CN108919248A - 一种雷达测距方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种雷达测距方法以及装置，包括：在预设的多个时间周期内，针对每个时间周期，在多个电压值采样点下，获取与每个电压值采样点对应的频率；基于多个所述电压值采样点以及与每个电压值采样点对应的频率，获取在本时间周期内电压与频率之间的曲线关系；根据该预设时间段内电压与频率之间的曲线关系，以及预设的目标检测频率，获取目标检测电压；基于所述目标检测电压进行本时间周期的雷达测距。本申请实施例能够对由温度因素引起的FMCW雷达的发射信号频率和电压间的非线性误差进行实时校正，不需要花费大量时间在测试环节。

Description

一种雷达测距方法以及装置

技术领域

本申请涉及雷达探测技术领域，具体而言，涉及一种雷达测距方法以及装置。

背景技术

目前，调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)雷达在进行目标测距的时候，会通过天线向目标发送发射信号，发射信号被目标反射，形成反射信号，并被FMCW雷达接收；FMCW雷达能够根据发射信号与接收的反射信号之间的时间差，得到FMCW雷达与目标之间的距离。发射信号频率是由FMCW雷达中射频芯片的输入电压控制。

当前的雷达在进行测距的时候，温度的变化会造成发射信号频率和射频芯片的输入电压间存在非线性误差，导致需要花费大量的时间在测试环节，以得到温度、射频芯片的输入电压与发射信号频率之间的对应关系。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种雷达测距方法以及装置。能够对由温度因素引起的FMCW雷达的发射信号频率和电压间的非线性误差进行实时校正，不需要花费大量时间在测试环节。

第一方面，本申请实施例提供了一种雷达测距方法，该方法包括：

在预设的多个时间周期内，针对每个时间周期，在多个电压值采样点下，获取与每个电压值采样点对应的采样频率；

基于多个所述电压值采样点以及与每个电压值采样点对应的采样频率，获取在本时间周期内电压与频率之间的曲线关系；

根据当前预设时间段内电压与频率之间的曲线关系，以及预设的目标检测频率，获取目标检测电压；

基于所述目标检测电压进行本时间周期的雷达测距。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：针对时间周期为第一个时间周期，

获取电压的预设最大值与预设最小值；

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，确定与所述电压的预设最大值对应的第一频率值以及与所述电压的预设最小值对应的第二频率值；

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，以及所述第一频率值与所述第二频率值，建立所述电压与所述频率之间的第一线性关系；

基于所述电压与所述频率之间的第一线性关系，确定多个所述电压值采样点。

结合第一方面第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述基于所述电压与所述频率之间的第一线性关系，确定多个所述电压值采样点，具体包括：

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，以及所述第一频率值与所述第二频率值，建立电压与频率之间的第一线性关系；

循环执行下述误差检测过程，直至满足循环截止条件；

所述循环截止条件包括：实际频率最大值和目标频率最大值之间的误差小于预设的第一误差阈值，以及实际频率最小值和目标频率最小值之间的误差小于预设的第二误差阈值；

所述误差检测过程包括：

根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定所述目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值；

根据所述理论最大电压值和理论最小电压值，获取所述理论最大电压值对应的实际频率最大值，以及理论电压最小值对应的和实际频率最小值；

基于目标频率最大值、目标频率最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，检测是否满足所述循环截止条件；

如果不满足所述循环截止条件，则基于理论最大电压值、理论电压最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，生成第二线性关系，并将第二线性关系作为新的第一线性关系，返回根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定所述目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值的步骤；

如果满足所述循环截止条件，根据第一线性关系以及所述实际频率最大值和实际频率最小值，确定多个所述电压值采样点对应的电压取值范围；

根据多个所述电压值采样点对应的电压取值范围获取多个所述电压值采样点。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，

所述获取在本时间周期内所述电压与所述频率之间的曲线关系具体包括：

根据对多个所述电压值采样点以及与每个所述电压值采样点对应的采样频率进行曲线拟合。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，多个所述电压值采样点中包括一个中心频率值电压值采样点；所述中心频率值电压值采样点对应的实际频率值为目标频率最大值和目标频率最小值的平均值；

针对时间周期并非第一个时间周期，所述多个电压值采样点通过下述步骤确定：

获取预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值；

检测预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值；

当预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值达到预设的频率差值阈值后，根据所述差值调整多个所述电压值采样点的电压取值，得到当前时间周期的多个电压值采样点；其中，调整多个所述电压值采样点的电压取值后，预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值相等。

第二方面，本申请实施例还提供一种雷达测距装置，包括：

频率获取模块，用于在预设的多个时间周期内，针对每个时间周期，在多个电压值采样点下，获取与每个电压值采样点对应的采样频率；

拟合模块，用于基于多个所述电压值采样点以及与每个电压值采样点对应的采样频率，获取在本时间周期内电压与频率之间的曲线关系；

电压确定模块，用于根据该预设时间段内电压与频率之间的曲线关系，以及预设的目标检测频率，获取目标检测电压；

测距模块，用于基于所述目标检测电压进行本时间周期的雷达测距。

结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中：所述装置还包括初始化模块；

针对时间周期为第一个时间周期，所述初始化模块具体用于根据下述步骤确定所述多个电压值采样点；

获取电压的预设最大值与预设最小值；

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，确定与所述电压的预设最大值对应的第一频率值以及与所述电压的预设最小值对应的第二频率值；

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，以及所述第一频率值与所述第二频率值，建立所述电压与所述频率之间的第一线性关系；

基于所述电压与所述频率之间的第一线性关系，确定多个所述电压值采样点。

结合第二方面第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中：所述初始化模块具体还用于根据下述步骤实现所述基于所述电压与所述频率之间的第一线性关系，确定多个所述电压值采样点：

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，以及所述第一频率值与所述第二频率值，建立电压与频率之间的第一线性关系；

循环执行下述误差检测过程，直至满足循环截止条件；

所述循环截止条件包括：实际频率最大值和目标频率最大值之间的误差小于预设的第一误差阈值，以及实际频率最小值和目标频率最小值之间的误差小于预设的第二误差阈值；

所述误差检测过程包括：

根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定所述目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值；

根据所述理论最大电压值和理论最小电压值，获取所述理论最大电压值对应的实际频率最大值，以及理论电压最小值对应的和实际频率最小值；

基于目标频率最大值、目标频率最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，检测是否满足所述循环截止条件；

如果不满足所述循环截止条件，则基于理论最大电压值、理论电压最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，生成第二线性关系，并将第二线性关系作为新的第一线性关系，返回根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定所述目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值的步骤；

如果满足所述循环截止条件，根据第一线性关系以及所述实际频率最大值和实际频率最小值，确定多个所述电压值采样点对应的电压取值范围；

根据多个所述电压值采样点对应的电压取值范围获取多个所述电压值采样点。

结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述拟合模块具体用于根据下述步骤获取在本时间周期内所述电压与所述频率之间的曲线关系：

根据对多个所述电压值采样点以及与每个所述电压值采样点对应的频率进行曲线拟合。

结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述装置还包括调整模块：

针对时间周期并非第一个时间周期，所述调整模块具体根据下述步骤确定所述多个电压值采样点：

获取预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值；

检测预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值；其中，多个所述电压值采样点中包括一个中心频率值电压值采样点；所述中心频率值电压值采样点对应的实际频率值为目标频率最大值和目标频率最小值的平均值；

当预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值达到预设的频率差值阈值后，根据所述差值调整多个所述电压值采样点的电压取值，得到当前时间周期的多个电压值采样点；其中，调整多个所述电压值采样点的电压取值后，预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值相等。

第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面，或的第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。

本申请实施例提供的雷达测距方法以及装置，在当前时间周期内，根据多个电压值采样点，获取每一个电压值采样点对应的频率，并根据每一电压值采样点对应的电压以及频率，得到电压与频率之间的曲线关系，根据电压与频率之间的曲线关系以及预设的目标检测频率，得到目标检测电压；然后将得到的目标检测电压施加在射频芯片上，雷达所发出的信号的频率就能够在本周期内满足目标检测频率的要求；在下一个周期内，重新获得电压与频率之间的曲线关系，并根据重新获得的电压与频率之间的曲线关系以及目标检测频率得到目标检测电压，进而将重新得到的目标检测电压施加在射频芯片上，使得雷达在下一周期发出的信号的频率在该下一周期内满足目标检测频率的要求。这样通过在多个周期即时获取电压与频率之间的曲线关系，能够对由温度因素引起的雷达的发射信号频率和电压间的非线性误差进行实时校正，从而不需要经过前期花费大量的时间在测试环节。

同时，由于是在一个周期内根据多个电压值采样点对应的采样频率实时获取电压与频率之间的曲线关系，而在较短时间内，温度在正常情况下是不会出现幅度较大的骤升或者骤降变化的，温度变化对频率变化的造成的误差能够被控制在一个较小的范围内，因而能够保证发射信号频率与电压关系线性度的一致性和稳定性，进而雷达能够对目标进行准确的距离测量。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种雷达测距方法的流程图；

图2示出了本申请实施例所提供的一种雷达测距方法中，确定多个电压值采样点的具体方法的流程图；

图3示出了本申请实施例所提供的一种雷达测距方法中，建立所述电压与所述频率之间的第一线性关系具体方法的流程图；

图4示出了本申请实施例所提供的一种雷达测距方法中，确定多个电压值采样点的又一具体方法的流程图；

图5示出了本申请实施例所提供的一种雷达测距装置的结构示意图；

图6示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前，雷达进行测距时，是通过对雷达中设置的射频芯片施加电压，使雷达通过天线向目标发射信号，并接收被目标反射的信号，但是，开环条件下，FMCW雷达的发射信号的频率不仅受电压控制，还会随着FMCW雷达中射频芯片的温度变化而发生变化，因此，发射信号的频率和电压间存在由射频芯片的温度变化引起的非线性误差，为解决温度因素带来的发射信号频率和电压间存在的非线性误差，现有技术一般需要在测试环节通过在不同温度条件下，通过对FMCW雷达的射频芯片施加不同的电压，并在每次施加电压时，获取发射信号的频率，以得到温度、电压与发射信号的频率之间的对应关系。在使用FMCW雷达测距时，基于当前射频芯片的温度、发射信号的频率以及在测试环节获得的温度、电压与发射信号的频率之间的对应关系，确定电压，并将确定的电压施加在射频芯片上，以实现对FMCW雷达的发射信号频率的控制。这种方式需要耗费大量时间在测试环节，以得到温度、电压与发射信号的频率之间的对应关系。

另外，由于FMCW雷达个体所存在的差异性，不同的雷达所对应的温度、电压与发射信号的频率之间的对应关系都是不同的，因此，在使用不同的雷达进行测距时，需要针对每个雷达都要获取该雷达对应的温度、电压与发射信号的频率之间的对应关系，这很难保证温度、电压与发射信号的频率之间的对应关系在不同雷达中的一致性和稳定性。

基于此，本申请提供的一种雷达测距方法以及装置，可以对由温度因素引起的FMCW雷达的发射信号的频率和电压间的非线性误差进行实时校正，不需要花费大量时间在测试环节。同时，还能够保证不同雷达的发射信号的频率与电压关系线性度的一致性和稳定性，进而雷达能够对目标进行准确的距离测量。

为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种雷达测距方法进行详细介绍，

在雷达进行目标测距的时候，首先会对由于温度引起的误差进行校正，因此，在当前时间周期内，雷达测距可以分为以下几个过程。

参见图1所示，本申请实施例提供的一种雷达测距方法包括：

S101：在预设的多个时间周期内，针对每个时间周期，在多个电压值采样点下，获取与每个电压值采样点对应的采样频率。

在具体实现的时候，雷达在对目标进行测距的过程中，时间周期可以根据当前的检测条件进行具体设定；假若当前检测条件下，工作温度的变化较快，则该时间周期较短；如果工作温度的变化较慢，则可以将该时间周期设置的较长，保证在每一个时间周期内，工作温度的变化在可接受范围内变动，此时认为发射信号的频率与电压在一个时间周期内具有较为稳定的曲线关系，由工作温度的变化对发射信号的频率造成的影响是可以被接受的。

在雷达测距的每一个时间周期内，在当前时间周期内进行电压采样，得到多个电压值采样点，其中，每一个电压值采样点对应有一个具体的电压值，在每一个时间周期内，基于每一个电压值采样点对应的电压值，采集每一个电压值采样点对应信号的采样频率，根据所有电压值采样点及其对应的信号的采样频率，获取在当前时间周期内电压与频率之间的曲线关系。

在这里，为了获取电压与频率之间的曲线关系，需要在雷达进行测距之前，确定每一个时间周期内的电压值采样点对应的电压取值范围，然后在该电压取值范围内选择多个电压值作为电压值采样点。

具体地，针对测距的第一个周期，和测距的非第一个周期，具有不同的电压值采样点确定方法。

Ⅰ：参见图2所示，针对第一个时间周期，所述多个电压值采样点通过下述步骤S201-S204确定：

S201：获取电压的预设最大值与预设最小值；

S202：根据电压的预设最大值与预设最小值，确定与电压的预设最大值对应的第一频率值以及与电压的预设最小值对应的第二频率值；

S203：根据电压的预设最大值与预设最小值，以及第一频率值与第二频率值，建立电压与频率之间的第一线性关系；

S204：基于电压与频率之间的第一线性关系，确定多个电压值采样点。

在具体实现的时候，在进行第一个时间周期内的雷达测距之前，获取电压的预设最大值以及预设最小值，其中，电压的预设最大值以及预设最小值根据实际需要来设定。基于电压预设最大值，采集电压预设最大值的分频信号，根据电压预设最大值的分频信号的频率，进而获取与电压预设最大值对应的第一频率值；基于电压预设最小值，采集电压的预设最小值的分频信号，根据电压的预设最小值的分频信号的频率，进而获取与电压的预设最小值对应的第二频率值；根据电压的预设最大值，与电压的预设最大值对应的第一频率值，电压的预设最小值，与电压的预设最小值对应的第二频率值，可以计算得到电压与频率之间的第一线性关系。

例如：电压的预设最大值为5V，对射频芯片施加电压的预设最大值，利用射频芯片的分频功能，射频芯片可以发出分频信号，采集电压的预设最大值对应的分频信号，进而获取电压的预设最大值对应的第一频率值为78GHz；电压的预设最小值为1V，同理，可以得到电压的预设最小值对应的第二频率值76GHz，那么则可以根据点A(5V，78GHz)以及点B(1V，76GHz)建立线性关系，这个线性关系为电压与频率之间的第一线性关系。

获取到电压与频率之间的曲线关系后，参见图3所示，基于电压与频率之间的第一线性关系，确定多个电压值采样点，具体包括下述步骤S301-S307：

S301：根据电压的预设最大值与预设最小值，以及第一频率值与第二频率值，建立电压与频率之间的第一线性关系；

S302：根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值；

S303：根据理论最大电压值和理论最小电压值，获取理论最大电压值对应的实际频率最大值，以及理论电压最小值对应的和实际频率最小值；

S304：基于目标频率最大值、目标频率最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，检测是否满足循环截止条件：实际频率最大值和目标频率最大值之间的误差小于预设的第一误差阈值，以及实际频率最小值和目标频率最小值之间的误差小于预设的第二误差阈值；若是，则跳转至步骤S306；若否，则跳转至步骤S305；

S305：基于理论最大电压值、理论电压最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，生成第二线性关系，并将第二线性关系作为新的第一线性关系；并返回步骤S302；

S306：根据第一线性关系以及实际频率最大值和实际频率最小值，确定多个电压值采样点对应的电压取值范围；

S307：根据多个电压值采样点对应的电压取值范围获取多个电压值采样点。

在具体实现的时候，目标频率为在进行雷达测距时需要达到的频率。其根据实际需要进行设定。目标频率有一个可以接受的误差范围，该目标频率落入到该误差范围之内。该误差范围的最大值即为本申请实施例中的目标频率最大值，最小值即为本申请实施例中的目标频率最小值。理论电压最大值以及理论电压最小值是基于第一线性关系以及目标频率最大值以及目标频率最小值确定的。

下面通过一个具体示例来详细解释上述实施例提供的建立第一线性关系的具体过程。

示例：

雷达的发射信号设定在77.1GHz-77.2GHz范围，则目标频率最大值为77.2GHz，目标频率最小值为77.1GHz，电压的预设最大值为5V，电压的预设最小值为1V，根据电压的预设最大值以及电压的预设最小值，测得实际频率最大值为78GHz，实际频率最小值为76GHz；根据电压的预设最大值、电压的预设最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值计算电压与频率之间第一线性关系；

根据线性关系、目标频率最大值以及目标频率最小值确定理论电压最大值以及理论电压最小值，根据理论电压最大值以及理论电压最小值，测得实际频率最大值为77.8GHz，实际频率最小值为77.5GHz；根据测得的实际频率最大值以及实际频率最小值再次建立电压与频率之间的第二线性关系；

根据再次建立的第二线性关系、目标频率最大值以及目标频率最小值再次确定理论电压最大值以及理论电压最小值，根据理论电压最大值以及理论电压最小值，测量实际频率最大值以及实际频率最小值，直到测得的实际频率最大值与目标频率最大值的误差小于预设的第一误差阈值，以及实际频率最小值和目标频率最小值之间的误差小于预设的第二误差阈值，终止建立电压与频率之间的线性关系，如：当测得的实际频率最大值为77.1998GHz，实际频率最小值为77.1008GHz，第一误差阈值为0.001GHz，第二误差阈值为0.001GHz时，那么fabs(77.1998-77.2)<0.001，和fabs(77.1008-77.1)<0.001同时满足，停止建立电压与频率之间的线性关系，其中，fabs(·)表示求绝对值函数。否则，继续根据测得的实际频率最大值以及实际频率最小值再次建立电压与频率之间的线性关系。

当实际频率最大值以及实际频率最小值满足上述条件时，根据实际频率电压值、实际频率最小值以及电压与频率之间的第一线性关系确定电压取值范围，其中，第一线性关系确定实际频率最大值以及实际频率最小值满足条件的过程中是不断变化的。在电压取值范围内，任意选取多个电压值采样点。

II：参见图4所示，针对并非是第一个时间周期，所述多个电压值采样点通过下述步骤S401-S403确定：

S401：获取预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值；

S402：检测预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值；

S403：当预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值达到预设的频率差值阈值后，根据所述差值调整多个所述电压值采样点的电压取值，得到当前时间周期的多个电压值采样点；其中，调整多个所述电压值采样点的电压取值后，预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值相等。

在具体实现的时候，在过程I中，在确定多个电压值采样点时，多个电压值采样点中包括一个预设的中心频率值对应的电压值采样点，其中，预设的中心频率值对应的电压值采样点对应的实际频率值为目标频率最大值和目标频率最小值的平均值。计算过程I中满足条件的实际频率最大值以及实际频率最小值的平均值，得到获取预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值，并检测预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值，当检测到预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值达到预设的频率差值阈值后，根据差值，整体调整多个电压值采样点对应的电压取值，也即，重新确定多个电压值采样点的取值，直到预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值相等，在整体调整多个电压值采样点的电压取值的过程中，多个电压值采样点对应付的采样频率也会变化。

在基于上述步骤S101确定了在多个电压值采样点下，获取与每个电压值采样点对应的采样频率之后，本申请实施例提供的雷达测距方法中还包括：

S102：基于多个电压值采样点以及与每个电压值采样点对应的采样频率，确定在本时间周期内电压与频率之间的曲线关系。

在具体实现的时候，由于工作温度因素的影响，电压与频率之间的关系是非线性关系，因此，为了能够使得电压与频率之间的实际关系与理论关系之间的误差最小，可以根据一定数量的测量数据进行曲线拟合，进而得到电压与频率之间的曲线关系。

此处，每一个电压值采样点都对应有一个电压，对每一个电压值采样点对应的电压进行测试，得到与每一个电压对应的采样频率，根据本时间周期内每一个电压值采样点对应的电压以及采样频率，进行曲线拟合，得到时间周期下电压与频率之间的曲线关系。

这里需要注意的是，本时间周期下电压与频率之间的曲线关系仅仅针对本周期测距而言，能够将工作温度对频率的影响控制在一定的可接受误差范围内，针对不同的时间周期，由于温度的变化会出现明显的变化，因此，需要在不同周期分别对电压与频率之间的关系进行拟合。

在对电压和频率之间的关系进行拟合的时候，可以采用多种方法，例如使用最小二乘法进行曲线拟合，选择N个电压值采样点，并将N个电压值采样点对应的电压与发射信号的频率之间的关系以及N个电压值采样点对应的电压建立集合，然后确定函数，例如：二次函数，三次函数及以上函数等，计算N个电压值采样点对应的电压值带入函数后计算得到的频率测试值，然后计算频率测试值与发射信号的频率值之间的平方和，计算出的平方和最小时对应的函数暂定为N个电压值采样点对应的电压与发射信号的频率之间的曲线关系。其中，N为电压值采样点的个数。

在获取了当前时间周期对应的电压和频率之间的曲线关系后，本申请实施例提供的雷达测距方法还包括：

S103：根据当前预设时间段内电压与频率之间的曲线关系，以及预设的目标检测频率，获取目标检测电压。

在具体实现的时候，目标检测电压为雷达进行测距的时候，向射频芯片施加的电压，并且对射频芯片施加目标检测电压后，射频芯片发出的频率为目标检测频率。得到电压与频率之间的曲线关系之后，根据预设的目标检测频率以及电压与频率之间的曲线关系，计算目标检测电压。

S104：基于目标检测电压进行本时间周期的雷达测距。

在具体实现的时候，对射频芯片施加目标检测电压，通过天线，向目标发射频率为目标检测频率的发射信号，并通过同一个天线接收由目标反馈的回波信号，根据发射信号以及回波信号的频率差，得到雷达与目标间的距离。

本申请实施例提供的雷达测距方法以及装置，在当前时间周期内，根据多个电压值采样点，获取每一个电压值采样点对应的频率，并根据每一电压值采样点对应的电压以及频率，得到电压与频率之间的曲线关系，根据电压与频率之间的曲线关系以及预设的目标检测频率，得到目标检测电压；然后将得到的目标检测电压施加在射频芯片上，雷达所发出的信号的频率就能够在本周期内满足目标检测频率的要求；在下一个周期内，重新获得电压与频率之间的曲线关系，并根据重新获得的电压与频率之间的曲线关系以及目标检测频率得到目标检测电压，进而将重新得到的目标检测电压施加在射频芯片上，使得雷达在下一周期发出的信号的频率在该下一周期内满足目标检测频率的要求。这样通过在多个周期即时获取电压与频率之间的曲线关系，能够对由温度因素引起的雷达的发射信号频率和电压间的非线性误差进行实时校正，从而不需要经过前期花费大量的时间在测试环节。

同时，由于是在一个周期内根据多个电压值采样点对应的采样频率实时获取电压与频率之间的曲线关系，而在较短时间内，温度在正常情况下是不会出现幅度较大的骤升或者骤降变化的，温度变化对频率变化的造成的误差能够被控制在一个较小的范围内，因而能够保证发射信号频率与电压关系线性度的一致性和稳定性，进而雷达能够对目标进行准确的距离测量。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与雷达测距方法对应的雷达测距装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述雷达测距方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

参见图5所示，本申请实施例提供的一种雷达测距装置包括：

频率获取模块501，用于在预设的多个时间周期内，针对每个时间周期，在多个电压值采样点下，获取与每个电压值采样点对应的采样频率；

拟合模块502，用于基于多个电压值采样点以及与每个电压值采样点对应的采样频率，获取在本时间周期内电压与频率之间的曲线关系；

电压确定模块503，用于根据当前预设时间段内电压与频率之间的曲线关系，以及预设的目标检测频率，获取目标检测电压；

测距模块504，用于基于目标检测电压进行本时间周期的雷达测距。

可选地，参见图5所示，本申请实施例提供的一种雷达测距装置还包括：初始化模块505；

针对时间周期为第一个时间周期，初始化模块505具体用于根据下述步骤确定多个电压值采样点；

获取电压的预设最大值与预设最小值；

根据电压的预设最大值与预设最小值，确定与电压的预设最大值对应的第一频率值以及与电压的预设最小值对应的第二频率值；

根据电压的预设最大值与预设最小值，以及第一频率值与第二频率值，建立电压与频率之间的第一线性关系；

基于电压与频率之间的第一线性关系，确定多个电压值采样点。

可选地，本申请实施例提供的一种雷达测距装置包括，初始化模块505具体还用于根据下述步骤实现基于电压与频率之间的第一线性关系，确定多个电压值采样点：

根据电压的预设最大值与预设最小值，以及第一频率值与第二频率值，建立电压与频率之间的第一线性关系；

循环执行下述误差检测过程，直至满足循环截止条件；

循环截止条件包括：实际频率最大值和目标频率最大值之间的误差小于预设的第一误差阈值，以及实际频率最小值和目标频率最小值之间的误差小于预设的第二误差阈值；

误差检测过程包括：

根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值；

根据理论最大电压值和理论最小电压值，获取理论最大电压值对应的实际频率最大值，以及理论电压最小值对应的和实际频率最小值；

基于目标频率最大值、目标频率最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，检测是否满足循环截止条件；

如果不满足循环截止条件，则基于理论最大电压值、理论电压最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，生成第二线性关系，并将第二线性关系作为新的第一线性关系，返回根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值的步骤；

如果满足循环截止条件，根据第一线性关系以及实际频率最大值和实际频率最小值，确定多个电压值采样点对应的电压取值范围；

根据多个电压值采样点对应的电压取值范围获取多个电压值采样点。

可选地，本申请实施例提供的一种雷达测距装置包括：拟合模块502具体用于根据下述步骤获取在本时间周期内电压与频率之间的曲线关系：

根据对多个电压值采样点以及与每个电压值采样点对应的采样频率进行曲线拟合。

可选地，参见图5所示，本申请实施例提供的一种雷达测距装置还包括调整模块506：

针对时间周期并非第一个时间周期，调整模块506具体根据下述步骤确定多个电压值采样点：

获取预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值；

检测预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值；其中，多个电压值采样点中包括一个中心频率值电压值采样点；中心频率值电压值采样点对应的实际频率值为目标频率最大值和目标频率最小值的平均值；

当预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值达到预设的频率差值阈值后，根据差值调整多个电压值采样点的电压取值，得到当前时间周期的多个电压值采样点；其中，调整多个电压值采样点的电压取值后，预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值相等。

对应于图1中的雷达测距方法，本申请实施例还提供了一种计算机设备60，如图6所示，该设备包括存储器61、处理器62及存储在该存储器61上并可在该处理器62上运行的计算机程序，其中，上述处理器62执行上述计算机程序时实现上述雷达测距方法的步骤。

具体地，上述存储器61和处理器62能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器62运行存储器61存储的计算机程序时，能够执行上述雷达测距的方法，从而可以对由温度因素引起的FMCW雷达的发射信号频率和电压间的非线性误差进行实时校正，不需要花费大量时间在测试环节。同时，还能够保证不同雷达发射信号频率与电压关系线性度的一致性和稳定性，进而雷达能够对目标进行准确的距离测量。

对应于图1中的雷达测距方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述雷达测距方法的步骤。

具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述雷达测距方法，从而解决可以对由温度因素引起的FMCW雷达的发射信号频率和电压间的非线性误差进行实时校正，不需要花费大量时间在测试环节。同时，还能够保证不同雷达发射信号频率与电压关系线性度的一致性和稳定性，进而雷达能够对目标进行准确的距离测量。

本申请实施例所提供的雷达测距的方法以及及装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种雷达测距方法，其特征在于，所述方法包括：

在预设的多个时间周期内，针对每个时间周期，在多个电压值采样点下，获取与每个电压值采样点对应的采样频率；

基于多个所述电压值采样点以及与每个电压值采样点对应的采样频率，获取在本时间周期内电压与频率之间的曲线关系；

根据当前预设时间段内电压与频率之间的曲线关系，以及预设的目标检测频率，获取目标检测电压；

基于所述目标检测电压进行本时间周期的雷达测距。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对时间周期为第一个时间周期，

所述多个电压值采样点通过下述步骤确定：

获取电压的预设最大值与预设最小值；

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，确定与所述电压的预设最大值对应的第一频率值以及与所述电压的预设最小值对应的第二频率值；

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，以及所述第一频率值与所述第二频率值，建立所述电压与所述频率之间的第一线性关系；

基于所述电压与所述频率之间的第一线性关系，确定多个所述电压值采样点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压与所述频率之间的第一线性关系，确定多个所述电压值采样点，具体包括：

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，以及所述第一频率值与所述第二频率值，建立电压与频率之间的第一线性关系；

循环执行下述误差检测过程，直至满足循环截止条件；

所述循环截止条件包括：实际频率最大值和目标频率最大值之间的误差小于预设的第一误差阈值，以及实际频率最小值和目标频率最小值之间的误差小于预设的第二误差阈值；

所述误差检测过程包括：

根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定所述目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值；

根据所述理论最大电压值和理论最小电压值，获取所述理论最大电压值对应的实际频率最大值，以及理论电压最小值对应的和实际频率最小值；

基于目标频率最大值、目标频率最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，检测是否满足所述循环截止条件；

如果不满足所述循环截止条件，则基于理论最大电压值、理论电压最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，生成第二线性关系，并将第二线性关系作为新的第一线性关系，返回根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定所述目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值的步骤；

如果满足所述循环截止条件，根据第一线性关系以及所述实际频率最大值和实际频率最小值，确定多个所述电压值采样点对应的电压取值范围；

根据多个所述电压值采样点对应的电压取值范围获取多个所述电压值采样点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取在本时间周期内所述电压与所述频率之间的曲线关系具体包括：

根据对多个所述电压值采样点以及与每个所述电压值采样点对应的采样频率进行曲线拟合。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，多个所述电压值采样点中包括一个预设的中心频率值对应的电压值采样点；所述预设的中心频率值对应的电压值采样点对应的实际频率值为目标频率最大值和目标频率最小值的平均值；

针对时间周期并非第一个时间周期，所述多个电压值采样点通过下述步骤确定：

获取预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值；

检测预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值；

当预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值达到预设的频率差值阈值后，根据所述差值调整多个所述电压值采样点的电压取值，得到当前时间周期的多个电压值采样点；其中，调整多个所述电压值采样点的电压取值后，预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值相等。

6.一种雷达测距装置，其特征在于，所述装置包括：

频率获取模块，用于在预设的多个时间周期内，针对每个时间周期，在多个电压值采样点下，获取与每个电压值采样点对应的采样频率；

拟合模块，用于基于多个所述电压值采样点以及与每个电压值采样点对应的采样频率，获取在本时间周期内电压与频率之间的曲线关系；

电压确定模块，用于根据该预设时间段内电压与频率之间的曲线关系，以及预设的目标检测频率，获取目标检测电压；

测距模块，用于基于所述目标检测电压进行本时间周期的雷达测距。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括初始化模块；

针对时间周期为第一个时间周期，所述初始化模块具体用于根据下述步骤确定所述多个电压值采样点；

获取电压的预设最大值与预设最小值；

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，确定与所述电压的预设最大值对应的第一频率值以及与所述电压的预设最小值对应的第二频率值；

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，以及所述第一频率值与所述第二频率值，建立所述电压与所述频率之间的第一线性关系；

基于所述电压与所述频率之间的第一线性关系，确定多个所述电压值采样点。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述初始化模块具体还用于根据下述步骤实现所述基于所述电压与所述频率之间的第一线性关系，确定多个所述电压值采样点：

根据所述电压的预设最大值与预设最小值，以及所述第一频率值与所述第二频率值，建立电压与频率之间的第一线性关系；

循环执行下述误差检测过程，直至满足循环截止条件；

所述循环截止条件包括：实际频率最大值和目标频率最大值之间的误差小于预设的第一误差阈值，以及实际频率最小值和目标频率最小值之间的误差小于预设的第二误差阈值；

所述误差检测过程包括：

根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定所述目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值；

根据所述理论最大电压值和理论最小电压值，获取所述理论最大电压值对应的实际频率最大值，以及理论电压最小值对应的和实际频率最小值；

基于目标频率最大值、目标频率最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，检测是否满足所述循环截止条件；

如果不满足所述循环截止条件，则基于理论最大电压值、理论电压最小值、实际频率最大值以及实际频率最小值，生成第二线性关系，并将第二线性关系作为新的第一线性关系，返回根据第一线性关系以及预定的目标频率最大值和目标频率最小值，确定所述目标频率最大值对应的理论最大电压值，以及目标频率最小值对应的理论电压最小值的步骤；

如果满足所述循环截止条件，根据第一线性关系以及所述实际频率最大值和实际频率最小值，确定多个所述电压值采样点对应的电压取值范围；

根据多个所述电压值采样点对应的电压取值范围获取多个所述电压值采样点。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述拟合模块具体用于根据下述步骤获取在本时间周期内所述电压与所述频率之间的曲线关系：

根据对多个所述电压值采样点以及与每个所述电压值采样点对应的采样频率进行曲线拟合。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括调整模块：

针对时间周期并非第一个时间周期，所述调整模块具体根据下述步骤确定所述多个电压值采样点：

获取预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值；

检测预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值；其中，多个所述电压值采样点中包括一个中心频率值电压值采样点；所述中心频率值电压值采样点对应的实际频率值为目标频率最大值和目标频率最小值的平均值；

当预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值之间的差值达到预设的频率差值阈值后，根据所述差值调整多个所述电压值采样点的电压取值，得到当前时间周期的多个电压值采样点；其中，调整多个所述电压值采样点的电压取值后，预设的中心频率值对应的电压值采样点在当前时间周期对应的实际频率值和预设的中心频率值相等。