一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法技术

本发明专利技术提供了一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法，包括如下步骤：(S1)根据雷达发射信号生成一组伪随机二相码，并对其中每个周期的相位进行二相编码；(S2)利用发射调制规则对雷达接收信号进行解调；(S3)将解调的结果进行二维FFT处理；(S4)根据二维FFT处理结果进行CFAR检测处理，从而实现对干扰信号的滤除。本发明专利技术解决了雷达间相互干扰时会引起目标误判的问题，提高了毫米波防撞雷达在复杂环境下的实用性与精准度。本发明专利技术占用系统资源少，方法灵活，且易于实现，还为以后系统升级以及扩展应用提供了支撑，具有很强的实用价值和推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法
本专利技术属于雷达信号处理
，具体地说，是涉及一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法。
技术介绍
汽车自动驾驶技术是21世纪汽车技术发展趋势，预计2030年将实现25％的道路车辆自动驾驶，自动驾驶技术由人工智能、视觉计算、雷达、监控装置、GPS等系统技术融合而成，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆，其中，最首要的就是主动安全防撞功能实现。在自动驾驶汽车技术演进过程中，最先产业化实现的就是汽车主动安全防撞预警与制动，当前各类辅助驾驶、无人驾驶解决方案中基本采用多传感器融合的解决方案，但无论哪种方案，毫米波防撞雷达都具有重要地位。目前最被业内认同的就是视频分辨和77GHz车载毫米波防撞雷达融合实现主动安全防碰撞功能，因为视频分辨功能受雨雾天气、眩光、夜间等低可视能见度影响不能实现全天候作业，故高精度、高性价比的毫米波雷达成为当前实现主动安全防撞的必须措施。当前市面上的雷达多种多样，按照雷达频率区分有短波雷达、超短波雷达、微波雷达、毫米波雷达等；按照功能分有制导雷达、预警雷达、搜索雷达、气象雷达等；按照安装平台区分有机载雷达、弹载雷达、星载雷达、车载雷达、舰载雷达等。所有的雷达，更多的关心雷达本身的抗干扰问题，不会去关心雷达干扰别人的问题，只有汽车防撞雷达会关心雷达对雷达的干扰问题，因为只有汽车防撞雷达是各型雷达中安装量最大，使用面最广，覆盖人群最多的雷达，最有可能相互干扰的雷达。随着77GHz毫米波汽车防撞雷达的大范围使用，随之而来就是雷达间相互干扰问题。如图2所示，当前主流雷达探测广角为30度-40度，探测距离160米-200米，在相对而行的车道上雷达将会出现互相干扰情形，雷达间相互干扰时会引起目标误判，导致车辆采取错误的刹车动作，如果问题解决不好将会对社会公共安全带来巨大的威胁，涉及到民生安全的问题，都不是小问题，必须予以重视。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法，解决了雷达之间相互干扰时会引起目标误判的问题。为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：本方案提供一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法，包括如下步骤：(S1)根据雷达发射信号生成一组伪随机二相码，并对其中每个周期的相位进行二相编码；(S2)利用发射调制规则对雷达接收信号进行解调；(S3)将解调的结果进行二维FFT处理；(S4)根据二维FFT处理结果进行CFAR检测处理，从而实现对干扰信号的滤除。进一步地，所述(S1)中对其中每个周期的相位进行二相编码，其具体为对其中每个Chirp周期进行0/π调制。再进一步地，所述(S2)中的发射调制规则，其具体为：设置调制相位为0的周期，其发射信号表示为：设置调制相位为π的周期，其发射信号表示为：其中，f0为射频频率，t为时间，B为射频调制带宽，T为调制周期。再进一步地，所述(S2)利用发射的调制规则进行解调，包括如下步骤：(a1)通过伪随机二相码对雷达发射信号进行调制后，得到与雷达接收机中的本振信号相位一致的雷达chirp回波信号以及相位不一致的干扰信号；(a2)将所述雷达chirp回波信号与雷达接收机中的本振信号进行相位一致的零中频变频；(a3)将所述干扰信号与雷达接收机中的本振信号进行相位不一致的零中频变频。再进一步地，所述(S3)中的二维FFT处理，包括如下步骤：(b1)将M个chirp周期中的每个chirp周期对应的中频信号进行N点AD采样，其中，M为chirp周期个数，N为回波信号点数；(b2)将N点的AD采样结果进行FFT处理，得到N点的一维FFT处理结果；(b3)根据得到的一维FFT处理结果对M个chirp周期进行FFT处理，以实现二维FFT处理。再进一步地，所述(S4)中的CFAR检测处理，包括如下步骤：(c1)根据二维FFT处理结果，在被检测单元周围设置2个参考单元；(c2)通过2个参考单元确定杂波及背景强度；(c3)设置与杂波及背景强度相关的自适应门限U0；(c4)将被检测单元与自适应门限U0进行幅值比较，并根据比较结果判断被检测单元是否为目标信号，若是则结束CFAR检测处理，从而实现对干扰信号的滤除，反之返回步骤(c1)。再进一步地，所述(c4)中的进行幅值比较的具体方法为：判断被检测单元是否大于自适应门限U0，若是则为目标信号，结束CFAR检测处理，从而实现对干扰信号的滤除，反之返回步骤(c1)。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术通过采用射频编码的方式进行抗干扰，解决了雷达间相互干扰时会引起目标误判的问题，提高了毫米波防撞雷达在复杂环境下的实用性及精准度，且占用系统资源少，易于实现，还可为以后系统升级和扩展应用提供支撑，具有很强的实用价值和推广价值；(2)本专利技术在解调时通过对相应周期的数据反相处理，在实现时不需要额外增加器件，也不会消耗额外的处理时间，对现有雷达的硬件架构和软件架构没有影响，不仅节约了成本及时间，而且计算量小；(3)本专利技术采用CFAR恒虚警门限检测，有效地降低了系统虚警，从而提高了系统的稳定性。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。图2为
技术介绍
中相向车道中雷达干扰示意图。图3为本专利技术实施例中脉冲周期示意图。图4为本专利技术实施例中发射接收回路示意图。图5为本专利技术实施例中二相码调制示意图。图6为本专利技术实施例中目标回波二维FFT处理结果图。图7为本专利技术实施例中目标回波多普勒结果图。图8为本专利技术实施例中干扰信号FFT处理结果图。图9为本专利技术实施例中干扰信号多普勒回波结果图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。实施例如图1所示，一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法，其实现包括如下步骤：(S1)根据雷达发射信号生成一组伪随机二相码，并对其中每个周期的相位进行二相编码，其中，对其中每个周期的相位进行二相编码，其具体为对其中每个Chirp周期进行0/π调制；(S2)利用发射调制规则对雷达接收信号进行解调，其具体步骤如下：(a1)通过伪随机二相码对雷达发射信号进行调制后，得到与雷达接收机中的本振信号相位一致的雷达chirp回波信号以及相位不一致的干扰信号；(a2)将所述雷达chirp回波信号与雷达接收机中的本振信号进行相位一致的零中频变频；(a3)将所述干扰信号与雷达接收机中的本振信号进行相位不一致的零中频变频，其中，所述发射调制规则为：设置调制相位为0的周期，其发射信号表示为：设置调制相位为π的周期，其发射信号表示为：其中，f0为射频频率，t为时间，B为射频调制带宽，T为调制周期；(S3)将解调的结果进行二维FFT处理，其具体步骤如下：(b1)将M个chirp周期中的每个chirp周期对应的中频信号进行N点AD采样，其中，M为chirp周期个数，N为回波信号点数；(b2)将N点的AD采样结果进行FFT处理，得到N点的一维FFT处理结果；(b3)根据得到的一维FFT处理结果对M个chirp周期进行FFT处理，以实现二维FFT处理；(S4)根据二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法，其特征在于，包括如下步骤：(S1)根据雷达发射信号生成一组伪随机二相码，并对其中每个周期的相位进行二相编码；(S2)利用发射调制规则对雷达接收信号进行解调；(S3)将解调的结果进行二维FFT处理；(S4)根据二维FFT处理结果进行CFAR检测处理，从而实现对干扰信号的滤除。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波防撞雷达抗干扰的方法，其特征在于，包括如下步骤：(S1)根据雷达发射信号生成一组伪随机二相码，并对其中每个周期的相位进行二相编码；(S2)利用发射调制规则对雷达接收信号进行解调；(S3)将解调的结果进行二维FFT处理；(S4)根据二维FFT处理结果进行CFAR检测处理，从而实现对干扰信号的滤除。2.根据权利要求1所述的毫米波防撞雷达抗干扰的方法，其特征在于，所述(S1)中对其中每个周期的相位进行二相编码，其具体为对其中每个Chirp周期进行0/π调制。3.根据权利要求1所述的毫米波防撞雷达抗干扰的方法，其特征在于，所述(S2)中的发射调制规则，其具体为：设置调制相位为0的周期，其发射信号表示为：设置调制相位为π的周期，其发射信号表示为：其中，f0为射频频率，t为时间，B为射频调制带宽，T为调制周期。4.根据权利要求1所述的毫米波防撞雷达抗干扰的方法，其特征在于，所述(S2)利用发射的调制规则进行解调，包括如下步骤：(a1)通过伪随机二相码对雷达发射信号进行调制后，得到与雷达接收机中的本振信号相位一致的雷达chirp回波信号以及相位不一致的干扰信号；(a2)将所述雷达chirp回波信号与雷达接收机中的本振信号进行相位一致的零中频变频；(a3)将所述干扰信号与雷达接收机中的本振信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大为，杨滔，罗锐，孙科，徐飞，张冰，高建军，
申请(专利权)人：成都西科微波通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51