雷达物位计-软件算法说明

1.法兰距离计算1.1.流程图中频信号电压采样数组信号加窗信号补零频谱峰值探测回波筛选回波跟踪FFT 运算滤波处理法兰距离输出值谱估计1.2.信号加窗信号加窗用于减小频谱泄露，可选择三种窗函数之一：矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗。假设中频信号电压采样数组为v[N] ，采样点数为N（N=1199）；加窗实际上是构建一个N点的数组w[N] ，将 v[N] 和 w[N] 进行点乘运算；信号加窗后的输出数组x[N] 可表示为：x[n] = v[n] ? w[n]（ 0 ≤n < ??）(1-1) 1)矩形窗矩形窗的w[N] 是一个全 1 的数组，相当于对v[N] 不进行加窗处理。2)汉宁窗汉宁窗的w[N] 表示如下：w [n] = 0.5 - 0.5cos (2π nN )（ 0 ≤ n < ??）(1-2) 3)布莱克曼窗布莱克曼窗的w[N] 表示如下：w[ n] = 0.42 -0.5cos (2π nN ) + 0.08cos (4π nN )（0 ≤ n < ??）(1-3) 1.3.信号补零将 N（N=1199）点的数组x[N] 扩展成 M（ M=4096）点的数组y[M] ：y[n] = { x[n]（0 ≤n < ??） 0 （N ≤n < ??）(1-4) 1.4.FFT运算对 M点的数组 y[M] 进行实数快速傅里叶变换并求模，具体算法请参考数字信号处理相关书籍；TMS320F28335有现成的库函数RFFT_f32(RFFT_F32_STRUCT *) 、RFFT_f32_mag(RFFT_F32_STRUCT *)供调用， FFT 运算的输出为数组Y[M/2] 。1.5.频谱峰值探测根据 MATLAB信号处理工具箱中Peak Finder的算法思路：处于两个波谷间且大于波谷一定阈值的点即为波峰；对应的流程图为：设置从波峰开始的最小值为频谱数组 Y[M] 首值 Y[0]设置频谱数组迭代游标i=1开始设置从波谷开始的最大值为频谱数组 Y[M] 的首值 Y[0]i 从波谷开始的最大值？设置从波谷开始的最大值为Y[i]YY[i]< 从波峰开始的最小值？设置从波峰开始的最小值为Y[i]Y当前正在查找波峰？Y[i]< 从波谷开始的最大值一定阈值量？Y记录找到的波峰索引Y波峰计数器 N 加1N 大于等于波峰索引数组大小？设置从波峰开始的最小值为Y[i]N设置当前正在查找波谷Y[i]> 从波峰开始的最小值一定阈值量？N设置从波谷开始的最大值为Y[i]设置当前正在查找波峰Yi++返回波峰计数器NY频谱峰值探测的输出为波峰索引数组。1.6.回波筛选有效回波必须满足一定的位置条件和幅值条件。系统的距离分辨单元为：?D =C2B ?11994096 (1-5) 式中， C —真空中光速B —扫频带宽则回波的位置和幅度可以表示为：D...