[发明专利]一种速度解模糊的方法及回波信号处理装置

说明书

一种速度解模糊的方法及回波信号处理装置，该方法应用于包括M个发射天线和N个接收天线的雷达装置，M、N均为大于1的整数；该方法包括：针对N个接收天线中至少两个接收天线分别接收到的第一回波信号，计算至少两个接收天线与第一目标构成的到达角的第一估计值，第一回波信号为同一发射天线时分发射方式发送的发射信号经第一目标反射后形成的回波信号，采用第一估计值对第一接收天线接收到的M个第二回波信号分别进行角度补偿，得到M个第一补偿后回波信号；根据至少两个第一补偿后回波信号进行速度估计，得到第一目标的速度。本申请实施例可应用于自动驾驶、智能驾驶、智能汽车、电动车等相关领域，能够准确的估计出目标的速度。

技术领域

本申请涉及雷达技术领域，尤其涉及一种速度解模糊的方法及回波信号处理装置。

背景技术

车载雷达是自动驾驶系统中的重要部件，通过车载雷达可以为车辆提供对障碍物或移动物体等目标对象的检测，比如，可以对车辆周围障碍物的距离、速度和角度进行检测。

毫米波雷达作为车载雷达的一种，随着高级驾驶辅助系统(advanced driverassistant system,ADAS)和无人驾驶技术的发展，对毫米波雷达提出了更远探测距离、更高距离分辨率和更高角度分辨率的要求，使得多输入多输出(multiple-input-multiple-output，MIMO)雷达成为车载毫米波雷达发展的一个重要方向。

在MIMO雷达中，假设包括M个发射天线，M个发射天线可以采用时分复用(timedivision multiplexing，TDM)的方式发射信号，虽然MIMO雷达可以提高角度分辨率，TDMMIMO雷达对应的最大测速范围下降到同一发射周期的单输入多输出(single inputmultiple output，SIMO)雷达的1/M，在计算目标对象的速度时更易发生速度混叠的情况，从而造成速度模糊。

为解决MIMO雷达存在的速度模糊的问题，在一种现有的方案中，MIMO雷达发射至少两种不同周期的调频信号，然后分别根据每种不同周期的调频信号估计目标速度，然后，根据至少两种周期的调频信号扩展的速度匹配时，对应的速度作为目标对象的真实速度。这种方式由于需要发射不同周期的调频信号，导致整个信号的发射周期增加，会增加目标测量的更新周期，从而不能及时得到目标的测量信息(如速度、角度、距离等)。在另一种现有技术中，在设计MIMO雷达的天线阵列设计时，设计一些虚拟阵列位置重合，重合阵列的目标角度相等，其相位差仅是速度(多普勒频率)的函数，然后利用重合接收阵元的相位信息进行速度解模糊，但是这种方式需要多个重叠单元，会牺牲MIMO阵列等效的天线阵元长度，从而降低目标的角度分辨率。还有一些技术中，比如根据接收信号进行目标角度估计或相干叠加时，采用谱峰搜索的方式估计速度，但是实际测量时很难找到最大谱峰，而导致得不到正确速度解。再比如，假设前视目标的垂直角和水平角均在0度附近，忽略不同发射天线之间由于角度带来的相位偏差进行速度解模糊处理，但实际场景中，TDM MIMO的发射天线主要集中于水平角观测，观测范围多在-60到60度之间，垂直角度也多在-15到15度之间，因此该假设的目标主要集中于0度只在某些特定场景下存在，所以也无法得到准确的速度解。

综上，亟需一种速度解模糊的方案，以便在不牺牲MIMO雷达的性能的情况下，准确的估计出目标的速度。

发明内容

本申请实施例提供本申请提供一种速度解模糊的方法及回波信号处理装置，用于实现在不牺牲MIMO雷达的性能的情况下，准确估计出目标的速度。