[發明專利]確定峰值檢測閾值的方法和對象信息產生裝置

有效

• 申請號: 201110372702.9
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102565780A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 安藤隆雅;夏目一馬
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: G01S13/02
• 分類號: G01S13/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;陳煒

技術領域

本發明總體上涉及對如FMCW(頻率調制連續波)雷達中所產生的拍頻信號執行頻率分析(例如，FFT算法)、以及確定在檢測來自目標對象的傳輸雷達波的回波引起的峰值頻率分量中使用的閾值的閾值檢測方法，設計成使用閾值檢測方法來產生關于雷達跟蹤的目標對象的信息的對象信息產生裝置，以及包括用以執行閾值檢測方法的指令的計算機可讀程序。

背景技術

日本專利首次公開No.11-271431公開了一種FMCW雷達系統，該FMCW雷達系統對如通過把傳輸信號和來自目標對象的其回波混合所產生的拍頻信號進行頻率分析，并使用峰值檢測閾值根據頻率分析的結果檢測或提取來自目標對象的回波引起的峰值頻率分量。此公開還教導了如下技術：基于通過從對先前的拍頻信號進行頻率分析得出的頻率分量中去除表示目標對象的峰值頻率分量產生的頻譜確定峰值檢測閾值。

日本專利首次公開No.2001-91642教導了計算圍繞指定頻率分量(即，指定頻率BIN)的多個頻率分量的移動平均以確定峰值檢測閾值的技術。

以上技術中的每個技術是使用需要從其提取峰值頻率分量的頻率分析的結果確定峰值檢測閾值，因而通過環境條件的改變造成峰值檢測閾值的大改變，這導致檢測目標對象時的不穩定性。

還已知估算雷達接收器生成的熱噪聲以及基于熱噪聲計算峰值檢測閾值的技術。具體地，在接收器接通、但是傳輸器關斷時接收器中獲取的信號的電平定義成噪聲電平。基于噪聲電平確定峰值檢測閾值。

作為雷達接收的信號中包含的噪聲中的一個噪聲，泄漏噪聲即從傳輸器泄漏且然后添加到接收信號的噪聲歸因于傳輸器與接收器之間缺少隔離。因此把一般的雷達設計成具有傳輸器與接收器之間的隔離以使得在可以忽略它的程度上把泄漏噪聲淹沒在作為接收器本身生成的噪聲的接收器噪聲中。

然而，近年來，在縮小雷達的天線或減少其生產成本的發展中已使用傳輸器至接收器隔離低的天線。使用這種類型的天線會造成相比于接收器噪聲而言電平太大而無法忽略的泄漏噪聲的生成。另外，接收器噪聲電平較低以便改進雷達性能的接收器的使用也會引起泄漏噪聲的電平相對于接收器噪聲太大而無法可忽略。

停用傳輸器以測量噪聲電平的上述技術的缺點是無法反映泄漏噪聲對噪聲電平的作用，因而造成計算峰值檢測閾值過程中準確性的減小，這導致檢測目標對象過程中的不準確性。

發明內容

目的是提供一種方法，該方法確定在查找如對雷達回波進行頻率分析所產生的峰值頻率分量中使用的峰值檢測閾值，以通過反射泄漏噪聲以高精度檢測生成雷達回波的目標對象。

另一目的是提供設計成確保產生關于目標對象的信息時的增強準確性的對象信息產生裝置。

根據實施例的一個方面，提供了用于確定FMCW雷達在檢測峰值頻率分量時使用的峰值檢測閾值的方法，峰值頻率分量呈現為表示通過對第一拍頻信號進行頻率分析得出的頻譜中的目標對象，第一拍頻信號是從雷達的傳輸器傳輸的FMCW雷達波和來自目標對象的FMCW雷達波的回波形成的拍頻信號。所述方法包括：(a)產生第二拍頻信號，第二拍頻信號是通過經由傳輸器傳輸CW雷達波以及接收其回波創建的拍頻信號；(b)對第二拍頻信號進行頻率分析以創建頻譜作為CW噪聲頻譜，以及定義CW噪聲頻譜中出現以及CW雷達波從具有相對速度預定上限的對象至雷達的回波引起的峰值頻率分量作為CW上限分量；(c)向高于作為CW上限分量的邊界頻率的CW噪聲頻譜的高頻區中的頻率分量添加偏移以定義第一分布；以及(d)確定第一分布作為峰值檢測閾值的值。

當傳輸CW雷達波時，其使得多普勒頻率的峰值呈現為雷達的速度相對于反射如通過無論距目標對象的距離如何對拍頻信號進行頻率分析所得出的頻譜內CW雷達波的目標對象的函數。例如，當CW雷達波的頻率是76.5GHz且相對速度是300km/h時，CW上限分量的頻率是43kHz。在頻譜中不存在高于43kHz的峰值頻率分量。

將不會出現峰值頻率分量的CW噪聲頻譜的高頻區因此表示包含如上所述泄漏噪聲的接收器噪聲的本底噪聲(noise?floor)的電平。CW噪聲頻譜的高頻區的使用因而增強了確定峰值檢測閾值過程中的準確性。

鑒于隨機噪聲造成的CW噪聲的電平的變化，偏移量優選地設置為這種變化的最大電平且可以通過以下方式確定。