CN115079157B - 先导信息的发送控制方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

先导信息的发送控制方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种先导信息的发送控制方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置应用于电子设备，具体为获取雷达的目标信噪比；根据目标信噪比计算脉冲积累数量；根据脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值；控制雷达基于先导信息更新周期最小值发送先导信息。通过按该先导信息更新周期最小值发送该先导信息，可以在累计多个单脉冲回波信号中不会被打断，即能够降低雷达的先导信息更新周期与脉冲周期之间的影响，从而避免了雷达的探测距离下降。

Description

先导信息的发送控制方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本申请涉及雷达技术领域，更具体地说，涉及一种先导信息的发送控制方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
随着智能技术和自组网技术的发展，智能交通系统中大量使用雷达设备精确定位车辆信息，并与视频监控配合使用，极大的提高了系统的稳定性、准确性，同时可以实现单纯视频监控无法实现的盲点监测等功能。雷达回波中包含微弱的回波信号及很强的噪声信号，要把微弱的回波信号从噪声信号中分离出来，就需要提高回波信号的信噪比，相参积累是一种较好的提高信噪比的方法。在相参积累过程中，可以将多个回波信号进行累加，由于噪声信号是随机的，累加的结果是信号变强，噪声强度变小，从而提高了回波信号的信噪比。
在雷达工作过程中，需要在雷达信号中发送先导信息，该先导信息中包含有相参积累所需的累积参数，以便根据该累积参数实现相参积累。但是，雷达的先导信息更新周期与雷达的脉冲周期是相互影响的，如果更新先导信息的频率过高，会影响雷达的工作性能，导致雷达的探测距离大幅下降。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种先导信息的发送控制方法、装置、电子设备和存储介质，用于降低雷达的先导信息更新周期与脉冲周期之间的影响，从而避免雷达的探测距离下降。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种先导信息的发送控制方法，应用于电子设备，所述发送方法包括步骤：
获取雷达的目标信噪比；
根据所述目标信噪比计算脉冲积累数量；
根据所述脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值；
控制所述雷达基于所述先导信息更新周期最小值发送先导信息。
可选的，所述获取雷达的目标信噪比，包括步骤：
采集所述雷达的目标工作距离；
根据所述雷达的探测距离公式对所述目标工作距离进行解算，得到所述目标信噪比。
可选的，所述根据所述目标信噪比计算脉冲积累数量，包括：
根据所述雷达的单脉冲的信噪比和所述目标信噪比进行计算，得到所述脉冲积累数量。
可选的，所述控制所述雷达基于所述先导信息更新周期最小值发送先导信息，包括步骤：
根据所述先导信息更新周期最小值计算发送周期，所述发送周期为所述先导信息更新周期最小值的整数倍；
控制所述雷达按所述发送周期发送所述先导信息。
一种先导信息的发送控制装置，应用于电子设备，所述发送装置包括：
数据获取模块，被配置为获取雷达的目标信噪比；
第一计算模块，被配置为根据所述目标信噪比计算脉冲积累数量；
第二计算模块，被配置为根据所述脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值；
发送控制模块，被配置为控制所述雷达基于所述先导信息更新周期最小值发送先导信息。
可选的，所述数据获取模块包括：
数据采集单元，用于采集所述雷达的目标工作距离；
数据解算单元，用于根据所述雷达的探测距离公式对所述目标工作距离进行解算，得到所述目标信噪比。
可选的，所述第一计算模块被配置为根据所述雷达的单脉冲的信噪比和所述目标信噪比进行计算，得到所述脉冲积累数量。
可选的，所述发送控制模块包括：
周期计算单元，用于根据所述先导信息更新周期最小值计算发送周期，所述发送周期为所述先导信息更新周期最小值的整数倍；
控制执行单元，用于控制所述雷达按所述发送周期发送所述先导信息。
一种电子设备，包括至少一个和处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：
所述存储器用于存储计算机程序或指令；
