CN110596662B - 一种mimo雷达的距离偏差校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MIMO雷达的距离偏差校正方法，所述距离偏差校正方法包括：基于对标定目标测量获得的检测矩阵中的第零多普勒维中的2D FFT之后的矩阵进行峰值确认，将距离偏差Z标记为：Z＝峰值位置‑X；其中，X为标定目标距雷达的真实距离，并将距离偏差Z填充至配置文件中；于每次雷达测量距离输出时，将距离偏差自适应填入对应每个目标的距离计算中，实现雷达自适应距离校正。本发明通过对雷达系统中的2DFFT后的检测矩阵进行算法处理，距离偏差测量的更加的精确，且适应于不同距离不同型号的雷达设备。且本发明距离偏差浇筑方法在具有操作难度低，简单易行的同时，从根源解决了距离误差。
Description
技术领域
本发明属于测试技术领域，尤其涉及一种MIMO雷达的距离偏差校正方法。
背景技术
雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，意思为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
在现存在市场上的大部分雷达产品当中，都普遍存在着一个问题，对于同一款产品来讲，在不考虑雷达算法的情况下，整个雷达系统也会存在一定的不同，而决定这个不同的最主要因素，就是雷达硬件在关于工艺方面存在的一些微小的误差，在宏观层面上，我们肉眼无法识别得出，但对于毫米波雷达这种精密性器件的影响确是十分的明显。由于电路板上的天线布局不完善，SOC中的RF延迟等，需要校准传感器来以补偿目标距离估计中偏差，以达到精确的测量目标距离。
目前现有的大部分距离校准方案为人工测量的方法，在一条已标定好距离的直线上，将角反摆在每个Rangebin的距离上，将目标输出的距离与真实距离做差，所得的值为距离补偿值，将其作为补偿配值应用与补偿。但是，该测量和计算的方法都为人工测量，校准过程时间长，人员需求大，校准复制度高，且校准的好坏受到诸多的因素影响，例如标定的刻度是否精确，角反射器放置位置是否固定等因素。
发明内容
本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提出了一种操作难度低且能够从根源上解决距离误差的雷达的距离偏差校正方法。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种MIMO雷达的距离偏差校正方法，所述距离偏差校正方法包括：基于对标定目标测量获得的检测矩阵中的第零多普勒维中的2D FFT之后的矩阵进行峰值确认，将距离偏差Z标记为：Z＝峰值位置-X；其中，X为标定目标距雷达的真实距离，并将距离偏差Z填充至配置文件中；于每次雷达测量距离输出时，将距离偏差自适应填入对应每个目标的距离计算中，实现雷达自适应距离校正。
根据一个优选的实施方式，对标定目标的测得的检测矩阵中的第零多普勒中的2DFFT之后的矩阵进行峰值确认包括：在第零多普勒维上找到Rangindex，获得该点(0，rangindex)上对应的一个峰值，并基于第零多普勒维上前后rangeindex的峰值，以表达式y＝ax^2+bx+c，完成抛物线拟合，并以抛物线差值法对拟合得到的抛物线进行计算，得到抛物线的最高点，并得到最高点的峰值位置，该抛物线的最高点的峰值位置即为雷达测得的标定目标的位置，从而得到距离偏差为Z＝峰值位置-X。
根据一个优选的实施方式，对标定目标进行距离测量包括：将标定目标设置于距雷达X位置处，并记录下标定目标在雷达测量系统中测得的索引值Rangeindex。
根据一个优选的实施方式，所述标定目标距雷达的距离X大于0.5m。
根据一个优选的实施方式，所述标定目标为角度反射器。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：本发明通过对雷达系统中的2DFFT后的检测矩阵进行算法处理，距离偏差测量的更加的精确，且适应于不同距离不同型号的雷达设备。且本发明距离偏差浇筑方法在具有操作难度低，简单易行的同时，从根源解决了距离误差。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1：
本发明公开了一种MIMO雷达的距离偏差校正方法，所述距离偏差校正方法包括：
步骤S1：在以雷达平面为直线的法线前方(雷达照射正前方)距离为X米的视轴处放置一个强烈的标定目标。
优选地，所述标定目标可以是角度反射器。进一步地，X距离大于50厘米时测量效果较佳。
步骤S2：在雷达程序中标定目标的距离，记录标定目标的RangeIndex。在校准配置中设置校准的Rangebin为5cm。优选地，若标定环境复杂，至少需要保证在同一距离周围带上只有角反单个目标，因为可能无法清除所有可能比用于校准的反射器更强的反射器。
