DE102018109001A1

DE102018109001A1 - Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten, eine Radarvorrichtung und eine Radardatenverarbeitungsschaltung

Info

Publication number: DE102018109001A1
Application number: DE102018109001.3A
Authority: DE
Inventors: Paul Meissner; André Roger; Farhan Bin Khalid; Johannes Sappl; Markus Haltmeier
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2018-04-16
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2019-10-17
Also published as: US20190317205A1; US11360205B2; CN110389324A

Abstract

Ein Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten umfasst ein Bestimmen (302) von zumindest einem Datenpeak innerhalb einer mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten; und ein Komprimieren (304) von Radardatenabtastwerten der mehrdimensionalen Darstellung innerhalb einer begrenzten Nachbarschaft um den zumindest einen Datenpeak herum, um die kompakte Darstellung zu erzeugen.

Description

GEBIET
Beispiele beziehen sich auf Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten, Radarvorrichtungen und Radardatenverarbeitungsschaltungen.
HINTERGRUND
Der Datenbetrag, der von einer Radarvorrichtung in einer Automobilanwendung erzeugt wird, kann erheblich sein. Eine einzelne frequenzmodulierte Dauerstrich- (FMCW; Frequency Modulated Continuous Wave) Radarvorrichtung umfasst zumindest eine Sendekette, um das Radarsignal zu erzeugen, das gesendet werden soll, und zumindest eine Empfangskette, um das reflektierte Radarsignal zu empfangen und zu verarbeiten. Die Sendekette umfasst eine Oszillatorschaltung, um das Radarsignal zu erzeugen, und einen Leistungsverstärker, um das Radarsignal zu verstärken. Übliche Frequenzen von Lokaloszillatorsignalen sind beispielsweise 38GHz und 77Ghz. Der Leistungsverstärker ist mit einer oder mehr Sendeantennen gekoppelt, die das Radarsignal in die Umgebung abstrahlen. Das reflektierte Radarsignal wird üblicherweise durch ein Empfangsantennenarray empfangen. Das reflektierte Radarsignal, das durch eine einzelne Antenne empfangen wird, wird durch einen rauscharmen Verstärker verstärkt, bevor es weiter verarbeitet wird. In einer frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarvorrichtung wird die Oszillatorschaltung in Zyklen betrieben, in denen das Lokaloszillatorsignal eine zeitlich variierende Frequenz aufweist, wie beispielsweise lineares, rampenartiges Zunehmen und Abnehmen. Innerhalb eines Zyklus wird das Lokaloszillatorsignal gleichzeitig dazu verwendet, das zu sendende Radarsignal zu erzeugen wie auch das empfangene Radarsignal in ein abwärtsgewandeltes Radarsignal abwärtszumischen. Das abwärtsgewandelte Radarsignal kann auch als ein Basisbandsignal bezeichnet werden. Die Frequenz des abwärtsgewandelten Radarsignals korreliert so mit dem Zeitunterschied zwischen dem Senden und dem Empfangen des Radarsignals und somit mit der Distanz eines reflektierenden Objekts.
Um nicht nur die Distanz und die Richtung des reflektierenden Objekts zu schätzen, werden mehrere Zyklen von Oszillatorsignalen gemeinsam verarbeitet, um auch eine Geschwindigkeit des reflektierenden Objekts zu bestimmen. Die zu verarbeitenden gemeinsamen Daten umfassen somit Daten mehrerer Empfangskanäle für einen einzelnen Zyklus des Lokaloszillatorsignals, multipliziert mit der Anzahl der gemeinsam verarbeiteten Zyklen. Für jeden Empfangskanal werden mehrere Radardatenabtastwerte mit der Abtastfrequenz bestimmt, was zu einer mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten führt, die manchmal auch als Radardaten-Cube bezeichnet wird. Um die Objektcharakteristika der reflektierenden Objekte innerhalb des Sichtfelds einer Radarvorrichtung zu bestimmen, werden die Daten der mehrdimensionalen Darstellung gemeinsam verarbeitet, was zu einer erheblichen Rechenlast führt, die erforderlich ist, um beispielsweise eine Richtung zu bestimmen, aus der reflektierte Radarsignale empfangen werden. Wenn innerhalb der Radarvorrichtung, die die mehrdimensionale Darstellung erzeugt, keine gemeinsame Verarbeitung durchgeführt werden kann, muss ein hoher Betrag von Daten möglicherweise an eine Radardatenverarbeitungsschaltung übertragen werden, die die Kapazität der Datenverbindungen zwischen den Radarvorrichtungen und der Radardatenverarbeitungsschaltung überschreiten kann. Daher kann es erwünscht sein, den Betrag der zu verarbeitenden Radardaten zu reduzieren, während gleichzeitig die Fähigkeit zum Bestimmen der Objektcharakteristika erhalten bleibt.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten, umfassend das Bestimmen von zumindest einem Datenpeak innerhalb einer mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten; und das Komprimieren von Radardatenabtastwerten der mehrdimensionalen Darstellung innerhalb einer begrenzten Nachbarschaft um den zumindest einen Datenpeak herum, um die kompakte Darstellung zu erzeugen. Ein Datenpeak innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung entspricht einem reflektierenden Ziel in dem Sichtfeld der Radarvorrichtung. Ein Datenpeak kann dadurch gekennzeichnet sein, dass Radardatenabtastwerte einen höheren Absolutwert als einen Schwellenwert aufweisen, der auf einem durchschnittlichen Absolutwert aller Radardatenabtastwerte der mehrdimensionalen Darstellung basiert. Ebenso kann ein Datenpeak lokal definiert sein, dadurch dass sie durch Radardatenabtastwerte charakterisiert ist, die einen höheren Absolutwert als einen Schwellenwert aufweisen, der auf dem durchschnittlichen Absolutwert der Radardatenabtastwerte in einer Nähe eines betrachteten Radardatenabtastwerts basiert. Eine Komprimierung der Radardatenabtastwerte in einer begrenzten Nachbarschaft um einen Datenpeak herum kann sowohl ein Reduzieren des zu verarbeitenden oder zu sendenden Datenbetrags erlauben, als auch ein Bestimmen von Objektcharakteristika mit hoher Genauigkeit, da eine moderate Kompression der Radardatenabtastsignale ausreichen kann, um den gesamten Datenbetrag auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Komprimieren der Radardatenabtastwerte ein Requantisieren einer Phasenkomponente der Radardatenabtastwerte innerhalb der Nachbarschaft. Ein Requantisieren der Phasenkomponente von Radardatenabtastwerten kann es erlauben, den Datenbetrag zu reduzieren, während eine ausreichende Phasenauflösung beibehalten wird, um immer noch eine Richtung eines reflektierten Radarsignals mit einer akzeptablen Genauigkeit zu bestimmen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Komprimieren der Radardatenabtastwerte ein Darstellen einer Amplitudenkomponente von benachbarten Radardatenabtastwerten mit einer reduzierten Anzahl von Bits. Abhängig von den Umständen und der Wahl der benachbarten Radardatenabtastwerte weist die Amplitudenkomponente der benachbarten Radardatenabtastwerte möglicherweise nur eine moderate Variation auf, sodass ein bedeutender Datenbetrag gespeichert werden kann, wenn benachbarte Radardatenabtastwerte gemeinsam dargestellt werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Darstellen der Amplitudenkomponente benachbarter Radardatenabtastwerte ein Berechnen einer gemeinsamen Parametrisierung für die Amplitudenkomponenten der benachbarten Radardatenabtastwerte. Ein Verwenden einer gemeinsamen Parametrisierung kann die Anzahl der Bits reduzieren, die für das Senden oder das Verarbeiten der Amplitudenkomponenten aller Radardatenabtastwerte innerhalb der Nachbarschaft benötigt sind, während nur ein unbedeutender Betrag von Informationen verloren geht.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Mittelwert der Amplitudenkomponenten der benachbarten Radardatenabtastwerte als die gemeinsame Parametrisierung berechnet. Hohe Kompressionsfaktoren können erreicht werden, wenn alle Amplitudenkomponenten der benachbarten Radardatenabtastwerte durch einen einzigen Wert dargestellt werden, z.B. durch den arithmetischen Mittelwert aller Amplitudenkomponenten der benachbarten Radardatenabtastwerte.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein Bestimmen der benachbarten Radardatenabtastwerte durch Auswählen von Datenbins innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung, wobei die ausgewählten Datenbins unterschiedliche Positionen in einer Empfangskanaldimension der mehrdimensionalen Darstellung und identische Positionen in den übrigen Dimensionen aufweisen. Ein Empfangskanal kann nach hiesigem Verständnis sowohl physische Empfangskanäle als auch virtuelle Empfangskanäle umfassen. Mehrere virtuelle Empfangskanäle können von einem einzigen physischen Empfangskanal bereitgestellt werden, indem Sendekanäle in den einzelnen physischen Empfangskanal gemultiplext werden. Beispielsweise kann ein Zeitmultiplexen oder Codemultiplexen von n Sendekanälen in einen physischen Empfangskanal n virtuelle Empfangskanäle für einen physischen Empfangskanal bereitstellen. Eine Empfangskanaldimension wird von dem Empfangskanal gegeben, für den die Radardatenabtastwerte der anderen Dimensionen erzeugt werden. Beispielsweise kann in einem phasengesteuerten Array ohne virtuelle Empfangskanäle ein Empfangskanal einer einzelnen Antenne des Arrays entsprechen. Die Amplitudenkomponenten von Radardatenabtastwerten gleicher Bins ändern sich zwischen den Empfangskanälen nicht wesentlich. Dies kann zur Kompression genutzt werden, indem ausgewählte benachbarte Radardatenabtastwerte verwendet werden, um ihre Amplitudenkomponenten gemeinsam darzustellen, was zu einem hohen Kompressionsfaktor bei nur moderatem Informationsverlust führt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst das Bestimmen der übrigen Datenpeaks innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung; Komprimieren der Radardatenabtastwerte der mehrdimensionalen Darstellung innerhalb begrenzter Nachbarschaften um alle übrigen Datenpeaks herum; und das Senden der komprimierten Radardatenabtastwerte als die kompakte Darstellung von Radardaten. Ein Durchführen einer Kompression für alle detektierbaren Datenpeaks kann es erlauben, die Radardaten der gesamten mehrdimensionalen Darstellung effizient darzustellen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die mehrdimensionale Darstellung eine erste Dimension für eine Distanz, eine zweite Dimension für eine Geschwindigkeit und eine dritte Dimension für einen Empfangskanal. Das Ausführungsbeispiel kann so dazu dienen, eine mehrdimensionale Darstellung von Radardaten effizient darzustellen, die bereits vorverarbeitet wurde, sodass sie komplexwertige Radardatenabtastwerte enthält, die Distanzen und Relativgeschwindigkeiten zugeordnet sind.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die mehrdimensionale Darstellung eine erste Dimension für eine Zeit, eine zweite Dimension für eine Rampe und eine dritte Dimension für einen Empfangskanal. Das Ausführungsbeispiel kann so dazu dienen, eine mehrdimensionale Darstellung von Radardaten in der Zeitdomäne, die Radardatenabtastwerte von mehreren unterschiedlichen Rampen enthält, effizient darzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten basierend auf einer mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten, bei der eine Empfangskanaldimension mehrere Empfangskanäle darstellt, die zum Erfassen der Radardaten verwendet werden, umfasst das Auswählen von Datenbins innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung, wobei die ausgewählten Datenbins unterschiedliche Positionen in der Empfangskanaldimension und identische Positionen in den übrigen Dimensionen der mehrdimensionalen Darstellung aufweisen. Eine Amplitudenkomponente von Radardatenabtastwerten der ausgewählten Datenbins wird mit einer reduzierten Anzahl von Bits dargestellt. Die Amplitudenkomponenten von Radardatenabtastwerten ändern sich zwischen den Empfangskanälen wahrscheinlich nicht wesentlich. Ein Verwenden der so ausgewählten, benachbarten Radardatenabtastwerte, um deren Amplitudenkomponenten gemeinsam darzustellen, kann deshalb zu einem hohen Kompressionsfaktor bei nur moderatem Informationsverlust führen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten umfasst ferner ein Berechnen einer gemeinsamen Parametrisierung für die Amplitudenkomponente der benachbarten Radardatenabtastwerte, um die Amplitudenkomponente mit der reduzierten Anzahl von Bits darzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel einer Radarvorrichtung umfasst eine Radardatenerzeugungsschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, eine mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten bereitzustellen; und einen Radardatenprozessor, der ausgebildet ist, zumindest einen Datenpeak innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung zu bestimmen; und Radardatenabtastwerte der mehrdimensionalen Darstellung innerhalb einer begrenzten Nachbarschaft um den zumindest einen Datenpeak zu komprimieren, um eine kompakte Darstellung von Radardaten zu erzeugen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung ist der Radardatenprozessor ferner ausgebildet, eine Amplitudenkomponente benachbarter Radardatenabtastwerte mit einer reduzierten Anzahl von Bits darzustellen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung ist der Radardatenprozessor ferner ausgebildet, eine Phasenkomponente der Radardatenabtastwerte innerhalb der Nachbarschaft zu requantisieren.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung umfasst eine Ausgabeschnittstelle, die ausgebildet ist, die kompakte Darstellung von Radardaten auszugeben. Das Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung kann verwendet werden, um eine kompakte Darstellung von Radardaten zu erzeugen, die auf eine nachfolgende Radardatenverarbeitungsschaltung mit höherer Rechenleistung übertragen werden können, um beispielsweise höher entwickelte Algorithmen zur Analyse der Radardaten zu verwenden, als innerhalb der Radarvorrichtung möglich ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung umfasst ferner einen Prozessor, der ausgebildet ist, eine Ankunftsrichtung eines Radarechos basierend auf der kompakten Darstellung zu schätzen. Arbeiten an der kompakten Darstellung von Radardaten kann es ermöglichen, Objektcharakteristika von reflektierenden Objekten im Sichtfeld der Radarvorrichtung bereits innerhalb der Radarvorrichtung selbst zu bestimmen, da nur ein reduzierter Datenbetrag analysiert werden muss.
Ein Ausführungsbeispiel einer Radardatenverarbeitungsschaltung umfasst eine Eingangsschnittstelle, die ausgebildet ist, eine kompakte Darstellung von Radardaten zu empfangen, wobei die kompakte Darstellung komprimierte Radardatenabtastwerte für eine begrenzte Nachbarschaft um zumindest einen Datenpeak herum umfasst; und einen Prozessor, der ausgebildet ist, Objektcharakteristika basierend auf der kompakten Darstellung zu schätzen. Die Radardatenverarbeitungsschaltung, die in der Lage ist, mit der kompakten Darstellung von Radardaten zu arbeiten, kann mit Automobilinstallationen mit vergleichsweise niedriger Bandbreite verwendet werden, um die relevanten Daten zu empfangen, die zum Bestimmen von Objektcharakteristika basierend auf Radardaten, die innerhalb einer Radarvorrichtung bestimmt werden, nötig sind.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Radardatenverarbeitungsschaltung ist der Prozessor ausgebildet, um eine Ankunftsrichtung eines Radarechos zu bestimmen. Basierend auf der kompakten Darstellung von Radardaten, die es ermöglicht, zusätzlich zu den bestimmten Peak-Ortsinformationen, mit individuellen Radardatenabtastwerten zu arbeiten, können höher entwickelte Algorithmen zur Bestimmung der Ankunftsrichtung des Radarechos verwendet werden.
Der Prozessor kann ausgebildet sein, ein radarreflektierendes Objekt einer von mehreren Objektklassen zuzuordnen. Das Arbeiten mit Radardatenabtastwerten der kompakten Darstellung kann es ermöglichen, komplexere Informationen über die individuellen Objekte herzuleiten, wie zum Beispiel das Erhalten von Radarbildern, die mehrere Pixel aufweisen, oder das Bestimmen, ob das Objekt, das dem Datenpeak in der mehrdimensionalen Darstellung zugeordnet ist, ein Fahrzeug, ein Fußgänger, ein Fahrradfahrer, ein Motorradfahrer, ein Gebäude, ein Baum oder eine Ampel ist, um nur ein paar Beispiele zu nennen. Weitere Ausführungsbeispiele können sogar ermöglicht werden, um die Radarvorrichtung selbst unter Verwendung von Radarbildern mit mehreren Pixeln zu lokalisieren.
