CN114355324A

CN114355324A - 一种航迹生成方法

Info

Publication number: CN114355324A
Application number: CN202111463062.2A
Authority: CN
Inventors: 赵加友; 张英达
Original assignee: Zhejiang Dahua Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Dahua Technology Co Ltd
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-04-15

Abstract

本申请实施例提供了一种航迹生成方法，涉及雷达系统技术领域，用以在雷达系统检测过程中准确生成目标物的航迹。该方法中，首先控制雷达的天线阵列中的每根发射天线同时发射信号，为所述每根发射天线发射的信号附加相位；对所述天线阵列中的每根接收天线接收的每个信号做快速傅里叶变换，得到所述每个信号的RV图；在所述RV图中，确定多个第一目标点；所述多个第一目标点是信号强度大于第一阈值的点；根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的第一航迹；所述第一航迹用于表示所述第一目标物的轨迹。

Description

一种航迹生成方法

技术领域

本申请涉及雷达系统技术领域，特别涉及一种航迹生成方法。

背景技术

毫米波雷达被逐渐用于安防周界，雷球融合等场景，这些场景对毫米波雷达要求不仅要覆盖范围广，而且要在所有视场角下都要测得远。目前有利用数字波束形成或者模拟波束形成的方式做电子扫描的方法可以实现这些要求，这样可以实现非常广的视场角，而且在这些视场角下测得远，但缺点在于扫描时间长，帧率较低，生成的航迹并不准确。

因此，现有技术中存在生成的航迹不准确的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种航迹生成方法、装置和电子设备，用以在雷达系统检测过程中准确生成目标物的航迹。

第一方面，本申请实施例提供了一种航迹生成方法，包括：控制雷达的天线阵列中的每根发射天线同时发射信号，为所述每根发射天线发射的信号附加相位；对所述天线阵列中的每根接收天线接收的每个信号做快速傅里叶变换，得到所述每个信号的RV图；在所述RV图中，确定多个第一目标点；所述多个第一目标点是信号强度大于第一阈值的点；根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的第一航迹；所述第一航迹用于表示所述第一目标物的轨迹。

基于上述方案，雷达系统可以准确地生成被检测的目标物的航迹，以实现雷达系统对目标物的准确测量。

一种可能的实现方式，所述根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的航迹，包括：在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹；所述多个第二目标点是所述多个第一目标点中的部分或全部；在单帧信号中，对所述多个第二目标点进行关联，得到所述多个第二目标点组成的第一目标物；对所述多个第二目标点的第二航迹进行合并，得到所述第一目标物的第一航迹。

基于上述方案，在时域上相邻的两帧信号中对属于同一目标点的第一目标点进行关联，并对单帧信号中属于同一目标物的目标点进行关联确定目标物，然后对属于同一目标物的多个目标点的多条航迹进行合并，可以准确地生成目标物的航迹。

一种可能的实现方式，所述在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹，包括：在时域上相邻的两帧信号中，对满足以下条件中一个或多个条件的第一目标点进行关联，得到所述多个第二目标点的第二航迹：在时域上相邻的两帧信号中，所述第一目标点的距离的差值的绝对值小于或等于第二阈值；在时域上相邻的两帧信号中，若后一帧中所述第一目标点的距离大于前一帧中所述第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与所述信号的帧周期的比值大于第三阈值；若所述后一帧中第一目标点的距离小于或等于所述前一帧中第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与所述信号的帧周期的比值小于或等于第四阈值；在时域上相邻的两帧信号中，所述第一目标点的解模糊多普勒速度的差值的绝对值小于或等于第五阈值。

基于上述方案，根据这几个条件对时域上相邻的两帧信号中的第一目标点进行判断，可以准确的对相邻两帧为同一目标点的第一目标点进行关联。

一种可能的实现方式，在单帧信号中，对所述多个第一目标点进行关联，得到所述多个第一目标点组成的多个第二目标物；所述第一目标物是所述多个第二目标物中的一个；若在时域上相邻的两帧信号中不存在第三目标点的第二航迹，则将所述第三目标点与所述第三目标点所属的第二目标物进行关联；将所述单帧信号中所述第三目标点所属的第二目标物的位置信息，作为所述第三目标点所属的第二目标物的起始位置信息。

一种可能的实现方式，所述在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率，包括：在单帧信号中确定所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度；在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率；根据所述第一鬼点概率，更新所述第一航迹。

基于上述方案，通过计算第一鬼点概率可以降低航迹中多径效应造成的鬼点带来的影响，从而提高航迹生成的准确性。

一种可能的实现方式，在单帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定第二鬼点概率；根据单帧信号中的所述多个第一目标点的第二鬼点概率，在时域上相邻的两帧信号中，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率；其中，所述第二鬼点概率是根据以下中的一个或多个确定的：与所述雷达的径向距离，以及所述第一目标物与所述雷达的径向距离；或者多普勒速度与所述第一目标物的多普勒速度的差值；或者存在时长；或者在单帧信号中，与所述第一目标物的距离；或者航向角；或者关联占空比；所述关联占空比是与关联时间与存在时长的比值，所述关联时间表示判断鬼点为所述第一目标物所属目标点的时间。

基于上述方案，通过判断由多径效应导致的第二鬼点概率可以计算第一鬼点概率，降低航迹中多径效应造成的鬼点带来的影响，从而提高航迹生成的准确性。

一种可能的实现方式，在所述第一航迹中，确定二次反射的第一目标点；根据所述二次反射的第一目标点，更新所述第一航迹。

基于上述方案可以去除由于二次反射导致的鬼点对航迹准确性的影响。

一种可能的实现方式，对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作，所述多个第四目标点是所述多个第一目标点中的部分或全部：在单帧信号内，根据所述任一第四目标点的方位角标准差和所述任一第四目标点在所述RV图中的距离标准差，确定所述任一第四目标点的搜索空间，所述第四目标点的解模糊多普勒速度小于或等于第六阈值；在所述单帧信号内，确定所述搜索空间内的每个栅格的被占据概率；在时域上相邻的两帧信号内，采用证据理论的原理对每个栅格进行滤波融合，针对每个栅格，当该栅格的占据概率超过第七阈值时，确定该栅格处于被占据状态；根据所述被占据状态，确定所述第四目标点所属目标物的不关心概率；所述不关心概率表示所述第四目标点所属目标物为不关心目标的概率。

基于上述方案，雷达系统通过栅格地图的方法对不关心概率的计算可以去除航迹中的不关心目标带来的影响，从而使航迹的生成更为准确。

一种可能的实现方式，所述对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作之前，还包括：在所述单帧信号内，确定所述多个第四目标点所属的目标物的位置与所述多个第四目标点所属的目标物的起始位置之间的距离小于或等于第八阈值；在所述单帧信号内，确定所述多个第四目标点所属的目标物的绝对速度小于或等于第九阈值；确定所述多个第四目标点所属的目标物在第一帧信号内存在占据次数大于或等于第十阈值的栅格；根据所述多个第四目标点所属的目标物在每帧信号中的位置计算所述多个第四目标点所属的目标物的位置方差；确定所述多个第四目标点所属的目标物的位置方差小于或等于第十一阈值。

基于上述方案，结合栅格地图可以判断测量到的航迹是否为不关心目标的航迹，从而去除航迹中不关心目标对航迹准确性的影响，提高航迹生成的准确性。

一种可能的实现方式，所述在所述RV图中，确定多个第一目标点，包括：对所述RV图中的每个点在距离维进行峰值检测和有序恒虚警检测OS-CFAR得到第一检测结果；对所述第一检测结果大于第十二阈值的点在多普勒速度维进行OS-CFAR得到第二检测结果；确定第二检测结果大于或等于第十三阈值的点为第一目标点。

基于上述方案，通过在距离维和多普勒速度维分别做OS-CFAR可以保证确定的第一目标点的准确性。

一种可能的实现方式，所述天线阵列由三根发射天线和四根接收天线组成，所述三根发射天线中等间距排列且间距为1Lambda，位于中间的发射天线的最低处与两侧的两根发射天线的最低处之间的间距为0.5Lambda，最右边的发射天线距最左边的发射天线水平间距为2Lambda，垂直间距为0Lambda，所述四根接收天线等间距排列且间距为0.5Lambda，垂直间距为0Lambda。

