CN108872951B - 汽车及汽车fmcw雷达的调制方法和调制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车及汽车FMCW雷达的调制方法和调制系统，其中，调制方法包括以下步骤：根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系建立频率调制表；检测FMCW雷达的扫描区域内的目标，并判断目标的类别和目标的所处区域；根据目标的类别和所处区域调用频率调制表以对FMCW雷达进行调制。本发明实施例的汽车FMCW雷达的调制方法，针对不同的目标能够动态地改变FMCW雷达的测量分辨率，实现FMCW雷达在不同扫描角度内的具有不同的测量精度，满足了雷达对不同目标的测量需求，且测量质量和效率高。

Description

汽车及汽车FMCW雷达的调制方法和调制系统

技术领域

本发明涉及汽车雷达技术领域，具体涉及一种汽车FMCW雷达的调制方法、一种汽车FMCW雷达的调制系统和一种汽车。

背景技术

相关技术中，通过更改FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波)雷达的调制方式调节雷达分辨率。如图1所示，虚线表示FMCW技术领域内常用的调制方式，实线为该技术所采用的调制方式。常用调制方式中，两斜坡段具有固定的调制斜率，因此雷达系统的测量分辨率是确定的；相关技术中，则通过在上调频沿、下调频沿各构造三段不同调制斜率的子段，来调节雷达系统的分辨率。

然而，上述技术在车载毫米波雷达应用中主要存在以下两个缺点：

1)各调频沿的后一子段是在前一子段的频率基础上继续调制，后一子段的起始频率与前一子段的终止频率间存在固定频差，该频差可以为零。由此可知，上述技术中同一调频沿内的所有子段共用系统的调制带宽，即分配至各子段的调制带宽约为系统的1/N，N为子段个数。因此，该技术主要适用于高宽带(如77GHz频段)的调制系统，而在带宽资源稀缺的应用上，由此引入的性能损失是相当大的。

2)系统对各子段的采样时间降为上调频或下调频时间的1/N。在采样率相同的条件下，相对于常用方法算法每次处理的采样点数变少，进而导致输出的数字频率分辨率降低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种汽车FMCW雷达的调制方法。该方法能够使FMCW雷达动态地改变在不同扫描角度内的测量分辨率，由此能够更好实现对不同目标的测量需求。

本发明的第二个目的在于提出一种汽车FMCW雷达的调制系统。

本发明的第三个目的在于提出一种汽车。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系建立频率调制表；检测所述FMCW雷达的扫描区域内的目标，并判断所述目标的类别和所述目标的所处区域；根据所述目标的类别和所处区域调用所述频率调制表以对所述FMCW雷达进行调制。

本发明实施例的汽车FMCW雷达的调制方法，根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系，建立频率调制表，针对不同的目标，通过调用频率调制表能够动态地改变FMCW雷达的测量分辨率，实现FMCW雷达在不同扫描角度内的具有不同的测量精度，满足了雷达对不同目标的测量需求，且测量质量和效率高。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种汽车FMCW雷达的调制系统，包括：建模模块，用于根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系建立频率调制表；检测判断模块，用于检测所述FMCW雷达的扫描区域内的目标，并判断所述目标的类别和所述目标的所处区域；调制模块，用于根据所述目标的类别和所处区域调用所述频率调制表以对所述FMCW雷达进行调制。

本发明实施例的汽车FMCW雷达的调制系统，根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系，建立频率调制表，针对不同的目标，通过调用频率调制表能够动态地改变FMCW雷达的测量分辨率，实现FMCW雷达在不同扫描角度内的具有不同的测量精度，满足了雷达对不同目标的测量需求，且测量质量和效率高。

进一步地，本发明提出了一种汽车，该汽车包括上述实施例的汽车FMCW雷达的调制系统。

本发明实施例的汽车，采用上述汽车FMCW雷达的调制系统，针对不同的目标，通过调用频率调制表能够动态地改变FMCW雷达的测量分辨率，实现FMCW雷达在不同扫描角度内的具有不同的测量精度，满足了雷达对不同目标的测量需求，且测量质量和效率高。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中的FMCW雷达的调制原理示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的汽车FMCW雷达的调制方法的流程图；

