CN115128562A - 通道校准方法、装置及存储介质 - Google Patents

通道校准方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN115128562A CN202211038183.7A CN202211038183A CN115128562A CN 115128562 A CN115128562 A CN 115128562A CN 202211038183 A CN202211038183 A CN 202211038183A CN 115128562 A CN115128562 A CN 115128562A
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Abstract

本发明提供了一种通道校准方法、装置及存储介质，旨在利用运动目标的回波信号进行通道延时相位的校准，以解决现有技术中的通道校准的数据容易被其他静止目标污染的问题；而且采用本发明实施例提供的技术方案，在高速场景下，运动目标很容易满足远场条件，另外，也不需要置备合作目标即可实现自动校准。不仅降低了通道校准的复杂度，同时还提高了通道校准的准确性。

Description

通道校准方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种通道校准方法、装置及存储介质。
背景技术
MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）雷达具有多个发射和多个接收天线。在设计MIMO雷达天线阵列时，天线馈线的长度很难做到严格的等长，导致各通道之间的回波信号存在延时相位，而这个延时相位会对降低雷达的测角精度，因此，需要对各通道之间的相位差进行校准。
一般的通道校准方法，即在远场条件下，在雷达0°度方向上放置强反射体，如角反，测得各通道的相位后再进行逐一进行校准。
应用于高速场景的MIMO雷达必须满足远距离、高分辨探测需求。因此，一般情况 下，雷达天线阵列尺寸设计得比较大。根据雷达探测的远场条件，雷达与目标之间的距离
Figure 581624DEST_PATH_IMAGE001
需满足如下条件：
Figure 644651DEST_PATH_IMAGE002
。其中，
Figure 930270DEST_PATH_IMAGE003
为雷达的天线阵列尺寸，
Figure 309299DEST_PATH_IMAGE004
为发射波的波长。假设
Figure 139589DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 645788DEST_PATH_IMAGE006
，则可计算得到
Figure 35181DEST_PATH_IMAGE007
。考虑实际应用情况，首先，很难置备满足远场 条件的开阔场地或者暗室；其次，静止的角反目标的回波信号的相位可能被其他同距离的 静止目标的相位“污染”，导致对通道校准误差大。
发明内容
本发明提供一种通道校准方法、装置及存储介质，旨在有效解决现有技术中雷达通道校准难度大，并且校准误差较大的技术问题。
根据本发明的一方面，本发明提供了一种通道校准方法，所述方法包括：
驱使所述雷达向多个运动目标连续发射多帧探测信号，并接收所述多个运动目标反馈的回波信号；
根据所述回波信号获取所述多个运动目标对应所述多帧探测信号的径向距离数据、径向速度数据以及信噪比数据，随之按照预设的关联条件依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联；
提取满足所述预设关联条件且信噪比最强的一个运动目标对应的多帧多通道数据，以形成目标通道数据矩阵；
对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据；
对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数。
进一步地，所述预设关联条件由下式表示：
Figure 899625DEST_PATH_IMAGE008
；
其中，
Figure 453098DEST_PATH_IMAGE009
为预设的远场距离门限，
Figure 277834DEST_PATH_IMAGE010
为预设的距离关联门限，
Figure 239843DEST_PATH_IMAGE011
为预设的速度 关联门限，
Figure 22991DEST_PATH_IMAGE012
表示运动目标的第n帧的径向距离，
Figure 63759DEST_PATH_IMAGE013
表示运动目标的第n+1帧的径 向距离，
Figure 956103DEST_PATH_IMAGE014
表示运动目标的第n帧的径向速度，
Figure 320088DEST_PATH_IMAGE015
表示运动目标的第n+1帧的径向 速度，T表示雷达的帧周期。
进一步地，所述对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据包括：
将所述目标通道数据矩阵内的各帧的通道数据分别与对应该运动目标的第一帧的通道数据进行共轭相乘，以得到对应各帧的通道相差数据；
对所述各帧的通道相差数据分别与其第一个通道相差数据的进行相位对齐处理，以得到对应各帧的通道相位对齐数据；
对所述各帧的通道相位对齐数据进行快速傅里叶变换处理，以得到对应各帧的相位对齐通道数据的空间谱，随后基于所述各帧的相位对齐通道数据的空间谱测得该运动目标对应各帧的徙动偏角，以生成徙动偏角矩阵；
基于所述徙动偏角矩阵对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿，以得到徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵；
对所述徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵的每一列数据进行多帧累加，以得到所述徙动偏角补偿后的累积通道数据。
进一步地，所述对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值，以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数包括：
（1）令
Figure 962553DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 677568DEST_PATH_IMAGE017
表示该运动目标对应第一帧的方位角，对所述徙动偏角补 偿后的累积通道数据进行幅度归一化，得到幅度归一化后的通道累积数据，所述幅度归一 化后的通道累积数据由下式表示：
Figure 93375DEST_PATH_IMAGE018
；
其中，
Figure 390495DEST_PATH_IMAGE019
表示幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 515446DEST_PATH_IMAGE020
是所述雷达的天线阵列位置的排 布基量，
Figure 642058DEST_PATH_IMAGE021
表示通道延时相位，
Figure 877868DEST_PATH_IMAGE022
表示所述徙动偏角补偿后的累积通道数据，
Figure 967178DEST_PATH_IMAGE023
表示所述 徙动偏角补偿后的累积通道数据的初相；
（2）令
Figure 997450DEST_PATH_IMAGE024
，方位角
Figure 733063DEST_PATH_IMAGE025
，方位角误差
Figure 257716DEST_PATH_IMAGE026
，其中，
Figure 654063DEST_PATH_IMAGE027
为迭代计数；
（3）令
Figure 373013DEST_PATH_IMAGE028
，并以
Figure 97387DEST_PATH_IMAGE029
对所述幅度归一化后的通道累积数据进行补 偿，以根据下式计算所述迭代计数所指示的当前迭代所对应的相位校准系数：
Figure 409420DEST_PATH_IMAGE030
；
其中，
Figure 971857DEST_PATH_IMAGE031
表示所述相位校准系数，
Figure 547195DEST_PATH_IMAGE019
表示所述幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 430968DEST_PATH_IMAGE020
是 所述雷达的天线阵列位置的排布基量，
Figure 812271DEST_PATH_IMAGE032
表示所述迭代计数所指示的当前迭代中估计的 方位偏角；
（4）求所述相位校准系数各元素的相位值，并以所述相位校准系数的第一个元素相位为参考解相位缠绕，以根据下式计算方位角补偿后的通道数据相位：
Figure 294461DEST_PATH_IMAGE033
；
其中，
Figure 588170DEST_PATH_IMAGE034
表示所述方位角补偿后的通道数据相位，
Figure 411770DEST_PATH_IMAGE035
表示求相位，
Figure 580452DEST_PATH_IMAGE036
表示解相位缠绕；
（5）根据下式计算单向波程差：
Figure 602635DEST_PATH_IMAGE037
；其中，
Figure 67245DEST_PATH_IMAGE038
表示所述单向波程差，
Figure 743253DEST_PATH_IMAGE034
表示 所述方位角补偿后的通道数据相位，
Figure 466358DEST_PATH_IMAGE039
表示发射波的波长；
（6）构造矩阵系数矩阵
Figure 31463DEST_PATH_IMAGE040
，以及解向量
Figure 181822DEST_PATH_IMAGE041
并按照下式根 据矩阵A和矩阵A的转置矩阵求偏角正弦的最小二乘估计，再根据所述偏角正弦的最小二乘 估计求得目标方位角误差的最小二乘估计：
Figure 26019DEST_PATH_IMAGE042
；
Figure 100285DEST_PATH_IMAGE043
；
其中，
Figure 97060DEST_PATH_IMAGE044
表示所述偏角正弦的最小二乘估计，
Figure 670517DEST_PATH_IMAGE045
表示所述迭代计数所指示的 当前迭代中的目标方位角误差的最小二乘估计；
（7）令
Figure 424846DEST_PATH_IMAGE046
，并且若
Figure 240487DEST_PATH_IMAGE047
，则停止迭代并输出所述相位校准系数
Figure 91768DEST_PATH_IMAGE031
，否则， 重复步骤（3）至步骤（7），其中，
Figure 895514DEST_PATH_IMAGE048
表示预设的目标方位角误差门限。
根据本发明的另一方面，提供了一种通道校准装置，用于MIMO雷达，所述装置包括：
发射及接收模块，用于驱使所述雷达向多个运动目标连续发射多帧探测信号，并接收所述多个运动目标反馈的回波信号；
获取及关联模块，用于根据所述回波信号获取所述多个运动目标对应所述多帧探测信号的径向距离数据、径向速度数据以及信噪比数据，随之按照预设的关联条件依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联；
提取模块，用于提取满足所述预设关联条件且信噪比最强的一个运动目标对应的多帧多通道数据，以形成的目标通道数据矩阵；
处理模块，用于对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据；
估计及补偿模块，用于对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的通道校准方法。
通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：
在本发明所公开的技术方案中旨在利用运动目标的回波信号进行通道延时相位的校准，以解决现有技术中的通道校准的数据容易被其他静止目标污染的问题；而且采用本发明实施例提供的技术方案，在高速场景下，运动目标很容易满足远场条件，另外，也不需要置备合作目标即可实现自动校准。不仅降低了通道校准的复杂度，同时还提高了通道校准的准确性。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为雷达阵列天线回波信号接收示意图。
图2为本发明实施例提供的一种通道校准方法的步骤流程图。
图3为本发明实施例提供的运动目标连续测量的方位角变化的示意图。
图4为本发明实施例提供的通道相位仿真示意图。
图5为图4实施例提供的未校准5°方位角的数据的空间谱。
图6为图4实施例提供的校准5°方位角后的数据的空间谱。
图7为本发明实施例提供的一种通道校准装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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。
以下对本发明涉及的技术术语进行描述：
MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号在多个通道上进行传输，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量。
图1为雷达阵列天线回波信号接收示意图。
如图1所示，在远场条件下，雷达阵列天线之间的相位差由目标回波信号到达各阵 列天线的波程差引起。这个相位差，记为
Figure 950189DEST_PATH_IMAGE049
，通常和阵列间距以及目标波达方向 （Direction Of Arrival，DOA）相关。而对于雷达接收机采集的各天线通道的数据的相位 差，不仅由波长差引起，还与各通道的馈线长度有关系。而由于各通道的馈线不等长引起的 通道延时相位差异，记为
Figure 818788DEST_PATH_IMAGE050
，与目标波达方向不相关。因此，当
Figure 511193DEST_PATH_IMAGE050
叠加到
Figure 377518DEST_PATH_IMAGE049
上时，将影响雷达 对目标的DOA估计。
通道校准的目的即消除相位
Figure 919489DEST_PATH_IMAGE050
对雷达目标DOA估计的影响，即需对
Figure 903363DEST_PATH_IMAGE050
进行估计。当 存在某合作目标时，目标的DOA是已知的，则
Figure 463658DEST_PATH_IMAGE049
已知，此时，可以直接通过通道数据估计出
Figure 48354DEST_PATH_IMAGE050
。 当不存在合作目标时，目标的DOA是未知的，则需先估计出
Figure 326889DEST_PATH_IMAGE049
，再估计
Figure 727170DEST_PATH_IMAGE050
。
图2为本发明实施例提供的一种通道校准方法的步骤流程图。
如图2所示，本发明实施例提供的通道校准方法包括：
S10，驱使所述雷达向多个运动目标连续发射多帧探测信号，并接收所述多个运动目标反馈的回波信号；
S20，根据所述回波信号获取所述多个运动目标对应所述多帧探测信号的径向距离数据、径向速度数据以及信噪比数据，随之按照预设的关联条件依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联；
S30，提取满足所述预设关联条件且信噪比最强的一个运动目标对应的多帧多通道数据，以形成目标通道数据矩阵；
S40，对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据；
S50，对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数。
以下对上述步骤S10~S50进行具体描述。
在步骤S10中，驱使所述雷达向多个运动目标连续发射多帧探测信号，并接收所述多个运动目标反馈的回波信号。
示例性地，在MIMO雷达系统中，采用时分发射模式发射脉冲序列，所有阵列天线轮流发射一次脉冲信号所需要的时间为一个Burst周期（即一个脉冲序列周期），一个Burst周期的时间又被分成多个Chirp信号周期，其中，一个Burst周期内的多个Chirp信号周期可以相同，也可以不同，在每一个Chirp信号周期内只有一个天线发射脉冲信号。
考虑当MIMO雷达处于多个运动目标的环境下，驱使所述雷达向多个运动目标连续发射多帧探测信号，以实现对多个运动目标进行连续多帧测量，并采集保存对应多个运动目标的实测的多帧多通道数据。
在步骤S20中，为了分离各个运动目标所对应的多帧多通道数据，故需在未进行通道校准之前，根据所述回波信号获取所述多个运动目标对应所述多帧探测信号的径向距离数据、径向速度数据以及信噪比数据，随之按照预设的关联条件依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联。示例性地，按照前后两帧的径向距离及径向速度的关联性，依次将多帧多通道数据与所述多个运动目标一一对应，以成功分离各个运动目标所对应的多帧多通道数据。
在步骤S30中，提取满足所述预设关联条件且信噪比最强的一个运动目标对应的多帧多通道数据，以形成目标通道数据矩阵。
示例性地，假设雷达对一运动目标连续采集
Figure 407551DEST_PATH_IMAGE051
次得到其对应的通道数据
Figure 225465DEST_PATH_IMAGE052
，其中，
Figure 974984DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 989076DEST_PATH_IMAGE054
为第
Figure 212378DEST_PATH_IMAGE055
帧的第
Figure 653724DEST_PATH_IMAGE056
个通道数 据，
Figure 233084DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 536020DEST_PATH_IMAGE058
为通道数。且该运动目标对应的方位角为
Figure 128676DEST_PATH_IMAGE059
。
假设雷达的天线阵列位置的排布基量为
Figure 990190DEST_PATH_IMAGE060
，其中，
Figure 278083DEST_PATH_IMAGE058
为通道数。 不考虑幅度，在远场条件下，第
Figure 837240DEST_PATH_IMAGE061
帧通道数据及其相位可表示为：
Figure 333337DEST_PATH_IMAGE062
；
其中，
Figure 850906DEST_PATH_IMAGE063
为发射波的波长，
Figure 829358DEST_PATH_IMAGE064
为第n帧通道数据对应的初相，
Figure 457785DEST_PATH_IMAGE065
为通道延时相位。
因此，理想的通道补偿系数可以表示为：
Figure 133355DEST_PATH_IMAGE066
；
其中，
Figure 838137DEST_PATH_IMAGE067
表示理想的通道补偿系数，
Figure 21993DEST_PATH_IMAGE068
为虚数，
Figure 909571DEST_PATH_IMAGE069
为通道延时相位。
由于该运动目标对应每一帧的方位角
Figure 128063DEST_PATH_IMAGE070
不一定为0，若直接利用该运动目标的通 道数据进行通道校准，则会产生偏角误差。因此，本发明实施例提出的通道校准方法对
Figure 3746DEST_PATH_IMAGE070
进行了估计，根据偏角估计值对原始通道数据进行偏角相位补偿，最终得到通道延时相差 补偿因子。
示例性地，根据雷达接收到的所述回波信号获取所述多个运动目标对应所述多帧 探测信号的径向距离数据
Figure 252063DEST_PATH_IMAGE071
、径向速度数据
Figure 222293DEST_PATH_IMAGE072
以及信噪比数据，其中，
Figure 311603DEST_PATH_IMAGE073
表示雷达探测次数，例如每一帧探测一次，随之按照预设的关联 条件依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联。具体地，所述预设关联条件 由下式表示：
Figure 341876DEST_PATH_IMAGE074
；
其中，
Figure 955784DEST_PATH_IMAGE075
为预设的远场距离门限，
Figure 729705DEST_PATH_IMAGE076
为预设的距离关联门限，
Figure 939101DEST_PATH_IMAGE077
为预设的速度 关联门限，
Figure 717439DEST_PATH_IMAGE078
表示运动目标的第n帧的径向距离，
Figure 97604DEST_PATH_IMAGE079
表示运动目标的第n+1帧的径 向距离，
Figure 691528DEST_PATH_IMAGE080
表示运动目标的第n帧的径向速度，
Figure 942381DEST_PATH_IMAGE081
表示运动目标的第n+1帧的径向 速度，T表示雷达的帧周期。
提取并保存满足所述预设关联条件且平均信噪比最强的一个运动目标对应的多 帧多通道数据，以形成目标通道数据矩阵；并对该目标的通道数据矩阵进行幅度归一化处 理，以得到
Figure 554935DEST_PATH_IMAGE082
；其中，
Figure 687976DEST_PATH_IMAGE083
，
Figure 882328DEST_PATH_IMAGE084
，
Figure 299272DEST_PATH_IMAGE085
为第
Figure 842248DEST_PATH_IMAGE086
帧的第
Figure 416580DEST_PATH_IMAGE056
个通道数据，
Figure 70415DEST_PATH_IMAGE087
，
Figure 610375DEST_PATH_IMAGE058
为通道数。
其中，
Figure 324253DEST_PATH_IMAGE088
可以表示为：
Figure 244935DEST_PATH_IMAGE089
；
Figure 217308DEST_PATH_IMAGE090
；
其中，
Figure 93997DEST_PATH_IMAGE088
表示第n帧通道数据，
Figure 932772DEST_PATH_IMAGE091
表示该运动目标在第n帧的方位角，
Figure 527701DEST_PATH_IMAGE020
是所述雷 达的天线阵列位置的排布基量，
Figure 41115DEST_PATH_IMAGE063
为发射波的波长，
Figure 850939DEST_PATH_IMAGE069
为通道延时相位，
Figure 172199DEST_PATH_IMAGE064
为第n帧通道数 据对应的初相。
在步骤S40中，由于多帧多通道数据的方位角及初相不同，为了能够进行数据积累，需将多帧多通道数据的相位分别与起始帧数据先进行对齐。
为了得到各帧数据与起始帧数据的相位差，将各帧数据与起始帧数据共轭相乘得到通道相差数据，该通道相差数据可表示为：
Figure 441376DEST_PATH_IMAGE092
；
其中，
Figure 506284DEST_PATH_IMAGE088
表示第n帧通道数据，
Figure 108297DEST_PATH_IMAGE093
表示第一帧通道数据，
Figure 334879DEST_PATH_IMAGE094
表示第n帧通道相差 数据，
Figure 218915DEST_PATH_IMAGE095
表示共轭运算，
Figure 838246DEST_PATH_IMAGE020
是所述雷达的天线阵列位置的排布基量，
Figure 481717DEST_PATH_IMAGE063
为发射波的波长，
Figure 394047DEST_PATH_IMAGE091
表示该运动目标对应第n帧的方位角，
Figure 185286DEST_PATH_IMAGE017
表示该运动目标对应第一帧的方位角，
Figure 670625DEST_PATH_IMAGE068
为虚数，
Figure 494835DEST_PATH_IMAGE096
表示第n帧通道数据对应的初相，
Figure 532061DEST_PATH_IMAGE097
表示第一帧通道数据对应的初相；
相位差
Figure 295749DEST_PATH_IMAGE098
，该相位差
Figure 506151DEST_PATH_IMAGE099
可通过下式进 行计算：
