CN112946588A - 一种测试平台以及通道误差的确定方法 - Google Patents

一种测试平台以及通道误差的确定方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种测试平台以及通道误差的确定方法,属于传感器技术领域。该测试平台包括雷达装置和目标模拟器,其中,所述目标模拟器用于接收来自所述雷达装置的雷达信号并转发所述雷达信号,所述目标模拟器的中心与所述雷达装置的中心位于第一直线,所述第一直线平行于地面,所述方法包括:计算所述雷达装置的中心与所述目标模拟器的中心之间的第一距离;根据第一距离确定系统误差;根据所述系统误差和权值计算通道误差,所述权值用于调整雷达装置的波束指向。基于该测试平台可以较为准确地确定雷达装置的各个通道存在的误差,以尽量提高雷达测角的准确度。

Description

一种测试平台以及通道误差的确定方法
技术领域
本申请涉及雷达技术领域,尤其涉及一种测试平台以及通道误差的确定方法。
背景技术
随着科技的发展,智能汽车逐步进入了日常生活。车辆可以通过设置各式各样的传感器,依赖高级驾驶员辅助系统(advanced driver-assistance systems,ADAS)提供信息实现自动驾驶。这些传感器包括车载摄像头等视觉系传感器和车载雷达等雷达系传感器。毫米波雷达为车载雷达的一种,被广泛应用于车辆的自动驾驶。自动驾驶技术对毫米波雷达提出了更高分辨率的要求,而雷达的横向高分辨可以通过增加天线孔径来实现。多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)是增加天线孔径的一项技术手段,使得MIMO雷达,即雷达装置上配置MIMO天线成为车载毫米波雷达发展的一个方向。
车辆通过车载雷达可以确定目标物体相对车辆的角度等信息,例如车载雷达根据不同通道接收的回波信号的相位差,可以确定目标物体相对车载雷达的角度。这里的通道指的是某个发射天线发射的信号在空间传播被某个接收天线接收,该发射天线和该接收天线形成的信号传输的通道,也可以称为通道。回波信号指的是车载雷达发送的信号被目标物体反射后的信号。但是由于各个通道在物理上的差异会额外引入通道之间的幅度误差和/或相位误差,导致确定的目标物体相对车辆的角度信息的准确度较低。
为了得到准确的角度信息,车载雷达在根据不同接收天线接收的回波信号确定角度信息之前,需补偿上述各个通道之间存在幅度误差和/或相位误差,这个补偿过程也可以称为通道校准。目前通道校准方法之一,例如“远场条件法”,即在距离车载雷达某一距离处设置一个目标,该距离能满足各通道的回波信号的时延差异造成的相位差小于或等于22.5°(也就是能够满足较好的测角效果),此时采集各个通道的回波信号,确定各个通道的幅度误差和/或相位误差,从而确定补偿系数,以后续根据该补偿系数对各个通道对应的实际幅度或者相位进行补偿。由于各通道的回波信号的时延差异造成的相位差小于或等于22.5°要求目标物体距离车载雷达的距离需大于或等于最小距离,所以该方法称为“远场条件法”。该最小距离定义为使得各接收通道之间,信号在空间传播的路程差等于十六分之一波长时对应的发射天线到接收天线的距离。
但是实际中,目标物体与车载雷达可能不满足上述远场条件,那么目标距离车载雷达的最大距离小于上述最小距离,即相对远场来说,可以认为是近场。目前针对近场的通道误差的确定,尚无较好的解决方案。
发明内容
本申请提供一种测试平台及通道误差的确定方法,基于该测试平台可以更为准确地确定雷达装置的通道误差,以尽量提高雷达测角的准确度。
第一方面,本申请实施例提供一种通道误差的确定方法,该方法可以应用于测试平台,该测试平台包括雷达装置和目标模拟器,其中,所述目标模拟器用于接收来自所述雷达装置的雷达信号并转发所述雷达信号,所述目标模拟器的中心与所述雷达装置的中心位于第一直线,所述第一直线平行于第一平面,例如地面或者水平面,所述方法包括:计算所述雷达装置的中心与所述目标模拟器的中心之间的第一距离;根据第一距离确定系统误差;根据所述系统误差和权值计算所述雷达装置的通道误差,其中,所述权值用于调整所述雷达装置的波束指向。
基于提供的测试平台,在本申请实施例中,雷达装置的中心与目标模拟器的中心之间的第一距离可以通过计算得到,相较于目前通过测量工具测量获得更为准确。同时,如果雷达装置为MIMO雷达,对于雷达装置的系统误差来说,该系统误差需要根据第二距离,也就是雷达装置的发射天线与目标模拟器的接收天线之间的距离与雷达装置的接收天线和目标模拟器的发射天线之间的距离之和来确定。采用该方案,可以根据第一距离直接计算第二距离,相较于目前测量第二距离来说,本方案获得的距离更为准确,且,确定系统误差的效率更高。
在上述的第一方面的一些实施例中,所述第一距离是根据第一位置坐标和第二距离确定的,所述第一位置坐标为所述雷达装置的天线位置坐标,所述第二距离是根据雷达信号的传输时间和传输路程确定的,所述传输路程为所述雷达信号通过所述雷达装置发送、并经过目标模拟器反射后回到所述雷达装置的传输路径长度,所述传输时间为所述雷达信号经过所述传输路径的时间。
该方案提供了一种计算第一距离的方式,即根据雷达装置的各个天线的位置坐标和第二距离计算第一距离。采用该方案,例如可以预设雷达装置中心的位置坐标和目标模拟器中心的位置坐标,不管雷达装置和目标模拟器的位置如何发生改变,均可知雷达装置的各个天线的位置坐标以及目标模拟器的发射天线的位置坐标和目标模拟器的接收天线的位置坐标,对测试条件的要求较低。
在上述的第一方面的一些实施例中,所述系统误差是根据第一距离以及第一位置坐标确定的。
采用该方案,可以通过第一距离和第一位置坐标计算雷达装置的各个通道波程,进而确定系统误差,相较于目前通过测量雷达装置的各个天线到目标模拟器的天线之间的距离来确定系统误差,更为准确,且效率更高。
在上述的第一方面的实施例中,所述第一位置坐标是根据所述雷达装置的中心的位置坐标以及第一角度和/或所述第二角度确定的,所述第一角度为所述雷达装置的波束指向在地面的投影与所述第一直线在地面的投影的夹角,所述第二角度为所述雷达装置的波束指向与地面的夹角。
无论雷达装置如何旋转,基于该方案,均可以根据第一角度和/或第二角度计算得到雷达装置的各个天线的位置坐标,进而通过第一距离和第一位置坐标计算雷达装置的各个通道的波程,相较于目前通过测量雷达装置的各个天线到目标模拟器的天线之间的距离来确定雷达装置的各个通道的波程,更为准确。
在上述的第一方面的一些实施例中,所述方法还可以包括:
旋转所述雷达装置,用于改变所述第一角度和/或所述第二角度。
该方案利用上述的测试平台,可以实现测量雷达装置在各个波束指向的系统误差,例如雷达装置在水平方向上的不同角度的系统误差,还可以扩展到实现测量雷达装置在不同俯仰角度的系统误差。
在上述第一方面的一些实施例中,所述权值包括理想权值和实际权值,所述通道误差是根据所述理想权值、所述系统误差和所述实际权值确定的。
由于理想权值和系统误差已知,实际权值可以测量获得,所以基于理想权值、系统误差、通道误差和实际权值之间的关系,确定通道误差。
在上述第一方面的一些实施例中,所述方法还可以包括根据所述通道误差和所述系统误差对所述实际权值进行补偿。本申请实施例利用确定的通道误差和系统误差对实际权值进行补偿,降低雷达装置测角的误差。
上述的测试平台除了可以用于确定雷达装置的通道误差,还可以验证雷达装置的测角性能,即本申请实施例提供的测试平台兼容确定雷达装置的通道误差的功能和验证雷达装置的测角性能的功能。
示例性的,在上述第一方面的一些实施例中,所述方法还可以包括将所述雷达装置旋转所述第一角度,通过雷达装置发射第二信号,并接收来自所述目标模拟器转发的所述第二信号;根据所述第二信号确定所述目标模拟器相对所述雷达装置转动的第三角度;根据所述第一角度和所述第三角度确定雷达装置的测角性能。
示例性的,在上述第一方面的一些实施例中,所述方法还可以包括:将所述雷达装置旋转所述第一角度,以及将所述雷达装置旋转所述第二角度,通过雷达装置发射第三信号,并接收来自所述目标模拟器转发的所述第三信号;根据接收的所述第三信号确定所述目标模拟器相对所述雷达装置转动的第四角度;根据所述第一角度、所述第二角度和所述第四角度确定雷达装置的测角性能。
上述两个示例分别提供了验证雷达装置在水平方向上的测角性能和验证雷达装置在水平方向以及俯仰方向上的测角性能。
第二方面,本申请实施例提供了一种测试平台,该测试平台可以包括雷达装置和目标模拟器,所述目标模拟器的中心与所述雷达装置的中心位于第一直线,所述第一直线平行于地面,其中:所述目标模拟器,用于接收来自所述雷达装置的雷达信号并转发所述雷达信号;所述雷达装置,用于计算所述雷达装置的中心与所述目标模拟器的中心之间的第一距离,并根据第一距离确定系统误差,以及根据所述系统误差和权值计算通道误差,所述权值用于调整雷达装置的波束指向。
基于该方案提供的测试平台,本申请实施例可以计算得到雷达装置的中心与目标模拟器的中心之间的第一距离,进而根据该第一距离确定雷达装置的通道误差。相较于目前通过测量工具测量获得第一距离更为准确,且对于MIMO雷达装置来说,确定通道误差的效率更高。
在上述第二方面的一些实施例中,所述测试平台还包括承载组件,所述承载组件用于调整所述雷达装置的波束指向,其中,所述雷达装置的中心位于所述承载组件的中心轴,所述中心轴与所述第一直线垂直。
该方案中,雷达装置固定在承载组件,例如转台,雷达装置随着承载组件的转动而转动,可以改变雷达装置的波束指向,这样不需要重新搭建另外的测试平台,就可以测试雷达装置在不同波束指向时的通道误差,从而评估雷达装置在各个波束指向的测角性能。
在上述第二方面的一些实施例中,所述测试平台还包括设置在承载组件上的固定组件,所述固定组件用于将所述雷达装置固定在所述承载组件。
该方案中,承载组件上设置有固定组件,从而可以事先设置固定组件在承载组件上的位置,使得无论何种雷达装置安装到该固定组件,均可以达到雷达装置的中心位于承载组件的中心轴的目的。
