[發明專利]基于毫米波交通雷達的公路背景識別與公路背景抑制方法

無效

• 申請號: 200810040953.5
• 申請日: 2008-07-24
• 公開（公告）號: CN101325007A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 余穩;張浩;孫曉瑋
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G08G1/048
• 分類號: G08G1/048;G01S13/91
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明設計智能交通中的交通信息采集領域，具體涉及了一種基于毫米波交通雷達的公路背景識別與公路背景抑制方法，適用于各種交通雷達的背景識別和背景抑制。?

背景技術

交通信息采集系統是智能交通系統不可缺少的基本組成部分。交通信息采集系統依賴于交通信息傳感器，傳感器實時地準確地獲取交通數據的能力對交通控制、公共安全和交通規劃都是至關重要的。隨著經濟和社會的發展，現代城市卻反而變得更加擁擠，交通問題引起了廣泛的關注。生活節奏的加快使人們更加期望擁有更為良好的交通狀況。?

許多種交通信息采集設備已經得到了廣泛的運用，如掩埋式線圈檢測器已經有了五十多年的應用歷史，并應用至今。但是，此類掩埋式交通信息檢測器通常都有較高的失效率，并有較高的安裝和維護成本。更為糟糕的是，此類掩埋式交通信息檢測器的安裝與維護會導致路面破壞和車道關閉。近幾十年來，許多種非掩埋式的交通信息檢測設備得到了廣泛的應用，這其中包括聲學和光學交通信息傳感器。但是，這些交通信息傳感器有著明顯的缺點。首先，這些傳感器只能檢測單條行車道，而對檢測整條公路的交通狀況無能為力；第二，這類傳感器通常對外部環境變化非常敏感，比如天氣變化，晝夜變化等等。?

毫米波交通雷達的出現在一定程度上解決了這些問題，通過分析不同車道對?應的不同頻率段的功率變化，毫米波交通雷達可以實現多車道交通信息檢測的功能。毫米波交通雷達有許多其他交通信息檢測器難以比擬的優點，如全天候工作，無檢測盲區，低安裝維護成本，不對公路路面造成損害等等。毫米波交通雷達的這些優良特性使得它成為了掩埋式線圈和聲光交通信息檢測器的良好的替代品。?

但在實際應用中，公路背景會導致功率混疊，嚴重影響了毫米波交通信息檢測雷達的檢測性能。這種功率混疊在公路上存在大型靜態背景時尤為嚴重，如公路上存在金屬防護欄或綠化帶等等。在這種情況下，背景功率譜的準確識別和背景抑制就成為了提高毫米波交通雷達檢測精度和性能的首要問題。在應用毫米波交通信息檢測器時，準確的識別公路背景并進行有效的背景抑制是非常必要的。?

申請號為02136541.5，公開號為CN?1400475，名稱為“智能交通中車流量監控的雷達射頻裝置及測定方法”的發明專利申請公開說明書，公開了一種毫米波車流量檢測雷達的硬件系統以及交通信息檢測方法。該方法中并沒有涉及背景識別與背景抑制。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種毫米波交通雷達的公路背景識別與公路背景抑制方法，其利用同時含有車輛信息和背景信息的數據實時的估計公路背景，并實現公路背景抑制，提高毫米波交通信息檢測雷達的準確性。?

本發明具體是這樣實現的：?

基于毫米波交通雷達的公路背景識別與公路背景抑制方法，包括以下步驟：?

步驟1、利用毫米波交通雷達的時域數字回波信號求得雷達回波功率譜時間序列；?

步驟2、在每個頻點處將雷達回波功率值時間序列按照功率譜幅度升序排列；?

步驟3、濾除干擾序列，保留幅度低于有效閥值的有序功率譜序列作為公路背景功率譜的有效數據；?

步驟4、對有效幅度有序功率譜序列進行相干平均，得到當前公路背景功率譜；?

步驟5、公路背景功率譜通過自學習方法進行實時更新；?

步驟6、利用譜相減法對公路背景進行抑制。?

所述步驟1進一步包括：?

采用N＝2ⁿ點矩形窗w(n)截取雷達數字回波信號S_IF，求得快速傅立葉變換為：?

S_samp(k)＝S_IF(k)*W(k)。?

由于雷達回波信號功率譜的正頻部分與負頻部分嚴格對稱，可舍去負頻部分，得到的雷達回波功率幅度為：?