图3是本发明一个实施例的频率与角度的关系示意图；

图4是本发明一个实施例的调制斜坡的示意图；

图5是本发明另一个实施例的调制斜坡的示意图；

图6是本发明一个示例的FMCW雷达的调制原理示意图；

图7是根据本发明一个示例的FMCW雷达的工作示意图；

图8是根据本发明另一个示例的FMCW雷达的工作示意图；

图9是根据本发明又一个示例的FMCW雷达的工作示意图；

图10是根据本发明一个实施例的汽车FMCW雷达的调制系统的结构框图；

图11是根据本发明另一个实施例的汽车FMCW雷达的调制系统的结构框图；以及

图12是根据本发明实施例的汽车的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的汽车及汽车FMCW雷达的调制方法和调制系统。

图2是根据本发明一个实施例的汽车FMCW雷达的调制方法的流程图。如图2所示，该调制方法包括：

S101，根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系建立频率调制表。

在本发明的实施例中，可以在汽车FMCW雷达定位系统中规定一个频率-角度关系(可如图3所示)，故而可以建立由不同斜率的调制斜坡组成的频率调制表，可以通过该频率调制表中的调制斜坡的不同斜率来调节汽车FMCW雷达扫描角度范围内的测量分辨率。

S102，检测FMCW雷达的扫描区域内的目标，并判断目标的类别和目标的所处区域。

参加图3，FMCW雷达的扫描区域即为-40-40°的区域。可以理解，FMCW雷达的探测距离与其发射功率的强度有关，发射功率的强度越大，雷达能够探测出的目标的距离就越远。

在本发明的实施例中，可以根据目标的属性将目标的类别划分为无效目标和有效目标。例如，无效目标可以是汽车FMCW雷达扫描到的道路栅栏、道路上的电线杆等，有效目标可以是汽车FMCW雷达扫描到的道路上行驶的或停靠的车辆。

在本发明的实施例中，可以根据频率调制表将目标的所处区域划分为无用区域、有用不重要区域和有用重要区域。例如，频率调制表可以是由多段(如3段)不同斜率的调制斜坡组成，每段调制斜坡均表示FMCW雷达的发射信号的频率变化规律，如频率的变化范围均为f1-f2，且3段调制斜坡组成锯齿波。可以理解，该3段调制斜坡的扫描范围相同，且斜率越大，对应的扫描时间越短、测量分别率越低；斜率越小，对应的扫描时间越长、测量分别率越高。由此，可以根据扫描时间划分目标的所处区域，如以雷达的扫描轴为对称轴，在三段调制斜坡下，雷达扫描时间t0对应的扫描区域，时间t0对应的最小的扫描区域为有用重要区域，时间t0对应的第二小的扫描区域减去有用重要区域即为有用不重要区域，时间t0对应的最大的扫描区域减去有用不重要区域即为无用区域。

S103，根据目标的类别和所处区域调用频率调制表以对FMCW雷达进行调制。

例如，当目标为无效目标时，可以调用频率调制表中斜率较大的调制斜坡对FMCW雷达进行调制，此时，不需要对目标进行准确测量；当目标为有效目标且处于有用但不重要区域，可以调用频率调制表中斜率较小的调制斜坡，以实现对有效目标的有效跟踪；当有效目标进入有用重要区域时，可以调用频率调制表中斜率最小的调制斜坡，以获得最佳的测量分辨率。

由此，通过调用频率调制表，能够实现快速索引，软件开销小，以及能够实现FMCW测量精度的动态改变，以较好的实现对动态目标的精确测量。

在本发明的一个实施例中，根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系建立频率调制表时，可以根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系设置N个包含n段调制斜坡的斜坡组，其中，N、n均为大于等于2的整数。第i个斜坡组内的n段调制斜坡中的任意两段相邻调制斜坡的斜率比为a_i，i＝1、2、3、…、N-1。第i个斜坡组内的n段调制斜坡的斜率的平均值为

与第i+1个斜坡组内的n段调制斜坡的斜率的平均值

满足关系式

例如，

进而，可以基于n、a₁,a₂,...,a_N、b和

建立由N个斜坡组组成的频率调制表。需要说明的是，a₁、a₂、...、a_N互不相等。

具体而言，对于一由调制斜坡Ramp1、Ramp2、Ramp3、…、Rampn组成的斜坡组，定义该n段调频斜坡中任意两相邻的调制斜坡的斜率比为a，a值是可变的(即不同的斜坡组，a值是不同的)。该斜坡组内各段调制斜坡的斜率分别为k₁,k₂,k₃,…,k_n，且

n段调频斜坡的斜率均值

定义该斜坡组的斜率均值

与后一斜坡组的斜率均值

之间的差值位b。调制方案可如图3所示，可根据实车情况(如路况、雷达扫描区域的目标类别等)动态的选择不同的斜坡组对FMCW雷达进行调制，以满足不同的测量分辨率需求。

