CN113917423B - 多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置 - Google Patents

多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113917423B
CN113917423B CN202111142593.1A CN202111142593A CN113917423B CN 113917423 B CN113917423 B CN 113917423B CN 202111142593 A CN202111142593 A CN 202111142593A CN 113917423 B CN113917423 B CN 113917423B
Authority
CN
China
Prior art keywords
doppler
transmitting antenna
ambiguity
actual
transmitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111142593.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113917423A (zh
Inventor
李钢
张昕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zongmu Technology Shanghai Co Ltd
Original Assignee
Zongmu Technology Shanghai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zongmu Technology Shanghai Co Ltd filed Critical Zongmu Technology Shanghai Co Ltd
Priority to CN202111142593.1A priority Critical patent/CN113917423B/zh
Publication of CN113917423A publication Critical patent/CN113917423A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113917423B publication Critical patent/CN113917423B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/581—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of interrupted pulse modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供多普勒模糊度的计算方法：至少两个中心频率不同的发射天线以CDMA方式同时发射FMCW波形；其中各发射天线以各预设相位差依次递增循环发波；接收回波信号以得到中频信号后进行傅里叶变换，根据各中频信号频谱的真实峰值计算两两相邻的发射天线对应的多普勒速度的实际差值；预先根据各发射天线的中心频率计算两两相邻的发射天线对应的多普勒速度的理论差值，并得到各所述理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系；将各实际差值分别与各理论差值进行对比，将匹配的理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度。本发明可通过控制发射天线中心频率解出多普勒模糊，进而准确计算出目标的真实速度。

Description

多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置
技术领域
本发明涉及车载雷达技术领域，特别是涉及多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置。
背景技术
77GHz毫米波雷达传感器是自动驾驶传感器的重要组成部分，目前毫米波雷达扫频方式多采用线性调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,简称FMCW)快扫实现，毫米波雷达的最大模糊速度由扫频时间Tc决定。图1为以TDMA(Time DivisionMultiplexing Access,即时分多址)为基础的线性FMCW扫频波形示意图，在这种方式下，最大的不模糊速度小于60kmh。然而，这个指标远远小于不模糊速度的要求，如角雷达为240km/h，前雷达为500km/h。这种情况下，想要获得更高的不模糊速度，要求扫频时间非常短，但实际上很难满足要求。目前常用的一种方法是使用重频参差，但是这种方法需要多发一次扫频数据，需要在积累时间与线性调频信号数量上做权衡，而且计算量比较大。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置，利用毫米波雷达发射波形的相位调控和发射中心频率，在波长的维度上解决速度模糊。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多普勒模糊度的计算方法，包括：
令至少两个中心频率不同的发射天线以CDMA方式同时发射FMCW波形；其中，每个所述发射天线以不同的预设相位差依次递增循环发波；
接收回波信号，并将所述发射信号和所述回波信号进行混频以得到中频信号；
