探测设备的测试方法和装置、存储介质及电子装置与流程

1.本技术涉及驾驶技术领域，具体而言，涉及一种探测设备的测试方法和装置、存储介质及电子装置。


背景技术：

2.近年来，随着汽车使用量的快速增加，因人为因素造成的交通事故使得人员的伤亡和财产的损失也逐年提高。高级辅助驾驶系统(adas，advanced driving assistance system)作为一种能够主动探测周围环境并向驾驶员发出危险警示的防御措施，能够有效的提高汽车驾驶的安全性能。对于adas系统组成中最关键部分的传感器而言，毫米波雷达以其高定向性、低功率、易于实现小型化和全天候工作等独特优势，受到了学术界和工业界的广泛青睐，并成为汽车感知周围环境的重要部件之一。目前，为了使雷达产品能够有效的识别目标，获取准确的目标信息，从而提高算法误差的预判和应用风险的控制，前期的仿真测试工作必不可少。对雷达产品的性能进行仿真测试主要是通过生成仿真adc(analog-to-digital converter，模数转换器)数据进行模拟仿真，检测所设计雷达信号处理方法的可靠性和有效性，从而进一步指导推进产品的研发工作。
3.目前仿真adc数据的来源主要有以下几个方面：一方面是直接利用毫米波雷达通过采集真实数据来进行仿真实验，针对不同的环境需要进行多次的数据实地采集，这样的方式既不够灵活也不够便捷；另一方面是在仿真平台上通过设定目标距离和信噪比等参数模拟出想要测试的环境，但是往往考虑的影响因素不够全面，导致所模拟产生的仿真adc数据不能有效的反应出真实环境，从而导致对毫米波雷达的测试结果不代表真实情况，为后续研发推进工作带来诸多不便。
4.针对相关技术中，对探测设备的测试准确度较低等问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种探测设备的测试方法和装置、存储介质及电子装置，以至少解决相关技术中，对探测设备的测试准确度较低等问题。
6.根据本技术的一个实施例，提供了一种探测设备的测试方法，包括：
7.获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，其中，所述仿真测试场景用于测试所述探测设备对所述待探测对象的探测性能；
8.根据所述运动状态检测所述探测设备的相位参数和天线增益参数，其中，所述相位参数用于指示所述待探测对象在仿真测试场景中相对于所述探测设备的相位，所述天线增益参数用于指示当前所述探测设备对所述待探测对象所在方向的天线增益；
9.根据所述相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，其中，所述探测位置为所述探测设备探测到的所述待探测对象所在位置；
10.根据所述探测位置与目标位置确定所述探测设备的探测性能，其中，所述目标位
置为所述待探测对象在所述仿真测试场景中实际所处的位置。
11.可选的，所述根据所述运动状态检测所述探测设备的相位参数和天线增益参数，包括：
12.根据所述运动状态确定所述探测设备与所述待探测对象之间的第一相对距离；
13.根据所述第一相对距离确定所述探测设备所包括的探测天线相对于所述待探测对象的俯仰角参数；
14.从目标增益图中获取所述俯仰角参数对应的相位参数和天线增益参数，其中，所述目标增益图用于记录所述探测天线所具备的探测角度与天线特征之间的对应关系，所述天线特征包括相位和天线增益。
15.可选的，所述根据所述运动状态确定所述探测设备与所述待探测对象之间的第一相对距离，包括：
16.获取部署了所述探测设备的驾驶工具在初始坐标系中的第一坐标以及所述待探测对象在当前坐标系中的第二坐标，其中，所述初始坐标系为依据所述驾驶工具所建立的坐标系，所述仿真测试场景仿真了所述驾驶工具与所述待探测对象共同运动的场景，所述当前坐标系为所述初始坐标系随着所述驾驶工具的运动所变换成的坐标系；
17.根据所述运动状态所包括的所述驾驶工具的目标运动参数，获取所述当前坐标系对应的第一转换矩阵，其中，所述第一转换矩阵用于将所述当前坐标系变换回所述初始坐标系；
18.通过所述第一转换矩阵将所述第二坐标转换为第三坐标；
19.将所述第三坐标与所述第一坐标的差值确定为所述第一相对距离。
20.可选的，所述根据所述第一相对距离确定所述探测设备所包括的探测天线相对于所述待探测对象的俯仰角参数，包括：
21.将所述第一相对距离通过第二转换矩阵转换为第二相对距离，其中，将所述第一相对距离通过第二转换矩阵转换为第二相对距离，其中，所述第二转换矩阵用于指示依据所述驾驶工具所建立的初始坐标系相对于依据所述探测设备所建立的探测坐标系之间的坐标转换关系；
22.获取所述探测坐标系下发射天线和接收天线之间的第三相对距离，其中，所述探测天线包括所述发射天线和所述接收天线；
23.根据所述第二相对距离和所述第三相对距离计算相对距离参数，其中，所述相对距离参数用于指示所述发射天线与所述待探测对象之间的相对距离，以及，所述接收天线与所述待探测对象之间的相对距离；
24.根据所述相对距离参数和所述第三相对距离计算所述俯仰角参数，其中，所述俯仰角参数用于指示所述发射天线与所述待探测对象之间的相对角度，以及，所述接收天线与所述待探测对象之间的相对角度。
25.可选的，所述根据所述相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，包括：
26.获取所述待探测对象对应的目标散射截面积，其中，所述目标散射截面积为所述待探测对象反射所述探测设备发出的探测波的面积；
27.根据所述天线增益参数、所述目标散射截面积和相对距离参数确定所述待探测对
