用于多维雷达信号处理的移动补偿制造技术

本文档描述了用于多维雷达信号处理的移动补偿的技术、装置和系统。雷达系统接收从对象反射的雷达信号，并在频域中生成反射的二维表示。二维表示示出了雷达信号相对于快时间维度和慢时间维度的属性。确定该二维表示内的能量峰值。通过针对对象在单个帧内的移动补偿能量峰值来确定与能量峰值相关联的数据(包括距离和距离变化率)。这种补偿可以包括调整与快时间维度和/或慢时间维度中的能量峰值相关联的频率。输出与能量峰值相关联的数据，以使得雷达跟踪，与没有执行移动补偿的情况下所能输出的数据相比，具有更准确的距离和距离变化率测量。测量。测量。

【技术实现步骤摘要】
用于多维雷达信号处理的移动补偿

技术介绍

[0001]雷达系统通常用于自主运载工具的感知系统，以辅助驾驶操作。通常，雷达系统接收从视场中的对象反射的信号(即，回波)，并将返回信号处理成关于位置和/或距离变化率的有用信息，以使得对象能够被跟踪。由于雷达信号处理的复杂性，通常使用近似来简化和加速计算，这可能无法考虑某些环境或对象特性，并在雷达输出中引入误差。依赖于不准确的雷达数据的高级驾驶和/或辅助系统可能会展现出不安全和不舒适的驾驶行为。

技术实现思路

[0002]本文档描述了用于多维雷达信号处理的移动补偿的技术、装置和系统。雷达系统接收从对象反射的雷达信号，并在频域中生成反射的二维表示。二维表示示出了雷达信号相对于快时间维度和慢时间维度的属性。确定该二维表示内的能量峰值。通过针对对象在单个帧内的移动补偿能量峰值来确定与能量峰值相关联的数据(包括距离和距离变化率)。这种补偿可以包括调整与快时间维度和/或慢时间维度中的能量峰值相关联的频率。输出与能量峰值相关联的数据，以使得雷达跟踪，与没有执行移动补偿的情况下所能输出的数据相比，具有更准确的距离和距离变化率测量。
[0003]下面描述的各方面包括用于多维雷达信号处理的移动补偿。方法包括：接收包括从雷达系统外部对象反射的至少一帧多个啁啾的雷达信号；以及在频域中生成雷达信号的二维表示，其中二维表示包括快时间维度和慢时间维度。在各方面中，通过针对对象在至少一帧的单个帧内的移动至少补偿与能量峰值相关联的数据的一部分，确定与二维表示的能量峰值相关联的数据，该数据包括距离和距离变化率。可以输出包括经补偿部分的与能量峰值相关联的数据，以用于在数据中所包括的距离和距离变化率下实现对象的雷达跟踪。
[0004]还描述了包括用于执行所述方法的系统的方面。例如，系统包括至少一个处理器和至少一个计算机可读存储介质，该至少一个计算机可读存储介质在由至少一个处理器执行时，使得至少一个处理器用于执行上述方法。
[0005]本
技术实现思路
简述了与用于多维雷达信号处理的移动补偿相关的一些概念，这些概念在具体实施方式和附图中将进一步描述。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。
附图说明
[0006]在本文档中参照以下附图描述了用于多维雷达信号处理的移动补偿的一个或多个方面的细节。贯穿附图通常使用相同的数字来引用相似的特征和组件：图1示出了用于执行用于多维雷达信号处理的移动补偿的示例环境；图2示出了包括被配置成用于执行用于多维雷达信号处理的移动补偿的系统的示例运载工具；图3示出了包括被配置成用于执行用于多维雷达信号处理的移动补偿的系统的示例雷达系统；
图4示出了用于多维雷达信号处理的移动补偿的示例方法；图5示出了在雷达系统的二维信号处理中用于补偿移动的详细示例；图6示出了在没有进行移动补偿的情况下用于雷达系统的二维信号处理的示例结果；以及图7示出了用于多维雷达信号处理的移动补偿的示例结果。
具体实施方式
引言
[0007]感知系统可以依赖于雷达跟踪器来提供态势感知，并检测运载工具的环境中的感兴趣对象。雷达系统包括多输入多输出(MIMO)天线阵列和MIMO集成电路(MMIC)，在多个帧(时间的)上获得从对象反射的雷达回波的多个啁啾。从MMIC输出的雷达数据，雷达处理器可以通过傅立叶变换(FFT)(例如，二维快速傅立叶变换(FFT)或离散傅立叶变换(DFT))将雷达数据变换到频域。在频域中，雷达信号可以用快时间维度(例如，在单个啁啾上收集的样本)和慢时间维度(例如，跨多个啁啾收集的样本)来表示。当接收到的信号被变换到频域时，来自雷达信号反射的接收能量可以更好地分组以标识二维FFT内的能量峰值。可以根据从雷达系统视场中的对象反射的雷达信号的能量峰值来确定检测。检测可以指示通过一组线性方程确定的数据，诸如距离和距离变化率；这些数据与对象在单个时刻的雷达反射部分相关联。
[0008]基于检测的雷达跟踪器可以基于对场景中每个对象的小部分的检测来推断对象测量(例如，对象位置、大小、取向、速度和加速度)。可以丢弃一些检测(例如，被认为是噪声)，以减少最终被处理的雷达数据量。可以通过对归因于(attribute to)检测的能量应用阈值化或应用非最大抑制(例如借助于在频域中的峰值寻找)来丢弃检测。这可以提高跟踪速度，并导致对象跟踪出现在雷达输出中，该雷达输出具有从剩余检测中快速推断出的对象测量。以响应于可以归于同一对象的分组检测，包括对象测量在内的雷达跟踪的周期性序列被输出。雷达跟踪中的每一个表示可从检测中观察到的一组对象中的不同对象。每个雷达跟踪具有许多字段，这些字段用于传送该跟踪的对象测量。
[0009]由于确定与检测相关联的数据的计算费用和非线性，用于确定距离和距离变化率的一组线性方程可能会忽略导致这些计算中的误差的因素。例如，用于分析在二维FFT中找到的峰值的线性方程可能无法考虑对象在雷达信号的单个帧内的移动。结果，从检测中生成的雷达跟踪可能是不精确的，并导致不准确或不完整的驾驶跟踪。也就是说，如果从检测中导出的数据(例如，距离和距离变化率)是不准确的，则基于检测的雷达跟踪器可能会产生不准确的雷达跟踪，当依赖于这些不准确的雷达跟踪来执行运载工具功能时，可能会导致不安全、不舒适或不稳定的驾驶行为。概述
[0010]本文档描述了用于多维雷达信号处理的移动补偿的技术、装置和系统。示例雷达系统接收从对象反射的雷达信号，雷达信号包括至少一个帧上的多个啁啾。接收到的雷达信号用于在频域中生成接收到的雷达信号的二维表示(例如，距离
‑
多普勒平面)，并相对于快时间维度和慢时间维度进行组织。可以搜索接收到的雷达信号的二维表示以寻找能量峰值(例如，二维表示上满足某些标准的点)。例如，可以在二维表示中包含最大能量的雷达信
号的区或区域处确定能量峰值。可以使用阈值化来确定能量峰值。为此，雷达信号中存在的噪声可以通过峰值寻找与阈值化相结合来滤除。
[0011]响应于确定二维表示中的能量峰值，可以确定从与能量峰值相关联的数据导出的测量。例如，可以通过使用与快时间维度中的快频率和慢时间维度中的慢频率相关的一组线性方程来确定距离和距离变化率。快频率和慢频率是不同的。与能量峰值相关联的数据针对反射对象在单个帧期间的移动进行了补偿。可以通过调整快时间维度中的快频率和/或调整慢时间维度中的慢频率来补偿数据；这是为了考虑对象在单个帧内的移动。在这样做时，可以将线性代数应用于经调整的频率，以确定比不发生移动补偿时更准确的测量(例如，距离和距离变化率)。无需增加成本或复杂性即能实现更准确的雷达跟踪。检测或从检测导出的雷达跟踪可以输出到高级驾驶辅助系统，以检测和避开对象。以此方式，本文所描述的技术、装置和系统可以提供安全、舒适和方便的自主运载工具操作。示例环境
[0012]图1示出了用于多维雷达信号处理的移动补偿的示例环境100。在描绘的环境100中，运载工具102在道路上行驶。尽管示出为客车，但是运载工具102可以表示其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，所述方法包括：接收包括从雷达系统外部的对象反射的至少一帧多个啁啾的雷达信号；在频域中生成所述雷达信号的二维表示，所述二维表示包括快时间维度和慢时间维度；通过针对所述对象在所述至少一帧的单个帧内的移动至少补偿与能量峰值相关联的数据的一部分，确定与所述二维表示的所述能量峰值相关联的所述数据，所述数据包括距离和距离变化率；以及输出包括经补偿部分的与所述能量峰值相关联的所述数据，以用于在所述数据中所包括的所述距离和距离变化率下实现所述对象的雷达跟踪。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：确定与所述二维表示的所述能量峰值相关联的所述数据基于所述快时间维度中的快频率和所述慢时间维度中的慢频率；并且针对所述对象在所述单个帧内的所述移动补偿与所述二维表示的所述能量峰值相关联的所述数据包括：在所述快时间维度中确定所述快频率；在所述慢时间维度中确定所述慢频率；以及针对所述对象在所述单个帧内的所述移动，除调整所述慢时间维度中的所述慢频率之外还调整所述快时间维度中的所述快频率，。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，调整所述快时间维度中的所述快频率和调整所述慢时间维度中的所述慢频率各自包括：基于包括在针对所述单个帧的所述数据中的所述距离变化率，通过按所述快时间维度中的测距频率缩放所述快频率来调整所述快时间维度中的所述快频率；以及基于包括在针对所述单个帧的所述数据中的所述距离变化率，通过按所述慢时间维度中的测距频率缩放所述慢频率来调整所述慢时间维度中的所述慢频率。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述快时间维度中的所述测距频率基于所述多个啁啾的斜率和光速。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述慢时间维度中的所述测距频率基于所述多个啁啾的步进频率、所述多个啁啾中的第一啁啾的脉冲重复周期和光速。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，调整所述快时间维度中的所述快频率进一步基于每帧所述多个啁啾的啁啾数量和所述多个啁啾中的第一啁啾的脉冲重复周期。7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，调整所述慢时间维度中的所述慢频率进一步基于所述多个啁啾中的每单个啁啾的样本数量和所述多个啁啾的采样频率。8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，调整所述快时间维度中的所述快频率进一步基于所述单个帧的起始频率相对于所述单个帧的所述起始频率和所述多个啁啾的步进频率的比率。9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：确定表示所述雷达信号的数据立方体，所述数据立方体包括与所述二维表示的所述能量峰值相关联的所述数据，其中输出与所述能量峰值相关联的所述数据包括输出所述数据立方体，以用于实现所
述对象的雷达跟踪。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，输出与所述二维表示的所述能量峰值相关联的数据包括输出对与所述二维表示的所述能量峰值相关联的对象的雷达跟踪，以用于在执行运载工具功能时实现所述对象的雷达跟踪。11.一种系统，所述系统包括：至少一个处理器；以及至少一个计算机可读存储介质，当所述至少一个计...

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