使用互补对波形的雷达系统的空间时间频率复用（STFM）技术方案

公开了用于射频(RF)扫描的空间时间频率复用(STFM)方案，其中使用多个频率在不同时间发送互补序列对(或“Golay对”)。序列的发送和接收可以发生在多个发送(Tx)和/或接收(Rx)无线电扇区上，以扫描整个区域中对象的距离、方位角、仰角和(可选的)速度。仰角和(可选的)速度。仰角和(可选的)速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用互补对波形的雷达系统的空间时间频率复用(STFM)
[0001]要求优先权
[0002]本专利申请要求2019年6月13日提交的题为“Space Time Frequency Multiplexing(STFM)for Radar Systems Using Complementary Pair Waveforms”的非临时申请第16/440,934号的优先权，该申请已转让给本受让人，并在此通过引用明确地并入本文。

技术介绍

[0003]雷达技术用于各种汽车应用，并且被认为是未来自动驾驶系统的关键技术之一。由于可以在恶劣的天气和照明条件下可靠地工作从而在多目标场景中提供对目标范围、速度和角度的准确测量，其可以成为汽车和其他应用中特别有用的数据源。然而，未来雷达系统的分辨率和速度要求可能超出了在至少一些当前汽车应用中使用的雷达系统的能力。

技术实现思路

[0004]本文描述的技术通过利用空间时间频率复用(STFM)方案来解决这些和其他问题，在该方案中使用多个频率在不同时间发送互补的序列对(或“Golay(格雷)对”)。序列的发送和接收可以发生在多个发送(Tx)和/或接收(Rx)无线电扇区上，以扫描整个区域中对象的距离、方位角、仰角和(可选的)速度。
[0005]根据描述，一种用于使用空间时间频率复用(STFM)进行射频(RF)感测的示例性方法包括：执行发送序列，其中发送序列包括使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第一序列，然后在无线发送第一互补序列对中的第一序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第一序列。发送序列还包括：在无线发送第二互补序列对中的第一序列之后，使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第二序列，以及在无线发送第一互补序列对中的第二序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第二序列。该方法还包括执行接收序列，其中接收序列包括接收第一互补序列对，以及接收第二互补序列对。该方法还包括基于接收的第一互补序列对和接收的第二互补序列对确定对象的距离。
[0006]根据描述，一种用于使用空间时间频率复用(STFM)执行射频(RF)感测的示例性雷达系统包括发送电路。发送电路被配置为执行发送序列，该发送序列包括：使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第一序列，以及在无线发送第一互补序列对中的第一序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第一序列。发送序列还包括：在无线发送第二互补序列对中的第一序列之后，使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第二序列，以及在无线发送第一互补序列对中的第二序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第二序列。该雷达系统还包括接收电路，该接收电路被配置为执行接收序列，该接收序列包括接收第一互补序列对，以及接收第二互补序列对。雷达系统还包括与发送电路和接收电路通信耦接的处理电路，其中处理电路被配置为基于接收的第一互补序列对和接收的第二互补序列对确定对象的距离。
[0007]根据描述，一种用于使用空间时间频率复用(STFM)进行射频(RF)感测的示例性设
备包括用于执行发送序列的部件。用于执行发送序列的部件包括用于使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第一序列的部件，以及用于在无线发送第一互补序列对中的第一序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第一序列的部件。用于执行发送序列的部件还包括用于在无线发送第二互补序列对中的第一序列之后，使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第二序列的部件，以及用于在无线发送第一互补序列对中的第二序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第二序列的部件。该设备还包括用于执行接收序列的部件，包括用于接收第一互补序列对的部件，以及用于接收第二互补序列对的部件。该设备还包括用于基于接收的第一互补对和接收的第二互补对确定对象的距离的部件。
[0008]根据描述，一种存储有用于使用空间时间频率复用(STFM)执行射频(RF)感测的指令的非暂时性计算机可读介质。指令在由一个或多个处理单元执行时，使一个或多个处理单元执行发送序列，该发送序列包括：使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第一序列；在无线发送第一互补序列对中的第一序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第一序列；在无线发送第二互补序列对中的第一序列之后，使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第二序列；以及在无线发送第一互补序列对中的第二序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第二序列。当指令由一个或多个处理单元执行时，还使一个或多个处理单元执行接收序列，该接收序列包括接收第一互补序列对，以及接收第二互补序列对。当指令由一个或多个处理单元执行时，还使一个或多个处理单元基于接收的第一互补序列对和接收的第二互补序列对确定对象的距离。
附图说明
[0009]图1是Golay处理模块的框图，示出了如何处理互补序列以提供没有旁瓣的脉冲响应(impulse response)。
[0010]图2是根据第一实施例的空间时间频率复用(STFM)方案的图示。
[0011]图3是根据第二实施例的STFM方案的图示。
[0012]图4是根据一些实施例的能够提供本文描述的功能的STFM雷达系统的组件的框图。
[0013]图5是模拟相控阵(analog phase
‑
array)雷达的实施例的图示。
[0014]图6是根据实施例的使用STFM对对象进行RF感测的方法的流程图。
[0015]图7是电子设备的实施例的框图。
[0016]根据某些示例性实施方式，各个附图中的相同附图标记指示相同元件。此外，元件的多个实例可以通过在元件的第一个数字后跟一个字母或连字符和第二个数字来表示。例如，元件110的多个实例可以表示为110
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1、110
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2、110
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3等或表示为110a、110b、110c等。当仅使用第一个数字来指代这样的元件时，应理解为元件的任何实例(例如，在先前示例中的元件110将指代元件110
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1、110
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2和110
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3或指代元件110a、110b和110c)。
具体实施方式
[0017]现在将关于形成其一部分的附图描述几个例示性实施例。随后的描述仅提供实施例，并不旨在限制本公开的范围、适用性或配置。而是，实施例的随后描述将为本领域技术
人员提供用于实现实施例的有用描述。应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
[0018]还可以进一步注意到，虽然本文描述的实施例是在汽车应用的上下文中描述的，但实施例不限于此。实施例可以用于其他对象感测应用(例如，对对象的位置、距离、速度等的感测)。此外，本文的实施例通常涉及使用毫米波(mmWave)雷达技术，该技术通常在76至81Ghz下操作，并且可以更广泛地在30至300GHz下操作。也就是说，根据期望的功能、制造关注和/或其他因素，实施例可以使用更高和/或更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用空间时间频率复用(STFM)进行射频(RF)感测的方法：执行发送序列，其包括：使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第一序列；在无线发送所述第一互补序列对中的第一序列之后，使用第二频率无线发送第二互补序列对中的第一序列；在无线发送所述第二互补序列对中的第一序列之后，使用所述第一频率无线发送所述第一互补序列对中的第二序列；以及在无线发送所述第一互补序列对中的第二序列之后，使用所述第二频率无线发送所述第二互补序列对中的第二序列；执行接收序列，其包括：接收所述第一互补序列对，以及接收所述第二互补序列对；以及基于接收的所述第一互补序列对和接收的所述第二互补序列对确定对象的距离。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一互补序列对与所述第二互补序列对相同。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一互补序列对是沿第一方向无线发送的，并且所述第二互补序列对是沿第二方向无线发送的。4.根据权利要求3所述的方法，还包括连续多次执行所述发送序列和接收序列。5.根据权利要求3所述的方法，其中执行所述发送序列还包括：使用所述第一频率沿第三方向无线发送第三互补序列对中的第一序列；在无线发送所述第三互补序列对中的第一序列之后，使用所述第二频率沿第四方向无线发送第四互补序列对中的第一序列；在无线发送所述第四互补序列对中的第一序列之后，使用所述第一频率沿所述第三方向无线发送所述第三互补序列对中的第二序列；以及在无线发送所述第三互补序列对中的第二序列之后，使用所述第二频率沿所述第四方向无线发送所述第四互补序列对中的第二序列。6.根据权利要求3所述的方法，其中执行所述发送序列还包括：使用第三频率无线发送第三互补序列对，以及使用第四频率无线发送第四互补序列对；以及其中无线发送所述第三互补序列对中的第一序列和无线发送所述第四互补序列对中的第一序列发生在无线发送所述第二互补序列对中的第一序列之后并且在无线发送所述第一互补序列对中的第二序列之前。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述发送序列是利用具有单个数模转换器(DAC)的发送电路来执行的。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收序列是利用具有单个模数转换器(ADC)的接收电路来执行的。9.一种使用空间时间频率复用(STFM)执行射频(RF)感测的雷达系统：发送电路，所述发送电路被配置为执行发送序列，其包括：使用第一频率无线发送第一互补序列对中的第一序列；在无线发送所述第一互补序列对中的第一序列之后，使用第二频率无线发送第二互补
序列对中的第一序列；在无线发送所述第二互补序列对中的第一序列之后，使用所述第一频率无线发送所述第一互补序列对中的第二序列；以及在无线发送所述第一互补序列对中的第二序列之后，使用所述第二频率无线发送所述第二互补序列对中的第二序列；接收电路，所述接收电路被配置为执行接收序列，其包括：接收第一互补序列对，以及接收第二互补序列对；以及处理电路，所述处理电路与所述发送电路和所述接收电路通信耦接，其中所述处理电路被配置为基于接收的所述第一互补序列对和接收的所述第二互补序列对确定对象的距离。10.根据权利要求9所述的雷达系统，其中所述发送电路包括多频带脉冲发生器、数模转换器(DAC)、混频器、放大器、相移阵列和一个或多个天线。11.根据权利要求9所述的雷达系统，其中所述发送电路还被配置为：沿第一方向无线发送所述第一互补序列对，以及沿第二方向无线发送所述第二互补序列对。12.根据权利要求11所述的雷达系统，其中所述发送电路和所述接收电路被配置为连续多次执行所述发送序列和接收序列。13.根据权利要求11所述的雷达系统，其中所述发送电路还被配置为：使用所述第一频率沿第三方向无线发送第三互补序列对中的第一序列；在无线发送所述第三互补序列对中的第一序列之后，使用所述第二频率沿第四方向无线发送第四互补序列对中的第一序列；在无线发送所述第四互补序列对中的第一序列之后，使用所述第一频率沿所述第三方向无线发送所述第三互补序列对中的第二序列；以及在无线发送所述第三互补序列对中的第二序列之后，使用所述第二频率沿所述第四方向无线发送所述第四互补序列对中的第二序列。14.根据权利要求11所述的雷达系统，其中所述发送电路还被配置为：使用第三频率发送第三互补序列对，以及使用第四频率发送第四互补序列对；以及其中所述发送电路还被配置为在无线发送所述第二互补序列对中的第一序列之后并且在无线发送所述第一互补序列对中的第二序列之前，无线发送所述第三互补序列对中的第一序列以及无线发送所述第四互补序列对中的第一序列。15.根据权利要求10所述的雷达系统，其中所述接收电路包括一个或多个天线、移相器阵列、放大器、混频器、模数转换器(ADC)和带通滤波器组。16.根据权利要求15所述的雷达系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：E莱维坦，E赫莫，S索林，AY萨吉，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：