CN107923971A - 用于压缩雷达信号的方法和系统 - Google Patents

用于压缩雷达信号的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107923971A
CN107923971A CN201680047315.9A CN201680047315A CN107923971A CN 107923971 A CN107923971 A CN 107923971A CN 201680047315 A CN201680047315 A CN 201680047315A CN 107923971 A CN107923971 A CN 107923971A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compression
block
sample
value
value range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680047315.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107923971B (zh
Inventor
A·玛尼
S·拉奥
K·拉玛塞拉马尼亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Priority claimed from PCT/US2016/047254 external-priority patent/WO2017031149A1/en
Publication of CN107923971A publication Critical patent/CN107923971A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107923971B publication Critical patent/CN107923971B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/14—Conversion to or from non-weighted codes
    • H03M7/24—Conversion to or from floating-point codes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/343—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using sawtooth modulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
    • G01S13/584—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets adapted for simultaneous range and velocity measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/295—Means for transforming co-ordinates or for evaluating data, e.g. using computers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G01S7/352—Receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G01S7/352—Receivers
    • G01S7/356—Receivers involving particularities of FFT processing
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/40—Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/40—Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code
    • H03M7/4031—Fixed length to variable length coding
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/40—Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code
    • H03M7/4031—Fixed length to variable length coding
    • H03M7/4037—Prefix coding
    • H03M7/4043—Adaptive prefix coding
    • H03M7/4068—Parameterized codes
    • H03M7/4075—Golomb codes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/18—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein range gates are used
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

在所描述的示例中，雷达系统(2000)包括：压缩部件(2025)，其被配置成压缩范围值块以产生压缩范围值块；以及雷达数据存储器(2026)，其被配置成存储由压缩部件(2025)产生的压缩范围值块。

Description

用于压缩雷达信号的方法和系统
技术领域
本发明总体涉及雷达系统，并且更具体地涉及雷达系统中的雷达信号的压缩。
背景技术
嵌入式调频连续波(FMCW)雷达系统在应用(诸如汽车应用)中的使用正在迅速发展。例如，嵌入式FMCW雷达系统用于与车辆相关联的许多应用，诸如自适应巡航控制、碰撞警告、盲点警告、换道辅助、停车辅助和后方碰撞警告。在FMCW雷达系统中处理雷达信号以获得对象在雷达系统视场中的三维图像(范围、速度和角度)包括需要较大存储量以存储雷达数据的多维傅里叶变换处理。嵌入式FMCW雷达系统中使用的雷达收发器集成电路(IC)上的片上存储量限制可存储的数据量，并且因此限制雷达收发器IC的能力。包括更大的存储容量会导致IC的管芯大小和成本的不期望增加。
发明内容
在所描述的用于在雷达系统中压缩雷达信号的方法和设备的示例中，雷达系统包括：压缩部件，其被配置成压缩范围值块以产生压缩范围值块；以及雷达数据存储器，其被配置成存储由压缩部件产生的压缩范围值块。
为了在雷达系统中压缩雷达信号，示例方法包括：接收从数字化中频(IF)信号的处理中产生的范围值块；压缩每个范围值块以产生压缩范围值块，该压缩由雷达系统的压缩部件执行；以及将压缩范围值块存储在雷达数据存储器中。
附图说明
图1是二进制浮点(BFP)压缩的示例。
图2是位打包(PAC)压缩的示例。
图3是k阶指数哥伦布(exponential Golomb,EG)压缩的示例。
图4和图5是压缩管理部件的示例性高级架构的框图。
图6、图7、图8和图9是用于确定压缩参数的示例性方法的流程图。
图10和图11是压缩管理部件的示例性高级架构的框图。
图12示出了BFP压缩样本块的示例性格式。
图13示出了EG压缩样本块的示例性格式。
图14是用于提取样本的尾数以进行BFP压缩的示例性方法的流程图。
图15是用于对样本块中的样本进行EG编码的示例性方法的流程图。
图16示出了可变位宽度BFP(VBBFP)压缩样本块的示例性格式。
图17是用于确定VBBFP压缩参数的示例性方法的流程图。
图18是用于提取样本尾数以进行VBBFP编码的示例性方法的流程图。
图19是用于对VBBFP编码样本块进行解压的示例性方法的流程图。
图20是示例性调频连续波(FMCW)雷达系统的框图。
图21-图26是示例性直接存储器访问架构的框图。
图27是用于在雷达系统中压缩雷达信号的方法的流程图。
具体实施方式
为了一致性，各个图中类似元件由类似附图标记表示。
调频连续波(FMCW)雷达通过一个或多个发射天线来发射被称为啁啾脉冲(chirp)的射频(RE)频率斜坡(frequency ramp)。此外，可以以被称为帧的单位发射多个啁啾脉冲。所发射的啁啾脉冲从雷达视场(FOV)中的任何对象反射并且由一个或多个接收天线接收。针对每个接收天线，所接收的信号被下变频为中频(IF)信号并且然后被数字化。数字化样本被预处理并存储在存储器中(本文中称为雷达数据存储器)。在整个帧的数据存储在雷达数据存储器中之后，数据被后处理以检测FOV中的任何对象并识别检测到的对象的范围、速度和到达角。
预处理可以包括对每个反射的啁啾脉冲的数字化样本执行范围快速傅立叶变换(FFT)以便将数据转换到频域。该范围FFT也可以被称为一维(1D)FFT。峰值对应于对象的范围(距离)。通常在线(in-line)执行该处理，所以在正针对当前啁啾脉冲收集样本的同时对前一啁啾脉冲的数字化样本执行范围FFT。每个接收信道的范围FFT的结果(即范围值)被保存在雷达数据存储器中以用于进一步处理。通常，范围FFT的结果以行式存储在雷达数据存储器中，从而形成范围值的阵列。
对于每个范围，对帧中啁啾脉冲的每个对应范围值执行多普勒FFT。因此，对存储在雷达数据存储器中的范围值阵列的每列执行多普勒FFT。该多普勒FFT也可以被称为二维(2D)FFT。所得的范围-多普勒阵列中的峰值对应于潜在对象的范围和相对速率(速度)。为了执行多普勒FFT，从雷达数据存储器读取每列范围值，并且对该列范围值执行多普勒FFT。列数据访问可以被称为转置访问，因为列数据访问在数学上等同于对跟随行访问的数据的转置操作。多普勒FFT值可以存储回相同的列存储器位置中。
在多普勒FFT之后，可以对存储在雷达数据存储器中的范围-多普勒阵列执行其他后处理(诸如对象检测和角度估计)，以便检测FOV中的对象并且识别检测到的对象的范围、速度和到达角。在后处理完成之后，可以删除雷达数据存储器中的数据。
在后处理(诸如多普勒FFT、角度估计或对象检测)可以开始之前，要求所有的数字化数据(对应于一帧啁啾脉冲)都位于雷达数据存储器中。此外，分辨率预期值(即，由每个啁啾脉冲的数字化样本的数量控制的范围分辨率)、速度分辨率(由每帧的啁啾脉冲的数量控制)、以及角度分辨率(由接收天线的数量控制)直接影响雷达数据存储器的大小。在汽车雷达应用空间中，满足分辨率预期值所需的当前雷达数据存储器大小为1到2兆字节(MB)的数量级，并且由于需要增加的分辨率而被预计在未来几年会增加。
本公开的实施例提供了用于雷达数据的存储压缩技术，其允许更多的雷达数据存储在雷达数据存储器中，从而允许在相同的存储量中增加分辨率。因此，压缩技术用于减少片上存储器要求同时保持较大装置的能力。压缩技术被设计用于雷达信号处理，并且在范围FFT所输出的样本存储在雷达数据存储器中时在范围FFT之后被执行。
在一些实施例中，在1D FFT之后执行雷达数据的块浮点(BFP)压缩。信号处理中的块浮点表示增加了可以由有限数量的位表示的动态范围。因此，块浮点表示可以覆盖宽动态范围，同时保持减少的信号数据的精确度。在示例性块浮点表示中，样本块被表示为每个样本共同的指数和每个样本的尾数。基于块中的最大量值样本来确定样本块的共同的指数。在一些情况下，该组中的每个样本的尾数由容纳最大样本尾数的位数表示。在其他情况下，尾数的大小基于期望的精确度和压缩大小而被固定。在此类情况下，每个样本的尾数是每个样本的始于样本中最高有效一位的k个最高有效位，其中k是期望的尾数大小。
表示块的公共指数和尾数的位可以被连续打包以表示该块的压缩样本。块浮点表示对于其中振幅随时间波动而在特定组中的相邻样本具有类似振幅的信号动态是有用的。在本文件的其余部分中，使用术语“公共比例因子”来代替“公共指数”。公共比例因子与BFP中的公共指数密切相关，其中存在细微的差异。在通用BFP中，尾数被认为是0与1之间的分数。通过计算尾数×2e(其中e是指数)来重新产生样本。在以下描述的BFP中，尾数是0与2mantissabw-1之间的整数，其中bw是位宽度。
