【摘 要】
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随着社会的发展,人民安防意识不断增强,安防市场也逐渐繁荣,其中以敏感区域的入侵检测需求最为迫切,而毫米波雷达以全天候工作、抗干扰能力强、体积小、适用面广、高分辨率和出色的动目标检测能力等优点成为入侵检测领域的研究热点。本文以77GHz毫米波雷达为基础,对安防雷达相关算法进行研究,设计并完善算法流程,在IWR1642平台上对算法进行验证。本文的主要工作如下:1)对线性调频连续波（Linear Fre
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随着社会的发展,人民安防意识不断增强,安防市场也逐渐繁荣,其中以敏感区域的入侵检测需求最为迫切,而毫米波雷达以全天候工作、抗干扰能力强、体积小、适用面广、高分辨率和出色的动目标检测能力等优点成为入侵检测领域的研究热点。本文以77GHz毫米波雷达为基础,对安防雷达相关算法进行研究,设计并完善算法流程,在IWR1642平台上对算法进行验证。本文的主要工作如下:1)对线性调频连续波（Linear Frequency Modulation Continuous Wave,LFMCW）雷达的系统结构与工作原理进行介绍,分析LFMCW雷达信号两种调制方式的特点,确定由多周期锯齿波调制方式的LFMCW信号作为发射信号,并对该调制方式下的测距测速测角原理以及解算目标信息过程中的频谱泄露问题进行研究。2)选择合适的杂波模拟方法对安防场景下的地杂波进行模拟,并对各种经典恒虚警率（Constant False Alarm Rate,CFAR）检测器的适用条件进行仿真分析,便于为LFMCW雷达动静目标分离检测方案选择合适的CFAR检测器,在2D-FFT谱上以分维CFAR检测代替原本的二维CFAR检测以降低运算量。3)对LFMCW雷达中的杂波抑制技术进行研究;以基于时分复用的多输入多输出方法提升角度分辨率,并对该方法中目标运动造成的相位偏移进行补偿;将径向运动目标与切向运动目标分离检测,在不影响LFMCW雷达切向运动目标检测的条件下,增加对低径向速度运动目标的检测能力。4)研究IWR1642的芯片结构和软件架构,结合上述算法改进信号处理流程,根据所设定的性能指标对雷达基本参数进行配置,利用模拟的差拍信号模型和地杂波模型对参数配置的合理性和整个信号处理流程的有效性进行验证,最终在平台IWR1642上实现整个算法流程并对系统检测入侵目标的功能进行测试,检测结果由PC端的GUI界面进行显示。
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