具有相位噪声校正的雷达制造技术

本公开涉及具有相位噪声校正的雷达。本公开的各方面涉及雷达设备和相关方法。如可结合一个或多个实施例实施的，利用由不同雷达接收器接收的反射雷达信号的基于频率的表示中的相应者的叠加和组合来处理所述基于频率的表示。响应于所述处理，校正反射雷达信号的所述基于频率的表示中的相位噪声。基于频率的表示中的相位噪声。基于频率的表示中的相位噪声。

【技术实现步骤摘要】
具有相位噪声校正的雷达


[0001]各种实施例的方面涉及具有相位噪声校正的雷达信号处理。

技术介绍

[0002]雷达适用于众多应用，例如雷达信号使用不断增长的汽车应用。在一些雷达应用中，以全双工(FD)方式在两个无线电单元之间交换频率调制的连续波啁啾序列。从两个无线电单元传输的信号分别由两个单元中的每一者接收，且与接收器自身的传输信号在混频器中降频转换以在每个单元中生成差拍信号。在将一个差拍信号传输到搭配单元之后，接着一起处理两个差拍信号。相位相干范围和多普勒相位测量可在非相干无线电单元之间进行。此类方法可涉及双静态或多静态测量，且导出未知的同步参数，举例来说，如可经由模/数转换器(ADC)样本提供的。
[0003]各种此类雷达应用可能易受噪声影响。举例来说，在双静态或多静态雷达应用中，关于相应站点处接收到的雷达反射可能存在相位噪声。举例来说，相位偏移可能导致站点所传输的信号的反射在不同站点处被接收的情况。这些和其它问题已经对雷达实施方案在各种应用中的效率提出了挑战。

技术实现思路

[0004]各种示例实施例针对的问题(例如上文阐述的问题和/或其它问题)可从以下关于雷达设备和相关雷达信号处理的公开内容中变得显而易见。
[0005]在某些示例实施例中，本公开的各方面涉及校正频域中的相位噪声。此类方法可涉及频域中的相应雷达信号的叠加和相乘。
[0006]在较具体的示例实施例中，一种用于雷达设备的方法包括通过利用由不同雷达接收器接收的反射雷达信号的基于频率的表示中的相应者的叠加和组合来处理所述基于频率的表示。响应于所述处理，校正反射雷达信号的所述基于频率的表示中的相位噪声。
[0007]在另一具体示例实施例中，一种设备包括第一电路和处理电路系统。第一电路用于提供由不同雷达接收器接收的反射雷达信号的基于频率的表示。处理电路用于利用基于频率的表示中的相应者的叠加和组合来处理反射雷达信号的基于频率的表示。处理电路系统进一步用于响应于所述处理，校正反射雷达信号的基于频率的表示中的相位噪声。
[0008]以上论述/
技术实现思路
并不意图描述本公开的每个实施例或每一实施方案。以下图式和具体实施方式还举例说明了各种实施例。
附图说明
[0009]结合附图考虑以下具体实施方式可以更全面地理解各种示例实施例，在附图中：
[0010]图1是示出根据本公开的用于雷达信号处理的示例设备和方法的系统级图；
[0011]图2是示出根据本公开的活动和/或数据流的示例性集合的流程图；并且
[0012]图3是示出根据本公开的利用雷达信号处理的相位校正的示例性实施方案的流程
图。
[0013]虽然本文中所论述的各种实施例容许修改和替代形式，但这些实施例的多个方面已在图式中借助例子示出，并且将进行详细描述。然而，应理解，并不意图将本公开限制于所描述的特定实施例。相反，意图涵盖落入本公开的范围内的包括在权利要求书中限定的各方面的所有修改、等效物和替代方案。另外，贯穿本申请所使用的术语“例子”仅作为说明，而非限制。
具体实施方式
[0014]本公开的各方面被认为适用于涉及雷达信号处理的各种不同类型的设备、系统和方法。在某些实施方案中，本公开的各方面已经示出为在用于双静态雷达信令的情形时是有益的，例如可用于汽车雷达。在一些实施例中，在频域中利用叠加和相乘来处理在相应站点处接收到的雷达反射，从而有助于相位噪声减少。可通过使用示例性情形的非限制性例子的以下论述来理解各个方面，但不必限于此。
[0015]因此，在以下描述中，阐述各种具体细节以描述本文中所呈现的具体例子。然而，对本领域的技术人员应显而易见的是，可在没有下文给出的所有具体细节的情况下实践一个或多个其它例子和/或这些例子的变化形式。在其它情况下，未详细地描述众所周知的特征以免混淆对本文中的例子的描述。为了便于示出，可在不同图式中使用相同参考标号来指代相同元件或相同元件的额外例子。而且，尽管可在一些情况下在个别附图中描述各方面和特征，但应了解，来自一个图式或实施例的特征可与另一图式或实施例的特征组合，即使该组合并未明确示出或明确描述为组合也如此。
[0016]各种实施例针对雷达信号处理和相关设备，涉及例如在FFT处理之后在距离
‑
速度空间中利用校正成本函数，这可减少/最大限度地减少相位噪声功率的量。成本函数可实施为电子信号的叠加与相乘之间的特定比率。此类方法可适用于双静态雷达场景，例如，其中传输器和接收器分开一定距离(例如，可与距从其接收反射的目标的距离相当)。
[0017]已经认识到/发现，如本文中所表征的方法可减少由非相干相位噪声的混合产物引起的噪声类失真。举例来说，此类方法可极大地减少噪声电平且增强测距信号的动态范围(例如，相对于时间域相关方法，改进22dB)。
[0018]各种实施例针对涉及调频连续波(FMCW)雷达系统的应用，其中高频正弦波用作载波。可使用此技术将范围信息与多普勒速度混合。可在交替扫描时断开调制以使用未调制的载波频移标识速度。这允许通过一个雷达集合或替代地通过二维快速傅里叶变换(2D
‑
FFT)(FMCW的快速啁啾版本)来找到范围和速度。三角波调制可用于实现类似效果。接收波形为传输波形的延迟复本，并且传输频率可用于将接收信号降频转换到基带。传输信号与反射信号之间的频移的量随着时间延迟(距离)而增加。因此，时间延迟为所述范围的量度，使得小频率传播由附近反射产生，且较大频率传播对应于更多时间延迟和更长范围。可通过模/数转换器(ADC)传递差拍信号，并且可对结果执行数字处理。原始消息信号可经由解调从调制波提取，与传输信号混合以获得拍频，并且可从所述拍频确定目标定位。
[0019]具体实施例利用与例如低成本晶体振荡器之类单独时钟源非相干地操作的两个或更多个无线雷达单元。在雷达测量之前，无线单元可以在时间和频率上进行预同步。在此步骤之后，使基带中的差拍信号满足奈奎斯特取样准则，且并且可用ADC信号执行明确重
建。相对于待测量的速度，利用关于时钟源的相对漂移的信息，所述待测量的速度与“慢速时间”域中的相移成比例，其中慢速时间或中间啁啾时间根据FMCW啁啾数限定。FMCW啁啾序列可以通过全双工(FD)协议传输，且同时由两个或更多个雷达单元接收和降频转换。ADC可从一个站点传输到另一站点以在另一站点处进行处理。ADC数据还可从每个站点传送到外部处理电路(例如，CPU)。
[0020]可确定未知系统参数，例如时间上的相对漂移、多普勒频率、定时偏移和频移。可在这些参数影响信号相位、拍频和PN电平时实行校正。其中，后者，例如PN电平，将利用本文中表征的方法来减少。然后，输出可与单体单元(主)雷达响应相当的合成差拍信号，从而提供具有受抑制PN的相干信号。
[0021]某些实施例针对环境中的雷达信号相位噪声减少，涉及利用两个雷达站点的视线(LOS)操作，所述两个雷达站点具有由其相应本地振荡器(LO)限定的时基。例如FMCW啁啾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于雷达设备的方法，其特征在于，包括：通过利用由不同雷达接收器接收的反射雷达信号的基于频率的表示中的相应者的叠加和组合来处理所述基于频率的表示；以及响应于所述处理，校正反射雷达信号的所述基于频率的表示中的相位噪声。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括：通过使用至少一个快速傅里叶变换(FFT)且利用所述不同雷达接收器来处理所述反射雷达信号，以提供接收到的所述反射雷达信号的集合的所述相应基于频率的表示中的不同者；并且其中所述校正所述相位噪声包括叠加和组合来自至少两个所述不同相应基于频率的表示的所述基于频率的表示中的特定者。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括使用FFT来处理所述反射雷达信号，及生成在频域中的双静态差拍信号，其中：所述双静态差拍信号对应于所述反射雷达信号的相应基于频率的表示；并且校正所述反射雷达信号的所述基于频率的表示中的所述相位噪声包括将所述双静态差拍信号叠加和相乘。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括分别利用分开一定距离的传输器和雷达接收器来传输将从目标反射的雷达信号以及接收所述反射雷达信号以提供双静态雷达通信。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括在时域中利用FFT且在距离域中利用另一FFT从所述反射雷达信号生成所述基于频率的表示。6.一种设备，其特征在于，包括：第一电路，所述第一电路用于提供由不同雷达接收器接收的反射雷达信号的基于频率的表示；以及处理电路系统，所述处理电路系统用于通过利用所述基于频率的表示中的相应者的叠加和组合来处理所述反射雷达信号的所述基于频率的表示，及用于响应于所述处理，用于校正反射雷达信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：