CN115356683A - 泄漏信号消除 - Google Patents

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徐璐洲
吴丽溪
罗兴国
苏源
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Abstract

本申请实施例提供了一种应用于泄漏信号消除的方法和系统，该系统可用于消除或减少发射器生成和发送的信源的泄漏信号。泄漏消除信号可以数字化生成、转换为模拟信号，然后在所述模拟域中从接收信号中减去，以提供用于对象检测和分析的泄漏减少的信号。可以通过在频域中生成消除信号并将其转换到时域中来生成数字消除信号。可选地，可以生成并应用残差泄漏信号的估计值以减少残留在所述泄漏减少信号中的残差泄漏。

Description

泄漏信号消除
本申请是分案申请，原申请的申请号是201880024137.7，原申请日是2018年04月23 日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
相关申请案交叉申请
本发明要求2017年4月21日递交的发明名称为“泄漏信号消除(Leakage SignalCancellation)”的第15/493,751号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如同以其整体复制一样。
技术领域
本发明涉及感应技术。
背景技术
雷达系统发送信号并接收相应回应。通过处理回应信号，雷达系统能够检测对象，并估计与对象相关联的距离、速度以及方向。历史上，脉冲雷达用于军事应用，其中重要目标通常远离雷达系统。脉冲雷达发出短脉冲，并在静默期中接收回应信号。在测量开始之前关闭脉冲雷达系统的发射器。然而，在许多民用应用中，例如汽车雷达、无线手势识别、生命体征监测和其它监测实施中，重要对象通常接近雷达。由于预期的反射信号的往返时延(round-trip-delay，RTD)较短，因此脉冲雷达在近距离时不能正常工作。短距离时使用调频连续波或波形(frequency-modulated continuous wave or waveform，FMCW)雷达，而非脉冲雷达。
在FMCW雷达中，传输信号按频率(或相位)调制，并且使用发送信号与接收信号之间的相位差或频率差来测量距反射发送信号的对象的距离。可以使用线性调频(linearfrequency modulated，LFM)波形，该波形的瞬时频率随时间线性升高或降低。由于频率变化在很大范围内是线性的，因此可以通过频率比较来确定距离，这是因为频率差与距离成正比。
图1为典型FMCW雷达的示意图；波形发生器102生成雷达探测波形，例如，LFM波形(即，啁啾)。生成的波形由功率放大器(power amplifier，PA)103进行放大，然后重复、周期性地从发射器天线104发送。同时，由接收器天线114接收的信号首先由低噪放大器 (low-noise amplifier，LNA)113进行放大，然后在混频器106处与发送波形的副本进行混频。然后将低通滤波器(low-pass filter，LPF)107和模数转换器(analog-to-digitalconverter，ADC) 112应用于混频器106的输出。
当使用LFM时，从对象反射的信号可以在混频器输出端处建模为正弦波，该正弦波的频率与RTD成正比。在FMCW雷达中传输的理想波形可以看作是一个信号，s(t)：
Figure BDA0003633407410000011
其中，fc和γ分别为波形和啁啾率的中心频率。啁啾可以称为扫描信号，为频率随着时间升高或降低的一种信号。啁啾率为啁啾变化率。给定s(t)的瞬时频率为fc+γt，随着时间t线性升高。接收信号作为来自发送信号入射对象的反射信号，可以建模为x(t)：
Figure BDA0003633407410000021
其中，β和τ分别为幅度和时延。信号s(t)和x(t)可以在混频器106处合并，例如，得到输出y(t)：
Figure BDA0003633407410000022
y(t)是t的正弦曲线。例如，通过对ADC 112的输出应用快速傅立叶变换(fastFourier transform，FFT)，可以检测对象、可以估计相关联的时延τ并且可以生成到对象的相关距离。
在操作中，FMCW雷达连续重复传输LFM波形，或者在周期之间具有小的间隙。因此，在FMCW雷达中，发射器和接收器并行运行。由于此类并发操作，发送信号可以直接从发射器(transmitter，Tx)天线至接收器(receiver，Rx)天线(无反射)或者甚至在射频(radiofrequency， RF)电路内泄漏到接收信道中去。该发射器到接收器泄漏信号可能比预期的反射信号强得多，并且可能导致严重的问题。首先，该泄漏信号可以生成“幽灵”目标，从而导致误检。在这种情况下，泄漏信号用作表示发送探针已从对象反射。由于这是对泄漏信号的检测，因此检测信号不是由实际对象提供的；因此，从“幽灵”目标开始检测。其次，该泄漏信号可以掩盖真正的目标，从而导致漏检。更糟糕的是，该泄漏信号可以使模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)等接收器的组件饱和，并完全禁用雷达系统。
因此，消除或减少FMCW雷达中的发射器到接收器泄漏或以其它方式抵消发射器到接收器泄漏是一项关键且具有挑战性的任务。文献中已经提出了许多方法。一些方法在模拟域中执行发射器到接收器泄漏消除，所取得的效果往往很有限。所报告的方法是在数字域中执行泄漏消除，但这并不能解决接收器饱和问题。一些提出的方法考虑混频泄漏消除方案，在该方案中，估计数字域中的泄漏信号并在模拟域中消除泄漏信号。然而，在此类混频泄漏消除方案中，使用附加混频器在射频(radio frequency，RF)处执行泄漏消除步骤，该方案增加了雷达收发器的复杂性和成本。
发明内容
一种系统和方法，包括：在数字域中生成泄漏消除信号，并在在模拟域中接收到信号时，根据在所述数字域中生成的所述泄漏消除信号来消除泄漏信号。波形发生器生成信源以进行无线传输，用于在入信号的接收路径电路中进行检测，其中所述入信号是来自对象的发送信号的反射。接收路径电路用于接收与所述发送的信源对应的所述入信号并处理所述入信号，接收路径电路包括：混频器，用于接收所述信源、所述输入信号以及与所述信源相关联的泄漏信号，其中所述混频器产生混频器输出信号。实施模数转换器以产生基于所述混频器输出信号的数字混频器输出信号。减法电路电气地设置在所述混频器与所述模数转换器之间，以从所述混频器输出信号中减去泄漏消除信号。所述泄漏消除信号由数字处理电路产生，所述数字处理电路包括消除信号发生器，所述消除信号发生器用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生数字消除信号。数模转换器用于接收所述数字消除信号，从而产生所述泄漏消除信号。
现在通过描述各示例来简单地介绍将在下文详细描述中进一步描述的一些概念。发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
根据本发明的一个方面，提供了一种系统，包括：波形发生器，用于生成信源，以从至少一根天线进行无线传输；接收路径电路，用于接收入射频(radio frequency，RF)信号，从而处理所述入RF信号，所述接收路径电路包括：混频器，用于接收所述信源、所述入RF信号以及与所述信源相关联的泄漏信号，其中所述混频器产生混频器输出信号；模数转换器，产生基于所述混频器输出信号的数字混频器输出信号；减法电路，电气地设置在所述混频器与所述模数转换器之间，以从所述混频器输出信号中减去泄漏消除信号；以及数字处理电路，包括：消除信号发生器，用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生数字消除信号；以及数模转换器，用于接收所述数字消除信号，从而产生所述泄漏消除信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的另一实施方式中，所述系统包括：第一开关，用于接收所述混频器输出信号，并耦合到所述减法电路以向所述减法电路提供所述接收的混频器输出信号；以及第二开关，用于接收所述泄漏消除信号，并耦合到所述减法电路以向所述减法电路提供所述接收的泄漏消除信号，协调所述第一和第二开关的操作以在工作模式和校准模式下运行所述减法电路。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述系统包括耦合在所述减法电路与所述模数转换器之间的可变增益放大器，可以调整所述可变增益放大器，使得相对于所述可变增益放大器在所述工作模式下的增益设置，所述可变增益放大器在所述校准模式下设置为较小的增益。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的另一实施方式中，所述消除信号发生器用于访问存储设备以存储所述数字消除信号或参数，从而生成所述数字消除信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述消除信号发生器包括电路，用于：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从所述第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及将所述频域泄漏消除信号转换为所述数字消除信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述系统还包括：残差泄漏估计电路，用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生残差泄漏估计值；第二减法电路，用于接收所述数字混频器输出和所述残差泄漏估计值，从而产生雷达输出信号；其中所述减法电路从所述数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值，以产生所述雷达输出信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述残差泄漏估计电路包括所述残差泄漏估计电路，用于从所述数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将所述乘积因子应用于所述数字混频器输出信号以生成所述残差泄漏估计值。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述系统包括电路，用于基于所述数字混频器输出信号，或基于从所述数字混频器输出信号中减去残差泄漏估计值之后的所述数字混频器输出信号，来控制关于所述生成的信源的感应函数。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述系统的组件用于包括调频连续波雷达。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述系统还包括：与所述接收路径电路相同的一个或多个附加接收路径电路；与所述数字处理电路相同的一个或多个附加数字处理电路，所述一个或多个附加接收路径电路中的每一个耦合到所述附加接收路径电路的相应一个附加接收路径电路；其中所述接收路径电路及其相关联的数字处理电路和所述一个或多个附加接收路径电路及其相关联的一个或多个附加数字处理电路用于与所述波形发生器生成的所述信源并行运行。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述多个数字处理电路中的每一个数字处理电路包括：残差泄漏估计电路，用于接收相应的数字混频器输出信号，从而产生所述相应的数字处理电路中的残差泄漏估计值；第二减法电路，用于接收所述数字混频器输出和所述残差泄漏估计值，从而产生所述相应的数字处理电路中的雷达输出信号；其中所述减法电路从所述数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值，以产生所述雷达输出信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的另一实施方式中，所述系统还包括：所述至少一根天线为多根发射器天线，可选择每根发射器天线来传输从所述波形发生器产生的相应信源；所述至少一根天线为多根接收器天线，每根接收器天线耦合到多个接收路径电路的相应一个接收路径电路，所述多个接收路径电路与所述接收路径电路相同并包括所述接收路径电路，所述多根接收器天线及其耦合的相应接收路径电路用于并行运行；以及所述至少一根天线为多个数字处理电路，每个数字处理电路耦合到所述多个接收路径电路的相应一个接收路径电路，所述多个数字处理电路与所述数字处理电路相同并包括所述数字处理电路，每个数字处理电路的所述消除信号发生器用作多个串行运行的泄漏消除器，每个泄漏消除器对应所述发射器天线中的一根，每个数字处理电路的每个消除信号发生器与所述其它数字处理电路的所述其它消除信号发生器并行运行。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述多个数字处理电路中的每一个数字处理电路包括：残差泄漏估计电路，用于接收每根发射器天线所对应的相应的数字混频器输出信号，从而产生所述相应的数字处理电路中每根发射器天线所对应的残差泄漏估计值；第二减法电路，用于接收每根发射器天线所对应的所述相应的数字混频器输出和每根发射器天线所对应的所述残差泄漏估计值，从而产生所述相应的数字处理电路中每根发射器天线所对应的雷达输出信号；其中所述减法电路从所述相应的数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值，以产生每根天线所对应的所述雷达输出信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述系统还包括：所述至少一根天线为多根发射器天线，可选择每根发射器天线来传输从所述波形发生器产生的相应信源；所述至少一根天线为多根接收器天线，每根接收器天线选择性地耦合到所述接收路径电路以接收信号，使得所述每根接收器天线在选定的时间与每个发射器一起作为发射器-接收器对来运行；所述数字处理电路的所述消除信号发生器用作多个串行运行的泄漏消除器，每个泄漏消除器对应于所述发射器-接收器对的一个发射器-接收器对。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的另一实施方式中，所述系统还包括：所述残差泄漏估计电路，用作多个残差泄漏估计器以接收每个发射器-接收器对所对应的数字混频器输出信号，从而产生所述数字处理电路中每个发射器-接收器对所对应的残差泄漏估计值；所述第二减法电路，用于接收每个发射器-接收器对所对应的所述数字混频器输出和每个发射器 -接收器对所对应的所述残差泄漏估计值，从而产生所述数字处理电路中每个发射器-接收器对所对应的雷达输出信号；其中所述减法电路从所述相应的数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值以产生每个发射器-接收器对所对应的所述雷达输出信号。
根据本发明的一个方面，提供了一种系统，包括：波形发生器，用于生成信源以从至少一个声学发射器进行声学传输；接收路径电路，用于接收入信号，从而在入声学信号转换之后处理所述入信号，所述接收路径电路包括：混频器，用于接收所述信源、所述入信号以及与所述信源相关联的泄漏信号，其中所述混频器产生混频器输出信号；模数转换器，产生基于所述混频器输出信号的数字混频器输出信号；减法电路，电气地设置在所述混频器与所述模数转换器之间，以从所述混频器输出信号中减去泄漏消除信号；以及数字处理电路，包括：消除信号发生器，用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生数字消除信号；以及数模转换器，用于接收所述数字消除信号，从而产生所述泄漏消除信号；以及数模转换器，用于接收所述数字消除信号，从而产生所述泄漏消除信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的另一实施方式中，所述系统包括：第一开关，用于接收所述混频器输出信号，并耦合到所述减法电路以向所述减法电路提供所述接收的混频器输出信号；以及第二开关，用于接收所述泄漏消除信号，并耦合到所述减法电路以向所述减法电路提供所述接收的泄漏消除信号，协调所述第一和第二开关的操作以在工作模式和校准模式下运行所述减法电路。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述消除信号发生器包括电路，用于：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从所述第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及将所述频域泄漏消除信号转换为所述数字消除信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述系统还包括：残差泄漏估计电路，用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生残差泄漏估计值；第二减法电路，用于接收所述数字混频器输出和所述残差泄漏估计值，从而产生检测输出信号；其中所述减法电路从所述数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值，以产生所述检测输出信号。
根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：生成信源以从至少一根天线进行无线传输；接收入射频(radio frequency，RF)信号并处理所述入RF信号，所述处理包括：对所述信源、所述入RF信号以及与所述信源相关联的泄漏信号进行混频，产生混频器输出信号；从所述混频器输出信号中减去泄漏消除信号；以及产生基于所述混频器输出信号的数字混频器输出信号，其中产生所述泄漏消除信号包括：由用于接收数字混频器输出信号的消除信号发生器产生数字消除信号；以及将所述数字消除信号转换为模拟信号以产生所述泄漏消除信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的另一实施方式中，产生所述数字消除信号包括：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从所述第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及将所述频域泄漏消除信号转换为所述数字消除信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的另一实施方式中，所述方法包括：基于所述数字混频器输出信号估计残差泄漏信号；以及通过从所述数字混频器输出信号中减去所述估计的残差泄漏信号来产生雷达输出信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，估计所述残差泄漏信号包括：从所述数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将所述乘积因子应用于所述数字混频器输出信号以生成所述估计的残差泄漏信号。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，所述方法包括基于所述数字混频器输出信号执行关于所述信源的感应函数。
可选地，根据前述任意方面，在所述方面的又一实施方式中，执行所述感应函数包括将所述感应函数作为调频连续波雷达的一部分来执行。
附图说明
图1为典型调频连续波雷达的方框图。
图2A为根据示例实施例的从调频连续波雷达的发射器天线重复、周期性地发送的信号的表示。
图2B示出了根据示例实施例的在调频连续波雷达系统的混频器的输出端处观察到的典型泄漏信号是周期性的，具有与图2A中所示的发送波形相同的周期。
图3为根据示例实施例的具有调频连续波雷达系统的示例系统的方框图。
图4为根据示例实施例的图3的系统的等效泄漏消除的方框图。
图5为根据示例实施例的具有相控阵配置的调频连续波雷达系统的示例系统的方框图。
图6为根据示例实施例的具有多输入多输出雷达配置的调频连续波雷达系统的示例系统的方框图。
图7为根据示例实施例的具有多输入多输出雷达配置的调频连续波雷达系统的示例系统的方框图。
图8为根据示例实施例的用于消除泄漏信号的示例方法的特征的流程图。
图9为根据示例实施例的具有检测系统的示例系统的方框图。
图10为示出了根据示例实施例的用于具有检测系统的系统的方框图，该检测系统具有用于消除或减少泄漏信号的组件。
具体实施方式
以下结合附图进行详细描述，所述附图是描述的一部分，并通过图解说明的方式示出可以实施本发明的具体实施例。足够详细地描述了这些实施例以使本领域技术人员能够实践本发明，并且应该理解，可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行结构、逻辑和电气更改。因此，以下描述的示例性实施例并不当作限定，本发明的范围由所附权利要求书界定。
在一实施例中，本文描述的功能或算法可以以硬件和/或软件实现。软件可以由计算机可执行指令组成，这些计算机可执行指令存储在计算机可读介质或计算机可读存储设备上，例如一个或多个非瞬时性存储器或其它类型的基于硬件的存储设备，无论是本地的还是网络的。此外，这些功能对应于模块，可以是软件、硬件、固件或其任意组合。可根据需要在一个或多个模块中执行多个功能，所描述的实施例仅为示例。软件可以在数字信号处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、微处理器或运行在处理系统上的其它类型的处理器上执行，包括但不限于个人信号处理设备、个人计算机、服务器等计算机系统或其它计算机系统，将此类处理系统转换为专门编程过的机器。
在各种实施例中，消除或减少发射器到接收器泄漏的技术包括在数字域和在模拟域中的操作。此类技术可以应用在两步流程中。第一步是混频方案。以数字方式生成泄漏消除信号，将其转换为模拟信号，然后在模拟域中从接收器接收的信号中减去泄漏消除信号。然而，与在RF处进行消除的方法相反，泄漏消除可以在基带处执行，可以在混频器的输出处应用，对相关联的接收信号和发送信号的信源进行混频。无需附加混频器，这可以大大简化雷达收发器的设计。
第二步，可以实施，并设计用于在数字域中进一步减少残差泄漏。与第一步不同的是，可以根据接收信号自适应地估计泄漏，因此，可以在线执行泄漏估计而不中断正常的雷达操作。
图2A为从FMCW雷达的发射器天线重复、周期性地发送的信号441的表示。在FMCW雷达中，发射器和接收器并行运行，除了从对象反射的信号外，发送信号也直接泄漏到接收器中。该泄漏可以比反射信号强得多。图2B示出了在FMCW雷达系统的混频器的输出处观察到的典型泄漏信号是周期性的，具有与图2A中所示的发送波形相同的周期。图2B展示了泄漏信号的实部442和虚部444。
图3为具有FMCW雷达系统的示例系统300的实施例的方框图。系统300包括波形发生器302、发射器天线304、接收器天线314、混频器306、消除信号发生器320、数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)322、减法电路316和ADC 312。在操作中，波形发生器302用于生成信源，发射器天线304耦合到波形发生器302以发送信源。信源可以由耦合在波形发生器302与发射器天线304之间的PA 303进行放大。对于那些不包括此类放大器的系统，提供给发射器天线304的信号是通过系数为1的有效放大的信源。
混频器306、ADC 312和减法电路516-k可以组成作为接收器链耦合到接收器天线314 的接收路径电路。接收路径电路用于接收入射频(radio frequency，RF)信号，从而处理入 RF信号，以响应来自发射器天线304的信源的传输。接收信号作为来自发送信源产生影响的对象的反射信号来接收。混频器306可用于接收信源、入RF信号以及与信源相关联的泄漏信号，其中混频器306产生混频器输出信号。接收路径电路中的接收信号可以由耦合在接收器天线314与混频器306之间的LNA 313进行放大。对于那些不包括此类低噪放大器的系统，提供给混频器306的信号是通过系数为1的有效放大的接收信号。与信源相关联的泄漏信号可以是从发射器天线304直接到接收器天线314的信号，提供发射器到接收器泄漏信号。泄漏信号可能涉及来自电路的泄漏组件，包括波形发生器302和PA 303，与向发射器天线304 提供信号相关联。来自此类电路的泄漏信号可以成为接收器天线314、LNA 313和/或运行在混频器306处的混频器306中的信号的一部分。混频器306具有输出端以提供混频信号作为混频器输出信号。
ADC 312可以产生基于接收路径电路中的混频器306的混频器输出信号的数字混频器输出信号。减法电路316电气地设置在混频器306与ADC 312之间，以从接收路径电路中的混频器输出信号中减去泄漏消除信号。混频器输出信号可以通过耦合在混频器306与减法电路 316之间的LPF 307提供给减法电路316，其中LPF 307根据LPF 307的设置对混频器输出信号进行滤波。对于那些不包括此类低通滤波器的系统，提供给减法电路316的混频器输出信号实质上是全混频器输出信号。减法电路316的输出可以是泄漏减少的混频器输出信号，该混频器输出信号可以通过耦合在减法电路316与ADC 312之间的可变增益放大器(variable gain amplifier，VGA)318提供给ADC 312。对于那些不包括此类可变增益放大器或不包括放大器的系统，提供给ADC 312的模拟泄漏减少混频器输出信号实质上是泄漏减少的混频器输出信号(基本上以增益为1进行放大)。从ADC 312输出的数字泄漏减少混频器输出信号被传递给数字处理模块310。
消除信号发生器320和DAC 322可以组成数字处理电路310。消除信号发生器320可用于接收数字混频器输出信号，从而产生数字消除信号。DAC 322可用于接收数字消除信号，从而产生泄漏消除信号，该泄漏消除信号是模拟泄漏消除信号。模拟泄漏消除信号可以与混频器306的输出进行同步，以向减法电路316提供适当的信号。混频器输出的时序可以通过发送信源的时序来确定，由与产生数字消除信号相同的系统控制。信源传输的开始与数字消除信号的输出可以进行关联以同时进行。泄漏消除信号可以通过耦合在DAC 322与减法电路 316之间的LPF 317提供给减法电路316-k，其中LPF 317根据LPF 317的设置对泄漏消除信号进行滤波。对于那些不包括此类低通滤波器的系统，提供给减法电路316的泄漏消除信号实质上是全泄漏消除信号。
消除信号发生器320可以包括电路，用于：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及将频域泄漏消除信号转换为数字消除信号。在将频域泄漏消除信号转换为数字消除信号之后的某个时间，消除信号发生器320可以提供数字消除信号，用于消除与在接收器天线314处接收的信号相关联的泄漏。消除信号发生器320可以用于访问存储设备以存储数字消除信号或参数，从而生成数字消除信号，并提供数字消除信号。
除了消除信号发生器320之外，数字处理模块310还可以包括残差泄漏估计电路325和减法电路330。残差泄漏估计电路325可用于接收数字混频器输出信号，从而产生残差泄漏估计值。减法电路330可用于接收数字混频器输出和残差泄漏估计值，从而产生雷达输出信号。减法电路330从数字混频器输出中减去残差泄漏估计值以产生雷达输出信号。残差泄漏估计电路325可用于从数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将乘积因子应用于数字混频器输出信号以生成残差泄漏估计值。
数字处理模块310可用于在多种不同的模式下运行。在一种模式下，数字处理模块310 提供数字消除信号，用于在系统300的感应操作期间消除在接收器天线314处接收的信号中的泄漏。该模式为工作模式。在另一模式下，数字处理模块310用于生成数字消除信号。该模式为校准模式。这两种模式可以通过系统300的开关的相关操作来进行。
系统300可以包括第一开关305，耦合到减法电路316以有效地将混频器输出信号提供给减法电路316。系统300还可以包括第二开关315，耦合到减法电路316以有效地将泄漏消除信号提供给减法电路316。可以协调第一开关305和第二开关315的操作以在工作模式或校准模式下运行减法电路316。可以调整耦合到减法电路316和ADC 312的VGA 318，使得相对于可变增益放大器在工作模式下的增益设置，可变增益放大器在校准模式下设置为较小的增益。
数字处理模块310的电路可以实现为一个或多个ASIC和/或一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)。此类ASIC和/或DSP可用于以优化的方式生成消除信号残差泄漏估计值，这样，通过指令存储器和/或数据存储器可以使数字信号处理器专门针对这些功能的执行进行操作。
系统300可以包括电路，用于基于数字混频器输出信号，或基于从数字混频器输出信号中减去残差泄漏信号之后的数字混频器输出信号，来控制关于所生成的信源的感应函数。电路可以是一个或多个ASIC、一个或多个DSP和/或一个或多个处理器的一部分。系统300的架构可以与其它感应系统一起使用。
系统300可以提供两步泄漏消除方案，以避免与传统FMCW雷达相关联的问题。第一步在模拟域中的基带处执行。在该步骤中，消除了大部分泄漏能量，并解决了ADC饱和的问题。第二步可以在数字域中执行。该步骤可以用来消除残差泄漏能量，从而避免“幽灵”目标并掩盖真实目标。
如图3所示，在数字域中生成泄漏消除信号。然后，可以通过DAC 322和LPF 317将该数字信号转换为模拟版本。模拟减法电路316可以用来从混频器输出信号中减去通过LPF317 获得的信号。当泄漏消除信号接近真实的泄漏信号时，可以消除或减少发射器到接收器泄漏信号。注意，在图3中，在ADC 312前面设计了两个开关305和315以及VGA318。当雷达处于正常工作模式时，开关305和315都设置到图3所示的位置0，其中选择混频器输出和泄漏消除信号作为模拟减法电路316的输入。两个开关305和315的位置1可以接地。两个开关305和315的位置1可以用在校准流程中，该校准流程可以用于泄漏估计。
可以使用固定的高增益放大器和固定的低增益放大器来实施VGA 318。当雷达在工作模式下运行且开关位于位置0时，消除或减少强泄漏信号，因此，VGA 318的输入较弱。因此，可以在正常工作模式下使用高增益放大器。相反，在泄漏校准流程中，可以使用低增益放大器。
为了有效地消除或减少泄漏，最好准确地估计泄漏。为此目的，本文提出了泄漏校准流程。当雷达处于空闲模式时，可以执行该流程。发明人已经从许多传统系统观察到，对于不同的硬件平台，发射器到接收器泄漏在一段时间内实质上是一致的。因此，根据应用的泄漏消除要求，该泄漏校准流程也可以在实验室环境中执行，并且所获得的泄漏消除信号可以用于商业平台等其它平台。
图3的系统300的泄漏校准流程可以从选择用于VGA 318的低增益放大器或用于VGA 318的多个增益级别中的低增益级别来选择设置开始。在泄漏校准流程的步骤“a”处，开关 305设置到位置0，开关315设置到位置1。通过快速傅立叶变换(fast Fouriertransform，FFT) 对ADC 312的输出进行操作，并将输出的FFT记录为y1(f)。在步骤“b”处，开关305设置到位置1，开关315设置到位置0。向DAC 322发送脉冲函数，即[1，0，0，...]，DAC322 向LPF 317提供模拟信号，LPF 317向减法电路316提供滤波后的模拟信号。通过将开关305 设置到位置1，减法电路316针对零以及通过VGA 318和ADC 312提供给消除信号发生器320的滤波后的模拟信号，执行减法操作。在消除信号发生器320处，ADC 312的输出受FFT影响，并将输出的FFT记录为y2(f)。
在步骤“c”处，消除信号发生器320可以计算频率消除信号c(f)为：
Figure BDA0003633407410000091
其中，σ2表示噪声方差，*表示复共轭。消除信号发生器320可以对c(f)应用快速傅立叶反变换(inverse fast-Fourier transform，IFFT)，其中IFFT的输出可以用作数字消除信号。
为了描述泄漏校准流程，图4中示出了系统300的等效泄漏消除的方框图，其中开关315 处于位置0，开关305处于位置0。在频域中，图3的消除信号发生器320由具有泄漏估计器 421、FFT 423和IFFT 424的泄漏校准420来表示。H(f)419表示VGA 316与ADC 312的组合的频率响应，G(f)429表示DAC 322与LPF 317的组合的频率响应。对ADC 312的输出应用FFT 423并提供信号y(f)。对泄漏估计器421生成的消除信号c(f)应用IFFT 424，IFFT 424的输出用作DAC 322的输入。FFT和IFFT长度可以由发送的雷达波形的周期确定。例如，参见图2A。
为了验证此类泄漏校准方法，用s(f)表示频域中的泄漏信号。然后，通过泄漏信号的周期性，如图2B所示，步骤a的y1(f)可以建模为：
y1(f)＝H(f)s(f)+H(f)e(f), (2)
其中，e(f)表示噪声。类似地，步骤b处的y2(f)可以由下式给出：
y2(f)＝H(f)G(f). (3)
将等式(2)和(3)代入等式(1)的c(f)中，模拟减法器输入316处的泄漏消除信号可由下式给出：
Figure BDA0003633407410000101
由于泄漏信号比噪声强得多，即|s(f)|＞＞|e(f)|且σ2＜＜1，因此可以得到以下近似值：
G(f)c(f)≈s(f). (5)
换言之，通过使用通过上述步骤获得的泄漏消除信号，可以消除或显著地减少泄漏信号。
上述方法可以消除大部分泄漏能量，并可以解决ADC饱和问题。然而，残差泄漏信号可能仍然足够强，可以产生“幽灵”目标和/或掩盖真实目标。为了解决该问题，可以实施第二步泄漏消除器以进一步减少泄漏信号。
如图3所示，残差泄漏估计和消除是使用两步泄漏消除时的第二步，是在数字域中实施的。这是一种在线方法，因此不会中断正常的雷达操作。在线，意味着该方法可以实时执行。关于信号处理，实时意味着在足以跟上外部过程的时间内完成一些信号/数据处理，例如执行雷达的检测操作。
在图3的系统300的残差泄漏估计电路325中，可以首先估计残差泄漏信号。注意，泄漏信号是周期性的，因为泄漏信号与发送的信源相关联。可以假设泄漏信号不变，而对象反射的雷达信号由于被检对象的移动或雷达的移动而随时间变化。通过对长时间(例如几分钟) 的测量求平均值，可以获得残差泄漏信号的估计值。在对接收信号求平均值之后，泄漏信号可以保持相同，而雷达返回信号由于时变相位基本上被抵消。令y(t)为特定周期的残差泄漏估计电路325的输入处的时域信号。然后，泄漏信号p(t)可以使用以下近似关系来估计:
p(t)←(1–ρ)pp(t)+ρy(t) (6)
其中，p表示遗忘系数，且为较小的数字，例如10-3。右侧的术语pp(t)表示泄漏信号的较旧估计。当接收到新的啁啾信号y(t)时，可以计算pp(t)(旧p(t))与y(t)的加权平均值。结果可以用作更新的泄漏估计，即关系(6)左侧的p(t)。该过程可以使用关系(6)继续更新 p(t)。等价地，p(t)可以被视为过去的y(t)的平均值，但具有不同的权重。然后，通过从y(t)中减去p(t)可以进一步减少泄漏信号。然而，在某些情况下，可以省略图3中的残差泄漏估计电路325提供的第二步泄漏消除器。可以从系统300的架构中省略残差泄漏估计电路325，或者数字处理模块310可以包括逻辑和/或开关以有效地打开或关闭残差泄漏估计电路325。
可以对系统300的架构进行各种修改，以将系统300中提供的泄漏消除实施到其它系统中。泄漏消除技术可以扩展为多天线雷达系统，包括相控阵和多入多出(multiple-input multiple-output，MIMO)雷达。泄漏消除技术还可以用于其它感应系统，例如声纳、超声波以及其它生成探针并在生成探针之后检测信号的感应系统。此外，可以修改图3中的雷达收发器系统。例如，可以在VGA318之前或之后使用范围补偿高通滤波器(high-passfilter，HPF)。通过包含HPF，可以应用相同的泄漏消除方法。
图5为具有相控阵配置的FMCW雷达系统的示例系统500的实施例的方框图。系统500 包括波形发生器502、发射器天线504、接收器天线514-1……514-N、混频器506-1……506-N、消除信号发生器520-1……520-N、DAC 522-1……522-N、减法电路516-1……516-N以及ADC 512-1……512-N。在操作中，波形发生器502用于生成信源以进行无线传输，发射器天线504 耦合到波形发生器502以发送信源。信源可以由耦合在波形发生器502与发射器天线504之间的PA 503进行放大。对于那些不包括此类功率放大器的系统，提供给发射器天线504的信号是通过系数为1的有效放大的信源。
对于每个k、k＝1……N，混频器506-k、ADC 512-k和减法电路516-k可以组成接收路径电路k，作为接收器链耦合到相应一根接收器天线514-k。每个接收路径电路k用于接收入射频(radio frequency，RF)信号，从而处理入RF信号，以响应来自发射器天线504的信源的传输。接收信号作为来自发送信源产生影响的对象的反射信号来接收。每个混频器506-k可用于接收信源、入RF信号以及与信源相关联的泄漏信号，其中混频器506-k产生混频器输出信号。接收路径电路k中的每个接收信号可以由耦合在接收器天线514-k与混频器506-k之间的LNA 513-k进行放大。对于那些不包括此类低噪放大器的系统，提供给混频器506-k的信号是通过系数为1的有效放大的接收信号。与信源相关联的泄漏信号可以是从发射器天线504直接到接收器天线514-k的信号。泄漏信号可能涉及来自电路的泄漏组件，包括波形发生器502和PA 503，与向发射器天线504提供信号相关联。来自此类电路的泄漏信号可以成为接收器天线514-k、LNA 513-k和/或运行在混频器506-k处的混频器506-k中的信号的一部分。混频器506-k具有输出端以提供混频信号作为混频器输出信号。
对于每个k、k＝1……N，ADC 512-k可以产生基于接收路径电路k中的混频器506-k的混频器输出信号的数字混频器输出信号。减法电路516-k电气地设置在混频器506-k与ADC 512-k之间，以从接收路径电路中的混频器输出信号中减去泄漏消除信号。混频器输出信号可以通过耦合在混频器506-k与减法电路516-k之间的LPF 507-k提供给减法电路516-k，其中 LPF 507-k根据LPF 507-k的设置对混频器输出信号进行滤波。对于那些不包括此类低通滤波器的系统，提供给减法电路516-k的混频器输出信号实质上是全混频器输出信号。减法电路 516-k的输出可以是泄漏减少的混频器输出信号，该混频器输出信号可以通过耦合在减法电路 516-k与ADC 512-k之间的可变增益放大器(variable gainamplifier，VGA)518-k提供给ADC 512-k。对于那些不包括此类可变增益放大器或不包括放大器的系统，提供给ADC 512-k的模拟泄漏减少混频器输出信号实质上是泄漏减少的混频器输出信号(基本上以增益1进行放大)。从ADC 512-k输出的数字泄漏减少混频器输出信号被传递给数字处理模块510-k。
对于每个k、k＝1……N，消除信号发生器520-k和DAC 522-k可以组成数字处理电路k。消除信号发生器520-k可用于接收数字混频器输出信号，从而产生数字消除信号。DAC522-k 可用于接收数字消除信号，从而产生泄漏消除信号，该泄漏消除信号是模拟泄漏消除信号。模拟泄漏消除信号可以与混频器506-k的输出进行同步，以向减法电路516-k提供适当的信号。混频器输出的时序可以通过发送信源的时序来确定，由与产生数字消除信号相同的系统控制。信源传输的开始与数字消除信号的输出可以进行关联以同时进行。泄漏消除信号可以通过耦合在DAC 522-k与减法电路516-k之间的LPF 517-k提供给减法电路516-k，其中LPF 517-k根据LPF 517-k的设置对泄漏消除信号进行滤波。对于那些不包括此类低通滤波器的系统，提供给减法电路516-k的泄漏消除信号实质上是全泄漏消除信号。
消除信号发生器520-k可以包括电路，用于：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及将频域泄漏消除信号转换为数字消除信号。在将频域泄漏消除信号转换为数字消除信号之后的某个时间，消除信号发生器520-k可以提供数字消除信号，用于消除与在接收器天线514-k处接收的信号相关联的泄漏。消除信号发生器520-k可以用于访问存储设备以存储数字消除信号或参数，从而生成数字消除信号，并提供数字消除信号。
除了消除信号发生器520-k之外，数字处理模块510-k还可以包括残差泄漏估计电路525-k 和减法电路530-k。残差泄漏估计电路525-k可用于接收数字混频器输出信号，从而产生残差泄漏估计值。减法电路530-k可用于接收数字混频器输出和残差泄漏估计值，从而产生雷达输出信号。减法电路530-k从数字混频器输出中减去残差泄漏估计值以产生雷达输出信号。残差泄漏估计电路525-k可用于从数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将乘积因子应用于数字混频器输出信号以生成残差泄漏估计值。
对于每个k、k＝1……N，数字处理模块510-k可以运行在多种不同的模式下。在一种模式下，数字处理模块510-k提供数字消除信号，用于在系统500的感应操作期间消除在接收器天线514-k处接收的信号中的泄漏。该模式为工作模式。在另一模式下，数字处理模块510-k 用于生成数字消除信号。该模式为校准模式。这两种模式可以通过系统500的开关的相关操作来进行。
对于每个k，系统500可以包括第一开关505-k，耦合到减法电路516以有效地将混频器输出信号提供给减法电路516-k。系统500还可以包括第二开关515-k，耦合到减法电路516-k 以有效地将泄漏消除信号提供给减法电路516-k。可以协调第一开关505-k和第二开关515-k 的操作以在工作模式或校准模式下运行减法电路516-k。可以调整耦合到减法电路516-k和 ADC 512-k的VGA 518-k，使得相对于可变增益放大器在工作模式下的增益设置，可变增益放大器在校准模式下设置为较小的增益。
系统500可以包括电路，用于基于来自每个数字处理模块510-k、k＝1……N的数字混频器输出信号，或基于从数字混频器输出信号中减去残差泄漏信号之后的数字混频器输出信号，来控制关于所生成的信源的感应函数。电路可以是一个或多个ASIC、一个或多个DSP和/或一个或多个处理器的一部分。系统500的架构可以与其它感应系统一起使用。
系统500可以提供两步泄漏消除方案，以避免与传统FMCW雷达相关联的问题。第一步在模拟域中的基带处执行。在该步骤中，消除了大部分泄漏能量，并解决了ADC饱和的问题。第二步可以在数字域中执行。该步骤可以用来消除残差泄漏能量，从而避免“幽灵”目标并掩盖真实目标。对于每个k、k＝1……N，与相应数字处理电路k耦合的每个接收路径电路k可以在工作模式和校准模式下运行，如关于图3的系统300所讨论的应用等式(1)和(6)。
N个接收路径电路在布局上可以彼此相同，并且N个数字处理电路在布局上也可以彼此相同。系统500可以配置单根发射器天线和N根接收天线，其中每根接收天线耦合到相应一个接收路径电路作为接收器链，接收器链并行运行。每个接收器链耦合到相应的数字处理电路，该数字处理电路具有泄漏消除器。数字处理电路的泄漏消除器并行运行。
图6为具有基于发射器天线切换的MIMO雷达配置的FMCW雷达系统的示例系统600的实施例的方框图。系统600包括波形发生器602、发射器天线604-1……604-M、接收器天线614-1……614-N、混频器606-1……606-N、消除信号发生器620-1……620-N、DAC 622-1……622-N、减法电路616-1……616-N以及ADC 612-1……612-N。在操作中，波形发生器602用于生成信源以进行无线传输，发射器天线604-1……604-M耦合到波形发生器602 并被选择用于传输以发送信源。可以通过开关611从发射器天线604-1……604-M中选择发射器。当选择发射器天线604-1……604-M中的对应一个时，信源可以由PA 603-1……PA 603-M 中的每一个进行放大。PA 603-1……PA 603-M分别耦合在波形发生器602与发射器天线604-1……604-M之间。对于那些不包括此类功率放大器的系统，提供给发射器天线 604-1……604-M的信号是通过系数为1的有效放大的信源。
对于每个k、k＝1……N，混频器606-k、ADC 612-k和减法电路616-k可以组成接收路径电路k，作为接收器链耦合到相应一根接收器天线k。每个接收路径电路k用于接收入射频 (radio frequency，RF)信号，从而处理入RF信号，以响应来自发射器天线604-k……604-M 的信源在它们各自选定的时段的传输。接收信号作为来自发送信源产生影响的对象的反射信号来接收。每个混频器606-k可用于接收信源、入RF信号以及与信源相关联的泄漏信号，其中混频器606-k产生混频器输出信号。接收路径电路k中的每个接收信号可以由耦合在接收器天线613-k与混频器606-k之间的LNA 614-k进行放大。对于那些不包括此类低噪放大器的系统，提供给混频器606-k的信号是通过系数为1的有效放大的接收信号。与信源相关联的泄漏信号可以是从发射器天线604直接到接收器天线614-k的信号。泄漏信号可能涉及来自电路的泄漏组件，包括波形发生器602和PA 603-1……PA 603-M，与向发射器天线604提供信号相关联。来自此类电路的泄漏信号可以成为接收器天线614-k、LNA 614-k和/或运行在混频器606-k处的混频器606-k中的信号的一部分。混频器606-k具有输出端以提供混频信号作为混频器输出信号。
对于每个k、k＝1……N，ADC 612-k可以产生基于接收路径电路k中的混频器606-k的混频器输出信号的数字混频器输出信号。减法电路616-k电气地设置在混频器606-k与ADC 612-k之间，以从接收路径电路中的混频器输出信号中减去泄漏消除信号。混频器输出信号可以通过耦合在混频器606-k与减法电路616-k之间的LPF 607-k提供给减法电路616-k，其中 LPF 607-k根据LPF 607-k的设置对混频器输出信号进行滤波。对于那些不包括此类低通滤波器的系统，提供给减法电路616-k的混频器输出信号实质上是全混频器输出信号。减法电路 616-k的输出可以是泄漏减少的混频器输出信号，该混频器输出信号可以通过耦合在减法电路 612-k与ADC 616-k之间的可变增益放大器(variable gainamplifier，VGA)618-k提供给ADC 612-k。对于那些不包括此类可变增益放大器或不包括放大器的系统，提供给ADC 612-k的模拟泄漏减少混频器输出信号实质上是泄漏减少的混频器输出信号(基本上以增益1进行放大)。从ADC 612-k输出的数字泄漏减少混频器输出信号被传递给数字处理模块610-k。
对于每个k，k＝1……N，消除信号发生器620-k和DAC 622-k可以组成数字处理电路。每个数字处理电路k的每个消除信号发生器620-k可用作多个串行运行的泄漏消除器，每个泄漏消除器对应于发生器天线604-1……604-M中的一个。每个消除信号发生器620-k可以用作具有M根发射天线的系统600的M个消除信号发生器。每个数字处理电路k的每个消除信号发生器620-k可用于与其它数字处理电路j、j≠k的另一个消除信号发生器620-j并行运行。消除信号发生器620-k可用于接收数字混频器输出信号，从而产生每根所选择的发射器天线对应的数字消除信号。DAC 622-k可用于接收数字消除信号，从而产生泄漏消除信号，该泄漏消除信号是模拟泄漏消除信号。模拟泄漏消除信号可以与混频器606-k的输出进行同步，以向减法电路616-k提供适当的信号。混频器输出的时序可以通过发送信源的时序来确定，由与产生数字消除信号相同的系统控制。信源传输的开始与数字消除信号的输出可以进行关联以同时进行。泄漏消除信号可以通过耦合在DAC 622-k与减法电路616-k之间的LPF 617-k 提供给减法电路616-k，其中LPF 617-k根据LPF 617-k的设置对泄漏消除信号进行滤波。对于那些不包括此类低通滤波器的系统，提供给减法电路616-k的泄漏消除信号实质上是全泄漏消除信号。
对于消除信号发生器620-k内的每个泄漏消除器的操作，或者作为一组泄漏消除器的消除信号发生器620-k的串行操作，消除信号发生器620-k可以包括电路，用于：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；将频域泄漏消除信号转换为每个泄漏消除器的数字消除信号。在将频域泄漏消除信号转换为数字消除信号之后的某个时间，消除信号发生器620-k可以提供数字消除信号，用于消除与在接收器天线614-k处接收的信号相关联的泄漏。消除信号发生器620-k可以用于访问存储设备以存储数字消除信号或参数，从而生成数字消除信号，并在合适的选定时段提供与发射器天线604-1......604-M相关联的相应的数字消除信号。
除了消除信号发生器620-k之外，数字处理模块610-k还可以包括残差泄漏估计电路625-k 和减法电路630-k。每个数字处理电路k的每个残差泄漏估计电路625-k可用作多个串行运行的残差泄漏估计器，每个残差泄漏估计器对应于发射器天线604-1......604-M之一。对于残差泄漏估计电路625-k内的每个残差泄漏估计器的操作，或者作为一组残差泄漏估计器的残差泄漏估计电路625-k的串行操作，残差泄漏估计电路625-k可用于接收数字混频器输出信号，从而产生对应于发射器天线604-1......604-M中的每一个的残差泄漏估计值。减法电路630-k 可用于接收数字混频器输出和残差泄漏估计值，从而产生与数字模块610-k的每根发射器天线604-1......604-M相关联的雷达输出信号。减法电路630-k从数字混频器输出中减去串行产生的残差泄漏估计值，从而产生数字模块610-k的雷达输出信号。残差泄漏估计电路625-k 可用于从数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将乘积因子应用于数字混频器输出信号，从而生成残差泄漏估计电路625-k的每个残差泄漏估计器的残差泄漏估计值。
对于每个k、k＝1……N，数字处理模块610-k可以运行在多种不同的模式下。在一种模式下，数字处理模块610-k提供数字消除信号，用于在系统600的感应操作期间消除在接收器天线614-k处接收的信号中的泄漏。该模式为工作模式。在另一模式下，数字处理模块610-k 用于生成数字消除信号。该模式为校准模式。这两种模式可以通过系统600的开关的相关操作来进行。
对于每个k，系统600可以包括第一开关605-k，耦合到减法电路616-k以有效地将混频器输出信号提供给减法电路616-k。系统600还可以包括第二开关615-k，耦合到减法电路616-k 以有效地将泄漏消除信号提供给减法电路616-k。可以协调第一开关605-k和第二开关615-k 的操作以在工作模式或校准模式下针对每根发射器天线604-1……604-M运行减法电路616-k。可以调整耦合到减法电路616-k和ADC 612-k的VGA 618-k，使得相对于可变增益放大器在工作模式下的增益设置，可变增益放大器在校准模式下设置为较小的增益。
系统600可以包括电路，用于基于数字混频器输出信号，或基于从与每根发射器天线 604-1......604-M相关联的数字混频器输出信号中减去残差泄漏信号之后的数字混频器输出信号，来控制关于所生成的信源的感应函数。电路可以是一个或多个ASIC、一个或多个DSP 和/或一个或多个处理器的一部分。系统600的架构可以与其它感应系统一起使用。
系统600可以提供两步泄漏消除方案，以避免与传统FMCW雷达相关联的问题。第一步在模拟域中的基带处执行。在该步骤中，消除了大部分泄漏能量，并解决了ADC饱和的问题。第二步在数字域中执行。该步骤可以用来消除残差泄漏能量，从而避免“幽灵”目标并掩盖真实目标。对于每个k、k＝1......N，与相应的数字处理电路k耦合的每个接收路径电路k可以相对于每个发射器天线604-1......604-M在工作模式和校准模式下运行，如关于图3的系统 300所讨论的，对于发射器天线604-1......604-M的所选操作对应的接收信号应用等式(1)和 (6)。
N个接收路径电路在系统600的架构布局上可以彼此相同，并且N个数字处理电路在布局上也可以彼此相同。系统600可以配置M根发射器天线和N根接收天线，其中每根发射器天线可选择运行，并且每根接收天线耦合到相应一个接收路径电路作为接收器链，其中接收器链并行运行。每个接收器链耦合到相应的数字处理电路。每个数字处理电路具有消除泄漏消除器结构，以用作在消除泄漏消除器内串行运行的M个泄漏消除器，每个泄漏消除器对应于M根发射器天线中的相应一根。耦合到不同接收器链的数字处理电路的消除泄漏消除器并行运行。
图7为具有多入多出雷达配置的调频连续波雷达系统的示例系统的实施例的方框图。图 7为具有基于发射器天线切换和接收器天线切换的MIMO雷达配置的FMCW雷达系统的示例系统700的实施例的方框图。系统700包括波形发生器702、发射器天线704-1……706-M、接收器天线714-1……714-N、混频器706、消除信号发生器720、DAC 722、减法电路716以及ADC 712。在操作中，波形发生器702用于生成信源以进行无线传输，发射器天线 704-1……704-M耦合到波形发生器702并被选择用于传输以发送信源。可以通过开关711-1 从发射器天线704-1……704-M中选择发射器。当选择发射器天线704-1……704-M中的对应一个时，信源可以由PA 703-1……PA 703-M中的每一个进行放大。PA 703-1……PA 703-M分别耦合在波形发生器702与发射器天线704-1……704-M之间。对于那些不包括此类功率放大器的系统，提供给发射器天线704-1……704-M的信号是通过系数为1的有效放大的信源。
混频器706，ADC 712和减法电路716可以组成接收路径电路，该接收路径电路作为接收器链耦合到通过开关711-2所选择的接收器天线714-1......714-N中的一根接收器天线。接收器天线714-1......714-N中的每根接收器天线可以选择性地耦合到接收路径电路以用于信号接收，使得每根接收器天线与发射器天线704-1......704-M中的每根发射器天线作为发射器- 接收器(发射器，接收器)对在选定时间运行。每个接收路径电路用于接收入射频(radio frequency，RF)信号，从而处理入RF信号，以响应来自发射器天线704-1......704-M的信源在它们选定的传输周期期间的传输。接收信号作为来自发送信源产生影响的对象的反射信号来接收。混频器706可用于接收信源、入RF信号以及与信源相关联的泄漏信号，其中混频器706产生混频器输出信号。接收路径电路中的每个接收信号可以由耦合在接收器天线 714-1......714-N的相关接收器天线与混频器706之间的通过开关711-2选择的LNA 713-1......713-N进行放大。对于那些不包括此类低噪放大器的系统，提供给混频器706的信号是通过系数为1的有效放大的接收信号。与信源相关联的泄漏信号可以是从发射器天线 704-1......704-M直接到接收器天线714-1......714-N的信号。泄漏信号可能涉及来自电路的泄漏组件，包括波形发生器702和PA 703-1……703-M，与向发射器天线704-1......704-M提供信号相关联。来自此类电路的泄漏信号可以成为接收器天线714-1……714-N、LNA 713-1……713-N和/或运行在混频器706处的混频器706中的信号的一部分。混频器706具有输出端以提供混频信号作为混频器输出信号。
ADC 712可以产生基于接收路径电路中的混频器706的混频器输出信号的数字混频器输出信号。减法电路716电气地设置在混频器706与ADC 712之间，以从接收路径电路中的混频器输出信号中减去泄漏消除信号。混频器输出信号可以通过耦合在混频器706与减法电路 716之间的LPF 707提供给减法电路716，其中LPF 707根据LPF 707的设置对混频器输出信号进行滤波。对于那些不包括此类低通滤波器的系统，提供给减法电路716的混频器输出信号实质上是全混频器输出信号。减法电路716的输出可以是泄漏减少的混频器输出信号，该混频器输出信号可以通过耦合在减法电路716与ADC 712之间的可变增益放大器(variable gain amplifier，VGA)718提供给ADC 712。对于那些不包括此类可变增益放大器或不包括放大器的系统，提供给ADC 712的模拟泄漏减少混频器输出信号实质上是泄漏减少的混频器输出信号(基本上以增益1进行放大)。从ADC 712输出的数字泄漏减少混频器输出信号被传递给数字处理模块710。
消除信号发生器720和DAC 722可以组成数字处理电路。消除信号发生器720可用作多个串行运行的泄漏消除器，每个泄漏消除器对应于发射器天线704-1......704-M之一和接收器天线714-1......714-N之一，即，对应于一个(发射器，接收器)天线对。对于M根发射天线和N根接收天线，(发射器，接收器)天线对的数量是乘积MN。消除信号发生器720可以用作MN泄漏消除器。消除信号发生器720可用作MN个串行运行的泄漏消除器，这MN个泄漏消除器中的每一个对应于一个(发射器，接收器)天线对。消除信号发生器720可用于接收数字混频器输出信号，从而产生对应于每个所选(发射器，接收器)天线对的数字消除信号。DAC722可用于接收数字消除信号，从而产生泄漏消除信号，这些泄漏消除信号是模拟泄漏消除信号，每个选定的(发射器，接收器)天线对一个。模拟泄漏消除信号可以与混频器706的输出进行同步，以向减法电路716提供适当的信号。混频器输出的时序可以通过所选发射器和所选接收器的发送信源的时序来确定，由与产生数字消除信号相同的系统控制。信源传输的开始与数字消除信号的输出可以进行关联以同时进行。泄漏消除信号可以在其适当的时段中通过耦合在DAC 722与减法电路716之间的LPF 717提供给减法电路716，其中 LPF 717根据LPF 717的设置对泄漏消除信号进行滤波。对于那些不包括此类低通滤波器的系统，提供给减法电路716的泄漏消除信号实质上是全泄漏消除信号。
对于消除信号发生器720内的每个泄漏消除器的操作，或者作为一组泄漏消除器的消除信号发生器720-k的串行操作，消除信号发生器720可以包括电路，用于：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；将频域泄漏消除信号转换为每个(发射器，接收器)对的数字消除信号。在将频域泄漏消除信号转换为数字消除信号之后的某个时间，消除信号发生器720可以提供数字消除信号，用于消除与在接收器天线714-k处接收的信号相关联的泄漏，该泄漏与发射器天线704-j的传输有关。消除信号发生器720可以用于访问存储设备以存储数字消除信号或参数，从而生成数字消除信号，并提供与相应(发射器，接收器) 对相关联的适当的数字消除信号。
除了消除信号发生器720之外，数字处理模块710还可以包括残差泄漏估计电路725和减法电路730-k。残差泄漏估计电路725可用作多个串行运行的残差泄漏估计器，每个残差泄漏估计器对应于一个(发射器，接收器)对。对于残差泄漏估计电路725内的每个残差泄漏估计器的操作，或者作为一组残差泄漏估计器的残差泄漏估计电路725的串行操作，残差泄漏估计电路725可用于接收数字混频器输出信号，从而产生残差泄漏估计值。减法电路730 可用于接收数字混频器输出和残差泄漏估计值，从而产生雷达输出信号。减法电路730从所选周期中的数字混频器输出中减去(发射器，接收器)天线对的残差泄漏估计值以产生雷达输出信号。所选择的周期可以对应于开关711-1和711-2的协调选择。残差泄漏估计电路725 可用于从数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将乘积因子应用于数字混频器输出信号，以在残差泄漏估计电路725的每个残差泄漏估计器的选定周期内生成残差泄漏估计值。
数字处理模块710可以运行在多种不同的模式下。在一种模式下，数字处理模块710提供数字消除信号，用于在系统700的感应操作期间消除在接收器天线714-4处接收的信号中的泄漏，该信号对应于来自发射器天线704-j的传输。该模式为工作模式。在另一模式下，数字处理模块710用于生成(发射器，接收器)天线对的数字消除信号。该模式为校准模式。这两种模式可以通过协调系统700的开关在接收路径电路中的操作并将接收路径电路与开关 711-1和711-2一起耦合到数字处理电路来进行。
系统700可以包括第一开关705，耦合到减法电路716以有效地将混频器输出信号提供给减法电路716。系统700还可以包括第二开关715，耦合到减法电路716以有效地将泄漏消除信号提供给减法电路716。可以协调第一开关705和第二开关715的操作以在工作模式或校准模式下运行减法电路716。可以调整耦合到减法电路716和ADC 712的VGA 718，使得相对于可变增益放大器在工作模式下的增益设置，可变增益放大器在校准模式下设置为较小的增益。
系统700可以包括电路，用于基于数字混频器输出信号，或基于从数字混频器输出信号中减去残差泄漏信号之后的数字混频器输出信号，来控制关于所生成的信源的感应函数。电路可以是一个或多个ASIC、一个或多个DSP和/或一个或多个处理器的一部分。系统700的架构可以与其它感应系统一起使用。
系统700可以提供两步泄漏消除方案，以避免与传统FMCW雷达相关联的问题。第一步在模拟域中的基带处执行。在该步骤中，消除了大部分泄漏能量，并解决了ADC饱和的问题。第二步可以在数字域中执行。该步骤可以用来消除残差泄漏能量，从而避免“幽灵”目标并掩盖真实目标。与数字处理电路耦合的接收路径电路可以在工作模式和校准模式下运行，如关于图3的系统300所讨论的，对于(发射器，接收器)天线对的所选操作对应的接收信号应用等式(1)和(6)。
系统700可以配置M根发射器天线和N根接收天线，总共提供MN个(发射器，接收器)天线对。可以选择每根发射器天线运行，每根接收天线可以耦合到作为接收器链的共享接收路径电路，选择每根接收器天线用于信号接收。接收器链耦合到数字处理电路，其可以包括串行运行的MN个泄漏消除器，这MN个泄漏消除器中的每一个对应于一个(发射器，接收器)天线对。
图3的系统300的架构可以修改为在其它感应情况下操作。例如，通过用声学发射器替换发射器天线304，系统300可以修改为具有声学探测系统的系统，声学发射器从电输入信号生成声学输出信号，并用声学接收器替换接收天线314，声学接收器从声学输入信号生成电输出信号。具有声学检测系统的系统可以包括波形发生器以及接收路径电路和数字处理电路。波形发生器可用于生成来自至少一个声学发射器的声学传输信源。接收路径电路可用于接收入信号，从而在自入声学信号转换之后处理入信号。接收路径电路可以包括混频器、模数转换器和减法电路。
混频器可用于接收信源、入信号以及与信源相关联的泄漏信号，其中混频器产生混频器输出信号。模数转换器可以产生基于混频器输出信号的数字混频器输出信号。减法电路电气地设置在混频器与模数转换器之间，以从混频器输出信号中减去泄漏消除信号。
可以从包括消除信号发生器和数模转换器的数字处理电路生成泄漏消除信号。消除信号发生器可用于接收数字混频器输出信号，从而产生数字消除信号。数模转换器用于接收数字消除信号，从而产生泄漏消除信号。
具有声学探测系统的系统可以包括：第一开关，用于接收混频器输出信号，并耦合到减法电路以向减法电路提供接收的混频器输出信号；第二开关，用于接收泄漏消除信号，并耦合到减法电路以向减法电路提供接收的泄漏消除信号。可以协调第一和第二开关的操作以在工作模式和校准模式下运行减法电路。此类系统可以包括消除信号发生器以包括电路，用于：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；以及将脉冲函数转换为第二频域校准信号。可以从第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号，频域泄漏消除信号可以转换为数字消除信号。与基于声学的检测系统的数字处理电路耦合的接收路径电路可以在工作模式和校准模式下运行，如关于图3的系统300所讨论的，应用等式(1)和(6)。
具有声学探测系统的系统可以包括残差泄漏估计电路，用于接收数字混频器输出信号，从而产生残差泄漏估计值。残差泄漏估计值可以提供给第二减法电路，该第二减法电路用于接收数字混频器输出以及残差泄漏估计值，从而产生检测输出信号。减法电路可以从数字混频器输出中减去残差泄漏估计值以产生检测输出信号。
图8为提供接收信号的泄漏消除的示例方法的实施例的特征的流程图。在810处，生成信源以进行无线传输。无线传输可以来自至少一根天线。在820处，接收入射频(radiofrequency， RF)信号。可以使用包括模拟域和数字域中的操作的流程来处理入RF信号。在830处，对信源、入RF信号以及与信源相关联的泄漏信号进行混频，产生混频器输出信号。在840处，从混频器输出信号中减去泄漏消除信号。在850处，产生基于混频器输出信号的数字混频器输出信号。
泄漏消除信号的产生可以包括数字域中的操作，其中结果被转换为模拟域中的结果。在 860处，消除信号发生器产生数字消除信号，该消除信号发生器用于接收数字混频器输出信号。产生数字消除信号可以包括：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及将频域泄漏消除信号转换为数字消除信号。在870处，将数字消除信号转换为模拟信号以产生泄漏消除信号。数字消除信号可以在校准模式下生成并转换为模拟信号，以在工作模式下产生泄漏消除信号。可以通过协调开关的使用来促进两种模式下的操作。
方法800的变体或类似于方法800的方法可以包括多个不同的实施例，这些实施例可以组合也可以不组合，这取决于此类方法的应用和/或实施此类方法的系统的架构。此类方法可以包括：基于数字混频器输出信号估计残差泄漏信号；以及通过从数字混频器输出信号中减去估计的残差泄漏信号来产生雷达输出信号。估计残差泄漏信号包括：从数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将乘积因子应用于数字混频器输出信号以生成估计的残差泄漏信号。
方法800的变体或类似于方法800的方法包括：基于数字混频器输出信号执行关于信源的感应函数。感应函数可以作为调频连续波雷达的一部分来执行。在各种实施例中，调频连续波雷达可以构造为相控阵系统、基于发射器天线切换的MIMO雷达或基于发射器天线和接收器天线切换的MIMO。该方法的技术可以应用于使用声学探测的感应函数。
在各种实施例中，可以在一组集成电路中实现方法800或类似方法中执行的多个任务。该组集成电路可以包括一个或多个集成电路。每个集成电路可以构造为具有输入和输出引脚的封装中的一个或多个管芯，其可以称为节点。该组集成电路可以是一个或多个ASIC，其专门设计用于包括检测系统的系统，例如FMCW雷达、扩展FMCW雷达、声学系统或使用无线探测信号的其它检测系统，如本文所述。该组集成电路可以包括数字信号处理器(digital signal processor，DSP)以及相关联的数据存储，以记录数据信号并执行数字信号处理，包括但不限于执行快速傅立叶变换和快速傅立叶逆变换。
图9为具有检测系统的示例系统900的实施例的方框图。系统900可以包括信号发生器装置902，用于生成信源以进行无线传输。无线传输可以由发射器装置904实现。发射器装置904可以包括至少一根天线。入信号可以由接收器装置914接收以进行处理。该处理可以包括通过用于对信号进行混频的混频器装置906，来对信源、输入信号以及与信源相关联的泄漏信号进行混频，从而产生混频器输出信号。可以配置用于减去信号的减法装置916从混频器输出信号中减去泄漏消除信号。可以实施用于将模拟信号转换为数字信号的模数转换装置912，以产生基于混频器输出信号的数字混频器输出信号。
用于生成数字消除信号发生器的数字消除信号发生装置920用于接收数字混频器输出信号。数字消除信号发生器装置920生成数字消除信号可以包括：将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；将脉冲函数转换为第二频域校准信号；从第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及将频域泄漏消除信号转换为数字消除信号。数字消除信号可以转换为模拟信号，以通过用于将数字信号转换为模拟信号的数模转换装置920产生泄漏消除信号。
系统900还可以包括用于估计残差泄漏的残差泄漏估计装置925，残差泄漏估计装置925 可以基于数字混频器输出来生成估计的残差泄漏信号。可以配置用于减去信号的减法装置930，通过从数字混频器输出信号中减去估计的残差泄漏信号来产生检测输出信号。残差泄漏估计装置925可以通过包括以下操作的流程来估计残差泄漏信号：从数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将乘积因子应用于数字混频器输出信号以生成估计的残差泄漏信号。从用于减去信号的减法装置930的输出，可以基于数字混频器输出信号对信源执行感应函数。感应函数可以包括作为调频连续波雷达的一部分的感应函数。
图10为具有检测单元1070的示例系统1000的实施例的特征的方框图。可以实施具有一个或多个发射器和一个或多个接收器的检测单元1070以及系统1000的组件，以减少或消除从发送探测信号中接收到的信号中的泄漏信号。根据本文中的指导，检测单元1070可以实施为FMCW雷达或其它检测单元。系统1000可以集成到汽车、智能电话、智能手表、其它终端设备以及具有包括但不限于短程雷达应用等检测应用的功能的其它设备中。
系统1000还可以包括多个组件，例如控制器1032、存储器1035、通信单元1040、信号处理单元1045、电子装置1050、外围设备1055、显示单元1060、用户界面1062以及选择设备1064。控制电路可以在一个或多个ASIC中实现。控制电路1032可以在一个或多个DSP 中实现。控制电路1032可可用于调整除了别的之外的增益级别以及其它可变参数，从而操作检测单元1070，并且可以是与检测单元1070相关联的数字处理模块的一部分。根据系统1000 的架构和设计功能，控制电路1032可以实现为一个或多个处理器，其中此类处理器可以用作单个处理器或一组处理器。该组处理其中的处理器可以单独运行，这取决于分配的功能。在控制系统1000的组件的操作以执行与系统1000设计的功能相关联的方案时，控制电路1032 可以引导数据库的数据存取。
系统1000可以包括控制电路1032、存储器1035和通信单元1040，用作处理单元以控制检测单元1070的管理并对由检测单元1070采集的数据信号执行操作。控制电路1032、存储器1035和通信单元1040可以配置为从包括与对象相关联的距离、速度和方向的集合中，确定由检测单元1070检测到的对象的一个或多个特性，并通过通信单元1040将数据提供给显示单元1060、存储器1035和/或系统1000以外的系统。通信单元1040可以使用有线通信技术和无线技术的组合，这取决于应用。
存储器1035可以包括具有信息和其它数据的数据库，使得系统1000可以对数据进行操作以执行系统1000的功能。信号处理单元1045可以分布于包括存储器1035和/或电子装置 1050的系统1000的组件中。
系统1000还可以包括总线1037，其中总线1037提供系统1000的组件之间的导电性。总线1037可以包括地址总线、数据总线和控制总线，其中每个都可以独立配置。总线1037 可以使用允许分布系统1000的组件的多个不同通信介质来实现。总线1037的使用可以由控制电路1032调节。总线1037可以作为通信网络的一部分来发送和接收信号，包括数据信号、命令和控制信号。
在各种实施例中，外围设备1055可以包括用于向检测单元1070提供电压和/或电流输入的驱动器、附加存储器和/或可以与控制电路1032和/或存储器1035一起操作的其它控制设备。显示单元1060可以配置屏幕显示器，该屏幕显示器可以与存储在存储器1035中的指令一起使用以实现用户界面1062，从而管理检测单元1070和/或分布在系统1000内的组件的操作。此类用户界面可以与通信单元1040和总线1037一起操作。显示单元1060可以包括视频屏幕或其它结构，以可视化投影数据/信息和图像。系统1000可以包括可以与用户界面1062 一起操作的多个选择设备1064，从而提供用户输入以操作信号处理单元1045或其等效物。选择设备1064可以包括触摸屏或可以与用户界面1062一起操作的选择设备，从而提供用户输入以操作信号处理单元1045或系统1000的其它组件。
在一实施例中，系统包括：生成装置，用于生成信源，以从至少一根天线进行无线传输；以及接收装置，用于接收入射频(radio frequency，RF)信号并处理输入RF信号。该系统还包括：混频装置，用于对信源、入RF信号以及与信源相关联的泄漏信号进行混频，并产生混频器输出信号。该系统还包括：减法装置，用于从混频器输出信号中减去泄漏消除信号；以及产生装置，用于产生基于混频器输出信号的数字混频器输出信号。
在各种实施例中，系统可包括一组处理器和一组相关联的非瞬时性机器可读存储设备，以执行系统所构造的任务。该系统可以包括可以使用该组处理器以及存储在该组非瞬时性机器可读存储设备中的指令来操作的检测系统，包括消除或减少泄漏信号，如本文所述。此组非瞬时性机器可读存储设备可以包括存储在其上的指令，当由机器执行时，该指令使得机器引导和/或执行操作，这些操作包括与关于方法800描述的方法和技术的特征相似或相同的一个或多个特征、其变体和/或本文描述的其它方法的特征，例如与图1至10相关联的特征。这些指令的物理结构可以由一个或多个处理器操作。此外，本文中的机器可读存储设备是存储由设备内的物理结构表示的数据的物理设备。此类物理设备为非瞬时性设备。机器可读存储设备的示例可以包括但不限于只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器 (random access memory，RAM)、磁盘存储设备、光存储设备、闪存以及其它电子、磁性和 /或光学存储设备。机器可读设备可以是机器可读介质，例如图10的存储器1035。虽然存储器1035被示为单个存储器，但诸如“存储器”、“机器可读介质”、“机器可读设备”、“机器可读存储设备”、“存储器模块”等术语和类似术语应当被视为以所有形式包括所有形式的存储介质，可以是单个介质(或设备)或多个介质(或设备)的形式。例如，此类结构可以实现为集中式数据库、分布式数据库、相关缓存和服务器；一个或多个存储设备，例如存储驱动器(包括但不限于电子、磁性和光驱动器以及存储机制)，以及一个或多个存储设备或模块实例(无论是主存储器；缓存存储，处理器内部或外部；还是缓冲区)。诸如“存储器”、“存储器模块”、“机器可读介质”和“机器可读设备”之类的术语应被视为包括能够存储或编码指令序列的任何有形非瞬时性介质，该指令由机器执行并使机器引导或执行本文所述的任何一种方法。关于“机器可读设备”、“介质”、“存储介质”、“设备”或“存储设备”使用的术语“非瞬时性”明确地包括所有形式的存储驱动器(光学、磁性、电气等等)，以及所有形式的存储器设备(例如，DRAM、闪存(所有存储设计)、SRAM、MRAM、相变存储器等等)，以及设计用于存储任何类型的数据以供后续检索的所有其它结构。
如上所述，计算机可读非瞬时性介质等机器可读非瞬时性介质包括所有类型的计算机可读介质，包括磁存储介质、光存储介质、闪存介质和固态存储介质。应当理解，软件可以安装在具有FMCW雷达的系统或其它具有可与探测信号一起操作的发射器和接收器的系统，并与此类系统一起销售。或者，可以获得软件并将其加载到具有感应系统的设备中，包括通过物理介质或分发系统，例如，从软件创建者拥有的服务器或从软件创建者使用但并非拥有的服务器等获取软件。例如，可以将软件存储在服务器上以通过因特网进行分发。
尽管上文已经详细描述了一些实施例，但是其它修改也是可能的。例如，图中描绘的逻辑流程不需要所示出的特定顺序或相继次序来实现期望的结果。可以提供其它步骤，或从所述流程中删除步骤，并且可以对所述系统添加或移除其它组件。其它实施例也可以属于下述权利要求的范围内。

Claims (25)

1.一种系统，其特征在于，包括：
波形发生器，用于生成信源，以从至少一根天线进行无线传输；
接收路径电路，用于接收入射频(radio frequency，RF)信号，从而处理所述入RF信号，其中所述接收路径电路包括：
混频器，用于接收所述信源、所述入RF信号以及与所述信源相关联的泄漏信号，其中所述混频器产生混频器输出信号；
模数转换器，产生基于所述混频器输出信号的数字混频器输出信号；
减法电路，电气地设置在所述混频器与所述模数转换器之间，以从所述混频器输出信号中减去泄漏消除信号；以及
数字处理电路，包括：
消除信号发生器，用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生数字消除信号；以及
数模转换器，用于接收所述数字消除信号，从而产生所述泄漏消除信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括：
第一开关，用于接收所述混频器输出信号，并耦合到所述减法电路以向所述减法电路提供所述接收的混频器输出信号；以及
第二开关，用于接收所述泄漏消除信号，并耦合到所述减法电路以向所述减法电路提供所述接收的泄漏消除信号，协调所述第一和第二开关的操作以在工作模式和校准模式下运行所述减法电路。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括耦合在所述减法电路与所述模数转换器之间的可变增益放大器，可以调整所述可变增益放大器，使得相对于所述可变增益放大器在所述工作模式下的增益设置，所述可变增益放大器在所述校准模式下设置为较小的增益。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述消除信号发生器用于访问存储设备以存储所述数字消除信号或参数，从而生成所述数字消除信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述消除信号发生器包括电路，用于：
将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；
将脉冲函数转换为第二频域校准信号；
从所述第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及
将所述频域泄漏消除信号转换为所述数字消除信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，还包括：
残差泄漏估计电路，用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生残差泄漏估计值；
第二减法电路，用于接收所述数字混频器输出和所述残差泄漏估计值，从而产生雷达输出信号；以及
其中所述减法电路从所述数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值以产生所述雷达输出信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述残差泄漏估计电路包括所述残差泄漏估计电路，用于从所述数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将所述乘积因子应用于所述数字混频器输出信号以生成所述残差泄漏估计值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括电路，用于基于所述数字混频器输出信号，或基于从所述数字混频器输出信号中减去残差泄漏估计值之后的所述数字混频器输出信号，来控制关于所述生成的信源的感应函数。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统的组件用于包括调频连续波雷达。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：
与所述接收路径电路相同的一个或多个附加接收路径电路；
与所述数字处理电路相同的一个或多个附加数字处理电路，所述一个或多个附加接收路径电路中的每一个耦合到所述附加接收路径电路的相应一个附加接收路径电路；以及
其中所述接收路径电路及其相关联的数字处理电路和所述一个或多个附加接收路径电路及其相关联的一个或多个附加数字处理电路用于与所述波形发生器生成的所述信源并行运行。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个数字处理电路中的每一个数字处理电路包括：
残差泄漏估计电路，用于接收相应的数字混频器输出信号，从而产生所述相应的数字处理电路中的残差泄漏估计值；
第二减法电路，用于接收所述相应的数字混频器输出和所述残差泄漏估计值，从而产生所述相应的数字处理电路中的雷达输出信号；以及
其中所述减法电路从所述相应的数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值以产生所述雷达输出信号。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
所述至少一根天线为多根发射器天线，可选择每根发射器天线来传输从所述波形发生器产生的相应信源；
所述至少一根天线为多根接收器天线，每根接收器天线耦合到多个接收路径电路的相应一个接收路径电路，所述多个接收路径电路与所述接收路径电路相同并包括所述接收路径电路，所述多根接收器天线及其耦合的相应接收路径电路用于并行运行；以及
所述至少一根天线为多个数字处理电路，每个数字处理电路耦合到所述多个接收路径电路的相应一个接收路径电路，所述多个数字处理电路与所述数字处理电路相同并包括所述数字处理电路，每个数字处理电路的所述消除信号发生器用作多个串行运行的泄漏消除器，每个泄漏消除器对应所述发射器天线中的一个，每个数字处理电路的每个消除信号发生器与所述其它数字处理电路的所述其它消除信号发生器并行运行。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个数字处理电路中的每一个数字处理电路包括：
残差泄漏估计电路，用于接收每根发射器天线所对应的相应的数字混频器输出信号，从而产生所述相应的数字处理电路中每根发射器天线所对应的残差泄漏估计值；
第二减法电路，用于接收每根发射器天线所对应的所述相应的数字混频器输出和每根发射器天线所对应的所述残差泄漏估计值，从而产生所述相应的数字处理电路中每根发射器天线所对应的雷达输出信号；以及
其中所述减法电路从所述相应的数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值以产生每根发射器天线所对应的所述雷达输出信号。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
所述至少一根天线为多根发射器天线，可选择每根发射器天线来传输从所述波形发生器产生的相应信源；
所述至少一根天线为多根接收器天线，每根接收器天线选择性地耦合到所述接收路径电路以接收信号，使得所述每根接收器天线在选定的时间与每个发射器一起作为发射器-接收器对来运行；以及
所述数字处理电路的所述消除信号发生器用作多个串行运行的泄漏消除器，每个泄漏消除器对应于所述发射器-接收器对中的一个发射器-接收器对。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
所述残差泄漏估计电路，用作多个残差泄漏估计器以接收每个发射器-接收器对所对应的数字混频器输出信号，从而产生所述数字处理电路中每个发射器-接收器对所对应的残差泄漏估计值；
所述第二减法电路，用于接收每个发射器-接收器对所对应的所述数字混频器输出和每个发射器-接收器对所对应的所述残差泄漏估计值，从而产生所述数字处理电路中每个发射器-接收器对所对应的雷达输出信号；以及
其中所述减法电路从所述相应的数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值以产生每个发射器-接收器对所对应的所述雷达输出信号。
16.一种系统，其特征在于，包括：
波形发生器，用于生成信源以从至少一个声学发射器进行声学传输；
接收路径电路，用于接收入信号，从而在从入声学信号转换之后处理所述入信号，其中所述接收路径电路包括：
混频器，用于接收所述信源、所述入信号以及与所述信源相关联的泄漏信号，其中所述混频器产生混频器输出信号；
模数转换器，产生基于所述混频器输出信号的数字混频器输出信号；
减法电路，电气地设置在所述混频器与所述模数转换器之间，以从所述混频器输出信号中减去泄漏消除信号；以及
数字处理电路，包括：
消除信号发生器，用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生数字消除信号；以及
数模转换器，用于接收所述数字消除信号，从而产生所述泄漏消除信号。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统包括：
第一开关，用于接收所述混频器输出信号，并耦合到所述减法电路以向所述减法电路提供所述接收的混频器输出信号；以及
第二开关，用于接收所述泄漏消除信号，并耦合到所述减法电路以向所述减法电路提供所述接收的泄漏消除信号，协调所述第一和第二开关的操作以在工作模式和校准模式下运行所述减法电路。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的系统，其特征在于，所述消除信号发生器包括电路，用于：
将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；
将脉冲函数转换为第二频域校准信号；
从所述第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及
将所述频域泄漏消除信号转换为所述数字消除信号。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的系统，还包括：
残差泄漏估计电路，用于接收所述数字混频器输出信号，从而产生残差泄漏估计值；
第二减法电路，用于接收所述数字混频器输出和所述残差泄漏估计值，从而产生检测输出信号；以及
其中所述减法电路从所述数字混频器输出中减去所述残差泄漏估计值以产生所述检测输出信号。
20.一种方法，其特征在于，所述方法包括：
生成信源以从至少一根天线进行无线传输；
接收入射频(radio frequency，RF)信号并处理所述入RF信号，所述处理包括：
对所述信源、所述入RF信号以及与所述信源相关联的泄漏信号进行混频，产生混频器输出信号；
从所述混频器输出信号中减去泄漏消除信号；以及
产生基于所述混频器输出信号的数字混频器输出信号，
其中产生所述泄漏消除信号包括：
由用于接收数字混频器输出信号的消除信号发生器产生数字消除信号；以及
将所述数字消除信号转换为模拟信号以产生所述泄漏消除信号。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，产生所述数字消除信号包括：
将没有信号泄漏补偿的校准信号转换为第一频域校准信号；
将脉冲函数转换为第二频域校准信号；
从所述第一和第二频域校准信号生成频域泄漏消除信号；以及
将所述频域泄漏消除信号转换为所述数字消除信号。
22.根据权利要求20至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
基于所述数字混频器输出信号估计残差泄漏信号；以及
通过从所述数字混频器输出信号中减去所述估计的残差泄漏信号来产生雷达输出信号。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于，估计所述残差泄漏信号包括：从所述数字混频器输出信号在一段时间内的平均值生成乘积因子，并将所述乘积因子应用于所述数字混频器输出信号以生成所述估计的残差泄漏信号。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：基于所述数字混频器输出信号执行关于所述信源的感应函数。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其特征在于，执行所述感应函数包括将所述感应函数作为调频连续波雷达的一部分来执行。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11425261B1 (en) 2016-03-10 2022-08-23 Dsp Group Ltd. Conference call and mobile communication devices that participate in a conference call
US10594358B2 (en) * 2017-04-21 2020-03-17 Futurewei Technologies, Inc. Leakage signal cancellation
EP3588127B1 (en) * 2018-06-29 2024-02-14 IMEC vzw Spillover cancellation in radar systems
US11165462B2 (en) 2018-11-07 2021-11-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Motion assisted leakage removal for radar applications
US11047952B2 (en) * 2018-12-28 2021-06-29 Qualcomm Incorporated Mitigating mutual coupling leakage in small form factor devices
US10735035B1 (en) 2019-03-11 2020-08-04 Apple Inc. Sensor circuit with tracking filter and leakage rejection
US11402465B2 (en) * 2019-04-05 2022-08-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Radar leakage cancelation based on spatiotemporal relationship of transmit and receive antenna pairs
EP3767325A1 (en) * 2019-07-19 2021-01-20 Aptiv Technologies Limited Methods and systems for processing radar reflections
US20210239819A1 (en) * 2020-02-05 2021-08-05 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for detecting proximity of users
DE112020006507T5 (de) * 2020-03-13 2022-10-20 Mitsubishi Electric Corporation Radarvorrichtung
JP7308454B2 (ja) * 2020-03-23 2023-07-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置
FR3110040B1 (fr) * 2020-05-05 2022-05-20 Thales Sa Système radar monostatique à ondes continues modulées en fréquence amélioré et procédé de calibration associé
US20220349980A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-03 Qualcomm Incoporated Radio frequency sensing using a single device based on concurrent transmit and receive
TWI771103B (zh) * 2021-07-14 2022-07-11 立積電子股份有限公司 雷達裝置及其訊號接收方法
US11947034B2 (en) * 2021-09-17 2024-04-02 Infineon Technologies Ag In-situ phase calibration for radar system
US20230204749A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-29 Gm Cruise Holdings Llc Radar sensor processing chain

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1142442B (it) * 1981-05-11 1986-10-08 Selenia Ind Elettroniche Ricevitore a polarizzazione adattiva per la cancellazione di disturbi intenzionali in un sistema radar
JPS58174874A (ja) * 1982-04-08 1983-10-13 Tokyo Optical Co Ltd 光波測距方法及びその装置
US5229774A (en) * 1991-02-15 1993-07-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha FM radar system
US5444864A (en) * 1992-12-22 1995-08-22 E-Systems, Inc. Method and apparatus for cancelling in-band energy leakage from transmitter to receiver
US5469167A (en) 1993-10-18 1995-11-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Synthetic aperture radar for nonlinear trajectories using range relative doppler processing and invariant mapping
US6664920B1 (en) * 1993-11-18 2003-12-16 Raytheon Company Near-range microwave detection for frequency-modulation continuous-wave and stepped frequency radar systems
US5861837A (en) 1997-03-19 1999-01-19 Northrop Grumman Corporation Poly-frequency CW doppler radar system with leakage cancellation and method
US5969667A (en) * 1997-10-16 1999-10-19 Automotive Systems Laboratory, Inc. Radar system
US6198416B1 (en) 1999-04-16 2001-03-06 Scott R. Velazquez Linearity error compensator
JP3703689B2 (ja) * 2000-06-01 2005-10-05 三菱電機株式会社 支障物検知装置及び支障物検知システム
US6567649B2 (en) * 2000-08-22 2003-05-20 Novatel Wireless, Inc. Method and apparatus for transmitter noise cancellation in an RF communications system
JP3860570B2 (ja) 2003-12-19 2006-12-20 Ｔｄｋ株式会社 パルス波レーダー装置
CN1780165B (zh) * 2004-11-23 2011-07-27 华为技术有限公司 一种回声消除装置和方法
GB0506209D0 (en) 2005-03-29 2005-05-04 Qinetiq Ltd Coherent frequency modulated continuous wave radar
US7202812B2 (en) * 2005-06-03 2007-04-10 Raytheon Company Technique for compensation of transmit leakage in radar receiver
US8290100B2 (en) * 2006-08-08 2012-10-16 Qualcomm Incorporated Interference detection and mitigation
US7876867B2 (en) * 2006-08-08 2011-01-25 Qualcomm Incorporated Intermodulation distortion detection and mitigation
US8098779B2 (en) * 2006-08-08 2012-01-17 Qualcomm Incorporated Interference detection and mitigation
US8154631B2 (en) * 2006-09-25 2012-04-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compensation of leakage current and residual signals for integrating detector based on direct X-ray conversion
US8706055B2 (en) * 2007-03-23 2014-04-22 Qualcomm Incorporated Reduction of second-order distortion caused by transmit signal leakage
US8135348B2 (en) * 2007-03-27 2012-03-13 Qualcomm, Incorporated Rejection of transmit signal leakage in wireless communication device
US7940198B1 (en) 2008-04-30 2011-05-10 V Corp Technologies, Inc. Amplifier linearizer
US8175535B2 (en) * 2008-02-27 2012-05-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Active cancellation of transmitter leakage in a wireless transceiver
US8446997B2 (en) 2009-07-02 2013-05-21 Agilent Technologies, Inc. Apparatus and method for reducing third-order intermodulation distortion
US8917204B2 (en) 2009-07-16 2014-12-23 Freescale Semiconductor, Inc. Integrated circuit, transceiver and method for leakage cancellation in a receive path
US8611401B2 (en) 2010-04-01 2013-12-17 Adeptence, Llc Cancellation system for millimeter-wave radar
JP5573598B2 (ja) * 2010-10-28 2014-08-20 株式会社デンソー レーダ装置
JP5733027B2 (ja) 2011-05-31 2015-06-10 ソニー株式会社 Ａｄ変換装置および信号処理システム
KR101222049B1 (ko) * 2011-06-07 2013-01-14 삼성탈레스 주식회사 Ｆｍｃｗ 레이다 시스템에서 사용되는 송신누설신호 상쇄 방법 및 장치
CN102253378B (zh) * 2011-06-17 2013-05-08 宁波成电泰克电子信息技术发展有限公司 一种船用雷达船首干扰抑制方法
CN102393512B (zh) 2011-09-28 2013-01-23 中国电子科技集团公司第十研究所 单天线调频连续波雷达射频无源对消方法
CN102662163B (zh) * 2012-05-28 2013-10-16 中国电子科技集团公司第二十二研究所 一种基于微处理器arm的数字控制装置及雷达有源校准器
US9297885B2 (en) 2012-07-27 2016-03-29 Honeywell International Inc. Method of system compensation to reduce the effects of self interference in frequency modulated continuous wave altimeter systems
CN103078640B (zh) 2013-01-16 2016-08-03 华南理工大学 一种用于adc的rls自适应滤波校准方法
CN104009776A (zh) * 2013-02-22 2014-08-27 西门子公司 干扰消除装置及方法
US9494675B2 (en) 2013-04-17 2016-11-15 Applied Signals Intelligence, Inc. System and method for nonlinear radar
US9476973B2 (en) 2013-09-20 2016-10-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Combined radar assembly with linear and nonlinear radar
EP2814184B1 (en) * 2013-06-14 2018-08-08 Alcatel Lucent Two stage leakage cancellation in full duplex communication
CN103454618B (zh) 2013-09-07 2015-07-15 西安电子科技大学 基于数字预失真的太赫兹雷达信号发射系统及方法
CN103580715B (zh) * 2013-11-19 2015-12-09 中国科学院半导体研究所 具有载波泄露校准和补偿功能的wlan收发机
US9448301B2 (en) * 2013-12-20 2016-09-20 Delta Mobile Systems, Inc. Calibrated radar apparatus and associated methods
CN103760541B (zh) * 2014-01-08 2017-02-08 华南理工大学 一种连续波探测干扰波形自适应对消方法及装置
US10018716B2 (en) * 2014-06-26 2018-07-10 Honeywell International Inc. Systems and methods for calibration and optimization of frequency modulated continuous wave radar altimeters using adjustable self-interference cancellation
KR101952798B1 (ko) * 2014-09-26 2019-02-27 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 검출 거리 보정 방법, 장치, 및 디바이스
US9473182B2 (en) * 2014-11-07 2016-10-18 Nokia Solutions And Networks Oy Oportunistic interference cancellation of radar signals
CN104297738B (zh) * 2014-11-13 2017-09-29 中国科学院电子学研究所 多通道接收机同步校准装置及同步校准与误差补偿方法
CN104569930A (zh) 2014-12-29 2015-04-29 北京理工雷科电子信息技术有限公司 一种线性调频连续波雷达泄漏信号对消电路
CN104777478B (zh) * 2015-04-16 2017-10-17 电子科技大学 一种相控阵雷达搜索捕获目标的方法
CN105471779B (zh) 2015-12-08 2018-08-31 扬智科技股份有限公司 校正方法及校正电路
US9503112B1 (en) 2016-05-13 2016-11-22 Cirrus Logic, Inc. Non-linearity cancellation in a dual-path ADC
CN106125052B (zh) 2016-06-23 2021-07-23 复旦大学 一种线性调频连续波雷达调制泄露的消除方法和系统
CN106443658B (zh) * 2016-09-09 2018-11-09 电子科技大学 一种近距雷达传感器及其测距方法
US10422856B2 (en) 2017-04-21 2019-09-24 Futurewei Technologies, Inc. Frequency nonlinearity calibration in frequency-modulated continuous wave radar
US10594358B2 (en) * 2017-04-21 2020-03-17 Futurewei Technologies, Inc. Leakage signal cancellation

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