在FMCW雷达信号处理中，1D FFT之后的啁啾脉冲可以具有高达90dB的动态范围。该高动态范围是附近目标与远方目标之间路径损失差异的结果。对于BFP表示，这种高动态范围可能是不期望的，因为90dB的动态范围将需要约十五位的尾数，这是因为每一位提供约6dB的动态范围。然而，单个范围库(bin)的跨天线动态范围可能相对小(诸如小于30dB，这将需要约五位的尾数)。此外，相邻范围库的动态范围以及跨不同啁啾脉冲的相同范围库的动态范围也可能相当小。因此，块浮点压缩技术用于对相同或相邻范围库中的1D FFT之后的样本进行压缩。
例如，考虑具有两个接收信道的FMCW雷达系统，其中1D FFT的输出是32位的复数样本，16位用于每个接收信道的带内(I)信道，并且16位用于每个接收信道的正交(Q)信道。在使用BFP压缩的情况下，可以通过采用与跨两个接收信道的相同范围库相对应的两个样本的块(2*2*16＝64位)、使用该块的四位公共比例因子、并且使用该块中的四个样本中的每一个样本的七位尾数来压缩1D FFT的输出。总压缩块大小是32位(2*2*7+4＝32位)，从而导致50％的压缩。因为每个尾数占用七位，所以每个库的可能动态范围约为42dB。回想一下，由单个范围库的跨天线动态范围引起的每个库的30dB的动态范围要求也通过约12dB的余量被满足。
通常，为了执行1D FFT样本的BFP压缩，确定样本块的公共比例因子，并且然后基于公共比例因子来压缩样本。公共比例因子的确定基于块中最大样本的绝对值。图1是8位样本块[23 127 64 124]的BFP压缩的示例。为了简单起见，该示例所使用的样本位宽度为8。当前FMCW雷达系统中的更典型样本位宽度是16，并且在未来系统中可能是更大的。块中的样本值以二进制写为[00010101b,0111111lb,01000000b,01111100b]。样本块的原始位宽度是32位。
为了实现百分之五十的压缩，压缩块大小应该是16位。在该16位中，三位被分配给比例因子，因为每个样本是8位，并且在4个尾数中划分剩余13位中的12位，使得每个尾数被分配三位。未使用第13位。比例因子基于4个样本中的最大值127，其为7位宽。因此，每个样本的三位尾数将是位[6,5,4]，并且公共比例因子将是4，因为每个样本的四位[3,2,1,0]被放弃(dropped)。压缩块然后是三位比例因子100b，之后是4个三位尾数，每一个尾数是相应块的3个最高有效位(MSB)。
在一些实施例中，在截断之前，对样本值进行舍入以减少量化效应。在数学中，舍入如下。如果要从样本值放弃n位，则将2n-1添加到该值，并且将结果截断n位。如本文中更详细解释的，在一些实施例中，可以添加抖动而不是2n-1。在图1的示例中，不使用舍入和抖动。
在一些实施例中，执行被称为位打包(PAC)的专用型BFP压缩。在PAC压缩技术中，使用固定比例因子和尾数位宽度来存储输入样本。比例因子的存储是不必要的，因为该值是固定的。例如，假定32位样本、为14的公共比例因子和18位的尾数位宽度，则32位I样本和32位Q样本可以被存储为18位I样本和18位Q样本。图2示出了使用图1的示例的PAC，其中固定比例因子为4并且尾数位宽度为四位。
在一些实施例中，在1D FFT之后执行指数哥伦布(exponential Golomb,EG)压缩。预计雷达数据在范围维度中是稀疏的，因为通常几个大的样本对应于对象反射并且剩余样本是相对小的。因此，跨范围维度的平均位宽度是小的。因此，其中每个样本占据与样本位宽度成比例的空间的可变位宽度压缩技术可以显著减小存储数据所需的(每个样本的)平均位宽度。
一种此类可变位宽度技术是k阶指数哥伦布(exponential Golomb,EG)编码。例如，这种编码的描述位于2016年1月22日的在https://en.wikipedia.org/wiki/Exponential-Golomb_coding处可得的“指数-哥伦布编码”维基百科中，该文献通过引用并入本文。通常，k阶指数哥伦布代码通过值“k”来进行参数化，所述值“k”在此可以被称为哥伦布参数k。哥伦布参数k表示输入矢量中最常见的位宽度，并且用于确定编码值的可变位宽度商与固定位宽度余数之间的边界。如在此更详细解释的，在一些实施例中，通过搜索可能值的列表来选择k值，从而允许基于输入样本值来优化该值。
图3是值x＝21的k阶EG编码的示例，其中假定k＝2并且样本位宽度为8。最初，将样本值分成300商和余数，余数是样本值的最低有效k位。然后将为1的值添加302到商，这相当于将2k添加到样本值x。然后确定304增加的商的位宽度nextra并且构建306压缩样本。在压缩样本中，前两位是nextra-1的一元(unary)表示，中间三位是增加的商的二元(binary)表示，并且最后两位是余数的二元表示。
如上文所提及的，在FMCW雷达信号处理中，首先对与啁啾脉冲相对应的数字化时域样本执行范围FFT。然后将范围FFT样本存储在雷达数据存储器中的阵列中。为了讨论的目的，假定存储是行式的。在一些实施例中，数据是列式存储的。为了执行随后的2D FFT(或任何更高维FFT)，列式访问该阵列中的数据，这需要“转置访问”操作。此外，当访问列中的样本时，这些样本在存储器中不是连续的。因此，如果使用直接存储器访问(DMA)装置，则需要对DMA进行编程以便使用地址偏移(通常被称为跳转)来访问第一样本之后的每个样本。如果跳转是恒定的，则此类存储器访问是最有效的。如果跳转不是恒定的，则需要记住访问列所需的跳转序列，这将需要附加存储器并增加压缩开销。
在一些实施例中，为了确保跳跃是恒定的，BFP方案和EG方案都将固定数量的样本(其在此可以被称为样本块)压缩成固定的位数。在使用BFP压缩时，这很简单明了的，因为尾数和公共比例因子的位宽度是固定的，所以压缩大小是恒定的。然而，教科书式的EG编码是不保证编码输出的位宽度的可变位宽度技术。因此，如果使用教科书式的EG编码未实现期望的位宽度，则执行量化。在一些实施例中，这种量化采取放弃一些最低有效位的形式以保证期望的位宽度。在此将要放弃的位数称为比例因子或EG比例因子。
图4、图5、图10和图11是实现BFP压缩和k阶EG压缩两者的压缩管理部件400的示例性高级架构的框图。在操作期间要使用的特定类型的压缩是用户可配置的。在一些实施例中，仅实现一种类型的压缩。压缩管理部件400适用于嵌入式雷达系统，并且管理雷达信号处理的1D FFT所输出的样本的压缩和解压。如图4的框图所指示的，压缩管理部件400被设计成与直接存储器访问装置(DMA)进行接口连接。
通常，压缩管理部件400确保以位为单位的压缩输出大小小于或等于期望值，以便确保可用存储器的可预测和已知的使用。压缩管理部件400为BFP压缩和EG压缩两者提供双行程(two-pass)压缩，其中在第一行程中确定压缩操作的参数，并且根据所确定的参数在第二行程中执行实际压缩。对于BFP压缩，第一行程确定待压缩样本块的公共比例因子。对于EG压缩，第一行程确定：待压缩样本块的哥伦布参数k的最佳值；以及用于保证期望压缩比的比例因子。该EG比例因子也被称为要放弃的最低有效位数。
参考图4，压缩管理部件400包括：参数确定引擎402、压缩引擎418、解压引擎420、输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412、输出乒缓冲器414/输出乓缓冲器416、以及线性反馈移位寄存器(LFSR)408。如参考图10和图14更详细解释的，LFSR 408提供用于将抖动添加到编码样本的抖动信号。
输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412被耦接在：DMA与压缩引擎418之间，以便交替地接收待压缩的样本块；以及DMA与解压引擎420之间，以便交替地接收待解压的压缩样本块。输出乒缓冲器414/输出乓缓冲器416被耦接在：压缩引擎418与DMA之间，以便交替地接收由DMA存储在雷达数据存储器中的压缩样本块；以及解压引擎与DMA之间，以便交替地接收由DMA存储在存储器中的已解压样本块。乒/乓缓冲机构使得：如果压缩引擎或解压引擎正在输入乒缓冲器上工作，则DMA有权访问输入乓缓冲器，并且反之亦然。类似地，如果压缩引擎或解压引擎正在输出乒缓冲器上工作，则DMA有权访问输出乓缓冲器，并且反之亦然。
参数确定引擎402实现压缩过程的第一行程。参数确定引擎402被耦接以便从DMA接收输入样本流，因为样本存储在输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412中。如参考图5-图9更详细描述的，参数确定引擎402包括计算BFP压缩和EG压缩的参数值的功能。因此，参数确定引擎402包括确定样本块的公共比例因子的功能，以及确定样本块的哥伦布参数k和比例因子的功能。
压缩引擎418实现压缩过程的第二行程。压缩引擎418耦接到参数确定引擎402以便接收要用于压缩样本块的一个或多个压缩参数。如参考图10更详细描述的，压缩引擎418包括以下功能：对从输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412中的一个读取的样本块执行BFP压缩、以及将压缩样本块存储在输出乒缓冲器414/输出乓缓冲器416中的一个中。压缩引擎418还包括以下功能：对从输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412中的一个读取的样本块执行EG压缩、以及将压缩样本块存储在输出乒缓冲器414/输出乓缓冲器416中的一个中。
解压引擎420反转由压缩引擎418执行的压缩。如参考图11更详细描述的，解压引擎420包括以下功能：对从输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412中的一个读取的压缩样本块执行BFP解压、以及将解压样本块存储在输出乒缓冲器414/输出乓缓冲器416中的一个中。解压引擎420还包括以下功能：对从输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412中的一个读取的压缩样本块执行EG解压、以及将解压样本块存储在输出乒缓冲器414/输出乓缓冲器416中的一个中。
参考图5，参数确定引擎402包括：符号扩展部件502、前导位计数器部件504、BFP参数确定部件506、以及EG参数确定部件508。如果需要的话，符号扩展部件502将每个样本进行符号扩展到32位。前导位计数器部件504包括以下功能：确定BFP参数确定部件506和EG参数确定部件506所需的连续前导零位和前导零位之后的连续前导一位的计数。更具体地，对于BFP参数确定部件506，前导位计数器部件504包括以下功能：确定块中样本的绝对值的最大值、以及确定最大值的最高有效位中的连续前导零的数量N0。例如，如果最大值的值为00000111111010101010101010101000b，则N0＝5。在一些实施例中，前导位计数器部件504通过执行“或”操作来确定最大值，以便组合样本的绝对值来创建具有最大可能位宽度的样本。前导位确定部件504耦接到BFP参数确定部件506以提供N0的值。
对于EG参数确定部件506，前导位计数器部件504包括以下功能：确定块中每个样本的绝对值的最高有效位中的连续前导零位的数量N0、以及每个样本中的连续前导零位之后的连续一位的数量N1。例如，如果输入样本是00000111111010101010101010101000b，则N0＝5，N1＝6。前导位确定部件504耦接到EG参数确定部件508以提供每个样本的N0和N1两者的值。
BFP参数确定部件506包括确定样本块的公共比例因子的功能。样本块的公共比例因子基于块中最大样本的绝对值的位宽度。如以上所提及的，前导位确定部件504确定最大样本值以及最大值的最高有效位中的连续前导零的数量N0。
图6是用于在给定最大样本值和N0的情况下可以由BFP参数确定部件506执行的确定公共比例因子的方法的流程图。最初，计算600最大样本值的位宽度bw。位宽度bw是从最大样本值的最高有效位中的第一非零位开始计算的，所以位宽度被计算为bw＝32-N0。然后使所计算的位宽度bw增加“一”602以包括符号位，所以bw＝bw+1。然后计算604公共比例因子b作为位宽度bw减去尾数的期望位宽度，所以b＝bw-mantissabw。最后，将公共比例因子输出606到压缩引擎418。
再次参考图5，EG参数确定部件508包括确定样本块的哥伦布参数k和比例因子b的功能。在一些实施例中，从预定值阵列中选择哥伦布参数k的值。在一些此类实施例中，阵列中的值是用户指定的。阵列中可以有任何合适数量的预定值。在一些实施例中，预定值的数量小于或等于16。如上文所提及的，前导位确定部件504为每个样本确定最高有效位中的连续前导零的数量N0、以及N0个连续前导零之后的连续前导一的数量N1。图7-图9是方法的流程图，该方法用于在每个样本的N0和N1的给定值下确定样本块的哥伦布参数k和比例因子b，以及确定k的候选值阵列，该确定可以由EG参数确定部件508执行。
首先参考图7，最初针对候选值阵列中的每个候选哥伦布参数值ki计算700的编码块大小Si(以位为单位)。以下参考图8来描述编码块大小的计算的示例。然后基于编码块大小Si确定702样本块的最佳ki和比例因子b。以下参考图9来描述最佳ki和比例因子b的确定。然后将最佳ki的索引i和比例因子b输出704到压缩引擎418。
图8是用于计算每个候选哥伦布参数值ki的编码块大小Si的示例性方法的流程图。通常，对于样本块中的每个样本818，计算804-816每个候选哥伦布参数ki的编码位宽度，并且更新812对应的编码块大小Si。对于给定样本，最初计算800没有前导连续零位的样本位宽度bw1。还计算802没有前导连续零位N0和随后的连续一位N1的样本位宽度bw2。然后，对于初始候选哥伦布参数值ki，计算806-810添加哥伦布参数2ki之后的大小的位宽度bw。然后，通过总编码位宽度(其由2bw-(ki+1)给出)来更新812对应的块大小累加器Si。然后，对于下一个候选ki(如果有的话816)，重复计算806-810位宽度bw以及通过总编码位宽度来更新812块大小累加器Si的步骤。
图9是用于在给定编码块大小Si下确定最佳ki和比例因子b的示例性方法的流程图。最初，基于对应的编码块大小Si，计算900-908每个候选哥伦布参数值ki的比例因子bi。通过首先计算902编码块大小Si与期望编码大小之间的差值ei来计算比例因子bi。然后，使用所计算的差值ei来计算904将需要被放弃以满足期望大小的位数以便计算比例因子bi。在表1中示出了用于计算比例因子bi的伪代码。在该表中，log2_nsamps_blk是块中的该多个样本的位宽度。
表1
在针对每个ki计算比例因子bi之后，选择910最小有效bi作为用于压缩样本块的比例因子b，并且选择对应的候选哥伦布参数值ki作为哥伦布参数k。如果bi<ki，则比例因子bi是有效的。返回912比例因子b和对应的ki的索引i。如果不存在有效比例因子，则可以发信号通知错误。
参考图10，压缩引擎418包括输入格式化部件1002、BFP编码器部件1004、EG编码器部件1006、位打包部件1008和压缩控制部件1010。压缩引擎418的输入是样本块，并且压缩引擎418的输出是以BFP格式或EG格式之一的压缩样本块。在一些实施例中，压缩样本块的期望大小是用户指定的，并且压缩引擎进行操作以确保每个压缩样本块符合期望大小。在一些实施例中，期望大小是八位的倍数。
图12示出了BFP压缩样本块的示例性格式。压缩块始于包含块中样本的比例因子的报头。报头随后是以二进制补码格式的每个样本的尾数的序列。比例因子的位宽度和尾数的位宽度是用户指定的。如果比例因子的位宽度和尾数的位宽度小于期望的位宽度，则可以在压缩块的末尾处存在填充。填充位的数量取决于期望的位宽度、指定的尾数位宽度、指定的比例因子位宽度、以及每个块的样本数量。
图13示出了EG压缩样本块的示例性格式。压缩块始于包含以下的报头：哥伦布参数阵列中的压缩块的哥伦布参数k的索引和压缩块的比例因子。报头随后是块中每个样本的可变位宽度EG压缩位序列和每个样本的符号位s。因为对每个样本的绝对值执行EG编码，所以每个编码样本的符号跟随压缩样本块中的编码样本。如果报头的位宽度和具有附加的符号位的压缩样本的位宽度小于期望的位宽度，则可以在压缩块的末尾处存在填充。
再次参考图10，如果需要的话，输入格式化部件1002将每个I样本和Q样本进行符号扩展到32位。压缩控制部件1010控制压缩引擎418的整体操作。压缩控制部件1010可以包括以下功能：管理输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412与输出乒缓冲器414/输出乓缓冲器416之间的切换、管理写入压缩数据的地址、在输入块之间重置压缩引擎418、以及管理压缩输出的格式化。在一些实施例中，压缩控制部件1010被实现为状态机。
BFP编码器部件1004使用由参数确定引擎402确定的公共比例因子b以便从样本块中的每个样本提取期望位宽度的尾数。BFP编码器部件1004耦接到位打包部件1008以提供每个样本的尾数位。图14是可以由BFP编码器部件1004实现的用于提取样本块中的每个样本的尾数的示例性方法的流程图。对于样本块中的每个样本重复1408步骤1400至1406。该方法假定抖动被添加到样本。在一些实施例中，抖动的添加是任选的，所以可以通过用户指定参数来打开或关闭它。
最初，将抖动添加1400到样品以防止杂散。如参考图4所提及的，由LFSR408提供待添加的抖动信号。可以添加任何合适数量的抖动位。抖动值可以在样本与样本之间变化。通常，抖动只是在量化之前添加的噪声以避免由于量化可能出现的模式。此类模式可能会导致杂散。在一些实施例中，抖动信号是三位的，因为抖动的每一位向无杂散动态范围(SFDR)添加约6dB以用于总共18dB的SFDR保护。在雷达信号的2D FFT处理之后的检测信噪比通常为15dB至18dB。因此，18dB的SFDR保护可以足以防止杂散影响本底噪声的测量。
为了简化向样本添加抖动的解释，假定三位的抖动。在一些实施例中，将抖动添加到每个样本(即使只在要量化样本时才需要抖动(即b≥1))以有助于更简单的硬件设计。在此类实施例中，将等于抖动的多个零附加到样本末尾。例如，如果抖动是三位的，则附加三个零。更具体地说，如果六位样本x＝011101b，则x'＝011101000b。然后从第(b-1)的位置开始添加三位抖动。例如，如果抖动是101b并且b＝0，则x'+抖动＝011101101b。如果抖动是101b并且b＝1，则x'+抖动＝011101000b+000001010b＝011110010b。
然后，使添加有抖动的样本右移1402了比例因子b和抖动位数(诸如3)的总和以产生尾数。继续以上的两个示例，对于b＝0，值011101101b右移了3，从而导致为011101b的尾数；并且对于b＝1，值011110010b右移了4，从而导致为0111lb的尾数。如果该值的位宽度大于期望的位宽度，则使所得尾数值饱和(saturated)1404到期望的尾数位宽度。然后，将尾数输出1406到位打包部件1008。
再次参考图10，EG编码器部件1006使用由参数确定引擎402确定的哥伦布参数k和比例因子b来对样本块执行指数哥伦布(exp-Golomb)编码。EG编码器部件1006耦接到位打包部件1008以提供每个样本的EG编码位。图15是可以由EG编码器部件1006实现的用于对样本块的每个样本进行EG编码的示例性方法的流程图。对样本块的每个样本重复1520步骤1500-1518。该方法假定将抖动被添加到样本。在一些实施例中，抖动的添加是任选的，所以可以通过用户指定参数来打开或关闭它。使用示例性8位样本x＝00010101b、k＝3和b＝1来解释该方法。
最初，提取1500样本x的符号s，并且将x设置1502为x的绝对值。因此，s＝0并且x＝|x|＝00010101b。然后，将哥伦布参数添加1504到x。因此，x＝x+2k＝00010101b+1000b＝00011101b。然后，计算1506的x的位宽度bw。x的位宽度是在放弃x的MSB中的前导顺序零值位之后的x中的位数。因此，bw＝5。
然后，将抖动添加1508到x。如参考图4所提及的，由LFSR 408提供待添加的抖动信号。可以添加任何合适数量的抖动位。抖动值可以在样本与样本之间变化。通常，抖动只是在量化之前添加的噪声以避免由于量化可能出现的模式。此类模式可能会导致杂散。在一些实施例中，抖动信号是三位的，因为抖动的每一位向无杂散动态范围(SFDR)添加约6dB以用于总共18dB的SFDR保护。在雷达信号的2D FFT处理之后的检测信噪比通常为15dB至18dB。因此，18dB的SFDR保护可以足以防止杂散影响本底噪声的测量。
为了简化向样本添加抖动的解释，假定三位的抖动。在一些实施例中，将抖动添加到每个样本(即使只在要量化样本时才需要抖动(即b≥1))以有助于更简单的硬件设计。在此类实施例中，将等于抖动的多个零附加到样本末尾。例如，在给定三位的抖动下，附加三个零。例如，如果样本x＝00011101b，则x'＝00011101000b。在第(b-1)最低有效位位置处添加抖动。因此，如果抖动是111b并且b＝1，则x'+抖动＝011101000b+000001110b＝011110110b。如果该值的位宽度大于bw，则使所得值饱和1510到位宽度bw。在该示例中，添加抖动并没有增加位宽度，所以不需要饱和。
然后，将编码样本的一元部分计算1512为bw-(k+1)＝1。因此，编码样本的一元部分是单个0。也计算1514编码样本的二元部分。使添加有抖动的样本右移1514了b+3，并且二元部分是结果的bw-b个最低有效位。因此，x'+抖动>>4＝000111lb并且二元部分是1111b。将一元部分和二元部分组合并附加1516符号s以产生压缩样本，并且将压缩样本输出1518到位打包部件1008。完成该示例，压缩样本是011110b。
在压缩控制部件1010的控制下，位打包部件1008将压缩样本块的报头的位以及从编码器部件1004、1006中的一个接收的编码样本的位打包成输出块。通常，位打包部件1008将一组(可变位宽度或固定位宽度)数据打包成已知的“存储字”组块以便能够轻松地将输出存储在存储器中。在一些实施例中，位打包部件1008是移位寄存器，其接受位流、划分与输出存储字大小相匹配的位组块、并且在组块准备就绪时将位流写入输出乒缓冲器/输出乓缓冲器之一。
参考图11，解压引擎4208包括位解包部件1102、BFP解码器部件1104、EG解码器部件1106、输出格式化部件1108和解压控制部件1110。输出格式化部件1002根据需要将每个解压样本进行符号扩展和饱和到16位或32位。
解压控制部件1110控制解压引擎420的整体操作。解压控制部件1110可以包括以下功能：管理输入乒缓冲器410/输入乓缓冲器412与输出乒缓冲器414/输出乓缓冲器416之间的切换、管理写入解压数据的地址、以及在输入压缩块之间重置解压引擎420。在一些实施例中，解压控制部件1110被实现为状态机。
BFP解码器部件1104对压缩样本块执行BFP解码。BFP解码器部件1104耦接到输出格式化部件1108以提供解码样本。BFP解码器部件1104耦接到位解包部件1102以接收压缩样本块的比例因子b和块中每个样本的尾数。为了对每个编码样本进行解码，BFP解码器部件1104将对应的尾数进行符号扩展到32位并且将结果乘以2b以产生输出样本。将每个输出样本输出到输出格式化部件1108。
EG解码器部件1106对压缩样本块执行指数哥伦布解码。EG解码器部件1106耦接到输出格式化部件1108以提供解码样本。EG解码器部件1106耦接到位解包部件1102以接收压缩样本块的哥伦布参数k的索引i、压缩样本块的比例因子b和块中的每个编码样本。
在给定k和b下，可以如下对压缩样本块中的每个样本执行解码。最初，位解包部件1102对样本中前导零数量N0进行计数并且将N0提供到EG解码器部件1106。然后，EG解码器部件1106使用N0来计算样本的位宽度bw，所以bw＝(N0+2)+(k-b)。为了进一步解释公式，(k-b)个位处于压缩样本的余数部分中，并且(N0+1)个位处于压缩样本的商部分中。最后一位是符号位，其被附加到样品的末尾。
EG解码器部件1106将位宽度bw传送到解压控制部件1110，其致使位解包部件1102将样本的bw位提供到EG解码器部件1106。然后，EG解码器部件1106将bw位乘以2b，从结果中移除哥伦布常数2k，并且施加符号位以产生输出样本。将每个输出样本输出到输出格式化部件1108。
例如，假定位解包部件1102是16位长的桶形移位器，并且桶形移位器的位由0111100101010101b给出。令k＝3并且b＝1。桶形移位器对前导零的数量进行计数，所以N0＝1。然后，将桶形移位器更新为1111001010101010b，弹出了第一位并且收入另一位。然后使用以上的公式，通过EG解码器部件1106将样本位宽度计算为5。将桶形移位器的前5位(即11110b)弹出到EG解码器部件1106。符号位是LSB，其在该示例中为0，从而指示正数。因此，压缩样本是1111b，其乘以2b以得出11110b。然后，从乘法结果中减去哥伦布常数(2k，k＝3)，从而产生10110b作为解码输出样本。
