一种FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法技术

本申请涉及一种FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法，利用帧间跳频、帧间脉位伪随机码调制结合脉间相位伪随机码调制的复合调制方式来达到抗干扰的目的。在日益增多的交通雷达包括车载雷达和路侧雷达，虽然有多部雷达在同一区域同时工作，使用本同同频异步方法后，也能确保各雷达稳定可靠工作，准确获取目标的距离、速度、角度信息，为智能驾驶或交通管理与监控提供准确数据信息。控提供准确数据信息。控提供准确数据信息。

【技术实现步骤摘要】
一种FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法


[0001]本申请涉及雷达
，具体涉及一种FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法。

技术介绍

[0002]雷达以其高精度、高稳定性全天侯感知环境信息的特点，在交通领域取得广泛应用。FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波)交通雷达能实时探测目标的距离、速度、角度信息，在汽车智能辅助驾驶和交通管理等近程探测中应用广泛。比如超速抓拍，雷达通过多普勒频率感知车辆的速度，若速度大于阈值，则触发相机抓拍，保障道路行车安全。另外随着在汽车端的前碰撞预警(FCW)、自动刹车辅助系统(AEB)，自适应巡航(ACC)以及盲区探测(BSD)、变道辅助(LCA)等，以及路端的流量统计、道路占有率、平均车速、以及红绿灯智能配时控制等方面的应用，使用FMCW交通雷达场景较多，安装雷达的车辆和路端基础设施出现了较大增长，导致雷达间的同频异步干扰问题出现，干扰会影响雷达的正确探测，导致虚假目标的出现或者不能正确探测真实目标。
[0003]为了让多部雷达在同一区域同时正常可靠工作，相关高校、科研院所等单位提出了很多抗干扰设计方法，但不能解决FMCW交通雷达同频异步的干扰问题。

技术实现思路

[0004]为了解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供了一种FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法，在日益增多的交通雷达包括车载雷达和路侧雷达，虽然有多部雷达在同一区域同时工作，使用本同同频异步方法后，也能确保各雷达稳定可靠工作，准确获取目标的距离、速度、角度信息，为智能驾驶或交通管理与监控提供准确数据信息。
[0005]本申请第一方面提供了一种FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法，雷达探测周期T采用伪随机码调制，T在[T1,T2]之间均匀分布，按照T产生帧间脉位伪随机调制的发射信号，经由发射天线对外辐射；不同的雷达由于探测周期调制方式的不同，时间维度上不会出现发射信号长时间同步的情况，从而实现时间维度上抗同频异步干扰的目的。
[0006]可选地，所述探测周期T的产生方式如下式所示：
[0007]T＝T1x+T2(1
‑
x)；
[0008]式中，T代表脉冲间隔，T1代表最小周期，T2代表最大周期，x代表在[0～1]均匀分布的随机数。
[0009]可选地，发射的线性调频连续波信号的扫频时间为T
m
，则其表达式为：
[0010][0011]式中，f
i
为载频；i＝0,1,....M
‑
1，代表M组不同的起始频率；A
T
为发射信号幅度；B为调频信号带宽；k＝
‑
B/T
m
为调频斜率；T
m
为调制时间；为发射信号初相。
[0012]可选地，雷达与目标相对距离为R，相对速度为v，发射信号经目标反射后回到接收机的延时为τ(t)＝2(R
‑
vt)/c，则回波信号表达式为：
[0013][0014]可选地，回波信号与本振信号混频后低通滤波，得到的差拍频信号表达式为：
[0015]S
I
(t)＝A
M
cos{2π(f
i
‑
f
j
)t+2πf
i
τ(t)+2πkτ(t)t
‑
πk[τ(t)]2},(0<t<T
m
)
[0016]式中，若i≠j,则差频信号落在接收机带宽外，经过接收机频率滤波处理后，不会产生干扰，只有在i＝j时，也就是本雷达发射信号，才能被接收机正确接收，获取目标的回波。
[0017]可选地，脉间相位伪随机码调制的数学表达式为：
[0018][0019]其中a(t)为二进制伪随机码，取值为+1，
‑
1，取1时表示S
T
(t)的相位不变，取
‑
1时表示S
T
(t)的相位加上180
°
。
[0020]可选地，a(t)随机码的自相关函数为：
[0021][0022]自相关性能优良的伪随机码，只有与自己完全自相关时有峰值，其余值较小，接近0；只有当完全自相关时，多普勒信号才能完成有效积累,频谱有明显峰值，否则呈现噪声特点，等效为热噪声。
[0023]本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0024]在日益增多的交通雷达包括车载雷达和路侧雷达，虽然有多部雷达在同一区域同时工作，使用本同同频异步方法后，也能确保各雷达稳定可靠工作，准确获取目标的距离、速度、角度信息，为智能驾驶或交通管理与监控提供准确数据信息。
[0025]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请专利实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本申请实施例中FMCW交通雷达抗同频异步干扰原理框图；
[0028]图2是本申请实施例中交通雷达抗同频异步干扰波形；
[0029]图3是本申请实施例中伪随机码调制产生帧间随机脉位示意图；
[0030]图4是本申请实施例中伪随机码选择不同起始频率示意图；
[0031]图5是本申请实施例中伪随机码码调相示意图；
[0032]图6是本申请实施例中128点随机码自相关仿真图；
[0033]图7是本申请实施例中2个128点伪随机码互相关仿真图；
[0034]图8是本申请实施例中FMCW交通雷达抗干扰和数据处理流程图。
具体实施方式
[0035]下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，但是应该理解的是，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0036]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0037]应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法，其特征在于，雷达探测周期T采用伪随机码调制，T在[T1,T2]之间均匀分布，按照T产生帧间脉位伪随机调制的发射信号，经由发射天线对外辐射；不同的雷达由于探测周期调制方式的不同，时间维度上不会出现发射信号长时间同步的情况，从而实现时间维度上抗同频异步干扰的目的。2.如权利要求1所述的FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法，其特征在于，所述探测周期T的产生方式如下式所示：T＝T1x+T2(1
‑
x)；式中，T代表脉冲间隔，T1代表最小周期，T2代表最大周期，x代表在[0～1]均匀分布的随机数。3.如权利要求1所述的FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法，其特征在于，发射的线性调频连续波信号的扫频时间为T
m
，则其表达式为：式中，f
i
为载频；i＝0,1,....M
‑
1，代表M组不同的起始频率；A
T
为发射信号幅度；B为调频信号带宽；k＝
‑
B/T
m
为调频斜率；T
m
为调制时间；为发射信号初相。4.如权利要求1所述的FMCW交通雷达抗同频异步干扰方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：代孝森，周明宇，李由之，席光荣，张中泽，柯文雄，郭孟，魏维伟，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：