在一种用于确定对象相对于测量位置的间距(R)和径向速度(v)的方法中，发射雷达信号并且在测量位置处的对象上反射之后再次接收所述雷达信号，其中在一个测量循环内将所发射的雷达信号划分成多个区段(10)，在所述多个区段中使所述雷达信号在其频率方面从初始值(fA，fB)变化到最终值，以及使所接收的反射信号在分别一个区段(10)上经受第一分析处理以识别频率尖峰，以及附加地对于所述测量循环的所有区段(10)的频率尖峰进行所述信号的随后的第二分析处理以确定多普勒频率分量作为所述径向速度(v)的度量，通过以下方式消除径向速度(v)的确定的多义性：将所述区段(10)划分成至少两个组(A，B)，它们的进行变化的频率的初始值(fA，fB)和/或最终值是不相同的，使每一个组(A，B)的区段(11，12)分别经受所述第二分析处理，通过在每一个组(A，B)的区段(11，12)的所述第二分析处理时产生的、相互相应的信号的相位差的确定进行所求取的速度的多义性的克服。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于借助雷达信号确定对象的间距和径向速度的方法和设备
本专利技术涉及一种用于确定对象相对于测量位置的间距和径向速度的方法，其中从测量位置发射雷达信号并且在对象上反射之后再次接收雷达信号，其中在一个测量循环内将所发射的雷达信号划分成多个区段，在所述多个区段中使所发射的雷达信号在其频率方面从初始值变化到最终值并且在分别一个区段上使所接收的反射信号经受第一分析处理以识别频率尖峰以及附加地针对所述测量循环的所有区段的频率尖峰进行信号的随后的第二分析处理以确定多普勒频率分量作为径向速度的度量。本专利技术还涉及一种用于确定对象相对于测量位置的间距和径向速度的设备，所述设备具有雷达发射器、设置在测量位置处的用于雷达发射器的由对象反射的雷达信号的接收器，其中在一个测量循环内雷达信号划分为多个区段，在所述多个区段中所述雷达信号在其频率方面从初始值变化到最终值，所述设备还具有与接收器连接的用于分别在所接收的信号的区段内识别频率尖峰的第一分析处理装置并且具有与第一分析处理装置连接的用于分析处理所求取的频率尖峰的相位差以确定多普勒频率分量作为径向速度的度量的第二分析处理装置。
技术介绍
已知的是，借助适当调制的雷达信号借助一次测量不仅确定对象相对于测量位置的间距而且确定对象相对于测量位置的径向速度。在EP1325350B1中描述了雷达信号的适合的、已知的调制类型。在此，在例如65毫秒长(Tchirp)的一次测量循环期间调制两个相互交错的斜坡A和B。每个斜坡记录所反射的信号的512个采样值并且对于每一个斜坡分别分析处理所述采样值。通过具有总共2×512个采样点的FFT(FastFourierTransformation：快速傅立叶变换)进行所述分析处理。因此，采样周期为65ms/2×512＝63.48μs。因此，采样频率为15.75kHz，其中每个斜坡的有效采样频率是其一半——即7.88kHz。当载波频率为24.125GHz时，7.88kHz的多普勒频率范围相应于明确唯一的速度测量范围49m/s。相应于176.4km/h的明确唯一的速度测量范围对于道路交通中的应用通常是足够的，因为测量位置、即雷达发射器和雷达接收器通常位于车辆中并且在城市交通中实际上无论如何不会出现行驶车辆之间的>175km/h的径向速度。然而，当存在多个在频谱中都体现为尖峰的反射体时，所述方法存在不利。因此，所述频谱可能被严重覆盖。多个反射体可能相互“掩蔽”，从而在不利的情形中不能(持续地)检测到重要相关的对象。还已知的是，以短的、快速的并且相同的斜坡来调制发射信号。在65ms的循环时间期间例如可以调制分别具有254μs长度Tchrip的256个斜坡。当以512个采样值采样每一个斜坡时，这相应于65ms/256×512＝496ns的有效采样周期，即2.01MHz的采样频率。借助所述2.01MHz的采样频率以第一FFT的形式实施第一分析处理。从斜坡到斜坡地进行第二FFT，即具有65ms/256＝254μs的有效采样周期，相应于3.94kHz的采样频率。