一种车辆周围多目标检测方法、处理器及毫米波雷达系统技术方案

本发明专利技术公开一种车辆周围多目标检测方法、处理器及毫米波雷达系统，方法包括：生成三角波信号，基于三角波信号调制毫米波雷达前端射频电路的发射信号，得到三角波发射信号，以使毫米波雷达前端射频电路通过发射天线发射三角波发射信号；获取信号采集器生成的多通道回波采样信号；对各通道回波采样信号的上升沿和下降沿分别进行频谱分析，得到上升沿和下降沿对应的频谱幅度；对上升沿和下降沿对应的频谱幅度进行恒虚警检测，得到上升沿和下降沿对应的一个或多个目标；对上升沿和下降沿对应的一个或多个目标进行配对，确定配对成功的目标为车辆周围的目标；对配对成功的目标进行距离、速度和角度的测量。本发明专利技术可有效检测车辆周围多目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆安全
，具体涉及一种车辆周围多目标检测方法、处理器及毫米波雷达系统。
技术介绍
随着车辆的普及度越来越高，每年的行车事故数量急剧上升，车辆的安全性越来越受到大众的关注。车辆主动安全系统近年来得到迅猛的发展。目前市面上的车辆主动安全系统采用的传感器主要为摄像头、超声波雷达或微波雷达，车辆主动安全系统的基本原理是在车辆行驶过程中，通过传感器传回的信息进行车辆周围目标检测，以确定车辆周围是否有其他车辆靠近或本车辆是否正行驶于危险区域。现有技术存在的问题是：摄像头严重依赖外界光条件，在夜间等光线不好的环境中使用效果较差；超声波雷达的作用距离只有车辆周围两米左右的区域，无法有效检测车辆周围更大范围的区域。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车辆周围多目标检测方法、处理器及毫米波雷达系统。为此目的，第一方面，本专利技术提出一种车辆周围多目标检测方法，包括：在开始车辆周围多目标检测后，生成三角波信号，基于所述三角波信号调制毫米波雷达前端射频电路的发射信号，得到三角波发射信号，以使所述毫米波雷达前端射频电路通过发射天线发射所述三角波发射信号；获取信号采集器生成的多通道回波采样信号；所述多通道回波采样信号由所述信号采集器对多通道回波信号进行采样得到；所述多通道回波信号由所述信号采集器通过多通道接收天线接收；所述回波信号为车辆周围多目标反射所述三角波发射信号形成的回波信号；对获取的各通道回波采样信号的上升沿和下降沿分别进行频谱分析，得到各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的频谱幅度；对所述各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的频谱幅度进行恒虚警CFAR检测，得到各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标；对各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标进行配对，确定配对成功的目标为车辆周围的目标；对配对成功的目标进行距离、速度和角度的测量，实现车辆周围多目标检测。可选的，所述对获取的各通道回波采样信号的上升沿和下降沿分别进行频谱分析，得到各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的频谱幅度，包括:分别将各通道回波采样信号的I信号和Q信号的前半周期信号I_up和Q_up组成三角波上升沿回波的复数据Comp_up，Comp_up＝I_up+jQ_up，并对Comp_up进行NFFT点快速傅里叶变换FFT处理，获得三角波上升沿回波的频谱幅度Abs_up；分别将各通道回波采样信号的I信号和Q信号的后半周期信号I_down和Q_down组成三角波下降沿回波的复数据Comp_down，Comp_down＝I_down+jQ_down，并对Comp_down进行NFFT点FFT处理，获得三角波下降沿回波的频谱幅度Abs_down。可选的，所述对各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标进行配对，确定配对成功的目标为车辆周围的目标，包括：对各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标进行配对，若上升沿对应的目标与下降沿对应的目标满足配对条件，则配对成功；所述配对条件为：|Am_upk-An_downk|/NFFT≤G_A其中，Am_upk为第k个通道的回波采样信号的上升沿对应的第m个目标的幅度；其中，k＝1,2,…,K；m＝1,2,…,Mk；K为通道个数，Mk为第k个通道的回波采样信号的上升沿对应的目标个数；An_downk为第k个通道的回波采样信号的下降沿对应的第n个目标的幅度；n＝1,2,…,Nk；Nk为第k个通道的回波采样信号的下降沿对应的目标个数；NFFT为快速傅里叶变换FFT的处理点数；G_A为预设的配对门限。