基于MIMO雷达的目标速度解法、存储器以及电子设备的制作方法

基于mimo雷达的目标速度解法、存储器以及电子设备
技术领域
1.本技术实施例涉及雷达应用领域，特别涉及一种基于mimo雷达的目标速度解法、存储器以及电子设备。


背景技术：

2.雷达通过处理目标物的反射信号从而得到物体的距离、速度、角度等信息，目前，雷达多应用于汽车主动安全驾驶技术中，尤其是车载毫米波雷达，具有较高的穿透率以及较远的探测距离。毫米波雷达天线大多采用多发多收(mimo)的体制，mimo雷达的实现形式主要为时分复用(time division multiplexing，tdm)。
3.然而，目前在采用tdm mimo雷达时，存在最大无模糊速度较小，导致mimo雷达测得的目标速度准确率低的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种基于mimo雷达的目标速度解法、存储器以及电子设备，至少有利于提高mimo雷达对目标速度测量的准确率。
5.为解决上述技术问题，本技术实施例提供一种基于mimo雷达的目标速度解法，包括：提供mimo雷达，mimo雷达包括m个发射天线和j个接收天线，m个所述发射天线间隔排布；执行信号收发步骤：第1个发射天线至第m个发射天线依次发射信号，接收天线依次接收由第1个发射天线至第m个发射天线所产生的回波信号；进行i次信号收发步骤，在第i次信号收发步骤内，第m个发射天线所产生的回波信号被第j个所述接收天线接收到，记为标记回波信号tx(j，m，i)，其中，1≤j≤j，1≤m≤m，1≤i≤i；对标记回波信号tx(j，m，i)进行模数转换处理，获取数字信号x(j，m，i，1:f)，其中，1:f表示对一个回波信号进行了f次采样得到的f个数据点；将具有相同j值和m值的数字信号x(j，m，i，1:f)作为一组，记为第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)；对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)做傅里叶变换，获取第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)以及待识别目标的目标方位角θ，第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)包括第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)或者第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)中的至少一者，第一变换数据y
j,m 1
(1:i，1:f)与第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间具有特定相位差特定相位差为基于相邻发射天线的位置差异所产生的相位差；获取待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)，基于特定相位差对第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿，以消除第一变换数据y
j,m 1
(1:i，1:f)与第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间相差的特定相位差获取第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)；将m个发射天线所对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)进行合并，获取合并数据qj(1:m
×
i，1:f)，对合并数据qj(1:m
×
i，1:f)做傅里叶变换，获取真实速度。
6.另外，待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)包括待识别目标所对应的第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)，第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)为第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)，获取真实速度的步骤包括：对待识别目标所对应的第一目标距离数据d1
j,m
(1:
i，f
obj1
)进行相位补偿，获取第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)；将m个发射天线所对应的第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)进行合并，获取第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)，对第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)做二维傅里叶变换，获取真实速度。
7.另外，第一变换数据包括第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)以及第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)，对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)做傅里叶变换，获取第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)以及目标方位角的方法为：对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)做一维傅里叶变换，获取第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)；对第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)做二维傅里叶变换，获取第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)；将j个接收天线中，每一接收天线所接收到的m个回波信号对应的第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)进行处理，获取待识别目标所对应的距离坐标f
obj1
以及速度坐标i
obj1
；基于距离坐标f
obj1
以及速度坐标i
obj1
，获取待识别目标所对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)；将j个所述接收天线中，每一所述接收天线所接收到的m个所述回波信号对应的所述第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)进行处理，获取待识别目标的目标方位角θ。
8.另外，待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)包括待识别目标所对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)，第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)为第二目标速度数据v2
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)，获取真实速度的步骤包括：对待识别目标所对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)进行相位补偿，获取第二目标速度数据v2
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)；将m个发射天线所对应的第二目标速度数据v2
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)进行合并，获取第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)；基于第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1，
1:m)，获取真实速度。
9.另外，基于第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1，
1:m)，获取真实速度的方法为：对第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1，
1:m)做傅里叶变换，得到估计速度va；提供速度公式：vreal＝b
×
vnq vm，其中，vreal为真实速度，vnq为初始最大无模糊速度，λ为发射信号波长，vm为基于第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)得到的第一目标速度，b为正整数，且b≥1；将vreal与估计速度va做差，得到δ＝b
×
vnq vm-va；获取|δ|为最小值时，b的取值q；将取值q代入速度公式，得到vreal的值，vreal的值为真实速度的值。
10.另外，m个发射天线间隔排布，且相邻的发射天线之间具有第一距离，特定相位差另外，m个发射天线间隔排布，且相邻的发射天线之间具有第一距离，特定相位差其中，θ为目标方位角，λ为发射信号波长，d为第一距离。
11.另外，对待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿的方法为：基于特定相位差获取补偿系数；将m个发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)中的每一数据均乘以补偿系数，获取第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)。
12.另外，补偿系数为：e-j(m-1)x
，其中，θ为目标方位角，λ为发射信号波长，d为第一距离。
13.另外，本技术实施例还提供一种存储器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述任一项所述的基于mimo雷达的目标速度解法的步骤。
14.另外，本技术实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器上存储有在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-8中任一项的基于mimo雷达的目标速度解法的步骤。
15.本技术实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
16.本技术实施例提供的基于mimo雷达的目标速度解法的技术方案中，获取目标方位角以后，基于目标方位角对m个发射天线对应的每一待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿，以消除m个发射天线所对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)之间由于相邻所述发射天线的位置差异导致的相位差，如此，在后续进行傅里叶变换时，可以将m个发射天线所对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)合并成一组合并数据qj(1:m
×
i，1:f)，使得后续进行傅里叶变换的数据量为第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)中的m倍，相当于采样率增加了m倍，即采样率由1/mt变为1/t，从而最大无模糊速度增加，使得雷达的测速范围增大，进而使得测得的真实速度的准确率大大提高。即，通过已获取的目标方位角，对不同发射天线所产生的回波信号所对应的第一变换数据进行相位补偿，得到第二变换数据，消除掉相邻发射天线位置差异所导致的第二变换数据的相位差，因此，在后续进行傅里叶变换时，可以将不同发射天线所对应的第二变换数据合并处理，使得采样数据较大地增加，如此，在保持角度分辨率较小的基础上，增加了获取的真实速度的准确性。
附图说明
17.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
18.图1为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法的方法流程图；
19.图2为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中对不同发射天线产生的回波信号进行采样的步骤对应的示意图；
20.图3为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中发射天线发射信号的示意图；
21.图4为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)以及目标方位角的方法流程图；
22.图5为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)的步骤对应的示意图；
23.图6为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)的步骤对应的示意图；
24.图7为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取真实速度的方法流程图；
25.图8为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取真实速度的步骤对应的示意图；
26.图9为本技术一实施例提供的另一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取真实速度的方法流程图；
27.图10为本技术一实施例提供的另一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取真实速度的步骤对应的示意图。
具体实施方式
28.由背景技术可知，目前的mimo雷达存在测得的目标速度准确率较低的问题。
29.分析发现，导致目前的mimo雷达测得的目标速度准确率较低的原因之一在于，目前，在采用tdm mimo雷达感测目标速度时，会采用多根发射天线轮流向每一接收天线发射信号，每一接收天线基于不同的到达时间依次接收来自不同发射天线所产生的回波信号。由于多根发射天线的空间位置不同，因此，在向同一目标发射信号时，不同发射天线所发射的信号到达同一目标的路径长短不一致，从而导致同一接收天线在接收来自不同发射天线所产生的回波信号时，不同发射天线所对应的回波信号具有相位差。由于在对回波信号进行adc处理时，需要采集具有相同相位的回波信号，因此，假使有m个发射天线，则采样率为1/mt，其中t为对一个回波信号进行采样所用的时间，由此可知，采用tdm mimo雷达使得采样率大大降低。而最大无模糊速度与采样率有关，采样率越低，则最大无模糊速度越低，最大无模糊速度低，意味着mimo雷达的测速范围小，即当目标的实际速度超出最大无模糊速度时，mimo雷达测得的速度将不准确。也就是说，由于不同发射天线的空间位置不同，导致接收天线接收到的来自不同发射天线所产生的回波信号的相位不同，因此采样率较低，使得最大无模糊速度较小，从而导致mimo雷达测得的目标速度准确率较低。
30.本技术实施例提供一种基于mimo雷达的目标速度解法，包括：获取目标方位角以后，基于目标方位角对m个发射天线对应的每一待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿，以消除m个发射天线所对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)由于相邻所述发射天线的位置差异导致的相位差，如此，在后续进行傅里叶变换时，可以将m个发射天线所对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)合并成一组合并数据qj(1:m
×
i，1:f)，使得后续进行傅里叶变换的数据量为第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)中的m倍，相当于采样率增加了m倍，即采样率由1/mt变为1/t，从而最大无模糊速度增加，使得雷达的测速范围增大，进而使得测得的真实速度的准确率大大提高。
31.下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
32.图1为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法的方法流程图。
33.参考图1，提供mimo雷达，mimo雷达包括m个发射天线和j个接收天线，m个所述发射天线间隔排布。在一些实施例中，mimo雷达可以作为车载雷达，用于辅助驾驶。在另一些实施例中，mimo雷达也可适用于其它对mimo雷达探测到的目标进行定位以及测速的应用场景。
34.执行信号收发步骤：第1个发射天线至第m个发射天线依次发射信号，接收天线依次接收由第1个发射天线至第m个发射天线所产生的回波信号。发射天线采用tdm方式进行波形配置，mimo雷达的m个发射天线按照1、2
……
、m的顺序依次打开，依次将发射信号辐射出去，发射信号在空间传播过程中遇到目标物并被目标物反射，产生回波信号。接收通道基于不同回波信号的到达时间依次接收来自不同发射天线所产生的回波信号。在一些实施例中，j个接收天线可以同时接收来自m个发射天线所产生的回波信号，等效成mj个接收通道。也就是说，相当于使用可mj个接收天线接收回波信号，由于角分辨率与接收天线的数量有关，当接收天线数量越多时，角分辨率越高，因此，当采用tdm方式进行波形配置时，使得角分辨率较高。
35.进行i次信号收发步骤，在第i次信号收发步骤内，第m个发射天线所产生的回波信号被第j个所述接收天线接收到，记为标记回波信号tx(j，m，i)，其中，1≤j≤j，1≤m≤m，1≤i≤i。重复进行信号收发步骤，当进行i次收发步骤时，可产生i
×m×
j个回波信号，如此，后续对回波信号进行采样时，可以提高采样数据量，使得后续基于采样数据进行距离、速度以及角度计算时，得到的距离、速度以及角度数据较为精确。
36.对标记回波信号tx(j，m，i)进行模数转换处理，获取数字信号x(j，m，i，1:f)，其中，1:f表示对一个回波信号进行了f次采样得到的f个数据点。在经adc处理后，将回波信号转换成离散数字信号，得到数字信号x(j，m，i，1:f)。数字信号x(j，m，i，1:f)表示第i次收发步骤中，第j个接收天线接收由第m个发射天线产生的回波信号所对应的数字信号，且该回波信号所对应的数字信号x(j，m，i，1:f)中包含f个数据点。在一些实施例中，f可以为512。
37.将具有相同j值和m值的数字信号x(j，m，i，1:f)作为一组，记为第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)。也就是说，当完成i次信号收发步骤时，将i次信号收发步骤内，且在同一接收通道中，由同一发射天线所产生的回波信号对应的数字信号x(j，m，i，1:f)作为一组。这是因为，接收天线接收到的由同一发射天线产生的回波信号之间，不存在由于发射天线的位置差异而产生的相位差，因此，将由同一发射天线产生的回波信号所对应的数字信号x(j，m，i，1:f)作为一组，后续可以第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)进行傅里叶变换，从而对目标的距离、速度以及目标方位角进行计算。可以理解的是，当具有m个发射天线以及j个接收天线时，在一次收发步骤内，j个接收天线接收m个来自发射天线的回波信号，因此，可以产生mj个第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)。
38.具体地，参考图2，图2为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中对不同发射天线产生的回波信号进行采样的步骤对应的示意图。以m为4为例，将第一发射天线记为tx1，第二发射天线记为tx2，第三发射天线记为tx3，第四发射天线记为tx4。将第一发射天线tx1所产生的回波信号记为chirp1，将第二发射天线tx2所产生的回波信号记为chirp2，将第三发射天线tx3所产生的回波信号记为chirp3，将第四发射天线tx4所产生的回波信号记为chirp4，接收天线依次接收chirp1、chirp2、chirp3以及chirp4。其中，chirp1、chirp2、chirp3以及chirp4由于来自不同的发射天线，因此，chirp1、chirp2、chirp3以及chirp4的相位不同。当进行第1次信号收发步骤时，对chirp1进行采样，由于在对回波信号进行adc处理时，需要采集相位相同的回波信号，用于后续进行傅里叶变换处理，因此，当采集完chirp1后，需要等待接收天线依次接收chirp2、chirp3以及chirp4后，对第2次信号收发步骤中的chirp1进行采样。假设对1个回波信号进行采样所用的时间为t，则在采集1个chirp1后，还需等待4t，才能完成对下一个chirp1的采样。也就是说，对chirp1进行采样的采样率为对上述分析过程进行归纳总结可得到，当发射天线为m个时，对一个回波信号进行采样的采样率为由上述分析也可以得出，若接收天线所接受的回波信号之间不存在由于相邻的发射天线的位置差异所产生的相位差，则采样率为因此，相较于采样率为而言，的采样率较低，使得一个第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)中，采样的数据量较少，后续对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)进行傅里叶变换时，得到的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)具有较小的分辨率，因此，计算得到的速度准确率较低。且由于采样率较低，使得
最大无模糊速度较小，从而当目标的实际速度超过最大无模糊速度时，mimo雷达测到的速度为模糊速度。
39.对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)做傅里叶变换，获取第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)以及待识别目标的目标方位角θ，第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)包括第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)或者第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)中的至少一者，第一变换数据y