将所述中频信号进行傅里叶变换，去除各所述发射天线对应的中频信号频谱在多普勒维度上的固定偏移，以根据各所述中频信号频谱的真实峰值计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的实际差值；
预先根据各所述发射天线的中心频率计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的理论差值，并得到各所述理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系；
将各所述实际差值分别与各所述理论差值进行对比，将匹配的理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种测量目标速度的方法，包括：
根据以上所述的多普勒模糊度的计算方法，得到实际模糊度；
根据所述实际模糊度，计算得到目标的真实速度。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多普勒模糊度的计算装置，包括：
发射模块，用于令至少两个中心频率不同的发射天线以CDMA方式同时发射FMCW波形；其中，每个所述发射天线以不同的预设相位差依次递增循环发波；
接收模块，用于接收回波信号，并将所述发射信号和所述回波信号进行混频以得到中频信号；
计算模块，用于将所述中频信号进行傅里叶变换，去除各所述发射天线对应的中频信号频谱在多普勒维度上的固定偏移，以根据各所述中频信号频谱的真实峰值计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的实际差值；预先根据各所述发射天线的中心频率计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的理论差值，并得到各所述理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系；将各所述实际差值分别与各所述理论差值进行对比，将匹配的理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种测量目标速度的装置，包括：
发射模块，用于令至少两个中心频率不同的发射天线以CDMA方式同时发射FMCW波形；其中，每个所述发射天线以不同的预设相位差依次递增循环发波；
接收模块，用于接收回波信号，并将所述发射信号和所述回波信号进行混频以得到中频信号；
计算模块，用于将所述中频信号进行傅里叶变换，去除各所述发射天线对应的中频信号频谱在多普勒维度上的固定偏移，以根据各所述中频信号频谱的真实峰值计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的实际差值；预先根据各所述发射天线的中心频率计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的理论差值，并得到各所述理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系；将各所述实际差值分别与各所述理论差值进行对比，将匹配的理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度；根据所述实际模糊度，计算得到目标的真实速度。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现以上所述的方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子设备，包括：处理器及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行以上所述的方法。
如上所述，本发明的多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置，计算量较小，避免现有通过改变扫频时间完成速度解模糊方式，而是通过发射天线中心频率的差异来解决速度解模糊，如此在一次发波的情况下即可实现解模糊，从而不需要额外发射波形和帧间解决即可求解出实际模糊度及目标的真实速度。
附图说明
图1显示为现有技术中以TDMA为基础的线性FMCW扫频波形示意图。
图2显示为本发明一实施例中多普勒模糊度的计算方法流程图。
图3显示为本发明一实施例中N个发射天线发射FMCW波形的示意图。
图4显示为本发明一实施例中去除一个天线相位偏移的原理示意图。
图5显示为本发明一实施例中2个发射天线发射FMCW波形的示意图。
图6显示为本发明一实施例中两个天线真实峰值位置的示意图。
图7显示为本发明一实施例中多普勒速度理论差值与多普勒模糊度的对应关系仿真图。
图8显示为本发明一实施例中多普勒模糊度计算装置的模块图。
图9显示为本发明一实施例中测量目标速度的装置的模块图。
图10显示为本发明一实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
根据目前车载毫米波雷达逐渐开始采用的MIMO-CDMA发波方式，本文提出一种基于QPSK发波机制的解决方案，利用毫米波雷达发射波形的相位调控和发射频率，在波长的维度上解决速度模糊。以下将结合附图对本申请的技术原理做详细介绍。
如图2所示，本申请提供一种多普勒模糊度的计算方法，包括以下步骤：
S10：令至少两个中心频率不同的发射天线以CDMA方式同时发射FMCW波形；其中，每个所述发射天线以不同的预设相位差依次递增循环发波；
参阅图3，显示为N个发射天线发射FMCW波形的示意图。其中，发射天线Tx0的中心频率为发射天线TxN的中心频率为/>
在一实施例中，Tx0-TxN每次扫频均以的相位差依次递增循环发射，每个扫频以/>的相位变化依次循环发波，其中i＝0,1…N，为发射天线索引号；Ki为第i号发射天线对2π的采样个数，且Ki≥1；l＝0,1,…，为扫频次数索引号，l为每个发射的chirp索引号。由于每个发射天线使用两两不等的发射频率，故第i号发射天线和相邻的第j号发射天线的中心频率差/>可表示为：/>
