CN108535703A

CN108535703A - 用于频率调制连续波雷达高度计的信号干扰防止系统

Info

Publication number: CN108535703A
Application number: CN201810179046.2A
Authority: CN
Inventors: S.T.弗里克; B.J.温斯特德
Original assignee: Honeywell International Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2018-09-14
Anticipated expiration: 2038-03-05
Also published as: US20180252797A1; US10495728B2; CN108535703B; EP3373028A1

Abstract

公开了用于频率调制连续波雷达高度计的信号干扰防止系统。提供了操作在雷达高度计中的干扰防止系统的系统和方法。方法包括利用至少一个伪随机噪声序列生成器生成整数值。生成的整数值被用作为索引以从用于频率调制连续波（FMCW）斜坡的至少一个频率表中选择起始频率和终止频率中的至少一个，该频率调制连续波（FMCW）斜坡用于所生成的雷达信号。所选择的起始频率和终止频率中的至少一个被提供给频率合成器。所述起始频率和终止频率中的至少一个被使用于利用频率合成器来生成雷达信号的发射帧。

Description

用于频率调制连续波雷达高度计的信号干扰防止系统

背景技术

雷达高度计的成功的操作要求设备能够检测和追踪它自己发射的射频（RF）信号的反射返回而不被在相同的RF频段中的干扰信号负面地影响。该频段内干扰可能引起受害高度计追踪错误的信号并且报告不正确的高度，或者失去对它自己的信号的追踪并且“脱离锁定（break lock）”。这些失败模式两者都是成问题的，并且在诸如最后进场引导或地形回避的安全关键的应用中，它们还是高度危险的。频段内干扰信号的最普遍的来源是其它雷达高度计。在某些应用中，相同类型的多雷达高度计可能被安装在同一航空器上用于冗余，从而导致在设备之间的相互干扰的潜在的问题。此外，可能是相同类型或不同类型的安装在其它航空器上的雷达高度计在某些情况下可能构成威胁，尤其是在高通行量的空域中，诸如在繁忙的机场的紧邻的附近处中。

存在许多已知的技术以防止雷达高度计追踪来自不同类型的其它高度计的错误的信号。在代表在商业应用中所使用的高度计中的大多数的频率调制连续波（FMCW）雷达高度计的情况下，选择与由其它高度计产品使用的扫略速率足够不同的扫略速率可能足够合适地限制对来自这些其它产品的干扰的敏感性。然而，在相同类型的高度计之间的相互干扰的问题通常是更难以解决的问题。应对该问题可能要求更微妙或更复杂的方法来降低干扰敏感性并且缓解干扰的影响。

针对于以上说明的原因并且针对于当阅读和理解本说明时对于本领域技术人员来说将变得明显的以下所说明的其它原因，在本领域中存在针对有效率地并且有效果地防止在雷达高度计中的干扰的系统的需求。

发明内容

当前的系统的以上提及的问题是由本发明的实施例应对的，并且将通过阅读和研究随后的说明而被理解。随后的概要是通过示例的方式并且不是通过限制性的方式做出的。其仅仅被提供用于帮助读者理解本发明的一些方面。实施例实现至少一个伪随机噪声序列生成器以生成整数值，该整数值被作为对于存储在频率表中的起始频率值和终止频率值中的至少一个的索引使用。雷达信号是利用发射帧生成的，每个发射帧是基于然后当前的经索引的起始频率值或终止频率值而形成的。

在一个实施例中，提供了一种用于频率调制连续波（FMCW）雷达高度计的信号干扰防止系统。信号干扰防止系统包括：频率合成器；至少一个存储器和现场可编程门阵列（FPGA）。频率合成器被用于生成在FMCW雷达高度计中使用的射频（RF）信号中的FMCW斜坡。频率合成器的斜坡率被固定以提供恒定的雷达范围的分辨率。频率合成器的发射帧时间被固定以在FMCW雷达高度计中提供简化的信号处理。至少一个频率表被存储在至少一个存储器中。FPGA被配置为实现至少一个伪随机噪声序列生成器以生成整数值，该整数值在选择用于射频（RF）信号的当前帧的FMCW斜坡的起始频率中被用作为进入到至少一个频率表中的索引。FPGA被进一步配置为将接下来的发射帧的起始频率用作为终止频率。此外，所述至少一个伪随机噪声序列生成器被提前频率合成器一个帧地计时，从而可以在每个帧的开始时配置起始频率和终止频率。

