(四十一)“口”型稀疏MIMO阵列成像性能分析

科技   2024-10-07 08:55   江苏  
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【正文】
编辑|雷达小助理  审核|调皮哥 

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(三十九)机器人技术的新浪潮:毫米波雷达在机器人技术中的应用(第一部分)
(四十)机器人技术的新浪潮:毫米波雷达在机器人技术中的应用(第二部分)
摘要
随着自动驾驶技术的发展,驾驶安全成为大众最为关注的问题。之前提出了一种新型的口型排布的稀疏多输入多输出(MIMO)四维(4D)毫米波天线阵列。本文通过简化导向快拍矩阵,提出了一种改进的四维快速傅里叶(4D-FFT)成像算法。然后,通过改进的成像算法对口型稀疏MIMO阵列的成像性能进行了仿真分析。结果表明,提出的成像算法复杂度更低,检测效果更好,在4D汽车毫米波雷达中具有应用潜力。

1、概述

随着信息技术的飞速发展,自动驾驶技术逐渐开始投入实用,汽车雷达在辅助驾驶系统中扮演着重要的角色[1] -[3]。毫米波(MMW)雷达具有探测距离远、体积小、易于集成、制造成本适中、全天候探测能力强等优点,特别是在黑夜、雨、雪、雾霾等恶劣天气下。因此,MMW汽车雷达已成为研究热点[4] - [7]。

天线在雷达系统中起着重要作用,是发射和接收电磁波装置的关键部件。本文作者之前提出了一种口形稀疏MIMO天线阵列[8],该阵列具有更好的角度分辨率,可以在距离、速度、方位角和仰角(RVAE)四个维度(4D)上检测目标。

本文基于上述稀疏MIMO阵列,通过简化信号的导向快拍矩阵,提出了一种改进的四维快速傅里叶(4D-FFT)成像算法。然后,对该成像算法对阵列的成像性能进行了仿真分析。通过计算与仿真,表明改进的成像算法可以降低计算复杂度,进一步提高雷达目标检测能力,在4D MMW汽车雷达中有更好的应用。

2、口型天线阵列

图1:口型阵列

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