FMCW測距雷達的信號處理技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著雷達技術(shù)的迅速發(fā)展,采用調(diào)頻連續(xù)波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)雷達體制的測距測速系統(tǒng)越來越廣泛地應用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中,并且各個領(lǐng)域?qū)y量的精度要求也越來越高。由于雷達信號在傳播過程會受到熱噪聲、地雜波等噪聲的影響,會造成一定的測量誤差,本文在對 FMCW雷達差頻信號特點和造成FMCW雷達測量誤差原因分析的基礎(chǔ)上,提出了一種綜合的信號處理算法。該算法首先通過自適應的降噪方

2、法對差頻信號進行預處理,然后運用基于快速傅里葉變換(Fast Fourier Transformation,FFT)的頻率估計算法精確地估計出差頻信號的頻率,最后根據(jù)距離公式實現(xiàn)對目標信息的提取。
　　論文首先介紹了FMCW雷達系統(tǒng)典型的結(jié)構(gòu)框圖和三角波調(diào)制方式下的FMCW雷達測距測速的基本原理,并分析了造成 FMCW雷達測量誤差的原因;其次根據(jù)差頻信號的特點,提出了自相關(guān)檢測法和基于經(jīng)驗模態(tài)分解(Empirical Mode D

3、ecomposition, EMD)的降噪算法,這兩種方法都可以自適應地提取出淹沒在噪聲中的微弱差頻信號,來提高信噪比;然后針對采用快速傅里葉變換對差頻信號進行頻譜分析時存在欄柵現(xiàn)象和能量泄露的問題,介紹了比值法和能量重心法這兩類常用的頻譜校正理論,并在比值法的基礎(chǔ)上提出了基于 FFT系數(shù)的頻率估計算法,避免了求信號幅度譜的復數(shù)求模運算,在能量重心法的基礎(chǔ)上提出了結(jié)合調(diào)整頻偏或截斷長度的能量重心法,進一步提高了差頻信號的頻率估計精度。<