CN108291959A - 具有交错串行发射和并行接收功能的雷达*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的环境检测的方法，其包括下列步骤：用NS≥2个发射天线发送发射信号，其中，所考虑的发射信号包括具有相同或相似的NS×NP个单信号的序列，用NE>＝2个接收天线接收目标上反射的发射信号，处理所接收的信号，相应只在NS个发射天线之一上发送，其中，逐个单信号地周期性地更换所用的发射天线，在周期性发射天线更换的NP个周期的每个内，时间历程至少几乎是相同的。为了接收目标上反射的单信号，始终并行使用全部所考虑的NE个接收天线。对于NS×NE个不同的发射天线与接收天线组合，与相对于目标的一个或多个相对速度假设相关地，NP个所接收的单信号能被相位正确地累加。通过对这个与相应相同的相对速度假设相关的、不同发射天线与接收天线组合的NS×NE累加的值进行数字化波束成型，在此对因为周期性的发射天线更换而由时间交错引起的属于不同接收天线的接收信号之间的相位差加以考虑，该相位差与相应的相对速度假设相关。

Description

具有交错串行发射和并行接收功能的雷达***
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆中驾驶员辅助***的雷达***。根据本发明，该雷达***包括如下的设备和方法：其用于在考虑到与相对速度相关的数字化波束成型效应的情况下在相应的多个天线上交错串行地发射以及并行地接收。
背景技术
越来越多的机动车辆配备了驾驶员辅助***。这类***借助传感器***检测环境，从由此识别的交通状况中得出车辆的自动反应和/或对驾驶员作出指示、尤其是警告。在此，人们将***功能分为舒适性功能和安全性功能。
在目前的研发中，作为舒适性功能，FSRA(全速范围自适应巡航控制)最受关注。如果交通状况允许，车辆便将本车速度调节到驾驶员预先设置的期望速度，否则自动调整本车速度以适应实际交通状况。
除了提高舒适性外，人们对安全功能也越来越重视。在此，一个功能组包括用于在紧急状况下缩短制动行程或停车行程的功能；相应驾驶员辅助功能的范围包括自动地执行制动、降低制动延迟(空程)、改善制动辅助功能(BAS+)、乃至自主紧急制动。另一个功能组包括变道功能：如果驾驶员想要实施一种危险的变道，即如果相邻车道上一车辆处于死角(被称为BSD—即“Blind Spot Detection”)中或从后面快速接近本车，则会对所在车辆驾驶员提出警告，或干预所在车辆的转向***以进行变道辅助(LCA—“Lane ChangeAssist”)。
对上述形式的驾驶员辅助***，如今主要使用雷达传感器。它在不良天气条件下也能可靠工作，除了测量与目标的间隔距离外，也可通过多普勒效应直接测量射线(测量)的相对速度。在此所使用的发射频率为24GHz和77GHz。
为了安全可靠地实施上述功能，需要高的检测质量，包括目标可靠的车道归类；这要求准确的角度构建。如今，通常通过多个单天线以及通过以数字化波束成型对多个单天线的合并来实现角度构建；这类数字化波束成型所使用的天线信道越多，这类角度构建越好。
在硬件成本可承受的情况下，为了保持高数量的天线信道，优选使用多个发射天线和多个接收天线。在适宜的设置中，数字化波束成型的天线信道数量是发射天线数量和接收天线数量之积。在专利文献EP 000002294451 A2和WO 2010/066458 A1中说明了这类设置。
EP 000002294451 A2公开了一种发射和接收天线交错串行运行的设置和方法，即以周期***替的方式分别只在一个天线上发射和在一个天线上接收信号。为此，所需的硬件投入很低，但缺点是传感器灵敏度较低。通过天线信道时间上错开的运行，相对于传感器运动的目标形成了天线信道之间相位的偏移，在角度构建时必须顾及到这一情况；在该专利文献中所述的交错串行运行的发射和接收情况下，可以简单的方式做到这点。作为替代选择，在该专利文献中还说明了并行的发射和接收；即所有发射和接收天线总是同时运行。由此提高了传感器的灵敏度，但也增加了硬件投入。在角度构建方面不会形成时间上错开的问题，但需要通过借助相位开关的调制对源于不同发射天线的接收信号进行分离，并随后进行数字解调。
WO 2010/066458 A1中描述了上述两种“极端”情况之间的一种设计：交错串行发送，并总是并行接收，也就是说，交替地始终只有一个发射天线运行，但所有接收天线总是同时运行。由此能在可接受的硬件投入下实现良好的传感器灵敏度。但在这种设置下，发射天线之间的时间偏移及其对角度构建的影响并不像在串行发射和接收时那样容易处理。在该专利文献WO 2010/066458 A1中建议，将使用不同发射天线的两个天线信道地设置在相同的有效地点，使其接收信号的相位偏移仅来自目标的相对运动，由此使其他天线信道基于相对速度的相位偏移也成为已知的，并可加以补偿。然而，这种方法存在一些缺点，尤其是无法实现最大数量的不同天线信道，以及在目标微弱时和有多个同样快速和等距离目标的情况下，相位偏移估计会受到噪声的严重干扰或失真(因为仅由两个天线信道确定)，这会导致出现角度误差和虚假目标。
发明内容
本发明的任务是，在交错串行发射和并行接收中，在顾及天线信道之间的由相对速度造成的相位偏移的情况下，克服迄今为止已知方法的上述缺点。
该任务原则上是借助一种根据权利要求1至13所述的方法或雷达***解决的。
本发明的优点源于如下事实，即对于交错串行发射和并行接收来说，一方面可实现天线信道的最大可能数量，由此实现角度构建的最佳精度和分辨力，另一方面对于目标微弱和在多个同样快速和等距的目标的情况，角度构建不会受到负面影响。
附图说明
图1示出雷达***的示例性实施例。
图2示出由所谓频率斜坡构成的发射和接收信号频率以及相应使用的、由发射和接收天线组成的天线组合。
图3示出在存在两个目标的情况下在第一离散傅里叶变换之前(左)和第一离散傅里叶变换之后(右)的采样信号。
图4示出刚好一个目标位于其中的距离门4中在频率斜坡上转动的复谱值。
图5以示意图的方式示出天线组合m在第二离散傅里叶变换后的二维复值频谱e(j、l、m)。
图6显示单天线之间的不同路径长度，以及具有一方位角αAZ<0的距传感器较远的静止目标。
图7a显示具有一个发射天线和8个接收天线的天线设置，这种设置与根据图1考虑的带有2个发射天线和4个接收天线的天线是等效的；在图7b中显示了这种等效设置的单天线之间的不同路径长度以及距传感器较远的静止目标。
图8a针对上述天线设置，显示在距离-相对速度门(9、0)中在天线组合上转动的复谱值，在该距离-相对速度门中刚好存在一个(相对于传感器静止的)目标；在图8b中以数值方式显示第三离散傅里叶变换之后的相关频谱。
图9以示意图的方式显示三维离散傅里叶变换之前(左)和其后的三维复值频谱w(j、l、n)(右)的数据结构。
图10示出对于在9米距离处并且具有0公里/小时的相对速度的一个目标，在两个相对速度门l＝0和l＝256中的角度谱w(9、l、n)曲线，其中，使用带有20dB旁瓣抑制的切比雪夫(Tschebyscheff)窗作为第三离散傅里叶变换的窗函数。
具体实施方式
考虑图1中粗略展示的雷达***的示例结构形式。该雷达***有2个用于发送发射信号的发射天线TX0和TX1，以及4个用于接收目标上反射的发射信号的接收天线RX0到RX3；天线设计为采用平面技术的平面电路板1.1上的贴片天线，其中，该电路板在车内的水平和竖直方向如图所示进行定向。所有天线(发射天线和接收天线)在仰角和方位角上具有相同的辐射特性。4个接收天线(以及它们的相位中心，即辐射中心)分别具有相同的横向的、即水平的相对距离d＝λ/2＝6.2mm，其中，λ＝c/24.15GHz＝12.4mm是所发射的信号的平均波长；两个发射天线彼此之间的水平距离为4倍大，即其大小为4d＝2λ。
通过多路复用器1.3可分别选择两个发射天线中的一个。在分别选定的发射天线上发射的发送信号由24GHz范围内的高频振荡器1.2获得，该振荡器可通过控制电压vcontrol改变其频率；控制电压在控制装置1.8中生成。
由四个接收天线所接收的信号被并行处理。首先，在实值混频器1.4中将它们同样与振荡器1.2的低频范围内信号混合在一起。然后，接收信号分别经过具有所示的传递函数的带通滤波器1.5、放大器1.6以及模数转换器1.7；接着，这类接收信号在数字信号处理单元1.9中被进一步处理。要强调的是，相对于串行处理，四个接收天线的并行处理允许接收信号的四倍长的累加，这将传感器灵敏度提高了6dB。
为了能测量目标距离，如图2所示，高频振荡器频率、由此发送信号的频率极快地线性变化(在32微秒中线性变化约187.5MHz)；对此称之为频率斜坡。频率斜坡(每40微秒)周期性重复；共有512个频率斜坡。在频率斜坡上两个发射天线交替工作，即在每个频率斜坡前分别切换到另一个发射天线。在图2中，k是每个发射天线在512/2＝256个频率斜坡上的运行变量，m＝4·mTX+mRX是指针对8个天线组合TXmTX/RXmRX的运行变量。
