人工多普勒调制在汽车雷达系统中的干扰减轻技术方案

技术编号:22650945 阅读:32 留言:0更新日期:2019-11-26 18:45
提供了一种操作汽车雷达系统(10)以用于避免其他雷达系统的干扰的方法。汽车雷达系统(10)包括用于朝向场景发射雷达波形(x

Interference reduction of artificial Doppler modulation in automotive radar system

A method for operating an automobile radar system (10) to avoid interference from other radar systems is provided. The vehicle radar system (10) includes a radar waveform (x) for transmitting to a scene

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】人工多普勒调制在汽车雷达系统中的干扰减轻
本专利技术总体地涉及操作汽车雷达系统以用于避免其他雷达系统的干扰的方法,并且涉及根据这种方法可操作的汽车雷达系统。
技术介绍
在本领域中已知的是,在外部汽车应用(例如,驾驶员辅助系统)中采用雷达技术以通过利用适当警告促进车辆驾驶员的优化反应来提供改进的安全性(例如,易受伤害的道路使用者检测系统、车道变更辅助系统或盲点监视系统),或者甚至(例如,在碰撞减轻系统中)通过自动接管车辆的控制来提供改进的安全性。最常见的外部汽车额定设备在约24GHz或约77GHz的范围内以雷达载波频率操作。随着外部汽车雷达设备的迅速普及,不同道路使用者的相互干扰已经被认为是潜在的问题,该问题已经在2010年至2012年之间的欧盟计划MOSARIM(MOreSafetyforAllbyRadarInterferenceMitigation)中进行了详细研究。除了噪声水平的总体增加之外,相互干扰的可能影响是掩蔽目标以及出现重影目标。MOSARIM计划识别并评估了极化域、时域、频域、编码域和空间域中的干扰减轻技术。例如,在G.Brooker的文章“MutualInterferenceofMillimeter-WaveRadarSystems(毫米波雷达系统的相互干扰)”(IEEETrans.Electromagn.Compat.,第49卷,第1期,第170–181页,2007年2月)中提供了对汽车雷达系统的相互干扰机制的分析。在M.Goppelt等人的文章“Automotiveradar–investigationofmutualinterferencemechanisms(汽车雷达——相互干扰机制的研究)”(Adv.RadioSci.,第8卷,第55–60页,2010年)中提供了那时的一般的干扰场景和当前的状况。这些文档应以其整体通过引用合并于此,对于允许通过引用合并的那些管辖范围具有效力。此外,在专利文献中也已经提出了干扰减轻技术。例如,专利申请公开DE19546653A1描述了一种用于减少脉冲多普勒雷达设备的相互干扰的方法。单个发射的脉冲串由发射脉冲组成,这些发射脉冲根据预定代码从发射脉冲到发射脉冲具有不同的相移。在接收路径中,根据预定代码对接收到的回波的相移进行解码,即,根据预定代码在评估期间对其进行补偿或考虑或评估。欧洲专利申请EP1821118A1提出了一种搜索/检测装置,该搜索/检测装置包括:生成设备,其用于通过调制信号对载波信号进行调制,以及生成用于检测目标位置的探测信号;发射传感器,其用于辐射探测信号;接收传感器,其用于接收由目标反射的作为回波信号的探测信号;提取设备,其用于从回波信号中提取关于目标的距离信息;干扰检测设备,其用于从由接收传感器接收到的信号中检测除了回波信号以外的干扰信号的存在,以及输出检测信号;以及控制设备,其用于在接收到来自干扰检测设备的检测信号时修改调制信号的参数。控制设备可以将调制信号的初始时间、相位和周期中的至少一个修改为调制信号的参数。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目的是提供一种汽车雷达系统,其具有改进的对(例如,由其他汽车雷达系统引起的)潜在干扰的减轻。在本专利技术的一个方面,通过一种操作汽车雷达系统以用于避免其他雷达系统的干扰的方法来实现该目的。汽车雷达系统包括雷达发射器单元、雷达接收单元以及评估和控制单元。雷达发射器单元被配置为朝向场景发射具有雷达载波频率的雷达波形。雷达接收单元被配置用于接收已经由雷达发射器单元发射并且已经由场景中的目标反射的雷达波形。评估和控制单元被配置用于从由雷达接收单元接收的雷达波形中解码距离多普勒信息。在本申请中使用的术语“汽车雷达系统”应特别地理解为包括用于车辆的雷达系统,这些车辆例如但不限于客车、卡车和公共汽车。在本申请中使用的短语“被配置为”应特别地理解为被具体编程、布局、提供或布置。如本领域所公知的,汽车雷达系统可以被配置用于以调制连续模式发射雷达波,例如,在频率调制连续波(FMCW)雷达系统中,其中发射的雷达波与接收到的雷达波(其为由目标反射的发射的雷达波)之间的时间延迟是由目标与雷达系统之间的距离以及目标相对于雷达系统的速度(多普勒效应)两者确定的。距离和速度的影响之间的分离可以通过应用公知的技术(例如,三角形雷达波调制或已调制和未调制雷达波的交替传输)来执行。本申请中使用的短语“距离多普勒信息”应特别地理解为在执行分离距离和速度的影响之前包括在接收到的雷达波中的信息。根据本专利技术,该方法包括以下步骤:-朝向场景发射雷达波形的第一序列,-接收已经由所发射的雷达波形的第一序列击中的目标反射的第一雷达波形,-从接收到的第一雷达波形中解码第一距离多普勒信息,-朝向场景发射至少雷达波形的第二序列,该雷达波形的第二序列与所发射的雷达波形的第一序列相差预定相移,使得第二序列中的每个雷达波形具有不同的预定相移,-接收已经由所发射的雷达波形的第二序列击中的目标反射的第二雷达波形,-从接收到的第二雷达波形中解码第二距离多普勒信息,-将第一距离多普勒信息与第二距离多普勒信息的偏差同至少一个预定偏差值进行比较,以及-基于比较的结果,识别潜在的干扰条件。本专利技术基于这样的见解:将本身已知的解码技术应用于接收到的第二雷达波形导致相对于接收到的第一雷达波形的预定义的信号移位。预定义的信号移位可以用于“标记”从由汽车雷达系统自身发射的雷达波形的序列获得的信号,因为该预定义的信号移位不会发生在由其他汽车雷达系统发射并无意接收的雷达波中。通过标记从由汽车雷达系统自身发射的雷达波形获得的信号,可以识别来自其他汽车雷达系统的潜在干扰。实际上可以排除潜在干扰的汽车雷达系统执行相同的预定义的信号移位的机会。例如,可以通过简单地检测汽车雷达系统的功能受干扰影响、通过识别重影目标和/或通过找到隐藏在干扰模式中的目标来说明潜在干扰条件。例如,解码信号中的未示出预定义的信号移位并且超过信号幅度的预定阈值的任何部分可以触发检测到汽车雷达系统受干扰影响。作为另一示例,可以将解码信号中的未示出预定义的信号移位并且指示特定距离中的目标的一部分识别为重影目标。本领域技术人员将容易地认识到,根据本专利技术的方法也可以有利地应用于其中距离多普勒信息与附加的空间解码(例如,角度解码)相结合的汽车雷达系统。还应注意,术语“第一”、“第二”等在本申请中仅用于区分目的,并不意味着以任何方式指示或预期序列或优先级。雷达发射器单元可以具有一个发射天线或多于一个发射天线,以用于发射雷达波形。雷达接收单元可以具有一个接收天线或多于一个接收天线,以用于接收已经由(多个)发射天线发射并且已经由场景中的目标反射的雷达波形。优选地,雷达发射器单元中的发射天线和雷达接收单元中的接收天线可布置在车辆的前部区域中。在该方法的优选实施例中,预定相移基于雷达载波频率和从相对于目标的预定速度导出的多普勒频率。以这种方式,在对接收到的雷达波形进行解码之后可以实现本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种操作汽车雷达系统(10)以用于避免其他雷达系统的干扰的方法,所述汽车雷达系统(10)包括:/n-雷达发射器单元(12),其被配置为朝向场景发射具有雷达载波频率的雷达波形(x

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170412 LU 1001721.一种操作汽车雷达系统(10)以用于避免其他雷达系统的干扰的方法,所述汽车雷达系统(10)包括:
-雷达发射器单元(12),其被配置为朝向场景发射具有雷达载波频率的雷达波形(xTx、),
-雷达接收单元(16),其被配置用于接收已经由所述雷达发射器单元(12)发射并且已经由所述场景中的目标(26、28)反射的雷达波形(xRx、),以及
-评估和控制单元(20),其被配置用于从由所述雷达接收单元(16)接收的所述雷达波形(xRx、)中解码距离多普勒信息,
所述方法包括以下步骤:
-朝向场景发射(32)雷达波形的第一序列(xTx),
-接收(34)已经由所发射的雷达波形的第一序列(xTx)击中的目标(26、28)反射的第一雷达波形(xRx),
-从接收到的第一雷达波形(xRx)中解码(36)第一距离多普勒信息,
-朝向所述场景发射(38)至少雷达波形的第二序列所述雷达波形的第二序列与所发射的雷达波形的第一序列(xTx)相差预定相移使得所述第二序列中的每个雷达波形具有不同的预定相移
-接收(40)已经由所发射的雷达波形的第二序列击中的所述目标(26、28)反射的第二雷达波形
-从接收到的第二雷达波形中解码(42)第二距离多普勒信息,
-将所述第二距离多普勒信息与所述第一距离多普勒信息的偏差同至少一个预定偏差值进行比较(44),以及
-基于比较(44)的结果,识别(46)潜在的干扰条件。


2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预定相移基于雷达载波频率和从相对于目标(26、28)的预定速度(v)导出的多普勒频率(fv)。


3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述预定速度(v)是从预定速度范围中随机选择的。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,发射(32、38)雷达波形的序列的步骤包括发射具有相同持续时间(τ)的多个连续雷达波形(xTx、)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,对所述第一距离多普勒信息和所述第二距离多普勒信息进行解码(36、42)的步骤包括将相应的距离多普勒信息分类到多个距离门和多个多普勒频段中,并且比较(44)偏差的步骤包括对沿着相应的多个多普勒频段的距离多普勒信息之间的相互移位进行比较。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,解码(36、42)的步骤包括对接收到的雷达波形(xRx、)进行解线性调频,并且对经解线性调频的雷达波形执行快速傅里叶变换或相关分析。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:HP·拜泽U·施罗德T·施蒂夫特
申请(专利权)人:IEE国际电子工程股份公司
类型:发明
国别省市:卢森堡;LU

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