CN112924940A - 信号加解扰的方法、装置及传感器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种信号加解扰的方法、装置及传感器，具体地，传感器根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号，并根据加扰信号获得发射信号。另外，传感器接收发射信号被反射所形成的回波信号，在利用加扰信号对回波信号进行混频的同时实现相位解扰，获得解扰后的中频信号，通过对中频信号进行信号处理以实现目标检测。可见，通过本申请实施例提供的方法，发射端进行的相位加扰对于接收端而言是透明的，无需增加额外的相位解扰模块就可以解决由于硬件设备的局限性而导致的系统相位差问题，进而有效降低了虚警概率，提高了对目标物体的检测能力。

Description

信号加解扰的方法、装置及传感器

本申请要求于2020年02月28日提交中国专利局、申请号为202010131567.8、发明名称为“一种信号相位解扰方法、装置及雷达系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及信号抗干扰技术领域，具体涉及一种信号加解扰的方法、装置及传感器。

背景技术

随着目标检测技术的发展，传感器的任务不仅可以测量目标的距离、方位和仰角，还可以测量目标速度，以及从回波信号中获取更多有关目标的信息。

为了提高传感器测量目标的准确性，避免干扰，通常情况下，可采用相位加扰的方式来实现，例如可针对传感系统的发收端，采用分离的相位加扰/解扰方式来抑制干扰。

然而，传统的相位加扰会产生系统相位差，进而会导致回波信号的信噪比降低，增加虚警概率，造成检测目标的准确性下降。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种信号加解扰的方法、装置及传感器，以消除系统相位差，提高回波信号的信噪比，进而降低系统虚警概率，提高对目标物体的检测性能。

为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：

在本申请实施例第一方面，提供了一种信号加解扰方法，该方法应用于传感器中，该方法可以包括：

根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号；

基于所述加扰信号获得发射信号；

获取所述发射信号被反射所形成的回波信号；

利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到中频信号；

其中，传感器基于所述中频信号获取目标信息，进而实现目标检测。

在该实现方式中，传感器根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号，并根据加扰信号获得发射信号，通过发送该发射信号检测目标物体。传感器接收发射信号被目标物体反射所形成的回波信号，并利用加扰信号的相位对回波信号的相位进行解扰的同时实现降频，获得解扰后的信号，即中频信号。可见，通过本申请的技术方案，发射端进行的相位加扰对于接收端而言是透明的，在进行下降频处理的同时即可实现解扰，无需增加额外的相位解扰模块就可以解决由于硬件设备的局限性导致系统相位差问题，降低对发射端射频器件的性能要求，降低虚警概率，提高对目标物体的检测能力。

可选的，所述加扰参数包括序列码，所述序列码可以包括相异的至少两个序列编码，不同的序列编码对应不同的加扰相位值。

在该实现方式中，通过特定的序列码，可以对本振信号进行多种不同的加扰，以提高本振信号的安全性。

可选的，在利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰以得到中频信号之前，包括：

利用低噪声放大器对所述回波信号进行处理，获得处理后的回波信号；

所述利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到中频信号，包括：

利用所述加扰信号对所述处理后的回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到中频信号。

在该实现方式中，通过利用低噪声放大器处理回波信号，使得处理后的回波信号中噪声减小，提高信噪比。

可选的，所述传感器可以包括至少两个发射通道，所述根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号，包括：

各所述发射通道采用不同的所述加扰参数对所述本振信号进行加扰，以得到相位相异的发射信号；

其中，所述获取所述发射信号被反射所形成的回波信号；以及利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到中频信号；包括：

针对任一发收通道，该发收通道中的接收通道接收所述回波信号；以及

利用该发收通道中发射通道上的所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到所述中频信号。

由于不同的发射通道所发射信号的加扰参数是不同的，还能有效提升通道之间的抗干扰性能。

在本申请实施例第二方面，提供了一种信号加解扰的装置，所述装置应用于传感器中，所述装置可以包括：

第一获取单元，用于根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号；

第二获取单元，用于基于所述加扰信号获得发射信号；

第三获取单元，用于获取所述发射信号被反射所形成的回波信号；

解扰单元，用于利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到中频信号；

第四获取单元，用于基于所述中频信号获取目标信息。

可见，通过本申请实施例提供的装置，发射端进行的相位加扰对于接收端而言是透明的，无需增加额外的相位解扰模块就可以解决由于硬件设备的局限性而导致的系统相位差问题，进而有效降低了虚警概率，提高了对目标物体的检测能力。

在本申请实施例第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的信号加解扰的方法。

在本申请实施例第四方面，提供了一种计算机设备，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现第一方面所述的信号加解扰的方法。

在本申请实施例第五方面，提供了一种传感器，所述传感器可包括：

本振信号源，用于提供本振信号；

相位加扰模块，与所述本振信号源连接，可用于利用加扰参数对所述本振信号进行相位加扰，以得到加扰信号；

发射天线，与所述相位加扰模块连接，可用于将基于所述加扰信号所形成的发射信号发射出去；

接收天线，可用于接收所述发射信号被反射所形成的回波信号；以及

混频器，分别与所述相位加扰模块和所述接收天线连接，可用于基于所述加扰信号对所述回波信号进行混频处理的同时实现解扰，以得到中频信号。

在该实施方式中，通过利用相位加扰模块对本振信号进行加扰形成加扰信号，并基于该加扰信号得到用于目标检测的发射信号，同时又将该加扰信号作为混频器的参考信号，以用于对接收通道所接收的回波信号进行混频处理，进而实现在混频处理的同时完成信号的解扰操作，从而可有效的避免系统误差对于信号处理的不利影响，有效降低虚警概率，提高器件对目标物体的检测能力。

可选的，所述传感器还包括：

数字信号处理模块，与所述混频器连接，用于对所述中频信号进行数字信号处理以得到目标信息。

可选的，所述数字信号处理模块可包括：

模数转换ADC单元，用于对所述中频信号进行模数转换得到数字信号；

快速傅里叶变换FFT单元，用于对所述数字信号进行快速傅里叶变换以得到距离维和/或速度维的数据；以及

恒虚警率CFAR单元，用于对所述距离维和/或速度维的数据进行恒虚警处理，以得到真实目标数据。

可选的，所述数字信号处理模块还可包括：

波达方向DOA单元，用于对所述真实目标数据进行波达方向处理以得到目标的角度信息。

可选的，所述发射天线的数量为至少两个；

其中，所述相位加扰模块分别与各所述发射天线连接，用于向各所述发射天线提供采用不同加扰参数对所述本振信号进行加扰所得到相位相异的发射信号；以及

针对任一发收通道中的接收天线所接收的回波信号，所述混频器基于该发收通道中的发射天线上所采用的加扰信号对所述回波信号进行混频处理的同时实现解扰，以得到所述中频信号。

可选的，上述的相位加扰模块可包括一个相位加扰单元，用以向各个发射通道提供不同的相位加扰参数，该相位加扰模块也可包括多个相位加扰单元，各相位加扰单元分别向一个发射通道提供相位加扰参数，即只要确保各发射通道所采用的相位加扰参数相异即可。

可选的，所述传感器，还包括：

功率放大器，设置于所述相位加扰模块与所述发射天线之间的链路上，用于对所述加扰信号进行功率放大后经所述发射天线发射出去；以及

低噪声放大器，设置于所述接收天线与所述混频器之间的链路上，用于对所述回波信号进行放大后输入至所述混频器进行下降频处理。

可选的，所述传感器为毫米波雷达。

可选的，所述传感器中的各构件集成为一体器件形成AiP(Antenn in Package，即封装天线)结构。

在本申请实施例第七方面，提供了一种设备，包括：

设备本体；以及

设置于所述设备本体上的如第六方面所述的传感器；

其中，所述传感器用于目标检测和/或通信。

具体地，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，传感器可以设置在设备本体的外部，在本申请的另一个实施例中，传感器还可以设置在设备本体的内部，在本申请的其他实施例中，传感器还可以一部分设置在设备本体的内部，一部分设置在设备本体的外部。本申请对此不作限定，具体视情况而定。

需要说明的是，传感器可通过发射及接收信号实现诸如目标检测和/或通信等功能。

在一个可选的实施例中，上述设备本体可为应用于诸如智能住宅、交通、智能家居、消费电子、监控、工业自动化、舱内检测及卫生保健等领域的部件及产品；例如，该设备本体可为智能交通运输设备(如汽车、自行车、摩托车、船舶、地铁、火车等)、安防设备(如摄像头)、智能穿戴设备(如手环、眼镜等)、智能家居设备(如电视、空调、智能灯等)、各种通信设备(如手机、平板电脑等)等，以及诸如道闸、智能交通指示灯、智能指示牌、交通摄像头及各种工业化机械手(或机器人)等，也可为用于检测生命特征参数的各种仪器以及搭载该仪器的各种设备。传感器则可为本申请任一实施例中所阐述的传感器，传感器的结构和工作原理在上述实施例中已经进行了详细说明，此处不在一一赘述。

由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：

本申请实施例中传感器根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号，并根据加扰信号获得发射信号。传感器接收发射信号被目标物体反射所形成的回波信号，并利用加扰信号的相位对回波信号的相位进行解扰，获得解扰后的信号。可以理解的是，由于加扰信号的加扰相位和回波信号中的加扰相位相同，因此，利用加扰信号的相位对回波信号的相位进行解扰。也就是，本申请实施例是在对回波信号进行下降频处理的同时完成解扰操作，无需增加额外的相位解扰模块就可以解决由于硬件设备的局限性导致系统相位差问题，不仅可以降低对发射端射频器件的性能要求，还可以降低虚警概率，提高对目标物体的检测能力。

附图说明

图1为发射端相位加扰原理示意图；

图2为相位加扰系统示意图；

图3a为数字基带处理流程示意图；

图3b为接收端相位解扰原理示意图；

图3c为收发加扰/解扰相位差异示意图；

图3d为相位差对虚警概率影响示意图；

图4为本申请实施例提供的一种传感器结构图；

图5为本申请实施例提供的一种多天线传感器结构图；

图6为本申请实施例提供的一种信号加解扰方法的流程图；

图7为本申请实施例提供的一种不同加扰相位示意图；

图8为本申请实施例提供的一种信号加解扰装置结构图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。

为便于理解本申请实施例提供的技术方案，下面以雷达为例，针对传感器中的相关背景技术进行说明。

其中，相位加扰，是指发射端用伪随机序列码对输入的初始信号中的单元(如啁啾，即chirp)信号的初相位进行扰乱。具体的，伪随机序列码中“0”对应的啁啾信号的相位保持不变为Φ1，伪随机序列码中“1”对应的啁啾信号的相位进行加扰，相位变为Φ2。其中，|Φ1-Φ2|＝π。如图1所示，最上方的波形为啁啾信号随时间—频率变化曲线，最下方为伪随机序列码，中间部分为发送信号的相位变化，可以看出，发送信号的相位与伪随机序列码相对应。伪随机序列码中“0”对应的发送信号的相位保持不变，伪随机序列码中“1”对应的发送信号的相位进行正或负180°的翻转。

相位解扰，是指由于发射端相位加扰改变了原始信号的相位，但这种扰乱是已知的，接收端在接收到信号后利用伪随机序列码，将伪随机序列码中“1”对应的啁啾信号乘以负一的操作，解除扰乱。其中，相位解扰操作位于图2所示的雷达系统的数字基带处理中。具体地，如图3a所示的数字基带处理结构示意图，对于进行模数转换后的数字信号进行采样，然后对采样信号进行相位解扰，解扰原理如图3b所示，对于伪随机序列码中“1”对应的啁啾信号乘以负一，伪随机序列码中“0”对应的啁啾信号不进行变化操作。

虚警概率(False Alarm)，是指雷达系统中，实际不存在目标却判断为有目标的概率。

由于在实际应用中，雷达系统自身局限性，导致发射端在进行相位加扰时，无法达到加扰阈值，而接收端在进行解扰时应按照解扰阈值进行解扰，进而导致实际加扰相位值和解扰相位值存在差异，进而导致未经加扰的啁啾信号与解扰后的啁啾信号之间存在相位差异。例如，理论的加扰相位值为180°，而发射端在进行加扰时，通过采集发送的模拟信号进行移相加扰时，实际加扰相位值为170°。而接收端在进行解扰时，是通过对数字信号进行解扰，其可实现180°的解扰，因此，存在10°的系统相位差。如图3c，波形1为实际加扰相位值对应的信号波形，该加扰值Φ2＜π，波形2为理论加扰相位值对应的信号波形，该加扰值Φ2＝π，二者之间存在系统相位差，该相位差会导致检测的接收信号的信噪比降低，从而增加虚警概率，影响雷达对目标的检测性能。如图3d所示，系统相位差越大导致虚警概率越大。

传统的降低相位差异的方法是改进发射端的结构，使得加扰相位值尽可能地接近加扰阈值。而此种方法对射频器件性能要求较高，实现难度较大。

基于此，本申请实施例提供了一种相位加解扰方法，在接收端无需设置解扰模块，而是将发射端经过相位加扰的信号在发送至发射通道的同时还发送至混频器。即，当接收端接收的信号(即回波信号)发送至混频器时，利用上述发射端发送的经过相位加扰(PhaseScrambling)后的信号(即加扰信号)作为参考信号，以对接收的信号进行混频的同时完成相位解扰(Phase Descrambling)，也即在解扰的同时也同步完成了混频操作，进而得到降频且解扰后的中频信号。具体的，由于接收信号中加扰产生的相位经过混频解扰处理后相位恢复，并同步实现了对接收信号进行下降频处理，继而可以完全消除加扰相位与解扰相位之间的差异，实现干扰抑制或避免(Interference mitigation/avoidance)，能够有效降低虚警概率，提高雷达的检测性能。

为便于理解本申请，下面将先对本申请提供的传感器进行说明。参见图4，该图为本申请实施例提供的一种传感器，如图4所示，该传感器可以包括本振器(即本振信号源LO)401、相位加扰模块402、发射天线403、接收天线404以及混频器405。即，混频器405的第一输入端与相位加扰模块402的输出端连接，混频器405的第二输入端与接收天线404的输出端连接。

其中，本振信号源401，用于提供本振信号。

相位加扰模块402，用于利用加扰参数对本振信号源401产生的本振信号进行相位加扰，获得加扰信号。

发射天线403，与相位加扰模块402连接，用于将基于加扰信号所形成的发射信号发射出去。

接收天线404，用于上述接收发射信号被反射所形成的回波信号。

混频器405，分别与相位加扰模块402以及接收天线404连接，用于基于加扰信号对回波信号进行混频处理的同时实现相位解扰，以得到中频信号。需要说明的是，在实际应用中，传感器既可以为单发射天线单接收天线，也可以为多发射天线和多接收天线。具体地，当传感器包括多个发射天线和多个接收天线时，每个发射天线与本振器之间对应一个相位加扰模块，每个接收天线对应一个混频器。在多接收天线情况下，对于每个混频器，其仅获取该混频器所对应的接收天线所接收的回波信号，以及获取所有相位加扰模块输出的加扰信号。混频器在进行解扰时，利用与回波信号对应的加扰信号的相位对该回波信号进行解扰。

具体地，参见图5所示的传感器，相位加扰模块402分别与各发射天线连接，用于向各发射天线提供采用不同加扰参数对本振信号进行加扰所得到相位相异的发射信号。针对任一发收通道中的接收天线所接收的回波信号，混频器基于该发收通道中的发射天线上所采用的加扰信号对回波信号进行混频处理的同时实现解扰，以得到中频信号。

在一种具体的实现方式中，参见图5所示，上述的传感器中，在获取中频信号后，可继续对该中频信号进行射频基带处理(即RF Baseband)、采样处理及数字基带处理(Digital Baseband)等操作，即传感器还可以包括数字信号处理模块，该数字信号处理模块包括：模数转换(analogue-to-digital conversion，ADC)单元、快速傅里叶变换(fastFourier transform，FFT)单元、恒虚警率(constant false alarm rate，CFAR)检测单元以及波达方向(direction of arrival，DOA)单元。

其中，ADC单元，用于对所述中频信号进行模数转换得到数字信号。FFT单元，用于对所述数字信号进行快速傅里叶变换以得到距离维和/或速度维的数据。CFAR单元，用于对所述距离维和/或速度维的数据进行恒虚警处理，以得到真实目标数据。以及DOA单元，用于对所述真实目标数据进行波达方向处理以得到目标的角度信息。

此外，上述的射频基带处理模块可用于将混频器输出的信号进行滤波，获得零中频的模拟信号，数字信号处理对获得模拟信号进行处理。其中，数字信号处理模块的具体实现可以参见图3a，可以包括采样处理、距离维快速傅里叶变换、速度维快速傅里叶变换等，并根据变换后的信号进行恒虚警检测和角度到达测量。

需要说明的是，传感器中剩余的其他单元具体的功能及实现的方式可参考传统的FMCW毫米波雷达信号处理技术内容，在此便不予赘述。

可选地，传感器还包括功率放大器406和低噪声放大器407，其中，功率放大器406位于相位加扰模块402和发射天线403之间的链路上，低噪声放大器407位于混频器405和接收天线404之间的链路上。即本振信号源401、相位加扰模块402、功率放大器406和发射天线403依次连接，而接收天线404、低噪声放大器407和混频器405也依次连接，同时，上述的相位加扰模块402还与混频器405连接，用于提供加扰信号作为该混频器405对回波信号进行混频处理的参考信号。

功率放大器406，可用于对所述加扰信号进行功率放大后将发射天线发射出去。即利用功率放大器放大加扰信号的功率，从而保证发射信号可以远距离传输。

所述低噪声放大器407，可用于对所述接收天线404接收的回波信号进行放大后输入混频器405进行下降频。其中，低噪声放大器是指噪声系数很低的放大器，一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。

在一种具体的实现方式中，传感器可以为毫米波雷达，例如FMCW毫米波雷达。

在一种具体的实现方式中，传感器中各构件集成为一体器件形成AiP结构。

基于上述描述可知，本申请实施例提供的传感器，该传感器中的混频器不再直接接收本振器产生的信号作为混频处理的参考信号，而是接收经过相位加扰的加扰信号作为混频处理的参考信号，从而在混频器中利用加扰信号对回波信号进行混频的同时完成解扰操作，从而得到将回波信号中的加扰相位解除后且降频处理的中频信号。也就是，本申请实施例提供的传感器，使得加扰的相位在接收端混频的时候就可以完成解扰，无需增加额外的相位解扰模块，不仅保证收发之间不会再有由于相位加扰带来的相位差异，降低系统虚警概率，而且降低对发射端加扰相位准确度的要求。

基于上述提供的传感器，下面将结合附图对本申请实施例提供的信号相位解扰方法进行说明。

参见图6，该图为本申请实施例提供的一种信号加解扰的方法流程图，如图6所示，所述方法可以应用于传感器，所述方法包括：

S601：根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号。

S602：基于加扰信号获得发射信号。

传感器中发射端的相位加扰模块可以根据预设的加扰参数对本振信号源所产生的本振信号进行相位加扰处理，从而得到加扰信号。为保证所发射的信号可以探测到目标物体，在发射之前，对加扰信号进行功率放大处理，然后再通过发射天线发送出去。

其中，加扰参数可以包括序列码，该序列码包括相异的至少两个序列编码，不同的序列编码对应不同的加扰相位值。该序列编码通常表示为“0”和“1”，其中，“1”对应的信号可以进行相位加扰，“0”对应的信号可以不进行相位加扰。而且，“1”对应的信号均进行相同相位的加扰。为实现多种相位加扰，可以通过改变序列码的表现形式来操作；例如，序列编码还可以以其他形式包括多个不同的数字，其中，非零数字可以对应不同的加扰相位值。例如，“1”对应的加扰相位为30°，“2”对应的加扰相位为35°，“3”对应的加扰相位为40°。在发射端对本振信号进行加扰时，根据本振信号中啁啾信号对应的非零数字来进行相应相位的加扰。如图7所示，序列编码中“0”对应的啁啾信号的加扰相位为Φ1；“1”对应的啁啾信号的加扰相位为φ2；“2”对应的啁啾信号的加扰相位为φ3。

S603：获取发射信号被反射所形成的回波信号。

本实施例中，混频器通过接收天线获取被目标物体反射后的回波信号，并获取加扰信号。其中，回波信号的接收时间位于发射信号的发送周期内。也就是，接收端接收的回波信号与发射端发送的发射信号为相互对应信号。

在具体实现时，发射端的本振信号源产生用于探测目标物体的探测信号(本振信号)，该探测信号可以包括多个啁啾信号。相位加扰模块根据序列码对探测信号的啁啾信号进行加扰。具体地，相位加扰模块将探测信号中序列编码“1”对应的啁啾信号的相位进行加扰，形成加扰信号。然后加扰信号经处理后得到发射信号，再由发射天线发射出去探测目标物体，同时加扰信号进入接收端的混频器模块中。

发射信号中的每个啁啾信号遇到目标物体后会在当前啁啾信号周期内被反射形成回波信号，由接收天线接收并传输到混频器模块，与加扰信号进行混频。

S604：利用加扰信号对回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到中频信号。

在混频器获取到回波信号和加扰信号后，在进行下降频处理的同时，利用加扰信号的相位对回波信号的相位进行解扰，获得解扰信号。可以理解的是，由于回波信号是由发射信号经目标物体反射形成的，发射信号在反射过程中相位未发生变化。即，加扰信号和回波信号所对应的相位一致。因此，混频器可以利用加扰信号的相位解扰回波信号中的相位，获得解扰信号。其中，下降频，又称下变频，是指将接收信号与加扰信号相乘，获得变频后的信号，即中频信号。

可选的，在利用加扰信号对回波信号进行混频处理之前，可以利用低噪声放大器对回波信号进行处理，获得处理后的回波信号。混频器利用加扰信号对处理后的回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到中频信号。

需要说明的是，本申请实施例方式不仅适用于单个收发通道的器件中，也可适用于至少两个或多个收发通道的器件中，如当传感器为多天线系统(例如MIMO)时，发射端的多个发射天线按照周期依次发送发射信号，混频器可以依次获取各个发射天线对应的加扰信号。由于每个接收天线对应一个混频器，每个混频器可以首先确定其获取的回波信号对应的加扰信号，再利用该加扰信号对回波信号进行混频处理以及解扰操作。

具体地，在传感器包括至少两个发射通道时，各发射通道采用不同的加扰参数对本振信号进行加扰，得到相位相异的发射信号；针对任一发收通道，该发收通道中的接收通道接收回波信号；利用该发收通道中发射通道上的加扰信号对回波信号进行混频处理的同时完成解扰，从而得到中频信号。

可选的，在获得中频信号后，传感器可以基于中频信号进行信号处理以获取目标信息。例如，当对回波信号进行解扰处理后，还可以对解扰信号进行一系列其他处理，具体地可以为滤波处理、模数转换处理、采样处理、距离维快速傅里叶变换处理、速度维快速傅里叶变换处理和DOA处理等。通过上述处理可以获取目标的一些信息，例如目标物体的速度、距离和到达角等信息。

基于上述方法实施例，本申请实施例提供了一种信号加解扰的装置，该装置可以应用于传感器中，参见图8，该装置可以包括：

第一获取单元801，用于根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号；

第二获取单元802，用于基于加扰信号获得发射信号；

第三获取单元803，用于获取所述发射信号被反射所形成的回波信号；

解扰单元804，用于利用加扰信号对回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到中频信号；

第四获取单元805，用于基于所述中频信号获取目标信息。

在一种可能的实现方式中，所述加扰参数包括序列码，所述序列码包括相异的至少两个序列编码，不同所述序列编码对应不同的加扰相位值。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

处理单元，用于利用低噪声放大器对所述回波信号进行处理，获得处理后的回波信号；

所述解扰单元，具体用于利用所述加扰信号对所述处理后的回波信号进行混频的同时完成解扰，获得中频信号。

在一种可能的实现方式中，传感器包括至少两个发射通道，则

第一获取单元801，具体用于各所述发射通道采用不同的所述加扰参数对所述本振信号进行加扰，以得到相位相异的发射信号；

第三获取单元803，具体用于针对任一发收通道，该发收通道中的接收通道接收所述回波信号；以及

解扰单元804，具体用于利用该发收通道中发射通道上的所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰，以得到所述中频信号。

需要说明的是，本实施例中各个单元的实现可以参见上述方法实施例，本实施例在此不再赘述。

另外，本申请实施例提供的一种传感器，该传感器包括：

本振信号源，用于提供本振信号；

相位加扰模块，与所述本振信号源连接，用于利用加扰参数对所述本振信号进行相位加扰以得到加扰信号；

发射天线，与所述相位加扰模块连接，用于将基于所述加扰信号所形成的发射信号发射出去；

接收天线，用于接收所述发射信号被反射所形成的回波信号；以及

混频器，分别与所述相位加扰模块和所述接收天线连接，用于基于所述加扰信号对所述回波信号进行混频处理的同时实现解扰，以得到中频信号。

可选的，所述传感器还包括：

数字信号处理模块，与所述混频器连接，用于对所述中频信号进行数字信号处理以得到目标信息。

可选的，所述数字信号处理模块包括：

ADC单元，用于对所述中频信号进行模数转换得到数字信号；

FFT单元，用于对所述数字信号进行快速傅里叶变换以得到距离维和/或速度维的数据；

CFAR单元，用于对所述距离维和/或速度维的数据进行恒虚警处理，以得到真实目标数据；以及

DOA单元，用于对所述真实目标数据进行波达方向处理以得到目标的角度信息。

可选的，所述发射天线包括至少两个；

其中，所述相位加扰模块分别与各所述发射天线连接，用于向各所述发射天线提供采用不同加扰参数对所述本振信号进行加扰所得到相位相异的发射信号；以及

针对任一发收通道中的接收天线所接收的回波信号，所述混频器基于该发收通道中的发射天线上所采用的加扰信号对所述回波信号进行混频处理的同时实现解扰，以得到所述中频信号。

可选的，所述传感器，还包括：

功率放大器，设置于所述相位加扰模块与所述发射天线之间的链路上，用于对所述加扰信号进行功率放大后经所述发射天线发射出去；以及

低噪声放大器，设置于所述接收天线与所述混频器之间的链路上，用于对所述回波信号进行放大后输入至所述混频器进行下降频处理。

可选的，所述传感器为毫米波雷达。

可选的，所述传感器中的各构件集成为一体器件形成AiP结构。

本申请实施例提供了一种设备，包括：

设备本体；以及

设置于所述设备本体上的如本申请任一实施例中所述的传感器；

其中，所述传感器用于目标检测和/或通信。

具体地，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，传感器可以设置在设备本体的外部，在本申请的另一个实施例中，传感器还可以设置在设备本体的内部，在本申请的其他实施例中，传感器还可以一部分设置在设备本体的内部，一部分设置在设备本体的外部。本申请对此不作限定，具体视情况而定。

需要说明的是，传感器可通过发射及接收信号实现诸如目标检测及通信等功能。

在一个可选的实施例中，上述设备本体可为应用于诸如智能住宅、交通、智能家居、消费电子、监控、工业自动化、舱内检测及卫生保健等领域的部件及产品；例如，该设备本体可为智能交通运输设备(如汽车、自行车、摩托车、船舶、地铁、火车等)、安防设备(如摄像头)、智能穿戴设备(如手环、眼镜等)、智能家居设备(如电视、空调、智能灯等)、各种通信设备(如手机、平板电脑等)等，以及诸如道闸、智能交通指示灯、智能指示牌、交通摄像头及各种工业化机械手(或机器人)等，也可为用于检测生命特征参数的各种仪器以及搭载该仪器的各种设备。传感器则可为本申请任一实施例中所阐述的传感器，传感器的结构和工作原理在上述实施例中已经进行了详细说明，此处不在一一赘述。

另外，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请任一实施例所述的信号相位解扰方法。

本申请实施例提供了一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本申请任一实施例所述的信号相位解扰方法。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种信号加解扰的方法，其特征在于，所述方法应用于传感器中，所述方法包括：

根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号；

基于所述加扰信号获得发射信号；

获取所述发射信号被反射所形成的回波信号；以及

利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰以得到中频信号；

其中，所述传感器基于所述中频信号获取目标信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加扰参数包括序列码；

其中，所述序列码包括相异的至少两个序列编码，不同所述序列编码对应不同的加扰相位值。

3.根据权利要1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰以得到中频信号之前，利用低噪声放大器对所述回波信号进行处理，获得处理后的回波信号；

其中，所述利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰以得到中频信号，包括：

利用所述加扰信号对所述处理后的回波信号进行混频的同时完成解扰以得到所述中频信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器包括至少两个发射通道；所述根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号，包括：

各所述发射通道采用不同的所述加扰参数对所述本振信号进行加扰，以得到相位相异的发射信号；

其中，所述获取所述发射信号被反射所形成的回波信号；以及利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰以得到中频信号；包括：

针对任一发收通道，该发收通道中的接收通道接收所述回波信号；以及

利用该发收通道中发射通道上的所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰以得到所述中频信号。

5.一种信号加解扰的装置，其特征在于，所述装置应用于传感器中，所述装置可以包括：

第一获取单元，用于根据加扰参数对本振信号进行相位加扰获得加扰信号；

第二获取单元，用于基于所述加扰信号获得发射信号；

第三获取单元，用于获取所述发射信号被反射所形成的回波信号；以及

解扰单元，用于利用所述加扰信号对所述回波信号进行混频的同时完成解扰以得到中频信号；

第四获取单元，用于基于所述中频信号获取目标信息。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的信号加解扰的方法。

7.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-4中任一项所述的信号加解扰的方法。

8.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括：

本振信号源，用于提供本振信号；

相位加扰模块，用于利用加扰参数对所述本振信号进行相位加扰以得到加扰信号；

发射天线，用于将基于所述加扰信号所形成的发射信号发射出去；

接收天线，用于接收所述发射信号被反射所形成的回波信号；以及

混频器，用于基于所述加扰信号对所述回波信号进行混频处理的同时实现解扰，以得到中频信号。

9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，还包括：

数字信号处理模块，用于对所述中频信号进行数字信号处理以得到目标信息。

10.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，所述数字信号处理模块包括：

模数转换单元，用于对所述中频信号进行模数转换得到数字信号；

快速傅里叶变换单元，用于对所述数字信号进行快速傅里叶变换以得到距离维和/或速度维的数据；以及

恒虚警率单元，用于对所述距离维和/或速度维的数据进行恒虚警处理，以得到真实目标数据。

11.根据权利要求10所述的传感器，其特征在于，所述数字信号处理模块还包括：

波达方向单元，用于对所述真实目标数据进行波达方向处理以得到目标的角度信息。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的传感器，其特征在于，所述发射天线的数量为至少两个；

其中，所述相位加扰模块分别与各所述发射天线连接，用于向各所述发射天线提供采用不同加扰参数对所述本振信号进行加扰所得到相位相异的发射信号；以及

针对任一发收通道中的接收天线所接收的回波信号，所述混频器基于该发收通道中的发射天线上所采用的加扰信号对所述回波信号进行混频处理的同时实现解扰，以得到所述中频信号。

13.根据权利要求8-11中任一项所述的传感器，其特征在于，还包括：

功率放大器，设置于所述相位加扰模块与所述发射天线之间的链路上，用于对所述加扰信号进行功率放大后经所述发射天线发射出去；以及

低噪声放大器，设置于所述接收天线与所述混频器之间的链路上，用于对所述回波信号进行放大后输入至所述混频器进行下降频处理。

14.根据权利要求8-13中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器为毫米波雷达。

15.根据权利要求8-13中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器中的各构件集成为一体器件形成AiP结构。

16.一种设备，其特征在于，包括：

设备本体；以及

设置于所述设备本体上的如权利要求8-15中任意项所述的传感器；

其中，所述传感器用于目标检测和/或通信。

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