基于Chirp-Z变换算法在雷达物位计上的应用与研究

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随着我国粮油、化工、煤矿、建筑等行业的快速发展,物料的品种也比较多,物料仓从原来的房屋储存仓变为向上高空发展的储存罐,它们的容量一般在千吨至万吨级、储存罐的高度也有几十米到上百米。在工业生产过程中时刻需要准确的了解储存罐中物料的多少,有时几厘米的差距就会带给企业较大的经济损失,同时还可能成为严重事故的潜在隐患。所以对存储罐高度的测量精度直接会影响商家的经济利益,所以对雷达测距工具的精度要求比较高。FMCW雷达物位计在现代工业生产中是不可缺少的测量仪器,它的应用环境比较恶劣,发射功率小,测量距离精度比较高,而且抗干扰的能力比较强,所以FMCW雷达物位计在工业生产中的得到了广泛的应用。本文主要是针对提高基于DSP的FMCW雷达物位计的精度问题进行阐述,首先对雷达物位计的差频信号进行同步信号去回扫,这样就从根本上去除雷达信号的频率回扫带来的强干扰,这也是本文的创新点;然后在DSP中对信号进行简单的滤波处理并对其进行FFT算法运算,由于FFT的栅栏效应导致测距误差很大,因此采用FFT算法与Chirp-Z变换相结合的方法对雷达物位计的差频信号进行信号处理,从而细化频谱图上主频频率区域的频谱线,减少FFT算法的栅栏效应带来的误差;最后该算法在Matlab中进行了仿真实现,对雷达物位计的差频信号数据进行处理,通过仿真结果表明采用这种方法确实提高了雷达物位计的测距精度。最终在DSP中进行实现。
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