一種車輛周圍多目標檢測方法、處理器及毫米波雷達系統的制作方法

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一種車輛周圍多目標檢測方法、處理器及毫米波雷達系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種車輛周圍多目標檢測方法、處理器及毫米波雷達系統，方法包括：生成三角波信號，基于三角波信號調制毫米波雷達前端射頻電路的發射信號，得到三角波發射信號，以使毫米波雷達前端射頻電路通過發射天線發射三角波發射信號；獲取信號采集器生成的多通道回波采樣信號；對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到上升沿和下降沿對應的頻譜幅度；對上升沿和下降沿對應的頻譜幅度進行恒虛警檢測，得到上升沿和下降沿對應的一個或多個目標；對上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標；對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量。本發明可有效檢測車輛周圍多目標。
【專利說明】
一種車輛周圍多目標檢測方法、處理器及毫米波雷達系統
技術領域
[0001] 本發明涉及車輛安全技術領域，具體涉及一種車輛周圍多目標檢測方法、處理器及毫米波雷達系統。
【背景技術】
[0002] 隨著車輛的普及度越來越高，每年的行車事故數量急劇上升，車輛的安全性越來越受到大眾的關注。車輛主動安全系統近年來得到迅猛的發展。
[0003] 目前市面上的車輛主動安全系統采用的傳感器主要為攝像頭、超聲波雷達或微波雷達，車輛主動安全系統的基本原理是在車輛行駛過程中，通過傳感器傳回的信息進行車輛周圍目標檢測，以確定車輛周圍是否有其他車輛靠近或本車輛是否正行駛于危險區域。
[0004] 現有技術存在的問題是:攝像頭嚴重依賴外界光條件，在夜間等光線不好的環境中使用效果較差;超聲波雷達的作用距離只有車輛周圍兩米左右的區域，無法有效檢測車輛周圍更大范圍的區域。

【發明內容】

[0005] 鑒于上述問題，本發明提出了克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種車輛周圍多目標檢測方法、處理器及毫米波雷達系統。
[0006] 為此目的，第一方面，本發明提出一種車輛周圍多目標檢測方法，包括：
[0007] 在開始車輛周圍多目標檢測后，生成三角波信號，基于所述三角波信號調制毫米波雷達前端射頻電路的發射信號，得到三角波發射信號，以使所述毫米波雷達前端射頻電路通過發射天線發射所述三角波發射信號；
[0008] 獲取信號采集器生成的多通道回波采樣信號;所述多通道回波采樣信號由所述信號采集器對多通道回波信號進行采樣得到;所述多通道回波信號由所述信號采集器通過多通道接收天線接收;所述回波信號為車輛周圍多目標反射所述三角波發射信號形成的回波信號；
[0009] 對獲取的各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度；
[0010]對所述各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度進行恒虛警CFAR 檢測，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標；
[0011] 對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標；
[0012] 對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量，實現車輛周圍多目標檢測。
[0013] 可選的，所述對獲取的各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度，包括：
[0014] 分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的前半周期信號1_卯和0_卯組成三角波上升沿回波的復數據Comp_up，Comp_up = I_up+jQ_up，并對Comp_up進行Nfft點快速傅里葉變換FFT處理，獲得三角波上升沿回波的頻譜幅度Abs_up;
[0015] 分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的后半周期信號I_d〇Wr^^_d 〇wn組成三角波下降沿回波的復數據Comp_down，Comp_down = I_down+j Q_down，并對Comp_down進行Nfft點FFT處理，獲得三角波下降沿回波的頻譜幅度Ab s_down。
[0016] 可選的，所述對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標，包括：
[0017] 對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，若上升沿對應的目標與下降沿對應的目標滿足配對條件，則配對成功;所述配對條件為：
[0018] | Am_upk~An_downk | /Nfft<G_A
[0019] 其中，Am_upk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的第m個目標的幅度；其中，k=l，2,…，K;m=l，2,…，M k;K為通道個數，Mk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的目標個數;An_down k為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的第n個目標的幅度;n =1，2，…，Nk; Nk為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的目標個數;Nfft為快速傅里葉變換FFT的處理點數;G_A為預設的配對門限。
[0020] 可選的，所述對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量，包括：