S20：接收回波信号，并将所述发射信号和所述回波信号进行混频以得到中频信号；
在条件允许的情况下，各个发射天线以码分方式(CDMA)同时发射，其中频信号频谱为单个发射得到中频频谱的累加。
S30：将所述中频信号进行傅里叶变换，去除各所述发射天线对应的中频信号频谱在多普勒维度上的固定偏移，以根据各所述中频信号频谱的真实峰值计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的实际差值；
举例而言，同一速度下，因发射天线有2个，故目标在多普勒维会出现两个峰值。如图4所示，为便于解释，图4将实际频谱分开绘制，上面一排中的实线是Tx0产生的峰值位置，下面一排中的实线是Tx1产生的峰值位置。为了去除固定偏移，找到Tx1对应的中频信号频谱的真实峰值位置，需要将Tx1实线向左移动一定数量的bin，也即移动至下面一排中的虚线位置，该位置即为Tx1产生的峰值的真实位置。具体移动多少个bin需要通过计算得到。例如，Tx1取Ki＝4，相当于将2π分成四分，即慢扫频128bin个的1/4，也即需要移动32个bin。
S40：预先根据各所述发射天线的中心频率计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的理论差值，并得到各所述理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系；
详细而言，本步骤先根据公式(1)计算各发射天线对应的最大不模糊速度再根据公式(2)计算各发射天线对应的多普勒速度/>然后将这二者带入下面的公式(3)计算理论差值。具体的：
所述发射天线对应的最大不模糊速度由以下公式(1)计算得到：
其中，Txi表示第i号发射天线，i＝0,1…N，表示第i号发射天线对应的最大不模糊速度；Tp表示慢扫频的总时长；c为光速；/>表示第i号发射天线的中心频率。
所述发射天线对应的多普勒速度由以下公式(2)计算得到：
其中，表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度；/>表示向上取整。
所述理论差值由以下公式(3)计算得到：
其中，表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度和相邻的第j号发射天线对应的多普勒速度的理论差值；/>表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度；/>表示第m个目标的第j号发射天线信号反算的模糊速度，即实际在频谱上的多普勒转换出的速度；vm,unambi表示所述中频信号中第m个目标的不模糊速度，即实际速度；/>表示第i号发射天线对应的最大不模糊速度；/>表示第j号发射天线对应的最大不模糊速度。
需要说明的是，各个理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系，则通过提前仿真来得到。
S50：将各所述实际差值分别与各所述理论差值进行对比，将匹配的理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度。
具体的，所述实际差值与所述理论差值匹配是指二者相等，或者所述实际差值与所述理论差值最接近。
需要说明的是，由于多普勒分辨率为固定采样，使得计算出的固定值存在量化误差，其分布在对应模糊度的两侧(模糊度的值为整数)，如图7所示，横坐标表示理论的固定值，纵坐标表示实际模糊度，它们之间有一一对应的关系。在该图中圆点代表各理论的固定值，星号代表受分辨率影响，产生的量化误差，可以看出星号(量化误差)分布在圆点(理论值)的两侧。因此，我们需要通过匹配，找到与实际差值最接近的理论差值，将这个理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度。
在计算得到实际模糊度之后，即可根据实际模糊度，计算得到目标的真实速度，即通过公式例如，带入Tx1的最大模糊速度和Tx1对应的峰值多普勒速度计算得到目标的真实速度/>需说明的是，若发射天线的数量大于两个，同一模糊度a可以又多组值，这是由于多组接收信号的多普勒值两两做差产生。
以下通过具体的示例，详细介绍本申请多普勒模糊度及目标真实速度的计算过程。
示例1，本示例的参数如下：
同时发射天线个数：2个，分别命名为：Tx0,Tx1；
发射波形：FMCW-CDMA(QPSK)；
中心频率：中心频率差/>
发射方式：Tx0正常FMCW发波形式(即零相位)，Tx1以[0,π/2,π,3π/2]的相位差异循环发波，如图5所示；
初始发射相位：
扫频次数：128；
单个chirp时间：Tp＝100us。
1.根据以上波形，中心2D-FFT频谱有以下特性：
a.Tx1在Tx0的右边，与Tx0在多普勒维上相距32个bin左右，依据此判断频谱上目标峰值点来自哪个发射天线；
b.Tx1向左挪动32个bin，去除发射相位造成的影响，Tx1频谱峰值与Tx0频谱峰值之间存在一个频率差。
图6显示为去除相位偏移后Tx0与Tx1真实峰值的位置，黑色虚线表示接收信号频谱在目标距离处多普勒维的切面。虚线是两个天线同时发射产生的多普勒维频谱，其中左边的峰是Tx0产生的，右边的峰是Tx1产生的。Tx1由于发射相位旋转，因此左移32bin去掉由于发射相位造成的平移。可以计算出Tx0真实峰值位置所在速度vm,ambi＝-11.97m/s，Tx1真实峰值位置所在速度vm,ambi＝-14.12m/s。
2.计算每个发射天线接收信号的速度分辨率、多普勒维度的模糊速度、多普勒速度实际差值：
a.
b.
c.多普勒速度实际差值为(-11.97)—(-14.12)＝2.15m/s。
3.如图7所示，横坐标表示目标的真实速度，纵坐标表示多普勒速度差。我们提前仿真了速度在-200km/h到400km/h之间不同中心频率下，速度bin上的多普勒速度理论差值和多普勒模糊度之间的对应关系，已知 如图7圆点所示，每一段线对应的多普勒速度差为[0.9991,0,-0.9991,-1.9983,-2.9974]，每一段线对应的多普勒模糊度分别为[-1,0,1,2,3]，也即0.9991对应的多普勒模糊度为-1，0对应的多普勒模糊度为0，-1.9983对应的多普勒模糊度为2，-2.9974对应的多普勒模糊度为3。当计算得到的多普勒速度的实际差值为Δv01＝-2.15，可知它与多普勒速度的理论差值-1.9983最接近，可得与-1.9983一一对应的多普勒模糊度2即为实际的多普勒模糊度。
4.将实际模糊度带入以下公式计算得到目标的真实速度：
由单个扫频时间可知，Tx0对应的最大非模糊速度可得：
实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。基于这样的理解，本发明还提供一种计算机程序产品，包括一个或多个计算机指令。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储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(如：软盘、硬盘、磁带)、光介质(如：DVD)、或者半导体介质(如：固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
参阅图8，本实施例提供一种多普勒模糊度的计算装置800，由于本实施例的技术原理与前述多普勒模糊度的计算方法实施例的技术原理相似，因而不再对同样的技术细节做重复性赘述。本实施例的多普勒模糊度的计算装置800包括如下模块：
发射模块801，用于执行以上方法实施例中的步骤S10；
接收模块802，用于执行以上方法实施例中的步骤S20；
计算模块803，用于执行以上方法实施例中的步骤S30～S50。
参阅图9，本实施例提供一种测量目标速度的装置900，由于本实施例的技术原理与前述测量目标速度的方法实施例的技术原理相似，因而不再对同样的技术细节做重复性赘述。本实施例的测量目标速度的装置120包括如下模块：
发射模块901，用于执行以上方法实施例中的步骤S10；
接收模块902，用于执行以上方法实施例中的步骤S20；
计算模块903，用于执行以上方法实施例中的步骤S30～S50，以及根据实际模糊度，计算得到目标的真实速度。
本领域技术人员应当理解，图8、图9实施例中的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个或多个物理实体上。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。
参阅图10，本实施例提供一种电子设备，电子设备可以是台式机、便携式电脑、智能手机等设备。详细的，电子设备至少包括通过总线连接的：存储器、处理器，其中，存储器用于存储计算机程序，处理器用于执行存储器存储的计算机程序，以执行前述方法实施例中的多普勒模糊度的计算方法，或者多普勒速度的计算方法。
上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral PomponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称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。
综上，本发明的多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置，可通过控制发射天线中心频率解出实际模糊度，进而准确计算出目标的真实速度，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种多普勒模糊度的计算方法，其特征在于，包括：
令至少两个中心频率不同的发射天线以CDMA方式同时发射FMCW波形；其中，每个所述发射天线以不同的预设相位差依次递增循环发波；
接收回波信号，并将所述发射信号和所述回波信号进行混频以得到中频信号；
将所述中频信号进行傅里叶变换，去除各所述发射天线对应的中频信号频谱在多普勒维度上的固定偏移，以根据各所述中频信号频谱的真实峰值计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的实际差值；
预先根据各所述发射天线的中心频率计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的理论差值，并得到各所述理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系；所述理论差值由以下公式计算得到：
其中，表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度和相邻的第j号发射天线对应的多普勒速度的理论差值；/>表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度；/>表示第m个目标的第j号发射天线对应的多普勒速度；vm,unambi表示所述中频信号中第m个目标的不模糊速度；/>表示第i号发射天线对应的最大不模糊速度；/>表示第j号发射天线对应的最大不模糊速度；
将各所述实际差值分别与各所述理论差值进行对比，将匹配的理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设相位差为：
其中，Txi表示第i号发射天线，i＝0,1…N；Ki为第i号发射天线对2π的采样个数，Ki≥1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由以下公式计算得到：
其中，表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度；/>表示向上取整。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述发射天线对应的最大不模糊速度由以下公式计算得到：
其中，Txi表示第i号发射天线，i＝0,1…N，表示第i号发射天线对应的最大不模糊速度；Tp表示慢扫频的总时长；c为光速；/>表示第i号发射天线的中心频率。
5.一种测量目标速度的方法，其特征在于，包括：
根据权利要求1～4中任一项所述的多普勒模糊度的计算方法，得到实际模糊度；
根据所述实际模糊度，计算得到目标的真实速度。
6.一种多普勒模糊度的计算装置，其特征在于，包括：
发射模块，用于令至少两个中心频率不同的发射天线以CDMA方式同时发射FMCW波形；其中，每个所述发射天线以不同的预设相位差依次递增循环发波；
接收模块，用于接收回波信号，并将所述发射信号和所述回波信号进行混频以得到中频信号；
计算模块，用于将所述中频信号进行傅里叶变换，去除各所述发射天线对应的中频信号频谱在多普勒维度上的固定偏移，以根据各所述中频信号频谱的真实峰值计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的实际差值；预先根据各所述发射天线的中心频率计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的理论差值，并得到各所述理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系；将各所述实际差值分别与各所述理论差值进行对比，将匹配的理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度；
所述理论差值由以下公式计算得到：
其中，表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度和相邻的第j号发射天线对应的多普勒速度的理论差值；/>表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度；/>表示第m个目标的第j号发射天线对应的多普勒速度；vm,unambi表示所述中频信号中第m个目标的不模糊速度；/>表示第i号发射天线对应的最大不模糊速度；/>表示第j号发射天线对应的最大不模糊速度；
7.一种测量目标速度的装置，其特征在于，包括：
发射模块，用于令至少两个中心频率不同的发射天线以CDMA方式同时发射FMCW波形；其中，每个所述发射天线以不同的预设相位差依次递增循环发波；
接收模块，用于接收回波信号，并将所述发射信号和所述回波信号进行混频以得到中频信号；
计算模块，用于将所述中频信号进行傅里叶变换，去除各所述发射天线对应的中频信号频谱在多普勒维度上的固定偏移，以根据各所述中频信号频谱的真实峰值计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的实际差值；预先根据各所述发射天线的中心频率计算两两相邻的所述发射天线对应的多普勒速度的理论差值，并得到各所述理论差值与多普勒模糊度的一一对应关系；将各所述实际差值分别与各所述理论差值进行对比，将匹配的理论差值所对应的多普勒模糊度作为实际模糊度；根据所述实际模糊度，计算得到目标的真实速度；
所述理论差值由以下公式计算得到：
其中，表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度和相邻的第j号发射天线对应的多普勒速度的理论差值；/>表示第m个目标的第i号发射天线对应的多普勒速度；/>表示第m个目标的第j号发射天线对应的多普勒速度；
vm,unambi表示所述中频信号中第m个目标的不模糊速度；表示第i号发射天线对应的最大不模糊速度；/>表示第j号发射天线对应的最大不模糊速度。
8.一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如权利要求1至5中任一所述的方法。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器及存储器；其中，
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行如权利要求1至5中任一所述的方法。
CN202111142593.1A 2021-09-28 2021-09-28 多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置 Active CN113917423B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111142593.1A CN113917423B (zh) 2021-09-28 2021-09-28 多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111142593.1A CN113917423B (zh) 2021-09-28 2021-09-28 多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113917423A CN113917423A (zh) 2022-01-11
CN113917423B true CN113917423B (zh) 2024-05-28

Family

ID=79236710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111142593.1A Active CN113917423B (zh) 2021-09-28 2021-09-28 多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113917423B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114814817B (zh) * 2022-04-25 2023-10-20 南京隼眼电子科技有限公司 运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质
