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本帖最后由 TaylorA 于 2020-2-6 13:14 编辑 6 H! R% `; a- ~5 h
L3 t; ^8 \4 \6 U& @! k9 n9 {摘要:本文基于AVR高速嵌入式单片机设计了一种毫来波测距系统,给出了相应的硬件组成结构5 C l0 N" |. y0 N+ A+ Q& `
和软件设计方案。针对毫米波探测系统的特点,湍距系统腕够满足采祥速事快、信号实时处理的要
9 _- b/ t. i7 b( b* Y求。可实现对地面目标回波信号进行实时采集和高速处理。
/ T% D4 ]; }7 z9 p* w! g# h7 s$ X1 g8 `6 r( d" K3 q
关键词:毫米波(测距系统单片机可编程延时器0 W; R9 ~3 V& y4 d. w* m
1概述9 g# c2 e* d1 f8 ]/ h/ K+ L3 ?( ~
测距是雷达的基本功能之一,雷达测距就是测量回波脉冲相对于发射脉冲的延迟。雷达发
0 S' Q7 X0 K }/ B, {射机经天线发射电磁波,接收机接收目标的回波信号.通过测量发射波与回波信号之间的延迟
) o+ r- P U1 i: _; a- x时间τ.确定雷达和目标之间的距离R=cτ12.其中c为电磁波在空气中的传播速度.现代武
7 _( P$ m& |7 M器系统的发展,对雷达测距的高速度、高精度、高抗干扰能力等性能指标均提出了更高的要求。
5 v# m& s- ]9 c+ [( a毫米波探测系统具有精度高、抗干扰能力强、低仰角性能好以及体积小、重量轻等优点。因而! }5 z3 C5 o5 m% H, w
是精确制导武器较为理想的选择波段。由于使用场合的不同,设计快速、实时、高精度的测距- w* }& c9 y0 s( M2 W8 C" q
电路十分必要,对系统的目标识别概率的提高是有利的。本文给出一种数字式雷达测距系统。6 H( l5 ]" Y& t) @
通过精确测量发射信号与目标回波脉冲延时,确定目标的距离。+ G: R: i( k' Z" b$ A' O& {
2硬件设计
$ Q6 l' ]/ u, j+ d& `本系统由毫米波收发前端、mcu. AD采样芯片、延时芯片等部分组成,具体由前瑞将回
$ `$ x9 p4 V4 m9 F: I4 H& }波信号送入AD.脉冲调制信号作为时间基准送入延时芯片,在延时器按设定值延迟一定时间8 v8 C: p+ [' D4 N' u5 {$ z
后AD开始采样。最后将采样的数据送入MCU处理。! ]4 {; v0 i- x& y3 i, d: Z
如图1所示,本系统中MCU采用AT90S8515 单片机,美国ATMEL公司推出的90系列
2 k1 G8 f5 G; [& v# x单片机是增强RISC内载Flash的高性能八位单片机。其中AT90S8515是功能较强的:种型号, .
* O! o6 p+ `$ g$ }; U, k# X7 y它具有120条功能强大的指令。而且大多数执行时间为单时钟周期。指令周期最短仅为125ns.! I1 Q% j- v; v- i9 i% q% E, z
它片内有8k字节可下载的Flash存储器,程序下载采用其SPI串行接口,使用寿命为1000次:
7 T" G& ^0 e& k# u9 b# a5 `32条通用1o线及32个通用8位寄存器R0~R31.64个VO专用寄存器:512字节的EEPROM
4 z, k3 c+ n: V$ Y( V; g% o% t4 m(使用寿命为10万次)及512字节的内部SRAM,不需扩展外部的ROM或RAM.运用哈佛9 X" c: g" X- M2 U' k
概念具有预取指令功能,对程序存取和数据存取有不同的总线和存储器。当执行1条指令时,' P; o$ P+ r. Z% |! g8 Q' J
下1条指令预先从程序存取器中取出,所以1条指令可以在每- -时钟周期内执行。这种结构使% J: g# o: j3 P' f% {
得AT90S8515单片机在8位微处理器市场上具有最高IMIPS/ms的处理能力,一- 般为每50ns @5 M6 a) P' j" o8 k
处理1条指令。
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附件下载:# K. a8 X- Z/ @' M' w+ j, _7 |
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