具体地，雷达如果不进行校准补偿，自己也是会输出一个距离值。步骤S2中所述的Rangindex就是标定物体在距离维度上的索引。例如，如果标定目标在50cm，距离分辨率为5cm，那么他的Rangindex就应该为50/5＝10。
步骤S3：计算雷达测量距离偏差，并基于距离偏差实现雷达自适应校准。
具体地，距离偏差Z的计算过程包括：对标定目标的测得的检测矩阵中的第零多普勒中的2D FFT之后的矩阵进行峰值确认，并基于距离偏差表达式Z＝峰值位置-X，获得雷达测量偏差值，并将距离偏差Z填充至配置文件中；于每次雷达测量距离输出时，将距离偏差自适应填入对应每个目标的距离计算中，实现雷达自适应距离校正。其中，X为标定目标距雷达的真实距离值。
优选地，对标定目标的测得的检测矩阵中的第零多普勒中的2D FFT之后的矩阵进行峰值确认包括：在第零多普勒维上找到Rangindex，获得该点(0，rangindex)上对应的一个峰值。
并基于第零多普勒维上前后rangeindex的峰值，以表达式y＝ax^2+bx+c，完成抛物线拟合，并以抛物线差值法对拟合得到的抛物线进行计算，得到抛物线的最高点，从而得到最高点的峰值位置。即，该抛物线的最高点的峰值位置即为雷达测得的标定目标的位置。从而得到距离偏差为Z＝峰值位置-X。
进一步地，含有距离偏差Z的配置文件，可以在雷达测距过程中方位角输入时，对雷达的距离进行补偿校正，得到目标的真实距离。
本发明校正的雷达测距偏差Z总是为一个固定值，即雷达硬件布局确定后，该距离偏差值即是确定了。不同雷达设备其距离偏差Z不同。从而因为距离上的偏差总是为固定值，雷达的目标减去固定值Z，即可得到目标的准确距离。Z值的得到是从雷达自身可靠二维频谱中抛物线差值得到，无需人工测量，对不同雷达的电路板上的天线布局不完善，SOC中的RF延迟等，都是适用的一种校准方法。
本发明通过对雷达系统中的2DFFT后的检测矩阵进行算法处理，距离偏差测量的更加的精确，且适应于不同距离不同型号的雷达设备。且本发明距离偏差浇筑方法在具有操作难度低，简单易行的同时，从根源解决了距离误差。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种MIMO雷达的距离偏差校正方法，其特征在于，所述距离偏差校正方法包括：
基于对标定目标测量获得的检测矩阵中的第零多普勒维中的2D FFT之后的矩阵进行峰值确认，将距离偏差Z标记为：
Z＝峰值位置-X；
其中，X为标定目标距雷达的真实距离，并将距离偏差Z填充至配置文件中；
于每次雷达测量距离输出时，将距离偏差自适应填入对应每个目标的距离计算中，实现雷达自适应距离校正；
对标定目标的测得的检测矩阵中的第零多普勒中的2D FFT之后的矩阵进行峰值确认包括：
在第零多普勒维上找到Rangindex，获得该点(0，rangindex)上对应的一个峰值，并基于第零多普勒维上前后rangeindex的峰值，以表达式y＝ax^2+bx+c，完成抛物线拟合，
并以抛物线差值法对拟合得到的抛物线进行计算，得到抛物线的最高点，并得到最高点的峰值位置，该抛物线的最高点的峰值位置即为雷达测得的标定目标的位置，从而得到距离偏差Z。
2.如权利要求1所述的一种MIMO雷达的距离偏差校正方法，其特征在于，对标定目标进行距离测量包括：
将标定目标设置于距雷达X位置处，并记录下标定目标在雷达测量系统中测得的索引值Rangeindex。
3.如权利要求2所述的一种MIMO雷达的距离偏差校正方法，其特征在于，所述标定目标距雷达的距离X大于0.5m。
4.如权利要求1所述的一种MIMO雷达的距离偏差校正方法，其特征在于，所述标定目标为角度反射器。
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|---|---|---|---|---|
| US3659293A (en) * | 1970-06-02 | 1972-04-25 | Bendix Corp | Range-detecting doppler radar |
| US5959570A (en) * | 1997-11-21 | 1999-09-28 | Raytheon Company | Automotive forward looking sensor blockage detection system and related techniques |
| US7158076B2 (en) * | 2004-10-01 | 2007-01-02 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Method and apparatus for correcting velocity-induced range estimate phase errors in a two-tone monopulse CW radar |
