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融合相位测距与自适应LM的三维定位算法
1
作者 周宇 高鹏 +2 位作者 王杰 梁兴东 卜祥玺 《现代雷达》 北大核心 2025年第5期34-45,共12页
在卫星突发性故障、天气环境恶劣、星地信道环境恶化等情况时,全球导航卫星系统(GNSS)定位效果差,甚至失效,导致遥感平台绝对位置不准,对遥感测绘性能构成严重影响。对此,文中提出融合相位测距与自适应列文伯格-马夸尔特(LM)的三维相对... 在卫星突发性故障、天气环境恶劣、星地信道环境恶化等情况时,全球导航卫星系统(GNSS)定位效果差,甚至失效,导致遥感平台绝对位置不准,对遥感测绘性能构成严重影响。对此,文中提出融合相位测距与自适应列文伯格-马夸尔特(LM)的三维相对定位算法。该算法分为两步:在粗定位时,提出了Chirp信号相位测距法,提升了测距精度,改善了最小二乘算法框架下的粗定位精度;在精定位时,提出了自适应LM算法,提升了传统LM算法的收敛效果和定位精度。仿真结果表明,相较于传统的方法,文中方法能将遥感平台相对锚节点的三维定位精度提升2个数量级。由于锚节点的绝对位置已知,文中方法能在GNSS拒止条件下,进一步为遥感平台提供可靠的绝对位置信息,保证遥感平台测绘质量。 展开更多
关键词 CHIRP信号 相位测距 自适应LM算法 三维定位
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用于RF雷达液位计自动标定的控制系统
2
作者 贾浩 张玉 +1 位作者 贺华 陆新宇 《现代电子技术》 北大核心 2025年第11期109-113,共5页
为了解决生产厂家对RF雷达液位计产品标定过程中,自动化程度不足而导致的产品一致性差、产量难以提高的问题,文中设计一款能够实现五点标定的自动控制系统。该控制系统采用PLC作为控制核心,其中包括对原有手动标定系统的自动化升级和改... 为了解决生产厂家对RF雷达液位计产品标定过程中,自动化程度不足而导致的产品一致性差、产量难以提高的问题,文中设计一款能够实现五点标定的自动控制系统。该控制系统采用PLC作为控制核心,其中包括对原有手动标定系统的自动化升级和改造。通过PLC控制各个点位的反射板运动,使用PLC通信模块实现控制系统与上位机标定系统之间的通信,完成仪表读数与点位控制间的配合。另外,该系统利用精度高、不受外界杂散电磁场影响的激光测距仪实现了对RF雷达液位计的辅助标定,通过读取激光测距仪发送的模拟电压量判断点位控制是否正确。实验结果表明,该系统在提高了生产线对RF雷达液位计标定的规范性和准确程度的同时,也提高了RF雷达液位计产品产线的自动程度,使生产效率得到了进一步的提升。 展开更多
关键词 RF雷达液位计 仪表标定 PLC 自动化 硬件设计 软件编程
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激光雷达超远距离测距技术 被引量：1
3
作者 魏龙超 王鹏宇 《宇航计测技术》 CSCD 2024年第3期75-81,共7页
针对超远距离多功能交会对接激光雷达需求,开展基于非相干测距技术的远距离激光测距通信一体化模块研制,在不改变原有雷达主机架构和信号体制下,实现对远距离高动态合作目标的通信测距功能。推导出测距原理,对动态、时钟性能等因素产生... 针对超远距离多功能交会对接激光雷达需求,开展基于非相干测距技术的远距离激光测距通信一体化模块研制,在不改变原有雷达主机架构和信号体制下,实现对远距离高动态合作目标的通信测距功能。推导出测距原理,对动态、时钟性能等因素产生的测距误差进行理论分析,给出速度、时钟性能对测距误差的影响公式。得出在高动态环境下,相对速度与测距周期、双方钟差共同作用产生测距系统误差,且速度越大系统误差越大的结论。设计测距通信一体化演示验证平台,完成测距通信算法的软硬件评估,实测结果与理论推导相符,为后续新体制激光雷达原理样机研制奠定技术基础。 展开更多
关键词 激光测距通信 激光雷达 双向单程测距
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模态联合空域估计的毫米波雷达呼吸心率检测
4
作者 廖涛 万相奎 +2 位作者 贡文新 武明虎 王滨辉 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第3期188-196,共9页
在毫米波雷达检测人体呼吸率和心率过程中,周围环境存在的静态杂波使得雷达极难分辨人体胸腔运动信息,从而影响了呼吸信号和心跳信号的分离.同时,由于呼吸信号在高频带的谐波分量与心跳信号所处低频带部分的频率相近,很难分离.为解决上... 在毫米波雷达检测人体呼吸率和心率过程中,周围环境存在的静态杂波使得雷达极难分辨人体胸腔运动信息,从而影响了呼吸信号和心跳信号的分离.同时,由于呼吸信号在高频带的谐波分量与心跳信号所处低频带部分的频率相近,很难分离.为解决上述问题,提出了一种模态联合空域估计的检测方法,主要采用单轮集成经验模态分解(SEEMD)算法将胸腔相位信号分解为各模态分量,以消除静态杂波对呼吸心跳信号的影响,再采用多重信号分类(MUSIC)算法将心跳模态分量信号由时域转换到空域中估计其频率,以消除呼吸谐波的影响.实验结果表明,本方法检测下的呼吸率准确率为95.76%,心率准确率为98.76%.与传统算法相比,本文所提方法下的呼吸率和心率估计更为准确. 展开更多
关键词 毫米波雷达 单轮集成经验模态分解 多重信号分类
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基于单线激光雷达的自适应车辆高度检测算法的研究 被引量：1
5
作者 黄羲凌 胡进 +6 位作者 王丽 袁山山 张磊 宗旭 罗海燕 徐彬 周峰 《应用激光》 CSCD 北大核心 2024年第3期106-114,共9页
针对道路超高车辆频繁碰撞桥涵,对行车安全构成严重威胁的现状,提出一种创新性解决方案。设计并实施一种基于单线激光雷达的自适应车辆高度检测算法。该算法利用激光二维扫描技术自动辨识地面并准确计算车辆高度,实验显示,算法能够将车... 针对道路超高车辆频繁碰撞桥涵,对行车安全构成严重威胁的现状,提出一种创新性解决方案。设计并实施一种基于单线激光雷达的自适应车辆高度检测算法。该算法利用激光二维扫描技术自动辨识地面并准确计算车辆高度,实验显示,算法能够将车辆高度的检测误差控制在±2 cm之内,且在连续监测中,实现了100%的检出率和0%的误报率。一旦发现超高车辆,系统立即输出信号,供视频追踪、证据保存或触发声光报警等后续措施使用。这些成果证明了该算法在车辆限高领域的高度精准性和可靠性,同时凭借其稳定性、适应性、低成本和易维护性,在该领域具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 激光雷达 道路限高 碰撞检测 自动识别
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提高线性调频连续波雷达测距精度的最大值估值算法 被引量：22
6
作者 陈祝明 丁义元 向敬成 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1999年第6期39-42,61,共5页
线性调频连续波雷达在理论上具有很高的测距精度，然而其实际系统通常是通过数字信号处理的方法，在其回波功率谱或距离谱上获取其距离信息的，因而受到采样与处理字长的限制，使得其实际测距精度与其距离分辨力处于同一数量级。为此，... 线性调频连续波雷达在理论上具有很高的测距精度，然而其实际系统通常是通过数字信号处理的方法，在其回波功率谱或距离谱上获取其距离信息的，因而受到采样与处理字长的限制，使得其实际测距精度与其距离分辨力处于同一数量级。为此，根据线性调频连续波雷达回波功率谱的特点，提出了一种最大值估值算法。在计算量增加不多的情况下，可以大大提高其实际的测距精度，以满足高精度测距的实际需要。 展开更多
关键词 雷达 线性调频 距离 精度 算法 LFMCW算法 测距
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宽波束雷达高度表的回波波形特性分析及仿真 被引量：8
7
作者 张蕴玉 胡炜 +1 位作者 刘柳 胡修林 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期32-35,共4页
