一种多径干扰消除方法技术

本发明专利技术公开了一种多径干扰消除方法

【技术实现步骤摘要】
一种多径干扰消除方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及雷达测距技术，尤其涉及一种多径干扰消除方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]雷达测距是一种非接触式测量，相较于其它栅尺等电梯轿厢绝对位置测量方案，雷达方案具体安装维护简单
、
成本低的优点，被广泛应用于电梯轿厢位置测量
。
[0003]雷达测距方案的基本原理是，安装在轿厢顶部的雷达，向安装在电梯井道顶部的信号反射器发射雷达信号，雷达信号被信号反射器反射后返回到雷达，雷达接收信号反射器的回波信号并进行处理，从而实现距离测量
。
[0004]在雷达测量轿厢位置的过程中，雷达信号存在两种路径，一种为雷达信号直接抵达信号反射器，并被信号反射器原路反射回雷达，另一种为雷达信号经井道壁反射抵达信号反射器，并原路经井道壁反射回雷达
。
若两种路径的回波信号的相位相差
180
°
或接近
180
°
，则该两种路径的回波信号会相互抵消，回波信号的信噪比下降，导致测量精度降低，甚至无法实现位置测量
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种多径干扰消除方法
、
装置
、
设备及存储介质，以避免两种不同路径的回波信号相互抵消，导致测量精度降低，甚至无法实现位置测量的问题，提高了轿厢位置的测量准确度
。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种多径干扰消除方法，包括：
[0007]以雷达到反射器的垂向距离为变量，分别建立第一反射路径的路程关于所述垂向距离的第一表达式，以及第二反射路径的路程关于所述垂向距离的第二表达式，其中，第一反射路径为雷达信号自所述雷达发出，被所述反射器直接反射会雷达的路径，所述第二反射路径为雷达信号自所述雷达发出，经电梯井道壁反射至所述反射器，并原路反射回所述雷达的路径；
[0008]基于所述第一表达式和所述第二表达式建立所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数；
[0009]计算使所述目标函数的值等于预设值的目标垂向距离；
[0010]计算所述雷达与所述反射器的垂向距离为目标垂向距离时，第二反射路径在所述井道壁的目标反射点的位置；
[0011]控制安装设备在所述目标反射点的位置安装反射路径破坏设备，使所述雷达信号在所述目标反射点无法沿第二反射路径传播
。
[0012]可选的，所述雷达与所述反射器处于同一铅垂线上，所述第一反射路径的路程关于所述垂向距离的第一表达式为：
[0013]S1＝
2D
[0014]所述第二反射路径的路程关于所述垂向距离的第二表达式为：
[0015][0016]其中，
S1为第一反射路径的路程，
S2为第二反射路径的路程，
D
为雷达到反射器的垂向距离，
L
为所述反射器至所述井道壁的距离
。
[0017]可选的，所述雷达与所述反射器不处于同一铅垂线上，所述第一反射路径的路程关于所述垂向距离的第一表达式为：
[0018][0019]所述第二反射路径的路程关于所述垂向距离的第二表达式为：
[0020][0021]其中，
S1为第一反射路径的路程，
S2为第二反射路径的路程，
D
为雷达到反射器的垂向距离，
L
为所述反射器至所述井道壁的距离，
R
为所述雷达至所述井道壁的距离
。
[0022]可选的，基于所述第一表达式和所述第二表达式建立所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数，包括：
[0023]计算所述第二表达式与所述第一表达式的差值，得到所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差的表达式；
[0024]基于所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差的表达式与所述雷达信号的波长，确定所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数
。
[0025]可选的，在计算使所述目标函数的值等于预设值的目标垂向距离之前，还包括：
[0026]排除使所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差大于或等于所述雷达的分辨率的所述雷达到所述反射器的垂向距离
。
[0027]可选的，在计算使所述目标函数的值等于预设值的目标垂向距离之前，还包括：
[0028]基于所述雷达的天线角度和所述雷达至所述井道壁的距离计算所述雷达信号被所述井道壁反射且能被所述雷达接收时，所述雷达到所述反射器的垂向距离范围；
[0029]排除所述垂向距离范围以外的垂向距离
。
[0030]可选的，基于所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差的表达式与所述雷达信号的波长，确定所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数，包括：
[0031]以所述路程差的表达式为被除数，所述雷达信号的波长为除数，确定所述路程差除以所述雷达信号的波长的余数的表达式；
[0032]计算所述余数的表达式与所述雷达信号的波长的商，并乘以
360
°
，得到所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数
。
[0033]可选的，所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数为：
[0034][0035]其中，为所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差，
Δ
S
为所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差，
λ
为所述雷达信号的波长，
MOD()
为求余函数
。
[0036]可选的，所述雷达与所述反射器处于同一铅垂线上，第二反射路径在所述井道壁的目标反射点的位置为：
[0037][0038]其中，
d
为第二反射路径在所述井道壁的目标反射点与所述反射器的垂向距离，
D
′
为使所述目标函数的值等于预设值的目标垂向距离
。
[0039]可选的，所述雷达与所述反射器不处于同一铅垂线上，第二反射路径在所述井道壁的目标反射点的位置为：
[0040][0041]其中，
d
为第二反射路径在所述井道壁的目标反射点与所述反射器的垂向距离，
D
′
为使所述目标函数的值等于预设值的目标垂向距离，
L
为所述反射器至所述井道壁的距离，
R
为所述雷达至所述井道壁的距离
。
[0042]可选的，所述反射路径破坏设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多径干扰消除方法，其特征在于，包括：以雷达到反射器的垂向距离为变量，分别建立第一反射路径的路程关于所述垂向距离的第一表达式，以及第二反射路径的路程关于所述垂向距离的第二表达式，其中，第一反射路径为雷达信号自所述雷达发出，被所述反射器直接反射会雷达的路径，所述第二反射路径为雷达信号自所述雷达发出，经电梯井道壁反射至所述反射器，并原路反射回所述雷达的路径；基于所述第一表达式和所述第二表达式建立所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数；计算使所述目标函数的值等于预设值的目标垂向距离；计算所述雷达与所述反射器的垂向距离为目标垂向距离时，第二反射路径在所述井道壁的目标反射点的位置；控制安装设备在所述目标反射点的位置安装反射路径破坏设备，使所述雷达信号在所述目标反射点无法沿第二反射路径传播
。2.
根据权利要求1所述的多径干扰消除方法，其特征在于，所述雷达与所述反射器处于同一铅垂线上，所述第一反射路径的路程关于所述垂向距离的第一表达式为：
S1＝
2D
所述第二反射路径的路程关于所述垂向距离的第二表达式为：其中，
S1为第一反射路径的路程，
S2为第二反射路径的路程，
D
为雷达到反射器的垂向距离，
L
为所述反射器至所述井道壁的距离
。3.
根据权利要求1所述的多径干扰消除方法，其特征在于，所述雷达与所述反射器不处于同一铅垂线上，所述第一反射路径的路程关于所述垂向距离的第一表达式为：所述第二反射路径的路程关于所述垂向距离的第二表达式为：其中，
S1为第一反射路径的路程，
S2为第二反射路径的路程，
D
为雷达到反射器的垂向距离，
L
为所述反射器至所述井道壁的距离，
R
为所述雷达至所述井道壁的距离
。4.
根据权利要求1‑3任一所述的多径干扰消除方法，其特征在于，基于所述第一表达式和所述第二表达式建立所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数，包括：计算所述第二表达式与所述第一表达式的差值，得到所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差的表达式；基于所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差的表达式与所述雷达信号的波长，确定所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数
。5.
根据权利要求4所述的多径干扰消除方法，其特征在于，在计算使所述目标函数的值等于预设值的目标垂向距离之前，还包括：
排除使所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差大于或等于所述雷达的分辨率的所述雷达到所述反射器的垂向距离
。6.
根据权利要求4所述的多径干扰消除方法，其特征在于，在计算使所述目标函数的值等于预设值的目标垂向距离之前，还包括：基于所述雷达的天线角度和所述雷达至所述井道壁的距离计算所述雷达信号被所述井道壁反射且能被所述雷达接收时，所述雷达到所述反射器的垂向距离范围；排除所述垂向距离范围以外的垂向距离
。7.
根据权利要求4所述的多径干扰消除方法，其特征在于，基于所述第二反射路径与所述第一反射路径的路程差的表达式与所述雷达信号的波长，确定所述第一反射路径的回波信号与所述第二反射路径的回波信号的相位差关于所述垂向距离的目标函数，包括：以所述路程差的表达式为被除数，所述雷达信号的波长为除数，确定所述路程差除以所述雷达信号的波长的余数的表达式；计算所述余数的表达式与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，刘贤钊，唐其伟，仲兆峰，
申请(专利权)人：日立楼宇技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：