本發明涉及雷達信號處理，具體為一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法。
背景技術：
1、車載毫米波雷達因其全天候、高距離分辨率及測速能力，已成為自動駕駛輔助系統（adas）和自動駕駛技術中的核心傳感器。在復雜的道路交通環境中，雷達發射的電磁波往往會經由路面、護欄、隧道壁或隔音墻等環境特征進行一次或多次反射后才被接收機接收。這種非視距傳播現象即為多徑效應，其產生的回波信號在經過雷達信號處理后，會在不存在真實目標的位置形成虛假目標。
2、多徑干擾產生的虛假目標在信號幅度、距離和速度特征上往往與真實目標高度相似，尤其是在隧道或金屬護欄密集的場景下，多徑信號的信噪比甚至可能超過直接反射信號。現有的雷達信號處理技術通常依賴恒虛警檢測（cfar）算法基于信號幅度進行篩選，難以從能量維度區分強多徑干擾。雖然部分技術試圖通過增加天線的垂直孔徑來獲取俯仰角信息以鑒別地面反射或高處反射，但這顯著增加了雷達硬件的尺寸和成本。此外，傳統的跟蹤邏輯雖然可以通過長時間觀測軌跡一致性來剔除部分不穩定的虛假目標，但這種后處理方法存在明顯的滯后性，難以滿足自動緊急制動（aeb）等安全功能對實時性和低誤報率的嚴苛要求。更為關鍵的是，現有的信號處理流程大多將寬帶回波視為單一載頻的窄帶信號處理，忽略了真實目標散射中心隨頻率相對穩定，而多徑干涉信號隨頻率劇烈起伏這一物理本質差異，導致雷達系統在面對高動態、復雜結構環境時的環境感知可信度受到限制。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本發明提供了一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，解決了車載雷達在復雜路面環境中因多徑效應產生虛假目標的問題。
2、為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：本發明提供一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，該方法旨在通過引入寬帶頻率分集與自車運動學約束，提升雷達對靜態真實目標與虛假干擾的鑒別能力。
3、本發明所采用的技術方案是：獲取雷達回波信號，并在頻率域利用信號處理手段將寬帶回波分解為多個在頻帶上部分重疊的子帶信號。這種子帶分解引入了頻率分集特性，使得系統能夠觀測目標電磁散射特性隨載波頻率變化的細微規律。同時，系統通過車輛總線或傳感器接口獲取自車的運動狀態數據，包括速度和角速度信息，結合雷達的安裝幾何參數，構建靜態環境多普勒流形曲面。該流形曲面揭示了在當前自車運動狀態下，空間中任意方向上的絕對靜止物體相對于雷達應當具備的理論徑向速度分布規律，為后續的信號一致性校驗提供了嚴格的物理基準。
4、在此基礎上，本發明基于上述流形曲面計算針對待檢測目標的理論相位演變模型。該模型結合目標的距離信息與徑向相對速度值約束，推導出了回波信號在快時間頻率維度和慢時間脈沖維度上應當遵循的理想相位梯度。在頻率維度，相位變化與目標物理距離線性相關；在脈沖維度，相位變化與由自車運動引起的多普勒頻移鎖定。系統提取相鄰子帶信號之間的實際測量相位差，并將該測量值與理論相位演變模型進行全維度的相干累積，生成流形一致性相干系數。對于滿足單次反射幾何關系的真實目標，其各子帶和各脈沖的相位在補償理論模型后同相疊加，產生較高的相干系數；而對于多徑干擾，由于其傳播路徑長度和視在速度無法同時滿足理論幾何約束，導致相位在累積過程中發生干涉相消，顯著降低相干系數。
5、并行地，本發明利用子帶信號進行空間維度的穩定性檢測。系統分別對每一個子帶信號進行波達方向估計，獲得一系列隨頻率變化的角度估計值，并計算這些角度值的空間譜漂移統計離散度。真實點目標的電磁散射中心在有限帶寬內相對穩定，其角度估計值在不同子帶間保持高度一致；而多徑虛假目標通常由多條路徑信號干涉而成，隨著頻率改變，各路徑間的相對相位旋轉導致疊加后的等效相位中心在角域發生劇烈跳變或閃爍。
6、最終，本發明根據流形一致性相干系數與空間譜漂移統計離散度，通過映射函數與加權融合邏輯生成目標多徑置信度評分。該評分綜合反映了目標在相位演變規律上的物理真實性以及在空間位置上的頻率穩定性。系統依據該評分對檢測列表中的目標執行抑制決策，生成無效掩碼以剔除虛假目標或抑制其信號強度。
7、本發明提供了一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法。具備以下有益效果：
8、1、本發明通過獲取自車運動狀態構建靜態環境多普勒流形曲面，并據此建立二維理論相位演變模型與實際測量信號進行相干累積校驗，將雷達回波的物理幾何約束引入信號處理底層，利用真實目標與多徑虛像在傳播路徑長度及視在速度上的本質差異，使得不符合單次反射幾何關系的虛假信號在相干累積過程中發生相位抵消，從而提升了對靜態環境多徑干擾的抑制能力。
9、2、本發明采用頻域子帶分解結合波達方向估計的技術手段，通過計算子帶間的空間譜漂移統計離散度來量化目標的空間穩定性，利用多徑干擾信號由多條路徑干涉形成、其等效相位中心隨載波頻率變化而發生劇烈跳變的物理特性，本發明能夠在空間維度上有效識別出那些在常規檢測中難以區分的虛假目標，增強了雷達在隧道、護欄等高多徑復雜場景下的魯棒性。
10、3、本發明構建了基于流形一致性相干系數與空間譜漂移特征的多維融合決策機制，通過映射函數生成綜合多徑置信度評分，避免了單一特征判決的片面性，能夠在保證真實障礙物檢測概率的同時，生成無效掩碼以剔除虛假目標，在不增加額外硬件成本的基礎上，降低了自動駕駛系統因雷達多徑虛警導致的誤制動風險。
1.一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，在頻率域將所述雷達回波信號分解為多個在頻帶上部分重疊的子帶信號的步驟包括：
3.根據權利要求1所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，所述構建靜態環境多普勒流形曲面的步驟包括：
4.根據權利要求1所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，基于所述靜態環境多普勒流形曲面計算針對待檢測目標的理論相位演變模型的步驟包括：
5.根據權利要求1所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，提取相鄰所述子帶信號之間的實際測量相位差的步驟包括：
6.根據權利要求5所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，將所述實際測量相位差與所述理論相位演變模型進行相干累積，生成流形一致性相干系數的步驟包括：
7.根據權利要求1所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，所述計算角度估計值的空間譜漂移統計離散度的步驟包括：
8.根據權利要求1所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，根據所述流形一致性相干系數與所述空間譜漂移統計離散度生成目標多徑置信度評分的步驟包括：
9.根據權利要求1所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，基于所述目標多徑置信度評分對所述待檢測目標執行抑制決策的步驟包括：
10.根據權利要求1所述的一種抗多徑干擾的車載毫米波雷達信號處理方法，其特征在于，所述雷達回波信號為調頻連續波信號，所述子帶信號的數據結構包含快時間維度、慢時間維度及空間陣列維度，所述理論相位演變模型用于表征真實靜態點目標在寬帶頻率及長時觀測下的物理相位約束。