在解压控制部件1110的控制下，位解包部件1102进行操作以便读取压缩样本块并且对内容进行解包，以用于通过BFP解码器部件1104或EG解码器部件1106进行解码。位解包部件1102实现两种操作模式：前导零计数模式，其用于对EG编码样本中前导零的数量进行计数并提取编码样本的一元部分；以及正常模式，其用于从输入压缩样本块中提取指定数量的位。
更具体地，当使用BFP来压缩输入压缩块时，正常模式用于提取比例因子的位和每个尾数的位并将这些提供给BFP解码器部件1104。确定块的大小、比例因子的位宽度和尾数的位宽度的参数由解压控制部件1110提供。当使用EG来压缩输入压缩块时，使用正常模式来提取哥伦布参数k的索引的位、比例因子的位和每个EG编码样本的二元部分的位。确定块的大小、索引的位宽度、比例因子的位宽度和编码样本的位宽度的参数由解压控制部件1110提供。在一些实施例中，位解包部件1102是移位寄存器。
在一些实施例中，压缩管理部件400可以被配置成提供上文所述的PAC压缩技术(其是专用类型的BFP)。在此类实施例中，跳过BFP压缩的第一行程，因为比例因子和尾数位宽度是已知的。此外，在压缩样本块中不包括报头。
在一些实施例中，压缩管理部件400可以被配置成使用哥伦布参数k和比例因子的用户指定值以用于EG压缩。在此类实施例中，跳过EG压缩的第一行程，因为EG压缩的参数值是已知的。此外，在压缩样本块中不包括报头。在一些此类实施例中，哥伦布参数k的用户指定值可以是值的阵列。当通过EG编码器1006来压缩样本块时，阵列中的值进而用于对样本块进行编码。例如，如果阵列中有32个值，则第一值用于对一个样本块进行编码，第二值用于对下一个样本块进行编码，第三值用于对下一个样本块进行编码等，直到所有32个值都已经被使用。该循环然后从阵列中的第一值开始重复。阵列可以包括任何适当数量的值。在一些实施例中，阵列大小基于可以存储在输入乒缓冲器/输入乓缓冲器中的最大数量的样本块。
在一些实施例中，执行BFP压缩的变体，诸如可变位宽度块浮点(VBBFP)压缩。在VBBFP压缩中，将待压缩的样本块分成多个相同大小的m个样本的子块。可以使用任何合适的m值。样本块在此被称为超级块。可以根据经验确定超级块中的样本数量和子块中的样本数量m。除了针对子块计算的比例因子之外，还使用针对超级块计算的超级块比例因子来确定超级块中的子块中的样本的尾数。如同BFP一样，VBBFP压缩是双行程过程，其中在第一行程中确定用于压缩样本超级块的参数，并且在第二行程中使用参数对样本执行实际压缩。图17是用于确定VBBFP压缩参数的示例性方法的流程图，并且图18是用于使用这些参数来执行VBBFP压缩的示例性方法的流程图。
图16示出了在假定超级块包括两个子块的情况下的VBBFP压缩样本超级块的格式。压缩块从包含超级块中样本的超级块比例因子B的报头开始，随后是超级块的BFP压缩子块，其中每一个具有图12的格式。超级块比例因子B的位宽度bwB和公共比例因子b1和b2的位宽度bwb可以是用户指定的。虽然没有具体示出，但是如果压缩超级块的总位宽度小于期望位宽度，则在压缩块的末尾处可以存在填充。填充位的数量取决于期望的位宽度、指定的尾数位宽度、指定的公共比例因子位宽度、指定的超级块比例因子位宽度、以及每个超级块的样本数量。
图17是用于确定超级样本块的VBBFP压缩参数的示例性方法的流程图。与BFP不同的是，任何子块的尾数的位数不是固定的。相反，在第一行程中，在假定量化非必要的情况下计算尾数。最初，计算1700每个子块1702的子块比例因子。为了计算子块的子块比例因子而计算子块中每个样本的绝对值的最大值。该最大值的位宽度是子块中每个样本的尾数的位宽度，所以所计算的位宽度是子块比例因子b。在计算子块比例因子之后，估计1704压缩超级块的位宽度。超级块的位宽度S可以被估计为其中n是超级块中的子块数量，bi是子块i的子块比例因子，bwb是每个子块比例因子的位宽度，并且bwB是超级块比例因子的位宽度。将一添加到每个子块比例因子以适应符号位的存储。
如果超级块的估计大小S大于期望压缩大小1706，则确定1708超级块的比例因子B。否则，将比例因子B设置1710为零。比例因子B的值是要从超级块中的每个样本中放弃以使得超级块的压缩大小将小于或等于期望大小的最低有效位的数量。然后，输出1712子块比例因子和超级块比例因子的值以用于对超级块编码。超级块比例因子B可以被计算为B＝ceil((S-CZ)/(2*m))，其中CZ是期望的压缩大小并且函数ceil将实数转换为大于或等于该实数的最接近整数。
图18是用于使用子块比例因子和超级块比例因子来对超级块中的每个样本执行VBBFP压缩的示例性方法的流程图。对于每个子块1810中的每个样本1808，通过放弃1800如超级块比例因子B指示的样本值的若干最低有效位来截断样本值。然后，计算1802并输出1806样本尾数。尾数的计算类似于图14的步骤1400-1404。在子块的编码值之前输出超级块比例因子，并且在子块中样本的尾数之前输出子块的子块比例因子。
图19是用于在给定超级块比例因子B和子块比例因子的情况下对压缩超级块进行VBBFP解码的示例性方法的流程图。对于压缩超级块的每个子块1908中的每个样本1906，将尾数进行符号扩展1900到32位。尾数的位宽度由子块比例因子b给出。然后，将结果乘以“2B”1902(其中B是超级块比例因子)以产生解码样本并且输出1904解码样本。
图20是被配置成如本文所述的对雷达信号执行压缩的示例性FMCW雷达系统2000的框图。在该实施例中，雷达系统是适用于嵌入式应用的雷达集成电路(IC)。雷达IC 2000可以包括用于发射FMCW信号的多个发射信道2004以及用于接收反射的发射信号的多个接收信道2002。可以使用任何合适数量的接收信道和发射信道，并且接收信道的数量和发射信道的数量可以不同。
发射信道包括合适的发射器和天线。接收信道包括合适的接收器和天线。此外，每个接收信道2002是相同的并且包括：用于放大接收的射频(RF)信号的低噪声放大器(LNA)2005、2007，用于将发射信号与接收信号混合以产生中频(IF)信号(可替代地称为解啁啾脉冲信号、差拍信号或原始雷达信号)的混频器2006、2008，用于对差拍信号进行滤波的基带带通滤波器2010、2012，用于放大已滤波IF信号的可变增益放大器(VGA)2014、2016，以及用于将模拟IF信号转换成数字IF信号的模数转换器(ADC)2018、2020。
接收信道2002耦接到数字前端(DFE)部件2022，以便向DFE 2022提供数字IF信号。DFE包括对数字IF信号执行抽选滤波以降低采样率并使信号回到基带的功能。DFE 2022也可以对数字IF信号执行其他操作(诸如DC偏移的移除)。DFE 2022耦接到信号处理器部件2044以便将DFE 2022的输出转移到信号处理器部件2044。
信号处理器部件2044被配置成对雷达数据帧的数字IF信号执行信号处理，以便检测雷达系统2000的FOV中的任何对象并且识别检测到的对象的范围、速度和到达角。信号处理器部件2044通过直接存储器访问(DMA)部件2046耦接到雷达数据存储器部件2024，以便在信号处理期间读取数据并将数据写入雷达数据存储器2026。为了执行信号处理(诸如上文所述的预处理和后处理)，信号处理器部件2044执行存储器部件2048中存储的软件指令。信号处理器部件2044可以包括任何合适的处理器或处理器组合。例如，信号处理器部件2044可以是数字信号处理器、MCU、FFT引擎、DSP+MCU处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、或专用集成电路(ASIC)。
雷达数据存储器部件2024在由信号处理器部件2044执行的信号处理期间提供雷达数据的存储。雷达数据存储部件2024包括压缩管理部件2025和雷达数据存储器部件2026。雷达数据存储器部件2026可以是任何合适的随机存取存储器(RAM)，诸如静态RAM。雷达数据存储器部件2026包括足以存储对应于最大预期啁啾脉冲帧的雷达数据的存储器。
压缩管理部件2025实现范围值块的压缩和解压。更具体地，压缩管理部件2025耦接到DMA部件2046以接收由信号处理器部件2044执行的范围FFT的结果。压缩管理部件2025包括以下功能：压缩范围值(即范围样本)块、以及将压缩样本块提供给DMA部件2046以用于存储在雷达数据存储器部件2026中。
此外，压缩管理部件2025耦接到DMA部件2046以便从雷达数据存储器部件2026接收压缩样本块。压缩管理部件2025包括以下功能：对压缩样本块进行解压、以及将解压样本(范围值)提供给DMA部件2046以用于存储在存储器2048中从而供信号处理器部件2044进行进一步处理。
压缩管理部件2025可以包括实现如本文所述的BFP压缩/解压、EG压缩/解压、PAC压缩/解压、和/或VBBFP压缩/解压的功能。在一些实施例中，压缩管理部件2025可以具有图4的压缩管理部件400的架构。
例如，片上存储器部件2048提供片上存储(诸如计算机可读介质)，其可用于在雷达IC 2000的各种部件之间传送数据并且将处理器所执行的软件程序存储在雷达IC 2000上。片上存储器部件2048可以包括只读存储器和/或诸如静态RAM的随机存取存储器(RAM)的任何合适组合。
直接存储器访问(DMA)部件2046耦接到雷达数据存储部件2024以执行雷达数据存储器2026与信号处理器部件2044之间的数据转移。
控制部件2027包括控制雷达IC 2000的操作的功能。例如，控制部件2027可以包括执行软件以控制雷达IC 2000的操作的MCU。
串行外围接口(SPI)2028提供用于雷达信号处理的结果的外部传送的接口。例如，可以将信号处理器部件2044所执行的信号处理的结果传送到另一个处理器以用于专用处理，诸如对象跟踪、对象移动速率和移动方向。
可编程定时引擎2042包括以下功能：从控制部件2027接收雷达帧中的啁啾脉冲序列的啁啾脉冲参数值，并且基于参数值来产生控制帧中啁啾脉冲的发射和接收的啁啾脉冲控制信号。例如，啁啾脉冲参数由雷达系统架构限定并且可以包括：用于指示要启用哪个发射器的发射器启用参数、啁啾脉冲频率起始值、啁啾脉冲频率斜率、模数(ADC)采样时间、斜升结束时间和发射器启动时间。
射频合成器(RFSYNTH)2030包括以下功能：基于来自定时引擎2042的啁啾脉冲控制信号来产生用于发射的FMCW信号。在一些实施例中，RFSYNTH 2030包括具有压控振荡器(VCO)的锁相环路(PLL)。
多路复用器2032耦接到RFSYNTH 2030和输入缓冲器2036。多路复用器2032可配置以在输入缓冲器2036中接收的信号与RFSYNTH 2030所产生的信号之间进行选择。例如，输出缓冲器2038耦接到多路复用器2032，并且可以用于将多路复用器2032所选择的信号发射到另一个雷达IC的输入缓冲器。
时钟倍频器2040将发射信号的频率增加到混频器2006、2008的频率。清除PLL(锁相环路)2034进行操作，以便将外部低频参考时钟(未示出)的信号的频率增加到RFSYNTH2034的频率并且从时钟信号中滤除参考时钟相位噪声。
图21-图26是示例性DMA架构的框图。图21是示出没有存储器压缩/解压的正常操作模式的框图，并且图22-图27示出了用于在DMA与存储来自雷达信号预处理的范围值的雷达数据存储器(诸如图20的雷达存储器部件2026)之间插入压缩管理部件的修改。图21-图26使用在DMA的上下文中通常理解的术语ACNT、BCNT、SRC_BINDX和DST_BINDX。在多维DMA转移中，ACNT是指在第一维中转移的字节数，并且BCNT是指构成二维转移的此类第一维转移的总数。术语SRC_BINDX和DST_BINDX是指在完成每个第一维转移之后的源指针或目的地指针的增量总数。
首先参考图22，示出了用于压缩的DMA的示例。在该示例中，将大小为ACNT字节的块输入到压缩管理部件，并且压缩管理部件的输出是CB字节。CB字节的数量是压缩管理部件已知的。一切其他方面与正常DMA操作相同，包括目的地的起始位置。对于每个ACNT输入字节，压缩管理部件锁存来自DMA的写入地址，并且将CB字节的压缩数据从最后锁存地址连续写入雷达数据存储器中。当待压缩的数据在源处连续可用时，该操作模式是有用的。
