JP2024503905A - レーダー信号における干渉を軽減するための技法 - Google Patents

レーダー信号における干渉を軽減するための技法 Download PDF

Info

Publication number
JP2024503905A
JP2024503905A JP2023544375A JP2023544375A JP2024503905A JP 2024503905 A JP2024503905 A JP 2024503905A JP 2023544375 A JP2023544375 A JP 2023544375A JP 2023544375 A JP2023544375 A JP 2023544375A JP 2024503905 A JP2024503905 A JP 2024503905A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
interference
signal
corrupted
radar system
processor
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.)
Pending
Application number
JP2023544375A
Other languages
English (en)
Inventor
スンリタ・ポダール
ペーター・グルデン
イルカー・バイラム
Original Assignee
シメオ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シメオ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical シメオ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JP2024503905A publication Critical patent/JP2024503905A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/023Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/583Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
    • G01S13/584Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets adapted for simultaneous range and velocity measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • G01S7/352Receivers
    • G01S7/354Extracting wanted echo-signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • G01S7/352Receivers
    • G01S7/356Receivers involving particularities of FFT processing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327Sensor installation details
    • G01S2013/93271Sensor installation details in the front of the vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

レーダー信号における同期および非同期の干渉の検出および軽減を改善する技法。破損した受信信号を、干渉の影響を減らすように処理する一方で、既存の目標を維持することができる。様々なものが、(1)破損したサンプルを検出およびマスクし、(2)マスクで隠されたサンプルを回復するという2ステップ手法を使用することができる。回復ステップは、既存の目標のスパース性を強制し、干渉の軽減後の一般的な問題である目標が不鮮明になるのを防止する。スパース性強制回復ステップは、小さな目標を維持する一方で、干渉を首尾よく取り除くことができる。本技法は、干渉するレーダーのパラメータの、何らかの事前の知識を必要としない。

Description

本文書は、一般的に、限定ではなく、レーダーシステムに関し、より具体的には、車両で使用するためのレーダーシステムに関する。
レーダーは、緊急ブレーキ、適応走行制御、および自動駐車を含むいくつかの安全関係および便利な特徴を実現するために乗用車上に存在する。車両に搭載されたレーダーによって観察されるシーンは、多数の散乱中心、すなわち、他の車両、路面、道路の端部の物体、歩行者などを含む場合がある。レーダーによって行われる生の測定値は、これらの物体の各々によって生成される反響と、ノイズとの組合せである。様々な手法を使用して、レーダーは、生の測定値を処理し、それによって、目標への距離、目標の相対速度の径方向成分、および、目標への視線がレーダーアンテナとの間になす角度などといった、場面の各目標に関係するいくつかの量を測定することができる。
本開示は、レーダー信号における同期および非同期の干渉の検出および軽減を改善することができる技法に関する。本開示の様々な技法を使用して、破損した受信信号を干渉の影響を減らすように処理する一方で、既存の目標を維持することができる。本開示の様々な技法は、(1)破損したサンプルを検出およびマスクし、(2)マスクで隠されたサンプルを回復するという2ステップ手法に基づく。回復ステップは、既存の目標のスパース性を強制し、目標が不鮮明になるのを防止する。不鮮明になるのは、干渉の軽減後の一般的な問題である。スパース性強制回復ステップは、小さな目標を維持する一方で、干渉を首尾よく取り除くことができる。本開示の技法は、干渉するレーダーのパラメータの、何らかの事前の知識を必要としない。
いくつかの態様では、本開示は第1の送受信器ユニットを有し、別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットによって送信された信号によって引き起こされる干渉を軽減するためのレーダーシステムであって、目標に向けて第1の信号を送信することと、送信された第1の信号および第2の送受信器ユニットによって送信された第2の信号に応じた目標からの反響信号を含む、干渉により破損し組み合わされた信号を受信することであって、第1の送受信器ユニットおよび第2の送受信器ユニットが対応する送信パラメータを有する、受信することのための第1の送受信器ユニットと、干渉により破損し組み合わされた信号における同期干渉を検出するためのプロセッサであって、干渉により破損し組み合わされた信号の周波数領域表現を判定することと、指定されたレンジビンに対応する表現の位相特性のばらつきを判定することと、ばらつきに基づいて、指定された距離値域を同期干渉を呈するものとして割り当てることのためのプロセッサとを備えたレーダーシステムに関する。
いくつかの態様では、本開示は第1の送受信器ユニットを有し、別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットによって送信された信号によって引き起こされる干渉を軽減するためのレーダーシステムであって、目標に向けて第1の信号を送信することと、送信された信号および第2の送受信器ユニットによって送信された第2の信号に応じた目標からの反響信号を含む、干渉により破損し組み合わされた信号を受信することであって、第1の送受信器ユニットと第2の送受信器ユニットとが同一でない送信パラメータを有する、受信することのための第1の送受信器ユニットと、干渉により破損し組み合わされた信号における非同期干渉を軽減するためのプロセッサであって、干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現に干渉が存在するかを判定することと、マスク(M)からマスクされた信号を創出するために、干渉に対応するサンプルを抑圧することと、干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現(Y)を使用し、マスク(M)を使用して、干渉により破損し組み合わされた信号の、補正された周波数領域表現(X*)を構築することのためのプロセッサとを備えるレーダーシステムに関する。
いくつかの態様では、本開示は第1の送受信器ユニットを有し、別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットによって送信された信号によって引き起こされる干渉を軽減するためのレーダーシステムであって、目標に向けて第1の信号を送信することと、送信された第1の信号および第2の送受信器ユニットによって送信された第2の信号に応じた目標からの反響信号を含む、干渉により破損し組み合わされた信号を受信することのための第1の送受信器ユニットと、組み合わされた信号における同期干渉を検出するためのプロセッサであって、組み合わされた信号の周波数領域表現を判定することと、指定されたレンジビンに対応する表現の位相特性のばらつきを判定することと、ばらつきに基づいて、指定されたレンジビンを同期干渉を呈するものとして割り当てることのプロセッサであり、干渉により破損し組み合わされた信号における非同期干渉を軽減するためのプロセッサであって、干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現に干渉が存在するかを判定することと、マスク(M)からマスクされた信号を創出するために、干渉に対応するサンプルを抑圧することと、干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現(Y)を使用し、マスク(M)を使用して、干渉により破損し組み合わされた信号の、補正された周波数領域表現(X*)を構築することのためのプロセッサとを備えるレーダーシステムに関する。
図面は、必ずしも原寸に比例していないが、同様の番号が、異なる図中の類似の構成要素を記載する場合がある。異なる接尾文字を有する同様の番号は、類似の構成要素の異なる実例を表すことができる。図面は、一般的に例として、限定しないが、本文書で議論される様々な実施形態を図示する。
本開示の様々な技法を実施できるレーダーシステムを含む車両の例の概念図である。 本開示の様々な技法を実施できるレーダーシステムの例の簡略化したブロック図である。 複数のチャープから得られた距離-ドップラ画像の例の図である。 距離-ドップラ画像の、同期干渉を描く図である。 複数のチャープから得られた距離-ドップラ画像の例の図である。 距離-ドップラ画像の、非同期干渉を描く図である。 対応するレーダー送受信器ユニットを含む2つの車両および目標を図示する概念図である。 単一チャープの距離-FFTの例であって、距離-FFTが、真の目標のベースライン信号および同期干渉に起因する追加の偽の目標で破損した信号を描く図である。 複数のチャープにわたるレンジビンにおける位相を描くグラフの例である。 非同期の干渉によって破損したチャープの短時間フーリエ変換(STFT)を描くグラフである。 非同期の干渉によって破損した第4の周波数値域におけるチャープのSTFTを描くグラフである。 1つのフレームについての時間領域マスクを描くグラフである。 非同期の干渉がないフレームの例を描くグラフである。 非同期の干渉がないフレームの例を描くグラフである。 非同期の干渉によって破損したフレームの例を描くグラフである。 非同期の干渉によって破損したフレームの例を描くグラフである。 マスクを適用した図12Aの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。 マスクを適用した図12Bの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。 2D FFT技法を使用した補正後の図12Aの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。 2D FFT技法を使用した補正後の図12Bの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。 1D FFT技法を使用した補正後の図12Aの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。 1D FFT技法を使用した補正後の図12Bの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。
自律走行車(「自動運転車」または「無人自動車」とも呼ばれる)は、その環境を検知し、その環境に反応するために車載センサおよび/またはレーダーシステムを使用することが可能であり、そのことによって、車両が人間の関与なしに環境に応答することが可能な車両である。車両に取り付けられたレーダーシステムは、送信信号を放出し、同じ車線の、レーダーシステムが取り付けられた車両の前にある車両などを検出するのをレーダーシステムが試みる1つまたは複数の目標からの反射して戻る反響信号を受信することができる。
しかし、レーダーを搭載した車両の数が増加すると、レーダーシステム間の干渉がますます増加する可能性があることになる。レーダーシステムの受信器は、反響信号と、別の車線中のレーダーシステムが取り付けられた車両に向かって進む車両などの、他の車両のレーダーシステムからの任意の送信信号との両方を検出する可能性がある。他のレーダーシステムからのこれらの送信信号は、受信した反響信号と干渉して受信した反響信号を破損する可能性があり、このことによって、レーダーシステムが検出を試みる目標がマスクされる可能性がある。
2つのタイプの自動車用レーダー干渉、すなわち、同期干渉および非同期干渉が存在する。同期干渉では、ホストの送受信器ユニットおよび干渉者の送受信器ユニットは、たとえば、ほぼ同一の送信パラメータといった、対応する送信パラメータ、すなわち、対応する帯域幅および遅軸/速軸時間などを有する。非同期干渉では、ホストの送受信器ユニットおよび干渉者の送受信器ユニットは、同一でない送信パラメータ、すなわち、異なる帯域幅および遅軸/速軸時間などを有する。
本発明者は、レーダー信号中の同期干渉および非同期干渉の検出および軽減を改善する必要性を認識している。本開示の様々な技法を使用して、破損した受信信号を、干渉の影響を減らすように処理する一方で、既存の目標を維持することができる。本開示の様々な技法は、(1)破損したサンプルを検出およびマスクし、(2)マスクで隠されたサンプルを回復するという2ステップ手法に基づく。回復ステップは、既存の目標のスパース性を強制し、目標が不鮮明になるのを防止する。不鮮明になるのは、干渉の軽減後の一般的な問題である。スパース性強制回復ステップは、小さな目標を維持する一方で、干渉を首尾よく取り除くことができる。本開示の技法は、干渉するレーダーのパラメータの、何らかの事前の知識を必要としない。
図1は、本開示の様々な技法を実施できるレーダーシステム102を含む車両100の例の概念図である。レーダーシステム102は、車両100の上または内部に配置することができる2つ以上のレーダー送受信器ユニット104を含むことができる。レーダー送受信器ユニット104の各々は、信号を送信し、送信された信号に応じた反響信号を受信することができる。下で記載される様々な技法を使用することによって、レーダーシステム102は、動かない車両もしくは動いている車両、建築物、樹木などの目標を、干渉が存在する場合でさえ正確に検出するように、受信信号を修復することによって、レーダー信号における干渉を軽減することができる。
図2は、本開示の様々な技法を実施できるレーダーシステムの例の簡略化したブロック図である。レーダーシステム102は、2つ以上のレーダー送受信器ユニット202A~202Nを含むことができる。いくつかの例では、レーダー送受信器ユニット202A~202Nは、周波数変調連続波(FMCW)レーダー技法を実施することができる。2次元(2D)運動パラメータを判定するため、少なくとも2つのレーダー送受信器ユニットを使用することができる。3次元(3D)運動パラメータを判定するために、少なくとも3つのレーダー送受信器ユニットを使用することができる。
レーダー送受信器ユニット202Aは、送信するための電磁信号を生成するために使用できる信号発生器204Aを含むことができる。信号発生器204Aは、たとえば、周波数シンセサイザ、波形発生器、およびマスタ発振器を含むことができる。いくつかの例では、信号発生器204Aは、信号を1つまたは複数のチャープとして生成することができ、チャープは、時間とともに増加する周波数を有する正弦波信号である。信号発生器204Aは、送信アンテナTX1によって環境に向けて送信できる信号を生成することができる。レーダー送受信器ユニット202Aは、送信された信号に応じた反響信号を受信するための1つまたは複数の受信アンテナRX1を含むことができる。
送信された信号および受信した反響信号は、中間周波数(IF)信号を生成するために、混合器206Aの対応する入力に印可することができる。IF信号は、低域通過フィルタなどのフィルタ208Aに印可することができ、フィルタ処理した信号は、アナログデジタル変換器(ADC)210Aに印可することができる。アンテナRX1、混合器206A、フィルタ208A、およびADC210Aは、受信チャネル211Aを形成することができる。
図2でわかるように、レーダーシステム102は、第2のレーダー送受信器ユニット202Bを含むことができる。いくつかの例では、レーダーシステム102は、3D運動パラメータを判定するためなど、2つより多いレーダー送受信器ユニットを含むことができる。レーダー送受信器ユニット202B~202Nは、レーダー送受信器ユニット202Aのものと同様の構成要素を含むことができる。
ADC210A~210Nのデジタル出力は、コンピュータシステム212に印可することができる。コンピュータシステム212は、デジタル信号プロセッサ(DSP)を含むことができるプロセッサ214と、コンピュータシステム212によって取られる行為を指定するプロセッサ214が実行するための命令218を記憶することができるプロセッサ214に結合されるメモリデバイス216とを含むことができる。
いくつかの例では、レーダーシステム102は、コンピュータシステム212にセンサデータを提供できるセンサシステム220を含むことができる。センサシステム220は、たとえば、慣性測定ユニット(IMU)222、全地球測位システム(GPS)224、および/またはカメラ226のうちの1つまたは複数を含むことができる。
本開示の様々な技法を使用して、以下でより詳細に記載されるように、プロセッサ214は、受信し破損したレーダーサンプルを処理して、干渉するレーダーパラメータの知識なしに干渉の影響を減らすことができる。たとえば、プロセッサ214は、干渉が存在する時間間隔を検出し、次いで、破損したサンプルをマスクで隠すことができる(干渉検出)。次いで、プロセッサ214は、マスクで隠されたサンプルを回復し、既存の目標の歪みを減らすことができる。プロセッサ214は、たとえばフーリエ領域のスパース性を強制し、既存の目標を維持する最適化問題を解くことによってサンプルを回復することができる。
本開示の同期干渉検出技法が最初に記載され、非同期干渉の検出および軽減技法の記載が続く。同期干渉では、干渉は、時間的に局所化されない。本開示の技法は、同期干渉の検出のみを実施する。
上で述べたように、同期干渉では、ホストの送受信器ユニットおよび干渉物の送受信器ユニットは、たとえばほぼ同一の送信パラメータといった、対応する送信パラメータ、すなわち、対応する帯域幅および対応する遅軸/速軸時間などを有することができる。しかし、ホストの送受信器ユニットが送信するたびに、送信されたチャープの開始位相が異なる。本開示の技法は、ホストのレーダーシステムと干渉するレーダーシステムとの間で識別するため、その位相差を活用することができる。
図3Aおよび図3Bは、複数のチャープから得られた距離-ドップラ画像の例であり、図3Bは、同期干渉を描く。距離-ドップラ画像は、(図2の)ADC 210A~210Nのうちの1つまたは複数からのデータに実施される、2次元(2D)高速フーリエ変換(FFT)であって、周波数スペクトル中のピークが、何らかの物体または目標の距離に直接対応する。図3Aおよび図3Bでは、x軸は、速度をメートル/秒(m/s)で表し、y軸は、距離をメートル(m)で表す。
図3A中の画像300は、図2のレーダー送受信器ユニット202Aなどといった、ホストのレーダーシステムのレーダー送受信器ユニットが受信した「クリーンな」信号を表しており、ここでクリーンな信号は、送信された信号に応じた目標からの反響信号、および何らかの干渉するレーダー送受信器ユニットからの干渉しない信号を含む。図3Aでなどのように、干渉がない場合、302に示されるなどの明確な目標を見ることができる。
図3B中の画像304は、図2のレーダー送受信器ユニット202Aなどといった、ホストのレーダーシステムのレーダー送受信器ユニットが受信した同期干渉を有する「破損した」信号を表しており、ここで、破損した信号は、送信された信号に応じた目標からの反響信号、および、1つまたは複数の干渉するレーダー送受信器ユニットからの干渉信号を含む。
図3Bでなどのように干渉がある場合、306に示されるなどの明確な目標は、画像304中のノイズから識別するのがはるかに困難になる可能性がある。ホストのレーダーシステムのレーダー送受信器ユニットおよび干渉するレーダー送受信器ユニットの位相ノイズの差異によって、線状アーティファクト308などといった1つまたは複数の線状アーティファクトをもたらす場合がある。これらのアーティファクトは、検出することができるが、除去するのは難しい場合がある。本開示の様々な技法は、同期干渉が存在するかを判定するために、送受信器ユニットの位相ノイズを使用することができる。
図4Aおよび図4Bは、複数のチャープから得られた距離-ドップラ画像の例であり、図4Bは、非同期干渉を描く。図4Aおよび図4Bでは、x軸は、速度をメートル/秒(m/s)で表し、y軸は、距離をメートル(m)で表す。
図4A中の画像400は、図2のレーダー送受信器ユニット202Aなどといった、ホストのレーダーシステムのレーダー送受信器ユニットが受信した「クリーンな」信号を表しており、ここでクリーンな信号は、送信された信号に応じた目標からの反響信号、および何らかの干渉するレーダー送受信器ユニットからの干渉しない信号を含む。図4Aでなどのように、干渉がない場合、402に示されるなどの明確な目標を見ることができる。
図4B中の画像404は、図2のレーダー送受信器ユニット202Aなどといった、ホストのレーダーシステムのレーダー送受信器ユニットが受信した非同期干渉を有する「破損した」信号を表しており、ここで、破損した信号は、送信された信号に応じた目標からの反響信号、および、1つまたは複数の干渉するレーダー送受信器ユニットからの干渉信号を含む。図4Bでなどのように干渉がある場合、406に示されるなどの明確な目標は、画像404中のノイズから識別するのがはるかに困難になる可能性がある。
図5は、対応するレーダー送受信器ユニットを含む2つの車両および目標を図示する概念図である。図5において、ホスト車両500は、図2のレーダーシステムなどといったレーダーシステムを含むことができる。レーダーシステムは、本開示の様々な技法を使用して、別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットが送信した信号によって引き起こされる干渉、たとえば同期および/または非同期干渉を軽減することができる。
ホスト車両500は、図2のレーダー送受信器ユニット202Aなどといった、第1の送受信器ユニットを含むことができるレーダーシステムを取り付けて、たとえば第2の車両といった目標504に向けて第1の信号502を送信し、送信された第1の信号502および第3の車両510に取り付けられるなどの第2の送受信器ユニットによって送信された第2の信号508に応じた目標504からの反響信号506を含む、干渉により破損し組み合わされた信号を受信する。干渉により破損し組み合わされた信号は、複数のチャープにわたって残存する場合がある。
様々な技法を使用し、下でより詳細に記載されるように、干渉により破損し組み合わされた信号における同期干渉を検出するため、図2のプロセッサ214などのプロセッサは、干渉により破損し組み合わされた信号のFFTなどといった周波数領域表現を判定し、指定されたレンジビンに対応する表現の位相特性の、標準偏差、分散、四分位範囲などといったばらつきを判定し、ばらつきに基づいて、指定されたレンジビンを同期干渉を呈するものとして割り当てることができる。
図6は、単一チャープの距離-FFTの例であって、距離-FFTは、真の目標のベースライン信号および同期干渉に起因する追加の偽の目標で破損した信号を描く。x軸は、レンジビン番号を表し、y軸は、距離-FFTの大きさを表す。
同期干渉がない場合、ベースライン信号600(真の目標)だけが存在する。しかし、同期干渉がある場合、追加の偽の目標が破損した信号602の中にやはり現れることになる。図2のプロセッサ214などといったプロセッサは、干渉により破損した信号602の周波数領域表現を判定することができる。いくつかの例では、周波数領域表現は、FFTによって得られるなどといった、離散フーリエ変換を含むことができる。図6は、干渉により破損し組み合わされた信号の周波数領域表現の例を図式的に描く。
真の目標と偽の目標の間で区別するため、本開示の同期干渉技法は、どのように位相が異なるチャープ間で変わるかを利用することができる。
図7は、複数のチャープにわたるレンジビンにおける位相を描くグラフの例である。x軸はチャープ番号を表し、y軸は、位相をラジアンで表す。図7において、図6のベースライン信号600(真の目標)および図6の破損した信号602(偽の目標)の各レンジビンは、位相アンラッピングしている。グラフは、全チャープの距離-FFTを取って、距離-FFTの各々について特定のレンジビンを見ることによって、図2のプロセッサ214などのプロセッサが生成することができる。
図7に見られるように、位相は、真の目標700については複数のチャープ間で比較的一定のままであるが、偽の目標702については複数のチャープ間で位相が変化する。静止している目標では、チャープ間の導関数がゼロであり、動いている目標では、チャープ間の導関数が一定となる。
プロセッサは、指定されたレンジビンに対応する表現の導関数などといった、位相特性の、分散、標準偏差、四分位範囲などといったばらつきを判定することができる。たとえば、図2のプロセッサ214は、各レンジビンにおける位相の導関数の標準偏差を判定することができる。
指定されたレンジビンの導関数の標準偏差が大きいことは、偽の目標を暗示する可能性があり、したがって、同期干渉を検出するために使用することができる。したがって、指定されたレンジビンの導関数の標準偏差が何らかの基準を満たす場合、プロセッサは、指定されたレンジビンを同期干渉を呈するものとして割り当てることができる。たとえば、プロセッサは、標準偏差などといったばらつきをしきい値と比較することができる。
いくつかの例では、プロセッサは、指定されたレンジビンに対応する表現の導関数などといった、位相特性のばらつきおよびたとえば代表値、平均値、中央値、最頻値といった、中心の傾向などの複数の計量値を判定することができる。複数の計量値を使用し、各々のを評価するため対応する基準を使用して、そのようなしきい値と比較することによって、信頼性を改善するのを助けることができる。
いくつかの例では、プロセッサは、複数のレンジビンに対応する表現の位相特性の複数のばらつきを判定することができる。
上で述べたように、同期干渉を検出することに加えて、本開示は、第1の送受信器ユニットと第2の送受信器ユニットとが同一でない送信パラメータを有する場合などといった、ホストの送受信器ユニットと干渉者の送受信器ユニットとの間の非同期干渉を検出する技法を記載する。図2のレーダーシステム102などといったレーダーシステムは、同期干渉を検出する、ならびに/または、非同期干渉を検出および軽減するための技法を実施することができる。
干渉により破損し組み合わされた信号における非同期干渉を検出するために、以下でより詳細に記載されるように、図2のプロセッサ214などのプロセッサは、干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現に干渉が存在するかを判定し、干渉に対応するサンプルを抑圧して、マスク(M)からマスクされた信号を創出し、干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現(Y)を使用し、マスク(M)を使用して、干渉により破損し組み合わされた信号の、補正された周波数領域表現を構築することができる。したがって、非同期検出および軽減技法は、2ステップのプロセス、すなわち、(1)干渉検出および破損したサンプルのマスク処理、ならびに(2)マスクしたサンプルの回復を考えることができる。
