| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11页 |
| 1.2 水位流速雷达发展动态 | 第11-14页 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 | 第14-16页 |
| 第二章 水位流速雷达工作原理 | 第16-26页 |
| 2.1 LFMCW雷达系统结构 | 第16-17页 |
| 2.2 LFMCW雷达测距原理 | 第17-21页 |
| 2.2.1 三角波LFMCW雷达的数学模型 | 第17-18页 |
| 2.2.2 三角波LFMCW雷达差频信号分析 | 第18-21页 |
| 2.2.2.1 差频信号的时域分析 | 第18-19页 |
| 2.2.2.2 差频信号的频域分析 | 第19-21页 |
| 2.3 影响LFMCW雷达距离分辨率的因素 | 第21-23页 |
| 2.3.1 调频线性度 | 第21-22页 |
| 2.3.2 调频带宽和频率分辨率 | 第22-23页 |
| 2.4 雷达测速原理 | 第23-25页 |
| 2.4.1 CW多普勒雷达测速 | 第23-24页 |
| 2.4.2 CW多普勒雷达回波信号分析 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 水位流速雷达整体方案设计 | 第26-33页 |
| 3.1 水位流速雷达设计指标 | 第26页 |
| 3.2 水位流速雷达主要参数确定及设计分析 | 第26-30页 |
| 3.2.1 工作频段的选择 | 第26页 |
| 3.2.2 调制频偏的选择 | 第26-27页 |
| 3.2.3 调制周期选择 | 第27-28页 |
| 3.2.4 发射功率、回波功率分析及天线要求 | 第28-29页 |
| 3.2.5 信号处理方式选择 | 第29-30页 |
| 3.3 水位流速雷达整体方案分析 | 第30-31页 |
| 3.4 本章小结 | 第31-33页 |
| 第四章 水位流速雷达射频前端设计与实现 | 第33-51页 |
| 4.1 射频前端系统仿真 | 第33-35页 |
| 4.1.1 测流速系统仿真验证 | 第33-34页 |
| 4.1.2 测水位系统仿真验证 | 第34-35页 |
| 4.2 发射支路电路设计 | 第35-45页 |
| 4.2.1 信号源设计 | 第35-41页 |
| 4.2.1.1 DDS工作原理 | 第35-36页 |
| 4.2.1.2 PLL原理 | 第36页 |
| 4.2.1.3 信号源的整体方案设计 | 第36-37页 |
| 4.2.1.4 信号源各单元电路设计 | 第37-41页 |
| 4.2.3 发夹带通滤波器设计 | 第41-43页 |
| 4.2.4 功率放大器设计 | 第43-44页 |
| 4.2.5 功率分配器设计 | 第44-45页 |
| 4.2.6 环形器设计 | 第45页 |
| 4.3 接收支路电路设计 | 第45-48页 |
| 4.3.1 低噪声放大器 | 第46页 |
| 4.3.2 混频器 | 第46-47页 |
| 4.3.3 有源带通滤波器设计 | 第47页 |
| 4.3.4 自动增益控制(AGC)电路设计 | 第47-48页 |
| 4.3.5 限幅电路设计 | 第48页 |
| 4.4 水位流速雷达前端PCB版图和腔体设计 | 第48-50页 |
| 4.4.1 PCB版图 | 第48-49页 |
| 4.4.2 腔体设计 | 第49-50页 |
| 4.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第五章 信号处理单元的设计与实现 | 第51-64页 |
| 5.1 信号处理单元组成 | 第51-52页 |
| 5.2 A/D转换模块 | 第52-53页 |
| 5.3 测角模块 | 第53-54页 |
| 5.3.1 测角原理 | 第53页 |
| 5.3.2 测角算法的FPGA实现 | 第53-54页 |
| 5.4 存储模块和串.通信模块 | 第54-56页 |
| 5.4.1 存储模块 | 第54-55页 |
| 5.4.2 串.通信模块 | 第55-56页 |
| 5.5 精确测频算法的实现 | 第56-62页 |
| 5.5.1 FFT算法 | 第56-58页 |
| 5.5.2 变频采样精确测频原理 | 第58-60页 |
| 5.5.3 变频采样测频流程 | 第60-61页 |
| 5.5.4 变频采样测频算法的FPGA实现 | 第61-62页 |
| 5.6 硬件平台实现 | 第62-63页 |
| 5.7 本章小结 | 第63-64页 |
| 第六章 水位流速雷达的实现与测试 | 第64-84页 |
| 6.1 电路布局和腔体结构说明 | 第64-66页 |
| 6.1.1 射频前端电路布局说明 | 第64-65页 |
| 6.1.2 信号处理电路布局说明 | 第65-66页 |
| 6.2 水位流速雷达射频前端测试 | 第66-76页 |
| 6.2.1 DDS测试 | 第66-68页 |
| 6.2.1.1 DDS输出低通滤波器测试 | 第66-67页 |
| 6.2.1.2 DDS输出点频和LFMCW波形测试 | 第67-68页 |
| 6.2.2 发夹带通滤波器测试 | 第68-70页 |
| 6.2.3 功分器测试 | 第70页 |
| 6.2.4 发射通道测试 | 第70-73页 |
| 6.2.4.1 12GHz点频信号测试 | 第71-72页 |
| 6.2.4.2 三角波扫频信号测试 | 第72-73页 |
| 6.2.5 接收通道测试 | 第73-76页 |
| 6.3 水位流速雷达信号处理系统测试 | 第76-79页 |
| 6.4 水位流速雷达整体测试 | 第79-83页 |
| 6.4.1 水位测试 | 第79-82页 |
| 6.4.2 流速测试 | 第82-83页 |
| 6.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第七章 结论 | 第84-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-89页 |
| 攻硕期间取得的研究成果 | 第89-90页 |