参考图23，示出了用于压缩的DMA的另一个示例。在该示例中，将大小为ACNT xBCNT字节的块输入到压缩管理部件，并且压缩管理部件的输出是CB字节。CB字节的数量是压缩管理部件已知的。一切其他方面与正常DMA操作相同，包括目的地的起始位置。对于每个ACNT x BCNT输入字节，压缩管理部件锁存来自DMA的写入地址，并且将CB字节的压缩数据从最后锁存地址连续写入雷达数据存储器中。当待压缩的数据在源处非连续可用(诸如用于将跨接收信道的数据压缩成单个块)时，该操作模式是有用的。
参考图24，示出了用于解压的DMA的示例。在该示例中，将CB连续字节块输入到压缩管理部件，其中CB字节的数量是压缩管理部件已知的。对于每个ACNT输出字节，压缩管理部件锁存读取地址并且从最后锁存地址开始，从雷达数据存储器连续读取CB字节。
参考图25，示出了用于解压的DMA的另一个示例。在该示例中，将CB连续字节块输入到压缩管理部件，其中CB字节的数量是压缩管理部件已知的。对于每个ACNT x BCNT输出字节，压缩管理部件锁存读取地址并且从最后锁存地址开始，从雷达数据存储器连续读取CB字节。
参考图26，示出了用于压缩的DMA的另一个示例。该操作模式对于解压可变长度码(诸如指数哥伦布码)是有用的。在该示例中，将多个范围值库压缩为单个块，其中压缩块大小是固定的，而包括在块中的每个库可以具有可变位数。然而，在被解压后，每个库的大小都是ACNT字节。第一压缩数据块从源地址SRC_ADDR开始，其中每个随后块都被放置成离开SRC_BINDX字节。存在数量为BCNT的此类压缩块。管理部件依次遍历BCNT个块，从每个块中拾取下一个库。将每个库都解压成要传递到DMA的ACNT字节。使该过程重复CCNT次数，使得BCNT个块中的每一个的CCNT个库被解压。
图27是用于在雷达系统中压缩雷达信号的方法的流程图。可以执行该方法以便压缩应用于来自雷达系统的接收信道的数字化中频(IF)信号的范围FFT所产生的范围值块。作为发射啁啾脉冲帧的结果，在处理由接收信道接收的反射信号期间产生范围值。因此，压缩对应于发射的啁啾脉冲帧的范围值块。
对于与发射的啁啾脉冲帧相对应的每个范围值块2706，压缩2702该块以产生压缩范围值块，并且将压缩范围值块存储2704在雷达数据存储器中。在一些实施例中，使用如本文所述的BFP压缩来压缩块。在一些实施例中，使用如本文所述的K阶EG压缩来压缩块。在一些实施例中，使用如本文所述的PAC压缩来压缩块。在一些实施例中，使用如本文所述的VBBFP压缩来压缩块。
在一些实施例中，块的压缩2702包括基于每种类型压缩的量化误差从两个或更多个压缩类型中选择块的最佳压缩类型。压缩类型可以包括上文提及的两种或更多种压缩类型。
在本文中已经描述了使用单个压缩技术来压缩范围值的实施例。在一些实施例中，从本文描述的两个或三个压缩方法中选择用于样本块的最好方法。例如，可以计算在使用EG、BFP和/或VBBFP的情况下的压缩块大小和待放弃的位数(量化误差)。然后，可以选择添加最小量化误差的方法(即，使用最小比例因子的方法)来压缩块。在此类实施例中，可以将一个或多个位添加到压缩输出以指示使用了哪种压缩技术。
在另一个示例中，所引入的量化(即比例因子)可以作为压缩质量的指示符而对用户可用。压缩质量随着比例因子值减小而增加。用户可以使用该信息来决定在压缩期间是否丢失了过多信息并且相应地调整压缩参数。
在另一个示例中，在k个样本的块的解压期间，可以提供这些k个样本的用户指定子集作为解压输出而不是所有的解压样本。在一些实施例中，解压数据的大小可超过可用存储器，因为大部分可用存储器可能正在存储压缩样本块。
在一些实施例的另一个示例中，用户可以配置压缩，使得范围值的不同部分被压缩了不同量。例如，如果范围FFT的输出是N个样本，则用户可以指定使用BFP压缩来压缩初始K个样本，并且使用EG压缩来压缩剩余的N-K个样本。
在一些实施例的另一个示例中，样本是复数样本，并且样本值的实部和虚部被分别压缩。
在另一个示例中，已经在此描述了其中雷达系统是车辆中的嵌入式雷达系统的一些实施例。实施例可用于嵌入式雷达系统的其他应用(诸如监视和安全应用、以及在工厂或仓库中操纵机器人)。
虽然在本文中可以顺序地呈现和描述方法步骤，但附图所示和本文所述的一个或多个步骤可以同时执行、可以组合、和/或可以以与附图所示和/或本文所述的顺序不同的顺序来执行。
雷达系统中的部件可以被称为不同名称和/或可以以本文未示出的方式组合，而不偏离所描述的功能。术语“耦接”及其派生词包括间接电连接、直接电连接、光学电连接和/或无线电连接。例如，如果第一装置耦接到第二装置，则这种连接可以是通过直接电连接、通过经由其他装置和连接进行的间接电连接、通过光学电连接、和/或通过无线电连接。
在所描述的实施例中修改是可能的，并且在权利要求的范围内其他实施例是可能的。

Claims (25)

1.一种雷达系统，其包括：
压缩部件，其被配置成压缩范围值块以产生压缩范围值块；以及
雷达数据存储器，其被配置成存储由所述压缩部件产生的压缩范围值块。
2.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成使用块浮点压缩即BFP压缩来压缩范围值块。
3.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成使用k阶指数哥伦布压缩即k阶EG压缩来压缩范围值块。
4.根据权利要求3所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成从多个指定候选哥伦布参数值中选择最佳哥伦布参数值以用于压缩范围值块。
5.根据权利要求3所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成确定范围值块的比例因子并且使用所述比例因子来截断所述范围值块中的每个范围值，所述比例因子被确定为为了产生其大小小于或等于指定大小的对应的压缩范围值块而从每个范围值中放弃的最小位数。
6.根据权利要求3所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成基于每个范围值中的前导连续零位的数量和所述前导连续零位之后的连续一位的数量来估计所述范围值块的编码大小。
7.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成提供至少两种类型的压缩。
8.根据权利要求7所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成基于每种类型的压缩的量化误差，从所述至少两种类型的压缩中选择一种类型的压缩以用于范围值块。
9.根据权利要求7所述的雷达系统，其中所述至少两种类型的压缩包括块浮点压缩即BFP压缩和k阶指数哥伦布压缩即k阶EG压缩。
10.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成在范围值的量化之前将抖动添加到所述范围值。
11.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成产生压缩范围值块，使得每个压缩块的大小小于或等于指定大小。
12.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述压缩部件被配置成使用选自由下列压缩组成的组中的一种压缩来压缩范围值块：位打包压缩即PAC压缩和可变位宽度块浮点压缩即VBBFP压缩。
13.根据权利要求1所述的雷达系统，其包括：
多个接收信道，每个接收信道被配置成产生数字化中频信号即数字化IF信号；以及
处理器，其耦接到所述多个接收信道以接收所述数字化IF信号，所述处理器被配置成针对每个接收信道处理所述IF信号以产生范围值。
14.一种用于在雷达系统中压缩雷达信号的方法，所述方法包括：
接收从数字化中频信号即数字化IF信号的处理中产生的范围值块；
压缩每个范围值块以产生压缩范围值块，所述压缩由所述雷达系统的压缩部件执行；以及
将所述压缩范围值块存储在雷达数据存储器中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中压缩每个块包括使用块浮点压缩即BFP压缩来压缩所述块。
16.根据权利要求14所述的方法，其中压缩每个块包括使用k阶指数哥伦布压缩即k阶EG压缩来压缩所述块。
17.根据权利要求16所述的方法，其中压缩每个块包括从多个指定候选哥伦布参数值中选择最佳哥伦布参数值以用于压缩所述范围值块。
18.根据权利要求16所述的方法，其中压缩每个块包括确定所述范围值块的比例因子以及使用所述比例因子来截断所述范围值块中的每个范围值，所述比例因子被确定为为了产生其大小小于或等于指定大小的对应的压缩范围值块而从每个范围值中放弃的最小位数。
19.根据权利要求16所述的方法，其中压缩每个块包括基于每个范围值中的前导连续零位的数量和所述前导连续零位之后的连续一位的数量来估计所述范围值块的编码大小。
20.根据权利要求14所述的方法，其中所述压缩部件被配置成提供至少两种类型的压缩，并且压缩每个块包括使用所述至少两种类型的压缩中的一种压缩来压缩所述块。
21.根据权利要求20所述的方法，其中压缩每个块包括基于每种类型的压缩的量化误差，从所述至少两种类型的压缩中选择所述类型的压缩以用于所述块。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述至少两种类型的压缩包括块浮点压缩即BFP压缩和k阶指数哥伦布压缩即k阶EG压缩。
23.根据权利要求14所述的方法，其中压缩每个块包括在所述块中的每个范围值的量化之前将块抖动添加到所述块中的所述范围值。
24.根据权利要求14所述的方法，其中压缩每个块包括产生所述压缩范围值块，使得所述压缩块的大小小于或等于指定大小。
25.根据权利要求14所述的方法，其中压缩每个块包括使用选自由下列压缩组成的组中的一种压缩来压缩所述块：位打包压缩即PAC压缩和可变位宽度块浮点压缩即VBBFP压缩。
CN201680047315.9A 2015-08-19 2016-08-17 用于压缩雷达信号的方法和系统 Active CN107923971B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN4339/CHE/2015 2015-08-19
IN4339CH2015 2015-08-19
US15/061,728 2016-03-04
US15/061,728 US20170054449A1 (en) 2015-08-19 2016-03-04 Method and System for Compression of Radar Signals
PCT/US2016/047254 WO2017031149A1 (en) 2015-08-19 2016-08-17 Method and system for compression of radar signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107923971A true CN107923971A (zh) 2018-04-17
CN107923971B CN107923971B (zh) 2022-10-25

Family

ID=58158443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680047315.9A Active CN107923971B (zh) 2015-08-19 2016-08-17 用于压缩雷达信号的方法和系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20170054449A1 (zh)
EP (1) EP3338109B1 (zh)
JP (2) JP7037028B2 (zh)
CN (1) CN107923971B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023070455A1 (zh) * 2021-10-28 2023-05-04 华为技术有限公司 数据处理的方法与雷达芯片

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10317512B2 (en) 2014-12-23 2019-06-11 Infineon Technologies Ag RF system with an RFIC and antenna system
US10725150B2 (en) 2014-12-23 2020-07-28 Infineon Technologies Ag System and method for radar
KR102009989B1 (ko) * 2016-01-04 2019-10-21 주식회사 쏠리드 부동소수점 방식을 이용한 데이터 압축 장치 및 그 방법
JP6744757B2 (ja) * 2016-05-13 2020-08-19 シナプティクス・ジャパン合同会社 画像圧縮装置、画像展開装置、画像圧縮展開システム及び表示ドライバ
US10181653B2 (en) 2016-07-21 2019-01-15 Infineon Technologies Ag Radio frequency system for wearable device
US10218407B2 (en) 2016-08-08 2019-02-26 Infineon Technologies Ag Radio frequency system and method for wearable device
US10281575B2 (en) * 2016-09-27 2019-05-07 Steradian Semiconductors Private Limited Method, system and device for radar based high resolution object detection
US9742434B1 (en) 2016-12-23 2017-08-22 Mediatek Inc. Data compression and de-compression method and data compressor and data de-compressor
US10466772B2 (en) 2017-01-09 2019-11-05 Infineon Technologies Ag System and method of gesture detection for a remote device
US10505255B2 (en) 2017-01-30 2019-12-10 Infineon Technologies Ag Radio frequency device packages and methods of formation thereof
US10591596B2 (en) * 2017-05-11 2020-03-17 GM Global Technology Operations LLC Doppler resolution improvement in low-duty cycle transmission
US10602548B2 (en) 2017-06-22 2020-03-24 Infineon Technologies Ag System and method for gesture sensing
US10630249B2 (en) 2017-08-04 2020-04-21 Texas Instruments Incorporated Low power mode of operation for mm-wave radar
DE102017117729B4 (de) * 2017-08-04 2024-10-24 Infineon Technologies Ag Verteiltes Radarsystem
DE102017119624A1 (de) * 2017-08-28 2019-04-18 HELLA GmbH & Co. KGaA Verfahren zum Betrieb eines Radarsystems eines Fahrzeuges
CN109753846A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 北京深鉴智能科技有限公司 目标跟踪硬件实现系统和方法
DE102017126723B4 (de) * 2017-11-14 2024-10-10 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten von Radarsignalen
US10746625B2 (en) 2017-12-22 2020-08-18 Infineon Technologies Ag System and method of monitoring a structural object using a millimeter-wave radar sensor
US11346936B2 (en) 2018-01-16 2022-05-31 Infineon Technologies Ag System and method for vital signal sensing using a millimeter-wave radar sensor
US11278241B2 (en) 2018-01-16 2022-03-22 Infineon Technologies Ag System and method for vital signal sensing using a millimeter-wave radar sensor
US10795012B2 (en) 2018-01-22 2020-10-06 Infineon Technologies Ag System and method for human behavior modelling and power control using a millimeter-wave radar sensor
US10576328B2 (en) 2018-02-06 2020-03-03 Infineon Technologies Ag System and method for contactless sensing on a treadmill
US10705198B2 (en) 2018-03-27 2020-07-07 Infineon Technologies Ag System and method of monitoring an air flow using a millimeter-wave radar sensor
US10775482B2 (en) 2018-04-11 2020-09-15 Infineon Technologies Ag Human detection and identification in a setting using millimeter-wave radar
US10761187B2 (en) 2018-04-11 2020-09-01 Infineon Technologies Ag Liquid detection using millimeter-wave radar sensor
DE102018109001A1 (de) * 2018-04-16 2019-10-17 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer kompakten Darstellung von Radardaten, eine Radarvorrichtung und eine Radardatenverarbeitungsschaltung
US10404276B1 (en) * 2018-04-27 2019-09-03 Nicira, Inc. Stable variable-length order-preserving encoding scheme
US10794841B2 (en) 2018-05-07 2020-10-06 Infineon Technologies Ag Composite material structure monitoring system
US10399393B1 (en) 2018-05-29 2019-09-03 Infineon Technologies Ag Radar sensor system for tire monitoring
US10903567B2 (en) 2018-06-04 2021-01-26 Infineon Technologies Ag Calibrating a phased array system
US11416077B2 (en) 2018-07-19 2022-08-16 Infineon Technologies Ag Gesture detection system and method using a radar sensor
US10928501B2 (en) 2018-08-28 2021-02-23 Infineon Technologies Ag Target detection in rainfall and snowfall conditions using mmWave radar
US11183772B2 (en) 2018-09-13 2021-11-23 Infineon Technologies Ag Embedded downlight and radar system
US11125869B2 (en) 2018-10-16 2021-09-21 Infineon Technologies Ag Estimating angle of human target using mmWave radar
US11360185B2 (en) 2018-10-24 2022-06-14 Infineon Technologies Ag Phase coded FMCW radar
US11397239B2 (en) 2018-10-24 2022-07-26 Infineon Technologies Ag Radar sensor FSM low power mode
EP3654053A1 (en) 2018-11-14 2020-05-20 Infineon Technologies AG Package with acoustic sensing device(s) and millimeter wave sensing elements
US11893470B2 (en) 2018-12-06 2024-02-06 MIPS Tech, LLC Neural network processing using specialized data representation
US11615307B2 (en) * 2018-12-06 2023-03-28 MIPS Tech, LLC Neural network data computation using mixed-precision
US11087115B2 (en) 2019-01-22 2021-08-10 Infineon Technologies Ag User authentication using mm-Wave sensor for automotive radar systems
US11355838B2 (en) 2019-03-18 2022-06-07 Infineon Technologies Ag Integration of EBG structures (single layer/multi-layer) for isolation enhancement in multilayer embedded packaging technology at mmWave
US11126885B2 (en) 2019-03-21 2021-09-21 Infineon Technologies Ag Character recognition in air-writing based on network of radars
US11221778B1 (en) 2019-04-02 2022-01-11 Pure Storage, Inc. Preparing data for deduplication
US11454696B2 (en) 2019-04-05 2022-09-27 Infineon Technologies Ag FMCW radar integration with communication system
US11327923B2 (en) 2019-09-04 2022-05-10 SambaNova Systems, Inc. Sigmoid function in hardware and a reconfigurable data processor including same
DE102019215206A1 (de) * 2019-09-09 2021-03-11 Robert Bosch Gmbh FMCW-Radarsensor mit synchronisierten Hochfrequenzbausteinen
US11327167B2 (en) 2019-09-13 2022-05-10 Infineon Technologies Ag Human target tracking system and method
US11774592B2 (en) 2019-09-18 2023-10-03 Infineon Technologies Ag Multimode communication and radar system resource allocation
US11327713B2 (en) 2019-10-01 2022-05-10 SambaNova Systems, Inc. Computation units for functions based on lookup tables
DE102019127922B4 (de) * 2019-10-16 2024-02-08 Infineon Technologies Ag Verfahren zum bearbeiten von radarsignalen eines radarsystems und radarsystem
US11435443B2 (en) 2019-10-22 2022-09-06 Infineon Technologies Ag Integration of tracking with classifier in mmwave radar
US11327717B2 (en) 2019-11-19 2022-05-10 SambaNova Systems, Inc. Look-up table with input offsetting
US11328038B2 (en) 2019-11-25 2022-05-10 SambaNova Systems, Inc. Computational units for batch normalization
IL271140A (en) * 2019-12-03 2021-06-30 Qualcomm Inc Effective compression of noni radar
US11150872B2 (en) * 2019-12-17 2021-10-19 SambaNova Systems, Inc. Computational units for element approximation
US12111410B2 (en) * 2020-01-03 2024-10-08 Qualcomm Incorporated Techniques for radar data compression
US11836629B2 (en) 2020-01-15 2023-12-05 SambaNova Systems, Inc. Computationally efficient softmax loss gradient backpropagation
US11808883B2 (en) 2020-01-31 2023-11-07 Infineon Technologies Ag Synchronization of multiple mmWave devices
US11614516B2 (en) 2020-02-19 2023-03-28 Infineon Technologies Ag Radar vital signal tracking using a Kalman filter
DE102020104594B4 (de) 2020-02-21 2024-01-25 Infineon Technologies Ag Verarbeitung von Radarsignalen
CN111431539B (zh) * 2020-03-04 2023-12-08 嘉楠明芯(北京)科技有限公司 一种神经网络数据的压缩方法、装置及计算机可读存储介质
US11585891B2 (en) 2020-04-20 2023-02-21 Infineon Technologies Ag Radar-based vital sign estimation
US11567185B2 (en) 2020-05-05 2023-01-31 Infineon Technologies Ag Radar-based target tracking using motion detection
US11774553B2 (en) 2020-06-18 2023-10-03 Infineon Technologies Ag Parametric CNN for radar processing
US11709225B2 (en) * 2020-06-19 2023-07-25 Nxp B.V. Compression of data employing variable mantissa size
US11809908B2 (en) 2020-07-07 2023-11-07 SambaNova Systems, Inc. Runtime virtualization of reconfigurable data flow resources
US11704917B2 (en) 2020-07-09 2023-07-18 Infineon Technologies Ag Multi-sensor analysis of food
US11782729B2 (en) 2020-08-18 2023-10-10 SambaNova Systems, Inc. Runtime patching of configuration files
US11614511B2 (en) 2020-09-17 2023-03-28 Infineon Technologies Ag Radar interference mitigation
US20220099796A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-31 Qualcomm Incorporated Waveform reporting for cooperative sensing
US11719787B2 (en) 2020-10-30 2023-08-08 Infineon Technologies Ag Radar-based target set generation
US11719805B2 (en) 2020-11-18 2023-08-08 Infineon Technologies Ag Radar based tracker using empirical mode decomposition (EMD) and invariant feature transform (IFT)
US11949763B2 (en) * 2020-11-19 2024-04-02 Steradian Semiconductors Private Limited System, device and method for data compression in a radar system
US11662430B2 (en) 2021-03-17 2023-05-30 Infineon Technologies Ag MmWave radar testing
CN113203997B (zh) * 2021-04-15 2023-11-03 杭州加速科技有限公司 基于fpga的雷达超分辨测向方法、系统及应用
US11950895B2 (en) 2021-05-28 2024-04-09 Infineon Technologies Ag Radar sensor system for blood pressure sensing, and associated method
US12117520B1 (en) * 2021-07-08 2024-10-15 Waymo Llc Methods and systems for radar image video compression using per-pixel doppler measurements
DE102022200283A1 (de) 2022-01-13 2023-07-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Radarsystem und Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5772080A (en) * 1980-10-24 1982-05-06 Toshiba Corp Device for determining point of fault
CN1376931A (zh) * 2001-03-22 2002-10-30 株式会社鼎新 基于事件的半导体测试系统
US20030156054A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radar system
CN1480901A (zh) * 2002-06-21 2004-03-10 ������������ʽ���� 数字图像的语义按比例缩小和剪切
CN1570885A (zh) * 2003-07-21 2005-01-26 万国电脑股份有限公司 具备最佳化压缩管理机制的储存装置
WO2006031737A2 (en) * 2004-09-14 2006-03-23 Gary Demos High quality wide-range multi-layer compression coding system
WO2009026911A2 (de) * 2007-09-01 2009-03-05 Eads Deutschland Gmbh Adaptive berechnung von pulskompressions-filterkoeffizienten für ein radar-signal
CN102288941A (zh) * 2011-05-19 2011-12-21 北京航空航天大学 一种基于fpga和dsp的中频lfm-pd雷达信号实时处理系统及处理方法
CN102395899A (zh) * 2008-11-26 2012-03-28 秦内蒂克有限公司 采用直接数字合成器的系统
CN102597948A (zh) * 2009-10-23 2012-07-18 信飞系统公司 信号数据的块浮点压缩
CN102621547A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 上海圆舟电子科技有限公司 多维信息融合参数自适应调整智能航海雷达及方法
US20120220877A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Data compression method and data compression apparatus
CN103221939A (zh) * 2010-11-18 2013-07-24 德克萨斯仪器股份有限公司 移动数据的方法和装置
RU2012123183A (ru) * 2012-06-05 2013-12-10 Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Способ подавления боковых лепестков автокорреляционной функции широкополосного сигнала
CN103901405A (zh) * 2014-04-21 2014-07-02 西安电子科技大学 实时块浮点频域四路脉冲压缩器及其脉冲压缩方法
