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FMCW(调频连续波)雷达是一种广泛应用于测距和测角领域的雷达技术,其基本原理是通过发射连续变化的频率信号,并接收反射信号进行频率差分析,从而计算出目标的距离和速度。作为本科毕业设计的题目,FMCW雷达结合MUSIC、ESPRIT和ROOT-MUSIC等超分辨率算法,能够有效提升测角精度,是一个兼具理论深度和实用价值的研究方向。
在测距方面,FMCW雷达通过计算发射信号和回波信号的频差来获取目标的距离信息,具有高精度和抗干扰能力强的特点。而在测角方面,传统方法如波束形成(Beamforming)可能受限于阵列孔径的分辨率,因此引入MUSIC(Multiple Signal Classification)算法可以大幅提升角度估计的精度。MUSIC算法利用信号子空间和噪声子空间的正交性,通过谱峰搜索来估计目标的到达方向(DOA)。
ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)算法则通过利用阵列的旋转不变性特性,减少计算复杂度,适合实时性要求较高的应用场景。而ROOT-MUSIC算法在MUSIC的基础上进一步优化,通过多项式求根代替谱峰搜索,提高了计算效率和分辨率。
综合来看,该毕业设计题目结合了FMCW雷达的测距测角原理以及现代超分辨率DOA估计算法,能够帮助学生深入理解雷达信号处理和阵列信号分析的核心技术,同时为未来在自动驾驶、无人机导航等领域的应用奠定基础。