引言

在過去50多年的電磁波理論與技術(shù)發(fā)展中，雷達(dá)和無線電技術(shù)取得了顯著進(jìn)展。在二戰(zhàn)期間，雷達(dá)和無線電技術(shù)發(fā)揮了重要作用，并在戰(zhàn)爭(zhēng)末期廣泛應(yīng)用于海軍、陸軍和空軍中[1]。如今，雷達(dá)技術(shù)不僅應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，還在民生領(lǐng)域普遍存在。隨著科技和社會(huì)的不斷發(fā)展，雷達(dá)技術(shù)在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)、海洋探測(cè)以及災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域的應(yīng)用日益普及。雷達(dá)技術(shù)作為無人監(jiān)控系統(tǒng)中一種重要的感知手段，具有無法替代的作用。雷達(dá)發(fā)射機(jī)作為雷達(dá)系統(tǒng)的核心組成部分，對(duì)于監(jiān)控區(qū)域的探測(cè)效果和系統(tǒng)性能具有關(guān)鍵影響。然而，傳統(tǒng)的光學(xué)監(jiān)控?cái)z像機(jī)在某些方面存在限制，如在夜間或惡劣天氣條件下無法正常工作。為了解決這些問題，研究人員開發(fā)了基于紅外燈的夜間監(jiān)控系統(tǒng)，但仍未能解決惡劣天氣對(duì)監(jiān)控效果的影響。此外，紅外監(jiān)控技術(shù)仍然存在一些局限性，如探測(cè)距離較短，且其受到目標(biāo)表面材料和厚度的影響，對(duì)于一些材料較厚或密閉的目標(biāo)，其穿透能力相對(duì)有限，可能無法完全探測(cè)到目標(biāo)內(nèi)部的情況。這些限制導(dǎo)致無法獲取監(jiān)控對(duì)象的全部信息，為未來的安防、交通監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及醫(yī)療診斷領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)。因此，研究者們開始關(guān)注微波探測(cè)技術(shù)，希望通過這一技術(shù)突破現(xiàn)有的限制，實(shí)現(xiàn)更廣泛和更準(zhǔn)確的監(jiān)控目標(biāo)。FMCW雷達(dá)的獨(dú)特之處在于其電信號(hào)連續(xù)傳輸，其基本原理是一種被稱為線性調(diào)頻脈沖的信號(hào)。這種信號(hào)是頻率隨時(shí)間變化的正弦波，在預(yù)設(shè)頻帶內(nèi)發(fā)出掃頻信號(hào)[2-3]。收發(fā)端在信號(hào)的傳播過程中存在傳輸時(shí)延，因此發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)在同一時(shí)間點(diǎn)上的頻率值會(huì)產(chǎn)生差異，形成中頻信號(hào)。而從中頻信號(hào)中可提取距離、速度和角度信息。與脈沖雷達(dá)相比，F(xiàn)MCW雷達(dá)具有分辨率高、頻率編碼靈活、抗電磁和環(huán)境干擾能力以及持續(xù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，更適用于無人監(jiān)控場(chǎng)景中對(duì)目標(biāo)的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確識(shí)別。

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作者信息：

李彥旭，陳星宇

（江蘇大學(xué) 電氣信息工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）