[发明专利]雷达系统中检测干扰的方法及利用该方法的雷达

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对雷达的用于确定该雷达与其它雷达之间的干扰水平的方法。本发明还涉及一种利用所述确定雷达与其它雷达之间的干扰水平的方法、用于频率调制连续波(Frequency Modulated ContinuousWave，FMCW)雷达的干扰检测装置，以及装备有该干扰检测装置的FMCW雷达。

背景技术

已知许多适合车辆安全系统的汽车雷达系统，例如，使事故影响最小的碰撞保护系统、警告驾驶员车辆将要倒车撞到例如儿童或其它车辆等物体的倒车警告系统等。因此，向驾驶员提供一些关于目标物的性质或位置的信息对这些汽车雷达系统来说很重要。非常重要的一个目标特征是雷达到目标物的距离(发射方向距离)。特别地，如果有多个目标物，则对驾驶员来说到那些目标物的距离是重要的信息。因此，显然，需要提供针对多个目标物的准确发射方向信息的雷达。

最简单的汽车雷达系统使用发射器以单一频率连续发射电磁能的连续波(CW，continuous wave)雷达。所发射的电磁能被目标物反射并由雷达接收器接收。由于目标物相对于雷达移动产生的多普勒效应，所接收的信号发生频移。CW接收器过滤出任何没有多普勒频移的回波，即，没有相对于雷达运动的目标。当接收器检测出存在多普勒频移信号时，接收器发送含有关于目标物存在的信息的通知。

另一种雷达是双频CW雷达。双频CW雷达发射具有第一频率和第二频率的电磁能。所发射的能量被目标物反射并由双频接收器接收。接收器测量在第一频率接收的信号的相位和在第二频率接收的信号的相位之间的差。可以根据所测量的相位差计算出到目标物的距离。不幸的是，当在不同范围存在多个目标物时，双频CW雷达的表现较差，因此，在存在多个目标物时从双频CW雷达获得的范围测量不可靠。

已知有这样的FMCW雷达，其被用作车载雷达，来检测目标物或障碍的存在、到前车的距离、以及前车相对于装配有FMCW雷达的车辆的相对速度。

为了检测例如前车的存在、到前车的发射方向距离以及前车的相对速度的目标特征，FMCW雷达通过有向天线单元发射雷达波。调制雷达波的频率使其随时间线性改变。在目标物反射雷达波之后，所反射的雷达波被雷达接收并转换为接收信号以进行用于获得目标特征的信号处理。FMCW雷达将发射信号和接收信号混合，以生成差拍信号(beat signal)。对差拍信号进行频率分析，例如快速傅立叶变换(FFT，fast Fouriertransformation)等，以获得差拍信号的峰值频率(拍频)，根据该峰值频率可以确定到目标物的距离以及FMCW雷达和目标物之间的相对速度。在强度对频率特征曲线中，频谱具有峰值强度。拍频具有峰值强度。

在那些操作期间，存在这样的可能性：FMCW雷达不仅接收来自目标物的反射波，而且还接收从安装在另一个车辆中的其它雷达发射的雷达波，另一个车辆例如是在马路的同侧或另一侧行驶的车辆(例如，前车或迎面而来的车)。即，可能发生对象车辆装配的FMCW雷达和其它车辆中安装的其它雷达之间的干扰。干扰的结果是，难以准确地检测拍频，且不能准确地检测出到例如前车的目标物的距离和目标物的相对速度。

准确检测这种目标特征存在困难的原因之一是差拍信号的频谱特征包含宽峰。差拍信号的频谱特征中的宽峰可能是由在FMCW雷达和其它雷达具有彼此不同的雷达波调制梯度(即使只有轻微不同)，或其它雷达不是FMCW类型，而是例如双频连续波、多频连续波、脉冲、扩展频谱等类型的情况下发生的干扰引起的。频谱特征中的宽峰可以提高差拍信号的频谱特征的噪声本底水平，使得通过混合发射信号和接收信号产生的差拍信号的峰值频率(拍频)的峰高不超过噪声本底水平。通常，噪声本底水平是来自未识别源的噪声的强度。结果，不能准确地检测出峰值频率以得到拍频。这导致目标特征的不准确检测。即，可能错误地确定到目标物的距离或目标物的相对速度。

在Natsume等人的日本已公开专利申请No.2006-2220624和对应的美国专利申请No.2006/0181448中，公开了能够确定FMCW雷达是否被其它一些雷达干扰的FMCW雷达。