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港口集装箱检测系统的设计和实现
| 论文题名： | 港口集装箱检测系统的设计和实现 |
| 关键词： | 微波测距;微带阵列天线;混频器;虚拟仪器;港口集装箱检测 |
| 摘要： | 近年来，随着电子微波技术的发展，微波探测理论和技术不断发展和完善，在国民经济的多个领域得到了广泛应用，研制出了海洋潮位探测系统、交通防追尾预警系统等一系列产品，具有较高的实用价值和社会效益。 本文主要工作是根据上海港港口的实际需要，研制出一种集装箱堆放高度实时雷达探测系统。该雷达系统是一种线性调频连续波(LFMCW)雷达，工作于X波段，具有体积小，结构简单，成本低等特点，在实际环境下测试，取得了良好的效果。本文设计的集装箱堆放检测系统包括以下几个部分：收发天线，微波雷达前端系统、信号采集处理和结果显示部分。 收发天线为了提高隔离度，采用了收发双模天线，通过结构完全相同，空间上反置的两个十六元微带天线实现。设计主要包括以下步骤：根据理论知识计算天线物理尺寸，在HFSS仿真平台上调整结构和尺寸大小，观察仿真结果，最终获得高增益，宽带宽，窄方向角的微带天线。综合考虑方向角，增益和天线小型化的要求，本文选用了2*8十六元、串并混合型馈电的微带天线阵列。 微波雷达前端系统依托微波测距原理，采用微带天线设计，系统包括VCO振荡器、二等功分器、混频器。VCO振荡器采用购买的集成芯片，在ADS软件中设计二等功分器和混频器并优化尺寸，然后PCB制版。 信号采集处理和结果显示采用NI公司的USB-6251高性能数据采集卡，并在LabVIEW仿真平台上完成中频信号的滤波，FFT转换，数值计算并在计算机上显示适时结果，具有良好的直观性。 最后，将收发天线，微波雷达前端系统，信号采集处理和结果显示部分集成进行了整机测试，整个系统完成了实地测量，具有较高的精度和适时性，性能良好，具有一定的实用价值。 |
| 作者： | 章莹 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 郑正奇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东师范大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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