所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述电子设备实现如上所述的先导信息的发送控制方法。
一种存储介质，应用于电子设备，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，当所述电子设备执行所述一个或多个计算机程序时，能够实现如上所述的先导信息的发送控制方法。
从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种先导信息的发送控制方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置应用于电子设备，具体为获取雷达的目标信噪比；根据目标信噪比计算脉冲积累数量；根据脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值；控制雷达基于先导信息更新周期最小值发送先导信息。通过按该先导信息更新周期最小值发送该先导信息，可以在累计多个单脉冲回波信号中不会被打断，即能够降低雷达的先导信息更新周期与脉冲周期之间的影响，从而避免了雷达的探测距离下降。
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他的附图。
图1为本申请实施例的一种先导信息的发送控制方法的流程图；
图2a为本雷达所发射的脉冲信号的波形图；
图2b为雷达发射的先导信息的波形图；
图2c为雷达所发射的脉冲信号和先导信号的波形图；
图2d为雷达在一个周期内所发射的脉冲信号和先导信息的波形图；
图2e为雷达发射的单脉冲信号的波形图；
图2f为经过多脉冲相参累计处理后的脉冲信号的波形图；
图3为本申请实施例的一种先导信息的发送控制装置的框图；
图4为本申请实施例的一种电子设备的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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。
实施例一
图1为本申请实施例的一种先导信息的发送控制方法的流程图。
如图1所示，本实施例提供的发送控制方法应用于电子设备，用于对雷达的信号发送进行控制，以提高雷达的探测距离，该电子设备可以理解为用于对雷达进行控制且具有信息处理能力和数据计算能力的计算机或服务器。如图1所示，本实施例提供的发送控制方法具体包括如下步骤：
S1、获取雷达的目标信噪比。
这里的目标信噪比是指希望该使雷达、如毫米波雷达的回波信号的信噪比达到满足系统所需的水平。例如，针对交通路口场景，希望该目标信噪比能够满足该雷达探测50-100米的需求。具体来说，该步骤包括如下方案：
首先，采集该雷达上设置的目标工作距离，这个工作距离反映了该雷达的具体工作性能。
然后，根据探测距离公式对该目标工作距离进行解算，得到上述的目标信噪比。该探测距离公式如下：
其中Pt是雷达的发射极的峰值功率，G是雷达的天线增益，λ是雷达波长，σ是目标截面积，k是玻尔兹曼常数，Te是有效噪声温度，B是带宽，F是噪声系数，SNR是雷达的接收机输出端的目标信噪比。鉴于上述公式中除了SNR外都已知，因此可以基于该公式进行接收，得到该目标信噪比。
S2、根据目标信噪比计算脉冲积累数量。
这里的脉冲积累数量N是指能够满足上述目标信噪比的多个单脉冲的数量，即将多个单脉冲进行累加，从而实现提高信噪比的目标。具体来说，是基于单脉冲的信噪比和目标信噪比进行计算，得到该脉冲积累数量。
设该脉冲积累数量为N，即将N个单脉冲进行累计处理，这N个单脉冲分别为S1、S2、......SN，分别可以表示为噪声同样有N个，分别为n1,n2,n3......nN，在相参积累时，信号的相位是相参的，即/>是一样的，有所以信号相加的结果为：/>对于噪声而言，由于噪声是高斯噪声，N个噪声的幅度不是叠加的，所以叠加和也就无从计算。
根据上述描述，N个单脉冲积累后的信号幅值为N*A，所以功率为(N*A)2＝N2*A2；由于噪声的幅度没有叠加，所以叠加后的噪声等于N个噪声的功率之和，即为N*σ2。这时会发现，积累前的信噪比为A2/σ2，经过相参积累之后，信噪比变成N2*A2/(N*σ2)＝N*A/σ2，根据该式即可得到上述脉冲积累数量N。
S3、根据脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值。
在确定脉冲积累数量N后，即将该该数量乘以单脉冲的周期，从而得到该先导信息更新周期最小值，即先导信息的最小更新周期。
S4、控制雷达基于该先导信息更新周期最小值发送先导信息。
即在确定先导信息的最小更新周期后，即确定该先导信息更新周期最小值后，基于该先导信息更新周期最小值控制该雷达发送先导信息。具体为：
首先，根据该先导信息更新周期最小值计算一个发送周期，这个发送周期为先导信息更新周期最小值的整数倍，如1倍、2倍、…、M倍。
然后，基于该发送周期控制该雷达发送该先导周期。雷达所发射脉冲信号的波形一般如图2a所示，所发射的先导信息的波形如图2b所示，两者合成后的波形如图2c所示。图2d为该两者合成后的波形的一个周期内的波形示意图。
从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种先导信息的发送控制方法，该方法应用于电子设备，具体为获取雷达的目标信噪比；根据目标信噪比计算脉冲积累数量；根据脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值；控制雷达基于先导信息更新周期最小值发送先导信息。通过按该先导信息更新周期最小值发送该先导信息，可以在累计多个单脉冲回波信号中不会被打断，即能够降低雷达的先导信息更新周期与脉冲周期之间的影响，从而避免了雷达的探测距离下降。
雷达所发射的单脉冲信号的波形如图2e所示，经过多脉冲相参累积处理后的脉冲信号的波形如图2f所示，从中明显可以看出，其中的噪声得到了抑制，这样能够有效提高雷达的探测距离。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。
应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机。
实施例二
图3为本申请实施例的一种先导信息的发送控制装置的框图。
如图3所示，本实施例提供的发送控制装置应用于电子设备，用于对雷达的信号发送进行控制，以提高雷达的探测距离，该电子设备可以理解为用于对雷达进行控制且具有信息处理能力和数据计算能力的计算机或服务器。如图1所示，本实施例提供的发送控制装置包括数据获取模块10、第一计算模块20、第二计算模块30和发送控制模块40。
数据获取模块用于获取雷达的目标信噪比。
这里的目标信噪比是指希望该使雷达、如毫米波雷达的回波信号的信噪比达到满足系统所需的水平。例如，针对交通路口场景，希望该目标信噪比能够满足该雷达探测50-100米的需求。具体来说，该模块包括数据采集单元和数据解算单元。
数据采集单元用于采集该雷达上设置的目标工作距离，这个工作距离反映了该雷达的具体工作性能。
数据解算单元用于根据探测距离公式对该目标工作距离进行解算，得到上述的目标信噪比。该探测距离公式如下：
其中Pt是雷达的发射极的峰值功率，G是雷达的天线增益，λ是雷达波长，σ是目标截面积，k是玻尔兹曼常数，Te是有效噪声温度，B是带宽，F是噪声系数，SNR是雷达的接收机输出端的目标信噪比。鉴于上述公式中除了SNR外都已知，因此可以基于该公式进行接收，得到该目标信噪比。
第一计算模块用于根据目标信噪比计算脉冲积累数量。
这里的脉冲积累数量N是指能够满足上述目标信噪比的多个单脉冲的数量，即将多个单脉冲进行累加，从而实现提高信噪比的目标。具体来说，是基于单脉冲的信噪比和目标信噪比进行计算，得到该脉冲积累数量。
设该脉冲积累数量为N，即将N个单脉冲进行累计处理，这N个单脉冲分别为S1、S2、......SN，分别可以表示为噪声同样有N个，分别为n1,n2,n3......nN，在相参积累时，信号的相位是相参的，即/>是一样的，有所以信号相加的结果为：/>对于噪声而言，由于噪声是高斯噪声，N个噪声的幅度不是叠加的，所以叠加和也就无从计算。
根据上述描述，N个单脉冲积累后的信号幅值为N*A，所以功率为(N*A)2＝N2*A2；由于噪声的幅度没有叠加，所以叠加后的噪声等于N个噪声的功率之和，即为N*σ2。这时会发现，积累前的信噪比为A2/σ2，经过相参积累之后，信噪比变成N2*A2/(N*σ2)＝N*A/σ2，根据该式即可得到上述脉冲积累数量N。
第二计算模块用于根据脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值。
在确定脉冲积累数量N后，即将该该数量乘以单脉冲的周期，从而得到该先导信息更新周期最小值，即先导信息的最小更新周期。
发送控制模块用于控制雷达基于该先导信息更新周期最小值发送先导信息。
即在确定先导信息的最小更新周期后，即确定该先导信息更新周期最小值后，基于该先导信息更新周期最小值控制该雷达发送先导信息。该模块包括周期计算单元和控制执行单元。
周期计算单元用于根据该先导信息更新周期最小值计算一个发送周期，这个发送周期为先导信息更新周期最小值的整数倍，如1倍、2倍、…、M倍。
控制执行单元用于基于该发送周期控制该雷达发送该先导周期。雷达所发射脉冲信号的波形一般如图2a所示，所发射的先导信息的波形如图2b所示，两者合成后的波形如图2c所示。图2d为该两者合成后的波形的一个周期内的波形示意图。
从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种先导信息的发送控制装置，该装置应用于电子设备，具体为获取雷达的目标信噪比；根据目标信噪比计算脉冲积累数量；根据脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值；控制雷达基于先导信息更新周期最小值发送先导信息。通过按该先导信息更新周期最小值发送该先导信息，可以在累计多个单脉冲回波信号中不会被打断，即能够降低雷达的先导信息更新周期与脉冲周期之间的影响，从而避免了雷达的探测距离下降。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
实施例三
图4为本申请实施例的一种电子设备的框图。
下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置606加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储装置606；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
实施例四
本实施例提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质应用于上一实施例中的电子设备，该存储介质承载有一个或者多个计算机程序，当上述一个或者多个计算机程序被该电子设备执行时，使得该电子设备能够实施实施例一中的先到信息的发送控制方法。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，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发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种先导信息的发送控制方法，应用于电子设备，其特征在于，所述发送控制方法包括步骤：
获取雷达的目标信噪比；
根据所述目标信噪比计算脉冲积累数量；
根据所述脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值；
控制所述雷达基于所述先导信息更新周期最小值发送先导信息；
所述控制所述雷达基于所述先导信息更新周期最小值发送先导信息，包括步骤：
根据所述先导信息更新周期最小值计算发送周期，所述发送周期为所述先导信息更新周期最小值的整数倍；
控制所述雷达按所述发送周期发送所述先导信息。
2.如权利要求1所述的发送控制方法，其特征在于，所述获取雷达的目标信噪比，包括步骤：
采集所述雷达的目标工作距离；
根据所述雷达的探测距离公式对所述目标工作距离进行解算，得到所述目标信噪比。
3.如权利要求1所述的发送控制方法，其特征在于，所述根据所述目标信噪比计算脉冲积累数量，包括：
根据所述雷达的单脉冲的信噪比和所述目标信噪比进行计算，得到所述脉冲积累数量。
4.一种先导信息的发送控制装置，应用于电子设备，其特征在于，所述发送控制装置包括：
数据获取模块，被配置为获取雷达的目标信噪比；
第一计算模块，被配置为根据所述目标信噪比计算脉冲积累数量；
第二计算模块，被配置为根据所述脉冲积累数量计算先导信息更新周期最小值；
发送控制模块，被配置为控制所述雷达基于所述先导信息更新周期最小值发送先导信息；
所述发送控制模块包括：
周期计算单元，用于根据所述先导信息更新周期最小值计算发送周期，所述发送周期为所述先导信息更新周期最小值的整数倍；
控制执行单元，用于控制所述雷达按所述发送周期发送所述先导信息。
5.如权利要求4所述的发送控制装置，其特征在于，所述数据获取模块包括：
数据采集单元，用于采集所述雷达的目标工作距离；
数据解算单元，用于根据所述雷达的探测距离公式对所述目标工作距离进行解算，得到所述目标信噪比。
6.如权利要求4所述的发送控制装置，其特征在于，所述第一计算模块被配置为根据所述雷达的单脉冲的信噪比和所述目标信噪比进行计算，得到所述脉冲积累数量。
7.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个和处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：
所述存储器用于存储计算机程序或指令；
所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述电子设备实现如权利要求1~3任一项所述的先导信息的发送控制方法。
8.一种存储介质，应用于电子设备，其特征在于，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，当所述电子设备执行所述一个或多个计算机程序时，能够实现如权利要求1~3任一项所述的先导信息的发送控制方法。
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