CN108574509B - 无线通信单元、干扰检测电路和用于干扰检测的方法 - Google Patents

Abstract

描述无线通信单元，所述无线通信单元包括：至少一个接收器，其被配置成在至少一个接收器信道上接收射频信号且包括多个接收器电路；至少一个干扰检测电路，其耦合到所述多个接收器电路中的至少一个的输出且配置成检测从所述多个接收器电路中的所述至少一个输出的信号的饱和事件；以及控制器，其被配置成识别接收信号中的干扰。所述至少一个干扰检测电路包括：至少一个计数器，其被配置成对有限时间段内的所述多个接收器电路中的至少一个中的饱和事件的数目进行计数；以及至少一个比较器，其耦合到所述至少一个计数器且配置成比较所述至少一个计数器对所述饱和事件的数目的计数值与计数阈值，以在超过所述计数阈值时，指示所述信号中存在干扰。

Description

无线通信单元、干扰检测电路和用于干扰检测的方法

技术领域

发明领域是关于用于检测干扰的无线通信单元。本发明适用于但不限于毫米波(mmW)雷达单元，所述毫米波(mmW)雷达单元被配置成通过对使接收器饱和以评估是否可以使用接收信号的次数进行计数来检测干扰。

背景技术

对用于车辆的主动安全系统的需求日益增加。主动安全系统每车需要多个雷达传感器，每个雷达传感器通常利用特定雷达技术工作。目前，存在少数雷达传感器技术，供领先车辆制造商采用和安装。最普遍的雷达技术支持调频连续波(FMCW)雷达信号的传输、接收和处理。机动车中的FMCW雷达系统通常用于检测位于机动车附近的物体，例如，其它车辆或障碍物(例如，在倒车时)。在FMCW雷达系统中利用从位于车辆周围的物体接收的雷达信号而获得的数据可用于调节机动车的自动速度控制，因为FMCW雷达系统能够确定物体的速度和距离。此外，其它已知雷达技术包括脉冲模式持续波(PMCW)雷达信号、频移键控(FSK)雷达信号、脉冲多普勒雷达信号、超宽带(UWB)脉冲雷达信号。

因为雷达系统一般是基于电磁波的发射和这些从物体发射出的电磁波的反射(的处理)，所以雷达系统容易受到来自环境条件、其它雷达系统、故障雷达组件或电路等的干扰影响。因此，干扰影响雷达传感器的敏感度，从而限制了它的性能或它的检测范围。此外，干扰可导致错误检测，甚至是未检测到物体。

在雷达系统中，无线电单元的接收器通常是UWB接收器。出于此原因，在相同接收器带宽中接收的任何非所要信号将对所要(即，所反射的)信号产生干扰。如果干扰源的信号没有强到足以使接收器饱和，那么它仍将增加系统的底噪，并因此会使雷达单元的性能下降。如果干扰源的信号功率足够强，那么它可能会使接收器电路饱和，从而降低检测到目标的可能性。然而，本发明的发明人已经认识和了解到，寄生干扰信号、间歇性干扰信号也可导致性能显著下降，但是已知的干扰检测方法无法识别和/或管理此类干扰。

EP 2549292 A1描述了FMCW雷达系统和FMCW雷达系统的干扰检测方法，所述方法仅使用功率阈值来检测干扰。因此，EP 2549292 A1的教示不适合用于寄生干扰信号。标题为‘干扰确定方法和使用所述干扰确定方法的FMCW雷达(Interference determinationmethod and FMCW radar using thesame)’的US 2007/0018886 A1描述了一种其中将拍频信号的样本的方差用作干扰指示的机构。所提出的这一方法需要在数字信号处理单元上进行额外功率计算，从而增加成本和所需计算资源。

需要开发一种在性能水平和成本可接受的情况下更不容易受到此类干扰(尤其是寄生或间歇性干扰)影响或者能够更好的检测此类干扰的雷达单元。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种无线通信单元，包括：

至少一个接收器，其被配置成在至少一个接收器信道上接收射频信号且包括多个接收器电路；

至少一个干扰检测电路，其耦合到所述多个接收器电路中的至少一个的输出且配置成检测从所述多个接收器电路中的至少一个输出的信号的饱和事件；以及

控制器，其被配置成识别接收信号中的干扰；

其中所述无线通信单元的特征在于所述至少一个干扰检测电路包括：

至少一个计数器，其被配置成对有限时间段内的所述多个接收器电路中的至少一个中的饱和事件的数目进行计数；以及

至少一个比较器，其耦合到所述至少一个计数器且配置成比较所述至少一个计数器对所述饱和事件的数目的计数值与计数阈值，以在超过所述计数阈值时，指示所述信号中存在干扰。

在一个或多个实施例中，所述至少一个干扰检测电路包括至少一个计数器，所述计数器被配置成对在所述有限时间段内重复的饱和事件的数目进行计数。

在一个或多个实施例中，所述至少一个干扰检测电路被配置成确定所述有限时间段内的所述饱和事件的数目以指示寄生或间歇性干扰的存在。

在一个或多个实施例中，所述至少一个干扰检测电路耦合到定时器，所述定时器被配置成执行以下中的至少一个：设置检测到所述干扰的所述有限时间段；跟踪雷达周期或通信周期。

在一个或多个实施例中，所述的无线通信单元进一步包括功率或电压传感器，所述功率或电压传感器耦合到所述多个接收器电路中的至少一个且配置成检测所述接收信号的功率或电压，其中饱和事件的确定是基于所述接收信号的所述检测到的功率或电压是否超过可编程功率或电压阈值。

在一个或多个实施例中，连接到多个接收器级的多个干扰检测电路各自连接到组合逻辑，以识别有限时间段内的所述多个接收器级中的至少一个中的饱和事件。

在一个或多个实施例中，所述组合逻辑包括N位标志，其中N小于所述多个干扰检测电路或所述多个接收器级的数目。

在一个或多个实施例中，所述多个干扰检测电路通过‘或’逻辑门耦合到所述N位标志，所述‘或’逻辑门被配置成在至少一个接收器信道中的至少一个接收器级中出现饱和事件后指示干扰。

在一个或多个实施例中，所述多个接收器级被配置成在所述多个接收器级中具有不同可编程增益，以使得响应于所述干扰的指示或饱和事件的指示：所述控制器执行以下中的至少一个：重新编程所述不同可编程增益中的至少一个；关闭指示所述干扰的接收器；关闭所述无线通信单元。

在一个或多个实施例中，所述无线通信单元是包括至少一个毫米波接收器电路的雷达单元，所述毫米波接收器电路被配置成在76到81GHz通信频率范围内操作。

根据本发明的第二方面，提供一种干扰检测电路，包括用于耦合到至少一个接收器的至少一个接口，所述接收器被配置成在至少一个接收器信道上接收射频信号且包括多个接收器电路；其中所述至少一个干扰检测电路包括：

至少一个计数器，其被配置成对有限时间段内的所述多个接收器电路中的至少一个中的饱和事件的数目进行计数；以及

至少一个比较器，其耦合到所述计数器且配置成比较所述计数器对所述饱和事件的数目的计数值与计数阈值，以在超过所述计数阈值时，指示所述信号中存在干扰。

在一个或多个实施例中，所述至少一个干扰检测电路包括至少一个计数器，所述计数器被配置成对在所述有限时间段内重复的饱和事件的数目进行计数。

在一个或多个实施例中，所述至少一个干扰检测电路被配置成确定所述有限时间段内的所述饱和事件的数目以指示寄生或间歇性干扰的存在。

根据本发明的第三方面，提供一种干扰检测的方法，所述方法包括：

在至少一个接收器信道上接收射频信号；

检测从多个接收器电路中的至少一个输出的信号的至少一个饱和事件；

对有限时间段内的所述多个接收器电路中的所述至少一个中的饱和事件的数目进行计数；以及

比较所述饱和事件的数目的计数值与计数阈值，以在超过所述计数阈值时，指示所述信号中存在干扰。

在一个或多个实施例中，所述干扰检测的方法进一步包括在指示所述存在干扰之后：舍弃与所述检测到的干扰有关的数据；或

补偿所述干扰。

本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。

附图说明

将参考图式仅借助于例子描述本发明的另外的细节、方面和实施例。在附图中，相似附图标号用于识别相似或功能上类似的元件。为简单和清晰起见，示出图中的元件，并且这些元件未必按比例绘制。

图1示出了根据本发明的示例实施例进行调适的例如雷达单元的无线通信单元的框图。

图2示出了根据本发明的示例实施例的具有四个信道和三个信号处理级的接收器中的干扰检测电路的第一示例电路图。

图3示出了根据本发明的示例实施例的用于图1的雷达单元的功率/电压比较器的示例特性。

图4示出了根据本发明的示例实施例的图1的雷达单元的干扰检测过程的第一例子的流程图。

图5示出了根据本发明的示例实施例的图1的雷达单元的干扰检测过程的第二例子的流程图。

图6示出了根据本发明的示例实施例的具有四个信道和三个级的接收器中的干扰检测电路的第二示例电路图。

具体实施方式

本发明的发明人已经认识和了解到，开发一种更好地检测干扰并响应于所述干扰而确定合适的动作路线的雷达单元设计将是有利的。根据以下事实描述本发明的例子：在雷达系统中，从实际目标反射的信号具有极低功率。然而，来自干扰源的信号通常大得多且超过功率阈值，至少在雷达接收器的一些级期间如此。然而，如果仅在相对较短的时间量期间，干扰源超过接收器处的功率阈值，那么可舍弃所述干扰，并且仍有极大的可能性可以检测到目标。因此，本发明的例子利用了这一了解：所接收的超过功率阈值的高电平信号并非全部都会以一种危及整个雷达测量的严重方式使传感器的性能下降。相比之下，本发明的发明人已经认识和了解到，仅必须考虑到在所确定时间量期间超过特定功率阈值的干扰源。

参考包括功率阈值电路、计数器的通信单元(例如雷达单元)来描述本发明的例子，所述计数器例如采用阈值和简化机制来实时地指示干扰(例如，二进制标志)的数字计数器。尽管参考这些组件和电路描述本发明的例子，但是还设想，本文中描述的概念可以任何合适方式并使用任何合适的电路和组件来实施。在本发明的一些例子中，每当在某一时间段内出现饱和事件时，比如说在超过功率阈值之后，计数器就会递增。在一些例子中，所考虑的所述时间段是雷达周期或通信周期。如果计数器在限定时间内达到阈值，那么将指示被视为会影响接收器测量的干扰检测的干扰指示符，例如二进制标志，设置成‘1’。

