[发明专利]一种基于车载毫米波雷达的车辆测距测速方法

摘要

本发明公开了一种基于车载毫米波雷达的车辆测距测速方法，该方法基于三角波、锯齿波的混合波调频方式的测距测速，并且混合波中的锯齿波段调频周期远小于混合波中三角波段调频周期，三角波、锯齿波的混合波中的三角波段的上升段和下降段的差拍信号分别进行1024次的快速傅里叶变换，分别得到n条谱线，计算出n2组距离和速度信息，再对锯齿波的差拍信号进行1024次的快速傅里叶变换，得到n条谱线，计算出目标的n组距离。对三角波段和锯齿波各自计算得到的距离信息进行比较，当两组距离相差小于某个给定阈值，即得到了真实目标的距离与速度信息。本发明提出的方法，很大程度上降低了中频信号数据处理时间和数据比较时间，提高了测距测速的实时性。

主权项

1.一种基于车载毫米波雷达的车辆测距测速方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过车载毫米波雷达获得包括车辆目标的距离和速度信息的混合波信号；2)对于混合波中的三角波段，当车辆目标静止时，由三角形相似原理可知：公式(1)中，T为混合波中的三角波调频周期；B为混合波中的三角波的调频带宽；fb为三角波段从静止车辆目标反射的回波信号和雷达发射信号进行混频后产生的中频信号频率，它的值就是回波信号与发射信号之间的频率差值；τ为发射信号和接受到从车辆目标反射的回波信号之间的时间间隔；则车辆目标的距离R的计算公式为：公式(2)中,c为光速；那么，由公式(3)可得fb：当车辆目标运动时：公式(5)中,fd为多普勒频移造成的频率,fb上,fb下分别代表三角波上升段和下降段产生的中频信号频率；由多普勒原理可知，多普勒频移引起的频率fd为：公式(6)中，f为微波雷达发射信号的中心频率,v为车辆目标的速度信息，设定v在车辆目标靠近雷达时为正值，远离雷达时为负值；将公式(4)、公式(6)代入公式(5)中，得到R和v的表达式：3)对混合波的三角波段的上升段和下降段的中频信号分别进行1024次的快速傅里叶变换，如果毫米波雷达前方存在n个真实目标，那么在上升段和下降段都将出现n条谱线，计算上升段和下降段的中频信号频率的公式为：…………对上升段和下降段n条谱线进行两两组合运算，得到n2组目标的距离和速度信息(Rij,Vij),i,j∈[1,n]，即：由上式子可以看出，真实车辆目标的距离和速度信息与三角波调频周期T无关，而虚假目标的信息与三角波调频周期有关；4)由于探测的目标为运动目标，混合波中的锯齿波段会收到多普勒频移影响，得到锯齿波段的产生的中频信号为：多普勒频移造成的距离误差为：5)对锯齿波的差拍信号进行1024次的快速傅里叶变换，得到n条谱线，计算出目标的距离Rk，k∈[1,n],比较Rk和Rij的值，由于对于运动目标锯齿波调频方式受多普勒频移的影响，因此锯齿波调频方式和三角波调频方式计算出的距离不完全相等，当Rk和Rij距离相差小于给定的某个阈值ΔR时，判断其为真实目标，就得到真实目标的距离和速度信息。