基于雷达高度表的回波波形与被测地形地貌的相关关系 ,提出了用仿真地形产生雷达高度表的回波波形的方法 ,以替代昂贵的飞行试验取得回波波形 .用仿真提供不同地形条件下产生的回波波形的数据 ,分析地形起伏情况和回波波形产生崎变之间... 基于雷达高度表的回波波形与被测地形地貌的相关关系 ,提出了用仿真地形产生雷达高度表的回波波形的方法 ,以替代昂贵的飞行试验取得回波波形 .用仿真提供不同地形条件下产生的回波波形的数据 ,分析地形起伏情况和回波波形产生崎变之间的相关关系 ,建立雷达高度表的测高优化模型 。 展开更多
关键词 雷达高度表 地形地貌 测高精度 回波波形 地面粗糙度 地形分析
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C波段调频连续波天气雷达探测系统及观测试验 被引量：11
8
作者 阮征 金龙 +2 位作者 葛润生 李丰 吴俊 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期577-592,共16页
对降水云更高时、空分辨率观测资料的需求推动了天气雷达技术的发展,调频连续波雷达(FMCW)系统采用收发分置双天线体制,采用数字直接移相(DDS)技术和快速傅里叶变换(FFT)信号处理技术,获取高度分辨率达到15、30 m,探测周期2—3 s的回波... 对降水云更高时、空分辨率观测资料的需求推动了天气雷达技术的发展,调频连续波雷达(FMCW)系统采用收发分置双天线体制,采用数字直接移相(DDS)技术和快速傅里叶变换(FFT)信号处理技术,获取高度分辨率达到15、30 m,探测周期2—3 s的回波功率谱分布和谱参数,具有脉冲多普勒雷达无法比拟的探测优势。C波段FMCW(C-FMCW)雷达最小可测信号功率达到-170 dBm,微弱信号的定量标校是技术难点。采用标准信号源输出单频信号,经过数字直接移相扩展为与雷达系统相同扫频范围信号,得到最小输入功率可达-169.77 dBm的定标曲线,由定量标校后的谱分布计算得到回波强度谱密度分布。该雷达于2013年6月起在安徽定远开始观测,利用8月24日降水过程探测数据,与距离该地48 km的蚌埠和83 km的合肥SA扫描雷达观测数据,分别进行对流云与层状云的观测比对分析。对于均匀分布的层状降水云,C-FMCW雷达与SA雷达探测结果基本接近,C-FMCW雷达与蚌埠SA雷达的平均均方根误差为1.75 dB,与合肥SA雷达的平均均方根误差为2.02 dB,C-FMCW雷达与两部SA雷达探测的回波强度差异小于1 dB。对观测试验谱参数及回波强度谱密度分布进行了初步分析,C-FMCW雷达在研究降水云体的相态分区、晴空大气边界层回波等方面有较好的应用前景,有助于加深对强降水云中垂直运动的强烈变化的探测和认识。 展开更多
关键词 C波段调频连续波天气雷达 定量标校 数据比对 降水云探测
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基于圆阵的被动式静电探测系统定位方法研究 被引量：9
9
作者 陈曦 徐立新 +1 位作者 毕军建 崔占忠 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期159-163,共5页
研究被动式地面静电探测系统对空中静电目标的定位方法 .在静电感应原理和圆阵定位理论分析的基础上 ,推导出了基于圆阵的被动式静电探测系统定位方程 ;并利用误差理论对该定位方程进行了误差分析及定位精度的计算机仿真 ,仿真计算的结... 研究被动式地面静电探测系统对空中静电目标的定位方法 .在静电感应原理和圆阵定位理论分析的基础上 ,推导出了基于圆阵的被动式静电探测系统定位方程 ;并利用误差理论对该定位方程进行了误差分析及定位精度的计算机仿真 ,仿真计算的结果与误差理论分析一致 .理论分析与仿真结果表明 :采用平面圆阵的被动式静电探测系统可实现对空中目标较远距离的定位 。 展开更多
关键词 静电探测 定位方法 误差分析 圆阵
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基于微波雷达的位移/距离测量技术 被引量：66
10
