CN113325374A - 抗干扰方法、装置、雷达系统及存储介质 - Google Patents

抗干扰方法、装置、雷达系统及存储介质 Download PDF

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CN113325374A
CN113325374A CN202110223946.4A CN202110223946A CN113325374A CN 113325374 A CN113325374 A CN 113325374A CN 202110223946 A CN202110223946 A CN 202110223946A CN 113325374 A CN113325374 A CN 113325374A
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Abstract

本申请公开了一种抗干扰方法、装置、雷达系统及存储介质,涉及雷达信号处理技术领域。该抗干扰方法包括获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码;根据伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数;在每个周期,根据波形起始点参数对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号;接收与发射信号对应的回波信号,根据发射信号和回波信号确定目标物的速度和距离。本申请实施例对同一个雷达的每个周期采用不同的伪随机编码确定相应的波形起始点参数,让根据波形起始点参数调制后的啁啾信号作为发射信号发射出去。使得每个雷达在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰。

Description

抗干扰方法、装置、雷达系统及存储介质
本申请要求于2020年02月28日提交中国专利局、申请号为202010131625.7、发明名称为“雷达抗干扰方法、装置、雷达系统及存储介质”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
本申请涉及抗干扰技术领域,特别是涉及一种抗干扰方法、装置、雷达系统、存储介质、目标检测的方法、FMCW传感器、抗干扰系统、无线电器件和电子设备。
背景技术
目前,调频连续波FMCW(英文:Frequency Modulation Continuous Wave,简称:FMCW)雷达既可测距又可测速,并且在近距离测量上的优势日益明显,因此被广泛地用于车辆避障。然而,当多个工作在相同频率范围内的FMCW雷达部署在一起时,或者多个FMCW雷达各自的工作区域重叠时,该多个FMCW雷达相互之间会产生干扰
发明内容
基于此,有必要针对上述存在的多个雷达相互之间产生干扰的问题,提供一种抗干扰方法、装置、雷达系统、存储介质、目标检测的方法、FMCW传感器、抗干扰系统、无线电器件和电子设备。
第一方面,提供了一种抗干扰方法,该方法包括:
获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码;
根据伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数;
在每个周期,根据波形起始点参数对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号;
接收与发射信号对应的回波信号,根据发射信号和回波信号确定目标物的速度和距离。
第二方面,提供了一种抗干扰方法,该方法包括:
对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据,频点数据包括频点相位,采样数据是对发射信号和回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的,发射信号是啁啾信号根据伪随机编码确定的波形起始点参数调制后得到的;
根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数;
根据每个周期的相位补偿系数对每个周期的频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据;
根据每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
第三方面,提供了一种抗干扰装置,该装置包括:
获取模块,用于获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码;
参数确定模块,用于根据伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数;
波形调制模块,用于在每个周期,根据波形起始点参数对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号;
速度和距离确定模块,用于接收与发射信号对应的回波信号,根据发射信号和回波信号确定目标物的速度和距离。
第四方面,提供了一种抗干扰装置,该装置包括:
傅里叶变换模块,用于对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据,频点数据包括频点相位,采样数据是对发射信号和回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的,发射信号是啁啾信号根据伪随机编码确定的波形起始点参数调制后得到的;
系数确定模块,用于根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数;
补偿模块,用于根据每个周期的相位补偿系数对每个周期的频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据;
速度和距离确定模块,用于根据每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
第五方面,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,该存储器存储有计算机程序,该计算机程序被该处理器执行时实现上述第一方面的方法的步骤,或者,该计算机程序被该处理器执行时实现上述第二方面的方法的步骤,。
第六方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述第一方面的方法的步骤,或者,该程序被处理器执行时实现上述第二方面的方法的步骤。
第七方面,提供了一种目标检测的方法,可应用于FMCW传感器中,该方法包括:
基于抗干扰机制发射无线电信号;
获取所述无线电信号被反射所形成的回波信号;以及
对所述回波信号进行信号处理以对目标物进行检测;
其中,所述抗干扰机制包括啁啾跳频和/或啁啾移位。
在该实施例中,通过利用啁啾跳频和/或啁啾移位等作为抗干扰机制进行发射无线电信号,能够有效避免相同或近似类型的FMCE传感器之间的同频及邻频干扰,提升频率利用率,有效降低频点规划的难度。
在其中一个实施例中,所述对所述回波信号进行信号处理以进行对目标物进行检测,包括:基于所述回波信号获取距离维数据;
根据所述抗干扰机制对所述距离维数据进行补偿;以及
基于补偿后的距离维数据获取速度维数据;
基于所述速度维数据和所述距离维数据对所述目标物进行检测。
在该实施例中,通过在距离维快速傅里叶变换后进行补偿,能够有效降低因采用抗干扰机制所带来的诸如相位差等缺陷,进而有效提升基于上述抗干扰机制发射信号的传感器目标检测的性能。
在其中一个实施例中,所述抗干扰机制为所述啁啾跳频时,所述根据所述抗干扰机制对所述距离维数据进行补偿,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量;
根据所述点数和所述频率增量确定相位补偿系数;
根据所述相位补偿系数对所述距离维数据进行补偿。
在其中一个实施例中,所述抗干扰机制为所述啁啾移位时,所述根据所述抗干扰机制对所述距离维数据进行补偿,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量;
根据所述点数和所述时间增量确定相位补偿系数;
根据所述相位补偿系数对所述距离维数据进行补偿。
在其中一个实施例中,所述抗干扰机制包括所述啁啾跳频和所述啁啾移位时,所述根据所述抗干扰机制对所述距离维数据进行补偿,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据所述点数和所述频率增量确定第一相位补偿系数;
根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据所述点数和所述时间增量确定第二相位补偿系数;
根据所述第一相位补偿系数和所述第二相位补偿系数确定相位补偿系数;
基于所述相位补偿系数对所述距离维数据进行补偿。
在其中一个实施例中,所述抗干扰机制包括所述啁啾跳频时,所述啁啾跳频包括:
针对所述FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异。
在其中一个实施例中,所述抗干扰机制包括所述啁啾移位时,所述啁啾移位包括:
针对所述FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个相异啁啾信号延迟时间。
第八方面,提供了一种FMCW传感器,可包括:
发射模块,用于抗干扰机制发射无线电信号;
接收模块,用于获取所述无线电信号被反射所形成的回波信号;以及
信号处理模块,用于对所述回波信号进行信号处理以对目标物进行检测;
其中,所述抗干扰机制包括啁啾跳频和/或啁啾移位。
可选的,所述信号处理模块还用于实现如上述第七方面中任一项所述的方法。
可选的,所述传感器为AiP器件或AoC器件,例如毫米波雷达芯片等。
可选的,所述抗干扰机制包括所述啁啾跳频时,所述啁啾跳频包括:
针对所述FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异。
可选的,所述抗干扰机制包括所述啁啾移位时,所述啁啾移位包括:
针对所述FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个相异啁啾信号延迟时间。
第九方面,提供了一种抗干扰系统,可包括相邻设置的至少两个FMCW传感器;
针对任意一时刻,各所述FMCW传感器所发射无线电信号之间的频率相异;
其中,所述FMCW传感器为上述第八方面中任一实施例所述的传感器。
需要说明的是,上述的至少两个FMCW传感器可设置在同一个设备上,也可为设置在不同的设备上,只要其相互之间可能存在同频干扰或邻频干扰即可。同时,针对设置在同一个设备上的至少两个FMCW传感器,可为级联的两个信号发收单元,也可为设置在用于不同检测功能的模块。
第十方面,提供了一种无线电器件,包括:
承载体;
如上述第八方面中任一项所述的传感器,设置在所处承载体上;
天线,设置在所述承载体上,或者与所述传感器集成为一体器件设置在所述承载体上;
其中,所述无线电器件与所述天线连接,用于发收无线电信号。
第十一方面,提供了一种电子设备,包括:
设备本体;以及
设置于所述设备本体上的如上述第十方面所述的无线电器件;
其中,所述无线电器件用于目标检测和/或通信。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
