能夠準確、快速確定雷達系統(tǒng)參數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雷達系統(tǒng)參數(shù)領(lǐng)域，具體說是一種能夠準確、快速確定雷達系統(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，毫米波車載雷達作為汽車安全控 制系統(tǒng)的核屯、組成部件之一，其市場前景越來越廣闊。汽車防碰撞報警系統(tǒng)可W在碰撞事 故發(fā)生之前向司機發(fā)出報警，提醒司機及時做出反應(yīng)，從而在很大程度上避免了碰撞事故 的發(fā)生。毫米波車載雷達及其相關(guān)技術(shù)的研究，對于提高道路交通安全，降低交通事故發(fā)生 率，促進智能交通系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。
[0003] 毫米波雷達波束窄、天線副瓣低、頻帶寬、分辨率高，有利于實現(xiàn)成像或準成像;在 大氣窗口頻段傳播時，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。 毫米波雷達具有諸多優(yōu)點，因此成為汽車雷達的主流技術(shù)。目前針對車載毫米波雷達系統(tǒng) 的研究已經(jīng)很多，但是對于車載毫米波雷達參數(shù)設(shè)計卻很少有規(guī)范的設(shè)計準則。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種能夠準確、快速確定雷達系統(tǒng)參數(shù)的方法，可W更快捷地進行 毫米波雷達參數(shù)設(shè)計W及參數(shù)選取。
[000引為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，能夠準確、快速確定雷達系統(tǒng)參數(shù)的方 法，設(shè)車載毫米波雷達系統(tǒng)的中屯、頻率fo,目標最小測量距離為Rmin，目標最大測量距離為 Rmax，目標最小測量相對速度為Vmin，目標最大測量相對速度為Vmax，光速C為3.0X 108,波長 快速傅里葉變換FFT點數(shù)為N，采樣頻率為fs，一個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，車載毫米波雷達系統(tǒng) 采用Ξ角波波形，該方法通過W下步驟實現(xiàn)的：
[0006] S1:計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:計算分辨率參數(shù)；
[0010] S5:驗證雷達系統(tǒng)參數(shù)；
[0011] 進一步的，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為信號處理的有效點數(shù)，對過Π 限的峰值點的左右兩個點 之間進行Μ點的ch ip-Z變化，則系統(tǒng)頻率分辨率為
[0020]
⑤
[0021] 進一步的，步驟S4中距離分辨率為
[0022]
⑥
[0023] 進一步的，步驟S4中速度分辨率為
[0024]
⑦
[0025] 進一步的，步驟S5中驗證雷達系統(tǒng)參數(shù)的方法為：
[0026] S5.1:目標處于最大作用距離W及最大速度時，每個信號處理周期均勻采樣點數(shù) 大于P個點，每個信號處理周期最大差頻頻率采樣點數(shù)為
[0027]
[002引結(jié)合④⑤⑥⑦可知：
[0033] S5.2目標處于最小作用距離和最大速度時，每個信號處理周期均勻采樣點數(shù)小于 信號處理有效點數(shù)，即最小差頻頻率每周期采樣點數(shù)小于信號處理的有效點數(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)車載毫米波雷達系統(tǒng)的中屯、頻率fo,目標最小測量距離Rmin，目標最大測量 距離Rmax，目標最小測量相對速度Vmin，目標最大測量相對速度Vmax，光速C為3.0 X 108，波長 ^ = 快速傅里葉變換FFT點數(shù)為N，采樣頻率fs，一個完整；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，同時滿足⑧、⑨和⑩時，上 述參數(shù)即設(shè)定為雷達系統(tǒng)參數(shù)。
[004引進一步的，雷達回波的最大時延，最大時間延遲所占的采樣點數(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 車載毫米波雷達系統(tǒng)指標設(shè)計的研發(fā)周期，加快系統(tǒng)的研發(fā)進度。該條設(shè)計規(guī)則算法可W 應(yīng)用于多個頻段的毫米波雷達，對于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。
【具體實施方式】
[0050] 下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。該方法 針對的是采用連續(xù)波體制的汽車防撞雷達，該體制的優(yōu)點是峰值功率低，射頻結(jié)構(gòu)簡單，可 W測量多個目標。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又可細分為線性調(diào)頻連續(xù)波LFMCW，頻移鍵控FSK和步進頻率SFCW等方式。本申請 所設(shè)及的毫米波雷達系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計是采用的LFMCW體制，LFMCW體制雷達的發(fā)射波是等幅 波，頻率隨時間周期變化，在一個周期內(nèi)頻率與時間成線性關(guān)系，通過檢測回波信號與發(fā)射 信號的差頻頻率來測量目標的距離和速度。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，是汽車防撞雷達中使用最多的 體制。
[0051 ]實施例1
[0052]能夠準確、快速確定雷達系統(tǒng)參數(shù)的方法，設(shè)車載毫米波雷達系統(tǒng)的中屯、頻率fo， 目標最小測量距離為Rmin，目標最大測量距離為Rmax，目標最小測量相對速度為Vmin，目標最 大測量相對速度為vmax，光速〇為3.0 X 108，波長/^ ^ ^，快速傅里葉變換FFT點數(shù)為N，采樣 Η 頻率為fs，一個完整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?·，車載毫米波雷達系統(tǒng)采用Ξ角波波形，上述距離是指:檢測到的 目標車輛到正在行駛車輛的雷達系統(tǒng)上的接收天線的距離，上述速度是指：目標車輛相對 于正在行駛車輛的速度。
[0053] 該方法通過W下步驟實現(xiàn)的：
[0054] S1:計算由