[发明专利]确定峰值检测阈值的方法和对象信息产生装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及对如FMCW(频率调制连续波)雷达中所产生的拍频信号执行频率分析(例如，FFT算法)、以及确定在检测来自目标对象的传输雷达波的回波引起的峰值频率分量中使用的阈值的阈值检测方法，设计成使用阈值检测方法来产生关于雷达跟踪的目标对象的信息的对象信息产生装置，以及包括用以执行阈值检测方法的指令的计算机可读程序。

背景技术

日本专利首次公开No.11-271431公开了一种FMCW雷达系统，该FMCW雷达系统对如通过把传输信号和来自目标对象的其回波混合所产生的拍频信号进行频率分析，并使用峰值检测阈值根据频率分析的结果检测或提取来自目标对象的回波引起的峰值频率分量。此公开还教导了如下技术：基于通过从对先前的拍频信号进行频率分析得出的频率分量中去除表示目标对象的峰值频率分量产生的频谱确定峰值检测阈值。

日本专利首次公开No.2001-91642教导了计算围绕指定频率分量(即，指定频率BIN)的多个频率分量的移动平均以确定峰值检测阈值的技术。

以上技术中的每个技术是使用需要从其提取峰值频率分量的频率分析的结果确定峰值检测阈值，因而通过环境条件的改变造成峰值检测阈值的大改变，这导致检测目标对象时的不稳定性。

还已知估算雷达接收器生成的热噪声以及基于热噪声计算峰值检测阈值的技术。具体地，在接收器接通、但是传输器关断时接收器中获取的信号的电平定义成噪声电平。基于噪声电平确定峰值检测阈值。

作为雷达接收的信号中包含的噪声中的一个噪声，泄漏噪声即从传输器泄漏且然后添加到接收信号的噪声归因于传输器与接收器之间缺少隔离。因此把一般的雷达设计成具有传输器与接收器之间的隔离以使得在可以忽略它的程度上把泄漏噪声淹没在作为接收器本身生成的噪声的接收器噪声中。

然而，近年来，在缩小雷达的天线或减少其生产成本的发展中已使用传输器至接收器隔离低的天线。使用这种类型的天线会造成相比于接收器噪声而言电平太大而无法忽略的泄漏噪声的生成。另外，接收器噪声电平较低以便改进雷达性能的接收器的使用也会引起泄漏噪声的电平相对于接收器噪声太大而无法可忽略。

停用传输器以测量噪声电平的上述技术的缺点是无法反映泄漏噪声对噪声电平的作用，因而造成计算峰值检测阈值过程中准确性的减小，这导致检测目标对象过程中的不准确性。

发明内容

目的是提供一种方法，该方法确定在查找如对雷达回波进行频率分析所产生的峰值频率分量中使用的峰值检测阈值，以通过反射泄漏噪声以高精度检测生成雷达回波的目标对象。

另一目的是提供设计成确保产生关于目标对象的信息时的增强准确性的对象信息产生装置。

根据实施例的一个方面，提供了用于确定FMCW雷达在检测峰值频率分量时使用的峰值检测阈值的方法，峰值频率分量呈现为表示通过对第一拍频信号进行频率分析得出的频谱中的目标对象，第一拍频信号是从雷达的传输器传输的FMCW雷达波和来自目标对象的FMCW雷达波的回波形成的拍频信号。所述方法包括：(a)产生第二拍频信号，第二拍频信号是通过经由传输器传输CW雷达波以及接收其回波创建的拍频信号；(b)对第二拍频信号进行频率分析以创建频谱作为CW噪声频谱，以及定义CW噪声频谱中出现以及CW雷达波从具有相对速度预定上限的对象至雷达的回波引起的峰值频率分量作为CW上限分量；(c)向高于作为CW上限分量的边界频率的CW噪声频谱的高频区中的频率分量添加偏移以定义第一分布；以及(d)确定第一分布作为峰值检测阈值的值。

当传输CW雷达波时，其使得多普勒频率的峰值呈现为雷达的速度相对于反射如通过无论距目标对象的距离如何对拍频信号进行频率分析所得出的频谱内CW雷达波的目标对象的函数。例如，当CW雷达波的频率是76.5GHz且相对速度是300km/h时，CW上限分量的频率是43kHz。在频谱中不存在高于43kHz的峰值频率分量。

将不会出现峰值频率分量的CW噪声频谱的高频区因此表示包含如上所述泄漏噪声的接收器噪声的本底噪声(noise floor)的电平。CW噪声频谱的高频区的使用因而增强了确定峰值检测阈值过程中的准确性。

鉴于随机噪声造成的CW噪声的电平的变化，偏移量优选地设置为这种变化的最大电平且可以通过以下方式确定。