专利名称：基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法
技术领域：
本发明涉及一种基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，属于雷达通信和汽车电子技术领域。
背景技术：
汽车主动防撞雷达的研究日趋深入，当前对汽车前方目标相对雷达的方向角度的测量多依靠多通道接收机幅度的差异来实现，采用多通道比幅测角的方法在雷达实现上设备简单，易于实现，但是比幅测角存在角度测量精度低，并且由于信号的幅度在目标运动过程中变化较大，使得角度测量的稳定度不够，影响了对汽车前方目标角度的测量以及目标所处车道位置的判别。本发明将多通道相位特性应用到目标方位角度测量方面，通过干涉仪原理对多通道接收信号相位差进行测量，实现对目标方位角度的测量，具有较好的测量精度和测量稳定性。发明内容
本发明的目的是为了提高汽车主动防撞雷达的目标角度测量精度，提高雷达的引导能力，解决方向角测量模糊问题，提出一种基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度角度测量方法，利用任意两路信号沿相同路径传输到达目标形成干涉中的波程差和相位差，得到高精度的目标方向角度值。
本发明的汽车防撞雷达的高精度测角基于长基线/短波长以及互质波长的干涉原理
假设目标方位角度的真实值为β，β属于汽车防撞雷达的前视覆盖角度范围中。 对应的两个接收机接收信号相位差为Φ，因此有
权利要求
1.基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于具体包括如下步骤 步骤一、采用一组或多组雷达收发装置，其中每组收发装置包括单雷达发射机、双相干接收机；首先由各个雷达发射机为本组接收机提供共源同相等幅的本振信号以实现对多组接收机进行相位差的解算处理； 步骤二、雷达发射机发射信号；步骤三、每组接收机的相应天线接收同一回波成为干涉信号并生成对应相位差； 步骤四、每组接收机对步骤三产生的相位差进行相位差鉴别处理，并将处理结果输出至数字相位处理模块；具体的相位差Φ i鉴别方法为任意一组接收机天线间的距离设为Cli (即干涉基线长度，i = l,2,...,η,η为雷达收发装置的组数)，其对应的目标反射回的电磁波信号波程差为ARi、信道间相位差为C^i，当远区目标偏离本汽车中心位置角度为β Jl属于汽车防撞雷达的前视覆盖角度范围)时， 此组接收机信道波程差和相位差Cti关系如下
2.根据权利要求1所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于步骤一所述的多组双相干接收机采用相同部件构成。
3.根据权利要求1所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于步骤五所述的对多个信道信号进行相位检测处理包括AD采样、数字相位比较和方向角计算，其中AD采样为多路同时采样。
4.根据权利要求1所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于步骤六所述Ni的具体求解方法为在76GHz 77GHz毫米波段内，相邻两次雷达波束的发射波长为λρλ2，且λρλ2互质，在这两个工作波长下测得由于目标角度^^引起的测量相位差的观测值分别为Φ η' > Φ 2'，得到
5.根据权利要求1和2所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于所述的每部接收机包括接收天线、低噪声放大器、混频器、视频放大器、滤波器及发射机本振信号输入模块。
6.根据权利要求1和3所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于所述数字相位处理模块包括多个A/D变换、数字相位比较模块和方向角计算模块。
7.根据权利要求1所述的基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，其特征在于作为具体实现，步骤四所述的相位差鉴别处理采用发射机的本振信号作为辅助信号，分别与两路本组接收机输出的被测信号进行相位差鉴别，并进行对鉴相结果相加，同时结合 “二次插值细分”对两路接收机的相位差进行精确测量。
全文摘要
本发明涉及一种基于干涉原理的汽车防撞雷达高精度测角方法，属于雷达通信和汽车电子技术领域。本发明的汽车防撞雷达的高精度测角基于长基线/短波长以及互质波长的干涉原理，采用多组雷达收发装置，每组发射机为其相应的接收机提供共源同相等幅的本振信号，同时该组接收机采用近似相同的部件构成；每组接收机的相应天线接收同一回波成为干涉信号，再对产生的相位差进行相位差鉴别处理，并将处理结果输出至数字相位处理模块，处理后的多个信道信号采用发射机发射互质波长/频率的信号发射方式，并结合干涉原理实现方向角去模糊，从而得到高精度方向角。
文档编号G01S13/46GK102520410SQ201110425108
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月17日 优先权日2011年12月17日
发明者卜祥元, 卢继华, 安建平, 张军, 李安培, 田黎育, 邵立伟, 郑晨 申请人:中山北京理工大学研究院, 北京理工大学, 广东铁将军防盗设备有限公司