j,m 1
(1:i，1:f)与第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间具有特定相位差特定相位差为基于相邻所述发射天线的位置差异所产生的相位差。其中，第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)与第j个接收天线接收来自于第m个发射天线所产生的回波信号对应，第一变换数据y
j,m 1
(1:i，1:f)与第j个接收天线接收来自于第m 1个发射天线所产生的回波信号对应，且第m 1个发射天线与第m个发射天线相邻排布。特定相位差为一个关于目标方位角θ的函数，即特定相位差与目标方位角θ相关。值得注意的是，这里所指的特定相位差仅为由于相邻发射天线的位置差异所导致的相位差，在一些实施例中，第一变换数据y
j,m 1
(1:i，1:f)与第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间还可以存在由于速度差异所产生的相位差。
40.具体地，有关于第一变换数据y
j,m 1
(1:i，1:f)与第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间具有基于相邻所述发射天线的位置差异产生的特定相位差的原理可参考图3，图3为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中发射天线发射信号的示意图。
41.参考图3，以m为4为例，将第一发射天线记为tx1，第二发射天线记为tx2，第三发射天线记为tx3，第四发射天线记为tx4，令发射天线到目标a之间的连线与发射天线的法线之间的夹角为θ1，也就是说，目标方位角为θ1。由于每一发射天线的空间位置不同，导致每一发射天线到目标a之间的距离不同，其中，由于目标a到发射天线的距离远远大于到接收天线的距离，因此每一发射信号的路径以及接受信号的路径，都近似平行，从而每一发射天线发出的发射信号到目标a之间的路径会产生距离差。由于每一发射天线间隔排列，即发射天线呈直线式排列，因此，空间位置导致的距离差与目标方位角为θ1相关。最终，当接收天线接收来自不同发射天线产生的回波信号时，回波信号将产生由于相邻的接收天线的位置差异产生的相位差。
42.具体地，在每一发射天线所发出的发射信号的路径上做正交辅助线，即正交辅助线与发射信号的路径垂直，因此，正交辅助线与发射天线的排布方向之间的夹角即为目标方位角θ1。假设每一发射天线所发出的发射信号的路径与正交辅助线的交点为发射起点，则每一发射天线所发出的发射信号到目标a之间的路径距离相同。因此，正交辅助线与发射信号路径的交点到发射天线之间的距离即为每一发射天线发出的发射信号需要多走的路程。令第一发射天线tx1所发出的发射信号到目标a的路径为d1；第二发射天线tx2所发出的发射信号到目标a的路径为d2，第二发射天线tx2发出的发射信号相较于第一发射天线tx1发出的发射信号需要多走的路程为w1；第三发射天线tx3所发出的发射信号到目标a的路径为d3，第三发射天线tx3发出的发射信号相较于第二发射天线tx2发出的发射信号需要多走的路程为w2；第四发射天线tx4所发出的发射信号到目标a的路径为d4，第四发射天线tx4发出的发射信号相较于第三发射天线tx3发出的发射信号需要多走的路程为w3；且每一发射天线之间的距离为d，则w1＝d2-d1＝dsinθ1，w2＝d3-d1＝2dsinθ1，w3＝d4-d1＝3dsinθ1，由此可归纳出，第m个发射天线发出的发射信号相较于第1个发射天线发出的发射信号需要多
走的路程wm＝mw1。而正是由于每一发射天线所发出的发射信号到目标的路径不同，因此不同发射天线所产生的回波信号之间具有由于发射天线位置差异导致的相位差。再结合上述分析可得到，第1个发射天线至第m个发射天线所产生的回波信号与第1个发射天线所产生的回波信号之间的相位差依次为：相邻的发射天线所发送的发射信号之间的距离差为dsinθ1，如此，使得接收天线所接收到的相邻的发射天线所产生的回波信号之间将存在一个由于相邻发射天线的位置差异所产生的特定相位差，从而第一变换数据y
m 1
(1:i，1:f)与第一变换数据ym(1:i，1:f)之间具有特定相位差且该特定相位差为关于目标方位角θ1的函数。
43.基于第1个发射天线至第m个发射天线所产生的回波信号与第1个发射天线所产生的回波信号之间的相位差依次为：且相位差与相邻的发射天线之间的间距以及目标方位角相关，并基于后续对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)进行傅里叶变换(fft)得到的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)中的数据进行矢量分析，提取与相位差相关的信息，可以得到特定相位差具体地，在一些实施例中，m个发射天线间隔排布，且相邻的发射天线之间具有第一距离时，可以得到特定相位差其中，θ为目标方位角，λ为发射信号波长，d为第一距离。
44.图4为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)以及目标方位角的方法流程图，图5为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)的步骤对应的示意图，图6为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)的步骤对应的示意图。
45.在一些实施例中，第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)可以包括：第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)以及第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)，对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)做傅里叶变换，获取第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)以及目标方位角的方法为：
46.参考图4以及图5，对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)做一维傅里叶变换，获取第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)，该第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)为一维fft数据，且第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)进行一维fft处理之后，获得的第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)为离散的数字信号，在一些实施例中，当采集了i次信号收发步骤所产生的回波信号时，每一组第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)中包含i
×