可选地，每个斜坡组内的n段调制斜坡可以均组成锯齿波，且每段调制斜坡的调制带宽均相等，可参见图4；每个斜坡组内的n段调制斜坡也可以组成三角波，且每段调制斜坡的调制带宽均相等，可参见图5。

需要说明的是，参见图5，当调制斜坡为三角波时，以第2斜坡组为例，组成三角波的两段调制斜坡的斜率互为相反数，即k₂₁₁+k₂₁₂＝0、k₂₂₁+k₂₂₂＝0等，且

在本发明的实施例中，在调用频率调制表对FMCW雷达进行调制时，可以根据如下公式(1)计算任意调制斜坡对应的差拍频率：

其中，f_idj为目标在第i个斜坡组内的第j段调制斜坡上的差拍频率，f_id(j+1)为目标在第i个斜坡组内的第j+1段调制斜坡上的差拍频率，f_(i+1)dj为目标在第i+1个斜坡组内的第j段调制斜坡上的差拍频率，a_i+1为第i+1个斜坡组内的任意两段相邻调制斜坡的斜率之间的比值，a_i为第i个斜坡组内的任意两段相邻调制斜坡的斜率之间的比值，n为斜坡组包含的调制斜坡的段数，b为第i个斜坡组的调制斜坡的斜率的平均值

与第i+1个斜坡组的调制斜坡的斜率的平均值

之间的差值，j＝1、2、3、…、n。

需要说明的是，在实际使用时，可以默认先调用频率调制表中的第1斜坡组中的第1段调制斜坡对FMCW雷达进行调制。

可以看出，在n、a₁,a₂,...,a_N、b、

和N已知的情况下，根据第一斜坡组中的第1段调制斜坡对应的差拍频率，可以计算N个斜坡组中任意一段调制斜坡对应的差拍频率。进而，根据所调用的调制斜坡的差拍频率和该调制斜坡的斜率即可得到检测目标的参数(如位置、速度等)。

举例而言，对于锯齿波FMCW雷达，在一个周期内，发射信号的频率为3个包含2段调制斜坡的斜坡组。如果FMCW雷达调用频率调制表中的第2斜坡组，第2斜坡组的2段调制斜坡如图6所示，FMCW雷达通过调制生成一段频率随时间变化的发射信号FS，发射信号FS随时间t的线性变化关系可通过式(2)表示：

其中，A为发射信号FS的振幅，f₀为发射信号FS的基频，

为发射信号FS的初相，k为调制斜坡的斜率。

经调制斜坡调制后，对应发射信号FS的接收信号FE产生的回波时延τ，如图6所示，同一静态目标在两段调制斜坡上的时延τ是相等的，且时延τ可反映在发射信号FS与接收信号FE混频后的差拍频率(即差拍中频信号的频率)f_d上，f_d的值与调制斜坡的斜率k有关。由此，可得到差拍频率f_d与距离R的关系可通过式(3)表示：

其中，c为光速，ΔT为调制斜坡的时长，ΔF为调制斜坡的带宽，R为雷达与目标之间的距离，k为调制斜坡的斜率。

可以理解的是，由式(3)、图6可知，在相同的调制带宽ΔF下，调制斜坡的斜率越大，目标的差拍频率f_d越大，斜坡时间ΔT越小，雷达测距的极限距离越短。同时在相同的模数转换器采样率f_s条件下，ΔT越小意味着数字信号的采样点数越少，但采集一次完整的调制斜坡的耗时越短。数字信号的点数越少，基二FFT变换后的数字频率分辨率越差，即距离R的分辨力越弱。

基于上述描述，在调制斜坡的斜率和其对应的差拍频率f_d已知的情况下，根据式(3)可得到目标与雷达之间的距离。同时，对于相同斜坡组内不同段调制斜坡上的同一目标，相邻两段调制斜坡对应的差拍频率存在式(4)所示的对应关系；

f_d1＝a×f_d2 (4)

同理，根据式(3)可以推得在不同斜坡组Ⅰ、Ⅱ内的调制斜坡上，同一目标存在式(5)的对应关系：

进而通过式(4)、式(5)可以实现灵活的调制斜坡的动态配置，同时可以实现不同斜坡组间或不同调制斜坡间对同一目标的快速索引，且有助于动态选择目标的测量分辨率。另外，不同的调制斜坡的调制带宽是相同的，由此可以满足低带宽的调制需求。

在本发明的实施例中,可以先设定第1斜坡组中的第1个调制斜坡的斜率k₁₁，进而可以将式(4)、式(5)中的n、a和b值进行量化，如n＝4、a₁＝1.6、a₂＝1.4、a₃＝1.2、b＝2等，根据量化后的n、a和b值和k₁₁可以得到任一调制斜坡的斜率，以及通过式(4)、式(5)(即式(1))可以计算得到各调制斜坡对应的差拍频率。进而可以矩阵形式将量化值及各调制斜坡的斜率、差拍频率等存储在频率调制表中，在使用过程中通过索引获得相应的调制斜坡的斜率、差拍频率，即可实现仅读取而不计算的效果，能够提高对汽车FMCW雷达的调制效率。

具体地，在本发明的一个示例中，在根据目标的类别和所处区域调用频率调制表以对FMCW雷达进行调制时，如果目标为无效目标，则调用频率调制表中斜率大于第一预设值的调制斜坡对FMCW雷达进行调制。

举例而言，频率调制表由3组包括3段调制斜坡的斜坡组组成，且各调制斜坡的调制带宽相同，三组斜坡组的斜率a₁、a₂和a₃满足关系式a₁>a₂>a₃>1，即第1斜坡组中的第1段调制斜坡的斜率k₁₁最大，根据k₁₁、a₁、a₂、a₃和b可以计算得到其它8个调制斜坡的斜率。对于FMCW雷达发射波瓣内(即扫描区域，包括无用区域、有用不重要区域和有用重要区域)的无效目标(例如道路栅栏、电线杆等)，可以调用第1斜坡组中的第1段调制斜坡对FMCW雷达进行调制。可以理解，第1斜坡组中的第1段调制斜坡对应的差拍斜率最大、斜坡时长最短，采样点数最少，测量分辨率最低，即对于无效目标不需要准确测量。

在本发明的另一个示例中，如果目标处于无用区域且为有效目标，则调用频率调制表中斜率小于第二预设值的调制斜坡对FMCW雷达进行调制。

基于上述示例的频率调制表，参见图7，FMCW雷达发射波瓣内的无用区域H1，扫描到有效目标，例如，距离本汽车较远的汽车，此时可以调用频率调制表中的第3斜坡组中的第3段调制斜坡对FMCW雷达进行调制，以通过最大斜坡时长和最多的采样点数对目标进行有效跟踪。

进一步地，在有效目标进入有用不重要区域时，根据频率调制表增大当前斜坡组的平均斜率以对FMCW雷达进行调制。

参见图8，当有效目标进入有用不重要区域H2，且当前调用第3斜坡组进行调制时，可以调用频率调制表中的第1或第2斜坡组对FMCW雷达进行调制，以减小采样时长，提升跟踪的效果。

更进一步地，如果有效目标进入有用重要区域，则调用频率调制表中斜率最小的调制斜坡对FMCW雷达进行调制。

参见图9，当有效目标进入有用重要区域H3时，可以调用频率调制表中斜率最小的调制斜坡(即第3斜坡组中的第3段调制斜坡)对FMCW雷达进行调制，以通过最大采样时长和最多采样点数，获得最佳的测量分辨率。

在本发明的一个实施例中，还可以获取汽车的当前路况(如周围的汽车数量、道路栅栏与雷达的横向间距、主车行驶路面的宽度等)，进而根据汽车的当前路况调用频率调制表以对FMCW雷达进行调制。例如，周围的汽车数较多(如5辆)时，可以调低斜率比，以实现对周围汽车“快而粗”的测量；周围汽车数较少(如1辆)时，可以调高斜率比，以实现对目标汽车“慢而细”的测量，对周边区域或无效目标进行“快而粗”的测量。

具体地，在本发明的一个示例中，如果目标处于有用重要区域且为有效目标，则可以根据汽车的当前路况和频率调制表调节当前斜坡组的斜率比以对FMCW雷达进行调制。例如，参见图9，如果目标处于有用重要区域H3且为有效目标，汽车的当前路况为目标汽车只有一辆，则可以根据频率调制表调高当前斜坡组的斜率比，由此，可以补偿因延长斜坡时间带来的效率损失。

需要说明的是，图7-9中雷达扫描区域的不同色彩饱和度对应的扫描时间相同，色彩饱和度越高(即颜色越深)，对应的调制斜坡的频率越小，表示该区域的测量分辨力越强。

另外，需要说明的是，本发明实施例的汽车FMCW雷达的调制方法中所涉及的雷达测距、测速原理，以及所使用的通用装置，对本领域的技术人员来说是已知的，此处不做赘述。

综上，相较于图1所示的相关技术，本发明实施例的汽车FMCW雷达的调制方法，针对不同的测量目标，不仅可以实现在不同空间范围内具有不同的测量精度，满足对动态目标的测量需求，且适用于更短调制带宽的情况，同时还可提高测量效率，减少软件开销。另外，通过设置多个不同斜坡组，不同斜坡组中不同调制斜坡可对应不同的采样时长，由此可以提高采集的差拍中频信号的质量，且对模数转换器采样频率的要求更为宽松，降低了系统的成本。

图10是本发明一个实施例的汽车FMCW雷达的调制系统的结构框图。如图10所示，该控制系统100包括：建模模块10、检测判断模块20和调制模块30。

其中，建模模块10用于根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系建立频率调制表。检测判断模块20用于检测FMCW雷达的扫描区域内的目标，并判断目标的类别和目标的所处区域。调制模块30用于根据目标的类别和所处区域调用频率调制表以对FMCW雷达进行调制。

在本发明的一个实施例中，建模模块10具体用于根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系建立频率调制表时，可以根据FMCW雷达的频率与角度之间的关系设置N个包含n段调制斜坡的斜坡组，其中，N、n均为大于等于2的整数。第i个斜坡组内的n段调制斜坡中的任意两段相邻调制斜坡的斜率比为a_i，i＝1、2、3、…、N-1。第i个斜坡组内的n段调制斜坡的斜率的平均值为

与第i+1个斜坡组内的n段调制斜坡的斜率的平均值

满足关系式

例如，

进而，可以基于n、a₁,a₂,...,a_N、b和

建立由N个斜坡组组成的频率调制表。需要说明的是，a₁、a₂、...、a_N互不相等。

可选地，每个斜坡组内的n段调制斜坡可以均组成锯齿波，且每段调制斜坡的调制带宽均相等，可参见图4；每个斜坡组内的n段调制斜坡也可以组成三角波，且每段调制斜坡的调制带宽均相等，可参见图5。

在本发明的实施例中，可以根据目标的属性将目标的类别划分为无效目标和有效目标，可以根据N个斜坡组内的n段调制斜坡将目标的所处区域划分为无用区域、有用不重要区域和有用重要区域。

具体地，调制模块30用于在目标为无效目标时，调用频率调制表中斜率大于第一预设值的调制斜坡对FMCW雷达进行调制；在目标处于无用区域且为有效目标时，调用频率调制表中斜率小于第二预设值的调制斜坡对FMCW雷达进行调制，并在目标进入有用不重要区域时，根据频率调制表增大当前斜坡组的平均斜率以对FMCW雷达进行调制；在目标处于有用重要区域且为有效目标时，调用频率调制表中斜率最小的调制斜坡对FMCW雷达进行调制；以及在目标处于有用重要区域且为有效目标时，根据汽车的当前路况和频率调制表调节当前斜坡组的a值以对FMCW雷达进行调制。

在本发明的一个实施例中，如图11所示，该控制系统100还可以包括获取模块40。获取模块40用于获取汽车的当前路况，其中，调制模块30还用于根据汽车的当前路况调用频率调制表以对FMCW雷达进行调制。

在本发明的实施例中，调制模块30调用频率调制表对FMCW雷达进行调制时，根据如下公式(1)计算任意调制斜坡对应的差拍频率：

其中，f_idj为目标在第i个斜坡组内的第j段调制斜坡上的差拍频率，f_id(j+1)为目标在第i个斜坡组内的第j+1段调制斜坡上的差拍频率，f_(i+1)dj为目标在第i+1个斜坡组内的第j段调制斜坡上的差拍频率，a_i+1为第i+1个斜坡组内的任意两段相邻调制斜坡的斜率之间的比值，a_i为第i个斜坡组内的任意两段相邻调制斜坡的斜率之间的比值，n为斜坡组包含的调制斜坡的段数，b为第i个斜坡组的调制斜坡的斜率的平均值

