基于FPGA的LFMCW太赫茲成像系統(tǒng)的建模與仿真.pdf

1、采用連續(xù)太赫茲成像技術(shù),設(shè)計(jì)了基于FPGA的線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)雷達(dá)系統(tǒng),利用System Generator,對(duì)系統(tǒng)中基于FPGA的數(shù)字信號(hào)處理部分進(jìn)行了仿真研究和設(shè)計(jì)。通過(guò)比較兩種主流的太赫茲成像技術(shù)即脈沖太赫茲成像技術(shù)和連續(xù)太赫茲成像技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),在僅需要獲得被測(cè)物體輪廓信息的前提下,選擇了連續(xù)太赫茲成像技術(shù),此結(jié)構(gòu)具有成像簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)勢(shì)。在LFMCW雷達(dá)機(jī)制的指導(dǎo)下,使用“差拍-傅里葉”結(jié)構(gòu)進(jìn)行雷達(dá)接收機(jī)設(shè)計(jì),并且采

2、用鋸齒波對(duì)太赫茲信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻。經(jīng)過(guò)理論推導(dǎo):發(fā)射的太赫茲信號(hào)經(jīng)被測(cè)物體反射的回波信號(hào)與本振信號(hào)混頻處理后得到的差拍信號(hào)fb,其頻率僅與被測(cè)物體的距離R有關(guān)。對(duì)差拍信號(hào)fb進(jìn)行采樣得到數(shù)字信號(hào),經(jīng)過(guò)FFT變換得到fb的頻譜分布,fb信號(hào)的頻率可以用來(lái)計(jì)算被測(cè)物體的距離,fb信號(hào)的幅值與定標(biāo)幅值進(jìn)行比較后進(jìn)行灰度值的量化,進(jìn)而得到被測(cè)物體的灰度信息。在Matlab/Simulink環(huán)境下,利用System Generator for DSP