伪码调相测距系统：归一化相关函数与误差分析

本篇文章主要探讨了归一化相关函数曲线在Infineon TC27X系列用户手册中的应用，特别是在TC290/TC297/TC298版本的V2.2-3部分，涉及雷达测距技术中的伪码调相方法。伪码是一种特殊的随机序列，因其良好的自相关特性而被广泛用于雷达测距中。当m序列的码长为N，码元宽度为π时，其归一化相关函数展示了信号与距离之间的关系。 图51中的2.1归一化相关函数曲线描绘了通过伪码处理后回波信号与距离之间的关联，通过计算探测器与地面距离R和光速C的比值，可以获得一个相关因子，这个因子直接影响测距精度。常用的测距策略是利用固定门限判决器，根据相关因子与距离的关系来判断距离。然而，由于地面反射系数差异和探测器落角的影响，同一距离上的回波信号强度可能有显著变化，导致固定门限对应的距离不一致，从而产生测距误差。 为减小这种误差，文中提出了一个模型，设固定门限下的最大信号幅度与最小信号幅度差为xdB，而最大相关因子为N，系统的最大测距误差可通过公式计算得出：Δd = (1 - 10^(x/2)) * c / N。通过图5.1.1.1，我们可以看到实际误差范围是小于log(N)的，这限制了系统的最大测距误差。 文章还提及了使用Verilog语言编写程序，以FPGA为基础，生成和处理m序列，实现了基于混频器的调制器和解调器的电路设计。这种方法简化了电路结构，通过混频调制解调技术来精确控制信号传输。此外，作者还讨论了通过可变延时来实现距离测量的方法，以适应不同的落角和地面反射条件，进一步提高了测距的灵活性和准确性。 关键词包括伪随机码、伪码调相技术、伪码探测器以及相关检测，这些都是本论文的核心内容，着重于深入理解伪码调相测距系统的工作原理、信号处理流程及其在实际应用中的优化策略。这篇文章提供了一个详细的技术指南，对于理解和应用伪码调相测距技术在雷达系统中的重要作用具有重要的参考价值。