在上述第二方面的一些实施例中,所述测试平台还可以包括:第一激光器,所述第一激光器设置于所述目标模拟器,用于调整所述目标模拟器的位置;和/或第二激光器,所述第二激光器设置于所述承载组件,用于调整所述雷达装置的位置。
该方案中,采用第一激光器和第二激光器可以更为准确地将雷达装置的中心和目标模拟器的中心对准,也就是将目标模拟器的中心与雷达装置的中心调整到第一直线。
在上述第二方面的一些实施例中,所述测试平台还可以包括:传输带,用于承载所述目标模拟器,以及调整所述目标模拟器与所述雷达装置之间的距离。
该方案中,考虑到不同类型的雷达装置的探测距离不同,有的较长,有的较短,而该方案中,传输带的设置可以调整目标模拟器与雷达装置之间的距离,从而适用于各种探测距离的雷达装置。
在上述第二方面的一些实施例中,所述测试平台还可以包括:处理装置,所述处理装置与所述承载组件、所述雷达装置以及所述传输带相连接,其中,所述处理装置用于控制所述承载组件转动的角度;和/或控制传输带运动的距离。
应理解,上述测试平台的承载组件的转动和传输带运动的距离均可以通过控制中心,例如处理装置的控制实现,相较于人为控制更加准确。
第三方面,本申请实施例提供了一种装置,该装置包括:收发单元,用于发射雷达信号,以及用于接收所述雷达信号被目标模拟器反射的信号,其中,所述目标模拟器用于接收来自雷达装置的雷达信号并转发所述雷达信号,所述目标模拟器的中心与所述雷达装置的中心位于第一直线,所述第一直线平行于地面;处理单元,用于计算所述雷达装置的中心与所述目标模拟器的中心之间的第一距离,并根据第一距离确定系统误差,以及根据所述系统误差和权值计算通道误差,所述权值用于调整雷达装置的波束指向。
第四方面,本申请实施例提供了一种装置,该装置包括雷达和处理单元,其中,雷达可以用于发射雷达信号,以及用于接收所述雷达信号被目标模拟器反射的信号,其中,所述目标模拟器用于接收来自所述雷达的雷达信号并转发所述雷达信号,所述目标模拟器的中心与所述雷达的中心位于第一直线,所述第一直线平行于地面;处理单元,用于计算所述雷达的中心与所述目标模拟器的中心之间的第一距离,并根据第一距离确定系统误差,以及根据所述系统误差和权值计算通道误差,所述权值用于调整雷达的波束指向。在一些可能的实施例中,该雷达可以是上述方法设计中的雷达装置。
在一些可能的实施例中,所述第一距离是根据第一位置坐标和第二距离确定的,所述第一位置坐标为所述雷达装置的天线位置坐标,所述第二距离是根据雷达信号的传输时间和传输路程确定的,所述传输路程为所述雷达信号通过所述雷达装置发送、并经过目标模拟器反射后回到所述雷达装置的传输路径长度,所述传输时间为所述雷达信号经过所述传输路径的时间。
在一些可能的实施例中,所述第一位置坐标是根据所述雷达装置的中心的位置坐标以及第一角度和/或所述第二角度确定的,所述第一角度为所述雷达装置发射的波束在地面的投影与所述第一直线在地面的投影的夹角,所述第二角度为所述雷达装置的波束指向与地面的夹角。
在一些可能的实施例中,所述系统误差是根据第一距离以及第一位置坐标确定的。
在一些可能的实施例中,所述处理单元还用于旋转所述雷达装置,以用于改变所述第一角度和/或所述第二角度。
在一些可能的实施例中,所述权值包括理想权值和实际权值,所述实际权值是根据所述理想权值、所述系统误差和所述通道误差确定的。
在一些可能的实施例中,所述处理单元还用于根据所述通道误差和所述系统误差对所述实际权值进行补偿。
在一些可能的实施例中,所述处理单元还用于将所述雷达装置旋转所述第一角度,通过雷达装置发射第二信号,并接收来自所述目标模拟器转发的所述第二信号;根据所述第二信号确定所述目标模拟器相对雷达装置转动的第三角度;根据所述第一角度和所述第三角度确定通道补偿后的雷达装置的测角性能。
在一些可能的实施例中,所述处理单元还用于将所述雷达装置旋转所述第一角度,以及将所述雷达装置旋转所述第二角度,通过雷达装置发射第二信号,并接收来自所述目标模拟器转发的所述第二信号;根据接收的所述第二信号确定所述目标模拟器相对所述雷达装置转动的第四角度;根据所述第一角度、所述第二角度和所述第四角度确定雷达装置的测角性能。
上述第三方面和第四方面中各个可能的实施例能够达到的技术效果可以参照上述第二方面中各个实施例可以达到的技术效果描述,这里不再重复赘述。
第五方面,本申请实施例提供了一种装置,该装置包括至少一个处理器以及通信接口,所述通信接口用于为所述至少一个处理器提供程序指令,当所述至少一个处理器执行所述程序指令时,使得所述装置或者安装有所述装置的设备执行如第二方面中任意一项所述的方法。
第六方面,本申请实施例提供一种装置,该装置包括:存储器:用于存储指令;处理器,用于从所述存储器中调用并运行所述指令,使得所述装置或者安装有所述装置的设备执行如第二方面中任意一项所述的方法。
第七方面,提供再一种装置。该装置可以为上述方法设计中的雷达装置。示例性地,所述装置为设置在雷达装置中的芯片。示例性地,所述雷达装置为雷达。该装置包括:存储器,用于存储计算机可执行程序代码;以及处理器,处理器与存储器耦合。其中存储器所存储的程序代码包括指令,当处理器执行所述指令时,使该装置或者安装有该装置的设备执行上述第二方面的任意一种可能的实施方式中的方法。
其中,该装置还可以包括通信接口,该通信接口可以是雷达装置中的收发器,例如通过所述雷达装置中的天线、馈线和编解码器等实现,或者,如果该装置为设置在雷达装置中的芯片,则通信接口可以是该芯片的输入/输出接口,例如输入/输出管脚等。
第八方面,提供一种计算机存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第二方面或第二方面的任意一种可能的设计中所述的方法。
第九方面,提供一种包含指令的计算机程序产品,所述计算机程序产品中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第二方面或第二方面的任意一种可能的设计中所述的方法。
上述第三方面至第九方面及其实现方式的有益效果可以参考对第一方面的方法及其实现方式或第二方面的方法及其实现方式的有益效果的描述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种可能的应用场景;
图2为本申请实施例提供的一种测试平台的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的雷达装置和目标模拟器的相对位置坐标示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种测试平台的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的又一种测试平台的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的通道误差的确定方法的流程示意图。
图7为本申请实施例提供的雷达装置的一种结构示意图;
图8为本申请实施例提供的雷达装置的另一种结构示意图;
图9为本申请实施例提供的雷达装置的又一种结构示意图;
图10为本申请实施例提供的雷达装置的再一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。
请参考图1,为本申请实施例的一种可能的应用场景示意图。上述应用场景可以为无人驾驶、自动驾驶、智能驾驶、网联驾驶等。雷达装置可以安装在机动车辆(例如无人车、智能车、电动车、数字汽车等)、无人机、轨道车、自行车、信号灯、测速装置或网络设备(如各种系统中的基站、终端设备)等等。本申请实施例既适用于车与车之间的雷达装置,也适用于车与无人机等其他装置的雷达装置,或其他装置之间的雷达装置。另外,雷达装置可以安装在移动设备上,例如安装在车辆上作为车载雷达装置,或者也可以安装在固定的设备上,例如安装在路侧单元(road side unit,RSU)等设备上。本申请实施例对雷达装置安装的位置和功能等不做限定。
应理解,雷达或称为雷达装置,也可以称为探测器、雷达装置或者雷达信号发送装置等。其工作原理是通过发送信号(或者称为探测信号),并接收该发送信号经过目标物体反射的信号,来探测相应的目标物体。雷达所发射的信号可以是雷达信号,相应的,所接收的经过目标物体反射的信号也可以是雷达信号。
例如雷达装置可以应用于ADAS,ADAS利用雷达装置感知车辆周围的环境,以提供盲点监测、变道辅助、碰撞预警、自适应巡航等方面的辅助。毫米波雷达为雷达装置的一种,被广泛应用于车辆的自动驾驶。毫米波雷达通常配置MIMO天线,通过到达角(direction-of-arrival,DOA)估计方法来获取周围物体的角度信息。DOA估计方法利用电磁波在物体和各天线阵元之间的空间传播时延差异来确定物体相对雷达装置的角度信息。如果雷达装置确定了周围物体距离雷达装置的距离以及角度,就可以知道周围物体的位置,从而实现盲点监测、变道辅助、碰撞预警、自适应巡航等方面的辅助。
但是在实际中,例如由于雷达装置的各个通道在例如物理上的差异导致各个通道之间存在幅度误差和/或相位误差,这就导致雷达装置确定的角度信息的准确度较低。例如不同发射天线的发射功率存在误差,那么这些不同发射天线对应的通道发射的信号的幅度存在误差,导致确定的角度信息的准确度较低。为了得到准确的角度等信息,可以在根据不同通道接收的回波信号确定角度信息之前,补偿上述各个通道之间存在幅度误差和/或相位误差,这个补偿过程也可以称为通道校准。
通道校准的方法之一,例如背景技术中记载的“远场条件法”,要求物体距离雷达装置的距离需大于最小距离,即满足各接收通道,信号在空间传播的路程差等于十六分之一波长时对应的发射天线到接收天线的距离。但是实际中,目标物体与车载雷达可能不满足上述远场条件,相对远场来说,可以认为是近场。
针对近场的通道误差的确定,目前的一种方案是通过探针遍历各个天线,当探针位于某个天线上方时,测量该探测接收的信号的幅度和相位,根据该幅度和相位确定通道误差。由于探测遍历各个天线,所以该方案也可以称为“探针轮巡法”。但是“探针轮巡法”要求探针与天线之间的距离在0.25-0.5倍波长范围内,这就需要较高精度的定位仪搭载探针,对平台搭建要求较高。且如果是MIMO雷达,即存在多个发射天线和多个接收天线,对应发射天线来说,探针需要发射信号,对于接收天线来说,探针需要接收信号,这就需要多次切换探测的发射操作和接收操作,测试效率较低。
鉴于此,本申请实施例提供了一种测试平台以及通道误差的确定方法,该测试平台包括雷达装置和目标模拟器,简单来说就是提供符合远场条件的测试平台。目标模拟器包括发射天线和接收天线,可以通过接收天线接收信号,也可以通过发射天线向外发射信号。雷达装置向目标模拟器发送雷达信号,目标模拟器接收该雷达信号,并向雷达装置转发该雷达信号。基于该测试平台,本申请实施例可以计算雷达装置和目标模拟器之间的空间几何关系,例如雷达装置的每个阵元(发射天线或接收天线)到目标模拟器的距离,进而根据该空间几何关系确定雷达装置的通道误差。相较于手动测量雷达装置和目标模拟器之间的空间几何关系来确定雷达装置的通道误差来说,提高了确定通道误差的准确度和效率。
下面结合附图对本申请实施例进行详细的描述。
请参见图2,测试平台包括雷达装置100和目标模拟器200。雷达装置100具有至少一个发射天线和至少一个接收天线,用于向周围的物体发射信号,并接收周围的物体反射的信号。具体的,雷达装置100可以通过至少一个发射天线发送雷达信号,该雷达信号遇到目标物体,被目标物体发射后,被雷达装置100的接收天线接收。
目标模拟器200可以认为是具有接收信号和发送信号功能的目标物体。例如,在本申请实施例中,目标模拟器200可以包括发射天线202和接收天线203,雷达装置100发射的雷达信号可以被目标模拟器200的接收天线203接收,目标模拟器200可以通过发射天线202向雷达装置100转发接收的该雷达信号。
本申请实施例旨在如何确定雷达装置100与目标模拟器200之间的空间几何关系,进而根据该空间几何关系计算雷达装置100每个接收天线相对发射天线的波程。应理解,雷达装置100与目标模拟器200之间的空间几何关系包括雷达装置100的每个阵元(发射天线或接收天线)到目标模拟器200的距离。
为此,本申请实施例提供的测试平台中的雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心位于同一直线(图2以虚线进行示意),该直线可以平行于第一平面,在下文中称为第一直线。应理解,第一平面可以是地面,也可以是水平面,或者第一平面是与雷达装置100的天线阵面垂直的平面。当雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心位于第一直线,可以认为雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心对准,那么雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心之间的距离,例如为第一距离是固定的。应理解,目标模拟器200的发射天线202和接收天线203之间的连线可以与地面平行,也可以与地面垂直(图2以与地面垂直为例),目标模拟器200的中心可以是发射天线202和接收天线203之间的连线的中点。由于雷达装置100的某个发射天线或接收天线相对于雷达装置100的中心的位置是固定的,所以可以根据第一距离以及雷达装置100中心的位置坐标和目标模拟器200中心的位置坐标计算某个发射天线或接收天线与目标模拟器200之间的距离。相较于目前针对每个天线,单独测量该天线到目标模拟器200的距离来说,显然效率更高。
在一个示例中,可以利用激光器将雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心对准,以尽量保证雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心对准的精确度。
请继续参见图2,本申请实施例提供的测试平台还包括第一激光器201和第二激光器300,第一激光器201设置于目标模拟器200,例如第一激光器201可以设置于目标模拟器200中的发射天线202和接收天线203的连线的中心。雷达装置100位于第二激光器300和目标模拟器200之间,第一激光器201发射激光穿过雷达装置100的中心,第二激光器300发射激光,如果第一激光器201发射的光束和第二激光器300发射的光束位于同一直线,那么雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心实现对准。
雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心对准后,可以建立雷达装置100和目标模拟器200的相对位置关系。请参见图3,为雷达装置100和目标模拟器200相对位置示意图。本申请实施例可以以雷达装置100的中心为原点建立三维坐标系(如图3所示的x、y、z方向所示的坐标系),假设雷达装置100包括M个发射天线和N个接收天线,那么第m(1≤m≤M)个发射天线Tm的坐标满足公式(1),第n(1≤n≤N)个接收天线Rn的坐标满足公式(2)。应理解,这里的第m个发射天线是指任意一个发射天线,第n个接收天线也是指任意一个接收天线。
Figure BDA0002313301540000081
Figure BDA0002313301540000082
应理解,在公式(1)中括号内的“T”表示发射,括号外的“T”表示转置;在公式(2)中括号内的“R”表示接收,括号外的“T”表示转置。
应理解,从雷达装置100的远场视角来看,那么雷达装置100的等效接收阵列的第mn个阵元位置满足公式(3):
Figure BDA0002313301540000083
如果雷达装置100阵列(天线)为平面阵列(天线),那么任意m和n,有
Figure BDA0002313301540000084
假设雷达装置100的中心到目标模拟器200的中心的距离为L,那么目标模拟器200的发射天线AT的坐标满足公式(4),接收天线AR的坐标满足公式(5):
AT=(xT,yT,zT)T=(xT,L,zT)T (4)
AR=(xR,yR,zR)T=(xR,L,zR)T (5)
在确定雷达装置100的系统误差时,考虑到雷达装置100在不同波束指向下的系统误差可能不同,在本申请实施例中,可以旋转雷达装置100的位置,模拟雷达装置100在某个波束指向探测周围的目标物体。应理解,雷达装置100的波束指向包括波束在水平方向上的指向,也可以包括波束在俯仰方向上的指向。为了便于理解,请继续参见图3,雷达装置100在水平方向上旋转θ,那么雷达装置100的波束指向在xoy平面的投影与y轴正方向的夹角为θ,应理解,这里xoy平面也可以理解是地面,那么雷达装置100的波束指向在xoy平面的投影与y轴正方向的夹角θ,也可以认为是雷达装置100的波束指向在地面的投影与第一直线在地面的投影的夹角θ,在下文中称为第一角度。雷达装置100在z轴方向上旋转φ,那么雷达装置100的波束指向与xoy平面的夹角为φ,在下文中称为第二角度。应理解,第一角度和第二角度的维度不同,例如第一角度可以理解为对应水平维度,对应的,第二角度对应俯仰维度。需要改变雷达装置100的波束指向时,可以先将雷达装置100在水平维度上旋转第一角度,再将雷达装置100在俯仰维度上旋转第二角度;或者,也可以先将雷达装置100在俯仰维度上旋转第二角度,再将雷达装置100在水平维度上旋转第一角度。
雷达装置100通过发射天线Tm发射雷达信号,例如为第一信号,那么发射天线Tm的坐标满足公式(6),接收天线Rn的坐标满足公式(7):
Tm,θ=C(θ)Tm T (6)
Rn,θ=C(θ)Rn T (7)
其中,C(θ)为坐标旋转矩阵:
Figure BDA0002313301540000091
上述公式(6)、公式(7)和公式(8)可以认为雷达装置100的发射天线的位置坐标和接收天线的位置坐标均可以根据雷达装置100的中心的位置坐标以及第一角度确定。
应理解,如果雷达装置100还转动第二角度,那么雷达装置100的发射天线的位置坐标和接收天线的位置坐标可以根据雷达装置100的中心的位置坐标以及第一角度和第二角度确定。例如将公式(8)中的C(θ)适应性修改为C(θ,φ),即将C(θ)从θ维度扩展到θ维度以及φ维度。
目标模拟器200的接收天线接收该第一信号,并通过发射天线转发该第一信号,该第一信号被雷达装置100的接收天线Rn接收。通过雷达信号的传输时间和传输路程可以确定第二距离,其中第二距离为雷达装置100的第m个天线到目标模拟器200的接收天线的距离与雷达装置100的第n个天线到目标模拟器200的发射天线之间的距离之和,进而确定系统误差。例如通过电磁波的传播速度以及第一信号的传输时间(第一信号的发送时刻与接收第一信号的接收时刻之间的时间差)可以确定雷达信号通过雷达装置100发送、并经过目标模拟器200反射后回到雷达装置100的传输路径长度rmn。假设由于目标模拟器200的内部延迟,目标模拟器200接收第一信号到目标模拟器200发射第一信号的时间内,第一信号的传播距离为rA,即目标模拟器200内部延迟对应的传播距离为rA,那么rmn、rA以及第二距离smn满足公式(9):
rmn-rA=smn (9)
基于该第二距离smn和雷达装置100的天线位置坐标,例如为第一位置坐标可以计算获得第一距离。应理解,第一位置坐标包括雷达装置100的第m个发射天线的位置坐标,也包括雷达装置100的第n个接收天线的位置坐标。假设雷达装置100的中心到目标模拟器200的中心的距离,即第一距离为L,那么第二距离满足公式(10),第二距离转成矢量满足公式(11):
smn=||Tm,θ-AR||2+||AT-Rn,θ||2 (10)
其中,
Figure BDA0002313301540000101
表示求二范数。
s(θ,φ)=[s11,…,smn,…,sMN]T (11)
