CN113037291A - 一种随机采样方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种随机采样方法及装置，应用于雷达领域，方法包括：获取回波信号，并对回波信号进行处理得到中频信号；其中，发射信号包括多个调频序列；利用随机序列串对中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据；其中，每个调频序列对应一组一维采样数据，每组一维采样数据采用相同的随机序列串采样得到；对存储的多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据。在上述方案中，可以基于预先生成的随机序列串对中频信号进行一维采样，即基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

Description

一种随机采样方法及装置

技术领域

本申请涉及雷达领域，具体而言，涉及一种随机采样方法及装置。

背景技术

雷达，是一种利用电磁波探测目标的电子设备。雷达可以通过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。而由于雷达在工作时不易受环境影响、具有较高的稳定性，因此，基于雷达的目标检测方法在交通、安防等领域得到越来越多的应用。

基于雷达进行目标检测时，需要对雷达接收的信号进行一定的处理。在雷达信号处理过程中，常规处理为对一维(距离维)数据以及二维(速度维)数据进行采样，并根据采样后的数据确定目标的运动参数。但是，在上述信号处理的过程中，采样得到的数据量一般较大，部分处理器可能无法存储和计算这样庞大的数据。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种随机采样方法及装置，用以解决雷达信号处理过程中如何降低存储的数据量的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本申请实施例提供一种随机采样方法，包括：获取接收机接收的回波信号，并对所述回波信号进行处理得到中频信号；其中，所述回波信号与发射机发射的发射信号对应，所述发射信号包括多个调频序列；利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据；其中，每个调频序列对应一组一维采样数据，每组一维采样数据采用相同的随机序列串采样得到；对存储的所述多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据，并存储所述二维采样数据。在上述方案中，可以基于预先生成的随机序列串对中频信号进行一维采样，即基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

在本申请的可选实施例中，所述随机序列串包括多个非采样点以及多个采样点，且所述非采样点与所述采样点的个数和等于所述发射信号中单个调频序列的一维总采样个数；所述利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据，包括：针对所述中频信号中每一调频序列对应的信号，对所述采样点对应的数据进行采样，对所述非采样点对应的数据不采样，得到一组一维采样数据；存储所述一维采样数据。在上述方案中，针对每一调频序列对应的信号，可以对采样点对应的数据进行采样而对非采样点对应的数据不采样，从而实现对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

在本申请的可选实施例中，所述随机序列串包括多个非采样点以及多个采样点，且所述非采样点与所述采样点的个数和等于所述发射信号中单个调频序列的一维总采样个数；所述利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据，包括：针对所述中频信号中每一调频序列对应的信号，对所述采样点和所述非采样点对应的数据均进行采样，存储所述采样点对应的采样数据，得到一组一维采样数据。在上述方案中，针对每一调频序列对应的信号，可以对采样点以及非采样点对应的数据均进行采样不存储非采样点对应的采样数据，从而实现对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

在本申请的可选实施例中，在所述存储所述二维采样数据之后，所述方法还包括：对所述二维采样数据进行快速傅里叶变换，得到二维频域数据；根据所述二维频域数据确定目标的速度以及距离。在上述方案中，在基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样以及对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样之后，可以对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换，并基于快速傅里叶变换后的二维频域数据确定目标的速度以及距离。

在本申请的可选实施例中，所述对所述二维采样数据进行二维快速傅里叶变换，得到二维频域数据，包括：依次对所述二维采样数据中的每组一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据；对所述一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到所述二维频域数据。在上述方案中，在对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换的过程中，可以直接对随机抽点采样后的一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，然后进行二维快速傅里叶变换，以根据快速傅里叶变换后的数据确定目标的速度以及距离。

