用于在雷达测量系统上单义地确定物体速度的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于在雷达测量系统上确定统一的速度的方法，其中两个分别由发射天线和接收天线构成的天线对映射在虚拟的天线布置系统中的同一位置上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在雷达测量系统上单义地确定物体速度的方法
本专利技术涉及一种用于在雷达测量系统上单义地(即单值地)确定物体速度的方法。
技术介绍
DE102014212280A1阐述一种能够单义地确定速度的方法。那里公开了一种具有天线对的雷达测量系统，该天线对包括发射天线和接收天线。根据FMCW方法，发射天线发射具有多个相同的第一斜坡的雷达波，所述斜坡具有线性的频率增加。这些第一斜坡具有彼此之间的第一时间间隔，该第一时间间隔对于所有依次相继的第一斜坡都是相同的。另外，由发射天线再次发射相同的斜坡作为第二斜坡，第二斜坡也具有线性的频率增加。第二斜坡也被设计为彼此相同的，并且相应地具有相同的彼此之间的第二时间间隔，该第二时间间隔被设计为与第一时间间隔相同。第二斜坡以相对于第一斜坡错开的第三时间间隔被发射。在这个意义上，相应一个第一斜坡和一个第二斜坡形成一个斜坡对。接收天线检测发射和反射的雷达波，并根据常规方法为第一和第二斜坡创建距离多普勒图。此距离多普勒图给物体分配与雷达测量系统的距离以及径向速度。径向速度在此由第一相位和第二相位产生。第一相位和第二相位在此是不同的，因为物体在第三时间间隔的持续时间内略有移动。关于两个距离多普勒图的每一个，径向速度都是多义的(即一对多)，因为相移2π的每个倍数都是可能的。因此，例如在-10m/s到+10m/s的速度分辨率时，确定的5m/s的速度也可以对应于-15m/s、25m/s、45m/s等的速度。现在使用第三时间间隔，并且为每个实际可能的速度计算相位差，该相位差将基于该速度和在接收天线处产生的位置偏移而产生。该相位差也称为第三相位。在正确的速度时，第三相位基本上对应于第一相位和第二相位之差。因此，这样的速度是正确的速度，其第三相位与第一相位和第二相位之差的距离最小。然而，通常在雷达测量系统上不是仅通过一个发射天线发射，而是通过多个发射天线发射。发射天线通常一个接一个地发射。如果现在速度根据以上说明被单义地确定，则一个发射天线必须分别双重地发射，这增加了测量过程的持续时间。
技术实现思路
因此，任务是提供一种方法，通过该方法可以单义地确定速度并且同时保持测量过程的持续时间尽可能短。该任务通过根据独立权利要求1的方法解决。该方法的有利变型在从属权利要求中说明。该方法特别适用于优选安装在机动车辆上的雷达测量系统。该测量系统具有至少两个发射天线和至少两个接收天线。发射天线可以发射雷达波，该雷达波可以在物体上发射。然后，接收天线可以检测到反射的雷达波。有利地，雷达测量系统设计成作为调频连续波雷达(FMCW)运行。测量系统具有第一天线对，其包括测量系统的第一发射天线和第一接收天线。另外，测量系统具有第二天线对，其包括测量系统的第二发射天线和第二接收天线。原则上，每个发射天线都发射雷达波，每个接收天线都会检测到该发射的雷达波的反射。但是，对于进一步考虑而言，仅这两个天线对是相关的。第一发射天线和第二发射天线在测量系统的硬件方面分别由自己的天线形成。接收天线也是如此。除了这两个天线对的天线之外，测量系统还可以具有其它的发射天线和其它的接收天线。测量系统的每个可能的天线对都映射到虚拟的天线布置系统上。如何产生这种虚拟的天线布置系统是众所周知的。当使用2个发射天线和4个接收天线时，该虚拟的天线布置系统包括8个虚拟天线。第一天线对映射到虚拟的天线布置系统内的第一位置上作为第一虚拟天线。第二天线对映射到虚拟的天线布置系统内的第二位置上作为第二虚拟天线。其它可能的天线对映射到其它虚拟天线上。在以下描述的方法的应用中，第一虚拟天线和第二虚拟天线的位置在雷达测量系统上相同。因此，第一天线对和第二天线对映射到虚拟的天线布置系统内的相同位置上。虚拟的天线布置系统中两个虚拟天线的相同位置意味着，对于两个天线对而言，每个雷达波从发射至检测始终走过相同的路径，而与反射物体的位置无关。这意味着雷达波从第一发射天线到第一接收天线的路径长度与雷达波从第二发射天线到第二接收天线的路径长度相同。该虚拟的天线布置系统基于以下假设：物体与天线之间的距离远大于天线之间的距离。一个物体被隔开几米的数量级，各天线具有在毫米范围内的距离。这相当于约1000的系数。例如，如果同时由第一发射天线和第二发射天线发射相同的雷达波，则在第一接收天线和第二接收天线处针对相关的第一雷达波和第二雷达波检测到相同的信号，即具有相同的频率和相同的相位。因此，第一天线对和第二天线对的行为相同。