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针对雷达的检测方法、检测雷达、设备及存储介质

摘要

本发明公开了针对雷达的检测方法、检测雷达、设备及存储介质,所述针对雷达的检测方法应用于检测雷达,所述针对雷达的检测方法包括:接收周围环境存在的电磁信号;通过毫米波频率级别的检测信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果,以确定所述电磁信号是否为毫米波信号;若所述电磁信号为毫米波信号,则根据所述混频结果判断所述毫米波信号是否来自目标雷达。如此,本实施例无需使用昂贵的高频率频谱分析仪或网络信号分析仪,而是通过商用雷达检测环境中是否存在毫米波信号,从而达到在低成本的基础上准确检测环境中是否存在正在工作的毫米波雷达的目的。

著录项

  • 公开/公告号CN114814746A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-07-29

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 南方科技大学;

    申请/专利号CN202210143856.9

  • 发明设计人 邱彦龙;张嘉兮;张进;

    申请日2022-02-16

  • 分类号G01S7/40(2006.01);

  • 代理机构深圳市世纪恒程知识产权代理事务所 44287;

  • 代理人高川

  • 地址 518000 广东省深圳市南山区桃源街道学苑大道1088号

  • 入库时间 2023-06-19 16:11:11

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-08-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01S 7/40 专利申请号:2022101438569 申请日:20220216

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及雷达检测技术领域,尤其涉及针对雷达的检测方法、检测雷达、设备及计算机存储介质。

背景技术

毫米波感知技术被广泛应用于室内感知、无人驾驶等领域,然而涉及毫米波感知的安全问题人们却鲜有关注。由于毫米波雷达可以提供远大于图像的信息,如位置、速度以及生命体征等,而这些信息一旦泄露,将会出现不可挽回的后果;并且,目前的毫米波雷达可以做到设置于芯片,体型小到无法被人察觉,因此感知室内是否有毫米波雷达正在监测显得尤为重要。

同时,由于毫米波工作在高频段,根据奈奎斯特采样定理,为了采样毫米波这种高频率的信号,所需的采样设备至少需要二倍频率的采样率才能对这种毫米波信号在无损的情况下进行采样分析,从而导致针对毫米波雷达进行检测所需的成本非常高。

因此,如何在低成本的基础上准确检测环境中是否存在正在工作的毫米波雷达,是雷达检测技术领域亟需解决的难题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种针对雷达的检测方法、检测雷达、设备及计算机存储介质,旨在通过商用的检测雷达检测环境中是否存在毫米波信号,从而达到在低成本的基础上准确检测环境中是否存在正在工作的毫米波雷达的目的。

为实现上述目的,本发明提供一种针对雷达的检测方法,所述针对雷达的检测方法应用于检测雷达,所述针对雷达的检测方法包括以下步骤:

接收周围环境存在的电磁信号;

通过毫米波频率级别的检测信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果,以确定所述电磁信号是否为毫米波信号;

若所述电磁信号为毫米波信号,则根据所述混频结果判断所述毫米波信号是否来自目标雷达。

进一步地,所述通过毫米波频率级别的信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果的步骤,可以包括:

通过频率分量检测算法针对所述电磁信号进行混频得到混频结果;

其中,所述检测信号包括单频信号和扫频信号,所述通过频率分量检测算法针对所述电磁信号进行混频得到混频结果的步骤,可以包括:

通过毫米波频率级别的单频信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果;和,或者

通过毫米波频率级别的扫频信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果。

进一步地,在所述根据所述混频结果判断所述毫米波信号是否来自目标雷达的步骤之后,还包括:

根据所述混频结果对应的频谱确定所述目标雷达的类型。

进一步地,在所述根据所述混频结果确定所述毫米波信号是否来自目标雷达的步骤之后,还包括:

确定所述毫米波信号对应的波达角;

根据所述波达角确定所述目标雷达的位置。

进一步地,在所述根据所述混频结果确定所述毫米波信号是否来自目标雷达的步骤之后,还包括:

基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点,并根据极限频点确定所述毫米波信号的频域;以及,

通过与所述极限频点对应的检测信号与所述毫米波信号进行混频,以确定所述毫米波信号的时域参数,所述时域参数包括扫频周期、空闲周期、帧周期以及帧空闲;

在所述基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点的步骤之前,还包括:

