[發(fā)明專利]一種基于車載毫米波雷達的車輛測距測速方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811532117.9
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109375202B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡釗政;尹斐;戴亞文;張帆;吳潔
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G01S13/08
• 分類號: G01S13/08;G01S13/92;G01S7/41
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

1.一種基于車載毫米波雷達的車輛測距測速方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)通過車載毫米波雷達獲得包括車輛目標(biāo)的距離和速度信息的混合波信號；

2)對于混合波中的三角波段，當(dāng)車輛目標(biāo)靜止時，由三角形相似原理可知：

公式(1)中，T為混合波中的三角波調(diào)頻周期；B為混合波中的三角波的調(diào)頻帶寬；f_b為三角波段從靜止車輛目標(biāo)反射的回波信號和雷達發(fā)射信號進行混頻后產(chǎn)生的中頻信號頻率，它的值就是回波信號與發(fā)射信號之間的頻率差值；τ為發(fā)射信號和接受到從車輛目標(biāo)反射的回波信號之間的時間間隔；

則車輛目標(biāo)的距離R的計算公式為：

公式(2)中,c為光速；

那么，

由公式(3)可得f_b：

當(dāng)車輛目標(biāo)運動時：

公式(5)中,f_d為多普勒頻移造成的頻率,f_b上,f_b下分別代表三角波上升段和下降段產(chǎn)生的中頻信號頻率；

由多普勒原理可知，多普勒頻移引起的頻率f_d為：

公式(6)中，f為微波雷達發(fā)射信號的中心頻率,v為車輛目標(biāo)的速度信息，設(shè)定v在車輛目標(biāo)靠近雷達時為正值，遠離雷達時為負(fù)值；

將公式(4)、公式(6)代入公式(5)中，得到R和v的表達式：

3)對混合波的三角波段的上升段和下降段的中頻信號分別進行1024次的快速傅里葉變換，如果毫米波雷達前方存在n個真實目標(biāo)，那么在上升段和下降段都將出現(xiàn)n條譜線，計算上升段和下降段的中頻信號頻率的公式為：

…………

對上升段和下降段n條譜線進行兩兩組合運算，得到n²組目標(biāo)的距離和速度信息(R_ij,V_ij),i,j∈[1,n]，

即：

由上式子可以看出，真實車輛目標(biāo)的距離和速度信息與三角波調(diào)頻周期T無關(guān)，而虛假目標(biāo)的信息與三角波調(diào)頻周期有關(guān)；

4)由于探測的目標(biāo)為運動目標(biāo)，混合波中的鋸齒波段會收到多普勒頻移影響，得到鋸齒波段的產(chǎn)生的中頻信號為：

多普勒頻移造成的距離誤差為：

5)對鋸齒波的差拍信號進行1024次的快速傅里葉變換，得到n條譜線，計算出目標(biāo)的距離R_k，k∈[1,n],比較R_k和R_ij的值，由于對于運動目標(biāo)鋸齒波調(diào)頻方式受多普勒頻移的影響，因此鋸齒波調(diào)頻方式和三角波調(diào)頻方式計算出的距離不完全相等，當(dāng)R_k和R_ij距離相差小于給定的某個閾值ΔR時，判斷其為真實目標(biāo)，就得到真實目標(biāo)的距離和速度信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車載毫米波雷達的車輛測距測速方法，其特征在于，所述步驟4)中鋸齒波調(diào)頻周期T₁遠小于混合波中的三角波段T。