[发明专利]基于预调制AIC雷达距离成像的车载路障告警方法

说明书

技术领域

本发明属于路障告警技术领域，更进一步涉及一种基于预调制AIC(Analog Information Converter，模拟信息转换器)雷达高分辨距离成像技术的车载路障告警方法。本发明采用预调制AIC降采样结构实现车载雷达系统中的雷达回波的降采样处理，以解决车载雷达中的超大数据的采集、存储和传输等问题，降低车载雷达系统的复杂度和成本，便于实现雷达信号处理和距离高分辨成像。

背景技术

逆合成孔径成像雷达可以有效实现目标的二维高分辨成像,具有全天候、全天时、远距离作用的特点，被广泛应用于对飞机、导弹、舰船等目标的图像获取和分类识别中,具有重要的军事和民用价值。随着实际需求的不断发展，逆合成孔径成像雷达在车载路障告警系统方面的优势逐步体现。相对于普通的基于视频捕获、超声波探测或无线电收发等手段的路障告警系统，基于逆合成孔径成像的车载雷达以其高距离分辨率、大信号带宽、强穿透力、强抗干扰性而具有强大的技术优势来通过雷达探测和成像实现行车道路障碍物的检测和告警等众多功能。但是由于其自身特点对系统要求和信号处理都带来了巨大的挑战。

现有技术中，传统Nyquist采样限制了信号带宽，无法实现更高分辨率的距离成像，对雨雾天气的抵抗能力一般，而使用高载频雷达波时对于大带宽的雷达信号的数据采样、存储以及传输并未涉及如何处理，并且所带来的车载雷达系统的复杂度和成本也是极高的。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出基于预调制AIC雷达距离成像的车载路障告警方法，对基于逆合成孔径成像的车载雷达系统中对大带宽信号进行降采样处理实现稀疏重构出目标的高分辨距离像。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

基于预调制AIC雷达距离成像的车载路障告警方法包括以下步骤：

步骤1，在车辆上安装用于接收车辆前方目标回波信号的逆合成孔径雷达；当车辆行驶时，利用逆合成孔径雷达向外发射信号，利用逆合成孔径雷达接收目标散射点反射的回波信号，对回波信号进行相干解调得到基带线性调频回波信号x(t)，t表示时间；

步骤2，采用预调制型模拟信息转换器，对基带线性调频回波信号x(t)进行降采样处理，得到降采样观测信号；

步骤3，对降采样观测信号进行稀疏重构得到目标散射点的距离像；

步骤4，对目标散射点的高分辨距离像进行恒虚警检测，得出目标检测结果；根据所述目标检测结果，判断目标的类别；根据每个目标信号所处在的距离单元，得出当前时刻对应目标相对于车辆的距离、以及当前时刻对应目标相对于车辆的速度；根据当前时刻对应目标相对于车辆的速度，得出当前时刻第对应目标对应的安全刹车距离；根据对应目标的类别、当前时刻对应目标相对于车辆的距离、当前时刻对应目标相对于车辆的速度、以及当前时刻第对应目标对应的安全刹车距离，判断是否达到报警条件；如果达到，控制报警器发出报警信号。

本发明的有益效果为：第一，本发明将预调制AIC引入到基于逆合成孔径成像的车载雷达系统中，解决了现有技术中车载雷达的回波信号带宽过大导致的超大数据量的问题，克服了超大数据采集、存储和传输较难的缺点，使得本发明系统明显减小了大带宽信号对系统带来的不利影响，有利于提高基于逆合成孔径成像的车载雷达性能并降低成本。第二，本发明采用对基于预调制AIC降采样的高载频雷达回波进行稀疏重构的方法对雷达回波信号进行距离高分辨成像，克服了现有技术中处理对高载频雷达回波距离高分辨成像较难的缺点，使得本发明的方法明显提高了成像分辨率。

附图说明

图1为本发明的基于预调制AIC雷达距离成像的车载路障告警方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的预调制AIC的降采样处理过程示意图；

图3a为本发明的实验中利用稀疏重构得出I路信号时域图；

图3b为本发明的实验中利用稀疏重构得出Q路信号时域图；

图4a为本发明的实验中得出第一目标的距离成像示意图；

图4b为本发明的实验中得出第二目标的距离成像示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1，为本发明的基于预调制AIC雷达距离成像的车载路障告警方法的流程示意图。该基于预调制AIC雷达距离成像的车载路障告警方法包括以下步骤：