雷达系统及其控制方法技术方案

一种雷达系统及其控制方法，雷达系统包括级联的至少两个雷达单元；各雷达单元分别基于所接收的接收信号得到各雷达单元的结果数据；以及，所述至少两个雷达单元中指定的雷达单元基于各雷达单元得到的雷达单元的结果数据生成雷达系统的结果数据；其中，所述结果数据为角度检测数据和/或点云成像数据。本公开实施例雷达系统及其控制方法具有良好的可扩展性和可复制性，降低了开发成本和实现成本。降低了开发成本和实现成本。降低了开发成本和实现成本。

【技术实现步骤摘要】
雷达系统及其控制方法
[0001]本申请是申请号为201811445465.2，专利技术名称为“雷达系统及其控制方法”，申请日为2018年11月29日的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及无线通信领域，更具体地，涉及一种雷达系统及其处理方法。

技术介绍

[0003]通常情况下，雷达系统的探测距离受限于发射功率的大小，探测角度的精度与分辨率受限于接收通道的数量。目前，单一芯片中无法设置大量的发射接收通道，并且，当单一芯片中的接收通道数量增多时，需要提高后端信号处理能力并相应地增大存储单元的容量，这都为提高探测角度的精度和分辨率带来了困难。
[0004]为解决上述困难，通常的做法是在雷达系统中设置级联的多个射频收发芯片(或射频收发模块)，并将各个射频收发芯片产生的中频信号提供给后端的微处理器(Micro Controller Unit,MCU)进行信号处理。
[0005]具体地，图1示出了一种现有技术的雷达系统1000的结构示意图。如图1所示，现有的雷达系统1000包括处理器U0以及排列为阵列的多个射频芯片(或射频模块)1100，为了实现各个射频芯片的同步，处理器U0需要向各个射频芯片提供相应的同步信号sync。每个射频芯片1100分别通过对应的天线获得接收信号，并根据同步信号sync将接收信号转换为中频信号IF。处理器U0对来自各个射频芯片1100的中频信号IF进行信号处理，从而解析得到接收信号提供的最终数据。
[0006]可以看出，现有的雷达系统至少存在着以下不足之处：1、现有的雷达系统所采用的处理器U0和多个射频芯片1100为不同的芯片，开发过程中需要分别进行设计开发，不仅不利于设计效率的提升，且不利于在片上系统层面对雷达系统进行整合；2、信号处理过程集中在单个的处理器U0内进行，因此要求处理器U0具有强大的处理能力，导致成本高、系统复杂；3、当雷达系统需要较多的接收通道时，虽然射频芯片的数量可以通过扩展阵列的方式增加，但是处理器U0的处理能力存在性能上限和成本上限，因此现有的雷达系统的接收通道的最大值受限于处理器U0的处理能力和成本，导致雷达系统的可扩展性较差，不利于构建大规模的雷达系统。

技术实现思路

[0007]为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供的雷达系统及其控制方法通过将至少部分信号处理过程分布在各个雷达单元内，降低了开发难度和实现成本，具有良好的可扩展性，能够更容易地在雷达系统中集成较多的射频通道以构建大规模的雷达系统，从而实现探测距离以及探测角度精度和分辨率的提升。
[0008]根据本专利技术的一方面，提供了一种雷达系统，包括级联的至少两个雷达单元；各雷达单元分别基于所接收的接收信号得到各雷达单元的结果数据；以及，所述至少两个雷达
单元中指定的雷达单元基于各雷达单元得到的雷达单元的结果数据生成雷达系统的结果数据；其中，所述结果数据为角度检测数据和/或点云成像数据。
[0009]可选的，在所述级联的至少两个雷达单元构成的链路中，级联在第一级的雷达单元将计算得到雷达单元的结果数据直接传递至第二级的雷达单元，第二级的雷达单元将计算得到的自身雷达单元的结果数据与从第一级的雷达单元传递来的雷达单元的结果数据合并后取模，并传输至下一级的雷达单元，以此类推，最终在最后一级的雷达单元中获得结果数据；其中，所述结果数据为能力分布谱SpectrumBFM。
[0010]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种雷达系统，包括级联的至少两个雷达单元；各雷达单元分别基于所接收的接收信号得到目标检测后的2D
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FFT信息；以及，所述至少两个雷达单元中指定的雷达单元基于各雷达单元得到的2D
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FFT信息生成雷达系统的结果数据。
[0011]可选地，每个所述雷达单元包括：
[0012]至少一个射频通道，每个所述射频通道可被配置为用于获得接收信号并根据接收信号产生模拟输入信号；
[0013]处理模块，与该雷达单元中的各所述射频通道相连，可被配置为用于对所述模拟输入信号进行采样获得数字信号，并对所述数字信号执行第一数字信号处理过程以获得该雷达单元的中间数据、基于所述中间数据执行第二数字信号处理过程；以及
[0014]所述第一数字信号处理过程包括依次进行第一维傅里叶变换、第二维傅里叶变换以及目标检测；所述第二数字信号处理过程包括角度检测和/或点云成像；所述中间数据包括所述2D
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FFT信息；
[0015]其中，当处于联合工作模式时，所述指定的雷达单元基于所有雷达单元得到的2D
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FFT信息执行所述第二数字信号处理过程以获得该雷达系统的结果数据。
[0016]可选地，当处于独立工作模式时，针对任一雷达单元，该雷达单元基于其自身得到的2D
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FFT信息执行所述第二数字信号处理过程以获得该雷达单元的结果数据。
[0017]可选地，所述级联的至少两个雷达单元包括主雷达单元和从雷达单元；其中，当处于联合工作模式时，所述主雷达单元被配置为用于向各从雷达单元提供用于同步的本振信号、模数转换器的采样时钟信号和/或雷达单元内部的各个处理器的同步信号。
[0018]可选地，所述主雷达单元为所述指定的雷达单元。
[0019]可选地，在所述级联的至少两个雷达单元构成的链路中，所述指定的雷达为位于所述链路端部的雷达单元。
[0020]可选地，在所述级联的至少两个雷达单元构成的链路中，针对任一非指定的雷达单元，该雷达单元获得的2D
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FFT信息直接地或与其他雷达单元获得的2D
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FFT信息合并后提供至所述指定的雷达单元；所述指定的雷达单元被配置用于根据所有雷达单元的2D
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FFT信息进行处理以生成所述雷达系统的结果数据。
[0021]可选地，在所述级联的至少两个雷达单元构成的链路中，级联在前的所述雷达单元将其获得的所述目标地址与前级雷达单元提供的目标地址合并之后的目标地址提供给下一级雷达单元，从而在最后一级所述雷达单元中获得最终目标地址；
[0022]所述指定的雷达单元被配置用于根据所接收的所述最终目标地址获取所有雷达单元的2D
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FFT信息，以及
[0023]基于所有雷达单元的2D
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FFT信息进行处理以生成所述雷达系统的结果数据。
[0024]可选地，在所述级联的至少两个雷达单元构成的链路中，所述雷达单元将其获得的所述目标地址发送至所述指定的雷达单元；
[0025]所述指定的雷达单元被配置用于根据所接收的所有目标地址获取其余所有雷达单元的2D
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FFT信息，以及
[0026]基于其余所有雷达单元的2D
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FFT信息和其自身得到的雷达单元的2D
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FFT信息进行处理以生成所述雷达系统的结果数据。
[0027]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种雷达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达系统，其特征在于，包括级联的至少两个雷达单元；各雷达单元分别基于所接收的接收信号得到各雷达单元的结果数据；以及所述至少两个雷达单元中指定的雷达单元基于各雷达单元得到的雷达单元的结果数据生成雷达系统的结果数据；其中，所述结果数据为角度检测数据和/或点云成像数据。2.根据权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，在所述级联的至少两个雷达单元构成的链路中，级联在第一级的雷达单元将计算得到雷达单元的结果数据直接传递至第二级的雷达单元，第二级的雷达单元将计算得到的自身雷达单元的结果数据与从第一级的雷达单元传递来的雷达单元的结果数据合并后取模，并传输至下一级的雷达单元，以此类推，最终在最后一级的雷达单元中获得结果数据；其中，所述结果数据为能力分布谱SpectrumBFM。3.一种雷达系统，其特征在于，包括级联的至少两个雷达单元；各雷达单元分别基于所接收的接收信号得到目标检测后的2D
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FFT信息；以及所述至少两个雷达单元中指定的雷达单元基于各雷达单元得到的2D
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FFT信息生成雷达系统的结果数据。4.根据权利要求3所述的雷达系统，其特征在于，每个所述雷达单元包括：至少一个射频通道，每个所述射频通道可被配置为用于获得接收信号并根据接收信号产生模拟输入信号；处理模块，与该雷达单元中的各所述射频通道相连，可被配置为用于对所述模拟输入信号进行采样获得数字信号，并对所述数字信号执行第一数字信号处理过程以获得该雷达单元的中间数据、基于所述中间数据执行第二数字信号处理过程；以及所述第一数字信号处理过程包括依次进行第一维傅里叶变换、第二维傅里叶变换以及目标检测；所述第二数字信号处理过程包括角度检测和/或点云成像；所述中间数据包括所述2D
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FFT信息；其中，当处于联合工作模式时，所述指定的雷达单元基于所有雷达单元得到的2D
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FFT信息执行所述第二数字信号处理过程以获得该雷达系统的结果数据。5.根据权利要求4所述的雷达系统，其特征在于，当处于独立工作模式时，针对任一雷达单元，该雷达单元基于其自身得到的2D
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FFT信息执行所述第二数字信号处理过程以获得该雷达单元的结果数据。6.根据权利要求3
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5中任一项所述的雷达系统，其特征在于，所述级联的至少两个雷达单元包括主雷达单元和从雷达单元；其中，当处于联合工作模式时，所述主雷达单元被配置为用于向各从雷达单元提供用于同步的本振信号、模数转换器的采样时钟信号和/或雷达单元内部的各个处理器的同步信号。7.根据权利要求6所述的雷达系统，其特征在于，所述主雷达单元为所述指定的雷达单元。8.根据权利要求6所述的雷达系统，其特征在于，在所述级联的至少两个雷达单元构成的链路中，所述指定的雷达为位于所述链路端部的雷达单元。9.根据权利要求6所述的雷达系统，其特征在于，在所述级联的至少两个雷达单元构成
的链路中，针对任一非指定的雷达单元，该雷达单元获得的2D
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FFT信息直接地或与其他雷达单元获得的2D
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FFT信息合并后提供至所述指定的雷达单元；所述指定的雷达单元被配置用于根据所有雷达单元的2D
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FFT信息进行处理以生成所述雷达系统的结果数据。10.根据权利要求6所述的雷达系统，其特征在于，在所述级联的至少两个雷达单元构成的链路中，级联在前的所述雷达单元将其获得的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱砚，陈嘉澍，黄磊磊，周文婷，
申请(专利权)人：加特兰微电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：