【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通目标监测，具体涉及一种远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统。
技术介绍
1、交通管理系统是现代城市治理中极其重要的一环，其管理范围涵盖城市轨道交通和道路交通。其中，道路交通部分以机动车管理为主。在机动车管理中，交管系统需要根据各条道路上车辆数量、速度等动态信息判断城市各道路路面情况以确保主干道时刻畅通。交通流量雷达就是用于该场景下监测道路中车辆数量、间距、速度等信息的雷达。
2、传统交通流量监测方法以人工判断摄像头画面为主，可视距离近且易受天气影响。为了2降低天气对视线的影响，现多用不易受天气干扰的线性调频毫米波雷达配合人工进行监测，如图1所示，毫米波雷达主要采用相位测角法进行目标角度的测量。相位测角法是通过计算每个接收天线信号点之间由于波程差造成的相位差来间接获得目标相对于天线法向面的夹角的方法。本专利技术的目标检测在真实道路场景中进行，一般情况下道路目标距雷达的径向距离较大，因此对于雷达回波的分析可将远场条件作为前提。但是，由于毫米波雷达的接收天线数量、天线间距受到如体积等诸多限制，因此常规的角度测量方法精度较低，难以满足远距离探测对角度测量精度的要求。
3、随着毫米波雷达技术的发展，mimo技术被用于提高毫米波雷达的接收天线数，间接提高角度分辨率，在多个接收天线的毫米波雷达系统中主要使用aoa波达方向估计来获得目标的方位角。aoa波达方向估计获得的目标角度同时取决于天线通道数量、接收天线间距和目标的方位角。因此，想要提高雷达的角度分辨率，需要提高天线通道数量或增大接收天
4、综上，由于探测远距离的目标需要更高的角度测量精度，因此探测远距离目标的雷达一般采用mimo体制和较大的接收天线间距来提高角分辨率。但是由于接收天线间距增大导致的角度模糊问题，远距离雷达的视场角度比较窄，只能用于车道较少的场景中并且对近距离目标的探测效果不好。
5、为了准确探测到远距离的车辆目标，需要同时提高雷达的最大作用距离和角度分辨率。根据前述lfmcw雷达技术的特点，最大作用距离与天线设计有关，角度分辨率与天线通道和最大视场角有关。因此，想要同时提高雷达的最大作用距离和角度分辨率，需要设计高增益的天线、提高天线通道个数、降低最大视场角。通过增加天线通道数量来提高角度分辨率。但是在lfmcw器件中，增加天线个数是十分困难的，因为增加天线个数不仅会增大芯片面积、提高功耗，也会令雷达处理器需要处理更多的数据，导致芯片面积和成本成倍上升。通过降低最大视场角来提高角度分辨率。根据lfmcw毫米波雷达的测角原理公式，增大天线间距在提高角分辨率的同时会降低雷达的最大不模糊角度，雷达设计过程中为了避免产生角度模糊问题，会将天线的视场角与雷达的最大不模糊角度相匹配，这就造成了角分辨率和视场角的相互制约，即更高的角分辨率意味着更小的视场角。根据距离和视角的关系，窄视角的雷达难以探测近距离的多个车道内的车辆。
6、现有技术方案的主要思想是使用单个毫米波雷达，权衡这几个互相影响的性能指标，找出一个适用于其使用场景的配置。在当前城市建设水平不断提高，快速路、高速公路车道增多，城市主干道距离加长的背景下，由于其无法突破角分辨率和视场角的制约条件，因此现有技术不能满足需求。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了xxxx。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术提供了一种远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，包括：至少一个远距离雷达、至少一个近距离雷达以及一个雷达信息融合板；
3、其中，所述远距离雷达的最小作用距离与所述近距离雷达的最大作用距离互补，以覆盖探测所有车道上目标；所述远距离雷达和所述近距离雷达均用于探测在自身作用距离范围内的目标，并反馈点云数据至所述雷达信息融合板；所述雷达信息融合板用于根据同一目标在不同雷达上反馈的点云特征融合同一目标的点云数据，并对目标持续跟踪；其中，点云特征包括点云密度和数量。
4、有益效果：
5、本专利技术提供了一种远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，包括：至少一个远距离雷达、至少一个近距离雷达以及一个雷达信息融合板；其中，远距离雷达的最小作用距离与近距离雷达的最大作用距离互补，以覆盖探测所有车道上目标；远距离雷达和近距离雷达均用于探测在自身作用距离范围内的目标，雷达信息融合板用于根据同一目标在不同雷达上反馈的点云特征融合同一目标的点云数据，并对目标持续跟踪。本专利技术的各个雷达具有按距离分段的特征，即每个子雷达负责追踪不同距离范围内的车辆，并且雷达系统的作用距离区间大小大于系统中任何单一子雷达，因此可以达到比现有交通流量监测雷达更高的综合性能。
6、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，包括：至少一个远距离雷达、至少一个近距离雷达以及一个雷达信息融合板；
2.根据权利要求1所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，所述远距离雷达的最大作用距离，由雷达发射天线和接收天线的增益决定；所述远距离雷达的最小作用距离根据最大视场角、车道宽度和数量确定；所述近距离雷达的最大作用距离不小于远距离雷达的最小作用距离。
3.根据权利要求2所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，所述远距离雷达的最大作用距离表示为：
4.根据权利要求1所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，所述雷达信息融合板，进一步用于：
5.根据权利要求4所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，S100包括：
6.根据权利要求4所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，S200包括：
7.根据权利要求4所述的远距离和大视场角的广域交通流量监
8.根据权利要求7所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，S610包括：
9.根据权利要求7所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，S620包括：
10.根据权利要求8或9所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，S630包括：
...【技术特征摘要】
1.一种远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，包括：至少一个远距离雷达、至少一个近距离雷达以及一个雷达信息融合板；
2.根据权利要求1所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，所述远距离雷达的最大作用距离，由雷达发射天线和接收天线的增益决定；所述远距离雷达的最小作用距离根据最大视场角、车道宽度和数量确定；所述近距离雷达的最大作用距离不小于远距离雷达的最小作用距离。
3.根据权利要求2所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，所述远距离雷达的最大作用距离表示为：
4.根据权利要求1所述的远距离和大视场角的广域交通流量监测毫米波雷达系统，其特征在于，所述雷达信息融合板，进一步用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洋洋，刘翰文，苏涛，王恒亮，李宜泓，周振坚，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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