【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及调频连续波测距，特别是涉及一种用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法。
技术介绍
1、调频连续波(fmcw)技术是一种利用连续传输的频率调制信号实现测距的雷达技术，在fmcw雷达系统中，相干探测对从调制信号中提取精确的距离信息至关重要。在fmcw系统中，波形频率随时间连续变化，发射信号通常以线性变化的方式连续调制。提取fmcw雷达中发射信号和回波信号的频差产生中频信号，通过解算中频信号的频率实现高精度的距离测量。
2、调频连续波测距雷达测量的距离越大，对应产生的中频信号的频率越高，通常中频信号的频率范围为几mhz到几十mhz。而且在不同的试验条件下中频信号的信噪比也会不同，尤其是在测量非合作目标的试验场景下，往往中频信号会掺杂除测量信号之外的其它频率分量，影响调频连续波测距雷达的距离解算精度与稳定性，所以对中频信号的预处理在调频连续波测距雷达中非常重要。
3、在现有技术高精度的调频连续波测距雷达中，在对中频信号进行频谱细化之前需要对中频信号进行滤波处理，而一般的低通、高通、带通滤波器受限于中频信号宽频带范围的特性，无法唯一确定出最佳的滤波器参数，导致连续波测距雷达的测距精度较低。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，能够滤除中频信号中的杂散频率，提高中频信号的信噪比，提高调频连续波测距雷达的测距精度。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技
3、s1、采集中频信号，对所述中频信号进行处理，得到最佳滤波器分子系数；
4、s2、根据所述最佳滤波器分子系数，得到最佳滤波器参数；
5、s3、将所述中频信号输入至所述最佳参数滤波器中进行滤波操作，得到滤波后的中频信号。
6、在本专利技术的一实施例中，步骤s1中的对所述中频信号进行处理，得到最佳滤波器分子系数包括：
7、s11、对所述中频信号进行加窗、傅里叶变换操作，提取所述中频信号的频谱信息；
8、s12、对所述频谱信息进行分析，得到最佳滤波器分子系数。
9、在本专利技术的一实施例中，步骤s2中的根据所述最佳滤波器分子系数，得到最佳滤波器参数包括：
10、s21、生成低通滤波器；
11、s22、根据所述最佳滤波器分子系数，将所述低通滤波器转换为所述中频信号的带通滤波器，得到所述最佳滤波器参数。
12、在本专利技术的一实施例中，步骤s11中的对所述中频信号进行加窗包括：
13、生成数据长度为n的海宁窗序列记为wind(n)，x(n)与wind(n)进行乘法运算，乘法运算后的序列记为x1(n)，即x1(n)＝x(n)·wind(n)；
14、x(n)为所述中频信号数字序列，n为采样点数，即n的取值范围为[1:n]。
15、在本专利技术的一实施例中，步骤s11中的对所述中频信号进行傅里叶变换操作包括：
16、对x1(n)进行傅里叶变换，求得x1(n)的频谱序列为x1(n)，取x1(n)的前n/2+1项数据记为x2(m)，m的取值范围为[1:n/2+1]，对x2(m)的每一项数据乘以2/n求得x1(n)的单边复数谱序列x3(m)，即x3(m)＝x1(1:n/2+1)·2/n，其中，1:n/2+1为x1(n)的前n/2+1项数据。
17、在本专利技术的一实施例中，步骤s12中的对所述频谱信息进行分析，得到最佳滤波器分子系数包括：
18、对x3(m)进行取绝对值和平方运算求得x1(m)的单边功率谱序列x4(m)，即x4(m)＝|x3(m)|2；
19、对x4(m)进行寻找最大值操作，求得序列x4(m)的最大值为x4(k)，其中k为最大值处的索引号；
20、对x4(k-2)、x4(k-1)、x4(k)、x4(k+1)、x4(k+2)进行如下公式运算，求得x(n)最佳滤波器因子cor；
21、
22、求得x(n)的自适应最佳滤波器分子系数f，其中f＝(cor-1)·fs/n。
23、在本专利技术的一实施例中，所述低通滤波器为iir低通滤波器。
24、在本专利技术的一实施例中，所述步骤s22中的根据所述最佳滤波器分子系数，将所述低通滤波器转换为所述中频信号的带通滤波器，得到所述最佳滤波器参数包括：
25、设置滤波器参数z(l)、p(l)，通过z(l)、p(l)与f求解中频信号数字序列x(n)的最佳滤波器参数zf(l)与pf(l)；
26、zf(l)＝z(l)·cos[2π·(l-1)·f1/fs]+z(l)·j·sin[2π·(l-1)·f1/fs]，
27、pf(l)＝p(l)·cos[2π·(l-1)·f1/fs]+p(l)·j·sin[2π·(l-1)·f1/fs]，
28、其中，l的取值范围为[1:3]，fs为采样频率，j代表复数。