单个的点状目标的接收信号在混合后，由此在模数转换器处对于每个频率斜坡以及四个接收信道中的任一信道是一个正弦振荡；这可借助图2来解释如下：如果目标对雷达***的辐射相对速度为零，那么所发送的信号与所接收的信号之间频率差Δf是恒定的，同时与信号飞行时间Δt成比例，从而与辐射距离r＝c·Δt/2成比例，其中，c是光速，并且因子1/2考虑了飞行时间Δt涉及波的来回传播；在上述解释中，频率差Δf为Δf＝2r/c·187.5MHz/32微秒＝r·39.0625kHz/米。由于在每个接收信道中所接收的信号与振荡器频率，并由此与发射频率混合，在混合器之后分别产生频率为Δf的正弦振荡。该频率在MHz范围内，并在非零的辐射相对速度下还偏移了多普勒频率，但该多普勒频率只在kHz范围内，因此与由目标距离的频率分量相比几乎可忽略不计。如果有多个目标，那么接收信号是多个不同频率正弦振荡的叠加。
在每个频率斜坡期间，在所有4个接收信道中模数转换器上的接收信号被分别以100纳秒的间距(即10MHz的频率)采样256次(参见图2)。如从图2中可见，只在目标的接收信号到达感兴趣的距离范围的时间范围中，信号的采样才有意义，因此，在斜坡开始后至少必须等待与最大感兴趣距离相应的飞行时间(最大距离为150米时，这等于1微秒)；应注意的是，在此和下文中距离总是指辐射距离。
然后，通过每个频率斜坡和每个接收信道的256个采样值，以快速傅立叶变换形式(FFT＝Fast Fourier Transform)形成离散傅立叶变换(DFT)。由此可将导致不同频率的不同距离的目标分开(见图3；在有两个目标情况下，离散傅里叶变换之前的左侧信号s(i、k、m)，作为离散傅里叶变换的结果的右侧量|e(j、k、m)|；其中，k是每个发射天线频率斜坡上的运行变量，以及m是8个天线组合TXmTX/RXmRX上的运行变量)。离散傅里叶变换的每个离散频率控制点j对应于距离r，因此也可类似于脉冲雷达被称为距离门；在上述解释中，距离门刚好有一段距离并因此具有计量的宽度Δr(结果出自Δr·39.0625kHz/m＝1/(256·100纳秒))。在有目标的距离门中，在离散傅里叶变换中出现功率峰值。由于所采样的接收信号是实值的(在离散傅里叶变换的上半部分则因为对称而没有附加信息)和模拟带通滤波器1.5的上过渡区域具有2.1875MHz的频率带宽(相当于56个频率控制点范围)，因此256个离散频率控制点中只有100个可作进一步处理(应指出的是，不可能实现滤波器的任意窄的过渡区域)。滤波器1.5抑制小频率和附近目标的接收信号，以避免放大器1.6和模数转换器1.7过调制(天线上所接收的信号随着目标间距的减小而变强)。
在每个发射天线mTX(mTX＝0、1)的256个频率斜坡(k＝0、1、...、255)上，在每个距离门j的每个接收信道mRX(mRX＝0、1、2、3)中(即所考虑的100个频率控制点中的每一个)产生复谱值e(j、k、m)。如果与距离门相对应的距离中刚好有一目标，那么在该距离门j中的复谱值在8个天线组合m＝0、1、...、7的中每一个的256个频率斜坡上以多普勒频率转动，因为从频率斜坡到频率斜坡，距离(在mm范围内或以下)和因此相应振荡的相位均匀地发生变化(见图4；在那里显示的每个频率斜坡的45°相位变化，对应于一个λ/(8·2)＝0.78mm的目标距离变化，其中波长λ＝c/24.15GHz＝12.4mm，分母中的因子2考虑波的来回传播，由此得出辐射相对速度v相对＝0.78mm/80微秒＝35公里/小时的结果；正的辐射相对速度符号被定义为彼此接近)。由此分开相同距离门中多个具有不同辐射相对速度的目标，即针对每个天线组合和每个距离门在256个频率斜坡中产生的复谱值上计算第二离散傅里叶变换。第二离散傅里叶变换的每个离散频率控制点l对应于一组多普勒频率(由于多普勒频率采样，它只能被确定为其采样频率的未知整数倍)以及由此对应于一组目标的辐射相对速度v相对，这样第二离散傅里叶变换的离散频率控制点可被称为相对速度门；对于辐射相对速度，为简化语言从这里开始省略附加词“辐射”。从2·v相对，EB·80微秒＝12.4mm至v相对，EB＝280公里/小时中得出相对速度的明确范围。由此，给相对速度门l分配了相对速度v相对＝(l/256+p)·280公里/小时，其中p是整数。
第二离散傅里叶变换不仅用于测算相对速度，而且通过其集成提高检测灵敏度—在256个频率斜坡时提高大约10·log10(256)＝24dB。
根据相对速度的第二离散傅里叶变换，对每个天线组合m得出一个二维复值频谱v(j、l、m)，其中单个单元可被称为距离-相对速度门，并通过目标在各自相应的距离-相对速度门处出现功率峰值(参见图5)。
最后，合并来自8个天线组合的信息。源自两个发射天线，在一单个点状目标上反射的波，根据方位角αAZ，以不同相位共同到达4个接收天线，这是因为目标与发射和接收天线之间的距离略有不同。现在进一步对此加以诠释，其中所考虑的目标应首先相对于传感器静止，即，它的相对速度为零。在图6中，垂直投影中描述了天线的相位中心以及在方位角αAZ<0上相对于传感器静止的另一远距离目标的波束路径(正αAZ表示在电路板平面的垂直表面的右侧)，以及仰角αEl＝0(在到电路板平面的水平垂直表面上)；目标尽量远离，以便能假定波束路径是平行的，即，目标处于天线设置的远场中。从发射天线TXmTX到目标并回到接收天线RXmRX的天线组合4·mTX+mRX的路径长度r(m)得出
r(m)＝2·rRP+sin(-αAZ)·(a+mTX·4d+a+d/2+mRX·d)＝2·rRP+sin(-αAZ)·(2a+d/2+m·d),
其中，rRP是从天线电路板上的一个参考点RP到目标的路径长度，a是参考点和发射天线TX0之间的水平距离。从该关系可看出，距离随着天线组合的编号m线性变化。量值(2a+d/2+m·d)表示天线组合m到参考点RP的所谓相对相位中心的水平距离，并是相应发射和接收天线的水平距离到参考点的总和(在此将发射天线和接收天线组合的相对相位中心定义为从参考点到发射和接收天线相位中心的两个矢量的和)。
基于不同的路经长度r(m)，天线组合m＝0、1、…、7和天线组合m＝0的接收波之间的相位差为
并因此同样线性改变编号为m的天线组合。在不同天线组合上所接收信号的振幅是恒定的，因为所有天线都具有相同的辐射特性，天线到远处目标的距离c对于水平观察而言只有微不足道的差异。
正如直接可见的那样，对图7a中所示的天线组合，凭借根据图7b的垂直投影，对于路径长度r(m)和相位差具有如迄今为止根据图1所观察的设置完全相同的关系；根据图7a的设置只有一个发射天线TX0和8个等距接收天线RX0至RX7，其中，天线组合m＝mRX现由发射天线和接收天线RXmRX构成。由于相同的单一天线和天线组合彼此之间相同的相位关系，两种天线设置在角度测量能力方面是等距的。在此，根据图1所介绍的设置其优点包括，与根据图7a所示的传统设置相比，水平扩展几乎仅有一半，由此，传感器尺寸明显减小。此外，根据图1的设置天线更少(6个天线取代8个天线)，这还具有相关电路零部件价格方面的优势。根据图1的这种设置其缺点在于，没有同时获取到两个发射天线的接收信号—由此产生的问题以及根据本发明所述的解决方案将在后面说明。
通过8个天线组合m线性增加或减少的、取决于方位角的相位差 除了可能恒定的和从而可补偿的相移(例如，由于不同的线路长度)外被一直保留到第二离散傅里叶变换之后；如果一个距离-相对速度门(j、l)中只有一个目标，则那里的复谱值v(j、l、m)通过恒定的8个天线组合m＝0、1、...、7以恒定的、取决于方位角的转动速度转动(参见作为示例的图8a)。因此，在每个距离-相对速度门内执行有关方位角方向的数字化波束成型。同时，形成8个天线组合的复值的总和，所述复值各自乘以一组具有线性变化相位的复合因子；取决于各因子组的线性相位变化，导致不同波束方向的波束瓣。这些波束瓣的波束宽度明显低于单独的天线。上述求和是通过16点离散傅里叶变换实现的，其中，8个天线组合的8个值由8个零补充。该离散傅里叶变换的离散频率值n＝0、1、...、15对应于在相邻天线组合之间的不同相位差以及由此对应于不同方位角并因此可称为角门。在图8b中以数值方式
示出了按照图8a的条件进行第三离散傅里叶变换的频谱曲线w(j、l、n)，其涉及到在方位角αAZ＝14.5°下的点状目标(所示的在相邻的天线组合之间的相位差为45°，等于π/4，对应于n＝2，d＝λ2,方位角αAZ＝arcsin(π/4)＝14.5°)。第三离散傅里叶变换不仅用于测算方位角，而且通过集成/积分，它还提高了检测灵敏度，在8个天线组合上提高约10·log10(8)＝9dB。
此前一直为了测定方位角而假设：目标的相对速度为零。如果情况并非如此，那么在属于两个在时间上以相应的40微秒错开地激活的发射天线的接收信号之间相位发生变化，该变化仍与下面假设恒定的相对速度成比例，这是因为在该时窗内距离稍有变化。在40微秒内的相位偏移为微秒/λ·360°＝v相对/(560公里/小时)·2π(用弧角单位)。因为发射天线TX1的所有频率斜坡相对于到发射天线TX0的频率斜坡延迟约40微秒，针对涉及发射天线TX1的天线组合m＝4、5、6、7，在第二FFT(快速傅立叶变换形式)后得到的复谱值v(j,l,m)的相位具有附加的相分量该附加的相分量是相对于涉及发射天线TX0的天线组合m＝0、1、2、3而言的。
