CN114814763A - 一种基于soc体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，包括以下步骤：通过雷达产生发射信号，通过发射天线发射毫米波；毫米波搭载发射信号；通过雷达接收回波信号，对雷达回波信号进行处理，得到目标距离；通过距离多普勒对雷达回波信号进行处理，区分目标为运动目标和静止目标；分别确定运动目标回波信号和静止目标回波信号的自适应检测门限；自适应检测门限随目标距离变化；根据自适应检测门限，对实际使用中的回波信号进行处理，区分运动目标和静止目标。本发明预先设定不同距离的处的自适应检测门限，对不同距离处的目标进行检测时，使用不同的检测门限，降低噪声的干扰，提高雷达预警的准确性。

Description

一种基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法
技术领域
本发明涉及一种基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，属于雷达检测技术领域。
背景技术
在高速公路领域，交通毫米波雷达是测量被测车辆相对距离、相对速度、方位的高精度传感器，配套可见光摄像机，实施数据融合计算，可实现不受天气和光照影响的进行全天候探测。为了降低雷达的虚警率，需要设置对应的检测门限，用以滤除噪声的干扰。然而固定的检测门限用于分析不同距离处目标的回波信号时，效果不同。使得虚警率没有明显的降低。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，该方法预先设定不同距离处的自适应检测门限，对不同距离处的目标进行检测时，使用不同的检测门限，降低噪声的干扰，提高雷达预警的准确性。
本发明的技术方案如下：
一种基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，包括以下步骤，
通过雷达产生发射信号，通过发射天线发射毫米波；所述毫米波搭载所述发射信号；
通过所述雷达接收回波信号，对所述雷达回波信号进行处理，得到目标距离；
通过距离多普勒对所述雷达回波信号进行处理，区分目标为运动目标和静止目标；
分别确定所述运动目标回波信号和所述静止目标回波信号的自适应检测门限；所述自适应检测门限随所述目标距离变化；
根据所述自适应检测门限，对实际使用中的回波信号进行处理，区分运动目标和静止目标。
进一步的，所述自适应检测门限随所述目标距离增大而减小。
进一步的，所述分别确定所述运动目标回波信号和所述静止目标回波信号的自适应检测门限，具体为：
确定来自不同目标的回波信号的杂波平均电平估计值；所述目标包括位于不同距离处的运动目标和静止目标；
根据所述目标距离确定各距离单元处的检测门限；
根据所述运动目标的杂波平均电平估计值和该运动目标所处距离单元的检测门限，确定针对该距离单元处运动目标的运动目标自适应检测门限；
根据所述静止目标的杂波平均电平估计值和该静止目标所处距离单元的检测门限，确定针对该距离单元处运动目标的静止目标自适应检测门限；
综合所述运动目标自适应检测门限和所述静止目标自适应检测门限，得到自适应检测门限，所述自适应检测门限针对不同距离单元处的运动和静止目标自适应。
进一步的，所述雷达包括射频芯片、功率放大器、模数转换器、FPGA模块和ARM模块；所述射频芯片产生发射信号，所述发射信号由功率放大器放大后通过发射天线发射，发射天线接收回波信号后传输给所述射频芯片；所述回波信号经模数转换器进行模拟数字信号转换后输入FPGA模块，所述FPGA模块对所述回波信号进行处理，得到目标距离；所述回波信号和对应的目标距离一同输入所述ARM模块，所述ARM模块根据所述目标距离获取目标对应的自适应检测门限，根据所述自适应检测门限对所述回波信号进行处理，区分目标为运动目标或静止目标。
进一步的，所述射频芯片包括4路接收机；每路接收机包括依次连接的低噪声放大器、混频器、可变增益放大器、高通滤波器、可变增益放大器、高通滤波器和低通滤波器；接收到的回波信号通过低频噪声放大器放大后，与发射信号混频，再经过放大、滤波后通过输出模块输出。
进一步的，所述高通滤波器的拐角频率为25kHz到250kHz，所述可变增益放大器的增益范围为0-24dB
进一步的，所述射频芯片包括4路发射通道；每路发射通道包括依次连接的前置功率放大器、0/180°相位变化的移相器和发射机；前置功率放大器将发射信号放大后，通过移相器移相，在通过发射机传输给天线。
进一步的，所述发射通道还包括峰值检波电路，所述峰值检波电路用于检测发射机发射功率。
本发明具有如下有益效果：
1.该方法自适应门限对不同距离处目标的状态进行判断，减少了环境中抖动噪声检出率，降低雷达监测的虚警率。
2.该方法通过针对设计的射频芯片对发射信号和回波信号进行处理，降低了发射信号和回波信号中的噪声。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一
一种基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，包括以下步骤，
通过雷达产生发射信号，通过发射天线发射毫米波；所述毫米波搭载所述发射信号；
通过所述雷达接收回波信号，对所述雷达回波信号进行处理，得到目标距离；
通过距离多普勒对所述雷达回波信号进行处理，区分目标为运动目标和静止目标；
分别确定所述运动目标回波信号和所述静止目标回波信号的自适应检测门限；所述自适应检测门限随所述目标距离变化；
根据所述自适应检测门限，对实际使用中的回波信号进行处理，区分运动目标和静止目标。
在至少一种实施方式中，所述自适应检测门限随所述目标距离增大而减小。
在至少一种实施方式中，所述分别确定所述运动目标回波信号和所述静止目标回波信号的自适应检测门限，具体为：
确定来自不同目标的回波信号的杂波平均电平估计值；所述目标包括位于不同距离处的运动目标和静止目标；
根据所述目标距离确定各距离单元处的检测门限；
根据所述运动目标的杂波平均电平估计值和该运动目标所处距离单元的检测门限，确定针对该距离单元处运动目标的运动目标自适应检测门限；
根据所述静止目标的杂波平均电平估计值和该静止目标所处距离单元的检测门限，确定针对该距离单元处运动目标的静止目标自适应检测门限；
综合所述运动目标自适应检测门限和所述静止目标自适应检测门限，得到自适应检测门限，所述自适应检测门限针对不同距离单元处的运动和静止目标自适应。
实施例二
一种基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，在实施例一的基础上，所述雷达包括射频芯片、功率放大器、模数转换器、FPGA模块和ARM模块；所述射频芯片产生发射信号，所述发射信号由功率放大器放大后通过发射天线发射，发射天线接收回波信号后传输给所述射频芯片；所述回波信号经模数转换器进行模拟数字信号转换后输入FPGA模块，所述FPGA模块对所述回波信号进行处理，得到目标距离；所述回波信号和对应的目标距离一同输入所述ARM模块，所述ARM模块根据所述目标距离获取目标对应的自适应检测门限，根据所述自适应检测门限对所述回波信号进行处理，区分目标为运动目标或静止目标。
在至少一种实施方式中，所述射频芯片包括4路接收机；每路接收机包括依次连接的低噪声放大器、混频器、可变增益放大器、高通滤波器、可变增益放大器、高通滤波器和低通滤波器；接收到的回波信号通过低频噪声放大器放大后，与发射信号混频，再经过放大、滤波后通过输出模块输出。
在至少一种实施方式中，所述高通滤波器的拐角频率为25kHz到250kHz，所述可变增益放大器的增益范围为0-24dB。
在至少一种实施方式中，所述射频芯片包括4路发射通道；每路发射通道包括依次连接的前置功率放大器、0/180°相位变化的移相器和发射机；前置功率放大器将发射信号放大后，通过移相器移相，在通过发射机传输给天线。
在至少一种实施方式中，所述发射通道还包括峰值检波电路，所述峰值检波电路用于检测发射机发射功率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，其特征在于，包括以下步骤，
通过雷达产生发射信号，通过发射天线发射毫米波；所述毫米波搭载所述发射信号；
通过所述雷达接收回波信号，对所述雷达回波信号进行处理，得到目标距离；
通过距离多普勒对所述雷达回波信号进行处理，区分目标为运动目标和静止目标；
分别确定所述运动目标回波信号和所述静止目标回波信号的自适应检测门限；所述自适应检测门限随所述目标距离变化；
根据所述自适应检测门限，对实际使用中的回波信号进行处理，区分运动目标和静止目标。
2.根据权利要求1所述基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，其特征在于，所述自适应检测门限随所述目标距离增大而减小。
3.根据权利要求2所述基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，其特征在于，所述分别确定所述运动目标回波信号和所述静止目标回波信号的自适应检测门限，具体为：
确定来自不同目标的回波信号的杂波平均电平估计值；所述目标包括位于不同距离处的运动目标和静止目标；
根据所述目标距离确定各距离单元处的检测门限；
根据所述运动目标的杂波平均电平估计值和该运动目标所处距离单元的检测门限，确定针对该距离单元处运动目标的运动目标自适应检测门限；
根据所述静止目标的杂波平均电平估计值和该静止目标所处距离单元的检测门限，确定针对该距离单元处运动目标的静止目标自适应检测门限；
综合所述运动目标自适应检测门限和所述静止目标自适应检测门限，得到自适应检测门限，所述自适应检测门限针对不同距离单元处的运动和静止目标自适应。
4.根据权利要求1所述基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，其特征在于，所述雷达包括射频芯片、功率放大器、模数转换器、FPGA模块和ARM模块；所述射频芯片产生发射信号，所述发射信号由功率放大器放大后通过发射天线发射，发射天线接收回波信号后传输给所述射频芯片；所述回波信号经模数转换器进行模拟数字信号转换后输入FPGA模块，所述FPGA模块对所述回波信号进行处理，得到目标距离；所述回波信号和对应的目标距离一同输入所述ARM模块，所述ARM模块根据所述目标距离获取目标对应的自适应检测门限，根据所述自适应检测门限对所述回波信号进行处理，区分目标为运动目标或静止目标。
5.根据权利要求1所述基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，其特征在于，所述射频芯片包括4路接收机；每路接收机包括依次连接的低噪声放大器、混频器、可变增益放大器、高通滤波器、可变增益放大器、高通滤波器和低通滤波器；接收到的回波信号通过低频噪声放大器放大后，与发射信号混频，再经过放大、滤波后通过输出模块输出。
6.根据权利要求5所述基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，其特征在于，所述高通滤波器的拐角频率为25kHz到250kHz，所述可变增益放大器的增益范围为0-24dB。
7.根据权利要求1所述基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，其特征在于，所述射频芯片包括4路发射通道；每路发射通道包括依次连接的前置功率放大器、0/180°相位变化的移相器和发射机；前置功率放大器将发射信号放大后，通过移相器移相，在通过发射机传输给天线。
8.根据权利要求7所述基于SOC体系芯片的毫米波雷达长距离目标识别方法，其特征在于，所述发射通道还包括峰值检波电路，所述峰值检波电路用于检测发射机发射功率。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116755081A (zh) * 2023-05-25 2023-09-15 东风柳州汽车有限公司 视觉与雷达融合的目标检测技术

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