[發明專利]使用PMCW雷達的雷達目標仿真和多距離仿真

在審

• 申請號: 202011068167.3
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN112630733A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: G·S·李
• 申請（專利權）人: 是德科技股份有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 封新琴

本發明涉及一種測試車輛雷達的方法，包括獲取雷達DUT中的發射器的二進制相位碼，獲取發射器的期望視場和期望角分辨率，以確定仿真雷達目標的目標角；針對目標角中的每個目標角下的發射陣列的二進制相位狀態來計算雷達信號的遠場相位，以確定所得相位符號流；針對雷達DUT與仿真雷達目標之間的每個仿真延遲、以及雷達DUT和每個仿真器接收器之間的每個設置延遲，計算過量往返時間延遲；將所得相位符號流時移過量往返時間延遲；從所得相位符號流中減去經時移的所得相位符號流，以獲得差相位符號流；通過差相位符號流來調制由雷達DUT發射的雷達信號；以及響應于經調制的雷達信號仿真目標角下的回波信號。

背景技術

毫米波(mmWave)汽車雷達是用于高級駕駛輔助系統(ADAS)和計劃自主駕駛系統的關鍵技術。毫米波是由在30千兆赫(GHz)與300GHz之間的頻譜中的頻率下的振蕩產生的。例如，毫米波汽車雷達用于ADAS中，以警告前方碰撞和后方碰撞，從而實現自適應巡航控制和自主泊車并且最終在街道和公路上進行自主駕駛。毫米波汽車雷達相比于其他傳感器系統的優點在于，毫米波汽車雷達可以在大多數類型的天氣下工作并且在光線下和黑暗中均可以工作。毫米波汽車雷達的自適應性降低了成本，其程度使得現在毫米波汽車雷達可以大量部署。因此，毫米波汽車雷達現在廣泛用于ADAS中的長程、中程和短程環境感測。另外，有可能將毫米波汽車雷達系統廣泛用于目前正在開發的自主駕駛系統。

常規的汽車毫米波雷達系統通常具有多個射頻(RF)發射器和多個RF接收器，其中RF發射器可以用于改善雷達的空間分辨率或實現發射器波束掃描。汽車雷達可以被部署在的實際駕駛環境可能有很大不同，并且許多這樣的駕駛環境可能較為復雜。例如，實際駕駛環境可能含有許多物體，并且實際駕駛環境中遇到的一些物體具有影響回波信號的復雜反射、衍射和多次反射特性。未正確地感測和/或解讀回波信號的直接后果可能是觸發錯誤的警告或不適當的反應、或者沒有觸發應當觸發的警告或反應，這進而可能導致碰撞。

近年來，在實際駕駛環境中測試自主車輛的開發者已經報告了一系列事故，表明了對汽車雷達和車載驅動控制器進行全面測試的重要性。道路測試可能存在問題，并且也非常昂貴。全世界僅有幾個地方允許所謂的無駕駛員道路測試，盡管它在已被準許的地方存在爭議。幾乎所有此類場所都需要一個人坐在駕駛員座椅中，以防自主車輛的人工智能(AI)系統出現嚴重錯誤。此外，許多早期數據令人存疑，因為(安全)駕駛員出于本能或無聊而經常會在關鍵性能時期的某個時候主動操縱方向盤。現在，通常有乘客與駕駛員一起在汽車中，以幫助監視駕駛員的動作并記錄其他觀察結果。

為了避免此類事故，可以在各種駕駛場景下測試汽車雷達。用于汽車雷達的測試環境可以包括在駕駛場景下對從多個物體或目標到車輛上的不同雷達傳感器或雷達被測設備(DUT)的回波信號(多目標回波信號)進行仿真的場景仿真器。這使得能夠在不需要安全駕駛員或地方政府準許的情況下模擬各種各樣的駕駛場景。雖然很好地建立了單目標仿真，但是多目標仿真仍處于其初期。現今的大多數演示器顯示多達三個隅角棱鏡天線來回滑動，每個天線連接至昂貴的任意波形發生器(AWG)。由于設備成本以及代表駕駛場景的動態變化的到達角(AoA)迅速導致操作隅角棱鏡而沒有相互阻塞甚至天線間碰撞的問題，這無法擴展到更多目標。

目前，頻率調制連續波(FMCW)雷達構成汽車雷達市場的幾乎百分之100。然而，預期相位調制連續波(PMCW)將是在抗干擾度和更精細的距離分辨率方面具有感知優勢的下一(第三)代汽車雷達技術。具體地，抗干擾度是由碼正交性引起的，類似于在相位調制碼分多址(CDMA)技術中所發生的那樣。

附圖說明

當與附圖一起閱讀時，從以下詳細描述中最好地理解示例實施方案。要強調的是，各種特征不一定按比例繪制。實際上，為了使討論清楚起見可以任意增大或減小尺寸。在適用和實際的情況下，相同的附圖標記指代相同的元件。

圖1A是示出根據代表性實施方案的用于測試車輛雷達的系統的簡化框圖。

圖1B是示出根據代表性實施方案的圖1A中的用于測試車輛雷達的系統中的調制反射設備(MRD)的簡化框圖。