雷达系统和用于操作雷达系统的方法技术方案

雷达系统和用于操作雷达系统的方法。用于操作雷达系统的方法（100）包括在第一时间间隔期间增加（102）雷达信号的频率，并在第一时间间隔期间从第一发射天线发射（104）雷达信号。此外，该方法包括在第二时间间隔期间降低雷达信号的频率（106），并在第二时间间隔期间从第二发射天线发射（108）雷达信号。

Radar systems and methods used to operate radar systems

Radar systems and methods used to operate radar systems. A method for operating a radar system (100) includes increasing the frequency of (102) radar signal during the first time interval, and transmitting (104) radar signals from the first transmitting antenna during the first time interval. Besides, the method includes reducing the frequency of the radar signal (106) at the time interval of second, and transmitting the radar signal from the second transmitting antenna during the second time interval.

【技术实现步骤摘要】
雷达系统和用于操作雷达系统的方法
实施例涉及用于调制雷达信号的概念，并且特别地涉及雷达系统和用于操作雷达系统的方法。
技术介绍
对于各种各样的应用而言期望对雷达信号的调制。例如，提供高带宽、高频精度、非常短的啁啾时间（chirptime）和低相位噪声的频率调制雷达信号是困难的任务。经常地，这些不同的属性不得不针对彼此来权衡（tradeoff）。便携式的电池供电的应用可受益于低功率雷达概念。
技术实现思路
可能存在对提供一种用于操作雷达系统的改进的概念的需要，其可以提供用于确定目标的位置和/或速度的更高精度并降低雷达系统的功耗。这样的要求可以由权利要求的主题来满足。一些实施例涉及用于操作雷达系统的方法。该方法包括在第一时间间隔期间增加雷达信号的频率，并在第一时间间隔期间从第一发射天线发射雷达信号。此外，该方法包括在第二时间间隔期间降低雷达信号的频率，并在第二时间间隔期间从第二发射天线发射雷达信号。一些实施例涉及雷达系统。雷达系统包括第一发射天线和至少一个第二发射天线。此外，雷达系统包括锁相环。锁相环被配置成在第一时间间隔期间增加雷达信号的频率。另外，锁相环被配置成在第二时间间隔期间降低雷达信号的频率。此外，雷达系统包括信号开关。信号开关被配置成在第一时间间隔期间将雷达信号切换到第一发射天线，并且在第二时间间隔期间将雷达信号切换到第二发射天线。附图说明下面将仅作为示例并参照附图来描述装置和/或方法的一些实施例，其中图1示出了用于操作雷达系统的方法的流程图；图2示出了雷达信号的频率调制的示例；图3示出了雷达信号的接收反射的频域表示的示例；图4显示了包括由于针对目标的各种速度和各种距离的到目标的距离所引起的频移和多普勒频移的表；图5a示出了雷达系统的范围到距离门（rangegate）中的划分；图5b示出了在雷达系统的接收机侧的中频如何可以与到目标的距离相关；图6示出了雷达系统的框图；图7a示出了雷达系统的另一框图；图7b图示了多个发射元件如何可以形成用于雷达系统的多个合成接收通道的概念；图8a示出了雷达信号的频率调制的另一示例；图8b示出了压控振荡器的频率调谐曲线的示例；和图8c示出了压控振荡器的调谐灵敏度曲线的示例。具体实施方式现在将参照附图更全面地描述各种示例实施例，在附图中图示了一些示例实施例。在各图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度可能被夸大。因此，虽然示例实施例能够有各种修改和替代形式，但是通过各图中的示例来示出其实施例，并且将在本文中被详细地描述。然而，应当理解的是，不存在将示例实施例限制到所公开的特定形式的意图，而是相反，示例实施例将覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替代。遍及各图的描述，相同的数字指的是相同或类似的元件。将理解的是，当元件被称为被“连接”或者“耦合”到另一元件时，它可以被直接连接或者耦合到其它元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为被“直接连接”或者“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。用来描述元件之间的关系的其它单词应该以相似的方式被解释(例如，“在……之间”对“直接在……之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制示例实施例。如本文所使用的，单数形式的“一”、“一个”、和“该”也意指包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。还将理解的是，术语“包括”、“包含”、“涵盖”、和/或“涵括”在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其群组的存在或者添加。除非另外被定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将理解的是，术语（例如，常用字典中所定义的那些）应该被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义。然而，如果本公开对于偏离普通技术人员通常理解的含义的术语给出特定含义，则将在本文给出此定义的具体上下文中考虑此含义。雷达信号的调制是一种已建立的技术，例如在脉冲压缩雷达系统中。在图8a中示出雷达信号的频率调制800的示例。所示的频率调制800执行锯齿啁啾（sawtoothchirp）882，例如，在例如100μs的时间间隔期间，雷达信号的频率从第一射频f1线性地增加到第二射频f2。在达到第二射频f2之后，雷达信号的频率在短时间内（例如在小于5μs内）被重置到第一射频f1，以便执行下一个锯齿啁啾888。经常地，雷达系统（例如毫米波手势感测系统）要求高分辨率。可以通过使用大的雷达带宽来实现高分辨率，例如第一射频f1和第二射频f2之间的频率差是大的，例如7GHz或更大。因此，频率的重置可引起与雷达带宽相对应的大的频率跳跃884。然后，到第一射频f1的频率跳跃884可引起雷达信号的频率的过冲（overshoot）和振荡886，使得在雷达信号的频率再次稳定在第一射频f1处之前，安顿（settling）时间可能必须经过。长的安顿时间（例如50μs或更长）可增加雷达系统的总占空比以及由此的总功耗。如果使用锁相环（PLL）来控制雷达信号的频率，则PLL可能需要大的环路带宽以便执行频率跳跃884。然而，大的环路带宽（例如，1MHz或更大）可降低（degrade）雷达信号的相位噪声。一种替代的双环路PLL可由于第二个环路而引入附加的相位噪声。如果PLL包括压控振荡器（VCO），则可使雷达信号频率的过冲和振荡886加重（aggravate），因为VCO在其较低频率调谐范围下（例如在如图8b中的VCO调谐特性890和图8c中的对应VCO调谐灵敏度895所示的第一射频下）经常具有较高的调谐灵敏度Kvco。调谐灵敏度Kvco可以例如大于5GHz/V。此外，在便携式应用中，调谐电压范围可受到雷达系统的电池电压的限制。继而，可能需要具有甚至更高的调谐灵敏度Kvco的VCO，这再次可使雷达信号的频率的过冲和振荡886变差。在没有限制的情况下，本公开的实施例解决了这些技术问题并提供了解决方案。图1示出了根据本公开的实施例的用于操作雷达系统的方法100的流程图。方法100包括在第一时间间隔期间增加102雷达信号的频率，并在第一时间间隔期间从第一发射天线发射104雷达信号。此外，该方法包括在第二时间间隔期间降低雷达信号的频率106，并在第二时间间隔期间从第二发射天线发射108雷达信号。通过在第一时间间隔期间从第一发射天线发射雷达信号，同时增加雷达信号的频率，并且通过在第二时间间隔期间从第二发射天线发射雷达信号，同时降低雷达信号的频率，可以缩短在第一和第二时间间隔期间的发射之间的中间时间段。换句话说，在从第一天线已发射雷达信号之后，其可以在较短时间内于第二天线处被提供。这样，雷达系统可以更连续地（例如以较短和/或较少的中断）利用电磁能量照射目标。继而，这可以导致目标的更可靠、更快速、和更准确的检测和/或跟踪。另外，可以在更短的时间内执行来自第一和第二发射天线的雷达信号的发射，这可以减少雷达系统的总占空比并可以因此降低雷达系统的功耗。也就是说，通过分别在增加和降低其频率的同时从第一和第二发射天线发射雷达信号，可以避免将雷达信号的频率重置到开始频率以及因此的执行此重置的时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作雷达系统的方法，所述方法包括：在第一时间间隔期间增加雷达信号的频率；在所述第一时间间隔期间从第一发射天线发射雷达信号；在第二时间间隔期间降低所述雷达信号的频率；和在所述第二时间间隔期间从第二发射天线发射所述雷达信号。

【技术特征摘要】
2016.05.30 DE 102016109910.41.一种用于操作雷达系统的方法，所述方法包括：在第一时间间隔期间增加雷达信号的频率；在所述第一时间间隔期间从第一发射天线发射雷达信号；在第二时间间隔期间降低所述雷达信号的频率；和在所述第二时间间隔期间从第二发射天线发射所述雷达信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中增加所述雷达信号的频率包括将所述频率从第一射频增加到第二射频，并且其中降低所述雷达信号的频率包括将所述频率从所述第二射频降低到所述第一射频。3.根据权利要求2所述的方法，还包括在中间时间段期间保持所述雷达信号的频率，其中所述中间时间段直接在所述第一时间间隔之后并直接在所述第二时间间隔之前。4.根据权利要求3所述的方法，其中保持所述雷达信号的频率包括将所述频率保持在所述第二射频处。5.根据权利要求3所述的方法，还包括在所述中间时间段期间将所述雷达信号从所述第一发射天线切换到所述第二发射天线。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一时间间隔比所述第二时间间隔的一半更长并且比所述第二时间间隔的两倍更短。7.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一时间间隔和所述第二时间间隔中的至少一个是所述中间时间段的至少三十倍长。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述第一时间间隔期间从目标接收所述雷达信号的第一反射；在所述第二时间间隔期间从目标接收所述雷达信号的第二反射；和基于所述雷达信号的接收的第一反射和雷达信号的接收的第二反射中的至少一个来确定所述目标的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：RW容迈尔，D诺佩尼，S特罗塔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE