CN116783502A - 雷达装置、系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一些说明性方面包括雷达装置、设备、系统和方法。在一个示例中,一种装置可以包括用于发射雷达发射(Tx)信号的一个或多个Tx天线、用于接收雷达接收(Rx)信号的一个或多个Rx天线、以及用于基于雷达Rx信号来生成雷达信息的处理器。该装置可以被实现为例如雷达设备的一部分(例如,被实现为包括雷达设备的交通工具的一部分)。在其他方面中,该装置可以包括任何其他附加或替代元件和/或可以被实现为任何其他设备的一部分。
Description
技术领域
本文所描述的各方面总体上涉及雷达设备。
背景技术
各种类型的设备和系统(例如,自主和/或机器人设备(例如,自主交通工具和机器人))可以被配置成用于使用一种或多种传感器类型的传感器数据来感知和导航其整个环境。
传统上,自主感知在很大程度上依赖于基于光的传感器,诸如图像传感器(例如,相机)和/或光检测和测距(Light Detection and Ranging,LIDAR)传感器。此类基于光的传感器在某些状况下(诸如,能见度低的状况,或在某些恶劣的天气状况下(例如,雨、雪、冰雹或其他形式的降水))可能表现不佳,从而限制了其有用性或可靠性。
附图说明
为说明简单和清楚起见,附图中示出的元件不一定是按比例绘制的。例如,为呈现清楚起见,元件中的一些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大。此外,附图标记可在附图之间重复以指示对应或类似的元件。下文列出附图。
图1是根据一些说明性方面的实现雷达的交通工具的示意性框图图示。
图2是根据一些说明性方面的实现雷达的机器人的示意性框图图示。
图3是根据一些说明性方面的雷达装置的示意性框图图示。
图4是根据一些说明性方面的频率调制连续波(Frequency-ModulatedContinuous Wave,FMCW)雷达装置的示意性框图图示。
图5是根据一些说明性方面的可被实现用于从数字接收雷达数据值中提取距离和速度(多普勒)估计的提取方案的示意性图示。
图6是根据一些说明性方面的可被实现用于基于由接收天线阵列所接收的传入无线电信号来确定到达角(Angle of Arrival,AoA)信息的角度确定方案的示意性图示。
图7是根据一些说明性方面的可以基于发射(Tx)和接收(Rx)天线的组合来实现的多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO)雷达天线方案的示意性图示。
图8是根据一些说明性方面的雷达前端和雷达处理器的示意性框图图示。
图9是根据一些说明性方面的包括多个雷达的雷达设备的元件的示意图示。
图10是根据一些说明性方面的雷达检测方案的示意性图示。
图11是根据一些说明性方面的雷达检测方案的示意性图示。
图12是根据一些说明性方面的雷达检测方案的示意性图示。
图13是根据一些说明性方面的雷达检测方案的示意性图示。
图14是根据一些说明性方面的基于用于在第一雷达与第二雷达之间同步的雷达同步信息来生成雷达信息的方法的示意性流程图示。
图15是根据一些说明性方面的包括多个雷达前端的雷达设备的元件的示意性图示。
图16是根据一些说明性方面的与在雷达前端之间通信的雷达信号相对应的时序图的示意性图示。
图17是交通工具中的第一雷达前端和第二雷达前端的部署的示意性图示。
图18是根据一些说明性方面的在多个雷达前端之间进行同步化的方法的示意性流程图图示。
图19是根据一些说明性方面的基于非周期性Tx雷达信号的雷达处理的方法的示意性图示。
图20是根据一些说明性方面的基于具有非周期性模式的非周期性Tx雷达信号的雷达处理的方法的示意性图示。
图21是根据一些说明性方面的基于根据非周期性映射方案经由多个Tx天线发射的Tx雷达信号的雷达处理的方法的示意性图示。
图22是根据一些说明性方面的被配置成用于保护雷达天线的雷达雷达罩装置的示意性图示。
图23是根据一些说明性方面的雷达雷达罩装置的截面视图,以及雷达雷达罩装置的分解视图的示意性图示。
图24是根据一些说明性方面的用于保护雷达天线的聚合物导电层的分解视图的示意性图示。
图25是根据一些说明性方面的雷达雷达罩装置的示意性图示。
图26是根据一些说明性方面的制品的示意性图示。
具体实施方式
在下列具体实施方式中,阐述了众多特定细节以便提供对某些方面的透彻理解。然而,将由本领域的普通技术人员理解的是,可在没有这些特定细节的情况下实践某些方面。在其他实例中,未详细描述公知的方法、过程、部件、单元和/或电路,以免使讨论模糊。
本文中利用诸如例如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等术语的讨论可指计算机、计算平台、计算系统或其他电子计算设备的(一个或多个)操作和/或(一个或多个)过程,这些操作和/或过程操纵被表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理(例如,电子)量的数据和/或将该数据变换成类似地被表示为计算机的寄存器和/或存储器或可存储执行操作和/或处理的指令的其他信息存储介质内的物理量的其他数据。
本文中使用的术语“复数个(plurality)”和“多个(a plurality)”包括例如“多个”或“两个或更多个”。例如,“多个项目”包括两个或更多个项目。
在本文中使用词“示例性”和“说明性”来意指“充当示例、实例、演示、或说明”。在本文中被描述为“示例性”或“说明性”的任何方面、实施例、或设计不一定被解释为相对于其它方面、实施例、或设计为优选的或有优势的。
对“一个实施例”、“实施例”、“说明性实施例”、“各实施例”、“一个方面”、“一方面”、“说明性方面”、“各方面”等的引用指示:如此描述的(一个或多个)实施例和/或各方面可以包括特定特征、结构或特性,但并非每一个实施例或方面必定包括这些特定的特征、结构或特性。进一步地,短语“在一个实施例中”或“在一个方面中”的重复使用并不一定指代同一实施例或方面,尽管它可以指代同一实施例或方面。
如本文中所使用,除非另外指定,否则使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等来描述共同的对象仅指示类似对象的不同实例被提及,而不旨在暗示如此描述的对象必须按照给定的序列,无论是在时间上、在空间上、在等级上或以任何其他方式。
短语“至少一个”和“一个或多个”可被理解为包括大于或等于一的数量,例如,一个、两个、三个、四个、[...]等。关于一组要素的短语“至少一个”在本文中可用于意指来自由要素组成的组的至少一个要素。例如,关于一组要素的短语“……中的至少一个”在本文中可用于意指所列要素中的一个、多个的所列要素中的一个要素、多个个体所列要素、或多个的数个个体所列要素。
如本文中所使用的术语“数据”可被理解为包括采用任何合适的模拟或数字形式的信息,例如,作为文件、文件的部分、文件集合、信号或流、信号或流的部分、信号或流的集合等等被提供的信息。进一步地,术语“数据”还可用于意指对信息的例如以指针的形式的引用。然而,术语“数据”不限于上述示例,并且可采取各种形式和/或可以表示如本领域中理解的任何信息。
术语“处理器”或“控制器”可以被理解为包括允许处置任何适当类型的数据和/或信息的任何种类的技术实体。可根据由处理器或控制器执行的一个或多个特定功能来处置数据和/或信息。进一步地,处理器或控制器可以被理解为任何种类的电路,例如任何种类的模拟或数字电路。处理器或控制器由此可以是或可包括模拟电路、数字电路、混合信号电路、逻辑电路、处理器、微处理器、中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、集成电路、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等、或其任何组合。下文将进一步详细描述的相应功能的任何其他种类的实现方式也可以被理解为处理器、控制器或逻辑电路。应理解,本文中详述的任何两个(或更多个)处理器、控制器、或逻辑电路可被实现为具有等效功能的单个实体等等,并且相反地,本文中详述的任何单个处理器、控制器或逻辑电路可被实现为具有等效功能的两个(或更多个)分开的实体等等。
术语“存储器”被理解为数据或信息可以被存储在其中以供取回的计算机可读介质(例如,非暂态计算机可读介质)。对“存储器”的引用可因此被理解为是指易失性或非易失性存储器,包括随机存取存储器(random access memory,RAM)、只读存储器(read-onlymemory,ROM)、闪存、固态存储装置、磁带、硬盘驱动器、光驱等或其任何组合。在本文中,寄存器、移位寄存器、处理器寄存器、数据缓冲器等等也可由术语存储器包含。术语“软件”可以用来指代任何类型的可执行指令和/或逻辑,包括固件。
“交通工具”可以被理解为包括任何类型的被驾驶对象。作为示例,交通工具可以是具有内燃机、电引擎、反应式引擎、电驱动对象、混合驱动对象或其组合的被驾驶对象。交通工具可以是或者可以包括汽车、公共汽车、小型公共汽车、货车、卡车、房车、交通工具拖车、摩托车、自行车、三轮车、火车机车、火车车厢、移动机器人、个人运输机、船只、船、潜水器、潜艇、无人机、航空器、火箭等。
“地面交通工具”可以被理解为包括被配置成用于(例如,在街道上、在道路上、在轨迹上、在一条或多条轨道上、越野等)横穿地面的任何类型的交通工具。
“自主交通工具”可描述能够在不具有驾驶员输入的情况下实现至少一种导航改变的交通工具。导航改变可描述或包括交通工具的转向、制动、加速/减速或与移动相关的任何其他的操作中的一者或多者的改变。即使在交通工具不是完全自主(例如,在有驾驶员或无驾驶员输入的情况下完全可操作)的情况下,也可以将交通工具描述为自主的。自主交通工具可以包括在某些时间段期间可以在驾驶员控制下操作并且在其他时间段期间无需驾驶员控制而操作的那些交通工具。附加地或替代地,自主交通工具可包括仅控制交通工具导航的一些方面的交通工具,交通工具导航的一些方面诸如转向(例如,在交通工具车道约束之间维持交通工具路线)或在某些情形下(例如,并非在所有情形下)进行一些转向操作,但可将交通工具导航的其他方面(例如,在某些情形下的制动或刹车)留给驾驶员。附加地或替代地,自主交通工具可以包括:在某些情形下共享对交通工具导航的一个或多个方面(例如,动手操作,诸如响应于驾驶员的输入)的控制的交通工具;和/或在某些情形下控制交通工具导航的一个或多个方面(例如,放手操作,诸如独立于驾驶员的输入)的交通工具。附加地或替代地,自主交通工具可以包括在某些情形下(诸如,在某些环境状况下(例如,空间区域、道路状况等))控制交通工具导航的一个或多个方面的交通工具。在一些方面,自主交通工具可以处置交通工具的制动、速度控制、速率控制、转向和/或其他附加操作中的一些或所有方面。自主交通工具可以包括可以在没有驾驶员的情况下操作的那些交通工具。交通工具的自主性级别可以由交通工具的汽车工程师协会(Society of AutomotiveEngineers,SAE)级别进行描述或确定(例如,由SAE例如在SAE J3016 2018:“道路机动交通工具的驾驶自动化系统相关术语的分类和定义(Taxonomy and definitions for termsrelated to driving automation systems for on road motor vehicles)”中定义)或由其他相关专业组织进行描述或确定。SAE级别可以具有范围从最小级别(例如,0级(说明性地,基本上没有驾驶自动化))到最大级别(例如,5级(说明性地,完全驾驶自动化))的值。
短语“交通工具操作数据”可以被理解为描述与交通工具的操作有关的任何类型的特征。作为示例,“交通工具操作数据”可描述交通工具的状态,诸如,交通工具的轮胎的类型、交通工具的类型、和/或交通工具的制造的时限。更一般地,“交通工具操作数据”可描述或包括静态特征或静态交通工具操作数据(说明性地,不随时间改变的特征或数据)。作为另一示例,附加地或替代地,“交通工具操作数据”可描述或包括在交通工具的操作期间改变的特征,例如,在交通工具的操作期间的环境状况(诸如,天气状况或道路状况)、燃料水平、液位、交通工具的驱动源的操作参数等。更一般地,“交通工具操作数据”可描述或包括变化的特征或变化的交通工具操作数据(说明性地,时变特征或数据)。
一些方面可与各种设备和系统结合使用,各种设备和系统例如,雷达传感器、雷达设备、雷达系统、交通工具、交通工具系统、自主交通工具系统、交通工具通信系统、交通工具设备、空中平台、水上平台、道路基础设施、运动捕获基础设施、城市监测基础设施、静态基础设施平台、室内平台、移动平台、机器人平台、工业平台、传感器设备、用户装备(UserEquipment,UE)、移动设备(Mobile Device,MD),无线站(station,STA)、传感器设备、非交通工具设备、移动或便携式设备等。
一些方面可与射频(Radio Frequency,RF)系统、雷达系统、交通工具雷达系统、自主系统、机器人系统、检测系统等结合使用。
一些说明性方面可与具有10千兆赫(Gigahertz,GHz)以上的起始频率的频带(例如,具有10GHz与120GHz之间的起始频率的频带)中的RF频率结合使用。例如,一些说明性方面可与具有30Ghz以上(例如,45GHz以上,例如,60GHz以上)的起始频率的RF频率结合使用。例如,一些说明性方面可与汽车雷达频带(例如,76GHz与81GHz之间的频带)结合使用。然而,其他方面可以利用任何其他合适的频带(例如,140GHz以上的频带、300GHz的频带、亚太赫兹(Terahertz,THz)频带、THz频带、红外(Infra Red,IR)频带和/或任何其他频带)来实现。
如本文中所使用,术语“电路”可指代下列各项、作为下列各项的部分或包括下列各项:专用集成电路(ASIC)、集成电路、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和/或存储器(共享的、专用的、或组)、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其他合适的硬件部件。在一些方面中,电路能以一个或多个软件或固件模块实现,或者与电路相关联的功能可由一个或多个软件或固件模块实现。在一些方面中,电路可包括在硬件中至少部分地可操作的逻辑。
术语“逻辑”可以例如指代嵌入在计算装置的电路中的计算逻辑和/或存储在计算装置的存储器中的计算逻辑。例如,该逻辑可由计算装置的处理器访问以执行计算逻辑从而执行计算功能和/或操作。在一个示例中,逻辑可以被嵌入在各种类型的存储器和/或固件(例如,各种芯片和/或处理器的硅块)中。逻辑可以被包括在各种电路中,和/或作为各种电路的一部分实现,各种电路例如,无线电电路、接收机电路、控制电路、发射机电路、收发机电路、处理器电路等。在一个示例中,逻辑可被嵌入在易失性存储器和/或非易失性存储器中,该易失性存储器和/或非易失性存储器包括随机存取存储器、只读存储器、可编程存储器、磁存储器、闪存、持久存储器等。逻辑可由一个或多个处理器使用耦合到该一个或多个处理器的存储器(例如,寄存器、缓冲器、栈等)来执行,例如,如执行逻辑所必需的。
本文中使用的关于信号的术语“传递(communicating)”包括发射信号和/或接收信号。例如,能够传递信号的装置可以包括用于发射信号的发射机和/或用于接收信号的接收机。动词“传递”可以用来指发射动作或接收动作。在一个示例中,短语“传递信号”可以指由发射机发射信号的动作,并且可能不一定包括由接收机接收信号的动作。在另一示例中,短语“传递信号”可以指由接收机接收信号的动作,并且可能不一定包括由发射机发射信号的动作。
本文中使用的术语“天线”可包括一个或多个天线元件、部件、单元、组件和/或阵列的任何合适的配置、结构和/或布置。在一些方面中,天线可以使用单独的发射天线元件和接收天线元件来实现发射功能和接收功能。在一些方面中,天线可以使用共同的和/或集成的发射/接收元件来实现发射功能和接收功能。天线可包括例如相控阵天线、单个元件天线、一组切换波束天线等。在一个示例中,天线可以被实现为单独的元件或集成元件,例如被实现为模块上(on-module)天线、片上(on-chip)天线、或根据任何其他的天线体系结构。
本文描述了关于RF雷达信号的一些说明性方面。然而,可以关于或结合任何其他雷达信号、无线信号、IR信号、声信号、光信号、无线通信信号、通信方案、网络、标准和/或协议来实现其他方面。例如,可以关于利用光信号和/或声信号的系统(例如,光检测测距(Light Detection Ranging,LiDAR)系统和/或声纳系统)来实现一些说明性方面。
现在参考图1,图1示意性地图示出根据一些说明性方面的实现雷达的交通工具100的框图。
在一些说明性方面中,交通工具100可以包括汽车、卡车、摩托车、公共汽车、火车、空中交通工具、水上交通工具、推车、高尔夫球车、电动推车、道路代理、或任何其他交通工具。
在一些说明性方面中,交通工具100可以包括雷达设备101,例如,如下文所述。例如,雷达设备101可以包括雷达检测设备、雷达感测设备、雷达传感器等,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备101可以被实现为交通工具系统(例如,实现和/或安装在交通工具100中的系统)的一部分。
在一个示例中,雷达系统101可以被实现为自主交通工具系统、自动驾驶系统、驾驶员辅助和/或支持系统等的一部分。
例如,雷达设备101可以被安装在交通工具101中以用于检测附近对象,例如以用于自主驾驶。
在一些说明性方面中,雷达设备101可被配置成用于例如使用RF和模拟链、电容器结构、大型螺旋变压器和/或任何其他电子元件或电元件来检测交通工具100附近区域中(例如,在远的附近区域中和/或近的附近区域中)的目标,例如,如下文所述。在一个示例中,雷达设备101可以被安装到交通工具100上,例如,直接地被放置在交通工具100上,或被附接到交通工具100。
在一些说明性方面中,交通工具100可以包括单个雷达设备101。在其他方面中,交通工具100可包括例如处于(例如,交通工具100周围的)多个位置处的多个雷达设备101。
在一些说明性方面中,例如,由于雷达能够在几乎所有天气状况下操作的能力,雷达设备101可以被实现为用于驾驶员辅助和/或自主交通工具的传感器套件中的部件。
在一些说明性方面中,雷达设备101可被配置成用于支持自主交通工具的使用,例如,如下文所述。
在一个示例中,雷达设备101可确定与环境中的对象相对应的类别、位置、取向、速率、意图、对环境的感知理解和/或任何其他信息。
在另一示例中,雷达设备101可被配置成用于确定用于一个或多个操作和/或任务(例如,路径规划和/或任何其他任务)的一个或多个参数和/或信息。
在一些说明性方面中,雷达设备101可被配置成用于通过测量目标的回波(反射率)并且例如主要是在距离、速度、方位角(azimuth)和/或仰角(elevation)方面对它们进行区分来映射场景,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备101可被配置成用于检测和/或感测位于交通工具100附近区域(例如,远的附近区域和/或近的附近区域)中的一个或多个对象,并被配置成用于提供关于这些对象的一个或多个参数、属性和/或信息。
在一些说明性方面中,对象可以包括:其他交通工具;行人;交通标志;交通灯;道路、道路要素(例如,人行道与道路交汇处、边缘线);危险(例如,轮胎、盒子、道路表面的裂缝);等等。
在一些说明性方面中,关于对象的一个或多个参数、属性和/或信息可以包括对象距交通工具100的距离、对象相对于交通工具100的角度、对象相对于交通工具100的位置、对象相对于交通工具100的相对速度,等等。
在一些说明性方面中,雷达设备101可以包括多输入多输出(MIMO)雷达设备101,例如,如下文所述。在一个示例中,MIMO雷达设备可被配置成用于利用“空间滤波”处理(例如,波束成形和/或任何其他机制),以用于发射(Tx)信号和/或接收(Rx)信号中的一者或两者。
下文关于被实现为MIMO雷达的雷达设备(例如,雷达设备101)描述一些说明性方面。然而,在其他方面中,雷达设备101可以被实现为利用多个天线元件的任何其他类型的雷达,例如,单输入多输出(Single Input Multiple Output,SIMO)雷达或多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)雷达。
可以关于被实现为MIMO雷达的雷达设备(例如,雷达设备101)来实现一些说明性方面,例如,如下文所述。然而,在其他方面中,雷达设备101可以被实现为任何其他类型的雷达,例如,电子波束转向雷达、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)、根据环境和/或自我状态改变其发射的自适应和/或认知雷达、反射阵列雷达等。
在一些说明性方面中,雷达设备101可包括天线布置102、被配置成用于经由天线布置102传递雷达信号的雷达前端103、以及被配置成用于基于雷达信号来生成雷达信息的雷达处理器104,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器104可被配置成用于处理雷达设备101的雷达信息和/或控制雷达设备101的一个或多个操作,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器104可以包括电路和/或逻辑,或者可以部分地或完全由电路和/或逻辑实现,该电路和/或逻辑例如,包括电路和/或逻辑的一个或多个处理器、存储器电路和/或逻辑。附加地或替代地,雷达处理器104的一个或多个功能可以由逻辑实现,该逻辑可以由机器和/或一个或多个处理器执行,例如,如下文所述。
在一个示例中,雷达处理器104可包括(例如,耦合到一个或多个处理器的)至少一个存储器,该存储器可被配置成例如用于至少临时地存储由一个或多个处理器和/或电路处理的信息中的至少一些信息,和/或可被配置成用于存储要由处理器和/或电路利用的逻辑。
在其他方面中,雷达处理器104可由交通工具100的一个或多个附加的或替代的元件实现。
在一些说明性方面中,雷达前端103可包括例如一个或多个(雷达)发射机和一个或多个(雷达)接收机,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,天线布置102可包括用于传递雷达信号的多个天线。例如,天线布置102可以包括采用发射天线阵列形式的多个发射天线和采用接收天线阵列形式的多个接收天线。在另一示例中,天线布置102可以包括既被用作发射天线又被用作接收天线的一个或多个天线。在后一情况下,雷达前端103例如可以包括双工器(例如,用于将所发射的信号与所接收的信号分开的电路)。
在一些说明性方面中,如图1中所示,雷达前端103和天线布置102可例如由雷达处理器104控制成用于发射无线电发射信号105。
在一些说明性方面中,如图1中所示,无线电发射信号105可被对象106反射,从而得到回波107。
在一些说明性方面中,雷达设备101可以(例如,经由天线布置102和雷达前端103)接收回波107,并且雷达处理器104可以例如通过计算与对象106例如相对于交通工具100的位置、径向速度(多普勒)、和/或方向有关的信息来生成雷达信息。
在一些说明性方面中,雷达处理器104可被配置成用于将雷达信息提供给交通工具100的交通工具控制器108,例如,以用于交通工具100的自主驾驶。
在一些说明性方面中,雷达处理器104的功能的至少一部分可以被实现为交通工具控制器108的一部分。在其他的方面中,雷达处理器104的功能可以被实现为雷达设备101和/或交通工具100的任何其他元件的一部分。在其他的方面中,雷达处理器104可以被实现为雷达设备101和/或交通工具100的任何其他元件的分开的部分或一部分。
在一些说明性方面中,交通工具控制器108可被配置成用于控制交通工具100的一个或多个功能、操作模式、部件、设备、系统和/或元件。
在一些说明性方面中,交通工具控制器108可被配置成用于控制交通工具100的一个或多个交通工具系统,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,交通工具系统可以包括例如交通工具100的转向系统、制动系统、驱动系统和/或任何其他系统。
在一些说明性方面中,交通工具控制器108可被配置成用于控制雷达设备101,和/或用于处理来自雷达设备101的一个或多个参数、属性和/或信息。
在一些说明性方面中,交通工具控制器108可被配置成用于例如基于来自雷达设备101和/或交通工具100的一个或多个其他传感器(例如,光检测和测距(LIDAR)传感器、相机传感器等)的雷达信息来例如控制交通工具100的交通工具系统。
在一个示例中,交通工具控制器108可以例如基于来自雷达设备101的信息(例如,基于由雷达设备101检测到的一个或多个对象)来控制交通工具100的转向系统、制动系统和/或任何其他交通工具系统。
在其他方面中,交通工具控制器108可被配置成用于控制交通工具100的任何附加的或替代的功能。
本文关于在交通工具(例如,交通工具100)中实现的雷达设备101描述了一些说明性方面。在其他方面中,雷达设备(例如,雷达设备101)可被实现为交通系统或网络的任何其他元件的一部分,例如,被实现为道路基础设施的一部分和/或交通网络或系统的任何其他元件。可以关于任何其他系统、环境和/或装置来实现其他方面,该任何其他系统、环境和/或装置可以在任何其他对象、环境、位置或地方中实现。例如,雷达设备101可以是非交通工具设备的一部分,该非交通工具设备可例如在室内位置、室外固定基础设施或任何其他位置中实现。
在一些说明性方面中,雷达设备101可被配置成用于支持安全使用。在一个示例中,雷达设备101可被配置成用于确定操作的性质(例如,人类进入、动物进入、环境移动等)以标识检测到的事件的威胁级别,和/或任何其他附加或替代的操作。
可以关于任何其他附加或替代设备和/或系统(例如,机器人)实现一些说明性方面,例如,如下文所述。
在其他方面中,雷达设备101可被配置成用于支持任何其他用途和/或应用。
现在参考图2,图2示意性地图示出根据一些说明性方面的实现雷达的机器人200的框图。
在一些说明性方面中,机器人200可以包括机器人臂201。机器人200可以例如在工厂中被实现用于处置对象213,该对象213可以是例如应被固定到在正在制造的产品上的零件。机器人臂201可以包括多个可移动构件(例如,可移动构件202、203、204)和支撑件205。(例如,通过相关联的电机的致动)移动机器人臂201的可移动构件202、203和/或204可允许与环境进行物理交互以执行任务(例如,处置对象213)。
在一些说明性方面中,机器人臂201可以包括多个关节元件(例如,关节元件207、208、209),这些关节元件可以例如将构件202、203和/或204彼此连接,并与支撑件205连接。例如,关节元件207、208、209可以具有一个或多个关节,这些关节中的每一者可以向相关联的构件提供可旋转的运动(例如,旋转运动)和/或平移运动(例如,位移)和/或提供构件相对于彼此的运动。可由合适的致动器发起构件202、203、204的移动。
在一些说明性方面中,离支撑件205最远的构件(例如,构件204)也可以被称为末端执行器204,并且可以包括一个或多个工具,诸如,用于抓取对象的爪子、焊接工具等。可以利用其他构件(例如,更接近支撑件205的构件202、203)来改变末端执行器204(例如,在三维空间中)的位置。例如,机器人臂201可被配置成用于与人类手臂类似地起作用,例如,可能在其末端处具有工具。
在一些说明性方面中,机器人200可以包括(机器人)控制器206,该控制器206被配置成用于根据控制程序,例如通过控制机器人臂的致动器来实现与环境的交互,例如以便根据要被执行的任务控制机器人臂201。
在一些说明性方面中,致动器可包括适于响应于被驱动而影响机制或过程的部件。致动器可以通过执行机械移动来对由控制器206给出的命令(所谓的激活)进行响应。这意味着致动器(通常是电机(或机电转换器))可被配置成用于在其被激活(即,被致动)时将电能转换成机械能。
在一些说明性方面中,控制器206可以与机器人200的雷达处理器210通信。
在一些说明性方面中,雷达前端211和雷达天线布置212可以被耦合到雷达处理器210。在一个示例中,雷达前端211和/或雷达天线布置212可以例如作为机器人臂201的一部分被包括。
在一些说明性方面中,雷达前端211、雷达天线布置212和雷达处理器210可以作为雷达设备而操作,和/或可被配置成用于形成雷达设备。例如,天线布置212可被配置成用于执行天线布置102(图1)的一个或多个功能,雷达前端211可被配置成用于执行雷达前端103(图1)的一个或多个功能,和/或雷达处理器210可被配置成用于执行雷达处理器104(图1)的一个或多个功能,例如,如上文所述。
在一些说明性方面中,例如,雷达前端211和天线布置212可以例如由雷达处理器210控制成用于发射无线电发射信号214。
在一些说明性方面中,如图2中所示,无线电发射信号214可被对象213反射,从而得到回波215。
在一些说明性方面中,回波215可以(例如,经由天线布置212和雷达前端211)被接收,并且雷达处理器210可以例如通过计算与对象213例如相对于机器人臂201的位置、速度(多普勒)和/或方向有关的信息来生成雷达信息。
在一些说明性方面中,雷达处理器210可被配置成用于向机器人臂201的机器人控制器206提供雷达信息,例如,以控制机器人臂201。例如,机器人控制器206可被配置成用于基于雷达信息来控制机器人臂201,例如,以抓取对象213和/或以执行任何其他操作。
参考图3,图3示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达装置300。
在一些说明性方面中,雷达装置300可以被实现为设备或系统301的一部分,例如,如下文所述。
例如,雷达装置300可以被实现为上文参考图1和/或图2描述的设备或系统的部分,和/或可被配置成用于执行所述设备或系统的一个或多个操作和/或功能。在其他方面中,雷达装置300可以被实现为任何其他设备或系统301的部分。
在一些说明性方面中,雷达设备300可以包括天线布置,该天线布置可以包括一个或多个发射天线302和一个或多个接收天线303。在其他方面中,可以实现任何其他天线布置。
在一些说明性方面中,雷达设备300可以包括雷达前端304和雷达处理器309。
在一些说明性方面中,如图3中所示,一个或多个发射天线302可以与雷达前端304的发射机(或发射机布置)305耦合;和/或一个或多个接收天线303可以与雷达前端304的接收机(或接收机布置)306耦合,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,发射机305可以包括一个或多个元件,例如,振荡器、功率放大器和/或被配置成用于生成要由一个或多个发射天线302发射的无线电发射信号的一个或多个其他元件,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,例如,雷达处理器309可以向雷达前端304提供数字雷达发射数据值。例如,雷达前端304可以包括用于将数字雷达发射数据值转换成模拟发射信号的数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)307。发射机305可以将模拟发射信号转换成要由发射天线302发射的无线电发射信号。
在一些说明性方面中,接收机306可以包括一个或多个元件,例如,一个或多个混合器、一个或多个滤波器和/或被配置成用于对经由一个或多个接收天线303所接收的无线电信号进行处理、下变频转换(down-convert)的一个或多个其他元件,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,例如,接收机306可以将经由一个或多个接收天线303所接收的无线电接收信号转换成模拟接收信号。雷达前端304可以包括用于基于模拟接收信号来生成数字雷达接收数据值的模数转换器(ADC)308。例如,雷达前端304可以向雷达处理器309提供数字雷达接收数据值。
在一些说明性方面中,雷达处理器309可被配置成用于处理数字雷达接收数据值,例如,以检测(例如,设备/系统301的环境中的)一个或多个对象。该检测可以包括,例如,确定包括一个或多个对象(例如,相对于系统301)的距离、速度(多普勒)、方向、和/或任何其他信息中的一者或多者的信息。
在一些说明性方面中,雷达处理器309可被配置成用于向设备/系统301的系统控制器310提供所确定的雷达信息。例如,系统控制器310可以包括交通工具控制器(例如,如果设备/系统301包括交通工具设备/系统)、机器人控制器(例如,如果设备/系统301包括机器人设备/系统)或用于任何其他类型的设备/系统301的任何其他类型的控制器。
在一些说明性方面中,系统控制器310可被配置成用于(例如,通过一个或多个相应的致动器)控制系统301的一个或多个受控系统部件311,例如,电机、制动器、转向器等。
在一些说明性方面中,雷达设备300可以包括例如用于存储由雷达300处理的信息(例如,正在由雷达处理器309处理的数字雷达接收数据值、由雷达处理器309生成的雷达信息、和/或要由雷达处理器309处理的任何其他数据)的存储装置312或存储器313。
在一些说明性方面中,设备/系统301可以包括例如应用处理器314和/或通信处理器315,例如,用于至少部分地实现系统控制器310的一个或多个功能和/或用于执行系统控制器310、雷达设备300、受控系统部件311、和/或设备/系统301的一个或多个附加元件之间的通信。
在一些说明性方面中,雷达设备300可被配置成用于以可以支持对距离、速度和/或方向的确定的形式来生成和发射无线电发射信号,例如,如下文所述。
例如,雷达的无线电发射信号可被配置成用于包括多个脉冲。例如,脉冲发射可以包括结合雷达设备监听回波期间的时间的短高功率猝发的发射。
例如,为了更优化地支持(例如,汽车场景中的)高度动态的情况,连续波(continuous wave,CW)可以替代地被用作无线电发射信号。然而,(例如,具有恒定频率的)连续波可以支持速度确定,但是可能(例如,由于缺乏可以允许距离计算的时间标记)不允许距离确定。
在一些说明性方面中,无线电发射信号105(图1)可以根据诸如例如频率调制连续波(FMCW)雷达、相位调制连续波(Phase-Moduated Continuous Wave,PMCW)雷达、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)雷达之类的技术和/或可以支持对距离、速度和/或方向的确定的任何其他类型的雷达技术来发射,例如,如下文所述。
参考图4,图4示意性地图示出根据一些说明性方面的FMCW雷达装置。
在一些说明性方面中,FMCW雷达设备400可以包括雷达前端401和雷达处理器402。例如,雷达前端304(图3)可以包括雷达前端401的一个或多个元件,和/或可以执行雷达前端401的一个或多个操作和/或功能;和/或雷达处理器309(图3)可以包括雷达处理器402的一个或多个元件,和/或可以执行雷达处理器402的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,FMCW雷达设备400可被配置成用于根据FMCW雷达技术来传递无线电信号,例如,而不是发送具有恒定频率的无线电发射信号。
在一些说明性方面中,无线电前端401可被配置成用于例如周期性地例如根据锯齿波形403提升和重置发射信号的频率。在其他方面中,可以使用三角形波形,或任何其他合适的波形。
在一些说明性方面中,例如,雷达处理器402可被配置成用于例如以数字形式(例如,作为数字值的序列)向前端401提供波形403。
在一些说明性方面中,雷达前端401可以包括用于将波形403转换成模拟形式,并用于将其提供给压控振荡器405的DAC 404。例如,振荡器405可被配置成用于生成输出信号,该输出信号可以根据波形403进行频率调制。
在一些说明性方面中,振荡器405可被配置成用于生成包括无线电发射信号的输出信号,该输出信号可以被馈送到一个或多个发射天线406并被这一个或多个发射天线406发出。
在一些说明性方面中,由振荡器405生成的无线电发射信号可以具有啁啾(chirp)序列407的形式,啁啾序列407可以是正弦波与锯齿波形403的调制的结果。
在一个示例中,啁啾407可以与由锯齿波形403的“齿”(例如,从最小频率到最大频率)频率调制的振荡器信号的正弦波相对应。
在一些说明性方面中,FMCW雷达设备400可以包括用于接收无线电接收信号的一个或多个接收天线408。无线电接收信号例如除了基于任何噪声、干扰等之外还可以基于无线电发射信号的回波。
在一些说明性方面中,雷达前端401可以包括用于将无线电发射信号与无线电接收信号混合成混合信号的混合器409。
在一些说明性方面中,雷达前端401可以包括可被配置成用于对来自混合器409的混合信号进行滤波以提供经滤波的信号的滤波器(例如,低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)410)。例如,雷达前端401可以包括用于将经滤波的信号转换成可以被提供给雷达处理器402的数字接收数据值的ADC 411。在另一个示例中,滤波器410可以是数字滤波器,并且ADC 411可以被布置在混合器409与滤波器410之间。
在一些说明性方面中,雷达处理器402可被配置成用于处理数字接收数据值以提供例如包括一个或多个对象的距离、速度(速率/多普勒)和/或方向(AoA)信息的雷达信息。
在一些说明性方面中,雷达处理器402可被配置成用于执行第一快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)(也称为“距离FFT”)以提取可用于提取距离信息的延迟响应,和/或第二FFT(也称为“多普勒FFT”)以从数字接收数据值提取可用于提取速率信息的多普勒移位响应。
在其他方面中,可以利用任何其他附加或替代方法来提取距离信息。在一个示例中,在数字雷达实现方式中,可以例如根据所匹配的滤波器实现方式使用与所发射的信号的相关性。
参考图5,图5示意性地图示出根据一些说明性方面的可被实现为用于从数字接收雷达数据值中提取距离和速度(多普勒)估计的提取方案。例如,雷达处理器104(图1)、雷达处理器210(图2)、雷达处理器309(图3)和/或雷达处理器402(图4)可被配置成用于根据图5的提取方案的一个或多个方面从数字接收雷达数据值提取距离和/或速度(多普勒)估计。
在一些说明性方面中,如图5中所示,(例如,包括无线电发射信号的回波的)无线电接收信号可以由接收天线阵列501接收。无线电接收信号可由无线电雷达前端502处理以生成数字接收数据值,例如,如上文所述。无线电雷达前端502可以将数字接收数据值提供给雷达处理器503,该雷达处理器503可以对数字接收数据值进行处理以提供雷达信息,例如,如上文所述。
在一些说明性方面中,数字接收数据值可以以数据立方体504的形式表示。例如,数据立方体504可以包括无线电接收信号的数字化样本,该无线电接收信号基于从发射天线发射并由M个接收天线所接收的无线电信号。在一些说明性方面中,例如,关于MIMO实现方式,可以存在多个发射天线,并且样本的数量可以相应地被相乘。
在一些说明性方面中,数据立方体504的层(例如,数据立方体504的水平层)可以包括天线(例如,M个天线中的相应天线)的样本。
在一些说明性方面中,数据立方体504可以包括K个啁啾的样本。例如,如图5中所示,啁啾的样本可被布置在所谓的“慢时间”方向上。
在一些说明性方面中,数据立方体504可以包括啁啾(例如,每个啁啾)的L个样本(例如,L=512)或任何其他数量的样本。例如,如图5中所示,每个啁啾的样本可被布置在数据立方体504的所谓的“快时间”方向上。
在一些说明性方面中,雷达处理器503可被配置成用于通过第一FFT处理多个样本,例如,针对每个啁啾和针对每个天线收集到的L个样本。例如,可以针对每个啁啾和每个天线执行第一FFT,使得通过第一FFT处理数据立方体504得到的结果可以再次具有三个维度,并且可以具有数据立方体504的大小,同时包括针对L个距离块(bin)的值(例如,而不是针对L个采样次数的值)。
在一些说明性方面中,雷达处理器503可被配置成用于处理通过第一FFT处理数据立方体504得到的结果(例如,通过例如针对每个天线和针对每个距离块根据第二FFT沿啁啾处理该结果)。
例如,第一FFT可以在“快时间”方向上,而第二FFT可以在“慢时间”方向上。
在一些说明性方面中,第二FFT的结果可以提供(例如,当其在天线上进行聚合时)距离/多普勒(range/Doppler,R/D)图谱505。R/D图谱可以具有FFT峰值506,例如,该FFT峰值506包括针对某些距离/速度组合(例如,针对距离/多普勒块)的FFT输出值(用绝对值来表示)的峰值。例如,距离/多普勒块可以与距离块和多普勒块相对应。例如,雷达处理器503可以将峰值视为潜在地与具有例如对应于该峰值的距离块和速度块的距离和速度的对象相对应。
在一些说明性方面中,图5的提取方案可以针对FMCW雷达(例如,FMCW雷达400(图4))来实现,如上所述。在其他方面中,图5的提取方案可以针对任何其他雷达类型来实现。在一个示例中,雷达处理器503可被配置成用于从PMCW雷达、OFDM雷达或任何其他雷达技术的数字接收数据值确定距离/多普勒图谱505。例如,在自适应或认知雷达中,帧中的脉冲、波形和/或调制可以(例如,根据环境)随时间改变。
返回参考图3,在一些说明性方面中,接收天线布置303可以使用具有多个接收天线(或接收天线元件)的接收天线阵列来实现。例如,雷达处理器309可被配置成用于确定所接收的无线电信号(例如,回波105(图1)和/或回波215(图2))的到达角。例如,雷达处理器309可被配置成用于例如基于所接收的无线电信号的到达角来确定所检测到的对象(例如,相对于设备/系统301)的方向,例如,如下文所述。
参考图6,图6示意性地图示出根据一些说明性方面的可被实现为基于由接收天线阵列600所接收的传入无线电信号来确定到达角(AoA)信息的角度确定方案。
图6描绘了基于在接收天线阵列处所接收的信号的角度确定方案。在一些说明性方面中,例如,在虚拟MIMO阵列中,角度确定也可以基于由Tx天线阵列发射的信号。
图6描绘了一维角度确定方案。可以实现其他多维角度确定方案,例如,二维方案或三维方案。
在一些说明性方面中,如图6中所示,接收天线阵列600可以包括M个天线(从左到右编号为1到M)。
如由图6中的箭头所示,假定回波来自位于左上方方向上的对象。相应地,回波(例如,传入无线电信号)的方向可以是朝向右下方。根据该示例,接收天线越靠左边,它就将越早接收传入无线电信号的某个相位。
例如,可以确定接收天线阵列601的两个天线之间的相位差(表示为),例如,如下:/>
其中λ表示传入无线电信号的波长,d表示两个天线之间的距离,以及θ表示传入无线电信号例如相对于阵列的法线方向的到达角。
在一些说明性方面中,雷达处理器309(图3)可被配置成用于利用传入无线电信号的相位和角度之间的此种关系,例如以便例如通过在天线上执行FFT(例如,第三FFT(“角度FFT”))来确定回波的到达角。
在一些说明性方面中,(例如,以具有多个发射天线的天线阵列的形式的)多个发射天线可用于例如增加空间分辨率,例如,以提供高分辨率雷达信息。例如,MIMO雷达设备可以利用虚拟MIMO雷达天线,该虚拟MIMO雷达天线可以形成为相卷积的多个发射天线与多个接收天线的卷积。
参考图7,图7示意性地图示出根据一些说明性方面的可以基于发射(Tx)和接收(Rx)天线的组合来实现的MIMO雷达天线方案。
在一些说明性方面中,如图7中所示,雷达MIMO布置可以包括发射天线阵列701和接收天线阵列702。例如,一个或多个发射天线302(图3)可以被实现为包括发射天线阵列701,和/或一个或多个接收天线303(图3)可以被实现为包括接收天线阵列702。
在一些说明性方面中,可以利用包括既用于发射无线电发射信号又用于接收无线电发射信号的回波的多个天线的天线阵列来提供多个虚拟信道,如由图7中的虚线所图示。例如,虚拟信道可以被形成为例如表示MIMO雷达的虚拟引导向量的、发射天线与接收天线之间的卷积(例如,作为克罗内克(Kronecker)积)。
在一些说明性方面中,发射天线(例如,每个发射天线)可被配置成用于发出(例如,具有与相应发射天线相关联的相位的)各个无线电发射信号。
例如,N个发射天线和M个接收天线的阵列可以被实现为用于提供大小为N×M的虚拟MIMO阵列。例如,虚拟MIMO阵列可以根据应用于Tx和Rx引导向量的克罗内克积运算而形成。
图8是根据一些说明性方面的雷达前端804和雷达处理器834的示意性框图图示。例如,雷达前端103(图1)、雷达前端211(图2)、雷达前端304(图3)、雷达前端401(图4)、和/或雷达前端502(图5)可以包括雷达前端804的一个或多个元件,和/或可以执行雷达前端804的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,雷达前端804可以被实现为利用MIMO雷达天线881的MIMO雷达的一部分,MIMO雷达天线881包括:多个Tx天线814,该多个Tx天线814被配置成用于发射多个Tx RF信号(也被称为“Tx雷达信号”);以及多个Rx天线816,该多个Rx天线816被配置成用于例如基于Tx雷达信号接收多个Rx RF信号(也被称为“Rx雷达信号”),例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,MIMO天线阵列881、天线814和/或天线816可以包括适于发射和/或接收雷达信号的任何类型的天线或可以是适于发射和/或接收雷达信号的任何类型的天线的一部分。例如,MIMO天线阵列881、天线814和/或天线816可以被实现为一个或多个天线元件、部件、单元、组件和/或阵列的任何合适的配置、结构和/或布置的一部分。例如,MIMO天线阵列881、天线814和/或天线816可以被实现为相控阵天线、多元件天线、切换波束天线的集合等的一部分。在一些方面中,MIMO天线阵列881、天线814和/或天线816可以被实现为使用分开的发射和接收天线元件来支持发射和接收功能。在一些方面中,MIMO天线阵列881、天线814和/或天线816可以被实现为使用共同的和/或集成的发射/接收元件来支持发射和接收功能。
在一些说明性方面中,MIMO雷达天线881可以包括矩形MIMO天线阵列,和/或(例如,形状被设计为适合交通工具设计的)弯曲的阵列。在其他方面中,MIMO雷达天线881的任何其他形式、形状和/或布置可以被实现。
在一些说明性方面中,雷达前端804可包括一个或多个无线电,该一个或多个无线电被配置成用于经由Tx天线814生成和发射Tx RF信号;和/或用于处理经由Rx天线816所接收的Rx RF信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达前端804可包括至少一个发射机(Tx)883,该至少一个发射机(Tx)883包括被配置成用于经由Tx天线814生成和/或发射Tx雷达信号的电路和/或逻辑。
在一些说明性方面中,雷达前端804可以包括至少一个接收机(Rx)885,该至少一个接收机(Rx)885包括用于例如基于Tx雷达信号来接收和/或处理经由Rx天线816所接收的Rx雷达信号的电路和/或逻辑。
在一些说明性方面中,发射机883和/或接收机885可以包括:电路;逻辑;射频(RF)元件、电路和/或逻辑;基带元件、电路和/或逻辑;调制元件、电路和/或逻辑;解调元件、电路和/或逻辑;放大器;模数转换器和/或数模转换器;滤波器等等。
在一些说明性方面中,发射机883可以包括多个Tx链810,该多个Tx链810被配置成用于(例如,相应地)经由Tx天线814生成和发射Tx RF信号;和/或接收机885可以包括多个Rx链812,该多个Rx链812被配置成用于(例如,相应地)接收和处理经由Rx天线816所接收的Rx RF信号。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于由MIMO雷达天线881传递的雷达信号来生成雷达信息813,例如,如下文所述。例如,雷达处理器104(图1)、雷达处理器210(图1)、雷达处理器309(图3)、雷达处理器402(图4)、和/或雷达处理器503(图5)可以包括雷达处理器834的一个或多个元件,和/或可以执行雷达处理器834的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可以被配置成用于例如基于从多个Rx链812所接收的雷达Rx数据811来生成雷达信息813。例如,雷达Rx数据811可以基于经由Rx天线816所接收的Rx RF信号。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可以包括用于从多个Rx链812接收雷达Rx数据811的输入832。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可以包括至少一个处理器836,该至少一个处理器836可被配置成用于例如处理雷达Rx数据811,和/或用于执行一个或多个操作、方法、和/或算法。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可以包括例如耦合到处理器836的至少一个存储器838。例如,存储器838可被配置成用于存储由雷达处理器834处理的数据。例如,存储器838可以(例如,至少临时地)存储由处理器836处理的信息中的至少一些信息,和/或要由处理器836利用的逻辑。
在一些说明性方面中,存储器838可被配置成用于存储雷达数据的至少部分(例如,雷达Rx数据的一些或雷达Rx数据的所有),例如,以用于由处理器836进行处理,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,存储器838可被配置成用于存储可以由处理器836例如在生成雷达信息813的过程期间生成的经处理的数据,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,存储器838可以被配置成用于存储距离信息和/或多普勒信息,该距离信息和/或多普勒信息可由处理器836例如基于雷达Rx数据生成,例如,如下文所述。在一个示例中,距离信息和/或多普勒信息可以基于互相关(Cross-Correlation,XCORR)操作来确定,互相关(XCORR)操作可被应用于雷达RX数据,例如,如下文所述。可以利用任何其他附加的或替代的操作、算法和/或过程来生成距离信息和/或多普勒信息。
