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。     

LFMCW雷达高精度测距相位差改进算法

介绍了基于相位差法的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距算法的原理,针对其计算量大和信噪比门限高的问题,提出一种改进相位差测距算法.该算法在快速傅里叶变换(FFT)的基础上先使用线性调频Z变换(CZT)对峰值附近的窄带进行细化,避免误差可能导致的谱线之间的相位差模糊,提高抗噪声性能,再应用相位差算法作距离估计.与经典算...     

LFMCW雷达测距中的自适应频率校正

信号的频率落在两个量化频点之间时会产生估计误差,所以需要校正快速傅里叶变换(FFT)后估计的频率.结合Rife算法和抛物线插值法的特点,提出了一种自适应频率校正算法.该算法依据不同的频率自适应地选择不同的频率校正算法,克服了Rife算法在信号的频率落在FFT量化频点周围的情况下容易产生插值方向错误的缺点,同时避免了抛物线插值法在信号频率落在相邻两个量化频点的中心附近时估计均方误差会急剧增加的缺点.仿真结果验证了所提算法的有效性.此外,相比于单一的Rife算法和抛物线插值法,所提算法在频率估计精度以及抗噪声能力方面都有显著提升.     

噪声对Chirp-Z变换的LFMCW系统测距算法的影响

本文介绍了用Chirp-Z变换提高液位测量精度的算法原理,然后仿真出线性调频连续波雷达(LFMCW)在快速傅里叶变换(FFT)和线性调频Z变换(CZT)给回波信号加一定噪声后的测距精度,同时分析并比较了两种测距方法对测距精度造成的影响。理论计算和数字仿真结果表明,Chirp-Z算法可显著提高计算效率和液面雷达的测距精度。     

应用于雷达水位计的等效采样扩时测距方法

雷达水位计是一种非接触式的水位测量仪器,以电磁波为载波方式测量传感器到水面的距离,再通过计算得出实际的水位值。由于电磁波传播速度接近光速,近距离传输时相应的时间间隔很短,要达到cm 级的距离测量精度,时间测量的精度需要达到ps。常用的高精度时间测量方法存在价格昂贵或实现方式复杂等问题。文中介绍了一种等效采样扩时测距方式,实现在雷达水位计的测量范围内达到cm 级测量精度,并已在产品中实现了具体应用。     

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。     

雷达高精度测距相位差改进算法

介绍了基于相位差法的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距算法的原理,针对其计算量大和信噪比门限高的问题,提出一种改进相位差测距算法。该算法在快速傅里叶变换(FFT)的基础上先使用线性调频Z变换（CZT）对峰值附近的窄带进行细化,避免误差可能导致的谱线之间的相位差模糊,提高抗噪声性能,再应用相位差算法作距离估计。与经典算法进行仿真对比,结果表明,该方法的测距精度比改进Fitz算法高一个数量级,信噪比门限比补零相位差算法低7dB,且运算量有一倍以上的减少,适用于低信噪比环境下对检测精度要求较高的实时场景,有利于现阶段工程实现和推广。     

基于LFMCW雷达测距的改进频域CFAR算法

复杂环境中,多径和杂波共存,杂波的存在严重影响了目标的检测;多径尤其在首径(FAP)不是最强路径时,首径的正确检测是提高测距和定位性能的关键。本文针对多径和杂波对目标检测的影响以及传统的首径检测算法的局限性,将频域恒虚警率(CFAR)算法运用到线性调频连续波(LFMCW)雷达中,并从抑制虚假目标,提高测距定位精确度的角度出发,提出了2种虚假目标抑制策略——距离分辨单元约束法和二元积累法。最后通过仿真比较考察了不同信杂比下不同首径检测算法对测距性能的影响。仿真结果表明修正的频域CFAR算法相比于传统的首径检测算法和修正前的频域CFAR算法具有更好的检测性能,论证了所提修正策略的有效性。     

提高LFMCW液位测量雷达精度的拟合法

线性调频连续波雷达在理论上具有很高的测距精度,然而实际系统通常是通过数字信号处理的方法,在其回波功率谱或者距离谱上获取距离信息的,因而受到采样与处理字长的限制,使得实际测距精度与其距离分辨率处于同一数量级,根据LFMCW液位测量雷达的距离谱,提出了一种曲线拟合方法,在计算量不多的情况下,可以大大提高实际测距精度。     

扫频非线性对线性调频连续波雷达测距精度和距离分辨力的影响

线性调频连续波（ＬＦＭＣＷ）雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力,但实际的ＬＦＭＣＷ雷达由于其固有的扫频非线性而使其实际的测距精度和距离分辨力下降,本文根据ＬＦＭＣＷ雷达回波功率谱的特性,从理论上分析了扫频非线性对ＬＦＭＣＷ雷达测距精度和距离分辨力的影响,为实际ＬＦＭＣＷ雷达扫频非线性的外部校正提供一个精确的理论依据。     

LFMCW雷达运动目标高精度检测方法

LFMCW雷达检测运动目标，可以采用对称三角LFMCW信号，通过频域配对实现动目标距离、速度的去耦合。但是在实现时，如果只采用传统的FFT作为核心算法就会引起较大的测距、测速误差。本文采用FFT-CZT两级处理方法，从而在运算量增加不多的情况下，显著提高LFMCW雷达的动目标测距、测速精度。仿真结果表明，本方法适用于各种带宽的LFMCW雷达，具有通用性。     

采用Chirp-Z变换提高LFMCW雷达的测距离精度

１ＦＭＣＷ雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力，然而在实际系统中，由于其采用ＦＦＴ进行信号处理所固有的频域采样间隔，使得其测距精度与距高分辨力处于同一数量级。为此，本文在传统ＦＦＴ处理的基础上，采用Ｃｈｉｒｐ－Ｚ变换进一步对其回波中频距离谱的主瓣进行局部细化，从而在运算量增加不多的情况下，大大提高１ＦＭＣＷ雷达的测距精度，以满足高精度测距的实际需要。     

一种用于LFMCW雷达距离跟踪的新方法

线性调频连续波（LFMCW）雷达在理论上有很高的测距精度,可用于对目标的距离跟踪。然而,传统的距离跟踪方法分裂波门法和距离分段处理技术对硬件都有很高的要求,往往很难实现较高的测距精度。该文针对线性调频连续波回波信号的特点,对目标回波进行加窗FFT处理,再对多散射中心进行内插,对结果进行滤波变换,从而利用信号处理的方法实现了LFMCW雷达的距离跟踪算法,具有测距精度高、抗干扰能力强等优点。文中通过仿真验证了该方法的有效性。     

LFMCW雷达距离动态问题的解决

连续波体制雷达由于是全占空比工作，发射功率很低，使其具有一定的低截获概率性能；连续波雷达扩谱容易，易于实现高距离分辨；同时该体制雷达具有无距离盲区、时宽带宽积大等特点，正是由于这些不同于普通脉冲体制雷达的特点，近年来，随着理论和器件水平的提升，连续波体制雷达越来越受到大家的广泛重视．但是，连续波雷达由于体制的原因，使其存在一些关键性的技术问题，如收发隔离、距离速度耦合、大距离动态范围压缩等，本文着重分析了线性调频连续波雷达距离动态压缩问题，提出了解决办法，给出了试验结果．     

利用插值法提高PD雷达测距测速精度

脉冲多普勒(PD)雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达体制,这种雷达具有同时测距和测速能力。该体制雷达的常规测量方法是利用回波强度最大采样点来确定目标信息,但测量误差较大,已不能满足对测量精度要求较高的现代火控雷达等的需求。为此提出了一种对目标回波主瓣面积作梯形近似并插值估计出回波强度真实最大值点位置的方法———插值法,该方法从回波波形的特点入手,原理简单易懂,可在计算量增加不大的情况下大大提高测量精度,仿真结果验证了其有效性。     

一种LFMCW雷达距离速度去耦合方法

宽带线性调频连续波雷达应用非常广泛,但目标运动会带来距离与速度耦合的问题从而使距离谱产生模糊。文中在分析目标回波信号基础上,提出了一种基于Radon-Ambiguity变换与分数阶傅里叶变换的距离速度去耦合新方法。该方法利用Radon-Ambiguity变换和分数阶傅里叶变换分别估计回波信号的调频率和估计初始频率,最终实现距离速度去耦合。仿真结果验证了该算法的有效性,算法同时具有速度快、精度高等优点。     

LFMCW雷达信号模糊函数分析

本文从ＬＦＭＣＷ雷达体制特点出发，导出了ＬＦＭＣＷ信号模糊函数，分析了它的特点以及它与ＬＦＭＣＷ雷达接收机中点目标回波信号的关系，阐明了它与脉冲雷达ＬＦＭ信号模糊函数的差别，并从模糊函数角度说明了运动目标回波的距离速度耦合及波形畸变现象。     

LFMCW雷达运动目标距离与速度超分辨估计

超分辨谱估计算法能得到比传统周期图法高得多的分辨率,针对LFMCW雷达动目标检测问题,本文提出一种基于状态矢量空间方法的LFMCW雷达距离与速度超分辨估计方法。文中介绍了状态矢量空间方法的基本原理并分析了三角LFMCW雷达上、下扫频段差频信号的特点,使用基于状态矢量空间方法估计差频信号频谱,同时给出了相应的运动目标距离与速度的估计算法。该算法解决了LFMCW雷达动目标去耦问题,与传统FFT方法相比提高了运动目标距离与速度的分辨率和估计精度。仿真结果证明了该算法的有效性。