CN115421134B (zh) * 2022-08-15 2023-12-19 赛恩领动(上海)智能科技有限公司 一种雷达的速度解模糊的方法、装置及毫米波雷达

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412558A (zh) * 2019-07-03 2019-11-05 南京理工大学 基于tdm mimo的解车载fmcw雷达速度模糊方法
CN111060903A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 英飞凌科技股份有限公司 使用毫米波雷达估计人类目标的角度
CN112764020A (zh) * 2020-02-28 2021-05-07 加特兰微电子科技(上海)有限公司 解速度模糊、确定对象移动速度的方法、装置及相关设备
WO2021169085A1 (zh) * 2020-02-27 2021-09-02 南京慧尔视智能科技有限公司 一种毫米波mimo交通雷达求熵解速度模糊的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111060903A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 英飞凌科技股份有限公司 使用毫米波雷达估计人类目标的角度
CN110412558A (zh) * 2019-07-03 2019-11-05 南京理工大学 基于tdm mimo的解车载fmcw雷达速度模糊方法
WO2021169085A1 (zh) * 2020-02-27 2021-09-02 南京慧尔视智能科技有限公司 一种毫米波mimo交通雷达求熵解速度模糊的方法
CN112764020A (zh) * 2020-02-28 2021-05-07 加特兰微电子科技(上海)有限公司 解速度模糊、确定对象移动速度的方法、装置及相关设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于参数化解调的旋转目标微多普勒频率提取方法;陈是扦;彭志科;邢冠培;;上海航天;20181031(第05期);全文 *
多普勒频率偏置线性调频信号的模糊函数分析;梅慧;陈章友;;科学技术与工程;20180630(第18期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113917423A (zh) 2022-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113917423B (zh) 多普勒模糊度的计算方法、测量目标速度的方法及装置
US12013484B2 (en) Radar receiving system and method for compensating a phase error between radar receiving circuits
CN113567928A (zh) Mimo雷达装置和mimo雷达方法
US20210364622A1 (en) Processing radar signals
CN106842166A (zh) 一种适用于线性调频连续波雷达系统的解速度模糊方法
US20220342039A1 (en) Systems, devices, and methods for radar detection
KR101761473B1 (ko) 레이더 신호 처리를 위한 방법, 디바이스 및 시스템
WO2021063269A1 (zh) 一种信号发送方法、信号处理方法及雷达装置
CN114488154A (zh) Mimo雷达的信号处理方法、装置、雷达及存储介质
Sobotka et al. Digital vehicle radar sensor target simulation
CN117075030A (zh) 基于空间谱估计算法的波达方向估计质心校准方法
US20230350054A1 (en) Radar system and method for performing direction of arrival estimation in a radar system
CN111295596B (zh) 毫米波雷达的测角方法、设备及存储介质
CN114839588B (zh) Fmcw毫米波雷达接收天线阵误差补偿方法、系统及装置
CN113253221A (zh) 一种目标检测方法及装置
CN117092634A (zh) 雷达测速解模糊方法、装置及存储介质
CN114879174A (zh) 基于雷达的多目标测距方法以及形变监测方法
US12099110B2 (en) Radar system and method for performing direction of arrival estimation
US20230350013A1 (en) Radar system and method for performing velocity estimation
US20230350056A1 (en) Radar system and method for transmitting data in a radar system
US20230408640A1 (en) System and method for radar range walk compensation in radar systems
US20240019565A1 (en) Motion compensation for fast target detection in automotive radar
RU2466423C2 (ru) Способ определения параметров траектории движения целей в обзорных рлс
US11668790B2 (en) Radar communications with oversampling
CN113391277A (zh) Mimo雷达发射通道校准方法、装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant