- 研究意义
如今的世界发展迅速，世界局势也变得日渐复杂，各国在经济，军事，尤其是技术方面的竞争愈演愈烈。军事科技的发达程度，很大程度上决定了我国能否有效捍卫国家主权和利益。
线性调频近程探测系统用于近程目标侦测，实时得到其距离、速度和角度等信息，具有体积小、结构简单、精度高等特点，在各个领域尤其是军事领域得到了广泛应用。【1】 而单片机的飞速发展使得数字信号处理难度和成本大大降低，更高精度的测距测速算法的实现也成为可能。且单片机的存在可以使得线性调频近程探测系统的用途更加广泛。将二者结合起来可以更好地发挥线性调频近程探测系统的优势。
- 国内外发展状况
线性调频探测系统在出现后一段时间一直被用于雷达高度表，理论方面没有深入研究。八十年代中期，L．P．Lighthart等人对线性调频信号的模糊函数和距离速度分辨率等关键问题进行了初步分析【2】。线性调频近程探测系统信号处理也得到重视，但是早期的研究对象为高分辨率快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)算法和声波表面傅里叶变换算法。线性调频近程探测系统引进毫米波技术后，系统成本和体积大大降低【3】。数字处理器的迅猛发展，使得数字FFT可以替代传统笨重的窄带滤波器组，各种数字信号处理算法相继被提出。文献【4】提出一种高精度的线性调频连续波雷达测距算法。文献【5】提出了线性调频探测系统测距测速时的同步信号捕获处理算法。文献【6】通过Labview搭建线性调频探测系统，完成了系统差频信号的连接、分析与处理。
可以看出，国内外对于如何搭建线性调频探测系统已经有了十分深入的研究。
- 项目原理
三角波调频探测系统发射三角波调频信号，辐射到空间的电磁波信号遇到目标部分反射产生回波信号，通过回波信号与发射信号的差频得到目标距离和速度信息。
其工作原理如下：通过STM32芯片产生数字调制信号，经过 DA 转换（数字模拟转换器）转换为模拟调制信号。模拟调制信号对 VCO（压控振荡器）进行调制产生频率线性变换的调频连续波。功分器将信号分为两路，其中一路信号通过发射天线发射出去，发射出去的信号碰到物体后会返回回波信号；另一路信号进入混频器，与接收天线收到的回波信号相混频，在信号传输至目标并返回天线的这段时间内，发射信号的频率与回波信号的频率相比已经有较大改变，混频之后的信号经过低通滤波滤除高频信号分量，即得到差频信号。此时得到的差频信号较弱，经过放大器放大，再经过 AD 采样（模拟数字转换器）得到数字信号。再传到STM32芯片经过数字信号处理就可以得到目标的距离信息，在适当的距离输出启动信号。整个系统分为射频、天线、信号处理三个部分，本项目主要研究信号处理部分。
下图是以FPGA为处理模块的三角波调频探测系统典型框图，项目中只需将FPGA换为STM32芯片即可。
图3.1 三角波调频探测系统典型框图
3.1 线性调频近程探测系统原理分析
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