CN111880169A - 雷达感测 - Google Patents

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Abstract

本公开的各方面涉及雷达设备和方法，所述雷达设备和方法涉及数据与雷达信号的通信。如可以用一个或多个实施例实现的，雷达波形序列作为RF信号被发送，所述RF信号携带经由相移键控(PSK)调制被编码到斜坡雷达载波信号上的通信数据。这样的调制可以利用具有小于π的相位角度的、修改的、减小角度的调制。接收所述RF信号的物体反射版本，并且通过使用雷达波形的线性化版本(例如，没有PSK调制)对所述接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜，从而解调所述RF信号的物体反射版本。这种方法可以减轻压缩峰值损耗。

Description

雷达感测
技术领域
各种实施例的各方面涉及基于雷达的感测，这可能涉及其中嵌入信息的雷达信号的通信以及雷达信号的反射的处理。
背景技术
在各种应用中利用雷达系统来确定环境特性，例如可能与距离、位置或速度有关的那些环境特性。例如，汽车和其它车辆系统可以利用雷达来确定使用该雷达的车辆与物体和/或其它车辆之间的距离。通常，例如声音、光或其它辐射的雷达信号传播的距离用于表征环境。可以基于信号和信号在其中传播的介质的特性来确定雷达信号从发送器传播到物体并且(如从物体反射的)返回到接收器的往返距离。
以汽车为例，可以根据特定的波形原理来调制信号(例如，调频连续波(FMCW)信号)。这样的信号可以以预定的载波频率发送，并且反射信号可以被检测并且用于确定到物体的距离。可以以斜坡的形式调制连续雷达信号的发送频率，并且可以通过将接收到的信号与所发送的信号混频，从而从接收到的信号生成基带信号。例如，这样的方法可以用于感测到物体的距离，或者感测物体或车辆移动的速度，以及相对定位(例如，物体和车辆之间的角度)。
虽然这样的方法非常有用，但是许多雷达系统、高分辨率和长测量范围可能难以实现。此外，许多环境受益于信号内的数据通信。然而，与雷达信号进行数据通信可能难以实现，同时还要维持期望的雷达操作。例如，数据可能使雷达信号复杂化，使得雷达信号难以处理。
对于各种应用，这些和其它问题对基于雷达的实现提出了挑战。
发明内容
各种示例性实施例针对例如上述和/或其它问题，这些问题可以从以下关于雷达通信和相关信号处理的公开中变得显而易见，并且可以用于减轻损耗。
在某些示例性实施例中，本公开的各方面涉及通过相移信号对雷达信号进行编码，并且通过处理经编码的雷达信号的反射来减轻损耗。在一些实现方式中，这样的方法涉及将具有减小的相位角度(例如，小于π)的相移键控(PSK)调制应用于频率斜坡载波信号，并且使用原始频率斜坡载波信号来对雷达信号的反射进行去斜。这样的方法可以涉及利用发送器侧的多个星座点。
在更具体的示例性实施例中，一种雷达感测设备包括发送侧电路，该发送侧电路用于在雷达视场和射频(RF)范围内发送作为RF信号的雷达波形序列，同时在多个频率上倾斜。RF信号携带经由相移键控(PSK)调制编码的通信数据。该设备进一步包括接收侧电路，以接收RF信号的物体反射版本。接收侧电路还解调接收到的信号波形。在各种实现方式中，PSK调制的通信数据信号可以在这方面用于确定雷达特性，例如用于确定到环境中的物体的距离，同时还利用其中的数据与远程接收器通信。
在另一个具体的示例性实施例中，雷达感测设备包括至少一个天线、发送侧电路和接收侧电路。发送侧电路包括第一数字数据处理模块，在射频(RF)范围内的雷达视场上发送作为来自至少一个天线的RF信号的雷达波形序列，同时在多个频率上倾斜。RF信号携带经由PSK调制编码的通信数据。接收侧电路包括第二数字数据处理模块，接收RF信号的物体反射版本，并且通过使用从至少一个天线发送的雷达波形的线性化版本对接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜，从而解调接收到的信号波形。因此，可以通过使用雷达波形的线性化版本(例如，在相位调制之前的原始FMCW载波信号)来减轻损耗(例如，动态范围损耗)。此外，可以在小于π的相位角度处应用PSK调制，从而有助于增强数据通信，同时还减轻了雷达使用的接收侧电路处的损耗。
