毫米波LFMCW雷达测距系统:ARM控制器实现
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更新于2024-08-12
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"基于ARM的LFMCW雷达测距系统设计与实现-论文"
这篇论文主要探讨了如何利用ARM微处理器设计和实现一种基于LFMCW(线性调频连续波)技术的雷达测距系统,该系统适用于毫米波频率,并具有高精度、通用性、可靠性和小型化的特点。以下是对论文内容的详细解释:
LFMCW雷达测距系统是通过发射线性调频连续波信号并分析接收到的回波来确定目标距离的。LFMCW信号的优势在于其可以提供丰富的频率信息,便于进行距离和速度的计算。在该系统中,采用了“ARM+PLL+射频收发器”的架构,其中ARM单片机作为主控芯片,负责整个系统的控制。
ARM微控制器在该系统中的作用至关重要。它不仅控制锁相环(PLL)来生成所需的LFMCW调制信号,还控制77GHz的射频收发器,实现信号的发射和接收。锁相环用于调整和稳定发射信号的频率,确保信号的质量和精确度。而77GHz射频部分则确保了在毫米波频段的操作,这个频段适合短距离高精度的测距应用。
在接收端,ARM内置的模数转换器(ADC)执行IQ双路差分采样,这是雷达信号处理的关键步骤,它能捕捉到信号的幅度和相位信息。然后,通过ARM内部实现的快速傅里叶变换(FFT),将时域信号转化为频域信号,从而解析出目标的距离信息。这种方法有效地减少了硬件复杂性,提高了系统的集成度。
论文指出,当调制信号带宽为3.2GHz,调制周期为2ms时,该雷达系统能够精确地测量2米内的目标,测距误差控制在0.03米以内。这表明系统具有很高的探测精度,对于近距离目标的检测非常有效。
此外,论文还强调了系统的其他优点,如通用性强,意味着它可以适应不同的应用场景;可靠性好,意味着在各种环境下都能稳定工作;体积小,这得益于高度集成的设计,使得系统能够在有限的空间内部署。
关键词涉及的主要概念包括雷达技术、测距系统、LFMCW技术、ARM微控制器以及STM32(可能作为具体使用的ARM微控制器型号)。论文的分类号和文献标识码表明它属于工程技术领域,特别是电子与雷达技术方面的研究。
这篇论文详细介绍了基于ARM的LFMCW雷达测距系统的设计原理、实现方法及其性能优势,为毫米波雷达技术在近距离测量应用中的发展提供了新的思路和实践基础。
2021-09-21 上传
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