CN114675273A - 一种干扰信号的抑制方法、装置、电子设备及车辆 - Google Patents

一种干扰信号的抑制方法、装置、电子设备及车辆 Download PDF

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Abstract

本申请实施例所公开的一种干扰信号的抑制方法、装置、电子设备及车辆，包括从回波信号中确定待处理信号集；回波信号是车载毫米波雷达接收的信号，根据待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图，从幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；第一参考幅值小于第二参考幅值，根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值，对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。基于本申请实施例，通过幅值分布直方图确定中位值和干扰检测门限值，可以提高检测干扰信号的准确性，可以提高干扰抑制的效果。

Description

一种干扰信号的抑制方法、装置、电子设备及车辆
技术领域
本发明涉及毫米波雷达领域，尤其涉及一种干扰信号的抑制方法、装置、电子设备及车辆。
背景技术
在车载毫米波雷达被广泛应用的同时，干扰问题越来越严重。干扰会太高噪声基底，降低检测准确率，甚至会产生虚假目标，极大地影响着车载毫米波雷达的性能。
在实际应用中，车载毫米波雷达主要受到频段接近的同类型车载毫米波雷达的干扰。通常，干扰源采用线性调频连续波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)，但是其波形参数与被干扰对象的波形参数不同。根据干扰源和被干扰对象的LFMCW波形斜率关系，可以将干扰源分为两种类型，一种是两者的斜率相同的同频干扰，另一种是两者的斜率不同的非同频干扰。对于同频干扰，会导致被干扰对象的采样数据中包含一个固定的频率分量，经过二维快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)处理，可以在二维频谱图上显示为一个尖峰，在后续识别过程中，该尖峰会被识别为一个假目标。相对于同频干扰，非同频干扰对车载毫米波雷达的性能影响更大，且出现更为普遍。非同频干扰会导致LFMCW波形对应的采样序列中，出现小段的幅值异常变大，通常多个干扰对应着多个幅值异常区段，经过二维FFT处理，二维频谱图的底噪会被抬升，导致检测准确性下降，但不会产生尖峰。
对于同频干扰检测到的假目标会在后续的跟踪处理中将其删除，然而对于非同频干扰，现有的主流处理方式是在接收到一个chirp信号后，先求取所有接收通道采样数据的幅度值，然后通过设置固定的干扰检测门限值确定出所有大于门限值的采样数据，并采用置零、插值或者数据再生的方式修复大于门限值的采样数据。然而该种方式的干扰检测不准确，且干扰抑制不彻底。
发明内容
本申请实施例提供了一种干扰信号的抑制方法、装置、电子设备及车辆，可以提高检测干扰信号的准确性，可以提高干扰抑制的效果。
本申请实施例提供了一种干扰信号的抑制方法，包括：
从回波信号中确定待处理信号集；回波信号是车载毫米波雷达接收的信号；
根据待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图；
从幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；第一参考幅值小于第二参考幅值；
根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值；
对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。
进一步地，从幅值分布直方图中确定第一参考幅值，包括：
基于幅值分布直方图中每个幅值对应的待处理信号的数量，确定候选幅值集；候选幅值集对应的待处理信号的数量与待处理信号集中待处理信号的数量的比值大于等于预设比值阈值；
根据候选幅值集确定第一参考幅值。
进一步地，根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值，包括：
若第一参考幅值与第二参考幅值的比值小于第一预设比值阈值，根据第一参考幅值确定目标参考幅值；
将每个待处理信号的幅值中与目标参考幅值的比值大于第二预设比值阈值的幅值确定为待抑制幅值；第一预设比值阈值小于第二预设比值阈值。
进一步地，从幅值分布直方图中确定第二参考幅值，包括：
将幅值分布直方图中的最大幅值确定为第二参考幅值。
相应地，本申请实施例提供了一种干扰信号的抑制装置，包括：
第一确定模块，用于从回波信号中确定待处理信号集；回波信号是车载毫米波雷达接收的信号；
第二确定模块，用于根据待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图；
第三确定模块，用于从幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；第一参考幅值小于第二参考幅值；
第四确定模块，用于根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值；
抑制模块，用于对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。
进一步地，第三确定模块，包括：
第一确定子模块，用于基于幅值分布直方图中每个幅值对应的待处理信号的数量，确定候选幅值集；候选幅值集对应的待处理信号的数量与待处理信号集中待处理信号的数量的比值大于等于预设比值阈值；
第二确定子模块，用于根据候选幅值集确定第一参考幅值。
进一步地，第四确定模块，包括：
第三确定子模块，用于若第一参考幅值与第二参考幅值的比值小于第一预设比值阈值，根据第一参考幅值确定目标参考幅值；
第四确定子模块，用于将每个待处理信号的幅值中与目标参考幅值的比值大于第二预设比值阈值的幅值确定为待抑制幅值；第一预设比值阈值小于第二预设比值阈值。
进一步地，第三确定模块，包括：
第五确定子模块，用于将幅值分布直方图中的最大幅值确定为第二参考幅值。
相应地，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述干扰信号的抑制方法。
相应地，本申请实施例还提供了一种车辆，车辆包括计算机可读存储介质，该存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述干扰信号的抑制方法。
本申请实施例具有如下有益效果：
本申请实施例所公开的一种干扰信号的抑制方法、装置、电子设备及车辆，包括从回波信号中确定待处理信号集；回波信号是车载毫米波雷达接收的信号，根据待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图，从幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；第一参考幅值小于第二参考幅值，根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值，对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。基于本申请实施例，通过幅值分布直方图确定中位值和干扰检测门限值，可以提高检测干扰信号的准确性，可以提高干扰抑制的效果。
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和优点，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的介绍，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，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它附图。
图1是本申请实施例所提供的一种应用环境的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种干扰信号的抑制方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种幅值分布直方图的示意图；
图4是本申请实施例提供的一种目标回波信号的示意图；
图5是本申请实施例提供的一种干扰信号的抑制装置的结构示意图。
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例作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一个实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”和“第四”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述以外的顺序实施。此外，术语“包括”、“具有”和“为”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
请参阅图1，其所示为本申请实施例所提供的一种应用环境的示意图，包括车辆100，车辆上设有雷达处理器101，该雷达处理器可以从雷达接收天线上接收雷达发送天线发送的chirp回波信号，并对其进行采样处理，得到待处理信号集。然后可以根据待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图，从幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；第一参考幅值小于第二参考幅值，根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值，对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。
本申请实施例通过幅值分布直方图确定中位值和干扰检测门限值，可以提高检测干扰信号的准确性，可以提高干扰抑制的效果。
下面介绍本申请一种干扰信号的抑制方法的具体实施例，图2是本申请实施例提供的一种干扰信号的抑制方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
具体的如图2所示，该抑制方法可以包括：
S201：从回波信号中确定待处理信号集；回波信号是车载毫米波雷达接收的信号。
本申请实施例中，雷达处理器可以从雷达接收天线上接收雷达发送天线发送的chirp回波信号，并对其进行采样处理，得到待处理信号集。
S203：根据待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图。
本申请实施例中，可以对chirp回波信号进行复采样，得到待处理信号集。也可以对chirp回波信号进行实采采样，得到待处理信号集。当对chirp信号进行复采样时，雷达处理器可以将输入的一个chirp回波信号对应的采样数据转换为幅值序列，得到待处理信号集中每个待处理信号的幅值，然后将幅值序列转换为直方图。图3是本申请实施例提供的一种幅值分布直方图的示意图，其横坐标为幅值，纵坐标为采样点个数。通过合理设置直方图的横坐标值对应的幅值区间，可以兼顾直方图在存储占用和中位值估计两方面的效率和准确性。
S205：从幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；第一参考幅值小于第二参考幅值。
本申请实施例中，雷达处理器可以基于幅值分布直方图中每个幅值对应的待处理信号的数量，即每个幅值区间对应的采样点个数，确定候选幅值集。其中，候选幅值集对应的待处理信号的数量与待处理信号集中待处理信号的数量的比值大于等于预设比值阈值。然后可以根据候选幅值集确定第一参考幅值。
在一种可选的实施方式中，预设比值阈值可以是1/2，也可以是2/5，也可以是3/5，还可以是其他数值，本申请实施例不作具体限定。在实施过程中，可以从直方图横坐标的起始位置开始，依次累加对应纵坐标的采样点个数，每累加一次，判断条件累加值是否大于等于采样点总数的一半，若判断结果为是，可以将当前横坐标代表的幅值作为估计的中位值Amedian，即第一参考幅值。
本申请实施例中，雷达处理器可以将幅值分布直方图中的最大幅值确定为第二参考幅值，同时可以确定最大幅值在幅值序列中的位置Pmax。雷达处理器也可以将幅值分布直方图中的第二最大幅值确定为第二参考幅值，即在确定最大幅值后，再次确定除最大幅值外幅值分布直方图中的最大幅值，将其作为第二参考幅值。
在一种可选的实施方式中，雷达处理器可以对幅值序列进行搜索，得到最大幅值Amax，作为第二参考幅值。
S207：根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值。
本申请实施例中，雷达处理器可以根据第一参考幅值和第二参考幅值，确定干扰检测门限值，并根据干扰检测门限值从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值。在实施过程中，可以预先设置第一预设比值阈值和第二比值阈值，使得第一预设比值阈值小于第二预设比值阈值。然后将第一参考幅值与第二参考幅值的比值与第一预设比值阈值进行比较大小，若第一参考幅值与第二参考幅值的比值小于第一预设比值阈值，可以根据第一参考幅值确定目标参考幅值。然后，将每个待处理信号的幅值与目标参考幅值进行比较，将每个待处理信号的幅值中与目标参考幅值的比值大于第二预设比值阈值的幅值确定为待抑制幅值。
具体地，可以预先设置第一预设比值阈值为1/3，第二预设比值阈值为2。若第一参考幅值与第二参考幅值的比值小于第一预设比值阈值，即中位值Amedian小于1/3倍的最大幅值Amax，Amedian＜1/3Amax，可以将3倍的中位值Amedian即目标幅值作为干扰检测门限值，也即是，将最大幅值Amax作为干扰检测门限值，判定最大幅值Amax在幅值序列中的位置Pmax存在干扰。也可以将2.8倍的中位值Amedian即目标幅值作为干扰检测门限值。若待处理信号的幅值与第一参考幅值的比值大于第二预设比值阈值，即待处理信号的幅值An大于2倍的中位值Amedian，An＞2Amedian，可以确定干扰的左右边界，即待抑制幅值。
S209：对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。
图4是本申请实施例提供的一种目标回波信号的示意图。本申请实施例中，在确定左右边界即待抑制幅值之后，雷达处理器可以对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，如对幅值序列中对应的幅值点进行置零处理，使得左右边界内的幅值被置零，得到目标回波信号。也可以采用插值的方法对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，还可以采用数据再生的方法对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，本申请实施例不作具体限定。
采用本申请实施例所提供的干扰信号的抑制方法，通过幅值分布直方图确定中位值和干扰检测门限值，可以提高检测干扰信号的准确性，可以提高干扰抑制的效果。
本申请实施例还提供的一种干扰信号的抑制装置，图5是本申请实施例提供的一种干扰信号的抑制装置的结构示意图，如图5所示，该装置可以包括：
第一确定模块501用于从回波信号中确定待处理信号集；回波信号是车载毫米波雷达接收的信号；
第二确定模块503用于根据待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图；
第三确定模块505用于从幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；第一参考幅值小于第二参考幅值；
第四确定模块507用于根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值；
抑制模块509用于对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。
本申请实施例中，第三确定模块，包括：
第一确定子模块，用于基于幅值分布直方图中每个幅值对应的待处理信号的数量，确定候选幅值集；候选幅值集对应的待处理信号的数量与待处理信号集中待处理信号的数量的比值大于等于预设比值阈值；
第二确定子模块，用于根据候选幅值集确定第一参考幅值。
本申请实施例中，第四确定模块，包括：
第三确定子模块，用于若第一参考幅值与第二参考幅值的比值小于第一预设比值阈值，根据第一参考幅值确定目标参考幅值；
第四确定子模块，用于将每个待处理信号的幅值中与目标参考幅值的比值大于第二预设比值阈值的幅值确定为待抑制幅值；第一预设比值阈值小于第二预设比值阈值。
本申请实施例中，第三确定模块，包括：
第五确定子模块，用于将幅值分布直方图中的最大幅值确定为第二参考幅值。
本申请实施例中的装置与方法实施例基于同样的申请构思。
采用本申请实施例提供的干扰信号的抑制装置，通过幅值分布直方图确定中位值和干扰检测门限值，可以提高检测干扰信号的准确性，可以提高干扰抑制的效果。
本申请实施例还提供的一种电子设备，电子设备可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中的一种干扰信号的抑制方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该存储器加载并执行以实现上述的干扰信号的抑制方法。
本申请实施例还提供的一种存储介质，存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种干扰信号的抑制方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现上述干扰信号的抑制方法。
可选的，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-only Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