在另一个实施例中，提供了一种具有干扰防止系统的雷达高度计。雷达高度计包括：至少一个天线；发射器；接收器；信号处理器；和信号生成器。所述至少一个天线被用于发射和接收频率调制信号。发射器和接收器与所述至少一个天线通信。信号处理器与接收器通信。信号处理器被配置为处理接收到的信号以确定测距信息。信号生成器被配置为生成频率调制信号。信号生成器与所述至少一个发射器通信。信号生成器包括：至少一个伪随机噪声序列生成器；至少一个存储器；至少一个频率合成器；和至少一个控制器。所述至少一个伪随机噪声序列生成器被配置为从固定的时间基础信号生成整数值。所述至少一个存储器被配置为存储起始频率和终止频率中的至少一个。频率合成器被配置为生成在频率调制信号的发射帧中的频率调制连续波（FMCW）斜坡。所述至少一个控制器被配置为将来自所述至少一个伪随机噪声序列生成器的生成的整数值用作为对于存储在所述至少一个存储器中的起始频率和终止频率中的至少一个的索引。控制器被进一步配置为引起频率合成器基于从所述至少一个存储器中索引的起始频率和终止频率中的至少一个来生成FMCW斜坡。

在又一个实施例中，提供了一种操作在雷达高度计中的干扰防止系统的方法。方法包括利用至少一个伪随机噪声序列生成器生成整数值。生成的整数值被用作为索引以从用于频率调制连续波（FMCW）斜坡的至少一个频率表中选择起始频率和终止频率中的至少一个，该频率调制连续波（FMCW）斜坡用于生成的雷达信号。所选择的起始频率和终止频率中的至少一个被提供给频率合成器。在利用频率合成器生成雷达信号的发射帧中，使用所述起始频率和终止频率中的至少一个。

附图说明

当鉴于详细的描述和随后的各图而考虑本发明时，可以更容易地理解本发明，并且其进一步的优点和用途将更容易地显见，在随后的各图中：

图1是实施例的雷达高度计的框图；

图2是实施例的信号干扰防止信号生成流程图的图示；

图3是实施例的雷达信号的部分波形的图示；和

图4是另一个实施例的雷达信号的部分波形的图示。

依照通常的实践，各种所描述的特征并非是按比例绘制的而是被绘制以强调与本发明相关的特定的特征。贯穿各图和正文，参考符号标识相同的元件。

具体实施方式

在随后的详细的描述中，参考了随附的附图，附图构成描述的部分并且在附图中以图示的方式示出了其中可以实践本发明的特定的实施例。这些实施例被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实践本发明，并且要理解的是，可以利用其它的实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出改变。因此，随后的详细的描述不是以限制的意义取得的，并且本发明的范围仅由权利要求和其等同物限定。

本发明的实施例提供了一种系统，该系统通过或者改变斜坡的定时或者改变斜坡的频率来伪随机地使频率调制连续波（FMCW）斜坡的参数变化。实施例的独特的方面以及技术和商业益处在于经由伪随机频率选择的特定的斜坡抖动的实现。实施例在对设备硬件和软件两者的设计的仅仅非常小的影响的情况下提供针对单天线雷达高度计（SARA）的几乎最优的相互干扰性能。虽然实现是特定于SARA的，但是方法容易地可应用于其它的FMCW雷达高度计。因为斜坡抖动完全实现在RF现场可编程门阵列（FPGA）中——该RF现场可编程门阵列（FPGA）控制频率合成器以设定每个FMCW斜坡的参数，所以在实施例中实现该低影响解决方案。进一步地，在没有任何专门的硬件或软件的情况下将实现限制于实施例中的该单个部件允许卓越的抗干扰性能，从而减少设计付出和成本。

