CN111289961A - 用于mimo雷达系统的多值性分辨 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及MIMO雷达系统和用于其的方法，其具有以下步骤：根据码块(26)对由不同的发送天线(10)发送的信号(12)进行编码(S10)；确定(S24)用于雷达对象(28)的多普勒估计，其中，多普勒估计具有周期性的多值性；以及分辨周期性的多值性，这对于多普勒偏移的多个多值性假设分别包括：根据多值性假设来补偿(S30)多普勒偏移，以及解码(S32)以便使分配给发送天线(10)的信号部分分离。基于用于所述解码的品质度量对于相应的多值性假设选择适用于雷达对象(28)的多值性假设，以及相应于多普勒估计和所选择的多值性假设确定(S38)雷达对象(28)的、单值的速度估计。根据信号部分进行的角度估计的品质可以确定为用于解码的品质度量。

Description

用于MIMO雷达系统的多值性分辨
技术领域
本发明涉及一种用于运行具有多个天线的MIMO雷达系统的方法。此外，本发明涉及一种用于对所探测到的雷达对象进行速度估计的MIMO雷达系统。
背景技术
雷达系统在机动车中在越来越大的范围内被用于检测交通环境并且向一个或多个安全功能或者舒适功能提供所定位的对象——如车辆或者障碍物的距离、相对速度和方位角的信息，所述一个或者多个安全功能或者舒适功能在机动车的驾驶中减轻驾驶员的负担或者完全地或部分地取代人类驾驶员。在此，越来越多地使用MIMO(multiple input-multiple output，多输入多输出)系统，在所述MIMO系统中，使用多个发送与接收天线。
WO 2018/076005 A1提到了不同类型的MIMO雷达系统：发送器和/或接收器可以布置在不同的位置上。通过使用彼此正交的码可以产生虚拟的通道。可以使用时分多路复用方法、TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)或者频分多路复用方法、FDMA(Frequency Division Multiple Access，频分多址)。
由DE 10 2014 212 284 A1已知一种MIMO雷达测量方法，其中，借助以下调制方案对所发送的信号斜坡状地进行频率调制：在所述调制方案中，斜坡的序列分配给不同的发送开关状态并且在时间上相互交错，所述发送开关状态的区别在于被用于发送的天线元件的选择。一个发送开关状态又分配有多个序列，所述多个序列在时间上相互交错。根据在对于一个序列获得的信号的二维谱中的峰值位置确定用于雷达目标的相对速度的值，所述值以预先确定的速度周期呈周期性。将在用于发送开关状态的序列的谱中的谱值的相位关系与对于相对速度的相应的周期性的值预期的相位关系进行比较，并且，根据比较结果选择相对速度的估计值。
US 2017/0160380 A1描述一种MIMO雷达系统，其中，多个发送天线同时进行发送。借助伪随机相位调制(PRPM，Pseudo-Random Phase Modulation)随机地改变被导至相应的发送天线的信号的相位，以便获得在同时发射和接收的信号之间的正交性的程度。
具有多个载波频率的数字调制方法已知为OFDM(orthogonal frequencydivision multiplex，正交频分多路复用)方法。越来越多地研究用于雷达系统的OFDM方法的使用。在OFDM方法中，将频带划分成多个正交的子带或者子载波(FDM，frequencydivision multiplexing，频分复用)，并且，按顺序依次地发送OFDM符号。OFDM符号的所发送的信号由根据符号的调制方案调制的、彼此正交的子载波信号(sub-carrier signals)组成，所述子载波信号同时在OFDM符号周期内被发送。
发明内容
本发明的任务是，能够实现：在MIMO测量中在短的测量时间内并且以高的准确性和大的单值性范围确定雷达对象的相对速度。尤其值得期望的是，在MIMO测量中在短的测量时间内和以高的准确性和大的单值性范围确定雷达对象的距离、相对速度和方位角。
根据本发明，该任务通过一种用于运行具有多个天线的MIMO雷达系统的方法解决，其具有以下步骤：
根据码块对由不同的发送天线发送的信号进行编码，其中，一个码块包括用于对不同天线的所发送的信号进行编码的不同的码，其中，每个码包括一个码值序列，根据所述码值序列对相关的发送天线的信号的序列的相位和/或幅度进行调制；
根据在彼此相继的码块中的相同位置上的所接收的信号之间的相位变化来确定用于雷达对象的多普勒估计，其中，用于所述雷达对象的多普勒估计相应于所述信号的多普勒偏移的多个多值性假设具有周期性的多值性；以及
分辨用于所述雷达对象的多普勒估计的周期性的多值性，这对于所述多普勒偏移的多个多值性假设分别包括以下步骤：
-根据所述多值性假设来补偿属于码块的信号的相位的多普勒偏移，
-对所述码块的经多普勒偏移补偿的信号进行解码以便使分配给所述发送天线的信号部分分离，以及
-确定所述解码的品质度量(Gütemaβ)；
其中，用于所述雷达对象的多普勒估计的周期性的多值性的分辨进一步包括：
-基于所确定的用于所述解码的品质度量对于相应的多值性假设选择适用于所述雷达对象的多值性假设；以及
-相应于所述多普勒估计和所选择的多值性假设确定所述雷达对象的、单值的速度估计。
在本发明中，在MIMO测量中尤其在短的测量时间内和以高的准确性和大的单值性范围确定雷达对象的相对速度的任务本质上通过以下方式来解决：进行不同的发送天线的发送信号的编码，并且，对于多普勒偏移的多个多值性假设进行多普勒补偿和接着进行解码，其中，使用用于解码的品质度量来选择适用的多值性假设。在不适用的多值性假设的情况下，基于此的多普勒补偿不与雷达对象的真实速度和真实的多普勒偏移相匹配，从而解码受干扰；分配给一个发送天线的信号部分包含其他发送天线的信号部分。
有利的是，能够实现具有多个发送天线的MIMO测量，在所述MIMO测量中，对于各个发送天线，在同时使用多个发送天线的情况下，可单值地测量的距离范围和速度范围以及距离分离能力和速度分离能力也保持。
对于多个雷达对象，分别列出多个多值性假设并且实施基于此的步骤。
在一个实施例中，进行相应的发送天线的信号的序列的相位调制或者相位与幅度调制。
优选地，所述编码包括根据所述码块对同时由不同的发送天线发送的信号进行编码，其中，一个码块包括用于对不同天线的同时发送的信号进行编码的不同的码，其中，每个码包括一个码值序列，根据所述码值序列对相关的发送天线的信号的序列的相位和/或幅度进行调制。因此，在每个码实例(也就是说，在码内的每个位置上)中，发送天线同时发送其相应的经编码的信号，即在每个码实例中是同时激活的。
在另一个实施例中，信号的序列的幅度的调制包括根据码值序列对相关的发送天线的信号的序列的键控，尤其包括信号与用于相应的码值的零相乘。
根据一种优选的实施方式，该任务通过一种用于运行具有多个天线的MIMO雷达系统的方法来解决，所述方法具有以下步骤：
根据码块对由不同的发送天线发送的信号进行编码，其中，一个码块包括用于对不同天线的所发送的信号进行编码的不同的码，其中，每个码包括一个码值序列，根据所述码值序列对相关的发送天线的信号的序列的相位和/或幅度进行调制；
根据在彼此相继的码块中的相同位置上的所接收的信号之间的相位变化来确定用于雷达对象的多普勒估计，其中，用于所述雷达对象的多普勒估计相应于所述信号的多普勒偏移的多个多值性假设具有周期性的多值性；以及
分辨用于所述雷达对象的多普勒估计的周期性的多值性，这对于所述多普勒偏移的多个多值性假设分别包括以下步骤：
-根据所述多值性假设来补偿属于码块的信号的相位的多普勒偏移，
-对所述码块的经多普勒偏移补偿的信号进行解码以便使分配给所述发送天线的信号部分分离，以及
-基于所述信号部分和其分配给所述发送天线来确定用于所述雷达对象的角度估计；
其中，用于所述雷达对象的多普勒估计的周期性的多值性的分辨进一步包括：
基于角度估计的品质来选择适用于雷达对象的多值性假设和相应的角度估计；以及
相应于多普勒估计和所选择的多值性假设确定雷达对象的、单值的速度估计。
因此，角度估计的品质作为用于解码的品质度量使用，并且，将用于所选择的多值性假设的角度估计确定为用于雷达对象的适用的角度估计。因此，进行不同的发送天线的发送信号的编码，并且，对于多普勒偏移的多个多值性假设，进行多普勒补偿并且接着进行解码和角度分析处理，其中，将角度分析处理结果的品质用于选择适用的多值性假设。尤其可以对于多普勒偏移的多个多值性假设进行多普勒补偿并且接着进行解码和角度分析处理，其中，角度分析处理结果的品质被用于选择适用的多值性假设。
因此，充分利用解码易受多普勒偏移影响这一效应，以便同时不但找到多普勒偏移的多值性的正确的假设而且将其确定为在解码之后的角度分辨的适用的结果。
其相位和/或幅度被调制的信号的序列也可以被称作其相位和/或幅度根据码值序列被调制的波形的序列。单个的信号或者波形可以例如涉及以频率斜坡、尤其快速线性调频形式的FMCW信号或者涉及OFDM符号。
根据码块对(优选同时)由不同天线发送的信号进行编码。在编码的步骤中，根据码值对发送天线的单个的信号进行相位调制和/或幅度调制，所述码值通过其在码值序列中的位置分配给信号。码的码值序列和相关的天线的信号的序列尤其具有相同的长度，也就是说，包含同样多的元素。
基于雷达对象的距离，在相应的、被用于接收的天线上接收延迟了至雷达对象并且返回的传播时间的信号。在同时发送的信号的情况下，在相应的天线上接收相应的发送天线的所反射的同时发送的信号的总和。在FMCW雷达系统中，传播时间由于相对于信号的在当前发送的频率的频率偏差(Frequenzversatz)而变得可察觉并且可以通过傅立叶变换来探测。因此，可以以常规的方式进行距离估计。
信号的编码——在所述编码中不同的发送天线的信号基于所使用的码而相对彼此具有相位偏差——具有与在具有相位延迟的虚拟的波束成形的情况下同时发出的多个信号类似的作用。发送天线的波束可以根据码矩阵(码块)具有伪随机性的方向特性。相应的发送天线的信号的不同的相位对传播时间不具有影响。因此，距离估计可以根据所接收的未经解码的信号来进行。
雷达对象的径向的相对速度基于多普勒效应而导致所接收的信号的频率偏移。多值性的多普勒估计可以根据所接收的还未经解码的信号进行。在FMCW雷达系统中，信号在一个码块内具有多个快速的频率斜坡，所述频率斜坡的相位和/或幅度被调制，并且所述信号对于彼此相继的码块进行重复，在所述FMCW雷达系统中，可以例如在所接收的信号的二维谱中进行雷达对象的探测。傅立叶变换在第一维度中在信号内进行并且在第二维度中从块到块地进行，也就是说，对于信号在彼此相继的码块中的相同位置进行。速度v的单值性范围具有宽度vu：
vu＝c/(2f0TC2C)，
其中，c为光速，f0为载波频率或者斜坡的中间频率，并且TC2C为从块到块的时间段。
如果因为雷达对象不具有在径向的方向上的相对速度所以不存在多普勒偏移，则码块的信号的解码可以容易地进行，以便使来自于不同的发送天线的信号部分分离。然后，可以以自身已知的方式将分离的信号部分用于角度估计。例如，将信号部分的模式与对于相应的角度预期的模式进行比较，以便根据一致性的程度估计角度。
然而，如果存在多普勒偏移，则该多普勒偏移视信号相对于码块的首先发送的信号的位置而定地作为所接收的信号的相位偏移发生作用。在不对相位的多普勒偏移进行补偿的情况下，信号部分的借助解码的分离可能会受干扰；然后，分配给一个发送天线的信号部分包含其他发送天线的信号部分。
由于多普勒偏移的该效应而损害具有对同时发送的信号的编码的常规方法。
然而，本发明利用该效应。为此，有针对性地产生多普勒估计的多值性，在对信号进行解码之前，针对多普勒偏移的相应的假设补偿信号的假定的多普勒偏移。因此，在多普勒偏移的假设不适用的情况下，多普勒偏移的补偿失败，并且解码导致发送天线的错误地或者不完全地分离的信号部分。
通过信号部分优选作为角度估计的基础使用的方式，仅仅以小的品质进行角度估计。相反，在多普勒偏移的假设适用的情况下以合适的方式补偿多普勒偏移，所述解码获得被正确地补偿的信号，并且可以以高的品质执行角度估计。因此，利用角度估计的品质来识别正确的多值性假设。因此，在一个步骤中不但可以分辨多普勒估计的多值性和因此可以分辨速度估计的多值性而且可以识别适用的角度估计。
优选地，所述方法进一步具有以下步骤：根据所接收的信号的传播时间的分析处理来确定用于所述雷达对象的距离估计。特别优选地，在解码的步骤之前根据信号确定所述距离估计。当为了使雷达对象分离而根据在距离-速度谱中的不同的(峰值)信号位置执行分离(也就是说，作为单独的雷达对象的探测)时，除了多普勒估计之外，距离估计可以容易地进行。
因此，根据所接收的信号的传播时间的分析处理来确定用于雷达对象的距离估计。如此选择码块的信号的序列的单个的信号，使得其带宽允许距离估计。例如，在FMCW雷达系统的情况下，单个的信号可以涉及发送信号的斜坡状的频率调制的快速的斜坡。这相应于一种线性调频序列方法，在所述线性调频序列方法中，然而在此设置彼此相继的码块的序列，在所述序列中，单个的码块又包含线性调频(快速的斜坡)的序列。然而，OFDM符号也可以作为发送天线的信号的序列的单个的信号来使用。然后，在码块内，进行OFDM符号的序列的相位和/或幅度的调制。也就是说，按顺序依次发送OFDM符号，所述OFDM符号的相位和/或幅度是经调制的。
优选地，对于不同天线同步地使用相同的信号，所述相同的信号借助不同的码值序列来进行相位调制和/或幅度调制。
优选地，对于一个天线，使用信号的序列，其中，这些信号具有相同的载波频率。由此，对于在一个码块内的不同的位置，不出现信号的相位对雷达对象的距离的不同的依赖性。在FMCW斜坡的情况下，例如使用相同的斜坡中间频率。在OFDM符号的情况下，使用相同的(主)载波频率。
优选地，对于一个天线，使用相同的信号的序列，所述相同的信号借助相关的码值序列的码值来进行相位调制和/或幅度调制。
优选地，通过复的信号幅度的向量与解码矩阵相乘来进行码块的经多普勒偏移补偿的信号的解码，以便获得分配给天线的信号部分的向量。
例如正交的码或者伪噪声序列可以作为一个码块中的码来使用。在电路技术上可特别高效地实现用于借助来自相位转动0°和180°的集合的码值进行二元的相位编码的码。在一个例子中，可以设置一些码，在该例子中，在每个码实例中，发送天线中的仅仅一个唯一的发送天线是激活的，其方式是，对于其余的发送天线，设置一码值，该码值相应于通过以幅度等于零的调制对信号的抑制，其中，不同的发送天线在不同的码实例中是激活的。然后，解码相当于将所接收的和经多普勒补偿的信号根据通过码块定义的发送顺序分配给相应的发送天线。
此外，所述任务通过一种根据本发明的MIMO雷达系统来解决。MIMO雷达系统优选设置用于实施所描述的方法。
优选地，MIMO雷达系统为用于对所探测到的雷达对象进行速度估计和角度估计的MIMO雷达系统，并且，控制与分析处理装置设置用于，在分辨用于雷达对象的多普勒估计的周期性的多值性时，对于多普勒偏移的多个多值性假设，分别基于信号部分和其分配给发送天线来确定用于雷达对象的角度估计，其中，用于雷达对象的多普勒估计的周期性的多值性的分辨进一步包括：基于角度估计的品质来选择适用于雷达对象的多值性假设和相应的角度估计。因此，将角度估计的品质确定为用于解码的品质度量。
优选地，控制与分析处理装置进一步设置用于，根据所接收的信号的传播时间的分析处理来确定用于雷达对象的距离估计。
在下面说明本发明的有利的构型和扩展方案。
为了根据传播时间的分析处理来估计距离，优选使用一信号，该信号不是具有唯一的固定的频率的连续波信号(CW，Continuous wave)。相反，该信号应具有确定的大于零的带宽，因为带宽对于距离分辨是决定性的。优选地，在编码的步骤中，发送天线的、根据相关的码值进行相位调制和/或幅度调制的单个的信号具有以下带宽：所述带宽在确定所述距离估计的步骤中限制或者尤其确定距离估计的距离分辨(也就是说，可分辨的最小距离)。例如对于确定所述距离估计的步骤，带宽B可以相应于相互关系
Δd＝c/(2B)
来限制或者定义距离分辨率Δd，其中，c为光速。在以FMCW频率斜坡、例如快速线性调频形式的信号的情况下，带宽B相应于斜坡的频率变化范围(Frequenzhub)。
在一种实施方式中，在编码的步骤中，发送天线的单个的信号为以斜坡形式进行频率调制的信号，根据码值对所述信号进行相位调制和/或幅度调制，所述码值通过其在码值序列中的位置分配给信号。也就是说，一个码块的每个码包括一个码值序列，根据所述码值序列对相关的天线的信号的序列的相位和/或幅度进行调制，其中，信号为频率斜坡。频率斜坡也被称作线性调频。
在一种实施方式中，在编码的步骤中，发送天线的单个的信号为OFDM符号，根据码值对所述OFDM符号进行相位调制和/或幅度调制，所述码值通过其在码值序列中的位置分配给信号。也就是说，一个码块的每个码包括一个码值序列，根据所述码值序列对相关的天线的信号的序列的相位和/或幅度进行调制，其中，信号为OFDM符号。OFDM符号由根据符号的调制方案调制的、彼此正交的子载波信号(sub-carrier signal)组成，所述子载波信号同时在OFDM符号的周期内被发送。
优选地，码实例的数目、即码的长度大于或者等于在一个码块内进行发送的发送天线的数目。在相同数目的情况下，已经可以在接收侧通过解码来使发送天线的信号部分单值地分离。在码长度更大的情况下，可以实现超定的方程组。这可以有助于多值性分辨的稳健性。
附图说明
以下，根据绘图更详尽地阐述实施例。
图1示出FMCW发送信号的频率和发送信号的调制方案的图；
图2示出一种具有独立的距离确定和速度确定的MIMO雷达系统的示意图；
图3示出雷达系统的工作方法的示意图；
图4示出发送信号的码实例的在时间上延伸的放置的实施例；
图5示出OFDM发送信号的频率的示意性的图；以及
图6示出一种具有独立的距离确定和速度确定的另外的MIMO雷达系统的示意图。
具体实施方式
根据图1、图2和图3，将快速线性调频MIMO雷达系统的一个实施例作为FMCW-MIMO雷达系统的例子来阐述，在该实施例中，发送信号的编码借助相位调制来进行。在图1中示意性地示出所发送的信号的频率变化曲线以及在其下方示出码块的样板，借助所述码块对所发送的信号进行相位调制。图2示意性地示出雷达系统的和其控制与分析处理装置的结构，其中，为了简化示图，替代多个接收通道地，示出仅仅一个具有接收天线的接收通道。图3示出相应的方法步骤。
在步骤S10中，进行所发送的信号的编码。如图1示出的那样，对于所有发送天线10，通过HF振荡器14产生以频率斜坡形式的相同的信号12的序列，所述HF振荡器由频率调制装置16控制。在多个发送通道的每一个中，连接在放大器19前面的相应的相位调制器18根据由码发生器22产生的相应的码20对信号12的相位进行调制。经相位调制的信号通过发送通道的发送天线10发射。
使用具有相对“快速的”频率斜坡的序列的“快速线性调频”频率调制方案，从而距离d和速度v的分析处理基本上可以相互独立地进行，例如借助二维傅立叶变换进行。尤其可以忽略在斜坡内的多普勒偏移。
图1示出各个发送天线10的码20汇总成码块26。码块26给发送天线10的每个单个的信号12分配相关的码20的一个码值A，B，C，…。单个的码值定义一相位，相位调制器18以该相位对信号进行调制。在每个码时刻(也称作码实例I)处，也就是说，在码20内的每个位置处，码块26因此对于发送天线10中的每一个定义一相关的码值。一个码块26的码20的数目相相应同时进行发送的发送天线的数目。在码实例I(其中，I＝1，…，m)的序列中，对于每个发送天线10，相位调制遍历(durchlaufen)相关的码的码值。如图1示出的那样，相同地重复码块。一个码块26的码20彼此正交。因此，通过码对各个发送天线10的信号进行编码；所发送的信号彼此正交，以便在接收通道中能够实现信号分离。
在所发送的信号12在雷达对象28上反射之后，在每个接收通道中，由相关的接收天线30接收的信号32在混频器34中与HF振荡器14的未经相位调制的信号混频并且将其带至低频的区域中。然后，以通常的方式通过A/D转换器36进行A/D转换。
所接收的信号包含所发送的经相位调制的信号12的在时间上偏移的、在相对运动的雷达对象28的情况下也在频率上偏移的叠加的反射。在多路分解器38中使相应于不同的码实例I的所接收的信号32分离。然后，对于每个码实例I，通过在第一维度中在单个的信号12的变化曲线上的以及在第二维度中在彼此相继的码块26的序列上的傅立叶变换来进行2D-FFT40的计算(步骤S20)。
所获得的二维谱相应于以下距离-速度空间：在所述距离-速度空间中，所检测的雷达对象作为谱的复幅度出现。在此，基于在彼此相继的相同的码实例之间——也即在彼此相继的码块中的相同位置之间——的时间间距TC2C仅仅确定单值性范围内的速度。单值性范围——也即单值性范围的宽度vu——通过码块的重复率1/TC2C来确定。
在所获得的复的二维谱中，通过对象探测装置42根据谱的峰值——也即根据在相应的距离位置和速度位置上的最大值的位置——进行雷达对象28的探测(步骤S21)。探测可以例如根据各个码实例的复的二维谱的非相干积分、例如绝对模量的求和进行。通过该非相干积分可以将来自与码实例相应的部分测量的信息合并，从而改进探测。
对于所探测到的雷达对象28，通过速度估计器43由在(被积分的)二维谱中的相关的峰值的位置、相应于距离估计地计算用于雷达对象的距离d的估计值(步骤S22)并且相应于信号的多普勒偏移的估计地计算用于周期性的多值的速度vamb的估计值(步骤S24)。雷达系统设计用于以下速度测量范围：所述速度测量范围超出单值性范围的宽度vu并且可以是例如单值性范围的宽度vu的多倍。雷达对象在速度测量范围内的真实的速度v——雷达系统设计用于所述速度测量范围——可以等于vamb或者与vamb相差vu的整数倍，例如相当于值vamb-vu，vamb，vamb+vu，vamb+2vu中的一个。
现在，基于多值的速度估计vamb，在不同的处理分支44中对于不同的多值性假设进行信号的进一步处理，其中，分别假定与雷达对象28的以下“真实的”速度相应的多普勒偏移：所述“真实的”速度针对相应的多值性假设而产生。
基于对速度估计vamb的分别假定的多值性假设、即对于雷达对象28的分别假设的“真实的”速度，通过多普勒补偿装置46针对码实例I的相应的信号进行经多普勒偏移补偿的信号的计算(步骤S30)。为此，对于在相应的二维谱中的相应于雷达对象28的峰值的复幅度进行相位补偿，所述相位补偿相应于相位的对于相应的码实例预期的多普勒偏移的补偿。因此，根据码实例在所发送的信号序列中的位置来补偿相位的相应的、对于假设的速度预期的多普勒偏移。
码实例的经多普勒偏移补偿的信号通过解码器48来解码(步骤S32)，其方式是，使信号向量与解码矩阵相乘。解码的结果为分配给不同的发送天线10的信号部分的向量。
将信号部分输送给角度估计器50，所述角度估计器以自身已知的方式通过与对于相应的角度预期的信号值的比较来提供角度估计的结果以及角度估计的品质(步骤S34)。例如可以获得一角度谱，在该角度谱中，在一角度处的峰值的高度相应于该角度作为雷达对象的适用的方位角估计的品质。
因此，在处理分支44中，获得相应的角度估计的结果和角度估计的属于此的品质。因此，对于相应的多值性假设分别实施步骤S30至S34。
选择装置52从角度估计的结果中选择具有最高的品质的角度估计(步骤S36)。然后，将符合的多值性假设确定为适用的，并且，在速度测量范围——雷达系统设计用于所述速度测量范围——内确定雷达对象28的相对速度v的、单值的估计值(步骤S38)。
因此，对于雷达对象28获得距离估计、角度估计和单值的速度估计。对于所探测到的每个雷达对象28实施步骤S22至S38，因为对于每个雷达对象可以进行自身的多普勒估计。
可以有针对性地控制多普勒偏移对所接收的信号的解码产生作用的程度，其方式是，有针对性地使以下时刻在其间距和/或顺序方面改变：在所述时刻发送相应的码实例。
在上述的例子中，将单个的码块26的码实例直接彼此相继地用于发送天线10的相关的信号12的相位调制。
图4示出一种变型，在该变型中，单个的码块26的码实例不被直接彼此相继地用于发送天线10的信号12的相位调制。在该变型中，在使用码块26的码实例I＝1之后才以相应的附加的、一时间间隔的延迟进行码块26的另外的码实例I＝2的使用，所述时间间隔相应于从码块到码块的时间TC2C。也可以将该时间间隔的多倍作为延迟来使用。在图4中，对码实例I进行编号，以及对作为C#的彼此相继的码块进行编号。因此，增强多普勒偏移对属于码块的所接收的信号的作用。
优选地，应选择以下码：所述码在不同的多普勒偏移的情况下的互相关是尽可能不规则的。由此可以避免，在角度谱中对于不同的多值性假设获得与互相关相应的高的旁瓣。因此，使对象探测的分离变得容易。
图5示意性地示出具有在相应的子载波频率上的彼此正交的数据的DFDM符号，图6与图2相应地示意性地示出OFDM-MIMO雷达系统的一个实施例，在该实施例中，信号12’为OFDM符号。相同的或者相互相应的元件或信号以相同的附图标记标出。
OFDM产生装置54产生数字的OFDM符号，所述数字的OFDM符号通过傅立叶逆变换(IFFT)和D/A转换转换成模拟信号并且在IQ混频器56中被调制到HF振荡器34的HF载波信号上。
通过相位调制器18根据码块26的码20借助相位调制对每个发送天线10的信号进行编码。替代地，编码也可以在信号路径中的其他位置上进行，例如在IQ混频器56之前或者数字地(在D/A转换之前)在OFDM符号上进行。经编码的信号如在图2的例子中那样通过发送天线10发射。
所接收的信号32’包含由于信号传播时间而延迟并且由于雷达对象28的相对速度而发生多普勒偏移的OFDM符号的总和。
在相应的码实例的以HF振荡器14的信号在混频器34上向下混频并且由A/D转换器36数字化的所接收的信号上，由解调装置58确定距离谱并且执行距离估计。因此，进行与不同的码实例I相应的所接收的信号32’的分离。距离谱借助匹配滤波或者借助FFT、用于使子载波信号的幅度归一化的谱分割和傅立叶逆变换(IFFT)来确定。在如此解调的OFDM符号的序列上，也即在彼此相继的码块26的序列上执行FFT 60，以便在相关的维度中获得多值的速度谱。然后，对所获得的具有速度的多值性的二维距离-速度谱的分析处理与图2和图3的例子相应地通过对象探测装置42和在处理分支44中对于相应的多值性假设的进一步处理来执行。
在上述的实施例中，进行信号12的相位调制。可以改变实施例，其方式是，在对所发送的信号12进行编码时，通过例如以放大器19形式的相应的幅度调制器进行幅度调制，其中，幅度调制可以对由相应的相位调制器18进行的相位调制附加地或者替代地进行。
在一个实施例中可以设置，在一个码块26内，相关的发送天线10不同时进行发送，而是对于每个码实例I，发送天线10中的仅仅一个相应的发送天线是激活的，而其他的发送天线10分别通过相应的码值来抑制。因此，该码值相应于以幅度零对相关的信号12进行的幅度调制。例如，在四个发送天线TX0、TX3、TX2、TX1的以如以上说明的相应的方式的发送顺序的情况下，在关于速度的多值性的值的假设不适用的情况下的多普勒补偿可能导致分配给各个发送天线的信号部分的错误的相位，从而角度估计的品质是用于解码的品质度量。

Claims (10)

1.一种用于运行具有多个天线的MIMO雷达系统的方法，其具有以下步骤：
根据码块(26)对由不同的发送天线(10)发送的信号(12)进行编码(S10)，其中，一个码块(26)包括用于对不同天线(10)的所发送的信号(12)进行编码的不同的码(20)，其中，每个码(20)包括一个码值序列，根据所述码值序列对相关的发送天线(10)的信号(12)的序列的相位和/或幅度进行调制；
根据在彼此相继的码块(26)中的相同位置(I)上的所接收的信号(32)之间的相位变化来确定(S24)用于雷达对象(28)的多普勒估计，其中，用于所述雷达对象(28)的多普勒估计相应于所述信号(32)的多普勒偏移的多个多值性假设具有周期性的多值性；以及
分辨用于所述雷达对象(28)的多普勒估计的周期性的多值性，这对于所述多普勒偏移的多个多值性假设分别包括以下步骤：
-根据所述多值性假设来补偿(S30)属于一个码块(26)的信号(32)的相位的多普勒偏移，
-对所述码块(26)的经多普勒偏移补偿的信号进行解码(S32)以便使分配给所述发送天线(10)的信号部分分离，以及
-确定用于所述解码的品质度量；
其中，用于所述雷达对象(28)的多普勒估计的周期性的多值性的分辨进一步包括：
-基于所确定的用于所述解码的品质度量对于相应的多值性假设选择(S36)适用于所述雷达对象(28)的多值性假设；以及
-相应于所述多普勒估计和所选择的多值性假设确定(S38)所述雷达对象(28)的、单值的速度估计。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解码的品质度量的确定包括：
-基于所述信号部分和其分配给所述发送天线(10)来确定(S34)用于所述雷达对象(28)的角度估计，其中，将所述角度估计的品质确定为用于所述解码的品质度量，
其中，用于所述雷达对象(28)的多普勒估计的周期性的多值性的分辨进一步包括：
相应于所选择的多值性假设地选择(S36)角度估计。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述编码(S10)包括根据所述码块(26)对同时由不同的发送天线(10)发送的信号(12)进行编码(S10)，其中，一个码块(26)包括用于对不同天线(10)的同时发送的信号(12)进行编码的不同的码(20)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步具有以下步骤：
根据所接收的信号的传播时间的分析处理来确定(S22)用于所述雷达对象(28)的距离估计。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述编码(S10)的步骤中，发送天线(10)的、根据相关的码值进行相位调制和/或幅度调制的单个的信号(12)具有以下带宽(B)：所述带宽在确定(S22)所述距离估计的步骤中限制所述距离估计的距离分辨。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述解码(S32)的步骤之前根据所述信号确定(S24)所述多普勒估计，所述多普勒估计对于所述雷达对象(28)具有周期性的多值性。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，通过矩阵乘法进行所述解码(S32)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在所述编码(S10)的步骤中，发送天线(10)的单个的信号(12)为以斜坡形式进行频率调制的信号，根据所述码值对所述信号进行相位调制和/或幅度调制，所述码值通过其在所述码值序列中的位置(I)分配给所述信号(12)。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在所述编码的步骤中，发送天线(10)的单个的信号(12)为OFDM符号，根据所述码值对所述OFDM符号进行相位调制和/或幅度调制，所述码值通过其在所述码值序列中的位置(I)分配给所述信号(12)。
10.一种用于对所探测到的雷达对象(28)进行速度估计的MIMO雷达系统，其具有多个天线(10；30)，并且具有控制与分析处理装置，所述控制与分析处理装置设置用于根据码块(26)对由不同的发送天线(10)发送的信号(12)进行编码，其中，一个码块(26)包括用于对不同的发送天线(10)的所发送的信号(12)进行编码的不同的码(20)，其中，每个码(20)包括一个码值序列，根据所述码值序列对相关的发送天线(10)的信号(12)的序列的相位和/或幅度进行调制；
其中，所述控制与分析处理装置进一步设置用于：
根据在彼此相继的码块(26)中的相同位置(I)上的所接收的信号(32)之间的相位变化来确定(S24)用于雷达对象(28)的多普勒估计，其中，用于所述雷达对象(28)的多普勒估计相应于所述信号的多普勒偏移的多个多值性假设具有周期性的多值性；以及
分辨用于所述雷达对象(28)的多普勒估计的周期性的多值性，其中，对于相应的雷达对象(28)对于所述多普勒偏移的多个多值性假设分别进行：
-根据所述多值性假设来补偿(S30)属于一个码块的信号(32)的相位的多普勒偏移，
-对所述码块(26)的经多普勒偏移补偿的信号进行解码(S32)以便使分配给所述发送天线(10)的信号部分分离，以及
-确定用于所述解码的品质度量，
其中，用于所述雷达对象(28)的多普勒估计的周期性的多值性的分辨进一步包括：
-基于所确定的用于所述解码的品质度量对于相应的多值性假设选择(S36)适用于所述雷达对象(28)的多值性假设；以及
-相应于所述多普勒估计和所选择的多值性假设确定(S38)所述雷达对象(28)的、单值的速度估计。
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