CN112764020A - 解速度模糊、确定对象移动速度的方法、装置及相关设备 - Google Patents

解速度模糊、确定对象移动速度的方法、装置及相关设备 Download PDF

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CN112764020A CN202011545088.7A CN202011545088A CN112764020A CN 112764020 A CN112764020 A CN 112764020A CN 202011545088 A CN202011545088 A CN 202011545088A CN 112764020 A CN112764020 A CN 112764020A
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张艳群
朱砚
张小龙
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Abstract

本申请公开了一种解速度模糊、确定对象移动速度的方法、装置及相关设备，包括：对每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行快速傅里叶变换处理，得到采样信号的相位序列；根据多个不同的波达方向以及多个不同的补偿频率，确定该采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列；将其分别与采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值，并根据能量值最大的相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度。如此，可以增加MIMO雷达系统的多普勒频率的可测量范围，从而可以增加其实际所能测量的对象移动速度的可测量范围，进而可以提高测量对象移动速度的准确性。

Description

解速度模糊、确定对象移动速度的方法、装置及相关设备
本申请要求于2020年02月28日提交中国专利局、申请号为202010134584.7、发明名称为“一种确定对象移动速度的方法、装置及设备”，以及申请号为202010131565.9、发明名称为“目标物的方位角确定方法、装置、设备和存储介质”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及目标检测技术领域，特别是涉及一种解速度模糊的方法、确定对象移动速度的方法及装置、集成电路、无线电器件、设备。
背景技术
目前，在利用传感器进行目标检测时，为了实现诸如辐射的方向性、目标定位等功能，一般需要设置两个及以上数量的发射天线(例如MIMO天线)。
但是，相较于单发射天线的传感器，增加发射天线会降低传感器进行信号处理时速度维的采样频率，进而会减小传感器的最大测量速度范围。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种解速度模糊的方法、确定对象移动速度的方法及装置、集成电路、无线电器件、设备，以扩大目标传感器所能测量的对象移动速度的范围，提高其测量对象移动速度的准确性。
第一方面，一种解速度模糊的方法，可应用于具有至少两个发射天线和至少一个接收天线的FMCW传感器中，所述方法包括：
基于回波信号FFT结果获取与收发通道一一对应的相位序列；
基于待搜索角度集合和待搜索模糊数集合获取收发通道间的相位差序列；
基于所述相位序列和所述相位差序列进行波束成形以得到各相位差序列对应的能量谱；以及
将极值中最大的能量谱作为目标能量谱，并根据该目标能量谱所对应模糊数进行所述解速度模糊。
该实施例中，通过利用波束成形解速度模糊，不仅能够提升目标检测速度的范围及精准度，还能够有效的减小运算量，降低发射端的设计难度，适用于不同的应用场景中。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
基于所述目标能量谱获取波达方向角。
该实施例中，在解速度模糊的同时能够同时获取到波达方向角，能够有效的复用传统硬件资源，降低设计难度及成本。
在一种可能的实施方式中，所述待搜索角度集合定义为：
θset＝{arcsin(sinStart+sinStep·n)|n＝0,1,2,……θnum-1}
其中，θset表示所述待搜索角度集合，θnum表示待搜索角度的数量，所述sinStart表示起始的待搜索角度的正弦值，所述sinStep表示所述待搜索角度在正弦域上的搜索步进。
该实施例中，能够进一步的降低运算量，提升解速度模糊的效率。
第二方面，本申请实施例提供了一种确定对象移动速度的方法，所述方法应用于多输入多输出MIMO雷达系统，所述方法包括：
对每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到采样信号的相位序列；
根据预设的多个不同的波达方向DOA以及多个不同的补偿频率，确定所述采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，所述基准采样信号为所述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于所述基准采样信号的相位差包括静态相位差以及补偿相位差，所述静态相位差是根据波达方向DOA以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，所述补偿相位差是根据补偿频率与所述MIMO雷达系统测量对象移动时所得到的测量多普勒频率进行确定，所述补偿频率为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，所述多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或波达方向DOA不同；
将所述多个相位差序列分别与所述采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值；
根据目标相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度，所述目标相位差序列所对应的能量值最大；
其中，所述多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
如此，可以增加MIMO雷达系统的多普勒频率的可测量范围，从而可以增加其实际所能测量的对象移动速度的可测量范围，进而可以提高测量对象移动速度的准确性。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
根据所述目标相位差序列确定出所述采样信号对应的目标波达方向。
在该实施方式中，不仅可以测量得到对象的实际移动速度，同时，还可以进一步根据该目标相位差序列确定出在接收天线上进行采样得到的采样信号所对应的目标波达方向，，能够有效的复用传统硬件资源，降低设计难度及成本。
在一种可能的实施方式中，第一相位差序列为所述多个相位差序列中任意一个相位差序列，所述方法还包括：
获取所述MIMO雷达系统在所述对象移动时所测得的多普勒频率的测量值；
计算所述多普勒频率的测量值与所述第一相位差序列对应的补偿频率之和，得到所述第一相位差序列对应的多普勒频率；
根据所述第一相位差序列对应的多普勒频率计算出所述第一相位差序列对应的补偿相位差。
在该实施方式中，利用测得的多普勒频率，可以计算出每个相位差序列对应的补偿相位差，而无需要求MIMO雷达系统采用特殊的硬件或者测试设备来确定每个相位差序列对应的补偿相位差，如此，可以降低对于MIMO雷达系统的硬件要求。
在一种可能的实施方式中，所述将所述多个相位差序列分别与所述采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值，包括：
分别计算每个相位差序列与所述采样信号的相位序列之间的向量乘积；
计算所述每个相位差序列对应的向量乘积的模长的平方，并将所述模长的平方作为所述相位差序列对应的能量值。
在该实施方式中，通过计算出相位差序列对应的能量值，可以确定出猜测的θ值与补偿频率与实际的θ值和补偿频率之间的差异，以便根据该能量值确定出最贴合实际θ值和实际补偿频率的θ值与补偿频率。
在一种可能的实施方式中，所述MIMO雷达系统包括N个发射天线，所述N为大于1的正整数，则，所述补偿频率的取值范围为[0，(N-1)fD,max]或[-(N-1)fD,max，0]，所述fD，max为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率。
在该实施方式中，每个所设定的补偿频率能够使得最终所确定出的最大能量值为一个值，即仅有一个相位差序列对应的能量值最大，从而可以避免当存在多个相位差序列对应的能量值最大时，无法从多个相位差序列对应的多个速度测量结果中确定出哪个速度为对象的实际移动速度。
第三方面，本申请实施例还提供了一种解速度模糊的装置，应用于具有至少两个发射天线和至少一个接收天线的FMCW传感器中，所述装置包括：
第一获取模块，包括基于回波信号的快速傅里叶变换FFT结果获取与收发通道一一对应的相位序列；
第二获取模块，用于基于待搜索角度集合和待搜索模糊数集合获取收发通道间的相位差序列；
波束成形模块，用于基于所述相位序列和所述相位差序列进行波束成形以得到各相位差序列对应的能量谱；以及
解速度模糊模块，用于将极值中最大的能量谱作为目标能量谱，并根据该目标能量谱所对应模糊数进行所述解速度模糊。
在一些可能的实施方式中，装置还包括：
第三获取模块，用于基于所述目标能量谱获取波达方向角。
在一些可能的实施方式中，所述待搜索角度集合定义为：
θset＝{arcsin(sinStart+sinStep·n)|n＝0,1,2,……θnum-1}
其中，θset表示所述待搜索角度集合，θnum表示待搜索角度的数量，所述sinStart表示起始的待搜索角度的正弦值，所述sinStep表示所述待搜索角度在正弦域上的搜索步进。
第四方面，本申请实施例还提供了一种确定对象移动速度的装置，所述装置应用于多进多出MIMO雷达系统，所述装置包括：
快速傅里叶变换模块，用于对每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到采样信号的相位序列；
第一确定模块，用于根据预设的多个不同的波达方向DOA以及多个不同的补偿频率，确定所述采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，所述基准采样信号为所述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于所述基准采样信号的相位差包括静态相位差以及补偿相位差，所述静态相位差是根据波达方向以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，所述补偿相位差是根据补偿频率与所述MIMO雷达系统测量对象移动时所得到的测量多普勒频率进行确定，所述补偿频率为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，所述多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或波达方向DOA不同；
向量运算模块，用于将所述多个相位差序列分别与所述采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值；
第二确定模块，用于根据目标相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度，所述目标相位差序列所对应的能量值最大；
其中，所述多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：
第三确定模块，用于根据所述目标相位差序列确定出所述采样信号对应的目标波达方向。
在一种可能的实施方式中，第一相位差序列为所述多个相位差序列中任意一个相位差序列，所述装置还包括：
获取模块，用于获取所述MIMO雷达系统在所述对象移动时所测得的多普勒频率的测量值；
第一计算模块，用于计算所述多普勒频率的测量值与所述第一相位差序列对应的补偿频率之和，得到所述第一相位差序列对应的多普勒频率；
第二计算模块，用于根据所述第一相位差序列对应的多普勒频率计算出所述第一相位差序列对应的补偿相位差。
在一种可能的实施方式中，所述向量运算模块，包括：
第一计算单元，用于分别计算每个相位差序列与所述采样信号的相位序列之间的向量乘积；
第二计算单元，用于计算所述每个相位差序列对应的向量乘积的模长，并将所述模长作为所述相位差序列对应的能量值。
在一种可能的实施方式中，所述MIMO雷达系统包括N个发射天线，所述N为大于1的正整数，则，所述补偿频率的取值范围为[0，(N-1)fD,max]或[-(N-1)fD,max，0]，所述fD，max为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率。
第五方面，本申请实施例还提供了一种集成电路，可包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述第一方面中任一项所述的解速度模糊的方法，或执行上述第二方面中任一项所述的确定对象移动速度的方法。
在一种可能的实施方式中，所述集成电路为毫米波雷达芯片。
第六方面，本申请实施例还提供了一种无线电器件，可包括：承载体；
如上述任一项所述的集成电路，设置在所处承载体上；天线，设置在所述承载体上，或者与所述集成电路集成为一体器件设置在所述承载体上；其中，所述集成电路与所述天线连接，用于发收无线电信号。其中，承载体可以为印刷电路板PCB，第一传输线可以为PCB走线。
第七方面，本申请实施例还提供了一种设备，可包括：设备本体；以及
设置于所述设备本体上的如上述的无线电器件；其中，所述无线电器件用于目标检测和/或通信。
在本申请实施例的上述实现方式中，可以对MIMO雷达系统中的每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行FFT处理，得到采样信号的相位序列，该采样信号的相位序列中的每一个元素均对应一个发射天线和一个接收天线的传输链路上的相位信息；同时，还可以根据预设的多个不同的波达方向DOA以及多个不同的补偿频率，确定该采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，其中，该基准采样信号为上述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，并且，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于基准采样信号的目标相位差包括静态相位差以及补偿相位差，该静态相位差是根据波达方向以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，该补偿相位差是根据补偿频率与所述MIMO雷达系统测得的对象移动速度进行确定，该补偿频率是MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，该多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或DOA不同；然后，可以将该多个相位差序列分别与采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值，并根据目标相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度，该目标相位差序列所对应的能量值最大，其中，所设定的多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
