[發(fā)明專利]具有前向和后向差分共陣列處理的高分辨率汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010145457.7
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111708026A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳浩云
• 申請（專利權(quán)）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S13/58;G01S7/42;G01S7/288
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 張小穩(wěn)

1.一種分布式孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，包括第一小孔徑雷達(dá)裝置和第二小孔徑雷達(dá)裝置，所述第一小孔徑雷達(dá)裝置和所述第二小孔徑雷達(dá)裝置遠(yuǎn)離彼此物理分布并且連接到雷達(dá)控制處理單元，

所述第一小孔徑雷達(dá)裝置包括耦接到第一信號處理器組件的第一多個發(fā)射天線和接收天線，所述第一信號處理器組件被配置成響應(yīng)于分別從所述第一小孔徑雷達(dá)裝置或所述第二小孔徑雷達(dá)裝置發(fā)射的第一雷達(dá)信號而生成至少第一單基地虛擬陣列孔徑和第一雙基地虛擬陣列孔徑；

所述第二小孔徑雷達(dá)裝置包括耦接到第二信號處理器組件的第二多個發(fā)射天線和接收天線，所述第二信號處理器組件被配置成響應(yīng)于分別從所述第二小孔徑雷達(dá)裝置或所述第一小孔徑雷達(dá)裝置發(fā)射的第二雷達(dá)信號而產(chǎn)生至少第二單基地虛擬陣列孔徑和第二雙基地虛擬陣列孔徑；并且

所述雷達(dá)控制處理單元被配置成：

以相干方式組合來自所述第一分布式雷達(dá)裝置和所述第二分布式雷達(dá)裝置的虛擬陣列孔徑，以構(gòu)造比所述第一雙基地MIMO虛擬陣列孔徑或所述第二雙基地MIMO虛擬陣列孔徑大的經(jīng)過擴(kuò)展的雙基地MIMO虛擬陣列孔徑，并且

通過對所述經(jīng)過擴(kuò)展的雙基地MIMO虛擬陣列孔徑執(zhí)行前向差分共陣列處理以填充所述經(jīng)過擴(kuò)展的雙基地MIMO虛擬陣列孔徑中的孔來構(gòu)造雙基地MIMO前向差分虛擬陣列孔徑，由此減輕或抑制由所述經(jīng)過擴(kuò)展的雙基地MIMO虛擬陣列孔徑中的間隙或孔引起的寄生旁瓣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)控制處理單元被另外配置成通過對所述雙基地MIMO前向差分虛擬陣列孔徑執(zhí)行后向差分共陣列處理來構(gòu)造顯著大于所述雙基地MIMO前向差分虛擬陣列孔徑的雙基地MIMO前向和后向差分虛擬陣列孔徑，從而減輕或抑制由雙基地MIMO前向差分虛擬陣列孔徑中的間隙或孔引起的寄生旁瓣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述雙基地MIMO前向和后向差分虛擬陣列孔徑的尺寸幾乎是所述雙基地MIMO前向差分虛擬陣列孔徑的尺寸的兩倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)控制處理單元被另外配置成基于所述雙基地MIMO前向和后向差分虛擬陣列孔徑計算波束成形輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)控制處理單元被另外配置成對來自所述雙基地MIMO前向和后向差分虛擬陣列孔徑的差分共陣列輸出執(zhí)行空間平滑，由此生成經(jīng)過空間平滑的共陣列輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)控制處理單元被另外配置成基于所述經(jīng)過空間平滑的共陣列輸出計算波束成形輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)控制處理單元被另外配置成通過將所述雙基地MIMO前向和后向差分虛擬陣列孔徑的第一波束成形輸出與所述經(jīng)過擴(kuò)展的雙基地MIMO虛擬陣列孔徑的最不稀疏的連續(xù)陣列部分的第二波束成形輸出相乘來計算復(fù)合波束成形輸出。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)控制處理單元被另外配置成基于來自所述雙基地MIMO前向和后向差分虛擬陣列孔徑的差分共陣列輸出計算角度估計，并且使用超分辨率角度估計算法輸出估計的目標(biāo)角度和幅度信息。

9.一種雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

多個發(fā)射天線和接收天線，所述多個發(fā)射天線和接收天線耦接到信號處理器組件，所述信號處理器組件被配置成響應(yīng)于分別從所述多個發(fā)射天線發(fā)射的雷達(dá)信號而生成單基地虛擬陣列孔徑；以及

雷達(dá)控制處理單元，所述雷達(dá)控制處理單元被配置成：

由從所述多個發(fā)射天線正交發(fā)射并在每個接收天線處接收到的雷達(dá)信號構(gòu)造單基地MIMO虛擬陣列孔徑，并且

通過對所述單基地MIMO虛擬陣列孔徑執(zhí)行前向差分共陣列處理以填充所述單基地MIMO虛擬陣列孔徑中的孔來構(gòu)造單基地MIMO前向差分虛擬陣列孔徑，由此減輕或抑制由所述單基地MIMO虛擬陣列孔徑中的間隙或孔引起的寄生旁瓣。

10.一種用于操作包括多個發(fā)射天線和接收天線以及雷達(dá)控制處理單元的雷達(dá)系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括：

從所述多個發(fā)射天線中的每個發(fā)射天線發(fā)射正交雷達(dá)信號；

在所述雷達(dá)控制處理單元處由在所述多個接收天線中的每個接收天線處接收到的所述正交雷達(dá)信號構(gòu)造單基地MIMO虛擬陣列孔徑，以及

在所述雷達(dá)控制處理單元處通過對所述單基地MIMO虛擬陣列孔徑執(zhí)行前向差分共陣列處理以填充所述單基地MIMO虛擬陣列孔徑中的孔來構(gòu)造單基地MIMO前向差分虛擬陣列孔徑，由此減輕或抑制由所述單基地MIMO虛擬陣列孔徑中的間隙或孔引起的寄生旁瓣。