f个离散的数据信号。根据第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)中离散的数字信号能够得到第一目标距离，且该第一目标距离中，包括多个被检测目标的距离。在一些实施例中，发射天线为m个，且接收天线为j个时，需要采集mj组第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)，因此，将得到mj组第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)，且同一接收天线所接收的m组第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)之间存在由于相邻的发射天线位置差异所产生的相位差。
47.参考图4以及图6，对第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)做二维傅里叶变换，获取第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)，第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)为二维fft数据，具体可以为距离-多普勒矩阵，其中，第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)为离散的频域信号。根据二维fft数据，可以计算得到第一目标速度，其中，第一目标速度包含了多个被检测目标的速度。在一些实施例中，发射天线为m个，且接收天线为j个时，将得到mj组第一目标速度数据
v1
j,m
(1:i，1:f)，且同一接收天线所接收的m组第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)之间存在由于不同发射天线之间的位置差异导致的相位差。当采集了i次信号收发步骤所产生的回波信号时，每一组第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)中包含i
×
f个数字信号，即采样率为此时，最大无模糊速度为相较于每一组第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)中包含i
×f×
m个数字信号，使得采样率为而言，的采样率更低，使得最大无模糊速度更低。当目标的实际速度超过最大无模糊速度时，将使测得的速度模糊。也就是说，在的采样率基础上得到的第一目标速度可能是不准确的。
48.具体地，得到第一目标速度的方法可以包括：在得到距离-多普勒矩阵之后，对距离-多普勒矩阵进行恒虚警(cfar，constant false alarm rate detector)检测，并对检测结果进行聚类，记录被检测目标在距离-多普勒矩阵中的位置坐标，得到目标对应速度信息。
49.目标方位角θ指的是，目标相对于发射天线的角度。在一些实施例中，获取目标方位角θ的方法可以为：将j个接收天线中，每一接收天线所接收到的m个回波信号对应的第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)进行处理，获取待识别目标所对应的距离坐标f
obj1
以及速度坐标i
obj1
，并基于该距离坐标f
obj1
以及速度坐标i
obj1
获取待识别目标所对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)，将j个所述接收天线中，每一接收天线所接收到的m个回波信号对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)进行处理，例如，可以对v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)进行三维fft，获取三维fft数据，并对三维fft数据中的频谱进行峰值检测，得到目标方位角，该目标方位角中可以包括多个被检测目标的目标方位角。在另一些实施例中，也可以对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)进行fft变换，直接得出目标方位角。
50.获取待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)，基于特定相位差对第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿，以消除第一变换数据y
j,m 1
(1:i，1:f)与第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间相差的特定相位差获取第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)。在一些实施例中，当具有m个发射天线以及j个接收天线时，可得到mj组第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)，对同一接收天线所接收到的m组第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿，消除m组第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)中，不同第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间由于发射天线的位置差异产生的相位差，即将不同发射天线由于空间位置差别而导致所产生的回波信号之间的相位差补偿掉。因此，后续对第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)进行傅里叶变换时，可以将m个发射天线对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)合并处理，增加采样数据量。
51.具体地，在一些实施例中，对待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿的方法可以为：基于特定相位差获取补偿系数。当具有m个发射天线时，相邻的两个发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间具有特定相位差因此，针对相差的特定相位差获取的补偿系数，可以针对性地将不同发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间相差的特定相位差抵消掉，从而消除m个发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间由于发射天线位置差异导致的相位差。
52.将m个发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)中的每一数据均乘以补偿系
数，获取第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)。乘以补偿系数后，使得m个发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)之间具有的特定相位差抵消，以使m个第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)之间不存在由于发射天线的位置差异而导致的相位差。在一些实施例中，可以以第1个发射天线对应的第一变换数据y
j,1
(1:i，1:f)为基准，对第2个至第m个发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿，以使第2个至第m个发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)与第1个发射天线所对应的第一变换数据y
j,1
(1:i，1:f)之间由于发射天线的位置差异而产生的相位差抵消掉。可以理解的是，由于第1个发射天线至第m个发射天线所产生的回波信号与第1个发射天线所产生的回波信号之间的由于不同发射天线物理位置导致的相位差依次为：即每一发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)与第1个发射天线所对应的第一变换数据y
j,1
(1:i，1:f)之间具有由于不同发射天线之间的位置差异导致的相位差量且每一发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)与第1个发射天线所对应的第一变换数据y
j,1
(1:i，1:f)之间的相位差量不相同。因此，在对第2个至第m个发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)进行相位补偿时，每一发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)需要乘以的补偿系数的值不相同。
53.具体地，在一些实施例中，获取补偿系数的方法可以为：对第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)中的数据进行矢量分析，并基于不同发射天线所发射的发射信号之间存在的路程差，提取m个发射天线中，每一发射天线所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)与第1个发射天线所对应的第一变换数据y
j,1
(1:i，1:f)之间相差的相位差量取相位差量的倒数，作为补偿系数。
54.具体地，以m为4为例，将第一发射天线记为tx1，第二发射天线记为tx2，第三发射天线记为tx3，第四发射天线记为tx4。假设需要获取第一目标的距离，可得到与第一发射天线tx1对应的第一变换数据y
j,1
(1:i，1:f)中，第一目标所对应的矢量为：(a1 j
×
b1)
×ej
×0，补偿系数为e-j
×0；与第二发射天线tx2对应的第一变换数据y
j,2
(1:i，1:f)中，第一目标所对应的矢量为：(a1 j
×
b1)
×ej
×
x
，补偿系数为e-j
×
x
；与第三发射天线tx3对应的第一变换数据y
j,3
(1:i，1:f)中，第一目标所对应的矢量为：(a1 j
×
b1)
×ej
×
2x
，补偿系数为e-j
×
2x
；与第四发射天线tx4对应的第一变换数据y
j,4
(1:i，1:f)中，第一目标所对应的矢量为：(a1 j
×
b1)
×ej
×
3x
，补偿系数为e-j
×
3x
，其中，θ为目标方位角，λ为发射信号波长，d为第一距离。对上述分析中得到的补偿系数进行归纳可得出：补偿系数为：e-j(m-1)x
。
55.将m个发射天线所对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)进行合并，获取合并数据qj(1:m
×
i，1:f)，对合并数据qj(1:m
×
i，1:f)做傅里叶变换，获取真实速度。合并数据qj(1:m
×
i，1:f)指的是第j个接收通道中，基于m个发射天线得到的与待识别目标所对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)。相较于单独对每一发射天线对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)做傅里叶变换而言，将m个发射天线对应的第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)合并处理使得数据量增加了m倍，即相当于采样数据增加了m倍，从而使得采样率由增大至最大无模糊速度由增大至因此，使得mimo雷达的测速范围增大，进而使得获取的真实速度具有较高的准确率。
56.图7为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取真实速度的方法流程图，图8为本技术一实施例提供的一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取真实速度的步骤对应的示意图。
57.参考图5、图7以及图8，在一些实施例中，待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)包括待识别目标所对应的第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1，第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)为第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)时，获取真实速度的步骤可以包括：对待识别目标所对应的第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1进行相位补偿，获取第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)。在一些实施例中，对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)进行一维fft处理，得到第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)，并获取待识别目标所对应的第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1，当执行i个信号收发步骤时，每一组第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1中包含i个离散的数据信号，即第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1中包含较多个离散的数据信号，如此，后续对m个发射天线所对应的第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)进行合并后，合并后的数据量为i
×
m，使得后续对合并后的数据进行二维傅里叶变换的数据量增大了m倍，采样数据较多，因此分辨率较大，进一步提高测得的真实速度准确率。
58.具体地，在一些实施例中，可以对m个发射天线对应的第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1均乘以相应的补偿系数，且同一组第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1中的每一数据均乘以相同的补偿系数，以消除m个发射天线对应的第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1之间由于位置差异导致的相位差。
59.参考图7以及图8，将m个发射天线所对应的第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)进行合并，获取第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)3，对第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)3做二维傅里叶变换，获取真实速度。第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)3包括在第j个接收通道中，在i次信号收发步骤内，m个发射天线所对应的第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)。合并后的第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)3中，数据量为m