別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットが送信した信号によって引き起こされる非同期干渉を検出するために、図2のプロセッサ214などの第1のレーダーシステムのプロセッサが、最初に、受信信号中に干渉が存在するかを判定することができる。たとえば、図8および図9に関して以下で記載されるように、非同期干渉によって破損したチャープの短時間フーリエ変換(STFT)などといった、干渉により破損し組み合わされた信号の周波数領域表現の振幅に基づいて、プロセッサは、時間間隔を非同期干渉を呈するものとして割り当てることができる。
図8は、非同期の干渉によって破損したチャープの短時間フーリエ変換(STFT)を描くグラフである。x軸は、マイクロ秒(μs)で時間を表し、チャープの周波数をメガヘルツ(MHz)で表す。図5の近づいている車両510上に配置されたレーダーシステムなどの干渉するレーダーからの干渉800は、図8に示されるように、V字型特性を有する。時間間隔802は、干渉するレーダーシステムが、図5の車両504などといった、何らかの目標を破損する場所を描く。
別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットが送信した信号によって引き起こされる非同期干渉を検出するために、図2のプロセッサ214などの第1のレーダーシステムのプロセッサが、レーダーシステムの何らかの受信チャネルについて各チャープのSTFTを判定することができる。次いでプロセッサは、図9に示されるように、干渉が目標を破損する場所の時間間隔を検出することができる。
ホストの送受信器ユニットから約50mまでの場所にある目標に対象があると仮定する。プロセッサは、図9の第4の周波数値域を使用して、干渉するレーダーが対象となる目標を破損するときの時間間隔を判定することができる。
図9は、非同期の干渉によって破損した第4の周波数値域におけるチャープのSTFTを描くグラフである。x軸は、時間をマイクロ秒で表す。第4の周波数値域におけるSTFTの大きさが900で示される。STFT値をしきい値処理することに基づいて検出されたマスクが902に示される。ここで、1の値は干渉なしを表し、0の値は干渉の検出を表す。
上で述べたように、プロセッサは、干渉するレーダーが目標を破損した時間間隔を判定することができる。たとえば、プロセッサは、破損した信号900のSTFTの振幅を基準と比較することができる。例として、プロセッサは、破損した信号900の周波数の振幅を、たとえば振幅の中央値の2倍などの中心傾向の倍数などといった、中心傾向と比較することができる。
図9で見られるように、破損した信号900の振幅は100を超えて急上昇しており、これは、たとえば、約60μsで、振幅の中央値の2倍を満たすまたは2倍を超えるといった、基準を満たす。基準を満たす振幅に基づいて、プロセッサは、約60μsでマスク902を自動的に検出することができる。
図8および図9のグラフは、1つのチャープを表す。プロセッサは、図10に示されるように、フレーム中のあらゆるチャープについて検出するプロセスを繰り返し、次いでマスクを判定することができる。
図10は、1つのフレームについての時間領域マスクを描くグラフである。x軸は、マイクロ秒で時間を表し、y軸はチャープ番号を表す。図10に見られるように、プロセッサは、フレーム中のチャープについてマスク(M)1000を判定した。次に、プロセッサは、図8の干渉800に対応するサンプルを抑圧し、図9のマスク(M)からマスクした信号を創出することができる。
図11Aおよび図11Bは、非同期の干渉がないフレームの例(「クリーンな」信号)を描くグラフである。図11Aでは、x軸は、速度をメートル/秒(m/s)で表し、y軸は、距離をメートルで表す。図11Bでは、x軸は、角度を度で表し、y軸は、距離をメートルで表す。
図11Aおよび図11Bに示される例では、信号対雑音比(SNR)は、18.27デシベル(dB)である。目標1100は、図11Aおよび図11Bで明瞭に示される。
図2に見られるように、レーダーシステム102は、2つ以上のレーダー送受信器ユニット202A~202Nを含むことができ、各送受信器ユニットは、送受信器ユニット202Aの受信チャネル211Aなどの受信チャネルを有する。プロセッサは、受信チャネル毎に(各チャネルは異なる視野角を有する)距離-速度画像を生成し、次いでそれらを一緒にして、距離-角度画像を生成することができる。この方式では、プロセッサが3Dレーダー画像の立方体を生成することができ、ここで各スライスは距離-速度画像である。
図12Aおよび図12Bは、非同期の干渉によって破損したフレームの例を描くグラフである。図12Aでは、x軸は、速度をメートル/秒(m/s)で表し、y軸は、距離をメートルで表す。図12Bでは、x軸は、角度を度で表し、y軸は、距離をメートルで表す。図12Aおよび図12Bに示される例では、SNRは10.49dBであり、信号対干渉比(SIR)は8.233dBである。いくつかの目標1200は、図12Aおよび図12Bでは不明瞭である。特に、図12Aの距離-速度画像は、著しく破損しており、目標1200は、干渉フロアの下で、約30mの距離を超えるとほとんど見ることができない。
図13Aおよび図13Bは、マスクが適用された、図12Aおよび図12Bの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。図13Aでは、x軸は、速度をメートル/秒(m/s)で表し、y軸は、距離をメートルで表す。図13Bでは、x軸は、角度を度で表し、y軸は、距離をメートルで表す。図13Aおよび図13Bに示される例では、SNRは9.216dBであり、信号対干渉比(SIR)は7.866dBである。
図13Aおよび図13Bに示されるマスクされた信号は、図12Aおよび図12Bの中などの破損した信号に、図10のマスク1000などのマスクをプロセッサが適用することによって生成することができる。たとえば、プロセッサは、干渉に対応するサンプルに時間領域においてゼロ値または重みを減らした値(たとえば、スケーリングファクタによるなどの、減少された値)を割り当てることができる。この方式では、プロセッサは、マスク(M)からマスクされた信号を創出するために、干渉に対応するサンプルを抑圧することができる。しかし、図13Aおよび図13Bに見られるように、マスクを適用することによって、特に、図13Bの距離-角度画像中の目標1300を歪ませるまたは不鮮明にする可能性がある。SNRはマスクの適用後に減少した。マスク処理は、ホストのレーダーシステムの距離解像度を減らす可能性がある。
第2のステップで、検出された信号の特定の時間間隔がマスクで隠されると、プロセッサは、検出された信号を修復するために失われたまたはマスクされたサンプルを回復することができ、このことによって、距離解像度を改善することができる。マスクされたサンプルを回復するため、図2のプロセッサ214などのプロセッサは、最適化問題を解くための命令を実行することができる。(1)距離-ドップラ画像ベースの実装形態、および、(2)距離-FFT実装形態といった、2つの実装形態がある。
距離-ドップラ画像ベースの実装形態では、プロセッサは以下の式1を解くことができる。
上式で、X*は回復された距離-ドップラ画像(補正された周波数領域表現)を表し、Mは2次元(2D)マスクを表し、Xは回復された距離-ドップラ画像(干渉により破損し組み合わされた信号の、マスクされた候補の補正された周波数領域表現)を表し、Yは、組み合わされた信号の干渉により破損した、補正された時間領域表現を表し、最後の項のλ||X||1は、距離-ドップラ画像のスパース性を強制するスパース性レギュラライザ項であり、スパース信号は、多くのゼロ値またはゼロ近傍値を有する。
式1を使用して、プロセッサは、干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現(Y)を使用しマスク(M)を使用して、干渉により破損し組み合わされた信号の補正された周波数領域表現(X*)を構築することができる。
式1の最適化問題を解くため、プロセッサは、上で記載した検出ステップを使用して2DマスクMを得ることができる。次に、プロセッサは、初期化を実施することができる。
次に、プロセッサは、Xを回復するために以下の繰返しを実施することができる。
for n = 1:Nouter
for m = 1:Ninner
β=β×10
最小値の例として、Nouter=2、Ninner=2が挙げられる。
下は、プロセッサが式1の最適化問題をどのように解くのかを記載する式の直観的説明である。
最初の推測またはアルゴリズムの初期化が距離-ドップラ画像であって、ここで、破損した時間領域サンプルはマスクで隠され(ゼロに設定される、さもなくば、重みを減らされるなど)、X0は最初の推測を指し、Mは時間領域サンプル上で働くマスクであり、X*は回復された距離-ドップラ画像である。最適化問題中の目的関数は2つの項を有する。
1.プロセッサが回復された距離-ドップラ画像(X)の逆2D FFTを実施する場合、破損していないサンプルが測定された時間領域サンプル(Y)と同様でなければならないことを確実にするための、データ整合項。破損していないサンプルの選択は、マスクMを使用して行われる。この項によって、破損していないサンプルが保持される。
2.回復された距離-ドップラ画像(X)がスパースであることを確実にするためのレギュラライズ項λ||X||1。この項は、マスクされている破損したサンプルの回復を助ける。
マスクで隠されたサンプルを推定するために式1を解くことによって、X*のスパース性とYへの類似性の間のバランスが見いだされる。これはパラメータλによって制御され、λは、データセットにわたって一定に保つことができる。
最適化問題を解くための手法は、「変数分割法」と呼ばれ、これによって、2つの変数「Z」および「X」がもたらされる。これらの変数は、繰り返し解くことができる。最初に、Z=X0である。Zは、X中の小さな値を0に設定すること、およびより大きな値を一定に小さくすることによって得られるXのスパース近似であってよい。本プロセスは、ソフトしきい値処理と呼ばれる。プロセッサは、マスクされたデータX0の加重和および現在のスパース近似Zによって変数Xを計算することができる。プロセッサがさらに繰返しを行うと、Zの推定における信頼性が上昇し、プロセッサは、我々の最初の推測X0よりもZに、より大きな重み付けβを適用することができる。
スパース性は2D FFT領域中にあり、マスク処理は時間領域にあるため、プロセッサは、2つの領域間で前後に動く。内側のループと外側のループが存在する。プロセッサが内側のループの数回の繰返しを終わらせると、プロセッサは、外側のループでβを増加させることができる。行列Qの要素は、βの現在値および行列Mによって判定することができる。行列Mは、ゼロまたは重みを減らした値(破損したサンプルを表す)、および1(破損していないサンプルを表す)から構成されてよい。変数Qは、それが、Mによってゼロにされるかまたはされないかに依存して、時間領域サンプルに適用される重み付け係数を調整する。
式1の公式化によって、すべての距離-ドップラ画像(あるいは、距離-速度画像と呼ばれる)が一度に解ける。この公式化では、プロセッサは、プロセスが全フレームを回復できる前に、全チャープの戻りが測定されるのを待たなければならない。最適化問題は、上で示されたように、繰り返して解くことができる。しかし、2D FFTは、計算能力的に厳しい可能性がある。