令θ=0°,φ=0°,由公式(1)、公式(2)、公式(4)、公式(5)、公式(6)、公式(7)、公式(8)、公式(9)和公式(11)可以得出公式(12):
Figure BDA0002313301540000102
通过公式(12)可以计算得出L。
应理解,目标模拟器200用于接收来自雷达装置100的第一信号,并向雷达装置100发送该第一信号。为了尽量保证目标模拟器200可以接收到来自雷达装置100的第一信号,目标模拟器200的接收天线203可以是喇叭天线,且喇叭开口朝向雷达装置100。同理,目标模拟器200的发射天线202也可以是喇叭天线,且喇叭开口朝向雷达装置100。
L已知,本申请实施例可以通过雷达装置100的发射天线和接收天线的位置坐标以及L计算雷达装置100的各个天线和目标模拟器200的发射天线或接收天线的相对位置。例如雷达装置100的各个天线的相对位置关系是雷探测装置出厂时固定设置的,目标模拟器200的发射天线202和接收天线203的相对位置也是目标模拟器200出厂时固定设置的,所以根据L以及雷达装置100的某个天线的位置坐标,以及目标模拟器200的例如发射天线的位置坐标可以计算某个天线与目标模拟器200的发射天线202的相对位置关系,或者在一些实施例中,某个天线与目标模拟器200的发射天线202的相对位置关系也可以理解为某个天线与目标模拟器200的发射天线的距离。
本申请实施例通过雷达装置100的各个天线和目标模拟器200的发射天线202或接收天线203的相对位置可以通过公式(1)、公式(2)、公式(4)、公式(5)、公式(11)计算第二距离,进而通过第二距离确定雷达装置100的通道误差。采用该方案,由于第二距离是计算得到的,相较于目前通过测量获得第二距离来说,可以避免人工测量带来的误差,显然准确度较高。例如雷达装置100为车载雷达,其所采用的频段位于76GHz-81GHz频段范围,该频段范围对应的波长位于3.70mm~3.95mm范围内。一般来说测量误差需远小于波长,比如1/10波长,那么要求手动测量误差需要在亚毫米级,较难保证。同时确定通道误差的效率也较高,且可以实现近场通道误差的补偿。
下面介绍如何确定雷达装置100的通道误差。
假设雷达装置100发射的波束在xoy平面的投影与y轴正方向的夹角为θ,波束指向与xoy平面的夹角φ,理想权值矢量w(θ,φ)满足公式(13):
Figure BDA0002313301540000103
在公式(13)中,b为各通道相同的幅度加权值,
Figure BDA0002313301540000104
表示对应元素相乘,其中,
Figure BDA0002313301540000105
Figure BDA0002313301540000111
其中,λ为载波波长。
应理解,如果雷达装置100的通道误差不随着天线转动的角度发生变化,即θ=0°,φ=0°,那么a(θ,φ)即a(0,0)=[1,…,1,…1]T,w(θ,φ)即
Figure BDA0002313301540000112
通过上述的波程矢量确定的系统实际误差向量β(θ,φ)满足公式(16):
β(θ,φ)=ej2πs(θ,φ)/λ./a(θ,φ) (16)
其中,“./”表示对应元素相除。
理想权值矢量w(θ,φ)、实际权值矢量
Figure BDA0002313301540000113
以及系统误差和通道误差满足公式(17):
Figure BDA0002313301540000114
其中,γ为通道误差。
根据公式(17)可以得出:
γ=[γ11,…,γmn,…,γMN]T (18)
其中,
Figure BDA0002313301540000115
考虑到雷达装置100的波束指向不同时,对应的系统误差也所有不同。所以在本申请的一个示例中,请参见图4,测试平台还可以包括承载组件400,该承载组件400用于承载雷达装置100,该承载组件400可以转动,以带动雷达装置100转动,可以调整雷达装置100的波束指向。应理解,这里的波束指向可以包括上述的第一角度和/或第二角度。应理解,雷达装置100的等效天线阵列的相位中心位于承载组件400沿第二方向的中心轴(图4以虚线示意)上。其中第二方向和第一方向垂直,也就是承载组件400的中心轴与第一直线垂直。可选的,为了保证雷达装置100的等效天线阵列的相位中心位于承载组件400沿第二方向的中心轴上,可以采用固定组件500将雷达装置100固定在承载组件400上。同时为了兼容雷达装置100的中心与目标模拟器200的中心对准,第二激光器300也可以固定在承载组件400上。例如第二激光器300通过固定件600固定在承载组件400上。第二激光器300发射的光束始终平行于承载组件400的上表面。转动承载组件400实现雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心的校准。
示例性的,承载组件400可以是转台,在与地面平行的平面上可以360°范围内旋转。承载组件400可以是圆柱体转台(图4以此为例),该圆柱体转台的高度可以根据实际需要设定。固定组件500与承载组件400可以是一体化设计,也可以是分离的。一体化设计可以使得当雷达装置100安装在固定组件时,雷达装置100的中心始终位于承载组件400的中心轴上。如果是分离设计的固定组件500与承载组件400,那么可以根据需要,调整固定组件500在承载组件400的位置,当雷达装置100的中心不在承载组件400的中心轴上,通过调整固定组件500在承载组件400上的位置,可以使得雷达装置100的中心始终位于承载组件400的中心轴上。
固定件600可以是L型结构,或者其他可能的结构。在一种可能的设计中,固定件600设置在承载组件400远离目标模拟器200的一侧,且可以沿承载组件400的中心轴方向滑动,例如在承载组件400开设有滑槽,固定件600可以沿该滑槽滑动,即使雷达装置100和目标模拟器200相对地面的高度发生变化,只需要调整固定件600的高度即可实现第二激光器300与第一激光器201对准。
在确定雷达装置100的波束指向某个方向时的系统误差时,只需要转动承载组件400,使得雷达装置100的波束指向某个方向,通过雷达装置100发送第一信号,并接收来自目标模拟器200转发的第一信号,根据前述的多个公式可以计算雷达装置100发射的波束例如在xoy平面的投影与y轴正方向的夹角为θ时,雷达装置100的通道误差。可见,采用本申请实施例提供的测试平台,通过承载组件400不需要重新搭建另外的测试平台,就可以较为方便地测试雷达装置在各个波束指向的系统误差β。
本申请实施例采用确定的通道误差γ和系统误差β对各个通道进行补偿,也就是对实际权值进行补偿,以消除各个通道的相位差和/或幅度差对雷达装置的性能的影响。尽管对雷达装置100的各个通道进行补偿,但是补偿后的雷达装置100的探测性能,例如测角性能可能还是较低。对此,本申请实施例还可以验证补偿后的雷达装置100的测角性能,如果测角性能还是较低,那么可能确定的通道误差还是较大,可以再次确定雷达装置100的通道误差,以对雷达装置100的各个通道再次补偿,尽量保证雷达装置100的测角性能。
示例性的,本申请实施例可以旋转承载组件400,并采用旋转后的雷达装置100来探测目标模拟器200,也就是确定目标模拟器200相对雷达装置100的角度。例如,以旋转承载组件400之前,雷达装置100和目标模拟器200的相对位置关系为雷达装置100和目标模拟器200的初始状态,该初始状态也可以理解为目标模拟器200相对雷达装置100的角度为0°。旋转承载组件400某一角度,例如第一角度,也就是将雷达装置100旋转第一角度,对应地,目标模拟器200相对雷达装置100的角度也是该第一角度。如果雷达装置100的测角性能角度,那么通过雷达装置100测量的目标模拟器200相对雷达装置100的角度不等于第一角度。雷达装置100测量的目标模拟器200相对雷达装置100的角度与第一角度相差越小,相对的,雷达装置100的测角性能越好。
本申请实施例的测试平台,可以实现测量雷达装置100在各个波束指向的测角性能。例如,以测量雷达装置100在水平方向的波束指向是第一角度时的测角性能为例。本申请实施例可以将雷达装置100旋转第一角度,通过雷达装置100发射第一信号并接收来自目标模拟器200转发的第一信号,雷达装置100根据接收的第一信号进行DOA估计,也就是目标模拟器200相对雷达装置100的角度,例如称为第三角度。该第三角度可以认为是以雷达装置100的中心与目标模拟器200的中心的第一连线为基准,雷达装置100旋转第一角度后,目标模拟器200的中心与雷达装置100的中心的第二连线偏移第一连线的角度。理想情况下,第三角度等于第一角度,如果第三角度和第一角度之间的差值越小,那么雷达装置100的测角性能越好。
雷达装置100可以根据接收的第一信号进行DOA估计,也就是计算第三角度,具体的,例如雷达装置100旋转(θ,0),也就是雷达装置100旋转第一角度θ。按照实际测量权值
Figure BDA0002313301540000121
补偿系统误差和通道误差,获得补偿后的权值
Figure BDA0002313301540000122
再根据
Figure BDA0002313301540000123
进行DOA估计,获得目标角度,例如
Figure BDA0002313301540000124
其中,
Figure BDA0002313301540000125
满足公式(20):
Figure BDA0002313301540000126
可以获得目标角度的误差,该误差满足公式(21):
Figure BDA0002313301540000127
由公式(21)可以验证通道补偿后的雷达装置100的测角性能的好坏。如果θerr的取值较小,那么该雷达装置100的测角性能较好;而如果θerr的取值较大,那么该雷达装置100的测角性能较差,那么可以认为雷达装置100的通道补偿的准确度较低,可以对雷达装置100的通道重新进行补偿。采用该测试平台,不需要单独搭建用于验证雷达装置100测角性能的测试平台。或者可以理解为,本申请实施例复用验证雷达装置100测角性能的测试平台,实现确定通道误差的功能。
