[發(fā)明專利]MIMO體制下的毫米波雷達(dá)速度解模糊方法及處理設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210244380.8
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114325632B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁鑫豪;王闖;胡建民;周斌
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東大灣區(qū)空天信息研究院
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/58
• 代理公司: 深圳礫智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44722
• 代理人: 翁治林

本發(fā)明公開了一種MIMO體制下的毫米波雷達(dá)速度解模糊方法及處理設(shè)備，涉及車載毫米波雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的毫米波雷達(dá)設(shè)置有T1個發(fā)射天線，速度解模糊方法通過預(yù)設(shè)的發(fā)射模式運行；發(fā)射模式包括快模式與慢模式，在快模式下，從T1個發(fā)射天線中任選一個發(fā)射天線連續(xù)發(fā)射N個線性調(diào)頻信號；在慢模式下，T1個發(fā)射天線均以設(shè)定時序各自連續(xù)發(fā)射N個線性調(diào)頻信號。隨后使用本發(fā)明給的速度解模糊算法對回波信號進行處理以實現(xiàn)速度解模糊。本發(fā)明的方法有效解決了MIMO體制下車載毫米波雷達(dá)不模糊測速范圍小的問題，提高了毫米波雷達(dá)的測速范圍，擴展了MIMO技術(shù)在車載毫米波雷達(dá)領(lǐng)域的實用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車載毫米波雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種MIMO體制下的毫米波雷達(dá)速度解模糊方法及處理設(shè)備。

背景技術(shù)

毫米波雷達(dá)已經(jīng)成為目前汽車的主要傳感器之一，毫米波雷達(dá)所特有的全天時和全天侯工作的優(yōu)勢使其突出于車載光學(xué)攝像頭和激光雷達(dá)等傳感器，此外相較于激光雷達(dá)其價格也更低廉。傳統(tǒng)的車載毫米波雷達(dá)收發(fā)天線數(shù)量很少，發(fā)射天線數(shù)量一般只有一至兩根，其水平向角分辨率不高，一般也不具備測高能力的劣勢使其在輔助駕駛領(lǐng)域的作用有限。而MIMO(Multiple Input Multiple Output，多發(fā)多收)技術(shù)的廣泛使用乃至近年來4D毫米波雷達(dá)的出現(xiàn)，使得毫米波雷達(dá)的角度分辨率有迫近激光雷達(dá)的趨勢。

現(xiàn)階段，角分辨率的提高主要是依靠在水平和俯仰向布置更多的收發(fā)天線。MIMO雷達(dá)主要有頻分復(fù)用(FDM)、碼分復(fù)用(CDM)和時分復(fù)用(TDM)幾種具體實現(xiàn)方式，頻分復(fù)用和碼分復(fù)用其實現(xiàn)復(fù)雜度以及對半導(dǎo)體器件的要求都更高，同時碼分復(fù)用也并不能減小由發(fā)射天線數(shù)量增加帶來的天線發(fā)射總時長的增加?，F(xiàn)階段車載毫米波雷達(dá)大多采用了基于時分復(fù)用(TDM)技術(shù)的MIMO，使用TDM-MIMO的發(fā)射模式加之發(fā)射天線數(shù)量的增加，這會導(dǎo)致雷達(dá)每幀下天線發(fā)射總時長的大幅增長，同時也成倍地降低了速度維(慢時間維)的采樣率，使得不模糊測速范圍顯著降低，無法達(dá)到車載毫米波雷達(dá)產(chǎn)品對單幀的更新時間和不模糊測速范圍的要求（一般而言單幀的更新時間要求不低于20Hz，對前向雷達(dá)的不模糊測速范圍要求不小于±150kph）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種MIMO體制下的毫米波雷達(dá)速度解模糊方法及處理設(shè)備，以解決MIMO模式下現(xiàn)有技術(shù)中存在的不模糊測速范圍低的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見下文闡述。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種MIMO體制下的毫米波雷達(dá)速度解模糊方法，速度解模糊方法毫米波雷達(dá)設(shè)置有T1個發(fā)射天線和R1個接收天線，所述速度解模糊方法通過預(yù)設(shè)的發(fā)射模式運行；所述發(fā)射模式包括快模式與慢模式；在所述快模式下，從 T1個所述發(fā)射天線中任選一個所述發(fā)射天線連續(xù)發(fā)射N個線性調(diào)頻信號；在所述慢模式下，T1個所述發(fā)射天線均以設(shè)定時序各自連續(xù)發(fā)射N個所述線性調(diào)頻信號；所述速度解模糊方法包括如下步驟：

S10、對所述快模式與慢模式進行系統(tǒng)設(shè)置；

S20、在當(dāng)前幀下，T1個所述發(fā)射天線在所述快模式、慢模式下分別按照第一發(fā)射周期Tc_fast發(fā)射N個所述線性調(diào)頻信號、按照第二發(fā)射周期Tc_slow發(fā)射T1×N個所述線性調(diào)頻信號；R1個所述接收天線分別接收經(jīng)所有目標(biāo)對象反射的N個所述線性調(diào)頻信號的回波、T1×N個所述線性調(diào)頻信號的回波，分別形成R1個第一回波矩陣、R1×T1個第二回波矩陣；

S30、分別對所述第一回波矩陣、第二回波矩陣進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到所述第一回波矩陣對應(yīng)的第一最大不模糊速度Vmax_fast和所述第二回波矩陣對應(yīng)的第二最大不模糊速度Vmax_slow，以及所有目標(biāo)對象的位置和速度在所述第一回波矩陣、第二回波矩陣中的索引值；

S40、逐一對每個所述目標(biāo)對象的速度進行解模糊，輸出所述目標(biāo)對象對應(yīng)的模糊倍數(shù)；

S50、返回步驟S20，執(zhí)行下一幀下所有目標(biāo)對象的速度解模糊。