在一些说明性方面中,存储器838可被配置成用于存储AoA信息,该AoA信息可由处理器836例如基于雷达Rx数据、距离信息和/或多普勒信息生成,例如,如下文所述。在一个示例中,AoA信息可以基于AoA估计算法来确定,例如,如下文所述。可以利用任何其他附加的或替代的操作、算法和/或过程来生成AoA信息。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于生成包括距离信息、多普勒信息和/或AoA信息中的一者或多者的雷达信息813,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达信息813可以包括点云1(Point Cloud 1,PC1)信息,例如,包括原始点云估计(例如,距离、径向速率、方位角和/或仰角)。
在一些说明性方面中,雷达信息813可以包括点云2(Point Cloud 2,PC2)信息,该PC2信息可以例如基于PC1信息来生成。例如,PC2信息可以包括聚类信息、跟踪信息(例如,概率跟踪和/或密度函数)、边界框信息、分类信息、取向信息等。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于以四维(4D)图像信息(例如,立方体)的形式生成可以表示与一个或多个检测到的目标相对应的4D信息的雷达信息813。
在一些说明性方面中,4D图像信息可以包括例如(例如,基于距离信息的)距离值、(例如,基于多普勒信息的)速率值、(例如,基于方位角AoA信息的)方位角值、(例如,基于仰角AoA信息的)仰角值、和/或任何其他值。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于以任何其他形式生成雷达信息813,和/或包括任何其他附加或替代信息。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于将经由MIMO雷达天线881传递的信号处理为由多个Rx天线816和多个Tx天线814的卷积形成的虚拟MIMO阵列的信号。
在一些说明性方面中,雷达前端804和/或雷达处理器834可被配置成用于利用MIMO技术,例如以支持减小的物理阵列孔径(例如,阵列大小)和/或利用减少数量的天线元件。例如,雷达前端804和/或雷达处理器834可被配置成用于经由包括多个N个元件的Tx阵列(例如,Tx天线814)发射正交信号,以及经由包括多个M个元件的Rx阵列(例如,Rx天线816)处理所接收的信号。
在一些说明性方面中,利用从具有N个元件的Tx阵列发射正交信号和在具有M个元件的Rx阵列中处理所接收的信号的MIMO技术可以(例如,在远场近似下)等同于利用从一个天线发射并且利用N*M个天线接收的雷达。例如,雷达前端804和/或雷达处理器834可被配置成用于利用MIMO天线阵列881作为具有N*M的等效阵列大小的虚拟阵列,该虚拟阵列可以将虚拟元件的位置例如定义为物理元件(例如,天线814和/或816)的位置的卷积。
在一些说明性方面中,一种系统例如交通工具(例如,交通工具100(图1))或任何其他系统可包括多个雷达,例如,多个雷达前端804,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个雷达前端804可被配置成用于覆盖相应的多个视场(Field of View,FOV),例如,如下文所述。
在一个示例中,多个前端804可被实现,例如,使得多个雷达前端804的FOV的组合可以覆盖交通工具(例如,交通工具100(图1))周围约360度的FOV。在其他方面中,多个雷达前端可被配置成用于覆盖任何其他(例如,小于360度的)FOV。
在一些说明性方面中,多个雷达前端804可被实现为高分辨率雷达,其可以在76-81GHz频带下或任何其他频带下操作,例如,用于支持(例如,交通工具100的)自主交通工具(Autonomous Vehicle,AV)功能。
在一个示例中,至少6个雷达可被用于例如为AV提供360度FOV。在其他方面中,任何其他数量的雷达可被使用。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于处理来自多个雷达(例如,来自多个雷达前端804)的雷达Rx数据811,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,例如,当处理来自多个雷达的数据时可能需要解决一个或多个技术问题,例如,如下文所述。
在一个示例中,对多个雷达的实现可导致由多个雷达传递的雷达信号之间的相互干扰。
在一些说明性方面中,可能需要提供一种用于在多个雷达的雷达之间进行高效同步,例如以便减轻多个雷达传递的雷达信号之间相互干扰的影响的技术解决方案。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于雷达同步信息来处理来自多个雷达的雷达Rx数据811,雷达同步信息可以在多个雷达之间同步,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于根据同步机制在多个雷达之间进行同步,该同步机制可基于由多个雷达执行的通信,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,同步机制可被配置成用于,例如,提供具有改进的准确度、可靠性和/或欺骗弹性的雷达系统,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于(例如,即使在不实施电缆以在多个雷达之间连接的情况下)根据同步机制在多个雷达之间进行同步,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834和/或多个雷达(例如,多个雷达前端804)可被配置成用于实现和/或支持包括广播协议的协调方案,该协调方案可以(例如,通过空中同步消息)实现多个雷达之间的信息共享,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,协调方案可被雷达处理器834用来利用多个雷达之间的干扰,例如,以便改进雷达解决方案的准确度和/或可靠性,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,利用多个雷达的发射的雷达解决方案(例如,如本文所述)可以提供具有对欺骗改进的弹性的技术解决方案,例如,因为来自一个雷达的发射可以与来自一个或多个其他雷达的发射相结合,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,例如,与利用电缆在雷达之间连接的解决方案相比,利用多个雷达的发射来在雷达之间进行同步(例如,如本文所述)可以提供技术优势。在一个示例中,使用电缆传输信息以用于雷达之间的同步可能是繁琐的、昂贵的并且在一些情况下甚至在技术上是不可能的。例如,在交通工具上安装电缆可能阻止交通工具上的逐一雷达安装作为“开箱即用”产品。附加地,电缆的安装可能无法充分利用由交通工具上的逐一雷达安装提供的准确度。
参考图9,图9示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达设备900的元件(包括多个雷达)。例如,雷达设备101(图1)可以包括雷达设备900的一个或多个元件,和/或可以执行雷达设备900的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,雷达设备900可包括多个雷达,例如,包括第一雷达920和第二雷达940。例如,雷达920可包括第一雷达前端804(图8)的一个或多个元件,和/或可执行第一雷达前端804(图8)的一个或多个操作和/或功能;和/或雷达940可包括第二雷达前端804(图8)的一个或多个元件,和/或可执行第二雷达前端804(图8)的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,多个雷达可包括至少6个雷达,例如,包括第一雷达920和第二雷达940。
在其他方面中,多个雷达可包括任何其他数量的雷达,例如少于6个雷达或多于6个雷达。
在一些说明性方面中,多个雷达可被配置和/或被定位为覆盖相应的多个FOV,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个FOV的组合可覆盖交通工具(例如,交通工具100(图1))周围约360度的FOV或任何其他FOV。
在一些说明性方面中,雷达920可包括第一多个发射(Tx)天线922和第一多个接收(Rx)天线923,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达920可被配置成用于在第一雷达FOV中传递雷达信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达940可包括第二多个Tx天线942和第二多个Rx天线946,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第二雷达940可被配置成用于在第二雷达FOV中传递雷达信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第一雷达FOV和第二雷达FOV可能部分地重叠。例如,第一雷达FOV和第二雷达FOV可能都覆盖重叠的FOV,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备900可包括雷达处理器934,该雷达处理器934被配置成用于确定雷达同步信息以在第一雷达920与第二雷达940之间进行同步。例如,雷达处理器834(图8)可以包括雷达处理器934的一个或多个元件,和/或可以执行雷达处理器934的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如至少基于雷达同步信息、由第一雷达920发射的Tx雷达信号925、由第一雷达920基于Tx雷达信号925接收的第一Rx信号926以及由第二雷达940基于Tx信号925接收的第二Rx信号945来生成与目标950相对应的雷达信息953,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于确定雷达同步信息,以例如以最高1纳秒的准确度在第一雷达920与第二雷达940之间进行同步,例如,如下文所述。在其他方面中,可以实现任何其他级别的准确度。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如基于经由第一雷达920广播并经由第二雷达940接收到的时序信息来确定雷达同步信息,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如基于共享雷达信息来确定与目标950相对应的雷达信息953,该共享雷达信息可以经由第一雷达920广播并且经由第二雷达接收940,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如基于与由雷达920和/或940传递的信号相对应的多个雷达截面(Radar Cross Section,RCS)估计来确定与目标950相对应的雷达信息953,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个RCS估计可包括第一RCS估计和第二RCS估计,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第一RCS估计可基于例如由第一雷达920发射的Tx雷达信号925,以及由第一雷达920基于Tx信号925接收的第一Rx信号926,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第二RCS估计可基于例如由第一雷达920发射的Tx雷达信号925,以及由第二雷达940基于Tx信号925接收的第二Rx信号945,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个RCS估计可包括第三RCS估计和第四RCS估计,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第三RCS估计可基于由第二雷达940发射的其他Tx信号和由第二雷达940基于其他Tx信号接收的第三Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第四RCS估计可基于由第二雷达940发射的其他Tx信号和由第一雷达920基于其他Tx信号接收的第四Rx信号,例如,如下文所述。
在一个示例中,目标(例如,目标950)的RCS可表示从目标向雷达设备(例如,雷达设备920和/或940)分散回的能量。
在一些说明性方面中,即使对于从雷达信号的雷达发射机到目标的Tx角度和/或雷达接收机处的雷达信号的Rx角度的小变化,目标的RCS也可能例如显著地变化。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于控制雷达设备920和/或940的雷达设备,以发射Tx雷达信号,并且用于控制两个雷达设备920和940,以基于Tx雷达信号接收Rx信号。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可以例如使用在雷达设备920和940两者处从同一目标接收到的Rx信号测量处于重叠区域中的目标(例如,目标950)的RCS。
在一些说明性方面中,Rx信号可使用两个略微不同的Rx角度在雷达设备920和940两者处接收,这可生成RCS分集,并且因此可增加由雷达设备920确定的雷达信息的有效SNR。
在一些说明性方面中,RCS分集可例如基于经由多个路径(例如,4个路径)传递的雷达信号来被实现,例如,如下文所述。
本文中关于基于针对两个雷达定义的4个雷达路径的RCS分集描述了一些说明性方面,例如,如下文所述。在其他方面中,RCS分集可以基于任何其他数量的雷达路径来实现。在一个示例中,例如,当利用三个或更多个具有FOV重叠的雷达时,RCS分集可以基于超过4个雷达路径来实现。
在一些说明性方面中,第一路径可包括从第一雷达设备到目标的路径,以及从目标回到第一雷达设备的路径。例如,第一路径可包括从雷达设备920到目标950的路径,以及从目标950回到雷达设备920的路径。例如,第一RCS估计可基于第一路径。
在一些说明性方面中,第二路径可包括从第一雷达设备到目标的路径,以及从目标回到第二雷达设备的路径。例如,第二路径可包括从雷达设备920到目标950的路径,以及从目标950回到雷达设备940的路径。例如,第二RCS估计可基于第二路径。
在一些说明性方面中,第三路径可包括从第二雷达设备到目标的路径,以及从目标回到第二雷达设备的路径。例如,第三路径可包括从雷达设备940到目标950的路径,以及从目标950回到雷达设备940的路径。例如,第三RCS估计可基于第三路径。
在一些说明性方面中,第四路径可包括从第二雷达设备到目标的路径,以及从目标回到第一雷达设备的路径。例如,第四路径可包括从雷达设备940到目标950的路径,以及从目标950回到雷达设备920的路径。例如,第四RCS估计可基于第四路径。
在一些说明性方面中,例如,由于与路径中的每一个路径相对应的Rx和/或Tx阵列的不同结构,和/或由于不同的表面和/或附近散射体对经由不同路径传播的信号的影响,因此多个路径可具有不同的特性。
在一些说明性方面中,多个路径的不同特性可导致不同的RCS估计,例如,包括第一路径的第一RCS和第二路径的、与第一RCS不同的第二RCS。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如,根据超分辨率算法(例如,基于多个快照)来确定与目标950相对应的雷达信息953,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个快照可包括第一快照和第二快照,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第一快照可基于由第一雷达920发射的Tx雷达信号925,以及由第一雷达920基于Tx雷达信号925接收的第一Rx信号926,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第二快照可基于由第一雷达920发射的Tx雷达信号925,以及由第二雷达940基于Tx雷达信号925接收的第二Rx信号945,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,可以利用多个快照,例如,以改进超分辨率算法的相关矩阵,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如使用从雷达设备920和940接收到的关于同一发射(例如,Tx雷达信号925的发射)的多个快照执行超分辨率算法。
在一个示例中,雷达设备920和940可能不是相位同步的,和/或它们的确切位置和/或确切目标位置(例如,目标950的确切位置)可能不是(例如,以毫米准确度)已知的。例如,雷达设备920与940之间可存在随机相位差。因此,例如,在不考虑随机相位差的情况下,雷达设备920与940之间传递的信号可能无法作为单个MIMO雷达的信号进行处理。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可以使用多个快照(例如,包括上述第一快照和第二快照)作为测量一个或多个相同目标(例如,目标950)并包括来自(例如,具有从每个目标到雷达中的每一个雷达的不同随机相位的)相同目标的信号叠加的快照。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于使用多个快照(例如,包括上述第一快照和第二快照)作为超分辨率算法(例如,MUSIC算法、Capon算法、迭代自适应方法(Iterative Adaptive Approach,IAA)算法和/或任何其他超分辨率算法)的输入快照。
例如,雷达处理器934可被配置成用于基于由第一雷达920发射的Tx雷达信号925和由第一雷达920基于Tx雷达信号925接收的第一Rx信号926来确定第一快照;基于由第一雷达920发射的Tx雷达信号925和由第二雷达940基于Tx雷达信号925接收的第二Rx信号945来确定第二快照;以及将超分辨率算法应用于第一快照和第二快照,例如以确定例如相对于位于雷达920和940的重叠区域中的目标(例如,目标950)的AOA信息,例如,具有改进的分辨率的方位角AoA和/或仰角AoA信息。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于(例如,基于由雷达920和940传递的信号)在多路径场景中标识虚假目标,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可以例如基于(例如,由第二雷达940接收的)第二Rx信号945来标识多路径场景中的虚假目标。
在一个示例中,多路径场景可包括来自雷达与目标之间的多个路径的多路径信号。例如,多路径场景可包括雷达920与目标950之间的多个路径,和/或雷达940与目标950之间的多个路径。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如基于对虚假目标的标识来生成雷达信息953,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如基于检测到第一雷达路径中虚假目标的出现并检测到第二雷达路径中虚假目标的消失来标识虚假目标,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如在第一多路径场景中标识虚假目标,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,(例如,在第一多路径场景中的)第一雷达路径可包括来自第一雷达920的Tx信号925和(例如,由第二雷达940基于TX信号925接收的)第二Rx信号945。
在一些说明性方面中,(例如,在第一多路径场景中的)第二雷达路径可包括来自第二雷达940的其他Tx信号和例如由第一雷达920基于来自第二雷达940的其他Tx信号接收的其他Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器934可被配置成用于例如在第二多路径场景中标识虚假目标,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,(例如,在第二多路径场景中的)第一雷达路径可包括从第一雷达920到第一目标的第一Tx信号、来自第一目标的第一散射信号、从第二目标反射回到第一目标的第一反射信号、以及从第一目标反射回到第一雷达920的第二反射信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,(例如,在第二多路径场景中的)第二雷达路径可包括从第二雷达940到第二目标的第二Tx信号、来自第二目标的第二散射信号、从第一目标反射回到第二目标的第三反射信号、以及从第二目标反射回到第二雷达940的第四反射信号,例如,如下文所述。
参考图10,图10示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达检测方案1000。
在一些说明性方面中,如图10中所示,交通工具1001可包括第一雷达1020和第二雷达1040。例如,交通工具1001可包括交通工具100(图1)的一个或多个元件和/或可执行交通工具100(图1)的一个或多个操作和/或功能;第一雷达1020可包括第一雷达920(图9)的一个或多个元件,和/或可执行第一雷达920(图9)的一个或多个操作和/或功能;和/或第二雷达1040可包括第二雷达940(图9)的一个或多个元件,和/或可执行第二雷达940(图9)的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,如图10所示,雷达1020可被配置成用于在第一雷达FOV1021中传递雷达信号。
在一些说明性方面中,如图10所示,第二雷达1040可被配置成用于在第二雷达FOV1041中传递雷达信号。
在一些说明性方面中,如图10所示,第一FOV 1021和第二雷达FOV 1041可例如在重叠的FOV区域1052中部分地重叠。
在一些说明性方面中,如图10所示,目标950可位于重叠的FOV区域1052中。
在一些说明性方面中,雷达处理器934(图9)可被配置成用于例如基于由第一雷达1020发射的Tx雷达信号1025、由第一雷达基于Tx信号1025接收的第一Rx信号1026、以及由第二雷达1040基于Tx信号1025接收的第二Rx信号1045来生成与目标1050相对应的雷达信息953(图9)。
在一些说明性方面中,如图10所示,雷达设备1040不仅可以监听来自其自身发射的反向散射脉冲,还可以监听来自其他雷达(例如,雷达1020)的发射和反向散射脉冲。例如,雷达设备1040可以监听来自雷达设备1020的发射和/或反向散射脉冲,例如来自雷达1020的Tx雷达信号1025产生的信号。
在一些说明性方面中,雷达设备1020和1040可被配置成用于例如根据协同雷达(Coordinated-Radar,CoRD)机制在雷达设备1020与雷达设备1040之间共享信息,例如,如下文所述。
在一个示例中,CoRD机制可例如根据2020年IEEE国际雷达会议(RADAR)O.Bar-Shalom、N.Dvorecki、L.Banin、Y.Amizur等人在“用于汽车协作雷达(CoRD)应用的准确时间同步(Accurate Time Synchronization for Automotive Cooperative Radar(CoRD)Applications)”中描述的机制来被实现。
在其他方面中,雷达设备1020和雷达设备1040可以利用任何其他附加或替代协议(例如无线和/或有线协议),以在雷达设备1020与雷达设备1040之间共享信息。
在一些说明性方面中,共享信息可包括标识信息,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,共享信息可包括位置、方位和/或角度信息,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备(例如,雷达设备1020)可以广播与其自身的发射有关的信息,例如,以使其他雷达设备(例如,雷达1040)能够利用该发射,例如,如下文所述。
