车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法及装置。所述方法包括：根据所述车载雷达的模糊速度补偿所述待测目标运动中的第一相位误差；基于所述MIMO阵列获取在相同位置处具有至少两个虚拟阵元的虚拟阵元组，并选取所述虚拟阵元组中的两虚拟阵元；根据所述两虚拟阵元补偿待测目标运动中的第二相位误差。本发明专利技术通过部分重叠的MIMO阵列，通过重叠的MIMO阵列获取在相同位置具有至少两个虚拟阵元，利用重叠阵元消除由于阵元位置差异所引入的相位误差，并利用通道数据相位差求解模糊数求出因待测目标运动引入的相位误差，并对相位误差进行校正。并对相位误差进行校正。并对相位误差进行校正。

【技术实现步骤摘要】
车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法及装置


[0001]本专利技术涉及雷达
，尤其涉及一种车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法及装置。

技术介绍

[0002]时分MIMO一次只有一个发射天线有效，并且由于其与其他模式相比更简单的传输模式而使用最广泛。时分MIMO雷达在进行相干处理和成像时，使用不同时间传输的脉冲信号的回波作为角度估计的原始数据。但是由于目标速度的存在，在不同时间工作的发射天线会引入相位误差。
[0003]传统的解决方案是首先通过二维快速傅立叶变换 (FFT) 获得目标速度，然后补偿由目标速度引起的相位误差。但是，在高分辨率雷达中，经常需要大量的发射天线。在TDMA传输模式下，MIMO对应的脉冲重复间隔(PRI) 相对较大，这大大降低和限制了MIMO雷达所能获得的最大无模糊速度。因此，只依靠实际获得目标的速度模糊分量，不能正确补偿相位误差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法及装置能有效解决目前高分辨率雷达中通过速度模糊补偿相位差依然存在不准确的问题。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供一种车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法，所述车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法包括：根据所述车载雷达的模糊速度补偿所述待测目标运动中的第一相位误差；基于所述MIMO阵列获取在相同位置处具有至少两个虚拟阵元的虚拟阵元组，并选取所述虚拟阵元组中的两虚拟阵元；根据所述两虚拟阵元补偿待测目标运动中的第二相位误差。
[0006]进一步地，在所述根据所述MIMO阵列的模糊速度补偿所述待测目标运动中的第一相位误差之前，还包括：构造一通道数据。
[0007]进一步地，由M个发射天线和N个接收天线组成的所述MIMO阵列，所述构造所述车载雷达的通道数据包括：获取所述车载雷达的基带参数；基于所述基带参数确定第i个发射天线发射并由第j个接收天线接收的第一信号，其中M、N、j和i均为大于零的自然数，且i小于等于M，j小于等于N。
[0008]进一步地，所述构造所述车载雷达的通道数据还包括：对所述第一信号进行傅里叶变换以确定所述待测目标的距离和速度。
[0009]进一步地，所述根据所述车载雷达的模糊速度补偿所述待测目标运动中的第一相位误差包括；基于所述基带参数确定第m个发射天线发射并由第n个接收天线接收的第二信号，其中m和n均为大于零的自然数，且m和n分别小于等于M和N。
[0010]进一步地，计算所述第一信号和所述第二信号的信号相位差；根据所述模糊速度补偿所述信号相位差以生成所述第一相位误差。
[0011]进一步地，所述基于所述MIMO阵列获取在相同位置处具有至少两个虚拟阵元的虚拟阵元组，并选取所述虚拟阵元组中的两虚拟阵元之后还包括：计算所述两虚拟阵元的速度模糊数。
[0012]进一步地，所述根据所述两虚拟阵元补偿待测目标运动中的第二相位误差包括：根据所述速度模糊数补偿待测目标运动中的第二相位误差。
[0013]进一步地，所述车载雷达基带参数如下：，其中，为发射信号载频，为调频率，将全时间t分为快时间和慢时间，v为待测目标的真实速度，为在时待测目标和雷达之间的距离，为目标与雷达间初始距离。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供一种车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法装置，所述车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法装置包括：第一补偿单元，用于根据所述车载雷达的模糊速度补偿所述待测目标运动中的第一相位误差；虚拟阵元确定单元，用于基于所述MIMO阵列获取在相同位置具有至少两个虚拟阵元，并选取所述至少两个虚拟阵元中的两虚拟阵元。第二补偿单元，用于根据所述两虚拟阵元补偿待测目标运动中的第二相位误差。
[0015]本专利技术的优点在于，本专利技术通过部分重叠的MIMO阵列，通过重叠的MIMO阵列获取在相同位置具有至少两个虚拟阵元，利用重叠阵元消除由于阵元位置差异所引入的相位误差，并利用通道数据相位差求解模糊数求出因待测目标运动引入的相位误差，并对相位误差进行校正。
附图说明
[0016]下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法的步骤流程图。
[0018]图2a为本专利技术实施例提供的单待测目标仿真结果。
[0019]图2b为本专利技术实施例提供的双待测目标仿真结果。
[0020]图3为本专利技术实施例提供的本专利技术方法得到的相位误差与真实相位误差之差随信噪比的变化图。
[0021]图4为本专利技术实施例提供的车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正装置的结构示意图。
[0022]图5是本专利技术实施例提供的电子设备的一个结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]现在参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法，该车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法的执行主体可以是车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法装置，或者集成了识别车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法装置的电子设备、服务器设备、物理主机或者用户设备（User Equipment，UE）等不同类型的设备，其中，车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法装置可以采用硬件或者软件的方式实现，UE具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑或者台式电脑等终端设备。所述车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法包括：步骤S110：根据所述车载雷达的模糊速度补偿所述待测目标运动中的第一相位误差。
[0025]示例性地，其目的在于利用已知模糊速度分量求出部分已知相位误差并做补偿，即补偿第一相位误差。
[0026]示例性地，所述根据所述车载雷达的模糊速度补偿所述待测目标运动中的第一相位误差包括：基于所述基带参数确定第m个发射天线发射并由第n个接收天线接收的第二信号，其中m和n均为大于零的自然数，且m和n分别小于等于M和N；计算所述第一信号和所述第二信号的信号相位差；根据所述模糊速度补偿所述信号相位差以生成所述第一相位误差。
[0027]具体地，第个发射天线发送的第个接收天线接收的第二信号与第个发射天线发送的第个接收天线接收的第一信号之间的相位差可以表示为:，其中，v为待测目标的真实速度，为模糊速度。为最大无模糊速度。其中，已知并用做步骤S110中的部分相位误差补偿，即补偿第一相位误差，补偿过后的相位误差式如下所示：。
[0028]示例性地，在所述根据所述车载雷达的模糊速度补偿待测目标运动中的第一相位误差之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法，所述车载雷达包括MIMO阵列，其特征在于，所述方法包括：根据所述车载雷达的模糊速度补偿待测目标运动中的第一相位误差；基于所述MIMO阵列获取在相同位置处具有至少两个虚拟阵元的虚拟阵元组，并选取所述虚拟阵元组中的两虚拟阵元；根据所述两虚拟阵元补偿待测目标运动中的第二相位误差。2.根据权利要求1所述的车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法，其特征在于，在所述根据所述车载雷达的模糊速度补偿待测目标运动中的第一相位误差之前，还包括：构造所述车载雷达的通道数据。3.根据权利要求2所述的车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法，其特征在于，由M个发射天线和N个接收天线组成的所述MIMO阵列，所述构造所述车载雷达的通道数据包括：获取所述车载雷达的基带参数；基于所述基带参数确定第i个发射天线发射并由第j个接收天线接收的第一信号，其中M、N、j和i均为大于零的自然数，且i小于等于M，j小于等于N。4.根据权利要求3所述的车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法，其特征在于，所述构造所述车载雷达的通道数据还包括：对所述第一信号进行傅里叶变换以确定所述待测目标的距离和速度。5.根据权利要求4所述的车载雷达MIMO阵列相干化相位误差校正方法，其特征在于，所述根据所述车载雷达的模糊速度补偿所述待测目标运动中的第一相位误差包括：基于所述基带参数确定第m个发射天线发射并由第n个接收天线接收的第二信号，其中m和n均为大于零的自然数，且m和n分别小于等于M和N。6.根据权利要求5所述的车载雷达MIMO阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刚，封泽运，陈宇智，张慧，洪伟，郭坤鹏，冯友怀，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：