ADS软件雷达前端建模及系统仿真(2)

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1.2 本文的主要工作

本次毕业设计的题目是软件雷达前端建模及系统仿真。软件雷达，及我们所说的软件无线电，它是指在同一个硬件系统上实现调频连续波雷达和扩频雷达的相互转换，在两个雷达系统中转换时不改变该硬件前端的配置，只需要一个直接数字频率合成器来切换两个雷达系统，只需要改变直接数字频率合成器的设置就可以产生不同的信号源，从而实现两个雷达系统的相互转变。本文首先对调频连续波雷达的原理进行分析，然后用电磁仿真软件ADS仿真调频连续波系统，然后对扩频雷达原理进行分析，用ADS仿真软件对该系统进行仿真。然后介绍软件雷达的原理，用ADS软件对软件雷达前端进行建模，通过仿真说明软件雷达的优势。

1.3 ADS 软件介绍

本次毕业设计采用的是电磁仿真软件ADS.在电子通信中，只有使用更高的载波频率，才能获得更大的宽带。随着科学技术的不断进步，电子通信系统的工作频率不断提高，目前应用日趋广泛的移动通信（GSM和3G)、全球定位(GPS)等领域，工作频率都已经达到GHz频段，这使得与此频段相适应的射频和微波电路逐渐成为一个普遍存在的技术，这就迫切需要人们熟悉相应的射频和微波电路设计方法。ADS(Advanced Design System)软件由美国安捷伦（Agilent)公司开发，是当前射频和微波电路设计的首选工程软件，可以支持从模块到系统的设计，能够完成射频和微波电路设计、通信系统设计、射频集成电路（RFIC)设计和数字信号处理（DSP)设计。该软件功能强大，仿真手段丰富多样，可实现包括时域和频域、数字和模拟、线性和非线性、电磁和数字信号处理等多种仿真手段，并可对实际结果进行成品率分析和优化，从而大大提高了复杂电路设计效率，是当今业界最流行的射频和微波电路、系统设计工具，在国内外都得到了广泛的应用。ADS软件支持所有类型射频电路设计，包括时域电路设计、频域电路设计、电路布局图设计和通信系统设计，同时提供各种电路的时域仿真分析、频域仿真分析和电磁仿真分析，并可以与其他EDA软件进行连接。ADS的SPICE电路转换器可以将SPICE格式的电路图软换成ADS格式的电路图进行仿真。ADS软件的布局转换器可以将其他ADS或者CAD软件产生的布局文件导入ADS软件进行编辑。

本次毕业设计采用的版本是ADS2009，该版本软件可以加快通信产品的设计速度。ADS2009增加了图形用户操作界面。该界面源于大部分的网际软件工具盒搜寻引擎，所使用的统一界面开发平台包含搜寻和内容关联感知功能。应用于一般和新型设计的新界面，在速度上的提升，可以使软件工具的整合更加流畅。ADS2009改善了专案管理，及时放大和频移，互动式3D布局检视，缩放和剖面显示等功能；改良了LVS同步设计功能，提供了自动化设计的完整控制功能，以保证布局的正确性；更新了设计规格检查功能，可以快速的将绘图导入和导出，使设计到生产的转移过程更加的顺利。文献综述

第二章调频连续波雷达系统分析及仿真

2.1 调频连续波雷达的原理

简单的连续波雷达系统的动目标鉴别和分辨是以多普勒效应为基础的。调频连续波雷达系统的原理是利用在不同的时间上发射信号的频率发生改变，同时测量回波信号相对于发射信号的频率的方法来测定目标的距离的。调频连续波雷达的发射频率与接收频率的相对关系不仅可测量目标距离，而且还可以测量目标径向速度v0发射信号的线性调频以及从动目标散射回来的接收信号频率的变化的规律。调频连续波雷达由于它本身具有很好的特性，因此被广泛的应用在各个领域。其中距离测量是其最基本的功能之一，不同的领域对测距的精确度的要求越来越高。调频连续波雷达的距离测量的误差主要来自两个方面，即噪声和扫频带宽。连续波雷达一般可以采用正弦波或者锯齿波或者其他的形式，但是这些都无法直接提取出目标的距离的信息，它需要通过鉴相器等相对来说比较复杂的结构来得出瞬时相位。但是这种方式的缺点是成本很高。但是若采用线性调频的波形，通过简单的傅里叶变换就可以得到距离分量，同时也可以得到多普勒信息。