[发明专利]高精度的雷达测距系统及方法

说明书

本发明公开了一种高精度的雷达测距系统，包括用于发出脉冲信号的脉冲雷达、相干滤波器、用于接收脉冲信号的雷达传感器、MCU控制单元、信息采集单元及触摸显示屏，脉冲雷达与相干滤波器连接，相干滤波器与MCU控制单元连接，信息采集单元与MCU控制单元交互，信息采集单元与雷达传感器交互，脉冲雷达朝向距离物发出脉冲信号，经反弹后的脉冲信号通过相干滤波器过滤后，传输至雷达传感器，雷达传感器生成距离信息并发送至MCU控制单元，MCU控制单元与上位机交互，MCU控制单元与触摸显示屏交互。通过脉冲雷达、相干滤波器、雷达传感器、MCU控制单元、信息采集单元的配合解决了实时性较差及抗干扰能力较弱的问题。本发明还公开了一种高精度的雷达测距方法。

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种高精度的雷达测距系统及方法。

背景技术

目前，对于测距技术而言，需要依靠一系列的传感器相互协调作用。而不同的传感器都有各自的优缺点，到目前为止，尚未出现一种可以完全满足环境建模需要的传感器。所以对各传感器的信息融合是环境建模的有效手段，以利于利用多种传感器获得冗余信息，以准确感知周围环境，为环境建模提供精确的数据。在环境感知技术中，超声波测距占有重要地位。超声波传感器作为一种相对廉价的距离信息传感器，具有体积小，成本低，容易部署等优点，其测距范围一般在0.3米到10米之间，精度能达到毫米级别。由于使用超声波进行测距，所以不受外部环境光线的影响，可在夜晚正常工作，受到雨雪、扬尘等恶劣条件影响较小。其量程与精度正好适合小范围内的环境建模。因此，超声波传感器可以作为机器人的主要测距传感器。因此提高超声波测距设备的工作性能，对于智能机器人的环境感知，环境建模，路径规划以及自主移动具有重要意义。

但是，现有的超声波测距存在以下缺陷：

1、市面上的超声波测距会出现实时性较差的问题；

2、容易受到自然干扰源的干扰、且多个设备之间会相互干扰，抗干扰弱。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种高精度的雷达测距系统及方法，其能解决实时性较差及抗干扰弱的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种高精度的雷达测距系统，包括用于发出脉冲信号的脉冲雷达、用于去除信道中的杂质信号的相干滤波器、用于接收脉冲信号的雷达传感器、MCU控制单元、信息采集单元及触摸显示屏，所述脉冲雷达与所述相干滤波器连接，所述相干滤波器与所述MCU控制单元连接，所述信息采集单元与所述MCU控制单元交互，所述信息采集单元与所述雷达传感器交互，所述脉冲雷达朝向距离物发出脉冲信号，经反弹后的脉冲信号通过所述相干滤波器过滤后，传输至所述雷达传感器，所述雷达传感器生成距离信息并发送至所述MCU控制单元，所述MCU控制单元与上位机交互，所述MCU控制单元与所述触摸显示屏交互。

进一步地，所述MCU控制单元设置有串行外设接口，所述雷达传感器与所述MCU控制单元通过所述串行外设接口连接。

进一步地，所述脉冲雷达发出的频率为40-80GHz。

进一步地，所述脉冲雷达发出的频率为60GHz。

进一步地，所述MCU控制单元设置有串口通信模组，所述MCU控制单元通过所述串口通信模组与所述上位机交互。

进一步地，所述雷达传感器的型号为A111-001-TY XM112。

一种高精度的雷达测距方法，应用于高精度的雷达测距系统，所述高精度的雷达测距系统包括用于发出脉冲信号的脉冲雷达、用于去除信道中的杂质信号的相干滤波器、用于接收脉冲信号的雷达传感器、MCU控制单元、信息采集单元及触摸显示屏，包括以下步骤：

信号发出步骤：确定测距物体并发出脉冲雷达发出40-80GHz的脉冲信号；