一种用于毫米波雷达的角度校准与计算方法技术

本发明专利技术公开了一种用于毫米波雷达的角度校准与计算方法。本发明专利技术通过步骤S4中将sin(θ)与Kmax的关系通过表达式sin(θ)＝g(Kmax)进行表示。从而实现了将角度计算作为黑盒处理，不再仅仅考虑如步骤S3中sin(θ)仅涉及相位因素的角度计算表达式。从而将一切非相位因素带来的角度误差影响都考虑在步骤S4中表达式内了，提升了本表达式的适用范围和目标入射角度的计算准确度。同时，通过S4和S5于标准测试场建立了输入输出函数关系表，从而可以根据该输入输出函数关系表或关系表达式，实现了对目标入射角度进行计算和校准。

【技术实现步骤摘要】
一种用于毫米波雷达的角度校准与计算方法
本专利技术属于毫米波雷达
，尤其涉及一种用于毫米波雷达的角度校准与计算方法。
技术介绍
在自动驾驶业内，毫米波雷达传感器因其成本适中、环境适应性强以及远距离探测能力较好而成为主流探测传感器之一。车载毫米波雷达产品的工作频段目标包括24GHz和77GHz。随着业内产品开发的深入，77GHz频段系列产品的成本不断降低，而其体积小、探测距离远的优势日益突出，因此成为了今后车载雷达的主要研究方向之一。毫米波雷达主要功能是确定目标的位置和相对速度，位置就包括了相对的距离，俯仰角度(高度)以及水平角度。其中作为先进的汽车雷达系统，需要辨别物体的高度，如井盖、天桥等，因此将物体的俯仰角度的测准变得非常重要。现有角度校准方法主要原理为补偿毫米波雷达天线系统馈线和射频芯片内部相位差为主。在测角过程中，将每一根接收天线及其馈线引入的额外相位差测量出来，并将其加入每根天线的相位，以消除馈线、天线和射频芯片带来的影响。现有方法不能有效消除非相位因素带来的角度误差影响，在一些角度下可能发生错误。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为克服现有技术问题，提出了一种能够有效消除非相位因素带来的角度误差影响的角度校准与计算方法。本专利技术目的通过下述技术方案来实现：一种用于毫米波雷达的角度校准与计算方法，所述毫米波雷达的角度校准与计算方法至少包括如下步骤：S1：基于雷达的角度测量原理，则得由接收天线间距产生的相位差ω＝2π/λ*dsin(θ)，其中，d为两根接收线之间间距，θ为目标入射角度，λ为毫米波波长；S2：基于雷达中每个天线的相位测量，得到目标相位差为ω＝f(Kmax)，其中Kmax为通过联立天线相位计算得到的目标所在处的下标；S3：基于S1和S2中两式，得到sin(θ)的表达式为：sin(θ)＝f(Kmax)*λ/(2π)/d；S4：基于S3中sin(θ)的表达式结构，将sin(θ)与Kmax的关系通过如下表达式表示：sin(θ)＝g(Kmax)，并于标准测试场中，通过测得的若干sin(θ)值与Kmax的对应关系表，建立sin(θ)＝g(Kmax)的关系表达式；S5：在进行毫米波雷达的角度计算时，基于建立完成的sin(θ)＝g(Kmax)的关系表达式，完成Kmax对应的目标入射角度的计算。即是，通过步骤S4中将sin(θ)与Kmax的关系通过表达式sin(θ)＝g(Kmax)进行表示。从而实现了将角度计算作为黑盒处理，不再仅仅考虑如步骤S3中sin(θ)仅涉及相位因素的角度计算表达式。从而将一切非相位因素带来的角度误差影响都考虑在步骤S4中表达式内了，提升了本表达式的适用范围和目标入射角度的计算准确度。同时，通过S4和S5于标准测试场建立了输入输出函数关系表，从而可以根据该输入输出函数关系表或关系表达式，实现了对目标入射角度进行计算和校准。根据一个优选的实施方式，所述S5还可以是基于步骤S4内，通过于标准测试场中测得的若干sin(θ)值与Kmax的对应关系表，以查表或拟合的方式完成Kmax对应的目标入射角度的计算。根据一个优选的实施方式，以查表的方式完成Kmax对应的目标入射角度的计算时，其计算方法包括但不限于采用差值法计算目标入射角度。根据一个优选的实施方式，步骤S4中，标准测试场中，通过转台与角反射器，从雷达探测范围开始，记录每个角度下角反射器在角度测量中对应的Kmax，sin(θ)中的θ角度由转台角度给出，从而获得若干相互对应sin(θ)值与Kmax值，或获得若干相互对应的θ角度与Kmax值。前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本专利技术可采用并要求保护的方案；且本专利技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。本专利技术的有益效果：本专利技术将角度计算作为黑盒处理，通过建立输入输出函数关系表，从而可以根据该输入输出函数关系表或关系表达式，实现了对目标入射角度进行计算和校准。具体实施方式下列非限制性实施例用于说明本专利技术。实施例1：一种用于毫米波雷达的角度校准与计算方法。所述毫米波雷达的角度校准与计算方法至少包括如下步骤：S1：基于雷达的角度测量原理，则得由接收天线间距产生的相位差ω＝2π/λ*dsin(θ)，其中，d为两根接收天线之间间距，θ为目标入射角度，λ为毫米波波长。S2：基于雷达中每个天线的相位测量，得到目标相位差为ω＝f(Kmax)，其中Kmax为通过联立天线相位计算得到的目标所在处的下标。S3：基于S1和S2中两式，得到sin(θ)的表达式为：sin(θ)＝f(Kmax)*λ/(2π)/d。S4：基于S3中sin(θ)的表达式结构，将sin(θ)与Kmax的关系通过如下表达式表示：sin(θ)＝g(Kmax)，并于标准测试场中，通过测得的若干sin(θ)值与Kmax的对应关系表，建立sin(θ)＝g(Kmax)的关系表达式。优选地，步骤S4中，标准测试场中，通过转台与角反射器，从雷达探测范围开始，记录每个角度下角反射器在角度测量中对应的Kmax，sin(θ)中的θ角度由转台角度给出，从而获得若干相互对应sin(θ)值与Kmax值。即通过步骤S4中将sin(θ)与Kmax的关系通过表达式sin(θ)＝g(Kmax)进行表示。从而实现了将角度计算作为黑盒处理。不再仅仅考虑如步骤S3中sin(θ)仅涉及相位因素的角度计算表达式。从而将一切非相位因素带来的角度误差影响都考虑在步骤S4中表达式内了，提升了本表达式的适用范围和目标入射角度的计算准确度。S5：在进行毫米波雷达的角度计算时，基于建立完成的sin(θ)＝g(Kmax)的关系表达式，完成Kmax对应的目标入射角度的计算。优选地，所述S5还可以是基于步骤S4内，通过于标准测试场中测得的若干sin(θ)值与Kmax的对应关系表，以查表的方式完成Kmax对应的目标入射角度的计算。进一步地，以查表的方式完成Kmax对应的目标入射角度的计算时，其计算方法包括但不限于采用差值法计算目标入射角度。通过S4和S5于标准测试场建立了输入输出函数关系表，从而可以根据该输入输出函数关系表或关系表达式，实现了对目标入射角度进行计算和校准。前述本专利技术基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本专利技术可采用并要求保护的实施例。本专利技术方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于毫米波雷达的角度校准与计算方法，其特征在于，所述毫米波雷达的角度校准与计算方法至少包括如下步骤：/nS1：基于雷达的角度测量原理，则得由接收天线间距产生的相位差ω＝2π/λ*dsin(θ)，其中，d为两根接收天线之间间距，θ为目标入射角度，λ为毫米波波长；/nS2：基于雷达中每个天线的相位测量，得到目标相位差为ω＝f(Kmax)，其中Kmax为通过联立天线相位计算得到的目标所在处的下标；/nS3：基于S1和S2中两式，得到sin(θ)的表达式为：sin(θ)＝f(Kmax)*λ/(2π)/d；/nS4：基于S3中sin(θ)的表达式结构，将sin(θ)与Kmax的关系通过如下表达式表示：/nsin(θ)＝g(Kmax)，/n并于标准测试场中，通过测得的若干sin(θ)值与Kmax的对应关系表，建立sin(θ)＝g(Kmax)的关系表达式；/nS5：在进行毫米波雷达的角度计算时，基于建立完成的sin(θ)＝g(Kmax)的关系表达式，完成Kmax对应的目标入射角度的计算。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于毫米波雷达的角度校准与计算方法，其特征在于，所述毫米波雷达的角度校准与计算方法至少包括如下步骤：
S1：基于雷达的角度测量原理，则得由接收天线间距产生的相位差ω＝2π/λ*dsin(θ)，其中，d为两根接收天线之间间距，θ为目标入射角度，λ为毫米波波长；
S2：基于雷达中每个天线的相位测量，得到目标相位差为ω＝f(Kmax)，其中Kmax为通过联立天线相位计算得到的目标所在处的下标；
S3：基于S1和S2中两式，得到sin(θ)的表达式为：sin(θ)＝f(Kmax)*λ/(2π)/d；
S4：基于S3中sin(θ)的表达式结构，将sin(θ)与Kmax的关系通过如下表达式表示：
sin(θ)＝g(Kmax)，
并于标准测试场中，通过测得的若干sin(θ)值与Kmax的对应关系表，建立sin(θ)＝g(Kmax)的关系表达式；
S5：在进行毫米波雷达的角度计算时，基于建立完成的sin(θ)＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜瑞锋，张思思，雷阳，
申请(专利权)人：富临精工先进传感器科技成都有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51