相干多普勒激光雷达微弱回波综合频率估计算法

摘要

为解决相干多普勒激光雷达微弱回波信号频谱信息提取精度低、探测概率低的问题，基于传统信号的时频域分析方法，提出一种将信号的相干积累、自相关运算、Welch功率谱估计与能量重心法相结合的频谱估计算法。仿真结果表明：与能量重心法和比值法相比，该算法的频率估算平均精度分别提高43%和46%，在相同条件下雷达探测概率最高。所提算法能效提升相干多普勒激光雷达微弱信号的频率估计性能，提高雷达测速精度与探测距离，探测能力更加稳定。将该算法应用于1 550 nm相干多普勒激光雷达回波信号处理，有效提高了雷达的测速精度。

关键词

相干多普勒激光雷达 / 频率估计 / 能量重心法 / Welch谱估计 / 自相关运算 / 微弱信号 / 回波信号