[发明专利]一种适用于短距离车载雷达的测角补偿方法

权利要求书

1.一种适用于短距离车载雷达的测角补偿方法，其特征在于：所述方法的步骤包括：

(1)利用系统所需的发射天线和接收天线的数目和布局，建立短距球面波情况下目标模型和天线相对于目标的距离关系；

(2)根据系统要求的短距离情况下雷达检测目标的距离和方位角分辨率设置间隔，生成行代表距离信息、列代表方位角信息的N行M列的表；

(3)利用(1)中的目标模型和天线相对于目标的距离关系，生成对应表中每个单元距离与方位角信息的信号；

(4)对生成信号进行FFT测角，将FFT测角后的峰值序号填入所建立的表格中；

(5)利用待测信号参数估计得到距离与表格对应行代表的每个距离信息相匹配，直到得到距离值最接近的行；

(6)在(5)中得到的行中，利用待测信号的FFT测角后的峰值序号依次与表中内容相匹配，直到索引到两者最接近的列，得到期望单元，从中提取相应的方位角信息，对短距离下FFT测角的方位角进行修正；

所述步骤(1)中，利用系统所需的发射天线和接收天线的数目和布局，建立短距球面波情况下目标模型和天线相对于目标的距离关系，方法如下：

(1.1)短距离毫米波车载雷达系统发射天线数为N_t、接收天线数为N_r，第n_t根发射天线或者第n_r根接收天线相对于目标的距离记为或其中1≤n_t≤N_t,1≤n_r≤N_r；

(2.2)在X-Y-Z三维坐标下，天线布阵的几何参数集为d＝[d₁,d₂]，2为参数集d的自由度，在三维坐标中，目标的方位角θ为目标在XY平面上投影与原点的连线相对于Y轴的夹角，俯仰角为目标在XY平面上投影与原点的连线相对于目标与原点连线的夹角，以目标T与发射天线T1的径向距离r、方位角θ、俯仰角为参考，发射天线间距为h_t，接收天线间距为h_r，若系统有检测俯仰角的需求，则第一根发射天线与其他发射天线间需要有高度差记为h_c，则第n_t个发射天线相对于目标的距离和第n_r个接收天线相对于目标的距离分别为：

将上述两个距离将记为

所述步骤(2)中，根据系统要求的短距离情况下距离分辨率Δr和方位角分辨率Δθ，系统要求的短距离情况下起始距离r₁和起始方位角θ₁，设计N行M列的表，表格各行对应分辨率为Δr的距离r_n＝r₁+nΔr、各列对应分辨率为Δθ的方位角θ_m＝θ₁+mΔθ，其中1≤n≤N，1≤m≤M；

所述步骤(3)中，在测角前生成包含N个目标距离，M个目标方位角信息的雷达反射目标回波的生成信号矢量X(r_n,θ_m)，生成信号X(r_n,θ_m)如下式所示：

式中，A为发射信号幅度，A₀为接收信号幅度，c为光速，f_o为载波频率，r_n为第n行表示的目标距离，θ_m为第m列表示的目标方位角，表示为第n_r根接收天线接收第n_t根发射天线发射信号的导向矢量，导向矢量由每根天线相对于目标的准确的距离确定：

所述步骤(4)中，将关于一个目标距离r_n和一个目标方位角θ_m的生成信号矢量X(r_n,θ_m)通过J点的FFT运算后找到对应的峰值序号I(r_n,θ_m)，其过程如下式所示：

其中，表示对{}中内容做J点FFT运算；

遍历表格的所有N行和M列，此时表格中每一个单元都填写上了对应距离r_n和方位角θ_m信息的生成信号经过FFT之后的峰值序号I(r_n,θ_m)。