用于雷达的动态校准的系统和方法技术方案

描述了一种用于校准雷达系统的系统和相关联的方法，其中雷达系统包括相控阵天线、发送器阵列、接收器阵列、通信引线、校准电路和控制器，相控阵天线包括第一天线阵列和第二天线阵列。校准电路包括功率分配器和定向耦合器。在静默周期期间，经由功率分配器和定向耦合器将导频信号注入到接收器。接收器的相位偏移和增益不平衡是基于导频信号相对于参考信道确定的，接收器的相位校准和增益校准是基于相位偏移和增益不平衡确定的，雷达相关参数基于接收器的相位校准和增益校准。收器的相位校准和增益校准。收器的相位校准和增益校准。

【技术实现步骤摘要】
用于雷达的动态校准的系统和方法

技术介绍

[0001]车载(on
‑
vehicle)雷达系统在部署在地面车辆(vehicle)上时可用于检测和定位其他车辆、行人、以及固定或移动对象。
[0002]相位、增益、频率和相关参数的准确校准对于应用阵列处理算法来估计雷达参数(诸如到达方向、时间延迟、多普勒频移等)是必不可少的。用于校准天线阵列的已知方法需要专用设置，其可以包括断开连接或执行对天线的另一侵入动作以注入校准信号。此外，汽车雷达系统可以在车辆生产期间仅被校准一次。然而，在正常系统操作期间，安装在车辆上的不同位置处的雷达系统可能经历不同的环境温度。例如，雷达系统的一部分可能面向太阳，而另一部分在阴影中，从而产生温度差。在这种情况下，归因于温度的相位差可能会显现并影响整体雷达性能。

