CN103852762B - 雷达设备和信号处理方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种雷达设备,被配置为:发射发送波,接收反射波作为接收信号,以及根据峰值信号来导出包括至少目标的位置信息在内的目标信息,所述峰值信号是通过针对根据所述接收信号生成的差拍信号执行FFT处理来提取的。确定单元被配置为确定在与第一频率处存在的峰值信号的频率相隔从多个峰值信号中选择的一个选定峰值信号的频率的频率处是否存在特定峰值信号。排除单元被配置为当所述特定峰值信号存在时,从所述雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2012年11月28日提交的日本专利申请No.2012-259296的优先权。
技术领域
本发明涉及用于导出目标的信号处理。
背景技术
传统上,安装在车辆上的雷达设备从发送天线发射发送波,并使用接收天线从对发射的发送波进行反射的目标接收反射波,从而导出目标信息,例如目标相对于车辆(雷达车辆)的位置信息。雷达设备向安装在车辆上的车辆控制设备输出导出的目标信息。已从雷达设备接收到目标信息的车辆控制设备执行向着车辆的前方跟随前车的ACC(自适应巡航控制)控制,该前车是在本车道上与本车相同方向移动的目标。此外,作为车辆控制的另一示例,当存在车辆将与在与本车道相邻的相邻车道中沿与车辆的移动方向相反方向移动的相邻车辆碰撞的可能时,车辆控制设备通过使用警告设备来执行向车辆的用户发出警告声音的PCS(碰撞前安全系统)控制。
此处,当车辆控制设备执行ACC或PCS控制时,要被控制的目标是在距离车辆的预定范围(例如,距离车辆0至200m)内存在的目标。通过由雷达设备的信号处理单元来执行的以下处理,来导出要被控制的目标的信息。信号处理单元针对根据与来自目标的反射波相对应的接收信号所生成差拍(beat)信号执行FFT(快速傅立叶变换)处理。通过FFT处理,获得指示差拍信号的每个频率的信号电平的数据(下文中称为“每个频数据”)。FFT数据是在从0至1023BIN(1BIN约为468Hz)的每个BIN处具有差拍信号的电平值的数据。信号处理单元从在目标的相对速度范围内与距离车辆0至200m的距离相对应的频率(0至700BIN)的数据中提取超过预定信号电平的信号(下文中,称为“峰值信号”),并基于峰值信号来导出目标的目标信息。即,信号处理单元不将与超过距离车辆200m的距离相对应的701至1023BIN的频率的数据用作车辆控制的目标信息。因此,在FFT处理之后,信号处理单元删除所获取的FFT数据的701至1023BIN的频率的数据。同时,专利文献1公开了与本发明相关的技术。
专利文献1:日本专利申请公开No.2002-122662A。
然而,当存在强的反射体时,例如卡车,其是在与超过1023BIN的频率(例如,1187BIN)相对应的距离(例如,距离车辆约461m)处具有相对高的反射波信号电平的目标,可能在FFT数据的0至700BIN的频率范围中生成伪影的峰值信号(下文中,称为“伪影峰值”),伪影是实际上不存在的目标。具体地,由于在强反射体的接收信号和雷达设备的电源电路的DC-DC转换器的切换噪声(例如,在频率1023BIN处表现为峰值信号的噪声)之间的干扰(互调),可能在FFT数据的700BIN或更低频率处生成伪影峰值,且可以在与该频率相对应的距离(例如,距离车辆约60m)上导出目标信息。
因此,从雷达设备向车辆控制设备输出伪影峰值的目标信息,且车辆控制设备执行ACC或PCS控制,使得会不必要地执行车辆控制。
发明内容
因此,本发明的目的是正确确定与目标相关的信息是否是并不实际存在的伪影的信息。
(1)根据本发明的实施例的方案,提供了一种雷达设备,被配置为:发射与要进行频率调制的发送信号相关的发送波;接收来自反射所述发送波的目标的反射波作为接收信号;以及根据峰值信号来导出包括至少所述目标的位置信息在内的目标信息,所述峰值信号是通过针对根据所述接收信号生成的差拍信号执行FFT处理来提取的,所述雷达设备包括:确定单元,被配置为:确定在与第一频率处存在的峰值信号的频率相隔从多个峰值信号中选择的一个选定峰值信号的频率处是否存在特定峰值信号,以及排除单元,被配置为:当所述特定峰值信号存在时,从所述雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。
(2)根据(1)所述的雷达设备,还包括:校正单元,被配置为:根据通过将所述特定峰值信号的频率相对于具有预定频率的第二频率进行折返所获得的频率,将所述特定峰值信号的信号电平倍增预定倍数,其中,当所述选定峰值信号的信号电平值和校正后的所述特定峰值信号的信号电平值满足预定关系时,所述排除单元从所述雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。
(3)根据(1)或(2)所述的雷达设备,还包括:获取单元,被配置为获取通过所述FFT处理来导出、第一区域和第二区域中的具有差拍信号的信号电平值的FFT数据,所述第一区域是包括高至与成为所述雷达设备的输出对象的目标相对应的峰值信号的上限频率的频率在内的频率区域,以及所述第二区域是包括比所述上限频率高、且是与从所述雷达设备的输出对象中排除的目标相对应的峰值信号的频率在内的频率区域,其中,所述确定单元通过使用所述FFT数据来确定所述特定峰值信号是否存在。
(4)根据(3)所述的雷达设备,其中,所述第一频率是所述第二区域的频率。
(5)根据(3)或(4)所述的雷达设备,其中,以在一个发送周期和另一个发送周期中不同的波束图案输出所述发送波,以及所述获取单元在与所述一个发送周期和所述另一个发送周期相对应的多个周期中仅获取所述第一区域的FFT数据,以及获取与所述一个发送周期和所述另一个发送周期之一相对应的FFT数据。
(6)根据(5)所述的雷达设备,其中,所述获取单元获取所述一个发送周期和所述另一个发送周期之一的半周期的FFT数据。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的雷达设备,其中,当所述确定单元在对包括本次处理在内的预定次数的后续处理中确定没有和与在前次处理中被从输出对象中排除的目标相同的目标相对应的特定峰值信号存在时,所述排除单元将与所述选定峰值信号相对应的目标信息设为所述雷达设备的输出对象。
(8)根据本发明的实施例的另一方案,提供了一种信号处理方法:发射与要进行频率调制的发送信号相关的发送波;接收来自反射所述发送波的目标的反射波作为接收信号;以及根据峰值信号来导出至少包括所述目标的位置信息在内的目标信息,所述峰值信号是通过针对根据所述接收信号生成的差拍信号执行FFT处理来提取的,所述信号处理方法包括:确定在与第一频率处存在的峰值信号的频率相隔从多个峰值信号中选择的一个选定峰值信号的频率的频率处是否存在特定峰值信号,以及当所述特定峰值信号存在时,从雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。
根据(1)至(8)中定义的各方案,当所述特定峰值信号存在时,从所述雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。由此,可以正确确定所述选定峰值信号是否是与不实际存在的目标相对应的伪影的峰值信号,并避免从所述雷达设备输出原始未输出的目标信息。
此外,根据(2)中定义的方案,具体地,当所述选定峰值信号的信号电平值和校正后的所述特定峰值信号的信号电平值满足预定关系时,从所述雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。
此外,根据(3)中定义的方案,具体地,将所述第二区域的FFT数据用于确定伪影峰值。由此,可以高效地利用通过FFT处理导出的所有频率区域中的FFT数据。
此外,根据(4)中定义的方案,具体地,将所述第二区域的数据与所述第一区域的数据一起使用。由此,可以正确地确定所述选定峰值信号是否是所述伪影的峰值信号。
此外,根据(5)中定义的方案,具体地,获取与所述一个发送周期和另一个发送周期之一相对应的FFT数据。由此,与在多个发送周期中获取所述第一和第二区域的FFT数据的配置相比,可以减少存储器的存储容量。
此外,根据(6)中定义的方案,具体地,所述第一和第二区域的FFT数据的获取周期是所述发送周期的半周期。由此,与所述第一和第二区域的FFT数据的获取周期是与所述发送周期相对应的一个周期的配置相比,可以减少存储器的存储容量。
此外,根据(7)中定义的方案,具体地,通过预定次数来确定:通过一次处理从所述输出对象中排除的目标信息是否是在后续处理中与伪影的峰值信号相对应的目标信息。当不满足确定条件时,将对应目标信息设置为所述雷达设备的输出对象。由此,可以避免将实际存在的目标视为与伪影的峰值信号相对应的目标并从而错误地将该实际存在的目标从所述输出对象中排除的情形。
附图说明
在附图中:
图1是车辆的整体视图;
图2是车辆控制系统的框图;
图3是示出了FW-CW方法的信号的视图;
图4是示出了在发送信号的两个周期的每个发送周期中获取的FFT数据的视图;
