雷达系统技术方案

描述一种雷达检测的方法以及一种用于机动车的雷达系统。该雷达系统包括：用于发射具有时间周期的雷达信号的发射器；用于接收通过物体反射的该所发射雷达信号的多个接收器；具有耦合到该接收器中的每一个接收器的多个输入端和至少一个信号压缩器输出端的信号压缩器，该信号压缩器被配置成将该接收信号压缩成更少输出信号，每个输出信号具有多个样本。信号重构器具有耦合到每个该信号压缩器输出端的至少一个输入端并且被配置成根据该压缩信号确定多个信号强度值，每个信号强度值对应于接收信号的相应飞行时间和到达角度值对的信号强度。该雷达系统可以通过较少存储器和较低功率消耗检测物体，同时保持角分辨率。

【技术实现步骤摘要】
雷达系统
本专利技术涉及车辆的雷达系统。
技术介绍
雷达系统通常用作例如汽车、卡车和厢式货车等机动车的自适应驾驶辅助系统的一部分。雷达系统通常具有极佳的距离分辨率并且还可以测量速度。然而，与例如相机等的其它传感器相比，角分辨率通常较差。可以通过功率和处理的对应增加使用更复杂系统增加角分辨率，该系统包括具有多个RF接收器的定相阵列天线。
技术实现思路
各种方面在所附权利要求书中定义。在第一方面中，定义一种用于机动车的雷达系统，该雷达系统包括：发射器，用于发射具有时间周期T的雷达信号；多个M个接收器，用于接收通过物体反射的该所发射雷达信号；信号压缩器，其具有耦合到M个接收器中的每一个接收器的M个输入端以及至少一个信号压缩器输出端，该信号压缩器被配置成将M个接收信号压缩成K个输出信号，每个输出信号具有N个样本，其中K小于M；以及信号重构器，其具有耦合到相应至少一个信号压缩器输出端的至少一个输入端并且被配置成根据该K个压缩信号确定至少N*M个信号强度值，每个信号强度值对应于接收信号的相应飞行时间和到达角度值对的信号强度。在实施例中，信号重构器可以被配置成通过确定大部分信号强度值为零来确定至少N*M个信号强度值。在实施例中，信号重构器可以另外被配置成通过确定反射信号和压缩信号的预期信号值之间的差来确定信号强度值。在实施例中，信号重构器可以另外被配置成确定最大可能预期信号值并且将该最大可能预期信号值与压缩信号的值相比较。在实施例中，信号压缩器可以包括：切换模块，该切换模块包括M个开关，每个开关具有耦合到相应接收器的输入端、输出端和控制输入端；以及求和模块，该求和模块具有耦合到相应开关输出端中的每一个输出端的M个输入端和K个输出端，并且其中该信号压缩器被配置成通过选择性地控制该开关中的每一个开关来调制该M个输入端中的每一个输入端。在实施例中，信号压缩器可以被配置成以N/T的频率用正交码调制M个输入端。在实施例中，信号压缩器可以另外包括K个模/数转换器，该模/数转换器被配置成以N/T的频率采样K个接收信号。在实施例中，信号重构器可以被配置成确定矩阵的信号强度值，其中矩阵的每个元素对应于接收信号的相应飞行时间和到达角度值对。雷达系统的实施例可以并入到高级驾驶员辅助系统中。在第二方面中，描述一种在包括发射器和M个接收器的雷达系统中确定物体的坐标的方法，该方法包括：在时间周期T内发射信号；接收M个反射信号；将M个接收信号压缩成K个压缩信号；每个压缩信号具有N个样本；根据该K个压缩信号确定至少N*M个信号强度值，每个信号强度值对应于接收信号的飞行时间和到达角度的相应组合的信号强度，并且其中压缩信号的数目K小于接收器的数目M。在实施例中，确定至少N*M个信号强度值可以另外包括确定大部分信号强度值为零。在实施例中，确定每个矩阵元素的信号强度值可以包括确定反射信号和压缩信号的预期信号值之间的差。在实施例中，压缩接收信号可以包括调制M个接收信号中的每一个接收信号并且组合调制后信号。在实施例中，压缩接收信号可以包括用正交码调制M个接收信号。在实施例中，K个压缩信号中的每一个压缩信号可以用N/T的采样频率采样。在第三方面中，描述一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括在由处理单元执行时致使所述处理单元执行在包括发射器和M个接收器的雷达系统中确定物体的坐标的方法的指令，该方法包括：在时间周期T内发射信号；接收M个反射信号；将M个接收信号压缩成K个压缩信号，每个压缩信号具有N个样本；根据该K个压缩信号确定至少N*M个信号强度值，每个信号强度值对应于接收信号的飞行时间和到达角度的相应组合的信号强度，并且其中压缩信号的数目K小于接收器的数目M。附图说明在附图和描述中，相似的附图标记指代相似特征。现在仅借助通过附图示出的例子来详细地描述本专利技术的实施例，其中：图1描述根据实施例的用于机动车的雷达系统。图2示出a)示例扫频信号特征b)周期性扫频信号特征和c)相对于待检测物体以及距离和到达角度的矩阵的雷达系统。图3描述根据实施例的用于雷达系统的接收器。图4示出a)用于具有单个发射器和单个接收器的典型雷达系统的物体检测结果b)用于典型MIMO雷达系统的物体检测结果和c)用于根据实施例的MIMO雷达系统的物体检测结果。图5说明根据实施例的雷达系统。图6示出根据实施例的在用于机动车的雷达系统中检测物体的方法。具体实施方式图1描述根据实施例的雷达系统100。雷达系统100具有信号产生器116，该信号产生器116具有连接到射频(radiofrequency，RF)发射器108的输出端。RF发射器108的输出端连接到天线106。雷达系统100包括连接到对应天线104a、104b、104c、104m的数目M个射频(radiofrequency，RF)接收器或接收器链102a、102b、102c、102m。RF接收器链102a、102b、102c、102m中的每一个RF接收器链的输出端连接到信号压缩器或信号组合器112。信号压缩器112具有K个输出端，其中K小于输入端的数目M。信号压缩器112可以具有单个输出端，即，K＝1。信号压缩器112的输出端114a、114b......104k中的每一个输出端连接到信号重构器116。信号重构器120的输出端可以连接到存储器122。在一些例子中，信号重构器120可以包括缓冲存储器，该缓冲存储器连接到RF接收器链104a、104b、104c、104m中的每一个RF接收器链的输出端。现在参考图1和图2描述雷达100的操作。在操作中，信号产生器114产生将由RF发射器108发射的信号波形。在例如调频连续波(Frequency-ModulatedContinuous-Wave，FMCW)雷达的雷达系统中，所产生的信号通常是称为扫频信号的例子的线性频率扫描。图2A中示出扫频信号的特征，图2A示出通过线152示出的y轴上的扫频信号频率变化关于x轴上的时间的图形150。扫频信号可以具有总时间周期T，该总时间周期T可以由以下组成：与在频率斜升开始之前的周期对应的表示为Tdwell的初始时间周期、与扫频信号的线性增加的频率斜升对应的周期Tramp以及其间频率复位到最小频率值的时间周期Treset。斜升的频率范围对应于扫频信号的带宽B。由线154示出的扫频信号的时间延迟版本在从物体反射时可以通过RF接收器104a、104b、104c、104m接收。扫频信号可以时间周期T重复，如在图2B中通过用于所发射扫频信号152′和所接收扫频信号154′的图形160所示。图2C中示出雷达信号模型的一般操作。如图2C中所示，假设物体相对于雷达系统相距距离d并且成角度θ，则雷达信号以光速c行进并且当从物体反射时，该雷达信号以2d/c的延迟接收到。由于天线的物理位置不同，由不同天线接收到的信号之间将存在略微延迟变化。这些另外的延迟将取决于信号到达的角度θ并且可以用于提取关于物体182的角位置的信息。如将了解，可以检测多于一个物体。矩阵180的元素可以具有与在矩阵180的y轴上示出的到达角度θ的不同可能值对应的元素，该值可以在-π/2弧度至+π/2弧度之间变化。矩阵的x轴对应于可以根据发射信号与接收信号之间的相位差确定的距离d。距离d可以取决于相应发射器的功率在0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车的雷达系统，其特征在于，包括：发射器，用于发射具有时间周期T的雷达信号，多个M个接收器，用于接收通过物体反射的所述所发射雷达信号，信号压缩器，其具有耦合到所述M个接收器中的每一个接收器的M个输入端和至少一个信号压缩器输出端，所述信号压缩器被配置成将M个接收信号压缩成K个输出信号，每个输出信号具有N个样本并且其中K小于M；以及信号重构器，其具有耦合到所述至少一个信号压缩器输出端的至少一个输入端并且被配置成根据所述K个压缩信号确定至少N*M个信号强度值，每个信号强度值对应于接收信号的相应飞行时间和到达角度值对的信号强度。

【技术特征摘要】
2016.02.29 EP 16157891.91.一种用于机动车的雷达系统，其特征在于，包括：发射器，用于发射具有时间周期T的雷达信号，多个M个接收器，用于接收通过物体反射的所述所发射雷达信号，信号压缩器，其具有耦合到所述M个接收器中的每一个接收器的M个输入端和至少一个信号压缩器输出端，所述信号压缩器被配置成将M个接收信号压缩成K个输出信号，每个输出信号具有N个样本并且其中K小于M；以及信号重构器，其具有耦合到所述至少一个信号压缩器输出端的至少一个输入端并且被配置成根据所述K个压缩信号确定至少N*M个信号强度值，每个信号强度值对应于接收信号的相应飞行时间和到达角度值对的信号强度。2.根据权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述信号重构器被配置成通过确定大部分所述信号强度值为零来确定所述至少N*M个信号强度值。3.根据在前的任一项权利要求所述的雷达系统，其特征在于，所述信号重构器另外被配置成通过确定所述反射信号与所述压缩信号的预期信号值之间的差来确定所述信号强度值。4.根据在前的任一项权利要求所述的雷达系统，其特征在于，所述信号重构器另外被配置成确定最大可能预期信号值并且将所述最大可能预期信号值与所述压缩信号的所述值相比较。5.根据在前的任一项权利要求所述的雷达系统，其特征在于，所述信号压缩器包...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐兰·兹科维克，安东尼斯·J·M·德格拉乌，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL