[发明专利]基于雷达的目标跟踪器

说明书

本公开涉及基于雷达的目标跟踪器。一种用于跟踪目标的方法包括：从毫米波雷达接收原始数据，原始数据包括多个宏多普勒帧，每个宏帧具有N个啁啾，N是大于1的正整数，其中每个宏帧延伸跨越具有第一持续时间的时间间隔；从多个宏多普勒帧生成微多普勒帧，每个微帧包括来自M个宏多普勒帧的L个啁啾，M是大于1的正整数，L是大于1的正整数，其中每个微帧延伸跨越具有比第一持续时间长的第二持续时间的时间间隔；基于宏多普勒帧检测一个或多个移动目标；基于微多普勒帧检测一个或多个静态目标；以及当目标从基于宏多普勒帧被检测转换为基于微多普勒帧被检测时跟踪目标。

技术领域

本公开一般涉及电子系统及方法，并且在特定实施例中涉及基于雷达的目标跟踪器。

背景技术

由于低成本半导体技术(例如硅锗(SiGe)和精细几何形状互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺)的快速发展，毫米波频率范围内的应用在过去几年中引起了极大兴趣。高速双极和金属氧化物半导体(MOS)晶体管的可用性已经导致对用于在例如24GHz、60GHz、77GHz和80GHz以及超过100GHz的毫米波应用的集成电路的需求增长。这样的应用包括例如汽车雷达系统和多千兆比特通信系统。

在一些雷达系统中，通过发射频率调制信号、接收频率调制信号的反射(也称为回波)、并且基于频率调制信号的发射和接收之间的时间延迟和/或频率差确定距离，来确定雷达和目标之间的距离。因此，一些雷达系统包括发射射频(RF)信号的发射天线和接收反射的RF信号的接收天线，以及用于生成发射信号和接收RF信号的相关联RF电路。在一些雷达系统中，多个天线可以用于使用相控阵列技术来实现定向波束。具有多个芯片组的多输入多输出(MIMO)配置可以用于执行相干和非相干信号处理。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：

图1示出根据本发明的实施例的毫米波雷达系统的示意图；

图2示出根据本发明的实施例由图1的TX天线发射的啁啾序列；

图3示出利用毫米波雷达系统捕获的移动的人类的示例性距离多普勒图；

图4示出在二维(2D)移动目标指示(MTI)滤波和相干积分之后，在由墙壁围绕的室内环境中以Z字形方式移动的人类目标的示例性距离频谱图；

图5示出在对来自毫米波雷达的原始数字数据进行预处理之后的示例性距离图；

图6示出根据本发明的实施例的用于检测和跟踪人类目标的实施例检测和跟踪系统的示图；

图7示出根据本发明的实施例的用于图6的宏检测处理链的帧和用于图6的微检测处理链的帧；

图8和图9示出根据本发明的实施例的用于为图6的微检测处理链生成微帧的实施例方法；

图10示出根据本发明的实施例的用于使用图6的宏检测处理链来检测目标的实施例方法的流程图；

图11和图12示出根据本发明的实施例的用于使用图6的微检测处理链来检测目标的实施例方法的流程图；

图13示出根据本发明的实施例的目标检测结果，目标检测结果例示使用图6的微检测处理链所检测的人类目标的距离和角度；

图14示出根据本发明的实施例的用于跟踪人类目标的状态图；

图15示出根据本发明的实施例的图14的状态图的状态之间的转换的模型；

图16示出根据本发明的实施例的被跟踪的人类目标的经归一化的模型概率；

图17示出根据本发明的实施例的用于确定目标状态的实施例方法的流程图；

图18示出根据本发明的实施例的图6的跟踪器的可能实现方式；并且