在本申请的可选实施例中，所述对所述二维采样数据进行二维快速傅里叶变换，得到二维频域数据，包括：根据所述随机序列串对所述二维采样数据中的每组一维采样数据进行补零，并依次对补零后的每组数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据；对所述一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到所述二维频域数据。在上述方案中，在对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换的过程中，可以对随机抽点采样后的一维采样数据进行补零，并对补零后的数据进行一维快速傅里叶变换，然后进行二维快速傅里叶变换，从而在保证精度的基础上，根据快速傅里叶变换后的数据确定目标的速度以及距离。

在本申请的可选实施例中，在所述获取接收机接收的回波信号之前，所述方法还包括：获取调频信号；其中，所述调频信号包括所述多个调频序列，每个调频序列包括一个锯齿波段，相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同；根据所述调频信号对初始信号进行调频以得到所述发射信号。在上述方案中，采用相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同的调频信号进行信号调频，得到对应的发射信号以及回波信号，从而使得在确定目标的速度以及距离时的采样点数降低，减少了计算量以及内存使用率。

第二方面，本申请实施例提供一种随机采样装置，包括：第一获取模块，用于获取接收机接收的回波信号，并对所述回波信号进行处理得到中频信号；其中，所述回波信号与发射机发射的发射信号对应，所述发射信号包括多个调频序列；一维采样模块，用于利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据；其中，每个调频序列对应一组一维采样数据，每组一维采样数据采用相同的随机序列串采样得到；二维采样模块，用于对存储的所述多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据，并存储所述二维采样数据。在上述方案中，可以基于预先生成的随机序列串对中频信号进行一维采样，即基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

在本申请的可选实施例中，所述随机序列串包括多个非采样点以及多个采样点，且所述非采样点与所述采样点的个数和等于所述发射信号中单个调频序列的一维总采样个数；所述一维采样模块还用于：针对所述中频信号中每一调频序列对应的信号，对所述采样点对应的数据进行采样，对所述非采样点对应的数据不采样，得到一组一维采样数据；存储所述一维采样数据。在上述方案中，针对每一调频序列对应的信号，可以对采样点对应的数据进行采样而对非采样点对应的数据不采样，从而实现对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

在本申请的可选实施例中，所述随机序列串包括多个非采样点以及多个采样点，且所述非采样点与所述采样点的个数和等于所述发射信号中单个调频序列的一维总采样个数；所述一维采样模块还用于：针对所述中频信号中每一调频序列对应的信号，对所述采样点和所述非采样点对应的数据均进行采样，存储所述采样点对应的采样数据，得到一组一维采样数据。在上述方案中，针对每一调频序列对应的信号，可以对采样点以及非采样点对应的数据均进行采样不存储非采样点对应的采样数据，从而实现对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

在本申请的可选实施例中，所述装置还包括：快速傅里叶变换模块，用于对所述二维采样数据进行快速傅里叶变换，得到二维频域数据；确定模块，用于根据所述二维频域数据确定目标的速度以及距离。在上述方案中，在基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样以及对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样之后，可以对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换，并基于快速傅里叶变换后的二维频域数据确定目标的速度以及距离。

在本申请的可选实施例中，所述快速傅里叶变换模块还用于：依次对所述二维采样数据中的每组一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据；对所述一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到所述二维频域数据。在上述方案中，在对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换的过程中，可以直接对随机抽点采样后的一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，然后进行二维快速傅里叶变换，以根据快速傅里叶变换后的数据确定目标的速度以及距离。

在本申请的可选实施例中，所述快速傅里叶变换模块还用于：根据所述随机序列串对所述二维采样数据中的每组一维采样数据进行补零，并依次对补零后的每组数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据；对所述一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到所述二维频域数据。在上述方案中，在对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换的过程中，可以对随机抽点采样后的一维采样数据进行补零，并对补零后的数据进行一维快速傅里叶变换，然后进行二维快速傅里叶变换，从而在保证精度的基础上，根据快速傅里叶变换后的数据确定目标的速度以及距离。

在本申请的可选实施例中，所述装置还包括：第二获取模块，用于获取调频信号；其中，所述调频信号包括所述多个调频序列，每个调频序列包括一个锯齿波段，相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同；调频模块，用于根据所述调频信号对初始信号进行调频以得到所述发射信号。在上述方案中，采用相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同的调频信号进行信号调频，得到对应的发射信号以及回波信号，从而使得在确定目标的速度以及距离时的采样点数降低，减少了计算量以及内存使用率。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线；所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如第一方面中的随机采样方法。

第四方面，本申请实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如第一方面中的随机采样方法。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种随机采样方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的另一种随机采样方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种纯二维扫频方式的调频信号示意图；

图4为本申请实施例提供的一种斜二维扫频方式的调频信号示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种斜二维扫频方式的调频信号示意图；

图6为本申请实施例提供的一种随机采样装置的结构框图；

图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

在介绍本申请实施例提供的随机采样方法之前，首先对现有技术中雷达进行目标探测的过程进行简要介绍。

首先，处理器可以获取相应的调频信号，并利用调频信号对初始信号进行调频以得到发射信号。然后，处理器可以控制雷达发射机发射上述发射信号，相应的，雷达接收机接收与上述发射信号对应的回波信号。其中，上述处理器可以为雷达中内置的处理器，也可以为外部处理器，例如：电子设备中的处理器等，本申请实施例对此不作具体的限定。

处理器获取上述回波信号，并对回波信号进行处理以得到中频信号。以中频信号包括I信号以及Q信号为例，首先可以将回波信号经过两次带通滤波器以实现滤波，然后将滤波后的信号与本振信号(即发射信号)混频，然后再将混频后的信号经过中频滤波器并对滤波后的信号进行移相以及混频处理，最后再滤掉信号中的高频部分之后，便可以得到上述中频信号。

得到中频信号之后，可以对中频信号进行采样处理以及快速傅里叶变换，并根据处理后的结果计算得到目标物体的速度、距离等参数。

其中，调频信号包括多个调频序列，相应的，在上述对中频信号进行采样处理的过程中，首先，依次对中频信号中每个调频序列对应的数据进行一维采样，得到多组一维采样数据，此时存储所有的一维采样数据。然后，对上述存储的多组一维采样数据进行二维采样，得到对应的二维采样数据，此时存储上述二维采样数据。这样，对中频信号进行采样处理的过程便完成了。

以一维采样128个点，二维采样256个点为例。

首先对中频信号中的第一个调频序列对应的数据进行采样，共采样128个有效点，即得到128个数据，存储该128个数据；然后对中频信号中的第二个调频序列对应的数据进行采样，共采样128个有效点，即得到128个数据，存储该128个数据；重复上述步骤，直至对最后对中频信号的第二百五十六个调频序列对应的数据进行采样，共采样128个有效点，即得到128个数据，存储该128个数据；完成一维采样。

然后，对上述每组128个数据中的第一个数据进行采样，共采样256个有效点，即得到256个数据，存储该256个数据；对上述每组128个数据中的第二个数据进行采样，共采样256个有效点，即得到256个数据，存储该256个数据；重复上述步骤，直至对上述每组128个数据中的第一百二十八个数据进行采样，共采样256个有效点，即得到256个数据，存储该256个数据；完成二维采样，得到128×256个数据。

完成上述一维采样以及二维采样之后，数据存储如表1所示：

表1现有技术中采样完成后数据存储形式

可以看出，上述采样得到的数据量较大，部分处理器可能无法存储和计算这样庞大的数据。因此，为了解决上述问题，本申请实施例提供一种随机采样方法，以降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种随机采样方法的流程图，该随机采样方法可以包括如下步骤：

步骤S101：获取接收机接收的回波信号，并对回波信号进行处理得到中频信号。

步骤S102：利用预先生成的随机序列串对中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储多组一维采样数据。

步骤S103：对存储的多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据，并存储二维采样数据。

具体的，发射机发射调频得到的发射信号，接收机接收与发射信号对应的回波信号，处理器获取上述回波信号，并执行后续的数据处理过程。

首先，处理器可以对回波信号进行处理得到中频信号，其中，具体的处理过程已在上述实施例中进行详细的介绍，此处不再赘述。

然后，处理器可以利用预先生成的随机序列串对中频信号进行一维采样，并存储一维采样得到的数据。其中，生成随机序列串的方式有多种，例如：电子设备随机生成一段序列作为随机序列串；或者，电子设备随机生成多段序列，操作人员从多段序列中选择一段作为随机序列串等，本申请实施例对此不作具体的限定。此外，随机序列串可以包括多个非采样点以及多个采样点，例如：随机序列串包括多个0以及多个1(11000101011)；随机序列串包括多个+以及多个-(+++--+-++---+)等，本申请实施例对此同样不作具体的限定。

可以理解的是，本申请实施例对随机序列串中非采样点以及采样点的个数关系不作具体的限定，例如：非采样点的个数可以等于采样点的个数，非采样点的个数为采样点的个数的二分之一等，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整。

作为一种实施方式，为了保证信号的采样率，生成的随机序列串中，可以保证至少由两个相邻的原始数据不被丢弃。以随机序列串包括0及1为例，也就是说，随机序列串中至少要存在一组11这样的序列。

作为另一种实施方式，由于发射信号包括多个调频序列，与发射信号对应的中频信号的每个调频序列对应一组一维采样数据，每组一维采样数据可以采用相同的随机序列串采样得到。

最后，处理器可以对一维采样得到的数据进行二维采样，并存储二维采样得到的数据。其中，二维采样的过程与现有技术中的采样过程类似，此处不再赘述。

在表1的基础上，以随机序列串中非采样点的个数等于采样点的个数，且一维采样64个点，二维采样256个点为例，完成上述一维采样以及二维采样之后，数据存储如表2所示：

表2本申请实施例中采样完成后数据存储形式

可以看出，与表1中的数据量相比，表2中的数据量减少了一半。因此，可以基于预先生成的随机序列串对中频信号进行一维采样，即基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

进一步的，上述步骤S102可以有两种实施方式：第一种，随机序列串中对于非采样点对应的数据不进行采样；第二种，随机序列串中对于非采样点对应的数据进行采样但是不存储。

作为第一种实施方式，上述步骤S102可以包括如下步骤：

第一步，针对中频信号中每一调频序列对应的信号，对采样点对应的数据进行采样，对非采样点对应的数据不采样，得到一组一维采样数据。

第二步，存储一维采样数据。

具体的，以表2为例。对中频信号中的第一个调频序列对应的数据进行采样，共采样64个有效点，即得到64个数据，存储该64个数据；然后对中频信号中的第二个调频序列对应的数据进行采样，共采样64个有效点，即得到64个数据，存储该64个数据；重复上述步骤，直至最后对中频信号的第二百五十六个调频序列对应的数据进行采样，共采样64个有效点，即得到64个数据，存储该64个数据；完成一维采样。

其中，在对中频信号中的第一个调频序列对应的数据进行采样的过程中，以随机序列为10110…11且0的个数等于1的个数为例。对第一个数据进行采样，第二个数据不进行采样，第三个数据进行采样，第四个数据进行采样，第五个数据不进行采样……，直至完成对中频信号中的第一个调频序列对应的数据进行采样。

因此，针对每一调频序列对应的信号，可以对采样点对应的数据进行采样而对非采样点对应的数据不采样，从而实现对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

