[發(fā)明專利]一種變周期汽車防撞雷達(dá)幀結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610147143.4
• 申請(qǐng)日: 2016-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN105785325B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃永明;嚴(yán)鑫;王海明;張鋮;何世文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/02
• 分類號(hào): G01S7/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

本發(fā)明公開一種變周期汽車防撞雷達(dá)發(fā)射信號(hào)幀結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法，所述幀結(jié)構(gòu)以采樣間隔為最小時(shí)間單元，具體分為四層：第一層，一幀由多個(gè)相同長度的時(shí)隙組成，時(shí)隙長度根據(jù)幀長度和一幀內(nèi)時(shí)隙個(gè)數(shù)確定；第二層，一個(gè)時(shí)隙包含多個(gè)長度相同的子時(shí)隙，子時(shí)隙長度根據(jù)系統(tǒng)發(fā)射天線數(shù)和變周期次數(shù)確定；第三層，每個(gè)子時(shí)隙由周期可變的發(fā)射信號(hào)和保護(hù)間隔組成，發(fā)射信號(hào)時(shí)間長度范圍根據(jù)調(diào)頻連續(xù)波掃頻帶寬、最大檢測距離、目標(biāo)最大相對(duì)速度和采樣頻率確定，保護(hù)間隔要求大于發(fā)射天線切換時(shí)間；第四層，發(fā)射信號(hào)和保護(hù)間隔均由整數(shù)倍的采樣間隔組成。本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)采用固定長度的子時(shí)隙和時(shí)隙長度，幀結(jié)構(gòu)更加簡單，降低了硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，以采樣間隔為最小時(shí)間單位，有利于系統(tǒng)時(shí)間同步。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理和汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車防撞、自適應(yīng)巡航領(lǐng)域，具體是一種汽車防撞雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

汽車防撞雷達(dá)的研究起始于20世紀(jì)60年代，早期受到元器件的限制發(fā)展較慢，隨著近年來集成電路的進(jìn)步，防撞雷達(dá)的研究變得活躍起來。

實(shí)現(xiàn)防撞雷達(dá)功能的技術(shù)可以有多種選擇，如超聲波測距、激光探測定位系統(tǒng)、視頻攝像圖形識(shí)別技術(shù)、紅外成像技術(shù)、微波、毫米波技術(shù)等。防撞雷達(dá)需在常見的天氣狀況下均能正常工作，如雨、雪、霧等，在比較惡劣的環(huán)境下也要能維持一定性能的水平。在應(yīng)對(duì)各種環(huán)境狀況方面，毫米波具有比較明顯的優(yōu)勢。此外，頻帶寬、波長短、大氣吸收作用明顯是毫米波的三個(gè)基本特性，概括如下：

1、有大量帶寬可以使用，提高測距分辨率，有效消除相互干擾,無測速盲區(qū)。

2、波長較短，波束寬度窄，天線增益高，可以提高空間分辨率，同時(shí)元件尺寸小，重量輕，符合車載雷達(dá)體積小巧的要求。

3、大氣吸收作用比微波強(qiáng)，衰減大，不易相互干擾，減少電磁污染。

汽車防撞雷達(dá)通常采用線性調(diào)頻連續(xù)波體制(LFMCW)。在線性調(diào)頻連續(xù)波體制雷達(dá)中，三角波雷達(dá)檢測精度高，采用發(fā)射不同掃頻周期三角波的方法實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的配對(duì)，算法簡單。

目前，關(guān)于變周期汽車防撞雷達(dá)沒有一個(gè)統(tǒng)一的層次清晰的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本較高，實(shí)用性較差。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的:針對(duì)目前汽車防撞雷達(dá)發(fā)射信號(hào)幀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本高的問題，本發(fā)明提出一種多層次、低復(fù)雜度的幀結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法，降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本。

技術(shù)方案：一種變周期汽車防撞雷達(dá)發(fā)射信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，以采樣間隔為最小時(shí)間單位，其時(shí)間單元包括時(shí)隙(Time slot)、子時(shí)隙(Sub Time slot)、發(fā)射信號(hào)時(shí)長和保護(hù)間隔，所述幀結(jié)構(gòu)主要分為四個(gè)層次，具體為：第一層，一幀由多個(gè)長度相同的時(shí)隙組成；第二層，一個(gè)時(shí)隙由多個(gè)長度相同的子時(shí)隙組成；第三層，每個(gè)子時(shí)隙由周期可變的發(fā)射信號(hào)和保護(hù)間隔組成；第四層，發(fā)射信號(hào)和保護(hù)間隔均由整數(shù)倍的采樣間隔組成。

所述時(shí)隙長度為T_Ts＝T_F/N_Ts，其中，T_F為一幀時(shí)長，N_Ts為時(shí)隙的個(gè)數(shù)，即一幀內(nèi)檢測次數(shù)，應(yīng)不小于系統(tǒng)要求的一幀內(nèi)最少檢測次數(shù)，即N_Ts≥N_Dmin，N_Dmin為一幀內(nèi)最少檢測次數(shù)。