CN109932722A - 用于消除干扰信号的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于消除干扰信号的设备和方法。一种用于检测和测距设备的收发器，包括：发射器链，所述发射器链包括被配置成基于数字序列生成第一信号的第一序列发生器；干扰消除块，所述干扰消除块包括被配置成基于用于生成所述第一信号的相同数字序列生成第二信号的第二序列发生器，所述第二信号具有相对于所述第一信号的预定时间延迟；和接收器链，所述接收器链被配置成接收用于检测和测距的接收信号，所述接收信号具有包括所述发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括干扰信号的分量，所述接收器链包括第一模拟信号混合器，所述第一模拟信号混合器被配置成通过混合所述接收信号和所述第二信号来提供输出信号，从而消除所述接收信号中的所述干扰信号。

Description

用于消除干扰信号的设备和方法

技术领域

本公开涉及用于检测和测距的收发器、对应汽车雷达系统和机动车。本公开还涉及用于执行检测和测距的相关方法。

背景技术

雷达系统在汽车行业变得日益普见。这些系统例如用作用于辅助停车、自动巡航控制速度调节(自适应巡航控制)、车间时距报警、碰撞警告以及减缓和制动支持的传感器。描述实现有利的收发器的例子实施例，该收发器被配置成实现预期由收发器的接收器链接收的干扰信号的消除。

雷达(源于首字母缩写RADAR)表示无线电检测和测距。虽然雷达技术原先涉及使用射频电磁波来检测和测距，但此术语现在通常一般用于出于检测和测距目的而使用的任何频率的电磁波。

雷达系统可通过从发射器天线发射电磁波如脉冲并且测量待在接收器天线处检测到的反射信号消耗的时间来执行检测和测距。反射信号到达障碍物且被反射回所消耗的时间量提供所述障碍物距雷达系统的范围的指示。通过使用一系列脉冲或持续波操作模式(如频率-调制持续波雷达系统)，可获得雷达系统周围空间的时间分辨范围轮廓。应了解，包括对远程物体进行测距的任何动作会固有地包括检测所述远程物体的动作。

在雷达系统中，接收器可由于强反射而饱和，如通过串扰或Radom反射。这在一些情况下可通过降低在接收器处的增益来解决，然而，这样可减小系统的动态范围并且将劣化雷达检测长程弱(小)目标的能力。可替换的是，在自动干扰(这通常引起强反射)的情况下，所生成的雷达信号的形式可按延迟线延迟且/或衰减以便从接收信号中被减去。尽管如此，这种技术要求可编程延迟线(为了补偿来自可变目标的反射)的设计，这通常需要大量衬底区域以在雷达系统上实施。此外，对于UWB雷达系统，必须设计超宽带(UWB)延迟线，这表示在设计方面的挑战。设计不需要使用一个或多个可编程延迟线的雷达系统可是有利的。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供用于检测和测距设备的收发器，该收发器包括：发射器链，该发射器链包括被配置成基于数字序列生成第一信号的第一序列发生器，第一信号用于与载波信号混合以提供发射信号；干扰消除块，该干扰消除块包括被配置成基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第二信号的第二序列发生器，第二信号具有相对于第一信号的预定时间延迟，其中预定时间延迟为预期由收发器的接收器链接收的干扰信号的特征；和接收器链，该接收器链被配置成接收用于检测和测距的接收信号，接收信号具有包括发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括干扰信号的分量，接收器链包括第一模拟信号混合器，该第一模拟信号混合器被配置成通过混合接收信号和第二信号来提供输出信号，从而消除接收信号中的干扰信号。

在一个或多个实施例中，发射器链可另外包括载波信号发生器和第二模拟信号混合器，该载波信号发生器被配置成生成载波信号并且其中第一信号通过第二模拟信号混合器与载波信号混合以提供发射信号。

在一个或多个实施例中，载波信号发生器可包括被配置成生成参考信号的本地振荡器，其中参考信号：(i)在载波信号频率下生成，并且因此包括载波信号；(ii)在低于载波信号频率的频率下生成，并且载波信号发生器部件另外包括倍频器以增加参考信号的频率从而提供载波信号；或(iii)在高于载波信号频率的频率下生成并且载波信号发生器部件另外包括分频器以降低参考信号的频率从而提供载波信号。

在一个或多个实施例中，第一信号的数字序列可由数字序列逻辑生成，数字序列逻辑被配置成接收用于生成数字序列的时钟信号，时钟信号来源于以下中的一个或多个：载波信号发生器；和第二本地振荡器。

在一个或多个实施例中，预定时间延迟可为由以下中的一个或多个引起的干扰信号的干扰的特征：(i)在被配置成发出发射信号的发射器链的至少一个天线元件和被配置成接收接收信号的接收器链的至少一个天线元件之间的串扰；和(ii)以与收发器固定空间关系安装的已知障碍物。

在一个或多个实施例中，接收器链可包括布置在第一模拟信号混合器上游的第三模拟信号混合器，第三模拟信号混合器被配置成通过在混合接收信号与第二信号之前混合接收信号和载波信号来降频转换接收信号。

在一个或多个实施例中，接收器链可包括跟踪和保持放大器以及模/数转换器(ADC)，ADC在跟踪和保持放大器下游，跟踪和保持放大器以及ADC布置在第一模拟信号混合器下游并且被配置成将第一模拟信号混合器的输出信号数字化。

在一个或多个实施例中，跟踪和保持放大器可由时钟信号驱动。

在一个或多个实施例中，收发器可另外包括被配置成将时钟信号的频率降低整数系数k以提供二次采样时钟信号的小数分频器并且其中跟踪和保持放大器由二次采样时钟信号驱动。

在一个或多个实施例中，接收器链可包括相干加法器，该相干加法器布置在ADC之后并且被配置成在输出信号的数字化之后对第一模拟信号混合器的输出信号求平均值。

在一个或多个实施例中，可基于第一信号的数字序列通过相位、频率和振幅调制中的至少一个来调制载波信号。

在一个或多个实施例中，载波信号可通过BPSK、n-QPSK或n-QAM调制来调制。

在一个或多个实施例中，干扰消除块可被配置成向第二信号提供相对于第一信号的预定衰减振幅，其中预定衰减振幅为预期由接收器链接收的干扰信号的振幅的特征。

在一个或多个实施例中，干扰消除块可另外包括被配置成基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第三信号的第三序列发生器，第三信号具有相对于第一信号的第二预定时间延迟，第二预定时间延迟为预期由接收器链接收的第二干扰信号的特征，其中第二预定时间延迟不同于第一预定时间延迟并且其中接收器链被配置成使用第三信号以实现在接收信号中第二干扰信号的消除。

在一个或多个实施例中，干扰消除块可被配置成向第三信号提供相对于第一信号的第二预定衰减振幅，其中第二预定振幅为预期由接收器链接收的第二干扰信号的振幅的特征。

在一个或多个实施例中，接收器链包括第四模拟信号混合器，该第四模拟信号混合器被配置成将第三信号与接收信号混合，从而实现在接收信号中第二干扰信号的消除。

在一个或多个实施例中，第四模拟信号混合器可布置在第三模拟信号混合器下游。

在一个或多个实施例中，干扰消除块可另外包括集成电路，该集成电路被配置成组合第二信号和第三信号，使得通过第三模拟信号混合器实现干扰信号和第二干扰信号的消除。

在一个或多个实施例中，收发器可包括多个发射器链，对应多个干扰消除块和对应多个接收器链，每个发射器链被配置成生成具有与由其它发射器链生成的发射信号正交的数字信号的发射信号，从而使收发器实现多进多出系统。在一个或多个实施例中，多个接收器链中的每一个接收器链被配置成实现分析由多个发射器链中的每一个发射器链产生的接收信号。

根据本公开的第二方面，提供用于检测和测距系统的消除干扰信号的方法，该方法包括：基于数字序列生成第一信号，第一信号用于与载波信号混合以提供发射信号；基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第二信号，第二信号具有相对于第一信号的预定时间延迟，其中预定时间延迟为预期由检测和测距系统接收的干扰信号的特征；接收用于检测和测距的接收信号，接收信号具有包括发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括干扰信号的分量；和通过混合接收信号和第二信号来提供输出信号，从而消除接收信号中的干扰信号。

在一个或多个实施例中，方法可包括以下步骤：生成载波信号；和混合第一信号与载波信号以提供发射信号。

在一个或多个实施例中，方法可另外包括通过在混合接收信号与第二信号之前混合接收信号和载波信号来降频转换接收信号的步骤。

在一个或多个实施例中，方法可另外包括在混合接收信号与第二信号的步骤之后将输出信号数字化的步骤。

在一个或多个实施例中，方法可另外包括在输出信号的数字化之后对输出信号求平均值的步骤。

在一个或多个实施例中，方法可另外包括以下步骤：基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第三信号，第三信号具有相对于第一信号的第二预定时间延迟，第二预定时间延迟为预期由接收器链接收的第二干扰信号的特征，其中第二预定时间延迟不同于第一预定时间延迟；和通过混合接收信号和第三信号来提供输出信号，从而使用第三信号消除接收信号中的第二干扰信号。

根据本公开的第三方面，提供包括第一方面的收发器的汽车雷达系统。

根据本公开的第四方面，提供包括第三方面的汽车雷达系统的车辆。

根据本公开的第五方面，提供包括用于进行第二方面的步骤的指令的计算机可读媒体。

虽然本公开容许各种修改和替代形式，但是其特殊性已经借助于例子在附图中示出且将进行详细描述。然而，应理解，除所描述的具体实施例以外，其它实施例也是可以的。也涵盖落在所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和替代实施例。

以上论述并非旨在表示当前或未来权利要求集的范围内的每个例子实施例或每个实施方案。附图和之后的具体实施方式还举例说明了各种例子实施例。结合附图并考虑以下具体实施方式可以更全面地理解各种例子实施例。

附图说明

现将仅以举例方式参考附图描述一个或多个实施例，在附图中：

图1示出发射器天线、接收器天线和可在发射器天线、接收器天线的操作期间产生的干扰信号的例子实施例；

图2示出收发器的框图的例子实施例；

图3示出包括多进多出系统的收发器的框图的例子实施例；

图4示出本公开的方法的例子实施例；并且

图5示出包括汽车雷达系统的机动车的例子实施例。

具体实施方式

在本公开中，公开被配置成实现消除预期干扰信号的收发器。

图1示出包括发射器天线101、接收器天线102的收发器100的例子，和对于这类收发器100可产生的干扰信号103、104的例子。收发器100可包括被配置成生成发射信号109并且经由发射器天线101发射所述发射信号109的发射器链。接收器天线102可被配置成接收信号，该信号在本文中统称为接收信号。接收信号由包括收发器100的一部分的接收器链处理。接收信号可包括对应于来自远程物体的发射信号109的反射的无、一个或更多分量(取决于远程物体是否存在)。在汽车雷达系统的情况下，远程物体可为道路、其它车辆、骑自行车的人、动物或行人。接收信号还可包括一个或多个预期干扰信号103、104。

预期干扰信号可例如由于发射器天线101和接收器天线102之间的不充分隔离而产生，从而导致在这些组件之间的串扰干扰信号103。这类干扰可提供在接收信号中的强信号分量，该强信号分量并不帮助检测和测距，但是确实有助于接收器链的饱和。可替换的是，干扰信号还可起因于来自以与收发器固定空间关系布置的障碍物105的反射，从而提供固定障碍物干扰信号104。这类固定障碍物105可包括收发器100的壳体，或在用于汽车雷达系统收发器100的情况下，可包括轿车的保险杆或可产生反射的车辆的另一部分。在由固定障碍物105引起的干扰信号的情况下，这些干扰信号不提供有用于雷达系统的信息，但是由于这些干扰信号接近收发器100，可提供另外有助于接收器链饱和的强信号。接收器链的模/数转换器可易于饱和。应了解，一个或多个组件可饱和。

图2示出用于提供本文描述的消除的收发器100的例子框图。在图2的例子中，示出被配置成生成包括数字序列的第一信号的序列发生器106。应了解，第一信号可不包括数字序列的完全表示，并且可包括一个或多个噪声分量或第一信号的波形的其它失真。

第一信号可由包括数字序列逻辑的第一序列发生器106生成，数字序列逻辑被配置成接收用于生成数字序列的时钟信号。数字序列逻辑可受被配置成使数字序列逻辑产生适用于检测和测距的数字序列信号的软件控制。数字序列可为二进制信号，如经调制的二进制相移键控调制的(BPSK)，或具有较高值群集的信号，如n-正交相移键控调制的(n-QPSK)或n-正交振幅调制(n-QAM)。

