CN109814103A - 一种基于雷达的超高监控方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于雷达的超高监控方法、装置、设备和存储介质，方法包括：接收由雷达的两个接收天线采集到的第一反射信号和第二反射信号。将第一反射信号和第二反射信号分别与本振信号进行混频，获取第一中频信号和第二中频信号，对第一中频信号进行一维频谱分析，获得距离频谱和第一相位频谱。对第二中频信号进行频谱分析，获得第二相位频谱。根据距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置。根据第一相位频谱、第二相位频谱、谱线位置和两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对雷达的位置。能够准确判断超高目标对象位置且响应速度快、准确。
Description
技术领域
本发明涉及智慧交通技术领域，尤其涉及一种基于雷达的超高监控方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
随着时代的发展，城市的现代化建设日新月异，城市道路的复杂程度日益提高。为了缓解城市交通压力，城市针对不同道路纷纷出台各种限行、限速、限高的规定和政策。很多工程商或产品供应商为了追求自身的经济效益，常常进行超重超高的公路运输，而及时准确的捕捉超高车辆并进行高效处理成为交通管理部门关注的重点问题。
现有技术存在的问题：
1、采用红外传感器进行检测，两个红外装置分别放在道路两端同一高度，一个用于发射，另一个用于接收，如果红外光束发生中断，则可判断出现超高车辆。但是，若采用红外传感器进行检测，出现飞鸟经过或因不同车道有不同限高要求时，则会频繁发生误报警。
2、采用激光测距和雷达图像共同检测，激光测距用来判断超高物体，雷达图像进一步验证物体为超高车辆。但是采用激光测距和雷达图像共同检测，其受天气影响较大，恶劣天气会造成其判断准确度会急剧下降，同时其算法和装置的复杂度较高。
发明内容
本发明实施例提供一种基于雷达的超高监控方法、装置、设备和存储介质。本发明能够准确判断超高目标对象位置且响应速度快、准确。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于雷达的超高监控方法，包括：
接收由雷达的两个接收天线采集到的第一反射信号和第二反射信号；其中，所述雷达为调频连续波毫米波雷达；
将所述第一反射信号和所述第二反射信号分别与本振信号进行混频以获取第一中频信号和第二中频信号；
对所述第一中频信号进行一维频谱分析，以获得距离频谱和第一相位频谱；
对所述第二中频信号进行一维频谱分析，以获得第二相位频谱；
根据所述距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，以获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置；根据所述第一相位频谱、所述第二相位频谱、所述谱线位置以及所述两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
优选地，根据所述距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置，具体为：
获取所述距离频谱中第一径向距离所对应的第一谱线位置；其中，根据雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，获得所述第一径向距离；
当所述距离频谱中存在超过所述预设距离幅度阈值的峰值谱线，且所述峰值谱线所在的第二谱线位置小于等于所述第一谱线位置时，获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置。
优选地，根据所述第一相位频谱、所述第二相位频谱、所述谱线位置以及所述两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，具体为：
根据所述谱线位置，获得超高目标对象到雷达的第二径向距离；
根据所述第一相位频谱以及所述谱线位置，以获得第一相位；
根据所述第二相位频谱以及所述谱线位置，以获得第二相位；
根据所述第一相位以及所述第二相位，以获得相位差；
根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
优选地，根据所述谱线位置，计算超高目标对象到雷达的第二径向距离；其中，第二径向距离具体达式为：l为超高目标对象到雷达的第二径向距离，p2为第二谱线位置，c为电磁波传播速度，B为发射信号的调频带宽。
优选地，根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，具体为：
根据所述相位差以及两个接收天线的物理距离，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；其中，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度的具体表达式为：Δα为两路接收信号的相位差，λ为载波波长，d为两路接收天线的物理距离；
根据所述角度以及所述第二径向距离，计算所述超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离；其中，计算水平距离的具体表达式为：lh＝l sinβ；lh为超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离，l为超高目标对象相对雷达的第二径向距离，β为超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；
根据所述角度以及所述水平距离，以获得所述超高目标对象相对雷达的位置。
优选地，所述第一径向距离的表达式为：h＝h0-hT；其中，h为第一径向距离，hT为雷达所在车道允许通行的最大高度，h0为雷达距离地面的高度；
所述第一谱线位置的表达式为：其中，p1为第一谱线位置，h为第一径向距离，B为发射信号的调频带宽，c为电磁波的传播速度。
优选地，当判断超高目标对象相对所述雷达的位置时，生成报警信息，并将所述报警信息通过无线通讯发送至所述调频连续波毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于雷达的超高监控装置，包括：
接收单元，用于接收由雷达的两个接收天线采集到的第一反射信号和第二反射信号；其中，所述雷达为调频连续波毫米波雷达；
混频单元，用于将所述第一反射信号和所述第二反射信号分别与本振信号进行混频以获取第一中频信号和第二中频信号；
第一频谱分析单元，用于对所述第一中频信号进行一维频谱分析，以获得距离频谱和第一相位频谱；
第二频谱分析单元，用于对所述第二中频信号进行一维频谱分析，以获得第二相位频谱；
谱线位置获取单元，用于根据所述距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，以获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置；
判断单元，用于根据所述第一相位频谱、所述第二相位频谱、所述谱线位置以及所述两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
优选地，谱线位置获取单元，具体为：
获取所述距离频谱中第一径向距离所对应的第一谱线位置；其中，根据雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，获得所述第一径向距离；
当所述距离频谱中存在超过所述预设距离幅度阈值的峰值谱线，且所述峰值谱线所在的第二谱线位置小于等于所述第一谱线位置时，获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置。
优选地，判断单元，具体为：
根据所述谱线位置，获得超高目标对象到雷达的第二径向距离；
根据所述第一相位频谱以及所述谱线位置，以获得第一相位；
根据所述第二相位频谱以及所述谱线位置，以获得第二相位；
根据所述第一相位以及所述第二相位，以获得相位差；
根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
优选地，根据所述谱线位置，计算超高目标对象到雷达的第二径向距离；其中，第二径向距离具体达式为：l为超高目标对象到雷达的第二径向距离，p2为第二谱线位置，c为电磁波传播速度，B为发射信号的调频带宽。
优选地，根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，具体为：
根据所述相位差以及两个接收天线的物理距离，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；其中，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度的具体表达式为：Δα为两路接收信号的相位差，λ为载波波长，d为两路接收天线的物理距离；
根据所述角度以及所述第二径向距离，计算所述超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离；其中，计算水平距离的具体表达式为：lh＝l sinβ；lh为超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离，l为超高目标对象相对雷达的第二径向距离，β为超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；
根据所述角度以及所述水平距离，以获得所述超高目标对象相对雷达的位置。
优选地，所述第一径向距离的表达式为：h＝h0-hT；其中，h为第一径向距离，hT为雷达所在车道允许通行的最大高度，h0为雷达距离地面的高度；
所述第一谱线位置的表达式为：其中，p1为第一谱线位置，h为第一径向距离，B为发射信号的调频带宽，c为电磁波的传播速度。
优选地，当判断超高目标对象相对所述雷达的位置时，生成报警信息，并将所述报警信息通过无线通讯发送至所述调频连续波毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。
第三方面，本发明实施例提供了一种超高监控设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于雷达的超高监控方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面所述的基于雷达的超高监控方法。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明采用的一发二收调频连续波毫米波雷达，能够可以根据雷达所在车道的车辆限高条件以及调频连续波毫米波雷达架设的高度，根据距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，以获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置，然后根据第一相位频谱、第二相位频谱、谱线位置以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，该方法响应速度快，准确高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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的附图。
图1是本发明第一实施例提供基于雷达的超高监控方法流程示意图。
图2是本发明第二实施例提供的基于雷达的超高监控装置的结构示意图。
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作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。
本发明第一实施例：
参见图1，本发明的第一实施例提供了一种基于雷达的超高监控方法，包括：
S10，接收由雷达的两个接收天线采集到的第一反射信号和第二反射信号；其中，雷达为调频连续波毫米波雷达。
S20，将第一反射信号和第二反射信号分别与本振信号进行混频以获取第一中频信号和第二中频信号。
在本实施例中，采用一发二收调频连续波毫米波雷达，即一个发射天线和两个接收天线。发射天线发射一个发送信号两个接收天线分别接收反射信号。所述雷达安装在道路一侧的路灯杆上，雷达通过发射天线向外发射调频连续波这里称作发射信号，被发射至受测目标的电磁波会产生反射信号，该反射信号通过雷达的接收天线接收称为接收信号(或回波信号、反射信号)，从而进入与雷达相连的后续信号处理电路。所述雷达通过发射天线向外发射线性调频的发射信号，经过所述目标对象会产生所述反射信号；其中，所述目标对象包括人或者车辆等。
在本实施例中，本振信号为毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号。所述混频工作由电路的混频器完成，实际是一个信号的乘法器，即对混频器两个输入端的两路信号进行乘法操作，这两路信号分别是雷达接收到的反射信号，以及本振信号。其中，本振信号是指毫米波雷达电路自己产生的一个时刻与发射信号同频率的信号，由本地振荡器产生。
S30，对第一中频信号进行一维频谱分析，以获得距离频谱和第一相位频谱。
S40，对第二中频信号进行一维频谱分析，以获得第二相位频谱。
在本实施例中，因为所述雷达是两个接收天线同时接收反射信号，所以反射信号到达两个接收天线的时间会不同，但因为时间差会很短，因此只是在两个接收信号的相位频谱上产生差异，而两个接收信号的距离频谱上是没有差异的，因此对所述第二中频信号做一维FFT频谱分析，能获得第二相位频谱以及与第一中频信号做一维FFT频谱分析相同的距离频谱。
S50，根据距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，以获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置。
在本实施例中，根据雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，获得所述第一径向距离；根据所述第一径向距离，获取所述距离频谱中第一径向距离所对应的第一谱线位置；当所述距离频谱中存在超过所述预设距离幅度阈值的峰值谱线，且所述峰值谱线所在的第二谱线位置小于等于所述第一谱线位置时，获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置。通过判断距离频谱中小于等于所述第一谱线位置处存在超过所述预设距离幅度阈值的峰值谱线，就能判断超高目标对象。
S60，根据第一相位频谱、第二相位频谱、谱线位置以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
在本实施例中，根据所述谱线位置，获得超高目标对象到雷达的第二径向距离；根据所述第一相位频谱以及所述谱线位置，以获得第一相位；根据所述第二相位频谱以及所述谱线位置，以获得第二相位；根据所述第一相位以及所述第二相位，以获得相位差；根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，具体地，在本实施例中，根据所述相位差以及两个接收天线的物理距离，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度，根据所述角度以及所述第二径向距离，计算所述超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离，根据所述角度以及所述水平距离，以获得所述超高目标对象相对雷达的位置。
本发明采用的一发二收调频连续波毫米波雷达，能够可以根据雷达所在车道的车辆限高条件以及调频连续波毫米波雷达架设的高度，根据距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，以获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置，然后根据第一相位频谱、第二相位频谱、谱线位置以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，该方法响应速度快，准确高效。
在第一实施例的基础上，本发明的一个优选实施例中，根据所述谱线位置，计算超高目标对象到雷达的第二径向距离；其中，第二径向距离具体达式为：l为超高目标对象到雷达的第二径向距离，p2为第二谱线位置，c为电磁波传播速度，B为发射信号的调频带宽。
在第一实施例的基础上，本发明的一个优选实施例中，根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，具体为：
根据所述相位差以及两个接收天线的物理距离，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；其中，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度的具体表达式为：Δα为两路接收信号的相位差，λ为载波波长，d为两路接收天线的物理距离；
根据所述角度以及所述第二径向距离，计算所述超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离；其中，计算水平距离的具体表达式为：lh＝l sinβ；lh为超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离，l为超高目标对象相对雷达的第二径向距离，β为超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度。
根据所述角度β以及所述水平距离，以获得所述超高目标对象相对雷达的位置。具体地，如果β＝0，则确定超高目标对象位于雷达正下方；如果β＞0，则确定超高目标对象在雷达前方(还未经过雷达)的距离雷达所在位置的水平距离lh处；如果β<0，确定超高目标对象在雷达后方(已经过雷达)的距离雷达所在位置的水平距离lh处。
在第一实施例的基础上，本发明的一优选实施例中，所述第一径向距离的表达式为：h＝h0-hT；其中，h为第一径向距离，hT为雷达所在车道允许通行的最大高度，h0为雷达距离地面的高度。所述第一谱线位置的表达式为：其中，p1为第一谱线位置，h为第一径向距离，B为发射信号的调频带宽，c为电磁波的传播速度。
在本发明第一实施例的基础上，本发明的一个优选实施例中，还包括：当判断超高目标对象相对所述雷达的位置时，生成报警信息，并将所述报警信息通过无线通讯发送至所述调频连续波毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。
在本实施例中，通过将调频连续波毫米波雷达通过接口与其他通信系统(例如包括监控中心设备、手机终端、云服务器、车载系统等)连接，当判断超高目标对象相对所述雷达的位置时，调频连续波毫米波雷达发送超高目标对象的位置指令与其连接的通信系统，通信系统接收到该指令后通信系统向相关人员发出违规警报以及具体违规信息，以便相关人员做出及时准确的处理。在本实施例中，还包括：当判断超高目标对象相对所述雷达的位置时，雷达通过接口连接的摄像头对该超高目标对象进行拍照，具体地，当判断雷达正下方的车辆超高时，发出控制指令至对应所述预定区域内的摄像头，以使得所述摄像头接收到所述控制指令后对所述超高车辆进行拍照。通过将雷达与摄像头通过接口连接，当雷达确定对应的监测点的目标对象违规超高，则启动摄像头对该监测点处的目标对象进行拍照，由此能够避免摄像头不停地对所有监测点进行频繁拍照。
在本实施例中，所述无线通讯方式可例如通过互联网(包括云端服务)、蓝牙通信、近场通信(Near Flied Communication，FFC)或者无线保真(Wireless Fidelity，WIFI)通信等方式无线连线于雷达关联的用户终端和交通监控中心，用户终端通过智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PAD)、个人数字助理手机、平板计算机和PC机实施监测目标对象情况。
为便于对本发明的理解，下面以实际的应用场景来说明本实施例的应用：
将调频连续波毫米波雷达模块安装在道路一侧的路灯杆伸出的侧臂上，雷达距离地面高度为h0，使雷达处于检测车道正上方，并正对地面。根据雷达所在车道的限高要求，设定允许通行车辆的最大高度为hT，由此获得违规超高车辆距离雷达的最大径向距离h＝h0-hT。雷达向监测区域发射检测信号，并定时接收监测区域的反射信号(称为接收信号)，将接收信号与本振信号混频，从而获得中频信号，两路接收的中频信号分别为I1和I2。第一路接收对中频信号I1进行一维FFT频谱分析，获得该信号的距离频谱SD,1和相位频谱SP,1。第二路接收对中频信号I2进行一维FFT频谱分析，获得该信号的距离频谱SD,2和相位频谱SP，2。根据雷达的自身特性，获得上述频谱SD，1中最大径向距离h所对应的谱线位置p1。若在上述频谱SD，1中谱线位置小于等于p1处出现超过已设定的距离幅度阈值的峰值谱线，则记录该峰值谱线的位置p2，根据上述谱线位置p2，确定车辆与雷达之间的径向距离l。根据上述谱线位置p2，获得相位频谱SP，1中对应的相位信息α1和相位频谱SP,2中对应的相位信息α2。计算上述谱线位置p2对应的两路接收信号的相位差Δα＝α2-α1。根据上述相位差Δα，确定雷达到车辆的径向与雷达的主轴方向之间的夹角其中，λ为载波波长，d为两路接收天线之间的物理距离。如果β＝0，则确定雷达正下方处的车辆违规超高；否则，计算车辆与雷达所在位置的水平距离lh＝sinβ，如果β＞0，则确定违规超高车辆在雷达前方(还未经过雷达)的距离雷达所在位置的水平距离lh处；否则，确定违规超高车辆在雷达后方(已经过雷达)的距离雷达所在位置的水平距离lh处。
参见图2，本发明第二实施例提供了一种基于雷达的超高监控装置，包括：
接收单元10，用于接收由雷达的两个接收天线采集到的第一反射信号和第二反射信号；其中，所述雷达为调频连续波毫米波雷达；
混频单元20，用于将所述第一反射信号和所述第二反射信号分别与本振信号进行混频以获取第一中频信号和第二中频信号；
