FMCW雷达高精度测距新算法：FFT与Chirpz结合

"FMCW雷达快速高精度测距算法" FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）雷达是一种广泛应用的雷达技术，它通过发射连续波并对其频率进行线性调制来实现目标的距离、速度和角度测量。在FMCW雷达测距系统中，通常采用快速傅里叶变换（FFT）来解析接收到的回波信号，从而计算目标距离。然而，当需要提高测距精度时，FFT方法需要更多的采样点，这导致计算量显著增加，使得实时高精度测距变得困难。 传统的FFT方法在处理FMCW雷达信号时，会遇到相位模糊性问题。当采样点数不足时，FFT的结果可能会出现多个可能的频率解，这些解可能对应于不同的距离，这就是相位模糊性。为了解决这个问题，文章提出了结合FFT和Chirpz变换的新算法。 Chirpz变换，又称为Z变换的切比雪夫版本，是对信号进行线性调频分析的一种方法。相比于FFT，Chirpz变换可以在较少的计算量下提供更高的频率分辨率，因为它可以沿着频率轴进行局部缩放，这有助于更精确地定位峰值频率，尤其是在存在相位模糊性的场景中。 文章作者刘宝和刘军民通过理论分析和Matlab仿真证明，将FFT与Chirpz变换结合的新算法能够在保持高精度的同时显著提高计算效率。这种算法的工作原理是，首先利用FFT找到信号的峰值，然后在该峰值所在的频率区间内应用Chirpz变换进行精细搜索，从而减少不必要的计算，有效地解决了精度与计算量之间的矛盾。 在实际应用中，这种新算法对于需要高精度和实时性能的FMCW雷达系统，如自动驾驶汽车、无人机导航、工业自动化和安全监控等领域具有重要意义。它能帮助系统在不增加硬件负担的情况下提升测距性能，从而提高整个系统的可靠性。 关键词:FMCW雷达、FFT、Chirpz变换、相位模糊性 通过上述改进，FMCW雷达的测距能力得到了增强，不仅能够实现快速响应，还能在复杂的环境条件下提供高精度的距离测量，这对于推动FMCW雷达技术在现代科技中的广泛应用具有重要价值。