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信号处理方法和装置与流程

文档序号:24892245发布日期:2021-04-30 13:19
信号处理方法和装置与流程

本申请涉及通信领域,尤其涉及信号处理方法和装置。



背景技术:

在一些通信系统中,发射端和接收端之间存在多个发射通道或多个接收通道,以形成多个信号传输途径。例如,上述通信系统可包括:多输入多输出(multipleinputmultipleoutput,mimo)系统、单输入多输出(simpleinputmultipleoutput,simo)系统、多输入单输出(multipleinputsimpleoutput,miso)系统等。

在基于这些通信系统进行信号传输的场景中,接收端在通过多个途径接收信号之后,需要对不同途径获取的信号分别进行谱分析,以得到多个频谱图。上述谱分析例如包括距离维快速傅里叶变换(fastfouriertransform,fft)、多普勒维fft、角度维fft等。接收端可以将对应于不同途径的频谱图进行累加处理,获取累加后的频谱图,并继续进行后续的信号处理。例如恒虚警检测(constantfalsealarmratedetection,cfar)、波达方向(directionofarrival,doa)和跟踪等后续处理。

其中,在对多个频谱图进行累加处理时,存在多种累加方式。例如,可以采用相干累加的方式、非相干累加的方式、或者部分相干累加的方式。其中,相干累加或部分相干累加的方式可以提高信号的积累增益,但是需要利用谱分析的方式进行相关累加,计算复杂度高,对计算资源的消耗较大。



技术实现要素:

本申请提供一种信号处理的方法和装置,能够提高处理信号的效率。

第一方面,提供了一种信号处理的方法,包括:获取m×n组信号,所述m×n组信号与m×n个通道组合一一对应,所述m×n个通道组合为m个发射通道和n个接收通道分别形成的通道组合,m、n为正整数;对所述m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图;对所述多个第一频谱图的复信号实行相位补偿,以得到多个第二频谱图,所述多个第一频谱图与所述多个第二频谱图一一对应,其中,所述相位补偿包括以下至少一种:接收通道的相位补偿以及发射通道的相位补偿,所述接收通道的相位补偿用于补偿复信号由于接收通道不同导致的相位差,所述发射通道的相位补偿用于补偿复信号由于发射通道不同导致的相位差;基于所述多个第二频谱图的复信号进行复数相加,获取累加后的频谱图。

在本申请实施例中,接收端在获取多个第一频谱图后,可以对多个第一频谱图进行接收通道的相位补偿或者发射通道的相位补偿,并得到多个第二频谱图。进行相位补偿后的第二频谱图可以消除复信号由于接收通道不同或发射通道不同而导致的相位差,因此,在对多个第二频谱图中的复信号进行累加后得到的频谱图的积累增益更大,能够提高处理信号的效率。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,在对所述多个第一频谱图的复信号实行相位补偿之前,还包括:对所述多个第一频谱图中的复信号实行幅度归一化。

在本申请实施例中,在对所述多个第一频谱图的复信号实行相位补偿之前实行幅度归一化,以便于提高相位补偿的精度,从而提高信号处理效率。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述多个第一频谱图的复信号实行相位补偿,包括:对所述多个第一频谱图中的至少部分第一频谱图实行接收通道的相位补偿,使得所述多个第二频谱图中的至少两个第二频谱图在相同位置的复信号的相位相同;或,对所述多个第一频谱图中的至少部分第一频谱图实行发射通道的相位补偿,使得所述多个第二频谱图中的至少两个第二频谱图在相同位置的复信号的相位相同。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述多个第一频谱图的复信号实行相位补偿,包括:将所述多个第一频谱图划分为至少一个第一谱图组,每个第一谱图组中包括的第一频谱图对应于相同的发射通道;对每个第一谱图组中的第一频谱图实行接收通道的相位补偿,使得每个第一谱图组中的第一频谱图和第一目标频谱图在相同位置的复信号的相位相同,其中,所述至少一个谱图组与至少一个所述第一目标频谱图一一对应,所述至少一个第一目标频谱图对应相同的接收通道;根据实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图,确定所述多个第二频谱图。

在本申请实施例中,通过接收通道的相位补偿,使得每个第一谱图组的第一频谱图与第一目标频谱图的复信号的相位相同,并且至少一个第一谱图组与至少一个第一目标频谱图一一对应,至少一个第一目标频谱图对应于相同的接收通道,从而能够消除至少一个第一谱图组中的第一频谱图由于接收通道不同导致的相位差,以提高信号累加时的积累增益。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,所述根据实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图,确定所述多个第二频谱图,包括:将实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为所述多个第二频谱图;或,将实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第三频谱图;对所述多个第三频谱图实行发射通道的相位补偿,使得所述多个第三频谱图的复信号的相位与第二目标频谱图的复信号的相位相同,其中,所述第二目标频谱图为所述多个第三频谱图中的任一频谱图;将实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第三频谱图确定为所述多个第二频谱图。

在本申请实施例中,通过发射通道的相位补偿,使得多个第三频谱图与第二目标频谱图的复信号的相位相同,从而能够消除多个第三频谱图由于接收通道不同以及发射通道不同导致的相位差,以提高信号累加时的积累增益。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述多个第一频谱图的复信号实行相位补偿,包括:将所述多个第一频谱图划分为至少一个第二谱图组,每个第二谱图组中包括的第一频谱图对应于相同的接收通道;对每个第二谱图组中的第一频谱图实行发射通道的相位补偿,使得每个第二谱图组中的第一频谱图与第三目标频谱图在相同位置的复信号的相位相同,其中,所述至少一个第二谱图组与至少一个所述第三目标频谱图一一对应,所述至少一个第三目标频谱图对应相同的发射通道;根据实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图,确定所述多个第二频谱图。

