多频连续波雷达两种测距算法研究

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。     

加速运动目标的双频比相测距算法研究

该文分析了目标机动时加速度对多频连续波雷达双频比相测距造成的影响,提出了一种基于局部解线性调频的实时加速度补偿算法.详细介绍了该算法的原理,分析了它的运算量,并通过仿真实验将它与DAF加速度估计和补偿方法进行了对比,仿真结果证明了该算法的可行性和有效性.     

基于分布式雷达的宽带脉冲三维测距机制及方法研究

针对脉冲雷达相位测距技术在相位解模糊和测量机理方面存在的局限性,该文提出一种基于分布式雷达的3维测距机制,建立分布式雷达3维测距信号模型。利用天线空间布局引起的序列相位差代替常规由序列脉冲累积引起的相位差,结合微波3维成像处理的基本原理,通过相干积累实现空中观测目标的3维测量和轨迹测量,并利用观测区域的目标空间稀疏分布特性,给出一种基于 CLEAN 的宽带脉冲雷达高精度3维测距方法。仿真验证和分析结果表明,该文设计的分布式雷达3维测距机制和方法不仅较好地避免了高动态远距离测量环境中的相位解模糊问题,而且还能快速获取观测目标的序列3维图像和位置信息,有效避免了传统单站脉冲相位测量体制只能实现1维测距的能力,为雷达测距应用提供一种新的方法与技术支撑。     

LFMCW雷达中精确测频算法研究

在LFMCW测距雷达中,差频信号测频是否精确关系到整个雷达系统的测距精度。该文分析了在LFMCW测距雷达中精确测频的难度,提出了基于FPGA的变频采样算法。该算法采用VerilogHDL在ISE平台上编写,通过了Modelsim仿真验证。该算法与其他精确算法相比,具有实现简单,占用FPGA资源少,测频误差小的优点,有一定的工程实现价值。     

精密测距系统中频信号解算的仿真与验证

介绍了精密测距地面台标定设备中测距部分的组成及原理，描述了精密测距系统中的中频信号解算算法，并对算法进行了仿真和验证。     

WSN节点声测距TOA值频域估计方法

该文研究了节点声测中TOA值的频域估计方法,与基于幅度检测的时域分析法相比,低信噪比下的测距精度高。它采用递归型的Goertzel短时频率分析算法。通过优化声信号频率及Goertzel算法窗口长度,实现了定点计算算法,节点采集测距信号的同时进行TOA值估计。论文还提出了一种多阈值的TOA值估计方法,提高了低信噪比下的TOA值检测精度。算法在一个具有dsPIC6014A微处理器的节点进行了验证。节点测距试验结果表明,该算法在低信噪比下的定位精度较高,可实现25 m内的节点测距和定位,测距误差<3％。     

多目标量子编码遗传算法

如何使算法快速收敛到真正的Pareto前沿,并保持解集在前沿分布的均匀性是多目标优化算法重点研究解决的问题.该文提出一种基于量子遗传算法的多目标优化算法,利用量子遗传算法的高效全局搜索能力,在整个解空间内快速搜索多目标函数的Pareto最优解,利用量子遗传算法维持解集多样性的特点,使搜索到的Pareto最优解在前沿均匀分布.通过求解带约束的多目标函数优化问题,对该文算法的多目标优化性能进行了考察,并与NSGAII,PAES,MOPSO和Ray-Tai-Seow's算法等知名多目标优化算法进行比较,结果证明了该文算法的有效性和先进性.     

噪声对Chirp-Z变换的LFMCW系统测距算法的影响

本文介绍了用Chirp-Z变换提高液位测量精度的算法原理,然后仿真出线性调频连续波雷达(LFMCW)在快速傅里叶变换(FFT)和线性调频Z变换(CZT)给回波信号加一定噪声后的测距精度,同时分析并比较了两种测距方法对测距精度造成的影响。理论计算和数字仿真结果表明,Chirp-Z算法可显著提高计算效率和液面雷达的测距精度。     

低复杂度迭代干扰消除的OFDMA初始测距算法

针对现有正交频分多址(OFDMA)系统初始测距算法检测性能不佳以及复杂度过高的问题,该文提出一种低复杂度迭代干扰消除的多用户初始测距算法。该算法采用迭代并行干扰消除方法,在接收端按照最大功率准则并行检测活动测距用户的有效径,利用估计出的有效径参数信息来减小信道估计中的干扰,再通过重构和并行消除多用户测距信号。计算机仿真结果表明,与连续多用户检测(SMUD)干扰抵消算法相比,当信噪比为9 dB,且一个测距时隙内测距用户数为8时,所提算法的复杂度大约是SMUD的25%,检测性能大约提高了5%。     

一种PD雷达解距离模糊的新算法

针对PD雷达的解距离模糊问题,文中分析指出一维集算法解模糊计算量大,有时难以适应实时测距的要求.基于此点,在一维集算法基础之上提出了一种新的解模糊方法,通过理论分析证明了这种方法的计算量明显小于一维集算法,而且具有良好的误差纠错能力,并将这种新算法同余差查表法的各项性能进行了对比,体现了其同样具有较好的实时性能和较强的解模糊能力.最后给出利用这种算法解单目标距离模糊的仿真结果,表明了这种方法的有效性.     