Eine weiteres Ausführungsbeispiel der Radardatenverarbeitungsschaltung umfasst ferner eine Dekompressionsschaltung, die ausgebildet ist, eine gemeinsame Parametrisierung auszuwerten, um Amplitudenkomponenten von benachbarten Radardatenabtastwerten zu berechnen.
Figurenliste
Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen

1 ein Beispiel für eine mehrdimensionale Darstellung von Radardaten, die Radardatenabtastwerte in der Zeitdomäne umfassen, zeigt;
2 ein Beispiel für eine mehrdimensionale Darstellung von Radardaten, die komplexwertige Radardatenabtastwerte umfasst, zeigt;
3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten darstellt;
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten darstellt;
5 ein Ausführungsbeispiel einer Radarvorrichtung darstellt;
6 ein Ausführungsbeispiel einer Radardatenverarbeitungsschaltung darstellt;
7 ein Beispiel für Phasen- und Amplitudenkomponenten von Radardatenabtastwerten, die einem Datenpeak zugeordnet sind, darstellt;
8 eine Darstellung von Kompressionsfaktoren zeigt, die erreichbar sind, wenn Ausführungsbeispiele von Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten verwendet werden; und
9 eine Darstellung der Genauigkeit zeigt, die bei dem Bestimmen von Objektpositionen basierend auf der kompakten Darstellung von Radardaten erreicht wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Dickenabmessungen von Linien, Schichten und/oder Regionen um der Deutlichkeit Willen übertrieben dargestellt sein.
Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, sind dementsprechend einige bestimmte Beispiele derselben in den Figuren gezeigt und werden nachfolgend ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Rahmen der Offenbarung fallen. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente, die bei einem Vergleich miteinander identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktion bereitstellen.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt, oder über ein oder mehrere Zwischenelemente, verbunden oder gekoppelt sein können. Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B sowie A und B. Eine alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“. Das Gleiche gilt für Kombinationen von mehr als 2 Elementen.
Die Terminologie, die hier zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendet wird, soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wenn eine Singularform, z. B. „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente verwenden, um die gleiche Funktion zu implementieren. Wenn eine Funktion nachfolgend als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, können weitere Beispiele die gleiche Funktion unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente und/oder Komponenten derselben präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben ausschließen.
Sofern nicht anderweitig definiert, werden alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) hier in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem Beispiele gehören.
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein neues Konzept der Datenkompression in Radarvorrichtungen, zum Beispiel in einer FMCW-Radarvorrichtung. Bei einer beispielhaften FMCW-Radarvorrichtung wird eine Oszillatorschaltung in Zyklen betrieben, in denen ein erzeugtes Lokaloszillatorsignal eine zeitlich variierende Frequenz aufweist. Anders ausgedrückt wird die Frequenz während eines Zyklus moduliert, z.B. lineares, rampenartiges Zunehmen oder Abnehmen. Innerhalb eines einzelnen Frequenzmodulationszyklus (hierin als Rampe bezeichnet) wird das Lokaloszillatorsignal gleichzeitig dazu verwendet, das zu sendende Radarsignal zu erzeugen wie auch das empfangene Radarsignal in ein abwärtsgewandeltes Radarsignal abwärtszumischen. Das abwärtsgewandelte Radarsignal kann auch als ein Basisbandsignal bezeichnet werden. Die Frequenz des abwärtsgewandelten Radarsignals korreliert mit dem Zeitunterschied zwischen dem Senden und dem Empfangen des Radarsignals und somit mit der Distanz eines reflektierenden Objekts. Das abwärtsgewandelte Radarsignal wird mit einer gegebenen Abtastfrequenz digitalisiert, um mehrere reellwertige Radardatenabtastwerte pro Empfangskanal und pro Rampe zu ergeben. Bei einer FMCW-Radarvorrichtung werden mehrere Empfangskanäle gemeinsam verarbeitet, um die Richtung eines Objekts im Hinblick auf die Radarvorrichtung bestimmen zu können. Ferner werden mehrere Zyklen gemeinsam verarbeitet, um eine Geschwindigkeit eines Objekts relativ zu der Radarvorrichtung bestimmen zu können. Die resultierenden Daten, die gemeinsam verarbeitet werden sollen, umfassen so mehrere Radardatenabtastwerte pro Empfangskanal und pro Zyklus, was zu einer mehrdimensionalen Darstellung (Matrix) von Radardaten führt.
1 stellt ein Beispiel für eine mehrdimensionale Darstellung von Radardaten, die reellwertige Radardatenabtastwerte in der Zeitdomäne umfasst, dar. In der beispielhaften dreidimensionalen Darstellung ist eine erste Dimension 102 Zeit, eine zweite Dimension 104 eine Rampennummer und eine dritte Dimension 106 eine Empfangskanaldimension. Die in 1 dargestellte mehrdimensionale Darstellung von Radardaten enthält alle Radardatenabtastwerte, die gemeinsam verarbeitet werden, um -zumindest- eine Distanz, eine relative Geschwindigkeit und eine Richtung eines radarreflektierenden Objekts innerhalb des Sichtfelds einer Radarvorrichtung zu bestimmen. Mehrere Rampen der Lokaloszillatorsignale werden verarbeitet, und jede Rampe wird durch ein zweidimensionales Array von Radardatenabtastwerten dargestellt, die entlang der zweiten Dimension 104 angeordnet sind, die den Zyklus anzeigt. Für jede Rampe und jeden Empfangskanal werden mehrere Abtastwerte des empfangenen Radarsignals zu der Abtastrate aufgezeichnet. Die nachfolgend aufgezeichneten Radardatenabtastwerte pro Empfangskanal und Rampe sind entlang der ersten Dimension 102 angeordnet. Ähnlich sind die für unterschiedliche Empfangskanäle aufgezeichneten Radardatenabtastwerte entlang der dritten Dimension 106 angeordnet. Ein einzelner Radardatenabtastwert innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung kann daher durch drei Indizes identifiziert werden, einen Index i für die Rampe, einen Index j für den Empfangskanal und einen Index k für eine Nummer des Abtastwerts innerhalb einer Sequenz von Abtastwerten, die für eine Rampe aufgezeichnet werden. Das Triplett der Indizes i, j und k wird auch als ein Datenbin bezeichnet, der einen Radardatenabtastwert eindeutig identifiziert. Immer wenn ein Radarecho empfangen wird, haben die Radardatenabtastwerte, die dem Objekt zugeordnet sind, das das Echo verursacht, höhere Werte in den Datenbins, die der Distanz des Objekts zugeordnet sind, was zu einem Datenpeak innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung führt.
Anders ausgedrückt, und wie in 1 dargestellt, können Radardatenabtastwerte in einem sogenannten Radardaten-Cube organisiert sein, der die Radardaten in einer dreidimensionalen Darstellung darstellt. Die drei Dimensionen des Cubes sind die Abtastwerte jeder Rampe in der Zeitdomäne, die individuellen Rampen einer gesendeten Rampensequenz und die Empfangskanäle. Bei typischen Implementierungen können die Werte in der Größenordnung von 512-2048 für die Abtastwerte, 64-512 für die Anzahl der Rampen und 4-16 für die Anzahl der Kanäle liegen. Eine solche Darstellung kann zu einem Datenbetrag für Standard-Automobilanwendungen führen, der zu groß ist, um ihn mit bestehenden Schnittstellen an eine zentrale Verarbeitungseinheit oder an eine Radarverarbeitungsschaltung zu übertragen, die gleichzeitig Daten von mehreren Radargeräten empfängt. Einige Verarbeitungen höherer Ebene (die sich möglicherweise in der zentralen Verarbeitungseinheit befinden müssen) können jedoch von Rohdaten profitieren oder diese sogar benötigen, um die notwendigen Aufgaben überhaupt oder mit ausreichender Genauigkeit auszuführen.
2 stellt ein anderes Beispiel einer mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten, die komplexwertige Radardatenabtastwerte in der Frequenzdomäne umfasst, dar. Die Darstellung von 2 kann durch Anwenden einer zweidimensionalen Fourier-Transformation auf die mehrdimensionale Darstellung von 1 erzeugt werden. In der mehrdimensionalen Darstellung von 2 entspricht eine erste Dimension 202 einer Distanz, eine zweite Dimension 204 entspricht einer Geschwindigkeit und eine dritte Dimension 206 entspricht einem Empfangskanal. Das heißt, unterschiedliche Positionen in der ersten Dimension 202 entsprechen unterschiedlichen Distanzen (relativ zu der Radarvorrichtung), unterschiedliche Positionen in der zweiten Dimension 204 entsprechen unterschiedlichen Geschwindigkeiten (relativ zur Radarvorrichtung). Immer wenn ein Radarecho empfangen wird, bilden die Radardatenabastwerte, die dem reflektierenden Objekt entsprechen, auch einen Datenpeak innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung von 2, wie beispielsweise mittels eines Datenpeaks 222 dargestellt ist. Ein Datenpeak 222 entspricht einem radarreflektierenden Objekt in einer Distanz zu der Radarvorrichtung, die durch die Position des Datenpeaks in der ersten Dimension 202 gegeben ist, und mit einer relativen Geschwindigkeit, die durch die Position des Datenpeaks in der zweiten Dimension 204 gegeben ist. Entsprechende Datenpeaks sind auch in den weiteren Empfangskanaldimensionen 206 vorhanden, da die Distanz und die relative Geschwindigkeit im Hinblick auf die mehreren Empfangskanäle einer Radarvorrichtung für das selbe radarreflektierende Objekt nahezu konstant sein können. Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Datenpeak 222 innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Radardatenabtastwerte eine höhere Amplitudenkomponente oder einen höheren Absolutwert aufweisen als die Radardatenabtastwerte in ihrer Umgebung. Beispielsweise kann der Datenpeak 222 lokal dadurch definiert sein, dass er dadurch gekennzeichnet ist, dass Radardatenabtastwerte einen höheren Absolutwert als eine Schwelle aufweisen. Die Schwelle kann auf dem durchschnittlichen Absolutwert der Radardatenabtastwerte innerhalb einer Nähe eines betrachteten Radardatenabtastwerts basieren. Jedoch können andere Wege zum Bestimmen eines Datenpeaks verwendet werden, um Datenpeaks zu bestimmen, die radarreflektierenden Zielen zugeordnet sind.
Anders ausgedrückt stellt 2 eine mehrdimensionale Darstellung von Radardaten nach einer zweidimensionalen Fourier-Transformation dar, die die Zeitdomäne (erste Dimension von 1) in die Distanzdomäne und die Rampen/Zyklus-Domäne (zweite Domäne in 2) in die Doppler-(Geschwindigkeits-)-Domäne transformiert. 2 stellt ein bestimmtes Beispiel für Entfernungs-/Geschwindigkeitsmatrix- (RD; Range-Doppler) Matrizen, die für jeden Empfangskanal erhalten werden, dar. Radarreflektierende Objekte erscheinen als Datenpeaks bei der jeweiligen Entfernung und Geschwindigkeit. Die komplexwertigen Radardatenabtastwerte in den RD-Matrizen der mehrdimensionalen Darstellung von 2 können immer noch als Rohdaten betrachtet werden, ähnlich wie die Radardatenabtastwerte in der Zeitdomäne von 1. Die von einem Frontend einer Radarvorrichtung empfangenen ADC-Abtastwerte werden durch lineare Transformationen (Fourier-Transformationen) verarbeitet, um die Darstellung von 2 zu erhalten, die innerhalb der Radarvorrichtungen selbst implementiert sein kann.
Während die individuellen Dimensionen in der mehrdimensionalen Darstellung von 2 verglichen mit 1 unterschiedlichen Charakteristika entsprechen können, summieren sich auch die Radardatenabtastwerte in der mehrdimensionalen Darstellung von 2 zu einem beträchtlichen Datenvolumen, das zu hoch sein kann, um durch Datenverbindungen gesendet zu werden, die eine Radarvorrichtung mit einer nachfolgenden Verarbeitungsschaltungsanordnung verbinden. Angesichts der hohen Datenvolumen von gemeinsam zu verarbeitenden Radardaten kann ein Bedarf danach bestehen, Radardatenabtastwerte komprimieren zu können, um eine kompaktere Darstellung von Radardaten zu erreichen.
3 stellt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten dar. Das Verfahren arbeitet mit einer mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten, wie beispielsweise in den 1 und 2 dargestellt ist.
Wie in 3 dargestellt ist, wird eine kompakte Darstellung von Radardaten durch ein Bestimmen von zumindest einem Datenpeak 222 innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung bei Schritt 302 erzeugt. Ferner werden Radardatenabtastwerte 304 innerhalb einer begrenzten Nachbarschaft 220 um den Datenpeak herum komprimiert. Wie beispielsweise in 2 dargestellt ist, kann die begrenzte Nachbarschaft 220 um den Datenpeak 222 herum ausgewählt werden, eine vorbestimmte Anzahl von Bins um den Datenpeak (gegeben, z.B. durch eine vorbestimmte Anzahl von Indizes in jeder der ersten und der zweiten Dimension 202, 204) herum in jeder Empfangskanaldimension 206 zu sein. Die Wahl der begrenzten Nachbarschaft 220, wie in 2 dargestellt ist, führt zu der Erzeugung einer dreidimensionalen Auswahl von Radardatenabtastwerten, die auch als ein Radardaten-Cubelet bezeichnet wird. Ein Radardaten-Cubelet ist ein Unterabschnitt des Radardaten-Cubes in der Nähe eines Datenpeaks. Typischerweise tritt ein Datenpeak, der einem Objekt entspricht, nicht nur in einer Entfernungs-/Geschwindigkeitsmatrix eines einzelnen Empfangskanals auf, sondern in allen Entfernungs-/Geschwindigkeitsmatrix-Karten der Mehrzahl von Empfangskanälen. Ein Radardaten-Cubelet kann daher erzeugt werden, indem die Entfernungs-/Geschwindigkeitsmatrix-Matrixinformationen einer ausgewählten Gruppe von Bins um einen detektierten Peak für jeden Kanal der mehreren Kanäle herum umfasst werden. Die für jeden Empfangskanal genommenen Bins umfassen den Bin mit dem Radardatenabtastwert, der den lokalen Maximalwert aufweist, aber auch die Bins, die den Bin, der das lokale Maximum umfasst, umgeben. Informationen, die sich auf eine Form, eine Breite oder andere Merkmale des Datenpeaks (umfassend beispielsweise Bins, die die Peak-Schulter darstellen) beziehen oder dasselbe darstellen, sind daher zumindest teilweise in dem Radardaten-Cubelet umfasst. Im Allgemeinen ist die Größe des Cubelets deutlich geringer als eine Größe des vollständigen Radardaten-Cubes. Der Cubelet hat die gleiche Größe wie der Cube in der Kanaldimension, aber eine reduzierte Größe in der Entfernungs- (schnelle Zeitachse) und Geschwindigkeits- (langsame Zeitachse) Richtung. In der Darstellung von 2 ist die begrenzte Nachbarschaft 220 oder ein Cubelet so gewählt, dass innerhalb jeder Empfangskanaldimension ein einzelner Datenbin um den bestimmten Datenpeak 222 herum in der Nachbarschaft 220 umfasst ist. Jedoch können weitere Ausführungsbeispiele auch unterschiedliche Cubeletgrößen und unterschiedliche Kriterien zum Bestimmen der begrenzten Nachbarschaft 220 wählen. Beispielsweise kann die Größe der begrenzten Nachbarschaft 220 abhängig von den Amplitudenkomponenten variabel sein, die für die Radardatenabtastwerte in der Nähe des Datenpeaks 222 bestimmt sind. Die dargestellte, begrenzte Nachbarschaft 220 ist nur ein Beispiel. Bei weiteren Ausführungsbeispielen führt die Detektierung zu einer anderen, schließlich sogar asymmetrischen Region oder Nachbarschaft, die verwendet wird, um die Radardatenabtastwerte darin zu komprimieren. Das Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten hängt nicht von der Form oder Größe der Nachbarschaft ab. Während die begrenzte Nachbarschaft 220 und ihre Größe gemäß den Anforderungen gewählt werden können, kann es vorteilhaft sein, eine angemessene Anzahl von Datenbins in die begrenzte Nachbarschaft 220 um den Datenpeak 222 herum zu umfassen, um es Datenanalysealgorithmen zu ermöglichen, die Objektcharakteristika des radarreflektierenden Objekts, das dem Datenpeak 222 zugeordnet ist, mit der gewünschten Genauigkeit zu bestimmen. Beispielsweise kann der MUltiple Signal Classification-(MUSIC)-Algorithmus, der zum Bestimmen der Ankunftsrichtung der Radarreflexion verwendet werden kann, eine Mindestanzahl von Radardatenabtastwerten benötigen, um die gewünschte Genauigkeit der Winkelschätzung zu erreichen.
Ebenso ist der Datenpeak 222 möglicherweise nicht nur durch einen einzigen Datenbin gegeben, sondern umfasst möglicherweise mehrere Datenbins gleicher oder ähnlicher Stärke. Das heißt, bei weiteren Ausführungsbeispielen kann ein Objektpeak (ein Datenpeak, der einem Objekt zugeordnet ist) auch mehr als einen Bin (gebildet durch mehr als einen Radardatenabtastwert) in der RD-Matrix abdecken. Zu darstellenden Zwecken stellt 2 9 weitere Datenpeaks 224 bis 240 dar, die in der RD-Matrix beobachtet werden und die z.B. durch z.B. einen Constant False-Alarm Rate (CFAR)-Algorithmus detektiert werden können.
Im Hinblick auf das Senden von Informationen über Radardatenabtastwerte an eine externe Datenverarbeitungseinheit nur für die Regionen von Interesse um die Datenpeaks herum, kann eine niedrige Datenrate erreicht werden, während gleichzeitig die Möglichkeit des Zugreifens auf Informationen über Radardatenabtastwerte in nachfolgenden, rechnerisch stärkeren Radardatenverarbeitungsschaltungen erhalten bleibt. Anders ausgedrückt fokussieren sich hierin beschriebene Ausführungsbeispiele auf die Kompression und Übertragung von nur den relevanten Daten, d.h. der Ergebnisse eines Peak-Detektierungsschrittes, und auf eine begrenzte Nachbarschaft um detektierte Datenpeaks herum, anstatt zu versuchen, die kompletten RD-Matrizen oder die ADC-Abtastwerte der kompletten mehrdimensionalen Darstellung der 1 und 2 zu komprimieren. Einige herkömmlichen Ansätze führen stattdessen eine Verarbeitung und Schätzung innerhalb des Sensors oder der Radarvorrichtung selbst durch und senden nur eine Objektliste an die zentrale Verarbeitungseinheit (an eine Radardatenverarbeitungsschaltung, die einige Auswertungen höherer Ordnung durchführt). Objektlisten enthalten üblicherweise detektierte/geschätzte Parameter (Entfernung, Geschwindigkeit, Ankunftsrichtung (DoA; direction of arrival), Konfidenz,...) einer definierten Anzahl von Objekten und keine Informationen über die ursprünglich erzeugten Radardatenabtastwerte. Eine Datenfusionsaufgabe in einer nachfolgenden zentralen Verarbeitungseinheit (Radardatenverarbeitungsschaltung) muss sich üblicherweise auf solche Informationen höherer Schicht der Objektlisten verlassen und kann nicht länger auf Radardatenabtastwerte (Rohdaten) zugreifen, um andere, rechenintensivere Schätzaufgaben durchzuführen.
Abgesehen von nur dem Senden einiger Objektparameter, senden Ausführungsbeispiele auch Informationen über Radardatenabtastwerte für eine bestimmte begrenzte Nachbarschaft um den dedizierten Peak herum, z.B. komplexwertige RD-Daten aller Kanäle. Ein Verwenden einer kompakten Darstellung von Radardaten gemäß einem Ausführungsbeispiel kann daher das Durchführen rechenintensiverer Schätzungsaufgaben in der Radardatenverarbeitungschaltung erlauben, wie beispielsweise DoA-Algorithmen mit hoher Auflösung (z.B. MUSIC), die für den Sensor nicht geeignet sind, oder weitere Klassifizierungsaufgaben, die auf den Formen der erfassten Peaks basieren.
Eine verlustfreie Kompression anderer konventioneller Ansätze führt möglicherweise nicht zu verlorenen Informationen, ermöglicht aber üblicherweise auch nicht irgendeine Speicherung von Daten, die bedeutend genug für Radaranwendungen sind. Herkömmliche, verlustbehaftete Kompressionsverfahren (wie beispielsweise Bildkompression) erreichen möglicherweise höhere Kompressionsraten, führen jedoch üblicherweise zu Bildartefakten, die zu Geisterzielen in den Radardaten führen können, oder möglicherweise wichtige Informationen über die Datenpeaks entfernen, was für Sicherheitsanwendungen wie automobile Radarsysteme nicht akzeptabel ist.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Komprimieren der Radardatenabtastwerte eines Cubelets (innerhalb der begrenzten Nachbarschaft) ein Darstellen einer Amplitudenkomponente von benachbarten Radardatenabtastwerten mit einer reduzierten Anzahl von Bits. Einige Ausführungsbeispiele komprimieren die Daten entlang der Empfangskanaldimension (bei Implementierungen ohne virtuelle MIMO-Kanäle kann die Anzahl der Empfangskanäle gleich der Anzahl der Antennen sein). 7 stellt dar, dass Radardatenabtastwerte in dieser Dimension durchaus komprimierbar sind. Die x-Achse 710 eines unteren Graphen 720 und eines oberen Graphen 730 stellt die Anzahl von Empfangskanälen dar. Die y-Achse 732 des oberen Graphen 730 stellt den Absolutwert/die Amplitudenkomponente eines Radardatenabtastwerts dar, der einen Datenpeak bildet. Es kann beobachtet werden, dass die Amplitudenkomponente zwischen unterschiedlichen Empfangskanälen nur wenig variiert.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen werden daher benachbarte Radardatenabtastwerte 252-1, 252-2, 252-3 und 252-4 für die Kompression der Amplitudenkomponente durch Auswählen von Datenbins innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung bestimmt, wobei jeder der ausgewählten Datenbins unterschiedliche Positionen in einer Empfangskanaldimension und identische Positionen in den übrigen Dimensionen der mehrdimensionalen Darstellung aufweist. 2 stellt ein bestimmtes Beispiel für eine ausgewählte Gruppe von benachbarten Radardatenabtastwerten 252-1, 252-2, 252-3 und 252-4 dar. Eine begrenzte Nachbarschaft um einen Datenpeak herum umfasst üblicherweise mehrere Gruppen von benachbarten Radardatenabtastwerten und die Radardatenabtastwerte jeder Gruppe von benachbarten Datenabtastwerten sind gemeinsam komprimiert. Anders ausgedrückt werden die benachbarten Radardatenabtastwerte durch eine Spalte von Bins der mehrdimensionalen Darstellung gegeben. Die Spalte erstreckt sich durch die Empfangskanaldimension, so dass die Datenbins innerhalb einer Spalte unterschiedliche Positionen (Indizes) in einer Empfangskanaldimension und identische Positionen (Indizes) in den übrigen Dimensionen der mehrdimensionalen Darstellung aufweisen. Während es unterschiedliche Möglichkeiten gibt, die Anzahl der Bits (mittlere, lineare Interpolation) zu reduzieren, wird die weitere Beschreibung eine detaillierte Implementierung unter Verwendung eines arithmetischen Mittelwerts zeigen. Dies ermöglicht es, anstelle von ^N
antWerten (Anzahl der Antennen/Empfangskanäle) nur einen zu senden. Weitere Ausführungsbeispiele können eine andere gemeinsame Parametrisierung für die Amplitudenkomponenten der benachbarten Radardatenabtastwerte berechnen. Eine Amplitudenkomponente ist der Absolutwert einer jeweiligen komplexwertigen Daten-Cube-Information. Eine Phasenkomponente ist das Argument der komplexwertigen Daten-Cube-Information. Beispielsweise wird durch das Transformieren der Komplexwerte X+iY in eine polare Darstellung Aexp(iφ) die Amplitude durch A dargestellt und die Phase durch φ dargestellt.
Wie in dem unteren Graph 720 von 7 ferner dargestellt ist, deckt die Phasenkomponente eine begrenzte Entfernung [-π, +π] ab, unabhängig von dem Empfangskanal. Innerhalb dieser Entfernung kann ein Requantisieren der Phasenkomponenten eine Anzahl von erforderlichen Bits deutlich reduzieren. Folglich umfasst gemäß einigen Ausführungsbeispielen ein Komprimieren der Radardatenabtastwerte ein Requantisieren einer Phasenkomponente der Radardatenabtastwerte innerhalb der begrenzten Nachbarschaft. Ein Requantisieren wird mit gröberen Quantisierungsschritten durchgeführt. Das Requantisieren kann unter Verwendung gleichmäßiger oder ungleichmäßiger Quantisierungsschritte erreicht werden.
Die folgenden Paragraphen stellen eine erreichbare Datenreduktion dar, wenn sowohl eine Kompression von Phasenkomponenten als auch von Amplitudenkomponenten gleichzeitig durchgeführt wird.
Die nachfolgend besprochene Abtastwert-Implementierung verwendet die folgenden Parameter:

N_ant: Anzahl der Antennen (oder äquivalent, Anzahl der virtuellen Kanäle)
N_p Anzahl der Pixel, d.h. Größe der Nachbarschaft um einen detektierten Peak herum
N_bit Anzahl der Bits, die in der unkomprimierten Darstellung verwendet werden. In typischen Systemen ist dies 32 für einen realen und einen imaginären Teil der komplexen RD-Daten.
N_bit Anzahl der Bits für die quantisierten Phasenwerte
B_tot Gesamtzahl der Bits der unkomprimierten Daten.
B̃_tot Gesamtzahl der Bits der komprimierten Daten.

Wie bereits zuvor beschrieben, können Radardatenabtastwerte für die dreidimensionale Darstellung von 2 unter Verwendung konventioneller RD-Verarbeitung und einem nachfolgenden Detektierungsalgorithmus (CFAR, Thresholding,...) erzeugt werden, um die Datenpeaks, die Objekten zugeordnet sind, in den RD-Daten zu finden.
Um die detektierten Datenpeaks herum sind begrenzte Nachbarschaften definiert, wie beispielsweise die in 2 angezeigten Cubelets. Wenn nicht bereits in einer polaren Darstellung vorhanden, werden die RD-Daten innerhalb jedes Cubelets transformiert, um durch einen Absolutwert/eine Amplitudenkomponente und eine Phasenkomponente gegeben zu sein.
Für jeden Datenbin oder Pixel innerhalb einer begrenzten Nachbarschaft werden die folgenden Berechnungen über die Empfangskanaldimension (Antennendomäne) durchgeführt. Die Amplitudenkomponenten benachbarter Radardatenabtastwerte werden gemeinsam durch einen einzigen Wert dargestellt. Die benachbarten Radardatenabtastwerte werden durch Auswählen einer Gruppe von Datenbins innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung bestimmt, wobei die ausgewählten Datenbins einer Gruppe benachbarter Radardatenabtastwerte unterschiedliche Positionen in einer Empfangskanaldimension und identische Positionen in den übrigen Dimensionen der mehrdimensionalen Darstellung aufweisen.
Beispielsweise können alle N_ant Amplitudenkomponenten gemeinsam durch den arithmetischen Mittelwert der Amplitudenkomponenten aller Radardatenabtastwerte in der jeweiligen Gruppe benachbarter Radardatenabtastwerte dargestellt sein. Alternativ könnte auch eine lineare Interpolation oder eine Parametrisierung höherer Ordnung zwischen dem ersten und dem letzten Empfangskanal (Antenne) durchgeführt werden.
Die Phasenkomponenten werden von einer N_bit Darstellung zu einer Ñ_bit Darstellung requantisiert, wobei Ñ_bit ein ganzzahliger Wert ist, der kleiner ist als N_bit.
Die Kompression der Radardatenabtastwerte ist im Allgemeinen eine Änderung in der numerischen Darstellung der Radardatenabtastwerte, die sehr effektiv ist und speziell auf die Radarumgebung zugeschnitten ist.
Die erreichbare Kompression kann durch die Anzahl der Bits, die für die Darstellung der Phasenkomponente verwendet werden, und das Verfahren zum Komprimieren der Amplitude ausgewählt werden. Beispielsweise ist unter Verwendung des Mittelwert als gemeinsame Darstellung der Amplituden für Kompression der erreichbare Kompressionsfaktor gegeben durch $C_{c o m p} = \frac{{\tilde{B}}_{t o t}}{B_{t o t}} = \frac{N_{p} N_{b i t} + N_{p} N_{a n t} {\tilde{N}}_{b i t}}{2 N_{p} N_{a n t} N_{b i t}} = \frac{N_{b i t} + N_{a n t} {\tilde{N}}_{b i t}}{2 N_{a n t} N_{b i t}}$
Die erreichbare Kompression ist in 8 dargestellt. 8 stellt die Anzahl der Empfangskanäle auf der x-Achse 810 und den Kompressionsfaktor auf der y-Achse 820 dar. Die Kompressionsfaktoren sind in einem ersten Graph 840 für Ñ_bit = 8 und in einem zweiten Graph 830 für N_bit = 4 unter der Annahme N_bit = 32, dargestellt. Es ist dargestellt, dass man selbst bei nur 4 Empfangskanälen und 8 komprimierten Bits die Daten bereits auf 25% des ursprünglichen Betrags komprimieren kann. Mehr Empfangskanäle erlauben noch mehr Dateneinsparungen, da die Kompression über die Empfangskanaldimension (Antennendomäne) erfolgt.
Eine Kompression innerhalb der RD-Domäne von 2 (basierend auf einer mehrdimensionalen Darstellung, die zumindest eine erste Dimension für eine Distanz, eine zweite Dimension für eine Geschwindigkeit und eine dritte Dimension für einen Empfangskanal aufweist) kann besonders vorteilhaft sein, da Rauschen bereits teilweise durch die beiden Fourier-Transformationen unterdrückt wird, die zuvor an den Daten durchgeführt wurden. Rauschen enthält wenig Informationen und so erhöht Rauschunterdrückung die Effizienz der Kompression.
Eine weitere Anforderung an komprimierte Radardatenabtastwerte ist die Anwendbarkeit auf weitere Verarbeitungs- und Schätzschritte unter Verwendung der komprimierten Radardatenabtastwerte. Beispielsweise sollte die Kompression nicht irgendwelche Artefakte in den Radardatenabtastwerten erzeugen, sodass bei der weiteren Verarbeitung Genauigkeit verloren geht oder die Verarbeitung unmöglich wird.
9 stellt dar, dass nahezu keine Genauigkeitsverluste auftreten, wenn eine Ankunftsrichtungsschätzung basierend auf der zuvor beschriebenen kompakten Darstellung durchgeführt wird, im Vergleich zu der gleichen Schätzung mit den unkomprimierten Radardatenabtastwerten. 9 zeigt die Dimension senkrecht zur Entfernungsrichtung einer Radarvorrichtung (d.h. die senkrecht-zur-Entfernungs-Koordinate) auf der x-Achse 910 und die Entfernungskoordinate (die die Bewegungsrichtung in einer Automobil-Radarvorrichtung ist) auf der y-Achse 920. Eine Ankunftsrichtungschätzung beruht auf den Phasendifferenzen der Signale entlang der Empfangskanäle, und wird daher von einer Kompressionstechnik beeinflusst, die an der Phasenkomponenten der Radardatenabtastwerte arbeitet. Eine Distanzschätzung beruht auf den Amplitudenkomponenten und wird daher durch eine Kompressionstechnik beeinflusst, die an den Amplitudenkomponenten der Radardatenabtastwerte arbeitet. Die darunterliegenden Oberflächenkonturen in 9 zeigen die Fourier-Transformation entlang der Antennendomäne an, transformiert in die Entfernungs-senkrecht-zur-Entfernungs-Domäne (d.h. in kartesische Koordinaten). Während die Kreise O die reale Position von Objekten darstellen, zeigen (x)- und (+)-Marker Ergebnisse eines MUSIC-basierten hochauflösenden DoA-Schätzungsprozesses. Das Ergebnis, das auf unkomprimierten Radardatenabtastwerten basiert, ist mittels der (x)-Marker visualisiert und das Ergebnis, das auf komprimierten Radardatenabtastwerten basiert (komprimiert auf die Verwendung von 4 Bit für die Phasenkomponente), ist mittels der (+)-Marker visualisiert. Für die Amplitudenkomponente wurde der Mittelwert als die gemeinsame Darstellung gewählt. Wie in 9 dargestellt ist, sind die Schätzungen nahezu vollständig gleich und somit kann keine Beeinträchtigung beobachtet werden, wenn eine kompakte Darstellung der Radardaten gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Die oben beschriebene Kompression unter Verwendung einer gemeinsamen Amplitudendarstellung ist möglicherweise nicht auf die Kompression einer begrenzten Nachbarschaft um Datenpeaks herum, d.h. auf einen oder mehrere Daten-Cubelets, beschränkt. 4 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten, die nicht auf eine Nachbarschaft von Datenpeaks beschränkt ist, dar. Das Verfahren umfasst ein Auswählen (410) von Datenbins innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung, wobei die ausgewählten Datenbins unterschiedliche Positionen in einer Empfangskanaldimension und identische Positionen in den übrigen Dimensionen der mehrdimensionalen Darstellung aufweisen. Die Amplitudenkomponenten von Radardatenabtastwerten der ausgewählten Datenbins werden dann mit einer reduzierten Anzahl von Bits (420) dargestellt. Die selben gemeinsamen Darstellungen wie zuvor beschrieben können angewendet werden, beispielsweise bei einem Ersetzen der Amplitudenkomponenten entlang der Empfangskanalrichtung durch einen Wert.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Kompression, wie sie vorangehend beschrieben ist, innerhalb einer Radarvorrichtung durchgeführt werden, z.B. mittels eines Radardatenprozessors innerhalb der Vorrichtung. 5 stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Radarvorrichtung 500 dar. Die Radarvorrichtung 500 umfasst eine Radardatenerzeugungsschaltungsanordnung 510, die ausgebildet ist, eine mehrdimensionale Darstellung von Radardaten bereitzustellen. Ein Radardatenprozessor 520 ist ausgebildet, zumindest einen Datenpeak innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung zu bestimmen und Radardatenabtastwerte der mehrdimensionalen Darstellung innerhalb einer begrenzten Nachbarschaft um den zumindest einen Datenpeak herum zu komprimieren, um eine kompakte Darstellung von Radardaten zu erzeugen.
Wie vorangehend erwähnt wurde, können Radardatenverarbeitungsschaltungen, die typischerweise mehr Rechenleistung und die Fähigkeit, Daten von zahlreichen Radargeräten zu empfangen, aufweisen, von der Fähigkeit profitieren, eine kompakte Darstellung von Radardaten, wie vorangehend beschrieben ist, zu empfangen und zu verarbeiten. 6 stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Radardatenverarbeitungsschaltung 600 dar. Die Radardatenverarbeitungsschaltung 600 umfasst eine Eingabeschnittstelle 610, die ausgebildet ist, eine kompakte Darstellung von Radardaten zu empfangen, wobei die kompakte Darstellung komprimierte Radardatenabtastwerte für eine begrenzte Nachbarschaft um zumindest einen Datenpeak herum umfasst. Ein Prozessor 620 ist ausgebildet, Objektcharakteristika basierend auf der kompakten Darstellung zu schätzen. Da der Prozessor 620 Zugriff auf Informationen über die Radardatenabtastwerte selbst und nicht nur auf Objektlisten hat, ist der Prozessor in der Lage, höher entwickelte Analysealgorithmen auf den Daten auszuführen, um komplexere Charakteristika der Objekte zu bestimmen, die die Datenpeaks in der multidimensionalen Darstellung verursachen. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist der Prozessor in der Lage, ein Objekt einer von mehreren Objektklassen zuzuordnen, die die Art des Objekts in der Umgebung der Radarvorrichtung widerspiegeln, die die kompakte Darstellung von Radardaten bereitstellt. Eine nicht vollständige Liste von Objektklassen umfasst Fahrzeuge, Fußgänger, Fahrradfahrer, Motorradfahrer, Gebäude, Bäume, Ampeln und so weiter. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Objektliste zusätzlich noch an der Radarvorrichtung erzeugt werden und an den Prozessor 620 gesendet werden. Dies ermöglicht das Erhalten von zusätzlicher Sicherheit, indem geprüft wird, dass sowohl die Radarvorrichtung als auch der Prozessor 620 die selbe Objektliste erzeugt haben.
Zusammenfassend schlagen die Ausführungsbeispiele von Verfahren, Radarvorrichtungen und Radardatenverarbeitungsschaltungen wie sie hierin beschrieben sind, vor, einen Kompressionsschritt an einem angemessenen Punkt innerhalb des Signalverarbeitungsflusses von Radardatenabtastwerten durchzuführen. Eine Kompression erfolgt innerhalb einer Nachbarschaft von Datenpeaks/Detektierungen, was vorteilhaft ist, da nur die relevanten Daten komprimiert werden und nicht das Rauschen (das wiederum problematisch zu komprimieren ist). Abhängig von der mehrdimensionalen Darstellung, die als eine Basis verwendet wird, kann durch Fourier-Transformationen bereits eine Rauschunterdrückung stattgefunden haben. Durch die weitere Kompression von Radardatenabtastwerten, die auf den Anwendungsfall zugeschnitten ist, werden alle relevanten Daten für die Weiterverarbeitung behalten, aber bei einer deutlich reduzierten Datenrate. Dies kann erreicht werden, indem entlang der Empfangskanal/Antennen-Dimension gearbeitet wird, wobei die Daten komprimierbar sind. Das Kompressionsverfahren benötigt nicht irgendwelche möglichen Artefakt-erzeugenden Transformationen, die üblicherweise bei Bildkompressionsverfahren verwendet werden. Obwohl die Kompression verlustbehaftet sein kann, kann der Grad des Informationsverlustes durch das Auswählen der Amplitudenkompression und der Anzahl der Bits für die Phase nach Bedarf gut gesteuert werden. Die Ausführungsbeispiele ergeben eine relativ einfache Implementierung, die eine deutliche Reduzierung der Datenrate oder äquivalent die Übertragung der kompakten Darstellung von Radardaten mehrerer Radarvorrichtungen an eine Radardatenverarbeitungsschaltung (Fusionseinheit) erlaubt. Die Wahrscheinlichkeit von verpassten Detektierungen kann so reduziert werden. Ausführungsbeispiele lösen das Datenratenproblem für Radarvorrichtungen oder Radarsensoren auf eine Art, die die Übertragung relevanter Rohdaten als komprimierte Radardatenabtastwerte selbst über eine relativ langsame Schnittstelle erlaubt.
In bestehenden Radarvorrichtungen können Ausführungsbeispiele von Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten innerhalb eines Mikrocontrollers nachfolgend auf das Radar-Frontend 1010 (MMIC) durchgeführt werden, wie in 10 dargestellt ist. 10 zeigt eine mögliche Implementierung des Signalverarbeitungsdatenstroms für einen Automobil-frequenzmodulierten Dauerstrich-(FMCW; frequency-modulated continuous wave) Radarsensor mit integrierter Verarbeitung. Die dargestellte Radarvorrichtung weist mehrere Sende-(TX-) Antennen 1020 und mehrere Empfangs-(RX-) Antennen 1030 auf, um einen MIMO-Betrieb zu ermöglichen. Dies ist nützlich, um die Schätzung der Ankunftsrichtung (DoA) eingehender Radarsignalreflexionen zu ermöglichen. Ein Standardverarbeitungsablauf arbeitet mit den digitalen Abtastwerten jedes RX-Kanals. 10 stellt 4 Empfangskanäle dar. Bei anderen Frontend-Implementierungen oder in Zeitduplex-MIMO-Konfigurationen kann die Anzahl der Empfangskanäle größer sein, entweder durch Hinzufügen von mehr physikalischen Kanälen oder mehr virtuellen MIMO-Kanälen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen von Radargeräten oder Sensorchips können Ausführungsbeispiele innerhalb des MMIC 1010 und dessen Verarbeitungskern integriert werden. Eine solche Radarvorrichtung (Radarchip) kann bereits sehr relevante Daten in einer kompakten Darstellung von Radardaten ausgeben, die die Gesamtsystemperformance umfassend die nachfolgenden Signalverarbeitungseinheiten 1040, 1050, 1060, 1070, 1080 und 1090, die in 10 dargestellt sind, optimieren könnten. Wie vorangehend beschrieben ist, ermöglichen Ausführungsbeispiele das Senden von (mehr) Roh-RD-Daten mittels komprimierter Radardatenabtastwerte an eine zentrale Verarbeitung höherer Ebene, was die Verwendung fortschrittlicher Schätzungsalgorithmen ermöglicht, die an Radardatenabtastwerten arbeiten.
Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das andere Beispiel zusätzlich einzuführen.
Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren bereitstellen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, oben beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.
Funktionen verschiedener in den Figuren gezeigter Elemente, umfassend irgendwelche als „Mittel“, „Mittel zum Bereitstellen eines Signals“, „Mittel zum Erzeugen eines Signals“, etc. bezeichnete Funktionsblöcke kann in Form dedizierter Hardware, z. B „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“, „einer Schaltung“ etc. sowie als Hardware fähig zum Ausführen von Software in Verbindung mit zugehöriger Software implementiert sein. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzelnen dedizierten Prozessor, durch einen einzelnen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl von individuellen Prozessoren bereitgestellt sein, von denen einige oder von denen alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Allerdings ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei Weitem nicht auf ausschließlich zur Ausführung von Software fähige Hardware begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor-Hardware (DSP-Hardware; DSP = Digital Signal Processor), Netzprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbares Logik-Array (FPGA = Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM = Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM = Random Access Memory) und nichtflüchtige Speichervorrichtung (storage) umfassen. Sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, kann auch eingeschlossen sein.
Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein detailliertes Schaltungsdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist. In der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert werden, die ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teilschritte, -funktionen, -prozesse oder -operationen einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.
Die folgenden Ansprüche sind hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.

Claims

Ein Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten, umfassend: Bestimmen (302) von zumindest einem Datenpeak (222) innerhalb einer mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten; und Komprimieren (304) von Radardatenabtastwerten der mehrdimensionalen Darstellung innerhalb einer begrenzten Nachbarschaft (220) um den zumindest einen Datenpeak (222), um die kompakte Darstellung zu erzeugen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Komprimieren der Radardatenabtastwerte umfasst: Requantisieren einer Phasenkomponente der Radardatenabtastwerte innerhalb der begrenzten Nachbarschaft (220).
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, ein Komprimieren der Radardatenabtastwerte umfassend: Darstellen einer Amplitudenkomponente von benachbarten Radardatenabtastwerten mit einer reduzierten Anzahl von Bits.
Das Verfahren gemäß Anspruch 3, ein Darstellen der Amplitudenkomponente der benachbarten Radardatenabtastwerte umfassend: Berechnen einer gemeinsamen Parametrisierung für die Amplitudenkomponenten der benachbarten Radardatenabtastwerte.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, umfassend: Berechnen eines Mittelwerts der Amplitudenkomponenten der benachbarten Radardatenabtastwerte als die gemeinsame Parametrisierung.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, ferner umfassend: Bestimmen der benachbarten Radardatenabtastwerte durch Auswählen von Datenbins innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung, wobei die ausgewählten Datenbins unterschiedliche Positionen in einer Empfangskanaldimension und identische Positionen in den übrigen Dimensionen der mehrdimensionalen Darstellung aufweisen.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: Bestimmen der übrigen Datenpeaks innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung; Komprimieren der Radardatenabtastwerte der mehrdimensionalen Darstellung innerhalb begrenzter Nachbarschaften um alle übrigen Datenpeaks herum; und Senden der komprimierten Radardatenabtastwerte als die kompakte Darstellung von Radardaten.
Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mehrdimensionale Darstellung eine erste Dimension (202) für eine Distanz, eine zweite Dimension (204) für eine Geschwindigkeit und eine dritte Dimension (206) für einen Empfangskanal umfasst.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mehrdimensionale Darstellung eine erste Dimension (102) für eine Zeit, eine zweite Dimension (104) für eine Rampe und eine dritte Dimension (106) für einen Empfangskanal umfasst.
Ein Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten, basierend auf einer mehrdimensionalen Darstellung von Radardaten, bei der eine Empfangskanaldimension einen Empfangskanal darstellt, umfassend: Auswählen (410) von Datenbins innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung, wobei die ausgewählten Datenbins unterschiedliche Positionen in der Empfangskanaldimension und identische Positionen in den übrigen Dimensionen der mehrdimensionalen Darstellung aufweisen; und Darstellen (420) einer Amplitudenkomponente von Radardatenabtastwerten der ausgewählten Datenbins mit einer reduzierten Anzahl von Bits.
Das Verfahren gemäß Anspruch 10, ferner umfassend: Berechnen einer gemeinsamen Parametrisierung für die Amplitudenkomponente der benachbarten Radardatenabtastwerte, um die Amplitudenkomponente mit der reduzierten Anzahl von Bits darzustellen.
Eine Radarvorrichtung (500) umfassend: eine Radardatenerzeugungsschaltungsanordnung (510), die ausgebildet ist, eine mehrdimensionale Darstellung von Radardaten bereitzustellen; und einen Radardatenprozessor (520), der ausgebildet ist, um zumindest einen Datenpeak innerhalb der mehrdimensionalen Darstellung zu bestimmen; und um Radardatenabtastwerte der mehrdimensionalen Darstellung innerhalb einer begrenzten Nachbarschaft um den zumindest einen Datenpeak herum zu komprimieren, um eine kompakte Darstellung von Radardaten zu erzeugen.
Die Radarvorrichtung (500) gemäß Anspruch 12, wobei der Radardatenprozessor (520) ferner ausgebildet ist, eine Amplitudenkomponente von benachbarten Radardatenabtastwerten mit einer reduzierten Anzahl von Bits darzustellen.
Die Radarvorrichtung (500) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei der Radardatenprozessor (520) ferner ausgebildet ist, eine Phasenkomponente der Radardatenabtastwerte innerhalb der Nachbarschaft zu requantisieren.
Die Radarvorrichtung (500) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner umfassend: eine Ausgabeschnittstelle (530), die ausgebildet ist, die kompakte Darstellung von Radardaten auszugeben.
Die Radarvorrichtung (500) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, ferner umfassend: einen Prozessor, der ausgebildet ist, eine Ankunftsrichtung eines Radarechos basierend auf der kompakten Darstellung zu schätzen.
Eine Radardatenverarbeitungsschaltung (600), umfassend: eine Eingabeschnittstelle (610), die ausgebildet ist, eine kompakte Darstellung von Radardaten zu empfangen, wobei die kompakte Darstellung komprimierte Radardatenabtastwerte für eine begrenzte Nachbarschaft um zumindest einen Datenpeak herum umfasst; und einen Prozessor (620), der ausgebildet ist, Objektcharakteristika basierend auf der kompakten Darstellung zu schätzen.
Die Radardatenverarbeitungsschaltung (600) gemäß Anspruch 17, wobei der Prozessor (620) ausgebildet ist, eine Ankunftsrichtung eines Radarechos, das einem Objekt zugeordnet ist, zu bestimmen.
Die Radardatenverarbeitungsschaltung (600) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 18, wobei der Prozessor (620) ausgebildet ist, ein Objekt einer von mehreren Objektklassen zuzuordnen.
Die Radardatenverarbeitungsschaltung (600) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, ferner umfassend eine Dekompressionsschaltung, die ausgebildet ist, eine gemeinsame Parametrisierung auszuwerten, um Amplitudenkomponenten von benachbarten Radardatenabtastwerten zu berechnen.