一种雷达测距方法及装置

摘要

本申请公开了一种雷达测距方法及装置，定位设备确定第一距离、第二距离，所述第一距离为定位目标与第一雷达模块的距离、所述第二距离为定位目标与第二雷达模块的距离；所述定位设备确定第一成像信息、第二成像信息，所述第一成像信息为定位目标在第一雷达模块中的成像信息、所述第二成像信息为定位目标在第二雷达模块中的成像信息；所述定位设备根据第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值。

权利要求

1.一种雷达测距方法，其特征在于，所述方法包括：

定位设备确定第一距离、第二距离，所述第一距离为定位目标与第一雷达模块的距离、所述第二距离为定位目标与第二雷达模块的距离；

所述定位设备确定第一成像信息、第二成像信息，所述第一成像信息为定位目标在第一雷达模块中的成像信息、所述第二成像信息为定位目标在第二雷达模块中的成像信息；

所述定位设备根据第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位设备确定所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的第一相位差值，包括：所述定位设备将第一加权成像信息进行傅里叶变换，并根据傅里叶变换后的第一加权成像信息确定所述第一相位差值，所述第一加权成像信息为根据所述第一成像信息与所述第二成像信息的比值确定的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述定位设备确定第三距离，所述第三距离为所述定位目标与第三雷达模块的距离；

所述定位设备确定第三成像信息，所述第三成像信息为所述定位目标在第三雷达模块中的成像信息；

所述定位设备根据第二相位差值、所述第一距离、第三距离以及第二固定值确定所述定位目标在第二方向上的第二尺度值，所述第二固定值为所述第一雷达模块与所述第三雷达模块之间的距离，所述第二相位差值为所述第一成像信息与所述第三成像信息之间的相位差值。

4.根据权利要求1至2任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述定位设备根据所述第一距离与第一夹角的余弦值的乘积确定所述定位目标在第三方向上的第三尺度值，所述第一夹角为所述第一雷达模块的发射波束与所述第三方向的夹角。

5.根据权利要求1至2任一所述的方法，其特征在于，所述定位设备根据所述第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，包括：所述定位设备根据所述第一相位差值与第一距离均值的乘积与所述第一固定值的商确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一距离均值为所述第一距离与所述第二距离的均值。

6.一种雷达测距装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定单元，用于确定第一距离、第二距离，所述第一距离为定位目标与第一雷达模块的距离、所述第二距离为定位目标与第二雷达模块的距离；确定第一成像信息、第二成像信息，所述第一成像信息为定位目标在第一雷达模块中的成像信息、所述第二成像信息为定位目标在第二雷达模块中的成像信息；

第二确定单元，用于根据第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于：

将第一加权成像信息进行傅里叶变换，并根据傅里叶变换后的第一加权成像信息确定所述第一相位差值，所述第一加权成像信息为根据所述第一成像信息与所述第二成像信息的比值确定的。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元还用于：确定第三距离，所述第三距离为所述定位目标与第三雷达模块的距离；确定第三成像信息，所述第三成像信息为所述定位目标在第三雷达模块中的成像信息；

所述第二确定单元还用于，根据第二相位差值、所述第一距离、第三距离以及第二固定值确定所述定位目标在第二方向上的第二尺度值，所述第二固定值为所述第一雷达模块与所述第三雷达模块之间的距离，所述第二相位差值为所述第一成像信息与所述第三成像信息之间的相位差值。

9.根据权利要求6至7任一所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元还用于：根据所述第一距离与第一夹角的余弦值的乘积确定所述定位目标在第三方向上的第三尺度值，所述第一夹角为所述第一雷达模块的发射波束与所述第三方向的夹角。

10.根据权利要求6至7任一所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元具体用于：根据所述第一相位差值与第一距离均值的乘积与所述第一固定值的商确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一距离均值为所述第一距离与所述第二距离的均值。

说明书

一种雷达测距方法及装置

技术领域

[0001] 本申请涉及雷达定位技术领域，尤其涉及一种雷达测距方法及装置。

背景技术

[0002] 毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达，工作频率通常选在30～300GHz范围内。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。

