專(zhuān)利名稱(chēng)：雷達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雷達(dá)系統(tǒng)，該雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)使用毫米波段無(wú)線電波來(lái)檢測(cè)像車(chē)輛這樣的目標(biāo)。
背景技術(shù)：
專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所揭示的一種已知的雷達(dá)系統(tǒng)是安裝在像汽車(chē)這樣的車(chē)輛中的雷達(dá)系統(tǒng)，用于測(cè)量車(chē)輛等的間距。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所揭示的雷達(dá)系統(tǒng)使波束掃描器將一波束引導(dǎo)至三個(gè)方向上。如果在多個(gè)不同的波束方向上檢測(cè)到相同的目標(biāo)，則該雷達(dá)系統(tǒng)根據(jù)各方向上接收信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算目標(biāo)的角度。另一方面，如果只在單個(gè)波束方向上檢測(cè)到目標(biāo)，則該雷達(dá)系統(tǒng)確定目標(biāo)的角度等于預(yù)設(shè)角度。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1公布號(hào)為2000-338222的未經(jīng)審查的日本專(zhuān)利申請(qǐng)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，上述已知的用在車(chē)輛中的雷達(dá)系統(tǒng)不能夠以等于或小于檢測(cè)無(wú)線電波的波束寬度的分辨率來(lái)跟蹤目標(biāo)的移動(dòng)。此外，在接收信號(hào)強(qiáng)度根據(jù)波束方位(azimuth)方向變化而變化的觀察過(guò)程中，接收信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到峰值的那個(gè)波束方位并不必然地表示準(zhǔn)確的目標(biāo)中心位置。換句話說(shuō)，用在車(chē)輛中的已知雷達(dá)系統(tǒng)的問(wèn)題在于，其測(cè)量目標(biāo)的方位的精確度較低。
除專(zhuān)利文獻(xiàn)1所描述的方法以外，即使其寬度已達(dá)最小的波束被用于方位方向上的掃描，方位方向上的分辨率也要由該方位方向上的取樣間隔來(lái)確定。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種在檢測(cè)目標(biāo)位置方面性能有所提高的雷達(dá)系統(tǒng)，與無(wú)法以等于或小于檢測(cè)無(wú)線電波的波束寬度的分辨率來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的移動(dòng)過(guò)程這樣一種情形相比，該雷達(dá)系統(tǒng)能夠以較高的分辨率能力來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的方位，以及與由方位方向上取樣間隔來(lái)確定方位方向上的分辨率這樣一種情形相比，本發(fā)明的雷達(dá)系統(tǒng)的檢測(cè)分辨率都是比較高的，并且本發(fā)明還能夠解決接收信號(hào)強(qiáng)度的峰值位置偏移目標(biāo)中心這一問(wèn)題。
解決這些問(wèn)題的手段根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，雷達(dá)系統(tǒng)包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，該裝置用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從中心處預(yù)定的方位的左邊延伸到右邊，該裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變波束的中心方位，并以預(yù)定的角度間隔和各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，該裝置基于波束方位寬度和兩個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)與作為目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，其中這兩個(gè)方位是彼此分開(kāi)的中心方位檢測(cè)方位寬度并且位于與在到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值相對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位的左邊和右邊，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，該近似等腰三角形使波束方位寬度作為其底邊并使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的兩個(gè)點(diǎn)位于兩條斜邊上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在雷達(dá)系統(tǒng)中，目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括這樣一種裝置，它定義多個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度，檢測(cè)與各中心方位檢測(cè)寬度有關(guān)的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的方位，并且對(duì)檢測(cè)到的方位執(zhí)行加權(quán)平均。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，雷達(dá)系統(tǒng)包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從中心處的預(yù)定的方位的左邊延伸到右邊，該裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變波束的中心方位，并以預(yù)定的角度間隔和各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，基于波束方位寬度、到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度、以及被中心方位檢測(cè)方位寬度分布離開(kāi)到上述最大值所對(duì)應(yīng)的方位的左邊和右邊的那兩個(gè)方位處的兩個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度中較高的那個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，該裝置可測(cè)量作為目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，該近似等腰三角形使波束方位寬度作為其底邊并使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的兩個(gè)點(diǎn)位于兩條斜邊上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，雷達(dá)系統(tǒng)包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從中心處預(yù)定的方位的左邊延伸到右邊，該裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變波束的中心方位，并且以預(yù)定的角度間隔和各預(yù)定距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，該裝置基于多個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)作為目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，該多個(gè)方位是預(yù)定的中心方位檢測(cè)方位寬度并位于到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位的左邊和右邊，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，該近似等腰三角形使多個(gè)用于表示多個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度的點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)一步包括這樣一種裝置，該裝置用于當(dāng)近似等腰三角形的底邊長(zhǎng)度小于波束的主瓣的波束方位寬度時(shí)執(zhí)行處理，使得該近似等腰三角形所對(duì)應(yīng)的方位不被視為目標(biāo)的中心方位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，雷達(dá)系統(tǒng)包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)射具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從中心處預(yù)定的方位的左邊延伸到右邊，該裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變波束的中心方位，并且以預(yù)定的角度間隔和各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，基于到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度，也基于被中心方位檢測(cè)方位寬度分別離開(kāi)到上述最大值所對(duì)應(yīng)的方位的左邊和右邊的那兩個(gè)方位處的兩個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度中較弱的那個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度、或位于與該較弱的接收信號(hào)強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的方位相同的一側(cè)的多個(gè)方位處的多個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，該裝置檢測(cè)作為目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，該近似等腰三角形使多個(gè)用于表示接收信號(hào)強(qiáng)度的點(diǎn)位于其斜邊之一上并使波束方位寬度作為其底邊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，雷達(dá)系統(tǒng)包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從中心處預(yù)定的方位的左邊延伸到右邊，該裝置還用于接收目標(biāo)反射的波，改變波束的中心方位，并且以預(yù)定的角度間隔和各預(yù)定距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，該裝置基于到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度以及一個(gè)或多個(gè)方位處的一個(gè)或多個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)作為目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，其中該一個(gè)或多個(gè)方位是該最大值所對(duì)應(yīng)的方位內(nèi)(左邊或后邊)的一個(gè)或多個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，該近似等腰三角形使多個(gè)用于表示接收信號(hào)強(qiáng)度的點(diǎn)位于其斜邊之一上并且使波束方位寬度作為其底邊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，雷達(dá)系統(tǒng)包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從中心處預(yù)定的方位的左邊延伸到右邊，該裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變波束的中心方位，并且以預(yù)定的角度間隔和各預(yù)定距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，如果接收信號(hào)達(dá)到其最大值的那個(gè)方位位于檢測(cè)方位角度范圍的末端(左邊或右邊)，并且如果通過(guò)從半個(gè)波束方位寬度中減去中心方位檢測(cè)方位寬度以使波束方位寬度變?yōu)橐话霃亩@得的方位寬度的比率小于在某一方位(該方位是在到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)于最大值的最外圍方位到所對(duì)應(yīng)的左邊或右邊最外圍方位之內(nèi)的中心方位檢測(cè)方位寬度)處的接收信號(hào)強(qiáng)度的比率這一條件滿足，則該裝置基于最大值所對(duì)應(yīng)的最外圍方位處的信號(hào)強(qiáng)度、作為最外圍方位內(nèi)中心方位檢測(cè)方位寬度的那個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度以及波束方位寬度來(lái)檢測(cè)作為目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，該近似等腰三角形使波束方位寬度作為其底邊并使用于表示接收信號(hào)強(qiáng)度的兩個(gè)點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上，并且如果上述條件不滿足，則基于到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度以及在一個(gè)或多個(gè)方位(該一個(gè)或多個(gè)方位是最大值所對(duì)應(yīng)的方位內(nèi)(左邊或右邊)的一個(gè)或多個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度)處的一個(gè)或多個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，該近似等腰三角形使多個(gè)用于表示接收信號(hào)強(qiáng)度的點(diǎn)位于其斜邊之一上并且使波束方位寬度作為其底邊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)一步包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布校正裝置，該裝置用于如果到目標(biāo)的距離之內(nèi)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布在該方位方向上延伸到比波束方位寬度還要遠(yuǎn)的地方，則從該接收信號(hào)強(qiáng)度分布中減去一個(gè)與等腰三角形相對(duì)應(yīng)的分布，該等腰三角形使目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置所檢測(cè)到的目標(biāo)方位作為其頂點(diǎn)并且使波束方位寬度作為其底邊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在雷達(dá)系統(tǒng)中，接收信號(hào)強(qiáng)度分布校正裝置按順序從接收信號(hào)強(qiáng)度分布中減去與其中心方位被檢測(cè)的目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的等腰三角形所對(duì)應(yīng)的分布。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在雷達(dá)系統(tǒng)中，接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置在檢測(cè)方位角度范圍內(nèi)改變波束的中心方位，并且目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括根據(jù)到目標(biāo)的距離內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的方位來(lái)改變中心方位檢測(cè)方位寬度這樣一種裝置。
本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)效果根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)裝置以預(yù)定的角度間隔和各預(yù)定距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布，并且目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置基于波束方位寬度和兩個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的方位，這兩個(gè)方位彼此分開(kāi)并且位于到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的方位的左邊和右邊。當(dāng)在直角坐標(biāo)系(其中示出了與方位變化有關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布)中表達(dá)從波束掃描中獲得的目標(biāo)方位和接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，接收信號(hào)強(qiáng)度分布可用等腰三角形來(lái)近似，該等腰三角形使波束方位寬度所確定的方位寬度作為其底邊。因此，與無(wú)法以等于或小于檢測(cè)無(wú)線電波的波束寬度的分辨率來(lái)檢測(cè)目標(biāo)移動(dòng)的情形以及由方位方向上取樣間隔來(lái)確定方位方向上分辨率的情形相比，可以以更高的分辨率能力來(lái)檢測(cè)方位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，定義了多個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度，并且對(duì)相對(duì)于這些中心方位檢測(cè)方位寬度而檢測(cè)出的目標(biāo)中心方位執(zhí)行加權(quán)平均。因此，根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度分布的形狀，可以以高精確度來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的中心方位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置以預(yù)定的角度間隔并對(duì)于各預(yù)定距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布，并且目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置基于波束方位寬度、到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度、以及被中心方位檢測(cè)寬度分別離開(kāi)到最大值所對(duì)應(yīng)的方位的左邊和右邊的那兩個(gè)方位處的兩個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度中較強(qiáng)的那個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的方位。因此，可以在帶有特殊重要性的情況下檢測(cè)目標(biāo)的方位，該特殊的重要性被給予由接收信號(hào)強(qiáng)度分布中出現(xiàn)的鐘形曲線的頂端所表示的接收信號(hào)強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，使多個(gè)點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上的等腰三角形的頂端可以被檢測(cè)成目標(biāo)的中心方位，該多個(gè)點(diǎn)都表示與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布中的接收信號(hào)強(qiáng)度。因此，從接收信號(hào)強(qiáng)度分布中的多個(gè)點(diǎn)中，可以精確地檢測(cè)出目標(biāo)的中心方位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，當(dāng)接收信號(hào)強(qiáng)度分布是由近似等腰三角形(該近似等腰三角形使用于表示接收信號(hào)強(qiáng)度分布中的接收信號(hào)強(qiáng)度的點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上)來(lái)近似時(shí)，如果近似等腰三角形的底邊長(zhǎng)度小于波束的主瓣的方位寬度，則執(zhí)行處理，使得近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的方位不被視為目標(biāo)的中心方位。因此，可以防止錯(cuò)誤的檢測(cè)，其中目標(biāo)的中心方位是從旁瓣所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布中檢測(cè)到的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，使多個(gè)點(diǎn)位于其斜邊之一上的近似等腰三角形的頂點(diǎn)可以被檢測(cè)成目標(biāo)的中心方位，該多個(gè)點(diǎn)表示與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布中的接收信號(hào)強(qiáng)度。因此，從接收信號(hào)強(qiáng)度分布中的多個(gè)點(diǎn)中，可以精確地檢測(cè)出目標(biāo)的中心方位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，當(dāng)基于多個(gè)方位(該多個(gè)方位是彼此分開(kāi)且位于接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位的左邊或右邊的預(yù)定的峰值檢測(cè)方位寬度)處的接收信號(hào)強(qiáng)度用等腰三角形來(lái)近似接收信號(hào)強(qiáng)度分布的形狀時(shí)，對(duì)應(yīng)于等腰三角形的頂點(diǎn)的方位被檢測(cè)成目標(biāo)的中心方位。因此，目標(biāo)的中心方位可以被檢測(cè)到，即便在從目標(biāo)反射的波中所產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度分布中出現(xiàn)的鐘形圖案存在于檢測(cè)角度范圍的任一端。因此，基本上在檢測(cè)方位角度范圍內(nèi)整個(gè)角度范圍上都可以檢測(cè)到目標(biāo)的中心方位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，即便接收信號(hào)的最大值所對(duì)應(yīng)的方位位于檢測(cè)方位角度范圍的末端(左邊或右邊)，如果作為最大值所對(duì)應(yīng)的方位內(nèi)的中心方位檢測(cè)方位寬度的方位處的信號(hào)強(qiáng)度可以被視為等腰三角形的兩個(gè)斜邊上的點(diǎn)，則使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的兩個(gè)點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上的等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的方位也可以被檢測(cè)成目標(biāo)的中心方位。因此可以精確地檢測(cè)目標(biāo)的中心方位，即便它位于檢測(cè)方位角度范圍的末端附近。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，如果在方位方向上兩個(gè)目標(biāo)靠得很近，其距離小于波束方位寬度，則從這些目標(biāo)反射的波所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布具有部分重疊的鐘形圖案。在本發(fā)明中，如果接收信號(hào)強(qiáng)度分布在方位方向上延伸到比波束方位寬度要遠(yuǎn)的地方，則從接收信號(hào)強(qiáng)度分布中減去某一方位處的目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的等腰三角形所對(duì)應(yīng)的分布，該方位是從由斜邊之一上的多個(gè)點(diǎn)所表示的接收信號(hào)強(qiáng)度中獲得的。因此，可以提取出從其它目標(biāo)中產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度分布。因此，即便兩個(gè)目標(biāo)靠得很近，其距離小于波束方位寬度，也可以檢測(cè)到各目標(biāo)的中心方位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置在檢測(cè)方位角度范圍內(nèi)改變波束的中心方位，同時(shí)目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置依據(jù)檢測(cè)方位角度范圍內(nèi)的中心方位來(lái)改變峰值檢測(cè)方位寬度。因此，即便為響應(yīng)于波束的中心方位的變化而改變波束的方位寬度，也可以以高精確度來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的中心方位。


圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2示出了天線、波束和目標(biāo)的位置關(guān)系。
圖3示出了在雷達(dá)系統(tǒng)的上調(diào)制周期和下調(diào)制周期中所產(chǎn)生的差拍信號(hào)之間的頻率差異示例。
圖4示出了在方位方向上峰值組的信號(hào)強(qiáng)度分布示例。
圖5是示出了雷達(dá)系統(tǒng)的處理步驟的流程圖。
圖6是示出了圖5中步驟S10的處理步驟的流程圖。
圖7示出了接收信號(hào)強(qiáng)度分布與近似等腰三角形之間的關(guān)系。
圖8示出了接收信號(hào)強(qiáng)度分布的形狀根據(jù)波束方位變化的示例。
圖9示出了根據(jù)第二實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)中心方位檢測(cè)方法。
圖10是示出了目標(biāo)中心方位檢測(cè)的步驟的流程圖。
圖11示出了根據(jù)第三實(shí)施例接收信號(hào)強(qiáng)度分布與近似等腰三角形之間的關(guān)系。
圖12示出了根據(jù)第四實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)中心方位檢測(cè)方法。
圖13是示出了目標(biāo)中心方位檢測(cè)步驟的流程圖。
圖14示出了根據(jù)第五實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)中心方位檢測(cè)方法。
圖15示出了根據(jù)第六實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)中心方位檢測(cè)方法。
圖16示出了根據(jù)第七實(shí)施例在接收信號(hào)強(qiáng)度分布與近似等腰三角形之間的關(guān)系。
圖17示出了根據(jù)第八實(shí)施例主瓣、旁瓣以及目標(biāo)的位置關(guān)系。
圖18示出了接收信號(hào)強(qiáng)度分布的形狀在主瓣和旁瓣之間的差異。
圖19示出了根據(jù)第九實(shí)施例兩個(gè)目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的位置關(guān)系的一個(gè)示例。
圖20示出了從上述關(guān)系中獲得的接收信號(hào)強(qiáng)度分布的一個(gè)示例。
圖21示出了用于檢測(cè)一個(gè)目標(biāo)的中心方位的方法。
圖22示出了用于檢測(cè)另一個(gè)目標(biāo)的中心方位的方法。
圖23示出了雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)中心方位檢測(cè)方法。
參考數(shù)字IL近似等腰三角形IB近似等腰三角形的底邊(方位寬度)IH近似等腰三角形的高Td近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位(目標(biāo)的中心方位)DL接收信號(hào)強(qiáng)度分布DW中心方位檢測(cè)方位寬度IS近似等腰三角形的斜邊具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1到8將描述第一實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
圖1是示出了雷達(dá)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的方框圖。VCO1根據(jù)DA轉(zhuǎn)換器11所輸出的控制電壓改變振蕩頻率。隔離器2將振蕩信號(hào)從VCO1發(fā)送到耦合器3以便阻擋反射信號(hào)進(jìn)入VCO1。在把信號(hào)通過(guò)隔離器2發(fā)送到循環(huán)器4的同時(shí)，耦合器3按預(yù)定的比率將發(fā)送信號(hào)的一部分作為局部信號(hào)Lo發(fā)送到混頻器。循環(huán)器4將該發(fā)射信號(hào)發(fā)送給天線5，同時(shí)將接收信號(hào)從天線5提供給混頻器6。天線5向特定的方向發(fā)送來(lái)自VCO1的頻率調(diào)制連續(xù)波的毫米波束，并接收來(lái)自該特定方向的反射信號(hào)。此外，天線5在檢測(cè)角范圍中周期性地改變波束的方向。
混頻器6將來(lái)自耦合器3的局部信號(hào)Lo與來(lái)自循環(huán)器4的接收信號(hào)混合起來(lái)以輸出一個(gè)中頻信號(hào)IF。IF放大電路7根據(jù)距離按預(yù)定的增益放大該中頻信號(hào)。AD轉(zhuǎn)換器8將放大后的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給DSP9。當(dāng)接收到來(lái)自AD轉(zhuǎn)換器8的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，DSP9暫時(shí)存儲(chǔ)與至少一個(gè)掃描相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(即，在預(yù)定的檢測(cè)角范圍內(nèi)用多波束來(lái)進(jìn)行掃描)。然后，根據(jù)下文所描述的處理，DSP9從天線、天線到目標(biāo)的距離以及目標(biāo)相對(duì)于天線的相對(duì)速度中計(jì)算目標(biāo)的方位。微控制器單元(MCU)10接著將用于VCO1的調(diào)制數(shù)據(jù)提供給D/A轉(zhuǎn)換器11，以便用連續(xù)的三角波對(duì)VCO1的振蕩頻率進(jìn)行頻率調(diào)制。此外，MCU10對(duì)掃描機(jī)構(gòu)12執(zhí)行處理以改變天線5的方向。此外，MCU10向DSP9提供數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)描述調(diào)制信號(hào)到VCO1的定時(shí)以及天線5的方向和方位。
DSP9包括FFT處理器91，該處理器接收由AD轉(zhuǎn)換器8所產(chǎn)生的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并確定頻譜；峰值檢測(cè)處理器92，用于從頻譜中檢測(cè)頻率軸上的峰值位置；方位計(jì)算處理器93，用于檢測(cè)被檢測(cè)的目標(biāo)的中心方位；以及處理器94，用于計(jì)算到目標(biāo)的距離和目標(biāo)的相對(duì)速度。
圖2示出了作為目標(biāo)的車(chē)輛、天線以及波束之間的位置關(guān)系。參考數(shù)字b-n、…、b0、…以及b+n各表示來(lái)自天線5的檢測(cè)波波束。波束掃描是通過(guò)在檢測(cè)角范圍中改變天線5的方向而實(shí)現(xiàn)的。
圖3示出了在發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間頻率變化差異的示例，該差異是由到目標(biāo)的距離和目標(biāo)的相對(duì)速度所引起的。上差拍頻率fBU表示在發(fā)送信號(hào)的頻率上升模式中發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的頻率差，下差拍頻率fBD表示在發(fā)送信號(hào)的頻率下降模式中發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的頻率差，并且Δf表示頻移寬度。發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的三角波之間沿時(shí)間軸的移動(dòng)(時(shí)間差)對(duì)應(yīng)于無(wú)線電波傳播到目標(biāo)又返回天線所必需的時(shí)間。發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間沿頻率軸的移動(dòng)對(duì)應(yīng)于多普勒移動(dòng)的量，它是由目標(biāo)相對(duì)于天線的相對(duì)速度引起的。該時(shí)間差和多普勒移動(dòng)量改變上差拍fBU和下差拍fBD的值。換句話說(shuō)，檢測(cè)上差拍和下差拍的頻率可給出從雷達(dá)系統(tǒng)到目標(biāo)的距離以及目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的速度。
圖4示出了用于不同方位的頻譜排列在該方位方向上的一個(gè)示例。圖4(A)示出了在不同方位處波束的上調(diào)制周期中差拍信號(hào)的頻譜中出現(xiàn)的峰值的峰值頻率。圖4(B)示出了在不同方位處波束的下調(diào)制周期中差拍信號(hào)的頻譜中出現(xiàn)的峰值的峰值頻率。波束方位是由橫軸表示的，而頻譜中所包括的峰值的頻率是由縱軸所表示的并畫(huà)在直角坐標(biāo)系中。
在本示例中，如圖4(A)所示，峰值組Gu1和峰值組Gu2出現(xiàn)在上調(diào)制周期中；各組包括以特定形狀分布在波束方位和頻率方向上的峰值。相似的是，如圖4(B)所示，峰值組Gd1和峰值組Gd2出現(xiàn)在下調(diào)制周期中；各組包括以特定形狀分布在波束方位和頻率方向上的峰值。
在圖4中，只有頻譜中所包括的各個(gè)峰值的位置是用黑點(diǎn)來(lái)表示的。它們的強(qiáng)度分布(接收信號(hào)強(qiáng)度)在方位方向上是鐘形的。
此處，執(zhí)行配對(duì)以確定上調(diào)制周期中出現(xiàn)的多個(gè)峰值組中的哪一個(gè)與下調(diào)制周期中出現(xiàn)的多個(gè)峰值組中的哪一個(gè)配對(duì)。換句話說(shuō)，確定兩個(gè)組是否是由相同目標(biāo)的反射所產(chǎn)生的。
然后，基于在上調(diào)制周期和下調(diào)制周期中要被配對(duì)的兩個(gè)組的頻率來(lái)確定到目標(biāo)的距離和目標(biāo)的相對(duì)速度。
圖5是示出了圖1中的DSP9和MCU10的處理過(guò)程的流程圖。首先，掃描裝置12執(zhí)行控制以引導(dǎo)光束到初始方位(S1)。在這種情況下，獲得了由A/D轉(zhuǎn)換器8所產(chǎn)生的差拍信號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的一部分，該部分與預(yù)定的取樣計(jì)數(shù)一樣多，并且對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT(S2→S3)。
接下來(lái)，檢測(cè)到頻譜中信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到其頻率軸上的峰值的那部分。然后，提取出在該峰值頻率處的其峰值頻率和信號(hào)強(qiáng)度(S4)。
接下來(lái)，通過(guò)參照所提取的峰值頻率和相鄰(之前的)波束方位處的信號(hào)強(qiáng)度，確定在當(dāng)前波束方位處的峰值頻率及其相應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度要被分配給哪一個(gè)組(S5)。換句話說(shuō)，對(duì)峰值頻率之差在預(yù)定范圍內(nèi)的那些進(jìn)行分組。
然后，在用一個(gè)波束代替波束方位之后，執(zhí)行相似的處理(S6→S7→S2…)。
通過(guò)重復(fù)上述處理直到最后的波束，在上調(diào)制周期和下調(diào)制周期中用于各波束方位的峰值頻譜被確定在檢測(cè)范圍中，并在該方位方向上具有預(yù)定的寬度。
接下來(lái)，針對(duì)各組在方位方向上確定典型的方位、典型的峰值頻率、典型的信號(hào)強(qiáng)度以及信號(hào)強(qiáng)度分布(S8)。例如，在波束方位方向上并沿頻率軸而延伸的組的中心方位被用作典型的方位，在典型的方位處沿頻率軸延伸的頻率范圍的中心被用作典型的峰值頻率，并且在典型的峰值頻率處的信號(hào)強(qiáng)度被用作典型的信號(hào)強(qiáng)度。此外，在典型的峰值頻率處范圍方向上的信號(hào)強(qiáng)度變化被當(dāng)作接收信號(hào)強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算。
接下來(lái)，由下述方法來(lái)確定各組的中心方位(S10)。然后，到目標(biāo)的距離和用于精確確定目標(biāo)的中心方位的數(shù)據(jù)被輸出給下一級(jí)系統(tǒng)(S11)。
圖7示出了在預(yù)定的距離處的上差拍信號(hào)或下差拍信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度在該波束方位方向上的分布示例。橫軸表示波束中心方位并特別地示出了接收信號(hào)強(qiáng)度分布曲線是鐘形的范圍?？v軸表示通過(guò)將接收信號(hào)強(qiáng)度的峰值定義成1而歸一化的接收信號(hào)強(qiáng)度。圖7中的各個(gè)圓圈表示在各波束方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度。用來(lái)連接由這些圓圈所表示的多個(gè)點(diǎn)的曲線DL代表在方位方向上接收信號(hào)強(qiáng)度的分布。接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL可以用等角三角形IL來(lái)近似，其中方位寬度IB用作其底邊并且高為IH。在下文中，該等腰三角形IL被稱(chēng)為近似等腰三角形。在到目標(biāo)的距離給定的情況下，作為近似等腰三角形IL底邊的方位寬度IB是由目標(biāo)的方位寬度和波束的方位寬度來(lái)決定的。換句話說(shuō)，IB隨著該方位方向上目標(biāo)寬度的增大而增大，并且IB也隨著波束寬度在該方位方向上的增大而增大。不過(guò)，目標(biāo)的方位寬度的可能范圍是有限的。例如，對(duì)于車(chē)載毫米波雷達(dá)而言，要被檢測(cè)的目標(biāo)是車(chē)輛。因此，作為近似等腰三角形IL底邊的方位寬度IB可以由到目標(biāo)的給定距離處的波束方位寬度來(lái)確定的。
同時(shí)，即便目標(biāo)的尺寸相同，目標(biāo)的方位寬度也會(huì)隨著離雷達(dá)系統(tǒng)天線的距離的減小而增大，而目標(biāo)的方位寬度則隨著離雷達(dá)系統(tǒng)天線的距離的增大而減小。不過(guò)，要被檢測(cè)的目標(biāo)的距離的可能范圍是有限的。例如，對(duì)于車(chē)載毫米波雷達(dá)而言，10米以外的車(chē)輛通常被當(dāng)作檢測(cè)目標(biāo)。因此，不管到目標(biāo)的距離是多少，作為近似等腰三角形IL底邊的方位寬度IB采用由波束范圍寬度所確定的恒定值。
接收信號(hào)強(qiáng)度的絕對(duì)值正比于目標(biāo)的大小和反射系數(shù)，并反比于到目標(biāo)的距離的平方。如果通過(guò)將峰值定義為1而使接收信號(hào)強(qiáng)度歸一化，則作為近似等腰三角形IL底邊的方位寬度IB是由波束方位寬度來(lái)確定的。在圖7中，為便于查看，通過(guò)將峰值定義為1，使接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL歸一化。
圖6是示出了用于圖5步驟S10中檢測(cè)目標(biāo)的中心方位的處理步驟的流程圖。首先，針對(duì)可檢測(cè)的距離范圍內(nèi)的各距離，確定在基本上相同的距離處的接收信號(hào)強(qiáng)度分布(S111)。接下來(lái)，針對(duì)各距離，檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到其峰值的方位(S112)。在圖7所示的示例中，接收信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到其峰值的波束方位A3被檢測(cè)到了。然后，從離峰值方位和作為近似等腰三角形底邊的方位寬度較遠(yuǎn)的預(yù)定數(shù)目的波束的接收信號(hào)強(qiáng)度中計(jì)算出目標(biāo)的中心方位(S113)。在圖7所示的示例中，波束的接收信號(hào)強(qiáng)度L1和L5被提取出來(lái)，這些波束是遠(yuǎn)離峰值方位A3的中心方位檢測(cè)方位寬度DW(即，用于中心方位的檢測(cè)的方位寬度)，并且通過(guò)使用下述的方程，近似等腰三角形IL的中心方位Td被確定為目標(biāo)的中心方位。
在圖7中，高為L(zhǎng)1和L5的兩個(gè)陰影直角三角形底邊長(zhǎng)度的和等于通過(guò)從近似等腰三角形底邊長(zhǎng)度IB中減去(A5-A1)所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度而獲得的差值。既然這些三角形是相似的并關(guān)于縱軸對(duì)稱(chēng)，那么高為L(zhǎng)1的直角三角形的底邊長(zhǎng)度可表達(dá)為{IB-(A5-A1)}/(L1+L5)。
通過(guò)將近似等腰三角形底邊長(zhǎng)度IB的一半長(zhǎng)度加上從A1中減去上述底邊長(zhǎng)度而獲得的那個(gè)差值，便可以獲得目標(biāo)的中心方位Td，由此，可表達(dá)如下Td＝A1+IB/2-{(IB-A5+A1)L1}/(L1+L5)…(1)將A1＝-0.2°、A2＝-0.1°、A3＝0°、A4＝1.0°、A5＝2.0°、IB＝6.2°、L1＝0.27以及L5＝0.51代入方程(1)，可給出目標(biāo)方位Td為0.33°。因此，與無(wú)法以等于或小于檢測(cè)無(wú)線電波的波束寬度的分辨率來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的移動(dòng)的情形以及方位方向上的分辨率由方位方向上的取樣間隔來(lái)確定的情形相比，可以以更高的分辨率來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的中心方位。
圖8示出了當(dāng)波束方位變化而目標(biāo)的大小和離目標(biāo)的距離保持不變時(shí)接收信號(hào)強(qiáng)度分布的變化示例。在圖8中，橫軸表示主輻射器相對(duì)于電介質(zhì)透鏡的相對(duì)位置。在電介質(zhì)透鏡的焦平面上，沿基本上與該電介質(zhì)透鏡的光軸正交的曲線或直線移動(dòng)主輻射器。隨著主輻射器離光軸的距離變得越來(lái)越遠(yuǎn)，方位方向上的波束寬度或與方位方向正交的方向上的波束寬度會(huì)因電介質(zhì)透鏡的彗形象差而增大。因此，隨著波束方位離主輻射器的前面變得越來(lái)越遠(yuǎn)，接收信號(hào)強(qiáng)度的峰值隨著波束寬度的增大而相對(duì)地減小。因此，當(dāng)用于確定近似等腰三角形的底邊(方位寬度)IB的波束方位寬度根據(jù)峰值方位而變化時(shí)，可以使接收信號(hào)強(qiáng)度分布中出現(xiàn)的鐘形圖案以高精確度近似成等腰三角形(即，等腰三角形與鐘形圖案的匹配)。此外，根據(jù)會(huì)依賴(lài)于波束方位而改變的接收信號(hào)強(qiáng)度，如有必要，可以改變中心方位檢測(cè)方位寬度DW。
通過(guò)使用方程，或通過(guò)參照預(yù)先準(zhǔn)備的表格，可以獲得用于確定近似等腰三角形底邊(方位寬度)的波束方位寬度和中心方位檢測(cè)方位寬度DW。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D9和圖10來(lái)描述第二實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
與第一實(shí)施例的差別在于用于檢測(cè)目標(biāo)的中心方位的過(guò)程。在圖7所示的示例中，近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位是基于兩個(gè)波束的接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定的，這兩個(gè)波束是彼此分開(kāi)的中心方位檢測(cè)方位寬度DW，其峰值方位為A3，它是從接收信號(hào)強(qiáng)度分布中獲得的并位于兩個(gè)波束中心。不過(guò)，在圖9所示的示例中，給出了三個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度DW1、DW2和DW3，以替代上述單個(gè)的中心方位檢測(cè)方位寬度DW。然后，無(wú)論哪種情形，中心方位都是基于波束的接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)的，這些波束是它們相應(yīng)的方位寬度并離遠(yuǎn)離峰值方位。
圖10是示出了第一實(shí)施例的圖5中步驟S10的處理過(guò)程的流程圖。首先，針對(duì)可檢測(cè)的距離范圍內(nèi)各個(gè)距離，確定在基本上相同的距離處的接收信號(hào)強(qiáng)度分布(S111)。接下來(lái)，針對(duì)各個(gè)距離，檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到其峰值的方位A3(S112)。然后，定義三個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度DW1、DW2和DW3，而非上述單個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度DW。接下來(lái)，相對(duì)于各個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度DW1、DW2和DW3，來(lái)確定波束的接收信號(hào)強(qiáng)度，這些波束是它們相對(duì)應(yīng)的方位寬度，并遠(yuǎn)離峰值方位。基于按上述確定的接收信號(hào)強(qiáng)度，確定近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位(S113’)。然后，對(duì)相對(duì)于中心方位檢測(cè)方位寬度DW1、DW2和DW3而確定的頂點(diǎn)方位進(jìn)行加權(quán)平均而獲得的那個(gè)數(shù)值被當(dāng)作目標(biāo)的中心方位加以檢測(cè)。
具體來(lái)講，各中心方位檢測(cè)方位寬度DW1、DW2和DW3所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)中心方位Td1、Td2和Td3是基于方程(1)來(lái)確定的。然后，對(duì)中心方位Td1、Td2和Td3執(zhí)行加權(quán)平均最終會(huì)給出目標(biāo)的中心方位。此處，中心方位檢測(cè)方位寬度越小則意味著檢測(cè)中心方位的精確度越高，因?yàn)橹行姆轿皇腔诜逯捣轿惶幓蚱涓浇幍慕邮招盘?hào)強(qiáng)度來(lái)確定的。即，中心方位是下式來(lái)確定的Td＝(Wd1*Td1+Wd2*Td2+Wd3*Td3)/(Wd1+Wd2+Wd3)…(2)其中Wd1、Wd2和Wd3表示用于各個(gè)中心方位Td1、Td2和Td3的加權(quán)平均的權(quán)重。這些權(quán)重具有這樣的關(guān)系Wd1＞W(wǎng)d2＞W(wǎng)d3。
盡管在圖9所示的示例中給出了中心方位檢測(cè)方位寬度，但中心方位檢測(cè)方位寬度的數(shù)目可以進(jìn)一步增加。如果要執(zhí)行近似等腰三角形和接收信號(hào)強(qiáng)度分布的匹配，并且將特定的重要性給予接收信號(hào)強(qiáng)度分布的整體形狀，則可以這樣設(shè)置加權(quán)平均的權(quán)重，使得基于波束方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度將更多的權(quán)重添加到中心方位，這些波束方位遠(yuǎn)離峰值方位某一度數(shù)，同時(shí)隨著中心方位檢測(cè)方位寬度的減小或增大添加更少的權(quán)重。
接下來(lái)，參照?qǐng)D11將描述第三實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
圖11示出了在預(yù)定的距離處上差拍信號(hào)或下差拍信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度在波束方位方向上的分布示例。橫軸表示波束中心方位并特別示出了接收信號(hào)強(qiáng)度分布曲線是鐘形的范圍。在各波束方位處接收信號(hào)強(qiáng)度與圖7所示情形相同。
在上述第一和第二實(shí)施例中，在接收信號(hào)強(qiáng)度分布中，目標(biāo)的中心方位是基于兩個(gè)波束方位處的波束方位寬度和接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)的，這兩個(gè)方位分開(kāi)一個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度，達(dá)到最大值所對(duì)應(yīng)的方位的左邊和右邊。不過(guò)，在第三實(shí)施例中，目標(biāo)的中心方位是基于如下因素來(lái)檢測(cè)的最大值所對(duì)應(yīng)的方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度；最大值所對(duì)應(yīng)的方位的左邊和右邊兩個(gè)方位所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度中較高的那個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，這兩個(gè)方位到最大值所對(duì)應(yīng)的方位都是中心方位檢測(cè)方位寬度；以及波束方位寬度。換句話說(shuō)，在圖11所示的示例中，在峰值方位A3附近的兩個(gè)方位A2和A4所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度中，提取出較大的接收信號(hào)強(qiáng)度(對(duì)應(yīng)于方位A4)和接收信號(hào)強(qiáng)度L3(對(duì)應(yīng)于峰值方位A3)。然后，通過(guò)下面的方程，近似等腰三角形IL的中心方位Td是作為目標(biāo)的中心方位加以計(jì)算的Td＝A3+IB/2-{(IB-A4+A3)L3}/(L3+L4)…(3)方程(3)可以以和方程(1)相同的方式來(lái)推導(dǎo)。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D12和圖13描述第四實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
在上述第一到第三實(shí)施例中，由波束方位寬度所確定的方位寬度被定義成近似等腰三角形的底邊。不過(guò)，在第四實(shí)施例中，近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位是基于該近似等腰三角形兩斜邊上的點(diǎn)來(lái)確定的并被當(dāng)作目標(biāo)的中心方位來(lái)加以檢測(cè)。
圖13是示出了第一實(shí)施例的圖5中步驟S10的處理過(guò)程的流程圖。首先，相對(duì)于可檢測(cè)的距離范圍內(nèi)的各距離，確定在基本上相同距離處的接收信號(hào)強(qiáng)度分布(S111)。然后，對(duì)于各距離，檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到其峰值的方位A3(S112)。接下來(lái)，確定在方位方向上相鄰的四個(gè)波束處的接收信號(hào)強(qiáng)度L1、L2、L3和L4。然后，在其兩個(gè)斜邊上具有四個(gè)點(diǎn)(這四個(gè)點(diǎn)表示接收信號(hào)強(qiáng)度L1、L2、L3和L4)的近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位被確定為目標(biāo)的中心方位。
如果給出A1＝-0.2°、A2＝-0.1°、A3＝0°、A4＝1.0°、A5＝2.0°、L1＝0.27、L2＝0.65、L4＝0.90以及L5＝0.51，并且縱軸表示接收信號(hào)強(qiáng)度L，橫軸表示波束寬度“a”，近似等腰三角形IL左側(cè)的直斜線可表達(dá)為L(zhǎng)＝0.38a+1.02。相似的是，近似等腰三角形IL右側(cè)的直斜線可表達(dá)為L(zhǎng)＝-0.39a+1.29。因此，給出了近似等腰三角形IL的頂點(diǎn)(這兩個(gè)直斜線相交在此)所對(duì)應(yīng)的“a”＝0.34°，并且獲得了目標(biāo)的中心方位0.34°。
在圖12所示的示例中，接收信號(hào)強(qiáng)度是相對(duì)于各個(gè)波束方位A2、A1、A4和A5而被提取的，這些波束方位是按該順序沿方位方向彼此相鄰的并以峰值方位A3為中心。不過(guò)，近似等腰三角形兩條斜邊上的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的波束方位的組合并不限于這樣。例如，可以從峰值方位中提取出第二和第三波束所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)、或從峰值方位中提取出第一和第三波束所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)?；趶姆逯捣轿恢械谝坏降趎波束方位范圍中多個(gè)任意波束方位處所獲得的接收信號(hào)強(qiáng)度，可以用最小二乘法等來(lái)確定近似的直線。然后，兩個(gè)近似直線相交的交叉點(diǎn)可以被確定為目標(biāo)的中心方位。
接下來(lái)，參照?qǐng)D14將描述第五實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
在上述第一到第四實(shí)施例中，等腰三角形被定義成使兩個(gè)或多個(gè)波束方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于兩個(gè)斜邊上，然后，等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的中心方位Td被確定為目標(biāo)的中心方位。不過(guò)，在第六實(shí)施例中，只使用等腰三角形的一個(gè)斜邊，將該等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的中心方位Td確定為目標(biāo)的中心方位。
在圖14中，對(duì)最大值所對(duì)應(yīng)的方位A3處的接收信號(hào)強(qiáng)度L3、方位A4處的接收信號(hào)強(qiáng)度L4以及方位A2處的接收信號(hào)強(qiáng)度L2進(jìn)行比較，其中方位A4是最大值所對(duì)應(yīng)的方位右邊(在本示例中，緊靠右邊)的中心方位檢測(cè)方位寬度，方位A2是最大值所對(duì)應(yīng)的方位左邊(在本示例中，緊靠左邊)的中心方位檢測(cè)方位寬度。然后，確定等腰三角形IL，最低的接收信號(hào)強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)和最高的接收信號(hào)強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)都位于其斜邊之一上，并且該等腰三角形具有底邊(方位寬度)IB。
或者，通過(guò)比較最大值所對(duì)應(yīng)的方位右邊的方位A4處的接收信號(hào)強(qiáng)度L4和最大值所對(duì)應(yīng)的方位左邊的方位A2處的接收信號(hào)強(qiáng)度L2，便可以使用在較低的接收信號(hào)強(qiáng)度的方向上排列的多個(gè)點(diǎn)。在圖4所示的示例中，在方位A1處的接收信號(hào)強(qiáng)度L1也可以用來(lái)定義等腰三角形，使得近似等腰三角形(它通過(guò)多個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)表示接收信號(hào)強(qiáng)度L3、L2和L1)形成該等腰三角形的斜邊之一。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D15來(lái)描述第六實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
上述第一到第四實(shí)施例中的任意一個(gè)示出了一個(gè)示例，其中目標(biāo)的中心方位存在于檢測(cè)方位范圍內(nèi)，并且其中鐘形圖案出現(xiàn)在接收信號(hào)強(qiáng)度分布中。不過(guò)，如果目標(biāo)的中心方位位于檢測(cè)方位范圍的最遠(yuǎn)邊界處或位于最遠(yuǎn)邊界以外，則只有從目標(biāo)反射的波所產(chǎn)生的鐘形圖案的一部分會(huì)出現(xiàn)在檢測(cè)方位范圍中接收信號(hào)強(qiáng)度分布中。在第六實(shí)施例中，為響應(yīng)于這樣一種情形，來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的中心方位。
具體來(lái)講，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)方位變化所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，近似等腰三角形(它在其斜邊上具有多個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)表示接收信號(hào)強(qiáng)度，它還使波束方位寬度所定義的方位寬度作為其底邊)的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的方位被當(dāng)作目標(biāo)的中心方位加以檢測(cè)。在圖15所示的示例中，基于波束方位A3處的接收信號(hào)強(qiáng)度L3和波束方位A4處的接收信號(hào)強(qiáng)度L4，近似等腰三角形IL的頂點(diǎn)方位Td被當(dāng)作目標(biāo)的中心方位加以檢測(cè)。
如果給出波束方位A3＝-10°并且A4＝-9°以及它們各自的接收信號(hào)強(qiáng)度L3＝0.9并且L4＝0.52，則近似等腰三角形IL右側(cè)的直斜線可以表達(dá)成L＝-0.38a-2.9。將L＝0代入該方程會(huì)得到“a”＝-7.6。如果給出方位寬度IB(它是近似等腰三角形IL的底邊)為6.4°，則從IB/2＝3.2中減去-7.6可得到-10.8，并以之作為近似等腰三角形IL的頂點(diǎn)方位Td。由此可檢測(cè)到位于檢測(cè)方位范圍之外的目標(biāo)的中心方位，在本示例中檢測(cè)方位范圍是從-10°到+10°。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D16來(lái)描述第七實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
在圖15所示的示例中，目標(biāo)的中心方位位于檢測(cè)方位范圍之外。不過(guò)，當(dāng)檢測(cè)方位范圍的末端與峰值方位匹配時(shí)，有這樣一種情形，其中目標(biāo)的中心方位位于檢測(cè)方位范圍內(nèi)。圖16示出了這樣一種情形。具體來(lái)講，用于表示峰值方位A3處的接收信號(hào)強(qiáng)度的點(diǎn)和用于表示波束方位A4(在內(nèi)部且靠近峰值方位A3)處的接收信號(hào)強(qiáng)度的點(diǎn)位于它們相應(yīng)的等腰三角形斜邊上。
參照?qǐng)D16，在左邊高為L(zhǎng)3的直角三角形和右邊高為L(zhǎng)4的直角三角形中，如果近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位等于A3，則右邊的直角三角形的底邊可表達(dá)為IB/2-(A4-A3)，左邊的直角三角形的底邊可表達(dá)為IB/2。既然左邊和右邊的兩個(gè)直角三角形是相似的，那么下面的關(guān)系可以推導(dǎo)出L4/L3＝{IB/2-(A4-A3)}/(IB/2)即便等腰三角形的頂點(diǎn)方位偏離A3，兩個(gè)直角三角形的相似性也可以保持。因此，如圖16所示，通過(guò)檢查下列不定式是否滿足，可以確定方位A3是否位于近似等腰三角形的左斜邊上L4/L3＞(IB/2-(A4-A3))/(IB/2)……(4)如果該不定式滿足，則像上述第三實(shí)施例所描述的那樣，基于方程(3)來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的中心方位。如果(4)不滿足，則用第六實(shí)施例中所描述的方法來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的中心方位。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D17和18來(lái)描述第八實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
從雷達(dá)系統(tǒng)的天線中來(lái)看，圖17示出了各目標(biāo)的距離和方位的關(guān)系以及天線的主瓣和旁瓣。透鏡天線和天線的主輻射器之間的關(guān)系決定了天線的主瓣ML的方位。同時(shí)，天線的旁瓣SL1和SL2出現(xiàn)在與主瓣不同的方向上。圖17示出了一種狀態(tài)，其中，在主瓣ML可以檢測(cè)目標(biāo)B(如果目標(biāo)B存在的話，即處于主瓣ML可以接收來(lái)自目標(biāo)B的反射波的位置關(guān)系)的條件下，波束從旁瓣SL1被發(fā)送到目標(biāo)A，并且接收到從目標(biāo)A反射的波。
圖18示出了疊加曲線，它們表示用旁瓣SL1從目標(biāo)A中接收到的信號(hào)強(qiáng)度分布以及用主瓣ML從目標(biāo)B(如果目標(biāo)B存在的話)中接收到的信號(hào)強(qiáng)度分布。此處，DLs表示在-9°方向上從目標(biāo)A中產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度分布，而DLm表示從目標(biāo)B(當(dāng)目標(biāo)B存在于-2°的方向上并且對(duì)應(yīng)于主瓣ML時(shí))中產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度分布。
如果目標(biāo)的中心方位是基于根據(jù)第四實(shí)施例的接收信號(hào)強(qiáng)度分布中各方位處的接收信號(hào)來(lái)計(jì)算的話(圖12中所示的方法)，則近似等腰三角形IL的頂點(diǎn)方位-2.7°被確定了。不過(guò)，該數(shù)值與目標(biāo)A的實(shí)際方位-9°相差很大。
如圖18所示，旁瓣SL的波束方位寬度小于主瓣ML的波束方位寬度。因此，對(duì)于相同的目標(biāo)方位寬度，基于旁瓣所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布而確定的近似等腰三角形的底邊寬度(方位寬度)小于基于主瓣所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布DLm而確定的近似等腰三角形的底邊寬度。使用這種關(guān)系來(lái)避免目標(biāo)的中心方位的錯(cuò)位檢測(cè)。
具體來(lái)講，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)方位變化所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，如果確定了近似等腰三角形(它在其兩個(gè)斜邊上具有多個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)表示接收信號(hào)強(qiáng)度)的底邊的方位寬度，并且如果所確定的方位寬度小于基于主瓣的近似等腰三角形的底邊方位寬度，則被用作確定上述近似等腰三角形的根據(jù)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布被視為旁瓣所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布，由此，該近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位不會(huì)作為目標(biāo)的中心方位被輸出。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D19到23來(lái)描述第九實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)。
在第一到第八實(shí)施例所描述的示例中，單個(gè)目標(biāo)使單個(gè)鐘形圖案出現(xiàn)在接收信號(hào)強(qiáng)度分布中。不過(guò)，當(dāng)多個(gè)相鄰目標(biāo)位于基本上相同距離處并且從雷達(dá)系統(tǒng)的角度看基本上在相同的方位方向上時(shí)，必須對(duì)各個(gè)目標(biāo)執(zhí)行處理以便檢測(cè)中心方位。在第九實(shí)施例中執(zhí)行這種處理。
圖19示出了在雷達(dá)系統(tǒng)以及該雷達(dá)系統(tǒng)前兩個(gè)目標(biāo)A和B之間的關(guān)系。圖20示出了基于圖19所示的關(guān)系的一種示例性接收信號(hào)強(qiáng)度分布。如果只有圖19所示的目標(biāo)A存在，則可獲得具有由DL1所表示的形狀的接收信號(hào)強(qiáng)度分布。如果只有目標(biāo)B存在，則可獲得具有由DL2所表示的形狀的接收信號(hào)強(qiáng)度分布。如果目標(biāo)A和B同時(shí)存在，則可以獲得具有修改了的鐘形的接收信號(hào)強(qiáng)度分布，該形狀具有由DL表示的兩個(gè)稍微上升的部分。
圖23是示出了用第九實(shí)施例的雷達(dá)系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的中心方位的處理步驟的流程圖。首先，對(duì)于可檢測(cè)的距離范圍內(nèi)的各個(gè)距離，確定在基本上相同的距離處的接收信號(hào)強(qiáng)度分布(S111)。接下來(lái)，針對(duì)各距離，檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到其峰值的方位(S112)。然后，檢測(cè)在接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL中預(yù)定的閾值處方位范圍之內(nèi)的峰值方位的偏移(S116)。在該示例中，如圖20所示，在預(yù)定的閾值處，峰值方位Ap向方位范圍DB的中心的左邊偏移。
接下來(lái)，基于與偏移一側(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL的傾斜相匹配的等腰三角形，來(lái)檢測(cè)目標(biāo)之一的中心方位(S117)。圖21示出了這種示例。此處，確定近似等腰三角形IL1，其左斜邊與接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL左側(cè)的傾斜相匹配。該斜邊的斜率和方位范圍(IB2/2)是近似等腰三角形IL1底邊的一半，確定了近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位Td1。該方位Td1是圖19所示的目標(biāo)A的方位。
接下來(lái)，從接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL中減去近似等腰三角形IL1所對(duì)應(yīng)的分布，便可給出從其它目標(biāo)反射的波所產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度分布(S118)。圖22(A)示出了這樣的示例。從接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL中減去近似等腰三角形IL1所對(duì)應(yīng)的分布可以給出另一種接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL2’。既然圖20中所示的目標(biāo)A和B所對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL1和DL2并不必然地在相同相位中重疊，那么實(shí)際獲得的接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL也并不嚴(yán)格地等于DL1和DL2的總和。不過(guò)，粗略地講，有可能將接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL視作DL1和DL2的總和。
接下來(lái)，基于與接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL2’的傾斜相匹配的等腰三角形來(lái)檢測(cè)其它目標(biāo)的中心方位(S119)。圖22(B)示出了這樣的示例。具體來(lái)講，首先，確定與新獲得的接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL2’的傾斜相匹配的近似等腰三角形的斜邊IS2。然后，IS2的斜率以及作為近似等腰三角形底邊的方位寬度IB的一半將近似等腰三角形的頂點(diǎn)方位Td2確定為目標(biāo)的中心方位。
該近似等腰三角形的斜邊與之前確定的目標(biāo)的中心方位Td1隔有一定距離的傾斜相匹配。這意味著該斜邊與原始的接收信號(hào)強(qiáng)度分布DL的一部分相匹配。因此，既然使用了從目標(biāo)B反射的波所產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度分布的有效形狀，那么可以以高精確度來(lái)確定目標(biāo)B的中心方位。
在上述示例中，兩個(gè)相鄰的目標(biāo)基本上位于相同的距離處并且從雷達(dá)系統(tǒng)的角度看基本上位于相同的方位方向上。相似的方法可應(yīng)用于這樣的情形，其中三個(gè)或更多相鄰的目標(biāo)位于基本上相同的距離處以及基本上相同的方位方向上。具體來(lái)講，通過(guò)重復(fù)圖23所示過(guò)程中的步驟S112到S119，按順序地從接收信號(hào)強(qiáng)度分布中減去其中心方位被檢測(cè)的那個(gè)目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的近似等腰三角形的分布。由此按順序地檢測(cè)出多個(gè)目標(biāo)中的每一個(gè)的中心方位。
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)系統(tǒng)，它包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從預(yù)定的中心方位的左邊延伸到右邊，該裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變所述波束的中心方位，以及按預(yù)定的角度間隔并針對(duì)各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，該裝置基于兩個(gè)方位處的波束方位寬度和接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)作為所述目標(biāo)的中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的方位，所述兩個(gè)方位是彼此分開(kāi)的中心方位檢測(cè)方位寬度且位于到所述目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位的左邊和右邊，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，所述近似等腰三角形使所述波束方位寬度作為其底邊并使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的兩個(gè)點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上。
2.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括這樣一種裝置，它用于定義多個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度，檢測(cè)與各中心方位檢測(cè)方位寬度有關(guān)的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，并且對(duì)所檢測(cè)到的方位執(zhí)行加權(quán)平均。
3.一種雷達(dá)系統(tǒng)，它包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從預(yù)定的中心方位的左邊延伸到右邊，所述裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變所述波束的中心方位，以及以預(yù)定的角度間隔并針對(duì)各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，該裝置基于波束方位寬度、到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度、以及兩個(gè)方位處的兩個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度中較高的那個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)作為所述目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，所述兩個(gè)方位被中心方位檢測(cè)方位寬度分別分離到所述最大值所對(duì)應(yīng)的方位的左邊和右邊，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，所述近似等腰三角形使所述波束方位作為其底邊并使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的兩個(gè)點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上。
4.一種雷達(dá)系統(tǒng)，它包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從預(yù)定的中心方位的左邊延伸到右邊，所述裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變所述波束的中心方位，以及以預(yù)定的角度間隔并針對(duì)各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，所述裝置基于多個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)作為所述目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，所述多個(gè)方位是彼此遠(yuǎn)離預(yù)定的中心方位檢測(cè)方位寬度，并位于到所述目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位的左邊和右邊，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，所述近似等腰三角形使表示多個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度的多個(gè)點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上。
5.如權(quán)利要求4所述的雷達(dá)系統(tǒng)，還包括這樣一種裝置，如果所述近似等腰三角形的底邊長(zhǎng)度小于所述波束主瓣的波束方位寬度，則所述裝置執(zhí)行處理，使得所述近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的方位并不被視為所述目標(biāo)的中心方位。
6.一種雷達(dá)系統(tǒng)，它包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從預(yù)定的中心方位的左邊延伸到右邊，所述裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變所述波束的中心方位，以及以預(yù)定的角度間隔并針對(duì)各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，所述裝置基于到所述目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度，也基于兩個(gè)方位處的兩個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度中較低的那個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度或者位于與所述較低的接收信號(hào)強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的方位相同一側(cè)的多個(gè)方位處的多個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)作為所述目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，所述兩個(gè)方位被中心方位檢測(cè)方位寬度分別分開(kāi)到所述最大值所對(duì)應(yīng)的方位的左邊和右邊，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，所述近似等腰三角形使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的多個(gè)點(diǎn)位于其斜邊之一上并使所述波束方位作為其底邊。
7.一種雷達(dá)系統(tǒng)，它包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從預(yù)定的中心方位的左邊延伸到右邊，所述裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變所述波束的中心方位，以及以預(yù)定的角度間隔并針對(duì)各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，所述裝置基于到所述目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度以及一個(gè)或多個(gè)方位處的一個(gè)或多個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)作為所述目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，所述一個(gè)或多個(gè)方位是所述最大值所對(duì)應(yīng)的方位內(nèi)部(左邊或右邊)的一個(gè)或多個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，所述近似等腰三角形使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的多個(gè)點(diǎn)位于其斜邊之一上并使所述波束方位寬度作為其底邊。
8.一種雷達(dá)系統(tǒng)，它包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置，用于發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，該預(yù)定的方位寬度從預(yù)定的中心方位的左邊延伸到右邊，所述裝置還用于接收從目標(biāo)反射的波，改變所述波束的中心方位，以及以預(yù)定的角度間隔并針對(duì)各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布；以及目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置，如果接收信號(hào)達(dá)到其最大值的那個(gè)方位位于檢測(cè)方位角度范圍的末端(左邊或右邊)，并且如果通過(guò)從所述波束方位寬度一半中減去中心方位檢測(cè)方位寬度以使所述波束方位寬度減半從而獲得的方位寬度的比率小于某一方位處接收信號(hào)強(qiáng)度的比率這一條件滿足，其中所述某一方位是到所述目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的最外圍方位內(nèi)部(左邊或右邊)到所述最大值所對(duì)應(yīng)的最外圍方位的中心方位檢測(cè)方位寬度，則所述裝置基于所述最大值所對(duì)應(yīng)的最外圍方位處的信號(hào)強(qiáng)度、作為所述最外圍方位內(nèi)部中心方位檢測(cè)方位寬度的方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度、以及波束方位寬度，來(lái)檢測(cè)作為所述目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，所述近似等腰三角形使波束方位寬度作為其底邊并使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的兩個(gè)點(diǎn)位于其兩個(gè)斜邊上，并且如果上述條件不滿足，則所述裝置基于到所述目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位處的接收信號(hào)強(qiáng)度以及一個(gè)或多個(gè)方位處的一個(gè)或多個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)作為所述目標(biāo)中心方位的近似等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位，其中所述一個(gè)或多個(gè)方位是所述最大值所對(duì)應(yīng)的方位內(nèi)(左邊或右邊)的一個(gè)或多個(gè)中心方位檢測(cè)方位寬度，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，所述近似等腰三角形使表示接收信號(hào)強(qiáng)度的多個(gè)點(diǎn)位于其斜邊之一上并使所述波束方位寬度作為其底邊。
9.如權(quán)利要求6或7所述的雷達(dá)系統(tǒng)，還包括接收信號(hào)強(qiáng)度分布校正裝置，如果到目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布在所述方位方向上延伸到比所述波束方位寬度還要遠(yuǎn)的地方，則該裝置可用于從所述接收信號(hào)強(qiáng)度分布中減去等腰三角形所對(duì)應(yīng)的一個(gè)分布，所述等腰三角形使所述目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置所檢測(cè)的目標(biāo)的方位作為其頂點(diǎn)并使所述波束方位寬度作為其底邊。
10.如權(quán)利要求9所述的雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述接收信號(hào)強(qiáng)度分布校正裝置按順序地從所述接收信號(hào)強(qiáng)度分布中減去其中心方位被檢測(cè)的那個(gè)目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的等腰三角形的分布。
11.如權(quán)利要求1到3以及6到10中任意一條所述的雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述接收信號(hào)強(qiáng)度分布檢測(cè)裝置在檢測(cè)方位角度范圍內(nèi)改變所述波束的中心方位，并且所述目標(biāo)中心方位檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括根據(jù)到所述目標(biāo)的距離之內(nèi)接收信號(hào)強(qiáng)度分布中最大值所對(duì)應(yīng)的那個(gè)方位來(lái)改變中心方位檢測(cè)方位寬度的裝置。
全文摘要
一種雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)送具有預(yù)定的方位寬度的檢測(cè)無(wú)線電波波束，接收從目標(biāo)反射的波，改變波束的中心方位，以預(yù)定的角度間隔并針對(duì)各預(yù)定的距離來(lái)檢測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的分布。然后，當(dāng)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)與方位變化相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度分布時(shí)，等腰三角形的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的方位被當(dāng)作目標(biāo)的中心方位加以檢測(cè)，該等腰三角形是接收信號(hào)強(qiáng)度分布的近似并使波束方位寬度所確定的方位寬度作為其底邊。由此，與無(wú)法以等于或小于檢測(cè)無(wú)線電波的波束寬度的分辨率來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的移動(dòng)這種情形以及在方位方向上的分辨率是由該方位方向上的取樣間隔來(lái)確定的情形相比，該雷達(dá)系統(tǒng)可以以更高的分辨率能力來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的方位。此外，接收信號(hào)強(qiáng)度的峰值位置與目標(biāo)中心的偏移問(wèn)題也可以得以解決。
文檔編號(hào)G01S13/42GK1871526SQ200480031458
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
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