用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法，其通过对称阵列天线接收输入讯号矩阵，输入讯号矩阵为至少一目标物的发射讯号或反射讯号，该方法包括有：步骤S1：根据对称阵列天线的天线数量，对应输出转换矩阵；步骤S2：利用转换矩阵，将输入讯号矩阵以及与角度相关的追踪函数进行实数转换，以此得到实数输入讯号矩阵以及实数追踪函数；步骤S3：将实数输入讯号矩阵与实数追踪函数输入至正交匹配追踪模型，以获得目标物数量及对应于目标物所在位置的目标角度。标物所在位置的目标角度。标物所在位置的目标角度。

【技术实现步骤摘要】
用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法


[0001]本专利技术有关一种高角度解析处理方法，特别是指一种用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法。

技术介绍

[0002]天线模组在现今社会中应用广泛，例如在无线通讯、雷达监测领域中，都需要利用天线模组进行无线讯号的发射、接收，以进行讯号传递或者是位置监测。而在多天线讯号源环境中，讯号之间的相互干扰问题、如何进行最佳讯号路径的传递、如何选择最佳讯号来源等，都会是天线领域中所极力发展跟解决的议题。
[0003]举例来说，大众使用的手机是通过天线与基地台的连接，进行网路讯号以及电信讯号的传递，因此，手机如何在多个远近距离不同以及传递路径不同的基地台中，选择讯号较佳的基地台进行连线，则以得到更佳的电信讯号及网路讯号，便为手机通讯领域中所亟欲解决的课题。在另一例子中，如汽车雷达监测系统，主要用于车辆周边物体的监测，借此进行障碍物的确认，而可以辅助驾驶避免发生碰撞危险，更进一步的，甚至可以主动的进行自动驾驶。而汽车的雷达系统的监测原理，是在车辆行进时通过雷达天线监测车辆周围的物体与车辆之间的距离，传统的雷达解决方案是基于2到3个发射天线和3到4个接收天线，成像雷达利用数倍的多输入多输出天线阵列(MIMO)对周围环境进行高解析度测绘，提供了高精度图像品质，在任何外在环境条件下，没有多普勒的模糊感测问题，有助于实现长距离和宽视野决策，以避免车辆与物体或者车辆之间发生碰撞，防止交通事故的发生。
[0004]其中，上述举例手机与基地台的最佳讯号搜寻技术中，由于手机寻找基地台的讯号无急迫性及危险性，因此手机雷达天线所使用的目标讯号监测方法，可使用运算时间较长的讯号监测方法来反复搜寻基地台的位置，以及判断基地台的讯号强度，以此接收到更良好的讯号。而且基地台的位置固定，所以基地台的位置也较好判断。
[0005]然而，汽车的雷达天线，是为了避免车辆在行进时，发生碰撞，所以车辆雷达天线系统需在短时间内精准的监测物体的数量以及位置。而一般演算法根据目标物的发射讯号或反射讯号，所得到的输入讯号矩阵为复数，包括有实部及虚部，而且演算法所使用的追踪函数(steering vector)也是复数，因此演算法在估算的过程中，需分别对实部以及虚部进行运算，使得演算法的运算复杂度以及运算时间无法符合汽车雷达监测系统对于精准、迅速判断的要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的，在于解决现有技术的输入讯号矩阵以及演算法因运算资料量庞大，导致演算法的运算时间增加，以及阵列天线的监测效率降低的问题。
[0007]为达上述目的，本专利技术一项实施例提供一种用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法，其通过一对称阵列天线接收一输入讯号矩阵，输入讯号矩阵为至少一目标物的发射讯号或反射讯号，用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法包括有下列步骤：步
骤S1：根据对称阵列天线的天线数量，对应输出一转换矩阵；步骤S2：利用转换矩阵，将输入讯号矩阵以及与角度相关的追踪函数进行实数转换，以此得到一实数输入讯号矩阵以及实数追踪函数；步骤S3：将实数输入讯号矩阵与实数追踪函数输入至一正交匹配追踪模型，当实数追踪函数满足正交匹配追踪模型的条件时，获得一目标物数量及一对应于目标物所在位置的目标角度。
[0008]于本专利技术另一实施例中，于步骤S1中，若对称阵列天线的天线数量为奇数个，转换矩阵为一奇数转换矩阵；若对称阵列天线的天线数量为偶数个，转换矩阵为一偶数转换矩阵。
[0009]于本专利技术另一实施例中，奇数转换矩阵为：偶数转换矩阵为：C为奇数转换矩阵或偶数转换矩阵；In、Jn为单位矩阵；j为虚数单位。
[0010]于本专利技术另一实施例中，于步骤S2中，输入讯号矩阵及多个追踪函数与奇数转换矩阵或偶数转换矩阵相乘，并通过实数转换，以此得到实数输入讯号矩阵以及多个实数追踪函数。
[0011]于本专利技术另一实施例中，于步骤S3中，还包括有一步骤S3a与一步骤S3b，于步骤S3a中，正交匹配追踪模型比对实数输入讯号矩阵与多个实数追踪函数有无相关性，若多个实数追踪函数的其中之一与实数输入讯号矩阵没有相关性，便重复步骤S3a；若多个实数追踪函数的其中之一与实数输入讯号矩阵有相关性，则进行步骤S3b：根据有相关性的多个实数追踪函数及实数输入讯号矩阵，进行一残值的计算。
[0012]于本专利技术另一实施例中，于步骤S3b中，定义与实数输入讯号矩阵有相关性的多个实数追踪函数为一第一实数追踪函数，以第一实数追踪函数及实数输入讯号矩阵进行残值的计算。
[0013]于本专利技术另一实施例中，于步骤S3中，还包括有一步骤S3c以及一步骤S3d，于步骤S3c中，将残值与一残留标准值进行比对，若残值呈一次性的大幅减少，并低于或等于残留标准值时，正交匹配追踪模型便取得目标物数量及目标角度；若残值大于残留标准值时，则进行步骤S3d：进行残值的减少幅度比对。
[0014]于本专利技术另一实施例中，于步骤S3a中，多个实数追踪函数的角度范围从
‑
90度至90度，并以一间隔角度为单位依序将对应的多个实数追踪函数与实数输入讯号矩阵进行相关性比对。
[0015]于本专利技术另一实施例中，间隔角度为多个实数追踪函数的角度范围的1/18至1/180之间。
[0016]于本专利技术另一实施例中，于步骤S3b中，正交匹配追踪模型通过最小平方法进行残值的运算。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]借此，本专利技术通过步骤S1以及步骤S2，将输入讯号矩阵以及追踪函数先进行实数
转换，得到只剩实数的实数输入讯号矩阵以及实数追踪函数，并输入至正交匹配追踪模型，使正交匹配追踪模型只需进行一维的实数运算，以此提高估测目标物的速度，使本专利技术可应用的范围，不会因为速度而受到限制。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例的用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法的流程示意图；
[0020]图2是本专利技术实施例的步骤S3的细部流程示意图；
[0021]图3是本专利技术第一实施例的实施状态示意图，用于表示目标物只有一个的情况；
[0022]图4是本专利技术第二实施例的实施状态示意图，用于表示目标物有两个以上的情况；
[0023]图5是本专利技术第二实施例的曲线图，用于表示目标物分别在角度为
‑
10度及角度为20度的位置。
[0024]附图标记说明：
[0025]100：用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法；S1～S3：步骤；S3a～S3e：步骤；1：车用雷达；2：物体；3a：第一物体；3b：第二物体；L：监测基准线。
具体实施方式
[0026]为便于说明本专利技术所表示的中心思想，现以具体实施例表达。实施例中各种不同物件是按适于列举说明的比例，而非按实际元件的比例予以绘制，合先叙明。
[0027]雷达阵列天线拥有多种用途，例如监测物体、观测天气、追踪物体等等。而运用于监测物体的雷达阵列天线亦通过许多不同的演算法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法，其特征在于，其通过一对称阵列天线接收一输入讯号矩阵，该输入讯号矩阵为至少一目标物的发射讯号或反射讯号，该方法包括有下列步骤：步骤S1：根据该对称阵列天线的天线数量，对应输出一转换矩阵；步骤S2：利用该转换矩阵，将该输入讯号矩阵以及多个与角度相关的追踪函数进行实数转换，以此得到一实数输入讯号矩阵以及多个实数追踪函数；以及步骤S3：将该实数输入讯号矩阵与该多个实数追踪函数输入至一正交匹配追踪模型，当该多个实数追踪函数满足该正交匹配追踪模型的条件时，获得一目标物数量及一对应于目标物所在位置的目标角度。2.根据权利要求1所述的用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法，其特征在于，于该步骤S1中，若该对称阵列天线的天线数量为奇数个，该转换矩阵为一奇数转换矩阵；若该对称阵列天线的天线数量为偶数个，该转换矩阵为一偶数转换矩阵。3.根据权利要求2所述的用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法，其特征在于，该奇数转换矩阵为：该偶数转换矩阵为：C为该奇数转换矩阵或该偶数转换矩阵；In、Jn为单位矩阵；j为虚数单位。4.根据权利要求2所述的用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法，其特征在于，于该步骤S2中，该输入讯号矩阵及该多个追踪函数与该奇数转换矩阵或该偶数转换矩阵相乘，并通过实数转换，得到该实数输入讯号矩阵以及该多个实数追踪函数。5.根据权利要求1所述的用于多输入多输出系统的高角度解析处理方法，其特征在于，于该步骤S3中，还包括有一步骤S3a与一步骤S3b，于该步骤S3a中，该正交匹配追踪模型比对该实数输入讯号矩阵与该多个实数追踪函数有无相关性，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孝宁，
申请(专利权)人：为昇科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：