作为第二种实施方式，上述步骤S102可以包括如下步骤：

针对中频信号中每一调频序列对应的信号，对采样点和非采样点对应的数据均进行采样，存储采样点对应的采样数据，得到一组一维采样数据。

具体的，同样以表2为例。对中频信号中的第一个调频序列对应的数据进行采样，共采样128个点，存储其中的64个点对应的数据；然后对中频信号中的第二个调频序列对应的数据进行采样，共采样128个点，存储其中的64个点对应的数据；重复上述步骤，直至对最后对中频信号的第二百五十六个调频序列对应的数据进行采样，共采样128个点，存储其中的64个点对应的数据；完成一维采样。

其中，在对中频信号中的第一个调频序列对应的数据进行采样的过程中，以随机序列为10110…11为例。依次对第一个数据、第二个数据、第三个数据……进行采样，存储其中的第一个数据、第三个数据进行采样、第四个数据进行采样……，直至完成对中频信号中的第一个调频序列对应的数据进行采样。

因此，针对每一调频序列对应的信号，可以对采样点以及非采样点对应的数据均进行采样不存储非采样点对应的采样数据，从而实现对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

进一步的，请参照图2，图2为本申请实施例提供的另一种随机采样方法的流程图，在上述步骤S103之后，本申请实施例提供的随机采样方法还可以包括如下步骤：

步骤S201：对二维采样数据进行快速傅里叶变换，得到二维频域数据。

步骤S202：根据二维频域数据确定目标的速度以及距离。

具体的，上述步骤S201同样有两种实施方式：第一种，直接对随机采样后的数据进行快速傅里叶变换；第二种，根据随机序列串对随机采样后的数据进行补零后，再进行快速傅里叶变换。

作为第一种实施方式，上述步骤S201可以包括如下步骤：

第一步，依次对二维采样数据中的每组一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据。

第二步，对一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到二维频域数据。

其中，以表2为例，首先对第一列的数据进行一维快速傅里叶变换、对第二列的数据进行一维快速傅里叶变换、……、直至第二百五十六列的数据进行一维快速傅里叶变换；然后，对第一行的数据进行二维快速傅里叶变换、对第二行的数据进行二维快速傅里叶变换、……、直至对第六十四行的数据进行二维快速傅里叶变换。这样，完成对二维采样数据进行快速傅里叶变换，得到二维频域数据的过程，可以根据二维频域数据确定目标的速度以及距离。

因此，在对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换的过程中，可以直接对随机抽点采样后的一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，然后进行二维快速傅里叶变换，以根据快速傅里叶变换后的数据确定目标的速度以及距离。

作为第二种实施方式，上述步骤S201可以包括如下步骤：

第一步，根据随机序列串对二维采样数据中的每组一维采样数据进行补零，并依次对补零后的每组数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据。

第二步，对一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到二维频域数据。

其中，以表2以及随机序列为10110…11为例，首先需要根据随机序列串对二维采样数据中的每组一维采样数据进行补零，补零后的数据如表3所示：

表3本申请实施例中补零后的数据

如表3所示，补零后的数据每一列有128个点，其中64个点有效；每一行有256个点，其中256个点有效。

然后，对第一列的数据进行一维快速傅里叶变换、对第二列的数据进行一维快速傅里叶变换、……、直至第二百五十六列的数据进行一维快速傅里叶变换；再然后，对第一行的数据进行二维快速傅里叶变换、对第二行的数据进行二维快速傅里叶变换、……、直至对第一百二十八行的数据进行二维快速傅里叶变换。这样，完成对二维采样数据进行快速傅里叶变换，得到二维频域数据，可以根据二维频域数据确定目标的速度以及距离。

因此，在对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换的过程中，可以对随机抽点采样后的一维采样数据进行补零，并对补零后的数据进行一维快速傅里叶变换，然后进行二维快速傅里叶变换，从而在保证精度的基础上，根据快速傅里叶变换后的数据确定目标的速度以及距离。

在上述方案中，在基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样以及对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样之后，可以对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换，并基于快速傅里叶变换后的二维频域数据确定目标的速度以及距离。