由上述本申请提供的干扰信号的抑制方法、装置、电子设备或车辆的实施例可见，本申请中抑制方法包括从回波信号中确定待处理信号集；回波信号是车载毫米波雷达接收的信号，根据待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图，从幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；第一参考幅值小于第二参考幅值，根据第一参考幅值和第二参考幅值，从每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值，对待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。基于本申请实施例，通过幅值分布直方图确定中位值和干扰检测门限值，可以提高检测干扰信号的准确性，可以提高干扰抑制的效果。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是：上述本申请实施例的先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣，且上述本说明书对特定的实施例进行了描述，其他实施例也在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或者步骤可以按照不同的实施例中的顺序来执行并且能够实现预期的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出特定顺序或者而连接顺序才能够实现期望的结果，在某些实施方式中，多任务并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的均为与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置的实施例而言，由于其基于相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种干扰信号的抑制方法，其特征在于，包括：
从回波信号中确定待处理信号集；所述回波信号是车载毫米波雷达接收的信号；
根据所述待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图；
从所述幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；所述第一参考幅值小于所述第二参考幅值；
根据所述第一参考幅值和所述第二参考幅值，从所述每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值；
对所述待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述幅值分布直方图中确定第一参考幅值，包括：
基于所述幅值分布直方图中每个幅值对应的待处理信号的数量，确定候选幅值集；所述候选幅值集对应的待处理信号的数量与所述待处理信号集中待处理信号的数量的比值大于等于预设比值阈值；
根据所述候选幅值集确定所述第一参考幅值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一参考幅值和所述第二参考幅值，从所述每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值，包括：
若所述第一参考幅值与所述第二参考幅值的比值小于第一预设比值阈值，根据所述第一参考幅值确定目标参考幅值；
将所述每个待处理信号的幅值中与所述目标参考幅值的比值大于第二预设比值阈值的幅值确定为所述待抑制幅值；所述第一预设比值阈值小于所述第二预设比值阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述幅值分布直方图中确定第二参考幅值，包括：
将所述幅值分布直方图中的最大幅值确定为所述第二参考幅值。
5.一种干扰信号的抑制装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于从回波信号中确定待处理信号集；所述回波信号是车载毫米波雷达接收的信号；
第二确定模块，用于根据所述待处理信号集中每个待处理信号的幅值，确定幅值分布直方图；
第三确定模块，用于从所述幅值分布直方图中确定第一参考幅值和第二参考幅值；所述第一参考幅值小于所述第二参考幅值；
第四确定模块，用于根据所述第一参考幅值和所述第二参考幅值，从所述每个待处理信号的幅值中确定待抑制幅值；
抑制模块，用于对所述待抑制幅值对应的待处理信号进行抑制处理，得到目标回波信号。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，包括：
第一确定子模块，用于基于所述幅值分布直方图中每个幅值对应的待处理信号的数量，确定候选幅值集；所述候选幅值集对应的待处理信号的数量与所述待处理信号集中待处理信号的数量的比值大于等于预设比值阈值；
第二确定子模块，用于根据所述候选幅值集确定所述第一参考幅值。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第四确定模块，包括：
第三确定子模块，用于若所述第一参考幅值与所述第二参考幅值的比值小于第一预设比值阈值，根据所述第一参考幅值确定目标参考幅值；
第四确定子模块，用于将所述每个待处理信号的幅值中与所述目标参考幅值的比值大于第二预设比值阈值的幅值确定为所述待抑制幅值；所述第一预设比值阈值小于所述第二预设比值阈值。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，包括：
第五确定子模块，用于将所述幅值分布直方图中的最大幅值确定为所述第二参考幅值。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现权利要求1-4任意一项所述的干扰信号的抑制方法。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1-4任意一项所述的干扰信号的抑制方法。
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