在雷达中用于使振荡器信号同步的回送技术制造技术

在用于估计障碍物的位置及速度的雷达设备(100)的所描述实例中，所述雷达设备(100)包含从属雷达芯片(152)。主雷达芯片(102)耦合到所述从属雷达芯片(152)。所述主雷达芯片(102)包含产生发射信号的本机振荡器(104)。所述从属雷达芯片(152)在第一路径(114)上接收所述发射信号且在第二路径(116)上将所述发射信号发送回到所述主雷达芯片(102)。延迟检测电路(108)耦合到所述本机振荡器(104)且在所述第二路径(116)上从所述从属雷达芯片(152)接收所述发射信号并从所述本机振荡器(104)接收所述发射信号。所述延迟检测电路(108)根据在所述第二路径(116)上从所述从属雷达芯片(152)所接收的所述发射信号及根据从所述本机振荡器(104)所接收的所述发射信号而估计路由延迟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般来说涉及雷达设备，且更特定来说涉及缓解雷达中的本机振荡器信号的路由延迟。
技术介绍
雷达在工业及汽车应用中的使用迅速地演进。雷达在许多应用中用于检测目标物件，例如飞机、军事目标、车辆及行人。雷达适用于与车辆相关联的若干个应用中，例如碰撞警告、盲点警告、变道辅助、停车辅助及后碰撞警告。脉冲雷达及FMCW(频率调制连续波)雷达主要用于此类应用中。在雷达系统中，本机振荡器产生发射信号。所述发射信号由一或多个发射单元放大及发射。在FMCW雷达中，发射信号的频率随时间线性地变化。举例来说，发射信号的频率在100微秒内以恒定速率从77GHz增加到81GHz。此发射信号称为斜坡信号或线性调频(chirp)信号。障碍物散射发射信号。经散射信号由雷达系统中的一或多个接收单元接收。通过对所发射信号与所接收经散射信号进行混频而获得的信号称为频差(beat)信号。频差信号由模/数转换器(ADC)取样且由数字信号处理器处理以估计障碍物的距离及速度。频差信号的频率与障碍物的范围(距离)成比例。针对移动障碍物，频差信号的相位跨越由雷达系统发射的斜坡信号而变化。来自一或多个接收单元的频差信号的频率及相位由数字信号处理器分析以估计障碍物的位置及速度。来自本机振荡器的发射信号被提供到可位于一个或多个芯片及/或半导体装置上的一或多个发射单元及一或多个接收器单元。所述一或多个发射或接收单元可位于距本机振荡器不同距离处，此诱导从本机振荡器到每一发射或接收单元的发射信号的不同路由延迟。并且，在一或多个发射单元或接收单元处从本机振荡器接收的发射信号的相位可不同。此导致对障碍物的位置及速度估计中的误差。雷达系统(其中本机振荡器、一或多个发射单元及一或多个接收单元位于单个芯片上)具有高功率消耗、高热耗散而且还需要大的区域。
技术实现思路
在所描述实例中，雷达设备包含从属雷达芯片。主雷达芯片耦合到所述从属雷达芯片。所述主雷达芯片包含产生发射信号的本机振荡器。所述从属雷达芯片在第一路径上接收所述发射信号且在第二路径上将所述发射信号发送回到所述主雷达芯片。延迟检测电路耦合到所述本机振荡器，且在所述第二路径上从所述从属雷达芯片接收所述发射信号并从所述本机振荡器接收所述发射信号。所述延迟检测电路根据在所述第二路径上从所述从属雷达芯片所接收的所述发射信号及根据从所述本机振荡器所接收的所述发射信号而估计路由延迟。附图说明图1图解说明根据一实施例的雷达设备。图2(a)图解说明根据一实施例的延迟检测电路。图2(b)图解说明根据另一实施例的延迟检测电路。图3图解说明根据又一实施例的雷达设备。图4图解说明根据再一实施例的接收单元。图5图解说明根据再一实施例的发射单元。图6图解说明根据再一实施例的本机振荡器。图7图解说明根据再一实施例的雷达设备。具体实施方式图1图解说明根据一实施例的雷达设备100。雷达设备100包含主雷达芯片102及从属雷达芯片152。主雷达芯片102包含本机振荡器104。多路复用器106耦合到本机振荡器104。收发器单元110耦合到多路复用器106。收发器单元110中的每一收发器单元包含发射单元及接收单元中的至少一者。在一个实例中，收发器单元110中的收发器单元包含一或多个发射单元。在另一实例中，收发器单元110中的收发器单元包含一或多个接收单元。在又一实例中，收发器单元110中的收发器单元包含一或多个发射单元及一或多个接收单元。延迟检测电路108耦合到本机振荡器104。从属雷达芯片152包含本机振荡器154。多路复用器156耦合到本机振荡器154。收发器单元160耦合到多路复用器156。收发器单元160中的每一收发器单元包含发射单元及接收单元中的至少一者。在一个实例中，收发器单元160中的收发器单元包含一或多个发射单元。在另一实例中，收发器单元160中的收发器单元包含一或多个接收单元。在又一实例中，收发器单元160中的收发器单元包含一或多个发射单元及一或多个接收单元。延迟检测电路158耦合到本机振荡器154。在一实施例中，雷达设备100包含多个雷达芯片，且所述雷达芯片中的一或多者配置为主雷达芯片，且所述雷达芯片中的一或多者配置为从属雷达芯片。如雷达设备100中所图解说明，在一个实例中，主雷达芯片102与从属雷达芯片152在连接上类似(例如，主雷达芯片102与从属雷达芯片152完全相同)。因此，芯片制造商需要制造仅一类芯片，且用户可在相应设计中根据用途而将这些芯片编程。在另一实例中，主雷达芯片102与从属雷达芯片152并不完全相同，且可含有不同数目个收发器单元。并且，本机振荡器可仅存在于主雷达芯片102中。在又一实例中，用户通过以下方式而将一个芯片编程为主雷达芯片且将雷达设备100上的其余芯片编程为从属雷达芯片：激活主雷达芯片上的本机振荡器且撤销激活从属雷达芯片上的本机振荡器并相应地配置多路复用器选择信号。在一个版本中，主雷达芯片102中的收发器单元110及本机振荡器104集成于单个芯片上。类似地，从属雷达芯片152中的收发器单元160及本机振荡器154集成于单个芯片上。因此，在例如雷达设备100的架构等架构中，将收发器单元分成位于两个芯片上(例如，位于主雷达芯片102及从属雷达芯片152上)。此减小每一芯片所需的总区域且还减小每一芯片的功率消耗及热耗散，因此产生较低芯片成本及较低雷达设备100成本。雷达设备100可进一步包含常规组件。参考图1，雷达设备100以正常模式及校准模式操作且可以多个其它模式操作。然而，为了易于理解及描述的简洁，此处仅描述正常模式及校准模式。在正常模式中，雷达设备100检测周围障碍物的位置及速度。在校准模式中，主雷达芯片102中的本机振荡器104产生发射信号。主雷达芯片102中的多路复用器106从本机振荡器104接收发射信号。多路复用器106在第一路径114上将发射信号发送到从属雷达芯片152。多路复用器106还将发射信号提供到主雷达芯片102中的收发器单元110。从属雷达芯片152在第一路径114上从主雷达芯片102接收发射信号。多路复用器156在第一路径114上从主雷达芯片102接收发射信号。多路复用器156在第二路径116上将发射信号发送回到主雷达芯片102。多路复用器156还将发射信号提供到从属雷达芯片152中的收发器单元160。从主雷达芯片102中的多路复用器106到从属雷达芯片152中的多路复用器156的路径是第一路径114，且从从属雷达芯片152中的多路复用器156到主雷达芯片102中的多路复用器106的路径是第二路径。在一实例中，从主雷达芯片102中的多路复用器106到从属雷达芯片152中的多路复用器156或延迟检测电路158的路径是第一路径114，且从从属雷达芯片152中的多路复用器156到主雷达芯片102中的多路复用器106或延迟检测电路108的路径是第二路径。在一个版本中，第一路径114的长度等于第二路径116的长度。在另一版本中，第一路径114的长度及第二路径116的长度的值预存储于主雷达芯片102的存储装置中且由延迟检测电路108用于进一步计算。在又一版本中，从属雷达芯片152中的延迟检测电路158及本机振荡器154被撤销激活。在一实例中，多路复用器106通过输出缓冲器将发射信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达设备，其包括：从属雷达芯片；主雷达芯片，其耦合到所述从属雷达芯片，所述主雷达芯片包含：本机振荡器，其经配置以产生发射信号，其中所述从属雷达芯片经配置以在第一路径上接收所述发射信号且经配置以在第二路径上将所述发射信号发送回到所述主雷达芯片；以及延迟检测电路，其耦合到所述本机振荡器且经配置以在所述第二路径上从所述从属雷达芯片接收所述发射信号并从所述本机振荡器接收所述发射信号，所述延迟检测电路经配置以根据在所述第二路径上从所述从属雷达芯片所接收的所述发射信号及从根据从所述本机振荡器所接收的所述发射信号而估计路由延迟。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 US 14/503,1811.一种雷达设备，其包括：从属雷达芯片；主雷达芯片，其耦合到所述从属雷达芯片，所述主雷达芯片包含：本机振荡器，其经配置以产生发射信号，其中所述从属雷达芯片经配置以在第一路径上接收所述发射信号且经配置以在第二路径上将所述发射信号发送回到所述主雷达芯片；以及延迟检测电路，其耦合到所述本机振荡器且经配置以在所述第二路径上从所述从属雷达芯片接收所述发射信号并从所述本机振荡器接收所述发射信号，所述延迟检测电路经配置以根据在所述第二路径上从所述从属雷达芯片所接收的所述发射信号及从根据从所述本机振荡器所接收的所述发射信号而估计路由延迟。2.根据权利要求1所述的雷达设备，其中所述主雷达芯片进一步包含：多路复用器，其耦合到所述本机振荡器且经配置以从所述本机振荡器接收所述发射信号并经配置以在所述第一路径上将所述发射信号发送到所述从属雷达芯片；以及一或多个收发器单元，其耦合到所述多路复用器，其中所述多路复用器经配置以将所述发射信号提供到所述一或多个收发器单元。3.根据权利要求1所述的雷达设备，其中所述从属雷达芯片包含：多路复用器，其耦合到本机振荡器，所述多路复用器经配置以在所述第一路径上接收所述发射信号且经配置以在所述第二路径上发送所述发射信号；延迟检测电路，其耦合到所述多路复用器及所述本机振荡器；以及一或多个收发器单元，其耦合到所述多路复用器，其中所述多路复用器经配置以将所述发射信号提供到所述一或多个收发器单元。4.根据权利要求1所述的雷达设备，其中从所述主雷达芯片中的所述多路复用器到所述从属雷达芯片中的所述多路复用器的路径是所述第一路径，且从所述从属雷达芯片中的所述多路复用器到所述主雷达芯片中的所述多路复用器的路径是所述第二路径。5.根据权利要求1所述的雷达设备，其中所述收发器单元包含发射单元及接收单元中的至少一者。6.根据权利要求5所述的雷达设备，其中所述发射单元包含：功率放大器，其耦合到所述多路复用器且经配置以放大所述发射信号；以及发射天线单元，其耦合到所述功率放大器且经配置以发射从所述功率放大器接收的所述发射信号，其中所述发射信号由障碍物散射以产生经散射信号。7.根据权利要求5所述的雷达设备，其中所述接收单元包含：接收天线单元，其经配置以接收所述经散射信号；低噪声放大器LNA，其耦合到所述接收天线单元且经配置以放大所述经散射信号；混频器，其耦合到所述LNA及所述多路复用器，所述混频器经配置以对所述经散射信号及所述发射信号进行混频以产生IF(中频)信号；ADC(模/数转换器)，其耦合到所述混频器且经配置以对所述IF信号进行取样以产生经取样数据；以及数字信号处理器DSP，其耦合到所述主雷达芯片中的所述ADC及所述延迟检测电路，所述DSP经配置以根据所述经取样数据及所述路由延迟而估计障碍物的位置及速度。8.根据权利要求1所述的雷达设备，其进一步包括雷达芯片，所述雷达芯片中的一或多者被配置为主雷达芯片，且所述雷达芯片中的一或多者被配置为从属雷达芯片。9.一种雷达设备，其包括：从属雷达芯片；主雷达芯片，其耦合到所述从属雷达芯片，所述主雷达芯片包含经配置以产生发射信号的本机振荡器，其中所述从属雷达芯片经配置以在第一路径上从所述主雷达芯片接收所述发射信号；以及外部路径，其耦合到所述主雷达芯片且经配置以从所述主雷达芯片接收所述发射信号并将所述发射信号提供回到所述主雷达芯片。10.根据权利要求9所述的雷达设备，其中所述第一路径的路由延迟等于所述外部路径上的路由延迟。11.根据权利要求9所述的雷达设备，其中所述主雷达芯片包含：多路复用器，其耦合到所述本机振荡器且经配置以从所述本机振荡器接收所述发射信号并经配置以在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡西克·苏布拉杰，布莱恩·金斯伯格，卡西克·拉马苏布拉马尼安，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US