[发明专利]一种基于可见光通信的精确车载雷达及目标车定位方法

摘要

一种基于可见光通信的精确车载雷达，在车头设置有至少两个分别位于车头左右两个角部的光电探测器作为雷达信号的接收端，以车尾的两个LED指示灯作为雷达信号的发射端，本车接收端接收目标车发射端发射的雷达信号，本发明同时提供了基于所述车载雷达的目标车定位方法，本发明利用本车车头部光电探测器接收信号，通过对信号的处理和计算可以得到目标车位置，该系统具有加装设备少、改动小、成本低、通信链路质量高、有效定位范围大、精度高等优点。

主权项

基于车载雷达的目标车定位方法，在车头设置有至少两个分别位于车头左右两个角部的光电探测器作为雷达信号的接收端，以车尾的两个LED指示灯作为雷达信号的发射端，本车接收端接收目标车发射端发射的雷达信号，其特征在于：将目标车两个尾部LED指示灯分别用L1和L2来表示，L1发射频率为ω₁、初始相位为θ₁的正弦波，即sin(ω₁t+θ₁)，L2发射频率为ω₂、初始相位为θ₂的正弦波，即sin(ω₂t+θ₂)；将本车车头两个光电探测器分别用D1和D2来表示；在D1或者D2使用滤波器将接收到的L1和L2的信号分离开，D1接收到L1的信号表示为：S₁₁＝A₁₁sin(ω₁t+ω₁τ₁₁+θ₁)其中A₁₁是增益，τ₁₁是L1信号到D1的延时，D2接收到L1的信号表示为：S₁₂＝A₁₂sin(ω₁t+ω₁τ₁₂+θ₁)其中A₁₂是增益，τ₁₂是L1信号到D2的延时；进一步用表示A₁₁cos(ω₁t+ω₁τ₁₁+θ₁)，用$S_{12}^{*}$表示A₁₂cos(ω₁t+ω₁τ₁₂+θ₁)，和分别通过将S₁₁和S₁₂相移得到，进一步利用接收信号得到：$S_{11}{S}_{12}^{*}-S_{11}^{*}{S}_{12}=A_{11}{A}_{12}sin\left({\mathrm{\ω}}_1\right({\mathrm{\τ}}_{12}-{\mathrm{\τ}}_{11}\left)\right)$其结果为一个常数，即利用D1和D2接收到的L1信号，计算出τ₁₂‑τ₁₁，进而计算出D1和D2距离L1的路程差Δl₁＝c(τ₁₂‑τ₁₁)，其中c是光速，同理，利用D1和D2接收到的L2信号，计算出D1和D2距离L2的路程差Δl₂；在某一个时刻，L1距离D1和D2的路程差为Δl₁，那么L1必定位于以D1和D2为焦点，以Δl₁为实轴长度的双曲线某一分支上；而L2距离D1和D2的路程差为Δl₂，那么L2位于以D1和D2为焦点，以Δl₂为实轴长度的双曲线某一分支上，而L1与L2之间距离已知，且L1与L2连线近似平行于D1与D2连线，因此可得到与目标车之间的具体距离。