[发明专利]基于频率组合提高FMCW雷达测距精度的方法及其系统

权利要求书

1.一种基于频率组合提高FMCW雷达测距精度的方法，其特征在于，用于在FMCW雷达分别发射扫频带宽相同的第一啁啾信号和第二啁啾信号之后对目标进行测距，其中，第一啁啾信号扫频起始频率为f₀，第一啁啾信号扫频起始频率为f₁，B为扫频带宽；所述方法包括：

步骤S1：获取第一啁啾信号经过目标反射回的第一回波信号与第一啁啾信号混频后的拍频信号s₀(t)、并获取第二啁啾信号经过目标反射回的第二回波信号与第二啁啾信号混频后的拍频信号s₁(t)；

步骤S2：解析拍频信号s₀(t)的相位和拍频信号s₁(t)的相位选择任一拍频信号为目标处理信号并根据其频率计算目标距离初始值R_f；

步骤S3：基于宽项组合相位测距关系式令目标距离估计值R_WL＝R_f求出组合整周数初始值N_WL；其中，组合相位组合波长λ₀为扫频起始频率f₀对应的波长，λ₁为扫频起始频率f₁对应的波长；

步骤S4：将组合整周数初始值N_WL重新代入宽项组合相位测距关系式反求目标距离估计值R_WL；

步骤S5：基于目标处理信号和目标距离估计值R_WL、利用频率相位组合测距算法计算对应目标处理信号相位模糊的整周数估计值；

步骤S6：基于目标处理信号和整周数估计值、利用相位测距算法计算目标距离最终值。

2.如权利要求1所述的基于频率组合提高FMCW雷达测距精度的方法，其特征在于，在步骤S3中，目标距离初始值R_f计算组合整周数初始值的公式为：

其中，round(*)为四舍五入取整操作。

3.如权利要求1所述的基于频率组合提高FMCW雷达测距精度的方法，其特征在于，在步骤S4中，基于组合整周数初始值N_WL计算目标距离估计值的公式为：

4.如权利要求1所述的基于频率组合提高FMCW雷达测距精度的方法，其特征在于，在步骤S5中，基于目标处理信号和目标距离估计值R_WL计算对应目标处理信号相位模糊的整周数估计值的计算公式为：

其中，N_f为目标处理信号对应的相位模糊的整周数估计值，为目标处理信号的相位，λ_f为目标处理信号对应的啁啾信号扫频起始频率对应的波长。

5.如权利要求4所述的基于频率组合提高FMCW雷达测距精度的方法，其特征在于，在步骤S6中，基于组合整周数估计值N_f计算目标距离最终值R的公式为：

6.如权利要求1所述的基于频率组合提高FMCW雷达测距精度的方法，其特征在于，若测量移动目标，第一啁啾信号和第二啁啾信号依次交替发射，根据相邻的第一啁啾信号和第二啁啾信号对目标进行测距。