基于多輸入單輸出合成孔徑雷達(dá)的汽車近場(chǎng)三維環(huán)境重建

（3D multiple input single output near field automotive synthetic aperture radar）

雷達(dá)在汽車自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，相較于光學(xué)照相機(jī)，它們能夠在晚上、霧天、雨天等環(huán)境下更為穩(wěn)定地工作。目前雷達(dá)主要是安裝在汽車前面來(lái)掃描環(huán)境信息，但是這種安裝方法導(dǎo)致角分辨率較低，使得雷達(dá)無(wú)法很好的探知汽車近場(chǎng)環(huán)境信息。

使用合成孔徑雷達(dá)技術(shù)，通過(guò)多個(gè)雷達(dá)，利用全局反投影算法來(lái)重建汽車30米范圍內(nèi)的近場(chǎng)三維信息。通常使用多個(gè)雷達(dá)代替單個(gè)雷達(dá)在汽車前方直線運(yùn)動(dòng)。將多個(gè)雷達(dá)布置在各光圈位置，每個(gè)傳感器依次發(fā)送一個(gè)啁啾信號(hào)并接收它們的回波，而所有其他傳感器進(jìn)入休眠狀態(tài)，從而達(dá)到感知周圍環(huán)境的目的。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的2GHz帶寬的單輸入單輸出的77GHz系統(tǒng)，相鄰的磁傳感器間距必須小于1毫米，否則會(huì)導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)方位混淆和歧義現(xiàn)象。但是在實(shí)際應(yīng)用中，傳感器的距離并不能小于1毫米。為了解決此問(wèn)題，本文采用了多輸入單輸出的雷達(dá)傳感器排列方式。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，這種雷達(dá)傳感器排列方式可以保證傳感器間距在1毫米到4厘米范圍內(nèi)不會(huì)造成圖像質(zhì)量損失。同時(shí)使用擴(kuò)展的多輸入單輸出的反投影圖像形成算法來(lái)處理三維圖像，還具有測(cè)量物體的高度的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)仿真測(cè)試，利用該算法，合成孔徑雷達(dá)技術(shù)在測(cè)量汽車三維進(jìn)場(chǎng)環(huán)境中具有很高的分辨率。