CN118202274A - 检测行人的雷达系统、方法和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种检测行人的雷达系统、方法和车辆,能够应用在人工智能、自动驾驶等领域。其中,该雷达系统包括:天线系统,包括一根第一发射天线和n根第二发射天线,其中,第一发射天线用于识别行人,n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置;处理器,耦合至天线系统,用于采用时分复用的方式控制第一发射天线和n根第二发射天线间插发射探测信号,其中,第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2],n为正整数。本申请方案所提供的雷达系统能够提高检测行人的准确性。
Description
本申请涉及雷达技术领域,并且更具体地,涉及一种检测行人的雷达系统、方法和车辆。
毫米波雷达具有全天时、全天候等优势,是自动驾驶及智能交通领域重要的传感器。未来越来越多的自动驾驶及智能交通系统采用毫米波雷达。毫米波雷达重要的探测目标为行人,准确的检测行人对提升雷达和整车或智能交通系统的安全等级非常重要。
现有方案通常基于单输入单输出系统(single input single output,SISO)发射连续波,然后基于返回的波形来确定潜在目标的位置,并对返回的波形进行微多普勒效应处理,以判断潜在目标是否为行人。然而SISO系统的测角性能相对较差,导致最终所确定的行人等潜在目标的位置不准确,进而导致检测行人的准确性较低。
因此,如何提高检测行人的准确性是亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种检测行人的雷达系统、方法和车辆,能够提高检测行人的准确性。
第一方面,提供了一种检测行人的雷达系统,包括:天线系统,包括一根第一发射天线和n根第二发射天线,其中,该第一发射天线用于识别行人,该n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置;处理器,耦合至该天线系统,用于采用时分复用的方式控制该第一发射天线和该n根第二发射天线间插发射探测信号,其中,该第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2],n为正整数。
应理解,第一发射天线用于识别行人具体是指:第一发射天线发射的探测信号的回波信号用于识别行人,也可以理解为:可以利用第一发射天线发射的探测信号的回波信号来识别行人。在下文中,将第一发射天线发射的探测信号记为第一探测信号,将第一探测信号的回波信号记为第一回波信号。同样地,n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置具体是指:n根第二发射天线发射的探测信号的回波信号用于确定潜在目标的位置,也可以理解为:可以利用n根第二发射天线发射的探测信号的回波信号来确定潜在目标的位置。在下文中,将n根第二发射天线发射的探测信号记为第二探测信号,将第二探测信号的回波信号记为第二回波信号。
应理解,第一发射天线用于识别行人主要是利用第一发射天线发射的探测信号的回波信号中行人的微多普勒特征来识别行人。
应理解,n可以为大于或等于1的正整数。
应理解,第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以位于区间[1/(n+1),1/2]中的任意一个值。示例性地,若n等于1,第一探测信号在一个发射周期内的 占空比可以为1/2;若n等于2,第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以为区间[1/3,1/2]中的任意一个值;若n大于或等于3,第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以为区间[1/(n+1),1/2]中的任意一个值。还应理解的是,第一探测信号在一个发射周期内的占空比越大,越能够保证行人识别探测信号的时间窗,从而能够保证微多普勒特性的高分辨采样,提升微多普勒效应的检测能力,改善和提升行人的识别率,最终便能够提高检测行人的准确性。作为一个优选方案,若n大于或等于3,第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以为区间[1/3,1/2]中的任意一个值。
应理解,在本申请中,占空比是指在一个脉冲循环内,第一发射天线发射第一探测信号的时间占总时间的比例。
应理解,本申请中的第一发射天线在用于识别行人的同时,还可以和n根第二发射天线共同来确定潜在目标的位置,以提高雷达系统中天线波达方向(direction of arrival,DOA)的测角性能。
应理解,现有方案通常基于单输入单输出系统(single input single output,SISO)发射连续波,然后基于返回的波形来确定潜在目标的位置,并对返回的波形进行微多普勒效应处理,以判断潜在目标是否为行人。然而SISO系统的测角性能相对较差,导致最终所确定的行人等潜在目标的位置不准确,进而导致检测行人的准确性较低。
本申请实施例所提供的雷达系统包括天线系统和处理器,其中天线系统包括一根第一发射天线和n根第二发射天线,且第一发射天线用于识别行人,n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置;其中,处理器用于采用时分复用的方式控制第一发射天线和n根第二发射天线间插发射探测信号,且第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2],从而实现在利用单根天线检测行人的同时,结合n根第二发射天线对潜在目标的位置进行检测,以提高雷达系统的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。
应理解,由于MIMO系统具有较好的测角性能,因而在本申请实施例中,该n根第二发射天线可以位于多输入多输出MIMO系统,从而能够利用MIMO系统的测角性能,提高该雷达系统的测角性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该天线系统还包括:控制器,用于调节该第一探测信号在一个发射周期内的占空比。
在本申请实施例所提供的雷达系统的天线系统还可以包括控制器,该控制器可以用于调节第一探测信号在一个发射周期内的占空比,以便在实际操作中,可以根据实际需要对第一探测信号的占空比进行灵活调节,从而能够提高该雷达系统应用场景的广泛性。例如,在对识别行人要求更高的场景中,可以控制适当调高第一探测信号的占空比;在对测角性能要求更高的场景中,可以控制适当降低第一探测信号的占空比。
应理解,控制器调节第一探测信号在一个发射周期内的占空比是指控制器在区间[1/(n+1),1/2]内根据实际需要对第一探测信号在一个发射周期内的占空比进行调节。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该处理器还用于,获取该第一发射天线发射的第一探测信号的第一回波信号和该n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号;根据该第一回波信号和该第二回波信号检测行人。
在本申请实施例所提供的雷达系统中,该处理器还可以用于获取第一发射天线发射的 第一探测信号的第一回波信号和n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号;根据第一回波信号和第二回波信号检测行人,从而能够在利用单根天线检测行人的同时,结合n根第二发射天线对潜在目标的位置进行检测,以提高雷达系统的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该处理器还用于,根据该第二回波信号确定该潜在目标的位置;根据该第一回波信号识别该潜在目标是否为行人。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该处理器还用于,根据该第一回波信号和该第二回波信号确定该潜在目标的位置;根据该第一回波信号识别该潜在目标是否为行人。
在本申请实施例所提供的雷达系统中,该处理器可以用于结合第一回波信号和该第二回波信号来确定该潜在目标的位置;根据该第一回波信号识别该潜在目标是否为行人,从而能够避免雷达系统中一根发射天线仅用来识别行人而损失分辨率,提高雷达系统的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。
还应理解的是,本申请在根据第一回波信号识别行人之前,先根据第一回波信号和第二回波信号确定是否存在潜在目标,并确定所存在的潜在目标的位置,然后再基于第一回波信号对不同位置处的潜在目标进行识别判断是否为行人,避免对于所有的回波信号都进行行人的识别分析,因而能够减小行人微多普勒识别的启动频率,大幅提升了行人检测的效率,也减少了系统运行功耗。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该处理器还用于,对该第一回波信号和该第二回波信号分别进行快时间处理;将对该第一回波信号和该第二回波信号的快时间处理结果分别存储在第一立方体空间和第二立方体空间中;对该第一立方体空间和该第二立方体空间进行慢时间处理得到该潜在目标的位置。
应理解,快时间处理包括加窗和距离傅里叶变换(Rang fast fourier transform,Rang FFT)。
应理解,慢时间处理包括对立方体空间进行多普勒傅里叶变换(Doppler FFT)、多通道合并、恒虚警检测(constant false alarm rate detection,CFAR)、测速测角和跟踪,然后根据速度/雷达散射截面(radar cross section,RCS)等信息确定是否为潜在目标,并得到潜在目标的位置信息。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在对该第一立方体空间和该第二立方体空间进行慢时间处理中,该处理器还用于,间隔抽取第一立方体空间中多普勒单元累加到第二立方体空间中的相应位置进行多通道合并。
在慢时间处理中,通常会涉及到多通道合并,由于本申请实施例中的第一立方体空间和第二立方体空间的多普勒维度的长度可能并不相同,因而,本申请需要对这种异构立方体空间进行合并。具体地,本申请中的处理器可以通过间隔抽取第一立方体空间中多普勒单元累加到第二立方体空间中的相应位置实现了多通道合并,以使得在确定潜在目标的位置信息时,可以同时利用第一立方体空间和第二立方体空间中的信息,从而能够获得多通道合并的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)收益以及保证测角性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,其特征在于,该第一发射天线为单根物理天线或单根虚拟天线,该单根虚拟天线是通过二相码调制BPM或波束成形BF将多 根物理天线进行编码虚拟形成的;该述n根第二发射天线中的每根为单根物理天线或单根虚拟天线。
可选地,第一发射天线可以为单根物理天线,也可以为单根虚拟天线。其中,该单根虚拟天线是通过二相码调制BPM或波束成形BF将多根物理天线进行编码虚拟形成的,能够提升第一探测信号的功率,从而提高行人的识别效果,进而能够提高行人检测的准确性。
同样地,n根第二发射天线中的每根可以为单根物理天线,也可以为单根虚拟天线。若n根第二发射天线中存在虚拟天线,也能够提升第二探测信号的功率,从而提高潜在目标位置确定的准确度,进而能够提高行人检测的准确性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,若n≥2,该处理器还用于,控制该n根第二发射天线中的至少两根在一个发射周期内以频分复用方式或以时分复用方式发射。
第二方面,提供了一种检测行人的方法,包括:获取一根第一发射天线发射的第一探测信号的第一回波信号和n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号,其中,该第一发射天线用于识别行人,该n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置,该第一发射天线和该n根第二发射天线采用时分复用的方式间插发射探测信号,该第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2],n为正整数;根据该第一回波信号和该第二回波信号检测行人。
可选地,在获取一根第一发射天线发射的第一探测信号的第一回波信号和n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号之前,该方法还可以包括:控制一根第一发射天线发射第一探测信号和n根第二发射天线发射第二探测信号。那么应理解的是,该方法还可以包括:控制第一发射天线和n根第二发射天线是采用时分复用的方式来间插发射探测信号,且在发射探测信号的过程中需要将第一探测信号在一个发射周期内的占空比控制在[1/(n+1),1/2]内。
在本申请实施例中,一方面,可以获取一根第一发射天线和n根第二发射天线发射的探测信号的回波信号,其中,第一发射天线用于识别行人,n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置,且第一发射天线和n根第二发射天线是采用时分复用的方式间插发射的探测信号,然后基于第一发射天线和n根第二发射天线的回波信号来检测行人,从而实现在利用单根天线检测行人的同时,结合n根第二发射天线对潜在目标的位置进行检测,以提高对于检测目标的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。另一方面,本申请中第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2]区间,能够保证行人识别探测信号的时间窗,从而能够保证微多普勒特性的高分辨采样,提升微多普勒效应的检测能力,改善和提升行人的识别率,最终便能够提高检测行人的准确性。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该第一探测信号在一个发射周期内的占空比在[1/(n+1),1/2]内可调。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该根据该第一回波信号和该第二回波信号检测行人包括:根据该第二回波信号确定该潜在目标的位置;根据该第一回波信号识别该潜在目标是否为行人。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该根据该第一回波信号和该第二回波信号检测行人包括:根据该第一回波信号和该第二回波信号确定该潜在目标的位置;根据 该第一回波信号识别该潜在目标是否为行人。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该根据该第一回波信号和该第二回波信号确定该潜在目标的位置包括:对该第一回波信号和该第二回波信号分别进行快时间处理;将对该第一回波信号和该第二回波信号的快时间处理结果分别存储在第一立方体空间和第二立方体空间中;对该第一立方体空间和该第二立方体空间进行慢时间处理得到该潜在目标的位置。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该对该第一立方体空间和该第二立方体空间进行慢时间处理包括:间隔抽取第一立方体空间中多普勒单元累加到第二立方体空间中的相应位置进行多通道合并。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该第一发射天线为单根物理天线或单根虚拟天线,该单根虚拟天线是通过二相码调制BPM或波束成形BF将多根物理天线进行编码虚拟形成的;该n根第二发射天线中的每根为单根物理天线或单根虚拟天线。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,若n≥2,该n根第二发射天线中的至少两根在一个发射周期内以频分复用方式或以时分复用方式发射。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该n根第二发射天线位于多输入多输出MIMO系统。
第三方面,提供了一种检测行人的装置,包括处理器和存储器,所述处理器与所述存储器耦合,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存储器中的所述计算机程序或指令,使得第二方面或第二方面中任一种可能实现方式中的方法被执行。
第四方面,提供了一种雷达,包括接收器和处理器,所述接收器用于接收回波信号,所述处理器用于根据所述回波信号,执行如第二方面或第二方面中任一种可能实现方式中的方法。
第五方面,提供了一种车辆,包括如第一方面或第一方面中任一种可能实现方式中的雷达系统,或包括第三方面中的装置,或包括第四方面中的雷达。
第六方面,提供了一种计算机程序产品,包括:计算机程序(也可以称为代码,或指令),当计算机程序被运行时,使得计算机执行上述第二方面以及第二方面任一种可能的实现方式中的方法。
第七方面,提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序或指令,所述计算机程序或指令用于实现第二方面以及第二方面任一种可能的实现方式中的方法。
第九方面,提供了一种计算设备,包括:通信接口;存储器,用于存储计算机程序,处理器,用于从存储器调用计算机程序,当计算机程序被执行时,使得计算设备执行如执行第二方面或第二方面中的任意一种可能的实现方式中的方法。
第十方面,提供了一种芯片,该芯片上设置有处理系统,该处理系统用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。
图1是本申请实施例提供的一种雷达的结构示例图。
图2是本申请实施例提供的一种雷达系统的示例图。
图3是本申请实施例提供的一种发射波形示例图。
图4是本申请实施例提供的另一种发射波形示例图。
图5是本申请实施例提供的又一种发射波形示例图。
图6是本申请实施例提供的再一种发射波形示例图。
图7是本申请实施例提供的一种异构立方体空间的示例图。
图8是本申请实施例提供的一种异构立方体空间合并的示例图。
图9是本申请实施例提供的一种行人检测的流程示例图。
图10是本申请实施例提供的另一种雷达系统的示例图。
图11是本申请实施例提供的再一种雷达系统的示例图。
图12是本申请实施例提供的一种检测行人的方法示例图。
图13是本申请实施例提供的一种装置的硬件结构示例性框图。
为了便于理解本申请实施例的技术方案,首先介绍本申请涉及的若干术语。
毫米波雷达:是工作在毫米波波段探测的雷达。通常毫米波是指30-300GHz频域(波长为1-10mm)的。毫米波的波长介于微波和厘米波之间,因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。
行人的微多普勒效应:微多普勒效应是指运动目标除了主体移动外目标或其任何结构部件还存在微运动(振动、旋转、翻滚、进动、章动等小幅度运动),这种微运动在雷达回波信号上引起附加的多普勒频率调制,并在主体移动产生的发射信号多普勒偏移频率附近产生变频,使得目标多普勒频谱展宽的现象。雷达目标回波中包含的微多普勒信息能够精细刻画目标的形状、结构、散射特征及其独特的精细运动特征,更进一步反应目标的类型和运动意图。人体是一个典型的由许多刚体部分组成的协作系统,各个刚体部分通过关节力矩协调运动。不同的肢体运动产生的微多普勒信息可以用于人体和其他目标的区分。
多进多出(multiple-in multipleout,MIMO):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,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。
时分复用技术(time-division multiplexing,TDM):是将不同的信号相互交织在不同的时间段内,沿着同一个信道传输;在接收端再用某种方法,将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术。
信噪比(signal-to-noise ratio,SNR):给定时间点有用信号幅度与噪声幅度之比,该值越大越好。
回波数据(ADC data):雷达的工作原理是雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,该回波数据即为该回波的对应数据,根据该回波数据可以得到目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
恒虚警检测(constant false alarm rate detection,CFAR):是指雷达系统在保持虚警概率恒定条件下对接收端输出的信号与噪声作判别以确定目标信号是否存在的技术。
波达方向(direction of arrival,DOA):是指空间信号的到达方向。
傅里叶变换(fast fourier transform,FFT):是将按时间或空间采样的信号与按频率 采样的相同信号进行关联的数学公式。在信号处理中,傅里叶变换可以揭示信号的重要特征(即其频率分量)。本申请中的距离维傅里叶变换,可以简写为Range-FFT;多普勒维傅里叶变换可以简写为Doppler-FFT。
距离-多普勒谱图(range-doppler map,RD map):在RD map中,R代表距离(单位:m),有时还可以用回波延迟时间(单位:s)表示。D代表多普勒频率,可以用于表示目标的速度,或间接测量目标方位。
雷达信号处理单元(radar signal process unit,RSPU):用于对雷达信号进行处理。
波束成形(beamforming,BF):是将信号以一种能量集中和定向方式传输或接收的技术,能全面改善发送接收的信号质量。在多天线系统中,如果不同天线传输的信号在传输到达某一位置时存在两条衰减相等的波束,且两条波束相位相反,就可能会出现空间空洞。而波束成形技术,可以通过预先补偿发射天线的相位,让两条乃至多条波束进行叠加以实现最好的效果。
二相码调制编码(binary phase modulation,BPM):用于将多根物理天线通过编码虚拟成一根天线。
快时间(fast time)和慢时间(slow time):雷达工作时周期性发送脉冲信号,在脉冲间隔时间内对回波信号进行采样,回波采样间隔与脉冲重复间隔(脉冲周期)虽然在一个时间轴上,但是在量级上差别非常大,回波采样间隔大概在10
-8量级,而脉冲重复周期大概在10
-3级别,所以在处理的时候可能会不方便。于是将回波采样间隔与脉冲重复周期分成了两个维度,分别称为快时间和慢时间。
雷达散射截面(radar cross section,RCS):是指雷达入射方向上单位立体角内返回散射功率与目标截状的功率密度之比。
啁啾(chirp):是通信技术有关编码脉冲技术中的一种术语,是指对脉冲进行编码时,其载频在脉冲持续时间内线性地增加(即频率随时间而改变(增加或减少)的信号),当将脉冲变到音频地,会发出一种声音,听起来像鸟叫的啁啾声,故名“啁啾”。
占空比:指在一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例。
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行详细描述。
图1是本申请实施例提供的一种雷达100的结构示例图。应理解,本申请实施例中的雷达主要为毫米波雷达。如图1所示,雷达100包括发射端120、接收端130和处理单元110。可选地,处理单元110可以包括中央处理器(central processor unit,CPU)、FPGA或ASIC,或者也可以为其它类型的处理芯片。在雷达进行行人检测过程中,发射端120向目标物体发送发射信号,该发射信号为脉冲信号。目标物体对发射信号进行反射,接收端130接收目标物体反射的回波信号。在本申请实施例中,发射信号还可以称为发射信号波形、发射脉冲、发射脉冲信号或者探测信号等,回波信号还可以称为回波信号波形、接收脉冲或接收脉冲信号等。在本申请中,处理单元110主要用于对回波信号进行处理,以对行人进行检测;可选地,处理单元110还可以用于控制发射端120发射信号,不做限定。
应理解,现有方案通常基于单输入单输出系统(single input single output,SISO)发射连续波,然后基于返回的波形来确定潜在目标的位置,并对返回的波形进行微多普勒效应处理,以判断潜在目标是否为行人。然而SISO系统的测角性能相对较差,导致最终所确定的行人等潜在目标的位置不准确,进而导致检测行人的准确性较低。
为解决上述问题,本申请实施例提供了一种雷达系统,该雷达系统能够实现在利用单根天线检测行人的同时,结合n根第二发射天线对潜在目标的位置进行检测,以提高雷达系统的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。
应理解,本申请实施例可以广泛地应用于各种领域,例如,人工智能领域、无人驾驶系统、自动驾驶系统、增强现实(augmented reality,AR)技术、虚拟现实(virtual reality,VR)技术等。其中自动驾驶是人工智能领域的一种主流应用,自动驾驶技术依靠计算机视觉、雷达、监控装置和全球定位系统等协同合作,让机动车辆可以在不需要人类主动操作下,实现自动驾驶。
图2是本申请实施例提供的一种雷达系统的示例图。如图2所示,该雷达系统200包括天线系统210和处理器220。其中,天线系统210相当于雷达100中的发射端120,主要用于发射探测信号;处理器220相当于雷达100中的处理单元110,主要用于进行行人检测。下面对该雷达系统200进行详细描述。
该雷法系统200中的天线系统210包括一根第一发射天线和n根第二发射天线,其中第一发射天线主要用于识别行人,n根第二发射天线主要用于确定潜在目标的位置。
应理解,第一发射天线用于识别行人具体是指:第一发射天线发射的探测信号的回波信号用于识别行人,也可以理解为:可以利用第一发射天线发射的探测信号的回波信号来识别行人。在下文中,将第一发射天线发射的探测信号记为第一探测信号,将第一探测信号的回波信号记为第一回波信号。同样地,n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置具体是指:n根第二发射天线发射的探测信号的回波信号用于确定潜在目标的位置,也可以理解为:可以利用n根第二发射天线发射的探测信号的回波信号来确定潜在目标的位置。在下文中,将n根第二发射天线发射的探测信号记为第二探测信号,将第二探测信号的回波信号记为第二回波信号。
应理解,第一发射天线用于识别行人主要是利用第一发射天线发射的探测信号的回波信号中行人的微多普勒特征来识别行人。
应理解,n可以为大于或等于1的正整数。
可选地,第一发射天线可以为单根物理天线,也可以为单根虚拟天线。其中,该单根虚拟天线是通过二相码调制BPM或波束成形BF将多根物理天线进行编码虚拟形成的,能够提升第一探测信号的功率,从而提高行人的识别效果,进而能够提高行人检测的准确性。
同样地,n根第二发射天线中的每根可以为单根物理天线,也可以为单根虚拟天线。若n根第二发射天线中存在虚拟天线,也能够提升第二探测信号的功率,从而提高潜在目标位置确定的准确度,进而能够提高行人检测的准确性。
该雷达系统200中的处理器220耦合至天线系统210,用于采用时分复用的方式控制第一发射天线和n根第二发射天线间插发射探测信号,其中,第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2],n为正整数。
应理解,在本申请中,占空比是指在一个脉冲循环内,第一发射天线发射第一探测信号的时间占总时间的比例。
应理解,第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以位于区间[1/(n+1),1/2]中的任意一个值。示例性地,若n等于1,第一探测信号在一个发射周期内的 占空比可以为1/2;若n等于2,第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以为区间[1/3,1/2]中的任意一个值;若n大于或等于3,第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以为区间[1/(n+1),1/2]中的任意一个值。还应理解的是,第一探测信号在一个发射周期内的占空比越大,越能够保证行人识别探测信号的时间窗,从而能够保证微多普勒特性的高分辨采样,提升微多普勒效应的检测能力,改善和提升行人的识别率,最终便能够提高检测行人的准确性。作为一个优选方案,若n大于或等于3,第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以为区间[1/3,1/2]中的任意一个值。且为便于描述,在下文实施例中,将以第一探测信号在一个发射周期内的占空比可以为1/2为例进行描述,参见下文示例1至示例4。
应理解,在一个发射周期内的第一探测信号的占空比确认之后,第二探测信号则可以占据剩余的发射时间。例如,第一探测信号在一个发射周期内的占空比为1/2时,第二探测信号在一个发射周期内的占空比则可以为剩余的1/2。
本申请实施例所提供的雷达系统能够实现在利用单根天线检测行人的同时,结合n根第二发射天线对潜在目标的位置进行检测,以提高雷达系统的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。
可选地,本申请中的第一发射天线在用于识别行人的同时,还可以和n根第二发射天线共同来确定潜在目标的位置,以进一步提高雷达系统中天线DOA的测角性能。
应理解,由于MIMO系统具有较好的测角性能,因而在本申请实施例中,该n根第二发射天线可以位于多输入多输出MIMO系统,从而能够利用MIMO系统的测角性能,提高该雷达系统的测角性能。
可选地,天线系统210还可以包括:控制器,用于调节第一探测信号在一个发射周期内的占空比。
应理解,控制器调节第一探测信号在一个发射周期内的占空比是指控制器在区间[1/(n+1),1/2]内根据实际需要对第一探测信号在一个发射周期内的占空比进行调节。
在本申请实施例所提供的雷达系统的天线系统还可以包括控制器,该控制器可以用于调节第一探测信号在一个发射周期内的占空比,以便在实际操作中,可以根据实际需要对第一探测信号的占空比进行灵活调节,从而能够提高该雷达系统应用场景的广泛性。例如,在对识别行人要求更高的场景中,可以控制适当调高第一探测信号的占空比;在对测角性能要求更高的场景中,可以控制适当降低第一探测信号的占空比。
可选地,若n≥2,处理器220还可以用于,控制n根第二发射天线中的至少两根在一个发射周期内以频分复用方式(参见下文示例2)或以时分复用方式(参见下文示例1和示例3)发射。
下面结合示例1至4以第一探测信号在一个发射周期内的占空比为1/2为例对发射的探测信号的波形(以下称为发射波形)进行介绍。应理解,下文示例1至示例4仅为列举,在实际操作中,也可以有其他形式,只要保证第一探测信号的占空比满足上述要求的区间,且第一探测信号和第二探测信号采用间插的方式发射即可。
示例1:
图3是本申请实施例提供的一种发射波形示例图。如图3所示,在该波形中,TX0(即第一发射天线)为高频率重复发射,其发射的啁啾数(即第一探测信号)在一个发射周期 内的占空比为1/2,TX1至TX7(即第二发射天线)平均分配剩余的发射时间,并按照图3中的方式交错发射。其中,TX0为行人识别所需的发射天线,TX1至TX7为场景检测(包括是否存在潜在目标以及潜在目标位置的检测)所需的发射天线,且识别行人的波形占空比为1/2,能够提升行人的微多普勒效应的检测能力,进而提升行人的识别率。
另外,图3还示出了第一发射天线和第二发射天线对应的RD map,也即RD立方体(cube)空间图。对于示例1而言,第一发射天线和第二发射天线的R维(即距离维)大小相同,第一发射天线的D维(即多普勒维)是第二发射天线的7倍。作为一个示例,第一发射天线的cube1的尺寸为1024*448,其中,1024为R维的长度,448为D维的长度;第二发射天线中每根发射天线(即TX1至TX7中的任意一个)的cube2的尺寸为1024*64,其中,1024为R维的长度,64为D维的长度。
示例2:
图4是本申请实施例提供的另一种发射波形示例图。如图4所示,在该波形中,TX0(即第一发射天线)发射的啁啾数(即第一探测信号)在一个发射周期内的占空比为1/2,TX1~TX3占剩余的1/2且TX1~TX3采用频分复用方式发射。其中,TX0与TX1~TX3交错发射,TX0为行人识别所需的发射天线,TX1~TX3为场景检测所需的发射天线,且识别行人的波形占空比为1/2,能够提升行人的微多普勒效应的检测能力,进而提升行人的识别率。
另外,图4还示出了第一发射天线和第二发射天线对应的RD map。对于示例2而言,第一发射天线和第二发射天线的R维(即距离维)大小相同,第一发射天线的D维(即多普勒维)是第二发射天线的3倍。作为一个示例,第一发射天线的cube1的尺寸为1024*512,其中,1024为R维的长度,512为D维的长度;第二发射天线中每根发射天线(即TX1至TX3中的任意一个)的cube2的尺寸为1024*(512/3),其中,1024为R维的长度,512/3为D维的长度。
示例3:
图5是本申请实施例提供的又一种发射波形示例图。如图5所示,在该波形中,TX0/1虚拟天线(即第一发射天线)发射的啁啾数(即第一探测信号)在一个发射周期内的占空比是1/2,TX2/3、TX4/5和TX6/7(即第二发射天线)平均分配剩余的发射时间,并按照图5中的方式交错发射。其中,TX0/1、TX2/3、TX4/5和TX6/7分别是将物理天线TX0和TX1、TX2和TX3、TX4和TX5、TX6和TX7通过BPM编码虚拟形成的一根天线。其中,TX0/1为行人识别所需的发射天线,TX2/3、TX4/5和TX6/7为为场景检测所需的发射天线,且识别行人的波形占空比为1/2,能够提升行人的微多普勒效应的检测能力,进而提升行人的识别率。
另外,图5还示出了第一发射天线和第二发射天线对应的RD map。对于示例3而言,第一发射天线和第二发射天线的R维(即距离维)大小相同,第一发射天线的D维(即多普勒维)是第二发射天线的3倍。作为一个示例,第一发射天线的cube1的尺寸为1024*384,其中,1024为R维的长度,384为D维的长度;第二发射天线中每根发射天线(即TX2/3、TX4/5和TX6/7中的任意一个)的cube2的尺寸为1024*128,其中,1024为R维的长度,128为D维的长度。
示例4:
图6是本申请实施例提供的再一种发射波形示例图。如图6所示,在该波形中,VTX0 BF虚拟天线(即第一发射天线)发射的啁啾数(即第一探测信号)在一个发射周期内的占空比是1/2,VTX1 BF虚拟天线(即第二发射天线)的探测信号占空比为剩余的1/2,VTX0 BF和VTX1 BF二者之间按照图6中的方式交错发射。其中,VTX0 BF和VTX1 BF分别是将物理天线TX0和TX1、TX2和TX3通过BF虚拟形成的一根天线。其中,VTX0BF为行人识别所需的发射天线,且识别行人的波形占空比为1/2,提升行人的微多普勒效应的检测能力,进而提升行人的识别率。
另外,图6还示出了第一发射天线和第二发射天线对应的RD map。对于示例4而言,第一发射天线和第二发射天线的R维(即距离维)和D维(即多普勒维)大小均相同。作为一个示例,第一发射天线的cube1的尺寸和第二发射天线的cube2的尺寸均为1024*512,其中,1024为R维的长度,512为D维的长度。
还应理解的是,在上述示例中,虽然第一探测信号波形的斜率与第二探测信号波形一致,但实际中,第一探测信号波形的斜率也可以与第二探测信号波形的斜率不一致,本申请对此不做限定。
可选地,处理器220还可以用于,获取第一发射天线发射的第一探测信号的第一回波信号和n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号;根据第一回波信号和第二回波信号检测行人。从而能够在利用单根天线检测行人的同时,结合n根第二发射天线对潜在目标的位置进行检测,以提高雷达系统的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。
可选地,处理器220还可以用于,根据第二回波信号确定潜在目标的位置;根据第一回波信号识别潜在目标是否为行人。
应理解,根据第一发射波的回波信号识别行人主要是利用第一发射波回波信号中行人的微多普勒特征对行人进行识别,具体识别过程可参见下文方法900中的精处理过程。
可选地,处理器220还可以用于,根据该第一回波信号和该第二回波信号确定该潜在目标的位置;根据该第一回波信号识别该潜在目标是否为行人。
在本申请实施例所提供的雷达系统中,该处理器可以用于结合第一回波信号和第二回波信号来确定潜在目标的位置;根据第一回波信号识别潜在目标是否为行人,从而能够避免雷达系统中一根发射天线仅用来识别行人而损失分辨率,提高雷达系统的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。
还应理解的是,本申请在根据第一回波信号识别行人之前,先根据第一回波信号和第二回波信号确定是否存在潜在目标,并确定所存在的潜在目标的位置,然后再基于第一回波信号对不同位置处的潜在目标进行识别判断是否为行人,避免对于所有的回波信号都进行行人的识别分析,因而能够减小行人微多普勒识别的启动频率,大幅提升了行人检测的效率,也减少了系统运行功耗。
可选地,处理器220还可以用于,对第一回波信号和第二回波信号分别进行快时间处理;将对第一回波信号和第二回波信号的快时间处理结果分别存储在第一立方体空间和第二立方体空间中;对第一立方体空间和第二立方体空间进行慢时间处理得到潜在目标的位置。
应理解,快时间处理包括加窗和距离傅里叶变换Rang FFT。
应理解,慢时间处理包括对立方体空间进行多普勒傅里叶变换Doppler FFT、多通道 合并、CFAR、测速测角和跟踪,然后根据速度/RCS等信息确定是否为潜在目标,并得到潜在目标的位置信息。
可选地,在对该第一立方体空间和该第二立方体空间进行慢时间处理中,处理器220还可以用于,间隔抽取第一立方体空间中多普勒单元累加到第二立方体空间中的相应位置进行多通道合并。
在慢时间处理中,通常会涉及到多通道合并,由于本申请实施例中的第一立方体空间和第二立方体空间的多普勒维度的长度可能并不相同,因而,本申请需要对这种异构立方体空间进行合并。具体地,本申请中的处理器可以通过间隔抽取第一立方体空间中多普勒单元累加到第二立方体空间中的相应位置实现了多通道合并,以使得在确定潜在目标的位置信息时,可以同时利用第一立方体空间和第二立方体空间中的信息,从而能够获得多通道合并的SNR收益以及保证测角性能。
下面结合图7和图8对异构立方体空间合并的机制进行介绍。其中,异构是指两个立方体空间的尺寸不相同。
图7是本申请实施例提供的一种异构立方体空间的示例图。
如图7所示,cube1为第一发射天线的立方体空间,cube2为第二发射天线的立方体空间。2个立方体空间的R维大小相同,D维度长度与占空比成正比。
当做多通道累积时,间隔抽取cube1中多普勒单元(doppler bin)累加到cube2中的相应多普勒位置,以此来提升角度维的虚拟通道数目,并提升测角的分辨率。
应理解,本申请对抽取间隔的确定方式不做限定。可选地,实际操作中可以根据系统参数(例如,D维的频域参数)来确定抽取间隔。
作为一个示例,图8是本申请实施例提供的一种异构立方体空间合并的示例图。应理解,图8仅作为示例,不构成对本申请的限定。如图8所示,在该示例中,抽取间隔为3个多普勒单元。具体地,对于cube1而言,每间隔三个多普勒单元抽取一个多普勒单元并分别累加到cube2中的相应多普勒单元位置(例如,可以抽取cube1中的D0累加到cube2中的D0位置,抽取cube1中的D4累加到cube2中的D1位置,抽取cube1中的D8累加到cube2中的D2位置)来实现异构立方体空间合并。
图9是本申请实施例提供的一种行人检测的流程示例图。如图9所示,行人检测流程900包括如下步骤:
S910,发射探测信号。
雷达发射探测信号,即第一发射天线发射第一探测信号和n根第二发射天线发射第二探测信号,关于该探测信号发射的限定可参见上文描述。
S920,接收回波并对回波进行处理。
对回波的处理包括粗处理和精处理,下面对处理过程进行介绍。
(1)粗处理(即第一级处理):
a)快时间处理:
对第一探测信号和第二探测信号的回波数据分别进行快时间的chirp处理(包括加窗和Range FFT),然后将处理结果分别存储到cube存储空间的cube1空间和cube2空间中。
b)慢时间处理:
对cube1空间和cube2空间进行Doppler-FFT、多通道合并、CFAR、测速测角和跟踪, 然后根据速度/RCS等信息确定是否为潜在目标(即潜在的行人目标),并得到潜在目标的距离信息(即位置信息)。
(2)精处理(即第二级处理,也即微多普勒精确识别):
微多普勒精确识别行人的过程如下:根据潜在目标的距离,得到感兴趣的距离单元(Rangbin)数据,对选择出来的某一个或几个Rangbin数据(即目标Rangbin)进行预处理(插值/外推),再进行时频分析(如短时傅里叶变换(short time fourier transform,STFT))、参数估计、人/车分类,并输出行人/车结果,以此便能够识别出潜在目标是否为行人。
可选地,其中,时频分析、参数估计、人/车分类等过程中的至少一项也可以直接通过预先训练的模型实现,不做限定。
在本申请实施例中,通过粗/精二级处理,避免对于所有的回波信号都进行行人的识别分析,相对减少了微多普勒精确识别的启动频率,大幅提升了行人识别的效率,也减少了系统运行功耗。
图10和图11是本申请实施例提供的雷达系统的示例图。应理解,图10和11的不同之处在于,发射天线的形式及数目不同。应理解,图10和11所示的发射天线仅为示例,不构成对本申请的限定。另外,本申请实施例也不限定接收天线的数目。
如图10所示,在该示例中,雷达系统1000包括单片微波集成电路(monolithic microwave integrated circuit,MMIC)、RSPU和发射天线TX0至TX3。
其中,发射天线TX0(相当于第一发射天线)发射的探测信号的回波信号用于识别行人,发射天线TX1至TX3(相当于第二发射天线)发射的探测信号的回波信号主要用于潜在目标位置的检测,MMIC(相当于处理器)用于完成发射波形的电路处理,RSPU(相当于处理器)用于对接收到的回波信号进行处理以检测行人。
如图11所示,在该示例中,系统架构1100包括MMIC、RSPU和发射天线TX0/1、TX2/3、TX4/5、TX6/7。其中,TX0/1、TX2/3、TX4/5、TX6/7分别是将物理天线TX0和TX1、TX2和TX3、TX4和TX5、TX6和TX7通过BPM等技术编码虚拟形成的一根天线。
其中,发射天线TX0/1(相当于第一发射天线)发射的探测信号的回波信号用于识别行人,发射天线TX2/3、TX4/5和TX6/7(相当于第二发射天线)发射的探测信号的回波信号主要用于潜在目标位置的检测,MMIC(相当于处理器)用于完成发射波形的电路处理,RSPU(相当于处理器)用于对接收到的回波信号进行处理以检测行人。
还应理解,图10和11中每个MMIC所连接发射天线的数目也仅为示例,本申请对此不做限定。
图12是本申请实施例提供的一种检测行人的方法示例图。应理解,该方法1200可以应用于上述雷达100中,也可以应用于上述雷达系统200中,本申请对此不做限定。如图12所示,方法1200包括步骤S1210和步骤S1220。
S1210,获取一根第一发射天线发射的第一探测信号的第一回波信号和n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号。
其中,第一发射天线用于识别行人,n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置,第一发射天线和n根第二发射天线采用时分复用的方式间插发射探测信号,第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2],n为正整数。
可选地,在获取一根第一发射天线发射的第一探测信号的第一回波信号和n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号之前,方法1200还可以包括:控制一根第一发射天线发射第一探测信号和n根第二发射天线发射第二探测信号。那么应理解的是,该方法还可以包括:控制第一发射天线和n根第二发射天线是采用时分复用的方式来间插发射探测信号,且在发射探测信号的过程中需要将第一探测信号在一个发射周期内的占空比控制在[1/(n+1),1/2]内。
可选地,第一探测信号在一个发射周期内的占空比在[1/(n+1),1/2]内可以调控。
可选地,该第一发射天线可以为单根物理天线,也可以为单根虚拟天线。
可选地,单根虚拟天线可以是通过二相码调制BPM或波束成形BF将多根物理天线进行编码虚拟形成的。
同样地,n根第二发射天线中的每根可以为单根物理天线或单根虚拟天线。
可选地,若n≥2,n根第二发射天线中的至少两根在一个发射周期内可以以频分复用方式或以时分复用方式发射。
可选地,n根第二发射天线可以位于多输入多输出MIMO系统。
S1220,根据第一回波信号和第二回波信号检测行人。
可选地,可以先根据第二回波信号确定潜在目标的位置;再根据第一回波信号识别该潜在目标是否为行人。
可选地,还可以先根据第一回波信号和第二回波信号确定潜在目标的位置;再根据第一回波信号识别该潜在目标是否为行人。
可选地,根据第一回波信号和第二回波信号确定该潜在目标的位置可以包括:对第一回波信号和第二回波信号分别进行快时间处理;将对第一回波信号和第二回波信号的快时间处理结果分别存储在第一立方体空间和第二立方体空间中;对第一立方体空间和第二立方体空间进行慢时间处理得到该潜在目标的位置。
可选地,对第一立方体空间和第二立方体空间进行慢时间处理可以包括:间隔抽取第一立方体空间中多普勒单元累加到第二立方体空间中的相应位置进行多通道合并。
应理解,雷达系统200中的相关说明同样适用于该方法实施例,不再赘述。
在本申请实施例中,一方面,可以获取一根第一发射天线和n根第二发射天线发射的探测信号的回波信号,其中,第一发射天线用于识别行人,n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置,且第一发射天线和n根第二发射天线是采用时分复用的方式间插发射的探测信号,然后基于第一发射天线和n根第二发射天线的回波信号来检测行人,从而实现在利用单根天线检测行人的同时,结合n根第二发射天线对潜在目标的位置进行检测,以提高对于检测目标的测角性能,进而能够提高检测行人的准确性。另一方面,本申请中第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2]区间,能够保证行人识别探测信号的时间窗,从而能够保证微多普勒特性的高分辨采样,提升微多普勒效应的检测能力,改善和提升行人的识别率,最终便能够提高检测行人的准确性。
图13是本申请实施例提供的一种装置的硬件结构示例性框图。可选地,该装置1300具体可以是一种计算机设备。该装置1300包括存储器1310、处理器1320、通信接口1330以及总线1340。其中,存储器1310、处理器1320、通信接口1330通过总线1340实现彼此之间的通信连接。
存储器1310可以是只读存储器(read only memory,ROM),静态存储设备,动态存储设备或者随机存取存储器(random access memory,RAM)。存储器1310可以存储程序,当存储器1310中存储的程序被处理器1320执行时,处理器1320用于执行本申请实施例的检测行人的方法中的各个步骤。
处理器1320可以采用通用的中央处理器(central processing unit,CPU),微处理器,应用专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC),图形处理器(graphics processing unit,GPU)或者一个或多个集成电路,用于执行相关程序,以实现本申请方法实施例的检测行人的方法。
处理器1320还可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,本申请的检测行人的方法可以通过处理器1320中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
上述处理器1320还可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1310,处理器1320读取存储器1310中的信息,结合其硬件完成本申请实施例的装置中包括的模块所需执行的功能,或者执行本申请方法实施例的检测行人的方法。
通信接口1330使用例如但不限于收发器一类的收发装置,来实现装置1300与其他设备或通信网络之间的通信。
总线1340可包括在装置1300各个部件(例如,存储器1310、处理器1320、通信接口1330)之间传送信息的通路。
本申请实施例还提供了一种车辆,包括上述雷达系统200,或包括上述装置1300,或包括上述雷达100。
可选地,该车辆可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、和手推车等,本申请实施例不做特别的限定。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,包括:计算机程序(也可以称为代码,或指令),当计算机程序被运行时,使得计算机执行上述方法900或方法1200。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序或指令,所述计算机程序或指令用于实现上述方法900或方法1200。
本申请实施例还提供了一种计算设备,包括:通信接口;存储器,用于存储计算机程序,处理器,用于从存储器调用计算机程序,当计算机程序被执行时,使得计算设备执行上述方法900或方法1200。
本申请实施例还提供了一种芯片,该芯片上设置有处理系统,该处理系统用于执行上述方法900或方法1200。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (21)
- 一种检测行人的雷达系统,其特征在于,包括:天线系统,包括一根第一发射天线和n根第二发射天线,其中,所述第一发射天线用于识别行人,所述n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置;处理器,耦合至所述天线系统,用于采用时分复用的方式控制所述第一发射天线和所述n根第二发射天线间插发射探测信号,其中,所述第一发射天线发射的第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2],n为正整数。
- 如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述天线系统还包括:控制器,用于调节所述第一探测信号在一个发射周期内的占空比。
- 如权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述处理器还用于,获取所述第一发射天线发射的第一探测信号的第一回波信号和所述n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号;根据所述第一回波信号和所述第二回波信号检测行人。
- 如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述处理器还用于,根据所述第一回波信号和所述第二回波信号确定所述潜在目标的位置;根据所述第一回波信号识别所述潜在目标是否为行人。
- 如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述处理器还用于,对所述第一回波信号和所述第二回波信号分别进行快时间处理;将对所述第一回波信号和所述第二回波信号的快时间处理结果分别存储在第一立方体空间和第二立方体空间中;对所述第一立方体空间和所述第二立方体空间进行慢时间处理得到所述潜在目标的位置。
- 如权利要求5所述的系统,其特征在于,在对所述第一立方体空间和所述第二立方体空间进行慢时间处理中,所述处理器还用于,间隔抽取第一立方体空间中多普勒单元累加到第二立方体空间中的相应位置进行多通道合并。
- 如权利要求1至6中任一项所述的系统,其特征在于,所述第一发射天线为单根物理天线或单根虚拟天线,所述单根虚拟天线是通过二相码调制BPM或波束成形BF将多根物理天线进行编码虚拟形成的;所述n根第二发射天线中的每根为单根物理天线或单根虚拟天线。
- 如权利要求1至7中任一项所述的系统,其特征在于,若n≥2,所述处理器还用于,控制所述n根第二发射天线中的至少两根在一个发射周期内以频分复用方式或以时分复用方式发射。
- 如权利要求1至8中任一项所述的系统,其特征在于,所述n根第二发射天线位于多输入多输出MIMO系统。
- 一种检测行人的方法,其特征在于,包括:获取一根第一发射天线发射的第一探测信号的第一回波信号和n根第二发射天线发射的第二探测信号的第二回波信号,其中,所述第一发射天线用于识别行人,所述n根第二发射天线用于确定潜在目标的位置,所述第一发射天线和所述n根第二发射天线采用时分复用的方式间插发射探测信号,所述第一探测信号在一个发射周期内的占空比位于[1/(n+1),1/2],n为正整数;根据所述第一回波信号和所述第二回波信号检测行人。
- 如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一探测信号在一个发射周期内的占空比在[1/(n+1),1/2]内可调。
- 如权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一回波信号和所述第二回波信号检测行人包括:根据所述第一回波信号和所述第二回波信号确定所述潜在目标的位置;根据所述第一回波信号识别所述潜在目标是否为行人。
- 如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一回波信号和所述第二回波信号确定所述潜在目标的位置包括:对所述第一回波信号和所述第二回波信号分别进行快时间处理;将对所述第一回波信号和所述第二回波信号的快时间处理结果分别存储在第一立方体空间和第二立方体空间中;对所述第一立方体空间和所述第二立方体空间进行慢时间处理得到所述潜在目标的位置。
- 如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述对所述第一立方体空间和所述第二立方体空间进行慢时间处理包括:间隔抽取第一立方体空间中多普勒单元累加到第二立方体空间中的相应位置进行多通道合并。
- 如权利要求10至14中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一发射天线为单根物理天线或单根虚拟天线,所述单根虚拟天线是通过二相码调制BPM或波束成形BF将多根物理天线进行编码虚拟形成的;所述n根第二发射天线中的每根为单根物理天线或单根虚拟天线。
- 如权利要求10至15中任一项所述的方法,其特征在于,若n≥2,所述n根第二发射天线中的至少两根在一个发射周期内以频分复用方式或以时分复用方式发射。
- 如权利要求10至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述n根第二发射天线位于多输入多输出MIMO系统。
- 一种检测行人的装置,其特征在于,包括处理器和存储器,所述处理器与所述存储器耦合,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存储器中的所述计算机程序或指令,使得权利要求10至17中任一项所述的方法被执行。
- 一种雷达,其特征在于,包括接收器和处理器,所述接收器用于接收多路接收回波信号,所述处理器用于根据所述回波信号,执行如权利要求10至17中任一项所述的方法。
- 一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1至9中任一项所述的雷达系统,或包括如权利要求19所述的雷达。
- 一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序或指令,所述计算机程序或指令用于实现权利要求10至17中任一项所述的方法。
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