【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于mimo雷达生命探测仪或穿墙雷达，具体涉及一种mimo步进频雷达通道自校准方法。
技术介绍
1、在mimo雷达生命探测仪领域或穿墙雷达领域，多通道的射频收发硬件之间的校准非常关键，传统方法需要增加单独的硬件校准通道，硬件电路包括巴伦变压器、混频器、滤波器，且由于mimo雷达多通道幅相不一致的特性以及射频器件的非线性特性，导致参考通道的校准数据不能完全去除多通道之间的幅相不一致差异。
2、综上所述，当前的校准方法大多需要增加单独的硬件校准通道，同时无法完全去除多通道之间的幅相不一致差异，使得系统设计复杂，成本较高，且系统的稳定性较差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种系统设计简化、成本降低、稳定性提高的mimo步进频雷达通道自校准方法。
2、本专利技术提供的这种mimo步进频雷达通道自校准方法，包括如下步骤：
3、s1.控制mimo雷达系统切换到校准状态，同时发射校准信号；
4、s2.基于步骤s1中校准状态下的系统，通过雷达的n路接收机，接收n路校准信号；
5、s3.控制mimo雷达系统切换到发射状态，同时发射m路步进频信号；
6、s4.设定理想点目标，接收目标的回波信号；
7、s5.采用步骤s2中接收的n路校准信号和步骤s4中接收的目标的回波信号，通过共轭相乘处理，得到频点校准后的信号；
8、s6.采用步骤s5中频点校准后的信号，通过匹配滤波处理，得到目标信号
9、s7.采用步骤s6中匹配滤波处理后的信号，通过峰值查找、对齐操作处理，校准不同收发通道的时延，完成系统的步进频mimo雷达通道自校准；
10、步骤s1所述的控制mimo雷达系统切换到校准状态，同时发射校准信号，具体包括：
11、控制mimo雷达系统切换到校准状态；
12、采用下述公式表示发射校准信号：
13、
14、其中，scorr(t)表示发射校准信号；a表示发射校准信号的能量；q表示总的步进频率个数；t表示时间；表示每个频点的初始相位；f表示步进的频率范围，计算公式如下所示：
15、f＝fstart+iδf
16、其中，fstart表示起始频率；δf表示步进频率大小；i表示步进次数；
17、步骤s2所述的基于步骤s1中校准状态下的系统，通过雷达的n路接收机，接收n路校准信号，具体包括：
18、在mimo雷达系统校准状态下，射频发射机的信号被雷达的n路接收机接收，得到n路校准信号；
19、采用下述公式表示接收n路校准信号：
20、
21、其中，srx_corr表示n路校准信号；an表示n路接收机不同的幅度大小；τ0n表示在校准状态下的不同接收通道之间的延时；表示相位误差，包括发射与本振之间的相位误差以及不同收发通道之间的相位误差；n(t)表示雷达系统噪声；
22、步骤s3所述的控制mimo雷达系统切换到发射状态，同时发射m路步进频信号，具体包括：
23、控制mimo雷达系统切换到发射状态；
24、采用下述公式表示m路步进频的发射信号：
25、
26、其中，sm(t)表示m路步进频信号；am表示不同发送天线的能量；m表示发射通道数目；m表示最大的发射通道数量；
27、步骤s4所述的设定理想点目标，接收目标的回波信号，具体包括：
28、设定一个理想点目标，步骤s3中发射的m路步进频信号经目标反射后，通过电磁波空间传播，被n路接收机接收，得到目标的回波信号；
29、采用下述公式表示通过n路接收机得到目标的回波信号：
30、
31、其中，srxmn表示通过n路接收机得到目标的回波信号；rcs表示目标的反射截面积；表示接收阵列的第n跟天线接收到第m跟天线发射信号的回波造成的目标延时；
32、步骤s5所述的采用步骤s2中接收的n路校准信号和步骤s4中接收的目标的回波信号，通过共轭相乘处理，得到频点校准后的信号，具体包括：
33、采用下述公式表示对步骤s2中接收的n路校准信号进行的共轭处理：
34、
35、其中，表示共轭校准信号；
36、采用共轭校准信号和步骤s4中接收的目标的回波信号srxmn进行相乘处理，公式如下所示：
37、
38、其中，corrrxmn表示频点校准后的信号；amn表示频点校准后不同通道之间幅度；
39、步骤s6所述的采用步骤s5中频点校准后的信号，通过匹配滤波处理，得到目标信号和校准信号的不同延时，具体包括：
40、通过idft实现匹配滤波处理，并针对匹配滤波后的信号进行取模值处理；
41、采用下述公式表示去模值后匹配滤波后的信号：
42、
43、其中，rmn(l,t)表示去模值后匹配滤波后的信号；l表示回波距离门索引；abs(idft(·))表示取模值公式；
44、通过上述处理，获取目标信号的延时和校准信号的延时τ0n；
45、步骤s7所述的采用步骤s6中匹配滤波处理后的信号，通过峰值查找、对齐操作处理，校准不同收发通道的时延，完成系统的步进频mimo雷达通道自校准，具体包括：
46、通过匹配滤波处理后的峰值位置为校准信号处于的距离门位置；
47、以1通道为参考，针对rmn(l,t)信号的每个通道，按照的索引，完成对齐操作处理；
48、其中，rmn(l,t)表示取模值后匹配滤波后的信号；表示不同通道之间的峰值之间相差的距离门索引；
49、采用下述公式表示针对匹配滤波处理后的信号进行的对齐操作处理：
50、
51、以1通道为参考时，其余通道分别按照进行整行左移或右移处理，完全把峰值对齐到同一个距离门为止；
52、基于对齐操作处理结果，校准不同收发通道的时延，完成系统的步进频mimo雷达通道自校准。
53、本专利技术提供的一种mimo步进频雷达通道自校准方法，通过信号处理与控制模块控制整个系统，加快了系统的运行速度，同时保持对应的稳定；通过引入校准开关模块，使得mimo步进频雷达的每个频点都能进行收发多通道的实时自校准；本专利技术方法的系统设计简化、成本降低、稳定性提高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种MIMO步进频雷达通道自校准方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种MIMO步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤S1所述的控制MIMO雷达系统切换到校准状态，同时发射校准信号，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种MIMO步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤S2所述的基于步骤S1中校准状态下的系统，通过雷达的N路接收机，接收N路校准信号，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种MIMO步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤S3所述的控制MIMO雷达系统切换到发射状态，同时发射M路步进频信号，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种MIMO步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤S4所述的设定理想点目标，接收目标的回波信号，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种MIMO步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤S5所述的采用步骤S2中接收的N路校准信号和步骤S4中接收的目标的回波信号，通过共轭相乘处理，得到频点校准后的信号，具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种MIMO步进频雷达
8.根据权利要求7所述的一种MIMO步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤S7所述的采用步骤S6中匹配滤波处理后的信号，通过峰值查找、对齐操作处理，校准不同收发通道的时延，完成系统的步进频MIMO雷达通道自校准，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种mimo步进频雷达通道自校准方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种mimo步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤s1所述的控制mimo雷达系统切换到校准状态，同时发射校准信号，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种mimo步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤s2所述的基于步骤s1中校准状态下的系统，通过雷达的n路接收机，接收n路校准信号，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种mimo步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤s3所述的控制mimo雷达系统切换到发射状态，同时发射m路步进频信号，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种mimo步进频雷达通道自校准方法，其特征在于步骤s4所述的设定理想点目...
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。