如可以用一个或多个实施例实现的，与雷达感测设备一起使用的方法如下执行。从雷达视场和射频(RF)范围内的发送侧电路发送作为RF信号的雷达波形序列，同时在多个频率上倾斜。RF信号携带经由PSK调制编码的通信数据。在接收侧电路中，接收RF信号的物体反射版本，并且通过使用雷达波形的线性化版本对接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜，从而解调RF信号的物体反射版本，以减轻损耗。
以上讨论/概述并非旨在描述本公开的每个实施例或每种实现方式。以下附图和具体实施方式也举例说明了各种实施例。
附图说明
结合附图考虑以下具体实施方式，可以更全面地理解各种示例性实施例，其中：
图1示出了根据本公开的具有示例性发送侧电路和接收侧电路的设备；
图2A-2F示出了根据本公开的表征相移雷达信号的使用和处理的各个图，其中：
图2A示出了具有π(180度)相移的初始双极相移键控(BPSK)信号。
图2B示出了具有减小的相位角度的图2A中的相移BPSK信号；
图2C示出了初始FMCW雷达信号和FMCW信号的BPSK版本；
图2D示出了图2C的初始FMCW雷达信号和减小相移BPSK信号。
图2E示出了初始FMCW雷达信号的相位和FMCW的BPSK版本的相位。
图2F示出了图2C的初始FMCW雷达信号的相位和该信号的减小相移BPSK(r-BPSK)版本的相位；
图3是根据本公开的示例性雷达信号相移方法的图；以及
图4是根据本公开的用于处理雷达信号的流程图。
虽然本文中讨论的各种实施例服从于修改和替换形式，但是其各方面已经通过例子的方式在附图中示出并且将被详细地描述。然而，应理解，本公开并不限于所描述的特定实施例。相反，本发明涵盖落入本公开的范围内的所有修改、等同物和替换物，包括在权利要求中限定的方面。此外，本申请通篇使用的术语“例子”仅用于说明，而非限制。
具体实施方式
本公开的各方面被认为可应用于涉及基于雷达的通信的各种不同类型的设备、系统和方法。在某些实施例中，发送用于雷达和通信使用的雷达信号，并且使用其中省略了数据的雷达信号的版本以减轻动态范围损耗的方式来解调其反射。在具体的实现方式中，解调方案用线性FMCW信号对接收到的信号(包含嵌入式通信)进行去斜，这减轻或减少了损耗。在某些实现方式中，当在发送雷达信号以将数据传送到远程接收器和接收雷达信号的反射以用于雷达功能的情况中使用时，本公开的各方面已经被示出是有益的。例如，这样的方法可以用于汽车应用中，其中车辆发送用于雷达功能的雷达信号，例如用于确定车辆和物体之间的距离、相对径向速度和角度，同时还使用相同的信号在车辆之间进行通信。尽管未必限于此，但可以通过以下对使用示例性上下文的非限制性例子的讨论来理解各方面。
因此，在以下说明书中，阐述了各种具体的细节以描述本文中呈现的具体的实施例。然而，本领域的技术人员应了解，可以在不具有下文给出的所有具体的细节的情况下实践一个或多个其它例子和/或这些例子的变型。在其它情况下，没有对公知的特征进行详细描述，以免模糊本文中例子的描述。为了便于说明，可以在不同的图中使用相同参考标号来表示相同元件或相同元件的附加实例。此外，尽管在一些情况下可以在各个附图中描述方面和特征，但是应理解，一个附图或实施例的特征可以与另一个附图或实施例的特征组合，即使该组合没有被明确地示出或被明确地描述为组合。
如可以根据一个或多个实施例实现的，相位调制可以应用于现有频率扫描之上，以将通信消息嵌入在雷达信号内。例如，载波信号的频率可以在开始频率和结束频率之间被扫描(例如，斜升或斜降)，并且可以被另一个基带相位调制信号混频以将数据嵌入到扫频载波信号中。这可以称为生成具有其中嵌入通信的雷达信号，例如RadCom信号。在特定实现方式中，使用相移键控(PSK)调制信号来混频扫频载波信号。使用载波信号来处理扫频载波信号的反射，例如通过在PSK之前使用其(原始)形式的载波信号。
