论文一种基于二分法和SDFT的FMCW雷达高精度测距方法是关于雷达方面的论文题目、论文提纲、雷达论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要： 为了提高FMCW雷达的测距精度,提出一种将SDFT结合二分法来提高峰值频率点的搜索方法.该方法克服了传统FFT固有采样间隔导致的测距误差问题,首先利用FFT处理将谱峰值限定在两个频点之间,然后采用二分法和SDFT逐步搜索峰值,在不增加太大计算量的条件下进一步提高差频信号的谱分析精度,进而提高了测距精度.最后通过仿真分析验证了该方法的有效性,满足了高精度测距的实际需要.
关键词： 频率估计； 二分法； SDFT； FMCW雷达； 差频信号； 测距方法
中图分类号： TN959?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）07?0008?04
A dichotomy and SDFT based high?precision range?finding method of FMCW radar
WEI Xiaohui, XIE Xihai
（School of Communication and Information Engineering, Xi’an University of Posts and Telecommunications, Xi’an 710061, China）
Abstract： In order to improve the range?finding accuracy of the FMCW （frequency modulated continuous we） radar, a method combining SDFT （shifted discrete Fourier tranorm） and dichotomy is proposed to search the peak frequency point, which can reduce the range?finding error caused by the inherent sampling interval of traditional FFT. The FFT processing is used to limit the spectral peak within two frequency points, and then the dichotomy and SDFT are used to search the peak value step by step, which can further improve the spectrum analysis accuracy of the difference frequency signal and range?finding accuracy without increasing the calculation amount. The validity of the method was verified with simulation analysis. The simulation results show that the method can meet the practical demands of high?precision range?finding.
Keywords： frequency estimation； dichotomy； SDFT； FMCW radar； difference frequency signal； range?finding method
0 引 言
线性调频连续波（Frequency Modulated Continuous We,FMCW）雷达由于其自身的良好特性,被广泛应用到各个领域[1?5],而测距就是其最重要的功能之一,因此,对FMCW雷达高精度测距的研究也越来越重要.FMCW雷达测距固定误差受扫频带宽的限定,信号处理过程中的快速傅里叶变换（Fast Fourier Tranorm,FFT）频谱估计精度受到FFT频率量化的限制,在测量精度要求越来越高的场合下存在栅栏效应.直接利用FFT频谱估计目标距离显然无法达到其精度要求.如通过采用FFT插值法增大运算点数来减小频率的采样间隔将大大增加数字信号处理的运算量,从而影响实时性.文献[6]在传统FFT处理的基础上,将谱峰值限定在两个频点之间,然后利用Chirp_Z变换对峰值可能存在的频谱范围进行细化,进一步提高FMCW的测距精度,且计算效率远高于FFT插值的方法.为了进一步提高测距精度和计算效率,本文提出一种采用二分法迭代搜索结合移位离散傅里叶变换（Shifted Discrete Fourier Tranorms,SDFT）寻找频谱峰值的方法,该方法首先需要FFT处理,然后在谱峰存在的两个频点之间采用二分法和SDFT逐步搜索峰值,在不增加太大计算量的条件下,进一步提高差频信号的谱分析精度,进而提高了测距精度.最后通过计算机仿真验证了本文所提算法的有效性,因此具有较大的工程实用价值.
1 FMCW雷达测距原理
FMCW雷达工作时,通过调频信号发生器产生调频信号作为发射信号,经天线向外发射,还有一部分作为本振信号,当遇到目标后就会反射回来,回波信号与直接耦合来的本振信号加入混频器,在混频器输出端便有了差频信号.差频信号的频率包含目标距离和速度等信息.
FMCW雷达调频信号可设置成锯齿波、三角波和正弦波,下面以三角波为例说明FMCW雷达测距原理.如图1所示是三角波调制的发射信号、接收信号以及差频信号的频率变化示意图.
由图1可以看出,回波信号与发射信号频率图形状相同,只是时间上有延时,延迟时间与目标距离[R]的关系为：
总结:此文是一篇雷达论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
参考文献：
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