一种多普勒速度的解模糊方法及装置与流程
本发明涉及车载雷达领域，更具体的说，涉及一种多普勒速度的解模糊方法及装置。
背景技术：
由于车载雷达具有对目标较好的测速能力和对雨雾较好的穿透能力，成为智能驾驶方案中不可替代的传感器。车载雷达对多普勒速度(也称为目标径向速度)的测量是车载雷达的基本功能。车载雷达在进行多普勒速度的测量时，容易出现“多普勒速度模糊”的现象。
为解决多普勒速度模糊的问题，现有车载雷达一般采用发射两组重复频率不同的脉冲序列，对这两组脉冲序列的回波在多普勒维上分别进行傅里叶变换得到两个频谱，而后利用这两个频谱的峰值信息确定得到多普勒速度。
但有时这两组脉冲序列的距离分辨率和速度分辨率可能存在较大差异，在分辨能力优的脉冲序列的第一回波图中可以观测到较强的散射点，但是分辨能力差的脉冲序列的第二回波图可能观测不到较强的散射点，此时需要在第二回波图中查找与在第一回波图中观测到的较强的散射点对应的配对点，一般会在第二回波图中选取出候选配对点，并在候选配对点中选取能量值最大的候选配对点作为最终的配对点，但是这种选取配对点的方法容易受到杂波等因素影响，最终导致选取的配对点不准确。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种多普勒速度的解模糊方法及装置，以解决在候选配对点中选取能量值最大的候选配对点作为最终的配对点，但是这种选取配对点的方法容易受到杂波等因素影响，最终导致选取的配对点不准确的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种多普勒速度的解模糊方法，包括：
接收第一组脉冲回波信号和第二组脉冲回波信号；所述第一组脉冲回波信号为障碍物接收到第一组脉冲后反射的信号，所述第二组脉冲回波信号为所述障碍物接收到第二组脉冲后反射的信号，所述第一组脉冲与所述第二组脉冲的脉冲重复频率不同，所述第一组脉冲的距离分辨率高于所述第二组脉冲的距离分辨率；
根据所述第一组脉冲回波信号计算得到第一回波图，以及根据所述第二组脉冲回波信号计算得到第二回波图；
检测所述第一回波图中的局部峰值目标点，并针对每个所述局部峰值目标点执行如下操作：
从所述第二回波图中确定与所述局部峰值目标点对应的候选配对点；
分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点；其中，每个所述候选配对点的等效能量值基于该候选配对点的能量值和该候选配对点的邻近点的能量值计算得到；
根据所述局部峰值目标点和所述目标配对点，计算所述局部峰值目标点的实际多普勒速度。
优选地，分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点，包括：
分别针对每个所述候选配对点，确定位于该候选配对点预设范围之内的邻近点；
获取该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值；
基于该候选配对点的能量值、所述邻近点的能量值、该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值，计算该候选配对点的加权等效能量值，并作为该候选配对点的等效能量值；
从所有所述候选配对点中筛选出等效能量值最大的第一配对点和等效能量值次大的第二配对点；
计算所述第一配对点对应的第一信噪比和所述第二配对点对应的第二信噪比；
计算所述第一配对点与所述第二配对点的等效能量值的第一比值；
若所述第一配对点和所述第二配对点满足第一预设条件，将所述第一配对点作为所述目标配对点；所述第一预设条件为所述第一信噪比大于第一阈值、所述第二信噪比小于第二阈值，且所述第一比值大于第三阈值；
若所述第一配对点和所述第二配对点满足第二预设条件，将所述第一配对点和所述第二配对点作为所述目标配对点；所述第二预设条件为所述第一信噪比大于第一阈值、所述第二信噪比小于第二阈值，且所述第一比值小于等于第三阈值。
优选地，分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点，还包括：
若所述第一配对点和所述第二配对点既不满足所述第一预设条件，也不满足所述第二预设条件，分别针对每个所述候选配对点，获取该候选配对点以及所述邻近点分别对应的修正值；
基于该候选配对点的能量值、所述邻近点的能量值、该候选配对点以及所述邻近点分别对应的修正值，分别计算该候选配对点和所述邻近点对应的能量修正值；
针对每个所述候选配对点，以该候选配对点和所述邻近点对应的能量修正值中最大的能量修正值作为该候选配对点的等效能量值，并从所有所述候选配对点中筛选出等效能量值最大的第三配对点和等效能量值次大的第四配对点；
计算所述第三配对点对应的所述第三信噪比和所述第四配对点对应的所述第四信噪比；
计算所述第三配对点与所述第四配对点的等效能量值的第二比值；
若所述第三配对点和所述第四配对点满足第三预设条件，将所述第三配对点作为所述目标配对点；所述第三预设条件为所述第三信噪比大于第四阈值、所述第四信噪比小于第五阈值，且所述第二比值大于第六阈值；
若所述第三配对点和所述第四配对点满足第四预设条件，将所述第三配对点和所述第四配对点作为所述目标配对点；所述第四预设条件为所述第三信噪比大于第四阈值、所述第四信噪比小于第五阈值，且所述第二比值小于等于第六阈值。
优选地，分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点之前，还包括：
获取每个所述候选配对点的能量值；
从所有所述候选配对点中筛选出能量值最大的第五配对点和能量值次大的第六配对点；
计算所述第五配对点对应的第五信噪比和所述第六配对点对应的第六信噪比；
计算所述第五配对点与所述第六配对点的能量值的第三比值；
若所述第五配对点和所述第六配对点满足第五预设条件，将所述第五配对点作为所述目标配对点；所述第五预设条件为所述第五信噪比大于第七阈值、所述第六信噪比小于第八阈值，且所述第三比值大于第九阈值；
若所述第五配对点和所述第六配对点不满足所述第五预设条件，则执行分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点的步骤。
优选地，分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点，包括：
分别计算每个所述候选配对点的等效能量值；
将所述等效能量值最大的所述候选配对点作为所述目标配对点。
一种多普勒速度的解模糊装置，包括：
信号接收模块，用于接收第一组脉冲回波信号和第二组脉冲回波信号；所述第一组脉冲回波信号为障碍物接收到第一组脉冲后反射的信号，所述第二组脉冲回波信号为所述障碍物接收到第二组脉冲后反射的信号，所述第一组脉冲与所述第二组脉冲的脉冲重复频率不同，所述第一组脉冲的距离分辨率高于所述第二组脉冲的距离分辨率；
回波图生成模块，用于根据所述第一组脉冲回波信号计算得到第一回波图，以及根据所述第二组脉冲回波信号计算得到第二回波图；
目标点检测模块，用于检测所述第一回波图中的局部峰值目标点；
候选配对点确定模块，用于针对每个所述局部峰值目标点，从所述第二回波图中确定与所述局部峰值目标点对应的候选配对点；
目标配对点确定模块，用于分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点；其中，每个所述候选配对点的等效能量值基于该候选配对点的能量值和该候选配对点的邻近点的能量值计算得到；
速度计算模块，用于根据所述局部峰值目标点和所述目标配对点，计算所述局部峰值目标点的实际多普勒速度。
优选地，所述目标配对点确定模块包括：
邻近点确定子模块，用于分别针对每个所述候选配对点，确定位于该候选配对点预设范围之内的邻近点；
权重值获取子模块，用于获取该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值；
加权等效能量计算子模块，用于基于该候选配对点的能量值、所述邻近点的能量值、该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值，计算该候选配对点的加权等效能量值，并作为该候选配对点的等效能量值；
第一配对点选取子模块，用于从所有所述候选配对点中筛选出等效能量值最大的第一配对点和等效能量值次大的第二配对点；
第一信噪比计算子模块，用于计算所述第一配对点对应的第一信噪比和所述第二配对点对应的第二信噪比；
第一比值计算子模块，用于计算所述第一配对点与所述第二配对点的等效能量值的第一比值；
第一配对点确定子模块，用于若所述第一配对点和所述第二配对点满足第一预设条件，将所述第一配对点作为所述目标配对点；所述第一预设条件为所述第一信噪比大于第一阈值、所述第二信噪比小于第二阈值，且所述第一比值大于第三阈值；
第二配对点确定子模块，用于若所述第一配对点和所述第二配对点满足第二预设条件，将所述第一配对点和所述第二配对点作为所述目标配对点；所述第二预设条件为所述第一信噪比大于第一阈值、所述第二信噪比小于第二阈值，且所述第一比值小于等于第三阈值。
优选地，所述目标配对点确定模块还包括：
修正值获取子模块，用于若所述第一配对点和所述第二配对点既不满足所述第一预设条件，也不满足所述第二预设条件，分别针对每个所述候选配对点，获取该候选配对点以及所述邻近点分别对应的修正值；
修正能量计算子模块，用于基于该候选配对点的能量值、所述邻近点的能量值、该候选配对点以及所述邻近点分别对应的修正值，分别计算该候选配对点和所述邻近点对应的能量修正值；
峰值等效能量确定子模块，用于针对每个所述候选配对点，以该候选配对点和所述邻近点对应的能量修正值中最大的能量修正值作为该候选配对点的等效能量值；
第二配对点选取子模块，用于从所有所述候选配对点中筛选出等效能量值最大的第三配对点和等效能量值次大的第四配对点；
第二信噪比计算子模块，用于计算所述第三配对点对应的所述第三信噪比和所述第四配对点对应的所述第四信噪比；
第二比值计算子模块，用于计算所述第三配对点与所述第四配对点的等效能量值的第二比值；
第三配对点确定子模块，用于若所述第三配对点和所述第四配对点满足第三预设条件，将所述第三配对点作为所述目标配对点；所述第三预设条件为所述第三信噪比大于第四阈值、所述第四信噪比小于第五阈值，且所述第二比值大于第六阈值；
第四配对点确定子模块，用于若所述第三配对点和所述第四配对点满足第四预设条件，将所述第三配对点和所述第四配对点作为所述目标配对点；所述第四预设条件为所述第三信噪比大于第四阈值、所述第四信噪比小于第五阈值，且所述第二比值小于等于第六阈值。
优选地，还包括：
能量值获取模块，用于获取每个所述候选配对点的能量值；
配对点选取模块，用于从所有所述候选配对点中筛选出能量值最大的第五配对点和能量值次大的第六配对点；
信噪比计算模块，用于计算所述第五配对点对应的第五信噪比和所述第六配对点对应的第六信噪比；
比值计算模块，用于计算所述第五配对点与所述第六配对点的能量值的第三比值；
配对点选取模块，用于若所述第五配对点和所述第六配对点满足第五预设条件，将所述第五配对点作为所述目标配对点；所述第五预设条件为所述第五信噪比大于第七阈值、所述第六信噪比小于第八阈值，且所述第三比值大于第九阈值；
所述目标配对点确定模块，还用于若所述第五配对点和所述第六配对点不满足所述第五预设条件，则执行分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点的步骤。
优选地，目标配对点确定模块用于分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点时，具体用于：
分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，将所述等效能量值最大的所述候选配对点作为所述目标配对点。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种多普勒速度的解模糊方法及装置，在检测所述第一回波图中的局部峰值目标点后，从所述第二回波图中确定与所述局部峰值目标点对应的候选配对点，基于该候选配对点的能量值和该候选配对点的邻近点的能量值计算得到每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点，即本发明在选取配对点时考虑了候选配对点周围的邻近点的能量值，也即考虑了杂波等因素，确保选取的配对点更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多普勒速度的解模糊方法的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种表征距离与多普勒速度的对应关系的回波图；
图3为本发明实施例提供的另一种多普勒速度的解模糊方法的方法流程图；
图4为本发明实施例提供的一种局部峰值目标点与目标配对点的配对关系的场景示意图；
图5为本发明实施例提供的再一种多普勒速度的解模糊方法的方法流程图；
图6为本发明实施例提供的一种表征不同分辨条件下分辨单元间能量差异示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种多普勒速度的解模糊方法的方法流程图；
图8为本发明实施例提供的一种多普勒速度的解模糊装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种多普勒速度的解模糊方法，可以应用于车载雷达的控制器。
参照图1，多普勒速度的解模糊方法可以包括：
s11、接收第一组脉冲回波信号和第二组脉冲回波信号。
所述第一组脉冲回波信号为障碍物接收到第一组脉冲后反射的信号，所述第二组脉冲回波信号为所述障碍物接收到第二组脉冲后反射的信号。
所述第一组脉冲与所述第二组脉冲的脉冲重复频率不同，所述第一组脉冲的距离分辨率高于所述第二组脉冲的距离分辨率。
具体的，可以对障碍物先后发射第一组脉冲和第二组脉冲，第一组脉冲的距离分辨率高于第二组脉冲的距离分辨率，第一组脉冲的脉冲重复频率prf(pulserepeatfrequency)低于第二组脉冲的prf。将第一组脉冲和第二组脉冲发射出去之后，依次接收障碍物反射回的两组不同prf的序列的脉冲回波信号，即第一组脉冲回波信号和第二组脉冲回波信号。
s12、根据所述第一组脉冲回波信号计算得到第一回波图，以及根据所述第二组脉冲回波信号计算得到第二回波图。
具体的，对于第一组脉冲回波信号和第二组脉冲回波信号，将回波信号在距离维进行处理以实现距离分辨，获得一维距离像。然后将每组脉冲回波信号内的多个脉冲对应的各幅一维距离像在多普勒速度维(指不同脉冲间)进行傅里叶变换得到多普勒速度频谱，从而得到脉冲回波信号的二维“距离-多普勒速度图”，即回波图，如图2所示意，其纵轴表示距离，横轴表示多普勒速度(或多普勒频率)，多普勒频率与多普勒速度的换算关系为：多普勒频率＝2×多普勒速度/雷达波长。
每个强散射点，即图2中的目标单元，在距离-多普勒速度图体现为局部的峰值。定义第一组脉冲回波信号的第一回波图中的各个分辨单元的坐标为h1[x1,y1]，第二组脉冲回波信号的第二回波图中的各个分辨单元的坐标为h2[x2,y2]，其中，x1和x2表示多普勒速度维的分辨单元的序号(从1开始的正整数)，y1和y2表示距离维的分辨单元的序号(从1开始的正整数)。目标单元的横坐标为目标多普勒速度，纵坐标为目标距离。
s13、检测第一回波图中的局部峰值目标点。
其中，局部峰值目标点即上述的强散射点，强散射点的能量值高于第一回波图中的其他点的平均能量值，且高于四周的能量值。
s14、针对每个所述局部峰值目标点，从所述第二回波图中确定与所述局部峰值目标点对应的候选配对点。
在第一回波图中检测到局部峰值目标点，此时可以通过找到第二回波图中与局部峰值目标点对应的目标配对点来确定出第二回波图中的目标单元所在位置。
本发明的一种优选实现方式中，参照图3，步骤s14可以包括：
s21、根据第一回波图，确定局部峰值目标点的模糊多普勒速度和第一距离。
具体的，参照图2，局部峰值目标点即为图2中的目标单元，在第一回波图中读取该目标单元的模糊多普勒速度vd1和第一距离r1，即横纵标的数值，其中，一个目标单元即为一分辨单元，本实施例中对局部峰值目标点的数量不做要求，可以是一个，也可以是多个，根据具体情况而定。
s22、根据模糊多普勒速度，计算模糊多普勒速度对应的多个多普勒估计速度。
其中，多普勒估计速度为第一回波图中模糊多普勒速度实际可能对应的真实多普勒速度。
对每个检测到的局部峰值目标点，根据在第一回波图上局部峰值目标点的模糊多普勒速度，计算出该局部峰值目标点对应的n个可能的多普勒估计速度v1(n)，v1(n)＝vd1+k1(n)×vm1。
其中，vd1为局部峰值目标点的模糊多普勒速度，vd1在第一组脉冲的无模糊多普勒频谱范围之内(一般为0-vm1)。k1(n)，n＝1-n为一组连续的整数，称为第一组脉冲的模糊数，每个可能的多普勒估计速度都对应一个模糊数，模糊数的上下界由第一组脉冲和第二组脉冲的prf和雷达波长决定，且模糊数预先设定；vm1为第一组脉冲的最大无模糊多普勒速度，计算方式为vm1＝prf1×λ/2，这里prf1为第一组脉冲的prf，λ为车载雷达波长。
获取到prf1和λ，可以利用公式vm1＝prf1×λ/2，计算得到vm1，然后获取k1(n)和vd1，利用公式v1(n)＝vd1+k1(n)×vm1计算得到v1(n)。n的数量为多个，则v1(n)的数量也为多个。
s23、计算与每一多普勒估计速度对应的配对多普勒速度。
其中，配对多普勒速度为第二回波图中与多普勒估计速度对应的多普勒速度。
具体的，根据每个v1(n)，计算得到第二组脉冲的无模糊多普勒频谱范围内对其配对的配对多普勒速度vd2(n)，这一组配对多普勒速度可以称为配对集。也即是说，若目标的真实多普勒速度确为v1(n)，则根据第二组脉冲多普勒维傅里叶变换得到的多普勒维频谱估计的多普勒速度应为vd2(n)。
vd2(n)＝v1(n)-k2(n)×vm2，k2(n)为整数，称为第二组脉冲的模糊数。在恰当的参数设计条件下，对每个v1(n)，存在唯一的一个整数k2(n)，其保证vd2(n)在第二组脉冲的无模糊多普勒频谱范围之内(一般为0～vm2)、且k2(n)预先设定；vm2为第二组脉冲的最大无模糊多普勒速度，计算方式为vm2＝prf2×λ/2，这里prf2为第二组脉冲的脉冲重复频率。
在已经获取prf2、λ、k2(n)和v1(n)的情况下，可以利用vm2＝prf2×λ/2、vd2(n)＝v1(n)-k2(n)×vm2计算得到每一多普勒估计速度对应的配对多普勒速度vd2(n)。
s24、确定第二回波图中与第一距离最相近的第二距离。
s25、基于第二距离与每一配对多普勒速度，从第二回波图中确定与局部峰值目标点对应的多个候选配对点。
具体的，由于第一组脉冲和第二组脉冲的分辨能力不同，且各个分辨单元对应的距离和多普勒速度是离散的。因此查找第二组脉冲的第二回波图中距离上最接近r1的距离单元的序号x2，找到每一vd2(n)对应的多普勒速度分辨单元的序号y2(n)，x2和每一y2(n)可以组成一个配对中心坐标，进而根据该配对中心坐标，就可以在第二回波图中确定出候选配对点，即为局部峰值目标点对应的候选配对点。进而在根据候选配对点确定出目标配对点。
参照图4，每组脉冲实际观测的都是模糊后的多普勒速度，但不同的模糊后的多普勒速度都对应同样的真实多普勒速度。在第一组脉冲中确定出目标单元之后，确定出目标单元对应的多个可能的真实多普勒速度，如第一组脉冲中的左侧网格、中心黑格和右侧网格对应的多普勒速度。此后，计算并查找目标单元对应的可能的真实多普勒速度在第二组脉冲中体现的模糊后的多普勒速度，具体对应位置参照图4，例如，第一组脉冲中的第二个网格对应第二组脉冲中的第一个斜线框。因此第一组脉冲中的目标单元在第二组脉冲中可能分布于所示的三个斜线框中，而后续的工作即是从这三个斜线框中找出一个斜线框，目标在第二组脉冲观测到的模糊多普勒速度确实位于斜线框中。
s15、分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点。
其中，每个所述候选配对点的等效能量值基于该候选配对点的能量值和该候选配对点的邻近点的能量值计算得到。
具体的，本实施例中，在确定候选配对点的等效能量值时，考虑了候选配对点的邻近点的能量值，即考虑了宽带雷达单目标多散射点的现象，有效利用了配对中心点周围分辨单元的能量辅助最优配对中心点的选取。
候选配对点中可能存在一个、两个或两个以上的目标配对点，也可能不存在目标配对点。
本实施例中，首先确定与局部峰值目标点对应的多个候选配对点，进而在从多个候选配对点中筛选得到目标配对点，保证了能够全面检测到目标。
s16、根据所述局部峰值目标点和所述目标配对点，计算所述局部峰值目标点的实际多普勒速度。
局部峰值目标点的实际多普勒速度即为局部峰值目标点实际移动的多普勒速度。
本实施例中，在检测所述第一回波图中的局部峰值目标点后，从所述第二回波图中确定与所述局部峰值目标点对应的候选配对点，基于该候选配对点的能量值和该候选配对点的邻近点的能量值计算得到每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点，即本发明在选取配对点时考虑了候选配对点周围的邻近点的能量值，也即考虑了杂波、虚警等因素，确保选取的配对点更加准确。
另外，第一组脉冲的距离分辨率较高，在确定出第一回波图中的局部峰值目标点后，可以确定第二回波图中与局部峰值目标点对应的目标配对点，此后可以基于局部峰值目标点和目标配对点，计算局部峰值目标点的实际多普勒速度，避免了多普勒速度解模糊失败的情况出现。
可选的，在上述任一解模糊方法的实施例的基础上，步骤s15有多种实现方式，其中一种是采用加权等效能量的方式确定等效能量值，并且确定出目标配对点，具体参照图5，步骤s15可以包括：
s31、分别针对每个所述候选配对点，确定位于该候选配对点预设范围之内的邻近点。
s32、获取该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值。
该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值预先设置。
s33、基于该候选配对点的能量值、所述邻近点的能量值、该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值，计算该候选配对点的加权等效能量值，并作为该候选配对点的等效能量值。
具体的，使用p1(n,m)表示加权等效能量值，n＝1,2,..,n。以第二组脉冲的第二回波图上候选配对点作为中心，对周围正方形区域内的分辨单元的能量进行加权求和得到加权等效能量值：
其中，m为正方形区域的边长(最小为1，也可取3、5等其他奇数，保证候选配对点位于区域中心，但是设定本实施例中m值上限值为3)，因此正方形区域的分辨单元总数为m2个，βi为各个分辨单元的加权权重，βi预先设定且满足
s34、从所有所述候选配对点中筛选出等效能量值最大的第一配对点和等效能量值次大的第二配对点。
将等效能量值定义为p(n)，对n个候选配对点，其中，能量值最大的第一配对点的能量值设置为p(n1)，能量值次大的第二配对点的能量值设置为p(n2)。
s35、计算所述第一配对点对应的第一信噪比和所述第二配对点对应的第二信噪比。
具体的，定义第一配对点对应的第一信噪比snr1为：
定义第二配对点对应的第二信噪比snr2为：
在已知候选配对点的能量值之后，就可以根据上述公式计算得到第一信噪比和第二信噪比。
s36、计算所述第一配对点与所述第二配对点的等效能量值的第一比值。
第一配对点与第二配对点的等效能量值的第一比值即为p(n1)/p(n2)。
s37、若所述第一配对点和所述第二配对点满足第一预设条件，将所述第一配对点作为所述目标配对点。
所述第一预设条件为所述第一信噪比大于第一阈值、所述第二信噪比小于第二阈值，且所述第一比值大于第三阈值。
具体的，根据等效能量值p(n)得到唯一目标配对点的条件是snr1大于第一阈值g1(条件1)，且snr2小于第二阈值g2(条件2)，且p(n1)/p(n2)大于第三阈值g3(条件3)。阈值g1、g2及g3可以根据系统参数、噪声水平和对配对误差的容忍度等因素确定。其中，该策略是比较优的策略，在实际应用中，也可以根据条件1和条件2，或者，条件2和条件3确定是否能够根据等效能量值p(n)得到唯一目标配对点。
s38、若所述第一配对点和所述第二配对点满足第二预设条件，将所述第一配对点和所述第二配对点作为所述目标配对点。
所述第二预设条件为所述第一信噪比大于第一阈值、所述第二信噪比小于第二阈值，且所述第一比值小于等于第三阈值。
具体的，snr1大于第一阈值g1(条件1)，且snr2小于第二阈值g2(条件2)，且p(n1)/p(n2)大于第三阈值g3(条件3)不同时满足时，一种可能n个候选配对点中至少有两个强能量点，都可能是正确的目标配对点，必须依靠更多信息(如前后帧的跟踪结果)才能进一步判定。因此根据等效能量值p(n)得到两组可能配对中心点的条件是：snr1大于第一阈值g1且snr2大于第二阈值g2，且p(n1)/p(n2)不大于第三阈值g3(条件3)，此种情况下输出两种可能的配对组合，即第一配对点和第二配对点均是局部峰值目标点对应的目标配对点。
当上述两种情形的条件都不满足时，认为能量值集合p(n)无法得到任何目标配对点。
上述采用加权等效能量的方式确定等效能量值，并且确定出目标配对点只是其中一种，在使用加权等效能量无法确定出一个或两个目标配对点时，还可以使用峰值等效能量来确定等效能量值，并且确定出目标配对点，具体的，步骤s15还可以包括：
1)若所述第一配对点和所述第二配对点既不满足所述第一预设条件，也不满足所述第二预设条件，分别针对每个所述候选配对点，获取该候选配对点以及所述邻近点分别对应的修正值。
具体的，跟上述方法不同的是，本实施例中m可以分别设置为3和5。
2)基于该候选配对点的能量值、所述邻近点的能量值、该候选配对点以及所述邻近点分别对应的修正值，分别计算该候选配对点和所述邻近点对应的能量修正值。
具体的，峰值等效能量可以表示为p2(n,m)。类似的，以候选配对点作为中心，对周围正方形区域内的分辨单元的能量乘以相应修正值，而后求所有分辨单元能量的能量强度修正峰值作为等效能量值：
其中，m为正方形区域的边长，αi为各个分辨单元的初始能量值的修正值，即候选配对点以及邻近点分别对应的修正值。本实施例中可以使用m为3和5分别计算一次p2(n,m)。
候选配对点以及邻近点分别对应的修正值可以根据第一组脉冲和第二组脉冲在距离维和多普勒速度维的分辨差异进行设置。一种可选的设置方式是对候选配对点以及邻近点均设置αi＝1。
3)针对每个所述候选配对点，以该候选配对点和所述邻近点对应的能量修正值中最大的能量修正值作为该候选配对点的等效能量值，并从所有所述候选配对点中筛选出等效能量值最大的第三配对点和等效能量值次大的第四配对点。
4)计算所述第三配对点对应的所述第三信噪比和所述第四配对点对应的所述第四信噪比。
5)计算所述第三配对点与所述第四配对点的等效能量值的第二比值。
6)若所述第三配对点和所述第四配对点满足第三预设条件，将所述第三配对点作为所述目标配对点。
所述第三预设条件为所述第三信噪比大于第四阈值、所述第四信噪比小于第五阈值，且所述第二比值大于第六阈值。
7)若所述第三配对点和所述第四配对点满足第四预设条件，将所述第三配对点和所述第四配对点作为所述目标配对点。
所述第四预设条件为所述第三信噪比大于第四阈值、所述第四信噪比小于第五阈值，且所述第二比值小于等于第六阈值。
步骤3-7的过程同步骤s34-s38的过程，请参照上述步骤s34-s38的具体解释说明，在此不再赘述。
需要说明的是，可先采用加权等效能量方式计算得到的等效能量值，在使用加权等效能量方式不能确定出一个或两个的目标配对点时，再使用峰值等效能量的方式计算得到的等效能量值。但是在实际使用过程中，也可以先使用峰值等效能量的方式计算得到的等效能量值，在不能确定出一个或两个的目标配对点时，再使用采用加权等效能量方式计算得到的等效能量值，或者仅使用加权等效能量方式和峰值等效能量的方式中的一种计算得到的等效能量值，本实施例不做具体要求，结合具体使用场景确定即可。此外，还可以在使用加权等效能量方式确定不出唯一的目标配对点时，可以不执行确定两个目标配对点的过程，而是直接采用峰值等效能量的方式计算等效能量值，若采用峰值等效能量的方式也不能唯一的目标配对点时，先使用采用峰值等效能量的方式确定出两个目标配对点，若不行，再使用加权等效能量方式确定出两个目标配对点。
另外，虽然上述两种等效能量在多数情况下都可以辅助查找正确的目标配对点。但考虑某些发生虚警、信噪比较差或受杂波干扰严重的情形，即使使用加权等效能量和峰值等效能量进行比较也无法得出正确的或唯一的目标配对点，此时第二组脉冲的各个候选配对点对应的能量一般呈现以下两个特征：1)强度最大的候选配对点的能量值并不明显高于其他候选配对点的能量值的均值；2)强度次大的候选配对点的能量值并不明显低于强度最大的候选配对点的能量值。所以此时会出现两个目标配对点。
另外，在具体实施方式中，在确定目标配对点时，可以基于以下原则：
1)认为第二回波图中候选配对点能量多数情况还是围绕候选配对点分布，因此信任配对中心点能量>信任加权等效能量＞信任峰值等效能量，信任区域边长m较小情况下的等效能量超过m较大情况下的能量，这样可以避免在目标与杂波分布密集的情形下不同目标的能量间发生干扰。
2)设置合适的阈值g1、g2和g3，认为多数情况下只有唯一的配对中心点，少数情况出现两个可能的配对中心点或无配对中心点。
通过上述原则可知，在使用等效能量值确定目标配对点之前，还可以使用候选配对点的初始的能量值来尝试是否可以确定出目标配对点，具体的，步骤s15之前，还可以包括：
1)获取每个所述候选配对点的能量值。
具体的，车载雷达检测到目标后，获取车载雷达采集的候选配对点的初始能量值，并将获取的初始量强度值作为候选配对点的能量值。
2)从所有所述候选配对点中筛选出能量值最大的第五配对点和能量值次大的第六配对点；
3)计算所述第五配对点对应的第五信噪比和所述第六配对点对应的第六信噪比；
4)计算所述第五配对点与所述第六配对点的能量值的第三比值；
5)若所述第五配对点和所述第六配对点满足第五预设条件，将所述第五配对点作为所述目标配对点；所述第五预设条件为所述第五信噪比大于第七阈值、所述第六信噪比小于第八阈值，且所述第三比值大于第九阈值；
6)若所述第五配对点和所述第六配对点不满足所述第五预设条件，则执行分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点的步骤。
具体的，本实施例中，未计算候选配对点的等效能量值，而是直接使用候选配对点的能量来计算第五信噪比、第六信噪比比值、第三比值等，在依据第五信噪比、第六信噪比比值、第三比值判断是否能够确定出唯一的目标配对点，若是，则不再需要计算等效能量值，若否，则计算等效能量值。
综上所述，确定出了确定目标配对点的整个流程，具体如下：
1)将车载雷达采集的候选配对点的初始能量值作为候选配对点的能量值，根据候选配对点的能量值计算snr1，snr2和p(n1)/p(n2)，设置合适的g1、g2和g3，若snr1，snr2和p(n1)/p(n2)满足预设数值范围，则得到唯一目标配对点，则直接输出目标配对点，否则执行步骤2)。
2)设置合适的权重值β，根据m＝3时的加权等效能量值计算snr1，snr2和p(n1)/p(n2)，设置合适的g1、g2和g3，若snr1，snr2和p(n1)/p(n2)满足预设数值范围，则得到唯一目标配对点，则直接输出目标配对点，否则重设参数，重复步骤2)，这里重设参数一般指扩大m值，直到不满足重设参数条件(如超过设定m值上限，可选的，m值上限即为3)，若仍无法得到唯一目标配对点，执行步骤3)。
3)设置合适的修正值α，根据m＝3时的峰值等效能量计算snr1，snr2和p(n1)/p(n2)，设置合适的g1、g2和g3，若snr1，snr2和p(n1)/p(n2)满足预设数值范围，则得到唯一目标配对点，直接输出目标配对点，否则重设参数，重复步骤3)，这里重设参数一般指扩大m值，直到不满足重设参数条件(如超过设定m值上限，可选的，m值上限即为5)。若仍无法得到唯一的目标配对点，则执行步骤4)。
4)向上查找最后一次得到两个可能的目标配对点的判断结果，若存在，则输出两个可能的目标配对点，若不存在任何一次得到两个可能目标配对点的判断，则输出无有效配对中心点。
需要说明的是，上述确定目标配对点的方式仅仅是优选实施方式，在实际执行中，也可使用1)、4)结合、或者2)、4)结合、或者3)、4)结合、或者1)、2)、4)结合，或者1)、3)、4)结合、或者2)、3)、4)结合、或者1)、3)、2)、4)结合所形成的确定目标配对点的方式。另外，在1)、2)、3)中，snr1适应性地分别代表第五信噪比、第一信噪比和第三信噪比，snr2适应性地分别代表第六信噪比、第二信噪比和第四信噪比，p(n1)/p(n2)适应性地分别代表第三比值、第一比值和第二比值，g1适应性地分别代表第七阈值、第一阈值和第四阈值，g2适应性地分别代表第八阈值、第二阈值和第五阈值，g3适应性地分别代表第九阈值、第三阈值和第六阈值。
本实施例中，在计算解模糊目标配对点的过程中，考虑车载雷达单目标多散射点的现象，其有效利用了候选配对点周围分辨单元的能量辅助目标配对点的选取，且避免了不同目标间的能量产生相互干扰。同时，本方法考虑了强杂波、虚警等引起确实无法给出唯一最优目标配对点的情形，优化了目标配对点查找和决策，提高了多普勒解模糊的准确性和稳定性，具有明显的工程实用价值。
另外，需要说明的是，本实施例中并没有在确定出候选配对点之后，采用常规的从所有的候选配对点中选取能量值最大的一点作为正确的目标配对点，是由于这种操作方式容易受到杂波、虚警、走动等多种因素影响，最终引起多普勒解模糊错误。举例一种常见的情形，考虑两个分辨率不同的序列，如图6所示，对高分辨的序列，某个目标扩展的散射点在邻接的8个分辨单元内呈现了过门限值。这个8分辨单元分别与低分辨的序列距离-多普勒速度图中的3个分辨单元所对应，但这三个散射单元(即分辨单元)的强度不同，其中距离较近的分辨单元仅与序列1中一个过门限分辨单元对应，因此可能强度较弱，若该分辨单元强度低于周围的噪声水平，则即会导致多普勒解模糊错误。
进而为了避免上述问题，采用了本发明中的方法确定出最终使用的候选配对点的能量值，以确定目标配对点。
可选的，在上述任一解模糊方法的实施例的基础上，步骤s15还可以有另一种实现方式，具体如下：
分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，将所述等效能量值最大的所述候选配对点作为所述目标配对点。
具体的，本实施例中，直接将等效能量值最大的所述候选配对点作为所述目标配对点。是由于信任配对中心点能量>信任加权等效能量＞信任峰值等效能量，所以在一些对配对点的准确度要求不高的场景下，为了减少计算工作量，直接将等效能量值最大的候选配对点作为目标配对点。
在计算等效能量值时，可以采用加权等效能量和峰值等效能量的方式计算得到等效能量。此外，还可以使用加权等效能量和峰值等效能量中的一种方式计算得到等效能量，并且结合上述的信噪比和比值要求，来确定等效能量最大的候选配对点是否可以作为目标配对点。如先使用加权等效能量结合上述的信噪比和比值要求，来确定等效能量最大的候选配对点是否可以作为目标配对点，在使用峰值等效能量，结合上述的信噪比和比值要求，来确定等效能量最大的候选配对点是否可以作为目标配对点。
本实施例中，直接将效能量值最大的所述候选配对点作为所述目标配对点，减少了确定目标配对点的方法的复杂度。
可选的，在上述图3对应的实施例的基础上，参照图7，步骤s16可以包括：
s41、基于第二回波图，确定目标配对点的配对多普勒速度。
具体的，目标配对点已知后，直接在第二回波图中查找与目标配对点的配对多普勒速度即可。
s42、确定与目标配对点的配对多普勒速度对应的目标多普勒估计速度的模糊数。
具体的，配对多普勒速度确定后，即vd2(n)确定了，此时就可以知道n的数值，如第3个或第5个，此时，就可以确定与第一组脉冲中与n对应的模糊数，即k1(n)，并设定为kreal。
s43、获取第一组脉冲的最大无模糊多普勒速度。
第一组脉冲的最大无模糊多普勒速度即上述的vm1。
s44、基于局部峰值目标点的多普勒速度、模糊数和最大无模糊多普勒速度，计算得到实际多普勒速度。
具体的，计算实际多普勒速度的公式为vreal＝vd1+kreal×vm1。由于已知kreal、vd1和vm1，根据公式vreal＝vd1+kreal×vm1，即可计算得实际多普勒速度。
本实施例中，给出了在确定出目标配对点之后，计算实际多普勒速度的方法，进而可以根据本实施例中的方法计算得到目标的实际多普勒速度。
可选的，在上述多普勒速度的解模糊方法的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种多普勒速度的解模糊装置，参照图8，可以包括：
信号接收模块101，用于接收第一组脉冲回波信号和第二组脉冲回波信号；所述第一组脉冲回波信号为障碍物接收到第一组脉冲后反射的信号，所述第二组脉冲回波信号为所述障碍物接收到第二组脉冲后反射的信号，所述第一组脉冲与所述第二组脉冲的脉冲重复频率不同，所述第一组脉冲的距离分辨率高于所述第二组脉冲的距离分辨率；
回波图生成模块102，用于根据所述第一组脉冲回波信号计算得到第一回波图，以及根据所述第二组脉冲回波信号计算得到第二回波图；
目标点检测模块103，用于检测所述第一回波图中的局部峰值目标点；
候选配对点确定模块104，用于针对每个所述局部峰值目标点，从所述第二回波图中确定与所述局部峰值目标点对应的候选配对点；
目标配对点确定模块105，用于分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点；其中，每个所述候选配对点的等效能量值基于该候选配对点的能量值和该候选配对点的邻近点的能量值计算得到；
速度计算模块106，用于根据所述局部峰值目标点和所述目标配对点，计算所述局部峰值目标点的实际多普勒速度。
本实施例中，在检测所述第一回波图中的局部峰值目标点后，从所述第二回波图中确定与所述局部峰值目标点对应的候选配对点，基于该候选配对点的能量值和该候选配对点的邻近点的能量值计算得到每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点，即本发明在选取配对点时考虑了候选配对点周围的邻近点的能量值，也即考虑了杂波、虚警等因素，确保选取的配对点更加准确。
另外，第一组脉冲的距离分辨率较高，在确定出第一回波图中的局部峰值目标点后，可以确定第二回波图中与局部峰值目标点对应的目标配对点，此后可以基于局部峰值目标点和目标配对点，计算局部峰值目标点的实际多普勒速度，避免了多普勒速度解模糊失败的情况出现。
需要说明的是，本实施例中的各个模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。
可选的，在上述解模糊装置的实施例的基础上，所述目标配对点确定模块可以包括：
邻近点确定子模块，用于分别针对每个所述候选配对点，确定位于该候选配对点预设范围之内的邻近点；
权重值获取子模块，用于获取该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值；
加权等效能量计算子模块，用于基于该候选配对点的能量值、所述邻近点的能量值、该候选配对点以及所述邻近点分别对应的权重值，计算该候选配对点的加权等效能量值，并作为该候选配对点的等效能量值；
第一配对点选取子模块，用于从所有所述候选配对点中筛选出等效能量值最大的第一配对点和等效能量值次大的第二配对点；
第一信噪比计算子模块，用于计算所述第一配对点对应的第一信噪比和所述第二配对点对应的第二信噪比；
第一比值计算子模块，用于计算所述第一配对点与所述第二配对点的等效能量值的第一比值；
第一配对点确定子模块，用于若所述第一配对点和所述第二配对点满足第一预设条件，将所述第一配对点作为所述目标配对点；所述第一预设条件为所述第一信噪比大于第一阈值、所述第二信噪比小于第二阈值，且所述第一比值大于第三阈值；
第二配对点确定子模块，用于若所述第一配对点和所述第二配对点满足第二预设条件，将所述第一配对点和所述第二配对点作为所述目标配对点；所述第二预设条件为所述第一信噪比大于第一阈值、所述第二信噪比小于第二阈值，且所述第一比值小于等于第三阈值。
可选的，在本实施例的基础上，所述目标配对点确定模块还可以包括：
修正值获取子模块，用于若所述第一配对点和所述第二配对点既不满足所述第一预设条件，也不满足所述第二预设条件，分别针对每个所述候选配对点，获取该候选配对点以及所述邻近点分别对应的修正值；
修正能量计算子模块，用于基于该候选配对点的能量值、所述邻近点的能量值、该候选配对点以及所述邻近点分别对应的修正值，分别计算该候选配对点和所述邻近点对应的能量修正值；
峰值等效能量确定子模块，用于针对每个所述候选配对点，以该候选配对点和所述邻近点对应的能量修正值中最大的能量修正值作为该候选配对点的等效能量值；
第二配对点选取子模块，用于从所有所述候选配对点中筛选出等效能量值最大的第三配对点和等效能量值次大的第四配对点；
第二信噪比计算子模块，用于计算所述第三配对点对应的所述第三信噪比和所述第四配对点对应的所述第四信噪比；
第二比值计算子模块，用于计算所述第三配对点与所述第四配对点的等效能量值的第二比值；
第三配对点确定子模块，用于若所述第三配对点和所述第四配对点满足第三预设条件，将所述第三配对点作为所述目标配对点；所述第三预设条件为所述第三信噪比大于第四阈值、所述第四信噪比小于第五阈值，且所述第二比值大于第六阈值；
第四配对点确定子模块，用于若所述第三配对点和所述第四配对点满足第四预设条件，将所述第三配对点和所述第四配对点作为所述目标配对点；所述第四预设条件为所述第三信噪比大于第四阈值、所述第四信噪比小于第五阈值，且所述第二比值小于等于第六阈值。
可选的，在本实施例的基础上，还包括：
能量值获取模块，用于获取每个所述候选配对点的能量值；
配对点选取模块，用于从所有所述候选配对点中筛选出能量值最大的第五配对点和能量值次大的第六配对点；
信噪比计算模块，用于计算所述第五配对点对应的第五信噪比和所述第六配对点对应的第六信噪比；
比值计算模块，用于计算所述第五配对点与所述第六配对点的能量值的第三比值；
配对点选取模块，用于若所述第五配对点和所述第六配对点满足第五预设条件，将所述第五配对点作为所述目标配对点；所述第五预设条件为所述第五信噪比大于第七阈值、所述第六信噪比小于第八阈值，且所述第三比值大于第九阈值；
所述目标配对点确定模块，还用于若所述第五配对点和所述第六配对点不满足所述第五预设条件，则执行分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点的步骤。
本实施例中，在计算解模糊目标配对点的过程中，考虑车载雷达单目标多散射点的现象，其有效利用了候选配对点周围分辨单元的能量辅助最优目标配对点的选取，且避免了不同目标间的能量产生相互干扰。同时，本方法考虑了强杂波、虚警等引起确实无法给出唯一最优目标配对点的情形，优化了目标配对点查找和决策，提高了多普勒解模糊的准确性和稳定性，具有明显的工程实用价值。
需要说明的是，本实施例中的各个模块和子模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。
可选的，在上述任一解模糊装置的实施例的基础上，目标配对点确定模块用于分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，并根据计算出的等效能量值从所有所述候选配对点筛选得到与所述局部峰值目标点对应的目标配对点时，具体用于：
分别计算每个所述候选配对点的等效能量值，将所述等效能量值最大的所述候选配对点作为所述目标配对点。
本实施例中，直接将效能量值最大的所述候选配对点作为所述目标配对点，减少了确定目标配对点的方法的复杂度。
需要说明的是，本实施例中的各个模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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