DE102017113737A1 - Niedrige latenzdekodierung in einem multiple-input-multiple-output-radar - Google Patents
Niedrige latenzdekodierung in einem multiple-input-multiple-output-radar Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017113737A1 DE102017113737A1 DE102017113737.8A DE102017113737A DE102017113737A1 DE 102017113737 A1 DE102017113737 A1 DE 102017113737A1 DE 102017113737 A DE102017113737 A DE 102017113737A DE 102017113737 A1 DE102017113737 A1 DE 102017113737A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transmit
- symbol
- decoded signal
- elements
- transmit elements
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/0209—Systems with very large relative bandwidth, i.e. larger than 10 %, e.g. baseband, pulse, carrier-free, ultrawideband
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/325—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of coded signals, e.g. P.S.K. signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
- G01S13/343—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using sawtooth modulation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
- G01S13/867—Combination of radar systems with cameras
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
- G01S2013/9327—Sensor installation details
- G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
Ein Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Radarsystem und Verfahren zum Durchführen einer Decodierung mit niedriger Latenz in einem MIMO-Radarsystem. Das Verfahren beinhaltet das Übertragen eines unterschiedlichen linearen frequenzmodulierten kontinuierlichen Wellenübertragungssignals (LFM-CW) von jedem der N Sendeelemente des MIMO-Radarsystems, wobei jedes Sendesignal dem Anlernen der N Sendeelemente, die einen entsprechenden Code beinhalten, zugeordnet ist und Empfangen von Reflexionen, die jedem der Sendesignale von jedem der N Sendeelemente bei jedem Empfangselement des MIMO-Radarsystems zugeordnet sind. Das Verarbeiten jedes Symbols, das jeder empfangenen Reflexion entspricht, wird auf einer Symbol-für-Symbol-Basis durchgeführt, um ein entsprechendes decodiertes Signal vor dem Empfangen aller Reflexionen, die allen N Sendeelementen zugeordnet sind, zu erhalten, worin die Verarbeitung die Verwendung einer Hadamard-Matrix mit N Spalten beinhaltet, wobei jede Spalte dem jeweiligen Code zugeordnet ist, der von jedem der N Sendeelemente übertragen wird.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine niedrige Latenzdekodierung in einem Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Radar.
- HINTERGRUND
- In einem MIMO-Radarsystem erhalten mehrere gemeinsam zugeordnete Sendeantennen und mehrere Empfängerantennen jeweils die resultierenden Reflexionen aller zugeordneten Sendeantennen. Für ein MIMO-Radarsystem mit N Sendern und K Empfängern ist das virtuelle Sichtfeld N·K. Dieses erhöhte, virtuelle Sichtfeld (im Vergleich zum realen Sichtfeld von N + K) erleichtert eine erhöhte räumliche Auflösung mit weniger Antennenelementen. Da jeder Empfänger Reflexionen jedes zugeordneten Senders empfängt, müssen die Reflexionen an jedem Empfänger gelöst werden. Die Übertragung nach einem Zeitmultiplex-Vielfachzugriffsschema (TDMA) ist ein Weg, um die Übertragungen zu lösen, aber die maximal erkennbare Geschwindigkeit eines Ziels kann aufgrund der Zeit zwischen den Übertragungen gemäß dem TDMA-Schema reduziert werden. Eine weitere Möglichkeit, die Übertragungen zu lösen, ist die Verwendung eines Code-basierten MIMO, wobei jeder Sender einen anderen Code überträgt. Durch Bestimmen des Codes einer empfangenen Reflexion kann der zugeordnete Sender identifiziert werden. Typischerweise empfängt ein Empfänger, wenn N Sender N-Codes gesendet haben, alle N Reflexionen vor dem Decodieren der empfangenen Reflexionen. Diese Latenz bei der Decodierung kann die aus den Reflexionen gewonnenen Informationen beeinflussen. Dementsprechend ist es wünschenswert, eine Decodierung mit niedriger Latenz im MIMO-Radar vorzusehen.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- In einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Durchführen einer Decodierung mit niedriger Latenz in einem Multiple-Input Multiple-Output-(MIMO-)-Radarsystem das Übertragen eines unterschiedlichen linearen frequenzmodulierten kontinuierlichen Wellenübertragungssignals (LFM-CW) von jedem der N Sendeelemente des MIMO-Radarsystems, wobei jedes Sendesignal dem Anlernen der N Sendeelemente, die einen entsprechenden Code beinhalten, zugeordnet ist; Empfangen von Reflexionen, die jedem der Sendesignale von jedem der N Sendeelemente bei jedem Empfangselement des MIMO-Radarsystems zugeordnet sind; und Verarbeiten jedes Symbols, das jeder empfangenen Reflexion auf einer Symbol-durch-Symbol-Basis entspricht, um ein entsprechendes decodiertes Signal zu erhalten, bevor alle empfangenen Reflexionen empfangen werden, die allen N Sendeelementen zugeordnet sind, worin das Verarbeiten die Verwendung einer Hadamard-Matrix mit N Spalten beinhaltet, wobei jede Spalte dem jeweiligen Code zugeordnet ist, der von jedem der N Sendeelemente übertragen wird.
