CN115421134B - 一种雷达的速度解模糊的方法、装置及毫米波雷达 - Google Patents

一种雷达的速度解模糊的方法、装置及毫米波雷达 Download PDF

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CN115421134B CN202210977719.5A CN202210977719A CN115421134B CN 115421134 B CN115421134 B CN 115421134B CN 202210977719 A CN202210977719 A CN 202210977719A CN 115421134 B CN115421134 B CN 115421134B
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Abstract

本发明公开了一种雷达的速度解模糊的方法、装置及毫米波雷达，其中方法包括：基于DDMA相位调制的方式，通过至少四个天线同时发波；其中，所述至少四个天线的位置点依次相连形成矩形，且第一天线和第三天线在同一水平线上，第一天线和第二天线在同一垂直线上；第二天线和第三天线的中心频率为fc0；第一天线和第四天线的中心频率为fc0+Δf；通过至少四个天线接收对应的回波信号，并结合各天线的相位关系，计算出目标的估计速度；根据目标的估计速度，结合已知的最大模糊速度，获取模糊度；基于模糊度，进行多普勒偏移后计算得到目标的参考速度作为真实速度。通过本发明可快速而准确计算出目标的实际速度。

Description

一种雷达的速度解模糊的方法、装置及毫米波雷达
技术领域
本发明涉及雷达领域，尤其涉及一种雷达的速度解模糊的方法、装置及毫米波雷达。
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(FMCW)快扫实现，毫米波雷达的最大模糊速度由扫频时间T决定。
传统的雷达通常还会使用MIMO达到更高的角度分辨率，但是这样会使得T成倍延长，使得最大模糊速度变小，从而增加了速度解模糊的难度。
传统雷达中，常见的速度接模糊方法主要有两种
一种常用的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chirp数量上做trade-off，而且计算量比较大。
另一种方法是用帧间互质的Doppler采样频率用中国余数定理(ChineseReminder)解模糊，该方法的前提是前后2帧间点云要做到正确匹配,对于77GHz毫米波点云非常致密的特点，正确匹配非常困难，所以目前该方法解出的Doppler速度错误率较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种雷达的速度解模糊的方法、装置及毫米波雷达。
具体的，本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种雷达的速度解模糊的方法，包括：基于DDMA相位调制的方式，通过至少四个天线同时发波；其中，第一天线和第二天线的俯仰相位一致，第三天线和第四天线的俯仰相位一致；第一天线和第三天线的水平相位一致；第二天线和第四天线的水平相位一致；所述第一天线至所述第四天线的位置点依次相连形成矩形；第二天线和第三天线的中心频率为fc0；第一天线和第四天线的中心频率为fc0+Δf；通过所述至少四个天线接收对应的回波信号，并结合第一天线至第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度；根据所述目标的估计速度，结合已知的最大模糊速度，获取模糊度；基于所述模糊度，进行多普勒偏移后计算得到目标的参考速度，并将所述参考速度作为目标的真实速度。
优选地，通过所述至少四个天线接收对应的回波信号，并结合第一天线至第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度具体包括：分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号；计算第二天线和第一天线接收的对应回波信号的第一相位差；计算第三天线和第四天线接收的对应回波信号的第二相位差；将所述第一相位差和所述第二相位差相乘，获得参考相位差；根据所述参考相位差，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度。
优选地，所述分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号具体包括：选取所述第一天线至第四天线中任一天线为参考天线；获取所述参考天线接收的所有回波信号；根据所述第一天线至第四天线发波的中心频率，剔除与所述参考天线的发波频率不同的回波信号；根据所述第一天线至第四天线的相位关系，从所述参考天线剩余的回波信号中分离出自身的回波信号；根据所述参考天线的自身的回波信号的获取方式，获取其它天线的自身的回波信号。
