CN116505996A - 电子装置和用于雷达信号处理的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了电子装置和用于雷达信号处理的方法，所述电子装置包括：雷达传感器，被配置为：通过以下操作辐射雷达信号并接收辐射的雷达信号的反射信号：通过雷达传感器的多个天线之中的单个天线发射属于同一帧的多个线性调频信之号中的至少一些线性调频信号；和通过所述多个天线之中的至少两个天线来发射属于所述同一帧的所述多个线性调频信号之中的其他线性调频信号；和一个或多个处理器，被配置为：从基于所述至少一些线性调频信号、所述其他线性调频信号和反射信号确定的雷达数据检测目标并确定所述目标的到达方向(DOA)。

Description

电子装置和用于雷达信号处理的方法
本申请要求于2022年1月19日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0007879号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开通过出于所有目的的引用包含于此。
技术领域
以下描述涉及电子装置和用于雷达信号处理的方法。
背景技术
高级驾驶辅助系统(ADAS)可指代通过使用安装在车辆内部或外部的传感器以提高驾驶员的安全性和便利性并且避免危险情况为目的来支持驾驶的系统。
ADAS中使用的传感器可包括相机、红外(IR)传感器、超声传感器、激光雷达(LiDAR)和/或雷达。这里，与基于光学的传感器相比，雷达可以可靠地测量车辆周围的对象而不受周围环境(例如，天气)的影响。
发明内容
提供本发明内容来以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在确认要求权利的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定要求权利的主题的范围。
在一个总体方面，一种电子装置包括：雷达传感器，被配置为：通过以下操作辐射雷达信号并接收辐射的雷达信号的反射信号：通过雷达传感器的多个天线之中的单个天线发射属于同一帧的多个线性调频信号之中的至少一些线性调频信号；和通过所述多个天线中的至少两个天线来发射属于所述同一帧的所述多个线性调频信号之中的其他线性调频信号；和一个或多个处理器，被配置为：从基于所述至少一些线性调频信号、所述其他线性调频信号和反射信号确定的雷达数据检测目标并确定所述目标的到达方向(DOA)。
为了发射所述其他线性调频信号，雷达传感器可被配置为：发射所述同一帧内的单个线性调频序列中的所述其他线性调频信号中的每个。
为了发射所述其他线性调频信号，雷达传感器可被配置为：通过在时隙中随机确定的发射天线来发射对应的线性调频信号，所述时隙针对所述同一帧内的单个线性调频序列中的所述其他线性调频信号中的每个被选择。
雷达传感器可被配置为：通过在所述同一帧中激活所有发射天线至少一次来发射用于多输入多输出(MIMO)的线性调频信号。
雷达传感器可被配置为：为了发射所述至少一些线性调频信号，通过所述单个天线发射基于第一载波频率生成的所述至少一些线性调频信号；并且为了发射所述其他线性调频信号，通过所述至少两个天线发射基于与第一载波频率不同的第二载波频率生成的所述其他线性调频信号。
雷达传感器可被配置为：为了发射所述至少一些线性调频信号，通过所述单个天线发射基于第一载波频率生成的所述至少一些线性调频信号；并且为了发射所述其他线性调频信号，通过在时隙中随机确定的发射天线来发射对应的线性调频信号，所述时隙针对基于与第一载波频率不同的第二载波频率生成的所述其他线性调频信号中的每个在所述同一帧内的单个线性调频序列中随机被选择。
所述一个或多个处理器可被配置为：基于所述至少一些线性调频信号和所述至少一些线性调频信号的反射信号来确定包括在雷达数据中的距离多普勒地图。
为了确定距离多普勒地图，所述一个或多个处理器可被配置为：通过对所述至少一些线性调频信号与对应的反射信号之间的中频数据执行基于距离的频率变换和基于多普勒频率的频率变换来确定距离多普勒地图。
为了检测所述目标，所述一个或多个处理器可被配置为：基于距离多普勒地图来检测所述目标。
所述一个或多个处理器可被配置为：基于所述其他线性调频信号和所述其他线性调频信号的反射信号来确定包括在雷达数据中的距离轮廓。
为了确定所述距离轮廓，所述一个或多个处理器可被配置为：通过对基于所述其他线性调频信号和所述其他线性调频信号的反射信号的中频数据执行基于距离的频率变换来确定所述距离轮廓。
所述一个或多个处理器可被配置为：跳过对所述其他线性调频信号的基于多普勒频率的频率变换。
为了确定所述DOA，所述一个或多个处理器可被配置为：通过基于根据距离多普勒地图检测的目标处理所述其他线性调频信号，来确定每个检测的目标的DOA，距离多普勒地图通过处理所述至少一些线性调频信号来确定。
所述一个或多个处理器可被配置为：保持在每个帧中检测的每个目标的距离、多普勒速度和角度。
所述同一帧内的用于多输入多输出(MIMO)的时隙的比率可大于0并且小于或等于0.5。
包括在所述同一帧中的多个线性调频序列中的每个可包括与包括在雷达传感器中的发射天线的数量相同的数量的时隙。
用于多输入多输出(MIMO)的所述至少两个天线中的一个可以是与用于单输入多输出(SIMO)的单个天线相同的天线。
所述电子装置可被配置为安装到车辆，并且所述一个或多个处理器可被配置为：基于雷达处理结果生成周围环境地图，雷达处理结果包括：从雷达数据确定的距离、多普勒速度和所述DOA中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合；并且使用生成的周围环境地图来控制车辆的转向和速度中的任何一个或两者。
在另一个总体方面，一种处理器实现的具有雷达信号处理的方法包括：通过多个天线中的单个天线来发射属于同一帧的多个线性调频信号之中的至少一些线性调频信号；通过所述多个天线之中的至少两个天线来发射属于所述同一帧的所述多个线性调频信号之中的其他线性调频信号；和从基于所述至少一些线性调频信号、所述其他线性调频信号和反射信号确定的雷达数据来检测目标并确定所述目标的到达方向(DOA)。
在另一个总体方面，一个或多个实施例包括存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由一个或多个处理器执行时将所述一个或多个处理器配置为执行在此描述的任何一个、任何组合或所有操作和方法。
在另一个总体方面，一种处理器实现的具有雷达信号处理的方法包括：通过单个天线发射第一线性调频信号并且通过两个或更多个天线发射第二线性调频信号，第一线性调频信号和第二线性调频信号在属于同一帧的多个线性调频信号之中；基于与第一线性调频信号对应的反射信号来生成第一雷达数据；和基于与第二线性调频信号对应的反射信号来生成第二雷达数据。
发射第二线性调频的步骤可包括：针对第二线性调频信号中的每个，通过所述两个或更多个天线中的与线性调频信号的时隙对应的天线来发射第二线性调频信号。
可基于相同的载波频率生成第一线性调频信号和第二线性调频信号。
可基于第一载波频率生成第一线性调频信号，并且可基于与第一载波频率不同的第二载波频率生成第二线性调频信号。
第一雷达数据可包括距离多普勒地图，并且第二雷达数据可包括距离轮廓。
根据下面具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是清楚的。
附图说明
图1示出根据一个或多个实施例的通过雷达信号处理方法识别周围环境的处理；
图2是示出根据一个或多个实施例的雷达传感器的配置的示图；
图3示出根据一个或多个实施例的处理线性调频序列(chirp sequences)的处理；
图4是示出根据一个或多个实施例的雷达信号处理装置的配置的示图；
图5是示出根据一个或多个实施例的雷达信号处理方法的流程图；
图6示出根据一个或多个实施例的雷达传感器的接收天线阵列；
图7示出根据一个或多个实施例的雷达信号的帧间间隔和帧中的线性调频脉冲间间隔(inter-chirp interval)；
图8和图9示出根据一个或多个实施例的其中单输入多输出(SIMO)时隙和多输入多输出(MIMO)时隙被混合的线性调频序列的示例；
图10示出根据一个或多个实施例的基于可变载波频率(VCF)处理雷达信号中的一个或多个；
图11示出根据一个或多个实施例的基于随机TX传输和VCF从线性调频序列以及SIMO数据和MIMO数据确定目标的距离、多普勒速度(Doppler velocity)和到达的方向(DOA)的操作；
图12和图13是示出根据一个或多个实施例的通过SIMO时隙和MIMO时隙的共存的权衡的曲线图；以及
图14是示出根据一个或多个实施例的电子装置的示图。
在整个附图和具体实施方式中，除非另有描述或提供，否则相同的附图标记将被理解为指代相同的元件、特征和结构。为了清楚、示出和方便，附图可不按比例，并且附图中的元件的相对大小、比例和描绘可被夸大。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作顺序仅是示例，并不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，可省略在理解本申请的公开之后已知的特征的描述。
尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应受这些术语的限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