在本申请实施例中,通过发射通道的相位补偿,使得每个第二谱图组的第一频谱图与第三目标频谱图的复信号的相位相同,并且至少一个第二谱图组与至少一个第三目标频谱图一一对应,至少一个第三目标频谱图对应于相同的发射通道,从而能够消除至少一个第二谱图组中的第一频谱图由于发射通道不同导致的相位差,以提高信号累加时的积累增益。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,所述根据实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图,确定所述多个第二频谱图,包括:将实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为所述多个第二频谱图;或,将实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第四频谱图;对所述多个第四频谱图实行接收通道的相位补偿,使得所述多个第四频谱图的复信号的相位与第四目标频谱图的复信号的相位相同,其中,所述第四目标频谱图为所述多个第四频谱图中的任一频谱图;将实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第四频谱图确定为所述多个第二频谱图。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图,包括:对所述m×n组信号实行以下至少一种类型的谱分析,以获取所述多个第一频谱图:距离维fft、多普勒维fft、角度维fft。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图,包括:对所述m×n组信号实行距离维fft,获取m×n个距离fft谱图;对所述距离频谱图实行多普勒维fft,获取m×n个距离-多普勒fft谱图,所述多个第一频谱图为所述m×n个距离-多普勒fft谱图。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图,包括:对所述m×n组信号实行距离维fft变换,获取m×n个距离fft谱图,所述第一频谱图为所述m×n个距离fft谱图。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,所述基于所述多个第二频谱图的复信号进行复数相加,获取累加后的频谱图,包括:对所述多个第二频谱图实行多普勒维fft,以得到多个距离-多普勒fft谱图;对所述多个距离-多普勒fft谱图实行复数相加,得到所述累加后的频谱图。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,在所述基于所述多个第二频谱图的复信号进行复数相加,获取累加后的频谱图之后,所述方法还包括:对所述累加后的频谱图实行多普勒维fft,以得到距离-多普勒fft谱图。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图,包括:对所述m×n组信号实行谱分析,以获取m×n个第五频谱图;将所述m×n个第五频谱图划分为m个谱图组,每个谱图组包括的n个第五频谱图对应于相同的发射通道;利用谱分析对所述m个谱图组中的每个谱图组实行相干累加,以得到m个频谱图,所述m个频谱图为所述多个第一频谱图。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述多个第一频谱图实行相位补偿,以得到多个第二频谱图,包括:对所述多个第一频谱图实行发射通道的相位补偿,以使得相位补偿后得到的所述多个第二频谱图在相同位置的复信号的相位相同。

结合第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,对所述m×n组信号实行谱分析,以获取m×n个第五频谱图,包括:对所述m×n组信号实行距离维fft变换,获取m×n个距离fft谱图;对所述m×n个距离fft谱图实行多普勒维fft变换,获取m×n个距离-多普勒fft谱图,所述m×n个第五频谱图为所述m×n个距离-多普勒fft谱图。

第二方面,提供了一种用于信号处理的设备,包括:获取单元,用于获取m×n组信号,所述m×n组信号与m×n个通道组合一一对应,所述m×n个通道组合为m个发射通道和n个接收通道分别形成的通道组合,m、n为正整数;处理单元,用于对所述m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图;所述处理单元还用于对所述多个第一频谱图的复信号实行相位补偿,以得到多个第二频谱图,所述多个第一频谱图与所述多个第二频谱图一一对应,其中,所述相位补偿包括以下至少一种:接收通道的相位补偿以及发射通道的相位补偿,所述接收通道的相位补偿用于补偿复信号由于接收通道不同导致的相位差,所述发射通道的相位补偿用于补偿复信号由于发射通道不同导致的相位差;所述处理单元还用于基于所述多个第二频谱图的复信号进行复数相加,获取累加后的频谱图。

在本申请实施例中,接收端在获取多个第一频谱图后,可以对多个第一频谱图进行接收通道的相位补偿或者发射通道的相位补偿,并得到多个第二频谱图。进行相位补偿后的第二频谱图可以消除复信号由于接收通道不同或发射通道不同而导致的相位差,因此,在对多个第二频谱图中的复信号进行累加后得到的频谱图的积累增益更大,能够提高处理信号的效率。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元还用于对所述多个第一频谱图中的复信号实行幅度归一化。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于对所述多个第一频谱图中的至少部分第一频谱图实行接收通道的相位补偿,使得所述多个第二频谱图中的至少两个第二频谱图在相同位置的复信号的相位相同;或,对所述多个第一频谱图中的至少部分第一频谱图实行发射通道的相位补偿,使得所述多个第二频谱图中的至少两个第二频谱图在相同位置的复信号的相位相同。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:将所述多个第一频谱图划分为至少一个第一谱图组,每个第一谱图组中包括的第一频谱图对应于相同的发射通道;对每个第一谱图组中的第一频谱图实行接收通道的相位补偿,使得每个第一谱图组中的第一频谱图和第一目标频谱图在相同位置的复信号的相位相同,其中,所述至少一个谱图组与至少一个所述第一目标频谱图一一对应,所述至少一个第一目标频谱图对应相同的接收通道;根据实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图,确定所述多个第二频谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:将实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为所述多个第二频谱图;或,将实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第三频谱图;对所述多个第三频谱图实行发射通道的相位补偿,使得所述多个第三频谱图的复信号的相位与第二目标频谱图的复信号的相位相同,其中,所述第二目标频谱图为所述多个第三频谱图中的任一频谱图;将实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第三频谱图确定为所述多个第二频谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:将所述多个第一频谱图划分为至少一个第二谱图组,每个第二谱图组中包括的第一频谱图对应于相同的接收通道;对每个第二谱图组中的第一频谱图实行发射通道的相位补偿,使得每个第二谱图组中的第一频谱图与第三目标频谱图在相同位置的复信号的相位相同,其中,所述至少一个第二谱图组与至少一个所述第三目标频谱图一一对应,所述至少一个第三目标频谱图对应相同的发射通道;根据实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图,确定所述多个第二频谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:将实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为所述多个第二频谱图;或,将实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第四频谱图;对所述多个第四频谱图实行接收通道的相位补偿,使得所述多个第四频谱图的复信号的相位与第四目标频谱图的复信号的相位相同,其中,所述第四目标频谱图为所述多个第四频谱图中的任一频谱图;将实行所述接收通道的相位补偿之后的多个第四频谱图确定为所述多个第二频谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:对所述m×n组信号实行以下至少一种类型的谱分析,以获取所述多个第一频谱图:距离维fft、多普勒维fft、角度维fft。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:对所述m×n组信号实行距离维fft,获取m×n个距离fft谱图;对所述距离频谱图实行多普勒维fft,获取m×n个距离-多普勒fft谱图,所述多个第一频谱图为所述m×n个距离-多普勒fft谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:对所述m×n组信号实行距离维fft变换,获取m×n个距离fft谱图,所述第一频谱图为所述m×n个距离fft谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:对所述多个第二频谱图实行多普勒维fft,以得到多个距离-多普勒fft谱图;对所述多个距离-多普勒fft谱图实行复数相加,得到所述累加后的频谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:对所述累加后的频谱图实行多普勒维fft,以得到距离-多普勒fft谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:对所述m×n组信号实行谱分析,以获取m×n个第五频谱图;将所述m×n个第五频谱图划分为m个谱图组,每个谱图组包括的n个第五频谱图对应于相同的发射通道;利用谱分析对所述m个谱图组中的每个谱图组实行相干累加,以得到m个频谱图,所述m个频谱图为所述多个第一频谱图。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:对所述多个第一频谱图实行发射通道的相位补偿,以使得相位补偿后得到的所述多个第二频谱图在相同位置的复信号的相位相同。

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:对所述m×n组信号实行距离维fft变换,获取m×n个距离fft谱图;对所述m×n个距离fft谱图实行多普勒维fft变换,获取m×n个距离-多普勒fft谱图,所述m×n个第五频谱图为所述m×n个距离-多普勒fft谱图。

第三方面,提供了一种装置,该装置具有实现上述第一方面的方法的功能。这些功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件实行相应的App实现。所述硬件或App包括一个或多个与上述功能相对应的单元。

第四方面,提供了一种装置,该装置包括存储器、通信接口以及处理器,其中,该存储器用于存储计算机程序或指令,处理器与存储器、通信接口耦合,当处理器实行所述计算机程序或指令时,使该装置实行上述第一方面的方法。

第五方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机实行上述第一方面的方法。

第六方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,当该计算机程序被运行时,实现上述第一方面的方法。

附图说明

图1是本申请一实施例中的通信系统的示意图。

图2是信号处理的流程图。

图3是本申请一实施例的信号处理方法的流程示意图。

图4是本申请一实施例的接收端包括多个接收通道的信号积累示意图。

图5是本申请一实施例的不同接收通道接收同一发射信号的示意图。

图6是mimo系统中通过不同通道组合获取的信号所对应的频谱图。

图7是本申请一具体实施例的信号处理方法的示意图。

图8是本申请一具体实施例的信号处理方法的示意图。

图9是本申请一具体实施例的信号处理方法的示意图。

图10是本申请一实施例的用于信号处理的装置的结构示意图。

图11是本申请一实施例的用于信号处理的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统,例如:长期演进(longtermevolution,lte)系统、lte频分双工(frequencydivisionduplex,fdd)系统、lte时分双工(timedivisionduplex,tdd)、通用移动通信系统(universalmobiletelecommunicationsystem,umts)、全球互联微波接入(worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess,wimax)通信系统、未来的第五代(5thgeneration,5g)系统或新无线(newradio,nr)等。

可选地,本申请实施例的技术方案可以应用于mimo系统、单输入多输出(simpleinputmultipleoutput,simo)系统、多输入单输出(multipleinputsimpleoutput,miso)系统等。下文中以mimo系统为例对本申请实施例的技术方案进行说明。

可选地,本申请实施例的技术方案可以应用于雷达测量场景,也可以应用于其它通信场景。

图1是本申请一实施例中的通信系统的示意图。如图1所示,该通信系统包括接收端100和发射端200。接收端100可包括n个接收天线,每个接收天线对应一个接收通道。发射端200包括m个发射天线,每个发射天线对应一个发射通道。m,n分别为大于或等于1的整数。m个发射通道和n个接收通道构成m×n个发射通道和接收通道的组合。当发射端200分别通过m个发射通道发射一组信号,对于接收端100来说,其可以通过n个接收通道接收到m×n组信号。

接收端100还包括处理器110,处理器110之后在接收到m×n组信号之后,可以对m×n组信号进行信号处理,例如,可以对m×n组信号进行采样,并对采样数据进行谱分析、累加等处理。

处理器110可以包括中央处理器(centralprocessorunit,cpu)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)或专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic),或者也可以为其它类型的处理芯片。

应理解,在本申请实施例中,接收端100和发射端200可以位于不同的设备中,也可以位于相同的设备中。例如,在一些雷达测距场景中,接收端100和发射端200可以位于同一设备中,接收端100发射的信号在遇到目标物体之后被反射,然后由发射端200接收反射信号。

图2是信号处理的流程图,其以雷达测量场景为例,示出了接收端的信号处理流程。图2中的步骤可以由图1中处理器110实行。如图2所示,接收端在通过多种通道组合获取多组信号之后,可以对多组信号分别进行谱分析,以得到多组信号对应的频谱图。上述谱分析例如可以包括且不限于以下至少一种类型:离散傅里叶变换(discretefouriertransform,dft)、fft、多重信号分类(multiplesignalclassify,music)、数字波束合成(digitalbeamforming,dbf)作为示例,fft可以包括距离维fft、多普勒维fft或角度维fft。

在经过谱分析之后,处理器110可以对多个频谱图中的复信号进行累加处理,以得到累加后的频谱图。通过对多个频谱图进行累加处理,能够提高信号的积累增益,改善信号信噪比。

在获取累加后的频谱图之后,处理器110可以继续进行后续的信号处理,例如,cfar处理、doa估计、跟踪等后续处理。

其中,频谱图用于表示时域的信号在频域的表示形式,可以通过针对信号进行谱分析得到。频谱图可以用于表示信号的幅度或相位与频谱之间的变化关系。在一些情况下,由于信号频谱和观测目标的距离、速度或角度之间存在对应关系,因此,通过适当的变换,频谱图也可以表示信号的幅度或相位与观测目标的距离、速度或角度之间的关系。例如,若频谱图通过fft获取,则根据其表征的信息不同,可以称为距离fft谱图、多普勒fft谱图、角度fft谱图、距离-多普勒fft谱图等、距离-角度fft谱图等。

其中,频谱图可以由多个复信号表示,每个复信号包括信号的相位信息、幅度信息以及频率信息。

在对多个频谱图中的复信号进行累加处理时,通常可以采取相干累加或者部分相干累加的方式。但是相干累加或部分相干累加通常需要利用谱分析的方式进行相关积累,计算复杂度高,对计算资源的消耗较大。

为了解决上述问题,本申请实施例提出了一种信号处理方法,能够在对信号使用相干累加的方法的同时,进一步降低信号处理的计算复杂度,节约计算资源,使其适用于高实时性要求、功耗和计算力受限的系统。

图3是本申请一实施例的信号处理方法的流程示意图。图3的方法可以由图1中的接收端100实行,例如可以由接收端100中的处理器110实行。如图3所示,该方法包括:

s301、获取m×n组信号,m×n组信号与m×n个通道组合一一对应,m×n个通道组合为m个发射通道和n个接收通道形成的通道组合,m、n为正整数。

可选地,上述m×n组信号中的每组信号可以包括k个信号,k为大于或等于1的整数。可选地,m×n组信号中的每组信号中的信号可以是叽叽(chirp)信号。或者,m×n组信号中的每组信号中的信号也可以是使用其它单位计量的信号。

可选地,n个接收通道可以对应n个接收天线,m个发射通道可以对应于m个发射天线。

s302、对m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图。

其中,谱分析是指通过测量信号的频谱,来估计目标或信号的特性。例如,在雷达测量中,谱分析可以用于估计信号或目标的距离、速度或角度。

可选地,上述实行谱分析可以包括但不限于以下至少一项:dft、fft、dft、music、dbf。上述fft可以包括但不限于以下至少一项:距离维fft、多普勒维fft、角度维fft。

在一些示例中,上述对m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图,包括:对m×n组信号实行距离维fft,获取m×n个距离fft谱图;对m×n个距离fft谱图实行多普勒维fft,获取m×n个距离-多普勒fft谱图,多个第一频谱图为m×n个距离-多普勒fft谱图。

在一些示例中,上述对m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图,包括:对m×n组信号实行距离维fft变换,获取m×n个距离fft谱图,多个第一频谱图为m×n个距离fft谱图。

可选地,上述实行谱分析还包括:利用谱分析获取多个频谱图,并将多个频谱图进行分组,对每组频谱图中的复信号进行相干累加,以得到多个累加后的频谱图。例如,可以利用谱分析对每组频谱图进行接收通道的相干累加,其中接收通道的相干累加是指将对应于相同发射通道和不同接收通道的频谱图中的复信号进行相干累加。

在一些示例中,对m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图,包括:对m×n组信号实行谱分析,以获取m×n个第五频谱图;将m×n个第五频谱图划分为m个谱图组,每个谱图组包括的n个第五频谱图对应于相同的发射通道;利用谱分析对m个谱图组中的每个谱图组实行相干累加,以得到m个频谱图,m个频谱图为多个第一频谱图。

s303、对多个第一频谱图的复信号实行相位补偿,以得到多个第二频谱图,多个第一频谱图与多个第二频谱图一一对应。

其中,上述相位补偿是指估计并补偿由于接收通道不同、发射通道不同或者信号发射时间不同而导致的信号之间的相位差,以达到通过不同途径获取的信号的相位近似一致的目的。

在一些示例中,相位补偿包括以下至少一种:接收通道的相位补偿以及发射通道的相位补偿,接收通道的相位补偿用于补偿复信号由于接收通道不同导致的相位差,发射通道的相位补偿用于补偿复信号由于发射通道不同导致的相位差。

在本申请实施例中,可以利用公式计算由于接收通道不同、发射通道不同或者信号发射时间导致的相位差,并对复信号的相位进行补偿。后文中将结合图4至图6以及公式(1)-(9),继续描述本申请实施例的接收通道或发射通道相位补偿的方式。

在一些示例中,上述对多个第一频谱图实行相位补偿,包括:对多个第一频谱图中的至少部分第一频谱图实行接收通道的相位补偿,使得多个第二频谱图中的至少两个第二频谱图在相同位置的复信号的相位相同。

在一些示例中,上述对多个第一频谱图实行相位补偿,包括:对多个第一频谱图中的至少部分第一频谱图实行发射通道的相位补偿,使得多个第二频谱图中的至少两个第二频谱图在相同位置的复信号的相位相同。

应理解,上述至少两个第二频谱图的相位相同,是指在理想情况下,经过相位补偿之后,不同第二频谱图中的相同位置的复信号的相位相同。本领域技术人员能够理解,在实践中,在实行相位补偿之后,频谱图中的相同位置的复信号的相位之间可以存在一定的偏差。

其中,s303部分中,上述对多个第一频谱图实行相位补偿可以包括对多个第一频谱图均进行相位补偿,也可以包括对多个第一频谱图中的部分频谱图进行相位补偿。上述对多个第一频谱图实行相位补偿可以包括:只实行接收通道的相位补偿;只实行发射通道的相位补偿;或者实行接收通道的相位补偿和发射通道的相位补偿。

在一些示例中,若实行接收通道的相位补偿,则可以将多个第一频谱图划分为至少一个第一谱图组。至少一个第一谱图组与至少一个发射通道一一对应,每个第一谱图组中的第一频谱图对应于相同的发射通道。上述对多个第一频谱图实行相位补偿,包括:对每个第一谱图组中的第一频谱图实行接收通道的相位补偿,使得每个第一谱图组中的第一频谱图和第一目标频谱图在相同位置的复信号的相位相同,其中,至少一个谱图组与至少一个第一目标频谱图一一对应,至少一个第一目标频谱图对应相同的接收通道。换句话说,可以将对应于相同发射通道的一组第一频谱图实行接收通道的相位补偿,使得相位补偿后的该组第一频谱图中相同位置的复信号的相位相同。其中,第一目标频谱图可以是每个第一谱图组中的任一第一频谱图。

进一步地,若只实行接收通道的相位补偿,则可以将实行接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第二频谱图。

或者,若继续实行发射通道的相位补偿。则可以将实行接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第三频谱图;对多个第三频谱图实行发射通道的相位补偿,使得多个第三频谱图的复信号的相位与第二目标频谱图的复信号的相位相同,其中,所述第二目标频谱图为所述多个第三频谱图中的任一频谱图;将实行所述发射通道的相位补偿之后的多个第三频谱图确定为所述多个第二频谱图。

类似地,在一些示例中,若实行发射通道的相位补偿,则可以将所述多个第二频谱图划分为至少一个第二谱图组,每个第二谱图组中包括的第一频谱图对应于相同的接收通道;对每个第二谱图组中的第一频谱图实行发射通道的相位补偿,使得每个第二谱图组中的第一频谱图与第三目标频谱图在相同位置的复信号的相位相同,其中,所述至少一个第二谱图组与至少一个所述第三目标频谱图一一对应,所述至少一个第三目标频谱图对应相同的发射通道。

进一步地,若只实行发射通道的相位补偿,则可以将实行发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第二频谱图。

或者,若继续实行接收通道的相位补偿,则可以将实行发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第四频谱图;对多个第四频谱图实行接收通道的相位补偿,使得多个第四频谱图的复信号的相位与第四目标频谱图的复信号的相位相同,其中,第四目标频谱图为多个第四频谱图中的任一频谱图;将实行接收通道的相位补偿之后的多个第四频谱图确定为多个第二频谱图。

s304、基于多个第二频谱图的复信号进行复数相加,获取累加后的频谱图。

可选地,上述基于多个第二频谱图的复信号进行复数相加,可以指将多个第二频谱图的相同位置处的复信号进行相加,以得到一个累加后的频谱图。在本申请实施例中,累加也可以称为积累或叠加。

在本申请实施例中,接收端在获取多个第一频谱图后,可以对多个第一频谱图进行接收通道的相位补偿或者发射通道的相位补偿,并得到多个第二频谱图。进行相位补偿后的第二频谱图可以消除复信号由于接收通道不同或发射通道不同而导致的相位差,因此,在对多个第二频谱图中的复信号进行累加后得到的频谱图的积累增益更大,能够提高处理信号的效率。

接下来结合图4先容通过不同接收通道和发射通道组合获取的信号的相位差的计算方式,并结合图6先容本申请实施例的对复信号进行相位补偿的方式。

图4是本申请一实施例的接收端包括多个接收通道的信号积累示意图。如图4所示,假设接收端包括n个接收通道,n个接收通道分别表示为rx1、rx2,...,rxn,每个接收通道接收一组信号,每组信号包括k个信号。作为示例,每个信号可以为一个chirp信号。在同一个接收通道接收的不同信号之间的相位差的影响因素包括:相对运动带来的多普勒频率和发射不同信号的时间差。其中,上述相对运动可以包括:接收端的运动、发射端的运动以及目标的运动。在雷达测量系统中,目标可以指待测量的物体。

作为示例,同一接收通道接收的来自同一发射通道的任意两个信号之间的相位差可以表示为公式(1):

其中,表示信号之间的相位差,fd表示运动带来的多普勒频率,τn表示同一发射通道发射两个信号的时间差。

图5是本申请一实施例的不同接收通道接收同一发射信号的示意图。其中rx1、rx2表示不同的接收通道。作为示例,对于同一个发射信号,不同接收通道获得的信号的相位差的影响因素包括:接收通道的位置和观测目标的相位,例如,任意两个接收通道接收到的同一个信号的相位差可以表示为:

其中,表示发射信号之间的相位差,λ表示发射信号的波长,dn表示两个接收通道的距离。其中,接收通道之间的距离可以指接收通道对应的天线相位中心之间的距离。θ表示接收端和发射端之间的连线相对于发射端法线的夹角。其中,在存在观测目标的情况下,θ也可以指目标的到达角。

作为示例,在mimo系统中,通过相同接收通道接收的来自不同发射通道的信号的相位差的影响因素包括:发射通道的位置和发射信号之间的时间差。例如,针对任意两个不同发射通道发送的信号,同一接收通道接收到的信号之间的相位差可以用公式(3)表示为

其中,表示信号之间的相位差。dn表示两个发射通道之间的距离。其中,发射通道之间的距离可以指发射通道对应的天线相位中心之间的距离。λ表示信号的波长。θ表示接收端和发射端之间的连线相对于接收端法线的夹角。其中,在存在观测目标的情况下,θ也可以指目标的到达角。fd表示由于运动带来的多普勒频率,τn表示发射两个信号的时间差。

图6是mimo系统中通过不同通道组合获取的信号所对应的频谱图。其中,假设mimo系统中包括m个发射通道和n个接收通道,每个接收通道接收一组信号,一组信号例如包括k个信号,k为大于等于1的整数。为了便于描述,可以将m个发射通道分别称为第一发射通道(tx1)、第二发射通道(tx2)、……、第m发射通道(txm)。可以将n个接收通道分别称为第一接收通道(rx1)、第二接收通道(rx2)、……、第n接收通道(rxn)。应理解,上述接收通道和发射通道的排序只是为了区分不同的发射通道或接收通道。

图6中的m×n个频谱图与m×n组信号一一对应,每个频谱图对应一个发射通道和接收通道的组合。具体地,每个频谱图表示了对一组信号进行了谱分析之后获取的频谱图。上述谱分析例如可以包括dft、多普勒维fft、距离维fft、角度维fft等。

图6中的频谱图中包括多个复信号,一个小方格可以表示一个复信号。或者,一个小方格也可以被称为一个点。通过第m个发射通道、第n个接收通道接收到的信号在经过谱分析之后得到的复信号表示为zm,n(x,y),1≤m≤m,1≤n≤n。其中,zm,n(x,y)为复信号,(x,y)表示频谱图中的任意一点的坐标。zm,n(x,y)的幅度归一化形式表示为norm(zm,n(x,y))。zm,n(x,y)的复共轭表示为zm,n(x,y)*

应理解,图3中的多个第一频谱图可以包括但不限于图6中所示的频谱图。

在本申请实施例中,在对通过不同发射通道和接收通道获取的信号对应的第一频谱图进行相干积累前,可以对多个第一频谱图进行相位补偿,以消除补偿后得到的多个第二频谱图由于接收通道不同或发射通道不同所导致的相位差,从而对多个第二频谱图进行相干积累能获得更大的积累增益。

接下来将分别先容本申请实施例的接收通道的相位补偿以及发射通道的相位补偿的方式。应理解,在本申请实施例中,可以对多个第一频谱图先后实行接收通道的相位补偿和发射通道的相位补偿,并且不限制两者的实行顺序。或者,也可以对多个第一频谱图只实行两者之一。

(1)接收通道的相位补偿。

在一些示例中,若接收通道的相位补偿在发射通道的相位补偿之前实行,则可以将多个第一频谱图划分为至少一个第一谱图组,每个第一谱图组中的第一频谱图对应于相同的发射通道。针对每个第一谱图组分别实行接收通道的相位补偿。可以理解为,每个第一谱图组中的第一频谱图对应于相同的发射通道以及不同的接收通道。例如,上述多个第一频谱图可以包括m×n个第一频谱图,可以将多个第一频谱图划分为m个第一谱图组,m个第一谱图组与m个发射通道一一对应。每个第一谱图组可以包括n个第一频谱图,n个第一频谱图与n个接收通道一一对应。

应理解,上述划分第一谱图组的方式仅仅作为示例,在一些情况下,上述多个第一频谱图的数目也可以少于m×n个,上述划分第一谱图组的方式也可以不同,只要其符合每个第一谱图组中的第一频谱图对应于相同的发射通道的条件即可。

在一些示例中,也可以只对多个第一频谱图中的部分第一频谱图实行接收通道的相位补偿。

在一些示例中,若上述接收通道的相位补偿在发射通道的相位补偿之后实行,则可以将实行发射通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第四频谱图。由于在实行发射通道的相位补偿之后,可认为多个第四频谱图的复信号由于发射通道不同而导致的相位差已经被消除,继而认为多个第四频谱图对应的发射通道是相同的,因此无需根据不同的发射通道对多个第四频谱图进行分组。

在一些示例中,也可以只对多个第四频谱图中的部分第四频谱图实行接收通道的相位补偿。

下文中将以接收通道的相位补偿在发射通道的相位补偿之前实行为例进行说明,本领域人员能够理解,通过对相关公式和描述进行适当变形,可以得到接收通道的补偿在发射通道的相位补偿之后的方案,为了简洁,此处不再赘述。

针对每个第一谱图组,由于其对应的发射通道相同,因此,可以认为其包括的多个第一频谱图的复信号不存在由于发射通道不同而导致的相位差,而存在由于接收通道不同而导致的相位差。因此,可以对每个第一谱图组中的第一频谱图进行接收通道的相位补偿,以补偿每个第一谱图组中的第一频谱图的复信号由于接收通道不同导致的相位差,使得每个第一谱图组中的第一频谱图中相同位置的复信号的相位相同。

在本申请实施例中,该相同的相位可以称为第一参考相位。例如,第一参考相位可以是第一目标频谱图的复信号的相位。其中,至少一个第一谱图组与至少一个第一目标频谱图一一对应,至少一个目标频谱图对应于相同的接收通道。该相同的接收通道可以称为目标接收通道,该目标接收通道可以是n个接收通道中的任一接收通道。该第一目标频谱图是第一谱图组中的任一第一频谱图。接下来,将以该目标接收通道为第一接收通道例进行说明。

在本申请实施例中,通过接收通道的相位补偿,使得每个第一谱图组的第一频谱图与第一目标频谱图的复信号的相位相同,并且至少一个第一谱图组与至少一个第一目标频谱图一一对应,至少一个第一目标频谱图对应于相同的接收通道,从而能够消除至少一个谱图组中的第一频谱图由于接收通道不同导致的相位差,以提高信号累加时的积累增益。

(i)假设待进行接收通道的相位补偿的第一频谱图对应第m个发射通道和第n个接收通道。其中,第m个发射通道可以为m个发射通道中的任意发射通道。第n个接收通道可以为n个接收通道中除第一接收通道之外的任意接收通道。

针对第m个发射通道,第n个接收通道和第n-1个接收通道之间的相位差可表示为以下公式(4):

其中,δzm,(n,n-1)表示第n个接收通道和第n-1个接收通道之间的相位差;zm,n(x,y)表示通过第m个发射通道和第n个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;zm,n-1(x,y)表示通过第m个发射通道和第n-1个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;zm,n-1(x,y)*表示zm,n-1(x,y)的复共轭。

norm(zm,n(x,y))表示复信号zm,n(x,y)的幅度归一化形式;norm(zm,n-1(x,y)*)表示复信号zm,n-1(x,y)*的归一化形式。

(ii)针对第m个发射通道,第一个接收通道和第二个接收通道的之间的相位差可以表示为以下公式(5):

其中,表示第一个接收通道和第二个接收通道之间的相位差;zm,1(x,y)表示通过第m个发射通道和第1个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;

zm,2(x,y)表示通过第m个发射通道和第1个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;zm,2(x,y)*表示zm,2(x,y)的复共轭;

norm(zm,1(x,y))表示复信号zm,1(x,y)的归一化形式;norm(zm,2(x,y)*)表示复信号zm,2(x,y)的归一化形式。

(iii)对复信号zm,n(x,y)进行接收通道的相位补偿后的复信号可以表示为以下公式(6):

其中,zm,n(x,y)表示通过第m个发射通道和第n个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;zm,n-1(x,y)表示通过第m个发射通道和第n-1个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;zm,1(x,y)表示通过第m个发射通道和第1个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;表示对复信号zm,n(x,y)进行接收通道的相位补偿后的复信号;norm(zm,n-1(x,y))表示复信号zm,n-1(x,y)的归一化形式;

norm(zm,1(x,y))表示复信号zm,1(x,y)的归一化形式;表示第一个接收通道和第二个接收通道之间的相位差。δzm,(n,n-1)表示第n个接收通道和第n-1个接收通道之间的相位差,1≤m≤m,2≤n≤n。

在一些示例中,公式(6)需要满足以下条件:为了实现接收通道的相位补偿,在复信号是噪声的情况下,ω1和ω2是随机项。在复信号为信号的情况下,ω1和ω2是相等的。从而,在公式(6)中,在复信号为信号的情况下,ω1和ω2的大小近似相等,使得的取值可以近似为1,从而不需要获取ω1和ω2的具体值。为了满足这一条件,可以使得第n个接收通道和第n-1个接收通道之间的距离与第一个接收通道和第二个接收通道之间的距离近似相等,这使得ω1和ω2的取值可以近似相等。

(2)发射通道的相位补偿。

在一些示例中,若发射通道的相位补偿在接收通道的相位补偿之前实行,则可以将多个第一频谱图划分为多个第二谱图组,每个第二谱图组中的第一频谱图对应于相同的接收通道。可以理解为,每个第二谱图组中的第二频谱图对应于不同的发射通道以及相同的接收通道。例如,上述多个第一频谱图可以包括m×n个第一频谱图,将m×n个第一频谱图划分为n个第二谱图组,n个第二谱图组与n个接收通道一一对应,每个第二谱图组可以包括m个第一频谱图,m个第一频谱图与m个发射通道一一对应。应理解,上述划分第二谱图组的方式仅仅作为示例,在一些情况下,上述多个第一频谱图的数目也可以少于m×n个,上述划分第二谱图组的方式也可以不同,只要其符合每个第二谱图组中的第一频谱图对应于相同的接收通道的条件即可。

在一些示例中,为了减少计算负担,也可以只对部分第一频谱图实行发射通道的相位补偿。

在一些示例中,若发射通道的相位补偿在接收通道的相位补偿之后实行,则可以将实行接收通道的相位补偿之后的多个第一频谱图确定为多个第三频谱图。由于在实行接收通道的相位补偿之后,可以认为多个第三频谱图的复信号由于接收通道不同导致的相位差已被消除,继而认为多个第三频谱图对应的接收通道是相同的,因此无需根据不同的接收通道对多个第三频谱图进行分组。

在一些示例中,也可以只对部分第三频谱图实行发射通道的相位补偿。

下文中将以发射通道的相位补偿在接收通道的相位补偿之前实行为例进行说明,本领域技术人员能够理解,通过对相关公式和描述进行适当变形,可以得到发射通道的相位补偿在接收通道的相位补偿之前实行的方案,为了简洁,此处不再赘述。

在经过接收通道的相位补偿之后,可以认为多个第三频谱图的复信号不存在由于接收通道不同而导致的相位差,而是存在由于发射通道不同而导致的相位差。因此,可以对多个第三频谱图进行发射通道的相位补偿,以补偿多个第三频谱图由于发射通道不同而导致的相位差,使得多个第三频谱图的相位相同。

在本申请实施例中,该相同的相位可以称为第二参考相位。例如,第二参考相位可以是第二目标频谱图的复信号的相位。第二目标频谱图可以是多个第三频谱图中的任一频谱图。第二目标频谱图对应于目标发射通道,该目标发射通道可以是m个发射通道中的任一发射通道。接下来,将以目标发射通道为第一发射通道为例进行说明。

另外需要说明的是,假设多个第三频谱图沿用在接收通道的相位补偿过程的分组方式,则每个第一谱图组中的第三频谱图的相位被认为是相同的。因此,第二目标频谱图所属的第一谱图组中的所有第三频谱图的相位是相同的,从而该第一谱图组中的第三频谱图无需进行发射通道的相位补偿。

在本申请实施例中,通过发射通道的相位补偿,使得多个第三频谱图与第二目标频谱图的复信号的相位相同,从而能够消除多个第三频谱图由于接收通道不同以及发射通道不同导致的相位差,以提高信号累加时的积累增益。

(i)假设待进行发射通道的相位补偿的第三频谱图对应第m个发射通道和第n个接收通道。其中,第m个发射通道可以为除第一发射通道之外的任意发射通道。第n个接收通道为任意接收通道。

针对第n个接收通道,第m个发射通道和第m-1个发射通道之间的相位差可表示为以下公式(7):

其中,表示第m个发射通道和第m-1个发射通道之间的相位差;表示通过第m个发射通道和第n个接收通道获取的信号对应在第三频谱图中的复信号;

表示通过第m-1个发射通道和第n个接收通道获取的信号对应在第三频谱图中的复信号;表示复信号的复共轭。

表示复信号的幅度归一化形式;表示复信号的归一化形式。

(ii)针对第n个接收通道,第一个发射通道与第二个发射通道之间的相位差表示为公式(8):

其中,表示第一个发射通道和第二个发射通道之间的相位差;表示通过第一个发射通道和第n个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;表示通过第二个发射通道和第n个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号。

表示的复共轭。

表示复信号的归一化形式;表示复信号的归一化形式。

(iii)对复信号进行发射通道的相位补偿后的复信号可以表示为以下公式(9):

其中,zm,n(x,y)表示通过第m个发射通道和第n个接收通道获取的信号对应在第一频谱图中的复信号;表示对复信号zm,n(x,y)实行接收通道的相位补偿之后得到的复信号;表示对复信号实行发射通道的相位补偿之后得到的复信号;表示对复信号zm-1,n(x,y)实行接收通道的相位补偿之后得到的复信号;表示对复信号z1,n(x,y)实行接收通道的相位补偿之后得到的复信号。

表示复信号的归一化形式;表示复信号的归一化形式;表示复信号的归一化形式;表示第1个发射通道和第2个发射通道之间的相位差。表示第m个发射通道和第m-1个发射通道之间的相位差,2≤m≤m,1≤n≤n。

在一些示例中,,公式(9)需要满足以下条件:为了实现发射通道的相位补偿,在复信号是噪声的情况下,是随机项。在复信号为信号的情况下,是相等的。从而,在公式(9)中,在复信号为信号的情况下,的大小近似相等,使得的取值可以近似为1,从而不需要获取。为了满足这一条件,可以使得第m个接收通道和第m-1个接收通道之间的距离近似相等,这使得的取值可以近似相等。

(3)相干累加

在对实行相位补偿之后得到的多个第二频谱图中相同位置的复信号进行叠加,即可可以得到累加后的频谱图。作为示例,以待叠加的复信号为为例,该叠加后的频谱图中的复信号z(x,y)可以表示为公式(10):

其中,m表示发射通道的数目,n表示接收通道的数目;z(x,y)表示叠加后的复信号,表示待叠加的复信号。

公式(10)中以接收端的检测器为平方率检波为例,因此在对复信号的叠加中采用了平方的形式。应理解,公式(10)仅仅作为示例而非限定,在本申请实施例中,也可以采用其它方式实现信号的相干累加。例如,也可以在复信号叠加中采用绝对值的形式或者对数的形式。

在本申请实施例中,采用上述公式进行发射通道和接收通道的相位补偿,能够简化相位补偿的计算复杂度,节约计算资源。并且,采用上述公式,可以在消除不同发射通道或不同接收通道带来的相位差的同时,不对噪声进行迭代和积累,从而提高了信号的处理质量。

图7是本申请一具体实施例的信号处理方法的示意图。如图7所示,该方法可以由接收端实行,并包括如下步骤。

s601、获取m×n组信号,并实行距离维fft,以得到m×n个距离fft谱图(表示为rmap0)。

可选地,在实行距离维fft之前,可以对m×n组信号进行模数转换(analogtodigital,adc)。

s602、对m×n个rmap0实行多普勒维fft,以得到m×n个距离-多普勒fft谱图(表示为rdmap1)。

其中,m×n个距离-多普勒fft谱图可以作为多个第一频谱图。或者,也可以基于m×n个距离-多普勒fft谱图继续进行其它类型的谱分析,然后得到多个第一频谱图。例如,还可以进行角度维fft。

s603、对m×n个rdmap1实行接收通道的相位补偿,以获得m×n个第三频谱图(表示为rdmap2)。

例如,m×n个rdmap1可以针对某一接收通道的接收数据进行幅度归一化和相位补偿。关于接收通道的相位补偿的具体实现可以参见前文中的内容(例如,图4至图6及相关描述),此处不再赘述。

s604、对m×n个rdmap2实行发射通道的相位补偿,以获取m×n个第二频谱图(表示为rdmap3)。

例如,m×n个rdmap2可以针对某一发射通道的接收数据进行幅度归一化和相位补偿。其中,关于发射通道的相位补偿的具体实现可以参见前文中的内容(例如,图4和图6及相关描述),此处不再赘述。

s605、对m×n个rdmap3进行相干叠加,以得到叠加后的频谱图(表示为rdmap)。

s606、基于rdmap,继续实行后续的信号处理流程(例如,cfar等)。

图8是本申请一具体实施例的信号处理方法的示意图。如图8所示,该方法可以由接收端实行,并包括如下步骤。

s701、获取m×n组信号,并实行距离维fft,以得到m×n个距离fft谱图(表示为rmap0)。

m×n个距离fft谱图可作为多个第一频谱图。

s702、对m×n个rmap0实行接收通道的相位补偿,以获得m×n个第三频谱图(表示为rmap1)。

例如,m×n个rmap0可以针对某一接收通道的接收数据进行幅度归一化和相位补偿。关于接收通道的相位补偿的具体实现可以参见前文中的内容(例如,图4和图6及相关描述),此处不再赘述。

s703、对m×n个rmap1实行发射通道的相位补偿,以获取m×n个第二频谱图(表示为rmap2)。

例如,m×n个rmap1可以针对某一发射通道的接收数据进行相位幅度归一化和相位补偿。其中,关于发射通道的相位补偿的具体实现可以参见前文中的内容(例如,图4至图6及相关描述),此处不再赘述。

s704、对m×n个rmap2进行相干叠加,以得到叠加后的频谱图(表示为rmap)。

s705、对rmap实行多普勒维fft,以得到距离-多普勒fft谱图(表示为rdmap)。

可选地,在s704和s705部分,也可以首先对m×n个rmap2分别实行多普勒维fft,以得到m×n个距离-多普勒fft谱图(表示为rdmap3)。然后对m×n个rdmap3进行复数相加,也得到叠加后的频谱图(表示为rdmap)。

s706、基于rdmap,继续实行后续的信号处理流程(例如,cfar等)。

图9是本申请一具体实施例的信号处理方法的示意图。如图9所示,该方法可以由接收端实行,并包括如下步骤。

s801、获取m×n组信号,并实行距离维fft,以得到m×n个距离fft谱图(表示为rmap0)。

s802、对m×n个rmap0实行多普勒维fft,以得到m×n个距离-多普勒fft谱图(表示为rdmap1)。

其中,m×n个距离-多普勒fft谱图可以作为多个第一频谱图。或者,也可以基于m×n个距离-多普勒fft谱图继续进行其它类型的谱分析,然后得到多个第一频谱图。例如,还可以进行角度维fft。

s803、对m×n个rdmap1中实行接收通道的相干叠加,其中接收通道的相干叠加是指将对应于相同发射通道的rdmap1实行相干叠加,以得到m个频谱图(表示为rdmap2)。

其中,上述m个频谱图可以作为多个第一频谱图。

在一些示例中,可以将m×n个rdmap1划分为m个谱图组,每个谱图组包括的n个rdmap1对应于相同的发射通道。针对每个谱图组,可以基于谱分析(例如,fft或dbf)的方式对n个rdmap1中的相同位置的复信号进行叠加,获得m×nfft个频谱图,其中nfft表示对rdmap1进行相干叠加时的谱分析的点数。针对每个发射通道,在nfft个频谱图中,确定相同位置的复信号中的幅值最大值所对应的复数值为rdmap2中的复数值,最终获得m个rdmap2。

s804、对m个rdmap2实行发射通道的相位补偿,以获得m个第三频谱图(表示为rdmap3)。

例如,m个rdmap2可以针对某一发射通道的接收数据进行幅度归一化和相位补偿。关于接收通道的相位补偿的具体实现可以参见前文中的内容(例如,图4至图6及相关描述),此处不再赘述。

在本申请实施例中,在在s803部分中,对应相同发射通道、不同接收通道的rdmap1进行了相干叠加,以得到m个rdmap2,m个rdmap2在分别对应不同的发射通道。可以认为由于接收通道不同对m个rdmap2的复信号的相位差影响已经消除,因此,只需对m个rdmap2实行发射通道的相位补偿。

s805、对m×n个rdmap3进行复数相加,以得到叠加后的频谱图(表示为rdmap)。

s806、基于rdmap,继续实行后续的信号处理流程(例如,cfar等)。

上文结合图1至图9先容了本申请实施例的通信方法,下文将结合图10和图11,先容本申请实施例中的装置。

图10是本申请实施例的用于信号处理的装置900的示意性框图。该装置1000能够实行本申请方法实施例中由接收端实行的各个步骤,为了避免重复,此处不再详述。装置1000包括:

获取单元1010,用于获取m×n组信号,m×n组信号与m×n个通道组合一一对应,m×n个通道组合为m个发射通道和n个接收通道分别形成的通道组合,m、n为正整数。

处理单元1020,用于对m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图。

处理单元1020还用于对多个第一频谱图的复信号实行相位补偿,以得到多个第二频谱图,多个第一频谱图与多个第二频谱图一一对应。

在一些示例中,相位补偿包括以下至少一种:接收通道的相位补偿以及发射通道的相位补偿,接收通道的相位补偿用于补偿复信号由于接收通道不同导致的相位差,发射通道的相位补偿用于补偿复信号由于发射通道不同导致的相位差。

处理单元1020还用于基于多个第二频谱图的复信号进行复数相加,获取累加后的频谱图。

图11是本申请实施例的用于信号处理的装置1100的示意性框图。该装置1100能够实行本申请方法实施例中由接收端实行的各个步骤,为了避免重复,此处不再详述。装置1100包括:

存储器1110(可以有一个或多个),用于存储程序。

通信接口1120。

处理器1130(可以有一个或多个),用于实行存储器1110中的程序,当程序被实行时,处理器1130用于通过通信接口1120获取m×n组信号,m×n组信号与m×n个通道组合一一对应,m×n个通道组合为m个发射通道和n个接收通道分别形成的通道组合,m、n为正整数。处理器1130还用于对m×n组信号实行谱分析,以获取多个第一频谱图;处理器1130还用于对多个第一频谱图的复信号实行相位补偿,以得到多个第二频谱图,多个第一频谱图与多个第二频谱图一一对应,其中,相位补偿包括以下至少一种:接收通道的相位补偿以及发射通道的相位补偿,接收通道的相位补偿用于补偿复信号由于接收通道不同导致的相位差,发射通道的相位补偿用于补偿复信号由于发射通道不同导致的相位差;处理器1130还用于基于多个第二频谱图的复信号进行复数相加,获取累加后的频谱图。

可以理解的,上述装置或设备可以实行上述实施例中的部分或全部步骤,这些步骤或操作仅是示例,本申请实施例还可以实行其它操作或者各种操作的变形。此外,各个步骤可以按照上述实施例呈现的不同的顺序来实行,并且有可能并非要实行上述实施例中的全部操作。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机App和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是App方式来实行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不实行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以App功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以App产品的形式体现出来,该计算机App产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)实行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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