通过簇间脉冲融合提升FMCW雷达速度检测精度的方法与流程

本发明属于毫米波雷达检测，尤其涉及雷达目标速度检测，特别是一种通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法。

背景技术：

1、近年来，毫米波雷达因其全天时、全天候、测速精度高等优点，已成为辅助驾驶及自动驾驶领域重要的传感器之一。

2、随着车路协同、自动驾驶产业的发展，毫米波雷达在车载和路侧领域获得了广泛的应用。目前的fmcw雷达信号处理多采用经典的fft方法计算目标速度，速度检测精度以fft点数为上限，未能充分挖掘和利用原始数据所包含的速度信息。此外，两个簇的chirp中间会有一段间隔(interval)时间，导致chirp在速度维(慢时间维)的采样为时域非均匀采样，无法使用fft方法计算。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种基于fmcw雷达，提升目标速度检测精度的方法。通过同时利用前后两个簇内chirp信号所产生的数据，扩大采样周期，提升chirp数量，增加速度维(慢时间维)的采样点数，从而提高目标速度检测精度。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法，所述方法包括：在慢时间维将前后两个相邻的簇融合，并对融合后的簇信号采用数字波束合成方法进行速度解算。

3、进一步地，所述方法具体包括：

4、步骤1，完成第n-1个簇的距离维fft，获得距离维数据集r(n-1)；

5、步骤2，完成第n-1个簇的速度维fft，获得距离-速度图谱数据集rd(n-1)；

6、步骤3，完成第n个簇的距离维fft，获得距离维数据集r(n)；

7、步骤4，完成第n个簇的速度维fft，获得距离-速度图谱数据集rd(n)；

8、步骤5，将数据集r(n-1)和r(n)合并，获得数据集r(n)’；基于r(n)’，通过数字波束合成方法求解目标速度，获得距离-速度图谱数据集rd(n)’；

9、步骤6，将rd(n)’映射至rd(n)，在速度维上，rd(n)中每1个数据对应rd(n)’中的2个数据，选择2个数据中模值较大的一个作为最终的速度数据。

10、进一步地，步骤1中所述簇是指时域中一组chirp脉冲信号的集合。

11、进一步地，簇内chirp的数量与速度维fft点数相同。

12、进一步地，所述chirp脉冲信号为线性调频连续波脉冲信号。

13、进一步地，所述n为正整数，且n≥2。

14、进一步地，所述第n-1个簇和第n个簇为时域关系，即雷达在时间段t先后连续发射m个chirp，在时间段t+1再次先后连续发射m个chirp，其中m为正整数。

15、本发明与现有技术相比，其显著优点为：

16、(1)将前后两个簇的chirp融合，在保证原有数据刷新率的同时，将速度检测精度提升为原来的1/2，且完全不影响其余性能指标。

17、(2)对于chirp在速度维(慢时间维)的采样为时域非均匀采样，无法使用fft方法计算的问题，本方法采用用于mimo雷达的目标角度解算或相控阵雷达波束合成的数字波束合成(dbf)方法进行目标速度解算，有效实现时域非均匀采样的速度解算。

18、下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

技术特征：

1.一种通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法，其特征在于，所述方法包括：在慢时间维将前后两个相邻的簇融合，并对融合后的簇信号采用数字波束合成方法进行速度解算。

2.根据权利要求1所述的通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法，其特征在于，所述方法具体包括：

3.根据权利要求1所述的通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法，其特征在于，步骤1中所述簇是指时域中一组chirp脉冲信号的集合，簇与簇之间存在一定时间间隔。

4.根据权利要求3所述的通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法，其特征在于，簇内chirp的数量与速度维fft点数相同。

5.根据权利要求3所述的通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法，其特征在于，所述chirp脉冲信号为线性调频连续波脉冲信号。

6.根据权利要求1所述的通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法，其特征在于，所述n为正整数，且n≥2。

7.根据权利要求1所述的通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的方法，其特征在于，所述第n-1个簇和第n个簇为时域关系，即雷达在时间段t先后连续发射m个chirp，在时间段t+1再次先后连续发射m个chirp，其中m为正整数。

8.基于权利要求1至7任意一项所述方法的通过簇间脉冲融合提升fmcw雷达速度检测精度的系统，其特征在于，所述系统包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法。

技术总结本发明公开了一种通过簇间脉冲融合提升FMCW雷达速度检测精度的方法，方法包括：完成第n‑1个簇、第n个簇的距离维FFT，获得距离维数据集R(n‑1)、R(n)；完成第n‑1个簇、第n个簇的速度维FFT，获得距离‑速度图谱数据集RD(n‑1)、RD(n)；将数据集R(n‑1)和R(n)合并，获得数据集R(n)’；基于R(n)’，通过数字波束合成方法求解目标速度，获得距离‑速度图谱数据集RD(n)’；将RD(n)’映射至RD(n)，在速度维上，RD(n)中每1个数据对应RD(n)’中的2个数据，选择2个数据中模值较大的一个作为最终的速度数据。本发明在速度刷新率和其它指标完全不受影响的情况下，可将目标速度检测精度提升一倍。技术研发人员：孙浩凯,项俊平,关夏,童青林,张宇杰,魏雨晨,张家林,苗玲近,曾艳萍受保护的技术使用者：连云港杰瑞电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14