[發(fā)明專利]經(jīng)過擴展的多普勒PMCW碼分MIMO雷達

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911305984.3
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111337915A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳浩云;李春澍;阿魯涅什·羅伊
• 申請（專利權(quán)）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: G01S13/02
• 分類號: G01S13/02;G01S13/931;G01S7/42
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

提供了一種雷達系統(tǒng)的實施例，所述雷達系統(tǒng)包括：N個發(fā)射天線；以及N個相移鍵控(PSK)編碼器，所述N個PSK編碼器各自被分配優(yōu)化發(fā)射器代碼集中的相應(yīng)優(yōu)化發(fā)射器代碼，所述集中的每一個優(yōu)化發(fā)射器代碼包括K個代碼碼片的序列，所述集中的每一個優(yōu)化發(fā)射器代碼與所述集中的所有其它優(yōu)化發(fā)射器代碼正交，對任何兩個優(yōu)化發(fā)射器代碼之間的互相關(guān)的頻譜分析產(chǎn)生具有不大于預(yù)定檢測閾值的值的旁瓣，每一個PSK編碼器根據(jù)所述相應(yīng)優(yōu)化發(fā)射器代碼的K個代碼碼片的所述序列對K個測距波形塊進行編碼，并且產(chǎn)生相應(yīng)優(yōu)化編碼序列，并且所述N個發(fā)射天線中的每一個發(fā)射天線同時輸出所述相應(yīng)優(yōu)化編碼序列。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及汽車?yán)走_系統(tǒng)，并且更具體地說，涉及相位調(diào)制連續(xù)波(PMCW)碼分多路復(fù)用(CD)多輸入多輸出(MIMO)雷達系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在非MIMO(多輸入多輸出)雷達系統(tǒng)中，相同的波形在雷達系統(tǒng)的所有發(fā)射器信道上發(fā)射，每一個發(fā)射器信道具有用于將傳輸波形聚焦在遠(yuǎn)場中期望的觀測方向上的不同的相移量。這稱作使用天線陣列的發(fā)射波束成形。在MIMO雷達系統(tǒng)中，不嘗試發(fā)射波束成形。相反，每一個發(fā)射器信道以寬輻射模式發(fā)射，以照射雷達的整個視場(FOV)。所發(fā)射的波形也不相同，但在時間、頻率、代碼或其它域上彼此正交。在接收器處，源自單獨發(fā)射器的信號然后被分離，并且對所分離的信號進行處理以提取目標(biāo)的范圍、多普勒速度(即徑向速度)和到達方向(DoA)信息。

MIMO雷達系統(tǒng)包括多個發(fā)射元件和接收元件，所述發(fā)射元件和接收元件形成用于檢測天線的FOV中的目標(biāo)的幾乎很大的天線陣列孔徑。對于任何MIMO雷達，由不同的發(fā)射器信道發(fā)射的信號在任何接收器信道上都可作為單獨的信號明顯地傳播，使得所得天線陣列具有等于發(fā)射天線陣列與接收天線陣列的卷積的有效孔徑。對于具有N個發(fā)射天線和M個接收天線的示例MIMO雷達，可以由N+M個物理天線構(gòu)建總共NxM個虛擬接收元件。每一個虛擬接收元件有效地位于位置向量處，所述位置向量是成對的發(fā)射元件和接收元件位置向量的總和。因此，可以用更少的物理元件虛擬地形成大的天線陣列，以實現(xiàn)更好的角度分辨率。MIMO雷達的這一特性對汽車?yán)走_具有重要價值，其要求在嚴(yán)格的尺寸、重量、功率和成本限制下具有良好的角度分辨率性能。因此，MIMO雷達系統(tǒng)通常用于要求高角度分辨率的汽車?yán)走_應(yīng)用中，特別是76至81GHz毫米波汽車?yán)走_系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種雷達系統(tǒng)，包括：

N個發(fā)射天線；以及

N個相移鍵控(PSK)編碼器，所述N個PSK編碼器中的每一個PSK編碼器被分配優(yōu)化發(fā)射器代碼集中的相應(yīng)優(yōu)化發(fā)射器代碼，其中

所述集中的每一個優(yōu)化發(fā)射器代碼包括K個代碼碼片的序列，

所述集中的每一個優(yōu)化發(fā)射器代碼與所述集中的所有其它優(yōu)化發(fā)射器代碼正交，

對任何兩個優(yōu)化發(fā)射器代碼之間的互相關(guān)的頻譜分析產(chǎn)生具有不大于預(yù)定檢測閾值的值的旁瓣，

每一個PSK編碼器被配置成根據(jù)所述相應(yīng)優(yōu)化發(fā)射器代碼的K個代碼碼片的所述序列對K個測距波形塊進行編碼，并且產(chǎn)生相應(yīng)優(yōu)化編碼序列，并且

所述N個發(fā)射天線中的每一個發(fā)射天線被配置成同時輸出所述相應(yīng)優(yōu)化編碼序列。

在一個或多個實施例中，所述相應(yīng)優(yōu)化編碼序列被發(fā)射一次以形成多普勒幀，并且

在所述多普勒幀期間，用于對所述相應(yīng)優(yōu)化編碼序列進行編碼的K個代碼碼片的所述序列從不重復(fù)。

在一個或多個實施例中，脈沖重復(fù)間隔(PRI)的持續(xù)時間等于或大于所述測距波形塊的持續(xù)時間，

在所述多普勒幀期間完成K個PRI，

所述雷達系統(tǒng)的多普勒測量分辨率為1/(K×PRI)，并且