基于相關取樣的微波擴時測距算法及其應用系統(tǒng)設計研究.pdf

1、以微波作為載波的測距系統(tǒng)由于測距精度高、探測性能穩(wěn)定、良好的環(huán)境適應性及小型簡潔的系統(tǒng)結構在非接觸式測距系統(tǒng)中占據(jù)主導地位,在軍事、工業(yè)及民用領域都得到了廣泛的應用。脈沖測距系統(tǒng)在交通管制、工業(yè)控制等要求測距精度高且測距性能穩(wěn)定的近程測控領域具有廣闊的應用前景。本文針對脈沖測距系統(tǒng)設計可能存在的關鍵技術問題展開研究工作,主要圍繞電磁波的空間傳輸效應、提高脈沖測距精度的信號處理方法、脈沖多目標測距技術和測距系統(tǒng)的電路實現(xiàn)和結構改進等幾個方

2、面進行分析研究。
　　本文首先介紹微波測距基本原理和系統(tǒng)結構,研究目前常用的幾種測距算法及其測距精度;針對脈沖測距系統(tǒng)應用環(huán)境,對電磁波的空間傳輸效應進行研究,使用一種新的等效法計算各個頻段電磁波在粒子空間中傳輸?shù)乃p、相移和去極化分辨率;接下來對有效提高脈沖測距精度的基于相關取樣的擴時測距算法進行研究,針對這種算法存在的缺點提出倍頻取樣的方法,給出改進算法的信號模型,對其測距性能進行分析并與其它測距算法進行比較;之后介紹具有超分

3、辨性能的MUSIC空間譜估計算法,將相關取樣技術與之結合實現(xiàn)對多個脈沖回波信號的高性能時延估計,并對其時延估計性能進行分析和通過MATLAB仿真驗證其有效性;最后結合射頻集成電路工藝與微波電路設計方法,對相關取樣擴時測距系統(tǒng)結構及各個模塊的具體電路進行設計,并仿真驗證電路功能。
　　本文的創(chuàng)新之處在于:
　　(1)基于粒子空間的等效復介電常數(shù)及電磁波復傳輸因子給出電磁波在傳輸路徑上衰減、相移和去極化分辨率的新算法,降低粒子等