[發明專利]一種變周期汽車防撞雷達幀結構及其設計方法有效
| 申請號： | 201610147143.4 | 申請日： | 2016-03-15 |
| 公開（公告）號： | CN105785325B | 公開（公告）日： | 2018-06-19 |
| 發明（設計）人： | 黃永明;嚴鑫;王海明;張鋮;何世文 | 申請（專利權）人： | 東南大學 |
| 主分類號： | G01S7/02 | 分類號： | G01S7/02 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 李玉平 |
| 地址： | 210096 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 幀結構 采樣間隔 發射信號 變周期 子時隙 汽車防撞雷達 硬件實現復雜度 系統時間同步 最小時間單位 調頻連續波 發射天線數 發射信號幀 采樣頻率 發射天線 個數確定 檢測距離 時間單元 周期可變 第三層 第一層 整數倍 幀內 | ||
1.一種變周期汽車防撞雷達發射信號幀結構，其特征在于：所述幀結構分為4個層次，具體為：第一層，一幀由多個長度相同的時隙組成；第二層，一個時隙由多個長度相同的子時隙組成；第三層，每個子時隙由周期可變的發射信號和保護間隔組成；第四層，發射信號和保護間隔均由整數倍的采樣間隔組成；
所述時隙長度為TTs＝TF/NTs，其中，TF為一幀時長，NTs為時隙的個數，且NTs≥NDmin，NDmin為一幀內最少檢測次數；
所述子時隙長度為TSTs＝TTs/NSTs，其中，TTs為一個時隙長度，NSTs為子時隙個數，由系統發射天線數NT和掃頻周期改變次數NC決定，具體方法如下：系統采用時間發射分集方式，發射天線依次發射相同的發射信號，將NT×NR的天線陣列等效為1×NTNR的天線陣列，則NSTs＝NTNC，其中，NR為接收天線數；
所述發射信號時間長度變化范圍根據三角波掃頻帶寬B、最大檢測距離rmax、最大相對速度vmax和系統采樣頻率fs確定，具體方法如下：
在三角波體制雷達中，將接收的目標回波信號與發射信號混頻、低通濾波后得到中頻信號，中頻信號頻率表達式如下：
式中，B為三角波掃頻帶寬，T為三角波掃頻周期，f0為載波頻率，c為電磁波在自由空間的傳播速度，r為目標距離，v為目標相對速度，以接近雷達為正；
感興趣范圍內目標信號最大中頻頻率為：
fbmax與fs的比值為：
為充分利用整個頻譜，應使公式3的比值接近1，確定一個比值范圍α1～α2，從而根據公式3可確定變周期三角波掃頻周期T的范圍，如公式4所示：
2.根據權利要求1所述的變周期汽車防撞雷達發射信號幀結構，其特征在于：所述保護間隔TG大于發射天線切換時間Tswitch。
3.根據權利要求1-2任一項所述的變周期汽車防撞雷達發射信號幀結構的設計方法，其特征在于：包括如下步驟：
步驟1：根據三角波掃頻帶寬、最大檢測距離、最大相對速度和采樣頻率確定三角波掃頻周期范圍和最小保護間隔，保護間隔要求大于天線切換時間；
步驟2：根據幀長度、采樣間隔和一幀最少檢測次數確定一幀包含的時隙個數，沒有時間剩余，得到一個時隙的長度；
步驟3：根據系統發射天線數和掃頻周期改變次數確定子時隙個數，得到一個子時隙的長度；
步驟4：根據子時隙長度和保護間隔最小值調整三角波信號掃頻周期的變化范圍，增大或減小檢測次數，得到最優的幀結構設計。
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