一种绝缘体目标的毫米波雷达恒虚警检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114280612A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111519349.2(22)申请日2021.12.13(71)申请人珠海安自达科技有限公司地址519031广东省珠海市横琴新区环岛东路1889号横琴创意谷18栋408室(72)发明人邓海(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人卢泽明(51)Int.Cl.G01S13/931(2020.01)G01S7/41(2006.01)G01S7/36(2006.01)权利要求书4页说明书11页附图6页(54)发明名称一种绝缘体目标的毫米波雷达恒虚警检测方法(57)摘要本发明提供的一种绝缘体目标的毫米波雷达恒虚警检测方法，包括以下步骤：雷达开始工作，发射P个线性调频雷达波信号；接收雷达的目标回波与原雷达参考波形混频并低通滤波；经过数模转换和距离傅里叶变换处理；收集每个距离上所有周期雷达距离傅里叶变换输出数据；进行多普勒傅里叶变换处理，收集所有接收天线的零多普勒频率输出；选择所有天线同距离的所有距离数据和方位傅里叶变换数据，获得方位角上的高分辨力数据；选择一个和其它的方位角度上的所有距离单元数据进行反向恒虚警检测，检测出所有该方位角方向上的绝缘障碍物，直到完成所有方位角上的距离单元检测；实现高分辨毫米波雷达对绝缘体障碍物的实时检测和位置测量。CN114280612ACN114280612A权利要求书1/4页1.一种绝缘体目标的毫米波雷达恒虚警检测方法，用于获取和处理自动驾驶车辆附近目标障碍物当前时刻的毫米波雷达信号，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，高分辨力毫米波雷达开始工作；步骤S2，按固定周期T，顺序发射P个顺序发射的线性调频雷达波信号；步骤S3，并由所有天线接收雷达的目标回波信号，输出的回波信号与原雷达参考信号混频、并低通滤波以后；步骤S4，经过数模转换和距离傅里叶变换处理；步骤S5，收集每个接收天线上N个距离点的每个距离上所有周期雷达距离傅里叶变换输出数据，即得到距离高分辨力数据；步骤S6，选择同一个天线输出的相对P个发射信号的回波信号处理后的距离，多普勒傅里叶变换处理后对所有同一距离点数据进行多普勒傅里叶变换处理；步骤S7，收集所有接收天线的零多普勒频率输出的距离数据；步骤S8，选择所有天线同距离的零多普勒频率所有距离数据和方位傅里叶变换数据，对同一距离上不同天线的输出数据进行角度傅里叶变换处理，获得方位角上的高分辨力数据；步骤S9，选择一个方位角度上的所有距离单元数据；步骤S10，从最近未检测距离单元开始进行反向恒虚警检测，检测出所有该方位角方向上的绝缘障碍物；步骤S11，检测最后一个单元进行反向恒虚警检测，检测出所有该方位角方向上的绝缘障碍物，否则重复步骤S10；步骤S12，选择其它的方位角方向检测，直至检测到最后一个方位角方向上的所有距离数据进行反向恒虚警检测，检测出所有方位角方向上的绝缘障碍物，否则重复步骤S9至步骤S11；步骤S13，直到完成所有方位角上的距离单元检测，实现对绝缘体障碍物的实时检测和位置测量。2.根据权利要求1所述的一种绝缘体目标的毫米波雷达恒虚警检测方法，其特征在于，所述步骤S2至步骤S8中，还包括：在步骤S2中，假设在某一个雷达工作的固定周期T内，雷达顺序发射以下P个线性调频信号，其中，单个调频信号时宽是T，发射信号总时宽是PT，信号带宽是B，第一发射波形的定义如公式(1)所示：x1(t)＝sin[2π(fc+kt)t+φ1]，0≤t≤T1(1)其中，fc是雷达发射信号载波调制频率，对于自动驾驶中使用的毫米波雷达一般选择fc＝76‑81GHz，k是线性调频信号的调频斜率，u(t)是单位阶跃函数；信号带宽B的定义如公式(2)所示：B＝kT1(2)其中，T1是信号的有效时宽；在步骤S3中，假设在雷达前方距离R位置处有一个目标，其发射产生的目标回波信号如公式(3)所示：x2(t)＝Asin[2π(fc+kt‑kτ)(t‑τ)+φ1]，τ≤t≤T1(3)2CN114280612A权利要求书2/4页其中，目标回波的延时τ是发射信号以光速传播雷达到目标双程距离的传播时间，延时τ的计算如公式(4)所示：接收到如公式(3)所示一个或多个类似线性调频目标回波信号以后，将它们与如公式(1)所示的原来发射调频参考信号混频和低通滤波以后，得与距离成正比的多个单频信号；所以，目标回波作混频和低通滤波处理后的输出信号，如公式(5)所示：x(t)＝Asin(2πf0t+φ0)，τ≤t≤T1(5)其中，f0如公式(6)所示：f0＝kτ(6)φ0如公式(7)所示：在步骤S4中，由于公式(5)中输出信号频率是f0＝kτ，包含目标的延时也就是距离信息，对输出