[发明专利]一种改善天线角度分辨率的方法及天线

说明书

本申请涉及一种改善天线角度分辨率的方法及天线，应用在汽车电子产品中，所述方法包括：在实际阵元后外插虚拟阵元；通过所述实际阵元的接收通道数据，对外插的虚拟阵元进行拟合，并生成拟合系数；根据所述拟合系数和实际接收信号，拟合出外插的虚拟阵元对应的拟合接收信号；对所述虚拟阵元的接收信号进行波束赋形。其有益效果在于：明显改善角度分辨率，稳定性更强。

技术领域

本申请涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种改善天线角度分辨率的方法及天线。

背景技术

毫米波雷达，是工作在毫米波波段探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域的。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。毫米波雷达能分辨识别很小的目标，而且能同时识别多个目标。

为了进一步地提高无线通信的传输速率和雷达的分辨率，毫米波频段逐渐成为了研究重点。为进一步提高77GHz雷达的竞争力，改善雷达的角分辨率成为关重点提升指标。77GHz雷达的物理角度分辨率主要是由MIMO虚拟阵列口径决定。为了控制硬件成本，收发通道的数目固定，PCB板面积/雷达的体积尽可能小，因此物理角度分辨率是固定的，这就需要算法在此基础上做额外的处理，以优化角度分辨率。由于实际信噪比较差，天线之间的耦合较强，很多超分辨算法很难在实际应用中获得很好的效果；为提高雷达产品的分辨率，最有效的方法就是扩大阵列口径，但是考虑到硬件成本，通道数目有限，因此物理角度分辨率提升受到限制。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种改善天线角度分辨率的方法，应用在汽车电子产品中，其特征在于，所述方法包括：

在实际阵元后外插虚拟阵元；

通过所述实际阵元的接收通道数据，对外插的虚拟阵元进行拟合，并生成拟合系数；

根据所述拟合系数和实际接收信号，拟合出外插的虚拟阵元对应的拟合接收信号；

对所述虚拟阵元的接收信号进行波束赋形。

可选地，所述在实际阵元后外插虚拟阵元，包括：

在所述实际阵元一侧沿直线等距插设至少一个虚拟阵元。

可选地，相邻所述实际阵元间、相邻所述虚拟阵元间、相邻的所述实际阵元和虚拟阵元之间的间距均为半波长。

可选地，所述通过所述实际阵元的接收通道数据，对外插的虚拟阵元进行拟合，并生成拟合系数，包括：

根据实际阵元的方向和角度，计算出第一导向矢量公式；

根据外插虚拟阵元的方向和角度，计算出第二导向矢量公式；

根据所述第一导向矢量公式和第二导向矢量公式，通过最小二乘法，拟合出拟合公式，并求得拟合系数。

可选地，所述拟合公式为：

β＝(A^T·A+δI)^-1·A^T·a_i′；

其中，β为拟合系数，A为第一导向矢量公式，a_i′为第二导向公式，i为虚拟阵元的序数，δI为避免A^T·A接近奇异接近奇异的对角加载因子

可选地，所述根据所述拟合系数和实际接收信号，拟合出所述外插的虚拟阵元对应的拟合接收信号，包括：

所述拟合接收信号，通过进行计算，其中，为拟合接收信号，X(t)为实际接收信号，β为拟合系数。