多频连续被雷达两种测距算法研究

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连续波雷达测速测距原理（最终版）

连续波雷达测速测距原理（最终版）第一篇：连续波雷达测速测距原理（最终版）连续波雷达测速测距原理一．设计要求1、当测速精度达到0.1m/s，根据芯片指标和设计要求请设计三角调频波的调制周期和信号采样率；2、若调频信号带宽为50MHz，载频24GHz，三个目标距离分别为300,306,315(m)，速度分别为20,40，-35（m/s)，请用matlab对算法进行仿真。

二．实验原理和内容 1.多普勒测速原理xa(t)A/Dx(n)FFT谱分析P(k)峰值搜索fd图2.1 频域测速原理f∆dmax=max|fm-fd|=fs/2N∆v=λ∆fdmax/2=λfs/4N=λ/4T rmax依据芯片参数，发射频率为24GHz，由上式可以得出，当测速精度达到0.1m/s时，三角调频波的调制周期可以计算得，T=0.0325s 信号的采样率，根据发射频率及采样定理可设fs=96GHz。

2．连续波雷达测距基本原理设天线发射的连续波信号为：① 则接收的信号为：②xTf0(t)=cos(2πf0t+ϕ0)R(t)=R0-vrtf0xR(t)=cos[2πf0(t-tr)+ϕ0]若目标距离与时间关系为：③ 则延迟时间应满足以下关系:④将④代入②中得到f0R2tr=(R0-vrt)c-vr2x(t)=cos{2πf0[t-(R0-vrt)]+ϕ0}c-vr2R0=c os[2π(f0+fd0)t-2πf0+ϕ0]cfd02vr=f0c 其中根据上图可以得到，当得到∆t，便可以实现测距，要想得到∆t，就必须测得fd。

已知三个目标距离分别为300,306,315(m)，速度分别为20,40，-35（m/s)，则可以通过:③分别计算出向三个目标发出去信号，由目标反射回来的信号相对发射信号的延迟时间。

R(t)=R0-vrt2④ tr=(R0-vrt)c-vr再根据调频信号带宽50MHz和载频24GHz，就可以得到信号。

代码：（还有问题，没有改好）functiony=tri_wave(starting_value,ending_value,sub_interval,num_of _cycles)temp1=starting_value:sub_interval:ending_value;temp2=en ding_value:-1*sub_interval:starting_value;temp3=zeros(1,length(temp1)*2-1);temp3(1,1:length(temp1))=temp1;temp3(1,length(temp1)+1:l ength(temp3))=temp2(1,2:length(temp2));temp4=temp3;fori=1:1:num_of_cycles-1 temp4=[temp4 temp3(1,2:length(temp3))];endy=repmat(temp3,1,num_of_cycles);y=tri_wave(0,50,2,4);figure;plot(y);50454035302520***0150200250第二篇：雷达测速测距原理分析雷达测速测距原理分析一、FMCW模式下测速测距1、FMCW模式下传输波特征调频连续波雷达系统通过天线向外发射一列线性调频连续波，并接收目标的反射信号。

连续波雷达测速测距原理.doc

连续波雷达测速测距原理一．设计要求1、当测速精度达到s，根据芯片指标和设计要求请设计三角调频波的调制周期和信号采样率；2、若调频信号带宽为50MHz，载频 24GHz，三个目标距离分别为 300,306,315(m)，速度分别为 20,40， -35（m/s)，请用 matlab 对算法进行仿真。

二．实验原理和内容1.多普勒测速原理x a (t) x(n) FFT P(k ) 峰值f dA/D 谱分析搜索图频域测速原理f d max max | f m f d | f s / 2Nv r max f d max / 2 f s / 4N/ 4T依据芯片参数，发射频率为24GHz，由上式可以得出，当测速精度达到 s 时，三角调频波的调制周期可以计算得，T=信号的采样率，根据发射频率及采样定理可设fs=96GHz。

2．连续波雷达测距基本原理设天线发射的连续波信号为：①x T f0 (t ) cos(2 f0 t0 )]则接收的信号为：② x R f0 (t ) cos[2 f 0 (t t r ) 0若目标距离与时间关系为：③R ( t ) R 0 v r t则延迟时间应满足以下关系 :④ t2 v t)r( Rcrv r将④代入②中得到x R f 0(t ) cos{ 2 f 0 [ t2 (R 0 v r t )]0 } c v rcos[2 ( f 0 f d 0 )t 2 f 02R 0]cfd 02 vr f其中c根据上图可以得到，当得到 t，便可以实现测距，要想得到t ，就必须测得 fd 。

已知三个目标距离分别为300,306,315(m)，速度分别为 20,40，-35（ m/s)，则可以通过 :③R ( t )R 0 v r t ④ t2v t )r( Rc 0rv r分别计算出向三个目标发出去信号，由目标反射回来的信号相对发射信号的延迟时间。

