用于减少雷达中的相互干扰的方法技术

一种用于在自我单元中进行干扰减轻的分布式FMCW雷达通信系统，自我单元包括至少一个RadCom单元，该至少一个RadCom单元被布置成用于通过在雷达模式与通信模式之间及时切换以及针对雷达模式和通信模式使用分开的频带，在雷达模式下进行雷达感测以及在通信模式下使用用于通信的随机介质访问技术与至少一个目标单元进行数据通信，其中，自我单元包括控制单元和多个RadCom单元，控制单元适于基于在通过借助于数据通信接收到的雷达帧持续时间(T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少雷达中的相互干扰的方法


[0001]本专利技术涉及用于减少在例如车辆或其他移动对象中的雷达之间的相互干扰的方法，该方法适于使从一个雷达到使用相同频率的另一雷达的干扰最小化。

技术介绍

[0002]由于简单且鲁棒的检测方法以及良好准确度，现今使用的商用汽车雷达基于频率调制的连续波信号。然而，按照车辆所部署的雷达的数目以及这样的车辆的数目二者的增加导致相互干扰，从而缩短用于自主驾驶和主动安全功能的未来计划。
[0003]汽车雷达正成为现代汽车中不可缺少的设备，用于包括自适应巡航控制和停车的不同功能，特别是由于汽车雷达对恶劣天气条件的不敏感性。现今，大多数汽车雷达系统在76GHz至81GHz下操作，这提供了厘米量级的良好范围分辨率以及通过将雷达定位在不同载波频率处来减轻干扰的可能性。同样，车辆到车辆(V2V)通信正成为标准，已证明其在安全关键信息的传播中的价值。然而，这两种技术都具有与增加的穿透率相关的限制。例如，当前的汽车雷达传感器是不可控的或者不能与其他车辆上的传感器协调。因此，不同车辆之间的相互雷达干扰可能成为问题，这引起增加的噪声基底，进而引起降低的检测能力和重影检测。
[0004]因此，存在用于车辆的改进的雷达通信系统的空间。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是提供一种减轻不同雷达单元之间的干扰的改进的雷达通信系统。本专利技术的另一目的是提供一种适于向其他雷达单元发送控制消息的改进的雷达通信系统。本专利技术的另一目的是提供一种包括这样的改进的雷达通信系统的车辆。
[0006]在关于雷达通信系统的权利要求1和关于车辆的权利要求11中描述了根据本专利技术的问题的解决方案。其他权利要求包含本专利技术的雷达通信系统和车辆的有利的进一步发展。
[0007]在用于在自我单元——该自我单元包括RadCom单元，该RadCom单元被布置成用于在雷达模式下进行雷达感测以及用于在通信模式下使用用于通信的随机介质访问技术与包括RadCom单元的至少一个目标单元进行数据通信——中进行干扰减轻的分布式FMCW雷达通信系统中，通过在雷达模式与通信模式之间及时切换并且针对雷达模式和通信模式使用分开的频带来实现本专利技术的目的，其中，所传送的控制消息信息被用于自我单元和至少一个目标单元二者中的、到雷达帧持续时间(T
f
)的一部分的共同分配的多FMCW雷达传感器，其中不同的FMCW雷达传感器的开始时间被充分地分开，以使得它们是正交的。
[0008]通过根据本专利技术的雷达通信系统的该第一实施方式，包括RadCom单元的雷达通信系统使用雷达带宽的一小部分来创建类似802.11p的车辆到车辆(V2V)连接。V2V信道经由例如载波侦听多路访问(CSMA)协议来控制，并且被用于控制雷达信号的定时。假设车辆执行与例如GPS的μs级时钟同步。本专利技术的系统可以在雷达准确度方面没有性能劣化的情况
下，显著地减少或减轻两个雷达系统之间的雷达干扰。雷达通信系统可以被用于布置在不同对象(例如车辆或飞机)上的雷达系统，并且适合于基于车辆的系统，该基于车辆的系统包括设置有雷达单元的多个车辆以及布置在例如道路标记中的静止雷达单元。通过将自我车辆的雷达信号的开始时间传送至系统中的其他雷达单元，每个雷达单元可以选择不对在附近的其他雷达单元的开始时间进行干扰的开始时间。其他雷达单元将同时将它们自己的开始时间传送至在附近(即，在到发送雷达单元的收听距离内)的所有其他雷达单元，使得所有雷达单元将根据其他雷达单元的开始时间来适配它们的开始时间。
[0009]当几个雷达单元进入彼此的收听距离时，由于雷达单元中的一些可以针对它们的雷达信号使用相同的开始时间，因此在雷达单元之间可能存在一些干扰。在一次或几次迭代之后，雷达单元将适配它们的开始时间，使得所有雷达单元使用唯一的开始时间，并且在雷达单元之间不存在干扰。以这种方式，可以确保例如可以在检测不被另一雷达单元干扰的情况下以安全的方式来检测行人。