可以理解，原先MIMO雷达系统所能测量的最大不模糊速度为MIMO雷达系统的最大多普勒频率所对应的对象移动速度，但是，利用补偿频率对MIMO雷达系统测量对象移动时所产生的测量多普勒频率进行补偿后，可以使得MIMO雷达系统测量对象移动时所产生的多普勒频率的可测量范围得到增加，而对象移动时所产生的多普勒频率越大，该对象的移动速度也就越大，这使得MIMO雷达系统实际所能测量的对象移动速度的可测量范围也随之增大，进而可以提高MIMO雷达系统测量对象移动速度的准确性。而且，本申请实施例并不需要MIMO雷达系统的发射端(包含多个发射天线)产生特定的波形，从而也可以降低MIMO雷达系统中发射端的设计难度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中一种确定对象移动速度的方法流程示意图；
图2为2T4R的MIMO雷达系统中采样信号的相位差示意图；
图3为求取最大能量值对应的q值和θ值的示意图；
图4为本申请实施例中一种确定对象移动速度的装置结构示意图；
图5为本申请实施例中一种解速度模糊的装置结构示意图；
图6为本申请实施例中一种集成电路的硬件结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供的一种解速度模糊的方法中，通过利用波束成形可有效的实现目标速度的检测，即该应用于具有至少两个发射天线和至少一个接收天线的调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)传感器中，通过先对回波信号进行诸如ADC、2D-FFT处理等操作，以得到与收发通道一一对应的相位序列，然后基于待搜索角度集合和待搜索模糊数集合获取收发通道间的相位差序列，之后基于相位序列和相位差序列等进行波束成形操作以得到各相位差序列对应的能量谱，最后将极值中最大的能量谱作为目标能量谱，并根据该目标能量谱所对应模糊数进行所述解速度模糊，以及还可基于目标能量谱获取诸如波达方向角等目标参数。
该实施例中，通过利用波束成形解速度模糊，不仅能够提升目标检测速度的范围及精准度，还能够有效的减小运算量，降低发射端的设计难度，适用于不同的应用场景中；另外，在解速度模糊的同时能够同时获取到波达方向角，能够有效的复用传统硬件资源，降低设计难度及成本。
在一种可能的实施方式中，为了进一步的降低运算量，提升解速度模糊的效率，还可基于具体数据处理过程中所使用的函数对待搜索角度进行特殊设置。例如，由于在本申请中针对待搜索角度有进行正弦函数的计算，故而可将待搜索角度基于等正弦函数差值的方式进行设定，即可将该待搜索角度集合定义为：
θset＝{arcsin(sinStart+sinStep·n)|n＝0,1,2,……θnum-1}
其中，θset表示所述待搜索角度集合，θnum表示待搜索角度的数量，所述sinStart表示起始的待搜索角度的正弦值，所述sinStep表示所述待搜索角度在正弦域上的搜索步进。
下面就以MIMO雷达为例，对本申请的方案进行详细阐述，但应理解的是，本领域技术人员可结合本申请记载的内容将相关技术应用到其他能够实现目标探测的无线电器件中。
多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)雷达，是提高毫米波雷达角分辨率的一项重要技术，在遥感、导航、资源探索等领域中具有广泛应用。其中，MIMO雷达系统，通常具有N个发射天线(TX)以及M个接收天线(RX)，N与M均为大于1的正整数，并且，通过合理的布置各天线的位置，可以形成一个NTX×MRX的虚拟天线阵列。
但是，相对于单输入多输出(Single Input Multiple Output，SIMO)雷达系统而言(SIMO雷达系统仅具有一个发射天线)，MIMO雷达系统所能测量的对象移动速度的范围，为具有相同配置的SIMO雷达系统所能测量的对象移动速度范围的1/N，N为MIMO雷达系统所包含的发射天线的数量，这使得当对象的移动速度超出MIMO雷达系统的最大不模糊速度时，MIMO雷达系统无法测量出该对象实际的移动速度。
具体的，对于SIMO雷达系统以及MIMO雷达系统，其最大不模糊速度vmax可以通过下述公式(1)进行计算得到。其中，最大不模糊速度，是指该雷达系统所能准确测量出的对象(人或者物体)最大的移动速度，当对象的移动速度超出该雷达系统的最大不模糊速度时，雷达系统所测得的对象移动速度可能并不准确。
Figure BDA0002855475210000091
其中，c为光速，fc为发射端扫频的初始频率，fD,max为雷达系统最大可测量的不模糊速度对应的多普勒频率。
对于具有N个发射天线M个接收天线的MIMO雷达系统而言，无论该N个发射天线是采用时分方式发送信号，还是采用码分方式发射信号，其测量对象移动速度的采样周期至少需要N*Tr，其中，Tr为一个Chirp(啁啾)周期。具体的，当采用时分方式发送信号时，同一时刻最多只有一个发射天线进行信号发送，即第一个发射天线在第一个Tr内发送信号，当第一个Tr结束后，第二个发射天线在第二个Tr内发送信号，依次类推，直至第N个发射天线在第N个Tr内完成信号的发送，从而每个接收天线可以依次接收到N个信号，相当于在所有N*M个接收天线上完成一次多普勒域(速度维)的采样，时长为N*Tr；而当采用码分方式发送信号时，虽然同一时刻N个发射天线可以同时进行信号发送，但是，M个接收天线所接收到的信号是融合N个发射天线所发送的信号而得到，因此，需要N个发射天线连续在N个Tr中发送N次信号，才能实现对接收端所接收到的信号的解码，从而才能实现在所有N*M个接收天线上完成一次多普勒域(速度维)的采样。
而仅具有1个发射天线M个接收天线的SIMO雷达系统，其可以仅需发射天线在1个Tr发送信号就完成M个接收天线一次多普勒域(速度维)的采样，从而SIMO雷达系统测量对象移动速度的采样周期可以为一个Chirp周期。而雷达系统可测量的最大多普勒频率是根据雷达系统在多普勒域(速度维)的采样周期进行确定，从而MIMO雷达系统的最大不模糊速度vmax,MIMO为SIMO雷达系统的最大不模糊速度vmax,SIMO的1/N，如下述公式所示：
Figure BDA0002855475210000101
Figure BDA0002855475210000102
基于此，本申请实施例提供了一种确定对象移动速度的方法，旨在扩大MIMO雷达系统所能测量的对象移动速度的范围，从而提高其测量对象移动速度的准确性。具体实现时，可以对MIMO雷达系统中的每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到采样信号的相位序列，该采样信号的相位序列中的每一个元素均对应一个发射天线和一个接收天线的传输链路上的相位信息；同时，还可以根据预设多个不同的波达方向(direction of arrival，DOA)以及多个不同的补偿频率，确定该采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，其中，该基准采样信号为上述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，并且，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于基准采样信号的目标相位差包括静态相位差以及补偿相位差，该静态相位差是根据波达方向DOA以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，该补偿相位差是根据补偿频率与所述MIMO雷达系统测得的对象移动速度进行确定，该补偿频率是MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，该多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或DOA不同；然后，可以将该多个相位差序列分别与采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值，并根据目标相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度，该目标相位差序列所对应的能量值最大，其中，所设定的多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