在具体的实施例中，在发送器侧电路处使用各个相位之间的小于π(180度)的(减小的)相位角度的PSK对原始扫频载波信号进行混频，并且发送所得到的信号。还将原始扫频载波信号提供给接收器侧电路，并且用于对减小角度的PSK信号的反射进行去斜。结合这样的方法，已经认识到/发现，应用具有减小的角度的PSK来将数据嵌入雷达信号中，并且通过将原始扫频载波信号与其混频来进一步对雷达信号的反射进行去斜，这可以减轻损耗。例如，已经认识到/发现，这样的方法可以减轻雷达性能问题，该问题可能由雷达信号的距离像中的增加的旁瓣电平以及信号处理之后从目标接收的能量损耗引起。
可以执行各种方法来减小PSK调制的角度，以适合特定的应用。例如，可以利用不同的相位角度变化范围，也可以利用不同的相数。相对于使用各个相位之间的相位角度π的BPSK，可以利用其一部分或多个部分的相位角度。在下面的附图中示出了某些例子，如附图所示，PSK星座的元素之间的各个相位差降低了PSK调制对雷达性能的影响。可以使用多个星座点来增强原始数据速率以及检测反射雷达信号的能力。对于关于PSK方案的一般信息，以及对于关于可以根据本文中的一个或多个实施例实现的简化PSK方案的特定信息，可以参考由迪米特里·德苏尔斯(Dimitri Dessources)于2017提交给莱特州立大学(WrightState University)的论文“使用软件限定的无线电实现基于RF隐写的联合雷达/通信LFM波形”，该论文通过引用被完全结合于此。
如本文中所表征的组合的雷达和数据通信可以被实现用于各种应用，以适合各种用途。例如，如果可以提高对周围环境的感知水平，则可以启用自动或自驱动功能。如本文中所表征的雷达和通信传感器可以用于此方面，例如用于车辆到x(车辆到基础设施或V2X)通信和雷达，以解决通信信息和感知环境的任务。在此框架中，在设备或系统中组合这些特征，有助于以可以进一步提供减小的尺寸和功率消耗的高效和经济的方式，实现智能运输平台、可靠且稳健的道路用户感测以及道路用户之间的通信。因此，本文中的各种方法利用例如在发送器处将减小的PSK应用于载波信号以及在相应的接收器处使用(原始)载波信号进行去斜，这促进了互相关和自相关性能，并且减轻了信号处理之后反射信号的能量损耗(例如，动态范围损耗)。
在特定实施例中，将减小角度的相位调制应用在线性雷达线性调频脉冲并将其发送，其中根据相位调制将数据传送到远程接收器。通过用纯线性雷达线性调频脉冲(在相位调制之前)对反射进行去斜来解调雷达线性调频脉冲的反射，以减少反射中的能量损耗。因此，可以在以特定的通信速率经由相位调制嵌入通信的需要或期望与利用雷达线性调频脉冲的反射进行雷达感测的能力之间实现折衷。
在本文中所表征的实施例可以在各种类型的电路中实现。在一些实施例中，雷达传感器模块包括RF收发器、模拟-数字转换器(ADC)、数字信号处理器和到主处理器的数据接口、发送雷达波形序列并且在被雷达视场中的物体反射之后接收这些波形的(多个)时间延迟、频移、衰减和相移版本。在雷达发送器侧，可以将具有减小的角度(具有小于π的相位差)的PSK调制应用于例如FMCW波形的雷达波形，以在线性斜坡的相位中对通信进行编码。在这种情况下，在从中频(IF)到RF的混频阶段之后应用包含要发送的信息的调制。使用雷达信号将接收到的相移版本的波形解调回IF，其中没有嵌入通信。然后，ADC将解调的波形数字化，之后由数字信号处理器对其进行处理。
在一些实现方式中，在RF收发器的接收侧上执行下变频操作，其中将原始FMCW信号与模拟域中的延时发送信号混频。在雷达系统和反射物体之间的相对速度为零的情况下，时间延迟信号是发送信号的衰减和相位旋转版本。下变频操作的结果是以所谓的拍频振荡的正弦波。频率取决于到反射物体的距离、斜坡的开始频率和停止频率之间的差以及斜坡的持续时间Tramp。在相对速度非零的情况下，将相应的多普勒(Doppler)频率添加到拍频上。当线性调频脉冲的持续时间非常短(例如，短于100μs)并且频率偏差为至少几十MHz时，多普勒频率与拍频相比非常小，并且在距离的计算中可以忽略不计。多普勒分量可以改变接收到的频率斜坡的相位。可以使用二维快速傅立叶变换(FFT)来计算相对径向速度。然后，雷达检测过程将反射回波的功率与噪声功率进行比较。动态范围是指系统在存在噪声的情况下检测强目标和弱目标的能力。
因此，如本文中所表征的原始FMCW信号的使用可以促进这样的雷达检测过程，如可以在汽车应用中使用，例如涉及一个或多个自动超车、协同防撞、高密度排、易受伤害的道路用户发现、“鸟瞰”和“看槽”视图(例如，利用来自另一个车辆的相机数据)，以及用于传感器融合技术的原始数据共享。在这点上，可以增强毫米波短、中和远程汽车雷达，也可以增强用于自动驾驶应用的联合雷达通信功能。通过用于增强安全性和协同集体感知的定向通信可以实现高带宽，所述定向通信可以与各种v2x协议结合使用。
本文中所表征的雷达通信信令可以以各种方式来执行。在一些实施例中，通信信号
Figure BDA0002462104290000071
被建模为具有
Figure BDA0002462104290000072
的随机过程。集合A包含符号字母表中元素的所有相位，例如，A＝{0，kπ}且0＜k＜1，其中因子k被称为缩减因子，并且基于雷达性能降级(根据检测概率PD)和通信错误概率Pe之间的折衷来选择。幅度调制以及概率星座整形可以用于增加通信原始数据速率和降低雷达检测概率损耗。例如空中去斜(DoA)的同步技术可以用于与不同的雷达单元同步。两个(或更多)雷达收发器设备之间的另一个同步机制可以用于确保具有嵌入式通信的任何解调信号出现在每个设备的接收器带宽内。
在更具体的示例性实施例中，一种雷达感测设备包括发送作为RF信号的雷达波形序列的发送侧电路，所述RF信号在多个频率上倾斜(例如，FMCW信号，该FMCW信号可以作为斜坡雷达线性调频脉冲发送)，并且携带经由相移键控(PSK)调制编码的通信数据。例如，可以利用如本文中表征的减小角度的BPSK，这可能涉及具有调制角度的BPSK调制以最小化压缩峰值损耗，并且经选择以提供低于如应用于FMCW雷达波形的π的相位差。接收侧电路接收RF信号的物体反射版本，所述物体反射版本可以用于确定距离或其它基于雷达的特性。接收侧电路还例如通过使用没有通信数据的RF信号的版本(例如，在调制之前)来解调接收到的信号波形，这可以减轻压缩峰值损耗。例如，包含BPSK调制的通信数据的接收到的RF信号的物体反射版本可以使用作为RF信号发送的雷达波形的线性化版本进行去斜。
在一些实现方式中，RF信号的物体反射版本是由雷达视场中的物体反射的发送信号的版本，作为发送雷达波形的时间延迟、频移、衰减和相移版本。接收侧电路将RF信号的物体反射版本与不具有经由PSK调制编码的数据的雷达波形序列的版本混频。
发送侧和/或接收侧电路可以包括数字信号处理电路。在一些实现方式中，发送侧电路包括用于处理通信数据的数字化版本的数字信号处理电路和用于进行上变频的混频器。接收侧电路包括用于处理接收到的RF信号的物体反射版本的数字化版本的数字信号处理电路和用于进行下变频的混频器。在某些实现方式中，其中发送侧电路包括上变频混频器，该发送侧电路包括调制电路，该调制电路在混频器从中频(IF)上变频到RF之后将通信数据调制到RF信号上。在特定实施例中，发送侧电路包括通过使用未经调制的频率扫描波形进行上变频的混频器，并且接收侧电路包括下变频的混频器和包括解调电路，在混频器通过对未经调制的频率扫描波形进行去斜从RF下变频到IF之后，该解调电路解调通信数据，以减少RF信号的脉冲压缩峰中的损耗。
在一些实施例中，发送侧电路通过经由频率扫描使雷达波形倾斜来改变雷达波形，并且接收侧电路通过使得在混频器从RF下变频到IF之后应用通信数据的解调以及通过对频率扫描波形进行去斜来解决雷达波形的改变。该方法可以减少雷达波形的脉冲压缩峰值中的损耗。
