一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法和系统，一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步系统包括主雷达和从雷达，主雷达和从雷达通信连接；从雷达发送脉冲重复周期步进的调频连续波信号，主雷达接收调频连续波信号，根据调频连续波信号计算主雷达和从雷达之间的时钟偏移量；当时钟偏移量大于预设时钟偏移阈值，主雷达发送控制信号；从雷达接收控制信号，根据控制信号调节线性调频起始时刻与主雷达时钟同步。本发明专利技术能够通过多个雷达单元通信和感知的交互作用，使雷达单元调整自身的信号来实现线性调频起始时刻的大致对齐即消除起始时刻偏差，解决线性调频的起始时刻在上电时出现很大偏差从而造成与接收回波混频的本振不同的问题。波混频的本振不同的问题。波混频的本振不同的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法和系统


[0001]本专利技术涉及雷达时间同步
，尤其涉及一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法和系统。

技术介绍

[0002]随着雷达技术的发展，车载雷达的使用也越来越多。车载雷达是指一种安装在汽车或地面机动车上的雷达。不仅能接收目标直接反射回波信号，还能接收来自其他车载雷达的发射信号。车载雷达设备发射电磁波信号后，如果有目标物体碰到车载雷达信号就会反射回波，车载雷达接收器就会接收到回波信号，回波信号包含了目标的距离、方向和速度信息，车载雷达天线接收反射波后送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，根据车载雷达发射波束还能测得出目标的角度。
[0003]如今科技系统中，雷达时间同步是非常重要的因素。雷达时间同步是指多个雷达之间时钟保持一致的过程，是实现雷达协同感知和通信的基础。时间信息的精度对于日常生活和各领域的应用起着至关重要角色。车载雷达时钟同步目的就是保证车辆上的时间信息的准确性和精确度，从而保证车内系统的各个设备时间同步，协调、稳定、准确的运行。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法和系统。
[0005]一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法，应用于包括有主雷达和一个或多个从雷达的一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步系统；其中，所述主雷达和所述从雷达通信连接；
[0006]所述方法，包括：
[0007]所述从雷达发送脉冲重复周期步进的调频连续波信号，所述主雷达接收所述调频连续波信号，根据所述调频连续波信号计算所述主雷达和所述从雷达之间的时钟偏移量；
[0008]响应于所述时钟偏移量大于预设时钟偏移阈值，所述主雷达发送控制信号；
[0009]所述从雷达接收控制信号，根据所述控制信号调节线性调频起始时刻与所述主雷达时钟同步。
[0010]在其中一个实施例中，从雷达发送脉冲重复周期步进的调频连续波信号包括：
[0011]所述从雷达发射的调频连续波信号为：
[0012][0013]其中，S1(t)表示从雷达发射的调频连续波信号，n表示发射的第n个调频连续波，N表示发射一帧所包含的调频连续波数量，j表示虚数单位，t表示t时刻，f0表示起始频率，u表示调频斜率，T
PRT
表示发射信号的起始时间周期，ΔT
idle
表示空闲时间步进固定的时间长度。
[0014]在其中一个实施例中，所述主雷达接收所述调频连续波信号包括：
[0015]所述主雷达接收的调频连续波信号为：
[0016][0017][0018]其中，S
IF
(t)表示主雷达接收的调频连续波信号，j表示虚数单位，u表示调频斜率，t表示t时刻，Δτ表示主雷达时钟和从雷达时钟偏移量，τ
q
表示从雷达等效发射相位中心到主雷达等效相位中心接收这段过程引起的传输时延，l表示主雷达接收到的从雷达发射一帧信号中第l个调频连续波，ΔT
idle
表示空闲时间步进固定的时间长度，φ
r
表示多余相位，f0表示起始频率。
[0019]在其中一个实施例中，根据所述调频连续波信号计算所述主雷达和所述从雷达之间的时钟偏移量包括：
[0020]对接收的调频连续波信号作FFT，得到频率；
[0021]根据所述频率，得到所述主雷达和所述从雷达之间的时钟偏移量。
[0022]在其中一个实施例中，对接收的调频连续波信号作FFT，得到频率包括：
[0023]根据如下公式计算频率：
[0024][0025]其中，f
d
表示频率，u表示调频斜率，Δτ表示主雷达时钟和从雷达时钟偏移量，τ
q
表示从雷达等效发射相位中心到主雷达等效相位中心接收这段过程引起的传输时延，l表示主雷达接收到的从雷达发射一帧信号中第l个调频连续波，ΔT
idle
表示空闲时间步进固定的时间长度，R表示从雷达等效发射相位中心到主雷达等效相位中心的距离，c表示预设常数。
[0026]在其中一个实施例中，根据所述频率，得到所述主雷达和所述从雷达之间的时钟偏移量包括：
[0027]根据如下公式计算时钟偏移量：
[0028][0029]其中，Δτ表示主雷达时钟和从雷达时钟偏移量，f
d
表示频率，u表示调频斜率，ΔT
idle