[0021]通過距離計算式，計算配對成功的目標的距離;所述距離計算式為：
[0023]其中，Rk為第k個通道中配對成功的目標的距離，B為三角波發射信號的帶寬，fs為采樣頻率，P_upk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的位置，P_ downk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的位置，c為光速，T為三角波發射信號的周期；
[0024]通過速度計算式，計算配對成功的目標的速度;所述速度計算式為：
[0026]其中，Vk為第k個通道中配對成功的目標的速度，fo為三角波發射信號的中心頻率；
[0027]通過角度計算式，計算配對成功的目標的角度;所述角度計算式為：
[0029] 其中，％為第k個通道中配對成功的目標的角度，A為發射信號的波長，dkq為第k個通道與基準通道q之間的基線距離；
[0030] 其中，A (J) k_up = Ph_upk (p_upk) -Ph_upq (p_upk);
[0031] A (}) k_down = Ph_downk (P_upk) -Ph_downq (P_downk)；
[0032]其中，Ph_upk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_upq(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_d 〇wnk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的相位，Ph_d 〇wnq(P_d〇wnk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的下降沿中的相位。
[0033] 第二方面，本發明還提出一種處理器，包括：
[0034]信號產生模塊，用于在開始車輛周圍多目標檢測后，生成三角波信號，基于所述三角波信號調制毫米波雷達前端射頻電路的發射信號，得到三角波發射信號，以使所述毫米波雷達前端射頻電路通過發射天線發射所述三角波發射信號；
[0035] 信號獲取模塊，用于獲取信號采集器生成的多通道回波采樣信號；所述多通道回波采樣信號由所述信號采集器對多通道回波信號進行采樣得到;所述多通道回波信號由所述信號采集器通過多通道接收天線接收;所述回波信號為車輛周圍多目標反射所述三角波發射信號形成的回波信號；
[0036] 頻譜分析模塊，用于對獲取的各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度；
[0037] 目標檢測模塊，用于對所述各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度進行恒虛警CFAR檢測，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標；
[0038] 目標配對模塊，用于對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標；
[0039] 目標測量模塊，用于對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量，實現車輛周圍多目標檢測。
[0040] 可選的，所述頻譜分析模塊，用于：
[0041] 分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的前半周期信號1_卯和0_卯組成三角波上升沿回波的復數據Comp_up，Comp_up = I_up+jQ_up，并對Comp_up進行Nfft點快速傅里葉變換FFT處理，獲得三角波上升沿回波的頻譜幅度Abs_up;
[0042] 分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的后半周期信號I_d〇Wr^^_d〇wn組成三角波下降沿回波的復數據Comp_down，Comp_down = I_down+j Q_down，并對Comp_down進行Nfft點FFT處理，獲得三角波下降沿回波的頻譜幅度Ab s_down。
[0043] 可選的，所述目標配對模塊，用于：
[0044] 對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，若上升沿對應的目標與下降沿對應的目標滿足配對條件，則配對成功;所述配對條件為：
[0045] | Am_upk~An_downk | /Nfft<G_A
[0046] 其中，Am_upk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的第m個目標的幅度；其中，k=l，2,…，K;m=l，2,…，M k;K為通道個數，Mk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的目標個數;An_down k為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的第n個目標的幅度;n =1，2，…，Nk; Nk為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的目標個數;Nfft為快速傅里葉變換FFT的處理點數;G_A為預設的配對門限。
[0047] 可選的，所述目標測量模塊，用于：
[0048]通過距離計算式，計算配對成功的目標的距離;所述距離計算式為：
[0050]其中，Rk為第k個通道中配對成功的目標的距離，B為三角波發射信號的帶寬，fs為采樣頻率，P_upk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的位置，P_ d〇wnk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的位置，C為光速，T為三角波發射信號的周期；
[0051]通過速度計算式，計算配對成功的目標的速度;所述速度計算式為：
[0053]其中，Vk為第k個通道中配對成功的目標的速度，fo為三角波發射信號的中心頻率； [0054]通過角度計算式，計算配對成功的目標的角度;所述角度計算式為：
[0056] 其中，ft為第k個通道中配對成功的目標的角度，A為發射信號的波長，dkq為第k個通道與基準通道q之間的基線距離；
[0057] 其中，A 傘 k_up = Ph_upk (P_upk) _Ph_upq (P_upk);
[0058] A (}) k_down = Ph_downk (P_upk) -Ph_downq (P_downk)；
[0059]其中，Ph_upk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_upq(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_d 〇wnk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的相位，Ph_d 〇wnq(P_d〇wnk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的下降沿中的相位。
[0060] 第三方面，本發明還提出一種毫米波雷達系統，包括：
[0061] 發射天線、接收天線、毫米波雷達前端射頻電路、信號采集器以及如第二方面所述的處理器；
[0062] 所述處理器分別連接所述信號采集器以及所述毫米波雷達前端射頻電路；
[0063] 所述信號采集器連接所述接收天線；
[0064] 所示毫米波雷達前端射頻電路連接所述發射天線。。
[0065] 相比于現有技術，本發明提出的車輛周圍多目標檢測方法、處理器及毫米波雷達系統，采用毫米波，相比于超聲波，可以大幅增加作用距離，提高車輛安全系數，可對進行車輛周圍多目標檢測和距離、速度、角度的準確測量，具有全天時、全天候的優勢。
【附圖說明】
[0066] 圖1為本發明第一實施例提供的一種車輛周圍多目標檢測方法流程圖；
[0067]圖2為本發明第二實施例提供的一種處理器結構圖。
【具體實施方式】
[0068] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0069] 如圖1所示，本實施例公開一種車輛周圍多目標檢測方法，應用于車輛毫米波雷達系統中，該方法可包括以下步驟1 〇 1~106:
[0070] 101、在開始車輛周圍多目標檢測后，生成三角波信號，基于所述三角波信號調制毫米波雷達前端射頻電路的發射信號，得到三角波發射信號，以使所述毫米波雷達前端射頻電路通過發射天線發射所述三角波發射信號。
[0071] 本實施例中，三角波信號可由壓控振蕩器（Voltage Controlled Oscillator， VC0)產生。三角波發射信號的周期為預設值T。
[0072] 在實際應用中，典型的調制頻率范圍為24-24.2GHz，信號帶寬200MHz。調制周期根據應用場景的不同來選取，車輛毫米波雷達一般在lms-10ms中選取。
[0073] 102、獲取信號采集器生成的多通道回波采樣信號;所述多通道回波采樣信號由所述信號采集器對多通道回波信號進行采樣得到;所述多通道回波信號由所述信號采集器通過多通道接收天線接收;所述回波信號為車輛周圍多目標反射所述三角波發射信號形成的回波信號。
[0074]本實施例中，發射天線將三角波發射信號發射出去，三角波發射信號經車輛周圍各目標反射后形成回波信號，回波信號通過接收天線接收。回波信號經同一本振正交混頻后輸出多個接收通道的I信號和Q信號，信號采集器以采樣頻率f s進行采樣，生成的多通道回波米樣信號。
[0075]在實際應用中，采樣頻率fs需要滿足奈奎斯特采樣定理，在硬件和成本允許的情況下，提高fs有利于提高回波信噪比，典型的采樣頻率fs可取100kHZ-1000kH Z。
[0076] 103、對獲取的各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度。
[0077]本實施例中，對每個通道的I信號和Q信號進行頻譜分析。具體地如下：
[0078]分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的前半周期信號1_卯和0_卯組成三角波上升沿回波的復數據Comp_up，Comp_up = I_up+jQ_up，并對Comp_up進行Nfft點快速傅里葉變換(Fast Fourier Transformation，FFT)處理，獲得三角波上升沿回波的頻譜幅度 Abs_up 和相位Ph_up;
[0079] 分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的后半周期信號I_d〇Wr^^_d〇wn組成三角波下降沿回波的復數據Comp_down，Comp_down = I_down+j Q_down，并對Comp_down進行Nfft點FFT處理，獲得三角波下降沿回波的頻譜幅度Ab s_down和相位Ph_down 〇 [0080] 在實際應用中，根據頻率分辨率的大小選取Nfft，Nfft-般選擇2的n次冪，典型值為 512 或者 1024。
[0081] 104、對所述各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度進行恒虛警 (Constant False-Alarm Rate，CFAR)檢測，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標。
[0082] 本實施例中，對各通道回波采樣信號的Abs_up和Abs_down分別進行CFAR檢測，本實施例中，CFAR檢測的門限為G_CFAR，該門限值為預設值。
[0083]以第k個通道為例，若第k個通道的回波采樣信號的上升沿檢測到Mk個目標，位置分別記為Pm_upk，m = 1，2，…，Mk，幅度大小分別記為Am_upk。若第k個通道的回波采樣信號的下降沿檢測到Nk個目標，位置分別記為P n_downk，n = l，2,…，Nk，幅度大小分別記為An_ downk〇
[0084]在實際應用中，G_CFAR依據應用場景的實測數據處理經驗獲得，針對車輛毫米波雷達系統，對車輛的檢測門限設為30dB。
[0085] 105、對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標。
[0086] 本實施例中，以第k個通道為例，可將Am_upk，m= 1，2,…，Mk，An_downk，n = 1，2，…， Nk先依照從大到小的順序進行排序，再進行配對，若上升沿對應的目標與下降沿對應的目標滿足配對條件，則配對成功;所述配對條件為：
[0087] | Am_upk~An_downk | /Nfft<G_A
[0088] 其中，Am_upk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的第m個目標的幅度；其中，k=l，2,…，K;m=l，2,…，M k;K為通道個數，Mk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的目標個數;An_down k為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的第n個目標的幅度;n =1，2，…，Nk; Nk為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的目標個數;NFFT為快速傅里葉變換FFT的處理點數;G_A為預設的配對門限。
[0089] 當然，若配對不成功，則視本幀數據無效，接著進行下一幀數據處理。
[0090] 在實際應用中，G_A的選取根據實際數據處理的經驗獲得，車輛毫米波雷達系統中對車輛的檢測門限一般取2-5。
[0091] 106、對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量，實現車輛周圍多目標檢測。 [0092]本實施例中，通過距離計算式，計算配對成功的目標的距離;所述距離計算式為：
[0094]其中，Rk為第k個通道中配對成功的目標的距離，B為三角波發射信號的帶寬，fs為采樣頻率，P_upk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的位置，P_ downk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的位置，c為光速，T為三角波發射信號的周期。
[0095]本實施例中，通過速度計算式，計算配對成功的目標的速度;所述速度計算式為：
[0097]其中，Vk為第k個通道中配對成功的目標的速度，fo為三角波發射信號的中心頻率。 [0098]本實施例中，通過角度計算式，計算配對成功的目標的角度;所述角度計算式為：
[0100] 其中，幾為第k個通道中配對成功的目標的角度，A為發射信號的波長，dkq為第k個通道與基準通道q之間的基線距離；
[0101] 其中，A (J>k_up = Ph_upk(P_upk)-Ph_upq(P_upk);
[0102] A (}) k_down = Ph_downk (P_upk) -Ph_downq (P_downk)；
[0103]其中，Ph_upk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_upq(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_d 〇wnk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的相位，Ph_d 〇wnq(P_d〇wnk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的下降沿中的相位。
[0104] 本實施例中，基準通道可從各通道中預先選取，選取后固定不變。
[0105] 本實施例中，以Pm_upk與Pn_downk配對成功為例，Ph_upk(Pm_upk)表示在Ph_upk中找到位置為Pm_upk的相位值;Ph_UPq(Pm_Upk)表示在基準通道q的Ph_UPq中找到位置為Pm_upk的相位值。
[0106] 本實施例公開的車輛周圍多目標檢測方法，對多目標進行準確的檢測和測量，為毫米波雷達系統的應用打下堅實的基礎，可應用于汽車防撞、補盲、變道輔助等多種場景，也可應用于安防、低空探測等其它毫米波雷達目標檢測領域。
[0107] 本實施例公開的車輛周圍多目標檢測方法，采用毫米波，相比于超聲波，可以大幅增加作用距離，提高車輛安全系數，可對進行車輛周圍多目標檢測和距離、速度、角度的準確測量，具有全天時、全天候的優勢。
[0108] 如圖2所示，本實施例公開一種處理器，可應用于毫米波雷達系統中，該處理器可包括以下單元:信號產生模塊21、信號獲取模塊22、頻譜分析模塊23、目標檢測模塊24、目標配對模塊25以及目標測量模塊26。各模塊具體說明如下：
[0109] 信號產生模塊21，用于在開始車輛周圍多目標檢測后，生成三角波信號，基于所述三角波信號調制毫米波雷達前端射頻電路的發射信號，得到三角波發射信號，以使所述毫米波雷達前端射頻電路通過發射天線發射所述三角波發射信號。
[0110] 信號獲取模塊22,用于獲取信號采集器生成的多通道回波采樣信號;所述多通道回波采樣信號由所述信號采集器對多通道回波信號進行采樣得到;所述多通道回波信號由所述信號采集器通過多通道接收天線接收;所述回波信號為車輛周圍多目標反射所述三角波發射信號形成的回波信號。
[0111] 頻譜分析模塊23,用于對獲取的各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度。
[0112] 目標檢測模塊24,用于對所述各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度進行恒虛警CFAR檢測，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標。
[0113] 目標配對模塊25,用于對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標。
[0114]目標測量模塊26,用于對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量，實現車輛周圍多目標檢測。
[0115] 本實施例公開的處理器，可實現圖1所示的車輛周圍多目標檢測的方法流程，因此，本實施例中的處理器的效果及說明可參見圖1所示的方法實施例，在此不再贅述。
[0116] 需要說明的是，本實施例公開的處理器的各模塊均可由硬件實現，例如單片機、 DSP、ARM等，在此不再贅述。
[0117] 本發明實施例還公開一種毫米波雷達系統，該系統包括:發射天線、接收天線、毫米波雷達前端射頻電路、信號采集器以及如上述處理器實施例所述的處理器;所述處理器分別連接所述信號采集器以及所述毫米波雷達前端射頻電路;所述信號采集器連接所述接收天線;所示毫米波雷達前端射頻電路連接所述發射天線。
[0118] 本實施例公開的毫米波雷達系統可實現對車輛周圍多目標的檢測，相關內容可參考上述方法實施例及處理器實施例，在此不再贅述。
[0119] 本領域的技術人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發明的范圍之內并且形成不同的實施例。
[0120] 雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。
【主權項】
1. 一種車輛周圍多目標檢測方法，其特征在于，包括：在開始車輛周圍多目標檢測后，生成三角波信號，基于所述三角波信號調制毫米波雷達前端射頻電路的發射信號，得到三角波發射信號，以使所述毫米波雷達前端射頻電路通過發射天線發射所述三角波發射信號；獲取信號采集器生成的多通道回波采樣信號;所述多通道回波采樣信號由所述信號采集器對多通道回波信號進行采樣得到;所述多通道回波信號由所述信號采集器通過多通道接收天線接收;所述回波信號為車輛周圍多目標反射所述三角波發射信號形成的回波信號；對獲取的各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度；對所述各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度進行恒虛警CFAR檢測，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標；對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標；對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量，實現車輛周圍多目標檢測。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對獲取的各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度，包括：分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的前半周期信號I_i^^PQ_up組成三角波上升沿回波的復數據Comp_up，Comp_up = I_up+jQ_up，并對Comp_up進行Nfft點快速傅里葉變換FFT處理，獲得三角波上升沿回波的頻譜幅度Abs_up; 分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的后半周期信號I_d〇wr^^_d〇Wn組成三角波下降沿回波的復數據Comp_down，Comp_down = I_down+jQ_down，并對Comp_down進行 Nfft點FFT處理，獲得三角波下降沿回波的頻譜幅度Abs_d〇wn。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標，包括：對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，若上升沿對應的目標與下降沿對應的目標滿足配對條件，則配對成功;所述配對條件為： Am_upk-An_downk | /Nfft^G_A 其中，Am_upk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的第m個目標的幅度;其中，k = 1，2,…，K;m=l，2,…，Mk;K為通道個數，Mk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的目標個數;An_down k為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的第n個目標的幅度;n=l， 2,…，Nk;N k為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的目標個數;Nfft為快速傅里葉變換 FFT的處理點數;G_A為預設的配對門限。4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量，包括：通過距離計算式，計算配對成功的目標的距離;所述距離計算式為：其中，Rk為第k個通道中配對成功的目標的距離，B為三角波發射信號的帶寬，fs為采樣頻率，P_upk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的位置，P_downk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的位置，c為光速，T為三角波發射信號的周期；通過速度計算式，計算配對成功的目標的速度;所述速度計算式為：其中，Vk為第k個通道中配對成功的目標的速度，f〇為三角波發射信號的中心頻率；通過角度計算式，計算配對成功的目標的角度;所述角度計算式為：其中，錢為第k個通道中配對成功的目標的角度，A為發射信號的波長，dkq為第k個通道與基準通道q之間的基線距離；其中，A (H_up = Ph_upk(P_upk)_Ph_upq(P_upk); A (}) k_down = Ph_downk (P_upk) -Ph_downq (P_downk)；其中，Ph_upk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_upq(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_d 〇wnk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的相位，Ph_d 〇wnq(P_d〇wnk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的下降沿中的相位。5. -種處理器，其特征在于，包括：信號產生模塊，用于在開始車輛周圍多目標檢測后，生成三角波信號，基于所述三角波信號調制毫米波雷達前端射頻電路的發射信號，得到三角波發射信號，以使所述毫米波雷達前端射頻電路通過發射天線發射所述三角波發射信號；信號獲取模塊，用于獲取信號采集器生成的多通道回波采樣信號；所述多通道回波采樣信號由所述信號采集器對多通道回波信號進行采樣得到;所述多通道回波信號由所述信號采集器通過多通道接收天線接收;所述回波信號為車輛周圍多目標反射所述三角波發射信號形成的回波信號；頻譜分析模塊，用于對獲取的各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿分別進行頻譜分析，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度；目標檢測模塊，用于對所述各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的頻譜幅度進行恒虛警CFAR檢測，得到各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標；目標配對模塊，用于對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，確定配對成功的目標為車輛周圍的目標；目標測量模塊，用于對配對成功的目標進行距離、速度和角度的測量，實現車輛周圍多目標檢測。6. 根據權利要求5所述的處理器，其特征在于，所述頻譜分析模塊，用于：分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的前半周期信號I_i^^PQ_up組成三角波上升沿回波的復數據Comp_up，Comp_up = I_up+jQ_up，并對Comp_up進行Nfft點快速傅里葉變換FFT處理，獲得三角波上升沿回波的頻譜幅度Abs_up; 分別將各通道回波采樣信號的I信號和Q信號的后半周期信號I_d〇wr^^_d〇Wn組成三角波下降沿回波的復數據Comp_down，Comp_down = I_down+jQ_down，并對Comp_down進行 Nfft點FFT處理，獲得三角波下降沿回波的頻譜幅度Abs_d〇wn。7. 根據權利要求5所述的處理器，其特征在于，所述目標配對模塊，用于：對各通道回波采樣信號的上升沿和下降沿對應的一個或多個目標進行配對，若上升沿對應的目標與下降沿對應的目標滿足配對條件，則配對成功;所述配對條件為： Am_upk-An_downk | /Nfft^G_A 其中，Am_upk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的第m個目標的幅度;其中，k = 1，2,…，K;m=l，2,…，Mk;K為通道個數，Mk為第k個通道的回波采樣信號的上升沿對應的目標個數;An_down k為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的第n個目標的幅度;n=l， 2,…，Nk;N k為第k個通道的回波采樣信號的下降沿對應的目標個數;Nfft為快速傅里葉變換 FFT的處理點數;G_A為預設的配對門限。8. 根據權利要求7所述的處理器，其特征在于，所述目標測量模塊，用于：通過距離計算式，計算配對成功的目標的距離;所述距離計算式為：其中，Rk為第k個通道中配對成功的目標的距離，B為三角波發射信號的帶寬，fs為采樣頻率，P_upk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的位置，P_downk為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的位置，c為光速，T為三角波發射信號的周期；通過速度計算式，計算配對成功的目標的速度;所述速度計算式為：其中，Vk為第k個通道中配對成功的目標的速度，f〇為三角波發射信號的中心頻率；通過角度計算式，計算配對成功的目標的角度;所述角度計算式為：其中，各為第k個通道中配對成功的目標的角度，A為發射信號的波長，dkq為第k個通道與基準通道q之間的基線距離；其中，A (H_up = Ph_upk(P_upk)_Ph_upq(P_upk); A (}) k_down = Ph_downk (P_upk) -Ph_downq (P_downk)；其中，Ph_upk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_upq(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的上升沿中的相位，Ph_d 〇wnk(P_upk)為第k個通道中配對成功的目標在回波采樣信號的下降沿中的相位，Ph_d〇wnq(P_d〇wnk)為第k個通道中配對成功的目標在基準通道q的回波采樣信號的下降沿中的相位。9. 一種毫米波雷達系統，其特征在于，包括：發射天線、接收天線、毫米波雷達前端射頻電路、信號采集器以及如權利要求4~8任一項所述的處理器；所述處理器分別連接所述信號采集器以及所述毫米波雷達前端射頻電路；所述信號采集器連接所述接收天線；所示毫米波雷達前端射頻電路連接所述發射天線。
【文檔編號】G01S13/42GK106054193SQ201610349849
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】方姝陽
【申請人】深圳市雷博泰克科技有限公司

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