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边坡监测雷达快速预处理的FPGA实现 预览
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作者 蒲鹤升 谭泽富 +1 位作者 谭瑷军 燕曼君 《雷达科学与技术》 北大核心 2019年第2期213-219,共7页
为减小边坡监测雷达系统中巨大的数据运算和传送压力,并充分利用Xilinx Kintex-7 FPGA内部富余的硬件资源,设计了针对调频连续波的地基合成孔径雷达回波数据的快速预处理系统。该系统利用FPGA的并行处理能力与流水线结构,结合Xilinx ISE... 为减小边坡监测雷达系统中巨大的数据运算和传送压力,并充分利用Xilinx Kintex-7 FPGA内部富余的硬件资源,设计了针对调频连续波的地基合成孔径雷达回波数据的快速预处理系统。该系统利用FPGA的并行处理能力与流水线结构,结合Xilinx ISE14.7开发平台中RAM/ROM、Divider、FFT IP核,实现了任意数量PRT信号相干积累、汉宁窗加窗滤波以及距离向压缩三项功能。经该系统处理后,在雷达回波数据到达DSP之前,雷达回波信号的信噪比得到了显著提高,距离向旁瓣得到了有效抑制,同时雷达系统的实时处理能力得到了极大的提升。 展开更多
关键词 调频连续 地基合成孔径雷达 解线调频 现场可编程门阵列 实时处理
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调频连续波激光测距系统的振动补偿仿真研究
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作者 李雅婷 张福民 +2 位作者 潘浩 史春钊 曲兴华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期166-173,共8页
在双光路调频连续波激光测距过程中,振动将光程差变化转为拍频信号不需要的相位调制,并在拍频信号中引入多普勒频移,导致拍频信号的频谱发生严重展宽和频移,无法根据拍频频率计算距离值。为解决该问题,提出一种基于四波混频效应的振动... 在双光路调频连续波激光测距过程中,振动将光程差变化转为拍频信号不需要的相位调制,并在拍频信号中引入多普勒频移,导致拍频信号的频谱发生严重展宽和频移,无法根据拍频频率计算距离值。为解决该问题,提出一种基于四波混频效应的振动补偿方法,该方法利用四波混频技术产生与原频率扫描信号扫描方向相反的新频率扫描信号,通过两个频率扫描信号的测量拍频信号计算距离值。结果表明:当扫描带宽为10nm,待测距离为5m,待测目标以2Hz的频率进行行程为100μm的周期性位移时,基于四波混频效应的振动补偿方法能有效消除振动对测距的影响,测量标准差由补偿前的1.062mm减小为29μm;该方法无需测量振动位移便可直接获取消除振动影响的距离值,极大地简化了系统的硬件部分。 展开更多
关键词 测量 混频 调频连续 振动 等光频间隔重采样
雷达探尺的研究与应用 预览
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作者 邢增彬 《仪器仪表用户》 2019年第6期42-44,共3页
雷达探尺是在雷达液位计的基础上改进而来,由于钢厂高炉物位的测量一直存在困难,内部工艺环境比较复杂,最高时瞬时温度为1600℃,而目前现有雷达物位计不能满足工况需求。因此,主要围绕雷达液位计结构的改进和外部降温设备的增加,从而增... 雷达探尺是在雷达液位计的基础上改进而来,由于钢厂高炉物位的测量一直存在困难,内部工艺环境比较复杂,最高时瞬时温度为1600℃,而目前现有雷达物位计不能满足工况需求。因此,主要围绕雷达液位计结构的改进和外部降温设备的增加,从而增强雷达的抗温能力,保证高炉内料位处于安全可控范围,使仪表既能适应高温工况,又能便于维护。 展开更多
关键词 雷达液位计 脉冲微 调频连续 物位测量
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D频段雷达传感器测距装置
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作者 焦丽 姚金杰 +2 位作者 王闽 孙晓阳 李美兰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第8期7-11,共5页
针对其他各类传感器在极限条件下测距的局限性及微波雷达的全天候工作特点,提出了一种基于调频连续波(FMCW)工作方式的低功耗雷达测距装置。该装置功耗为500mW,以120GHz毫米波雷达传感器芯片为核心,使用STM32芯片进行控制及信号处理,基... 针对其他各类传感器在极限条件下测距的局限性及微波雷达的全天候工作特点,提出了一种基于调频连续波(FMCW)工作方式的低功耗雷达测距装置。该装置功耗为500mW,以120GHz毫米波雷达传感器芯片为核心,使用STM32芯片进行控制及信号处理,基于ADF4169芯片完成所需的调频源输出。在对弱差频信号作滤波、放大、采集及频域处理后,通过上位机进行距离显示。实验结果表明:在1.5m的单目标距离测试范围内,测距精度为3cm。该系统的研究对推进D频段雷达传感器的实际应用具有重要价值。 展开更多
关键词 120GHz雷达传感器 ADF4169芯片 调频连续 近程测距
新型FMCW地基SAR和三维激光扫描仪在大坝变形监测中的应用
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作者 刘龙龙 张继贤 +1 位作者 王世杰 赵争 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第3期76-80,共5页
为解决传统大坝变形监测方法仅能获取点形变信息,且监测成本高、受环境影响大等问题,提出了结合快速地基合成孔径雷达(Fast-GBSAR)获取的高精度二维形变图和三维激光扫描仪生成的DEM,解决了雷达数据可视化程度低的问题。利用该技术对国... 为解决传统大坝变形监测方法仅能获取点形变信息,且监测成本高、受环境影响大等问题,提出了结合快速地基合成孔径雷达(Fast-GBSAR)获取的高精度二维形变图和三维激光扫描仪生成的DEM,解决了雷达数据可视化程度低的问题。利用该技术对国内某大坝进行了健康监测并对形变原因进行了深入分析,库区潮汐对大坝水平形变产生周期性的影响。试验表明,Fast-GBSAR可以获取高精度的大坝形变信息,结合三维可视化技术,建立直观、高效与高精度的三维监测方式,为大坝的变形监测提供了可靠保障。 展开更多
关键词 地基合成孔径雷达 调频连续 大坝监测
调频连续波测距非线性校正技术研究综述 预览
6
作者 靳硕 张铁犁 《计算机与数字工程》 2019年第5期1258-1263,共6页
调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)测距技术具备非接触测量、脱离导轨、不依赖合作目标和无需太多人工干预等优势,测量精度高、测量范围大、自动化程度高、可实现绝对距离测量,在航空航天、汽车和船舶制造业、工业... 调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)测距技术具备非接触测量、脱离导轨、不依赖合作目标和无需太多人工干预等优势,测量精度高、测量范围大、自动化程度高、可实现绝对距离测量,在航空航天、汽车和船舶制造业、工业检测领域均有广阔的应用前景.调频连续波测距中调频非线性是影响测距精度和分辨率的关键因素之一,论文综述了调频连续波测距非线性校正技术国内外研究发展历程和调频连续波测距仪器设备发展水平,并对技术的发展趋势进行了分析. 展开更多
关键词 调频连续 距离测量 非线性校正
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调频连续波合成孔径雷达滑动聚束成像算法 预览
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作者 陈翔 王辉 《上海航天》 CSCD 2019年第5期107-114,共8页
调频连续波(FMCW)体制下,传统脉冲合成孔径雷达(SAR)的“走-停”回波模型已经不再适用,快时间走动项引入的距离-方位耦合项不可以忽略,否则会使图像质量的降低。该文首先构建FMCW回波模型,其次,提出了一种基于两步式的滑动聚束SAR成像... 调频连续波(FMCW)体制下,传统脉冲合成孔径雷达(SAR)的“走-停”回波模型已经不再适用,快时间走动项引入的距离-方位耦合项不可以忽略,否则会使图像质量的降低。该文首先构建FMCW回波模型,其次,提出了一种基于两步式的滑动聚束SAR成像算法。所提算法针对滑动聚束模式中,多普勒历程大于脉冲重复频率(PRF)所造成的频谱混叠问题,采用方位频域去斜的预处理加以解决。由于距离徙动校正(RCMC)后方位时域依旧混叠,该算法通过方位去斜在频域完成聚焦避免再一次的解混叠操作。通过仿真验证,该算法能够实现高精度的FMCW SAR滑动聚束成像。 展开更多
关键词 调频连续 滑动聚束 方位解混叠 频域成像
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FMCW ISAR运动车辆成像技术研究 预览
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作者 任佳伟 张祥坤 +1 位作者 邵泽龙 李迎松 《电子设计工程》 2019年第8期179-183,共5页
逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)利用宽带信号获取高的距离向分辨率,利用多普勒原理获取高的方位向分辨率,从而具备对运动目标的高分辨成像能力。与光学成像设备相比具有受天气影响小、全天候、全天时的特点,适... 逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)利用宽带信号获取高的距离向分辨率,利用多普勒原理获取高的方位向分辨率,从而具备对运动目标的高分辨成像能力。与光学成像设备相比具有受天气影响小、全天候、全天时的特点,适合在恶劣环境下对目标成像及目标特征提取与识别。针对车辆监控系统对成像雷达的实际需求,本文设计并实现了Ka波段FMCW逆合成孔径雷达系统,介绍了雷达的基本构成,成像算法,最后对轻轨列车和北四环行车进行成像,验证了系统的有效性。此系统可与光学设备复合使用,从而提高在不同环境下的运动目标监测与识别能力。 展开更多
关键词 调频连续 逆合成孔径 车辆监测成像 系统设计
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全相位FFT频率测量在调频激光测距技术中的应用 预览
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作者 郭天茂 刘柯 +3 位作者 缪寅宵 宋金城 郭力振 王晓光 《宇航计测技术》 CSCD 2019年第2期45-50,共6页
调频连续波激光测距技术在常见的非合作目标激光测距技术中,目前具有最高的测量精度,其原理是对激光的光频进行线性调制,通过测量发射信号和回波信号的频率差反推目标的距离。因此频率测量精度对于距离测量精度具有决定性影响。传统FFT... 调频连续波激光测距技术在常见的非合作目标激光测距技术中,目前具有最高的测量精度,其原理是对激光的光频进行线性调制,通过测量发射信号和回波信号的频率差反推目标的距离。因此频率测量精度对于距离测量精度具有决定性影响。传统FFT由于存在频谱泄露,且频谱细化方法从根本上受限于FFT的精度,导致测量精度低。全相位FFT较好的解决了频谱泄露的问题,具有相位不变性。本文提出将全相位FFT方法应用于调频激光测距,采用时移相位差法对频率进行测量,在MATLAB环境下对试验获取的数据进行频率解算并计算目标距离。试验证明,全相位FFT应用于调频激光测距数字信号处理时,在大于50m距离处测距误差小于0.3mm,达到了良好的应用效果。 展开更多
关键词 调频连续 激光测距 全相位FFT 时移相位差法 频率解算
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LFMCW雷达强散射干扰特性及微弱目标探测方法 预览
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作者 袁涛 孙国梁 张广磊 《空军预警学院学报》 2019年第2期84-87,92共5页
利用线性调频连续波(LFMCW)雷达进行目标探测时,强散射干扰源的频谱副瓣和其寄生噪声会导致回波信号杂噪基底升高,严重影响微弱目标的检测性能.为此,基于LFMCW雷达体制,建立了强散射干扰源下的回波信号模型,对干扰特性进行了理论研究与... 利用线性调频连续波(LFMCW)雷达进行目标探测时,强散射干扰源的频谱副瓣和其寄生噪声会导致回波信号杂噪基底升高,严重影响微弱目标的检测性能.为此,基于LFMCW雷达体制,建立了强散射干扰源下的回波信号模型,对干扰特性进行了理论研究与实测数据分析,提出了一种基于多帧相参积累与超低副瓣窗联合的处理方法,对强散射源产生的条带干扰进行抑制.实验结果表明,该方法可显著提高信杂噪比,大幅提升微弱目标的检测能力. 展开更多