当用于第一FFT的采样频率为2.01MHz时，对于每个斜坡存在所反射的信号的一个频率尖峰，所述频率尖峰主要由基于距离的频率分量得到。对于如在道路交通中出现的通常速度而言，多普勒频率分量是微不足道的，从而在每一个斜坡的第一FFT中用于距离的信号已经可供使用。可以相互组合采样周期的所有的(例如256个)斜坡的相应信号，从而对于距离确定得到非常大的信噪比。通过这种方式，例如在静止的监视雷达中实现在大于7km的间距上可靠地探测人或更大动物大小的对象。在对于每个斜坡实施第一FFT(距离FFT)期间(从而在256个斜坡时也存在第一FFT的256个频谱)，优选对于每一个距离值(“距离门”)实施第二FFT(多普勒FFT)。但也能够实现仅仅对于所选择的距离值实施第二FFT。例如可以选择以下距离门：对于所述距离门探测到了反射。可以以距离多普勒矩阵(RDM)显示两个FFT的结果，如其在图1中示出的那样。因此，在具有多个反射体的情形中，所述多个反射体分布在二维的距离多普勒矩阵(RDM)中，从而相互掩蔽的可能性显著降低。用于第二FFT的3.94kHz的采样频率相应于明确唯一的速度测量范围24.5m/s，相应于88.2km/h。所述明确唯一范围对于很多应用情形而言是不够的。在现有技术中已知的信号调制的在图1中示出的实施例中，每个斜坡的频率幅度为100MHz。在图1中可以看到在反射之后接收的信号(接收信号)相对于所发射的信号(发射信号)时间推移了信号的传播时间。在图1中示出2L个斜坡(例如2L＝256)。对于每个斜坡，以距离频率(fBeat)的识别得到距离FFT。将对于所探测的频率fBeat得到的信号输送给第二多普勒FFT，由此得到距离多普勒矩阵。所述方法的数学描述使用以下事实：由通过目标距离R的频率分量fR和分量fD得到所测量的频率fBeat(由多普勒效应引起)：在此，fSW表示带宽，而Tchirp表示一个唯一的频率斜坡的持续时间；c是光速，f0是发射信号的下载波频率，vr是径向速度。接收信号与发射信号下混频到基带中。得到所述下混频的接收信号：如果观察总共2L个斜坡的信号的相干序列(即一个测量循环，相应地在此2L＝256个斜坡)，其中l表示斜坡的当前索引，则如下给出在以上方程中描述的(二维的)时间连续信号。参数fD,md描述多普勒频率，其完全可以多义地测量。然后是借助采样频率fsa得到的二维的时间离散信号(k表示一个斜坡内时间离散信号的当前索引，从零至k-1；K相应于一个斜坡中的采样值的数量，在此等于512)：对于每个斜坡借助FFT(每一个斜坡的K个采样值上的距离FFT)变换所述信号并且得到一个新的二维信号(m表示距离FFT的谱线的当前索引，从0到K-1)：对于具有FFT长度2L的每一个k并且对于多普勒FFT的每n个谱线计算的每两个FFT(多普勒FFT)具有以下频谱：所述信号S(m,n)在距离多普勒矩阵(RDM)中示出并且包含多普勒频率测量中的上述多义性，对此首先不存在所述发射信号的解。因此，为了所述方法在实际中的应用，必须往往使用更大的开销来消除多普勒频率测量中的多义性。由此，作为2DFFT方法(二维的FFT方法)已知的方法具有实际缺点。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务一方面在于借助随后的二维分析处理应用发射信号的快速斜坡调制的原理并且实现其优点而另一方面以简单的方式避免速度测量的多义性的缺点。根据本专利技术，为了解决所述任务，开始提及类型的方法的特征在于，将区段划分为至少两个组，它们的进行变化的频率的初始值和/或最终值是不相同的，使每一个组的区段分别经受第二分析处理并且通过在每一个组的区段的第二分析处理时产生的、相互相应的信号的相位差的确定来进行所求取的速度的多义性的克服。以相应的方式，开始提及类型的设备根据本专利技术的特征在于，为了分析处理装置中的分析处理，使用至少两个组的区段，它们的进行变化的频率的初始值和/或最终值是不相同的，第二分析处理装置具有用于至少两个组的信号的单独分析处理的至少两个分析处理级，并且至少一个相位差探测器与所述至少两个分析处理级连接，其输出信号可用于径向速度的明确唯一的确定。因此，根据本专利技术的方法使用雷达信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定对象相对于测量位置的间距(R)和径向速度(v)的方法，其中，发射雷达信号并且在测量位置处的对象上反射之后再次接收所述雷达信号，其中，在一个测量循环内将所发射的雷达信号划分成多个区段(10)，在所述多个区段中使所述雷达信号在其频率方面从初始值(fA，fB)变化到最终值，以及使所接收的反射信号在分别一个区段(10)上经受第一分析处理以识别频率尖峰，以及附加地对于所述测量循环的所有区段(10)的频率尖峰进行所述信号的随后的第二分析处理以确定多普勒频率分量作为所述径向速度(v)的度量，其特征在于，将所述区段(10)划分成至少两个组(A，B)，它们的进行变化的频率的初始值(fA，fB)和/或最终值是不相同的，使每一个组(A，B)的区段(11，12)分别经受所述第二分析处理，通过在每一个组(A，B)的区段(11，12)的所述第二分析处理时产生的、相互相应的信号的相位差的确定进行所求取的速度的多义性的克服。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.19 DE 102012008350.51.一种用于确定对象相对于测量位置的间距R和径向速度v的方法，其中，发射雷达信号并且在测量位置处的对象上反射之后再次接收所述雷达信号，其中，在一个测量循环内将所发射的雷达信号划分成多个区段(10)，在所述多个区段中使所述雷达信号在其频率方面从初始值变化到最终值，以及使所接收的反射信号在分别一个区段(10)上经受第一分析处理以识别频率尖峰，以及附加地对于所述测量循环的所有区段(10)的频率尖峰进行所述信号的随后的第二分析处理以确定多普勒频率分量作为所述径向速度v的度量，其特征在于，将所述区段(10)划分成至少两个组，其中每个组的所述区段具有进行变化的频率的相同的初始值和相同的最终值，以及其中不同组的进行变化的频率的初始值和/或最终值是不相同的，使每一个组的区段(11，12)分别经受所述第二分析处理，通过在每一个组的区段(11，12)的所述第二分析处理时产生的、相互相应的信号的相位差的确定进行所求取的速度的多义性的克服。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为一个区段(10)内的采样信号上的第一FFT进行所述第一分析处理以确定所述频率尖峰。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，作为所述测量循环的所述区段(10)的相互相应的频率尖峰上的第二FFT进行所述第二分析处理。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于至少两个组后的多普勒频率进行在所述第二FFT时产生的频率尖峰的相位差的确定。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，以相同的真实的频率变化生成所述两个组的区段(11，12)，然而对于所述测量而言对于第一组A从第一初始值fA至第一最终值使用所述区段，而对于第二组B从第二初始值fB至第二最终值使用所述区段，其中，所述初始值与最终值互不相同。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少两个组的区段(11，12)都具有相同的频率幅度。7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·罗林，
申请(专利权)人：SMS斯玛特微波传感器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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