基于lfm三角波与恒频波组合波形的车辆防撞雷达多目标频率匹配方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于车辆防撞雷达多目标频率匹配领域，设及一种基于LFM=角波与恒频 波组合波形的车辆防撞雷达多目标频率匹配方法。
【背景技术】
[0002] 汽车防撞雷达是一种车辆主动安全产品，具有碰撞预警功能，目前已实际应用于 一些车辆。车辆防撞雷达可W很好地完成单目标的检测判决，但其对于多目标的检测判决 结果并不理想，虚警和漏检现象常有发生。
[0003] LFM(线性频率调制），是一种频率调制技术。车辆防撞雷达需较为精确地输出车 辆前方目标的距离和相对速度信息，根据其功能特点，目前多采用=角波线性调频连续波 体制，该波形分为上扫频和下扫频两段，对于单目标的检测判决而言，不存在上下扫频之间 的频率匹配问题，而对于多目标的检测，则需考虑上下扫频之间的频率配对问题，只有频率 匹配正确，才能正确输出雷达威力范围内的多个目标，否则极易发生虚警和漏检现象。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种基于LFM=角波与恒频波组合波形的车辆防撞雷达多目标频 率匹配方法，旨在解决多目标频率匹配的技术问题，并去除虚警。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于LFM=角波与恒频波组 合波形的车辆防撞雷达多目标频率匹配方法，包括如下步骤：
[000引S1.对立角波的上、下扫频段和恒频波分别进行过口限检测，检测后恒频波的过口 限点数为P，其所对应的多普勒频率分别为fel，fe2. . .fep，S角波上扫频的过口限点数为m， 其所对应的差频频率分别为fupl，fup2. . .fupm，下扫频的过口限点数为n，其所对应的差频频 率女力ij为fdmml,fdmm2. . .fdmm。；
[0007] S2.将p值置为m和n的最小值；
[0008] S3.将得到的=角波的上、下扫频的差频频率两两组合，生成两个nXm矩阵
fsunu=fd"?+fupm;其中：矩阵A1表示=角波的上、下扫频的差频频率两两组合后得到的多 普勒频率，B1表示=角波的上、下扫频的差频频率两两组合后得到的差频频率和值；
[0009] S4.针对恒频波检测出的第一个多普勒频率值fti，求得Ai矩阵与其的差值矩阵 Cl，即 其中fdifnm二fdnm-fcl;
,
[0010]S5.找到Cl矩阵中的最小值fdihm，并输出其行号n与列号m，若行列号为多值，贝u 只取第一个值输出.
[0011]S6.根据步骤S5得到的行号n与列号m，输出矩阵Ai和B1中对应的多普勒频率值 fcL和差频频率和值fsum。";
[0012] S7.将Cl矩阵中的第n行数据和第m列数据删除，并与恒频波检测结果中的第二 个多普勒频率f；2做差生成C2矩阵，并将A1和B1中的第n行和第m列数据删除得到矩阵 A2和B2 ;
[001引S8.基于矩阵C2、A2和B2,循环使用步骤S4-S7,直到检测后恒频波的过口限点数P所对应的多普勒频率值全部匹配完毕，得到P=min(m，n)对数据，对每对数据求得一个目 标的距离和目标的速度信息。
[0014] 作为技术方案的补充，求得一个目标的距离和目标的速度的方法为：目标的距离 R=c*T*fsum""/(8地）；目标的速度V=fcL*cV(2*f);其中C=3. 0*108为电磁波速，T为 LFM S角波扫频周期，B为LFM S角波发射波形带宽，f为LFM S角波中屯、频率。
[0015] 作为技术方案的补充，所述方法还包括W下步骤：S9.在P个目标的距离和速度信 息对中，将距离小于等于距离分辨率的各个目标认为是同一个目标，最终得到真实的目标 个数。
[0016] 有益效果：1.本发明解决多目标频率匹配的技术问题，并可去除恒虚警，且其匹 配精度更佳。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1:一种基于LFM=角波与恒频波组合波形的车辆防撞雷达多目标频率匹 配方法，其特征在于，包括如下步骤：
[001引S1.对立角波的上、下扫频段和恒频波分别进行过口限检测，检测后恒频波的过口 限点数为P，其所对应的多普勒频率分别为fel，fe2. . . fep，S角波上扫频的过口限点数为m， 其所对应的差频频率分别为fupl，fup2. . .fupm，下扫频的过口限点数为n，其所对应的差频频 率女力ij为fdmml,fdmm2. . .fdmm。；
[0019]S2.将p值置为m和n的最小值；
[0020] S3.将得到的立角波的上、下扫频的差频频率两两组合，生成两个nXm矩阵
fsunu=fd"?+fupm;其中：矩阵A1表示=角波的上、下扫频的差频频率两两组合后得到的多 普勒频率，B1表示=角波的上、下扫频的差频频率两两组合后得到的差频频率和值；
[0021]S4.针对恒频波检测出的第一个多普勒频率值fti，求得Ai矩阵与其的差值矩阵
其中fdifnm=fdnm-fcl;
[0022] S5.找到Cl矩阵中的最小值fdihm，并输出其行号n与列号m，若行列号为多值，贝U 只取第一个值输出；
[0023] S6.根据步骤S5得到的行号n与列号m，输出矩阵Ai和B冲对应的多普勒频率值 fcL和差频频率和值fsum。";
[0024] S7.将Cl矩阵中的第n行数据和第m列数据删除，并与恒频波检测结果中的第二 个多普勒频率f；2做差生成C2矩阵，并将A1和B1中的第n行和第m列数据删除得到矩阵 A2和B2 ;
[002引 S8.基于矩阵CzA和B2,循环使用步骤S4-S7,直到检测后恒频波的过口限点数 P所对应的多普勒频率值全部匹配完毕，得到P=min(m，n)对数据，对每对数据求得一个目 标的距离和目标的速度信息。
[0026] 求得一个目标的距离和目标的速度的方法为：目标的距离R=c*T*fsumnm/ (8地）；目标的速度V=fdmn*cV(2*f);其中c= 3. 0*108为电磁波速，T为LFMS角波扫 频周期，B为LFM立角波发射波形带宽，f为LFM立角波中屯、频率。
[0027] 实施例2 :
[0028] 与实施例1的差别在于：还包括有在P个目标的距离和速度信息对中，将距离小于 等于距离分辨率的各个目标认为是同一个目标，最终得到真实的目标个数的步骤。
[002引 实施例3 :
[00301
[0031] 表为根据目标真值和测量值，使用实施例1的方法，得到的一种数据。表中，目标 的真值测量值输出结果和精度等，是雷达多目标检测得到的目标的距离和速度，R为距离，V 为速度，是通过上文中上下扫频计算最后得到的差频频率计算得到的。
[0032] W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加W等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于LFM三角波与恒频波组合波形的车辆防撞雷达多目标频率匹配方法，其特 征在于，包括如下步骤：51. 对三角波的上、下扫频段和恒频波分别进行过门限检测，检测后恒频波的过门限点 数为P，其所对应的多普勒频率分别为.. ，三角波上扫频的过门限点数为m，其所 对应的差频频率分别为fuplifup2. . . ，下扫频的过门限点数为n，其所对应的差频频率分别 为52. 将p值置为m和η的最小值；53. 将得到的三角波的上、下扫频的差频频率两两组合，生成两个nXm矩阵fsumnm = f d_n+fupm;其中：矩阵A1表不二角波的上、下扫频的差频频率两两组合后得到的多 普勒频率，Bl表示三角波的上、下扫频的差频频率两两组合后得到的差频频率和值；54. 针对恒频波检测出的第一个多普勒频率值L，求得A1矩阵与其的差值矩阵C i，即55. 找到(^矩阵中的最小值f dlfnni，并输出其行号η与列号m，若行列号为多值，则只取 第一个值输出；56. 根据步骤S5得到的行号η与列号m，输出矩阵AJP B 对应的多普勒频率值fd ηηι 和差频频率和值fsumnni;57. 将C1矩阵中的第η行数据和第m列数据删除，并与恒频波检测结果中的第二个多 普勒频率L做差生成C 2矩阵，并将Al和Bl中的第η行和第m列数据删除得到矩阵A2和 B2 ；58. 基于矩阵C2、AjP B 2，循环使用步骤S4- S7,直到检测后恒频波的过门限点数p所 对应的多普勒频率值全部匹配完毕，得到P = min (m，η)对数据，对每对数据求得一个目标 的距离和目标的速度信息。2. 如权利要求1所述的基于LFM三角波与恒频波组合波形的车辆防撞雷达多目标频 率匹配方法，其特征在于，求得一个目标的距离和目标的速度的方法为：目标的距离R = c*T*fsumnn/(8*B);目标的速度 V = fcL*(V(2*f);其中 c = 3. 0*108为电磁波速，T 为 LFM 三角波扫频周期，B为LFM三角波发射波形带宽，f为LFM三角波中心频率。3. 如权利要求1所述的基于LFM三角波与恒频波组合波形的车辆防撞雷达多目标频率 匹配方法，其特征在于，还包括以下步骤：59. 在p个目标的距离和速度信息对中，将距离小于等于距离分辨率的各个目标认为 是同一个目标，最终得到真实的目标个数。
【专利摘要】基于LFM三角波与恒频波组合波形的车辆防撞雷达多目标频率匹配方法，属于车辆防撞雷达多目标频率匹配领域，解决多目标频率匹配的技术问题，并去除恒虚警。技术要点是：对三角波的上、下扫频段和恒频波分别进行过门限检测；将得到的三角波的上、下扫频的差频频率两两组合，生成两个矩阵；针对恒频波检测出的第一个多普勒频率值，求得矩阵与其差值矩阵；找到矩阵中的最小值；输出矩阵和中对应的多普勒频率值和差频频率和值；效果是：解决了多目标频率匹配的技术问题，并去除了虚警。
【IPC分类】G01S13/93
【公开号】CN105182341
【申请号】CN201510633458
【发明人】田雨农, 刘达, 周秀田, 史文虎
【申请人】西安知几天线技术有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月29日