一、文献综述
- 课题研究背景及意义
毫米波雷达系统常用体制有调频连续波（FMCW）雷达和脉冲雷达。对于脉冲雷达系统,当目标距离很近时,发射脉冲和接收脉冲之间的时间差非常小,这就要求系统采用高速信号处理技术,近距离脉冲雷达系统就变的十分复杂,成本也大幅上升。相对而言,调频连续波雷达系统结构简单、发射频谱很窄,使得所有微波预选、滤波等都简单化:对接收波形处理简单;成本较低,在近距离探测时具有明显优势,且不存在距离和速度的模糊;发射其所需的平均功率时有最小的峰值功率,且具有很高的频率分集性,所以调频连续波雷达成为多种毫米波雷达系统的常用体制。在日常生活中，调频连续波雷达的应用非常广泛，例如汽车防撞雷达系统和工业用避碰雷达系统均是采用调频连续波体制。
过去对于雷达信号的研究大多是基于在视频的频段上，使得由于A/D器件的瓶颈限制了数字接受的实时性。而如果能直接在中频频段对接收到的雷达信号进行数字化的分析研究，可以增加系统的灵活性和稳定性。例如射频频率为9GHZ的雷达，若直接在射频频段对回波信号进行采样处理时，对应的A/D变换器必须有18GHZ的采样速率，价格极其昂贵，若是在中频频段上采集，则要求可以降低许多。此外，FPGA、DSP等器件的发展为数字中频技术提供了铺垫，这些器件可配置、可编程，可以方便的实现混频器、低通滤波器等功能。
雷达中频电路是连接高频前端和数字处理部分的桥梁,其性能好坏直接影响到整个系统性能的好坏。而作为中频电路的第一级,前置放大器性能的好坏尤为重要。对于接收机来说，动态范围是一个非常重要的指标。接收机的动态范围表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强度范围，它与中频放大器的自动增益控制功能有关。具体的讲,当中频放大器输出信号小于所要求的幅度时,则通过增益控制电路使其增益增加;当中频放大器信号大于所要求幅度时,则通过增益控制电路使其增益减小,以此达到固定信号幅度输出,即完成不同幅度的输入信号在经过自动增益控制放大器后,幅度统一在同一数值的功能。所以放大器的增益不是固定的,而是随输入信号幅度的改变而自动调整的,
- FMCW雷达简介
FMCW 雷达基本原理为，发射高频的连续波，其频率随时间按照三角波规律变化。雷达接收的回波的频率与发射的频率变化规律相同，都是三角波规律，只是有一个时间差，利用这个微小的时间差可计算出目标距离。
FMCW毫米波雷达系统的接收机基本原理如图1所示:
图1 FMCW毫米波雷达系统接收机基本原理
它与传统脉冲雷达以及其他体制的连续波雷达相比，其基本特点如下几个方面：
1、FMCE 雷达发射一种连续波信号，其峰值功率低，工作频率范围宽。在微波、毫米波波段可以采用一体化的 FMCW 集成组件，从而使得整机结构简单、体积小、重量轻。
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