本發(fā)明涉及毫米波雷達，具體涉及一種毫米波雷達多模式方位角度相對偏差自動校正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、毫米波雷達在汽車安全、自動駕駛、智慧交通等多個領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。在實際應(yīng)該中，為實現(xiàn)多個距離段的無盲區(qū)覆蓋，毫米波雷達系統(tǒng)通常采用多個模式組合工作，每個模式分別覆蓋不同的距離段，并且為實現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋，不同模式所覆蓋的距離段會有所重復(fù)，稱為公共檢測區(qū)域。

2、然而，由于不同模式通常采用不同的天線板卡或者不同的收發(fā)方式，而不同天線板卡或收發(fā)方式對應(yīng)的天線參數(shù)配置、幅相因子、硬件性能等不同，因此不同模式之間的測角結(jié)果會不可避免地存相對偏差，這不利于不同模式間檢測信息的融合、跟蹤，從而影響到航跡形成。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種毫米波雷達多模式方位角度相對偏差自動校正方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有毫米波雷達系統(tǒng)不同模式之間的測角結(jié)果存在相對偏差的問題。

2、根據(jù)第一方面，一種實施例中提供一種毫米波雷達多模式方位角度相對偏差自動校正方法，所述方法包括：

3、確定參考模式和待校正模式以及所述參考模式和待校正模式的公共檢測區(qū)域；

4、基于所述公共檢測區(qū)域確定統(tǒng)計區(qū)域，對所述統(tǒng)計區(qū)域進行網(wǎng)格劃分，并統(tǒng)計所述參考模式和待校正模式在每個網(wǎng)格內(nèi)的有效檢測點數(shù)；

5、將所述參考模式和待校正模式下分別在統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中的有效檢測點個數(shù)的多幀累計結(jié)果的總和與預(yù)設(shè)閾值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差；

6、基于所述方位角度偏差，對待校正模式下檢測點的方位角度進行校正。

7、進一步地，確定參考模式和待校正模式以及所述參考模式和待校正模式的公共檢測區(qū)域，具體包括：

8、從具有公共檢測區(qū)域的至少兩個模式中選取測角精度相對較高的模式作為參考模式，測角精度相對較低的模式作為待校正模式。

9、進一步地，基于所述公共檢測區(qū)域確定統(tǒng)計區(qū)域，對所述統(tǒng)計區(qū)域進行網(wǎng)格劃分，并統(tǒng)計所述參考模式和待校正模式在每個網(wǎng)格內(nèi)的有效檢測點數(shù)，具體包括：

10、從所述公共檢測區(qū)域中選取統(tǒng)計區(qū)域，統(tǒng)計區(qū)域的橫坐標(biāo)范圍為xmin～xmax，縱坐標(biāo)范圍為ymin～ymax；

11、在以雷達為原點形成的笛卡爾直角坐標(biāo)系中，將所述統(tǒng)計區(qū)域的橫坐標(biāo)范圍和縱坐標(biāo)范圍的兩個維度分別平均劃分為k和l個網(wǎng)格，或者在以雷達為原點形成的極坐標(biāo)系中，將所述統(tǒng)計區(qū)域的徑向距離坐標(biāo)范圍和方位角度坐標(biāo)范圍的兩個維度分別平均劃分為k和l個網(wǎng)格；將劃分為k個網(wǎng)格的維度作為第一坐標(biāo)維度，將劃分為l個網(wǎng)格的維度作為第二坐標(biāo)維度；

12、篩選每幀下落入統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)的信噪比大于預(yù)設(shè)門限值且徑向速度超過預(yù)設(shè)值的檢測點，作為有效檢測點。

13、進一步地，將所述參考模式和待校正模式下分別在統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中的有效檢測點個數(shù)的多幀累計結(jié)果的總和與預(yù)設(shè)閾值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差，具體包括：

14、分別在所述參考模式和待校正模式下，將每幀落入到統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)每個網(wǎng)格的有效檢測點個數(shù)進行統(tǒng)計并多幀累加，并得到熱力圖矩陣a和b，熱力圖矩陣a和b需要在開始統(tǒng)計之前初始化為大小為k×l、元素值全為0的矩陣，在統(tǒng)計到每一幀時，針對第一坐標(biāo)維度下第k個、第二坐標(biāo)維度下第l個網(wǎng)格，若在參考模式和待校正模式下當(dāng)前幀落入相應(yīng)網(wǎng)格的有效檢測點數(shù)量分別為h1和h2，則將ak,l的值增加h1，bk,l的值增加h2；

15、將在所述參考模式和待校正模式下落入到統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中的有效檢測點個數(shù)的多幀累計結(jié)果的總和分別與預(yù)設(shè)最小閾值nmin和最大閾值nmax進行比較，基于比較結(jié)果計算或者更新待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差θbias。

16、進一步地，基于比較結(jié)果計算或者更新待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差θbias，具體包括：

17、若其中任意一個模式下落入到統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中有效檢測點個數(shù)的多幀累加結(jié)果的總和小于nmin，則不予估計待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差θbias，此時θbias＝0。

18、進一步地，基于比較結(jié)果計算或者更新待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差θbias，具體包括：

19、若每個模式下落入到統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中有效檢測點個數(shù)的多幀累計結(jié)果的總和都不小于nmin，但都小于nmax，則根據(jù)參考模式和待校正模式的熱力圖矩陣a和b更新待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差θbias，具體包括：

20、將待校正模式的熱力圖矩陣b沿所述統(tǒng)計區(qū)域的橫坐標(biāo)范圍或者方位角度坐標(biāo)范圍對應(yīng)的維度依次偏移i＝-m,-m+1,...,-1,0,1,...,m-1,m個網(wǎng)格，得到偏移后的2m+1個矩陣：

21、ci(i＝-m,-m+1,...,-1,0,1,...,m-1,m)

22、其中，m表示待校正模式相對于參考模式的預(yù)設(shè)最大方位角度偏差對應(yīng)的網(wǎng)格數(shù)，i取負號表示向方位角度減小對應(yīng)的方向偏移，i取正號表示向方位角度增大對應(yīng)方向偏移；

23、分別求待校正模式的熱力圖矩陣b經(jīng)過偏移后的2m+1個矩陣ci(i＝-m,-m+1,...,-1,0,1,...,m-1,m)與參考模式的熱力圖矩陣a的互相關(guān)系數(shù)：

24、

25、其中i＝-m,-m+1,...,-1,0,1,...,m-1,m，l＝1,2,...,l，k＝1,2,...,k，l和k分別表示所述統(tǒng)計區(qū)域等分為多個網(wǎng)格后網(wǎng)格的行數(shù)和列數(shù)，最終得到2m+1個互相關(guān)系數(shù)；

26、從所述的2m+1個互相關(guān)系數(shù)αi中找到最大的值對應(yīng)的網(wǎng)格數(shù)偏移量im，根據(jù)im進一步計算并更新待校正模式相對于參考模式的方位角度偏移量θbias：

27、對于笛卡爾坐標(biāo)系，

28、

29、其中，δx表示將統(tǒng)計區(qū)域的橫坐標(biāo)范圍平均劃分為多個網(wǎng)格時，每個網(wǎng)格所跨越的橫向距離；

30、對于極坐標(biāo)系，

31、θbias＝im·δθ

32、其中，δθ表示將統(tǒng)計區(qū)域的方位角度坐標(biāo)范圍平均劃分為多個網(wǎng)格時，每個網(wǎng)格所跨越的方位角度。

33、進一步地，基于比較結(jié)果計算或者更新待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差θbias，具體包括：

34、若其中任意一個模式下落入到統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中有效檢測點個數(shù)的多幀累加結(jié)果的總和不小于nmax，則采用相應(yīng)模式下落入到統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中有效檢測點個數(shù)達到nmax之前最后一幀計算得到的方位角度偏差θbias作為待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差，并在所述最后一幀之后的所有幀一直采用θbias作為待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差。

35、進一步地，基于所述方位角度偏差，對待校正模式下檢測點的方位角度進行校正，具體包括：

36、根據(jù)偏移量θbias對待校正模式下所有檢測點的方位角度進行校正；假設(shè)第p個待校正的檢測點的原始角度估計結(jié)果為θp(p＝1,2,...,p)，則校正后的角度維θc＝θp+θbias，其中p為待校正模式下檢測點的個數(shù)。

37、進一步地，所述方法還包括：

38、若雷達存在p(p＞2)種模式，其中模式1與模式2存在公共檢測區(qū)域，模式2和模式3存在公共檢測區(qū)域，以此類推，模式p與模式p-1存在公共檢測區(qū)域，則先以模式1為參考模式，計算模式2相對于模式1的方位角度偏差θbias21，再以模式2為參考模式，計算模式3相對于模式2的方位角度偏差θbias32，以此類推，直到計算出模式p相對于模式p-1的方位角度偏差，從而實現(xiàn)各個模式的方位角度校正。

39、根據(jù)第二方面，一種實施例中提供一種毫米波雷達多模式方位角度相對偏差自動校正系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

40、參考模式確定模塊，用于確定參考模式和待校正模式以及所述參考模式和待校正模式的公共檢測區(qū)域；

41、統(tǒng)計模塊，用于基于所述公共檢測區(qū)域確定統(tǒng)計區(qū)域，對所述統(tǒng)計區(qū)域進行網(wǎng)格劃分，并統(tǒng)計所述參考模式和待校正模式在每個網(wǎng)格內(nèi)的有效檢測點數(shù)；

42、角度偏差確定模塊，用于將所述參考模式和待校正模式下分別在統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中的有效檢測點個數(shù)的多幀累計結(jié)果的總和與預(yù)設(shè)閾值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差；

43、校正模塊，用于基于所述方位角度偏差，對待校正模式下檢測點的方位角度進行校正。

44、本技術(shù)提供一種毫米波雷達多模式方位角度相對偏差自動校正方法及系統(tǒng)，確定參考模式和待校正模式以及所述參考模式和待校正模式的公共檢測區(qū)域；基于所述公共檢測區(qū)域確定統(tǒng)計區(qū)域，對所述統(tǒng)計區(qū)域進行網(wǎng)格劃分，并統(tǒng)計所述參考模式和待校正模式在每個網(wǎng)格內(nèi)的有效檢測點數(shù)；將所述參考模式和待校正模式下分別在統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)格中的有效檢測點個數(shù)的多幀累計結(jié)果的總和與預(yù)設(shè)閾值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定待校正模式相對于參考模式的方位角度偏差；基于所述方位角度偏差，對待校正模式下檢測點的方位角度進行校正。本發(fā)明的方法適用于包含多個模式且相鄰模式間存在公共檢測區(qū)域的毫米波雷達，以達到補償不同模式間的測角相對偏差的目的，從而提升不同模式之間點跡的連續(xù)性，有效提高航跡的總體質(zhì)量。