又例如,以测量雷达装置100在水平方向的波束指向是第一角度,且雷达装置100的俯仰角度是第二角度时的测角性能为例。本申请实施例可以将雷达装置100旋转第一角度,并将雷达装置100旋转第二角度,通过雷达装置100发射第二信号并接收来自目标模拟器200转发的第二信号,雷达装置100根据接收的第二信号进行DOA估计,也就是目标模拟器200相对雷达装置100的角度,例如称为第四角度。应理解,该第四角度可以认为是以雷达装置100的中心与目标模拟器200的中心的第一连线为基准,雷达装置100旋转第一角度和第二角度后,目标模拟器200的中心与雷达装置100的中心的第二连线偏移第一连线的角度。理想情况下,第四角度等于第一角度,如果第四角度和第一角度之间的差值越小,那么雷达装置100的测角性能越好。
类似的,雷达装置100可以根据接收的第二信号进行DOA估计,也就是计算第四角度。与计算第三角度类似,例如雷达装置100旋转(θ,φ),其中,θ为雷达装置100旋转的第一角度,φ为雷达装置100旋转的第二角度。那么有按照实际测量权值
Figure BDA0002313301540000131
补偿系统误差和通道误差,获得补偿后的权值
Figure BDA0002313301540000132
再根据
Figure BDA0002313301540000133
进行DOA估计,获得目标角度,例如
Figure BDA0002313301540000134
其中,
Figure BDA0002313301540000135
满足公式(22):
Figure BDA0002313301540000136
可以获得目标角度的误差,该误差满足公式(23):
Figure BDA0002313301540000137
由公式(23)可以验证通道补偿后的雷达装置100的测角性能的好坏。如果θerr的取值和φerr的取值较小,那么该雷达装置100的测角性能较好;而如果θerr的取值和φerr的取值较大,那么该雷达装置100的测角性能较差,那么可以认为雷达装置100的通道补偿的准确度较低,可以对雷达装置100的通道重新进行补偿。
应理解,如果测量雷达装置100在各个俯仰方向上的测角性能,令上述公式(22)中的θ为0即可,这里不再赘述。
应理解,上述公式(19)所示的通道误差默认与雷达装置100的波束指向无关,即雷达装置100在各个波束指向上,通道误差是相同的。考虑到实际中,除了雷达装置100各个通道在物理上的差异会造成各个通道之间的通道误差,可能还包括其他可能因素造成雷达通道100的通道误差,那么雷达装置100在各个波束指向上的通道误差可能是不同的。这种情况下,本申请实施例提供的测试平台同样可以测试雷达装置100在各个波束指向上的通道误差。例如上述公式(19)的一种变形为公式(24):
Figure BDA0002313301540000138
通过公式(24)可以确定雷达装置在各个波束指向的通道误差γ。
应理解,如果本申请实施例采用上述公式(24)确定雷达装置100在各个波束指向上的通道误差,理想情况下,公式(23)中的θerr和φerr的取值为0。
应理解,图4所示的测试平台中的承载组件400以及固定组件500是为了验证雷达装置100的测角性能所设置的。如果是为了确定雷达装置100的通道误差,可以不设置承载组件400和固定组件500。
在一种可能的场景中,存在多种规格的雷达装置100,不同规格的雷达装置100对应的实际测量距离可能不同。例如存在长距离雷达装置100,即该雷达装置100的测量距离较长,相对的,存在短距离雷达装置100,即该雷达装置100的测量距离较短。
为了兼容测量多种规格的雷达装置100的通道误差和/或测角性能,在一个示例中,请参见图5,本申请实施例提供的测试平台还可以包括传输带700。该传输带700可以承载目标模拟器200,可以调整目标模拟器200在该传输带700上的位置,以调整目标模拟器200与雷达装置100之间的距离,从而可以兼容测量多种规格的雷达装置100的通道误差和/或测角性能。
在另一个示例中,请继续参见图5,本申请实施例提供的测试平台还可以包括处理装置800,该处理装置800可以与雷达装置100、目标模拟器200、承载组件400相连接。应理解该处理装置800可以控制承载组件400的转动、调整目标模拟器200在传输带700上的位置。该处理装置800也可以确定雷达装置100的各个通道的误差。例如在另一个示例中,测试平台可以包括处理装置、雷达装置100和目标模拟器200,其中,处理装置800可以确定雷达装置100的各个通道的通道误差。当然,雷达装置100可以包括处理器,该处理器也可以确定雷达装置100的各个通道的通道误差,在实际中由处理装置还是雷达装置100确定雷达装置100的各个通道的通道误差,本申请实施例不作限制。
需要说明的是,上述以雷达装置100和目标模拟器200的相对位置关系采用绝对坐标系为例,也就是目标模拟器200的位置坐标是固定的,不会因为雷达装置100的位置坐标发生变化而改变。应理解,在另一个示例中,也可以采用相对坐标系来表征雷达装置100和目标模拟器200的相对位置关系。
例如,本申请实施例也可以设置雷达坐标系,即以雷达装置100的等效相位中心为原点,图3所示的y轴始终垂直于雷达装置100的天线阵面建立坐标系。也就是雷达装置100的位置始终不变,但目标模拟器200相对所处角度随转台的旋转发生变化。那么上述公式(10)的一种变形为公式(25):
smn=||Tm-AR,θ||2+||AT,θ-Rn||2 (25)
其中,
Figure BDA0002313301540000141
应理解,公式(25)下的通道误差的计算以及测角性能的验证,均以雷达装置100的发射的光束在θ维度上为例。在另一个示例中,通道误差的计算以及测角性能的验证可以扩展到雷达装置100的发射的光束在θ维度和在φ维度上。对应的,将上述的C(θ)适应性修改为C(θ,φ),即将C(θ)从θ维度扩展到θ维度以及φ维度。
通过本申请实施例提供的测试平台可以计算雷达装置100的中心到目标模拟器200的中心的第一距离,根据该第一距离可以确定雷达装置100的各个天线和目标模拟器200的发射天线202或接收天线203的相对位置,从而可以计算第二距离,进而确定雷达装置100的通道误差。采用该方案,可以实现近场通道误差的补偿。同时在确定雷达装置100的通道误差时,不需要每次测量第二距离,效率较高,可以避免人工测量带来的误差。同时,计算第二距离之后可以根据雷达装置发射信号的频率计算需要补偿的相位差的值。利用需要补偿的相位差的值可以消除近场环境对雷达装置的影响,从而符合远场条件的测试。
下面结合上述图2、图4或图5所示的测试平台,以及结合图3所示的雷达装置100和目标模拟器200的绝对坐标系,介绍本申请实施例提供的通道误差确定方法的流程。
请参见图6,为本申请实施例提供的通道误差确定方法的流程示意图,该方法可以适用于上述的测试平台,例如该方法的执行主体可以是上述的雷达装置100,也可以是独立于雷达装置100的例如上述测试平台中的处理装置800,处理装置800和雷达装置100共同实现上述的方法。在下文中,以该方法的执行主体是雷达装置100为例,本申请实施例对此不作限制。该方法的流程描述如下:
S601、计算雷达装置100的中心与目标模拟器200的中心之间的第一距离。
应理解,所述步骤S601例如可以由雷达装置100来执行。本申请实施例在确定雷达装置100的通道误差时,可以先计算雷达装置100的中心与目标模拟器200的中心之间的第一距离,从而根据第一距离确定形成各个通道的接收天线和发射天线之间的波程,进而确定通道误差。
由于雷达装置100的例如第m个发射天线和第n个接收天线相对于雷达装置100的中心的位置是固定的,所以可以根据第mn个通道与目标模拟器200之间的波程以及雷达装置100中心的位置坐标和目标模拟器200中心的位置坐标可以计算第一距离,所述第mn个通道是指第m个发射天线和第n个接收天线直接所形成的信号通路。
具体的,计算雷达装置100的中心与目标模拟器200的中心之间的第一距离时,首先可以通过雷达装置100向目标模拟器200发送雷达信号,并接收来自目标模拟器200转发的雷达信号。例如通过雷达装置100的第m个发射天线向目标模拟器200发送雷达信号,并通过雷达装置100的第n个接收天线接收来自目标模拟器200转发的雷达信号。又例如通过雷达装置100向目标模拟器200发送雷达信号,并接收来自目标模拟器200转发的雷达信号,这种情况下,不限制雷达装置100发送雷达信号采用的发射天线,但是雷达装置100可以确定该雷达信号对应的某个通道,也就是发送该雷达信号的发射天线,例如第m个发射天线和接收该雷达信号的接收天线,例如第n个接收天线形成的通道。应理解,m,n均为大于或等于1的整数。
示例性的,本申请实施例事先可以建立雷达装置100和目标模拟器200的位置坐标。在一些实施例中,可以建立雷达装置100的绝对位置坐标,例如以雷达装置100的中心为坐标原点建立如图3所示的三维坐标系,那么第m个发射天线Tm的坐标满足上述公式(1),第n个接收天线Rn的坐标满足上述公式(2)。以雷达装置100的位置坐标为参考,可以建立目标模拟器200的位置坐标,那么目标模拟器200的发射天线AT的坐标满足上述公式(4),目标模拟器200的接收天线AR的坐标满足上述公式(5)。应理解,在另一些实施例中,可以建立目标模拟器200的绝对位置坐标,那么以目标模拟器200的位置坐标为参考,可以建立雷达装置100的位置坐标,该位置坐标为相对位置坐标。在下文中,以建立雷达装置100的绝对位置坐标为例。
如果雷达装置100旋转第一角度,由于第m个发射天线、第n个发射天线与雷达装置100的位置坐标的关系已知,所以可以根据雷达装置100的位置坐标确定第m个发射天线和第n个接收天线的位置坐标。具体可通过上述公式(6)、公式(7)和公式(8)确定第m个发射天线和第n个发射天线的位置坐标。
雷达装置100可以根据雷达信号的发送时刻、雷达信号接收时刻以及电磁波的传播速度,计算第mn个通道与目标模拟器200之间的波程,该波程也可以称为第二距离,也就是上述的smn。该第二距离smn可以认为是雷达装置100的第m个天线到目标模拟器200的接收天线的距离与雷达装置100的第n个天线到目标模拟器200的发射天线之间的距离之和。目标模拟器200接收到雷达信号,由于目标模拟器200的内部延迟导致目标模拟器200延迟将雷达信号转发给雷达装置100。所以第二距离实际上是雷达信号的传播路程,例如上述的rmn和目标模拟器200内部延迟对应的传播距离rA的差值,所以根据rmn和rA可以计算获得第二距离smn
而第二距离smn的另一种表示方式,即通过第一距离、第m个发射天线的位置坐标、第n个接收天线的位置坐标,以及目标模拟器200的发射天线的位置坐标和目标模拟器200的接收天线的位置坐标可以计算获得第二距离smn,例如上述公式(10),假设雷达装置100的中心到目标模拟器200的中心的距离,即第一距离为L,那么第二距离smn满足上述公式(12)。由于第m个发射天线的位置坐标、第n个发射天线的位置坐标、目标模拟器200的发射天线202的位置坐标和接收天线203的位置坐标均已知,且第二距离smn已知,所以根据上述公式(12)可以计算获得第一距离L。
在本申请实施例中,基于上述的测试平台,模拟雷达装置100向目标模拟器200发送一次雷达信号就可以计算雷达装置100的中心和目标模拟器200的中心之间的第一距离,从而后续可以根据第一距离以及雷达装置100的天线位置坐标和目标模拟器200的天线位置坐标计算雷达装置100的某个发射天线或接收天线与目标模拟器200之间的距离,进而根据该距离确定雷达装置100的系统误差以及通道误差。相较于目前针对每个天线,单独手动测量该天线到目标模拟器200的距离来说,显然效率更高,且更为准确。
S602、根据第一距离确定雷达装置100的系统误差。
例如需要确定雷达装置100的波束指向某个方向时,雷达装置100的系统误差时,可以转动承载组件400,使得雷达装置100的波束指向某个方向,例如转动承载组件400,使得雷达装置100旋转例如上述的第一角度。
将第一角度代入前述公式(1)和公式(8)可以得到例如雷达装置的第m个发射天线的位置坐标,将第一角度代入前述公式(2)和公式(8)可以得到雷达装置的第n个接收天线的位置坐标,结合公式(4)、公式(5)、公式(11)和公式(12)以及第一距离可以确定第二距离。以此类推,可以确定雷达装置的各个通道对应的第二距离,也称为波程,可以将各个通道的波程转化为波程矢量,例如是前述公式(10)。从而根据该波程矢量确定与第一角度对应的系统误差。具体可参考上述例如公式(13)-公式(16)的介绍,这里不再赘述。
应理解,需要确定雷达装置100在各个俯仰方向上的系统误差,可以转动承载组件400,使得雷达装置100旋转例如上述的第二角度,这种情况下,确定雷达装置100的系统误差的过程类似在第一角度下确定雷达装置100的系统误差的过程,这里不再赘述。或者,需要确定雷达装置100在水平维度和俯仰维度上的系统误差,可以转动承载组件400,使得雷达装置100旋转例如上述的第一角度和第二角度,这种情况下,确定雷达装置100的系统误差的过程类似在第一角度下确定雷达装置100的系统误差的过程,这里不再赘述。
S603、根据系统误差、理论权值和实际权值计算雷达装置100的通道误差。
确定了系统误差,可以转化为系统实际误差向量,结合理论权值和实际权值确定雷达装置100的通道误差。具体的可以根据如上述的公式(14)、公式(15)和公式(16)计算获得。进而根据公式(17)和公式(19)确定雷达装置100的通道误差,具体可以参考上述针对这几个公式的实施例的介绍,这里不再赘述。
通过本申请实施例提供的测试平台可以计算雷达装置100的中心到目标模拟器200的中心的第一距离,根据该第一距离可以确定第二距离,从而通过该第二距离确定雷达装置100的通道误差。采用该方案,可以实现近场通道误差的校准。同时在确定雷达装置100的通道误差时,不需要每次人工测量第二距离,效率较高,可以避免人工测量带来的误差。
进一步地,本申请实施例可以利用上述的测试平台验证通道校准后的雷达装置100的测角性能的好坏。
示例性的,利用承载组件400旋转雷达装置100,雷达装置100发射信号并接收来自目标模拟器200的信号,雷达装置100根据接收的信号进行DOA估计。例如根据补偿后的实际测量权值进行DOA估计,比较两次DOA估计得到的目标角度,从而根据比较结果确定通道校准后的雷达装置100的测角性能的好坏。具体可参考上述关于公式(20)-公式(23)的实施例的介绍,这里不再赘述。
采用该测试平台,不需要单独搭建用于验证雷达装置测角性能的测试平台。或者可以理解为,本申请实施例复用验证雷达装置测角性能的测试平台,实现确定通道误差的功能。
本申请的各个实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
上述本申请提供的实施例中,从雷达装置作为执行主体的角度对本申请实施例提供的方法进行了介绍。可以理解的是,各个装置,例如雷达装置为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,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,本申请实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,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申请实施例的范围。
本申请实施例可以对雷达装置进行功能模块的划分,例如,可对应各个功能划分各个功能模块,也可将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,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,以采用集成的方式划分雷达装置各个功能模块的情况下,图7示出了本申请上述实施例中所涉及的雷达装置100的一种可能的结构示意图。该雷达装置100可以包括收发单元701和处理单元702,可选的该雷达装置还可以包括存储单元703。其中,收发单元701也可以称为接口单元,可以包括发送单元和/或接收单元。该存储单元703可以用于存储指令(代码或者程序)和/或数据。收发单元701和处理单元702可以与该存储单元703耦合,例如,处理单元702可以读取存储单元中的指令(代码或者程序)和/或数据,以实现相应的方法。上述各个单元可以独立设置,也可以部分或者全部集成。
在一些可能的实施方式中,处理单元702可以用于执行或控制图6所示的实施例中由雷达装置100所执行的除了收发操作之外的全部操作,例如S601、S602和S603,和/或用于支持本文所描述的技术的其它过程。收发单元701可以用于执行图6所示的实施例中由雷达装置100所执行的全部收发操作,和/或用于支持本文所描述的技术的其它过程。
在一些实施例中,收发单元701,用于发射雷达信号,以及用于接收雷达信号被目标模拟器200反射的信号,其中,目标模拟器200用于接收来自雷达装置100的雷达信号并转发雷达信号,目标模拟器200的中心与雷达装置100的中心位于第一直线,第一直线平行于地面;处理单元702,用于计算雷达装置100的中心与目标模拟器200的中心之间的第一距离,并根据第一距离确定系统误差,以及根据系统误差和权值计算雷达装置100的通道误差,其中,权值用于调整雷达装置100的波束指向。
作为一种可选的实施方式,第一距离是根据第一位置坐标和第二距离确定的,第一位置坐标为雷达装置100的天线位置坐标,第二距离是根据雷达信号的传输时间和传输路程确定的,传输路程为雷达信号通过雷达装置100发送、并经过目标模拟器200反射后回到雷达装置100的传输路径长度,传输时间为雷达信号经过传输路径的时间。
作为一种可选的实施方式,第一位置坐标是根据雷达装置100的中心的位置坐标以及第一角度和/或第二角度确定的,第一角度为雷达装置100的波束指向在地面的投影与第一直线在地面的投影的夹角,第二角度为雷达装置100的波束指向与地面的夹角。
作为一种可选的实施方式,系统误差是根据第一距离以及第一位置坐标确定的。
作为一种可选的实施方式,处理单元602还用于旋转雷达装置100,以用于改变第一角度和/或第二角度。
作为一种可选的实施方式,权值包括理想权值和实际权值,通道误差是根据理想权值、系统误差和实际权值确定的。
作为一种可选的实施方式,处理单元602还用于根据通道误差和系统误差对实际权值进行补偿。
作为一种可选的实施方式,处理单元602还用于将雷达装置100旋转第一角度,通过雷达装置100发射第二信号,并接收来自目标模拟器200转发的第二信号;根据第二信号确定目标模拟器200相对雷达装置100转动的第三角度;根据第一角度和第三角度确定通道补偿后的雷达装置100的测角性能。
作为一种可选的实施方式,处理单元602还用于将雷达装置100旋转第一角度,以及将雷达装置100旋转第二角度,通过雷达装置100发射第三信号,并接收来自目标模拟器200转发的第三信号;根据接收的第三信号确定目标模拟器200相对雷达装置100转动的第四角度;根据第一角度、第二角度和第四角度确定雷达装置100的测角性能。
应理解,本申请实施例中的处理单元602可以由处理器或处理器相关电路组件实现,通信单元601可以由收发器或收发器相关电路组件或者通信接口实现。
图8为本申请实施例提供的雷达装置100的另一种可能的结构示意图。该雷达装置100可以包处理器801和通信接口,该通信接口可以包括发射器802以及接收器803。其功能可分别与图7所展示的处理单元702和收发单元701的具体功能相对应,此处不再赘述。收发单元701可以通过发射器802以及接收器803实现。可选的,雷达装置800还可以包含存储器804,用于存储程序指令和/或数据,以供处理器801读取。
图9提供了雷达装置100的再一种可能的结构示意图。雷达装置100包括发射天线901、接收天线902以及处理器903。进一步,所述雷达装置还包括混频器904和/或振荡器905。进一步,雷达装置100还可以包括低通滤波器和/或耦合器等。其中,发射天线901和接收天线902用于支持所述雷达装置100进行无线电通信,发射天线901支持雷达信号的发射,接收天线902支持雷达信号的接收和/或反射信号的接收,以最终实现探测功能。处理器903执行一些可能的确定和/或处理功能。进一步,处理器903还控制发射天线901和/或接收天线902的操作。具体的,需要发射的信号通过处理器903控制发射天线901进行发射,通过接收天线902接收到的信号可以传输给处理器903进行相应的处理。雷达装置100所包含的各个部件可用于配合执行图5所示的实施例所提供的方法。可选的,雷达装置100还可以包含存储器,用于存储程序指令和/或数据。其中,发射天线901和接收天线902可以是独立设置的,也可以集成设置为收发天线,执行相应的收发功能。
在一些可能的实施方式中,处理器903可以用于执行或控制图6所示的实施例中由雷达装置所执行的除了收发操作之外的全部操作,例如S601、S602和S603,和/或用于支持本文所描述的技术的其它过程。发射天线901和接收天线902可以用于执行图6所示的实施例中由雷达装置所执行的全部收发操作,和/或用于支持本文所描述的技术的其它过程。
在一些实施例中,发射天线901用于发射雷达信号,接收天线902用于接收雷达信号被目标模拟器200反射的信号,其中,目标模拟器200用于接收来自雷达装置100的雷达信号并转发雷达信号,目标模拟器200的中心与雷达装置100的中心位于第一直线,第一直线平行于地面;处理器903,用于计算雷达装置100的中心与目标模拟器200的中心之间的第一距离,并根据第一距离确定系统误差,以及根据系统误差和权值计算雷达装置100的通道误差,其中,权值用于调整雷达装置100的波束指向。
作为一种可选的实施方式,第一距离是根据第一位置坐标和第二距离确定的,第一位置坐标为雷达装置100的天线位置坐标,第二距离是根据雷达信号的传输时间和传输路程确定的,传输路程为雷达信号通过雷达装置100发送、并经过目标模拟器200反射后回到雷达装置100的传输路径长度,传输时间为雷达信号经过传输路径的时间。
作为一种可选的实施方式,第一位置坐标是根据雷达装置100的中心的位置坐标以及第一角度和/或第二角度确定的,第一角度为雷达装置100的波束指向在地面的投影与第一直线在地面的投影的夹角,第二角度为雷达装置100的波束指向与地面的夹角。
作为一种可选的实施方式,系统误差是根据第一距离以及第一位置坐标确定的。
作为一种可选的实施方式,处理器903还用于旋转雷达装置100,以用于改变第一角度和/或第二角度。
作为一种可选的实施方式,权值包括理想权值和实际权值,通道误差是根据理想权值、系统误差和实际权值确定的。
作为一种可选的实施方式,处理器903还用于根据通道误差和系统误差对实际权值进行补偿。
作为一种可选的实施方式,处理器903还用于将雷达装置100旋转第一角度,通过雷达装置100发射第二信号,并接收来自目标模拟器200转发的第二信号;根据第二信号确定目标模拟器200相对雷达装置100转动的第三角度;根据第一角度和第三角度确定通道补偿后的雷达装置100的测角性能。
作为一种可选的实施方式,处理器903还用于将雷达装置100旋转第一角度,以及将雷达装置100旋转第二角度,通过雷达装置100发射第三信号,并接收来自目标模拟器200转发的第三信号;根据接收的第三信号确定目标模拟器200相对雷达装置100转动的第四角度;根据第一角度、第二角度和第四角度确定雷达装置100的测角性能。
图7~图9所提供的雷达装置可以为实际通信场景中雷达装置的部分或者全部,或者可以是集成在雷达装置中或者位于雷达装置外部的功能模块,例如可以是芯片系统,具体以实现相应的功能为准,不对雷达装置结构和组成进行具体限定。
图10为本申请实施例提供的一种装置1000的结构示意图。图10所示的装置1000可以是雷达装置100本身,或者可以是能够完成雷达装置100的功能的芯片或电路,例如该芯片或电路可以设置在雷达装置100中。图10所示的装置1000可以包括处理器1001(例如处理单元702可以通过处理器801或处理器903实现,处理器801和处理器903例如可以是同一部件)和接口电路1002(例如收发单元701可以通过接口电路1002实现,发射器802和接收器803与接口电路1002例如为同一部件)。该处理器1001可以使得装置1000实现图6所示的实施例所提供的方法中雷达装置100所执行的步骤。可选的,装置1000还可以包括存储器1003,存储器1003可用于存储指令。处理器1001通过执行存储器1003所存储的指令,使得装置1000实现图6所示的实施例所提供的方法中雷达装置所执行的步骤。
进一步的,处理器1001、接口电路1002和存储器1003之间可以通过内部连接通路互相通信,传递控制和/或数据信号。存储器1003用于存储计算机程序,处理器1001可以从存储器1003中调用并运行计算机程序,以控制接口电路1002接收信号或发送信号,完成图6所示的实施例所提供的方法中雷达装置执行的步骤。存储器1003可以集成在处理器1001中,也可以与处理器1001分开设置。
可选地,若装置1000为设备,接口电路1002可以包括接收器和发送器。其中,接收器和发送器可以为相同的部件,或者为不同的部件。接收器和发送器为相同的部件时,可以将该部件称为收发器。
可选地,若装置1000为芯片或电路,则接口电路1002可以包括输入接口和输出接口,输入接口和输出接口可以是相同的接口,或者可以分别是不同的接口。
可选地,若装置1000为芯片或电路,装置1000也可以不包括存储器1003,处理器1001可以读取该芯片或电路外部的存储器中的指令(程序或代码)以实现图6所示的实施例所提供的方法中雷达装置执行的步骤。
可选地,若装置1000为芯片或电路,则装置1000可以包括电阻、电容或其他相应的功能部件,处理器1001或接口电路1002可以通过相应的功能部件实现。
作为一种实现方式,接口电路1002的功能可以考虑通过收发电路或收发的专用芯片实现。处理器1001可以考虑通过专用处理芯片、处理电路、处理器或通用芯片实现。
作为另一种实现方式,可以考虑使用通用计算机的方式来实现本申请实施例提供的雷达装置。即,将实现处理器1001、接口电路1002的功能的程序代码存储在存储器1003中,处理器1001通过执行存储器1003存储的程序代码来实现处理器1001、接口电路1002的功能。
其中,以上列举的装置1000中各模块或单元的功能和动作仅为示例性说明,装置1000中各功能单元可用于执行图6所示的实施例中雷达装置所执行的各动作或处理过程。这里为了避免赘述,省略其详细说明。
可以理解的是,图7~图10仅仅示出了雷达装置的简化设计。在实际应用中,雷达装置可以包含任意数量的发射器,接收器,处理器,控制器,存储器以及其他可能存在的元件。可以理解的,图7~图10所示的装置也可以是前述的处理装置800。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括计算机程序,当计算机程序在雷达装置上运行时,使得所述雷达装置执行包括如前的图6所示的方法实施例中记载的全部或部分步骤。
本申请实施例还提供一种程序产品,包括指令,当所述指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行包括如前的图6所示的方法实施例中记载的全部或部分步骤。
再一种可选的方式,当使用软件实现雷达装置时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地实现本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
需要说明的是,用于执行本申请实施例提供的检测方法或信号发送方法的上述探测装置中所包含的处理器可以是中央处理器(central processing unit,CPU),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),现场可编程门阵列(field programmable gatearray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件,硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等等。
结合本申请实施例所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现,也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器(random access memory,RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory,ROM)存储器、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-onlymemory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmableread-only memory,EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(compact disc read-onlymemory,CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于探测装置中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于探测装置中。
