[发明专利]基于微动特性的车载目标识别系统及其识别方法

摘要

本发明属于车辆目标识别技术领域，特别涉及基于微动特性的车载目标识别系统及其识别方法。该基于微动特性的车载目标识别系统包括安装在车辆前方的信号发射模块、安装在车辆前方的信号接收模块、设置在车辆上的模数转换器、设置在车辆上的数字信号处理器、以及安装在车辆操控台上的显示器；所述模数转换器的输入端电连接所述信号接收模块的输出端，输出端电连接所述数字信号处理器的输入端；所述数字信号处理器的输出端电连接显示器。

主权项

基于微动特性的目标识别方法，应用于基于微动特性的车载目标识别系统，所述车载目标识别系统包括：安装在车辆前方的信号发射模块、安装在车辆前方的信号接收模块、设置在车辆上的模数转换器、设置在车辆上的数字信号处理器、以及安装在车辆操控台上的显示器，所述模数转换器的输入端电连接所述信号接收模块的输出端，输出端电连接所述数字信号处理器的输入端，所述数字信号处理器的输出端电连接显示器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：所述信号发射模块向车辆前方发射射频信号，并将射频信号传输至所述信号接收模块；S2：所述信号接收模块接收回波信号，然后，根据射频信号和回波信号，生成相互正交的I通道差频模拟信号和Q通道差频模拟信号；S3：所述模数转换器分别对I通道差频模拟信号和Q通道差频模拟信号进行模数转换，将模数转换得出的I通道差频数字信号和Q通道差频数字信号发送至所述数字信号处理器；其中，所述I通道差频模拟信号表示为I(t)，t为离散时间变量，所述Q通道差频模拟信号表示为Q(t)；S4：所述数字信号处理器将I通道差频数字信号和Q通道差频数字信号合并为回波基频信号；通过对所述回波基频信号进行恒虚警检测，来判断对应时刻是否出现目标；所述目标为车辆或行人；其中，所述数字信号处理器将I通道差频数字信号I(t)和Q通道差频数字信号Q(t)合并为回波基频信号s(t)；在步骤S4中，得出所述目标的距离R和所述目标的速度v：R=c4Δffb++fb-2T]]>v=c(fb+-fb-)4f0]]>其中，c为光速，Δf为线性调频连续波的最大频偏，f0为线性调频连续波的中心频率，正向调频时差拍信号频率，为负向调频时差拍信号频率，和分别为：fb+=ft-fr,fb-=fr-ft]]>其中，ft为射频信号的频率，fr为回波信号的频率；S5：对应时刻有目标出现时，所述数字信号处理器得出对应目标的速度；然后根据对应目标的速度，得出对应目标的类别；其中，所述目标的速度v，判断目标的类别，当目标的速度v超过设定速度阈值时，所述目标的类别为车辆；反之当目标的速度v小于或等于设定速度阈值时，所述目标的类别为行人；在步骤S5中，对应时刻有目标出现时，所述数字信号处理器对对应回波基频信号进行时频分析，得出对应回波基频信号的时频谱S(t，f)，S(t，f)为：S(t，f)＝∫s(τ)·w(τ‑t)·exp(‑j2πfτ)dτ其中，f表示离散频率变量，τ时间积分变量，w(t)表示窗函数，然后得出对应回波基频信号的时频图，所述对应回波基频信号的时频图为S(t，f)离散化后时频图；然后，根据S(t，f)离散化后时频图，得出对应目标的时频特征，所述对应目标的时频特征为时频熵f1或对应目标的平均瞬时多普勒谱的熵f2，f1为：f1=-Σj=1MΣi=1Npijlog10pij]]>其中，i、j分别表示对应回波基频信号的时频图中第i行第j列位置处的像素点，M和N分别为对应回波基频信号的时频图的行数和列数，S(ti，fj)表示对应回波基频信号的时频图中第i行第j列位置处的像素点的能量；f2为：f2=-Σk=1Kρklog10ρk]]>其中，F(fk)为F(f)的第k个傅里叶变换值，K为g(t)的快速傅里叶变换点数，S(t，fk)为对应回波基频信号的时频图中第k列的所有能量值构成的列向量，|S(t，fk)|表示对S(t，fk)取模。