CN112782659B - 雷达及雷达回波信号的背景成分更新方法 - Google Patents

雷达及雷达回波信号的背景成分更新方法 Download PDF

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Abstract

一种雷达回波信号的背景成分更新方法,背景成分更新方法包含:将M组N个时域数据转换至频域以产生对应于P个频段的M组P个强度,其中M组N个时域数据中包含物体的空间信息;及依据对应于P个频段的M组P个强度更新对应于P个频段的P个背景成分。

Description

雷达及雷达回波信号的背景成分更新方法
技术领域
本发明关于一种信号处理方法,特别是一种雷达及雷达回波信号的背景成分更新方法。
背景技术
雷达藉由接收目标物体所反射的信号,可以计算出物体的方向、位置及速度,在军事、工业、汽车、自动化等各种领域中的应用越来越多。然而无线环境中的背景噪声成分会同时存在于反射信号中,这些背景噪声成分在每个频带中可以不同,且会受无线环境影响而随时间和空间改变。
发明内容
实施例提供一种雷达回波信号的背景成分更新方法,背景成分更新方法包含:将M组N个时域数据转换至频域以产生对应于P个频段的M组P个强度,其中M组N个时域数据中包含物体的空间信息;及依据对应于P个频段的M组P个强度更新对应于P个频段的P个背景成分。M、N及P是大于1的正整数。
实施例提供另一种雷达,包含天线及控制器。天线用以接收回波信号。控制器耦接于天线,用以依据回波信号产生M组N个时域数据,将M组N个时域数据转换至频域以产生对应于P个频段是M组P个强度,及依据对应于P个频段是M组P个强度更新对应于P个频段是P个背景成分。M组N个时域数据中包含物体的空间信息。M、N及P是大于1的正整数。
附图说明
图1为本发明实施例中雷达的模块图。
图2显示图1传送信号及回波信号的时间频率图。
图3显示图1的雷达的一种背景更新状态机的示意图。
图4为图1的背景估计单元的模块图。
图5至图7分别显示图1的背景估计单元在重置模式、冻结模式、慢速模式及快速模式下第p频段的波形图。
图8为本发明实施例中一种雷达回波信号的背景成分更新方法的流程图。
图9为本发明实施例中另一种雷达900的模块图。
【符号说明】
100、900 雷达
110,120 天线
112 射频传送器
114 信号产生器
122 射频接收器
124 模拟数字转换器
126 降取样滤波器
130 处理器
131 窗函数单元
132 频域转换单元
133 背景估计单元
134 背景移除单元
135 目标侦测单元
140 目标物体
3 背景更新状态机
30 频谱获取状态
32 重置模式状态
34 快速模式状态
36 慢速模式状态
38 冻结模式状态
400 强度计算单元
402 低频滤波器
404,408 加法器
406 乘法器
410,412 多任务器
414 存储器
416 控制单元
800 背景成分更新方法
S802至S812 步骤
A(p) 基准值
B(p) 背景成分
B’(p) 先前背景成分
Bswp 扫频频宽
C(p) 调整值
f0,f1 频率
fb 拍频
Sb 拍频信号
Sct 控制信号
Se 回波信号
So 输出信号
Ss1,Ss2 选择信号
St 传送信号
t1至t4 时间
td 时间偏移
Tdown_swp 下降扫频期间
Tup_swp 上升扫频期间
d(i) 数字数据
d’(j) 降取样数据
d’(m,n) 时域数据
D(m,p) 频率成分
α 基准值组合系数
αr 重置模式系数
αs 慢速模式系数
αf 快速模式系数
具体实施方式
图1为本发明实施例中雷达100的模块图。雷达100可为调频连续波(frequency-modulated continuous wave,FMCW)雷达,用以发射传送信号St及接收由目标物体140反射回来的回波信号Se,及依据回波信号Se判定目标物体140的空间信息。空间信息可为目标物体140及雷达100之间的距离。由于无线环境中的背景成分可随无线环境的变化而改变且对回波信号Se造成干扰,雷达100可实时估计各个频段的背景成分,例如开灯后灯管可产生60Hz及其倍频的背景成分,并将各个频段的背景成分从雷达100回波信号Se移除以正确估计目标物体140的空间信息。
雷达100可包含天线110,120、射频传送器112、信号产生器114、射频接收器122、模拟数字转换器(analog to digital converter,ADC)124及处理器130。天线110、射频传送器112、信号产生器114及处理器130依序耦接。天线120、射频接收器122、模拟数字转换器124及处理器130依序耦接。
处理器130可透过控制信号Sct控制信号产生器114以产生调频连续波的基频信号,射频传送器112将调频连续波的基频信号转换至预定射频频带(例如77GHz)的传送信号St,透过天线110发射传送信号St。调频连续波可为三角波、锯齿(saw-toothed)波、阶梯波、正弦波或其他波形。射频接收器122可透过天线120接收回波信号Se,及将回波信号Se和与传送信号St有关的信号,例如是传送信号St,混频以产生拍频(beat)信号Sb。拍频信号Sb带有拍频信息,拍频信息表示回波信号Se及传送信号St之间的差值的一半。图2显示图1传送信号St及回波信号Se的时间频率图,其中横轴表示时间,纵轴表示频率。传送信号St的频率可以三角波调频进行周期性变化,但不限于此。三角波调频的传送信号St具有上升啁啾(up-chirp)段及下降啁啾(down-chirp)段。在上升扫频期间Tup_swp,传送信号St在上升啁啾段且其频率可由频率f0线性上升至频率f1,频率频率f0至f1的范围称为扫频频宽Bswp。在下降扫频期间Tdown_swp,传送信号St在下降啁啾段且其频率可由频率f1线性下降至频率f0,上升扫频期间Tup_swp及下降扫频期间Tdown_swp的时间长度可实质上相同。频率f0及f1的值可由处理器130透过控制信号Sct调整。回波信号Se可具有和传送信号St实质上相同的波形,但在时间和频率上偏移,回波信号Se相对于传送信号St在频率上的偏移为拍频fb,在时间上的偏移td可用来使用飞时测距(time of flight)来计算目标物体140及雷达100之间的距离。
回到图1,模拟数字转换器124可以默认取样频率,例如将取样频率设定为44kHz,对拍频信号Sb取样以产生M×N个数字数据d(i),i、M、N为大于1的正整数,例如M等于2,N等于64,i等于1至128。处理器130可接收数字数据d(1)至d(M×N),更新及移除不同频段的背景成分,及产生输出信号So,输出信号So表示目标物体140的空间信息。
处理器130可包含窗函数单元131、频域转换单元132、背景估计单元133、背景移除单元134及目标侦测单元135。窗函数单元131耦接于模拟数字转换器124及频域转换单元132之间。频域转换单元132耦接于背景估计单元133及背景移除单元134,背景移除单元134另耦接于目标侦测单元135。窗函数单元131、频域转换单元132、背景估计单元133、背景移除单元134及目标侦测单元135可透过软件、硬件或其组合实现。
窗函数单元131可使用窗函数以预定时间,例如是固定时间区间,分割数字数据d(1)至d(M×N)以产生M组时间区间的N个时域数据d’(m,n),m、n为正整数,1≦m≦M,1≦n≦N。窗函数可具有固定长度,及可为矩形窗函数、汉明(Hamming)窗函数、汉尼(Hanning)窗函数或其他种类的窗函数。例如,窗函数单元131可使用窗函数以64个时域数据的固定长度分割数字数据d(1)至d(128)以产生2组64个时域数据,其中时域数据d’(2,64)表示第2组时间区间内的第64个时域数据。