可选的，所述对配对成功的目标进行距离、速度和角度的测量，包括：通过距离计算式，计算配对成功的目标的距离；所述距离计算式为： R k = cTf s 8 BN F F T ( P _ up k + P _ down k ) ]]>其中，Rk为第k个通道中配对成功的目标的距离，B为三角波发射信号的带宽，fs为采样频率，P_upk为第k个通道中配对成功的目标在回波采样信号的上升沿中的位置，P_downk为第k个通道中配对成功的目标在回波采样信号的下降沿中的位置，c为光速，T为三角波发射信号的周期；通过速度计算式，计算配对成功的目标的速度；所述速度计算式为： V k = cf s 4 f 0 N F F T ( P _ up k - P _ down k ) ]]>其中，Vk为第k个通道中配对成功的目标的速度，f0为三角波发射信号的中心频率；通过角度计算式，计算配对成功的目标的角度；所述角度计算式为：其中，为第k个通道中配对成功的目标的角度，λ为发射信号的波长，dkq为第k个通道与基准通道q之间的基线距离；其中，Δφk_up＝Ph_upk(P_upk)-Ph_upq(P_upk)；Δφk_down＝Ph_downk(P_upk)-Ph_downq(P_downk)；其中，Ph_upk(P_upk)为第k个通道中配对成功的目标在回波采样信号的上升沿中的相位，Ph_upq(P_upk)为第k个通道中配对成功的目标在基准通道q的回波采样信号的上升沿中的相位，Ph_downk(P_upk)为第k个通道中配对成功的目标在回波采样信号的下降沿中的相位，Ph_downq(P_downk)为第k个通道中配对成功的目标在基准通道q的回波采样信号的下降沿中的相位。第二方面，本专利技术还提出一种处理器，包括：信号产生模块，用于在开始车辆周围多目标检测后，生成三角波信号，基于所述三角波信号调制毫米波雷达前端射频电路的发射信号，得到三角波发射信号，以使所述毫米波雷达前端射频电路通过发射天线发射所述三角波发射信号；信号获取模块，用于获取信号采集器生成的多通道回波采样信号；所述多通道回波采样信号由所述信号采集器对多通道回波信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆周围多目标检测方法，其特征在于，包括：在开始车辆周围多目标检测后，生成三角波信号，基于所述三角波信号调制毫米波雷达前端射频电路的发射信号，得到三角波发射信号，以使所述毫米波雷达前端射频电路通过发射天线发射所述三角波发射信号；获取信号采集器生成的多通道回波采样信号；所述多通道回波采样信号由所述信号采集器对多通道回波信号进行采样得到；所述多通道回波信号由所述信号采集器通过多通道接收天线接收；所述回波信号为车辆周围多目标反射所述三角波发射信号形成的回波信号；对获取的各通道回波采样信号的上升沿和下降沿分别进行频谱分析，得到各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的频谱幅度；对所述各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的频谱幅度进行恒虚警CFAR检测，得到各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标；对各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标进行配对，确定配对成功的目标为车辆周围的目标；对配对成功的目标进行距离、速度和角度的测量，实现车辆周围多目标检测。

【技术特征摘要】