基于上述方案，通过控制发射天线发射的波束方向以及减少发射的波束数量，从而在实现大角度远距离测量的基础上减少测量时间，满足实时性的要求。

第二方面，本申请实施例提供了一种航迹生成装置，包括：

收发单元，用于发射信号和接收信号；

处理单元，用于执行下述操作：

控制雷达的天线阵列中的每根发射天线同时发射信号，为所述每根发射天线发射的信号附加相位；对所述天线阵列中的每根接收天线接收的每个信号做快速傅里叶变换，得到所述每个信号的RV图；在所述RV图中，确定多个第一目标点；所述多个第一目标点是信号强度大于第一阈值的点；根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的第一航迹；所述第一航迹用于表示所述第一目标物的轨迹。

一种可能的实现方式，所述处理单元根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的航迹，被配置为：在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹；所述多个第二目标点是所述多个第一目标点中的部分或全部；在单帧信号中，对所述多个第二目标点进行关联，得到所述多个第二目标点组成的第一目标物；对所述多个第二目标点的第二航迹进行合并，得到所述第一目标物的第一航迹。

一种可能的实现方式，所述处理单元在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹，被配置为：在时域上相邻的两帧信号中，对满足以下条件中一个或多个条件的第一目标点进行关联，得到所述多个第二目标点的第二航迹：在时域上相邻的两帧信号中，所述第一目标点的距离的差值的绝对值小于或等于第二阈值；在时域上相邻的两帧信号中，若后一帧中所述第一目标点的距离大于前一帧中所述第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与所述信号的帧周期的比值大于第三阈值；若所述后一帧中第一目标点的距离小于或等于所述前一帧中第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与所述信号的帧周期的比值小于或等于第四阈值；在时域上相邻的两帧信号中，所述第一目标点的解模糊多普勒速度的差值的绝对值小于或等于第五阈值。

一种可能的实现方式，所述处理单元还被配置为：在单帧信号中，对所述多个第一目标点进行关联，得到所述多个第一目标点组成的多个第二目标物；所述第一目标物是所述多个第二目标物中的一个；若在时域上相邻的两帧信号中不存在第三目标点的第二航迹，则将所述第三目标点与所述第三目标点所属的第二目标物进行关联；将所述单帧信号中所述第三目标点所属的第二目标物的位置信息，作为所述第三目标点所属的第二目标物的起始位置信息。

一种可能的实现方式，所述处理单元还被配置为：在单帧信号中确定所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度；在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率；根据所述第一鬼点概率，更新所述第一航迹。

一种可能的实现方式，所述处理单元在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率，被配置为：在单帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定第二鬼点概率；根据单帧信号中的所述多个第一目标点的第二鬼点概率，在时域上相邻的两帧信号中，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率；其中，所述第二鬼点概率是根据以下中的一个或多个确定的：与所述雷达的径向距离，以及所述第一目标物与所述雷达的径向距离；或者多普勒速度与所述第一目标物的多普勒速度的差值；或者存在时长；或者在单帧信号中，与所述第一目标物的距离；或者航向角；或者关联占空比；所述关联占空比是与关联时间与存在时长的比值，所述关联时间表示判断第一鬼点为所述第一目标物所属目标点的时间。

一种可能的实现方式，所述处理单元还被配置为：在所述第一航迹中，确定二次反射的第一目标点；根据所述二次反射的第一目标点，更新所述第一航迹。

一种可能的实现方式，所述处理单元还被配置为：对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作，所述多个第四目标点是所述多个第一目标点中的部分或全部：在单帧信号内，根据所述任一第四目标点的方位角标准差和所述任一第四目标点在所述RV图中的距离标准差，确定所述任一第四目标点的搜索空间，所述第四目标点的解模糊多普勒速度小于或等于第六阈值；在所述单帧信号内，确定所述搜索空间内的每个栅格的被占据概率；在时域上相邻的两帧信号内，采用证据理论的原理对每个栅格进行滤波融合，针对每个栅格，当该栅格的占据概率超过第七阈值时，确定该栅格处于被占据状态；根据所述被占据状态，确定所述第四目标点所属目标物的不关心概率；所述不关心概率表示所述第四目标点所属目标物为不关心目标的概率。

一种可能的实现方式，所述处理单元对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作之前，还被配置为：在所述单帧信号内，确定所述多个第四目标点所属的目标物的位置与所述多个第四目标点所属的目标物的起始位置之间的距离小于或等于第八阈值；在所述单帧信号内，确定所述多个第四目标点所属的目标物的绝对速度小于或等于第九阈值；确定所述多个第四目标点所属的目标物在第一帧信号内存在占据次数大于或等于第十阈值的栅格；根据所述多个第四目标点所属的目标物在每帧信号中的位置计算所述多个第四目标点所属的目标物的位置方差；确定所述多个第四目标点所属的目标物的位置方差小于或等于第十一阈值。

一种可能的实现方式，所述处理单元在所述RV图中，确定多个第一目标点，被配置为：对所述RV图中的每个点在距离维进行峰值检测和有序恒虚警检测OS-CFAR得到第一检测结果；对所述第一检测结果大于第十二阈值的点在多普勒速度维进行OS-CFAR得到第二检测结果；确定第二检测结果大于或等于第十三阈值的点为第一目标点。

一种可能的实现方式，所述收发单元被配置为：所述天线阵列由三根发射天线和四根接收天线组成，所述三根发射天线中等间距排列且间距为1Lambda，位于中间的发射天线的最低处与两侧的两根发射天线的最低处之间的间距为0.5Lambda，最右边的发射天线距最左边的发射天线水平间距为2Lambda，垂直间距为0Lambda，所述四根接收天线等间距排列且间距为0.5Lambda，垂直间距为0Lambda。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：

收发器，用于接收和发送信号；

处理器，与所述收发器连接，与所述收发器连接，用于处理所述收发器中接收和发送的信号，且在处理所述信号时实现如第一方面或第二方面中所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：

所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或第二方面中任一项所述的方法。

上述第二方面至第四方面中的各个方面以及各个方面可能达到的技术效果请参照上述针对第一方面或第一方面中的各种可能方案可以达到的技术效果说明，这里不再重复赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例。

图1为本申请实施例提供的航迹生成方法适用的通信系统示意图；

图2为本申请实施例提供的一种航迹生成方法的示例性流程图；

图3为本申请实施例提供的三个发射天线所发射的三个子帧的方向图；

图4为本申请实施例提供的天线布局示意图；

图5为本申请实施例提供的移相器校准流程示意图；

图6为本申请实施例提供的发射波形示意图；

图7为本申请实施例提供的航迹生成和更新的算法流程图；

图8为本申请实施例提供的第一鬼点示意图；

图9为本申请实施例提供的多径目标点反射示意图；

图10为本申请实施例提供的一种装置示意图；

图11为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请文件中记载的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请技术方案保护的范围。

本申请实施例中的术语“第一”和“第二”是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的保护。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请中的“多个”可以表示至少两个，例如可以是两个、三个或者更多个，本申请实施例不做限制。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

目前技术中，雷达想要实现大角度远距离的测量，需要较长的测量时间且帧率较低，很难满足实时性的要求，并且在测量时通常会有草丛、树木等静态目标的干扰，影响了测量的准确性。那么如何在实现大角度远距离的测量的同时减少雷达的测量时间，并且提高测量的准确性就亟待解决。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种航迹生成方法，该方法中，通过控制发射天线发射的波束方向以及减少发射的波束数量，从而在实现大角度远距离测量的基础上减少测量时间，满足实时性的要求。通过栅格地图学习的方法去除草木、树丛等不关心目标的影响，从而提高雷达测量的准确性。

参阅图1，为本申请实施例提供的航迹生成方法适用的雷达系统100。其中，雷达系统100中包括处理器101和天线102。其中，天线102用于发射信号，并接收反射信号。处理器101用于控制发射天线发射信号以及根据接收天线接收的信号进行处理，实现对目标物所在位置的探测及该目标物航迹的生成。

