[发明专利]无人驾驶汽车防撞毫米波雷达信号处理方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理领域，涉及一种无人驾驶汽车防撞毫米波雷达信号处理方法。

背景技术

近年来，随着经济的发展，交通需求日益增加，城市交通拥堵、交通事故频发等成为当前世界各国面临的共同问题。对公路交通事故的分析显示，在司机、汽车、道路三个环节中，司机是可靠性最薄弱的环节，因此近几年来，替代司机驾驶的无人驾驶汽车孕育而生，自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。

为提高自动驾驶汽车行驶的安全性，自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。因此自动驾驶汽车需要判断汽车行驶状况，对车辆的安全性进行预测，自动采取措施防止交通事故的发生，减小事故发生概率的系统，如车道偏离系统、前向车辆碰撞警告系统、前向避障辅助系统、驾驶员注意力监测等。其中，汽车防撞雷达是自动驾驶汽车最主要的传感器之一。主要是由于汽车防撞雷达是一种主动安全设备，可以准确的测量出周围目标的速度和距离，以及目标所在的方位角等信息，可以准确的发现无人驾驶汽车在行驶过程中的潜在危险，并且根据雷达检测到的障碍物信息，自动采取措施消除危险。

目前应用到汽车上的测距方法主要有激光测距，超声波测距，红外线测距，毫米波雷达测距等几种方法。红外、摄像头等光学技术价格低廉且技术简单，但是全天候工作效果不好，防撞性能有限；超声波受天气状态影响大，探测距离较短。而毫米波雷达克服了上述几种探测方式的缺点，具有稳定的探测性能和良好环境适用性。它不仅具有频率高、波长短、频带宽、体积小、重量轻等特点，而且与上述几种传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，抗干扰能力强，不受光线影响，探测距离远，具有全天候全天时等特点。成本也有所下降，并且雷达的外型尺寸可以做得很小，便于在汽车上安装，故作为目前国内外自动驾驶汽车防撞雷达的普遍选择方式。

综上所述：无论从安全角度还是经济角度而言，自动驾驶汽车防撞雷达的研制都极具应用价值和现实意义。

发明内容

为了解决无人驾驶汽车时易发生与障碍物之间的碰撞的问题，本发明提出了一种无人驾驶汽车防撞毫米波雷达信号处理方法，以对障碍物进行速度、距离、方位角解算，从而对障碍物行车检测，避免碰撞。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种无人驾驶汽车防撞毫米波雷达信号处理方法，包括如下步骤：

S1.AD数据采集；

S2.去直流；

S3.窗函数处理；

S4.FFT变换；

S5.门限检测；

S6.二进制检测；

S7.解算速度、距离或角度中的一种或组合。

有益效果：

本发明首次给出了一种基于线性调频三角波实现无人驾驶汽车防撞毫米波雷达系统的波形设计；

本发明给出基于线性调频三角波实现的无人驾驶汽车防撞毫米波雷达高性能信号处理方法，该方法可以实现对前方障碍物的相对距离以及相对速度的检测，同时可以实现目标方向角的检测功能。由于采用了更多信号处理方法，可以使得防撞系统，能够输出更准备更稳定的目标信息，为无人驾驶汽车防撞做出更精准的目标判断。

附图说明

图1线性调频三角波FMCW在一个扫频周期内的频率变化图；

图2无人驾驶汽车短距离防撞系统信号处理流程图。

具体实施方式

实施例1：一种无人驾驶汽车防撞毫米波雷达信号处理方法，包括如下步骤：

S1.AD数据采集；

S2.去直流；

S3.窗函数处理；

S4.FFT变换；

S5.门限检测；

S6.二进制检测；

S7.解算速度、距离或角度中的一种或组合。

其中：

所述步骤S1的具体方法是：

(1)将通道1和通道2中的连续IQ数据，通过AD采样进行数字化处理；