进一步优选地，根据所述参考相位差，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度；具体包括：令所述第一相位差为：
δΦTx2～Tx1＝phaseTx2*conj(ph aseTx1)；
其中，δΦTx2～Tx1表示第二天线与第一天线之间2D-FFT结果的相位差，ph aseTx2表示第二天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；ph aseTx1表示第一天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；
令所述第二相位差为：δΦTx3～Tx4＝ph aSeTx3*conj(ph aSeTx4)；
其中，δΦTx3～Tx4表示第三天线与第四天线之间2D-FFT结果的相位差；ph aseTx3表示第三发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；ph aSeTx4表示第四发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；
将所述第一相位差和第二相位差做差，得到参考相位：
其中：δ为所述参考相位；Δf为跳频频率；R为目标距离；N为扫频次数；T为一次chirp信号发射周期；j为复数标识；
上述参考相位的计算公式中，由计算得到的距离补齐；剩余部分就是速度引起的相位变化；
由此，通过所述第一天线至所述第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度：
其中，v表示目标的估计速度，c表示光速。
进一步优选地，所述模糊度的计算公式为：
其中，m为模糊度，m取整数；vmmax为最大模糊速度；
所述目标的参考速度的计算公式为：vunambi＝vdoppler+m*vmmax；
其中，vunambi为目标的参考速度，vdoppler为多普勒速度。
优选地，所述第一天线至第四天线采用级联芯片控制发波。
第二方面，本申请还提供了一种雷达的速度解模糊的装置，包括：发波控制模块，用于基于DDMA相位调制的方式，通过至少四个天线同时发波；其中，第一天线和第二天线的俯仰相位一致，第三天线和第四天线的俯仰相位一致；第一天线和第三天线的水平相位一致；第二天线和第四天线的水平相位一致；所述第一天线至所述第四天线的位置点依次相连形成矩形；第二天线和第三天线的中心频率为fc0；第一天线和第四天线的中心频率为fc0+Δf；估计速度获取模块，用于通过所述至少四个天线接收对应的回波信号，并结合第一天线至第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度；模糊度获取模块，用于根据所述目标的估计速度，结合已知的最大模糊速度，获取模糊度；参考速度获取模块，用于基于所述模糊度，进行多普勒偏移后计算得到目标的参考速度，并将所述参考速度作为目标的真实速度。
优选地，所述估计速度获取模块具体包括：回波信号接收子模块，用于分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号；相位差计算子模块，用于计算第二天线和第一天线接收的对应回波信号的第一相位差；以及计算第三天线和第四天线接收的对应回波信号的第二相位差；将所述第一相位差和所述第二相位差相乘，获得参考相位差；估计速度计算子模块，用于根据所述参考相位差，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度。
进一步优选地，所述估计速度计算子模块，根据所述参考相位差，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度具体包括：
令所述第一相位差为：δΦTx2～Tx1＝phaseTx2*conj(ph aseTx1)；
其中，δΦTx2～Tx1表示第二天线与第一天线之间2D-FFT结果的相位差，ph aseTx2表示第二天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；ph aseTx1表示第一天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；
令所述第二相位差为：δΦTx3～Tx4＝ph aSeTx3*conj(ph aSeTx4)；
其中，δΦTx3～Tx4表示第三天线与第四天线之间2D-FFT结果的相位差；ph aseTx3表示第三发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；ph aSeTx4表示第四发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；
将所述第一相位差和第二相位差做差，得到参考相位：
其中：δ为所述参考相位；Δf为跳频频率；R为目标距离；N为扫频次数；T为一次chirp信号发射周期；j为复数标识；
上述参考相位的计算公式中，由计算得到的距离补齐；剩余部分就是速度引起的相位变化；