参阅图2，为本申请实施例提供的一种航迹生成方法的示例性流程图。该方法可应用于雷达系统，包括以下操作：

S201：雷达系统处理器控制雷达的天线阵列中的每根发射天线同时发射信号，为每根发射天线发射的信号附加相位。

雷达系统处理器控制雷达的天线阵列中的每根发射天线同时发射信号之前会对发射的信号进行波形调制。其中，每一帧信号包含三个子帧，每个子帧可以包括128个线性调频信号(Chirp)。

具体的，处理器可以控制三根发射天线分别发送上述三个子帧。例如，处理器可以控制第一根发射天线发送第一帧信号的第一个子帧，控制第二根发射天线发送第一帧信号的第二个子帧，控制第三根发射天线发送第一帧信号的第三个子帧。需要说明的是，三根发射天线所发射的子帧所指向的角度是不相同的，以实现通过较少波束辐射较大角度。

参见图3为本申请实施例提供的三个发射天线所发射的三个子帧的方向图。为了实现三根发射天线所发射的子帧所指向的角度是不相同的，需要对每个发射天线发射的信号附加相位。本申请实施例以一帧信号的第一个子帧指向0度，一帧信号的第二个子帧指向19度，一帧信号的第三个子帧指向-19度为例进行说明。也就是可以将第一根发射天线的附加相位设为0，第2根发射天线附加相位设为2*pi*sin(Angle)，第三根发射天线附加相位设为2*pi*2*sin(Angle)，其中Angle取19度。

在一种可能的实现方式中，雷达系统根据移相器校准参数表通过数字波束成型原理，对每一根发射天线的移相器的数值进行设置，为每一根发射天线附加相位，从而控制各个发射天线发射的信号的子帧指向不同的角度。

S202：雷达系统处理器对天线阵列中的每根接收天线接收的每个信号做快速傅里叶变换，得到所述每个信号的RV图。

接收天线接收的信号是前述S201中发射天线发射的信号。其中，雷达系统通过接收物体反射的信号实现对物体的所在位置及运动轨迹的探测。

在接收天线接收到信号后，处理器对每根接收天线接收到的每个Chirp首先经过数模转换器(Analog to Digital Converter，ADC)进行采样，然后在对每根接收天线的每个Chirp进行频率补偿之后通过距离维快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)进行距离维谱分析。然后将距离维FFT的结果存到复数数组array[M][N][K]中。其中M为每个Chirp的采样点数，N为每根接收天线每个子帧的Chirp个数，K为接收天线的索引号。M、N和K的取值可以根据实际情况设置，本申请对此不作限定。在本申请实施例中设置每根接收天线每个子帧的Chirp个数为128，因此M为128，设置每个Chirp的采样点数为128，因此N为128，由于本申请实施例提供的雷达系统包含四根接收天线，因此K＝0，1，2，3。

处理器对array[M][N][K]按照每根接收天线分别做多普勒速度维FFT，可以得到每个信号的R-V图。

S203：雷达系统处理器在RV图中，确定多个第一目标点。

根据S202得到的RV图，在距离维做峰值检测和有序恒虚警(Ordered Statistics-Constant False Alarm Rate，OS-CFAR)检测得到第一检测结果，对大于第十二阈值的点继续在多普勒速度维做OS-CFAR检测，认为大于第十三阈值的点为第一目标点。其中，第一目标点的距离值为距离维索引与距离分辨率的乘积，目标点的多普勒速度值为多普勒速度维索引和多普勒速度分辨率的乘积，距离维索引、距离分辨率的乘积、多普勒速度维索引和多普勒速度分辨率均为根据实际情况预设的，第十二阈值和第十三阈值均是根据距离单元以及实际情况设置的，第十二阈值可以与第十三阈值相同也可以不同，本申请对此不作限定。

S204：雷达系统处理器根据多个第一目标点，确定第一目标物的第一航迹。

结合S203确定的第一目标点以及第一目标点的位置信息和多普勒速度，确定第一目标物并生成第一目标物的航迹。其中，目标物是由第一目标点确定的。

具体的，雷达系统的天线阵列由三根发射天线和四根接收天线组成。参见图4为本申请实施例提供的天线阵列布局示意图，对发射天线用Tx标识，对接收天线用Ry标识。三根发射天线分别为T0、T1和T2。如图所示，T0与T1的水平间距为1Lambda，垂直间距为0.5Lambda，T0与T2的水平间距为2Lambda，垂直间距为0Lambda。四根接收天线分别为R0、R1、R2和R3，任意相邻两根接收天线水平间距均为0.5Lambda，垂直间距均为0Lambda。三根发射天线与四根接收天线之间的间隔也就是图1中R3与T0之间的距离，可以依据射频板的大小进行设置，举例来说，射频板尺寸较大则设置较大的间距，射频板尺寸较小则设置较小的间距，本申请不作具体限定。

需要说明的是，在发射天线发射信号之前，雷达系统的处理器对发射天线的移相器进行校准。其中，移相器校准参数表是通过对雷达系统自带的移相器进行校准得到的，参见图5为本申请实施例提供的移相器校准流程示意图，可包括以下流程：

S501，控制环境温度为-40度，令i＝1。

将带有天线罩的雷达整机固定在某一位置，然后控制环境温度为-40度。设置i＝1，其中i表示第i根发射天线。

S502，设置角反。

设置一个雷达反射截面积为1dbsm的角反作为目标，将该目标放置于据雷达整机5m的位置，并采用激光器对准，使得该目标角度相对于雷达法线为0度。

S503，设置第i根发射天线移相器的数值为0。

S504，发射天线连续发射64个Chirp。

在该移相器数值下，控制发射天线连续发射64个Chirp。

S505，记录第一根接收天线64个Chirp的采样点。

S506，计算角反的相位。

对第一根接收天线的接收到的数据进行2维傅里叶变换，计算角反的相位。其中，角反的相位是根据角反已知的位置信息和多普勒速度，寻找角反在二维频谱中的位置得到的。

S507，计算出的相位减去第一根发射天线在移相器为0时的相位。

得到第i根发射天线在当前温度当前移相器数值下的相位校准值。

S508，判断温度是否等于120度。

如果温度不等于120度，则执行S509。如果温度等于120度，则执行S510。

S509，温度加20度。

将环境温度增加20度后重复执行S504-S508。

S510，判断移相器数值是否等于最大值。

具体的，本申请实施例以6位移相器为例，则移相器的数值需要设置64次，即数值从0～63。也就是说要判断移相器数值是否大于63，如果移相器数值等于63，则执行S512。如果移相器数值不等于63，则执行S511。

S511，移相器数值加1。

然后重复执行S504-S510。

S512，判断i是否等于3。

如果i等于3，则执行S514。如果i不等于3，则执行S513。

S513，i＝i+1。

然后重复执行S503-S512。

S514，得到移相器校准参数表。

通过上述流程即可得到移相器的校准参数表，用于查找不同温度下每根发射天线的相位校准值。

一种可能的实现方式，处理器还可以采用随机延时的方式进行波形调制发射信号中的每一帧，以实现为每根发射天线附加相位。参见图6为本申请实施例提供的发射波形示意图。图5中的T为每个Chirp的周期。δ为随机延时等于k*Δt，其中，k为随机数，Δt为采样间隔。δ与δ2可以为相同值也可以为不同值。

可选的，为了解决波形调制时采用的随机延时方法带来的影响，增强雷达系统的抗干扰能力，在进行完距离维的谱分析之后可以对每个Chirp的距离单元进行相位补偿，补偿相位为exp(-j*2*pi*RangeIdx*k/N)。其中，RangeIdx为距离维索引，k为每个Chirp的随机数，N为每个Chirp的ADC采样数。距离单元的数值表示每个采样点到坐标原点的距离，距离单元的个数等于采样点的个数。

