用于消除干扰信号的设备和方法技术

本公开涉及用于消除干扰信号的设备和方法。一种用于检测和测距设备的收发器，包括：发射器链，所述发射器链包括被配置成基于数字序列生成第一信号的第一序列发生器；干扰消除块，所述干扰消除块包括被配置成基于用于生成所述第一信号的相同数字序列生成第二信号的第二序列发生器，所述第二信号具有相对于所述第一信号的预定时间延迟；和接收器链，所述接收器链被配置成接收用于检测和测距的接收信号，所述接收信号具有包括所述发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括干扰信号的分量，所述接收器链包括第一模拟信号混合器，所述第一模拟信号混合器被配置成通过混合所述接收信号和所述第二信号来提供输出信号，从而消除所述接收信号中的所述干扰信号。

【技术实现步骤摘要】
用于消除干扰信号的设备和方法
本公开涉及用于检测和测距的收发器、对应汽车雷达系统和机动车。本公开还涉及用于执行检测和测距的相关方法。
技术介绍
雷达系统在汽车行业变得日益普见。这些系统例如用作用于辅助停车、自动巡航控制速度调节(自适应巡航控制)、车间时距报警、碰撞警告以及减缓和制动支持的传感器。描述实现有利的收发器的例子实施例，该收发器被配置成实现预期由收发器的接收器链接收的干扰信号的消除。雷达(源于首字母缩写RADAR)表示无线电检测和测距。虽然雷达技术原先涉及使用射频电磁波来检测和测距，但此术语现在通常一般用于出于检测和测距目的而使用的任何频率的电磁波。雷达系统可通过从发射器天线发射电磁波如脉冲并且测量待在接收器天线处检测到的反射信号消耗的时间来执行检测和测距。反射信号到达障碍物且被反射回所消耗的时间量提供所述障碍物距雷达系统的范围的指示。通过使用一系列脉冲或持续波操作模式(如频率-调制持续波雷达系统)，可获得雷达系统周围空间的时间分辨范围轮廓。应了解，包括对远程物体进行测距的任何动作会固有地包括检测所述远程物体的动作。在雷达系统中，接收器可由于强反射而饱和，如通过串扰或Radom反射。这在一些情况下可通过降低在接收器处的增益来解决，然而，这样可减小系统的动态范围并且将劣化雷达检测长程弱(小)目标的能力。可替换的是，在自动干扰(这通常引起强反射)的情况下，所生成的雷达信号的形式可按延迟线延迟且/或衰减以便从接收信号中被减去。尽管如此，这种技术要求可编程延迟线(为了补偿来自可变目标的反射)的设计，这通常需要大量衬底区域以在雷达系统上实施。此外，对于UWB雷达系统，必须设计超宽带(UWB)延迟线，这表示在设计方面的挑战。设计不需要使用一个或多个可编程延迟线的雷达系统可是有利的。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供用于检测和测距设备的收发器，该收发器包括：发射器链，该发射器链包括被配置成基于数字序列生成第一信号的第一序列发生器，第一信号用于与载波信号混合以提供发射信号；干扰消除块，该干扰消除块包括被配置成基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第二信号的第二序列发生器，第二信号具有相对于第一信号的预定时间延迟，其中预定时间延迟为预期由收发器的接收器链接收的干扰信号的特征；和接收器链，该接收器链被配置成接收用于检测和测距的接收信号，接收信号具有包括发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括干扰信号的分量，接收器链包括第一模拟信号混合器，该第一模拟信号混合器被配置成通过混合接收信号和第二信号来提供输出信号，从而消除接收信号中的干扰信号。在一个或多个实施例中，发射器链可另外包括载波信号发生器和第二模拟信号混合器，该载波信号发生器被配置成生成载波信号并且其中第一信号通过第二模拟信号混合器与载波信号混合以提供发射信号。在一个或多个实施例中，载波信号发生器可包括被配置成生成参考信号的本地振荡器，其中参考信号：(i)在载波信号频率下生成，并且因此包括载波信号；(ii)在低于载波信号频率的频率下生成，并且载波信号发生器部件另外包括倍频器以增加参考信号的频率从而提供载波信号；或(iii)在高于载波信号频率的频率下生成并且载波信号发生器部件另外包括分频器以降低参考信号的频率从而提供载波信号。在一个或多个实施例中，第一信号的数字序列可由数字序列逻辑生成，数字序列逻辑被配置成接收用于生成数字序列的时钟信号，时钟信号来源于以下中的一个或多个：载波信号发生器；和第二本地振荡器。在一个或多个实施例中，预定时间延迟可为由以下中的一个或多个引起的干扰信号的干扰的特征：(i)在被配置成发出发射信号的发射器链的至少一个天线元件和被配置成接收接收信号的接收器链的至少一个天线元件之间的串扰；和(ii)以与收发器固定空间关系安装的已知障碍物。在一个或多个实施例中，接收器链可包括布置在第一模拟信号混合器上游的第三模拟信号混合器，第三模拟信号混合器被配置成通过在混合接收信号与第二信号之前混合接收信号和载波信号来降频转换接收信号。在一个或多个实施例中，接收器链可包括跟踪和保持放大器以及模/数转换器(ADC)，ADC在跟踪和保持放大器下游，跟踪和保持放大器以及ADC布置在第一模拟信号混合器下游并且被配置成将第一模拟信号混合器的输出信号数字化。在一个或多个实施例中，跟踪和保持放大器可由时钟信号驱动。在一个或多个实施例中，收发器可另外包括被配置成将时钟信号的频率降低整数系数k以提供二次采样时钟信号的小数分频器并且其中跟踪和保持放大器由二次采样时钟信号驱动。在一个或多个实施例中，接收器链可包括相干加法器，该相干加法器布置在ADC之后并且被配置成在输出信号的数字化之后对第一模拟信号混合器的输出信号求平均值。在一个或多个实施例中，可基于第一信号的数字序列通过相位、频率和振幅调制中的至少一个来调制载波信号。在一个或多个实施例中，载波信号可通过BPSK、n-QPSK或n-QAM调制来调制。在一个或多个实施例中，干扰消除块可被配置成向第二信号提供相对于第一信号的预定衰减振幅，其中预定衰减振幅为预期由接收器链接收的干扰信号的振幅的特征。在一个或多个实施例中，干扰消除块可另外包括被配置成基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第三信号的第三序列发生器，第三信号具有相对于第一信号的第二预定时间延迟，第二预定时间延迟为预期由接收器链接收的第二干扰信号的特征，其中第二预定时间延迟不同于第一预定时间延迟并且其中接收器链被配置成使用第三信号以实现在接收信号中第二干扰信号的消除。在一个或多个实施例中，干扰消除块可被配置成向第三信号提供相对于第一信号的第二预定衰减振幅，其中第二预定振幅为预期由接收器链接收的第二干扰信号的振幅的特征。在一个或多个实施例中，接收器链包括第四模拟信号混合器，该第四模拟信号混合器被配置成将第三信号与接收信号混合，从而实现在接收信号中第二干扰信号的消除。在一个或多个实施例中，第四模拟信号混合器可布置在第三模拟信号混合器下游。在一个或多个实施例中，干扰消除块可另外包括集成电路，该集成电路被配置成组合第二信号和第三信号，使得通过第三模拟信号混合器实现干扰信号和第二干扰信号的消除。在一个或多个实施例中，收发器可包括多个发射器链，对应多个干扰消除块和对应多个接收器链，每个发射器链被配置成生成具有与由其它发射器链生成的发射信号正交的数字信号的发射信号，从而使收发器实现多进多出系统。在一个或多个实施例中，多个接收器链中的每一个接收器链被配置成实现分析由多个发射器链中的每一个发射器链产生的接收信号。根据本公开的第二方面，提供用于检测和测距系统的消除干扰信号的方法，该方法包括：基于数字序列生成第一信号，第一信号用于与载波信号混合以提供发射信号；基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第二信号，第二信号具有相对于第一信号的预定时间延迟，其中预定时间延迟为预期由检测和测距系统接收的干扰信号的特征；接收用于检测和测距的接收信号，接收信号具有包括发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括干扰信号的分量；和通过混合接收信号和第二信号来提供输出信号，从而消除接收信号中的干扰信号。在一个或多个实施例中，方法可包括以下步骤：生成载波信号；和混合第一信号与载波信号以提供发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测和测距设备的收发器，其特征在于，包括：发射器链，所述发射器链包括被配置成基于数字序列生成第一信号的第一序列发生器，所述第一信号用于与载波信号混合以提供发射信号；干扰消除块，所述干扰消除块包括被配置成基于用于生成所述第一信号的相同数字序列生成第二信号的第二序列发生器，所述第二信号具有相对于所述第一信号的预定时间延迟，其中所述预定时间延迟为预期由所述收发器的接收器链接收的干扰信号的特征；和所述接收器链，所述接收器链被配置成接收用于检测和测距的接收信号，所述接收信号具有包括所述发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括所述干扰信号的分量，所述接收器链包括第一模拟信号混合器，所述第一模拟信号混合器被配置成通过混合所述接收信号和所述第二信号来提供输出信号，从而消除所述接收信号中的所述干扰信号。

【技术特征摘要】
2017.12.18 EP 17208228.11.一种用于检测和测距设备的收发器，其特征在于，包括：发射器链，所述发射器链包括被配置成基于数字序列生成第一信号的第一序列发生器，所述第一信号用于与载波信号混合以提供发射信号；干扰消除块，所述干扰消除块包括被配置成基于用于生成所述第一信号的相同数字序列生成第二信号的第二序列发生器，所述第二信号具有相对于所述第一信号的预定时间延迟，其中所述预定时间延迟为预期由所述收发器的接收器链接收的干扰信号的特征；和所述接收器链，所述接收器链被配置成接收用于检测和测距的接收信号，所述接收信号具有包括所述发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括所述干扰信号的分量，所述接收器链包括第一模拟信号混合器，所述第一模拟信号混合器被配置成通过混合所述接收信号和所述第二信号来提供输出信号，从而消除所述接收信号中的所述干扰信号。2.根据权利要求1所述的收发器，其特征在于，所述发射器链进一步包括载波信号发生器和第二模拟信号混合器，所述载波信号发生器被配置成生成所述载波信号并且其中所述第一信号通过所述第二模拟信号混合器与所述载波信号混合以提供所述发射信号。3.根据权利要求1或权利要求2所述的收发器，其特征在于，所述预定时间延迟为由以下中的一个或多个引起的干扰信号的特征：(i)在被配置成发出所述发射信号的所述发射器链的至少一个天线元件和被配置成接收所述接收信号的所述接收器链的至少一个天线元件之间的串扰；和(ii)以与所述收发器固定空间关系安装的已知障碍物。4.根据在前的任一项权利要求所述的收发器，其特征在于，所述接收器链包括布置在所述第一模拟信号混合器上游的第三模拟信号混合器，所述第三模拟信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·瓜尔林阿里斯蒂扎巴尔，R·罗伊特，M·布雷特，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US