CN116973877A - 一种毫米波雷达形变测量方法、系统及测量真值标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及距离测量技术领域，公开了一种毫米波雷达形变测量方法、系统及测量真值标定方法，其技术方案要点是：根据探测场景，下发雷达发波参数数据；生成雷达发射信号并向观测目标发射；在雷达发射信号发出后，接收回波信号并进行模拟信号的优化处理，再进行模数转换，得到ADC数据；对ADC数据进行直流分量的去除、距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；在距离频谱数据中，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号；对多帧复信号提取相位并进行解缠绕处理，得到无缠绕的差分相位数据；根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值。
Description
技术领域
本发明涉及距离测量技术领域，更具体地说，它涉及一种毫米波雷达形变测量方法、系统及测量真值标定方法。
背景技术
当前，众多工程领域需要用到高精度测距技术，例如建筑物形变监测、山体滑坡监测、目标精确定位等。以桥梁挠度监测为例，现有测量技术可分为传统接触式测量方法，如百分表、精密水准仪、精密全站仪、GPS、连通管、倾角仪等，以及非接触式测量方法，如微波干涉雷达、激光三维扫描成像、测量机器人（自动全站仪）、视觉图像等。其中，百分表、精密水准仪、精密全站仪测量法属于人工记录法，需要与桥面接触且布设耗时费力，通常用于桥梁检定、危桥改造、新桥验收等一次性测量场景；GPS、连通管、倾角仪以及非接触式的微波/光学成像法等均属于自动监测法，可以做到实时、在线获取结构挠度数据，满足长期监测需求。
针对形变实时与长期监测的需求，人工记录法无法满足，而自动监测法均能完成形变量的采集，但多种方法又各有弊端。GPS法的测点比较稀疏，且使用成本高。连通管法的布设较为复杂，达不到实时监测效果，测点也相对比较稀疏。倾角仪法也属于稀疏布点，并且远距目标的测量误差增大，动态测量精度低。微波干涉雷达法的主要问题在于成像数据的获取时间较长，否则成像结果的横向分辨率太低会影响形变解算精度。激光三维成像法的观测点可以非常密集，但每次三维重建的扫描时间较长，数据更新率比较低，并且容易受天气条件影响，且价格较贵。测量机器人法可根据各种用途编制适用的程序，测点多、测量量程大、速度快，但其需要后视点辅助测量，后视点的位置选择受桥梁地形的限制，必须要保证测量点及后视点的位置稳定，需要地面通视，受外界天气条件的影响很大（如雨雪天、雾天不能观测），随距离的增加精度降低较快，一次性投资大。视觉成像不仅测量范围有限，而且受外界干扰大。
因此，现有的形变测量方法均无法同时兼具布设简便、适用结构广、远距多点瞬态监测、全天候全天时的长期监测、亚毫米级测量精度、费用低廉等优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种毫米波雷达形变测量方法、系统及测量真值标定方法，具有安装方便、探测距离远且为非接触式测量、测距精度高、数据更新率高、可全天候全天时工作等效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种毫米波雷达形变测量方法，包括如下步骤：
S1、根据探测场景，下发雷达发波参数数据；
S2、根据雷达发波参数数据，生成雷达发射信号并向观测目标发射；
S3、在雷达发射信号发出后，接收对应的回波信号；
S4、对接收到的回波信号，进行模拟信号的优化处理，并进行模数转换，得到ADC数据；
S5、对ADC数据进行直流分量的去除，得到第一输出数据；
S6、对第一输出数据进行距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；
S7、在距离频谱数据中，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号；
S8、对多帧复信号提取相位并进行解缠绕处理，得到无缠绕的差分相位数据；
S9、根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值。
作为本发明方法的一种优选技术方案，雷达发波参数数据包括波形起始频率、调频斜率、chirp时长、ADC采样点数、ADC采样频率。
作为本发明方法的一种优选技术方案，所述雷达发射信号为线性调频连续波信号。
作为本发明方法的一种优选技术方案，S4中对接收到的回波信号进行模拟信号的优化处理步骤为：
对回波信号进行低噪声放大；
对经过低噪声放大的回波信号进行混频处理，得到去斜后的回波信号；
对去斜后的回波信号进行高频滤除；
对高频滤除后的回波信号进行模数转换得到ADC数据。
作为本发明方法的一种优选技术方案，S5-S9的过程如下：
ADC数据中时刻雷达接收到距离R处的目标回波信号表达式为：
；
其中，为信号幅度，/>表示矩形窗函数，/>为快时间，，表示第/>个chirp信号，/>为观测目标期间发射的chirp总数，/>为发波周期，/>为chirp时长，/>表示指数函数，/>为虚数符号，/>为接收中频信号的频率，/>为chirp信号调频率，/>为光速，/>，为工作波长，/>为载波频率；
S5中，对ADC数据进行直流分量的去除，得到第一输出数据的过程为：对各帧ADC数据，计算均值，并用ADC数据减去均值，得到第一输出数据；
S6中，对第一输出数据进行距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；
做距离傅里叶变换后的信号变成：
，
其中，，/>为距离门索引号,/>为距离FFT点数,/>表示ADC信号复采样频率，/>表示采样函数；
S7中，在S6得到的距离频谱数据上，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号的过程为：在各帧信号的距离频谱数据上，找出目标峰值所在的距离门索引，相应的距离频率为/>；提取目标所在距离门的多帧复信号，按照峰值距离门索引/>将各帧chirp信号的距离频谱数据峰值处的复数信号全部取出，设为/>，对应第/>个距离门索引处的目标峰值在不同帧时刻的复信号，其中/>表示各帧时刻；
S8中，对S7得到的多帧复信号提取相位，提取S7中信号的相位，对目标峰值所在距离门在不同帧时刻的复信号/>计算相角：/>，其中，/>为取相角函数，即/>，/>、/>分别表示取复数的实部、虚部，/>为反正切函数；
对提取的相位信号进行解缠绕，得到解缠绕后的相位/>；
先计算相位的差分，令，
，
初始化相位模糊解向量；
当时，则令相位模糊解向量/>；当时，则令相位模糊解向量/>；
将缠绕的相位加上相位模糊解向量得到解缠绕后的相位/>，即
，
再对解缠绕后的相位减去自身均值：/>，其中，/>表示取均值函数；得到无缠绕的差分相位数据；
S9中根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值的过程为：
距离FFT的峰值相位近似为：，
当目标所在距离发生微变，成了，并且未超出一个距离门，其距离傅里叶变换后的峰值位置不变，相位变成了/>；
峰值相位差对应于目标距离的微变量，即，；
将S9中解得的无缠绕差分相位作为/>代入上式中，计算出某帧时刻的形变量值/>。
一种毫米波雷达形变测量系统，包括：前端模块、数据处理与交互模块；
所述前端模块包括：合成器、发射天线阵列、接收天线阵列、回波信号处理模块、模数转换器；
所述合成器，用于接收数据处理与交互模块下发的雷达发波参数数据，根据雷达发波参数数据，生成雷达发射信号；
所述发射天线阵列，用于向观测目标发射雷达发射信号；
所述接收天线阵列，用于接收从观测目标上返回的回波信号；
所述回波信号处理模块，用于对接收到的回波信号，进行模拟信号的优化处理；
所述模数转换器，用于将优化处理后的模拟信号转换成数字信号，得到ADC数据；
数据处理与交互模块，包括人机交互模块和数据处理模块；
所述人机交互模块，用于根据探测场景，向前端模块下发雷达发波参数数据以及接收并显示雷达数据处理结果；
所述数据处理模块，用于对ADC数据进行直流分量的去除，得到第一输出数据；
用于对第一输出数据进行距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；
用于在距离频谱数据中，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号；
用于对多帧复信号提取相位并进行解缠绕处理，得到无缠绕的差分相位数据；