与第i+1个斜坡组的调制斜坡的斜率的平均值

之间的差值，j＝1、2、3、…、n。

进一步地，可以根据调用的频率调制表的差拍频率和对应的调制斜坡的斜率获得待测目标的参数，如位置等。

需要说明的是，本发明实施例的汽车FMCW雷达的调制系统的具体实施方式可参见本发明上述实施例的汽车FMCW雷达的调制方法，为减少冗余，此处不做赘述。

相较于图1所示的相关技术，本发明实施例的汽车FMCW雷达的调制系统，针对不同的测量目标，不仅可以实现在不同空间范围内具有不同的测量精度，满足对动态目标的测量需求，且适用于更短调制带宽的情况，同时还可提高测量效率，减少软件开销。另外，通过设置多个不同斜坡组，不同斜坡组中不同调制斜坡可对应不同的采样时长，由此可以提高采集的差拍中频信号的质量，且对模数转换器采样频率的要求更为宽松，降低了系统的成本。

进一步地，本发明提出了一种汽车。

图12是本发明实施例的汽车的结构框图。如图12所示，该汽车1000包括上述实施例的汽车FMCW雷达的调制系统100。

本发明实施例的汽车，采用上述汽车FMCW雷达的调制系统，针对不同的测量目标，不仅可以实现在不同空间范围内具有不同的测量精度，满足对动态目标的测量需求，且适用于更短调制带宽的情况，同时还可提高测量效率，减少软件开销。另外，通过设置多个不同斜坡组，不同斜坡组中不同调制斜坡可对应不同的采样时长，由此可以提高采集的差拍中频信号的质量，且对模数转换器采样频率的要求更为宽松，降低了系统的成本。

另外，根据本发明实施例的汽车的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据所述FMCW雷达的频率与角度之间的关系设置N个包含n段调制斜坡的斜坡组，其中，N、n均为大于等于2的整数，第i个斜坡组内的n段调制斜坡中的任意两段相邻调制斜坡的斜率比为a_i，第i个斜坡组内的n段调制斜坡的斜率的平均值为

且

与第i+1个斜坡组内的n段调制斜坡的斜率的平均值

满足关系式

i＝1、2、3、…、N-1；

基于n、a₁,a₂,…,a_N、b和

建立由N个斜坡组组成的频率调制表；

检测所述FMCW雷达的扫描区域内的目标，并判断所述目标的类别和所述目标的所处区域；

根据所述目标的类别和所处区域调用所述频率调制表以对所述FMCW雷达进行调制。

2.如权利要求1所述的汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，还包括：

获取汽车的当前路况；

根据所述汽车的当前路况调用所述频率调制表以对所述FMCW雷达进行调制。

3.如权利要求1所述的汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，每个斜坡组内的n段调制斜坡均组成锯齿波。

4.如权利要求3所述的汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，根据所述目标的属性将所述目标的类别划分为无效目标和有效目标。

5.如权利要求4所述的汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，根据所述N个斜坡组内的n段调制斜坡将所述目标的所处区域划分为无用区域、有用不重要区域和有用重要区域。

6.如权利要求5所述的汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，所述根据所述目标的类别和所处区域调用所述频率调制表以对所述FMCW雷达进行调制，包括：

如果所述目标为所述无效目标，则调用所述频率调制表中斜率大于第一预设值的调制斜坡对所述FMCW雷达进行调制；

如果所述目标处于所述无用区域且为所述有效目标，则调用所述频率调制表中斜率小于第二预设值的调制斜坡对所述FMCW雷达进行调制，并在所述目标进入所述有用不重要区域时，根据所述频率调制表增大当前斜坡组的平均斜率以对所述FMCW雷达进行调制；

如果所述目标处于所述有用重要区域且为所述有效目标，则调用所述频率调制表中斜率最小的调制斜坡对所述FMCW雷达进行调制。

7.如权利要求5所述的汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，如果所述目标处于所述有用重要区域且为所述有效目标，则根据所述汽车的当前路况和所述频率调制表调节当前斜坡组的斜率比以对所述FMCW雷达进行调制。