Figure 170219DEST_PATH_IMAGE100
；
易得：
Figure 253713DEST_PATH_IMAGE101
；
且有，第n帧通道相差数据向量
Figure 19543DEST_PATH_IMAGE094
的第一个数据可以表示为
Figure 223516DEST_PATH_IMAGE102
， 利用
Figure 758403DEST_PATH_IMAGE103
进行帧间初相对齐，
Figure 278377DEST_PATH_IMAGE104
；
令
Figure 718454DEST_PATH_IMAGE105
；
示例性地，当距离足够远时，例如，某一运动目标距离雷达的径向距离为150m，一 般高速车道宽3.75m，按4个车道计算，则横向最大距离为15m，计算得到该运动目标的最大 角度约为5.74°。假设，该运动目标运动速度为33m/s，雷达探测的帧周期为100ms，且该运动 目标在4帧时间内做匀速直线运动，则该运动目标的运动距离为33*0.4=13.2m。令
Figure 270658DEST_PATH_IMAGE106
，易知，当该运动目标的运动方向与雷达法线方向垂直时，
Figure 410784DEST_PATH_IMAGE107
最大，此时，
Figure 337545DEST_PATH_IMAGE108
。可计算得到，
Figure 281230DEST_PATH_IMAGE109
，因此，在此 场景下，
Figure 450175DEST_PATH_IMAGE070
较小且
Figure 208921DEST_PATH_IMAGE107
较小，则上式可近似为
Figure 929752DEST_PATH_IMAGE110
；
由于
Figure 642624DEST_PATH_IMAGE111
中已不存在通道延时相位
Figure 851145DEST_PATH_IMAGE050
，则可以直接通过空间谱测角方法求得对应 各帧的徙动偏角
Figure 480710DEST_PATH_IMAGE112
，进而求得
Figure 919912DEST_PATH_IMAGE111
。
根据
Figure 572611DEST_PATH_IMAGE113
对
Figure 253997DEST_PATH_IMAGE088
进行徙动偏角补偿，以得到徙动偏角补偿后的目标通道数据。
按照下式得到徙动偏角补偿后的目标通道数据：
Figure 551117DEST_PATH_IMAGE114
；
其中，
Figure 879330DEST_PATH_IMAGE115
表示徙动偏角补偿后的第n帧通道数据，
Figure 56541DEST_PATH_IMAGE088
表示第n帧通道数据，
Figure 105399DEST_PATH_IMAGE020
是 所述雷达的天线阵列位置的排布基量，
Figure 178397DEST_PATH_IMAGE063
为发射波的波长，
Figure 723517DEST_PATH_IMAGE113
为对应第n帧通道数据的徙 动偏角，
Figure 85228DEST_PATH_IMAGE050
表示通道延时相位，
Figure 875461DEST_PATH_IMAGE068
为虚数，
Figure 383059DEST_PATH_IMAGE096
表示第n帧对应的初相。
为了提高估计方法的准确性，将对应各帧的通道数据进行徙动偏角补偿后再进行累加，此外，由于运动目标距离雷达的距离不停的发生变化，导致其回波的波程也发生变化，故对应该运动目标的通道数据的初相也是变化的，也即，获得的N帧通道数据的相位是不同的，造成相位差异的原因有两点：第一点是初相不同，第二点是偏角不一样，因此，还需要对各帧的通道数据进行帧间对齐处理。例如，将第2帧~第n帧通道数据分别和第一帧通道数据进行帧间对齐，以获得帧间对齐后的各帧的通道数据，随后，基于帧间对齐后的各帧的通道数据得到对应各帧通道数据的徙动偏角。
具体地，对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据包括：
将所述目标通道数据矩阵内的各帧的通道数据分别与对应该运动目标的第一帧的通道数据进行共轭相乘，以得到对应各帧的通道相差数据；
对所述各帧的通道相差数据分别与其第一个通道相差数据的进行相位对齐处理，以得到对应各帧的通道相位对齐数据；
对所述各帧的通道相位对齐数据进行快速傅里叶变换处理，以得到对应各帧的相位对齐通道数据的空间谱，随后基于所述各帧的相位对齐通道数据的空间谱测得该运动目标对应各帧的徙动偏角，以生成徙动偏角矩阵；
基于所述徙动偏角矩阵对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿，以得到徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵；
对所述徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵的每一列数据进行多帧累加，以得到所述徙动偏角补偿后的累积通道数据。
示例性地，S41、将第n帧通道数据
Figure 849812DEST_PATH_IMAGE088
与第一帧通道数据
Figure 246290DEST_PATH_IMAGE093
进行共轭相乘得到第n 帧通道相差数据
Figure 27164DEST_PATH_IMAGE116
，其中，n为帧数，M为通道数，第n帧通道相差数 据由下式表示：
Figure 324022DEST_PATH_IMAGE117
；
其中，
Figure 696097DEST_PATH_IMAGE094
表示第n帧通道相差数据，
Figure 907767DEST_PATH_IMAGE095
表示共轭运算，
Figure 275688DEST_PATH_IMAGE020
是所述雷达的天线阵列位 置的排布基量，
Figure 443364DEST_PATH_IMAGE063
为发射波的波长，
Figure 737073DEST_PATH_IMAGE091
表示该运动目标对应第n帧的方位角，
Figure 560673DEST_PATH_IMAGE017
表示该运 动目标对应第一帧的方位角，
Figure 729355DEST_PATH_IMAGE068
为虚数，
Figure 564587DEST_PATH_IMAGE096
表示第n帧通道数据对应的初相，
Figure 544044DEST_PATH_IMAGE118
表示第一帧 通道数据对应的初相。
S42、对通道相差数据
Figure 903875DEST_PATH_IMAGE094
与其第一个通道数据
Figure 361401DEST_PATH_IMAGE103
进行相位对齐，以得到对应第n帧 的通道相位对齐数据，其中，第n帧的通道相位对齐数据由下式表示：
Figure 192085DEST_PATH_IMAGE119
；
其中，
Figure 76864DEST_PATH_IMAGE120
表示第n帧的通道相位对齐数据，
Figure 921061DEST_PATH_IMAGE121
是所述雷达的天线阵列位置的排布 基量，
Figure 260907DEST_PATH_IMAGE122
为发射波的波长，
Figure 257682DEST_PATH_IMAGE123
表示该运动目标对应第n帧的方位角，
Figure 577278DEST_PATH_IMAGE124
表示该运动目标对 应第一帧的方位角，
Figure 597187DEST_PATH_IMAGE125
为虚数；
S43、对
Figure 147248DEST_PATH_IMAGE120
进行FFT（快速傅里叶变换）处理，得到相位对齐通道数据的空间谱，进 而测得第n帧通道数据
Figure 998529DEST_PATH_IMAGE126
相对于第一帧通道数据
Figure 67854DEST_PATH_IMAGE093
的对应第n帧通道数据的徙动偏角
Figure 388108DEST_PATH_IMAGE127
；
S44、基于徙动偏角
Figure 725549DEST_PATH_IMAGE113
对第n帧通道数据
Figure 886796DEST_PATH_IMAGE088
进行徙动偏角相位补偿得到徙动偏角 补偿后的第n帧通道数据，其中，徙动偏角补偿后的第n帧通道数据由下式表示：
Figure 549859DEST_PATH_IMAGE128
；
其中，
Figure 419726DEST_PATH_IMAGE115
表示徙动偏角补偿后的第n帧通道数据，
Figure 810125DEST_PATH_IMAGE020
是所述雷达的天线阵列位置 的排布基量，
Figure 635998DEST_PATH_IMAGE063
为发射波的波长，
Figure 220694DEST_PATH_IMAGE113
为对应第n帧通道数据的徙动偏角；
S45、依次对N帧通道数据分别按照上述步骤1）~步骤5）处理后，以得到徙动偏角补 偿后的目标通道数据矩阵
Figure 436912DEST_PATH_IMAGE129
；
S46、对所述徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵的每一列数据进行多帧累加，以得到所述徙动偏角补偿后的累积通道数据，其中，所述徙动偏角补偿后的累积通道数据由下式表示：
Figure 227407DEST_PATH_IMAGE130
；
其中，
Figure 861782DEST_PATH_IMAGE022
表示所述徙动偏角补偿后的累积通道数据，
Figure 132226DEST_PATH_IMAGE020
是所述雷达的天线阵列 位置的排布基量，
Figure 209641DEST_PATH_IMAGE063
为发射波的波长，
Figure 708887DEST_PATH_IMAGE069
为通道延时相位，
Figure 447036DEST_PATH_IMAGE017
表示该运动目标对应第一帧的 方位角，
Figure 874999DEST_PATH_IMAGE068
为虚数，
Figure 128126DEST_PATH_IMAGE096
表示第n帧通道数据对应的初相，
Figure 758959DEST_PATH_IMAGE131
表示所述徙动偏角补偿后的累积 通道数据的初相；
在步骤S50中，对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数。
具体地，所述对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值，以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数包括：
（1）令
Figure 335303DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 947549DEST_PATH_IMAGE017
表示该运动目标对应第一帧的方位角，对所述徙动偏角补 偿后的累积通道数据进行幅度归一化，得到幅度归一化后的通道累积数据，所述幅度归一 化后的通道累积数据由下式表示：
Figure 501022DEST_PATH_IMAGE132
；
其中，
Figure 831816DEST_PATH_IMAGE019
表示幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 341295DEST_PATH_IMAGE020
是所述雷达的天线阵列位置的排 布基量，
Figure 344017DEST_PATH_IMAGE133
表示通道延时相位，
Figure 509419DEST_PATH_IMAGE022
表示所述徙动偏角补偿后的累积通道数据，
Figure 652693DEST_PATH_IMAGE023
表示所述 徙动偏角补偿后的累积通道数据的初相；
（2）令
Figure 16679DEST_PATH_IMAGE024
，方位角
Figure 518198DEST_PATH_IMAGE025
，方位角误差
Figure 485411DEST_PATH_IMAGE026
，其中，
Figure 917529DEST_PATH_IMAGE027
为迭代计数；
（3）令
Figure 824436DEST_PATH_IMAGE134
，并以
Figure 949387DEST_PATH_IMAGE135
对所述幅度归一化后的通道累积数据进行 补偿，以根据下式计算所述迭代计数所指示的当前迭代所对应的相位校准系数：
Figure 869807DEST_PATH_IMAGE136
；
其中，
Figure 184245DEST_PATH_IMAGE031
表示所述相位校准系数，
Figure 257243DEST_PATH_IMAGE019
表示所述幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 805293DEST_PATH_IMAGE020
是 所述雷达的天线阵列位置的排布基量，
Figure 963742DEST_PATH_IMAGE032
表示所述迭代计数所指示的当前迭代中估计的 方位偏角；
（4）求所述相位校准系数各元素的相位值，并以所述相位校准系数的第一个元素相位为参考解相位缠绕，以根据下式计算方位角补偿后的通道数据相位：
Figure 691657DEST_PATH_IMAGE137
；
其中，
Figure 884741DEST_PATH_IMAGE034
表示所述方位角补偿后的通道数据相位，
Figure 335183DEST_PATH_IMAGE035
表示求相位，
Figure 59557DEST_PATH_IMAGE036
表示解相位缠绕；
（5）根据下式计算单向波程差：
Figure 371589DEST_PATH_IMAGE037
；其中，
Figure 936956DEST_PATH_IMAGE138
表示所述单向波程差，
Figure 309032DEST_PATH_IMAGE034
表示 所述方位角补偿后的通道数据相位，
Figure 396067DEST_PATH_IMAGE039
表示发射波的波长；
（6）构造矩阵系数矩阵
Figure 511791DEST_PATH_IMAGE040
，以及解向量
Figure 928735DEST_PATH_IMAGE041
并按照下式根 据矩阵A和矩阵A的转置矩阵求偏角正弦的最小二乘估计，再根据所述偏角正弦的最小二乘 估计求得目标方位角误差的最小二乘估计：
Figure 550340DEST_PATH_IMAGE042
；
Figure 905098DEST_PATH_IMAGE139
；
其中，
Figure 354008DEST_PATH_IMAGE044
表示所述偏角正弦的最小二乘估计，
Figure 110611DEST_PATH_IMAGE045
表示所述迭代计数所指示的 当前迭代中的目标方位角误差的最小二乘估计；
（7）令
Figure 778484DEST_PATH_IMAGE046
，并且若
Figure 151697DEST_PATH_IMAGE047
，则停止迭代并输出所述相位校准系数
Figure 858490DEST_PATH_IMAGE031
，否则， 重复步骤（3）至步骤（7），其中，
Figure 548229DEST_PATH_IMAGE048
表示预设的目标方位角误差门限。
示例性地，假设某运动目标在雷达径向距离150m处，沿雷达法线方向偏角2°，以速 度30m/s做匀速直线运动。雷达以10Hz的频率连续测量5次，获取其多帧多通道数据。可知， 该运动目标的方位角为
Figure 698587DEST_PATH_IMAGE140
。
图4为本发明实施例提供的通道相位仿真示意图，图5为图4实施例提供的未校准5°方位角的数据的空间谱，图6为图4实施例提供的校准5°方位角后的数据的空间谱。
如图4所示，由雷达5次测量的所获得通道数据的相位分布比较零散，若不对通道数据进行校准的话，则假设方位角为5°，该运动目标对应各帧的通道数据的空间谱如图5所示，由于谱峰比较杂乱，故无法实现角度测量及估计。
经校准5°方位角后，该运动目标对应各帧的通道数据的空间谱如图6所示，可以看到，相较于校准前，校准后的空间谱信噪比有明显提升，可以很容易的测得该运动目标对应各帧的徙动偏角，以生成徙动偏角矩阵。
采用在本实施例提供的技术方案旨在利用运动目标的回波数据进行通道延时相位的校准，以解决现有技术中的通道校准的数据容易被其他静止目标污染的问题；而且，采用本发明实施例提供的技术方案在高速场景下，运动目标很容易满足远场条件；另外，也不需要置备合作目标即可实现自动校准。不仅降低了通道校准的复杂度，同时还提高了通道校准的准确性。