参照图1，图示了简化的FMCW雷达高度计100框图，其包括具有实施例的信号干扰防止系统102的信号生成器。具有信号干扰防止系统102的信号生成器提供由雷达高度计100使用的射频（RF）信号。雷达高度计100进一步包括发射器116，该发射器116经由天线118发射来自具有信号干扰防止系统102的信号生成器的雷达信号。经反射的雷达返回信号是通过天线118和接收器122而接收回来的。在混频器124处，经反射的雷达返回信号被与来自具有信号干扰防止系统102的信号生成器的生成的雷达信号的样本进行组合。经组合的信号被提供给信号处理器126，该信号处理器126基于经反射的雷达返回信号和来自具有信号干扰防止系统102的信号生成器的所生成的雷达信号来提供测距结果。虽然在图1中仅仅图示了一个天线118，但是其它实施例可以包括分离的发射天线和接收天线。

具有信号干扰防止系统102的信号生成器包括频率合成器112。在实施例中，频率合成器112在控制器104的控制下生成在发射帧中的FMCW斜坡以生成雷达信号。频率合成器112的斜坡率可以被固定以提供恒定的范围分辨率。而且，频率合成器112的发射帧时间可以被固定以在雷达高度计100的信号处理器126中提供简化的信号处理。具有信号干扰防止系统102的信号生成器进一步包括至少一个伪随机噪声（PRN）序列生成器（一般被标示为110），在该示例实施例中该伪随机噪声（PRN）序列生成器包括三个PRN序列生成器110-1至110-3，该三个PRN序列生成器110-1至110-3与时钟114通信以接收固定的时间基础信号。在具有信号干扰防止系统102的信号生成器中还包括存储器106。频率表108被存储在存储器106内。如下面详细地讨论的那样，频率表108包括起始频率和终止频率中的至少一个。

一般而言，控制器104可以包括任何的一个或多个处理器、微处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或等同的分立或集成的逻辑电路。在一些示例实施例中，控制器104可以包括多个部件，诸如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个DSP、一个或多个ASIC、一个或多个FPGA以及其它分立或集成的逻辑电路的任何组合。使用至少一个FPGA 104的实施例是特别有效率的，因为可以实现FPGA104的线性反馈移位寄存器，从而造成如以上所提及的最小资源使用。另外，在一些实施例中频率表108可能仅仅包含几个要素，并且因此可以被直接存储在FPGA 104构架中而不是在外部存储器中。在此归属于控制器104的功能可以被体现为软件、固件、硬件或其任何组合。控制器可以是系统控制器或部件控制器的部分。存储器106可以包括计算机可读操作指令，当被控制器104执行时，该计算机可读操作指令提供信号生成器的功能。这样的功能可以包括具有下面描述的信号干扰防止系统102的信号生成器的功能。可以在存储器内对计算机可读指令进行编码。存储器106可以包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括任何易失性、非易失性、磁性、光学或电子介质，诸如但是不限制于随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、非易失性RAM（NVRAM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、闪速存储器或任何其它存储介质。

如以上所简要讨论的那样，频率表108包括多个FMCW起始频率或终止频率中的至少一个。例如，在实施例中使用了具有16个可能的FMCW斜坡终止频率（8个上升斜坡终止频率和8个下降斜坡终止频率）的预先配置的表。其它实施例可以使用起始斜坡起始频率。表可以被存储在非易失性存储器中，或者可以被硬编码到如以上讨论的FPGA 102上的寄存器中。在实施例中，小的大小的表贡献于低的实现成本。在大多数FMCW高度计中的目标追踪和高度确定算法要求在所发射的信号和接收到的信号之间的频率偏移在接收到的信号被认为是有效的高度目标之前的延长的时间段内保持在狭窄的频率范围内。例如，针对40个发射帧当中的至少14个，可能要求偏移保持在1KHz至3KHz范围内，其中每个帧大约是1毫秒。因为这个要求，所以可以选择在频率表108中的起始值以从一帧到另一帧地在受害者对干扰者的频率偏移中提供更大得多的变化（几十或几百kHz）。如果受害者和干扰者两者都通过表而遵循相同的序列，则还选取频率以使得频率偏移仅仅可以保持在所要求的范围内。

