[发明专利]MIMO雷达系统

说明书

本发明涉及一种MIMO雷达系统，其具有：具有多个发送天线的发送阵列，具有多个接收天线的接收阵列，发送和接收天线在角度分辨方向上彼此以一间距布置，控制与分析处理装置，其用于：在重复实施的多个测量周期中，根据时分以及频分复用方案通过发送阵列发送发送信号(32)，时间以及频率空间被划分成不重叠的时隙(36)和频率子带(38)，在每个时隙中仅唯一的发送天线激活的并且仅在唯一的频率子带中发送，在一个测量周期中，基于单个的发送天线的信号进行临时的间距估计和多普勒估计，根据由不同的发送天线发送的信号的相位借助于多维估计算法进行共同的间距估计、多普勒估计和角度估计，通过增加准确度和/或消除多值性来完善估计的结果。

技术领域

本发明涉及一种MIMO雷达系统、尤其是用于机动车的MIMO雷达系统。

背景技术

雷达系统在机动车中在越来越大的范围内被用于检测交通环境并且向一个或多个安全功能或者舒适功能提供所定位的对象——如车辆或者障碍物——的间距、相对速度和方向角的信息，所述一个或者多个安全功能或者舒适功能在机动车的驾驶中减轻驾驶员的负担或者完全地或部分地取代人类驾驶员。在此，越来越多地使用MIMO(multipleinput-multiple output，多输入多输出)系统，在所述MIMO系统中，使用多个发送天线和接收天线。

WO 2018/076005 A1提到了不同类型的MIMO雷达系统：发送器和/或接收器可以布置在不同的位置上，并且可以使用时分复用方法、TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)或者频分复用方法、FDMA(Frequency Division Multiple Access，频分多址)。

由DE 10 2014 212 284 A1已知一种MIMO雷达测量方法，其中，借助以下调制方案对所发送的信号斜坡状地进行频率调制：在所述调制方案中，斜坡的序列分配给不同的发送开关状态并且在时间上相互交错，所述发送开关状态的区别在于被用于发送的天线元件的选择。一个发送开关状态又分配有多个序列，所述多个序列在时间上相互交错。根据在对于一个序列获得的信号的二维谱中的峰值位置确定用于雷达目标的相对速度的值，所述值以预先确定的速度周期呈周期性。将在用于发送开关状态的序列的谱中的谱值的相位关系与对于相对速度的相应的周期性的值预期的相位关系进行比较，并且，根据比较结果选择相对速度的估计值。

本申请人已经提出一种MIMO雷达系统，在该MIMO雷达系统中，复用序列的重复率低于单值的多普勒测量的奈奎斯特极限，使得相对速度测量的结果虽然具有高分辨率，但是是多值的(mehrdeutig)。为了分辨这个多值性，在所提出的方法中充分利用下述情况：只有当由于多普勒效应引起的相位偏差被适当地校正时，解复用方法才提供具有高品质的结果，利用所述解复用方法由所接收的信号再次重建能够单值(eindeutig)地分配给发送阵列的各个发送天线的信号。然而，为此必须已知相关对象的相对速度。多值性的分辨通过下述方式实现：测试不同的多值性假设，然后选择在解复用时提供具有最高的品质度量的信号的那个假设。

发明内容

本发明的任务是，提出一种MIMO雷达系统，在该MIMO雷达系统中，能够通过有效的信号处理以高的准确性和大的单值性范围确定雷达对象的间距、相对速度和定位角度。

根据本发明，通过MIMO雷达系统来解决这个任务，该MIMO雷达系统具有：

-发送阵列，所述发送阵列具有多个发送天线，所述发送天线在角度分辨方向上彼此以一间距布置，

-接收阵列，所述接收阵列具有多个接收天线，所述接收天线在所述角度分辨方向上彼此以一间距布置，

-控制与分析处理装置，所述控制与分析处理装置构造用于：