基于抛物线拟合方法的提高雷达测距精度研究

常规的测量方法是通过脉冲压缩后的功率谱对应的最大采样值点来确定目标的距离。受采样率、FFT点数等参数的影响,这种最大值法得到的距离信息可能存在着较大误差。利用距离谱上的最大值点及其左右最近的一个点,文章提出了一种抛物线拟合方法,可以有效地提高雷达的测距精度。仿真实验验证了方法的有效性。     

一种提高二次雷达测距精度的方法

测距精度决定了二次雷达系统的目标分辨能力。针对现有二次雷达测距算法测距精度低的问题，分析了二次雷达的测距原理和引入的误差，提出了改进的自适应测距方法。在不更改二次雷达信号格式和硬件设计的前提下，采用分布式处理方式，使询问机和应答机能自动周期性测试本机内部延时，并在询问应答过程中自动分别扣除本设备的内部延时，从而提高二次雷达系统的测距精度。     

高斯拟合误差对测距精度的影响

给出了激光测高仪接收信号模型的建立过程,并模拟了斜坡地形下接收信号的波形图.为了判定是否可以将接收信号简化为高斯信号处理,提出了以高斯拟合误差对测距精度的影响作为判定依据.以MOLA系统为例,采用LM非线性拟合算法,得到了不同目标倾斜角及阈值情况下,最优化高斯拟合波形与实际接收信号波形的误差.详细分析了MOLA系统中拟合误差对系统测距精度的影响.结果表明,这个影响相对于系统测距误差而言,可以忽略不计.因此,将MOLA系统的接收信号简化成高斯信号处理是完全可行的.     

双基地雷达测距精度分析

根据双基地雷达的测距公式和误差理论，分拆了影响测距精度的三个因素，得出空间测距精度最高区域。     

提高超声波测距精度方法的研究

在分析超声波测距系统回波信号处理存在问题的基础上,提出了两种提高测量精度的回波信号处理方法。采用时间增益补偿技术,补偿超声波在空气中的衰减,减少回波信号的起伏;由有源全波整流电路和微分电路等组成峰值时间检测电路,可正确检测回波的峰值到达时间。两种方法的采用,提高了超声波测距系统的测量精度。     

利用频域增采样内插方法提高LFMCW雷达测距精度

本文提出了将线性调频连续波(LFMCW)雷达差拍信号离散频谱增采样内插以提高雷达测距精度的方法。仿真结果表明,这种方法可以有效降低FFT固有频域采样间隔带来的测距误差,能够在整个频域轴上更准确地反映多个不同距离目标的差拍信号频谱特性,克服Chirp-Z和Zoom-FFT等方法只能在频率轴上局部细化的局限性,其运算量比相同频域采样间隔的补零FFT频谱细化方法大大降低。     

提高超声测距精度的设计

本文分析了温度对超声波声速的影响,超声波回波检测对超声波传播时间的影响,超声传感器所加脉冲电压对测试精度的影响。在此基础上,设计了应用于汽车和货车等车辆的车载超声测距仪。实验结果表明,注意以上三方面的因素能够提高超声测距精度。     

基于改进Quinn算法的LFMCW雷达高精度测距

为了提高线性调频连续波(Linear Frequency Modulation Continuous Wave,LFMCW)雷达的测距精度,一般采用稳定性能好、计算量小的Quinn算法。但在低信噪比、频率偏差位于量化频谱附近时,Quinn算法的估计误差很大。针对Quinn算法的缺陷,提出了一种改进的Quinn算法,该算法引入频率偏差因子,把频率偏差先平移到量化频率中间,利用Quinn算法在频率偏差位于量化频谱中间获取高精度测距的优点,提高LFMCW雷达的测距精度。仿真结果表明,改进的Quinn算法具有很好的抗噪声性能,频率估计均方根误差接近克拉美罗下限（Cramer-Rao Low Bound,CRLB）,能够满足LFMCW对测距精度的需求。     

基于SLR数据的雷达探测精度分析方法

空间安全已成为各航天大国国家安全中的重要一环,空间目标监视技术也已成为空间技术新的制高点。雷达凭借其全天时、全天候的特点,已成为空间目标监视的骨干设备,其探测精度直接影响太空态势掌控的准确性,因此准确分析雷达探测精度有着重要意义。本文以卫星激光测距（SLR）数据为基础,首先分析了不同阶数插值算法以及滑动式内插、非滑动式内插的插值精度,而后介绍了坐标转换方式与雷达精度分析方法。仿真结果表明,滑动式九阶拉格朗日插值算法有较好的插值效果,满足雷达精度分析的需求。     

基于FPGA的雷达测距设计

介绍了利用现场可编程门阵列(FPGA)技术来实现雷达测距的方式,论述了该系统的硬件结构组成和功能。针对测距处理的特点和要求,充分利用了FPGA的高速灵活的可编程资源,应用VHDL语言编程实现测距的硬件设计,既提高了处理速度和精度,又具有可编程的灵活性。经验证该设计能够完成测距处理,工作性能良好。     

无线传感器网络RSSI测距方法与精度分析

基于RSSI的测距技术是一项低成本的距离测量技术.分析了接收信号强度指示器(RSSI)多种测距模型,结合采用IEEE802.15.4协议的CC2430芯片,设计了测距实验,获取了多组数据,通过对实验数据的分析,提出结合信标节点确定参数、高斯拟合确定测量值的RSSI测距处理方法.实验证明,该方法能提高RSSI测距的抗干扰能力,20 m内节点间的测距精度能达到1.5 m以下.     

距离波门内插测距

在脉冲多普勒体制下，信号检测是在频域进行的。提出了在这种情况下能较精确地测量目标距离的一种方法。     

四种提高FMCW测距精度的方案及性能分析

针对调频连续波(FMCW)雷达在距离分辨率和测距精度上的设计需求,通过理论分析,找出影响FMCW雷达距离分辨率和测距精度的主要因素,指出可利用频谱细化方法来减少频率量化单元,提高系统测距精度。通过挑选工程设计中最具代表性的4个频率细化方案:采样序列补零法、基于复调制的ZFFT法、Chirp-Z变换法和FFT-DTFT结合法,进行了理论及性能分析,对4种方法在工程实现时所消耗的运算量和存储空间进行了横向对比,对算法的应用场合提出了使用建议。     

基于二次相差法的多频连续波测距雷达仿真与研究

介绍了二次相差法测距的基本原理,并对二次相差法多频连续波测距体制在分离多目标的问题上进行了研究分析。通过对二次相差法测距性能进行了仿真分析,仿真结果表明,基于双频比相测距的二次相差法多篇连续波雷达,只能求解速度不同的目标的距离值,无法求解同速度不同距离目标的距离值。     

基于衰减记忆高斯和滤波的星间精密测距技术

星间精密测距是导航星座实现自主导航的核心技术。针对导航星座中码测量值精度低但无整周模糊度,载波相位测量值精度高但存在整周模糊度的特点,该文根据贝叶斯递推原理提出了一种衰减记忆高斯和滤波(Fading Memory Gaussian Sum Filter, FMGSF)的伪距估计方法。该方法用高斯和形式近似表示系统后验概率密度,并根据卡尔曼滤波原理来更新高斯项的均值和方差,同时引入衰减记忆因子克服由于模型失配导致的滤波结果发散问题,利用重采样解决由于载波相位测量值不确定导致的算法复杂度增加问题。理论分析和仿真结果表明,该文提出的方法不仅能够克服周跳对伪距估计的影响,而且可以获得更好的测距精度。     

基于TDC-GP1的高精度激光测距研究

激光测距中,时间间隔的测量精度对测距精度起决定作用。针对时间间隔的测量精度问题提出了一种基于TDC-GP1计数芯片高精度测量方法,把时间间隔直接转化为高精度的数字,并结合软硬件的实现方法,通过DSP芯片控制TDC-GP1进行单通道的时间间隔测量,由内部粗计数器和精延时通道合作完成时间间隔测量,直接将待测时间间隔转换成数字量读出。实验结果表明,该模块测量频率快,单脉冲测量精度可达100 ps以内,线性度良好,可满足不同应用中的测速和精度要求。