附图说明
[0010]下面将参照附图更详细地描述本专利技术，在附图中：
[0011]图1示出了根据本专利技术的适合于在雷达通信系统中使用的典型FMCW锯齿雷达波形的示例；
[0012]图2示出了根据本专利技术的用于两个RadCom单元的数据链路控制的频时域的划分的示例；
[0013]图3示出了根据本专利技术的RadCom单元的示意图；
[0014]图4示出了根据本专利技术的RadCom单元的状态图；以及
[0015]图5示出了根据本专利技术的RadCom协议的分层架构的示意图。
具体实施方式
[0016]下面描述的具有进一步发展的本专利技术的实施方式将被视为仅是示例，而绝不限制由专利的权利要求提供的保护范围。
[0017]雷达通信系统包括FMCW发送器和FMCW接收器。FMCW雷达发送一系列频率调制的连续波，即啁啾。锯齿FMCW信号的示例在图1中示出，其形式为：
[0018][0019]其中，c(t)是以下形式的啁啾：
[0020][0021]其中，
[0022]其中，P
r
是雷达发送功率，B
r
表示雷达带宽(通常为1GHz至4GHz)，f
r
是载波频率(约
77GHz)，T是啁啾持续时间，并且N是每帧的啁啾数目。帧时间T
f
＝NT+T
空闲
包括NT加上空闲和处理时间。c(t)的瞬时频率由下式给出：
[0023][0024]图1所示的典型FMCW锯齿雷达波形11具有在时频域中的(t＝0；f＝f
r
)处开始的啁啾序列。由于为t
’
的往返行程延迟和为f
D
的多普勒频移，在(t
’
；f
r
+f
D
)处开始接收反射的啁啾序列12。灰色带10对应于带宽B
max
，带宽B
max
被限定为雷达接收器处的感兴趣的带宽。注意，假设复基带雷达架构的情况下，B
max
≤f
s
，其中f
s
是ADC带宽。雷达接收器滤除以之外的频率到达的雷达反射，B
max
与考虑的雷达反射的最大延迟(T
max
)和最大可检测范围(d
max
)成比例。
[0025]FMCW雷达波形参数(例如，B
r
、T、T
f
、N)被设置成满足对最大可检测范围(d
max
)和最大可检测相对速度(V
max
)以及范围和速度分辨率的要求。
[0026]在N个连续啁啾之后，存在用于处理样本的显著空闲时间。此外，白色区域13指示未使用的时频资源的大部分。
[0027]在共同位置的接收器中，处理反向散射的雷达信号。雷达接收器包括混合器、模数转换器(ADC)和数字处理器。混合器将接收到的信号与发送的啁啾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在自我单元中进行干扰减轻的分布式FMCW雷达通信系统，所述自我单元包括至少一个RadCom单元，所述至少一个RadCom单元被布置成用于通过在雷达模式与通信模式之间及时切换来在所述雷达模式下进行雷达感测以及在所述通信模式下使用用于通信的随机介质访问技术与包括至少一个RadCom单元的至少一个目标单元进行数据通信，其特征在于，所述FMCW雷达通信系统针对所述雷达模式和所述通信模式使用分开的频带，其中，所述自我单元包括控制单元和多个RadCom单元，所述控制单元适于基于通过在借助于所述数据通信接收到的雷达帧持续时间(T
f
)期间的通信接收到的至少一个控制消息来控制所述多个RadCom单元使用不同的开始时间和频带，其中，不同FMCW雷达的开始时间被充分地分开，使得所述开始时间是正交的。2.根据权利要求1所述的分布式FMCW雷达通信系统，其特征在于，不同的FMCW雷达被分配不同的时隙索引。3.根据权利要求1或2所述的分布式FMCW雷达通信系统，其特征在于，所述FMCW雷达通信系统的所述雷达帧持续时间(T
f
)被划分为若干时隙(T
k
)，其中，所述自我单元的RadCom单元在第一时隙中处于所述通信模式并且发送雷达控制消息，并且其中，在随后的时隙中，所述自我单元的RadCom单元处于所述雷达模式并且发送雷达啁啾，并且其中，所述自我单元的RadCom单元在除了所述RadCom单元处于所述雷达模式的时隙之外的所有时隙中处于所述通信模式中适于接收控制消息。4.根据权利要求1至3中任一项所述的分布式FMCW雷达通信系统，其特征在于，所述控制消息包括：发送器的标识(r
i
)、时间参考帧(r
i
.ID)以及安装在单元X上的RadCom单元的所有rTDMA时隙索引的集合(S
X
.SI)、所述时间参考帧的强度(r
i
....

【专利技术属性】
技术研发人员：贾南，
申请(专利权)人：拉茶特公司，
类型：发明
国别省市：