智能化的雷達(dá)信號(hào)處理和FMCW雷達(dá)在煤粉倉料位測(cè)量中的建模仿真.pdf

1、隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，微波雷達(dá)物位計(jì)采用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)和連續(xù)波調(diào)頻雷達(dá)技術(shù)，能在復(fù)雜的環(huán)境中對(duì)液體和固體物料提供精確的物位測(cè)量。結(jié)合實(shí)際情況本文采用LFMCW雷達(dá)對(duì)煤粉倉料位進(jìn)行物位測(cè)量。LFMCW雷達(dá)具有距離分辨率高、發(fā)射功率小、便于集成化等優(yōu)點(diǎn)，適合用于各種環(huán)境惡劣的物位測(cè)量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)有效準(zhǔn)確的測(cè)量物位。 線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)雷達(dá)是利用發(fā)射的線性調(diào)頻信號(hào)經(jīng)目標(biāo)反射后產(chǎn)生的差拍信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理得到目標(biāo)信息的。

2、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以得到高分辨率的目標(biāo)信息，但這目標(biāo)信號(hào)通常包含目標(biāo)回波信號(hào)和各種具有隨機(jī)起伏特性的干擾和噪聲，從廣義上講它是一個(gè)非平穩(wěn)過程，利用傳統(tǒng)的傅立葉變換處理如此復(fù)雜的信號(hào)很難達(dá)到預(yù)期的效果，這就使得雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)向智能化的方向發(fā)展。實(shí)踐證明，智能控制算法和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合在雷達(dá)信號(hào)處理中顯示了智能信號(hào)處理的優(yōu)越性，提高了信號(hào)處理的性能。 本文主要研究了智能信號(hào)處理在雷達(dá)回波信號(hào)中的應(yīng)用和FMCW雷達(dá)在測(cè)量煤

3、粉倉料位中的建模和模擬仿真，內(nèi)容安排如下： 首先，本文在了解雷達(dá)信號(hào)處理的發(fā)展史和雷達(dá)物位測(cè)量的基礎(chǔ)上，介紹了線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)雷達(dá)的測(cè)距原理。 其次，分析了頻率非線性對(duì)回波信號(hào)頻譜相位的影響，介紹了對(duì)壓控震蕩器(VCO)的線性度校正原理和線性度校正的迭代算法，在此基礎(chǔ)上提出了基于思維進(jìn)化的線性度校正算法?；谒季S進(jìn)化算法的線性度校正方法是利用非線性的掃頻曲線來補(bǔ)償壓控振蕩器的非線性，產(chǎn)生高線性度的線性調(diào)頻信號(hào)

4、，解決FMCW調(diào)頻非線性的問題，確保了測(cè)量精度。 然后，本文介紹了小波變換的基本理論及其在雷達(dá)回波信號(hào)的消噪、時(shí)延估計(jì)、特征提取三方面的應(yīng)用，并對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型特別是典型的前向網(wǎng)絡(luò)(BP網(wǎng)絡(luò))和典型的反饋網(wǎng)絡(luò)(Hopfield網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行了闡述。在這兩大理論的基礎(chǔ)上，本文利用小波變換理論對(duì)三種不同情況下的雷達(dá)回波信號(hào)的頻譜進(jìn)行了特征提取，并用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法對(duì)所提取的頻譜特征進(jìn)行訓(xùn)練和分類識(shí)別。仿