基于与本发明实施例一种通道校准方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种通道校准装置200，用于MIMO雷达，请参考图7，所述装置200包括：
发射及接收模块201，用于驱使所述雷达向多个运动目标连续发射多帧探测信号，并接收所述多个运动目标反馈的回波信号；
获取及关联模块202，用于根据所述回波信号获取所述多个运动目标对应所述多帧探测信号的径向距离数据、径向速度数据以及信噪比数据，随之按照预设的关联条件依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联；
提取模块203，用于提取满足所述预设关联条件且信噪比最强的一个运动目标对应的多帧多通道数据，以形成的目标通道数据矩阵；
处理模块204，用于对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据；
估计及补偿模块205，用于对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数。
示例性地，所述获取及关联模块202以如下方式依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联：
Figure 545714DEST_PATH_IMAGE141
；
其中，
Figure 10193DEST_PATH_IMAGE075
为预设的远场距离门限，
Figure 226542DEST_PATH_IMAGE076
为预设的距离关联门限，
Figure 813381DEST_PATH_IMAGE077
为预设的速度 关联门限，
Figure 879295DEST_PATH_IMAGE078
表示运动目标的第n帧的径向距离，
Figure 757252DEST_PATH_IMAGE079
表示运动目标的第n+1帧的径 向距离，
Figure 608534DEST_PATH_IMAGE080
表示运动目标的第n帧的径向速度，
Figure 352892DEST_PATH_IMAGE081
表示运动目标的第n+1帧的径向 速度，T表示雷达的帧周期。
示例性地，所述处理模块204以如下方式对所述目标通道数据矩阵进行处理：
将所述目标通道数据矩阵内的各帧的通道数据分别与对应该运动目标的第一帧的通道数据进行共轭相乘，随后对共轭相乘后的结果矩阵进行初相补偿处理，以得到对应各帧的通道相差数据；
对所述各帧的通道相差数据分别与其第一个通道相差数据的进行相位对齐处理，以得到对应各帧的通道相位对齐数据；
对所述各帧的通道相位对齐数据进行快速傅里叶变换处理，以得到对应各帧的相位对齐通道数据的空间谱，随后基于所述各帧的相位对齐通道数据的空间谱测得该运动目标对应各帧的徙动偏角，以生成徙动偏角矩阵；
基于所述徙动偏角矩阵对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿，以得到徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵；
对所述徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵的每一列数据进行多帧累加，以得到所述徙动偏角补偿后的累积通道数据。
示例性地，所述估计及补偿模块205以如下方式对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数：
（1）令
Figure 594518DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 213849DEST_PATH_IMAGE017
表示该运动目标对应第一帧的方位角，对所述徙动偏角补 偿后的累积通道数据进行幅度归一化，得到幅度归一化后的通道累积数据，所述幅度归一 化后的通道累积数据由下式表示：
Figure 496801DEST_PATH_IMAGE142
；
其中，
Figure 894284DEST_PATH_IMAGE019
表示幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 436255DEST_PATH_IMAGE020
是所述雷达的天线阵列位置的排 布基量，
Figure 842965DEST_PATH_IMAGE021
表示通道延时相位，
Figure 858719DEST_PATH_IMAGE022
表示所述徙动偏角补偿后的累积通道数据，
Figure 427104DEST_PATH_IMAGE023
表示所述 徙动偏角补偿后的累积通道数据的初相；
（2）令
Figure 721950DEST_PATH_IMAGE024
，方位角
Figure 666772DEST_PATH_IMAGE025
，方位角误差
Figure 658737DEST_PATH_IMAGE026
，其中，
Figure 679914DEST_PATH_IMAGE027
为迭代计数；
（3）令
Figure 649007DEST_PATH_IMAGE028
，并以
Figure 700315DEST_PATH_IMAGE029
对所述幅度归一化后的通道累积数据进行补 偿，以根据下式计算所述迭代计数所指示的当前迭代所对应的相位校准系数：
Figure 985934DEST_PATH_IMAGE143
；
其中，
Figure 161701DEST_PATH_IMAGE031
表示所述相位校准系数，
Figure 398516DEST_PATH_IMAGE019
表示所述幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 232611DEST_PATH_IMAGE020
是 所述雷达的天线阵列位置的排布基量，
Figure 887583DEST_PATH_IMAGE032
表示所述迭代计数所指示的当前迭代中估计的 方位偏角；
（4）求所述相位校准系数各元素的相位值，并以所述相位校准系数的第一个元素相位为参考解相位缠绕，以根据下式计算方位角补偿后的通道数据相位：
Figure 689710DEST_PATH_IMAGE144
；
其中，
Figure 164554DEST_PATH_IMAGE034
表示所述方位角补偿后的通道数据相位，
Figure 5602DEST_PATH_IMAGE035
表示求相位，
Figure 249502DEST_PATH_IMAGE036
表示解相位缠绕；
（5）根据下式计算单向波程差：
Figure 344234DEST_PATH_IMAGE037
；其中，
Figure 57107DEST_PATH_IMAGE138
表示所述单向波程差，
Figure 951113DEST_PATH_IMAGE034
表示 所述方位角补偿后的通道数据相位，
Figure 504979DEST_PATH_IMAGE039
表示发射波的波长；
（6）构造矩阵系数矩阵
Figure 193449DEST_PATH_IMAGE040
，以及解向量
Figure 659197DEST_PATH_IMAGE041
并按照下式根 据矩阵A和矩阵A的转置矩阵求偏角正弦的最小二乘估计，再根据所述偏角正弦的最小二乘 估计求得目标方位角误差的最小二乘估计：
Figure 402900DEST_PATH_IMAGE145
；
Figure 621391DEST_PATH_IMAGE146
；
其中，
Figure 497074DEST_PATH_IMAGE044
表示所述偏角正弦的最小二乘估计，
Figure 168227DEST_PATH_IMAGE045
表示所述迭代计数所指示的 当前迭代中的目标方位角误差的最小二乘估计；
（7）令
Figure 859496DEST_PATH_IMAGE046
，并且若
Figure 198074DEST_PATH_IMAGE047
，则停止迭代并输出所述相位校准系数
Figure 979079DEST_PATH_IMAGE031
，否则， 重复步骤（3）至步骤（7），其中，
Figure 714691DEST_PATH_IMAGE048
表示预设的目标方位角误差门限。
根据本发明的另一方面，本发明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中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的通道校准方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种通道校准方法，用于MIMO雷达，其特征在于，所述方法包括：
驱使所述雷达向多个运动目标连续发射多帧探测信号，并接收所述多个运动目标反馈的回波信号；
根据所述回波信号获取所述多个运动目标对应所述多帧探测信号的径向距离数据、径向速度数据以及信噪比数据，随之按照预设的关联条件依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联；
提取满足所述预设关联条件且信噪比最强的一个运动目标对应的多帧多通道数据，以形成目标通道数据矩阵；
对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据；
对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数。
2.如权利要求1所述的通道校准方法，其特征在于，所述预设关联条件由下式表示：
Figure 264111DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 105552DEST_PATH_IMAGE002
为预设的远场距离门限，
Figure 587087DEST_PATH_IMAGE003
为预设的距离关联门限，
Figure 906597DEST_PATH_IMAGE004
为预设的速度关联 门限，
Figure 861915DEST_PATH_IMAGE005
表示运动目标的第n帧的径向距离，
Figure 12274DEST_PATH_IMAGE006
表示运动目标的第n+1帧的径向距 离，
Figure 59733DEST_PATH_IMAGE007
表示运动目标的第n帧的径向速度，
Figure 399579DEST_PATH_IMAGE008
表示运动目标的第n+1帧的径向速 度，T表示雷达的帧周期。
3.如权利要求2所述的通道校准方法，其特征在于，所述对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据包括：
将所述目标通道数据矩阵内的各帧的通道数据分别与对应该运动目标的第一帧的通道数据进行共轭相乘，以得到对应各帧的通道相差数据；
对所述各帧的通道相差数据分别与其第一个通道相差数据的进行相位对齐处理，以得到对应各帧的通道相位对齐数据；
对所述各帧的通道相位对齐数据进行快速傅里叶变换处理，以得到对应各帧的相位对齐通道数据的空间谱，随后基于所述各帧的相位对齐通道数据的空间谱测得该运动目标对应各帧的徙动偏角，以生成徙动偏角矩阵；
基于所述徙动偏角矩阵对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿，以得到徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵；
对所述徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵的每一列数据进行多帧累加，以得到所述徙动偏角补偿后的累积通道数据。
4.如权利要求3所述的通道校准方法，其特征在于，所述对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值，以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数包括：
（1）令
Figure 396353DEST_PATH_IMAGE009
，其中，
Figure 895775DEST_PATH_IMAGE010
表示该运动目标对应第一帧的方位角，对所述徙动偏角补偿后 的累积通道数据进行幅度归一化，得到幅度归一化后的通道累积数据，所述幅度归一化后 的通道累积数据由下式表示：
Figure 978000DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 528062DEST_PATH_IMAGE012
表示幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 690927DEST_PATH_IMAGE013
是所述雷达的天线阵列位置的排布基 量，
Figure 448668DEST_PATH_IMAGE014
表示通道延时相位，
Figure 706605DEST_PATH_IMAGE015
表示所述徙动偏角补偿后的累积通道数据，
Figure 44045DEST_PATH_IMAGE016
表示所述徙动 偏角补偿后的累积通道数据的初相；
（2）令
Figure 267610DEST_PATH_IMAGE017
，方位角
Figure 743722DEST_PATH_IMAGE018
，方位角误差
Figure 534960DEST_PATH_IMAGE019
，其中，
Figure 190938DEST_PATH_IMAGE020
为迭代计数；
（3）令
Figure 954495DEST_PATH_IMAGE021
，并以
Figure 804770DEST_PATH_IMAGE022
对所述幅度归一化后的通道累积数据进行补偿，以 根据下式计算所述迭代计数所指示的当前迭代所对应的相位校准系数：
Figure 817726DEST_PATH_IMAGE023
；
其中，
Figure 608221DEST_PATH_IMAGE024
表示所述相位校准系数，
Figure 242595DEST_PATH_IMAGE012
表示所述幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 90203DEST_PATH_IMAGE013
是所述 雷达的天线阵列位置的排布基量，
Figure 793717DEST_PATH_IMAGE025
表示所述迭代计数所指示的当前迭代中估计的方位 偏角；
（4）求所述相位校准系数各元素的相位值，并以所述相位校准系数的第一个元素相位为参考解相位缠绕，以根据下式计算方位角补偿后的通道数据相位：
Figure 292963DEST_PATH_IMAGE026
；
其中，
Figure 827849DEST_PATH_IMAGE027
表示所述方位角补偿后的通道数据相位，
Figure 849288DEST_PATH_IMAGE028
表示求相位，
Figure 118727DEST_PATH_IMAGE029
表示解相位缠绕；
（5）根据下式计算单向波程差：
Figure 451357DEST_PATH_IMAGE030
；其中，
Figure 325903DEST_PATH_IMAGE031
表示所述单向波程差，
Figure 938150DEST_PATH_IMAGE027
表示所述方 位角补偿后的通道数据相位，
Figure 270385DEST_PATH_IMAGE032
表示发射波的波长；
（6）构造矩阵系数矩阵
Figure 111433DEST_PATH_IMAGE033
，以及解向量
Figure 558595DEST_PATH_IMAGE034
并按照下式根据矩 阵A和矩阵A的转置矩阵求偏角正弦的最小二乘估计，再根据所述偏角正弦的最小二乘估计 求得目标方位角误差的最小二乘估计：
Figure 325432DEST_PATH_IMAGE035
；
Figure 366200DEST_PATH_IMAGE036
；
其中，
Figure 994627DEST_PATH_IMAGE037
表示所述偏角正弦的最小二乘估计，
Figure 79652DEST_PATH_IMAGE038
表示所述迭代计数所指示的当前 迭代中的目标方位角误差的最小二乘估计；
（7）令
Figure 768122DEST_PATH_IMAGE039
，并且若
Figure 561765DEST_PATH_IMAGE040
，则停止迭代并输出所述相位校准系数
Figure 446414DEST_PATH_IMAGE024
，否则，重复 步骤（3）至步骤（7），其中，
Figure 664905DEST_PATH_IMAGE041
