[发明专利]一种MIMO体制下发射波形参数设计的方法

说明书

本发明公开了一种MIMO体制下发射波形参数设计的方法，目的是能在一定距离范围内分辨车辆，达到良好的测量效果，需要通过设置发射波形的参数来提高方位、距离、速度分辨率。其中方位分辨率与接收天线数量有关，另外为了提高距离和方位分辨率，限定了带宽(B)、脉冲重复周期(PRI)及采样率(fs)等值。本发明增大等效阵列孔径，从而达到提高方位分辨率的效果；高方位分辨率，可以更好地分辨车道，这样在后续点目标检测时，可以更好地区分开目标。

技术领域

本发明公开了一种MIMO体制下发射波形参数设计的方法，涉及交通雷达天线技术领域。

背景技术

角分辨力表征的是雷达系统区分切向目标的能力，它直接影响到雷达的测角精度。雷达系统的角分辨力取决于雷达天线的波束宽度，而天线的波束宽度又取决于天线的孔径，因此，雷达系统的天线孔径越大，其角分辨力和角测量精度越高。现有的AWR1642芯片为2发4收天线，其测角分辨率低，难以满足分辨车道的要求，另外，现有的AWR1443，单个芯片均只有三个发射通道和四个接收通道，通过MIMO的天线布局方式最多组合出12个等效的天线单元，依旧不能满足实际工程分辨车辆的需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明基于MIMO雷达体制，提供一种发射波形参数设计方法，提高测量效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种MIMO体制下发射波形参数设计的方法，包括以下步骤：

步骤一：设计影响MIMO雷达测量方位分辨率的收发天线数量；

步骤二：设计影响MIMO雷达测量距离分辨率的带宽；

步骤三：设计影响MIMO雷达测量速度分辨率的脉冲重复周期；

步骤四：设计脉冲数；

步骤五：确定步骤一中收发天线的阵列布局方式。

进一步的，步骤一中，收发天线数量设计方法具体为：

根据方位分辨率设计等效阵列孔径：

其中，R为雷达作用的距离，ρ_a为方位分辨率，λ为波长，c为光速，f₀为基载频；

设定系统对检测场景的方位分辨率要求ρ_a≤a，a为常数，则等效阵列孔径的取值范围为：

根据等效阵列孔径设计收发天线数量：

其中，n为收发天线的数量，D为等效阵列的孔径，r为等效阵列的单元间距。

进一步的，步骤二中，带宽设计方法具体为：

根据距离分辨率

设定系统对检测场景的距离分辨率要求R_res≤e，e为常数，则：

进一步的，步骤三中，脉冲重复周期设计方法具体为：根据测量距离范围设计PRF范围：

其中，PRF脉冲重复频率，l_max为测量的最大距离，l_min为测量的最小距离；

根据PRF范围设计脉冲重复周期范围PRI：

再根据模糊速度公式：

得到对应的不模糊速度，当目标速度V＞V_a时，发生速度模糊V_a：