一种车载毫米波雷达的目标检测方法.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CN112698277A(43)申请公布日2021.04.23(21)申请号202011519985.0(22)申请日2020.12.21(71)申请人上汽通用五菱汽车股份有限公司地址545007广西壮族自治区柳州市河西路18号上汽通用五菱汽车股份有限公司(72)发明人邓琬云林智桂罗覃月廖尉华蒋祖坚(74)专利代理机构北京中北知识产权代理有限公司11253代理人卢业强(51)Int.Cl.G01S7/36(2006.01)G01S13/931(2020.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种车载毫米波雷达的目标检测方法(57)摘要本发明公开一种车载毫米波雷达的目标检测方法。所述方法包括：对回波信号进行杂波滤波处理；利用多谱勒滤波器组对经杂波滤波处理后的回波信号进行多谱勒滤波处理；根据杂波分布规律，基于恒虚警原理确定目标检测门限，若前方路段的坡度小于设定的阈值，杂波幅度服从瑞利分布；否则，杂波幅度服从K分布；基于所述门限进行目标检测：若回波信号幅度大于所述门限，则目标存在。本发明解决了现有技术因采取同一种概率分布描述杂波分布，当前方道路坡度较大时因杂波分布规律描述不准确，导致由此确定的目标检测门限不合适，从而影响目标检测精度的问题。CN112698277ACN112698277A权利要求书1/2页1.一种车载毫米波雷达的目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对回波信号进行杂波滤波处理；步骤2，利用多谱勒滤波器组对经杂波滤波处理后的回波信号进行多谱勒滤波处理；步骤3，根据杂波分布规律，基于恒虚警原理确定目标检测门限，若前方路段的坡度小于设定的阈值，杂波幅度服从瑞利分布；否则，杂波幅度服从K分布；步骤4，基于所述门限进行目标检测：若回波信号幅度大于所述门限，则目标存在。2.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达的目标检测方法，其特征在于，所述步骤3通过调用电子地图软件获得前方路段的坡度。3.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达的目标检测方法，其特征在于，所述步骤3中，当杂波幅度服从瑞利分布时确定目标检测门限的方法包括：杂波幅度x服从瑞利分布，其概率密度函数f(x)为：式中，σ为常数，且σ>0；基于f(x)推导目标检测门限为xT时的虚警概率PF：式中，为杂波的实时期望值即均值；根据设定的恒虚警概率P0计算目标检测门限：式中，目标检测门限xT与杂波均值成正比，c为比例系数。4.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达的目标检测方法，其特征在于，所述步骤3中，当杂波幅度服从K分布时确定目标检测门限的方法包括：杂波幅度x服从K分布，其概率密度f(x)为：式中，v为形状因子，a为尺度因子，Γ(x)为Gamma函数，Kv(x)为v阶K类Bessel函数；计算K分布的n阶矩Mn：计算一阶矩M1的平方与二阶矩M2的比值，得到一个与a无关的表达式：根据(6)式，基于实测的M1和M2计算形状因子v；根据概率密度f(x)推导目标检测门限为xT时的虚警概率PF：2CN112698277A权利要求书2/2页式中，PF(xT,v)为与xT和形状因子v有关、与尺度因子a无关的表达式；基于设定的恒虚警概率P0和v，根据(7)式计算目标检测门限xT。3CN112698277A说明书1/4页一种车载毫米波雷达的目标检测方法技术领域[0001]本发明属于雷达探测技术领域，具体涉及一种车载毫米波雷达的目标检测方法。背景技术[0002]毫米波雷达具有天线波束窄、分辨率高、频带宽、抗干扰能力强等特点，并且还有全天候工作、抗干扰强、探测距离远、成本低等优点。正是由于上述优点，毫米波雷达得到了越来越广泛地应用。目前，车载毫米波雷达已成为感知汽车周围环境的重要传感器之一。[0003]同机载雷达相似，车载雷达也是利用多普勒效应对目标进行检测，即利用动目标产生的多普勒频移使目标回波频率与杂波频率错开，采用多普勒滤波器组从频域检测目标回波信号。由于雷达回波信号中包含非常强的地杂波信号，因此，准确描述杂波幅度的分布规律以消除杂波影响在目标检测中非常重要。现有目标检测方法是不管什么路况均采用同一种分布规律(如瑞利分布)描述杂波分布。由于杂波幅度的分布规律与雷达波束的擦地角紧密相关，因此，当雷达前方为坡度较大的坡道路段时，雷达杂波的分布规律因擦地角的变化较大而发生较大的变化，如果仍然按照平坦路段的杂波分布规律进行数据处理，将无法对杂波信号进行有效滤波，从而降低毫米波雷达的目标探测性能。发明内容[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种车载毫米波雷达的目标检测方法。[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0006]一种车载毫米波雷达的目标检测方法，包括以下步骤：[0007]