基于包络锁相的AMCW高精度测距算法
2021-07-14闫佳兴
无线电工程 2021年7期
闫佳兴,郑 霖,杨 超
(1.桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林 541004;2.广西无线宽带通信和信号处理重点实验室,广西 桂林 541004)
0 引言
随着5G物联网应用的广泛开展,很多应用领域对高精度位置传感的需求日益迫切[1]。例如,华为最新发布的高分辨成像雷达,大幅提升了对目标的感知能力;对驾驶员进行非接触生命体征监测,可防止由于急性健康危害引起的事故。其中最关键的部分就是雷达传感器的设计,要求该传感器具有高精度测距及高分辨率成像的功能,以满足安全驾驶的需求。
目前高精度测距及成像方法按照距离信息的提取方式可分为2大类:
第1类是测量时间的方法。例如,大带宽信号(Linearly Frequency Modulated)通过脉压后获得较窄的脉冲[2-4],通过测量窄脉冲的时延来获得目标距离信息。由于信号携带大的带宽,使得系统具有很高的距离分辨率,且在解扩过程中产生扩频增益,使得系统的抗干扰性能变强。但是大带宽的信号不仅会带来高成本和复杂的射频前端,且在精度的进一步提高上会受到带宽的限制。
第2类是测量相位的方法。例如,干涉雷达[5-6]只使用一个频率的连续波信号,通过测量回波信号和发送信号之间的相位差来获得精确的距离信息,但是干涉雷达存在相位模糊问题,可测量范围只相当于载波波长的一半。传统的FSK雷达[7-8]使用2个频率的信号,可放大不模糊的测距窗口,通过相位信息可以计算出目标的距离信息,但是当目标与雷达相对静止时,无法估计出目标的距离。……
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