基于USRP的FMCW雷达系统实现与应用开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

雷达的发明在早期应用于战争，在二战期间，雷达便可以完成空对地搜索、敌我识别等功能。二战以后，雷达技术也得到了进一步的发展，实现更多功能，如单脉冲多角度跟踪、地形回避和地形跟踪、多目标的探测及追踪等。早在1946年便有研究者提出完善雷达的理论基础以更好地进行发展^[1]，同时随着雷达种类的增多，研究者逐渐意识到雷达在工业、科学等多领域的重要性^[2]。近些年，随着电子计算机和通信技术的发展和完善，雷达的尺寸也变得更加便携，例如，在无人驾驶车辆的研究上采用了毫米波雷达，通过雷达感应外部环境、获取环境信息后经过分析最后做出判断，这种条件下可以对周围的环境无死角、快速且准确地进行判断，减少发生事故的可能性。除此之外，雷达还被用于体育、可穿戴设备以及智能家居等领域，因此可见雷达的发展和使用在一定程度上会给人们的生活带来很大的便利。

连续波(cw)雷达是根据雷达信号的不同而划分出的一种雷达，而调频连续波(fmcw)雷达是cw雷达的一种，其特点是发出信号的频率是随时间周期性变化的。fmcw雷达最常见的应用是用于获取目标对象的距离、速度等信息，由于其波形特性，具有较高距离分辨力、不易被截获的优点，同时工作电压低、系统结构简单、体积小重量轻、成本较低，因此越来越多的公司开始研究掌握fmcw雷达的核心技术，有关产品也越来越成熟，得到大规模商用。另一方面，随着软件定义无线电(sdr)的发展，对于fmcw雷达的运用和操作更加方便高效，除了软件方面提供的开源软件无线电，在硬件方面也有许多选择，如hackrf、usrp等^[3]。

2. 研究的基本内容与方案

(1)基本内容

此设计使用通用软件无线电外设(usrp)与在ubuntu系统下运行的gnu radio结合搭建成一个信号收发器，向有人运动的环境中发射fmcw信号并接收反射信号，经过一系列滤波、采样等操作后将收集到的信息在pc端进行信号处理，并将运动人物的距离、运动方向等信息实时呈现出来，由此实现一个基于usrp的雷达系统。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周：搜集资料，明确研究内容，确定设计方案，撰写开题报告，并进行不少于2万字符的英文翻译任务；

第4周—第5周：完成论文开题以及外文翻译；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]eckersley t l. the importance of theory in the development and understanding of radar propagation[j].journal of the institution of electrical engineers-part Ⅲa: radiolocation, 1946, 93(1): 103-104.

[2]smith r a. a survey of the development of radar[j]. journal of the institution of electrical engineers-part Ⅰ: general, 1947, 94(76): 172-178.

[3]白勇,胡祝华. gnu radio软件无线电技术[m]. 北京: 科学出版社, 2017: 37-42.