[发明专利]线性调频连续波雷达测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达测距技术领域，尤其涉及一种线性调频连续波雷达测距方法。

背景技术

雷达测距是非接触测量，因此不会对目标物体产生损伤，可用于很多特殊环境下，实现很高的精度测量。其原理是：向目标发送线性变换的调频连续波，电磁波到达目标后返回，接收其回波，将回波与本振信号混频得到中频信号，距离信息就包含在这个中频信号中，对中频信号进行处理就可以提取出距离信息。

线性调频连续波雷达具有许多其他雷达不具备的优点：无距离盲区、距离分辨力高、辐射功率小。由于液位和物位测距要求的精度较高，但是离散傅里叶变换具有栅栏效应，选取的峰值点只在测量距离为测量精度整数倍时才是准确的，其他距离时都会出现固有的系统误差。为了减小栅栏效应带来的误差，研究人员提出频谱细化算法：细化快速傅里叶变换(ZFFT)、线性调频Z变换(CZT)或者通过补零来细化频谱，从而找到频谱最大值所对应的频率。频谱细化法实则是通过中频回波的时域信号对信号的频域进行插值，在没有噪声的情况下，可以人为调节插值的精度，进而控制算法的精度。在这几种频谱细化的方法中，ZFFT需要移位后进行低通滤波，滤掉高频部分干扰，然后再通过重采样得到所需要的细化频谱。补零频谱细化是根据系统要求的细化倍数补充相应倍数的零，然后进行离散傅里叶变换，可以减小频谱间隔，在所计算的频谱范围内增加更多的谱线，进而提高计算精度。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术线性调频连续波雷达测距方法具有以下缺陷：由于ZFFT、CZT和补零频谱细化需要进行离散傅里叶变换，通过插值计算出非整数倍出的频谱幅度，但是在最大值附近的谱线幅度相差较小，而且由于频谱泄露和噪声对频谱的影响，容易出现对最大值的误判，影响距离的精度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种线性调频连续波雷达测距方法，以提高雷达测距的精度。

(二)技术方案

本发明提供了一种线性调频连续波雷达测距方法。该方法包括：步骤A，向目标发送线性变换的调频连续波V_T(t)，接收目标对该调频连续波的回波信号V_R(t)，进而由该回波信号V_R(t)得到中频信号x(t)；步骤B，对中频信号x(t)进行离散采样，得到离散中频信号x(n)：

x(n)=cos[2π2·Rc(BNn+f1)],0≤n≤N-1]]>