进一步的，本申请实施例中，可以采用纯二维扫频的方式进行目标探测，也可以采用斜二维扫频的方式进行目标探测。其中，在纯二维扫频的方式中，处理器获取的调频信号的每个调频序列包括一个锯齿波段，相邻两个锯齿波段的起始点频率相同，如图3所示，本申请实施例对该种方式不作具体的介绍，本领域技术人员可以结合现有技术实现纯二维扫频方式下的随机采样方法；而在斜二维扫频的方式中，处理器获取的调频信号的每个调频序列包括一个锯齿波段，相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同，如图4及图5所示。

下面对斜二维扫频方式下的调频信号进行详细的介绍。

调频信号包括多个调频序列，每个调频序列包括一个锯齿波段，第一个锯齿波段、第三个锯齿波段、第五个锯齿波段……的起始点频率按照第一线性关系增大，第二个锯齿波段、第四个锯齿波段、第六个锯齿波段……的起始点频率按照第二线性关系增大。以图4的调频信号为例，例如，第一个至第十四个锯齿波段的起始点频率分别为f0至f13，其中，f0、f2、f4、f6、f8、f10以及f12沿着时间轴的方向按照第一线性关系增大，f1、f3、f5、f7、f9、f11以及f13沿着时间轴的方向按照第二线性关系增大。

其中，相邻两个锯齿波段相连，在一个时间段内，每一个锯齿波段由一个起始点频率线性上升至一个峰值频率，然后下降至该锯齿波段的末端点频率，该锯齿波段的末端点频率也即是下一个锯齿波段的起始点频率。其中，每一锯齿波段的带宽B1为该锯齿波段内的频率峰值与频率最低值之差。

可以理解的是，图5示出的调频信号中，第一个锯齿波段、第三个锯齿波段、第五个锯齿波段……的起始点频率按照第一线性关系减小，第二个锯齿波段、第四个锯齿波段、第六个锯齿波段……的起始点频率按照第二线性关系减小，此处不再赘述。

因此，在上述步骤S101之前，本申请实施例提供的随机采样方法还可以包括如下步骤：

第一步，获取调频信号。

第二步，根据调频信号对初始信号进行调频以得到发射信号。

也就是说，针对上述纯二维扫频方式以及斜二维扫频方式，在得到发射信号之后，均可以执行上述步骤S101-步骤S103，以实现本申请实施例提供的随机采样方法。

在上述方案中，采用相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同的调频信号进行信号调频，得到对应的发射信号以及回波信号，从而使得在确定目标的速度以及距离时的采样点数降低，减少了计算量以及内存使用率。

请参照图6，图6为本申请实施例提供的一种随机采样装置的结构框图，该随机采样装置600可以包括：第一获取模块601，用于获取接收机接收的回波信号，并对所述回波信号进行处理得到中频信号；其中，所述回波信号与发射机发射的发射信号对应，所述发射信号包括多个调频序列；一维采样模块602，用于利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据；其中，每个调频序列对应一组一维采样数据，每组一维采样数据采用相同的随机序列串采样得到；二维采样模块603，用于对存储的所述多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据，并存储所述二维采样数据。

在本申请实施例中，可以基于预先生成的随机序列串对中频信号进行一维采样，即基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

进一步的，所述随机序列串包括多个非采样点以及多个采样点，且所述非采样点与所述采样点的个数和等于所述发射信号中单个调频序列的一维总采样个数；所述一维采样模块602还用于：针对所述中频信号中每一调频序列对应的信号，对所述采样点对应的数据进行采样，对所述非采样点对应的数据不采样，得到一组一维采样数据；存储所述一维采样数据。

在本申请实施例中，针对每一调频序列对应的信号，可以对采样点对应的数据进行采样而对非采样点对应的数据不采样，从而实现对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

进一步的，所述随机序列串包括多个非采样点以及多个采样点，且所述非采样点与所述采样点的个数和等于所述发射信号中单个调频序列的一维总采样个数；所述一维采样模块602还用于：针对所述中频信号中每一调频序列对应的信号，对所述采样点和所述非采样点对应的数据均进行采样，存储所述采样点对应的采样数据，得到一组一维采样数据。

在本申请实施例中，针对每一调频序列对应的信号，可以对采样点以及非采样点对应的数据均进行采样不存储非采样点对应的采样数据，从而实现对一维数据进行随机抽点采样，然后再对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样。由于存储的一维数据量减少了，因此降低了雷达信号处理过程中存储的总数据量。

进一步的，所述随机采样装置600还包括：快速傅里叶变换模块，用于对所述二维采样数据进行快速傅里叶变换，得到二维频域数据；确定模块，用于根据所述二维频域数据确定目标的速度以及距离。

在本申请实施例中，在基于随机序列串对一维数据进行随机抽点采样以及对随机采样后的一维数据进行正常的二维采样之后，可以对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换，并基于快速傅里叶变换后的二维频域数据确定目标的速度以及距离。

进一步的，所述快速傅里叶变换模块还用于：依次对所述二维采样数据中的每组一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据；对所述一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到所述二维频域数据。

在本申请实施例中，在对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换的过程中，可以直接对随机抽点采样后的一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，然后进行二维快速傅里叶变换，以根据快速傅里叶变换后的数据确定目标的速度以及距离。

进一步的，所述快速傅里叶变换模块还用于：根据所述随机序列串对所述二维采样数据中的每组一维采样数据进行补零，并依次对补零后的每组数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据；对所述一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到所述二维频域数据。

在本申请实施例中，在对采样得到的二维采样数据进行快速傅里叶变换的过程中，可以对随机抽点采样后的一维采样数据进行补零，并对补零后的数据进行一维快速傅里叶变换，然后进行二维快速傅里叶变换，从而在保证精度的基础上，根据快速傅里叶变换后的数据确定目标的速度以及距离。

进一步的，所述随机采样装置600还包括：第二获取模块，用于获取调频信号；其中，所述调频信号包括所述多个调频序列，每个调频序列包括一个锯齿波段，相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同；调频模块，用于根据所述调频信号对初始信号进行调频以得到所述发射信号。

在本申请实施例中，采用相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同的调频信号进行信号调频，得到对应的发射信号以及回波信号，从而使得在确定目标的速度以及距离时的采样点数降低，减少了计算量以及内存使用率。

请参照图7，图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图，该电子设备700包括：至少一个处理器701，至少一个通信接口702，至少一个存储器703和至少一个通信总线704。其中，通信总线704用于实现这些组件直接的连接通信，通信接口702用于与其他节点设备进行信令或数据的通信，存储器703存储有处理器701可执行的机器可读指令。当电子设备700运行时，处理器701与存储器703之间通过通信总线704通信，机器可读指令被处理器701调用时执行上述随机采样方法。

例如，本申请实施例的处理器701通过通信总线704从存储器703读取计算机程序并执行该计算机程序可以实现如下方法：步骤S101：获取接收机接收的回波信号，并对回波信号进行处理得到中频信号。步骤S102：利用预先生成的随机序列串对中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储多组一维采样数据。步骤S103：对存储的多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据，并存储二维采样数据。在一些示例中，处理器701还可以对配置项进行更新，也就是说，可以执行如下步骤：步骤S201：对二维采样数据进行快速傅里叶变换，得到二维频域数据。步骤S202：根据二维频域数据确定目标的速度以及距离。

处理器701可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器701可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，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。其可以实现或者执行本申请实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。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。

存储器703可以包括但不限于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

可以理解，图7所示的结构仅为示意，电子设备700还可包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图7所示不同的配置。图7中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。于本申请实施例中，电子设备700可以是，但不限于台式机、笔记本电脑、智能手机、智能穿戴设备、车载设备等实体设备，还可以是虚拟机等虚拟设备。另外，电子设备700也不一定是单台设备，还可以是多台设备的组合，例如服务器集群，等等。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述实施例中随机采样方法的步骤，例如包括：获取接收机接收的回波信号，并对所述回波信号进行处理得到中频信号；其中，所述回波信号与发射机发射的发射信号对应，所述发射信号包括多个调频序列；利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据；其中，每个调频序列对应一组一维采样数据，每组一维采样数据采用相同的随机序列串采样得到；对存储的所述多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据，并存储所述二维采样数据。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，又例如，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通信接口，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。

另外，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。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种随机采样方法，其特征在于，包括：

获取接收机接收的回波信号，并对所述回波信号进行处理得到中频信号；其中，所述回波信号与发射机发射的发射信号对应，所述发射信号包括多个调频序列；

利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据；其中，每个调频序列对应一组一维采样数据，每组一维采样数据采用相同的随机序列串采样得到；

对存储的所述多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据，并存储所述二维采样数据。

2.根据权利要求1所述的随机采样方法，其特征在于，所述随机序列串包括多个非采样点以及多个采样点，且所述非采样点与所述采样点的个数和等于所述发射信号中单个调频序列的一维总采样个数；

所述利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据，包括：

针对所述中频信号中每一调频序列对应的信号，对所述采样点对应的数据进行采样，对所述非采样点对应的数据不采样，得到一组一维采样数据；

存储所述一维采样数据。

3.根据权利要求1所述的随机采样方法，其特征在于，所述随机序列串包括多个非采样点以及多个采样点，且所述非采样点与所述采样点的个数和等于所述发射信号中单个调频序列的一维总采样个数；

所述利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据，包括：

针对所述中频信号中每一调频序列对应的信号，对所述采样点和所述非采样点对应的数据均进行采样，存储所述采样点对应的采样数据，得到一组一维采样数据。

4.根据权利要求1-3任一项所述的随机采样方法，其特征在于，在所述存储所述二维采样数据之后，所述方法还包括：

对所述二维采样数据进行快速傅里叶变换，得到二维频域数据；

根据所述二维频域数据确定目标的速度以及距离。

5.根据权利要求4所述的随机采样方法，其特征在于，所述对所述二维采样数据进行二维快速傅里叶变换，得到二维频域数据，包括：

依次对所述二维采样数据中的每组一维采样数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据；

对所述一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到所述二维频域数据。

6.根据权利要求4所述的随机采样方法，其特征在于，所述对所述二维采样数据进行二维快速傅里叶变换，得到二维频域数据，包括：

根据所述随机序列串对所述二维采样数据中的每组一维采样数据进行补零，并依次对补零后的每组数据进行一维快速傅里叶变换，得到一维频域数据；

对所述一维频域数据进行二维快速傅里叶变换，得到所述二维频域数据。

7.根据权利要求1所述的随机采样方法，其特征在于，在所述获取接收机接收的回波信号之前，所述方法还包括：

获取调频信号；其中，所述调频信号包括所述多个调频序列，每个调频序列包括一个锯齿波段，相邻两个锯齿波段的起始点频率不相同；

根据所述调频信号对初始信号进行调频以得到所述发射信号。

8.一种随机采样装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取接收机接收的回波信号，并对所述回波信号进行处理得到中频信号；其中，所述回波信号与发射机发射的发射信号对应，所述发射信号包括多个调频序列；

一维采样模块，用于利用预先生成的随机序列串对所述中频信号进行一维采样，得到多组一维采样数据，并存储所述多组一维采样数据；其中，每个调频序列对应一组一维采样数据，每组一维采样数据采用相同的随机序列串采样得到；

二维采样模块，用于对存储的所述多组一维采样数据进行二维采样，得到二维采样数据，并存储所述二维采样数据。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线；

所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1-7任一项所述的随机采样方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令被计算机运行时，使所述计算机执行如权利要求1-7任一项所述的随机采样方法。

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