雷达装置及其信号处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了雷达装置及其信号处理方法。本雷达装置以取样频率50%的频率为中心，对转换为数字的信号重复频率区域进行镜像处理，然后进行配对(pairing)处理，检测出目标物的距离信息及速度信息，把通过一个采样率(samplingrate)获取的数据与多种chirp调频连续波(FMCW)算法相融合，形成具有高分辨率的雷达，通过对距离分辨率进行适配变化，最大程度地体现出所要求的特征。

【技术实现步骤摘要】
雷达装置及其信号处理方法
本专利技术涉及雷达装置及其信号处理方法，具体指的是检测目标位置信息和速度信息的雷达装置及其信号处理方法。
技术介绍
近来，在汽车的前方、后方和侧面都装有雷达，用来提供与其它车辆之间的距离信息，具有进一步确保司机安全的功能。一般情况下，车载雷达系统能够感知位于相应车辆前方的物体并预告与前方物体发生冲突的可能性，从而预防车辆发生事故。车载雷达系统接收到经物体反射的反射信号后，将接收到的反射信号由模拟信号转换为数字信号。这里想要把模拟信号转换为数字信号，就必须采用高于奈奎斯特频率的采样率进行数字化处理。如果取样频率低于奈奎斯特频率，就会出现基于奈奎斯特频率的混淆现象。在原有技术中采用了几个低于奈奎斯特频率的取样频率，提出在高于奈奎斯特频率时，把基于各取样频率发生变化的混叠频率与各取样频率相联系，找出实际频率的概念。但在原有方式中，变更取样频率会产生格外的时钟设置（clocksettling）时间，这会对系统的安全性产生影响。另外，因为需要变更取样频率，在各个期间取得的样本中获取FFT，这就需要更多流程上的负荷及时间。此外，在特定环境下，并不易于进行适配特性的变更。另外，如果增加带宽提高分辨率，为获取相应带宽对应的所有信号，就需要配备高性能的ADC装置，这将成为一个问题。因此我们需要找到即使使用低于所需取样速率的取样速率也能保证高分辨率的方案。
技术实现思路
技术课题本专利技术以解决所述问题为目的，即本专利技术提供了以取样频率50%的频率为中心，对转换为数字的信号重复频率区域进行镜像处理，然后进行配对处理，检测所述目标物的距离信息及速度信息的雷达装置及其信号处理方法。技术方案为完成所述目标，本专利技术实施例之一的雷达装置包括：发射调频连续波（FMCW、FrequencyModulatedContinuousWave）信号，当发射的调频连续波（FMCW）信号在某特定目标物被反射产生反射信号时，接收该反射信号的RF模块；为防止所述RF模块输出的信号产生重复频率，进行过滤的AAF（抗混叠滤波器AntiAliasingFilter）；把从AAF（抗混叠滤波器）处接收的模拟信号转换为数字信号的AD转换器；以取样频率50%的频率为中心，对转换为数字的信号重复频率区域进行镜像处理，然后进行配对处理，检测目标物的距离信息及速度信息的控制单元。另外，所述控制单元通过所述AAF（抗混叠滤波器）的截止频率及所述AD转换器的取样频率计算出相互重复的频率区域即所述重复频率区域。另外，所述控制单元分别对N个（N为大于2的自然数）FMCM信号进行镜像处理，然后对经过镜像处理的所述N个信号进行配对处理，从而检测出所述目标物的距离信息及速度信息。另外，所述控制单元通过对比经配对处理的第1信号和第2信号，过滤虚假信号。此外，本专利技术实施例之一的检测雷达装置的目标信息相关信号处理方法包括：发射调频连续波（FMCW）信号，当发射的调频连续波（FMCW）信号在某特定目标物被反射产生反射信号时，接收该反射信号的阶段；为防止所述RF模块输出的信号产生重复频率，通过AAF（抗混叠滤波器）进行过滤的阶段；把从AAF（抗混叠滤波器）处接收的模拟信号转换为数字信号的阶段；以重复频率区域中取样频率50%的频率为中心，对转换为数字的信号进行镜像处理的阶段；通过对所述经镜像处理的信号进行配对处理，检测目标物的距离信息及速度信息的阶段。另外，包括通过所述AAF（抗混叠滤波器）的截止频率及AD转换器的取样频率计算出相互重复的频率区域即所述重复频率区域的阶段。另外，所述镜像处理阶段分别对N个（N为大于2的自然数）FMCM信号进行镜像处理；所述检测阶段，对所述经过镜像处理的N个信号进行配对处理，从而检测出所述目标物的距离信息及速度信息。另外，包括对比经配对处理的第1信号和第2信号，过滤虚假信号的阶段。有益效果本专利技术的多个实施例可以提供雷达装置及其信号处理方法，即本专利技术以取样频率50%的频率为中心，对转换为数字的信号重复频率区域进行镜像处理，然后进行配对处理，检测出目标物的距离信息及速度信息，把通过采样率获取的一个数据与多种chirp调频连续波（FMCW）算法相融合，形成具有高分辨率的雷达，通过对距离分辨率进行适配变化，最大程度地体现出所要求的特征。