用于码分多址雷达系统操作的分段双曲线波形技术方案

方法和系统涉及生成码字族。码字族的每个码字包括三个段，其中三个段之一是双曲频率调制(HFM)段，而三个段中的两个是线性频率调制(LFM)段。方法包括使用不同的发射天线元件来发射码字族中的每个码字。

【技术实现步骤摘要】
用于码分多址雷达系统操作的分段双曲线波形
本主题公开涉及一种用于码分多址(CDMA)雷达系统操作的分段双曲线波形。
技术介绍
车辆(例如汽车、卡车、建筑设备、农用设备、自动化工厂设备)包括许多传感器，以获取关于车辆及其环境的信息。例如，除了向驾驶员发出警报之外，来自传感器的信息还可以促进自主操作或半自主操作系统(例如自适应巡航控制、避免碰撞、自动制动)。示例性传感器包括无线电检测和测距(雷达)系统、光检测和测距(激光)系统以及相机。例如，雷达系统可以是具有单个接收元件和多个发射元件的单输入多输出(SIMO)系统，或者可以是具有多个接收元件和多个发射元件的多输入多输出(MIMO)系统。当使用多个发射元件时，使用诸如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)或CDMA之类的传输方案来确保由各种传输产生的反射是可区分的。因此，期望提供一种用于CDMA雷达系统操作的分段双曲线波形。
技术实现思路
在一示例性实施例中，一种方法包括生成码字族。该码字族的每个码字包括三个段，其中三个段之一是双曲频率调制(HFM)段，而三个段中的两个是线性频率调制(LFM)段。该方法还包括使用不同的发射天线元件来发射码字族的每个码字。除了本文所述的一个或多个特征之外，该方法还包括在单输入多输出(SIMO)系统中的一个接收天线元件处接收由不同的发射天线元件通过发射所生成的反射。除了本文所述的一个或多个特征之外，该方法还包括在多输入多输出(MIMO)系统中的两个或更多个接收天线元件处接收由不同的发射天线元件通过发射所生成的反射。除了本文所述的一个或多个特征之外，使用不同的发射天线元件来发射每个码字是同时完成的。除了本文所述的一个或多个特征之外，生成码字族包括码字族的具有相同带宽和持续时间的每个码字。除了本文所述的一个或多个特征之外，生成码字族包括对于码字族的每个码字改变LFM段和HFM段的持续时间。除了本文所述的一个或多个特征之外，生成码字族包括将LFM段之一的持续时间定义为：其中，M是码字族的码字的数量，C(m)＝m，其是码字的索引，T是码字的持续时间。除了本文所述的一个或多个特征之外，生成码字族包括将LFM段中的另一个的持续时间定义为：除了本文所述的一个或多个特征之外，生成码字族包括将HFM段的持续时间定义为：除了本文所述的一个或多个特征之外，生成码字族包括生成码字族的每个码字，其中LFM段之一作为三个段中的第一个，HFM段作为三个段中的第二个，而LFM段中的另一个作为三个段中的第三个。在另一示例性实施例中，一种系统包括雷达系统的发射部分，以生成码字族。该码字族的每个码字包括三个段，其中三个段之一是双曲频率调制(HFM)段，而三个段中的两个是线性频率调制(LFM)段。系统还包括多个发射天线元件。多个发射天线元件中的每个发射天线元件发射码字族的码字中的相应一个。除了本文所述的一个或多个特征之外，该系统还包括一个接收天线元件，以接收由不同的发射天线元件通过发射所生成的反射。该系统是车辆中的单输入多输出(SIMO)雷达系统。除了本文所述的一个或多个特征之外，该系统还包括两个或更多个接收天线元件，以接收由不同的发射天线元件通过发射所生成的反射。该系统是车辆中的多输入多输出(MIMO)雷达系统。除了本文所述的一个或多个特征之外，不同的发射天线元件同时发射。除了本文所述的一个或多个特征之外，码字族的每个码字具有相同的带宽和持续时间。除了本文所述的一个或多个特征之外，对于码字族的每个码字，LFM段和HFM段的持续时间是不同的。除了本文所述的一个或多个特征之外，将LFM段之一的持续时间定义为：其中，M是码字族的码字的数量，C(m)＝m，其是码字的索引，T是码字的持续时间。除了本文所述的一个或多个特征之外，将LFM段中的另一个的持续时间定义为：除了本文所述的一个或多个特征之外，将HFM段的持续时间定义为：除了本文所述的一个或多个特征之外，处理器生成码字族的每个码字，其中LFM段之一作为三个段中的第一个，HFM段作为三个段中的第二个，而LFM段中的另一个作为三个段中的第三个。当结合附图考虑时，根据以下详细描述，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将显而易见。附图说明其他特征、优点和细节仅通过示例的方式在下面的详细描述中出现，该详细描述参考附图，其中：图1是根据一个或多个实施例的使用分段双曲线波形用于CDMA雷达系统操作的车辆的框图；图2是详细示出根据一个或多个实施例的使用分段双曲线波形用于CDMA操作的雷达系统的各方面的框图；图3示出了根据一个或多个实施例的示例性分段双曲线波形；以及图4详细描述了根据一个或多个实施例的分段双曲线波形。具体实施方式以下描述本质上仅是示例性的，并且无意于限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部分和特征。如前所述，可以在SIMO和MIMO雷达系统中使用不同的传输方案。尽管TDMA使用传输的时间间隔来区分每个所产生的反射，但来自多个发射元件的同时传输可能会提供增加的最大检测范围和明确多普勒。有利于同时传输的CDMA方案可能涉及相位或频率调制以生成波形正交性，其有助于能够分离由不同传输产生的反射。相对于其他方案，在最大雷达检测范围和最大明确多普勒(即相对速度)方面的改进与发射信号的数量成比例。每个CDMA发射信号(即波形)可被称为码字，并且发射信号集可被称为编码族或码字集。典型的CDMA编码族(例如Gold、Hadamard)的动态范围可能有限。这降低了区分多个物体的能力。本文详述的系统和方法的实施例涉及改进互相关特性的分段双曲线波形，使得雷达系统的视场(FOV)中的多个物体可以彼此区分。根据示例性实施例，图1是使用分段双曲线波形用于CDMA雷达系统操作的车辆100的框图。图1中所示的示例性车辆100是汽车101。车辆100包括雷达系统110，将参考图2对其进一步讨论。车辆100还可以包括可布置在车辆100之内或之上的任何位置的其他传感器130(例如激光雷达系统、相机)。雷达系统110是SIMO或MIMO雷达系统，其分别从多个发射元件210(图2)发射多个发射信号205(图2)并且在一个或多个接收元件220(图2)处接收所得反射215(图2)。车辆100包括控制器120，其从雷达系统110和其他传感器130获得信息，并且控制车辆100的一个或多个操作(例如避免碰撞、自适应巡航控制)或结果向驾驶员提供警报。反射215(图2)在雷达系统110内、通过控制器120或利用两者的结合而被处理。雷达系统的处理器和控制器120包括处理电路，其可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述功能的其他合适部件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n生成码字族，该码字族的每个码字包括三个段，其中三个段之一是双曲频率调制(HFM)段，而三个段中的两个是线性频率调制(LFM)段；以及/n使用不同的发射天线元件来发射码字族的每个码字。/n