由此，通过所述第一天线至所述第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度：
其中，v表示目标的估计速度，c表示光速。
第三方面，本发明还提供了一种毫米波雷达，包含上述任一项所述的雷达的速度解模糊的装置。
与现有技术相比，本发明至少具有以下一项有益效果：
1、本申请通过雷达的至少四个天线的位置布局，利用雷达发射波形的相位调控和发射频率的偏移，结合2D-FFT的相位关系，解出正确的速度，计算任务量小，且准确率高。
2、本申请采用DDMA技术通过相位调制，同时发射多个波形，节省发射时间，且结合采用级联芯片独立控制每个天线的信号发射，从而使用跳频的方式，分离相位成分，使得速度可以计算成为可能。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明的一种雷达的速度解模糊的方法的一个实施例的流程图；
图2是本发明中的雷达的至少四个天线的位置分布示意图；
图3是本发明一种雷达的速度解模糊的方法的另一实施例的流程图；
图4是采用本发明的速度解模糊的方法计算结果对比示意图；
图5是本发明的一种雷达的速度解模糊的装置的一个实施例的结构框图；
图6是本发明的一种雷达的速度解模糊的装置的另一实施例的结构框图；
图7是跳频信号的发射方式示意图；
图8是跳频发射方式扫频示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
关于本方案的技术构思：
对雷达接收天线的ADC信号做2D-FFT得到2维频谱，根据傅里叶变换公式可知，2D-FFT之后，目标峰值点的相位响应为
其中τ＝(R+v*N*T),c表示光速；fc0为中心频率；R为目标距离,
对于不同的天线阵列的接收信号，这个相位公式包含了：
目标的估计速度v；
目标距离R(目标距离＝发射天线到目标的距离+目标到接收天线的距离)；
根据这个相应关系，可以发现，相位中包含着速度成分，因此，可以通过天线之间的相互关系，解出其中的速度成分。
鉴于此，发明人设计出本申请的速度解模糊的方法，具体的，在一个实施例中，参考说明书附图1，本发明提供的一种雷达的速度解模糊的方法，包括：
S100，基于DDMA相位调制的方式，通过至少四个天线同时发波；其中，第一天线和第二天线的俯仰相位一致，第三天线和第四天线的俯仰相位一致；第一天线和第三天线的水平相位一致；第二天线和第四天线的水平相位一致；所述第一天线至所述第四天线的位置点依次相连形成矩形；第二天线和第三天线的中心频率为fc0；第一天线和第四天线的中心频率为fc0+Δf；
具体的，本实施例中，至少需要采用雷达的四个天线来进行发波和收波，且该四个天线的排布方式和发波频率有一定要求。图2示出了这四个天线的位置排布，其中，第一天线和第二天线的俯仰相位一致，即第一天线和第二天线在同一垂直线上；第三天线和第四天线的俯仰相位一致，即第三天线和第四天线在同一垂直线上；第一天线和第三天线的水平相位一致，即第一天线和第三天线在同一水平线上；第二天线和第四天线的水平相位一致，即第二天线和第四天线在同一水平线上；这四个天线构成了一个矩形。此外，这四个天线需要独立控制，使得第二天线和第三天线发射同样的中心频率的波形，第一天线和第四天线发射的波形也相同，且他们的中心频率与第二天线或第三天线的中心频率相差Δf，为节省发射时间，本实施例采用DDMA相位调整的方式，四个天线同时发波。
S200，通过所述至少四个天线接收对应的回波信号，并结合第一天线至第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度；
具体的，这四个天线同时发波后，自身发射的波形遇到障碍物或者说目标物后会反射回来再被自身接收到。当然，接收的波形信号中，除了自身的回波信号外，还会有其它天线的回波信号，这时可通过自身天线与其它天线的相位关系，以及发射频率关系，分离获取对应的回波信号---自身的回波信号。再根据这四个天线各自的回波信号，结合这四个天线的相位关系，便可计算出目标的估计速度。
S300，根据所述目标的估计速度，结合已知的最大模糊速度，获取模糊度；
具体的，上述计算获取的目标的估计速度有一定的误差，但是完全可以利用它，计算出模糊度。
S400再通过二维FFT中的多普勒偏移，计算出准确的速度。
具体的，在获取到模糊度后，基于所述模糊度，进行多普勒偏移后计算得到目标的参考速度，并将所述参考速度作为目标的真实速度。
本实施例提出的速度解模糊的方法，是一种利用多通道变频方式解速度模糊的方案，利用雷达发射波形的相位调控和发射频率的偏移，利用2D-FFT的相位关系，解出正确的速度。
本发明的另一方法实施例，如图3所示，在上述方案的基础上，所述步骤S200具体包括：
S210，分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号；
S220，计算第二天线和第一天线接收的对应回波信号的第一相位差；
S230，计算第三天线和第四天线接收的对应回波信号的第二相位差；
S240，将所述第一相位差和所述第二相位差相乘，获得参考相位差；
S250，根据所述参考相位差，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度。
具体的，第一天线至第四天线同时发波后，发出的波形会遇到目标后会反射回来，被各天线接收，在接收到的各波形中，再利用各天线发波的相位关系，以及频率关系，分离出自身发射波形返回的回波信号。因此，上述步骤S210分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号具体包括：
S211，选取所述第一天线至第四天线中任一天线为参考天线；
S212，获取所述参考天线接收的所有回波信号；
S213，根据所述第一天线至第四天线发波的中心频率，剔除与所述参考天线的发波频率不同的回波信号；
S214，根据所述第一天线至第四天线的相位关系，从所述参考天线剩余的回波信号中分离出自身的回波信号；
S215，根据所述参考天线的自身的回波信号的获取方式，获取其它天线的自身的回波信号。
本发明方法的另一实施例，我们使用四个天线完成，四个天线的排列分布如图2所示。其中，Tx1～Tx4利用DDMA相位调制的方式同时发射。Tx1和Tx4发射天线的中心频率fc0+Δf。Tx2和Tx3发射天线的中心频率为fc0。从天线关系上可以看出，Tx1与Tx2在同一水平方向上，中心频率相差-Δf；Tx3与Tx4在同一水平方位上，且发射中心频率相差Δf。
Tx1～Tx4接收到回波信号后，各自分离出自身的回波信号；
获取到各天线的自身的回波信号后，做如下处理：
令所述第一相位差为：
δΦTx2～Tx1＝phaSeTx2*conj(ph aseTx1)；
其中，δΦTx2～Tx1表示第二天线与第一天线之间2D-FFT结果的相位差，ph aseTx2表示第二天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；ph aseTx1表示第一天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；
令所述第二相位差为：
δΦTx3～Tx4＝ph aseTx3*conj(ph aseTx4)；
其中，δΦTx3～Tx4表示第三天线与第四天线之间2D-FFT结果的相位差；ph aseTx3表示第三发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；phaseTx4表示第四发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；
将所述第一相位差和第二相位差做差，得到参考相位：
其中：δ为所述参考相位；Δf为跳频频率；R为目标距离；N为扫频次数；T为一次chirp信号发射周期；j为复数标识；
上述参考相位的计算公式中，由计算得到的距离补齐；剩余部分就是速度引起的相位变化；
由此，通过所述第一天线至所述第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度：
其中，v表示目标的估计速度，c表示光速。
当然，这个速度有一定的误差，但是完全可以利用它，计算出模糊度 m取整数；其中Vmax为最大模糊速度，再通过二维FFT中的多普勒偏移，计算出准确的速度。即
Vunambi＝Vdoppler+m*Vmax；
其中，vunambi为目标的参考速度，Vdoppler为多普勒速度。
较佳的，上述第一天线至第四天线采用级联芯片控制发波。
随着雷达技术的发展，成像雷达技术日益成熟，DDMA技术开始使用，DDMA技术可以通过相位调制，同时发射多个波形，节省发射时间，但是，成像雷达作为自动驾驶中唯一可以准确得知速度信息的传感器，需要解析的速度范围大约为600km/h。在这种情况下，仅仅依赖缩短发射时间是不能满足要求的。而通过级联芯片可单独控制每个天线的信号发射，从而能实现本方案的解模糊方法。
为验证计算出的参考速度的准确性，我们进行实际验证如下：
扫频方式：FMCW；中心频率：76.5GHz；扫频带宽：400MHz；
跳频频率：Δf＝75MHz；
速度范围vt＝[-60m/s～120m/s]；
生成数据从-60m/s到120m/s,每帧递增1m/s,速度计算结果如图4所示。
图4中，黑色直线代表目标的真实速度，即实际速度，黑色原点代表从相位估计得到的速度即目标的估计速度；小圆圈代表参考速度，该参考速度为由相位估计得到的估计速度估算模糊度，再带入多普勒偏移后计算的到的速度。通过验证的对比示意图可看出，该参考速度非常接近真实速度，比估计速度更为准确。
同样的，本申请还提供了一种雷达的速度解模糊的装置，该速度解模糊的装置与上述的速度解模糊的方法有着相应的特定技术特征，具体的，本实施例的雷达的速度解模糊的装置，如图5所示，包括：
发波控制模块100，用于基于DDMA相位调制的方式，通过至少四个天线同时发波；其中，所述的至少四个天线的分布排列如图2所示，第一天线和第二天线的俯仰相位一致，第三天线和第四天线的俯仰相位一致；第一天线和第三天线的水平相位一致；第二天线和第四天线的水平相位一致；所述第一天线至所述第四天线的位置点依次相连形成矩形；第二天线和第三天线的中心频率为fc0；第一天线和第四天线的中心频率为fc0+Δf；
估计速度获取模块200，用于通过所述至少四个天线接收对应的回波信号，并结合第一天线至第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度；
模糊度获取模块300，用于根据所述目标的估计速度，结合已知的最大模糊速度，获取模糊度；
参考速度获取模块400，用于基于所述模糊度，进行多普勒偏移后计算得到目标的参考速度，并将所述参考速度作为目标的真实速度。
本申请的另一装置实施例，如图6所示，在上述装置实施例的基础上，所述估计速度获取模块具体包括：
回波信号接收子模块210，用于分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号；
具体的，该回波信号接收子模块210分别获取第一天线至第四天线接收的自身的回波信号的处理过程如下：
回波信号接收子模块210先选取所述第一天线至第四天线中任一天线为参考天线；再获取所述参考天线接收的所有回波信号；然后根据所述第一天线至第四天线发波的中心频率，剔除与所述参考天线的发波频率不同的回波信号；并根据所述第一天线至第四天线的相位关系，从所述参考天线剩余的回波信号中分离出自身的回波信号；最后根据该参考天线的自身的回波信号的获取方式，获取其它三个天线的自身的回波信号。
相位差计算子模块220，用于计算第二天线和第一天线接收的对应回波信号的第一相位差；以及计算第三天线和第四天线接收的对应回波信号的第二相位差；将所述第一相位差和所述第二相位差相乘，获得参考相位差；
估计速度计算子模块230，用于根据所述参考相位差，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度。
本发明的另一实施例中，雷达的解模糊速度的装置使用跳频的方式，分离相位成分，使得速度可以计算，进而可根据求解出的估计速度，进一步获取到模糊度，从而计算获得目标的参考速度(作为真实速度)。
基于DDMA的发波机制，利用初相调制，使得多个天线同时发波，且发波的中心频率相差Δf，较佳的，独立控制各天线的信号发射可采用级联芯片。在级联芯片中，不同芯片的发射天线(比如，Tx1与Tx2)在发射过程中，中心频率相差Δf发射。我们以两个发射天线为例，跳频信号的发射方式如图7所示，其中，横坐标表示时间，纵坐标表示频率，我们可看出，第二天线与第一天线发射的信号的中心频率始终相差Δf。
虽然，这里以两个发射天线举例，但通过DDMA，可以同时发射多个天线，每个发射波形的信号匹配适当的DDMA调整相位，就可以在距离-多普勒速度(2D傅里叶变换)的2位频谱中分离出不同的发射通道。
一般，Δfc大约在几十兆赫兹，不会导致多普勒维度出现走门即可。这里我以BPSK举例，Tx1以相位0扫频，Tx2以相位[0,180°,0,180°,…]扫频，其扫频方式如图8所示。
由于中心频率相差Δf,利用这个频率差在二维FFT上通过天线之间的关系，可以提取其中的速度信息。
本申请的实施例中，雷达共有六个天线，但实际应用时，我们只使用其中四个天线完成，其中，Tx1～Tx4利用DDMA相位调制的方式同时发射。该四个天线的位置分布也有要求，其中，天线Tx1和天线Tx2在同一水平线上，Tx3和Tx4在同一水平线上；Tx1和Tx3在同一垂直线上，Tx2和Tx4在同一垂直线上，且这四个天线依次连接，构成一以这四个天线的位置点为顶点的矩形。
所述发波控制模块基于DDMA的相位调制方式，控制这四个天线同时发波，其中，Tx1和Tx4发射天线的中心频率fc0+Δf。Tx2和Tx3发射天线的中心频率为fc0。从天线关系上可以看出，Tx1与Tx2在同一水平方向上，中心频率相差-Δf；Tx3与Tx4在同一水平方位上，且发射中心频率相差Δf。
回波信号接收子模块，分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号；然后交给相位差计算子模块去计算相位差；具体的，计算处理过程如下：
相位差计算子模块，首先计算第二天线和第一天线接收的对应回波信号的第一相位差；以及第三天线和第四天线接收的对应回波信号的第二相位差；将所述第一相位差和所述第二相位差相乘，获得参考相位差。
由于四个天线的发射波形的相位是已知的，因此，各天线接收的对应的回波信号的相位也是已知的，故而可计算出第二天线和第一天线接收的自身回波信号的相位差一第一相位差，以及第三天线和第四天线接收的自身回波信号的相位差---第二相位差，进而可计算出参考相位差＝第一相位差-第二相位差。
然后再利用参考相位差与速度相关的计算公式，从而可计算出目标的估计速度。具体的，计算过程如下：
令所述第一相位差为：
δΦTx2～Tx1＝phaseTx2*conj(ph aseTx1)；
其中，δΦTx2～Tx1表示第二天线与第一天线之间2D-FFT结果的相位差，ph aseTx2表示第二天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；ph aseTx1表示第一天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；
令所述第二相位差为：
δΦTx3～Tx4＝ph aseTx3*conj(ph aseTx4)；
其中，δΦTx3～Tx4表示第三天线与第四天线之间2D-FFT结果的相位差；ph aseTx3表示第三发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；ph aseTx4表示第四发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；
将所述第一相位差和第二相位差做差，得到参考相位：
其中：δ为所述参考相位；Δf为跳频频率；R为目标距离；N为扫频次数；T为一次chirp信号发射周期；j为复数标识；
上述参考相位的计算公式中，由计算得到的距离补齐；剩余部分就是速度引起的相位变化；
由此，通过所述第一天线至所述第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度：
其中，v表示目标的估计速度，c表示光速；N为扫频次数；T为一次chirp信号发射周期；δ为参考相位；Δf为跳频频率。
当然，这个速度有一定的误差，但是完全可以利用它，计算出模糊度。
具体的，模糊度获取模块根据所述目标的估计速度，结合已知的最大模糊速度，获取模糊度：
其中：m为模糊度，m取整数；其中Vmax为最大模糊速度，参考速度获取模块再通过二维FFT中的多普勒偏移，计算出准确的速度。即
Vunambi＝Vdoppler+m*Vmax；
其中，Vunambi为目标的参考速度，Vdoppler为多普勒速度。
本申请的装置实施例与本申请的方法实施例对应，本申请的装置实施例的技术细节也可参考本申请的装置实施例，为减少重复，不再赘述。
本发明的最后一个实施例提供了一种毫米波雷达，该毫米波雷达集成了上述任一实施例所述的雷达的速度解模糊的装置。该毫米波雷达的至少四个天线采用图2的排列分布方式，该雷达的速度解模糊的装置从而可以利用这四个天线，基于DDMA相位调整的方式，控制这四个天线同时发波，并利用相位关系和跳频的方式，分离相位成分，获得参考相位差，再利用参考相位差的计算公式而求解出估计速度，再根据求解出的估计速度，进一步获取到模糊度，从而计算获得目标的参考速度(作为真实速度)。实际更为详细的处理过程可参见前面的方法实施例或装置实施例，为减少重复，此处不再赘述。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种雷达的速度解模糊的方法，其特征在于，包括：
基于DDMA相位调制的方式，通过至少四个天线同时发波；其中，第一天线和第二天线的俯仰相位一致，第三天线和第四天线的俯仰相位一致；第一天线和第三天线的水平相位一致；第二天线和第四天线的水平相位一致；所述第一天线至所述第四天线的位置点依次相连形成矩形；所述第二天线和第三天线的中心频率为fc0；第一天线和第四天线的中心频率为fc0+Δf，所述Δf为跳频频率；
通过所述至少四个天线接收对应的回波信号，并结合第一天线至第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度；
根据所述目标的估计速度，结合已知的最大模糊速度，获取模糊度；
基于所述模糊度和所述最大模糊速度，进行多普勒偏移后计算得到目标的参考速度，并将所述参考速度作为目标的真实速度；
通过所述至少四个天线接收对应的回波信号，并结合第一天线至第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度具体包括：
分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号；
计算第二天线和第一天线接收的对应回波信号的第一相位差；
计算第三天线和第四天线接收的对应回波信号的第二相位差；
将所述第一相位差和所述第二相位差做差，获得参考相位；
根据所述参考相位，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度。
2.根据权利要求1所述的一种雷达的速度解模糊的方法，其特征在于，所述分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号具体包括：
选取所述第一天线至第四天线中任一天线为参考天线；
获取所述参考天线接收的所有回波信号；
根据所述第一天线至第四天线发波的中心频率，剔除与所述参考天线的发波频率不同的回波信号；
根据所述第一天线至第四天线的相位关系，从所述参考天线剩余的回波信号中分离出自身的回波信号；
根据所述参考天线的自身的回波信号的获取方式，获取其它天线的自身的回波信号。
3.根据权利要求1所述的一种雷达的速度解模糊的方法，其特征在于，根据所述参考相位，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度；具体包括：
令所述第一相位差为：
δΦTx2～Tx1＝phaseTx2*conj(phaseTx1)；
其中，δΦTx2～Tx1表示第二天线与第一天线之间2D-FFT结果的相位差，phaseTx2表示第二天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；phaseTx1表示第一天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；
令所述第二相位差为：
δΦTx3～Tx4＝phaseTx3*conj(phaseTx4)；
其中，δΦTx3～Tx4表示第三天线与第四天线之间2D-FFT结果的相位差；phaseTx3表示第三发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；phaseTx4表示第四发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；
将所述第一相位差和第二相位差做差，得到参考相位：
其中：δ为所述参考相位；Δf为跳频频率；R为目标距离；N为扫频次数；T为一次chirp信号发射周期；j为复数标识标识；上述参考相位的计算公式中，由计算得到的距离补齐；剩余部分就是速度引起的相位变化；
由此，通过所述第一天线至所述第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度：
其中，v表示目标的估计速度，c表示光速。
4.根据权利要求3所述的一种雷达的速度解模糊的方法，其特征在于，
所述模糊度的计算公式为：
其中，m为模糊度，m取整数；vmax为最大模糊速度；
所述目标的参考速度的计算公式为：vunambi＝vdoppler+m*vmax；
其中，vunambi为目标的参考速度，vdoppler为多普勒速度。
5.根据权利要求1所述的一种雷达的速度解模糊的方法，其特征在于，所述第一天线至第四天线采用级联芯片控制发波。
6.一种雷达的速度解模糊的装置，其特征在于，包括：
发波控制模块，用于基于DDMA相位调制的方式，通过至少四个天线同时发波；其中，第一天线和第二天线的俯仰相位一致，第三天线和第四天线的俯仰相位一致；第一天线和第三天线的水平相位一致；第二天线和第四天线的水平相位一致；所述第一天线至所述第四天线的位置点依次相连形成矩形；第二天线和第三天线的中心频率为fc0；第一天线和第四天线的中心频率为fc0+Δf，所述Δf为跳频频率；
估计速度获取模块，用于通过所述至少四个天线接收对应的回波信号，并结合第一天线至第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度；
模糊度获取模块，用于根据所述目标的估计速度，结合已知的最大模糊速度，获取模糊度；
参考速度获取模块，用于基于所述模糊度，进行多普勒偏移后计算得到目标的参考速度，并将所述参考速度作为目标的真实速度；
所述估计速度获取模块具体包括：
回波信号接收子模块，用于分别获取所述第一天线至第四天线接收的自身的回波信号；
相位差计算子模块，用于计算第二天线和第一天线接收的对应回波信号的第一相位差；以及计算第三天线和第四天线接收的对应回波信号的第二相位差；将所述第一相位差和所述第二相位差做差，获得参考相位；
估计速度计算子模块，用于根据所述参考相位，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度。
7.根据权利要求6所述的一种雷达的速度解模糊的装置，其特征在于，所述估计速度计算子模块，根据所述参考相位，以及所述第一天线至第四天线的相位关系，获取目标的估计速度具体包括：
令所述第一相位差为：
δΦTx2～Tx1＝phaseTx2*conj(phaseTx1)；
其中，δΦTx2～Tx1表示第二天线与第一天线之间2D-FFT结果的相位差，phaseTx2表示第二天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；phaseTx1表示第一天线接收的自身的回波信号的2D-FFT结果的相位；
令所述第二相位差为：
δΦTx3～Tx4＝phaseTx3*conj(phaseTx4)；
其中，δΦTx3～Tx4表示第三天线与第四天线之间2D-FFT结果的相位差；phaseTx3表示第三发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；phaseTx4表示第四发射天线接收的自身信号的2D-FFT结果的相位；
将所述第一相位差和第二相位差做差，得到参考相位：
其中：δ为所述参考相位；Δf为跳频频率；R为目标距离；N为扫频次数；T为一次chirp信号发射周期；j为复数标识标识；上述参考相位的计算公式中，由计算得到的距离补齐；剩余部分就是速度引起的相位变化；
由此，通过所述第一天线至所述第四天线的相位关系，计算出目标的估计速度：
其中，v表示目标的估计速度，c表示光速。
8.一种毫米波雷达，其特征在于，包含权利要求6-7任一项所述的雷达的速度解模糊的装置。
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