当进入一些未知的危险区域时，任何关于其内部的信息都显得至关重要， 穿
墙雷达探测系统在安全及反恐营救时对于营救战略的制定具有重要作用。对于常
见的墙体，3.6GHz 以下的超宽带雷达信号在进行穿墙应用时具有较小的衰减，本
文介绍了具体的超宽带穿墙雷达系统的原理设计，硬件系统方案设计以及 1.6GHz
– 3.6GHz 步进频信号发射机接收机的研制。本文对基于步进变频体制的超宽带穿
墙雷达系统的研制进行了以下的研究工作：
1. 对超宽带穿墙雷达进行了以下总体设计：主要介绍整个雷达系统的结构结
构，步进变频信号测距的基本原理以及雷达系统射频模拟前端的设计、整个雷达
系统的信号处理及控制部分的设计。
2. 研究了超宽带穿墙雷达系统发射机的设计，对 1.6GHz – 3.6GHz 频段采用
外部压控振荡器 VCO 及带扫频功能的锁相环方式构成的步进频信号源进行了硬
件系统设计，具体包括如何选择有源环路滤波器相关参数、如何选择合适的鉴相
频率以适应电荷泵的性能限制、如何选择发射机的扫频方式、基于电阻网络的功
率分配电路设计、谐波抑制滤波器通道选择的考虑以及低噪声放大器及功分器部
分电路设计，完成了发射机的研制，最后进行了数据实测以验证设计目标。
3. 详细介绍了零中频体制的超宽带穿墙雷达接收机硬件的设计，包括无源混
频器的设计、本振信号的输入功率放大及衰减电路设计，并最终完成了接收机的
研制。
4. 最后，介绍了超宽带穿墙雷达信号处理及控制板卡的具体硬件实现，包括
基于 USB3.0 协议接口的高速数据接口设计、SATA2.0 的固态硬盘存储协议的
FPGA 程序设计、基于嵌入式 Qt 的界面设计、回波信号前端模拟调理电路的设计
以及控制逻辑的设计，完成了硬件的研制并完成了相关的测试。
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