[发明专利]用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距方法及系统

权利要求书

1.一种用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用对称调频的三角调频连续波作为系统波形，通过毫米波雷达向风力发电的叶片发出电磁波作为发射信号，并接收叶片反射的电磁波作为回波信号，计算得出三角调频连续波的正扫频段和负扫频段的差频信号的中心频率，将所述中心频率代入距离和\或速度公式，得到叶片的距离和\或速度信息。

2.根据权利要求1所述的用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距方法，其特征在于，所述距离公式为：

其中，R为目标距离值，B为调频带宽，单位为Hz；R为目标到雷达天线的距离，单位为m；T为三角调频连续波的调制周期，单位为s；f_b+为差频信号在正频段的频率，f_b-为差频信号在负扫频段的频率；

所述速度公式为：

其中，v为目标与雷达天线之间的相对径向运动速度，单位为m/s；c为电磁波在测试环境中的传播速度，c≈3*10⁸m/s。

3.一种用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距系统，其特征在于，包括：

射频单元，用于控制毫米波雷达向通过毫米波雷达向风力发电的叶片发出电磁波作为发射信号，并通过天线接收叶片反射的电磁波作为回波信号，并将回波信号返回给数字信号处理器；

数字信号处理器，用于调制对称调频的三角调频连续波作为系统波形经射频单元发出，并接收来自射频单元的回波信号，计算得出三角调频连续波的正扫频段和负扫频段的差频信号的中心频率，将所述中心频率代入距离和\或速度模型，得到叶片的距离和\或速度信息。

4.根据权利要求3所述的用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距系统，其特征在于，所述距离模型如下：

其中，R为目标距离值，B为调频带宽，单位为Hz；R为目标到雷达天线的距离，单位为m；T为三角调频连续波的调制周期，单位为s；f_b+为差频信号在正频段的频率，f_b-为差频信号在负扫频段的频率；

所述速度模型如下：

其中，v为目标与雷达天线之间的相对径向运动速度，单位为m/s；c为电磁波在测试环境中的传播速度，c≈3*10⁸m/s。

5.根据权利要求3或4所述的用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距系统，其特征在于，所述数字信号处理器调制的对称调频的三角调频连续波后经锁相环后再传输给视频单元；所述射频单元，接收到回波信号后，经放大器放大后返回给数字信号处理器。

6.根据权利要求3或4所述的用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距系统，其特征在于，所述毫米波雷达的高精度测距系统包括多个毫米波雷达，所述多个毫米波雷达沿圆周布设于风力发电叶片的安装杆上以覆盖所述叶片的各个风向位置。

7.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述权利要求3至5中任一所述高精度测距系统中的步骤。