CN117538855A - 目标检测方法、装置、雷达及介质 - Google Patents

目标检测方法、装置、雷达及介质 Download PDF

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CN117538855A CN202311368943.5A CN202311368943A CN117538855A CN 117538855 A CN117538855 A CN 117538855A CN 202311368943 A CN202311368943 A CN 202311368943A CN 117538855 A CN117538855 A CN 117538855A
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Abstract

本发明适用于雷达技术领域，提供了一种目标检测方法、装置、雷达及介质，该方法包括：在雷达发射信号后，获取回波数据，其中，雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进，且每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，各个发射通道的预设相位等差递增；对回波数据进行处理，获得距离‑多普勒图；在距离‑多普勒图上进行目标检测，确定检测目标。本发明能够在不降低距离分辨率的前提下，提高雷达最大可测量的距离范围。

Description

目标检测方法、装置、雷达及介质
技术领域
本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种目标检测方法、装置、雷达及介质。
背景技术
随着社会和科技的发展，雷达目标检测技术，在生活中的应用逐渐广泛。毫米波雷达具有全天时全天候的工作能力，因此被广泛的应用于智能驾驶、交通、安防等领域。
雷达最大可测量的距离范围与发射信号带宽有关，带宽越大，距离分辨率越高，但对应的距离范围就小。带宽越小，距离分辨率越低，对应的距离范围就大。相关技术中，扩大距离范围的方式是增加发射信号带宽，带来的负面影响是距离分辨率降低，距离上更难分开多个目标。传统技术中，采用更高的雷达发射功率、更大的天线收发增益、更长的信号积累时间来扩大距离范围，但受到雷达成本或产品结构等多个方面的制约，在实现上有一定困难。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种目标检测方法、装置、雷达及介质，以在不降低距离分辨率的前提下，提高雷达最大可测量的距离范围。
本发明实施例的第一方面提供了一种目标检测方法，包括：
在雷达发射信号后，获取回波数据，其中，雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进，且每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，各个发射通道的预设相位等差递增；
对回波数据进行处理，获得距离-多普勒图；
在距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，在距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标，包括：
确定距离-多普勒图中的各个真实子带的位置；
基于位置，在各个真实子带进行目标检测，获得各个真实子带内的目标点；
根据各个真实子带内的目标点，确定检测目标。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，确定距离-多普勒图中的各个真实子带的位置，包括：
确定距离-多普勒图中子带的位置；
对于距离-多普勒图的任意一个距离单元，基于子带的位置，在任意一个子带选取一个目标点，并在剩余的子带中选取相同的目标点；
根据选取的各个目标点所在的多普勒通道，对选取的各个目标点进行排序并首尾连接，得到循环序列；
计算循环序列中每预设数目的目标点的幅值和，其中，预设数目根据雷达的发射通道的总数量确定；
确定幅值和最大的预设数目的目标点所在的子带为真实子带，根据子带的位置，获得距离-多普勒图中的各个真实子带的位置。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，根据各个真实子带内的目标点，确定检测目标，包括：
遍历距离-多普勒图的每个距离单元的各个真实子带内的目标点，在每个距离单元内，将各个真实子带中的相同目标点作为一个目标点组；
对各个目标点组进行恒虚警检测；
根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点，计算检测目标的信息。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，信息包括检测目标的真实速度；
根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点，计算检测目标的信息，包括：
根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点所在的多普勒通道，计算检测目标的当前相对速度；
对当前相对速度进行解模糊，获得检测目标的真实速度。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，对回波数据进行处理，获得距离-多普勒图，包括：
对雷达每个接收通道的回波数据分别进行下变频和滤波后采样，得到每个接收通道对应的中频回波信号；
将各个接收通道对应的中频回波信号进行快时间维和慢时间维的加窗，以及快速傅里叶变换后，再进行非相参积累，得到距离-多普勒图。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，每个发射通道的预设相位基于表达式：
确定；
其中，j为发射通道的序号，从1开始；为发射通道j对应的预设相位；n为发射通道的总数量；d为预设整数值，由发射通道的总数量确定。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，对当前相对速度进行解模糊，获得检测目标的真实速度，包括：
获取检测目标所在的距离，以及雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长；
根据当前相对速度、检测目标所在的距离，以及雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长，确定目标在快时间维和慢时间维的频率；
基于雷达的模糊阶数和发射信号的重复周期，对目标在慢时间维的频率进行修正；
根据目标在快时间维的频率和修正后的慢时间维的频率，获得检测目标的真实速度。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，根据当前相对速度、检测目标所在的距离，以及雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长，确定目标在快时间维和慢时间维的频率，包括：
基于表达式f1＝k·2R0/c+2vf0/c确定目标在快时间维的频率f1；
基于表达式f2＝2vf0/c+2ΔfR0/c/PRT确定目标在慢时间维的频率f2；
其中，v为当前相对速度，c为光速，f0为基准起始频率，PRT为发射信号的重复周期，Δf为频率步长；f1为快时间维频率；f2为慢时间维频率；R0为目标所在的距离。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，基于雷达的模糊阶数和发射信号的重复周期，对目标在慢时间维的频率进行修正，包括：
基于表达式f2′＝f2-n/PRT对目标在慢时间维的频率f2进行修正；
其中，f2′为修正后的慢时间维的频率，n为模糊阶数。
本发明实施例的第二方面提供了一种目标检测装置，包括：
获取模块，用于在雷达发射信号后，获取回波数据，其中，雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进，且每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，各个发射通道的预设相位等差递增；
处理模块，用于对回波数据进行处理，获得距离-多普勒图；以及，在距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标。
本发明实施例的第三方面提供了一种雷达，包括：发射组件、接收组件和处理器；其中，发射组件用于发射信号，接收组件用于接收回波信号，处理器用于执行如上述第一方面或第一方面的任意一种实现方式中的方法。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上述第一方面或第一方面的任意一种实现方式中的方法。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明实施例采用线性步进调频和频分复用相结合的方式来处理发射信号。线性步进调频即雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进；频分复用即每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，各个发射通道的预设相位等差递增。通过线性步进调频，提高雷达每帧发射信号的总带宽，从而提升雷达的距离分辨率。进一步结合频分复用，提高雷达最远作用距离，有效提高雷达目标的信噪比，降低虚警概率，改善目标检测效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的目标检测方法的应用场景示意图；
图2是本发明实施例提供的目标检测方法的实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的发射信号的线性步进调频示意图；
图4是本发明实施例提供的发射信号的相位关系示意图；
图5是本发明实施例提供的真实子带选取过程示意图；
图6是本发明实施例提供的目标检测装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的雷达的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。需要说明的是，本说明书涉及到的数据均是在相应用户知晓并授权的前提下获取以及处理。
雷达最大可测量的距离范围与发射信号带宽有关，带宽越大，距离分辨率越高，但对应的距离范围就小。带宽越小，距离分辨率越低，对应的距离范围就大。相关技术中，扩大距离范围的方式是增加发射信号带宽，带来的负面影响是距离分辨率降低，距离上更难分开多个目标。所以，有必要考虑如何在不降低距离分辨率的前提下，提高雷达最大可测量的距离范围。
本发明的实施方式中，通过线性步进调频，提高雷达每帧发射信号的总带宽，从而提升雷达的距离分辨率，进一步结合频分复用，提高雷达最远作用距离，有效提高雷达目标的信噪比，降低虚警概率，改善目标检测效果。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本实施例适用于的场景以雷达设置在车辆上，该车辆与目标车都高速运动的场景为例。
首先参考图1，图1示意性地示出了根据本实施例提供的应用场景示意图，其中，以上述雷达为毫米波雷达为例，该应用场景涉及的设备包括毫米波雷达101和车载终端102。应用场景为毫米波雷达101设置在车辆上，毫米波雷达101可以有一个或多个，如有四个，分别安装在汽车车身四角，作为角雷达。
这里，毫米波雷达101作为角雷达时，可以采用线性步进调频和频分复用相结合的方式来处理发射信号，这样通过线性步进调频，提高雷达每帧发射信号的总带宽，提升雷达的距离分辨率，进一步结合频分复用，提高雷达最远作用距离，从而，在发射信号后，获取回波数据，基于回波数据，确定检测目标。
其中，毫米波雷达101可以确定检测目标的距离、速度等信息，进而，就可以进行航迹追踪。
可选地，毫米波雷达101可以将追踪的航迹发送至车载终端102。此时，驾驶员可以从车载终端102获取目标车的航迹，进而，进行车辆避让，实现安全驾驶等。
图2是本实施例提供的目标检测方法的实现流程示意图，如图2所示，目标检测方法包括：
步骤S201，在雷达发射信号后，获取回波数据，其中，雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进，且每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，各个发射通道的预设相位等差递增。
在本实施例中，对雷达发射的信号进行了特殊设计，即采用线性步进调频和频分复用相结合的方式来调制信号，实现在系统硬件平台不变的情况下，有效提高雷达多目标的距离分辨能力，同时提高雷达最远作用距离，有效提高雷达目标的信噪比，降低虚警概率，改善目标检测效果。
线性步进调频的方式参见图3所示：假设雷达工作起始频率为f0，发射信号的带宽为BW，雷达每一帧发射N个chirp信号，每个chirp信号的周期均相同为PRT。令每个chirp信号的起始频率均在前一个chirp起始频率的基础上增加预设的频率步长Δf，则每一帧N个chirp信号共覆盖的带宽为BW+(N-1)*Δf，该合成带宽决定了雷达的距离分辨率，由于频率步进的原因，合成带宽增加，从而提高了雷达的距离分辨率。
频分复用的方式为：雷达设置有多个发射通道，各个发射通道同时发射信号对目标进行探测。令每个发射通道发射的chirp信号的相位按照一定的相位调制规律来改变相位。该相位调制规律可描述为：每个发射通道发射的chirp信号的相位都在其前一个chirp信号的相位上增加预设相位。
这里，每个发射通道的预设相位可以基于雷达的发射通道的总数量和每个发射通道的序号确定。
示例性的，每个发射通道的预设相位不同，每个发射通道的预设相位可以基于以下表达式确定：
其中，j为发射通道的序号，从1开始；为发射通道j对应的预设相位；n为发射通道的总数量；d为预设整数值，由发射通道的总数量确定，d设置为使(n+d)能够被每帧的Chirp信号数量整除。
基于上式，假设雷达为四发四收的雷达，d可以设置为2，则四个发射通道同时开启时，chirp信号的时序和相位关系可以参考图4所示，在每个发射通道内，chirp信号的相位参考表1所示。
表1雷达发射信号相位关系表
根据上表可知：
对于雷达的第一个发射通道Tx1，预设相位为即Tx1的chirp信号的相位均为0。
对于雷达的第二个发射通道Tx2，预设相位为即Tx2的chirp信号的相位都在其前一个chirp信号的相位上增加60。
对于雷达的第三个发射通道Tx3，预设相位为即Tx3的chirp信号的相位都在其前一个chirp信号的相位上增加120。
对于雷达的第四个发射通道Tx4，预设相位为即Tx4的chirp信号的相位都在其前一个chirp信号的相位上增加180。
结合上述的调频和调相方式，雷达的发射信号表达式如下：
式中，其中t为时间，f0为基准起始频率，Δf为频率步长，k为chirp信号的调频斜率，i为chirp的序号，从0开始，范围为i∈[0,N-1]，j为发射通道序号，从1开始，范围为j∈[1,4]，为每个chirp内每个发射通道的发射相位，对应的取值参见表1所示，φin,i为每个chirp的初始相位，一般为一个固定的常数相位。
步骤S202，对回波数据进行处理，获得距离-多普勒图。
可选的，对回波数据进行处理，获得距离-多普勒图，可以包括：
对雷达每个接收通道的回波数据分别进行下变频和滤波后采样，得到每个接收通道对应的中频回波信号；
将各个接收通道对应的中频回波信号进行快时间维和慢时间维的加窗，以及快速傅里叶变换后，再进行非相参积累，得到距离-多普勒图。
其中，上述距离-多普勒图表征各接收通道在多普勒速度维和距离维的复平面。
步骤S203，在距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标。
距离多普勒处理方法是毫米波雷达进行目标信息提取的一种手段，本实施例通过对回波信息进行快时间维度和慢时间维度的处理，即可得到距离-多普勒图，进而可以提取目标的距离和速度等信息。
可见，本发明实施例采用线性步进调频和频分复用相结合的方式来处理发射信号。线性步进调频即雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进；频分复用即每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，每个发射通道的预设相位基于雷达的发射通道的总数量和每个发射通道的序号确定，各个发射通道的预设相位等差递增。通过线性步进调频，提高雷达每帧发射信号的总带宽，从而雷达的距离分辨率。进一步结合频分复用，提高雷达最远作用距离，有效提高雷达目标的信噪比，降低虚警概率，改善目标检测效果。
在一个实施例中，针对上述特殊调制的雷达发射信号，设计了相应的回波信号处理方法，以提高目标检测的精度。
在该实施例中，步骤S203在距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标，可以包括：
步骤S2031，确定距离-多普勒图中的各个真实子带的位置；
步骤S2032，基于位置，在各个真实子带进行目标检测，获得各个真实子带内的目标点；
步骤S2033，根据各个真实子带内的目标点，确定检测目标。
这里，根据上述调制的雷达发射信号，获得的距离-多普勒图中存在(n+d)个子带，其中n个是真实子带，对应n个真实的发射通道，d个是空子带。因此，首先需要确定真实子带的位置，才能根据真实子带内的目标点，确定检测目标，从而提高检测结果的准确率。
作为一种可能的实现方式，步骤S2031确定距离-多普勒图中的各个真实子带的位置，可以包括：
确定距离-多普勒图中子带的位置；
对于距离-多普勒图的任意一个距离单元，基于子带的位置，在任意一个子带选取一个目标点，并在剩余的子带中选取相同的目标点；
根据选取的各个目标点所在的多普勒通道，对选取的各个目标点进行排序并首尾连接，得到循环序列；
计算循环序列中每预设数目的目标点的幅值和，其中，预设数目根据雷达的发射通道的总数量确定；
确定幅值和最大的预设数目的目标点所在的子带为真实子带，根据子带的位置，获得距离-多普勒图中的各个真实子带的位置。
示例性的，以上述的四发四收的雷达为例，距离-多普勒图中存在6个子带，其中4个是真实子带，2个是空子带。假设慢时间维FFT点数为NFFT2D，则子带间隔为D＝NFFT2D/6。本实施例选取距离-多普勒图中任意距离单元上任意一个子带选取一个目标点，假设该目标点处于第一个子带且多普勒通道为m，则在剩余的子带中选取相同的目标点，相同的目标点为各个通道检测的同一点，得到多普勒通道为m,m+D,m+2D,m+3D,m+4D,m+5D的6个点。参见图5所示，对这6个目标点进行排序并首尾连接，得到循环序列。由于真实子带检测的目标点的幅值较大，因此可以采用滑窗的方式在循环序列上分别计算4个连续数据的幅值和，得到sum1～sum6这6个幅值和，并比较sum1～sum6的大小，选取最大幅值和对应的连续4个目标点，这4个目标点所在的子带即为真实子带。
作为一种可能的实现方式，步骤S2033根据各个真实子带内的目标点，确定检测目标，可以包括：
遍历距离-多普勒图的每个距离单元的各个真实子带内的目标点，在每个距离单元内，将各个真实子带中的相同目标点作为一个目标点组；
对各个目标点组进行恒虚警检测；
根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点，计算检测目标的信息。
在本实施例中，遍历距离-多普勒图的每个距离单元的各个真实子带内的目标点，对真实子带内的4个相同目标点进行恒虚警检测，如果同时满足检测条件，则挑选出这几个点作为初始目标点，并计算出初始目标的距离、速度等信息，这种检测方法因同时使用了目标在4个真实子带内的幅度信息，使雷达虚警概率进一步降低，提高了目标检出的可靠性。假设上述的sum1为sum1～sum6中的最大值，挑选出距离索引为R，多普勒索引为m、m+D、m+2D、m+3D这4个初始目标点，且均通过了恒虚警检测，则可以得到目标的距离为R·dr，速度为m·dv，其中dr＝c/(2BW)，dv＝λ/(2N·PRT)，λ为波长，目标信噪比可以用这4个初始目标点的信噪比均值表示。另外，距离-多普勒图中第(R,m)点对应Tx1、第(R,m+D)点对应Tx2、第(R,m+2D)点对应Tx3、第(R,m+3D)点对应Tx4，根据该对应关系可以实现接收通道分离和后续的测角处理，进一步获得目标的方位、俯仰角度等信息。
作为一种可能的实现方式中，上述检测目标的信息包括检测目标的真实速度。本实施例可以根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点所在的多普勒通道，计算检测目标的当前相对速度，进而，对当前相对速度进行解模糊，获得检测目标的真实速度。
在本实施例中，由于频率步进的原因，雷达不模糊测速范围被压缩，上述方法得到的目标速度并非真实速度，同时还可能是模糊后的速度，需要在通道分离的基础上做速度解模糊处理，从而得到检测目标的真实速度。
作为一种可能的实现方式中，对当前相对速度进行解模糊，获得检测目标的真实速度，可以包括：
获取检测目标所在的距离，以及雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长；
根据当前相对速度、检测目标所在的距离，以及雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长，确定目标在快时间维和慢时间维的频率；
基于雷达的模糊阶数和发射信号的重复周期，对目标在慢时间维的频率进行修正；
根据目标在快时间维的频率和修正后的慢时间维的频率，获得检测目标的真实速度。
示例性的，本实施例可以根据实际雷达系统设计参数，目标在快时间维和慢时间维的频率分别近似为f1和f2：
f1＝k·2R0/c+2vf0/c
f2＝2vf0/c+2ΔfR0/c/PRT
其中，v为当前相对速度，c为光速，f0为基准起始频率，PRT为发射信号的重复周期，Δf为频率步长；f1为快时间维频率；f2为慢时间维频率；R0为目标所在的距离。
当目标速度发生模糊时，f2并非真实目标速度v对应的频率，因此本实施例将f2修正为
f2′＝f2-n/PRT
其中，n为模糊阶数，模糊阶数范围与系统设计参数有关，这里假设可能的模糊阶数范围为n∈[-3,3]，联合上式求解目标的真实速度：
v＝c/(2f0)·PRT·T/(Δf·T-PRT·BW)·(Δf·f1/PRT-BW·(f2+n/PRT)/T)
在模糊阶数n的取值范围内(模糊阶数n的取值范围与雷达系统的设计参数有关，示例性的，在本实施例中，n∈[-3,3]中的整数值)，得到全部的可能的v取值，其中绝对值最小时对应的v即为目标的真实速度。
本发明实施例提出的目标检测方法，与传统方法相比，当总的信号发射时间相同时，按照上述的频率步进和频分复用相结合的方式，可以实现目标信噪比提升，如以四发四收雷达为例，信噪比有约6dB的提升，且多目标的距离区分能力也大幅提升，对应的雷达最远检测距离提高了40％，目标检出的可靠性也得到提高。传统雷达的距离分辨性能取决于dr，一般速度相同而距离间隔2dr的目标可以分开，但采用上述频率步进的波形设计后，距离分辨性能取决于dr0＝c/|[2(BW+(N-1)Δf)]，一般速度相同距离间隔2dr0的目标可以分开，比如当总的频率步进量(N-1)Δf与原始chirp信号带宽BW相同时，多目标的距离分辨能力就提高了一倍。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
参见图6所示，本发明实施例的提供了一种目标检测装置，该目标检测装置60包括：
获取模块61，用于在雷达发射信号后，获取回波数据，其中，雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进，且每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，各个发射通道的预设相位等差递增。
处理模块62，用于对回波数据进行处理，获得距离-多普勒图；以及，在距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标。
作为一种可能的实现方式，处理模块62具体用于：
确定距离-多普勒图中的各个真实子带的位置；
基于位置，在各个真实子带进行目标检测，获得各个真实子带内的目标点；
根据各个真实子带内的目标点，确定检测目标。
作为一种可能的实现方式，处理模块62具体用于：
确定距离-多普勒图中子带的位置；
对于距离-多普勒图的任意一个距离单元，基于子带的位置，在任意一个子带选取一个目标点，并在剩余的子带中选取相同的目标点；
根据选取的各个目标点所在的多普勒通道，对选取的各个目标点进行排序并首尾连接，得到循环序列；
计算循环序列中每预设数目的目标点的幅值和，其中，预设数目根据雷达的发射通道的总数量确定；
确定幅值和最大的预设数目的目标点所在的子带为真实子带，根据子带的位置，获得距离-多普勒图中的各个真实子带的位置。
作为一种可能的实现方式，处理模块62具体用于：
遍历距离-多普勒图的每个距离单元的各个真实子带内的目标点，在每个距离单元内，将各个真实子带中的相同目标点作为一个目标点组；
对各个目标点组进行恒虚警检测；
根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点，计算检测目标的信息。
作为一种可能的实现方式，信息包括真实速度。
处理模块62具体用于：
根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点所在的多普勒通道，计算检测目标的当前相对速度；
对当前相对速度进行解模糊，获得检测目标的真实速度。
作为一种可能的实现方式，处理模块62具体用于：
对雷达每个接收通道的回波数据分别进行下变频和滤波后采样，得到每个接收通道对应的中频回波信号；
将各个接收通道对应的中频回波信号进行快时间维和慢时间维的加窗，以及快速傅里叶变换后，再进行非相参积累，得到距离-多普勒图。
作为一种可能的实现方式，每个发射通道的预设相位基于表达式：
确定；
其中，j为发射通道的序号，从1开始；为发射通道j对应的预设相位；n为发射通道的总数量；d为预设整数值，由发射通道的总数量确定。
作为一种可能的实现方式，处理模块62具体用于：
获取检测目标所在的距离，以及雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长；
根据当前相对速度、检测目标所在的距离，以及雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长，确定目标在快时间维和慢时间维的频率；
基于雷达的模糊阶数和发射信号的重复周期，对目标在慢时间维的频率进行修正；
根据目标在快时间维的频率和修正后的慢时间维的频率，获得检测目标的真实速度。
作为一种可能的实现方式，处理模块62具体用于：
基于表达式f1＝k·2R0/c+2vf0/c确定目标在快时间维的频率f1；
基于表达式f2＝2vf0/c+2ΔfR0/c/PRT确定目标在慢时间维的频率f2；
其中，v为当前相对速度，c为光速，f0为基准起始频率，PRT为发射信号的重复周期，Δf为频率步长；f1为快时间维频率；f2为慢时间维频率；R0为目标所在的距离。
作为一种可能的实现方式，处理模块62具体用于：
基于表达式f2′＝f2-n/PRT对目标在慢时间维的频率f2进行修正；
其中，f2′为修正后的慢时间维的频率，n为模糊阶数。
图7为本实施例提供的一种雷达的示意图。参见图7所示，雷达70包括：发射组件71、处理器72和接收组件73。
发射组件71可以进行信号发射。为了便于描述，下文将发射组件71发射的信号称为发射信号。发射组件71可以向多个方向发射信号，例如，处理器72可以控制发射组件向不同的方向发射信号。在发射信号到达障碍物之后，障碍物可以对发射信号进行反射，障碍物对发射信号进行反射的信号可以称为回波信号。
可选的，发射组件71可以周期性的发射信号，发射信号的周期可以称为发射周期或者扫描周期，发射周期可以为一个发射信号的时长。接收组件73可以进行信号接收。接收组件73可以接收回波信号和干扰信号。例如，干扰信号可以包括环境噪声信号、黑客攻击信号、障碍物对其它雷达系统的发射信号进行反射的信号等。雷达70中可以包括一个或多个接收组件73，当雷达70中包括多个接收组件73时，该多个接收组件73可以设置在不同位置，进而使得接收组件73可以接收到更多障碍物的回波信号。
处理器72可以获取发射组件71接收到的信号，并在接收组件73接收到的信号中确定回波信号。处理器72还可以获取发射组件71发射的信号，并根据发射信号和回波信号对对象(障碍物)进行测量。对对象的测量可以包括：测量对象的速度(测速)、测量对象与雷达之间的距离(测距)、测量对象的位置(定位)等。对象可以为人、车辆、飞机等。处理器72可以包括DSP和ARM处理器。
其中，处理器72可以实现如上述的方法。
需要说明的是，图7只是以示例的形式示意本申请所适用的应用场景，并非对应用场景进行的限定。图7只是以示例的形式示意雷达70中所包括的部件，并非对雷达70进行的限定。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上述的方法。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种目标检测方法，其特征在于，包括：
在雷达发射信号后，获取回波数据，其中，所述雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进，且每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，各个发射通道的预设相位等差递增；
对所述回波数据进行处理，获得距离-多普勒图；
在所述距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标。
2.如权利要求1所述的目标检测方法，其特征在于，所述在所述距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标，包括：
确定所述距离-多普勒图中的各个真实子带的位置；
基于所述位置，在所述各个真实子带进行目标检测，获得各个真实子带内的目标点；
根据所述各个真实子带内的目标点，确定所述检测目标。
3.如权利要求2所述的目标检测方法，其特征在于，所述确定所述距离-多普勒图中的各个真实子带的位置，包括：
确定所述距离-多普勒图中子带的位置；
对于所述距离-多普勒图的任意一个距离单元，基于所述子带的位置，在任意一个子带选取一个目标点，并在剩余的子带中选取相同的目标点；
根据选取的各个目标点所在的多普勒通道，对选取的各个目标点进行排序并首尾连接，得到循环序列；
计算循环序列中每预设数目的目标点的幅值和，其中，所述预设数目根据所述雷达的发射通道的总数量确定；
确定幅值和最大的所述预设数目的目标点所在的子带为真实子带，并根据所述子带的位置，获得所述距离-多普勒图中的各个真实子带的位置。
4.如权利要求2所述的目标检测方法，其特征在于，所述根据各个真实子带内的目标点，确定所述检测目标，包括：
遍历所述距离-多普勒图的每个距离单元的各个真实子带内的目标点，在每个距离单元内，将各个真实子带中的相同目标点作为一个目标点组；
对各个目标点组进行恒虚警检测；
根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点，计算所述检测目标的信息。
5.如权利要求4所述的目标检测方法，其特征在于，所述信息包括所述检测目标的真实速度；
所述根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点，计算所述检测目标的信息，包括：
根据通过恒虚警检测的目标点组内的各个目标点所在的多普勒通道，计算所述检测目标的当前相对速度；
对所述当前相对速度进行解模糊，获得所述检测目标的真实速度。
6.如权利要求1至5中任一项所述的目标检测方法，其特征在于，所述对所述回波数据进行处理，获得距离-多普勒图，包括：
对所述雷达每个接收通道的回波数据分别进行下变频和滤波后采样，得到每个接收通道对应的中频回波信号；
将各个接收通道对应的中频回波信号进行快时间维和慢时间维的加窗，以及快速傅里叶变换后，再进行非相参积累，得到所述距离-多普勒图。
7.如权利要求1至5中任一项所述的目标检测方法，其特征在于，每个发射通道的预设相位基于表达式：
确定；
其中，j为发射通道的序号，从1开始；为发射通道j对应的预设相位；n为发射通道的总数量；d为预设整数值，由发射通道的总数量确定。
8.如权利要求5所述的目标检测方法，其特征在于，所述对所述当前相对速度进行解模糊，获得所述检测目标的真实速度，包括：
获取所述检测目标所在的距离，以及所述雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长；
根据所述当前相对速度、所述检测目标所在的距离，以及所述雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长，确定所述目标在快时间维和慢时间维的频率；
基于所述雷达的模糊阶数和发射信号的重复周期，对所述目标在慢时间维的频率进行修正；
根据所述目标在快时间维的频率和修正后的慢时间维的频率，获得所述检测目标的真实速度。
9.如权利要求8所述的目标检测方法，其特征在于，所述根据所述当前相对速度、所述检测目标所在的距离，以及所述雷达发射信号的重复周期、基准起始频率和频率步长，确定所述目标在快时间维和慢时间维的频率，包括：
基于表达式f1＝k·2R0/c+2vf0/c确定所述目标在快时间维的频率f1；
基于表达式f2＝2vf0/c+2ΔfR0/c/PRT确定所述目标在慢时间维的频率f2；
其中，v为所述当前相对速度，c为光速，f0为基准起始频率，PRT为发射信号的重复周期，Δf为频率步长；f1为快时间维频率；f2为慢时间维频率；R0为目标所在的距离。
10.如权利要求9所述的目标检测方法，其特征在于，所述基于所述雷达的模糊阶数和发射信号的重复周期，对所述目标在慢时间维的频率进行修正，包括：
基于表达式f2′＝f2-n/PRT对所述目标在慢时间维的频率f2进行修正；
其中，f2′为修正后的慢时间维的频率，n为模糊阶数。
11.一种目标检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在雷达发射信号后，获取回波数据，其中，所述雷达每个发射通道的发射信号的频率按照预设的频率步长依次步进，且每个发射通道的发射信号在其前一个发射信号的相位上增加预设相位，各个发射通道的预设相位等差递增；
处理模块，用于对所述回波数据进行处理，获得距离-多普勒图；以及，在所述距离-多普勒图上进行目标检测，确定检测目标。
12.一种雷达，其特征在于，包括：发射组件、接收组件和处理器；其中，所述发射组件用于发射信号，所述接收组件用于接收回波信号，所述处理器用于执行如权利要求1-10任一项所述的方法。
13.一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执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至10任一项所述的方法。
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