[發明專利]線性調頻連續波雷達測距方法

有效

• 申請號: 201410074964.0
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103823215A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 柳青;張文鑫;劉小軍;陳秀偉;唐傳軍;張鋒;方廣有
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S13/00
• 分類號: G01S13/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

技術領域

本發明涉及雷達測距技術領域，尤其涉及一種線性調頻連續波雷達測距方法。

背景技術

雷達測距是非接觸測量，因此不會對目標物體產生損傷，可用于很多特殊環境下，實現很高的精度測量。其原理是：向目標發送線性變換的調頻連續波，電磁波到達目標后返回，接收其回波，將回波與本振信號混頻得到中頻信號，距離信息就包含在這個中頻信號中，對中頻信號進行處理就可以提取出距離信息。

線性調頻連續波雷達具有許多其他雷達不具備的優點：無距離盲區、距離分辨力高、輻射功率小。由于液位和物位測距要求的精度較高，但是離散傅里葉變換具有柵欄效應，選取的峰值點只在測量距離為測量精度整數倍時才是準確的，其他距離時都會出現固有的系統誤差。為了減小柵欄效應帶來的誤差，研究人員提出頻譜細化算法：細化快速傅里葉變換(ZFFT)、線性調頻Z變換(CZT)或者通過補零來細化頻譜，從而找到頻譜最大值所對應的頻率。頻譜細化法實則是通過中頻回波的時域信號對信號的頻域進行插值，在沒有噪聲的情況下，可以人為調節插值的精度，進而控制算法的精度。在這幾種頻譜細化的方法中，ZFFT需要移位后進行低通濾波，濾掉高頻部分干擾，然后再通過重采樣得到所需要的細化頻譜。補零頻譜細化是根據系統要求的細化倍數補充相應倍數的零，然后進行離散傅里葉變換，可以減小頻譜間隔，在所計算的頻譜范圍內增加更多的譜線，進而提高計算精度。

在實現本發明的過程中，申請人發現現有技術線性調頻連續波雷達測距方法具有以下缺陷：由于ZFFT、CZT和補零頻譜細化需要進行離散傅里葉變換，通過插值計算出非整數倍出的頻譜幅度，但是在最大值附近的譜線幅度相差較小，而且由于頻譜泄露和噪聲對頻譜的影響，容易出現對最大值的誤判，影響距離的精度。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述技術問題，本發明提供了一種線性調頻連續波雷達測距方法，以提高雷達測距的精度。

(二)技術方案

本發明提供了一種線性調頻連續波雷達測距方法。該方法包括：步驟A，向目標發送線性變換的調頻連續波V_T(t)，接收目標對該調頻連續波的回波信號V_R(t)，進而由該回波信號V_R(t)得到中頻信號x(t)；步驟B，對中頻信號x(t)進行離散采樣，得到離散中頻信號x(n)：

x(n)=cos[2π2·Rc(BNn+f1)],0≤n≤N-1]]>