ES2755898T3 - Aparato de tratamiento de señales para generar un mapa de Alcance-Doppler - Google Patents
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Abstract
Aparato de tratamiento de señales (30, 40, 50) para generar un mapa de alcance-Doppler (86), comprendiendo el aparato: una unidad de cálculo (32) de transformada rápida de Fourier (FFT) bidimensional, para calcular un mapa de alcance-Doppler (80), incluyendo el mapa de alcance-Doppler una pluralidad de puntos, teniendo cada punto un valor de alcance y un valor de velocidad Doppler; y una primera memoria (34), para almacenar un primer mapa de alcance-Doppler emitido por la unidad de FFT bidimensional; caracterizado por que el aparato comprende, además: una primera unidad de deformación (36), para aplicar un desplazamiento en el alcance a cada punto en el mapa de alcance-Doppler almacenado; y un primer integrador (38), para agregar un mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional, y una versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la primera unidad de deformación; en el que el cambio en el alcance es proporcional al período de tiempo entre el mapa actual de alcance-Doppler y el mapa de alcance-Doppler almacenado y a la velocidad Doppler de cada punto.
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de tratamiento de señales para generar un mapa de Alcance-Doppler
Sector técnico
La presente invención hace referencia a la detección por radar y al tratamiento de señales de radar.
Estado de la técnica anterior
Los sistemas de radar de onda continua modulada en frecuencia (FMCW, Frequency Modulated Continuous Wave) son cada vez más frecuentes en los mercados de la automoción, la seguridad y la vigilancia, donde se utilizan para medir la posición y la velocidad, y para clasificar los objetos detectados.
En un sistema de radar FMCW escalonado habitual, la frecuencia de la portadora es modulada con una rampa lineal generada digitalmente. En cada escalón de la rampa, la señal recibida es demodulada y la fase es muestreada. Un conjunto de muestras de una sola rampa en el dominio del tiempo pueden ser transformadas al dominio de la frecuencia para mostrar la señal devuelta desde cada distancia, lo que se conoce como perfil de alcance.
[A. Stove, “Linear FMCW radar techniques”].
Si la distancia al objeto cambia entre muestras, la frecuencia de la señal demodulada se convierte en una función de la distancia y la tasa de cambio de distancia, o velocidad. Esta ambigüedad se puede resolver utilizando múltiples rampas, y se han descrito varios esquemas [V. Winker, “Range Doppler detection for automotive FMCW radars”]. La modulación en diente de sierra consiste en un conjunto de rampas idénticas, en la que las muestras para cada rampa son convertidas a un perfil de alcance utilizando una primera Transformada rápida de Fourier (FFT, Fast Fourier Transform). El cambio de fase entre cada perfil de alcance es una función de la frecuencia portadora y de la velocidad del objeto. Con rampas separadas uniformemente, esta tasa de cambio de fase, o frecuencia Doppler, se puede determinar utilizando una segunda FFT.
Las muestras en el dominio del tiempo de mediciones que utilizan la modulación en diente de sierra, pueden ser convertidas al dominio de la frecuencia utilizando una FFT bidimensional. Esta técnica se conoce como tratamiento de Alcance-Doppler (Range-Doppler), y cada valor en el resultado bidimensional proporciona la amplitud y fase de la señal para cada velocidad y distancia. El resultado bidimensional se conoce como un mapa de Alcance-Doppler. El alcance máximo de un sistema de radar FMCW depende de la relación de señal a ruido (SNR, Signal to Noise Ratio) de la señal recibida, en la que el alcance de detección se puede aumentar aumentando la SNR. Mediciones múltiples pueden ser integradas para aumentar la SNR de un objeto si el ruido es aleatorio.
Se pueden agregar múltiples mapas de Alcance-Doppler para aumentar la relación señal/ruido. Señales con un alcance y una velocidad Doppler constantes son multiplicadas por el número de mediciones que se integran, mientras que el ruido aleatorio aumenta en la raíz cuadrada del número de mediciones. Por lo tanto, la SNR resultante aumenta, asimismo, con la raíz cuadrada del número de mediciones. Esto se aplica igualmente a las señales de interferencia y a las señales de objetos estacionarios.
Las señales correspondientes a objetos reales con una velocidad Doppler distinta de cero no tienen un alcance constante, aunque su señal puede aparecer en la misma celda de alcance en varias mediciones. Por ejemplo, si un objeto se desplaza a 5 metros por segundo (18 km/h) y se toman dos mediciones con una separación de 0,1 segundos, el cambio en el alcance será de 0,5 metros. Si la resolución del alcance es de 1 metro, la señal de cada par de mediciones aparecerá en el mismo alcance y la SNR aumentará en la raíz cuadrada de dos.
Se ha descrito una técnica [G. T. David, “Noncoherent gain enhancement technique for non-stationary targets”] para combinar mediciones a lo largo de trayectorias de alcance-Doppler sobre las que se ha realizado una hipótesis. E. Hyun et al., “Hardware architecture design and implementation for FMCW radar signal processing algorithm”, dan a conocer un radar de onda continua de modulación en frecuencia (FMCW) basado en una transformada rápida de Fourier bidimensional, que almacena los datos detectados en varios PRI en una estructura cúbica tridimensional formada por mapas de alcance-Doppler bidimensionales.
La interferencia de radiofrecuencia puede aparecer como una señal fuerte y coherente para los sistemas de radar FMCW. Las fuentes de interferencia incluyen osciladores internos, tales como fuentes de alimentación conmutadas y circuitos digitales. La integración de múltiples mediciones no elimina la interferencia, que aparece en un alcance y velocidad Doppler constantes.
Características de la invención
Según la presente invención, se dan a conocer aparatos y sistemas respectivos, tal como los presentados en las reivindicaciones independientes. Realizaciones de la invención se reivindican en las reivindicaciones dependientes. Según un primer aspecto de la presente invención, se da a conocer un aparato de tratamiento de señales para generar un mapa de alcance-Doppler, comprendiendo el aparato: una unidad de cálculo de transformada rápida de Fourier (FFT) bidimensional para el cálculo de un mapa de alcance-Doppler; una memoria para almacenar un mapa de alcance-Doppler calculado; una unidad de deformación, para desplazar el mapa de alcance-Doppler almacenado; y un integrador, para agregar un mapa de alcance-Doppler actual a una versión deformada de un mapa de alcance-Doppler anterior.
El aparato de la presente invención permite que la totalidad del mapa de alcance-Doppler sea integrado, independientemente de cualquier conocimiento de señales u objetivos. Esto tiene el efecto de aumentar la SNR del mapa de alcance-Doppler y de reducir las señales de interferencia en relación con las señales de objetos reales. El aparato de tratamiento de señales puede comprender, además: una segunda memoria, para almacenar un segundo mapa de alcance-Doppler, y el primer integrador puede estar configurado para agregar el mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional, y una versión desplazada de un mapa de alcance-Doppler anterior, emitida por la primera unidad de deformación.
La segunda memoria puede estar configurada para recibir un mapa de alcance-Doppler emitido por la primera memoria.
De manera alternativa, la segunda memoria puede estar configurada para recibir un mapa de alcance-Doppler emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional.
El aparato de tratamiento de señales puede comprender, además: una segunda unidad de deformación, para desplazar el mapa de alcance-Doppler almacenado en la segunda memoria, y el primer integrador puede estar configurado para agregar el mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional, una versión desplazada de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la primera unidad de deformación y una versión desplazada de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la segunda unidad de deformación.
El aparato de tratamiento de señales puede comprender, además, una segunda unidad de deformación, para desplazar el mapa de alcance-Doppler almacenado, y un segundo integrador, y el primer integrador puede estar configurado para agregar el mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional y una versión desplazada de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la primera unidad de deformación, y el segundo integrador puede estar configurado para agregar el mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo de f Ft bidimensional, y una versión desplazada de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la segunda unidad de deformación.
