则，则该点对应的多普勒频率 为 fdc;
[0034]该规则为，若点数为1 < X < 128,判断目标靠近，其对应点上的多普勒频率
若点数为128<X < 256，判断目标远离，其对应点上的多普勒频率_
其中fS为采样频率。
[0035] 差频频率值计算模块，计算得到锯齿波段的差频频率值。优选的，差频频率值计算 模块计算锯齿波段的差频频率值时，通道1中，第二段锯齿波FMCW，过门限点的复数模值最 大的点的坐标为b，根据如下规则，则该点对应的差频频率值为f 〇b;
[0036] 该规则为，若点数为1 < y < 128,其对应点上的差频频率值
若点数为 128<y < 256,其对应点上的差频频率值
其中fs为采样频率。
[0037]本实施例针对中心频率在24GHz或77GHz，基于恒频波调制的CW信号以及锯齿波调 制的FMCW信号组合而成的波形，根据该调制波形实现一种汽车变道辅助系统信号处理的方 法。由该方法设计的汽车变道辅助系统可以实现对汽车行驶后方，毫米波雷达波束覆盖范 围内的目标，实现相对距离、相对速度以及方向角的解算。
[0038] 实施例2:具有与实施例1任一项方案相同的技术方案，更为具体的是:所述装置还包 括:相对速度值计算模块，计算相对速度值;优选的，相对速度值计算模块计算相对速度值时， 根据得到的多普勒频率值fda，计算目标的速度v，计算速度公式为
，其 中，c为光速，f为中心频率。
[0039] 实施例3:具有与实施例1或2任一项方案相同的技术方案，更为具体的是:所述装 置还包括:相对距离值计算模块，计算相对距离值。优选的，相对距离值计算模块计算相对 距离值时，根据恒频段计算得到的多普勒频率值fd a，以及锯齿波段得到的差频频率值f〇b， 计算目标的距离R，计算距离公式为
，其中，T为每一段波形的作用时间，B为 调频带宽，fd为多普勒频率值，fo为差频频率值。
[0040] 实施例4:具有与实施例1或2或3相同的技术方案，更为具体的是，该装置还包括方 向角计算模块，计算方向角。
[0041 ]优选的，方向角计算模块计算方向角时，通道1中，第一段恒频波CW过门限点的位 置a，根据如下计算方法计算对应点上的相位值，得到相位矩阵为，通道2中，第一段恒频 波CW过门限点的位置b，根据如下计算方法计算对应点上的相位值，得到相位矩阵为也;计 算通道1的第一段恒频波CW和通道2的第一段恒频波CW1之间的相位差，根据计算公式得到 相位差矩阵为A fc。;根据公式方位角公式
，得到目标的方向角，其中，d = 7.5mm为天线间距，λ= 12.4mm为波长。
[0042]实施例5:-种基于组合波形的汽车变道辅助系统的信号处理方法，与实施例1 _4 中装置中的装置相对应的方法，包括：
[0043] S1.对各段波形，A/D采集到的IQ数据，进行FFT计算；
[0044] S2.将各段波形FFT变换后的复数模值做门限检测，输出过门限对应的复数模值最 大的点的位置；
[0045] S3.计算得到恒频段的多普勒频率值；
[0046] S4.计算得到锯齿波段的差频频率值。
[0047] S5.计算相对速度值；
[0048] S6.计算相对距离值。
[0049] S7.计算方向角。
[0050] 实施例6: -种汽车变道辅助系统，安装有实施例1或2或3或4中任一项技术方案的 基于组合波形的汽车变道辅助系统的信号处理装置。
[0051] 本实施例所设计恒频波与锯齿波的组合波形，以及波形所涉及的参数选取不局限 于本实施例公开的参数，本领域技术人员可以根据具体应用场景，选取不同的设计参数，或 是对波形进行改进等;在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思 加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于组合波形的汽车变道辅助系统的信号处理装置，其特征在于，所述波形包 括恒频波CW和银齿波FMCW，所述装置包括： FFT计算模块，对各段波形，A/D采集到的IQ数据，进行FFT计算； 口限检测模块，将各段波形FFT变换后的复数模值做口限检测，输出过口限对应的复数 模值最大的点的位置； 多普勒频率值计算模块，计算得到恒频段的多普勒频率值； 差频频率值计算模块，计算得到银齿波段的差频频率值。2. 如权利要求1所述的基于组合波形的汽车变道辅助系统的信号处理装置，其特征在 于，还包括： 相对速度值计算模块，计算相对速度值； 相对距离值计算模块，计算相对距离值。3. 如权利要求1或2所述装置，其特征在于，还包括方向角计算模块，计算方向角。4. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，FFT计算模块，对通道1中的第一段恒频波CW、 第二段银齿波FMCW，A/D采集到的IQ数据，选取各段线性度高的256点数据，分别进行256点 FFT，对通道2中的第一段恒频波CW，A/D采集到的IQ数据，选取各段线性度高的256点数据， 分别进行256点FFT。5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，口限检测模块进行过口限检测时，设通道1 中，第一段恒频波CW，过口限点的复数模值最大的点的坐标为a，第二段银齿波FMCW，过口限 点的复数模值最大的点的坐标为b，设通道2中，第一段恒频波CW，过口限点的复数模值最大 的点的坐标为C;若过口限的位置点等于1，则认为其是直流分量，不作为目标判定，直接剔 除该位置点。6. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，多普勒频率值计算模块计算恒频段的多普勒 频率值时，通道1中，第一段恒频波CW，过口限点的复数模值最大的点的坐标为a,根据如下 规则，则该点对应的多普勒频率为fda，通道2中，第一段恒频波CW，过口限点的复数模值最 大的点的坐标为C，根据如下规则，则该点对应的多普勒频率为fd。； 该规则为，若点数为1 <x< 128,判断目标靠近，其对应点上的多普勒频率；若 点数为128 <X含256，判断目标远离，其对应点上的多普勒频率，其 中f S为采样频率。7. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，差频频率值计算模块计算银齿波段的差频频 率值时，通道1中，第二段银齿波FMCW，过口限点的复数模值最大的点的坐标为b，根据如下 规则，则该点对应的差频频率值为fob; 该规则为，若点数为1含y含128,其对应点上的差频频率值；若点数为128 <y < 256,其对应点上的差频频率值，其中fs为采样频率。8. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，相对速度值计算模块计算相对速度值时，根 据得到的多普勒频率值fda，计算目标的速度V，计算速度公式为，其 中，C为光速，f为中屯、频率。9. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，相对距离值计算模块计算相对距离值时，根 据恒频段计算得到的多普勒频率值f da, W及银齿波段得到的差频频率值fOb，计算目标的距 离R，计算距离公式为；，其中，T为每一段波形的作用时间，B为调频带宽，fd 为多普勒频率值，fo为差频频率值。10. 如权利要求3所述的装置，其特征在于，方向角计算模块计算方向角时，通道1中，第一 段恒频波CW过口限点的位置a,根据如下计算方法计算对应点上的相位值，得到相位矩阵为 柏，通道2中，第一段恒频波CW过口限点的位置b，根据如下计算方法计算对应点上的相位值， 得到相位矩阵为机;计算通道1的第一段恒频波CW和通道2的第一段恒频波CWl之间的相位差， 根据计算公式得到相位差矩阵为A 4a。； 根据公式方位角公式，得到目标的方向角，其中，d为天线间距，A为波长。
【专利摘要】基于组合波形的汽车变道辅助系统的信号处理装置，属于信号处理领域，用于对汽车行驶后方，毫米波雷达波束覆盖范围内的目标，实现相对距离、相对速度以及方向角的解算，技术要点是：包括FFT计算模块，对各段波形，A/D采集到的IQ数据，进行FFT计算；门限检测模块，将各段波形FFT变换后的复数模值做门限检测，输出过门限对应的复数模值最大的点的位置；多普勒频率值计算模块，计算得到恒频段的多普勒频率值；差频频率值计算模块，计算得到锯齿波段的差频频率值。
【IPC分类】G01S13/93
【公开号】CN105652274
【申请号】
【发明人】田雨农, 王鑫照, 周秀田, 史文虎
【申请人】大连楼兰科技股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月29日