在整个说明书中，当组件被描述为“连接到”、“结合到”或“访问到”另一组件时，该组件可直接“连接到”、“结合到”或“访问到”另一组件，或者可存在介于其间的一个或多个其他组件。相反，当元件被描述为“直接连接到”、“直接结合到”或“直接访问到”另一元件时，可不存在介于其间的其他元件。同样地，类似的表述(例如，“在……之间”与“直接在……之间”以及“相邻”和“直接相邻”)也应以相同的方式被解释。如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任何一个和任何两个或更多个的任何组合。
如在此使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。还将理解，当在说明书中使用时，术语“包括”和“包含”指定存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。在此针对示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)表示存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例，而所有示例不限于此。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员通常理解和基于本申请的公开的理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则在通用词典中定义的术语应被解释为具有与相关领域和本申请的公开中的上下文含义匹配的含义，并且不应以理想化或过于形式化的含义进行解释。
在下文中，参照附图详细描述示例实施例。在各个附图中示出的相同的附图标记指代相同的元件，并且与其相关的进一步描述被省略。
图1示出根据一个或多个实施例的通过雷达信号处理方法识别周围环境的处理。
参照图1，雷达信号处理装置110可分析在雷达信号处理装置110的雷达传感器111处接收的雷达信号，并且可检测关于前方的目标180的信息(例如，距离、速度和/或方向)。雷达传感器111可位于雷达信号处理装置110的主体内部或雷达信号处理装置110的主体外部。雷达信号处理装置110可通过考虑由其他传感器(例如，图像传感器)收集的数据和从雷达传感器111接收的雷达信号来检测关于前方的目标180的信息。雷达数据处理的分辨力(resolving power)可被分类为硬件方面的分辨力性能和软件方面的分辨力性能。
作为参考，在此使用的术语“分辨力”可指代装置辨别非常小的差异(例如，辨别力的最小单位)的能力，并且可被表示为“分辨力＝(最小可辨别灰度单位)/(整个操作范围)”。根据装置的分辨力值的减小，可从对应装置输出更精确的结果。分辨力值也可被称为分辨力单位。例如，如果装置的分辨力值小，则装置可辨别较小的单元，并且可输出具有增加的分辨率和提高的精度的结果。相反，如果装置的分辨力值大，则装置可无法辨别小单元，并且可输出具有减少的分辨率和降低的精度的结果。
根据一个或多个实施例，雷达信号处理装置110可被安装到在如图1中示出的车辆和/或包括在如图1中示出的车辆中，雷达信号处理装置110可以是车辆，和/或雷达信号处理装置110可包括车辆。车辆可基于由雷达信号处理装置110检测的距目标180的距离来执行自适应巡航控制(ACC)、自主紧急制动(AEB)、盲点检测(BSD)、车道变换辅助(LCA)等。此外，除了距离检测之外，雷达信号处理装置110还可生成周围地图130。周围地图130指代表示雷达信号处理装置110周围存在的各种目标(诸如，目标180)的位置的地图。周围目标可以是动态对象(诸如，车辆和/或人)，并且可以是存在于背景中的静态对象(诸如，护栏和/或交通灯)。
作为生成周围地图130的方法，单扫描图像方法可被使用。在单扫描图像方法中，雷达信号处理装置110可从传感器(例如，雷达传感器111)获取单扫描图像120，并且从单扫描图像生成周围地图130。单扫描图像120可指代从由单个雷达传感器111生成的雷达信号生成的图像，并且可将由从任何仰角接收的雷达信号指示的范围表示为相对高的分辨力。例如，在图1的单扫描图像120中，横轴表示雷达传感器111的转向角，并且纵轴表示从雷达传感器111到目标180的距离。这里，单扫描图像120的形式不限于图1，并且可根据设计以另一种格式被表示。
转向角可表示与从雷达信号处理装置110到目标180的目标方向对应的角度。例如，转向角可表示雷达信号处理装置110(或雷达处理装置110)的航向与目标方向之间的角度。作为参考，尽管在此主要基于方位角来描述转向角，但是其仅作为示例被提供。例如，转向角可应用于仰角。
根据一个或多个实施例，雷达信号处理装置110可通过多雷达地图(例如，周围地图130)获取关于目标180的形状的信息。可从多个雷达扫描图像的组合生成多雷达地图。例如，雷达信号处理装置110可通过时空(spatial-temporally)组合根据雷达传感器111的移动获取的雷达扫描图像来生成周围地图130。周围地图130可以是一种雷达图像地图，并且可被用于驾驶员停车。
根据一个或多个实施例，雷达信号处理装置110可使用到达方向(DOA)信息来生成周围地图130。DOA信息可指代指示从目标180反射的雷达信号被接收的方向的信息。雷达信号处理装置110可使用DOA信息基于雷达传感器111识别目标190存在的方向。因此，DOA信息可用于生成雷达扫描数据和周围地图130。
根据一个或多个实施例，由雷达信号处理装置110生成的雷达信息(诸如，关于目标180的距离、速度、DOA和/或地图信息)可用于控制安装有雷达信号处理装置110的车辆。例如，车辆的控制可包括车辆的速度和转向控制(诸如，ACC、AEB、BSD和LCA)。车辆的控制系统可通过直接或间接地使用雷达信息来控制车辆。例如，当测量目标的多普勒速度时，控制系统可使车辆加速以跟随对应的目标，或者可使车辆制动以防止与对应的目标碰撞。
图2是示出根据一个或多个实施例的雷达传感器的配置的示图。
雷达传感器210可包括线性调频发射器211、发射天线212、接收天线213、混频器214、放大器(Amp)215和雷达信号处理器216(例如，一个或多个处理器)。雷达信号处理器216可以是图4的信号处理器420和/或图14的处理器1410。在这种情况下，雷达信号处理器216(诸如，处理器1410)可存在于雷达传感器210外部。然而，在不限于此的情况下，雷达信号处理器216可通过自身分析雷达信号的频谱来生成雷达数据，并且可将生成的雷达数据传送到存在于外部的处理器1410。雷达数据可指代通过分析由雷达传感器210感测的雷达信号而生成的数据，并且可包括例如距离多普勒地图和/或距离轮廓(range profile)。参照图3和图10描述雷达数据的非限制性示例。
雷达传感器210可通过发射天线212辐射信号，并且可通过接收天线213接收信号。发射天线212可包括一个或多个发射天线元件，并且接收天线213可包括一个或多个接收天线元件。例如，天线(例如，发射天线212和接收天线213)可与阵列天线对应。例如，接收天线213可包括三个或更多个接收天线元件。这里，接收天线元件可以以相等的间隔隔开。
雷达传感器210可以是例如毫米波雷达，并且可通过分析飞行时间(ToF)和雷达信号的波形的变化来测量距目标的距离，ToF是辐射的电波被目标反射并返回时使用的时间。作为参考，与包括相机的基于光学的传感器相比，无论外部环境(诸如，雾和雨)的变化，毫米波雷达都可检测前方。此外，与激光雷达相比，毫米波雷达具有优异的性价比，并且是能够补充相机中发现的上述缺点的传感器之一。例如，雷达传感器210可被实现为调频连续波(FMCW)雷达。FMCW雷达可具有对外部噪声鲁棒的特性。
线性调频发射器211可生成频率(Freq)随时间变化的调频(FM)信号202。例如，线性调频发射器211可通过根据频率调制模型201的频率调制特性执行频率调制来生成调频信号202。调频信号202也可被称为线性调频信号。在此，频率调制模型201可表示指示在任何雷达发射信号中的给定发射时间内的载波频率的变化的模型。频率调制模型201的纵轴可表示载波频率，并且横轴可表示时间。例如，频率调制模型201可具有线性改变(例如，线性增加或线性减少)载波频率的频率调制特性。作为另一示例，频率调制模型201可具有非线性地改变载波频率的频率调制特性。
参照图2，频率调制模型201可具有随时间线性增加频率的频率调制特性。线性调频发射器211可根据频率调制模型201生成具有载波频率的调频信号202。例如，参照图2，调频信号202可表示其中载波频率在一些部分中逐渐增加的波形，以及其中载波频率在其余部分中逐渐减小的波形。调频信号202也可被称为线性调频信号。
线性调频发射器211可将调频信号202发送到发射天线212。接收天线213可接收在辐射的信号(例如，由发射天线212辐射的调频信号202)到达障碍物之后被反射然后返回的接收信号。雷达传感器210可通过从接收天线213到雷达信号处理器216的信号路径将接收信号发送到雷达信号处理器216。通过发射天线212辐射的信号可被称为雷达发射信号，并且通过接收天线213接收的信号可被称为雷达接收信号。
作为参考，雷达信号处理装置210还可包括双工器。双工器可确定通过发射天线212和接收天线213的信号的发射路径和接收路径。例如，当雷达传感器210辐射调频信号202时，双工器可形成从线性调频发射器211到发射天线212的信号路径，并且可通过形成的信号路径将调频信号202发送到发射天线212，然后将调频信号202辐射到外部。当雷达传感器210从目标接收反射信号时，双工器可形成从接收天线213到雷达信号处理器216的信号路径。
混频器214可将从目标反射的雷达接收信号的频率208与雷达发射信号的频率207进行比较。例如，雷达发射信号的频率207可根据由频率调制模型201指示的载波频率的变化而变化。混频器214可检测与雷达接收信号的频率208和雷达发射信号的频率207之间的频率差对应的中频(fb)(例如，拍频)。雷达发射信号与雷达接收信号之间的频率差209可表示载波频率在图2的曲线图中沿频率调制模型201中的时间轴线性增加的部分中的恒定差，并且与雷达传感器210和目标之间的距离成比例。因此，雷达传感器210与目标之间的距离可从雷达发射信号与雷达接收信号之间的频率差209导出。通过混频器214检测的拍频信号可通过放大器215发送到雷达信号处理器216。例如，拍频信号可被表示为以下等式1。
等式1：
在等式1中，α表示路径损耗衰减，fc表示载波频率，td表示往返延迟，B表示发射线性调频的扫描带宽，表示初始相位，并且Tc表示线性调频持续时间。在图2中，Tc被示出为T并且还可被表示为Tchirp。作为参考，第i目标的td可根据下面等式6被计算(例如，确定)为τi。
根据一个或多个实施例，多个雷达传感器可被安装在车辆的多个部分中，并且雷达信号处理装置可基于由多个雷达传感器感测的信息来在车辆的所有方向上计算相对于目标的距离、方向和相对速度。雷达信号处理装置可被安装到车辆，并且可提供使用计算的信息辅助驾驶的各种功能(例如，ACC、AEB、BSD、LCA等)。
多个雷达传感器中的每个可将包括频率基于频率调制模型被调制的线性调频信号的雷达发射信号辐射到外部，并且可接收从目标反射的信号。雷达信号处理装置可基于辐射的雷达发射信号与接收的雷达接收信号之间的频率差来确定从多个雷达传感器中的每个到目标的距离。此外，当雷达传感器210包括多个信道时，雷达信号处理装置可基于雷达接收信号的相位信息导出(例如，确定)从目标反射的雷达接收信号的DOA。
雷达传感器210可使用宽带宽并且将多输入多输出(MIMO)方案用于各种应用的宽视场(FOV)和高分辨率(HR)。距离分辨率可随宽带宽而增加，并且角度分辨率可通过MIMO方案而增加。距离分辨率可表示用于区分关于目标的距离信息的小单位，并且角度分辨率可表示用于区分关于目标的DOA信息的小单位。例如，雷达传感器210可使用宽带(诸如，4千兆赫(GHz)、5GHz和/或7GHz)，而不是窄带(诸如，200兆赫(MHz)、500MHz和/或1GHz)。
雷达传感器210可通过时分复用(TDM)根据MIMO区分每个发射天线212的发射信号。根据TDM，发射天线212可交替地发射发射信号。因此，在每个发射信号中，载波频率的上升时段(例如，线性调频重复时段)的时间长度可增加。这可导致减小可明确测量的多普勒速度和/或多普勒频率的范围。一个或多个实施例的雷达信号处理器216可通过补偿在TDMMIMO方案的雷达系统中由目标的移动引起的多普勒速度和/或多普勒频率与DOA之间的结合分量来执行对多普勒模糊鲁棒的信号处理。
图3示出根据一个或多个实施例的处理线性调频序列的操作。
单个帧的雷达信号可包括多个线性调频信号。例如，单个帧可包括多个时隙，并且雷达传感器可在每个时隙中通过单个发射天线来发射单个线性调频信号。时隙可表示用于发射单个线性调频信号的单位时间段。例如，单个帧可与一次性扫描对应。例如，单个帧可包括L个线性调频序列，并且每个线性调频序列可包括多个时隙(例如，M个时隙)。包括在同一帧中的多个线性调频序列中的每个可包括与包括在雷达传感器中的发射天线的数量相同的数量的时隙。单个帧的雷达信号可包括L×M个线性调频信号。雷达传感器可在与一次性扫描对应的帧中辐射L×M个线性调频信号，并且可感测对应的L×M个线性调频信号的反射信号。这里，L和M中的每个可表示1或更大的整数。如下面描述，雷达传感器可包括M个发射天线元件，并且每个线性调频序列可包括与发射天线元件的数量对应的M个时隙。在图3中，L＝1时的针对帧的雷达信号310的频率变化趋势可包括相应的L×M个线性调频信号随时间的频率变化趋势。
可根据快时间轴和慢时间轴来解释上述单个帧的雷达信号。慢时间轴可指代通过线性调频信号区分的时间轴，并且快时间轴可指代在其中可观察到个体线性调频信号的频率变化的时间轴。例如，雷达信号处理装置可在单个帧中发射雷达信号310(例如，L×M个线性调频信号)并且可接收雷达信号310的反射信号(例如，L×M个反射信号)。雷达信号处理装置可包括来自发射的线性调频信号和反射信号的L×M个差拍信号。可在多个采样点处对与快时间轴中的每个线性调频信号对应的差拍信号进行采样。差拍信号可指代具有发射信号(例如，线性调频信号)与对应的发射信号的反射信号之间的频率差的信号，并且还可被称为中频信号(IF信号)和拍频信号。例如，个体线性调频信号可被辐射并在到达目标时被反射，并且反射信号可由雷达传感器接收。可对辐射的线性调频信号与反射信号之间的差拍信号的值进行采样。可以以每个采样间隔Ts对与包括在雷达信号310中的每个线性调频信号对应的差拍信号进行采样。也就是说，可从与单个线性调频信号对应的差拍信号获取S个采样值320。这里，S表示1或更大的整数。当雷达信号310每个帧包括L个线性调频序列并且K个虚拟天线单独接收雷达信号310时，总共S×L×K个样本值可被获取。当发射天线的数量是M并且接收天线的数量是N时，虚拟天线的数量可以是K＝M×N。这里，N表示1或更大的整数。雷达原始数据330可指代沿样本轴331、线性调频轴332和天线轴333以S×L×K维度配置的数据立方体。这里，雷达原始数据330不限于图3的数据立方体，并且可根据设计而改变。可通过以下频率变换将雷达原始数据330变换为包括距离轮廓(range profile)、角轮廓(angular profile)和距离多普勒地图的格式的雷达数据。
当目标正在移动时，例如，如由下面的等式2所示，除了根据距目标的距离的距离分量之外，拍频fB还可包括根据目标的移动的多普勒频率分量。
等式2：
在等式2中，fR表示距离分量，fD表示多普勒频率分量，λ表示波长，R0表示目标的初始距离，c表示光速，并且v表示目标的速度。
雷达信号处理装置可通过对雷达原始数据330执行频率变换340来生成距离多普勒地图350。例如，频率变换340可包括二维(2D)傅里叶变换(Fourier transform)，二维傅里叶变换包括基于距离的第一傅里叶变换和基于多普勒频率的第二傅里叶变换。这里，第一傅里叶变换可以是快速傅里叶变换(FFT)，第二傅里叶变换可以是多普勒FFT，并且2D傅里叶变换可以是2DFFT。作为参考，雷达信号处理装置可通过仅对雷达原始数据330执行基于距离的第一傅里叶变换来获取距离轮廓。距离轮廓可表示每个距离的接收信号的强度。
雷达信号处理装置可从距离多普勒地图350检测目标单元(例如，第一目标单元351和第二目标单元352)。例如，雷达信号处理装置可通过与距离多普勒地图350相关的恒虚警率(constant false alarm rate，CFAR)检测来检测第一目标单元351和第二目标单元352。CFAR检测可表示基于阈值的检测方案。
雷达信号处理装置可基于第一目标单元351的第一频率信息来确定第一目标的模糊多普勒速度。例如，第一目标单元351可以是与雷达原始数据330的多普勒频谱中的峰强度对应的单元。第一频率信息可包括峰强度出现的多普勒频率。雷达信号处理装置可将与多普勒频率对应的多普勒速度确定为模糊多普勒速度。例如，明确的多普勒速度与模糊的多普勒速度之间的关系可表示为以下等式3。
等式3：
vD，unamb＝vD，amb+q·(2vD，max)
在等式3中，vD,unamb表示明确的多普勒速度，vD,amb表示模糊的多普勒速度，q表示模糊数，并且vD,max表示通过线性调频序列信号明确可测量的多普勒速度的最大范围。q可具有整数值。多普勒速度与多普勒频率对应。下面参照图11描述基于多普勒频率确定明确径向速度(radial velocity)的操作的非限制性示例。
根据一个或多个实施例的雷达信号处理装置可在单个帧中辐射多个线性的线性调频信号(例如，频率线性增加的线性调频信号)。例如，雷达信号处理装置可在单个帧中辐射数十至数百个线性调频信号。雷达信号处理装置可基于由辐射的线性调频信号与对应的反射信号之间的多普勒现象引起的相位差来估计速度。此外，雷达信号处理装置可基于使用MIMO天线结构的雷达传感器来估计目标的角度(例如，DOA)。
雷达信号处理装置可使用多个发射天线发射多个线性调频信号。雷达信号处理装置可基于TDM方案来识别用于辐射与由多个接收天线接收的反射信号对应的发射信号(例如，线性调频信号)的发射天线。TDM方案可表示使用辐射线性调频信号的操作之间的物理时间差来激活发射天线的方案。这里，当要在单个帧中发射的雷达信号包括总共L×M个线性调频信号时，例如，可如下面的等式4中所示对要由每个发射天线发射的雷达信号进行建模。
等式4：
等式5：
t＝t′+(l·M+m)·Tp′其中l∈{0，...，L-1}，m∈{0，...，M-1}
在等式4和等式5中，fc表示载波频率，B表示发射的线性调频的扫描带宽，并且Tc表示其示例在上面参照图2描述的线性调频信号中的频率改变(例如，线性增加)的部分的长度。Tp指代从单个线性调频信号的辐射开始的时间点到下一个线性调频信号的辐射开始的时间点的时间间隔(例如，线性调频辐射时段)，并且可与时隙的时间长度对应。t表示帧中的时间的点(时间点)，并且t'表示个体时隙中的时间点。雷达信号处理装置可通过M个发射天线使用时分发射L×M个线性调频信号。雷达信号处理装置可使用接收天线接收被辐射然后击中目标并返回的反射信号。例如，如下面等式6中所示，可基于第i目标的距离、速度和角度来表示用于雷达信号被辐射然后从第i目标返回到接收天线的时间(例如，往返时间)τi。
等式6：
在等式6中，l·M+m表示线性调频索引，n表示接收天线的索引，ri表示第i目标的距离，vi表示第i目标的速度，并且θi表示第i目标的角度。dTX表示发射天线之间的间隔，dRX表示接收天线之间的间隔。假设均匀线性阵列设计，dRX可以是λ/2，并且dTX可以是M×dRX。
作为参考，当发射天线被顺序地激活时，对应的发射天线的索引可被表示为(l·M+m)mod M。发射天线的索引可依赖于作为线性调频索引的l·M+m。由于具有MTp周期的分量出现在雷达信号中，因此可无法在每个Tp周期处测量多普勒效应。当仅相同的发射天线被迭代地激活时，最大可测量速度可以是如上所述，当在给定帧中以顺序方式交替地激活多个发射天线时，最大可测量速度可减小至/>因此，可在没有模糊的情况下测量的最大多普勒速度可减小至1/M。在下文中，描述在增加最大多普勒速度的同时具有角度分辨力的一个或多个实施例的雷达信号处理方法。
图4是示出根据一个或多个实施例的雷达信号处理装置的配置的示图。
雷达信号处理装置400可包括雷达传感器410和信号处理器420(例如，一个或多个处理器)。雷达传感器410可将雷达信号辐射到雷达传感器410的外部，并且可接收由目标反射的辐射的雷达信号的信号。辐射的雷达信号在此可被称为雷达发射信号，并且接收的信号可被称为雷达接收信号。雷达发射信号可包括具有基于频率调制模型的调制载波频率的线性调频信号。雷达发射信号的频率可在预定频带内变化。例如，雷达发射信号的频率可在预定频带内线性变化。
雷达传感器410可包括发射器411和接收器412。雷达传感器410可包括阵列天线，并且可通过阵列天线发射雷达发射信号和接收雷达接收信号。阵列天线可包括多个天线元件。根据一个或多个实施例，可通过多个天线元件来实现MIMO。这里，多个MIMO信道可由多个天线元件形成。发射机411可包括多个发射天线元件，并且接收机412可包括多个接收天线元件。例如，可通过M个发射天线元件和N个接收天线元件形成与M×N个虚拟天线对应的多个信道。这里，通过各个信道接收的雷达接收信号可具有不同的相位。
根据一个或多个实施例，信号处理器420可包括混合线性调频生成器421。例如，混合线性调频生成器421可在单个帧中生成包括用于单输入多输出(SIMO)的线性调频信号421-1和用于MIMO的线性调频信号421-2的雷达信号。信号处理器420可辐射雷达信号，在雷达信号中，用于SIMO的线性调频信号421-1和用于MIMO的线性调频信号421-2通过雷达传感器410混合在同一帧中。尽管图4将混合线性调频生成器421示出为信号处理器420的内部模块，但是其仅作为示例被提供。
雷达信号处理装置400的处理器(例如，信号处理器420)可通过发射天线元件在同一帧内单独指定的时隙中辐射用于SIMO的线性调频信号421-1和用于MIMO的线性调频信号421-2。在此，用于SIMO的线性调频信号421-1和用于MIMO的线性调频信号421-2可具有相同的线性调频波形、周期和时间长度，并且可在时间上进行区分。其中分配了用于SIMO的线性调频信号421-1的时隙可被称为SIMO时隙，并且其中分配了用于MIMO的线性调频信号421-2的时隙可被称为MIMO时隙。可在SIMO时隙中通过相同的发射天线来发射用于SIMO的线性调频信号421-1。用于MIMO的至少两个天线中的一个可以是与用于SIMO的单个天线相同的天线。可在MIMO时隙中通过多个发射天线(例如，用于MIMO的至少两个天线)来发射用于MIMO的线性调频信号421-2。在每个MIMO时隙中，随机地或以预定顺序选择的单个发射天线可被激活，以发射用于MIMO的线性调频信号421-2。包括在雷达传感器410中的多个发射天线元件中的每个可在单个帧期间在MIMO时隙中被激活至少一次。处理器可将多个发射天线元件中的每个分配给单个帧内的一个或多个MIMO时隙。
可基于雷达发射信号和雷达接收信号生成雷达数据。例如，雷达传感器410可基于频率调制模型通过阵列天线发射雷达发射信号，可在雷达发射信号被目标反射时通过阵列天线接收雷达接收信号，并且可基于雷达发射信号和雷达接收信号生成中频(IF)信号。信号处理器420可对中频信号执行采样操作，并且可基于采样操作的结果生成雷达原始数据。信号处理器420可通过对雷达原始数据执行频率分析来生成雷达数据。
例如，信号处理器420可基于雷达数据生成和使用关于目标的信息。例如，处理器420可基于雷达数据执行距离FFT、多普勒FFT、CFAR检测和/或DOA估计，并且可获取关于目标的信息(诸如，距离、速度和/或方向)。可向各种应用(诸如，ACC、AEB、BSD和/或LCA)提供关于目标的信息。
图5是示出根据一个或多个实施例的雷达信号处理方法的流程图。
在操作510中，电子装置(例如，雷达信号处理装置)的雷达传感器可通过多个天线之中的单个天线来发射属于同一帧的多个线性调频信号之中的至少一些(即，两个或更多个)线性调频信号(例如，用于SIMO的线性调频信号)。例如，电子装置可通过单个天线在同一帧内的不同时隙中发射用于SIMO的线性调频信号。
在操作520中，电子装置的雷达传感器可通过多个天线之中的至少两个天线发射其他线性调频信号(例如，用于MIMO的线性调频信号)。例如，电子装置可在同一帧内的不同时隙中通过不同的天线来发射用于MIMO的线性调频信号。因此，在操作520中，尽管可在同一帧(例如，线性调频序列)中通过相同单个天线来辐射用于SIMO的线性调频信号，但是可在同一帧内的通过不同天线来辐射用于MIMO的线性调频信号。例如，可通过第一天线元件在第一时隙中辐射用于MIMO的线性调频信号之中的第一MIMO线性调频信号，并且可通过第二天线元件在第二时隙中辐射第二MIMO线性调频信号。
在操作530中，电子装置的处理器可从基于至少一些线性调频信号(例如，用于SIMO的线性调频信号)、其他线性调频信号(例如，用于MIMO的线性调频信号)和反射信号获取的雷达数据来检测目标并确定目标的DOA。例如，电子装置可基于至少一些线性调频信号(例如，用于SIMO的线性调频信号)和对应的反射信号来获取第一雷达数据。电子装置可使用第一雷达数据来检测目标。电子装置可基于其他线性调频信号(例如，用于MIMO的线性调频信号)和对应的反射信号来获取第二雷达数据。电子装置可使用第二雷达数据确定DOA。例如，电子装置可使用第一雷达数据识别与确定的目标对应的第二雷达数据的仓(bin)，并且可基于识别的仓来确定目标的DOA。
根据一个或多个实施例的电子装置可使用基于用于SIMO的线性调频信号获取的第一雷达数据来防止最大明确可测量速度的减小。此外，根据一个或多个实施例的电子装置可通过基于第一雷达数据和根据用于MIMO的线性调频信号获取的第二雷达数据确定多普勒速度来增加最大可测量速度范围。例如，基于第一雷达数据的最大速度估计可以是
此外，电子装置可通过经由随机选择的发射天线发射用于MIMO的线性调频信号来在帧内的MIMO时隙中非周期性地激活发射天线。作为参考，尽管可随机地确定发射天线的激活顺序，但是可在单个帧内激活单个帧内的所有发射天线以进行角度估计。此外，电子装置可通过不同地设置用于SIMO的线性调频信号的载波频率和用于MIMO的线性调频信号的载波频率，基于可变载波频率(VCF)方案来执行雷达信号发射。因此，尽管最大速度估计被超过，电子装置可将基于SIMO的第一雷达数据和基于MIMO的第二雷达数据相关联，并且可确定等式3中描述的模糊数。也就是说，一个或多个实施例的电子装置可通过SIMO和MIMO的混合来去除多普勒速度的模糊。
因此，与用于高级驾驶辅助系统(ADAS)的典型传感器(例如，相机传感器和激光雷达传感器)相比，一个或多个实施例的电子装置可提供角度估计，同时在宽速度范围内提供瞬时速度测量。
图6示出根据一个或多个实施例的雷达传感器的接收天线阵列。
根据一个或多个实施例的雷达传感器610可包括多个发射天线和多个接收天线。图6示出M个发射天线和N个接收天线。M个发射天线之间的物理间隔或距离可以是d，并且N个接收天线之间的物理间隔或距离可以是4d。可将虚拟天线620的数量计算为发射天线的数量与水平或垂直布置的接收天线的数量之间的乘积。例如，可基于发射天线的数量M和接收天线的数量N将虚拟天线620的数量确定为M×N。可根据虚拟天线620的数量的增加来提高角度分辨率。在天线数量与雷达传感器610的物理尺寸之间可存在权衡。下面描述图6的天线阵列结构中的目标的角度计算的非限制性示例。
例如，当更详细地分析等式1的拍频信号的往返延迟分量时，可导出例如以下等式7。
等式7：
在等式7中，R表示距目标的距离，c表示光速，并且d表示天线元件之间的间隔。根据等式7，往返延迟分量可被分解为距离分量(td,0)和DOA分量(td,θ)。例如，等式1可基于往返延迟分量的距离分量(td,0)和DOA分量(td,θ)被表示为以下等式8至等式11。
等式8：
等式9：
等式10：
等式11：
可通过每个天线元件的拍频信号的频率分析(例如，傅里叶变换)检测Φt(td,0)分量来导出距目标的距离。可通过从天线元件之间的相位差检测Φ0分量的第三项2πfctd,θ来估计DOA。
当雷达传感器610包括多个接收信道时，雷达接收信号的相位信息可表示通过每个接收信道接收的信号的相位与参考相位之间的相位差。参考相位可以是任何相位，并且可被设置为多个接收信道之中的单个接收信道的相位。例如，针对多个接收天线元件之中的单个接收天线元件，雷达信号处理装置可将与单个接收天线元件相邻的接收天线元件的相位设置为参考相位。
此外，雷达信号处理装置可生成与雷达传感器610的接收信道的数量对应的维度的雷达矢量。例如，当雷达传感器610包括四个接收信道时，雷达信号处理装置可生成包括与每个接收信道对应的相位值的4D雷达矢量。与每个接收信道对应的相位值可以是表示相位差的数值。
如上所述，尽管雷达传感器610包括多个接收天线和多个发射天线，但是为了描述清楚，主要基于多个发射天线进行描述。这里，由于基于雷达传感器610包括多个接收天线的示例进行描述，因此电子装置可对通过接收天线接收的雷达接收信号执行相同的操作。例如，尽管下面的图10示出针对单个接收天线的第一雷达数据和第二雷达数据作为示例，但是其作为示例被提供。可针对多个接收天线获取第一雷达数据和第二雷达数据。
图7示出根据一个或多个实施例的雷达信号的帧间间隔和帧中的线性调频脉冲间间隔。
参照图7，根据一个或多个实施例的单个帧710的雷达信号可包括多个线性调频信号(例如，线性调频信号1至线性调频信号128)。例如，线性调频持续时间可以是Tc＝54μs，并且线性调频辐射周期可以是Tp＝58μs。相邻线性调频信号之间的裕度可以是Tp-Tc＝4μs。帧长度可以是Tframe＝7.4ms，帧间间隔可以是Tinter_gap＝92.6ms，并且帧周期可以是Ttotal＝100ms。图7示出帧率为10Hz的示例。
为了从雷达信号的感测结果去除模糊并扩展最大可测量速度范围，根据一个或多个实施例的电子装置可发送其中混合MIMO方案(例如，随机传输方案和VCF方案)和SIMO方案的雷达信号(例如，混合雷达信号)。
电子装置可激活同一发射天线，以在帧内的时隙之中的SIMO时隙中辐射用于SIMO的线性调频信号。当在SIMO时隙中激活同一发射天线时，可最小化速度估计中的速度分辨力的损失。此外，当在单个帧内以数十μs为单位发射线性调频信号时，由于假设在同一帧中从电子装置到目标的距离几乎没有或没有变化，因此关联问题可被忽略，。
作为参考，尽管主要描述同一帧内的混合方案(例如，帧内混合方案)，但是其仅作为示例被提供。在不限于此的情况下，电子装置可采用在第一帧中迭代地激活单个发射天线并且在与第一帧不同的第二帧中随机地激活所有发射天线的混合方案(例如，帧间混合方案)。由于可能无法保证目标存在于不同帧中的相同距离仓或角度仓中，因此电子装置可执行从在第二帧中检测的多个目标B、C和D中识别与第一帧中的目标A对应的目标的目标关联。
图8和图9示出根据一个或多个实施例的其中SIMO时隙和MIMO时隙被混合的线性调频序列的示例。
例如，参照图8和图9描述雷达信号的单个帧中的单个线性调频序列。根据一个或多个实施例的电子装置可在线性调频序列的每个时隙通过单个发射天线辐射单个线性调频信号。如上所述，电子装置可通过单个发射天线在线性调频序列的时隙之中的SIMO时隙中辐射用于SIMO的线性调频信号，并且可通过多个发射天线在MIMO时隙中辐射用于MIMO的线性调频信号。也就是说，尽管可在SIMO时隙中激活同一发射天线，但是可在MIMO时隙中激活不同的发射天线。例如，电子装置的雷达传感器可通过不同的天线在同一帧内的单个线性调频序列中的MIMO时隙中辐射相应的线性调频信号。电子装置可将包括在同一帧中的MIMO时隙中的至少一个分配给用于MIMO的多个发射天线中的每个。分配给MIMO时隙之中的单个MIMO时隙(例如，第一MIMO时隙)的第一发射天线元件可与分配给另一MIMO时隙(例如，第二MIMO时隙)的第二发射天线元件不同。在这种情况下，用于MIMO的多个发射天线可被激活至少一次。作为参考，尽管在此描述其中针对MIMO选择性地激活包括在雷达传感器中的所有发射天线的示例，但是其仅作为示例被提供。包括在雷达传感器中的多个发射天线之中的一些天线可被设置为用于MIMO的天线，并且一些其他天线可被设置为用于SIMO的天线。
图8示出线性调频序列800，在线性调频序列800中，发射天线被随机分配给MIMO时隙820。例如，线性调频序列800可包括从第零时隙到第七时隙的SIMO时隙810和从第八时隙到第十一时隙的MIMO时隙820。尽管图8仅示出单个线性调频序列800，但是其仅作为示例被提供，并且多个线性调频序列可被包括在单个帧中。
根据一个或多个实施例，雷达传感器可通过发射天线发射对应的线性调频信号，发射天线针对时隙(例如，MIMO时隙)被随机确定，时隙(例如，MIMO时隙)针对同一帧内的单个线性调频序列800中的其他线性调频信号中的每个被选择。在单个帧和/或单个线性调频序列内的时隙之中，MIMO时隙可被随机地选择。雷达传感器可通过激活同一帧内的所有发射天线至少一次来发射用于MIMO的线性调频信号。例如，作为非限制性示例，在图8中，雷达传感器可包括四个发射天线元件(TX1、TX2、TX3和TX4)。第一发射天线元件TX1可被分配给SIMO时隙810。在MIMO时隙820之中，第二发射天线元件TX2可被分配给第八时隙，第三发射天线元件TX3可被分配给第九时隙，第一发射天线元件TX1可被分配给第十时隙，并且第四发射天线元件TX4可被分配给第十一时隙。图8示出这样的示例：在该示例中，在单个线性调频序列800中，所有发射天线元件针对MIMO时隙820被分配一次。参照图8，分配给SIMO时隙810和MIMO时隙820的天线元件之中的一个或多个天线元件(例如，第一天线元件TX1)可以是公共的。与第一比较示例(例如，简单TDM)相比，根据一个或多个实施例的电子装置可通过基于随机分配辐射和接收包括包含SIMO时隙810和MIMO时隙820的线性调频序列800的雷达信号来增加最大多普勒速度估计。
例如，假设在第一比较示例中顺序激活发射天线，则第i目标的往返时间τ′i可被表示为例如以下等式12。
等式12：
如上所述，由于(l·M+m)mod M周期性地重复，所以发射天线的索引可具有多普勒模糊。当仅使用单个发射天线时，最大明确可测量速度范围可以是[-vmax,vmax]。在根据等式12的第一比较示例中，Tp可作为测量速度的采样频率。当通过TDM使用M个发射天线时，使用同一天线的线性调频发射周期是M·Tp，并且采样频率可相应地变为1/M。因此，第一比较示例中的最大可测量速度范围可减小发射天线数量的M倍，并且可被表示为[-vmax/M,vmax/M]。
在第二比较示例中，由于发射天线被随机分配给时隙，因此由于发射天线之间的物理间隔，可发生分量在整个频域上的噪声延伸。在第一比较示例中，在第一线性调频序列的第m时隙中使用第m发射天线。在第二比较示例中，在第l线性调频的第m个时隙中使用的发射天线可随机被选择，并且选择的发射天线的索引可被表示为随机变量a(l,m)。a(l,m)可指代指示随机确定的发射天线的激活顺序的索引，这可被表示为例如以下等式13。
等式13：
例如，可根据上面的等式13来计算第二比较示例中的第i目标的往返时间τ″i。在第二比较示例中，可确保多普勒消歧(Doppler disambiguation)。最大明确可测量速度范围可被恢复为[-vmax，vmax]。这里，由于发射天线到时隙的随机分配，包括栅瓣的峰可被延伸。也就是说，噪声水平可增加。
根据一个或多个实施例的电子装置可基于在SIMO时隙810中通过同一发射天线(例如，第一发射天线元件TX1)辐射的SIMO线性调频信号来估计多普勒速度。因此，最大可测量速度范围可表现为[-vmax,vmax]。此外，根据一个或多个实施例的电子装置可基于在MIMO时隙820中通过多个发射天线辐射的MIMO线性调频信号来估计角度。根据一个或多个实施例的电子装置可基于SIMO时隙和MIMO时隙的数量和/或比率来抑制第二比较示例中提到的噪声水平。根据单个帧内的SIMO时隙的数量的增加，多普勒速度估计中的噪声水平可降低，并且角度估计中的噪声水平可增加。相反，根据MIMO时隙数量的增加，多普勒速度估计中的噪声水平可增加，并且角度估计中的噪声水平可降低。
作为解决多普勒模糊的另一种方法，描述基于可变载波频率(VCF)方案的MIMO时隙的分配。
图9示出其中不同的载波频率被分配给SIMO时隙和MIMO时隙的线性调频序列。
根据一个或多个实施例，电子装置的雷达传感器可通过单个天线发射基于第一载波频率fc,1生成的一个或多个线性调频信号。雷达传感器可通过两个或更多个天线发射基于与第一载波频率fc,1不同的第二载波频率fc,2生成的其他线性调频信号。
例如，参照图9，在线性调频序列900中，可将第一载波频率fc,1分配给SIMO时隙910，并且可将第二载波频率fc,2分配给MIMO时隙920。描述M＝12的示例。这里，第零时隙、第三时隙至第五时隙、第七时隙、第九时隙和第十时隙被设置为SIMO时隙910。剩余时隙被设置为MIMO时隙920。图9示出其中第一载波频率为80GHz并且第二载波频率为77GHz的示例。此外，尽管图9示出两个载波频率，但是可使用三个或更多个载波频率。电子装置可使用多个载波频率之中的一个或多个载波频率来发射SIMO时隙910的线性调频信号，并且可使用另一个载波频率来发射MIMO时隙920的线性调频信号。
根据一个或多个实施例的电子装置可通过SIMO时隙910的线性调频信号的辐射和感测来估计其中去除多普勒模糊的速度。例如，类似于图8，电子装置可估计具有最大明确可测量速度范围[-vmax,vmax]的多普勒速度。
作为参考，在图9中，发射天线元件被顺序地分配给MIMO时隙920。可将第(m+1)发射天线元件分配给第m时隙。例如，针对MIMO时隙920，可将第二发射天线元件TX2分配给第一时隙，可将第三发射天线元件TX3分配给第二时隙，可将第七发射天线元件TX7分配给第六时隙，可将第九发射天线元件TX9分配给第八时隙，并且可将第十二发射天线元件TX12分配给第十一时隙。如下面参照图11所述，可将发射天线元件随机地分配给MIMO时隙920。可在单个线性调频序列900内的MIMO时隙920中激活一些发射天线元件。在这种情况下，电子装置可在同一帧内的线性调频序列900的MIMO时隙920中激活剩余发射天线元件至少一次。
电子装置可通过考虑关于多个载波频率之中的单个载波频率的可测量速度范围恢复来分配时隙，并且可通过考虑关于另一载波频率的角度测量来分配时隙。此外，电子装置可通过组合随机发射天线分配和使用图8描述的VCF来将最大可测量速度范围从[-vmax,vmax]进一步扩展。
图10示出根据一个或多个实施例的基于可变载波频率(VCF)处理雷达信号的示例。
根据一个或多个实施例，电子装置可通过处理基于发射天线和可变载波频率的随机选择而生成的雷达信号来确定多普勒速度。电子装置可使用基于第一载波频率的SIMO信号来生成第一雷达数据(例如，距离多普勒地图1010)，并且可使用基于第二载波频率的MIMO信号来生成第二雷达数据(例如，距离轮廓1020)。
例如，电子装置可基于至少一些线性调频信号(例如，基于第一载波频率的SIMO信号)和至少一些线性调频信号的反射信号来获取距离多普勒地图1010。电子装置的处理器可通过对至少一些线性调频信号与对应的反射信号之间的中频数据执行基于距离的频率变换和基于多普勒频率的频率变换来获取距离多普勒地图1010。电子装置的处理器可基于其他线性调频信号(例如，基于第二载波频率的MIMO信号)和其他线性调频信号的反射信号来获取距离轮廓1020。处理器可通过对其他线性调频信号与对应的反射信号之间的中频数据执行基于距离的频率变换来获取距离轮廓1020。
例如，当目标的速度超过[-vmax,vmax]时，可由于上面在等式3中描述的模糊数q而发生模糊。电子装置可通过估计模糊数q来去除多普勒速度的模糊。电子装置可通过使第一雷达数据与第二雷达数据相关联来估计多普勒速度中的模糊数q。例如，电子装置可生成距离多普勒地图1010。这里，可在距离方面忽略载波频率之间的差。在多普勒速度方面，其中在距离多普勒地图1010中存在目标的仓可根据载波频率与目标速度之间的差而变化。电子装置可基于从第一雷达数据(例如，距离多普勒地图1010)识别的目标的多普勒速度分量(例如，多普勒频率)与第二雷达数据(例如，距离轮廓1020)中的对应目标(例如，存在于相同或相似距离中的仓的目标)的多普勒速度分量之间的差来估计模糊数q。电子装置可通过基于模糊数q确定准确速度来增加最大检测速度范围。参照图11描述模糊数q的估计的非限制性示例。
因此，一个或多个实施例的电子装置可通过基于使用不同载波频率的线性调频信号计算每个载波频率的同一目标的多普勒仓差来进一步增加可测量速度范围。一个或多个实施例的电子装置可在没有模糊的情况下测量超过最大速度范围[-vmax,vmax]的速度，该速度可通过单个发射天线测量。
图11示出根据一个或多个实施例的基于随机TX传输和VCF从线性调频序列以及SIMO数据和MIMO数据确定目标的距离、多普勒速度和DOA的操作。
根据一个或多个实施例的电子装置可发射包括多个线性调频序列1100的雷达信号。在图11的示例中，电子装置可发射包括L个线性调频序列1100的雷达信号。每个线性调频序列可包括M个时隙。图11示出l＝0的线性调频序列和l＝1的线性调频序列的示例。在SIMO时隙1110中，使用第一载波频率fc,1通过第一发射天线元件TX1发射线性调频信号。在MIMO时隙1120中，使用第二载波频率fc,2通过多个发射天线元件发射线性调频信号。在图11中，在MIMO时隙1120中，可针对l＝0的线性调频序列按照TX9、TX5、TX1、TX4和TX7的顺序来激活发射天线，并且可针对l＝1的线性调频序列按照TX8、TX4、TX6、TX10、TX11、TX9、TX3、TX12、TX2和TX7的顺序来激活发射天线。
根据一个或多个实施例的雷达传感器可通过单个天线发射基于第一载波频率生成的一个或多个线性调频信号。相对于基于与第一载波频率不同的第二载波频率生成的其他线性调频信号中的每个，雷达传感器可通过发射天线发射对应的线性调频信号，发射天线针对时隙随机被确定，时隙从同一帧内的单个线性调频序列随机被选择。
在操作1191中，电子装置可基于雷达发射信号和雷达接收信号获取中频信号。电子装置可获取用于基于第一载波频率的SIMO线性调频信号的第一中频信号，并且可获取用于基于第二载波频率的MIMO线性调频信号的第二中频信号。电子装置可在以下操作中单独地处理第一中频信号和第二中频信号。
在操作1192中，电子装置可执行基于距离的频率变换。电子装置可对第一中频信号和第二中频信号中的每个执行基于距离的频率变换。
在操作1193，电子装置可通过序列扩展来重新排列数据。
在操作1194中，电子装置可对基于第一中频信号的数据执行基于多普勒频率的频率变换。因此，电子装置可通过对SIMO信号与对应的反射信号之间的第一中频数据执行基于距离的频率变换和基于多普勒频率的频率变换来获取距离多普勒地图。
相反，电子装置可排除针对基于第二中频信号的数据的基于多普勒频率的频率变换。也就是说，电子装置的处理器可跳过对其他线性调频信号(例如，MIMO线性调频信号)的基于多普勒频率的频率变换。
在操作1195中，电子装置的处理器可基于距离多普勒地图来检测目标。例如，电子装置可通过将CFAR应用于第一雷达数据(例如，距离多普勒地图)来检测目标。
在操作1196中，电子装置可解决多普勒速度的模糊。例如，电子装置可基于来自第一雷达数据的目标的第一载波频率来获取估计的第一模糊多普勒速度fD1,amb。电子装置可基于来自第二雷达数据的同一目标的第二载波频率来获取估计的第二模糊多普勒速度fD2,amb。电子装置可从第二雷达数据选择具有与从第一雷达数据识别的目标相同或相似的距离的目标。由于在同一帧中几乎不发生距离差，因此可假设从第一雷达数据识别的目标和从第二雷达数据识别的目标彼此相同。
等式14：
例如，电子装置可根据上面的等式14计算最大可估计多普勒频率fD,max。
等式15：
v＝-ΔfD·c/(2fshift)
例如，电子装置可根据上面等式15计算多普勒速度v。作为参考，例如，电子装置可根据以下表1计算第一模糊多普勒速度fD1,amb与第二模糊多普勒速度fD2,amb之间的多普勒频率差ΔfD。
表1：
这里，在上面表1中，例如，q1可在以下等式17中被表示为q。
等式16：
fshift＝fc，1-fc，2，其中，fc，1＞fc，2
例如，可根据上面等式16计算等式15的频移fshift。
等式17：
fD1＝fD1，amb+q(2fD，max)
例如，其中目标的模糊被去除的多普勒频率分量可被表示为上面等式17。
等式18：
等式19：
例如，可根据上面等式18和等式19来计算模糊数q，其中，round表示取整函数。
等式20：
例如，电子装置可基于上面等式20计算目标的径向速度。由于在等式17中考虑模糊数q，因此模糊可在等式20中被去除。
在操作1197中，电子装置可执行波束成形(beamforming，BF)预处理。例如，电子装置可根据被应用于通过发射天线之间的间隔补偿误差的波束成形来补偿值。
在操作1198中，电子装置可确定目标的DOA。例如，电子装置可通过基于根据距离多普勒地图(例如，第一雷达数据)检测的目标处理其他线性调频信号(例如，MIMO线性调频信号)来确定每个检测的目标的DOA，距离多普勒地图(例如，第一雷达数据)通过处理至少一些线性调频信号(例如，SIMO线性调频信号)来获取。电子装置的处理器可保持在每个帧中检测的每个目标的距离、多普勒速度和角度(例如，水平角度和垂直角度)。
作为参考，电子装置可仅保持与目标相关的值，并且可丢弃其余值。例如，在操作1196中解决多普勒模糊之后，电子装置可丢弃基于SIMO获取的第一雷达数据(例如，距离多普勒地图)。电子装置可从基于从第一雷达数据识别的目标的MIMO获取的第二雷达数据确定每个目标的DOA。因此，当电子装置存储每个目标的距离值、多普勒速度值和角度值时，电子装置可保持包括(目标的数量)×3个值的结果数据。当针对每个目标存储距离值、多普勒速度值、方位角和仰角时，电子装置可保持包括(目标的数量)×4个值的结果数据。因此，与保持距离多普勒地图的典型示例相比，一个或多个实施例的电子装置可显著节省存储器和计算量。
在操作1199，电子装置可使用结果数据执行各种操作。在图11的示例中，电子装置可将结果数据变换到目标的坐标系统。例如，电子装置可将目标的距离值、多普勒速度值和角度值变换为根据笛卡尔坐标系的坐标。电子装置可基于坐标值执行聚类。电子装置可基于每个目标的坐标值和速度值来估计自我速度(例如，安装有电子装置的车辆的速度)。电子装置可识别移动对象。电子装置可对周围对象进行分类。
例如，电子装置可被安装到车辆(例如，自主车辆)、飞机和/或船舶等。电子装置的处理器可基于雷达处理结果生成周围环境地图，雷达处理结果包括从雷达数据计算的距离、多普勒速度和DOA中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合。电子装置可使用生成的周围环境地图来控制车辆的转向和速度中的任何一个或两者。
图12和图13是示出根据一个或多个实施例的通过SIMO时隙和MIMO时隙的共存的权衡的曲线图。
根据一个或多个实施例，电子装置可调整单个帧中的SIMO时隙和MIMO时隙的数量和/或比率。根据SIMO时隙的数量的增加，可在多普勒轮廓中提高峰旁瓣间隙(peak-to-sidelobe gap)。根据MIMO时隙的数量的增加，可在角轮廓中提高峰旁瓣间隙。这里，由于角轮廓中的间隙提高宽度相对低于MIMO时隙的比率的增加，因此增加MIMO时隙的比率可被解释为低效率。因此，增加SIMO时隙的比率可在信噪比(SNR)改进方面是有利的。图12示出根据作为多普勒轮廓的多普勒速度的噪声水平的示例。多普勒轮廓的横轴表示多普勒速度，并且纵轴表示信号强度。图12示出当单个帧中的MIMO时隙的比率为100％时的峰旁瓣间隙1210，当MIMO时隙的比率为75％时的峰旁瓣间隙1220，当MIMO时隙的比率为50％时的峰旁瓣间隙1230，以及当MIMO时隙的比率为25％时的峰旁瓣间隙1240。参照图12，根据MIMO时隙的数量的减少，可被解释为容易区分多普勒速度。
