多目标检测的组合波形汽车变道辅助系统的信号处理装置制造方法及图纸

多目标检测的组合波形汽车变道辅助系统的信号处理装置，属于信号处理领域，用于解决现有汽车变道辅助系统，很难实现对多目标的解算的问题，技术要点是：所述波形包括第一段恒频波CW1、第二段锯齿波FMCW1、第三段恒频波CW2、第四段锯齿波FMCW2。效果是：由于采用四段波形，可以实现多目标检测功能，并且可以检测出真实目标，去除虚假目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信号处理领域，尤其涉及一种组合波形汽车变道辅助系统的信号处理装置。
技术介绍
随着现代社会的进步，汽车的使用量以及使用率呈现出快速的增长，但是伴随着汽车引发的问题也越来越多，甚至越来越严重，例如，汽车对于能源的消耗、环境危害，以及交通安全等。其中交通安全问题，越来越引起人们的广泛关注，相应的汽车防撞功能，汽车变道辅助功能，自动泊车功能，自动巡航功能等被更过的应用到了汽车上。汽车变道辅助系统，是为驾驶员在进行变更道路时提供有效地依据，可以有效地降低由于汽车变道而发生的交通事故问题。随着传感器技术的不断的发展，毫米波雷达传感器，由于其体较小、质量轻。可以在相对恶劣的雨雪天气使用的优点，被越来越多的应用于汽车中。同时线性调频连续波(LFMCW)雷达具有很高的速度分辨率与距离分辨率，因此线性调频连续波被更多的应用到毫米波雷达系统中。但是，线性调频连续波雷达在进行运动目标检测时，如果只采用单一的波形设计，比如单独的恒频波，三角波、锯齿波等波形，很难实现对多目标的解算问题。
技术实现思路
为了更好的解决现有的车变道辅助系统对多目标的解算的问题，本专利技术提供了一种多目标检测的组合波形汽车变道辅助系统的信号处理装置，以实现对多目标解算。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种多目标检测的组合波形汽车变道辅助系统的信号处理装置，所述波形包括第一段恒频波CW1、第二段锯齿波FMCW1、第三段恒频波CW2、第四段锯齿波FMCW2，该装置包括：FFT计算模块.对各段波形，A/D采集到的IQ数据，进行FFT计算；门限检测模块，将各段波形FFT变换后的复数模值做门限检测，输出过门限点位置。多普勒频率值计算模块，计算得到恒频段的多普勒频率值；差频频率值计算模块，计算得到锯齿波段的差频频率值。有益效果：由于采用四段波形，可以实现多目标检测功能，并且可以检测出真实目标，去除虚假目标。附图说明图1恒频波CW与锯齿波FMCW在一个扫频周期范围内的频率变化图；图2单目标的(R,V)空间图；图3多目标的(R,V)空间图；图4基于组和波形的汽车变道辅助系统信号处理流程图。具体实施方式实施例1:一种多目标检测的组合波形汽车变道辅助系统的信号处理装置，所述波形包括第一段恒频波CW1、第二段锯齿波FMCW1、第三段恒频波CW2、第四段锯齿波FMCW2，其中，第一段恒频波CW1和第三段恒频波CW2为恒频段，第二段锯齿波FMCW1和第四段锯齿波FMCW2为锯齿波段，该装置包括：FFT计算模块、门限检测模块、多普勒频率值计算模块、差频频率值计算模块。FFT计算模块，对各段波形，A/D采集到的IQ数据，进行FFT计算；作为技术方案的优选，FFT计算模块对通道1中的第一段恒频波CW1、第二段锯齿波FMCW1、第三段CW2和第四段锯齿波FMCW2，A/D采集到的IQ数据，选取各段线性度高的256点数据，分别进行256点FFT，对通道2中的第一段恒频波CW1和第二段锯齿波FMCW1，A/D采集到的IQ数据，选取各段线性度高的256点数据，分别进行256点FFT。其中，线性度高应该用指线性度好来表示会更好，线性度好意思就是采集的数据存在一定的线性关系，线性度不好，就是该段的数据没有呈现出一定的线性关系，表现出的是非线性关系等特点。为了更准确的分析数据，所以在采集到的数据中只选取呈现出线性关系的部分做FFT分析。门限检测模块，将各段波形FFT变换后的复数模值做门限检测，输出过门限点位置。作为技术方案的优选，其检测方法是：设通道1中，第一段恒频波CW1，有n1点过门限，则对应的第一段恒频波过门限点的位置矩阵ACW1＝[a1,a2,…an1]，第二段锯齿波FMCW1，有n2点过门限，则对应的第二段锯齿波FMCW1过门限点的位置矩阵为BFMCW1＝[b1,b2,…bn2]，第三段恒频波CW2，有n3点过门限，则对应的第三段恒频波CW2过门限点的位置矩阵为CCW2＝[c1,c2,…cn3]，第四段锯齿波FMCW2，有n4点过门限，则对应的第四段锯齿波FMCW2过门限点的位置矩阵为DFMCW2＝[d1,d2,…dn4]，设通道2中，第一段恒频波CW1，有n5点过门限，则对应的第一段恒频波CW1过门限点的位置矩阵为ECW1＝[e1,e2,…en5]，第二段锯齿波FMCW1，有n6点过门限，则对应的第二段锯齿波FMCW1过门限点的位置矩阵为GFMCW1＝[g1,g2,…gn6]。若过门限的位置点等于1，则认为其是直流分量，不作为目标判定，直接剔除该位置点。多普勒频率值计算模块，计算得到恒频段的多普勒频率值；优选的，计算得到横频段的多普勒频率值的方法是：通道1中，第一段恒频波CW过门限点的位置矩阵ACW1＝[a1,a2,…an1]，根据如下规则计算对应点上的多普勒频率值，得到多普勒频率矩阵为FACW1＝[fda1,fda2,…fdan1]；对于通道1中，第三段恒频波CW2过门限点的位置矩阵CCW2＝[c1,c2,…cn3]，根据如下规则计算对应点上的多普勒频率值，得到多普勒频率矩阵为FCCW1＝[fdc1,fdc2,…fdcn3]；该规则为，若点数为1≤xi≤128(1≤i≤n)，判断目标靠近，其对应点上的多普勒频率(1≤i≤n)；若点数为128＜xi≤256(1≤i≤n)，判断目标远离，其对应点上的多普勒频率(1＜i≤n)。差频频率值计算模块，计算得到锯齿波段的差频频率值。优选的，计算得到锯齿波段的差频频率值的方法是：通道1中，第二段锯齿波FMCW1过门限点的位置矩阵BFMCW1＝[b1,b2,…bn2]，根据如下规则计算对应点上的差频频率矩阵FBFMCW1＝[fob1,fob2,…fobn2]，对于通道1中，第四段锯齿波FMCW2过门限点的位置矩阵DFMCW2＝[d1,d2,…dn4]，根据如下规则计算对应点上的差频频率矩阵FDFMCW1＝[fod1,fod2,…fodn4]；该规则为，即若点数为1≤yj≤128(1≤j≤n)，其对应点上的差频频率值(1≤j≤n)；若点数为128＜yj≤256(1≤j≤n)，其对应点上的差频频率值foj=-(256-(yj-1))*fs256]]>(1＜j≤n)。本实施例是记载了一种中心频率在24GHz或77GHz，且基于恒频波调制的CW信号以及锯齿波调制的FMCW信号组合而成的波形(作为上述波形的优选形式)，根据该调制波形实现一种汽车变道辅助系统的信号处理装置。由该装置设计的汽车变道辅助系统可以实现对汽车行驶后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多目标检测的组合波形汽车变道辅助系统的信号处理装置，其特征在于：所述波形包括第一段恒频波CW1、第二段锯齿波FMCW1、第三段恒频波CW2、第四段锯齿波FMCW2，该装置包括：FFT计算模块，对各段波形，A/D采集到的IQ数据，进行FFT计算；门限检测模块，将各段波形FFT变换后的复数模值做门限检测，输出过门限点位置；多普勒频率值计算模块，计算得到恒频段的多普勒频率值；差频频率值计算模块，计算得到锯齿波段的差频频率值。

【技术特征摘要】
1.一种多目标检测的组合波形汽车变道辅助系统的信号处理装置，其特征在于：所述
波形包括第一段恒频波CW1、第二段锯齿波FMCW1、第三段恒频波CW2、第四段锯齿波FMCW2，
该装置包括：
FFT计算模块，对各段波形，A/D采集到的IQ数据，进行FFT计算；
门限检测模块，将各段波形FFT变换后的复数模值做门限检测，输出过门限点位置；
多普勒频率值计算模块，计算得到恒频段的多普勒频率值；
差频频率值计算模块，计算得到锯齿波段的差频频率值。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
相对速度值计算模块，根据得到的多普勒频率值，计算相对速度矩阵；
相对距离值计算模块，根据计算得到的多普勒频率矩阵与差频频率矩阵，计算得到相
对距离矩阵；
方向角计算模块，进行多目标的方位角的计算。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：查找真实距离模块，查找多目标的真
实距离。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：速度值匹配模块，进行多目标的真实
距离值与其对应的速度值的匹配和/或方位角匹配模块，根据多目标的真实距离值，进行多
目标方位角的匹配。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，计算得到横频段的多普勒频率值的方法是：
通道1中，第一段恒频波CW过门限点的位置矩阵ACW1＝[a1,a2,…an1]，根据如下规则计算对
应点上的多普勒频率值，得到多普勒频率矩阵为FACW1＝[fda1,fda2,…fdan1]；对于通道1中，
第三段恒频波CW2过门限点的位置矩阵CCW2＝[c1,c2,…cn3]，根据如下规则计算对应点上的
多普勒频率值，得到多普勒频率矩阵为FCCW1＝[fdc1,fdc2,…fdcn3]；
该规则为，若点数为1≤xi≤128(1≤i≤n)，判断目标靠近，其对应点上的多普勒频率
(1≤i≤n)；若点数为128＜xi≤256(1≤i≤n)，判断目标远离，其对应点上的
多普勒频率(1＜i≤n)。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，计算得到锯齿波段的差频频率值的方法是：
通道1中，第二段锯齿波FMCW1过门限点的位置矩阵BFMCW1＝[b1,b2,…bn2]，根据如下规则计
算对应点上的差频频率矩阵FBFMCW1＝[fob1,fob2,…fobn2]，对于通道1中，第四段锯齿波
FMCW2过门限点的位置矩阵DFMCW2＝[d1,d2,…dn4]，根据如下规则计算对应点上的差频频率
矩阵FDFMCW1＝[fod1,fod2,…fodn4]；
该规则为，即若点数为1≤yj≤128(1≤j≤n)，其对应点上的差频频率值(1
≤j≤n)；若点数为128＜yj≤256(1≤j≤n)，其对应点上的差频频率值foj=-(256-(yj-1))*fs256]]>(1＜j≤n)。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，计算得到相对距离矩阵的方法是：计算距离
公式为其中，T为每一段波形的作用时间，B为调频带宽，fd为多普勒频率
值，fo为差频频率值；
根据通道1中，第一段恒频波CW1得到的多普勒频率矩阵FACW1＝[fda1,fda2,…fdan1]和第
二段锯齿波FMCW1得到的差频频率矩阵FBFMCW1＝[fob1,fob2,…fobn2]，将多普勒频率矩阵中
所有元素和差频频率矩阵中的所有元素进行一一配对计算相对距离矩阵，计算得到相对距
离矩阵为其中raibj(1≤i≤n1,1≤j≤n2)，表示是由第一
段恒频波CW1得到的多普勒频率矩阵中第i个元素与第二段锯齿波FMCW1得到的差频频率矩
阵中第j个元素进行计算得到的距离值；对于第二段恒频波CW2得到的多普勒频率矩阵FCCW1＝[fdc1,fdc2,…fdcn3]和第四段锯齿波FMCW2得到的差频频率矩阵FDFMCW2＝[fod1,fod2,…
fodn4]，同样进行上述处理，最后得到相对距离矩阵为其中
rcicj(1≤i≤n3,1≤j≤n4)，表示是由第三段恒频波CW2得到的多普勒频率矩阵中第i个元
素与第四段锯齿波FMCW2得到的差频频率矩阵中第j个元素进行计算得到的距离值。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雨农，王鑫照，周秀田，史文虎，
申请(专利权)人：大连楼兰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21