[0003] 毫米波雷达由于尺寸小、重量轻等特性，很好的弥补了如红外、激光、超声波、摄像头等其他传感器雷达在车载应用中所不具备的使用场景。国内外主流汽车毫米波雷达频段为24GHz(用于短中距离雷达，测量范围为15-30米)和77GHz(用于长距离雷达，测量范围为100-200米)。

[0004] 毫米波雷达对物体位置的分辨能力分为距离向分辨率和方位向分辨率，一个距离向分辨率和一个方位向分辨率构成一个分辨单元。距离向分辨率与毫米波雷达发射信号的信号带宽成反比，即信号带宽越大，距离向分辨率越小；方位向分辨率由天线尺寸决定，天线尺寸越大，距离向分辨率越小。毫米波雷达的天线由多个天线单元组成，通过给每个天线单元不同的初始相位或着在后处理时给予不同的相位来控制天线波束指向。而天线单元的数量与天线尺寸成正比，天线尺寸越大，天线单元的数量越多。现在常用的毫米波雷达载频在77GHz，天线尺寸为2m时，在100米的地方其分辨率只有0.25米，此时需要的天线单元的数量为1027个。目前，毫米波雷达在定位物体时，只能确定物体所在的分辨单元，并将分辨单元的坐标作为定位的物体的坐标。

[0005] 目前的技术中，为了获得更精确的定位结果，需要提高毫米波雷达的分辨率，例如，增加天线单元的数量或减小发射信号的信号带宽，如何在不增加天线单元的数量或减小发射信号的信号带宽的情况下，提高毫米波雷达定位的准确性，还没有一种有效的方法。

发明内容

[0006] 本申请提供一种雷达测距方法及装置，用以在不增加天线单元的数量或减小发射信号的信号带宽的情况下，提高毫米波雷达定位的准确性。

[0007] 第一方面，本申请实施例提供了一种雷达测距方法，该方法包括：

[0008] 定位设备在确定第一距离、第二距离以及第一成像信息、第二成像信息之后，所述定位设备可以根据第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值。其中，所述第一距离为定位目标与第一雷达模块的距离、所述第二距离为定位目标与第二雷达模块的距离，所述第一成像信息为定位目标在第一雷达模块中的成像信息、所述第二成像信息为定位目标在第二雷达模块中的成像信息；所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值。

[0009] 根据本申请实施例提供的方法，定位设备确定定位目标在第一雷达模块的第一成像信息、定位目标在第二雷达模块的第二成像信息之后，可以确定所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的第一相位差值，并根据所述第一相位差值、第一距离、第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，从而可以确定定位目标在第一方向上的位置。由于所述第一相位差值指示出所述第一成像信息与所述第二成像信息在相位上的差值，精确度更高，从而使得定位设备通过第一相位差值获得的第一尺度值的精度更高，从而在不增加天线单元的数量或减小发射信号的信号带宽的情况下，提高毫米波雷达定位的准确性。

[0010] 可选的，所述定位设备可以将第一加权成像信息进行傅里叶变换，并根据傅里叶变换后的第一加权成像信息确定所述第一相位差值。其中，所述第一加权成像信息为根据所述第一成像信息与所述第二成像信息的比值确定的。

[0011] 上述方法中，对由第一成像信息与所述第二成像信息确定的第一加权成像信息进行傅里叶变换，从而能够获得精确度更高的第一相位差值，从而能够根据第一相位差值获得更高精度的第一尺度值。

[0012] 可选的，所述定位设备还可以确定第三距离以及第三成像信息，然后所述定位设备根据第二相位差值、所述第一距离、第三距离以及第二固定值确定所述定位目标在第二方向上的第二尺度值。其中，所述第三距离为所述定位目标与第三雷达模块的距离，所述第三成像信息为所述定位目标在第三雷达模块中的成像信息，所述第二固定值为所述第一雷达模块与所述第三雷达模块之间的距离，所述第二相位差值为所述第一成像信息与所述第三成像信息之间的相位差值。

[0013] 可选的，所述定位设备可以根据所述第一距离与第一夹角的余弦值的乘积确定所述定位目标在第三方向上的第三尺度值，所述第一夹角为所述第一雷达模块的发射波束与所述第三方向的夹角。例如，所述定位设备将所述第一距离与第一夹角的余弦值的乘积作为所述第三尺度值。

[0014] 可选的，所述定位设备根据所述第一相位差值与所述第一距离均值的乘积与所述第一固定值的商确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值。

[0015] 第二方面，本申请实施例提供一种雷达测距装置，该装置包括用于执行以上第一方面中任一种方法各个步骤的单元或手段(means)。

[0016] 第三方面，本申请实施例提供一种雷达测距装置，该装置包括处理器和存储器，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行本申请实施例第一方面提供的任一种方法。

[0017] 第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储为执行上述任一方面所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述任一方面所设计的程序。

附图说明

[0018] 图1为本申请实施例提供的一种信号示意图；

[0019] 图2为本申请实施例提供的一种雷达分辨率示意图；

[0020] 图3为本申请实施例提供的一种雷达模块位置的几何结构示意图；

[0021] 图4为本申请实施例提供的一种雷达模块位置的几何结构示意图；

[0022] 图5为本申请实施例提供的一种雷达模块位置的几何结构示意图；

[0023] 图6为本申请实施例提供的一种雷达测距方法流程图；

[0024] 图7为本申请实施例提供的一种波束指向示意图；

[0025] 图8为本申请实施例提供的三维坐标系示意图；

[0026] 图9为本申请实施例提供的一种雷达模块位置的几何结构示意图；

[0027] 图10为本申请实施例提供的一种雷达测距装置结构示意图；

[0028] 图11为本申请实施例提供的一种雷达测距装置结构示意图。

具体实施方式

[0029] 下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

[0030] 以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

[0031] 1)、定位设备，可以为具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。常见的定位设备可以为：车载雷达、手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device，MID)、可穿戴设备，例如智能手表、智能手环、计步器等。

[0032] 2)、雷达模块，可以为基于相控阵的毫米波雷达，可以为基于数字波束形成的毫米波雷达，可以为基于单天线的毫米波雷达。每个雷达模块可以只发送信号，或者只接收信号，或者既发送信号也接收信号。

[0033] 3)、定位目标，可以为任意一种需要测量距离和/或速度的目标，可以为移动的物体，也可以为静止的物体。

[0034] 目前，毫米波雷达测距、测速流程可以包括以下步骤：

[0035] 步骤一、毫米波雷达中的波形生成器(Waveform generation)产生发射信号，然后通过发射天线(Transmit antenna)进行发射发射信号。发射信号通常为带有载频的线性调频信号，发射信号sT(t)表达式可以为：

[0036]

[0037] 其中fT表示载频，Bsw表示发射信号带宽，TCPI表示发射信号的持续时间。

[0038] 步骤二、发射信号经过障碍物反射后，被接收天线(Receive antenna)接收，接收到的信号为发射信号的延时信号，发射信号的延时信号sR(t)表达式为:

[0039] sR(t)＝sT[t-τ(t)]  (2)

[0040] 其中τ(t)表示发射信号从发射天线发送，经过障碍物反射，被接收天线接收的延时。

[0041] 步骤三、将发射信号的延时信号和发射信号进行混频/下变频(Down-conversion)，然后通过采样(Sampling)得到接收信号。

[0042] 步骤四、对接收信号进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)，对FFT后的信号进行信号处理(Signal Processing)后可以得到定位目标的距离和速度。

[0043] 由于延时和多普勒效应，接收到的延时信号相比发射信号会产生一个频率偏移，由于这个频率偏移是延时和多普勒效应的合成作用，所以一个频率偏移量是无法确定定位目标的距离和速度的，为此，可以通过公式(3)和公式(4)确定定位目标的距离和速度。公式(3)和公式(4)的数学表达式为：

