[發明專利]毫米波雷達自動校準系統與方法

在審

• 申請號: 202011112204.6
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112198485A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 紀永飛;岳靚;韓邵君;屈操;閆紅宇;梅靜棟
• 申請（專利權）人: 無錫威孚高科技集團股份有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

1.一種毫米波雷達自動校準系統，其特征在于，包括：目標模擬器1、上位機3、測試轉臺6、底座9；

上位機3分別與目標模擬器1和毫米波雷達5連接；測試轉臺6安裝在底座9上，毫米波雷達5安裝在測試轉臺6上，能夠跟隨測試轉臺一起水平和俯仰轉動；目標模擬器1設置在毫米波雷達5前方數米處。

2.如權利要求1所述的毫米波雷達自動校準系統，其特征在于，

測試轉臺6的水平和俯仰角度經過零位校準。

3.一種毫米波雷達自動校準方法，適用于如權利要求1或2所述的毫米波雷達自動校準系統，其特征在于，包括：

根據設計的接收天線間距和波長值計算出接收天線標準相位信息；毫米波雷達實際探測目標進行處理得到一維FFT數據，該一維FFT數據包含接收天線實際相位信息，通過計算實際相位和標準相位的相位差信息，用于校準后的相位信息補償。

4.如權利要求3所述的毫米波雷達自動校準方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1.毫米波雷達中的存儲器中預設相位參數矩陣Pa；

S4.通過上位機設置目標模擬器的系統參數；

S5.在上位機中設置模擬目標參數，包括：開始距離Rs、結束距離Rf、速度Vt、校準源角度At、雷達散射截面積RCS；開始模擬，模擬目標以Vt的速度沿著角度At從Rs對應的位置往Rf對應的位置運動；其中設置的模擬目標參數要在毫米波雷達目標探測范圍內；

S6.開始模擬的同時，上位機將模擬目標參數發送給毫米波雷達；

S7.毫米波雷達的處理器，根據n根接收天線間距陣列D=[0,d1,…,dn-1]，波長為λ，校準源角度為At，計算出標準方向陣列AR=exp(-i*2*π*D*sin(At)/λ)，其中i為虛數單位；

S8.根據當前毫米波雷達探測的目標距離值Rt，計算對應在一維FFT數據中的距離維坐標Rc=目標距離值Rt/距離分辨率Rd，其中Rd=光速c/（2*有效帶寬B）；

S9.根據距離維坐標Rc提取一維FFT數據中n根接收天線對應距離維的陣列D1FFTData（n*Vcmax），并對Vcmax進行均值處理得到均值陣列D1FFTDataAver（n*1）；其中Vcmax為速度維個數；

S10.將陣列D1FFTDataAver以第一根接收天線Rx0為參考進行歸一化處理，得到歸一化陣列D1FFTDataNorm，其與標準方向陣列AR點除，得到校準相位差陣列Ca；

S11.當毫米波雷達探測的目標距離值RtRf時，進入S12，否則進入S13；

S12.毫米波雷達中自動重復步驟S8～S10，計算目標在不同距離下的校準相位差陣列Ca；

S13.自動校準計算完成，自動計算的次數N=(Rf-Rs)/Vt/Td，其中Td為毫米波雷達采樣周期；將N次Ca進行均值處理得到最終校準相位差陣列CaAver；

S14.將最終校準相位差陣列CaAver與Pa點乘得到校準相位參數陣列Pa_c，保存到毫米波雷達的存儲器中。