一种天线阵列的切换方法、UWB雷达系统及相关设备技术方案

技术编号:42833046 阅读:15 留言:0更新日期:2024-09-24 21:06
本申请实施例提供了一种天线阵列的切换方法、UWB雷达系统及相关设备,用于完成天线阵列的切换操作。包括:当UWB雷达芯片触发天线切换指令时,向信号控制模块发送天线切换指令,以使得信号控制模块根据天线切换指令生成天线切换控制信号;控制信号控制模块将天线切换控制信号传输至延时控制模块,以使得延时控制模块根据天线切换控制信号生成延时控制参数;控制延时控制模块将延时控制参数传输至目标开关模块,以使得目标开关模块根据对应于延时控制参数的开关状态生成天线选择信号;控制目标开关模块将天线选择信号发送至目标天线阵列,以使得目标天线阵列根据天线选择信号选择目标天线单元,以完成不同天线阵列之间的切换操作。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及雷达,尤其涉及一种天线阵列的切换方法、uwb雷达系统及相关设备。


技术介绍

1、目前超宽带(uwb,ultrawideband)芯片多为1t1r(1路发射,1路接收)或者1t2r(1路发射,2路接收)的芯片,不像毫米波mmw芯片支持多t(发射,transmit)多r(接收,receive),比如2t4r或者2t6r,所以在uwb雷达系统中,为了高分辨率和更好的雷达角度覆盖,天线阵列的切换对系统性能的优化起着至关重要的作用。

2、但是,在现有技术中,天线切换装置通常依赖于机械或基于简单逻辑电路的控制方式,切换速度较慢且不灵活,难以满足高性能uwb雷达的需求。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种天线阵列的切换方法、uwb雷达系统及相关设备,用于完成天线阵列的切换操作。

2、本申请实施例第一方面提供了一种天线阵列的切换方法,应用于超带宽uwb雷达系统,所述uwb雷达系统包括电路连接的uwb雷达芯片、信号控制模块、延时控制模块、至少两个开关模块及分别对应于所述开关模块的至少两组天线阵列,包括:

3、当所述uwb雷达芯片触发天线切换指令时,向所述信号控制模块发送所述天线切换指令,以使得所述信号控制模块根据所述天线切换指令生成天线切换控制信号;

4、控制所述信号控制模块将所述天线切换控制信号传输至所述延时控制模块,以使得所述延时控制模块根据所述天线切换控制信号生成延时控制参数;其中,所述延时控制参数用于控制目标开关模块的开关状态,所述目标开关模块为所有开关模块中的至少一个开关模块;

5、控制所述延时控制模块将所述延时控制参数传输至所述目标开关模块,以使得所述目标开关模块根据对应于所述延时控制参数的所述开关状态生成天线选择信号;

6、控制所述目标开关模块将所述天线选择信号发送至目标天线阵列,以使得所述目标天线阵列根据所述天线选择信号选择目标天线单元,以完成不同天线阵列之间的切换操作;其中,所述目标天线阵列为与任一开关模块存在电路连接的天线阵列,所述天线阵列包括多个天线单元。

7、可选地,所述向所述信号控制模块发送所述天线切换指令之前,所述方法还包括:

8、基于射频信号连接所述uwb雷达芯片及所有开关模块;其中,所述射频信号包括射频发送信号及射频接收信号,所述射频发送信号与所述射频接收信号之间的间隔时间为一次天线切换周期;

9、当所述uwb雷达芯片触发阵列选择指令,且触发所述阵列选择指令于所述天线切换周期后,接收所述天线切换指令,并向所述uwb雷达芯片发送所述天线切换指令。

10、可选地,所述方法还包括:

11、确定所述uwb雷达芯片中,对应于所述射频接收信号的接收信号处理时间;

12、设置天线突发的突发次数值,并确定所述uwb雷达芯片对应于天线突发次数的天线处理时间;其中,所述天线处理时间包括雷达帧的帧间隔以及突发延迟值,所述突发次数值与所述天线阵列的天线单元存在关联,且任一天线突发的时间间隔为所述突发延迟值;

13、根据所述接收信号处理时间及所述天线处理时间,确定所述天线切换周期。

14、可选地,所述uwb雷达系统与电源模块及晶振模块电路连接,所述向所述信号控制模块发送所述天线切换指令之前,所述方法还包括:

15、接收所述电源模块及所述晶振模块发送的时间校准指令;

16、根据所述时间校准指令控制所述uwb雷达芯片触发时间同步信号,以根据所述时间同步信号控制所述uwb雷达芯片、所述信号控制模块、所述延时控制模块、所述开关模块时间同步。

17、可选地,若所述开关模块包括第一开关模块和第二开关模块,所述天线阵列包括对应于第一开关模块的第一组天线阵列和对应于第二开关模块的第二组天线阵列,任一组天线阵列中至少包括第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元,所述根据对应于所述延时控制参数的所述开关状态生成天线选择信号,包括:

18、设置所述延时控制参数的译码参数代码;其中,所述译码参数代码中高两位用于表征对应于所述第一开关模块或对应于所述第二开关模块的选择参数代码,所述译码参数代码中低两位用于表征对应于所述第一天线单元、所述第二天线单元或所述第三天线单元的控制参数代码;

