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申请/专利权人：湖南大学

摘要：本发明提供一种单通道接收机结构线性调频连续波雷达形变测距方法，属于雷达通信技术领域，包括如下步骤：1基于单通道接收机结构设计必要参数；2对差频信号进行直接中频离散采样,得到离散采样合成信号；3对离散采样合成信号作离散傅立叶变换处理，得到频谱及其峰值位置；4计算相应径向距离的粗估计值，峰值的采样点序号估计值；5判断实际谱峰位置偏离方向并对谱峰位置进行估计、得到绝对距离高精度估计值及数字角频率估计值；6获得相邻两次监测得到强散射监测点在相邻两次监测的数字角频率的估计值，通过局部频谱细化，推导得出高精度形变值。本发明能够减少数据采集通道，避免镜频干扰，减少测距运算量。

主权项：1.一种单通道接收机结构线性调频连续波雷达形变测距方法，其特征在于，包括如下步骤：1基于单通道接收机结构设计必要参数，包括前置放大器的截止频率Δf1，中频放大器的带宽Δf2，中频采样频率fs，中频放大器中心频率f01，本振信号中心频率f02；2对差频信号进行直接中频离散采样,得到离散采样合成信号ym,k；3对步骤2所述离散采样合成信号ym,k作离散形式的傅立叶变换处理，得到频谱Ym,l以及其峰值出现位置lT；4对步骤3所述峰值出现位置lT，计算相应径向距离的粗估计值峰值的采样点序号估计值kT；5对DFT的谱峰值与谱峰两侧的值进行比较，判断出实际谱峰位置的偏离方向并对谱峰位置进行估计、得到绝对距离的高精度估计值以及数字角频率估计值所述步骤5中的绝对距离的高精度估计其计算方式为，5.1计算有效数据点修正的DFT谱峰位置lT1，公式如下： 其中，round[·]表示四舍五入取整运算，为峰值的采样点序号估计值；5.2计算DFT的谱峰值YT'm,lT1与谱峰两侧的值YT'm,lT1-1、YT'm,lT1+1，公式如下： 5.3计算实际的谱峰位置lT2，其公式如下： 5.4计算YT”m,lT1、YT”m,lT2，其公式为：YT”m,lT1＝YT'm,lT1exp[jπL-kT-1lT1L-kT]YT”m,lT2＝YT'm,lT2exp[jπL-kT-1lT2L-kT]5.5计算高精度数字角频率估计值具体地：如果则计算公式如下： 其中，cos-1[·]为反余弦函数运算，Cr具体表示为： 如果则计算公式如下： 其中，cos-1[·]为反余弦函数运算，Ci具体表示为： 5.6计算绝对距离的高精度估计值具体的，其公式为： 6获得相邻两次监测得到强散射监测点在相邻两次监测的数字角频率的估计值及通过局部频谱细化改善形变测量精度，推导得出高精度形变值δR；所述步骤6中的高精度形变值δR，其计算方式为：6.1在相邻两次监测中通过步骤2至步骤5获得数字角频率精确估计值及计算其DFT的谱峰值YT1'm及YT2'm，如下式： 6.2计算强散射监测点在相邻两次监测的局部细化的频谱上的幅相BT1m及BT2m，具体形式为： 6.3计算得到形变值δR的模糊值Ra，具体形式如下: 其中，arg{·}表示复数的相角运算；6.4计算在高信杂噪比情况下的形变值δR，根据求得的绝对距离的估计值对n＝0,±1,±2,…的小范围进行搜索，计算如下公式： 求出使得上公式值最小的n及高信杂噪比情况下的形变值δR，具体地，其公式为： 6.5计算在低信杂噪比情况下的形变值δR，通过多测尺方法解模糊；具体地，设分别在基频f0,f1,f2，其中f1小于f0,f2大于f0；相同带宽ΔF测得的形变值模糊值分别Ra0,Ra1,Ra2对n0＝0,±1,±2,…；n1＝0,±1,±2,…；n2＝0,±1,±2,…的小范围进行组合搜索，计算如下公式： 求出使得上公式达到最小的n0,n1,n2及低信杂噪比情况下的形变值δR，具体地，其公式为：

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