再根据调频信号带宽50MHz 和载频 24GHz，就可以得到信号。

相位法测距

率成分为：
u1D
?
cos???2?fd t
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cos???2?fd t
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4? f2 R0
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相位差
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c
c
2019/12/26
哈尔滨工业大学电子工程系
6
R0
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最大无模糊距离
Rmax
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c 2? f
相位法测距
1、相位法测距原理 2、单频连续波相位法测距问题及其改进（双/多频） 3、相位调制连续波雷达双相码：Barker码、组合式Barker码
最佳长度二进制序列伪随机码（产生及分析方法）多相码：Frank码 4、相位调制连续波雷达测距实现方法
相位法测距原理
通过测量回波信号的相位并与发射信号的相位进行比较或运算实现测距。
哈尔滨工业大学电子工程系
32
三相Frank码序列(N=3，码长N2=9)： 0，0，0，0，2π/3， 4π/3，0，4π/3，2π/3
四相Frank码序列(N=4，码长N2=16)： 0，0，0，0，0，π/2，π，3π/2，0，π， 0，π，0，3π/2，π，π/2
目标回波的相位差：
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?1
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2R c
相位计相位法测距雷达方框图
R ? c? ? ? ? ? ? 4?f0 4?
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4?f0
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2019/12/26

基于调频连续波激光雷达的测距算法研究及其球坐标测量

摘要作为一种激光测距方法，调频连续波激光测距是通过频率线性调制的发射信号与回波信号形成的稳定的拍频信号，再对拍频信号通过快速傅里叶变换来提取出待测目标距离信息的。

较其他激光测距方法相比，该方法具有较高的测距精度和分辨率、测距范围大、且可实现无合作目标的非接触测量等特点，故在10~100米大尺寸测量范围内受到广泛的应用。

目前关于如何提高该测距系统的测距精度和分辨率是激光测距领域重要的研究方向之一。

本文主要工作如下：1.深入对等光频间隔重采样算法的研究，提出了一种新的等间隔重采样方法，即同时取出拍频信号峰谷值位置的点和零点位置的点，并在以上位置处进行重采样，可以将辅助信号的采样频率较之前的采样方法相比提升一倍。

本方法增加了一倍的系统测距量程，同时也可以在待测距离不变的情况下，减小因辅助光纤长度过长带来的光纤色散。

2.提出了一种基于等光频间隔重采样的相位差频率估计算法。

这种方法相当于对傅里叶频谱进行了进一步的细化，可以对傅里叶频谱中两个点之间的信息进行进一步的获取，提高了测距的精度，并从算法仿真和实验的角度进行了验证。

3.对双光路干涉系统光路进行了原理分析和研究，并提出了一种新的思路，即在原双光路干涉系统的基础上引入一个分光镜和一个1/4波片构成一个新的光路，在待测目标位置不变的情况下增加了其一倍的光程，并推导证实改进后的光路能够将测距分辨率提高一倍。

4.掌握了双光路干涉系统、信号处理系统以及二维转台操作系统后，实现三维球坐标测量。

关键词：调频连续波，三维球坐标，相位差频率估计测频法，重采样ABSTRACTAs a laser ranging measurement method, Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) laser ranging is a stable beat frequency signal which is formed by the frequency linear modulated transmitting signal and echo signal, and then the distance information of the target is extracted by the fast Fourier pared with other laser ranging methods, the method has the characteristics of high ranging accuracy and resolution, wide ranging range and it is suitable for non-contact measurement without cooperative targets, so it is widely used in the 10-100 meter large-scale measurement range. At present, how to improve the ranging accuracy and resolution of the ranging system is one of the important research directions in the field of laser ranging.The main works of this paper are as follows:1.The equispaced-phase resampling algorithm was deeply researched and then a new resampling method is proposed.That is, taking out the peak-valley position and the zero position of the beat signal at the same time and then resampling at the above position, the sampling frequency of the auxiliary signal can be doubled compared with the previous sampling method. This method has doubled the range of system ranging and reduces the fiber dispersion caused by the length of auxiliary fiber when the distance to be measured is constant.2.A phase difference frequency estimation algorithm based on equispaced-phase resampling nonlinearity correction is proposed. This method is equivalent to a further refinement of Fourier spectrum, which can further obtain the information between two points in the Fourier spectrum and improve the ranging accuracy. The algorithm simulation and experiment are also carried out to verify the method.3.The principle of dual interferometer FMCW laser ranging system is analyzed and a new idea is proposed. A spectroscope and a 1/4 wave plate are introduced to form a new measurement optical path on the basis of the original dual-path interferometry system, and the optical path is doubled when the position of the target to be measured is unchanged, and the modification is proved by derivation. The new optical path can double the range resolution.4.The three-dimensional spherical coordinate measurement is realized aftermastering the dual interferometer FMCW laser ranging system, signal processing system and two-dimensional turntable operating system.KEY WORDS: FMCW, Three-dimensional spherical coordinates, Phase difference frequency estimation algorithm, Resampling.IV目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.2 国内外研究现状 (3)1.2.1 国外研究现状 (3)1.2.2 国内研究现状 (4)1.3 课题来源及主要研究内容 (5)第2章 FMCW激光测距原理及等光频间隔重采样算法 (7)2.1 调频连续波激光测距原理 (7)2.2 FMCW测距精度及分辨率主要影响因素 (8)2.2.1 FMCW测距精度的主要影响因素 (8)2.2.2 FMCW测距分辨率的主要影响因素 (10)2.3 重采样算法原理 (11)2.4 调频连续波激光测距信号处理系统 (18)2.5 本章小结 (18)第3章调频连续波激光测距新算法和光路研究 (21)3.1 基于辅助信号的新重采样方法原理 (21)3.2 新采样算法仿真验证分析 (22)3.3 基于等光频间隔重采样相位差频率估计算法原理 (25)3.4 算法测距仿真分析 (27)3.5 算法实验验证分析 (30)3.6 双光路干涉测距系统研究 (32)3.7 本章小结 (35)第4章调频连续波激光测距误差分析 (37)4.1 激光器光源 (37)4.2 数据采集系统 (41)4.3 测量距离 (45)4.4 本章小结 (46)第5章基于调频连续波激光测距的球坐标测量 (49)5.1 高精密二维转台概述 (49)5.1.1 二维转台系统简介 (49)5.1.2 二维转台主要技术指标以及操作流程 (51)5.2 基于调频连续波激光雷达三维球坐标测量 (53)5.3 本章小结 (58)第6章总结与展望 (59)6.1 全文总结 (59)6.2 论文创新点 (60)6.3 工作展望 (61)参考文献 (63)发表论文和参加科研情况说明 (67)致谢 (69)第1章绪论第1章绪论1.1 研究背景与意义目前随着现代化工业不断创新，高新科技层出不穷，社会对于大尺寸测量的需求与日俱增且趋多元化。

多频连续波雷达隔圈解距离模糊方法研究

０引言
随着现代数字信号处理技术及器件的飞速发展，
基于ＦＴ数字比相技术的多频连续波雷达以其设备Ｆ
真验证了方法的有效性。
１二次差频测距的基本原理
设多频测距捕获目标所使用的基本频点为ｆ，０ｎ个双频频点分别为，，，， … 忍个频差分别为ａ，ｆ，
距基本原理的基础上，对该体制雷达的重难点问题隔圈解距离模糊开展研究。首先给出了隔圈解距离模糊方法，后讨然论了目标有效性判决问题，最后通过仿真验证了方法的有效性。关键词：二次差频；隔圈；离模糊；距信噪比准则
ＡｔｄｎＲａｇＳｕｙｏｎｅＡｍｂｇｉｓｌｉｇＭｅｈｄｆｒＮｅｇｂｒｎｉｕｔＲｅｏｖｎｔｏｏｉｈｏｉｇｙ
第３２卷
第３期
现代雷达
ＭｏｅＲａａｄｍｄｒ
Ｖ１３Ｎ．０．２ｏ３
Ｍａ．２０ｒ０１
２１００年３月
・
总体工程・
中分号：９．图类Ｔ５９Ｎ８４
文标码：献识Ａ
文编１４７９２００—０ —３章号：０—８（１３０４００５０｝２
二次差频连续波体制雷达采用的是逐级解模糊的测距方式，即周期性地发射一组双频信号，每组双频信
ｔｎｎｉｉｕｔｒｂｅｉｓｕｉｄ：ｅｏｖｎｎｅａｉｕｔｒｎｉｈｏｎｉｌｓｉｔ，ｔｅｒｎｅａｉｉｅｏｖｎｔ－ａｔａｄｄｆｃｌｐｏｌｍｔｄｅｒｓｌｉｇｒｇｍｂｇｉｆｅｇｂｒｇｃｒｅ．Ｆｒｌｈａｇｍｂｇｔｒｓｌｉｇｍｅｈｓａｙｏｉｃｓｙｕｙ

FMCW雷达快速高精度测距算法

FMCW雷达快速高精度测距算法FMCW（Frequency-Modulated Continuous Wave）是一种基于连续波的雷达测距技术，由于其快速高精度的特点，在许多领域得到广泛应用。

本文将介绍FMCW雷达的原理，并详细阐述其快速高精度测距算法。

FMCW雷达通过发射一种连续频率变化的信号，并接收到反射回来的信号来实现测距。

它的测距原理是利用多普勒效应，当发射的信号遇到靠近的目标物体时，其频率会发生微小的改变，通过测量频率变化的大小，可以确定目标物体到雷达的距离。

快速高精度测距的关键在于频率变化的控制和信号的处理。

首先，为了实现快速测距，需要快速而准确地控制信号的频率变化。

通常采用锁相环（Phase Locked Loop）技术实现，通过与输入参考信号进行相位比较，产生一个错误信号，然后通过调整本振频率来消除错误信号，从而实现精确的频率变化控制。

接下来是信号的处理，FMCW雷达接收到的信号是一系列的连续波形，需要对这些波形进行处理以获取目标物体的距离信息。

常用的处理算法是快速傅里叶变换（FFT），通过对接收到的信号进行频谱分析，可以得到不同频率的成分，进而确定目标物体的距离。

在进行测距之前，需要进行一些预处理工作，例如去除杂散信号、消除信号的幅度变化等，以提高测距的精度。

同时，还需要注意参考信号与接收信号之间的相位差，这些因素都会影响测距的准确度。

除了以上基本的测距原理和处理方法，还有一些额外的技术可以提高FMCW雷达的测距性能。

例如，使用多通道接收器可以降低误差，并提高系统的鲁棒性。

同时，还可以结合其他传感器，例如惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，简称IMU）来实现更精确的测距结果。

总之，FMCW雷达是一种快速高精度测距的技术，其原理是基于多普勒效应实现的。

通过对信号的频率变化进行控制和信号的处理，可以实现对目标物体的精确测距。

同时，还可以通过一些额外的技术手段来进一步提高测距的准确性和稳定性。

高精度调频连续波雷达测距算法的研究

高精度调频连续波雷达测距算法的研究随着科技的发展，高精度调频连续波雷达（High Accuracy Frequency Modulated Continuous Wave Radar，简称HFMCW雷达）已经广泛应用于各种领域，如导航定位、环境监测、无人机导航等。

而在这些应用中，精确的测距功能是HFMCW雷达最重要的性能指标之一HFMCW雷达通过频率调制的方式，实现对目标的距离测量。

其工作原理是，雷达发射一段频率不断变化的连续波，当这段连续波被目标反射回来后，雷达接收到的信号会带有一定的频率偏移。

通过分析接收信号的频率偏移，可以计算出目标与雷达的距离。

由于HFMCW雷达的调频范围有限，且目标反射信号的频率偏移较小，因此需要采用高精度的测距算法。

一种常见的高精度测距算法是基于距离-频率关系的线性拟合法。

该算法通过采集一段时间内的连续波信号，通过将时间域信号转换为频率域信号，并对频谱进行线性拟合，从而获取目标的频率偏移和距离。

具体来说，该算法需要进行以下几个步骤：1.采样和混频：将连续波信号进行采样，得到一段时间内的信号序列。

然后将信号序列与一段生成的连续波进行混频，得到频移后的信号序列。

2.快速傅里叶变换（FFT）：对混频后的信号序列进行FFT变换，将其从时域转换为频域。

得到频率-幅度谱。

3.相位解调和频率解调：根据频率-幅度谱，进行相位解调和频率解调，得到每个频率对应的相位和频率值。

4.线性拟合：根据相位和频率值，进行线性拟合，得到拟合的斜率和截距。

根据斜率值就可以获得目标的距离值。

需要注意的是，HFMCW雷达测距的精度还受到一些误差的影响，如多径效应、杂散信号等。

为了减小误差的影响，可以采取一些技术手段，如选择合适的调制波形、增加信道带宽、加大数据采样率等。

总结起来，高精度调频连续波雷达的测距算法主要是基于距离-频率关系的线性拟合法。

通过采样、混频、FFT变换等步骤，获取到频率-幅度谱，然后进行相位解调、频率解调和线性拟合，最终得到目标的距离值。

调频连续波雷达（FMCW）测距-测速原理，看完这篇基本就懂了！

调频连续波雷达(FMCW)测距/测速原理，看完这篇基本就懂了！调频连续波雷达Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW雷达按照发射信号种类分成脉冲雷达和连续波雷达两大类，常规脉冲雷达发射周期性的高频脉冲，连续波雷达发射的是连续波信号。

连续波雷达发射的信号可以是单频连续波(CW)或者调频连续波(FMCW)，调频方式也有多种，常见的有三角波、锯齿波、编码调制或者噪声调频等。

其中，单频连续波雷达仅可用于测速，无法测距，而FMCW雷达既可测距又可测速，并且在近距离测量上的优势日益明显。

FMCW雷达在扫频周期内发射频率变化的连续波，被物体反射后的回波与发射信号有一定的频率差，通过测量频率差可以获得目标与雷达之间的距离信息，差频信号频率较低，一般为KHz，因此硬件处理相对简单、适合数据采集并进行数字信号处理。

FMCW雷达收发同时，理论上不存在脉冲雷达所存在的测距盲区，并且发射信号的平均功率等于峰值功率，因此只需要小功率的器件，从而降低了被截获干扰的概率；其缺点是测距量程较短，距离多普勒耦合以及收发隔离难等缺点。

