仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2013年
1期
94-103
,共10页
肖玮%涂亚庆%刘良兵%苏丹%张磊
肖瑋%塗亞慶%劉良兵%囌丹%張磊
초위%도아경%류량병%소단%장뢰
频谱融合%频率估计%多段同频正弦信号%线性调频连续波雷达%高精度测距
頻譜融閤%頻率估計%多段同頻正絃信號%線性調頻連續波雷達%高精度測距
빈보융합%빈솔고계%다단동빈정현신호%선성조빈련속파뢰체%고정도측거
为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达的测距精度,提出一种多段同频正弦信号频谱融合的测距算法.首先,通过易于工程实现的间断采样方式,将LFMCW雷达若干规则区差拍信号采样为多段同频正弦信号,有效避开不规则区;其次,构造加权因子对多段规则区差拍采样信号频谱进行加权积累,得到最优加权积累频谱;然后,将多段规则区差拍采样信号的最优加权积累频谱和其累加频谱进行相关运算,得到频谱相关谱;最后,谱峰搜索频谱相关谱,实现差拍信号频率的精确估计,从而实现LFMCW雷达的高精度测距.仿真和现场实验结果表明,在5~30 m的测距范围内,该算法频率估计的平均绝对误差约为FFT+ CZT法的1/5,测距精度始终保持在1 mm以下,其平均测量误差约为DEVON LS0手持激光测距仪的1/3,约为基于FFT+CZT的测距法的1/5.
為提高線性調頻連續波(LFMCW)雷達的測距精度,提齣一種多段同頻正絃信號頻譜融閤的測距算法.首先,通過易于工程實現的間斷採樣方式,將LFMCW雷達若榦規則區差拍信號採樣為多段同頻正絃信號,有效避開不規則區;其次,構造加權因子對多段規則區差拍採樣信號頻譜進行加權積纍,得到最優加權積纍頻譜;然後,將多段規則區差拍採樣信號的最優加權積纍頻譜和其纍加頻譜進行相關運算,得到頻譜相關譜;最後,譜峰搜索頻譜相關譜,實現差拍信號頻率的精確估計,從而實現LFMCW雷達的高精度測距.倣真和現場實驗結果錶明,在5~30 m的測距範圍內,該算法頻率估計的平均絕對誤差約為FFT+ CZT法的1/5,測距精度始終保持在1 mm以下,其平均測量誤差約為DEVON LS0手持激光測距儀的1/3,約為基于FFT+CZT的測距法的1/5.
위제고선성조빈련속파(LFMCW)뢰체적측거정도,제출일충다단동빈정현신호빈보융합적측거산법.수선,통과역우공정실현적간단채양방식,장LFMCW뢰체약간규칙구차박신호채양위다단동빈정현신호,유효피개불규칙구;기차,구조가권인자대다단규칙구차박채양신호빈보진행가권적루,득도최우가권적루빈보;연후,장다단규칙구차박채양신호적최우가권적루빈보화기루가빈보진행상관운산,득도빈보상관보;최후,보봉수색빈보상관보,실현차박신호빈솔적정학고계,종이실현LFMCW뢰체적고정도측거.방진화현장실험결과표명,재5~30 m적측거범위내,해산법빈솔고계적평균절대오차약위FFT+ CZT법적1/5,측거정도시종보지재1 mm이하,기평균측량오차약위DEVON LS0수지격광측거의적1/3,약위기우FFT+CZT적측거법적1/5.