能夠準(zhǔn)確、快速確定雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)領(lǐng)域，具體說是一種能夠準(zhǔn)確、快速確定雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù) 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車產(chǎn)業(yè)向安全、環(huán)保與節(jié)能方向的發(fā)展，毫米波車載雷達(dá)作為汽車安全控 制系統(tǒng)的核屯、組成部件之一，其市場(chǎng)前景越來越廣闊。汽車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)可W在碰撞事 故發(fā)生之前向司機(jī)發(fā)出報(bào)警，提醒司機(jī)及時(shí)做出反應(yīng)，從而在很大程度上避免了碰撞事故 的發(fā)生。毫米波車載雷達(dá)及其相關(guān)技術(shù)的研究，對(duì)于提高道路交通安全，降低交通事故發(fā)生 率，促進(jìn)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。
[0003] 毫米波雷達(dá)波束窄、天線副瓣低、頻帶寬、分辨率高，有利于實(shí)現(xiàn)成像或準(zhǔn)成像;在 大氣窗口頻段傳播時(shí)，不受白天和黑夜的影響，受惡劣環(huán)境的影響小，具有全天候的特點(diǎn)。 毫米波雷達(dá)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，因此成為汽車?yán)走_(dá)的主流技術(shù)。目前針對(duì)車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng) 的研究已經(jīng)很多，但是對(duì)于車載毫米波雷達(dá)參數(shù)設(shè)計(jì)卻很少有規(guī)范的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種能夠準(zhǔn)確、快速確定雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)的方法，可W更快捷地進(jìn)行 毫米波雷達(dá)參數(shù)設(shè)計(jì)W及參數(shù)選取。
[000引為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，能夠準(zhǔn)確、快速確定雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)的方 法，設(shè)車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的中屯、頻率fo,目標(biāo)最小測(cè)量距離為Rmin，目標(biāo)最大測(cè)量距離為 Rmax，目標(biāo)最小測(cè)量相對(duì)速度為Vmin，目標(biāo)最大測(cè)量相對(duì)速度為Vmax，光速C為3.0X 108,波長(zhǎng) 快速傅里葉變換FFT點(diǎn)數(shù)為N，采樣頻率為fs，一個(gè)完整立角波波形周期為T，波形帶 寬為B，距離分辨率為Δ R，速度分辨率為Δ V(m/s)，頻率分辨率為Δ f，車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng) 采用Ξ角波波形，該方法通過W下步驟實(shí)現(xiàn)的：
[0006] S1:計(jì)算由距離引起的差頻頻率最小值和最大值；
[0007] S2:由速度引起的多普勒頻率最小值和最大值；
[0008] S3:算出最大差頻頻率和最小差頻頻率；
[0009] S4:計(jì)算分辨率參數(shù)；
[0010] S5:驗(yàn)證雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)；
[0011] 進(jìn)一步的，由距離引起的差頻頻率最小值
由距離引起的差頻頻率 最大值
即
[0012]
[001引進(jìn)一步的，由速度引起的多普勒頻率最小值
由速度引起的多普勒頻 率最大值
，即
[0014]
②
[001引進(jìn)一步的，貝撮大差頻頻率fmax = fbmax+fdmax，最小差頻頻率fmin = fWn-fdmax，即
[0016]
③
[0017] 進(jìn)一步的，步驟S4中頻率分辨率為：
[001引
④
[0019]其中，fs為采樣頻率，Nsp為信號(hào)處理的有效點(diǎn)數(shù)，對(duì)過Π 限的峰值點(diǎn)的左右兩個(gè)點(diǎn) 之間進(jìn)行Μ點(diǎn)的ch ip-Z變化，則系統(tǒng)頻率分辨率為
[0020]
⑤
[0021] 進(jìn)一步的，步驟S4中距離分辨率為
[0022]
⑥
[0023] 進(jìn)一步的，步驟S4中速度分辨率為
[0024]
⑦
[0025] 進(jìn)一步的，步驟S5中驗(yàn)證雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)的方法為：
[0026] S5.1:目標(biāo)處于最大作用距離W及最大速度時(shí)，每個(gè)信號(hào)處理周期均勻采樣點(diǎn)數(shù) 大于P個(gè)點(diǎn)，每個(gè)信號(hào)處理周期最大差頻頻率采樣點(diǎn)數(shù)為
[0027]
[002引結(jié)合④⑤⑥⑦可知：
[0033] S5.2目標(biāo)處于最小作用距離和最大速度時(shí)，每個(gè)信號(hào)處理周期均勻采樣點(diǎn)數(shù)小于 信號(hào)處理有效點(diǎn)數(shù)，即最小差頻頻率每周期采樣點(diǎn)數(shù)小于信號(hào)處理的有效點(diǎn)數(shù)化P:
[0040] S5.3:最小距離產(chǎn)生的差頻頻率大于速度產(chǎn)生的最大多普勒頻率，即打min>fdmax:
[0043]
[0044] 當(dāng)該設(shè)車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的中屯、頻率fo,目標(biāo)最小測(cè)量距離Rmin，目標(biāo)最大測(cè)量 距離Rmax，目標(biāo)最小測(cè)量相對(duì)速度Vmin，目標(biāo)最大測(cè)量相對(duì)速度Vmax，光速C為3.0 X 108，波長(zhǎng) ^ = 快速傅里葉變換FFT點(diǎn)數(shù)為N，采樣頻率fs，一個(gè)完整；角波波形周期T，波形帶寬為 B，距離分辨率為Δ R，速度分辨率為Δ V(m/s)，頻率分辨率為Δ f，同時(shí)滿足⑧、⑨和⑩時(shí)，上 述參數(shù)即設(shè)定為雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)。
[004引進(jìn)一步的，雷達(dá)回波的最大時(shí)延，最大時(shí)間延遲所占的采樣點(diǎn)數(shù)Ν0 = τ C fs；
[0046] 更一步的，步驟S5.1中p的取值為3-4。
[0047] 本發(fā)明由于采用W上技術(shù)方案，能夠取得如下的技術(shù)效果:該方法可W大大減小 車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì)的研發(fā)周期，加快系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)度。該條設(shè)計(jì)規(guī)則算法可W 應(yīng)用于多個(gè)頻段的毫米波雷達(dá)，對(duì)于24G化、66G化W及77G化或其他頻段都適用。
【附圖說明】
[0048] 本發(fā)明共有附圖1幅：
[0049] 圖1為本發(fā)明的流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。該方法 針對(duì)的是采用連續(xù)波體制的汽車防撞雷達(dá)，該體制的優(yōu)點(diǎn)是峰值功率低，射頻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可 W測(cè)量多個(gè)目標(biāo)。連續(xù)波又分為恒載頻連續(xù)波CW、相移鍵控PSK和調(diào)頻連續(xù)波FMCW等方式， 其中FMCW又可細(xì)分為線性調(diào)頻連續(xù)波LFMCW，頻移鍵控FSK和步進(jìn)頻率SFCW等方式。本申請(qǐng) 所設(shè)及的毫米波雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)是采用的LFMCW體制，LFMCW體制雷達(dá)的發(fā)射波是等幅 波，頻率隨時(shí)間周期變化，在一個(gè)周期內(nèi)頻率與時(shí)間成線性關(guān)系，通過檢測(cè)回波信號(hào)與發(fā)射 信號(hào)的差頻頻率來測(cè)量目標(biāo)的距離和速度。具有易于調(diào)制、發(fā)射功率低、帶寬大、分辨率高、 信號(hào)處理復(fù)雜程度低、成本低廉、工程技術(shù)成熟等顯著優(yōu)點(diǎn)，是汽車防撞雷達(dá)中使用最多的 體制。
[0051 ]實(shí)施例1
[0052]能夠準(zhǔn)確、快速確定雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)的方法，設(shè)車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的中屯、頻率fo， 目標(biāo)最小測(cè)量距離為Rmin，目標(biāo)最大測(cè)量距離為Rmax，目標(biāo)最小測(cè)量相對(duì)速度為Vmin，目標(biāo)最 大測(cè)量相對(duì)速度為vmax，光速〇為3.0 X 108，波長(zhǎng)/^ ^ ^，快速傅里葉變換FFT點(diǎn)數(shù)為N，采樣 Η 頻率為fs，一個(gè)完整Ξ角波波形周期為Τ，波形帶寬為Β，距離分辨率為AR，速度分辨率為Δ v(m/s)，頻率分辨率為Δ?·，車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng)采用Ξ角波波形，上述距離是指:檢測(cè)到的 目標(biāo)車輛到正在行駛車輛的雷達(dá)系統(tǒng)上的接收天線的距離，上述速度是指：目標(biāo)車輛相對(duì) 于正在行駛車輛的速度。
[0053] 該方法通過W下步驟實(shí)現(xiàn)的：
[0054] S1:計(jì)算由