图5是示出了由信号处理单元执行的目标信息导出处理的流程图;
图6是示出了由信号处理单元执行的目标信息导出处理的流程图;
图7是示出了由信号处理单元执行的目标信息导出处理的流程图;
图8是示出了根据第一示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图;
图9示出了第一示意实施例的FFT数据;
图10是示出了根据第二示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图;
图11是示出了根据第二示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图;
图12示出了第二示意实施例的FFT数据;
图13是示出了LPF的滤波器特性和信号电平值的校正比的视图;
图14是示出了根据第三示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图;
图15是示出了根据第三示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图;
图16是示出了根据第四示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图;
图17是示出了根据第四示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图;以及
图18是示出了根据第四示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图。
具体实施方式
以下将参照附图来描述本发明的示意实施例。以下示意实施例仅是示例,本发明的技术范围不限于此。
<第一示意实施例>
<1.配置>
<1-1.车辆整体视图>
图1是车辆CR的整体视图。车辆CR主要具有雷达设备1和车辆控制设备2,雷达设备1和车辆控制设备2被包括在本示意实施例的车辆控制系统10中。车辆CR在车辆的前保险杠附近具有雷达设备1。雷达设备1一次扫描预定扫描范围,从而导出车辆CR与目标之间沿车辆行进方向的距离,即直到来自目标的反射波到达雷达设备1的接收天线处的距离(下文中,称为“纵向距离”)。此外,雷达设备1导出在车辆CR与目标之间沿车辆横向(车辆宽度方向)的距离,即,目标相对于车辆CR沿与实质上沿车辆CR的行进方向延伸的参考轴BL基本垂直的方向的距离(下文中,称为“横向距离”)。同时,通过针对与目标相对于车辆CR的角度相关的信息来执行三角函数计算,导出横向距离。如此,雷达设备1导出目标相对于车辆CR的位置信息。此外,雷达设备1导出相对速度,作为相对于车辆CR速度的目标速度。
同时,图1示出了从雷达设备1的两个发送天线(图2所示的发送天线13a和发送天线13b)发送的发送波的波束图案。当参考轴BL为±±送时,从发送天线13a输出的发送波的波束图案NA具有比从发送天线13b输出的发送波的波束图案NB更窄的角度范围(例如±窄的),并以具有长纵向距离的相对尖锐的波束图案的形状输出。纵向距离长的原因在于输出发送波的输出电平相对较高。
相反,从发送天线13b输出的发送波的波束图案NB具有比从发送天线13a输出的发送波的波束图案NA更宽的角度范围(例如±宽的角),并以具有短纵向距离的相对宽的波束图案的形状输出。纵向距离短的原因在于输出发送波的输出电平相对较低。在从发送天线13a输出发送波的发送周期和从发送天线13b输出的发送波的发送周期中的每一个中,输出不同波形图案的发送波,使得可以防止由于来自目标的反射波的相位折返(fold-back)导致的角度导出的差错。导出目标角度的处理以后描述。
此外,图1的雷达设备安装在车辆的前保险杠附近。然而,雷达设备可以安装在另一部分,例如在车辆CR的后保险杠附近和在车辆CR的外后视镜附近,而不限于前保险杠附近,因此可以根据在对应安装位置处的车辆控制设备2的车辆CR的控制对象来导出目标。
此外,车辆CR具有车辆CR中的车辆控制设备2。车辆控制设备2是控制车辆CR的相应设备的ECU(电子控制单元)。
<1-2.系统框图>
图2是车辆控制系统10的框图。车辆控制系统10被配置为使得雷达设备1和车辆控制设备2电连接,并且将通常从雷达设备1导出的关于位置信息和相对速度的目标信息输出至车辆控制设备2。即,雷达设备1将目标信息输出至车辆控制设备2,目标信息是关于目标相对于车辆CR的纵向距离、横向距离和相对速度的信息。然后,车辆控制设备2基于目标信息控制车辆CR的各个设备的操作。此外,车辆控制系统10的车辆控制设备2电连接至提供给车辆CR的各个传感器,如车辆速度传感器40和转向传感器41。此外,车辆控制设备2电连接至提供给车辆CR的各个设备,如刹车50和油门51。
雷达设备1主要具有信号生成单元11、振荡器12、发送天线13、接收天线14、混频器15、LPF(低通滤波器)16、AD(模数)转换器17和信号处理单元18。
信号生成单元11基于发送控制单元107(以后描述)的控制信号来产生调制信号,调制信号的电压以三角波形状改变。
振荡器12是压控振荡器,随电压控制振荡频率,基于从信号生成单元11产生的调制信号对预定频率信号(例如76.5GHz)进行频率调制,并将其输出至发送天线13作为发送信号,其频带的中心频率为76.5GHz。
发送天线13向车辆外输出与发送信号相关的发送波。在本示意实施例中,雷达设备1具有两个发送天线:发送天线13a和发送天线13b。通过切换单元131的切换操作,以预定周期来切换发送天线13a、13b,从连接至振荡器12的发送天线13向车辆外连续输出发送波。发送天线13a和发送天线13b具有不同的天线设备配置(天线图)。从而,如图1所示,从发送天线13a、13b发送的发送波的波束图案不同。
切换单元131是用于切换振荡器12与发送天线13之间的连接的开关,并根据发送控制单元107的信号将发送天线13a和发送天线13b中的任一个和振荡器12连接。
接收天线14是多个阵列天线,接收来自目标的反射波,其中从发送天线13连续发送的发送波在目标处被反射。在本示意实施例中,提供了4个接收天线14a(ch1),14b(ch2),14c(ch3)和14d(ch4)。同时,每个接收天线14a至14d以等间隔布置。
在每个接收天线处提供混频器。混频器15将接收信号和发送信号混频。接收信号和发送信号混频,使得产生差拍信号(接收信号与发送信号之间的差值信号)然后输出至LPF16。
这里,参照图3所示的FW-CW(调频连续波)信号处理方法来描述产生差拍信号的接收信号和发送信号。同时,在本示意实施例中,以下描述FW-CW方法。然而,本发明不限于FW-CW方法,可以采用任何方法,因为该方法通过将多个部分(包括发送信号的频率上升的升部分和发送信号的频率下降的降部分)组合来导出目标。
此外,等式和图3中针对FW-CW的信号的拍频(beat frequency)的符号如下:fr:距离频率;fd:速度频率;fo:发送波的中心频率;Δ发:频移宽度;fm:调制波的重复频率;c:光速(电波速度);T:车辆CR与目标之间的电波的往返时间;fs:发送/接收频率;D:纵向距离;V:相对速度;θm:目标角度;θup:与升部分中的峰值信号相对应的角度;θdn:与降部分中的峰值信号相对应的角度。
<2.FW-CW信号处理>
作为用于目标导出处理的信号处理的示例,描述FW-CW(调频连续波)信号处理。同时,在本示意实施例中,示例了FW-CW方法。然而,本发明不限于FW-CW方法,可以采用任何方法,因为方法通过将包括频率上升的部分和频率下降的部分的多个部分组合来检测目标的位置等等。
图3是示出了FW-CW方法的信号的视图。在图3的上部,示出了FW-CW方法的发送信号TX和接收信号RX的信号波形。此外,在图3的中部,示出了根据发送信号TX和接收信号RX之间的差值得到的拍频。此外,在图3的下部,示出了与拍频相对应的差拍信号。
在图3的上部,垂直轴指示频率[kHz],水平轴指示时间[msec]。在图3中,发送信号TX具有中心频率fo(例如76.5GHz),并重复在200MHz之间的恒定改变,使其上升至预定频率(例如76.6GHz),然后下降至预定频率(例如76.4GHz)。如此,发送信号具有频率上升至预定频率的部分(以下也称为“升部分”,例如图3所示的部分U1,U2,U3,U4为升部分)和频率在已经上升至预定频率之后下降至预定频率的部分(以下也称为“降部分”,例如图3所示的部分D1,D2,D3,D4为降部分)。此外,当从发送天线13发送的发送波撞到对象然后在接收天线14处作为反射波接收时,通过接收天线14将接收信号RX输入至混频器15。与发送信号TX类似,接收信号RX也具有频率上升至预定频率的部分和频率下降至预定频率的部分。
同时,本示意实施例的雷达设备1向车辆外发送发送波,发送波与发送信号TX的两个周期相对应,其中发送信号TX的一个周期是一个升部分和一个降部分的组合。例如,在第一周期中(时刻t0至t1的升部分U1和时刻t1至t2的降部分D1),从发送天线13a输出具有波束图案NA的发送波。在作为下一周期的第二周期中(时刻t2至t3的升部分U2和时刻t3至t4的降部分D2),从发送天线13b输出具有波束图案BA的发送波。然后,信号处理单元18执行利用发送信号TX和接收信号RX来导出目标信息的信号处理(时刻t4至t5的信号处理部分)。此后,在第三周期中(时刻t5至t6的升部分U3和时刻t6至t7的降部分D3)中,从发送天线13a输出具有波束图案NA的发送波,在第四周期中(时刻t7至t8的升部分U4和时刻t8至t9的降部分D4)中,从发送天线13b输出具有波束图案BA的发送波,然后信号处理单元18执行导出目标信息的信号处理。然后,重复相同的处理。
同时,根据目标和车辆CR之间的距离,与发送信号TX相比,接收信号RX具有时延(时间T)。此外,当存在车辆CR的速度与目标的速度之间的速度差时,相对于发送信号TX,在接收信号RX中导致与多普勒频移相对应的差值。
在图3的中部,垂直轴指示频率[kHz],水平轴指示时间[msec]。在图3中,示出了指示升部分和降部分的发送信号和接收信号之间的差值的拍频。例如,在部分U1中,导出拍频BF1;在部分D1中,导出拍频BF2。如此,在每个部分中导出拍频。
在图3的下部,垂直轴指示幅度[V],水平轴指示时间[msec]。在图3中,示出了与拍频相对应的模拟差拍信号BS。在LPF16(以后描述)中对差拍信号BS进行滤波,然后利用AD转换器17将其转换为数字数据。同时,图3示出了与从一个反射点接收的接收信号RX相对应的差拍信号BS。当与发送信号TX相对应的发送波在多个反射点上反射并在接收天线14处接收作为多个反射波时,产生与反射波相对应的信号作为接收信号RX。指示发送信号TX与接收信号RX之间的差值的差拍信号BS是通过将多个接收信号RX和发送信号TX之间的相应差值组合而获得的信号。
返回图2,LPF(低通滤波器)16是降低高于预定频率的频率分量而不降低低于预定频率的频率分量的滤波器。即,截止频率被设置为使得目标的至少要控制的频率分量可以通过。例如,如图13的滤波器特性图所示,降低与相对高频率相对应的频率1187BIN的信号分量,使得其信号电平值是-16dB。同时,如混频器15一样,可以针对每个接收天线提供LPF16。
AD转换器17以预定周期对差拍信号(其为模拟信号)进行采样,从而导出多个采样数据。然后,AD转换器对采样数据进行量化,从而将模拟数据的差拍信号转换为数字数据,从而将数字数据输出至信号处理单元18。同时,如混频器15一样,也向每个接收天线提供AD转换器17。
在AD转换器17将差拍信号BS转换为数字数据之后,信号处理单元18对数字数据进行FFT处理,从而获取针对差拍信号BS的每个频率BIN具有信号电平值或相位信息的FFT数据。
信号处理单元18是具有CPU181和存储器182的计算机,针对从AD转换器17输出的数字数据的差拍信号执行FFT处理,从而获取FFT数据,并从FFT数据的差拍信号中提取信号电平值超过预定阈值的信号作为峰值信号。
此处,参考图4来描述在每个发送周期期间由信号处理单元18所获取的FFT数据。图4是示出了在发送信号TX的两个周期(时间t0至t4)的每个发送周期中获取的FFT数据的视图。将时间t0至t2的第一周期分为时间t0至t1的升部分和时间t1至t2的降部分。将升部分分为时间t0至t11的前半升部分和时间t11至t1的后半升部分,以及将降部分分为时间t1至t12的前半降部分和时间t12至t2的后半降部分。
在第一周期的前半升部分中获取一个FFT数据。类似地,在后半升部分、前半降部分和后半降部分中的每一个中获取FFT数据。从而,在第一周期的升部分(前半升部分和后半升部分)和降部分(前半降部分和后半降部分)中,获取总共4个FFT数据。同时,由于在四个接收天线(接收天线14a至14d)中每一个接收天线处获取FFT数据,在第一周期的升部分和降部分(时间t0至t2)中获取总共16个FFT数据,如图4所示。此外,如上所述,在第一周期中,以发送天线13a的波束图案NA来输出与发送信号TX相对应的发送波。
然后,类似于第一周期,在第二周期的前半升部分(时间t2至t13)、后半升部分(时间t13至t3)、前半降部分(时间t3至t14)和后半降部分(时间t14至t4)中每一个中,获取FFT数据。即,由于获取总共4个FFT数据,且在四个接收天线中每一个接收天线处获取FFT数据,因此在第二周期的升部分和降部分(时间t2至t4)中获取总共16个FFT数据。因此,在一次目标导出处理中(在发送信号TX的两个周期的发送周期中)获取总共32个FFT数据。此外,如上所述,在第二周期中,以发送天线13b的波束图案BA来输出与发送信号TX相对应的发送波。
此处,FFT数据具体地是以下数据。即,FFT数据是包括在以下频率区域中的各个BIN的差拍信号的信号电平在内的数据:包括高至与要向雷达设备1的车辆控制设备2输出的、与目标相对应的峰值信号的上限频率的频率在内的频率区域(下文中,称为“第一区域”)(0700BIN);以及包括高于所述上限频率的、且与不要向雷达设备1的车辆控制设备2输出的目标相对应的峰值信号的频率在内的频率区域(下文中,称为“第二区域”)(7011023BIN)。
当执行FFT处理时,获取0至1023BIN的数据。就此而言,本示意实施例的一个特征是:仅在第一周期的前半升部分(时间t0至t11)和前半降部分(时间t1至t12)中存储直至1023BIN的所有数据,且在第一周期的剩余部分(时间t11至t1、t12至t2)和第二周期的所有部分(时间t2至t4)中存储的FFT数据是直至0700BIN的数据。当控制车辆所需的数据原始是0至700BIN的数据时,仅将701至1023BIN的数据用于稍后将描述的伪影确定。因此,将701至1023BIN的数据抑制到最小程度,以降低存储器182的存储容量。此外,作为存储0至1023BIN的数据所针对的主体的接收天线可以是一(例如,接收天线14a的数据(ch1))。
同时,在存储器182中存储的FFT数据可以是第一周期的所有部分(时间t0至t2)中0至1023BIN的数据。此外,与针对第一和第二周期的所有部分来存储0至1023BIN的数据的配置相比,在该情况下,可以降低存储器182的存储容量。
通过使用如上所述导出的多个FFT数据,导出目标相对于车辆CR的纵向距离、相对速度以及横向距离。在导出与横向距离相对应的角度中,当执行诸如空间平均之类的计算时,将多个FFT数据用于执行该计算,使得可以导出正确的角度信息。
此处,通过等式(1)来导出目标相对于车辆CR的纵向距离,以及通过等式(2)来导出目标相对于车辆CR的相对速度。此外,通过等式(3)来导出目标相对于车辆CR的角度。根据通过等式(3)导出的角度以及目标的纵向距离信息,通过使用三角函数的计算来导出目标相对于车辆CR的横向距离。
[等式1]
[等式2]
[等式3]
信号处理单元18将升部分的峰值信号和降部分的峰值信号配对,由此导出目标的目标信息。此外,信号处理单元18执行处理,确定所提取的峰值信号是否是与不实际存在的目标相对应的伪影峰值,且从雷达设备的输出对象中排除与伪影的峰值信号相对应的目标信息。对伪影峰值的确定和对与伪影峰值相对应的目标信息的移除稍后将具体描述。
存储器182中存储CPU181执行的各种计算处理等等的执行程序。此外,存储器182中存储信号处理单元18导出的多个目标信息。存储器中存储在过去目标导出处理(例如,前次的目标导出处理(下文中,称为“前次处理”))和在本次目标处理(下文中,称为“本次处理”)中导出的目标信息(目标的纵向距离、横向距离、以及相对速度)。此外,存储器182中存储通过FFT处理获取的FFT数据182a。在FFT数据182a中,存储包括本次处理的FFT数据在内的过去目标导出处理的FFT数据。
发送控制单元107连接至信号处理单元18,并基于来自信号处理单元18的信号,向产生调制信号的信号生成单元11输出控制信号。此外,发送控制单元107基于来自信号处理单元18的信号向切换单元131输出控制信号,所述切换单元131连接了发送天线13a和发送天线13b中的任一个和振荡器12。
车辆控制设备2控制车辆CR的各个设备的操作。即,车辆控制设备2从各个传感器(如车速传感器40和转向传感器41)获取信息。车辆控制设备2操作各个设备,如刹车50和油门51,从而基于从各个传感器获取的信息和从雷达设备1的信号处理单元18获取的目标信息来控制车辆CR的行为。
车辆控制设备2执行的车辆控制的示例如下。车辆控制设备2执行使车辆CR能够跟随前车的控制,前车是在车辆CR行进的本车道上在车辆CR前方行进的目标。具体地,随着车辆CR行进,车辆控制设备2执行控制刹车50和油门51中的至少一个的ACC控制,从而使得车辆CR能够以在车辆CR与前车之间确保预定车间距离的状态跟随前车。
此外,车辆控制设备2执行保护车辆CR中的乘客的控制,以备车辆CR与障碍物相撞。具体地,当存在车辆CR将与障碍物相撞的危险时,车辆控制设备执行使用警告设备(未示出)向车辆CR的用户显示警告或控制刹车50从而降低车辆CR的速度的PCS控制。此外,车辆控制设备2执行利用车辆中的安全带将乘客紧固至座椅或固定头枕从而降低由于碰撞时的震动导致的对车辆CR的用户的伤害的PCS控制。
车辆传感器40基于车辆CR的车轴转速,示出与车辆CR的速度相对应的信号。车辆控制设备2基于来自车辆速度传感器40的信号来获取当前车速。