- In einem weiteren Ausführungsbeispiel beinhaltet ein Multiple-Input Multiple-Output-(MIMO-)-Radarsystem mit einer niedrigen Latenzdecodierung N Sendeelemente, wobei jedes der N Sendeelemente konfiguriert ist, um ein anderes lineares frequenzmoduliertes kontinuierliches Wellenübertragungssignal (LFM-CW) zu übertragen, wobei jedes Sendesignal, das dem Anlernen der N Sendeelemente zugeordnet ist, einen entsprechenden Code beinhaltet; eine Vielzahl von Empfangselementen, die konfiguriert sind, um Reflexionen zu empfangen, die jedem der Sendesignale von jedem der N Übertragungselemente zugeordnet sind; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um ein decodiertes Signal zu erhalten, das jeder Reflexion entspricht, worin der Prozessor jedes Symbol entsprechend jeder empfangenen Reflexion auf einer Symbol-durch-Symbol-Basis verarbeitet, um ein entsprechendes decodiertes Signal zu erhalten, bevor alle empfangenen Reflexionen empfangen werden, die allen N Sendeelementen zugeordnet sind, und der Prozessor verarbeitet jedes Symbol unter Verwendung einer Hadamard-Matrix mit N Spalten, wobei jede Spalte dem jeweiligen Code zugeordnet ist, der von jedem der N Sendeelemente übertragen wird.
- Die vorstehend genannten Merkmale und Vorteile, sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung, sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, leicht ersichtlich.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen und der ausführlichen Beschreibung, welche sich auf die folgenden Zeichnungen bezieht:
-
1 zeigt ein exemplarisches lineares frequenzmoduliertes kontinuierliches Wellenübertragungssignal (LFM-CW) Multiple-Input-Multiple-Output-(MIMO)-System und resultierende Reflexionen, die gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung verarbeitet wurden; -
2 ist ein Blockdiagramm der Verarbeitung, die für jede empfangene Reflexion gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen durchgeführt wird; -
3 zeigt eine exemplarische Plattform für Ausführungsformen des Systems; und -
4 ist ein Prozessablauf eines Verfahrens zum Durchführen einer Decodierung mit niedriger Latenz in einem MIMO-System gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. - BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Erfindung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es wird darauf hingewiesen, dass in allen Zeichnungen die gleichen Referenznummern auf die gleichen oder entsprechenden Teile und Merkmale verweisen.
- Wie bereits erwähnt, erleichtert das Code-basierte MIMO-Radar das Auflösen, welche Sender jeder empfangenen Reflexion an jedem Empfangselement zugeordnet sind. Das Code-basierte MIMO gemäß den Ausführungsformen hierin ist ein lineares frequenzmoduliertes kontinuierliches Wellen-(LFM-CW) MIMO-System. Jedes LFM-CW-Signal zeigt eine unterschiedliche lineare Erhöhung (oder Abnahme) der Frequenz über die Dauer der kontinuierlichen Welle und wird als Chirp bezeichnet. Die gesamte Zeitdauer, um ein Chirp von jedem Sender zu übertragen, wird als Zeitrahmen bezeichnet. Im Allgemeinen werden die von jeder der aus den Übertragungen resultierenden Reflexionen empfangen und decodiert. Dementsprechend ist, während der maximal erfassbare Bereich direkt proportional zu der Dauer jedes Chirps ist, die maximal erfassbare Geschwindigkeit umgekehrt proportional zur Bilddauer. Wenn also die Dauer jedes Chirps (und damit die Bilddauer) zunimmt, nimmt der maximal erfassbare Bereich zu, aber die maximal erfassbare Geschwindigkeit nimmt ab. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf die Verringerung der Latenz, die mit der Decodierung verbunden ist, und somit die Reduzierung der maximalen erfassbaren Geschwindigkeit basierend auf dem Zeitrahmen ansprechen. Speziell ist ein Schiebefenster zum Decodieren von Reflexionen auf einer Chirp-by-Chirp-Basis definiert. Infolgedessen wird die maximal erkennbare Geschwindigkeit durch die Chirp-Dauer und nicht die Bilddauer definiert.
-
1 zeigt ein exemplarisches LFM-CW MIMO-System100 und übertragene Signale130 (Chirps), die gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung verarbeitet werden. Das System100 beinhaltet ein Array von Sendeelementen101 und ein Array von Empfangselementen102 . Jedes Empfangselement102 im Array empfängt die Reflexionen, die sich aus den übertragenen Signalen130 aller Sendeelemente101 des Arrays ergeben. Das System100 beinhaltet auch eine oder mehrere Speichervorrichtungen110 und einen oder mehrere Prozessoren120 , um die übertragenen Signale130 zu erzeugen und die resultierenden Reflexionen135 zu verarbeiten. Diese Verarbeitung wird unter Bezugnahme auf2 näher beschrieben. - Das System
100 beinhaltet eine Anordnung von N Sendeelementen101 . Wie bereits erwähnt, ist das von jedem der N Sendeelemente101 übertragene Sendesignal130 ein Chirp, welches ein Signal mit einer linearen Frequenzänderung über eine Chirp-Dauer ts ist. Das Bildintervall tFR ist die Dauer, um das Chirp von jedem der N Sendeelemente101 zu übertragen.1 zeigt die m Bilder von N übertragenen Signalen130 (Symbole S). Während die Sendesignale130 jedes Sendeelements101 in1 identisch aussehen, da sie im Frequenzbereich dargestellt sind, überträgt jedes der Sendeelemente101 einen anderen Code. Somit kann das Sendeelement101 , das einer gegebenen empfangenen Reflexion135 zugeordnet ist, basierend auf dem Code identifiziert werden. - Wie zuvor erwähnt, empfängt jedes Empfangselement
102 N Reflexionen135 , von denen jedes ein Symbol S ist, das aus einem übertragenen Symbol S einer Periode resultiert ts. Wenn Reflexionen135 , die sich aus einem vollen Zeitrahmen tFR von Symbolen S ergeben, von einem Empfangselement102 vor dem Decodieren empfangen werden, ist die maximale Geschwindigkeit proportional zu 1/tFR. Bei einer exemplarischen Anzahl von Sendeelementen102 N = 16 ist die maximale Geschwindigkeit proportional zu 1/16* ts). Die maximale Geschwindigkeit gibt die höchste Sollgeschwindigkeit an, die korrekt bestimmt werden kann. Geschwindigkeiten oberhalb der maximalen Geschwindigkeit werden bei niedrigeren Geschwindigkeiten gemessen, und die Ziele, die sich dem System100 nähern, werden als weg vom System100 gesehen. Wenn jedes Symbol S decodiert wird wie es empfangen wird (anstatt zu warten, um N Symbol S) zu empfangen, dann ist die maximale Geschwindigkeit proportional zu 1/ts. In dem Beispiel, in dem N 16 ist, sodass tFR 16* ist ts ist, wobei die maximale Geschwindigkeit proportional zu 1/ts sechzehnmal größer als die maximale Geschwindigkeit ist, die 1/tFR (1/(16* ts) wie vorstehend erwähnt). Somit führt die Decodierung der empfangenen Symbole S nach einer oder mehreren Ausführungsformen, anstatt einer Latenz des Empfangens aller N Symbole S vor der Decodierung, zu einer Erhöhung der maximalen Geschwindigkeit auf der Reihenfolge der Anzahl der Sendeelemente101 . -
2 ist ein Blockdiagramm der Verarbeitung, die für jede empfangene Reflexion135 (Symbol S) gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen durchgeführt wird. Die Verarbeitung kann in Hardware implementiert werden, die durch den Prozessor120 des Systems100 verarbeitet wird, eine Firmware, die Teil des Systems100 ist, oder eine Kombination davon. Das empfangene Symbol Si m wird mit einer Hadamard-Matrix Hi k decodiert. Die Z Transformation (Zi –1) wird als Verzögerung verwendet. Der Index i ist der Codewortindex (wobei jeder Code aus einer Anzahl von Codewörtern besteht), der Index m ist der Bildindex und der Index k ist der Sendeelement101 Index. Jede Spalte der Hadamard-Matrix Hi k entspricht einem Code, der von einem Sendeelement101 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform übertragen wird. Basierend auf dem verwendeten speziellen Decodierungsschema kann jede Spalte stattdessen eine Umkehrfunktion des Codes sein. Da N Sendeelemente101 vorhanden sind, weist die Hadamard-Matrix Hi k N dieser Spalten (k geht von 1 nach N), auf, wobei jede Spalte eine Anzahl (indiziert durch i) von Zeilen von Codewörtern beinhaltet. Decodieren des empfangenen Symbols Si m bedeutet, dass das empfangene Symbol Si m mit jeder Spalte der Hadamard-Matrix Hi k multipliziert wird, um wiederum jede Prozessor- oder Decoderausgabe Tk zu erhalten. Die Multiplikation ist spezifisch jedes Codewort des empfangenen Symbols Si m mit jeder Zeile (Codewort) jeder Spalte der Hadamard-Matrix Hi k. Das decodierte Signal wird aus der Decoderausgabe Tk bestimmt, wie nachfolgend erörtert wird. - Wie in
2 dargestellt, wird das empfangene Symbol Si m mit der ersten Spalte der Hadamard-Matrix Hi 1 entsprechend dem Code multipliziert, der vom ersten Sendeelement101 des Arrays gesendet wird, um die erste Decodiererausgabe T1 zu erhalten. Im Allgemeinen wird das empfangene Symbol Si m mit der kth Spalte der Hadamard-Matrix H (Hi k) entsprechend dem Code multipliziert, der vom kth Sendeelement101 des Arrays übermittelt wird, um die kth Decoderausgabe Tk zu erhalten. Für ein vorgegebenes Bild m wird das empfangene Symbol Si m zuletzt mit der Spalteth der Hadamard-Matrix (Hi N), entsprechend dem Code, der von dem Nth Sendeelement101 (dem letzten Sendeelement101 ) Ndes Arrays übertragen wird, um die letzte Decoderausgabe T für das Bild zu erhalten. Ein Taktsignal210 wird der rechnergestützten Einheit zugeführt, die jedem Sendeelement101 kzugeordnet ist. Da die Multiplikation für ein entsprechendes Codewort (d. h. jedes T besteht kaus so vielen Elementen wie es Codewörter in jedem Code gibt), wird ein Wert von T für jeden Takt ausgegeben. Ein Schreibfreigabesignal220 wird nach N Taktzyklen bereitgestellt. Das heißt, alle Tk Werte für ein vorgegebenes Bild (T1 bis TN) werden vor der Ausgabe berechnet. - Der Prozessor
120 (der die Werte Tk erhalten oder empfangen kann) bestimmt das Sendeelement101 , das der empfangenen Reflexion135 zugeordnet ist, basierend auf einem Vergleich der Tk Werte. Diese Bestimmung ist bekannt und basiert auf der Tatsache, dass die Decoderausgabe Tk das decodierte Signal (d. h. die Decoderausgabe Tk im Zusammenhang kmit der Spalte der Hadamard-Matrix, H die mit dem Sendeelement101 übereinstimmt, das für die Reflexion135 verantwortlich ist) mit dem höchsten Wert ist. Wie die Erläuterung der2 zeigt, wird die Decodierung (erhalten eines jeden Tk) nicht verzögert, bis N Reflexionen135 erhalten werden. Diese Decodierung mit niedriger Latenz erleichtert die vorstehend erwähnte Erhöhung der maximalen Geschwindigkeit, die durch das System100 erfasst wird. -
3 zeigt eine exemplarische Plattform300 für Ausführungsformen des Systems100 . Die in3 dargestellt exemplarische Plattform300 ist ein Fahrzeug310 . In alternativen Ausführungsformen kann die Plattform300 beispielsweise ein Bau- oder Nutzfahrzeug oder ein Transportsystem innerhalb einer automatisierten Fertigungseinrichtung sein. Das Fahrzeug310 kann andere Sensoren150 (z. B. Kamera, Lidarsystem) und eine zentrale Steuerung160 beinhalten, welche das Bereitstellen einer Warnung oder Steuerung des Fahrzeugs310 basierend auf Informationen vom System100 erleichtern. So kann beispielsweise die Steuerung160 Hinderniserkennungs- und Kollisionsvermeidungsfunktionen erleichtern, die Informationen vom System100 verwenden. Wie bereits erwähnt, erhöht die Verarbeitung von Reflexionen135 , die im System100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen empfangen werden, die Geschwindigkeit, die korrekt erfasst wird. Infolgedessen wird die Hinderniserkennung verbessert. Wie vorstehend angemerkt, beinhaltet die herkömmliche Verarbeitung die Latenz, die mit dem Empfangen aller Reflexionen135 verbunden ist, die mit einem Bild von übertragenen Signalen130 (alle N Reflexionen135 ) verbunden sind. Dies kann dazu führen, dass das sich nähernde Ziel320 so aussieht, als ob es sich tatsächlich vom Fahrzeug310 entfernt. Ein derartiger Fehler bei der Verarbeitung würde eine ordnungsgemäße Kollisionsvermeidung durch die Steuerung160 verhindern. -
4 ist ein Prozessablauf eines Verfahrens zum Durchführen einer Decodierung mit niedriger Latenz in einem MIMO-System100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Das Verfahren kann in einer Plattform300 , wie einem Fahrzeug310 , durchgeführt werden. Bei Block410 beinhaltet das Senden von N Sendeelementen101 , das Senden von LFM-CW-Sendesignalen, wobei jedes der N Sendesignale einen anderen Code beinhaltet. Bei Block420 beinhaltet das Empfangen von Reflexionen135 (d. h. Symbole) jedes Empfangselement102 , das die Reflexionen135 empfängt, die sich aus allen Sendesignalen von allen N Sendeelementen101 ergeben. Die Anzahl der Empfangselemente102 kann eine, N oder eine andere Anzahl sein. Bei Block430 ist die Verarbeitung jedes Symbols S (Reflexion135 ) der unter Bezugnahme auf2 beschriebenen Verarbeitung zugeordnet. Jedes empfangene Symbol S wird verarbeitet, wie es empfangen wird (auf einer Symbol-durch-Symbol-Basis), anstatt darauf zu warten, dass N Symbole für eine gemeinsame Verarbeitung empfangen werden. Dies führt zu einer Decodierung mit niedriger Latenz, und die Decodierung mit niedriger Latenz ermöglicht eine höhere Geschwindigkeitsauflösung. - Während die Erfindung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen, und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt wird, sondern dass sie außerdem alle Ausführungsformen beinhaltet, die innerhalb des Umfangs der Anmeldung fallen.
Claims (10)
- Verfahren zum Durchführen einer Decodierung mit niedriger Latenz in einem Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Radarsystem, das Verfahren umfassend: das Übertragen eines unterschiedlichen linearen frequenzmodulierten kontinuierlichen Wellenübertragungssignals (LFM-CW) von jedem der N Sendeelemente des MIMO-Radarsystems, wobei jedes Sendesignal dem Anlernen der N Sendeelemente, die einen entsprechenden Code beinhalten, zugeordnet ist; das Empfangen von Reflexionen, die jedem der Sendesignale von jedem der N Sendeelemente bei jedem Empfangselement des MIMO-Radarsystems zugeordnet sind; und das Verarbeiten jedes Symbols, das jeder empfangenen Reflexion entspricht, auf einer Symbol-für-Symbol-Basis, um ein entsprechendes decodiertes Signal vor dem Empfangen aller Reflexionen, die allen N Sendeelementen zugeordnet sind, zu erhalten, worin die Verarbeitung die Verwendung einer Hadamard-Matrix mit N Spalten beinhaltet, wobei jede Spalte dem jeweiligen Code zugeordnet ist, der von jedem der N Sendeelemente übertragen wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, worin das Verarbeiten das Erhalten von N Verarbeitungsausgaben für jedes Symbol und das Bestimmen des jeweiligen decodierten Signals von den N Verarbeitungsausgaben beinhaltet.
- Verfahren nach Anspruch 2, worin die N Verarbeitungsausgaben basierend auf der Multiplikation jedes Symbols mit jeder der N Spalten der Hadamard-Matrix erhalten werden.
- Verfahren nach Anspruch 2, worin das Bestimmen des jeweiligen decodierten Signals, das Vergleichen der N Verarbeitungsausgaben und das Auswählen des jeweiligen decodierten Signals aus den N Verarbeitungsausgaben beinhaltet.
- Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend das Bestimmen des Sendeelements, das dem decodierten Signal zugeordnet ist.
- Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Radarsystem mit niedriger Latenzdekodierung, das System umfassend: N Sendeelemente, wobei jedes der N Sendeelemente konfiguriert ist, um ein anderes lineares frequenzmoduliertes kontinuierliches Wellenübertragungssignal (LFM-CW) zu senden, wobei jedes Sendesignal, das dem Anlernen der N Sendeelemente zugeordnet ist, einen entsprechenden Code beinhaltet; eine Vielzahl von Empfangselementen, die dazu konfiguriert ist, Reflexionen zu empfangen, die jedem der Sendesignale von jedem der N Übertragungselemente zugeordnet sind; und einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, ein decodiertes Signal zu erhalten, das jeder Reflexion entspricht, worin der Prozessor jedes Symbol entsprechend jeder empfangenen Reflexion auf einer Symbol-für-Symbol-Basis verarbeitet, um ein entsprechendes decodiertes Signal vor dem Empfangen aller Reflexionen, die allen N Sendeelementen zugeordnet sind, zu erhalten, und der Prozessor verarbeitet jedes Symbol unter Verwendung einer Hadamard-Matrix mit N Spalten, wobei jede Spalte dem jeweiligen Code zugeordnet ist, der von jedem der N Sendeelemente übertragen wird.
- System nach Anspruch 6, worin der Prozessor das Erhalten von N Verarbeitungsausgaben für jedes Symbol und das Bestimmen des jeweiligen decodierten Signals von den N Verarbeitungsausgaben beinhaltet.
- System nach Anspruch 7, worin der Prozessor die N Verarbeitungsausgaben basierend auf der Multiplikation jedes Symbols mit jeder der N Spalten der Hadamard-Matrix erhält.
- System nach Anspruch 7, worin der Prozessor das jeweilige decodierte Signal auf der Grundlage des Vergleichens der N Verarbeitungsausgaben und des Auswählens des jeweiligen decodierten Signals aus den N Verarbeitungsausgaben bestimmt.
- System nach Anspruch 6, worin der Prozessor das dem decodierten Signal zugeordnete Sendeelement bestimmt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/190,392 US10365358B2 (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Low latency decoding in multi-input multi-output radar |
US15/190392 | 2016-06-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017113737A1 true DE102017113737A1 (de) | 2017-12-28 |
DE102017113737B4 DE102017113737B4 (de) | 2024-02-08 |
Family
ID=60579604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017113737.8A Active DE102017113737B4 (de) | 2016-06-23 | 2017-06-21 | Niedrige latenzdekodierung in einem multiple-input-multiple-output-radar |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10365358B2 (de) |
CN (1) | CN107544058A (de) |
DE (1) | DE102017113737B4 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10775489B2 (en) * | 2016-12-15 | 2020-09-15 | Texas Instruments Incorporated | Maximum measurable velocity in frequency modulated continuous wave (FMCW) radar |
US11119185B2 (en) * | 2018-06-07 | 2021-09-14 | GM Global Technology Operations LLC | Resolving doppler ambiguity in multi-input multi-output radar using digital multiple pulse repetition frequencies |
US11719803B2 (en) * | 2019-07-02 | 2023-08-08 | Metawave Corporation | Beam steering radar with adjustable long-range radar mode for autonomous vehicles |
US11300677B2 (en) | 2019-07-08 | 2022-04-12 | GM Global Technology Operations LLC | Automated driving systems and control logic for host vehicle velocity estimation using wide aperture radar |
US11391829B2 (en) * | 2019-09-11 | 2022-07-19 | GM Global Technology Operations LLC | Piecewise hyperbolic waveform for code division multiple access radar system operation |
US12014552B2 (en) | 2021-12-07 | 2024-06-18 | GM Global Technology Operations LLC | Intelligent vehicle systems and control logic for incident prediction and assistance in off-road driving situations |
CN116466299B (zh) * | 2023-06-20 | 2023-08-18 | 中国人民解放军火箭军工程大学 | 二维子阵级稀疏阵列fpmimo雷达收发波束合成方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7599444B2 (en) * | 2005-09-02 | 2009-10-06 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Coding in a MIMO communication system |
GB2433397B (en) * | 2005-12-16 | 2008-09-10 | Toshiba Res Europ Ltd | A configurable block cdma scheme |
EP2399146B1 (de) * | 2009-02-20 | 2013-04-17 | Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Verfahren zum detektieren eines streuers in einer struktur, radarsystem und computerprogrammprodukt |
US8305256B1 (en) * | 2010-02-09 | 2012-11-06 | Lockheed Martin Corporation | Radar with PRF alteration on receive |
US9112592B2 (en) * | 2011-06-02 | 2015-08-18 | John W McCorkle | System and method for chirp-based transmission |
US9541638B2 (en) * | 2014-11-11 | 2017-01-10 | Nxp B.V. | MIMO radar system |
JP2019503111A (ja) * | 2015-11-27 | 2019-01-31 | テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) | マルチプロトコル送信の方法およびシステム |
US9599702B1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-03-21 | Uhnder, Inc. | On-demand multi-scan micro doppler for vehicle |
CN109073741B (zh) * | 2016-04-25 | 2019-07-02 | 乌恩德股份有限公司 | 用于车辆的雷达感测系统及缓解其干扰的方法 |
-
2016
- 2016-06-23 US US15/190,392 patent/US10365358B2/en active Active
-
2017
- 2017-06-07 CN CN201710421929.5A patent/CN107544058A/zh active Pending
- 2017-06-21 DE DE102017113737.8A patent/DE102017113737B4/de active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017113737B4 (de) | 2024-02-08 |
US10365358B2 (en) | 2019-07-30 |
US20170371030A1 (en) | 2017-12-28 |
CN107544058A (zh) | 2018-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017113737A1 (de) | Niedrige latenzdekodierung in einem multiple-input-multiple-output-radar | |
DE102018102816B3 (de) | Radar mit phasenkorrektur | |
DE102018121987A1 (de) | Frequenzmoduliertes Dauerstrich-Radarsystem | |
DE102017124858A1 (de) | Radar-Interferenzminderung und kollaborativer Betrieb | |
DE102015006032B4 (de) | Ultraschalldetektionseinrichtung und Detektionsverfahren dafür | |
DE102011109915B4 (de) | Verfahren zum Bestimmen der Herkunft eines von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenen Empfangssignals, Fahererassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug | |
DE4127168A1 (de) | Mehrfach-moden-signalverarbeitung fuer abstandsmessung | |
DE102013221756B3 (de) | Synthetik-Apertur-Radarverfahren und Synthetik-Apertur-Radarsystem | |
DE102018111251A1 (de) | Verbesserung der dopplerauflösung bei einem getriebe mit niedrigem tastverhältnis | |
DE102019114551A1 (de) | Detektion interferenzbedingter störungen bei fmcw-radarsystemen | |
DE102017128508A1 (de) | Direkte doppler-freie geschwindigkeitsmessung im linearen frequenzmodulationsradar | |
DE102015111739A1 (de) | Radarsignalprozessor, radarsystem und verfahren zum überwachen einer funktionssicherheit eines radarsystems | |
DE102019200612A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren eines Multiple-Input-Multiple-Output-Radarsensors | |
DE102017119182B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur rechnerisch effizienten Zielerfassung und Verfolgung unter Verwendung eines Radars | |
DE102018219841A1 (de) | Verfahren und Steuerungseinheit für eine Radarsensorarchitektur | |
DE102018106478A1 (de) | Zielverfolgung unter verwendung von regionskovarianz | |
DE19802724A1 (de) | Überwachungseinrichtung für Signal-Echo-Sensoren | |
DE102018117516B3 (de) | Erkennung und Eliminierung von Störsignalen durch kodierte Ultraschallemissionen an einem Ultraschallsensor | |
DE102018218386B4 (de) | Objekterfassungsvorrichtung | |
DE102019110926A1 (de) | Behandeln des knotenübergreifenden Phasenrauschens in nicht-kohärentem Radarsystem | |
DE19637843C2 (de) | Verfahren zur Identifizierung eines Verkehrsteilnehmers und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102015120520A1 (de) | Verfahren zum Erfassen von Zielobjekten in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs, Recheneinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug | |
DE102018119860B4 (de) | Verfahren und System zur Separation naher Ziele basierend auf Doppler-Vorkodierung | |
DE102021131175A1 (de) | Übertragungsschema zum Implementieren eines Codemultiplex-Vielfachzugriffs in einem Radarsystem | |
DE102022128752A1 (de) | Verarbeiten von Radarsignalen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MANITZ FINSTERWALD PATENT- UND RECHTSANWALTSPA, DE Representative=s name: MANITZ FINSTERWALD PATENTANWAELTE PARTMBB, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |