[发明专利]基于LFMCW雷达的振动监测系统与信号处理方法

摘要

本发明提供了一种基于LFMCW雷达的振动监测系统以及信号处理方法，该系统所述振动监测系统包括雷达收发器、调谐信号发生器、数据采集模块、信号处理模块和显示与分析模块。信号处理方法包含以下步骤：步骤1，截取每个扫频周期时间内的有效基带差拍信号，并生成复差拍信号；步骤2，估计差拍频率；步骤3，利用近似极大似然估计算法进行相位估计；步骤4，对估计的初始相位时间序列进行相位跳变纠正处理；步骤5，提取振动位移时域信息。本发明利用LFMCW雷达进行非接触式振动运动感知，通过对每个扫频周期时间内的差拍信号的初始相位进行精确估计，提取出振动位移时域信息，能够满足极端环境以及中短距离的目标物体振动监测需求。

主权项

一种基于LFMCW雷达的振动监测系统，其特征在于，包括：雷达收发器，用于产生雷达发射波，并接收散射回来的回波，通过放大、混频及滤波处理得到中频基带差拍信号；调谐信号发生器，用于产生周期性的线性调制波电压信号，以控制雷达收发器产生线性调频的发射波；数据采集模块，用于对I通道和Q通道的中频基带差拍信号和调制波信号进行ADC数据采集；信号处理模块，用于对中频基带差拍信号进行信号处理，估计每个扫频周期时间内差拍信号的初始相位，提取振动位移时域信息；显示与分析模块，用于显示检测目标的振动位移时域信息并进行分析处理，实现状态监测与故障诊断的目的。