附图说明图1是图示本专利技术实施例之一的雷达装置结构的方框图；图2是说明本专利技术实施例之一的雷达装置信号处理方法的流程图；图3是图示本专利技术实施例之一的重复频率区域的示意图；图4是图示本专利技术实施例之一的处于重复频率区域镜像处理状态的信号示意图；图5是图示本专利技术实施例之一的3个调频连续波（FMCW）信号示意图；图6是图示本专利技术实施例之一的3个调频连续波（FMCW）信号进行RV配对及过滤处理的示意图。附图标记说明100:雷达装置;110:RF模块;120:AAF（抗混叠滤波器）;130:AD转换器;140:控制单元。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。图1是图示本专利技术实施例之一的雷达装置100结构的方框图。雷达装置100安装在车辆上，用于感知位于车辆前方的物体，预告与相应物体发生冲突的可能性，进而预防车辆发生事故。调频连续波（FMCW、FrequencyModulatedContinuousWave）调频连续波雷达的距离分辨率与c/2B成反比。这里c指的是光速，B指的是调频带宽。也就是说，如果增加B的数值，距离分辨率与其成反比相应增加，结果就将获得更高的距离准确度及分辨力。增加调频频率时，基带的信号宽带与之成正比增加，为进行雷达信号的处理，所需采样率也相应增加。如图1所示，雷达装置100包括RF模块110，AAF（AntiAliasingFilter:（抗混叠滤波器））120，AD转换器130和控制单元140。RF模块110通过发送天线111发射调频连续波（FMCW、FrequencyModulatedContinuousWave）信号，发射的调频连续波（FMCW）信号被特定目标物反射，反射信号重新被RF模块接收。具体来说，RF模块110包括向外部发射调频连续波（FMCW）信号的发射天线111，接收特定物体反射的反射信号的接收天线113，生成调频连续波（FMCW）信号的信号发生器115及混合调频连续波（FMCW）信号与接收到的反射信号的混合器117。AAF（抗混叠滤波器）120对RF模块110输出的信号进行过滤，防止输出信号的频率重复。转换器130把来自AAF（抗混叠滤波器）120的模拟信号转换为数字信号。另外，AD转换器130把转换为数字信号的反射信号输出到控制单元140。控制单元140控制雷达装置100的所有动作并进行信号处理。控制单元140在雷达信号的频率带宽大于AD转换器130的奈奎斯特频率的1/2时，以取样频率一半的频率为中心，对数字信号的重复频率区域进行镜像处理，然后使用调频连续波（FMCW）配对算法进行信号处理，检测目标物的距离信息及速度信息。下面我们参考图2，对用于检测雷达装置100目标信息的信号处理方法进行详细说明。图2是说明本专利技术实施例之一的雷达装置信号处理方法的流程图。首先，雷达装置100的控制单元140计算出（步骤S210）重复频率区域，具体来说，控制单元140首先通过AAF（抗混叠滤波器）1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达装置，其特征在于，其包括：发射调频连续波信号，当发射的FMCW信号在某特定目标物被反射产生反射信号时，接收该反射信号的RF模块；为防止所述RF模块输出的信号产生重复频率，进行过滤的抗混叠滤波器；把从抗混叠滤波器处接收的模拟信号转换为数字信号的AD转换器；及以取样频率50%的频率为中心，对转换为数字的信号重复频率区域进行镜像处理，然后进行配对处理，检测目标物的距离信息及速度信息的控制单元。

【技术特征摘要】
2012.12.26 KR 10-2012-01537691.一种雷达装置，其特征在于，其包括：发射调频连续波信号，当发射的FMCW信号在某特定目标物被反射产生反射信号时，接收该反射信号的RF模块；为防止所述RF模块输出的信号产生重复频率，进行过滤的抗混叠滤波器；把从抗混叠滤波器处接收的模拟信号转换为数字信号的AD转换器；及以取样频率50％的频率为中心，对转换为数字的信号重复频率区域进行镜像处理，然后使用调频连续波配对算法进行信号处理，检测目标物的距离信息及速度信息的控制单元。2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述控制单元：通过所述抗混叠滤波器的截止频率及所述AD转换器的取样频率算出相互重复的频率区域即所述重复频率区域。3.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述控制单元：分别对N个FMCM信号进行镜像处理，然后对经过镜像处理的所述N个信号进行配对处理，从而检测出所述目标物的距离信息及速度信息，其中N为大于2的自然数。4.根据权利要求3所述的雷达装置，其特征在于，所述控制单元：具有对比经配对处理的第1信号和第2信...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴昞权，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR