用于在雷达传感器的情况下进行噪声估计的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在雷达传感器(10)的情况下进行噪声估计的方法，所述雷达传感器生成数字的谱(14)，所述谱将所接收的信号强度说明为至少一个离散定位参数(d，v)的函数，其中，在所述谱(14)上，不仅进行CFAR探测(26)，用以判定在定位空间中的所检查的单元格(16)是包含真正的雷达目标还是仅包含噪声，在相邻单元格的选择中还根据信号强度确定(28)噪声水平(P

【技术实现步骤摘要】
用于在雷达传感器的情况下进行噪声估计的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于在雷达传感器的情况下进行噪声估计的方法，该雷达传感器生成数字的谱，该谱将所接收的信号强度说明为至少一个离散定位参数的函数，其中，在所述谱上，不仅进行探测、例如CFAR探测，用以判定在定位空间中的所检查的单元格是包含真正的雷达目标还是仅包含噪声，还在相邻单元格的选择中根据信号强度确定噪声水平，所述相邻单元格位于所检查的单元格附近。
[0002]另外，本专利技术涉及一种雷达系统，所述雷达系统尤其用于机动车，在所述雷达系统中实现所述方法。

技术介绍

[0003]在用于机动车的雷达传感器中，由所接收的雷达回声典型地形成谱，该谱将用于所接收的信号强度的尺度、例如复振幅或者振幅平方说明为相关的对象的间距和径向相对速度的函数。在这种情况下，所述离散定位参数是间距和速度。通过所述定位参数张开的定位空间划分为多个间距/速度单元格，并且因此形成二维矩阵，在该二维矩阵中为每个单元格登入相关的振幅。
[0004]对雷达谱中的噪声的估计在雷达信号处理中扮演重要的角色，因为该估计能够实现对信号/噪声间距的计算并且能够实现该谱中的目标单元格与噪声单元格之间的区分。在实践中，CFAR(Constant False Alarm Rate，恒定误警率)探测器用于该目的，所述CFAR探测器根据相邻的单元格的内容适应性地为该谱的每个单元格估计噪声水平并且将该噪声水平用作阈值。在此，两种最广泛传播的方法是单元平均CFAR(Cell
‑
Averaging
‑
CFAR，CA
‑
CFAR)(A.Farina，F.A.Studer。《A Review of CFAR Detection Techniques in Radar Systems》，微波杂志，1986，第115
‑
128页)和有序统计CFAR(Ordered
‑
Statistics
‑
CFAR，OS
‑
CFAR)(S.Blake。《OS
‑
CFAR theory for multiple targets and nonuniform clutter》，IEEE航空航天与电子系统，1988，第785
‑
790页)。
[0005]更为复杂的方法，例如最大CFAR(Greatest
‑
of
‑
CFAR，GO
‑
CFAR)(X.Meng，Y.He.《Two generalized greatest of selection CFAR algorithms》，CIE国际雷达会议记录，2001，第359
‑
362页)或者自适应线性组合CFAR(Adaptive
‑
Linear
‑
Combined
‑
CFAR，ALC
‑
CFAR)(B.Magaz，A.Belouchrani.《A New Adaptive Linear Combined CFAR Detector in Presence of Interfering Targets》电磁学研究进展，2011，第367
‑
387页)，扩展或者结合由CA
‑
CFAR和OS
‑
CFAR组成的方案，以便形成噪声的不同估计值，所述估计值随后通过选择或者组合用于确定阈值。
[0006]CFAR探测器固有的在噪声估计方面的弱点是，从目标反射的信号功率同时包括到对噪声的计算中。这是因为，在CFAR探测器的情况下，要么首先形成噪声估计值，然后才对谱中的噪声单元格与目标单元格进行区分，要么噪声估计值隐含地纳入到噪声单元格与目标单元格之间的区分中。因此，在噪声估计时，必须以相同的权重考虑所有单元格，因为还不存在如下信息：实际的目标位于哪些单元格中。这导致，目标的谱环境中的噪声往往被估
计得过高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的任务在于，给出一种实现更接近现实的噪声估计的方法。
[0008]根据本专利技术，该任务通过下述方式来解决：所述探测在噪声水平的确定之前进行，并且在探测时被识别为目标单元格的单元格从选择用于噪声估计的相邻单元格中排除。