19、控制所述延时控制模块根据所述译码参数代码,选择所述目标开关模块;其中,所述目标开关模块为对应于所述译码参数代码中高两位的所述选择参数代码;

20、控制所述延时控制模块根据所述译码参数代码,选择所述目标天线单元;其中,所述目标天线单元为对应于所述译码参数代码中低两位的所述控制参数代码;

21、按照所述选择参数代码确定所述目标开关模块的所述开关状态;按照所述控制参数代码确定对应于所述开关状态的所述天线选择信号。

22、可选地,所述延时控制模块的串行输出口包括第一串行输出口至第八串行输出口,所述开关模块包括第一控制管脚和第二控制管脚,所述第一控制管脚和所述第二控制管脚与所述天线选择信号存在关联;

23、若所述目标天线单元为水平天线单元,设置所述延时控制模块的第一串行输出口的输出电平为高电平,其余串行输出口的输出电平为低电平;激活所述开关模块中对应于所述第一控制管脚的开关状态;其中,所述天线选择信号为选择任一开关模块的所述第一天线单元和所述第二天线单元;

24、若所述目标天线单元为垂直天线单元,设置所述延时控制模块的第二串行输出口的输出电平为高电平,其余串行输出口的输出电平为低电平;激活所述开关模块中对应于所述第二控制管脚的开关状态;其中,所述天线选择信号为选择任一开关模块的所述第二天线单元和所述第三天线单元。

25、可选地,

26、若所述目标天线单元为至少两组天线阵列中的所有天线单元,设置所述延时控制模块的第一串行输出口、第二串行输出口、第三串行输出口和第四串行输出口的输出电平为高电平,其余串行输出口的输出电平为低电平;激活所有所述开关模块中对应于所述第一控制管脚和所述第二控制管脚的开关状态;其中,所述第一串行输出口和所述第二串行输出口对应于所述第一组天线阵列,所述第三串行输出口和所述第四串行输出口对应于所述第二组天线阵列;

27、若所述uwb雷达系统还包括第三组天线阵列,所述目标天线单元为至少三组天线阵列中的所有天线单元,设置所述延时控制模块的第一串行输出口、第二串行输出口、第三串行输出口、第四串行输出口、第五串行输出口和第六串行输出口的输出电平为高电平,其余串行输出口的输出电平为低电平;激活所有所述开关模块中对应于所述第一控制管脚和所述第二控制管脚的开关状态;其中,所述第一串行输出口和所述第二串行输出口对应于所述第一组天线阵列,所述第三串行输出口和所述第四串行输出口对应于所述第二组天线阵列,所述第五串行输出口和所述第六串行输出口对应于所述第三组天线阵列。

28、本申请实施例第二方面提供了一种超带宽uwb雷达系统,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种天线阵列的切换方法,其特征在于,应用于超带宽UWB雷达系统,所述UWB雷达系统包括电路连接的UWB雷达芯片、信号控制模块、延时控制模块、至少两个开关模块及分别对应于所述开关模块的至少两组天线阵列,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,所述向所述信号控制模块发送所述天线切换指令之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,所述UWB雷达系统与电源模块及晶振模块电路连接,所述向所述信号控制模块发送所述天线切换指令之前,所述方法还包括:

5.根据权利要求1所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,若所述开关模块包括第一开关模块和第二开关模块,所述天线阵列包括对应于第一开关模块的第一组天线阵列和对应于第二开关模块的第二组天线阵列,任一组天线阵列中至少包括第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元,所述根据对应于所述延时控制参数的所述开关状态生成天线选择信号,包括:

6.根据权利要求5所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,所述延时控制模块的串行输出口包括第一串行输出口至第八串行输出口,所述开关模块包括第一控制管脚和第二控制管脚,所述第一控制管脚和所述第二控制管脚与所述天线选择信号存在关联;

7.根据权利要求6所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,

8.一种超带宽UWB雷达系统,其特征在于,包括:电路连接的UWB雷达芯片、信号控制模块、延时控制模块、至少两个开关模块及分别对应于所述开关模块的至少两个天线阵列;

9.一种天线阵列的切换装置,其特征在于,所述装置包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至7中任意一项所述的天线阵列的切换方法。

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【技术特征摘要】

1.一种天线阵列的切换方法,其特征在于,应用于超带宽uwb雷达系统,所述uwb雷达系统包括电路连接的uwb雷达芯片、信号控制模块、延时控制模块、至少两个开关模块及分别对应于所述开关模块的至少两组天线阵列,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,所述向所述信号控制模块发送所述天线切换指令之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,所述uwb雷达系统与电源模块及晶振模块电路连接,所述向所述信号控制模块发送所述天线切换指令之前,所述方法还包括:

5.根据权利要求1所述的天线阵列的切换方法,其特征在于,若所述开关模块包括第一开关模块和第二开关模块,所述天线阵列包括对应于第一开关模块的第一组天线阵列和对应于第二开关模块的第二组天线阵列,任一组天线阵列中至少包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:齐广志曹刚
申请(专利权)人:深圳市快点见科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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