通过获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码,根据伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数。在每个周期,根据波形起始点参数对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号。接收与发射信号对应的回波信号,根据发射信号和回波信号确定目标物的速度和距离。本技术方案中,对不同的雷达分配不同的伪随机编码,对同一个雷达的每个周期采用不同的伪随机编码确定相应的波形起始点参数,让根据波形起始点参数调制后的啁啾信号作为发射信号发射出去。使得每个雷达在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种雷达系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种服务器的结构框图;
图3为本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图;
图4为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图5为本申请实施例提供的调制后的啁啾信号的波形的波形示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图7为本申请实施例提供的调制后的啁啾信号的波形的波形示意图;
图8为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图9为本申请实施例提供的调制后的啁啾信号的波形的波形示意图;
图10为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图11为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图12为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图13为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图14为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图15为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图16为本申请实施例提供的一种抗干扰装置的模块图;
图17为本申请实施例提供的一种抗干扰装置的模块图;
图18为本申请实施例提供的另一种抗干扰方法的流程图;
图19为本申请实施例提供的一种抗干扰装置的模块图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
现有技术中,FMCW雷达测速测距的基本原理是:FMCW雷达的发射天线发出的发射信号的电磁波为高频连续波,其频率随时间规律变化。该高频连续波的波形可以是锯齿形或者三角形等。本申请实施例中,以高频连续波的波形为锯齿波为例进行说明,每个锯齿波被称为一个chirp(译文:啁啾),每个chirp信号的时长为T,称为一个周期,每个chirp的频率随时间线性增加。
发射信号遇到目标物后,会被目标物反射回来,反射回来的电磁波可以称为回波信号。现有技术中,利用发射信号与回波信号之间的差频信号测量目标物的速度和距离。具体的,对该差频信号进行数字化采样,即对每个chirp对应的差频信号进行数字化采样,得到采样数据。然后对与每个chirp对应的采样数据执行距离FFT,输出结果以连续行的形式存储在矩阵中。处理器接收并处理所有单个chirp后,开始对chirps串序列进行FFT(多普勒FFT)。距离FFT(逐行)和多普勒FFT(逐列)的联合操作可视作每帧对应采样数据的二维FFT。二维FFT可同时分辨出目标物的距离和速度。因此二维FFT的峰值位置对应目标物的距离和速度。二维FFT的峰值位置对应的峰值数据包括速度因子和距离因子,根据速度因子和距离因子可以计算出目标物的速度和距离。
然而,当多个工作在相同频率范围内的FMCW雷达部署在一起时,或者多个FMCW雷达各自的工作区域重叠时,雷达无法区分接收到的回波信号是否与发射信号对应,因此该多个FMCW雷达相互之间会产生干扰。
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供一种抗干扰方法、装置、雷达系统、存储介质、目标检测的方法、FMCW传感器、抗干扰系统、无线电器件和电子设备,该抗干扰方法通过对不同的雷达分配不同的伪随机编码,对同一个雷达的每个周期采用不同的伪随机编码确定相应的波形起始点参数,让根据波形起始点参数调制后的啁啾信号作为发射信号发射出去。使得每个雷达在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰。
下面,将对本申请实施例提供的抗干扰方法所涉及到的实施环境进行简要说明。
本实施例提供的抗干扰方法,可以适用于如图1所示的雷达系统中。该雷达系统包括伪随机编码器,信号产生器F、发射天线Tx、接收天线Rx、混频器mixer以及服务器。
其中,伪随机编码器可以用于产生雷达的伪随机编码以及每个周期的chirp信号对应的伪随机编码。信号产生器可以用于产生发射信号,雷达的服务器可以用于根据伪随机编码确定每个周期的chirp信号的波形起始点参数,并根据波形起始点参数对chirp信号的波形进行调制,将调制后的chirp信号确定为发射信号。雷达系统的发射天线可以用于发射发射信号。
相应的,雷达系统的接收天线可以接收到回波信号,雷达系统可以根据发射信号识别接收到的回波信号,并基于混频器,用发射信号对回波信号进行混频,获得发射信号与回波信号的差频信号。本申请实施例中,可以获取每个chirp信号对应的差频信号。雷达系统的服务器可以以每个chirp信号的时长为周期,对差频信号进行数字化采样,得到每个差频信号对应的采样数据。雷达系统的服务器可以对所有单个chirp执行距离FFT(英文:FastFourier Transform,中文:快速傅里叶变换),得到每个chirp的频点数据,频点数据包括频点相位。雷达系统的服务器可以根据每个chirp对应的发射信号的波形起始点参数确定每个chirp对应的相位补偿系数。根据每个chirp对应的相位补偿系数对该chirp的频点数据进行相位补偿,得到补偿后的频点数据。然后基于补偿后的频点数据,确定目标物的速度和距离。
在一种可选的实现方式中,本申请实施例提供的抗干扰方法可以适用于如图2所示的FMCW传感器中,该FMCW传感器包:发射模块201、接收模块202和信号处理模块203,其中,发射模块201,用于抗干扰机制发射无线电信号;接收模块202,用于获取无线电信号被反射所形成的回波信号;以及信号处理模块203,用于实现本申请实施例提供的抗干扰方法以对目标物进行检测;其中,抗干扰机制包括啁啾跳频和/或啁啾移位。
可选的,所述传感器为AiP(英文:Antennas in Package,简称:AiP)器件或AoC(英文Antenna on Chip,简称:AoC)器件。
可选的,上述抗干扰机制包括啁啾跳频时,啁啾跳频包括:针对FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异。
例如,可通过随机方式选择啁啾信号的扫频起始频率,而为了降低实际应用的难度,可先设定预设数量(如2、3或5个等)的频率值,并在啁啾信号发射时基于获取的随机码来选择对应的一个频率值作为扫频起始频率进行扫频发射。
和/或,抗干扰机制包括啁啾移位时,啁啾移位包括:针对FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个相异啁啾信号延迟时间。
例如,啁啾移位也可通过随机方式来设置啁啾信号之间的延迟时间(或时延,即delay)。同样,为了降低实际应用的难度,也可先设定预设数量(如2、3或4个等)的时延值,并在啁啾信号发射时基于获取的随机码来选择对应的一个时延值作为当前啁啾信号的延迟时间进行发射啁啾信号。
需要说明的是,在本申请实施例中,同一帧所包括的啁啾信号(chirp)之间,除去起始扫频频率(对应啁啾调频)和/或啁啾信号之间的时延(对应啁啾移位)外,其余的诸如波形、带宽、周期等参数均可相同,以尽量降低抗干扰机制对于目标检测的不利影响。
在一种可选的实现方式中,本申请实施例提供的抗干扰方法可以适用于抗干扰系统中,其中,该抗干扰系统包括相邻设置的至少两个FMCW传感器;
针对任意一时刻,各所述FMCW传感器所发射无线电信号之间的频率相异;
其中,所述FMCW传感器为上述实施例所述的传感器。
在一种可选的实现方式中,本申请实施例提供的抗干扰方法可以适用于无线电器件,该无线电器件包括:承载体;如上述实施例所述的传感器,设置在承载体上;天线,设置在承载体上,或者与传感器集成为一体器件设置在承载体上,其中,无线电器件与天线连接,用于发收无线电信号。
本申请还提供一种电子设备,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。
请参考图3,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图3所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤301、服务器获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码。
本申请实施例中,对于雷达系统可以预先设置伪随机编码序列,每个chirp时长即一个周期,伪随机编码器可以在每个周期生成一个伪随机编码,该伪随机编码即该周期的chirp信号对应的伪随机编码。
步骤302、服务器根据伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数。
伪随机编码可以是伪随机01序列,不同的伪随机序列可以对应不同的波形起始点参数。
可选的,可以预先设置并存储多组伪随机编码与多组波形起始点参数的对应关系。服务器获取伪随机编码后,可以根据获取的伪随机编码以及该对应关系,确定该周期的chirp信号的波形起始点参数。
对于每个周期的伪随机编码,均可以根据上述对应关系确定伪随机编码对应的波形起始点参数。
步骤303、在每个周期,服务器根据波形起始点参数对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号。
本申请实施例中,在每个周期,波形产生器可以产生NOMAL波形,服务器可以将每个周期的NOMAL波形的初始波形起始点参数修改为通过伪随机编码确定的对应周期的波形起始点参数,并基于该波形起点参数改变NOMAL波形,得到调制后的啁啾信号的波形。
在一种可选的实现方式中,服务器根据波形起始点参数对啁啾信号进行调制的过程还可以是:服务器可以根据通过伪随机编码确定的波形起始点参数修改对应周期的NOMAL波形的初始波形起始点参数,得到新的波形起始点参数。基于该新的波形起始点参数改变NOMAL波形,得到调制后的啁啾信号的波形。
步骤304、接收与发射信号对应的回波信号,根据发射信号和回波信号确定目标物的速度和距离。
采用发射信号对回波信号进行混频,得到差频信号。对差频信号进行数字化采样,得到采样数据。本申请实施例中,可以获取每个chirp对应的差频信号。雷达系统的服务器可以以每个chirp的时长为周期,对差频信号进行数字化采样,得到每个差频信号对应的采样数据。雷达系统的服务器可以对所有单个chirp对应的采样数据进行距离FFT,得到每个chirp对应的N个频点数据,将每个chirp对应的频点数据作为一行,M个chirp即M行频点数据。对所有单个chirp进行距离FFT之后,进行跨chirp的多普勒FFT,跨chirp的多普勒FFT可以例如是对每个chirp对应的第2个频点数据进行多普勒FFT。距离FFT(逐行)和多普勒FFT(逐列)的联合操作可视作每帧对应采样数据的二维FFT,二维FFT的峰值位置对应目标物的距离和速度。可以根据二维FFT的峰值位置对应的峰值数据计算出目标物的距离和素速度。
