生命探测微功率超宽带雷达电路设计毕业论文

生命探测微功率超宽带雷达电路设计毕业论文
目录
中文摘要 (I)
英文摘要 (II)
主要符号表 (VII)
1 绪论 (1)
1.1 生命探测雷达技术简介 (1)
1.2 研究背景和意义 (1)
1.3 国外研究现状 (2)
1.3.1 国外研究现状 (2)
1.3.2 国研究现状 (3)
1.4 本文研究容 (4)
2 微功率超宽带雷达的工作原理及天线 (6)
2.1 超宽带雷达工作基本原理 (6)
2.1.1 基本原理 (6)
2.1.2 理论分析 (6)
2.2 超宽带雷达参数选择 (9)
2.2.1 超宽带雷达主要参数选择的依据 (9)
2.2.2 超宽带生命探测雷达的工作频率 (11)
2.2.3 超宽带生命探测雷达的发射信号形式 (11)
2.3 微功率超宽带雷达天线的简介 (14)
2.4 本章小结 (15)
3 微功率超宽带雷达发射电路的设计与分析 (16)
3.1 雪崩三极管的工作原理 (16)
3.1.1 雪崩三极管的击穿机理 (16)
3.1.2 雪崩晶体管的击穿电压 (17)
3.2 雪崩三极管脉冲电路的产生 (19)
3.3 超宽带雷达脉冲产生电路 (20)
3.3.1 元器件的选择 (20)
3.3.2 单极性脉冲产生电路 (20)
3.3.3 双极性脉冲产生电路 (22)
3.4 本章总结 (24)
4 微功率超宽带雷达接收电路设计与分析 (25)
4.1 接收前端电路总体设计与分析 (25)
4.2 取样积分电路的设计与分析 (26)
4.2.1 取样积分原理介绍 (26)
4.2.2 取样积分电路的设计与分析 (27)
4.2.3 桥式二极管取样积分电路的设计与分析 (28)
4.3 可变延迟单元电路的设计与分析 (29)
4.3.1 延时芯片的原理介绍 (30)
4.3.2 延时电路设计的设计与分析 (32)
4.4 放大滤波电路的设计与分析 (33)
4.4.1 带通滤波的设计与分析 (35)
4.4.2 放大电路的设计与分析 (36)
4.4.3 滤波电路的设计与分析 (37)
4.5 本章小结 (40)
5 硬件电路的调试与PCB设计 (41)
5.1 微功率冲击雷达发射电路的调试 (41)
5.2 微功率冲击雷达接收电路的测试 (43)
5.3 PCB板设计 (44)
5.3.1 总体设计 (44)
5.3.2 PCB设计注意事项 (44)
5.4本章小结 (44)
6 总结与展望 (45)
6.1 本文主要研究成果 (45)
6.2 后续研究工作的展望 (45)
参考文献 (46)
致谢 (49)
毕业设计（论文）知识产权声明 (50)
毕业设计（论文）独创性声明 (51)
附录A (52)
附录B (53)
主要符号表
α衰减常数
β相位常数
σ导电系数
ω角频率
ε材料的相对介电常数
r
μ导磁率
λ电磁波在大气中的波长
电磁波在墙壁中的波长
g
B相对带宽
f
c电磁波在大气中的传播速度
G雷达增益
I晶体管的基极电流
B
I晶体管的集电极电流
C
P雷达接收功率
R
P雷达发射功率
T
S信噪比
NIR
V晶体管的集电极-基极间电压CB
V晶体管集电极－基极反向击穿电压CBO
V晶体管的集电极-发射级间电压
CE
V晶体管集电极－发射极反向击穿电压CEO
V电磁波在墙壁中的相速
P
V电磁波在墙壁中的群
g
1 绪论
1.1 生命探测雷达技术简介
生命探测雷达特指探测生命体的雷达，是一种非接触式探测技术，是指在不接触人体的情况下，隔一定的距离，隔一定的介质（砖墙、废墟等），借助于外来能量(探测媒介)来探测人体生命特征信息（呼吸、心率等）的技术，是近年来国外学者提出的一种新概念雷达]31[ 。

常用的生命探测雷达可分为]4[窄带系统连续波(Continuous Wave，CW)雷达和超宽带（Ultra-Wideband，UWB）系统微功率冲击雷达(Micropower Impulse Radar，MIR)。

本文所讨论的UWB生命探测雷达就是基于UWB雷达原理的MIR，又称无载波雷达、非正弦雷达，具有很大的相对带宽（信号的带宽与中心频率之比），一般大于25％。

它是美国斯坦福尼亚大学劳伦斯.利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL)的科学家在90年代中期发展起来的一种高技术新型雷达]5[。

UWB雷达克服了传统冲激雷达成本高、灵敏度低、抗干扰能力差、易受波门抖动、偏压变化等影响的缺点，充分利用了现代雷达技术的最新成果，采用全新的设计方法，具有以下显著优点]6[]7[：
1）测距分辨率可高达厘米量级，可以获得足够高的分辨率；
2）具有能够识别和区分各目标的重要能力；
3）超宽带生物雷达发射的脉冲包含许多频率，因此它能够突破窄频段吸波材料的吸波效应；
4）具有对单个或多个目标的高分辨率成像能力；
5）具有较强的穿透植被、土壤和墙壁的能力；
6）能够通过距离选通技术抑制杂乱回波和减少多径干扰；
7）成本低，容易集成。

1.2 研究背景和意义
本文所研究的MIR]8[是一种功率极其微小、像其他超宽带雷达一样的脉冲雷达，是由美国劳伦斯.利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL）在Nova激光器的基础上发明并获得专利的一种新型雷达。

UWB雷达在克服传统冲击雷达弊端的同时，结合了现代雷达技术的优势，使其达到厘米量级的高分辨率、可识别和区别各目标的能力、可穿过墙壁等的高穿透力、发射多种频率时，对窄频段吸波材料的吸波效应具有抗拒作用、成本低且易于集成]9[]10[等优势。

微功率冲击雷达（MIR）技术的应用是极为广泛的，其在军事和民用的领域中都发挥了极大的作用。

MIR主要可用于灾后救助、反恐怖斗争和病人监护等领
域。

MIR技术可以通过发射电磁波穿过墙壁、废墟等有形介质，作用于人体体表运动而使电磁波发生微小变化，从而进行探测。

主要用于在自然灾害后被埋在废墟中的幸存者的救助，近年来各地区的地震频频不断，微功率冲击雷达技术在探测寻找生命体，救助埋在废墟中的幸存者方面起到了很大的帮助；追捕潜伏在建筑物的罪犯，提高了国家执法人员作战能力；监护医院病危的病人，在医院有些重病的伤员不宜接触，需隔衣服或远距离进行监测。

如美国911事件后，冲击雷达在灾后废墟上搜救起了很大作用，2008年汶川地震对震后人员的搜救都有很大帮助，诸如此类的例子还很多，MIR技术在社会各行各业的发展起了重要作用，因此对MIR的研究有重大意义。

1.3 国外研究现状
微功率冲击雷达起源于20世纪90年代中期，它是伴随着传统冲击雷达的发展而产生的一种高科技新型雷达，其应用相当广泛。

它起初是由国外发展过来，国外对此技术的研究要远远早于国，目前该技术已经在国开始推广研究，本文主要是将微功率冲击雷达应用于生命探测方面的研究。

1.3.1 国外研究现状
国外对生命探测雷达技术研究起步比较早，在20世纪80年代开始美国就已经采用L频段的调制连续波信号对埋藏在雪地里的生命体进行了探测研究。

美国密歇根州立大学研究小姐采用了L和S波段的不同频率的雷达连续天线对模拟震灾后的生命信号进行了检测，都成功的检测出人体呼吸和心跳等生命信号，取得的一定的成就。

随后由美国佐治亚技术研究所研究出的手电筒式雷达“Radar Flashlight”,该雷达可对隐蔽在墙壁、钢门、树木后静止和运动的人进行探测，它采用多普勒技术和高速信号处理技术，对接收回来的生命信号则采用快速傅里叶变换（FFT）和频率响应曲线陡的技术进行滤波，从而得到我们所需要的人体生命信号，该系统采用的天线是市场上可以买到的一种天线，它将发射端输出的波束控制在20度以的扇形区域。

美国研究的同时，其它西方国家也对CW的研究有所成就，如俄罗斯Remote Sensing Lab研究设计了一种“RASCAN”的生命探测雷达，此雷达系统可以探测10cm厚混凝土墙壁后的人体生命信号，它采用的工作频率为1-10GHz,其波长也就达到了3-30cm。

还有由日本研究的连续波探测性雷达是针对近距离（小于50cm）的探测，它主要是透过各种衣物、被褥等对股动脉、指尖脉搏、颈动脉及心率的探测，但由于其探测距离的有限性造成了其实际应用的局限性。

对比连续波雷达（CW）和微功率冲击雷达（MIR），微功率冲击雷达的结构相对比较简单，技术也比较成熟，近些年在国外都有很大的发展前途，且成为生命探测雷达的主流。

微功率冲击雷达是一种功率极其微小，和其它超宽带雷达一样的脉冲形雷达，其技术包括尖脉冲产生技术、超宽带雷达天线技术、取样技术以及信号处理技术等。

美国佐治亚技术研究所还研制了抛物面天线结构的隔墙检测
系统，该系统还被用于奥运会研究射箭和步枪运动员的心跳和呼吸对射击准确度的影响。

超宽带系统的微功率冲击雷达技术的研究是从近十几年才新兴的一种雷达技术，而在生命探测上的应用的研究开始于美国斯坦福尼亚大学，此大学在1994年开始将超宽带雷达应用在生物医学上研究，并获得了一项专利。

1995年美国麻省理工学院开始着手雷达听诊器的研究。

1996年美国斯坦福尼亚大学研制出一种特殊的超宽带微功率冲击雷达，此雷达高增益天线采用可以探测到人体呼吸及心跳的生命信号，并对距离技术提取生命信号，最大限度的抑制了外界噪声的干扰。

同年，由美国McEwon先生研制的人体检测、成像系统，可以检测人体的心跳、呼吸、声带等信号并转换为声音信号，从而在人体生理参数的监护仪上的应用达到了不可逾越的突破，并获得了美国的一项专利。

McEwon先生在超宽带雷达上面的研究无疑是我们学习的典，至今为止他研制的MIR已经在美国获得了56项专利，同时在全世界也达到了214项专利或应用专利。

1999年后，针对微功率冲击雷达的体积小、功率小、寿命长、成本低及分辨率高等特点，将其广泛应用于生物医学领域，如在心脏监护、婴儿监护、障碍性睡眠呼吸暂停监护、脑出血监护等等的研究。

2002年美国联邦通信委员会允许此雷达技术可以商用化，从而推动了很多公司开始投资研究此雷达的应用，美国Time Domain公司利用该雷达技术研制出雷达视力2000（Radar Domain）雷达供执法部门使用和士兵视力（Soldier Vision）雷达供军事部门使用。

另外还有美国休斯先进电磁技术研究中心（Hughes Advanced Electromagnetic Technology Center,HAETC）研制的“2-D Concrete Penetration Radar”具有强的穿透能力。

目前西方如美国、加拿大、英国和俄罗斯等多个国家已经投资大量人力和物力开始发展研究冲击雷达在生物医学方面的应用。

2004年美国航空航天局艾姆斯研究中心的MIR成员利用便携式MIR移动探测器进行试验，完成了搜救5位“受伤人员”的救助。

“9.11”事件后，该便携式MIR移动探测器在厚度数米的石砖下进行呼吸探测，实现搜救工作，为灾难营救上提供了很大帮助。

国外用于生命探测仪的天线是美国航空航天局（NASA）指定的火星探测器两种候选雷达天线之一，是世界上相对最先进的探地雷达天线，能够非常敏锐地捕捉到微弱的生命信号，且已获得美国专利。

1.3.2 国研究现状
国对微功率冲击雷达的研究相对还是比较晚的，对其研究的应用领域也主要是用作运动传感器、报警器及定位器，对于应用于生物医学领域也是近几年才开始的。

1995年，空军导弹学院率先在国提出了MIR技术，从理论上深入分析了MIR核心技术，从实践上对该技术做了大量实验，最终在国首度提出了完整的MIR 的设计方案，成功研制出冲击雷达信号发射源、取样脉冲源，分析MIR的电磁波信号抗干扰能力及外界电磁干扰的抵抗能力，并进行实验研究，从而达到MIR动态目标的检测系统。

第四军医大学从1998年起开始研究生命探测雷达，采用发射微波电磁信号，接收检测由人体活动而引起发射波的微小变化，通过信号处理
技术提取到人体的呼吸和心跳信号。

已经成功研制出不同波段的连续波雷达探测样机，可以探测穿墙20cm，距离达到5m的人体生命信号。

2003年该大学生物医学小组研制了S2000-I型探测样机]9[，随后该校与必肯科技合作研制了SJ-3000搜救样机，目前必肯科技已经研制了SJ-6000搜救雷达样机，对我国在雷达技术的发展有很大意义。

此外，国其他高校对生命探测技术也有很大成果，如国防科技大学采用发射超宽带脉冲]10[，穿过非金属的有形介质，探测其有形介质后3-5m 的人体生命信号；理工大学分析穿墙生命探测雷达的特点，研制了通过正弦调制，扩频连续波体制的探测实验系统]11[，并做了相关实验。

2001年9月，国家在“十五”863计划通信技术研究项目中，将UWB无线通信关键技术作为通信技术的研究的主要容，鼓励国学者对该技术的研究工作，这将很大程度上提升我国雷达技术的发展。

国对用于生命探测仪上的超宽带雷达天线并未做专门研究，这在一定程度上是微功率冲击雷达发展史上的一个遗憾，但对探地雷达方面已有一些成就，从而极速推动了微功率冲击雷达的发展。

1.4 本文研究容
微功率冲击雷达通过发射极窄UWB脉冲，通过发射天线辐射电磁波，碰到人体胸腔的运动后而发生微小变化，接收天线接收反射电磁波，采用取样门提取生命信号，最后送到微处理单元进行数字处理得到生命信号。

微功率冲击雷达硬件电路包括：窄脉冲信号产生电路；取样积分电路；带通滤波电路及放大滤波电路。

对电路进行分析设计，并采用Multisim软件进行仿真设计。

本文根据以上的研究容而展开共六章,具体的安排如下：
第一章分析了课题研究的背景、研究意义及国外研究现状，最后讲解了论文研究的主要容及对整个论文的章节安排。

第二章分析电磁波的传输特性，介绍微功率冲击雷达的工作原理，超宽带雷达参数的选择，天线的重要功能。

第三章分析了硬件电路的发射部分，即超宽带脉冲电路的产生。

本节通过分析雪崩三极管的工作原理及其产生窄脉冲的基本电路，运用雪崩三极管的雪崩效应分析设计了单极性超宽带脉冲和双极性超宽带脉冲，并采用Multisim对电路进行仿真设计。

第四章分析了硬件电路的接收部分，即取样积分电路、延时电路以及放大滤波电路的设计。

本节通过分析取样积分的工作原理，完成取样积分电路分析设计；引出数字延时芯片，通过其芯片的外围电路及其性能进行讲解，完成延时电路的设计；最后通过分析回波信号的特征，完成信号处理电路包括其带通滤波电路和放大滤波电路的设计。

第五章分析了硬件电路的调试部分和PCB制作。

本章介绍了调试过程中的注意事项及电路的调试结果和PCB制作的注意事项。

第六章为结论部分。

在文章的最后一部分总结了本文的研究成果，并对今后研究工作进行展望。

2 微功率超宽带雷达的工作原理及天线
2.1 超宽带雷达工作基本原理
2.1.1 基本原理
雷达之所以能够探测到生命特征信息是基于其对生命体活动的检测。

人的心跳和呼吸活动会使人体回波的频率、相位、振幅和到达时间发生变化。

一般而言，振幅的变化可以忽略，所以，在生命探测中只使用频率、相位和到达时间]12[。

本文所研究的UWB 生命探测雷达是利用UWB 脉冲作为探测媒介，利用电磁波的穿透特性，通过对人体胸壁运动的反射回波信号进行取样积分、放大、滤波，然后再经过A/D 转换送入微控制单元进行处理，利用数字信号处理方法从反射的回波信号提取出微弱的生命特征信息(呼吸、心跳等)]1512[ 。

UWB 生命探测雷达的原理框图如图2.1所示，脉冲振荡器产生10MHz 的占空比为50%的方波信号，该信号经过脉冲整形、UWB 脉冲成形电路产生ps 级的UWB 脉冲，并通过发射天线辐射出去，被人体胸壁运动反射的回波信号送到接收取样电路，脉冲振荡器产生的信号经过延时电路产生和发射端相同的UWB 脉冲作为同步脉冲，通过取样门对接收信号进行选择，接收取样输出的信号经过积分电路对接收信号进行积累，经过成千上万个脉冲积累后将微弱的生命体征信息检测出来，再经过带通滤波电路和放大滤波电路检测出呼吸和心跳信号，最后经过A/D 转换后通过微控制单元进行处理。

图2.1 UWB 生命探测雷达的原理框图
2.1.2 理论分析
本文所研究的UWB 生命探测雷达是借助电磁波作为探测媒介穿透墙壁来探测生命特征信息，而人体胸腔运动是有一定规律可循的，这些特征信息加载在脉冲回波上会引起脉冲回波的重复周期发生变化，接收端采用相干接收就可以检测到这些生命特征信息。

下面我们就从电磁波对墙壁的穿透特性和反射回波的特性来具体分析目标回波的相干检测接收原理。

a 电磁波对墙壁的穿透特性
]16[]
17[
电磁波在墙壁中的传播和在自由空间的
传播相比，色散和衰减要大得多，且传播系数为
j γαβ=+
（2.1）
式中，α为衰减常数，β为相位常数。

其中，
12
12r α
εμ=⎤⎥⎥⎦
（2.2）
12
12r βεμ=
+⎤⎥⎥⎦
（2.3）
式中，σ—墙壁导电系数
ω—角频率 r ε—墙壁介电常数
μ—墙壁导磁率
电磁波在墙壁中的相速为
12
12r P V ωεμωβ-==⎛⎫⎤ ⎪⎥ ⎪⎥ ⎪⎦⎝
⎭ （2.4）
在高频率围，有r ε=4～40，σ＜0.1，故2
1r σωε⎛⎫
⎪
⎝⎭
，因此对于非导磁介质，式
（2.2）和式（2.3）可用下式表示为
60r απσε≈
（2.5）
/2g βπλ≈ （2.6）
式中，g λ是电磁波在墙壁中的波长，假设大气中波长为0λ，则
0/g r λλε=
（2.7）
这时，墙壁的电磁波群速g V 和P V 大致相等，可得下式
'g P r V V c
c ε≈≈=
（2.8）
其中，c 为光速。

b 反射回波特性]2218[-
(1) 回波模型分析 从系统角度出发，UWB 生命探测雷达的接收回波模型可采用线性模型来近似为
()()()()()x t s t a t b t r t =+++
（2.9）
式中()x t 是天线接收信号；()a t 为天线间的直接耦合波；()b t 为墙壁的界面反射波；()r t 是空间杂波；()s t 是墙壁后面目标的反射回波，其对墙壁有双程穿透过 程，如图2.2所示。

图2.2 UWB 生命探测雷达的回波模型简图
(2) 回波位置分析 假设UWB 生命探测雷达的发射的脉冲序列的重复周期为T ，则有T=d/c ；这里，d 表示相邻2个脉冲的空间距离，c 表示光速。

则脉冲的重复频率为：f=1/T=c/d 。

当脉冲序列被固定的目标(墙体等)反射后，反射脉冲
序列的重复周期保持不变。

当脉冲序列被运动的目标(人体)反射后使相邻两脉冲的空间距离发生变化。

以检测人体的呼吸信号为例，假设人体胸壁运动是频率为0ω，幅度为A 的简谐运动：
()0cos s t A t ω=
(2.10)
则胸壁的运动速度为：
()000sin sin a ds t V A t V t dt
ωωω=
=-=
(2.11)
其中，0a V A ω=-，相邻两脉冲的空间距离为
00sin a a d V t d TV d T ω=-=-
(2.12)
反射脉冲序列的重复周期变为：
00sin a a
a V tT T d d T c c
ω-=
= (2.13)
在同步条件下，发射脉冲在时间上相对同步脉冲的偏移为 000sin sin a a a a
a V tT V tT d d T T d d T T T c c c c c ωω-∆=-=-=-=
（2.14） 这些偏移反映了胸壁的运动情况。

反射脉冲的重复频率变为
0sin 1a a a a
V tT c
f T d T ω=
=- （2.15） 也就是说经过人体反射回来的脉冲信号的位置发生了变化，接收端接收到的是携带有被测人体生理信息相关的脉位调制信号(PPM)，如果对接收到的脉冲序列进行解调，即检测出回波脉冲的位置偏移、积分、放大、滤波，送入微控制单元进行信息处理和数据分析，就可以得到与被测人体生理特征信息相关的参数信号(呼吸、心跳)。

(3) 目标检测原理 为了有效捕获目标回波信号，抑制杂波和干扰，UWB 生命探测雷达仅在每一个发射脉冲后的极短时间对回波信号进行采样，该极短的时间称为取样门，当对距离墙壁L 远的目标进行探测时，需要对取样门设定一个时延τ，则有如下关系：
0'2L c d c τ=⋅-⎛⎫
⎪⎝⎭
（2.16）
式中0d 为墙壁的厚度，c 为自由空间中的波速，'c 为电磁波在墙壁介质中 波速。

2.2 超宽带雷达参数选择
超宽带生命探测雷达系统中，系统构成及主要技术参数决定了系统性能，系统性能同时又取决于应用环境。

因此在设计时，应根据其应用背景选择合适的信号形式、发射功率、探测方式和硬件实现，从而实现系统的最优设计。

2.2.1 超宽带雷达主要参数选择的依据
超宽带生命探测雷达参数主要包括雷达的信号带宽以及发射信号形式，主要由雷达的穿透性能和探测深度、雷达的空间分辨率和系统设计需求决定。

a 穿透性能和探测深度 要实现对墙壁后面目标的探测，就要求超宽带生命探测雷达的发射信号有较强的穿透特性，能有效穿透墙壁。

电磁波在非空气介质中传播时，将会有一定程度的衰减，衰减的大小与电磁波的频率和介质的阻抗有关。

墙壁对电磁波的衰减作用与墙壁媒质的透射系数的平方成反比，且雷达工作频率越低(波长越长)，墙壁的衰减作用越小，其穿透性能越好]20[，由式（2.5）可以看出频率越高，σ就越大，衰减常数α就显著增高。

由于探地雷达与探空雷达具有相似的工作原理，而UWB 生命探测雷达介于探地雷达和探空雷达之间，偏向于探地雷达。

所以，UWB 生命探测雷达可以借用探地雷达的雷达方程。

探地雷达的方程如下：
()
()2
2
001103
4
exp 44T
R S P G S P L L R R
L λαπ=
-
（2.17）
式中，R P 为雷达接收功率；T P 为雷达发射功率；G 为天线增益；S 为目标反射截面；R 为目标深度，α为媒介的吸收导致的电磁波衰减，01L 、10L 分别为收发天线与地面的耦合损耗，S L 为传播媒介的传播损耗，0λ为波长。

b 雷达空间分辨率]12[]23[ 分辨率是雷达的一个重要指标，它决定了雷达分辨最小异常介质体的能力。

目标的空间分辨率包括距离向分辨率和方位向分辨率。

(1) 距离向分辨率 距离向分辨率决定于区分回波在时间上靠得最近的两个信号的能力，用时间间隔表示为
1eff
t B ∆=
（2.18）
式中，eff B 为接收信号频谱的有效宽度。

转换为深度，表示为
2
2eff
t v v h B ∆∆=
=
（2.19）
式中，v 为波速。

从式（2.19）可以看出，当介质中的波速减少时，雷达的距离向分辨率提高，即在介电常数较大的介质中，雷达的距离向分辨率较高；接收信号的有效带宽eff B 越大，雷达的距离向分辨率越高。

要提高雷达的分辨率，就必须要提高雷达发射信号的带宽，并采用相应的宽带接收电路。

(2) 方位向分辨率 方位向分辨率主要取决于中心频率，计算公式为
min
min max ,
22tan 2CR
λλδθ⎡⎤⎢⎥⎢⎥≈⎛⎫⎢⎥
⎪⎢⎥⎝⎭⎣
⎦ （2.20）
其中min λ是信号有效频率分量的高端对应的波长，θ是天线向辐射时的波束宽度。

在用式（2.20）计算方位分辨率时，min λ可取为接收信号有效频率分量对应的最小波长。

综上所述，在UWB 生命探测雷达中，在相同的空间坐标系中，所能检测到的目标空间尺寸越小，则雷达的空间分辨率越高，而这种分辨率的高低与雷达的工作频率和信号带宽有关。

2.2.2 超宽带生命探测雷达的工作频率
生命探测雷达的工作频率主要由电磁波对墙壁的穿透性能决定，波长越长
其穿透性能越好，然而长的波长将影响雷达的空间分辨率，所以雷达的穿透性能和高分辨率成像是一对矛盾]24[，通常偏重于对墙壁的穿透性能而选择低频工作频段。

由于超宽带生命探测雷达的作用距离比较近，因此其发射脉冲的重复频率也就不必太低，这样有利于提高发射脉冲的平均功率，而且还能增加雷达的作用距离。

本文选取10MHz 作为发射脉冲的重复频率，而其工作频率由所产生的超宽带脉冲的频谱决定。

2.2.3 超宽带生命探测雷达的发射信号形式
UWB 生命探测雷达系统是通过发射UWB 脉冲信号来进行通信的，UWB 脉冲信号的合理选择是整个系统的关键。

UWB 生命探测雷达信号传输模型如图2.3所示。