用于根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值。
作为本发明系统的一种优选技术方案，所述前端模块还包括功率放大器、混频器、低噪声放大器、中频低通滤波器、信号处理存储模块；
功率放大器，用于对合成器生成的雷达发射信号进行放大；
低噪声放大器，用于对回波信号进行低噪声放大；
混频器，用于对接收的回波信号进行混频处理，得到去斜后的回波信号；
中频低通滤波器，用于去斜后的回波信号进行高频滤除；
信号处理存储模块，用于存储ADC数据。
一种毫米波雷达形变测量系统的测量真值标定方法，包括如下步骤：
将毫米波雷达正对标定工件，所述标定工件摆放在匀速水平转动的转台上，所述标定工件表面设置有若干凹槽；
选取标定工件作为观测目标，执行前述的毫米波雷达形变测量方法，得出标定工件的形变量值；
将得出的形变量值与标定工件凹槽的真值进行对比，得出毫米波雷达微形变测量系统的测量精度。
作为本发明中测量真值标定方法的一种优选技术方案，所述标定工件为圆柱形，所述标定工件对应于圆柱形的侧面设置有两个贯穿圆柱形上底面和下底面的凹槽，两个所述凹槽的宽度相同，两个所述凹槽的深度不同，两个所述凹槽在所述圆柱形侧面的角度差为180°。
综上所述，本发明具有以下有益效果：采用基于毫米波雷达的测量系统，通过发射天线阵列向观测目标发射线性调频连续波信号，并通过接收天线阵列接收对应的回波信号，回波信号依次经过低噪声放大、混频、低通滤波和模数转换，输入信号处理存储模块进行处理或存储，结合主控计算机的数据处理与交互模块，对得到的数据进行一系列解算，得到待测目标的形变值，从而实现对观测目标的形变监测。
整个微形变测量系统以毫米波雷达为基础，布设简便，属于非接触式测量可进行一对多观测，探测距离可达200m，依靠高帧率发射的chirp信号实现准瞬态监测，可长期监测目标且不受天气、光照的影响，测量精度可达微米级别，而且价格低廉，在实际距离测量中具有绝对的优势，弥补了该领域传统测量方法的缺陷。
附图说明
图1是本发明的ADC数据处理流程示意图；
图2是本发明的系统示意图；
图3是本发明的真值标定工件示意图；
图4是本发明的真值标定实验场景布设示意图；
图5是本发明中不同帧时刻测到的目标所在距离门的实验示意图；
图6是本发明中微形变真值测量结果随时间的变化示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供一种毫米波雷达形变测量系统方法和系统，其中方法包括如下采用系统执行的步骤：
S1、根据探测场景，通过人机交互模块下发雷达发波参数数据，其中，雷达发波参数数据包括波形起始频率、调频斜率、chirp时长、ADC采样点数、ADC采样频率；
S2、通过前端模块的合成器，根据雷达发波参数数据，生成雷达发射信号，具体的，雷达发射信号为线性调频连续波信号，也可以根据实际情况选择三角波调频、编码调制、步进调频等其他调制方式。再通过发射天线阵列向观测目标发射雷达发射信号；在合成器向发射天线阵列传达雷达发射信号时，还通过功率放大器，对合成器生成的雷达发射信号进行放大。
S3、在雷达发射信号发出后，通过接收天线阵列接收对应的回波信号；
S4、通过回波信号处理模块，对接收到的回波信号，进行模拟信号的优化处理，并进行模数转换，得到ADC数据；具体步骤为：
S41、通过低噪声放大器，对回波信号进行低噪声放大；
S42、通过混频器，对经过低噪声放大的回波信号进行混频处理，得到去斜后的回波信号；
S43、通过中频低通滤波器，对去斜后的回波信号进行高频滤除；
S44、通过模数转换器，对高频滤除后的回波信号进行模数转换得到ADC数据。
在得到ADC数据得到后，通过前端模块的信号处理存储模块，对ADC数据进行存储。
ADC数据中时刻雷达接收到距离处的目标回波信号表达式为：
；
其中，为信号幅度，/>表示矩形窗函数，/>为快时间，/>，表示第/>个chirp信号，/>为观测目标期间发射的chirp总数，/>为发波周期，/>为chirp时长，/>表示指数函数，/>为虚数符号，/>为接收中频信号的频率，/>为chirp信号调频率，/>为光速，/>，/>为工作波长，/>为载波频率；
S5、对ADC数据进行直流分量的去除，得到第一输出数据，即，对各帧ADC数据，计算均值，并用ADC数据减去均值，得到第一输出数据；