当雷达系统具有较好的距离分辨率和多普勒速度分辨率时，可以认为同距同速下仅有一个第一目标点。因此，根据每根接收天线的距离单元标识和多普勒速度单元标识，找到上述目标点中同距同速的第一目标点，对这些第一目标点进行方位维的数字波束合成(Digital Beam Forming，DBF)处理得到功率谱，找到功率谱中的最大值，通过功率与方位角的关系以及预存的发射天线和接收天线(Tx-Ry)的幅值和相位的补偿值可以计算出第一目标点的方位角，其中x为发射天线编号，y为发射天线编号。

其中，Tx-Ry的幅值和相位的补偿值的计算方法为：将反射截面积为1dbsm的角反放置于距离雷达整机5m的位置，然后将角反在-60度到60度的范围内每隔1度进行一次实验，每次实验对每组Tx-Ry在分时多输入多输出状态下获取的信号通过FFT进行频谱分析，计算角反对应位置处的幅值和相位，然后与该角度下预存的理论值进行比较，存储该角度下每组Tx-Ry的幅值和相位的补偿值。

一种可能的实现方式，为了在信噪比较好的情况下提高测量的精度，对计算出来的目标点的方位角可以通过二次峰值插值算法或者抛物线插值算法进行插值。

可选的，可以通过确定第一目标点中的静止目标点的方式，去除草丛或树木等静止物体的干扰。具体的，在K＝0，1，2，3时，均对array[M][N][K]沿着多普勒方向进行128点的均值滤波，将滤波的结果保存至数组array_Average[M][K]中。然后将得到的array_Average[M][K]按每根接收天线分别进行有序恒虚警(OS-CFAR)处理，将大于OS-CFAR的判别阈值的点作为静止目标点。其中，OS-CFAR的判别阈值是根据实际情况以及经验预设的，本申请对此不作限定。

可选的，还可以通过似然比测试(GLRT)准则以及确定性似然估计(DML)等超分辨率算法进行同距同速下多目标判断，计算同距同速下的多个第一目标点的方位角。

另一种可能的实现方式，可以对经过ADC采样后的数据进行去除干扰的处理。具体的，可以先采用梯度检测对时域波形上的一些幅值骤增或骤减的点进行识别，然后可以采用带通滤波器进行滤波处理，举例来说，经过带通滤波器滤波处理后的数据只剩余某一频率范围内的频率分量，其他范围的频率分量都被完全衰减掉。

综上，处理器可以得到第一目标点的距离和方位角等信息。其中，距离表示目标点相对于雷达整机的距离，方位角表示目标点相对于雷达法线的角度。

可选的，由于接收天线接收的信号中可能存在噪声，所以在上述目标点中可能存在噪点，因此雷达系统可以从第一目标点中确定有效目标点。其中，噪点的信噪比(Signal-Noise Ratio，SNR)是小于SNR阈值的。SNR阈值是根据经验以及实际情况预设的，本申请对此不作限定。

首先计算每个第一目标点的SNR。SNR为目标点的信号功率与噪声功率的比值。其中，第一目标点的信号功率可以通过功率谱中的数值计算得到。噪声功率可以通过下述方法得到：首先对R-V图中的每个第一目标点按照功率进行从小到大排序，选取第K个值作为短时噪声值，对短时噪声值进行低通滤波，可以得到每根接收天线的长时噪声值，最后在所有接收天线计算的长时噪声值中选取噪声的最大值作为噪声功率。其中，K为根据经验以及实际情况设置的，本申请对此不作限定。当目标点的信噪比大于SNR阈值时确定该第一目标点为有效目标点。

一种可能的实现方式，每个子帧发射时长可以为8ms，然后接收信号并进行处理的时长为12ms，这样三个波束共进行60ms，就可以输出雷达检测到的目标点的信息，可以实现雷达系统实时性的要求。

参见图7为本申请实施例提供的航迹生成和更新的算法流程图，可包括以下流程：

S701，在时域上相邻的两帧信号中，处理器对多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹。

为了生成第一目标物的航迹，首先需要对在时域上相邻的两帧信号中确定的第一目标点分别进行关联，确定相邻两帧信号的第一目标点中属于同一目标点的第一目标点为第二目标点。当前后两帧信号中的第一目标点满足如下条件时，对前后两帧信号中的第一目标点进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹：

条件1，在时域上相邻的两帧信号中，第一目标点的距离的差值的绝对值小于或等于第二阈值。具体的，后一帧的第一目标点的距离与前一帧的第一目标点的距离的差值的绝对值，满足公式|RC2-RC|≤gate。其中，gate＝Vmax*T，RC2为后一帧的第一目标点的距离，RC为前一帧的第一目标点的距离，Vmax为预设的第一目标点最大可允许速度，T为帧周期，gate为第二阈值。

条件2，若后一帧中第一目标点的距离大于前一帧中第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与信号的帧周期的比值大于第三阈值；若后一帧中第一目标点的距离小于或等于前一帧中第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与信号的帧周期的比值小于或等于第四阈值。具体的，当RC2>RC时，满足(RC2-RC)/T>(VC+VC2)/2；当RC2≤RC时，满足(RC2-RC)/T≤(VC+VC2)/2。其中，VC是上一帧第一目标点的多普勒速度，VC2是当前帧第一目标点的多普勒速度，第三阈值和第四阈值均为(VC+VC2)/2。

条件3，在时域上相邻的两帧信号中，第一目标点的解模糊多普勒速度的差值的绝对值小于或等于第五阈值。具体的，前一帧第一目标点的解模糊多普勒速度与后一帧第一目标点的解模糊多普勒速度满足|VO2-VO|≤Amax*T。其中，VO2为当前帧第一目标点的解模糊多普勒速度，VO为上一帧第一目标点的解模糊多普勒速度，Amax为预设的第一目标点的最大可允许加速度，Amax*T为第五阈值，满足Amax*T＝|Ve2-Ve1|/2，Ve1为上一帧的多普勒速度不模糊周期，Ve2为当前帧的多普勒速度不模糊周期。

具体的，第一目标点的解模糊多普勒速度是通过以下方法计算的：在Ve1<Ve2的情况下，计算单帧信号中的模糊系数k＝mod(VC-VC2,Ve1)/(Ve2-Ve1)，k在(-1,1)的区间时的时间区间为无模糊区间，此时第一目标点的多普勒速度即为解模糊多普勒速度。当k>1的时候通过计算代多普勒模糊系数K＝k-ve1/(ve2-ve1)，计算第一目标点多普勒速度的补偿量，从而得到VO和VO2。

需要说明的是，在时域上相邻的两帧信号中对多个第一目标点进行关联之前，需要将第一目标点的极坐标下的位置信息转化为笛卡尔坐标下的位置信息，并基于非线性函数线性化原理计算笛卡尔坐标下第一目标点的位置方差。

将满足上述条件的第一目标点进行关联后，处理器可以生成第一目标点的航迹。若全部第一目标点均不满足上述条件，则处理器判断航迹不存在。

一种可能的实现方式，对满足上述条件的相邻的两帧信号中的第一目标点进行关联时，为减少计算量，可以对满足上述条件的第一目标点进行最优匹配。最优匹配过程为：首先考虑方位角作为某种分布进行权重计算，利用全局最近邻算法(Global NearestNeighbor，GNN)做最优匹配。然后通过多目标跟踪假设算法进行关联假设，而后通过计算后续持续几帧信号的假设概率确定最优假设。

S702，处理器判断航迹是否存在。

如果处理器判断航迹不存在，则执行S703。如果处理器判断航迹存在，则执行S704。

S703，处理器初始化航迹起始位置。

处理器判断航迹不存在第三目标点的第二航迹时，则通过单帧信号中的第三目标点确定第三目标点所属的第二目标物，并根据第二目标物的相关信息找到第二目标物的航迹的起始位置。其中，第三目标点为在时域上相邻的两帧信号中不满足关联条件的第一目标点。

具体的，通过对单帧信号中的第一目标点采用有代表性的基于密度的聚类方法(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise，DBSCAN)进行密度关联来确定第二目标物。首先需要设置DBSCAN算法的关联半径以及关联密度，其中，本申请实施例中将关联密度设为1。应了解，关联密度是根据实际情况以及经验预设的，本申请对此不作限定。

