基于FPGA的LFMCW测距雷达调制信号源设计

陈林军，涂亚庆，刘 鹏，沈艳林，陈 鹏

（后勤工程学院 后勤信息与军事物流工程系，重庆　401311）

基于FPGA的LFMCW测距雷达调制信号源设计

陈林军，涂亚庆，刘 鹏，沈艳林，陈 鹏

（后勤工程学院 后勤信息与军事物流工程系，重庆401311）

为从信号源上提高LFMCW测距雷达前端发射信号的调频线性度，改善雷达测量精度，设计了一种基于FPGA 的LFMCW测距雷达调制信号源，并完成了软硬件设计与实现。调制信号源以FPGA为控制核心，DA转换器为主要外围设备。编写VHDL语言编程产生数字调制波形，利用DA转换器转换为模拟信号，经过低通滤波器和放大器，输出驱动雷达前端的模拟调制电压信号。实验结果表明，该设计实现灵活，输出的调制电压信号波形稳定可靠，能够驱动多种雷达前端。

测距雷达；调制信号；FPGA；调频线性度

LFMCW（线性调频连续波）测距雷达系统具有测量精度高、低功耗、无测量盲区和安全等级高等诸多优点，因此在汽车防撞[1]、液位计量[2]和精确制导[3]等领域中有广泛应用。目前影响LFMCW测距雷达系统测量精度的因素主要是中频信号频率估计方法[4]和调频信号的非线性度[5]。在频率估计方法上，课题组经过多年研究，取得了丰硕成果[6-8]，改善了频率估计的精度。但是，这些方法都是以中频信号为单频正弦信号为前提，这就是改善调频信号非线性度要解决的问题。非线性度校正可分为闭环校正和开环校正[9]，其中闭环校正实验装置要求高，难以实现；目前主要采用开环校正，即根据雷达前端VCO的电调特性输出存在非线性的调制电压信号，抵消VCO的非线性。……