[发明专利]具有同步高频模块的FMCW雷达传感器

说明书

一种具有多个高频模块(10，12)的FMCW雷达传感器，所述多个高频模块通过同步信号(sync)彼此同步并且包括空间上彼此分离的至少两个高频模块(10，12)，所述至少两个高频模块分别具有用于发射在其频率方面调制的发射信号(TX)的发射部分(16)和/或用于接收雷达回波(E)的接收部分(20)，其中，每个接收部分(20)都分配有混频器(22)和分析处理单元(24，34)，所述混频器通过将接收信号(RX)与所述发射信号(TX)的一部分混频来产生中频信号(Z1，Z2)，所述分析处理单元(24，34)构造用于在测量周期上将所述中频信号(Z1，Z2)记录作为时间的函数并对如此获得的时间信号(S1，S2)进行傅立叶变换，其特征在于，所述分析处理单元中的至少一个(34)构造用于在傅立叶变换之前借助复数窗函数(V)来对时间信号(S1)进行加窗，以补偿同步信号(sync)在所述接收部分(20)之间的传播时间差。

技术领域

本发明涉及一种具有多个高频模块的FMCW雷达传感器，所述多个高频模块通过同步信号彼此同步并且包括空间上彼此分离的至少两个高频模块，所述至少两个高频模块分别具有发射部分和/或接收部分，该发射部分用于发射在其频率方面调制的发射信号，该接收部分用于接收雷达回波，其中，每个接收部分分配有混频器和分析处理单元，该混频器通过将所接收的信号与发射信号的一部分进行混频来产生中频信号，该分析处理单元构造用于在测量周期上将中频信号记录作为时间函数并对如此获得的时间信号进行傅立叶变换。

背景技术

在已知的FMCW雷达传感器中，斜坡形地调制发射信号的频率。在接收部分中，通过将所接收的信号与发射信号混频来获得中频信号，所述中频信号的频率取决于当前发射的信号与接收的信号之间的频率差。由于斜坡形的调制，该频率差取决于雷达波从传感器到对象再返回到传感器的传播时间。通过傅立叶变换来获得中频信号的频谱，在该频谱中，每个被定位的对象在与对象距离相关的频率中表现为峰。然而，由于多普勒效应，峰的频率位置还取决于对象的相对速度。为了将与距离相关的和与速度相关的分量彼此分离，已知的是，相继地进行具有不同斜率的多个频率斜坡。由于只有频率的与距离相关的部分取决于斜坡斜率，因此可以通过将在不同斜坡上获得的频率位置进行比较来确定对象的距离和相对速度。

记录时间信号的测量周期仅具有有限长度的这一事实导致在傅里叶变换中产生旁瓣形式的伪像，这使对信号的解读更加困难。已知的是，通过如下方式来很大程度上抑制这种旁瓣：在傅立叶变换之前借助合适的窗函数来对时间信号“加窗(gefenstert)”——例如通过将时间信号与同样时间相关的窗函数相乘。窗函数(例如所谓的汉明窗)主要具有如下效果：在测量周期的开始和结束处平滑时间信号中的突然过渡，由此减弱旁瓣。

这种类型的雷达传感器已经广泛用作机动车的驾驶员辅助系统中的传感器部件。在驾驶员辅助系统向高度自主驾驶的方向发展的进程中，对雷达传感器的性能提出越来越高的要求。满足这些要求的一种较成本有利的方式是使多个相同类型的部件彼此并行工作，而不是研发新的性能更强的部件。这使得可以使用已经存在且大批量生产的部件，但前提是使多个高频模块彼此精确地同步。

由于不同的高频模块彼此之间必须必要具有一定的空间间隔，鉴于同步信号从一个模块到另一模块的不可避免的信号传播时间，足够准确的同步被证实是困难的。虽然有时可以通过模块的对称布置或通过绕行线路来避免传播时间差异，但这需要相当大的开销以及在电路板上的增加的空间需求。这尤其适用于如下情况：在所述情况中，作为主机产生同步信号的模块也应与其他模块(从机)同步。于是，必须在主机中人工地延迟本地产生的同步信号。

发明内容

本发明的任务是在一开始提到类型的雷达传感器中实现多个高频模块的更简单的同步。

根据本发明，通过以下方式解决该任务：分析处理单元中的至少一个构造用于在傅立叶变换之前借助复数窗函数来对时间信号进行加窗，以补偿同步信号在接收部分之间的传播时间差。