一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法及系统技术方案

本公开涉及汽车自动驾驶技术领域，提出了一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法及系统，抗信号互扰方法，包括如下步骤：通过雷达单收模式接收外部干扰信号；对比干扰信号功率谱和理论回波信号功率谱判断干扰水平；当判断干扰水平超过设定的干扰门限，利用短时傅里叶变换计算干扰信号起始频率和时频斜率，从而确定最优的参数切换策略，自适应切换雷达信号参数。汽车雷达在面临其他雷达信号干扰的情况下，采用被动接收的方式探测和评估信号环境，根据干扰信号的实时情况自适应地作出判断和切换信号参数，使雷达干扰环境下保持较低的虚警率和漏警率，从而提高汽车雷达的稳定性和可靠性。从而提高汽车雷达的稳定性和可靠性。从而提高汽车雷达的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法及系统


[0001]本公开涉及汽车自动驾驶相关
，具体的说，是涉及一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，并不必然构成在先技术。
[0003]随着汽车对主动安全要求的不断提高，各种汽车雷达的安装和使用量越来越大，由于缺乏统一的协调机制，汽车雷达在参数使用上是独立选择的。尽管雷达参数空间容量较大，但时域、空域和频域中相近的雷达信号存在互扰。如图5所示，为雷达信号传播示意图，车辆雷达会对周围车辆的雷达干扰同时被周围车辆的雷达信号的干扰，这种互扰会导致汽车雷达的可信度严重下降，进而造成车辆行驶安全事故。

技术实现思路

[0004]本公开为了解决上述问题，提出了一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法及系统，能够解决汽车雷达的互扰问题，能够解决针对调频连续波(FMCW)体制的汽车雷达因缺乏相互间协调机制导致的雷达信号互扰问题，提出自适应切换雷达信号参数方法降低互扰的效应。
[0005]为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
[0006]一个或多个实施例提供了一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，包括如下步骤：
[0007]通过雷达单收模式接收外部干扰信号；
[0008]对比干扰信号功率谱和理论回波信号功率谱判断干扰水平；
[0009]当判断干扰水平超过设定的干扰门限，利用短时傅里叶变换计算干扰参数，从而确定最优的参数切换策略，自适应切换雷达信号参数。
>[0010]一个或多个实施例提供了一种汽车雷达自适应抗信号互扰系统，包括：
[0011]信号获取模块：被配置用于通过雷达单收模式接收外部干扰信号；
[0012]干扰判断模块：被配置用于对比干扰信号功率谱和理论回波信号功率谱判断干扰水平；
[0013]雷达参数切换模块：被配置为用于当判断干扰水平超过设定的干扰门限，利用短时傅里叶变换计算干扰参数，从而确定最优的参数切换策略，自适应切换雷达信号参数。
[0014]一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。
[0015]一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法所述的步骤。
[0016]与现有技术相比，本公开的有益效果为：
[0017]本公开的抗互扰方法，汽车雷达在面临其他雷达信号干扰的情况下，采用被动接
收的方式探测和评估信号环境，根据干扰信号的实时情况自适应地作出判断和切换信号参数，使雷达干扰环境下保持较低的虚警率和漏警率，从而提高汽车雷达的稳定性和可靠性。
[0018]本公开的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。
附图说明
[0019]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。
[0020]图1是本公开实施例1的自适应抗信号互扰方法流程图；
[0021]图2是本公开实施例1的雷达“单收模式”帧与普通帧接收信号对比图：
[0022]其中，图2(a)是本公开实施例1的雷达发射信号时频图；
[0023]图2(b)是本公开实施例1的雷达射频接收信号时频图；
[0024]图2(c)是本公开实施例1的雷达中频接收信号时频图；
[0025]图3是本公开实施例1的干扰信号与理论估算类雷达信号的距离
‑
功率谱对比示意图；
[0026]图4是本公开实施例1的四种干扰情况及雷达信号参数切换策略示意图；
[0027]图5是本公开实施例汽车雷达互扰示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0029]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
[0031]实施例1
[0032]在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图1
‑
图4所示，一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，包括如下步骤：
[0033]步骤1、通过雷达单收模式接收外部干扰信号；
[0034]步骤2、对比干扰信号功率谱和理论回波信号功率谱判断干扰水平；
[0035]步骤3、当判断干扰水平超过设定的干扰门限，利用短时傅里叶变换计算信号起始频率和时频斜率，从而确定最优的参数切换策略，自适应切换雷达信号参数。
[0036]本实施例中通过单收模式，获取不包含目标回波的外部干扰信号，利用傅里叶变换计算外部干扰的功率谱，以此判断雷达当前是否遭到干扰。若判断被干扰，利用短时傅里叶变换计算干扰信号的参数，有针对性地切换雷达信号参数，使雷达在参数空间中“逃离”被干扰区域，从而实现了雷达的自适应抗互扰，提高了车辆驾驶的安全性。
[0037]步骤1中，单收模式为控制汽车雷达在工作过程中周期性关闭发射电路功率放大器，同时控制接收电路保持开启并接受外部射频信号。
[0038]进一步地，单收模式下，雷达的接收电路如果连接设置有镜像抑制滤波器，使镜像抑制滤波器旁路。
[0039]通过单收模式，使得接收信号不包括目标回波，其主要能量来自于外部干扰，并且不对干扰信号进行滤波操作，能够保持接收到干扰信号的准确性。
[0040]在雷达工作过程中，周期性地选择一个时间帧，将雷达发射电路中的功放关闭，仅使接收电路正常工作，则该帧接收到的信号均为外部干扰信号而不含目标回波。如图2所示，图2(a)为雷达发射信号时频图，T表示发射周期，τ表示采样时长，图中虚线表示关闭发射信号；图2(b)为雷达射频接收信号时频图，实线表示正常回波，虚线表示干扰信号；图2(c)为雷达中频接收信号时频图，实线表示正常回波，虚线表示干扰信号。图2中三个图的时间轴是相同的，即图2(b)和2(c)中的采样周期τ是与图2(a)上下对应的。
[0041]步骤2中，可选的，干扰信号功率谱的确定方法为：
[0042]步骤21、对干扰信号进行预处理；
[0043]可选的，所述预处理包括依次进行射频放大、匹配滤波、低通滤波和模数转换处理；
[0044]步骤22、利用快速傅里叶变换计算接收的干扰信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，其特征在于，包括如下步骤：通过雷达单收模式接收外部干扰信号；对比干扰信号功率谱和理论回波信号功率谱判断干扰水平；当判断干扰水平超过设定的干扰门限，利用短时傅里叶变换计算干扰信号起始频率和时频斜率，从而确定最优的参数切换策略，自适应切换雷达信号参数。2.如权利要求1所述的一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，其特征在于：单收模式为：控制汽车雷达在工作过程中周期性关闭发射电路功率放大器，同时控制接收电路保持开启并接受外部射频信号；单收模式下，雷达的接收电路如果连接设置有镜像抑制滤波器，使镜像抑制滤波器旁路。3.如权利要求1所述的一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，其特征在于：干扰信号功率谱的确定方法为：对干扰信号进行预处理；利用快速傅里叶变换计算接收的干扰信号的功率谱；根据调频连续波雷达原理，将信号功率谱的频率轴与距离轴做等效转换，得到干扰信号的距离
‑
功率谱。4.如权利要求3所述的一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，其特征在于：对干扰信号进行预处理包括依次进行放大、匹配滤波、低通滤波和模数转换处理。5.如权利要求1所述的一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，其特征在于：理论回波信号功率谱的确定方法，通过估算获得，根据雷达方程，从理论上估算不同距离上雷达回波的功率，得到雷达目标回波的距离
‑
功率谱。6.如权利要求1所述的一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，其特征在于：判断干扰水平的方法，具体为：根据同一距离上的干扰信号功率谱和理论回波信号功率谱，计算该距离处的差值谱；当差值谱大于零判定为干扰区，设定干扰门限，当干扰区在谱中所占的比例超过干扰门限时判为“严重干扰”；或者，干扰判决门限设置为在30％
‑
70％之间可调。7.如权利要求1所述的一种汽车雷达自适应抗信号互扰方法，其特征在于：确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丽，艾名舜，李向东，赵兴文，
申请(专利权)人：山东省科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：