具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

本发明利用先验信息，当时宽T、带宽B和窗函数选定时，发射信号波形和回波脉冲压缩结果均是确定的。在该雷达参数设计下，首先在不加噪声的情况下选择较高的采样率f_s2通过仿真实验得到近似连续的回波脉压波形。在近似连续的回波脉压波形主瓣内以实际采样率f_s1确定采样间隔依次取两个采样点，使采样点遍布脉压波形的主瓣。按时序依次将这两个采样点对应的采样时间单元t′₁、t′₂和幅值比值记录下来。将较高采样率f_s2下近似连续的回波脉压波形峰值时间单元定义为t′_max值，计算出各种采样最大值和次大值点位置分布t′₁、t′₂与波形峰值时间单元t′_max之间的位置关系。令理想幅值比得到采样点幅值比与理想幅值比的一一对应关系。假设实际采样率f_s1下有噪声存在的回波脉压结果中的最大值和次大值两个采样点对应的采样时间单元按时序分别为t₁、t₂，幅值分别为y₁、y₂，计算出此时的幅值比参见图5，仿真结果表明，Q′值与对应位置的Q值之间误差很小，故可以将此时的Q′值与Q值进行对比，找到最接近Q′的Q值。而Q值与K值之间是一一对应的关系，结合此时的K值便可作重心插值计算，预估出此时有噪声存在的回波峰值时间

本发明过程中，实验参数设计带宽B为2MHz，采样率f_s1为2.5MHz，窗函数选择Hamming窗，通过在较高的采样率f_s2＝100MHz下作仿真分析，得到此时的回波峰值时间单元为t′_max＝24，故为了保证将实际中各种采样最大值和次大值的位置分布都考虑到，在近似连续的回波脉压波形主瓣内选择的采样区间为[23，25]，结合采样率f_s1与f_s2的关系可知，以实际采样率f_s1确定采样间隔后，采样最大值与次大值点的位置关系共有41种情况。各种采样最大值和次大值点分布t′₁、t′₂与波形峰值时间单元t′_max之间的位置关系以及此时的幅值比实验结果参见表1数据。将表1数据作为先验信息，在实验中将信噪比SNR的取值范围设置为10～30dB，通过将实际采样率f_s1下且有噪声存在的采样最大值和次大值点按时序的幅值比与表1中的数据作对比，找到最接近Q′的Q值，再用与此时的Q值对应的K值对采样最大值和次大值作重心插值处理，估计出回波峰值时间单元。实验数据表明，通过本专利提出的方法进行插值处理后，当SNR只有10dB时，距离量化误差最大值被控制在12m左右，显著提高了雷达测距精度。

表1采样点幅值比与理想幅值比之间关系分析

如图6所示，具体包括以下步骤：

步骤1，给定工程中选择的时宽T、带宽B、采样率f_s1以及窗函数信息，在不加噪声的情况下，选择较高采样率f_s2(f_s2≈40f_s1)，在f_s2下通过仿真实验得到近似连续的回波脉压波形，同时将采样时间用真实采样率f_s1归一化为采样时间单元。由于3dB波束宽度内一般只有两个采样点，故以近似连续的回波脉压波形的峰值时间单元t′_max为中心，选择两个采样时间间隔(2*1/f_s1)内的脉压波形进行分析。比如在前面所述的雷达参数下，通过仿真实验得到t′_max值为24，选择的脉压波形主瓣区间为[23，25]，参见图2；

步骤2，在步骤1中选取的回波脉压波形上以实际采样率f_s1确定采样间隔依次取两个采样点，使采样点遍布所选的脉压波形，参见图3。按时序依次将这两个采样点对应的采样时间单元t′₁、t′₂和幅值比值记录下来。同时依次计算出所取采样点位置分布t′₁、t′₂与波形峰值时间单元t′_max之间的位置关系，参见图4，即理想幅值比得到采样点幅值比与理想幅值比的一一对应关系，并将数据记录下来。比如在前面所述的雷达参数下，得到这一对应关系数据参见表1；

步骤3，对实际中雷达参数时宽T、带宽B、采样率f_s1以及窗函数下且有噪声存在的回波脉压结果采样最大值和次大值点进行重心插值处理。令这两个采样点按时序对应的采样时间单元分别为t₁、t₂，幅值比为根据步骤2中的数据统计，找到最接近Q′的Q值，记录下与此时的Q值对应的K值。根据重心法插值公式计算出回波峰值时间单元

步骤4，将回波峰值时间单元转换为峰值时间。由于采样时间单元是用真实采样率f_s1对采样时间作归一化得到的，故步骤3中得到的t_max对应的采样时间为t_max/f_s1。

参见图7，在前面所述的雷达参数设计下，当SNR在10～30dB之间取值时，产生的距离量化误差从12m减小至0.9m，显著提高了测距精度，满足了实际工程的需求。

本发明提出的一种雷达测距时减小距离量化误差的插值方法，该方法在工程实践中已得到了应用，取得了明显的效果。本发明是通过在回波脉压结果的主瓣内只取最大值和次大值采样点来作改进的重心插值处理，预估回波峰值时间，从而实现减小距离量化误差。解决了现有技术在重心插值估计回波峰值位置过程中产生的固有误差问题。