关键词 调频连续 微弱目标探测 强散射干扰 寄生噪声
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FMCW无线电波反射室内人员跟踪系统回波检测方法 预览 被引量:1
11
作者 孟庆宝 许志猛 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第4期40-43,共4页
针对基于调频连续波(FMCW)无线电波反射的室内人员定位跟踪系统中的目标回波信号检测问题,提出了一种频域检测方法。将反射回波与FMCW的差频信号进行连续M次采样后,变换为频域信号,采用恒虚警率(CFAR)准则在频域上设置差频信号的检测门... 针对基于调频连续波(FMCW)无线电波反射的室内人员定位跟踪系统中的目标回波信号检测问题,提出了一种频域检测方法。将反射回波与FMCW的差频信号进行连续M次采样后,变换为频域信号,采用恒虚警率(CFAR)准则在频域上设置差频信号的检测门限,通过比较门限,判决出差频信号的首个频率分量,从而实现了目标回波信号的检测。通过理论推导得到CFAR与频域门限的关系,并通过仿真分析了不同参数对检测性能的影响。结果表明,提出的检测方法能准确地提取到回波信号的首个频率分量。 展开更多
关键词 室内人员跟踪 调频连续 恒虚警概率 检测门限
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连续目标双基地调频连续波SAR回波建模方法 预览
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作者 范宇杰 温育涵 +1 位作者 卫扬铠 陈新亮 《信号处理》 CSCD 北大核心 2018年第11期1345-1354,共10页
在SAR成像仿真中,常使用离散的点目标集合来代替连续结构的目标进行回波建模。这种方法的一个重要问题是所生成的目标回波依赖于点目标的采样方式,对同一个目标采用不同的离散采样方式可能产生具有显著差异的成像结果。该方法的另一个... 在SAR成像仿真中,常使用离散的点目标集合来代替连续结构的目标进行回波建模。这种方法的一个重要问题是所生成的目标回波依赖于点目标的采样方式,对同一个目标采用不同的离散采样方式可能产生具有显著差异的成像结果。该方法的另一个缺点是回波模型的精度与离散采样的间隔有关,小的离散间隔会导致巨大的计算量。为了解决上述问题,本文提出了一种新的连续目标回波建模方法,避免了离散采样方式和采样间隔的影响,并且大大降低了计算量。将该方法应用于调频连续波双基地合成孔径雷达系统研究,有助于理解其观测几何与回波特性的关系。 展开更多
关键词 模型 连续目标 调频连续 双基地雷达 合成孔径雷达成像
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噪声对等光频采样调频连续波激光雷达测距精度的影响分析及实验验证 预览
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作者 熊星庭 曲兴华 张福民 《光谱学与光谱分析》 CSCD 北大核心 2018年第8期2332-2336,共5页
调频连续波激光雷达具有测量范围大,精度高,无需合作目标等优点,在计量学和工业现场测量中具有重要作用。简单介绍了等光频重采样调频连续波激光雷达的基本结构和测距原理,分析了系统辅助干涉信号和测量干涉信号中存在的主要噪声及... 调频连续波激光雷达具有测量范围大,精度高,无需合作目标等优点,在计量学和工业现场测量中具有重要作用。简单介绍了等光频重采样调频连续波激光雷达的基本结构和测距原理,分析了系统辅助干涉信号和测量干涉信号中存在的主要噪声及其特点。当系统辅助干涉信号中存在噪声时,会造成极值点不准确并且引人测量误差。随岳,使用Oramer-Rao下界定理评估测量干涉信号的噪声对测量结果的影响。为了提高测量的准确性和稳定性,基于经验模态分解的小波闽值滤波和汉宁窗带通滤波结合小波滤波的自适应滤波方法分别用来去除了辅助干涉信号和测量干涉信号中的噪声。实验中多次测量了平面镜和多种粗糙度样块,并使用精密导轨验证测量结果的准确性。实验结果表明,当被测物位于3.9m左右时,使用自适应滤波方法去除噪声岳,系统对反射镜和其他粗糙度样块的测量不确定度为20μm和几十微米(K取值2),远小于使用小波闽值滤波的方法(120μm和几百微米)。同时,通过对比精密导轨位移数值和系统的测量结果,证明了昕提出的方法能够有效提高系统的测量准确性。 展开更多
关键词 调频连续 噪声 自适应滤
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一种高分辨率W波段SAR系统 预览 被引量:2
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作者 董勇伟 李焱磊 +1 位作者 丁满来 梁兴东 《电子与信息学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1266-1270,共5页
该文介绍了中国科学院电子学研究所研制的一套高分辨率W波段SAR系统,对系统的指标、组成、实现方案以及数据处理方法进行了描述,提出了非线性系统误差校正、高精度运动补偿、高隔离度收发系统设计等关键问题的解决方案。通过机载飞行... 该文介绍了中国科学院电子学研究所研制的一套高分辨率W波段SAR系统,对系统的指标、组成、实现方案以及数据处理方法进行了描述,提出了非线性系统误差校正、高精度运动补偿、高隔离度收发系统设计等关键问题的解决方案。通过机载飞行实验,验证了W波段SAR系统的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 W段SAR 调频连续 高精度运动补偿
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双模式无线电高度表的设计 预览
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作者 郭彩琴 左强 +1 位作者 马将 王茹 《测控技术》 CSCD 2018年第B09期98-100,105共4页
双模式无线电高度表结合了传统调频连续波、脉冲压缩模式无线电高度表各自的优点,将两种测高模式融合在同一硬件平台上,解决了目前单一模式下测高的约束,实现了在同一硬件平台从低高度到高高度的大范围高精度测高,在降低质量、功耗,减... 双模式无线电高度表结合了传统调频连续波、脉冲压缩模式无线电高度表各自的优点,将两种测高模式融合在同一硬件平台上,解决了目前单一模式下测高的约束,实现了在同一硬件平台从低高度到高高度的大范围高精度测高,在降低质量、功耗,减小体积的基础上,提升了无线电高度表的测高精度及对复杂环境的适应能力。 展开更多
关键词 无线电高度表 调频连续 脉冲压缩 大测高范围
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一种调频连续波雷达隔离度改善方法 预览
16
作者 王琦 徐夏夏 《舰船电子对抗》 2018年第4期31-35,共5页
调频连续波(FMCW)雷达的隔离度影响雷达探测距离。分析了在不同距离条件下对FMCW雷达发射机和接收机的隔离度要求,采用相控阵天线提出了一种基于凸优化的隔离度改善方法,该算法通过零点技术来抑制发射机耦合到接收机的信号。仿真实... 调频连续波(FMCW)雷达的隔离度影响雷达探测距离。分析了在不同距离条件下对FMCW雷达发射机和接收机的隔离度要求,采用相控阵天线提出了一种基于凸优化的隔离度改善方法,该算法通过零点技术来抑制发射机耦合到接收机的信号。仿真实验验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 调频连续 隔离度 零点技术 凸优化
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芯片化微型SAR系统方案设计与验证 预览 被引量:1
17
作者 丁满来 梁兴东 +2 位作者 唐跞 温智磊 王逸潇 《电子与信息学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期2645-2650,共6页
