CN112689964B - 信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统 - Google Patents

Abstract

一种信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统，使得MIMO雷达能够准确地将目标的速度恢复到SIMO雷达的测速范围。信号传输方法应用于多输入多输出MIMO雷达，MIMO雷达包括发射器，发射器包括多个发射天线，该信号传输方法包括：发射器发送第一测量帧中的第一突发，第一测量帧用于测量目标的速度，在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发射器发送第一测量帧中的第一突发后，发射器发送第一测量帧中的第二突发；在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。

Description

信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，尤其涉及一种信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统。

背景技术

车载雷达是自动驾驶系统中必不可少的传感器，通过车载雷达可以为车辆提供障碍物(也可以称为目标)检测。具体地，可以对车辆周围障碍物的距离、速度和方位角进行检测。

近年来，车载雷达技术不断演进，例如频段从24GHz逐渐演进到77GHz/79GHz，从而通过更大的扫描带宽获得更高的距离分辨率；通道数由单发射多接收(single inputmultiple output，SIMO)的模式，演进到多发射多接收(multiple input multipleoutput，MIMO)的模式，从而扩大虚拟天线口径，提高角度分辨率。

MIMO雷达中，多个天线可以采用时分复用(time division multiplexing，TDM)的方式发送啁啾(chirp)信号。虽然采用MIMO雷达可以提高角度分辨率，但是MIMO雷达存在最大测速范围下降的问题。通常，雷达的最大测速范围可以表示为Vmax＝λ/4*Tc，其中λ为调制频率的波长，Tc为同一根天线重复发送的周期。假设单个天线发送一个chirp的持续时间为Tc_SIMO(可以称为一个时隙)。那么，TDM MIMO雷达中，Nt个天线采用TDM方式发送Nt个chirp信号时，需要的时间Tc_MIMO满足：Tc_MIMO≥Nt*Tc_SIMO。因此，采用Nt个天线发送chirp时的最大测速范围Vmax_MIMO和采用单个天线发送chirp时的最大测速范围Vmax_SIMO(即SIMO雷达的测速范围)的关系可以表示为：Vmax_SIMO≥Nt*Vmax_MIMO。通过上述公式可以看出，MIMO雷达中，由于发射天线的数目增多，导致最大测速范围与SIMO雷达相比下降。而且发射天线的数量Nt越多，最大测速范围下降的问题越严重。在最大测速范围下降的情况下，在计算目标的速度时更易发生速度混叠的情况。此外，由于TDM MIMO雷达中速度和角度的测量耦合，使得速度的混叠影响角度的求解，达不到预期的提高角度分辨率的目的。

综上，亟需一种MIMO雷达的信号传输及处理的方案，使得MIMO雷达能够准确将目标的速度恢复到SIMO雷达的测速范围。

发明内容

本申请实施例提供了一种信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统，使得MIMO雷达能够准确地将目标的速度恢复到SIMO雷达的测速范围。

第一方面，本申请实施例提供一种信号传输方法，该方法应用于多输入多输出MIMO雷达，MIMO雷达包括发射器，发射器包括多个发射天线，该信号传输方法包括：发射器发送第一测量帧中的第一突发，该第一测量帧用于测量目标的速度，在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发射器发送第一测量帧中的第一突发后，发射器发送第一测量帧中的第二突发，在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。

采用上述方案，可以通过采用MIMO方式发送的第一突发反射后形成的回波信号以及在第一突发之后采用SIMO方式发送的第二突发反射后形成的回波信号进行目标的速度范围搜索，从而匹配出一个或多个目标的速度混叠系数，将MIMO雷达的测速范围恢复到SIMO测速范围。同时，还可以降低MIMO谱峰搜索的复杂度，降低通道相位噪声对重叠阵子的影响。另外由于回波信号强度与距离的4次方成反比，那么在MIMO突发(即第一突发)后发送SIMO突发(即第二突发)，可以使得快速运动目标在SIMO上运动到更近的距离，从而在一定程度上缓解快速运动目标在SIMO突发中的回波信号弱的问题。

此外，在发射器发送第一测量帧中的第一突发之前，还包括：发射器发送第一测量帧中的第三突发；在发送第三突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个，发送第三突发的发射天线和发送第二突发的发射天线为同一发射天线；其中，发射器以P％的占空比发送该第一测量帧，P＜100，该占空比等于第一时长与第二时长的比值。其中，第一时长为第一测量帧的持续时长，第二时长为发射器发送的相邻两个测量帧之间的时间差。采用上述方案，在一个测量帧中发送三个突发，其中在中间位置发送的第一突发采用MIMO方式发送，其前缀和后缀采用SIMO形式发送，那么，在对该测量帧经一个或多个目标反射后形成的回波信号进行处理时，可以选择两个采用SIMO方式发送的突发进行速度匹配，使得目标速度的计算更为简单。此外，还可以在一定程度上缓解快速运动目标的散射中心随发射时间移动的问题。此外，发射器以P％的占空比发送该第一测量帧，那么在每个测量周期内，在发送测量帧后，有一定的空闲时间和处理时间，然后再发送下一个测量帧，因而存在占空比P％。

此外，在发射器发送第一测量帧之后，还包括：发射器发送第二测量帧中的第四突发，第二测量帧用于测量目标的速度，在发送第四突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发射器发送第二测量帧中的第四突发后，发射器发送第二测量帧中的第五突发，在发送第五突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；第五突发、第二突发和第三突发的发送参数相同。具体地，发送参数包括发射斜率、发射天线、发射chirp信号的数量、每个chirp信号的持续时间等。采用上述方案，在计算目标的速度时，可以将第一测量帧中的第二突发视为第二测量帧中的SIMO前缀，从而达到减小发送开销的效果。

在一种可能的设计中，在第一突发中，多个发射天线中的每个发射天线发送的chirp信号的数量不同。采用上述方案，若第一突发中每个发射天线发送的chirp信号的数量不同，则可以利用高密度发送的天线进一步降低谱峰搜索的复杂度。

在一种可能的设计中，第一测量帧为调频连续波FMCW、多频移键控MFSK或调相连续波PMCW中的任一种。

此外，MIMO雷达还可以包括处理单元，那么，该方法还包括：处理单元确定第一测量帧的配置，并通过接口将第一测量帧的配置发送至单片微波集成电路MMIC，MMIC用于根据第一测量帧的配置使能发射器发送第一测量帧。采用上述方案，可以为MMIC配置相关参数，从而完成第一测量帧的发送。

第二方面，本申请实施例还提供一种信号处理方法，该方法应用于MIMO雷达，MIMO雷达包括发射器、接收器和处理单元，发射器包括多个发射天线。具体地，该信号处理方法包括：接收器接收第一回波信号和第二回波信号，第一回波信号由发射器发送的测量帧中的第一突发经一个或多个目标反射后形成，第二回波信号由测量帧中的第二突发经一个或多个目标反射后形成，第二突发在第一突发之后发送；在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；处理单元根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度。

采用第二方面提供的信号处理方法，可以通过采用MIMO方式发送的第一突发反射后形成的回波信号以及在第一突发之后采用SIMO方式发送的第二突发反射后形成的回波信号进行目标的速度范围搜索，从而匹配出一个或多个目标的速度混叠系数，将MIMO雷达的测速范围恢复到SIMO测速范围。

在一种可能的设计中，处理单元根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度，包括：处理单元根据第一回波信号确定第一标识，第一标识用于指示一个或多个目标的距离测量值和速度测量值；处理单元根据第二回波信号确定第二标识，第二标识用于指示一个或多个目标的距离测量值和速度测量值；处理单元根据第一标识和第二标识确定一个或多个目标的速度。采用上述方案，可以根据两组目标标识(即第一标识和第二标识)确定目标的速度混叠系数，进而确定目标的速度。

在一种可能的设计中，处理单元根据第一标识和第二标识确定一个或多个目标的速度，包括：处理单元根据第一突发中第一发射天线发送的重复周期确定第一标识对应的混叠系数区间；处理单元根据第一标识、第二标识和混叠系数区间确定混叠系数子集；处理单元根据混叠系数子集确定速度混叠系数；处理单元根据速度混叠系数和第一标识确定一个或多个目标的速度。

此外，该方法还包括：接收器接收第三回波信号，第三回波信号由前述测量帧中的第三突发经一个或多个目标反射后形成，第三突发在第一突发之前发送；处理单元根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度，包括：若一个或多个目标向远离雷达系统的方向移动，则处理单元根据第一回波信号和第三回波信号确定一个或多个目标的速度；若一个或多个目标向靠近雷达系统的方向移动，则处理单元根据第一回波信号和第二回波信号确定一个或多个目标的速度。采用上述方案，由于目标实际上在三个突发上会有移动。对于比较远的目标，这种移动会影响接收到的目标的信号强度。当目标远离时，目标与第二突发的距离越来越远，使得目标信号强度降低，那么第三突发中的数据更为可靠。而目标靠近时，目标与第二突发的距离越来越近，使得目标信号强度增大，那么第二突发中的数据更为可靠。

在一种可能的设计中，处理单元根据混叠系数子集确定速度混叠系数，包括：处理单元根据接收器接收到的回波信号确定虚拟MIMO子阵的观测结果；处理单元根据虚拟MIMO子阵的观测结果确定速度混叠系数；其中，虚拟MIMO子阵是由虚拟阵列中的虚拟阵元形成的均匀平面子阵或均匀线子阵，每个发射天线对应虚拟MIMO子阵中的虚拟阵元数相同，虚拟阵列由多个发射天线以及接收器包括的多个接收天线形成。采用上述方案，可以通过在虚拟阵列中选择多个阵元组成虚拟MIMO子阵，并对虚拟MIMO子阵的观测结果进行FFT，可以计算角度谱。

在一种可能的设计中，处理单元根据混叠系数子集确定速度混叠系数，包括：处理单元根据接收器接收到的回波信号确定虚拟MIMO子阵的观测结果；处理单元根据虚拟MIMO子阵的观测结果确定速度混叠系数；其中，虚拟MIMO子阵是由虚拟阵列中的虚拟阵元形成的平面子阵或线子阵，通过线性插值获得的均匀平面子阵和均匀线子阵，每个发射天线对应虚拟MIMO子阵中的虚拟阵元数相同，虚拟阵列由多个发射天线以及接收器包括的多个接收天线形成。采用上述方案，若在虚拟阵列中无法找到符合上述条件(即MIMO子阵中每个阵元间的间距相等，每个发射天线对应的虚拟MIMO子阵的阵元数量相同)的虚拟MIMO子阵，则可以通过线性插值的方式形成虚拟MIMO子阵。

第三方面，本申请实施例提供一种信号传输装置，包括：发射器，该发射器包括多个发射天线，用于发送第一测量帧中的第一突发，第一测量帧用于测量目标的速度，在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送啁啾chirp信号；以及，在发送第一测量帧中的第一突发后，发送第一测量帧中的第二突发，在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。

在一种可能的设计中，该发射器还用于：在发送第一测量帧中的第一突发之前，发送第一测量帧中的第三突发；在发送第三突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个，发送第三突发的发射天线和发送第二突发的发射天线为同一发射天线；其中，发射器以P％的占空比发送第一测量帧，P＜100，占空比等于第一时长与第二时长的比值，第一时长为第一测量帧的持续时长，第二时长为发射器发送的相邻两个测量帧之间的时间差。

在一种可能的设计中，该发射器还用于：在发送第一测量帧之后，发送第二测量帧中的第四突发，第二测量帧用于测量目标的速度，在发送第四突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发送第二测量帧中的第四突发后，发送第二测量帧中的第五突发，在发送第五突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；第五突发、第二突发和第三突发的发送参数相同。

其中，发送参数包括以下一种或多种：发射斜率、发射天线、发送chirp信号的数量、或每个chirp信号的持续时间。

在一种可能的设计中，第一测量帧为调频连续波FMCW、多频移键控MFSK或调相连续波PMCW中的任一种。

在一种可能的设计中，该装置还包括：处理单元，用于确定第一测量帧的配置，并通过接口将第一测量帧的配置发送至单片微波集成电路MMIC，MMIC用于根据第一测量帧的配置使能发射器发送第一测量帧。

第四方面，本申请实施例提供一种信号处理装置，包括：接收器，用于接收第一回波信号和第二回波信号，第一回波信号发射器发送的测量帧中的第一突发经一个或多个目标反射后形成，第二回波信号由测量帧中的第二突发经一个或多个目标反射后形成，第二突发在第一突发之后发送；在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；处理单元，用于根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度。

在一种可能的设计中，处理单元在根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度是，具体用于：根据第一回波信号确定第一标识，第一标识用于指示一个或多个目标的距离测量值和速度测量值；根据第二回波信号确定第二标识，第二标识用于指示一个或多个目标的距离测量值和速度测量值；根据第一标识和第二标识确定一个或多个目标的速度。

在一种可能的设计中，处理单元在根据第一标识和第二标识确定一个或多个目标的速度时，具体用于：根据第一突发中第一发射天线发送的重复周期确定第一标识对应的混叠系数区间；根据第一标识、第二标识和混叠系数区间确定混叠系数子集；根据混叠系数子集确定速度混叠系数；根据速度混叠系数和第一标识确定一个或多个目标的速度。

在一种可能的设计中，接收器还用于：接收第三回波信号，第三回波信号由前述测量帧中的第三突发经一个或多个目标反射后形成号，第三突发在第一突发之前发送；处理单元在根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度时，具体用于：若一个或多个目标向远离雷达系统的方向移动，则根据第一回波信号和第三回波信号确定一个或多个目标的速度；若一个或多个目标向靠近雷达系统的方向移动，则根据第一回波信号和第二回波信号确定一个或多个目标的速度。

在一种可能的设计中，处理单元在根据混叠系数子集确定速度混叠系数时，具体用于：根据接收器接收到的回波信号确定虚拟MIMO子阵的观测结果；根据虚拟MIMO子阵的观测结果确定速度混叠系数；其中，虚拟MIMO子阵是由虚拟阵列中的虚拟阵元形成的均匀平面子阵或均匀线子阵，每个发射天线对应虚拟MIMO子阵中的虚拟阵元数相同，虚拟阵列由多个发射天线以及接收器包括的多个接收天线形成。

在一种可能的设计中，处理单元在根据混叠系数子集确定速度混叠系数时，具体用于：根据接收器接收到的回波信号确定虚拟MIMO子阵的观测结果；根据虚拟MIMO子阵的观测结果确定速度混叠系数；其中，虚拟MIMO子阵是由虚拟阵列中的虚拟阵元形成的平面子阵或线子阵，通过线性插值获得的均匀平面子阵和均匀线子阵，每个发射天线对应虚拟MIMO子阵中的虚拟阵元数相同，虚拟阵列由多个发射天线以及接收器包括的多个接收天线形成。

第五方面，本申请实施例提供一种雷达系统，包括：发射器，发射器包括多个发射天线，用于发送测量帧中的第一突发，该测量帧用于测量目标的速度，在发送所述第一突发时，所述多个发射天线中的每个发射天线分时发送啁啾chirp信号；以及，在发送测量帧中的第一突发后，发送测量帧中的第二突发，在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；接收器，用于接收第一回波信号和第二回波信号；第一回波信号由第一突发经一个或多个目标反射后形成，第二回波信号由第二突发经一个或多个目标反射后形成；处理单元，用于根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种MIMO雷达的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种信号传输方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的第一种MIMO雷达发送的啁啾信号的示意图；

图5为本申请实施例提供的第二种MIMO雷达发送的啁啾信号的示意图；

图6为本申请实施例提供的第三种MIMO雷达发送的啁啾信号的示意图；

图7为本申请实施例提供的第四种MIMO雷达发送的啁啾信号的示意图；

图8为本申请实施例提供的第五种MIMO雷达发送的啁啾信号的示意图；

图9为本申请实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；

图10为本申请实施例提供的第一种虚拟MIMO子阵的示意图；

图11为本申请实施例提供的一种天线阵列的示意图；

图12为本申请实施例提供的第二种虚拟MIMO子阵的示意图；

图13为本申请实施例提供的第三种虚拟MIMO子阵的示意图；

图14为本申请实施例提供的一种信号传输装置的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的一种信号处理装置的结构示意图；

图16为本申请实施例提供的一种雷达系统的结构示意图。

具体实施方式

通常，雷达的最大测速范围可以表示为Vmax＝λ/4*Tc，其中λ为调制频率的波长，Tc为同一根天线重复发送的周期。假设单个天线发送一个chirp的持续时间为Tc_SIMO(可以称为一个时隙)。那么，TDM MIMO雷达中，Nt个天线采用TDM方式发送Nt个chirp信号时，需要的时间Tc_MIMO满足：Tc_MIMO≥Nt*Tc_SIMO。因此，采用Nt个天线发送chirp时的最大测速范围Vmax_MIMO和采用单个天线发送chirp时的最大测速范围Vmax_SIMO的关系可以表示为：Vmax_SIMO≥Nt*Vmax_MIMO。通过上述公式可以看出，MIMO雷达中，由于发射天线的数目增多，导致最大测速范围下降。而且发射天线的数量Nt越多，最大测速范围下降的问题越严重。

雷达是利用多普勒效应进行速度测量的装置。由于目标或雷达的运动，使得雷达的接收信号发射频率变化或者相位变化。在FMCW体制中，通过测量一个chirp内的回波信号频率来测量目标与雷达之间的距离，通过相同天线不同时隙的回波信号间的相位差来测量目标的速度。因此，也将对应速度的维度称为多普勒域，即RD map上doppler对应的维度。

时分发送的多个天线上的雷达信号导致目标的速度在多普勒域碰撞的概率变大，即发生多个目标的反射信号在多普勒域的观测值相同，从而导致每个目标的速度求解的复杂度和准确性面临考验。例如，采用SIMO方式发送时，最大测速范围为-120km/h-120km/h；通过4个天线采用TDM MIMO方式发送时，最大测速范围降低为-30km/h-30km/h。那么，与采用SIMO方式发送相比，采用TDM MIMO方式发送时，目标的速度在多普勒域碰撞的概率变大。

基于上述问题，本申请实施例提供一种信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统，使得MIMO雷达能够准确地将目标的速度恢复到SIMO雷达的测速范围。

下面对本申请实施例的应用场景进行介绍。

具体地，本申请实施例中，如图1所示，MIMO雷达系统可以包括天线阵列101、单片微波集成电路(monolithic microwave integrated circuit，MMIC)102和处理单元103。天线阵列101可以包括多个发射天线和多个接收天线。

其中，单片微波集成电路102用于产生雷达信号，进而通过天线阵列101将雷达信号发出。雷达信号由一个或多个突发(burst)组成，每个突发包括多个啁啾(chirp)信号。雷达信号发出后，经一个或多个目标反射后形成回波信号，回波信号被接收天线接收。单片微波集成电路102还用于对天线阵列101接收到的回波信号进行变换和采样等处理，并将处理后的回波信号传输至处理单元103。

其中，处理单元103用于对回波信号进行快速傅里叶变换(Fast FourierTransformation，FFT)、信号处理等操作，从而根据接收到的回波信号确定目标的距离、速度、方位角等信息。具体地，该处理单元103可以是微处理器(microcontroller unit，MCU)、中央处理器(central process unit，CPU)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)等具有处理功能的器件。

此外，图1所示的雷达系统还可以包括电子控制单元(electronic control unit，ECU)104，用于根据处理单元103处理后得到的目标距离、速度、方位角等信息对车辆进行控制，例如确定车辆的行使路线等。

需要说明的是，实际应用中，可以针对发射天线阵列和接收天线阵列分别设置一个MMIC，也可以针对发射天线阵列和接收天线阵列仅设置一个MMIC，图1的实例中以前者为例进行示意。

本申请实施例中的发射器可以由发射天线与单片微波集成电路102中的发射通道构成，接收器可以由接收天线与单片微波集成电路102中的接收通道构成。其中，发射天线和接收天线可以位于印刷电路板(print circuit board，PCB)上，发射通道和接收通道可以位于芯片内，即AOB(antenna on PCB)；或者，发射天线和接收天线可以位于芯片封装内，发射通道和接收通道可以位于芯片内，即AIP(antenna in package)。本申请实施例中对于组合形式不做具体限定。

应理解，本申请实施例中对发射通道和接收通道的具体结构不做限定，只要能实现相应发射和接收功能即可。

此外，同样需要说明的是，本申请实施例中所述的雷达系统可以应用于多种领域，示例性地，本申请实施例中的雷达系统包括但不限于车载雷达、路边交通雷达，无人机雷达。

另外由于单个射频芯片的通道规格数比较有限，系统需要的收发通道数大于单个射频芯片时，需要多个芯片级联。因此，整个雷达系统可能包括多个射频芯片级联，通过接口连接模拟数字转换器(analog digital converter，ADC)通道输出的数据到处理单元103，例如MCU，DSP，FPGA，通用处理单元(General Process Unit，GPU)等。另外整车可能安装一个或多个雷达系统，并且通过车载总线和中央处理器连接。中央处理器控制一个或多个车载传感器，包括一个或多个毫米波雷达传感器。

图1所示的MIMO雷达系统可以应用于具有自动驾驶功能的车辆。参见图2，为本申请实施例提供的具有自动驾驶功能的车辆200的功能框图。在一个实施例中，将车辆200配置为完全或部分地自动驾驶模式。例如，车辆200可以在处于自动驾驶模式中的同时控制自身，并且可通过人为操作来确定车辆及其周边环境的当前状态，确定周边环境中的至少一个其他车辆的可能行为，并确定该其他车辆执行可能行为的可能性相对应的置信水平，基于所确定的信息来控制车辆200。在车辆200处于自动驾驶模式中时，可以将车辆200置为在没有和人交互的情况下操作。

车辆200可包括各种子系统，例如行进系统202、传感器系统204、控制系统206、一个或多个外围设备208以及电源210、计算机系统212和用户接口216。可选地，车辆200可包括更多或更少的子系统，并且每个子系统可包括多个元件。另外，车辆200的每个子系统和元件可以通过有线或者无线互连。

行进系统202可包括为车辆200提供动力运动的组件。在一个实施例中，行进系统202可包括引擎218、能量源219、传动装置220和车轮/轮胎221。引擎218可以是内燃引擎、电动机、空气压缩引擎或其他类型的引擎组合，例如气油发动机和电动机组成的混动引擎，内燃引擎和空气压缩引擎组成的混动引擎。引擎218将能量源219转换成机械能量。

能量源219的示例包括汽油、柴油、其他基于石油的燃料、丙烷、其他基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能电池板、电池和其他电力来源。能量源219也可以为车辆100的其他系统提供能量。

传动装置220可以将来自引擎218的机械动力传送到车轮221。传动装置220可包括变速箱、差速器和驱动轴。在一个实施例中，传动装置220还可以包括其他器件，比如离合器。其中，驱动轴可包括可耦合到一个或多个车轮221的一个或多个轴。

传感器系统204可包括感测关于车辆200周边的环境的信息的若干个传感器。例如，传感器系统204可包括定位系统222(定位系统可以是全球定位系统(globalpositioning system，GPS)系统，也可以是北斗系统或者其他定位系统)、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)224、雷达226、激光测距仪228以及相机230。传感器系统204还可包括被监视车辆200的内部系统的传感器(例如，车内空气质量监测器、燃油量表、机油温度表等)。来自这些传感器中的一个或多个的传感器数据可用于检测对象及其相应特性(位置、形状、方向、速度等)。这种检测和识别是自主车辆100的安全操作的关键功能。

定位系统222可用于估计车辆200的地理位置。IMU 224用于基于惯性加速度来感测车辆200的位置和朝向变化。在一个实施例中，IMU 224可以是加速度计和陀螺仪的组合。

雷达226可利用无线电信号来感测车辆200的周边环境内的物体。在一些实施例中，除了感测物体以外，雷达226还可用于感测物体的速度和/或前进方向。在一个具体示例中，雷达226可以采用图1所示的MIMO雷达系统实现。

激光测距仪228可利用激光来感测车辆100所位于的环境中的物体。在一些实施例中，激光测距仪228可包括一个或多个激光源、激光扫描器以及一个或多个检测器，以及其他系统组件。

相机230可用于捕捉车辆200的周边环境的多个图像。相机230可以是静态相机或视频相机。

控制系统206为控制车辆200及其组件的操作。控制系统206可包括各种元件，其中包括转向系统232、油门234、制动单元236、传感器融合算法238、计算机视觉系统240、路线控制系统242以及障碍物避免系统244。

转向系统232可操作来调整车辆200的前进方向。例如在一个实施例中可以为方向盘系统。

油门234用于控制引擎218的操作速度并进而控制车辆200的速度。

制动单元236用于控制车辆200减速。制动单元236可使用摩擦力来减慢车轮221。在其他实施例中，制动单元236可将车轮221的动能转换为电流。制动单元236也可采取其他形式来减慢车轮221转速从而控制车辆200的速度。

计算机视觉系统240可以操作来处理和分析由相机230捕捉的图像以便识别车辆200周边环境中的物体和/或特征。所述物体和/或特征可包括交通信号、道路边界和障碍物。计算机视觉系统240可使用物体识别算法、运动中恢复结构(structure from motion，SFM)算法、视频跟踪和其他计算机视觉技术。在一些实施例中，计算机视觉系统240可以用于为环境绘制地图、跟踪物体、估计物体的速度等。

路线控制系统242用于确定车辆200的行驶路线。在一些实施例中，路线控制系统142可结合来自传感器238、GPS 222和一个或多个预定地图的数据以为车辆200确定行驶路线。

障碍物避免系统244用于识别、评估和避免或者以其他方式越过车辆200的环境中的潜在障碍物。

当然，在一个实例中，控制系统206可以增加或替换地包括除了所示出和描述的那些以外的组件。或者也可以减少一部分上述示出的组件。

车辆200通过外围设备208与外部传感器、其他车辆、其他计算机系统或用户之间进行交互。外围设备208可包括无线通信系统246、车载电脑248、麦克风250和/或扬声器252。

在一些实施例中，外围设备208提供车辆200的用户与用户接口216交互的手段。例如，车载电脑248可向车辆200的用户提供信息。用户接口216还可操作车载电脑248来接收用户的输入。车载电脑248可以通过触摸屏进行操作。在其他情况中，外围设备208可提供用于车辆200与位于车内的其它设备通信的手段。例如，麦克风250可从车辆200的用户接收音频(例如，语音命令或其他音频输入)。类似地，扬声器252可向车辆200的用户输出音频。

无线通信系统246可以直接地或者经由通信网络来与一个或多个设备无线通信。例如，无线通信系统246可使用3G蜂窝通信，例如码分多址(code division multipleaccess，CDMA)、EVD0、全球移动通信系统(global system for mobile communications，GSM)/通用分组无线服务技术(general packet radio service，GPRS)，或者4G蜂窝通信，例如长期演进(long term evolution，LTE)，或者5G蜂窝通信。无线通信系统246可利用WiFi与无线局域网(wireless local area network，WLAN)通信。在一些实施例中，无线通信系统246可利用红外链路、蓝牙或ZigBee与设备直接通信。其他无线协议，例如各种车辆通信系统，例如，无线通信系统246可包括一个或多个专用短程通信(dedicated shortrange communications，DSRC)设备，这些设备可包括车辆和/或路边台站之间的公共和/或私有数据通信。

电源210可向车辆200的各种组件提供电力。在一个实施例中，电源210可以为可再充电锂离子或铅酸电池。这种电池的一个或多个电池组可被配置为电源为车辆200的各种组件提供电力。在一些实施例中，电源210和能量源219可一起实现，例如一些全电动车中那样。

车辆200的部分或所有功能受计算机系统212控制。计算机系统212可包括至少一个处理器223，处理器223执行存储在例如存储器224这样的非暂态计算机可读介质中的指令225。计算机系统212还可以是采用分布式方式控制车辆200的个体组件或子系统的多个计算设备。

处理器223可以是任何常规的处理器，诸如商业可获得的中央处理器(centralprocessing unit，CPU)。替选地，该处理器可以是诸如专用集成电路(applicationspecific integrated circuits，ASIC)或其它基于硬件的处理器的专用设备。尽管图2功能性地图示了处理器、存储器、和在相同块中的计算机210的其它元件，但是本领域的普通技术人员应该理解该处理器、计算机、或存储器实际上可以包括可以或者可以不存储在相同的物理外壳内的多个处理器、计算机、或存储器。例如，存储器可以是硬盘驱动器或位于不同于计算机210的外壳内的其它存储介质。因此，对处理器或计算机的引用将被理解为包括对可以或者可以不并行操作的处理器或计算机或存储器的集合的引用。不同于使用单一的处理器来执行此处所描述的步骤，诸如转向组件和减速组件的一些组件每个都可以具有其自己的处理器，所述处理器只执行与特定于组件的功能相关的计算。

在此处所描述的各个方面中，处理器可以位于远离该车辆并且与该车辆进行无线通信。在其它方面中，此处所描述的过程中的一些在布置于车辆内的处理器上执行而其它则由远程处理器执行，包括采取执行单一操纵的必要步骤。

在一些实施例中，存储器224可包含指令225(例如，程序逻辑)，指令225可被处理器223执行来执行车辆200的各种功能，包括以上描述的那些功能。存储器224也可包含额外的指令，包括向行进系统202、传感器系统204、控制系统206和外围设备208中的一个或多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或对其进行控制的指令。

除了指令225以外，存储器224还可存储数据，例如道路地图、路线信息，车辆的位置、方向、速度以及其它这样的车辆数据，以及其他信息。这种信息可在车辆200在自主、半自主和/或手动模式中操作期间被车辆200和计算机系统212使用。

用户接口216，用于向车辆200的用户提供信息或从其接收信息。可选地，用户接口216可包括在外围设备208的集合内的一个或多个输入/输出设备，例如无线通信系统246、车载电脑248、麦克风250和扬声器252。

计算机系统212可基于从各种子系统(例如，行进系统202、传感器系统204和控制系统206)以及从用户接口216接收的输入来控制车辆200的功能。例如，计算机系统212可利用来自控制系统206的输入以便控制转向单元232来避免由传感器系统204和障碍物避免系统244检测到的障碍物。在一些实施例中，计算机系统212可操作来对车辆200及其子系统的许多方面提供控制。

可选地，上述这些组件中的一个或多个可与车辆200分开安装或关联。例如，存储器224可以部分或完全地与车辆200分开存在。上述组件可以按有线和/或无线方式来通信地耦合在一起。

可选地，上述组件只是一个示例，实际应用中，上述各个模块中的组件有可能根据实际需要增添或者删除，图2不应理解为对本申请实施例的限制。

在道路行进的自动驾驶汽车，如上面的车辆200，可以识别其周围环境内的物体以确定对当前速度的调整。所述物体可以是其它车辆、交通控制设备、或者其它类型的物体。在一些示例中，可以独立地考虑每个识别的物体，并且基于物体的各自的特性，诸如它的当前速度、加速度、与车辆的间距等，可以用来确定自动驾驶汽车所要调整的速度。

可选地，自动驾驶车辆200或者与自动驾驶车辆200相关联的计算设备(如图2的计算机系统212、计算机视觉系统240、存储器224)可以基于所识别的物体的特性和周围环境的状态(例如，交通、雨、道路上的冰、等等)来预测所述识别的物体的行为。可选地，每一个所识别的物体都依赖于彼此的行为，因此还可以将所识别的所有物体全部一起考虑来预测单个识别的物体的行为。车辆200能够基于预测的所述识别的物体的行为来调整它的速度。换句话说，自动驾驶汽车能够基于所预测的物体的行为来确定车辆将需要调整到(例如，加速、减速、或者停止)什么稳定状态。在这个过程中，也可以考虑其它因素来确定车辆200的速度，诸如，车辆200在行驶的道路中的横向位置、道路的曲率、静态和动态物体的接近度等等。

除了提供调整自动驾驶汽车的速度的指令之外，计算设备还可以提供修改车辆200的转向角的指令，以使得自动驾驶汽车遵循给定的轨迹和/或维持与自动驾驶汽车附近的物体(例如，道路上的相邻车道中的轿车)的安全横向和纵向距离。

上述车辆200可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、和手推车等，本申请实施例不做特别的限定。

下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。

需要说明的是，本中请实施例中，多个，是指两个或两个以上。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。本中请中所提到的“耦合”，是指电学连接，具体可以包括直接连接或者间接连接两种方式。下面，对本申请实施例的应用场景加以简单介绍。

参见图3，为本申请实施例提供的一种信号传输方法，该方法应用于MIMO雷达。其中，MIMO雷达包括发射器，发射器包括多个发射天线。具体地，图3所示的方法包括如下步骤。

S301：发射器发送第一测量帧中的第一突发。

其中，第一测量帧用于测量目标的速度，在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号。

S302：在发射器发送第一测量帧中的第一突发后，发射器发送第一测量帧中的第二突发。

其中，在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。在实际信号中，单个chirp信号持续时间包括扫频时间(即有效测量时间)和空闲时间(例如锁相环稳定时间、模数转换器稳定时间等)。

其中，第一测量帧可以为调频连续波(frequency modulated continuous wave，FMCW)。当然，第一测量帧也可以采用其他MIMO雷达所使用的波形，例如、多频移键控(multiple frequency-shift keying，MFSK)、调相连续波(phase modulated continuouswave，PMCW)中的任一种，本申请对此不做限定。

应理解，本申请实施例中的第一发射天线，不一定物理上序号为一的发射天线，第一发射天线可以是多个发射天线中的任一发射天线。

在本申请实施例中，第一突发中，每个发射天线分时发送chirp信号，即每个发射天线均发送chirp信号。在第二突发中，仅有一个发射天线发送chirp信号，本申请实施例中将之称为第一发射天线。第一突发可以视为采用MIMO方式发送，第二突发可以视为采用SIMO方式发送。

示例性地，假设发射器中包括Nt个发射天线，分别用1、2、3......Nt-2、Nt-1、Nt标识。则Nt个发射天线发送的包括第一突发(burst1)和第二突发(burst2)的第一测量帧的一种具体示例可以如图4所示。在图4的示例中，一个三角形代表一个chirp信号，每个chirp信号占用一个时隙。在图4中，每个chirp信号由哪个发射天线发送用chirp信号下的数字表示。第一突发中包括多个chirp信号，由Nt个发射天线分时发送；第二突发中也包括多个chirp信号，仅由第一发射天线发送。

应理解，在本申请的示例中，均与图4的示例类似，用一个长条代表一个chirp信号，该长条的形状仅为示意，并不代表实际应用中的chirp信号的波形。本申请实施例中对chirp信号的具体波形不做限定。

需要说明的是，本中请实施例中对第一突发中Nt个发射天线发送chirp信号的顺序不做限定。例如，对于Nt个发射天线1、2、3......Nt-2、Nt-1、Nt，发送顺序可以是1、2、3......Nt-2、Nt-1、Nt，发送顺序也可以是不按照上述标号排列的，例如5、8、7、10......Nt、Nt-2、Nt-1。即，第一突发中，chirp信号可以按照发射天线的排列顺序进行顺序发送，也可以乱序发送。这里的顺序发送是指天线的发送顺序和天线物理排布的空间相邻关系一致，乱序是指天线发送的顺序和天线物理排布的空间相邻关系不一致。

由于第一测量帧中存在采用SIMO方式发送的第二突发，因此可以理解为本中请实施例中为了解决TDM MIMO雷达中速度和角度耦合的问题而引入传输开销。

由于车载环境非常复杂，目标在空间维(距离，水平方位角和垂直方位角)和速度维的精度要求不一定相同。因此，可以根据车载环境动态配置第一突发中的波形参数(例如第一突发中包括的chirp信号的数量、发射天线的发送周期、每个发射天线占用的时间段、每个chirp信号的持续时间等)和第二突发中的波形参数(第一发射天线发送的chirp信号的数量、每个chirp信号的持续时间等)。通常，ECU通过常用车载总线，如控制器局域网(controller area network，CAN)、具有可变速率的控制器局域网(controller areanetwork with flexible data-rate，CAN-FD)、通用以太网(general ethernet，GE)等车载接口将第一突发和第二突发的波形参数配置给雷达模组。雷达模组中可以通过串行外设接口(serial peripheral interface，SPI)将上述参数配置给单片微波集成电路(monolithic microwave integrated circuit，MMIC)。在多片级联的情况下，可以通过配置主、从射频前端芯片实现灵活配置。MMIC可用于根据上述配置使能发射器发送前述第一测量帧。

需要说明的是，车载接口将上述参数配置给雷达模组时，配置的参数不限于上述举例，配置参数用于指示发射天线如何发送chirp信号即可。示例性地，配置参数可以是第一突发和第二突发中包括的chirp信号的数量、发射天线的发送周期、每个发射天线占用的时间段、每个chirp信号的持续时间的具体数值，也可以是第一突发中包括的chirp信号的数量、发射天线的发送周期、每个发射天线占用的时间段、每个chirp信号的持续时间的具体数值的等同参数。

同样需要说明的是，本申请实施例中，突发是时间段上的概念，突发也可以称为时隙、子帧、帧等其他名称。此外，在本申请的描述中，时隙为最小的时间单元，一个突发包括至少一个时隙，一个子帧包括至少一个突发，一个帧包括至少一个子帧。

采用上述方案，可以通过采用MIMO方式发送的第一突发反射后形成的回波信号以及在第一突发之后采用SIMO方式发送的第二突发反射后形成的回波信号进行目标的速度范围搜索，从而匹配出一个或多个目标的速度混叠系数，将MIMO雷达的测速范围恢复到SIMO测速范围。同时，还可以降低MIMO谱峰搜索的复杂度，降低通道相位噪声对重叠阵子的影响。另外由于回波信号强度与距离的4次方成反比，那么在MIMO突发(即第一突发)后发送SIMO突发(即第二突发)，可以使得快速运动目标在SIMO上运动到更近的距离，从而在一定程度上缓解快速运动目标在SIMO突发中的回波信号弱的问题。

在第一突发中，可以包括Ndoppler轮chirp信号，每一轮中包括M个chirp信号。多轮chirp信号的发送顺序、信号数量、持续时长等发送参数均一致。

此外，在第一突发中，每个发射天线发送的chirp信号的数量可以相同，也可以不同。

比如，Nt个发射天线1、2、3......Nt-2、Nt-1、Nt在发送第一突发时，按照1、2、3......Nt-2、Nt-1、Nt的顺序发送Ndoppler轮(示例性地，N可以为32、48、64、128......)，那么在第一突发中，每个发射天线发送的chirp信号的数量均为N，即在第一突发中，每个发射天线发送的chirp信号的数量相同，如图5所示。在图5的示例中，M＝Nt。

比如，Nt个发射天线1、2、3Nt-2、Nt-1、Nt在发送第一突发时，按照1、2、3......Nt-2、Nt-1、Nt的顺序发送Ndoppler轮(示例性地，N可以为32、48、64、128......)，然后再由发射天线1、2、3发送三个chirp信号。那么在第一突发中，标号为1、2、3的发射天线发送的chirp信号的数量比其他发射天线发送的chirp信号的数量多。

比如，Nt个发射天线1、2、3......Nt-2、Nt-1、Nt在发送第一突发时，除了每个发射天线周期性发送chirp信号之外，第二发射天线还在第一突发中穿插发送chirp信号。第二发射天线在第一突发中穿插发送chirp信号时，可以周期性发送，也可以非周期性发送。第二发射天线和第一发射天线可以是同一发射天线，也可以是不同发射天线。不难看出，在第一突发中，第二发射天线发送的chirp信号的数量比其他发射天线发送的chirp信号的数量多。

采用上述方案，若第一突发中每个发射天线发送的chirp信号的数量相同，则根据第一测量帧反射后的回波信号进行目标速度的计算时，计算过程较为简便；若第一突发中每个发射天线发送的chirp信号的数量不同，则可以利用高密度发送的天线进一步降低谱峰搜索的复杂度。

此外，本申请实施例中，在发射器执行S301发送第一测量帧中的第一突发之前，该方法还包括：发射器发送第一测量帧中的第三突发，在发送第三突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个，发送第三突发的发射天线和发送第二突发的发射天线为同一发射天线(即第一发射天线)；其中，发射器以P％的占空比发送第一测量帧，P＜100，占空比等于第一时长与第二时长的比值，第一时长为第一测量帧的持续时长，第二时长为发射器发送的相邻两个测量帧之间的时间差。

不难理解，在第三突发中仅有第一发射天线发送chirp信号，即第三突发采用SIMO方式发送。

示例性地，对于图4所示的第一测量帧，在第一突发(burst1)前缀第三突发(burst3)，则图4所示的第一测量帧变为图6所示的形式。

在第一测量帧中发送三个突发，其中在中间位置发送的第一突发采用MIMO方式发送，其前缀和后缀采用SIMO形式发送，那么，在对该第一测量帧经一个或多个目标反射后形成的回波信号进行处理时，可以选择两个采用SIMO方式发送的突发进行速度匹配，使得目标速度的计算更为简单。此外，还可以在一定程度上缓解快速运动目标的散射中心随发射时间移动的问题。

实际应用中，发射器以P％的占空比发送第一测量帧，P＜100。也就是说，在发送第一测量帧后，有一定的空闲时间和处理时间，然后再发送下一个测量帧，因而存在占空比P％，P＜100。工程上，如果P＝100，那么系统功耗会比较大，因而一般情况下P＜100。

例如在更新周期为20Hz的设计约束下，每个测量帧不能大于50ms。假设每个chirp信号的持续时间T1取20μs；在第一突发中，12个发射天线中的每个发射天线发送Ndoppler个chirp信号，Ndoppler＝64，那么第一突发中的相干处理时间(coherent processinginterval，CPI)为20*64*12＝15.36ms。此外，在第二突发中，第一发射天线重复发送M2次，当M2＝192时，第二突发中的CPI是20*192＝3.84ms。因此，占空比可以计算为(15.36+3.84)/50＝38.4％。也就是说，在一个测量周期中，用于发送chirp信号的时间为19.2ms，用于处理或空闲的时间为50-19.2＝30.8ms。

示例性地，发射器发送的第一测量帧为图4所示的形式时，在占空比P小于100的情况下，发射器发送三个测量帧可以如图7所示。从图7可以看出，在发送完第一测量帧之后，还存在处理和空闲时间，在处理或空闲时间内雷达系统可以对发送的第一测量帧经目标反射后的回波信号进行处理或者在该处理或空闲时间内不做处理，仅不发送chirp信号。

此外，在发射器发送第一测量帧之后，还包括：发射器发送第二测量帧中的第四突发，第二测量帧用于测量目标的速度，在发送第四突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发射器发送第二测量帧中的第四突发后，发射器发送第二测量帧中的第五突发，在发送第五突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；第五突发、第二突发和第三突发的发送参数相同。具体地，发送参数包括发射斜率、发射天线、发射chirp信号的数量、每个chirp信号的持续时间等。

若第五突发、第二突发和第三突发的发送参数相同，那么在计算目标的速度时，可以将第一测量帧中的第二突发视为第二测量帧中的SIMO前缀，从而达到减小发送开销的效果。

示例性地，如图8所示，发射器发送的第一测量帧(Frame0)中包括Burst3(相当于第三突发)、Burst1(相当于第一突发)和Burst2(相当于第二突发)三个突发，其中Burst3和Burst2的发送参数相同。那么，第二测量帧(Frame1)中可以仅包括Burst1(相当于第四突发)和Burst2(相当于第五突发)；在计算目标的速度时，可以将第一测量帧中的Burst2视为第二测量帧中的SIMO前缀。同样地，第三测量帧(Frame2)中也仅包括Burst1和Burst2，第三测量帧复用第二测量帧中的Burst2。

综上，采用本申请实施例提供的信号传输方法，在采用MIMO方式发送的第一突发之后后缀采用SIMO方式的第二突发，根据第一突发反射后形成的回波信号以及第二突发反射后形成的回波信号可以进行目标的速度范围搜索，从而匹配出一个或多个目标的速度混叠系数，将MIMO雷达的测速范围恢复到SIMO测速范围。

与图3所示的信号传输方法相对应地，本申请实施例还提供一种信号处理方法，用于对发射的测量帧经一个或多个目标反射后形成的回波信号进行处理，从而获取一个或多个目标的速度，进而获取一个或多个目标的方位角(例如水平方位角和垂直方位角)。

该方法应用于MIMO雷达，MIMO雷达包括发射器、接收器和处理单元，发射器包括多个发射天线，接收器包括多个接收天线。参见图9，该方法包括如下步骤：

S901：接收器接收第一回波信号和第二回波信号。

其中，第一回波信号由发射器发送的测量帧中的第一突发经一个或多个目标反射后形成，第二回波信号由该测量帧中的第二突发经一个或多个目标反射后形成，第二突发在第一突发之后发送；在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。

在S901中，接收器接收的回波信号即图3所示方法中发射器发送的第一测量帧经一个或多个目标反射后的回波信号。

需要说明的是，本申请实施例中，接收器中包括Nr个接收天线，Nr个接收天线按照Nt个发射天线的发射顺序，接收Nt个回波信号，然后根据Nt个发射天线和Nr个接收天线之间的位置关系以及发射天线的发射顺序，将接收到的回波信号转换成第一回波信号和第二回波信号。

S902：处理单元根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度。

具体地，S902中，处理单元根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度，可以通过如下方式实现：处理单元根据第一回波信号确定第一标识，第一标识用于指示一个或多个目标的距离测量值和速度测量值；处理单元根据第二回波信号确定第二标识，第二标识用于指示一个或多个目标的距离测量值和速度测量值；处理单元根据第一标识和第二标识确定一个或多个目标的速度。

其中，第一标识中可以包括第一速度标识和第一距离标识，第二标识中可以包括第二速度标识和第二距离标识。在获取第一回波信号后，可以通过一维FFT(1D-FFT)、二维FFT(2D-FFT)以及相干合并/非相干合并等操作获取距离-多普勒图(range doppler map，RD Map)，然后根据RD Map检测获得MIMO最大测速范围内的第一速度标识(Vind_MIMO)和第一距离标识(Rind_MIMO)；同样地，在获取第二回波信号后，可以通过1D-FFT、2D-FFT以及相干合并/非相干合并等操作获取另一RD Map，然后根据该RD Map检测获得SIMO最大测速范围内的第二速度标识(Vind_SIMO)和第二距离标识(Rind_SIMO)。

具体地，根据RD Map进行检测时，检测方法可以有多种，包括但不限于有序统计-恒虚警率(ordered statistic-constant false alarm rate，OS-CFAR)检测或单元平均-恒虚警率(cell-averaging constant false alarm rate，CA-CFAR)等常用检测方法，本申请实施例中不做特别限制。

另外由于SIMO突发(即第二突发)和MIMO突发(即第一突发)可能在持续时间和发射功率上不同，因此，第一突发和第二突发采用的CFAR的门限可能不同。例如，SIMO突发中采用较低的门限，MIMO中采用较高的门限，保证MIMO突发中检测到的目标都能在SIMO突发检测到的目标中找到距离上较为匹配的点，进行速度扩展。

采用上述方式获取的第一标识和第二标识仅用于指示目标可能的距离和速度，其中还存在目标速度混叠的情况，要确定目标的速度，还需对第一标识和第二标识进行进一步处理。

具体地，处理单元根据第一标识和第二标识确定一个或多个目标的速度，可以通过如下方式实现：处理单元根据第一突发中第一发射天线发送的重复周期确定第一标识对应的混叠系数区间；处理单元根据第一标识、第二标识和混叠系数区间确定混叠系数子集；处理单元根据混叠系数子集确定速度混叠系数；处理单元根据速度混叠系数和第一标识确定一个或多个目标的速度。

下面分别对上述每个步骤进行详细介绍。

一、确定第一标识对应的混叠系数区间

假设第一突发中包括Ndoppler轮chirp信号，每一轮中包括M个chirp信号。那么，若M为偶数，那么该混叠系数区间为[-M/2，M/2-1]；若M为奇数，那么该混叠系数区间为[-M-1/2，M-1/2]。

以M＝15为例，那么该混叠系数区间为[-7，-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6，7]；以M＝12为例，那么该混叠系数区间为[-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5]。

二、根据第一标识、第二标识和混叠系数区间确定混叠系数子集

在SIMO突发中测速范围是MIMO突发中的M倍。因此，如果两个突发内同一个距离上只有一个目标，那么实际上可以精确获得MIMO对应的混叠系数区间。在一个距离区间内存在多个目标的情况下，可以根据SIMO突发的第二速度标识匹配到混叠系数区间中的一个元素，针对多个目标匹配后，可以将匹配到的元素取并集，并且仅保留不重复的部分作为混叠系数子集。

示例性的，假设SIMO突发和MIMO突发的距离分辨率为0.1m，测距范围为51.2m，那么RD Map在距离上被分成512个格子(RD cell)。取SIMO突发和MIMO突发中检测到目标的对应距离单元在一定门限内的速度标识。当SIMO突发发送时间是MIMO突发发送时间的4倍时，SIMO突发中速度分辨率是MIMO突发的速度分辨率的4倍。则SIMO突发中在速度维度每个格子相当于MIMO中速度维度的4个格子。另外当MIMO突发的速度分辨率为dv_MIMO时，SIMO突发中速度分辨率为4*dv_MIMO。当M＝12，测速范围为Vmax_SIMO＝12*Vmax_MIMO，那么整个SIMO测速范围被划分成3*Vind_max_MIMO个格子，即Vind_SIMO的取值范围为0～3*Vind_max_MIMO-1；而MIMO突发中速度分辨率为dv_MIMO，测速范围为Vmax_MIMO，整个MIMO测速范围被划分成Vind_max_MIMO个格子，即Vind_MIMO的取值范围为0～Vind_max_MIMO-1。可以通过Floor(4*Vind_SIMO/Vind_max_MIMO)这一公式把SIMO的中获得的第二速度标识折算到对应的MIMO混叠系数区间上，获取混叠系数区间中的一个元素。例如Floor(4*Vind_SIMO/Vind_max_MIMO)＝0，则对应[-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5]的第一个元素，即-6。针对每个目标执行上述操作后，可以将获得的所有元素合并后删除重复元素，得到混叠系数子集。

不难看出，混叠系数子集是混叠系数区间的子集。

此外，在执行上述方案获取RD Map后，还可以根据(Rind_MIMO，Vind_MIMO)以及第一突发中发射天线发送chirp信号的顺序对接收天线接收到的回波信号进行补偿。

示例性地，根据每个时隙中的发射天线对应的接收天线回波信号的相位，可以有如下公式。

其中，

对应的是第一突发中第m个时隙内发射天线的对应的Nr个接收天线回波信号相位；

对应的是第二突发中，当m个天线都在第1个时隙内发射时，对应的Nr个接收回波信号；

是在RD Map上观察到的TDM MIMO最大测速范围内目标速度对应的多普勒频率，

是希望恢复的SIMO最大测速范围内目标速度对应的多普勒频率。此外，不难看出a_coef的取值范围是前述混叠系数区间，但是在本申请实施例的实际应用中，a_coef可以仅取到混叠系数子集中的元素即可。

是m个时隙内发射天线的对应的Nr个接收天线回波信号相位补偿值。在利用了SIMO突发回波中的第一标识信息后，可以获得更少的需要相位补偿值。

那么，根据第一标识和第二标识确定混叠系数子集S的方式有多种，下面列举其中的两种。

第一种

根据所有目标点的Rind_SIMO和Vind_SIMO计算整个场景内的混叠系数子集。

具体的讲，根据第一突发和第二突发的chirp信号发送参数，计算第二突发中检测到的Vind_SIMO对应到第一突发的混叠系数。

例如第一突发中，G*Nt为一轮chirp信号(Nt为发射天线的数量，G为每个发射天线在一轮中发送的chirp信号的数量，第一突发中可以包括多轮chirp信号)，在一轮chirp信号中一共发射N_{burst1_doppler}个chirp信号(或者补零后发射N_{burst1_doppler}个chirp信号)。而第二突发中，一共发射N_{burst2_doppler}个chirp信号(或者补零后发射N_{burst2_doppler}个chirp信号)。第一突发中一个发射天线的重复周期为Tc_MIMO，第二突发中一个发射天线的重复周期Tc_SIMO。假设Tc_MIMO＝G*Nt*Tc_SIMO，那么第二突发的速度测量范围相当于第一突发的G*Nt倍。也就是说，Vind_SIMO相当于把G*Nt*Vmax_MIMO区间划分为N_{burst2_doppler}个网格，Vind_MIMO相当于把Vmax_MIMO区间划分为N_{burst1_doppler}个区间。那么针对第二标识中的每个Vind_SIMO，均可以获得floor(Vind_SIMO/(N_{burst2_doppler}/G*Nt))与前述混叠系数区间中相对应的元素。因此，可以针对每个检测到的Vind_SIMO求解混叠系数区间内对应的元素，将所有元素的集合求并集并删除重复元素后作为混叠系数子集S。

采用方式一，不必针对每个目标求取混叠系数子集，而是对检测到的所有Rind_SIMO和Vind_SIMO进行统一处理。但是在环境复杂、目标数量较多的情况下采用方式一的搜索计算量会较大。

第二种

由于目标的距离不会发生混叠现象，因此Rind_SIMO和Rind_SIMO反应的距离通常是真实的。那么，对于同一个目标，abs(Rind_SIMO-Rind_MIMO)通常会小于一个门限，该门限用threshold表示，然后，针对每个目标计算混叠系数子集。具体计算过程与方式一类似，此处不再赘述。

具体地，上述门限threshold的具体数值可以根据第二速度标识和第一突发的长度等参数进行自适应调整。示例性地，设第一突发和第二突发的发射中心时间相隔为Tgap，在第二突发上获得的Rind_SIMO由于Tgap时间差的存在，速度为V的目标可能在Tgap时间内(在RD Map上)移动K个距离网格。那么threshold可以根据第二突发中获得的第二速度标识，以及第一突发中距离单元周边小于K个距离网格的混叠系数子集确定。

采用方式二，在每个距离网格上求解混叠系数子集，可以实现更精细的速度匹配。但是在计算时会引入门限比较的计算复杂度。

三、根据混叠系数子集确定速度混叠系数

在确定混叠系数子集之后，可以采用两种方式确定速度混叠系数。

方式一：重叠阵子方式

通过物理位置重叠的两个发射天线在相邻两个时隙上发送chirp信号的方式可以称为重叠阵子(overlapping)。重叠阵子时刻两个或者多个相邻时隙对应的接收天线的相位差别仅由目标速度引起的多普勒(doppler)相位确定。因此，可以通过物理位置重叠的两个发射天线上计算出的目标的速度标识直接匹配出对应的速度混叠系数。

本申请实施例中，可以在第一突发和第二突发的发送过程中构造重叠阵子，从而实现速度混叠系数子集的求解。

这里速度混叠系数可以有多种具体计算方法，可以计算软重叠阵子对(相邻的两两为一对)的混叠系数子集中对应的多普勒相位补偿后的接收回波数据和原始重叠阵子信号的共轭相乘，对多个接收信号求和，找混叠系数子集包括的多个混叠系数中对应最小值的混叠系数作为速度混叠系数。或者直接按照多个软重叠阵子对的相位差求平均，计算速度混叠系数。

方式二：角度谱峰搜索方式

在确定混叠系数子集之后，可以计算混叠系数子集S中不同元素所对应的子阵接收信号在不同角度谱上的值，将混叠系数子集S中对应角度谱最大值的元素作为速度混叠系数。

实际应用中，发射天线用于发射测量帧，接收天线用于接收测量帧经目标反射后形成的回波信号。天线阵列可以虚拟成包括多个虚拟收发通道的虚拟阵列，处理单元将接收到的回波信号折算成虚拟阵列的观测结果，即可根据虚拟阵列的观测结果进行处理和解算，获取目标的距离、速度、方位角等信息。

其中，在发射天线阵列和接收天线阵列的位置已经确定的情况下，虚拟阵列的位置是可以唯一确定的：假设Pm是Ntx个发射天线中天线m(m＝0，1，...，Ntx-1)的坐标，Qn是Nrx个接收天线中天线n，(n＝0，1，...，Nrx-1)的坐标位置，那么形成的虚拟天线阵列中阵元的位置可以由Pm+Qn唯一确定，在m遍历Ntx个发射天线、n遍历Nrx个后接收天线即可确定虚拟天线阵列的位置。用数学方式表示，即合成的虚拟阵列Avirtual＝kron(At，Ar)，其中At和Ar分别为发射天线阵列和接收天线阵列。

在方式二中，计算角度谱的过程根据虚拟阵列的观测结果进行FFT或数字波束成型(digital beamforming，DBF)。

如果虚拟阵列为均匀阵列，则可以加快FFT运算。但是，实际应用中，若虚拟阵列为阵元数较多的均匀阵列或者非均匀阵列，则可以通过构造均匀阵列的虚拟MIMO子阵，通过对该虚拟MIMO子阵的观测结果进行FFT，从而用于角度谱计算。其中，虚拟MIMO子阵中每个阵元间的间距相等，每个发射天线对应的虚拟MIMO子阵的阵元数量相同。

在一种可能的示例中，处理单元根据混叠系数子集确定速度混叠系数，包括：处理单元根据接收器接收到的回波信号确定虚拟MIMO子阵的观测结果；处理单元根据虚拟MIMO子阵的观测结果确定速度混叠系数；其中，虚拟MIMO子阵是由虚拟阵列中的虚拟阵元形成的均匀平面子阵或均匀线子阵，每个发射天线对应虚拟MIMO子阵中的虚拟阵元数相同，虚拟阵列由多个发射天线以及接收器包括的多个接收天线形成。

示例性地，发射天线T1、T2、T3、T4以及接收天线R1、R2、R3、R4的位置以及形成的虚拟阵列可以如图10所示，那么通过在虚拟阵列中选择四个阵元组成虚拟MIMO子阵(发射天线阵列和接收天线阵列形成的虚拟阵列中间有两个空缺，抽取子阵避开了这两个非均匀的阵子)，并对虚拟MIMO子阵的观测结果进行FFT，可以计算角度谱。

示例地，发射天线和接收天线的位置如图11所示，形成的虚拟阵列如图12所示，那么通过在虚拟阵列中选择16个阵元组成虚拟MIMO子阵，并对虚拟MIMO子阵的观测结果进行FFT，可以计算角度谱。

在一种可能的示例中，处理单元根据混叠系数子集确定速度混叠系数，包括：处理单元根据接收器接收到的回波信号确定虚拟MIMO子阵的观测结果；处理单元根据虚拟MIMO子阵的观测结果确定速度混叠系数；其中，虚拟MIMO子阵是由虚拟阵列中的虚拟阵元形成的平面子阵或线子阵，通过线性插值获得的均匀平面子阵和均匀线子阵，每个发射天线对应虚拟MIMO子阵中的虚拟阵元数相同，虚拟阵列由多个发射天线以及接收器包括的多个接收天线形成。

也就是说，若在虚拟阵列中无法找到符合上述条件(即MIMO子阵中每个阵元间的间距相等，每个发射天线对应的虚拟MIMO子阵的阵元数量相同)的虚拟MIMO子阵，则可以通过线性插值的方式形成虚拟MIMO子阵。

示例性地，发射天线T1、T2、T3、T4以及接收天线R1、R2、R3、R4的位置以及形成的虚拟阵列可以如图13所示。不难看出，在虚拟阵列中无法找到满足上述条件的虚拟MIMO子阵(实线标识的R1，3和R4，2不能和R2，4，R3，1构成子阵)，则可以通过插值方式找到相应的阵元，从而形成虚拟MIMO子阵，进而计算角度谱。其中，插值点的观测结果可以通过求平均值等方式获取。

在确定速度混叠系数之后，处理单元可以根据速度混叠系数和第一标识确定一个或多个目标的速度，具体方式可以参见现有技术中的描述，此处不再赘述。

此外，图9所示的方法还可以包括：接收器接收第三回波信号，第三回波信号由测量帧中的第三突发经一个或多个目标反射后形成号，第三突发在第一突发之前发送。那么，处理单元根据接收器接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度，具体可通过如下方式实现：若一个或多个目标向远离雷达系统的方向移动，则处理单元根据第一回波信号和第三回波信号确定一个或多个目标的速度；若一个或多个目标向靠近雷达系统的方向移动，则处理单元根据第一回波信号和第二回波信号确定一个或多个目标的速度。

也就是说，对于远离方向的目标取前缀(第三突发)做匹配，对于靠近方向的目标取后缀(第二突发)做匹配。

由于目标实际上在三个突发上会有移动。对于比较远的目标，这种移动会影响接收到的目标的信号强度。当目标远离时，目标与第二突发的距离越来越远，使得目标信号强度降低，那么第三突发中的数据更为可靠。而目标靠近时，目标与第二突发的距离越来越近，使得目标信号强度增大，那么第二突发中的数据更为可靠。

其中，根据第一回波信号和第三回波信号确定一个或多个目标的速度的具体方式，可以前述根据第一回波信号和第二回波信号确定一个或多个目标的速度的实现方式，此处不再赘述。

此外，若发射器发送的测量帧包括三个突发，则处理单元还可以根据第二突发和第三突发这两个采用SIMO方式发送的突发中测量到的数据一致的目标点来进行聚类和跟踪。

采用SIMO进行聚类和跟踪的原因是：通过实际数据的处理，发现SIMO burst和MIMO burst主要在较高速度的点上判断不一致。这是由目标的微多普勒和多径造成的。

目标局部的微多普勒特征造成目标的宏观速度和微观速度不一致，如车轮的速度和车身的速度不同，人的手臂和人的躯干的速度不同；在多径反射中，测量到的目标距离和速度都比真实的目标大。使得SIMO burst和MIMO burst的速度结果偏差大。因此，可以利用一致的目标点用于聚类和跟踪，从而获得目标的正确宏观速度，以及根据宏观速度预测目标运动状态。

综上，采用图9所示的信号处理方法，可以通过采用MIMO方式发送的第一突发反射后形成的回波信号以及在第一突发之后采用SIMO方式发送的第二突发反射后形成的回波信号进行目标的速度范围搜索，从而匹配出一个或多个目标的速度混叠系数，将MIMO雷达的测速范围恢复到SIMO测速范围。

本申请实施例提供一种信号传输装置，该信号传输装置可用于执行图3所示的信号传输方法。参见图14，该信号传输装置包括发射器1401。

发射器1401，发射器1401包括多个发射天线，用于发送第一测量帧中的第一突发，第一测量帧用于测量目标的速度，在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送啁啾chirp信号；以及，在发送第一测量帧中的第一突发后，发送第一测量帧中的第二突发，在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。

可选地，发射器1401还用于：在发送第一测量帧中的第一突发之前，发送第一测量帧中的第三突发；在发送第三突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个，发送第三突发的发射天线和发送第二突发的发射天线为同一发射天线；其中，发射器1401以P％的占空比发送第一测量帧，P＜100，占空比等于第一时长与第二时长的比值，第一时长为第一测量帧的持续时长，第二时长为发射器1401发送的相邻两个测量帧之间的时间差。

可选地，发射器1401还用于：在发送第一测量帧之后，发送第二测量帧中的第四突发，第二测量帧用于测量目标的速度，在发送第四突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发送第二测量帧中的第四突发后，发送第二测量帧中的第五突发，在发送第五突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；第五突发、第二突发和第三突发的发送参数相同。

其中，发送参数包括以下一种或多种：发射斜率、发射天线、发送chirp信号的数量、或每个chirp信号的持续时间。

可选地，第一测量帧为FMCW、MFSK或PMCW中的任一种。

可选地，在第一突发中，多个发射天线中的每个发射天线发送的chirp信号的数量不同。

可选地，该信号传输装置1400还包括：处理单元1402，用于确定第一测量帧的配置，并通过接口将第一测量帧的配置发送至单片微波集成电路MMIC，MMIC用于根据第一测量帧的配置使能发射器发送第一测量帧。

需要说明的是，图14所示的信号传输装置1400可用于执行图3所示的信号传输方法，信号传输装置1400中未详尽描述的实现方式可参见图3所示的信号传输方法中的相关描述。

本申请实施例提供一种信号处理装置，该信号处理装置可用于执行图9所示的信号处理方法。参见图15，该信号传输装置1500包括接收器1501和处理单元1502。

接收器1501，用于接收第一回波信号和第二回波信号，第一回波信号由发射器发送的测量帧中的第一突发经一个或多个目标反射后形成，第二回波信号由该测量帧中的第二突发经一个或多个目标反射后形成，第二突发在第一突发之后发送；在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。

处理单元1502，用于根据接收器1501接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度。

可选地，处理单元1502在根据接收器1501接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度是，具体用于：根据第一回波信号确定第一标识，第一标识用于指示一个或多个目标的距离测量值和速度测量值；根据第二回波信号确定第二标识，第二标识用于指示一个或多个目标的距离测量值和速度测量值；根据第一标识和第二标识确定一个或多个目标的速度。

可选地，处理单元1502在根据第一标识和第二标识确定一个或多个目标的速度时，具体用于：根据第一突发中第一发射天线发送的重复周期确定第一标识对应的混叠系数区间；根据第一标识、第二标识和混叠系数区间确定混叠系数子集；根据混叠系数子集确定速度混叠系数；根据速度混叠系数和第一标识确定一个或多个目标的速度。

可选地，接收器1501还用于：接收第三回波信号，第三回波信号由该测量帧中的第三突发经一个或多个目标反射后形成号，第三突发在所述第一突发之前发送；处理单元1502在根据接收器1501接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度时，具体用于：若一个或多个目标向远离雷达系统的方向移动，则根据第一回波信号和第三回波信号确定一个或多个目标的速度；若一个或多个目标向靠近雷达系统的方向移动，则根据第一回波信号和第二回波信号确定一个或多个目标的速度。

可选地，处理单元1502在根据混叠系数子集确定速度混叠系数时，具体用于：根据接收器1501接收到的回波信号确定虚拟MIMO子阵的观测结果；根据虚拟MIMO子阵的观测结果确定速度混叠系数；其中，虚拟MIMO子阵是由虚拟阵列中的虚拟阵元形成的均匀平面子阵或均匀线子阵，每个发射天线对应虚拟MIMO子阵中的虚拟阵元数相同，虚拟阵列由多个发射天线以及接收器1501包括的多个接收天线形成。

可选地，处理单元1502在根据混叠系数子集确定速度混叠系数时，具体用于：根据接收器1501接收到的回波信号确定虚拟MIMO子阵的观测结果；根据虚拟MIMO子阵的观测结果确定速度混叠系数；其中，虚拟MIMO子阵是由虚拟阵列中的虚拟阵元形成的平面子阵或线子阵，通过线性插值获得的均匀平面子阵和均匀线子阵，每个发射天线对应虚拟MIMO子阵中的虚拟阵元数相同，虚拟阵列由多个发射天线以及接收器1501包括的多个接收天线形成。

需要说明的是，图15所示的信号处理装置1500可用于执行图9所示的信号处理方法，信号处理装置1500中未详尽描述的实现方式可参见图3所示的信号处理方法中的相关描述。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种雷达系统。参见图16，雷达系统1600包括发射器1601、接收器1602和处理单元1603。

发射器1601，发射器1601包括多个发射天线，用于发送测量帧中的第一突发，该测量帧用于测量目标的速度，在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送啁啾chirp信号；以及，在发送该测量帧中的第一突发后，发送该测量帧中的第二突发，在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。

接收器1602，用于接收第一回波信号和第二回波信号；第一回波信号由第一突发经一个或多个目标反射后形成，第二回波信号由第二突发经一个或多个目标反射后形成。

处理单元1603，用于根据接收器1602接收到的回波信号确定一个或多个目标的速度。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种信号传输方法，其特征在于，应用于多输入多输出(MIMO)雷达，所述MIMO雷达包括发射器，所述发射器包括多个发射天线，所述方法包括：

所述发射器发送第一测量帧中的第三突发；在发送所述第三突发时，用于发送线性调频脉冲(chirp)的发射天线的数量为一个，发送第三突发的发射天线和发送第二突发的发射天线为同一发射天线；其中，所述发射器以P％的占空比发送所述第一测量帧，P＜100，所述占空比等于第一时长与第二时长的比值，所述第一时长为所述第一测量帧的持续时长，所述第二时长为所述发射器发送的相邻两个测量帧之间的时间差；

所述发射器发送所述第一测量帧中的第一突发，所述第一测量帧用于测量目标的速度，在发送所述第一突发时，所述多个发射天线中的每个发射天线分时发送所述chirp信号；

在所述发射器发送所述第一测量帧中的所述第一突发后，所述发射器发送所述第一测量帧中的所述第二突发，在发送所述第二突发时，用于发送所述chirp信号的发射天线的数量为一个。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发射器发送所述第一测量帧之后，还包括：

所述发射器发送第二测量帧中的第四突发，所述第二测量帧用于测量所述目标的速度，在发送所述第四突发时，所述多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；

在所述发射器发送所述第二测量帧中的第四突发后，所述发射器发送所述第二测量帧中的第五突发，在发送所述第五突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；所述第五突发、所述第二突发和所述第三突发的发送参数相同。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发送参数包括以下一种或多种：发射斜率、发射天线、发送chirp信号的数量、或每个chirp信号的持续时间。

4.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述第一测量帧为调频连续波(FMCW)、多频移键控(MFSK)或调相连续波(PMCW)中的任一种。

5.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一突发中，所述多个发射天线中的每个发射天线发送的chirp信号的数量不同。

6.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述MIMO雷达还包括处理单元，所述方法还包括：

所述处理单元确定所述第一测量帧的配置，并通过接口将所述第一测量帧的配置发送至单片微波集成电路(MMIC)，所述MMIC用于根据所述第一测量帧的配置使能所述发射器发送所述第一测量帧。

7.一种信号处理方法，其特征在于，应用于MIMO雷达，所述MIMO雷达包括发射器、接收器和处理单元，所述发射器包括多个发射天线，所述方法包括：

所述接收器接收第一回波信号和第二回波信号，以及第三回波信号；所述第一回波信号由所述发射器发送的测量帧中的第一突发经一个或多个目标反射后形成，所述第二回波信号由所述测量帧中的第二突发经一个或多个目标反射后形成，所述第二突发在所述第一突发之后发送；在发送所述第一突发时，所述多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发送所述第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；所述第三回波信号由所述测量帧中的第三突发经所述一个或多个目标反射后形成，所述第三突发在所述第一突发之前发送；在发送所述第三突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个，发送所述第三突发的发射天线和发送所述第二突发的发射天线为同一发射天线；其中，所述测量帧由所述发射器以P％的占空比发送，P＜100，占空比等于第一时长与第二时长的比值，所述第一时长为所述测量帧的持续时长，所述第二时长为所述发射器发送的相邻两个测量帧之间的时间差；

所述处理单元根据所述接收器接收到的回波信号确定所述一个或多个目标的速度。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

所述处理单元根据所述接收器接收到的回波信号确定所述一个或多个目标的速度，包括：

若所述一个或多个目标向远离雷达系统的方向移动，则所述处理单元根据所述第一回波信号和所述第三回波信号确定所述一个或多个目标的速度；

若所述一个或多个目标向靠近所述雷达系统的方向移动，则所述处理单元根据所述第一回波信号和所述第二回波信号确定所述一个或多个目标的速度。

9.一种信号传输装置，其特征在于，包括：

发射器，所述发射器包括多个发射天线，用于发送第一测量帧中的第三突发；在发送所述第三突发时，用于发送线性调频脉冲(chirp)的发射天线的数量为一个，发送第三突发的发射天线和发送第二突发的发射天线为同一发射天线；其中，所述发射器以P％的占空比发送所述第一测量帧，P＜100，所述占空比等于第一时长与第二时长的比值，所述第一时长为所述第一测量帧的持续时长，所述第二时长为所述发射器发送的相邻两个测量帧之间的时间差；还用于发送所述第一测量帧中的第一突发，所述第一测量帧用于测量目标的速度，在发送所述第一突发时，所述多个发射天线中的每个发射天线分时发送所述chirp信号；以及，在发送所述第一测量帧中的所述第一突发后，发送所述第一测量帧中的所述第二突发，在发送所述第二突发时，用于发送所述chirp信号的发射天线的数量为一个。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述发射器还用于：

在发送所述第一测量帧之后，发送第二测量帧中的第四突发，所述第二测量帧用于测量所述目标的速度，在发送所述第四突发时，所述多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；

在发送所述第二测量帧中的第四突发后，发送所述第二测量帧中的第五突发，在发送所述第五突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；所述第五突发、所述第二突发和所述第三突发的发送参数相同。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述发送参数包括以下一种或多种：发射斜率、发射天线、发送chirp信号的数量、或每个chirp信号的持续时间。

12.如权利要求9～11任一项所述的装置，其特征在于，所述第一测量帧为调频连续波(FMCW)、多频移键控(MFSK)或调相连续波(PMCW)中的任一种。

13.如权利要求9～11任一项所述的装置，其特征在于，在所述第一突发中，所述多个发射天线中的每个发射天线发送的chirp信号的数量不同。

14.如权利要求9～11任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

处理单元，用于确定所述第一测量帧的配置，并通过接口将所述第一测量帧的配置发送至单片微波集成电路(MMIC)，所述MMIC用于根据所述第一测量帧的配置使能所述发射器发送所述第一测量帧。

15.一种信号处理装置，其特征在于，包括：

接收器，用于接收第一回波信号和第二回波信号，以及第三回波信号；所述第一回波信号由发射器发送的测量帧中的第一突发经一个或多个目标反射后形成，所述第二回波信号由所述测量帧中的第二突发经一个或多个目标反射后形成，所述第二突发在所述第一突发之后发送；在发送所述第一突发时，所述多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发送所述第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个；所述第三回波信号由所述测量帧中的第三突发经所述一个或多个目标反射后形成，所述第三突发在所述第一突发之前发送；在发送所述第三突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个，发送所述第三突发的发射天线和发送所述第二突发的发射天线为同一发射天线；其中，所述测量帧由所述发射器以P％的占空比发送，P＜100，占空比等于第一时长与第二时长的比值，所述第一时长为所述测量帧的持续时长，所述第二时长为所述发射器发送的相邻两个测量帧之间的时间差；

处理单元，用于根据所述接收器接收到的回波信号确定所述一个或多个目标的速度。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述处理单元在根据所述接收器接收到的回波信号确定所述一个或多个目标的速度时，具体用于：

若所述一个或多个目标向远离雷达系统的方向移动，则根据所述第一回波信号和所述第三回波信号确定所述一个或多个目标的速度；

若所述一个或多个目标向靠近所述雷达系统的方向移动，则根据所述第一回波信号和所述第二回波信号确定所述一个或多个目标的速度。

17.一种雷达系统，其特征在于，包括：

发射器，所述发射器包括多个发射天线，用于发送测量帧中的第三突发；在发送所述第三突发时，用于发送线性调频脉冲(chirp)的发射天线的数量为一个，发送第三突发的发射天线和发送第二突发的发射天线为同一发射天线；其中，所述发射器以P％的占空比发送所述测量帧，P＜100，所述占空比等于第一时长与第二时长的比值，所述第一时长为所述测量帧的持续时长，所述第二时长为所述发射器发送的相邻两个测量帧之间的时间差；还用于发送所述测量帧中的第一突发，所述测量帧用于测量目标的速度，在发送所述第一突发时，所述多个发射天线中的每个发射天线分时发送所述chirp信号；以及，在发送所述测量帧中的所述第一突发后，发送所述测量帧中的所述第二突发，在发送所述第二突发时，用于发送所述chirp信号的发射天线的数量为一个；

接收器，用于接收第一回波信号和第二回波信号，所述第一回波信号由所述第一突发经一个或多个目标反射后形成，所述第二回波信号由所述第二突发经一个或多个目标反射后形成；

处理单元，用于根据所述接收器接收到的回波信号确定所述一个或多个目标的速度。

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