CN107991650B - 安装在平台上的雷达***及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

安装在平台上的雷达***包括在无声间隔期间关闭的发送器，以及用于接收在无声间隔期间由发送线性频率调制信号的一个或多个其它雷达的发送产生的一个或多个信号的接收器。处理器估计一个或多个其它雷达的参数。该参数包括各个线性频率调制信号的带宽和斜率，该参数用于修改雷达***的发送的信号或处理。

Description

安装在平台上的雷达***及其操作方法
技术领域
本发明涉及安装在平台上的雷达***及其操作方法。
背景技术
雷达***用于目标检测和跟踪的广泛应用中。一个示例性应用涉及检测障碍物并有助于避免碰撞和自动驾驶的汽车雷达***。通常，恒定波长线性频率调制（CW-LFM）用于估计范围、速度和角度。随着越来越多的汽车配备这种雷达***，相似装备的汽车彼此相邻运行的可能性增加，特别是在城市环境中。因此，期望通过识别接近雷达***并估计它们的参数来实现雷达干扰减轻与协同运行。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，安装在平台上的雷达***包括：在无声间隔期间被关闭的发送器、用于接收在无声间隔期间由发送线性频率调制信号的一个或多个其它雷达的发送产生的一个或多个信号的接收器、以及估计一个或多个其它雷达的参数的处理器。该参数包括各个线性频率调制信号的带宽和斜率，并且该参数用于修改雷达***的发送的信号或处理。
在本发明的另一示例性实施例中，运行安装在平台上的雷达***的方法包括：在无声间隔期间关闭雷达***的发送部分，接收在无声间隔期间由发送线性频率调制信号的一个或多个其它雷达的发送产生的一个或多个信号、以及估计一个或多个其它雷达的参数。该参数包括各个线性频率调制信号的带宽和斜率；并根据该参数修改雷达***的发送的信号或处理。
从以下结合附图的详细描述中，上述特征和优点以及其它特征和优点将是显而易见的。
附图说明
其它特征、优点和细节仅作为示例出现在以下对实施例的详细描述中，参考附图的详细描述中，其中：
图1示出了根据一个或多个实施例的涉及两个彼此接近的雷达***的示例性场景。
图2是根据一个或多个实施例的雷达***的方框图。
图3是根据一个或多个实施例的操作安装在平台上的雷达***的方法的处理流程。
图4详细描述了根据一个或多个实施例的用于估计其它雷达的参数的过程。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并不意图限制本公开、其应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
如前所述，车辆可以配备有CW-LFM雷达***以执行目标检测和跟踪。其它平台（例如，自动化工厂中的设备，不同类型的车辆，诸如，建筑和农场设备）也可以配备雷达***。当这些平台彼此靠近时，它们的雷达***可能会相互干扰。另一方面，不同的雷达***可以通过资源共享来增强彼此的性能。减轻其它雷达***的干扰与协同运行都需要给定的雷达***知道其它雷达***的相关参数。在CW-LFM雷达***中，发送信号（即，啁啾）由调制斜率（即，啁啾斜率）、每个啁啾的周期（Tc）和所使用的总带宽（BW）限定。可以根据本文详述的一个或多个实施例来修改这些参数中的每一个，以实现干扰减轻或协同运行。
根据本发明的示例性实施例，图1示出了涉及彼此接近的两个雷达***100a、100b的示例性场景。图1中示出了三辆汽车110a、110b、110c（通常称为110）。汽车110a、110b中的两个是用于雷达***100a、100b（通常为100）的平台105a，105b（通常为105）。示出了来自汽车110a的发送115a和来自汽车110b的发送115b。发送115a、115b分别在区域120a和120b中产生反射。如图1所示，汽车110b的发送115b产生的反射也到达汽车110a的雷达***100a。雷达***100a还接收由其自己的发送115a产生的反射。如果两个雷达***100a、100b以相同的参数运行，则由雷达***100b的发送115b产生的反射将干扰由发送115a产生的反射。根据本文详述的一个或多个实施例，调整雷达***100中的至少一个的参数以减轻干扰。另外，使用其它雷达***100的参数的知识来增强给定雷达***100的检测和跟踪。也就是说，除了由给定雷达***100的发送产生的反射之外，还可以基于知道的参数来处理由另一雷达***100的发送产生的反射。
图2是根据一个或多个实施例的雷达***的方框图。雷达***100可以是具有增强角分辨率的多个发送和接收元件的多输入多输出（MIMO）雷达。由每个发送元件发出的啁啾可被编码以区分它们。输出发送115的发送部分210和接收由发送115产生的反射的接收部分220耦合到处理器230，处理器230产生发送的信号并处理所接收的反射。如示出的，发送部分210和接收部分220的天线可以在收发器装置中共享或分开。
处理器230可以包括专用集成电路（ASIC）、电子电路、处理器（共享的、专用的或组）和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适的组件。处理器230可以是平台105中的一个或多个已知控制器的一部分或与其通信。在平台105为汽车110的情况下，例如，已知的控制器可以参与避免碰撞、自动制动、自动驾驶或其它控制功能。参考图3进一步详细描述处理器230执行的过程。
图3是根据一个或多个实施例的操作平台105的雷达***100的方法的处理流程。在方框310，这些处理包括在雷达***100的操作中引入无声（即，只接收）间隔。在无声间隔期间，雷达***100接收反射，但不产生任何发送115。无声间隔可以是周期性的、事件触发的或两者兼而有之。例如，超过阈值数量的移动目标的数量的增加（这意味着移动到交通繁忙区域中）可以是触发事件。该事件可以是干扰的指示。例如，该指示可以基于相对于发送不能被消除的反射。此外，间隔的持续时间可以是固定的或基于所接收的反射。该过程不限于在无声间隔中的操作时序。
在方框320，该过程包括确定在无声间隔期间检测到的每个雷达的类型。其它雷达可以包括还执行图3所示的过程的一个或多个雷达***100。例如，其它雷达的类型可以是LFM、脉冲多普勒或快速LFM。在方框330，估计其它雷达的参数包括：估计带宽、频率调制的斜率、载波频率和编码方案。参照图4对此进一步详细说明。
在方框340，一旦识别正在发送并且其产生的反射由雷达***100接收的附近的其它雷达并且估计其参数，则将该信息用于干扰减轻或协同运行。根据一个示例性实施例，选择干净的频带用于发送115，以避免估计为被其它雷达使用的带宽。根据另一个实施例，当整个带宽由其它雷达使用时，可以将不同的斜率用于频率调制。根据一个或多个实施例，了解其它雷达的位置及其参数也可以促进协同运行。例如，雷达***100a除了使用由发送115a产生的反射之外，还可以使用由发送115b产生的反射。由发送115b产生的反射可以向雷达***100a提供与由发送115a产生的反射不同的信息，从而增强雷达***100a的运行。
图4详细描述了根据一个或多个实施例的用于估计其它雷达的参数（在方框330）的过程。这些过程可以由接收部分220和处理器230的组合来执行。这些过程基于以下事实：LFM信号（啁啾）的特征在于啁啾的开始和频率斜率。因此，通过确定所接收的信号的到达时间和带宽，可以确定其它有用的参数。例如，带宽由啁啾的斜率和持续时间给出。因此，可以从带宽确定脉冲重复间隔（PRI）。
在方框410，每个接收的射频信号（r（t））被下变频为基带信号，并被处理以估计作为信号r（t）的一部分的所有到达时间和带宽对。每个估计对（r（t））与来自匹配滤波器组420的信号相关。在方框430，检查相关输出，并将产生最大输出的估计对（r（t））估计为所接收的信号的到达时间和带宽。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变，并且等同物可以替代其元件。此外，在不脱离其本质范围的情况下，可以进行许多修改，以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，意图是本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落在应用范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种安装在平台上的雷达***，包括：
发送器，被配置为在无声间隔期间关闭；
接收器，被配置为接收在所述无声间隔期间由发送线性频率调制信号的一个或多个其它雷达的发送产生的一个或多个信号；以及
处理器，被配置为估计所述一个或多个其它雷达的参数，其中所述参数包括各个线性频率调制信号的带宽和斜率，并且所述参数用于修改所述雷达***的发送的信号或处理，并且所述处理器被配置成基于所述参数处理由所述一个或多个其它雷达的后续发送产生的后续信号以执行检测。
2.根据权利要求1所述的***，其中所述雷达***安装在汽车上，并且所述一个或多个其它雷达安装在其它汽车上。
3.根据权利要求1所述的***，其中所述无声间隔是周期性的。
4.根据权利要求1所述的***，其中所述无声间隔的持续时间和启动由事件触发。
5.根据权利要求1所述的***，其中所述处理器修改所述发送的信号的带宽或斜率，以防止与所述一个或多个其它雷达干扰。
6.一种操作安装在平台上的雷达***的方法，所述方法包括：
在无声间隔期间关闭所述雷达***的发送部分；
接收在所述无声间隔期间由发送线性频率调制信号的一个或多个其它雷达的发送产生的一个或多个信号；
估计所述一个或多个其它雷达的参数，其中所述参数包括各个线性频率调制信号的带宽和斜率；以及
根据所述参数修改所述雷达***的发送的信号或处理，其中修改所述处理包括：基于所述参数接收来自所述一个或多个其它雷达的后续发送的后续信号并执行检测。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：将所述无声间隔设置为周期性的。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括：设置要由事件触发的所述无声间隔的持续时间和开始。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，设置要由事件触发的所述无声间隔包括：设置要由所述平台的位置触发的无声间隔。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，修改所述发送的信号包括：修改所述发送的信号的带宽或斜率，以防止对所述一个或多个其它雷达的干扰。
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