CN117083538A - 用于确定不模糊径向速度的汽车雷达装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于确定不模糊径向速度的汽车雷达装置(100)。所述汽车雷达装置包括波形发生器(102)、传输天线(104)、接收天线(106)、混频器(108)、模数转换器(analogue to digital converter，ADC)(110)和信号处理单元(112)。所述波形发生器产生包括斜坡频率啁啾序列的传输信号。所述传输天线响应于受所述传输信号驱动而发射无线电波。所述接收天线响应于接收反射的无线电波而产生接收信号。所述混频器通过将所述传输信号与所述接收信号混合来产生中频(intermediate frequency，IF)信号。所述ADC通过在时间窗序列中的每个时间窗内对所述IF信号进行采样以生成IF信号的样本。所述信号处理单元用于根据模糊径向速度和周期索引来计算所述不模糊径向速度。

Description

用于确定不模糊径向速度的汽车雷达装置和方法
技术领域
本发明大体上涉及汽车雷达，更具体地，本发明涉及在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法。
背景技术
汽车雷达是一种检测目标并估计目标位置的传感器系统。目标的位置是根据距离、角度来估计的；径向速度是相对于本车来估计的。例如，在汽车制造领域，目标的径向速度是基于分辨率和传感器系统的某个不模糊速度范围来估计的。如果目标的速度在所述不模糊速度范围之外，则传感器系统感测的观测速度将会是基于目标的速度和传感器系统的不模糊速度范围的被包裹的值。例如，如果传感器系统具有从-50公里/小时(kilometerper hour，km/h)到+50km/h的不模糊速度范围，并且如果目标的相对速度为100km/h，则传感器系统感测的观测速度为0km/h。在实践中，为了让所需的速度覆盖所需的不模糊速度范围，传感器系统的分辨率可能需要大量的内存，这对于汽车产品来说是不可行的。
现有方法使用具有一系列啁啾的波形来增强传感器系统的某个不模糊径向速度范围，该一系列啁啾呈现交织频移。单独处理奇数和偶数啁啾，并将所检测目标的相位差与包裹周期数相关联，这会导致约3分贝(decibel，dB)的信噪比(signal to noise ratio，SNR)损失。这意味着可能会错过一些弱目标，例如行人，尤其是在汽车雷达系统中。
此外，一些现有方法在几次扫描中使用不同的波形。然而，现有方法必须匹配几次扫描目标的速度。由于噪声或散射特性，这些扫描目标会出现又消失。此外，在密集点云中，存在不同扫描匹配同一目标的问题。为了估计目标的正确速度，传感器系统需要进行至少两到三次扫描，从而在传感器系统中引入延迟。延迟时间可能至关重要，在紧急制动等汽车安全功能中尤其如此。
现有方法提供相位差质量，以确定仅取决于单个信道的周期数。因此，在多个信道上，对不模糊速度进行估计可能不够稳健。此外，不使用跟踪器或分类等任何处理程序来评估估计质量。
因此，需要解决现有系统或技术中在确定不模糊径向速度方面的上述技术缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车雷达装置，以及一种在避免现有技术方法的一个或多个缺点的同时在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法。
该目的通过独立权利要求的特征来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。
本发明提供了一种汽车雷达装置，以及一种在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法。
根据第一方面，提供了一种汽车雷达装置。所述汽车雷达装置包括波形发生器、传输天线、接收天线、混频器、模数转换器(analogue to digital converter，ADC)和信号处理单元。所述波形发生器用于产生包括斜坡频率啁啾序列的传输信号。所述啁啾序列包括第一啁啾时间序列，所述第一啁啾时间序列与第二啁啾时间序列交织。所述传输天线用于响应于受所述传输信号驱动而发射无线电波。所述接收天线用于响应于接收反射的无线电波而产生接收信号。所述混频器用于通过将所述传输信号与所述接收信号混合来产生中频(intermediate frequency，IF)信号。所述模数转换器(analogue to digital converter，ADC)用于通过在与所述啁啾序列相关联的时间窗序列中的每个时间窗内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本。所述时间窗具有等距中点。所述信号处理单元用于：对于每个相应的时间窗，通过对与所述相应的时间窗有关的样本应用傅里叶变换来计算距离像。所述信号处理单元用于：通过在所述距离像上应用傅里叶变换来计算模糊径向速度矩阵。所述模糊径向速度矩阵包括分别对应于较低速度和较高速度的第一子矩阵和第二子矩阵。所述信号处理单元用于：计算和矩阵和差矩阵。所述和矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的和，所述差矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的差。所述信号处理单元用于：确定所述和矩阵中的元素与所述差矩阵中的元素之间的第一相位差矩阵。所述信号处理单元用于：根据测量距离位置和模糊测量速度，确定所述第一相位差矩阵中的元素与相位分量之间的第二相位差矩阵，使得第二相位差是仅取决于每个位置的周期索引的函数。所述信号处理单元用于：确定模糊径向速度的每个位置的周期索引ncyc(I′,J′)。所述信号处理单元用于：根据所述模糊径向速度和所述周期索引来计算不模糊径向速度。
所述汽车雷达装置改进了单次雷达扫描的目标速度估计，从而减少网络延迟，尤其是在紧急制动等汽车安全功能中。所述汽车雷达装置估计多个信道上单次扫描中的目标速度，从而增强所述汽车雷达装置的稳健性。所述汽车雷达装置在不会产生信噪比(signal-noise ratio，SNR)损失的情况下估计目标速度，从而提高相位质量。所述汽车雷达装置在波形设计和所接收信号记录方面具有灵活性。所述汽车雷达装置可以在目标速度估计期间检测可能的误差，并针对所述可能的误差维护跟踪器。
可选地，所述ADC用于通过在所述时间窗序列中的每个时间窗W(i)内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本RxTime(i,j)，i＝1,…,N，j＝1,…,M，RxTime(i,j)是第i个时间窗中的第j个样本。
可选地，所述信号处理单元用于：通过以下方式计算所述距离像，即对于从1到N的每个i，通过对所述样本RxTime(i,j)，j＝1,…,M应用傅里叶变换来计算距离像Range_SlowTime(i,J)，J＝1,…,M。所述信号处理单元可以用于：通过以下方式计算模糊径向速度，即对于从1到M的每个J，通过对所述距离像Range_SlowTime(i,J)，i＝1,…,N应用所述傅里叶变换来计算矩阵RgVel(I,J)，I＝1,…,N。所述第一子矩阵RgVelS1(I′,J′)＝RgVel(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第二子矩阵 I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
可选地，所述信号处理单元用于：计算所述和矩阵RgVelSUM和所述差矩阵RgVelDIFF，使得：
RgVelSUM(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)+RgVelS2(I′,J′)且
RgVelDIFF(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)-RgVelS2(I′,J′)，
I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
所述汽车雷达装置可以根据全处理增益，使用所述和矩阵或所述差矩阵来检测一个或多个目标。所述汽车雷达装置可以通过分析大量信道的干涉相位来估计所述检测到的目标的不模糊速度，从而提高估计不模糊速度的稳健性。
可选地，所述信号处理单元用于：确定所述第一相位差Phase(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第一相位差Phase(I′,J′)是所述和矩阵中的元素RgVelSUM(I′,J′)与所述差矩阵中的元素RgVelDIFF(I′,J′)之间的相位差。所述信号处理单元可以用于：确定所述第二相位差PhaseVelCylce(I′,J′)＝Phase(I′,J′)-Phaseknown(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，其中Phaseknown(I′,J′)是取决于所述测量距离位置和所述模糊测量速度的所述相位分量，使得Phaseknown(I′,J′)是I’和J’的函数，Phaseknown(I′,J′)＝f(I′,J′)，所述第二相位差是仅取决于每个I’J’位置的所述周期索引ncyc(I′,J′)的函数PhaseVelCylce(I′,J′)＝f(ncyc(I′,J′))。
所述第一相位差也可以称为干涉相位。针对每个移动目标和每个信道计算所述干涉相位。针对每个信道导出带残差的相位补偿，并求其平均值。因此，所述相位质量变得等同于所有可用信道的相干增益。因此，所述汽车雷达装置对于不模糊速度估计具有稳健性。
可选地，对于所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列，频率斜坡斜率是相同的；并且其中调整所述第一时间序列和所述第二时间序列的斜坡时间以及啁啾之间的空闲时间，使得所述ADC从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率。
可选地，所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列的频率斜坡斜率不同，使得所述ADC从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率；并且其中调整所述ADC采样的所述窗口的大小，使得对恒定带宽进行采样。所述汽车雷达装置在波形设计甚至所接收信号记录方面可以具有灵活性。
可选地，所述信号处理单元还用于：根据所述计算的和矩阵或差矩阵来检测多个目标。针对每个目标确定所述第一相位差，并在多个信道上求平均值。所述信号处理单元还用于：估计每个检测到的目标的到达方向。所述信号处理单元可以通过分析大量信道上的干涉相位来估计一个或多个检测到的目标的不模糊速度，从而提高在大量信道上估计不模糊速度的稳健性，并减少网络延迟。
可选地，所述信号处理单元还用于：根据使用所有信道计算的和矩阵和差矩阵来估计到达方向。所述信号处理单元还用于：根据使用所述和矩阵或所述差矩阵估计的所述到达方向来检测多个目标。如果所述检测到的目标的所述到达方向(direction ofarrival，DoA)估计容易进行，则可以在零SNR损失的情况下提高所述相位质量。
可选地，根据所述第二相位差的值来产生潜在误差指示标志。可以估计在确定径向速度时检测到误差的可能性，并且可以将其记录在跟踪器中。
根据第二方面，提供了一种在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法。所述方法包括：使用波形发生器来产生包括斜坡频率啁啾序列的传输信号。所述啁啾序列包括第一啁啾时间序列，所述第一啁啾时间序列与第二啁啾时间序列交织。所述方法包括：使用所述传输信号驱动传输天线来发射无线电波。所述方法包括：使用接收天线响应于接收反射的无线电波来产生接收信号。所述方法包括：将所述传输信号与所述接收信号混合来产生中频(intermediate frequency，IF)信号。所述方法包括：使用模数转换器(analogue todigital converter，ADC)通过在与所述啁啾序列相关联的时间窗序列中的每个时间窗内对所述IF信号进行采样来生成所述IF信号的样本。所述时间窗具有等距中点。所述方法包括：使用信号处理单元来处理所述IF信号的所述样本，以便：(i)对于每个相应的时间窗，通过对与所述相应的时间窗有关的样本应用傅里叶变换来计算距离像；(ii)通过在所述距离像上应用傅里叶变换来计算模糊径向速度矩阵，所述模糊径向速度矩阵包括分别对应于较低速度和较高速度的第一子矩阵和第二子矩阵；(iii)计算和矩阵和差矩阵，所述和矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的和，所述差矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的差；(iv)确定所述和矩阵中的元素与所述差矩阵中的元素之间的第一相位差矩阵；(v)根据测量距离位置和模糊测量速度，确定所述第一相位差矩阵中的元素与相位分量之间的第二相位差矩阵，使得第二相位差是仅取决于每个位置的周期索引的函数；(vi)确定模糊径向速度的每个位置的周期索引ncyc(I′,J′)；(vii)根据所述模糊径向速度和所述周期索引来计算不模糊径向速度。
所述方法在不会产生SNR损失的情况下估计目标速度，从而提高相位质量。在汽车雷达系统中，所述方法改进了单次雷达扫描的目标速度估计，从而减少网络延迟，尤其是在紧急制动等汽车安全功能中。所述方法估计多个信道上单次扫描中的目标速度，从而增强所述汽车雷达装置的稳健性。所述方法在波形设计和所接收信号记录方面具有灵活性。所述方法可以在目标速度估计期间检测可能的误差，并针对所述可能的误差维护跟踪器。
可选地，生成所述IF信号的样本包括：通过在所述时间窗序列中的每个时间窗W(i)内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本RxTime(i,j)，i＝1,…,N，j＝1,…,M，RxTime(i,j)是第i个时间窗中的第j个样本。
可选地，处理所述IF信号的所述样本包括：(i)通过以下方式计算所述距离像，即对于从1到N的每个i，通过对所述样本RxTime(i,j)，j＝1,…,M应用傅里叶变换来计算距离像Range_SlowTime(i,J)，J＝1,…,M；(ii)通过以下方式计算模糊径向速度，即对于从1到M的每个J，通过对所述距离像Range_SlowTime(i,J)，i＝1,…,N应用所述傅里叶变换来计算矩阵RgVel(I,J)，I＝1,…,N。所述第一子矩阵RgVelS1(I′,J′)＝RgVel(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第二子矩阵I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
可选地，处理所述IF信号的所述样本包括：计算所述和矩阵RgVelSUM和所述差矩阵RgVelDIFF，使得：
RgVelSUM(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)+RgVelS2(I′,J′)且
RgVelDIFF(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)-RgVelS2(I′,J′)，
I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
可选地，处理所述IF信号的所述样本包括：(i)确定所述第一相位差Phase(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第一相位差Phase(I′,J′)是所述和矩阵中的元素RgVelSUM(I′,J′)与所述差矩阵中的元素RgVelDIFF(I′,J′)之间的相位差；(ii)确定所述第二相位差PhaseVelCylce(I′,J′)＝Phase(I′,J′)-Phaseknown(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，其中Phaseknown(I′,J′)是取决于所述测量距离位置和所述模糊测量速度的所述相位分量，使得Phaseknown(I′,J′)是I’和J’的函数，Phaseknown(I′,J′)＝f(I′,J′)，所述第二相位差是仅取决于每个I’J’位置的所述周期索引ncyc(I′,J′)的函数PhaseVelCylce(I′,J′)＝f(ncyc(I′,J′))。
可选地，对于所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列，频率斜坡斜率是相同的；并且其中调整所述第一时间序列和所述第二时间序列的斜坡时间以及啁啾之间的空闲时间，使得从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率。
可选地，所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列的频率斜坡斜率不同，使得从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率；并且其中调整采样的所述窗口的大小，使得对恒定带宽进行采样。
可选地，所述方法还包括：根据所述计算的和矩阵或差矩阵来检测多个目标。针对每个目标确定所述第一相位差，并在多个信道上求平均值。可选地，所述方法包括：估计每个检测到的目标的到达方向。所述方法可以在不影响内存需求的情况下，改进单次扫描的不模糊速度估计。
可选地，所述方法还包括：根据使用所有信道计算的和矩阵和差矩阵来估计到达方向。可选地，所述方法包括：根据使用所述和矩阵或所述差矩阵估计的所述到达方向来检测多个目标。可选地，根据所述第二相位差的值来产生潜在误差指示标志。
根据第三方面，提供了一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由处理器执行时，使所述处理器执行所述方法。
本发明解决了现有技术中的技术问题，所述技术问题涉及不模糊速度估计效率不足、啁啾传输灵活性不足、所接收啁啾记录灵活性不足以及存在信噪比损失，估计对于多个信道不具有稳健性。
因此，与现有技术相比，根据所述汽车雷达装置和用于在所述汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的所述方法，在不影响内存需求的情况下，改进了单次扫描的不模糊速度估计。所述汽车雷达装置排除了信噪比(signal to noise ratio，SNR)损失，从而使得容易处理数据，并且也容易检测到弱目标。因此，由于所述汽车雷达系统的稳健性，所述汽车雷达系统在多个可用信道上实现了一种估计不模糊速度的高效方法。所述汽车雷达装置可以用于识别可能的错误速度估计，从而提高所述汽车雷达系统的所述效率。因此，计算成本可以是最小且有效的。
根据下面描述的一种或多种实现方式，本发明的这些方面和其它方面将变得显而易见。
附图说明
现仅通过示例的方式结合附图对本发明的各实现方式进行说明，其中：
图1示出了本发明的一种实现方式提供的汽车雷达装置的框图；
图2示出了本发明的一种实现方式提供的斜坡频率啁啾的示例性序列的图形图示，所述示例性序列表示具有相同频率斜坡斜率的相关时间参数；
图3示出了本发明的一种实现方式提供的斜坡频率啁啾的示例性序列的图形图示，所述示例性序列表示具有不同频率斜坡斜率的相关时间参数；
图4示出了本发明的一种实现方式提供的用于在不同多普勒速度下移动目标的相位和相位残差的示例性比较图的图形图示；
图5示出了本发明的一种实现方式提供的作为汽车雷达装置扇区的多普勒增强因子的示例性表示；
图6示出了本发明的一种实现方式提供的汽车雷达装置的估计解包裹速度和地面真值速度的示例性比较图的图形图示；
图7示出了本发明的一种实现方式提供的用于在检测到达方向之前在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法的流程图；
图8示出了本发明的一种实现方式提供的用于在检测到达方向之后在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法的流程图；
图9A至图9D示出了本发明的一种实现方式提供的用于在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的各实现方式提供了一种汽车雷达装置，以及一种在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法。所述汽车雷达装置可以是调频连续波雷达。
为了使本领域技术人员更容易理解本发明的方案，结合附图描述本发明的以下实现方式。
本发明的说明书、权利要求书及上述附图中的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”(如果有)等术语用于区分相似的对象，而不一定用于描述特定的序列或顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，例如使得本文描述的本发明的实现方式能够以本文所示或所描述的序列以外的序列来实现。此外，术语“包括”和“具有”及其任何变体旨在涵盖非排他性包括。例如，包括一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不一定限于明确列出的步骤或单元，而是可以包括未明确列出的或此类过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1示出了本发明的一种实现方式提供的汽车雷达装置100的框图。所述汽车雷达装置100包括波形发生器102、传输天线104、接收天线106、混频器108、模数转换器(analogue to digital converter，ADC)110和信号处理单元112。所述波形发生器102用于产生包括斜坡频率啁啾序列的传输信号。所述啁啾序列包括第一啁啾时间序列，所述第一啁啾时间序列与第二啁啾时间序列交织。所述传输天线104用于响应于受所述传输信号驱动而发射无线电波。所述接收天线106用于响应于接收反射的无线电波而产生接收信号。所述混频器108用于通过将所述传输信号与所述接收信号混合来产生中频(intermediatefrequency，IF)信号。所述模数转换器(analogue to digital converter，ADC)110用于通过在与所述啁啾序列相关联的时间窗序列中的每个时间窗内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本。所述时间窗具有等距中点。所述信号处理单元112用于：对于每个时间窗，通过对样本应用傅里叶变换来计算距离像。所述信号处理单元112用于：通过在所述距离像上应用傅里叶变换来计算模糊径向速度矩阵。所述模糊径向速度矩阵包括分别对应于较低速度和较高速度的第一子矩阵和第二子矩阵。所述信号处理单元112用于：计算和矩阵和差矩阵。所述和矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的和，所述差矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的差。所述信号处理单元112用于：确定所述和矩阵中的元素与所述差矩阵中的元素之间的第一相位差矩阵。所述信号处理单元112用于：根据测量距离位置和模糊测量速度，确定所述第一相位差矩阵中的元素与相位分量之间的第二相位差矩阵，使得第二相位差是仅取决于每个位置的周期索引的函数。所述信号处理单元112用于：确定模糊径向速度的每个位置的周期索引ncyc(I′,J′)。所述信号处理单元112用于：根据所述模糊径向速度和所述周期索引来计算不模糊径向速度。
所述汽车雷达装置100改进了单次雷达扫描的目标速度估计，从而减少网络延迟，尤其是在紧急制动等汽车安全功能中。所述汽车雷达装置100估计多个信道上单次扫描中的目标速度，从而增强所述装置的稳健性。所述汽车雷达装置100在不会产生SNR损失的情况下估计目标速度，从而提高相位质量。所述汽车雷达装置100在波形设计和所接收信号记录方面具有灵活性。所述汽车雷达装置100可以在估计期间检测可能的误差，并针对所述可能的误差维护跟踪器。
可选地，所述模数转换器(analogue to digital converter，ADC)110用于通过在所述时间窗序列中的每个时间窗W(i)内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本RxTime(i,j)，i＝1,…,N，j＝1,…,M，RxTime(i,j)是第i个时间窗中的第j个样本。
可选地，所述IF信号的RxTime(i,j)中的索引i表示第i个啁啾，第i行是每个传输的啁啾在其时间记录窗内的记录数据，并且对应样本的列记录到其特定时间窗内。第i个索引也称为慢时间维度。
可选地，所述IF信号的RxTime(i,j)中的索引j表示与每个特定采集窗内的记录样本对应的第j个采集窗。第j个索引也称为快时间维度。
可选地，所述信号处理单元112用于：通过以下方式计算所述距离像，即对于从1到N的每个i，通过对所述样本RxTime(i,j)，j＝1,…,M应用傅里叶变换来计算距离像Range_SlowTime(i,J)，J＝1,…,M。可选地，所述信号处理单元112用于：通过以下方式计算模糊径向速度，即对于从1到M的每个J，通过对所述距离像Range_SlowTime(i,J)(i＝1,…,N)应用所述傅里叶变换来计算矩阵RgVel(I,J)，I＝1,…,N。所述第一子矩阵RgVelS1(I′,J′)＝RgVel(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第二子矩阵 I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。对所述距离像应用的所述傅里叶变换也可以计算频谱，即频率范围。所述频谱可以包括两个频峰(P1、P2)。P1、P2的值可以通过以下等式获得，
其中n是模糊周期数，Vm是测量速度，Rm是测量距离。所述信号处理单元112可以将所述频谱划分为第一子频谱和第二子频谱。所述第一子频谱和所述第二子频谱可以是多普勒域中的两个子孔径。所述第一子频谱可以包括-0.25到0.25的模糊径向速度。所述第二子频谱可以包括所述频谱的其余部分。所述信号处理单元112可以计算所述频谱的第一频峰和所述频谱的第二频峰的和频峰(P1+P2)和差频峰(P1-P2)。所述和频峰与所述差频峰之间的相位差包括关于所述模糊周期数的信息。以下等式表示所述和频峰与所述差频峰之间的所述相位差：
∠((P1-P2)·(P1+P2)*)＝φ(n,Vm,Rm)
所述相位差可以取决于移动目标的所述周期数(n)、所述测量距离(Rm)和所述测量速度(Vm)。在去除与所述移动目标的所述测量距离和所述测量速度相关的相位分量之后，可以相对于不模糊速度范围将剩余相位与所述周期数相关联。
可选地，所述信号处理单元112用于：计算所述和矩阵RgVelSUM和所述差矩阵RgVelDIFF，使得：
RgVelSUM(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)+RgVelS2(I′,J′)且
RgVelDIFF(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)-RgVelS2(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
所述汽车雷达装置100可以根据全处理增益，使用所述和矩阵或所述差矩阵来检测一个或多个目标。所述汽车雷达装置100可以通过分析大量信道的干涉相位来估计所述检测到的目标的不模糊速度，从而提高估计不模糊速度的稳健性。
可选地，所述信号处理单元112用于：确定所述第一相位差Phase(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第一相位差Phase(I′,J′)是所述和矩阵中的元素RgVelSUM(I′,J′)与所述差矩阵中的元素RgVelDIFF(I′,J′)之间的相位差。可选地，所述信号处理单元112用于：确定所述第二相位差PhaseVelCylce(I′,J′)＝Phase(I′,J′)-Phaseknown(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，其中Phaseknown(I′,J′)是取决于所述测量距离位置和所述模糊测量速度的所述相位分量，使得Phaseknown(I′,J′)是I’和J’的函数，Phaseknown(I′,J′)＝f(I′,J′)，所述第二相位差是仅取决于每个I’J’位置的所述周期索引ncyc(I′,J′)的函数PhaseVelCylce(I′,J′)＝f(ncyc(I′,J′))。
可选地，所述第一相位差定义为其中∠是角度算子，*是复数乘积算子，是共轭算子。使用矩阵符号表示法：Phase＝∠(RgVelSUM⊙RgVelDIFF)，其中∠是角度算子，⊙是哈达玛积，是共轭算子。
可选地，所述第二相位差从已知项中清除所述相位分量，所述已知项取决于Rg和与索引I’和J’直接相关的模糊速度。因此，所产生的相位仅取决于所述周期索引的所需未知参数。
可选地，所述信号处理单元112还用于：根据所述计算的和矩阵或差矩阵来检测一个或多个目标。针对每个目标确定所述第一相位差，并在一个或多个信道上求平均值。可选地，所述信号处理单元112还用于：估计每个检测到的目标的到达方向。所述信号处理单元112可以通过分析大量信道上的干涉相位来估计一个或多个检测到的目标的不模糊速度，从而提高在大量信道上估计不模糊速度的稳健性，并减少网络延迟。
可选地，所述信号处理单元112还用于：根据使用所有信道计算的和矩阵和差矩阵来估计到达方向。所述信号处理单元112可以用于：根据使用所述和矩阵或所述差矩阵估计的所述到达方向来检测一个或多个目标。如果所述检测到的目标的所述到达方向(direction of arrival，DoA)估计容易进行，则可以在零SNR损失的情况下提高所述相位质量。可以通过估计所有和矩阵或差矩阵来检测所述一个或多个目标。使用来自所述子矩阵(即，速度子矩阵)和的DoA与来自所述子矩阵之间的所述差的所述DoA之间的相位差来估计所述不模糊径向速度。
所述第一相位差也可以称为干涉相位。针对每个移动目标和每个信道计算所述干涉相位。针对每个信道导出带残差的相位补偿，并求其平均值。因此，所述相位质量变得等同于所有信道的相干增益。因此，所述汽车雷达装置100对于所有信道的不模糊速度估计具有稳健性。此外，进行所述检测到的目标的所述到达方向(direction of arrival，DoA)估计。可选地，所述第二相位差的值可以用于产生潜在误差指示标志。所述汽车雷达装置100可以在不影响内存需求的情况下，改进单次扫描的不模糊速度估计。
图2示出了本发明的一种实现方式提供的斜坡频率啁啾的示例性序列的图形图示，所述示例性序列表示具有相同频率斜坡斜率的相关时间参数。所述图形图示示出了Y轴上斜坡频率啁啾的频率和X轴上斜坡频率啁啾的时间(t)。在202处，所述图形图示示出了第一啁啾时间序列214的空闲时间在204处，所述图形图示示出了所述第一啁啾时间序列214的斜坡时间/>在206处，所述图形图示示出了第二啁啾时间序列216的空闲时间/>在208处，示例性比较图的所述图形图示示出了所述第二啁啾时间序列216的斜坡时间/>在210处，示例性比较图的所述图形图示示出了所述第一啁啾时间序列的ADC时间/>所述第一啁啾时间序列214的所述ADC时间可以是所述第一啁啾时间序列214中斜坡的中点所花费的时间。在212处，所述图形图示示出了所述第二啁啾时间序列216的ADC时间/>所述第二啁啾时间序列216的所述ADC时间可以是所述第二啁啾时间序列216中斜坡的中点所花费的时间。
可选地，对于所述第一啁啾时间序列214和所述第二啁啾时间序列216，所述频率斜坡斜率是相同的。调整所述第一时间序列和所述第二时间序列的所述斜坡时间以及啁啾之间的空闲时间，使得ADC从所述第一啁啾时间序列214采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列216采样的窗口不同的中心频率。
所述第一啁啾时间序列214和所述第二啁啾时间序列216可以交织。在样本记录期间，可以针对所述第一啁啾时间序列214和所述第二啁啾时间序列216引入频移。对于所述第一啁啾时间序列214和所述第二啁啾时间序列216，样本记录中间点之间的时间可以总是相同的，即)。因此，对于所述相同频率斜坡斜率，以下等式成立：
根据所述相关时间参数，可以如下给出相对于原始不模糊多普勒范围(DEf)的多普勒增强因子：
例如，在增强因子为5.5的情况下，所述第一啁啾时间序列214可以具有 而所述第二啁啾时间序列216可以具有/>
例如，如果所述汽车雷达装置的脉冲重复周期(pulse repetition interval，PRI)为66μs，载波频率为76.5千兆赫兹(Giga Hertz，GHz)，则总速度范围为106.9km/h。采用这种配置，所述增强的不模糊范围可以为587.8公里/小时(kilometer per hour，km/h)。
在示例性场景中，所述两个斜坡可以具有相同的持续时间，然后将先前的等式简化为：
图3示出了本发明的一种实现方式提供的斜坡频率啁啾的示例性序列的图形图示，所述示例性序列表示具有不同频率斜坡斜率的相关时间参数。所述图形图示示出了Y轴上斜坡频率啁啾的频率和X轴上斜坡频率啁啾的时间(t)。在302处，所述图形图示示出了第一啁啾时间序列314的空闲时间在304处，所述图形图示示出了所述第一啁啾时间序列314的斜坡时间/>在306处，所述图形图示示出了第二啁啾时间序列316的空闲时间/>在308处，所述图形图示示出了所述第二啁啾时间序列316的斜坡时间在310处，所述图形图示示出了所述第一啁啾时间序列314的带宽(BwA))。在312处，所述图形图示示出了所述第二啁啾时间序列316的带宽(BwB))。所述第一啁啾时间序列314和所述第二啁啾时间序列316可以交织。在样本记录期间，可以针对所述第一啁啾时间序列314和所述第二啁啾时间序列316引入频移。
可选地，所述第一啁啾时间序列314和所述第二啁啾时间序列316的所述频率斜坡斜率不同，使得ADC从所述第一啁啾时间序列314采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列316采样的窗口不同的中心频率；并且其中调整所述ADC采样的所述窗口的大小，使得对恒定带宽进行采样。对于所述第一啁啾时间序列314和所述第二啁啾时间序列316，样本记录中间点之间的时间可以总是相同的，即
在示例性场景中，所述第一啁啾时间序列314可以具有斜率kA，所述第二啁啾时间序列可以具有斜率kB。所述第一啁啾时间序列314和所述第二啁啾时间序列316的记录时间可以定义为其中NRg是距离样本的数量，/>分别是所述第一啁啾时间序列314和所述第二啁啾时间序列316的采样频率。因此，对于具有不同频率斜坡斜率的所述第一啁啾时间序列314和所述第二啁啾时间序列316，以下等式成立，
例如，对于所述第一啁啾时间序列，如果 则NRg＝12.8，/>对于所述第二啁啾时间序列，如果/>则NRg＝128，/>这两种记录覆盖了320MHz的带宽，产生了46.8cm的距离分辨率。
图4示出了本发明的一种实现方式提供的用于在不同多普勒速度下移动目标的相位和相位残差的示例性比较图的图形图示。在402处，所述图形图示示出了所述移动目标的原始干涉相位。在404处，所述图形图示示出了根据所述移动目标的估计距离位置对所述移动目标进行的相位估计。在406处，所述图形图示示出了所述移动目标的多普勒速度相位估计。在408处，所述图形图示示出了根据所述移动目标的估计距离位置对所述移动目标进行的相位补偿和多普勒速度相位补偿。可选地，相位差取决于所述移动目标的周期数、测量距离和测量速度。因此，在去除与所述移动目标的所述测量距离和所述测量速度相关的相位分量之后，可以相对于不模糊速度范围将剩余相位与所述周期数相关联。在410处，所述图形图示示出了根据所述移动目标的估计距离和所述多普勒速度对所述移动目标进行的相位补偿。根据不模糊速度增强因子，所述移动目标的所述相位补偿可以落在一定值范围内。在波形设计中，可以考虑所述不模糊速度增强因子。
图5示出了本发明的一种实现方式提供的作为汽车雷达装置扇区的多普勒增强因子的示例性表示。圆的所述示例性表示被分成所述多普勒增强因子为4.5的扇区。周期数(ncyc)可以在-4到4之间。所述示例性表示中的每个扇区示出了所述周期数。所述示例性表示示出了可能不以循环顺序设置的所述周期数，因此，相位噪声可能产生从一个扇区到另一个扇区的跳变。
图6示出了本发明的一种实现方式提供的汽车雷达装置的估计解包裹速度和地面真值速度的示例性比较图的图形图示。所述图形图示示出了所述汽车雷达装置在Y轴上的所述估计解包裹速度和所述汽车雷达装置在X轴上的所述地面真值速度。在602处，所述图形图示示出了所述汽车雷达装置的估计速度；在604处，所述图形图示示出了不模糊区域。
图7示出了本发明的一种实现方式提供的用于在检测到达方向之前在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法的流程图。在步骤702中，对于每个时间窗，通过对样本应用傅里叶变换来计算距离像。在步骤704中，对于一个或多个目标，通过应用傅里叶变换来计算多普勒像。在步骤706中，生成较低速度子矩阵和较高速度子矩阵。在步骤708中，对所述生成的子矩阵进行求和与求差。计算和矩阵和差矩阵。所述和矩阵是第一子矩阵和第二子矩阵的和，所述差矩阵是第一子矩阵和第二子矩阵的差，分别对应于较低速度和较高速度。在步骤710中，使用所述子矩阵的所有和或差来检测所述一个或多个目标。在步骤712中，使用所有信道来计算检测到的目标的干涉相位。在步骤714中，根据模糊径向速度和周期索引来计算子频谱或不模糊径向速度。在步骤716中，估计所述检测到的目标的到达方向(direction of arrival，DoA)。所述方法针对每个信道导出残差相位并求其平均值，因此，相位质量等同于所有信道的波束成形，从而增强估计汽车雷达装置的不模糊速度的稳健性。
图8示出了本发明的一种实现方式提供的用于在检测到达方向之后在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法的流程图。在步骤802中，对于每个时间窗，通过对样本应用傅里叶变换来计算距离像。在步骤804中，对于一个或多个目标，通过应用傅里叶变换来计算多普勒像。在步骤806中，生成较低速度子矩阵和较高速度子矩阵。在步骤808中，对所述生成的子矩阵进行求和与求差。计算和矩阵和差矩阵。所述和矩阵是第一子矩阵和第二子矩阵的和，所述差矩阵是第一子矩阵和第二子矩阵的差，分别对应于较低速度和较高速度。在步骤810中，根据使用所有信道计算的和矩阵来估计到达方向(direction ofarrival，DoA)，根据使用所有信道计算的差矩阵来估计DoA。在步骤812中，根据使用所述和矩阵或所述差矩阵估计的所述DoA来检测所述一个或多个目标。在步骤814中，使用所有信道来计算检测到的目标的干涉相位。在步骤816中，估计所述检测到的目标的子频谱周期或不模糊速度。所述方法估计多个信道上单次扫描中的目标速度，从而增强估计所述汽车雷达系统的不模糊速度的稳健性。
图9A至图9D示出了本发明的一种实现方式提供的用于在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法的流程图。在步骤902中，使用波形发生器来产生包括斜坡频率啁啾序列的传输信号。所述啁啾序列包括第一啁啾时间序列，所述第一啁啾时间序列与第二啁啾时间序列交织。在步骤904中，使用所述传输信号驱动传输天线来发射无线电波。在步骤906中，使用接收天线响应于接收反射的无线电波来产生接收信号。在步骤908中，将所述传输信号与所述接收信号混合来产生中频(intermediate frequency，IF)信号。在步骤910中，使用模数转换器(analogue to digital converter，ADC)通过在与所述啁啾序列相关联的时间窗序列中的每个时间窗内对所述IF信号进行采样来生成所述IF信号的样本。所述时间窗具有等距中点。
在步骤912中，使用信号处理单元来处理所述IF信号的所述样本。在步骤914中，对于每个时间窗，通过对样本应用傅里叶变换来计算距离像。在步骤916中，通过在所述距离像上应用傅里叶变换来计算模糊径向速度矩阵。所述模糊径向速度矩阵包括分别对应于较低速度和较高速度的第一子矩阵和第二子矩阵。在步骤918中，分别计算和矩阵和差矩阵。所述和矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的和，所述差矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的差。在步骤920中，确定所述和矩阵中的元素与所述差矩阵中的元素之间的第一相位差矩阵。在步骤922中，根据测量距离位置和模糊测量速度，确定所述第一相位差矩阵中的元素与相位分量之间的第二相位差矩阵，使得第二相位差是仅取决于每个位置的周期索引的函数。在步骤924中，确定模糊径向速度的每个位置的周期索引ncyc(I′,J′)。在步骤926中，根据所述模糊径向速度和所述周期索引来计算不模糊径向速度。
所述方法在不会产生SNR损失的情况下估计目标速度，从而提高相位质量。所述方法改进了单次雷达扫描的目标速度估计，从而减少网络延迟，尤其是在紧急制动等汽车安全功能中。所述方法估计多个信道上单次扫描中的目标速度，从而增强所述汽车雷达装置的稳健性。所述方法在波形设计和所接收信号记录方面具有灵活性。所述方法可以在目标速度估计期间检测可能的误差，并针对所述可能的误差维护跟踪器。
可选地，生成所述IF信号的样本包括：通过在所述时间窗序列中的每个时间窗W(i)内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本RxTime(i,j)，i＝1,…,N，j＝1,…,M，RxTime(i,j)是第i个时间窗中的第j个样本。
可选地，处理所述IF信号的所述样本包括：(i)通过以下方式计算所述距离像，即对于从1到N的每个i，通过对所述样本RxTime(i,j)，j＝1,…,M应用傅里叶变换来计算距离像Range_SlowTime(i,J)，J＝1,…,M；(ii)通过以下方式计算模糊径向速度，即对于从1到M的每个J，通过对所述距离像Range_SlowTime(i,J)，i＝1,…,N应用所述傅里叶变换来计算矩阵RgVel(I,J)，I＝1,…,N，所述第一子矩阵RgVelS1(I′,J′)＝RgVel(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第二子矩阵I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
可选地，处理所述IF信号的所述样本包括：计算所述和矩阵RgVelSUM和所述差矩阵RgVelDIFF，使得：
RgVelSUM(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)+RgVelS2(I′,J′)且
RgVelDIFF(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)-RgVelS2(I′,J′)，
I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
可选地，处理所述IF信号的所述样本包括：(i)确定所述第一相位差Phase(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第一相位差Phase(I′,J′)是所述和矩阵中的元素RgVelSUM(I′,J′)与所述差矩阵中的元素RgVelDIFF(I′,J′)之间的相位差；(ii)确定所述第二相位差PhaseVelCylce(I′,J′)＝Phase(I′,J′)-Phaseknown(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，其中Phaseknown(I′,J′)是取决于所述测量距离位置和所述模糊测量速度的所述相位分量，使得Phaseknown(I′,J′)是I’和J’的函数，Phaseknown(I′,J′)＝f(I′,J′)，所述第二相位差是仅取决于每个I’J’位置的所述周期索引ncyc(I′,J′)的函数PhaseVelCylce(I′,J′)＝f(ncyc(I′,J′))。所述模糊速度是使用所述第二相位差估计的，所述第二相位差仅取决于所述周期索引(多个模糊周期)。通过对所有可用信道求平均值，可以提高所述第二相位差的质量，从而提高估计不模糊速度的稳健性。
可选地，对于所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列，频率斜坡斜率是相同的；并且其中调整所述第一时间序列和所述第二时间序列的斜坡时间以及啁啾之间的空闲时间，使得从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率。
可选地，所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列的频率斜坡斜率不同，使得从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率；并且其中调整采样的所述窗口的大小，使得对恒定带宽进行采样。
可选地，所述方法还包括：根据所述计算的和矩阵或差矩阵来检测一个或多个目标。针对每个目标确定所述第一相位差，并在一个或多个信道上求平均值。所述方法可以包括：估计每个检测到的目标的到达方向。所述方法可以在不影响内存需求的情况下，改进单次扫描的不模糊速度估计。
可选地，所述方法还包括：根据使用所有信道计算的和矩阵和差矩阵来估计到达方向。所述方法可以包括：根据使用所述和矩阵或所述差矩阵估计的所述到达方向来检测一个或多个目标。可选地，根据所述第二相位差的值来产生潜在误差指示标志。
一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由处理器执行时，使所述处理器执行上述方法。
虽然本发明及其优点已详细描述，但是应当理解，在不脱离所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种改变、替代和更改。

Claims (22)

1.一种汽车雷达装置(100)，其特征在于，包括：
波形发生器(102)，用于产生包括斜坡频率啁啾序列的传输信号，其中所述啁啾序列包括第一啁啾时间序列，所述第一啁啾时间序列与第二啁啾时间序列交织；
传输天线(104)，用于响应于受所述传输信号驱动而发射无线电波；
接收天线(106)，用于响应于接收反射的无线电波而产生接收信号；
混频器(108)，用于通过将所述传输信号与所述接收信号混合来产生中频(intermediate frequency，IF)信号；
模数转换器(analogue to digital converter，ADC)(110)，用于通过在与所述啁啾序列相关联的时间窗序列中的每个时间窗内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本，其中所述时间窗具有等距中点；
信号处理单元(112)，用于：
对于每个相应的时间窗，通过对与所述相应的时间窗有关的样本应用傅里叶变换来计算距离像；
通过在所述距离像上应用傅里叶变换来计算模糊径向速度矩阵，所述模糊径向速度矩阵包括分别对应于较低速度和较高速度的第一子矩阵和第二子矩阵；
计算和矩阵和差矩阵，所述和矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的和，所述差矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的差；
确定所述和矩阵中的元素与所述差矩阵中的元素之间的第一相位差矩阵；
根据测量距离位置和模糊测量速度，确定所述第一相位差矩阵中的元素与相位分量之间的第二相位差矩阵，使得第二相位差是仅取决于每个位置的周期索引的函数；
确定模糊径向速度的每个位置的周期索引ncyc(I′,J′)；
根据所述模糊径向速度和所述周期索引来计算不模糊径向速度。
2.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，所述ADC(110)用于通过在所述时间窗序列中的每个时间窗W(i)内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本RxTime(i,j)，i＝1,…,N，j＝1,…,M，RxTime(i,j)是第i个时间窗中的第j个样本。
3.根据权利要求2所述的装置(100)，其特征在于，所述信号处理单元(112)用于：
通过以下方式计算所述距离像，即对于从1到N的每个i，通过对所述样本RxTime(i,j)，j＝1,…,M应用傅里叶变换来计算距离像Range_SlowTime(i,J)，J＝1,…,M；
通过以下方式计算模糊径向速度，即对于从1到M的每个J，通过对所述距离像Range_SlowTime(i,J)，i＝1,…,N应用所述傅里叶变换来计算矩阵RgVel(I,J)，I＝1,…,N；
其中，所述第一子矩阵RgVelS1(I′,J′)＝RgVel(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第二子矩阵I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
4.根据权利要求3所述的装置(100)，其特征在于，所述信号处理单元(112)用于计算所述和矩阵RgVelSUM和所述差矩阵RgVelDIFF，使得：
RgVelSUM(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)+RgVelS2(I′,J′)且
RgVelDIFF(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)-RgVelS2(I′,J′)，
I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
5.根据权利要求4所述的装置(100)，其特征在于，所述信号处理单元(112)用于：
确定所述第一相位差Phase(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第一相位差Phase(I′,J′)是所述和矩阵中的元素RgVelSUM(I′,J′)与所述差矩阵中的元素RgVelDIFF(I′,J′)之间的相位差；
确定所述第二相位差PhaseVelCylce(I′,J′)＝Phase(I′,J′)-Phaseknown(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，其中Phaseknown(I′,J′)是取决于所述测量距离位置和所述模糊测量速度的所述相位分量，使得Phaseknown(I′,J′)是I’和J’的函数，Phaseknown(I′,J′)＝f(I′,J′)，所述第二相位差是仅取决于每个I’J’位置的所述周期索引ncyc(I′,J′)的函数PhaseVelCylce(I′,J′)＝f(ncyc(I′,J′))。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，对于所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列，频率斜坡斜率是相同的；并且其中调整所述第一时间序列和所述第二时间序列的斜坡时间以及啁啾之间的空闲时间，使得所述ADC(110)从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列的频率斜坡斜率不同，使得所述ADC(110)从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率；并且其中调整所述ADC(110)采样的所述窗口的大小，使得对恒定带宽进行采样。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述信号处理单元(112)还用于：
根据所述计算的和矩阵或差矩阵来检测多个目标，其中针对每个目标确定所述第一相位差，并在多个信道上求平均值；
估计每个检测到的目标的到达方向。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述信号处理单元(112)还用于：
根据使用所有信道计算的和矩阵来估计到达方向，根据使用所有信道计算的差矩阵来估计到达方向；
根据使用所述和矩阵或所述差矩阵估计的所述到达方向来检测多个目标。
10.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，根据所述第二相位差的值来产生潜在误差指示标志。
11.一种在汽车雷达系统中确定不模糊径向速度的方法，其特征在于，包括：
使用波形发生器(102)来产生包括斜坡频率啁啾序列的传输信号，其中所述啁啾序列包括第一啁啾时间序列，所述第一啁啾时间序列与第二啁啾时间序列交织；
使用所述传输信号驱动传输天线(104)来发射无线电波；
使用接收天线(106)响应于接收反射的无线电波来产生接收信号；
将所述传输信号与所述接收信号混合来产生中频(intermediate frequency，IF)信号；
使用模数转换器(analogue to digital converter，ADC)(110)通过在与所述啁啾序列相关联的时间窗序列中的每个时间窗内对所述IF信号进行采样来生成所述IF信号的样本，其中所述时间窗具有等距中点；
使用信号处理单元(112)来处理所述IF信号的所述样本，以便：
对于每个相应的时间窗，通过对与所述相应的时间窗有关的样本应用傅里叶变换来计算距离像；
通过在所述距离像上应用傅里叶变换来计算模糊径向速度矩阵，所述模糊径向速度矩阵包括分别对应于较低速度和较高速度的第一子矩阵和第二子矩阵；
计算和矩阵和差矩阵，所述和矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的和，所述差矩阵是所述第一子矩阵和所述第二子矩阵的差；
确定所述和矩阵中的元素与所述差矩阵中的元素之间的第一相位差矩阵；
根据测量距离位置和模糊测量速度，确定所述第一相位差矩阵中的元素与相位分量之间的第二相位差矩阵，使得第二相位差是仅取决于每个位置的周期索引的函数；
确定模糊径向速度的每个位置的周期索引ncyc(I′,J′)；
根据所述模糊径向速度和所述周期索引来计算不模糊径向速度。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，生成所述IF信号的样本包括：通过在所述时间窗序列中的每个时间窗W(i)内对所述IF信号进行采样以生成所述IF信号的样本RxTime(i,j)，i＝1,…,N，j＝1,…,M，RxTime(i,j)是第i个时间窗中的第j个样本。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，处理所述IF信号的所述样本包括：
通过以下方式计算所述距离像，即对于从1到N的每个i，通过对所述样本RxTime(i,j)，j＝1,…,M应用傅里叶变换来计算距离像Range_SlowTime(i,J)，J＝1,…,M；
通过以下方式计算模糊径向速度，即对于从1到M的每个J，通过对所述距离像Range_SlowTime(i,J)，i＝1,…,N应用所述傅里叶变换来计算矩阵RgVel(I,J)，I＝1,…,N；
其中，所述第一子矩阵RgVelS1(I′,J′)＝RgVel(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第二子矩阵I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，处理所述IF信号的所述样本包括：计算所述和矩阵RgVelSUM和所述差矩阵RgVelDIFF，使得：
RgVelSUM(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)+RgVelS2(I′,J′)且
RgVelDIFF(I′,J′)＝RgVelS1(I′,J′)-RgVelS2(I′,J′)，
I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，处理所述IF信号的所述样本包括：
确定所述第一相位差Phase(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，所述第一相位差Phase(I′,J′)是所述和矩阵中的元素RgVelSUM(I′,J′)与所述差矩阵中的元素RgVelDIFF(I′,J′)之间的相位差；
确定所述第二相位差PhaseVelCylce(I′,J′)＝Phase(I′,J′)-Phaseknown(I′,J′)，I’＝1,…,N/2，J’＝1,…,M，其中Phaseknown(I′,J′)是取决于所述测量距离位置和所述模糊测量速度的所述相位分量，使得Phaseknown(I′,J′)是I’和J’的函数，Phaseknown(I′,J′)＝f(I′,J′)，所述第二相位差是仅取决于每个I’J’位置的所述周期索引ncyc(I′,J′)的函数PhaseVelCylce(I′,J′)＝f(ncyc(I′,J′))。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，对于所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列，频率斜坡斜率是相同的；并且其中调整所述第一时间序列和所述第二时间序列的斜坡时间以及啁啾之间的空闲时间，使得从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率。
17.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一啁啾时间序列和所述第二啁啾时间序列的频率斜坡斜率不同，使得从所述第一啁啾时间序列采样的窗口包括与从所述第二啁啾时间序列采样的窗口不同的中心频率；并且其中调整采样的所述窗口的大小，使得对恒定带宽进行采样。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述计算的和矩阵或差矩阵来检测多个目标，其中针对每个目标确定所述第一相位差，并在多个信道上求平均值；
估计每个检测到的目标的到达方向。
19.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据使用所有信道计算的和矩阵和差矩阵来估计到达方向；
根据使用所述和矩阵或所述差矩阵估计的所述到达方向来检测多个目标。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第二相位差的值来产生潜在误差指示标志。
21.一种包括指令集的计算机程序，其特征在于，所述指令集在由处理器执行时，使所述处理器执行根据权利要求11至20中任一项所述的方法。
22.一种用于存储指令集的计算机可读介质，其特征在于，所述指令集在由处理器执行时，使所述处理器执行根据权利要求11至20中任一项所述的方法。
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