该相位偏移必须在数字化波束成型之前进行补偿，即涉及发射天线TX1的天线组合m＝4、5、6、7的复谱值v(j、l、m)必须乘以复合单位向量其中，是虚数单位。如上所述，复谱值v(j、l、m)的运行变量l表示相对速度门，由此被分配给相对速度v相对＝(l/256+p)·280公里/小时，其中，整数p表示相对速度的多义性/模糊度的运行变量(例如，相对速度...，-560公里/小时，-280公里/小时，0公里/小时，+280公里/小时，+560公里/小时，......被分配给相对速度门l＝0)。因此，相位偏移根据相对速度门I和表示相对速度的多义性的运行变量p得出因此，针对涉及发射天线TX1的天线组合m＝4、5、6、7在数字化波束成型中使用的修正系数与表示相对速度的多义性的运行变量p相关。然而在中2π的整数倍的添加对修正因子没有影响，所以只需区分两个不同的修正因子：有关偶数编号p的修正因子和有关奇数编号p的修正因子这两个修正因子在相位中转动π，也就是转动半圈。
也可说明如下：对用于确定相对速度的第二离散傅里叶变换采样时间为80微秒(同一发射天线的斜坡间距)；在两个发射天线之间时间偏移为其一半，即40微秒。第二离散傅里叶变换产生的相位偏移也就减半，从而在两个TX之间得到因相对速度导致的相位偏移。然而，由于相位除了2π的整数倍以外可以被精确地确定，两个发射天线在单个的2π区域上形成的相移仍然存在π的不确定性，即，必须考虑相差π的两个不同的相位假设。
因此，对于每个距离门的256个相对速度门中的每一个，执行两次用于数字化波束成型的、即为了确定方位角的第三FFT(快速傅立叶变换)，即针对涉及发射天线TX1的天线组合m＝4、5、6、7利用两个修正因子和来执行。两修正因子对应不同的两个相对速度组；即在数字化波束成型后形成512个相对速度门。
经过用于方位角的第三FFT(快速傅立叶变换)后，形成一个三维的复值频谱w(j、l、n)，其中，单个的单元可被称为距离-相对速度-角门，并通过目标在各自相应的距离-相对速度-角门处出现功率峰值(参见图9；左侧是三维FFT(快速傅立叶变换)前的数据，右侧是之后)。通过在数字化波束成型中相对速度门的翻倍，每个目标在2个间隔256相对速度门中出现功率(参见后面该效应进一步处理部分)。
通过确定功率峰值可检测到目标及其参量，即距离、相对速度(除了多义性外)和方位角。因为功率峰值受离散傅里叶变换窗的影响，在相邻区域中也有电平，可通过插值依赖电平确定目标参量，这要比门宽度精确得多。应指出的是，选择三个离散傅里叶变换的窗函数的方法是，一方面是要使功率峰值不会变得太宽(为了足够的目标分离)，另一方面是要让窗口频谱的旁瓣不要太高(为了在有强反射目标时依然能识别弱反射目标)。从功率峰值的高度仍可估计的不仅是第四个目标的测量值，还有其反射截面，这表明目标反射雷达波的强度。由于各***都存在噪声(例如，热噪声)，根据三维离散傅里叶变换即使没有收到目标反射也会产生一定的功率电平；这种由于统计效应而在一定程度上发生变化的噪声电平表现为检测能力的物理下限。当功率峰值高于检测阈值才识别出目标，该检测阈值超过平均噪声约为12dB。
此前考虑的主要是点状目标(在宽度和长度方面都不具有延展度)具有恒定的辐射相对速度，并没有横向移动。经过三维傅立叶变换，功率峰值是“清晰的”；其形状对应于窗函数的三维离散傅立叶变换变换到三个目标参量，即速度、距离和角度，与速度、距离和角度中各一维度相关的是功率峰值的形状，各窗函数的一维离散傅里叶变换变速换各相应的目标参量。对不适用上述条件的目标经过三维傅里叶变换后，具有“模糊”的能量峰值。
所述的目标检测和相应目标参量的确定表现为测量循环，并提供了一环境的瞬时图像，这大约每40毫秒周期性地重复。为了分析评估环境情形，可扩展到依次出现的周期中对瞬时图像进行追踪、过滤和分析评估；这样做的原因尤其是：
一些参量(例如纵向加速和横向速度)不能直接在一个周期中确定，而只能从依次出现的周期改变中确定，
可在多个周期上对目标运动进行可信度检测，由此形成更稳定、更可靠的环境描述；这样，例如在依次出现的周期中必然对从属于所测量的(辐射)相对速度的(辐射)距离变化进行匹配。这在环境描述中形成冗余，并由此增加可靠性。
在多个周期上的时间过滤降低检测噪声。
在依次出现的周期上跟踪和过滤目标检测也称为追踪。在此，对于每个目标，由当前周期的追踪目标参量预测下一周期的数值。这些预测与在下一周期中作为瞬时摄录的监测目标及其所测目标参量进行比较，以便相互匹配地进行分配。然后，将同一目标所属的预测和所测得的目标参量加以整合，由此得出当前追踪的目标参量，这样，其表现为在依次出现的周期上经过滤的数值。如果在一个周期内无法明确确定特定目标参量，则在追踪时必须考虑不同的假设。根据所追踪目标及其相应的追踪目标参量，为各驾驶员辅助功能分析和诠释环境情形，由此导出相应的行动。
现在还应解释的是，如何处理上述效果使得在三维复值频谱w(j、l、n)中的一个目标在两个间隔约256的相对速度门中生成功率。如图9所示，例如在距离r＝9米中的一个点状目标，以相对速度v相对＝0公里/小时和在方位角αAZ＝14.5°下，在相对速度门l＝0和l＝256中精确地生成具有可能的相对速度上的相应的功率峰值组。在图10中，以数值方式在两个相对速度门1＝0和1＝256中精确地示出了所谓角度谱w(9、1、n)的曲线，作为第三离散傅里叶变换的窗函数，使用具有20dB旁瓣抑制的切比雪夫(Tschebyscheff)窗。对包括实际相对速度假设v相对＝0公里/小时的相对速度门l＝0，生成唯一一个的尖锐的功率峰值，根据所使用的窗函数离散傅里叶变换角度谱曲线变换到目标角度αAZ＝14.5°上，即如人们所期望呈现的假定点状目标。对不包括实际相对速度假设v相对＝0公里/小时的另一个相对速度门l＝256，生成一个双功率峰值—对这种“错误”的相对速度门假设所使用的修正因子对属于发射天线TX1的天线组合m＝4、5、6、7“错误”了因数-1，即在第一和第二组四个天线组合之间***一个附加的“虚假”相位跳跃π，由此在“正确”频谱的最大值(这不产生该相位跳跃)上生成一个零位，并且功率在零位周围被强行分成两个一样高的峰值；但该角度频谱不适合点状目标预期的曲线。
区分正确相对速度门假设和错误相对速度门假设的一个可能的标准也就是更好地与点状目标的频谱相符，这与所使用窗函数的离散傅里叶变换向目标方位角上的变换相符。对此，可使用文献中已知的参数信号估计方法。正确假设的确定只有在功率峰值位于检测阈值之上的相对速度门中才有意义。这样，叠加***噪声导致选择错误假设的概率也很低。如果有多个目标在相同距离门和相对速度门中构成功率的场景，则该标准可以一低概率导出错误假设；在一如此处示例所推荐的***设计中，由于在距离和相对速度中的高分辨率，出现这类情景的可能性已经很小。
在图10中，角度谱的值的电平已标准化为：实际的、即正确的相对速度门假设的最大值为1；错误的相对速度门假设的双峰电平值大约为0.64，即约低4dB。通过对两个数值化的角度谱的最大值的电平加以比较，由此也可区分正确相对速度门假设和错误相对速度门假设，具有较高最大值的角度谱属于正确假设。这种方法明显比大部分参数信号估计方法更容易实施，尽管如此，依然相当稳定。
此前介绍的方法在检测层面上，即在一个测量周期中确定正确的相对速度门假设。通过比较或跟踪依次出现的测量循环中的检测，尤其是通过追踪，可得出其他方法。
在此，最简单的方法是追踪两个相对速度门的假设，然后放弃所测量距离的变化证明相对速度门不一致的假设。
对512个相对速度门中的每一个，都有多个至少理论上的相对速度；在此所考虑的设计上，该相对速度有一个560公里/小时的格栅，因此在正常道路交通情况下，每个相对速度门总是只有一种可能实现的假设。但在其他设计上(例如，频率斜坡的间距更大或雷达频率在77GHz频带中)并非如此，即，每个相对速度门有几种可能的假设。为了确定这些假设的正确性，也可再次使用正常的跟踪，即以所测量距离的变化和假定的相对速度假设之间的比较为基础。然而一般来说，这种方法需要多个测量周期来确定正确的假设并需要大量的计算成本。在DE 102009016480 A1中解释了一种方法，它可更有效、更好地实现正确相对速度假设。对此，在各测量周期之间频率斜坡的间距不同；因此，各测量周期之间的相对速度多义性格栅也不同，并在两个以上测量周期中只确认正确的假设(即只有这一个假设包含在两个测量周期的假设组中)。
现在也可使用这种各测量周期斜坡间距变化的方法，有条件地通过两个发射天线之间的时间偏移确定两个相对速度门假设的正确性。在迄今为止所考虑的设计中，频率斜坡有40微秒的时间间隔，由此造成了两个相对速度门假设的280公里/小时的偏移。如果现在将下一个测量周期中的斜坡间距增加例如10％，增加到44微秒，那么，两个相对速度门假设的偏移就减小到255公里/小时；由此，可跨越两个测量周期，只确认正确的相对速度门的假设，对错误的相对速度门假设，不在预期的相对速度门中产生功率。
上述对正确相对速度(门)假设的确定，原则上只需在新捕获/测量到一目标时执行。如果明确捕获了一个目标，即，确定了正确的相对速度假设，然后可在进一步的测量循环中在追踪中在组合的情况下探究，在从地点(距离、角度)上适合所追踪的目标的检测的可能的相对速度假设下，是否存在一个合适的相对速度假设，并放弃其他。
在所考虑的示例中，每个发送信号的各256个频率斜坡相互交错。原则上可这样设想，仅通过一个发射天线发送开始的256个频率斜坡，随后的256个频率斜坡通过另外的发射天线发送；即，发射天线不是交错串行运行，而是完全串行运行。然而发射天线之间的时间偏移要大得多，这样在相对速度测量中的不准确性以及在两个接收天线所接收信号之间，目标辐射相对加速度的不准确性会导致无法接受的大误差，并由此造成无法接受的数字化波束成型的严重扭曲结果。因此，发射天线交错运行是本发明所述方法的重要部分。
