[发明专利]一种基于角度估计的车载雷达目标检测估计方法及装置

说明书

本发明公开一种基于角度估计的车载雷达目标检测估计方法及装置，该方法步骤包括：S1.获取目的雷达的回波信号并进行角度估计，得到角度谱数据；S2.将步骤S1得到的角度谱数据进行灰度化处理，以将高于预设门限值的目标初步检测为真实目标，得到灰度化角度谱数据；S3.对步骤S2得到的灰度化角度谱数据执行目标检测，得到最终的目标检测结果输出；该装置包括角度估计模块、目标初步检测模块以及目标二次检测模块。本发明具有实现方法简单、成本低、弱目标检测性能好且漏检率及虚警率低等的优点。

技术领域

本发明涉及车载雷达检测技术领域，尤其涉及一种基于角度估计的车载雷达目标检测估计方法及装置。

背景技术

为实现车辆主动安全，通常会在车辆中安装雷达以实现防撞、盲区检测等。典型的如毫米波雷达传感器，由于能够全天候工作，可以满足车辆对全天气候的适应性的要求，且不受光线、雾霾、沙尘暴等恶劣天气的影响，已成为汽车主动安全的主流选择，拥有巨大的市场需求，部分区域汽车已开始配备有如防撞雷达、盲区检测雷达等的汽车毫米波雷达传感器，车载雷达检测已成为当前的主要研究方向。

车辆在运行过程中实际运行道路的环境可能较为复杂，会存在强弱不同的各种目标，以汽车毫米波雷达为例，各种目标的雷达反射截面积(RCS，Radar Cross Section)会存在较大差异，雷达需要及时、及早发现潜在的目标，并对目标进行参数估计和跟踪，而对于弱目标(也即RCS较小的远距离目标)的检测极易产生漏检。为了对弱目标(也即RCS较小的远距离目标)进行检测，目前通常都是采用降低检测门限的方法以确保不被漏，然而由于检测门限降低又会带来大量的虚警，产生大量的假目标，而严重影响实际系统运行，因而采用如CFAR(Constant False Alarm Ratio,恒虚警概率)检测方法检测时，为了降低噪声引起的虚警概率，一般会将门限设置得较高，使得目标信噪比超过10dB才有可能较为稳定的检测，

当前应用最为广泛的波形体制即是通过发射多个周期的频率调制连续波(FMCW，Frequency Modulation Continuous Wave)信号，每一个扫频周期为T_chirp，可以对于多目标场景中的每个目标同时进行距离和径向速度测量，发射的波形如图1所示。该类波形体制可以同时对多个目标进行距离和速度的测量，上述汽车毫米波雷达即是发射多个脉冲的线性调频信号(LFM，Linear Frequency Modulation)信号，通过对每一个脉冲进行采样及信号处理实现目标检测。

如上述汽车毫米波雷达的车载雷达在进行目标检测时，典型的方法是通过对每一个脉冲进行采样、傅里叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)得到距离-多普勒矩阵之后，采用CFAR检测算法进行目标检测，此时得到的目标参数信息包括目标距离和速度，得到检测的目标结果，再在多个阵元之间进行目标角度估计，得到目标以上的参数信息后，进行目标的跟踪滤波和航迹管理。如图2所示，具体是首先进行目标检测，判定是否存在目标，在得到确切的目标时，启动目标角度估计模块进行角度估计，得到目标的以上信息后，再将信息输入跟踪滤波模块以及航迹管理模块，将目标信息最终显示在终端呈现给用户。

上述车载雷达的目标检测方法，无论是采用何种目标DOA(Degree of Arrival，角度估计)估计算法(波束扫描FFT方法、如MUSIC(Multiple SIgnal Classification)算法的超分辨算法等)，由于角度估计必须是在目标检测后进行，目前检测时均是基于目标的回波幅度强度进行检测，而CFAR检测时由于考虑到需要避免产生太多的虚假目标通常设置较高的门限值，导致对于一些远距离RCS较小的弱目标无法被及时探测到，例如远处的人目标，造成目标的漏检。因而由于如人体等目标的RCS较弱，使得远距离探测人体成为车载雷达的一个重要难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、成本低、弱目标检测性能好、漏检率及虚警率低的基于角度估计的车载雷达目标检测估计方法及装置。