[发明专利]一种基于FMCW的车载雷达多目标识别方法有效

专利信息
申请号: 201711217826.3 申请日: 2017-11-28
公开(公告)号: CN108008391B 公开(公告)日: 2019-08-06
发明(设计)人: 张炎文;王国才;雷文太 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: G01S13/93 分类号: G01S13/93;G01S7/41
代理公司: 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 代理人: 杨萍
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 fmcw 车载 雷达 多目标 识别 方法
【权利要求书】:

1.一种基于FMCW的车载雷达多目标识别方法,其特征在于,车载雷达向前方持续发射调频连续波,调频连续波遇到目标后返回,车载雷达接收回波,利用混频器将发射的调频连续波和接收的回波进行混频,输出时域中频差拍信号;数字信号处理设备对差拍信号进行信号处理,计算目标速度和距离;

每个周期的调频连续波由三个子周期调制波构成,其中每个子周期调制波的周期相同,均为T;每个子周期调制波均由三角波段及恒定频率段构成,其中三角波段所占时间为恒定频率段所占时间为设各子周期调制波中三角波段上扫频时间为其中α为三角波段上扫频时间占半周期比;三个子周期调制波中α的取值不同,将第一、二和三子周期调制波中三角波段上扫频时间占半周期比α分别记为α1、α2和α3

其中,数字信号处理设备对差拍信号进行信号处理,计算目标速度和距离,具体包括以下步骤:

步骤1:设某一时刻车辆前方有N个目标;分别对第一、第二和第三子周期三角波上扫频段、下扫频段和恒定频率段差拍信号作FFT运算进行主频率的提取,得到三个子周期下N个目标对应的三角波上扫频段、下扫频段和恒定频率段频率差频,记为fcj,其中下标b+、b-和c分别对应于三角波上扫频段、下扫频段和恒定频率段,i=1,2,3分别对应于第一、第二和第三子周期,j=1,2,…,N分别对应于N个目标;

步骤2:将同一子周期下N个目标对应的三角波上扫频段、下扫频段和恒定频率段差频进行频率匹配,将匹配成功的三角波上扫频段频率、下扫频段频率和恒定频率段频率分为一组;

步骤3:分别依据三个子周期下匹配成功的频率组计算N个目标的速度距离值;

步骤4:比对三个子周期中计算所得到的所有目标的速度距离值,将三个周期中同时检测到的速度距离值视为真实目标的速度距离值,进行保存,其它的速度距离值视为虚假目标的速度距离值,进行剔除;最后输出真实目标的速度距离值。

2.根据权利要求1所述的基于FMCW的车载雷达多目标识别方法,其特征在于,所述α1=0.3,α2=0.35,α3=0.4。

3.根据权利要求1所述的基于FMCW的车载雷达多目标识别方法,其特征在于,所述步骤2中,对第i子周期N个目标对应的三角波上扫频段、下扫频段和恒定频率段差频进行频率匹配的方法如下:

首先,将第i子周期N个目标对应的三角波上扫频段差频分别乘以频率匹配系数得到将第i周期N个目标对应的恒定频率段差频分别乘以频率匹配系数得到

然后,分别对进行频率匹配;方法为:从开始,将其依次与进行作差运算,得到多个频率差值,并将得到的频率差值依次与中每一个频率进行比对,若找到某一频率值使得频率匹配原则成立,则频率匹配完成,将匹配成功的三个频率,即和fcj分为一组;然后再按上述方法分别对进行频率匹配;当中每一个频率经上述方法完成频率匹配时则第i子周期频率匹配完成。

4.根据权利要求3所述的基于FMCW的车载雷达多目标识别方法,其特征在于,所述步骤3中,将第i子周期下匹配成功的频率组,采用以下公式计算N个目标的速度值和距离值:

其中,c=3×108m/s为电磁波传播速度;为第i子周期调制波三角波段上扫频斜率,B为调频带宽,B=f2-f1,f1和f2分别为调频连续波的起始频率和截止频率。

5.根据权利要求4所述的基于FMCW的车载雷达多目标识别方法,其特征在于,所述调频连续波的起始频率f1和截止频率f2分别取为实际所用雷达模块中压控振荡器VCO的调谐电压-频率曲线上线性度最好一段对应的两个频率点。

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