[發明專利]與雷達裝置相關的改進

在審

• 申請號: 201910327256.6
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110389337A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: M·J·湯普森
• 申請（專利權）人: TRW有限公司
• 主分類號: G01S13/08
• 分類號: G01S13/08;G01S13/88;G01S7/41
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 周衡威

本公開涉及與雷達裝置有關的改進。公開了一種操作雷達裝置的方法。通過在針對循環中的所有線性調頻脈沖所進行的全部傅立葉變換之前、對于每個線性調頻脈沖以單個數據線的重復模式將數據從快速本地儲存存儲器傳送到遠程突發存取存儲器，與在傳送數據之前對所有線性調頻脈沖進行FFT的現有技術布置相比，有可能使用少得多的本地儲存存儲器。

技術領域

本發明涉及FMCW雷達裝置的改進，特別是用于安裝到諸如汽 車或卡車之類的車輛上。

背景技術

已知在距離測量中使用雷達。在一種應用中，光譜的微波區域中 的輻射從源朝著目標發射。目標將這種輻射中的一些朝著檢測器反射 回，檢測器對光譜的微波區域中的輻射敏感。然后可以使用微控制器 在發射的信號與測得的、檢測到的信號之間進行比較，從中可以估計 目標距源/檢測器的范圍。

安裝到車輛的雷達裝置可以用于檢測車輛周圍的物體的存在，其 可以用作車輛自主或半自主系統(諸如主動巡航控制)的一部分。

已知提供頻移鍵控方案以根據信號確定范圍/距離。當通過頻率 的小階躍變化調制發射的信號時，可以根據返回的信號中看到的相位 差來測量距離。測量的準確性與頻率階躍大小相關。類似地，可以通 過查看緊密間隔的線性調頻脈沖(chirp)之間的相移變化來測量相 對速度。

在雷達系統領域已經有了大量的開發工作，并且有許多類型的雷 達傳輸技術可用。已經證明適用于汽車應用的一種技術稱為頻率調制 連續波(FMCW)雷達。在FMCW雷達中，由天線陣列發送的信號 的頻率在定義線性調頻脈沖的頻率范圍內斜坡上升或下降。這可以使 用壓控振蕩器(VCO)相對簡單地產生。從每個線性調頻脈沖收集 的數據將包括針對陣列中的每個天線的可能1024個數據樣本的集合。 天線陣列可以是任何合適的尺寸，諸如16天線雷達陣列。然后可以 使用離散傅立葉變換處理這些數據樣本，以確定用于線性調頻脈沖的 范圍區間(range bin)的值的集合。然后，這些可以與用于一系列 線性調頻脈沖的范圍區間值一起處理，以產生用于雷達裝置的最終的 速度區間(velocity bin)數據的集合。

在實際的實現中，每個線性調頻脈沖提供范圍測量結果的集合。 在線性調頻脈沖上取得的DFT的輸出是復數范圍區間的集合，其頻 率和相位指示精確的范圍。由于范圍從一個線性調頻脈沖到下一個線 性調頻脈沖改變(因為相對運動)，因此相位(以及最終地，頻率) 在線性調頻脈沖之間改變。通過跨給定范圍區間中的連續的線性調頻 脈沖執行傅立葉變換(諸如快速傅立葉變換(FFT))，有可能提取 頻率(即，相位隨時間的變化率)，該頻率與相對速度相關。

典型的FMCW雷達裝置包括微控制器，微控制器通常使用快速 傅立葉變換(FFT)或FFT序列來執行處理來自天線的數據的功能。 微控制器包括一定量的快速存取存儲器，快速存取存儲器通常與處理 單元(通常是可編程邏輯控制器)集成到同一芯片上。這種存儲器在 本文被稱為本地儲存存儲器。這種本地儲存存儲器物理上靠近可編程 邏輯控制器的處理器核心，因此讀取和向其寫入是較快的。它用于在 裝置操作期間正在被處理的數據的短期存儲。

系統還包括外部存儲器，在本文中被稱為遠程突發存取存儲器 (remote burstaccess storage memory)，遠程突發存取存儲器位于 主處理元件芯片之外并且物理上離處理單元更遠，因此從其讀取和向 其寫入是較慢的。這種存儲器通常作為專用存儲器芯片提供，并跨存 儲器總線與處理單元通信。遠程突發存取存儲器通常也受到約束，使 得可以以固定線長度的突發來高效地寫入或讀出數據。真正的隨機存 取(這對于FFT操作來說是期望的)是非常低效的，并且與突發存 取存儲器相比降低了性能。

本地儲存存儲器被設計為真正隨機存取但是遠程存儲器被設計為 允許存儲器的突發序列，根據在存儲器總線上進行的請求，每個突發 包括要被傳送到本地儲存存儲器的固定長度的數據線。突發可以由長 度為至少2個字節或更多個字節的數據的數據線(dataline)組成。 突發的序列可以寫入存儲器的任意數量的行中，但通常寫與存儲器中 的一塊連續行對應的突發的序列是最快的。