1.一种车辆周围多目标检测方法，其特征在于，包括：在开始车辆周围多目标检测后，生成三角波信号，基于所述三角波信号调制毫米波雷达前端射频电路的发射信号，得到三角波发射信号，以使所述毫米波雷达前端射频电路通过发射天线发射所述三角波发射信号；获取信号采集器生成的多通道回波采样信号；所述多通道回波采样信号由所述信号采集器对多通道回波信号进行采样得到；所述多通道回波信号由所述信号采集器通过多通道接收天线接收；所述回波信号为车辆周围多目标反射所述三角波发射信号形成的回波信号；对获取的各通道回波采样信号的上升沿和下降沿分别进行频谱分析，得到各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的频谱幅度；对所述各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的频谱幅度进行恒虚警CFAR检测，得到各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标；对各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标进行配对，确定配对成功的目标为车辆周围的目标；对配对成功的目标进行距离、速度和角度的测量，实现车辆周围多目标检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获取的各通道回波采样信号的上升沿和下降沿分别进行频谱分析，得到各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的频谱幅度，包括:分别将各通道回波采样信号的I信号和Q信号的前半周期信号I_up和Q_up组成三角波上升沿回波的复数据Comp_up，Comp_up＝I_up+jQ_up，并对Comp_up进行NFFT点快速傅里叶变换FFT处理，获得三角波上升沿回波的频谱幅度Abs_up；分别将各通道回波采样信号的I信号和Q信号的后半周期信号I_down和Q_down组成三角波下降沿回波的复数据Comp_down，Comp_down＝I_down+jQ_down，并对Comp_down进行NFFT点FFT处理，获得三角波下降沿回波的频谱幅度Abs_down。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标进行配对，确定配对成功的目标为车辆周围的目标，包括：对各通道回波采样信号的上升沿和下降沿对应的一个或多个目标进行配对，若上升沿对应的目标与下降沿对应的目标满足配对条件，则配对成功；所述配对条件为：|Am_upk-An_downk|/NFFT≤G_A其中，Am_upk为第k个通道的回波采样信号的上升沿对应的第m个目标的幅度；其中，k＝1,2,…,K；m＝1,2,…,Mk；K为通道个数，Mk为第k个通道的回波采样信号的上升沿对应的目标个数；An_downk为第k个通道的回波采样信号的下降沿对应的第n个目标的幅度；n＝1,2,…,Nk；Nk为第k个通道的回波采样信号的下降沿对应的目标个数；NFFT为快速傅里叶变换FFT的处理点数；G_A为预设的配对门限。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对配对成功的目标进行距离、速度和角度的测量，包括：通过距离计算式，计算配对成功的目标的距离；所述距离计算式为： R k = cTf s 8 BN F F T ( P _ up k + P _ down k ) ]]>其中，Rk为第k个通道中配对成功的目标的距离，B为三角波发射信号的带宽，fs为采样频率，P_upk为第k个通道中配对成功的目标在回波采样信号的上升沿中的位置，P_downk为第k个通道中配对成功的目标在回波采样信号的下降沿中的位置，c为光速，T为三角波发射信号的周期；通过速度计算式，计算配对成功的目标的速度；所述速度计算式为： V k = cf s 4 f 0 N F F T ( P _ up k - P _ down k ) ]]>其中，Vk为第k个通道中配对成功的目标的速度，f0为三角波发射信号的中心频率；通过角度计算式，计算配对成功的目标的角度；所述角度计算式为：其中，为第k个通道中配对成功的目标的角度，λ为发射信号的波长，dkq为第k个通道与基准通道q之间的基线距离；其中，Δφk_up＝Ph_upk(P_upk)-Ph_upq(P_upk)；Δφk_down＝Ph_downk(P_upk)-Ph_downq(P_downk)；其中，Ph_upk(P_upk)为第k个通道中配对成功的目标在回波采样信号的上升沿中的相位，Ph_upq(P_upk)为第k个通道中配对成功的目标在基准通道q的回波采样信号的上升沿中的相位，Ph_downk(P_upk)为第k个通道中配对成功的目标在回波采样信号的下降沿中的相位，Ph_downq(P_downk)为第k个通道中配对成功的目标在基准通道q的回波采样信号的下降沿中的相位。5.一种处理器，其特征在于，包括：信号产生模块，用于在开始车辆周围多目标检测后...

【专利技术属性】
技术研发人员：方姝阳，
申请(专利权)人：深圳市雷博泰克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44