根据上面的示例，根据本发明提出的基本设想是：为了能通过大量天线信道实现用于高角精度或角分辨率的数字化波束成型，而不使单天线数量、所需面积以及硬件成本过高，使用多个发射天线和多个接收天线，其设置方法是，天线信道数为作为产品的发射天线数乘以接收天线数。为实现一高传感器灵敏度，所有接收天线同时运行并对所接受信号进行分析评估。发射天线交替运行，以便能分离相关的接收信号。对正确的数字化波束成型必须考虑的是：发射天线之间的时间偏移导到与相对速度相关的相位偏移，其必须被修正。由于多义性，通常情况下对该相位偏移要考虑对应于不同相对速度假设的不同假设。为了确定正确的假设，可使用所提出的方法之一。
对本领域技术人员显而易见的是，该想法可由上面详细介绍的示例出发推广普及到其他的检测和设计中，这方面的一些示例包括：
取代两个接收天线也可使用多个接收天线(数量为NS)。数字化波束成型必须进行NS乘以第二离散傅里叶变换后的每个相对速度门，并须从NS个相对速度门假设确定正确的假设。
发射信号的参数(例如，中心频率)和时间历程(例如，频率斜坡的间隔)也可在频率斜坡之间略微变化，这尤其有助于抑制外部辐射或内部干扰源造成的干扰。
对频率斜坡独特的不等间距，其他频谱分析方法被用作离散傅里叶变换。
取代频率调制，也可以使用短发射脉冲形式的幅值调制，其中，距离门直接通过接收信号的时间采样构成。
如果将发射天线的发送信号为以后的分离(例如通过相位)相互调制，则也可分别同时运行NG>＝2个发射天线。随后，在同时运行的发射天线上，对这NS>＝2个这样同时运行的发射天线组进行周期性的切换；总共有NS×NG个发射天线。同时运行的发射天线所发送信号被接收后，对于NG×NS×NE个天线组合，这类接收信号通过解调被分离后可进行数字化波束成型，其中，现在要考虑发射天线组之间的相位偏移。
发射天线和接收天线的角色也可更换，即，接收天线可交替运行，发射天线可同时运行。
除了24GHz也可使用其它频带，尤其是77GHz和79GHz的频带。

Claims (13)

1.用于机动车辆的环境检测的方法，其包括下列步骤：
-用NS≥2个发射天线发送发射信号，其中，所考虑的发射信号包括具有相同或相似的N个单信号的序列，
-用NE>＝2个接收天线接收目标上反射的发射信号，
-处理所接收的信号，
其中，
-相应只在NS个发射天线之一上发送，其中，逐个单信号地周期性地更换所用的发射天线，在周期性发射天线更换的NP＝N/NS个周期的每个内，时间历程至少几乎是相同的，
-为了接收目标上反射的单信号，始终并行使用全部所考虑的NE个接收天线，
其特征在于，
-对于NS×NE个不同的发射天线与接收天线组合，与相对于目标的一个或多个相对速度假设相关地，NP个所接收的单信号能被相位正确地累加，
-通过对这个与相应相同的相对速度假设相关的、不同发射天线与接收天线组合的NS×NE累加的值进行数字化波束成型，在此对因为周期性的发射天线更换而由时间交错引起的属于不同接收天线的接收信号之间的相位差加以考虑，该相位差与相应的相对速度假设相关。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
-所考虑的NS×NP个发射信号至少近似地处在时间上等距的栅格中，
-对NS×NE个不同的发射天线与接收天线组合，通过离散傅里叶变换(DFT)对相应的接收的NP个单信号执行相位正确的叠加，其中，离散傅里叶变换的每个频率控制点对应于等距的相对速度假设集，
-在NS×NE个相应频率控制点的离散傅里叶变换值上多次以不同相位差执行数字化波束成型，因为不同的接收天线的接收信号之间的相位差对于每个频率控制点存在NS个不同的假设，这些假设在有限的360°的相位明确范围内能被区分，其中，该不同的相位差假设对应于频率控制点的相对速度假设的不同的子集。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在离散傅里叶变换频率控制点的不同相位差假设中选择出如下的相位差假设，对于该相位差假设数字化波束成型结果最佳匹配于单一点状目标假设。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在离散傅里叶变换频率控制点的不同相位差假设中选择出如下的相位差假设，该相位差假设在数字化波束成型结果中的最大值最高。
5.根据权利要求3或4的方法，其中，进一步仅考虑离散傅里叶变换频率控制点的所选择的相位差假设以及相关的相对速度假设子集。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，不同相位差假设的正确性的确定方法是，通过两个以上的检测循环，将相关的不同相对速度假设与所测目标距离的改变和/或与已知的目标相对速度加以比较。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，从一个检测周期到另一个检测周期，各个发射信号的间距是变化的；确定不同相位差假设正确性的方法是，在两个检测周期上将相关的、不同的、改变的相对速度假设加以比较。
8.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，
-对发射的单信号的频率进行线性调制，
-对于NS×NE个不同的发射天线与接收天线组合，对所接收的NP个单信号中的每一个在等距的格栅中进行NA次采样，在该NA个采样值上进行第一离散傅里叶变换，以及
-在该第一离散傅里叶变换的每个频率控制点中在相应的NP个接收信号上确定第二离散傅里叶变换，其中，第二离散傅里叶变换的每个频率控制点对应于等距的相对速度假设集。
9.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，使用多个发射天线和多个接收天线，以便能用尽可能低的硬件成本和空间需求在多个天线信道上实现数字化波束成型，并能由此实现更高的角分辨率。
10.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，存在有NS>＝2组的相应NG>＝2个同时运行并且在信号方面相互调制的接收天线，源于不同的同时运行的发射天线的接收信号通过解调而被分离，并以NG×NS×NE的天线组合执行数字化波束成型。
11.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，发射天线和接收天线的角色被交换，即接收天线交替运行，而发射天线同时运行。
12.用于机动车辆的环境检测的雷达***，包括：
-用于以NS≥2个发射天线发送发射信号的发射装置，用于以NE>＝2个接收天线接收目标上反射的发射信号的接收装置，
-用于处理所接收的信号的信号处理装置，
其中，
-相应只在NS个发射天线之一上发送，其中，特别是能逐个单信号地周期性地更换所用的发射天线，在周期性发射天线更换的NP＝N/NS个周期的每个内，时间历程至少几乎是相同的，
-能使用NE个接收天线以并行接收目标上反射的单信号，
其特征在于，
-对于NS×NE个不同的发射天线与接收天线组合，与相对于目标的一个或多个相对速度假设相关地，NP个所接收的单信号能被相位正确地累加，
-通过对这个与相应相同的相对速度假设相关的、不同发射天线与接收天线组合的NS×NE累加的值进行数字化波束成型，在此对因为周期性的发射天线更换而由时间交错引起的属于不同接收天线的接收信号之间的相位差加以考虑，该相位差与相应的相对速度假设相关。
13.根据权利要求12所述的雷达***，其中，信号处理装置还用于实施根据权利要求2至11中任一项所述的方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111316499A (zh) * 2018-12-04 2020-06-19 深圳市大疆创新科技有限公司 毫米波天线结构、微波旋转雷达及可移动平台
CN111463560A (zh) * 2019-01-22 2020-07-28 纬创资通股份有限公司 天线***
CN112740071A (zh) * 2018-10-04 2021-04-30 海拉有限双合股份公司 用于车辆的雷达***
CN113484854A (zh) * 2021-07-21 2021-10-08 电子科技大学 一种外辐射源位置未知的目标定位方法
CN113811786A (zh) * 2019-05-17 2021-12-17 三菱电机株式会社 天线装置及雷达装置

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102323130B1 (ko) * 2013-11-27 2021-11-10 삼성전자 주식회사 하이브리드 빔포밍 기반 오픈-루프 mimo 전송 방법 및 장치
EP3497474A4 (en) 2016-08-12 2020-05-06 The University of Washington MILLIMETER WAVE IMAGING SYSTEMS AND METHODS USING DIRECT CONVERSION RECEIVERS AND / OR MODULATION TECHNIQUES
WO2018147929A2 (en) * 2016-12-08 2018-08-16 University Of Washington Millimeter wave and/or microwave imaging systems and methods including examples of partioned inverse and enhanced resolution modes and imaging devices
