CN113567987B - 一种雷达***及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种雷达***及终端设备,该雷达***包括控制器、与控制器直接或间接连接的至少两个雷达模块,至少两个雷达模块包括第一雷达模块和第二雷达模块;其中,第一雷达模块和第二雷达模块在数字域时分复用控制器。相较于现有的雷达***来说,在雷达***包含同样数量的控制器的情况下,本申请的雷达***可提供更多的收发通道数量,可以提供更大的天线阵面尺寸,从而可以增加最大探测距离、无模糊角度范围和角度分辨率,为天线阵面的灵活排布和优化信号处理***方案提供可能性,有助于降低连接天线与雷达模块之间的馈线走线的复杂度以及降低馈线插损,从而提升雷达***性能,减少***尺寸、功耗、成本。
Description
技术领域
本申请涉及到通信技术领域,尤其涉及到一种雷达***及终端设备。
背景技术
雷达***是车载感知领域重要的传感器,并已在高级驾驶员辅助***(advanceddriver assistance systems,ADAS)中广泛应用。随着自动驾驶的应用场景愈发复杂,ADAS对前向雷达的性能要求也逐步提高,尤其是最大探测距离、方位和俯仰维的角度分辨率等指标,而这些指标与雷达通道数量、天线阵面尺寸等强相关,为了提升前向雷达的性能,现有技术中在雷达***的射频前端采用多片的单片微波集成电路(monolithic microwaveintegrated circuit,MMIC)级联的方案实现较多的通道数和较大的天线阵面尺寸。这种方式使得雷达***需要更多的包含中频数据接口的微控制单元(microcontroller unit,MCU)。由于MMIC芯片集成的发射通道数量、接收通道数量、以及MCU支持的中频数据接口的数量是固定的,而多片级联方案需要的MMIC和MCU芯片数量也是固定的,所以雷达***的***性能指标基本确定,想要继续增加射频通道数和天线阵面就需要再额外增加MMIC和MCU,这样对雷达***的尺寸、成本、功耗等带来巨大挑战。
发明内容
本申请提供了一种雷达***及终端设备,用以提升雷达的***性能。
本申请所述的雷达***也可以称为雷达,或者探测装置,或者探测设备等。
第一方面,提供了一种雷达***,该雷达***包括控制器和与控制器直接或间接连接的至少两个雷达模块,所述至少两个雷达模块包括第一雷达模块和第二雷达模块,其中,第一雷达模块和第二雷达模块在数字域时分复用控制器。示例地,本申请所述的雷达模块可以为单片微波集成电路MMIC,本申请所述的控制器可以为微控制单元MCU。
本申请所述的时分复用指的是在数字域时分复用,即是对雷达模块经数模转换处理后的数字信号进行时分切换以实现对控制器的时分复用。
可见,上述雷达***相较于现有技术的雷达***来说,在雷达***包含同样数量的控制器的情况下,本申请的雷达***可提供更多的收发通道数量,还可以提供更大的天线阵面尺寸,从而可以增加最大探测距离、无模糊角度范围和角度分辨率,为天线阵面的灵活排布和优化信号处理***方案提供可能性,有助于降低连接天线与雷达模块之间的馈线走线的复杂度以及降低馈线插损,从而提升雷达***性能,减少***尺寸、功耗、成本等。
在一种实施方式中,所述时分复用为模块级的时分复用,从而与控制器连接的至少两个雷达模块以模块级的时分复用复用控制器,可以适配天线阵面排布和算法方案,有助于降低连接天线与雷达模块之间的馈线走线的复杂度以及降低馈线插损。可选地,当所述第一雷达模块或者第二雷达模块为芯片时,所述模块级时分复用也可以称之为芯片级时分复用。
在一种实施方式中,所述时分复用为通道级的时分复用,从而与控制器连接的至少两个雷达模块以通道级的时分复用复用控制器,通道级的时分复用使得复用更灵活,复用自由度更大,可以更好的适配天线阵面排布和算法方案,有助于降低连接天线与雷达模块之间的馈线走线的复杂度以及降低馈线插损。
在一种实施方式中,通过软件实现时分复用。从而无需要额外增加硬件,也无需改***件结构,便可实现时分复用。本申请所述的软件实现时分复用,也可以称为通过软件模块(软件结构)实现时分复用,也可以称为软件控制实现时分复用。
在一种实施方式中,通过硬件实现时分复用。其中,实现时分复用的硬件可以设置在雷达模块和控制器之间,或者,实现时分复用的硬件可以设置在雷达模块中,或者实现时分复用的硬件可以设置在控制器中。从而无需要额外设计软件控制,通过在雷达模块***一个硬件模块就可以实现时分复用。本申请所述的硬件实现时分复用,也可以称为通过硬件模块(硬件结构)实现时分复用,也可以称为硬件控制实现时分复用。
在一种实施方式中,第一雷达模块包括第一接口,第二雷达模块包括第二接口,控制器包括第三接口,当第一雷达模块通过第一接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口处于高阻状态,或者,当第二雷达模块通过第二接口与控制器的第三接口电连接时,第一接口处于高阻状态。如此,可以通过控制第一雷达模块和第二雷达模块的接口状态,实现控制器的模块级时分复用。其中,当所述第一雷达模块或者第二雷达模块为芯片时,所述模块级时分复用也可以称之为芯片级时分复用。
可见,本申请实施例通过软件控制:当第一雷达模块通过第一接口与控制器的第三接口连接时,第二雷达模块的第二接口处于高阻状态,也即是第一雷达模块与控制器电连接的时候,第二雷达模块与控制器连接但不能传输信号,实现了模块级的时分复用。
可选地,当第一接口包括多个通道接口,第二接口包括多个通道接口时,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态;或者,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态。其中,本申请所述的每个通道接口对应每个通道,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
可见,在该实施方案中,通过软件控制第一雷达模块中所有通道接口的状态和第二雷达模块中所有通道接口的状态,实现对控制器的通道级时分复用。
可选地,当第一雷达模块第一接口包括多个通道接口,当第一雷达模块通过第一接口的第一部分通道接口与控制器的第三接口电连接时,第一雷达模块的第一接口的第二部分通道接口处于高阻状态。其中,本申请所述的每个通道接口对应每个通道,本申请所述的通道对应可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
可见,第一雷达模块也可以单独实现与控制器的通道级的时分复用。
在一种实施方式中,上述通过硬件实现所述时分复用包括通过转接模块实现所述时分复用。雷达***还包括转接模块,第一雷达模块、第二雷达模块分别通过转接模块和控制器连接以实现上述分时复用。
可见,该实施方案中,通过转接模块实现硬件控制第一雷达模块和第二雷达模块分别与控制器连接以实现上述分时复用。
在一种实施方式中,当第一雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第二雷达模块与转接模块断开,或者,当第二雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第一雷达模块与转接模块断开,从而通过转接模块实现对控制器的模块级时分复用。
可选地,第一雷达模块包括多个通道,第二雷达模块包括多个通道,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的全部通道与转接模块断开;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,且第二雷达模块的部分通道与控制器电连接。从而实现通过转接模块实现硬件控制第一雷达模块的部分或全部通道、以及第二雷达模块的部分或全部通道,分别与控制器连接或断开,从而实现通道级的时分复用控制器。其中,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
可选地,第一雷达模块包括多个通道,当第一雷达模块的第一部分通道通过转接模块与控制器电连接,第一雷达模块的第二部分通道与转接模块断开。其中,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
可见,第一雷达模块也可以单独实现与控制器的通道级的时分复用。也即是可以实现单个雷达模块与控制器的通道级的时分复用。
在一种实施方式中,转接模块为逻辑芯片或复用器。如此,可以灵活实现的模块级或者通道级的时分复用方案,其中,转接模块若采用逻辑芯片,可以支持多种模式切换,可以更灵活实现时分复用方案,转接模块若采用复用器,可以更能够节省成本。
在一种实施方式中,本申请所述的雷达***可以包括不同天线阵列的雷达模块,以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***还包括第一雷达模块对应的第一天线阵列以及第二雷达模块对应的第二天线阵列。
可见,本申请所述的雷达***各个雷达模块的天线阵列可以为不同的天线阵列或者为相同的天线阵列,从而可以根据实际需要设计天线阵列,各雷达模块的天线阵列可以灵活单独设计。
可选地,本申请所述的雷达***还可以是多个雷达模块共用同一天线阵列的雷达***,以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***中还包括第三天线阵列,第一雷达模块与第二雷达模块分别与第三天线阵列连接。
可见,本申请所述的雷达***各个雷达模块的天线阵列可以复用,从而减少了天线阵列的个数,也进一步降低了雷达***的设计复杂度。
在一种实施方式中,第一雷达模块与第二雷达模块可以为不同的雷达模块,从而可以实现不同的雷达模块复用同一个控制器,节省控制器,有助于节省成本。
在一种实施方式中,雷达***还包括第三雷达模块,第三雷达模块包括至少一个通道,第三雷达模块与控制器电连接;或者,第三雷达模块的至少一个通道与控制器电连接。
其中,第三雷达模块与控制器电连接,可以实现第三雷达模块、第一雷达模块、第二雷达模块可以实现部分时分复用控制器的第三接口。其中,第三雷达模块的至少一个通道与控制器电连接,可以实现第三雷达模块、第一雷达模块、第二雷达模块可以实现部分时分复用控制器的第三接口。
可见,本申请实施例既包括与控制器时分复用的第一雷达模块或者第二雷达模块,也包括与控制器直接电连接的第三雷达模块,从而可以更好地与当前的雷达***兼容。
在一种实施方式中,控制器的任意接口为低压差分信号技术接口(low-voltagedifferential signaling,LVDS)接口或移动产业处理器接口(mobile industryprocessor interface,MIPI)接口。
在一种实施方式中,所述雷达***为车载雷达***。
第二方面,提供了一种终端设备,该终端设备包括上述任一项所述的雷达***。示例地,该终端设备可以为车辆。
附图说明
图1为雷达对目标对象进行检测的原理示意图;
图2为本申请实施例提供的一种雷达***的示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种雷达***的示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种雷达***的示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种雷达***的示意图;
图6为本申请实施例提供的软控制模块级的时分复用的示意图;
图7为本申请实施例提供的通道级的时分复用应用场景之一的示意图;
图8为本申请实施例提供的通道级的时分复用应用场景之二的示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种雷达***的示意图;
图10为本申请实施例提供的软控制通道级的时分复用的示意图;
图11为本申请实施例提供的另一种雷达***的示意图;
图12为本申请实施例提供的另一种雷达***的示意图;
图13为本申请实施例提供的通道级的时分复用应用场景之三的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
以下,对本申请实施例中的部分用语进行解释说明,以便于本领域技术人员理解。
(1)雷达(radar),也可称为雷达装置,一般工作在超短波或微波波段,其中,工作在超短波波段的雷达称为超短波雷达;工作在微波波段的雷达通称为微波雷达。微波雷达有时还细分为分米波雷达、厘米波雷达、毫米波雷达等。其工作原理是通过发射信号(或者称为探测信号),并接收经过目标对象反射的反射信号,来探测相应的目标对象。
请参见图1,为雷达对目标对象进行检测的原理示意图。雷达通过发射天线向外发射检测信号(电磁波)(也可称为发射信号)以及通过接收天线接收目标对象反射的信号(也可称为回波信号),对目标对象反射的信号进行放大以及下变频等处理,得到车辆与目标对象之间的相对距离、相对速度等信息,从而实现确定目标对象所在的位置。
(2)目标对象:可以为任意一种需要测量距离和/或速度的目标,比如可以为移动的物体,或者也可以为静止的物体。
(3)“至少一个”是指一个或者多个,“至少两个”是指两个或者两个以上,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联物体的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联物体是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c,或者,a、b和c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以及,除非有相反的说明,本申请实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分,不用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度。例如,第三接口和第一接口,只是为了区分不同的接口,而并不是表示这两种接口的优先级、顺序或者重要程度等的不同。
针对背景技术中存在的问题,一种解决方案中,可以采用在天线与收发处理模块之间加上开关实现时分复用收发处理模块,但是这种方案***的集成度较差,在另一种解决方案,可以采用芯片内的射频通道或者中频模拟通道的分时复用技术来实现通道数增加以及天线阵面的增大,但是这种方案中的分时复用技术在芯片内部实现,雷达***受限于芯片在板级位置,从而会限制天线阵面或者雷达信号处理算法的方案,尤其是多片MMIC芯片内还集成RF/ANA通道分时复用级联雷达中,要实现天线阵面灵活排布,会增加RF馈线的复用杂度,同时较长的馈线会引入较大的插损,牺牲***部分性能。
为此,本申请实施例提供一种雷达***。示例的,该雷达***可以为车载雷达***。
本申请实施例提供的雷达***可以包括控制器、以及与该控制器直接或间接连接的至少两个雷达模块,所述至少两个雷达模块包括第一雷达模块和第二雷达模块,其中,第一雷达模块和第二雷达模块在数字域时分复用该控制器。
本申请实施例中,雷达模块可以为雷达芯片,雷达芯片例如为MMIC芯片,后文不再赘述。
本申请所述的时分复用指的是在数字域时分复用,即是对雷达模块经数模转换处理后的数字信号进行时分切换以实现对控制器的时分复用。
在一种可能的实施方式中,上述时分复用为模块级的时分复用,从而与控制器连接的至少两个雷达模块以模块级的时分复用复用控制器,可以适配天线阵面排布和算法方案,有助于降低连接天线与雷达模块之间的馈线走线的复杂度以及降低馈线插损。可选地,当所述第一雷达模块或者第二雷达模块为芯片时,所述模块级时分复用也可以称之为芯片级时分复用。
在另一种可能的实施方式中,上述时分复用为通道级的时分复用,从而与控制器连接的至少两个雷达模块以通道级的时分复用复用控制器,通道级的时分复用使得复用更灵活,复用自由度更大,可以更好的适配天线阵面排布和算法方案,有助于降低连接天线与雷达模块之间的馈线走线的复杂度以及降低馈线插损。
在又一种可能的实施方式中,通过软件实现上述时分复用,从而无需要额外增加硬件,也无需改***件结构,便可实现时分复用。本申请所述的软件实现时分复用,也可以称为通过软件模块(软件结构)实现时分复用,也可以称为软件控制实现时分复用。
在又一种可能的实施方式中,通过硬件实现上述时分复用,从而无需要额外设计软件控制,通过在雷达模块***一个硬件模块就可以实现时分复用。其中,实现时分复用的硬件可以设置在雷达模块和控制器之间,或者,实现时分复用的硬件可以设置在雷达模块中,或者实现时分复用的硬件可以设置在控制器中。本申请实施例以实现时分复用的硬件可以设置在雷达模块和控制器之间为例说明。本申请所述的硬件实现时分复用,也可以称为通过硬件模块(硬件结构)实现时分复用,也可以称为硬件控制实现时分复用。
在一种可能的实施方式中,第一雷达模块包括第一接口,第二雷达模块包括第二接口,控制器包括第三接口,当第一雷达模块通过第一接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口处于高阻状态,或者,当第二雷达模块通过第二接口与控制器的第三接口电连接时,第一接口处于高阻状态。如此,可以通过控制第一雷达模块和第二雷达模块的接口状态,实现控制器的模块级时分复用。其中,当所述第一雷达模块或者第二雷达模块为芯片时,所述模块级时分复用也可以称之为芯片级时分复用。
可见,本申请实施例通过软件控制:当第一雷达模块通过第一接口与控制器的第三接口连接时,第二雷达模块的第二接口处于高阻状态,也即是第一雷达模块与控制器电连接的时候,第二雷达模块与控制器连接但不能传输信号,实现了模块级的时分复用。
可选地,当第一接口包括多个通道接口,第二接口包括多个通道接口时,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态;或者,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态。其中,本申请所述的每个通道接口对应每个通道,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
可见,在该实施方案中,通过软件控制第一雷达模块中所有通道的状态和第二雷达模块中所有通道的状态,实现对控制器的通道级时分复用。
可选地,当第一雷达模块第一接口包括多个通道接口,当第一雷达模块通过第一接口的第一部分通道接口与控制器的第三接口电连接时,第一雷达模块的第一接口的第二部分通道接口处于高阻状态。其中,本申请所述的每个通道接口对应每个通道,本申请所述的通道对应可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
可见,第一雷达模块也可以单独实现与控制器的通道级的时分复用。
在一种可能的实施方式中,上述通过硬件实现所述时分复用包括通过转接模块实现所述时分复用。雷达***还包括转接模块,第一雷达模块、第二雷达模块分别通过转接模块和控制器连接以实现上述分时复用。
可见,该实施方案中,通过转接模块实现硬件控制第一雷达模块和第二雷达模块分别与控制器连接以实现上述分时复用。
在一种可能的实施方式中,当第一雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第二雷达模块与转接模块断开,或者,当第二雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第一雷达模块与转接模块断开,从而通过转接模块实现对控制器的模块级时分复用。
可选地,第一雷达模块包括多个通道,第二雷达模块包括多个通道,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的全部通道与转接模块断开;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,且第二雷达模块的部分通道与控制器电连接。从而实现通过转接模块实现硬件控制第一雷达模块的部分或全部通道、以及第二雷达模块的部分或全部通道,分别与控制器连接或断开,从而实现通道级的时分复用控制器。其中,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
可选地,第一雷达模块包括多个通道,当第一雷达模块的第一部分通道通过转接模块与控制器电连接,第一雷达模块的第二部分通道与转接模块断开。其中,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
