LFMCW液位測距儀的信號(hào)處理研究.pdf

1、本文主要研究了提高液位測距精度的算法，為了改善測距精度，根據(jù)測量距離與差拍信號(hào)頻率的線性關(guān)系，將液位測距問題（準(zhǔn)靜態(tài)）轉(zhuǎn)化成測量單一信號(hào)頻率的問題，對(duì)測量頻率的主要方法進(jìn)行了分析研究。
　　 根據(jù)LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理原理分析了距離分辨力和測距精度，本文采用二次FFT的算法改善測距精度，即對(duì)差拍信號(hào)進(jìn)行一次FFT后，利用數(shù)字下變頻的移頻技術(shù)將中頻信號(hào)移至低頻甚至基帶，進(jìn)行第二次FFT。對(duì)算法進(jìn)行了理論推導(dǎo)，在matlab環(huán)境下進(jìn)

2、行了仿真，對(duì)比CZT算法給出了仿真對(duì)比圖。通過仿真分析了VCO的掃頻非線性對(duì)測距精度的影響，以及噪聲對(duì)于測量精度的影響。仿真表明在雷達(dá)中心頻率為24GHz，掃頻帶寬為1GHz的條件下，該算法可以測量0.5m-30m距離范圍，測距精度達(dá)到0.01m，能滿足大部分液位測距的實(shí)際需求。
　　 最后使用Alter公司的EP2C5T144C8N的FPGA芯片，對(duì)整個(gè)算法進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，對(duì)硬件電路在QuartusⅡ環(huán)境下進(jìn)行了仿真，并使用了