可以理解，原先MIMO雷达系统所能测量的最大不模糊速度为MIMO雷达系统的最大多普勒频率所对应的对象移动速度，但是，利用补偿频率对MIMO雷达系统测量对象移动时所产生的测量多普勒频率进行补偿后，可以使得MIMO雷达系统测量对象移动时所产生的多普勒频率的可测量范围得到增加，而对象移动时所产生的多普勒频率越大，该对象的移动速度也就越大，这使得MIMO雷达系统实际所能测量的对象移动速度的可测量范围也随之增大，进而可以提高MIMO雷达系统测量对象移动速度的准确性。而且，本申请实施例并不需要MIMO雷达系统的发射端(包含多个发射天线)产生特定的波形，从而也可以降低MIMO雷达系统中发射端的设计难度。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图对本申请实施例中的各种非限定性实施方式进行示例性说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
参阅图1，图1示出了本申请实施例中一种确定对象移动速度的方法的流程示意图，该方法可以应用于MIMO雷达系统中。为便于描述，本实施例以MIMO雷达系统采用时分方式发射信号为例对本申请实施例的技术方案进行详细说明，该方法具体可以包括：
S101：对每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行FFT处理，得到采样信号的相位序列。
MIMO雷达系统在测量对象的移动速度时，可以是由MIMO雷达系统的发射天线发射信号，该发射信号在接触到对象后进行反射，并由MIMO雷达的接收天线接收到该反射信号。每个发射天线依次发射出的信号，可以在各个接收天线上依次接收，从而根据接收天线所接收到的信号执行对对象的移动速度进行测量过程。
具体实现时，可以对所有接收天线所接收到的来自不同发射天线的多个Chirp信号依次进行采样，得到多个Chirp的采样信号(离散信号)，对每个chirp内的离散信号做一维FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)处理，然后同一发射天线对应的同一接收天线的采样信号Chirp之间再做二维FFT处理，再利用CFAR(恒虚警检测概率)模块对得到的二维FFT结果进行处理，从所有接收天线的二维FFT结果中，确定出对象所在的频率位置(即接收天线所接收到的回波信号频率与基准信号频率之间的差频，可以用于确定目标的距离信息与速度信息)，从而可以得到各个发射天线所发射的信号在各个接收天线上对同一目标的相位信息；将所有接收天线的相位信息用向量来表征，得到包含多个相位信息的序列，即为步骤S101中所述的采样信号的相位序列。
为便于理解，下面以2T4R的MIMO雷达系统(即包含2个发射天线以及4个接收天线的MIMO雷达系统)对采样过程进行具体说明。假设，发射天线TX0在第一个Chirp周期内发射信号，该信号可以分别由4个接收天线RX0、RX1、RX2、RX3接收到，然后，可以对这4个接收天线所接收到的Chirp信号进行采样，得到TX0在这4个接收天线上对应的采样信号，假设分别为序列y0、序列y1、序列y2、序列y3(其中，每个采样信号对应于一个序列)。接着，发射天线TX1在第二个Chirp周期内继续发射信号，该信号同样可以分别由接收天线RX0、RX1、RX2、RX3接收到，从而对这4个接收天线所接收到的Chirp信号进行采样后，可以得到TX1在这4个接收天线上对应的采样信号，假设分别为序列y4、序列y5、序列y6、序列y7。MIMO雷达系统可以连续发送多个Chirp信号以达到测量对象移动速度的目的，假设发送Chirp信号的数目为128个，则发射天线TX0在第三个Chirp周期内将继续发射信号，同样通过对4个接收天线所接收到的Chirp信号进行采样后，可以得到序列y8、序列y9、序列y10、序列y11。依次类推。
这样，可以得到512个序列，其中：
序列y8i(i＝0，1，…,63)对应RX0收到的由TX0发送的64个序列；
序列y8i+1(i＝0，1，…,63)对应RX1收到的由TX0发送的64个序列；
序列y8i+2(i＝0，1，…,63)对应RX2收到的由TX0发送的64个序列；
序列y8i+3(i＝0，1，…,63)对应RX3收到的由TX0发送的64个序列；
序列y8i+4(i＝0，1，…,63)对应RX0收到的由TX1发送的64个序列；
序列y8i+5(i＝0，1，…,63)对应RX1收到的由TX1发送的64个序列；
序列y8i+6(i＝0，1，…,63)对应RX2收到的由TX1发送的64个序列；
序列y8i+7(i＝0，1，…,63)对应RX3收到的由TX1发送的64个序列；
实际应用中，可以将收到TX1发送的序列的接收通道，叫做虚拟接收通道，以便于与只具有1个发射天线的SIMO雷达系统进行对比。因此，总共可以得到8(接收通道数目)乘以64(Chirp数目)个采样信号序列，其中，接收通道数量8等于发射天线数2乘以接收天线数量4。
然后，对每个序列做一维FFT处理，可以得到由于对象相对雷达的距离引起的频率信息；而对每个接收通道的64个序列做二维FFT处理，可以得到由于对象相对雷达的运动引起的频率(多普勒频率)信息。
通过二维FFT处理以后，总共可以得到8(接收通道数目)份二维FFT结果。其中二维FFT结果中的每个值表示一个频率的幅度和相位信息。
MIMO雷达系统可以将所有二维FFT结果输入给CFAR模块，由CFAR模块确定待检测对象所在的频率位置(即接收天线所接收到的回波信号频率与基准信号频率之间的差频)。然后根据CFAR模块给出的待检测对象所在的频率从每一个接收通道的二维FFT结果中输出该频率的幅度和相位信息。从而可以得到8个接收通道采样信号的相位序列D＝{d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7}。
S102：根据预设的多个不同的波达方向DOA以及多个不同的补偿频率确定该采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，其中，该基准采样信号为上述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于该基准采样信号的相位差包括静态相位差以及补偿相位差，该静态相位差是根据波达方向以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，该补偿相位差是根据补偿频率与该MIMO雷达系统测量对象移动时所得到的测量多普勒频率进行确定，该补偿频率为MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，所述多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或波达方向DOA不同。
本实施例中，在得到采样信号的相位序列后，可以进一步确定出该采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号之间的相位差，得到相位差序列。其中，该基准采样信号可以是上述各个相位对应的采样信号中的任意一个采样信号。值得注意的是，该相位差序列中一部分采样信号相对于基准采样信号的相位差为静态相位差，该静态相位差可以是根据波达方向以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，而另一部分采样信号相对于基准信号的相位差可以是静态相位差与补偿相位差之和，其中，补偿相位差可以是根据补偿频率与该MIMO雷达系统在对象移动时所测得的多普勒频率的测量值进行确定，该补偿频率为MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍。
为便于理解，仍以2T4R的MIMO雷达系统为例对得到相位差序列的过程进行详细介绍。如图2所示(假设物体以速度V远离MIMO雷达系统)，接收天线RX0、RX1、RX2、RX3可以分别接收到发射天线TX0与TX1发射的信号，并且相邻两个发射天线之间的距离为4d，相邻两个接收天线之间的距离为d。其中，可以将TX0在RX0上的采样信号作为基准采样信号，则TX0在RX0上的采样信号相对于基准采样信号的相位差即为φ0＝0，而TX0在RX1上的采样信号相对于基准采样信号的相位差即为
Figure BDA0002855475210000141
其中，d表示RX1与RX0之间的距离，θ为波达方向(或者称为波达角)，c表示光速，λ表示信号的波长。同理，TX0在RX2上的采样信号相对于基准采样信号的相位差为φ2＝2φ，TX0在RX3上的采样信号相对于基准采样信号的相位差为φ3＝3φ。而由于TX0与TX1之间的距离为4d，并且，由于物体的运动所发生的位置改变，使得TX1在RX0上的采样信号(即上述目标采样信号)相对于基准采样信号，不仅具有静态相位差4φ(根据TX0与TX1之间的距离为4d进行确定)，还具有补偿相位差φ'，该补偿相位差φ'＝2πfdTr＝2π(qfD，max+f测)Tr，其中，fd表征计算补偿相位差φ'的频率，Tr表征Chirp周期，q为补偿系数，fD，max为MIMO雷达系统所能测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率，其可以通过
Figure BDA0002855475210000151
计算得到，qfD，max即表征补偿频率，其中，f测表征MIMO雷达系统在对象移动时所测得的多普勒频率的测量值，因此，TX1在RX0上的采样信号相对于基准采样信号的相位差即为φ4＝4φ+φ'；同理，TX1在RX1上的采样信号相对于基准采样信号的相位差即为φ5＝5φ+φ'，该相位差包括根据TX0与TX1之间4d距离以及RX0与RX1之间d距离确定的静态相位差5φ以及补偿相位差φ'；TX1在RX2上的采样信号相对于基准采样信号的相位差即为φ6＝6φ+φ'，TX1在RX3上的采样信号相对于基准采样信号的相位差即为φ7＝7φ+φ'，从而可以得到由这些相位差所组成的相位差序列φ＝{φ0,φ1,φ2,φ3,φ4,φ5,φ6,φ7}。
值得注意的是，由于
Figure BDA0002855475210000152
φ'＝2πfdTr＝2π(qfD，max+f测)Tr，因此，当θ和q取不同的值时，所得到的相位差序列中各个相位差的值也不相同。从而，基于不同的θ值和q值，可以得到多个不同的相位差序列。实际应用中，可以预先设定多个不同的θ值(即对接收天线所接收到的信号所可能的DOA角进行猜测的值)，比如可以根据实际应用中对于波达方向的测量精度(如0.1°等)以及测量范围(如[-60°，60°]等)设定一定数量的θ值；同时，也可以预先设定多个不同的q值(即对对象实际移动所产生的多普勒频率值进行猜测的值)，该q值的绝对值通常小于MIMO雷达系统中发射天线的数量，设定多个不同的q值，也即为设定多个不同的补偿频率。假设θ的取值数量为n，补偿频率(也即补偿系数q)的取值数量为m，则基于n个不同的θ值以及m个不同的补偿频率，可以得到n*m个不同的相位差序列。
可以理解，由于MIMO雷达在测量对象移动过程中，无法获知在接收天线上所接收到的信号的波达角θ的实际值，因此，可以对波达角θ的可能取值进行遍历，得到n个不同的值；类似的，MIMO雷达系统测量得到的多普勒频率可能并非是该对象移动时实际所产生的多普勒频率，但是该实际的多普勒频率与MIMO雷达系统所测量得到的多普勒频率之间通常相差最大多普勒频率的整数倍，因此，同样可以遍历对象移动时实际所产生的多普勒频率的可能取值，也即为遍历补偿频率(也即为补偿系数q)的所有可能取值，得到m个不同的值，从而可以从n*m的不同组合中确定出一个能够表征该对象实际移动速度的θ值与补偿频率(也即补偿系数q)的组合，其中，具体确定过程可以是执行后续步骤S103至S104的过程。
作为一种示例，在确定每个相位差序列对应的补偿频率后，每个相位差序列所对应的补偿相位差也即可以进行确定。具体的，针对于每一个相位差序列(为便于描述，以下称之为第一相位差序列)，可以获取MIMO雷达系统在对象移动时所测得的多普勒频率的测量值，例如可以是根据同一接收天线上的多个Chirp信号进行二维FFT处理后确定等，然后，可以计算该多普勒频率的测量值与该第一相位差序列对应的补偿频率之和，得到该第一相位差序列对应的多普勒频率，从而可以根据该第一相位差序列对应的多普勒频率计算出该第一相位差序列对应的补偿相位差，例如可以是通过上述示例中的公式φ'＝2π(qfD，max+f测)Tr计算得到等。
S103：将多个相位差序列分别与采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值。
在一种示例性的具体实施方式中，在基于不同的θ值与不同的补偿频率，得到多个不同的相位差序列后，可以分别计算每个相位差序列与步骤S101中所得到的采样信号的相位序列之间的向量乘积，并进一步计算出每个相位差序列对应的向量乘积的模长的平方，该模长的平方可以作为该相位差序列对应的能量值，从而对于多个相位差序列，可以得到多个能量值。
在另一种可能的实施方式中，在将多个相位差序列分别与采样信号的相位序列进行向量运算时，可以是先基于补偿频率对多个相位差序列进行分组，即同组相位差序列相互之间所对应的θ值不同，而补偿频率相同，不同组的相位差序列之间所对应的补偿频率不同。这样，针对于不同补偿频率的所有相位差序列，可以通过多次使用已有的硬件资源得到全部的能量值，该硬件资源一次可以完成某一固定补偿频率取值的所有不同θ对应的相位差序列与采样信号的相位序列的向量运算，并获得其能量谱(所有θ的能量值)，输出其最大能量值以及所对应的θ值。
S104：根据目标相位差序列对应的补偿频率确定出对象的移动速度，其中，该目标相位差序列所对应的能量值最大，并且，多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
通常情况下，当猜测的θ值与补偿频率与实际的θ值和补偿频率趋于相同时，根据该θ值与补偿频率确定出的相位差序列，其所对应的能量值通常最大，因此，在一种示例中，可以确定出对应于最大能量值的相位差序列(为便于描述，以下称之为目标相位差序列)，并进一步确定出该目标相位差序列所采用的补偿频率，也即可以确定出对象在移动时实际所产生的多普勒频率。这样，基于该多普勒频率可以确定出对象的移动速度，从而完成MIMO雷达系统对于对象移动速度的测量。
本实施例中，为了便于后续所确定的θ值与补偿频率(或者说补偿系数q)唯一，在设定补偿频率(也即补偿系数q)时，可以要求所设定的补偿频率(也即补偿系数q)能够使得最终所确定出的最大能量值为一个值，即仅有一个相位差序列对应的能量值最大。从而可以避免当存在多个相位差序列对应的能量值最大时，无法从多个相位差序列对应的多个速度测量结果中确定出哪个速度为对象的实际移动速度。
作为一种示例，该补偿频率的取值范围可以是[0，(N-1)fD,max]或[-(N-1)fD,max，0]，fD，max为MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率，而N为该MIMO雷达系统所包括的发射天线的数量，通常为大于1的正整数。相应的，基于补偿频率的取值范围，补偿系数q的取值范围可以依据发射天线的数量进行适应性的调整。可选的，补偿系数q的取值范围可为包含“0”的N个连续整数。例如，针对具有两个发射天线的MIMO天线，q可取值为(0，1)或(-1，0)；针对具有三个发射天线的MIMO天线，q可取值为(0，1，2)、(-2，-1，0)或(-1，0，1)；针对具有四个发射天线的MIMO天线，q则可取值为(0，1，2，3)、(-3，-2，-1，0)、(-1，0，1，2)或(-2，-1，0，1)等。
可选地，本实施例中不仅可以测量得到对象的实际移动速度，同时，在确定出对应于最大能量值的目标相位差序列后，还可以进一步根据该目标相位差序列确定出在接收天线上进行采样得到的采样信号所对应的目标波达方向。可以理解，在确定出目标相位差序列后，也即可以确定出生成该目标相位差序列所依据的θ值，而该θ值即可以作为MIMO雷达系统测得的波达方向DOA。
作为一种示例，在得到多个相位差序列对应的能量值后，可以基于不同q值，生成多个能量谱，如图3所示。其中，每个能量谱的纵坐标可以表征能量值，横坐标可以表征θ值，从而可以从q个能量谱中定位出最大能量值，进而根据该最大能量值确定其所对应的q值以及θ值。这样，根据所确定出的q值，可以得到补偿频率，进而根据该补偿频率可以计算出对象的移动速度；将所确定出的θ值作为MIMO雷达系统测得的波达方向DOA，从而在测得对象移动速度的同时，也可以确定出波达方向DOA。
值得注意的是，本实施例中是以MIMO雷达系统采用时分方式发送信号这种场景对本申请实施例的技术方案进行介绍，实际应用中，本申请实施例的技术方案也可以是应用于MIMO雷达系统采用码分方式发送信号的场景中。可以理解，在采用码分方式发送信号的场景中，可以对接收天线所接收到的信号进行解码，从而解码得到的结果与采用时分方式发送信号在接收天线上所接收到的信号类似，后续所执行的过程与本实施例的技术方案类似。其中，对于接收到的信号的解码过程，现有技术中存在详细的技术应用，在此不做赘述。
本实施例中，原先MIMO雷达系统所能测量的最大不模糊速度为MIMO雷达系统的最大多普勒频率所对应的对象移动速度，但是，利用补偿频率对MIMO雷达系统测量对象移动时所产生的测量多普勒频率进行补偿后，可以使得MIMO雷达系统测量对象移动时所产生的多普勒频率的可测量范围得到增加，而对象移动时所产生的多普勒频率越大，该对象的移动速度也就越大，这使得MIMO雷达系统实际所能测量的对象移动速度的可测量范围也随之增大，进而可以提高MIMO雷达系统测量对象移动速度的准确性。而且，本申请实施例可以复用现有硬件资源，并不需要MIMO雷达系统的发射端(包含多个发射天线)产生特定的波形，从而也可以降低MIMO雷达系统中发射端的设计难度。
此外，本申请实施例还提供了一种确定对象移动速度的装置。参阅图4，图4示出了本申请实施例中一种确定对象移动速度的装置结构示意图，该装置400具体可以包括：
快速傅里叶变换模块401，用于对每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到采样信号的相位序列；
第一确定模块402，用于根据预设的多个不同的波达方向DOA以及多个不同的补偿频率，确定所述采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，所述基准采样信号为所述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于所述基准采样信号的相位差包括静态相位差以及补偿相位差，所述静态相位差是根据波达方向DOA以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，所述补偿相位差是根据补偿频率与所述MIMO雷达系统测量对象移动时所得到的测量多普勒频率进行确定，所述补偿频率为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，所述多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或波达方向DOA不同；
向量运算模块403，用于将所述多个相位差序列分别与所述采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值；
第二确定模块404，用于根据目标相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度，所述目标相位差序列所对应的能量值最大；
其中，所述多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
在一种可能的实施方式中，所述装置400还包括：
第三确定模块，用于根据所述目标相位差序列确定出所述各个相位对应的采样信号对应的目标波达方向。
在一种可能的实施方式中，第一相位差序列为所述多个相位差序列中任意一个相位差序列，所述装置还包括：
获取模块，用于获取所述MIMO雷达系统在所述对象移动时所测得的多普勒频率的测量值；
第一计算模块，用于计算所述多普勒频率的测量值与所述第一相位差序列对应的补偿频率之和，得到所述第一相位差序列对应的多普勒频率；
第二计算模块，用于根据所述第一相位差序列对应的多普勒频率计算出所述第一相位差序列对应的补偿相位差。
在一种可能的实施方式中，所述向量运算模块403，包括：
第一计算单元，用于分别计算每个相位差序列与所述采样信号的相位序列之间的向量乘积；
第二计算单元，用于计算所述每个相位差序列对应的向量乘积的模长的平方，并将所述模长的平方作为所述相位差序列对应的能量值。
在一种可能的实施方式中，所述MIMO雷达系统包括N个发射天线，所述N为大于1的正整数，则，所述补偿频率的取值范围可以为：当N为大于2的奇数时，可以是[0，(N-1)fD,max]或[-(N-1)fD,max，0]或者[-((N-1)/2)fD,max,((N-1)/2)fD,max]或者[(-N/2+1)fD,max,(N/2)fD,max]，[(-N/2)fD,max,(N/2-1)fD,max]，视N为奇数或者偶数而定，即可认为是包含“0”的连续N个整数，所述fD，max为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率。
值得注意的是，本实施例所述的确定对象移动速度的装置，对应于上述方法实施例中所述的确定对象移动速度的方法，本实施例中的各模块、单元的具体实施方式，可参见前述方法实施例中的相关之处描述即可，在此不做赘述。
此外，本申请实施例还提供了一种解速度模糊的装置。参阅图5，图5示出了本申请实施例中一种解速度模糊的装置结构示意图，该装置500可以应用于具有至少两个发射天线和至少一个接收天线的FMCW传感器中，该装置500具体可以包括：
第一获取模块501，包括基于回波信号的快速傅里叶变换FFT结果获取与收发通道一一对应的相位序列；
第二获取模块502，用于基于待搜索角度集合和待搜索模糊数集合获取收发通道间的相位差序列；
波束成形模块503，用于基于所述相位序列和所述相位差序列进行波束成形以得到各相位差序列对应的能量谱；以及
解速度模糊模块504，用于将极值中最大的能量谱作为目标能量谱，并根据该目标能量谱所对应模糊数进行所述解速度模糊。
在一种可能的实施方式中，该装置500还包括：
第三获取模块，用于基于所述目标能量谱获取波达方向角。
在一种可能的实施方式中，所述待搜索角度集合定义为：
θset＝{arcsin(sinStart+sinStep·n)|n＝0,1,2,……θnum-1}
其中，θset表示所述待搜索角度集合，θnum表示待搜索角度的数量，所述sinStart表示起始的待搜索角度的正弦值，所述sinStep表示所述待搜索角度在正弦域上的搜索步进。
值得注意的是，本实施例所述的确定对象移动速度的装置，对应于上述方法实施例中所述的确定对象移动速度的方法，本实施例中的各模块、单元的具体实施方式，可参见前述方法实施例中的相关之处描述即可，在此不做赘述。
另外，本申请实施例还提供了一种集成电路。参阅图6，图6示出了本申请实施例中一种集成电路的硬件结构示意图，该集成电路600包括处理器601以及存储器602：
所述存储器602用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器601；
所述处理器601用于根据所述程序代码中的指令执行如下步骤：
对每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到采样信号的相位序列；
根据预设的多个不同的波达方向DOA以及多个不同的补偿频率，确定所述采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，所述基准采样信号为所述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于所述基准采样信号的相位差包括静态相位差以及补偿相位差，所述静态相位差是根据波达方向DOA以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，所述补偿相位差是根据补偿频率与所述MIMO雷达系统测量对象移动时所得到的测量多普勒频率进行确定，所述补偿频率为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，所述多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或波达方向DOA不同；
将所述多个相位差序列分别与所述采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值；
根据目标相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度，所述目标相位差序列所对应的能量值最大；
其中，所述多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
在一种可能的实施方式中，所述处理器601还用于根据所述程序代码中的指令执行如下步骤：
根据所述目标相位差序列确定出所述各个相位对应的采样信号对应的目标波达方向。
在一种可能的实施方式中，第一相位差序列为所述多个相位差序列中任意一个相位差序列，所述处理器601还用于根据所述程序代码中的指令执行如下步骤：
获取所述MIMO雷达系统在所述对象移动时所测得的多普勒频率的测量值；
计算所述多普勒频率的测量值与所述第一相位差序列对应的补偿频率之和，得到所述第一相位差序列对应的多普勒频率；
根据所述第一相位差序列对应的多普勒频率计算出所述第一相位差序列对应的补偿相位差。
在一种可能的实施方式中，所述处理器601具体用于根据所述程序代码中的指令执行如下步骤：
分别计算每个相位差序列与所述采样信号的相位序列之间的向量乘积；
计算所述每个相位差序列对应的向量乘积的模长的平方，并将所述模长的平方作为所述相位差序列对应的能量值。
在一种可能的实施方式中，所述MIMO雷达系统包括N个发射天线，所述N为大于1的正整数，则，所述补偿频率的取值范围可为[0，(N-1)fD,max]或[-(N-1)fD,max，0]或者[-((N-1)/2)fD,max,((N-1)/2)fD,max]或者[(-N/2+1)fD,max,(N/2)fD,max]，[(-N/2)fD,max,(N/2-1)fD,max]，视N为奇数或者偶数而定，所述fD，max为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率。
或者，图6所示的集成电路中，处理器601用于根据存储器602中存储的程序代码中的指令执行如下步骤：
基于回波信号的快速傅里叶变换FFT结果获取与收发通道一一对应的相位序列；
基于待搜索角度集合和待搜索模糊数集合获取收发通道间的相位差序列；
基于所述相位序列和所述相位差序列进行波束成形以得到各相位差序列对应的能量谱；以及
将极值中最大的能量谱作为目标能量谱，并根据该目标能量谱所对应模糊数进行所述解速度模糊。
在一种可能的实施方式中，处理器601还用于根据存储器602中存储的程序代码中的指令执行如下步骤：
基于所述目标能量谱获取波达方向角。
在一种可能的实施方式中，所述待搜索角度集合定义为：
θset＝{arcsin(sinStart+sinStep·n)|n＝0,1,2,……θnum-1}
其中，θset表示所述待搜索角度集合，θnum表示待搜索角度的数量，所述sinStart表示起始的待搜索角度的正弦值，所述sinStep表示所述待搜索角度在正弦域上的搜索步进。
可选地，在一个实施例中，上述集成电路可以为毫米波雷达芯片。
在一个实施例中，本申请还提供一种无线电器件，包括：承载体；如上述实施例的集成电路，设置在承载体上；天线，设置在承载体上；其中，集成电路通过第一传输线与天线连接，用于收发无线电信号。其中，承载体可以为印刷电路板PCB，第一传输线可以为PCB走线。
在一个实施例中，本申请还提供一种设备，包括：设备本体；以及设置于设备本体上的如上述实施例的无线电器件；其中，无线电器件用于目标检测和/或通信。
具体地，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，无线电器件可以设置在设备本体的外部，在本申请的另一个实施例中，无线电器件还可以设置在设备本体的内部，在本申请的其他实施例中，无线电器件还可以一部分设置在设备本体的内部，一部分设置在设备本体的外部。本申请对此不作限定，具体视情况而定。
需要说明的是，无线电器件可通过发射及接收信号实现诸如目标检测及通信等功能。
在一个可选的实施例中，上述设备本体可为应用于诸如智能住宅、交通、智能家居、消费电子、监控、工业自动化、舱内检测及卫生保健等领域的部件及产品；例如，该设备本体可为智能交通运输设备(如汽车、自行车、摩托车、船舶、地铁、火车等)、安防设备(如摄像头)、智能穿戴设备(如手环、眼镜等)、智能家居设备(如电视、空调、智能灯等)、各种通信设备(如手机、平板电脑等)等，以及诸如道闸、智能交通指示灯、智能指示牌、交通摄像头及各种工业化机械手(或机器人)等，也可为用于检测生命特征参数的各种仪器以及搭载该仪器的各种设备，。无线电器件则可为本申请任一实施例中所阐述的无线电器件，无线电器件的结构和工作原理在上述实施例中已经进行了详细说明，此处不在一一赘述。
本申请实施例中提到的“第一相位差序列”、“第一确定模块”、“第一计算模块”、“第一计算单元”等名称中的“第一”只是用来做名字标识，并不代表顺序上的第一。该规则同样适用于“第二”、等。
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，装置和单元的具体工作过程，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。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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信连接可以是通过一些接口，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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的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全部或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(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；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：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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (19)

1.一种解速度模糊的方法，其特征在于，应用于具有至少两个发射天线和至少一个接收天线的调频连续波FMCW传感器中，所述方法包括：
基于回波信号的快速傅里叶变换FFT结果获取与收发通道一一对应的相位序列；
基于待搜索角度集合和待搜索模糊数集合获取收发通道间的相位差序列；
基于所述相位序列和所述相位差序列进行波束成形以得到各相位差序列对应的能量谱；以及
将极值中最大的能量谱作为目标能量谱，并根据该目标能量谱所对应模糊数进行所述解速度模糊。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述目标能量谱获取波达方向角。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述待搜索角度集合定义为：
θset＝{arcsin(sinStart+sinStep·n)|n＝0,1,2,……θnum-1}
其中，θset表示所述待搜索角度集合，θnum表示待搜索角度的数量，所述sinStart表示起始的待搜索角度的正弦值，所述sinStep表示所述待搜索角度在正弦域上的搜索步进。
4.一种确定对象移动速度的方法，其特征在于，所述方法应用于多输入多输出MIMO雷达系统，所述方法包括：
对每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到采样信号的相位序列；
根据预设的多个不同的波达方向DOA以及多个不同的补偿频率，确定所述采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，所述基准采样信号为所述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于所述基准采样信号的相位差包括静态相位差以及补偿相位差，所述静态相位差是根据波达方向DOA以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，所述补偿相位差是根据补偿频率与所述MIMO雷达系统测量对象移动时所得到的测量多普勒频率进行确定，所述补偿频率为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，所述多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或波达方向DOA不同；
将所述多个相位差序列分别与所述采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值；
根据目标相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度，所述目标相位差序列所对应的能量值最大；
其中，所述多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述目标相位差序列确定出所述采样信号对应的目标波达方向。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第一相位差序列为所述多个相位差序列中任意一个相位差序列，所述方法还包括：
获取所述MIMO雷达系统在所述对象移动时所测得的多普勒频率的测量值；
计算所述多普勒频率的测量值与所述第一相位差序列对应的补偿频率之和，得到所述第一相位差序列对应的多普勒频率；
根据所述第一相位差序列对应的多普勒频率计算出所述第一相位差序列对应的补偿相位差。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述多个相位差序列分别与所述采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值，包括：
分别计算每个相位差序列与所述采样信号的相位序列之间的向量乘积；
计算所述每个相位差序列对应的向量乘积的模长的平方，并将所述模长的平方作为所述相位差序列对应的能量值。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述MIMO雷达系统包括N个发射天线，所述N为大于1的正整数，则，所述补偿频率的取值范围为包含“0”的连续N个整数。
9.一种解速度模糊的装置，其特征在于，应用于具有至少两个发射天线和至少一个接收天线的FMCW传感器中，所述装置包括：
第一获取模块，包括基于回波信号的快速傅里叶变换FFT结果获取与收发通道一一对应的相位序列；
第二获取模块，用于基于待搜索角度集合和待搜索模糊数集合获取收发通道间的相位差序列；
波束成形模块，用于基于所述相位序列和所述相位差序列进行波束成形以得到各相位差序列对应的能量谱；以及
解速度模糊模块，用于将极值中最大的能量谱作为目标能量谱，并根据该目标能量谱所对应模糊数进行所述解速度模糊。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：
第三获取模块，用于基于所述目标能量谱获取波达方向角。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述待搜索角度集合定义为：
θset＝{arcsin(sinStart+sinStep·n)|n＝0,1,2,……θnum-1}
其中，θset表示所述待搜索角度集合，θnum表示待搜索角度的数量，所述sinStart表示起始的待搜索角度的正弦值，所述sinStep表示所述待搜索角度在正弦域上的搜索步进。
12.一种确定对象移动速度的装置，其特征在于，所述装置应用于多输入多输出MIMO雷达系统，所述装置包括：
快速傅里叶变换模块，用于对每个发射天线在各个接收天线上对应的采样信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到采样信号的相位序列；
第一确定模块，用于根据预设的多个不同的波达方向DOA以及多个不同的补偿频率，确定所述采样信号的相位序列中各个相位对应的采样信号相对于基准采样信号的相位差，得到多个相位差序列，所述基准采样信号为所述各个相位对应的采样信号的其中一个采样信号，每个相位差序列中存在部分采样信号相对于所述基准采样信号的相位差包括静态相位差以及补偿相位差，所述静态相位差是根据波达方向DOA以及各接收天线之间的距离和/或各发射天线之间的距离进行确定，所述补偿相位差是根据补偿频率与所述MIMO雷达系统测量对象移动时所得到的测量多普勒频率进行确定，所述补偿频率为所述MIMO雷达系统可测量的最大不模糊速度对应的多普勒频率的整数倍，所述多个相位差序列中任意两个相位差序列对应的补偿频率不同和/或波达方向DOA不同；
向量运算模块，用于将所述多个相位差序列分别与所述采样信号的相位序列进行向量运算，得到每个相位差序列对应的能量值；
第二确定模块，用于根据目标相位差序列所对应的补偿频率确定出对象的移动速度，所述目标相位差序列所对应的能量值最大；
其中，所述多个不同的补偿频率使得所有相位差序列对应的能量值中仅有一个最大值。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三确定模块，用于根据所述目标相位差序列确定出所述采样信号对应的目标波达方向。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，第一相位差序列为所述多个相位差序列中任意一个相位差序列，所述装置还包括：
获取模块，用于获取所述MIMO雷达系统在所述对象移动时所测得的多普勒频率的测量值；
第一计算模块，用于计算所述多普勒频率的测量值与所述第一相位差序列对应的补偿频率之和，得到所述第一相位差序列对应的多普勒频率；
第二计算模块，用于根据所述第一相位差序列对应的多普勒频率计算出所述第一相位差序列对应的补偿相位差。
15.根据权利要求12-14中任意一项所述的装置，其特征在于，所述向量运算模块，包括：
第一计算单元，用于分别计算每个相位差序列与所述采样信号的相位序列之间的向量乘积；
第二计算单元，用于计算所述每个相位差序列对应的向量乘积的模长的平方，并将所述模长的平方作为所述相位差序列对应的能量值。
16.一种集成电路，其特征在于，包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1至8任一项所述的方法。
17.根据权利要求16所述的集成电路，其特征在于，所述集成电路为毫米波雷达芯片。
18.一种无线电器件，其特征在于，包括：
承载体；
如权利要求16或17中任一项所述的集成电路，设置在所处承载体上；
天线，设置在所述承载体上，或者与所述集成电路集成为一体器件设置在所述承载体上；
其中，所述集成电路与所述天线连接，用于发收无线电信号。
19.一种设备，其特征在于，包括：
设备本体；以及
设置于所述设备本体上的如权利要求18所述的无线电器件；
其中，所述无线电器件用于目标检测和/或通信。
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