[發(fā)明專利]雷達(dá)設(shè)備、雷達(dá)系統(tǒng)和用于生成采樣時鐘信號的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910161803.8
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN110231599A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·B·哈立德;H·耶格;D·T·紐格拉哈;A·羅歇
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S13/88;G08C13/00;H03K5/13;G06F1/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 鄭立柱;崔卿虎

本文公開了雷達(dá)設(shè)備、雷達(dá)系統(tǒng)和用于生成采樣時鐘信號的方法。一種雷達(dá)設(shè)備包括被配置為接收針對數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)時鐘信號的數(shù)據(jù)通信輸入接口110和被配置為在由采樣時鐘信號130給出的時刻對信號進(jìn)行采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器120。在一個實(shí)施例中，采樣時鐘生成電路140被配置為基于數(shù)據(jù)時鐘信號生成采樣時鐘信號。

技術(shù)領(lǐng)域

實(shí)施例涉及雷達(dá)設(shè)備和用于生成采樣時鐘信號的方法。

背景技術(shù)

為了處理例如車輛內(nèi)的雷達(dá)信號，若干雷達(dá)設(shè)備可以協(xié)作以確定和處理從目標(biāo)反射的雷達(dá)信號。增加協(xié)作以處理反射的雷達(dá)信號的雷達(dá)設(shè)備的數(shù)目可以增加系統(tǒng)的空間分辨率，例如相對于雷達(dá)設(shè)備來確定目標(biāo)的方位角和仰角分辨率。例如，汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的單個雷達(dá)設(shè)備通常包括用于生成要發(fā)送的雷達(dá)信號的發(fā)射鏈以及用于接收和處理反射的雷達(dá)信號的接收鏈。發(fā)射鏈包括用于生成雷達(dá)信號的振蕩器電路和用于放大雷達(dá)信號的功率放大器。本地振蕩器信號的典型頻率可以是例如38GHz和77GHz。功率放大器耦合到一個或多個發(fā)射天線，發(fā)射天線將雷達(dá)信號輻射到環(huán)境中。反射的雷達(dá)信號由作為相控陣列進(jìn)行操作的接收天線陣列來接收。由單個天線接收的反射的雷達(dá)信號在進(jìn)一步處理之前由低噪聲放大器放大。在連續(xù)波雷達(dá)設(shè)備中，振蕩器電路生成本地振蕩器信號，該呈現(xiàn)時變頻率，例如以類似斜坡的方式線性地增大或減小。振蕩器信號用于生成要發(fā)送的雷達(dá)信號以及用于使用混頻器電路將接收的雷達(dá)信號下混頻成下變頻的雷達(dá)信號。下變頻的雷達(dá)信號也可以稱為基帶信號。

下變頻的雷達(dá)信號的頻率因此與發(fā)送和接收雷達(dá)信號之間的時間差相關(guān)，并且因此與反射目標(biāo)的距離相關(guān)。在雷達(dá)設(shè)備內(nèi)，每個天線的下變頻的雷達(dá)信號通常借助于模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)進(jìn)行數(shù)字化，并且數(shù)字化的下變頻的雷達(dá)信號被進(jìn)一步處理以例如組合所有接收天線的下變頻的雷達(dá)信號，以確定雷達(dá)設(shè)備的視場內(nèi)的每個反射目標(biāo)的方位角和仰角估計(jì)。因此，該位置可以相對于雷達(dá)設(shè)備被確定，并且例如由兩個角度(仰角和方位角)和距離來給出。為了作為相控陣列進(jìn)行操作，由單個雷達(dá)設(shè)備的陣列的所有天線接收的雷達(dá)信號的下混頻和采樣被同步地執(zhí)行。

為了實(shí)現(xiàn)若干雷達(dá)設(shè)備的協(xié)同處理，可能還需要同步借助于不同雷達(dá)設(shè)備的天線接收的信號的處理。特別地，可能重要的是，在同一時刻對由協(xié)作雷達(dá)設(shè)備的所有天線接收的信號進(jìn)行采樣，以便例如確定雷達(dá)反射目標(biāo)的位置而沒有錯誤。

為了實(shí)現(xiàn)這種同步性，可以將采樣時鐘信號同步地分發(fā)給協(xié)作雷達(dá)設(shè)備的所有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以定義每個模數(shù)轉(zhuǎn)換器對單個雷達(dá)設(shè)備中的天線的信號進(jìn)行采樣的時刻。為了保證在這種方法中采樣時鐘信號同步到達(dá)每個雷達(dá)設(shè)備及其模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可能需要很大的努力，例如，在采樣時鐘信號的發(fā)生器與每個單獨(dú)的雷達(dá)設(shè)備之間路由采樣時鐘信號，使得在到各個協(xié)作雷達(dá)設(shè)備的不同路線上不會出現(xiàn)傳播時間差。路由約束也可能限制建立雷達(dá)系統(tǒng)的靈活性，因?yàn)槿绻麤]有更多可用的空間用于適當(dāng)?shù)穆酚桑瑒t擴(kuò)展給定印刷電路板上的協(xié)作雷達(dá)設(shè)備的數(shù)目可能是不可行的。可能期望以減少的努力來實(shí)現(xiàn)信號的同步處理或采樣。

發(fā)明內(nèi)容

一種雷達(dá)設(shè)備的實(shí)施例包括被配置為接收針對數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)時鐘信號的數(shù)據(jù)通信輸入接口和被配置為在由采樣時鐘信號給出的時刻對信號進(jìn)行采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。采樣時鐘生成電路被配置為基于數(shù)據(jù)時鐘信號生成采樣時鐘信號。根據(jù)該實(shí)施例，用于操作模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣時鐘信號從已經(jīng)存在以能夠操作數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)時鐘信號導(dǎo)出。通過在雷達(dá)設(shè)備內(nèi)生成采樣時鐘信號，可以節(jié)省否則將需要用于接收外部時鐘信號的附加的輸入引腳。在具有例如借助于數(shù)據(jù)總線彼此通信的兩個或更多個雷達(dá)設(shè)備的雷達(dá)系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)由各個模數(shù)轉(zhuǎn)換器的協(xié)調(diào)采樣，而不需要在雷達(dá)設(shè)備之間的附加的導(dǎo)電路徑。此外，可以獲取設(shè)計(jì)雷達(dá)系統(tǒng)的靈活性，因?yàn)橐坏┐嬖趶臄?shù)據(jù)時鐘信號導(dǎo)出采樣時鐘信號的能力，則不需要花費(fèi)精力來保證沿著任何互連導(dǎo)電路徑的信號傳播時間必須相同。

在另一實(shí)施例中，采樣時鐘生成電路包括被配置為降低數(shù)據(jù)時鐘信號的頻率的分頻器電路。使用分頻器電路可以允許基于具有更高頻率的數(shù)據(jù)時鐘信號有效地生成采樣時鐘信號。采樣時鐘信號可以以高時間分辨率和低抖動來生成，假設(shè)它基于具有本質(zhì)上較低抖動的較高頻率的數(shù)據(jù)時鐘信號。