毫米波雷达的分析补偿方法与流程

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种毫米波雷达的分析补偿方法。

背景技术：

随着新能源汽车推广列入国家的重要计划之中，无线充电技术也随着电动汽车产业的快速发展得到了普及。同时，在电动汽车的有线充电领域中，有线充电桩存在占地面积大、操作复杂、磨损率高等问题。因此，采用无线充电技术实现电动汽车的充电具有重要的意义。

在汽车的无线充电技术中，需要采用毫米波雷达来实现无线充电辅助功能已成为较为普遍的方案之一。该方案是将多个雷达传感器集成于地面装置(groundassembly，ga)四周，且毫米波雷达探测方向向外。然而，上述方案中存在如下问题：

1)、由于毫米波雷达安装位置距离地面非常近，大约在3～5cm以内。因此，如果天线平面垂直于地面安装，会受到较多来自地面反射杂波的干扰。同时，此时毫米波雷达天线平面与车底盘也垂直，将会存在镜面反射现象，回波能量极强，容易淹没其它细节信息。

2)、地面装置(groundassembly，ga)结构塑胶件由于外观设计及抗碾压的原因，对厚度、材质有着一定要求。从而，不可避免的会有信号的衰减、相位偏转，进而增加测量偏差，甚至导致结果错误。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种毫米波雷达的分析补偿方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种毫米波雷达的分析补偿方法，其包括：

s1、在仿真的条件下，确定毫米波雷达天线的增益、副瓣；

s2、根据毫米波雷达天线的俯仰角，将所述毫米波雷达相对地面倾斜的安装在地面装置的四周，且使得所述毫米波雷达的雷达发射方向偏离地面；

s3、判断地面装置对毫米波雷达的影响，基于判断结果对所述毫米波雷达反馈的数据进行补偿。

作为本发明的毫米波雷达的分析补偿方法的改进，所述步骤s1包括：设定仿真条件为毫米波雷达在未与地面装置结合使用时，确定毫米波雷达天线的增益、副瓣。

作为本发明的毫米波雷达的分析补偿方法的改进，所述俯仰角与毫米波雷达的分贝值相关联，所述毫米波雷达的安装角度为满足预设分贝值下，雷达发射方向偏离地面的最大角度。

作为本发明的毫米波雷达的分析补偿方法的改进，判断地面装置对毫米波雷达的影响包括：

基于地面装置的各项参数，验证安装在地面装置四周时，毫米波雷达的增益与仿真条件下毫米波雷达天线的增益之间的差值，及毫米波雷达的副瓣与仿真条件下毫米波雷达天线的副瓣之间的差值；

根据差值的大小，判断地面装置对毫米波雷达天线增益、副瓣的影响。

作为本发明的毫米波雷达的分析补偿方法的改进，判断地面装置对毫米波雷达的影响还包括：

发射平面波至毫米波雷达天线上，分析各通道之间的相位差；

调节平面波的入射角度，得到不同的相位差，判断地面装置对毫米波雷达各接收通道相位一致性的影响。

作为本发明的毫米波雷达的分析补偿方法的改进，基于所述步骤s5的判断结果，获得雷达传感器相位补偿参数，对所述毫米波雷达反馈的数据进行补偿。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过倾斜安装毫米波雷达，能够大大降低地杂波的影响。也有利于消除了车底盘的镜面反射现象，使得回波信息中包含了反应细节特征的散射信息，雷达更容易获取和处理。

同时，通过获得与地面装置配合的情况下，雷达发射天线的增益和副瓣水平，以及接收通道之间的相位差与入射波束角度关系，从而可以获得雷达传感器相位补偿参数，并通过算法进行补偿。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明毫米波雷达的分析补偿方法一实施例中，毫米波雷达倾斜安装时安装方式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供一种毫米波雷达的分析补偿方法，其包括：

s1、在仿真的条件下，确定毫米波雷达天线的增益、副瓣。

步骤s1的目的在于，考察在地面装置(groundassembly，ga)未参与的情况下，毫米波雷达天线的增益和副瓣情况。从而，所述步骤s1包括：设定仿真条件为毫米波雷达在未与地面装置结合使用时，确定毫米波雷达天线的增益、副瓣。

s2、根据毫米波雷达天线的俯仰角，将所述毫米波雷达相对地面倾斜的安装在地面装置的四周，且使得所述毫米波雷达的雷达发射方向偏离地面。

步骤s2的目的在于，考虑到现有技术中，将毫米波雷达垂直设置时存在的问题，通过倾斜安装毫米波雷达，能够大大降低地杂波的影响。也有利于消除了车底盘的镜面反射现象，使得回波信息中包含了反应细节特征的散射信息，雷达更容易获取和处理。

如图1所示，由于毫米波雷达天线有一定的俯仰角。如此，本实施例中，所述俯仰角与毫米波雷达的分贝值相关联，所述毫米波雷达的安装角度为满足预设分贝值下，雷达发射方向偏离地面的最大角度。一个实施方式中，当毫米波雷达天线的俯仰角在-6db时，约为-20～+20度之间，此时将毫米波雷达倾斜70°安装。

需要说明的是，雷达通过一定角度的摆放，将俯仰角的下边缘与地面平行，并非必须按照70°来摆放。在其他实施方式中：一个60°俯仰角的雷达模块，倾斜角度则修正为60°(90-60/2＝60)；一个30°俯仰角的雷达模块，倾斜角度则修正为75°(90-30/2＝75)。

s3、判断地面装置对毫米波雷达的影响，基于判断结果对所述毫米波雷达反馈的数据进行补偿。

步骤s3的目的在于，考察地面装置对安装完成之后的毫米波雷达的影响，本实施例中，通过测试毫米波雷达天线的增益、副瓣以及各接收通道相位差值来实现。

相位差分析用于mimo(多输入多输出)的虚拟孔径技术雷达。上述雷达有多个接收天线，当一个平行波形斜入射后，每个接收天线(即通道)收到波是处于不同的相位。由于每个接收天线的间隔均匀，因此相邻接收的相位差也是一致的。良好的雷达天线，随着入射角度的变化，相邻相位差的变化也应该是均匀的。基于此，考察地面装置对安装完成之后的毫米波雷达的影响，可分析各通道之间的相位差。

具体地，判断地面装置对毫米波雷达的影响包括：

s31、基于地面装置的各项参数，验证安装在地面装置四周时，毫米波雷达的增益与仿真条件下毫米波雷达天线的增益之间的差值，及毫米波雷达的副瓣与仿真条件下毫米波雷达天线的副瓣之间的差值。

s32、根据差值的大小，判断地面装置对毫米波雷达天线增益、副瓣的影响。其中，对天线增益、副瓣进行分析，可以对雷达天线和天线罩(外围结构件)重新设计，并相应进行修改和改进，以使得所使用的雷达天线和天线罩的结构设计能够满足实际的使用需求。

进一步地，判断地面装置对毫米波雷达的影响还包括：

s33、发射平面波至毫米波雷达天线上，分析各通道之间的相位差。其中，可通过相应的发射器实现平面波的发射。对接收到原始数据通过离散傅氏变换的快速算法等进行处理后，可以判断出各通道之间相位差的线性度。

s34、调节平面波的入射角度，得到不同的相位差，判断地面装置对毫米波雷达各接收通道相位一致性的影响。

s35、基于所述步骤s5的判断结果，获得雷达传感器相位补偿参数，对所述毫米波雷达反馈的数据进行补偿。

综上所述，本发明通过倾斜安装毫米波雷达，能够大大降低地杂波的影响。也有利于消除了车底盘的镜面反射现象，使得回波信息中包含了反应细节特征的散射信息，雷达更容易获取和处理。

同时，通过获得与地面装置配合的情况下，雷达发射天线的增益和副瓣水平，以及接收通道之间的相位差与入射波束角度关系，从而可以获得雷达传感器相位补偿参数，并通过算法进行补偿。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。