毫米波雷达系统0/π开关线性调相器的设计

根据开关线性调相器的基本原理,用PIN管混联的方法,设计制作了毫米波雷达前端系统的0/π微带开关线性调相器。首先针对毫米波雷达应用,对开关线性调相器的基本原理作出了分析,接着设计了可工作于16GHz波段的调相器并进行加工,最后对毫米波雷达系统的调相器进行了测试,常温下载漏抑制优于-25dB,且相位误差燮2°,能够满足毫米波雷达系统的要求。     

W波段收发前端设计研究

以21.12 GHz为本振信号、93.12~94.136 GHz为射频信号,采用"倍频+超外差发射机"和"超外差接收机"设计了毫米波无线通信系统收发前端模块组件,其中上变频模块尺寸为20 mm×19 mm×82 mm,实现了小型化,用完成的收发前端组件与已有的频率源组成完整的相参性测试系统,并对频率源的相参性进行了验证.     

中频分频式主被动复合毫米波探测器

为了提高抗干扰和目标识别概率，该文提出了一种新型的分频式主被动复合毫米波探测器,主被动通道共用天线和毫米波前端，通过中频分频来处理主被动信息，再进行信息融合，获得敏感目标的主被动复合探测。这种体制降低了系统的成本和体积，有利于真假目标的识别,实验结果表明这种探测器是可行的。     

基于神经网络处理的井巷气体自动检测系统设计

介绍用普通气体传感器组成多维气体集成敏感阵列传感器克服交叉敏感干扰，由PC机采集阵列传感器的相应特征并结合数学方法和神经网络方法训练阵列传感器处理气敏信号，完成对气敏阵列传感器的标定。阵列传感器连接单片机构成采集前端。采集前端监测报警并将采集的数据传送到井巷气体监测系统上位机，由系统分析机对整个井巷系统内的气体环境综合分析、监控。     

多方位探测传感器系统的设计和实现

随着物联网和大数据时代的到来,人们对传感器的采集效率提出了更高的要求.论文设计了基于光子人工微结构的多方位探测传感器系统的Web前端和服务器端,在Web前端可以清楚地实时地显示六个方位的探测结果.利用IAR Embedded Workbench集成开发环境、串口调试工具Serial Tool、Zstack云计算服务软件...     

高线性FM—CWmm波前端

叙述了雷达系统的距离分辨率对调频信号线性度的要求,介绍了几种VCO线性化方法并作了比较,介绍了作者研制的高线性毫米波前端,并给出了线性化结果。     

基于无线传感网络的连续血压远程监护系统

针对传统血压监护系统存在的问题,设计了一种基于无线传感网络的连续血压远程监护系统.该系统利用手机作为传感器网络的节点,与部署在人体桡动脉上的传感器节点组成体域无线传感网络,实现被监护者脉搏波数据的采集,同时,手机又作为连接远程无线网络的网关,将数据上传至监护中心进行计算、分析,实现连续血压的远程监测.医生通过分析连续血压的变化情况,对被监护者的身体状况进行评估、诊断.该系统可以实现在医院外对慢性病人进行远程医疗监护,在社区医疗服务中具有广阔的应用前景.     

一种毫米波雷达和摄像头联合标定方法

汽车安全技术正向着统一化的方向发展,传统的汽车被动安全领域可以通过如毫米波雷达、摄像头等主动式传感器进一步提高乘员保护效果。由于被动安全技术关注的车辆前方范围比主动安全近,该文以汽车被动安全研究为出发点,为了实现对目标的准确探测和定位,提出了以车辆纵向对称平面为基准的毫米波雷达和摄像头的联合标定方法,获取了必要的标定参数,并建立了2种传感器之间的坐标转换关系。试验结果表明,使用该标定方法后毫米波雷达和摄像头对目标的测量精度较高,坐标转换后也能较好地还原目标的真实位置,可以为汽车被动安全系统提供可靠的数据。     

一种基于软件无线电技术的低成本运动目标探测雷达

由于成本和频段规范的限制,民用的线性调频连续波(LFMCW)体制的毫米波雷达往往体积较小且作用距离较近。在一些对于作用距离较远的运动目标检测应用场合,现有的商用现成品(COTS)毫米波雷达无法满足要求。在现有商用现成品毫米波射频(RF)前端的基础上,设计了一种基于软件无线电(SDR)的线性调频连续波雷达原型,在一个以异构片上系统(SOC)处理器为核心器件的软件无线电平台上,采用距离多普勒处理的方法提高信号相干积累增益,通过增加较小成本获得了比现有民用毫米波雷达更大的改。实测验证表明,该雷达原型作用距离较远,并且具有灵活性高、成本低和小型化的特点。     

胶轮压路机施工防撞系统的分析及设计

胶轮压路机在沥青路面施工中的高频作业事故已成为道路施工行业亟待解决的关键难点问题.从胶轮压路机实际施工环境、作业特征及事故原因等因素出发,提出了胶轮压路机由远及近的二级防撞控制策略,阐明了毫米波雷达远距离侦测、三维扫描激光传感器近距离感知的防撞预警模式;引入对地测速雷达系统,构建了胶轮压路机安全制动距离的确定方法;并根据信号采集与处理的原理,建立了由毫米波雷达、三维扫描激光传感器、对地测速雷达三大系统集成的胶轮压路机防撞系统设计方案.研究成果为胶轮压路机综合防撞系统平台的综合开发提供了理论基础和技术支撑.     

步进频信号处理的多普勒补偿新方法

提出一种步进频信号处理中多普勒效应补偿的新方法.根据时间-频率二维数据矩阵中包含的距离、速度信息,利用不同距离单元的主杂波谱线所处的滤波器号几乎相同,且所占的距离单元数比较多的特点,采用FFT快速数字信号处理算法,实时、准确地得到多普勒频率的补偿值,从而对步进频信号处理中多普勒效应进行补偿.仿真实验结果表明,该方法简单有效,并已应用于毫米波火控雷达信号处理系统中.     

基于载波抑制调制的毫米波ROF下行链路传输系统

为提高Radio-over-Fiber(ROF)系统传输带宽,降低系统成本,扩展传输距离,提出一种毫米波ROF下行链路传输系统。与传统ROF系统相比较,该系统利用MZM光调制器实现光载波抑制调制,产生高频毫米波信号,易于系统集成。文中详细分析了抑制载波调制的原理,搭建了系统实验。在中心站,光载波抑制调制结构产生并上变频加载33GHz的光学毫米波;在基站,下行数据流由高速光探测器接收,经过电混频器恢复基带数据信号。实验结果表明,该系统下行链路的2.5 Gb/s数据信号能够成功传输20 km单模光纤,与传统方法相比,传输容量和距离都得到了明显改善。     

基于全变差正则化的压缩感知毫米波成像方法

毫米波成像技术在人体安检领域有着重要的应用,它采用合成孔径雷达成像原理、宽带信号扫描方式实现三维高分辨率成像。针对其采集空域和频域数据冗余造成的信息和成本浪费问题,提出了在三维毫米波全息成像算法的基础上,采用一种傅里叶操作算子化的频率测量方法,从而实现压缩感知稀疏成像。同时依据成像场景,取图像差分域先验信息,引入了第三维频率维稀疏先验,利用三维全变差L1范数正则化方法将图像重构。实验通过真实回波数据成像效果的展示,证明了拥有高分辨率的三维毫米波图像恢复效果优异,并且与二维全变差正则化方法相比,三维全变差正则化方法重构的图像效果更佳,从而证明了所提方法的有效性。     

毫米波焦平面阵列成像系统特性分析

近年来,随着单片毫米波集成电路（ＭＭＩＣ）技术的迅速发展,焦平面阵列接收机开始在被动毫米波成像系统中应用。该文介绍典型的毫米波焦平面阵列接收机,并进一步分析混频式和直接检波式辐射计接收机特性。混频式接收机的中频放大比较容易实现,而直接检波式辐射计具有更好的灵敏度。同时详细讨论焦平面阵列成像系统的信噪比特性。该文的分析结果有利于毫米波焦平面阵列成像系统的设计及其性能评估。     

磁化等离子鞘套中毫米波大气窗口的衰减

为了更好地利用目前紧张的频谱资源,解决临近空间通信"黑障"问题,选取高斯分布模型建立非均匀等离子鞘套,并结合4个在大气中具有高透过性的毫米波大气窗口,研究等离子鞘套外加不同强度磁场与无外加磁场情况下,毫米波大气窗口在其中传输的衰减情况受攻角和等离子鞘套碰撞频率改变的影响。仿真结果显示:外加不同强度磁场时会改变毫米波大气窗口的衰减值,但不会改变毫米波大气窗口在等离子鞘套中的传输规律。外加磁场是否改善毫米波大气窗口的传输性能需要综合考虑等离子鞘套与毫米波大气窗口的谐振频率。     

基于卷积神经网络的毫米波图像目标检测

在公共安全检查领域中,研究毫米波图像目标检测的快速性和精准性的方法具有非常重要的实际应用价值。提出了基于Faster R-CNN深度学习的方法检测隐藏在人体上的危险物品。该方法将区域建议网络(region proposal network,RPN)和VGG16训练卷积神经网络模型相结合,接着通过在线难例挖掘(online hard example mining,OHEM)技术优化训练所提出的网络模型,从而构建了面向毫米波图像目标检测的深度卷积神经网络。实验结果证明所提的方法能高效地检测毫米波图像中的危险物品,并且目标检测的平均精度高达约94.66%,检测速度约为6帧/s,同时对毫米波安检系统的智能化发展有着极其重要的参考价值。     

适用于家庭健康检测的生物电阻抗测量系统

针对家庭健康检测的需求,研制一种低成本的生物电阻抗测量系统。采用由一对激励电极及一对敏感电极组成的四电极结构,利用单片机结合低通滤波器产生50 kH z的正弦波恒流信号,施加在与人体皮肤接触的激励电极对上,通过测量敏感电极对的电压,实现人体生物阻抗的检测,有效克服了接触电阻抗以及空间电磁波的干扰。利用该系统对人体腿对腿间的生物电阻抗进行了实际测量,并将测量结果与T an ita BF-639的测量结果进行了对比分析。结果表明,这种测量系统在测量结果的线性、重现性、稳定性及准确性等方面的性能可满足人体成分测量的要求。这为人体肥胖程度的家庭检测提供了一种有效的工具。     

声波多普勒效应的相对性

讨论了物理学教学中有关声波多普勒效应的相对性问题，按照相对运动的原理，对于不同参照系的声波多普勒效应，其产生过程的解释也不相同。与光波的多普勒效应作了初步比较。