第一频谱分析单元30，用于对所述第一中频信号进行一维频谱分析，以获得距离频谱和第一相位频谱；
第二频谱分析单元40，用于对所述第二中频信号进行一维频谱分析，以获得第二相位频谱；
谱线位置获取单元50，用于根据所述距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，以获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置；
判断单元60，用于根据所述第一相位频谱、所述第二相位频谱、所述谱线位置以及所述两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
优选地，谱线位置获取单元50，具体为：
获取所述距离频谱中第一径向距离所对应的第一谱线位置；其中，根据雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，获得所述第一径向距离；
当所述距离频谱中存在超过所述预设距离幅度阈值的峰值谱线，且所述峰值谱线所在的第二谱线位置小于等于所述第一谱线位置时，获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置。
优选地，判断单元60，具体为：
根据所述谱线位置，获得超高目标对象到雷达的第二径向距离；根据所述第一相位频谱以及所述谱线位置，以获得第一相位；根据所述第二相位频谱以及所述谱线位置，以获得第二相位；根据所述第一相位以及所述第二相位，以获得相位差；根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
优选地，根据所述谱线位置，计算超高目标对象到雷达的第二径向距离；其中，第二径向距离具体达式为：l为超高目标对象到雷达的第二径向距离，p2为第二谱线位置，c为电磁波传播速度，B为发射信号的调频带宽。
优选地，根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，具体为：
根据所述相位差以及两个接收天线的物理距离，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；其中，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度的具体表达式为：Δα为两路接收信号的相位差，λ为载波波长，d为两路接收天线的物理距离；
根据所述角度以及所述第二径向距离，计算所述超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离；其中，计算水平距离的具体表达式为：lh＝l sinβ；lh为超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离，l为超高目标对象相对雷达的第二径向距离，β为超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；
根据所述角度以及所述水平距离，以获得所述超高目标对象相对雷达的位置。
优选地，所述第一径向距离的表达式为：h＝h0-hT；其中，h为第一径向距离，hT为雷达所在车道允许通行的最大高度，h0为雷达距离地面的高度；
所述第一谱线位置的表达式为：其中，p1为第一谱线位置，h为第一径向距离，B为发射信号的调频带宽，c为电磁波的传播速度。
优选地，当判断超高目标对象相对所述雷达的位置时，生成报警信息，并将所述报警信息通过无线通讯发送至所述调频连续波毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。
本发明第三实施例提供了一种超高监控设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例所述的基于雷达的超高监控方法。
本发明第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述实施例所述的基于雷达的超高监控方法。
在本实施例中，所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(APPlication Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述的基于雷达的超高监控方法控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述实现基于雷达的超高监控方法的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现基于雷达的超高监控方法的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、文字转换功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、文字消息数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述实现服务设备的模块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个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电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于雷达的超高监控方法，其特征在于，包括：
接收由雷达的两个接收天线采集到的第一反射信号和第二反射信号；其中，所述雷达为调频连续波毫米波雷达；
