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FMCW(调频连续波)雷达因其结构简单、测距精度高等优点被广泛应用于汽车雷达、无人机避障等领域。其中距离压缩处理是通过匹配滤波技术将接收到的回波信号转换为目标距离信息的关键步骤。
匹配滤波本质上是一种最大化信噪比的信号处理方法。当处理FMCW信号时,系统会将接收到的回波信号与发射信号的复共轭副本进行卷积运算。这种操作相当于在频域将回波信号与参考信号进行相关处理,能够有效地压缩信号能量,使其在时间轴(对应距离轴)上形成尖锐的峰值。
在具体实现过程中,距离压缩可分为三个主要环节:首先需要对接收到的信号进行去斜处理(de-chirp),消除线性调频分量;其次通过傅里叶变换将信号转换到频域;最后经过逆变换得到压缩后的时域信号。这一系列处理能够将微弱的回波信号能量集中到对应目标距离的时间点上,显著提高雷达的距离分辨率和检测能力。
关于传输矩阵法仿真光纤光栅的内容,虽然与FMCW信号处理分属不同领域,但两者都体现了匹配处理的思想。传输矩阵法通过将复杂的光学结构分解为多个简单元件的级联,大大简化了仿真过程,这与匹配滤波通过分解处理复杂信号的思路有异曲同工之妙。