基于TDM MIMO雷达的速度解模糊方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115267785A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210894799.8(22)申请日2022.07.28(71)申请人南京航空航天大学地址210000江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人沈青山王青波(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师王爱涛(51)Int.Cl.G01S13/931(2020.01)G01S13/58(2006.01)G01S7/41(2006.01)G06F17/14(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法及系统(57)摘要本发明公开了一种基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法及系统。该方法包括：基于虚拟天线阵列数据计算相位校准矩阵；基于相位校准矩阵对实际目标的虚拟天线阵列进行校准；分别对校准后的发射天线序列和接收天线阵列进行求相位角和解缠绕处理；基于发射天线相位序列和接收天线相位序列，分别计算相邻发射天线相位差的均值和相邻接收天线相位差的均值；根据目标速度的估计值计算相位变化；基于相邻发射天线相位差的均值、相邻接收天线相位差的均值以及相位变化计算目标速度的扩展系数；基于扩展系数对目标速度进行解模糊，得到目标实际速度。本发明通过对虚拟天线阵列的相位值进行计算，能够得到速度扩展系数，从而对目前的速度进行扩展。CN115267785ACN115267785A权利要求书1/2页1.一种基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法，其特征在于，包括：通过TDMMIMO汽车雷达采集目标数据；所述TDMMIMO汽车雷达包括多个接收天线和多个发射天线；对所述目标数据进行距离FFT和多普勒FFT处理，得到目标的虚拟天线阵列数据；基于所述虚拟天线阵列数据计算相位校准矩阵；基于所述相位校准矩阵对实际目标的虚拟天线阵列进行校准，得到校准后的虚拟天线阵列；所述校准后的虚拟天线阵列包括校准后的发射天线序列和接收天线阵列；分别对校准后的发射天线序列和接收天线阵列进行求相位角和解缠绕处理，得到发射天线相位序列和接收天线相位序列；基于所述发射天线相位序列和所述接收天线相位序列，分别计算相邻发射天线相位差的均值和相邻接收天线相位差的均值；根据目标速度的估计值计算相位变化；所述目标速度的估计值由所述目标数据的多普勒FFT处理结果确定；基于所述相邻发射天线相位差的均值、所述相邻接收天线相位差的均值以及所述相位变化计算所述目标速度的扩展系数；基于所述扩展系数对所述目标速度进行解模糊，得到目标实际速度。2.根据权利要求1所述的基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法，其特征在于，通过公式φTX(j)＝unwrap(angle{STX(j)))，1≤j≤NRX对校准后的发射天线序列进行求相位角和解缠绕处理，得到发射天线相位序列；通过公式φRX(i)＝unwrap(angle(SRX(i)))，1≤i≤NTX对校准后的接收天线阵列进行求相位角和解缠绕处理，得到接收天线相位序列；其中，φTX(j)表示第i个发射天线的相位序列，STX(j)表示校准后的发射天线序列，NRX表示接收天线的个数，φRX(i)表示第j个接收天线的相位序列，SRX(i)表示校准后的接收天线序列，NTX表示发射收天线的个数。3.根据权利要求2所述的基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法，其特征在于，所述相邻发射天线相位差的均值φt计算公式如下：4.根据权利要求2所述的基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法，其特征在于，所述相邻接收天线相位差的均值φr计算公式如下：5.根据权利要求1所述的基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法，其特征在于，所述相位变化φdet的计算公式如下：其中，vdet表示目标速度的估计值，λ表示TDMMIMO汽车雷达的工作波长，Tc表示线性调频脉冲周期，NTX表示发射收天线的个数。6.根据权利要求1所述的基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法，其特征在于，其特征在于，所述扩展系数n的计算公式如下：2CN115267785A权利要求书2/2页其中，NTX表示发射收天线的个数，φdet表示相位变化，φr表示相邻接收天线相位差的均值，φt表示相邻发射天线相位差的均值。7.根据权利要求1所述的基于TDMMIMO雷达的速度解模糊方法，其特征在于，其特征在于，所述目标实际速度v的计算公式如下：v＝vdet+2round(n)vmax其中，vdet表示目标速度的估计值，n表示扩展系数，vmax表示目标速度最大值。8.一种基于TDMMIMO雷达的速度解模糊系统，其特征在于，包括：目标数据采集模块，用于通过TDMMIMO汽车雷达采集目标数据；所述TDMMIMO汽车雷达包括多个接收天线和多个发射天线；处理模块