CN109613508A - 前向目标检测雷达和方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于车载雷达技术领域，提供了一种前向目标检测雷达和方法，该雷达包括：发射天线组、接收天线组和信号处理模块。信号处理模块向发射天线组发送调制信号；发射天线组根据所述调制信号发射扫描预设区域内目标的毫米波信号；接收天线组接收所预设区域内目标的回波信号并发送给信号处理模块；信号处理模块还对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息。本发明检测目标的探测距离远，目标检测精度高，保障了车辆行驶安全。

Description

前向目标检测雷达和方法

技术领域

本发明属于车载雷达技术领域，尤其涉及一种前向目标检测雷达和方法。

背景技术

随着汽车工业的蓬勃发展，各大汽车企业着力于对前向雷达系统的研发，旨在降低交通事故、提高道路交通安全和增强道路的通行能力等。

目前的车载前向雷达大都采用红外、激光、摄像头、超生波等技术探测目标，但目前市场上的车载前向雷达探测距离近，检测精度低，降低了雷达的性能；例如视频识别受光线影响严重，视线不理想的情况下，目标定位准确度低；激光雷达则是受光线和天气影响较大，大雾天气、雨雪天气使激光雷达的性能大打折扣。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种前向目标检测雷达和方法，以解决现有技术中车载前向雷达的探测距离近，检测精度低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种前向目标检测雷达，包括：发射天线组、接收天线组和信号处理模块；

所述信号处理模块，用于向所述发射天线组发送调制信号；

所述发射天线组，用于根据所述调制信号发射扫描预设区域内目标的毫米波信号；

所述接收天线组，用于接收所预设区域内目标的回波信号并发送给所述信号处理模块；

所述信号处理模块，还用于对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息。

可选的，所述发射天线组包括：至少一个发射天线单元；

所述发射天线单元发射扫描所述预设区域内目标的毫米波信号；

其中，所述发射天线单元的总宽度为2λ，λ为所述毫米波信号的波长。

可选的，所述接收天线组包括六个接收天线；

所述六个接收天线按阵列设置；相邻所述接收天线的间距为λ为所述毫米波信号的波长。

可选的，所述信号处理模块具体用于：

对所述接收天线组接收的所述回波信号进行波束合成预处理，得到至少四个指向的波束数据；

将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息；

将至少四个所述目标初始信息进行信息融合处理确定所述目标位置信息。

可选的，所述目标初始信息包括：目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比；

所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，包括：

对每个指向的波束数据均进行快速傅里叶变换得到对应的变换波束数据；

根据恒虚警率检测法对对应指向的所述变换波束数据进行检测得到对应包含速度信息、距离信息、幅度信息和信噪比信息的离散数据；

对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始速度、所述目标初始距离、所述目标信号幅度和所述目标信噪比信息。

可选的，所述目标初始信息还包括目标初始角度；

所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，还包括：

根据相邻指向的波束数据得到的所述目标信号幅度，利用比幅测角法确定所述目标初始角度。

可选的，所述信号处理模块还用于：

对所述目标位置信息进行航迹处理，得到目标轨迹动态。

本发明实施例的第二方面提供了一种前向目标检测方法，包括：

利用发射天线组发射扫描预设区域内目标的毫米波信号；

通过接收天线组接收所预设区域内目标的回波信号；

对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息。

可选的，所述对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息，包括：

对所述接收天线组接收的所述回波信号进行波束合成预处理，得到至少四个指向的波束数据；

将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息；

将至少四个所述目标初始信息进行信息融合处理确定所述目标位置信息。

可选的，所述目标初始信息包括：目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比；

所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，包括：

对每个指向的波束数据均进行快速傅里叶变换得到对应的变换波束数据；

根据恒虚警率检测法对对应指向的所述变换波束数据进行检测得到对应包含速度信息、距离信息、幅度信息和信噪比信息的离散数据；

对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始速度、所述目标初始距离、所述目标信号幅度和所述目标信噪比信息。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明适用于车辆的前向紧急制动或前向碰撞预警等功能的设备，发射天线组根据调制信号发射扫描预设区域内目标的毫米波信号，增大目标检测范围，同时毫米波不受气象条件影响，保证了目标检测的准确度；接收天线组接收所述预设区域内目标的回波信号并发送给信号处理模块，然后信号处理模块对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息，提高了目标检测的精确度，准确的提供自车前方路况信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的前向目标检测雷达的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种前向目标检测雷达的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的前向目标检测方法的实现流程示意图；

图4是图3中步骤S303的具体流程示意图；

图5是图4中步骤S402的具体流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

本实施例提供了一种前向目标检测雷达，适用于车辆的前向紧急制动或前向碰撞预警等功能的设备。参见图1，为本实施例中前向目标检测雷达的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

所述前向目标检测雷达包括：发射天线组10、接收天线组20和信号处理模块30。

信号处理模块30用于向所述发射天线组10发送调制信号；发射天线组10用于根据调制信号发射可以扫描预设区域内目标的毫米波信号；接收天线组20用于接收所预设区域内目标的回波信号并发送给所述信号处理模块30；信号处理模块30还用于对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息。

可选的，本实施例利用77GHz的毫米波进行扫描目标。

上述前向目标检测雷达，适用于车辆的前向紧急制动或前向碰撞预警等功能的设备，发射天线组10根据调制信号发射可以扫描预设区域内目标的毫米波信号，增大目标检测范围，同时毫米波不受气象条件影响，保证了目标检测的准确度；接收天线组20接收所述预设区域内目标的回波信号并发送给信号处理模块30，然后信号处理模块30对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息，提高了目标检测的精确度，准确的提供自车前方路况信息，保证行驶安全。

可选的，信号处理模块30可以包括基带板处理器和射频芯片。基带板处理器和射频芯片用于向所述发射天线组10发送调制信号，同时用于对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息。

可选的，基带板处理器可以采用NXP的MPC5775K系列超级处理器，射频芯片可以采用NXP(恩智浦半导体公司)的MR2001系列芯片。MPC5775K系列超级处理器集成度高，并且有丰富的外设接口。

一个实施例中，发射天线组10可以包括：至少一个发射天线单元。

所述发射天线单元发射扫描所述预设区域内目标的毫米波信号。其中，本实施例的发射单元的总宽度为2λ，λ为所述毫米波信号的波长。示例性的，参见图2，发射天线单元Tx1可以扫描的所述预设区域的最大夹角为20°，半径可以为160m，即车辆前方±10°，距离为160m内目标，增大了目标检测距离。

一个实施例中，参见图2，接收天线组20包括六个接收天线，分别为第一接收天线Rx1、第二接收天线Rx2、第三接收天线Rx3、第四接收天线Rx4、第五接收天线Rx5和第六接收天线Rx6。

所述六个接收天线按阵列设置，其中，相邻所述接收天线的间距为λ为所述毫米波信号的波长。相邻接收天线之间的回波信号可以确定目标角度信息，提高目标角度检测精度，提高目标检测的准确度。

一个实施例中，信号处理模块30具体用于：

对所述接收天线组20接收的所述回波信号进行波束合成预处理，得到至少四个指向的波束数据。

示例性的，对六个接收天线接收的六路回波信号通过数字波束形成技术进行预处理，可以形成至少四个指向的波束数据，比如四个指向的波束数据可以依次为：正九度波束数据、正三度波束数据、负三度波束数据和负九度波束数据。

将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息。

将至少四个所述目标初始信息进行信息融合处理确定所述目标位置信息。

具体的，将正九度波束数据进行目标定位处理得到正九度波束覆盖范围内包含多个目标子信息的离散数据，并对该离散数据进行聚类得到正九度目标初始信息；将正三度波束数据进行目标定位处理得到正三度波束覆盖范围内包含多个目标子信息的离散数据，并对该离散数据进行聚类得到正三度目标初始信息；将负三度波束数据进行目标定位处理得到负三度波束覆盖范围内包含多个目标子信息的离散数据，并对该离散数据进行聚类得到负三度目标初始信息；将负九度波束数据进行目标定位处理得到负九度波束覆盖范围内包含多个目标子信息的离散数据，并对该离散数据进行聚类得到负九度目标初始信息。

