[發明專利]雷達裝置中噪聲的光譜估計

有效

• 申請號: 201910081986.2
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN110095759B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: A·梅爾澤;M·格斯特邁爾;M·霍曼;A·歐內克;C·施密德;R·施圖爾貝格爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;張鵬

本發明描述了一種方法，根據實施例，該方法包括：借助第一高頻振蕩器產生第一高頻信號和借助第二高頻振蕩器產生第二高頻信號，借助混頻器混合第一高頻信號和第二高頻信號，數字化混頻器輸出信號，并且根據數字化的信號計算混頻器輸出信號的功率譜密度的估計值。基于該混頻器輸出信號的功率譜密度的估計值，計算噪聲功率譜密度的估計值，該噪聲功率譜密度的估計值表征第一高頻信號和第二高頻信號中包含的噪聲。

技術領域

本說明書涉及高頻電路領域。一些實施例涉及具有兩個或多個級聯的單片微波集成電路(MMIC)的裝置，該裝置例如可用于雷達傳感器。

背景技術

高頻發射器和接收器存在于各種應用中，特別是在無線通信和雷達傳感器領域中。在汽車領域中，雷達傳感器的需求不斷增長，上述雷達傳感器能夠運用在特別是駕駛輔助系統(高級駕駛輔助系統，ADAS)中，例如，在自適應巡航控制(ACC)系統中。這種系統可以自動調節汽車的速度，以便與其他行駛的車輛(以及其他物體和行人)保持安全距離。汽車領域的其他應用例如有盲點檢測、車道變換輔助等。

現代雷達系統使用高度集成的高頻電路，該電路能夠將雷達收發器的高頻前端的所有核心功能集成到單個殼體(單芯片雷達收發器)中。這種高度集成的高頻電路通常稱為MMIC。高頻前端通常(但不一定)包括連接在鎖相環中的壓控振蕩器(VCO，壓控振蕩器)、功率放大器(PA)、定向耦合器、混頻器和用于控制及監視高頻前端的相關控制電路。MMIC還可以包括基帶(或中頻帶)模擬信號處理電路和模擬數字轉換器(ADC)以實現數字信號處理。根據應用，可以使用數字控制振蕩器(DCO)代替VCO。在傳感器應用中，多個MMIC可以互連(級聯)，例如，從而通過多個天線發射和/或接收高頻雷達信號。這種具有多個天線的布置能夠用于例如波束形成技術。如果需要確定接收雷達回波(DoA，到達方向)的入射角，則尤其需要多個接收天線。

在雷達應用中，高頻信號中包含的背景噪聲直接影響所獲得測量值可達到的準確性和可靠性。例如在汽車應用中，噪聲的定量估計和監測可能與標準化要求的功能安全相關。相關標準是ISO?26262。

發明內容

本發明描述了一種方法，根據實施例，該方法包括：借助第一高頻振蕩器產生第一高頻信號和借助第二高頻振蕩器產生第二高頻信號，借助混頻器混合第一高頻信號和第二高頻信號，數字化混頻器輸出信號，并且根據數字化的信號計算混頻器輸出信號的功率譜密度的估計值。基于混頻器輸出信號的功率譜密度的估計值來計算噪聲功率譜密度的估計值，該噪聲功率譜密度的估計值表征第一高頻信號和第二高頻信號中包含的噪聲。

此外，本發明描述了一種電路裝置。根據實施例，電路裝置包括：第一高頻振蕩器，被配置為產生第一高頻信號；第二高頻振蕩器，被配置為產生第二高頻信號；混頻器，被配置為接收第一高頻信號和第二高頻信號作為輸入信號；以及混頻器下游的模擬數字轉換器，被配置為數字化由混頻器提供的混頻器輸出信號。計算單元被配置為接收數字化的混頻器輸出信號，并且基于該數字化的混頻器輸出信號計算混頻器輸出信號的功率譜密度的估計值，并且基于計算出的混頻器輸出信號的功率譜密度的估計值來計算噪聲功率譜密度的估計值，該噪聲功率譜密度的估計值表征第一高頻信號和第二高頻信號中包含的噪聲。

附圖說明

下面參考附圖更詳細地解釋示例性實施例。附圖不一定按比例繪制，并且實施例不限于所呈現的方面。相反，重點在于表示實施例的基本原理。下圖顯示：

圖1是說明用于距離和/或速度測量的FMCW雷達系統的操作原理的草圖。

圖2包括兩個時序圖，說明FMCW系統產生的高頻信號的頻率調制。

圖3是說明FMCW雷達系統的基本結構的框圖。

圖4是說明雷達系統的發送信道和接收信道的示例性實施的框圖。

圖5是說明具有多個級聯MMIC的系統的框圖，其中本地振蕩器信號由主MMIC產生并分配到從MMIC。