[發明專利]相位單脈沖雷達系統和目標檢測方法

有效

• 申請號: 201380018843.8
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN104380135A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 佐藤洋;柳內昭宏;永宮清美;西田一道;山田隆志;小川勝
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: G01S13/44
• 分類號: G01S13/44
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黎艷;王程

技術領域

本發明大致涉及一種相位單脈沖雷達系統，以及一種目標檢測方法。特別地，本發明涉及一種適于基于分別由兩個或多個接收天線接收的接收信號的相位差來檢測目標的方位的相位單脈沖雷達系統，以及目標檢測方法。

背景技術

這樣的相位單脈沖雷達系統是已知的：其包括發射傳輸信號的傳輸天線、以及接收由目標所反射的傳輸信號的反射波的兩個或多個接收天線（參見，例如，日本專利申請公開號2003-248054（JP?2003-248054））。相位單脈沖雷達系統以所述兩個或多個接收天線接收傳輸信號的反射波，計算由所述兩個或多個接收天線所接收到接收信號之間的相位差，從而基于計算出的相位差來檢測目標的方位。

與此同時，當傳輸信號在同一目標的兩個或多個不同反射點（例如，兩個反射點）處被反射時，每個接收天線從這些反射點接收反射波，作為接收信號。在這種情形中，由所述兩個或多個接收天線接收的各個接收信號是各個反射點的反射波的合成。如果來自各接收點的反射波被轉換為低頻差拍信號，該低頻差拍信號隨后接受經過快速傅里葉變換（FFT），則在各頻譜內反射波的差拍信號的信號幅值到達最大值時的峰值頻率是彼此各異的。

當從雷達系統到各反射點之間的距離等于或小于雷達系統的距離分辨率時，來自各反射點的反射波的差拍信號的幅值的頻譜區域彼此重疊。在這種情形中，難以將來自兩個或多個反射點的反射波的差拍信號彼此區分開來。即，看起來來自于接收天線側的反射波似乎是從兩個或多個反射點之間的一個中點反射或傳輸來的。

然而，在反射點與雷達系統（即，接收天線）之間的距離改變時，來自兩個或多個反射點的反射波可能會相互干擾；在這種情形中，由于反射波的干擾，看起來來自于接收天線側的反射波似乎是從方位與兩個或多個反射點之間的中點的方位有極大不同的點反射或傳輸來的。在這種情形中，目標的位置可能會錯檢，而無法正確地進行后續操作。

發明內容

本發明提供了一種相位單脈沖雷達系統和一種目標檢測方法，其確保對目標方位的檢測有改善的準確度。

根據本發明第一方面的相位單脈沖雷達系統包括：發射天線，其發射傳輸信號；多個接收天線，其接收傳輸信號的反射波作為接收信號；目標方位檢測部分，其基于所述多個接收天線接收到的接收信號的相位差來檢測目標的方位；倒相判斷部分，其判斷在所述接收信號的頻譜的峰值頻率附近，倒相是否發生于所述接收信號中的任何一個信號；以及檢測對象排除部分，當所述倒相判斷部分判斷倒相發生時，所述檢測對象排除部分不將基于相位差的方位用作目標方位。

根據本發明第二方面的相位單脈沖雷達系統包括：發射部分，其發射傳輸信號；多個接收部分，其分別接收反射波作為接收信號，所述反射波包括從目標反射回來的所述傳輸信號；差拍信號生成部分，其從所述接收信號生成差拍信號；頻譜生成部分，其從所述差拍信號生成多個頻譜；方位檢測部分，其基于所述多個頻譜之間的相位差來檢測目標的方位；以及倒相判斷部分，其判斷：在預定頻率范圍內，倒相是否發生于所述接收信號中的任何一個信號，所述預定頻率范圍包括所述接收信號的幅值達到對應頻譜中的最大值時的頻率。在相位單脈沖雷達系統中，當所述倒相判斷部分判斷倒相發生時，所述方位檢測部分不使用所述相位差來檢測目標的方位。

根據本發明第三方面的目標檢測方法包括以下步驟：發射傳輸信號；接收反射波作為接收信號，所述反射波包括從目標反射回來的所述傳輸信號；從所述接收信號生成差拍信號；從所述差拍信號生成多個頻譜；基于所述多個頻譜之間的相位差，檢測目標的方位；并且判斷在一預定頻率范圍內倒相是否發生于所述接收信號中的任何一個信號，所述預定頻率范圍包括所述接收信號的幅值達到對應頻譜中的最大值時的頻率。在該方法中，當判斷倒相發生于所述接收信號中的任何一個信號時，所述相位差不被用于檢測目標的方位。

根據本發明的上述方面，可提高對目標的方位進行檢測的精度。

附圖說明

以下將結合附圖描述本發明的示例性實施例的特征、優點、技術和工業意義，其中相似的附圖標記指代相似元件，其中：

圖1是根據本發明第一實施例的相位單脈沖雷達系統的框圖；

圖2A是展示在圖1的實施例的相位單脈沖雷達系統的檢測過程中相位差與方位的關系的圖示；

圖2B是在圖1的實施例的單相位雷達系統的檢測過程中相位差的矢量圖；

圖3是用于解釋相位單脈沖雷達系統中的方位檢測中誤差產生的圖示；