转向传感器41检测由于车辆CR的驾驶员的操作导致的方向盘的转角,并将车辆CR的车体的角度信息发送至车辆控制设备2。
刹车50响应于车辆CR的驾驶员的操作来减低车辆CR的速度。此外,刹车50在车辆控制设备2的控制下减低车辆CR的速度。例如,刹车50减低车辆CR的速度,使得车辆CR和前车之间的距离保持恒定。
油门51响应于车辆CR的驾驶员的操作来加快车辆CR的速度。此外,油门51在车辆控制设备2的控制下加快车辆CR的速度。例如,油门51加快车辆CR的速度,使得车辆CR和前车之间的距离保持恒定。
<2.处理流程图>
<2-1.总体处理>
图5至7是信号处理单元18执行的目标信息导出处理的流程图。首先,信号处理单元18向发送控制单元107输出用于产生发送波的指令信号(步骤S101)。然后,从信号处理单元18将指令信号输入至的发送控制单元107控制信号生成单元11,产生与发送信号TX相对应的发送波。所产生的发送波输出至车辆外。
然后,接收天线14接收来自反射发送波的目标的反射波,混频器15对与反射波相对应的接收信号RX和发送信号TX进行混频,从而产生作为发送信号和接收信号的差值信号的差拍信号BS。然后,差拍信号BS(为模拟信号)由LPF16滤波,由AD转换器17转换为数字数据,然后输入至信号处理单元18。
信号处理单元18针对数字数据的差拍信号执行FFT处理(步骤S102),并获取具有相应频率BIN(例如,在0和1023BIN之间的相应BIN)的差拍信号的信号电平值的FFT数据(例如,图9所示数据FT1)。FFT数据是包括第一区域(0至700BIN)和第二区域(701至1023BIN)中相应BIN的差拍信号的信号电平值在内的数据。
在下面将描述的步骤S103的峰值提取处理中,信号处理单元18通过仅使用第一区域中的FFT数据来执行处理。此外,在稍后将具体描述的步骤S114的无需物移除处理中,信号处理单元18通过使用在第一和第二区域中所有区域中的FFT数据来执行处理。
然后,信号处理单元18从FFT数据的第一区域的相应BIN的差拍信号中提取信号电平值超过预定阈值的差拍信号作为峰值信号(步骤S103)。同时,在该处理中,提取发送周期的两个周期(例如t0至t4)的升部分(前半升部分(时间t0至t1,时间t2至t13)和后半升部分(时间t11至t1、时间t13至t3))和降部分(前半降部分(时间t1至t12,时间t3至t14)和后半降部分(时间t12至t2、时间t14至t4))的所有部分的峰值信号,并决定应当在本次处理中由信号处理单元18来处理的峰值信号的数目。
然后,根据在峰值提取处理中提取的本次处理的峰值信号,信号处理单元18提取本次处理的峰值信号,其存在于相对于通过根据在前次处理中导出的目标来预测本次处理的峰值信号所获得的预测峰值信号的频率的±取本次处理中,作为具有与前次处理的峰值信号的时间连续性的滞后峰值信号(步骤S104)。
然后,根据从车速传感器40输出的车辆CR的速度信息,信号处理单元18执行提取每个部分的峰值信号的处理,作为与静止对象相对应的峰值信号,其中升部分的峰值信号与降部分的峰值信号之间的频率差变为与速度相对应的频率差(步骤S105)。这里,静止目标是指与车辆CR速度具有基本相同的相对速度的目标。以特定速度移动并具有与车辆CR速度不同的相对速度的目标下文中被称为移动对象。
同时,执行滞后峰值提取(步骤S104)和静止对象峰值提取(步骤S105)的原因在于信号处理单元18要选择与目标相对应的应当优选输出至车辆控制设备2的峰值信号。例如,与在前次处理中导出的目标具有时间连续性的本次处理的目标的峰值信号可以具有高优先级,因为与在前次处理中未导出的新导出的目标相比,目标实际存在的概率较高;还可以具有高优先级,因为与对应于静止对象的峰值信号相比,对应于移动对象的峰值信号具有移动对象将与车辆CR相撞的高可能性。
在升和降部分中的每个部分中,信号处理单元18基于峰值信号执行方位角计算(步骤S106)。具体地,信号处理单元18利用预定方位角计算算法来导出目标的方位角(角度)。例如,方位角计算算法是ESPRIT(经由旋转不变技术的信号参数估计),根据在相应接收天线14a至14d处接收的接收信号的相位信息来计算相关矩阵的特征值、特征向量等等,并导出与升部分的峰值信号相对应的角度θ接收和与降部分的峰值信号相对应的角度θ与降。当升和降部分的相应峰值信号配对时,利用等式(3)导出目标的角度。
此外,一个峰值信号的频率BIN信息对应于目标的纵向距离和相对速度的信息。然而,一个峰值信号的频率BIN可以包括多个目标信息。例如,关于目标相对于车辆CR的位置信息,相同频率BIN的峰值信号中可能包括纵向距离相同而角度不同的多个目标信息。在这种情况下,以不同角度到来的多个反射波的相位信息分别变为不同的相位信息。因此,信号处理单元18基于相应反射波的相位信息,针对一个峰值信号导出存在于不同角度的多个目标信息。
这里,当执行方位角计算时,根据目标的角度,相位可以360°旋转,使得可能导出与目标所在的原始角度不同的角度的信息。具体地,例如,当在接收天线处接收的来自目标的反射波的相位信息为420目时,即使实际目标存在于波束图案BA的区域中,而不在图1所示的波束图案NA中,也可能确定实际目标相位信息为60确(420定实际目标相)(由于相位折返),可能导出目标存在于波束图案NA中未包括在波束图案BA中区域中的错误角度信息。因此,从发送天线13a、13b的两个发送天线分别输出不同波束图案的发送波,对关于相同目标在相应接收天线处的接收电平进行比较,使得导出目标的正确角度。
具体地,基于关于相应波束图案的发送波的反射波,导出角度如下。当反射波的相位信息为60当时,对与从发送天线13a输出的发送波的反射波和从发送天线13b输出的发送波的反射波相对应的角度谱的信号电平值进行比较。当与从发送天线13a输出的发送波的反射波相对应的角度谱的信号电平值较大时,导出与波束图案NA的区域(除了波束图案BA的区域)中的60域的相位信息相对应的角度作为目标角度。此外,当与从发送天线13b输出的发送波的反射波相对应的角度谱的信号电平值较大时,导出与波束图案BA的区域(除了波束图案NA的区域)中的420)的相位信息相对应的角度作为目标角度。如此,对于发送信号TX的两个周期的发送波,每个周期输出不同波束图案的发送波,使得可以防止由于在方位角计算时的相位折返而导出目标的错误角度信息。
然后,信号处理单元18执行对升和降部分的峰值信号进行配对的配对处理(步骤S107)。基于在升和降部分中从0至700BIN的所有FFT数据来执行该配对处理。对于在滞后峰值提取处理(步骤S104)中从步骤103的处理中导出的所有峰值信号中提取的滞后峰值信号,在升部分的滞后峰值信号和降部分的滞后峰值信号之间执行配对处理。此外,对于在静止对象峰值提取处理(步骤S105)中提取的静止对象峰值信号,在升部分的静止对象峰值信号和降部分的静止对象峰值信号之间执行配对处理。此外,对于在峰值提取处理中提取的所有峰值信号中除了滞后峰值信号和静止对象峰值信号之外的其他峰值信号,在升部分的其他峰值信号和降部分的其他峰值信号之间执行配对处理。
同时,通过使用例如Mahalanobis距离的计算,执行升部分的峰值信号和降部分的峰值信号之间的配对处理。具体地,获取在雷达设备1安装在车辆CR之前在升部分的峰值信号和降部分的峰值信号之间的实验性配对期间在正确组合中配对的多个正常配对数据和在不正确组合中配对的错配数据。然后,根据多个正常配对数据中的升部分的峰值信号和降部分的峰值信号之间的“信号电平值的差值”、“角度值的差值”和“角度谱的信号电平值的差值”的3个参数值,针对多个正常配对数据的3个参数中的每一个导出平均值,然后预先存储在存储器182中。
在雷达设备1安装在车辆CR上之后,当信号处理单元18导出目标信息时,其使用在本次处理中获取的FFT数据的峰值信号的升部分的峰值信号和降部分的峰值信号的所有组合的3个参数值和针对多个正常配对数据的3个参数中的每一个的平均值,利用等式(4)来导出Mahalanobis距离。信号处理单元18导出具有最小Mahalanobis距离的本次处理的配对数据,作为正常配对数据。这里,Mahalanobis距离是通过多变量向量x=(x1,x2,x3)来表达的一个组的距离,其中,平均值μ中,平均值μ=(μ1,μ2,μ3)T,协方差矩阵是∑,并且是利用等式(4)导出的。同时,μ1,μ2和μ3指示正常配对数据的3个参数值,x1,x2和x3指示本次处理的配对数据的3个参数值。
[等式4]
然后,信号处理单元18基于被确定为正常配对数据的配对数据的纵向距离、相对距离和角度,使用在配对处理和等式(1)至(3)中的正常配对数据的参数值,导出横向距离。这里,关于横向距离,导出绝对横向距离和相对横向距离。绝对横向距离是基于±0m的参考轴BL,沿车辆宽度方向在车辆CR的左方向为-(减)、其右方向为+(加)的横向距离。此外,相对横向距离是根据关于车辆CR行进的本车道的曲率半径的信息和关于目标的纵向距离和绝对横向距离的信息导出的距离,作为与曲率半径相对应的目标的横向距离。具体地,相对横向距离是基于±0m的参考轴BL,沿车辆宽度方向在车辆CR的左方向为-(减)、其右方向为+(加)的距离,实质上根据关于在车辆CR的驾驶员操作车辆CR的方向盘时从转向传感器41输入的方向盘的旋转角度的信息而以线性或曲线形状改变。下面,当简单描述横向距离时,其意味着绝对横向距离。同时,在计算横向位置时需要使用本车道的弯曲状态时,将相对横向距离用作目标信息。
