CN113466867B - 抑制干扰的方法和探测装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种抑制干扰方法和探测装置，雷达在发射端确定发射信号的一组优化相位，并将发射信号的初始相位调制为优化相位，其中，优化相位与干扰信号的初始相位不同，使得雷达在接收端对发射信号的回波信号进行相干积累时干扰信号无法积累，从而可以抑制由于雷达发射信号和干扰信号同步时造成的虚假目标。

Description

抑制干扰的方法和探测装置
技术领域
本申请涉及自动驾驶领域，具体涉及一种抑制干扰的方法和探测装置。
背景技术
随着汽车安全标准的不断提升，车载高级驾驶员辅助系统(advanced driverassistance systems,ADAS)市场应运而生，而车载毫米波雷达是车载传感器系统的标配和主力传感器。据调查车载毫米波雷达每年新增2亿多用户，24GHz、76～81GHz频谱大量被占用，车辆雷达的增加导致雷达之间相互干扰概率增大，将会极大降低雷达检测概率或增加其虚警概率，对车辆的安全性或舒适性造成不可忽视的影响。另外，车载雷达的标准化协同组织尚未形成，各车雷达的波形之间没有协调，这将可能造成假目标的形成或干扰信号强度的提升。
由于连续相位编码信号(phase modulation continuous wave，PMCW)可以提供高抗干扰鲁棒性、精细距离分辨率而且具有较好的自相关和互相关特性，可适用于多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)雷达系统，因此PMCW波形被视为下一代雷达的重要的发展方向之一。
目前，现有的PMCW抗干扰方法主要是基于检测到干扰信号后改变发射PMCW波形的参数实现的，且现有技术方法并未涉及雷达发射的PMCW波形和干扰波形同步的场景。当发射的PMCW波形和干扰波形同步时，经过后续信号处理在距离—多普勒响应图中会出现强虚假目标(ghost targets)，即原本某个位置上没有目标，但经过一些方法处理后判定为有目标。此时的ghost targets幅度远高于真实目标的幅度，该现象会严重影响雷达系统性能。
发明内容
本申请提供一种抑制干扰方法和探测装置，可抑制由于雷达发射波形和干扰信号同步时造成的虚假目标。
第一方面，提供了一种抑制干扰方法，该方法包括：确定第一发射信号的优化相位，并将第一发射信号的初始相位调制为优化相位，其中，优化相位与干扰信号的初始相位不同；发射调制相位后的第一发射信号；接收调制相位后的第一发射信号的回波信号，回波信号中包括干扰信号；根据调制相位后的第一发射信号对回波信号进行滤波。
上述技术方案中，雷达设备在发射端对发射信号的初始相位进行优化，使得干扰信号和发射信号的初始相位不相同，使得雷达在接收端对发射信号的回波信号进行相干积累时干扰信号无法积累，从而可以抑制由于雷达发射信号和干扰信号同步时造成的虚假目标。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，确定第一发射信号的优化相位具体包括：确定第一发射信号中发射波形的个数M，M大于或等于1且M为整数；确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位；以及，将第一发射信号的初始相位调制为优化相位具体包括：将第一发射信号中M个发射波形的初始相位调制为对应的优化相位。
上述技术方案中，雷达设备在发射端对发射信号的初始相位进行优化，使得干扰信号和发射信号的初始相位不相同，使得雷达在接收端对发射信号的回波信号进行相干积累时干扰信号无法积累，从而可以抑制由于雷达发射信号和干扰信号同步时造成的虚假目标。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位包括：对滤波后的回波信号进行相干积累，得到距离-多普勒响应图；根据距离-多普勒响应图确定存在虚假目标，沿慢时间维取虚假目标所在距离单元内的相位信息，记为向量wI；根据wI对回波信号进行信号处理获取幅度表达式|WHwI|，其中，W为离散傅里叶变化矩阵，(·)H为矩阵的共轭转置操作；计算幅度表达式|WHwI|的最小值；根据最小值确定一组与M个发射波形一一对应的优化相位。
上述技术方案中，通过对回波信号中产生的虚假目标进行信号处理获取幅度表达式|WHwI|，计算幅度表达式的最小值确定局部最优优化相位，根据局部最优优化相位重新调制发射信号的初始相位，一般情况下，可以实现在后续的回波信号中完全抑制虚假目标。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位包括：随机产生一组与M个发射波形一一对应的优化相位。
上述技术方案中，发射端可以在不检测是否有存在虚假目标的情况下，随机产生一组优化相位，从而可以实现在发射端主动抑制虚假目标。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一发射信号和干扰信号均为连续相位编码信号PMCW。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一发射信号和干扰信号的波形相同且初始相位相同。
第二方面，提供了一种探测装置。所述探测装置用于执行上述第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法。具体地，所述探测装置可以包括用于执行第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法的模块，例如包括处理模块和收发模块，示例性地，所述探测装置为雷达探测装置。其中，收发模块可以是指一个功能模块，该功能模块既能完成接收信息的功能也能完成发送信息的功能。或者，收发模块可以是发送模块和接收模块的统称，发送模块用于完成发送信息的功能，接收模块用于完成接收信息的功能。
关于第二方面或第二方面的各种实施方式所带来的技术效果，可以参考对于第一方面或第一方面的各种实施方式的技术效果的介绍，不多赘述。
第三方面，本申请提供一种探测装置，包括接口电路和处理器，所述接口电路用于接收计算机代码或指令，并传输至所述处理器，所述处理器运行所述计算机代码或指令，使得第一方面或其任意实现方式中的方法被实现。
第四方面，本申请提供一种探测设备，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器与至少一个存储器耦合，所述至少一个存储器用于存储计算机程序或指令，所述至少一个处理器用于从所述至少一个存储器中调用并运行该计算机程序或指令，使得探测设备执行第一方面或其任意可能的实现方式中的方法。
第五方面，本申请提供一种探测设备，包括至少一个处理器，至少一个存储器以及至少一个收发器。所述至少一个存储器用于存储计算机程序或指令，所述至少一个处理器用于从所述至少一个存储器中调用并运行该计算机程序或指令，并控制收发器收发信号，以使探测装置执行如第一方面或其任意可能的实现方式中的方法。
第六方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当该计算机程序被运行时，所述第一方面或其任意可能的实现方式中的方法被实现。
第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当其在计算机上运行时，所述第一方面或其任意可能的实现方式中的方法被实现。
第八方面，提供了一种雷达探测系统，包括前述的雷达探测设备。
第九方面，提供了一种车辆，例如为智能车，包括如第二方面所述的探测装置。
附图说明
图1是适用于本申请实施例的一种可能的应用场景示意图。
图2是现有的PMCW抗干扰方法的示意性框图。
图3是本申请实施例提供的一种抑制干扰的示意性流程图。
图4是存在虚假目标的情况下优化初相的示意性框图。
图5是本申请实施例提供的一种抑制干扰的示意性框图。
图6是本申请实施例提供的探测装置的示意性框图。
图7为本申请实施例提供的另一探测装置的示意性框图。
图8为本申请实施例提供的雷达探测装置的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
图1示出了本申请实施例中一种可能的应用场景示意图。该应用场景中的系统包括一个或多个雷达装置，以及雷达装置进行交互的目标装置。本申请主要应用于车载雷达系统。本申请也可以应用于其它的雷达系统，只要该系统中存雷达信号之间的相互干扰。
雷达(Radar)是一种利用电磁波探测目标的电子设备，或称为雷达装置，也可以称为探测器或者探测装置。其工作原理是雷达通过发射机发射电磁波(也可以称为发射信号或者称为探测信号)对目标进行照射，雷达接收机接收经过目标物体反射的反射信号，并在雷达显示器上显示其回波信号，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
如图1所示，雷达可以安装在机动车辆、无人机、轨道车、自行车、信号灯、测速装置或网络设备(如各种系统中的基站、终端设备)等等。本申请既适用于车与车之间的雷达系统，也适用于车与无人机等其他装置的雷达系统，或其他装置之间的雷达系统。本申请对雷达安装的位置和功能不做限定。
为便于理解本申请实施例，首先对本申请中涉及到的术语作简单说明。
1、快时间维度：对于一个脉冲雷达，其发射的周期性脉冲序列，将每个脉冲序列的接收回波分别按行存储，例如第一个脉冲的接收回波被放置在第一行，同样的第二个脉冲的接收回波则被放置在第二行，以此类推。这样的存储方法为理解信号处理的过程奠定了很好的基础模型，因此，将按照行的方向(即波形内部)看过去的维度定义为快时间维度。
2、慢时间维度：对于一个脉冲雷达，其发射的周期性脉冲序列，将每个脉冲序列的接收回波分别按行存储，例如第一个脉冲的接收回波被放置在第一行，同样的第二个脉冲的接收回波则被放置在第二行，以此类推，其中将按照列的方向(即波形与波形之间)看过去的维度定义为慢时间维度。
3、快速傅里叶变换(fast fourier transform，FFT)：快速计算序列的离散傅里叶变换(discrete fourier transform，DFT)或其逆变换的方法。傅里叶分析将信号从原始域(通常是时间或空间)转换到频域的表示或者逆过来转换。
4、距离单元：回波信号经匹配滤波或混频处理后每个采样点即为一个距离单元。雷达的距离单元对应于雷达的分辨距离，距离是连续的，距离单元是离散的。
5、相干积累：在包络检测器之前进行，利用接收脉冲之间的相位关系，可以直接获得信号的幅度叠加，相干积累可以把所有的雷达回波能量直接相加。
目前，现有的PMCW抗干扰方法主要是基于检测到干扰信号后改变发射波形的参数进行干扰避让，主要包括：改变PMCW的长度、改变PMCW码元发射速率、改变PMCW的序列类型、跳频、选择干扰小的频点、发射正交波形和调制哈达马码(Hadamard code)等。
图2是现有的PMCW抗干扰方法的示意性框图。PMCW抗干扰方法采用检测到干扰信号后在发射端进行调整波形的参数，具体处理流程如下：
(1)接收天线接收反射信号和干扰信号，反射信号和干扰信号一起通过滤波器，在雷达显示器上显示反射信号和干扰信号共同形成的回波信号。
(2)混频处理模块利用发射信号对回波信号进行混频；
(3)回波信号经干扰检测模块(例如统计底噪方法)来检测是否存在干扰信号。若判断存在干扰，则在发射端调整发射波形的参数，例如参数的调整包括以下方法：
方法一：改变PMCW的长度、改变PMCW码元发射速率、改变PMCW的序列类型等；
方法二：随机跳频、选择干扰小的频点，该方法需要样本来估计哪些频点干扰小；
方法三：发射正交波形，该方法需要后端大量不同的滤波器来估计干扰信号的参数；或者调制Hadamard码，该方法需要准确估计出干扰信号调制的Hadamard码才能在发射端调制一个与其正交的Hadamard码。
由于现有的PMCW抗干扰方法未考虑雷达发射的PMCW波形和干扰波形同步的场景。当发射的PMCW波形和干扰波形相同且同步时，经过后续信号处理在距离—多普勒响应图中会出现强ghost targets，该现象会严重影响雷达系统性能。
应理解，当干扰源发射波形稳定(即短时间内不会改变)时，上述抗干扰方法在一定程度上可以抑制ghost targets，但是底噪仍会被抬升，而且使用上述方法需要的前提是检测到了ghost targets且确认其为干扰信号产生的，特别是当发射正交波形或调制Hadamard码时需要准确估计出干扰信号的参数，实际操作难度系数大，因为从检测到干扰、识别其为ghost targets需要大量的样本或一些先验信息，特别是在多目标场景下难度会被进一步增加，同时，如果使用Hadamard码调制会损失了最大不模糊速度，未充分利用慢时间维的自由度。
另外，上述方法均为检测到干扰信号后在发射端进行调整，未在发射端实现主动避让或抑制干扰。
有鉴于此，本申请提出一种抑制干扰的方法，在发射信号和干扰信号相同且同步场景，通过利用慢时间维的自由度在发射端主动抑制强ghost targets，应理解，发射信号和干扰信号相同是指发射信号和干扰信号的波形相同且初始相位相同，幅度可以相同也可以不相同；此外，当发射信号和干扰信号不同但同步场景(即相同距离单元内的旁瓣相同或具有周期性)，本申请提出的方法也可以对该类型场景的底噪进行抑制。
下面将结合附图详细说明本申请提供的实施例。
作为示例而非限定，以下实施例是基于单发单收的雷达系统进行介绍的，其中，发射信号和干扰信号均为PMCW且发射信号和干扰信号相同且同步形成强ghost targets。以下实施例也适用于多站雷达系统，例如MIMO系统，当多站雷达系统每个天线阵元发射的PMCW不同时，利用本申请提出的方法可以同时抑制多个ghost targets。
图3是本申请实施例提供的一种抑制干扰的示意性流程图。该方法可以包括如下步骤。
S310，检测是否存在虚假目标。
雷达探测设备通过发射第二发射信号，经过一段时间后接收第二发射信号的回波信号；回波信号经混频后进行匹配滤波，然后对第二发射信号的回波信号进行相干积累，得到距离—多普勒响应图，并根据距离—多普勒响应图确定是否存在ghost targets，即虚假目标。
雷达探测设备判断是否存在ghost targets的方法包括：当ghost targets的距离为真实目标的一半时，可暂时认为其存在ghost targets，如果后续改变发射信号的初相后不存在该现象了，则可判定为ghost targets。
若不存在ghost targets，则跳转步骤S360。
若存在ghost targets，则跳转步骤S320。
S320，沿慢时间维取虚假目标所在距离单元内的数据。
当雷达探测设备在回波信号中有检测到ghost targets，沿慢时间维取虚假目标所在距离单元内相位信息的值，记为向量wI。跳转到步骤S330。
S330，确定第一发射信号的优化相位。
雷达探测设备根据第二发射信号的回波信号确定会存在ghost targets的情况下，调整待发射的第一发射信号的初始相位。
雷达探测设备确定第一发射信号中发射波形的个数M，M大于或等于1且M为整数，确定出与M个发射波形一一对应的一组(即M个)优化相位。例如，第一发射信号中包含1个PMCW波形，则雷达探测设备需要相应确定出与第一发射信号中的1个PMCW波形对应的1个优化相位；或者第一发射信号中包含2个PMCW波形，则雷达探测设备需要相应确定出与第一发射信号中的2个PMCW波形一一对应的2个优化相位；或者当第一发射信号中包含5个PMCW波形，则雷达探测设备需要相应确定出与第一发射信号中的5个PMCW波形一一对应的5个优化相位。此时默认干扰信号没有调制初相，即上述确定的一组优化相位与干扰信号的初始相位不同。
参见图4，图4是存在虚假目标的情况下优化初相的示意性框图。
在雷达发射PMCW波形和干扰信号相同且同步时形成强ghost targets的情况下，此时回波信号中的干扰波形可认为是雷达发射的PMCW波形(即第二发射信号)，经匹配滤波器后会出现ghost targets。根据向量wI对第二发射信号的回波信号进行信号处理(沿慢时间维进行FFT操作)获取幅度值表达式|WHwI|，其中，W为离散傅里叶变化矩阵，(·)^H为矩阵的共轭转置操作。为了更好地抑制ghost targets，需要信号处理后的幅度值尽可能的小，因此需要根据回波信号的幅度值的最小值确定第一发射信号的优化相位，由于该优化问题属于非凸的优化问题，(应理解，在|WHwI|的值尽可能小的情况下，确定的第一发射信号的优化相位为局部最优相位)，初始值和优化算法等条件均可能产生不同的优化结果，这也进一步降低了干扰源发射的PMCW与雷达发射的PMCW调制的初相相同的概率，基本上杜绝了同种波形产生ghost targets的可能性。作为示例而非限定，本申请对最优相位的计算方法不做具体限定。
可选的，若硬件条件和优化算法允许，可在线确定出一组针对于第一发射信号的优化相位。
可选的，若硬件条件和优化算法不允许的情况下，也可以随机产生一组优化相位对第一发射信号的初始相位进行调制。
应理解，本申请可以在不检测是否存在虚假目标的情况下，直接在发射端随机产生一组优化相位调制发射信号，从而主动抑制虚假目标。
雷达探测设备将确定的一组优化相位存储起来，执行步骤S340。
S340，将第一发射信号的初始相位调制为优化相位并发射调制相位后第一发射信号。
雷达探测设备根据存储的一组优化相位按顺序调制第一发射信号中的M个PMCW波形的初始相位，再通过调制载频经信号功率放大后，发射调制相位后的第一发射信号，执行步骤S350。
S350，接收回波信号，并根据调制相位的第一发射信号对回波信号进行滤波。
雷达探测设备接收第一发射信号的回波信号，回波信号经混频处理后，使用含调制相位的第一发射信号波形对回波信号进行滤波，然后将第一发射信号的回波信号进行相干积累，得到距离—多普勒响应图，执行步骤S310；
应理解，当第一发射信号调制相位后还存在虚假目标，同样沿慢时间维取虚假目标所在距离单元内相位信息的值，但是由于该数据内含有第一发射信号的波形调制的相位(即优化相位)，因此需要先点乘调制的相位得到去除初相的数据，记为向量wI。
应理解，将第一发射信号的初始相位调制为S330中确定的优化相位就是为了确保使用含调制相位的第一发射信号波形对回波信号进行匹配滤波后，由于回波信号中的干扰信号和调制相位后的第一发射信号由于初始相位不相同，干扰信号在相干积累(慢时间维快速傅里叶变换(fast Fourier transform，FFT)操作)时无法积累。在进行上述操作后存在ghost targets的发生概率极其小，存在概率几乎为0，本申请为了闭环所有可能性，这里也考虑了还存在ghost targets的情况。
应理解，以上述局部最优的相位调制第一发射信号的初始相位，一般情况下，干扰信号在接收端进行相干积累时无法积累，几乎可以实现完全抑制ghost targets。
应理解，当使用上述随机产生一组相位对第一发射信号进行调制，在接收端也可以实现抑制ghost targets。
S360，后续操作。
当雷达探测设备在回波信号中没有检测到ghost targets，则进行后续信号处理，如非相干积累、参数估计等。
上述技术方案，雷达探测设备在发射端确定一组对应于发射信号的优化相位，通过在慢时间维度对一帧发射信号中每个发射的PMCW波形(快时间维度)调制初始相位，回波信号混频后经匹配滤波后，进行相干积累，基本上可实现完全抑制ghost targets。相对于现有的方法检测到有ghost targets后，再在发射端进行避让或抑制的操作，本技术方案可以在发射端主动进行抑制ghost targets。通过优化每个发射PMCW的初始相位，确保ghosttargets在相干积累时无法积累，如果初始相位优化的效果好，理论上ghost targets可以完全被抑制。该相位调制在发送波形前进行调制，在接收端利用含调制相位后的发射波形进行匹配滤波，这样对真实目标的回波没有影响同时可主动抑制由于雷达发射PMCW波形和干扰信号相同且同步时造成的ghost targets，无需后续检测到ghost targets再进行发射端调整的操作。
同时，相对于Hadamard码或码分多址(code division multiple access，CDMA)码调制，该技术方案调制的码没有周期性，回波信号解码用带调制的相位去解码，这样保证了不损失最大模糊速度；该技术方案调制的码没有奇数偶数限制，没有个数限制，扩大了该方案的使用范围；该方案调制的码每个码取值范围无约束，这样带来更多的自由度，可以获得更好的抑制干扰，降低遮盖弱小目标的概率。
此外，Hadamard码是在多普勒域与干扰信号错开而不是进行抑制，当干扰源比较多时在多普勒域上基本上交叠在一起了，此时真实目标和干扰是无法进行分开，该技术方案调制的码是将干扰进行了抑制，不受干扰源个数限制；Hadamard码的取值是公开的且有限的，这样可能导致发射信号和干扰信号调制了同一种码，依然会有存在ghost targets的可能性，该方案调制的码由于是恒模约束，非凸的优化问题，因此有无限种可能性，基本上杜绝了同种波形产生ghost targets的可能性，存在概率几乎为0，本申请为了闭环所有可能性，图3中考虑了存在ghost targets的情况。
图5是本申请实施例提供的一种抑制干扰的示意性框图。图5与图3在实现流程上完全相同，具体的方法步骤这里不再赘述，以下简单介绍图5主要模块功能。
发射天线510和接收天线580：用来辐射和接收电磁波并决定其探测方向的设备。雷达在发射时须把能量集中辐射到需要照射的方向；而在接收时又尽可能只接收探测方向的回波。雷达测量目标位置的三个坐标(方位、仰角和距离)中，有两个坐标(方位和仰角)的测量与天线的性能直接有关。因此，天线性能对于雷达设备比对于其他电子设备(如通信设备等)更为重要。例如：S310中通过发射天线510发射第二发射信号，经过一段时间后接收第二发射信号的回波信号。
PMCW波形产生模块520：用于根据场景的需要离线设计好的PMCW。若硬件条件满足在线设计，也可以在线设计PMCW。
优化初相模块530：用于根据雷达预选定好发射的PMCW序列以及一帧内PMCW的个数后，确定出一组优化相位。例如：S330中在确定第一发射信号中发射波形的个数M后，通过优化初相模块530确定与出与M个发射波形一一对应的一组优化相位并存储在调制初相模块540中。可选的，若硬件条件和优化算法允许，可在线确定出一组针对于发射信号的优化相位。可选的，若硬件条件和优化算法不允许的情况下，也可以随机产生一组优化相位。
调制初相模块540：用于根据优化初相模块530优化的一组相位调制每个发射PMCW的初始相位。例如：S340中调制初相模块540根据存储的一组优化相位将第一发射信号的M个PMCW波形中的每一个波形调制为对应的优化相位。
匹配滤波模块(含调制初相)550：由于每个PMCW波形(快时间维)调制的初相不同，为了不影响真实目标的后续处理结果，每个PMCW波形的匹配滤波器为每个含优化相位后的PMCW波形对应的匹配滤波器。例如：S350中使用含调制相位的第一发射信号波形的匹配滤波550对回波信号进行滤波。相干积累模块560：相干积累是在包络检测器之前进行，用于利用接收脉冲之间的相位关系，直接获得信号的幅度叠加，相干积累模块可以把所有的雷达回波能量直接相加。例如：S350中通过相干积累模块560对匹配滤波550滤波后的第一发射信号的回波信号进行相干积累，得到距离—多普勒响应图。
检测虚假目标模块570：用于根据距离—多普勒响应图来检测是否存在虚假目标。
可以理解的是，上述各个方法实施例中由雷达探测设备实现的方法和操作，也可以由可用于雷达探测设备中的部件(例如芯片或者电路)实现。在可能的实现中，上述抑制干扰方法是由相对雷达独立的处理器实现的，所述处理器可以集成于雷达装置的内部或者外部，在通过上述方法确定干扰信号的相关参数后，将相关参数发送给雷达装置，以使雷达装置在目标检测时更好地进行干扰避让。在另一种可能的实现中，上述干扰信号估计方法是由融合模块实现的，所述融合模块可以确定来自至少一个传感器的干扰信号参数，进一步，可以综合确定干扰信号的参数值。也就是说，上述干扰信号估计方法可以结合具体的产品形式来实现。
上文描述了本申请提供的方法实施例，下文将描述本申请提供的装置实施例。应理解，装置实施例的描述与方法实施例的描述相互对应，因此，未详细描述的内容可以参见上文方法实施例，为了简洁，这里不再赘述。
上述主要从探测装置，例如雷达，与干扰信号之间，或者与目标物体之间交互的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，探测装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
图6是本申请实施例提供的探测装置的示意性框图。该探测装置700包括收发单元710和处理单元720。收发单元710可以与外部进行通信，处理单元720用于进行数据处理。
处理单元720用于：确定第一发射信号的优化相位，并将第一发射信号的初始相位调制为优化相位，其中，优化相位与干扰信号的初始相位不同；收发单元710用于：发射调制相位后的第一发射信号；收发单元710还用于：接收调制相位后的第一发射信号的回波信号，回波信号中包括干扰信号；处理单元720还用于：根据调制相位后的第一发射信号对回波信号进行滤波。
可选的，处理单元720具体用于：确定第一发射信号中发射波形的个数M，M大于或等于1且M为整数；确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位；将第一发射信号中M个发射波形的初始相位调制为对应的优化相位。
可选的，处理单元720具体用于：对滤波后的回波信号进行相干积累，得到距离-多普勒响应图；根据所述距离-多普勒响应图确定存在虚假目标，沿慢时间维取所述虚假目标所在距离单元内的相位信息，记为向量wI；根据wI对回波信号进行信号处理获取幅度表达式|WHwI|，其中，W为离散傅里叶变化矩阵，(·)H为矩阵的共轭转置操作；计算幅度表达式|WHwI|的最小值；根据最小值确定一组与M个发射波形一一对应的优化相位。
可选的，处理单元720具体用于：随机产生一组与M个发射波形一一对应的优化相位。
可选的，第一发射信号和干扰信号均为相位调制连续波PMCW。
可选的，第一发射信号和干扰信号的波形相同且初始相位相同。
可选地，收发单元710也可以由发送单元或接收单元代替。例如，收发单元710在执行发送的动作时，可以由发送单元代替。收发单元710在执行接收的动作时，可以由接收单元代替。
可选的，收发单元710可以包括图5中的发射天线510和接收天线580。处理单元720可以包括图5中的PMCW波形产生模块520、优化初相模块530、调制初相模块540、匹配滤波(含调制初相)550、相干积累模块560、检测虚假目标模块570。
在一种实现方式中，该探测装置700可以为方法实施例中的雷达装置，在这种实现方式中，处理单元720可以为处理器。收发单元710可以为收发器。收发器具体可以包括接收机和发射机。其中，接收机用于执行接收的功能，发射机用于执行发射的功能。处理单元1300可以为处理装置。
在另一种实现方式中，该探测装置700可以为安装在雷达探测设备中的部件，例如，雷达设备中的芯片或集成电路。在这种实现方式中，收发单元710可以为通信接口或者接口电路。处理单元720可以为处理装置。
其中，处理装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。例如，处理装置可以包括存储器和处理器，其中，存储器用于存储计算机程序，处理器读取并执行存储器中存储的计算机程序，使得探测装置700执行各方法实施例中由雷达执行的操作和/或处理。可选地，处理装置可以仅包括处理器，用于存储计算机程序的存储器位于处理装置之外。处理器通过电路/电线与存储器连接，以读取并执行存储器中存储的计算机程序。又例如，处理装置可以芯片或集成电路。
图7为本申请提供的探测装置10的示意性结构图。如图7，通信装置10包括：一个或多个处理器11，一个或多个存储器12以及一个或多个通信接口13。处理器11用于控制通信接口13收发信号，存储器12用于存储计算机程序，处理器11用于从存储器12中调用并运行该计算机程序，以使得本申请各方法实施例中由雷达探测设备执行的流程和/或操作被执行。
例如，处理器11可以具有图6中所示的处理单元720的功能，通信接口13可以具有图6中所示的收发单元710的功能。具体地，处理器11可以用于执行图3中由雷达探测设备内部执行的处理或操作，通信接口13用于执行图3中由雷达探测设备执行的收发动作。
在一种实现方式中，通信装置10可以为方法实施例中的雷达探测设备。在这种实现方式中，通信接口13可以为收发器。收发器可以包括接收器和发射器。
可选地，处理器11可以为基带装置，通信接口13可以为射频装置。
在另一种实现中，通信装置10可以为安装在雷达探测设备中的芯片。在这种实现方式中，通信接口13可以为接口电路或者输入/输出接口。
在可选的方式中，探测装置包括发射天线和接收天线。其中，所述发射天线和接收天线可以是独立设置的，也可以集成设置为收发天线，执行相应的收发功能。进一步，所述探测装置还包括混频器和/或振荡器。进一步，所述探测装置还可以包括低通滤波器和/或定向耦合器等。其中，所述发射天线支持无线电信号的发射，所述接收天线支持无线电信号的接收和/或反射信号的接收，以最终实现探测功能。
本申请实施例还提供一种探测装置900，该探测装置900可以是雷达探测设备也可以是芯片。该探测装置900可以用于执行上述方法实施例中由雷达探测设备所执行的操作。当该探测装置900为雷达探测设备时，图8示出了一种简化的探测装置的结构示意图。如图8所示，探测装置包括处理器、存储器、射频电路、天线以及输入输出装置。处理器主要用于对通信数据进行处理，以及对探测装置进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据等。存储器主要用于存储软件程序和数据。射频电路主要用于基带信号与射频信号的转换以及对射频信号的处理。天线主要用于收发电磁波形式的射频信号。输入输出装置，例如触摸屏、显示屏，键盘等主要用于接收用户输入的数据以及对用户输出数据。
当需要发送数据时，处理器对待发送的数据进行基带处理后，输出基带信号至射频电路，射频电路将基带信号进行射频处理后将射频信号通过天线以电磁波的形式向外发送。当有数据发送到雷达探测设备时，射频电路通过天线接收到射频信号，将射频信号转换为基带信号，并将基带信号输出至处理器，处理器将基带信号转换为数据并对该数据进行处理。为便于说明，图8中仅示出了一个存储器和处理器，在实际的雷达探测产品中，可以存在一个或多个处理器和一个或多个存储器。存储器也可以称为存储介质或者存储设备等。存储器可以是独立于处理器设置，也可以是与处理器集成在一起，本申请实施例对此不做限制。
在本申请实施例中，可以将具有收发功能的天线和射频电路视为雷达探测设备的收发单元，将具有处理功能的处理器视为雷达探测设备的处理单元。
如图8所示，雷达探测设备包括收发单元910和处理单元920。收发单元910也可以称为收发器、收发机、收发装置等。处理单元920也可以称为处理器，处理单板，处理模块、处理装置等。
可选地，可以将收发单元910中用于实现接收功能的器件视为接收单元，将收发单元910中用于实现发送功能的器件视为发送单元，即收发单元910包括接收单元和发送单元。收发单元有时也可以称为收发机、收发器、或收发电路等。接收单元有时也可以称为接收机、接收器、或接收电路等。发送单元有时也可以称为发射机、发射器或者发射电路等。
例如，在一种实现方式中，收发单元910用于执行图3中的雷达探测设备的接收操作。处理单元920用于执行图3中雷达探测设备的处理动作。
应理解，图8仅为示例而非限定，上述包括收发单元和处理单元的雷达探测设备可以不依赖于图8所示的结构。
当该探测装置900为芯片时，该芯片包括收发单元和处理单元。其中，收发单元可以是输入输出电路或通信接口；处理单元可以为该芯片上集成的处理器或者微处理器或者集成电路。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得本申请各方法实施例中由雷达探测设备执行的操作和/或流程被执行。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序代码或指令，当计算机程序代码或指令在计算机上运行时，使得本申请各方法实施例中由雷达探测执行的操作和/或流程被执行。本申请实施例还提供一种雷达系统，用于为车辆提供探测功能。其包含至少一个本申请上述实施例提到的探测装置，该系统内的至少一个探测装置可以集成为一个整机或设备，或者该系统内的至少一个探测装置也可以独立设置为元件或装置。
本申请实施例还提供一种探测系统，用于为车辆提供探测功能。其包含至少一个本申请上述实施例提到的探测装置，以及，摄像头和激光雷达等其他传感器中的至少一个，该系统内的至少一个传感器装置可以集成为一个整机或设备，或者该系统内的至少一个传感器装置也可以独立设置为元件或装置。该探测系统可以是一个设备，各个装置都位于该设备中，作为该设备的功能模块，或者，该探测系统也可以包括多个设备，探测装置和传感器装置等分别位于不同的设备中。上述提供的任一种探测装置中相关内容的解释及有益效果均可参考上文提供的对应的方法实施例，此处不再赘述。
进一步，上述任一系统可以与车辆的中央控制器进行交互，为所述车辆驾驶的决策或控制提供探测信息。
本申请实施例还提供一种车辆，例如为智能车，所述车辆包括至少一个本申请上述实施例提到的探测装置或上述任一系统。
本申请实施例并未对本申请实施例提供的方法的执行主体的具体结构进行特别限定，只要能够通过运行记录有本申请实施例提供的方法的代码的程序，以根据本申请实施例提供的方法进行参数估计即可。例如，本申请实施例提供的方法的执行主体可以是雷达探测设备或者，是雷达探测设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。
本申请的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本文中使用的术语“制品”可以涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于：磁存储器件(例如，硬盘、软盘或磁带等)，光盘(例如，压缩盘(compact disc，CD)、数字通用盘(digital versatile disc，DVD)等)，智能卡和闪存器件(例如，可擦写可编程只读存储器(erasable programmableread-only memory，EPROM)、卡、棒或钥匙驱动器等)。
本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括但不限于：无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
应理解，本申请实施例中提及的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解，本申请实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)。例如，RAM可以用作外部高速缓存。作为示例而非限定，RAM可以包括如下多种形式：静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(doubledata rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。
需要说明的是，当处理器为通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时，存储器(存储模块)可以集成在处理器中。
还需要说明的是，本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的保护范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。此外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。例如，所述计算机可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，(SSD))等。例如，前述的可用介质可以包括但不限于：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种抑制干扰的方法，其特征在于，应用于雷达系统，所述方法包括：
确定第一发射信号的优化相位，并将所述第一发射信号的初始相位调制为所述优化相位，其中，所述优化相位与干扰信号的初始相位不同，所述第一发射信号和所述干扰信号的波形相同且初始相位相同；
发射调制相位后的所述第一发射信号；
接收调制相位后的所述第一发射信号的回波信号，所述回波信号中包括所述干扰信号；
根据调制相位后的所述第一发射信号对所述回波信号进行滤波。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定第一发射信号的优化相位具体包括：
确定所述第一发射信号中发射波形的个数M，M≥1,且M为整数；
确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位；
以及，将所述第一发射信号的初始相位调制为所述优化相位具体包括：
将所述第一发射信号中M个发射波形中每个发射波形的初始相位调制为对应的优化相位。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位包括：
对滤波后的回波信号进行相干积累，得到距离-多普勒响应图；
根据所述距离-多普勒响应图确定存在虚假目标，沿慢时间维取所述虚假目标所在距离单元内的相位信息，记为向量wI；
根据所述wI对所述回波信号进行信号处理，获取幅度表达式|WHwI|，其中，W为离散傅里叶变化矩阵，(·)H为矩阵的共轭转置操作；
计算所述幅度表达式|WHwI|的最小值；
根据所述最小值确定一组与M个发射波形一一对应的优化相位。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位包括：
随机产生一组与M个发射波形一一对应的优化相位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一发射信号和所述干扰信号均为连续相位编码信号PMCW。
6.一种探测装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于确定第一发射信号的优化相位，并将所述第一发射信号的初始相位调制为所述优化相位，其中，所述优化相位与干扰信号的初始相位不同，所述第一发射信号和所述干扰信号的波形相同且初始相位相同；
收发单元，用于发射调制相位后的所述第一发射信号；
所述收发单元，还用于接收调制相位后的所述第一发射信号的回波信号，所述回波信号中包括所述干扰信号；
所述处理单元，还用于根据调制相位后的所述第一发射信号对所述回波信号进行滤波。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，确定第一发射信号的优化相位，所述处理单元具体用于：
确定所述第一发射信号中发射波形的个数M，M≥1,且M为整数；
确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位；
以及，将所述第一发射信号的初始相位调制为所述优化相位，所述处理单元具体用于：
根据将所述第一发射信号中M个发射波形中每个发射波形的初始相位调制为对应的优化相位。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位，所述处理单元具体用于：
对滤波后的回波信号进行相干积累，得到距离-多普勒响应图；
根据所述距离-多普勒响应图确定存在虚假目标，沿慢时间维取所述虚假目标所在距离单元内的相位信息，记为向量wI；
根据所述wI对所述回波信号进行信号处理获取幅度表达式|WHwI|，其中，W为离散傅里叶变化矩阵，(·)H为矩阵的共轭转置操作；
计算所述幅度表达式|WHwI|的最小值；
根据所述最小值确定一组与M个发射波形一一对应的优化相位。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，确定出与M个发射波形一一对应的一组优化相位，所述处理单元具体用于：
随机产生一组与M个发射波形一一对应的优化相位。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一发射信号和所述干扰信号均为连续相位编码信号PMCW。
11.一种探测装置，其特征在于，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器与至少一个存储器耦合，所述至少一个处理器用于执行所述至少一个存储器中存储的计算机程序或指令，如权利要求1至5中任一项所述的方法被执行。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得权利要求1至5中任一项所述的方法被执行。
13.一种芯片，其特征在于，包括处理器和通信接口；
所述通信接口用于接收计算机程序或指令，并将所述计算机程序或指令传输至所述处理器，所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使得如权利要求1至5中任一项所述的方法被实现。
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