作者 陈伟民 李存龙 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第9期1251-1265,共15页
微波雷达在民用领域是一种重要的距离测量技术,几十年来一直是国内外研究的热点。根据微波雷达的测距原理,微波雷达可分为干涉雷达、脉冲超宽带雷达、调频连续波雷达、步进频率连续波雷达,详细阐述了它们各自的距离/位移测量原理,分析... 微波雷达在民用领域是一种重要的距离测量技术,几十年来一直是国内外研究的热点。根据微波雷达的测距原理,微波雷达可分为干涉雷达、脉冲超宽带雷达、调频连续波雷达、步进频率连续波雷达,详细阐述了它们各自的距离/位移测量原理,分析了各自的适用领域及其优缺点,系统地总结了微波雷达测距技术的研究发展状况,讨论了其在未来位移测量领域的应用前景。 展开更多
关键词 微波雷达 位移测量 测距 干涉 脉冲 频率
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线性调频源线性度测量的一种方法 被引量：9
11
作者 高火涛 柯亨玉 +2 位作者 杨子杰 吴世才 文必洋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 2000年第7期9-10,13,共3页
线性调频连续波 (FMCW)信号的线性度是衡量线性调频源质量的一个重要指标 ,在雷达测距系统中 ,它决定着雷达的距离分辨率。介绍了一种调频信号的非线性数学模型 ,利用傅立叶谱分析理论分析了其差频信号的频谱 ,提出了一种以接收机和频... 线性调频连续波 (FMCW)信号的线性度是衡量线性调频源质量的一个重要指标 ,在雷达测距系统中 ,它决定着雷达的距离分辨率。介绍了一种调频信号的非线性数学模型 ,利用傅立叶谱分析理论分析了其差频信号的频谱 ,提出了一种以接收机和频谱分析仪等为主要测量设备的调频信号线性度的在线测量方法。 展开更多
关键词 线性调频源 线性度测量 雷达探测
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空中静电目标特性分析 被引量：17
12
作者 陈曦 崔占忠 陈方 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期169-172,共4页
研究了空中运动目标在飞行过程中的起电、放电机理和带电特性．通过理论分析和仿真计算,研究 了对于被动式地面静电探测系统,将空中目标的电场近似地作为静电场进行探测和将空中带电目标近似为点 目标的条件．结果表明,对于被动式地面... 研究了空中运动目标在飞行过程中的起电、放电机理和带电特性．通过理论分析和仿真计算,研究 了对于被动式地面静电探测系统,将空中目标的电场近似地作为静电场进行探测和将空中带电目标近似为点 目标的条件．结果表明,对于被动式地面静电探测系统而言,探测距离在10km范围以内,可将目标的电场 当作静电场进行测量:当空中目标与探测器距离大于目标尺寸3～6倍以上时,可将目标视为点目标．提供 了被动式地面静电探测系统的应用前提． 展开更多
关键词 静电探测 静电目标 目标特性
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采用Chirp-Z变换提高LFMCW雷达的测距离精度 被引量：35
13
作者 陈祝明 丁义元 向敬成 《信号处理》 CSCD 2002年第2期110-112,106,共4页
１ＦＭＣＷ雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力，然而在实际系统中，由于其采用ＦＦＴ进行信号处理所固有的频域采样间隔，使得其测距精度与距高分辨力处于同一数量级。为此，本文在传统ＦＦＴ处理的基础上，采用Ｃｈｉｒｐ－... １ＦＭＣＷ雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力，然而在实际系统中，由于其采用ＦＦＴ进行信号处理所固有的频域采样间隔，使得其测距精度与距高分辨力处于同一数量级。为此，本文在传统ＦＦＴ处理的基础上，采用Ｃｈｉｒｐ－Ｚ变换进一步对其回波中频距离谱的主瓣进行局部细化，从而在运算量增加不多的情况下，大大提高１ＦＭＣＷ雷达的测距精度，以满足高精度测距的实际需要。 展开更多