本文中所描述的干扰检测和识别机构适用于具有易受干扰影响的接收器的任何无线通信单元，例如移动电话、移动或便携式收音机等。尽管具有横跨广泛范围的无线通信技术的这一一般适用性，但是在本文中参考雷达单元描述本发明的例子，所述雷达单元实时地支持以下雷达操作原理中的至少一个：调频连续波(FMCW)雷达、经脉冲调制的持续波(PMCW)、频移键控(FSK)、超宽带(UWB)脉冲雷达、数字调制雷达、汽车雷达、生物雷达等。

本发明的第一方面描述无线通信单元，所述无线通信单元包括：至少一个接收器，其被配置成在至少一个接收器信道上接收射频信号且包括多个接收器电路；至少一个干扰检测电路，其耦合到所述多个接收器电路中的至少一个的输出且配置成检测从所述多个接收器电路中的至少一个输出的信号的饱和事件；以及控制器，其被配置成识别接收信号中的干扰。至少一个干扰检测电路包括：至少一个计数器，其被配置成对有限时间段内的多个接收器电路中的至少一个中的饱和事件的数目进行计数；以及至少一个比较器，其耦合到所述计数器且配置成比较计数器对饱和事件的数目的计数值与计数阈值，以在超过计数阈值时，指示信号中存在干扰。以此方式，在重复检测饱和事件之后，可检测到寄生干扰(例如，反复造成接收器电路的暂时性饱和事件的干扰源)。因此，在一些例子中，与在有限时间段内检测到的饱和事件的数目有关的计数可有助于检测寄生干扰。

值得注意的是，在一些例子中，基于有限时间段内的饱和事件的重复检测而指示在从多个接收器电路中的一个输出的信号中存在干扰利用了呈确定饱和事件形式的功率或电压测量以及通过检测有限时间段内的饱和事件的重复出现率而进行的基于时间的/时间受限的确定两者。尽管有限时间段的一些例子提出使用22位对饱和事件的数目进行计数的计数器，但是还设想，在其它例子中，可支持不同数目个‘N’位以及不同有限时间段。

在一些例子中，可通过一个或多个计数器执行横跨多个接收器级和/或横跨多个检波器通道的饱和检测事件的数目的计数，其中单个计数器可用于对单个接收器信道中或横跨覆盖多个接收器信道的单个级的饱和事件的数目进行计数。在本文中所描述的例子中，针对每一接收器信道，在每一接收器级上提供单个计数器。在一些例子中，可根据不同接收器级使用不同计数阈值，例如，在特定接收器级比其它接收器级更敏感且因此可具有较低计数阈值的情形中。在一些例子中，至少一个干扰检测电路可耦合到定时器，所述定时器被配置成设置检测到干扰的有限时间段和/或跟踪雷达周期或通信周期。以此方式免去了干扰的纯功率对比阈值的确定。

在一些例子中，功率或电压传感器耦合到多个接收器电路中的至少一个，且配置成检测接收信号的功率或电压，其中饱和事件的确定是基于检测到的接收信号的功率或电压是否超过可编程功率或电压阈值，例如通过控制器编程。以此方式可以支持动态干扰检测系统，并且可以在运行时调整所述动态干扰检测系统。

在一些例子中，连接到多个接收器级的多个干扰检测电路各自连接到组合逻辑，以便识别有限时间段内的所述多个接收器级中的至少一个中的饱和事件。在一些例子中，组合逻辑可使用N位标志，其中N是小于多个干扰检测电路或多个接收器级的数值。在一些例子中，多个接收器电路和/或接收器级可被配置成具有不同可编程增益，以使得响应于干扰指示或饱和事件的指示：控制器可执行以下中的至少一个：重新编程不同可编程增益中的至少一个；关闭已经指示干扰的接收器；关闭无线通信单元。在一些例子中，多个并联干扰检测电路可连接到多个接收器信道，以便识别有限时间段内的多个接收器信道中的至少一个中的饱和事件。以此方式可以支持接收器内的一系列干扰检测位置。此外，因为是(例如)内部组件或电路出现故障，所以可以识别和/或补偿特定干扰问题的隔离。

在一些例子中，多个干扰检测电路可通过(比如)‘或’逻辑门耦合到N位标志，所述‘或’逻辑门被配置成在至少一个接收器信道中的至少一个接收器级中出现饱和事件后指示干扰。在一些例子中，无线通信单元可为包括至少一个毫米波接收器电路的雷达单元，所述毫米波接收器电路被配置成在76到81GHz通信频率范围内操作。

在本发明的第二方面中，干扰检测电路包括至少一个接口，且包括多个接收器电路，所述接口用于耦合到至少一个接收器，所述接收器被配置成在至少一个接收器信道上接收射频信号。至少一个干扰检测电路包括：至少一个计数器，其被配置成对有限时间段内的多个接收器电路中的至少一个中的饱和事件的数目进行计数；以及至少一个比较器，其耦合到所述计数器且配置成比较计数器对饱和事件的数目的计数值与计数阈值，以便在超过计数阈值时，指示信号中存在干扰。

在本发明的第三方面中，描述干扰检测的方法。所述方法包括：在至少一个接收器信道上接收射频信号；检测从多个接收器电路中的至少一个输出的信号的至少一个饱和事件；对有限时间段内的所述多个接收器电路中的所述至少一个中的饱和事件的数目进行计数；以及比较饱和事件的数目的计数值与计数阈值，以在超过计数阈值时指示信号中存在干扰。

因为本发明的所示出实施例可以在很大程度上使用本领域的技术人员熟知的电子组件和电路来实施，因此，为了理解和了解本发明的基础概念并且避免混淆或无法专心于本发明的教示，下文将不再以比认为是说明所必要的程度更大的程度解释细节。

图1示出了根据本发明的示例实施例调适的无线通信单元的图。仅出于解释性目的，无线通信单元根据在毫米(mmW)频率下操作的雷达单元100来描述。雷达单元100包含用于接收雷达信号121的一个或若干个天线102，及用于发射雷达信号的一个或若干个天线103，仅出于简单原因，每一种仅展示一个。所使用的天线102、103的数目可取决于在给定雷达单元中实施的雷达接收器和发射器信道的数目。如本领域中已知，一个或多个接收器链包括接收器前端和中间或基带电路106，有效提供接收、低噪声放大(LNA)142、变频144、滤波146和中间或基带放大以及最后的模数转换(ADC)154。在一些例子中，数个此类电路或组件可驻存在信号处理电路中，这取决于所选择的特定架构。在此例子中，接收器电路另外包括中间或基带电路，所述中间或基带电路包括低通滤波器146、第一可变增益放大器148、第二低通滤波器150(用于对第一可变增益放大器148的输出的任何谐波进行滤波)和第二可变增益放大器152。第二可变增益放大器152的输出被输入到ADC 154，所述ADC 154被配置成将所接收的模拟雷达信号转换成数字形式以供数字信号处理器108处理。

根据本发明的例子，多个接收器前端和中间或基带电路106中的单独电路已经调适成包括或连接到相应的干扰检测电路160。相应的干扰检测电路160各自被配置成对在有限时间段内在接收器处(或在此情况下，在特定接收器信道上接收于特定检测器电路处)的接收信号超过功率阈值的次数进行计数。在一些例子中，相应的干扰检测电路可遍及一个或多个接收器链进行操作。

接收器前端和中间或基带电路106耦合到微控制器114和信号处理电路(通常通过数字信号处理器(DSP)108实现)。本领域的技术人员应了解，接收器电路或组件的集成水平在一些实例中可能是取决于实施方案的。微控制器114维持对雷达单元100的总体操作控制，并且在一些例子中，可包括基于时间的数字电路(未示出)来控制雷达单元100内的操作的定时(例如，产生于信号产生电路104中的时间依赖性信号的发射或接收，例如：FMCW调制产生的信号、PMCW产生的信号、FSK产生的信号、UWB脉冲雷达产生的信号、汽车雷达产生的信号、生物雷达产生的信号等)。微控制器114还耦合到接收器前端和中间或基带电路106及DSP 108。在一些例子中，微控制器114还耦合到包括计数器118的定时器116。

关于发射链，其基本上包括耦合到发射器的一个或若干个天线103、天线阵列或多个天线的功率放大器(PA)124。在雷达单元100中，雷达收发器拓扑不同于传统的无线通信架构(例如，Bluetooth^TM、WiFi^TM等)，因为调制通常发生在锁相回路(PLL)(比如，通过小数N分频器)内，且直接应用到PA 124。因此，在一些例子中，接收器前端和中间或基带电路106及发射器PA 124耦合到被布置成提供本地振荡器(LO)信号的频率产生电路130。产生的本地振荡器信号因此进行直接调制以产生发射雷达信号，并且还被用来通过下变频混频器144将所接收的经调制雷达信号下变频转换成最终的中间频率或基带频率或数字信号，以供在接收操作中处理。

现参考图2，示出了根据本发明的示例实施例的接收器中的一系列干扰检测电路的第一示例详细电路图200。在此例子中，接收器中的所述一系列干扰检测电路示出为具有四个接收器信道262、264、266、268，其中干扰检测电路被应用到三个单独的接收器级。在此例子中，第一干扰检测电路244可连接到混频器，例如图1的下变频混频器144，第二干扰检测电路248可连接到第一可变增益放大器(VGA)，例如图1的第一VGA 148，并且第三干扰检测电路244可连接到第二VGA，例如图1的第二VGA 252。在其它例子中，，干扰检测电路可应用到任何数目的接收器并应用到任何数目的单独的接收器级，所述接收器级可能容易受到基于接收信号的电平的饱和影响。

第一示例电路图200包括微控制器114和定时器116，它们被配置成响应于接收信号的电平而确定雷达单元的性能。在此例子中，每一干扰检测电路244、248、252耦合到3位标志250，并且分别被配置成响应于来自它们相应的检测电路244、248、252的饱和条件确定而触发标志中的一个。

每一干扰检测电路244、248、252针对受监测的每一接收器信道262、264、266、268而包括一系列互连电路和组件。所述一系列互连电路和组件包括饱和检测器202、212、222，在一些例子中，所述饱和检测器202、212、222包括功率或电压传感器，功率或电压传感器被配置成在功率或电压方面感测接收信号电平，并耦合到被配置成比较所感测的功率或电压与功率或电压阈值的功率/电压比较器。数字计数器118连接到每一饱和检测器202、212、222，且配置成对所感测的功率或电压超过功率或电压阈值的时间段进行计数。在此例子中，使用N位数字计数器，且具体地说，图2中的22位数字计数器118。22位数字计数器118的输出被输入到相应的比较器204、214、224，其中相应的数字计数值与相应的计数器118的可编程阈值209、219、229比较，以确定饱和事件的数目是否已导致计数器增加并超过阈值。在一些例子中，用户可设置阈值，所述阈值将与饱和事件的数目的计数比较。在使用N位计数器时，阈值可设置成在1和2^n之间的任何数值。只有在比较结果为正(计数>＝阈值)时，才会指示饱和事件。

在此例子中，比较器204、214、224因此将来自相应的四个接收器输出中的每一个的输出提供到组合逻辑，所述组合逻辑在此例子中包括4位串行外围接口(SPI)，所述4位串行外围接口(SPI)针对每一干扰检测电路244、248、252而具有耦合到相应的‘或’门208、218、228的四位。以此方式，当接收器电路中的一个或多个接收雷达信号时，所述雷达信号使电路或组件在足够长的时间内饱和(如通过耦合到功率/电压比较器的相应的功率或电压传感器所识别)，或者在寄生干扰源或间歇性饱和事件出现的情况下在这一足够长的时间内反复地使电路或组件饱和，22位数字计数器118的相应输出在与可编程阈值209、219、229相比较时分别识别饱和事件。来自相应比较器204、214、224的多个这些输出针对每一干扰检测电路244、248、252而被馈入到相应的‘或’门208、218、228中。如果这些干扰检测电路244、248、252中的任一个(或更多个)触发来自相应的‘或’门208、218、228的‘高’输出，那么在N位标志250中提升二进制标志，所述N位标志250在此例子中是3位标志。因此，在此例子中，连接到多个接收器级的多个干扰检测电路244、248、252各自连接到组合逻辑，以使用N位标志250在识别有限时间段内的所述多个接收器级中的至少一个中的饱和事件，其中N小于横跨多个接收器级的多个干扰检测电路的数目。

在一些例子中，可以使用定时器116以便确定在所确定时间段中的饱和事件的数目，以及设置必须检测到干扰的时限。在一些例子中，微控制器114(或图1的DSP 108)被配置成在所限定时间段内干扰检测电路中的一个或多个检测到接收器信道中的一个或多个中的干扰之后，响应于N位标志250内的‘提升标志’而控制雷达单元200的操作。以此方式，图2的电路的显著益处在于雷达单元200自身能够检测干扰，而不需专业检测器和处理单元。

根据本发明的一些例子，设想可将一个或多个干扰检测电路放置在接收器链的不同级处。以此方式，将饱和检测器放置在接收器的数个不同级处和数个或所有接收器信道中可具有至少两个原因。第一，在一个例子中，接收器级中的每一个被配置成依据干扰源的功率和不同级的编程增益而具有不同可编程增益，其中根据饱和事件的指示调整编程增益。因此，在一些实例中，有可能仅有最后一个接收器级是饱和的，并且它仍然会被检测到。第二，由于安全原因，如果仅一个信道中的一个级饱和，那么它可能是由系统故障导致，即无线电单元的任一(可能其它)部分。在一些实例中，故障可进行校正，或数据可被舍弃，这取决于其中是否检测到饱和。根据本发明的一些例子，设想可将检测器放置在多个接收器信道中，因为干扰可存在于多个信道中的仅一个中。例如，如果一些信道用于监测方位角，且其它信道可用于仰角检测，那么可能仅需要停用一个(或更多个)信道。根据本发明的一些例子，设想可将检测器放置在多个接收器信道中以便确定多个级中的一个是否将进入饱和状态。这可有助于指示是否必须减小不同接收器级中的一个或多个的可变增益。根据本发明的一些例子，设想雷达单元用户有机会选择两个选择方案中的一个，即：检测并修复(检测干扰和补偿)或舍弃数据。

因此，在此例子中，且针对每个级，对于所有相应的所支持的接收器信道的每一个计数器使用一个阈值。并且，在此例子中，对于每一级和接收器信道，存在用于指示干扰检测的一个二进制标志。在每一级中，‘或’逻辑门比较相应的比较器输出标志与一个二进制标志。以此方式，微控制器118(或用户)仅必须监测3位标志以检测横跨3个级的干扰，即使在4个接收器信道的此例子中也如此，一个或12个干扰检测电路可触发3个标志中的一个。

现参考图3，示出了根据本发明的示例实施例的用于图1的雷达单元的功率/电压比较器的特性的图形例子300。图形例子300示出了接收信号310对比时间302。如图所示，接收信号310间歇性地超过功率/电压饱和阈值电平308。在超过功率或电压阈值308时，在时间312处，比较器输出320将从‘1’316变成‘0’306，从而识别出饱和事件。针对(例如)时间饱和检测高(tsd,h 322)出现饱和事件的时间长度在它确认之前需要最小时间，并且在足够的持续时间/有限时间段内的重复出现确认所述饱和事件。当计数器(例如，图1和图2的计数器118)连接到定时器且不会超过阈值时，判定未检测到干扰。根据示例实施例，定时器(例如，图1和图2的定时器116)将在每次整个雷达周期或通信周期完成时递增。此时，计数器将重置到‘0’。如果计数器达到或超过计数阈值的值，那么判定检测到干扰，并且雷达感测电路或接收器信道的数据无法使用。

图4示出了根据本发明的示例实施例的通信单元(例如，图1的雷达单元)的干扰检测过程的第一例子的流程图400。流程图400开始于402处，其中将计数器(例如，图1和图2的计数器118)设置成‘0’；将定时器(例如，图1和图2的定时器116)设置成‘0’，并且雷达单元和定时器启动。接着在404处，进行关于定时器是否已达到阈值的确定。如果在404处，定时器已达到阈值，那么流程图400循环回到402，并且将定时器和计数器重置成‘0’。如果在404处，定时器尚未达到阈值，那么流程图400移动到406，其中进行关于饱和事件是否已发生的确定，例如，在相应的接收器信道上的(多个检测器中的)相应检测器处检测到的接收信号电平是否大于(最大)饱和阈值电平，例如图3的功率/电压饱和阈值电平308。如果在406处确定相应的检测到的接收信号电平尚未超过饱和检测阈值电平，那么过程循环到404。然而，如果在406处确定相应的检测到的接收信号电平已超过饱和检测阈值电平，那么过程移动到408，其中计数器递增。流程图接着移动到410，其中进行关于饱和事件计数是否已超过计数阈值的确定。如果在410处，计数尚未超过计数阈值，那么流程图400循环到404。然而，如果在410处，计数已超过计数阈值，那么流程图400在412处产生已检测到干扰的判定。在412处，所述判定可导致数据被舍弃或一个或多个电路或组件或接收器信道被停用，或者导致雷达单元‘关闭’。

现参考图5，示出了根据本发明的示例实施例的图1的雷达单元的干扰检测过程的第二例子的流程图500。流程图500开始于502处，其中不存在干扰；将计数器(例如，图1和图2的计数器118)设置成‘0’；将定时器(例如，图1和图2的定时器116)设置成‘0’，并且雷达单元和定时器及计数器启动。接着在504处，进行关于定时器是否已达到阈值的确定，例如，定时器是否已达到雷达周期或通信周期的结束时间。如果在504处，定时器已达到定时阈值，那么雷达周期或通信周期已结束，并且流程图500移动到514，且雷达终止。接着在516处，进行关于是否已检测到干扰的确定。如果在516处未检测到干扰，那么过程循环到502，并且新雷达周期或通信周期开始。如果在516处已检测到干扰，那么在518处，已经检测到的干扰数据可被舍弃，或可补偿干扰，例如通过调整受影响接收器级的一个或多个可编程增益级，以使得后续的接收信号不再被放大很多，且因此不会使接收器级饱和。之后，流程图500接着循环到502，并且新雷达周期或通信周期开始。

如果在504处，定时器尚未达到定时阈值，那么流程图500移动到506，进行关于在相应的接收器信道上的(多个检测器中的)相应检测器处检测到的接收信号电平是否大于(最大)饱和阈值电平的确定，例如图3的功率/电压饱和阈值电平308。如果在506处确定相应的检测到的接收信号电平尚未超过饱和检测阈值电平，那么过程循环到504。然而，如果在506处确定相应的检测到的接收信号电平已超过饱和检测阈值电平，那么过程移动到508，其中计数器递增。流程图接着移动到510，其中进行关于饱和计数是否已超过计数阈值的确定。如果在510处，饱和计数尚未超过计数阈值，那么流程图500循环到504。然而，如果在510处，饱和计数已超过计数阈值，那么流程图500在512处产生已检测到干扰的判定。之后，流程图500接着循环到504。

存在若干种消除非所要雷达信号的已知技术。一种技术将是估计干扰源信号(基于干扰类型、长度、强度)并接着从接收信号中减去所述信号。在关于用于智能移动的微波的2015年IEEE MTT-S国际会议中公开和描述了其它技术；标题为：‘通过重构和消除干扰分量缓解汽车雷达干扰(Automotive Radar Interference Mitigation by Reconstructionand Cancellation of InterferenceComponent)’，作者是德国乌尔姆大学微波工程学院的乔纳森·贝希特(Jonathan Bechter)和克里斯蒂安·瓦尔德施密特(ChristianWaldschmidt)；以及‘用于汽车雷达中的干扰消除的方法(A Method for InterferenceCancellation in AutomotiveRadar)’，作者是乌尔姆大学的测量、控制和微技术学院的迈克尔·巴仁布鲁赫(Michael Barjenbruch)、多米尼克·科勒(Dominik Kellner)和克劳斯·迪特迈尔(Klaus Dietmayer)。

图6示出了根据本发明的示例实施例调适的无线通信单元的接收器中的干扰检测电路的第二示例电路图。仅出于解释性目的，无线通信单元根据在毫米(mmW)频率下操作的雷达单元来描述，其中出于清楚目的仅示出一个接收器信道。雷达单元包含用于接收雷达信号的一个或若干个天线(未示出)。

如本领域中已知，一个或多个接收器链包括接收器前端和任选地中间或基带电路，从而使用模拟信号处理610，有效提供射频(RF)信号640的接收、低噪声放大(LNA)142、变频144、低通滤波146和模拟域中的中间或基带放大(未示出)。最后，模拟处理被输入到模数转换(ADC)154。之后，在一些例子中，数个另外电路或组件可驻存在数字信号处理电路108中，这取决于所选择的特定架构。在此例子中，数字信号处理电路108包括数字滤波器656、数字乘法器658、第二数字滤波器660(用于对数字乘法器658的输出的任何谐波进行滤波)。第二数字滤波器660的输出是以正常方式处理的数字接收信号(在此例子中呈接收雷达信号的数字表示形式)。

本领域的技术人员应了解，接收器电路或组件的集成水平在一些实例中可能是取决于实施方案的。微控制器114维持对雷达单元的总体操作控制，并且在一些例子中可包括基于时间的数字电路(未示出)来控制雷达单元内的操作的定时(例如，时间依赖性信号的发射或接收，例如：FMCW调制产生的信号、PMCW产生的信号、FSK产生的信号、UWB脉冲雷达产生的信号、汽车雷达产生的信号、生物雷达产生的信号等)。微控制器114还耦合到接收器前端和中间或基带电路106及DSP108。在一些例子中，微控制器114还耦合到包括计数器118的定时器116。

根据本发明的一些例子，设想可将一个或多个干扰检测电路放置在接收器链的不同级处，如图2的第一例子中的那样。根据本发明的一些例子，设想可将检测器放置在多个接收器信道中，以便确定多个级中的一个是否将进入饱和，但是仅出于清楚起见，在图6中仅示出一个接收器信道。这可有助于指示是否必须减小不同级的可变且在一些情况下可控制的增益。根据本发明的一些例子，设想雷达单元用户有机会选择两个选择方案中的一个，即：检测并修复(检测干扰和补偿)或舍弃数据。

在此例子中，干扰检测电路应用到三个单独的接收器级。在此例子中，第一干扰检测电路652应用到混频器输出，例如来自下变频混频器144的模拟中频或基带输出，第二干扰检测电路648耦合到ADC 154的数字输出，并且第三干扰检测电路644应用到数字乘法器658的输出。在其它例子中，干扰检测电路可应用到任何数目的接收器，并应用到任何数目的单独的接收器级，所述接收器级可基于在接收器中的所述特定位置处的接收信号的电平而确定为饱和。在此例子中，三个饱和检测电路652、648、644被输入到饱和计数器电路618，所述饱和计数器电路618被配置成确定雷达单元接收器内的一个或多个电路或组件的饱和是否已发生。

根据示例实施例，可监测任何数目的饱和事件，例如，由寄生信号、干扰信号所产生的饱和事件。有利的是，不需要在设计中包括额外信号处理或回顾性地装配额外信号处理来检测干扰。在一些例子中，干扰检测电路可内置在芯片收发器或芯片接收器中，而不会显著增加芯片面积，这是因为所提出的通信单元设计很简单。在信号处理电路通过低速通信协议与(比如)雷达收发器/接收器单元通信的系统中，如果利用基于标志的干扰识别系统监测干扰检测系统，那么通信流量仍然较低。

尽管参考用于汽车安全系统的雷达单元描述本发明的例子，但设想本文中所描述的概念可适用于其它应用，例如用于机器人或无人机的雷达。

在前述说明书中，已参考本发明的实施例的具体例子描述了本发明。然而，将显而易见的是，可在不脱离如所附权利要求书中所阐明的本发明的范围的情况下在本文中作出各种修改和改变且权利要求不限于上文所描述的具体例子。如本文中所论述的连接可以是适合于从相应节点、单元或集成电路装置发射信号或将信号发射到所述相应节点、单元或集成电路装置的任何类型的连接。相应地，除非以其它方式暗示或陈述，否则连接可以是(例如)直接连接或间接连接。并且，多个连接可替换为串行或以时分复用的方式传送多个信号的单个连接。同样，携载多个信号的单个连接可以被分成携载这些信号的子集的各种不同连接。因此，存在用于传送信号的许多选择方案。

本领域的技术人员应认识到，本文中描绘的架构仅为示例性的，并且实际上，可实施实现相同功能性的许多其它架构。实现相同功能的组件的任何布置是有效地‘相关联的’，以便实现所要功能性。因此，本文中经组合以实现特定功能性的任何两个组件都可以被视为彼此‘相关联’，以便实现所要功能性，而不管架构或中间组件如何。同样地，如此相关联的任何两个组件还可以被视为彼此‘可操作地连接’或‘可操作地耦合’以实现所要功能性。

此外，本领域的技术人员应认识到，上述操作之间的界限仅仅是说明性的。多个操作可组合成单个操作，单个操作可分散在额外的操作中，并且操作的执行可在时间上至少部分地重合。此外，替代实施例可包括特定操作的多个实例，并且操作的次序可以在不同的其它实施例中进行更改。

并且，例如，在一个实施例中，所说明的例子可被实施为位于单个集成电路上或同一装置内的电路。可替代地，电路和/或组件例子可实施为以合适的方式与彼此互连的任何数目个单独集成电路或单独装置。因此，说明书和图式应被视为具有说明性意义而非限制性意义。

