TWI504916B - 調頻連續波雷達感測系統之信號處理方法及信號處理裝置 - Google Patents

調頻連續波雷達感測系統之信號處理方法及信號處理裝置 Download PDF

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TWI504916B
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Description

調頻連續波雷達感測系統之信號處理方法及信號處理裝置
本發明係指一種用於調頻連續波雷達感測系統之信號處理方法及信號處理裝置，尤指一種可提升調頻連續波雷達感測系統追蹤的穩定性並減少誤失之信號處理方法及信號處理裝置。
根據統計，大部份的交通意外事故都與駕駛者開車時分心有關。若駕駛者在有可能發生碰撞危險前的0.5秒得到預警，可以避免至少60%的追撞前車意外事故、30%的迎面撞車事故或50%的路面相關事故；若提前一秒得到預警，則可避免90%的交通意外事故。這些統計資料說明，如果提供駕駛者反應時間，將可有效降低交通意外事故的發生，而車用警示系統，如盲點偵測(Blind Spot Detection，BSD)系統、前/後方追撞預警系統等，就是在此需求下發展出的智慧型車輛配備。
常見的車用警示系統係利用調頻連續波(Frequency-Modulated Continuous Waveform，FMCW)雷達感測技術達到預先示警，其以機器視覺之影像自主辨識方式，偵測車輛左、右側或前、後方特定區內的障礙物狀態，進而在有可能發生碰撞危險前發出預警。然而，當FMCW雷達感測範圍內有兩目標物時，若此兩目標物之速度差及距離差過小時，可能造成此兩個目標物無法被分辨出來，造成應發報而未發報的誤失(Miss)，甚至間接造成交通意外的發生。
在此情形下，如何提升FMCW雷達感測的精準度、減少雷達的誤失，進而提升行車安全性，就成為本領域亟欲克服之難題。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種用於調頻連續波雷達感測系統之信號處理方法及信號處理裝置，以改善習知技術的缺點。
本發明揭露一種用於一調頻連續波雷達感測系統之信號處理方法，包含有接收複數個目標物之複數個回波訊號，並對該複數個回波訊號進行類比至數位轉換，以取得對應於該複數個回波訊號之一數位接收訊號；對該數位接收訊號進行一窗函數轉換運算，以取得對應於該數位接收訊號之一窗函數轉換訊號；對該窗函數轉換訊號進行時域至頻域轉換，以取得該窗函數轉換訊號之一頻譜訊號；對該頻譜訊號進行兩次拍頻率偵測；以及根據該兩次拍頻率偵測之結果，判斷該複數個目標物相對於該調頻連續波雷達感測系統之距離與速度。
本發明另揭露一種用於一調頻連續波雷達感測系統之信號處理裝置，包含有一類比至數位轉換器，用來接收複數個目標物之複數個回波訊號，並對該複數個回波訊號進行類比至數位轉換，以取得對應於該複數個回波訊號之一數位接收訊號；以及一數位訊號處理模組，用來執行一數位信號處理方法，該數位信號處理方法包含以下步驟：對該數位接收訊號進行一窗函數轉換運算，以取得對應於該數位接收訊號之一窗函數轉換訊號；對該窗函數轉換訊號進行時域至頻域轉換，以取得該窗函數轉換訊號之一頻譜訊號；對該頻譜訊號進行兩次拍頻率偵測；以及根據該兩次拍頻率偵測之結果，判斷該複數個目標物相對於該調頻連續波雷達感測系統之距離與速度。
10‧‧‧調頻連續波雷達感測系統
12‧‧‧發射部
14‧‧‧接收部
120‧‧‧發射天線
122‧‧‧本地振盪器
124‧‧‧掃頻控制器
140‧‧‧接收天線
142‧‧‧混頻及低通濾波模組
144‧‧‧類比至數位轉換器
146‧‧‧數位訊號處理模組
T1、T2‧‧‧目標物
R1 、R2 ‧‧‧距離
vr,1 、vr,2 ‧‧‧相對速度
30‧‧‧數位訊號處理模組
300‧‧‧窗函數單元
302‧‧‧快速傅立葉轉換單元
304‧‧‧兩輪頻譜偵測單元
306‧‧‧距離與速度估測單元
x[n]‧‧‧數位接收訊號
r[n]‧‧‧窗函數轉換訊號
R[k]‧‧‧離散頻譜訊號
400‧‧‧第一輪拍頻率偵測單元
402‧‧‧頻譜峰值位置估測單元
404‧‧‧複數增益估測單元
406‧‧‧頻譜成份消除單元
408‧‧‧第二輪拍頻率偵測單元
50‧‧‧數位訊號處理流程
500、502、504、506、508、510、512‧‧‧步驟
60‧‧‧兩輪頻譜偵測流程
600、602、604、606、608、610、612‧‧‧步驟
Sp_T1、Sp_T2、SSp‧‧‧曲線
TH1、TH2‧‧‧閘限值
pk_d1、pk_d2‧‧‧峰值頻譜成份
pk_tr‧‧‧真實峰值頻譜成份
第1圖為一調頻連續波雷達感測系統之示意圖。
第2圖為第1圖之調頻連續波雷達感測系統偵測兩目標物之示意圖。
第3圖為本發明實施例一數位訊號處理模組之示意圖。
第4圖為第3圖中一兩輪頻譜偵測單元之詳細架構示意圖。
第5圖為本發明實施例一數位訊號處理流程之示意圖。
第6圖為本發明實施例一兩輪頻譜偵測流程之示意圖。
第7、8圖為本發明實施例之頻譜示意圖。
請參考第1圖，第1圖為一調頻連續波(Frequency-Modulated Continuous Waveform，FMCW)雷達感測系統10之示意圖。FMCW雷達感測系統10可設置於一汽車、巴士、卡車等交通工具上，用來感測特定範圍內是否有車輛、人員等障礙物，並據以發出警示訊號，以避免駕駛者因疏忽或視線死角等因素導致交通意外事故的發生。FMCW雷達感測系統10依其運作可分為一發射部12及一接收部14；發射部12包含有一發射天線120、一本地振盪器(Local Oscillator)122及一掃頻控制器(Sweep Controller)124；而接收部14包含有一接收天線140、一混頻及低通濾波模組142、一類比至數位轉換器144及一數位訊號處理模組146。FMCW雷達感測系統10之偵測運作簡述如下，掃頻控制器124控制本地震盪器122產生調頻連續波訊號或其他延伸類型之調頻連續波訊號，經由發射天線120向外輻射；對應地，接收天線140收到目標物反射之回波信號後，混頻及低通濾波模組142將回波信號與本地震盪器122產生之弦波信號進行混頻及低通處理，可得二者間的拍頻(Beat Frequency)信號，而類比至數位轉換器144可將此拍頻信號取樣並轉換為數位信號後，由數位訊號處理模組146運算得出目標物相對於FMCW雷達感測系統10的距離、移動速度等資訊。
為了運算出目標物的距離、移動速度等資訊，數位訊號處理模組146需將時域的拍頻數位信號轉換至頻域，常見的方式係使用快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform，FFT)，但不限於此。然而，為了降低頻譜的洩漏(Spectral Leakage)，在進行快速傅立葉轉換前，數位訊號處理模組146可對取樣後之拍頻信號先在時域與一窗函數(Window function)相乘，避免目標回波在頻譜上相互干擾，造成訊號雜訊比下降，影響FMCW雷達感測系統 10的性能。經由窗函數及快速傅立葉轉換後，數位訊號處理模組146再以一固定或動態閘限值(Threshold)偵測出目標物的拍頻率，例如可根據調變圖樣(Pattern)的不同，利用兩個或多個鳥鳴時間(chirp time)的拍頻率，或是一個拍頻率及其相位資訊，即可得到目標物的距離及相對速度等資訊。
由上述可知，利用窗函數、快速傅立葉轉換及拍頻率偵測，數位訊號處理模組146可得到目標物的距離及相對速度等資訊。然而，數位訊號處理模組146係在有限時間進行頻譜分析，其物體分辨能力將會被拍頻率fb 在頻域上的頻寬限制。舉例來說，如第2圖所示，若目標物T1、T2與接收天線140的距離分別為R1 、R2 ，相對速度(relative speed)分別為vr,1 、vr,2 ，則兩個物體可被數位訊號處理模組146正確分辨，即目標物T1、T2在頻域上對應的拍頻率可被正確解析的條件為： 其中，，為FMCW雷達感測系統10之距離解析度(Range Resolution)，由掃頻控制器124的頻寬B決定。且3)，為FMCW雷達感測系統10之速度解析度(Velocity Resolution)，由掃頻控制器124的起始頻率f0 和調變時間Tm 決定。而D1，為窗函數的主波(Main-lobe)衰減所造成的影響。
由式1可知，當目標物T1、T2之速度差小於2．D ．△V ，且距離差小於2．D ．△R 時，目標物T1、T2將無法被FMCW雷達感測系統10分辨出來，可能因此影響目標物追蹤的精準度，造成應發報而未發報的誤失(Miss)，甚至間接造成交通意外的發生。
為了加強FMCW雷達感測系統10之精準度，本發明進一步調整數位訊號處理模組146之運作方式，利用兩輪(Double Round)頻譜偵測流程偵測出頻譜上相近的拍頻率，以改善目標物追蹤的精準度及降低雷達的誤失率。 詳細來說，請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一數位訊號處理模組30之示意圖。數位訊號處理模組30用於FMCW雷達感測系統10中，可取代第1圖之數位訊號處理模組146，其包含有一窗函數單元300、一快速傅立葉轉換單元302、一兩輪頻譜偵測單元304及一距離與速度估測單元306。其中，兩輪頻譜偵測單元304可偵測出頻譜上相近的拍頻率，其係先進行第一輪拍頻率偵測，並將第一輪偵測到的頻譜成分視為對其他較小目標物的干擾源，接著透過一頻譜峰值位置估測(Spectrum Peak Location)獲得較精準的頻譜位置資訊，再進行頻譜扣除後，進行第二次的目標物偵測，藉此可獲得原本被掩蓋的另一目標物的拍頻率資訊。在此情形下，經過兩輪頻譜偵測後，可改善目標物的分離條件為： 其中，α為改善因子，其至少可達0.6。換言之，數位訊號處理模組146無法分辨的部分目標物將因兩輪頻譜偵測單元304，而由數位訊號處理模組30偵測到。
為清楚說明數位訊號處理模組30之運作邏輯，以下先分析FMCW雷達感測系統10之接收信號模型，接著說明數位訊號處理模組30之訊號處理方式。
首先，假設在時間t，FMCW雷達感測系統10待偵測或所處環境中有Nt 個目標物(Nt >=1)，若不考慮雜訊，則在第k個鳥鳴時間時，由混頻及低通濾波模組142輸出至類比至數位轉換器144的接收訊號x(t)可表示為： 其中，Ai 表示第i個目標物回波訊號合併相位資訊後的複數增益(Complex Gain)、fb,i 為目標物回波的拍頻率，Tm 為FMCW訊號之調頻時間(Modulation Time)。假設類比至數位轉換器144的取樣頻率(Sampling Frequency)為Fs ，即取樣時間為Ts ，則取樣之後的數位接收訊號x[n]為： 為了獲得配合快速傅立葉轉換的要求，以獲得較高的時間使用效益，可令Tm =NTs ，N為2的冪次方，則此時快速傅立葉轉換的頻率解析度△f=Fs /N。如前所述，當離散拍頻率不為頻率解析度△f的整數倍時，會發生頻譜洩漏現象，將使目標回波在頻譜上相互干擾，造成訊號雜訊比下降。因此，數位訊號處理模組30之窗函數單元300用來在時域之數位接收訊號x[n]上與一窗函數w[n]相乘，而窗函數w[n]可為方形窗(Rectangular Window)、漢寧窗(Hanning Window)或其他不同種類的窗函數等。然而，窗函數w[n]會造成接收訊號x[n]的頻譜變寬D倍，而降低距離及速度解析度。詳細來說，接收訊號x[n]經過窗函數w[n]轉換後的窗函數轉換訊號r[n]為：
為了便於分析，先假設式7中的取樣點數N為無限長，則在數學上，進行離散時間傅立葉轉換(Discrete Time Fourier Transform，DTFT)後，可將窗函數單元300輸出之窗函數轉換訊號r[n]轉換為頻譜訊號，而得到： 其中，(*)為迴旋運算(Convolution Operation)，δ (f )為頻域上的單位脈衝函數(Impulse Function)。而有限點數的快速傅立葉轉換的結果可視為在離散時間傅立葉轉換的連續頻譜上進行取樣，即： 其中，R[k]與W[k]分別表示數位接收訊號x[n]與窗函數w[n]的離散頻譜訊號，且為一正規化拍頻率。
由式9可知，在多目標環境下的接收訊號x(t)經快速傅立葉轉換後的離散頻譜訊號R[k]，為窗函數w[n]在頻域上進行不同位移加總後，再進行頻域取樣的結果。由此信號模型可知，當兩目標物拍頻率過近時，可能無法分辨兩目標物。但由於窗函數w[n]之頻譜為已知，若可以正確得到離散頻譜訊號R[k]的正規化拍頻率qb,i 及其複數增益Ai ，便可將離散頻譜訊號R[k]的頻譜成份消除，以去除目標拍頻率對其它目標拍頻的影響，從而得到原本被掩蓋的目標物拍頻率。
請繼續參考第4圖，其為兩輪頻譜偵測單元304之詳細架構示意圖。兩輪頻譜偵測單元304包含有一第一輪拍頻率偵測單元400、一頻譜峰值位置估測單元402、一複數增益估測單元404、一頻譜成份消除單元406及一第二輪拍頻率偵測單元408。第一輪拍頻率偵測單元400用來找出目標物的正規化拍頻率，其可使用一固定或浮動的閘限值，如恆虛警率(Constant False Alert Rate，CFAR)偵測器，對離散頻譜訊號R[k]進行偵測，找出離散頻譜訊號R[k]中大於閘限值的頻譜成份，並進一步找出峰值位置。然而，受限於頻率解析度的限制，第一輪拍頻率偵測單元400僅能得到其中的整數部份k D ,m ，即：
其中Round(.)表示取其最接近之整數，每個偵測到之拍頻率qD,m 均有一真實目標物之拍頻率qb,i 與之對應，但受限於頻率解析度，僅有m=ND ，一個目標可以被偵測出來。
接著，頻譜峰值位置估測單元402用來進行頻率的細估。首先，式10中所偵測到的頻率可改寫成： 其中，pm 為第m個偵測頻率的小數部份，如本領域熟知，此一小數部份可由估測得出；其中，|.|為取複數信號振幅運算，P為針對不同窗函數之調整因子。得到第一輪偵測目標物的頻率整數部份k D ,m 後，複數增益估測單元404可進行下列運算，以得到複數增益的估測值：
而頻譜成份消除單元406則可利用所估測出的頻率與複數增益，進行頻域消除運作，以取得二輪頻譜訊號R2 [k]：
由式14可以看出，扣除離散頻譜訊號R[k]中頻域成分後的二輪頻譜訊號R2 [k]僅剩下第一輪拍頻率偵測單元400偵測時未偵測到的目標物，此時，第二輪拍頻率偵測單元408可對扣除後的頻譜振幅進行第二次目標物偵測，便可獲得剩餘之目標物頻譜資訊，藉此偵測出式1中無法被分離的物體。
上述關於數位訊號處理模組30之運作方式可歸納為一數位訊號處理流程50，如第5圖所示。數位訊號處理流程50包含以下步驟：
步驟500：開始；當類比至數位轉換器144接收複數個目標物之複數個回波訊號，並對該複數個回波訊號進行類比至數位轉換，以判斷出數位接收訊號x[n]後，開始數位訊號處理流程50。
步驟502：窗函數單元300將數位接收訊號x[n]乘以窗函數w[n]，以取得一窗函數轉換訊號r[n]。
步驟504：快速傅立葉轉換單元302將窗函數轉換訊號r[n]進行時域至頻域轉換，以取得離散頻譜訊號R[k]。
步驟506：兩輪頻譜偵測單元304對離散頻譜訊號R[k]進行兩次拍頻率偵測。
步驟508：根據兩輪頻譜偵測單元304之輸出結果，距離與速度估測單元306判斷該複數個目標物之距離與相對速度。
步驟510：結束。
其中，兩輪頻譜偵測單元304之運作方式可歸納為一兩輪頻譜偵測流程60，如第6圖所示。兩輪頻譜偵測流程60包含以下步驟：
步驟600：開始。
步驟602：第一輪拍頻率偵測單元400判斷離散頻譜訊號R[k]中大於一閘限值的頻譜成份，以取得複數個正規化拍頻率之整數部分。
步驟604：根據第一輪拍頻率偵測單元400之判斷結果，頻譜峰值位置估測單元402判斷該複數個正規化拍頻率之小數部分。
步驟606：根據第一輪拍頻率偵測單元400之判斷結果，複數增益估測單元404判斷離散頻譜訊號R[k]之複數增益。
步驟608：根據第一輪拍頻率偵測單元400之判斷結果、頻譜峰值位置估測單元402之判斷結果及複數增益估測單元404之判斷結果，頻譜成份消除單元406消除離散頻譜訊號R[k]之頻域成分，以取得二輪頻譜訊號R2 [k]，其中二輪頻譜訊號R2 [k]對應於第一輪拍頻率偵測單元400未偵測到之目標物的正規化拍頻率。
步驟610：第二輪拍頻率偵測單元408判斷二輪頻譜訊號R2 [k]中大於另一閘限值的頻譜成份。
步驟612：結束。
數位訊號處理流程50及兩輪頻譜偵測流程60之詳細運作方式可參考前述說明，於此不贅述。其中，類比至數位轉換器144之運作方式及數位訊號處理模組30之運作方式(即數位訊號處理流程50)的組合可視為用於FMCW雷達感測系統10之信號處理方法；對應地，類比至數位轉換器144及數位訊號處理模組30的組合可視為用於FMCW雷達感測系統10之信號處理裝置。
由上述可知，經由兩輪拍頻率偵測後，數位訊號處理模組30可偵測出式1中無法被分離的物體，據此可有效提升FMCW雷達感測系統10之偵測精準度，減少雷達的誤失，進而提升行車安全性。其中，需注意的是，數位訊號處理模組30係為本發明之實施例，其係以多個方塊表示執行不同程序之程式碼或運算邏輯，實際上，數位訊號處理模組30可由一處理器及一記憶體所實現，記憶體中可儲存對應於數位訊號處理流程50及兩輪頻譜偵測流程60之程式碼，用以指示處理器進行相關運算。其中，可用於數位訊號處理模組30之處理器可為一微處理器(microprocessor)或一特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit，ASIC)，而可用於數位訊號處理模組30之記憶體可為任一資料儲存裝置，如唯讀式記憶體(read-only memory，ROM)、隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROMs)、磁帶(magnetic tapes)、軟碟(floppy disks)、光學資料儲存裝置(optical data storage devices)等等，而不限於此。
此外，前述實施例係以兩輪偵測為例，實際上，本領域具通常知識者亦可適當地衍生為兩輪以上之偵測流程，而不限於此。再者，第一輪拍頻率偵測單元400及第二輪拍頻率偵測單元408所使用之閘限值可以相同或不同，亦可以是固定或可變，端視系統需求而言。此外，FMCW雷達感測系統10可適用於盲點偵測系統、前/後方追撞預警系統，但不限於此，凡需利用機器視覺進行目標物辨識之FMCW雷達感測系統皆可採用本發明之偵測方法。
關於數位訊號處理模組30或數位訊號處理流程50對FMCW雷達感 測系統10之精準度的改善效果，可由實驗或模擬而得。舉例來說，以第2圖為例，假設FMCW雷達感測系統10所使用的頻寬為150MHz、鳥鳴時間10ms、FMCW掃頻控制器124的起始頻率f0 為24GHz，若FMCW雷達感測系統10裝設於車輛前方，且目標物T1、T2之相對速度vr,1 、vr,2 皆為12.5m/s，與接收天線140的相對距離R1 、R2 分別為18.4公尺與20公尺。在此情形下，若FMCW雷達感測系統10未使用數位訊號處理模組30之兩輪偵測時(即採用數位訊號處理模組146)，則根據式1，其距離解析度與速度解析度分別為1公尺和0.625m/s。換言之，其分離目標物的能力僅有兩公尺，可能發生三種情況：(1)目標物T1反射能量遠大於目標物T2時，僅目標物T1被雷達偵測出，誤失目標物T2；(2)當目標物T2反射能量遠大於目標物T1時，僅目標物T2被雷達偵測出，誤失目標物T1。(3)若目標物T1、T2能量相近，則目標物T1、T2原位置將不會顯示任何目標反射，僅在兩目標物平均位置處將合併為一幽靈目標(Ghost Target)，可能造成誤報。
相較之下，當FMCW雷達感測系統10採用本發明之數位訊號處理模組30的兩輪偵測機制時，根據上述參數，其數位的拍頻率分別為38.4和40。假設目標物T1的複數增益為1，目標物T2的複數增益為0.2，則經快速傅立葉轉換後的頻譜將如第7圖所示。在第7圖中，三角形表示取樣點，曲線Sp_T1表示目標物T1之離散快速傅立葉轉換結果，曲線Sp_T2表示目標物T2之離散快速傅立葉轉換結果，曲線SSp表示目標物T1、T2之離散快速傅立葉轉換結果之總合，TH1表示第一輪拍頻率偵測單元400所使用之閘限值，pk_d1表示第一輪拍頻率偵測中對應於目標物T1之峰值頻譜成份，而pk_tr表示對應於目標物T1之真實峰值頻譜成份。因此，經過第一輪拍頻率偵測後，僅有目標物T1可被偵測出來，且偵測到離散拍頻率為38，為真實拍頻率的整數部份。接著，根據前述之式12、式13及式14運算，可將目標物T1的頻譜成份扣除，扣除後的頻譜即如第8圖所示。在第8圖中，三角形表示取樣點，曲線Sp_T2表示目標物T2之離散快速傅立葉轉換結果，TH2表示第二輪拍頻率偵測單元408所 使用之閘限值，而pk_d2表示第二輪拍頻率偵測中對應於目標物T2之峰值頻譜成份。因此，由第8圖可知，扣除目標物T1的頻譜成份後的頻譜吻合目標物2的真實頻譜，此時再進行第二輪拍頻率偵測，即可獲得目標物T2的拍頻率資訊。因此，經由兩輪拍頻率偵測後，目標物T1、T2均可被正確偵測，不會發生因距離及速度過接近而產生的誤失或幽靈目標造成的誤警現象。
由上述可知，本發明之兩輪拍頻率偵測流程可改善FMCW雷達感測系統的物體分辨能力，以保護小目標物不被距離速度相近的大型物體所掩蓋，藉此可改善雷達偵測追蹤的穩定性，減少雷達的誤失，提升行車的安全性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
30‧‧‧數位訊號處理模組
300‧‧‧窗函數單元
302‧‧‧快速傅立葉轉換單元
304‧‧‧兩輪頻譜偵測單元
306‧‧‧距離與速度估測單元
x[n]‧‧‧數位接收訊號
r[n]‧‧‧窗函數轉換訊號
R[k]‧‧‧離散頻譜訊號

Claims (13)

  1. 一種用於一調頻連續波雷達感測系統之信號處理方法，包含有：接收複數個目標物之複數個回波訊號，並對該複數個回波訊號進行類比至數位轉換，以取得對應於該複數個回波訊號之一數位接收訊號；對該數位接收訊號進行一窗函數轉換運算，以取得對應於該數位接收訊號之一窗函數轉換訊號；對該窗函數轉換訊號進行時域至頻域轉換，以取得該窗函數轉換訊號之一頻譜訊號；對該頻譜訊號進行一第一輪拍頻率偵測，並根據該頻譜訊號及該第一輪拍頻率偵測之結果，進行一第二輪拍頻率偵測；以及根據該第一輪拍頻率偵測與該第二輪拍頻率偵測之結果，判斷該複數個目標物相對於該調頻連續波雷達感測系統之距離與速度。
  2. 如請求項1所述之信號處理方法，其中對該數位接收訊號進行該窗函數轉換運算之步驟，係將該數位接收訊號乘以一窗函數。
  3. 如請求項2所述之信號處理方法，其中該窗函數係選自一方形窗、一漢寧窗。
  4. 如請求項1所述之信號處理方法，其中對該窗函數轉換訊號進行時域至頻域轉換之步驟，係對該窗函數轉換訊號進行一離散快速傅立葉轉換，以將該窗函數轉換訊號由時域轉換至頻域，而取得離散之該頻譜訊號。
  5. 如請求項1所述之信號處理方法，其中對該頻譜訊號進行該第一輪拍頻率偵測，並根據該頻譜訊號及該第一輪拍頻率偵測之結果，進行該第二輪拍頻率偵測之步驟，包含有：對該頻譜訊號進行該第一輪拍頻率偵測，以判斷該頻譜訊號中大於一第一閘限值的頻譜成份，以取得複數個正規化拍頻率之一整數部分；根據該複數個正規化拍頻率之該整數部分，判斷該複數個正規化拍頻率 之一小數部分；根據該複數個正規化拍頻率之該整數部分，判斷該頻譜訊號之一複數增益；根據複數個正規化拍頻率之該整數部分、該複數個正規化拍頻率之該小數部分及該頻譜訊號之該複數增益，消除該頻譜訊號之一頻域成分，以取得一二輪頻譜訊號，其中該二輪頻譜訊號對應於該第一輪拍頻率偵測未偵測到之目標物的正規化拍頻率；以及對該二輪頻譜訊號進行該第二輪拍頻率偵測，以判斷該頻譜訊號中大於一第二閘限值的頻譜成份。
  6. 一種用於一調頻連續波雷達感測系統之信號處理裝置，包含有：一類比至數位轉換器，用來接收複數個目標物之複數個回波訊號，並對該複數個回波訊號進行類比至數位轉換，以取得對應於該複數個回波訊號之一數位接收訊號；以及一數位訊號處理模組，用來執行一數位信號處理方法，該數位信號處理方法包含以下步驟：對該數位接收訊號進行一窗函數轉換運算，以取得對應於該數位接收訊號之一窗函數轉換訊號；對該窗函數轉換訊號進行時域至頻域轉換，以取得該窗函數轉換訊號之一頻譜訊號；對該頻譜訊號進行一第一輪拍頻率偵測，並根據該頻譜訊號及該第一輪拍頻率偵測之結果，進行一第二輪拍頻率偵測；以及根據該第一輪拍頻率偵測與該第二輪拍頻率偵測之結果，判斷該複數個目標物相對於該調頻連續波雷達感測系統之距離與速度。
  7. 如請求項6所述之信號處理裝置，其中對該數位接收訊號進行該窗函數轉換運算之步驟，係將該數位接收訊號乘以一窗函數。
  8. 如請求項7所述之信號處理裝置，其中該窗函數係選自一方形窗、一漢 寧窗。
  9. 如請求項6所述之信號處理裝置，其中對該窗函數轉換訊號進行時域至頻域轉換之步驟，係對該窗函數轉換訊號進行一離散快速傅立葉轉換，以將該窗函數轉換訊號由時域轉換至頻域，而取得離散之該頻譜訊號。
  10. 如請求項6所述之信號處理裝置，其中對該頻譜訊號進行該第一輪拍頻率偵測，並根據該頻譜訊號及該第一輪拍頻率偵測之結果，進行該第二輪拍頻率偵測之步驟，包含有：對該頻譜訊號進行該第一輪拍頻率偵測，以判斷該頻譜訊號中大於一第一閘限值的頻譜成份，以取得複數個正規化拍頻率之一整數部分；根據該複數個正規化拍頻率之該整數部分，判斷該複數個正規化拍頻率之一小數部分；根據該複數個正規化拍頻率之該整數部分，判斷該頻譜訊號之一複數增益；根據複數個正規化拍頻率之該整數部分、該複數個正規化拍頻率之該小數部分及該頻譜訊號之該複數增益，消除該頻譜訊號之一頻域成分，以取得一二輪頻譜訊號，其中該二輪頻譜訊號對應於該第一輪拍頻率偵測未偵測到之目標物的正規化拍頻率；以及對該二輪頻譜訊號進行該第二輪拍頻率偵測，以判斷該頻譜訊號中大於一第二閘限值的頻譜成份。
  11. 如請求項6所述之信號處理裝置，其中該數位訊號處理模組包含一處理器及一記憶體，該記憶體儲存一程式碼，用以指示該處理器執行該數位信號處理方法。
  12. 如請求項6所述之信號處理裝置，其中該數位訊號處理模組包含有：一窗函數單元，用來對該數位接收訊號進行該窗函數轉換運算，以取得對應於該數位接收訊號之該窗函數轉換訊號；一快速傅立葉轉換單元，用來對該窗函數轉換訊號進行時域至頻域轉換， 以取得該窗函數轉換訊號之該頻譜訊號；一兩輪頻譜偵測單元，對該頻譜訊號進行該第一輪拍頻率偵測及該第二輪拍頻率偵測；以及一距離與速度估測單元，用來根據該第一輪拍頻率偵測與該第二輪拍頻率偵測之結果，判斷該複數個目標物相對於該調頻連續波雷達感測系統之距離與速度。
  13. 如請求項12所述之信號處理裝置，其中該兩輪頻譜偵測單元包含有：一第一輪拍頻率偵測單元，用來對該頻譜訊號進行一第一輪拍頻率偵測，以判斷該頻譜訊號中大於一第一閘限值的頻譜成份，以取得複數個正規化拍頻率之一整數部分；一頻譜峰值位置估測單元，用來根據該複數個正規化拍頻率之該整數部分，判斷該複數個正規化拍頻率之一小數部分；一複數增益估測單元，用來根據該複數個正規化拍頻率之該整數部分，判斷該頻譜訊號之一複數增益；一頻譜成份消除單元，用來根據複數個正規化拍頻率之該整數部分、該複數個正規化拍頻率之該小數部分及該頻譜訊號之該複數增益，消除該頻譜訊號之一頻域成分，以取得一二輪頻譜訊號，其中該二輪頻譜訊號對應於該第一輪拍頻率偵測未偵測到之目標物的正規化拍頻率；以及一第二輪拍頻率偵測單元，用來對該二輪頻譜訊號進行一第二輪拍頻率偵測，以判斷該頻譜訊號中大於一第二閘限值的頻譜成份。
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