本地振荡器108被提供用于生成参考信号。在一个或多个例子中，参考信号可用于生成载波信号。因此，本地振荡器108可被认为是载波信号发生器。第一信号被配置成调制载波信号以提供用于执行检测和测距的发射信号109。参考信号可处于期望载波频率并且因此可包括载波信号。可替换的是，参考信号可处于高于或低于期望载波频率的频率。在这种情况下，载波信号发生器107可包括一个或多个被配置成使参考信号的频率到期望载波频率的频率倍增器或分频器。

参考信号还可用以提供用于控制数字序列逻辑的时钟信号。本地振荡器108可被配置成生成处于适用于控制数字序列逻辑的频率的参考信号，在这种情况下，参考信号提供时钟信号。可替换的是，如果参考信号在低于或高于期望时钟信号频率的频率下生成，则可提供一个或多个频率倍增器或分频器110以便使参考信号到期望时钟信号频率。在另一个实施例中，可提供不同于用于实现生成载波信号的本地振荡器108的第二本地振荡器，该第二本地振荡器生成时钟信号。通过举例的方式，数字时钟信号可具有在0.1-10GHz之间的频率。

在图2的例子中，提供单个本地振荡器108，该单个本地振荡器108生成在需要频率下的参考信号以提供载波信号，如在77GHz下。为了提供时钟信号，参考信号被提供至分频器110，该分频器110从而将参考信号的频率降低到适合于提供时钟信号的频率。

第一信号通过第二模拟信号混合器111与载波信号混合，以便实现生成发射信号109。因此，第一信号升频转换到期望发射信号频率。收发器100可包括滤波器112。滤波器112可被配置成在第一信号与载波信号混合之前对第一信号进行过滤以便去除高频率噪声。发射信号频率可为适用于执行检测和测距的任何频率。在一些例子中，发射频率可为在60和90GHz之间的频率。在其它例子中，发射频率可为77GHz。发射信号可通过发射器天线101发出。载波信号与第一信号的混合可通过相位调制、频率调制或振幅调制中的一个或多个来引起载波信号的调制。收发器100可包括功率放大器。在通过发射器天线101发射之前，可使用功率放大器113放大发射信号。应了解，收发器100包括接收器链和发射器链，该接收器链和发射器链可被配置成联接到常用天线或可联接到连接至收发器100以用于其操作的独立发射器天线101和接收器天线102。

收发器100另外包括干扰消除块，该干扰消除块包括被配置成生成包含用于生成第一数字序列的相同数字序列的第二信号的第二序列发生器114。应了解，第二信号可不包括数字序列的完全表示并且可包括一个或多个噪声分量或第二信号波形的其它失真。第二信号可具有与第一信号基本上相同的波形，不同之处在于第二信号包括相对于第一信号的预定时间延迟。此外，第二信号还可包括相对于第一信号振幅的预定衰减振幅。应了解，噪声信号和其它失真的影响可防止第一信号和第二信号具有精确地相同的波形，然而，第一信号和第二信号均至少基于相同数字序列，使得第一信号和第二信号的波形足够类似以实现在接收信号中干扰信号的消除。

第二信号的预定时间延迟为预期由收发器100的接收器链接收的干扰信号的特征，即预定时间延迟对应于在发射信号的发出和预期干扰信号被接收器链接收之间预期的时间延迟。

第二信号的预定衰减振幅可为预期由收发器100的接收器链接收的干扰信号的特征，即预定衰减振幅可对应于在发射信号的发出和预期干扰信号被接收器链接收之间预期出现的衰减的量。举例来说，相较于更接近收发器的那些固定障碍物，对于来自距收发器更远的固定障碍物的反射，衰减的量可更大。

如图2中所示，接收器链可包括同相/正交(I/Q)接收器放大器120，该同相/正交(I/Q)接收器放大器120将接收信号分成通过同相分量接收器链部分和正交分量接收器链部分提供的双信道信号，其中正交信号与同相信号在相位上相差90度。通过实现I/Q接收器放大器以及同相和正交分量接收器链部分，可通过DSP来计算接收信号的相位。接收器链可包括第一模拟信号混合器115，该第一模拟信号混合器115被配置成基于接收信号和第二信号的接收来实现在接收信号中干扰信号的消除。第一模拟信号混合器115可被配置成实第二信号与接收信号的相消混合，使得混合的过程引起从接收信号中消除干扰信号分量以提供输出信号。在一些例子中，在借助第一模拟信号混合器混合之前，第二信号可穿过反相器。应了解，由于接收信号或第二信号的波形中的噪声或失真，干扰信号可未被完全消除，然而，可实现干扰信号强度的降低，这将有利地降低接收器饱和的可能性。