S6、对第一输出数据进行距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；
做距离傅里叶变换后的信号变成：
，
其中，，/>为距离门索引号,/>为距离FFT点数,表示ADC信号复采样频率，/>表示采样函数。
S7、在S6得到的距离频谱数据上，如图5所示，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号的过程为：在各帧信号的距离频谱数据上，找出目标峰值所在的距离门索引，相应的距离频率为/>；提取目标所在距离门的多帧复信号，按照峰值距离门索引/>将各帧chirp信号的距离频谱数据峰值处的复数信号全部取出，设为/>，对应第/>个距离门索引处的目标峰值在不同帧时刻的复信号，其中/>表示各帧时刻；
S8、对多帧复信号提取相位并进行解缠绕处理，得到无缠绕的差分相位数据；
对S7得到的多帧复信号提取相位，提取S7中信号的相位，对目标峰值所在距离门在不同帧时刻的复信号/>计算相角：/>，其中，/>为取相角函数，即/>，/>、/>分别表示取复数的实部、虚部，为反正切函数；
对提取的相位信号进行解缠绕，得到解缠绕后的相位/>；
先计算相位的差分，令，
，
初始化相位模糊解向量；
当时，则令相位模糊解向量/>；当时，则令相位模糊解向量/>；
将缠绕的相位加上相位模糊解向量得到解缠绕后的相位/>，即
，
再对解缠绕后的相位减去自身均值：，其中，/>表示取均值函数；得到无缠绕的差分相位数据；
S9、根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值，具体过程为：
距离FFT的峰值相位近似为：，
当目标所在距离发生微变，成了，并且未超出一个距离门，其距离傅里叶变换后的峰值位置不变，相位变成了/>；
峰值相位差对应于目标距离的微变量，即，；
将S9中解得的无缠绕差分相位作为/>代入上式中，计算出某帧时刻的形变量值/>。
对应于上述的方法，本发明的还提供了一种毫米波雷达形变测量系统，包括：前端模块、数据处理与交互模块；
前端模块包括：合成器、发射天线阵列、接收天线阵列、回波信号处理模块、模数转换器；
合成器，用于接收数据处理与交互模块下发的雷达发波参数数据，根据雷达发波参数数据，生成雷达发射信号；
发射天线阵列，用于向观测目标发射雷达发射信号；
接收天线阵列，用于接收从观测目标上返回的回波信号；
回波信号处理模块，用于对接收到的回波信号，进行模拟信号的优化处理；
模数转换器，用于将优化处理后的模拟信号转换成数字信号，得到ADC数据；
数据处理与交互模块，包括人机交互模块和数据处理模块；
人机交互模块，用于根据探测场景，向前端模块下发雷达发波参数数据以及接收并显示雷达数据处理结果；
数据处理模块，用于对ADC数据进行直流分量的去除，得到第一输出数据；
用于对第一输出数据进行距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；
用于在距离频谱数据中，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号；
用于对多帧复信号提取相位并进行解缠绕处理，得到无缠绕的差分相位数据；
用于根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值。
本发明的优势在于：采用基于毫米波雷达的测量系统，通过发射天线阵列向观测目标发射线性调频连续波信号，并通过接收天线阵列接收对应的回波信号，回波信号依次经过低噪声放大、混频、低通滤波和模数转换，输入信号处理存储模块进行处理或存储，结合主控计算机的数据处理与交互模块，对得到的数据进行一系列解算，得到待测目标的形变值，从而实现对观测目标的形变监测。
整个微形变测量系统以毫米波雷达为基础，布设简便，属于非接触式测量可进行一对多观测，探测距离可达200m，依靠高帧率发射的chirp信号实现准瞬态监测，可长期监测目标且不受天气、光照的影响，测量精度可达微米级别，而且价格低廉，在实际距离测量中具有绝对的优势，弥补了该领域传统测量方法的缺陷。
对应于上述的毫米波雷达形变测量方法和系统，本发明还提供了毫米波雷达形变测量系统的测量真值标定方法，包括如下步骤：
如图4所示，将毫米波雷达正对标定工件，所述标定工件摆放在匀速水平转动的转台上；
选取标定工件作为观测目标，执行前述的毫米波雷达形变测量方法，得出标定工件的形变量值；
将得出的形变量值与标定工件凹槽的真值进行对比，得出毫米波雷达微形变测量系统的测量精度。
具体的，所述标定工件表面设置有若干凹槽；所述标定工件为圆柱形，所述标定工件对应于圆柱形的侧面设置有两个贯穿圆柱形上底面和下底面的凹槽，两个所述凹槽的宽度相同，两个所述凹槽的深度不同，两个所述凹槽在所述圆柱形侧面的角度差为180°。根据实验场景，还可以设计其他结构样式的标定工件。
作为本发明的一种具体实施例，如图3所示，将标定工件设计为直径为102毫米的圆柱形，两个凹槽的宽度为5毫米，两个凹槽的深度分别为25μm、50μm，实验场景中，将毫米波雷达和标定工件的距离设置为1.5m，标定工件摆放在转台上，且转台以30°每秒的速度转动，转台带动标定工件转动时，当雷达波束扫到凹槽部分，雷达输出的目标相位会有一个跳变，则可以根据记录到的数据，从中找出凹槽部分的模拟形变量。
雷达及转台工作状态稳定后，目标所在距离门稳定在10，且与目标的实际布设距离相符。由于标定工件的匀速转动，微形变数据呈现周期性正弦变化。微形变测量结果曲线见图6，由于两个凹槽造成的探测距离跳变，在数据上能够明显看到。同一个凹槽出现的周期为12s，与设置的转台转速一致；同一周期内，50μm凹槽和25μm凹槽在正弦波形上出现的时间间隔约为6s，也符合实际情况。
由于加工精度问题，两条凹槽的深度大致分布在37~49μm和18~24μm。测试精度方面，对于深度真值为50μm的凹槽，测量值分布在27~49μm，深度真值为25μm的凹槽，测量值分布在16~29μm，实验结果反映出了本发明技术方案的测试精度高达10μm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种毫米波雷达形变测量方法，其特征是：包括如下步骤：
S1、根据探测场景，下发雷达发波参数数据；
S2、根据雷达发波参数数据，生成雷达发射信号并向观测目标发射；
S3、在雷达发射信号发出后，接收对应的回波信号；
S4、对接收到的回波信号，进行模拟信号的优化处理，并进行模数转换，得到ADC数据；
S5、对ADC数据进行直流分量的去除，得到第一输出数据；
S6、对第一输出数据进行距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；
S7、在距离频谱数据中，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号；
S8、对多帧复信号提取相位并进行解缠绕处理，得到无缠绕的差分相位数据；
S9、根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值。
2.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达形变测量方法，其特征是：雷达发波参数数据包括波形起始频率、调频斜率、chirp时长、ADC采样点数、ADC采样频率。
3.根据权利要求2所述的一种毫米波雷达形变测量方法，其特征是：所述雷达发射信号为线性调频连续波信号。
4.根据权利要求3所述的一种毫米波雷达形变测量方法，其特征是：S4中对接收到的回波信号进行模拟信号的优化处理步骤为：
对回波信号进行低噪声放大；
对经过低噪声放大的回波信号进行混频处理，得到去斜后的回波信号；
对去斜后的回波信号进行高频滤除；
对高频滤除后的回波信号进行模数转换得到ADC数据。
5.根据权利要求4所述的一种毫米波雷达形变测量方法，其特征是：S5-S9的过程如下：
ADC数据中时刻雷达接收到距离R处的目标回波信号表达式为：
；
其中，为信号幅度，/>表示矩形窗函数，/>为快时间，/>，表示第/>个chirp信号，/>为观测目标期间发射的chirp总数，/>为发波周期，/>为chirp时长，/>表示指数函数，/>为虚数符号，/>为接收中频信号的频率，/>为chirp信号调频率，/>为光速，/>，/>为工作波长，/>为载波频率；
S5中，对ADC数据进行直流分量的去除，得到第一输出数据的过程为：对各帧ADC数据，计算均值，并用ADC数据减去均值，得到第一输出数据；
S6中，对第一输出数据进行距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；
