[發(fā)明專利]空間分離雷達的時間同步

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710984293.5
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107994967A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·波克拉斯;I·比萊克
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;G01S13/87
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 劉茜,安文森

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及空間分離雷達的時間同步。

雷達系統(tǒng)在許多應(yīng)用中提供目標檢測和跟蹤能力。在某些應(yīng)用中，可以共同操作多于一個的雷達。這種聯(lián)合操作有助于更準確的目標跟蹤。兩個或多個雷達通常在空間上分離。例如，一個雷達可以將目標的跟蹤移交到另一個雷達或觸發(fā)另一個雷達進行的目標的檢測。在示例性汽車應(yīng)用中，分布式多輸入多輸出(MIMO)雷達系統(tǒng)可以包括在汽車的不同部分處空間分布的多個發(fā)射和接收元件。這種類型的布置提高了角度分辨率并改進了信噪比(SNR)。然而，如果雷達不同步，則兩個或更多個雷達的聯(lián)合操作是無效的。因此，期望提供空間分離的雷達的時間同步。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一個示例性實施例中，同步兩個雷達的方法包括從兩個雷達之間的第一雷達發(fā)射線性調(diào)頻第一信號；基于第一信號在第一雷達處接收第一反射，其中第一反射來自目標；從兩個雷達之間的第二雷達發(fā)射線性調(diào)頻第二信號；基于第二信號在第二雷達處接收第二反射，其中第二反射來自目標；對第一反射和第二反射執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)以分別獲得第一頻域信號和第二頻域信號；將第一頻域信號和第二頻域信號轉(zhuǎn)換為時域以分別獲得第一時域信號和第二時域信號；處理第一時域信號和第二時域信號以獲得第一信號和第二信號的發(fā)射時間差；以及基于時間差調(diào)整兩個雷達，以同步兩個雷達的后續(xù)發(fā)射。

在另一示例性實施例中，同步兩個雷達的系統(tǒng)包括兩個雷達之間的第一雷達，其配置為發(fā)射線性調(diào)頻第一信號并基于第一信號從目標接收第一反射；兩個雷達中的第二雷達，其配置為發(fā)射線性調(diào)頻第二信號并基于第二信號從目標接收第二反射；第一控制器，其配置為對第一反射執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)以獲得第一頻域信號，并將第一頻域信號轉(zhuǎn)換為第一時域信號；以及第二控制器，其配置為對第二反射執(zhí)行FFT以獲得第二頻域信號，并將第二頻域信號轉(zhuǎn)換為第二時域信號，其中第一控制器或第二控制器處理第一時域信號和第二時域信號以獲得時間差并基于時間差調(diào)整兩個雷達以同步兩個雷達的后續(xù)發(fā)射。

從以下結(jié)合附圖的詳細描述中，上述特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點將是顯而易見的。

附圖說明

其他特征、優(yōu)點和細節(jié)僅作為示例出現(xiàn)在以下對實施例的詳細描述中，參考附圖的詳細描述中，其中：

圖1是根據(jù)一個或多個實施例的用于同步兩個雷達的示例性場景的方框圖；

圖2詳細示出了根據(jù)一個或多個實施例的與圖1所示的每個雷達相關(guān)聯(lián)的發(fā)射的信號和接收的信號；以及

圖3是根據(jù)一個或多個實施例的用于使用范圍而不是時鐘同步來同步兩個雷達的處理的方框圖。

具體實施方式

以下描述在性質(zhì)上僅僅是舉例說明，并不打算限制本發(fā)明的公開內(nèi)容、應(yīng)用或用途。應(yīng)該認識到，在整個附圖中，相應(yīng)的附圖標記表示相似或相應(yīng)的部件和特征。

如前所述，可以共同操作兩個或更多個雷達。多個雷達的示例性應(yīng)用是自主車輛和先進的安全特征。安裝在同一車輛上或相近的不同車輛上的兩個或多個雷達可以在時間同步時聯(lián)合使用。例如，每個雷達發(fā)射線性調(diào)頻信號(即，啁啾)。兩個雷達的啁啾發(fā)射同步的1納秒誤差導(dǎo)致了距離估計的30厘米誤差。在給定的雷達中，范圍確定精度小于4厘米。因此，同步精度必須在100皮秒之內(nèi)。

先前的同步雷達的方法包括通過同步與每個不同雷達相關(guān)聯(lián)的時鐘同步每個雷達的啁啾開始時間。然而，時鐘同步比雷達獲得的范圍測量精度要低。這是因為通過插值可以進行更精確的距離估計。本文詳述的系統(tǒng)和方法的實施例涉及基于范圍測量可能比時鐘同步更精確的事實來同步雷達。通過基于兩個雷達確定同時接收的兩個頻率，可以確定每個雷達的相應(yīng)脈沖持續(xù)時間內(nèi)的時間，并用于估計一個雷達發(fā)射與另一個雷達發(fā)射的時間偏移。