CN216485477U

CN216485477U - 雷达稀疏阵天线

Info

Publication number: CN216485477U
Application number: CN202122463375.XU
Authority: CN
Inventors: 周双
Original assignee: Zhejiang Liuji Information Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Liuji Information Technology Co ltd
Priority date: 2021-10-12
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2031-10-12

Abstract

本实用新型公开了一种雷达稀疏阵天线，包括接收天线和发射天线，该雷达稀疏阵天线为非均匀设置；所述发射天线的x轴坐标包括0和9λ/2；所述接收天线的x轴坐标包括0、3λ/2、4λ/2、6λ/2。本实用新型能够产生超高分辨率，实现对多目标的无失帧检测。

Description

雷达稀疏阵天线

技术领域

本实用新型涉及天线，具体为雷达稀疏阵天线。

背景技术

目前每个城市的每百户家庭有用汽车数越来越高，因此城市的交通负载越来越大，越来越容易出现拥堵现象。现在越来越多的智能汽车出现，也逐渐衍生出智能驾驶功能，但是想要真正实现智能驾驶，则需要非常高精度的信号传输，因此对雷达的信号收发具有非常高的要求，现在的技术尚不能为完全智能驾驶打好基础。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种雷达稀疏阵天线，能够产生超高分辨率，实现对多目标的无失帧检测。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种雷达稀疏阵天线，包括接收天线和发射天线，

该雷达稀疏阵天线为非均匀设置；

所述发射天线的x轴坐标包括0和9λ/2；

所述接收天线的x轴坐标包括0、3λ/2、4λ/2、6λ/2。

作为本实用新型的进一步改进，所述接收天线与发射天线通过宽波束覆盖和多波束扫描处理信号。

作为本实用新型的进一步改进，该雷达稀疏阵天线具有16个阵元，其中发射天线的分布为Tx＝[1000000001]；接收天线的分布为Rx＝[1001101]，其中1表示所处位置有天线，0表示所处位置没有天线。

作为本实用新型的进一步改进，还包括用于获取接收天线和发射天线的信号处理模块，该信号处理模块包括依次连接的混频器、带通滤波器、AD采样电路、距离FFT模块、二维FFT模块、非相干累加模块、恒虚警率检测模块、目标点角度估算模块；

所述混频器与接收天线和发射天线均电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述接收天线通过MIMO技术虚拟8个接收通道。

本实用新型的有益效果，

1.非均匀设计能够降低非期望信号的干扰；

2.设计的天线坐标位置能够配合非均匀设计提高分辨率；

3.能够实现多目标的无失帧检测。

附图说明

图1为本实用新型的天线布置示意图；

图2为本实用新型的信号处理模块框架示意图；

附图标号：1、接收天线；2、发射天线；3、信号处理模块；31、混频器；32、带通滤波器；33、AD采样电路；34、距离FFT模块；35、二维FFT模块；36、非相干累加模块；37、恒虚警率检测模块；38、目标点角度估算模块。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本实用新型做进一步的详述。

参照图1-2所示，

一种雷达稀疏阵天线，包括接收天线1和发射天线2，

该雷达稀疏阵天线为非均匀设置；

所述发射天线2的x轴坐标包括0和9λ/2；

所述接收天线1的x轴坐标包括0、3λ/2、4λ/2、6λ/2。

上述的雷达天线为非均匀设置，并借助MIMO技术，通过增大雷达天线孔径，能够提高分辨率，避免均匀设计的天线出现的方位分析干扰。而且上述的发射天线2和接收天线1的坐标设计能够实现宽波束覆盖和多波束扫描效果，结合现有技术中的SS-MUSIC实现超高角度分辨率，进而实现对多目标的无失帧检测。而且上述的天线布置也更贴合汽车使用，更适配汽车构造。

进一步设计中，该雷达稀疏阵天线具有16个阵元，其中发射天线2的分布为Tx＝[1000000001]；接收天线1的分布为Rx＝[1001101]，其中1表示所处位置有天线，0表示所处位置没有天线。

该方案体现了非对称设置的天线布局，稀疏阵排布能够降低成本，而且针对多角度分析具备超高精度。

针对以上天线的布局在雷达中的使用还做出如下改进，还包括用于获取接收天线1和发射天线2的信号处理模块3，该信号处理模块3包括依次连接的混频器31、带通滤波器32、AD采样电路33、距离FFT模块34、二维FFT模块35、非相干累加模块36、恒虚警率检测模块37、目标点角度估算模块38；所述混频器31与接收天线1和发射天线2均电连接。

其中接收天线1和发射天线2作为单发单收天线均与混频器31连接，能够将发射信号和接收信号合并在一起生成中频正弦信号，其频率是接收天线1的信号和发射天线2的信号的频率差值。然后利用带通滤波器32将中频信号中的尖刺滤除，保留有效信号，然后通过AD采样模块获取将模拟信号转化为数字信号，通过距离FFT模块34进行距离计算获得距离信号，并利用二维FFT模块35进行速度计算获得速度数据，非相干累加模块36将各个接收通道获得的数据进行非相关累加，接着通过恒虚警率检测模块37对干扰进行过滤。其检测原理：恒虚警检测器首先对输入的噪声进行处理后确定一个门限，将此门限与输入端信号相比，如输入端信号超过了此门限，则判为有目标，否则，判为无目标。一般信号由信号源发出，在传播的过程中受到各种干扰，到达接收机后经过处理，输出到检测器，然后检测器根据适当的准则对输入的信号做出判决。目标角度的估算一般有两种方法：DBF和MUSIC算法。本方案的目标点角度估算模块38集成SS-MUSIC算法，通过该模块能够获得高分辨率的信息并进行输出。

上述涉及的模块不涉及到软件和算法的改进，各个模块也属于本领域技术人员的公知常识，本方案对上述模块的组合构建了雷达信号处理的框架结构，配合本申请的非均匀性稀疏阵天线设计，能够实现超高分辨率的检测效果。

为了增加通道数量，进一步提高分辨率，所述接收天线1通过MIMO技术虚拟8个接收通道。MIMO技术属于雷达信号分析中的现有技术，通过该技术将本申请中的4个接收天线1虚拟为8个通道，能够进一步提高分辨率，并且不增加硬件成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种雷达稀疏阵天线，包括接收天线和发射天线，其特征在于，

该雷达稀疏阵天线为非均匀设置；

所述发射天线的x轴坐标包括0和9λ/2；

所述接收天线的x轴坐标包括0、3λ/2、4λ/2、6λ/2。

2.根据权利要求1所述的雷达稀疏阵天线，其特征在于，所述接收天线与发射天线通过宽波束覆盖和多波束扫描处理信号。

3.根据权利要求1所述的雷达稀疏阵天线，其特征在于，该雷达稀疏阵天线具有16个阵元，其中发射天线的分布为Tx＝[1000000001]；接收天线的分布为Rx＝[1001101]，其中1表示所处位置有天线，0表示所处位置没有天线。

4.根据权利要求1所述的雷达稀疏阵天线，其特征在于，还包括用于获取接收天线和发射天线的信号处理模块，该信号处理模块包括依次连接的混频器、带通滤波器、AD采样电路、距离FFT模块、二维FFT模块、非相干累加模块、恒虚警率检测模块、目标点角度估算模块；

所述混频器与接收天线和发射天线均电连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的雷达稀疏阵天线，其特征在于，所述接收天线通过MIMO技术虚拟8个接收通道。