[发明专利]一种线性调频连续波中频接收雷达

说明书

本发明涉及一种线性调频连续波中频接收雷达及信号处理方法，雷达系统包括延时器、发射天线、接收天线、混频器、模拟带通滤波器、模数转换器(ADC)、数字信号处理模块。本发明将线性调频连续波作为一种线性调频连续波中频接收雷达的基准信号，基准信号经过延时器作为发射信号，将接收天线的接收信号与参考信号混频，得到混频后的中频信号；将混频后的中频信号经带通滤波器后，进行离散采样。本发明利用通过设置时延的方式设计一种线性调频连续波中频接收雷达，避免低频噪声对信号的干扰，提升连续波雷达性能。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体地说是一种线性调频连续波中频接收雷达。

背景技术

毫米波雷达以其全天候工作能力、良好的环境适应性等诸多优点，是汽车辅助驾驶商业化应用的主流技术。目前，传统线性调频连续波雷达用发射信号与接收信号进行混频，得到零差拍信号，该信号频率反映目标的距离与速度信息。但是，低频噪声问题始终困扰线性调频连续波雷达的检测性能。中频接收机是接收信号与参考信号进行混频，接收信号与参考信号在频域上相差为中频大小。中频可以设计远大于零频，因此可以避免低频噪声对信号的干扰。但是，参考信号的获取，增加实现难度。本发明通过设置时延的方式设计一种线性调频连续波中频接收雷达，解决上述存在的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明涉及一种线性调频连续波中频接收雷达及处理方。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种线性调频连续波中频接收雷达，包括：

延时器，用于对基准信号进行时延处理，并发送给发射天线；

发射天线，用于将处理后的基准信号作为发射信号辐射至探测空间；

接收天线，用于接收经目标反射后的发射信号，作为接收信号发送给混频器；

混频器，用于将基准信号与接收信号进行混频，形成中频信号，并发送给模拟带通滤波器；

模拟带通滤波器，用于滤除中频信号中的低频噪声与干扰，并将滤波后的中频信号发送给模数转换器；

模数转换器，用于对滤波后的中频信号进行离散采样，生成多个单频信号，发送给数字信号处理单元；

数字信号处理单元，用于对单频信号进行处理，求解探测空间内目标距雷达的距离以及目标的运动速度。

所述基准信号为线性调频连续波，具体为：

其中，p(t)为随时间t变化的信号包络，f₀为信号载频，μ为线性调频率，调制周期为T_s，调制带宽为B，μ＝B/T_s。

基准信号经延时器进行时延后，产生的发射信号为：

其中，T_rth为延时器的延时时间，满足τ_max＜T_rth＜T_s-τ_max，τ_max为最远探测距离的信号传播时间。

发射信号经探测空间中的K个目标反射后的接收信号为：

其中，A_k表示第k个目标的反射系数，τ_k表示信号经发射天线再经第k个目标反射至接收天线的时间，f_D,k为第k个目标引发的多普勒频率，f_D,k＝2f₀v_k/c，v_k为第k个目标相对于雷达的速度，c为光速。

将基准信号与接收信号进行混频，形成的中频信号为：