【技术实现步骤摘要】
具有稀疏主阵列和密集辅助阵列的雷达系统
相关申请的交叉引用
[0001]本申请根据35U.S.C.119(e)要求于2020年10月13日提交的美国临时申请第63/091,193号的权益，该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
技术介绍
[0002]雷达系统使用天线发射和接收电磁(EM)信号，以用于检测和跟踪目标。在汽车应用中，雷达天线可包括元件的线性阵列，以测量与附近对象关联的方位角或仰角。这样的雷达系统的角分辨率通常与线性阵列的孔径尺寸成比例。具有线性阵列的大孔径可能需要许多天线元件，这增加了成本，或者天线元件之间的间隔更大，这可能会在角度上引入混叠(例如，栅瓣)。期望在不显著增加成本或引入混叠的情况下保持雷达系统的角分辨率。
技术实现思路
[0003]本文档描述了具有稀疏主阵列和密集辅助阵列的雷达系统的技术和部件。即使与传统的雷达系统相比天线元件少得多，示例雷达系统也具有同等的角分辨率，但是成本较低，复杂性水平较低，并且无混叠。雷达系统包括处理器和天线阵列，所述天线阵列可接收由一个或多个对象反射的电磁能量。天...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种雷达系统，所述雷达系统包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：基于在天线阵列的主子阵列处接收到的电磁(EM)能量，来确定将所述EM能量反射到所述天线阵列的一个或多个对象的第一潜在角度，所述主子阵列包括多个第一天线元件；基于在所述天线阵列的辅助子阵列处接收到的EM能量，来确定所述一个或多个对象的第二潜在角度，所述辅助子阵列包括多个第二天线元件，所述第二天线元件具有比所述第一天线元件的间隔更小的间隔；以及基于所述第一潜在角度和所述第二潜在角度，来确定与所述一个或多个对象中的每一个相关联的至少一个相应角度。2.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，当确定与所述一个或多个对象中的每一个相关联的所述至少一个相应角度时，所述一个或多个处理器被配置为：基于分别在所述主子阵列和所述辅助子阵列处接收到的所述EM能量，使用具有预限定的窗口的快速傅里叶变换(FFT)来生成针对所述主子阵列和所述辅助子阵列的快速傅里叶变换(FFT)频谱幅度；将针对所述主子阵列和辅助子阵列的所述FFT频谱幅度进行归一化并对齐；基于经归一化且经对齐的FFT频谱幅度，来标识主频谱峰值和辅助频谱峰值；基于幅度或斜率中的至少一个，从所述主频谱峰值和所述辅助频谱峰值中滤除不合格的频谱峰值；以及从所述主频谱峰值和所述辅助频谱峰值中输出未经过滤的频谱峰值，作为与所述一个或多个对象中的每一个相关联的所述至少一个相应角度。3.如权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，所述主频谱峰值和所述辅助频谱峰值被标识为来自经归一化且经对齐的FFT频谱幅度的高于阈值的峰值。4.如权利要求3所述的雷达系统，其特征在于，所述阈值与在所述辅助子阵列处接收到的所述EM能量的信噪比成反比。5.如权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，当确定与所述一个或多个对象中的每一个相关联的所述至少一个相应角度时，所述一个或多个处理器被配置为：通过展开所述第一潜在角度来生成角度字典；从针对所述辅助子阵列的所述FFT频谱幅度中过滤经展开的第一潜在角度，以构造角度字典；以及使用基于L1最小化的函数和在所述辅助子阵列处接收到的所述EM能量来确定选择矢量中的非零元素，所述选择矢量中的所述非零元素表示与所述一个或多个对象中的每一个相关联的所述至少一个相应角度。6.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述主子阵列和所述辅助子阵列是均匀线性阵列，其中所述均匀线性阵列的所述天线元件等间隔。7.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述主子阵列被定位在方位角方向上，并且所述辅助子阵列被定位成在相同的方位角方向上与所述主子阵列共线。8.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述主子阵列和所述辅助子阵列被定位在方位角方向上，并且所述辅助子阵列被定位为从所述主子阵列偏移了仰角偏移。9.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述主子阵列和所述辅助子阵列被定位
在方位角方向上，并且所述辅助子阵列与所述主子阵列的至少一部分重叠。10.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述第一天线元件的数量大于所述第二天线元件的数量。11.如权利要求1所述的雷达系统，其中所述第一天线元件的间隔与所述第二天线元件的间隔之间的比率大致等于整数。12.如权利要求11所述的雷达系统，其特征在于，所述整数是二的指数。13.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述雷达系统被配置为安装在汽车上。14.一种方法，包括：基于在天线阵列的主子阵列处接收到的电磁(EM)能量，来确定将所述EM能量反射到所述天线阵列的一个或多个对...
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