[发明专利]一种物体检测识别方法及系统在审
申请号: | 201910893414.4 | 申请日: | 2019-09-20 |
公开(公告)号: | CN110531336A | 公开(公告)日: | 2019-12-03 |
发明(设计)人: | 张法业;姜明顺;张雷;隋青美;曹玉强;张浩然 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | G01S7/41 | 分类号: | G01S7/41 |
代理公司: | 37221 济南圣达知识产权代理有限公司 | 代理人: | 张庆骞<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
地址: | 250061 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 回波信号 动态障碍物 雷达 障碍物 调频连续波雷达 快速傅里叶变换 静态障碍物 静止障碍物 障碍物反射 自适应设置 恒虚警率 混频处理 距离检测 距离信息 雷达接收 速度信息 物体检测 相位差 加窗 门限 | ||
1.一种物体检测识别方法,其特征在于,包括:
接收调频连续波雷达信号经障碍物反射回来的信号,并进行混频处理得到回波信号;所述回波信号包括一路同向中频信号和一路正交中频信号;
利用加窗一维快速傅里叶变换提取回波信号中包含的距离信息;
对提取的距离信息,利用恒虚警率法自适应设置距离检测门限值,得到障碍物与雷达的相对距离;
分离出动态障碍物回波信号和静止障碍物回波信号,进而根据雷达的位置,确定出静态障碍物的位置;
利用二维快速傅里叶变换提取动态障碍物回波信号中的速度信息,得到动态障碍物与雷达之间的相对速度;
计算两个相邻雷达接收的同一动态障碍物的回波信号之间的相位差,得到障碍物与两个相邻雷达中任一者之间的角度,再根据动态障碍物与两个相邻雷达中任一者的实时相对距离,从而得到障碍物的位置信息。
2.如权利要求1所述的一种物体检测识别方法,其特征在于,回波信号中包含的距离信息为障碍物与雷达之间的距离,该距离与回波信号的频率成正比。
3.如权利要求1所述的一种物体检测识别方法,其特征在于,利用恒虚警率法自适应设置距离检测门限值的过程中,当确定虚警概率且保持虚警概率恒定后,自适应求取阈值系数;其中,阈值系数由虚警概率的概率密度分布以及参考单元个数决定。
4.如权利要求1所述的一种物体检测识别方法,其特征在于,利用相干相位差法对回波信号进行处理,分离出动态障碍物回波信号和静止障碍物回波信号。
5.一种物体检测识别系统,其特征在于,包括:
发射天线和接收天线;
射频前端模块,其被配置为:
产生调频连续波雷达信号并经发射天线发射出去;
对接收天线接收到的经障碍物反射回来的信号进行混频处理,得到回波信号;所述回波信号包括一路同向中频信号和一路正交中频信号;
信号处理模块,其被配置为:
利用加窗一维快速傅里叶变换提取回波信号中包含的距离信息;
对提取的距离信息,利用恒虚警率法自适应设置距离检测门限值,得到障碍物与雷达的相对距离;
分离出动态障碍物回波信号和静止障碍物回波信号,进而根据雷达的位置,确定出静态障碍物的位置;
利用二维快速傅里叶变换提取动态障碍物回波信号中的速度信息,得到动态障碍物与雷达之间的相对速度;
计算两个相邻雷达接收的同一动态障碍物的回波信号之间的相位差,得到障碍物与两个相邻雷达中任一者之间的角度,再根据动态障碍物与两个相邻雷达中任一者的实时相对距离,从而得到障碍物的位置信息。
6.如权利要求5所述的物体检测识别系统,其特征在于,射频前端模块还包括第一信号滤波模块和第二信号滤波模块,所述第一信号滤波模块用于对第一混频器输出的信号进行滤波;所述第二信号滤波模块用于对第二混频器输出的信号进行滤波。
7.如权利要求5所述的物体检测识别系统,其特征在于,信号处理模块还包括第一A/D转换模块和第二A/D转换模块,所述第一A/D转换模块和第二A/D转换模块分别用于对同向中频信号和正交中频信号进行采样,得到相应数字信号。
8.如权利要求5所述的物体检测识别系统,其特征在于,物体检测识别系统,还包括上位机,上位机用于配置信号处理模块中的信息及参数,并对信号处理模块输出的障碍物的位置信息进行显示。
9.如权利要求5所述的物体检测识别系统,其特征在于,回波信号中包含的距离信息为障碍物与雷达之间的距离,该距离与回波信号的频率成正比。
10.如权利要求5所述的物体检测识别系统,其特征在于,信号处理模块,还被配置为:利用相干相位差法对回波信号进行处理,分离出动态障碍物回波信号和静止障碍物回波信号。
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