| US7579984B2 (en) * | 2005-11-23 | 2009-08-25 | The Boeing Company | Ultra-tightly coupled GPS and inertial navigation system for agile platforms |
| CN101666874B (zh) * | 2009-09-07 | 2011-11-16 | 北京科技大学 | 一种fmcw雷达测距精确校正的测量装置与补偿校正方法 |
| CN101957446B (zh) * | 2010-09-26 | 2012-12-26 | 深圳市汉华安道科技有限责任公司 | 一种fmcw雷达测距的方法和装置 |
| CN102788971B (zh) * | 2011-05-17 | 2014-05-28 | 苏州市江海通讯发展实业有限公司 | 一种校准雷达应答器定位精度的方法 |
| EP2584371B1 (en) * | 2011-10-17 | 2016-12-21 | Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives | Range estimation method based on RSS measurement with limited sensitivity receiver |
| CN103226191B (zh) * | 2013-04-17 | 2015-03-18 | 中国科学院电子学研究所 | 基于bp算法的高分辨率p波段sar空变运动误差补偿算法 |
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| CN103336252B (zh) * | 2013-06-04 | 2016-04-13 | 西北工业大学 | 迟滞时间差型磁通门传感器信号检测方法 |
| FR3016222B1 (fr) * | 2014-01-03 | 2016-02-05 | Airbus Operations Sas | Procede et dispositif de guidage vertical d'un aeronef lors d'une approche d'une piste d'atterrissage le long d'une trajectoire laterale d'approche. |
| CN104913830A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-16 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于曲线拟合的雷达物位计信号处理方法 |
| CN106093895B (zh) * | 2016-06-03 | 2018-06-19 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法 |
| CN105974414B (zh) * | 2016-06-24 | 2019-01-11 | 西安电子科技大学 | 基于二维自聚焦的高分辨聚束sar自聚焦成像方法 |
| US10422880B2 (en) * | 2017-02-03 | 2019-09-24 | Blackmore Sensors and Analytics Inc. | Method and system for doppler detection and doppler correction of optical phase-encoded range detection |
| CN106970386B (zh) * | 2017-03-31 | 2019-09-03 | 西安电子科技大学 | 一种雷达多普勒波束锐化的优化方法 |
| CN107144825B (zh) * | 2017-04-25 | 2019-10-01 | 西安电子科技大学 | 一种非参数化数字电视外辐射源雷达多普勒扩散补偿方法 |
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| CN109581347B (zh) * | 2018-12-10 | 2020-09-01 | 航天南湖电子信息技术股份有限公司 | 一种雷达精细化测距方法 |
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