一种自适应多模式车载雷达系统技术方案

本实用新型专利技术涉及汽车技术领域，特别涉及一种自适应多模式车载雷达系统，可根据雷达辐射波形配置和系统性能参数之间的关系，动态灵活调整基带及射频波形配置，可以兼顾多场景下的运用，包括雷达模组，车载通讯模块，雷达模组包括射频前端模块以及MCU处理器，所述雷达模组与车载通讯模块；还包括步骤1：雷达系统通过车载通信总线与车载网络进行通信，获取车速，航向角速度等车辆动力学参数或者基于环境静态反射点信息获取车速，航向角速度等车辆动力学参数；步骤2：根据车辆动力学参数信息动态调整雷达射频前端信号波形参数，从而改变雷达速度分辨率，距离分辨率等系统关键参数。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应多模式车载雷达系统
本技术涉及汽车
，特别涉及一种自适应多模式车载雷达系统。
技术介绍
毫米波雷达传感器如今广泛应用于车载及民用领域。雷达探测距离范围，距离分辨率，最大速度要求，传感器视野，数据存储器等都是基于最终实际应用场景方面所决定。对于车载应用，高速及低速行驶场景对雷达的功能需求不同，在高速行驶时，需要雷达能探测很远的距离，对分辨率要求没那么高；在城市街道路况或者泊车应用，低速行驶时，此时行人和车辆较多，需要雷达有较高的分辨率，探测距离可以相应的近一些，采用高带宽信号对于同一角度不同距离的物体的辨识就更准确；由于应用场景不同，使得所需的雷达波形配置不同，而目前往往采用多个不同功能定义的雷达解决问题，如负责高速ADAS的角雷达及负责自动泊车的角雷达，配置多雷达成本较高，调试维护困难。所以如何实现探测波形配置的灵活性及自适应，从而在实现单一雷达适应多场景应用是一个有待解决的且极有意义的技术问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题克服现有的缺陷提供一种自适应多模式车载雷达系统，可根据雷达辐射波形配置和系统性能参数之间的关系，采用灵活的线性调频配置，可以兼顾多场景下的运用。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：一种自适应多模式车载雷达系统，包括MIMO系统和中央处理器和通讯模块；中央处理器包括射频前端模块、信号处理系统和MCU处理器；MIMO系统与中央处理器连接，所述中央处理器与车身通讯模块连接。作为优选，所述射频前端模块为M个发射天线和N个接收天线构成的收发阵列。作为优选，所述射频前端模块与中央处理器可为分离式SOC方式或一体式SOC。作为优选，所述信号处理系统包括混频器、ADC采样器、带通滤波器和信号处理器；混频器、ADC采样器、带通滤波器和信号处理器依次连接。本技术有益效果：本技术的自适应多模式车载雷达系统设计方法针对复杂的应用场景，可根据车辆动力学参数，雷达辐射波形配置和系统性能参数之间的关系，采用灵活的雷达辐射波形配置，不同的波形配置适应不同的车载雷达使用场景，从而提高雷达场景普适性。附图说明图1为本技术的FMCW雷达系统参数和波形示意图；图2为本技术的动态调节方法流程图；图3为本技术的动态调节方法步骤S20具体流程图；图4为本技术的子帧示意图；图5为本技术的自适应多模式车载雷达系统的框示图。具体实施方式以下对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图5所示，本技术的自适应多模式车载雷达系统，包括MIMO系统100和中央处理器200和通讯模块300；电源模块600为中央处理器200供电；中央处理器200包括射频前端模块210、信号处理系统220和MCU处理器230；MIMO系统100与中央处理器200连接，所述中央处理器200与车身通讯模块300-CAN总线上获取车速V，车速V来速度传感器500测得；根据车速V对距离分辨率和速度分辨率以及测距范围进行调节的方法对雷达的MIMO系统100进行动态参数调节，以达到定义在不同车速下长距离和短距离探测目标的效果。MCU处理器230用于配置射频前端模块210的动态波形参数，以使射频前端模块210向MIMO系统100发送毫米波信号；MIMO系统100用于根据FMCW方法发射所述毫米波信号去探测车前方目标物，并接收目标物多路回波信号发送给信号处理系统220。本实施例的中央处理器200采用先进的MMIC技术，采用先进的脉冲多普勒和连续波雷达技术，与其他雷达处理器相比，降低了雷达系统得峰值辐射功率和收发天线增益。信号处理系统220和微处理器230双核平台可以采用异构方案和集成式两种方案，M发N收天线收发阵列与中央处理器200分离式SOC方式和单芯片M发N收天线收发阵列射频前端、中央处理器200集成的一体式SOC方式。另外，中央处理器200可以通过CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)总线与车载中控系统连接，在检测到车前方有人时，且目标距离小于设定阈值时，信号处理系统220向车载中控系统发送目标信息，并报警进行警示。MIMO系统100包含多个接收通道和发送通道，可以实现M发N收，TX发射功率为12-16dBm,RX噪声系数76至77GHz为14dB,77至81GHz为15dB。在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量。MIMO系统100还可以产生虚拟阵，即利用少数天线阵元形成具有多个虚阵元的虚拟阵列，从而扩展了天线阵列的孔径，提高了目标物的角分辨力。本实施例的MIMO系统100还采用FMCW技术发射毫米波，可以有效地剔除栏杆、建筑物等静态物体的干扰，很大程度上降低了虚警率，提高目标速度分辨率，提高探测灵敏度高。信号处理系统220包括：混频器、ADC采样器、带通滤波器和信号处理器等。其中，混频器可以将接收到的多路回波信号由高频信号转换到中频信号，便于ADC进行采样处理；带通滤波器可以去掉脉冲杂波和某些特定频率的干扰信号，对所述中频信号进行模拟域数据的滤波处理；ADC采样器根据预设采样频率和采样点数对滤波后的所述中频信号进行离散采样得到16bit位的多路I/Q信号。MCU处理器230主要用于控制各外围驱动模块和雷达系统的启动，以及对FMCW线性调频连续波信号的动态控制和校准，并针对频率和温度进行自校准。本实施例的微处理器230可以为ARM或者DSP，集成度高，体积小，功能性强，支持动态更新波形参数，丰富的外围接口，降低了雷达系统的体积和成本。在具体实施时，可以采用实施例1本技术的自适应多模式车载雷达系统设计方法，如图1所示：包括步骤：S10.雷达系统通过CAN总线与车身其他ecu进行通信，从而获取车速V。根据车速V，判断所需扫描带宽B的大小，其中最远距离Rangemax由接收信号的SNR和雷达设备支持的中频带宽Bif所限制。Bif取决于选择的ADC采样频率，在复数采样模式下带宽限制为0.9*(ADC采样)，在实数采样模式下带宽限制为0.9*(ADC采样)/2。Pr＝10·lg(K·Bif·T)+NF+SNR其中：Rr表示雷达系统计算的最大威力距离；Pt表示雷达系统的发射功率；Gt表示发射天线增益；Gr表示接收天线增益；σ表示系统雷达散射截面积；λ表示发射信号中心频率波长；Pr表示雷达系统的接收灵敏度；K表示玻尔曼兹常数；Bif表示中频滤波器带宽；NF表示噪声系数；SNR表示噪声比。雷达的实测目标距离除了和中频带宽有关以外，还和扫描带宽有关。在确定中频带宽Bif的情况下，扫描带宽越大，雷达实测距离越小。其中：Rangec表示目标的实际距离；C表示真空中光速；Tc表示一个chirp的周期；B表示射频扫描带宽，单位为MHz；Bif为中频滤波器带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应多模式车载雷达系统，其特征在于：包括MIMO系统(100)和中央处理器(200)和通讯模块(300)；中央处理器(200)包括射频前端模块(210)、信号处理系统(220)和MCU处理器(230)；MIMO系统(100)与中央处理器(200)连接，所述中央处理器(200)与车身通讯模块(300)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种自适应多模式车载雷达系统，其特征在于：包括MIMO系统(100)和中央处理器(200)和通讯模块(300)；中央处理器(200)包括射频前端模块(210)、信号处理系统(220)和MCU处理器(230)；MIMO系统(100)与中央处理器(200)连接，所述中央处理器(200)与车身通讯模块(300)连接。


2.根据权利要求1所述的自适应多模式车载雷达系统，其特征在于：所述射频前端模块(210)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王姗，
申请(专利权)人：江西商思伏沌科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36