一种远距离路侧毫米波雷达探测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种远距离路侧毫米波雷达探测系统，涉及计算机

【技术实现步骤摘要】
一种远距离路侧毫米波雷达探测系统


[0001]本专利技术涉及计算机
、
通信
、
雷达探测
，尤其涉及一种远距离路侧毫米波雷达探测系统
。

技术介绍

[0002]近年来，随着智慧交通
、
车路协同
、
自动驾驶等新技术的发展，毫米波雷达逐渐成为实现智慧交通与自动驾驶必不可少的传感器
。
相比于摄像头
、
环形线圈等其他交通检测传感器，毫米波雷达具有全天候工作
、
不受天气影响
、
覆盖范围广
、
数据精度高
、
原始数据携带目标速度信息等显著优势
。
目前交通领域中主流的毫米波雷达探测距离一般在
300
‑
500m
左右
。
在长距离路段存在布设数量过多，布设以及后期维护成本过大等问题，同时也会增加边缘处理器对多雷达数据融合的难度
。
尤其是随着智慧高速等概念的提出，为了降低智慧高速的建设成本，远距离探测毫米波雷达已经成为雷达的研究热点之一
。
在城市快速路段以及高速路段，远距离毫米波雷达可以发挥巨大优势
。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：短距离雷达空间覆盖率低，无法对长距离路段进行有效覆盖，因此会增大布设及维护成本
。
[0004]因此，如何通过远距离路侧毫米波雷达更好地实现对长路段的覆盖，大大降低建设成本，是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种远距离路侧毫米波雷达探测系统，可以达到通过远距离路侧毫米波雷达更好地实现对长路段的覆盖，大大降低建设成本的效果
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种远距离路侧毫米波雷达探测系统，包括：发射与接收天线模块
、
射频前端模块
、
基带信号处理平台；
[0008]发射与接收天线模块，与射频前端模块的输入端连接，用于在系统与目标之间建立射频链路，发送毫米波信号和接收回波信号；
[0009]射频前端模块，与发射与接收天线模块的输出端
、
基带信号处理平台的输入端相连接，用于将回波信号放大
、
滤波
、
转换成低频信号并传递至基带信号处理平台；
[0010]基带信号处理平台，与射频前端模块的输出端相连接，用于对低频信号执行信号处理任务，得到目标的距离
、
速度和角度信息
。
[0011]上述的系统，可选的，发射与接收天线模块，包括发射天线单元
、
接收天线单元
、
天线校准单元；
[0012]发射天线单元，用于发送毫米波信号；
[0013]接收天线单元，用于接收从目标对象反射回来的回波信号；
[0014]天线校准单元，用于补偿射频前端模块由于发射或接收通道间不匹配引起的测量误差
。
[0015]上述的系统，可选的，射频前端模块，包括射频前端斜坡发生器
、
路经移相器
、
功率放大器
、
混频器
、
低噪声放大器
、
模数转换器；
[0016]其中，射频前端斜坡发生器
、
路经移相器
、
功率放大器依次通信连接，低噪声放大器
、
混频器
、
模数转换器依次通信连接，射频前端斜坡发生器输出端与混频器输入端通信连接
。
[0017]上述的系统，可选的，射频前端模块采用4片
AWR2243P
芯片级联，包含一个主芯片以及三个从芯片
。
[0018]上述的系统，可选的，基带信号处理平台选择
XILINX Zynq UltraScale+MPSoC
处理器作为雷达基带处理器
SoC
；
[0019]雷达基带处理器
SoC
包括
PS
端
ARM
单元和
PL
端
FPGA
单元，
PS
端
ARM
单元输出端与射频前端模块的射频前端斜坡发生器的输入端
SPI
通信连接，
PL
端
FPGA
单元输入端与射频前端模块的模数转换器
CSI
通信连接
。
[0020]上述的系统，可选的，
PS
端
ARM
单元包括四核
Cortex
‑
A53
处理器以及两个
ARM Cortex
‑
R5
实时系统处理器；
PL
端
FPGA
单元支持
DDR4
存储器接口，最大带宽
2400M
×
64bit。
[0021]上述的系统，可选的，基带信号处理平台具体用于
FFT
处理
、
距离测量
、
目标检测
、
速度解模糊
、
角度估计
。
[0022]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种远距离路侧毫米波雷达探测系统，具有以下有益效果：
(1)
本专利技术对于静止目标不同接收通道之间均具有很好的频率一致性，在道路上对不同类型的目标进行探测，可以很好地进行区分
。
在长距离道路上进行实测，本专利技术雷达系统探测效果较好
。(2)
本专利技术为提高雷达探测威力，设计了多芯片级联雷达射频前端，有效提升了雷达的收发增益
。(3)
本专利技术针对多射频芯片级联所引起的
ADC
原始数据带宽增大与数据量增加的问题，设计了基于
MPSoC
处理器与
DDR4
高速存储器的基带处理硬件平台，以提高雷达基带信号处理能力和效率
。(4)
本专利技术针对速度模糊问题，设计了双子帧雷达调制波形，以支撑速度解模糊匹配算法的实现
。
通过远距离路侧毫米波雷达可以更好地实现对长路段的覆盖，大大降低建设成本
。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图
。
[0024]图1是本专利技术公开的一种远距离路侧毫米波雷达探测系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种远距离路侧毫米波雷达探测系统，其特征在于，包括：发射与接收天线模块
、
射频前端模块
、
基带信号处理平台；发射与接收天线模块，与射频前端模块的输入端连接，用于在系统与目标之间建立射频链路，发送毫米波信号和接收回波信号；射频前端模块，与发射与接收天线模块的输出端
、
基带信号处理平台的输入端相连接，用于将回波信号放大
、
滤波
、
转换成低频信号并传递至基带信号处理平台；基带信号处理平台，与射频前端模块的输出端相连接，用于对低频信号执行信号处理任务，得到目标的距离
、
速度和角度信息
。2.
根据权利要求1所述的一种远距离路侧毫米波雷达探测系统，其特征在于，发射与接收天线模块，包括发射天线单元
、
接收天线单元
、
天线校准单元；发射天线单元，用于发送毫米波信号；接收天线单元，用于接收从目标对象反射回来的回波信号；天线校准单元，用于补偿射频前端模块由于发射或接收通道间不匹配引起的测量误差
。3.
根据权利要求1所述的一种远距离路侧毫米波雷达探测系统，其特征在于，射频前端模块，包括射频前端斜坡发生器
、
路经移相器
、
功率放大器
、
混频器
、
低噪声放大器
、
模数转换器；其中，射频前端斜坡发生器
、
路经移相器
、
功率放大器依次通信连接，低噪声放大器
、
混频器
、
模数转换器依次通信连接，射频前端斜坡发生器输出端与混频器输入端通信连接
。4.
根据权利要求1所述的一种远距离路侧毫米波雷达探测系统，其特征在于，射频前端模块采用4片...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，郭骁炜，贾沛源，杨继承，王媛，王欢，李岩涛，闫紫航，温如月，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：