可见,第一雷达模块也可以单独实现与控制器的通道级的时分复用。也即是可以实现单个雷达模块与控制器的通道级的时分复用。
在一种可能的实施方式中,转接模块为逻辑芯片或复用器。如此,可以灵活实现的模块级或者通道级的时分复用方案,其中,转接模块若采用逻辑芯片,可以支持多种模式切换,可以更灵活实现时分复用方案,转接模块若采用复用器,可以更能够节省成本。
在一种可能的实施方式中,本申请所述的雷达***可以包括不同天线阵列的雷达模块,以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***还包括第一雷达模块对应的第一天线阵列以及第二雷达模块对应的第二天线阵列。
可见,本申请所述的雷达***各个雷达模块的天线阵列可以为不同的天线阵列或者为相同的天线阵列,从而可以根据实际需要设计天线阵列,各雷达模块的天线阵列可以灵活单独设计。
可选地,本申请所述的雷达***还可以是多个雷达模块共用同一天线阵列的雷达***,以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***中还包括第三天线阵列,第一雷达模块与第二雷达模块分别与第三天线阵列连接。
可见,本申请所述的雷达***各个雷达模块的天线阵列可以复用,从而减少了天线阵列的个数,也进一步降低了雷达***的设计复杂度。
在一种实施方式中,第一雷达模块与第二雷达模块可以为不同的雷达模块,从而可以实现不同的雷达模块复用同一个控制器,节省控制器,有助于节省成本。
在一种实施方式中,雷达***还包括第三雷达模块,第三雷达模块包括至少一个通道,第三雷达模块与控制器电连接;或者,第三雷达模块的至少一个通道与控制器电连接。
其中,第三雷达模块与控制器电连接,可以实现第三雷达模块、第一雷达模块、第二雷达模块可以实现部分时分复用控制器的第三接口。其中,第三雷达模块的至少一个通道与控制器电连接,可以实现第三雷达模块、第一雷达模块、第二雷达模块可以实现部分时分复用控制器的第三接口。
可见,本申请实施例既包括与控制器时分复用的第一雷达模块或者第二雷达模块,也包括与控制器直接电连接的第三雷达模块,从而可以更好地与当前的雷达***兼容。
本申请实施例中,上述时分复用方式可以有多种实现方式,以下分为模块级的时分复用方式和通道级的时分复用方式进行说明,具体参见以下可能的实施方式a和可能的实施方式b。
可能的实施方式a,上述时分复用的方式为模块级的时分复用方式。
在一种可能的实施方式中,第一雷达模块的第一接口与第二雷达模块的第二接口分别与控制器的第三接口连接,其中,第一雷达模块的第一数字信号和第二雷达模块的第二数字信号以时分复用的方式传输至控制器的第三接口。
图2为本申请实施例提供的雷达***的示意图。如图2所示,雷达***包括一个微控制器单元(microcontroller unit,MCU)和两个雷达模块,其中两个雷达模块分别为MMIC0和MMIC1,该雷达***还可以包括分别与每个雷达模块连接的天线阵列,天线阵列可以包括接收天线和发射天线,其中,发射天线用于向目标对象发射信号,接收天线用于接收目标对象发射或者反射的回波信号。
其中,图2中的雷达模块仅示例性示出了包括低噪声放大器(low noiseamplifier,LNA)、混频器(MIXER)、模拟数字转换器(analog-to-digital converter,ADC)。其中,放大器,用于在接收天线接收到目标对象发射或者反射的信号后,对接收到的信号进行功率放大,或者用于在所述发射天线发射信号之前,对所要发射的信号进行功率放大。混频器用于对接收天线接收到的信号进行下变频,以便于筛选出与目标对象相关的频率分量。ADC用于对经过混频器下变频后的信号进行模数转换。雷达模块还可以包括接口,用于与MCU的接口连接。如图2所示,MMIC0的接口1和MMIC1的接口2分别与MCU的接口3连接。
本申请实施例中,每个雷达模块可以包括但不限于图2中示出的低噪声放大器、混频器、模拟数字转换器中的一种或多种组合,还可以包括其它部件,以MMIC0为例,例如在MMIC0中的ADC与接口1之间还可以包括滤波器或其它部件,其中,滤波器例如为高通滤波器(high pass filter,HPF)或低通滤波器(low pass filter,LPF),此处不再一一列举。
需要说明的是,图2中示例性示出MMIC0的接口1和MMIC1的接口2分别与MCU通过一个单刀双掷开关连接,该单刀双掷开关连接设置在模拟数字转换器之后,从而实现对雷达模块经数模转换处理后的数字信号进行时分切换以实现在数字域对控制器的时分复用,可以提高雷达模块的集成度。该单刀双掷开关仅为一个示例,并不对本申请的方案造成限制,本申请方案在实施过程中,MMIC0的接口1和MMIC1的接口2可以分别与MCU的接口3直接连接(不通过开关或其它硬件模块连接),或者,也可以通过其它硬件模块(例如下文中的转接模块)实现间接连接。类似的,图3、图4、图5、图7、图8、图13中示意的雷达模块与MCU通过开关连接也不对本申请的方案造成限制,也可以通过直接连接(不通过开关或其它硬件模块连接),或者,也可以通过其它硬件模块实现间接连接。后文中不再赘述。
上述图2中,仅示出了与控制器连接的两个雷达模块可以复用控制器的同一个接口,应理解,也可以有数量多于两个的雷达模块复用控制器的同一个接口,例如图3所示,MMIC0的接口1、MMIC1的接口2和MMIC2的接口4分别连接MCU的接口3,三个雷达模块(MMIC0、MMIC1和MMIC2)复用控制器的同一个接口,MMIC0的数字信号、MMIC1的数字信号和MMIC2的数字信号可以时分复用的方式传输至该控制器的接口3。
本申请实施例中涉及到的控制器的任意接口为LVDS接口或者MIPI接口,雷达模块的任意接口为LVDS接口或者MIPI接口。可选的,若控制器的接口为LVDS接口,则与控制器连接的接口也为LVDS接口,若控制器的接口为MIPI接口,则与控制器连接的接口也为MIPI接口,后文不在赘述。
在其它一些实施例中,控制器还可以有多个接口,控制器的多个接口可以均为LVDS接口或者控制器的多个接口可以均为MIPI接口,或者,控制器的多个接口可以同时包括LVDS接口和MIPI接口,以两个接口(接口11和接口12)为例,如图4所示,雷达***包括MCU以及与该MCU连接的四个雷达模块,分别为MMIC0、MMIC1、MMIC2、MMIC3,在该雷达***中,MMIC0的接口和MMIC1的接口分别连接MCU的接口11,MMIC2的接口和MMIC3的接口分别连接MCU的接口12,MMIC0的数字信号与MMIC1的数字信号以时分复用的方式传输至MCU的接口11,MMIC2的数字信号与MMIC3的数字信号以时分复用的方式传输至MCU的接口12。
本申请实施例的雷达***也可以包括多个控制器,每个控制器可以直接或间接连接至少两个雷达模块,每个控制器连接的至少两个雷达模块在数字域时分复用控制器,每个控制器连接的至少两个雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至该控制器。以雷达***包括2个雷达模块为例,如图5所示,雷达***包括MCU1、MCU2、与MCU1连接的四个雷达模块MMIC0、MMIC1、MMIC2、MMIC3,以及与MCU2连接的四个雷达模块MMIC4、MMIC5、MMIC6、MMIC7,在该雷达***中,MMIC0的接口、MMIC1的接口分别连接MCU的接口11,MMIC0的数字信号与MMIC1的数字信号以时分复用的方式传输至MCU1的接口11,MMIC2的接口、MMIC3的接口分别连接MCU的接口12,MMIC2与MMIC3的数字信号以时分复用的方式传输至MCU1的接口12,MMIC4的接口、MMIC5的接口分别连接MCU的接口21,MMIC6的接口、MMIC7的接口分别连接MCU的接口22,MMIC4的数字信号与MMIC5的数字信号以时分复用的方式传输至MCU2的接口21,MMIC6的数字信号与MMIC7的数字信号以时分复用的方式传输至MCU2的接口22。
结合上述实施方式a,上述时分复用的方式为模块级的时分复用方式的情况下,还可以根据控制器与所述至少两个雷达模块之间不同的连接关系说明如何实施模块级的时分复用,具体可以有多种可能的实施方式,以下分为可能的实施方式a1、可能的实施方式a2、可能的实施方式a3进行说明。
可能的实施方式a1,控制器直接连接所述至少两个雷达模块,以控制器直接连接第一雷达模块和第二雷达模块为例,在该实施方式a1中,可以通过软件控制第一雷达模块和第二雷达模块的接口的状态,以实现模块级的时分复用。
一种可能的实现方式中,第一雷达模块包括第一接口,第二雷达模块包括第二接口,控制器包括第三接口,与控制器的第三接口直接连接的第一雷达模块和第二雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至控制器。当第一雷达模块通过第一接口向控制器的第三接口传输第一数字信号时,第二雷达模块的第二接口处于高阻状态,或者,当第二雷达模块通过第二接口向控制器的第三接口传输第二数字信号时,第一接口处于高阻状态。如此,可以通过控制第一雷达模块和第二雷达模块的接口状态,实现模块级的时分复用控制器的第三接口。
以上述图2所示的雷达***为例,说明MMIC0和MMIC1的数字信号以时分复用的方式传输至MCU的过程,具体参见图6,MMIC0的接口和MMIC1的接口的起始状态均为低功耗(low power)状态,在第一时间单元内,即图6中帧1,MMIC0的接口处于高阻状态,MMIC1向MCU发送数字信号,在第二时间单元内,即图6中帧2,MMIC0向MCU发送数字信号,MMIC1的接口处于高阻状态。之后,MMIC0的接口和MMIC1的接口的进入低功耗状态。
一种可能的实现方式中,雷达***包括与控制器连接的多个雷达模块时,所述多个雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至控制器,以实现模块级的时分复用。以雷达***包括三个雷达模块为例,其中,第一雷达模块包括第一接口,第二雷达模块包括第二接口,第三雷达模块包括第四接口。