CN104035079A (zh) * 2014-06-12 2014-09-10 浙江大学 一种新型零中频脉冲压缩雷达系统及其信号性能补偿方法
CN104678366A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 恩智浦有限公司 多芯片车用雷达系统、用于该系统的雷达芯片以及操作该系统的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5638281A (en) * 1991-01-31 1997-06-10 Ail Systems, Inc. Target prediction and collision warning system
US5923285A (en) * 1998-03-30 1999-07-13 Lockheed Martin Corporation Low bandwidth digital radar video distribution system
US6888490B1 (en) * 2004-07-20 2005-05-03 Raytheon Company Spatial multibeam ambiguity resolving technique (SMART)
JP2007025073A (ja) 2005-07-13 2007-02-01 Sony Corp データ伝送方法、データ送信装置及びデータ受信装置、並びにプログラム
US7245250B1 (en) * 2005-08-16 2007-07-17 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Synthetic aperture radar image compression
US7307580B2 (en) * 2006-01-17 2007-12-11 Raytheon Company Non-statistical method for compressing and decompressing complex SAR data
DE102007037864A1 (de) * 2007-04-23 2008-10-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit von Objekten
CN102754078B (zh) * 2009-09-30 2015-05-20 阿尔特拉公司 使用压缩和解压缩的增强型多处理器波形数据交换
US20110181459A1 (en) * 2010-01-28 2011-07-28 Infineon Technologies Ag Systems and methods for incident angle measurement of waves impinging on a receiver
DE102010041424A1 (de) * 2010-09-27 2012-03-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erfassen eines Umfelds eines Fahrzeugs
US9448300B2 (en) * 2014-05-28 2016-09-20 Nxp B.V. Signal-based data compression
US9541637B2 (en) * 2014-07-29 2017-01-10 Delphi Technologies, Inc. Radar data compression system and method
US9501717B1 (en) * 2015-08-10 2016-11-22 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for coding signals using distributed coding and non-monotonic quantization

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5772080A (en) * 1980-10-24 1982-05-06 Toshiba Corp Device for determining point of fault
CN1376931A (zh) * 2001-03-22 2002-10-30 株式会社鼎新 基于事件的半导体测试系统
US20030156054A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radar system
CN1480901A (zh) * 2002-06-21 2004-03-10 ������������ʽ���� 数字图像的语义按比例缩小和剪切
CN1570885A (zh) * 2003-07-21 2005-01-26 万国电脑股份有限公司 具备最佳化压缩管理机制的储存装置
WO2006031737A2 (en) * 2004-09-14 2006-03-23 Gary Demos High quality wide-range multi-layer compression coding system
WO2009026911A2 (de) * 2007-09-01 2009-03-05 Eads Deutschland Gmbh Adaptive berechnung von pulskompressions-filterkoeffizienten für ein radar-signal
CN102395899A (zh) * 2008-11-26 2012-03-28 秦内蒂克有限公司 采用直接数字合成器的系统
CN102597948A (zh) * 2009-10-23 2012-07-18 信飞系统公司 信号数据的块浮点压缩
CN103221939A (zh) * 2010-11-18 2013-07-24 德克萨斯仪器股份有限公司 移动数据的方法和装置
US20120220877A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Data compression method and data compression apparatus
CN102288941A (zh) * 2011-05-19 2011-12-21 北京航空航天大学 一种基于fpga和dsp的中频lfm-pd雷达信号实时处理系统及处理方法
CN102621547A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 上海圆舟电子科技有限公司 多维信息融合参数自适应调整智能航海雷达及方法
RU2012123183A (ru) * 2012-06-05 2013-12-10 Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Способ подавления боковых лепестков автокорреляционной функции широкополосного сигнала
CN104678366A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 恩智浦有限公司 多芯片车用雷达系统、用于该系统的雷达芯片以及操作该系统的方法
CN103901405A (zh) * 2014-04-21 2014-07-02 西安电子科技大学 实时块浮点频域四路脉冲压缩器及其脉冲压缩方法
CN104035079A (zh) * 2014-06-12 2014-09-10 浙江大学 一种新型零中频脉冲压缩雷达系统及其信号性能补偿方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDREW TROTMAN: "Compressing Inverted Files", 《INFORMATION RETRIEVAL》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023070455A1 (zh) * 2021-10-28 2023-05-04 华为技术有限公司 数据处理的方法与雷达芯片

Also Published As

Publication number Publication date
EP3338109A1 (en) 2018-06-27
JP2018528420A (ja) 2018-09-27
US20170054449A1 (en) 2017-02-23
EP3338109B1 (en) 2024-05-22
JP7037028B2 (ja) 2022-03-16
EP3338109A4 (en) 2018-09-19
JP7379546B2 (ja) 2023-11-14
CN107923971B (zh) 2022-10-25
JP2022058547A (ja) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107923971A (zh) 用于压缩雷达信号的方法和系统
US10831655B2 (en) Methods, devices and systems for compressing and decompressing data
US7283591B2 (en) Parallelized dynamic Huffman decoder
US7385534B2 (en) Methods and apparatus for processing variable length coded data
JP7031828B2 (ja) 意味論的値のデータ圧縮及び解凍のための方法、装置、及びシステム
US5436626A (en) Variable-length codeword encoder
US7737869B2 (en) Symbol based data compression
WO2017131579A1 (en) Methods, devices and systems for compressing and decompressing data
US5463699A (en) Data compression
US7907068B2 (en) FIFO radix coder for electrical computers and digital data processing systems
GB2530312A (en) Data compression
GB2530311A (en) Data compression
JPS6248437B2 (zh)
Collet RFC 8878: Zstandard Compression and the'application/zstd'Media Type
WO2017031149A1 (en) Method and system for compression of radar signals
CN101655551B (zh) 定帧长合成孔径雷达原始数据压缩的编解码方法及装置
CN108254724B (zh) 改进压缩质量baq的sar数据压缩系统及方法
Ibrahim et al. Comparison between (rle and huffman) algorithmsfor lossless data compression
US20110122964A1 (en) Binary Arithmetic Coding Device
CN1098565C (zh) 译码变长码的方法和设备
US11818191B1 (en) Stateless lossless compression
KR100207428B1 (ko) 허프만 코드 변환에 적응적인 고속 가변장 복호화 장치 및 방법
RU2752868C1 (ru) Способ арифметического кодирования и декодирования
CN114839631A (zh) 一种星载sar原始数据的智能量化压缩方法及系统
KR0125126B1 (ko) 고속 가변길이부호 복호화 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant