一种基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法技术

本发明专利技术涉及一种基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法，包括步骤S1：得到差频信号；S2：对差频信号进行N点快速傅里叶变换，得到最大谱线的频率索引；S3：确定移频频率，将差频信号进行移频，得到低频信号；S4：根据低频信号得到描述信号，采用压缩感知对描述信号进行处理，得到优化模型，通过凸优化方法求解所述优化模型，得到稀疏系数，根据稀疏系数得到低频信号的估计频率；S5：将所述移频频率和低频信号的估计频率相加，得到差频信号的估计频率；S6：根据差频信号的估计频率得到距离的估计值。本发明专利技术的FMCW雷达测距方法，将细化频谱和压缩感知相结合，在保证准确度的同时又减少了计算量。了计算量。了计算量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法


[0001]本专利技术涉及FMCW雷达测距领域，更具体地涉及一种基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法。

技术介绍

[0002]FMCW雷达是通过对连续信号进行频率调制，从雷达信号中获得距离信息的一种技术。随着现代电子线路的发展，FMCW雷达的使用范围变得广泛，不仅仅局限于军事领域，也被应用于民用领域，涉及精确制导领域、安防领域、无人驾驶等领域。
[0003]FMCW雷达应用于目标距离测量时，通过发射波与反射波之间的关系来得到相关的距离信息，通过估计两者之间的差频信号频率来得到估计距离。为了提高FMCW雷达的测距精度，许多相关算法被提出，包括相位法、FFT及其改进算法、去噪算法等方向。侯庆文(侯庆文,陈先中,王小攀,尹怡欣,and李晓理,"改进的FMCW信号加权补偿校正相位差法,"仪器仪表学报,no.4,p.6,2010.)提出一种改进的加权补偿校正相位差算法，对其中校正精度不理想的频段进行了窗函数的改进。Kim(S.Kim,Y.Ju,and J.Lee,"A Low
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过FMCW雷达的发送信号和接收信号的混频得到差频信号；S2：对所述差频信号进行N点快速傅里叶变换，得到最大谱线的频率索引；S3：根据最大谱线的频率索引和N点快速傅里叶变换结果确定移频频率，将差频信号进行移频，得到低频信号；S4：根据低频信号得到描述信号，采用压缩感知对描述信号进行处理，得到优化模型，通过凸优化方法求解所述优化模型，得到稀疏系数，根据稀疏系数得到低频信号的估计频率；S5：将所述移频频率和低频信号的估计频率相加，得到差频信号的估计频率；S6：根据差频信号的估计频率得到距离的估计值。2.根据权利要求1所述的基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法，其特征在于，所述差频信号满足如下关系式：其中，x(n)为差频信号，a0＝a
r
a
t
，a
t
为发送增益，a
r
为接收增益，f
s
为采样频率，f0为线性调频波的初始频率，τ为由距离造成的时延，f
c
为差频信号的频率，v(n)为噪声信号。3.根据权利要求2所述的基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法，其特征在于，所述移频频率满足如下关系式：其中，k
p
为快速傅里叶变换的最大谱线的频率索引，f
s
为采样频率，X(k)为差频信号经快速傅立叶变换后得到的对应频谱。4.根据权利要求1所述的基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法，其特征在于，所述描述信号满足如下关系式：h＝[h(1),h(2),
…
,h(N)]
T
其中，h为描述信号，h(n)为低频信号。5.根据权利要求4所述的基于压缩感知和频谱细化的FMCW雷达测距方法，其特征在于，所述优化模型为：s.t.‖y
‑
Θs‖2≤ε其中，y为P
×
1维观测信号，Θ＝ΦΨ，Φ为P...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳，易辉跃，许晖，张武雄，
申请(专利权)人：中科水研江西科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：