[0044]

[0045]

[0046] 其中fB,1表示发射信号的频率上升信号的频率偏移量，fB,2表示发射信号的频率下降信号的频率偏移量。fD表示多普勒效应，它是由定位目标的运动速度产生的频率偏移，对应 其中λ表示发射信号的波长，vr表示定位目标的速度。fτ表示由回波延时产生的频率偏移，它是由定位目标与毫米波雷达的收发天线之间的距离产生的频率偏移，对应其中c表示光速，R表示定位目标与毫米波雷达之间的距离。

[0047] 如图1所示，为本申请实施例提供的一种信号示意图。图1示出了发射信号的频率上升信号以及频率下降信号。发射信号的频率上升信号可以是指发射信号的上升沿信号，发射信号的频率下降信号可以是指发射信号的下降沿信号。通过对发射信号的频率上升信号进行采样，并对采样后的信号进行FFT变换，将FFT变换后的频率峰值确定为发射信号的频率上升信号的频率偏移量fB,1，同样的方法也可以获得频率下降信号的频率偏移量fB,2。

[0048] 结合前面的描述，由公式(3)和公式(4)可以组成二元一次方程组，其中速度vr、定位目标与毫米波模块之间的距离R未知，其它参数已知，通过求解这个二元一次方程组可以得到速度vr、定位目标与毫米波模块之间的距离R，从而实现确定定位目标的距离和速度。

[0049] 毫米波雷达的分辨能力分为距离向分辨率和方位向分辨率。距离向分辨率和由信号带宽Bsw决定，距离向分辨率为ρR

[0050]

[0051] 方位向分辨率由天线尺寸决定，方位向分辨率ρA为

[0052]

[0053] 其中，c表示光速，λ表示发射信号的波长，D表示天线尺寸。

[0054] 如图2所示，为本申请实施例提供的一种雷达分辨率示意图。图2中，B1B4或B2B3之间的距离表示距离向分辨率，B1B2或B3B4之间的距离表示方位向分辨率，B1、B2、B3、B4围成的区域为一个分辨单元，毫米波雷达无法区分在一个分辨单元内的物体。例如，图2中，T1和T2处于一个分辨单元内，毫米波雷达测到的T1和T2的距离和方向相同，无法区分T1和T2。

[0055] 现有技术中，为了获得更高的分辨率，需要增加天线单元的数量，为此，本申请实施例提供一种雷达定位方法，用以在不增加天线单元的数量的情况下，提高毫米波雷达的分辨率。

[0056] 本申请实施例可以应用于多种场景，下面分别描述。

[0057] 第一种可能的应用场景：自发自收，即每个雷达模块发送发射信号并接收自己发射信号的反射信号。在该场景中，雷达模块可以为基于相控阵的毫米波雷达，可以为基于数字波束形成的毫米波雷达。若需测量定位目标在三维坐标上的位置坐标，需要至少3个雷达模块同时测量定位目标的速度和距离。

[0058] 如图3所示，为本申请实施例提供的一种雷达模块位置的几何结构示意图。图3中的a为包括四个雷达模块的定位设备，四个雷达模块分别为雷达模块A、雷达模块B、雷达模块C、雷达模块D，上述四个雷达模块处于同一平面，同时可以按照图3中的定位设备a中所示建立三维坐标系，即雷达模块A、雷达模块C、雷达模块D所处平面的法线的方向为x轴方向，雷达模块C至雷达模块D的方向为y轴方向，雷达模块C至雷达模块A的方向为z轴方向。图3中的b是图3中的定位设备a的俯视图，图3中的c是图3中的定位设备a的左侧视图。需要说明的，图3仅是一种示意图，本申请实施例并不限制一定只按如图3所示方式放置雷达模块，只要放置的雷达模块不均在一条直线上就行。

[0059] 第二种可能的应用场景：单发多收，在该场景中，每个雷达模块只能发送信号或接收信号。在该场景中，发送信号的雷达模块为基于单天线的雷达模块时，接收信号的雷达模块为基于数字波束形成的雷达模块；发送信号的雷达模块为基于相控阵的雷达模块时，接收信号的雷达模块为基于单天线的雷达模块。

[0060] 如图4所示，为本申请实施例提供的一种雷达模块位置的几何结构示意图。图4中的定位设备a，包括五个雷达模块，其中雷达模块A、雷达模块B、雷达模块C、雷达模块D只能发送信号，雷达模块E只能接收信号，上述五个雷达模块处于同一平面，同时可以按照图4中的定位设备a中所示建立三维坐标系，即雷达模块A、雷达模块C、雷达模块D所处平面的法线的方向为x轴方向，雷达模块C至雷达模块D的方向为y轴方向，雷达模块C至雷达模块A的方向为z轴方向。图4中的b是图4中的定位设备a的俯视图，图4中的c是图4中的定位设备a的左侧视图。

[0061] 上述第一种可能的应用场景至第二种可能的应用场景中，所有雷达模块可以位于同一个定位设备中。本申请实施例中，不同雷达模块还可以位于不同定位设备中，具体可以参考下面描述的可能的应用场景。

[0062] 第三种可能的应用场景：每个定位设备中包括至少一个雷达模块，每个定位设备之间相互传输雷达模块测得的数据，从而完成定位。每个雷达模块可以为基于相控阵的毫米波雷达，可以为基于数字波束形成的毫米波雷达。

[0063] 第四种可能的应用场景：接收信号的雷达模块与发送信号的雷达模块位于不同定位设备中，每个定位设备之间相互传输雷达模块测得的数据，从而完成定位。该场景下包括一个用于发送信号的雷达模块以及至少一个用于接收信号的雷达模块，接收信号的雷达模块可以位于不同定位设备中。在该场景中，发送信号的雷达模块为基于单天线的雷达模块时，接收信号的雷达模块为基于数字波束形成的雷达模块；发送信号的雷达模块为基于相控阵的雷达模块时，接收信号的雷达模块为基于单天线的雷达模块。

[0064] 具体的，如图5所示，图5中，定位设备501和定位设备502中分别包括至少一个用于接收信号的雷达模块，定位设备503中包括一个用于发送信号的雷达模块。

[0065] 该场景下，发送信号的雷达模块可能需要向接收信号的雷达模块广播指示信息，指示出发送信号的雷达模块的位置和发送信号的雷达模块发送的信号的起始时间、载频、信号起始相位、发送周期等。当然，接收信号的雷达模块也可以根据接收到的直通信号确定上述信息，其中，直通信号为从发送端直接到接收端的信号，不通过障碍物反射。

[0066] 结合前面的描述，如图6所示，为本申请实施例提供的一种雷达定位方法流程示意图。

[0067] 参见图6，该方法包括：

[0068] 步骤601：定位设备确定第一距离、第二距离，所述第一距离为定位目标与第一雷达模块的距离、所述第二距离为定位目标与第二雷达模块的距离。

[0069] 需要说明的是，定位目标可以为处于第一雷达模块的波束覆盖区域与第二雷达模块的波束覆盖区域的重叠区域的目标。

[0070] 步骤602：所述定位设备确定第一成像信息、第二成像信息，所述第一成像信息为定位目标在第一雷达模块中的成像信息、所述第二成像信息为定位目标在第二雷达模块中的成像信息。

[0071] 步骤603：所述定位设备根据第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值。

[0072] 步骤601中，第一雷达模块、第二雷达模块位于定位设备中时，所述定位设备可以直接确定第一距离、第二距离；第一雷达模块、第二雷达模块不位于所述定位设备中时，所述定位设备可以通过有线或无线方式接收第一雷达模块、第二雷达模块所处的设备发送的第一距离和第二距离。

[0073] 通过第一雷达模块、第二雷达模块确定定位目标的第一距离、第二距离的方法可以参考前面的描述，具体的，可以根据公式(3)和公式(4)确定定位目标的距离和速度。本申请实施例中，可以将定位目标记为Ok(i,αn,βm,vk,rk)，其中，k表示该定位目标是定位设备测量的第k个目标，i表示是第i个雷达模块，αn表示第i个雷达模块指向所述目标设备的波束与x轴z轴组成的平面的夹角，βm表示第i个雷达模块指向所述目标设备的波束与x轴y轴组成的平面的夹角，具体的可以参考图7所示，vk,rk分别表示该定位目标的速度和距离。

[0074] 步骤602中，可以根据确定出的定位目标的速度，对定位目标进行成像处理，获得定位目标的成像信息。下面详细描述如何确定成像信息：

[0075] 雷达模块i在αn,βm指向上接收到的信号可以表示为：

[0076]

[0077]

[0078] 其中sup(i,αn,βm；t)表示在上升频率收到的信号，sdown(i,αn,βm；t)表示在下降频率收到的信号，γk表示第k个定位目标的反射系数。

[0079] 对接收到的信号进行滤波处理，滤波处理可以在时域进行，也可以在频域进行。

[0080] 在时域上进行滤波时，使用的滤波器分别为：

[0081]

[0082]

[0083] 结合公式(9)和公式(10)，具体滤波过程为：

[0084]

[0085]

[0086] 在频域进行滤波时，对sup(i,αn,βm；t)和sdown(i,αn,βm；t)进行傅里叶变换，将变换后的数据中除第k个定位目标对应的峰值数据及周围P个点内的数据以外的数据置0，然后进行逆FFT处理，得到Iup,k(i,αn,βm,vk,rk)和Idown,k(i,αn,βm,vk,rk)。

[0087]

[0088]

[0089] 将公式(13)除以公式(14)后，得到第k个定位目标在雷达模块i中的成像信息：

[0090]

[0091] 通过上面描述的过程，可以确定任意的定位目标在雷达模块中的成像信息，因此，结合上面的方法，可以确定第一成像信息以及第二成像信息，为了描述方便，可以用统一的表达式表达第一成像信息以及第二成像信息：

[0092]

[0093] 其中，ri,k表示定位目标与第i个雷达波模块之间的距离，为了描述方便，本申请实施例中，第一雷达模块可以为第0个雷达模块，第二雷达模块可以为第1个雷达模块。

[0094] 在步骤603中，为了确定第一相位差值，所述定位设备可以先将所述第一成像信息除以所述第二成像信息，获得第一加权成像信息，具体的，第一加权成像信息可以满足下面的公式：

[0095]

[0096] 其中，I(0,1；k,t)表示第一加权成像信息。

[0097] 然后，将所述第一加权成像信息进行傅里叶变换，并根据傅里叶变换后的第一加权成像信息确定所述第一相位差值。具体的，对I(0,1；k,t)进行傅里叶变换，获得以下结果：

[0098]

[0099] 其中，fi,j,k为傅里叶变换后峰值的位置对应的频率，F表示第一加权成像信息的混叠频率，为预设值，n可以取任意整数。

[0100] 最后，根据公式(18)可以获得第一相位差值：

[0101]

[0102] 第一相位差值为第一成像信息与第二成像信息之间的相位差值，可以等同于第一雷达模块发射的波束方向与第二雷达模块发射的波束方向之间的角度差。

[0103] 最后，在步骤603中，可以根据所述第一相位差值与第一距离均值的乘积与所述第一固定值的商确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，其中，所述第一距离均值为所述第一距离与所述第二距离的均值。例如，所述定位设备可以将所述第一相位差值与所述第一距离均值的乘积与所述第一固定值的商确定为所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，具体可以参考以下公式：

[0104]

[0105] 其中，D1为第一尺度值，AB为第一固定值。

[0106] 当然，以上只是示例，定位设备还可以通过其他方式确定第一尺度值，例如，在公式(20)中加入修正值等。

[0107] 需要说明的是，本申请实施例中，第一雷达模块、第二雷达模块、第三雷达模块所处的平面为y轴z轴组成的平面，第一雷达模块至第二雷达模块的方向y轴方向，第三雷达模块至第一雷达模块与第二雷达模块连线的垂直方向z轴方向。具体的，可以如图8所示。

[0108] 本申请实施例中，第一尺度值可以指示出定位目标在第一方向上与第二雷达模块之间的距离。具体的，当第一方向为y轴方向、第一雷达模块至第二雷达模块的方向为y轴时，第一尺度值指示出了定位目标在水平方向上与第二雷达模块的偏移值；当第一方向为z轴方向、第一雷达模块至第二雷达模块的方向为y轴时，第一尺度值指示出了定位目标在垂直方向上与第二雷达模块的偏移值，即定位目标与第二雷达模块的高度差。

[0109] 举例来说，如图9所示，图9中第一雷达模块、第二雷达模块以及定位目标构成△TBA，第一方向为y轴方向，第一尺度值为定位目标在第一方向上与第二雷达模块之间的距离，即ET的长度。由于△BAF与△TBE相似，故∠BAF＝∠TBE，则ET满足以下公式：

[0110]

[0111] 其中BT为第二雷达模块到定位目标的距离，可以根据公式(3)和公式(4)确定，AB是第一雷达模块和第二雷达模块之间的距离，一般可以是固定值，BF为定位目标在第一雷达模块与第二雷达模块上成像信息的相位差值，即第一相位差值，可以参考公式(19)。

[0112] 可选的，为了减小误差，可以用以下公式确定BT：

[0113]

[0114] 最终，结合前面的描述，可以确定

[0115] 需要说明的是，根据公式(20)，由于n可以取任意整数，定位设备确定出的第一尺度值可能会存在多个，定位设备可以将位于处于第一雷达模块的波束覆盖区域与第二雷达模块的波束覆盖区域的重叠区域的第一尺度值作为最终需要的值。

[0116] 同样的方法，定位设备还可以确定所述定位目标在第二方向上的第二尺度值，具体的，所述定位设备可以确定第三距离以及第三成像信息，然后所述定位设备根据第二相位差值、所述第一距离、第三距离以及第二固定值确定所述定位目标在第二方向上的第二尺度值。其中，所述第三距离为所述定位目标与第三雷达模块的距离，所述第三成像信息为所述定位目标在第三雷达模块中的成像信息，所述第二固定值为所述第一雷达模块与所述第三雷达模块之间的距离，所述第二相位差值为所述第一成像信息与所述第三成像信息之间的相位差值。上述过程的具体内容，可以参考前面的描述，在此不再赘述。

[0117] 需要说明的是，本申请实施例中，第一方向为y轴方向时，第二方向为z轴方向；第一方向为z轴方向时，第二方向为y轴方向；第三方向可以为x轴方向。

[0118] 可选的，所述定位设备还可以根据所述第一距离确定所述定位目标在第三方向上的第三尺度值。第三尺度值指示出定位目标与第一雷达模块在第三方向上的距离。

[0119] 具体的，所述定位设备可以将所述第一距离与第一夹角的余弦值的乘积确定为所述第三尺度值，所述第一夹角为所述第一雷达模块的发射波束与所述第三方向的夹角。

[0120] 最终，定位设备可以根据第一尺度值、第二尺度值以及第三尺度值确定出定位目标在三维坐标系中的坐标，从而可以确定定位目标的位置。

[0121] 基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种雷达测距装置，该装置可执行图6所述的方法流程。

[0122] 如图10所示，本申请实施例提供一种雷达测距装置结构示意图。

[0123] 参见图10，该装置1000包括：

[0124] 第一确定单元1001，用于确定第一距离、第二距离，所述第一距离为定位目标与第一雷达模块的距离、所述第二距离为定位目标与第二雷达模块的距离；确定第一成像信息、第二成像信息，所述第一成像信息为定位目标在第一雷达模块中的成像信息、所述第二成像信息为定位目标在第二雷达模块中的成像信息；