做距离傅里叶变换后的信号变成：
，
其中，，/>为距离门索引号,/>为距离FFT点数,/>表示ADC信号复采样频率，/>表示采样函数；
S7中，在S6得到的距离频谱数据上，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号的过程为：在各帧信号的距离频谱数据上，找出目标峰值所在的距离门索引，相应的距离频率为/>；提取目标所在距离门的多帧复信号，按照峰值距离门索引/>将各帧chirp信号的距离频谱数据峰值处的复数信号全部取出，设为/>，对应第/>个距离门索引处的目标峰值在不同帧时刻的复信号，其中/>表示各帧时刻；
S8中，对S7得到的多帧复信号提取相位，提取S7中信号的相位，对目标峰值所在距离门在不同帧时刻的复信号/>计算相角：/>，其中，为取相角函数，即/>，/>、/>分别表示取复数的实部、虚部，/>为反正切函数；
对提取的相位信号进行解缠绕，得到解缠绕后的相位/>；
先计算相位的差分，令，
，
初始化相位模糊解向量；
当时，则令相位模糊解向量/>；当时，则令相位模糊解向量/>；
将缠绕的相位加上相位模糊解向量得到解缠绕后的相位/>，即
，
再对解缠绕后的相位减去自身均值：，其中，/>表示取均值函数；得到无缠绕的差分相位数据；
S9中根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值的过程为：
距离FFT的峰值相位近似为：，
当目标所在距离发生微变，成了，并且未超出一个距离门，其距离傅里叶变换后的峰值位置不变，相位变成了/>；
峰值相位差对应于目标距离的微变量，即，/>；
将S9中解得的无缠绕差分相位作为/>代入上式中，计算出某帧时刻的形变量值。
6.一种毫米波雷达形变测量系统，其特征是：包括：前端模块、数据处理与交互模块；
所述前端模块包括：合成器、发射天线阵列、接收天线阵列、回波信号处理模块、模数转换器；
所述合成器，用于接收数据处理与交互模块下发的雷达发波参数数据，根据雷达发波参数数据，生成雷达发射信号；
所述发射天线阵列，用于向观测目标发射雷达发射信号；
所述接收天线阵列，用于接收从观测目标上返回的回波信号；
所述回波信号处理模块，用于对接收到的回波信号，进行模拟信号的优化处理；
所述模数转换器，用于将优化处理后的模拟信号转换成数字信号，得到ADC数据；
数据处理与交互模块，包括人机交互模块和数据处理模块；
所述人机交互模块，用于根据探测场景，向前端模块下发雷达发波参数数据以及接收并显示雷达数据处理结果；
所述数据处理模块，用于对ADC数据进行直流分量的去除，得到第一输出数据；
用于对第一输出数据进行距离傅里叶变换，将中频信号变换到频域，在频域将不同距离的目标区分离，得到对应的距离频谱数据；
用于在距离频谱数据中，通过峰值搜索找到目标所在距离门索引，并提取目标所在距离门的多帧复信号；
用于对多帧复信号提取相位并进行解缠绕处理，得到无缠绕的差分相位数据；
用于根据无缠绕的差分相位数据计算观测目标的形变量值。
7.根据权利要求6所述的一种毫米波雷达形变测量系统，其特征是：所述前端模块还包括功率放大器、混频器、低噪声放大器、中频低通滤波器、信号处理存储模块；
功率放大器，用于对合成器生成的雷达发射信号进行放大；
低噪声放大器，用于对回波信号进行低噪声放大；
混频器，用于对接收的回波信号进行混频处理，得到去斜后的回波信号；
中频低通滤波器，用于去斜后的回波信号进行高频滤除；
信号处理存储模块，用于存储ADC数据。
8.一种毫米波雷达形变测量系统的测量真值标定方法，其特征是：包括如下步骤：
将毫米波雷达正对标定工件，所述标定工件摆放在匀速水平转动的转台上，所述标定工件表面设置有若干凹槽；
选取标定工件作为观测目标，执行权利要求1-5中所述的方法，得出标定工件的形变量值；
将得出的形变量值与标定工件凹槽的真值进行对比，得出毫米波雷达微形变测量系统的测量精度。
9.根据权利要求8所述的一种毫米波雷达形变测量系统的测量真值标定方法，其特征是：所述标定工件为圆柱形，所述标定工件对应于圆柱形的侧面设置有两个贯穿圆柱形上底面和下底面的凹槽，两个所述凹槽的宽度相同，两个所述凹槽的深度不同，两个所述凹槽在所述圆柱形侧面的角度差为180°。
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