基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统及方法技术方案

技术编号:24086999 阅读:30 留言:0更新日期:2020-05-09 06:28
本发明专利技术公开了一种基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统及方法,该系统包括多模式通信模块,用于实现DSP与上位机之间的数据通信;发射波形控制模块,用于通过DSP配置雷达前端以控制雷达的发射波形;回波模拟信号调理模块,用于对回波信号进行滤波和增益放大;滤波控制模块,用于调节滤波截止频率和放大增益;信号采集模块,用于通过DSP将雷达模拟回波信号转换为数字信号;信号处理模块,用于通过DSP对雷达数字回波信号进行信号处理获取目标参数信息,并传输到上位机。方法基于上述系统实现雷达信号处理。本发明专利技术具有低成本、低功耗、高准确性、高可靠性、高实时性以及适应性广等特点,能够通过上位机对雷达参数进行控制,并实现信号处理结果的实时显示。

Signal processing system and method of FMCW perimeter radar based on DSP

【技术实现步骤摘要】
基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统及方法
本专利技术属于雷达信号处理领域,特别涉及一种基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统及方法。
技术介绍
毫米波FMCW雷达兼具毫米波雷达和FMCW雷达的优点,具有极高的距离分辨率;其方向性极好,有较高的跟踪精度,空间分辨率高;多普勒带宽较宽,多普勒分辨率也比较高,因此具有较高的测速精度;相比于激光和红外雷达,能够穿透烟雾、灰尘,不受天气影响从而可以实现全天候工作;具有较高目标识别能力和多目标分辨力,适用于导航、测距、测高等需要高分辨率的应用领域,因此得到了研究人员的广泛重视。目前市面上的毫米波FMCW雷达信号处理系统大多只注重对回波的数字信号处理,雷达传感器的控制和模拟信号的调理往往需要额外的控制芯片和硬件电路。此外,雷达系统中对模拟信号的采样通常使用的是独立于数字信号处理芯片的ADC,并且需要采取FPGA+DSP的架构实现信号采样和数字信号处理,这就进一步导致硬件集成度的降低以及产品生产成本的上升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有低成本、低功耗、低复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统,其特征在于,包括多模式通信模块、发射波形控制模块、回波模拟信号调理模块、滤波控制模块、信号采集模块以及信号处理模块;/n所述多模式通信模块,用于实现DSP与上位机之间的数据收发通信;/n所述发射波形控制模块,用于通过DSP配置雷达前端锁相环芯片以控制雷达的发射波形,产生周期、带宽以及增益可控的锯齿波信号;/n所述回波模拟信号调理模块,用于对回波信号进行滤波和增益放大;/n所述滤波控制模块,用于调节控制回波模拟信号调理模块的滤波截止频率和放大增益;/n所述信号采集模块,用于通过DSP将多通道雷达模拟回波信号同步转换为数字信号;/n所述信号处理模块...

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统,其特征在于,包括多模式通信模块、发射波形控制模块、回波模拟信号调理模块、滤波控制模块、信号采集模块以及信号处理模块;
所述多模式通信模块,用于实现DSP与上位机之间的数据收发通信;
所述发射波形控制模块,用于通过DSP配置雷达前端锁相环芯片以控制雷达的发射波形,产生周期、带宽以及增益可控的锯齿波信号;
所述回波模拟信号调理模块,用于对回波信号进行滤波和增益放大;
所述滤波控制模块,用于调节控制回波模拟信号调理模块的滤波截止频率和放大增益;
所述信号采集模块,用于通过DSP将多通道雷达模拟回波信号同步转换为数字信号;
所述信号处理模块,用于通过DSP对多通道雷达数字回波信号进行雷达信号处理获取目标参数信息,并将信息通过多模式通信模块传输到上位机。


2.根据权利要求1所述的基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统,其特征在于,所述多模式通信模块实现DSP与上位机之间的数据收发通信,具体包括实现雷达发射波形参数的获取与雷达回波信号处理结果的发送。


3.根据权利要求1或2所述的基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统,其特征在于,所述多模式通信模块支持的通信方式包括网口通信以及RS485串口通信。


4.根据权利要求1或2所述的基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统,其特征在于,所述发射波形控制模块从多模式通信模块上获取上位机发送的雷达发射波形参数,并将雷达发射波形参数转换为指令,之后通过SPI总线实现指令数据传输,将指令写入雷达前端。


5.根据权利要求1所述的基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统,其特征在于,所述回波模拟信号调理模块,包括依次相连的二阶高通滤波电路、带通可编程增益可控放大电路、二阶低通滤波电路,依次实现对雷达回波信号的高通滤波、带通放大以及低通滤波。


6.根据权利要求1或5所述的基于DSP的FMCW周界雷达信号处理系统,其特征在于,所述滤波控制模块具体是通过DSP对二阶高通滤波电路、二阶低通滤波电路内的译码器以及带通可编程增益可控放大电路的电位器进行调节控制,...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵成璐董书亚杨建超戴峥陆星宇顾红苏卫民
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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