高精度位移測量雷達方案設(shè)計及信號處理研究.pdf

1、我國是世界上滑坡災(zāi)害嚴重的國家之一?；卤O(jiān)測可以有效地預(yù)測滑坡的趨勢，為滑坡治理提供依據(jù)和評價，在最大程度上減小滑坡災(zāi)害帶來的損失，具有重要的現(xiàn)實意義。 本文針對山體滑坡活動的特點，提出了一種采用低成本的高精度位移測量雷達對山體滑坡活動進行監(jiān)測的新型滑坡監(jiān)測方法。該監(jiān)測雷達系統(tǒng)由一個詢問機和多個應(yīng)答機組成，利用相位法測距的原理實現(xiàn)對多個觀測點的位移監(jiān)測。 圍繞位移測量雷達系統(tǒng)進行了深入分析，重點研究了相位法測距的原理及其

2、信號處理機的實現(xiàn)方法。MATLAB仿真證實該系統(tǒng)滿足山體滑坡監(jiān)測的需求，硬件測試結(jié)果表明，該信號處理機能夠達到系統(tǒng)的指標要求，位移測量精度達到0.4mm。 本論文的主要工作包括： (1)針對山體滑坡活動的特點，進行了總體系統(tǒng)方案的初步設(shè)計，并對其中多項關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究和分析，提出了一種利用不同載頻的詢問信號區(qū)分各應(yīng)答機的多址問題解決方案及距離模糊問題的解決方案；完成了系統(tǒng)的指標論證，并采用MATLAB進行系統(tǒng)仿真驗

3、證。 (2)根據(jù)位移測量雷達的指標要求，設(shè)計了信號處理機的實現(xiàn)方案，并采用Capture CIS 10.0和PowerPCB 6.0繪制原理圖及PCB，完成了信號處理機的硬件設(shè)計、實現(xiàn)及調(diào)試。 (3)基于CORDIC算法在FPGA上實現(xiàn)了數(shù)字下變頻(DDC)及基帶信號的特征提取，完成相位的測量。 (4)在FPGA上實現(xiàn)了Rs-232串行通訊模塊的設(shè)計，在上位機上實現(xiàn)了基于MATLAB的串行通訊。 (5)對