[發明專利]車載毫米波防撞雷達系統的頻域恒虛警檢測方法

無效

• 申請號: 201210169343.1
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102707285A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 曹寧;陸小凱;胡居榮;汪飛;劉偉偉
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01S13/93
• 分類號: G01S13/93;G01S7/41
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種防撞雷達系統，尤其涉及一種毫米波防撞雷達系統的頻域恒虛警檢測方法，屬于汽車主動安全控制技術中的汽車防撞雷達信號處理領域。

背景技術

隨著高速公路的飛速發展，交通事故也日趨增多。據統計，車輛碰撞事故占公路交通事故總量的90%左右，而人為因素是造成汽車碰撞事故的主要原因。汽車防撞雷達系統可以輔助駕駛員對影響公路交通安全的人、車、道路環境進行實時監控，在危急情況下主動干涉駕駛或輔助駕駛者做出正確處理，以避免車輛相撞事故。

由于毫米波具有分辨率高、截獲頻率低、天線部件尺寸小以及抗干擾能力強等一系列優點，汽車防撞雷達系統廣泛采用調頻連續波（FMCW）體制。近年來，美國、日本和德國在車載防撞雷達領域已取得部分成果，先后成功研制了多種頻率的FWCM汽車防撞雷達系統。我國對車輛行駛環境感知和識別系統的研究相對較晚，加之國內研究機構相對分散，因此國內的汽車雷達研究仍處于發展階段。在毫米波防撞雷達信號處理領域，沒有固定的方法可循，目前常用的方法是對原始信號進行平均、濾波及頻譜分析等。在實際應用中，由于道路環境千變萬化，信號往往會淹沒在噪聲中，在信號檢測時，現有的方法通常是簡單的過門限檢測，這種方法顯然會導致嚴重的虛警漏警現象。還有些防撞雷達系統將多種復雜算法混合在一起，以提高系統性能，而這樣則大大增加了硬件開銷，同時增加了成本，降低了經濟性，從而難以推廣使用。

發明內容

本發明針對現有技術的缺陷，而提出一種車載毫米波防撞雷達系統的頻域恒虛警檢測方法，以降低虛警率并提高經濟性。

該頻域恒虛警檢測方法所采用的毫米波防撞雷達系統包括DSP模塊、發射電路、接收電路以及收發天線裝置，所述DSP模塊還連接RAM和時鐘模塊，DSP模塊通過發射電路控制收發天線裝置發射調頻連續波，當該防撞雷達系統前方有目標時，收發天線裝置接收到回波信號并以四路模擬信號輸出，接收電路對這四路模擬信號進行處理后送入DSP模塊。

該頻域恒虛警檢測方法的步驟如下：

步驟1：DSP模塊將采樣后的數據分成調頻上升段和下降段分別鎖存至RAM中；

步驟2：對鎖存的數據進行FFT求模；

步驟3：對FFT求模后的數據進行基于有序統計量的頻域恒虛警檢測；

步驟4：對檢測到的目標頻譜進行調頻上升段和下降段的雜波對消；

步驟5：對雜波對消后的目標頻譜進行頻譜匹配；

步驟6：根據匹配后的頻譜信息計算出目標的速度、距離以及相角；

步驟7：對目標的速度、距離以及相角信息進行分析，若目標中包含危險目標，則系統報警。

技術效果：

1、有效降低了車載防撞雷達系統檢測的虛警率，且有利于降低系統在信號處理時對處理器的要求。

2、充分了利用DSP芯片在數字信號處理方面的優勢，增強了系統的實時性。

3、采用基于有序統計量的頻域恒虛警檢測方法，可以在復雜的道路環境中檢測出危險目標，增強了系統的有效性。

4、實現成本低，經濟性高，具有廣闊的市場前景。

附圖說明

圖1為本發明涉及的車載毫米波防撞雷達系統的結構框圖。

圖2為本發明的數字信號處理方法流程圖。

圖3為基于有序統計量的頻域恒虛警（頻域OS-CFAR）檢測器的結構原理圖。

圖4（a）為差頻信號調頻上升段以及經頻域OS-CFAR檢測后調頻上升段的頻譜圖；圖4（b）為差頻信號調頻下降段以及經頻域OS-CFAR檢測后調頻下降段的頻譜圖。

圖5（a）為雜波對消后調頻上升段的頻譜圖；圖5（b）為雜波對消后調頻下降段的頻譜圖。

圖6（a）為不含雜波的差頻信號調頻上升段的頻譜圖；圖6（b）為不含雜波的差頻信號調頻下降段的頻譜圖。

具體實施方式

下面對本發明作進一步說明。