[发明专利]一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法

权利要求书

1.本申请提供了一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：选定道路的测距长度，对道路进行分段，并在分段完成后的道路上进行雷达的接收天线的排列，对不同的路段使用不同的接收天线进行目标角度的测量；

步骤二：雷达工作时，所有的接收天线天线同时工作，测出目标的距离和目标的速度；

步骤三：将目标的距离作为先验信息，将目标的距离分配到不同的路段，使用相应的接收天线进行角度的测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，所述步骤一中接收天线的排列具体为：接收天线为一维线列排列，天线线列法向方向为汽车行驶方向。

3.根据权利要求1所述的一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，所述步骤一中对道路进行分段具体为：将道路分为若干段，使得每段道路起始点处与终点处最边缘的位置相对于雷达的方向角为θ₁和θ₂。

4.根据权利要求1所述的一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，所述对道路进行分段需满足如下条件：

A、同时保证划分出的若干段道路每段都有一对合适的双接收天线进行回波接收，其双接收天线间距分别为d₁，d₂，...d_n；

B、使所有双接收天线在其对应路段的θ₁处的目标回波的相位差φ₁和双天线在θ₂处的目标回波的相位差φ₂都满足以下两个条件：

a.φ₁，φ₂∈(-π，π)；

b.或

5.根据权利要求2所述的一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，所述步骤二中测出目标的距离和目标的速度为只计算出其探测路段与雷达间径向距离所对应的频点的频谱，在之后CFAR检测中，只能检测出在相应路段中的目标。

6.根据权利要求5所述的一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，所述步骤二的具体步骤为：

步骤2.1：将所有的接收天线收到的回波信号分别进行放大、混频、滤波、采样，分别得到多路数字信号；

步骤2.2：将步骤2.1中所得的多路数字信号分别进行运算，得到所有接收天线对应的距离-多普勒幅频特性矩阵；对多路数字信号进行运算采用的方法为快时间维度的CZT和慢时间维的FFT；

步骤2.3：对于步骤2.2中的运算，快时间维度的CZT得到的是目标的距离信息，对于每个接收天线来说并不是计算所有频点的幅值；根据预先排列好的接收天线线阵，通过双接收天线间距离d判断出任意路段两条接收天线所要检测出的目标距离范围，任意路段两条接收天线的快时间维度的CZT仅仅计算距离范围内的频点相应的幅值；

步骤2.4：对于步骤2.2、步骤2.3中所描述的距离-多普勒幅频特性矩阵，将所有接收天线得到的距离-多普勒幅频特性矩阵汇总可以得到两个完整范围的距离-多普勒幅频特性矩阵；

步骤2.5：采用常规的CFAR检测方法对步骤2.4中得到两个完整范围的距离-多普勒幅频特性矩阵进行检测并记录每一个有效二维频点的位置；所述有效二维频点的位置为目标的距离、目标的速度信息。

7.根据权利要求6所述的一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，所述步骤三中角度的测量的步骤为：

步骤3.1：根据步骤2.5采集目标的距离、目标的速度，即可得到目标距离角度信息。

8.根据权利要求7所述的一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，所述步骤3.1具体为：

步骤2.4中得到的两个完整范围的距离-多普勒幅频特性矩阵中有效二维频点处的距离和速度单元二维谱线的相位差φ，为距离维度谱分析的相位差，此时根据φ计算待测目标的方位角θ。

9.根据根据权利要求8所述的一种基于多天线的高精度交通雷达探测方法，其特征在于，所述待测目标的方位角θ的具体计算公式为：

其中：d为探测所对应距离时的双接收天线的距离；ΔR为接收信号之间的波程差；λ表示发射信号的波长。