若控制器支持一个接口,即第三接口,那么在一个时间单元内,雷达***中任一个雷达模块的数字信号向控制器的第三接口传输数字信号,除传输数字信号的雷达模块之外的其它雷达模处于高阻状态,相邻两个时间单元内向控制器传输数字信号的雷达模块不同,例如,在第一时间单元内,第一雷达模块向控制器传输数字信号,在第二时间单元内,第二雷达模块向控制器传输数字信号,在第三时间单元内,第一雷达模块向控制器传输数字信号,在第四时间单元内,第三雷达模块向控制器传输数字信号。
若控制器支持多个接口,例如,支持两个接口,分别为第三接口和第五接口,则在一个时间单元内,多个雷达模块中任两个雷达模块向控制器传输数字信号,相邻两个时间单元内向控制器传输数字信号的雷达模块中至少存在一个雷达模块不同,例如,在第一时间单元内,第一雷达模块和第三雷达模块向控制器传输数字信号,在第二时间单元内,第一雷达模块和第二雷达模块向控制器传输数字信号。
可能的实施方式a2,控制器间接连接至少两个雷达模块,在该实施方式a2中,可以通过硬件模块实现控制至少两个雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至控制器。
在一种可能的实施方式中,例如硬件模块为转接模块,上述雷达***还包括转接模块,第一雷达模块、第二雷达模块分别通过转接模块和控制器连接以实现时分复用。
需要说明的是,本申请实施例中涉及的转接模块可以为转接芯片。示例性的,该转接模块可以为逻辑芯片或复用器。后文不在赘述。
在一种可能的实施方式中,当第一雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第二雷达模块与转接模块断开;或者,当第二雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第一雷达模块与转接模块断开。
其中,转接模块若采用逻辑芯片,可以支持多种模式切换,可以更灵活实现时分复用方案,以转接模块采用逻辑芯片为例,雷达***包括四个雷达模块与一个MCU为例,MCU支持两个接口,分别为接口1和接口2,就可以有以下多种模式可以进行分时切换,例如在模式1,雷达模块1通过逻辑芯片连接MCU的接口1,并且雷达模块2通过逻辑芯片连接MCU的接口2;例如在模式2,雷达模块1通过逻辑芯片连接MCU的接口1,并且雷达模块3通过逻辑芯片连接MCU的接口2;例如在模式3,雷达模块1通过逻辑芯片连接MCU的接口1,并且雷达模块4通过逻辑芯片连接MCU的接口2;例如在模式5,雷达模块2通过逻辑芯片连接MCU的接口1,并且雷达模块3通过逻辑芯片连接MCU的接口2;例如在模式6,雷达模块2通过逻辑芯片连接MCU的接口1,并且雷达模块4通过逻辑芯片连接MCU的接口2;例如在模式7,雷达模块3通过逻辑芯片连接MCU的接口1,并且雷达模块4通过逻辑芯片连接MCU的接口2。在不同的时间单元内,可以采用上述模式1至模式7中的任一种模式中的连接方式,例如,在第一时间单元,采用上述模式1的连接方式,在第二时间单元采用上述模式2的连接方式,从而实现通过硬件方式实现模块级的时分复用。
其中,转接模块若采用复用器,相较于逻辑芯片来说,模式切换有限,但更加节省成本。
可能的实施方式a3,控制器直接连接所述至少两个雷达模块中的一部分雷达模块,并间接连接所述至少两个雷达模块中的另一部分雷达模块。以雷达***包括第一雷达模块、第二雷达模块以及第三雷达模块为例,第一雷达模块和第二雷达模块分别通过转接模块和控制器连接以实现上述时分复用,第三雷达模块与控制器直接连接。其中,直接连接和间接连接的实现方式可以参考上述可能的实施方式a1和可能的实施方式a2,此处不再赘述。
通过上述实施例,与控制器连接的至少两个雷达模块的数字信号以模块级的时分复用方式传输至控制器,而每个雷达模块可以包括至少一个接收通道,从而可以有效增加雷达***中的接收通道数,可以提供更大的天线阵面尺寸,从而可以增加最大探测距离、无模糊角度范围和角度分辨率,提升***性能。
基于上述实施例,上述模块级的时分复用方式可以应用于具有不同天线阵列的雷达模块的雷达***中,以实现具有不同天线阵列的雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至控制器,以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***中还包括第一雷达模块对应的第一天线阵列以及第二雷达模块对应的第二天线阵列。
在一个示例中,如图7所示,以第一雷达模块为MMIC0,第二雷达模块为MMIC1,MMIC0的数字信号和MMIC1的数字信号以时分复用的方式传输至MCU。MMIC0对应天线阵列1,天线阵列1包括与MMIC0中的发射通道TX1连接的发射天线ANTtx1和与MMIC0中的接收通道RX1连接的接收天线ANTrx1,MMIC1对应天线阵列2,天线阵列2包括与MMIC1中的发射通道TX2连接的发射天线ANTtx2和与MMIC1中的接收通道RX2连接的接收天线ANTrx2。此处,发射通道是指用于向发射天线传输发射信号的通道,接收通道是指用于接收来自发射天线的信号,并向MCU传输该信号的通道。示例的,在第一时间单元内,接收天线ANTrx1接收到的回波信号,经过MMIC0中的接收通道转换为数字信号,发送至MCU,在第二时间单元内,接收天线ANTrx2接收到的回波信号,经过MMIC1中的接收通道转换为数字信号,发送至MCU。
在一种可能的实现方式中,发射天线ANTtx1的探测威力大于或等于发射天线ANTtx2的探测威力,此处,探测威力也可以理解为探测距离或辐射距离,其中,发射天线ANTtx1的探测威力大于发射天线ANTtx2的探测威力时,天线阵列1可以探测更远的目标,天线阵列2可以探测较近的目标,从而可以适用多种目标探测的场景,节省MCU芯片,从而节省成本。
在图7所示的场景中,MMIC0和MMIC1可以为同一种雷达模块,也可以为不同的雷达模块。通过上述示例,MMIC0和MMIC1为同一种雷达模块可以实现同一体制的雷达***完全复用同一个MCU,MMIC0和MMIC1为不同的雷达模块,可以实现不同体制的雷达***完全复用同一个MCU,从而节省MCU芯片,有助于节省成本。
在其它一些实施例中,上述模块级的时分复用方式也可以应用于具有同一天线阵列的不同雷达模块的雷达***中,以实现雷达***的不同的雷达模块共用同一个天线阵列,这样不同雷达***中的接收通道可以时分复用。以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***中还包括第三天线阵列,第一雷达模块与第二雷达模块分别与第三天线阵列连接。
在一个示例中,如图8所示,以雷达***中的第一雷达模块为MMIC0,第二雷达模块为MMIC1为例,该雷达***中还包括天线阵列1,MMIC0和MMIC1连接天线阵列1,该天线阵列1包括发射天线ANTtx1、ANTtx2、ANTtx3、ANTtx4,以及接收天线ANTrx1、ANTrx2、ANTrx3、ANTrx4。其中,对于与各发射通道TX连接的发射天线来说,发射天线ANTtx1、ANTtx3同时工作,或ANTtx2、ANTtx4同时工作,或发射天线ANTtx2、ANTtx3同时工作,或ANTtx1、ANTtx4同时工作,对于与各接收通道RX连接的接收天线来说,ANTrx1、ANTrx2同时工作,或者ANTrx3、ANTrx4同时工作,可以实现两个雷达模块的接收通道复用MCU的接口。其中,图8所示的天线阵列可以包括不同的子阵列,例如大小天线阵,例如大天线阵包括发射天线ANTtx1和ANTtx3,可以探测较远的目标,小天线阵包括发射天线ANTtx2和ANTtx4,可以探测较近的目标,从而一个天线阵列可以满足探测不同距离的目标的需求。
通过上述实施例,将上述模块级的时分复用方式应用至雷达***中,可以适配天线阵面排布和算法方案,有助于降低连接天线与雷达模块之间的馈线走线的复杂度以及馈线插损。
可能的实施方式b,至少两个雷达模块可以采用通道级的时分复用在数字域复用MCU。在该实施方式b中,以两个雷达模块为例,第一雷达模块的第一数字信号和第二雷达模块的第二数字信号以通道级的时分复用的方式传输至控制器。
需要说明的是,本申请实施例中涉及到的通道若无特别说明是发射通道的情况下,文中的通道指的是接收通道,接收通道是相对于雷达***而言的,雷达***的接收天线接收到信号之后,通过雷达模块中与接收天线连接的接收通道传输至控制器。如图2示出的雷达模块MMIC0和MMIC1,每个雷达模块包括一个通道,以MMIC0为例,如图2所示,MMIC0包括一个通道,一个通道具体可以包括MMIC0中接收来自接收天线的信号的部件(例如图2中示出了低噪声放大器)到接口1之间的所有部件,后文中不再赘述。在其它一些实施例中,一个雷达模块也可以包括多个通道。
结合上述实施方式b,上述时分复用的方式为通道级的时分复用方式的情况下,还可以根据控制器与所述至少两个雷达模块之间不同的连接关系说明如何实施通道级的时分复用,具体可以有多种可能的实施方式,以控制器直接或间接连接第一雷达模块、第二雷达模块为例,以下分为可能的实施方式b1,可能的实施方式b2,可能的实施方式b3进行说明。
可能的实施方式b1,控制器直接连接第一雷达模块和第二雷达模块,在该实施方式b1中,可以通过软件控制第一雷达模块和第二雷达模块中通道接口的状态,以实现通道级的时分复用。
一种可能的实现方式中,第一接口可以包括多个通道接口,第二接口可以包括多个通道接口,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态;或者,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态。也可理解为:当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口向控制器的第三接口传输第一数字信号时,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态,或者,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口向控制器的第三接口传输第一数字信号时,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态。
在该实现方式中,第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口向控制器的第三接口传输第一数字信号,包括以下情况1和情况2。
情况1,第一雷达模块通过第一接口的部分通道接口向控制器的第三接口传输第一数字信号,例如,以第一雷达模块的第一接口包括四个通道接口为例,其中三个通道接口分别向控制器传输数字信号,那么第一数字信号包括三个通道接口传输的数字信号的总和。
若在该情况1下,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态,即第二雷达模块的第二接口的全部通道接口不传输数字信号,从而第一雷达模块的第一接口的部分通道接口与第二雷达模块的第二接口的全部通道接口实现通道级的时分复用。
若在该情况1下,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态,即第二雷达模块的第二接口的一部分通道接口不传输数字信号,另一部分通道接口传输数字信号,第二数字信号包括第二雷达模块的第二接口的该另一部分通道接口所传输的数字信号的总和。从而第一雷达模块的第一接口的部分通道接口与第二雷达模块的第二接口的部分通道接口实现通道级的时分复用。
情况2,第一雷达模块通过第一接口的全部通道接口向控制器的第三接口传输第一数字信号,例如,以第一雷达模块的第一接口包括四个通道接口为例,四个通道接口分别向控制器传输数字信号,那么第一数字信号包括四个通道接口传输的数字信号的总和。
若在该情况2下,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态,即第二雷达模块的第二接口的全部通道接口不传输数字信号,从而第一雷达模块的第一接口的全部通道接口与第二雷达模块的第二接口的全部通道接口实现模块级的时分复用。
若在该情况2下,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态,即第二雷达模块的第二接口的一部分通道接口不传输数字信号,另一部分通道接口传输数字信号,第二数字信号包括第二雷达模块的第二接口的该另一部分通道接口所传输的数字信号的总和。从而第一雷达模块的第一接口的全部通道接口与第二雷达模块的第二接口的部分通道接口实现通道级的时分复用。
下面结合图9和图10,对可能的实施方式b1进行说明。
如图9所示的雷达***中,MCU连接三个雷达模块,分别为MMIC0、MMIC1、MMIC2,其中,雷达模块包括4条用于向MCU传输数字信号的通道,每条通道连接一个通道接口。MMIC0包括用于传输MMIC0 DATA1的通道接口21、用于传输MMIC0 DATA2的通道接口22、用于传输MMIC0 DATA3的通道接口23、用于传输MMIC0 DATA4的通道接口24,还包括一个用于传输时钟信号的通道接口20。MMIC1包括用于传输MMIC1 DATA1的通道接口31、用于传输MMIC1DATA2的通道接口32、用于传输MMIC1 DATA3的通道接口33、用于传输MMIC1 DATA4的通道接口34。MMIC2包括用于传输MMIC2 DATA1的通道接口41、用于传输MMIC2 DATA2的通道接口42、用于传输MMIC2 DATA3的通道接口43、用于传输MMIC2 DATA4的通道接口44,还包括一个用于传输时钟信号的通道接口40。
其中,MMIC0的通道接口21、通道接口22、通道接口23、通道接口24,以及MMIC1的通道接口31、通道接口32、通道接口33均连接控制器的接口11,MMIC1的通道接口34、MMIC2的通道接口41、通道接口42、通道接口43、通道接口44均连接控制器的接口12,其中,与接口11连接的各通道接口可以时分复用的方式向控制器的接口11传输第一数字信号,与接口12连接的各通道接口可以时分复用的方式向控制器的接口12传输第二数字信号,具体有多少条通道可以同时向一个接口传输数字信号,视MCU的规格支持同时接收多少条通道而定,例如控制器的一个接口可以同时接收4条通道传输的数字信号为例,对上述可能的实施方式b1进行说明。
参见图10,MMIC0的各通道接口、MMIC1的各通道接口、MMIC2的各通道接口的起始状态均为低功耗状态,在第一时间单元内,即图10中帧1,MMIC1通过通道接口31、通道接口32、通道接口33、以及MMIC0通过通道接口24向MCU的接口11发送数字信号,MMIC1通过通道接口34、以及MMIC2通过通道接口41、通道接口42、通道接口43向MCU的接口12发送数字信号,MMIC0的通道接口21、通道接口22、通道接口23、以及MMIC2的通道接口44处于高阻状态。在第二时间单元内,即图10中帧2,MMIC0通过通道接口21、通道接口22、通道接口23、通道接口24向MCU的接口11发送数字信号,MMIC2通过通道接口41、通道接口42、通道接口43、通道接口44向MCU的接口12发送数字信号,MMIC1的通道接口31、通道接口32、通道接口33、通道接口34处于高阻状态。之后,MMIC0的各通道接口、MMIC1的各通道接口、MMIC2的各通道接口进入低功耗状态。
可能的实施方式b2,控制器间接连接第一雷达模块和第二雷达模块,在该实施方式b2中,可以通过硬件模块实现控制第一雷达模块的第一数字信号和第二雷达模块的第二数字信号以通道级的时分复用的方式传输至控制器。
一种可能的实现方式中,当第一雷达模块包括多个通道,第二雷达模块包括多个通道时,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的全部通道与转接模块断开;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,且第二雷达模块的部分通道与控制器电连接。
该实现方式中,第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,包括以下情况1和情况2。
情况1,第一雷达模块的部分通道通过转接模块与控制器电连接,例如,以第一雷达模块包括四个通道为例,其中两个通道通过转接模块与控制器电连接,则第一雷达模块通过这两个通道分别向控制器传输数字信号,那么第一数字信号包括这两个通道传输的数字信号的总和。
若在该情况1下,第二雷达模块的全部通道与转接模块断开,即第二雷达模块的全部通道不传输数字信号,从而第一雷达模块的部分通道与第二雷达模块的全部通道实现通道级的时分复用。
若在该情况1下,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,即第二雷达模块的一部分通道不传输数字信号,另一部分通道传输数字信号,第二数字信号包括第二雷达模块的另一部分通道所传输的数字信号的总和,从而第一雷达模块的部分通道与第二雷达模块的部分通道实现通道级的时分复用。
若在该情况1下,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,且第二雷达模块的部分通道与控制器电连接,即第二雷达模块的该部分通道分别向控制器传输数字信号,第二雷达模块的另一部分通道分别通过转接模块向控制器传输数字信号,那么第一数字信号包括该部分通道分别向控制器传输的数字信号、以及另一部分通道分别通过转接模块向控制器传输的数字信号的总和。
情况2,第一雷达模块通过全部通道通过转接模块与控制器电连接,例如,以第一雷达模块包括四个通道为例,四个通道全部通过转接模块与控制器电连接,则第一雷达模块通过全部通道分别向控制器传输数字信号,那么第一数字信号包括这四个通道传输的数字信号的总和。
若在该情况2下,第二雷达模块的全部通道与转接模块断开,即第二雷达模块的全部通道不传输数字信号,从而第一雷达模块的全部通道与第二雷达模块的全部通道实现通道级的时分复用。
若在该情况2下,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,即第二雷达模块的一部分通道不传输数字信号,另一部分通道传输数字信号,第二数字信号包括第二雷达模块的另一部分通道所传输的数字信号的总和,从而第一雷达模块的全部通道与第二雷达模块的部分通道实现通道级的时分复用。
若在该情况2下,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,且第二雷达模块的部分通道与控制器电连接,即第二雷达模块的该部分通道分别向控制器传输数字信号,第二雷达模块的另一部分通道分别通过转接模块向控制器传输数字信号,那么第一数字信号包括该部分通道分别向控制器传输的数字信号、以及另一部分通道分别通过转接模块向控制器传输的数字信号的总和,从而第一雷达模块的全部通道与第二雷达模块的该部分通道实现通道级的时分复用。
上述任一实施例中,转接模块为逻辑芯片或复用器,从而可以灵活实现的模块级或者通道级的时分复用方案,其中,转接模块若采用逻辑芯片,可以支持多种模式切换,可以更灵活实现时分复用方案,转接模块若采用复用器,可以更能够节省成本。
下面结合图11和图12,对可能的实施方式b2进行说明。
如图11和图12所示的雷达***中,转接模块分别连接MCU和三个雷达模块,三个雷达模块分别为MMIC0、MMIC1、MMIC2,其中,雷达模块包括4条用于向MCU传输数字信号的通道,每条通道连接一个通道接口。MMIC0包括用于传输MMIC0 DATA1的通道、用于传输MMIC0DATA2的通道、用于传输MMIC0 DATA3的通道、用于传输MMIC0 DATA4的通道,还包括一个用于传输时钟信号的通道。MMIC1包括用于传输MMIC1 DATA1的通道、用于传输MMIC1 DATA2的通道、用于传输MMIC1 DATA3的通道、用于传输MMIC1 DATA4的通道。MMIC2包括用于传输MMIC2 DATA1的通道、用于传输MMIC2 DATA2的通道、用于传输MMIC2 DATA3的通道、用于传输MMIC2 DATA4的通道,还包括一个用于传输时钟信号的通道。MCU包括接口11和接口12,以MCU的每个接口支持连接雷达模块的四条通道为例,那么MMIC0、MMIC1、MMIC2中包括的12条用于传输数字信号的通道中可以有任意8条通道可以通过转接模块同时与MCU连接。
以MMIC0、MMIC1、MMIC2中的任意两个芯片包括的所有通道通过转接模块与MCU同时连接,除该两个芯片之外的另一个芯片的所有通道与转接模块连接断开,如图11所示,在第一时间单元内,MMIC0和MMIC2中所有通道通过转接模块与MCU同时连接,MMIC1的所有通道与转接模块断开,在第二时间单元内,MMIC0和MMIC1中所有通道通过转接模块与MCU同时连接,MMIC2的所有通道与转接模块断开。
