? ? ? ?調頻連續(xù)波雷達液位計，是具有高距離分辨率，無盲區(qū)、低截獲率及強抗干擾能力，等眾多優(yōu)勢的雷達測量液位儀表。太赫茲雷達的頻率較高，采用調頻連續(xù)波(frequencymodulatedcontinuouswave，F(xiàn)MCW)雷達體制，將高頻的發(fā)射和回波信號轉換成低頻的差頻信號，便于信號處理。

? ? ? ?根據差頻信號的特點，綜合考慮測量誤差和實時性要求，提出一種提高太赫茲調頻連續(xù)波雷達物位計測量精度的算法。此算法首先通過調整采樣參數實現(xiàn)整周期采樣，然后利用峰值譜線的相鄰譜線的梯度關系調整確定主瓣中心位置，估計實際頻率。在信號處理中采用快速傅里葉變換(fastFou-riertransform，F(xiàn)FT)的方法分析差頻信號頻譜，存在著頻譜泄露和柵欄效應，影響其頻率估計精度。比值法是利用峰值譜線和相鄰譜線的比例關系估計頻率，但在噪聲環(huán)境下頻率估計精度不高。

? ? ? ?調頻連續(xù)波雷達液位計測量精度的算法，對FFT結果做線性組合代替窗函數減少了計算量，提高了精度，但在信號非整周期截斷時，頻譜泄露使精度提高有限。通過加窗函數減少頻譜泄露，但選取點數少，估計精度較低。該算法易于實現(xiàn)，太赫茲調頻連續(xù)波雷達物位計測量精度比直接FFT高很多，與比值法和能量重心法相比有所提高。調頻連續(xù)波雷達液位計測量精度的算法如下：

①太赫茲調頻連續(xù)波雷達物位計結構

發(fā)射信號遇到目標后散射回來經接收天線和低噪放大器進入混頻器中，與本振信號混頻后產生較低頻率的差頻信號，其中包括所需的距離信息和無關的干擾信號，A/D采樣之后通過數字信號處理器完成目標距離信息的提取。太赫茲調頻連續(xù)波雷達物位計，數字信號處理器產生三角波，控制壓控振蕩器產生高頻連續(xù)波發(fā)射信號，經過放大器和天線發(fā)射出去，同時經過功分器將一部分發(fā)射信號送入混頻器中作為本振信號。

②太赫茲調頻連續(xù)波雷達物位計測距原理

太赫茲調頻連續(xù)波雷達物位計主要采用三角調頻連續(xù)波，發(fā)射信號經過目標散射之后，被天線接受，延遲時間τ=2R/c，其中R為目標到天線的距離，c為電磁波的傳播速度。在探測目標靜止情況下，距離計算公式為R=(cT/4B)×fb，公式中T為三角波的周期，B為調頻帶寬。由公式R=(cT/4B)×fb可得差頻信號頻率fb與距離R是線性關系，因此，測距系統(tǒng)的關鍵在于測量差頻信號的頻率。

? ? ? ?近年來，隨著調頻連續(xù)波雷達液位計的發(fā)展，續(xù)波雷達物位計的研究已經廣泛開展。太赫茲波是頻率范圍為0.1-10THz的電磁波，與微波、毫米波相比，其波長短且?guī)挻?，應用于雷達方面。以上就是調頻連續(xù)波雷達液位計測量精度的算法。