将所述第一反射信号和所述第二反射信号分别与本振信号进行混频以获取第一中频信号和第二中频信号；
对所述第一中频信号进行一维频谱分析，以获得距离频谱和第一相位频谱；
对所述第二中频信号进行一维频谱分析，以获得第二相位频谱；
根据所述距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，以获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置；
根据所述第一相位频谱、所述第二相位频谱、所述谱线位置以及所述两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
2.根据权利要求1所述的基于雷达的超高监控方法，其特征在于，根据所述距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置，具体为：
获取所述距离频谱中第一径向距离所对应的第一谱线位置；其中，根据雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，获得所述第一径向距离；
当所述距离频谱中存在超过所述预设距离幅度阈值的峰值谱线，且所述峰值谱线所在的第二谱线位置小于等于所述第一谱线位置时，获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置。
3.根据权利要求1所述的基于雷达的超高监控方法，其特征在于，根据所述第一相位频谱、所述第二相位频谱、所述谱线位置以及所述两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，具体为：
根据所述谱线位置，获得超高目标对象到雷达的第二径向距离；
根据所述第一相位频谱以及所述谱线位置，以获得第一相位；
根据所述第二相位频谱以及所述谱线位置，以获得第二相位；
根据所述第一相位以及所述第二相位，以获得相位差；
根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
4.根据权利要求3所述的基于雷达的超高监控方法，其特征在于，根据所述谱线位置，计算超高目标对象到雷达的第二径向距离；其中，第二径向距离具体达式为：l为超高目标对象到雷达的第二径向距离，p2为第二谱线位置，c为电磁波传播速度，B为发射信号的调频带宽。
5.根据权利要求3所述的基于雷达的超高监控方法，其特征在于，根据所述相位差、所述第二径向距离以及两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置，具体为：
根据所述相位差以及两个接收天线的物理距离，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；其中，计算超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度的具体表达式为：Δα为两路接收信号的相位差，λ为载波波长，d为两路接收天线的物理距离；
根据所述角度以及所述第二径向距离，计算所述超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离；其中，计算水平距离的具体表达式为：lh＝lsinβ；lh为超高目标对象相对雷达所在位置的水平距离，l为超高目标对象相对雷达的第二径向距离，β为超高目标对象与雷达连线偏离竖直方向的角度；
根据所述角度以及所述水平距离，以获得所述超高目标对象相对雷达的位置。
6.根据权利要求2所述的基于雷达的超高监控方法，其特征在于，
所述第一径向距离的表达式为：h＝h0-hT；其中，h为第一径向距离，hT为雷达所在车道允许通行的最大高度，h0为雷达距离地面的高度；
所述第一谱线位置的表达式为：其中，p1为第一谱线位置，h为第一径向距离，B为发射信号的调频带宽，c为电磁波的传播速度。
7.根据权利要求1所述的基于雷达的超高监控方法，其特征在于，当判断超高目标对象相对所述雷达的位置时，生成报警信息，并将所述报警信息通过无线通讯发送至所述调频连续波毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。
8.一种基于雷达的超高监控装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收由雷达的两个接收天线采集到的第一反射信号和第二反射信号；其中，所述雷达为调频连续波毫米波雷达；
混频单元，用于将所述第一反射信号和所述第二反射信号分别与本振信号进行混频以获取第一中频信号和第二中频信号；
第一频谱分析单元，用于对所述第一中频信号进行一维频谱分析，以获得距离频谱和第一相位频谱；
第二频谱分析单元，用于对所述第二中频信号进行一维频谱分析，以获得第二相位频谱；
谱线位置获取单元，用于根据所述距离频谱、预设的距离幅度阈值、雷达距离地面的高度以及雷达所在车道允许通行的最大高度，以获得超高目标对象对应的距离频谱中的谱线位置；
判断单元，用于根据所述第一相位频谱、所述第二相位频谱、所述谱线位置以及所述两个接收天线的物理距离，判断超高目标对象相对所述雷达的位置。
9.一种超高监控设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的基于雷达的超高监控方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的基于雷达的超高监控方法。
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