FMCW雷达具有容易实现、结构相对简单、尺寸小、重量轻以及成本低等优点，在民用/军事领域均得到了广泛的应用。

FMCW雷达框图调频连续波雷达如要由收发器和带微处理器的控制单元组成，收发器如果使用单个天线进行同时发射和接收，FMCW 雷达需要铁氧体环形器来分离发射和接收信号，对隔离度要求较高。

当然，若使用收发分离的贴片天线，成本会相对低一点。

高频信号由压控振荡器(VCO)产生，通过功率分配器将一部分经过额外放大后馈送至发射天线，另一部分耦合至混频器，与接收的回波混频、低通滤波，得到基带差频信号，经过模数转换后送至微处理器处理。

FMCW雷达的测距/测速原理以三角波调频连续波为例来简单介绍雷达的测距/测速原理。

如下图，红色为发射信号频率，绿色为接收信号频率，扫频周期为T，扫频带宽为B，发射信号经过目标发射，回波信号会有延时，在三角形的频率变化中，可以在上升沿和下降沿两者上进行距离测量。

雷达测距原理和实现方法

fr1
1
黑虚线
t1 tR
t2时, n2 n1 t2 fr2 t1 fr1
fr2 fr1
1 1
红虚线
tt1Rtt21时 ,tn22 n1 0
2023/9/22
XX工业大学电子工程系
29
双脉冲重复频率信号工作时序图
T1
Np1 Td1
T1 T2
Np2 Td2
T2 T1
Np1 Td1
探测周期
探测周期
雷达测距原理
测量电磁波往返雷达与目标之间的时间.
对单基地雷达,设光速为c,电磁波往返雷达与目标的时间为TR,则目标相对雷达的距离R为：
R cT R 2
据上述公式可得1微秒<μs>对应150米<m>,式中数字2表示收发双程.
2023/9/22
XX工业大学电子工程系
2
目标
RT 发射天线Tx
RR 接收天线Rx
t
t 0
r1( 2),r2(0)
r1(),r2( 2)
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XX工业大学电子工程系
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r1(),r2(0)
2023/9/22
XX工业大学电子工程系
22
对简单脉冲雷达而言,脉冲越窄,距离分辨力越好.而从信号检测角度讲,希望发射脉冲宽度越宽越好,这样辐射出去的能量越大,目标回波信号越强,越有利于信号检测. 显然这是一对不可调和的矛盾,可以采用脉冲压缩信号加以解决.
2023/9/22
XX工业大学电子工程系
9
地基/舰载雷达实现超视距探测的主要手段有：高频地波超视距雷达High Frequency Surface Wave OTH Radar
高频地波超视距雷达正是利用高频<3~30MHz>垂直极化电磁波沿海面绕射的特性探测超视距的海面舰船和低空飞机,沿海面绕射300~400km. 高频天波雷达High Frequency Skywave OTH Radar

加速运动目标的双频比相测距算法研究

频的实时加速度补偿算法。详细介绍了该算法的原理，分析了它的运算量，并通过仿真实验将它与ＤＡＦ加速度估
计和补偿方法进行了对比，仿真结果证明了该算法的可行性和有效性。关键词：多频连续波雷达；目标检测；局部解线性调频；加速度补偿
中图分类号：Ｔ９８Ｎ５
现代军事目标，如飞机、导弹等，不但具有较高的速度，还
具有较高的加速度，这类目标在机动时，雷达回波信号成为
度补偿问题，本文提出了一种基于局部解线性调频的实时加速度补偿算法，该方法具有算法简单、运算量小、便于实时
线性调频（Ｆ信号。经ＦＴ运算后，由于加速度引起的ＬＭ）Ｆ
加速运动目标的双频比相测距算法研究
曹延伟江志红②
北京１０８）００５４０７）１０３（第二炮兵装备研究院第二研究所
（国防科技大学电子科学与工程学院长沙
摘
要：该文分析了目标机动时加速度对多频连续波雷达双频比相测距造成的影响，出了一种基于局部解线性调提
ＫｅｒｓＭｕｔｐｅ￣ｅｕｎｙＣＷａａ；ｒｇｔｄｔｔｏ；ｒｔａｅｈｒｉｇＡｃｅｅａｉｎｃｒｅｔｏｙｗｏｄ：ｌｉｌｑｅｃｒｒＴａｅｅｅｉｎＰａｉｄｄｃｌｃｉｐｎ；ｃｌｒｔｏｏｒｉｎｃ
维普资讯
第２第１９卷２期２００７年１２月
电
子
与
信
息
学
报
Ｖｌ．９．２０２Ｎｏ１１Ｄｅ．２０ｃ０７

雷达原理笔记之线性调频连续波雷达测距测速原理

1 雷达原理笔记之LFMCW雷达测距测速
1 雷达原理笔记之LFMCW雷达测距测速
1.1 单边扫频锯齿波
1.1.1 静止目标回波分析
1.1.2 运动目标回波分析
1.1.3 优缺点分析
1.2 双边扫频三角波
1.2.1 运动目标回波分析
调频连续波雷达在当今的雷达行业仍占有较高的地位。