本申请实施例提供的抗干扰方法,通过获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码,根据伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数。在每个周期,根据波形起始点参数对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号。接收与发射信号对应的回波信号,根据发射信号和回波信号确定目标物的速度和距离。本技术方案中,对不同的雷达分配不同的伪随机编码,对同一个雷达的每个周期采用不同的伪随机编码确定相应的波形起始点参数,让根据波形起始点参数调制后的啁啾信号作为发射信号发射出去。使得每个雷达在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰。
本申请实施例中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率。请参考图4,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图4所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤401、服务器根据伪随机编码从多个预设的频率增量中选取目标频率增量。
本申请实施例中,频率增量可以用fshift表示,服务器可以预先存储多个不同大小的fshift。同时,服务器可以预先存储不同的伪随机编码与不同的fshift之间的对应关系。
以当前周期为例,服务器获取当前周期的啁啾信号对应的伪随机编码以后,服务器可以根据当前周期的伪随机编码和预先存储不同的伪随机编码与不同的fshift之间的对应关系确定当前周期的伪随机编码对应的频率增量fshift',fshift'即为目标频率增量。
需要说明的是,不同周期的伪随机编码对应的频率增量可以相同,也可以不同。
需要说明的是,本申请实施例中,不同大小的fshift可以包括fshift=0的情况。
步骤402、服务器根据目标频率增量和啁啾信号的初始波形起始点频率确定每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率。
可选的,啁啾信号的初始波形起始点频率可以是指NOMAL波形的初始波形起始点频率。
可选的,啁啾信号的初始波形起始点频率可以为零,即没有数值。
在一种可选的实现方式中,服务器根据目标频率增量和啁啾信号的初始波形起始点频率确定每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率的过程可以包括以下内容:
以当前周期为例进行说明,可选的,频率增量fshift可以为负数。
服务器获取当前周期对应的目标频率增量,并可以对目标频率增量和啁啾信号的初始波形起始点频率进行加法运算,将运算结果作为当前周期的啁啾信号的实际波形起始点频率。
在另一种可选的实现方式中,服务器根据目标频率增量和啁啾信号的初始波形起始点频率确定每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率的过程可以包括以下内容:
以当前周期为例进行说明,服务器获取当前周期对应的目标频率增量,并可以将目标频率增量替换啁啾信号的初始波形起始点频率,即将目标频率增量直接作为当前周期的啁啾信号的实际波形起始点频率。
需要说明的是,不同周期的啁啾信号的实际波形起始点频率可以相同,也可以不同。
步骤403、在每个周期,服务器根据实际波形起始点频率对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号。
如图5所示,NOMAL波形为初始波形,服务器根据实际波形起始点频率对啁啾信号进行调制的过程即:采用实际波形起始点频率作为NOMAL波形的波形起始点参数,使得NOMAL波形的波形发生变化,从而得到了FH(英文:frequency hopping,中文:跳频)波形,即调制后的啁啾信号的波形。
由于不同周期的啁啾信号的实际波形起始点频率可以相同也可以不同,因此根据实际波形起始点频率对啁啾信号进行调制后,每个周期的啁啾信号的波形起始点频率可能相同也可能不同,如图5所示,其中,第一个周期的啁啾信号的波形起始点频率与第三个啁啾信号的波形起始点频率相同,而与第二个周期和第四个周期的啁啾信号的波形起始点频率不同,并且,第二个周期的啁啾信号的波形起始点频率与第四个周期的啁啾信号的波形起始点频率也不相同。
本申请实施例中,通过伪随机编码从多个预设的频率增量中选取目标频率增量,然后根据目标频率增量和啁啾信号的初始波形起始点频率确定每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率,并用每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率对啁啾信号进行调制,得到调制后的啁啾信号的波形。其中,由于不同的伪随机编码对应的目标频率增量的大小是不同的,因此,每个周期的调制后的啁啾信号的波形也会不同,从而使得雷达在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰。
本申请实施例中,波形起始点参数包括实际扫频起始时间。请参考图6,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图6所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤601、服务器根据伪随机编码从多个预设的时间增量中选取目标时间增量。
本申请实施例中,时间增量即每个周期的chirp的延时时长。
本申请实施例中,时间增量可以用δ表示,服务器可以预先存储多个不同大小的δ。同时,服务器可以预先存储不同的伪随机编码与不同的δ之间的对应关系。
以当前周期为例,服务器获取当前周期的啁啾信号对应的伪随机编码以后,服务器可以根据当前周期的伪随机编码和预先存储不同的伪随机编码与不同的δ之间的对应关系确定当前周期的伪随机编码对应的时间增量δ',δ'即为目标时间增量。
需要说明的是,不同周期的伪随机编码对应的时间增量可以相同,也可以不同。
需要说明的是,本申请实施例中,不同大小的δ可以包括δ=0的情况。
步骤602、服务器根据目标时间增量和啁啾信号的初始扫频起始时间确定每个周期的啁啾信号的实际扫频起始时间。
可选的,啁啾信号的初始扫频起始时间可以是指NOMAL波形的初始扫频起始时间。
可选的,啁啾信号的初始扫频起始时间可以为零,即没有数值。
在一种可选的实现方式中,服务器根据目标时间增量和啁啾信号的初始扫频起始时间确定每个周期的啁啾信号的实际扫频起始时间的过程可以包括以下内容:
以当前周期为例进行说明,服务器获取当前周期对应的目标时间增量,并可以对目标时间增量和啁啾信号的初始扫频起始时间进行加法运算,将运算结果作为当前周期的啁啾信号的实际扫频起始时间。
步骤603、在每个周期,服务器根据实际扫频起始时间对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号。
如图7所示,NOMAL波形为初始波形,服务器根据实际扫频起始时间对啁啾信号进行调制的过程即:采用实际扫频起始时间作为NOMAL波形的波形起始点参数,使得NOMAL波形的波形发生变化,从而得到了CS(英文:chirp shifting,中文:啁啾移位)波形,即调制后的啁啾信号的波形。
由于不同周期的啁啾信号的实际扫频起始时间可以相同也可以不同,因此根据实际扫频起始时间对啁啾信号进行调制后,每个周期的啁啾信号的扫频起始时间可能相同也可能不同,如图7所示,其中,第二个周期的啁啾信号的扫频起始时间与第三个啁啾信号的扫频起始时间相比于第一个周期的啁啾信号的扫频起始时间发生了延迟,但延迟的量即时间增量的大小不同,第四个周期的啁啾信号的扫频起始时间与第一个周期的扫频起始时间相同,相比于第一个周期的啁啾信号的扫频起始时间没有发生延迟。
本申请实施例中,通过伪随机编码从多个预设的时间增量中选取目标时间增量,然后根据目标时间增量和啁啾信号的初始扫频起始时间确定每个周期的啁啾信号的实际扫频起始时间,并根据每个周期的实际扫频起始实际对相应周期的啁啾信号进行调制,得到调制后的啁啾信号的波形。由于不同的伪随机编码对应的目标时间增量的大小是不相同的,因此,不同周期的调制后的啁啾信号的波形也会不同,从而使得雷达在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰。
本申请实施例中,伪随机编码包括频率伪随机编码和延时伪随机编码,波形起始点参数包括实际波形起始点频率和实际扫频起始时间。请参考图8,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图8所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤801、服务器根据频率伪随机编码从多个预设的频率增量中选取目标频率增量,并根据目标频率增量和啁啾信号的初始波形起始点频率确定每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率。
本申请实施例中,服务器可以获取频率伪随机编码,频率伪随机编码的伪随机序列用于从多个预设的频率增量中选取目标频率增量。
步骤802、服务器根据延时伪随机编码从多个预设的时间增量中选取目标时间增量,并根据目标时间增量和啁啾信号的初始扫频起始时间确定每个周期的啁啾信号的实际扫频起始时间。
本申请实施例中,服务器可以获取延时伪随机编码,延时伪随机编码的伪随机序列可以用于从多个预设的时间增量中选取目标时间增量。
本申请实施例中,频率伪随机编码与延时伪随机编码通过独立的异或链(英文:xor-chain,中文:异或链)产生伪随机序列。频率伪随机编码对应的伪随机序列可以控制每个周期的啁啾信号的波形起始点频率,延时伪随机编码对应的伪随机序列可以控制每个周期的啁啾信号的扫频起始时间。
如图9所示,NOMAL波形为初始波形,服务器可以根据实际波形起始点频率以及实际扫频起始时间对啁啾信号进行调制。
对于同一周期的啁啾信号的波形,服务器根据波形起始点频率和扫频起始时间进行调制的过程可以是:相比于NOMAL波形,调制后的啁啾信号可以只是波形起始点频率发生了变化,也可以只是扫频起始时间发生了变化。或者可以是波形起始点频率和扫频起始时间同时发生了变化。如图9所示的,第二个周期的啁啾信号的波形相比于NOMAL波形,其波形起始点频率和扫频起始时间均发生了变化,而第三个周期的啁啾信号的波形相比于NOMAL波形,只是扫频起始时间发生了变化,而第四个周期的啁啾信号的波形相比于NOMAL波形,是波形起始点频率发生了变化。
本申请实施例中,通过采用不同的伪随机编码分别确定对应周期的啁啾信号的波形的实际波形起始点频率和实际扫频起始时间,增大了每个周期的调制后的啁啾信号的波形的差异程度,因此可以更高地抑制临近雷达的干扰。
请参考图10,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图10所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤1001、服务器对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据。
频点数据包括频点相位,采样数据是对发射信号和回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的。
本申请实施例中,一个chirp对应的采样数据即一个chirp的时长(一个周期)内采样得到的采样数据。
本申请实施例中,可以将一个chirp对应的采样数据存储为矩阵的行,例如有M个chirp,相应地,矩阵的行有M行,每个chirp对应的采样频点的数目为N,表示矩阵的列有N列,这样可以得到一个M×N的采样数据矩阵。
对采样数据矩阵的每一行(即每个chirp对应的采样数据)进行距离FFT,可以得到每个周期的频点数据,频点数据包括频点相位。
步骤1002、服务器根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数。
可选的,本申请实施例中,每个周期的发射信号的波形起始点参数可以包括波形起始点频率和/或扫频起始时间。
可选的,本申请实施例中,服务器根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数的过程可以是:
A1、可以获取没有调制的啁啾信号的波形的时域表达式,即NOMAL波形的时域表达式。
A2、可以获取每个周期的发射信号的波形的时域表达式。其中,每个发射信号的波形的波形起始点参数可以是上述实施例中的实际波形起始点频率和/或实际扫频起始时间。
A3、可以根据没有调制的啁啾信号的波形的时域表达式与发射信号的波形的时域表达式的差值确定调制后的啁啾信号相对于没有调制的啁啾信号的相位差。
例如:没有调制的啁啾信号的波形的时域表达式可以如式(1)所示:
Figure BDA0002956108520000211
其中,l表示为每个chirp的序号,即每个周期的序号;n为每个周期内的每个采样频点的序号;B表示带宽;R表示目标物距离;Tu表示每个chirp的频率上升段时长;fc表示波形起始点频率;v表示目标物速度;
Figure BDA0002956108520000212
表示采样间隔;N表示采样频点的数量;Tr表示每个chirp的时长。
调制后的啁啾信号的波形的时域表达式可以如式(2)所示:
Figure BDA0002956108520000221
根据式(1)和式(2)求取相位差
Figure BDA0002956108520000226
如式(3)所示:
Figure BDA0002956108520000222
对式(3)进行简化可得
Figure BDA0002956108520000223
A4、根据相位差确定相位补偿系数。
例如
Figure BDA0002956108520000224
那么相位补偿系数θfh可以表示为
Figure BDA0002956108520000225
相应的,可以根据发射信号的波形起始点参数与啁啾信号的初始波形起始点参数计算得出增量参数f,从而确定出相位补偿系数θfh
本申请实施例中,增量参数f与发射信号在调制时的频率增量(和/或时间增量)对应。
基于l和n,可以确定出每个周期内的每个采样频点对应的相位补偿系数。
需要说明的是,本申请实施例中,每个周期的每个采样频点对应的相位补偿系数的大小与该周期的发射信号在调制时所对应频率增量(和/或时间增量)相关。因此可以确定一个周期内的所有采样频点的相位补偿系数是相同的,而不同周期的采样频点的相位补偿系数根据对应的频率增量(和/或时间增量)确定。
步骤1003、服务器根据每个周期的相位补偿系数对每个周期的频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据。
本申请实施例中,服务器可以根据每个周期内的每个采样频点对应的相位补偿系数对对应周期的对应采样频点的频点相位进行补偿。
例如,当前周期内的第5个采样频点的相位补偿系数对当前周期内的第5个采样频点的频点相位进行补偿。
可选的,补偿的过程可以是对采样频点的频点相位和采样频点对应的相位补偿系数进行加法运算,将运算结果确定为每个周期的每个采样频点补偿后的频点数据。
步骤1004、服务器根据每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
本申请实施例中,服务器可以基于补偿后的频点数据,对chirps串序列进行多普勒FFT,得到二维FFT的峰值位置对应的峰值数据,峰值数据可以包括速度因子和距离因子。其中,速度因子用于表征目标物的速度,距离因子可以用于表征目标物到雷达的距离。
可选的,可以将速度因子乘以速度粒度得到目标物的速度,可以将距离因子乘以距离粒度得到目标物到雷达的距离。
本申请实施例通过根据发射信号的波形起始点参数确定相位补偿系数,并根据相位补偿系数对每个周期的采用频点的频点相位进行补偿,然后基于补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。在先的发射信号的波形经过调制之后,与常规的NOMAL波形产生相位差,通过对该相位差进行补偿提高了目标物的速度和距离的精度,这样每个雷达在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰,而通过相位补偿,可以提高目标物的速度和距离的精度。
本申请实施例中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率。请参考图11,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图11所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤1101、服务器获取距离维傅里叶变换的点数。
本申请实施例中,距离维傅里叶变换的点数NZ即每个chirp对应的采样频点的数目。
步骤1102、服务器根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量。
本申请实施例中,发射信号的初始波形起始点频率即啁啾信号的初始波形起始点频率。
本申请实施例中,对发射信号的实际波形起始点频率f2和发射信号的初始波形起始点频率f1进行减法运算,f2-f1=fshift,将运算结果确定为频率增量,此处的频率增量可以对应于步骤401中的目标频率增量。
步骤1103、服务器根据点数和频率增量确定相位补偿系数。
本申请实施例中,可以根据点数和频率增量预先建立相位补偿系数模型,将距离维傅里叶变换的点数和频率增量输入至相位补偿系数模型,得到相位补偿系数模型输出的相位补偿系数。
可选的,本申请实施例中,相位补偿系数模型的表达式可以如式(4)所示:
Figure BDA0002956108520000241
其中,Tu表示每个chirp的频率上升段时长;
Figure BDA0002956108520000242
表示采样率,
Figure BDA0002956108520000243
表示采样间隔;B表示带宽;NZ表示距离维傅里叶变换的点数;fshift表示频率增量。
本申请实施例,通过获取距离维傅里叶变换的点数,根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据点数和频率增量确定相位补偿系数。本申请实施例中,当波形起始点参数包括实际波形起始点频率时,根据频率增量确定相位补偿系数,提高了对调制后的发射信号对应的差频信号的相位的补偿精度,不仅实现了抑制临近雷达的干扰的目的,而且可以提高目标物的速度和距离的精度。
本申请实施例中,波形起始点参数包括实际扫频起始时间。请参考图12,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图12所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤1201、服务器获取距离维傅里叶变换的点数。
其中,距离维傅里叶变换的点数为NZ
步骤1202、服务器根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量。
本申请实施例中,发射信号的初始扫频起始时间即啁啾信号的初始扫频起始时间。
本申请实施例中,对发射信号的实际扫频起始时间t2和发射信号的初始波形起始点频率t1进行减法运算,t2-t1=δ,将运算结果确定为时间增量,此处的时间增量可以对应于步骤601中的目标时间增量。
步骤1203、服务器根据点数和时间增量确定相位补偿系数。
本申请实施例中,可以根据点数和时间增量预先建立相位补偿系数模型,将距离维傅里叶变换的点数和时间增量输入至相位补偿系数模型,得到相位补偿系数模型输出的相位补偿系数。
可选的,本申请实施例中,本申请实施例中,相位补偿系数模型的表达式可以如式(5)所示:
Figure BDA0002956108520000261
其中,
Figure BDA0002956108520000262
表示采样率,
Figure BDA0002956108520000263
表示采样间隔;NZ表示距离维傅里叶变换的点数;δ表示时间增量。
本申请实施例,通过获取距离维傅里叶变换的点数,根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据点数和时间增量确定相位补偿系数。本申请实施例中,当波形起始点参数包括实际扫频起始时间时,根据时间增量确定相位补偿系数,提高了对调制后的发射信号对应的差频信号的相位的补偿精度,不仅实现了抑制临近雷达的干扰的目的,而且可以提高目标物的速度和距离的精度。
本申请实施例中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率和实际扫频起始时间。请参考图13,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图13所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤1301、服务器获取距离维傅里叶变换的点数。
其中,距离维傅里叶变换的点数为NZ
步骤1302、服务器根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据点数和频率增量确定第一相位补偿系数。
本申请实施例中,服务器确定第一相位补偿系数的过程可以参考上述实施例中的步骤1101至步骤1103公开的内容。
步骤1303、服务器根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据点数和时间增量确定第二相位补偿系数。
本申请实施例中,服务器确定第二相位补偿系数的过程可以参考上述实施例中的步骤1201至步骤1203公开的内容。
步骤1304、服务器根据第一相位补偿系数和第二相位补偿系数确定相位补偿系数。
例如第一相位补偿系数为
Figure BDA0002956108520000271
第二相位补偿系数为
Figure BDA0002956108520000272
服务器根据第一相位补偿系数和第二相位补偿系数确定相位补偿系数的过程可以是对第一相位补偿系数和第二相位补偿系数进行加法运算,将运算结果作为相位补偿系数。
本申请实施例,当发射信号同时进行了起始地频率和扫频时间两个方面的调制后,服务器对发射信号对应的差频信号的频点数据的频点相位的相位补偿系数也相应地包括第一补偿系数和第二补偿系数。从而提高了相位补偿的精度,这样根据补偿后的频点数据确定的目标物的速度和距离的精度更高,不仅可以抑制临近雷达的干扰,而且提高了目标物的速度和距离的精度。
请参考图14,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图14所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤1401、服务器对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据。
频点数据包括频点相位,采样数据是对发射信号和回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的,发射信号是啁啾信号根据伪随机编码确定的波形起始点参数调制后得到的。
其中,根据伪随机编码确定的波形起始点参数对啁啾信号进行调制的过程可以参见步骤301至步骤303公开的内容。
其中,对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据的过程可以参考步骤1001公开的内容。
步骤1402、服务器根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数。
本申请实施例中,确定相位补偿系数的过程可以参考步骤1002公开的内容。
