一种FMCW雷达干扰检测和抑制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种FMCW雷达干扰检测和抑制方法及系统，属于雷达信号处理领域。包括：将被干扰雷达接收到的干扰信号、目标的反射信号及被干扰雷达的发射信号进行混频；将混频信号采样之后，进行快时间维1DFFT处理，得到所述中频信号的1DFFT结果；在快时间维上，对所述1DFFT结果进行峰值检测和第一阈值选择，得到可疑目标矩阵；对所述可疑目标矩阵逐列检测，得到所述干扰信号的位置；依次遍历所述干扰信号的位置，重构时域干扰信号；在时域依次剔除各脉冲周期内的干扰信号，得到干扰抑制后的时域混频信号，将其进行2DFFT处理，以识别目标。本发明专利技术的干扰检测和抑制方法，能够降低FMCW雷达干扰检测和抑制的复杂度及硬件实现复杂度。达干扰检测和抑制的复杂度及硬件实现复杂度。达干扰检测和抑制的复杂度及硬件实现复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种FMCW雷达干扰检测和抑制方法及系统


[0001]本专利技术属于雷达信号处理领域，更具体地，涉及一种FMCW雷达干扰检测和抑制方法及系统。

技术介绍

[0002]调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)雷达由于其容易实现、结构相对简单、尺寸小、重量轻以及成本低等优点在许多领域都得到了广泛的应用。FMCW雷达识别目标主要通过目标反射回来的信号与发射信号之间的混频，根据混频后的中频信号来判断是否有目标存在。
[0003]随着雷达数量越来越多以及频谱资源的有限，雷达之间的相互干扰问题变得更加突出。当多个雷达在同一个频带内或者在同一频带的某一部分同时工作时，一个雷达的接收天线会接收到另一个雷达的发射信号，造成FMCW雷达间的相互干扰，若直接进行2DFFT处理，根据2DFFT结果进行目标检测，将会带来本地噪声增加或产生虚假目标等影响。
[0004]目前针对于解决调频连续波雷达干扰的方法主要可分为两种。一种是更改发射端的雷达工作方式或发射信号的样式，如双极性相位码、随机子带谱等，这些方法复杂度较高，难以实现；另一种方法是直接采用2DFFT的结果结合算法或策略，如快速正交匹配追踪算法、机器学习等，这些方法计算量大，硬件实现复杂度高。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种FMCW雷达干扰检测和抑制方法及系统，其目的在于降低FMCW雷达干扰检测和抑制的复杂度及硬件实现复杂度。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种FMCW雷达干扰检测和抑制方法，包括：
[0007]步骤S1、将被干扰雷达接收到的干扰信号、目标的反射信号及被干扰雷达的发射信号进行混频，其中，所述干扰信号来自于干扰雷达的发射信号，且所述干扰雷达的发射信号与所述被干扰雷达的发射信号相同；
[0008]步骤S2、将混频信号采样后，进行快时间维1DFFT处理，得到所述混频信号的1DFFT结果；
[0009]步骤S3、在快时间维上，对所述1DFFT结果进行峰值检测和第一阈值选择，得到可疑目标矩阵；
[0010]步骤S4、对所述可疑目标矩阵逐列检测，得到所述干扰信号的位置。
[0011]进一步地，步骤S4中，若当前列上的目标数小于设定的第二阈值，判定所述当前列为干扰列，逐列检测后得到所述干扰信号的位置。
[0012]进一步地，针对所述可疑目标矩阵的当前列，在慢时间维上进行遍历求和得到所述当前列上的目标数。
[0013]进一步地，步骤S3中，所述可疑目标矩阵B(m,n
′
)为：
[0014][0015]其中，当|X(m,n
′
)|满足如下条件时即为可疑目标：
[0016][0017]式中，|X(m,n
′
)|为所述混频信号的1DFFT结果X(m,n
′
)的振幅，m＝0,1,
…
M
‑
1,n
’
＝0,1,N
‑
1，M
×
N为采样点数，G为第一阈值。
[0018]进一步地，步骤S1中，所述干扰信号为一个或多个，所述目标的反射信号为一个或多个。
[0019]进一步地，还包括：
[0020]步骤S5、依次遍历所述干扰信号的位置，根据所述干扰信号所在脉冲周期的快时间维1DFFT结果重构时域中的干扰信号；
[0021]步骤S6、在时域中依次剔除各脉冲周期内的干扰信号，得到干扰抑制后的混频信号。
[0022]进一步地，还包括：
[0023]步骤S7、将所述干扰抑制后的混频信号进行2DFFT处理，以识别目标。
[0024]按照本专利技术的第二方面，提供了一种FMCW雷达干扰检测和抑制系统，包括：