EP3339893A1 (en) 2016-12-22 2018-06-27 Airbus Defence and Space GmbH Multiple input multiple output, mimo, radar system
DE102017207607A1 (de) * 2017-05-05 2018-11-08 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem mit Überwachung der Frequenzlage einer Folge von gleichartigen Sendesignalen
EP3415948B1 (en) 2017-06-12 2021-11-10 Aptiv Technologies Limited A method of determining the de-aliased range rate of a target
US10613212B2 (en) 2017-08-14 2020-04-07 Oculii Corp. Systems and methods for doppler-enhanced radar tracking
CN107611577A (zh) * 2017-09-06 2018-01-19 上海通趣科技有限公司 一种基于77GHz毫米波雷达的微带阵列天线
US10935650B2 (en) 2017-12-22 2021-03-02 Waymo Llc Radar based three dimensional point cloud for autonomous vehicles
DE102018200765A1 (de) * 2018-01-18 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh FMCW-Radarsensor
US10564277B2 (en) 2018-01-30 2020-02-18 Oculii Corp. Systems and methods for interpolated virtual aperature radar tracking
DE102018202289A1 (de) * 2018-02-15 2019-08-22 Robert Bosch Gmbh Winkelauflösender breitbandiger Radarsensor für Kraftfahrzeuge
JP7188894B2 (ja) * 2018-03-16 2022-12-13 株式会社デンソーテン レーダ装置及び信号処理方法
KR102167084B1 (ko) * 2018-04-09 2020-10-16 주식회사 만도 레이더 장치 및 그를 위한 안테나 장치
DE102018207718A1 (de) * 2018-05-17 2019-11-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Phasenkalibrierung von Hochfrequenzbausteinen eines Radarsensors
US11047956B2 (en) * 2018-06-14 2021-06-29 Semiconductor Components Industries, Llc Reconfigurable MIMO radar
DE102018210114A1 (de) * 2018-06-21 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Auswertung von Radarsignalen
DE102018210155A1 (de) 2018-06-21 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von Radarsignalen
US10908273B2 (en) * 2018-08-10 2021-02-02 GM Global Technology Operations LLC Object velocity vector estimation by multiple radars with different observation angles
DE102018214966A1 (de) * 2018-09-04 2020-03-05 Robert Bosch Gmbh Winkelauflösender Radarsensor
EP3859388A4 (en) * 2018-09-27 2022-06-15 Kyocera Corporation ELECTRONIC DEVICE, ELECTRONIC DEVICE CONTROL METHOD AND ELECTRONIC DEVICE CONTROL PROGRAM
US11519996B2 (en) * 2018-10-31 2022-12-06 Cornell University System and method for ultra-high-resolution ranging using RFID
KR20200108540A (ko) * 2019-03-11 2020-09-21 주식회사 만도 레이더 장치, 레이더 장치용 안테나 장치 및 레이더 장치의 제어 방법
DE102019204914A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Bestimmung einer eindeutigen Relativgeschwindigkeit mittels Modellanpassung
CN112050829B (zh) * 2019-06-06 2023-04-07 华为技术有限公司 一种运动状态确定方法及装置
JP7306891B2 (ja) * 2019-06-26 2023-07-11 古河電気工業株式会社 レーダ装置およびレーダ装置の対象物検出方法
CN112578342A (zh) * 2019-09-30 2021-03-30 华为技术有限公司 一种信号发送方法、信号处理方法及雷达装置
US11994578B2 (en) 2019-12-13 2024-05-28 Oculli Corp. Systems and methods for virtual doppler and/or aperture enhancement
WO2021194577A1 (en) 2019-12-13 2021-09-30 Oculii Corp. Systems and methods for virtual doppler and/or aperture enhancement
WO2021127172A1 (en) 2019-12-20 2021-06-24 Oculii Corp. Systems and methods for phase-modulated radar detection
CN113325362A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 加特兰微电子科技(上海)有限公司 确定波达方向的方法、装置及设备
US12013484B2 (en) * 2020-05-20 2024-06-18 Infineon Technologies Ag Radar receiving system and method for compensating a phase error between radar receiving circuits
WO2022026033A1 (en) 2020-06-16 2022-02-03 Oculii Corp. System and method for radar interference mitigation
JP7257369B2 (ja) * 2020-09-28 2023-04-13 京セラ株式会社 電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラム
US11841420B2 (en) 2020-11-16 2023-12-12 Oculii Corp. System and method for radar-based localization and/or mapping
US11846701B1 (en) * 2021-03-08 2023-12-19 GM Global Technology Operations LLC Long signal integration of multiple velocity hypotheses
DE102022204952A1 (de) 2022-05-18 2023-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Radarsensor, insbesondere MIMO-Radarsensor, für automatisiert betreibbare Fahrzeuge