在权利要求书中，放置在圆括号中的任何附图标记不应被理解为限制所述权利要求。词语‘包括’不排除除了权利要求中所列的那些元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。此外，如本文中所使用，术语‘一’被限定为一个或超过一个。另外，权利要求书中对例如‘至少一个’和‘一个或多个’的介绍性短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词‘一’引入的另一权利要求要素将包括此类所引入的权利要求要素的任何特定权利要求限制为仅包括一个此类要素的发明，即使是在同一权利要求包括介绍性短语‘一个或多个’或‘至少一个’和例如‘一’的不定冠词时也如此。定冠词的使用也是如此。除非另有陈述，否则例如‘第一’和‘第二’等术语用于任意地区别此类术语所描述的元件。因此，这些术语未必意图指示此类元件在时间上的优先级或其它优先级。在彼此不同的权利要求项中叙述某些措施这一单纯事实并不指示不能使用这些措施的组合来获得优势。

Claims (9)

1.一种无线通信单元(100)，其特征在于，包括：

至少一个接收器，其被配置成在至少一个接收器信道(262、264、266、268)上接收射频信号且包括多个接收器电路，其中所述多个接收器电路的每个接收器电路包括：

多个接收器级，以及

与所述多个接收器级的每个接收器级相应的干扰检测电路(244、248、252)，其耦合到相应的接收器级的输出且配置成检测来自相应的所述接收器级的输出的信号的饱和事件；以及

每个干扰检测电路包括：

饱和检测器和相应的计数器，所述计数器被配置为其被配置成对有限时间段内的所述相应的接收器级中的饱和事件的数目进行计数；

耦合到所述计数器的比较器，所述比较器被配置成对相应的接收器级中的饱和事件的数目的计数值和与所述接收器级相关的计数阈值进行比较，并且响应于所述比较器的输出，所述比较器被配置为在超过所述计数阈值时，指示从有限时间段内的相应比较器级中的无线通信单元的外部所接收的所述信号中存在干扰；

控制器(114)，其被配置成识别接收信号中的干扰。

2.根据权利要求1所述的无线通信单元(100)，其特征在于，进一步包括耦合到定时器(116)，所述定时器(116)被配置成执行以下中的至少一个：设置检测到所述干扰的所述有限时间段；跟踪雷达周期或通信周期。

3.根据在前的任一项权利要求所述的无线通信单元(100)，其特征在于，所述饱和检测器包括功率或电压传感器，所述功率或电压传感器耦合到相应的接收器级的输出且配置成检测所述接收信号的功率或电压，其中饱和事件的确定是基于所述接收信号的所述检测到的功率或电压是否超过可编程功率或电压阈值(209、219、229)。

4.根据权利要求1所述的无线通信单元(100)，其特征在于，每个干扰检测电路各自连接到组合逻辑，以识别有限时间段内的所述多个接收器级中的至少一个中的饱和事件。

5.根据权利要求4所述的无线通信单元(100)，其特征在于，所述组合逻辑包括N位标志(250)，其中N小于所述多个干扰检测电路或所述多个接收器级的数目。

6.根据权利要求5所述的无线通信单元(100)，其特征在于，所述每个干扰检测电路通过‘或’逻辑门耦合到所述N位标志(250)，所述‘或’逻辑门被配置成在至少一个接收器信道中的至少一个接收器级中出现饱和事件后指示干扰。

7.根据在前的权利要求3所述的无线通信单元(100)，其特征在于，所述多个接收器级被配置成在所述多个接收器级中具有不同可编程增益，以使得响应于所述干扰的指示或饱和事件的指示：所述控制器执行以下中的至少一个：重新编程所述不同可编程增益中的至少一个；关闭指示所述干扰的接收器；关闭所述无线通信单元。

8.一种耦合到接收器电路的多个接收器级中的一个接收器级的干扰检测电路(244、248、252)，其特征在于，所述接收器被配置成在至少一个接收器信道(262、264、266、268)上接收射频信号且包括多个接收器电路；其中所述干扰检测电路(244、248、252)包括：

饱和检测器和相应的计数器(118)，其被配置成对有限时间段内的所述接收器级中的饱和事件的数目进行计数；以及

比较器(202、212、222)，其耦合到所述计数器(118)且配置成比较所述计数器(118)对所述饱和事件的数目的计数值与计数阈值，所述计数阈值与所述接收器级相关联，所述比较器被配置为在超过所述计数阈值时，指示从有限时间段内的相应比较器级中的无线通信单元的外部所接收的所述信号中存在干扰。

9.一种干扰检测的方法(400、500)，其特征在于，所述方法包括：

在至少一个接收器信道上接收射频信号，所述接收器信号包括多个接收器电路，每个所述接收器电路具有多个接收器级；

检测从至少一个接收器级中的至少一个输出的信号的至少一个饱和事件；

对有限时间段内的所述接收器级中的所述至少一个中的饱和事件的数目进行计数；以及

比较所述饱和事件的数目的计数值与计数阈值，所述计数阈值与所述接收器级相关联，以在超过所述计数阈值时，指示从有限时间段内的相应比较器级中的无线通信单元的外部所接收的所述信号中存在干扰。

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