用于一調頻連續波雷達感測系統的信號處理方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于一調頻連續波雷達感測系統的信號處理方法及裝置，尤指一 種可提升調頻連續波雷達感測系統追蹤的穩定性并減少失誤的信號處理方法及信號處理 裝置。
【背景技術】
[0002] 根據統計，大部分的交通意外事故都與駕駛者開車時分也有關。若駕駛者在有可 能發生碰撞危險前的0. 5砂得到預警，可W避免至少60%的追撞前車意外事故、30%的迎面 撞車事故或50%的路面相關事故；若提前一砂得到預警，則可避免90%的交通意外事故。該 些統計數據說明，如果提供駕駛者反應時間，將可有效降低交通意外事故的發生，而車用警 示系統，如盲點檢測（BlindSpotDetection,BSD)系統、前/后方追撞預警系統等，就是在 此需求下發展出的智能型車輛配備。
[0003] 常見的車用警示系統利用調頻連續波（化equen巧-Mo化latedContinuous Wave化rm，FMCW)雷達感測技術達到預先示警，其W機器視覺的影像自主辨識方式，檢測車 輛左、右側或前、后方特定區內的障礙物狀態，進而在有可能發生碰撞危險前發出預警。然 而，當FMCW雷達感測范圍內有兩個目標物時，若該兩個目標物的速度差及距離差過小時， 可能造成該兩個目標物無法被分辨出來，造成應發報而未發報的失誤（Miss),甚至間接造 成交通意外的發生。
[0004] 在此情形下，如何提升FMCW雷達感測的精準度、減少雷達的失誤，進而提升行車 安全性，就成為本領域亟欲克服的難題。
[0005] 因此，需要提供一種用于一調頻連續波雷達感測系統的信號處理方法及裝置來解 決上述問題。
【發明內容】
[0006] 因此，本發明的主要目的即在于提供一種用于調頻連續波雷達感測系統的信號處 理方法及信號處理裝置，W改善公知技術的缺點。
[0007] 本發明公開一種用于一調頻連續波雷達感測系統的信號處理方法，該信號處理 方法包含；接收多個目標物的多個回波信號，并對該多個回波信號進行模擬至數字轉換， W取得對應于該多個回波信號的一數字接收信號；對該數字接收信號進行一窗函數轉換 運算，W取得對應于該數字接收信號的一窗函數轉換信號；對該窗函數轉換信號進行時 域至頻域轉換，W取得該窗函數轉換信號的一頻譜信號；對該頻譜信號進行兩次拍頻率 (beat-化equency)檢測；W及根據該兩次拍頻率檢測的結果，判斷該多個目標物相對于該 調頻連續波雷達感測系統的距離與速度。
[0008] 本發明還公開一種用于一調頻連續波雷達感測系統的信號處理裝置，該信號處理 裝置包含；一模擬至數字轉換器，該數字信號處理模塊用來接收多個目標物的多個回波信 號，并對該多個回波信號進行模擬至數字轉換，W取得對應于該多個回波信號的一數字接 收信號；w及一數字信號處理模塊，該數字信號處理模塊用來執行一數字信號處理方法，該 數字信號處理方法包含W下步驟：對該數字接收信號進行一窗函數轉換運算，W取得對應 于該數字接收信號的一窗函數轉換信號；對該窗函數轉換信號進行時域至頻域轉換，W取 得該窗函數轉換信號的一頻譜信號；對該頻譜信號進行兩次拍頻率檢測；W及根據該兩次 拍頻率檢測的結果，判斷該多個目標物相對于該調頻連續波雷達感測系統的距離與速度。
[0009] 本發明的兩輪拍頻率檢測流程可改善FMCW雷達感測系統的物體分辨能力，W保 護小目標物不被距離速度相近的大型物體所掩蓋，藉此可改善雷達檢測追蹤的穩定性，減 少雷達的失誤，提升行車的安全性。
【附圖說明】
[0010] 圖1為一調頻連續波雷達感測系統的示意圖。
[0011] 圖2為圖1的調頻連續波雷達感測系統檢測兩目標物的示意圖。
[0012] 圖3為本發明實施例的一數字信號處理模塊的示意圖。
[0013] 圖4為圖3中一兩輪頻譜檢測單元的詳細架構示意圖。
[0014] 圖5為本發明實施例的一數字信號處理流程的示意圖。
[0015] 圖6為本發明實施例的一兩輪頻譜檢測流程的示意圖。
[0016] 圖7、圖8為本發明實施例的頻譜示意圖。
[0017] 主要組件符號說明：
[0018] 10 調頻連續波雷達感測系統
[001引 12 發射部
[0020] 14 接收部
[002。 120 發射天線
[0022] 122 本地振蕩器
[002引 124 掃頻控制器
[0024] 140 接收天線
[00巧]142 混頻及低通濾波模塊
[0026] 144 模擬至數字轉換器
[0027] 146 數字信號處理模塊
[0028] T1、T2 目標物
[0029] Ri、R2 距離
[0030] V,V, 2 相對速度
[0031] 30 數字信號處理模塊
[0032] 300 窗函數單元
[0033] 302 快速傅立葉轉換單元
[0034] 304 兩輪頻譜檢測單元
[00；3日]306 距離與速度估測單元
[0036] x[n] 數字接收信號
[0037] r[n] 窗函數轉換信號
[0038] R比] 離散頻譜信號
[0039] 400 第一輪拍頻率檢測單元
[0040] 402 頻譜峰值位置估測單元
[0041] 404 復數增益估測單元
[0042] 406 頻譜成分消除單元
[0043] 408 第二輪拍頻率檢測單元
[0044] 50 數字信號處理流程
[0045] 500、502、504、506、508、510 步驟
[0046] 60 兩輪頻譜檢測流程
[0047] 600、602、604、606、608、610、612 步驟
[0048]Sp_T1、Sp_T2、SSp 曲線
[0049] TH1、T肥 闊值
[0050] pk_dl、pk_d2 峰值頻譜成分
[0051] pk_tr 真實峰值頻譜成分
【具體實施方式】
[0052] 請參考圖1，圖1為一調頻連續波雷達感測系統10的示意圖。FMCW雷達感測系 統10可設置于一汽車、己±、卡車等交通工具上，用來感測特定范圍內是否有車輛、人員 等障礙物，并據W發出警示信號，W避免駕駛者因疏忽或視線死角等因素導致交通意外事 故的發生。FMCW雷達感測系統10依其運作可分為一發射部12及一接收部14 ;發射部12 包含有一發射天線120、一本地振蕩器化ocal化cillator) 122及一掃頻控制器（Sweep Controller) 124 ;而接收部14包含有一接收天線140、一混頻及低通濾波模塊142、一模擬 至數字轉換器144W及一數字信號處理模塊146。FMCW雷達感測系統10的檢測運作簡述 如下，掃頻控制器124控制本地振蕩器122產生調頻連續波信號或其他擴展類型的調頻連 續波信號，經由發射天線120向外福射；對應地，接收天線140收到目標物反射的回波信號 后，混頻及低通濾波模塊142將回波信號與本地振蕩器122產生的弦波信號進行混頻及低 通處理，可得二者間的拍頻（Beat化equency)信號，而模擬至數字轉換器144可將此拍頻 信號取樣并轉換為數字信號后，由數字信號處理模塊146運算得出目標物相對于FMCW雷達 感測系統10的距離、移動速度等信息。
[0053] 為了運算出目標物的距離、移動速度等信息，數字信號處理模塊146需將時域的 拍頻數字信號轉換至頻域，常見的方式使用快速傅立葉轉換（FastFourierTransform, FFT)，但不限于此