CN113687354A - 汽车角雷达成像方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车角雷达成像方法及装置，其中方法包括：获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。本发明可以进行汽车角雷达成像，提高数据准确性，保证行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及雷达成像领域，尤其涉及汽车角雷达成像方法及装置。
背景技术
目前，汽车已经成为人生活中普遍使用的交通工具，人们在驾驶汽车的过程中，安全性能的提升成为重中之重。
现有技术中，通常将毫米波汽车雷达安装于汽车前端和四角进行测距、测速和测角，其中安装在四角的雷达称为角雷达，但是现有方法存在测量数据不准确的问题，很难保证行车安全。
因此，亟需一种可以克服上述问题的汽车角雷达成像方案。
发明内容
本发明实施例提供一种汽车角雷达成像方法，用以进行汽车角雷达成像，提高数据准确性，保证行车安全，该方法包括：
获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；
对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；
对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；
根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；
根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；
根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。
本发明实施例提供一种汽车角雷达成像装置，用以进行汽车角雷达成像，提高数据准确性，保证行车安全，该装置包括：
信号获得模块，用于获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；
模型构建模块，用于对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；
信号补偿模块，用于对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；
信号确定模块，用于根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；
矩阵确定模块，用于根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；
角雷达成像模块，用于根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述汽车角雷达成像方法。
本发明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存储有执行上述汽车角雷达成像方法的计算机程序。
本发明实施例通过获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。本发明实施例通过汽车平台运动形成合成孔径并对多个角雷达天线孔径进行合成，对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号，根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，从而保证在处理大信号雷达指向的信号时误差较小，能够达到视场扩大的技术效果。进而确定信号矩阵进行汽车角雷达成像，有效提高数据准确性，保证行车安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中汽车角雷达成像方法示意图；
图2为本发明实施例中汽车角雷达成像几何示意图；
图3为本发明实施例中汽车角雷达成像系统示意图；
图4～图12为本发明具体实施例中汽车角雷达成像结果图；
图13为本发明实施例中汽车角雷达成像装置结构图；
图14是本发明实施例的计算机设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了进行汽车角雷达成像，提高数据准确性，保证行车安全，本发明实施例提供一种汽车角雷达成像方法，如图1所示，该方法可以包括：
步骤101、获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；
步骤102、对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；
步骤103、对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；
步骤104、根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；
步骤105、根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；
步骤106、根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。
由图1所示可以得知，本发明实施例通过获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。本发明实施例通过汽车平台运动形成合成孔径并对多个角雷达天线孔径进行合成，对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号，根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，从而保证在处理大信号雷达指向的信号时误差较小，能够达到视场扩大的技术效果。进而确定信号矩阵进行汽车角雷达成像，有效提高数据准确性，保证行车安全。
图2为汽车角雷达成像几何示意图。实施例中，获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号。
本实施例中，按如下方式获得每个角雷达对应的频域回波信号：
每个角雷达根据指向参数进行扫描，获得时域回波信号；
根据基带参考信号，对所述时域回波信号进行去调频处理；
利用去扭曲技术，对去调频处理后的时域回波信号进行去除残留视频相位误差处理；
对去除残留时频相位误差的时域回波信号进行时频转换，得到每个角雷达对应的频域回波信号。
具体实施时，分别以θ1，θ2，...，θM为角雷达的指向参数进行M次扫描，例如，M＝4时四个角雷达分别设置在汽车的四角，每个角雷达对应一个指向参数，从而可以得到M个时域中的回波信号：
其中，t是雷达运动时间，Ta为雷达方位向采样时间，τ为距离时间，Tp为发射信号的脉冲宽度，f0为载波频率，Kr为距离向调频率，c是光速，τp为距离向时延，包含角雷达的指向参数θ,θ＝θ1，θ2，...，θM。
具体的，以雷达的直线轨道为x轴，直线轨道的中心作为原点O，雷达在原点正交扫描的视线方向为y轴建立直角坐标系xOy，雷达视线方向与x轴正方向之间的夹角为角雷达的指向参数θ，雷达以运动速度v沿x轴运动，运动时间为t，雷达坐标为(vt,0)；雷达分别以θ1，θ2，...，θM为角雷达的指向参数θ进行M次扫描，并根据原点到场景中心的斜距rc,计算得到场景中心坐标(rccosθ,rcsinθ)；根据目标点与场景中心的横坐标差x0和目标点与场景中心的纵坐标差y0计算得到目标点坐标(x,y)＝(rccosθ+x0,rcsinθ+y0)；根据目标点坐标(x,y)以及雷达坐标(vt,0)，得到雷达与目标点的斜距为：
根据公式(1)进而得到距离向时延：
其中，c是光速。
定义发射信号为：
其中，τ为距离时间，Tp为发射信号的脉冲宽度，f0为载波频率，Kr为距离向调频率；根据公式(4)得到M个时域中的回波信号，即公式(1)。
然后，根据基带参考信号，利用去调频接收技术对公式(1)中所述回波信号进行处理，得到去调频处理后的时域回波信号：
其中，kr是距离波数，
τ△是距离向时延和参考信号时延的差，τd＝τ-τc和τ△＝τp-τc.*表示复共轭，τc为参考时间。
利用去扭曲技术，消除公式(5)所述回波信号中残留视频相位误差，得到去扭曲后的回波信号：
将公式(6)所述回波信号进行时频转换，得到频域中的回波信号：
其中，中fr是距离频率，Br是发射信号的带宽。
具体的，被τc延迟的基带参考信号为
sref＝exp{j[2πf0(τ-τc)+πKr(τ-τc)2]} (8)
其中，公式(8)中τc＝2rc/c为参考信号的时延。根据公式(8)中的基带参考信号，利用去调频接收技术对公式(1)中所述回波信号进行处理，得到去调频信号，也即公式(5)。
实施例中，对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号。
本实施例中，对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号，包括：
对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换，并根据驻定相位技术确定对应的波数域相位；
根据所述波数域相位构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号。
具体实施时，对公式(7)中所述回波信号进行方位向傅里叶变换，并且根据驻定相位原理，得到波数域中的相位：
Φ＝-2πkθrc+2πkrrc+2πkax0-2πkry0cosφ (9)
其中，方位波数
fa为方位频率。
将雷达视线附近的球面波局部近似为平面波，平面波传播方向的波长为λ，其斜视方向的投影波长表示为λθ：
由公式(10)得到斜视方向上的投影波数为：
kθ＝1/λθ (11)
由公式(9)(10)(11)，得到新的波数域中的相位：
Φ＝-2πkrrcsin(θ-φ)+2πkrrc+2πkax0-2πkry0cosφ (12)
建立相位波数域模型，波数域信号完全表达式为：
SS(ka,kr；θ)＝W(ka,kr)·ej·Φ (13)
其中，W(ka,kr)为方位波数ka的一阶量：
实施例中，对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿。
具体实施时，rc已知，对公式(13)波数域信号依次进行距离波数kr一阶量的补偿，得到：
SS1(ka,kr；θ)＝SS(ka,kr；θ)·exp{-j·2πkrrc}
＝W(ka,kr)·exp{-j·2πkrrcsin(θ-φ)}·exp{j·[2πkax0-2πkry0cosφ]} (14)
对公式(14)中的波数域信号的第一个相位项进行斜视相位的补偿，得到波数域中斜视相位补偿后的波数域信号：
SS2(ka,kr；θ)＝SS1(ka,kr；θ)·exp{j·2πkrrcsin(θ-φ)}
＝W(ka,kr)·exp{j·[2πkax0-2πkry0cosφ]} (15)
实施例中，根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号。
本实施例中，根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，包括：
根据指向参数，确定每个角雷达对应的多普勒中心；
根据每个角雷达补偿后的波数域信号和对应的多普勒中心，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号。
具体实施时，根据所述角雷达的指向参数θ计算得到多普勒中心：
kac＝-2/λ·cosθ (16)
由公式(15)参考公式(16)得到与角雷达的指向参数无关的波数域信号：
进一步地，对公式(14)中波数域信号的第一个相位项进行的斜视相位补偿是逐点进行的。
实施例中，根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵。
本实施例中，根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵，包括：
对每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号进行stolt插值处理，得到多个插值处理后的波数域信号；
对所述多个插值处理后的波数域信号进行相干积累，确定信号矩阵。
具体实施时，对公式(17)的波数域信号执行
的stolt插值，得到：
对公式(18)中不同角雷达的指向参数θ对应的波数域信号相干积累，得到信号矩阵：
具体地，对不同角雷达的指向参数θ对应的波数域信号分别执行stolt插值，或者对多个角雷达的指向参数θ对应的波数域信号同时执行stolt插值。
实施例中，根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。
本实施例中，根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像，包括：对所述信号矩阵进行傅里叶逆变换，得到汽车聚焦图像。
具体实施时，对公式(19)所述信号矩阵进行傅里叶逆变换以获得聚焦图像：
其中，F-1表示逆傅立叶变换，Wx(·)和Wy(·)分别表示在方位向和距离向的包络函数。
下面给出一个具体实施例，说明本发明实施例中汽车角雷达成像的具体应用。在本具体实施例中，汽车角雷达成像系统示意图如图3所示。按如下步骤进行汽车角雷达成像：
分别以θ1，θ2，...，θM为角雷达的指向参数进行M次扫描，并通过数据预处理得到M个变换到频域的回波信号，在回波信号采集、处理过程中，本发明使用调频连续波模式，雷达可以在移动时接收数据，提高数据采集效率，可以在1分钟内完成一次扫描；接下来对频域中的每个回波信号进行方位向傅里叶变换以及相位波数域建模，得到波数域信号，对每个波数域信号依次进行距离波数一阶量的补偿和斜视相位的补偿，并根据角雷达的指向参数计算多普勒中心，进而得到与角雷达的指向参数无关的波数域信号，因而，本发明在处理大角雷达的指向参数对应的信号时误差很小，能够达到视场扩大的技术效果；接下来对多个波数域信号同时执行stolt插值，然后进行相干积累，得到信号矩阵，进而对信号矩阵进行傅里叶逆变换以获得聚焦图像。可见，本发明基于波数域，采用批量处理目标点的方法，大大提升了运算速度。雷达系统参数如表1所示。
表1
| 系统载频 | 77GHz |
| 多角度 | 60°,75°,90°,105°,120° |
| 平台速度 | 20m/s |
| 方位向波束宽度 | 150° |
| 发射信号带宽 | 300MHz |
| 采样率 | 50MHz |
首先，通过仿真实验对方法的性能进行验证。场景中设置等距排列的3×3点阵，场景中心距离为200米。θ＝90°时的成像结果和点目标响应分析如图4所示，图5为方位响应图，图6为响应范围，可以看出聚焦效果良好。然后，分别仿真角雷达的指向参数θ＝60°,75°,105°和120°的斜视情况，图7～图10为指向参数θ＝60°,75°,105°和120°的成像结果图。面目标仿真成像与实测成像结果分别见图11和图12。本发明实施例通过获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。本发明实施例通过汽车平台运动形成合成孔径并对多个角雷达天线孔径进行合成，对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号，根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，从而保证在处理大信号雷达指向的信号时误差较小，能够达到视场扩大的技术效果。进而确定信号矩阵进行汽车角雷达成像，有效提高数据准确性，保证行车安全。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种汽车角雷达成像装置，如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与汽车角雷达成像方法相似，因此汽车角雷达成像装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图13为本发明实施例中汽车角雷达成像装置的结构图，如图13所示，该汽车角雷达成像装置包括：
信号获得模块1301，用于获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；
模型构建模块1302，用于对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；
信号补偿模块1303，用于对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；
信号确定模块1304，用于根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；
矩阵确定模块1305，用于根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；
角雷达成像模块1306，用于根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。
一个实施例中，信号获得模块1301进一步用于：
每个角雷达根据指向参数进行扫描，获得时域回波信号；
根据基带参考信号，对所述时域回波信号进行去调频处理；
利用去扭曲技术，对去调频处理后的时域回波信号进行去除残留视频相位误差处理；
对去除残留时频相位误差的时域回波信号进行时频转换，得到每个角雷达对应的频域回波信号。
综上所述，本发明实施例通过获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。本发明实施例通过汽车平台运动形成合成孔径并对多个角雷达天线孔径进行合成，对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号，根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，从而保证在处理大信号雷达指向的信号时误差较小，能够达到视场扩大的技术效果。进而确定信号矩阵进行汽车角雷达成像，有效提高数据准确性，保证行车安全。
基于前述发明构思，如图14所示，本发明还提出了一种计算机设备1400，包括存储器1410、处理器1420及存储在存储器1410上并可在处理器1420上运行的计算机程序1430，所述处理器1420执行所述计算机程序1430时实现前述汽车角雷达成像方法。
基于前述发明构思，本发明提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述汽车角雷达成像方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车角雷达成像方法，其特征在于，包括：
获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；
对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；
对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；
根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；
根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；