技术实现思路

[0003]描述了一种系统和方法，其使得能够对雷达系统进行动态原位(in situ)校准，以准确地估计诸如到达方向、时间延迟、多普勒频移等的雷达参数，而无需断开天线或采取另一侵入动作。
[0004]描述了一种用于校准雷达系统的系统和相关联的方法。雷达系统包括相控阵天线、发送器阵列、接收器阵列、多个通信引线、校准电路和控制器，相控阵天线包括第一天线阵列和第二天线阵列。在一个实施例中，雷达系统可以布置在车辆上。发送器阵列与第一天线阵列通信，接收器阵列与第二天线阵列通信，接收器阵列包括多个接收器。第二天线阵列包括多个接收天线，其经由多个通信引线与多个接收器通信。校准电路包括功率分配器和多个定向耦合器。控制器被布置成与发送器阵列、接收器阵列和校准电路通信。控制器包括指令集，该指令集可执行以在静默周期期间经由功率分配器和多个定向耦合器将导频信号注入到多个接收器，将多个接收器中的一个指定为参考信道，基于导频信号确定多个接收器相对于参考信道的多个相位偏移和多个增益不平衡，基于多个相位偏移和多个增益不平衡来确定多个接收器的多个相位校准和多个增益校准，以及基于多个接收器的多个相位校准和多个增益校准来确定雷达相关参数。雷达系统的操作基于雷达相关参数来控制。
[0005]本公开的一个方面包括发送器阵列由多个发送器构成，第一天线阵列由多个发送天线构成。
[0006]本公开的另一方面包括发送器阵列由单个发送器构成，第一天线阵列由单个发送天线构成。
[0007]本公开的另一方面包括发送器阵列与第一天线阵列通信，接收器阵列与第二天线阵列通信。
[0008]本公开的另一方面包括导频信号是具有连续正弦波的短期(short
‑
term)射频(RF)信号。
[0009]本公开的另一方面包括在由发送器阵列生成的连续雷达信号之间注入导频信号。
[0010]本公开的另一方面包括雷达系统被配置为调频连续波雷达(FM
‑
CW)系统。
[0011]本公开的另一方面包括用于校准布置在车辆上的雷达系统的系统。
[0012]本公开的另一方面包括校准电路，该校准电路包括功率分配器和多个定向耦合器，该多个定向耦合器被布置成每个定向耦合器包括布置在第二传输链路附近的第一传输链路，功率分配器包括输入引线和多个输出引线。输入引线可连接到发送器阵列的多个发送器中的一个的输出，功率分配器的多个输出引线中的每一个连接到定向耦合器的第一传输链路，多个定向耦合器的第二传输链路中的每一个串联连接在多个接收天线中的一个和接收器阵列的接收器中的一个之间。
[0013]本公开的另一方面包括指令集，该指令集可执行以确定多个接收器中的每个接收器的相位偏移和增益不平衡中的一者。
[0014]本公开的另一方面包括一种用于校准雷达系统的方法，该方法包括：在静默周期期间经由包括功率分配器和多个定向耦合器的校准电路将导频信号注入到多个接收器；将多个接收器中的一个指定为参考信道，基于导频信号确定多个接收器相对于参考信道的多个相位偏移和多个增益不平衡，基于多个相位偏移和多个增益不平衡确定多个接收器的多个相位校准和多个增益校准，基于多个接收器的多个相位校准和多个增益校准确定雷达相关参数，以及基于雷达相关参数控制雷达系统的操作。
[0015]本公开的另一方面包括一种车辆，该车辆包括雷达系统、雷达校准系统和被配置为提供自主车辆控制的高级驾驶辅助系统(ADAS)。雷达系统包括相控阵天线、发送器阵列、接收器阵列、多个通信引线、校准电路和控制器，相控阵天线包括第一天线阵列和第二天线阵列。发送器阵列与第一天线阵列通信，接收器阵列与第二天线阵列通信，接收器阵列包括多个接收器。第二天线阵列包括多个接收天线，多个接收天线经由多个通信引线与多个接收器通信，校准电路包括功率分配器和多个定向耦合器，并且雷达校准系统包括被布置为与发送器阵列、接收器阵列和校准电路通信的控制器。控制器包括指令集，该指令集可执行以在静默周期期间经由功率分配器和多个定向耦合器将导频信号注入到多个接收器，将多个接收器中的一个指定为参考信道，基于导频信号确定多个接收器相对于参考信道的多个相位偏移和多个增益不平衡，基于多个相位偏移和多个增益不平衡来确定多个接收器的多个相位校准和多个增益校准，基于多个接收器的多个相位校准和多个增益校准来确定雷达相关参数，以及基于雷达相关参数来控制雷达系统的操作。
[0016]本公开的另一方面包括ADAS被配置为在经由校准电路校准的雷达系统中提供自主车辆控制作为响应。
[0017]当结合附图考虑时，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点从用于执行本教导的一些最佳模式和其他实施例的以下详细描述中是显而易见的，如所附权利要求中限定的。
附图说明
[0018]现在将参考附图通过示例的方式描述一个或多个实施例，附图中：
[0019]图1示意性地示出了根据本公开的包括相控阵天线的雷达系统，该相控阵天线包括多个发送天线和多个接收天线，其中雷达系统布置在车辆上。
[0020]图2图形地示出了根据本公开的多个发送的雷达信号和包括导频信号的中间(intervening)静默周期，其中雷达功率在垂直轴上指示并且时间在水平轴上指示。
[0021]图3示意性地示出了根据本公开的雷达系统的实施例，该雷达系统包括多输入多输出(MIMO)天线阵列、多个发送器、多个接收器和校准电路。
[0022]图4示意性地示出了根据本公开的雷达系统的实施例，该雷达系统包括单输入多输出(SIMO)天线阵列、单个发送器、多个接收器和校准电路。
[0023]附图不一定按比例绘制，并且呈现了如本文所公开的本公开的各种优选特征的稍微简化的表示，包括例如具体尺寸、取向、位置和形状。与这些特征相关联的细节将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。
具体实施方式
[0024]如本文所描述和所示出的，所公开的实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下详细描述不旨在限制所要求保护的本公开的范围，而仅仅是其可能的实施例的代表。另外，虽然在以下描述中阐述了许多具体细节以便提供对本文公开的实施例的透彻理解，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于校准雷达系统的雷达校准系统，所述系统包括：所述雷达系统包括相控阵天线、发送器阵列、接收器阵列、多个通信引线、校准电路和控制器，所述相控阵天线包括第一天线阵列和第二天线阵列；其中所述发送器阵列与所述第一天线阵列通信；其中所述接收器阵列与所述第二天线阵列通信；其中所述接收器阵列包括多个接收器；其中所述第二天线阵列包括多个接收天线；其中所述多个接收天线经由所述多个通信引线与所述多个接收器通信；所述校准电路包括功率分配器和多个定向耦合器；以及所述控制器被布置为与所述发送器阵列、所述接收器阵列和所述校准电路通信，所述控制器包括指令集，所述指令集能够执行以：在静默周期期间经由所述功率分配器和所述多个定向耦合器将导频信号注入到所述多个接收器；将所述多个接收器中的一个指定为参考信道；基于所述导频信号来确定所述多个接收器相对于所述参考信道的多个相位偏移和多个增益不平衡；基于所述多个相位偏移和所述多个增益不平衡来确定所述多个接收器的多个相位校准和多个增益校准；基于所述多个接收器的所述多个相位校准和所述多个增益校准来确定雷达相关参数；以及基于所述雷达相关参数来控制所述雷达系统的操作。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送器阵列由多个发送器构成，所述第一天线阵列由多个发送天线构成。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送器阵列由单个发送器构成，所述第一天线阵列由单个发送天线构成。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送器阵列与所述第一天线阵列通信，所述接收器阵列与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：O巴沙洛姆，I科策，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：