[發明專利]基于微動特性的車載目標識別系統及其識別方法

有效

• 申請號: 201410428475.0
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104215952B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 王敏;陳景東;王勇
• 申請（專利權）人: 蘇州聞捷傳感技術有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/52
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙)61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本發明屬于車輛目標識別技術領域，特別涉及基于微動特性的車載目標識別系統及其識別方法，可用于識別行車環境中的車輛和行人。

背景技術

交通安全主動探測系統可以有效避免駕駛員疏忽、異常天氣以及夜間行駛等因素導致的交通安全問題。車載探測系統獲取目標信息，利用探測結果可以提前發現危險目標并進行報警，同時使駕駛人員有充分的反應時間盡量避免事故發生。現有車載探測系統通常選用毫米波雷達。毫米波雷達首先發射調頻連續波信號，然后通過接收的回波提取目標的距離和速度信息。駕駛人員需要對行車環境和目標信息有更好的判斷，因此，需要有效識別不同的目標。

目前，目標識別分為基于結構特征的目標識別和基于高分辨距離像的目標識別。基于結構特征的目標識別方法主要是利用目標自身的結構特性，如長度、寬度和厚度等具有明顯幾何特性的特征。基于高分辨距離像的目標識別方法主要利用目標回波特性的距離像。上述方法主要適用于脈沖體制雷達，對車輛和行人識別率低。

發明內容

本發明的目的在于提出基于微動特性的車載目標識別系統及其識別方法。本發明適用于車載系統，可以向駕駛人員提供更詳細的行車環境和目標信息，可以有效地識別行車環境中的車輛和行人。

本發明的思路是：微多普勒頻率是目標或者目標上微運動部件運動形式在雷達目標回波中的體現。因此，對雷達目標回波中的微多普勒信息進行分析處理，能夠得到目標或者目標上微運動部件運動形式的相關信息。由于不同類型的目標決定了其微運動形式的差異，對微多普勒信號的時頻分析便有助于提取關于目標類別的信息，從而實現目標類別的判斷。本發明通過微多普勒時頻分析，獲取特征頻率有效地識別車輛和行人。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

技術方案一：

基于微動特性的車載目標識別系統，其特征在于，包括：安裝在車輛前方的信號發射模塊、安裝在車輛前方的信號接收模塊、設置在車輛上的模數轉換器、設置在車輛上的數字信號處理器、以及安裝在車輛操控臺上的顯示器；所述模數轉換器的輸入端電連接所述信號接收模塊的輸出端，輸出端電連接所述數字信號處理器的輸入端；所述數字信號處理器的輸出端電連接顯示器。

該技術方案的特點和進一步改進在于：

所述基于微動特性的車載目標識別系統，還包括用于產生周期性的三角波的三角波發生器，所述信號發射模塊包括發射天線、載波信號源和混頻器；所述混頻器的兩個輸入端對應電連接三角波發生器和載波信號源；

所述信號接收模塊包括接收天線、信號分配器、90度移相器、第一變頻器、第二變頻器；所述信號分配器的輸入端電連接接收天線，所述信號分配器的兩個輸出端對應電連接第一變頻器的第一輸入端和第二變頻器的第一輸入端，所述混頻器的輸出端分別電連接發射天線、第一變頻器的第二輸入端、以及90度移相器的輸入端，所述90度移相器的輸出端電連接第二變頻器的第二輸入端，所述模數轉換器的輸入端分別電連接第一變頻器的輸出端和第二變頻器的輸出端。

在第一變頻器和模數轉換器之間依次串接有第一抗泄露濾波器和第一低通濾波器，在第二變頻器和模數轉換器之間依次串接有第二抗泄露濾波器和第二低通濾波器；所述第一變頻器的輸出端電連接第一抗泄露濾波器的輸入端，所述第二變頻器的輸出端電連接第二抗泄露濾波器的輸入端；所述第一抗泄露濾波器的輸出端電連接第一低通濾波器的輸入端，所述第二抗泄露濾波器的輸出端電連接第二低通濾波器的輸入端；所述模數轉換器的輸入端分別電連接第一低通濾波器的輸出端和第二低通濾波器的輸出端。

技術方案二：

基于微動特性的目標識別方法，基于上述基于微動特性的車載目標識別系統，其特征在于，包括以下步驟：

S1：信號發射模塊向車輛前方發射射頻信號，并將射頻信號傳輸至信號接收模塊；

S2：所述信號接收模塊接收回波信號，然后，根據射頻信號和回波信號，生成相互正交的I通道差頻模擬信號和Q通道差頻模擬信號；

S3：所述模數轉換器分別對I通道差頻模擬信號和Q通道差頻模擬信號進行模數轉換，將模數轉換得出的I通道差頻數字信號和Q通道差頻數字信號發送至數字信號處理器；

S4：所述數字信號處理器將I通道差頻數字信號和Q通道差頻數字信號合并為回波基頻信號；通過對所述回波基頻信號進行恒虛警檢測，來判斷對應時刻是否出現目標；所述目標為車輛或行人；

S5：對應時刻有目標出現時，所述數字信號處理器得出對應目標的速度；然后根據對應目標的速度，得出對應目標的類別。

該技術方案的特點和進一步改進在于：