在每个发射帧的开始时，控制器104配置频率合成器以执行FMCW斜坡。斜坡率（线性斜率）可以被固定以提供恒定的范围分辨率，因此完全限定每个斜坡所需要的仅有的参数是起始频率和终止频率。这些终止频率和起始频率是在一个实施例中使用三个PRN序列生成器110-1至110-3针对每个斜坡从频率表108中伪随机地选择的，该三个PRN序列生成器110-1至110-3是在FPGA实施例中使用18比特线性反馈移位寄存器（LFSR）而容易地实现的。在实施例中，每个PRN序列生成器110在它的输出处产生最大长度序列，并且是利用不同的反馈多项式和种子值而配置的以防止跨该三个序列的关联。PRN序列生成器110是基于发射帧的定时而计时的，以使得在每个帧中从每个PRN序列生成器110产生一个输出比特。来自PRN序列生成器110-1至110-3的三个输出比特被组合以形成范围从0到7（8个可能的值）的单个3比特整数值。该值被作为索引带入到频率表108中以选择用于当前帧的斜坡的起始频率和终止频率中的至少一个。斜坡方向在每个发射帧上简单地在上升和下降之间拨转，因此仅仅需要8个可能的索引值而不是16个。

在实施例中，在每个发射帧上的斜坡的终止频率简单地是接下来的发射帧的起始频率，因此PRN序列生成器110被提前频率合成器一个帧地计时，从而可以在每个帧的开始时配置起始频率和终止频率这两者。PRN序列生成器110的使用允许非常长的序列的起始频率，而不必存储完整的序列。PRN序列的关联性质以及在频率表108中的各值之间的间隔通过连续地和伪随机地使受害者对干扰者的频率偏移变化来提供在抗干扰性能方面的巨大的改善。这引起来自干扰者的潜在的错误目标，以与物理高度目标不一致的方式贯穿受害者的频频段移动，从而引起标准追踪和高度确定算法在没有任何修改的情况下忽略干扰目标。

参照图2，图示了一个实施例的信号干扰防止信号生成流程图200。如图示的那样，处理以时钟114向PRN序列生成器110提供固定的时间基础信号而开始。如图示的那样，取决于在频率索引206中使用的比特的数量，可以使用任何数量的PRN序列生成器110-1、110-2至110-N。在实施例中，每个PRN序列生成器110可以是M比特线性反馈移位寄存器。此外，每个线性反馈移位寄存器可以具有独特的最大长度序列反馈多项式。N比特频率索引206的输出被提供给由控制器208实现的斜坡方向逻辑块208。如果斜坡方向是在上升斜坡方向上，则使用2^N行的高频率表220。如果斜坡方向是在下降斜坡方向上，则使用2^N行的低频率表210。上升斜坡方向是指正的FMCW斜率，并且下降斜坡方向是指负的FMCW斜率。2^N行的高频率表220包括高频率222-1至222-2^N-1。2^N行的低频率表210包括低频率212-1至212-2^N-1。所选择的上升斜坡终止频率或下降斜坡终止频率被提供给由控制器104实现的配置FMCW斜坡块230。配置FMCW斜坡块230提供：先前的斜坡终止频率234是当前的斜坡起始频率232。将上升斜坡终止频率或者下降斜坡终止频率用于终止频率234。在该示例实施例中，FMCW斜坡的终止频率234被提供给单位延时Z^-1 240。在单位延时240之后，提供FMCW斜坡的起始频率232以配置FMCW斜坡。FMCW斜坡被提供给频率合成器116以生成雷达高度计100的输出信号。在实施例中，2^M-1的FMCW斜坡抖动序列长度可以是利用仅仅2^N+1个存储的频率而实现的。2^N+1个频率可以被存储在两个表中:2^N个高频率和2^N个低频率。

