[發明專利]用于解析速度模糊的MIMO雷達譯碼

有效

• 申請號: 201910746679.1
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110824444B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 費克·戈斯·詹森
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S7/292
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 紀雯

一種用于解析MIMO雷達中的速度模糊的設備包括多個發射信道和虛擬信道。每個發射信道包括被配置成發射多個啁啾的發射天線。每個啁啾包括相應發射信道的發射頻率的頻率斜坡。每個發射信道正交于另一發射信道且正交于虛擬發射信道。波形產生器被配置成針對每個發射信道產生本地振蕩器(LO)信號。頻率偏移電路被配置成運用相應頻率偏移修改每個發射信道的LO信號以產生相應發射頻率。

技術領域

本公開大體上涉及多入多出技術(Multiple Input Multiple Output，MIMO)雷達系統，且更確切地說，涉及通過對MIMO雷達發射器頻率進行譯碼來解析反射器的速度模糊。

背景技術

用于提高汽車雷達系統的角分辨率的常用方法包括使用多個發射器天線。汽車正逐漸使用雷達系統以檢測周圍環境的改變，例如與另一汽車的距離，來進行盲點檢測或檢測領先車輛來改善巡航控制。精確的雷達也是自動車輛控制系統中不可或缺的一部分。在MIMO雷達系統中，虛擬陣列形成有等于數個發射器和接收器天線的產品的數個陣列元件。MIMO雷達相比于單個發射器系統具有增大的孔徑會提高基于對象的到達方向(DirectionOf Arrival，DOA)而分離對象的能力。但是，MIMO雷達發射器必須從多個發射機發射正交波形，以分離接收器端的綜合響應。

可通過對所發射的雷達波形進行編碼來實現正交性。舉例來說，可通過不同時刻、在不同中心頻率下發射調頻連續波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)波形或通過改變FMCW波形的相位或振幅來在雷達系統中實現波形正交性。

在傳統汽車雷達系統中，最大多普勒頻率通常不足以防止速度模糊，在使用多個發射天線時尤其如此。當發生速度模糊時，用以從反射目標(例如，“反射器”)獲取真正多普勒頻率的技術通常依賴于獲得每FMCW波形兩個測量值。可運用具有頻率增大的“上啁啾”和頻率減小的“下啁啾”實現每FMCW波形兩個測量值。但是，FMCW波形包括上啁啾和下啁啾兩者的要求會使系統實施方案復雜，這是因為上啁啾與下啁啾需要針對雷達處理而彼此相關聯。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種用于解析MIMO雷達中的速度模糊的方法，包括：

在用多個行和多個列分割的二維存儲器中存儲多個復值，每個行表示以距離標引作索引的距離門，每個列表示以多普勒標引作索引的多普勒門，且每個多普勒門進一步包括以發射器標引和接收器標引中的一個作索引的所述多個復值，其中所述發射器標引對應于所述MIMO雷達的多個發射器和虛擬發射器中的一個，所述接收器標引對應于所述MIMO雷達的多個接收器中的一個，每個距離門限定所述MIMO雷達與反射器之間的距離，且每個多普勒門限定所述MIMO雷達與所述反射器之間的相對徑向速度；

對于每個距離門，對每個接收器標引的每個復值的被平方絕對值的求和執行恒定虛警率(CFAR)方法以確定噪聲冪閾值，從而形成包括所述多普勒門的子集的復值的第一向量，其中所述子集的尺寸等于啁啾數目除以所述發射器標引的數目，并通過對所述第一向量的相應復值的絕對值進行求平方值來形成冪值的第二向量；以及

針對所述多普勒門的所述子集的每個發射器標引而校正循環移位。

在一個或多個實施例中，所述校正每個發射器標引的所述循環移位包括：

比較所述第二向量的每個冪值與所述噪聲冪閾值以在所述第二向量中確定所述虛擬發射器的所述發射器標引，所述虛擬發射器的冪值小于所述噪聲冪閾值，

在所述虛擬發射器的所述發射器標引與所述虛擬發射器的由所述發射器的譯碼確定的參考標引之間確定所述循環移位，以及

通過所述循環移位旋轉所述第一向量的所述發射器標引以形成到達方向(DOA)快照，所述快照限定將所述反射器連接到所述MIMO雷達的接收器的第一路徑與將所述接收器連接到參考平面的第二路徑之間的角度。