24GHz调频连续波雷达信号研究与天线设计仿真开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

24GHz频率范围处于ISM免许可频段，并且该频段的毫米波雷达传感器具有体积小、成本低、穿透性好等优势，在近年来备受关注。

一些国家将其广泛应用于汽车自动驾驶、无人机避障、智能交通、安全监控等领域，对促进社会发展和改善人类生活具有重要意义。

1. 研究目的

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着毫米波技术的快速发展，24GHzFMCW雷达技术在国内外都得到了广泛的关注和研究。

1. 国内研究现状

国内在24GHzFMCW雷达领域的研究起步相对较晚，但发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题的主要研究内容包括：1.对24GHzFMCW雷达信号进行深入分析，建立精确的信号模型，推导距离和速度测量公式，并分析系统的关键性能指标，如测距分辨率、速度分辨率、最大探测距离等，为系统设计提供理论依据。

2.针对24GHz工作频率，设计并优化微带贴片天线阵列，使其具有高增益、低副瓣、良好的方向性等特性，以提高雷达系统的探测距离和角度分辨率。

3.利用电磁仿真软件对所设计的天线进行仿真分析，评估其各项性能指标，包括反射系数、增益、方向图等，并对天线设计进行优化，以满足系统性能需求。

4. 研究的方法与步骤

本课题研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法。

首先，进行充分的文献调研，了解24GHzFMCW雷达技术、天线设计、信号处理算法等方面的国内外研究现状和最新进展，为课题研究奠定理论基础。

其次，根据24GHzFMCW雷达的基本原理，建立精确的雷达信号模型，推导距离和速度测量公式，并分析系统的关键性能指标。

5. 研究的创新点

本课题研究的创新点在于：1.针对24GHzFMCW雷达信号的特点，提出一种新的信号处理算法，以提高雷达系统的距离分辨率、速度分辨率和抗干扰能力。

2.结合实际应用场景，设计一种新型微带贴片天线阵列，使其具有高增益、低副瓣、良好的方向性等特性，以提高雷达系统的探测距离和角度分辨率。

3.构建完整的24GHzFMCW雷达系统仿真平台，对所提出的信号处理算法和天线设计进行联合仿真验证，以评估系统的整体性能，并为实际系统的设计和调试提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 张萌, 冯丽爽, 刘天鹏, 等. 24GHz FMCW雷达信号处理算法研究[J]. 电子测量技术, 2022, 45(12): 6-11.

[2] 刘永刚, 杨俊, 李龙军. 24GHz毫米波汽车雷达关键技术研究[J]. 现代电子技术, 2021, 44(18): 140-144.

[3] 陈龙, 王勇, 张林让, 等. 基于24GHz毫米波雷达的生命体征检测方法研究[J]. 传感器与微系统, 2021, 40(03): 135-138 143.

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