[发明专利]一种消除雷达波束赋形栅瓣的方法及天线

说明书

本申请涉及一种消除雷达波束赋形栅瓣的方法与天线，应用在汽车电子产品中，所述方法包括：在相邻的两个实际阵元内插设虚拟阵元；通过所述实际阵元的接收通道数据，对所述虚拟阵元进行拟合，并生成拟合系数；根据所述拟合系数和实际接收信号，拟合出所述虚拟阵元对应的拟合接收信号；对所述虚拟阵元的接收信号进行波束赋形。其有益效果在于：本申请通过在相邻实际阵元内插设虚拟阵元，解决了大间距的MIMO虚拟阵和非MIMO虚拟阵，作波束赋形时出现栅瓣，导致测角模糊的问题。同时，在考虑实际误差模型的基础上，内插法会改善精度，并且可以有效抑制栅瓣的产生。

技术领域

本申请涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种消除雷达波束赋形栅瓣的方法及天线。

背景技术

毫米波雷达，是工作在毫米波波段探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz 频域的。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。毫米波雷达能分辨识别很小的目标，而且能同时识别多个目标。

为了进一步地提高无线通信的传输速率和雷达的分辨率，毫米波频段逐渐成为了研究重点。为进一步提高77GHz雷达的竞争力，改善雷达的角分辨率成为关重点提升指标。

77GHz雷达的物理角度分辨率主要是由MIMO虚拟阵列口径决定。为了控制硬件成本，收发通道的数目固定，在这种情况下，改善分辨率的常用方法是使用稀疏阵的布阵方式，但是稀疏阵由于间距大于半波长，作常规波束成形会在 FOV内会产生栅瓣，这些栅瓣在后期的测角算法处理过程会导致角度模糊。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种消除雷达波束赋形栅瓣的方法，应用在汽车电子产品中，所述方法包括：

在相邻的两个实际阵元内插设虚拟阵元；

通过所述实际阵元的接收通道数据，对所述虚拟阵元进行拟合，并生成拟合系数；

根据所述拟合系数和实际接收信号，拟合出所述虚拟阵元对应的拟合接收信号；

对所述虚拟阵元的接收信号进行波束赋形。

可选地，所述在相邻的两个实际阵元内插设虚拟阵元，包括：

所述实际阵元、虚拟阵元沿直线分布。

可选地，相邻的所述实际阵元的间距大于半波长。

可选地，相邻的所述实际阵元、所述虚拟阵元之间的间距小于或等于半波长。

可选地，所述通过所述实际阵元的接收通道数据，对所述虚拟阵元进行拟合，并生成拟合系数，包括：

根据所述实际阵元的方向和角度，计算出第一导向矢量公式；

根据所述虚拟阵元的方向和角度，计算出第二导向矢量公式；

根据所述第一导向矢量公式和第二导向矢量公式，通过最小二乘法，拟合出拟合公式，并求得拟合系数。

可选地，所述拟合公式为：

β＝(A^T·A+δI)^-1·A^T·a_i′；

其中，β为拟合系数，A为第一导向矢量公式，a_i′为第二导向公式，i为虚拟阵元的序数，δI为避免A^T·A接近奇异接近奇异的对角加载因子。

可选地，所述根据所述拟合系数和实际接收信号，拟合出所述虚拟阵元对应的拟合接收信号，包括：