US11561299B1 (en) 2022-06-03 2023-01-24 Oculii Corp. System and method for multi-waveform radar tracking
DE102022120258A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Radareinrichtung zur radarbasierten Größeneinstufung von Objekten und entsprechend eingerichtetes Kraftfahrzeug
CN115421134B (zh) * 2022-08-15 2023-12-19 赛恩领动(上海)智能科技有限公司 一种雷达的速度解模糊的方法、装置及毫米波雷达

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1536372A (zh) * 2003-04-03 2004-10-13 ��ʿͨ��ʽ���� 雷达装置
CN1712985A (zh) * 2004-06-15 2005-12-28 富士通天株式会社 雷达装置
US20070001897A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-04 Alland Stephen W Digital beamforming for an electronically scanned radar system
CN1973212A (zh) * 2004-06-22 2007-05-30 罗伯特·博世有限公司 雷达传感器和分析目标的方法
WO2010000252A2 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Radarsystem mit verbesserter winkelbildung
WO2010066458A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-17 Astyx Gmbh Abbildender radarsensor mit digitaler strahlformung und synthetischer vergrösserung der antennenapertur
DE102009016480A1 (de) * 2009-04-06 2010-10-07 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem zur Unterdrückung von Mehrdeutigkeiten bei der Bestimmung von Objektmaßen
CN101980048A (zh) * 2010-09-29 2011-02-23 中国科学院国家天文台 基于天线组阵技术的空间碎片地基雷达***
US20110309971A1 (en) * 2010-05-19 2011-12-22 Honda Elesys Co., Ltd. Electronic scanning radar apparatus, receiving wave direction estimating method, and computer-readable storage media storing receiving wave direction estimation program
CN102356332A (zh) * 2009-04-06 2012-02-15 康蒂特米克微电子有限公司 具有用于使发送和接收信号分离以及抑制干扰辐射的装置和方法的雷达***
DE102011113015A1 (de) * 2011-09-09 2013-03-14 Astyx Gmbh Abbildender Radarsensor mit synthetischer Vergrößerung der Antennenaperatur und zweidimensionaler Strahlschwenkung
CN103874932A (zh) * 2011-10-17 2014-06-18 罗伯特·博世有限公司 角度分辨的雷达传感器
CN104122532A (zh) * 2014-07-29 2014-10-29 电子科技大学 一种同时发射多波束形成以及接收信号处理的方法

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5008678A (en) 1990-03-02 1991-04-16 Hughes Aircraft Company Electronically scanning vehicle radar sensor
US5202742A (en) 1990-10-03 1993-04-13 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Laser radar for a vehicle lateral guidance system
JPH05251928A (ja) 1992-03-05 1993-09-28 Honda Motor Co Ltd アンテナ装置
US5454442A (en) 1993-11-01 1995-10-03 General Motors Corporation Adaptive cruise control
FR2719948B1 (fr) 1994-05-10 1996-07-19 Dassault Electronique Antenne multi-faisceaux pour la réception de micro-ondes émanant de plusieurs satellites.
US7630806B2 (en) 1994-05-23 2009-12-08 Automotive Technologies International, Inc. System and method for detecting and protecting pedestrians
US7209221B2 (en) 1994-05-23 2007-04-24 Automotive Technologies International, Inc. Method for obtaining and displaying information about objects in a vehicular blind spot
US5760886A (en) 1994-07-29 1998-06-02 Miyazaki; Hidenori Scanning-type distance measurement device responsive to selected signals
US5523764A (en) 1994-08-23 1996-06-04 Cornell Research Foundation Inc. Electronic beam steering of active arrays with phase-locked loops
US5530447A (en) 1995-01-13 1996-06-25 Delco Electronics Corp. Blind-zone target discrimination method and system for road vehicle radar
JP3308734B2 (ja) 1994-10-13 2002-07-29 本田技研工業株式会社 レーダーモジュール
JP3302848B2 (ja) 1994-11-17 2002-07-15 本田技研工業株式会社 車載レーダー装置
US5579021A (en) 1995-03-17 1996-11-26 Hughes Aircraft Company Scanned antenna system
JP2782053B2 (ja) 1995-03-23 1998-07-30 本田技研工業株式会社 レーダーモジュール及びアンテナ装置
US5767793A (en) 1995-04-21 1998-06-16 Trw Inc. Compact vehicle based rear and side obstacle detection system including multiple antennae
JP3663702B2 (ja) 1995-12-05 2005-06-22 株式会社デンソー 平面アレーアンテナ及び位相モノパルスレーダ装置
EP0800093B1 (en) 1996-04-03 2004-06-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Radar module and MMIC package for use in such radar module
DE19623196C1 (de) 1996-06-11 1998-01-08 Bosch Gmbh Robert Radarsensor für den Einsatz in Kraftfahrzeugen