参照图3，图示了在图3的频率生成示图300中的部分所生成的雷达信号。在实施例中，初始的起始频率f¹是利用PRN序列生成器种子值而选择的。在示例图示中，从初始的起始频率f¹起创建在雷达信号的发射帧中的上升斜坡304，直到在t¹时达到上升斜坡终止频率f⁴为止。如以上所讨论的那样，上升斜坡终止频率f⁴是由高频率表220提供的，通过PRN序列生成器110对该高频率表220进行索引。使用变化的转向时间240a、240b、240c、240d以允许总发射帧时间对于每个帧而言是相等的。雷达信号保持在终止频率f⁴处，直到在t²时达到总发射帧时间为止。为了简化雷达信号的接收和处理，即使因为斜坡时间由于不同的斜坡起始频率和终止频率而变化，该发射帧时间（t²-t⁰）对于所有的帧而言也是恒定的。因此时间（t²-t⁰）、（t⁴-t²）、（t⁶-t⁴）和（t⁸-t⁶）都是相等的。因此必要的是，恒定的发射帧时间至少与最长的可能的斜坡时间一样长，该最长的可能的斜坡时间基于固定的FMCW斜坡率以及在高频率表和低频率表中的值。在该示例实施例中，上升斜坡304的终止频率f⁴与下降斜坡306的起始频率f⁴相同。在t³时达到下降斜坡终止频率f³，并且保持下降斜坡终止频率f³直到t⁴时为止。接下来的发射帧的上升斜坡308在t⁴时开始，其在t⁵时以上升斜坡终止频率f⁵结束。下降斜坡310在t⁶时开始，直到达到下降斜坡终止频率f²为止。处理继续这种方式以创建用于雷达高度计100的雷达信号的发射帧。如以上所讨论的那样，在实施例中上升斜坡304和308以及下降斜坡306和310可以具有相同的斜坡率（线性的斜率）以提供恒定的范围分辨率。因此在这些实施例中，仅仅需要确定被伪随机地生成的起始频率和终止频率。

如关于在图3中图示的实施例而讨论和图示的那样，对于任何给定的发射帧而言（即对于PRN序列生成器110的每个时钟周期而言），从频率表108中选择的频率基于PRN序列生成器110的输出索引，并且将对应于当前斜坡的“终止”频率。然而，该“终止”频率还是接 下来的斜坡的“起始”频率，因此频率表可以被称为起始频率表或者终止频率表。在频段的下端处的各频率将是用于上升斜坡的“起始”频率和用于下降斜坡的“终止”频率，而在频频的上端处的各频率将是用于上升斜坡的“终止”频率和用于下降斜坡的“起始”频率。一般而言，在发射帧k中的起始频率索引和终止频率索引被递归地定义如下：

在一些实施例中，PRN序列生成器110是与发射帧定时同步地、但是被提前发射帧定时至少一个时钟周期而计时。这确保系统生成用于每个斜坡的起始频率和终止频率两者。这意味着对于在设备通电之后的第一个发射帧（k=0）而言，所有PRN序列生成器110都被计时一次以生成终止频率索引。在该帧中的起始频率索引是从PRN种子值（即，在任何计时已经开始之前的PRN序列生成器输出）获得的。所有随后的帧都使用先前的帧终止频率用于当前的起始频率，并且从PRN序列生成器输出中获得当前的终止频率。