象对应的信号幅度值，其中，所述相对距离参数用于指示发射天线与所述待探测对象之间的相对距离，以及，接收天线与所述待探测对象之间的相对距离，所述探测设备包括所述发射天线与所述接收天线；
28.根据所述相位参数和所述信号幅度值确定所述待探测对象的探测位置。
29.可选的，所述根据所述相位参数和所述信号幅度值确定所述待探测对象的探测位置，包括：
30.将所述相位参数和所述信号幅度值确定为探测参数，其中，所述探测参数用于表征所述探测设备所探测到的所述待探测对象所处的位置信息；
31.向所述探测参数中添加所述接收天线采集到的噪声参数，得到目标信号；
32.对所述目标信号进行仿真，得到仿真图像，其中，所述仿真图像用于指示所述待探测对象的探测位置。
33.可选的，所述根据所述探测位置与目标位置确定所述探测设备的探测性能，包括：
34.在所述仿真图像上标记所述目标位置；
35.确定所述仿真图像上的所述探测位置与所述目标位置之间的重合度；
36.根据所述重合度确定所述探测性能。
37.根据本技术的另一个实施例，还提供了一种探测设备的测试装置，包括：
38.获取模块，用于获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，其中，所述仿真测试场景用于测试所述探测设备对所述待探测对象的探测性能；
39.检测模块，用于根据所述运动状态检测所述探测设备的相位参数和天线增益参数，其中，所述相位参数用于指示所述待探测对象在仿真测试场景中相对于所述探测设备的相位，所述天线增益参数用于指示当前所述探测设备对所述待探测对象所在方向的天线增益；
40.第一确定模块，用于根据所述相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，其中，所述探测位置为所述探测设备探测到的所述待探测对象所在位置；
41.第二确定模块，用于根据所述探测位置与目标位置确定所述探测设备的探测性能，其中，所述目标位置为所述待探测对象在所述仿真测试场景中实际所处的位置。
42.根据本技术实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述探测设备的测试方法。
43.根据本技术实施例的又一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，上述处理器通过计算机程序执行上述的探测设备的测试方法。
44.在本技术实施例中，获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，其中，仿真测试场景用于测试探测设备对待探测对象的探测性能；根据运动状态检测探测设备的相位参数和天线增益参数，其中，相位参数用于指示待探测对象在仿真测试场景中相对于探测设备的相位，天线增益参数用于指示当前探测设备对待探测对象所在方向的天线增益；根据相位参数和天线增益参数确定待探测对象的探测位置，其中，探测位置为探测设备探测到的待探测对象所在位置；根据探测位置与目标位置确定探测设备的探测性能，其中，目标位置为待探测对象在仿真测试场景中实际所处的位置，即首先获取探测设备与
待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，根据运动状态检测探测设备的相位参数和天线增益参数，后续根据相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，由于相位参数和所述天线增益参数是基于探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态获得的，因此最终得到的探测位置考虑了探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态对相位参数和所述天线增益参数的影响，最后根据探测位置与目标位置确定探测设备的探测性能的准确度会更高。采用上述技术方案，解决了相关技术中，对探测设备的测试准确度较低等问题，实现了提高对探测设备的测试准确度的技术效果。
附图说明
45.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
46.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1是根据本技术实施例的一种探测设备的测试方法的硬件环境示意图；
48.图2是根据本技术实施例的一种探测设备的测试方法的流程图；
49.图3是根据本技术实施例的一种接收天线获取回波adc数据的示意图；
50.图4是根据本技术实施例的一种发射天线获取回波adc数据的示意图；
51.图5是根据本技术实施例的一种探测设备生成的仿真图像和3d图像；
52.图6是根据本技术实施例的一种探测设备的测试流程的示意图；
53.图7是根据本技术实施例的一种探测设备的测试装置的结构框图。
具体实施方式
54.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
55.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
56.本技术实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端、设备终端或者类似的运算装置中执行。以运行在计算机终端上为例，图1是根据本技术实施例的一种探测设备的测试方法的硬件环境示意图。如图1所示，计算机终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装
