[发明专利]基于组合波形的自动驾驶汽车防撞雷达系统信号处理方法及装置

权利要求书

1.一种基于组合波形的自动驾驶汽车防撞雷达系统信号处理装置，其特征在于，所述组合波形是锯齿波和恒频波的组合波形，该波形的第一段为锯齿波FMCW，第二段为恒频波CW；

所述处理装置包括：

转换模块，对各段波形，将A/D采集到的IQ数据，去除前部分数据点后去直流，进行时频的FFT变换，将时域数据转换成频率数据；

门限检测及二进制累计模块，将各段波形的经FFT变换后的复数模值做CFAR门限检测，对CFAR门限检测后的数据，令每一个数据为一个距离单元，对每一个距离单元的数据均进行二进制累计，输出过门限的第一个峰值点，计算得到相位；

参数计算模块，计算锯齿波段的差频频率值、恒频段的多普勒频率值、相对速度值、计算相对距离值、计算方向角中的一种或多种；

其中所述门限检测中峰值点的处理，设置一个峰值点阈值因子α，其用于限制检测出的过门限最大峰值点与上一周期出现的最大峰值点的差值绝对值，使得该差值绝对值不得大于该峰值点阈值因子α：

表达式如下：

|L_max(k)-L_max(k-1)|≤α；

其中：L_max(k)为k周期的过门限最大峰值点坐标，L_max(k-1)为上一周期的最大峰值点坐标，k表示第k时刻；v_max为自动驾驶汽车最大速度，λ为毫米波雷达波长，fs为采样率，N为FFT变换的点数，FFT变换的对象是加窗后的锯齿波数据；

如果k时刻，过门限最大峰值点与k-1时刻过门限最大峰值点的绝对值差值在所设置的峰值点阈值因子α范围内，则认为第k周期的峰值点有效；如果k时刻，过门限最大峰值点超过所设置的峰值点阈值因子α，则k时刻输出的峰值点用k-1时刻的峰值点进行替换。

2.如权利要求1所述的基于组合波形的自动驾驶汽车防撞雷达系统信号处理装置，其特征在于，转换模块中的去直流的方法是：

(1)计算通道1锯齿波段和恒频波段的去除前部分点后的I、Q数据的均值，计算通道2的锯齿波段的去除前部分点后的I、Q数据的均值；

(2)对于上述的每一个I、Q数据，减掉上一步计算得到的各自I、Q数据的均值，则完成去直流的方式；

(3)IQ数据去直流计算公式为：表示I路数据，I′为去直流后的数据，Q表示Q路数据，Q′为去直流后的数据，N表示去除前部分数据点后剩余数据点数；

去直流后的I、Q数据，合并成I+jQ的数据形式，然后进行加窗处理，将对通道1中的第一段锯齿波FMCW、第二段恒频波CW，通道2中第一段锯齿波FMCW，各自数据进行加窗处理。

3.如权利要求1所述的基于组合波形的自动驾驶汽车防撞雷达系统信号处理装置，其特征在于，门限检测及二进制累计模块中所述二进制累计的方法是：

如果所述距离单元的数据过门限，则记为1，如果没过门限，则记为0，然后进行多周期积累，如果某一个距离单元的门限累计1的个数超过K个，则输出该点坐标值，否则不作为过门限的目标输出，其中K表示累计1的个数；

计算方式分为两步：

(1)将检测的输出量转换成二进制数，量化关系为：

|x_i|表示FFT后的模值大小，γ_i表示门限值；

(2)在N1个周期内对量化脉冲积累，若N1个周期内量化脉冲累计数m，

二进制累积后，当同时满足要求过门限的点数不唯一，只选择输出过门限的第一个峰值点。