由于对单帧信号中的第一目标点进行关联需满足以下条件：单帧信号中的两个第一目标点纵向位置差的平方小于或等于两个第一目标点的纵向方差之和，并且小于或等于纵向位置波动阈值；单帧信号中的两个第一目标点横向位置差的平方小于或等于两个第一目标点的横向方差之和，并且小于或等于横向位置波动阈值。同时，两个第一目标点速度差值小于或等于速度波动阈值。其中，纵向位置波动阈值和横向位置波动阈值均是根据雷达系统的距离分辨率以及雷达系统的角度分辨率预设的，速度波动阈值是根据实际情况以及经验预设的，本申请不作限定。

因此，关联半径可以根据纵向位置波动阈值、横向位置波动阈值与速度波动阈值设置。可选的，关联半径可以取为纵向位置波动阈值、横向位置波动阈值与速度波动阈值三者之和，本申请对此不作限定。

将上述确定的关联密度、关联半径以及第一目标点输入DBSCAN聚类算法，进行聚类可以确定第二目标物。

然后确定第二目标物的位置、速度、雷达反射截面积(Radar Cross Section，RCS)以及对应的方差等相关信息。具体算法如下所示：

首先计算第三目标点的纵向速度差值VDiff1，横向速度差值VDiff2，斜向正45度方向速度差值VDiff3以及斜向负45度方向速度差值VDiff4。其中，纵向表示第三目标点的航向角为0度或180度，横向表示第三目标点的航向角为90度或-90度，斜向正45度方向表示第三目标点的航向角为45度或-135度，斜向负45度方向表示航向角为-45度或135度。

然后选取VDiff1,VDiff2,VDiff3，VDiff4四个数值中的最小值，且判断最小值是否大于设定阈值。若VDiff1为最小值且大于设定阈值，则认为第三目标点的航向角为纵向，利用多普勒符号确定航向角为0度还是180度，之后计算其速度；若VDiff2为最小值且大于设定阈值，则认为第三目标点的航向角为横向，利用多普勒符号确定航向角为90度还是负90度，之后计算其速度；若VDiff3为最小值且大于设定阈值，则认为第三目标点的航向角为斜向正45度方向，利用多普勒符号确定航向角为45度还是负135度，之后计算其速度；若VDiff4为最小值且大于设定阈值，则认为第三目标点的航向角为斜向负45度方向，利用多普勒符号确定航向角为负45度还是135度，之后计算其速度；若VDiff1,VDiff2,VDiff3，VDiff4均小于设定阈值，则对相邻两帧信号中的第三目标点位置信息进行综合分析，判断航向角及速度值。

最后对全部第三目标点进行有权重的聚类，可以得到第二目标物的位置、速度、RCS以及对应的方差等相关信息。然后通过第二目标物的相关信息可以初始化第二目标物的航迹的起始位置，并得到相应的卡尔曼滤波参数和RCS等信息。其中，聚类方法可以根据具体情况进行选择，本申请对此不作限定。

具体的，RCS是通过雷达方程计算，满足下述公式：10log(RCS)＝40log(R)+10log(Pr/(G*Pt))+30log(4*pi)+10log(Lt)+10log(Lr)–10log(Gt*Gr)–20log(Lambda)，其中，R为目标点或目标物距雷达的距离，G为功率放大参数，Pr为进行FFT后的功率，Pt为发射功率，Lt为发射天线的能量衰减系数，Lr为接收天线的能量衰减系数,Gt为发射天线增益,Gr为接收天线增益，Lambda为发射电磁波在自由空间中的波长。

方差是由以下方法计算的，首先方差的计算可分为距离测量方差、多普勒速度测量方差和方位角测量方差。由于目前雷达检测是基于信噪比检测准则进行的，因此雷达系统检测结果的方差与测量值的信噪比有关。雷达系统检测结果的方差与测量值的信噪比之间的关系可以通过预先在实验室条件下建立显示查找表(Look-Up-Table，LUT)来表示。

然后通过测量值的信噪比查找相应测量值的方差如：距离测量方差可表示为：Var(R)＝RangeResolution*LUT_Range(SNR)，多普勒速度测量方差可表示为：Var(V)＝VResolution*LUT_Doppler(SNR)，其中，RangeResolution表示距离分辨率，VResolution表示多普勒速度分辨率，LUT_Range(SNR)为根据距离测量值的SNR在LUT中查到的值，LUT_Doppler(SNR)为根据多普勒速度测量值的SNR在LUT中查到的值。

方位角测量方差可表示为Var(Sin(Angle))＝Resolution*LUT_Azimuth(SNR)，其中Angle为方位角，Sin(Angle)为该方位角的正弦值，Resolution为方位角分辨率，LUT_Azimuth(SNR)为根据方位角测量值的SNR在LUT中查到的值。由于方位角计算时使用了插值算法，因此要结合具体使用的插值算法计算插值后的Sin(Angle)的方差，然后利用非线性函数线性化原理计算方位角测量方差。

需要说明的是，计算RCS以及方差时用到的参数是预先存储的，其中包括：1)三根发射天线数字波束形成后的实测增益方向图，本申请实施例中包含指向为零度、19度和-19度三次数字波束形成后的实测增益方向图；2)接收天线的实测天线增益方向图；3)不同天气下的能量衰减系数；4)功率放大参数，每个子帧测量时，接收天线接收的功率会经过功率放大器，使得FFT增益等参数被放大，FFT增益等参数被放大的倍数可视为一个常数，这个常数在本申请实施例中被称为功率放大参数。

S704，处理器生成第一目标物的第一航迹。

当处理器判断到航迹存在时，首先在单帧信号中对多个第二目标点进行关联，得到多个第二目标点组成的第一目标物。

其中，第一目标物是处理器通过JPDA或者PDA聚类算法对与第二航迹关联的第二目标点进行聚类确定的。可选的，可以将目标物的后侧中心点作为目标物航迹的跟踪点，并将跟踪点的位置信息以及速度等相关信息作为目标物的位置信息以及速度等相关信息。由于同一目标物可能存在多个目标点，也就是同一目标物可能会存在多条航迹。这种情况下，可以利用组成第一目标物的所有第二目标点的第二航迹的存在时间以及所有第二航迹的RCS通过贝叶斯融合进行合并，生成第一目标物的第一航迹。应了解，跟踪点的位置可以根据经验或者实际情况选择，本申请对此不作限定。

然后采用卡尔曼滤波原理进行确定第一航迹的位置坐标、速度、加速度和方差等信息，首先根据第一目标物的方差设置卡尔曼滤波中的量测方差矩阵R以及根据多帧信号中第一目标物相关信息的预测值与测量值的差值设置卡尔曼滤波中的系统噪声矩阵Q。然后根据设置的R和Q进行卡尔曼滤波，可以得到第一航迹的位置、速度加速度和方差等相关信息。

具体的，与航迹关联的第二目标点是通过以下方法确定的：

首先，将第一目标点的坐标系进行转换也就是将第一目标点变换到以航迹的航向角为X轴(纵向)，Y轴(横向)与X轴成90度角的坐标系下，并将第一目标点的坐标以及方差进行转换。

然后基于第一目标点与第二航迹之间的位置关系进行关联的初步判断。设第一目标点转换坐标系后的坐标为(X，Y)，第二航迹的位置为(XO,YO)。如果|X-XO|<MaxLength并且|Y-YO|<MaxWidth，则初步判断为关联，继续进行下一步位置精确关联判断。其中，MaxLength为最大长度阈值，MaxWidth为最大宽度阈值，MaxLength和MaxWidth均为根据雷达系统的距离分辨率和角度分辨率预设的，本申请对此不作限定。

位置精确关联判断的方法为：若X大于XO，则判断(X-XO)的平方是否小于或等于前向阈值。如果(X-XO)的平方大于前向阈值则该第一目标点与第二航迹不关联。如果(X-XO)的平方小于或等于前向阈值，则继续判断(Y-YO)的平方是否小于或等于横向阈值。

若X小于或等于XO，则判断(X-XO)的平方是否小于或等于后向阈值。如果(X-XO)的平方大于后向阈值则不关联，如果(X-XO)的平方小于或等于后向阈值，则继续判断(Y-YO)的平方是否小于或等于横向阈值。其中，前向阈值、后向阈值和横向阈值均为根据该第一目标点变换后的方差，航迹方差和位置波动阈值预设的，本申请对此不作限定。

如果判断(Y-YO)的平方小于或等于横向阈值，则判断该第一目标点与第二航迹在位置上可以关联，继续判断第二航迹多普勒速度与该第一目标点的多普勒速度的差值是否小于多普勒速度阈值。其中，多普勒速度阈值是根据预设的最大可允许加速度和信号的帧周期预设的，本申请对此不作限定。如果判断(Y-YO)的平方大于横向阈值，则判断该第一目标点与第二航迹不关联。

如果第二航迹的多普勒速度与该第一目标点的多普勒速度的差值小于多普勒速度阈值，则判断该第一目标点是与第二航迹关联的。

重复执行上述判断步骤，直到全部第一目标点都被判断完成。

S705，处理器进行栅格地图学习。

处理器可以通过栅格地图学习的方法，判断目标点的不关心概率，也就是目标点为草丛和树木等不关心目标的概率。其中，栅格地图是指把雷达系统的检测区域划分成多个栅格。举例来说，雷达检测到的区域为5m*5m的区域，可以将该区域划分为多个10cm*10cm的栅格。本申请实施例中，栅格地图为极坐标栅格地图，也就是该栅格地图坐标系的纵坐标为距离，横坐标为方位角。

首先确定极坐标栅格地图的每个第四目标点的搜索空间。极坐标栅格地图的搜索空间是根据第四目标点的距离标准差σ_r和方位角标准差σ_a确定的。具体的，每个第四目标点的搜索空间的距离的起始值r_start＝range-3*σ_r，若r_start小于零，则r_start取值为零；距离的结束值r_end＝range+3*σ_r，若r_end超出最大距离，则r_end为最大距离，range为四目标点的距离；方位角的起始值a_start＝azimuth-3*σ_a，若a_start小于最小方位角，则a_start为最小方位角，方位角的结束值a_end为azimuth+3*σ_a，若a_end超出最大方位角，则a_end为最大方位角，azimuth为目标点的方位角。其中，最大距离、最小方位角和最大方位角均是根据实际情况预设的，本申请对此不作限定。

其中，第四目标点是第一目标点中解模糊后的多普勒速度小于第一阈值的目标点。其中，该阈值取决于实际过程中树木或者草丛所能测得的最大多普勒速度。

确定好每个第四目标点的搜索空间后，对范围内的每个栅格进行如下处理：对每帧信号栅格占据情况进行检测，计算每个栅格的占据次数，若栅格占据次数为零，则初始化该栅格的SNR为第四目标点的SNR，占据次数为1，连续不占据次数为零。若栅格占据次数大于零，则计算该栅格在所有帧信号中的平均SNR，占据次数加1，连续不占据次数为零。应了解，栅格占据次数为多帧信号中第四目标点存在于该栅格的次数，连续不占据次数为连续几帧信号中该栅格中均没有第四目标点存在的次数。

举例来说，第一帧信号中该栅格中不存在第四目标点，则该栅格的连续不占据次数为1。第二帧信号中，如果该栅格中不存在第四目标点，则该栅格的连续不占据次数加1；如果该栅格中存在第四目标点，则该栅格的连续不占据次数为0。对下一帧信号继续重复第二帧信号中的判断，对所有帧信号都完成判断时，得到该栅格的连续不占据次数。

对每个第四目标点均进行上述处理后。对栅格地图中未被处理的栅格执行下述处理：若该栅格连续不占据次数小于某一阈值，则连续不占据次数加1；否则，令该栅格的SNR为零，且占据次数为0。其中，阈值为根据经验或实际情况预设的，本申请对此不作限定。

S706，处理器更新第一航迹。

更新第一航迹包括：处理器进行S705的栅格地图学习后，通过计算航迹为草丛和树木等雷达系统不关心的目标的航迹的概率，以及处理器根据多径效应计算第一鬼点和第二鬼点产生的概率来去除不关心目标以及鬼点。

计算第一航迹不为草丛和树木等不关心目标物的航迹的概率的方法如下所示：首先确定第四目标点所属目标物在单帧信号内的位置和第四目标点所属目标物的起始位置之间的距离，如果该距离大于第八阈值，则第一航迹不为不关心目标的航迹，并将第四目标点所属目标物不为不关心目标物的置信度设置为1。如果该距离小于或等于第八阈值则继续判断第四目标点所属目标物的绝对速度是否大于第九阈值，如果第四目标点所属目标物的绝对速度大于速度阈值，则该目标物不为不关心目标，并将第四目标点所属目标物不为不关心目标的置信度设置为1。如果第四目标点所属目标物的绝对速度小于或等于速度阈值，则结合第四目标点所属目标物在每帧信号中的位置，计算第四目标点所属目标物的位置方差。

在时域上相邻的两帧信号内，采用证据理论的原理对每个栅格进行滤波融合，针对每个栅格，当该栅格的占据概率超过第七阈值时，确定该栅格处于被占据状态。具体的，通过极坐标栅格地图判断第四目标点所属目标物的起始位置是否存在处于被占据状态的栅格，如果不存在，则将第四目标点所属目标物不为不关心目标的置信度设置为0.7。如果存在，则判断第四目标点所属目标物的位置方差是否大于第十一阈值，如果第四目标点所属目标物的位置方差大于第十一阈值，则将第四目标点所属目标物不为不关心目标的置信度设置为0.8。如果第四目标点所属目标物的位置方差小于第十一阈值，则将第四目标点所属目标物不为不关心目标的置信度设置为0.2。然后将多帧信号中计算的第四目标点所属目标物不为不关心目标的置信度采用证据理论的原理融合，得到第四目标点所属目标物不为不关心目标的概率。其中，距离阈值、速度阈值和方差阈值均为根据经验预设的，本申请对此不作限定。

第一目标点中可能还存在二次反射的第一目标点。其中，二次反射的第一目标点是多径效应产生的鬼点的一种，在信号发射到目标上后，信号又反射到了其他物体上，而接收天线接收到的是在其他物体上的二次反射的第一目标点处反射后的信号，雷达系统会错误的认为第一鬼点为目标点。

参见图8，为本申请实施例提供的二次反射的第一目标点示意图。具体的，可以根据以下特征判断二次反射的第一目标点并计算二次反射概率：二次反射引起的鬼点与目标点方位角差值小于某一阈值，鬼点的多普勒速度与目标点的多普勒速度差值小于某一阈值或者鬼点的多普勒速度是目标点的多普勒速度的2倍，鬼点的距离为目标点距离的2倍。其中，阈值均为根据经验预设的，本申请对此不作限定。

对于由多径效应引起的难以直接检测到的鬼点，需要计算第一鬼点概率。参见图9为本申请实施例提供的多径目标点反射示意图，图中的鬼点B和鬼点C为鬼点的两种情况。

鬼点B可能产生的路径为S->A->D->A->S和S->D->A->S。判断鬼点B与真实目标点A对比是否满足以下特征：

特征1、鬼点B的径向距离大于目标点A的径向距离。

特征2、鬼点B的多普勒速度介于右多普勒速度与左多普勒速度之间，其中左多普勒速度满足，Vdoppler_Left＝0.5*(Velocity_A+dopper_A)Velocity_A，右多普勒速度满足Vdoppler_Right＝0.5*(-Velocity_A+dopper_A)，其中，Velocity_A为目标点A的速度，dopper_A为目标点A的多普勒速度。

特征3、鬼点B的存在时间小于真实目标点A存在时间。

特征4、鬼点B的位置与真实目标点A的位置小于某一阈值，并且鬼点B的航向角与真实目标点A的航向角小于某一阈值，其中，阈值为根据经验得到的，本申请对此不作限定。

特征5、鬼点B的关联占空比小于某一阈值，其中，关联占空比为关联时间与存在时间的比值，关联时间表示判断第一鬼点为所述第一目标物所属目标点的时间。

对满足上述特征的鬼点B，计算第二鬼点概率。具体的，设置B为鬼点的置信度为1，如果不能满足上述全部特征则设置B为鬼点的置信度为0.3。然后结合相邻两帧信号的结果做低通滤波得到第一鬼点概率。

鬼点C可能产生的路径为S->A->D->S和S->D->A->D->S。判断鬼点C与真实目标点A对比是否满足以下特征：

特征A、鬼点C的径向距离大于目标点A的径向距离。

特征B、鬼点C的多普勒速度介于右多普勒速度与左多普勒速度之间，其中左多普勒速度满足，Vdoppler_Left＝0.5*(Velocity_A+dopper_A)Velocity_A，右多普勒速度满足Vdoppler_Right＝0.5*(-Velocity_A+dopper_A)，其中，Velocity_A为目标点A的速度，dopper_A为目标点A的多普勒速度。

特征C、鬼点C的位置与真实目标点A的位置大于某一阈值，并且鬼点C的航向角与真实目标点A的航向角大于某一阈值。

特征D、鬼点C的多普勒速度介于Vdoppler_1和Vdoppler_2之间，其中Vdoppler_1为0.5*(MirrorDoppler+dopper_A–2)，Vdoppler_2为0.5*(MirrorDoppler+dopper_A+2)，dopper_A为目标点A的多普勒速度,MirrorDoppler为根据鬼点C上述可能产生的路径，结合相应的几何模型计算得到的。

特征E、鬼点C的关联占空比小于某一阈值。

对满足上述特征的鬼点C，计算第二鬼点概率。具体的，设置C为鬼点的置信度为1，如果不能满足上述全部特征则设置C为鬼点的置信度为0.3。然后将当前帧的结果与上一帧的结果做低通滤波得到第一鬼点概率。

可选的，根据B为鬼点的概率以及C为鬼点的概率计算多径概率。

基于上述方案，可以降低航迹中由于多径效应导致的鬼点带来的影响，使雷达系统生成的目标物的航迹更为准确。

可选的，进行航迹的更新时还可以结合目标探测概率以及虚警概率。其中，目标探测概率表示目标会被雷达系统检测到的概率，由雷达系统性能决定。虚警概率表示雷达探测过程中，由于噪声的普遍存在和起伏，雷达系统将实际不存在的目标却判断为有目标的概率。

目标探测概率可以根据目标点的方位角进行计算，满足下述公式。

P＝exp(-1/cos(ф))

其中，ф为目标点的方位角。

虚警概率是根据大目标引起的无效点的概率和二次反射概率进行计算的。举例来说，某第一目标点二次反射概率较高，则该第一目标点的虚警概率可以取0.95，某第一目标点二次反射概率较低并且大目标引起的无效点的概率也较低，则该第一目标点的虚警概率可以取0.05。

具体的，大目标引起的无效点是指对于由于目标物过大而导致该目标物靠近雷达时，在该目标物附近产生无效点的情况。大目标引起的无效点的概率是根据以下流程计算的：搜索大目标近处所有第一目标点的SNR，然后将该第一目标点的SNR与该第一目标点的SNR阈值进行比较，如果该第一目标点的SNR小于该第一目标点的SNR阈值，则该第一目标点为无效点，并计算该第一目标点为无效点的概率。其中，每个第一目标点的SNR阈值均是根据窗函数的旁瓣衰减系数预设的。应了解，对近处和大目标的定义是根据经验得到的。举例来说，近处可以是20m以内，大目标可以为卡车等大型目标。

基于上述方法的同一构思，参见图10，为本申请实施例提供的一种航迹生成装置1000。装置1000能够执行上述方法中的各个步骤，为了避免重复，此处不再详述。装置1000包括收发单元1001和处理单元1002。

在一种场景下：

收发单元1001，用于发射信号和接收信号；

处理单元1002，用于执行下述操作：

一种可能的实现方式，所述处理单元1002根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的航迹，被配置为：在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹；所述多个第二目标点是所述多个第一目标点中的部分或全部；在单帧信号中，对所述多个第二目标点进行关联，得到所述多个第二目标点组成的第一目标物；对所述多个第二目标点的第二航迹进行合并，得到所述第一目标物的第一航迹。

一种可能的实现方式，所述处理单元1002在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹，被配置为：在时域上相邻的两帧信号中，对满足以下条件中一个或多个条件的第一目标点进行关联，得到所述多个第二目标点的第二航迹：在时域上相邻的两帧信号中，所述第一目标点的距离的差值的绝对值小于或等于第二阈值；在时域上相邻的两帧信号中，若后一帧中所述第一目标点的距离大于前一帧中所述第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与所述信号的帧周期的比值大于第三阈值；若所述后一帧中第一目标点的距离小于或等于所述前一帧中第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与所述信号的帧周期的比值小于或等于第四阈值；在时域上相邻的两帧信号中，所述第一目标点的解模糊多普勒速度的差值的绝对值小于或等于第五阈值。

一种可能的实现方式，所述处理单元1002还被配置为：在单帧信号中，对所述多个第一目标点进行关联，得到所述多个第一目标点组成的多个第二目标物；所述第一目标物是所述多个第二目标物中的一个；若在时域上相邻的两帧信号中不存在第三目标点的第二航迹，则将所述第三目标点与所述第三目标点所属的第二目标物进行关联；将所述单帧信号中所述第三目标点所属的第二目标物的位置信息，作为所述第三目标点所属的第二目标物的起始位置信息。

一种可能的实现方式，所述处理单元1002还被配置为：在单帧信号中确定所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度；在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率；根据所述第一鬼点概率，更新所述第一航迹。

一种可能的实现方式，所述处理单元1002在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率，被配置为：在单帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定第二鬼点概率；根据单帧信号中的所述多个第一目标点的第二鬼点概率，在时域上相邻的两帧信号中，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率；其中，所述第二鬼点概率是根据以下中的一个或多个确定的：与所述雷达的径向距离，以及所述第一目标物与所述雷达的径向距离；或者多普勒速度与所述第一目标物的多普勒速度的差值；或者存在时长；或者在单帧信号中，与所述第一目标物的距离；或者航向角；或者关联占空比；所述关联占空比是与关联时间与存在时长的比值，所述关联时间表示判断第一鬼点为所述第一目标物所属目标点的时间。

一种可能的实现方式，所述处理单元1002还被配置为：在所述第一航迹中，确定二次反射的第一目标点；根据所述二次反射的第一目标点，更新所述第一航迹。

一种可能的实现方式，所述处理单元1002还被配置为：对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作，所述多个第四目标点是所述多个第一目标点中的部分或全部：在单帧信号内，根据所述任一第四目标点的方位角标准差和所述任一第四目标点在所述RV图中的距离标准差，确定所述任一第四目标点的搜索空间，所述第四目标点的解模糊多普勒速度小于或等于第六阈值；在所述单帧信号内，确定所述搜索空间内的每个栅格的被占据概率；在时域上相邻的两帧信号内，采用证据理论的原理对每个栅格进行滤波融合，针对每个栅格，当该栅格的占据概率超过第七阈值时，确定该栅格处于被占据状态；根据所述被占据状态，确定所述第四目标点所属目标物的不关心概率；所述不关心概率表示所述第四目标点所属目标物为不关心目标的概率。

一种可能的实现方式，所述处理单元1002对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作之前，还被配置为：在所述单帧信号内，确定所述多个第四目标点所属的目标物的位置与所述多个第四目标点所属的目标物的起始位置之间的距离小于或等于第八阈值；在所述单帧信号内，确定所述多个第四目标点所属的目标物的绝对速度小于或等于第九阈值；确定所述多个第四目标点所属的目标物在第一帧信号内存在占据次数大于或等于第十阈值的栅格；根据所述多个第四目标点所属的目标物在每帧信号中的位置计算所述多个第四目标点所属的目标物的位置方差；确定所述多个第四目标点所属的目标物的位置方差小于或等于第十一阈值。