在一个示例中,雷达设备(例如,雷达设备1020)可被配置成用于广播雷达设备的设备标识(device identification,ID),例如,以使其他雷达设备(例如,雷达设备1040)能够提取其每个相邻设备的角度信息。例如,角度信息可以与雷达检测图像进行比较,例如以对目标进行验证。
在其他方面中,共享信息可包括任何其他信息。
在一些说明性方面中,雷达处理器934(图9)可被配置成用于检测目标是否是真实的,例如,而不是多路径的结果(例如,虚假目标)。例如,雷达处理器934(图9)可知晓每两个雷达之间仅存在FOV重叠的特定部分,例如,重叠的FOV区域1052。因此,雷达处理器934(图9)可被配置成用于处理接收雷达设备(例如,雷达设备1040)的信息,以例如以高确定性检测从接收雷达设备的邻居(例如,雷达设备1020)的发射中检测到的目标是重叠的区域1052中的真实目标,而不是由多路径信号产生的虚假目标。例如,这种检测可类似于对重叠的区域1052执行发射波束成形。
在一些说明性方面中,雷达设备1020和1040可被配置成用于在雷达设备之间共享时序信息,例如,如下文所述。
在一个示例中,在雷达设备之间共享时序信息可以实现雷达设备之间的亚纳米秒同步。
在一些说明性方面中,时序信息可以使雷达设备(例如,雷达设备1040)例如使用来自相邻雷达的发射(例如,使用由第一雷达1020发射的Tx雷达信号1025)定位重叠的FOV1052中的目标(例如,目标1050)。
在一些说明性方面中,雷达设备1020与雷达设备1040之间的相位偏移可被认为是随机的(例如设备的方位的微小波动的函数),这可能是由振动等引起的。因此,雷达处理器934(图9)可以利用共享时序信息来检测具有改进的角度分辨率的目标。
在一些说明性方面中,雷达设备1020和1040可被配置成用于在雷达设备之间共享雷达数据,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备1020和雷达设备1040可以共享例如雷达设备之间的例如多普勒(例如,速度)信息,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备(例如,雷达设备1020)可以将速度信息传输到其邻居,例如以允许例如即使在相邻雷达设备例如由于交通工具1001的几何形状、相邻雷达设备的能力和/或任何其他原因而无法估计速度的情况下,相邻雷达设备(例如,雷达设备1040)准确地估计目标(例如,目标1050)的速度。
在一些说明性方面中,雷达设备(例如,雷达设备1020)可以将速度信息传输到其邻居,例如以支持目标(例如,目标1050)的改进的速度估计,例如,通过组合(例如,来自雷达设备和相邻雷达设备的)速度的速度估计以减少速度估计的总体误差。
在一些说明性方面中,雷达设备1020和/或1040可被配置成用于对由其相邻雷达设备发射的信号进行接收和解码。
在一些说明性方面中,雷达设备1020和/或1040可包括通信系统的一个或多个硬件部件,例如,信号采集模块、编码器、解码器和/或任何其他附加或替代部件和/或元件,这些部件和/或元件可支持对从相邻雷达设备接收到的信息进行接收和/或解码。
在一些说明性方面中,所发射的雷达信号的一个或多个属性可被修改,和/或一个或多个属性可被添加,例如以协助其他雷达设备对所发射的雷达信号进行接收和/或解码。
在一些说明性方面中,所发射的信号(例如,Tx雷达信号1025)的调制可被改变或修改,例如以协助其他雷达设备接收所发射的信号。
在一个示例中,所发射的信号可包括可支持时间同步的前导码。
在一个示例中,所发射的信号可包括任何其他附加或替代信息,例如以支持雷达设备之间的信息共享。
参考图11,图11示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达检测方案1100。
在一些说明性方面中,如图11中所示,交通工具1101可包括第一雷达1120和第二雷达1140。例如,交通工具1101可包括交通工具100(图1)的一个或多个元件和/或可执行交通工具100(图1)的一个或多个操作和/或功能;第一雷达1120可包括第一雷达920(图9)的一个或多个元件,和/或可执行第一雷达920(图9)的一个或多个操作和/或功能;和/或第二雷达1140可包括第二雷达940(图9)的一个或多个元件,和/或可执行第二雷达940(图9)的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,如图11所示,雷达1120可被配置成用于在第一雷达FOV1121中发射雷达信号1125。
在一些说明性方面中,如图11所示,第二雷达1140可被配置成用于在第二雷达FOV1141中接收雷达信号1145。
在一些说明性方面中,如图11所示,第一FOV 1121和第二雷达FOV 1141可例如在重叠的区域1152中部分地重叠,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,如图11所示,目标1150可位于重叠的FOV区域1152中。
在一些说明性方面中,雷达处理器934(图9)可被配置成用于(例如,基于由第一雷达1120发射的Tx雷达信号1125以及由第二雷达1140基于Tx信号1125接收的Rx信号1145)来生成与目标1150相对应的雷达信息1153(图9)。
在一些说明性方面中,雷达处理器934(图9)可被配置成用于减轻AoA频谱中的栅瓣,该AoA频谱可以例如基于由第一雷达1120发射的Tx雷达信号1125和由第二雷达1140接收的Rx信号1145来确定,例如,如下文所述。
在一个示例中,例如,栅瓣可表示例如当使用天线之间的距离大于Tx雷达信号的半波长的天线阵列时可能出现的目标角度的模糊性。例如,此类天线可以例如以所得的栅瓣为代价提供改进的分辨率。
在一些说明性方面中,当基于由第一雷达设备发射的雷达Tx信号(例如,由雷达设备920发射的Tx雷达信号1125)以及由第二雷达设备接收的雷达Rx信号(例如,由雷达设备1145接收的Rx雷达信号1145)来例如根据雷达设备的天线模式处理雷达信号时,重叠的FOV区域1152之外的栅瓣可能会显著衰减。
在一些说明性方面中,这种衰减栅瓣的现象可用于例如提供利用天线之间的距离大于Tx雷达信号的半波长的天线阵列的技术解决方案,同时用于减轻栅瓣的模糊性。
在一些说明性方面中,如图11所示,雷达设备1120和/或1140可被配置成用于执行Tx波束成形,例如以将Tx信号定向到例如包括重叠的FOV区域的一个或多个波束成形区域1156,如图11所示。
参考图12,图12示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达检测方案1200。
在一些说明性方面中,如图12中所示,交通工具1201可包括第一雷达1220和第二雷达1240。例如,交通工具1201可包括交通工具100(图1)的一个或多个元件和/或可执行交通工具100(图1)的一个或多个操作和/或功能;第一雷达1220可包括第一雷达920(图9)的一个或多个元件,和/或可执行第一雷达920(图9)的一个或多个操作和/或功能;和/或第二雷达1240可包括第二雷达940(图9)的一个或多个元件,和/或可执第二雷达(图9)的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,如图12所示,雷达1220可被配置成用于在第一雷达FOV1221中传递雷达信号。
在一些说明性方面中,如图12所示,第二雷达1240可被配置成用于在第二雷达FOV1241中传递雷达信号。
在一些说明性方面中,如图12所示,第一FOV 1221和第二雷达FOV 1241可例如在重叠的FOV区域1252中部分地重叠。
在一些说明性方面中,如图12所示,第一目标1250可位于重叠的FOV区域1252中。
在一些说明性方面中,如图12所示,第二目标1260可位于FOV 1221中。
在一些说明性方面中,可能需要提供技术解决方案来减轻可能在多路径场景中检测到的一个或多个虚假目标。
例如,多路径场景可导致从雷达发射的Tx信号被第一目标散射,并且第二目标可将散射信号反射回雷达。例如,例如,如果雷达只考虑Rx角度(例如,雷达处接收的反射信号的Rx角度),雷达可检测到虚假目标。例如,可以检测到虚假目标与最后一个散射目标的角度相同,但与最后一个散射目标的距离不同。
在一个示例中,例如,通过估计与Tx信号和所接收的信号相对应的Tx角度和Rx角度(例如,在一些雷达实现方式中,这可取决于天线阵列的结构),可以避免检测到虚假目标。然而,既执行Tx角度估计又执行Rx角度估计可能是昂贵的,例如,因为它可能需要检查对Tx角度和Rx角度的许多不同的假设。
在一些说明性方面中,雷达设备1220和1240可被配置成用于根据与上述第一多路径场景相对应的多路径场景来传递信号。例如,雷达设备1220和1240可被配置成用于根据多路径场景进行信号传递,多路径场景包括:第一雷达路径,包括来自第一雷达1220的Tx信号和由第二雷达1240基于来自第一雷达1220的Tx信号接收的Rx信号;以及第二雷达路径,包括来自第二雷达1240的Tx信号和由第一雷达1220基于来自第二雷达1240的Tx信号接收的Rx信号。
在一些说明性方面中,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可被配置成用于例如基于雷达设备1220与雷达设备1240之间的通信来检测和区分虚假目标与真实目标,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,如图12所示,Tx信号1225可以从第一雷达1220向目标1260发射。
在一些说明性方面中,如图12所示,Tx信号1225从目标1260向目标1250的散射可生成散射信号1226。
在一些说明性方面中,如图12所示,反射信号1228可能是由散射信号1226从目标1250向第二雷达1240反射而产生的。
在一些说明性方面中,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以例如基于来自雷达设备1220的Tx信号1225和在雷达设备1240处接收到的反射信号1228来检测虚假目标1259。
在一些说明性方面中,如图12所示,虚假目标1259可被检测为处于与最后一个散射目标的角度(例如,目标1250的角度)相同的角度但处于与目标1250不同的距离处。
在一些说明性方面中,如图12所示,Tx信号1245可以从第二雷达1240向目标1250发射。
在一些说明性方面中,如图12所示,散射信号1246可通过Tx信号1245从目标1250向目标1260的散射来生成。
在一些说明性方面中,如图12所示,反射信号1248可能是由散射信号1246从目标1260向第一雷达1220反射而产生的。
在一些说明性方面中,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以例如基于来自雷达设备1240的Tx信号1245和在雷达设备1220处接收到的反射信号1248来检测虚假目标1258。
在一些说明性方面中,如图12所示,虚假目标1258可被检测为处于与最后一个散射目标的角度(例如,目标1260的角度)相同的角度但与目标1260不同的距离处。
在一些说明性方面中,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可被配置成用于将虚假目标1258和/或1259与真实目标1250和/或1260进行区分,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可被配置成用于例如基于以下确定来标识检测到的潜在目标要被归类为虚假目标:检测到的潜在目标似乎在第一雷达路径中被检测到并且检测到的潜在目标在第二雷达路径中没有检测到,例如,如下文所述
在一些说明性方面中,如图12所示,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以标识虚假目标1259出现在第一雷达路径(例如,包括来自第一雷达1220的Tx信号1225以及例如由第二雷达1240接收到的反射信号1228的雷达路径)中。
在一些说明性方面中,如图12所示,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以标识虚假目标1259没有出现在第二雷达路径(例如,包括来自第二雷达1240的Tx信号1245以及例如由第一雷达1220接收的反射信号1248的雷达路径)中。
因此,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以确定虚假目标1259被分类并视为虚假目标,而不是真实目标。
在一些说明性方面中,如图12所示,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以标识虚假目标1258出现在第一雷达路径(例如,包括来自第一雷达1220的Tx信号1245以及例如由第一雷达1220接收到的反射信号1248的雷达路径)中。
在一些说明性方面中,如图12所示,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以标识虚假目标1258没有出现在第二雷达路径(例如,包括来自第一雷达1220的Tx信号1225以及例如由第二雷达1240接收的反射信号1228的雷达路径)中。
因此,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以确定虚假目标1258要被分类并视为虚假目标,而不是真实目标。
在一些说明性方面中,交通工具1201的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可被配置成用于验证只有目标1250在重叠的FOV区域1252,同时标识虚假目标1258和/或1259不被视为真实目标。
参考图13,图13示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达检测方案1300。
在一些说明性方面中,如图13中所示,交通工具1301可包括第一雷达1320和第二雷达1340。例如,交通工具1301可包括交通工具100(图1)的一个或多个元件和/或可执行交通工具100(图1)的一个或多个操作和/或功能;第一雷达1320可包括第一雷达920(图9)的一个或多个元件,和/或可执行第一雷达920(图9)的一个或多个操作和/或功能;和/或第二雷达1340可包括第二雷达940(图9)的一个或多个元件,和/或可执行第二雷达940(图9)的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,如图13所示,雷达1320可被配置成用于在第一雷达FOV1321中传递雷达信号。
在一些说明性方面中,如图13所示,第二雷达1340可被配置成用于在第二雷达FOV1341中传递雷达信号。
在一些说明性方面中,如图13所示,第一FOV 1321和第二雷达FOV 1341可例如在重叠的FOV区域1352中部分地重叠。
在一些说明性方面中,如图13所示,第一目标1360可位于重叠的FOV区域1352中。
在一些说明性方面中,如图13所示,第二目标1350可位于FOV 1321中。
在一些说明性方面中,可能需要提供技术解决方案来减轻可能在多路径场景中检测到的一个或多个虚假目标。
在一些说明性方面中,雷达设备1320和1340可被配置成用于根据与上述第二多路径场景相对应的多路径场景来传递信号。例如,雷达设备1320和1340可被配置成用于根据多路径场景进行信号传递,多路径场景包括:第一雷达路径,包括从第一雷达1320到目标650的第一Tx信号、来自目标1350的第一散射信号、从目标1360反射回到目标1350的第一反射信号、以及从目标1350反射回到第一雷达1320的第二反射信号;以及第二雷达路径,包括从第二雷达1340到目标1360的第二TX信号、来自目标1360的第二散射信号、从目标1350反射回到目标1360的第三反射信号、以及从目标1360反射回到第二雷达1340的第四反射信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,交通工具1301的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可被配置成用于例如基于雷达设备1320与雷达设备1340之间的通信来检测和区分虚假目标与真实目标,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,如图13所示,Tx信号1325可以从第一雷达1320向第一目标1350发射。
在一些说明性方面中,如图13所示,Tx信号1325从目标1350向目标1360的散射可生成散射信号1326。
在一些说明性方面中,如图13所示,第一反射信号1328可能是由散射信号1326从目标1360向目标1350反射回而产生的。
在一些说明性方面中,如图13所示,第二反射信号1329可能是由第一反射信号1328从目标1350向第一雷达1320反射回而产生的。
在一些说明性方面中,如图13所示,Tx信号1345可以从第二雷达1340向目标1360发射。
在一些说明性方面中,如图13所示,Tx信号1345从目标1360向目标1350的散射可生成散射信号1346。
在一些说明性方面中,如图13所示,第一反射信号1348可能是由散射信号1346从目标1350向目标1360反射回而产生的。
在一些说明性方面中,如图13所示,第二反射信号1349可能是由第一反射信号1348从目标1360向第一雷达1340反射回而产生的。
在一些说明性方面中,交通工具1301的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可被配置成用于将虚假目标1358与真实目标1350和/或1360进行区分,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,交通工具1301的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可被配置成用于例如基于雷达1320和雷达1340两者传递的信号来标识虚假目标1358,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,交通工具1301的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可被配置成用于例如基于以下确定来标识检测到的潜在目标要被归类为虚假目标:检测到的潜在目标似乎在第一雷达路径中检测到并且检测到的潜在目标在第二雷达路径中没有被检测到,例如,如下文所述
在一些说明性方面中,如图13所示,交通工具1301的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以标识虚假目标1358出现在第一雷达路径中,第一雷达路径包括例如从第一雷达1320到目标1350的Tx信号1325、来自目标1350的散射信号1326、从目标1360反射到目标1350的反射信号1328、以及从目标1350反射回到第一雷达1320的反射信号1329。
在一些说明性方面中,如图13所示,交通工具1301的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以标识虚假目标1358没有出现在第二雷达路径中,第二雷达路径包括例如从第二雷达1340到目标1360的Tx信号1345、来自目标1360的散射信号1346、从目标1350反射回到目标1360的反射信号1348、以及从目标1360反射回到第二雷达1340的反射信号1349。
因此,交通工具1301的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以确定虚假目标1358要被分类并视为虚假目标,而不是真实目标。
因此,交通工具1301的雷达处理器(例如,雷达处理器934(图9))可以验证只有目标1350和1360有效。
在一个示例中,当使用多个雷达(例如,雷达1320和/或1340)时,如果散射和/或反射目标的所有表面都完美对齐(这可能不太可能),则虚假目标(例如,虚假目标1358)可在上述关于RCS分集的所有路径中出现。因此,在第一雷达路径中检测到潜在目标的出现以及在第二雷达路径中检测到潜在目标的消失可允许标识潜在目标是虚假目标。
参考图14,图14示意性地图示一种基于用于在第一雷达与第二雷达之间进行同步的雷达同步信息来生成雷达信息的方法。例如,图14的方法的操作中的一个或多个操作可以由雷达设备(例如,雷达设备101(图1))、雷达(例如,雷达920和/或940(图9))和/或雷达处理器(例如,雷达处理器834(图8)和/或雷达处理器934(图9))执行。
如框1402处所示,该方法可包括由第一雷达在第一雷达FOV中传递雷达信号。例如,雷达920(图9)可以在第一雷达FOV中传递雷达信号,例如,如上所述。
如框1404处所示,方法可包括由第二雷达在第二雷达FOV中传递雷达信号,例如,其中第一雷达FOV和第二雷达FOV部分地重叠。例如,雷达940(图9)可以在第二雷达FOV中传递雷达信号,该第二雷达FOV可能与第一雷达FOV部分重叠,例如,如上所述。
如框1406处所示,方法可包括确定雷达同步信息以在第一雷达与第二雷达之间进行同步。例如,雷达处理器934(图9)可以确定雷达同步信息以在第一雷达920(图9)与第二雷达940(图9)之间进行同步,例如,如上所述。
如框1406处所示,方法可包括基于雷达同步信息、由第一雷达发射的Tx雷达信号、由第一雷达基于Tx雷达信号接收的第一Rx信号以及由第二雷达基于Tx雷达信号接收的第二Rx信号来生成与目标相对应的雷达信息。例如,雷达处理器934(图9)可以例如基于雷达同步信息、由第一雷达920(图9)发射的Tx雷达信号925(图9)、由第一雷达920(图9)基于Tx雷达信号925(图9)接收的Rx信号926(图9)、由第二雷达940(图9)基于Tx雷达信号925(图9)接收的Rx信号945(图9)来生成与目标950(图9)相对应的雷达信息953(图9),例如,如上所述。
参考图8,在一些说明性方面中,雷达设备(例如,雷达设备101(图1))可包括多个雷达前端(也称为“远程雷达单元”),例如,雷达前端804,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个雷达前端(例如,雷达前端804)中的一个或多个(例如,一些或全部)可被配置成用于向雷达处理器(例如,雷达处理器834)提供雷达Rx数据811,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如以相干和/或同步的方式处理来自多个雷达前端的雷达Rx数据811,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如通过在多个雷达前端804之间进行同步来处理来自多个雷达前端804中的一个或多个雷达前端的雷达Rx数据输入,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个雷达前端804可以由MIMO雷达(例如,雷达设备101(图1))实现,例如以提供宽孔径雷达天线,宽孔径雷达天线例如可以基于多个雷达前端804的MIMO雷达天线881的组合形成,例如,如下文所述。
在一个示例中,宽孔径雷达天线可被实现例如以在分辨率和/或准确度方面实现改进的角度性能。
在一些说明性方面中,多个雷达前端(例如,雷达前端804)可被放置在例如以某个距离间隔开的不同的位置处,这可支持利用来自远程雷达单元的雷达Rx数据811作为宽孔径天线的雷达信息,例如,如下文所述。
在一个示例中,宽孔径雷达天线可以通过将远程雷达单元定位在彼此适当的距离而不是例如使用全尺寸天线系统来实现,该全尺寸天线系统可能更大、更复杂和/或更昂贵。
在一些说明性方面中,例如,当利用远程雷达单元实现宽孔径雷达天线时,可能需要解决一个或多个技术问题,,例如,如下文所述。
在一个示例中,远程雷达单元可以例如以非常高的同步水平(例如,皮秒的同步水平)保持同步。然而,保持此类同步可能需要高级处理和/或复杂的计算和/或转换,例如以在紧凑的微波方案(例如,毫米波方案)中准确地同步远程雷达单元。
在一些说明性方面中,基于例如使用电缆和/或光纤同步远程雷达单元的实现方式中可能存在一个或多个缺点、低效和/或技术问题,如下文所述。
在一个示例中,使用电缆和/或光纤在远程雷达单元之间传递同步信息的实现方式可能无法正确支持相位信息的传递,而相位信息可能是同步远程天线单元所需的。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于从第一远程雷达单元(例如,第一雷达前端804)发射以及由一个或多个第二远程雷达单元(例如,第二雷达前端804)接收到的RF信号来支持毫米波方案中的远程雷达单元(例如,雷达前端804)的紧密同步。
例如,RF信号可用于在第一远程雷达单元与一个或多个第二远程雷达单元之间进行同步,例如,甚至不需要任何先前的假设和/或限制(例如,即使没有假设远程雷达单元之间的视线(Line-of-Sight,LOS)自由空间),例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,RF信号可用于以有效的方式在远程雷达单元之间进行同步。在一个示例中,RF信号可用于确定远程雷达单元之间的实际延迟,例如,即使不执行高级处理、复杂计算和/或转换。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于第一远程雷达单元与第二远程雷达单元之间传递的RF信号来确定第一远程雷达单元与第二远程雷达单元之间的延迟。
例如,RF信号可以从第一远程雷达单元发射,并在第二远程单元处接收。例如,RF信号可用于例如以准确的方式(例如,通过锁定RF信号)估计第一远程雷达单元与第二远程雷达单元之间的延迟,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于第一远程雷达单元804与第二远程雷达单元804之间的估计延迟来相干地处理来自第一雷达单元804的雷达Rx数据811,例如,如下文所述。
参考图15,图15示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达设备1500的、包括多个雷达前端的元件。例如,雷达设备101(图1)和/或雷达设备301(图3)可包括雷达设备1500的一个或多个元件,和/或可以执行雷达设备1500的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,雷达设备1500可包括多个雷达前端,例如,包括第一雷达前端1520和第二雷达前端1540。例如,雷达前端1520和/或雷达前端1540可包括雷达前端804(图8)的一个或多个元件,和/或可以执行雷达前端804(图8)的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,第一雷达前端1520可包括多个Tx天线1522和Tx同步天线1524,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个Tx天线1522可被配置成用于向目标检测方向发射例如与目标1550相对应的Tx雷达信号1525,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,Tx雷达信号1525可包括啁啾信号,例如,如下文所述。在其他方面中,可以使用任何其他Tx雷达信号。
在一些说明性方面中,Tx同步天线1524可被配置成用于通过雷达前端1520与雷达前端1540之间的同步信道1530发射Tx雷达信号1525,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第二雷达前端1540可包括多个Rx天线1542和Rx同步天线1544,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个Rx天线1542可被配置成用于例如基于由多个Tx天线1522发射的Tx雷达信号1525接收Rx雷达信号1545。
在一些说明性方面中,Rx同步天线1544可被配置成用于例如经由同步信道1530从Tx同步天线1524接收Tx雷达信号1525,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第二雷达前端1540可包括可被配置成用于确定同步信息1547的同步检测器1548(“参考检测器”),例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,同步检测器1548可被配置成用于例如基于经由同步信道1530接收的Tx雷达信号1525来确定同步信息1547,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,同步检测器1548可被配置成用于例如基于第一时序与第二时序之间的时差来确定同步信息1547,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第一时序可包括在Rx同步天线1544处接收来自Tx同步天线1524的Tx雷达信号1525的时序,并且第二时序可包括第二雷达前端1540的时钟时间,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,同步检测器1548可被配置成用于检测在Rx同步天线1544处接收来自Tx同步天线1524的Tx雷达信号1525中的啁啾或任何其他雷达信号的时序。
在一些说明性方面中,同步检测器1548可被配置成用于基于在Rx同步天线1544处接收到的雷达信号(例如,啁啾)的时序来确定第一时序。
在一些说明性方面中,同步检测器1548可被配置成用于对第一时序(例如,在Rx同步天线1544处接收来自Tx同步天线1524的Tx雷达信号1525的时序)与第二时序之间(例如,第二雷达前端1540的时钟时间)进行比较。
在一些说明性方面中,同步检测器1548可被配置成用于例如基于路径延迟来确定同步信息1547,该同步信息1547可能会影响Tx同步天线1524与Rx同步天线1544之间的路径1537中的Tx雷达信号1525的传播。
在一些说明性方面中,雷达处理器1534可被配置成用于例如基于路径延迟和第一时序与第二时序之间的比较来提取雷达前端1520与雷达前端1540之间的相位差(例如,准确相位差),例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第二雷达前端1540可包括被配置成用于例如基于Rx雷达信号1545来提供Rx雷达数据1552的解码器1554(“信号解码器”)。例如,解码器1554可包括用于通过对雷达Rx信号1545中接收到的啁啾进行解码来确定Rx雷达数据1552的啁啾解码器。在其他方面中,任何其他信号解码器可被实现用于对Rx信号1545进行解码。
在一些说明性方面中,第二雷达前端1540可被配置成用于输出同步信息1547和Rx雷达数据1552,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备1500可包括可被配置成用于确定雷达信息1553的雷达处理器1534。例如,雷达处理器1534可被配置成用于确定包括多个Tx天线1522和多个Rx天线1542的卷积的雷达信息1553。
例如,雷达处理器1534可被配置成用于通过例如基于同步信息1547来处理Rx雷达数据1552而确定雷达信息1553,例如,如下文所述。
例如,雷达处理器834(图8)可以包括雷达系统1534的一个或多个元件,和/或可以执行雷达系统1534的一个或多个操作和/或功能;和/或雷达信息813(图8)可包括雷达信息1553。
在一些说明性方面中,第二雷达前端1540可被配置成用于向目标检测方向发射Tx雷达信号(例如,除了从第一雷达前端1520向目标检测方向发射的Tx雷达信号1525),例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,第二雷达前端1540可包括被配置成用于向目标检测方向(例如,向目标1550)发射其他Tx雷达信号的多个Tx天线1546。
在一些说明性方面中,第一雷达前端1520可包括被配置成用于基于由Tx天线1546发射的其他Tx雷达信号来接收Rx雷达信号(“其他Rx信号”)的多个Rx天线1526。
在一些说明性方面中,第一雷达前端1520可被配置成用于例如基于由Rx天线1526接收到的其他Rx雷达信号来提供其他Rx数据1528。
在一些说明性方面中,雷达处理器1534可被配置成用于例如基于同步信息1547来处理Rx雷达数据1552和其他Rx雷达数据1528,以确定MIMO雷达天线(包括MIMO Rx天线和MIMO Tx天线的卷积)的雷达信息1553,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,MIMO Tx天线可包括第一雷达前端1520的多个Tx天线1522和第二雷达前端1540的多个Tx天线1546;和/或MIMO Rx天线可包括第一雷达前端1520的多个Rx天线1526和第二雷达前端1540的多个Rx天线1542。
在一些说明性方面中,雷达设备1500可包括被配置成用于经由Tx同步天线1524与Rx同步天线1544之间的路径1537中的同步信道1530传输雷达Tx信号1525的物理信道1535,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,物理信道1535可被配置成用于将经由同步信道1530传播的Tx雷达信号1525与例如由多个Tx天线1522发射的Tx雷达信号1525隔离,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备1500可包括被配置成用于经由Tx同步天线1524与Rx同步天线1544之间的路径1537隧穿Tx雷达信号1525的柔性印刷电路板(PrintedCircuit Board,PCB),例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达设备1500可包括沿Tx同步天线1524与Rx同步天线1544之间的路径1537的一个或多个表面上的绝缘涂层,例如,如下文所述。
在一个示例中,沿路径1537的一个或多个表面可包括交通工具100(图1)的一个或多个表面,例如,保险杠的表面和/或交通工具的任何其他表面,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,绝缘涂层可被配置成用于经由Tx同步天线1524与Rx同步天线1544之间的路径1537隧穿Tx雷达信号。
在一些说明性方面中,雷达前端1520和雷达前端1540可例如由雷达处理器1534控制以例如通过传递从第一雷达前端发射到第二雷达前端的雷达信号来共同参与雷达活动。
在一些说明性方面中,雷达处理器1534可被配置成用于通过例如相干地处理来自雷达前端1520和雷达前端1540的雷达数据来生成雷达信息1553。
在一些说明性方面中,同步信道1530可被配置为雷达前端1520与雷达前端1540之间的反向信道,例如以允许雷达前端1520发送Tx信号1525并且允许雷达前端1540锁定Tx信号1525。例如,雷达处理器1534可被配置成用于例如基于同步信息1547来评估雷达前端1520与雷达前端1540之间的相位差。
在一些说明性方面中,雷达Tx信号(例如,如上所述从雷达前端1520发射的Tx信号1525和/或从雷达前端1520发射的Tx雷达信号)通过同步信道1530的传递可以支持宽孔径雷达天线的技术解决方案,同时确保虚拟阵列MIMO概念。
在一些说明性方面中,在相同的频率载波信号或不同频率载波信号上的相同Tx模式(例如,啁啾)可被应用于经由同步信道1530传播的Tx雷达信号1525和由多个Tx天线1522发射的Tx雷达信号1525。例如,Tx模式的此种配置可支持用于解码器1554和同步检测器1548的类似硬件设计和/或部件的实现方式,这可降低雷达前端1540的复杂度。
参考图16,图16示意性地图示出根据一些说明性方面的与在雷达前端之间传递的雷达信号相对应的时序图1600。
在一个示例中,时序图1600描绘比较频率调制连续波(Frequency-modulatedcontinuous-wave,FMCW)雷达的延迟(例如,啁啾延迟)的概念,例如,以在第一雷达前端与第二雷达前端(例如,雷达前端1520和1540(图15))之间进行同步。
在一些说明性方面中,如图16所示,第一时间1602可包括Tx雷达信号(例如,Tx雷达信号1525(图15))的雷达帧1612经由第一雷达前端的多个Tx天线(例如,第一雷达前端1520(图15)的多个Tx天线1522(图15))的发射的时序。
在一些说明性方面中,如图16所示,第一时间1602还可包括Tx雷达信号的同步帧1614经由第一雷达前端的Tx同步天线(例如,Tx同步天线1524(图15))发射的时序。
在一些说明性方面中,如图16所示,第二时间1604可包括在第二雷达前端的Rx同步天线(例如,雷达前端1540(图15)的Rx同步天线1544(图15))处接收来自Tx同步天线的同步帧1614的时序。
在一些说明性方面中,如图16所示,第三时间1606可包括在第二雷达前端的多个Rx天线(例如,多个Rx天线1542(图15))处接收雷达帧1612的时序。
在一些说明性方面中,如图16所示,在第二雷达前端接收雷达帧1612的时间(例如,时间1606)与第一雷达天线发射雷达帧1612的时间(例如,时间1602)之间可存在延迟1608。例如,延迟1608产生自雷达帧1612行进的路径。例如,延迟1608可包括雷达部件和同步部件。
例如,雷达部件可包括从多个Tx天线1522(图15)发射、由目标1550(图15)反射并由多个Rx天线1542(图15)接收到的Tx雷达信号1525(图15)的传播的延迟。例如,同步延迟可基于第一雷达前端与第二雷达前端之间的时间差。
在一些说明性方面中,如图16所示,在第二雷达前端发射同步帧1614的时间(例如,时间1602)与第二雷达前端接收同步帧1614的时间(例如,时间1604)之间可存在延迟1605。
在一些说明性方面中,延迟1605可包括路径延迟和同步延迟。例如,路径延迟可由路径1537(图15)在经由路径1537从Tx同步天线1524(图15)发射并由Rx同步天线1544(图15)接收的Tx雷达信号1525(图15)的传播期间生成。
在一些说明性方面中,路径延迟可包括可以例如先验地测量的确定性延迟。因此,同步帧1614可被实现用于准确地确定同步延迟,并用于在第一雷达前端与第二雷达前端之间进行例如实时同步。
在一些说明性方面中,同步帧1614(图16)可被实现以在第一雷达前端与第二雷达前端之间进行高效地同步。例如,同步帧1614(图16)可能具有短的持续时间,并且同步帧1614(图16)的传播时间可能是确定性的。
回到图15,雷达处理器1534可被配置成用于例如基于路径1537的路径延迟以及接收同步帧1614(图16)的时间1604(图16)与雷达前端1540的时钟的时间之间的比较来确定雷达前端1540与雷达前端1520之间的同步延迟。
在一些说明性方面中,路径1537可被配置成用于保证同步帧1614(图16)从Tx同步天线1524到Rx同步天线1544的“安全”通过。例如,来自雷达帧1612(图16)的反射在第二雷达前端处可能非常接近,这可能会引起对同步帧1614(图16)的干扰。
在一些说明性方面中,雷达处理器1534可被配置成用于设置同步信号(例如,Tx雷达信号1525(图15))的增益,例如以确保同步信号例如在雷达前端1540处接收时不饱和(例如,以确保同步信号的“安全”通过)。
参考图17,图17示意性地图示交通工具1700中的第一雷达前端1720和第二雷达前端1740的部署。例如,交通工具1700可包括交通工具100(图1)的一个或多个元件和/或可执行交通工具100(图1)的一个或多个操作和/或功能;第一雷达前端1720可包括雷达前端1520(图15)的一个或多个元件,和/或可执行雷达前端1520(图15)的一个或多个操作和/或功能;和/或第二雷达前端1740可包括雷达前端1540(图15)的一个或多个元件,和/或可执行雷达前端1540(图15)的一个或多个操作和/或功能。
在一些说明性方面中,如图17所示,交通工具1700可包括物理信道1730,该物理信道1730被配置成用于经由第一雷达前端1720与第二雷达前端1740之间的路径1705中的同步信道传输Tx雷达信号。例如,路径1705可被配置成用于将Tx雷达信号1525(图15)从雷达前端1720传输到雷达前端1740。
在一些说明性方面中,物理信道1730可以例如通过采用一个或多个安装方案在交通工具1700的一个或多个部件内(例如,在交通工具的保险杠或交通工具1700的任何其他部件中)实现,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,安装方案可被配置成用于拒绝影响Tx雷达信号的外部干扰、用于保持Tx雷达信号的衰减多路径、用于控制Tx雷达信号的增益水平,例如以避免雷达前端1740的饱和和/或将Tx雷达信号的功率保持在可以实现Tx雷达信号的检测的某个水平(例如,高于其他噪声的功率)。
在一些说明性方面中,第一安装方案可包括在交通工具1700的部件(例如,保险杠或其他元件)上添加涂层。例如,涂层可被配置成用于允许将同步信道例如与外部世界干扰、多路径和/或自干扰(例如,其可能是由雷达前端1720和/或1740引起的)隔离。
例如,涂层可包括金属胶带、交通工具1700的部件上图案化的电介质材料和/或任何其他附加或替代材料。
在一些说明性方面中,第二安装方案可包括例如在1700交通工具的一个或多个部件上添加物理元件,例如,以经由1705路径隧穿和/或引导Tx雷达信号。
在一个示例中,物理元件可包括具有隔离材料的圆柱体。
在另一个示例中,物理元件可包括支持高频隧穿的薄膜。
在另一个示例中,物理元件可包括具有印刷天线的柔性PCB。
在另一个示例中,物理元件可包括波导。
在其他方面中,可以使用任何其他物理元件。
参考图18,图18示意性地图示出根据一些说明性方面的在多个雷达前端之间进行同步的方法。例如,图18的方法的操作中的一个或多个操作可以由雷达前端(例如,雷达前端1520和/或1540(图15))、雷达处理器(例如雷达处理器834(图8)和/或雷达处理器1534(图15))和/或处理器(例如,处理器832(图8))的一个或多个元件执行。
如框1802处所示,方法可包括从第一雷达前端的多个Tx天线向目标检测方向发射Tx雷达信号。例如,处理器1534(图15)可被配置成用于控制多个Tx天线1522(图15),以向目标检测方向发射Tx雷达信号1525(图15),例如,如上所述。
如框1804处所示,方法可包括从第一雷达前端的Tx同步天线通过同步信道发射Tx雷达信号。例如,Tx同步天线1524(图15)可以通过同步信道1530(图15)发射Tx雷达信号1525(图15),例如,如上所述。
如框1806处所示,方法可包括由第二雷达前端的多个Rx天线基于由多个Tx天线发射的Tx雷达信号接收Rx雷达信号。例如,多个Rx天线1542(图15)可以基于Tx雷达信号1525(图15)接收Rx雷达信号1545(图15),例如,如上所述。
如框1808处所指示,方法可包括由第二雷达前端的Rx同步天线经由同步信道接收来自Tx同步天线的Tx雷达信号。例如,Rx同步天线1544(图15)可以经由同步信道1530(图15)接收来自Tx同步天线1525(图15)的Tx雷达信号,例如,如上所述。
如框1810处所示,方法可包括基于来自Tx同步天线的Tx雷达信号来确定同步信息。例如,同步检测器1548(图15)可以基于来自Tx同步天线1524(图15)的Tx雷达信号1525(图15)来确定同步信息,例如,如上所述。
如框1812处所示,方法可包括基于同步信息来确定MIMO雷达天线的、包括多个Rx天线和多个Tx天线的卷积的雷达信息。例如,处理器1534(图15)可被配置成用于基于同步信息1527(图15)来确定MIMO雷达天线(包括多个Rx天线1542(图15)和多个Tx天线1522(图15)的卷积)的雷达信息1553(图15),例如,如上所述。
参考图8,在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于处理雷达设备(例如,雷达设备101(图1))的雷达数据,该雷达设备可以作为交通工具(例如,自主交通工具(例如,交通工具100(图1)))的一部分实现。
在一些说明性方面中,可能需要提供技术解决方案来保护雷达设备(例如,雷达设备101(图1))免受黑客和/或任何其他攻击者的攻击,例如,如下文所述。
例如,雷达设备(例如,雷达设备101(图1))可以是自主驾驶平台(例如,交通工具100(图1)和/或任何其他系统或平台)中重要的或者甚至关键的安全部件。例如,因为雷达设备可能能够以高分辨率和/或准确度感测目标,因此可以依靠雷达设备来做出安全相关的决策。例如,与其他感测系统(例如,基于相机的感测系统)相比,雷达设备可能不太容易受到天气影响。因此,在一些环境和/或用例中,雷达设备例如对于在恶劣天气状况下感测目标可能是重要的或者甚至是关键的。
在一些说明性方面中,将雷达设备实现作为自主驾驶平台的重要或者甚至关键的安全部件可使雷达设备成为攻击者和/或黑客的目标。
例如,一个或多个安全性和/或安全攻击可被构建用于操纵雷达设备的决策。
在一个示例中,安全性和/或安全攻击可尝试操纵雷达系统来确定目标的存在(例如,确定存在接近的危险),而实际上可能不存在真实目标。因此,安全性和/或安全攻击可能导致雷达系统触发一个或多个操作(例如,紧急中断和/或任何其他操作)。
在另一个示例中,安全性和/或安全攻击可尝试操纵雷达系统来确定与目标有关的一个或多个假特性和/或属性。例如,攻击者可尝试操纵雷达系统来确定目标的错误位置和/或速度。在一个示例中,攻击者可尝试操纵雷达系统来确定目标的位置离目标的真实位置更远,和/或目标的移动速度比真实速度更慢。由于这些被错误检测到的特性,因此自主平台可能会忽略目标,进而可能导致事故。
一些雷达系统可基于周期性雷达信号(例如,啁啾信号、频率调制继续波(FMCW)信号和/或任何其他周期性信号)。例如,啁啾信号可以由雷达系统实现,以支持使用模拟去啁啾匹配滤波器。然而,实现周期性信号可使雷达系统更容易受到攻击(例如,中继攻击),这可能会利用周期性信号中的重复模式。
例如,重放攻击(也称为“欺骗攻击”)可包括攻击者记录雷达信号的第一实例并以某种方式重放的攻击,例如以操纵雷达系统。
例如,攻击者可以使用重放攻击来操纵雷达系统确定假目标和/或确定目标的一个或多个假特性和/或属性(例如,假距离、假多普勒和/或假角度)。
例如,雷达信号设计可能例如通过仅查看可能更容易受到欺骗攻击和/或操纵的雷达信号的一小部分能够预测雷达信号的大部分。
在一些说明性方面中,弹性雷达设计(其可能对此类重放攻击具有弹性)可以通过配置雷达设备以可能会减少或者甚至消除攻击者预测和/或重放雷达发射的部分的可能性的方式发射雷达信号来实现,例如,如下文所述。例如,弹性雷达设计可允许雷达设备检测和/或忽略此类重放攻击。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可以配置雷达前端804以根据雷达发射方案来传递雷达帧,该雷达发射方案可被配置成用于减轻或者甚至防止重放攻击的可能性,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于处理雷达数据(其可包括例如雷达帧的信息),例如,如下文所述。在其他方面,雷达数据可以包括可基于雷达Rx数据811的任何其他类型和/或形式的雷达数据(例如,中间数据和/或经处理的数据)。
在一些说明性方面中,雷达帧可与多个距离值、多个多普勒值、多个Rx信道和多个Tx信道相对应。
在一些说明性方面,多个距离值可以包括多个距离仓,这些距离仓可以基于实现雷达处理器834的雷达设备(例如雷达设备101(图1))的设置和/或实现方式来配置。
在一些说明性方面,多个多普勒值可以包括多个多普勒仓,这些多普勒仓可以基于实现雷达处理器834的雷达设备(例如雷达设备101(图1))的设置和/或实现方式来配置。
在一些说明性方面,多个Rx信道可以与多个Rx天线816和/或Rx链812相对应。
在一些说明性方面,多个Tx信道可以与多个Tx天线814和/或Tx链810相对应。
在一些说明性方面,距离-多普勒仓可以与多个距离值中的距离值和多个多普勒值中的多普勒值的组合相对应。例如,距离-多普勒仓可以包括与距离值和多普勒值相对应的雷达数据。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可将雷达前端804配置成用于根据雷达发射方案传递雷达帧,该方案可被配置成用于减轻甚至防止所发射的雷达帧内的重放攻击(“帧内重放攻击”),例如,如下文所述。例如,在帧内重放攻击中,攻击者可尝试学习和/或记录雷达帧的第一部分内发射的第一雷达信号,并重放第一雷达信号以操纵同一雷达帧的第二部分中的第二后续雷达信号。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可以配置雷达前端804用于根据雷达发射方案传递雷达帧,该方案可被配置成用于减轻甚至防止发射雷达帧之间的重放攻击(“帧间重放攻击”)。例如,在帧间重放攻击中,攻击者可尝试学习和/或记录第一雷达帧内发射的第一雷达信号,并重放第一雷达信号以操纵第二后续雷达帧中的第二后续雷达信号。
在一些说明性方面中,雷达前端804可被配置成用于根据雷达方案传递雷达帧,该雷达方案可被配置成用于从雷达发射中移除周期性,例如,如下文所述。例如,从雷达发射中移除周期性可提供减轻或者甚至防止欺骗攻击的技术解决方案。
在一些说明性方面中,例如当从雷达发射中移除周期性时,一个或多个技术方面可被解决,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,用于处理雷达信号的处理方案可被配置成用于减轻或避免处理复杂度,这可能是由于从雷达发射中移除周期性而导致的,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,用于处理雷达信号的处理方案可应用匹配滤波技术和/或抽取技术来处理接收到的雷达信号。例如,可以实现这些技术来代替可适用于周期性信号的信号折叠技术,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于控制、引起、触发和/或指示发射机883经由Tx天线814发射雷达帧的序列,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于控制、引起、触发和/或指示发射机883例如通过发射雷达帧内具有非周期性模式的非周期性Tx雷达信号来发射雷达帧序列的雷达帧,例如,如下文所述。
一些说明性方面是参考经由Tx天线发射并经由Rx天线接收的雷达信号而配置的雷达方案来描述的,例如,如下文所述。
在其他方面中,雷达方案可针对经由多个Tx天线发射并经由多个Rx天线接收的雷达信号来配置,例如,如下文所述。例如,雷达方案可针对由包括多个Tx天线和多个Rx天线的MIMO雷达天线传递的雷达信号来配置。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如通过对具有周期性模式的周期性Tx雷达信号应用参考码来生成非周期性Tx雷达信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,周期性Tx雷达信号可包括啁啾信号,例如,如下文所述。
在其他方面中,周期性Tx雷达信号可包括任何其他信号。
在一些说明性方面中,参考码可被配置例如使得非周期性Tx雷达信号可以支持雷达处理,例如,以用于距离和/或多普勒估计,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,参考码可被配置例如使得可以基于周期性Tx雷达信号来生成非周期性Tx雷达信号,同时移除周期性Tx雷达信号的周期性,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,参考码可被配置例如使得非周期性Tx雷达信号可以对攻击者的欺骗具有弹性,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,参考码可被配置例如使得非周期性Tx雷达信号可以不适合用于重放攻击。例如,参考码可被配置例如使得非周期性Tx雷达信号的一部分可能不适合作为非周期性Tx雷达信号的另一部分重放。
在一些说明性方面中,参考码可被配置成用于例如在多普勒频移后与自身正交,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,参考码可包括随机参考码,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,参考码可包括预定义非周期性模式,例如,如下文所述。
在其他方面中,参考码可包括任何其他码和/或模式。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如通过将参考码乘以周期性Tx雷达信号来生成非周期性Tx雷达信号,例如,如下文所述。
在其他方面中,雷达处理器834可被配置成用于通过基于任何其他方法将参考码应用于周期性Tx雷达信号来生成非周期性Tx雷达信号。
在一些说明性方面中,接收机885可例如基于例如由发射机883发射的非周期性Tx雷达信号来接收雷达Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于控制、引起、触发和/或指示接收机885经由至少一个Rx天线816接收雷达Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于控制、引起、触发和/或指示接收机885例如基于雷达Rx信号生成数字Rx信号,例如,如下文所述。例如,数字Rx信号可以作为Rx雷达数据811的一部分被提供给雷达处理器834。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于数字Rx信号来生成雷达信息813,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于周期性Tx雷达信号和参考码来处理数字Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可以配置雷达帧的长度例如使得雷达帧可足够长以支持具有所需的准确度水平(例如,相对精细的多普勒准确度)的雷达处理(例如,多普勒估计)。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于配置雷达帧的带宽例如使得雷达帧的带宽可足够宽以支持具有所需的准确度水平(例如,相对高的距离准确度)的雷达处理(例如,距离估计)。
在一些说明性方面中,每个雷达帧要处理的样本数量可基于雷达帧的长度和/或雷达帧的带宽。例如,在处理具有高带宽的长雷达帧时,每帧相对大量的样本可被使用。例如,基于每帧要处理的样本数量,处理雷达帧的处理复杂度可能会增加。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于根据可被配置成用于例如支持降低处理复杂度的匹配滤波方案处理数字Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于根据可被配置成用于例如支持降低处理复杂度的抽取方案处理数字Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于将数字Rx信号转变成频域中的频域雷达Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如通过将频域雷达Rx信号乘以与多个多普勒值相对应的多个经编码的参考信号来确定与多个多普勒值相对应的互相关(XCORR)数据,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,与多普勒值相对应的经编码的参考信号可基于例如参考码、周期性Tx信号和多普勒值,例如,如下文所述。
在其他方面中,与多普勒值相对应的经编码的参考信号可以基于任何其他附加或替代参数来确定。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如通过将XCORR数据转变到时域来生成距离-多普勒数据,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可包括用于分别将频域雷达Rx信号乘以多个经编码的参考信号的多个数字匹配滤波器,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,与多普勒值相对应的数字匹配滤波器可被配置成用于例如通过将频域雷达Rx信号和乘以与多普勒值相对应的经编码的参考信号来生成与多普勒值相对应的XCORR数据,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于将XCORR数据抽取成经抽取的XCORR数据,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如通过将经抽取的XCORR数据转变到时域来生成距离-多普勒数据,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如根据至少50的抽取因子来对XCORR数据进行抽取,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如根据至少100的抽取因子来对XCORR数据进行抽取,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如根据至少200的抽取因子来对XCORR数据进行抽取,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如根据至少500的抽取因子来对XCORR数据进行抽取,例如,如下文所述。
在其他方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如根据任何其他抽取因子来对XCORR数据进行抽取。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如通过对数字Rx信号应用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)将数字Rx信号转变成频域Rx信号,例如,如下文所述。
在其他方面中,雷达处理器834可被配置成用于根据任何其他时域到频域转换将数字Rx信号转变成频域Rx信号。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如通过对经抽取的XCORR数据应用逆FFT(IFFT)将经抽取的XCORR数据转变到时域,例如,如下文所述。
在其他方面中,雷达处理器834可被配置成用于根据任何其他频域到时域转换将经抽取的XCORR数据转变到时域。
在一些说明性方面中,FFT的FFT大小与IFFT的IFFT大小之间的比率可基于例如经抽取的XCORR数据相对于XCORR数据的抽取因子,例如,如下文所述。
参考图19,图19示意性图示出根据一些说明性方面的基于非周期性Tx雷达信号的雷达处理的方法。
在一些说明性方面中,可以关于利用Tx天线发射Tx雷达信号和Rx天线基于Tx雷达信号接收Rx雷达信号的雷达发射来实现图19的方法的一个或多个操作,例如,如下文所述。在其他方面中,可关于利用多个Tx天线和/或多个Rx天线的雷达发射来应用图19的方法的一个或多个操作。在一个示例中,可关于利用包括多个Tx天线和多个Rx天线的MIMO雷达天线的雷达发射来应用图19的雷达方案。
在一些说明性方面中,雷达处理器834(图8)可被配置成用于控制、引起和/或触发雷达前端804,以根据图19的方法的一个或多个操作来传递雷达帧,和/或雷达处理器834(图8)可被配置成用于根据图19的方法的一个或多个操作基于雷达帧来处理雷达信息,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,如框1910处所示,方法可包括例如通过例如在频域中将周期性Tx雷达信号1931乘以参考码1930来在频域中生成非周期性Tx雷达信号1932。例如,雷达处理器834(图8)可以例如通过将周期性Tx雷达信号1931乘以参考码1930来生成非周期性Tx雷达信号1932。
在一些说明性方面中,如框1912处所示,方法可包括例如通过对非周期性Tx雷达信号1932应用IFFT来将非周期性Tx雷达信号1932转变成时域数字非周期性Tx雷达信号1933。例如,雷达处理器834(图8)可以将非周期性Tx雷达信号1932转变成时域非周期性Tx雷达信号1933。
在一些说明性方面中,如框1914处所示,方法可包括将数字非周期性Tx雷达信号1933转变成非周期性RF Tx雷达信号1937。例如,发射机835(图8)可以将非周期性Tx雷达信号1933转变成非周期性RF Tx雷达信号1937。
在一些说明性方面中,如框1916处所示,方法可包括通过无线信道发射非周期性RF Tx雷达信号1937。例如,雷达处理器834(图8)可以控制、引起、触发和/或指示发射机883(图8)例如经由Tx天线814(图8)通过无线信道发射非周期性RF Tx雷达信号1937。
在一些说明性方面中,如框1918处所示,方法可包括接收可基于非周期性RF Tx雷达信号1937的雷达Rx信号1939,以及例如基于雷达Rx信号1937来生成数字Rx信号1941。例如,接收机885(图8)可以经由Rx天线816(图8)接收雷达Rx信号1939,并可例如基于雷达Rx信号1939来生成数字Rx信号1941。
在一些说明性方面中,方法可包括基于一种或多种处理技术来处理数字Rx信号1941,数字Rx信号1941可以基于非周期性Tx雷达信号1932的非周期性来进行配置,例如,如下文所述。
例如,数字Rx信号1941可以基于数字匹配滤波器技术进行处理,该信号可以根据非周期性Tx雷达信号1932进行配置。在一个示例中,替代于可适合用于处理周期啁啾信号的模拟去啁啾方法,可使用例如数字匹配滤波器技术。
在一些说明性方面中,处理数字Rx信号1941可包括数字Rx信号1941与例如可表示非周期性RF Tx雷达信号1937的参考序列之间的相关,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,数字Rx信号1941与参考序列之间的相关可以根据相关性技术来执行,该相关性技术可支持将数字Rx信号1941与相对较长的参考序列关联的技术解决方案,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,数字Rx信号1941与参考序列之间的相关可以利用多个计算操作来执行,这些计算操作可被配置成用于支持降低的计算复杂度,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,如框1920处所指示,方法可包括例如通过对数字Rx信号1941应用FFT来将数字Rx信号1941转变成频域Rx信号1935。例如,雷达处理器834(图8)可以从接收机885(图8)接收数字Rx信号1941,例如,作为雷达Rx数据811(图8)的一部分,并可以例如通过对数字Rx信号1941应用FFT来将数字Rx信号1941转变成频域Rx信号1935。
在一些说明性方面中,如箭头1922所指示,方法可包括确定与多个多普勒值(例如,M个多普勒值,表示为DopHypo1……DopHypoM)相对应的XCORR数据1923。例如,与多个多普勒值相对应的XCORR数据1923可以例如通过将频域雷达Rx信号1935分别乘以与多个多普勒值相对应的多个经编码的参考信号来确定。
例如,如图19所示,方法可包括使用多个数字匹配滤波器1938将数字域雷达Rx信号1935乘以多个经编码的参考信号,该多个经编码的参考信号被表示为“经编码的MFDopHypoX(Coded-MF DopHypoX)”,例如,其中X=1……M。例如,数字匹配滤波器1938可以根据参考码1930进行配置。
例如,与特定多普勒值DopHypoX相对应的数字匹配滤波器经编码的MF DopHypoX可被配置成用于例如通过将频域雷达Rx信号1935乘以与多普勒值DopHypoX相对应的经编码的参考信号来生成与多普勒值DopHypoX相对应的XCORR数据。
例如,雷达处理器834(图8)可包括用于将频域雷达Rx信号1935乘以与多普勒值DopHypo1……DopHypoM相对应的经编码的参考信号的多个数字匹配滤波器1938。
在一个示例中,雷达处理器834(图8)可以利用数字匹配滤波器1938(被表示为经编码的MF DopHypo1)以例如通过将频域雷达Rx信号1935乘以与多普勒值DopHypo1相对应的经编码的参考信号来确定与多普勒值(被表示为DopHypo1)相对应的XCORR数据1939。
在一个示例中,应用数字匹配滤波器1938以将频域雷达Rx信号1935乘以多个经编码的参考信号可等同于例如数字雷达Rx信号1941与编码参考信号例如在时域中的卷积。
在一些说明性方面中,如箭头1924所指示,方法可包括将XCORR数据1923抽取为经抽取的XCORR数据1925。例如,雷达处理器834(图8)可将XCORR数据1939抽取为经抽取的XCORR数据1947。
在一些说明性方面中,XCORR数据1923可根据至少50的抽取因子被抽取为经抽取的XCORR数据1925。
在一些说明性方面中,XCORR数据1923可根据至少100的抽取因子被抽取为经抽取的XCORR数据1925。
在一些说明性方面中,XCORR数据1923可根据至少200的抽取因子被抽取为经抽取的XCORR数据1925。
在一些说明性方面中,XCORR数据1923可根据至少500的抽取因子被抽取为经抽取的XCORR数据1925。
在其他方面中,XCORR数据1923可根据任何其他抽取因子被抽取为经抽取的XCORR数据1925。
在一些说明性方面中,如箭头1929所指示,方法可包括例如通过将经抽取的XCORR数据1947转变到时域(例如通过对经抽取的XCORR数据1947应用IFFT 1926)来生成距离-多普勒数据1949。例如,雷达处理器834(图8)可以对经抽取的XCORR数据1947应用IFFT 1926,以生成距离多普勒数据1949。
在一些说明性方面中,如图19所示,距离-多普勒数据1949可包括与多个多普勒值相对应的多个距离响应。例如,距离-多普勒数据1949可包括分别与M个多普勒值(DopHypo1……DopHypoM)相对应的M个距离响应(被表示为h1(t)……hM(t))。
在一些说明性方面中,由于雷达Rx信号1941的距离响应可能相对较短,因此例如在应用IFFT之前抽取XCORR数据1923可能是有用的。
在一些说明性方面中,例如,在应用IFFT之前抽取XCORR数据可支持例如IFFT的计算复杂度的降低。
在一个示例中,抽取XCORR数据1923可提供降低处理雷达帧的整体计算复杂度的技术优势。
在一个示例中,FFT的FFT大小(例如,在框1920处)与IFFT 1926的IFFT大小之间的比率可基于经抽取的XCORR数据1947相对于例如在抽取之前的XCORR数据1923的抽取因子。例如,抽取XCORR数据1923可支持使用例如与抽取因子相对应的减小的IFFT大小。
例如,在没有抽取的情况下,全大小IFFT的计算复杂度可被确定,例如,如下所示:
M*N*log(N)=N*M*log(N)
其中N表示雷达帧的长度,M表示多普勒假设的数量。
在一些说明性方面中,例如在具有抽取的情况下,大小减小的IFFT的计算复杂度可被确定,如下所示:
M*L*log(L)+M*L*L=M*L*log(L)+M*L*L=N*(log(L)+L)
其中L表示短FFT的长度,例如,L=N/M,例如,假设低通滤波器(LPF)长度L。
参考图20,图20示意性图示出根据一些说明性方面的基于具有非周期性模式的非周期性Tx雷达信号的雷达处理的方法。例如,图20的方法的操作中的一个或多个操作可以由发射机(例如,发射机883(图8))、接收机(例如,接收机885(图8))和/或处理器(例如,雷达处理器834(图8))执行。
如框2002处所指示,方法可包括经由Tx天线发射雷达帧的序列。例如,雷达处理器834(图8)可以控制、引起、触发和/或指示发射机883(图8)经由Tx天线814(图8)发射雷达帧序列,例如,如上所述。
如框2004处所指示,发射雷达帧的序列可包括通过发射雷达帧内具有非周期性模式的非周期性Tx雷达信号来发射雷达帧。例如,雷达处理器834(图8)可以控制、引起、触发和/或指示发射机883(图8)例如通过发射雷达帧内的、具有非周期性模式的非周期性Tx雷达信号发射雷达帧,如上所述。
如框2006处所指示,发射非周期性Tx雷达信号可包括通过对具有周期性模式的周期性Tx雷达信号应用参考码来生成非周期性Tx雷达信号。例如,雷达处理器834(图8)可以例如通过对具有周期性模式的周期性Tx雷达信号应用参考码来生成非周期性Tx雷达信号,如上所述。
如框2008处所指示,方法可包括经由至少一个Rx天线接收基于非周期性Tx雷达信号的雷达Rx信号。例如,雷达处理器834(图8)可以控制、引起、触发和/或指示接收机885(图8)以经由Rx天线816(图8)接收雷达Rx信号,例如,如上所述。
如框2010处所指示,方法可包括例如基于雷达Rx信号来生成数字Rx信号。例如,雷达处理器834(图8)可以控制、引起、触发和/或指示接收机885(图8)以例如基于雷达Rx信号来生成数字Rx信号,例如,如上所述。
如框2012处所指示,方法可包括基于数字Rx信号来生成雷达信息。例如,雷达处理器834(图8)可以例如基于数字Rx信号来生成雷达信息813(图8),例如,如上所述。
如框2014处所指示,生成雷达信息可包括基于周期性Tx雷达信号和参考码来处理数字Rx信号。例如,雷达处理器834(图8)可以基于周期性Tx雷达信号和参考码来处理数字Rx信号,例如,如上所述。
参考回图8,在一些说明性方面中,雷达处理器834可将雷达前端804配置成用于根据雷达发射方案传递雷达帧,该雷达发射方案可被配置成用于减轻或者甚至防止所发射的雷达帧之间的帧间重放攻击,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可将雷达前端804配置成用于根据雷达发射方案传递雷达帧,该雷达发射方案可被配置成用于将雷达帧从多个Tx天线发射到多个Rx天线,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可将雷达前端804配置成用于根据雷达发射方案传递雷达帧,该雷达发射方案可被配置成用于通过将雷达帧从MIMO天线的多个Tx天线发射到MIMO天线的多个Rx天线来经由MIMO天线进行雷达帧的传递,例如,如下文所述。
例如,在MIMO雷达实现方式中,不同Tx天线之间的Tx信号之间的正交性可例如通过在时间上移位基本信号样本被实现。然而,攻击者可使用这种类型的移位例如来操纵可由雷达系统计算的角度信息。
在一个示例中,MIMO成像雷达可包括大量Tx天线和/或大量Rx天线。根据该示例,为了能够欺骗雷达帧,攻击者可能需要能够重现来自所有发射天线的所有信号。例如,攻击者可能需要知道哪个天线发射了哪个信号,例如以便创建指定的虚假目标。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可将雷达前端804配置成用于根据雷达发射方案传递雷达帧,该雷达发射方案可被配置成用于减轻或者甚至防止欺骗攻击,同时保持所发射的雷达信号的周期性,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可将雷达前端804配置成用于根据雷达发射方案传递雷达帧,该雷达发射方案可被配置成用于以非周期性方式对经由天线(例如,经由每个天线)发射的信号进行编码,例如,如下文所述。
例如,通过以非周期性方式对经由天线发射的信号进行编码,攻击者可能无法使用经由天线发射的第一信号来要预测经由天线发射的第二后续信号。因此,攻击者可能无法协调攻击以例如在来自所有天线的信号被组合之后以相干的方式欺骗目标。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可将雷达前端804配置成用于根据雷达发射方案来传递雷达帧,该雷达发射方案可被配置成用于对帧(例如,每个帧)进行不同地编码。例如,MIMO发射的帧(例如,每个帧)独立于先前帧。根据这些方面,帧的不同编码可阻止攻击者从一个帧中学习下一个帧。
在一些说明性方面中,雷达发射方案可被配置成用于例如以随机方式改变Tx雷达信号与Tx天线814之间(例如,雷达帧之间)的关联性。因此,攻击者可能无法学习用于下一帧的信号到天线映射。
在一些说明性方面中,雷达发射方案可被配置成用于例如除了或代替Tx天线与Tx信号之间的映射编码,例如根据跳频方案对Tx天线与发射载波频率之间的映射进行编码。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于控制、引起、触发和/或指示发射机883经由多个Tx天线814发射多个雷达帧,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于控制、引起、触发和/或指示发射机883根据非周期性映射方案(包括非周期性映射序列)例如经由多个Tx天线814发射多个Tx雷达信号发射多个雷达帧,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,非周期性映射序列可包括随机映射序列,例如,如下文所述。
在其他方面中,任何其他非周期性映射序列可被实现。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于控制、引起、触发和/或指示发射机883例如通过根据非周期性映射序列的映射例如经由多个Tx天线814发射多个Tx雷达信号发射多个雷达帧中的雷达帧,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于控制、引起、触发和/或指示接收机885经由多个Rx天线接收多个雷达Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达Rx信号可基于从发射机883发射的多个Tx雷达信号。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于雷达Rx信号来生成雷达信息813,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于例如基于非周期性映射方案来处理多个雷达Rx信号,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可将发射机883配置成用于例如通过根据非周期性映射序列的第一映射将多个Tx雷达信号映射到多个Tx天线814来发射多个雷达帧的第一雷达帧。
在一些说明性方面中,雷达处理器834可被配置成用于将发射机883配置成用于例如通过根据非周期性映射序列的第二映射将多个Tx雷达信号映射到多个Tx天线814来发射第二雷达帧。
在一些说明性方面中,非周期性映射序列的第二映射与非周期性映射序列的第一映射不同。
在一些说明性方面中,多个Tx雷达信号可包括例如多个周期性Tx雷达信号。例如,周期性Tx雷达信号可在雷达帧内具有周期性模式。
在一些说明性方面中,多个Tx雷达信号可包括例如多个啁啾信号。
在一些说明性方面中,多个Tx雷达信号可包括例如在雷达帧内具有非周期性模式的多个非周期性Tx雷达信号。
在一个示例中,在雷达帧内具有非周期性模式的非周期性Tx雷达信号可包括与参考码相乘的周期性Tx雷达信号,例如,如上所述。
在其他方面中,多个Tx雷达信号可包括任何其他信号。
参考图21,图21示意性地图示根据一些说明性方面的基于根据非周期性映射方案经由多个Tx天线发射的Tx雷达信号的雷达处理的方法。例如,图21的方法的操作中的一个或多个操作可以由发射机(例如,发射机883(图8))、接收机(例如,接收机885(图8))和/或处理器(例如,雷达处理器834(图8))执行。
如框2102处所指示,方法可包括经由多个Tx天线发射多个雷达帧。例如,雷达处理器834(图8)可以控制、引起、触发和/或指示发射机883(图8)以经由多个Tx天线814(图8)发射多个雷达帧,例如,如上所述。
如框2104处所指示,发射多个雷达帧可包括根据包括非周期性映射序列的非周期性映射方案经由多个Tx天线发射多个Tx雷达信号。例如,雷达处理器834(图8)可以控制、引起、触发和/或指示发射机883(图8)以根据非周期性映射方案经由多个Tx天线发射多个Tx雷达信号,例如,如上所述。
如框2106处所指示,经由多个Tx天线发射多个Tx雷达信号可包括通过根据非周期性映射序列的映射经由多个Tx天线发射多个Tx雷达信号来发射多个雷达帧中的雷达帧。例如,雷达处理器834(图8)可控制、引起、触发和/或指示发射机883(图8)例如通过根据非周期性映射序列的映射经由多个Tx天线814(图8)发射多个Tx雷达信号来发射多个雷达帧中的雷达帧,例如,如上所述。
如框2108处所指示,方法可包括经由多个Rx天线接收多个雷达Rx信号,雷达Rx信号基于多个Tx雷达信号。例如,雷达处理器834可以控制、引起、触发和/或指示接收机885(图8)以经由多个Rx天线816(图8)基于经由Tx天线814(图8)发射的多个Tx雷达信号来接收多个雷达Rx信号,例如,如上所述。
如框2110处所示,方法可包括基于雷达Rx信号来生成雷达信息。例如,雷达处理器834(图8)可以基于雷达Rx数据811(图8)的雷达Rx信号来生成雷达信息813(图8),如上所述。
如框2112处所指示,生成雷达信息可包括基于非周期性映射方案来处理多个雷达Rx信号。例如,雷达处理器834(图8)可以基于非周期性映射方案来处理多个雷达Rx信号,例如,如上所述。
参考图8,在一些说明性方面中,雷达前端804和/或MIMO雷达天线881可被配置成用于在各种环境状况(例如,天气状况或任何其他自然和/或人工环境状况)下进行操作,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,可能需要提供技术解决方案来支持雷达前端804和/或MIMO雷达天线881例如在各种环境状况(例如,天气状况)下的适当操作,例如,如下文所述。
参考图22,图22示意性地图示出根据一些说明性方面的被配置成用于保护雷达天线2281的雷达雷达罩装置2200。例如,雷达前端804(图8)可包括例如用于保护MIMO雷达天线881(图8)的装置2200的一个或多个元件,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,装置2200可被配置成用于支持雷达天线2281(例如,MIMO雷达天线881(图8))例如在各种环境状况(例如,天气状况)下的适当操作,如下文所述。
在一些说明性方面中,装置2200可包括被配置成用于覆盖雷达天线2281的雷达罩2202。例如,雷达罩2202可被配置成用于覆盖雷达天线881(图8)。
在一些说明性方面中,雷达罩2202可被配置成用于保护例如在一个或多个场景和/或用例(例如,在各种天气状况下)中的雷达天线2281,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,雷达罩2202可以被配置成用于例如保护MIMO雷达天线2281的前表面例如免受例如雨、雪、冰雹、结冰、湿气、雾和/或任何其他附加或替代的天气状况和/或环境状况。
在一些说明性方面中,装置2200可被配置成用于防止雷达罩2202上一个或多个物质的积累,例如以利用雷达天线2281实现雷达前端(例如,雷达前端804(图8))的正常和/或安全性能,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,装置2200可被配置成用于从雷达罩2202中移除、除霜和/或除冰一种或多种物质(例如,降水物质(例如,雪、冰、雨、冰雹等)),例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,装置2200可被配置成用于例如通过加热雷达罩2202的一个或多个部分来移除、除霜和/或除冰一种或多种物质,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,在一些用例和/或实现方式中,在使用沿雷达罩展开的金属带来加热雷达罩以对雷达罩进行除冰的植入中例如在电流流过金属带时存在一个或多个缺点、低效和/或技术问题。
例如,因为金属带可引起例如使从雷达天线发射的雷达Tx信号和/或由雷达天线接收到的雷达Rx信号失真的表面电流效应,因此金属带可能不适合用于对覆盖雷达天线的雷达罩进行除冰。
例如,雷达罩上的金属带可引起可能对雷达天线的性能准确度具有影响的波面变形。例如,可能难以减轻波面失真,例如,因为用于减轻这种失真的校正因子可能不是恒定的(例如,可能会随着老化而变化)。
在一些说明性方面中,装置2200可被配置成用于例如通过实现除冰机制保护雷达天线2281,例如该机制可允许对雷达罩2201进行除霜和/或除冰,同时避免波面失真效应,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,装置2200可包括与雷达罩2202接合的聚合物导电层2204,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2204可被配置成用于例如当聚合物导电层2204受到电流2221的影响时加热雷达罩2202,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,装置2200可包括多个电触点2208,该多个电触点2208用于将聚合物导电层2204电连接到电流供应2220,例如以经由聚合物导电层2204驱动电流2221,例如,如下文所述。
在一个示例中,多个电触点2208可包括至少两个电触点。例如,多个电触点2208可包括聚合物导电层2204的每一侧的至少一个电触点2208。
在另一个示例中,任何其他数量的电触点2208可以在任何其他方位和/或位置处实现。
在一些说明性方面中,如图22所示,聚合物导电层2204可被接合到雷达罩2202的、面向雷达天线2281的背面,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,如图22所示,聚合物导电层2204可位于雷达罩2202与雷达天线2281之间,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,如图22所示,聚合物导电层可被配置成用于覆盖雷达罩2202的、覆盖雷达天线2281的区域,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2204可包括碳基填料,例如,如下文所述。
在一些说明性方面,碳基填料可包括碳纤维、碳纳米管(Carbon Nanotube,CNT)、石墨、黑碳和/或任何其他碳基填料,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2204可包括印刷导电油墨层,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2204可包括包覆成型的聚合物导电层,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2204可包括注塑成型的聚合物导电层,例如,如下文所述。
在其他方面中,聚合物导电层2204可包括聚合物导电材料的任何其他附加或替代类型和/或配置。
在一些说明性方面中,装置2200可包括被配置成用于将聚合物导电层2204接合到雷达罩2202的扩散粘合层2205,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个电触点2208可包括多个三维成型互连器件(Three-Dimensional Molded Interconnect Device,3D-MID)电触点,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个电触点2208可包括多个导电粘合剂触点,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,多个电触点2208可包括多个二维(Two-Dimensional,2D)电触点,例如,如下文所述。
在其他方面中,多个电触点2208可包括任何其他附加或替代类型和/或配置的电触点。
在一些说明性方面中,装置2200可包括被配置成用于感测雷达罩2202的温度的温度传感器2222,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,温度传感器2222可被安装在雷达罩2202上方,例如,安装在雷达罩2202的导热区上方。在其他方面中,温度传感器2222可被放置在雷达罩2202上或接近雷达罩2202放置和/或在任何其他位置处连接到雷达罩2202。
在一些说明性方面中,装置2200可包括控制器2224,该控制器2224被配置成用于例如使用控制信号2225控制电流供应2220以基于例如雷达罩2202的温度来经由聚合物导电层2204驱动电流2221,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,控制器2224可从温度传感器2222接收指示雷达罩2202的所感测的温度的输入2223。例如,控制器2224可被配置成用于基于输入2223来控制由电流供应2220提供的电流2221。
在一些说明性方面中,控制器2224的一个或多个功能和/或操作可以作为雷达前端(例如,雷达前端804(图8))的一个或多个元件的一部分实现。
在一个示例中,控制器2224的一个或多个功能和/或操作可以作为雷达处理器(例如,雷达处理器834(图8))的一部分实现。
在其他方面中,控制器2224的一个或多个功能可以由雷达设备(例如,雷达设备101(图1))的一个或多个其他元件实现(例如由一个或多个专用和/或分立元件实现),这些元件可以与雷达前端804(图8)分开。
在一些说明性方面中,装置2200可被实现用于提供例如用于有效保护雷达天线2281,同时避免或减少由雷达天线2281传递的信号的潜在失真的一个或多个技术优势和/或解决方案。
在一个示例中,聚合物导电层2204可被实现用于提供技术解决方案来加热雷达罩2202,同时避免使用金属材料。因此,聚合物导电层2204可被实现用于提供技术解决方案来以保持雷达天线2281的准确度能的方式加热雷达罩2202。
在另一个示例中,聚合物导电层2204可被实现用于提供例如以高水平的稳定性和/或可靠性加热雷达罩2202的技术解决方案。例如,聚合物导电层2204可被实现用于避免金属材料的缺陷,例如,金属带运动的效应和/或由于热老化引起的失真。
在另一个示例中,聚合物导电层2204可被实现用于提供技术解决方案来例如与使用金属带的实现成本相比以更低的成本加热雷达罩2202。
参考图23,图23示意性图示根据一些说明性方面的雷达雷达罩装置2300的截面视图,以及雷达雷达罩装置2300的分解视图2320。例如,雷达雷达罩装置2200(图22)可包括雷达雷达罩装置2300的一个或多个元件。
在一些说明性方面中,如图23所示,装置2300可包括被配置成用于覆盖雷达天线(例如,雷达天线881(图8))的雷达罩2302。
在一些说明性方面中,如图23所示,雷达罩2302可被配置成用于解冻和/或移除层2301的物质,该层2301可覆盖雷达罩2302的至少一部分。例如,层2301可包括一层雪、冰、冰雹、湿度、雾等。
在一些说明性方面中,如图23所示,装置2300可包括聚合物导电层2304,该聚合物导电层2304被配置成用于例如在聚合物导电层2304受电流影响时加热雷达罩2302。
在一些说明性方面中,如图23所示,装置2300可包括多个电触点2308,该多个电触点2308用于将聚合物导电层2304电连接到电流供应(例如,电流供应2220(图22)),以例如经由聚合物导电层2304驱动电流。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2304可例如通过粘附层被连接到雷达罩2302。
在一些说明性方面中,装置2300可包括配置成用于将聚合物导电层2304接合到雷达罩2302的扩散接合层2305。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2304可以例如通过扩散或可形成扩散接合层2305的任何其他工艺附接在雷达罩2302的背面。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2304可包括碳基填料,碳基填料例如包括CNT石墨、碳纤维、黑碳和/或任何其他类型的碳基填料。
在一些说明性方面中,多个电触点2308可在聚合物导电层2304上。例如,多个电触点2308可包括3D-MID触点和/或任何其他类型的金属触点和/或焊盘。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2304可例如经由聚合物导电层2304响应于电触点2308之间的电流而生成热量。
在一些说明性方面中,所生成的热量可例如热力学地被直接传导到雷达罩2302。
在一些说明性方面中,装置2300可例如使用两种聚合物来被生产和/或组装。例如,装置2300可以使用雷达罩2302和聚合物导电层2304来被生产。
在一个示例中,雷达罩2302可以由用于毫米波透明度的聚合物组成,和/或聚合物导电层2304可以包括例如通过扩散粘合层接合到雷达罩2302的导电聚合物层。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2304可以例如使用包塑成型工艺、2K注塑成型工艺和/或任何其他成型工艺与雷达罩2302一起生产和/或组装。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2304可以例如使用印刷导电油墨与雷达罩2302一起生产和/或组装。
在一些说明性方面中,聚合物导电层2304可以例如使用任何其他材料和/生产工艺与雷达罩2302一起生产和/或组装。
在一些说明性方面中,多个电触点2308可被配置成用于将聚合物导电层2304电连接到例如可支持电流供应2220(图22)和/或控制器2224(图22)的雷达主板之间。
在一些说明性方面中,多个电触点2308可以通过3D-MID生产工艺、使用导电粘合剂、导电压敏粘合剂、导电金属沉积和/或任何其他附加或替代生产工艺生产。
参考图24,图24示意性地图示出根据一些说明性方面的用于保护雷达天线2481的聚合物导电层2404的分解视图。例如,聚合物导电层2204(图22)和/或聚合物导电层2304(图23)可包括聚合物导电层2404的一个或多个元件。
在一些说明性方面中,如图24所示,聚合物导电层2404可被配置成用于与雷达天线2481的布局相匹配。
在一些说明性方面中,如图24所示,聚合物导电层2404可被配置成用于覆盖(例如,部分地甚至完全地覆盖)雷达天线2481的表面。
在一些说明性方面中,如图24所示,聚合物导电层2404可被配置成用于包括可与雷达天线2481的天线元件的天线位置相匹配的缺口或孔。
参考图25,图25示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达雷达罩装置2500。例如,雷达雷达罩装置2200(图22)可包括雷达雷达罩装置2500的一个或多个元件。
在一些说明性方面中,如图25所示,雷达雷达罩装置2500可包括被配置成用于感测雷达罩2502的表面上的温度的温度传感器2522。例如,温度传感器2222(图22)可包括温度传感器2522的一个或多个元件,和/或可以执行温度传感器2522的一个或多个操作和/或一个或多个功能;和/或雷达罩2502可包括雷达罩2302(图23)。
在一个示例中,温度传感器2522可包括可被安装在例如雷达罩2502的导热区上的热敏电阻器。
在一些说明性方面中,如图25所示,雷达雷达罩装置2500可包括聚合物导电层2504,该聚合物导电层2504被配置用于例如在聚合物导电层受到可经由电触点2508提供的电流影响时对雷达罩2502进行加热。
在一些说明性方面中,如图25所示,雷达雷达罩装置2500可包括控制电路2524,该控制电路2524被配置成用于例如基于由温度传感器2522感测到的温度来经由聚合物导电层2504控制电流。例如,控制器2224(图22)可控制电路2524,和/或可执行控制电路2524的一个或多个操作和/或一个或多个功能。
在一个示例中,控制电路2524可以在雷达前端(例如,雷达前端804(图8))的主板上实现。
在一些说明性方面中,控制电路2524可被配置成用于例如在温度传感器2522感测到低于预定义温度阈值的温度(例如,接近0℃或低于0℃的温度或任何其他温度)时经由聚合物导电层2504激活电流以加热(2505)雷达罩2502。
在一些说明性方面中,控制电路2524可被配置成用于例如在温度传感器2522感测到温度高于温度阈值(例如,高于0℃)时经由聚合物导电层2504停用电流以例如停止加热雷达罩2502。
在一些说明性方面中,控制电路2524和/或雷达处理器(例如,雷达处理器834(图8))可被配置成用于例如根据功能安全(Functional Safety,FuSa)标准和/或协议来检测和/或报告雷达雷达罩装置2500的一个或多个故障事件,例如,如下文所述。
在一些说明性方面中,控制电路2524可被配置成用于例如基于经由聚合物导电层2504的电流流动来检测雷达雷达罩装置2500的故障事件。例如,控制电路2524可被配置成用于监测经由聚合物导电层2504的电流,并可以例如基于经由聚合物导电层2504的电流过低(例如,低于预定义阈值)或过高(例如,高于预定义阈值)来检测雷达雷达罩装置2500的故障。
在一些说明性方面中,控制电路2524可被配置成用于例如基于由温度传感器2522感测到的温度来检测雷达雷达罩装置2500的故障事件。例如,控制电路2524可被配置成用于监测由温度传感器2522感测到的温度,并可以例如基于确定由温度传感器2522感测到的温度过低(例如,低于预定义阈值)或过高(例如,高于预定义阈值)来检测雷达雷达罩装置2500的故障。
在一些说明性方面中,雷达处理器(例如,雷达处理器834(图8))可被配置成用于例如基于根据由雷达前端(例如,雷达前端804(图8))传递的雷达信号生成的雷达信息(例如,雷达信息813(图8))来检测雷达雷达罩装置2500的故障事件。例如,雷达处理器834可被配置成用于分析雷达信息813(图8)以检测可指示雷达雷达罩装置2500的故障的错误数据。在一个示例中,雷达处理器834可被配置成用于分析雷达信息813(图8)中的4D点云数据,例如以标识可指示雷达雷达罩装置2500的故障的错误4D数据。
在一些说明性方面中,雷达处理器834(图8)和/或控制电路2524可被配置成用于向更高层(例如,系统控制器(例如,交通工具控制器108(图1))或系统控制器310(图3))报告雷达雷达罩装置2500的检测到的故障事件。
在一些说明性方面中,控制电路2524可被配置成用于向雷达处理器834(图8)提供故障指示信号,例如以错误信号、故障信号或报警信号的形式指示雷达雷达罩装置2500的故障。
在一些说明性方面中,雷达处理器834(图8)可被配置成用于向系统控制器(例如,向交通工具控制器108(图1)或向系统控制器310(图3))提供用于例如,以错误信号、故障信号或报警信号的形式指示雷达雷达罩装置2500的故障的故障指示信号。
在一个示例中,雷达处理器834(图8)可被配置成用于例如基于来自控制电路2524的故障指示信号来向系统控制器提供故障指示信号。
在另一个示例中,雷达处理器834(图8)可被配置成用于例如基于由雷达处理器834(图8)基于雷达信息813(图8)检测到的、雷达雷达罩装置2500的故障事件来向系统控制器提供故障指示信号。
参考图26,图26示意性地图示出根据一些说明性方面的制造的产品2600。产品2600可以包括一个或多个有形计算机可读的(“机器可读的”)非暂态存储介质2602,该介质可以包括例如由逻辑2604实现的计算机可执行指令,当该指令由至少一个计算机处理器执行时,可操作用于使至少一个计算机处理器能够实现参考图1-图25描述的一个或多个操作和/或功能、和/或本文所述的一个或多个操作。短语“非暂态机器可读介质”和“计算机可读非暂态存储介质”可针对包括所有机器和/或计算机可读介质,唯一的例外是暂态传播信号。
在一些说明性方面中,产品2600和/或存储介质2602可以包括能够存储数据的一种或多种类型的计算机可读存储介质,包括易失性存储器、非易失性存储器、可移除存储器或不可移除存储器、可擦除存储器或不可擦除存储器、可写入存储器或可重写存储器等等。例如,存储介质2602可以包括RAM、DRAM、双倍数据速率DRAM(Double-Data-Rate DRAM,DDR-DRAM)、SDRAM、静态RAM(static RAM,SRAM)、ROM、可编程ROM(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程ROM(erasable programmable ROM,EPROM)、电可擦除可编程ROM(electricallyerasable programmable ROM,EEPROM)、致密盘ROM(Compact Disk ROM,CD-ROM)、可记录致密盘(Compact Disk Recordable,CD-R)、可重写致密盘(Compact Disk Reriteable,CD-RW)、闪存存储器(例如,NOR或NAND闪存存储器)、内容可寻址存储器(content addressablememory,CAM)、聚合物存储器、相变存储器、铁电存储器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(silicon-oxide-nitride-oxide-silicon,SONOS)存储器、磁盘、软盘、硬盘、光盘、磁盘、卡、磁卡、光卡、磁带、磁带盒等等。计算机可读存储介质可以包括涉及通过通信链路(例如,调制解调器、无线电或网络连接),将通过由在载波或其他传播介质中具体化的数据信号承载的计算机程序从远程计算机下载或传输至请求计算机的任何合适的介质。
在一些说明性方面中,逻辑2604可以包括指令、数据和/或代码,如果所述指令、数据和/或代码由机器执行,则可以使得机器执行本文所述的方法、过程和/或操作。机器可包括例如任何合适的处理平台、计算平台、计算设备、处理设备、计算系统、处理系统、计算机、处理器等等,并且可使用硬件、软件、固件等的任何合适的组合来实现。
在一些说明性方面中,逻辑2604可以包括或可以被实现为软件、软件模块、应用、程序、子例程、指令、指令集、计算代码、字、值、符号等。指令可包括任何合适类型的代码,诸如,源代码、经编译的代码、经解释的代码、可执行代码、静态代码、动态代码等等。指令可以根据预定义的计算机语言、方式、或语法来实现,以便指示处理器来执行某一功能。指令可以使用任何合适的高级、低级、面向对象的、可视化的、编译的和/或解释的编程语言来实现,这些编程语言诸如,C、C++、Java、BASIC、Matlab、Pascal、Visual Basic、汇编语言、机器代码等。
示例
以下示例涉及进一步的各个方面。
示例1包括一种装置,包括:第一雷达,该第一雷达包括第一多个发射(Tx)天线和第一多个接收(Rx)天线,第一雷达被配置成用于在第一雷达视场(FOV)中传递雷达信号;第二雷达,该第二雷达包括第二多个Tx天线和第二多个Rx天线,第二雷达被配置成用于在第二雷达FOV中传递雷达信号,其中第一雷达FOV与第二雷达FOV部分地重叠;以及处理器,处理器被配置成用于确定雷达同步信息,以在第一雷达与第二雷达之间进行同步,该处理器被配置成用于基于雷达同步信息、由第一雷达发射的Tx雷达信号、由第一雷达基于Tx雷达信号接收的第一Rx信号以及由第二雷达基于Tx雷达信号接收的第二Rx信号来生成与目标相对应的雷达信息。
示例2包括示例1的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于基于多个雷达截面(RCS)估计来确定与目标相对应的雷达信息,多个RCS估计包括第一RCS估计和第二RCS估计,其中第一RCS估计基于由第一雷达发射的Tx雷达信号以及由第一雷达基于Tx雷达信号接收的第一Rx信号,其中第二RCS估计基于由第一雷达发射的Tx雷达信号以及由第二雷达基于Tx雷达信号接收的第二Rx信号。
示例3包括示例2的主题,并且可选地,其中多个RCS估计包括第三RCS估计和第四RCS估计,其中第三RCS估计基于由第二雷达发射的其他Tx雷达信号以及由第二雷达基于其他Tx雷达信号接收的第三Rx信号,其中第四RCS估计基于由第二雷达发射的其他Tx雷达信号以及由第一雷达基于其他Tx雷达信号接收的第四Rx信号。
示例4包括示例1-3中的任一项的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于根据基于多个快照的超分辨率算法来确定与目标相对应的雷达信息,多个快照包括第一快照和第二快照,其中第一快照基于由第一雷达发射的Tx雷达信号以及由第一雷达基于Tx雷达信号接收的第一Rx信号,其中第二快照基于由第一雷达发射的Tx雷达信号以及由第二雷达基于Tx雷达信号接收的第二Rx信号。
示例5包括示例1-4中的任一项的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于基于由第二雷达接收的第二Rx信号来在多路径场景中标识虚假目标,以及基于对虚假目标的标识来生成雷达信息。
示例6包括示例5的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于基于对第一雷达路径中虚假目标的出现的检测和对第二雷达路径中虚假目标的消失的检测来标识虚假目标,其中第一雷达路径包括来自第一雷达的Tx雷达信号和由第二雷达基于来自第一雷达的Tx雷达信号接收的第二Rx信号,其中第二雷达路径包括来自第二雷达的其他Tx雷达信号和由第一雷达基于来自第二雷达的其他Tx雷达信号接收的其他Rx信号。
示例7包括示例5或6的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于基于对第一雷达路径中虚假目标的出现的检测和对第二雷达路径中虚假目标的消失的检测来标识虚假目标,其中第一雷达路径包括从第一雷达到第一目标的第一Tx雷达信号、来自第一目标的第一散射信号、从第二目标反射回到第一目标的第一反射信号、以及从第一目标反射回到第一雷达的第二反射信号,其中第二雷达路径包括从第二雷达到第二目标的第二Tx雷达信号、来自第二目标的第二散射信号、从第一目标反射回到第二目标的第三反射信号、以及从第二目标反射回到第二雷达的第四反射信号。
示例8包括示例1-7中的任一项的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于基于经由第一雷达广播并经由第二雷达接收的时序信息来确定雷达同步信息。
示例9包括示例1-8中的任一项的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于基于经由第一雷达广播并经由第二雷达接收的共享雷达信息来确定与目标相对应的雷达信息。
示例10包括示例1-9中的任一项的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于确定雷达同步信息以在第一雷达与第二雷达之间以最多1纳秒的准确度进行同步。
示例11包括示例1-10中的任一项的主题,并且可选地,包括交通工具,交通工具包括包含第一雷达和第二雷达的多个雷达,多个雷达被配置成用于覆盖相应的多个FOV。
示例12包括示例11的主题,并且可选地,其中多个FOV的组合覆盖交通工具周围360度的FOV。
示例13包括示例11或12的主题,并且可选地,其中多个雷达包括至少6个雷达。
示例14包括示例1-13中的任一项的主题,并且可选地,包括交通工具,该交通工具包括用于基于雷达信息来控制交通工具的一个或多个系统的系统控制器。
示例15包括一种装置,包括:第一雷达前端,该第一雷达前端包括多个发射(Tx)天线和Tx同步天线,多个Tx天线被配置成用于向目标检测方向发射Tx雷达信号,Tx同步天线被配置成用于通过同步信道发射Tx雷达信号;以及第二雷达前端,该第二雷达前端包括多个接收(Rx)天线、Rx同步天线和同步检测器,多个Rx天线被配置成用于基于由多个Tx天线发射的Tx雷达信号来接收Rx雷达信号,Rx同步天线被配置成用于经由同步信道从Tx同步天线接收Tx雷达信号,同步检测器被配置成用于基于来自Tx同步天线的Tx雷达信号来确定同步信息,其中第二雷达前端被配置成用于基于Rx雷达信号来输出同步信息和Rx雷达数据。
在一个示例中,示例15的装置可以包括例如,例如,如关于示例1、30、45和/或54所描述的一个或多个附加元件,和/或可以执行例如,如关于示例1、30、45和/或54所描述的一个或多个附加操作和/或功能。
示例16包括示例15的主题,并且可选地,包括物理信道,物理信道被配置成用于经由Tx同步天线与Rx同步天线之间的路径中的同步信道传输雷达Tx信号。
示例17包括示例16的主题,并且可选地,包括一个或多个隔离圆柱体,一个或多个隔离圆柱体被配置成用于经由Tx同步天线与Rx同步天线之间的路径隧穿Tx雷达信号。
示例18包括示例16或17的主题,并且可选地,包括隧穿薄膜,隧穿薄膜被配置成用于经由Tx同步天线与Rx同步天线之间的路径隧穿Tx雷达信号。
示例19包括示例16-18中的任一项的主题,并且可选地,包括柔性印刷电路板(PCB),PCB被配置成用于经由Tx同步天线与Rx同步天线之间的路径隧穿Tx雷达信号。
示例20包括示例16-19中的任一项的主题,并且可选地,包括在沿Tx同步天线与Rx同步天线之间的路径的一个或多个表面上的绝缘涂层,绝缘涂层被配置成用于经由Tx同步天线与Rx同步天线之间的路径隧穿Tx雷达信号。
示例21包括示例15-16中的任一项的主题,并且可选地,其中物理信道被配置成用于将Tx雷达信号与由多个Tx天线发射的Tx雷达信号隔离。
示例22包括示例15-21中的任一项的主题,并且可选地,其中同步检测器被配置成用于基于第一时序与第二时序之间的时间差来确定同步信息,第一时序包括在Rx同步天线处接收来自Tx同步天线的Tx雷达信号的时序,第二时序包括第二雷达前端的时钟的时间。
示例23包括示例15-22的主题,并且可选地,其中同步检测器被配置成用于基于Tx同步天线与Rx同步天线之间的路径中的Tx雷达信号的路径延迟来确定同步信息。
示例24包括示例15-23的主题,并且可选地,其中同步检测器被配置成用于确定同步信息以使第二雷达前端同步到第一雷达前端。
示例25包括示例15-24中的任一项的主题,并且可选地,包括处理器,该处理器被配置成用于基于同步信息来处理Rx雷达数据以确定多输入多输出(MIMO)雷达天线的、包括多个Rx天线和多个Tx天线的卷积的雷达信息。
示例26包括示例15-25中的任一项的主题,并且可选地,其中第二雷达前端包括被配置成用于向目标检测方向发射其他Tx雷达信号的其他多个Tx天线,其中第一雷达前端包括被配置成用于基于其他Tx雷达信号来接收其他Rx雷达信号的其他多个Rx天线,并且其中第一雷达前端被配置成用于基于其他Rx雷达信号来提供其他Rx雷达数据。
示例27包括示例26的主题,并且可选地,包括处理器,该处理器被配置成用于基于同步信息来处理Rx雷达数据和其他Rx雷达数据以确定多输入多输出(MIMO)雷达天线的、包括MIMO Rx天线和MIMO Tx天线的卷积的雷达信息,MIMO Tx天线包括第一雷达前端的多个Tx天线和第二雷达前端的多个Tx天线,MIMO Rx天线包括第一雷达前端的多个Rx天线和第二雷达前端的多个Rx天线。
示例28包括示例15-27中的任一项的主题,并且可选地,其中Tx雷达信号包括啁啾信号。
示例29包括示例15-28中的任一项的主题,并且可选地,包括交通工具,交通工具包括被配置成用于基于Rx雷达数据来生成雷达信息的处理器,以及用于基于雷达信息来控制交通工具的一个或多个系统的系统控制器。
示例30包括一种装置,包括:发射机,用于经由Tx天线发射(Tx)雷达帧序列,其中发射机被配置成用于通过发射在雷达帧内具有非周期性模式的非周期性Tx雷达信号来发射雷达帧;接收机,用于经由至少一个Rx天线接收(Rx)雷达Rx信号,以及用于基于雷达Rx信号来生成数字Rx信号,其中雷达Rx信号基于非周期性Tx雷达信号;以及处理器,用于基于数字Rx信号来生成雷达信息,处理器被配置成用于通过将参考码应用于具有周期性模式的周期性Tx雷达信号来生成非周期性Tx雷达信号,以及用于基于周期性Tx雷达信号和参考码来处理数字Rx信号。
在一个示例中,示例30的装置可以包括例如,例如,如关于示例1、15、45和/或54所描述的一个或多个附加元件,和/或可以执行例如,如关于示例1、15、45和/或54所描述的一个或多个附加操作和/或功能。
示例31包括示例30的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于将数字Rx信号转变成频域中的频域雷达Rx信号,以通过分别将频域雷达Rx信号乘以与多个多普勒值相对应的多个经编码的参考信号来确定与多个多普勒值相对应的互相关(XCORR)数据,以及用于通过将XCORR数据转变到时域来生成距离多普勒数据,其中与多普勒值相对应的经编码的参考信号基于参考码、周期性Tx信号和多普勒值。
示例32包括示例31的主题,并且可选地,其中处理器包括:多个数字匹配滤波器,多个数字匹配滤波器用于分别将频域雷达Rx信号乘以多个经编码的参考信号;与多普勒值相对应的数字匹配滤波器,该数字匹配滤波器用于通过将频域雷达Rx信号乘以与多普勒值相对应的经编码的参考信号来生成与多普勒值相对应的XCORR数据。
示例33包括示例31或32的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于将XCORR数据抽取成经抽取的XCORR数据,以及用于通过将经抽取的XCORR数据转变成时域来生成距离多普勒数据。
示例34包括示例33的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于根据至少50的抽取因子来抽取XCORR数据。
示例35包括示例33的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于根据至少100的抽取因子来抽取XCORR数据。
示例36包括示例33的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于根据至少200的抽取因子来抽取XCORR数据。
示例37包括示例33的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于根据至少500的抽取因子来抽取XCORR数据。
示例38包括示例33-37中的任一项的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于通过对数字Rx信号应用快速傅里叶变换(FFT)来将数字Rx信号转变成频域Rx信号,以及用于通过对经抽取XCORR数据应用逆FFT(IFFT)来将经抽取的XCORR数据转变到时域。
示例39包括示例38的主题,并且可选地,其中FFT的FFT大小与IFFT的IFFT大小之间的比率基于经抽取的XCORR数据相对于XCORR数据的抽取因子。
示例40包括示例30-39中的任一项的主题,并且可选地,其中参考码包括随机参考码。
示例41包括示例30-40中的任一项的主题,并且可选地,其中处理器被配置成用于通过将参考码乘以周期性Tx雷达信号来生成非周期性Tx雷达信号。
示例42包括示例30-41中的任一项的主题,并且可选地,包括包含Tx天线和Rx天线的多输入多输出(MIMO)雷达天线。
示例43包括示例30-42中的任一项的主题,并且可选地,包括Tx天线、Rx天线和用于生成数字Rx信号的Rx链。
示例44包括示例43的主题,并且可选地,包括交通工具,该交通工具包括用于基于雷达信息来控制交通工具的一个或多个系统的系统控制器。
示例45包括一种装置,包括:发射机,该发射机用于经由多个Tx天线发射(Tx)多个雷达帧,其中发射机被配置成用于根据非周期性映射方案经由多个Tx天线发射多个Tx雷达信号来发射多个雷达帧,非周期性映射方案包括非周期性映射序列,发射机用于通过根据非周期性映射序列的映射经由多个Tx天线发射多个Tx雷达信号来发射多个雷达帧的雷达帧;接收机,该接收机用于经由多个Rx天线接收(Rx)多个雷达Rx信号,雷达Rx信号基于多个Tx雷达信号;以及处理器,用于基于雷达Rx信号来生成雷达信息,其中处理器用于将发射机配置成用于根据非周期性映射方案经由多个Tx天线发射多个Tx雷达信号,以及用于基于非周期性映射方案来处理多个雷达Rx信号。
在一个示例中,示例45的装置可以包括例如,例如,如关于示例1、15、30和/或54所描述的一个或多个附加元件,和/或可以执行例如,如关于示例1、15、30和/或54所描述的一个或多个附加操作和/或功能。
示例46包括示例45的主题,并且可选地,其中处理器用于将发射机配置成用于通过根据非周期性映射序列的第一映射将多个Tx雷达信号映射到多个Tx天线来发射第一雷达帧,以及用于通过根据非周期性映射序列的第二映射将多个Tx雷达信号映射到多个Tx天线来发射第二雷达帧,其中非周期性映射序列的第二映射与非周期性映射序列的第一映射不同。
示例47包括示例45或46的主题,并且可选地,其中非周期性映射序列包括随机映射序列。
示例48包括示例45-47中的任一项的主题,并且可选地,其中多个Tx雷达信号包括多个周期性Tx雷达信号、在雷达帧内具有周期性模式的周期性Tx雷达信号。
示例49包括示例45-48中的任一项的主题,并且可选地,其中多个Tx雷达信号包括在雷达帧内具有非周期性模式的多个非周期性Tx雷达信号。
示例50包括示例45-49中的任一项的主题,并且可选地,其中多个Tx雷达信号包括多个啁啾信号。
示例51包括示例45-50中的任一项的主题,并且可选地,包括包含Tx天线和Rx天线的多输入多输出(MIMO)雷达天线。
示例52包括示例45-51中的任一项的主题,并且可选地,包括Tx天线、Rx天线和用于处理多个雷达Rx信号的多个Rx链。
示例53包括示例52的主题,并且可选地,包括交通工具,该交通工具包括用于基于雷达信息来控制交通工具的一个或多个系统的系统控制器。
示例54包括一种装置,包括:雷达罩,该雷达罩被配置成用于覆盖雷达天线;聚合物导电层,该聚合物导电层接合到雷达罩,聚合物导电层被配置成用于在受到电流影响时加热雷达罩;以及多个电触点,用于将聚合物导电层电连接到电流供应以经由聚合物导电层驱动电流。
在一个示例中,示例54的装置可以包括例如,例如,如关于示例1、15、30和/或45所描述的一个或多个附加元件,和/或可以执行例如,如关于示例1、15、30和/或45所描述的一个或多个附加操作和/或功能。
示例55包括示例54的主题,并且可选地,其中聚合物导电层接合到面向雷达天线的雷达罩的背面。
示例56包括示例54或55的主题,并且可选地,其中聚合物导电层处于雷达罩与雷达天线之间。
示例57包括示例54-56中的任一项的主题,并且可选地,其中聚合物导电层覆盖雷达罩的、覆盖雷达天线的区域。
示例58包括示例54-57中的任一项的主题,并且可选地,其中聚合物导电层包括碳基填料。
示例59包括示例58的主题,并且可选地,其中碳基填料包括碳纤维、碳纳米管(CNT)、石墨或黑碳中的至少一者。
示例60包括示例54-59中的任一项的主题,并且可选地,其中聚合物导电层包括印刷导电油墨层。
示例61包括示例54-60中的任一项的主题,并且可选地,包括将聚合物导电层接合到雷达罩的扩散接合层。
示例62包括示例54-60中的任一项的主题,并且可选地,其中聚合物导电层包括包塑聚合物导电层。
示例63包括示例54-60中的任一项的主题,并且可选地,其中聚合物导电层包括注塑成型聚合物导电层。
示例64包括示例54-63中的任一项的主题,并且可选地,其中多个电触点包括多个三维成型互连器件(3D-MID)电触点。
示例65包括示例54-64中的任一项的主题,并且可选地,其中多个电触点包括多个导电粘合剂触点。
示例66包括示例54-65中的任一项的主题,并且可选地,其中多个电触点包括多个二维(2D)电触点。
示例67包括示例54-66中任一项的主题,并且可选地,包括:温度传感器,该温度传感器被配置成用于感测雷达罩的温度;以及控制器,该控制器被配置成用于基于雷达罩的温度来控制电流供应以经由聚合物导电层驱动电流。
示例68包括示例67的主题,并且可选地,其中控制器被配置成用于检测故障事件以及用于生成故障指示信号,控制器被配置成用于基于经由聚合物导电层的电流、雷达罩的温度和/或基于经由雷达天线接收到的雷达信号生成的雷达信息中的至少一者来检测故障事件。
示例69包括示例54-68中的任一项的主题,并且可选地,包括处理器,该处理器用于基于经由雷达天线接收到的雷达信号来生成雷达信息,处理器被配置成用于检测雷达罩的故障事件以及用于生成故障指示信号,处理器被配置成用于基于经由雷达天线接收到的雷达信号来检测雷达罩的故障事件。
示例70包括示例54-69中的任一项的主题,并且可选地,包括雷达天线,以及用于基于经由雷达天线接收到的雷达信号来生成雷达信息的处理器。
示例71包括示例70的主题,并且可选地,包括交通工具,该交通工具包括用于基于雷达信息来控制交通工具的一个或多个系统的系统控制器。
示例72包括一种雷达设备,该雷达设备包括示例1-71中的一项或多项的装置。
示例73包括一种交通工具,该交通工具包括示例1-71中的一项或多项的装置。
示例74包括一种包括用于执行示例1-71所描述的操作中的任一项的装置的设备。
示例75包括存储有指令的机器可读介质,该指令由处理器执行以执行示例1-71所描述的操作中的任一项。
示例76包括一种装置,包括存储器;以及被配置成用于执行示例1-71的所描述操作中的任一项的处理电路。
示例77包括一种方法,该方法包括如示例1-71所描述的操作中的任一项。
本文中参考一个或多个方面来描述的功能、操作、部件和/或特征可与本文中参考一个或多个其他方面来描述的一个或多个其他功能、操作、部件和/或特征组合或可与其组合地被利用,或者反之亦然。
尽管本文中已经图示和描述了某些特征,但是本领域技术人员可想到许多修改、替换、改变、以及等效方案。因此,应理解,所附权利要求旨在覆盖如落在本公开的真实精神内的所有此类修改和改变。
Claims (17)
1.一种装置,包括:
第一雷达,所述第一雷达包括第一多个发射(Tx)天线和第一多个接收(Rx)天线,所述第一雷达被配置成用于在第一雷达视场(FOV)中传递雷达信号;
第二雷达,所述第二雷达包括第二多个Tx天线和第二多个Rx天线,所述第二雷达被配置成用于在第二雷达FOV中传递雷达信号,其中所述第一雷达FOV与所述第二雷达FOV部分地重叠;以及
处理器,所述处理器被配置成用于:
确定雷达同步信息以在所述第一雷达与所述第二雷达之间进行同步;以及
基于所述雷达同步信息、由所述第一雷达发射的Tx雷达信号、由所述第一雷达基于所述Tx雷达信号接收的第一Rx信号以及由所述第二雷达基于所述Tx雷达信号接收的第二Rx信号来生成与目标相对应的雷达信息。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述处理器被配置成用于:
确定多个雷达截面(RCS)估计,所述多个RCS估计包括第一RCS估计和第二RCS估计,其中所述第一RCS估计基于由所述第一雷达发射的所述Tx雷达信号以及由所述第一雷达基于所述Tx雷达信号接收的所述第一Rx信号,其中所述第二RCS估计基于由所述第一雷达发射的所述Tx雷达信号以及由所述第二雷达基于所述Tx雷达信号接收的所述第二Rx信号;以及
基于所述多个RCS估计来确定与所述目标相对应的所述雷达信息。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述多个RCS估计包括第三RCS估计和第四RCS估计,其中所述第三RCS估计基于由所述第二雷达发射的其他Tx雷达信号以及由所述第二雷达基于所述其他Tx雷达信号接收的第三Rx信号,其中所述第四RCS估计基于由所述第二雷达发射的所述其他Tx雷达信号以及由所述第一雷达基于所述其他Tx雷达信号接收的第四Rx信号。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述处理器被配置成用于通过对第一快照和第二快照应用超分辨率算法来确定与所述目标相对应的所述雷达信息,其中所述第一快照基于由所述第一雷达发射的所述Tx雷达信号以及由所述第一雷达基于所述Tx雷达信号接收的所述第一Rx信号,其中所述第二快照基于由所述第一雷达发射的所述Tx雷达信号以及由所述第二雷达基于所述Tx雷达信号接收的所述第二Rx信号。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述处理器被配置成用于基于由所述第二雷达接收到的所述第二Rx信号来在多路径场景中标识虚假目标,以及用于基于对所述虚假目标的标识来生成所述雷达信息。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述处理器被配置成用于基于对第一雷达路径中所述虚假目标的出现的检测和对第二雷达路径中所述虚假目标的消失的检测来标识所述虚假目标,其中所述第一雷达路径包括来自所述第一雷达的所述Tx雷达信号和由所述第二雷达基于来自所述第一雷达的所述Tx雷达信号接收的所述第二Rx信号,其中所述第二雷达路径包括来自所述第二雷达的其他Tx雷达信号和由所述第一雷达基于来自所述第二雷达的所述其他Tx雷达信号接收的其他Rx信号。
7.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述处理器被配置成用于基于对第一雷达路径中所述虚假目标的出现的检测和对第二雷达路径中所述虚假目标的消失的检测来标识所述虚假目标,其中所述第一雷达路径包括从所述第一雷达到第一目标的第一Tx雷达信号、来自所述第一目标的第一散射信号、从第二目标反射回到所述第一目标的第一反射信号、以及从所述第一目标反射回到所述第一雷达的第二反射信号,其中所述第二雷达路径包括从所述第二雷达到所述第二目标的第二Tx雷达信号、来自所述第二目标的第二散射信号、从所述第一目标反射回到所述第二目标的第三反射信号、以及从所述第二目标反射回到所述第二雷达的第四反射信号。
8.如权利要求1-7中的任一项所述的装置,其特征在于,所述处理器被配置成用于基于由所述第一雷达广播并由所述第二雷达接收到的时序信息来确定所述雷达同步信息。
9.如权利要求1-7中的任一项所述的装置,其特征在于,所述处理器被配置成用于基于由所述第一雷达广播并且由所述第二雷达接收的共享雷达信息来确定与所述目标相对应的所述雷达信息。
10.如权利要求1-7中的任一项所述的装置,其特征在于,所述处理器被配置成用于确定所述雷达同步信息以在所述第一雷达与所述第二雷达之间以最多1纳秒的准确度进行同步。
11.如权利要求1-7中的任一项所述的装置,包括交通工具,所述交通工具包括包含所述第一雷达和所述第二雷达的多个雷达,所述多个雷达被配置成用于覆盖相应的多个FOV。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述多个FOV的组合覆盖所述交通工具周围基本上360度的FOV。
13.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述多个雷达包括至少6个雷达。
14.一种交通工具,包括:
第一雷达,所述第一雷达包括第一多个发射(Tx)天线和第一多个接收(Rx)天线,所述第一雷达被配置成用于在第一雷达视场(FOV)中传递雷达信号;
第二雷达,所述第二雷达包括第二多个Tx天线和第二多个Rx天线,所述第二雷达被配置成用于在第二雷达FOV中传递雷达信号,其中所述第一雷达FOV和所述第二雷达FOV部分地重叠;
处理器,所述处理器被配置成用于:
确定雷达同步信息以在所述第一雷达与所述第二雷达之间进行同步;以及
基于所述雷达同步信息、由所述第一雷达发射的Tx雷达信号、由所述第一雷达基于所述Tx雷达信号接收的第一Rx信号以及由所述第二雷达基于所述Tx雷达信号接收的第二Rx信号来生成与目标相对应的雷达信息;以及
系统控制器,所述系统控制器被配置成用于基于所述雷达信息来控制所述交通工具的一个或多个系统。
15.如权利要求14所述的交通工具,其特征在于,所述处理器被配置成用于基于由所述第一雷达广播并且由所述第二雷达接收的时序信息来确定所述雷达同步信息。
16.如权利要求14所述的交通工具,其特征在于,所述处理器被配置成用于基于由所述第一雷达广播并且由所述第二雷达接收的共享雷达信息来确定与所述目标相对应的所述雷达信息。
17.如权利要求14-16中的任一项所述的交通工具,其特征在于,所述处理器被配置成用于确定所述雷达同步信息以在所述第一雷达与所述第二雷达之间以最多1纳秒的准确度进行同步。
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