[发明专利]一种基于滑动平均的R-V二维谱底噪的估算方法

说明书

本发明涉及一种基于滑动平均的R‑V二维谱底噪的估算方法，其用于对雷达回波信号进行处理，以获取底噪，所述雷达回波信号是三维图谱，其三个维度分别对应距离维索引R、多普勒速度维索引V、以及（R,V）索引下的信号幅度Am，所述估算方法为：遍历雷达回波信号的所有（R，V），并在遍历过程中，通过二维滑动平均方法计算底噪。本发明基于十字二维滑动平均方法进行底噪的估算，使得底噪计算样品由一维提升为二维，计算得到的底噪更加稳定，也更加接近R‑V谱的真正底噪。

技术领域

本发明涉及汽车雷达目标检测技术领域，具体涉及一种基于滑动平均的R-V二维谱底噪的估算方法。

背景技术

汽车雷达目标检测中长采用R-V谱（即距离-多普勒速度二维FFT输出谱）来检测目标，R-V谱上不同的点分别对应不同的距离和速度，而当雷达探测范围内存在距离为r，速度为v的强反射目标时，其R-V谱相应位置功率就会升高，通过检测识别出这些高于环境功率的峰值目标在R坐标与V坐标的索引位置，就可以确定雷达测距测速的结果。而正确检测出这些高于环境功率的峰值目标，其中一个重要环节就是该峰值目标对应的环境功率（即底噪）的计算。

如图1所示，现有的基于滑动平均的R-V二维谱的底噪计算方法常采用十字滑动平均法，即在R-V二维谱的峰值点附近分别对其距离和速度位做相应维度的一维滑动平均计算。由于这种方式只是简单的将两个维度的滑动平均算底噪算法通过1+1的方式实现二维底噪的计算，所以原先一维度滑动平均算底噪的一些缺点仍然存在。如当距离/速度维有连续的峰值时，计算出的底噪会过大；当环境变化较快时，计算出的底噪会忽高忽低等。而会出现这些情况的场景在汽车雷达应用中随处可见，如停车场、车流拥挤路段、以及随处可见的护栏树丛等。所以，目前汽车雷达中的R-V二维谱的底噪估得到的底噪准确性和稳定性较差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于滑动平均的R-V二维谱底噪的估算方法，以得到准确稳定的底噪。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于滑动平均的R-V二维谱底噪的估算方法，用于对雷达回波信号进行处理，以获取底噪，所述雷达回波信号是三维图谱，其三个维度分别对应距离维索引R、多普勒速度维索引V、以及（R,V）索引下的信号幅度Am，所述估算方法为：遍历雷达回波信号的所有（R，V），并在遍历过程中，通过二维滑动平均方法计算底噪；

具体地，对于需要遍历的某一个D，其当前索引为（Rd，Vd），记为D（Rd，Vd）；当遍历到D（Rd，Vd）时，进行如下处理：

跳过距离维的保护间隔Px，取D（Rd，Vd）距离维底噪样品点集（Rd-Pr-N：Rd-Pr，Vd-m：Vd+m），（Rd+Pr：Rd+Pr+N，Vd-m：Vd+m），计算各自平均值，再通过判定器得出距离维的参考底噪NFr（Rd，Vd）；其中，N为距离维采样窗长，m为距离维采样窗宽的一半；

跳过速度维的保护间隔Pv，取D（Rd，Vd）速度维底噪样品点集（Rd-n：Rd+n，Vd-Pv-M：Vd-Pv），（Rd-n：Rd+n，Vd+Pv：Vd+Pv+M），计算各自平均值AVGv1和AVGv2，再通过判定器得出速度维的参考底噪NFv（Rd，Vd）；其中，M为速度维采样窗长，n为速度维采样窗宽的一半；

遍历完所有（R，V）后得到的所有底噪即为R-V二维谱底噪。

在遍历过程中，每次滑动只能改变一个最小单位，且不能同时改变两个维度。

遍历过程中，逐行或逐列滑动，每次滑动后的平均值为滑动前的平均值减去滑出的样品区域块信号幅值均值再加上滑入的样品区域块信号幅值均值，以此计算滑动后的参考底噪。