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面向FMCW激光雷达的修正Rife算法设计与硬件实现
文献摘要：
FMCW激光雷达以其高精度、抗干扰能力强、同时测距测速等特点得到了广泛研究.针对FFT固有栅栏效应引入测距、测速误差的问题,通过分析频谱幅值和相角的规律,并结合正弦函数原理提出了一种易于硬件实现的修正Rife算法,有效地降低了传统Rife算法在估计频率接近FFT量化频率点时的误差.通过仿真和FPGA验证,修正Rife算法在信噪比为-10 dB时相较于传统Rife算法平均误差降低了 69.6％,均方根误差降低了 50.7％,而计算量仅增加了两个乘法和加法,与N点FFT计算量相比可忽略不计.最后,通过搭建光学测试平台,模拟激光雷达中频回波信号验证了该算法的有效性.测试结果显示,该算法可在112 m范围内实现同时测距测速,测距误差不大于5 cm,测速误差不大于0.16 km/h,满足实时性要求.
文献关键词：
FMCW激光雷达;频率估计;修正Rife算法;FPGA
中图分类号：
作者姓名：
叶茂;刘恒泉;赵毅强;孙泽文;胡彬
作者机构：
天津大学微电子学院,天津300072;天津市成像与感知微电子技术重点实验室,天津300072
文献出处：
引用格式：
[1]叶茂;刘恒泉;赵毅强;孙泽文;胡彬-.面向FMCW激光雷达的修正Rife算法设计与硬件实现)[J].红外与激光工程,2022(12):130-136
A类：
B类：
FMCW,激光雷达,Rife,算法设计,硬件实现,抗干扰能力,点得,FFT,栅栏效应,测速误差,相角,正弦函数,FPGA,dB,平均误差,计算量,加法,忽略不计,光学测试,测试平台,中频回波信号,测距误差,频率估计
AB值：
0.321751
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