传统分立器件设计的微型合成孔径雷达(SAR)系统,在体积、功耗、重量、成本方面的发展瓶颈日益显现,且系统设计方案不利于单片集成,无法满足未来微型化和泛在化的无人平台对低成本微型载荷的需求。该文针对微型雷达载荷的迫切需求,开... 传统分立器件设计的微型合成孔径雷达(SAR)系统,在体积、功耗、重量、成本方面的发展瓶颈日益显现,且系统设计方案不利于单片集成,无法满足未来微型化和泛在化的无人平台对低成本微型载荷的需求。该文针对微型雷达载荷的迫切需求,开展高分辨率微型SAR系统研究,提出了全相参的调频连续波(FMCW)系统设计方案,解决了系统高脉间相位稳定性及高隔离度设计难题,并利用K波段高密度硅基芯片对该微型SAR方案进行技术验证,研制了原理样机并开展成像应用试验。该微型SAR系统斜距分辨率7.5 cm,系统总功耗仅为1.5 W,相比传统SAR系统在体积、重量、功耗等方面取得了显著的进步,同时为微型SAR系统的硅基单片集成奠定技术基础。 展开更多
关键词 微型SAR 单片集成SAR 调频连续 锁相环
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基于相位差测频的调频连续波激光测距技术
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作者 吉宁可 张福民 +4 位作者 曲兴华 张桐 张铁犁 刘晓旭 谢阳 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第11期145-152,共8页
针对调频非线性和快速傅里叶变换(FFT)精度不高的问题,基于等光频间隔重采样的调频连续波测距系统,采用相位差测频法测量了待测目标点的距离;对调频连续波激光测距原理进行分析和推导,并依靠该系统进行了测距稳定性和测距误差的分析... 针对调频非线性和快速傅里叶变换(FFT)精度不高的问题,基于等光频间隔重采样的调频连续波测距系统,采用相位差测频法测量了待测目标点的距离;对调频连续波激光测距原理进行分析和推导,并依靠该系统进行了测距稳定性和测距误差的分析实验。结果表明:在8.3~9.3 m测量范围内,相位差测频法的测距单点稳定性范围为50~95μm,测得的距离与理论距离的残余误差不超过100μm;所提算法比快速傅里叶变换具有更好的测距精确性和稳定性。 展开更多
关键词 测量 相位差测频 等光频间隔重采样 调频连续 测距精度
一种面向液压储能器的122GHz FMCW测距雷达
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作者 姚金杰 焦丽 +2 位作者 王闽 贺冠华 郭华 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期84-87,92共5页
针对液压储能器活塞位移测量过程中存在的高温、高压、油污等影响问题,提出了基于122 GHz FMCW测距雷达的活塞位移测量方案。在分析雷达系统结构和工作原理的基础上,分别对调制信号单元、T/R收发单元、调理单元和ARM实时处理单元进行了... 针对液压储能器活塞位移测量过程中存在的高温、高压、油污等影响问题,提出了基于122 GHz FMCW测距雷达的活塞位移测量方案。在分析雷达系统结构和工作原理的基础上,分别对调制信号单元、T/R收发单元、调理单元和ARM实时处理单元进行了详细设计,一方面采用集成设计思路缩小了系统体积,满足了液压储能器内安装测试需求,另一方面通过设计聚焦透镜,提高了122 GHz毫米波在液压储能器内部的穿透能力。实验结果表明,在2 m液压储能器活塞测试中,122 GHz FMCW测距雷达能够耐压30 MPa,测距误差不超过2 cm。 展开更多
关键词 测距雷达 调频连续 毫米 液压储能器 测距误差
基于干涉逆合成孔径雷达的海上船只监控系统 预览
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作者 张昊宇 《中国水运》 2018年第4期38-39,共2页
基于调频连续波(FMCW)技术的干涉逆合成孔径雷达(InISAR)可以做到对目标的全天候、全天时自动成像监控,这相对于传统的光学红外成像具有不可比拟的优势。由于InISAR系统结构复杂,大部分研究工作仍基本处于理论分析与暗室实验阶段。本文... 基于调频连续波(FMCW)技术的干涉逆合成孔径雷达(InISAR)可以做到对目标的全天候、全天时自动成像监控,这相对于传统的光学红外成像具有不可比拟的优势。由于InISAR系统结构复杂,大部分研究工作仍基本处于理论分析与暗室实验阶段。本文公布了首台可用于实际监测的InISAR雷达系统结构与对船成像实测结果。 展开更多
关键词 干涉逆合成孔径雷达 调频连续 船只监测
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