由于其无盲区测距的巨大优势，现在人们更多地将其应用在车载雷达行业。

调频连续波雷达现在主要有单边扫频（锯齿波）和双边扫频（三角波）两种调制形式。

1.1 单边扫频锯齿波
上图就是典型的单边扫频连续波雷达的图像，调频斜率。

1.1.1 静止目标回波分析
静止目标（或者径向速度为0）的目标没有多普勒频移，因此回波信号在频率轴没有频移而只是在时间上延后时间。

雷达接收机前端将发射信号和回波信号进行混频得到差拍频率。

有如下关系式：
由此可以解得：
由此便可求出距离目标的距离。

而静止目标（或者径向速度为0）。

与脉冲体制雷达一样，单边扫频锯齿波雷达同样存在蹴鞠模糊问题：
当回波信号的时间延迟大于单边扫频锯齿波雷达的周期时会出现距离测量的模糊现象。

真实目标距离与测量值相差整数个最大不模糊距离（）。

1.1.2 运动目标回波分析
由上图可以清楚地看出，目标的多普勒频移、差拍频率以及回波延时,满足如下关系：
进一步整理，得到：
1.2 双边扫频三角波
上图就是典型的单边扫频连续波雷达的图像，调频斜率。

1.2.1 运动目标回波分析
根据上图可以清楚的看出、、、有如下关系：。

FMCW雷达快速高精度测距算法

FMCW雷达快速高精度测距算法FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave)雷达是一种常见的测距技术，它使用频率调制的连续波信号来测量目标物体的距离。