步骤1403、服务器根据每个周期的相位补偿系数对每个周期的频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据。
本申请实施例中,得到每个周期的补偿后的频点数据的过程可以参考步骤1003公开的内容。
步骤1404、根据所述每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
本申请实施例中,确定目标物的速度和距离可以参考步骤1004公开的内容。
本申请实施例中,在先的发射信号的波形经过调制之后,与常规的NOMAL波形产生相位差,通过对该相位差进行补偿提高了目标物的速度和距离的精度,这样每个雷达在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰,而通过相位补偿,可以提高目标物的速度和距离的精度。
请参考图15,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于图1和图2所示的实施环境中,如图15所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤1501、服务器对补偿后的频点数据进行速度维傅里叶变换,确定目标物对应的峰值数据。
峰值数据包括速度因子和距离因子。
本申请实施例中,服务器可以基于补偿后的频点数据,对chirps串序列进行多普勒FFT(即速度FFT),得到二维FFT的峰值位置对应的峰值数据,峰值数据可以包括速度因子和距离因子。其中,速度因子用于表征目标物的速度,距离因子可以用于表征目标物到雷达的距离。
步骤1502、根据速度因子和距离因子确定目标物的速度和距离。
可选的,可以将速度因子乘以速度粒度得到目标物的速度,可以将距离因子乘以距离粒度得到目标物到雷达的距离。
本申请实施例,根据补偿后的频点数据进行速度维傅里叶变换,得到的速度因子和距离因子能够更精确地确定目标物的速度和距离,这样在每个周期发射的发射信号的波形起始点存在差异,从而可以用于抑制临近雷达的干扰的基础上,通过相位补偿,提高了目标物的速度和距离的精度。
在一种可选的实现方式中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率,服务器根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数的过程可以包括以下步骤:
B1、获取距离维傅里叶变换的点数。
可以参考步骤1101公开的内容。
B2、根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量。
可以参考步骤1102公开的内容。
B3、根据点数和频率增量确定相位补偿系数。
可以参考步骤1103公开的内容。
在一种可选的实现方式中,波形起始点参数包括实际扫频起始时间,服务器根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数的过程可以包括以下步骤:
C1、获取距离维傅里叶变换的点数。
可以参考步骤1201公开的内容。
C2、根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量。
可以参考步骤1202公开的内容。
C3、根据点数和时间增量确定相位补偿系数。
可以参考步骤1203公开的内容。
在一种可选的实现方式中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率和实际扫频起始时间,服务器根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数的过程可以包括以下步骤:
D1、获取距离维傅里叶变换的点数。
可以参考步骤1301公开的内容。
D2、根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据点数和频率增量确定第一相位补偿系数。
可以参考步骤1302公开的内容。
D3、根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据点数和时间增量确定第二相位补偿系数。
可以参考步骤1303公开的内容。
D4、根据第一相位补偿系数和第二相位补偿系数确定相位补偿系数。
可以参考步骤1304公开的内容。
请参考图16,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰装置的框图,该抗干扰装置可以配置在图1所示的实施环境中。如图16所示,该抗干扰装置可以包括获取模块1601、参数确定模块1602、波形调制模块1603和速度和距离确定模块1604,其中:
获取模块1601,用于获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码;
参数确定模块1602,用于根据伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数;
波形调制模块1603,用于在每个周期,根据波形起始点参数对啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号;
速度和距离确定模块1604,用于接收与发射信号对应的回波信号,根据发射信号和回波信号确定目标物的速度和距离。
在本申请的一个实施例中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率,参数确定模块1602还用于根据伪随机编码从多个预设的频率增量中选取目标频率增量;根据目标频率增量和啁啾信号的初始波形起始点频率确定每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率。
在本申请的一个实施例中,波形起始点参数包括实际扫频起始时间,参数确定模块1602还用于根据伪随机编码从多个预设的时间增量中选取目标时间增量;根据目标时间增量和啁啾信号的初始扫频起始时间确定每个周期的啁啾信号的实际扫频起始时间。
在本申请的一个实施例中,伪随机编码包括频率伪随机编码和延时伪随机编码,参数确定模块1602还用于根据频率伪随机编码从多个预设的频率增量中选取目标频率增量,并根据目标频率增量和啁啾信号的初始波形起始点频率确定每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率;根据延时伪随机编码从多个预设的时间增量中选取目标时间增量,并根据目标时间增量和啁啾信号的初始扫频起始时间确定每个周期的啁啾信号的实际扫频起始时间。
在本申请的一个实施例中,速度和距离确定模块1604还用于对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据,频点数据包括频点相位,采样数据是对发射信号和回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的;根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数;根据每个周期的相位补偿系数对每个周期的频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据;根据每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
在本申请的一个实施例中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率,速度和距离确定模块1604还用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量;根据点数和频率增量确定相位补偿系数。
在本申请的一个实施例中,波形起始点参数包括实际扫频起始时间,速度和距离确定模块1604还用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量;根据点数和时间增量确定相位补偿系数。
在本申请的一个实施例中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率和实际扫频起始时间,速度和距离确定模块1604还用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据点数和频率增量确定第一相位补偿系数;根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据点数和时间增量确定第二相位补偿系数;根据第一相位补偿系数和第二相位补偿系数确定相位补偿系数。
关于抗干扰装置的具体限定可以参见上文中对于抗干扰方法的限定,在此不再赘述。上述抗干扰装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
请参考图17,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰装置的框图,该抗干扰装置可以配置在图1所示的实施环境中。如图17所示,该抗干扰装置可以包括傅里叶变换模块1701、系数确定模块1702、补偿模块1703和速度和距离确定模块1704,其中:
傅里叶变换模块1701,用于对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据,频点数据包括频点相位,采样数据是对发射信号和回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的,发射信号是啁啾信号根据伪随机编码确定的波形起始点参数调制后得到的;
系数确定模块1702,用于根据每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数;
补偿模块1703,用于根据每个周期的相位补偿系数对每个周期的频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据;
速度和距离确定模块1704,用于根据每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
在本申请的一个实施例中,速度和距离确定模块1704还用于对补偿后的频点数据进行速度维傅里叶变换,确定目标物对应的峰值数据,峰值数据包括速度因子和距离因子;根据速度因子和距离因子确定目标物的速度和距离。
在本申请的一个实施例中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率,系数确定模块1702还用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量;根据点数和频率增量确定相位补偿系数。
在本申请的一个实施例中,波形起始点参数包括实际扫频起始时间,系数确定模块1702还用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量;根据点数和时间增量确定相位补偿系数。
在本申请的一个实施例中,波形起始点参数包括实际波形起始点频率和实际扫频起始时间,系数确定模块1702还用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据点数和频率增量确定第一相位补偿系数;根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据点数和时间增量确定第二相位补偿系数;根据第一相位补偿系数和第二相位补偿系数确定相位补偿系数。
关于抗干扰装置的具体限定可以参见上文中对于抗干扰方法的限定,在此不再赘述。上述抗干扰装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
请参考图18,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰方法的流程图,该抗干扰方法可以应用于FMCW传感器中,如图18所示,该抗干扰方法可以包括以下步骤:
步骤1801,基于抗干扰机制发射无线电信号。
其中,抗干扰机制包括啁啾跳频和/或啁啾移位。
在抗干扰机制包括啁啾跳频时,针对FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异。
在抗干扰机制包括啁啾移位时,针对FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个相异啁啾信号延迟时间。
在抗干扰机制包括啁啾跳频和啁啾移位时,针对FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异,且存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异。
步骤1802,获取无线电信号被反射所形成的回波信号。
步骤1803,对回波信号进行信号处理以对目标物进行检测。
本申请实施例中,采用发射信号对回波信号进行混频,得到差频信号。对差频信号进行数字化采样,得到采样数据。本申请实施例中,可以获取每个chirp对应的差频信号。雷达系统的服务器可以以每个chirp的时长为周期,对差频信号进行数字化采样,得到每个差频信号对应的采样数据。雷达系统的服务器可以对所有单个chirp对应的采样数据进行距离维傅里叶变换(距离FFT),得到每个chirp对应的N个频点数据,将每个chirp对应的频点数据作为一行,M个chirp即M行频点数据。对所有单个chirp进行距离维傅里叶变换之后,进行跨chirp的速度维傅里叶变换(多普勒FFT),跨chirp的速度维傅里叶变换可以例如是对每个chirp对应的第2个频点数据进行速度维傅里叶变换。距离FFT(逐行)和多普勒FFT(逐列)的联合操作可视作每帧对应采样数据的二维FFT,二维FFT的峰值位置对应目标物的距离和速度。可以根据二维FFT的峰值位置对应的峰值数据计算出目标物的距离和素速度。
可选的,本申请实施例中,对目标物进行检测的过程包括以下内容:
步骤S1,基于回波信号获取距离维数据。
距离维数据是对混频信号进行距离维傅里叶变换之后得到的。
步骤S2,根据抗干扰机制对距离维数据进行补偿。
由于抗干扰机制的不同,根据抗干扰机制对距离维数据进行补偿的方式也不相同。
其中,在抗干扰机制为啁啾跳频时,采用方式1对距离维数据进行补偿,其中方式1的详细内容参加下文实施例。
在抗干扰机制为啁啾移位时,采用方式2对距离维数据进行补偿,其中方式2的详细内容参加下文实施例。
在抗干扰机制为啁啾跳频和啁啾移位时,采用方式3对距离维数据进行补偿,其中方式3的详细内容参加下文实施例。
步骤S3,基于补偿后的距离维数据获取速度维数据。
本申请实施例中,在得到补偿后的距离维数据之后,基于补偿后的距离维数据进行速度维傅里叶变换,得到二维FFT的峰值位置对应的峰值数据。峰值数据可以包括速度因子和距离因子。其中,速度因子用于表征目标物的速度,距离因子可以用于表征目标物到雷达的距离。
步骤S4,基于速度维数据和距离维数据对目标物进行检测。
可选的,可以将速度因子乘以速度粒度得到目标物的速度,可以将距离因子乘以距离粒度得到目标物到雷达的距离。
在该实施例中,通过利用啁啾跳频和/或啁啾移位等作为抗干扰机制进行发射无线电信号,能够有效避免相同或近似类型的FMCE传感器之间的同频及邻频干扰,提升频率利用率,有效降低频点规划的难度。
进一步的,通过在距离维快速傅里叶变换后进行补偿,能够有效降低因采用抗干扰机制所带来的诸如相位差等缺陷,进而有效提升基于上述抗干扰机制发射信号的传感器目标检测的性能。
下面对方式1的内容进行详细说明:
在抗干扰机制为啁啾跳频时,根据抗干扰机制对距离维数据进行补偿的过程包括:
步骤H1,获取距离维傅里叶变换的点数NZ
其中,距离维傅里叶变换的点数NZ即每个chirp对应的采样频点的数目。
步骤H2,根据发射信号的实际波形起始点频率f2和发射信号的初始波形起始点频率f1确定发射信号对应的频率增量fshift
本申请实施例中,发射信号的初始波形起始点频率f2即啁啾信号的初始波形起始点频率。可以对发射信号的实际波形起始点频率f2和发射信号的初始波形起始点频率f1进行减法运算得到频率增量,f2-f1=fshift
步骤H3,根据所述点数NZ和所述频率增量fshift确定相位补偿系数θfh
本申请实施例中,可以根据点数NZ和频率增量fshift建立相位补偿系数模型,其中,相位补偿系数模型的表达式为:
Figure BDA0002956108520000371
其中,k为频点序号,Tu表示每个chirp的频率上升段时长;
Figure BDA0002956108520000372
表示采样率,
Figure BDA0002956108520000373
表示采样间隔;B表示带宽;NZ表示距离维傅里叶变换的点数;fshift表示频率增量。
将点数NZ和频率增量fshift输入到该相位补偿系数模型,可以得到相位补偿系数θfh
步骤H4,根据所述相位补偿系数θfh对所述距离维数据进行补偿。
根据每个周期内的每个采样频点对应的相位补偿系数对对应周期的对应采样频点的频点相位进行补偿。例如,当前周期内的第5个采样频点的相位补偿系数对当前周期内的第5个采样频点的频点相位进行补偿。
其中,补偿的过程可以是对采样频点的频点相位和采样频点对应的相位补偿系数进行加法运算,将运算结果确定为每个周期的每个采样频点补偿后的频点数据。
下面对方式2的内容进行详细说明:
在抗干扰机制为啁啾移位时,根据抗干扰机制对距离维数据进行补偿的过程包括:
步骤J1,获取距离维傅里叶变换的点数。
其中,距离维傅里叶变换的点数NZ即每个chirp对应的采样频点的数目。
步骤J2,根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量。
本申请实施例中,可以对发射信号的实际扫频起始时间t2和发射信号的初始波形起始点频率t1进行减法运算得到时间增量t2-t1=δ。
步骤J3,根据所述点数和所述时间增量确定相位补偿系数。
本申请实施例中,可以根据点数和时间增量预先建立相位补偿系数模型,相位补偿系数模型的表达式为
Figure BDA0002956108520000381
其中,k为频点序号,
Figure BDA0002956108520000382
表示采样率,
Figure BDA0002956108520000383
表示采样间隔;NZ表示距离维傅里叶变换的点数;δ表示时间增量。
将点数NZ和时间增量δ输入到该相位补偿系数模型,可以得到相位补偿系数θcs
步骤J4,根据所述相位补偿系数对所述距离维数据进行补偿。
补偿的过程可以是对采样频点的频点相位和采样频点对应的相位补偿系数进行加法运算,将运算结果确定为每个周期的每个采样频点补偿后的频点数据。
下面对方式3的内容进行详细说明:
在抗干扰机制为啁啾移位和啁啾跳频时,根据抗干扰机制对距离维数据进行补偿的过程包括:
步骤L1,获取距离维傅里叶变换的点数。
其中,距离维傅里叶变换的点数用NZ表示。
步骤L2,根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据点数和频率增量确定第一相位补偿系数。
其中,第一相位补偿系数可以参考步骤H2和步骤H3公开的内容。
步骤L3,根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据点数和时间增量确定第二相位补偿系数。
其中,第二相位补偿系数可以参考步骤J2和步骤J3公开的内容。
步骤L4,根据第一相位补偿系数和第二相位补偿系数确定相位补偿系数。
本申请实施例中,可以将第一相位补偿系数和第二相位补偿系数相加得到最终的相位补偿系数。
步骤L5,基于相位补偿系数对距离维数据进行补偿。
补偿的过程可以是对采样频点的频点相位和采样频点对应的相位补偿系数进行加法运算,将运算结果确定为每个周期的每个采样频点补偿后的频点数据。
请参考图19,其示出了本申请实施例提供的一种抗干扰装置的框图,该抗干扰装置可以应用于FMCW传感器中。如图19所示,该抗干扰装置可以包括发射模块1901,获取模块1902和检测模块1903,其中:
发射模块1901,用于基于抗干扰机制发射无线电信号;
获取模块1902,用于获取无线电信号被反射所形成的回波信号;以及
检测模块1903,用于对回波信号进行信号处理以对目标物进行检测;
其中,抗干扰机制包括啁啾跳频和/或啁啾移位。
在其中一个实施例中,检测模块1903具体用于基于回波信号获取距离维数据;根据抗干扰机制对距离维数据进行补偿;以及基于补偿后的距离维数据获取速度维数据;基于速度维数据和距离维数据对目标物进行检测。
在其中一个实施例中,抗干扰机制为啁啾跳频时,检测模块1903具体用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量;根据点数和频率增量确定相位补偿系数;根据相位补偿系数对距离维数据进行补偿。
在其中一个实施例中,抗干扰机制为啁啾移位时,检测模块1903具体用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量;根据点数和时间增量确定相位补偿系数;根据相位补偿系数对距离维数据进行补偿。
在其中一个实施例中,抗干扰机制包括啁啾跳频和啁啾移位时,检测模块1903具体用于获取距离维傅里叶变换的点数;根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据点数和频率增量确定第一相位补偿系数;根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据点数和时间增量确定第二相位补偿系数;根据第一相位补偿系数和第二相位补偿系数确定相位补偿系数;基于相位补偿系数对距离维数据进行补偿。
在其中一个实施例中,抗干扰机制包括啁啾跳频时,啁啾跳频包括:针对FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异。
在其中一个实施例中,抗干扰机制包括啁啾移位时,啁啾移位包括:针对FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个相异啁啾信号延迟时间。
在一个实施例中,还提供了一种雷达系统,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是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非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (30)

1.一种抗干扰方法,其特征在于,所述方法包括:
获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码;
根据所述伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数;
在每个周期,根据所述波形起始点参数对所述啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号;
接收与所述发射信号对应的回波信号,根据所述发射信号和所述回波信号确定目标物的速度和距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述波形起始点参数包括实际波形起始点频率,所述根据所述伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数,包括:
根据所述伪随机编码从多个预设的频率增量中选取目标频率增量;
根据所述目标频率增量和所述啁啾信号的初始波形起始点频率确定所述每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述波形起始点参数包括实际扫频起始时间,所述根据所述伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数,包括:
根据所述伪随机编码从多个预设的时间增量中选取目标时间增量;
根据所述目标时间增量和所述啁啾信号的初始扫频起始时间确定所述每个周期的啁啾信号的实际扫频起始时间。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述伪随机编码包括频率伪随机编码和延时伪随机编码,所述波形起始点参数包括实际波形起始点频率和实际扫频起始时间,所述根据所述伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数,包括:
根据所述频率伪随机编码从多个预设的频率增量中选取目标频率增量,并根据所述目标频率增量和所述啁啾信号的初始波形起始点频率确定每个周期的啁啾信号的实际波形起始点频率;
根据所述延时伪随机编码从多个预设的时间增量中选取目标时间增量,并根据所述目标时间增量和所述啁啾信号的初始扫频起始时间确定每个周期的啁啾信号的实际扫频起始时间。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述发射信号和所述回波信号确定目标物的速度和距离,包括:
对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据,所述频点数据包括频点相位,所述采样数据是对所述发射信号和所述回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的;
根据所述每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数;
根据每个周期的所述相位补偿系数对每个周期的所述频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据;
根据所述每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述波形起始点参数包括实际波形起始点频率,所述根据所述每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据所述发射信号的实际波形起始点频率和所述发射信号的初始波形起始点频率确定所述发射信号对应的频率增量;
根据所述点数和所述频率增量确定所述相位补偿系数。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述波形起始点参数包括实际扫频起始时间,所述根据所述每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据所述发射信号的实际扫频起始时间和所述发射信号的初始扫频起始时间确定所述发射信号对应的时间增量;
根据所述点数和所述时间增量确定所述相位补偿系数。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述波形起始点参数包括实际波形起始点频率和实际扫频起始时间,所根据所述每个周期的发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据所述发射信号的实际波形起始点频率和所述发射信号的初始波形起始点频率确定所述发射信号对应的频率增量,根据所述点数和所述频率增量确定第一相位补偿系数;
根据所述发射信号的实际扫频起始时间和所述发射信号的初始扫频起始时间确定所述发射信号对应的时间增量,根据所述点数和所述时间增量确定第二相位补偿系数;
根据所述第一相位补偿系数和所述第二相位补偿系数确定所述相位补偿系数。
9.一种抗干扰方法,其特征在于,所述方法包括:
对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据,所述频点数据包括频点相位,所述采样数据是对发射信号和回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的,所述发射信号是啁啾信号根据伪随机编码确定的波形起始点参数调制后得到的;
根据每个周期的所述发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数;
根据每个周期的所述相位补偿系数对每个周期的所述频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据;
根据所述每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离,包括:
对所述补偿后的频点数据进行速度维傅里叶变换,确定目标物对应的峰值数据,所述峰值数据包括速度因子和距离因子;
根据所述速度因子和所述距离因子确定目标物的速度和距离。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述波形起始点参数包括实际波形起始点频率,所述根据每个周期的所述发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据所述发射信号的实际波形起始点频率和所述发射信号的初始波形起始点频率确定所述发射信号对应的频率增量;
根据所述点数和所述频率增量确定所述相位补偿系数。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述波形起始点参数包括实际扫频起始时间,所述根据每个周期的所述发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据所述发射信号的实际扫频起始时间和所述发射信号的初始扫频起始时间确定所述发射信号对应的时间增量;
根据所述点数和所述时间增量确定所述相位补偿系数。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述波形起始点参数包括实际波形起始点频率和实际扫频起始时间,所述根据每个周期的所述发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据所述发射信号的实际波形起始点频率和所述发射信号的初始波形起始点频率确定所述发射信号对应的频率增量,根据所述点数和所述频率增量确定第一相位补偿系数;
根据所述发射信号的实际扫频起始时间和所述发射信号的初始扫频起始时间确定所述发射信号对应的时间增量,根据所述点数和所述时间增量确定第二相位补偿系数;
根据所述第一相位补偿系数和所述第二相位补偿系数确定所述相位补偿系数。
14.一种抗干扰装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取每个周期的啁啾信号对应的伪随机编码;
参数确定模块,用于根据所述伪随机编码确定每个周期的啁啾信号的波形起始点参数;
波形调制模块,用于在每个周期,根据所述波形起始点参数对所述啁啾信号进行调制,并将调制后的啁啾信号确定为发射信号;
速度和距离确定模块,用于接收与所述发射信号对应的回波信号,根据所述发射信号和所述回波信号确定目标物的速度和距离。
15.一种抗干扰装置,其特征在于,所述装置包括:
傅里叶变换模块,用于对采样数据进行距离维傅里叶变换,得到每个周期的频点数据,所述频点数据包括频点相位,所述采样数据是对发射信号和回波信号混频后得到的差频信号进行采样得到的,所述发射信号是啁啾信号根据伪随机编码确定的波形起始点参数调制后得到的;
系数确定模块,用于根据每个周期的所述发射信号的波形起始点参数确定每个周期的相位补偿系数;
补偿模块,用于根据每个周期的所述相位补偿系数对每个周期的所述频点数据的频点相位进行补偿,得到每个周期的补偿后的频点数据;
速度和距离确定模块,用于根据所述每个周期的补偿后的频点数据确定目标物的速度和距离。
16.一种雷达系统,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤,或者,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求9至13中任一项所述的方法的步骤。
17.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤,或者,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求9至13中任一项所述的方法的步骤。
18.一种目标检测的方法,其特征在于,应用于FMCW传感器中,所述方法包括:
基于抗干扰机制发射无线电信号;
获取所述无线电信号被反射所形成的回波信号;以及
对所述回波信号进行信号处理以对目标物进行检测;
其中,所述抗干扰机制包括啁啾跳频和/或啁啾移位。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述对所述回波信号进行信号处理以进行对目标物进行检测,包括:
基于所述回波信号获取距离维数据;
根据所述抗干扰机制对所述距离维数据进行补偿;以及
基于补偿后的距离维数据获取速度维数据;
基于所述速度维数据和所述距离维数据对所述目标物进行检测。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述抗干扰机制为所述啁啾跳频时,所述根据所述抗干扰机制对所述距离维数据进行补偿,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量;
根据所述点数和所述频率增量确定相位补偿系数;
根据所述相位补偿系数对所述距离维数据进行补偿。
21.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述抗干扰机制为所述啁啾移位时,所述根据所述抗干扰机制对所述距离维数据进行补偿,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量;
根据所述点数和所述时间增量确定相位补偿系数;
根据所述相位补偿系数对所述距离维数据进行补偿。
22.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述抗干扰机制包括所述啁啾跳频和所述啁啾移位时,所述根据所述抗干扰机制对所述距离维数据进行补偿,包括:
获取距离维傅里叶变换的点数;
根据发射信号的实际波形起始点频率和发射信号的初始波形起始点频率确定发射信号对应的频率增量,根据所述点数和所述频率增量确定第一相位补偿系数;
根据发射信号的实际扫频起始时间和发射信号的初始扫频起始时间确定发射信号对应的时间增量,根据所述点数和所述时间增量确定第二相位补偿系数;
根据所述第一相位补偿系数和所述第二相位补偿系数确定相位补偿系数;
基于所述相位补偿系数对所述距离维数据进行补偿。
23.根据权利要求18-20、22中任一项所述的方法,其特征在于,所述抗干扰机制包括所述啁啾跳频时,所述啁啾跳频包括:
针对所述FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异。
24.根据权利要求18-19、21-22中任一项所述的方法,其特征在于,所述抗干扰机制包括所述啁啾移位时,所述啁啾移位包括:
针对所述FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个相异啁啾信号延迟时间。
25.一种FMCW传感器,其特征在于,包括:
发射模块,用于抗干扰机制发射无线电信号;
接收模块,用于获取所述无线电信号被反射所形成的回波信号;以及
信号处理模块,用于对所述回波信号进行信号处理以对目标物进行检测;
其中,所述抗干扰机制包括啁啾跳频和/或啁啾移位。
26.根据权利要求25所述的传感器,其特征在于,所述信号处理模块还用于实现如权利要求19-22中任一项所述的方法;和/或
所述传感器为AiP器件或AoC器件。
27.根据权利要求25或26所述的传感器,其特征在于,所述抗干扰机制包括所述啁啾跳频时,所述啁啾跳频包括:
针对所述FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个啁啾信号的扫频起始频率相异;
和/或
所述抗干扰机制包括所述啁啾移位时,所述啁啾移位包括:
针对所述FMCW传感器所发送无线电信号中的任一帧,存在至少两个相异啁啾信号延迟时间。
28.一种抗干扰系统,其特征在于,包括相邻设置的至少两个FMCW传感器;
针对任意一时刻,各所述FMCW传感器所发射无线电信号之间的频率相异;
其中,所述FMCW传感器为权利要求25-27中任一项所述的传感器。
29.一种无线电器件,其特征在于,包括:
承载体;
如权利要求25-27中任一项所述的传感器,设置在所处承载体上;
天线,设置在所述承载体上,或者与所述传感器集成为一体器件设置在所述承载体上;
其中,所述无线电器件与所述天线连接,用于发收无线电信号。
30.一种电子设备,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29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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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113949610A (zh) * 2021-09-30 2022-01-18 加特兰微电子科技(上海)有限公司 波形控制方法、无线电器件、无线电信号及其发射链路
CN116008947A (zh) * 2023-03-27 2023-04-25 隔空(上海)智能科技有限公司 一种抗干扰的目标检测方法及系统
CN116781103A (zh) * 2023-08-17 2023-09-19 北京思凌科半导体技术有限公司 相位控制方法、装置、存储介质及电子设备
WO2024067410A1 (zh) * 2022-09-29 2024-04-04 中兴通讯股份有限公司 一种干扰抑制方法及装置

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1593030A (zh) * 2001-10-02 2005-03-09 张量通讯公司 信号中的干扰消除
CN1740815A (zh) * 2005-09-22 2006-03-01 西安电子科技大学 编码跳频高分辨率测距测速方法及雷达
CN101089653A (zh) * 2007-07-20 2007-12-19 西安理工大学 近程调频连续波fmcw雷达抗干扰方法
CN102707266A (zh) * 2012-05-24 2012-10-03 北京理工大学 一种具有抗干扰和多目标识别功能的雷达及其检测方法
CN102884442A (zh) * 2010-01-29 2013-01-16 沃依特专利有限责任公司 用于在调频的雷达系统中的干扰抑制的系统和方法
CN204236337U (zh) * 2014-11-17 2015-04-01 李剑乔 一种超声波式的智能汽车防追尾预警系统
CN104777460A (zh) * 2015-04-27 2015-07-15 武汉滨湖电子有限责任公司 一种pd雷达中的双波形相位编码自适应杂波对消方法
CN106019343A (zh) * 2016-05-13 2016-10-12 中科凯普(天津)卫星导航通信技术有限公司 一种利用Chirp信号生成卫星导航信号的系统及方法
CN106771666A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种抗干扰高精度天馈系统多驻波点定位系统
US20170343652A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Autoliv Asp, Inc. Direct detection lidar system and method with frequency modulation (fm) transmitter and quadrature receiver
CN108474843A (zh) * 2016-01-29 2018-08-31 松下知识产权经营株式会社 距离测量装置
CN108535703A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 霍尼韦尔国际公司 用于频率调制连续波雷达高度计的信号干扰防止系统
CN109343053A (zh) * 2018-11-26 2019-02-15 上海瀚唯科技有限公司 4d毫米波雷达系统空间信息感知方法
WO2019106656A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 Arbe Robotics Ltd. Detection, mitigation and avoidance of mutual interference between automotive radars
CN109856603A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 森思泰克河北科技有限公司 雷达抗干扰方法、终端设备及存储介质
CN109901115A (zh) * 2019-04-04 2019-06-18 加特兰微电子科技(上海)有限公司 雷达数据的传输装置和雷达系统
US20190339358A1 (en) * 2018-05-07 2019-11-07 Qualcomm Incorporated Radar Interference Mitigation Using a Pseudorandom Offset

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1593030A (zh) * 2001-10-02 2005-03-09 张量通讯公司 信号中的干扰消除
CN1740815A (zh) * 2005-09-22 2006-03-01 西安电子科技大学 编码跳频高分辨率测距测速方法及雷达
CN101089653A (zh) * 2007-07-20 2007-12-19 西安理工大学 近程调频连续波fmcw雷达抗干扰方法
CN102884442A (zh) * 2010-01-29 2013-01-16 沃依特专利有限责任公司 用于在调频的雷达系统中的干扰抑制的系统和方法
CN102707266A (zh) * 2012-05-24 2012-10-03 北京理工大学 一种具有抗干扰和多目标识别功能的雷达及其检测方法
CN204236337U (zh) * 2014-11-17 2015-04-01 李剑乔 一种超声波式的智能汽车防追尾预警系统
CN104777460A (zh) * 2015-04-27 2015-07-15 武汉滨湖电子有限责任公司 一种pd雷达中的双波形相位编码自适应杂波对消方法
CN108474843A (zh) * 2016-01-29 2018-08-31 松下知识产权经营株式会社 距离测量装置
CN106019343A (zh) * 2016-05-13 2016-10-12 中科凯普(天津)卫星导航通信技术有限公司 一种利用Chirp信号生成卫星导航信号的系统及方法
US20170343652A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Autoliv Asp, Inc. Direct detection lidar system and method with frequency modulation (fm) transmitter and quadrature receiver
CN106771666A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种抗干扰高精度天馈系统多驻波点定位系统
CN108535703A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 霍尼韦尔国际公司 用于频率调制连续波雷达高度计的信号干扰防止系统
WO2019106656A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 Arbe Robotics Ltd. Detection, mitigation and avoidance of mutual interference between automotive radars
US20190339358A1 (en) * 2018-05-07 2019-11-07 Qualcomm Incorporated Radar Interference Mitigation Using a Pseudorandom Offset
CN109343053A (zh) * 2018-11-26 2019-02-15 上海瀚唯科技有限公司 4d毫米波雷达系统空间信息感知方法
CN109856603A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 森思泰克河北科技有限公司 雷达抗干扰方法、终端设备及存储介质
CN109901115A (zh) * 2019-04-04 2019-06-18 加特兰微电子科技(上海)有限公司 雷达数据的传输装置和雷达系统

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘榕;张军;: "基于FRFT的LFM抗干扰通信研究", 山西电子技术, no. 01, 28 February 2007 (2007-02-28) *
张敬堂: "现代通信技术", 30 June 2008, 北京:国防工业出版社, pages: 36 - 38 *
李科;安连锁;沈国清;张波;: "伪随机序列在声学测温中的应用研究", 华北电力大学学报(自然科学版), no. 06, 30 November 2007 (2007-11-30) *
王殊: "无线传感器网络的理论及应用", 31 July 2007, 北京:航空航天大学出版社, pages: 26 - 30 *
穆成坡: "军事通信网络技术", 31 January 2018, 北京:北京理工大学出版社, pages: 223 - 226 *
费元春: "超带宽雷达理论与技术", 31 August 2010, 北京:国防工业出版社, pages: 269 - 273 *
阎向东 , 张庆荣 , 林象平: "一种脉压雷达信号的识别方法", 航天电子对抗, no. 01, 25 March 1994 (1994-03-25) *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113949610A (zh) * 2021-09-30 2022-01-18 加特兰微电子科技(上海)有限公司 波形控制方法、无线电器件、无线电信号及其发射链路
WO2024067410A1 (zh) * 2022-09-29 2024-04-04 中兴通讯股份有限公司 一种干扰抑制方法及装置
CN116008947A (zh) * 2023-03-27 2023-04-25 隔空(上海)智能科技有限公司 一种抗干扰的目标检测方法及系统
CN116781103A (zh) * 2023-08-17 2023-09-19 北京思凌科半导体技术有限公司 相位控制方法、装置、存储介质及电子设备
CN116781103B (zh) * 2023-08-17 2023-11-07 北京思凌科半导体技术有限公司 相位控制方法、装置、存储介质及电子设备

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