Según un segundo aspecto de la invención, se da a conocer un aparato de tratamiento de señales para generar un mapa de alcance-Doppler, comprendiendo el aparato: una unidad de cálculo de transformada rápida de Fourier (FFT) bidimensional, para calcular un mapa de alcance-Doppler; un primer integrador; y una primera unidad de deformación, en el que la primera unidad de deformación está configurada para recibir un mapa de alcance-Doppler emitido por el primer integrador y para desplazar el mapa de alcance-Doppler recibido, y el primer integrador está configurado para agregar un mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional y la versión desplazada de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la primera unidad de deformación. El aparato de tratamiento de señales puede comprender, además: un segundo integrador; y una segunda unidad de deformación, en el que la segunda unidad de deformación está configurada para recibir un mapa de alcance-Doppler emitido por el segundo integrador y para desplazar el mapa de alcance-Doppler recibido, y el segundo integrador está configurado para agregar un mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional y la versión desplazada de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la segunda unidad de deformación.
Según un tercer aspecto de la invención se da a conocer un sistema de radar que incluye un aparato de tratamiento de señales según el primer o el segundo aspecto.
Breve descripción de los dibujos
Las realizaciones de la invención se describirán ahora, estrictamente solo a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, de los cuales:
la figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de radar que incluye aparatos de tratamiento de señales para el tratamiento de alcance-Doppler;
la figura 2 es una ilustración esquemática del aparato de tratamiento de señales para el tratamiento de alcance-Doppler, en el que dos mapas de alcance-Doppler son integrados para generar una salida;
la figura 3 es una ilustración esquemática del aparato de tratamiento de señales para el tratamiento de alcance-Doppler, en el que más de dos mapas de alcance-Doppler son integrados para generar una salida;
la figura 4 es una ilustración esquemática del aparato de tratamiento de señales para el tratamiento de alcance-Doppler, en el que dos mapas de alcance-Doppler son integrados, utilizando diferentes unidades de deformación, para generar dos salidas;
la figura 5 es una ilustración esquemática del aparato de tratamiento de señales para el tratamiento de alcance-Doppler, en el que los mapas de alcance-Doppler son integrados de manera continua para generar una salida; la figura 6 es una ilustración esquemática del aparato de tratamiento de señales para el tratamiento de alcance-Doppler, en el que los mapas de alcance-Doppler son integrados de manera continua, utilizando diferentes unidades de deformación, para generar dos salidas; y
la figura 7 es una ilustración de dos mapas de alcance-Doppler, antes y después de la deformación. El segundo mapa de alcance-Doppler ha sido deformado desplazando los perfiles de alcance hacia arriba o hacia abajo en proporción a su velocidad Doppler.
La figura 8 es una ilustración de dos mapas de alcance-Doppler integrados, con y sin deformación.
Descripción de las realizaciones
Haciendo referencia, en primer lugar, a la figura 1, un sistema de radar se muestra, en general, con 10, y comprende un oscilador y un modulador 12 para generar una señal a un transmisor 14 y un receptor 18. El receptor 18 mezcla la señal reflejada desde el objeto 16 con la señal transmitida, y el resultado es muestreado y almacenado en una memoria (memoria intermedia de muestras) 20. Cuando la memoria intermedia 20 de muestras está llena, el conjunto de muestras es tratado por la unidad de tratamiento 22 de alcance-Doppler y los resultados de este tratamiento son almacenados en una memoria 24 adicional (memoria intermedia de resultados). Un detector 26 está dispuesto para detectar objetos en los resultados del tratamiento de alcance-Doppler almacenados en la memoria intermedia 24 de resultados.
La unidad de tratamiento 22 de alcance-Doppler está configurada para tener en cuenta el desplazamiento en el alcance de una señal desde un objeto en movimiento a través de múltiples mapas de alcance-Doppler. Este desplazamiento depende de la velocidad Doppler (es decir, la velocidad de acercamiento o alejamiento del radar) y no de la velocidad real del objeto, que se puede estar desplazando en un ángulo con respecto a la línea de visión del radar. Todas las señales a lo largo de un perfil de alcance determinado en el mapa de alcance-Doppler tienen la misma velocidad Doppler y, por lo tanto, todas las señales en el perfil del alcance requieren el mismo desplazamiento en el alcance entre mediciones. Antes de que el mapa de alcance-Doppler de una medición pueda ser integrado con éxito con el mapa de alcance-Doppler de la siguiente medición, se aplica un desplazamiento a cada perfil de alcance.
El perfil del alcance correspondiente a la velocidad Doppler cero no es desplazado antes de la integración. La primera columna hacia el lado positivo es desplazada una cierta cantidad hacia arriba en el alcance, dependiendo de la resolución de la velocidad Doppler y del período entre las mediciones. Por ejemplo, si el período entre mediciones es de 0,1 segundos y la resolución Doppler es de 0,28 metros por segundo (1 km/h), se aplica un desplazamiento de 0,028 metros a la columna. La primera columna hacia el lado negativo con respecto al Doppler cero es desplazada la misma cantidad hacia abajo en el alcance . La segunda columna a cada lado es desplazada el doble de distancia, y así sucesivamente.
A continuación, se describirán diversas configuraciones alternativas de la unidad de tratamiento 22 de alcance-Doppler, haciendo referencia a las figuras 2 a 6.
La figura 2 es una ilustración esquemática de la memoria intermedia 20 de muestras, la unidad de tratamiento 22 de alcance-Doppler y la memoria intermedia 24 de resultados del sistema de radar 10. Para ayudar a comprender la presente invención, la unidad de tratamiento 22 de alcance-Doppler se muestra y describe como que comprende un número de unidades funcionales. Sin embargo, se debe apreciar que las unidades funcionales descritas y mostradas en el presente documento no son necesariamente representativas de los componentes físicos de una implementación física del aparato de tratamiento de señales.
La figura 2 muestra una unidad de tratamiento 30 de alcance-Doppler basada en una unidad de cálculo 32 de transformada rápida de Fourier bidimensional. Una memoria intermedia 34 de retardos recibe y almacena el mapa de alcance-Doppler emitido por la unidad de cálculo 32 de FFT bidimensional hasta que un nuevo mapa de alcance
Doppler es emitido por la unidad de cálculo 32. Cuando un nuevo mapa de alcance-Doppler es emitido por la unidad de cálculo 32, el mapa de alcance-Doppler almacenado en la memoria intermedia 34 de retardos es pasado a una unidad de deformación 36, que emite una versión deformada del mapa de alcance-Doppler almacenado a un integrador 38.
La unidad de deformación 36 vuelve a muestrear cada perfil de alcance en el mapa de alcance-Doppler almacenado con un desplazamiento proporcional al período de tiempo entre el nuevo mapa de alcance-Doppler, el mapa de alcance-Doppler almacenado y la frecuencia Doppler del perfil de alcance. El perfil de alcance para Doppler cero no ha cambiado. Los perfiles de alcance para las frecuencias Doppler distintas de cero son desplazadas un alcance equivalente al período de tiempo entre los mapas de alcance-Doppler y la velocidad asociada con la frecuencia Doppler del perfil de alcance. La unidad de deformación 36 entre la memoria intermedia 34 de retardos y el integrador 38, por lo tanto, garantiza que las señales en cada punto del mapa de alcance-Doppler son integradas con un desplazamiento en el alcance proporcional a la velocidad Doppler del punto.
El integrador 38 recibe el mapa de alcance-Doppler emitido por la unidad de cálculo 32. El integrador 38 funciona para integrar los dos mapas de alcance-Doppler en su entrada (es decir, el mapa de alcance-Doppler emitido por la unidad de cálculo 32 y la versión deformada del mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la unidad de deformación 36) alineando los dos mapas de alcance-Doppler y agregándolos, y para emitir el mapa de alcance-Doppler único resultante a la memoria intermedia 24 de resultados.
La figura 3 muestra una unidad alternativa de tratamiento de alcance-Doppler, en general, con 40. La unidad de tratamiento 40 de alcance-Doppler es, en general, similar a la que se muestra, en general, con 30 en la figura 2, pero incluye, en la realización mostrada, una segunda memoria intermedia 42 de retardos que recibe un mapa de alcance-Doppler desplazado emitido por la unidad de deformación 36, y una segunda unidad de deformación 44, que emite una versión deformada del mapa de alcance-Doppler almacenado en la segunda memoria intermedia 42 de retardos al integrador 38, para que un tercer mapa de alcance-Doppler secuencial de la unidad 32 de FFT bidimensional pueda ser integrado por el integrador 38. Se apreciará que se puede incluir cualquier cantidad de memorias intermedias 42 de retardos y unidades de deformación para integrar múltiples mapas de alcance-Doppler. De manera alternativa, la entrada a la memoria intermedia 42 de retardos puede ser tomada de la salida de la memoria intermedia 34 de retardos, tal como se indica mediante la flecha de trazos y puntos en la figura 3, estando configurada la unidad de deformación 44 para aplicar un desplazamiento apropiado al retardo combinado de las memorias intermedias 34 y 42 de retardos. El resultado es similar a la configuración original, con la ventaja de que una sola operación de deformación es aplicada (por la segunda unidad de deformación 44) al mapa de alcance-Doppler, y el inconveniente de que la unidad de deformación 44 debe aplicar un mayor desplazamiento en el alcance.
De manera alternativa, la entrada a la memoria intermedia 42 de retardos puede ser tomada de la salida de la unidad de cálculo 32 de FFT bidimensional, tal como se indica mediante la flecha de trazos y puntos en la figura 3, estando configurado el retardo a la entrada de la unidad de deformación 44 independientemente del retardo de la memoria intermedia 34 de retardos. El resultado es similar a la configuración original, con el inconveniente de que la memoria intermedia 42 de retardos debe aplicar un retardo mayor.
Aunque en las realizaciones a modo de ejemplo descritas anteriormente, la memoria intermedia 34 de retardos está colocada en la entrada de la unidad de deformación 36, los expertos en la materia apreciarán fácilmente que la memoria intermedia 34 de retardos podría estar situada en otra parte de la unidad de tratamiento 30 de alcance Doppler para conseguir el mismo efecto. Por ejemplo, la memoria intermedia 34 de retardos podría estar colocada en la salida a la unidad de deformación 36, o formar parte del integrador 38.
Los objetos que se desplazan más rápido que la velocidad Doppler máxima se envuelven alrededor del mapa de alcance-Doppler. Por ejemplo, con una velocidad Doppler no ambigua máxima de 128 km/h, un objeto que se desplaza a 150 km/h alejándose del radar parecerá que se desplaza a 106 km/h acercándose al radar. Se puede utilizar un segundo integrador con un desplazamiento correspondiente a señales envueltas. Si bien estos objetos se extienden en alcance en el primer resultado, se agregan de manera coherente en el segundo resultado. Esto hace posible resolver la ambigüedad de la velocidad Doppler en sistemas con una baja tasa de repetición de barrido y, por lo tanto, permite tasas de muestreo más bajas y menor potencia de hardware y coste.
La figura 4 muestra otra unidad de tratamiento de alcance-Doppler alternativa, en general, con 50. La unidad de tratamiento 50 de alcance-Doppler es, en general, similar a la que se muestra, en general, con 30, en la figura 2, pero incluye una segunda unidad de deformación 52, un segundo integrador 54 y una segunda memoria intermedia 56 de resultados, de modo que los dos mapas de alcance-Doppler emitidos por la unidad de cálculo 32 de FFT bidimensional y la memoria intermedia 24 de retardos son integrados siendo aplicados diferentes desplazamientos por las dos unidades de deformación 36 y 52. Se apreciará que el enfoque de integrador múltiple de la figura 4 puede ser combinado con el enfoque de múltiples memorias intermedias de retardo de la figura 3 para calcular múltiples mapas de alcance-Doppler integrados a partir de múltiples mapas de alcance-Doppler entrantes.
La integración en paralelo de múltiples mapas de alcance-Doppler se puede reemplazar con la integración continua de cada mapa de alcance-Doppler entrante con una copia deformada del mapa de alcance-Doppler anterior emitido. Esto es similar a utilizar un filtro de respuesta infinita al impulso en lugar de un filtro de respuesta finita.
La figura 5 muestra otra unidad de tratamiento de alcance-Doppler alternativa, en general, con 60. La unidad de tratamiento de alcance-Doppler 60 incluye la unidad de deformación 62 y el integrador 64 para integrar de manera continua los mapas de alcance-Doppler secuenciales de la unidad 32 de FFT bidimensional. El único mapa de alcance-Doppler emitido desde el integrador se almacena en la memoria intermedia 24 de resultados. En cada punto del mapa de alcance-Doppler, la unidad de deformación 62 aplica un desplazamiento en alcance proporcional a la velocidad Doppler del punto.
La figura 6 muestra otra unidad de tratamiento alternativa de alcance-Doppler, en general, con 70. La unidad de tratamiento 70 de alcance-Doppler es, en general, similar a la que se muestra, en general, con 60, en la figura 5, e incluye una segunda unidad de deformación 72, un segundo integrador 74 y una segunda memoria intermedia 76 de resultados, de modo que los mapas de alcance-Doppler emitidos desde la unidad de cálculo 32 de FFT bidimensional son integrados de manera continua con diferentes desplazamientos aplicados por las dos unidades de deformación 62 y 72.
La figura 7 es una ilustración gráfica del tipo de deformación que puede ser aplicada a un mapa de alcance-Doppler utilizando las unidades de deformación de las figuras 2 a 5. Un mapa de alcance-Doppler generado artificialmente se muestra, en general, con 80. Las señales artificiales se muestran en negro, con pequeñas señales en todos los alcances a la velocidad Doppler cero, pequeñas señales de alcance medio en ocho velocidades Doppler y cuatro señales más grandes. Las señales artificiales se han utilizado para ayudar en la interpretación del desplazamiento y no pretenden indicar la aparición de señales reales.
El mapa de alcance-Doppler deformado se muestra, en general, con 82. Las señales con una velocidad Doppler positiva han sido desplazadas hacia arriba en el alcance, siendo el desplazamiento proporcional a su velocidad Doppler. Las señales con una velocidad Doppler negativa han sido desplazadas hacia abajo en el alcance, siendo el desplazamiento proporcional a su velocidad Doppler. Se aplica un desplazamiento fijo a cada punto en el mapa de alcance-Doppler independiente de cualquier señal presente. Se ha utilizado interpolación, donde el desplazamiento no es un número entero de puntos.
La figura 8 muestra el resultado de integrar mapas de alcance-Doppler con y sin el aparato de tratamiento de alcance-Doppler de la figura 3. Sin el aparato de tratamiento de alcance-Doppler, las señales de interferencia de múltiples mapas de alcance-Doppler se combinan, mientras que las señales de los vehículos son extendidas en alcance. Con el aparato de tratamiento de alcance-Doppler, las señales de interferencia son extendidas en alcance, mientras que las señales de los vehículos son combinadas en un solo alcance correspondiente al alcance del vehículo en el mapa actual de alcance-Doppler.
El mapa de alcance-Doppler 86 integrado de la figura 8 que surge de las operaciones de deformación descritas anteriormente tiene una mejor relación de señal a ruido para objetos reales en comparación con el mapa de alcance-Doppler 84 sin deformación. Esto conduce a una mejor detección de objetos, y a una mejor distinción entre objetos reales y ruido en el mapa de alcance-Doppler.
La unidad de tratamiento 30 de alcance-Doppler se ha descrito en el presente documento en términos de unidades funcionales. Se apreciará que la unidad de tratamiento 30 de alcance-Doppler se puede implementar de muchas maneras diferentes, por ejemplo, utilizando uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASIC, Application Specific Integrated Arrays), Matrices de puertas programables en campo (FPGA, Field Programmable Gate Arrays), Circuitos integrados a medida (IC, Integrated Circuits) o procesadores de señal digital (DSP, Digital Signal Processors). El aparato de tratamiento de alcance-Doppler puede ser implementado, asimismo, en un software que se ejecuta en un hardware de tratamiento configurado adecuadamente.
Claims (9)
1. Aparato de tratamiento de señales (30, 40, 50) para generar un mapa de alcance-Doppler (86), comprendiendo el aparato:
una unidad de cálculo (32) de transformada rápida de Fourier (FFT) bidimensional, para calcular un mapa de alcance-Doppler (80), incluyendo el mapa de alcance-Doppler una pluralidad de puntos, teniendo cada punto un valor de alcance y un valor de velocidad Doppler; y
una primera memoria (34), para almacenar un primer mapa de alcance-Doppler emitido por la unidad de FFT bidimensional;
caracterizado por que el aparato comprende, además:
una primera unidad de deformación (36), para aplicar un desplazamiento en el alcance a cada punto en el mapa de alcance-Doppler almacenado; y
un primer integrador (38), para agregar un mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional, y una versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la primera unidad de deformación;
en el que el cambio en el alcance es proporcional al período de tiempo entre el mapa actual de alcance-Doppler y el mapa de alcance-Doppler almacenado y a la velocidad Doppler de cada punto.
2. Aparato de tratamiento de señales (40), según la reivindicación 1, que comprende, además:
una segunda memoria (42), para almacenar un segundo mapa de alcance-Doppler (80),
en el que el primer integrador (38) está configurado para agregar el mapa de alcance-Doppler actual, generado por la unidad de cálculo (32) de FFT bidimensional y
una versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler (80) emitida por la primera unidad de deformación (36).
3. Aparato de tratamiento de señales (40), según la reivindicación 2, en el que la segunda memoria (42) está configurada para recibir un mapa de alcance-Doppler (80) emitido por la primera memoria (34).
4. Aparato de tratamiento de señales (40), según la reivindicación 2, en el que la segunda memoria (42) está configurada para recibir un mapa de alcance-Doppler (80) emitido por la unidad de cálculo (32) de FFT bidimensional.
5. Aparato de tratamiento de señales (40), según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, que comprende, además: una segunda unidad de deformación (44), para desplazar el mapa de alcance-Doppler almacenado en la segunda memoria (42),
en el que el primer integrador (38) está configurado para agregar el mapa de alcance-Doppler actual, emitido por la unidad de cálculo (32) de FFT bidimensional, una versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la primera unidad de deformación (36) y una versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la segunda unidad de deformación (44).
6. Aparato de tratamiento de señales (50), según la reivindicación 1 que comprende, además:
una segunda unidad de deformación (52), para desplazar el mapa de alcance-Doppler almacenado; y
un segundo integrador (54),
en el que el primer integrador (38) está configurado para agregar el mapa de alcance-Doppler actual, generado por la unidad de cálculo (32) de FFT bidimensional y
una versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la primera unidad de deformación (36), y en el que el segundo integrador está configurado para agregar el mapa de alcance-Doppler actual, emitida por la unidad de cálculo de FFT bidimensional y una versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la segunda unidad de deformación.
7. Aparato de tratamiento de señales (60, 70) para generar un mapa de alcance-Doppler (86), comprendiendo el aparato:
una unidad de cálculo (32) de transformada rápida de Fourier (FFT) bidimensional para calcular un mapa de alcance-Doppler (80), incluyendo el mapa de alcance-Doppler una pluralidad de puntos, teniendo cada punto un valor del alcance y un valor de la velocidad Doppler;
un primer integrador (64); y
una primera unidad de deformación (62),
en el que la primera unidad de deformación está configurada para recibir un mapa de alcance-Doppler (80) emitido por el primer integrador;
caracterizado por que:
la primera unidad de deformación está configurada, además, para aplicar un desplazamiento en alcance a cada punto en el mapa de alcance-Doppler recibido;
el primer integrador está configurado para agregar un mapa de alcance-Doppler actual (80), emitido por la unidad de cálculo de FFT bidimensional y la versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la primera unidad de deformación; y
el desplazamiento en alcance es proporcional al período de tiempo entre el mapa de alcance-Doppler actual y el mapa de alcance-Doppler almacenado y a la velocidad Doppler de cada punto.
8. Aparato de tratamiento de señales (70), según la reivindicación 7, que comprende, además:
un segundo integrador (74); y
una segunda unidad de deformación (72),
en el que la segunda unidad de deformación está configurada para recibir un mapa de alcance-Doppler (80) emitido por el segundo integrador y para desplazar el mapa de alcance-Doppler recibido, y el segundo integrador está configurado para agregar un mapa de alcance-Doppler (80) actual, emitido por la unidad de cálculo (32) de FFT bidimensional y la versión desplazada (82) de un mapa de alcance-Doppler anterior emitida por la segunda unidad de deformación.
9. Sistema de radar (10) que incluye aparatos de tratamiento de señales (30, 40, 50, 60, 70), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
Applications Claiming Priority (1)
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Family
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|---|---|---|---|
| ES17180919T Active ES2755898T3 (es) | 2016-07-13 | 2017-07-12 | Aparato de tratamiento de señales para generar un mapa de Alcance-Doppler |
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|---|---|
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| ES (1) | ES2755898T3 (es) |
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