然后,信号处理单元18执行连续性确定处理,确定在本次处理中配对的本次配对数据的目标信息(下文中,称为“本次配对目标信息”)和根据前次处理中目标的目标信息对本次配对目标信息进行预测的信息(下文中,称为“预测目标信息”)之间是否存在时间连续关系(步骤S108)。这里,预测目标信息是在信号处理单元18根据前次处理的目标信息或直到现在的目标信息的相对速度信息的值的改变等等来预测在本次处理中包括纵向距离和横向距离和相对速度信息在内的目标信息时获得的信息。在本次处理的本次配对目标信息和预测目标信息之间存在时间连续关系的情况是在本次配对目标信息和预测目标信息中包括的纵向距离、横向距离和相对速度的相应差值在预定值内的情况。同时,当多个预测目标信息在预定值内时,信号处理单元18确定预测目标信息(其具有在预测目标信息和本次配对目标信息之间的在最小预定值内的差值)和本次配对目标信息之间具有时间连续关系,并针对与预测目标信息具有时间连续关系的本次配对目标信息的本次配对数据(下文中,称为“过去对应配对数据”)来执行步骤S110(以后描述)的滤波处理。
此外,当本次配对目标信息和预测目标信息中包括的纵向距离、横向距离和相对速度的相应差值不在预定值内时,信号处理单元18确定本次配对目标信息和预测目标信息之间不存在时间连续关系。具有被确定与预测目标信息没有时间连续关系的本次配对目标信息的该配对数据(以下称为“新配对数据”)变为与在本次处理中首次导出的目标。同时,在步骤S110的滤波处理(以后描述)中,由于新配对数据不具有预测目标信息,新配对数据的纵向距离、横向距离和相对速度变为本次处理的一个目标的目标信息。
然后,信号处理单元18根据车辆CR的速度和配对数据的相对速度的信息,导出与移动对象相对应的配对数据(步骤S109)。通过该处理,可以导出应当优先处理的配对数据。
当本次配对目标信息和预测目标信息之间存在时间连续关系时,信号处理单元18对本次配对目标信息和预测目标信息中包括的纵向距离、横向距离和相对速度执行滤波(S110),并导出已滤波的目标信息,作为本次处理的目标的目标信息。
具体地,当本次配对目标信息和预测目标信息之间存在时间连续关系时,信号处理单元18对关于横向距离的预测配对数据的横向距离执行滤波常数0.75的加权,以及对本次配对数据的横向距离执行滤波常数0.25的加权,并导出两个值之和,作为本次处理的过去对应配对数据的横向距离。同时,还通过使用预定滤波常数对纵向距离、相对速度以及信号电平值执行滤波处理。
然后,信号处理单元18执行上下(up-down)对象处理,导出对于车辆CR的控制不必要的静止对象(步骤S111)。具体地,信号处理单元沿车辆CR的车辆高度方向导出静止对象的位置,并导出位置高于预定高度(例如高于车辆CR的车辆高度)的静止对象(例如在公路上设置的悬臂型或门型的路标)。此外,信号处理单元导出静止对象(例如位置低于车辆CR的车辆高度的路钉,例如chatter bar)。在无需物移除处理(以后描述)中,移除上述导出的静止对象的目标信息,且不将其从雷达设备1输出至车辆控制设备2作为目标信息。
在接着本次处理执行的处理(以下称为“下次处理”)中,信号处理单元18导出在下次处理的滞后峰值提取处理(步骤S104)中使用的目标信息的预测值(预测纵向距离、预测相对速度、预测横向距离等等)(步骤S112)。具体地,信号处理单元导出20在执行车辆控制时具有高优先级的目标信息,计算相应升和降部分的本次处理的峰值信号的预测值,并在下次处理中的滞后峰值导出处理中使用这些预测值。关于优先级,在执行ACC控制时,具有横向距离等于车辆CR正在行进的本车道并具有与车辆CR的相对短的纵向距离的目标具有高优先级,具有横向距离等于相邻车道并具有与车辆CR的相对长的纵向距离的目标具有低优先级。此外,在执行PCS控制时,具有相对短的碰撞时间(“TTC”)的目标具有高优先级,具有相对长TTC的目标具有低优先级。
然后,基于目标相对于车辆CR的相对横向距离和纵向距离,信号处理单元18根据预先存储在存储器182中的具有相对横向距离和纵向距离的二维映射数据来导出目标存在于本车道的概率作为参数(步骤S113)。随着相对于车辆CR的相对横向距离的绝对值变大,概率的值减小,且随着到车辆CR的纵向距离变大,概率的值减小。同时,较大的概率值意味着目标存在于车辆CR所处的本车道上。因此,例如将对应目标视为ACC的控制目标。
然后,信号处理单元18执行针对在过去处理中导出的目标信息来执行移除无需输出至车辆控制设备2的目标的处理(步骤S114)。例如,信号处理单元18移除在步骤S111的上下对象处理中导出的目标信息、与实际上不存在而由于与存在于预定距离或更远的实际目标相对应的峰值信号与雷达设备1的电源设备(未示出)的DC-DC转换器的切换噪声之间的干扰(互调)而导致的目标相对应的伪影峰值的目标信息。同时,稍后将具体描述移除伪影峰值的目标信息的处理。
随后,信号处理单元18执行将多个目标信息组合为与一个对象相对应的目标信息的处理(步骤S115)。例如,当从雷达设备1的发送天线13发射发送波并在前车上反射时,在接收天线14处接收多个反射波。即,来自相同对象的多个反射点的反射波到达接收天线14。因此,信号处理单元18基于相应反射波导出具有不同位置信息的多个目标。然而,由于多个目标信息原先是一个车辆的目标信息,信号处理单元将相应目标信息组合为一个,并将组合的目标信息视为相同对象的目标信息。为此,当多个目标信息的相应相对速度基本相同以及相应目标信息的纵向距离和横向距离在预定范围内时,信号处理单元18将多个目标信息视为相同对象的目标信息,并执行将多个目标信息组合为与一个目标相对应的目标信息的组合处理。
然后,信号处理单元18将关于从在步骤S115组合处理的目标信息对车辆控制设备2的输出具有高优先级的目标信息输出至车辆控制设备2。
<2-2.无需物移除处理>
随后,在图7的步骤S114中描述的无需物移除处理中,参考图8和9来具体描述对与伪影峰值相对应的目标信息的移除处理。图8是示出了根据第一示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图。此外,图9示出了第一示意实施例的FFT数据FT1。
首先,在本处理中,信号处理单元18在图6的步骤S108的连续确定处理中确定过去对应配对数据和新配对数据中的任意一个,并选择在步骤S110的滤波处理中进行滤波的多个目标信息之一(由于新配对数据不具有过去目标信息,不执行针对预测配对数据的平滑化,且新配对数据照原样变为新目标信息)。然后,信号处理单元18确定选定的目标信息(下文中,称为“选定目标信息”)是否是新目标信息(步骤S201)。同时,当选定目标信息不是新目标信息时(步骤S201中的否),信号处理单元18执行步骤S207的处理。下面将描述步骤S207的处理。
信号处理单元18根据本次处理的选定目标信息的纵向距离和相对速度来计算配置选定目标信息的升部分的峰值信号的频率和降部分的峰值信号的频率(步骤S202)。然后,信号处理单元读出在存储器182中存储的前半升部分(图4中时间t0至t11)的第一和第二区域的频率区域(0至1023BIN)的FFT数据和前半降部分(图4中时间t1至t12)的第一和第二区域的频率区域(0至1023BIN)的FFT数据,并选择FFT数据的峰值信号中的在根据新目标信息计算出的频率中存在的峰值信号(前半升部分的峰值信号和前半降部分的峰值信号,下文中称为“选定峰值信号”)(步骤S203)。
然后,信号处理单元18针对升部分的0至1023BIN的FFT数据来确定另一峰值信号(下文中,称为“特定峰值信号”)是否存在于与DC-DC转换器的切换噪声的频率(第一频率)上存在的峰值信号的频率(例如,1023BIN)相距升部分的选定峰值信号的频率的频率位置处(步骤S204)。
然后,当特定峰值信号存在时(步骤S204中的是),信号处理单元18执行作为下一处理的步骤S205的处理。另一方面,当特定峰值信号不存在于前半升部分的FFT数据中时(步骤S204中的否),信号处理单元18执行步骤S207的处理。
这里,参考图9来具体描述对前半升部分的FFT数据中的选定峰值信号和特定峰值信号的处理。图9所示的FFT数据FT1(下文中,称为“数据FT1”)是前半升部分(时间t0至t11)的FFT数据,其具有频率轴(单位:BIN)的水平轴和信号电平值(单位:dB)的垂直轴,且是在水平轴上包括第一和第二区域的频率区域在内的数据。具体地,数据FT1是具有在第一区域(例如,0至700BIN)和第二区域(例如,701至1023BIN)中的差拍信号的信号电平值的数据,该第一区域包括高至与雷达设备1要输出的目标相对应的峰值信号的上限频率(例如,频率700BIN)的频率,第二区域是包括与雷达设备1不要输出的目标相对应的峰值信号的频率在内的频率区域。
此外,参考图9来描述伪影出现原因和伪影确定方法。假定DC-DC转换器的切换噪声的频率存在于1023BIN(峰值信号P0),且与实际目标(例如,强反射体,例如远离车辆CR461m的卡车)相对应的峰值信号P12(例如,1187BIN)存在于更高频率上。在该情况下,当在混频器15中对来自强反射体的接收信号与切换噪声互调时,其差频分量通过FFT处理作为在选定峰值信号P1(1187BIN-1023BIN=164BIN)的频率上的峰值信号出现。因此,选定峰值信号P1是不实际存在的目标的数据。然而,不可能仅使用选定峰值信号P1来确定其是实际存在的目标的数据还是伪影目标的数据。从而,在本示意实施例中,由于确认来自除了控制目标之外的在远距离存在的强反射体的峰值信号(例如,峰值信号P12)存在于除了正常车辆控制目标的峰值信号的频率区域之外的第二区域中,信号处理单元通过使用该确认来确定选定峰值信号P1是否是伪影峰值。即,FFT数据是从0至1023BIN的数据。因此,来自实际强反射体的峰值信号P12不出现在FFT中。然而,由于在数据FT1的Nyquist频率F2(1023BIN)(其是第二频率)上折返峰值信号,特定峰值信号P2出现在折返频率处(859BIN)。换言之,与选定峰值信号P1相对应的峰值信号出现在与切换噪声的峰值信号P0和作为强反射体的折返峰值信号的特定峰值信号P2之间的差频相对应的频率上。因此,当将任何频率的峰值信号选为选定峰值信号,如果另一峰值信号,即特定峰值信号存在于切换噪声的峰值信号P0(1023BIN)和选定峰值信号P1(164BIN)之间的差频(859BIN)的位置上,可以确定选定峰值信号P1是伪影峰值。
在图9中,当选定目标信息是新目标信息(其对应于步骤S201中的是)时,信号处理单元18根据选定目标信息的距离和相对速度来计算前半升部分的选定峰值信号的频率(例如,164BIN)(其对应于步骤S202),以及在频率164BIN处存在的峰值信号(其信号电平是-22dB)变为选定峰值信号P1(其对应于步骤S203)。
然后,信号处理单元18确定在包括与在频率1023BIN(其对应于DC-DC转换器的切换噪声的频率)上存在的峰值信号P0的频率相距选定峰值信号的频率(164BIN)的频率(1023BIN-164BIN=859BIN)以及该频率附近(例如,859BIN±1BIN)的范围中是否存在特定峰值信号(其对应于步骤S204)。在图9中,由于特定峰值信号P2(其信号电平是-16dB)存在于频率859BIN处,确定存在特定峰值信号(特定峰值信号P2)(其对应于步骤S204中的是)。这里,特定峰值信号P2表现为在频率(1023BIN-164BIN=859BIN)处的折返峰值信号,即将与实际存在且具有与超过数据FT1的Nyquist频率F2(1023BIN)的频率(其为第二频率)(例如,1187BIN)相对应的距离和相对速度的目标(例如,强反射体,例如与车辆CR相隔纵向距离461m的卡车)相对应的峰值信号P12(其信号电平是-16dB)折返与Nyquist频率F2的差(1187BIN-1023BIN=164BIN)。
然后,返回图8的步骤S205,在前半降部分中连同图9描述的前半升部分的处理一起执行相同处理。即,信号处理单元18导出前半降部分中的选定峰值信号,并通过图8的步骤S201至S203来确定特定峰值信号是否存在于与DC-DC转换器的切换噪声相对应的峰值信号的频率(1023BIN)相隔前半降部分的选定峰值信号的频率的频率处(步骤S205)。
然后,当特定峰值信号存在于前半降部分中时(步骤S205中的是),信号处理单元18开启伪影标志,该伪影标志指示了选定目标信息是与伪影峰值相对应的目标信息(步骤S206)。即,当特定峰值信号存在于前半升部分和降部分的FFT数据中时,信号处理单元18开启选定目标信息的伪影标志。
将设为开启的伪影标志的目标信息从要从雷达设备1向车辆控制设备2输出的输出对象中排除。这样,当特定峰值信号存在时,将与选定峰值信号相对应的目标信息从雷达设备的输出对象中排除。由此,可以正确确定选定峰值是否是与不实际存在的目标相对应的伪影的峰值信号,且避免从雷达设备1输出原来不应当被控制的目标信息。因此,车辆控制设备2可以恰当地执行车辆控制,而不需要基于不实际存在的目标的信息来执行车辆控制。
另一方面,当在步骤S205中确定特定峰值信号不存在于前半降部分中时(步骤S205中的否),信号处理单元18执行步骤S207的处理。
然后,信号处理单元18确定是否针对所有目标信息来执行无需物移除处理(步骤S207)。当针对所有目标信息执行了无需物移除处理时(步骤S207中的是),信号处理单元18结束无需物移除处理,并执行下一组合处理(步骤S115)。另一方面,当未针对所有目标信息来执行无需物移除处理时(步骤S207中的否),信号处理单元返回步骤S201的处理,并针对尚未执行无需物移除处理的目标信息来执行无需物移除处理。
同时,在图9中,已基于特定峰值信号P2是被折返实际存在的目标的峰值信号P12与Nyquist频率F2之间的差的折返峰值信号,且具有与频率859BIN相对应的纵向距离和相对速度的目标不实际存在的假设进行了描述。相反,当具有与频率859BIN相对应的纵向距离和相对速度的目标实际存在时,峰值信号存在于与从频率F10BIN开始的负侧相距在频率859BIN的特定峰值信号与DC-DC转换器的切换噪声(1023BIN)之间的干扰(互调)的频率-164BIN上。折返频率-164BIN和频率F1之间的差的折返峰值信号表现在频率164BIN上,作为与选定峰值信号P1相对应的峰值信号。因此,信号处理单元18导出频率164BIN的折返选定峰值信号P1作为目标信息。
为此,当频率1187BIN的峰值信号P12是与实际存在的目标相对应的信号,且由于峰值信号P12和DC-DC转换器的切换噪声的峰值信号P0的干扰(互调)而导致与选定峰值信号P1相对应的峰值信号表现在频率164BIN上时,信号处理单元18确定选定峰值信号P1是伪影信号,并通过无需物移除处理来移除选定峰值信号。除此之外,当频率859BIN的特定峰值信号P2是与实际存在的目标相对应的信号,且由于特定峰值信号P2和峰值信号P0的干扰(互调)而导致与选定峰值信号P1相对应的峰值信号表现在频率164BIN上时,信号处理单元18也可以确定选定峰值信号P1是伪影信号,并通过无需物移除处理来移除选定峰值信号。
此外,在无需物移除处理中,信号处理单元18获取第一区域和第二区域中具有差拍信号的信号电平值的FFT数据,该第一区域是包括高至与雷达设备要输出的目标相对应的峰值信号的上限频率的频率在内的频率区域,该第二区域是包括比所述上限频率高且是与雷达设备不要输出的目标相对应的峰值信号的频率在内的频率区域,且其是通过在步骤S102中描述的FFT处理来导出的。然后,在存储器182中将获取到的FFT数据存储为FFT数据182a。
当执行无需物移除处理时,信号处理单元18从存储器182中读出FFT数据182a,并通过使用第一和第二部分的FFT数据来确定特定峰值信号是否存在于升和降部分内。这样,信号处理单元通过使用第一频率区域的FFT数据和第二频率区域的FFT数据来确定伪影峰值是否存在,该第一频率区域的FFT数据用于导出目标信息,该第二频率区域的FFT数据目前已删除,以确保存储器的存储容量,因为其不用于导出目标信息;并执行移除与伪影峰值相对应的目标信息的无需物移除处理,使得可以高效地利用在FFT处理中导出的所有频率区域的FFT数据。
此外,作为伪影峰值的一个出现原因的DC-DC转换器的切换噪声存在于第二区域的频率1023BIN处。从而,当信号处理单元18仅使用FFT数据的第一区域的数据不能确定选定峰值信号是否是伪影的峰值信号时,信号处理单元可以通过使用第二区域的数据连同第一区域的数据一起来正确确定选定峰值信号是否是伪影峰值。
此外,基于从发送天线13a输出发送波的一个发送周期(例如,时间t0至t2)和从发送天线13b输出发送波的另一个发送周期(例如,时间t2至t4)具有相应发送波的不同波束图案(波束图案NA和波束图案NB)的假设,信号处理单元18获取与一个发送周期和另一个发送周期相对应的多个周期中的第一区域(0至700BIN)的FFT数据。此外,信号处理单元18获取与一个发送周期和另一发送周期中任意一个相对应的第一区域和第二区域(701至1023BIN)的FFT数据。
针对用于不仅导出目标的纵向距离和相对速度还导出目标角度的仅第一区的FFT数据,需要获取具有不同发送波波束图案的多个发送周期的反射波的信息(接收信号RX),使得即使在相位折返发生时也可以正确导出目标的角度。相反,第一和第二区域的FFT数据用于确定伪影峰值。即,由于使用第一和第二区域的FFT数据导不出目标的角度,获取与一个波束图案相对应的仅一个发送周期的信息是足够的。因此,与针对多个发送周期获取第一和第二区域的FFT数据的配置相比,可以减少存储器182的存储容量。
此外,用于信号处理单元18获取第一和第二区域的FFT数据的发送周期是例如如上所述的前半升部分和降部分的发送信号TX的一个发送周期的半周期。这样,使得供信号处理单元18执行无需物移除处理所获取的第一和第二区域的FFT数据的获取周期成为发送信号TX的一个发送周期的半周期。由此,与第一和第二区域的FFT数据的获取周期是发送信号TX的一个周期的配置相比,可以减少存储器182的存储容量。此外,由于峰值信号的频率信息和接收电平信息用于伪影确定,且相位信息不是必须的,因此存储第一和第二区域的FFT数据所针对的接收天线可以是四个天线之一。由此,可以进一步降低存储器182的存储容量。
<第二示意实施例>
下面,描述第二示意实施例。第二示意实施例的雷达设备1的信号处理单元18向以参考第一示意实施例的图8来描述的无需物移除处理中添加了新的处理,以更正确地执行伪影确定。
第二示意实施例的雷达设备1的配置和处理与第一示意实施例基本相同。然而,一部分无需物移除处理不同。下面,将参考图10至13来描述该差异。
<3.处理流程图>
图10和11是示出了根据第二示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图。此外,图12示出了第二示意实施例的FFT数据FT2,且图13示出了LPF16的滤波特性以及信号电平值的校正比。
在图10中,信号处理单元18执行步骤S201至S203的处理。当特定峰值信号存在于前半升部分中时(步骤S204中的是),信号处理单元导出通过基于预定频率(1023BIN)的Nyquist频率F2来折返特定峰值信号的频率所获得的频率(步骤S211)。然后,信号处理单元18根据导出的频率,执行将特定峰值信号的信号电平值倍增预定倍数的信号电平校正处理(步骤S212)。然后,当选定峰值信号和校正后的特定峰值信号的信号电平值满足预定关系时(例如,在两个峰值信号电平值之间的差是20dB或更大)(步骤S213中的是),信号处理单元18执行图11所示的步骤S205的处理。
这里,参考图12和13来具体描述基于前半升部分的FFT数据中的Nyquist频率F2的折返频率的导出和特定峰值信号的信号电平校正。图12所示的FFT数据FT2(下文中,称为“数据FT2”)是前半升部分(时间t0至t11)的FFT数据,其具有频率轴的水平轴(单位:BIN)和信号电平值的垂直轴(单位:dB),且是在水平轴上包括第一和第二区域的频率区域在内的数据。
在图12中,由于特定峰值信号P2存在于在包括与在DC-DC转换器的切换噪声的频率相对应的频率1023BIN处存在的峰值信号P0的频率相距选定峰值信号的频率164BIN的频率(1023BIN-164BIN=859BIN)和该频率附近(例如,859BIN±1BIN)的范围中的频率859BIN处,因此信号处理单元18确定特定峰值信号P2存在(其对应于步骤S204中的是)。
然后,信号处理单元18导出通过将特定峰值信号P2相对于Nyquist频率(1023BIN)进行折返来获得的频率(1023BIN-859BIN=164BIN,1023BIN+164BIN=1187BIN)(其对应于步骤S211)。然后,信号处理单元18根据与折返频率1187BIN相对应的信号电平值的校正比,将特定峰值信号P2的信号电平倍增预定倍数(其对应于步骤S212)。
在图13的滤波特性图中(水平轴:频率[单位:BIN],垂直轴:信号电平值[单位:dB]),示出了电平线LC,其指示了当LPF16对差拍信号BS进行滤波时差拍信号的相应频率BIN的信号电平值。频率1187BIN(作为通过基于Nyquist频率来折返特定峰值信号P2的频率所获得的频率)的信号电平值在电平线LC上是点CP1的-16dB。
然后,信号处理单元18按倍增因子(α倍)执行将特定峰值信号P2的信号电平值倍增预定倍数,其在指示校正信号电平值之后的电平值的校正之后,将电平线LCa上的1187BIN的-16dB的电平值增加至点CP1a的0dB。因此,如图12所示,在校正前的特定峰值信号P2的信号电平值(-16dB)变为在校正后的特定峰值信号P2a的信号电平值(0dB)。
然后,如图12所示,由于选定峰值信号的信号电平值(-22dB)和校正后的特定峰值信号P2a的信号电平值(0dB)之间的差是20dB或更大(22dB)(其对应于步骤S21中的是),信号处理单元18进行至作为下一步处理的步骤S205。
返回图11,当在步骤S205中的处理中,特定峰值信号存在于前半降部分的FFT数据中时(步骤S205中的是),在步骤S214至S216中,类似于升部分,信号处理单元18根据与通过将特定峰值信号的频率相对于Nyquist频率F2进行折返所获得的频率相对应的信号电平值的校正比,执行将特定峰值信号的信号电平倍增预定倍数的校正。
然后,当选定峰值信号的信号电平值和校正后的特定峰值信号的信号电平值满足预定关系时,信号处理单元18执行步骤S206的处理。即,信号处理单元18开启与选定目标信息相关的伪影标志。将设为开启的伪影标志的目标信息从要从雷达设备1向车辆控制设备2输出的输出对象中排除。
即,当选定峰值信号是伪影信号时,LPF16大幅降低强反射体(其为伪影信号的出现原因且实际存在)的峰值信号P12的电平。因此,也降低了作为伪影峰值出现的选定峰值信号P1的电平。相反,当选定峰值信号是与实际存在的目标相对应的峰值信号时,LPF16不降低其电平。由此,当选定峰值信号是与实际存在的目标相对应的峰值信号时,与伪影峰值相比,其具有较大的信号电平值,使得不将对应信号确定为伪影信号。当选定峰值信号的信号电平值和校正后的特定峰值信号的信号电平值满足预定关系时,将与选定峰值信号相对应的目标信息从雷达设备的输出对象中排除。由此,可以更正确地指定峰值信号是否是伪影峰值。
同时,在步骤S213和S216中,当选定峰值信号的信号电平值和在校正后的特定峰值信号的信号电平值不满足预定关系时(例如,在两个信号电平之间的差小于20dB)(步骤S213中的否,步骤S216中的否),信号处理单元18执行在第一示意实施例中描述的步骤S207的处理。
<第三示意实施例>
下面,描述第三示意实施例。第三示意实施例的雷达设备1的信号处理单元18向已参考第一示意实施例的图8来描述的无需物移除处理添加了在以下情况下执行的处理:在本次处理中导出具有与在前次处理中具有开启的伪影标志的目标信息的时间连续性的目标信息时。
第三示意实施例的雷达设备1的配置和处理与第一示意实施例基本相同。然而,一部分无需物移除处理不同。下面,参考图14和15来描述差异。
<4.处理流程图>
图14和15是示出了根据第三示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图。在本次目标导出处理中,信号处理单元18在图6所示的步骤S108的连续性确定处理中确定过去对应配对数据和新配对数据中任意一项,并选择在步骤S I10的滤波处理中滤波的多个目标信息之一。然后,信号处理单元18确定选定目标信息是否是新目标信息(步骤S201)。当选定目标信息是新目标信息时(步骤S201中的是),信号处理单元18执行在第一示意实施例中描述的处理。
当选定目标信息不是新目标信息时(步骤S201中的否),信号处理单元执行第三示意实施例的处理。即,信号处理单元18确定本次处理的选定目标信息是否是具有与在前次处理中具有设为开启的伪影标志的目标信息的时间连续性的目标信息(步骤S301)。当本次处理的选定目标信息是具有与在前次处理中具有设为开启的伪影标志的目标信息的时间连续性的目标信息时(步骤S301中的是),信号处理单元18执行步骤S301至305的处理。
另一方面,当本次处理的选定目标信息是具有与前次处理中具有设为关闭的伪影标志的目标信息的时间连续性的目标信息时(步骤S301中的否),信号处理单元18执行图15所示的步骤S309的处理。即,信号处理单元18确定是否针对所有目标信息执行无需物移除处理(步骤S309),类似于第一示意实施例中描述的图8的步骤S207的处理。当针对所有目标信息执行了无需物移除处理时(步骤S309中的是),信号处理单元结束无需物移除处理,并执行下一组合处理(步骤S115)。另一方面,当未针对所有目标信息执行无需物移除处理时(步骤S309中的否),信号处理单元返回步骤S201的处理,并针对尚未执行无需物移除处理的目标信息来执行无需物移除处理。
返回图14,步骤S302至S305的处理与第一示意实施例的图8中描述的步骤S202至S205相同(图14所示的步骤S202至S205)。即,在步骤S302至S305的处理中,信号处理单元18确定具有与前次处理中具有设为开启的伪影标志的目标信息的时间连续性的本次处理的选定目标信息是否满足将伪影标志启用为开启的条件。当满足条件时(步骤S305中的是),信号处理单元执行图15所示的步骤S306的处理。另一方面,当不满足启用伪影标志为开启的条件时(步骤S304中的否或步骤S305中的否),信号处理单元18执行步骤S310的处理。
然后在图15所示的步骤S306的处理中,信号处理单元18根据在伪影标志首次变为开启之后目标信息满足启用伪影标志为开启的条件的次数,来执行递增计数器的处理(步骤S306)。
然后,信号处理单元18确定计数器是否具有预定计数值(例如,计数值3)(步骤S307)。当计数值是3时(步骤S307中的是),信号处理单元18确认将选定目标信息从雷达设备1到车辆控制设备2的输出对象中排除(步骤S308)。这样,关于在一次目标导出处理中具有设为开启的伪影标志的目标信息,当在目标导出处理中确定其后要执行若干次具有时间连续性的目标信息满足启用要确定的伪影目标信息的所有条件且从而将伪影标志确定为开启状态时,递增计数器。然后,例如在伪影标志变为开启之后,当在连续三次目标导出处理中满足启用伪影标志为开启的条件时,确认将选定目标信息从输出对象中排除。
另一方面,在步骤S310的处理中,当在包括本次处理在内的预定次数(例如,三次)的后续目标导出处理中确定不存在和与前次处理中伪影标志设为开启的目标信息相同的目标信息相对应的特定峰值信号且被排除在输出对象之外时(步骤S304中的否或步骤S305中的否),选定目标信息的伪影标志变为关闭且选定目标信息变为雷达设备1的输出对象。这样,按预定次数来确定在一次处理中从输出对象中排除的目标信息是否是在后续处理中与伪影的峰值信号相对应的目标信息。当不满足确定条件时,将对应目标信息设为输出对象。由此,可以避免以下情形:将实际存在的目标视为与伪影的峰值信号相对应的目标,且从而被错误地排除在输出对象之外。在步骤S310的处理之后,信号处理单元18执行步骤S309的处理。
<第四示意实施例>
下面,描述第四示意实施例。第四示意实施例的雷达设备1的信号处理单元18向已参考第二示意实施例的图10和11描述的无需物移除处理添加了在以下情况时执行的处理:在本次处理中导出与在第三示意实施例中描述的前次处理中伪影标志设为开启的目标信息的时间连续性的目标信息时。
第四示意实施例的雷达设备1的配置和处理与第三示意实施例基本相同。然而,一部分无需物移除处理不同。下面,参考图16至18来描述差异。
<5.处理流程图>
图16至18是示出了根据第四示意实施例的伪影峰值的目标信息移除处理的流程图。在这些流程图中,关于第三示意实施例的流程图的图14和15,当在第二示意实施例中描述的步骤S204中前半升部分中存在特定峰值信号时(步骤S204中的是),增加了步骤S211至S213的处理,且当在步骤S205中的前半降部分中存在特定峰值信号时(步骤S205中的是),增加步骤S214至S216的处理。
具体地,当在图16所示的步骤S304中前半升部分中存在特定峰值信号时(步骤S304中的是),执行与步骤S211至S213的处理相同的步骤S311至S313的处理。此外,当在图18所示的步骤S305中前半降部分中存在特定峰值信号时(步骤S305中的是),随后执行与步骤S214至S216的处理相同的步骤S314至S316的处理。由此,可以根据与配置选定目标信息的选定峰值的频率和信号电平相关的信息来确定目标信息是否是伪影目标信息。然后,通过连续目标导出处理来进一步若干次执行确定。由此,可以更正确地确定目标信息是否是伪影目标信息,以确定地将伪影目标信息从雷达设备1的输出对象中排除,以及将不是伪影且从而应当输出的目标信息设置为雷达设备1的输出对象。
同时,图16所示的步骤S201至S204和步骤S211至S213的处理与图10的流程图中描述的处理相同,且图17所示的步骤S205和S206和步骤S214至S216的处理与图11的流程图中描述的处理相同。
尽管已描述了本发明的各示意实施例,本发明不限于该示意实施例,且可以用各种方式修改。下面,描述修改实施例。同时,可以恰当地组合包括示意实施例中描述的形式和下面描述的形式在内的所有形式。
在上述示意实施例中,针对第一周期的前半升部分(时间t0至t11)的FFT数据和前半降部分(时间t1至t12)的FFT数据来执行无需物移除处理。然而,可以针对其他部分中的FFT数据来执行无需物移除处理。例如,可以针对第一周期的后半升部分(时间t11至t1)的FFT数据和后半降部分(时间t12至t2)的FFT数据来执行无需物移除处理。此外,可以针对第二周期的每个部分的前半和后半的FFT数据以及还针对将每个部分的前半和后半组合的部分的FFT数据执行无需物移除处理。
此外,在上述示意实施例中,在导出目标信息之后执行步骤S114的无需物移除处理,以及当选定峰值信号是伪影峰值时,将与选定峰值信号相对应的选定目标信息从雷达设备1的输出对象中排除并移除。除此之外,在执行步骤S102的FFT处理之后,可以在本次处理中导出目标信息之前确定选定峰值信号是伪影峰值,且当确定选定峰值信号是伪影峰值时,可以移除选定峰值。
此外,在上述示意实施例中,与DC-DC转换器的切换频率相对应的峰值信号P0的频率是与Nyquist频率F2相同的1023BIN。然而,当改变切换频率时,对应改变了峰值信号P0的频率。因此,峰值信号P0的频率可以是除了1023BIN之外的频率。在该情况下,改变了峰值信号P0和强反射体的峰值信号P12、Nyquist频率F2、折返特定峰值信号P2和变为伪影(参见图9)的选定峰值信号P1的频率差。然而,可以通过相同方法来执行伪影确定。在该情况下,尽管噪声的峰值信号P0和强反射体的峰值信号P12的折返特定峰值信号P2之间的差频ΔF与选定峰值信号P1的频率Fp1不一致,当ΔF和Fp1具有上述伪影关系时,其对应于“特定峰值信号存在于相距选定峰值信号的频率的频率处”的情况。
此外,在第二示意实施例中,关于选定峰值信号的信号电平值和校正后的特定峰值信号的信号电平值满足预定关系的描述,预定关系是选定峰值信号的信号电平值和校正后的特定峰值信号的信号电平值之间的差是20dB或更大。然而,除此之外,预定关系可以包括能够规定两个信号电平值的关系的关系,例如,两个信号电平值的比率具有预定比率或更大的情况以及两个信号电平值具有预定倍数或更大的关系的情况。
此外,在上述示意实施例中,使用ESPRIT来估计角度方向。除此之外,可以使用以下任一种算法:DBF(数字波束成形)、PRISM(基于改进空间平滑矩阵的传播体方法)以及MUSIC(多信号分类)。
此外,在上述示意实施例中,除了车辆搭载之外,雷达设备1可以用于其他用途(例如,用于在飞行时监视飞机或监视行进中的船只的工具)。
Claims (8)
1.一种雷达设备,被配置为:发射与要进行频率调制的发送信号相关的发送波;接收来自反射所述发送波的目标的反射波作为接收信号;以及根据峰值信号来导出至少包括所述目标的位置信息在内的目标信息,所述峰值信号是通过针对根据所述接收信号生成的差拍信号执行FFT处理来提取的,所述雷达设备包括:
确定单元,被配置为:确定在与雷达设备的电源电路的DC-DC转换器的切换噪声的频率处存在的峰值信号的频率相隔选定峰值信号的频率的频率处是否存在特定峰值信号,所述选定峰值信号是根据目标信息计算出的频率处存在的峰值信号;以及
排除单元,被配置为:当所述特定峰值信号存在时,从所述雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。
2.根据权利要求1所述的雷达设备,还包括:校正单元,被配置为:根据通过将所述特定峰值信号的频率相对于Nyquist频率进行折返所获得的频率,将所述特定峰值信号的信号电平值倍增预定倍数,
其中,当所述选定峰值信号的信号电平值和校正后的所述特定峰值信号的信号电平值满足预定关系时,所述排除单元从所述雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。
3.根据权利要求1所述的雷达设备,还包括:获取单元,被配置为获取通过所述FFT处理来导出的、第一区域和第二区域中的具有差拍信号的信号电平值的FFT数据,所述第一区域是包括高至与成为所述雷达设备的输出对象的目标相对应的峰值信号的上限频率的频率在内的频率区域,以及所述第二区域是包括比所述上限频率高、且是与从所述雷达设备的输出对象中排除的目标相对应的峰值信号的频率在内的频率区域,
其中,所述确定单元通过使用所述FFT数据来确定所述特定峰值信号是否存在。
4.根据权利要求3所述的雷达设备,其中,所述切换噪声的频率是所述第二区域的频率。
5.根据权利要求3所述的雷达设备,
其中,以在一个发送周期和另一个发送周期中不同的波束图案输出所述发送波,以及
其中,所述获取单元在与所述一个发送周期和所述另一个发送周期相对应的多个周期中仅获取所述第一区域的FFT数据,以及获取与所述一个发送周期和所述另一个发送周期之一相对应的FFT数据。
6.根据权利要求5所述的雷达设备,其中,所述获取单元获取所述一个发送周期和所述另一个发送周期之一的半周期的FFT数据。
7.根据权利要求1所述的雷达设备,其中,当所述确定单元在对包括本次处理在内的预定次数的后续处理中确定没有和与在前次处理中被从输出对象中排除的目标相同的目标相对应的特定峰值信号存在时,所述排除单元将与所述选定峰值信号相对应的目标信息设为所述雷达设备的输出对象。
8.一种信号处理方法,发射与要进行频率调制的发送信号相关的发送波;接收来自反射所述发送波的目标的反射波作为接收信号,其中在所述目标处;以及根据峰值信号来导出至少包括所述目标的位置信息在内的目标信息,所述峰值信号是通过针对根据所述接收信号生成的差拍信号执行FFT处理来提取的,所述信号处理方法包括:
确定在与雷达设备的电源电路的DC-DC转换器的切换噪声的频率处存在的峰值信号的频率相隔选定峰值信号的频率的频率处是否存在特定峰值信号,所述选定峰值信号是根据目标信息计算出的频率处存在的峰值信号;以及
当所述特定峰值信号存在时,从雷达设备的输出对象中排除与所述选定峰值信号相对应的目标信息。
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