具有波形分离残差的运动对象的雷达探测的制作方法

技术特征：
1.一种用于探测运动对象的多输入多输出mimo雷达系统，该mimo雷达系统包括：发送器的集合和接收器的集合，该发送器的集合和该接收器的集合形成所述发送器和所述接收器的独特逐对组合的虚拟阵列，以测量发送的反射；存储器，该存储器被配置为存储显式信号模型，该显式信号模型通过将所述虚拟阵列的测量结果与自项和交叉项相关，来考虑波形分离残差，所述自项包括对象-接收器特征标记和发送器-对象特征标记的克罗内克积，所述交叉项包括对象-接收器特征标记和发送器-对象残差特征标记的克罗内克积；处理器，该处理器被配置为通过执行空间mimo探测器来探测运动对象，所述空间mimo探测器被配置为使用所述显式信号模型探测所述运动对象；以及输出接口，该输出接口被配置为输出与探测到的对象相关联的参数。2.根据权利要求1所述的mimo雷达系统，其中，所述处理器被配置为执行基带距离-多普勒对象探测器，所述基带距离-多普勒对象探测器被配置为探测一个或更多个运动对象，估计每个探测到的运动对象的距离和速度，并且针对每个探测到的运动对象，提取所述虚拟阵列的测量结果与该运动对象的距离相对应的一部分，针对所述运动对象的速度补偿所提取的测量结果，并将所提取的和补偿后的测量结果提交给所述空间mimo探测器，以确定所述运动对象的角度和方位角中的一种或组合。3.根据权利要求2所述的mimo雷达系统，其中，每个发送器被配置为发送频率调制脉冲的集合，以照射场景并形成所述测量结果，其中，所述基带距离-多普勒对象探测器被配置为使用对每个所发送的脉冲多次采样以进行距离压缩的快时快速傅里叶变换fft，来确定所述运动对象的距离，并且其中，所述基带距离-多普勒对象探测器被配置为使用对每个所发送的脉冲采样一次以进行多普勒压缩的慢时fft，来确定所述运动对象的速度。4.根据权利要求3所述的mimo雷达系统，其中，所述频率调制脉冲的集合的尺寸定义了速度估计的分辨率，该分辨率导致所述运动对象的实际速度与基带探测器使用所述慢时fft估计出的速度之间的多普勒失配，并且其中，针对所述虚拟阵列的每个发送器-接收器对，用正交码在逐脉冲的基础上对不同发送器的所述频率调制脉冲进行编码，并且用对应的正交码解码，其中，所述显式信号模型的所述自项捕捉所述发送器-接收器对的解码后的发送，并且其中，所述显式信号模型的所述交叉项捕捉在所述发送器-接收器对的所述解码后的发送中的、由所述多普勒失配引起的不同发送的残差。5.根据权利要求2所述的mimo雷达系统，其中，针对所述虚拟阵列的每个发送器-接收器对，所述发送器-对象残差特征标记包括除了所述发送器-接收器对中的所述发送器之外的所有发送器的发送器-对象特征标记，其中，特定发送器的发送器-对象残差特征标记是所述运动对象的实际速度与基带探测器估计出的速度之间的多普勒失配的函数，并且其中，当针对最大多普勒失配所确定的所述特定发送器的所述发送器-对象残差特征标记的最大值小于阈值时，所述特定发送器的所述发送器-对象特征标记被设置为零。6.根据权利要求1所述的mimo雷达系统，其中，所述发送器-对象残差特征标记被近似为预先确定的最大多普勒失配的加权子组合。7.根据权利要求1所述的mimo雷达系统，其中，所述参数包括径向速度、空间角度和至探测到的对象的距离中的至少一个。8.根据权利要求1所述的mimo雷达系统，其中，所述发送器-对象特征标记是所述发送
器的集合中的每个发送器与探测到的对象之间的相对角度、所发送的信号的波长、以及所述发送器的集合中的两个连续发送器元件之间的相对距离的函数。9.根据权利要求1所述的mimo雷达系统，其中，所述对象-接收器特征标记是所述接收器的集合中的每个接收器与探测到的对象之间的相对角度、接收到的信号的波长、以及所述接收器的集合中的两个连续接收器元件之间的相对距离的函数。10.根据权利要求1所述的mimo雷达系统，其中，所述处理器使用被配置为估计所述运动对象的参数的单个探测器，所述参数包括径向速度、空间角度和至所述运动对象的距离，其中，所述显式信号模型包括所述运动对象的所述参数的多维克罗内克结构，并且其中，所述显式信号模型的交叉项对于与所述径向速度和所述至所述运动对象的距离相对应的维度具有零值，并且其中，所述交叉项对于与所述运动对象的空间角度相对应的维度具有非零值。11.根据权利要求1所述的mimo雷达系统，其中，所述空间mimo探测器是使用广义似然比检验glrt算法实现的，其中，所述glrt算法确定glrt统计量以探测所述运动对象。12.根据权利要求11所述的mimo雷达系统，其中，所述glrt算法制定并检验第一假设和第二假设，其中，所述第一假设是发送的反射仅包含噪声，并且所述第二假设是发送的反射包含来自所述运动对象的反射信号、所述波形分离残差、以及噪声。13.根据权利要求12所述的mimo雷达系统，其中，所述glrt算法确定在所述第一假设下的第一分布和在所述第二假设下的第二分布，其中，所述第一分布是中心f分布，并且其中，所述第二分布是非中心f分布。14.根据权利要求13所述的mimo雷达系统，其中，所述处理器还被配置为：将所述glrt统计量与预先确定的阈值进行比较，其中，所述预先确定的阈值是基于所述发送器和所述接收器的数量的，其中，当所述glrt统计量大于所述预先确定的阈值时，所述第二假设为真，并且其中，当所述glrt统计量小于所述预先确定的阈值时，所述第一假设为真。15.一种车辆，该车辆包括用于控制所述车辆的运动的控制器，其中，所述控制器在操作上连接到根据权利要求1所述的mimo雷达系统的所述输出接口，并且被配置为基于探测到的对象的参数来控制所述车辆的运动。16.一种用于探测运动对象的多输入多输出mimo雷达方法，其中，该mimo雷达方法使用处理器，该处理器联接到存储显式信号模型的存储器，该显式信号模型通过将虚拟阵列的测量结果与自项和交叉项相关，来考虑波形分离残差，所述自项包括对象-接收器特征标记和发送器-对象特征标记的克罗内克积，并且所述交叉项包括对象-接收器特征标记和发送器-对象残差特征标记的克罗内克积，其中，所述处理器与所存储的实现该方法的指令联接，其中，所述指令在由所述处理器执行时执行该mimo雷达方法的步骤，该mimo雷达方法包括以下步骤：接收发送器的集合和接收器的集合的测量结果，所述发送器的集合和所述接收器的集合形成所述发送器和所述接收器的独特逐对组合的虚拟阵列，以测量发送的反射；通过执行空间mimo探测器来探测运动对象，所述空间mimo探测器被配置为使用所述显式信号模型探测所述运动对象；以及输出与探测到的对象相关联的参数。

技术总结
一种用于探测运动对象的多输入多输出(MIMO)雷达系统是基于显式信号模型的。显式信号模型通过将虚拟阵列的测量结果与自项和交叉项相关，来考虑波形分离残差，自项包括对象-接收器特征标记和发送器-对象特征标记的克罗内克积，交叉项包括对象-接收器特征标记和发送器-对象残差特征标记的克罗内克积。雷达系统使用基于显示信号模型的空间MIMO对象探测器来探测运动对象。器来探测运动对象。器来探测运动对象。


技术研发人员：王璞 P
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：2021.01.29
技术公布日：2022/11/11