一种可能的实现方式，所述处理单元1002在所述RV图中，确定多个第一目标点，被配置为：对所述RV图中的每个点在距离维进行峰值检测和有序恒虚警检测OS-CFAR得到第一检测结果；对所述第一检测结果大于第十二阈值的点在多普勒速度维进行OS-CFAR得到第二检测结果；确定第二检测结果大于或等于第十三阈值的点为第一目标点。

一种可能的实现方式，所述收发单元1001被配置为：所述天线阵列由三根发射天线和四根接收天线组成，所述三根发射天线中等间距排列且间距为1Lambda，位于中间的发射天线的最低处与两侧的两根发射天线的最低处之间的间距为0.5Lambda，最右边的发射天线距最左边的发射天线水平间距为2Lambda，垂直间距为0Lambda，所述四根接收天线等间距排列且间距为0.5Lambda，垂直间距为0Lambda。

参阅图11，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器1101和收发器1102。收发器1102用于收发信号，处理器1101执行上述方法任一种可能实现方式中方法的操作步骤。处理器1101可以用于执行处理单元1002的操作，收发器1102可以用于执行收发单元1001的操作。

本申请实施例还提供一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然以上描述了本申请的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本申请的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本申请的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本申请的保护范围。尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

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

1.一种航迹生成方法，其特征在于，包括：

控制雷达的天线阵列中的每根发射天线同时发射信号，为所述每根发射天线发射的信号附加相位；

对所述天线阵列中的每根接收天线接收的每个信号做快速傅里叶变换，得到所述每个信号的RV图；

在所述RV图中，确定多个第一目标点；所述多个第一目标点是信号强度大于第一阈值的点；

根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的第一航迹；所述第一航迹用于表示所述第一目标物的轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的航迹，包括：

在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹；所述多个第二目标点是所述多个第一目标点中的部分或全部；

在单帧信号中，对所述多个第二目标点进行关联，得到所述多个第二目标点组成的第一目标物；

对所述多个第二目标点的第二航迹进行合并，得到所述第一目标物的第一航迹。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹，包括：

在时域上相邻的两帧信号中，对满足以下条件中一个或多个条件的第一目标点进行关联，得到所述多个第二目标点的第二航迹：

在时域上相邻的两帧信号中，所述第一目标点的距离的差值的绝对值小于或等于第二阈值；

在时域上相邻的两帧信号中，若后一帧中所述第一目标点的距离大于前一帧中所述第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与所述信号的帧周期的比值大于第三阈值；若所述后一帧中第一目标点的距离小于或等于所述前一帧中第一目标点的距离，第一目标点的距离的差值与所述信号的帧周期的比值小于或等于第四阈值；

在时域上相邻的两帧信号中，所述第一目标点的解模糊多普勒速度的差值的绝对值小于或等于第五阈值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，还包括：

在单帧信号中，对所述多个第一目标点进行关联，得到所述多个第一目标点组成的多个第二目标物；所述第一目标物是所述多个第二目标物中的一个；

若在时域上相邻的两帧信号中不存在第三目标点的第二航迹，则将所述第三目标点与所述第三目标点所属的第二目标物进行关联；

将所述单帧信号中所述第三目标点所属的第二目标物的位置信息，作为所述第三目标点所属的第二目标物的起始位置信息。

5.根据权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，还包括：

在单帧信号中确定所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度；

在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率；

根据所述第一鬼点概率，更新所述第一航迹。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率，包括：

在单帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定第二鬼点概率；

根据单帧信号中的所述多个第一目标点的第二鬼点概率，在时域上相邻的两帧信号中，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率；

其中，所述第二鬼点概率是根据以下中的一个或多个确定的：

与所述雷达的径向距离，以及所述第一目标物与所述雷达的径向距离；或者

多普勒速度与所述第一目标物的多普勒速度的差值；或者

存在时长；或者

在单帧信号中，与所述第一目标物的距离；或者

航向角；或者

关联占空比；所述关联占空比是与关联时间与存在时长的比值，所述关联时间表示判断第一鬼点为所述第一目标物所属目标点的时间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述第一航迹中，确定二次反射的第一目标点；

根据所述二次反射的第一目标点，更新所述第一航迹。

8.根据权利要求1～3或6～7任一所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作，所述多个第四目标点是所述多个第一目标点中的部分或全部：

在单帧信号内，根据所述任一第四目标点的方位角标准差和所述任一第四目标点在所述RV图中的距离标准差，确定所述任一第四目标点的搜索空间，所述第四目标点的解模糊多普勒速度小于或等于第六阈值；

在所述单帧信号内，确定所述搜索空间内的每个栅格的被占据概率；

在时域上相邻的两帧信号内，采用证据理论的原理对每个栅格进行滤波融合，针对每个栅格，当该栅格的占据概率超过第七阈值时，确定该栅格处于被占据状态；

根据所述被占据状态，确定所述第四目标点所属目标物的不关心概率；所述不关心概率表示所述第四目标点所属目标物为不关心目标的概率。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作之前，还包括：

在所述单帧信号内，确定所述多个第四目标点所属的目标物的位置与所述多个第四目标点所属的目标物的起始位置之间的距离小于或等于第八阈值；

在所述单帧信号内，确定所述多个第四目标点所属的目标物的绝对速度小于或等于第九阈值；

确定所述多个第四目标点所属的目标物在第一帧信号内存在占据次数大于或等于第十阈值的栅格；

根据所述多个第四目标点所属的目标物在每帧信号中的位置计算所述多个第四目标点所属的目标物的位置方差；确定所述多个第四目标点所属的目标物的位置方差小于或等于第十一阈值。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述RV图中，确定多个第一目标点，包括：

对所述RV图中的每个点在距离维进行峰值检测和有序恒虚警检测OS-CFAR得到第一检测结果；

对所述第一检测结果大于第十二阈值的点在多普勒速度维进行OS-CFAR得到第二检测结果；

确定第二检测结果大于或等于第十三阈值的点为第一目标点。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

所述天线阵列由三根发射天线和四根接收天线组成，所述三根发射天线中等间距排列且间距为1Lambda，位于中间的发射天线的最低处与两侧的两根发射天线的最低处之间的间距为0.5Lambda，最右边的发射天线距最左边的发射天线水平间距为2Lambda，垂直间距为0Lambda，所述四根接收天线等间距排列且间距为0.5Lambda，垂直间距为0Lambda。

12.一种航迹生成装置，其特征在于，包括：

收发单元，用于发射信号和接收信号；

处理单元，用于执行下述操作：

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述处理单元根据所述多个第一目标点，确定第一目标物的航迹，被配置为：

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述处理单元在时域上相邻的两帧信号中，对所述多个第一目标点分别进行关联，得到多个第二目标点的第二航迹，被配置为：

15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述处理单元还被配置为：

16.根据权利要求12～14任一所述的装置，其特征在于，所述处理单元还被配置为：

根据所述第一鬼点概率，更新所述第一航迹。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述处理单元在时域上相邻的两帧信号中，根据所述多个第一目标点的方位角和多普勒速度，确定所述多个第一目标点的第一鬼点概率，被配置为：

多普勒速度与所述第一目标物的多普勒速度的差值；或者

存在时长；或者

在单帧信号中，与所述第一目标物的距离；或者

航向角；或者

18.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述处理单元还被配置为：

在所述第一航迹中，确定二次反射的第一目标点；

根据所述二次反射的第一目标点，更新所述第一航迹。

19.根据权利要求12～14或17～18任一所述的装置，其特征在于，所述处理单元还被配置为：

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述处理单元对所述第一航迹包含的多个第四目标点中的任一第四目标点执行下述操作之前，还被配置为：

21.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述处理单元在所述RV图中，确定多个第一目标点，被配置为：

22.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述收发单元被配置为：

23.一种电子设备，其特征在于，包括：

收发器，用于接收和发送信号；

处理器，与所述收发器连接，用于处理所述收发器中接收和发送的信号，且在处理所述信号时实现如权利要求1至11中任一项所述的方法。

24.一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指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。