CN113325421B - 用于提供所述至少一个目标信息的方法和计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于提供有关至少一个通过车辆(1)的雷达系统(2)探测到的对象(5)的至少一个目标信息(235)的方法,其中,执行下列步骤:提供(101)雷达系统(2)的检测信息(201),执行对检测信息(201)的处理(102),其中,执行对检测信息(201)的至少一次加窗(103)和至少一次频率分析(104),以便由此提供所述至少一个目标信息(235),其中,根据评价标准借助加窗(103)的不同的窗函数(211、212)提供所述至少一个目标信息(235),其中,所述评价标准特定于目标信息(235)的信号强度。

Description

用于提供所述至少一个目标信息的方法和计算机可读介质
技术领域
本发明涉及一种用于提供所述至少一个目标信息的方法以及计算机可读介质。
背景技术
由现有技术已知也称为FMCW雷达(英语为:frequency modulated continuouswave radar)的调频连续波雷达装置用于在车辆方面的对象探测。这种雷达系统例如由文献WO2019/215732已知。
FMCW雷达在此经常以周期性的频率调制工作,所述频率调制基本上线性地进行。所述调制在此可以周期性进行。这种从最低频率到最高频率的传输或者说发射(Durchgang)经常称为啁啾(Chirp)。在通过雷达系统重复发出带有这种啁啾的发射信号时,除了所探测的对象的距离外,也能借助多普勒频率确定相对速度。使用带有至少两个相邻的接收天线的天线装置还使得能评估由对象反射的发射信号的入射角,并且因此评估对象的方向。
为了探测对象,首先可以接收在对象上反射的并且通过渡越时间延迟的发射信号,并且随后将其转换成更低的频率。为此,可以向下混频到基带中。随后可以借助模数转换将接收到的信号转换成数字信息。通过处理所述信息可以查明至少一个目标信息,该目标信息使得能探测对象并且确定对象的诸如距离、相对速度和方向之类的参数。为此可以基于数字化的信号执行至少一次傅里叶变换。通常在此也通过窗函数执行加窗,例如借助van-Hann窗或Blackman窗(布莱克曼窗)。窗函数在此确定,在一个局部(窗)内对所接收到的信号采样时获得的采样值以怎样的权重进入到随后的处理步骤中。窗函数的使用(矩形窗函数除外)在此使得能减少诸如泄漏效应之类的干扰性的效应。
但在此表现出如下缺点,即,在这种处理方式中不再能可靠地探测到一些对象以及这些对象的参数。
发明内容
因此本发明的任务是,至少部分地消除前述缺点。本发明的任务尤其是,更好地提供对于对象探测和/或参数确定所需的目标信息。
前述任务通过一种带有本发明的特征的方法解决。本发明的其它的特征和细节由说明书和附图得出。
该任务尤其通过一种用于提供有关至少一个通过车辆的雷达系统探测到的对象的至少一个目标信息的方法解决。车辆例如是机动车并且特别是轿车,其可以使用雷达系统来监控车辆的周边环境。以这种方式例如识别车辆外的对象,如前方行驶的车辆或障碍物。
在此尤其规定,优选依次地或以任意顺序执行下列步骤,其中,单个的和/或所有的步骤也可以重复执行:
-提供雷达系统的(数字的)检测信息,其中,所述检测信息优选对于由雷达系统发出的、在对象上反射的并且通过雷达系统基于渡越时间延迟地接收到的电磁信号是特定的,
-执行对所述检测信息的(特别是数字信号)处理,其中,执行对检测信息的至少一次加窗和/或至少一次频率分析(例如傅里叶变换),以便由此提供所述至少一个目标信息。
在此,可以根据评价标准借助加窗的不同的窗函数提供所述至少一个目标信息,其中,评价标准有利地特定于目标信息的信号强度,即,评价标准有利地对于目标信息的信号强度是特定的。换句话说,可以通过评价标准预定:借助所述不同的窗函数中的哪种窗函数来提供目标信息。这样做的优点是,不仅唯一一个所确定的窗函数用于提供目标信息,而且根据评价标准可以使用所述不同的窗函数。频率分析的结果可以是诸如频谱之类的频率信息,其具有所述至少一个目标信息例如作为峰值(最高值)等。评价标准例如是目标信息的信号强度,所述信号强度例如可以借助在频率信息中的峰值的幅度和/或在检测信息的子区域内的功率查明。在此,所述不同的窗函数可以特定地对于评价标准的不同的特性(如强信号和弱信号)而设置。在强信号和弱信号之间的区分例如可以通过与阈值的比较完成。
本发明在此尤其基于这样的认识,即,基于加窗不再能可靠地探测一些对象和/或一些对象的参数。特别是在对象上反射的发射信号仅微弱地通过雷达系统接收到的情况下,检测信息的附加的衰减可能导致不再能识别到对象。因此针对这种情况可以使用以较小程度执行衰减的其中一个窗函数。
可能的是,为了处理,相继执行多次频率分析、特别是傅里叶变换。接下来例如更为详细地说明这种处理方式。在此,二维的(2D的)矩阵可以用作起点,该矩阵接下来称为接收信息。在接收信息中可以沿着第一维度(“距离”维度)执行第一傅里叶变换,以便获得形式为另外的2D矩阵的检测信息。以这种方式可以查明有关所探测的对象的距离的信息。随后在检测信息中,沿着第二维度(多普勒频率维度)的加窗和/或第二傅里叶变换可以提供有关所探测的对象的相对速度的信息。检测信息可以设置成2D矩阵,在该2D矩阵中,逐行设置特定于距离的频谱(各行沿第一维度的方向延伸)。
可以将(以2D频谱的形式的)所述频率信息确定为所述最后的第二傅里叶变换的结果。所述频率信息也称为距离-多普勒频谱并且具有分别(作为信息)有关所探测的对象的所述至少一个目标信息。之前的做法也可以针对加窗的另外的窗函数重复,以便获得多个所述频率信息。这些频率信息然后具有相同的目标信息(所谓地作为副本),但被不同地加窗。
每个目标信息表明所探测到的对象。目标信息的特征例如在于在距离-多普勒频谱中的峰值(最高值),所述峰值的位置在第一维度方向上取决于对象的距离并且在第二维度方向上取决于对象的相对速度。
还可以设想,所述加窗的不同的窗函数包括矩形窗函数和不同于矩形窗函数的窗函数。这理解为,矩形窗函数可以是“基本上”矩形窗函数,其几乎不会造成窗口区域中检测信息的衰减。以这种方式也可以探测到弱的对象。反之则可以通过不同于矩形窗函数的窗函数减小诸如泄漏效应之类的干扰效应。原则上可以为了加窗而在频率分析之前将窗函数与(二维的)检测信号的行相乘。可以使用von-Hann窗作为具有小的泄漏效应的有利窗函数。不同于矩形窗函数的窗函数——也称为第一窗函数——例如设计成Hann窗(汉宁窗)或Blackman窗(布莱克曼窗)。
此外,在本发明的范围内可选地还可能的是,通过下列步骤查明检测信息:
-检测时域内的接收信号,其中,接收信号可以特定于由雷达系统发出的并且在所述至少一个对象上反射的发射信号,
-执行(至少)一次傅里叶变换,以便从接收信号查明检测信息,因而优选通过傅里叶变换使检测信息包括至少一个特定于所述至少一个对象的距离的频谱。
为了探测对象,通过雷达系统可以先通过至少一个发射天线发出发射信号。发射信号例如包括多个按序发出的信号序列(接下来也称为啁啾),所述信号序列分别经频率调制并且因此具有变化的频率。可以例如使用线性频率调制,在线性频率调制时,在相应的啁啾中频率线性地在预定的带宽内变化。当发出N个啁啾时,那么相应的啁啾的持续时间为T1/N。在持续时间T1后,可以在周期T2-T1内处理数字化的接收信号(称为接收信息)。整个测量周期因此具有持续时间T2。通过所述至少一个所探测到的对象可以反射所发出的发射信号,并且因此通过渡越时间经延迟地到达雷达系统的至少一个接收天线。以这种方式接收到的信号随后可以被解调和/或向下混频,特别是通过下混频器。随后可以通过模数变换器将信号转换成数字的接收信息。直至持续时间T1的结束,由此查明的数据在时间上相继以二维的方式储存在MxN矩阵中(带有每个啁啾M个样本和N个啁啾),以便获得作为二维接收信息的接收信息。其中一个维度因此特定于到对象的距离,另一个维度则特定于多普勒频率并且因此特定于对象的相对速度。借助所述矩阵可以随后通过所述矩阵(也就是说接收信息)的至少一次傅里叶变换查明至少一个频谱,由所述频谱可以确定在车辆的周边环境中的所述至少一个对象的相对速度和/或距离。具体而言,可以由接收信息的逐列的第一傅里叶变换逐列地查明频谱,该频谱重新按照接收信息组合成二维的矩阵。
因此可以规定,检测信息设计成一个或前述的二维的矩阵,所述二维的矩阵在第一维度中具有与对象的距离信息,并且在第二维度中特定于对象的相对速度。
可选地可以规定,不同于矩形窗函数的窗函数设计用于,在加窗时特别是按照(由窗函数的类型)预定义的权重执行检测信息的衰减。为了获得目标信息,可以执行数字化的接收信号的——例如形式为两次相继的傅里叶变换的——二维的傅里叶变换,以便获得所谓的“距离-多普勒频谱”,即频率信息。在所述频率信息中,沿着这两个维度的指数(Indizes)与对象在雷达系统的视距内的距离和相对速度成比例。对象探测的概率和对所探测的对象的参数的评估质量尤其是取决于在频率信息中和/或检测信息中和/或接收信息中的信噪比。窗函数的选择在此对信号的功率和频率信息中的背景噪声有很大的影响。在此可以通过执行对窗函数的选择改进弱目标信息的应用。与在其它窗函数中不同的是,在矩形窗函数中,在边缘处不执行信号的衰减。因此可以为弱目标信息使用矩形窗函数来加窗。
例如可以规定,在处理时,用所述不同的窗函数为检测信息的不同的子区域(如一个或多个行)执行加窗,其中,为此有利地为相应的子区域执行下列步骤:
-根据在检测信息的相应的子区域中的信号强度执行对所述不同的窗函数的选择,其中,所述信号强度也可以特定于目标信息的信号强度,即所述信号强度也可以对于目标信息的信号强度是特定的;
-用所选择的窗函数执行对所述子区域的加窗。
选择可以例如按照评价标准这样进行,即,在对子区域加窗时针对弱子区域使用矩形窗函数并且否则使用不同于矩形窗函数的窗函数。弱子区域可以例如通过在子区域内的功率与阈值的比较进行比较。为了查明功率,可以例如累积在子区域中的值。
可能的是,在处理时,针对每个窗函数执行对检测信息的加窗和频率分析,以便分别借助其中一个窗函数获得频率信息。换句话说,也可以使用每个预定的窗函数,以便分别关联于所述窗函数地生成频率信息。为此,执行加窗和/或处理可以例如包括下列步骤,特别是在每次处理检测信息时,即例如在每个周期T2内执行下列步骤:
-用所述不同的窗函数中的第一窗函数执行对(特别是整个或大部分的)检测信息的加窗,以便通过对经加窗的检测信息的频率分析获得关联于第一窗函数的频率信息中的第一频率信息;
-用所述不同的窗函数中的第二窗函数对(特别是整个或大部分的)检测信息执行加窗,以便通过对经加窗的检测信息的频率分析获得关联于第二窗函数的频率信息中的第二频率信息。
以这种方式可以查明两种频率信息,它们由用不同的窗函数的加窗得到。在可能的情况下也可以执行另外的加窗和针对另外的窗函数的频率分析。在(检测信息的)相同的数据上并行使用所述不同的窗函数促使查明了内容相同的频率信息并且因此也查明了内容上相同的目标信息。在此可能由于所述不同的窗函数在其中一个频率信息中无法评估目标信息或仅很少评估目标信息(例如基于噪声),在另一个频率信息中则能进行评估。因此还可以进一步设置下列步骤:
-在频率信息中的至少一个频率信息中查明相应的目标信息的信号强度,
-根据所查明的信号强度从所述不同的频率信息中选出目标信息,以便以这种方式(根据评价标准)借助加窗的不同的窗函数提供目标信息。
此外还有利的是,在本发明的范围内将最终的频率信息确定为处理的结果,所述最终的频率信息由不同的频率信息组成,以便最终借助加窗的不同的窗函数提供目标信息。来自不同的加窗的多个内容相同的频率信息的可用性因此具有这样的优点,即,在一个频率信息中具有过小的信号强度的目标信息可以从另外的频率信息中提取。
可能有利的是,在本发明的范围内针对每个所述目标信息借助评价标准执行选择,借助所述选择从所述不同的频率信息中提供在最终的频率信息中的目标信息。换句话说,可以根据评价标准针对最终的频率信息要么从第一频率信息要么从第二频率信息提取目标信息。因此可以从不同的窗函数得到在最终频率信息中的目标信息。
此外可以规定,评价标准包括与预定义的阈值的比较。当信号强度低于阈值时例如可以选择矩形窗函数,否则的话就选择不同于矩形窗函数的窗函数用于加窗。
可能有利的是,在本发明的范围内通过评估所提供的目标信息查明所述至少一个对象的至少一个参数。所述至少一个参数可以包括对象相对车辆的间距和/或对象相对车辆的速度和/或对象相对车辆的方向。这些信息可以随后转达给车辆的其它部件、例如驾驶辅助系统。
可选地可以设想,在处理时分别以傅里叶变换的形式执行所述至少一次频率分析,以便从检测信息查明频率信息,从而使频率信息包括至少一个特定于所述至少一个对象的速度的频谱。例如能以这种方式查明相对车辆的相对速度。
按照另一种可能性可以规定,借助评价标准这样来执行窗函数的选择,即,强目标信息通过所选择的窗函数加以优化,但较强地衰减,而弱目标信息通过所选择的窗函数较弱地衰减并且因此保持不变。
此外要注意的是,可以执行用于对作为一维或二维或必要时三维或更多维的矩阵的检测信息进行处理和特别是加窗的所述方法。二维矩阵的其中一个维度可以例如涉及特定于对象的距离的维度并且矩阵的另一个维度涉及特定于对象的相对速度的维度。其中一个维度例如也可以特定于对象的方向。频率分析在经加窗的检测信息中可以沿着每个所述维度进行,即例如取代在针对距离的第一维度中也沿着针对相对速度的第二维度进行。因此获得了一种能灵活使用的用于提供目标信息的方法。
本发明的另外的优点和细节由随后的说明书得出,在说明书中参考附图详细说明了本发明的实施例。在此,在说明书中提到的特征无论是单独的还是以任意组合均对本发明至关重要。
附图说明
图中:
图1-2是用于执行按本发明的方法的雷达系统的示意图;
图3-7是用于显示按本发明的方法的示意图。
在随后的附图中针对不同的实施例的相同的技术特征也使用一致的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出了雷达系统2,该雷达系统可以安装在车辆1中,以便监控车辆1的周边环境。以这种方式可以探测在周边环境中的诸如另一个车辆5之类的对象5。为此,雷达系统2具有雷达传感器3,雷达传感器可以包括至少一个接收天线和发射天线(参看图2)。此外,可以设置处理装置4,以用于通过计算机程序或类似物实施按本发明的方法。在图2中示出:通过雷达系统2发出电磁波,电磁波可以被对象5反射并且被雷达系统2作为接收信号200接收。所述接收信号200可以随后转换成数字的接收信息202并且在处理装置4中加以处理,以便由此查明有关对象5的至少一个目标信息235。
根据按本发明的方法,原则上可以借助随后的步骤实现提供所述至少一个目标信息235。按照第一方法步骤,例如通过接收信息202的傅里叶变换104′提供101雷达系统2的检测信息201。随后按照第二方法步骤执行对检测信息201的处理102,其中,在处理102内执行对检测信息201的至少一次加窗103和至少一次频率分析104。通过频率分析104还可以确定相应的频率信息231、232。然后可以由此提供所述至少一个目标信息235。
在图2和3中示出,根据评价标准借助加窗103的不同的窗函数211、212提供所述至少一个目标信息235(所述至少一个目标信息位于所述至少一个频率信息231、232中),其中,评价标准可以特定于目标信息235的信号强度。加窗103的不同的窗函数211、212可以包括矩形窗函数212和不同于矩形窗函数212的窗函数211。在此,不同于矩形窗函数212的窗函数211可以设计用于,在加窗103时按照预定义的权重对检测信息201执行衰减。
按照图3和图6,在处理102时,可以用不同的窗函数211、212执行对检测信息201的不同的子区域的加窗103。在图6中示出,首先通过如下方式获取检测信息201,即,将接收信息202在第一维度221的方向上进行傅里叶变换(通过另外的频率分析104′)。所述第一维度221在此可以特定于对象5与车辆1的距离。由所述另外的(沿着第一维度221执行的)频率分析104′得到的频谱可以例如逐列地布置在检测信息201中,因而保持了维度221、222的取向。相应的子区域然后可以在检测信息201中逐行地定义,并且因此包括一个或多个特定的行。如在图6中可以看到的那样,一些行具有较强的信号(参看带有较大的线宽的虚线),另一些则具有较弱的信号(参看有较小的线宽的虚线,所述有较小的线宽的虚线因此按照评价标准仅具有较小的功率)。带有较弱信号的行可以被识别和标记,并且在此可以按照根据评价标准的选择用第二窗函数212、即矩形窗函数212执行加窗103。而针对剩余的子区域,则可以按照所述选择使用不同于矩形窗函数212的窗函数211。加窗在此可以结合频率分析104进行,因而例如对经加窗的数据进行傅里叶变换。逐行执行的加窗因此可以通过随后沿第二维度222的频率分析104得到在频率信息231中逐行布置的频谱。第二维度222能以这种方式用于确定相对速度。频率信息231在图6所示的变型方案中可以涉及最终的频率信息234,即最终的距离-多普勒频谱(Range-Doppler-Spektrum),其用于借助所提供的目标信息235探测对象和参数。
按照图1至7,检测信息201可以设计成二维矩阵,该二维矩阵在第一维度中具有与对象5的距离信息并且在第二维度中特定于对象5的相对速度。
可以设想,按照图3和6执行下列步骤:
-根据检测信息201的相应的子区域中的信号强度执行对不同的窗函数211、212的选择,其中,如在图6中借助线宽或点宽突出的那样,这些信号强度也特定于目标信息235的信号强度;
-用所选择的窗函数211对所述子区域执行加窗103。
按照图4、5和7中所示的变型方案,在处理102时,可以针对每个窗函数211、212执行对检测信息201的加窗103和频率分析104,以便分别借助其中一个窗函数211、212获得频率信息231、232。处理102在此可以包括下列步骤:
-用所述不同的窗函数211、212中的第一窗函数211对检测信息201执行加窗103,以便通过对经加窗的检测信息201的频率分析104获得频率信息231、232中的关联于第一窗函数211的第一频率信息231
-用所述不同的窗函数211、212中的第二窗函数212对(相同的)检测信息201执行加窗103,以便通过对经加窗的检测信息201的频率分析104获得频率信息231、232中的关联于第二窗函数212的第二频率信息232,
-查明频率信息231、232的至少一个频率信息中的相应的目标信息235的信号强度,
-根据所查明的信号强度从所述不同的频率信息231、232中选择目标信息235,以便根据评价标准借助加窗103的不同的窗函数211、212提供目标信息235。
在图7中示出,通过这种选择从第一窗函数211或第一频率信息231仅得出“强”目标信息235,并且来自第二频率信息232的剩余的目标信息235被取代。第一窗函数211在此可以是Hann窗和/或第二窗函数212可以是矩形窗函数212。此外,作为处理102的结果,可以确定最终的频率信息234,该最终的频率信息由不同的频率信息231、232组成,以便最终借助加窗103的不同的窗函数211、212提供目标信息235。评价标准此外可以包括与预定义的阈值的比较,以便区分强信号与弱信号。
对实施方式的前述阐释仅在示例的范畴内说明了本发明。实施方式的各个特征当然可以彼此自由组合,倘若技术上合理的话,而不会脱离本发明的范围。
附图标记列表
1 车辆
2 雷达系统
3 雷达传感器
4 处理装置
5 对象
101 提供
102 处理
103 加窗
104 频率分析
200 接收信号
201 检测信息
202 接收信息
211 窗函数
212 矩形窗函数
234 最终的频率信息
235 目标信息
104′ 另外的频率分析
211、212 窗函数
221、222 维度
231、232 频率信息

Claims (15)

1.用于提供有关通过车辆(1)的雷达系统(2)探测到的至少一个对象(5)的至少一个目标信息(235)的方法,
其中,执行下列步骤:
-提供(101)雷达系统(2)的检测信息(201),
-执行对检测信息(201)的处理(102),其中,执行对检测信息(201)的至少一次加窗(103)和至少一次频率分析(104),以便由此提供所述至少一个目标信息(235),
其中,根据评价标准借助加窗(103)的不同的窗函数(211、212)提供所述至少一个目标信息(235),其中,所述评价标准特定于目标信息(235)的信号强度,
在所述处理(102)时,针对每个所述窗函数(211、212)执行对所述检测信息(201)的加窗(103)和频率分析(104),以便分别借助其中一个窗函数(211、212)获得频率信息(231、232),其中,所述处理(102)包括下列步骤:
-用所述不同的窗函数(211、212)中的第一窗函数执行对所述检测信息(201)的加窗(103),以便通过对经加窗的检测信息(201)的频率分析(104)获得频率信息(231、232)中的关联于第一窗函数的第一频率信息,
-用所述不同的窗函数(211、212)中的第二窗函数执行对所述检测信息(201)的加窗(103),以便通过对经加窗的检测信息(201)的频率分析(104)获得频率信息(231、232)中的关联于第二窗函数的第二频率信息,
-查明在所述第一频率信息和第二频率信息之中的至少一个频率信息中相应的目标信息(235)的信号强度,
-根据所查明的信号强度从所述第一频率信息和第二频率信息中选择目标信息(235),以便根据所述评价标准借助所述加窗(103)的不同的窗函数(211、212)提供目标信息(235)。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加窗(103)的不同的窗函数(211、212)包括矩形窗函数和不同于矩形窗函数的窗函数。
3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,不同于矩形窗函数的窗函数设计用于,在加窗(103)时按照预定义的权重执行对检测信息(201)的衰减。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,在所述处理(102)时,针对所述检测信息(201)的不同的子区域用所述不同的窗函数(211、212)执行所述加窗(103),其中,为此针对相应的子区域执行下列步骤:
-根据在所述检测信息(201)的相应的子区域中的信号强度选择所述不同的窗函数(211、212),
-用所选择的窗函数执行对子区域的加窗(103)。
5.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过评估所提供的目标信息(235)查明所述至少一个对象(5)的至少一个参数(221、222)。
6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,所述至少一个参数(221、222)包括所述对象(5)相对于所述车辆(1)的间距。
7.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,所述至少一个参数(221、222)包括所述对象(5)相对于所述车辆(1)的速度。
8.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过下列步骤查明所述检测信息(201):
-检测在时域内的接收信号(200),
-执行傅里叶变换,以便从所述接收信号(200)查明所述检测信息(201),因而通过傅里叶变换使所述检测信息(201)包括至少一个特定于所述至少一个对象(5)的距离的频谱。
9.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,在所述处理(102)时,分别以傅里叶变换的形式执行所述至少一次频率分析(104),以便从所述检测信息(201)中查明频率信息(231、232),因而所述频率信息(231、232)包括至少一个特定于所述至少一个对象(5)的速度的频谱。
10.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述检测信息(201)设计成二维矩阵,所述二维矩阵在第一维度中具有与所述对象(5)的距离信息,并且在第二维度中特定于所述对象(5)的相对速度。
11.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,将最终的频率信息(234)确定为所述处理(102)的结果,所述最终的频率信息由不同的频率信息(231、232)组成,以便最终借助所述加窗(103)的不同的窗函数(211、212)提供所述目标信息(235)。
12.按照权利要求11所述的方法,其特征在于,针对每个所述目标信息(235)根据所述评价标准执行选择,借助该选择从所述不同的频率信息(231、232)中在所述最终的频率信息(234)中提供所述目标信息(235)。
13.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述评价标准包括与预定义的阈值的对比。
14.按照权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述评价标准如此选择所述窗函数(211、212),使得强目标信息通过所选择的窗函数优化,但较强地衰减,而弱目标信息通过所选择的窗函数较弱地衰减并且因此得以保持。
15.用于提供有关至少一个通过车辆(1)的雷达系统(2)探测到的对象(5)的至少一个目标信息(235)的计算机可读介质,该计算机可读介质包括指令,当该指令在计算机上被执行时,执行根据权利要求1至14中任一项的方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230095228A1 (en) * 2021-09-24 2023-03-30 Nxp B.V. Radar communication with disparate pulse repetition frequency groups

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0543985B1 (en) * 1991-06-13 1997-09-03 Westinghouse Electric Corporation Windshear radar system with upper and lower elevation radar scans
JP2001166025A (ja) * 1999-12-14 2001-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音源の方向推定方法および収音方法およびその装置
DE102009045677A1 (de) * 2009-10-14 2011-04-21 Robert Bosch Gmbh FMCW-Radarsensor für Kraftfahrzeuge
DE112005000763B4 (de) * 2004-05-11 2011-09-29 Murata Mfg. Co., Ltd. Radarsystem
CN104977566A (zh) * 2014-04-09 2015-10-14 启碁科技股份有限公司 用于一调频连续波雷达感测系统的信号处理方法及装置
CN107422308A (zh) * 2017-06-22 2017-12-01 安徽四创电子股份有限公司 一种天气雷达的频域地物抑制方法
DE102017125171B3 (de) * 2017-10-26 2019-02-07 Infineon Technologies Ag Radarsensor mit digitaler signalverarbeitungseinheit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11221411B2 (en) * 2016-07-18 2022-01-11 Texas Instruments Incorporated Power efficient LIDAR
IL259190A (en) 2018-05-07 2018-06-28 Arbe Robotics Ltd System and method for frequency hopping MIMO FMCW imaging radar

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0543985B1 (en) * 1991-06-13 1997-09-03 Westinghouse Electric Corporation Windshear radar system with upper and lower elevation radar scans
JP2001166025A (ja) * 1999-12-14 2001-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音源の方向推定方法および収音方法およびその装置
DE112005000763B4 (de) * 2004-05-11 2011-09-29 Murata Mfg. Co., Ltd. Radarsystem
DE102009045677A1 (de) * 2009-10-14 2011-04-21 Robert Bosch Gmbh FMCW-Radarsensor für Kraftfahrzeuge
CN104977566A (zh) * 2014-04-09 2015-10-14 启碁科技股份有限公司 用于一调频连续波雷达感测系统的信号处理方法及装置
CN107422308A (zh) * 2017-06-22 2017-12-01 安徽四创电子股份有限公司 一种天气雷达的频域地物抑制方法
DE102017125171B3 (de) * 2017-10-26 2019-02-07 Infineon Technologies Ag Radarsensor mit digitaler signalverarbeitungseinheit

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