【技术特征摘要】
20190911 US 16/567,4141.一种方法，包括：
生成码字族，该码字族的每个码字包括三个段，其中三个段之一是双曲频率调制(HFM)段，而三个段中的两个是线性频率调制(LFM)段；以及
使用不同的发射天线元件来发射码字族的每个码字。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在单输入多输出(SIMO)系统中的一个接收天线元件处或者在多输入多输出(MIMO)系统中的两个或更多个接收天线元件处，接收由不同的发射天线元件通过发射所生成的反射。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用不同的发射天线元件来发射每个码字是同时完成的。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，生成码字族包括码字族的具有相同带宽和持续时间的每个码字。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成码字族包括对于码字族的每个码字改变LFM段和HFM段的持续时间，所述生成码字族包括将LFM段之一的持续时间定义为：

其中，
M是码字族的码字的数量，C(m)＝m，其是码字的索引，T是码字的持续时间，所述生成码字族包括将LFM段中的另一个的持续时间定义为：



所述生成码字族包括将HFM段的持续时间定义为：

并且
所述生成码字族包括生成码字族的每个码字，其中LFM段之一作为三个段中的第一个，HFM段作为三个段中的第二个，而LFM段中的另一个作为三个段中的第三个。

【专利技术属性】
技术研发人员：G索洛德基，O朗曼，S维尔瓦尔，I比利克，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US