[發(fā)明專利]用于檢測并緩解相互干擾的雷達(dá)單元、集成電路和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810945595.6
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109407088B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林郁
• 申請（專利權(quán)）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/41
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 紀(jì)雯

描述一種用于檢測干擾的存在的雷達(dá)單元(400)，其包括：毫米波(mmW)收發(fā)器(Tx/Rx)電路，其被配置成支持包括發(fā)射雷達(dá)信號波形和接收其回波信號的正常數(shù)據(jù)獲取操作模式；混合模擬和基帶電路，其以可操作方式耦合到所述mmW?Tx/Rx電路；以及信號處理器電路(452)，其以可操作方式耦合到所述混合模擬和基帶電路。干擾檢測單元(448)以可操作方式耦合到所述mmW?Tx/Rx電路。所述雷達(dá)單元被配置成操作時間非連續(xù)操作模式，所述操作模式包括用作干擾監(jiān)測周期的第一時間部分和由所述雷達(dá)單元在所述正常數(shù)據(jù)獲取操作模式下使用的第二時間部分，由此所述混合模擬和基帶電路、所述信號處理器電路(452)和所述干擾檢測單元(448)被配置成在所述監(jiān)測周期期間檢測干擾信號。

發(fā)明領(lǐng)域涉及用于毫米波(mmW)雷達(dá)單元的可重新配置的架構(gòu)。本發(fā)明適用于但不限于一種具有雷達(dá)傳感器的被配置成檢測并緩解相互干擾的汽車?yán)走_(dá)單元和一種用于檢測并緩解相互干擾的方法。

背景技術(shù)

對用于車輛的主動安全系統(tǒng)的需求日益增加。主動安全系統(tǒng)每車需要多個雷達(dá)傳感器，每個雷達(dá)傳感器通常利用特定雷達(dá)技術(shù)工作。在汽車應(yīng)用中，雷達(dá)傳感器大部分內(nèi)置有幾個集成電路(integrated?circuit，IC)或僅內(nèi)置有一個IC。趨勢是出于成本和功耗考量而采取雷達(dá)片上系統(tǒng)(system?on?chip，SoC，使用射頻(radio?frequency，RF)CMOS工藝技術(shù))解決方案。商用汽車?yán)走_(dá)傳感器通常包括實(shí)施為相控陣列雷達(dá)系統(tǒng)的多個接收器和發(fā)射器，以便提高輸出功率、接收器靈敏度和角分辨率。微控制器(microcontroller，MCU)執(zhí)行對收發(fā)器電路的數(shù)字控制和對數(shù)字化資料的數(shù)字信號處理(例如快速傅里葉變換(fast?fourier?transform，F(xiàn)FT)、數(shù)字信號/系統(tǒng)處理)，并將經(jīng)處理數(shù)據(jù)輸出到車輛的中央CPU。

雷達(dá)傳感器發(fā)射信號，且雷達(dá)接收器同時接收信號的回波。接收到的回波接著與發(fā)射出的信號混合，并在混頻器的輸出處產(chǎn)生具有fb＝f_receive-f_transmit的頻率的低頻信號，所述頻率是所謂的差頻(fb)。通過分析差頻，可提取范圍參數(shù)(亦即到目標(biāo)的距離)。

目前，存在少數(shù)雷達(dá)傳感器技術(shù)，供領(lǐng)先的模塊車輛制造商采用和安裝。這些雷達(dá)傳感器技術(shù)中的每一個在操作原理方面都不相同，且通常每個雷達(dá)傳感器架構(gòu)(和相關(guān)聯(lián)的雷達(dá)技術(shù))由專用集成電路(integrated?circuit，IC)集合支持。此外，隨著駕駛輔助和自動駕駛系統(tǒng)的普及化，可以設(shè)想車輛內(nèi)和車輛間通信連同車輛之間的雷達(dá)信號，將增大所遭遇干擾電平。具體地說，可以設(shè)想相互干擾將對于汽車?yán)走_(dá)單元變成巨大的挑戰(zhàn)，在具有密集交通的城市區(qū)域中尤其如此。互操作性已由汽車制造商J.Dickmann、J.Klappstein、H.L.Bloecher、M.Muntzinger和H.Meinel在2012年第9次歐洲雷達(dá)會議(European?RadarConference)，2012，第18到21頁“汽車?yán)走_(dá)展望(Automotive?radar-quo?vadis？)”標(biāo)識為主要挑戰(zhàn)之一。

由于頻譜調(diào)節(jié)，所有汽車?yán)走_(dá)傳感器，無關(guān)于操作類型和供應(yīng)商，需要在介于76GHz與81GHz之間的頻率范圍內(nèi)工作，其中77到81GHz用于短程雷達(dá)，且76到77GHz用于長程雷達(dá)。雷達(dá)單元用戶自由支配如何利用此帶寬。已知根據(jù)雷達(dá)傳感器的操作模式而將雷達(dá)頻帶劃分成數(shù)個子頻帶。子頻帶的總數(shù)目可自適應(yīng)，并取決于雷達(dá)傳感器的啁啾帶寬。舉例來說，當(dāng)雷達(dá)傳感器采取中程雷達(dá)(mid-range?radar，MRR)啁啾模式時，77到81GHz雷達(dá)頻帶可被劃分成8個0.5GHz的子頻帶。可將雷達(dá)操作頻率(FMCW頻率啁啾)選作子頻帶中的任一個。