[0125] 第二确定单元1002，用于根据第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值。

[0126] 可选的，所述第一确定单元1001具体用于：

[0127] 将第一加权成像信息进行傅里叶变换，并根据傅里叶变换后的第一加权成像信息确定所述第一相位差值，所述第一加权成像信息为根据所述第一成像信息与所述第二成像信息的比值确定的。

[0128] 可选的，所述第一确定单元1001还用于：

[0129] 确定第三距离，所述第三距离为所述定位目标与第三雷达模块的距离；确定第三成像信息，所述第三成像信息为所述定位目标在第三雷达模块中的成像信息；

[0130] 所述第二确定单元还用于，根据第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值。

[0131] 可选的，所述第二确定单元1002还用于：

[0132] 根据所述第一距离与第一夹角的余弦值的乘积确定所述定位目标在第三方向上的第三尺度值，所述第一夹角为所述第一雷达模块的发射波束与所述第三方向的夹角。

[0133] 可选的，所述第二确定单元1002具体用于：

[0134] 根据所述第一相位差值与第一距离均值的乘积与所述第一固定值的商确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一距离均值为所述第一距离与所述第二距离的均值。

[0135] 应理解以上雷达测距装置的各个单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些单元可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元通过软件通过处理元件调用的形式实现，部分单元通过硬件的形式实现。

[0136] 基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种雷达测距装置，该装置可执行图6所述的方法流程。

[0137] 如图11所示，本申请实施例提供一种雷达测距装置结构示意图。

[0138] 参见图11，该装置1100包括：处理器1101、通信接口1102、存储器1103以及总线1104。

[0139] 处理器1101，可以是一个中央处理模块(英文：central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理模块等等。所述通信接口1102用于所述雷达测距装置1100与外部设备进行通信，所述通信接口1102可以为有线接口也可以为无线接口。存储器1103，用于存储处理器1101执行的程序。存储器1103可以是非易失性存储器，比如硬盘(英文：hard disk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)等，还可以是易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)。所述总线1104可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

[0140] 处理器1101，用于确定第一距离、第二距离，所述第一距离为定位目标与第一雷达模块的距离、所述第二距离为定位目标与第二雷达模块的距离；确定第一成像信息、第二成像信息，所述第一成像信息为定位目标在第一雷达模块中的成像信息、所述第二成像信息为定位目标在第二雷达模块中的成像信息；

[0141] 处理器1101，用于根据第一相位差值、第一距离均值以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值，所述第一距离均值为所述第一距离与所述第二距离的均值。

[0142] 可选的，所述处理器1101具体用于：

[0143] 将第一加权成像信息进行傅里叶变换，并根据傅里叶变换后的第一加权成像信息确定所述第一相位差值，所述第一加权成像信息为根据所述第一成像信息与所述第二成像信息的比值确定的。

[0144] 可选的，所述处理器1101还用于：

[0145] 确定第三距离，所述第三距离为所述定位目标与第三雷达模块的距离；确定第三成像信息，所述第三成像信息为所述定位目标在第三雷达模块中的成像信息；

[0146] 根据第一相位差值、所述第一距离、所述第二距离以及第一固定值确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一固定值为所述第一雷达模块与所述第二雷达模块之间的距离，所述第一相位差值为所述第一成像信息与所述第二成像信息之间的相位差值。

[0147] 可选的，所述处理器1101还用于：

[0148] 根据所述第一距离与第一夹角的余弦值的乘积确定所述定位目标在第三方向上的第三尺度值，所述第一夹角为所述第一雷达模块的发射波束与所述第三方向的夹角。

[0149] 可选的，所述处理器1101具体用于：

[0150] 根据所述第一相位差值与第一距离均值的乘积与所述第一固定值的商确定所述定位目标在第一方向上的第一尺度值，所述第一距离均值为所述第一距离与所述第二距离的均值。

[0151] 本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储为执行上述处理器所需执行的计算机软件指令，其包含用于执行上述处理器所需执行的程序。

[0152] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0153] 本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0154] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0155] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0156] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。