一种基于调频连续波雷达的多目标检测方法.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CN112859061A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号202110271491.3(22)申请日2021.03.12(71)申请人兰州理工大学地址730050甘肃省兰州市七里河区兰工坪路287号(72)发明人黄玲田明李林霞程瑜张东升邵军军王刚(74)专利代理机构西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙)61223代理人张举(51)Int.Cl.G01S13/34(2006.01)G01S13/931(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种基于调频连续波雷达的多目标检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于调频连续波雷达的多目标检测方法，包括：首先对恒频段做一维快速傅里叶变换，得到目标速度矩阵，然后对梯形波和三角波上下扫频频段做二维快速傅里叶变换，峰值点分别对应中心频率和模糊多普勒频率，然后先使用梯形波上下扫频段和恒频段对目标进行配对，得到目标初选信息，然后再将得到的信号与三角波中频信号进行配对，得到真实目标中频信号信息，进而的到目标的距离。本发明解决了现有技术中存在的多目标探测中存在虚假目标，以及配对速度慢的问题。CN112859061ACN112859061A权利要求书1/2页1.一种基于调频连续波雷达的多目标检测方法，其特征在于，包括：采用三角波与梯形波结合的调频连续波雷达，进行多目标检测；对恒频段波形进行一维快速傅里叶变换，获得恒频段中频信号；以及根据恒频段中频信号，确定目标的真实速度；对上扫频频段波形进行二维快速傅里叶变换，获得上扫频的差频中心频率；以及对下扫频频段波形进行二维快速傅里叶变换，获得下扫频的差频中心频率；根据目标的真实速度，和梯形波的上扫频的差频中心频率、下扫频的差频中心频率，对目标中频信号进行初选，获得剩余的目标中频信号；将剩余的目标中频信号，与三角波的上扫频的差频中心频率、下扫频的差频中心频率相结合，采用不同周期对目标进行筛选，获得最终目标中频信号；根据最终目标中频信号、目标的真实速度，确定雷达与目标之间距离。2.如权利要求1所述的基于调频连续波雷达的多目标检测方法，其特征在于，所述三角波与梯形波结合的调频连续波为：三角波与梯形波按照不同周期组合而成的波形。3.如权利要求1所述的基于调频连续波雷达的多目标检测方法，其特征在于，所述目标的真实速度，通过下式确定：其中，fs是恒频段中频信号；f0为载波频率；c为波传播速度。4.如权利要求3所述的基于调频连续波雷达的多目标检测方法，其特征在于，所述获得上扫频的差频中心频率，具体包括：上扫频频段雷达发射信号模型：其中，A为发射信号的幅值，为发射信号的初始相位，μ为调制斜率；假设目标的与雷达的相对速度为v，以远离雷达的方向为正，目标的回波信号为：其中，H为目标反射强度和传播衰减有关的系数；表示目标反射引起的附加相移；τ(t)为接收信号的时延函数，表达式如下：将x(t)与xr(t)进行混频，得到差频信号：做快速傅里叶变换、及化简后，得到上扫频的差频中心频率为：其中，R为雷达与目标之间距离。2CN112859061A权利要求书2/2页5.如权利要求4所述的基于调频连续波雷达的多目标检测方法，其特征在于，所述获得下扫频的差频中心频率，具体包括：下扫频频段雷达发射信号模型：其中，A为发射信号的幅值，为发射信号的初始相位，μ为调制斜率；假设目标的与雷达的相对速度为v，以远离雷达的方向为正，目标的回波信号为：将x(t)与xr(t)进行混频，得到差频信号：其中，H为目标反射强度和传播衰减有关的系数；表示目标反射引起的附加相移；τ(t)为接收信号的时延函数，表达式如下：做快速傅里叶变换、及化简后，得到下扫频的差频中心频率为：其中，R为雷达与目标之间距离。6.如权利要求5所述的基于调频连续波雷达的多目标检测方法，其特征在于，所述对目标中频信号进行初选，通过如下公式确定：|fup,i+fdown,i|＝2fs,i其中，i为第i个波。7.如权利要求5所述的基于调频连续波雷达的多目标检测方法，其特征在于，所述采用不同周期对目标进行筛选，具体包括：f1≈f0其中，μi为三角波的调制斜率；fup,1为上扫频差频频率；fdown,1为下扫频差频频率。8.如权利要求7所述的基于调频连续波雷达的多目标检测方法，其特征在于，所述雷达与目标之间距离R，通过下式确定：其中，f为最终目标中频信号。3CN112859061A说明书1/6页一种基于调频连续波雷达的多目标检测方法技术领域[0001]本发明涉及信号处理技术领域，更具体的涉及一种基于调频连续波雷达的多目标检测方法。背景技术[0002]汽车雷达、自动驾驶和辅助变道在现今的汽车驾驶当中扮演者非常重要的角色，它能够帮助驾驶员检测到与前