×
i，相当于采样数据增加了m倍，从而使得采样率由增大至最大无模糊速度由增大至因此，使得mimo雷达的测速范围增大，进而使得获取的真实速度具有较高的准确率。值得注意的是，第二目标距离数据d2
j,m
(1:i，f
obj1
)为经过一维fft处理之后得到的频域信号，因此，合并后的第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)3仍为经过一维fft处理之后得到的频域信号，仅需对第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)3进行二维fft处理，得到距离-多普勒矩阵之后，之后对距离-多普勒矩阵进行恒虚警检测，并对检测结果进行聚类，记录被检测目标在距离-多普勒矩阵中的位置坐标，得到目标对应的速度信息，如此得到的真实速度准确率较高。具体地，以m为4为例，将第一发射天线记为tx1，第二发射天线记为tx2，第三发射天线记为tx3，第四发射天线记为tx4。将第一发射天线tx1所对应的第二目标距离数据d2
j,1
(1:i，f
obj1
)、第二发射天线tx2所对应的第二目标距离数据d2
j,2
(1:i，f
obj1
)、第三发射天线tx3所对应的第二目标距离数据d2
j,3
(1:i，f
obj1
)以及第四发射天线tx4所对应的第二目标距离数据d2
j,4
(1:i，f
obj1
)进行合并，得到一维fft数据，之后对该一维fft数据进行二维fft处理，获取真实速度。
60.图9为本技术一实施例提供的另一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取真实速度的方法流程图，图10为本技术一实施例提供的另一种基于mimo雷达的目标速度解法中获取真实速度的步骤对应的示意图。
61.参考图5、图6、图9以及图10，在另一些实施例中，待识别目标所对应的第一变换数据y
j,m
(1:i，1:f)包括待识别目标所对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2，第二变换数据z
j,m
(1:i，1:f)也可以为第二目标速度数据v2
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)，获取真实速度的步骤包括：对第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2进行相位补偿，获取第二目标速度数据v2
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)。在一些实施例中，对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)做一维fft处理，获取第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)，第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)为一维fft数据；对第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)做二维fft处理，获取第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)，第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)为二维fft数据，获取待识别目标所对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2。由于第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)是在一维fft数据的基础上做二维fft处理得到的，因此，每一组第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)中的离散的频域信号数量较少，如此，只需对待识别目标对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2中，较少的数据进行相位补偿处理，大大减少了数据处理量，提高数据处理的速度。具体地，在一些实施例中，可以对m个发射天线对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2均乘以相应的补偿系数，且同一组第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2中的每一数据均乘以相同的补偿系数，以消除m个发射天线对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2之间由于发射天线的位置差异导致的相位差。
62.参考图10，将m个发射天线所对应的第二目标速度数据v2
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)进行合并，获取第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)。第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)指的是在第j个接收通道中，在i次信号收发步骤内，m个发射天线所对应的第二目标速度数据v2
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)。在一些实施例中，具有m个发射天线时，合并后的第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)中的数据量为第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2中的m倍，因此，相当于采样数据增加了m倍，从而使得采样率由增大至最大无模糊速度由增大至即测速范围增大。具体地，以m为4为例，将第一发射天线记为tx1，第二发射天线记为tx2，第三发射天线记为tx3，第四发射天线记为tx4，需要准确识别速度的目标为k，第一发射天线tx1所对应的第一目标速度数据v1
j,1
(i
obj1
，f
obj1
)中，目标k的矢量为：k1＝(a5 j
×
b5)
×ej
×0；第二发射天线tx2所对应的第一目标速度数据v1
j,2
(i
obj1
，f
obj1
)中，目标k的矢量为：k
22
＝(a6 j
×
b6)
×ej
×
x
；第三发射天线tx3所对应的第一目标速度数据v1
j,3
(i
obj1
，f
obj1
)中，目标k的矢量为：k
33
＝(a7 j
×
b7)
×ej
×
2x
；第三发射天线tx3所对应的第一目标速度数据v1
j,4
(i
obj1
，f
obj1
)中，目标k的矢量为：k
44
＝(a8 j
×
b8)
×ej
×
3x
。分别对k
22
、k
33
以及k
44
进行相位补偿。具体地，对k
22
乘以补偿系数e-j
×
x
，得到k2；对k
33
乘以补偿系数e-j
×
2x
，得到k3；对k
44
乘以补偿系数e-j
×
3x
，得到k4。将k1、k2、k3以及k4进行合并，得到第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:4)，接着对第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:4)进行fft处理，获取真实速度。
63.基于第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)，获取真实速度。可以理解的是，由于第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2中的数据量小于第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1(参考图5)中的数据量，因此，相较于对第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，f
obj1
)1进行相位补偿以获取第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)而言，获取得到的第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)的数据量更少，从而对第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)进行fft处理直接测算得到的速度分辨率较小。
64.因此，在一些实施例中，基于第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)，获取真实速度的方法可以为：
65.对第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)做傅里叶变换，得到估计速度va，相对于第一合并数据q1j(1:m
×
i，f
obj1
)而言，第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)的数据量较少，因此，直接对第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)进行处理将得到分辨率较大的估计速度va，估计速度的值与真实速度的值较为接近。
66.提供速度公式：vreal＝b
×
vnq vm，其中，vreal为真实速度，vnq为初始最大无模糊速度，λ为发射信号波长，vm为基于待识别目标的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2得到的第一目标速度，b为正整数，且b≥1。
67.初始最大无模糊速度对应于对标记回波信号组进行adc处理以获取第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)时所使用的初始采样率。由于将具有相同m值的数字信号x(j，m，i，1:f)作为第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)，即每一第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)对应于同一个发射天线，因此，当具有m个发射天线时，初始采样率为初始最大无模糊速度为
68.在一些实施例中，对第一数字信号组x
j,m
(1:i，1:f)进行一维fft处理，得到第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)，再对第一目标距离数据d1
j,m
(1:i，1:f)进行二维fft，得到第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)，对第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)进行恒虚警检测，得到第一目标速度。而第二合并数据q2j(i
obj1
，f
obj1
，1:m)为基于第一目标速度数据v1
j,m
(1:i，1:f)得到的，因此，第一目标速度为一个已知值。也就是说，在速度公式中，初始最大无模糊速度vnq、第一目标速度vm均为已知值，由于b可以取任意值，因此，使得vreal的值随着b的取值的变化而变化。因此，为了得到真实速度的准确值，只需确定b的值即可。
69.将vreal与估计速度va做差，得到δ＝b
×
vnq vm-va；获取|δ|为最小值时，b的取值q。由于已得到估计速度va，因此，只需找出不同b值所对应的vreal的值中，与估计速度va最接近的值，即可确定b值，从而可确定vreal的值，出于以上考虑，将估计速度va与b
×
vnq vm做差，得到差值δ，当|δ|取得最小值时，b的取值q所对应的vreal的值与估计速度最接近。
70.将取值q代入速度公式，得到vreal的值，vreal的值为真实速度的值，此时得到的真实速度与估计速度va最接近。对待识别目标所对应的第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2进行相位补偿，并通过简单的比较步骤，得出目标的真实速度。如此，一方面，使得对第一目标速度数据v1
j,m
(i
obj1
，f
obj1
)2进行相位补偿的计算量较小，另一方面又可以通过增加一步简单的比较步骤得出较为准确的真实速度，提高了数据处理效率，使得mimo雷达的测速范围较大地增加。
71.上述实施例提供的基于mimo雷达的目标速度解法中，通过已获取的目标方位角，对不同发射天线所产生的回波信号所对应的第一变换数据进行相位补偿，得到第二变换数据，使得不同天线所对应的第二变换数据之间消除掉由于发射天线位置差异导致的相位差，因此，在后续进行傅里叶变换时，可以将不同发射天线所对应的第二变换数据合并处理，使得采样数据较大地增加，如此，在保持角度分辨率较小的基础上，增加了获取的真实速度的准确性。
72.相应的，本技术实施例还提供一种存储器，存储器上存储有计算机程序，计算机程
序被执行时实现上述申请实施例中提供的基于mimo雷达的目标速度解法的步骤。在一些实施例中，存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器也可以是外部存储设备，例如雷达的目标定位装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flashcard)等。在又一些实施例中，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及雷达的目标定位方法所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
73.相应的，本技术实施例还提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，存储器上存储有在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述申请实施例中提供的基于mimo雷达的目标速度解法的步骤。在一些实施例中，处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)。在另一些实施例中，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
74.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本技术的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本技术的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本技术的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。