基于多输入单输出合成孔径雷达的汽车近场三维环境重建

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

雷达在汽车自动驾驶领域中发挥着重要的作用，相较于光学照相机，它们能够在晚上、雾天、雨天等环境下更为稳定地工作。目前雷达主要是安装在汽车前面来扫描环境信息，但是这种安装方法导致角分辨率较低，使得雷达无法很好的探知汽车近场环境信息。

使用合成孔径雷达技术，通过多个雷达，利用全局反投影算法来重建汽车30米范围内的近场三维信息。通常使用多个雷达代替单个雷达在汽车前方直线运动。将多个雷达布置在各光圈位置，每个传感器依次发送一个啁啾信号并接收它们的回波，而所有其他传感器进入休眠状态，从而达到感知周围环境的目的。对于标准的2GHz带宽的单输入单输出的77GHz系统，相邻的磁传感器间距必须小于1毫米，否则会导致信号出现方位混淆和歧义现象。但是在实际应用中，传感器的距离并不能小于1毫米。为了解决此问题，本文采用了多输入单输出的雷达传感器排列方式。

通过实验证明，这种雷达传感器排列方式可以保证传感器间距在1毫米到4厘米范围内不会造成图像质量损失。同时使用扩展的多输入单输出的反投影图像形成算法来处理三维图像，还具有测量物体的高度的优点。经过仿真测试，利用该算法，合成孔径雷达技术在测量汽车三维进场环境中具有很高的分辨率。