多通道联合干扰缓解制造技术

本文档描述了用于多通道联合干扰缓解的技术、装置和系统。由雷达系统接收到的雷达辐射可以包括来自其他附近的雷达系统的干扰。干扰可能导致雷达系统的灵敏度降低。本文所描述的技术、装置和系统通过标识具有干扰的雷达辐射的样本组来缓解干扰。可以通过将该组(例如，具有干扰)与没有干扰的样本组进行比较，并在不抑制检测到的信号的情况下抑制干扰来估计和缓解干扰。此外，可以分析干扰，以确定干扰是否包含一个或多个对象(例如，具有引起干扰的雷达系统的其他交通工具)的检测信息。以此方式，可以在不丢失被包括在包括干扰的样本组中的信息的情况下获得干扰缓解。的信息的情况下获得干扰缓解。的信息的情况下获得干扰缓解。

【技术实现步骤摘要】
多通道联合干扰缓解

技术介绍

[0001]雷达系统可以提供配备有感知系统(包括自主或半自主驾驶系统)的交通工具的周围环境中对象的距离、速度、方位角和仰角信息。对象信息用于提供特征，诸如自适应巡航控制、车道居中、车道改变辅助和紧急制动。随着配备雷达的交通工具变得越来越普遍，雷达干扰的存在可能会阻碍雷达性能。这种雷达干扰可能会在信号处理期间提高噪声基底，这可能会导致不可靠的对象检测和跟踪。

