雷达信号处理方法及设备、计算机可读存储介质技术

本申请公开了一种雷达信号处理方法及设备、可读存储介质。本申请的雷达信号处理方法，包括：获取回波信号；根据所述回波信号得到与雷达通信一体化信号相对应的最大似然函数；根据聚类算法对所述最大似然函数进行初步求解，得到第一目标参数集；其中，所述初步求解为粗估计；对所述第一目标参数集进行梯度下降处理及迭代处理，得到第二目标参数集；根据所述第二目标参数集得到目标速度、目标距离。本申请所提供的方法通过结合聚类算法和梯度下降求解，以降低计算量，同时也能得到精确的预测值。

【技术实现步骤摘要】
雷达信号处理方法及设备、计算机可读存储介质
本申请涉及雷达通信
，尤其涉及一种雷达信号处理方法及设备、可读存储介质。
技术介绍
在对车辆进行辅助驾驶时，通过雷达测距以测量车辆之间的距离。使用雷达通信一体化波形可在实现雷达测距的同时，实现车辆之间的通信。然而，在多目标的情况下，雷达信号处理算法的复杂度较大，无法应用于测速测距系统中。
技术实现思路
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种雷达信号处理方法及设备、可读存储介质。本申请所提供的雷达信号处理方法通过结合聚类算法和梯度下降求解，以对最大似然函数进行粗估计，并对粗估计结果进行精估计，从而在降低雷达信号处理方法的计算量，并得到精确的预测值。本申请实施例第一方面提供一种雷达信号处理方法，包括：获取回波信号；根据所述回波信号得到与雷达通信一体化信号相对应的最大似然函数；根据聚类算法对所述最大似然函数进行初步求解，得到第一目标参数集；其中，所述初步求解为粗估计；对所述第一目标参数集进行梯度下降处理，得到第二目标参数集；根据所述第二目标参数集得到目标速度、目标距离。本申请实施例中雷达信号处理方法包括如下技术效果：通过聚类算法(AP算法)的对最大似然函数进行粗估计，再将粗估计结果当作梯度下降的初始值，用梯度下降方法进行精估计，以降低计算量、复杂度，从而使得算法可被有效地应用于测速测距系统中。在一些实施例中，所述根据聚类算法对所述最大似然函数进行初步求解，得到第一目标参数集，包括：根据聚类算法对所述最大似然函数预测求解第一目标的距离、速度；根据所述第一目标的距离、速度预测求解第二目标的距离、速度；其中，通过前一级目标的距离、速度进行预测求解下一级目标的距离、速度，以得到预设目标的距离、速度。在一些实施例中，所述雷达通信一体化信号，表达为：其中，fc为载波频率，Δf为载波间隔，Ts为一个OFDM符号的时间周期，sm(n)是一体化信号所承载的信息，q(·)是窗函数。在一些实施例中，所述回波信号表达为：其中，Rk和vk分别表示第k个目标的距离和速度。在一些实施例中，所述对所述第一目标参数集进行梯度下降处理，得到第二目标参数集，包括：根据所述第一目标参数集得到初始值；对所述初始值进行梯度下降处理及迭代处理，得到所述第二目标参数集。在一些实施例中，所述根据所述第一目标参数集得到初始值，包括：对所述第一目标参数集进行二维搜索得到最大值点的坐标，并将所述最大值点的坐标作为所述初始值；其中，所述最大值点的坐标为对应点距离、对应点速度的估算值；或，获取所述第一目标参数集中任一坐标点的坐标，并将所得到的坐标作为所述初始值；其中，所述所得到的坐标为对应点距离、对应点速度的估算值。在一些实施例中，所述对所述初始值进行梯度下降处理及迭代处理，得到所述第二目标参数集，还包括：对所述初始值进行梯度下降处理及迭代处理，得到至少两个迭代函数；根据相邻两个次迭代所得到的迭代函数的差值，并比较所述差值、预设阈值得到比较结果；根据所述比较结果控制迭代的次数；所述根据所述比较结果控制迭代的次数，包括：若相邻两次迭代所得到的迭代函数的差值大于预设阈值，则继续迭代；若相邻两次迭代所得到的迭代函数的差值小于预设阈值，则停止迭代；其中，最后一次得到所得的迭代函数为所述第二目标参数集。在一些实施例中，所述根据相邻两个次迭代所得到的迭代函数的差值，并比较所述差值、预设阈值得到比较结果，还包括：对所述迭代函数进行数值法近似得到偏导数；根据所述偏导数、下降速率得到相邻两个迭代函数的所述差值；对所述差值、预设阈值比较得到比较结果。本申请实施例第二方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于：执行上述任一实施例中的雷达信号处理方法。本申请实施例第三方面提供一种设备，包括：处理器；存储器，其上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序；其中，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任一实施例中的雷达信号处理方法的步骤本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。附图说明下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：图1为本申请一实施例一种雷达信号处理方法的流程图；图2为本申请又一实施例的雷达信号处理方法的流程图；图3为本申请一实施例的OFDM雷达通信一体化信号时频图；图4为本申请再一实施例的的雷达信号处理方法的流程图；图5为本申请在双目标情况下，速度均方根误差随信噪比变化的仿真图；图6为本申请在双目标情况下，距离均方根误差随信噪比变化的仿真图。具体实施方式下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在相关技术中，通过雷达对辅助驾驶的车辆进行测距、测速度，以作为辅助驾驶的参数源。其中，传统的雷达波形只有探测的功能，如果用两种信号分别实现探测和通信功能，那么这两种信号会发生干扰，同时不同的设备间也会发生干扰。雷达通信一体化波形可以用一种信号实现雷达探测和通信的功能，利用这种波形，不仅可以避免信号或设备间的干扰，同时也可以提升频谱利用效率。例如，传统的OFDM雷达一个脉冲内只发送一个OFDM符号，如果直接用传统OFDM雷达进行通信，通信速率低，而且不易同步。为了提高通信速率，简化同步需求，一体化信号被提出，它与传统OFDM雷达信号不同的是，在一个脉冲内连续传输多个OFDM符号。然而，在多目标的情况下，OFDM雷达信号处理算法的复杂度较大，无法有效地应用于实际的测速测距系统中。基于上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.雷达信号处理方法，其特征在于，包括：/n获取回波信号；/n根据所述回波信号得到与雷达通信一体化信号相对应的最大似然函数；/n根据聚类算法对所述最大似然函数进行初步求解，得到第一目标参数集；/n对所述第一目标参数集进行梯度下降处理及迭代处理，得到第二目标参数集；/n根据所述第二目标参数集得到目标速度、目标距离。/n

【技术特征摘要】
1.雷达信号处理方法，其特征在于，包括：
获取回波信号；
根据所述回波信号得到与雷达通信一体化信号相对应的最大似然函数；
根据聚类算法对所述最大似然函数进行初步求解，得到第一目标参数集；
对所述第一目标参数集进行梯度下降处理及迭代处理，得到第二目标参数集；
根据所述第二目标参数集得到目标速度、目标距离。


2.根据权利要求1所述的雷达信号处理方法，其特征在于，所述根据聚类算法对所述最大似然函数进行初步求解，得到第一目标参数集，包括：
根据聚类算法对所述最大似然函数预测求解第一目标的距离、速度；
根据所述第一目标的距离、速度预测求解第二目标的距离、速度；
其中，通过前一级目标的距离、速度进行预测求解下一级目标的距离、速度。


3.根据权利要求2所述的雷达信号处理方法，其特征在于，所述雷达通信一体化信号，表达为：



其中，fc为载波频率，Δf为载波间隔，Ts为一个OFDM符号的时间周期，sm(n)是一体化信号所承载的信息，q(·)是窗函数。


4.根据权利要求3所述的雷达信号处理方法，其特征在于，所述回波信号表达为：



其中，Rk和vk分别表示第k个目标的距离和速度，c为光速，t为时间。


5.根据权利要求2所述的雷达信号处理方法，其特征在于，所述对所述第一目标参数集进行梯度下降处理，得到第二目标参数集，包括：
根据所述第一目标参数集得到初始值；
对所述初始值进行梯度下降处理及迭代处理，得到所述第二目标参数集。


6.根据权利要求5所述的雷达信号处理方法，其特征在于，所述根据所述第一目标参数集得到初始值，包括：
对所述第一目标参...

【专利技术属性】
技术研发人员：于波，闫泽涛，孙家奇，
申请(专利权)人：深圳航天科技创新研究院，深圳市航天华拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44