发射天线在测量过程中发射雷达波，其中雷达波的在物体上反射的分量被接收天线检测到。在FMCW方法中，对于每个发射天线而言发射呈现多个区段形式的雷达波。在这样的距离内调制雷达波的频率。该调制例如经过该区段的时间线性增加。具有线性增加的频率的这种区段也称为斜坡。反射和检测到的区段或斜坡的频率与相同斜坡的当前频率混合，并经过低通滤波。以已知的方式，可以使用第一傅立叶变换来确定物体的距离，并且可以使用第二傅立叶变换来确定物体的速度。这将为每个天线对生成一个距离多普勒图。第一发射天线的依次相继的第一区段具有第一时间间隔。对于所有依次相继的第一区段，该第一时间间隔都是相同的。该时间间隔确定从一个第一区段的开始到随后的第一区段的开始的时间间隔。特别地，依次相继的第一区段本身是相同的，即它们的持续时间、开始频率、结束频率、开始时的相位和频率变化等是相同的。第一发射天线在测量过程中发射多个第一区段、特别是256个区段。第一发射天线的依次相继的第二区段具有第二时间间隔。对于所有依次相继的第二区段，此第二时间间隔均相同。该时间间隔确定从一个第二区段的开始到下一个第二区段的开始的时间间隔。特别地，依次相继的第二区段本身是相同的，即它们的持续时间、开始频率、结束频率、开始时的相位和频率变化等是相同的。第二发射天线在测量过程中发射多个第二区段，尤其是256个区段。第一时间间隔和第二时间间隔优选地也彼此相同。因此，优选地由第一和第二发射天线发射的所有区段彼此相同。例如，第一和第二区段设计为斜坡。斜坡是这样的区段，其在起始频率时开始并且经过其持续时间过渡为结束频率。通过增加或减少频率，特别是通过线性增加频率，实现过渡。第一区段和第二区段具有第三时间间隔。该第三时间间隔描述从第一区段的开始到第二区段的开始的间隔。例如，每个第一区段分配一个在时间上偏移了第三时间间隔的第二区段。由于第一天线对和第二天线对的行为相同，并且第一时间间隔和第二时间间隔也相同，因此评估结果也相同。由于第三时间间隔，如果物体执行相对运动，则该物体已在依次相继的区段的情况下从一个区段到下一个区段时发生移动。这种空间上的位置变化例如从第一区段到第二区段实现，反之亦然。由于该时间差，第一天线对的雷达波的第一相位与第二天线对的雷达波的第二相位不同。当为每个天线对创建距离多普勒图时，将保留此相位信息。第一天线对的距离多普勒图包括相对于物体的第一相位，并且第二天线对的距离多普勒图包括相对于物体的第二相位。然后借助第一天线对和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在雷达测量系统(10)上单义地确定物体(16)的速度的方法，/n测量系统(10)具有至少两个发射天线(12)和至少两个接收天线(14)，/n包含第一发射天线(12a)和第一接收天线(14d)的第一天线对(22d)在虚拟的天线布置系统(20)上映射到第一位置上，并且/n包含第二发射天线(12b)和第二接收天线(14a)的第二天线对(24a)在虚拟的天线布置系统(20)上映射到第二位置上，/n第一位置和第二位置是相同的，/n发射天线(12)发射频率调制的区段(30)形式的雷达波，/n第一发射天线(12a)的依次相继的各区段(30a)具有第一时间间隔(t

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180306 DE 102018203333.11.一种用于在雷达测量系统(10)上单义地确定物体(16)的速度的方法，
测量系统(10)具有至少两个发射天线(12)和至少两个接收天线(14)，
包含第一发射天线(12a)和第一接收天线(14d)的第一天线对(22d)在虚拟的天线布置系统(20)上映射到第一位置上，并且
包含第二发射天线(12b)和第二接收天线(14a)的第二天线对(24a)在虚拟的天线布置系统(20)上映射到第二位置上，
第一位置和第二位置是相同的，
发射天线(12)发射频率调制的区段(30)形式的雷达波，
第一发射天线(12a)的依次相继的各区段(30a)具有第一时间间隔(t1)，并且第二发射天线(12b)的依次相继的各区段(30b)具有与第一时间间隔t1相同的第二时间间隔(t2)，
第一发射天线(12a)的区段(30a)相对于第二发射天线(12b)的区段(30b)具有第三时间间隔(t3)，
借助于第一天线对(22d)和第二天线对(24a)检测物体(16)，
通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·西克，S·策纳，M·瓦尔特，K·辛格兰特，
申请(专利权)人：腓特烈斯港齿轮工厂股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE