[发明专利]基于接收天线相位差实现车载雷达俯仰方向角度分辨方法

说明书

本发明涉及基于接收天线相位差实现车载雷达俯仰方向角度分辨方法，包括以下步骤：设置多个通道接收天线，在原有水平分开一定距离的基础上，在俯仰上也错开一定距离；通过雷达对周围物体进行探测，得到多个通道接收天线的相位差；通过相位差各种组合计算，得到被探测物体的水平和俯仰角度。本发明不仅能够在实现水平方向上的目标角度分辨的基础上，实现俯仰方向上的目标角度分辨，而且不增加雷达成本以及数据采集与探测时间。

技术领域

本发明涉及雷达角度计算技术领域，具体为基于接收天线相位差实现车载雷达俯仰方向角度分辨方法。

背景技术

近年来随着不同等级的无人汽车的兴起，毫米波雷达应用越来越广泛。同时无人汽车的高可靠性也对雷达探测目标准确性提出越来越高的要求。目前安装在车前方的前向雷达普遍都有很好的水平方向目标角度分辨能力。但俯仰方向还不具备多目标角度分辨率。这就导致雷达对于在同一水平方向不同俯仰方向的目标方位分辨不出来。从而增加了一些场景的雷达误报。比如当车将要从天桥下方经过时，会误把天桥当作正前方目标上报。或者前方地上的井盖，也会被雷达当成正前方目标。这样都会影响决策系统对车辆形式的误操作。

为了实现俯仰方向分辨，有些方案利用增加一路俯仰方向的发射通道来实现。但这样会增加雷达的成本，增大数据采集的量和探测时间。

发明内容

为了解决上述技术问题，在针对当前不增加成本和探测时间的前提下，本发明提出了基于接收天线相位差实现车载雷达俯仰方向角度分辨方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

基于接收天线相位差实现车载雷达俯仰方向角度分辨方法，包括以下步骤：

(1)设置多个通道接收天线，在原有水平分开一定距离的基础上，在俯仰上也错开一定距离；

(2)通过雷达对周围物体进行探测，得到多个通道的相位差；

(3)通过相位差各种组合计算，得到被探测物体的水平和俯仰角度。

进一步地，所述步骤(2)中得到多个通道接收天线的相位差的具体过程如下：

一、通过雷达周围物体进行探测；

二、并对接收的中频模拟信号进行采集；

三、对采集后的信号，雷达通过FFT，CFAR算法求出目标的复数集合；

四、根据求出的复数集合，可求出多个通道接收天线的相位差。

进一步地，所述多个通道接收天线为四通道接收天线，分别为Rx1,Rx2,Rx3以及Rx4，且水平方向间距均为Dx，俯仰方向间距为Dy。

进一步地，所述Rx1,Rx2,Rx3以及Rx4之间的相位差的表示公式如下：

Δ(CH12_φ)＝Δx(φ)+Δy(φ)＝Dx*sin(θx)/λ*360+Dy*sin(θy)/λ*360

Δ(CH23_φ)＝Δx(φ)+Δy(φ)＝Dx*sin(θx)/λ*360

Δ(CH34_φ)＝Δx(φ)+Δy(φ)＝Dx*sin(θx)/λ*360-Dy*sin(θy)/λ*360

其中θx为目标在水平方向的角度，θy为目标在俯仰方向的角度，λ为电磁波空间波长。

进一步地，所述θx、θy的表示公式如下：

进一步地，所述Rx2与Rx3的俯仰高度齐平，所述Rx1与Rx4的俯仰高度齐平，所述Rx2与Rx3比Rx1与Rx4高出间距Dy。

本发明的有益效果是：