置)和用于存储数据的存储器104，在一个示例性实施例中，上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示等同功能或比图1所示功能更多的不同的配置。
57.存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的探测设备的测试方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
58.传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(network interface controller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(radio frequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
59.在本实施例中提供了一种探测设备的测试方法，应用于上述计算机终端，图2是根据本技术实施例的一种探测设备的测试方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
60.步骤s202，获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，其中，所述仿真测试场景用于测试所述探测设备对所述待探测对象的探测性能；
61.步骤s204，根据所述运动状态检测所述探测设备的相位参数和天线增益参数，其中，所述相位参数用于指示所述待探测对象在仿真测试场景中相对于所述探测设备的相位，所述天线增益参数用于指示当前所述探测设备对所述待探测对象所在方向的天线增益；
62.步骤s206，根据所述相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，其中，所述探测位置为所述探测设备探测到的所述待探测对象所在位置；
63.步骤s208，根据所述探测位置与目标位置确定所述探测设备的探测性能，其中，所述目标位置为所述待探测对象在所述仿真测试场景中实际所处的位置。
64.通过上述步骤，首先获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，根据运动状态检测探测设备的相位参数和天线增益参数，后续根据相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，由于相位参数和所述天线增益参数是基于探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态获得的，因此最终得到的探测位置考虑了探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态对相位参数和所述天线增益参数的影响，最后根据探测位置与目标位置确定探测设备的探测性能的准确度会更高。采用上述技术方案，解决了相关技术中，对探测设备的测试准确度较低等问题，实现了提高对探测设备的测试准确度的技术效果。
65.在上述步骤s202提供的技术方案中，探测设备可以但不限于为任何具备探测功能的设备，根据探测设备的原理和作用场景可以划分为不同的种类，例如可以但不限于为包
括：超声波探测设备、微波探测设备、红外对射探测设备和无线电探测设备等等，需要说明的是，在本技术中，可以但不限于以无线电探测设备(毫米波雷达)作为探测设备，对探测设备的测试方法进行说明，并不限定探测设备的类型。
66.可选地，在本实施例中，在驾驶场景中，待探测对象可以但不限于包括探测设备需要进行探测的驾驶工具，同样的，待探测对象也可以但不限于泛指行人、骑自行车者、汽车、卡车、动物、摩托车、工程车辆、道路标志等等需要部署了探测设备的车辆进行避让的道路障碍物。
67.可选地，在本实施例中，仿真测试场景可以但不限于用于模拟出探测设备与待探测对象相对运动的场景，可以在仿真平台上通过设定仿真测试场景的各项参数改变探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，从而模拟出想要测试的环境。
68.可选地，在本实施例中，运动状态可以但不限于通过仿真测试场景设定相应的参数去模拟和控制，例如，首先可以设计场景中的参数信息，可以包括探测设备(毫米波雷达)的发射波参数、仿真测试场景的时间轴和待探测对象的数量等信息；之后可以将基础噪底的db(decibel，分贝)值转换为幅度值，并把两维fft(fast fourier transformation，快速傅里叶变换)带来的噪声增益去除，得到时域的噪声幅度，另外通过加窗弥补噪声损失，实现噪声形成的目的。
69.可选地，在本实施例中，探测性能可以但不限于指探测设备对待探测对象进行探测的准确度，后续可以依据得到的探测性能推进探测设备(毫米波雷达)的研发和优化工作。
70.由于直接通过待探测对象与驾驶工具的距离解算出目标信号的幅值和相位来合成待探测对象的adc数据，未考虑收发天线在不同角度下的增益，因此可能使其不能很好的模拟出探测设备(毫米波雷达)的雷达信号在真实环境下的传播状态，本技术提出方案的步骤s204中，通过运动状态去检测探测设备的相位参数和天线增益参数，可以根据每个待探测对象与探测设备(毫米波雷达)的角度在增益方向图中提取相应的收发天线的天线增益参数，即，在现有的adc数据产生方法的基础上增加了一些必要的参数信息并进行数据合成，能够有效地弥补现有人工合成方法的不足，从而更好的模拟雷达信号传播的真实环境。
71.在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式根据所述运动状态检测所述探测设备的相位参数和天线增益参数：根据所述运动状态确定所述探测设备与所述待探测对象之间的第一相对距离；根据所述第一相对距离确定所述探测设备所包括的探测天线相对于所述待探测对象的俯仰角参数；从目标增益图中获取所述俯仰角参数对应的相位参数和天线增益参数，其中，所述目标增益图用于记录所述探测天线所具备的探测角度与天线特征之间的对应关系，所述天线特征包括相位和天线增益。
72.可选地，在本实施例中，探测天线在不同的探测角度，对应的天线增益可能不相同，由于探测设备安装在驾驶工具上，因此，当驾驶工具相对于待探测对象发生运动时，驾驶工具相对于探测天线的探测角度也会发生变化，相应的天线增益也随之改变，可以通过运动状态确定部署了探测设备的驾驶工具与待探测对象之间的第一相对距离，再基于第一相对距离计算探测天线相对于待探测对象的俯仰角参数，最后就可以从目标增益图中获取俯仰角参数对应的相位参数和天线增益参数。
73.在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式根据所述运动状态确定所述
探测设备与所述待探测对象之间的第一相对距离：获取部署了所述探测设备的驾驶工具在初始坐标系中的第一坐标以及所述待探测对象在当前坐标系中的第二坐标，其中，所述初始坐标系为依据所述驾驶工具所建立的坐标系，所述仿真测试场景仿真了所述驾驶工具与所述待探测对象共同运动的场景，所述当前坐标系为所述初始坐标系随着所述驾驶工具的运动所变换成的坐标系；根据所述运动状态所包括的所述驾驶工具的目标运动参数，获取所述当前坐标系对应的第一转换矩阵，其中，所述第一转换矩阵用于将所述当前坐标系变换回所述初始坐标系；通过所述第一转换矩阵将所述第二坐标转换为第三坐标；将所述第三坐标与所述第一坐标的差值确定为所述第一相对距离。
74.可选地，在本实施例中，初始坐标系为依据驾驶工具所建立的坐标系，可以但不限于以驾驶工具后轮轴中心为原点创建初始坐标系，随着驾驶工具的运动，初始坐标系会变换成当前坐标系，因此当前坐标系中的第二坐标可以通过第一转换矩阵转换为初始坐标系中的第三坐标，最后将第三坐标与第一坐标的差值确定为第一相对距离，即
[0075][0076]
其中，(x
lines
,y
lines
)为第一相对距离，为第一转换矩阵，(x0,y0)为第一坐标，(x
trg
,y
trg
)为探测设备与待探测对象之间的距离，(x0 x
trg
,y0 y
trg
)为第二坐标，(δx
host
,δy
host
)为驾驶工具运动引起的偏移量，为第三坐标。
[0077]
在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式根据所述第一相对距离确定所述探测设备所包括的探测天线相对于所述待探测对象的俯仰角参数：将所述第一相对距离通过第二转换矩阵转换为第二相对距离，其中，将所述第一相对距离通过第二转换矩阵转换为第二相对距离，其中，所述第二转换矩阵用于指示依据所述驾驶工具所建立的初始坐标系相对于依据所述探测设备所建立的探测坐标系之间的坐标转换关系；获取所述探测坐标系下发射天线和接收天线之间的第三相对距离，其中，所述探测天线包括所述发射天线和所述接收天线；根据所述第二相对距离和所述第三相对距离计算相对距离参数，其中，所述相对距离参数用于指示所述发射天线与所述待探测对象之间的相对距离，以及，所述接收天线与所述待探测对象之间的相对距离；根据所述相对距离参数和所述第三相对距离计算所述俯仰角参数，其中，所述俯仰角参数用于指示所述发射天线与所述待探测对象之间的相对角度，以及，所述接收天线与所述待探测对象之间的相对角度。
[0078]
可选地，在本实施例中，第二转换矩阵为初始坐标系向探测坐标系的转换矩阵，可以通过第二转换矩阵将上述距离(x
lines
,y
lines
)转换到探测坐标系下，再根据收发天线的坐标信息确定发射天线和接收天线之间的第三相对距离，根据第二相对距离和第三相对距离计算相对距离参数，其中，相对距离参数包括发射天线到待探测对象的距离r
tx2trg
，测驾驶工具到接收天线的距离r
trg2rx
；最后根据r
tx2trg
与第三相对距离，计算待探测对象与发射天线的方位角θ
tx
和俯仰角并根据发射天线的目标增益图(增益方向图数据表)，提取发射天线在处的相位和增益g
t
；同理，根据r
trg2rx
与第三相对距离，计算待探测对象与接收天线的方位角θ
rx
和俯仰角并根据接收天线的目标增益图(增益方向图数据表)，提取接
收天线在处的相位和增益gr。
[0079]
在上述步骤s206提供的技术方案中，探测位置为探测设备在仿真测试场景中探测到的待探测对象所处的位置，探测位置的准确度可以直接反映探测设备的探测性能。
[0080]
在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式根据所述相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置：获取所述待探测对象对应的目标散射截面积，其中，所述目标散射截面积为所述待探测对象反射所述探测设备发出的探测波的面积；根据所述天线增益参数、所述目标散射截面积和相对距离参数确定所述待探测对象对应的信号幅度值，其中，所述相对距离参数用于指示发射天线与所述待探测对象之间的相对距离，以及，接收天线与所述待探测对象之间的相对距离，所述探测设备包括所述发射天线与所述接收天线；根据所述相位参数和所述信号幅度值确定所述待探测对象的探测位置。
[0081]
可选地，在本实施例中，根据所述天线增益参数、所述目标散射截面积和相对距离参数确定所述待探测对象对应的信号幅度值，可以但不限于包括以下步骤：
[0082]
步骤11：将暗室里测得理想条件下探测信号(雷达信号)在距离r
ref
处的功率为p
ref
作为参考值，根据下述公式(2)获得待探测对象相对收发天线(发射天线和接收天线)距离为r
tx2trg
和r
trg2rx
的接收天线处的接收功率p
differ
。
[0083][0084]
步骤12：根据待探测对象相对收发天线获得的方向增益及待探测对象的rcs(反射截面积)σ，根据如下公式(3)计算获得相对真实环境下的接收功率截面积)σ，根据如下公式(3)计算获得相对真实环境下的接收功率
[0085]
其中，λ为探测信号(雷达信号)的波长，gr为接收天线在处的增益，g
t
为发射天线在处的增益，σ为待探测对象的rcs(反射截面积)。
[0086]
在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式根据所述相位参数和所述信号幅度值确定所述待探测对象的探测位置：将所述相位参数和所述信号幅度值确定为探测参数，其中，所述探测参数用于表征所述探测设备所探测到的所述待探测对象所处的位置信息；向所述探测参数中添加所述接收天线采集到的噪声参数，得到目标信号；对所述目标信号进行仿真，得到仿真图像，其中，所述仿真图像用于指示所述待探测对象的探测位置。
[0087]
可选地，在本实施例中，向所述探测参数中添加所述接收天线采集到的噪声参数，得到目标信号；对所述目标信号进行仿真，得到仿真图像可以但不限于包括以下步骤：
[0088]
步骤21：将f转换为db值与待探测对象的初始snr(signal-to-noise ratio，信噪比)相叠加，并转换为实时变化的幅度值am。
[0089]
步骤22：将收发天线的合成相位叠加psk(phase shift keying，数字调制)相移，与幅度值am共同形成当前待探测对象在发射天线和接收天线下的adc数据。
[0090]
步骤23：叠加所有待探测对象的回波adc数据值，包括：
[0091]
s1：叠加每根发射天线所照射的全部待探测对象的回波adc数据，图3是根据本技术实施例的一种接收天线获取回波adc数据的示意图，如图3所示，1、获取每根接收天线在x、y、z轴上的位置坐标信息；2、根据时域的噪声幅度值产生每根接收天线的时域高斯噪声；
3、根据当前接收天线的rxidx(接收天线序号)获取相应接收天线的增益方向图数据；4、获取当前接收天线的增益方向图数据中的最大值，以此为基准对增益方向图数据表进行归一化处理。
[0092]
s2：叠加每根接收天线下的所有回波adc数据值，图4是根据本技术实施例的一种发射天线获取回波adc数据的示意图，如图4所示，1、获取每根发射天线在x、y、z轴上的位置坐标信息；2、根据当前发射天线的txidx(发射天线序号)获取相应发射天线的增益方向图数据。3、获取当前接收天线的增益方向图数据中的最大值，以此为基准对增益方向图数据表进行归一化处理；4获取当前txidx发射天线的psk编码阵列；5、逐个待探测对象循环，产生每个待探测对象的回波adc数据。
[0093]
s3：加入当前接收天线的噪声值；将上述叠加信号转换为信号处理所需的矩阵形式并输出，最后对输出的信号进行处理，得到仿真图像，图像中标记待探测对象的探测位置。
[0094]
在上述步骤s208提供的技术方案中，探测位置的获取过程考虑了探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态对相位参数和所述天线增益参数的影响，最后根据探测位置与目标位置确定探测设备的探测性能的准确度会更高。
[0095]
在一个示例性实施例中，可以但不限于通过以下方式根据所述探测位置与目标位置确定所述探测设备的探测性能：在所述仿真图像上标记所述目标位置；确定所述仿真图像上的所述探测位置与所述目标位置之间的重合度；根据所述重合度确定所述探测性能。
[0096]
可选地，在本实施例中，可以通过比对仿真图像上的探测位置与目标位置，图5是根据本技术实施例的一种探测设备生成的仿真图像和3d图像，如图5所示，根据仿真图像和3d图像可知：驾驶工具上部署了探测设备，探测设备探测到待探测对象处于探测位置，通过比对探测位置与目标位置的重合度，可以确定探测设备的探测性能。
[0097]
为了更好的理解上述探测设备的测试的过程，以下再结合可选实施例对上述探测设备的测试流程进行说明，但不用于限定本技术实施例的技术方案。
[0098]
在本实施例中提供了一种探测设备的测试方法，图6是根据本技术实施例的一种探测设备的测试流程的示意图，如图6所示，主要包括如下步骤：
[0099]
步骤s610：仿真场景数据初始化设置，包括：获取设计场景中的参数信息，包括发射波参数、时间轴、待探测对象数量等信息；噪声形成：将基础噪底的db值转换为幅度值，并把两维fft(fast fourier transformation，快速傅里叶变换)带来的噪声增益去除，得到时域的噪声幅度，另外通过加窗弥补噪声损失；根据驾驶工具车速、加速度和偏转半径计算获得每个时刻驾驶工具坐标系的转换矩阵；设置跳频的斜率指示矩阵用于psk(phase shift keying，相移键控)调制。
[0100]
步骤s620：逐个接收天线循环，产生每根接收天线对所有发射天线所照射的全部待探测对象的回波adc数据，包括：获取每根接收天线在x、y、z轴上的位置坐标信息；根据时域的噪声幅度值产生每根接收天线的时域高斯噪声；根据当前接收天线的rxidx(接收天线序号)获取相应接收天线的增益方向图数据；获取当前接收天线的增益方向图数据中的最大值，以此为基准对增益方向图数据表进行归一化处理。
[0101]
步骤s630：逐个发射天线循环，产生每根发射天线所照射到全部待探测对象的回波adc数据，包括：获取每根发射天线在x、y、z轴上的位置坐标信息；根据当前发射天线的
txidx(发射天线序号)获取相应发射天线的增益方向图数据。获取当前接收天线的增益方向图数据中的最大值，以此为基准对增益方向图数据表进行归一化处理；获取当前txidx发射天线的psk编码阵列。
[0102]
步骤s640：逐个待探测对象循环，产生每个待探测对象的回波adc数据，包括：步骤s640-1至步骤s640-5，其中，
[0103]
步骤s640-1步骤如下：
[0104]
1，在驾驶工具坐标系下，获取雷达安装信息(位置坐标)；
[0105]
2，在驾驶工具坐标系下，获取当前待探测对象trgsidx的位置、速度、加速度等信息；
[0106]
3，提取驾驶工具坐标系每个时刻相对前一时刻的转换矩阵、驾驶工具坐标系向雷达坐标系的转换矩阵；
[0107]
4，根据上一步骤中获得的驾驶工具坐标转换矩阵和驾驶工具坐标信息，根据公式(1)得到驾驶工具坐标系下待探测对象与驾驶工具的相对距离(x
lines
,y
lines
)；
[0108]
5，根据雷达坐标系转换矩阵将(x
lines
,y
lines
)转换到雷达坐标系下；
[0109]
6，根据收发天线的坐标信息计算出发射天线到待探测对象的距离r
tx2trg
，待探测对象到接收天线的距离r
trg2rx
；
[0110]
7，计算由距离r
tx2trg
和r
trg2rx
相加产生的时间差；
[0111]
8，根据上一步骤中获得的时间差，计算回波频率。
[0112]
步骤s640-2，当前待探测对象trgsidx的角度计算，得到待探测对象方位俯仰角度和收发天线增益，步骤如下：
[0113]
1，获取雷达的安装信息(方向角和俯仰角法线方向及可视域)；
[0114]
2，根据获得的待探测对象距离r
tx2trg
与发射天线txidx的坐标信息，计算待探测对象与发射天线txidx的方位角θ
tx
和俯仰角并根据发射天线的增益方向图数据表，提取发射天线txidx在处的相位和增益g
t
；
[0115]
3，根据获得的待探测对象距离r
trg2rx
与接收天线rxidx的坐标信息，计算待探测对象与接收天线rxidx的方位角θ
rx
和俯仰角并根据接收天线的增益方向图数据表，提取接收天线rxidx在处的相位和增益gr；
[0116]
4，收发天线的相位合成。
[0117]
步骤s640-3，根据不同待探测对象的反射特性，获取当前待探测对象trgsidx的rcs为σ；
[0118]
步骤s640-4，仿真adc数据合成，步骤如下：
[0119]
1.将暗室里测得理想条件下雷达信号在距离r
ref
处的功率为p
ref
作为参考值，根据公式(2)获得待探测对象相对收发天线距离为r
tx2trg
和r
trg2rx
的接收天线处的接收功率p
differ
；
[0120]
2.根据待探测对象相对收发天线获得的方向增益及待探测对象的rcs，根据公式(3)计算获得相对真实环境下的接收功率
[0121]
3.将转换为db值与待探测对象初始snr相叠加，并转换为实时变化的幅度值am；
[0122]
4.将收发天线的合成相位叠加psk相移，与幅度值am共同形成当前待探测对象trgsidx在发射天线txidx和接收天线rxidx下的adc数据；
[0123]
步骤s640-5，叠加所有待探测对象的回波adc数据值；
[0124]
步骤s650：叠加每根发射天线所照射的全部待探测对象的回波adc数据；
[0125]
步骤s660：叠加每根接收天线下的所有回波adc数据值，并加入当前接收天线rxidx的噪声值，得到叠加信号；
[0126]
步骤s670：将叠加信号转换为信号处理所需的矩阵形式并输出。
[0127]
基于上述步骤，还提供了一个可选的实施例，如下所示：
[0128]
以一个运动的待探测对象的回波adc数据产生为例。已知波形信息为：雷达每一帧一共发n
p
＝64个chirp，每个chirp采样ns＝256个点，初始频率为f0＝76ghz，线性跳频斜率为1.827
×
10
13
hz/s。驾驶工具信息为：以驾驶工具后轴中心为原点的驾驶工具坐标系下，驾驶工具以速度为20m/s直线匀速驶向待探测对象，毫米波雷达包括三根发射天线和四根接收天线。待探测对象信息为：仿真测试场景中有一个运动的待探测对象，待探测对象在驾驶工具坐标系下的位置为(20m，2m，1m)，速度v＝5m/s，初始snr为20db。
[0129]
待探测对象回波adc数据产生的步骤如下：
[0130]
1)根据驾驶工具信息，计算得到驾驶工具坐标系下相对前一时刻的第一转换矩阵驾驶工具坐标系向雷达坐标系的第二转换矩阵。
[0131]
2)根据公式(1)计算出驾驶工具与待探测对象在驾驶工具坐标系下的相对距离(x
lines
,y
lines
)。
[0132]
3)将相对距离(x
lines
,y
lines
)通过第二转换矩阵转换为雷达坐标系下的距离值。
[0133]
4)根据雷达坐标系下的距离值，计算出第一根发射天线到待探测对象的距离r
tx2trg
和待探测对象到第一根接收天线的距离r
trg2rx
。
[0134]
5)利用距离r
tx2trg
计算出待探测对象相对第一跟发射天线的方位俯仰角利用提取第一根发射天线的相位φ
tx2trg
和增益g
t
。
[0135]
6)利用距离r
trg2rx
计算出待探测对象相对第一跟接收天线的方位俯仰角利用提取第一根接收天线的相位φ
trg2rx
和增益gr。
[0136]
7)根据待探测对象特征在rcs数据表中提出待探测对象的rsc值σ。
[0137]
8)根据公式(2)和公式(3)将r
trg2rx
、r
tx2trg
、g
t
、gr和σ进行合成并转换为相应的幅度值am。
[0138]
9)将幅度值am与相位φ
tx2trg
和φ
trg2rx
合成为tx1-待探测对象-rx1的adc数据(adc1)。
[0139]
10)循环上述步骤获取tx2-待探测对象-rx1和tx3-待探测对象-rx1的adc数据adc2和adc3。
[0140]
11)叠加上述所有adc数据值并加入第一根接收天线的噪声合成为一根接收天线的adc数据adcrx1＝adc1 adc2 adc3 n1。
[0141]
12)循环上述步骤获取第二、三、四根接收天线的回波adc数据并进行叠加，即每一帧的adc数据为adcrx1 adcrx2 adcrx3 adcrx4。
[0142]
13)将每一帧的adc数据转换为信号处理所需的ns×np
矩阵形式。
[0143]
14)对信号进行处理，得到仿真图像，可以准确的识别出运动待探测对象。
[0144]
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根据上述实施例的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，本技术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终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例的方法。
[0145]
图7是根据本技术实施例的一种探测设备的测试装置的结构框图；如图7所示，包括：
[0146]
获取模块702，用于获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，其中，所述仿真测试场景用于测试所述探测设备对所述待探测对象的探测性能；
[0147]
检测模块704，用于根据所述运动状态检测所述探测设备的相位参数和天线增益参数，其中，所述相位参数用于指示所述待探测对象在仿真测试场景中相对于所述探测设备的相位，所述天线增益参数用于指示当前所述探测设备对所述待探测对象所在方向的天线增益；
[0148]
第一确定模块706，用于根据所述相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，其中，所述探测位置为所述探测设备探测到的所述待探测对象所在位置；
[0149]
第二确定模块708，用于根据所述探测位置与目标位置确定所述探测设备的探测性能，其中，所述目标位置为所述待探测对象在所述仿真测试场景中实际所处的位置。
[0150]
通过上述实施例，首先获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，根据运动状态检测探测设备的相位参数和天线增益参数，后续根据相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，由于相位参数和所述天线增益参数是基于探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态获得的，因此最终得到的探测位置考虑了探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态对相位参数和所述天线增益参数的影响，最后根据探测位置与目标位置确定探测设备的探测性能的准确度会更高。采用上述技术方案，解决了相关技术中，对探测设备的测试准确度较低等问题，实现了提高对探测设备的测试准确度的技术效果。
[0151]
在一个示例性实施例中，所述检测模块，包括：
[0152]
第一确定单元，用于根据所述运动状态确定所述探测设备与所述待探测对象之间的第一相对距离；
[0153]
第二确定单元，用于根据所述第一相对距离确定所述探测设备所包括的探测天线相对于所述待探测对象的俯仰角参数；
[0154]
第一获取单元，用于从目标增益图中获取所述俯仰角参数对应的相位参数和天线增益参数，其中，所述目标增益图用于记录所述探测天线所具备的探测角度与天线特征之间的对应关系，所述天线特征包括相位和天线增益。
[0155]
在一个示例性实施例中，所述第一确定单元，还用于：
[0156]
获取部署了所述探测设备的驾驶工具在初始坐标系中的第一坐标以及所述待探测对象在当前坐标系中的第二坐标，其中，所述初始坐标系为依据所述驾驶工具所建立的坐标系，所述仿真测试场景仿真了所述驾驶工具与所述待探测对象共同运动的场景，所述
当前坐标系为所述初始坐标系随着所述驾驶工具的运动所变换成的坐标系；
[0157]
根据所述运动状态所包括的所述驾驶工具的目标运动参数，获取所述当前坐标系对应的第一转换矩阵，其中，所述第一转换矩阵用于将所述当前坐标系变换回所述初始坐标系；
[0158]
通过所述第一转换矩阵将所述第二坐标转换为第三坐标；
[0159]
将所述第三坐标与所述第一坐标的差值确定为所述第一相对距离。
[0160]
在一个示例性实施例中，所述第二确定单元，还用于：
[0161]
将所述第一相对距离通过第二转换矩阵转换为第二相对距离，其中，将所述第一相对距离通过第二转换矩阵转换为第二相对距离，其中，所述第二转换矩阵用于指示依据所述驾驶工具所建立的初始坐标系相对于依据所述探测设备所建立的探测坐标系之间的坐标转换关系；
[0162]
获取所述探测坐标系下发射天线和接收天线之间的第三相对距离，其中，所述探测天线包括所述发射天线和所述接收天线；
[0163]
根据所述第二相对距离和所述第三相对距离计算相对距离参数，其中，所述相对距离参数用于指示所述发射天线与所述待探测对象之间的相对距离，以及，所述接收天线与所述待探测对象之间的相对距离；
[0164]
根据所述相对距离参数和所述第三相对距离计算所述俯仰角参数，其中，所述俯仰角参数用于指示所述发射天线与所述待探测对象之间的相对角度，以及，所述接收天线与所述待探测对象之间的相对角度。
[0165]
在一个示例性实施例中，所述第一确定模块，包括：
[0166]
第二获取单元，用于获取所述待探测对象对应的目标散射截面积，其中，所述目标散射截面积为所述待探测对象反射所述探测设备发出的探测波的面积；
[0167]
第三确定单元，用于根据所述天线增益参数、所述目标散射截面积和相对距离参数确定所述待探测对象对应的信号幅度值，其中，所述相对距离参数用于指示发射天线与所述待探测对象之间的相对距离，以及，接收天线与所述待探测对象之间的相对距离，所述探测设备包括所述发射天线与所述接收天线；
[0168]
第四确定单元，用于根据所述相位参数和所述信号幅度值确定所述待探测对象的探测位置。
[0169]
在一个示例性实施例中，所述第四确定单元，还用于：
[0170]
将所述相位参数和所述信号幅度值确定为探测参数，其中，所述探测参数用于表征所述探测设备所探测到的所述待探测对象所处的位置信息；
[0171]
向所述探测参数中添加所述接收天线采集到的噪声参数，得到目标信号；
[0172]
对所述目标信号进行仿真，得到仿真图像，其中，所述仿真图像用于指示所述待探测对象的探测位置。
[0173]
在一个示例性实施例中，所述第二确定模块，包括：
[0174]
标记单元，用于在所述仿真图像上标记所述目标位置；
[0175]
第五确定单元，用于确定所述仿真图像上的所述探测位置与所述目标位置之间的重合度；
[0176]
第六单元，用于根据所述重合度确定所述探测性能。
[0177]
本技术的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，上述程序运行时执行上述任一项的方法。
[0178]
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
[0179]
s1，获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，其中，所述仿真测试场景用于测试所述探测设备对所述待探测对象的探测性能；
[0180]
s2，根据所述运动状态检测所述探测设备的相位参数和天线增益参数，其中，所述相位参数用于指示所述待探测对象在仿真测试场景中相对于所述探测设备的相位，所述天线增益参数用于指示当前所述探测设备对所述待探测对象所在方向的天线增益；
[0181]
s3，根据所述相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，其中，所述探测位置为所述探测设备探测到的所述待探测对象所在位置；
[0182]
s4，根据所述探测位置与目标位置确定所述探测设备的探测性能，其中，所述目标位置为所述待探测对象在所述仿真测试场景中实际所处的位置。
[0183]
本技术的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0184]
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
[0185]
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
[0186]
s1，获取探测设备与待探测对象在仿真测试场景中的运动状态，其中，所述仿真测试场景用于测试所述探测设备对所述待探测对象的探测性能；
[0187]
s2，根据所述运动状态检测所述探测设备的相位参数和天线增益参数，其中，所述相位参数用于指示所述待探测对象在仿真测试场景中相对于所述探测设备的相位，所述天线增益参数用于指示当前所述探测设备对所述待探测对象所在方向的天线增益；
[0188]
s3，根据所述相位参数和所述天线增益参数确定所述待探测对象的探测位置，其中，所述探测位置为所述探测设备探测到的所述待探测对象所在位置；
[0189]
s4，根据所述探测位置与目标位置确定所述探测设备的探测性能，其中，所述目标位置为所述待探测对象在所述仿真测试场景中实际所处的位置。
[0190]
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(read-only memory，简称为rom)、随机存取存储器(random access memory，简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0191]
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
[0192]
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本技术的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本技术不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0193]
以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。