结合CZT与差分线性拟合的FMCW雷达高精度测距方法  

作　　者：张晓龙 谭超[1] 施保华[1] 刘伟 朱成昂 谭文瑞 孙梦浩 ZHANG Xiaolong;TAN Chao;SHI Baohua;LIU Wei;ZHU Cheng'ang;TAN Wenrui;SUN Menghao

机构地区：[1]三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443002

出　　处：《信息技术与信息化》2025年第2期20-25,共6页Information Technology and Informatization

摘　　要：在连续调频波(FMCW)雷达系统中,差拍信号频率估计的精度对于测距至关重要。针对传统的离散傅里叶变换(DFT)和Chirp-Z变换(CZT)在频谱分析时出现的栅栏效应,文章结合CZT和差分线性拟合提出一种改进的CZT算法。首先通过DFT对雷达差拍信号进行频谱分析,得到最大谱线对应的频率;接着利用CZT算法在该频率附近细化频谱。最后对细化之后的频谱作差分,将差分绝对值最小的M/2个特征点拟合成一条特征直线并求解差分值为零的特征点,该点横坐标即修正后的频率。仿真表明,所提出的改进CZT算法有效减小栅栏效应的影响,提高了雷达测距的精度,其均方根误差(RMSE)更加接近克拉美罗边界(CRLB)。在实际搭建的测试系统中,其改进的CZT算法相比于传统的CZT算法平均误差降低了10.2%,可应用在实际测距系统中。

关 键 词：频率估计 CHIRP-Z变换 差分线性拟合 栅栏效应 均方根误差 雷达测距 

分 类 号：TN957.51[电子电信—信号与信息处理]