基于遗传算法的车载毫米波雷达快速校准方法分析_刘金升.pdf
《基于遗传算法的车载毫米波雷达快速校准方法分析_刘金升.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于遗传算法的车载毫米波雷达快速校准方法分析_刘金升.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、42 电子技术 第 52 卷 第 5 期(总第 558 期)2023 年 5 月Electronics 电子学0 引言 毫米波雷达具备全天时全天候和距离测量的特性,在汽车领域发挥着重要作用。车载毫米波雷达通常采用阵列天线的设计方案,在利用阵列天线进行DOA估计时,阵列模型误差会影响阵列信号估计性能1,甚至导致超分辨DOA估计算法失效2。阵列误差主要包括各阵元通道之间幅度相位不一致、阵元之间的互耦3,4、阵元位置误差等。为了校正阵列误差,毫米波雷达在出厂时需要进行标校。最常用的方法就是采用参数化有源校正的方法5。通过高精度旋转台旋转阵列天线得到多个方位的校正数据,然后对阵列流型直接进行插值、存储
2、实现校准。这种方法通常需要进行多次测量才能保证插值后的校准数据具有较高的估计精度,严重影响雷达量产的效率。为了解决这一工程问题,本文提出了一种采用遗传算法选择测量点位的方法,该方法在保证通道校准精度的同时可以减少观测点位,从而大大缩减通道校准流程耗时。1 阵列模型及误差描述当车载毫米波雷达工作在MIMO模式时,根据相作者简介:刘金升,中国科学院空天信息创新研究院;研究方向:电子与通信技术。收稿日期:2022-08-14;修回日期:2023-05-12。摘要:阐述相位校准是MIMO雷达重要的部分。天线阵元初始相位、位置误差以及相互耦合会产生相位误差。目前最为精确的误差补偿方式是通过测量雷达各个角
3、度回波峰值的相位,通过插值等方式生成虚拟天线阵的导向矢量,进而进行DOA估计或超分辨成像。但在雷达量产过程中,如果测量角度间隔过低,即采样次数过多,会导致产线生产效率降级,提高测量角度间隔则会导致角度估计误差增大,甚至导致超分辨算法失效,提出了一种利用遗传算法减少校准点位的校准方法,解决了校准流程耗时长的问题。关键词:天线校准,遗传算法,毫米波雷达,MIMO。中图分类号:TN958,TP18文章编号:1000-0755(2023)05-0042-04文献引用格式:刘金升,王俊伟,李鹏,高江梅.基于遗传算法的车载毫米波雷达快速校准方法分析J.电子技术,2023,52(05):42-45.基于遗传
4、算法的车载毫米波雷达快速校准方法分析刘金升1,2,3,王俊伟2,李鹏2,高江梅2(1.中国科学院空天信息创新研究院,北京 100190;2.北京行易道科技有限公司,北京 100015;3.中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049)Abstract This paper explains that phase calibration is an important part of MIMO radar.The initial phase of the antenna array elements,position errors,and mutual coupling can pr
5、oduce phase errors.The most accurate way to compensate for the error is to measure the phase of the peak echoes at each angle of the radar and generate the guidance vector of the virtual antenna array by interpolation,etc.,and then perform DOA estimation or super-resolution imaging.However,in the pr
6、ocess of radar mass production,if the measurement angle interval is too low,i.e.,too many times of sampling,it will lead to degradation of the production line productivity,and increasing the measurement angle interval will lead to an increase of the angle estimation error or even the failure of the
7、super-resolution algorithm.In order to solve these problems,it proposes a calibration method to reduce the calibration points by genetic algorithm and solve the problem of time-consuming calibration process.Index Terms antenna calibration,genetic algorithm,millimeter wave radar,MIMO.Analysis of Fast
8、 Calibration Method for Vehicle Millimeter Wave Radar Using Genetic AlgorithmLIU Jinsheng1,2,3,WANG Junwei2,LI Peng2,GAO Jiangmei2(1.Institute of Aerospace Information Innovation,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China.2.Beijing Xingyidao Technology Co.,Ltd.,Beijing 100015,China.3.School of
9、 Electronic,Electrical and Communication Engineering,University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China.)电子技术 第 52 卷 第 5 期(总第 558 期)2023 年 5 月 43Electronics 电子学位等效原理,雷达收发天线阵在远场条件下可以等效成均匀线阵6。图1示意了该等效天线阵的几何关系,相邻阵元的间距为d,信源位置和阵列法线的夹角为。此外,载波的波长为。则天线阵列的导向矢量7可以表示为式(1)。(1)在实际的阵列系统中,各通道幅度相位的不一致性、
10、阵元位置误差、阵元响应不理想、阵元间的电磁耦合和近场信号源入射等诸多因素都会产生不同程度的阵列模型误差,而且部分模型误差还与入射信号源的入射角和中心频率有关,此时阵列的输出模型可以表示为式(2)。(2)其中,=1,M表示信号源的入射方位角度,=1,N表示各个通道与1通道的初始相位差,D=d1,dN表示各阵元实际位置。对应m的导向矢量变为式(3)。(3)2 传统通道校准方法通道校准的目的是消除幅度和相位误差。常规的通道校准步骤如下。2.1 校准步骤(1)将待校准的雷达放置在高精度旋转转台的中心。(2)在转台正前方满足远场条件的R米处放置一个角反。(3)在雷达FOA(Field-of-View)范
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 遗传 算法 车载 毫米波 雷达 快速 校准 方法 分析 刘金升
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。