[发明专利]一种适用于毫米波车载雷达的降维子空间测角方法

权利要求书

1.一种适用于毫米波车载雷达目标检测领域的降维子空间测角方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：建立毫米波车载雷达系统的空间谱估计数学模型，得到发射信号和接收信号的表达式；

步骤2：利用毫米波车载雷达系统所需的发射天线和接收天线的数目和布局，在步骤1的基础上拓展建立多收发情况下对接收信号混频后的中频信号的三维数据结构；

步骤3：对步骤2所得的三维接收信号数据在快时间维和慢时间维分别进行FFT，得到探测到的目标车辆的距离和速度信息及其对应的距离多普勒单元上的天线阵列的接收信号数据向量Y；

步骤4：利用车载雷达所需探测车辆所在的方位向角度范围信息，计算优化的波束形成矩阵B_opt，将特定距离多普勒单元上的天线阵列的接收信号数据向量Y从阵元域转化到波束域，得到波束域接收信号向量Y_B；

步骤5：利用步骤4所得的波束域接收信号矩阵Y_B计算样本协方差矩阵并对进行修正，得到修正样本协方差矩阵

步骤6：对步骤5修正的样本协方差矩阵进行特征值分解，得到噪声子空间利用和建立MUSIC空间谱函数f_eMUSIC，进行谱峰搜索，得到来波方向估计

2.根据权利要求1所述的一种适用于毫米波车载雷达目标检测领域的降维子空间测角方法，其特征在于，步骤1中，建立毫米波车载雷达系统的空间谱估计数学模型，得到发射信号和接收信号的表达式，方法如下：

毫米波车载雷达系统的发射信号波形为一组载频为f₀在发射周期内具有一定扫频带宽的线性调频连续波信号，多个发射天线依次分时发射，在t时刻，第i个周期的发射信号s_t(t,i)的表达式为：

其中，A,f₀,分别是发射信号幅度大小，载波频率以及初始相位，μ＝B₀/T是调频斜率，其中B₀是扫频带宽，T是一个线性调频连续波的周期，当t＝0时，在雷达的前方与目标车辆的径向距离为r，径向速度为v的目标，沿径向速度靠近雷达方向为正，故接收信号s_r(t,i)的表达式可以写为：

其中，A₀是接收信号的幅度，τ＝2(r-vt)/c是目标和雷达之间的距离带来的时延，c是光速，接收信号和原始发射信号进行混频操作，并通过低通滤波器获得中频信号也称差拍信号，在t时刻，第i个周期差拍信号的表达式s_IF(t,i)可以写为：