CN108872954A - 基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法，提供采用一发双收天线的雷达，包括以下步骤：天线发射包含频率/时间斜率相同且频差固定的A、B序列频谱的调制信号；获取A1序列、B1序列、A2序列和B2序列频谱信息；对所述A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息进行非相参积累得到S序列；对当前的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列和S序列频谱信息进行恒虚警检测；对检测后的信息做相关处理，若五次检测结果相同则判定为真目标，否则判定为虚警。本发明的有益效果是，在最大的保证发现概率的同时，大幅度降低了雷达的虚警概率，提高了检测点输出的实时性，且不需要对硬件进行大的改动和优化。

Description

基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法

技术领域

本发明涉及雷达检测技术领域，特别是涉及基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法。

背景技术

汽车微波雷达发展至今，各种体系已经比较成熟了，但是在虚警控制上还是有一些问题，由于汽车所处的环境，导致噪声与杂波都对后端的检测造成了极大的影响，但是雷达作为一种汽车安全辅助系统，又要求极高的发现概率与很低的虚警概率，我们知道在雷达检测理论中，发现概率越高，同时也就意味着虚警概率越高，发现概率与虚警概率在一定程度上是相互制约的，所以一般情况下都不能很好的同时兼顾这两个性能指标，在安全领域我们最重视的还是发现概率，所以就需要在这种前提下去降低虚警，常规的解决方法一般是在信号处理端通过多周期的比较去滤除一些虚警点，但是这种方法还是会存在较多的问题：由于要进行多周期相关处理，所以实时性降低，不能及时输出检测点，导致预警出现迟滞；因为雷达处于运动平台，环境时时刻刻处于剧变状态中，那么目标强度与噪声都会因为雷达的晃动与目标自身的晃动而发生剧烈改变，所以会使相邻周期之间的相关性减弱，从而使相邻所周期的相关处理性能减弱。现有技术方案如，中国专利CN102707285A，车载毫米波防撞雷达系统的频域恒虚警检测方法，包括步骤1，DSP模块将采样后的数据分成调频上升段和下降段分别锁存至RAM中；步骤2，对锁存的数据进行FFT求模；3，对FFT求模后的数据进行基于有序统计量的频域恒虚警检测；步骤4，对检测到的目标频谱进行调频上升段和下降段的杂波对消除；步骤5，对杂波对消后的目标频谱进行频谱匹配；步骤6，根据匹配后的频谱信息计算出目标的速度、距离以及相角；步骤7，对目标的速度、距离以及相角信息进行分析，若目标中包含危险目标，则系统报警。该方案可通过周期间杂波对消去除虚假目标，降低虚警率，仍然未解决现有技术问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供的基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法，对同一周期内的所有信号进行非相参积累，同一周期内对多组信号进行多次恒虚警检测，突破传统雷达每一个周期只进行一次恒虚警检测，对多次恒虚警检测进行周期内的相关处理，突破传统雷达只能在周期间进行相关处理，在最大的保证发现概率的同时，大幅度降低了雷达的虚警概率，提高了检测点输出的实时性，且不需要对硬件进行大的改动和优化。

基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法，提供采用一发双收天线的雷达，包括以下步骤：

步骤1)天线发射包含频率/时间斜率相同且频差固定的A、B序列频谱的调制信号；

步骤2)接收机接收回波信号后，获取天线1的A1序列频谱信息和B1序列频谱信息，同时获取天线2的A2序列频谱信息和B2序列频谱信息；

步骤3)对所述A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息进行非相参积累得到一组新的频谱信息S序列；

步骤4)对当前的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列和S序列频谱信息全部进行恒虚警检测；

步骤5)对检测后的信息做相关处理，若五次检测结果相同则判定为真目标，反之判定为虚警。

进一步的，所述步骤2)具体为：零中频式接收机接收回波信号后，获取天线1的A1序列频谱信息和B1序列频谱信息，同时获取天线2的A2序列频谱信息和B2序列频谱信息。

进一步的，所述步骤3)具体包括以下步骤：a.对所述A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息做求模运算；b.对求模后的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息进行非相参积累得到一组新的频谱信息S序列。

进一步的，所述步骤4)具体包括：将步骤2)所采集的所有回波信号作为背景噪声进行对比，对当前的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列和S序列频谱信息全部进行恒虚警检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：不需要对硬件进行大的改动和优化的情况下，在最大的保证发现概率的同时，大幅度降低了雷达的虚警概率，提高了检测点输出的实时性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法流程图。

图2为本发明实施例提供的基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法中所述调制信号频率/时间图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法，提供采用一发双收天线的雷达，包括以下步骤：

步骤1)天线发射包含频率/时间斜率相同且频差固定的A、B序列频谱的调制信号；

步骤2)接收机接收采集所有回波信号，作为后期检测背景噪声，采集时域信号并针对A1、B1、A2、B2序列做时频变换，获取天线1的A1序列频谱信息和B1序列频谱信息，同时获取天线2的A2序列频谱信息和B2序列频谱信息；进一步的方案中，采用零中频式接收机接收回波信号；

步骤3)对所述A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息进行非相参积累得到一组新的频谱信息S序列；进一步的方案中，步骤3)具体包括：a.对所述A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息做求模运算；b.对求模后的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息进行非相参积累得到一组新的频谱信息S序列。

步骤4)对当前的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列和S序列频谱信息全部进行恒虚警检测；具体的，采用和前期采集的背景噪声做比较的方法，门限根据实际测量情况去统计。

步骤5)对检测后的信息做相关处理，若五次检测结果相同则判定为真目标，否则判定为虚警。

以下对本发明实施例工作原理做进一步陈述：雷达采用一发双收天线，接收机采用零中频式接收机。发射的调制信号如图2所示，可采用LFMCW与FSK的联合调制方式，A序列与B序列的斜率相同，只是有一个固定的频差。回波信号经过混频之后直接降至零中频，然后对天线1的A1序列与B1序列进行分别采样，然后分别进行时频变换。对于同一个目标，理论上它会出现在A1序列与B1序列频谱上的同一位置，通过检测目标的频谱位置与该位置所对应的两个频谱的相位差φ(A1-B1)，可以得到目标的距离与速度信息，由于本发明采用一发双收天线，所以对天线2所接收回来的信号进行同样的采样，并进行相同的操作，得到相位差φ(A1-A2)，通过计算可得到目标的角度信息。在上述的操作中，我们在进行恒虚警时其实只用到了A1序列或其中一个序列的频谱信息，其他的频谱信息只是用来得到目标的相位信息，而在这个过程中我们其实总共得到了四组频谱信息。所以本发明具体实施例为了充分利用频谱资源并且降低虚警概率，采取如下操作：1)对四组频谱模值信息进行非相参积累得到一组新的频谱信息S；2)对于当前的五组信号S、A1、A2、B1、B2频谱信息全部进行恒虚警检测；3)然后对检测之后的信息进行相关处理，如果五次检测结果相同，那么判定为真目标，否则判定为虚警。同一周期内的多组信号是强相关的，本发明实施例所提供的方法同一周期内的所有信号进行非相参积累、对同一周期内进行多次恒虚警检测并对同一周期多次恒虚警检测结果进行相关处理，突破了传统雷达每一个周期只进行一次恒虚警检测且只能在周期间进行相关处理，从而在最大的保证发现概率的同时，大幅度降低了雷达的虚警概率，提高了检测点输出的实时性，且不需要对硬件进行大的改动和优化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法，提供采用一发双收天线的雷达，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)天线发射包含频率/时间斜率相同且频差固定的A、B序列频谱的调制信号；

步骤2)接收机接收回波信号后，获取天线1的A1序列频谱信息和B1序列频谱信息，同时获取天线2的A2序列频谱信息和B2序列频谱信息；

步骤3)对所述A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息进行非相参积累得到一组新的频谱信息S序列；

步骤4)对当前的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列和S序列频谱信息全部进行恒虚警检测；

步骤5)对检测后的信息做相关处理，若五次检测结果相同则判定为真目标，反之判定为虚警。

2.根据权利要求1所述的基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：零中频式接收机接收回波信号后，获取天线1的A1序列频谱信息和B1序列频谱信息，同时获取天线2的A2序列频谱信息和B2序列频谱信息。

3.根据权利要求1所述的基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括以下步骤：a.对所述A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息做求模运算；b.对求模后的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列四组频谱信息进行非相参积累得到一组新的频谱信息S序列。

4.根据权利要求1和2中任意一项所述的基于同一周期内相关处理的恒虚警检测方法，其特征在于，所述步骤4)具体包括：将步骤2)所采集的所有回波信号作为背景噪声进行对比，对当前的A1序列、B1序列、A2序列、B2序列和S序列频谱信息全部进行恒虚警检测。