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Motion Parameter Estimation Based on Overlapping Elements for TDM-MIMO FMCW Radar Estimation des paramètres de mouvement basée sur des éléments qui se chevauchent pour le radar TDM-MIMO FMCW

Feng TIAN, Wan LIU, Weibo FU, Xiaojun HUANG

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Résumé:

La surveillance intelligente du trafic fournit un support informationnel pour la conduite autonome, largement utilisée dans les systèmes de transport intelligents (STI). Une méthode d'estimation des paramètres de cibles mobiles de véhicules basée sur des radars à ondes millimétriques est proposée pour résoudre le problème de faible précision de détection due à l'ambiguïté de vitesse et au couplage Doppler-angle dans le processus de surveillance du trafic. Tout d’abord, un réseau d’antennes MIMO avec des éléments qui se chevauchent est construit en les introduisant dans la conception typique des antennes de réseau radar MIMO. Les erreurs de phase induites par le mouvement sont éliminées par la différence de phase entre les éléments qui se chevauchent. Ensuite, les erreurs de position parmi elles sont corrigées via une méthode itérative et l’angle de plusieurs cibles est estimé. Enfin, la levée de l'ambiguïté de la vitesse est réalisée en adoptant la différence de phase corrigée des erreurs entre les éléments qui se chevauchent. Une estimation précise de l'angle et de la vitesse de la cible mobile du véhicule est obtenue. Grâce aux expériences de simulation de Monte Carlo, l'erreur d'angle est de 0.1° et l'erreur de vitesse est de 0.1 m/s. Les résultats de la simulation montrent que la méthode peut être utilisée pour résoudre efficacement les problèmes liés à l'ambiguïté de vitesse et au couplage Doppler-angle, tandis que la précision de l'estimation de la vitesse et de l'angle peut être améliorée. Un algorithme amélioré est testé sur les ensembles de données de véhicules qui sont rassemblés vers l'avant des scènes publiques ordinaires d'une ville. Les résultats expérimentaux vérifient en outre la faisabilité de la méthode, qui répond aux exigences de temps réel et de précision des ITS en matière de surveillance des informations sur les véhicules.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E106-B No.8 pp.705-713
Date de publication
2023/08/01
Publicisé
2023/02/06
ISSN en ligne
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2022EBP3088
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Détection

Auteurs

Feng TIAN
  Xi'an University of Science and Technology
Wan LIU
  Xi'an University of Science and Technology
Weibo FU
  Xi'an University of Science and Technology
Xiaojun HUANG
  Xi'an University of Science and Technology

Mots-clés

Table des matières