设计与实现2.4 GHz连续波调频雷达系统

"2.4 GHz Continuous Wave Radar 设计项目报告" 该项目旨在设计一个频调连续波（FMCW）雷达系统，该系统能够确定物体的距离或范围。FMCW雷达工作原理是通过比较发射和接收信号之间的频率差异来计算距离。这通常涉及使用MATLAB和Audacity进行信号分析。 报告内容涵盖了以下几个方面： 1. 技术概述：FMCW雷达利用连续的射频波，其频率随时间线性变化，形成所谓的“chirp”（扫频）。通过测量接收到的回波与发射信号之间的频率差（称为频差），可以计算出目标距离。 2. 改进计划与性能指标： - 功耗：讨论了雷达系统的能耗，这对于便携式或低功耗应用至关重要。 - 重量：在设计考虑中，设备的重量可能影响其便携性和应用场景。 - 精确检测/范围：详细探讨了如何提高雷达的探测精度和最大检测范围。 3. 原理与设计： - 布局图/ADISimRF：展示了系统组件间的逻辑关系和信号流，ADISimRF是一种射频系统设计工具，用于模拟和优化设计。 - 零件清单：列出了构建雷达系统所需的组件，包括微波部件、信号处理器等。 4. 无线传播方程：介绍了 Friis 传输方程，它是计算无线电信号在自由空间传播时功率衰减的基础。 5. 发射器：详细说明了发射机部分的设计，包括如何生成和调制2.4 GHz的连续波信号。 6. 接收机：讨论了接收机的架构，包括信号放大、混频和解调，以提取目标信息。 7. 雷达设计：这部分包含了电路原理图，说明了如何将各个组件组合成一个完整的雷达系统。 8. PCB布局：详细展示了电路板设计，考虑了信号完整性、电磁兼容性和散热等因素。 9. 组装过程：分为几个阶段，描述了从单独组件到完整雷达系统的组装步骤。 10. 测试与结果：报告了第一阶段（季度1）的测试结果，后续阶段可能包含更多的测试数据和性能评估。 这个项目不仅提供了理论知识，还涉及到实际操作和硬件实现，对理解和掌握FMCW雷达系统的设计原理有极大帮助。通过这样的实践，学生可以深入理解无线通信、信号处理和射频系统设计的核心概念。