以MMIC0、MMIC1、MMIC2中包括的12条通道中的任意8条通道通过转接模块与MCU同时连接,除该任意8条通道通之外的4条通道与转接模块连接断开,例如,在第一时间单元内,如图12所示,用于传输MMIC0 DATA1的通道、用于传输MMIC1 DATA1的通道、用于传输MMIC1 DATA2的通道、用于传输MMIC1 DATA3的通道,以及用于传输MMIC1DATA1的通道、用于传输MMIC2 DATA2的通道、用于传输MMIC2 DATA3的通道、用于传输MMIC2 DATA4的通道通过转接模块与MCU连接,用于传输MMIC0 DATA2的通道、用于传输MMIC0 DATA3的通道、用于传输MMIC0 DATA4的通道、用于传输MMIC2 DATA1的通道与转接模块连接断开。在第二时间单元内,控制用于传输MMIC0 DATA1的通道、用于传输MMIC0 DATA2的通道、用于传输MMIC0DATA3的通道、用于传输MMIC1 DATA1的通道,以及用于传输MMIC1 DATA4的通道、用于传输MMIC2 DATA2的通道、用于传输MMIC2 DATA3的通道、用于传输MMIC2 DATA4的通道通过转接模块与MCU连接,用于传输MMIC0 DATA4的通道、用于传输MMIC1 DATA2的通道、用于传输MMIC1 DATA3的通道、用于传输MMIC2 DATA1的通道与转接模块连接断开。
示例的,上述转接模块可以为逻辑芯片或复用器,从而可以灵活实现的模块级或者通道级的时分复用方案,其中,转接模块若采用逻辑芯片,可以支持多种模式切换,可以更灵活实现时分复用方案,转接模块若采用复用器,可以更能够节省成本。
可能的实施方式b3,控制器直接连接所述至少两个雷达模块中包括的所有通道中的一部分通道,并间接连接所述至少两个雷达模块中包括的所有通道中的另一部分通道。在该实施方式b3中,可以结合上述可能的实施方式b1和可能的实施方式b2,此处不再赘述。
本申请实施例中的雷达***可以包括多个雷达模块,每个雷达模块可以包括多个用于向控制器传输信号的通道,可以将这些通道划分为多组通道,每组通道可以分别包括一个或多个雷达模块的全部通道,或者每组通道可以分别包括一个或多个雷达模块的全部通道和其它一个或多个雷达模块的部分通道,或者每组通道可以包括多个雷达模块的部分通道,这些组通道时分复用控制器,也就是说,在同一时刻控制器接收其中一组或多组通道传输的数字信号。
基于上述实施例,上述模块级的时分复用方式可以应用于具有不同天线阵列的雷达模块的雷达***中,以实现属于同一体制的雷达模块的数字信号以通道级时分复用的方式传输至控制器,以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***中还包括第一雷达模块对应的第一天线阵列以及第二雷达模块对应的第二天线阵列。
在一个示例中,如图13所示,以雷达***中的第一雷达模块为MMIC0,第二雷达模块为MMIC1为例,MMIC0的数字信号和MMIC1的数字信号以通道级的时分复用的方式传输至MCU。该雷达***中存在两种天线阵列,其中MMIC0对应天线阵列1,天线阵列1包括与MMIC0中的发射通道TX1连接的发射天线ANTtx1、与MMIC0中的发射通道TX2连接的ANTtx2和与MMIC0中的接收通道RX1连接的接收天线ANTrx1、ANTrx2,MMIC1对应天线阵列2,天线阵列2包括发射天线ANTtx3、ANTrx4和接收天线ANTrx3、ANTrx4。该雷达***的天线阵列的波形存在双模式,其中,ANTrx1和ANTrx4一直工作,ANTrx1接收到的信号经过MMIC0进行模数转换、以及ANTrx4接收到的信号经过MMIC1进行模数转换之后,都会传输至MCU,而ANTrx3接收到的信号经过MMIC0进行模数转换、以及ANTrx4接收到的信号经过MMIC1进行模数转换之后的数字信号是以通道级时分复用方式传输至MCU,也就是说,在第一模式下ANTrx1、ANTrx2、ANTrx4正常工作,在第二模式下ANTrx1、ANTrx3、ANTrx4正常工作。
在图13所示的场景中,示出了一个雷达***包括两个雷达模块:MMIC0和MMIC1,且两个雷达模块分别对应不同的天线阵列,可以增加天线布阵的灵活性,从而灵活适配不同算法和波形方案,而且可以实现雷达***中的接收通道部分复用MCU的接口,从而可以节省MCU芯片,有助于节省成本。
基于上述任一实施例,本申请实施例中的雷达***还包括第三雷达模块,第三雷达模块包括至少一个通道,第三雷达模块与控制器电连接;或者,第三雷达模块的至少一个通道与控制器电连接。其中,第三雷达模块与控制器电连接,可以实现第三雷达模块、第一雷达模块、第二雷达模块可以实现部分时分复用控制器的第三接口。其中,第三雷达模块的至少一个通道与控制器电连接,可以实现第三雷达模块、第一雷达模块、第二雷达模块可以实现部分时分复用控制器的第三接口。
在其它一些实施例中,雷达***可以包括控制器与所述至少两个雷达模块之间的连接方式可以有多种实现方式,分为直接连接、间接连接、直接和间接组合使用等三种进行说明,具体参见以下提供两种可能的实施方式c、可能的实施方式d和可能的实施方式e。
可能的实施方式c,控制器直接连接所述至少两个雷达模块,以控制器直接连接第一雷达模块和第二雷达模块为例,第一雷达模块和第二雷达模块在数字域时分复用控制器,第一雷达模块的第一数字信号和第二雷达模块的第二数字信号以时分复用的方式传输至控制器,在该实施方式c中,可以通过逻辑控制第一雷达模块和第二雷达模块的接口的状态,以实现时分复用。
一种可能的实现方式中,第一雷达模块包括第一接口,第二雷达模块包括第二接口,控制器包括第三接口,第一雷达模块和第二雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至控制器。当第一雷达模块通过第一接口向控制器的第三接口传输第一数字信号时,第二雷达模块的第二接口处于高阻状态,或者,当第二雷达模块通过第二接口向控制器的第三接口传输第二数字信号时,第一接口处于高阻状态。
结合可能的实施方式c,上述控制器直接连接所述至少两个雷达模块的情况下,可以根据时分复用方式的不同说明如何实现上述第一雷达模块的第一数字信号和所述第二雷达模块的第二数字信号以时分复用的方式传输至所述控制器,以下提供两种可能的实施方式c1和可能的实施方式c2。
可能的实施方式c1,上述时分复用的方式为模块级的时分复用方式,即通过雷达模块的接口状态实现模块级的时分复用。具体示例可参考图2、以及关于图2的说明内容。
可能的实施方式c2,上述时分复用的方式为通道级的时分复用方式,即通过逻辑控制雷达模块的接口包括的各个通道接口的状态实现模块级的时分复用。
一种可能的实现方式中,当第一接口包括多个通道接口,第二接口包括多个通道接口时,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态;或者,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态。其中,本申请所述的每个通道接口对应每个通道,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。也可以理解为:当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口向控制器的第三接口传输第一数字信号时,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态;或者,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口向控制器的第三接口传输第一数字信号时,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态。该实现方式的具体说明可以参见可能的实施方式b1中相关内容的描述,此处不再赘述。
具体示例可参考可能的实施方式b1中的示例,例如,图9、图10、以及关于图9、图10的说明内容,此处不再赘述。
可选地,当第一雷达模块第一接口包括多个通道接口,当第一雷达模块通过第一接口的第一部分通道接口与控制器的第三接口电连接时,第一雷达模块的第一接口的第二部分通道接口处于高阻状态。其中,本申请所述的每个通道接口对应每个通道,本申请所述的通道对应可以对应射频通道或者对应基带处理通道。可见,第一雷达模块也可以单独实现与控制器的通道级的时分复用。
可能的实施方式d,控制器间接连接至少两个雷达模块,以控制器间接连接第一雷达模块和第二雷达模块为例,第一雷达模块的第一数字信号和所述第二雷达模块的第二数字信号以时分复用的方式传输至所述控制器,在该实施方式d中,可以通过硬件模块实现控制至少两个雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至控制器。
在一种可能的实施方式中,上述雷达***还包括转接模块,第一雷达模块、第二雷达模块分别通过转接模块和控制器连接以实现时分复用。示例性的,该转接模块可以为逻辑芯片或复用器。
结合可能的实施方式d,上述控制器间接连接所述至少两个雷达模块的情况下,可以根据时分复用方式的不同说明如何实现上述第一雷达模块和所述第二雷达模块在数字域时分复用控制器,以下提供两种可能的实施方式d1和可能的实施方式d2。
可能的实施方式d1,上述时分复用的方式为模块级的时分复用方式。
在一种可能的实施方式中,当所述第一雷达模块通过所述转接模块与所述控制器电连接时,所述第二雷达模块与所述转接模块断开;或者,当所述第二雷达模块通过所述转接模块与所述控制器电连接时,所述第一雷达模块与所述转接模块断开。
可能的实施方式d2,上述时分复用的方式为通道级的时分复用方式。
在一种可能的实施方式中,当所述第一雷达模块包括多个通道,所述第二雷达模块包括多个通道时,当所述第一雷达模块的至少一个通道通过所述转接模块与所述控制器电连接,所述第二雷达模块的全部通道与所述转接模块断开;或者,当所述第一雷达模块的至少一个通道通过所述转接模块与所述控制器电连接,所述第二雷达模块的部分通道与所述转接模块断开;或者,当所述第一雷达模块的至少一个通道通过所述转接模块与所述控制器电连接,所述第二雷达模块的部分通道与所述转接模块断开,且所述第二雷达模块的所述部分通道与所述控制器电连接。该实现方式的具体说明可以参见可能的实施方式b2中相关内容的描述,此处不再赘述。
具体示例可参考可能的实施方式b2中的示例,例如,图11、图12、以及关于图11、图12的说明内容,此处不再赘述。
可能的实施方式e,上述可能的实施方式c和可能的实施方式d结合应用于雷达***中,上述控制器直接所述至少两个雷达模块中的一部分雷达模块(0通道)、并间接连接所述至少两个雷达模块中的另一部分雷达模块(或通道)的情况下,可以根据时分复用方式的不同说明如何实现上述第一雷达模块的第一数字信号和所述第二雷达模块的第二数字信号以时分复用的方式传输至所述控制器,以下提供可能的实施方式e1和可能的实施方式e2。
可能的实施方式e1,上述时分复用为模块级的时分复用,控制器直接连接所述至少两个雷达模块中的一部分雷达模块,并间接连接所述至少两个雷达模块中的另一部分雷达模块。
以雷达***包括第一雷达模块、第二雷达模块以及第三雷达模块为例,第一雷达模块和第二雷达模块分别通过转接模块和控制器连接以实现上述时分复用,第三雷达模块与控制器直接连接。其中,直接连接的实现方式可以参考上述可能的实施方式c1,间接连接的实现方式可以参考上述可能的实施方式d1,此处不再赘述。
可能的实施方式e2,上述时分复用为通道级的时分复用,控制器直接连接所述至少两个雷达模块中包括的所有通道中的一部分通道接口,并间接连接所述至少两个雷达模块中包括的所有通道中的另一部分通道接口。其中,直接连接的实现方式可以参考上述可能的实施方式c2,间接连接的实现方式可以参考上述可能的实施方式d2,此处不再赘述。
一种可能的实现方式中,上述可能的实施方式c、可能的实施方式d、以及可能的实施方式e,可以应用于具有不同天线阵列的雷达模块的雷达***中,以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***中还包括第一雷达模块对应的第一天线阵列以及第二雷达模块对应的第二天线阵列,以实现具有不同天线阵列的雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至控制器。其中,所述第一雷达模块与所述第二雷达模块可以为同一种雷达模块,也可以为不同的雷达模块。
另一种可能的实现方式中,上述可能的实施方式c、可能的实施方式d、以及可能的实施方式e,也可以应用于具有同一天线阵列的不同雷达模块的雷达***中,以雷达***包括第一雷达模块和第二雷达模块为例,该雷达***中还包括第三天线阵列,第一雷达模块与第二雷达模块分别与第三天线阵列连接,以实现具有同一天线阵列的不同雷达模块的数字信号以时分复用的方式传输至控制器。
基于上述任一实施例,本申请实施例中的雷达***还包括第三雷达模块,第三雷达模块包括至少一个通道,第三雷达模块与控制器电连接;或者,第三雷达模块的至少一个通道与控制器电连接。其中,第三雷达模块与控制器电连接,可以实现第三雷达模块、第一雷达模块、第二雷达模块可以实现部分时分复用控制器的第三接口。其中,第三雷达模块的至少一个通道与控制器电连接,可以实现第三雷达模块、第一雷达模块、第二雷达模块可以实现部分时分复用控制器的第三接口。以上实施例中的是从雷达模块的角度进行说明的,以下从控制器的角度进行说明。
一种实施方式,当单个雷达模块包括多个通道时:第一时刻,控制器可以从单个雷达模块的第一部分通道接收第一数字信号,第二时刻,控制器可以从单个雷达模块的第二部分通道接收第二数字信号。其中,所述的时分复用可以通过上述的软件控制或者硬件控制实现,软件控制或者硬件控制的描述同上,此处不再赘述。其中,第一时刻和第二时刻为不同的时刻。可见,通过本申请实施例的时分复用可以实现单个雷达模块的不同通道的时分复用。
一种实施方式,多个雷达模块的时分复用,所述多个雷达模块包括第一雷达模块和第二雷达模块:第一时刻,控制器可以从第一雷达模块接收第一数字信号,第二时刻,控制器可以从第二雷达模块接收第二数字信号。其中,第一时刻和第二时刻为不同的时刻。可见,通过本申请实施例的时分复用可以实现不同雷达模块的模块级的时分复用。所述的时分复用可以通过上述的软件控制或者硬件控制实现,软件控制或者硬件控制的描述同上,此处不再赘述。
可选地,所述多个雷达模块还包括第三雷达模块,当第一雷达模块包括多个通道,第二雷达模块包括多个通道,第三雷达模块包括多个通道时:第一时刻,控制器可以从第一雷达模块的所有通道以及第三雷达的第一部分通道接收第一数字信号,第二时刻,控制器可以从第二雷达模块的所有通道以及第三雷达的第二部分通道接收第二数字信号。或者,第一时刻,控制器可以从第一雷达模块的第一部分通道以及第三雷达的第一部分通道接收第一数字信号,第二时刻,控制器可以从第二雷达模块的第一部分通道以及第三雷达的第二部分通道接收第二数字信号。或者,第一时刻,控制器可以从第一雷达模块的第一部分通道以及第二雷达的第一部分通道接收第一数字信号,第二时刻,控制器可以从第一雷达模块的第二部分通道以及第三雷达的第一部分通道接收第二数字信号。其中,第一雷达模块的第一部分通道和第一雷达模块的第二部分通道的通道部分相同,或者完全不同。其中,第一时刻和第二时刻为不同的时刻。所述的时分复用可以通过上述的软件控制或者硬件控制实现,软件控制或者硬件控制的描述同上,此处不再赘述。可见,通过本申请实施例的时分复用可以实现不同雷达模块的通道级的时分复用。
可见,控制器在第一时刻接收第一通道集合的第一数字信号,在第二时刻接收第二通道集合的第二数字信号,所述第一通道集合的通道可以包括同一个雷达模块的全部或部分通道,也可以包括多个雷达模块的全部或部分通道,所述第二通道集合的通道可以包括同一个雷达模块的全部或部分通道,也可以包括多个雷达模块的全部或部分通道。所述第一通道集合中的通道和所述第二通道集合中的通道可以部分相同或者完全不同。从而,可以根据实际需要实现雷达模块的不同通道之间灵活的组合,以实现灵活的时分复用控制器,从而减少雷达***尺寸、功耗、成本。
以下为从控制器的角度对本申请的具体实现进行进一步说明。
可能的实施方式f,控制器可以接收一个雷达模块以时分复用的方式传输的数字信号,以控制器接收第一雷达模块以时分复用的方式传输的数字信号为例,以下分为软件实现时分复用和硬件实现时分复用两种情况进行说明。
情况1,软件实现通道级的时分复用。
在一种实施方式中,当第一雷达模块第一接口包括多个通道接口,当第一雷达模块通过第一接口的第一部分通道接口与控制器的第三接口电连接时,第一雷达模块的第一接口的第二部分通道接口处于高阻状态,控制器接收第一雷达模块通过第一接口的第一部分通道接口传输的数字信号;当第一雷达模块通过第一接口的第二部分通道接口与控制器的第三接口电连接时,第一雷达模块的第一接口的第一部分通道接口处于高阻状态,控制器接收第一雷达模块通过第一接口的第二部分通道接口传输的数字信号。从而第一雷达模块可以单独实现与控制器的通道级的时分复用,也即是可以实现单个雷达模块与控制器的通道级的时分复用。
情况2,硬件实现通道级的时分复用。
在一种实施方式中,当第一雷达模块包括多个通道,当第一雷达模块的第一部分通道通过转接模块与控制器电连接,第一雷达模块的第二部分通道与转接模块断开,控制器接收第一雷达模块通过第一部分通道传输的数字信号;当第一雷达模块的第二部分通道通过转接模块与控制器电连接,第一雷达模块的第一部分通道与转接模块断开,控制器接收第一雷达模块通过第二部分通道传输的数字信号。从而第一雷达模块可以单独实现与控制器的通道级的时分复用,也即是可以实现单个雷达模块与控制器的通道级的时分复用。
可能的实施方式g,控制器可以接收至少两个雷达模块以时分复用的方式传输的数字信号,以下分为四种情况进行说明。
情况1,软件实现模块级的时分复用。
在一种实施方式中,以控制器接收第一雷达模块和第二雷达模块以时分复用的方式传输的数字信号为例,第一雷达模块包括第一接口,第二雷达模块包括第二接口,控制器包括第三接口,当第一雷达模块通过第一接口与控制器的第三接口电连接,第二雷达模块的第二接口处于高阻状态时,控制器接收第一雷达模块通过第一接口传输的第一数字信号;或者,当第二雷达模块通过第二接口与控制器的第三接口电连接,第一接口处于高阻状态时,控制器接收第二雷达模块通过第二接口传输的第二数字信号。如此,可以通过控制第一雷达模块和第二雷达模块的接口状态,实现控制器的模块级时分复用。其中,当所述第一雷达模块或者第二雷达模块为芯片时,所述模块级时分复用也可以称之为芯片级时分复用。
在另一种实施方式中,以控制器接收第一雷达模块、第二雷达模块和第三雷达模块以时分复用的方式传输的数字信号为例,第一雷达模块包括第一接口,第二雷达模块包括第二接口,第三雷达模块包括第四接口,控制器包括第三接口,当第一雷达模块、第二雷达模块和第三雷达模块中任一雷达芯片通过自身的接口向控制器传输数字信号,其它的雷达模块的接口处于高阻状态,例如,在第一时间单元内,第一雷达模块通过第一接口向控制器传输数字信号,第二雷达模块的第二接口和第三雷达模块的第四接口处于高阻状态,控制器接收第一雷达模块通过第一接口传输的数字信号,在第二时间单元内,第二雷达模块通过第二接口向控制器传输数字信号,第一雷达模块的第一接口和第三雷达模块的第四接口处于高阻状态,控制器接收第二雷达模块通过第二接口传输的数字信号。
情况2,硬件实现模块级的时分复用。
在一种实施方式中,当第一雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第二雷达模块与转接模块断开,控制器接收第一雷达模块通过转接模块传输的第一数字信号;或者,当第二雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第一雷达模块与转接模块断开,控制器接收第二雷达模块通过转接模块传输的第二数字信号。从而通过转接模块实现对控制器的模块级时分复用。
在另一种实施方式中,以控制器接收第一雷达模块、第二雷达模块和第三雷达模块以时分复用的方式传输的数字信号为例,当第一雷达模块、第二雷达模块和第三雷达模块中任一雷达芯片通过转接模块与控制器电连接时,其它的雷达模块均与转接模块断开,例如,在第一时间单元内,当第一雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第二雷达模块、第三雷达模块均与转接模块断开,控制器接收第一雷达模块通过转接模块传输的第一数字信号;在第二时间单元内,当第三雷达模块通过转接模块与控制器电连接时,第一雷达模块、第二雷达模块均与转接模块断开,控制器接收第三雷达模块通过转接模块传输的第一数字信号。
情况3,软件实现通道级时分复用。
在一种实施方式中,当第一雷达模块的第一接口包括多个通道接口,第二雷达模块的第二接口包括多个通道接口时,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态,控制器接收第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口传输的第一数字信号;或者,当第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,第二雷达模块的第二接口的部分通道接口处于高阻状态,控制器接收第一雷达模块通过第一接口的至少一个通道接口传输的第一数字信号、以及第二雷达模块通过第二接口的部分通道接口传输的第二数字信号。其中,本申请所述的每个通道接口对应每个通道,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。可见,在该实施方案中,通过软件控制第一雷达模块中所有通道接口的状态和第二雷达模块中所有通道接口的状态,实现对控制器的通道级时分复用。
在一种实施方式中,以控制器接收第一雷达模块、第二雷达模块和第三雷达模块以时分复用的方式传输的数字信号为例,当第一雷达模块、第二雷达模块和第三雷达模块中任一雷达模块通过包括的接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,其它雷达模块的第二接口的全部通道接口处于高阻状态,控制器接收该任一雷达模块通过包括的接口的至少一个通道接口传输的数字信号;或者,当第一雷达模块、第二雷达模块和第三雷达模块中任一雷达模块通过包括的接口的至少一个通道接口与控制器的第三接口电连接时,其它雷达模块包括的接口的部分通道接口处于高阻状态,也就是说,其它雷达模块包括的接口的另一部分通道接口与控制器的第三接口电连接,控制器接收该任一雷达模块通过包括的接口的至少一个通道接口传输的数字信号,以及接收其它雷达模块包括的接口的另一部分通道接口传输的数字信号。
情况4,硬件实现通道级时分复用。
在一种实施方式中,第一雷达模块包括多个通道,第二雷达模块包括多个通道,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的全部通道与转接模块断开,控制器接收第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块传输的数字信号;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,也就是说,第二雷达模块的另一部分通道通过转接模块与控制器电连接,控制器接收第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块传输的数字信号、以及接收第二雷达模块的另一部分通道通过转接模块传输的数字信号;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,第二雷达模块的部分通道与转接模块断开,且第二雷达模块的部分通道与控制器电连接,则控制器接收第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块传输的数字信号、以及接收第二雷达模块的部分通道直接传输的数字信号。如此,可实现通过转接模块实现硬件控制第一雷达模块的部分或全部通道、以及第二雷达模块的部分或全部通道,分别与控制器连接或断开,从而实现通道级的时分复用控制器。其中,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
在一种实施方式中,转接模块为逻辑芯片或复用器。如此,可以灵活实现的模块级或者通道级的时分复用方案,其中,转接模块若采用逻辑芯片,可以支持多种模式切换,可以更灵活实现时分复用方案,转接模块若采用复用器,可以更能够节省成本。
在另一种实施方式中,以雷达***包括至少三个雷达模块为例,每个雷达模块包括多个通道,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,其它雷达模块的全部通道与转接模块断开,控制器接收第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块传输的数字信号;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,其它一个或多个雷达模块的部分通道与转接模块断开,也就是说,其它一个或多个雷达模块的另一部分通道通过转接模块与控制器电连接,控制器接收第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块传输的数字信号、以及接收其它一个或多个雷达模块的另一部分通道通过转接模块传输的数字信号;或者,当第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块与控制器电连接,其它一个或多个雷达模块的部分通道与转接模块断开,且其它一个或多个雷达模块的部分通道与控制器电连接,则控制器接收第一雷达模块的至少一个通道通过转接模块传输的数字信号、以及接收其它一个或多个雷达模块的部分通道直接传输的数字信号。如此,可实现通过转接模块实现硬件控制各个雷达模块的部分或全部通道,分别与控制器连接或断开,从而实现通道级的时分复用控制器。其中,本申请所述的通道可以对应射频通道或者对应基带处理通道。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种终端设备,该终端设备可以是车辆或车辆内的车载设备,该终端设备包括上述实施例提供雷达***。该终端设备中包括的雷达***,可提供更多的收发通道数量,可以提供更大的天线阵面尺寸,从而可以增加最大探测距离、无模糊角度范围和角度分辨率,为天线阵面的灵活排布和优化信号处理***方案提供可能性,有助于降低连接天线与雷达模块之间的馈线走线的复杂度以及降低馈线插损,从而提升雷达***性能,减少***尺寸、功耗、成本等,从而可提升终端设备的性能。
应当注意的是,在本申请中,“车辆”可以包括一种或多种不同类型的交通工具,也可以包括一种或多种不同类型的在陆地(例如,公路,道路,铁路等),水面(例如:水路,江河,海洋等)或者空间上操作或移动的运输工具或者可移动物体。例如,车辆可以包括汽车,自行车,摩托车,火车,地铁,飞机,船,飞行器,和/或其它类型的运输工具或可移动物体等。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种雷达***,其特征在于,包括:
控制器;
与所述控制器直接或间接连接的至少两个雷达模块,所述至少两个雷达模块包括第一雷达模块和第二雷达模块;
其中,所述第一雷达模块和所述第二雷达模块在数字域时分复用所述控制器;
所述第一雷达模块包括第一接口,所述第一接口用于传输第一雷达模块的第一数字信号;
所述第二雷达模块包括第二接口,所述第二接口用于传输第二雷达模块的第二数字信号;
所述控制器包括第三接口;
当所述第一雷达模块通过所述第一接口与所述控制器的所述第三接口电连接时,所述第二雷达模块的所述第二接口处于高阻状态。
2.根据权利要求1所述的雷达***,其特征在于,所述雷达***还包括转接模块,所述第一雷达模块、所述第二雷达模块分别通过所述转接模块和所述控制器连接以实现所述时分复用。
3.根据权利要求1或2所述的雷达***,其特征在于,所述时分复用为模块级时分复用。
4.根据权利要求2所述的雷达***,其特征在于,
当所述第一雷达模块通过所述转接模块与所述控制器电连接时,所述第二雷达模块与所述转接模块断开。
5.根据权利要求1或2所述的雷达***,其特征在于,所述时分复用为通道级时分复用。
6.根据权利要求2所述的雷达***,其特征在于,当所述第一雷达模块包括多个通道,所述第二雷达模块包括多个通道时,
当所述第一雷达模块的至少一个通道通过所述转接模块与所述控制器电连接,所述第二雷达模块的全部通道与所述转接模块断开;或者,
当所述第一雷达模块的至少一个通道通过所述转接模块与所述控制器电连接,所述第二雷达模块的部分通道与所述转接模块断开;或者,
当所述第一雷达模块的至少一个通道通过所述转接模块与所述控制器电连接,所述第二雷达模块的部分通道与所述转接模块断开,且所述第二雷达模块的所述部分通道与所述控制器电连接。
7.根据权利要求1或6所述的雷达***,其特征在于,当所述第一接口包括多个通道接口,所述第二接口包括多个通道接口时,
当所述第一雷达模块通过所述第一接口的至少一个通道接口与所述控制器的所述第三接口电连接时,所述第二雷达模块的所述第二接口的全部通道接口处于高阻状态;或者,
当所述第一雷达模块通过所述第一接口的至少一个通道接口与所述控制器的所述第三接口电连接时,所述第二雷达模块的所述第二接口的部分通道接口处于高阻状态。
8.根据权利要求2所述的雷达***,其特征在于,所述转接模块为逻辑芯片或复用器。
9.根据权利要求1或2所述的雷达***,其特征在于,所述雷达***还包括所述第一雷达模块对应的第一天线阵列以及所述第二雷达模块对应的第二天线阵列。
10.根据权利要求1或2所述的雷达***,其特征在于,所述雷达***还包括第三天线阵列,所述第一雷达模块与所述第二雷达模块分别与所述第三天线阵列连接。
11.根据权利要求1或2所述的雷达***,其特征在于,所述第一雷达模块与所述第二雷达模块为不同的雷达模块。
12.根据权利要求1或2所述的雷达***,其特征在于,所述雷达***还包括第三雷达模块,所述第三雷达模块包括至少一个通道,
所述第三雷达模块与所述控制器电连接;或者,
所述第三雷达模块的所述至少一个通道与所述控制器电连接。
13.根据权利要求1或2所述的雷达***,其特征在于,所述控制器的所述第三接口为LVDS接口或MIPI接口。
14.根据权利要求1或2所述的雷达***,其特征在于,所述雷达***为车载雷达***。
15.一种终端设备,其特征在于,包括如权利要求1至14任一项所述的雷达***。
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