与传统的脉冲雷达相比，FMCW雷达具有快速高精度测距的优势。

本文将介绍FMCW 雷达的原理及其快速高精度测距算法。

1.发射信号：FMCW雷达首先发射一个连续波信号，其频率从低到高连续调制。

2.接收回波信号：当发射信号与目标物体相互作用后，会产生回波信号。

这个回波信号具有与目标物体距离相关的相位差和频率差。

3.频率差计算：通过对比接收到的回波信号与发射信号的频率差，可以计算得到目标物体与雷达之间的相对速度。

这个频率差可以通过信号处理方法获取，如傅里叶变换。

4.距离计算：根据回波信号的相位差和频率差，可以计算得到目标物体与雷达之间的距离。

距离计算的精度受到频率调制的精度和信号处理算法的影响。

为了实现FMCW雷达的快速高精度测距，下面介绍几种常用的算法。

1.快速傅里叶变换(FFT)：FFT算法可以将时域数据转换到频域，通过对返回信号进行FFT分析，可以得到频率差信息。

FFT具有快速计算速度和高精度的特点，适合于实时信号处理。

2.相干积累：相干积累是一种统计方法，通过对多次接收到的回波信号进行累积平均，可以大幅度提高信号的信噪比。

这样可以减小噪声对距离测量的影响，提高测距精度。

3.多普勒滤波：多普勒滤波是一种滤除非目标物体速度引起的回波信号频率差的方法。

通过对回波信号进行多普勒滤波，可以提取出目标物体的回波信号，从而减小其他杂散信号的干扰。

4.相位差差分法：相位差差分法是一种计算相位差的方法，通过分析接收到的回波信号与发射信号之间的相位差变化，可以计算得到目标物体的距离。

相位差差分法具有高精度和实时性的优势。

以上是FMCW雷达快速高精度测距的一些常用算法。

这些算法可以相互结合使用，根据具体应用场景和要求进行选择。

通过优化算法和信号处理方法，可以提高FMCW雷达的测距速度和精度，满足不同需求。

多载频相位法测距

多载频相位法测距
多载频相位法测距是一种基于相位测量的高精度测距技术。

与传统的单一载频相位法测距相比，多载频相位法测距通过使用多个不同的载频信号进行测距，可以有效地提高测距精度和可靠性。

相位法测距的基本原理是通过测量发射信号与接收信号之间的相位差来确定目标距离。

当发射信号经过目标反射后，由于传播路径上的时间延迟，接收信号的相位会发生变化。

通过测量这个相位差，可以计算出目标距离。

在多载频相位法测距中，系统使用多个不同的载频信号进行发射和接收。

每个载频信号都具有不同的波长和相位特性。

当信号经过目标反射后，系统会同时接收到多个载频信号的反射信号。

通过对这些反射信号进行相位测量，可以得到多个相位差值。

由于不同载频信号的波长不同，它们在相同距离上产生的相位差也不同。

因此，通过比较不同载频信号的相位差值，可以消除由于系统误差、多径效应等因素引起的误差，从而提高测距精度。

此外，多载频相位法测距还可以通过优化算法和数据处理技术进一步提高测距性能。

例如，可以利用最小二乘法等数学方法对多个相位差值进行拟合，得到更精确的测距结果。

同时，还可以采用多径抑制、抗干扰等技术来降低干扰因素对测距精度的影响。

总之，多载频相位法测距是一种高精度、高可靠性的测距技术，广泛应用于各种需要精确测量距离的场景，如无人机导航、卫星定位、雷达探测等领域。

1。

一种适用于多频CW雷达的零距离标校新算法

引起的附加距离称为零距离，雷达在投入使用前必须对该参数进行标校。文中提出了一种适用于多频连续波雷达的零距
离标校新算法并详细推导了算池过程，详细推导了这一过程给出了相应的结论。采用该算法可以方便地测量多频连并
续波雷达系统的零距离，提高雷达系统的测距精度，减小测距的系统误差。
【关键词】连续波雷达；零距离；标校
中图分类号：Ｎ５。４Ｔ９８９文献标识码：Ａ
ＡｗｇｒｔｍｏｌｒｔｎｏＮｅＡｌｏｉｈｆｒＣａｉａｉｆｂｏ
Байду номын сангаас
ＺｅｏＲａｇｎＭｕｔｌｒｑｅｃｒｎｅｉｌｐｅＦｅｕｎｙＣＷｄｒｉＲａａ
Ａ该双频信号经回波信号源反馈后被雷达接收天线，
接收，接收机经混频、干检波和滤波后，相通过谱峰搜索、比相等过程获得该双频信号的相差。然后连续波雷达用同样的方法发射另一组双频信号和一，Ａ获得另一个相差，利用这两个相差就可计算获得该雷
【ｂｔａｔＴｅｒｎｉｓｌｆＷｄｒａｅｏｅｓｓｍｅ＂￣ｂｃｕｅｆｏｅｆｔｓｕｈａｉｕｔｏｌｅｒｙＡｓｃ】ｈｇｇｒｕｔｏｒａｈｖｍｔｎ１ｅａｓｍｃｏｃｓｒｉｎｎｉａｔ。ｒａｎｅｓＣａｓｙｅｏｏｓａｒｓｃｃｓｎｉ
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第２８卷
第３期
现代雷达
ＭｏｅｎＲａａｄｒｄｒ

多频连续波雷达测距测角算法研究及实现的开题报告

多频连续波雷达测距测角算法研究及实现的开题报告一、选题背景多频连续波雷达（Frequency Modulated Continuous Wave Radar, FMCW Radar）在民用和军事领域都有广泛应用，其中测距测角是其最基本、最核心的任务之一。

FMCW雷达通过发送一段连续波信号，频率不断变化，接收到回波信号后通过计算频率差得到对象与雷达系统的距离。

同时利用发射和接收的信号相位差，可以确定对象与雷达系统的方向，即角度。

多频连续波雷达的核心理论和算法研究是实现高精度测距测角的基础，具有重要的理论和应用价值。

二、研究内容和目标本论文将围绕多频连续波雷达系统的测距测角任务，对常用的算法进行深入研究和比较，包括线性调频（Linear Frequency Modulation, LFM）信号、抗多径线性调频（Matched Filtering）信号等。

研究内容包括以下方面：（1）设计多频连续波雷达系统，选用适合的中心频率、调频范围和采样频率等参数。

（2）研究多频连续波雷达测距的信号处理算法，将回波信号与发射信号进行匹配滤波，从中提取目标信号的频移，计算目标和雷达的距离。

（3）研究多频连续波雷达测角的信号处理算法，将发射和接收信号分别处理后，通过计算相位差，确定目标和雷达的角度。

（4）对比以上两种信号处理算法的优缺点，从理论和实验方面，比较测距、测角的精度和稳定性，并提出改进方法。

三、研究方法（1）理论分析：深入研究多频连续波雷达测距测角的信号特性和相关算法原理，包括线性调频信号和抗多径线性调频信号等。

（2）编程实现：利用MATLAB等数学软件，编写多频连续波雷达测距测角的数学模型和算法程序，并进行仿真和实验验证。

（3）实验仿真：构建多频连续波雷达系统，对实现算法进行验证和优化，通过对比不同算法优缺点，提出改进方案。

四、论文结构本论文的结构如下：第一章绪论介绍多频连续波雷达的基本原理和研究意义，阐述研究目的和意义，说明本文的研究方法和框架。

提高线性调频连续波雷达测距精度的ZFFT算法

航天电子对抗第22卷第1期收稿日期:2005-07-06;2005-10-18修回。

作者简介:张红(1982-),女,硕士研究生,主要研究方向是雷达信号处理。

提高线性调频连续波雷达测距精度的ZFFT 算法张红,王晓红,郭昕(北京理工大学电子工程系,北京 100081)摘要: 线性调频连续波(LFM CW )雷达在理论上有很高的测距精度,然而在实际系统中,由于FFT 变换的栅栏效应,使得其距离分辨力和测距精度处于同一数量级,满足不了近距离测距时高精度的要求。

