[发明专利]一种车载级MIMO雷达随机编码波形调制方法

说明书

本发明公开了一种车载级MIMO雷达随机编码波形调制方法，属于毫米波雷达领域。包括以下步骤：先将雷达设置为随机编码模式；通过设置随机信号发生器，在发射雷达信号时，重置随机信号发生器，并产生一组随机编码；生成随机编码后，将随机编码写入寄存器中，在每次雷达发射雷达信号时，通过调用寄存器中的编码对雷达信号进行调制；将射频芯片中解调后的数据输入解码器中，产生解码后的接收信号，使接收端能够接收发射的雷达信号在遇到障碍物后反射的回波信号。本发明在处理器中对每个发射脉冲初相进行随机编码，不同编码的发射信号不会互相干扰，使得多个毫米波雷达能在同一环境下使用，增加了系统的鲁棒性，能大幅提高轨道交通雷达的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及毫米波雷达技术领域，尤其涉及一种车载级MIMO雷达随机编码波形调制方法。

背景技术

随着毫米波芯片技术的快速发展，毫米波雷达在民用市场如自动驾驶、智能安防、智慧交通、智能家居领域得到了广泛的应用。相对于激光、超声波、摄像头等传感器而言，毫米波雷达具有探测距离远、全天候、高可靠性等优势。

现有的车载毫米波雷达主要针对公路场景设计开发，对于轨道交通场景存在探测距离近、方位分辨率低、抗干扰能力差等问题，难以满足应用需要，而MIMO(多发多收)毫米波雷达通过多射频芯片级联技术，有效增加了雷达的天线孔径，具备分辨率高，探测距离远的特点，并且能够增加目标信息多样性，提高雷达抗干扰能力。目前的MIMO雷达多采用分时MIMO波形，在列车高速运动平台下，存在探测距离近、测角精度低、抗干扰能力差等缺点。在轨道交通行业中，列车车载毫米波雷达需要对远距离的障碍物实现高精度检测，同时由于轨道交通场景下噪声干扰较多，采用传统的的分时MIMO波形的毫米波雷达可能不能满足实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车载级MIMO雷达随机编码波形调制方法。根据本发明的一种车载级MIMO雷达随机编码波形调制方法，对每一帧的发射信号都进行随机编码调制，其方位分辨率高、探测距离远、抗干扰能力强，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种车载级MIMO雷达随机编码波形调制方法，包括以下步骤：

(1)将雷达的发射模式和接收模式设置为随机编码模式；

(2)在雷达的处理器中设置随机信号发生器，在发射雷达信号时，按照一定时间间隔重置处理器中的随机信号发生器，在此时间间隔下，产生一组随机编码，编码长度为雷达发射脉冲的积累个数，编码个数为发射通道数；

(3)生成随机编码后，将随机编码写入雷达内的射频芯片对应发射通道的初相调制控制寄存器中，在每次雷达发射雷达信号时，通过调用初相调制控制寄存器中的编码对雷达信号进行调制；

(4)将射频芯片的发射模式调制成能够发射调制好的雷达信号的模式；

(5)将射频芯片中解调后的数据输入解码器中，产生对应发射通道中编码解码后的接收信号，使雷达的接收端能够接收发射的雷达信号在遇到障碍物后反射的回波信号。

优选的，所述雷达的射频前端采用4片AWR2243发射芯片级联，每个发射芯片为3发4收，共有12路发射通道和16路接收通道，每路发射信号对初相进行6字节编码，共64个码字，每个发射通道的编码序列长度为256。

优选的，所述雷达的最大测速范围为：-400km/h～50km/h。

优选的，所述雷达对雷达散射截面积大于1平方米的目标的探测距离大于120米，对雷达散射截面积大于30平方米的列车的探测距离大于500米。

优选的，所述雷达发射脉冲重复周期为：41.667us。

本发明采用的上述技术方案，具有如下显著效果：