[0025]混频处理单元，用于将被干扰雷达接收到的干扰信号、目标的反射信号及被干扰雷达的发射信号进行混频，其中，所述干扰信号来自于干扰雷达的发射信号，且所述干扰雷达的发射信号与所述被干扰雷达的发射信号相同；
[0026]1DFFT处理单元，用于将混频信号采样后，进行快时间维1DFFT处理，得到所述混频信号的1DFFT结果；
[0027]可疑目标矩阵构建单元，用于在快时间维上，对所述1DFFT结果进行峰值检测和第一阈值选择，得到可疑目标矩阵；
[0028]干扰信号判断单元，用于对所述可疑目标矩阵逐列检测，得到所述干扰信号的位置。
[0029]进一步地，还包括：
[0030]干扰信号重构单元，用于依次遍历所述干扰信号的位置，根据所述干扰信号所在脉冲周期的快时间维1DFFT结果重构时域中的干扰信号；
[0031]时域混频信号重构单元，用于在时域中依次剔除各个脉冲周期内的干扰信号，得到干扰抑制后的混频信号。
[0032]按照本专利技术的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如第一方面任意一项所述的FMCW雷达干扰检测和抑制方法。
[0033]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
[0034](1)本专利技术的干扰检测和抑制方法，创新性地直接对混频处理后信号进行快时间
维1DFFT处理，利用干扰雷达的发射信号到达被干扰雷达的延时和时间漂移在脉冲周期间产生的差异，通过峰值检测和第一阈值选择，在快时间维上，对1DFFT结果检测得到可疑目标矩阵，对可疑目标矩阵进行逐列检测得到所有与被干扰雷达的发射信号相同的干扰雷达发射的信号，进而确定干扰信号的位置，本专利技术的这种检测方法无需更改雷达的工作方式，无需复杂的发射信号样式，更不需要再后续结合其它算法，大大降低了干扰检测的复杂度。
[0035](2)本专利技术通过直接利用快时间维1DFFT结果获取干扰信号的时域参数实现干扰信号的时域重构，在时域中进行干扰抑制，降低了硬件实现复杂度。
[0036]总而言之，本专利技术创新性地利用了快时间维1DFFT结果，提供了一种简洁有效的干扰解决方案，利用重构的干扰信号在时域完成干扰抑制，降低了硬件实现复杂度，为FMCW雷达干扰检测和抑制提供了一种简易便捷的方法。
附图说明
[0037]图1是本专利技术实施例提供的FMCW雷达干扰检测流程图；
[0038]图2是本专利技术实施例提供的FMCW雷达干扰检测和抑制方法框图；
[0039]图3是本专利技术实施例提供的FMCW雷达干扰检测和抑制方法流程图；
[0040]图4是被干扰雷达发射信号和接收信号的示意图；
[0041]图5是被干扰雷达接收的干扰信号和目标信号的2DFFT结果图；
[0042]图6是被干扰雷达接收的干扰信号和目标信号的快时间维1DFFT结果图；
[0043]图7是被干扰雷达接收的干扰信号和目标信号的可疑目标检测结果图；
[0044]图8是抑制干扰后被干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FMCW雷达干扰检测和抑制方法，其特征在于，包括：步骤S1、将被干扰雷达接收到的干扰信号、目标的反射信号及被干扰雷达的发射信号进行混频，其中，所述干扰信号来自于干扰雷达的发射信号，且所述干扰雷达的发射信号与所述被干扰雷达的发射信号相同；步骤S2、将混频信号采样后，进行快时间维1DFFT处理，得到所述混频信号的1DFFT结果；步骤S3、在快时间维上，对所述1DFFT结果进行峰值检测和第一阈值选择，得到可疑目标矩阵；步骤S4、对所述可疑目标矩阵逐列检测，得到所述干扰信号的位置。2.根据权利要求1所述的FMCW雷达干扰检测和抑制方法，其特征在于，步骤S4中，若当前列上的目标数小于设定的第二阈值，判定所述当前列为干扰列，逐列检测后得到所述干扰信号的位置。3.根据权利要求2所述的FMCW雷达干扰检测和抑制方法，其特征在于，针对所述可疑目标矩阵的当前列，在慢时间维上进行遍历求和得到所述当前列上的目标数。4.根据权利要求1所述的FMCW雷达干扰检测和抑制方法，其特征在于，步骤S3中，所述可疑目标矩阵B(m,n
′
)为：其中，当|X(m,n
′
)|满足如下条件时即为可疑目标：式中，|X(m,n
′
)|为所述混频信号的1DFFT结果X(m,n
′
)的振幅，m＝0,1,
…
M
‑
1,n
’
＝0,1,N
‑
1，M
×
N为采样点数，G为第一阈值。5.根据权利要求1所述的FMCW雷达干扰检测和抑制方法，其特征在于，步骤S1中，所述干扰信号为一个或多个，所述目标的反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐争光，魏善勇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：