一种估算目标模糊速度的方法技术

本申请涉及一种估算目标模糊速度的方法，应用于雷达传感器中，所述方法包括：将第一波形信号、第二波形信号分别以第一中心频率、第二中心频率交替发射；对所述第一波形信号、第二波形信号的中频信号进行处理，分别生成第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵；根据所述第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵的相位差和第二波形信号的拍频频率，获取相位卷折数量；通过所述相位卷折数量，估算目标速度、目标距离。其有益效果在于：利用来自多普勒频移差的信息进一步改进了混叠区和速度的估计；使模糊速度的估计更加可靠。使模糊速度的估计更加可靠。使模糊速度的估计更加可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种估算目标模糊速度的方法


[0001]本申请涉及汽车电子
，更具体地，涉及一种估算目标模糊速度的方法。

技术介绍

[0002]在检测目标的同时，能否对准确地估计目标的位置速度进行准确地估计对于汽车传感器来说十分重要。汽车雷达的一些关键功能，如自适应巡航控制(ACC)和自动紧急刹车(AEB)等，其性能优劣完全依赖于速度估计的准确度。判断快速运动目标是否会对本车行驶安全造成影响，准确估计其速度尤为重要，它决定了是否能及时准确地发出报警信息，进而驾驶司机或者无人驾驶车辆做出恰当的判断。在汽车雷达设计中，有三个参数与速度具有强相关性。它们是最大感知距离、距离分辨率和最大感知速度。而雷达的波形设计使得它们之间的关系相互制约因而无法同时优化这三个参数，只能在这三个参数中寻求一个平衡。
[0003]在《用于借助雷达信号确定对象的间距和径向速度的方法和设备
‑
CN104246534B》、《快速线性调频FMCW雷达
‑
CN105103003B》中采用载波频移的调频连续波(FMCW)提出一种估计模糊速度的算法。在上述文档中由于受限于相位的卷折现象，因而约束了载波频移量，相应的最大感知速度范围也受到了限制。

技术实现思路

[0004]本申请为克服现有技术中估算模糊区域的速度、距离的问题，本申请提供一种估算目标模糊速度的方法。
[0005]一种估算目标模糊速度的方法，应用于雷达传感器中，所述方法包括：
[0006]将第一波形信号、第二波形信号分别以第一中心频率、第二中心频率交替发射；
[0007]对所述第一波形信号、第二波形信号的中频信号进行处理，分别生成第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵；
[0008]根据所述第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵的相位差和第二波形信号的拍频频率，获取相位卷折数量；
[0009]通过所述相位卷折数量，估算目标速度、目标距离。
[0010]可选地，所述将第一波形信号、所述第二波形信号的带宽相同，且第一中心频率、第二中心频率不相等。
[0011]可选地，所述对所述第一波形信号、第二波形信号的中频信号进行处理，分别生成第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵，包括：
[0012]将所述第一波形信号的中频信号、第二波形信号的中频信号分别构建数据矩阵后，通过二维傅里叶变换处理，分别获得第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵。
[0013]可选地，进一步通过恒虚预警检测和参数获取，所述第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵的相位差Δφ通过以下公式计算：
[0014][0015]其中，其中，f
AB
＝f
c,B
‑
f
c,A
，T
PRI
为扫频周期，令φ2＝2πf
DB
T
PRI
…
(3)。
[0016]可选地，所述第二波形信号的拍频频率，通过以下公式计算：
[0017][0018]其中，BW为带宽，T
PRI
为扫频周期，f
DB
为第二波形的多普勒频移，即
[0019]可选地，所述第一波形信号、所述第二波形信号的相位具有周期性，由公式(2)可得，φ1与R成正比，则有：
[0020][0021]其中，是φ1卷折进[
‑
π,π]的相位，M为整数，通过公式
[0022]计算。
[0023]而实际相位差Δφ则为估算相位差Δφ
RDM
的相应卷折数量的2π周期，即Δφ＝Δφ
RDM
+M
·
2π+m
·
2π；所以，实际的相位差通过以下公式计算：
[0024][0025]其中，m
i
是整数，范围是[
‑
m
max
,
…
,
‑
2,
‑
1,0,1,2,m
max
]，R
i
、f
DBi
为m
i
对应的距离和多普勒移频。
[0026]可选地，所述根据所述第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵的相位差和第二波形信号的拍频频率，获取相位卷折数量，还包括通过以下步骤：
[0027]根据最小模糊多普勒频率差，获取m
i
对应的多普勒移频f
DBi
和卷折数量q
i
；
[0028]由多普勒频移差获得卷折估计值q
est
；
[0029]根据所述q
i
、q
est
，获得相位卷折数量q。
[0030]可选地，所述根据最小模糊多普勒频率差，获取q
i
和f
DBi
，包括：
[0031]通过f
DBi
计算出相应的混叠多普勒频率f
DB,RD,i
，其公式为：
[0032]f
DB,RD,i
＝f
DBi
‑
2q
i
f
D,max
…
(8)；
[0033]当f
DBi
大于f
D,max
或者小于
‑
f
D,max
时，即|f
DBi
|>f
D,max
,则q
i
用如下公式来估算：
[0034][0035]其中，sign(f
DBi
)确定q
i
为正负数，round为取整；
[0036]通过比较混叠多普勒频率f
DB,RD,i
和实际混叠多普勒频率f
DB,aliased
，|f
DB,RD,i
.
‑
f
DB,aliased
|最小时，获取q
i
和f
DBi
，其中，实际混叠多普勒频率f
DB,aliased
通过第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵获得。
[0037]可选地，所述由多普勒频移差获得卷折数量q的卷折估计值q
est
，包括：
[0038]根据所述第一波形信号、第二波形信号的多普勒频差，获得估算速度，其公式为：
[0039]通过所述估算速度，估算卷折估计值q
est
，其公式为
[0040]可选地，所述根据所述q
i
、q
est
，获得卷折数量q，包括：
[0041]通过q
i
和q
est
，计算q
i
和q
est
分别对应的速度和距离，通过迭代优化的算法获取相位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种估算目标模糊速度的方法，其特征在于，应用于雷达传感器中，所述方法包括：将第一波形信号、第二波形信号分别以第一中心频率、第二中心频率交替发射；对所述第一波形信号、第二波形信号的中频信号进行处理，分别生成第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵；根据所述第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵的相位差和第二波形信号的拍频频率，获取相位卷折数量；通过所述相位卷折数量，估算目标速度、目标距离。2.根据权利要求1所述的一种估算目标模糊速度的方法，其特征在于，所述将第一波形信号、所述第二波形信号的带宽相同，且第一中心频率、第二中心频率不相等。3.根据权利要求1所述的一种估算目标模糊速度的方法，其特征在于，所述对所述第一波形信号、第二波形信号的中频信号进行处理，分别生成第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵，包括：将所述第一波形信号的中频信号、第二波形信号的中频信号分别构建数据矩阵后，通过二维傅里叶变换处理分别获得第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵。4.根据权利要求1所述的一种估算目标模糊速度的方法，其特征在于，经过恒虚预警检测和参数获取，对所述第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵的相位差Δφ通过以下公式计算：其中，f
AB
＝f
c，B
‑
f
c,A
，T
PRI
为扫频周期，令φ2＝2πf
DB
T
PRI
…
(3)。5.根据权利要求4所述的一种估算目标模糊速度的方法，其特征在于，所述第二波形信号的拍频频率，通过以下公式计算：其中，BW为带宽，T
PRI
为扫频周期，f
DB
为第二波形信号的多普勒频移，即6.根据权利要求5所述的一种估算目标模糊速度的方法，其特征在于，所述第一波形信号、所述第二波形信号的相位具有周期性，由公式(2)可得，φ1与R成正比，则有：其中，是φ1卷折进[
‑
π，π]的相位，M为整数，通过公式计算。而实际相位差Δφ则为估算相位差Δφ
RDM
的相应卷折数量的2π周期，即Δφ＝Δφ
RDM
+M
·
2π+m
·
2π；所以，实际的相位差通过以下公式计算：
其中，m
i
是整数，其范围是[
‑
m
max
,
…
,
‑
2，
‑
1，0，1,2,m
max
]；R
i
、f
DBi
为m
i
对应的距离和多普勒移频。7.根据权利要求6所述的一种估算目标模糊速度的方法，其特征在于，所述根据所述第一距离多普勒矩阵、第二距离多普勒矩阵的相位差和第二波形信号的拍频频率，获取相位卷折数量，还包括通过以下步骤：根据最小模糊多普勒频率差，获取m
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：西格弗雷德，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：