用于机动车的雷达传感器制造技术

一种用于机动车的雷达传感器，其具有信号发生器，所述信号发生器配置用于产生雷达信号，所述雷达信号包含N个波列Wj，j＝1,...,N的周期性重复的序列，所述波列彼此相继地以时间间距T'c,j发送并且占据相应的频带，所述频带在其中间频率fc,j方面相互不同，其特征在于，对于所述时间间距T'c,j和所述中间频率fc,j，具有恒定的参数X的关系：T'c,j*fc,j＝X适用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车的雷达传感器
本专利技术涉及一种用于机动车的雷达传感器，其具有信号发生器，所述信号发生器配置用于产生雷达信号，所述雷达信号包含N个波列(Wellenzug)Wj，j＝1,...,N的周期性重复的序列，所述N个波列彼此相继地以时间间距T'c,j发送并且占据相应的频带，所述频带在其中间频率fc,j方面相互不同。
技术介绍
为了安全功能和舒适功能，用于测量对象(如例如车辆和障碍物)的距离、相对速度和角度的雷达系统越来越多地应用在机动车中。在此，雷达测量在距离、速度和角度方面的准确性起着越来越重要的作用，因为驾驶员辅助系统和自动的行驶功能需要尽可能准确的周围环境检测。此外，雷达传感器在所有三个参数方面的分离能力是一个重要的标准，即在给定的维度中相互区分两个近的目标的能力。原则上，适用的是：雷达在距离方面的分离能力仅仅取决于有效的带宽，速度分离能力取决于测量时间，并且，角度分离能力与天线孔径的大小有关。因此，为了改进距离分离能力，以较大的带宽运行，而为了改进的速度分离能力，需要较长的测量时间。带宽的增大要求模拟到数字转换器(ADC)速率的提高并且提高了计算花费。距离分离能力的增大也可以通过以下方式来实现：在测量期间使载波频率移位，并且因此有效地增大对于测量所使用的频带。MIMO系统(MIMO：multipleinput，multipleoutput，多输入多输出)越来越多地用于角度估计，在所述MIMO系统中，使用多个发送天线和多个接收天线。借助MIMO原理尤其可以进行特别准确的角度测量，其中，虚拟地增大对于角度测量重要的天线孔径(天线面积)。在此，多个发送天线相互不影响地发送其信号，并且，使这些信号在接收通道中分离。孔径的虚拟的增大通过以下方式实现：发送天线到接收天线的距离不同并且因此可以在计算上这样处理，仿佛可能会存在仅仅一个发送天线，但是接收天线的数目增多并且因此虚拟地产生较大的天线孔径。为了能够实现多个发送天线的无干扰的运行，应使它们分离，例如通过在时间上的分离(Time-DivisionMultiplexing(TDM)：时分复用)或者在频率上的分离(Frequency-DivisionMultiplexing(FDM)：频分复用)。以上的实施方案与所使用的调制方法无关地适用。当今，典型的发送频率位于24GHz或者77GHz处，最大可占据的带宽位于<4GHz处，但是典型地明显在其以下(例如0.5GHz)。当今的机动车雷达系统通常使用FMCW调制(frequency-modulatedcontinuouswave：调频连续波)，在所述FMCW调制中，不同斜率的多个线性的频率斜坡将依次通过。瞬时的发送信号与接收信号的混频产生低频的信号，所述低频的信号的频率与距离成比例，但是所述低频的信号还包含通过多普勒频率引起的相加/相减的分量，所述多普勒频率与相对速度成比例。多个目标的距离与速度信息的分离通过一种复杂的方法进行，在这种方法中，将结果相互分配给不同的斜坡(所谓的匹配)。较新的系统基于具有明显更快的斜坡的FMCW调制(Fast-Chirp-Modulation：快速线性调频调制，或者Chirp-SequenceModulation：线性调频序列调制)，由此，可以忽略在斜坡内的多普勒移位。所获得的距离信息在很大程度上是明确唯一的，多普勒移位可以接着通过观测复数的距离信号的相位在时间上的发展来确定。距离确定和速度确定相互独立地进行，通常借助二维的傅立叶变换来进行。在现有技术例如WO2014/075838A1或WO2015/197226A1中，已知快速线性调频调制的一些特别的实施方案，所述实施方案通过在雷达信号的等距离的斜坡序列中的较大的时间间距有针对性地产生在速度估计中的多值性。这些多值性通过利用雷达信号的多个等距离的序列根据二维的傅立叶分析处理来解决，由此重建在所期望的速度范围内的明确唯一性。这种方案具有以下优点：可以增大发送斜坡的持续时间，由此可以例如降低斜坡陡度，并且因此ADC速率和计算花费下降。将来，数字地产生的调制方法也将在机动车雷达系统中起着重要的作用。当今，数字调制方法如OFDM(orthogonalfrequencydivisionmultiplex：正交频分复用)已经在多种应用(WLAN，LTE，DVB-T)中成功地用于通信目的。已经发表了一些关于具有数字调制的雷达系统的博士论文和出版物，所述数字调制类似于OFDM基本原理。这些工作利用按顺序依次发送的OFDM符号，由此，类似于在快速线性调频系统中那样，距离分析处理和速度分析处理可以相互独立地执行。为此，可以使用二维的傅立叶变换，其中，必须提前除去所发送的调制符号。替代地，速度测量可以借助傅立叶变换执行并且距离测量可以借助“匹配滤波”执行。快速线性调频雷达系统和OFDM雷达系统具有用于距离测量和速度测量的共同的测量原理。在两个系统中，在模拟的或者数字的解调之后，出现二维的振动，所述二维的振动的频率在一个维度中与距离成比例并且在另一个维度中与多普勒频率成比例、即与目标的相对速度成比例。因此，在两个系统中，二维的傅立叶变换典型地用于距离分析处理和速度分析处理。在此，不但多普勒频率而且接收信号的初相位与载波频率有关。由此得出，载波频率在测量期间的改变导致相位变化过程的越过波列的改变(接下来称作“缓慢的时间”)，并且因此影响在该维度上的傅立叶分析处理。在现有技术中已知用于快速线性调频调制的方案：从该依赖关系通过载波频率的线性的改变获得附加信息以便更好地进行距离估计(例如DE102013200404A1)，而在此不利地影响速度估计。因此，用于快速线性调频系统的该方案构成在距离估计的改进和速度估计的变差之间的折衷。此外，认知型的雷达方案越来越重要，因为在机动车领域中雷达传感器的数目持续地提高，并且因此通过其他雷达传感器引起的干扰的可能性提高。应借助认知型的方案可以使雷达与周围环境适配地相匹配，以便此外对其他雷达传感器的干扰作出反应并且因此尽可能地避免干扰。适配可以从测量周期到测量周期地通过载波频率的调整来进行，或者在测量周期内例如也通过各个雷达波列(斜坡、OFDM符号，等等)的载波频率的调整来进行。在这里，也产生以下问题：在缓慢的时间上的相位变化过程取决于载波频率、距离和速度，并且载波频率的改变导致相位的非线性的改变。这造成，速度估计(例如借助傅立叶分析处理)被妨碍或者完全不可能。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，说明一种方法，所述方法允许，明确唯一地并且以还更高的准确性测量距离和相对速度。本专利技术的出发点在于一开始提到的类型的雷达传感器，如其例如也从DE102013200404A1已知的那样。在该已知的雷达传感器中，彼此相继的波列通过各个频率斜坡构成。然而，这些频率斜坡是等距离的，即，波列的发送时刻通过固定的和相等的时间间隔相互分离。现在，根据本专利技术，通过以下方式解决所提出的任务：对于时间间距T'c,j和中间频率fc,j，以下关系适用：T'c,j*fc,j＝X其中，参数X是恒定的。因此，在根据本专利技术的雷达传感器中，例如如在现有技术中可以通过具有恒定的和相同的斜率和相同的频率偏移的频率斜坡或者例如也通过OFDM符号构成的各个波列不再是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车的雷达传感器，其具有信号发生器(13)，所述信号发生器配置用于产生雷达信号，所述雷达信号包含N个波列Wj，j＝1,...,N的周期性重复的序列，所述N个波列彼此相继地以时间间距T'c,j发送并且占据相应的频带，所述频带在其中间频率fc,j方面相互不同，其特征在于，对于所述时间间距T'c,j和所述中间频率fc,j，以下关系适用：T'c,j*fc,j＝X其中，参数X是恒定的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.09 DE 102016221947.21.一种用于机动车的雷达传感器，其具有信号发生器(13)，所述信号发生器配置用于产生雷达信号，所述雷达信号包含N个波列Wj，j＝1,...,N的周期性重复的序列，所述N个波列彼此相继地以时间间距T'c,j发送并且占据相应的频带，所述频带在其中间频率fc,j方面相互不同，其特征在于，对于所述时间间距T'c,j和所述中间频率fc,j，以下关系适用：T'c,j*fc,j＝X其中，参数X是恒定的。2.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其具有F...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·哈科拜杨，K·A·D·阿尔马尼奥斯，M·朔尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE