[发明专利]用于求取用于MIMO雷达的时分复用序列的方法

说明书

本发明提出一种用于提供用于具有靠近的天线的线性的或二维的MIMO雷达(英语：colocated MIMO radar)的发送天线的时分复用序列的方法，该方法允许尽可能精确的角度估计。为此提出如下算法，借助于所述算法能够求取发送器的发送顺序及其发送时刻，借助于所述算法对象运动基本上对角度估计没有影响。根据预先已知的参量可以通过这种方式分别求取最优的时分复用序列。

技术领域

本发明涉及一种用于求取用于MIMO雷达的时分复用序列的方法。本发明还涉及一种MIMO雷达。

背景技术

在机动车中越来越多地应用雷达系统，以便确定与在机动车附近的对象的距离和相对速度。所述雷达系统可以用于实现舒适功能(例如自适应巡航控制，ACC)和安全功能(例如如果碰撞不再可能避免，则警告驾驶员危急情况或者引起全制动)。

对于这些应用必须精确地求取对象的距离和相对速度以及反射雷达波的角。出于该目的尤其应精确地实施角的估计(英语：到达的方向，DOA)。待估计的角在此可以是方位角和/或俯仰角。具有多个发送和接收天线的多输入多输出(MIMO)雷达系统相比于传统的单输入多输出(SIMO)雷达系统提供的优点在于，在相同的或较小的几何参量的情况下较大的虚拟孔径。因此，借助MIMO雷达通常可以实现所估计的DOA的更大的精度。

然而，如果对象相对于雷达运动，则在MIMO雷达中的DOA估计的精度一般降低，因为该运动基于多普勒效应产生基带信号的未知的相位变化(多普勒相)。

R.Feger,C.Wagner,S.Schuster,S.Scheiblhofer,H.A.Stelzer所著的“A77-GHz FMCW MIMO Radar based on a SiGe Single-Chip Transceiver(2009年)”公开了一种MIMO雷达，其中，接收和发送天线如此定位，使得一个虚拟阵列的至少两个天线元件具有相同几何位置(“冗余位置”)。基带信号的基于目标运动的未知的相位变化(多普勒相位)通过计算在冗余位置上的天线元件的相位差来估计。所估计的多普勒相位随后用作在用于角度估计的算法中的修正。

然而，在冗余位置上的天线元件仅仅用于求取未知的多普勒相位。随后所有天线元件用于求取以下角度：信号以所述角度到达。因此在冗余位置上的天线元件的噪声比在其余天线元件上的噪声对DOA估计具有更大的影响。根据所使用的时分复用方案和天线的设置，这样的系统的DOA估计甚至可以比使用单个发送天线更差。

M.Wintermantel所著的“Radar System with Elevation Measuring Capability(2010年)”公开了一种具有多个发送和多个接收天线的MIMO雷达系统。发送天线发送短持续时间的多个线性调频脉冲序列，例如分别具有例如10μs的持续时间的512或1024线性调频脉冲。发送器在此顺序地或者同时地但是以不同相位调制地进行发送。间距、相对速度和DOA借助于三维离散傅里叶变换来估计。所提出的系统尤其在多个具有相同间距和相同相对速度的对象的情况下可以实施仅仅不精确的角度估计并且还在具有长斜坡的调频连续波雷达(英语：frequency modulated continuous wave FMCW)的情况下甚至不可以使用该系统。除此之外，硬件由于借助快速频率变化的线性调频脉冲序列原理必须相对复杂和高成本地实现。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种用于求取用于MIMO雷达的时分复用序列的改善的方法。

根据一个方面，该任务借助用于求取用于MIMO雷达的时分复用序列的方法解决，所述MIMO雷达具有至少两个发送天线；

其中，在两个以上发送天线的情况下使用相互间距最大的那两个发送天线；

其中，所述时分复用序列的由所述两个发送天线发送的脉冲中的每一个基本上具有相同的发送能量；

其中，限定所述脉冲的数量和发送持续时间；