图3和以上的讨论在具有上升斜坡方向和下降斜坡方向两者的三角FMCW波形上应用PRN序列生成器。该技术还可以被应用于锯齿FMCW（其使用仅仅一个斜坡方向）。在该实施例中，可以使用两个分离的频率表：一个表用于起始频率，并且一个用于终止频率。在图4中图示了部分所创建的锯齿FMCW波形400的示例。与在图3中图示的实施例相似，该实施例利用变化的转向时间403a、403b和403d以允许总发射帧时间对于每个帧而言是相等的。为了简化雷达信号的接收和处理，即使因为斜坡时间由于不同的斜坡起始频率和斜坡终止频率而变化，该发射帧时间（t²-t⁰）对于所有帧而言也是恒定的。因此时间（t²-t⁰）、（t⁴-t²）和（t⁶-t⁴）全部是相等的。在该示例中，PRN种子值可以被用于索引在t⁰时斜坡402的起始频率f²。终止频率f⁵是由终止频率表提供的，该终止频率表被从PRN序列生成器索引。在t¹时达到终止频率f⁵。接下来的上升斜坡404开始于频率f³处，该频率f³是从起始频率表提供的。在示例中，图4中的实施例，接下来的斜坡上升404在转向时间403a之后起始于t²。上升斜坡404在t³时终止于频率f⁶。在转向时间403b之后的t⁴，接下来的上升斜坡406开始于由起始斜坡表提供的频率f¹。该处理继续创建用于雷达高度计100的信号的发射帧。因此，在该实施例中，可以使用对应于用于上升斜坡的终止和起始的不同频率的、由PRN序列生成器生成的相同的索引频率值。例如，请查看在图4中图示的在频率f⁵处的上升斜坡402的末端和在频率f³处的接下来的上升斜坡404的开始。在该实施例中的斜坡402、404和406的斜坡率还可以被固定以提供恒定的雷达范围分辨率。

示例实施例

示例1是用于频率调制连续波（FMCW）雷达高度计的信号干扰防止系统。信号干扰防止系统包括：频率合成器；至少一个存储器；和现场可编程门阵列（FPGA）。频率合成器被用于生成在FMCW雷达高度计中使用的射频（RF）信号中的FMCW斜坡。频率合成器的斜坡率被固定以提供恒定的雷达范围分辨率。频率合成器的发射帧时间被固定以在FMCW雷达高度计的信号处理器中提供简化的信号处理。在至少一个存储器中存储至少一个频率表。FPGA被配置为实现至少一个伪随机噪声序列生成器以生成整数值，该整数值在选择用于射频（RF）信号的当前帧的FMCW斜坡的起始频率中被用作为进入到至少一个频率表中的索引。FPGA被进一步配置为将接下来的发射帧的起始频率用作为终止频率。此外，所述至少一个伪随机噪声序列生成器被提前频率合成器一个帧地计时，从而可以在每个帧的开始时配置起始频率和终止频率。

示例 2包括示例1的信号干扰防止系统的各方面，其中所述至少一个伪随机噪声序列生成器进一步包括三个伪随机噪声序列生成器。每个伪随机噪声序列生成器具有其自己的反馈多项式和种子值。每个伪随机噪声序列生成器被配置为输出最大长度序列。FPGA被配置为组合所述三个伪随机噪声序列生成器的输出以确定被用作为进入到频率表中的索引的整数值。

示例3包括示例1至2的任何一个的信号干扰防止系统的各方面，其中FMCW斜坡的持续时间是由起始频率和终止频率调节的，该起始频率和终止频率由其中的所述至少一个伪随机噪声序列生成器选择，从而引起FMCW雷达高度计的有效脉冲重复间隔（PRI）的抖动，而FMCW雷达高度计的发射帧时间没有任何变化。

示例4包括示例1至3的任何一个的信号干扰防止系统的各方面，进一步包括与所述至少一个伪随机噪声序列生成器通信的时钟以向所述至少一个伪随机噪声序列生成器提供固定的时间基础信号。

