[發(fā)明專利]雷達(dá)測(cè)距測(cè)速裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111463402.1
• 申請(qǐng)日: 2021-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN114019493A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京晟德微集成電路科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/42
• 分類號(hào): G01S13/42;G01S7/35;G01S7/41
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

本發(fā)明公開了一種雷達(dá)測(cè)距測(cè)速裝置及方法，該裝置包括：第一測(cè)量模塊，發(fā)射第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)同時(shí)接收第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)，獲得表征第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)與第一回波信號(hào)的頻率差的數(shù)字信號(hào)；第二測(cè)量模塊，在第一測(cè)量模塊發(fā)射第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)的同時(shí)發(fā)射第二調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)，接收第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)，獲得表征第二調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)與第二回波信號(hào)的頻率差的數(shù)字信號(hào)；信號(hào)處理模塊，對(duì)第一測(cè)量模塊和第二測(cè)量模塊輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得目標(biāo)物體的距離和速度信息。本發(fā)明能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)具有正斜率的FMCW信號(hào)和具有負(fù)斜率的FMCW信號(hào)的發(fā)射、接收及處理，有效的縮短了雷達(dá)的測(cè)速和測(cè)距時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達(dá)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雷達(dá)測(cè)距測(cè)速裝置及方法。

背景技術(shù)

雷達(dá)，是英文Radar的音譯，源于radio detection and ranging的縮寫，意思為無線電探測(cè)和測(cè)距，即用無線電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定它們的空間位置。因此，雷達(dá)也被稱為無線電定位。雷達(dá)是利用電磁波探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達(dá)發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息。

一般來說現(xiàn)在的雷達(dá)使用的基本上都是調(diào)頻連續(xù)波(Frequency ModulationContinuous Wave，簡(jiǎn)稱FMCW)雷達(dá)，該種類的雷達(dá)主要優(yōu)點(diǎn)有輻射功率小、測(cè)距測(cè)速精度高、設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)固態(tài)化設(shè)計(jì)、具有良好的電子對(duì)抗(ECM)和低截獲概率(LPI)性能等。工作原理是利用FMCW雷達(dá)在空間上發(fā)射調(diào)頻連續(xù)，同時(shí)檢測(cè)其回波信號(hào)，再利用回波信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的一部分進(jìn)行相干混頻，得到包含目標(biāo)距離和速度信息的差頻信號(hào)，然后對(duì)差頻信號(hào)進(jìn)行處理和檢測(cè)即可得到目標(biāo)的距離和速度。

但現(xiàn)有FMCW雷達(dá)為了通過上述頻率差來獲得目標(biāo)物體的距離與速度信息，一般都是采用三角波的調(diào)制方式來獲得目標(biāo)物體的距離和速度信息，也即需要依次發(fā)射具有正斜率的FMCW信號(hào)和具有負(fù)斜率的FMCW信號(hào)，通過分別獲得的頻率差來提取距離和速度信息。但由于具有正斜率的FMCW信號(hào)和具有負(fù)斜率的FMCW信號(hào)的發(fā)射、接收以及處理都是依次進(jìn)行的，屬于串行處理，其處理速度較慢，難以應(yīng)用于對(duì)處理時(shí)間有苛刻要求的場(chǎng)景。

因此，有必要提供改進(jìn)的技術(shù)方案以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種雷達(dá)測(cè)距測(cè)速裝置及方法，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)具有正斜率的FMCW信號(hào)和具有負(fù)斜率的FMCW信號(hào)的發(fā)射、接收及處理，能夠有效的縮短雷達(dá)的測(cè)速和測(cè)距時(shí)間。

根據(jù)本公開第一方面，提供了一種雷達(dá)測(cè)距測(cè)速裝置，包括：第一測(cè)量模塊，發(fā)射第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)，以及同時(shí)接收第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)，所述第一測(cè)量模塊用于對(duì)接收的回波信號(hào)和發(fā)射的所述第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)進(jìn)行混頻、復(fù)數(shù)濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后獲得表征所述第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)與所述第一回波信號(hào)之間的頻率差的第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)；

第二測(cè)量模塊，在所述第一測(cè)量模塊發(fā)射所述第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)的同時(shí)發(fā)射第二調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)，以及同時(shí)接收所述第一回波信號(hào)和所述第二回波信號(hào)，所述第二測(cè)量模塊用于對(duì)接收的回波信號(hào)和發(fā)射的所述第二調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)進(jìn)行混頻、復(fù)數(shù)濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后獲得表征所述第二調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)與所述第二回波信號(hào)之間的頻率差的第三數(shù)字信號(hào)和第四數(shù)字信號(hào)；

信號(hào)處理模塊，對(duì)所述第一數(shù)字信號(hào)和所述第二數(shù)字信號(hào)、以及所述第三數(shù)字信號(hào)和所述第四數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得目標(biāo)物體的距離和速度信息，

其中，所述第一回波信號(hào)為所述第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)在目標(biāo)物體上的反射信號(hào)，所述第二回波信號(hào)為所述第二調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)在目標(biāo)物體上的反射信號(hào)。

可選地，所述第一調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)的頻率隨時(shí)間線性增大，所述第二調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)的頻率隨時(shí)間線性減小。

可選地，所述第一測(cè)量模塊包括：