一种探测目标个数估计方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种探测目标个数估计方法、装置、电子设备及存储介质。属于传感器技术领域，可用于辅助驾驶和自动驾驶。该方法包括：构建第一雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第一旋转矩阵，以及构建第二雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第二旋转矩阵；利用第一旋转矩阵和第一雷达的第一导向矢量，得到第三导向矢量，以及利用第二旋转矩阵和第二雷达的第二导向矢量，得到第四导向矢量；利用第三导向矢量、第四导向矢量以及信源数估计算法，对目标探测区域内的探测目标的个数进行估计。本方法可以提高对目标个数估计的准确度，并提高后续对目标位置估计的准确度和效率。进一步，该方法可以应用于车联网，如车辆外联V2X、车辆

【技术实现步骤摘要】
一种探测目标个数估计方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及信号处理
，尤其涉及一种探测目标个数估计方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着汽车市场的快速发展以及汽车安全标准的不断提升，雷达传感器因其优越性能被广泛应用于探测车辆周围空间的潜在碰撞危险。在汽车工业朝着智能驾驶控制方向发展的进程中，雷达传感器已成为提高汽车安全性的有效手段之一。雷达传感器是利用电磁波探测目标的电子设备，其基本工作原理是：通过发射电磁波对探测区进行照射并接收其回波，从而获得探测区内目标的位置信息，实现对目标位置进行估计的目的。其中，在对目标定位之前需要确定探测区域内的目标个数。
[0003]目前，为确定雷达传感器的探测区域内的目标个数，通常采用信源数估计算法估计雷达的已知波束内的目标个数。
[0004]但是，在实际行车应用场景中，多个目标处在同一个距离分辨单元和速度分辨单元的情况下，上述信源数估计算法判别目标个数的准确度较低，也会导致后续的目标位置估计的准确度和效率较低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种探测目标的个数估计方法、装置、电子设备及存储介质，通过在分布式雷达共视区域内，利用各雷达的阵列通道信号构建指向目标探测区域的多快拍信号，进而将该多快拍信号用于对目标探测区域内的探测目标的个数估计，可以大大提高对探测目标个数估计的准确度，并提高后续对探测目标位置估计的准确度和效率。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种探测目标的个数估计方法，该方法包括：
[0007]构建第一雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第一旋转矩阵，以及构建第二雷达和所述参考点之间的阵列导向矢量的第二旋转矩阵；
[0008]利用所述第一旋转矩阵和所述第一雷达的第一导向矢量，得到第三导向矢量，以及利用所述第二旋转矩阵和所述第二雷达的第二导向矢量，得到第四导向矢量；其中，所述第一导向矢量为所述第一雷达指向目标探测区域的单快拍信号，所述第二导向矢量为所述第二雷达指向所述目标探测区域的单快拍信号，所述第三导向矢量和所述第四导向矢量为所述参考点指向所述目标探测区域的两快拍信号；
[0009]利用所述第三导向矢量、所述第四导向矢量以及信源数估计算法，对所述目标探测区域内的探测目标的个数进行估计。
[0010]在本申请实施例中，通过在分布式雷达共视区域内，利用各雷达的阵列通道信号构建指向目标探测区域的多快拍信号，并将该多快拍信号用于对目标探测区域内的探测目标的个数估计，可以大大提高对探测目标个数估计的准确度，并提高后续对探测目标位置估计的准确度和效率。
[0011]具体为，根据第一雷达的位置信息和参考点的位置信息，构建第一雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第一旋转矩阵，再利用该第一旋转矩阵和第一雷达的第一导向矢量，可以确定第三导向矢量，其中，参考点可以为任意一点，第一雷达的第一导向矢量为第一雷达指向目标探测区域的单快拍信号，第三导向矢量为上述参考点指向目标探测区域的信号，由此可知，利用第一雷达的位置信息和阵列通道信号，以及参考点的位置信息，可以将第一雷达指向目标探测区域的单快拍信号转化成参考点指向该目标探测区域的信号。同样的，根据第二雷达的位置信息和上述参考点的位置信息，构建第二雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第二旋转矩阵，再利用该第二旋转矩阵和第二雷达的第二导向矢量，可以确定第四导向矢量，其中，第二雷达的第二导向矢量为第二雷达指向上述目标探测区域的单快拍信号，第四导向矢量为上述参考点指向目标探测区域的信号，由此可知，利用第二雷达的位置信息和阵列通道信号，以及上述参考点的位置信息，可以将第二雷达指向目标探测区域的单快拍信号转化成上述参考点指向该目标探测区域的信号。经过上述信号处理后得到的第三导向矢量和第四导向矢量是相互独立的，因此可以近似等效为上述参考点指向该目标探测区域的不相关两快拍信号。其中，该目标探测区域包括两个或两个以上的探测目标，利用上述第三导向矢量、第四导向矢量以及结合信源数估计算法，可以对上述探测区域内的探测目标的个数进行估计。探测目标的个数还可以用于后续对探测目标的位置估计，提高探测目标位置估计的准确度和效率。
[0012]在实际的雷达探测目标个数的应用场景中，已有的目标个数的估计方法，要求雷达对于目标探测区域的探测是在单快拍完成处理的，但是在单快拍下，由于雷达信号真实的独立维度只有一维，对雷达信源数估计算法的性能影响较大，具体表现为多目标的分辨概率下降，故目前已有的目标个数的估计方法，存在对目标个数估计的准确度和效率较低的问题。本申请实施例可以在不增加信号通道数以及信号快拍数的前提下，利用分布式雷达中不同雷达的阵列通道信号构建近似等效为任意一个参考点指向目标探测区域的不相关多快拍信号，并利用该多快拍信号结合信源数估计算法对目标探测区域内的探测目标个数进行估计，可以明显提高雷达系统的同一波束内对多目标的分辨性能，提高对目标个数估计的准确度和效率。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述构建第一雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第一旋转矩阵，包括：
[0014]利用第一方位角、第三方位角、第一距离、第三距离，构建所述第一雷达和所述参考点之间的阵列导向矢量的所述第一旋转矩阵；其中，所述第一方位角为所述第一雷达相对于所述目标探测区域的方位角，所述第三方位角为所述参考点相对于所述目标探测区域的方位角，所述第一距离为所述第一雷达相对于所述目标探测区域的距离，所述第三距离为所述参考点相对于所述目标探测区域的距离；
[0015]所述构建第二雷达和所述参考点之间的阵列导向矢量的第二旋转矩阵，包括：
[0016]利用第二方位角、所述第三方位角、第二距离、所述第三距离，构建所述第二雷达和所述参考点之间的阵列导向矢量的所述第二旋转矩阵；其中，所述第二方位角为所述第二雷达相对于所述目标探测区域的方位角，所述第二距离为所述第二雷达相对于所述目标探测区域的距离。
[0017]在本申请实施例中，提供了构建第一雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第一旋
转矩阵的具体实施方法，以及构建第二雷达和上述参考点之间的阵列导向矢量的第二旋转矩阵的具体实施方法。获取第一雷达相对于目标探测区域的方位角作为第一方位角，获取参考点相对于上述目标探测区域的方位角作为第三方位角，获取第一雷达相对于上述目标探测区域的距离作为第一距离，获取参考点相对于上述目标探测区域的距离作为第三距离，利用上述第一方位角、第三方位角、第一距离以及第三距离，可构建第一雷达和上述参考点之间的阵列导向矢量的第一旋转矩阵，该第一旋转矩阵可用于后续将第一雷达指向目标探测区域的单快拍信号转化成参考点指向该目标探测区域的信号。同样的，获取第二雷达相对于上述目标探测区域的方位角作为第二方位角，获取第二雷达相对于上述目标探测区域的距离作为第二距离，利用上述第二方位角、第三方位角、第二距离以及第三距离，可构建第二雷达和上述参考点之间的阵列导向矢量的第二旋转矩阵，该第二旋转矩阵可用于后续将第二雷达指向目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探测目标的个数估计方法，其特征在于，包括：构建第一雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第一旋转矩阵，以及构建第二雷达和所述参考点之间的阵列导向矢量的第二旋转矩阵；利用所述第一旋转矩阵和所述第一雷达的第一导向矢量，得到第三导向矢量，以及利用所述第二旋转矩阵和所述第二雷达的第二导向矢量，得到第四导向矢量；其中，所述第一导向矢量为所述第一雷达指向目标探测区域的单快拍信号，所述第二导向矢量为所述第二雷达指向所述目标探测区域的单快拍信号，所述第三导向矢量和所述第四导向矢量为所述参考点指向所述目标探测区域的两快拍信号；利用所述第三导向矢量、所述第四导向矢量以及信源数估计算法，对所述目标探测区域内的探测目标的个数进行估计。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建第一雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第一旋转矩阵，包括：利用第一方位角、第三方位角、第一距离、第三距离，构建所述第一雷达和所述参考点之间的阵列导向矢量的所述第一旋转矩阵；其中，所述第一方位角为所述第一雷达相对于所述目标探测区域的方位角，所述第三方位角为所述参考点相对于所述目标探测区域的方位角，所述第一距离为所述第一雷达相对于所述目标探测区域的距离，所述第三距离为所述参考点相对于所述目标探测区域的距离；所述构建第二雷达和所述参考点之间的阵列导向矢量的第二旋转矩阵，包括：利用第二方位角、所述第三方位角、第二距离、所述第三距离，构建所述第二雷达和所述参考点之间的阵列导向矢量的所述第二旋转矩阵；其中，所述第二方位角为所述第二雷达相对于所述目标探测区域的方位角，所述第二距离为所述第二雷达相对于所述目标探测区域的距离。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一旋转矩阵和所述第一雷达的第一导向矢量，得到第三导向矢量，包括：将所述第一旋转矩阵左乘以所述第一导向矢量，得到所述第三导向矢量；所述利用所述第二旋转矩阵和所述第二雷达的第二导向矢量，得到第四导向矢量，包括：将所述第二旋转矩阵左乘以所述第二导向矢量，得到所述第四导向矢量。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用所述第三导向矢量、所述第四导向矢量以及超分辨算法，对所述目标探测区域内的任意一个探测目标的位置进行估计，所述超分辨算法包括多重信号分类MUSIC算法、最小模MNM算法、最大熵MEM算法、旋转不变性子空间Esprit算法、松弛Relax算法中的至少一项。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第三导向矢量、所述第四导向矢量以及超分辨算法，对所述目标探测区域内的任意一个探测目标的位置进行估计，包括：利用所述第三导向矢量、所述第四导向矢量、所述目标探测区域内的探测目标的个数以及超分辨算法，对所述目标探测区域内的任意一个探测目标的位置进行估计。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信源数估计算法包括以下至少一项：最小描述长度准则MDL算法、赤池信息量准则AIC算法。
7.一种探测目标的个数估计装置，其特征在于，包括：构建单元，用于构建第一雷达和参考点之间的阵列导向矢量的第一旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：程治文，秦博雅，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：