[0009]通过这种方式防止，目标单元格中的高的信号值使噪声估计失真。
[0010]在下文中给出有利的构型和扩展方案。
[0011]在第一阶段中，传统的CFAR检测器可以用于在噪声单元格与目标单元格之间进行区分。一般适用地，能够自由选择并且可以视应用情况而定地确定在此使用哪种类型的CFAR。
[0012]在用于机动车的雷达系统中，例如与CA
‑
CFAR相比，使用OS
‑
CFAR是优选的，因为OS
‑
CFAR对于经常在城市场景中出现的多目标环境更稳健。
[0013]另外，在第一阶段中也可以使用不按照CFAR原理工作的别的探测器。例如，作为一种非常简单的实施方案，可以考虑恒定的探测阈值，用于在噪声单元格与目标单元格之间进行区分。
[0014]在第一阶段中例如由用于确定阈值的CFAR探测器形成的、可能的噪声估计值，不进一步令人感兴趣，因为在第二阶段中由专用的噪声估计器来求取该噪声。这也使得能够使用隐含地计算阈值的CFAR实现方式。这包括例如“仅秩OS
‑
CFAR”“Rank
‑
Only OS
‑
CFAR”(M.R.Bales，T.Benson，R.Dickerson，D.Campbell，R.Hersey和E.Culpepper。《Real
‑
time implementations of ordered
‑
statistic CFAR》，IEEE雷达会议，2012，第896
‑
901页)，该仅秩OS
‑
CFAR能够实现不具有明确的噪声估计的、有效率的硬件实现方式。
[0015]然后，在第二阶段中进行专用的噪声估计，例如基于下述输入数据：
[0016]‑
谱P，例如间距/速度谱，其呈m
×
n矩阵的形式，
[0017]‑
用于呈布尔m
×
n矩阵形式的每个单元格的探测信息D，在该探测信息中，D＝1相应于目标单元格，D＝0相应于噪声单元格。
[0018]然而，二维数据结构的使用不是强制的。也可以考虑附加的维度、例如与数字射束成形器结合的多个接收通道。一维数据结构的使用同样是不受限制地可能的。
[0019]为了求估计值，可以例如在该谱内移动具有固定参数化的大小N的窗口。然后，在窗口中的、由上游的CFAR探测器分类为目标单元格的单元格的情况下，该单元格的谱值被忽略并且例如通过用于在邻近范围中的一个或者多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在雷达传感器(10)的情况下进行噪声估计的方法，所述雷达传感器生成数字的谱(14)，所述数字的谱将所接收的信号强度说明为至少一个离散定位参数的函数，其中，在所述谱(14)上，不仅进行探测以便判定在定位空间中的所检查的单元格(16a)是包含真正的雷达目标还是仅包含噪声，而且在相邻单元格的选择中根据信号强度来确定噪声水平，所述相邻单元格位于所检查的单元格(16a)附近，其特征在于，所述探测在所述确定之前进行，并且将在探测时被识别为目标单元格的单元格从所述相邻单元格的选择中排除。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述探测是CFAR探测。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在确定所述噪声水平时，分别通过已经存在的、用于位于附近的单元格的噪声估计值来替换所排除的相邻单元格的信号强度。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在确定所述噪声水平时，相应于所排除的相邻单元格的数量，减少在相邻单元格的选择中的单元格的数量的大小。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在确定所述噪声水平时，分别通过来自增大的邻近范围的、位于附近的单元格的信号值来替换所排除的相邻单元格的信号强度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述定位空间是至少二维的。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述CFAR探测根据OS
‑
CFAR算法进行。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述CFAR探测根据仅秩OS
‑
CFAR算法进行。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了确定噪声水平，使具有所述定位空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：