然后，将正九度目标初始信息、正三度目标初始信息、负三度目标初始信息和负九度目标初始信息进行信息融合处理确定所述目标位置信息。

一个实施例中，目标初始信息包括：目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比。其中，目标初始速度为目标与自车的相对速度，目标初始距离为目标与自车的相对距离，目标信号幅度为目标信号的幅度，目标信号信噪比为目标信号的信噪比，信噪比用于反应检测目标的能量信息，以便更精准得到目标的详细信息。

具体的，所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，包括：

对每个指向的波束数据均进行快速傅里叶变换得到对应的变换波束数据。

根据恒虚警率检测法对对应指向的所述变换波束数据进行检测得到对应包含速度信息、距离信息、幅度信息和信噪比信息的离散数据；

对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始速度、所述目标初始距离、所述目标信号幅度和所述目标信噪比信息。

示例性的，参见图2，发射天线单元Tx1发射毫米波信号扫描预设区域的目标，然后通过六个接收天线接收到目标的回波信号，信号处理模块30对每个接收天线的回波信号进行波束合成预处理，得到至少四个指向的波束数据，例如正九度波束数据、正三度波束数据、负三度波束数据和负九度波束数据。

首先对正九度波束数据的时域信号做加窗，然后进行快速傅里叶变换得到正九度变换波束数据；通过恒虚警率检测法(CFAR)对正九度变换波束数据进行检测，得到包含此波束覆盖范围内目标的速度信息、距离信息、幅度信息和信噪比信息的离散数据点；再对得到的离散数据点进行聚类得到正九度波束可检测到的目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比。

同理，对正三度波束数据的时域信号做加窗，然后依次进行快速傅里叶变换、恒虚警率检测和聚类处理得到正三度波束可检测到的目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比；对负三度波束数据的时域信号做加窗，然后依次进行快速傅里叶变换、恒虚警率检测和聚类处理得到负三度波束可检测到的目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比；对负九度波束数据的时域信号做加窗，然后依次进行快速傅里叶变换、恒虚警率检测和聚类处理得到负九度波束可检测到的目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比。

一个实施例中，所述目标初始信息还包括目标初始角度；目标初始角度为目标与雷达法线的相对角度信息。

所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，还包括：

根据相邻指向的波束数据得到的所述目标信号幅度，利用比幅测角法确定所述目标初始角度。

例如，根据正九度的目标信号幅度和正三度的目标信号幅度，利用比幅测角法确定正三度到正九度范围内目标初始角度；根据正三度的目标信号幅度和负三度的目标信号幅度，利用比幅测角法确定负三度到正三度范围内目标初始角度；根据负三度的目标信号幅度和负九度的目标信号幅度，利用比幅测角法确定负九度到负三度范围内目标初始角度。

一个实施例中，所述将目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息的具体实现流程可以包括：

通过二次聚类法将至少四个指向的波束数据得到的所述目标初始信息进行融合，得到融合信息，对所述融合信息进行滤波，得到所述目标位置信息。

对所述融合信息进行滤波的算法可以是线性滤波或者卡尔曼滤波等算法，即根据所述融合信息对得到的目标参数(比如，融合后的目标速度、目标距离、目标角度和目标信噪比)进行最佳预测，可得到目标位置的最优结果。

可选的，信号处理模块30还可以用于：

将所述目标位置信息上报给终端，以使所述终端通过所述目标位置信息判断是否向自车发出警报，给予驾驶员精确的目标位置，提高驾驶安全。所述终端可以是远程监控终端，也可以是车辆的前向紧急制动或前向碰撞预警等功能的设备。

可选的，所述信号处理模块30还用于：对所述目标位置信息进行航迹处理，得到目标轨迹动态，将目标轨迹动态上报给终端，以使终端通过目标轨迹动态判断是否向自车发出警报，给予驾驶员精确的目标位置，提高驾驶安全。

可选的，信号处理模块30还可以用于：判断所述目标位置信息是否满足预警条件，在满足所述预警条件时上报终端。

所述预警条件可以包括：预警距离、预警角度、预警速度或预警信噪比中的至少一种。示例性的，所述目标初始距离小于或等于所述预警距离时上报终端，所述目标俯仰角过大或过小时上报终端等。

一个实施例中，所述目标检测装置还包括：时钟模块40。

时钟模块40与信号处理模块30的存储端连接，用于为信号处理模块30提供时钟信号。本实施例对时钟模块40的具体结构不做限定，可以为时钟电路，也可以为时钟芯片等。

上述前向目标检测雷达，适用于车辆的前向紧急制动或前向碰撞预警等功能的设备，发射天线组10发射毫米波信号扫描预设区域内目标，增大目标检测范围，同时毫米波不受气象条件影响，保证了目标检测的准确度；接收天线组20接收所述预设区域内目标的回波信号并发送给信号处理模块30，然后信号处理模块30对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始速度、目标初始距离、目标初始角度和信噪比，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息，提高了目标检测的精确度，准确的提供自车前方路况信息，保证行驶安全。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模型的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

实施例二

本实施例提供了一种前向目标检测方法，适用于上文实施例一所述的前向目标检测雷达。具体参见图3，提供了前向目标检测方法的一个实施例实现流程示意图，详述如下：

步骤S301，利用发射天线组发射扫描预设区域内目标的毫米波信号。

具体应用中，毫米波信号与红外和激光相比，穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点，且抗干扰能力强。

步骤S302，通过接收天线组接收所预设区域内目标的回波信号。

步骤S303，对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息。

一个实施例中，参见图4，所述对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息，包括：

步骤S401，对所述接收天线组接收的所述回波信号进行波束合成预处理，得到至少四个指向的波束数据。

步骤S402，将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息。

步骤S403，将至少四个所述目标初始信息进行信息融合处理确定所述目标位置信息。

一个实施例中，所述目标初始信息包括：目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比，目标初始速度为目标与自车的相对速度，目标初始距离为目标与自车的相对距离，目标信号幅度为目标信号的幅度，目标信号信噪比为目标信号的信噪比，信噪比用于反应检测目标的能量信息，以便更精准得到目标的详细信息。

参见图5，所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，包括：

步骤S501，对每个指向的波束数据均进行快速傅里叶变换得到对应的变换波束数据。

步骤S502，根据恒虚警率检测法对对应指向的所述变换波束数据进行检测得到对应包含速度信息、距离信息、幅度信息和信噪比信息的离散数据。

步骤S503，对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始速度、所述目标初始距离、所述目标信号幅度和所述目标信噪比信息。

一个实施例中，所述目标初始信息还包括目标初始角度。

所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，还包括：

根据相邻指向的波束数据得到的所述目标信号幅度，利用比幅测角法确定所述目标初始角度。

可选的，在确定目标位置信息之后，所述前向目标检测方法还包括：判断所述目标位置信息是否满足预警条件，在满足所述预警条件时上报终端。

所述预警条件可以包括：预警距离、或预警速度中的至少一种。示例性的，所述目标初始距离小于或等于所述预警距离时警报。

一个实施例中，所述将目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息的具体实现流程可以包括：

通过二次聚类法将至少四个指向的波束数据得到的所述目标初始信息进行融合，得到融合信息，对所述融合信息进行滤波，得到所述目标位置信息。

对所述融合信息进行滤波的算法可以是线性滤波或者卡尔曼滤波等算法，即根据所述融合信息对得到的目标参数(比如，融合后的目标速度、目标距离、目标角度和目标信噪比)进行最佳预测，可得到目标位置的最优结果。

可选的，前向目标检测方法还可以包括：

将所述目标位置信息上报给终端，以使所述终端通过所述目标位置信息判断是否向自车发出警报，给予驾驶员精确的目标位置，提高驾驶安全。所述终端可以是远程监控终端，也可以是车辆的前向紧急制动或前向碰撞预警等功能的设备。

可选的，前向目标检测方法还可以包括：对所述目标位置信息进行航迹处理，得到目标轨迹动态，将目标轨迹动态上报给终端，以使终端通过目标轨迹动态判断是否向自车发出警报，给予驾驶员精确的目标位置，提高驾驶安全。

可选的，前向目标检测方法还可以包括：判断所述目标位置信息是否满足预警条件，在满足所述预警条件时上报终端。

所述预警条件可以包括：预警距离、预警速度或预警信噪比中的至少一种。示例性的，所述目标初始距离小于或等于所述预警距离时上报终端等。

上述前向目标检测方法，发射天线组发射毫米波信号扫描预设区域内目标，增大了目标检测范围，同时毫米波不受气象条件影响，保证了目标检测的准确度；通过接收天线组接收所述预设区域内目标的回波信号，然后对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息，提高了目标检测的精确度，准确的提供自车前方路况信息。

本领域技术人员可以理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的雷达和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的雷达实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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，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。

所述集成的模块/单元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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种前向目标检测雷达，其特征在于，包括：发射天线组、接收天线组和信号处理模块；

所述信号处理模块，用于向所述发射天线组发送调制信号；

所述发射天线组，用于根据所述调制信号发射扫描预设区域内目标的毫米波信号；

所述接收天线组，用于接收所预设区域内目标的回波信号并发送给所述信号处理模块；

所述信号处理模块，还用于对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息。

2.如权利要求1所述的前向目标检测雷达，其特征在于，所述发射天线组包括：至少一个发射天线单元；

所述发射天线单元发射扫描所述预设区域内目标的毫米波信号；

其中，所述发射天线单元的总宽度为2λ，λ为所述毫米波信号的波长。

3.如权利要求1所述的前向目标检测雷达，其特征在于，所述接收天线组包括六个接收天线；

所述六个接收天线按阵列设置；相邻所述接收天线的间距为λ为所述毫米波信号的波长。

4.如权利要求1所述的前向目标检测雷达，其特征在于，所述信号处理模块具体用于：

对所述接收天线组接收的所述回波信号进行波束合成预处理，得到至少四个指向的波束数据；

将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息；

将至少四个所述目标初始信息进行信息融合处理确定所述目标位置信息。

5.如权利要求4所述的前向目标检测雷达，其特征在于，所述目标初始信息包括：目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比；

所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，包括：

对每个指向的波束数据均进行快速傅里叶变换得到对应的变换波束数据；

根据恒虚警率检测法对对应指向的所述变换波束数据进行检测得到对应包含速度信息、距离信息、幅度信息和信噪比信息的离散数据；

对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始速度、所述目标初始距离、所述目标信号幅度和所述目标信噪比信息。

6.如权利要求5所述的前向目标检测雷达，其特征在于，所述目标初始信息还包括目标初始角度；

所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，还包括：

根据相邻指向的波束数据得到的所述目标信号幅度，利用比幅测角法确定所述目标初始角度。

7.如权利要求1至6任一项所述的前向目标检测雷达，其特征在于，所述信号处理模块还用于：

对所述目标位置信息进行航迹处理，得到目标轨迹动态。

8.一种前向目标检测方法，其特征在于，包括：

利用发射天线组发射扫描预设区域内目标的毫米波信号；

通过接收天线组接收所预设区域内目标的回波信号；

对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息。

9.如权利要求8所述的前向目标检测方法，其特征在于，所述对所述回波信号进行目标定位处理得到目标初始信息，将所述目标初始信息进行信息融合处理确定目标位置信息，包括：

对所述接收天线组接收的所述回波信号进行波束合成预处理，得到至少四个指向的波束数据；

将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息；

将至少四个所述目标初始信息进行信息融合处理确定所述目标位置信息。

10.如权利要求9所述的前向目标检测方法，其特征在于，所述目标初始信息包括：目标初始速度、目标初始距离、目标信号幅度和目标信号信噪比；

所述将每个指向的所述波束数据进行目标定位处理得到对应包含多个目标子信息的离散数据，并对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始信息，包括：

对每个指向的波束数据均进行快速傅里叶变换得到对应的变换波束数据；

根据恒虚警率检测法对对应指向的所述变换波束数据进行检测得到对应包含速度信息、距离信息、幅度信息和信噪比信息的离散数据；

对所述离散数据进行聚类得到对应的所述目标初始速度、所述目标初始距离、所述目标信号幅度和所述目标信噪比信息。