JPH1093322A (ja) 1996-09-18 1998-04-10 Honda Motor Co Ltd アンテナ装置
US6025796A (en) 1996-12-09 2000-02-15 Crosby, Ii; Robert G. Radar detector for pre-impact airbag triggering
DE19714570B4 (de) 1997-04-09 2006-08-31 Robert Bosch Gmbh Mehrstrahliges Radarsystem
US6069581A (en) 1998-02-20 2000-05-30 Amerigon High performance vehicle radar system
JP3433417B2 (ja) 1998-04-02 2003-08-04 トヨタ自動車株式会社 レーダ装置
US6014108A (en) 1998-04-09 2000-01-11 Hughes Electronics Corporation Transverse-folded scanning antennas
US6127965A (en) 1998-07-23 2000-10-03 Eaton-Vorad Technologies, L.L.C. Method and apparatus for rejecting rain clutter in a radar system
JP3986678B2 (ja) 1998-08-07 2007-10-03 本田技研工業株式会社 物体検知装置
US6452534B1 (en) 2000-08-04 2002-09-17 Visteon Global Technologies, Inc. Radar field-of-view enhancement method and apparatus for matching field-of-view to desired detection zone
US6396448B1 (en) 1999-08-17 2002-05-28 Ems Technologies, Inc. Scanning directional antenna with lens and reflector assembly
JP2001201557A (ja) 2000-01-19 2001-07-27 Hitachi Ltd ミリ波レーダ
DE10011263A1 (de) 2000-03-08 2001-09-13 Bosch Gmbh Robert Objektdetektionssystem
US6577269B2 (en) 2000-08-16 2003-06-10 Raytheon Company Radar detection method and apparatus
US6657581B1 (en) 2000-08-16 2003-12-02 Raytheon Company Automotive lane changing aid indicator
EP2474436A3 (en) 2000-08-16 2012-07-25 Valeo Radar Systems, Inc. Switched Beam Antenna Architecture
JP2002111359A (ja) 2000-09-27 2002-04-12 Murata Mfg Co Ltd アンテナ装置、通信装置およびレーダ装置
US6646620B1 (en) 2001-08-13 2003-11-11 Yazaki North America, Inc. Antenna scanner
US6563456B1 (en) 2001-10-04 2003-05-13 Yazaki North America, Inc. Flexible wave guide joint
US6480160B1 (en) 2001-10-09 2002-11-12 Yazaki North America, Inc. Radar apparatus including a wave guide array and a dielectric lens
US6750810B2 (en) 2001-12-18 2004-06-15 Hitachi, Ltd. Monopulse radar system
JP4523223B2 (ja) 2002-04-26 2010-08-11 株式会社日立製作所 レーダセンサ
US7420502B2 (en) 2002-06-06 2008-09-02 Claudio Hartzstein Forward-looking radar system
JP3833606B2 (ja) 2002-12-19 2006-10-18 三菱電機株式会社 車載レーダ装置
DE10261027A1 (de) 2002-12-24 2004-07-08 Robert Bosch Gmbh Winkelauflösendes Antennensystem
DE10316637A1 (de) 2003-04-11 2004-10-28 Robert Bosch Gmbh Radar-Antennenanordnung
JP4067456B2 (ja) 2003-06-09 2008-03-26 富士通テン株式会社 レーダ装置及びその信号処理制御方法
US6897819B2 (en) 2003-09-23 2005-05-24 Delphi Technologies, Inc. Apparatus for shaping the radiation pattern of a planar antenna near-field radar system
US6977610B2 (en) 2003-10-10 2005-12-20 Raytheon Company Multiple radar combining for increased range, radar sensitivity and angle accuracy
JP2005156337A (ja) 2003-11-26 2005-06-16 Hitachi Ltd 車載用レーダ装置
DE102004004492A1 (de) 2004-01-29 2005-08-18 Robert Bosch Gmbh Radarsystem für Kraftfahrzeuge
JP4298577B2 (ja) 2004-05-06 2009-07-22 三菱電機株式会社 車両用警報装置
JP4337876B2 (ja) 2004-05-21 2009-09-30 株式会社村田製作所 アンテナ装置およびこれを用いたレーダ装置
US7612706B2 (en) 2004-07-16 2009-11-03 Fujitsu Ten Limited Monopulse radar apparatus and antenna switch
DE102004037907A1 (de) 2004-08-05 2006-03-16 Robert Bosch Gmbh Radarsensor für Kraftfahrzeuge
JP4833534B2 (ja) 2004-09-29 2011-12-07 富士通株式会社 レーダ装置
US7187334B2 (en) 2004-10-29 2007-03-06 Motorola, Inc. Patch array feed for an automotive radar antenna
US7109938B2 (en) 2004-10-29 2006-09-19 Motorola, Inc. Tapered slot feed for an automotive radar antenna
JP2006201013A (ja) 2005-01-20 2006-08-03 Hitachi Ltd 車載用レーダ
DE102005042729A1 (de) 2005-09-05 2007-03-08 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Kraftfahrzeug-Radarsystem mit horizontaler und vertikaler Auflösung
US20070152874A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Woodington Walter G Reducing undesirable coupling of signal(s) between two or more signal paths in a radar system
EP1991905B1 (en) 2006-03-09 2011-05-11 Gentex Corporation Vehicle rearview assembly including a high intensity display
KR20070099195A (ko) 2006-04-03 2007-10-09 엘지이노텍 주식회사 마이크로 스트립 구조의 양면 안테나 및 그 제조방법, 그안테나를 갖는 휴대 장치