示例5包括示例1至4的任何一个的信号干扰防止系统的各方面，其中存储所述至少一个频率表的所述至少一个存储器包括FPGA的寄存器。

示例6包括示例1至5的任何一个的信号干扰防止系统的各方面，其中所述至少一个频率表包括低频率表和高频率表，该低频率表包括下降斜坡终止频率，该高频率表包括上升斜坡终止频率。

示例7是具有干扰防止系统的雷达高度计。雷达高度计包括：至少一个天线；发射器；接收器；信号处理器；和信号生成器。所述至少一个天线被用于发射和接收频率调制信号。发射器和接收器与所述至少一个天线通信。信号处理器与接收器通信。信号处理器被配置为处理接收到的信号以确定测距信息。信号生成器被配置为生成频率调制信号。信号生成器与所述至少一个发射器通信。信号生成器包括：至少一个伪随机噪声序列生成器；至少一个存储器；至少一个频率合成器；和至少一个控制器。所述至少一个伪随机噪声序列生成器被配置为从固定的时间基础信号生成整数值。所述至少一个存储器被配置为存储起始频率和终止频率中的至少一个。频率合成器被配置为生成在频率调制信号的发射帧中的频率调制连续波（FMCW）斜坡。所述至少一个控制器被配置为将来自所述至少一个伪随机噪声序列生成器的所生成的整数值用作为进入到存储在所述至少一个存储器中的所述起始频率和终止频率中的至少一个中的索引。控制器被进一步配置为引起频率合成器基于从所述至少一个存储器中索引的所述起始频率和终止频率中的至少一个而生成FMCW斜坡。

示例8包括示例7的雷达高度计的各方面，其中所述至少一个控制器是至少一个现场可编程门阵列（FPGA）。

示例9包括示例8的雷达高度计的各方面，其中所述至少一个存储器是FPGA的至少一个寄存器。

示例10包括示例中的任何一个的雷达高度计的各方面，其中每个伪随机噪声序列生成器具有其自己的反馈多项式和种子值。

示例11包括示例7至10的任何一个的雷达高度计的各方面，其中每个伪随机噪声序列生成器被配置为输出最大长度序列。

示例12包括示例7至11的任何一个的雷达高度计的各方面，其中所述至少一个伪随机噪声序列生成器进一步包括三个伪随机噪声序列生成器。控制器被配置为组合所述三个伪随机噪声序列生成器的输出以确定被用作为进入到频率表中的索引的整数值。

示例13包括示例7至12的任何一个的雷达高度计的各方面，其中存储在所述至少一个存储器中的起始频率和终止频率中的至少一个被存储在包括下降斜坡终止频率的低频率表和包括上升斜坡终止频率的高频率表中。

示例14包括操作在雷达高度计中的干扰防止系统的方法。方法包括利用至少一个伪随机噪声序列生成器生成整数值。所生成的整数值被用作为索引以从用于频率调制连续波（FMCW）斜坡的至少一个频率表中选择起始频率和终止频率中的至少一个，该频率调制连续波（FMCW）斜坡用于所生成的雷达信号。所选择的起始频率和终止频率中的至少一个被提供给频率合成器。所述起始频率和终止频率中的至少一个被使用于利用频率合成器来生成雷达信号的发射帧。

示例15包括示例14的方法方面，进一步包括将所述至少一个伪随机噪声序列生成器提前频率合成器一个帧地计时，从而可以在每个发射帧的开始时配置起始频率和终止频率。

示例16包括示例14至15的任何的一个的方法方面，进一步包括：确定用于当前的发射帧的斜坡方向；当在当前的发射帧中的斜坡的方向是下降的时，使用来自所述至少一个频率表的下降斜坡终止频率；以及当在当前的发射帧中的斜坡的方向是上升的时，使用来自所述至少一个频率表的上升斜坡终止频率。

