【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于点云成像，具体涉及一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法。
技术介绍
1、目前毫米波雷达多采用tdma(time division multiple access)mimo技术，其中mimo雷达的发射天线发射正交信号，达到增加虚拟阵元、增大等效阵列孔径的效果，使得雷达可以获得更窄的波束，更低的旁瓣，以及更高的角度估计精确度和分辨率。
2、常见毫米波雷达波形采用fmcw(frequency modulated continuous wave)波形。对于1个发射天线发射q个重复的fmcw波形，如图1的示意图。
3、图1中，b为发射信号的带宽，tp为发射一个fmcw信号的时间，tp为发射q个重复的fmcw信号的周期。
4、发射模式采用tdma mimo毫米波雷达的示意图如图2所示。
5、图2可以看出，不同发射天线(tx1、tx2、tx3、tx4)分时交替发射。
6、相控阵雷达发射fmcw信号示意图如图3所示。
7、图3可以看出，相控阵雷达所有发射同时发射，给所有发射天线配置相同的相位控制字这样相控阵雷达形成第i个窄波束，总共需要l个窄波束扫描完探测区域。
8、复杂场景下，由于mimo雷达发射宽波束，当两个目标在距离和速度上相近，导致雷达无法区分，那么反射较强物体能量会覆盖掉目标。车载毫米波mimo雷达在隧道中发射波束如图4所示。
9、图4中隧道中两面墙壁是强反射物，会导致同样距离的行人和锥形桶等弱目标回波被强目标覆盖，并且通
10、同样场景下，相控阵雷达探测示意图如图5所示。
11、从图5可以看到，相控阵雷达可以通道窄波束扫描的方式探测到弱目标，但是为了保证探测能力，每个波束发射q个fmcw波形，需要一定的发射时间，因此假设总共发射l个波束，相对于mimo雷达发射q个fmcw波形就需要l倍的发射时间，实时性差，而且相控阵雷达相对于mimo雷达设计复杂，成本高。
技术实现思路
1、为了解决mimo雷达发射宽波束探测，复杂场景下，距离、速度相近目标难以区分，采用角分辨算法计算复杂度高，对硬件计算能力要求高；相控阵雷达发射窄波束扫描探测，实时性较差，需要发射通道数多，设计复杂硬件成本较高等问题，本专利技术提供了一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，利用相位编码的方式实现宽窄波束同时探测，发射一组相位编码信号同时实现了mimo雷达探测宽波束和相控阵雷达窄波束。
2、为了实现以上技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，包括以下步骤：
4、(1)对发射天线的相位编码方式进行调相发射，确定不同发射天线相位调制频率共发射q个fmcw波形；
5、(2)对接收下q个fmcw波形分别采样n点，得到n行q列二维采样数据矩阵，得到mimo模式下数据采样的二维矩阵，然后对这个二维矩阵进行二维fft；
6、(3)对n行q列二维采样数据按列抽取，抽取间隔为m，总共得到m组，每组数据为n行列的二维采样数据矩阵，得到相控阵模式下m个波束的数据采样二维矩阵；
7、(4)从m个波束的数据采样二维矩阵选择波束形成效果较好的l组二维矩阵，对其进行二维fft。
8、进一步地，步骤(1)中同一个天线的不同波形的相位调制周期性变化。
9、进一步地，步骤(1)中
10、进一步地，步骤(1)中所述的q＝512。
11、进一步地，步骤(2)中所述的n＝256。
12、进一步地，步骤(3)中所述的m＝32。
13、进一步地，步骤(4)中所述的l＝12。
14、本专利技术与现有技术相比，具有以下的优势：
15、本专利技术通过发射波形相位编码的方式，利用mimo雷达将mimo发射模式和相控阵发射模式结合起来，实现宽波束探测的同时，又能实现多波束探测，这样即克服了相控阵雷达雷达探测的实时性差的问题，又克服了复杂场景下mimo雷达探测弱目标能力差的问题，并且对硬件的计算能力要求不高，控制了硬件成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，步骤(1)中同一个天线的不同波形的相位调制周期性变化。
3.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，步骤(1)中
4.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，步骤(1)中所述的Q＝512。
5.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，步骤(2)中所述的N＝256。
6.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，步骤(3)中所述的M＝32。
7.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，步骤(4)中所述的L＝12。
【技术特征摘要】
1.一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，步骤(1)中同一个天线的不同波形的相位调制周期性变化。
3.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其特征在于，步骤(1)中
4.根据权利要求1所述的一种复杂场景多波束毫米波雷达点云成像方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，李会勇，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院衢州，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。