关键词 CHIRP-Z变换 LFMCW雷达 测距离精度
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扫频非线性对线性调频连续波雷达测距精度和距离分辨力的影响 被引量：12
14
作者 陈祝明 丁义元 向敬成 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期103-104,共2页
线性调频连续波（ Ｌ Ｆ Ｍ Ｃ Ｗ） 雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力，但实际的 Ｌ Ｆ Ｍ Ｃ Ｗ 雷达由于其固有的扫频非线性而使其实际的测距精度和距离分辨力下降．本文根据 Ｌ Ｆ Ｍ Ｃ Ｗ 雷达回波功率谱的特性，从理... 线性调频连续波（ Ｌ Ｆ Ｍ Ｃ Ｗ） 雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力，但实际的 Ｌ Ｆ Ｍ Ｃ Ｗ 雷达由于其固有的扫频非线性而使其实际的测距精度和距离分辨力下降．本文根据 Ｌ Ｆ Ｍ Ｃ Ｗ 雷达回波功率谱的特性，从理论上分析了扫频非线性对 Ｌ Ｆ Ｍ Ｃ Ｗ 雷达测距精度和距离分辨力的影响，为实际 Ｌ Ｆ Ｍ Ｃ Ｗ 雷达扫频非线性的外部校正提供一个精确的理论依据． 展开更多
关键词 线性调频 连续波雷达 扫频非线性 距离分辨力
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多频连续波雷达两种测距算法研究 被引量：18
15
作者 曹延伟 程翥 皇甫堪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期789-792,共4页
该文分析了连续波雷达参差多频测距算法的局限性,提出了多频连续波雷达的两种测距算法,即多频到双频测距法和二次相差法,并介绍了它们的基本原理。最后对两种方法进行了对比,并进行了仿真。仿真结果表明, 两种测距算法都达到了比较高的... 该文分析了连续波雷达参差多频测距算法的局限性,提出了多频连续波雷达的两种测距算法,即多频到双频测距法和二次相差法,并介绍了它们的基本原理。最后对两种方法进行了对比,并进行了仿真。仿真结果表明, 两种测距算法都达到了比较高的测距精度,在最后双频对应的最大不模糊距离相同的基础上,两种算法的测距精度相当。 展开更多
关键词 多频到双频 二次相差 多频连续波雷达
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基于DSP的雷达车辆检测器的研制 被引量：6
16
作者 何佩琨 李琴 +1 位作者 朱军 李昱波 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期727-730,共4页
研究一种基于DSP芯片TMS320F240处理器的雷达车辆检测器.该检测器在简单的连续波上加上尖锐的定时标志,克服了连续波雷达不能测距的弱点,采用三角波调制的线性调频连续波雷达实现测距.通过在DSP中预存与各车道相应的FIR系数实现对车辆... 研究一种基于DSP芯片TMS320F240处理器的雷达车辆检测器.该检测器在简单的连续波上加上尖锐的定时标志,克服了连续波雷达不能测距的弱点,采用三角波调制的线性调频连续波雷达实现测距.通过在DSP中预存与各车道相应的FIR系数实现对车辆的检测,便于实时处理.选用带有外围接口如ADC,SCI(串行通信接口)的TMS320F240处理器,增加系统的集成度,减小干扰.实际运行证明,该车辆检测器对运动车辆的速度和流量的检测精度高达95%,适用于智能化的交通系统. 展开更多
关键词 车辆检测器 线性调频连续波雷达 测距 三角波调制
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星载三维成像雷达高度计研究 被引量：8
17
作者 张云华 许可 +3 位作者 李茂堂 李靖 刘和光 王新中 《遥感技术与应用》 CSCD 1999年第1期11-14,共4页