在传统的FFT 处理的基础上,采用ZFFT 算法,在运算量增加不多的情况下,完成对中频回波主瓣的局部细化,大大提高了LFM CW 雷达的测距精度,以满足高精度测距的要求。

关键词: 雷达;测距;LFM CW;ZFFT中图分类号: TN958.94 文献标识码: AImproving ra nge measuring precision o f LFMC W radar usin g ZFFT methodZhang Hong,Wang Xiaohong,Guo Xin(Department of Electronic and Engineering,Beijing Institute of Technology ,Beijing 100081,China)Abstract:T he L inea r Fr equency M o dulated Continuous W ave (L FM CW )Radar has high theor etical r ang e measuring precision.But its practical range precision is of the same mag nitude as the rang e resolut ion because of the inher ent frequency space of FFT ,w hich can not satisfy the high precisio n requirement fo r the near r ang e measuring.ZF FT met ho d is adopted to r educe fr equency space of the main lo be of echo r ang e spectr um o n the FFT with incr easing less operat ion.T his method can gr eatly improv e the range precisio n of L FM CW r adar and satisf y the pr actical needs o f high precisio n r adar rang measuring.Key words:rada r;range measur ing;L FM CW;ZFF T1 引言线性调频连续波(LFM CW)能实现较高的距离和多普勒频率的分辨力,在各种近距离雷达,防撞雷达,末制导雷达,远距离天波、地波雷达以及飞机高度表中已得到广泛应用。

fmcw距离和频率计算

fmcw距离和频率计算FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）是一种常用的雷达测距技术，它利用声波的频率变化来计算目标物体与雷达的距离。

本文将介绍FMCW的原理和计算方法，并探讨其在实际应用中的优势和局限性。

FMCW雷达的工作原理是通过改变发射信号的频率来实现测距。

雷达发送一种连续变频的信号，这个信号的频率会随着时间的推移而变化。

当这个信号与目标物体相互作用时，会发生回波现象。

根据回波信号的频率变化以及发射信号的频率变化，我们可以计算出目标物体与雷达之间的距离。

在FMCW雷达中，我们需要关注两个重要的参数：距离和频率。

距离是我们想要测量的目标物体与雷达之间的实际物理距离。

频率则是指发射信号和回波信号的频率。

通过测量这两个参数，我们可以计算出目标物体与雷达之间的距离。

在FMCW雷达的工作过程中，发射信号的频率会不断变化。

当发射信号与目标物体相互作用时，会产生回波信号。

回波信号的频率与发射信号的频率存在一定的差异，我们称为频率差（Frequency Difference）。

该频率差与目标物体与雷达之间的距离有关系。

通过测量回波信号的频率差，我们可以计算出目标物体与雷达之间的距离。

具体的计算方法是根据FMCW雷达的特性，利用频率差与距离之间的线性关系进行反推。

根据雷达的设计参数和信号处理算法，我们可以得到一个准确的距离值。

FMCW雷达的距离计算方法可以分为两种：基于频率差的距离计算和基于时间差的距离计算。

基于频率差的距离计算方法主要是利用频率差与距离之间的线性关系，通过简单的数学运算即可得到距离值。

而基于时间差的距离计算方法则需要考虑信号的传播速度，并结合时间差和传播速度来计算距离。

FMCW雷达的距离计算方法在实际应用中具有一定的优势。

首先，它可以实现高精度的距离测量，能够满足各种应用场景的需求。

其次，FMCW雷达还可以实现多目标测距，能够同时监测多个目标物体的距离。

基于二次相差法的多频连续波雷达测距算法研究

基于二次相差法的多频连续波雷达测距算法研究
曹延伟;程翥;皇甫堪
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2005(021)002
【摘要】本文提出一种基于双频测距的多频连续滤雷达测距新算法,即二次相差法.与传统的测距方法相比,该算法具有算法简单,实现方便,测距精度高等特点.文章介绍了二次相差法的基本原理,并给出了仿真的结果,结果表明该算法具有较高的测距精度.
【总页数】4页(P178-180,125)
【作者】曹延伟;程翥;皇甫堪
【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院信号处理研究室,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院信号处理研究室,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院信号处理研究室,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN953.2
【相关文献】
1.基于加速度补偿提高多频连续波雷达测距性能 [J], 袁俊泉;张莉;张荣华
2.基于Rife法的线性调频连续波雷达测距算法及实现 [J], 詹启东;涂亚庆
3.多频连续波雷达二次差频测距法的改进 [J], 张昆帆;程翥;皇甫堪
4.基于二次差频的多频连续波测距方法研究 [J], 袁俊泉;龚享铱;皇甫堪
5.基于二次相差法的多频连续波测距雷达仿真与研究 [J], 柏业鑫
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