结合CZT与差分线性拟合的FMCW雷达高精度测距方法
张晓龙
谭超
施保华
刘伟
朱成昂
谭文瑞
孙梦浩
三峡大学电气与新能源学院 湖北宜昌 443002
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
论文发表日期：2025-02-27
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 20-25 )