示例17包括示例14至16的任何一个的方法方面，进一步包括将当前的发射帧的终止频率用作为接下来的发射帧的起始频率。

示例18包括示例17的方法方面，进一步包括：在完成斜坡之后在固定的发射帧时间的剩余部分内，将所生成的雷达信号的频率保持在当前的发射帧的终止频率处。

示例19包括示例14至18的任何一个的方法方面，进一步包括固定频率调制连续波（FMCW）斜坡的斜坡率。

示例20包括示例14至19的任何一个的方法方面，其中利用至少一个伪随机噪声序列生成器生成整数值进一步包括利用三个伪随机噪声序列生成器生成每个整数值。

虽然在此已经图示和描述了特定的实施例，但是将由本领域普通技术人员领会到的是，被计算以实现相同目的的任何布置可以被替换用于所示出的特定的实施例。本申请意图覆盖本发明的任何适配或变化。因此明显意图的是本发明仅仅由权利要求和其等同物限制。

Claims

1.一种用于频率调制连续波（FMCW）雷达高度计（100）的信号干扰防止系统（102），信号干扰防止系统（102）包括：

频率合成器（112），用以生成在FMCW雷达高度计（100）中使用的射频（RF）信号中的FMCW斜坡，频率合成器（112）的斜坡率被固定以提供恒定的雷达范围分辨率，频率合成器（112）的发射帧时间被固定以在FMCW雷达高度计（110）中提供简化的信号处理；

至少一个存储器（106），至少一个频率表（108）被存储在所述至少一个存储器（106）中；和

现场可编程门阵列（FPGA）（104），其被配置为实现至少一个伪随机噪声序列生成器（110）以生成整数值，该整数值在选择用于射频（RF）信号的当前帧的FMCW斜坡的起始频率中被用作为进入到所述至少一个频率表（108）中的索引，FPGA（104）被进一步配置为将接下来的发射帧的起始频率用作为终止频率，其中所述至少一个伪随机噪声序列生成器被提前频率合成器一个帧地计时，从而可以在每个帧的开始时配置起始频率和终止频率。

2.一种具有干扰防止系统的雷达高度计（100），所述雷达高度计（100）包括：

至少一个天线（118），用以发射和接收频率调制信号；

与所述至少一个天线（118）通信的发射器（116）；

与所述至少一个天线通信的接收器（122）；

与接收器（122）通信的信号处理器（126），信号处理器（126）被配置为处理接收到的信号以确定测距信息；和

信号生成器（102），其被配置为生成频率调制信号，信号生成器（102）与所述至少一个发射器（116）通信，信号生成器（102）包括：

至少一个伪随机噪声序列生成器（110），其被配置为从固定的时间基础信号生成整数值；

至少一个存储器（106），其被配置为存储起始频率和终止频率中的至少一个；

频率合成器（112），其被配置为生成在频率调制信号的发射帧中的频率调制连续波（FMCW）斜坡；和

至少一个控制器（104），其被配置为：将来自所述至少一个伪随机噪声序列生成器（110）的所生成的整数值用作为进入到存储在所述至少一个存储器（108）中的起始频率和终止频率中的至少一个中的索引，控制器（104）被进一步配置为引起频率合成器（112）基于从所述至少一个存储器（108）中索引的起始频率和终止频率中的至少一个生成FMCW斜坡。

3.一种操作在雷达高度计（102）中的干扰防止系统的方法，所述方法包括：

利用至少一个伪随机噪声序列生成器（110）生成整数值；

将生成的整数值用作为索引以从用于频率调制连续波（FMCW）斜坡的至少一个频率表（108）中选择起始频率和终止频率中的至少一个，该频率调制连续波（FMCW）斜坡用于所生成的雷达信号；

将选择的起始频率和终止频率中的至少一个提供给频率合成器（112）；

在利用频率合成器（112）来生成雷达信号的发射帧中，使用所述起始频率和终止频率中的至少一个；

将当前的发射帧的终止频率用作为接下来的发射帧的起始频率；和

在完成频率斜坡之后在固定的发射帧时间的剩余部分内，将所生成的雷达信号的频率保持在当前的发射帧的终止频率处。