根据周围环境的类型调节所述检测信号的步长设置;

所述基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点的步骤,可以包括:

通过经过调节后的所述检测信号基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点。

进一步地,在所述确定所述目标信号的时域参数的步骤之后,还包括:

基于所述频域和所述时域参数生成欺骗信号,并将所述欺骗信号向所述目标雷达发送。

进一步地,在所述根据所述混频结果确定所述毫米波信号是否来自目标雷达的步骤之后,还包括:

通过波束成形将所述检测雷达分别对焦到不同角度,以增强对应角度的目标雷达的信号;

通过聚类算法区分多个目标雷达的毫米波信号。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种检测雷达,所述检测雷达包括:

接收模块,用于接收周围环境存在的电磁信号;

确定模块,用于通过毫米波频率级别的检测信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果,以确定所述电磁信号是否为毫米波信号;

判断模块,用于若所述电磁信号为毫米波信号,则根据所述混频结果判断所述毫米波信号是否来自目标雷达。

本发明检测雷达的各功能模块在运行时实现如上述中的针对雷达的检测方法的步骤。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种终端设备,所述终端设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的针对雷达的检测程序,所述针对雷达的检测程序被所述处理器执行时实现如上述中的针对雷达的检测方法的步骤。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的针对雷达的检测方法的步骤。

此外,本发明实施例还提出一种计算机程序产品,该计算机程序产品上包括针对雷达的检测程序,所述针对雷达的检测程序被处理器执行时实现如上所述的针对雷达的检测方法的步骤。

其中,在所述处理器上运行的针对雷达的检测程序被执行时所实现的步骤可参照本发明针对雷达的检测方法的各个实施例,此处不再赘述。

本发明提出的针对雷达的检测方法、检测雷达、设备和计算机存储介质,通过接收周围环境存在的电磁信号;通过毫米波频率级别的检测信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果,以确定所述电磁信号是否为毫米波信号;若所述电磁信号为毫米波信号,则根据所述混频结果判断所述毫米波信号是否来自目标雷达。

本发明首先通过商用的检测雷达接收环境中的电磁信号,然后通过持续调节毫米波频率级别的检测信号的频率并对接收到的电磁信号进行混频和采样,当检测信号的频率与接收到的信号的频率相近时,检测雷达的检测器可以检测到对应的基带信号,该基带信号在时域上会表现为一个峰值,从而确定该电磁信号为毫米波信号,接着根据该毫米波信号对应的频谱确定该毫米波信号是否来自目标雷达,从而确定该环境中是否存在其他正在工作的毫米波雷达。

如此,本发明无需使用昂贵的高频率频谱分析仪或网络信号分析仪,而是通过商用雷达检测环境中是否存在毫米波信号,从而达到在低成本的基础上准确检测环境中是否存在正在工作的毫米波雷达的目的。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的终端设备的硬件运行环境的结构示意图;

图2是本发明一种针对雷达的检测方法一实施例的流程示意图;

图3是本发明一实施例涉及的针对雷达的检测方法的应用流程图;

图4是本发明一实施例涉及的毫米波信号的频谱示意图;

图5是本发明一实施例涉及的混频示意图;

图6是本发明一实施例涉及的基于单频点检测算法进行频点检测的示意图;

图7是本发明一实施例涉及的针对雷达分类、参数测量以及生成欺骗信号的应用流程图;

图8是本发明一实施例涉及的扫频周期的估算示意图;

图9是本发明一实施例涉及的chirp周期的估算示意图;

图10是本发明一实施例涉及的帧周期的估算示意图;

图11是本发明一实施例涉及的频点估算的误差结果图;

图12是本发明一实施例涉及的Chirp周期估算的误差结果图;

图13是本发明一实施例涉及的扫频周期估算的误差结果图;

图14是本发明一实施例涉及的帧空闲估算的误差结果图;

图15是本发明一实施例涉及的帧周期估算的误差结果图;

图16是本发明一种检测雷达的模块结构示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及终端设备的硬件运行环境的结构示意图。

需要说明的是,图1即可为终端设备的硬件运行环境的结构示意图。本发明实施例终端设备可以是检测雷达,PC,便携计算机等终端设备。

如图1所示,该终端设备可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及分布式任务的处理程序。其中,操作系统是管理和控制样本终端设备硬件和软件资源的程序,支持分布式任务的处理程序以及其它软件或程序的运行。

在图1所示的终端设备中,用户接口1003主要用于与各个终端进行数据通信;网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的针对雷达的检测程序,并执行以下操作:

接收周围环境存在的电磁信号;

通过毫米波频率级别的检测信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果,以确定所述电磁信号是否为毫米波信号;

若所述电磁信号为毫米波信号,则根据所述混频结果判断所述毫米波信号是否来自目标雷达。

进一步地,所述检测信号包括单频信号和扫频信号,处理器1001可以调用存储器1005中存储的针对雷达的检测程序,还执行以下操作:

通过频率分量检测算法针对所述电磁信号进行混频得到混频结果;

通过毫米波频率级别的单频信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果;和,或者

通过毫米波频率级别的扫频信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果。

进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的针对雷达的检测程序,还执行以下操作:

根据所述混频结果对应的频谱确定所述目标雷达的类型。

进一步地,在所述根据所述混频结果确定所述毫米波信号是否来自目标雷达的步骤之后,处理器1001可以调用存储器1005中存储的针对雷达的检测程序,还执行以下操作:

确定所述毫米波信号对应的波达角;

根据所述波达角确定所述目标雷达的位置。

进一步地,在所述根据所述混频结果确定所述毫米波信号是否来自目标雷达的步骤之后,处理器1001可以调用存储器1005中存储的针对雷达的检测程序,还执行以下操作:

基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点,并根据极限频点确定所述毫米波信号的频域;以及,

通过与所述极限频点对应的检测信号与所述毫米波信号进行混频,以确定所述毫米波信号的时域参数,所述时域参数包括扫频周期、空闲周期、帧周期以及帧空闲;

根据周围环境的类型调节所述检测信号的步长设置,通过经过调节后的所述检测信号基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点。

进一步地,在所述确定所述目标信号的时域参数的步骤之后,处理器1001可以调用存储器1005中存储的针对雷达的检测程序,还执行以下操作:

基于所述频域和所述时域参数生成欺骗信号,并将所述欺骗信号向所述目标雷达发送。

进一步地,在所述根据所述混频结果确定所述毫米波信号是否来自目标雷达的步骤之后,处理器1001可以调用存储器1005中存储的针对雷达的检测程序,还执行以下操作:

通过波束成形将所述检测雷达分别对焦到不同角度,以增强对应角度的目标雷达的信号;

通过聚类算法区分多个目标雷达的毫米波信号。

基于上述的结构,提出本发明针对雷达的检测方法的各个实施例。

需要说明的是,毫米波感知技术被广泛应用于室内感知、无人驾驶等领域,然而涉及毫米波感知的安全问题人们却鲜有关注。一方面,由于毫米波雷达可以提供远大于图像的信息,如位置、速度以及生命体征等,而这些信息一旦泄露,将会出现不可挽回的后果;并且,目前的毫米波雷达可以做到设置于芯片,体型小到无法被人察觉,因此感知室内是否有毫米波雷达正在监测显得尤为重要。

同时,由于毫米波工作在高频段,根据奈奎斯特采样定理,为了采样毫米波这种高频率的信号,所需的采样设备至少需要二倍频率的采样率才能对这种毫米波信号在无损的情况下进行采样分析,从而导致针对毫米波雷达进行检测所需的成本非常高。

因此,如何在低成本的基础上准确检测环境中是否存在正在工作的毫米波雷达,是雷达检测技术领域亟需解决的难题。

基于上述现象,提出本发明针对雷达的检测方法的各实施例。需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

其中,在下列具体实施例可能涉及的术语,包括:

FMCW:Frequency Modulated Continuous Wave,调频连续波,此处指频率线性随时间变化的正弦波信号;

Chirp:FMCW信号的基本组成单元,一个chirp内信号频率随时间线性增加;

Frame:帧,多个chirp组成一个Frame,帧通常被用来计算速度信息;

下频点与上频点:FMCW信号的频率变化范围;

带宽(BW):上频点与下频点之间的频率差;

扫频周期:频率从下频点升到上频点所需的时间;

空闲周期:在一个chirp内用来等待回波信号的时间;

扫频斜率S:在一个chirp内频率变化的速度;

帧周期与帧空闲:帧周期指一帧所需的时间,帧空闲通常被用来防止设备运作负荷过高,用来设备休息的短暂时间;

混频:利用频谱搬移,通过晶振产生一个高频率信号,将接收到的高频率信号与该信号相乘,从而将频率降到基带上,便于使用低采样率的设备进行采样。

第一实施例:请参照图2,图2为本发明针对雷达的检测方法第一实施例的流程示意图。本发明提供的针对雷达的检测方法,包括以下步骤:

步骤S100,接收周围环境存在的电磁信号。

检测雷达扫描并接收周围环境中存在的电磁信号,其中该电磁信号包括雷达信号和非雷达信号。

步骤S200,通过毫米波频率级别的检测信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果,以确定所述电磁信号是否为毫米波信号。

检测雷达在接收周围环境中存在的电磁信号后,通过毫米波频率级别的检测信号对该电磁信号进行混频和采样,并持续调节检测信号的频率,当检测信号的频率与接收到的信号的频率相近时,检测雷达的检测器可以检测到对应的基带信号,该基带信号在时域上会表现为一个峰值,则此时检测雷达即可确定该电磁信号为毫米波信号。

具体地,例如,如图5和图6所示,目标雷达发射的FMCW信号可用公式(1)表示:

其中,f

替换为f

对于毫米波雷达而言,上述公式(1)的f

在本实施例中,检测雷达会用一个频率为f

并且将该信号经过低通滤波得到基带信号,然后对基带信号进行采样。因此,仅当f

步骤S300,若所述电磁信号为毫米波信号,则根据所述混频结果判断所述毫米波信号是否来自目标雷达。

检测雷达在确定该电磁信号为毫米波信号后,将探测信号与该电磁信号混频得到的混频结果对应的频谱与预设的毫米波雷达对应的频谱进行比对,以判断该毫米波信号是否来自目标雷达,从而确定周围环境是否存在其他正在工作的毫米波雷达。

在本实施例中,检测雷达扫描并接收周围环境中存在的电磁信号,其中该电磁信号包括雷达信号和非雷达信号;检测雷达在接收周围环境中存在的电磁信号后,通过毫米波频率级别的检测信号对该电磁信号进行混频和采样,并持续调节检测信号的频率,当检测信号的频率与接收到的信号的频率相近时,检测雷达的检测器可以检测到对应的基带信号,该基带信号在时域上会表现为一个峰值,则此时检测雷达即可确定该电磁信号为毫米波信号;检测雷达在确定该电磁信号为毫米波信号后,将探测信号与该电磁信号混频得到的混频结果对应的频域与预设的毫米波雷达对应的频谱进行比对,以判断该毫米波信号是否来自目标雷达,从而确定周围环境是否存在其他正在工作的毫米波雷达。

如此,本实施例无需使用昂贵的高频率频谱分析仪或网络信号分析仪,而是通过商用雷达检测环境中是否存在毫米波信号,从而达到在低成本的基础上准确检测环境中是否存在正在工作的毫米波雷达的目的。

进一步地,基于上述针对雷达的检测方法第一实施例,提出本发明针对雷达的检测方法的第二实施例。

在本发明针对雷达的检测方法的第二实施例中,所述检测信号包括单频信号和扫频信号,上述步骤S200,可以包括:

步骤S201,通过频率分量检测算法针对所述电磁信号进行混频得到混频结果;

其中,所述检测信号包括单频信号和扫频信号,上述步骤S201,可以包括:

步骤A1,通过毫米波频率级别的单频信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果;

步骤A2,通过毫米波频率级别的扫频信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果。

由于在不知道周围环境是否存在其他毫米波雷达,因此该毫米波雷达发出的是单频信号还是扫频信号,因此本实施例采用可同时生成单频信号与扫频信号的检测雷达,然后根据频率分量检测算法发出毫米波频率级别的单频信号和扫频信号对在环境中接收到的电磁信号进行混频。其中,单频信号用于检测带宽比较大的雷达,如FMCW雷达;而扫频信号用于检测带宽比较小的雷达,比如CW单频雷达。

如此,本实施例利用检测雷达根据频率分量检测算法发出包括单频信号和扫频信号的检测信号,以使检测雷达具备针对所有类型的雷达进行检测的功能,从而提高了本发明针对雷达的检测方法的实用性。

进一步地,基于上述针对雷达的检测方法第一实施例,提出本发明针对雷达的检测方法的第三实施例。

在本发明针对雷达的检测方法的第三实施例中,在上述步骤S300之后,还包括:

步骤S400,根据所述混频结果对应的频谱确定所述目标雷达的类型。

检测雷达根据混频结果确定毫米波信号来自目标雷达,而非其他类型的信号,如无线通讯信号后,由于不同类型的毫米波雷达对应的频谱存在明显区别,因此监测雷达将该混频结果对应的频谱与不同类型的毫米波雷达对应的频谱进行比对,根据比对结果即可确定目标雷达属于哪种毫米波雷达。

具体地,例如,如图4所示,当混频结果对应的频谱与图4的频谱(a)相同或相似,说明当前毫米波信号为用于无线通信的WiGig信号;当混频结果对应的频谱与图4的频谱(b)相同或相似,说明当前毫米波信号来自CW/FSK毫米波雷达;当混频结果对应的频谱与图4的频谱(c)相同或相似,说明当前毫米波信号来自FMCW毫米波雷达;当混频结果对应的频谱与图4的频谱(d)相同或相似,说明当前毫米波信号来自脉冲毫米波雷达。

如此,本实施例能够根据混频结果对应的频谱进一步确定目标雷达的类型,提高了本发明针对雷达的检测方法的实用性。

进一步地,基于上述针对雷达的检测方法第一实施例,提出本发明针对雷达的检测方法的第四实施例。

在本发明针对雷达的检测方法的第四实施例中,在上述步骤S300之后,还包括:

步骤B1,确定所述毫米波信号对应的波达角。

检测雷达在确定周围环境中存在目标雷达发出的毫米波信号后,确定该毫米波信号的来源方位。

步骤B2,根据所述波达角确定所述目标雷达的位置。

检测雷达在确定目标雷达发出的毫米波信号的来源方位后,移动检测雷达并再次确定该目标雷达的毫米波信号的来源方位,然后根据检测雷达的移动距离以及两次接收到的目标雷达的发射信号的来源方位进行计算,从而确定目标雷达的具体位置以及距离。

具体地,例如,在一个锚点上利用MUSIC算法估算出目标雷达的角度,其角度观测值为β

进而利用最大似然估计方法通过多个锚点观测到的角度观测值与每个锚点上角度真实值确定目标雷达的位置:

如此,本实施例在确定毫米波信号来自目标雷达后,能够进一步根据毫米波信号的波达角确定目标雷达的位置,提高了本发明针对雷达的检测方法的实用性。

进一步地,基于上述针对雷达的检测方法第一实施例,提出本发明针对雷达的检测方法的第五实施例。

在本发明针对雷达的检测方法的第五实施例中,在上述步骤S300之后,还包括:

步骤C1,基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点,并根据极限频点确定所述毫米波信号的频域。

检测雷达在通过具备较大的搜索步长的检测信号确定周围环境存在毫米波雷达后,通过不断提高或者降低检测信号的单频点,分别迫近毫米波雷达的发射信号的极限频点,即上频点和下频点,将上频点和下频点之间的频率范围确定为该毫米波雷达的发射信号的频域。

具体地,例如,假设检测雷达检测到在单频点f

同理,假设检测雷达检测到在单频点f

其中,上述基于二分查找算法确定发射信号的极限频点的循环停止的条件与所需频率分辨率有关,通过实验发现,理论频率分辨率可达7.8125MHz。

步骤C2,通过与所述极限频点对应的检测信号与所述毫米波信号进行混频,以确定所述毫米波信号的时域参数,所述时域参数包括扫频周期、空闲周期、帧周期以及帧空闲。

检测雷达分别用下频点和上频点的检测信号交替混频目标雷达的发射信号,根据混频结果依次确定扫频周期、空闲周期、帧周期以及帧空闲等时域参数。

具体地,如图8所示,例如,检测雷达交替地用下频点f

如图9所示,检测雷达用单频点检测算法检测正常工作的目标雷达时,相邻两次碰撞的时间差为chirp的周期T

如图10所示,在通过检测雷达估计目标雷达的发射信号的chirp周期T

此外,通过碰撞间隔找到两帧开头或结尾的chirp,计算这两个chirp之间的时间间隔即可确定目标雷达的发射信号的帧周期T

此外,经过实验得知,上述参数的估算误差包括:

如图11所示,频点估算误差:对频率精确度要求在7.8125MHz时,需要遍历7次,频点估计误差在2.0919MHz;

如图12所示,Chirp周期估算误差:90%的绝对误差都在0.017us内,90%的相对误差都在0.01%以内;

如图13所示,扫频周期估算误差:90%的绝对误差都在0.19us内,90%的相对误差都在0.2%以内;

如图14所示,帧空闲估算误差:90%的绝对误差都在1.76us内,90%的相对误差都在0.004%以内;

如图15所示,帧周期估算误差:90%的绝对误差都在1.3us内,90%的相对误差都在0.001%以内。

进一步地,在一种可行的实施例中,在上述步骤D1之前,还包括:

步骤C3,根据周围环境的类型调节所述检测信号的步长设置;

在目标雷达处于不同的应用场景,即室内或者室外,目标雷达的检测需求也会有所不同,因此通过检测雷达针对目标雷达进行检测时,根据不同的应用场景调整检测信号的步长设置,能够更好地提升针对目标雷达的检测效果。

具体地,例如,对于室内场景,目标雷达通常更侧重于得到一个精确的距离分辨率d,而距离分辨率d由带宽BW所决定:

其中,c代表光速。因此对于室内场景的目标雷达往往会设置一个比较大的带宽,为了节省搜索时间,可以基于检测雷达用一个比较大的搜索步长f

而针对室外场景,目标雷达通常更倾向于测到尽可能远的物体,而最大可检测距离d

其中,f

在上述步骤C1中,所述基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点的步骤,可以包括:

步骤C11,通过经过调节后的所述检测信号基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点。

检测雷达在针对检测信号的搜索步长进行设置调整后,通过检测信号对该毫米波信号进行混频和采样,并基于二分查找算法持续调节检测信号的频率,当检测信号的频率与接收到的信号的频率相近时,检测雷达的检测器可以检测到对应的基带信号,该基带信号在时域上会表现为一个峰值,则此时可以确定该毫米波信号的极限频点。

如此,本实施例在确定毫米波信号来自为目标雷达后,为进一步确定该毫米波雷达的发射信号的频域和时域参数提供了具体的实施步骤,即根据不同的应用环境调节检测信号的步长设置,然后通过调节步长后的检测信号基于二分查找算法确定毫米波雷达的发射信号的极限频点,进而分别用下频点和上频点的检测信号交替混频目标雷达发出的毫米波信号,涉及的算法简单有效,且运算成本较低,提高了本发明针对雷达的检测方法的实用性。

进一步地,基于上述针对雷达的检测方法第五实施例,提出本发明针对雷达的检测方法的第六实施例。

在本发明针对雷达的检测方法的第六实施例中,在上述步骤C2之后,还包括:

步骤C4,基于所述频域和所述时域参数生成欺骗信号,并将所述欺骗信号向所述目标雷达发送。

如图7所示,检测雷达在确定目标雷达发出的毫米波信号对应的频域和时域参数后,根据该频域和时域参数,并对应通过使用时延或频偏处理,从而生成一个欺骗信号,然后将该欺骗信号向目标雷达发送,以使该目标雷达检测到额外的虚拟物体却无法进行分辨。

如此,本实施例提供了确定目标雷达发出的毫米波信号的波形参数后,根据该波形参数生成欺骗信号并向目标雷达进行发送,以实现对目标雷达进行欺骗的目的,提高了本发明针对雷达的检测方法的实用性。

进一步地,基于上述针对雷达的检测方法第一实施例,提出本发明针对雷达的检测方法的第七实施例。

在本发明针对雷达的检测方法的第七实施例中,在上述步骤S300之后,还包括:

步骤D1,通过波束成形将所述检测雷达分别对焦到不同角度,以增强对应角度的目标雷达的信号;

检测雷达基于MUSIC(多重信号分类,Multiple Signal Classification)算法,确定接收到的多个毫米波信号对应的角度,然后通过波束成形分别对焦到不同角度,以增强位于对应角度的目标雷达的信号。

具体地,例如,检测雷达通过多个天线接收到多个毫米波信号对应的角度,其中每个天线收到的信号存在相位差,从而利用各种矩阵运算可以计算出信号来源的角度,然后根据上述角度针对不同的天线赋予对应的权值,利用同相信号增大,反相信号削弱的原理,从而把不同天线的信号集中在某一个角度上,使得该角度来的信号都是同相的,进而增加那个方向上信号的幅度,以使该方向的信号容易进行区分和聚类。

步骤D2,通过聚类算法区分多个目标雷达的毫米波信号。

如图3所示,针对空间中存在多个毫米波雷达的情况,检测雷达通过使用检测信号进行混频的过程中,基带信号在时域上是否存在碰撞的峰来确定是否存在目标雷达的发射信号,以及确定发射信号的参数,同时对这段有峰的信号进行AoA(到达角度测距Angle-of-Arrival)的估计,可以确定对应多个毫米波信号的来源方向,并根据该方向聚类对应的目标雷达的毫米波信号,从而把不同的毫米波信号进行区分,进而针对区分后的毫米波信号确认是否来自目标雷达,以及确定该毫米波信号对应的波形参数等操作。

如此,在本实施例中,检测雷达通过MUSIC算法、波束成形方法以及聚类算法针对多个目标雷达的发射信号进行区分和聚类,以供进一步针对单个目标雷达的发射信号进行检测;以及,本实施例提供了检测雷达能够根据目标雷达的发射信号对应的波达角确定该目标雷达的具体位置以及距离的实施步骤,从而进一步增加了本发明针对雷达的检测方法的应用场景,提高了本发明的实用性。

此外,请参照图16,本发明实施例还提出一种检测雷达,本发明检测雷达包括:

接收模块,用于接收周围环境存在的电磁信号;

确定模块,用于通过毫米波频率级别的检测信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果,以确定所述电磁信号是否为毫米波信号;

判断模块,用于若所述电磁信号为毫米波信号,则根据所述混频结果判断所述毫米波信号是否来自目标雷达。

优选地,确定模块,可以包括:

混频单元,用于通过频率分量检测算法针对所述电磁信号进行混频得到混频结果;通过毫米波频率级别的单频信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果;通过毫米波频率级别的扫频信号针对所述电磁信号进行混频得到混频结果。

优选地,判断模块,还包括:

确定单元,用于根据所述混频结果对应的频谱确定所述目标雷达的类型。

优选地,检测雷达,还包括:

位置确定模块,用于确定所述毫米波信号对应的波达角;根据所述波达角确定所述目标雷达的位置。

优选地,检测雷达,还包括:

频域确定模块,用于基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点;根据极限频点确定所述发射信号的频域;

时域确定模块,用于通过与所述极限频点对应的检测信号与所述毫米波信号进行混频,以确定所述目标信号的时域参数,所述时域参数包括扫频周期、空闲周期、帧周期以及帧空闲;

步长调节模块,用于根据周围环境的类型调节所述检测信号的步长设置;通过经过调节后的所述检测信号基于二分查找算法确定所述毫米波信号的极限频点。

优选地,检测雷达,还包括:

信号生成模块,用于基于所述频域和所述时域参数生成欺骗信号,并将所述欺骗信号向所述目标雷达发送。

优选地,检测雷达,还包括:

信号区分模块,用于通过波束成形将所述检测雷达分别对焦到不同角度,以增强对应角度的目标雷达的信号;通过聚类算法区分多个目标雷达的毫米波信号。

此外,本发明实施例还提出一种终端设备,该终端设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的针对雷达的检测程序,该针对雷达的检测程序被所述处理器执行时实现如上述中的针对雷达的检测方法的步骤。

其中,在所述处理器上运行的针对雷达的检测程序被执行时所实现的步骤可参照本发明针对雷达的检测方法的各个实施例,此处不再赘述。

此外,本发明实施例还提出一种存储介质,应用于计算机,该存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质,该存储介质上存储有针对雷达的检测程序,所述针对雷达的检测程序被处理器执行时实现如上所述的针对雷达的检测方法的步骤。

其中,在所述处理器上运行的针对雷达的检测程序被执行时所实现的步骤可参照本发明针对雷达的检测方法的各个实施例,此处不再赘述。

此外,本发明实施例还提出一种计算机程序产品,该计算机程序产品上包括针对雷达的检测程序,所述针对雷达的检测程序被处理器执行时实现如上所述的针对雷达的检测方法的步骤。

其中,在所述处理器上运行的针对雷达的检测程序被执行时所实现的步骤可参照本发明针对雷达的检测方法的各个实施例,此处不再赘述。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台检测雷达执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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