如先前所论述，对于给定收发器100，可预期多于单个干扰信号存在于接收信号中。由于此，可提供被配置成基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第三信号的第三序列发生器116。第三数字信号可具有相对于第一信号的第二预定时间延迟，第二预定时间延迟为预期由接收器链接收的第二干扰信号的特征。第二预定时间延迟可不同于第二信号的第一预定时间延迟。举例来说，第二信号的第二预定时间延迟可为在发射器天线101和接收器天线102之间串扰的特征。第三信号的第二特征时间延迟可为从安装收发器的轿车的保险杆反射的发射信号的时间延迟的特征。此外，第三信号可另外包括相对于第一信号的第二预定衰减振幅。第二预定振幅可为预期由接收器链接收的第二干扰信号的特征。第三信号可用于实现在接收信号中第二干扰信号的消除。

在此例子中，相对于第一信号的第二信号的预定延迟(和/或第三信号的第二预定延迟)通过延迟将时钟信号施加到第二(和/或第三)信号发生器的数字序列逻辑来提供。可通过相位旋转器如小带宽相位旋转器来提供延迟。因此，第二信号的数字序列的生成被延迟，而非通过模拟延迟线延迟第一信号的一部分以便提供第二信号。使用模拟延迟线或用于延迟第一信号的其它组件来延迟第一信号的一部分以提供第二信号可需要占据收发器中的空间的组件。相比之下，不依赖于第一信号但使用相同数字序列逻辑来生成第二信号可实现空间效率更高的收发器。

图2示出其中第二信号和第三信号的振幅通过功率放大器117来更改，并且然后通过集成电路118来组合的例子。然后，可使用第一模拟信号混合器115将组合的第二信号和第三信号与接收信号相消地混合，以便实现第一干扰信号和第二干扰信号两者的消除。在一个或多个例子中，集成电路118可不用于混合第二信号和第三信号，但代替地可提供第四模拟信号混合器，该第四模拟信号混合器被配置成相消地混合第二干扰信号与接收信号。第四模拟信号混合器可在接收器链中布置在第三信号混合器之后或在第一模拟信号混合器115之前。

应另外理解，可布置一个或多个额外序列发生器，以便实现具有预期预定时间延迟的任何对应数量的预期干扰信号的消除。如上，可使用集成电路118组合这些信号并且消除可通过第一模拟信号混合器115来实现。可替换的是，在接收器链中可提供对应数量的额外模拟信号混合器以便实现干扰信号的消除。

接收器链另外包括第三模拟信号混合器121，该第三模拟信号混合器121被配置成通过混合接收信号和载波信号来降频转换接收信号以便实现降频转换到基带。第三模拟信号混合器121可布置在第一模拟信号混合器115之前或上游，使得在实现消除一个或多个干扰信号之前接收信号降频转换到基带。

接收器链可包括一个或多个接收器链功率放大器122和一个或多个接收器链低通滤波器123。一个或多个接收器链功率放大器122和一个或多个接收器链低通滤波器123均可在第一模拟信号混合器下游。在消除一个或多个干扰信号之后，接收器链功率放大器122中的一个或多个可被配置成放大输出信号。接收器链低通滤波器123中的一个或多个可被配置成从输出信号中去除高频率信号分量。接收器链低通滤波器123中的一个或多个可布置在接收器链功率放大器122上游或下游。接收器链可另外包括在第一模拟信号混合器下游的模/数转换器(ADC)124以及跟踪和保持放大器125。ADC 124以及跟踪和保持放大器125可被配置成将输出信号数字化。可以信号的至少两倍带宽的有效采样频率执行数字化。跟踪和保持放大器125可被配置成由时钟信号驱动，或可通过分数分频器127将时钟信号除以整数系数k，以便提供驱动跟踪和保持放大器的二次采样时钟信号。分数分频器127可在载波信号发生器下游并且可被配置成将时钟信号除以整数系数k。通过使用二次采样时钟信号，可在数字化期间以低于由奈奎斯特(Nyquist)定理所指示的瞬时采样频率对输出信号进行采样，但信号将重复k次，以便在每一次重复中对信号的一部分进行采样。因此，通过在数字化期间使用二次采样时钟信号，低速模/数转换器124可用于在超宽带(UWB)带宽情况下对信号进行采样，然而，在这种情况下，跟踪和保持放大器125可包括与待数字化的UWB信号的带宽相等的输入带宽。

应了解，如图2中所示，接收器链的同相分量接收器链部分和正交分量接收器链部分中的每一个包括如描述的直至被数字信号处理器(DSP)126接收的那些相同的分量。

接收器链可包括在ADC 124下游的数字信号处理器(DSP)126。可替换的是，DSP可包括包括收发器的汽车雷达系统的一部分，其中收发器和DSP在汽车雷达系统内处于通信中。DSP可被配置成在输出信号已经被数字化之后处理输出信号。DSP 126可包括被配置成对输出信号求平均值以便增大系统的信噪比(SNR)的相干加法器。信号还可与第一信号和第二信号所基于的数字序列互相关，以便实现另外改进的SNR。相比于不采用互相关的雷达系统，使用互相关的雷达系统可更稳健对抗其它干扰源。应了解，可通过被配置成执行相关处理的计算机软件或通过适当硬件实施方式来实施DSP 126。

图3示出收发器300的例子实施例，其中收发器包括多个发射器链301，如上所述。发射器链中的每一个发射器链从充当共同载波信号发生器的本地振荡器接收用于与多个发射器链的每个发射器链的第一信号混合的载波信号。应了解，可替换的是，每个发射器链可从独立载波信号发生器接收载波信号。此外，还由本地振荡器生成时钟信号并且采用分频器310以便提供在适合于驱动第一信号发生器、第二信号发生器和/或第三信号发生器的数字序列逻辑的频率下的时钟信号。多个发射器链中的每个发射器链被配置成生成具有与由其它发射器链生成的发射信号正交的数字序列的发射信号。如图3中所示，对于多个发射器链中的每一个发射器链，可提供对应多个干扰消除块和对应多个接收器链302。通过实现多个正交发射信号，收发器能够实现多进多出系统(MIMO)，其中发射器链301中的每一个能够同时操作。

对应多个发射器天线可被布置成发出发射信号并且对应多个接收器天线可被布置成接收接收信号，从而实现能够执行MIMO分析的收发器。在包括M个发射器天线和N个接收器天线的MIMO系统中，具有M乘以N(M*N)个非重叠虚拟发射器链/接收器链对的虚拟天线阵列可在检测和测距中实现额外角分辨率。对于多个接收器链中的每一个接收器链，可通过实现由发射器链中的每一个发射器链产生的接收信号的分析来实现虚拟阵列。有可能提供额外角信息，即导引向量，因为每个发射器链和每个接收器链之间的距离是已知的。

图4示出根据本公开的用于检测和测距系统的消除干扰信号的例子方法400。方法包括如通过使用时钟信号驱动数字序列逻辑而基于数字序列生成第一信号的步骤401。还可使用用于基于数字信号生成信号的替代方法。第一信号可被配置成与载波信号混合以便提供发射信号。应了解，除收发器100、300之外的电子组件可进行混合载波信号与第一信号的步骤，或此步骤可由收发器100、300执行。方法另外包括基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第二信号的步骤402，第二信号具有相对于第一信号的预定时间延迟。还可通过使用时钟信号驱动与用于生成第一信号的数字序列逻辑不同的数字序列逻辑来生成第二信号。预定时间延迟为预期由检测和测距系统接收的干扰信号(如由在发射器天线和接收器天线之间的串扰或来自安装在距收发器固定空间距离处的已知物体的反射引起的干扰信号)的特征。预定时间延迟和额外干扰信号的任何额外预定时间延迟的详细内容对于设备可为已知的并且存储在设备中，或可基于存储在计算机可读媒体中校准过程来导出。校准过程可包括在不存在可被汽车雷达检测到的远程物体的情况下操作收发器或通过在其中存在仅处于已知距离处和已知尺寸的远程物体的环境中操作收发器。在这些情况中的任一个中，接收信号的任何分量(除已知远程物体的那些之外)可被认为是干扰信号并且这些干扰信号的详细内容，如这些干扰信号的延迟时间和振幅可通过收发器存储以用作预定延迟时间和预定振幅。基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第二信号的步骤可在生成第一信号之后执行，这些信号的生成之间的时间差异与预定时间延迟相等。为了延迟第二信号的生成，通过由相位旋转器驱动第二信号发生器的数字序列逻辑而使时钟信号延迟。通过延迟第二信号的生成，不需要模拟延迟线，这可在收发器中实现有利的空间节省。方法另外包括接收用于检测和测距的接收信号的步骤403，接收信号具有包括发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括干扰信号的分量。包括发射信号的至少一个或多个反射的分量可包括所关注的信号，如相对于收发器不是空间上固定的远程物体。在汽车雷达系统的例子中，这些远程物体可包括道路、其它车辆、骑自行车的人、动物或行人。最终，方法包括通过混合接收信号和第二信号来提供输出信号的步骤404，从而消除接收信号中的干扰信号。

方法可另外包括以下步骤：生成载波信号和混合第一信号与载波信号以提供发射信号。应了解，生成载波信号和/或混合第一信号与载波信号以提供发射信号的步骤可通过除收发器之外的组件来执行。方法还可包括通过在混合接收信号与第二信号之前混合接收信号和载波信号来降频转换接收信号的步骤。可替换的是，如使用具有对应时间延迟的载波信号，可将第二信号升频转换到接收信号的频率，并且然后在降频转换接收信号的步骤之前用于实现在接收信号上干扰信号的消除。这种方法可需要至少一个额外模拟信号混合器以在与接收信号混合之前对第二信号进行升频转换。

方法可包括在混合接收信号与第二信号的步骤之后将输出信号数字化的步骤。在将输出信号数字化之后可为对输出信号求平均值的步骤。

方法可另外包括基于用于生成第一信号的相同数字序列生成第三信号的步骤。第三信号的生成可在相对于第一信号的预定时间延迟的情况下执行，第二预定时间延迟为预期由接收器链接收的第二干扰信号的特征并且第二预定时间延迟与第一预定时间延迟不同。使用第三信号可实现在接收信号中第二干扰信号的消除。举例来说，可在与第二信号混合之前或之后通过混合第三信号与接收信号来实现消除。可替换的是，第二信号和第三信号可经组合，并且然后与接收信号混合，以便实现第一干扰信号和第二干扰信号两者的同时消除。

图5示出包括如本文所公开的收发器100的汽车雷达系统510。应了解一些上述特征可包括收发器100或例如汽车雷达系统510的一部分。举例来说，数字化输出信号所需要的设备可包括汽车雷达系统510或收发器100的一部分。关于预定时间延迟或预定振幅的信息可存储在包括汽车雷达系统、收发器的一部分的计算机可读媒体上，或其它地方如在远程服务器上。

图5还示出包括汽车雷达系统510的机动车520，汽车雷达系统510又包括收发器100。机动车520可包括轿车、自动驾驶轿车、卡车、货车、厢式货车、大篷车、摩托车、多用途车辆、舟、轮船、无人机、飞机或紧急服务车辆。在一些实施例中，收发器可与车辆的自动制动系统或其它驾驶员辅助系统通信。

除非明确陈述特定顺序，否则可以任何顺序执行以上图式中的指令和/或流程图步骤。而且，本领域的技术人员将认识到，虽然已经论述一个例子指令集/方法，但是在本说明书中的材料可以多种方式组合从而还产生其它例子，并且应在此详细描述提供的上下文内来进行理解。

在一些例子实施例中，上述指令集/方法步骤被实施为体现为可执行指令集的功能和软件指令，所述可执行指令集在计算机上或以所述可执行指令编程和受所述可执行指令控制的机器上实现。这类指令经过加载以在处理器(如一个或多个CPU)上执行。术语处理器包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统(包括一个或多个微处理器或微控制器)，或其它控制或计算装置。处理器可指单个组件或复数个组件。

在其它例子中，本文示出的指令集/方法以及与其相关联的数据和指令存储于相应存储装置中，所述存储装置被实施为一个或多个非瞬态机器或一个或多个计算机可读或计算机可用存储媒体。一个或多个这类计算机可读或计算机可用存储媒体被视为物品(或制品)的一部分。物品或制品可指代任何所制造的单个组件或多个组件。如本文所定义的一个或多个非瞬态机器或计算机可用媒体不包括信号，但这类媒体能够接收并处理来自信号和/或其它瞬态媒体的信息。

本说明书中论述的材料的例子实施例可整体或部分地经由网络、计算机或基于数据的装置和/或服务实施。这些可包括云、因特网、内联网、移动装置、台式计算机、处理器、查找表、微控制器、消费者设备、信息基础设施，或其它致能装置和服务。如本文和权利要求书中可使用，提供以下非排他性定义。

在一个例子中，使本文论述的一个或多个指令或步骤自动化。术语自动化或自动(和其类似变型)意指使用计算机和/或机械/电气装置来控制设备、系统和/或过程的操作，而不需要人类干预、观测、努力和/或决策。

应了解，据称将联接的任何组件可直接或间接地联接或连接。在间接联接的情况下，可在据称将联接的两个组件之间安置额外的组件。

在本说明书中，已经依据选定的详细内容集合而呈现例子实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解，可实践包括这些详细内容的不同选定集合的许多其它例子实施例。预期所附权利要求书涵盖所有可能的例子实施例。

Claims (10)

1.一种用于检测和测距设备的收发器，其特征在于，包括：

发射器链，所述发射器链包括被配置成基于数字序列生成第一信号的第一序列发生器，所述第一信号用于与载波信号混合以提供发射信号；

干扰消除块，所述干扰消除块包括被配置成基于用于生成所述第一信号的相同数字序列生成第二信号的第二序列发生器，所述第二信号具有相对于所述第一信号的预定时间延迟，其中所述预定时间延迟为预期由所述收发器的接收器链接收的干扰信号的特征；和

所述接收器链，所述接收器链被配置成接收用于检测和测距的接收信号，所述接收信号具有包括所述发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括所述干扰信号的分量，所述接收器链包括第一模拟信号混合器，所述第一模拟信号混合器被配置成通过混合所述接收信号和所述第二信号来提供输出信号，从而消除所述接收信号中的所述干扰信号。

2.根据权利要求1所述的收发器，其特征在于，所述发射器链进一步包括载波信号发生器和第二模拟信号混合器，所述载波信号发生器被配置成生成所述载波信号并且其中所述第一信号通过所述第二模拟信号混合器与所述载波信号混合以提供所述发射信号。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的收发器，其特征在于，所述预定时间延迟为由以下中的一个或多个引起的干扰信号的特征：

(i)在被配置成发出所述发射信号的所述发射器链的至少一个天线元件和被配置成接收所述接收信号的所述接收器链的至少一个天线元件之间的串扰；和

(ii)以与所述收发器固定空间关系安装的已知障碍物。

4.根据在前的任一项权利要求所述的收发器，其特征在于，所述接收器链包括布置在所述第一模拟信号混合器上游的第三模拟信号混合器，所述第三模拟信号混合器被配置成通过在混合所述接收信号与所述第二信号之前混合所述接收信号和所述载波信号来降频转换所述接收信号。

5.根据在前的任一项权利要求所述的收发器，其特征在于，所述接收器链包括跟踪和保持放大器以及模/数转换器，所述模/数转换器在所述跟踪和保持放大器下游，所述跟踪和保持放大器以及所述模/数转换器布置在所述第一模拟信号混合器下游并且被配置成将所述第一模拟信号混合器的所述输出信号数字化。

6.根据权利要求5所述的收发器，其特征在于，所述接收器链包括相干加法器，所述相干加法器布置在所述ADC之后并且被配置成在所述输出信号的数字化之后对所述输出信号求平均值。

7.根据在前的任一项权利要求所述的收发器，其特征在于，基于所述第一信号的所述数字序列通过相位、频率和振幅调制中的至少一个来调制所述载波信号。

8.根据在前的任一项权利要求所述的收发器，其特征在于，所述干扰消除块被配置成向所述第二信号提供相对于所述第一信号的振幅的预定衰减振幅，其中所述预定衰减振幅为预期由所述接收器链接收的所述干扰信号的特征。

9.一种用于检测和测距系统的消除干扰信号的方法，其特征在于，包括：

基于数字序列生成第一信号，所述第一信号用于与载波信号混合以提供发射信号；

基于用于生成所述第一信号的相同数字序列生成第二信号，所述第二信号具有相对于所述第一信号的预定时间延迟，其中所述预定时间延迟为预期由所述检测和测距系统接收的干扰信号的特征；

接收用于检测和测距的接收信号，所述接收信号具有包括所述发射信号中的至少零个、一个或更多个反射的分量和包括所述干扰信号的分量；和

通过混合所述接收信号和所述第二信号来提供输出信号，从而消除所述接收信号中的所述干扰信号。

10.一种汽车雷达系统，其特征在于，包括根据权利要求1所述的收发器。