雷达目标探测与信号处理教学演示系统
一、产品介绍
雷达目标探测与信号处理教学演示系统是一套集雷达探测、信号处理分析、存储与回放等功能于一体用于教学演示的系统；主要应用于在对雷达工作原理的认知，对雷达工作方式理解以及对雷达回波信号的处理。雷达目标探测与信号处理教学演示系统由雷达探测模块和上位机软件系统组成。雷达探测模块进行环境目标探测，通过通信接口传输数据至上位机进行信号处理、分析和显示。
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二、工作原理
雷达模块通过天线向外发射毫米波，接收目标反射信号，采集零中频信号经通信接口上传至 PC 端，使用配套软件处理后得到用户所需相应信息；如零中频数字信号，物体与雷达的相对距离、相对速度、角度、运动方向等；雷达目标探测与信号处理教学演示系统基本工作原理如下图所示：
三、装置（系统）技术参数
- 电气参数：额定电压：+12VDC
- 额定功率：≤7W 射频参数：通道：3Tx-4Rx
- 工作频段：76GHz~81GHz 调制模式：FMCW、CW
- 调制参数：发射功率：10dBm
- 通讯接口：USB(UART)、LAN
- 尺寸：安装位置：底部/顶部孔位图，外部机械尺寸图
-
接口示意图：
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- 方向图：
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四、测试和分析软件操作说明
本系统搭配有专用软件系统，具备雷达参数设置、数字信号接收处理以及处理结果显示功能。其软件操作界面如图所示：
五、功能界面说明
软件具有雷达时域/频域波形显示、数据处理以及结果显示、参数选择、雷达参数设置、数据存储/回放等功能。
其中，时域波形显示 4 个雷达接收通道的零中频数字信号，可实时选择每个 Chirp 信号进行显示；
信号处理结果显示包含一维（Rang-FFT）显示、二维（Rang-Doppler）显示、目标检测结果方位显示，根据不同的需求进行选择；
参数设置包含雷达参数设置、文件参数设置、转台参数设置、检测参数的设置；
目标检测结果列表显示是对检测到的目标的空间信息（距离、角度、速度）进行列表显示。
软件运行环境：
系统版本：Windows7 及其以上版本，.Net Framework 4 及其以上版本网卡：支持千兆以太网
内存：≥4G
CPU：核心数≥8 核，主频≥2.0GHz
六、操作流程
6.1、连接
达上电开机，等待 5s 左右，使以太网初始化完成；
进入软件，选择需要的工作模式。本软件使用两种接口工作模式，分为以太网模式和串口模式，用以进行选择雷达使用不同功能。其中以太网模式主要在用正常使用雷达获取数据
，系统打开 UDP 端口连接； 打开成功后，按键背景变为绿色
，未打开成功请根据提示进行检查。如出现异常，请重新启动雷达。
6.2、单帧工作模式
本系统预设定有单帧模式，方便于用户在某些特定场合进行获取精确帧数据。在单帧模式下，用户每点击1 次单帧测试按
，系统进行 1 帧数据分析、显示
等功能。用户可根据需求进行各项参数设置。如显示零中频数字信号和 Rang-FFT 距离像；
6.3、正常连续帧模式：
，本系统进入正常连续帧模式；在连续帧模式下，用户根据需 求进行参数设置，可连续获得数据及数据处理结构。连续帧模式下，当 Chirp 参数选择在xx-50km/h及其以上时，上传帧率为 20 帧/s，选择为 xx-25km/h 时，上传帧率为≥10 帧/s。
6.4、数据处理选择与显示
系统正常工作时，用户可根据需要切换数据处理方式，并进行处理结果方式；系统默认工作模式为 FMCW，发射天线 TX1，Chirp 调制参数 5km - 25km/h，Chirp 采样点256点，Chirp个数 256；
6.5、Rang-FFT 一维像：
6.6、Rang-Doppler 二维像：
在显示二维距离像时，系统进行 Rang-Doppler 数据处理，形成
。
6.7、目标检测空间位置
在信号处理选择框中选择 TargetDetection，进入目标空间位置检测，并直观进行空间方位距离显示，右侧为列表式显示目标检测结果。
6.8、参数设置：
在系统正常工作中，可根据需要进行参数设置；参数设置分为：雷达参数的选择与设置、存储/回放文件参数选择与设置、转台参数选择与设置及检测参数
的选择与设置。参数设定时请保持连接状态，如出现异常，请重启雷达系统。
雷达参数选择设置有工作模式、发射天线选择、CW 模式时工作频率、发射功率百分比、接收通道增益以及 Chirp 参数配置。
工作模式有 FMCW 和 CW 两种模式，在 FMCW 模式下，可选择 Chirp 参数配置，
为256*256 矩阵点。其中二维结果显示相比较 FMCW 模式下显示有所不同。如下图所示：
用户在系统正常工作中可进行数据存储，在存储完成后可进行回放。
存储信息默认为存储 4 个接收通道基带数字信号，用户在数据处理框中选择了目标检测，则可以进行目标信息存储。默认存储路径为软件根目录，用户可点击浏览
进行目标路径文件夹选择。
，则进行所选数据存储；存储文件名以当前计算机系统时间命名，存储过程中会进行存储帧计数指
。存储所需数 据结束后，点击数据存储按钮的结束按钮，结束存储。存储结果如下图所示：
结束后，重新播放时需重新导入文件。
其中串口参数需根据用户转台参数进行设定，图上所示为默认控制转台参数。包含 3 个转台控制命令：转台复位、左转、右转。设置值为相对转动值，为正数且精确至2位小数。
如用户需要更改其他型号转台，需根据命令格式写入根目录转台配置文件，修改结束后，点击刷新按扭
。
Turntable.ini -------- 为 配 置 文 件 名 ， 请 勿 改 动 ； CmdEndFlag:true---------表示是否命令结尾需要加字符“rn”；
Reset[3]:1or 1mm1 1pa0 --------表示复位命令，且复位命令需要 3 个；
TurnLeft[1]:1PR-TurnNumber---------表示左转命令，TurnNumber 为需要转动角度值助记符，须保持一致； 格式为：【TurnLeft[1]:】【命令】【TurnNumber】
TurnRight[1]:1PR+TurnNumber---------表示右转命令，格式如左转格式一致。
6.8.4、检测参数：
