摘要
由于人类工业文明的巨大进步和经济的快速增长，汽车已经成为生活中必不可少的交通工具，但由此而引发的的大量交通事故也成为社会发展的一大热点问题。汽车防撞雷达可以使汽车驾驶人员适时的了解周围车辆的距离和速度，并在关键时刻向司机报警，从而避免事故的发生，同时也能够带来巨大的经济价值。故而展开对汽车防撞雷达的研制，具有非常广阔的前景和应用意义。本课题针对目前国内对防撞雷达中的核心部件信号源研究的不足，改进了传统防撞雷达使用的发射波形，并在实践上分别用锁相环和DDS完成了信号源设计的关键部件。主要研究工作如下：
首先，在讨论传统的锯齿波调频信号测距，测速的基础上，对三角波调频发射波形进行改进，插入了一段用于单独测速的点频用来匹配多个目标的检测。改进的波形方案和传统的防撞雷达发射波形相比，具有实现难度小，数字信号简单的特点。
接着，提出了实现此合成波形的几种工程实践方案，通过对这些合成方案的相位噪声，杂散，以及调频线性度指标的分析，最终确定了DDS上混频上K波段载频的方案。在具体的信号源的设计工作中，经过过对防撞雷达所要达到的测距精度和使用环境要求，提出DDS和K波段锁相环的具体技术指标。
最后，本文分析了锁相环和DDS的一般原理，选用了合适的元器件，经过软件的仿真和验证，分别设计了24GHz锁相环和DDS扫频源。经过实际测试，锁相环的输出功率为10dBm,相位噪声优于-75dBc 1KHz,-73dBc 10KHz。DDS的扫频输出为150MHz-250Mhz,扫频周期1ms,并有125MHz的点频插入。其输出功率平坦度小于0.5dB,近远端杂散以及二次谐波的抑制均大于65dB，最差的相位噪声水平也优于-96dBc 10KHz。
关键词：防撞雷达信号源锁相环直接数字频率合成
目录
摘要I
Abstract II
1绪论1
1.1论文研究的背景与意义1
1.2常用防撞雷达体制选择2
1.2.1脉冲雷达和连续波雷达的选择2
1.2.2连续波雷达信号调制方案3
1.3本论文的主要工作3
2防撞雷达的波形优化5
2.1引言5
2.2锯齿波调制原理5
2.2.1锯齿波调制的时域分析5
2.2.2锯齿波调制的频域分析7
2.3三角波加恒定点频组合方案9
2.3.1三角波调制对锯齿波性能的改善9
2.3.2对三角波调制的再次改进10
2.4调制参数的选择11
2.4.1调制频偏11
2.4.2调制周期11
3波形合成方案12
3.1相位噪声和杂散的影响12
3.2调频线性度的影响15
3.3防撞雷达波形合成方案15
3.3.1调谐VCO法15
3.3.3对调谐VCO的线性校正18
3.3.4频率合成法20
3.4合成方案技术指标的选择22
4 K波段锁相环电路设计25
4.1锁相环简介25
4.2锁相环的组成和其相位模型25
4.2.1鉴相器：25
4.2.2压控振荡器：26
4.2.3环路滤波器：27
4.2.4分频器：29
4.3典型二阶环路的性能31
4.4环路带宽的影响34
4.5锁相环电路设计35
4.5.1 Hmc698鉴相器35
4.5.2 Hmc533 VCO 36
4.5.3晶振的选用37
4.5.4环路滤波器的设计38
4.5.5环路滤波器的仿真结果41
4.6实际电路测试结果43
4.6.1功率输出测试43
4.6.2相位噪声测试结果44
4.6.3杂散测试结果45
5基于DDS的组合信号的产生46
5.1 DDS简介46
5.1.1 DDS原理46
5.1.2 DDS的性能47
5.1.3 DDS的扫频和线性度49
5.2组合信号调制电路设计49
5.2.1 AD9910简介49
5.2.2 DRG扫频模式51
5.2.3 AD9910的参数配置和单片机控制流程52
5.2.4 AD9910外围电路的搭载56
5.3 DDS信号的实际测试结果60
5.3.1 DDS单点频率的输出测试60
5.3.2 DDS扫频测试62
6总结65
致谢66
参考文献67
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