[发明专利]一种汽车毫米波雷达多接收通道校准方法及系统

说明书

本发明公开了一种汽车毫米波雷达多接收通道校准方法及系统，包括以下步骤，获取多个角度的回波数据；利用回波数据提取目标在每个角度下的每个接收通道的数据的相位值；对每个角度测量的相邻接收通道相位值进行干涉处理，获得相邻通道的干涉相位；对所有角度的测量相位干涉值进行一次拟合，获得拟合直线的斜率和截距；通过拟合直线的斜率对阵元间隔进行估计；对干涉相位进行相位补偿后，使用阵元间隔估计值进行测角，获得角度估计值。本发明的有益效果：通过校正通道间的固有相位偏差和不同阵元的间距，使得雷达系统测角精度大大提高，减小了在波束边缘时的测角误差，减轻了对毫米波雷达硬件指标的严苛要求，使得批量生产产更加容易实现。

技术领域

本发明涉及汽车毫米波雷达的技术领域，尤其涉及一种汽车毫米波雷达多接收通道校准方法及系统。

背景技术

毫米波雷达是测量被测物体相对距离、相对速度、方位的高精度传感器，随着雷达技术的发展与进步，近年来，毫米波雷达被广泛应用于汽车领域，通过向外发射毫米波，接收目标反射信号，经处理后能够快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息，例如汽车与周围其它物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等。

现有的汽车毫米波雷达，使用相位干涉法对目标所在多个接收通道的数据进行处理获得目标角度测量值，进而结合角度和距离对目标进行定位。因此，目标位置的准确性与距离和角度的准确性密切相关，距离测量值一般比较精准，而定位的误差主要由于角度测量误差引起。

雷达硬件系统因为射频馈线长度不同，加工工艺一致性难以保证等原因造成信号在不同的通道表现出不一致性偏差及误差，在波束边缘的目标定位误差比波束中心的误差更加大。因此，在测量角度之前对多个接收通道的相位及阵元间距进行校正是十分必要的。现有技术中，通道间的不一致性导致的相位偏差引起测角的偏差较大，阵元间距与理论设计值的不符合引起测角在波束边缘时误差较大。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的一个技术问题是：提供一种汽车毫米波雷达多接收通道校准方法，校正通道间的固有相位偏差和不同阵元的间距，从而提高测角的准确度。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种汽车毫米波雷达多接收通道校准方法，包括以下步骤，获取多个角度的回波数据；利用回波数据提取目标在每个角度下的每个接收通道的数据的相位值；对每个角度测量的相邻接收通道相位值进行干涉处理，获得相邻通道的干涉相位；对所有角度的测量相位干涉值进行一次拟合，获得拟合直线的斜率和截距；通过拟合直线的斜率对阵元间隔进行估计；对干涉相位进行相位补偿后，使用阵元间隔估计值进行测角，获得角度估计值。

作为本发明所述的汽车毫米波雷达多接收通道校准方法的一种优选方案，其中：所述获取回波数据还包括以下步骤，在微波暗室内，将待校正的汽车毫米波雷达安装在转台上，在距离雷达2米外放置雷达反射器，调整雷达与反射器的相对位置，基本在雷达波束法向；通过控制转台转动，1°为间隔，采集方位角±45°内的回波数据。

作为本发明所述的汽车毫米波雷达多接收通道校准方法的一种优选方案，其中：所述获取多个角度的回波数据采用包括但不限于汽车毫米波雷达、微波暗室或转台及雷达角反射器的技术。

作为本发明所述的汽车毫米波雷达多接收通道校准方法的一种优选方案，其中：所述提取相位值还包括以下步骤，对原始回波数据进行距离和多普勒傅里叶变换，获得目标距离多普勒图像；对距离多普勒图像进行目标检测处理，对每个接收通道检测的目标，在图像域的距离和多普勒两维加窗取出对应的目标信号的相位值。