[发明专利]用于物体检测系统的方法和装置

说明书

所公开的系统、结构和方法针对一种物体检测系统，所述物体检测系统采用接收器(200)，用于接收从物体反射的信号；模数转换器(analog‑to‑digital converter，ADC)(202)，所述ADC用于将所述接收信号转换为数字信号；预处理器(204)，用于改善所述数字信号的信噪比(signal‑to‑noise ratio，SNR)并生成与所述数字信号对应的预处理信号；参数提取器(206)，用于计算参考单元数量M和乘数因子K₀；恒虚警率(constant false alarm rate，CFAR)处理器(208)，用于按照所述参考单元数量M和所述乘数因子K₀检测所述物体的存在。

技术领域

本发明总体涉及信号处理领域，尤其涉及物体检测系统。

背景技术

通常，无线检测和测距(radio detection and ranging，RADAR)系统、声音导航和测距(sound navigation and ranging，SONAR)系统或光成像检测和测距(light imagingdetection and ranging，LIDAR)系统等物体检测系统包括接收器，用于对无线信号、声信号或光信号等的特定类型的信号检测进行操作。这些信号通常由发送器与接收器同步传输。物体与传输信号之间的相互作用产生回波，接收器用于从物体接收和解码这种回波。接收器利用若干变量来解码回波，这些变量包括从传输信号到物体反射回波之间的延迟、接收回波的强度等。

来自不视为目标(杂波)的物体的回波和来自背景的回波(例如来自背景表面的反射(噪声))，在接收器中产生无用信号，并且可能产生误告警，即，误检测物体的存在或不存在。

检测回波有两大挑战。第一个挑战是最大限度地提高接收到的回波的信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)，第二个挑战是使用适当的门限技术来适当检测物体。设置检测门限的主要目的是最大化检测概率和降低虚警概率。

克服上述所讨论的挑战的现有方案包括已应用于各种物体检测系统的恒虚警率率(constant false alarmrate，CFAR)门限技术。与恒定门限不同，CFAR门限技术用于通过在本地估计在预定义时间间隔内噪声的平均功率等级来设置检测门限。该间隔的长度是固定的，由受测单元(cell-under-test，CUT)周围恒定数量的参考单元决定。

为了避免破坏对噪声等级的估计，在计算平均功率时，通常忽略紧邻CUT(也称为保护单元)的单元。如果CUT的功率等级大于相邻单元的功率等级，且大于计算出的平均功率等级，则在CUT中检测到物体。

这样，来自位于远处位置的物体的回波具有低SNR，因此，要检测此类物体，参考单元数量应较大。但是，如果将参考单元数量设置为较大，则会导致空间分辨率较差。因此，即使在高SNR的近距离物体的情况下，它也可能无法检测到部分或全部间隔很近的物体。

发明内容

本发明的目的是提供一种物体检测系统。本发明采用接收器，用于接收从物体反射的信号；模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)，所述ADC用于将所述接收信号转换为数字信号；预处理器，用于改善所述数字信号的信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)并生成与所述数字信号对应的预处理信号；参数提取器，用于计算参考单元数量M和乘数因子K₀；恒虚警率(constant false alarmrate，CFAR)处理器，用于按照所述参考单元数量M和所述乘数因子K₀检测所述物体的存在。

根据本发明的其它方面，所述物体检测系统中，所述预处理器还包括低通滤波器和平方律检测器。