[發明專利]經過擴展的多普勒PMCW碼分MIMO雷達

在審

• 申請號: 201911305984.3
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111337915A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 吳浩云;李春澍;阿魯涅什·羅伊
• 申請（專利權）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: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

提供了一種雷達系統的實施例，所述雷達系統包括：N個發射天線；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化發射器代碼集中的相應優化發射器代碼，所述集中的每一個優化發射器代碼包括K個代碼碼片的序列，所述集中的每一個優化發射器代碼與所述集中的所有其它優化發射器代碼正交，對任何兩個優化發射器代碼之間的互相關的頻譜分析產生具有不大于預定檢測閾值的值的旁瓣，每一個PSK編碼器根據所述相應優化發射器代碼的K個代碼碼片的所述序列對K個測距波形塊進行編碼，并且產生相應優化編碼序列，并且所述N個發射天線中的每一個發射天線同時輸出所述相應優化編碼序列。

技術領域

本公開總體上涉及汽車雷達系統，并且更具體地說，涉及相位調制連續波(PMCW)碼分多路復用(CD)多輸入多輸出(MIMO)雷達系統。

背景技術

在非MIMO(多輸入多輸出)雷達系統中，相同的波形在雷達系統的所有發射器信道上發射，每一個發射器信道具有用于將傳輸波形聚焦在遠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射波束成形。在MIMO雷達系統中，不嘗試發射波束成形。相反，每一個發射器信道以寬輻射模式發射，以照射雷達的整個視場(FOV)。所發射的波形也不相同，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雷達系統包括多個發射元件和接收元件，所述發射元件和接收元件形成用于檢測天線的FOV中的目標的幾乎很大的天線陣列孔徑。對于任何MIMO雷達，由不同的發射器信道發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，以實現更好的角度分辨率。MIMO雷達的這一特性對汽車雷達具有重要價值，其要求在嚴格的尺寸、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雷達系統通常用于要求高角度分辨率的汽車雷達應用中，特別是76至81GHz毫米波汽車雷達系統。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種雷達系統，包括：

N個發射天線；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編碼器被分配優化發射器代碼集中的相應優化發射器代碼，其中

所述集中的每一個優化發射器代碼包括K個代碼碼片的序列，

所述集中的每一個優化發射器代碼與所述集中的所有其它優化發射器代碼正交，

對任何兩個優化發射器代碼之間的互相關的頻譜分析產生具有不大于預定檢測閾值的值的旁瓣，

每一個PSK編碼器被配置成根據所述相應優化發射器代碼的K個代碼碼片的所述序列對K個測距波形塊進行編碼，并且產生相應優化編碼序列，并且

所述N個發射天線中的每一個發射天線被配置成同時輸出所述相應優化編碼序列。

在一個或多個實施例中，所述相應優化編碼序列被發射一次以形成多普勒幀，并且

在所述多普勒幀期間，用于對所述相應優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。

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

在所述多普勒幀期間完成K個PRI，

所述雷達系統的多普勒測量分辨率為1/(K×PRI)，并且