一种基于广义特征值求解的微波雷达精确距离测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于广义特征值求解的微波雷达精确距离测量方法，属于微波雷达距离测量领域，包括以下步骤：S1，混频并离散采样处理获取离散差频信号；S2，FFT变换并滤波处理，获取单一频率离散差频信号；S3，构造Hankel矩阵，进行奇异值分解去噪；S4，求解去噪后差频信号的差分信号；S5，构造广义特征方程；S6，广义特征值求解；S7，目标距离求解和目标位移求解。本发明专利技术在解决FFT变换存在的栏栅效应和频谱泄露的同时，得到差频信号频率的理论解，从而实现目标距离的精确求解，还能够解决相位干涉法存在的相位缠绕问题和数据孤岛效应问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波雷达距离测量，尤其是涉及一种基于广义特征值求解的微波雷达精确距离测量方法。

技术介绍

1、微波雷达作为一种非接触、全天候、全天时的位移传感器，因其不易受到雨、雾和云等大气条件的影响，已广泛应用于遥感测绘和交通基础设施监测等领域。微波雷达主要用于测距和测位移，其工作原理为：通过发射和接收一定带宽的微波并混频处理，得到差频信号，对差频信号进行fft变换得到目标距离谱，从而可以建立差频信号频率和目标粗略距离的关系为从而实现目标测距；进一步提取目标对应距离谱峰值的相位，基于相位干涉法可以实现目标位移的测量，即上述原理可以归纳为：建立微波差频信号参数与目标信息(频率-距离相位-位移的关系进行目标测距和位移感知。

2、在其测距原理中，扫频带宽决定了微波雷达的距离分辨率其与微波雷达设备的硬件有关，若要进一步改善距离分辨率，则需要增加扫频带宽b，这在实际中经常难以实现，因此如何在不增加信号扫频带宽的情况下研究距离超分辨方法具有重要意义；差频频率f通过n点fft变换得到，即n为正整数。由于fft变换的栅栏效应而引起频谱泄露，导致微波雷达的测距精本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于广义特征值求解的微波雷达精确距离测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于广义特征值求解的微波雷达精确距离测量方法，其特征在于：S1中，通过微波雷达发射一个幅度为At，起始频率为f0，扫频带宽为B，快拍周期为T，初始相位为的微波信号Ku＝B/T为微波信号的调制斜率，j为虚数，下标t表示发射信号；经距离R＝[R1,R2,LRK]的K个目标反射后被接收得到接收信号τi＝2Ri/c为第i个目标的时延，c为光速，n(t)为随机噪声信号，下标r表示接收信号；对收发信号进行混频处理并忽略信号幅度的影响，得到差频信号对上述差频信号进行AD离散采样，采...

【技术特征摘要】

1.一种基于广义特征值求解的微波雷达精确距离测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于广义特征值求解的微波雷达精确距离测量方法，其特征在于：s1中，通过微波雷达发射一个幅度为at，起始频率为f0，扫频带宽为b，快拍周期为t，初始相位为的微波信号ku＝b/t为微波信号的调制斜率，j为虚数，下标t表示发射信号；经距离r＝[r1,r2,lrk]的k个目标反射后被接收得到接收信号τi＝2ri/c为第i个目标的时延，c为光速，n(t)为随机噪声信号，下标r表示接收信号；对收发信号进行混频处理并忽略信号幅度的影响，得到差频信号对上述差频信号进行ad离散采样，采样频率为fs，采样点数为n，得到离散采样后的差频信号为：

3.根据权利要求2所述的一种基于广义特征值求解的微波雷达精确距离测量方法，其特征在于：s2中，对s1的离散差频信号sif(n)进行n点fft变换，得到被测目标的距离谱，根据被测目标的距离谱各个峰值点fi，选取频带范围为为采样频率间隔，flow为选取频带的左截止频率，fhigh为选取频带的右截止频率；根据选取的频带范围对离散差频信号进行滤波处理，得到单一频率的离散差频信号sif...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文举，周干玉，邢世杰，焦奥翔，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：