[发明专利]基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法

权利要求书

1.基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤一、采用一组或多组雷达收发装置，其中每组收发装置包括单雷达发射机、双相干接收机；首先由各个雷达发射机为本组接收机提供共源同相等幅的本振信号以实现对多组接收机进行相位差的解算处理；

步骤二、雷达发射机发射信号；

步骤三、每组接收机的相应天线接收同一回波成为干涉信号并生成对应相位差；

步骤四、每组接收机对步骤三产生的相位差进行相位差鉴别处理，并将处理结果输出至数字相位处理模块；

具体的相位差φ_i鉴别方法为：

任意一组接收机天线间的距离设为d_i(即干涉基线长度，i＝1，2，...，n，n为雷达收发装置的组数)，其对应的目标反射回的电磁波信号波程差为ΔR_i、信道间相位差为φ_i，当远区目标偏离本汽车中心位置角度为β_i(β_i属于汽车防撞雷达的前视覆盖角度范围)时，此组接收机信道波程差ΔR_i和相位差φ_i关系如下：

步骤五、在步骤四的基础上，数字相位处理模块对多组接收机的相位差鉴别处理后的多个信道信号进行相位检测处理；

步骤六、对经步骤五处理后的多个信道信号采用发射机发射互质波长/频率的信号发射方式，并结合干涉原理实现方向角去模糊；

方向角去模糊的具体方法如下：

当不满足 的相位差单值对应关系时，对于实际观测的φ_i和β_i有：

其中，N_i为整数，φ_i和φ_i′分别为观测波形相位的真实值和观测值；

通过改变雷达发射频率f，建立多个方程求解N_i的取值；再将N_i值，再带入上式中，从而得到正确的方向角度值β_i；

步骤七，按照步骤四到步骤六的方法对系统内各组接收机进行测角，得到各组高精度方向角β_i(i＝1，2，...，n)后，取所有方向角的平均值得到最终方向 角β。

2.根据权利要求1所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于：步骤一所述的多组双相干接收机采用相同部件构成。

3.根据权利要求1所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于：步骤五所述的对多个信道信号进行相位检测处理包括AD采样、数字相位比较和方向角计算，其中AD采样为多路同时采样。

4.根据权利要求1所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于：步骤六所述N_i的具体求解方法为：在76GHz～77GHz毫米波段内，相邻两次雷达波束的发射波长为λ₁、λ₂，且λ₁、λ₂互质，在这两个工作波长下测得由于目标角度β_i引起的测量相位差的观测值分别为φ_i1′、φ_i2′，得到：

解算出 再带入上式中任意式求出高精度方向角β_i值。

5.根据权利要求1和2所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于：所述的每部接收机包括接收天线、低噪声放大器、混频器、视频放大器、滤波器及发射机本振信号输入模块。

6.根据权利要求1和3所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于：所述数字相位处理模块包括多个A/D变换、数字相位比较模块和方向角计算模块。

7.根据权利要求1所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于：作为具体实现，步骤四所述的相位差鉴别处理采用发射机的本振信号作为辅助信号，分别与两路本组接收机输出的被测信号进行相位差鉴别，并进行对鉴相结果相加，同时结合“二次插值细分”对两路接收机的相位差进行精确测量。