[发明专利]使用数字多脉冲重复频率来解决雷达中的多普勒模糊

说明书

一种使用车辆的雷达系统来检测目标的系统和方法涉及依次从两个或两个以上发射元件来发射两个或两个以上啁啾。每一啁啾都是连续波线性调频波形。所述方法还包括在所述两个或两个以上接收元件处从所述两个或两个以上发射元件中的每一者接收由所述两个或两个以上啁啾中的每一者产生的反射，以及基于与所述两个或两个以上啁啾中的每一者的周期相对应的多普勒采样频率来处理所述反射，从而确定每一检测到的目标相对于车辆的速度。

引言

本公开涉及使用数字多脉冲重复频率(MPRF)来解决多输入多输出(MIMO)雷达中的多普勒模糊。

无线电检测和测距(RADAR)在各种应用中用来检测和跟踪反射射频能量的物体。雷达是车辆(例如，汽车、卡车、建筑设备、农场设备、自动化工厂设备)中增强或自动化系统(例如，制动、转向、停车、自适应巡航控制)的重要部件。例如，自主驾驶系统依靠雷达和其他传感器来检测和避开障碍物。脉冲多普勒和调制连续波雷达发射啁啾脉冲序列(线性增加或减少频率的脉冲)，并通过估计飞行时间来估计到目标的距离，且通过估计多普勒频率来估计目标的速度，多普勒频率对应于发射脉冲和产生的反射之间的频率偏移。通过从脉冲内处理来估计距离模糊并通过应用低通滤波器(LPF)和模数转换器(ADC)来去除距离模糊而获得的最大不模糊距离被认为是雷达最大距离Rmax。多普勒模糊不能被过滤但通常使用MPRF来解决。然而，这需要在同一脉冲序列中的脉冲之间或从一个脉冲序列到下一个脉冲序列的脉冲之间的发射波形(例如，带宽、斜率、啁啾长度)的变化。此外，例如，脉冲到脉冲MPRF方法假设脉冲序列之间目标的恒定性，这在车辆环境中可能是不切实际的。因此，希望提供一种使用数字MPRF来解决MIMO雷达中多普勒模糊的方法。

发明内容

在一个例示性实施例中，一种使用车辆雷达系统来检测目标的方法包括依次从两个或两个以上发射元件来发射两个或两个以上啁啾。每一啁啾都是连续波线性调频波形。所述方法还包括在两个或两个以上接收元件处从两个或两个以上发射元件中的每一者接收由两个或两个以上啁啾中的每一者产生的反射，且基于与两个或两个以上啁啾中的每一者的周期相对应的多普勒采样频率来处理反射，从而确定每一检测到的目标相对于车辆的速度。

除了本文所述的一个或多个特征之外，处理所述反射包括执行距离快速傅立叶变换(FFT)以获得距离啁啾图，作为两个或两个以上发射元件和两个或两个以上接收元件的每个组合的每一距离仓和每一啁啾的FFT结果的矩阵。

除了本文所述的一个或多个特征之外，处理所述反射进一步包括在距离啁啾图上执行多普勒FFT以获得距离多普勒图，作为两个或两个以上发射元件和两个或两个以上接收元件的每个组合的每一距离仓和每一多普勒仓的FFT结果的矩阵。

除了本文所述的一个或多个特征之外，处理所述反射进一步包括使用距离多普勒图来执行目标检测。

除了本文所述的一个或多个特征之外，处理所述反射进一步包括将执行目标检测的结果与在距离啁啾图上执行第二多普勒FFT的结果进行比较，其中执行第二多普勒FFT涉及获得与两个或两个以上接收元件中的每一者的所有两个或两个以上发射元件相关联的每一距离仓和每一多普勒仓的FFT结果。

除了本文所述的一个或多个特征之外，所述比较用于解决每一检测到的目标相对于车辆的速度的模糊性。

除了本文所述的一个或多个特征之外，处理所述反射进一步包括将执行目标检测的结果与在距离啁啾图上执行两个第二多普勒FFT过程的结果进行比较，其中执行第二多普勒FFT过程中的每一者涉及获得与两个或两个以上接收元件中的每一者的所有两个或两个以上发射元件相关联的每一距离仓和每一多普勒仓的FFT结果。

除了本文所述的一个或多个特征之外，执行两个第二多普勒FFT过程与目标速度的两个不同范围相关联，且所述比较用于解决每一检测到的目标相对于车辆的速度的模糊性。