技术实现思路

[0002]本文档描述了用于多通道联合干扰缓解的技术、装置和系统。由雷达系统接收到的雷达辐射可以包括来自其他附近的雷达系统的干扰。干扰可能导致雷达系统的灵敏度降低。本文所描述的技术、装置和系统通过标识具有干扰的雷达辐射的样本组来缓解干扰。可以通过将该组(例如，具有干扰)与没有干扰的样本组进行比较，并在不抑制检测到的信号的情况下抑制干扰来估计和缓解干扰。此外，可以分析干扰，以确定干扰是否包含一个或多个对象(例如，具有引起干扰的雷达系统的其他交通工具)的检测信息。以此方式，可以在不丢失被包括在包括干扰的样本组中的信息的情况下获得干扰缓解。
[0003]在一个示例中，由雷达系统的处理器确定由雷达系统接收到的雷达辐射中存在干扰。方法进一步包括在基于雷达辐射生成雷达数据之前，通过以下方式缓解雷达辐射中的干扰：标识雷达辐射的没有干扰的第一样本组；标识雷达辐射的包括干扰的第二样本组；通过将第一样本组与第二样本组进行比较来估计第二样本组中的干扰；以及基于干扰的估计，抑制雷达辐射中的干扰。方法进一步包括基于雷达辐射中干扰的缓解来生成雷达数据。方法进一步包括：输出雷达数据，以用于检测或跟踪雷达系统的环境中的对象中的至少一者。
[0004]在另一个示例中，一种系统包括被配置成用于执行此方法和其他方法的处理器。除了描述被配置成用于执行以上概述的方法和本文所阐述的其他方法的系统之外，本文档还描述了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，该指令在被执行时将至少一个处理器配置成用于执行以上概述的方法和本文所阐述的其他方法。
[0005]本
技术实现思路
介绍了与多通道联合干扰缓解相关的简化概念，在具体实施方式和附图中进一步描述该简化概念。本
技术实现思路
并非旨在标识出要求保护的主题的必要特征，也并非旨在用于确定要求保护的主题的范围。尽管主要在缓解交通工具间干扰以减少错误检测和增加灵敏度的背景下进行了描述，但用于多通道联合干扰缓解的技术可以应用于期望缓解雷达干扰的其他应用。
附图说明
[0006]在本文档中参考以下附图描述了多通道联合干扰缓解的一个或多个方面的细节：图1示出了根据本公开的技术的其中可以应用多通道联合干扰缓解的示例环境；图2示出了根据本公开的技术的被配置成用于执行多通道联合干扰缓解的汽车系
统的示例；图3示出了根据本公开的技术的其中可以应用多通道联合干扰缓解的接收到的雷达辐射的示例图；图4示出了根据本公开的技术的用于多通道联合干扰缓解的示例方法；以及图5示出了根据本公开的技术的用于多通道联合干扰缓解的示例一般方法。
具体实施方式
概述
[0007]配备有雷达系统的交通工具使用各种技术来解决雷达干扰。然而，这些技术中的许多技术都有缺点。通常，这些技术假设干扰和目标信号来自两个不同的角度。然而，在汽车环境中，例如，干扰可能来自具有雷达系统的目标。也就是说，目标信号和干扰来自同一角度。
[0008]一种常见的技术涉及迫零(zero
‑
forcing)干扰。迫零将信号分段内的样本幅度设置为零，以消除干扰。然而，将零幅度应用于样本中的分段会在信号中引入间隙。在进一步的雷达处理期间，该间隙可能会在强目标周围引入频谱扩展，并导致雷达系统引入错误检测，这可能会增加雷达系统的处理负担。
[0009]假设有M个通道(即，M个接收天线)，在每个通道的基础上实现一个示例。可以使用等式(1)对第m个通道的快速时间样本进行建模：其中s
m
(t)、i
m
(t)和n
m
(t)分别是信号、干扰和噪声的统计独立分量。索引集T
i
表示干扰持续时间，而其补集T
i
表示没有干扰的持续时间。这里，包含全部样本的索引，而等于空集。在干扰检测和定位之后，可以使用等式(2)迫零干扰：也就是说，所有检测到的样本将被强制为零，而所有信号样本将不改变地输出。然而，由于该方法是在每个通道的基础上实现的，它没有利用不同通道之间的相干特征。
[0010]对检测到的干扰迫零可能会导致相位不连续性，因为雷达信号(例如，对于每个通道)被同时迫零。相应地，在强目标周围存在频谱扩展，这可能会降低分辨率(例如，弱目标被隐匿在扩展频谱中)并增加错误检测。此外，尽管迫零是容易实现的，但它失去了在迫零位置恢复雷达信号的可能性，因为它没有利用不同通道之间的空间相干特征。
[0011]已经实现了不同的方法来减少迫零的不利影响。一种这样的方法包括经由频谱中最强峰值的逆变换来近似作为干扰被迫零的丢失样本。使用一对啁啾长度点快速傅里叶变换(FFT)和快速傅里叶逆变换(IFFT)来实现每个通道的丢失样本近似，这增加了计算复杂度。同样，这里的干扰缓解是按每个通道实现的，并且相应地，没有利用不同通道之间的相干特征。
[0012]替代地，也可以实现非迫零技术。例如，非迫零技术可以使用投影方案来抑制干扰，其中用于特征分解以生成投影矩阵的自相关矩阵由L轨迹矩阵计算，L轨迹矩阵的行和
列两者都是快速时间样本的子序列。例如，参数L的值可以从128至256中选择。因此，自相关矩阵的特征分解的计算复杂度可能很大。此外，为干扰抑制选择适当的阈值可能很困难。此方法一一适用于单个被污染的时间序列。
[0013]与可能涉及太多复杂度、雷达数据丢失或高错误检测率的这些技术相比，如本文所描述的，多通道联合干扰缓解是用于缓解雷达信号中存在的干扰的更有效和高效的技术。本文所描述的技术可以检测和定位被干扰污染的雷达辐射样本。与被污染的样本相关联的辐射可以包括目标信号和由于目标发射的雷达能量引起的干扰。将这些被污染的样本与未被污染的样本进行比较，以估计干扰。然后可以在辐射中抑制这种干扰。此外，可以针对附加雷达数据(例如，从不同角度发射雷达能量的附加目标)分析干扰。
[0014]这些技术可以通过使用不同通道之间的空间相干特征来克服其他技术的缺点。通过使用本文所描述的技术从所有样本中仅投影出被污染的样本，投影输出中可能没有相位不连续性。相应地，可以降低噪声基底，并且几乎没有会降低分辨率和/或增加错误检测的频谱扩展。同样，多通道联合干扰缓解的计算复杂度取决于快速时间样本的长度和接收天线的数量。当接收通道的数量很小时(例如，M＝4)，这些技术的计算复杂度可以忽略不计。示例环境
[0015]图1示出了根据本公开的技术的其中可以应用多通道联合干扰缓解的示例环境100。交通工具102配备有被配置成用于多通道联合干扰缓解的雷达系统104。尽管被描绘为汽车，但交通工具102可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，所述方法包括：由雷达系统的处理器确定由所述雷达系统接收到的雷达辐射中存在干扰；在基于所述雷达辐射生成雷达数据之前，通过以下方式缓解所述雷达辐射中的所述干扰：标识所述雷达辐射中的没有干扰的第一样本组；标识所述雷达辐射中的包括所述干扰的第二样本组；通过将所述第一样本组与所述第二样本组进行比较来估计所述第二样本组中的所述干扰；以及基于所述干扰的所述估计，抑制所述雷达辐射中的所述干扰；基于所述雷达辐射中的所述干扰的所述缓解，生成所述雷达数据；以及输出所述雷达数据，以用于检测或跟踪所述雷达系统的环境中的对象中的至少一者。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一样本组和所述第二样本组包括：从对象反射的雷达信号；以及噪声辐射。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，标识所述第一样本组包括：基于所述雷达辐射的信号分量和噪声分量来计算信号
‑
噪声协方差矩阵；以及基于所述雷达辐射的信号分量、干扰分量和噪声分量来计算干扰
‑
信号
‑
噪声协方差矩阵。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，估计所述第二样本组中的所述干扰包括：通过将所述信号
‑
噪声协方差矩阵与所述干扰
‑
信号
‑
噪声协方差矩阵进行比较来估计干扰协方差矩阵。5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：确定所述干扰的来源的一个或多个角度，以标识所述干扰的一个或多个源。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述干扰的来源的一个或多个角度包括：对所述干扰协方差矩阵执行特征分解，以确定所述干扰中的主要干扰分量的数量。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，抑制所述干扰包括：基于对所述干扰协方差矩阵执行所述特征分解，构造干扰投影矩阵；以及将所述干扰投影矩阵应用于所述雷达辐射，以从所述雷达辐射中移除所述干扰。8.一种系统，所述系统包括：一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成用于：由雷达系统的处理器确定由所述雷达系统接收到的雷达辐射中存在干扰；在基于所述雷达辐射生成雷达数据之前，通过以下方式缓解所述雷达辐射中存在的所述干扰：标识没有干扰的所述雷达辐射的第一样本组；标识包括所述干扰的所述雷达辐射的第二样本组；通过将所述第一样本组与所述第二样本组进行比较来估计所述第二样本组中的所述干扰；基于估计所述干扰，抑制所述雷达辐射中的所述干扰；
基于经缓解的雷达辐射，生成所述雷达数据；以及输出所述雷达数据，以用于至少检测或跟踪所述雷达系统的环境中的对象。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一样本组和所述第二样本组包括：从对象反射的雷达信号；以及噪声辐射。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述一个或多个处理器被配置成用于至少通过以下方式标识所述第一样本组：计算包括所述雷达辐射的信号分量和噪声分量的信号
‑
噪声协方差矩阵；以及计算包括所述雷达辐射的信号分量、干扰分量和噪声分量的干扰
‑
信号
‑
噪声协方差矩阵。11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述一个或多个处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾宇杰，李正征，
申请(专利权)人：安波福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：