根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。
2.如权利要求1所述的汽车角雷达成像方法，其特征在于，按如下方式获得每个角雷达对应的频域回波信号：
每个角雷达根据指向参数进行扫描，获得时域回波信号；
根据基带参考信号，对所述时域回波信号进行去调频处理；
利用去扭曲技术，对去调频处理后的时域回波信号进行去除残留视频相位误差处理；
对去除残留时频相位误差的时域回波信号进行时频转换，得到每个角雷达对应的频域回波信号。
3.如权利要求1所述的汽车角雷达成像方法，其特征在于，对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号，包括：
对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换，并根据驻定相位技术确定对应的波数域相位；
根据所述波数域相位构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号。
4.如权利要求1所述的汽车角雷达成像方法，其特征在于，根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，包括：
根据指向参数，确定每个角雷达对应的多普勒中心；
根据每个角雷达补偿后的波数域信号和对应的多普勒中心，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号。
5.如权利要求1所述的汽车角雷达成像方法，其特征在于，根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵，包括：
对每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号进行stolt插值处理，得到多个插值处理后的波数域信号；
对所述多个插值处理后的波数域信号进行相干积累，确定信号矩阵。
6.如权利要求1所述的汽车角雷达成像方法，其特征在于，根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像，包括：
对所述信号矩阵进行傅里叶逆变换，得到汽车聚焦图像。
7.一种汽车角雷达成像装置，其特征在于，包括：
信号获得模块，用于获得多个角雷达中每个角雷达的指向参数和对应的频域回波信号；
模型构建模块，用于对每个角雷达对应的频域回波信号进行方位向傅里叶变换后构建相位波数域模型，得到每个角雷达对应的波数域信号；
信号补偿模块，用于对每个角雷达对应的波数域信号进行距离波数一阶量补偿和斜视相位补偿；
信号确定模块，用于根据补偿后的波数域信号和对应的指向参数，确定每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号；
矩阵确定模块，用于根据每个角雷达对应的与角雷达指向无关的波数域信号，确定信号矩阵；
角雷达成像模块，用于根据所述信号矩阵，进行汽车角雷达成像。
8.如权利要求7所述的汽车角雷达成像装置，其特征在于，信号获得模块进一步用于：
每个角雷达根据指向参数进行扫描，获得时域回波信号；
根据基带参考信号，对所述时域回波信号进行去调频处理；
利用去扭曲技术，对去调频处理后的时域回波信号进行去除残留视频相位误差处理；
对去除残留时频相位误差的时域回波信号进行时频转换，得到每个角雷达对应的频域回波信号。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，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6任一所述方法。
10.一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执行权利要求1至6任一所述方法的计算机程序。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106324597A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-11 | 西安电子科技大学 | 基于pfa的大转角isar雷达的平动补偿和成像方法 |
| WO2017198162A1 (zh) * | 2016-04-29 | 2017-11-23 | 深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司 | 基于合成孔径雷达成像的三维图像重建方法及装置 |
| CN108872986A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-11-23 | 西安电子科技大学 | 一种方位角波数均匀化处理的极坐标sar运动补偿成像方法 |
| CN109738894A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-10 | 北方工业大学 | 一种雷达的成像方法 |
-
2021
- 2021-09-15 CN CN202111082128.3A patent/CN113687354A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017198162A1 (zh) * | 2016-04-29 | 2017-11-23 | 深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司 | 基于合成孔径雷达成像的三维图像重建方法及装置 |
| CN106324597A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-11 | 西安电子科技大学 | 基于pfa的大转角isar雷达的平动补偿和成像方法 |
| CN108872986A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-11-23 | 西安电子科技大学 | 一种方位角波数均匀化处理的极坐标sar运动补偿成像方法 |
| CN109738894A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-10 | 北方工业大学 | 一种雷达的成像方法 |
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