频域转换单元132可将时域数据d’(1,1)至d’(M,N)进行时域至频域转换以产生第m时间区间内对应第p频段(frequency bins)的频率成分D(m,p),及将频率成分D(m,p)输出至背景估计单元133及背景移除单元134,p为正整数,p≦P,例如时域数据D(2,32)表示第2时间区间内的第32个频率成分。时域至频域转换可由短时傅立叶变换(short-timeFourier transform)、小波变换(wavelet transform)、希尔伯特-黄变换(Hilbert-HuangTransform)或其中一种组合实现。频率成分可为复数。在一些实施例中,P=N,频域转换单元132可输出频率成分D(1,1)至D(M,N)以供后续使用。在另一些实施例中,P=N/2,由于时域至频域转换中所产生在第m时间区间内对应N个频段的频率成分D(m,1)至D(m,N)具有共轭对称性,即频率成分D(m,1)至D(m,N/2)和频率成分D(m,N/2+1)至D(m,N)互为共轭复数,频域转换单元132可只输出部份的频率成分,例如是输出频率成分D(1,1)至D(1,N/2),…,D(M,1)至D(M,N/2)以供后续使用,大幅节省处理器130的信号处理资源。
背景估计单元133可依据M组时间区间中的P个频率成分D(1,1)至D(M,P)计算频率成分D(1,1)至D(M,P)的强度,例如是计算其绝对值,以得到|D(1,1)|至|D(M,P)|,,及依据强度|D(1,1)|至|D(M,P)|更新当前M组时间区间中对应第p频段的第p背景成分B(p)。具体而言,背景估计单元133可计算第p频段的M组时间区间中M个强度|D(1,p)|至|D(M,p)|的的第p基准值,根据第p基准值及第p频段的第p先前背景成分的至少其中之一或其组合产生第p调整值,及依据第p调整值更新第p背景成分B(p)。在一些实施例中,背景估计单元133可将第p调整值设为第p背景成分B(p)。第p先前背景成分可以是前M组时间区间中对应第p频段的第p背景成分B(p)。第p基准值可以是M个强度|D(1,p)|至|D(M,p)|的平均值或其他统计值。在一些实施例中,背景估计单元133可依据强度|D(1,p)|至|D(M,p)|产生对应于第p频段的第p组上包络线数据及第p组下包络线数据,及计算第p组上包络线数据及第p组下包络线数据之间的差值以产生对应于第p频段的第p变异数(variance)。在一些实施例中,背景估计单元133可计算第p组上包络线数据及第p组下包络线数据之间的差值的平均值以产生第p变异数。在另一些实施例中,背景估计单元133可依据强度|D(1,p)|至|D(M,p)|产生统计变异数作为对应于第p频段的第p变异数。背景估计单元133可以重置模式、快速模式、慢速模式或冻结模式运作,在各模式中分别以不同的基准值组合系数及背景值组合系数对第p基准值及第p先前背景成分加权以产生第p调整值,如公式1表示:
C(p)=(1-α)A(p)+ αB’ (p) 公式1
其中C(p)是第p频段的第p调整值;
A(p)是第p频段的第p基准值;
B’(p)是第p频段的第p先前背景成分;
(1-α)是基准值组合系数;及
α是背景值组合系数;
基准值组合系数(1-α)及背景值组合系数α的总和可为1。背景估计单元133可将第p先前背景成分B’(p)及背景值组合系数α的乘积与第p基准值A(p)及基准值组合系数(1-α)的乘积相加以产生第p调整值C(p),及将第p调整值C(p)设为第p背景成分B(p)。在重置模式中,背景估计单元133可将基准值组合系数(1-α)设为1及背景值组合系数α设为0,及使用第p基准值A(p)而不使用第p先前背景成分B’(p)产生第p调整值C(p)。在快速模式中,背景估计单元133可将背景值组合系数α设为小于基准值组合系数(1-α),及使用较多的第p基准值A(p)及较少的第p先前背景成分B’(p)产生第p调整值C(p)。例如,在快速模式中背景值组合系数α可为0.1及基准值组合系数(1-α)可为0.9。在慢速模式中,背景估计单元133可将背景值组合系数α设为大于基准值组合系数(1-α),及使用较少的第p基准值A(p)及较多的第p先前背景成分B’(p)产生第p调整值C(p)。例如,在慢速模式中背景值组合系数α可为0.9及基准值组合系数(1-α)可为0.1。在冻结模式中,可将基准值组合系数(1-α)设为0及背景值组合系数α设为1,及使用第p先前背景成分B’(p)而不使用第p基准值A(p)产生第p调整值C(p)。
背景移除单元134可依据强度|D(1,1)|至|D(M,P)|产生对应于P个频段的P组包络线数据,例如是上包络线数据,及分别计算P组上包络线数据及P个背景成分B(1)至B(P)之间的对应于P个频段的P组差值数据。第p组差值数据可包含M个差值,其中第m差值表示第m时间区间内移除背景成分B(p)后的对应第p频段的拍频。目标侦测单元135可依据对应于P个频段的P组差值数据判定目标物体140及雷达100之间的距离以作为目标物体140的空间信息,及输出输出信号So。目标物体140及雷达100之间的距离可由公式2表示:
其中d是目标物体140及雷达100之间的距离;
Tswp是传送信号St的扫频期间;
Bswp是传送信号St的扫频频宽;
c是光速;及
fb是拍频。
目标侦测单元135可透过拍频fb、扫频期间Tswp、扫频频宽Bswp及光速c计算目标物体140及雷达100之间的距离d以作为输出信号So。扫频期间Tswp可以是上升扫频期间Tdown_swp或下降扫频期间Tup_swp。
在一些实施例中,模拟数字转换器124、窗函数单元131、频域转换单元132、背景估计单元133、背景移除单元134及目标侦测单元135可分别针对回波信号Se的上升啁啾段及下降啁啾分别进行信号处理以侦测目标物体140及计算目标物体140及雷达100之间的距离d。
图3显示雷达100的背景更新状态机3的示意图,包含频谱获取状态30、重置模式状态32、快速模式状态34、慢速模式状态36及冻结模式状态38。雷达100可于频谱获取状态30中获取M组时间区间中对应于P个频段的频率成分D(1,1)至D(M,P),及依据频率成分D(1,1)至D(M,P)切换于重置模式状态32、快速模式状态34、慢速模式状态36及冻结模式状态38之间。状态机3的切换条件在后续段落中会详细说明。
图4为背景估计单元133的模块图,包含强度计算单元400、低频滤波器402、加法器404,408、乘法器406、多任务器410,412、存储器414及控制单元416。强度计算单元400耦接于低频滤波器402,低频滤波器402耦接于加法器404,408,加法器404及多任务器410耦接于乘法器406,乘法器406耦接于加法器408,加法器408及存储器414耦接于多任务器412,存储器414耦接于加法器404,控制单元416耦接于多任务器410,412。存储器414例如是内存。强度计算单元400、低频滤波器402及控制单元416可透过软件、硬件或其组合实现。
强度计算单元400可接收M组时间区间内对应第p频段的频率成分D(1,p)至D(M,p)以计算其强度|D(1,p)|至|D(M,p)|。低频滤波器402可计算强度|D(1,p)|至|D(M,p)|的平均值作为第p基准值A(p),及将第p基准值A(p)输出至加法器404,408。控制单元416可判定背景估计单元133的运作模式,及依据背景估计单元133的运作模式分别输出选择信号Ss1,Ss2至多任务器410,412。多任务器410可依据选择信号Ss1选择重置模式、快速模式、慢速模式下使用的背景值组合系数α。选择信号Ss1可选择重置模式、快速模式及慢速模式中之一者的背景值组合系数α,例如当选择信号Ss1为0时,多任务器410可选择重置模式系数αr作为重置模式的背景值组合系数α,当选择信号Ss1为1时,多任务器410可选择快速模式系数αf作为快速模式的背景值组合系数α,当选择信号Ss1为2时,多任务器410可选择慢速模式系数αs作为慢速模式的背景值组合系数α。重置模式系数αr可以为0,快速模式系数αf可以为0.1,及慢速模式系数αs可以为0.9。多任务器412可依据选择信号Ss2选择冻结模式或其他运作模式来产生第p背景成分B(p)。选择信号Ss2可选择第p先前背景成分B’(p)及第p调整值C(p)中之一者,例如当选择信号Ss2为0时,多任务器412可选择第p调整值C(p)作为第p背景成分B(p),当选择信号Ss2为1时,多任务器412可选择第p先前背景成分B’(p)作为第p背景成分B(p)。存储器414可储存第p背景成分B(p)及输出第p先前背景成分B’(p)至加法器404。加法器404可将第p先前背景成分B’(p)减掉第p基准值A(p)以产生第一加法结果B’(p)-A(p),乘法器406可将第一加法器结果B’(p)-A(p)及背景值组合系数α相乘以产生乘积(B’(p)-A(p))α,加法器404可将乘积(B’(p)-A(p))α及第p基准值A(p)相加以产生第p调整值C(p)。
当控制单元416判定背景估计单元133的运作模式为重置模式时,控制单元416会将选择信号Ss1、Ss2皆设定为0,倘若重置模式系数αr=0,则调整值C(p)即会等于第p基准值A(p),且第p背景成分B(p)会等于第p调整值C(p),即等于第p基准值A(p)。在一些实施例中,于雷达100的初始化时间内,控制单元416判定背景估计单元133的运作模式为重置模式。初始化时间可为预定数量组的时间区间,例如雷达100开机后的前32组时间区间。在另一些实施例中,控制单元416可计算对应于第p频段M组时间区间的频段强度|D(1,p)|至|D(M,p)|的第p变异数,及当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差值超出第一临界值且第p变异数小于第二临界值时,使用重置模式以产生第p调整值C(p),进而更新第p背景成分B(p)。图5显示重置模式下第p频段的波形图,其中横轴表示时间,纵轴表示频率强度。图5包含表示第p频段信号50,背景线52,及基线54,其中背景线52由M组时间区间内的所有第p背景成分B(p)连接形成,基线54由M组时间区间内的所有第p基准值A(p)连接形成。在时间t2后,当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差异很大且第p频段的第p变异数很小时,背景估计单元133可采用重置模式以直接将第p背景成分B(p)更新为第p基准值A(p)来快速更新第p背景成分B(p)。
当控制单元416判定背景估计单元133的运作模式为冻结模式时,控制单元416可输出选择信号Ss2为1以将第p先前背景成分B’(p)作为第p背景成分B(p)。在一些实施例中,控制单元416可计算对应于第p频段的M组时间区间的频段强度|D(1,p)|至|D(M,p)|的第p变异数,及当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差值超出第一临界值且第p变异数超出第二临界值时,使用冻结模式以更新第p背景成分B(p)。图5同时显示冻结模式下第p频段的波形图,其中横轴表示时间,纵轴表示频率强度。在时间t1及时间t2之间,当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差异很大且第p频段的第p变异数也很大时,目标物体140可能存在于对应第p频段的位置,背景估计单元133可采用冻结模式直接将第p背景成分B(p)冻结在第p先前背景成分B’(p),以产生第p背景成分B(p)而不受目标物体140影响。
当控制单元416判定背景估计单元133的运作模式为慢速模式时,控制单元416可输出选择信号Ss1为2以将背景值组合系数α设为大于基准值组合系数(1-α)以将第p基准值A(p)及第p先前背景成分的线性结合作为第p调整值C(p),及输出选择信号Ss2为0以将第p调整值C(p)作为第p背景成分B(p)。在一些实施例中,控制单元416可计算对应于第p频段的M组时间区间的频段强度|D(1,p)|至|D(M,p)|的第p变异数,及当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差值小于第一临界值且第p变异数小于第二临界值时,使用慢速模式以计算第p调整值C(p),进而更新第p背景成分B(p)。图6显示慢速模式下第p频段的波形图,其中横轴表示时间,纵轴表示频率强度。图6包含表示第p频段信号60、背景线62、基线64、上包络线66及下包络线68,其中背景线62由M组时间区间内的所有第p背景成分B(p)连接形成,基线64由M组时间区间内的所有第p基准值A(p)连接形成。在时间t3后,当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差异较小且第p频段的第p变异数较小时,背景估计单元133可采用慢速模式以使用第p先前背景成分B’(p)及为第p基准值A(p)的线性结合作为第p调整值C(p),进而逐渐更新第p背景成分B(p)。在一些实施例中,当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差值小于第一临界值且第p变异数小于第二临界值时,控制单元416也可输出选择信号Ss1,Ss2以将背景估计单元133的运作模式设为快速模式、冻结模式或重置模式。由于第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差异很小,背景估计单元133使用任一种运作模式更新第p背景成分B(p)皆可。
当控制单元416判定背景估计单元133的运作模式为快速模式时,控制单元416可输出选择信号Ss1为1以将背景值组合系数α设为小于基准值组合系数(1-α)以将第p基准值A(p)及第p先前背景成分的线性结合作为第p调整值C(p),及输出选择信号Ss2为0以将第p调整值C(p)作为第p背景成分B(p)。在一些实施例中,控制单元416可计算对应于第p频段的M组时间区间的频段强度|D(1,p)|至|D(M,p)|的第p变异数,及当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差值小于第一临界值且第p变异数超出第二临界值时,使用快速模式以计算第p调整值C(p),进而更新第p背景成分B(p)。图7显示快速模式下第p频段的波形图,其中横轴表示时间,纵轴表示频率强度。图7包含表示第p频段信号70、背景线72及基线74,其中背景线72由M组时间区间内的所有第p背景成分B(p)连接形成,基线74由M组时间区间内的所有第p基准值A(p)连接形成。在时间t4后,当第p基准值A(p)及第p先前背景成分B’(p)之间的差异较小且第p频段的第p变异数较大时,背景估计单元133可采用快速模式以使用第p先前背景成分B’(p)及为第p基准值A(p)的线性结合作为第p调整值C(p),进而快速更新第p背景成分B(p)。
图8为本发明实施例中一种雷达回波信号的背景成分更新方法800的流程图,适用于雷达100,用来当侦测到目标物体140。背景成分更新方法800包含步骤S802至S812。步骤S802用以处理回波信号Se以产生M组时间区间的N个时域数据。步骤S802及S806用以更新P个频段的P个背景成分。步骤S808及S810用以移除P个频段的P个背景成分。步骤S812用以产生目标物体140的空间信息。任何合理的技术变更或是步骤调整都属于本发明所揭露的范畴。以下使用雷达100详细说明步骤S802至S812:
步骤S802:射频接收器122接收回波信号Se及将回波信号Se与传送信号St混频以产生拍频信号Sb,模拟数字转换器124取样拍频信号Sb以产生数字数据d(1)至d(M×N),及窗函数单元131分割数字数据d(1)至d(M×N)以产生M组时间区间的N个时域数据d’(1,1)至d’(M,N);
步骤S804:频域转换单元将M组时间区间的N个时域数据d’(1,1)至d’(M,N)转换至频域以供背景估计单元133产生对应于P个频段的M组P个强度|D(1,1)|至|D(M,P)|;
步骤S806:背景估计单元133依据对应于P个频段的M组P个强度|D(1,1)|至|D(M,P)|更新对应于P个频段的P个背景成分B(1)至B(P);
步骤S808:背景移除单元134依据对应于P个频段的M组P个强度|D(1,1)|至|D(M,P)|产生对应于P个频段的P组包络线数据(例如是上包络线数据);
步骤S810:背景移除单元134分别计算P组包络线数据及P个背景成分B(1)至B(P)之间的对应于P个频段的P组差值数据;
步骤S812:目标侦测单元135依据对应于P个频段的P组差值数据判定目标物体140的空间信息。
步骤S802至S812已在前述段落中解释,在此不再赘述。
图9为本发明实施例中另一种雷达900的模块图。雷达900的设置和运作和雷达100相似,主要差别在于雷达900更包含降取样滤波器126,其可设置于处理器130的内部或外部。以下针对降取样滤波器126说明。降取样滤波器126可耦接于模拟数字转换器124及处理器130之间,接收数字数据d(i),对数字数据d(i)以预定倍数进行降取样以产生降取样数据d’(j),j为大于1的正整数且j<i。例如降取样滤波器126可将数字数据d(i)降频80倍以产生降取样数据d’(j)。处理器130可使用降取样数据d’(j)估计及移除各个频段的背景成分,藉以正确估计目标物体140的空间信息。
雷达100、900及背景成分更新方法800可实时估计各个频段的背景成分,并将各个频段的背景成分从回波信号Se移除以正确估计目标物体140的空间信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种雷达回波信号的背景成分更新方法,其特征在于,
该背景成分更新方法包含:
将M组N个时域数据转换至频域以产生对应于P个频段的M组P个强度,其中该M组N个时域数据中包含一物体的空间信息;及
依据该对应于P个频段的该M组P个强度更新对应于该P个频段的P个背景成分,包含:
计算该P个频段之一第p频段的一第p基准值;及
根据该第p基准值及该P个频段的该第p频段的一第p先前背景成分的至少其中之一或其组合产生一调整值,以更新该P个背景成分的一第p背景成分,其中将该第p先前背景成分及该第p先前背景成分的一背景值组合系数的一乘积与该第p基准值及该第p基准值的一基准值组合系数的一乘积相加以产生该调整值,且其中在不同的模式中,使用不同的该基准值组合系数,
并使用不同的该背景值组合系数;
其中该空间信息为该物体及一雷达之间的一距离;
其中M、N及P是大于1的正整数。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,更包含:
依据该对应于P个频段的该M组P个强度产生对应于该P个频段的P组包络线数据;
分别计算该P组包络线数据及该P个背景成分之间的对应于该P个频段的P组差值数据;及
依据对应于该P个频段的该P组差值数据判定该物体的该空间信息。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
其中更新该P个背景成分的该第p背景成分包含:
在一重置模式下,将该第p基准值作为该调整值。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,更包含:
在该雷达的一初始化时间内,使用该重置模式以计算该调整值。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,更包含:
计算对应于该P个频段的该第p频段的该M组频段强度的一第p变异数;及
当该第p基准值及该第p先前背景成分之间的一差值超出一第一临界值且该第p变异数小于一第二临界值时,使用该重置模式以计算该调整值。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
其中更新该P个背景成分的该第p背景成分包含:在一冻结模式下,将该第p先前背景成分作为该调整值。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,更包含:
计算对应于该P个频段的该第p频段的该M组频段强度的一第p变异数;及
当该第p基准值及该第p先前背景成分之间的一差值超出一第一临界值且该第p变异数超出一第二临界值时,使用该冻结模式以计算该调整值。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
其中更新该P个背景成分的该第p背景成分包含:
在一慢速模式下,将该第p先前背景成分的该背景值组合系数设为大于该第p基准值的该基准值组合系数;及
将该第p先前背景成分及该背景值组合系数的该乘积与该第p基准值及该基准值组合系数的该乘积相加以产生该调整值。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,
其中在该慢速模式下,将该第p先前背景成分的该背景值组合系数设为大于该第p基准值的该基准值组合系数以计算该调整值包含:
计算对应于该P个频段的该第p频段的该M组频段强度的一第p变异数;及
当该第p基准值及该第p先前背景成分之间的一差值小于一第一临界值且该第p变异数小于一第二临界值时,使用该慢速模式以计算该调整值。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
其中计算该第p基准值及该P个频段的该第p频段的该第p先前背景成分的该调整值以更新该P个背景成分的该第p背景成分包含:
在一快速模式下,将该第p先前背景成分的该背景值组合系数设为小于该第p基准值的该基准值组合系数;及
将该第p先前背景成分及该背景值组合系数的该乘积与该第p基准值及该基准值组合系数的该乘积相加以产生该调整值。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,
其中在该快速模式下,将该第p先前背景成分的该背景值组合系数设为小于该第p基准值的该基准值组合系数以计算该调整值包含:
计算对应于该P个频段的该第p频段的该M组频段强度的一第p变异数;及
当该第p基准值及该第p先前背景成分之间的一差值小于一第一临界值且该第p变异数超出一第二临界值时,使用该快速模式以计算该调整值。
12.如权利要求5、7、9、11中任一项所述的方法,其特征在于,
其中计算对应于该P个频段的该第p频段的该M组频段强度的该第p变异数包含:
计算该P个频段的该第p频段的一第p组上包络线数据及一第p组下包络线数据;及
计算该第p组上包络线数据及该第p组下包络线数据之间的差值以产生该第p变异数。
13.一种雷达,其特征在于,包含:
一天线,用以接收一回波信号;及
一控制器,耦接于该天线,用以依据该回波信号产生M组N个时域数据,将该M组N个时域数据转换至频域以产生对应于P个频段的M组P个强度,及依据该对应于P个频段的该M组P个强度更新对应于该P个频段的P个背景成分,其中该M组N个时域数据中包含一物体的空间信息;
其中该控制器用以:
计算该P个频段的一第p频段的一第p基准值;及
根据该第p基准值及该P个频段之该第p频段的一第p先前背景成分的至少其中之一或其组合产生一调整值,以更新该P个背景成分的一第p背景成分,其中将该第p先前背景成分及该第p先前背景成分的一背景值组合系数的一乘积与该第p基准值及该第p基准值的一基准值组合系数的一乘积相加以产生该调整值,且其中在不同的模式中,使用不同的该基准值组合系数,
并使用不同的该背景值组合系数;
其中该空间信息为该物体及该雷达之间的一距离;
其中M、N及P是大于1的正整数。
14.如权利要求13所述的雷达,其特征在于,其中该控制器更用以:
依据该对应于P个频段的该M组P个强度产生对应于该P个频段的P组包络线数据;
分别计算该P组包络线数据及该P个背景成分之间的对应于该P个频段的P组差值数据;及
依据对应于该P个频段的该P组差值数据判定该物体的该空间信息。
15.如权利要求13所述的雷达,其特征在于,其中该控制器用以:
在一重置模式下,将该第p基准值作为该调整值。
16.如权利要求13所述的雷达,其特征在于,其中该控制器用以:在一冻结模式下,将该第p先前背景成分作为该调整值。
17.如权利要求13所述的雷达,其特征在于,其中该控制器用以:
在一慢速模式下,将该第p先前背景成分的该背景值组合系数设为大于该第p基准值的该基准值组合系数;及
将该第p先前背景成分及该背景值组合系数的该乘积与该第p基准值及该基准值组合系数的该乘积相加以产生该调整值。
18.如权利要求13所述的雷达,其特征在于,其中该控制器用以:
在一快速模式下,将该第p先前背景成分的该背景值组合系数设为小于该第p基准值的该基准值组合系数;及
将该第p先前背景成分及该背景值组合系数的该乘积与该第p基准值及该基准值组合系数的该乘积相加以产生该调整值。
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