通过距离-角度解耦技术提升大规模阵列式脉冲调制连续波（PMCW）系统的感知性能

《IEEE Access》：Enhanced Sensing in Large-Scale Array PMCW Systems by Range-Angle Decoupling

　　

摘要：

近期，相位调制连续波（PMCW）系统因其具备集成传感和通信功能以及高分辨率的感知能力，而成为自动驾驶系统的下一代波形选择。然而，高分辨率的PMCW雷达系统需要较大的天线阵列口径和宽频带，这会导致严重的距离-角度耦合效应，从而降低感知性能。为了解决这一问题，我们首先建立了考虑距离-角度耦合（也称为空间宽带效应）的PMCW雷达系统信号模型，并将这种效应分为距离迁移和波束偏斜两种类型。分析表明，PMCW雷达系统比频率调制连续波雷达系统更容易受到距离-角度耦合的影响，这突显了所提出缓解技术的重要性。为了解决这一问题，我们提出了一种基于改进相关处理的新型PMCW雷达系统距离-角度解耦方法。仿真结果显示，即使在多目标场景下，该方法也能提升目标角度响应的峰值功率和半功率波束宽度。此外，该方法通过基于傅里叶变换的插值技术降低了计算复杂度，使得计算速度显著加快，且性能损失可以忽略不计。