介绍了一种新型的三维成像雷达高度计的研究方案。这种新型的雷达高度计采用双抛物面天线，在方位向利用合成孔径技术，在距离向利用线性调频脉冲压缩技术来获得两个方向的地面分辨率，在第三维高度方向利用双天线获取相干信号并通过算... 介绍了一种新型的三维成像雷达高度计的研究方案。这种新型的雷达高度计采用双抛物面天线，在方位向利用合成孔径技术，在距离向利用线性调频脉冲压缩技术来获得两个方向的地面分辨率，在第三维高度方向利用双天线获取相干信号并通过算法提取高程信息。该高度计可同时用于海洋和陆地的成像。 展开更多
关键词 雷达高度计 综合孔径 相关相位 三维成像
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雷达测距拟合微分求速方法研究 被引量：8
18
作者 郭文胜 宫志华 +1 位作者 董立涛 陈烽 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第8期33-38,共6页
雷达测距元的高采样率为测距拟合微分求速提供了基础条件,但必须对测距元数据进行合理的平滑和拟合以消除相关噪声的影响。文中采用自由节点多项式样条函数建立雷达测距元拟合函数,通过最小二乘优化设计的方法搜寻最优节点,使节点分布... 雷达测距元的高采样率为测距拟合微分求速提供了基础条件,但必须对测距元数据进行合理的平滑和拟合以消除相关噪声的影响。文中采用自由节点多项式样条函数建立雷达测距元拟合函数,通过最小二乘优化设计的方法搜寻最优节点,使节点分布自适应目标运动规律,再微分求速。通过仿真和实例计算,对该方法处理过程和求解速度精度水平进行了分析。 展开更多
关键词 雷达测距 多项式样条函数 最小二乘 优化问题
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露天矿卡车事故分析及防撞预警系统的应用 被引量：17
19
作者 郭昭华 池君洲 +2 位作者 黄国君 王立杰 董宏 《煤炭工程》 北大核心 2009年第2期57-60,共4页
文章结合露天矿道路特点和行车环境,对露天矿车辆事故发生的原因进行了分析,并对射频技术在不同频段和不同协议下无线电波的抗干扰进行了分析。通过对射频功耗在2.4GHz,900MHz和400MHz频段下所作的试验对比,确定了最佳的射频方案。在此... 文章结合露天矿道路特点和行车环境,对露天矿车辆事故发生的原因进行了分析,并对射频技术在不同频段和不同协议下无线电波的抗干扰进行了分析。通过对射频功耗在2.4GHz,900MHz和400MHz频段下所作的试验对比,确定了最佳的射频方案。在此基础上研制成了露天矿车辆防撞预警系统,实现了矿区车辆全天侯安全运行的自动预警。为露天矿车辆安全生产提供了有力保障。 展开更多
关键词 露天矿 车辆防撞 预警 射频技术
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面向超宽带雷达系统的CPPM微波源设计与实现 被引量：5
20
作者 周凯 马珺 +2 位作者 李静霞 刘丽 张建国 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第5期1042-1047,共6页
超宽带雷达具有抗干扰、高分辨率等特征,设计并实现了一种面向超宽带雷达系统的CPPM微波源。CPPM信号由时间间隔随混沌特性变化且宽度和幅值均相同的脉冲序列构成,相关特性和信号带宽分别取决于混沌特性和脉冲宽度。数字仿真和FPGA实现... 超宽带雷达具有抗干扰、高分辨率等特征,设计并实现了一种面向超宽带雷达系统的CPPM微波源。CPPM信号由时间间隔随混沌特性变化且宽度和幅值均相同的脉冲序列构成,相关特性和信号带宽分别取决于混沌特性和脉冲宽度。数字仿真和FPGA实现了基于logistic映射的脉冲宽度为0.64 ns的CPPM信号,带宽可达1.56 GHz,并具有较好的相关特性。模糊函数表明该信号可以实现较高的测距和测速精度并具有良好的抗干扰能力。将该CPPM信号作为雷达系统信号源,实验验证了对不同距离目标物的定位,双目标分辨率可达16.5 cm,可以实现目标物的精确定位。 展开更多
关键词 雷达 超宽带 CPPM FPGA
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