[发明专利]一种基于遗传算法LFMCW雷达测距预警方法

摘要

本发明提出了一种基于遗传算法线性调频连续波LFMCW雷达测距方法，包括以下步骤：一种基于遗传算法和拟合Chip-Z的测距方法，通过拟合Chip-Z算法重构频率参量并计算出修正后距离，增加线性调频连续波LFMCW毫米波雷达的测距精度，再利用遗传算法实现对目标行动的预测估计。本发明利用傅里叶变换对信号进行处理，得到目标的距离信息，拟合一个近似距离，反推出拟合中心频率，再根据拟合中心频率利用Chirp-Z算法求得精确距离，最后利用遗传算法预测运动。本发明提出的测距方法可以在低信噪比下提取出目标的精确距离信息，增加雷达的有效精度。

主权项

一种基于遗传算法线性调频连续波LFMCW雷达测距方法，其特征在于，所述测距方法包括如下步骤：A、线性调频连续波LFMCW雷达的发射信号经天线发射出去，遇到目标时形成回波信号，将回波信号与发射信号通过混频和滤波得到差拍信号；B、利用FFT快速傅里叶算法对差拍信号进行信号处理，得到一系列频率带上的离散样本点；$X\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x\left(n\right)W_n^{n+k};$其中为旋转因子，x(n)为采样点，X(k)为离散傅里叶函数；C、利用X(k)中，求出表征最大幅度A₀以及其对应距离R₀的点，求出次大幅度A₁以及其对应的距离R₁的点；D、根据C中所得，利用拟合法求出拟合距离；$R=(R_0+\frac{\sqrt{A_0}}{\sqrt{A}})/(1+\frac{\sqrt{A_0}}{A});$其中R为拟合距离，A为归一化参量；E、对拟合距离进行中心频率反演，得到信号的频谱信息；$f=\frac{2\mathrm{BR}}{\mathrm{Tc}};$其中；T为波的周期，B为波的频宽，c为光速，R为拟合距离；F、利用Chirp‑Z对频率f范围点处理；$X\left(k\right)=W^{\frac{k^2}{2}}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}f\left(n\right)h(k-n);$其中$f\left(n\right)=x\left(n\right)A^{-n}{W}^{\frac{n^2}{2}},h\left(n\right)=W^{-\frac{n^2}{2}}$为修正后的采样点信息；重复D中拟合法，可以得出精确拟合距离；利用遗传算法结合精确距离，估计目标运动轨迹。