【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通监测识别，特别是涉及一种基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法。
技术介绍
1、随着高速公路的施工和养护作业的交通布控场景也越来越常见，为保证能够及时消除事故隐患，利用技术手段建立检测系统探测高速公路的实时道路信息，保障高速公路的安全通行已经成为高速公路营运公司的迫切需求。相比较于红外相机、激光雷达和摄像机等传感器，mmwr不依赖于天气或光线条件，可实现全天候的连续探测。mmwr已广泛应用于车辆中，以利用感知到的信息用于高级驾驶员辅助系统(adas)和汽车自动驾驶。mmwr雷达越来越多地部署在高速公路的路边，以收集实时交通信息。路边mmwr提供完整的车辆轨迹样本等信息。车辆轨迹描绘了车辆沿其路径的运动，提供了比仅仅汇总交通措施更丰富的信息。然而在高速路侧安装毫米波雷达以及处理采集的信息进行研究复杂且耗时。在系统设计过程中利用仿真技术，可以缩短毫米波雷达感知系统的设计周期，节约研制成本。在模拟交通场景中，雷达传感器的参数和交通车辆的类型可以随时改变，为后续的实验研究提供了丰富的实验基础数据，如车辆识别分类、车辆轨迹跟踪等。
2、传统的雷达模拟器通常只能模拟运动目标的一维包络或静止目标的二维图像，缺乏模拟高维目标信息的能力。此外，高频段的雷达目标模拟通常利用射线跟踪(raytracing，rt)技术来加速。但rt技术的离散采样容易导致入射角变化时散射计算不一致，产生的数据难以用相干处理进一步分析。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于仿真毫米
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法，包括：
3、构建仿真模拟场景与车辆数字模型，将车辆数字模型在仿真模拟场景下作为检测目标；
4、对检测目标的雷达散射截面进行计算和仿真，获得毫米波雷达的接收功率表达式；
5、将所述车辆数字模型与设定的扫频范围结合获得检测目标雷达散射截面的频率响应；基于所述频率响应与接收功率表达式获得获得回波信号的频域表达式，根据回波信号的频域表达式获得中频信号表达式；
6、将所述中频信号依次通过距离维度与多普勒维度的快速傅里叶变换获得距离-多普勒图；对雷达通道的角度进行快速傅里叶变换，获得检测目标的角度信息，结合目标距离获得点云图像；
7、基于距离-多普勒图与点云图像获取分类模型与轨迹预测模型，实现高速路侧感知识别。
8、可选的，采用双向解析射线跟踪仿真工具对目标车辆的雷达散射截面进行计算和仿真。
9、可选的，所述接收功率表达式由设备的输出功率、发射天线的天线增益、接收天线的天线增益、毫米波雷达的雷达散射截面、电磁波波长与检测目标到雷达的距离构成。
10、可选的，构建仿真模拟场景的过程包括：将毫米波雷达在地面上的投影点作为原点建立笛卡尔坐标系，根据雷达高度、道路宽度与车道宽度确定各方向位置，完成仿真模拟场景构建。
11、可选的，基于毫米波雷达探测到目标时的接收功率、所述频率响应获得所述回波信号的频域表达式。
12、可选的，获得中频信号表达式的过程包括：通过逆傅立叶变换将所述回波信号的频域表达式从频域的卷积运算转换为时间域的乘积后，将接收回波信号并与发射信号混合，结合转换后的表达式获得中频信号表达式。
13、可选的，所述点云图像的获取过程包括：计算检测目标在毫米波雷达一帧内全部线性调频时刻的位置，获得检测目标与雷达之间的方位角与俯仰角；对所述距离-多普勒图使用ca-cfar算法进行恒定虚警率检测，获得目标兴趣点；对每个通道的角度进行快速傅立叶变换获得目标角度信息，结合距离和角度信息，获得目标点相对于雷达的位置信息，进而获得点云图像。
14、本专利技术的技术效果为：
15、本专利技术构建了一个模拟的雷达检测场景，研究了毫米波雷达回波的产生方法，特别是将其与bart相结合，提供了有用和准确的数据。通过对仿真系统产生的rdm进行图像处理操作，构造了一个简单的交通道路车辆分类数据集。并且设计了一个卷积神经网络，验证了仿真数据的有效性。此外以马尔可夫模型为样本，通过预测仿真数据的径向距离、径向速度、水平距离和水平速度四个特征值来预测目标轨迹。结果表明，利用马尔可夫模型实现了毫米波雷达检测的目标轨迹预测，具有较高的精度，验证了数据的可用性。本专利技术为未来发展符合相关频段的毫米波雷达系统提供了理论指导和分析工具。
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1.一种基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法，其特征在于，
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【技术特征摘要】
1.一种基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于仿真毫米波雷达的高速路侧感知识别方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于仿真毫米波雷...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾俊铖，陈智威，吴少峰，王歆远，甘宏，
申请(专利权)人：福建省高速公路科技创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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