8.如权利要求1所述的汽车FMCW雷达的调制方法，其特征在于，调用所述频率调制表对所述FMCW雷达进行调制时，根据如下公式计算任意调制斜坡对应的差拍频率：

其中，f_idj为所述目标在第i个斜坡组内的第j段调制斜坡上的差拍频率，f_id(j+1)为所述目标在第i个斜坡组内的第j+1段调制斜坡上的差拍频率，f_(i+1)dj为所述目标在第i+1个斜坡组内的第j段调制斜坡上的差拍频率，a_i+1为第i+1个斜坡组内的任意两段相邻调制斜坡的斜率之间的比值，a_i为第i个斜坡组内的任意两段相邻调制斜坡的斜率之间的比值，n为斜坡组包含的调制斜坡的段数，b为第i个斜坡组的调制斜坡的斜率的平均值

与第i+1个斜坡组的调制斜坡的斜率的平均值

之间的差值，j＝1、2、3、…、n。

9.一种汽车FMCW雷达的调制系统，其特征在于，包括：

建模模块，用于：根据所述FMCW雷达的频率与角度之间的关系设置N个包含n段调制斜坡的斜坡组，其中，N、n均为大于等于2的整数，第i个斜坡组内的n段调制斜坡中的任意两段相邻调制斜坡的斜率比为a_i，第i个斜坡组内的n段调制斜坡的斜率的平均值为

且

与第i+1个斜坡组内的n段调制斜坡的斜率的平均值

满足关系式

i＝1、2、3、…、N-1；基于n、a₁,a₂,...,a_N、b和

建立由N个斜坡组组成的频率调制表；

检测判断模块，用于检测所述FMCW雷达的扫描区域内的目标，并判断所述目标的类别和所述目标的所处区域；

调制模块，用于根据所述目标的类别和所处区域调用所述频率调制表以对所述FMCW雷达进行调制。

10.如权利要求9所述的汽车FMCW雷达的调制系统，其特征在于，还包括：

获取模块，用于获取汽车的当前路况；

其中，所述调制模块还用于根据所述汽车的当前路况调用所述频率调制表以对所述FMCW雷达进行调制。

11.如权利要求9所述的汽车FMCW雷达的调制系统，其特征在于，每个斜坡组内的n段调制斜坡均组成锯齿波。

12.如权利要求11所述的汽车FMCW雷达的调制系统，其特征在于，根据所述目标的属性将所述目标的类别划分为无效目标和有效目标。

13.如权利要求12所述的汽车FMCW雷达的调制系统，其特征在于，根据所述N个斜坡组内的n段调制斜坡将所述目标的所处区域划分为无用区域、有用不重要区域和有用重要区域。

14.如权利要求13所述的汽车FMCW雷达的调制系统，其特征在于，所述调制模块，具体用于：

在所述目标为所述无效目标时，调用所述频率调制表中斜率大于第一预设值的调制斜坡对所述FMCW雷达进行调制；

在所述目标处于所述无用区域且为所述有效目标时，调用所述频率调制表中斜率小于第二预设值的调制斜坡对所述FMCW雷达进行调制，并在所述目标进入所述有用不重要区域时，根据所述频率调制表增大当前斜坡组的平均斜率以对所述FMCW雷达进行调制；

在所述目标处于所述有用重要区域且为所述有效目标时，调用所述频率调制表中斜率最小的调制斜坡对所述FMCW雷达进行调制。

15.如权利要求13所述的汽车FMCW雷达的调制系统，其特征在于，在所述目标处于所述有用重要区域且为所述有效目标时，根据所述汽车的当前路况和所述频率调制表调节当前斜坡组的斜率比以对所述FMCW雷达进行调制。

16.如权利要求9所述的汽车FMCW雷达的调制系统，其特征在于，所述调制模块调用所述频率调制表对所述FMCW雷达进行调制时，根据如下公式计算任意调制斜坡对应的差拍频率：

其中，f_idj为所述目标在第i个斜坡组内的第j段调制斜坡上的差拍频率，f_id(j+1)为所述目标在第i个斜坡组内的第j+1段调制斜坡上的差拍频率，f_(i+1)dj为所述目标在第i+1个斜坡组内的第j段调制斜坡上的差拍频率，a_i+1为第i+1个斜坡组内的任意两段相邻调制斜坡的斜率之间的比值，a_i为第i个斜坡组内的任意两段相邻调制斜坡的斜率之间的比值，n为斜坡组包含的调制斜坡的段数，b为第i个斜坡组的调制斜坡的斜率的平均值

与第i+1个斜坡组的调制斜坡的斜率的平均值

之间的差值，j＝1、2、3、…、n。

17.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9-16中任一项所述的汽车FMCW雷达的调制系统。

Images