一種雷達壓縮感知方法、裝置、介質、電子設備及系統與流程

本發明屬于雷達信號處理的，特別是涉及一種雷達壓縮感知方法、裝置、介質、電子設備及系統。

背景技術：

1、車載毫米波雷達是一種先進的傳感器，它通過發射毫米波信號并接收反射回來的信號來探測車輛周圍的物體。車載毫米波雷達通過整合射頻前端、電源系統、mcu處理系統和通訊接口等組件來實現復雜的環境感知功能。該雷達系統的測距、測速和測角能力依賴于射頻前端的感知信息。具體來說，測距與采樣帶寬有關，測速與chirp序列的數量相關，而測角則與天線陣列設計、雷達孔徑以及天線通道數相關。

2、為了獲得更多的雷達前端感知信息，我們希望能獲得更多的雷達感知數據，以分析出最合適的雷達參數配置。而嵌入式的mcu存儲一般都很有限，更多的雷達感知數據意味著更大的mcu內存。為了在有限的存儲條件下最大化雷達的性能以解決數據需求存儲容量之間的矛盾，需要采用高效的數據處理和壓縮技術來進行資源的優化。在保證雷達系統性能的同時，解決如何在有限的存儲資源下有效地處理和存儲大量數據的問題，平衡數據采集的需求與實際可用資源之間的關系。

3、因此，如何提供一種有效的方案來解決因mcu存儲限制帶來的挑戰成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

技術實現思路

1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種雷達壓縮感知方法、裝置、介質、電子設備及系統，能夠在有限的mcu內存中存儲更多的雷達感知數據，提供更多的雷達感知數據用于信號后處理算法的實現。

2、第一方面，本發明提供一種雷達壓縮感知方法，所述方法包括以下步驟：將控制單元的存儲空間劃分為第一存儲單元、壓縮單元和第二存儲單元；

3、基于所述第一存儲單元存儲射頻前端采集的雷達感知數據；

4、基于所述壓縮單元對所述雷達感知數據進行壓縮處理，獲取壓縮感知數據；

5、基于所述第二存儲單元存儲所述壓縮感知數據。

6、在第一方面的一種實現方式中，基于所述第一存儲單元存儲射頻前端采集的雷達感知數據包括：

7、將所述第一存儲單元劃分為第一內存空間和第二內存空間；

8、將所述雷達感知數據交替存儲至所述第一內存空間和所述第二內存空間。

9、在第一方面的一種實現方式中，采用ping-pong操作實現所述第一內存空間和所述第二內存空間的雷達感知數據的采集和壓縮處理。

10、在第一方面的一種實現方式中，所述方法還包括完成對所述第一內存空間的雷達數據壓縮處理后，通過增加一個預先設定的偏移量調整內存地址以指向所述第二內存空間，以啟動對第二內存空間的雷達數據的處理。

11、在第一方面的一種實現方式中，將所述第二內存空間壓縮處理后的雷達感知數據連續存放在上一個周期壓縮處理后的雷達感知數據之后，直至所有雷達感知數據處理完畢。

12、在第一方面的一種實現方式中，基于所述壓縮單元對所述雷達感知數據進行壓縮包括以下步驟：

13、將所述雷達感知數據兩兩組合為一個雷達數據對；

14、對所述雷達數據對統計高位相同位數；

15、選擇高位相同位數最少的雷達數據對作為最小公因子進行存儲；

16、對所述雷達數據對進行數據右移操作并存儲以實現數據位寬的減少。

17、第二方面，本發明提供一種雷達壓縮感知系統，所述裝置包括劃分模塊、采集模塊、壓縮模塊和存儲模塊；

18、所述劃分模塊用于將控制單元的存儲空間劃分為第一存儲單元、壓縮單元和第二存儲單元；

19、所述采集模塊用于基于所述第一存儲單元存儲射頻前端采集的雷達感知數據；

20、所述壓縮模塊用于基于所述壓縮單元對所述雷達感知數據進行壓縮處理，獲取壓縮感知數據；

21、所述存儲模塊用于基于所述第二存儲單元存儲所述壓縮感知數據。

22、第三方面，本發明提供一種電子設備，所述電子設備包括：處理器和存儲器；

23、所述存儲器用于存儲計算機程序；

24、所述處理器用于執行所述存儲器存儲的計算機程序，以使所述電子設備執行上述的雷達壓縮感知方法。

25、第四方面，本發明提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被電子設備執行時實現上述的雷達壓縮感知方法。

26、第五方面，本發明提供一種雷達壓縮感知系統，其特征在于，所述系統包括：預設個數片射頻前端芯片和如前所述的電子設備；

27、所述射頻前端芯片用于采集雷達感知數據，并提供至所述電子設備。

28、如上所述，本發明所述的雷達壓縮感知方法、系統、存儲介質及電子設備，具有以下有益效果：

29、本發明所述的一種雷達壓縮感知方法、裝置、介質、電子設備及系統，具有以下有益效果：

30、1、提高數據存儲效率。通過將8mb的原始雷達數據壓縮到4mb或更小的空間，顯著減少了對mcu內存的需求。這種壓縮不僅節省了存儲空間，還使得在有限的硬件資源下能夠處理更多的數據，從而在一定程度上解決了傳統嵌入式系統中存儲資源有限的問題。壓縮后的數據依然保持高質量的信息完整性，確保后續的信號處理和分析的準確性不受影響。這是通過精心設計的壓縮算法實現的，這些算法在減少數據量的同時，保留了對目標檢測和分類至關重要的信息。

31、2、加快數據處理速度。使用pingpong操作進行數據處理，有效提高了數據處理的速度。這種技術涉及在兩個緩沖區之間交替存儲和處理數據，當一個緩沖區正在執行讀或寫操作時，另一個緩沖區可以進行相反的操作，從而確保數據的連續流動并最大化處理效率。通過分割三個區域內存，優化了數據流和處理流程。每個區域都被分配了特定的任務，這種分區策略確保了數據的有序流動，并防止了不同類型操作之間的資源沖突。

32、3、增強系統的實時性和響應能力。實時數據采集與并行壓縮處理的設計使得系統能夠更快地響應環境變化。這種設計允許雷達系統在進行數據采集的同時，對之前收集的數據進行處理和壓縮，大大減少了整體的處理延遲。快速的數據壓縮和轉存過程提高了雷達系統的反應速度，使其能夠在動態變化的駕駛環境中做出更快速的決策。

技術特征：

1.一種雷達壓縮感知方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的雷達壓縮感知方法，其特征在于：基于所述第一存儲單元存儲射頻前端采集的雷達感知數據包括：

3.根據權利要求1所述的雷達壓縮感知方法，其特征在于：采用ping-pong操作實現所述第一內存空間和所述第二內存空間的雷達感知數據的采集和壓縮處理。

4.根據權利要求1所述的雷達壓縮感知方法，其特征在于，所述方法還包括完成對所述第一內存空間的雷達數據壓縮處理后，通過增加一個預先設定的偏移量調整內存地址以指向所述第二內存空間，以啟動對第二內存空間的雷達數據的處理。

5.根據權利要求4所述的雷達壓縮感知方法，其特征在于：將所述第二內存空間壓縮處理后的雷達感知數據連續存放在上一個周期壓縮處理后的雷達感知數據之后，直至所有雷達感知數據處理完畢。

6.根據權利要求1所述的雷達壓縮感知方法，其特征在于：基于所述壓縮單元對所述雷達感知數據進行壓縮包括以下步驟：

7.一種雷達壓縮感知裝置，其特征在于，所述裝置包括劃分模塊、采集模塊、壓縮模塊和存儲模塊；

8.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括：處理器和存儲器；

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被電子設備執行時實現權利要求1至6中任一項所述的雷達壓縮感知方法。

10.一種雷達壓縮感知系統，其特征在于，所述系統包括：預設個數片射頻前端芯片和如權利要求8所述的電子設備；

技術總結
本發明提供一種雷達壓縮感知方法、裝置、介質、電子設備及系統，所述方法包括以下步驟：將控制單元的存儲空間劃分為第一存儲單元、壓縮單元和第二存儲單元；基于所述第一存儲單元存儲射頻前端采集的雷達感知數據；基于所述壓縮單元對所述雷達感知數據進行壓縮處理，獲取壓縮感知數據；基于所述第二存儲單元存儲所述壓縮感知數據。本發明的雷達壓縮感知方法能夠在受限的MCU內存空間下獲取更多的雷達感知數據，有助于提高數據存儲效率，加快數據處理速度，增強系統的實時性和響應能力。

技術研發人員：楊劉杰,張玉,王斌,孫宇杰,秦念豪,李翠平,文小華
受保護的技術使用者：上海保隆汽車科技股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21