US7403172B2 (en) 2006-04-18 2008-07-22 Intel Corporation Reconfigurable patch antenna apparatus, systems, and methods
US7576701B2 (en) 2007-04-02 2009-08-18 Raytheon Company Rotating screen dual reflector antenna
JP4545174B2 (ja) 2007-06-11 2010-09-15 三菱電機株式会社 レーダ装置
US7792641B2 (en) 2007-06-12 2010-09-07 Palo Alto Research Center Incorporated Using long-range dynamics and mental-state models to assess collision risk for early warning
US7855691B2 (en) 2008-08-07 2010-12-21 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Automotive radar using a metamaterial lens
WO2010068954A1 (en) 2008-12-12 2010-06-17 Wavebender, Inc. Integrated waveguide cavity antenna and reflector dish
DE102011009874B3 (de) 2011-01-31 2012-04-12 Karlsruher Institut für Technologie Verfahren zur Sendesignaltrennung in einem Radarsystem und Radarsystem
DE102013102424A1 (de) * 2013-03-11 2014-09-11 Stefan Trummer Polarimetrisches Radar zur Objektklassifikation sowie geeignetes Verfahren und Verwendung hierfür
US9841497B2 (en) * 2014-06-05 2017-12-12 Infineon Technologies Ag Method, device and system for processing radar signals

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1536372A (zh) * 2003-04-03 2004-10-13 ��ʿͨ��ʽ���� 雷达装置
CN1712985A (zh) * 2004-06-15 2005-12-28 富士通天株式会社 雷达装置
CN1973212A (zh) * 2004-06-22 2007-05-30 罗伯特·博世有限公司 雷达传感器和分析目标的方法
US20070001897A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-04 Alland Stephen W Digital beamforming for an electronically scanned radar system
WO2010000252A2 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Radarsystem mit verbesserter winkelbildung
WO2010066458A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-17 Astyx Gmbh Abbildender radarsensor mit digitaler strahlformung und synthetischer vergrösserung der antennenapertur
DE102009016480A1 (de) * 2009-04-06 2010-10-07 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem zur Unterdrückung von Mehrdeutigkeiten bei der Bestimmung von Objektmaßen
CN102356332A (zh) * 2009-04-06 2012-02-15 康蒂特米克微电子有限公司 具有用于使发送和接收信号分离以及抑制干扰辐射的装置和方法的雷达***
US20110309971A1 (en) * 2010-05-19 2011-12-22 Honda Elesys Co., Ltd. Electronic scanning radar apparatus, receiving wave direction estimating method, and computer-readable storage media storing receiving wave direction estimation program
CN101980048A (zh) * 2010-09-29 2011-02-23 中国科学院国家天文台 基于天线组阵技术的空间碎片地基雷达***
DE102011113015A1 (de) * 2011-09-09 2013-03-14 Astyx Gmbh Abbildender Radarsensor mit synthetischer Vergrößerung der Antennenaperatur und zweidimensionaler Strahlschwenkung
CN103874932A (zh) * 2011-10-17 2014-06-18 罗伯特·博世有限公司 角度分辨的雷达传感器
CN104122532A (zh) * 2014-07-29 2014-10-29 电子科技大学 一种同时发射多波束形成以及接收信号处理的方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112740071A (zh) * 2018-10-04 2021-04-30 海拉有限双合股份公司 用于车辆的雷达***
CN111316499A (zh) * 2018-12-04 2020-06-19 深圳市大疆创新科技有限公司 毫米波天线结构、微波旋转雷达及可移动平台
CN111463560A (zh) * 2019-01-22 2020-07-28 纬创资通股份有限公司 天线***
CN111463560B (zh) * 2019-01-22 2023-02-24 纬创资通股份有限公司 天线***
CN113811786A (zh) * 2019-05-17 2021-12-17 三菱电机株式会社 天线装置及雷达装置
CN113484854A (zh) * 2021-07-21 2021-10-08 电子科技大学 一种外辐射源位置未知的目标定位方法
CN113484854B (zh) * 2021-07-21 2023-04-11 电子科技大学 一种外辐射源位置未知的目标定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190265347A1 (en) 2019-08-29
WO2017084661A1 (de) 2017-05-26
DE102015222884A1 (de) 2017-05-24
CN108291959B (zh) 2022-07-29
EP3377915A1 (de) 2018-09-26
JP2019500593A (ja) 2019-01-10
KR20180083865A (ko) 2018-07-23
EP3377915B1 (de) 2019-09-25
DE112016004260A5 (de) 2018-05-24
US10823836B2 (en) 2020-11-03

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CN108291959A (zh) 具有交错串行发射和并行接收功能的雷达***
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US10620305B2 (en) Multibeam FMCW radar, in particular for automobile
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Bi et al. Millimeter wave radar technology
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GB2582125A (en) Radar device and method for identification of objects

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