[发明专利]线性调频连续波雷达测距方法

摘要

本发明提供了一种线性调频连续波雷达测距方法。该方法通过插值来拟合中频信号的离散傅里叶频谱曲线，找到该频谱上最大值的谱线号对应的频率值，该频率值更加接近于理论的频率值，因此该方法可以减小栅栏效应带来的误差，大大提高FMCW测距的精度。此外，该方法通过离散傅里叶变换，使均匀分布的白噪声频谱主要集中在高频段，中段信号的频率在低频段，高频段的频谱对低频段频谱的影响较小，因此该方法在存在一定噪声影响的情况下，不至于对计算精度产生太大的影响，可以保证计算结果的可靠性。

主权项

1.一种线性调频连续波雷达测距方法，其特征在于，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]]>其中，R为真实的目标距离，c为光速，B为调频连续波的带宽，T为调频连续波的扫频周期，f₁为调频连续波的起始频率，N为在调频连续波的扫频周期内的采样点数；步骤C，对所述离散中频信号x(n)进行离散傅里叶变换，得到频谱：其中N为采样点数，n为离散中频信号的离散时间点，n＝0，1，2，…N-1，k为离散频谱谱线号，W_N为旋转因子，且j为虚数单位，|·|表示取复数的模值；步骤D，由频谱X(k)计算频谱幅度最大值谱线号k_m所对应的粗测频率F₀；步骤E，在频谱X(k)中，将最大值谱线k_m和次大值谱线k_c之间通过线性调频Z变换进行频谱细化，得到细化后的最大值谱线对应的二次测量目标距离R_c；步骤F，初始化R₀＝R_c，i＝1；步骤G，按照以下公式对离散中频信号x(n)进行移位，得到移位后的离散中频信号x′(n)：其中，Q为正整数；步骤H，对移位后的离散中频信号x′(n)进行离散傅里叶变换，找到峰值频谱对应的谱线k_mi和次大值谱线k_ci；步骤I，在移位后的离散中频信号x′_i(n)的频谱中，将最大值谱线k_mi和次大值谱线k_ci之间通过线性调频Z变换(CZT)进行频谱细化，得到移位后的频率F_i′，计算移位前频率为移位前的距离：存储该R_i；步骤J，若i＝Q-1，则进入步骤K；若i＜Q-1，则x(n)＝x′(n)，i＝i+1，重复步骤G、步骤H和步骤I；以及步骤K，将计算得到的Q个移位前的距离R_i，取其平均值得到雷达至目标的距离R~=Σi=0Q-1RiQ.]]>