表示预设的目标方位角误差门限。
5.一种通道校准装置，用于MIMO雷达，其特征在于，所述装置包括：
发射及接收模块，用于驱使所述雷达向多个运动目标连续发射多帧探测信号，并接收所述多个运动目标反馈的回波信号；
获取及关联模块，用于根据所述回波信号获取所述多个运动目标对应所述多帧探测信号的径向距离数据、径向速度数据以及信噪比数据，随之按照预设的关联条件依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联；
提取模块，用于提取满足所述预设关联条件且信噪比最强的一个运动目标对应的多帧多通道数据，以形成的目标通道数据矩阵；
处理模块，用于对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿处理，并对徙动偏角补偿处理后的所述多帧多通道数据进行帧间累加，以得到徙动偏角补偿后的累积通道数据；
估计及补偿模块，用于对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数。
6.如权利要求5所述的通道校准装置，其特征在于，
所述获取及关联模块以如下方式依次对所述径向距离数据及所述径向速度数据进行关联：
Figure 602906DEST_PATH_IMAGE042
；
其中，
Figure 995097DEST_PATH_IMAGE002
为预设的远场距离门限，
Figure 496486DEST_PATH_IMAGE003
为预设的距离关联门限，
Figure 913692DEST_PATH_IMAGE004
为预设的速度关联 门限，
Figure 396495DEST_PATH_IMAGE005
表示运动目标的第n帧的径向距离，
Figure 820523DEST_PATH_IMAGE006
表示运动目标的第n+1帧的径向距 离，
Figure 345176DEST_PATH_IMAGE007
表示运动目标的第n帧的径向速度，
Figure 852774DEST_PATH_IMAGE008
表示运动目标的第n+1帧的径向速 度，T表示雷达的帧周期。
7.如权利要求6所述的通道校准装置，其特征在于，
所述处理模块以如下方式对所述目标通道数据矩阵进行处理：
将所述目标通道数据矩阵内的各帧的通道数据分别与对应该运动目标的第一帧的通道数据进行共轭相乘，随后对共轭相乘后的结果矩阵进行初相补偿处理，以得到对应各帧的通道相差数据；
对所述各帧的通道相差数据分别与其第一个通道相差数据的进行相位对齐处理，以得到对应各帧的通道相位对齐数据；
对所述各帧的通道相位对齐数据进行快速傅里叶变换处理，以得到对应各帧的相位对齐通道数据的空间谱，随后基于所述各帧的相位对齐通道数据的空间谱测得该运动目标对应各帧的徙动偏角，以生成徙动偏角矩阵；
基于所述徙动偏角矩阵对所述目标通道数据矩阵进行徙动偏角补偿，以得到徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵；
对所述徙动偏角补偿后的目标通道数据矩阵的每一列数据进行多帧累加，以得到所述徙动偏角补偿后的累积通道数据。
8.如权利要求7所述的通道校准装置，其特征在于，
所述估计及补偿模块以如下方式对所述徙动偏角补偿后的累积通道数据进行方位偏角最小二乘估计，以得到方位偏角估计值；以及基于所述方位偏角估计值对所述累加后的通道数据进行方位偏角相位补偿，以得到通道延时相位的校准系数：
（1）令
Figure 319528DEST_PATH_IMAGE009
，其中，
Figure 919267DEST_PATH_IMAGE010
表示该运动目标对应第一帧的方位角，对所述徙动偏角补偿后 的累积通道数据进行幅度归一化，得到幅度归一化后的通道累积数据，所述幅度归一化后 的通道累积数据由下式表示：
Figure 496879DEST_PATH_IMAGE043
；
其中，
Figure 121633DEST_PATH_IMAGE012
表示幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 244441DEST_PATH_IMAGE044
是所述雷达的天线阵列位置的排布基 量，
Figure 643061DEST_PATH_IMAGE014
表示通道延时相位，
Figure 202526DEST_PATH_IMAGE015
表示所述徙动偏角补偿后的累积通道数据，
Figure 370202DEST_PATH_IMAGE016
表示所述徙动 偏角补偿后的累积通道数据的初相；
（2）令
Figure 663911DEST_PATH_IMAGE017
，方位角
Figure 595833DEST_PATH_IMAGE018
，方位角误差
Figure 515247DEST_PATH_IMAGE019
，其中，
Figure 288162DEST_PATH_IMAGE020
为迭代计数；
（3）令
Figure 2041DEST_PATH_IMAGE021
，并以
Figure 565133DEST_PATH_IMAGE022
对所述幅度归一化后的通道累积数据进行补偿，以 根据下式计算所述迭代计数所指示的当前迭代所对应的相位校准系数：
Figure 22660DEST_PATH_IMAGE045
；
其中，
Figure 384502DEST_PATH_IMAGE024
表示所述相位校准系数，
Figure 800440DEST_PATH_IMAGE012
表示所述幅度归一化后的通道累积数据，
Figure 706954DEST_PATH_IMAGE044
是所述 雷达的天线阵列位置的排布基量，
Figure 984482DEST_PATH_IMAGE025
表示所述迭代计数所指示的当前迭代中估计的方位 偏角；
（4）求所述相位校准系数各元素的相位值，并以所述相位校准系数的第一个元素相位为参考解相位缠绕，以根据下式计算方位角补偿后的通道数据相位：
Figure 450099DEST_PATH_IMAGE046
；
其中，
Figure 226818DEST_PATH_IMAGE027
表示所述方位角补偿后的通道数据相位，
Figure 43464DEST_PATH_IMAGE028
表示求相位，
Figure 859105DEST_PATH_IMAGE029
表示解相位缠绕；
（5）根据下式计算单向波程差：
Figure 21971DEST_PATH_IMAGE030
；其中，
Figure 514132DEST_PATH_IMAGE047
表示所述单向波程差，
Figure 568807DEST_PATH_IMAGE027
表示所述方 位角补偿后的通道数据相位，
Figure 171826DEST_PATH_IMAGE032
表示发射波的波长；
（6）构造矩阵系数矩阵
Figure 333074DEST_PATH_IMAGE033
，以及解向量
Figure 730557DEST_PATH_IMAGE034
并按照下式根据矩 阵A和矩阵A的转置矩阵求偏角正弦的最小二乘估计，再根据所述偏角正弦的最小二乘估计 求得目标方位角误差的最小二乘估计：
Figure 272528DEST_PATH_IMAGE035
；
Figure 679239DEST_PATH_IMAGE048
；
其中，
Figure 816697DEST_PATH_IMAGE037
表示所述偏角正弦的最小二乘估计，
Figure 401393DEST_PATH_IMAGE038
表示所述迭代计数所指示的当前 迭代中的目标方位角误差的最小二乘估计；
（7）令
Figure 883190DEST_PATH_IMAGE039
，并且若
Figure 91928DEST_PATH_IMAGE040
，则停止迭代并输出所述相位校准系数
Figure 772308DEST_PATH_IMAGE024
，否则，重复 步骤（3）至步骤（7），其中，
Figure 527906DEST_PATH_IMAGE041
表示预设的目标方位角误差门限。
9.一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中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的通道校准方法。
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