29、在本专利技术的一实施例中，所述步骤s3中的将所述中频信号输入至所述最佳参数滤波器中进行滤波操作，得到滤波后的中频信号包括：
30、对中频信号数字序列x(n)进行滤波操作，x_s(n)与y_s(n)序列用于存储中间运算结果，依次通过公式a、公式b、公式c、公式d、公式e计算，求解得到中频信号数字序列x(n)经滤波后的序列y(n)；
31、公式a：
32、y(s)＝[zf(1)*x(s)+zf(2)*x_s(1)+zf(3)*x_s(2)]-[pf(2)*y_s(1)+pf(3)+y_s(2)]，
33、公式b：x_s(2)＝x_s(1)，
34、公式c：x_s(1)＝x(s)，
35、公式d：y_s(2)＝y_s(1)，
36、公式e：y_s(1)＝y(s)。
37、本专利技术还提供一种用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波装置，包括：
38、最佳滤波器分子系数求解模块，用于采集中频信号，对所述中频信号进行处理，得到最佳滤波器分子系数；
39、最佳滤波器参数求解模块，用于根据所述最佳滤波器分子系数，得到最佳滤波器参数；
40、滤波模块，用于、将所述中频信号输入至所述最佳参数滤波器中进行滤波操作，得到滤波后的中频信号。
41、如上所述，本专利技术的一种用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，具有以下
42、有益效果：
43、(1)本专利技术的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法能够滤除中频信号中的杂散频率，提高中频信号的信噪比，提高调频连续波测距雷达的测距精度。
44、(2)本专利技术的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法的中频信号经自适应滤波后可直接进行抽取操作，可成倍减小后级中频信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤S1中的对所述中频信号进行处理，得到最佳滤波器分子系数包括：
3.根据权利要求1所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤S2中的根据所述最佳滤波器分子系数，得到最佳滤波器参数包括：
4.根据权利要求2所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤S11中的对所述中频信号进行加窗包括：
5.根据权利要求4所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤S11中的对所述中频信号进行傅里叶变换操作包括：
6.根据权利要求5所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤S12中的对所述频谱信息进行分析，得到最佳滤波器分子系数包括：
7.根据权利要求3所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于：所述低通滤波器为IIR低通滤波器。
8.根据权
9.根据权利要求1所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，所述步骤S3中的将所述中频信号输入至所述最佳参数滤波器中进行滤波操作，得到滤波后的中频信号包括：
10.一种用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤s1中的对所述中频信号进行处理，得到最佳滤波器分子系数包括：
3.根据权利要求1所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤s2中的根据所述最佳滤波器分子系数，得到最佳滤波器参数包括：
4.根据权利要求2所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤s11中的对所述中频信号进行加窗包括：
5.根据权利要求4所述的用于调频连续波测距雷达中频信号自适应滤波方法，其特征在于，步骤s11中的对所述中频信号进行傅里叶变换操作包括：
6.根据权利要求5所述的用于调频连续波测距...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕晓，郭天茂，朱浩，王晓光，王锴磊，鲍晨兴，
申请(专利权)人：北京航天计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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