表示空闲时间步进固定的时间长度，R表示从雷达等效发射相位中心到主雷达等效相位中心的距离，c表示预设常数。
[0030]在其中一个实施例中，主雷达发送控制信号包括：
[0031]所述主雷达发送的控制信号为：
[0032][0033]Δf
r
＝c
·
Δτ
[0034]其中，S
A
(t)表示主雷达发送的控制信号，j表示虚数单位，f0表示起始频率，Δf
r
表示调整因子，t表示t时刻，c表示预设常数，Δτ表示主雷达时钟和从雷达时钟偏移量。
[0035]在其中一个实施例中，从雷达接收控制信号，根据所述控制信号调节线性调频起
始时刻与所述主雷达时钟同步包括：
[0036]根据如下公式计算从雷达接收控制信号后的中频信号：
[0037][0038]Δf
r
＝c
·
Δτ
[0039]其中，S(t)表示从雷达接收控制信号后的中频信号，j表示虚数单位，f0表示起始频率，Δτ
q
表示控制信号传输到从雷达所需的时间，Δf
r
表示调整因子，t表示t时刻，c表示预设常数，Δτ表示主雷达时钟和从雷达时钟偏移量；
[0040]根据所述中频信号计算时钟偏移量；
[0041]根据所述时钟偏移量进行信号调整。
[0042]在其中一个实施例中，根据所述时钟偏移量进行信号调整包括：
[0043]根据时钟偏移量调整从雷达的初始相位。
[0044]一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步系统，用于实现如上所述的一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法，包括：
[0045]主雷达和从雷达；其中，所述主雷达和所述从雷达通信连接；
[0046]所述从雷达发送脉冲重复周期步进的调频连续波信号，所述主雷达接收所述调频连续波信号，根据所述调频连续波信号计算所述主雷达和所述从雷达之间的时钟偏移量；
[0047]响应于所述时钟偏移量大于预设时钟偏移阈值，所述主雷达发送控制信号；
[0048]所述从雷达接收控制信号，根据所述控制信号调节线性调频起始时刻与所述主雷达时钟同步。
[0049]相比于现有技术，本专利技术的优点及有益效果在于：本专利技术能够通过多个雷达单元通信和感知的交互作用，使雷达单元调整自身的信号来实现线性调频起始时刻的大致对齐即消除起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法，其特征在于，应用于包括有主雷达和一个或多个从雷达的一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步系统；其中，所述主雷达和所述从雷达通信连接；所述方法，包括：所述从雷达发送脉冲重复周期步进的调频连续波信号，所述主雷达接收所述调频连续波信号，根据所述调频连续波信号计算所述主雷达和所述从雷达之间的时钟偏移量；响应于所述时钟偏移量大于预设时钟偏移阈值，所述主雷达发送控制信号；所述从雷达接收控制信号，根据所述控制信号调节线性调频起始时刻与所述主雷达时钟同步。2.根据权利要求1所述一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法，其特征在于，所述从雷达发送脉冲重复周期步进的调频连续波信号包括：所述从雷达发射的调频连续波信号为：其中，S1(t)表示从雷达发射的调频连续波信号，n表示发射的第n个调频连续波，N表示发射一帧所包含的调频连续波数量，j表示虚数单位，t表示t时刻，f0表示起始频率，u表示调频斜率，T
PRT
表示发射信号的起始时间周期，ΔT
idle
表示空闲时间步进固定的时间长度。3.根据权利要求1所述一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法，其特征在于，所述主雷达接收所述调频连续波信号包括：所述主雷达接收的调频连续波信号为：所述主雷达接收的调频连续波信号为：其中，S
IF
(t)表示主雷达接收的调频连续波信号，j表示虚数单位，u表示调频斜率，t表示t时刻，τ表示主雷达时钟和从雷达时钟偏移量，τ
q
表示从雷达等效发射相位中心到主雷达等效相位中心接收这段过程引起的传输时延，l表示主雷达接收到的从雷达发射一帧信号中第l个调频连续波，T
idle
表示空闲时间步进固定的时间长度，φ
r
表示多余相位，f0表示起始频率。4.根据权利要求1所述一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法，其特征在于，所述根据所述调频连续波信号计算所述主雷达和所述从雷达之间的时钟偏移量包括：对接收的调频连续波信号作FFT，得到频率；根据所述频率，得到所述主雷达和所述从雷达之间的时钟偏移量。5.根据权利要求4所述一种基于雷达通信一体化的自适应时钟同步方法，其特征在于，所述对接收的调频连续波信号作FFT，得到频率包括：根据如下公式计算频率：其中，f
d
表示频率，u表示调频斜率，Δτ表示主雷达时钟和从雷达时钟偏移量，τ
q
表示从
雷达等效发射相位中心到主雷达等效相位中心接收这段过程引起的传输时延，l表示主雷达接收到的从雷达发射一帧信号中第l个调频连续波，ΔT...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑乐，胡雪瑶，马俊，王宏宇，金烨，姚迪，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：