基于多天线到达相位差的室内定位算法

针对测距式射频识别(RFID)室内定位算法的精确度会受到测距误差严重影响的问题,提出一种基于多天线到达相位差(M-PDOA)的室内定位算法。通过M-PDOA测距方法进行测距,采用三边测量算法对目标标签进行定位。仿真结果显示,本算法的测距平均误差为0.102 7 m,性能提升65.76%;定位平均误差为0.180 7 m,性能提升56.67%,说明本文算法能够有效减少测距误差,并且定位精确度较高。     

基于RSSI测距补偿室内定位技术

针对传统RSSI室内测距技术易受环境因素影响问题,提出测距补偿算法,利用算法补偿环境因素造成的测距误差,并利用均值平滑法来处理同一点接收到的多个RSSI值,以减小RSSI值的测量波动。通过相关的仿真与实地测试,验证了测距补偿算法在测距精度上有所提高。     

采样频率和激光脉宽对全波形激光雷达测距精度的影响

全波形激光雷达测距精度,又称测距重复精度或测距标准差,受激光器出光稳定性、激光脉宽、探测器响应时间抖动、电路噪声、波形形态、波形采样频率和波形处理算法等因素影响。理论分析了不同采样频率和不同脉宽对全波形激光雷达测距精度的影响,并采集不同的采样频率(1.25、2.5、5 GHz)和不同脉宽(1、2、3、···、10 ns)条件下的波形数据,经滤波、插值、波形提取等预处理后,利用线性高斯拟合、加权线性高斯拟合、迭代加权线性高斯拟合、期望最大化算法、和Levenberg Marquardt算法共5种算法计算测距值并统计测距精度。实验结果表明,EM算法获得的测距精度相比其他4种算法受到波形畸变的影响最小;加权线性高斯拟合算法获得的测距精度受采样频率变化的影响最小;相同波形幅值条件下,实际脉宽增加2.47倍,利用EM算法获得的测距精度从0.97 mm下降至1.18 mm,因此增加脉宽会降低测距精度;在光脉宽为4 ns的情况下,5 GHz采样频率数据在EM算法获得的测距精度分别为2.5 GHz、1.25 GHz采样频率数据的测距精度的1.71倍和3.07倍,而当2.5 GHz和1.25 GHz采样频率数据分别插值2倍和4倍至5 GHz后,仅为1.17倍和1.29倍,因此提高采样频率能够提高测距精度,而对低采样频率数据进行插值能够获得接近高采样频率数据的测距精度。     

基于meth小波变换的激光测距算法

针对目前常用的脉冲激光测距技术存在的测距速度和测距精度不高、仅适用于测距仪和被测目标之间相对静止或低速运动的场合的问题,提出了采用mexh小波变换方法的脉冲激光测距技术.该技术能够准确地测量出发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,并有效降低噪声干扰.实验数据表明:该技术在高速运动中对几米到十几米的目标定距精度优于(-0.3 ...     

IEEE802.16e系统上行链路初始测距算法研究

该文提出了一种适用于IEEE802.16e的OFDMA系统上行链路的初始测距频域改进算法。频域算法利用测距信号具有连续相位的特点,在频域将接收信号与备选码字共轭相关,按照接入用户信号的强弱依次检测出不同用户发送的码字和定时偏差,从而完成初始测距过程。改进频域算法在频域检测方法的基础上结合了串行干扰抵消的思想,提高了多用户同时接入系统时的正确检测概率,降低了虚警概率。通过仿真比较了改进算法和时域、频域算法的性能。结果表明,所提出的算法在计算复杂度和性能上兼有一定的优势。     

基于二次相差法的多频连续波雷达测距算法研究

本文提出一种基于双频测距的多频连续滤雷达测距新算法,即二次相差法。与传统的测距方法相比,该算法具有算法简单,实现方便,测距精度高等特点。文章介绍了二次相差法的基本原理,并给出了仿真的结果,结果表明该算法具有较高的测距精度。     

Double-sided two-way ranging algorithm to reduce ranging time

In this Letter we propose a novel ranging algorithm for the asynchronous location positioning system. The main idea of the proposed algorithm is to reply with multiple acknowledgement packets to a single ranging request. The ranging algorithm reduces the number of packets used in ranging process and improves the ranging accuracy at the same time.     

面向FMCW激光雷达的修正Rife算法设计与硬件实现

FMCW激光雷达以其高精度、抗干扰能力强、同时测距测速等特点得到了广泛研究。针对FFT固有栅栏效应引入测距、测速误差的问题,通过分析频谱幅值和相角的规律,并结合正弦函数原理提出了一种易于硬件实现的修正Rife算法,有效地降低了传统Rife算法在估计频率接近FFT量化频率点时的误差。通过仿真和FPGA验证,修正Rife算法在信噪比为?10 dB时相较于传统Rife算法平均误差降低了69.6%,均方根误差降低了50.7%,而计算量仅增加了两个乘法和加法,与N点FFT计算量相比可忽略不计。最后,通过搭建光学测试平台,模拟激光雷达中频回波信号验证了该算法的有效性。测试结果显示,该算法可在112 m范围内实现同时测距测速,测距误差不大于5 cm,测速误差不大于0.16 km/h,满足实时性要求。     

毛刺对非相干测距值的影响

针对实时监测目标飞行器距离在地空信息传输系统中具有的重要作用,基于非相干测距技术,介绍了一种根据上下行链路数据产生测距脉冲的算法,分析了该算法容易产生毛刺的原因以及对测距结果造成的危害,对比4种消除毛刺方法的优劣,提出了一种改进算法,并对2种算法进行仿真对比。仿真及分析结果表明,改进算法能成功消除毛刺,经过实际系统测试,能有效提高测距值的准确度,且性能良好,满足系统设计要求。     

Wirelessly Synchronized One‐Way Ranging Algorithm with Active Mobile Nodes

In this letter, we propose a one‐way ranging algorithm that is based on wireless synchronization with measured timestamps and clock frequency offsets. In our proposed algorithm, an active mobile node initiates a ranging procedure by transmitting a ranging frame, and the anchor nodes report their timestamps for the received ranging frame to a reference anchor node. The synchronization of a pair of nodes is provided with instantaneous time information, and the corresponding difference of distances can be calculated.