[发明专利]一种2发4收77GHz毫米波阵列天线及其算法

权利要求书

1.一种2发4收77GHz毫米波阵列天线，包括近距离发射天线、远距离发射天线、近距离接收天线和远距离接收天线，其特征在于，所述近距离发射天线的信号输入端连接有近距离发射支路的信号输出端，且远距离发射天线的信号输入端连接有远距离发射支路的信号输出端，所述近距离发射支路和远距离发射支路信号输入端连接有同一个波形产生器的信号输出端，所述近距离接收天线的信号输入端连接有近距离接收支路，且远距离接收天线信号输入端连接有远距离接收支路，所述近距离接收支路和远距离接收支路均连接有AD信号放大器，且两个AD信号放大器连接有同一个DSP处理装置，所述DSP处理装置连接有开关，开关与波形产生器电性连接。

2.一种2发4收77GHz毫米波阵列天线的算法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过波形产生器产生线性调频连续波信号，并将其调制到77GHz毫米波射频频段；

S2：将时间线性调频连续波信号通过波形产生器发射天线辐射到空间中，成为在空间传播的电磁波信号，当电磁波信号遇到物体时，部分能量发生反射，被接收天线接收，成为接收信号并输出到DSP处理装置；

S3：DSP处理装置将接收信号与发射信号进行混频、滤波后，得到差拍信号；

S4：对差拍信号进行二维FFT处理，可以得到距离和速度的二维图像，通过采用恒虚警检测算法，可以实现对目标的二维检测，及目标距离和速度参数的精确测量。

3.根据权利要求2所述的一种2发4收77GHz毫米波阵列天线的算法，其特征在于，所述S1中波形产生器输出的发射信号f_t(t)的数学表达式为：其中A₀为发射信号的峰值幅度。f₀为载频，即77GHz。为调频斜率，B为调频带宽，T为调频信号持续时间，D＝BT为线性调频信号的时宽带宽积,为信号的初始相位。

4.根据权利要求2所述的一种2发4收77GHz毫米波阵列天线的算法，其特征在于，所述S2中接收信号f_r(t)的数学表达式为：其中，K_r是目标反射系数，与目标的距离、反射截面积等因素有关，τ(t)是电磁波在天线与目标之间来回传输的时间，其数学表达式为：其中，R₀为天线与目标之间的初始距离，v为目标与天线的相对速度，c为光速。

5.根据权利要求2所述的一种2发4收77GHz毫米波阵列天线的算法，其特征在于，所述S3中差拍信号的数学表达式为且S4中将τ(t)代入，得到差拍信号的数学表达式为：

由此可知，差拍信号为线性调频信号：

其中f_d为信号载频，μ_d为调频斜率，为初始相位，其数学表达式分别为：

考虑到光速很大，上述数学表达式可简化为：