用于生命探测的超宽带雷达发射接收电路研究

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本文研究的是超宽带(Ultra-Wideband,UWB)生命探测雷达的发射接收电路。生命探测雷达是近年来国内外学者提出的新概念雷达,在不接触生命体的情况下,隔一定的距离,隔一定的介质(砖墙、废墟),借助于外来能量(探测媒介)来探测生命体(人体)的生命特征信息(呼吸、心率),可用于灾难后的人员搜救、侦查隐蔽的犯罪分子、病人监护等场合。 本文研究了UWB生命探测雷达的整体构成并确定了设计方案;分析了UWB生命探测雷达的回波模型特性和回波时延的特点;确定了高斯一阶导函数波形为UWB信号的最佳形式;分析对比了UWB脉冲的各种产生方案及接收机前端几种取样积分电路方案,确定了利用射频三极管的雪崩特性产生UWB脉冲,二极管桥式取样积分电路作为接收机前端电路,并提出了改进方案。在此基础上,研究并设计了反射回波信号的模拟电路及其检测和后续处理电路;简要分析了超宽带,高速PCB板设计、电磁兼容及实物图制作问题。 本文实现了峰峰值电压为2.86V,宽度为805ps的超短、快速前沿的双极性UWB脉冲产生电路设计;利用振幅为110mV的正弦信号作为调制信号,产生了偏移范围为±531ps的反射回波信号,对应探测物体微动范围为7.95cm,通过二极管桥式取样积分电路后,较好地实现了回波信号的解调,获取了其所携带的信息,验证了所设计电路的可行性,并由此完成了UWB生命探测雷达的发射接收前端及后续电路实物制作。
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