在另一个具体的示例性实施例中，雷达感测设备包括至少一个天线、发送侧电路和接收侧电路。发送侧电路包括第一数字数据处理模块，在射频(RF)范围内的雷达视场上发送作为来自至少一个天线的RF信号的雷达波形序列，同时在多个频率上倾斜。RF信号携带经由PSK调制编码的通信数据。接收侧电路包括第二数字数据处理模块，接收RF信号的物体反射版本，并且通过使用从至少一个天线发送的雷达波形的线性化版本对接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜，从而解调接收到的信号波形。因此，可以通过使用雷达波形的线性化版本(例如，在相位调制之前的原始FMCW载波信号)来减轻压缩损耗。此外，可以在小于π的相位角度处应用BPSK调制，从而有助于增强数据通信，同时还减轻了雷达使用的接收侧电路处的损耗。
发送侧电路可以以多种方式中的一种或多种生成雷达波形。例如，可以以小于π的调制角度将PSK调制应用于FMCW载波信号，并且接收侧电路可以使用FMCW载波信号(作为雷达波形的线性化版本)来对接收到的信号波形进行去斜。在一些实现方式中，发送侧电路通过在一定频率范围上扫描载波信号，并且以小于π的调制角度对经扫描的载波信号进行相移，以编码其中的通信数据来生成雷达波形序列，例如通过生成在各个频率之间上扫或下扫的雷达线性调频脉冲。
在更具体的实现方式中，发送侧电路包括：振荡器，该振荡器生成雷达波形的线性化版本；以及混频器，该混频器被耦合以从振荡器接收雷达波形的线性化版本。混频器通过将PSK调制应用于雷达波形的线性化版本来生成雷达波形序列。接收侧电路还包括混频器，该混频器还耦合到振荡器以用于从振荡器接收雷达波形的线性化版本。混频器使用从振荡器接收的雷达波形的线性化版本对接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜。已经认识到/发现，其中没有PSK调制的雷达波形版本被用于去斜的这样的方法可以减轻信号损耗。
如可以用一个或多个实施例实现的，与雷达感测设备一起使用的方法如下执行。在雷达视场和射频(RF)范围内发送作为RF信号的雷达波形序列，同时在多个频率上倾斜。例如，发送侧电路可以使载波信号在一定频率范围内斜升或斜降，以生成雷达线性调频脉冲。RF信号还携带经由PSK调制编码的通信数据。通过使用雷达波形的线性化版本对接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜，从而接收和解调RF信号的物体反射版本，以减轻压缩峰值损耗。例如，接收侧电路可以利用这样的线性化版本，该线性化版本可以与用于在发送侧电路中生成雷达波形的载波信号一致。
可以以各种方式中的一种或多种来生成雷达波形。在一些实施例中，以小于π的调制角度将BPSK调制应用于FMCW载波信号，并且FMCW载波信号用于对信号波形的反射版本进行去斜。在某些实施例中，在一定频率范围内扫描载波信号，并且使用减小角度的BPSK以小于π的调制角度对经扫描的载波信号进行相移，以编码其中的通信数据。这些或其它实施例可能涉及生成作为在各个频率之间上扫或下扫的雷达线性调频脉冲的波形，以及以小于π的调制角度对雷达线性调频脉冲进行相移键控。
现在转到附图，图1示出了根据本公开的具有示例性发送侧电路110和接收侧电路和120的设备100。举例来说，发送侧电路110被描述为具有锁相环(PLL)111、混频器112和功率放大器114。混频器112被耦合以接收PSK输入，该PSK输入可以由减小角度的PSK(Mr-PSK)模块113提供。功率放大器114放大混频器112的输出，以经由天线115发送。举例来说，接收侧电路120被描述为具有经由天线121接收信号的放大器122、被耦合以接收PLL111的输出的混频器123、滤波器124和ADC125。
在一些实现方式中，PLL111生成斜坡FMCW雷达信号，该FMCW雷达信号被传递(例如，被分成两个分支)到混频器112和混频器123。混频器112使用来自Mr-PSK模块113的PSK信号来混频斜坡FMCW，该PSK信号可以是发送侧电路110的一部分。功率放大器114经由天线115发送混频信号，并且发送信号的反射由接收天线121捕获。然后，接收到的反射在122(例如，低噪声放大器(LNA))被放大，并且由混频器123使用由PLL111生成的斜坡FMCW下变频到中频(IF)。将滤波器124实现为抗混叠滤波器(AAF)，并且在使用ADC125将信号数字化之前进一步限制不必要的噪声。此外，相控阵列或MIMO配置中的另外的发送器和接收器信道可以用于启用雷达角能力。发送侧电路110和/或接收侧电路120可以利用定时块130进行同步。可以利用矩形脉冲整形，使得
Figure BDA0002462104290000111
在Rsym-1的持续时间内恒定，其中Rsym-1是符号速率，并且如果|t1-t2|＜Rsym-1，则
Figure BDA0002462104290000112
独立于
Figure BDA0002462104290000113
通过选择Rsym＝fs可以促进高数据速率，其中fs表示系统采样频率。一个线性调频脉冲持续时间内的样本数为N＝Tramp fs，其等于应用数字调制时的相位变化数。在一些实现方式中，发送-接收电路之间的同步方法用于使发送数据速率最大化。
图2A-2F示出了根据本公开的表征相移雷达信号的使用和处理的各个图。从图2A开始，所示的初始双极相移键控(BPSK)信号具有如星座点201和星座点211所示的π(180度)相移，图2B示出了利用如星座点220和星座点221所示的减小的相位角度(rBPSK)以及相对于零(或2π)的各个相位角度
Figure BDA0002462104290000114
实现的相移BPSK信号。图2A所示的BPSK调制改变每一位的π的相位，而对于图2B所示的rBPSK，相位只被π的一小部分改变，例如π/9。在减小调制角度时，线性调频脉冲的相位可能在没有通信的情况下相对于FMCW变化不一致，如果计算范围多普勒图，则会导致不同的性能。
图2C示出了初始FMCW雷达信号230和FMCW信号240的BPSK版本之间的电压差，图2D示出了如图2C中的初始FMCW雷达信号231和使用减小的相位角度
Figure BDA0002462104290000115
的减小相移BPSK信号241之间的差。
图2E和2F类似地示出了相对于初始FMCW雷达信号的相位差，其中图2E示出了FMCW雷达信号250的相位和FMCW信号260的BPSK版本的相位。图2F示出了FMCW雷达信号251和信号261的减小相移BPSK(r-BPSKFMCW)版本
Figure BDA0002462104290000116
之间的相位差。因此，通过减小相位角度，检测目标范围和速度的能力以及动态范围得以保持。减小BPSK符号的相位角度会减小其距离，因此对于相当的比特误码率(BER)，所需的信噪比(SNR)增加。可以为双向路径选择雷达信号的发送功率。相反，通信信号仅通过单向路径，这意味着可以将通信信号的SNR假设为高。因此，可以执行具有减小的相位角度的可靠通信。此外，可以将没有通信信号的解调应用于信号的反射部分以实现在峰值减小方面的增强性能。可以增加相位角度的减小以增强在较低错误概率方面的通信能力。
图3描绘了根据本公开的示例性雷达信号相移方法的图。可以利用四个星座点210和212以及220和222来提供分别由
Figure BDA0002462104290000121
(例如，(π/6)分开的多个相移。这可以被称为4r-PSK方法。可以扩展可以由任何滤波方法限制的数据速率，并且可以进一步限制缩减因子。例如，使用相位差
Figure BDA0002462104290000122
可以将
Figure BDA0002462104290000123
的较小相位跃变用于多个星座点。概率星座整形可以用于进一步减少雷达降级，例如通过将低概率分配给可以在雷达处理算法中引起相位失真的较大相位跃变。
图4是根据本公开的用于处理雷达信号的流程图。在框410处，发送BPSK编码的雷达信号，并且在框420处接收BPSK编码的雷达信号的物体反射版本。这些反射可以从在传输信号的本地环境中的大量物体接收，例如在移动车辆周围的环境中。在框430处，解调波形。在这种情况下，在发送信号中编码的数据可以被另一个接收器接收和利用，例如在本地环境中的另一个车辆中。此外，与本文中所表征的识别/发现一致，通过使用其中没有编码数据的发送信号的版本，可以增强对雷达功能的后续处理。例如，当用于车辆到车辆通信中时，相同的雷达信号发送可以用于向其它车辆传送信息并且确定其它车辆的基于雷达的特性(例如，距离)。
在一些实现方式中，还生成了在框410处发送的BPSK编码的雷达信号。在框401处，生成频率修改的载波信号。在框402处，将减小角度的BPSK应用于载波信号，以在其中编码数据。在本文中，减小角度指的是将小于180度的相移应用于载波信号。例如，如图1中所示的振荡器和减小角度的PSK电路可以用于分别生成PSK并且将PSK应用于载波信号，该载波信号具有小于180度(或π)的偏移，如图2B所示。
在本文中可以使用用于举例说明取向的术语，例如上/下、左/右、顶/底和上方/下方，来表示附图中所示元件的相对位置。应理解，所使用的术语仅仅是为了符号的方便，并且在实际使用中，所公开的结构的取向可以不同于附图中所示的取向。因此，不应以限制的方式解释这些术语。
本领域技术人员将认识到，除非另有说明，否则说明书(包括权利要求书)中使用的各种术语表示本领域中的普通含义。作为例子，说明书描述和/或说明了可以用于通过各种电路(circuits/circuitry)来实现所要求保护的公开内容的方面，该电路可以被示为或使用例如块、模块、信号发生器、振荡器、装置、系统、单元、控制器、发送器、接收器、收发器和/或其它电路类型的描述(例如，图1的参考标号110-114和122-125可以被实现为如本文中描述的块/模块)的术语。这样的电路(circuits/circuitry)可以与其它元件一起使用，以举例说明某些实施例如何以形式或结构、步骤、功能、操作、活动等来执行。例如，在某些上述实施例中，一个或多个模块是被配置和布置用于实现这些操作/活动的离散逻辑电路或可编程逻辑电路，这可以在图1和图4中所示的方法中执行。在某些实施例中，这样的可编程电路是一个或多个计算机电路，包括用于存储和访问要作为一组(或多组)指令(和/或用作限定可编程电路如何执行的配置数据)来执行的程序的存储器电路，并且在图4中示出并且结合图4描述的算法或过程由可编程电路用来执行相关的步骤、功能、操作、活动等。取决于应用，指令(和/或配置数据)可以被配置用于在逻辑电路中实现，其中指令(无论以目标代码、固件或软件的形式表征)被存储在存储器(电路)中并且可从存储器(电路)访问。作为另一个例子，在说明书可能提及“第一[结构类型]”、“第二[结构类型]”等的情况下，其中[结构类型]可以用例如[“电路(circuits/circuitry)”以及其它]的术语来代替，形容词“第一”和“第二”不用于暗示对结构的任何描述或提供任何实质性含义；相反，这样的形容词仅用于英语语言先行词，以将一个这样的类似命名的结构与另一个类似命名的结构区分开(例如，“第一电路被配置成转换……”被解释为“电路被配置成转换……”)。
基于以上论述和说明，本领域的技术人员将容易认识到，可以在不严格遵循本文中所说明和描述的示例性实施例和应用的情况下对各种实施例作出各种修改和改变。例如，图中所例示的方法可以涉及以各种顺序执行的步骤，其中保留了本文中实施例的一个或多个方面，或者可以涉及更少或更多的步骤。例如，如本文中所表征的收发器或接收器电路可以进一步被实现为处理从其它车辆接收到的雷达信号以确定来自其它车辆的数据。作为另一个例子，可以根据各种实施例以用于实现雷达功能(例如，围绕整个车辆)的类似方式来实现多个收发器和/或接收器。可以使用具有附加和/或更少的星座点的各种其它PSK方法。这样的修改没有脱离本公开的各个方面的真实精神和范围，包括在权利要求书中所阐述的方面。

Claims (10)

1.一种雷达感测设备，其特征在于，包括：
发送侧电路，所述发送侧电路用于在雷达视场和射频(RF)范围内发送作为RF信号的雷达波形序列，同时在多个频率上倾斜，所述RF信号携带经由相移键控(PSK)调制编码的通信数据，所述相移键控(PSK)调制被修改以减轻接收侧电路处的动态范围损耗；以及
接收侧电路，所述接收侧电路用于接收RF信号的物体反射版本，并且使用不具有经由所述PSK调制编码的数据的所述雷达波形序列的版本解调所述RF信号的所述物体反射版本。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述RF信号的物体反射版本是由所述雷达视场中的物体反射引起的，作为发送雷达波形的时间延迟、频移、衰减和相移版本，并且其中所述接收侧电路被配置成将所述RF信号的所述物体反射版本与不具有经由所述PSK调制编码的所述数据的所述雷达波形序列的所述版本混频。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述PSK调制包括双极PSK(BPSK)调制，所述BPSK调制具有调制角度，所述调制角度经修改以最小化压缩峰值损耗，并且所述调制角度经选择以提供低于π的相位差应用于FMCW雷达波形。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述发送侧电路包括用于处理所述通信数据的数字化版本的数字信号处理电路和用于进行上变频的混频器，并且所述接收侧电路包括用于处理所述接收到的RF信号的物体反射版本的数字化版本的数字信号处理电路和用于进行下变频的混频器。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述发送侧电路包括用于进行上变频的混频器，并且包括调制电路，所述调制电路被配置成使得在所述混频器将从中频(IF)上变频到RF之后应用所述通信数据的调制。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述发送侧电路包括通过使用未经调制的频率扫描波形进行上变频的混频器，以及
所述接收侧电路包括用于进行下变频的混频器，并且包括解调电路，所述解调电路被配置成使得在所述混频器通过对所述未经调制的频率扫描波形进行去斜而从RF下变频到IF之后，应用所述通信数据的解调，以减少所述接收到的RF信号的脉冲压缩峰值中的损耗。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：
所述发送侧电路被配置成通过经由频率扫描使所述雷达波形倾斜来改变所述雷达波形，以及
所述接收侧电路被配置成通过在所述混频器从RF下变频到IF之后应用所述通信数据的解调以及通过对所述频率扫描波形进行去斜来解决所述雷达波形的改变，并且在其中减少所述雷达波形的脉冲压缩峰值中的损耗。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收侧电路应用解调方案，所述解调方案包括使用作为RF信号发送的所述雷达波形的线性化版本，对包含PSK调制通信数据的所述接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜。
9.一种雷达感测设备，其特征在于，包括：
至少一个天线；
发送侧电路，包括第一数字数据处理模块，用于在射频(RF)范围内的雷达视场上发送作为来自所述至少一个天线的RF信号的雷达波形序列，同时在多个频率上倾斜，所述RF信号携带经由PSK调制编码的通信数据；以及
接收侧电路，包括第二数字数据处理模块，用于接收所述RF信号的物体反射版本，并且通过使用从所述至少一个天线发送的所述雷达波形的线性化版本对所述接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜，从而解调接收到的信号波形。
10.一种与雷达感测设备一起使用的方法，其特征在于，所述方法包括：
在雷达视场中和在射频(RF)范围内从发送侧电路发送作为RF信号的雷达波形序列，同时在多个频率上倾斜，所述RF信号携带经由PSK调制编码的通信数据；以及
在接收侧电路中，接收所述RF信号的物体反射版本，并且通过使用所述雷达波形的线性化版本对所述接收到的RF信号的物体反射版本进行去斜，从而解调接收到的信号波形，以减轻压缩峰值损耗。
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