針對汽車雷達方位角分辨率受方位向天線長度限制的問題， 該文提出一種基于多波束實孔徑雷達圖像融合來提升汽車雷達方位角分辨率的成像方法。該方法首先利用相控陣天線波束電掃描來獲取前視實孔徑雷達圖像， 然后根據(jù)汽車雷達成像幾何關系通過多張多角度實孔徑雷達圖像相參累加來提升雷達方位角分辨率。計算機仿真結果驗證了該方法在提升汽車雷達方位角分辨率的有效性。無人駕駛技術通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境， 自動控制車輛的轉向和速度， 從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。前視微波成像雷達是車載傳感系統(tǒng)的重要組成部分。與超聲波、 攝像頭、激光雷達相比， 微波雷達不僅具有高距離分辨率、高角度分辨率、 高速度分辨率， 還具有不受惡劣天氣及極端光線影響的優(yōu)勢 。微波前視成像雷達距離向通過寬帶信號脈沖壓縮技術來獲取高距離分辨率， 方位向通過實孔徑成像或數(shù)字陣列合成處理來獲取較高的方位分辨率。

　　1. 低成本微波成像雷達實現(xiàn)有難度

　　受雷達角分辨瑞利限的約束， 要提高雷達方位角分辨率就需要提高雷達工作頻率和雷達方位孔徑天線長度， 這些給低成本微波成像雷達的實現(xiàn)帶來了較大的工程實現(xiàn)難度 。數(shù)字陣列超分辨處理技術也能夠提升雷達方位角分辨率， 但陣列超分辨處理技術運算量大一般難以滿足汽車雷達實時性的要求。針對汽車雷達方位角分辨率受方位向天線長度限制的問題， 本文提出一種基于多波束實孔徑雷達圖像融合來提升汽車雷達方位角分辨率的成像方法， 本方法通過多波束實孔徑雷達圖像相參合成來提升雷達方位分辨率。從本質上講， 本文方法利用合成孔徑技術提升了雷達方位角分辨率。相比于傳統(tǒng)合成孔徑處理， 本文方法的處理可以在實孔徑雷達圖像域進行， 而且雷達數(shù)據(jù)合成不受單個雷達指向波束條件約束。因此， 本文方法更加有利于提升雷達的方位角分辨率。本文首先介紹了提升汽車雷達方位角分辨率的成像方式和雷達回波信號模型；然后根據(jù)汽車雷達成像方式和信號模型， 提出了一種提升汽車雷達方位角分辨率的成像方法；最后通過計算機仿真驗證了本文所提方法的準確性。

　　2. 成像方式及回波信號模型

　　車載微波前視成像雷達的距離向與汽車平臺的運動方向一致， 而方位向與汽車平臺的運動方向垂直。雷達距離向通過發(fā)射大時寬 - 帶寬信號并利用脈沖壓縮技術實現(xiàn)距離向的高分辨率， 方位向通常通過實孔徑成像或數(shù)字陣列合成處理來獲取較高的方位分辨率。本文所提車載微波前視成像雷達工作方式如圖 1 所示， 汽車雷達首先通過方位窄波束勻速掃描實現(xiàn)對前方區(qū)域的觀測， 雷達波束掃描范圍為 。雷達方位波束掃描可以通過波束機械掃描和相控陣電掃描實現(xiàn)， 為了實現(xiàn)更加靈活的波束指向， 本文采用相控陣電掃描方式來實現(xiàn)方位波束掃描。
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