图13示出其中不使用混合线性调频的简单的基于MIMO的距离多普勒地图1310中的每个目标的角轮廓的示例。距离多普勒地图1310的横轴表示多普勒速度，并且纵轴表示距离。在使用混合线性调频的多普勒地图1320中，同一目标的减小的信号强度1391和1392出现。这里，由于与峰噪声间隙(peak-to-noise gap)相比的噪声水平显著降低，因此峰识别可被简化。
根据一个或多个实施例的电子装置可生成具有大于0并且小于1的同一帧中的用于MIMO的时隙的比率的雷达信号。用于MIMO的时隙的比率可以是单个帧中的用于MIMO的时隙的数量与时隙的总数的比率。电子装置可生成具有大于0并且小于或等于0.75的同一帧中的用于MIMO的时隙的比率的雷达信号。电子装置可生成具有大于0并且小于或等于0.5的同一帧内的用于MIMO的时隙的比率的雷达信号。作为参考，根据SIMO时隙的数量的增加的距离估计性能的提高可被评估为相对大于根据MIMO时隙的数量的减少的角度估计性能的劣化。电子装置可生成具有大于0并且小于或等于0.25的同一帧内的用于MIMO的时隙的比率的雷达信号。
如上所述，根据一个或多个实施例的电子装置可在通过混合线性调频的信号处理方面显著减少多普勒方面的计算量。由于噪声水平在速度方面降低，因此根据一个或多个实施例的电子装置可容易地解决基于不同载波频率的雷达数据之间的关联问题。
图14是示出根据一个或多个实施例的电子装置的示图。
参照图14，电子装置1400可执行上述雷达信号处理方法。电子装置1400可执行上面参照图1至图13描述的操作和方法中的任何一个、任何组合或全部。例如，电子装置1400可以是或包括图4的雷达信号处理装置400。电子装置1400可以是或包括例如图像处理装置、智能电话、可穿戴装置、平板计算机、上网本、膝上型计算机、台式计算机、个人数字助理(PDA)、头戴式显示器(HMD)、车辆(例如，自主车辆)和/或安装到车辆的驾驶辅助装置。
参照图14，电子装置1400可包括处理器1410(例如，一个或多个处理器)、存储装置1420(例如，包括一个或多个存储器)、雷达传感器1430、输入装置1440、输出装置1450和网络接口1460。处理器1410、存储装置1420、雷达传感器1430、输入装置1440、输出装置1450和网络接口1460可通过通信总线1470彼此通信。
处理器1410可执行用于电子装置1400中的执行的功能和指令。例如，处理器1410可处理存储在存储装置1420中的指令。处理器1410可执行上面参照图1至图13描述的操作和方法中的任何一个、任何组合或全部。处理器1410可以是或包括图4的信号处理器420。
存储装置1420存储执行处理器1410所需的信息和数据。存储装置1420可包括非暂时性计算机可读存储介质或非暂时性计算机可读存储装置。存储装置1420可存储由处理器1410执行的指令，并且可在电子装置1400正在执行软件或应用时存储相关信息。
雷达传感器1430可发射多个帧的雷达信号并且可接收反射信号。雷达传感器1430可通过多个天线之中的单个天线来发射属于同一帧的多个线性调频信号之中的至少一些线性调频信号。雷达传感器1430可通过经由多个天线之中的至少两个天线发射其他线性调频信号来辐射雷达信号。雷达传感器1430可包括多个发射天线元件和多个接收天线元件。雷达传感器1430可以是或包括图4的雷达传感器410。
输入装置1440可通过触觉、视频、音频或触摸输入从用户接收输入。输入装置1440可包括能够检测来自键盘、鼠标、触摸屏、麦克风或用户的输入并发送检测的输入的另一装置。
输出装置1450可通过视觉、听觉或触觉通道向用户提供电子装置1400的输出。输出装置1450可包括例如显示器、触摸屏、扬声器、振动生成装置或能够向用户提供输出的另一装置。网络接口1460可通过有线网络或无线网络与外部装置进行通信。根据一个或多个实施例，输出装置1450可使用视觉信息、听觉信息和触觉信息中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合向用户提供处理雷达数据等的结果。
例如，当电子装置1400被安装到车辆时，电子装置1400可通过显示器可视化雷达图像地图。作为另一示例，电子装置1400可基于DOA信息、距离信息和/或雷达图像地图而改变安装有电子装置1400的车辆的速度、加速度和转向中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合。然而，在不限于此的情况下，电子装置1400可执行ACC、AEB、BSD、LCA和自我定位的功能。电子装置1400可在结构上和/或功能上包括用于控制车辆的控制系统。
电子装置1400可被实现为高级辅助系统，高级辅助系统通过嵌入在ADAS内部和外部的各种类型的传感器来支持驾驶员的安全和方便以及风险规避的驾驶。根据一个或多个实施例的电子装置1400可通过驱动车辆雷达并且通过解决多普勒速度的模糊来具有更宽范围的多普勒速度测量。电子装置1400可在估计安装有雷达的平台的自我速度、姿态和DOA时执行速度结合校正。电子装置1400可应用于车辆的雷达，并且可在每个雷达传感器中进行操作。
根据一个或多个实施例的电子装置1400可通过经由单个发射天线发射单个帧的线性调频信号之中的一些线性调频信号并且通过经由多个发射天线发射剩余的线性调频信号来辐射其中混合SIMO和MIMO的雷达信号。根据一个或多个实施例的电子装置1400可通过SIMO和MIMO的混合来实现多普勒消歧，可检测更宽范围的最大速度，并且可实现计算量的简化和精度的提高。
雷达信号处理装置、雷达传感器、线性调频发射器、发射天线、接收天线、混频器、放大器、雷达信号处理器、信号处理器、发射器、接收器、混合线性调频生成器、电子装置、处理器、存储装置、输入装置、输出装置、网络接口、通信总线、雷达信号处理装置110、雷达传感器111、雷达传感器210、线性调频发射器211、发射天线212、接收天线213、混频器214、放大器215、雷达信号处理器216、雷达信号处理装置400、雷达传感器410、信号处理器420、发射器411、接收器412、混合线性调频生成器421、电子装置1400、处理器1410、存储装置1420、雷达传感器1430、输入装置1440、输出装置1450、网络接口1460、通信总线1470以及在此关于图1至图14描述的其他设备、单元、模块、装置和组件由硬件组件实现或表示硬件组件。可用于执行在本申请中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括：控制器、传感器、生成器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器以及被配置为执行本申请中描述的操作的任何其他电子组件。在其他示例中，执行在本申请中描述的操作的硬件组件中的一个或多个由计算硬件(例如，由一个或多个处理器或计算机)来实现。处理器或计算机可由一个或多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或被配置为以限定的方式响应并执行指令以实现期望的结果的任何其他装置或装置的组合)来实现。在一个示例中，处理器或计算机包括或连接到存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件组件可执行用于执行在本申请中描述的操作的指令或软件(诸如，操作系统(OS)和在OS上运行的一个或多个软件应用)。硬件组件还可响应于指令或软件的执行来访问、操控、处理、创建和存储数据。为了简明，单数术语“处理器”或“计算机”可用于在本申请中描述的示例的描述中，但是在其他示例中，多个处理器或计算机可被使用，或者处理器或计算机可包括多个处理元件、或多种类型的处理元件、或两者。例如，单个硬件组件、或者两个或更多个硬件组件可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现。一个或多个硬件组件可由一个或多个处理器、或者处理器和控制器来实现，并且一个或多个其他硬件组件可由一个或多个其他处理器、或者另外的处理器和另外的控制器来实现。一个或多个处理器、或者处理器和控制器可实现单个硬件组件、或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有不同的处理配置中的任何一个或多个，不同的处理配置的示例包括：单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多处理、单指令多数据(SIMD)多处理、多指令单数据(MISD)多处理和多指令多数据(MIMD)多处理。
图1至图14中示出的执行在本申请中描述的操作的方法由计算硬件(例如，由一个或多个处理器或计算机)执行，计算硬件被实现为如上所述执行指令或软件以执行在本申请中描述的由所述方法执行的操作。例如，单个操作、或者两个或更多个操作可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来执行。一个或多个操作可由一个或多个处理器、或者处理器和控制器来执行，并且一个或多个其他操作可由一个或多个其他处理器、或者另外的处理器和另外的控制器来执行。一个或多个处理器、或者处理器和控制器可执行单个操作、或者两个或更多个操作。
用于控制计算硬件(例如，一个或多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任何组合，以单独地或共同地指示或配置一个或多个处理器或计算机作为机器或专用计算机进行操作，以执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作。在一个示例中，指令或软件包括由一个或多个处理器或计算机直接执行的机器代码(诸如，由编译器生成的机器代码)。在另一示例中，指令或软件包括由一个或多个处理器或计算机使用解释器执行的更高级代码。可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述使用任何编程语言来编写指令或软件，附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述公开了用于执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法。
用于控制计算硬件(例如，一个或多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中，或者被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、非易失性存储器、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、蓝光或光盘存储装置、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、闪存、卡式存储器(诸如，多媒体卡或微型卡(例如，安全数字(SD)或极限数字(XD)))、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及任何其他装置，任何其他装置被配置为以非暂时性方式存储指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供给一个或多个处理器或计算机，使得一个或多个处理器或计算机能够执行指令。在一个示例中，指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构被分布在联网的计算机系统上，使得指令和软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构以分布式方式被一个或多个处理器或计算机存储、访问和执行。
虽然本公开包括特定示例，但是在理解本申请的公开之后将清楚的是，在不脱离权利要求书和它们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式和细节上的各种改变。在此描述的示例应仅被视为是描述性的，而不是为了限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述应被视为可适用于其他示例中的相似的特征或方面。如果描述的技术以不同的次序被执行、和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式被组合、和/或被其他组件或它们的等同物取代或补充，则可实现合适的结果。

Claims (20)

1.一种电子装置，包括：
雷达传感器，被配置为：通过以下操作辐射雷达信号并接收辐射的雷达信号的反射信号：
通过雷达传感器的多个天线之中的单个天线发射属于同一帧的多个线性调频信号之中的至少一些线性调频信号；和
通过所述多个天线之中的至少两个天线来发射属于所述同一帧的所述多个线性调频信号之中的其他线性调频信号；和
一个或多个处理器，被配置为：从基于所述至少一些线性调频信号、所述其他线性调频信号和反射信号确定的雷达数据检测目标并确定所述目标的到达方向DOA。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，为了发射所述其他线性调频信号，雷达传感器被配置为：发射所述同一帧内的单个线性调频序列中的所述其他线性调频信号中的每个。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，为了发射所述其他线性调频信号，雷达传感器被配置为：通过在时隙中随机确定的天线来发射对应的线性调频信号，所述时隙针对所述同一帧内的单个线性调频序列中的所述其他线性调频信号中的每个被选择。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其中，雷达传感器被配置为：通过在所述同一帧中激活所有天线至少一次来发射用于多输入多输出MIMO的线性调频信号。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，雷达传感器被配置为：
为了发射所述至少一些线性调频信号，通过所述单个天线发射基于第一载波频率生成的所述至少一些线性调频信号；并且
为了发射所述其他线性调频信号，通过所述至少两个天线发射基于与第一载波频率不同的第二载波频率生成的所述其他线性调频信号。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，雷达传感器被配置为：
为了发射所述至少一些线性调频信号，通过所述单个天线发射基于第一载波频率生成的所述至少一些线性调频信号；并且
为了发射所述其他线性调频信号，通过在时隙中随机确定的天线来发射对应的线性调频信号，所述时隙针对基于与第一载波频率不同的第二载波频率生成的所述其他线性调频信号中的每个在所述同一帧内的单个线性调频序列中随机被选择。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述一个或多个处理器被配置为：基于所述至少一些线性调频信号和所述至少一些线性调频信号的反射信号来确定包括在雷达数据中的距离多普勒地图。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中，为了确定距离多普勒地图，所述一个或多个处理器被配置为：通过对所述至少一些线性调频信号与对应的反射信号之间的中频数据执行基于距离的频率变换和基于多普勒频率的频率变换来确定距离多普勒地图。
9.根据权利要求7所述的电子装置，其中，为了检测所述目标，所述一个或多个处理器被配置为：基于距离多普勒地图来检测所述目标。
10.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述一个或多个处理器被配置为：基于所述其他线性调频信号和所述其他线性调频信号的反射信号来确定包括在雷达数据中的距离轮廓。
11.根据权利要求10所述的电子装置，其中，为了确定所述距离轮廓，所述一个或多个处理器被配置为：通过对基于所述其他线性调频信号和所述其他线性调频信号的反射信号的中频数据执行基于距离的频率变换来确定所述距离轮廓。
12.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述一个或多个处理器被配置为：跳过对所述其他线性调频信号的基于多普勒频率的频率变换。
13.根据权利要求1所述的电子装置，其中，为了确定所述DOA，所述一个或多个处理器被配置为：通过基于根据距离多普勒地图检测的目标处理所述其他线性调频信号，来确定每个检测的目标的DOA，距离多普勒地图通过处理所述至少一些线性调频信号来确定。
14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的电子装置，其中，所述一个或多个处理器被配置为：保持在每个帧中检测的每个目标的距离、多普勒速度和角度。
15.根据权利要求1至13中的任意一项所述的电子装置，其中，所述同一帧内的用于多输入多输出MIMO的时隙的比率大于0并且小于或等于0.5。
16.根据权利要求1至13中的任意一项所述的电子装置，其中，包括在所述同一帧中的多个线性调频序列中的每个包括与包括在雷达传感器中的所述多个天线的数量相同的数量的时隙。
17.根据权利要求1至13中的任意一项所述的电子装置，其中，用于多输入多输出MIMO的所述至少两个天线中的一个是与用于单输入多输出SIMO的所述单个天线相同的天线。
18.根据权利要求1至13中的任意一项所述的电子装置，其中
所述电子装置被配置为安装到车辆，并且
所述一个或多个处理器被配置为：
基于雷达处理结果生成周围环境地图，雷达处理结果包括：从雷达数据确定的距离、多普勒速度和所述DOA中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合；并且
使用生成的周围环境地图来控制车辆的转向和速度中的任何一个或两个。
19.一种处理器实现的用于雷达信号处理的方法，所述方法包括：
通过多个天线之中的单个天线来发射属于同一帧的多个线性调频信号之中的至少一些线性调频信号；
通过所述多个天线之中的至少两个天线来发射属于所述同一帧的所述多个线性调频信号之中的其他线性调频信号；和
从基于所述至少一些线性调频信号、所述其他线性调频信号和反射信号确定的雷达数据来检测目标并确定所述目标的到达方向。
20.一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由一个或多个处理器执行时将所述一个或多个处理器配置为执行根据权利要求19所述的方法。
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