[发明专利]一种信号处理方法、装置以及存储介质

说明书

本申请公开一种信号处理方法，应用于具有M个发射天线和N个接收天线的雷达系统，雷达系统根据M*N个虚拟接收天线中每个虚拟接收天线的距离‑多普勒图中目标距离‑多普勒单元的第一数据从第一集合确定信号幅度最大的第一目标的第一多普勒模糊数并计算第一目标的真实速度或方位信息分别消除每个第一数据中第一目标的回波信号得到M*N个第二数据；根据M*N个第二数据从第一集合确定信号幅度第二大的第二目标的第二多普勒模糊数并计算第二目标的真实速度或方位信息。本申请每一轮只计算当前信号中信号幅度最大的目标的真实速度和方位信息，然后消除该目标的回波数据，从而能够获取同一距离‑多普勒单元中存在的每个目标的真实速度和方位信息。

技术领域

本申请涉及毫米波雷达技术领域，具体涉及一种信号处理方法、装置以及存储介质。

背景技术

高分辨率车载雷达是自动驾驶中不可缺少的重要组成部分。车载毫米波雷达能够精准的测量目标距离、速度和角度，从而提供其他车载传感器所不具备的差异化竞争力。车载毫米波雷达是通过雷达回波信号的相位信息获得目标的速度和角度的。为了测量目标的速度，雷达通常会连续发射多个调频连续波(frequency modulated continuous wave，FMCW)信号，FMCW信号经目标反射后得到回波信号，通过回波信号的长时间积累，获得目标的多普勒相位，从而根据目标的多普勒相位折算出目标的速度。为了获得高角度分辨率，毫米波雷达通常会采用多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)体制组建天线阵列，即在车载毫米波雷达发射端和接收端使用多个发射天线和多个接收天线，多个发射天线发射电磁波信号，多个接收天线接收回波信号。

对于发射FMCW信号的MIMO体制毫米波雷达，多个接收天线在接收目标反射多个发射天线所发射的FMCW信号的回波信号后，信号处理流程包括：首先对每个接收到的回波信号进行距离快速傅立叶变换(range fast fourier transform,range FFT)；然后再对多个回波信号做多普勒快速傅立叶变换(doppler fast fourier transform,doppler FFT)；经过两个维度的FFT之后，可以得到一张距离-多普勒图(range-doppler map,RD map)；对RDmap进行恒虚警率(constant false alarm rate，CFAR)检测，可以得到目标的初步检测结果，其中包括目标相对于雷达的距离和预估速度。基于FFT变换的频率都是离散的，所以距离和预估速度的表示也是离散的。这里的离散表现为距离-多普勒图中的距离-多普勒单元，通过距离和多普勒频率表示的位置坐标为距离-多普勒单元。如图1所示为距离-多普勒图的一个示意图。通过CFAR检测，在图1中圆点的位置检测到目标的存在，该距离-多普勒单元对应的距离索引为5，多普勒索引也为5，距离索引和多普勒索引分别指示了目标的距离的取值以及目标的预估速度的取值。

由于雷达最大测速范围受限，此时的速度信息可能是“混叠”的，“混叠”的含义是指即目标的真实速度Vreal可能是通过CFAR检测到的预估速度Vdetection加上整数倍最大测速范围Vmax，该整数倍的数值被称为多普勒模糊数。因此，在实际应用过程中需要去除多普勒模糊(remove doppler ambiguity)，即确定正确的多普勒模糊数，从而获得目标的真实准确的速度。在此基础上，进行目标对应于雷达的方位信息的确定，如到达角估计(angleof arrival estimation)。

当一个波束内出现多个目标时，在同一个距离和多普勒维度上可能存在多个目标，该多个目标反射回来的回波信号的信号幅度、真实速度、到达角等可能存在不同，如果两个目标反射的回波信号的信号幅度差距过大，可能会出现幅度强的目标的回波信号掩盖幅度弱的目标的回波信号的情况，这就导致幅度弱的目标的速度和角度信息难以被提取出来。

发明内容

本申请实施例提供了一种信号处理方法，当同一个距离-多普勒单元中存在的多个目标的回波信号幅度差距较大时，能够准确提取出每个目标的真实速度和方位信息。

为了达到上述目的，本申请提供以下技术方案：