通过以上的实施方式的描述,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,仅以上述各功能模块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模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,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装置,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一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。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,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例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个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)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、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (26)

1.一种通道误差的确定方法,其特征在于,应用于测试平台,该测试平台包括雷达装置和目标模拟器,其中,所述目标模拟器用于接收来自所述雷达装置的雷达信号并转发所述雷达信号,所述目标模拟器的中心与所述雷达装置的中心位于第一直线,所述第一直线平行于地面,所述方法包括:
计算所述雷达装置的中心与所述目标模拟器的中心之间的第一距离;
根据第一距离确定系统误差;
根据所述系统误差和权值计算通道误差,其中,所述权值用于调整雷达装置的波束指向。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一距离是根据第一位置坐标和第二距离确定的,所述第一位置坐标为所述雷达装置的天线位置坐标,所述第二距离是根据雷达信号的传输时间和传输路程确定的,所述传输路程为所述雷达信号通过所述雷达装置发送、并经过目标模拟器反射后回到所述雷达装置的传输路径长度,所述传输时间为所述雷达信号经过所述传输路径的时间。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一位置坐标是根据所述雷达装置的中心的位置坐标以及第一角度和/或所述第二角度确定的,所述第一角度为所述雷达装置的波束指向在地面的投影与所述第一直线在地面的投影的夹角,所述第二角度为所述雷达装置的波束指向与地面的夹角。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述系统误差是根据第一距离以及第一位置坐标确定的。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
旋转所述雷达装置,用于改变所述第一角度和/或所述第二角度。
6.如权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,所述权值包括理想权值和实际权值,所述通道误差是根据所述实际权值、所述理想权值和所述系统误差确定的。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述通道误差和所述系统误差对所述实际权值进行补偿。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述雷达装置旋转所述第一角度,通过雷达装置发射第二信号,并接收来自所述目标模拟器转发的所述第二信号;
根据所述第二信号确定所述目标模拟器相对所述雷达装置转动的第三角度;
根据所述第一角度和所述第三角度确定雷达装置的测角性能。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述雷达装置旋转所述第一角度,以及将所述雷达装置旋转所述第二角度,通过雷达装置发射第三信号,并接收来自所述目标模拟器转发的所述第三信号;
根据接收的所述第三信号确定所述目标模拟器相对所述雷达装置转动的第四角度;
根据所述第一角度、所述第二角度和所述第四角度确定雷达装置的测角性能。
10.一种测试平台,其特征在于,包括雷达装置和目标模拟器,所述目标模拟器的中心与所述雷达装置的中心位于第一直线,所述第一直线平行于地面,其中,
所述目标模拟器,用于接收来自所述雷达装置的雷达信号并转发所述雷达信号;
所述雷达装置,用于计算所述雷达装置的中心与所述目标模拟器的中心之间的第一距离,并根据第一距离确定系统误差,以及根据所述系统误差和权值计算通道误差,所述权值用于调整雷达装置的波束指向。
11.如权利要求10所述的测试平台,其特征在于,所述测试平台还包括承载组件,所述承载组件用于调整所述雷达装置的波束指向,其中,所述雷达装置的中心位于所述承载组件的中心轴,所述中心轴与所述第一直线垂直。
12.如权利要求11所述的测试平台,其特征在于,所述测试平台还包括设置在所述承载组件上的固定组件,所述固定组件用于将所述雷达装置固定在所述承载组件。
13.如权利要求12所述的测试平台,其特征在于,所述测试平台还包括:
第一激光器,所述第一激光器设置于所述目标模拟器,用于调整所述目标模拟器的位置;和/或
第二激光器,所述第二激光器设置于所述承载组件,用于调整所述雷达装置的位置。
14.如权利要求10-13任一所述的测试平台,其特征在于,所述测试平台还包括:
传输带,用于承载所述目标模拟器,以及调整所述目标模拟器与所述雷达装置之间的距离。
15.如权利要求14所述的测试平台,其特征在于,所述测试平台还包括:
处理装置,所述处理装置与所述承载组件、所述雷达装置以及所述传输带相连接,其中,所述处理装置用于:
控制所述承载组件转动的角度;和/或
控制传输带运动的距离。
16.一种装置,其特征在于,包括:
收发单元,用于发射雷达信号,以及用于接收所述雷达信号被目标模拟器反射的信号,其中,所述目标模拟器用于接收来自雷达装置的雷达信号并转发所述雷达信号,所述目标模拟器的中心与所述雷达装置的中心位于第一直线,所述第一直线平行于地面;
处理单元,用于计算所述雷达装置的中心与所述目标模拟器的中心之间的第一距离,并根据第一距离确定系统误差,以及根据所述系统误差和权值计算通道误差,所述权值用于调整雷达装置的波束指向。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述第一距离是根据第一位置坐标和第二距离确定的,所述第一位置坐标为所述雷达装置的天线位置坐标,所述第二距离是根据雷达信号的传输时间和传输路程确定的,所述传输路程为所述雷达信号通过所述雷达装置发送、并经过目标模拟器反射后回到所述雷达装置的传输路径长度,所述传输时间为所述雷达信号经过所述传输路径的时间。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第一位置坐标是根据所述雷达装置的中心的位置坐标以及第一角度和/或所述第二角度确定的,所述第一角度为所述雷达装置的波束指向在地面的投影与所述第一直线在地面的投影的夹角,所述第二角度为所述雷达装置的波束指向与地面的夹角。
19.如权利要求18所述的装置,其特征在于,所述系统误差是根据第一距离以及第一位置坐标确定的。
20.如权利要求19所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于:
旋转所述雷达装置,以用于改变所述第一角度和/或所述第二角度。
21.如权利要求16-20任一所述的装置,其特征在于,所述权值包括理想权值和实际权值,所述通道误差是根据所述理想权值、所述系统误差和所述实际权值确定的。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于:
根据所述通道误差和所述系统误差对所述实际权值进行补偿。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于:
将所述雷达装置旋转所述第一角度,通过雷达装置发射第二信号,并接收来自所述目标模拟器转发的所述第二信号;
根据所述第二信号确定所述目标模拟器相对雷达装置转动的第三角度;
根据所述第一角度和所述第三角度确定通道补偿后的雷达装置的测角性能。
24.如权利要求22所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于:
将所述雷达装置旋转所述第一角度,以及将所述雷达装置旋转所述第二角度,通过雷达装置发射第三信号,并接收来自所述目标模拟器转发的所述第三信号;
根据接收的所述第三信号确定所述目标模拟器相对所述雷达装置转动的第四角度;
根据所述第一角度、所述第二角度和所述第四角度确定雷达装置的测角性能。
25.一种装置,其特征在于,包括:
至少一个处理器以及通信接口,所述通信接口用于为所述至少一个处理器提供程序指令,当所述至少一个处理器执行所述程序指令时,使得所述装置或者安装有所述装置的设备执行如权利要求1~9中任意一项所述的方法。
26.一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存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求1~9中任意一项所述的方法。
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