上で述べたように、上述の距離-ドップラ画像ベースの実装形態に加えて、距離-FFT実装形態を使用することができる。距離-FFT実装形態では、プロセッサは下の式2を解くことができる。
上式で、x*は回復された距離-FFT信号(補正された周波数領域表現)を表し、mは1次元(1D)マスクを表し、xは回復された距離-FFT信号(干渉により破損し組み合わされた信号の、候補の補正された周波数領域表現)を表し、yは、干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現を表し、最後の項のλ||x||1は、距離-ドップラ画像のスパース性を強制するスパース性レギュラライザ項であり、スパース信号は、多くのゼロ値またはゼロ近傍値を有する。
式2の公式化によって、各チャープについて独立して解ける。そのため、レーダーシステムは、処理を実施する前に測定するべき特定のフレームからの全部のデータを待つ必要がない。この公式化では、単に1次元のFFTが必要である。スパース性の仮定は、各チャープの距離-FFTについてである。プロセッサは、式2では、ここで行列の代わりにプロセッサがベクトルを解くことができ、2D FFTが1D FFTに置き換えられることを除いて、上で述べた距離-ドップラ画像ベースの実装形態のように最適化問題を解くことができる。
計算の複雑さに関して、いくつかの例では、非同期検出およびマスク処理は、いずれか1つの受信チャネルについて、チャープ毎に1つのSTFTを利用することができる。干渉の軽減について、計算の複雑さは、レーダーシステムが距離-ドップラ画像ベースの実装形態を使用するか、または距離-FFT実装形態を使用するかに依存することができる。
距離-ドップラ画像ベースの実装形態(式1を使用する)では、プロセッサは、受信チャネル毎のフレーム毎に8個の2D FFTを使用する可能性がある。対照的に、距離-FFTの実装形態によって、チャープの独立した回復が可能になり、破損していないチャープを処理する必要がなく、より低い計算の複雑さ(1D FFTが使用される)を有する。
上で述べたように、プロセッサは、(各チャネルが異なる視野角を有する)受信チャネル毎に距離-速度画像を生成し、次いでそれらを一緒にして距離-角度画像を生成することができる。式1または式2のいずれかの最適化問題を解くために必要な繰返しの数を減らすため、図2のプロセッサ214などのレーダーシステムのプロセッサは、他の受信チャネルのうちの1つまたは複数からの情報を使用して受信チャネルのいくつかを初期化することができる。言い換えると、プロセッサは、他の受信チャネルのうちの1つまたは複数についての最初の推測として、それらが相関するために、1つの受信チャネルにおける式1または式2のいずれかの最適化問題のいずれかに対する解決策を使用することができる。すなわち、プロセッサは、第2の受信チャネルからの信号を使用して、第1の受信チャネルの干渉により破損し組み合わされた信号の候補の補正された周波数領域表現(X)を初期化することができる。この方式では、それらの他の受信チャネルの解決策はより早く収束し、そのことによって、プロセッサが実施する必要があるFFTの数を減らすことができる。
図14Aおよび図14Bは、2D FFT技法を使用した補正後の、図12Aおよび図12Bの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。図14Aでは、x軸は、速度をメートル/秒(m/s)で表し、y軸は、距離をメートルで表す。図14Bでは、x軸は、角度を度で表し、y軸は、距離をメートルで表す。
式1に関して上で記載した技法を使用し2D FFTを使用して、プロセッサは、検出された信号を修復するために失われたまたはマスクされたサンプルを回復することができ、このことによって、距離解像度を改善することができる。図14Aおよび図14Bに見られるように、目標1400の解像度が改善される。
図15Aおよび図15Bは、1D FFT技法を使用した補正後の、図12Aおよび図12Bの非同期の干渉によって破損したフレームを描くグラフである。図15Aでは、x軸は、速度をメートル/秒(m/s)で表し、y軸は、距離をメートルで表す。図15Bでは、x軸は、角度を度で表し、y軸は、距離をメートルで表す。
式2に関して上で記載した技法を使用し1D FFTを使用して、プロセッサは、検出された信号を修復するために失われたまたはマスクされたサンプルを回復することができ、このことによって、距離解像度を改善することができる。図15Aおよび図15Bに見られるように、目標1500の解像度が改善される。
各種備考
本明細書に記載される非限定の態様または例の各々は、それ自体で有効となることができ、または、他の例のうちの1つまたは複数と、様々な順列または組合せで組み合わせることができる。
上の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付の図面への参照を含む。図面は、例として、本発明を実行できる具体的な実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では、「例」とも呼ばれる。そのような例は、示されるまたは記載されるものに加えて要素を含むことができる。しかし、本発明者は、示されるまたは記載されるそれらの要素だけが設けられる例も意図している。さらに、本発明者は、特定の例(またはそれらの1つもしくは複数の態様)に関して、または、本明細書に示されるもしくは記載される他の例(またはそれらの1つもしくは複数の態様)に関して、示されるもしくは記載される(またはそれらの1つもしくは複数の態様)それらの要素の任意の組合せもしくは順列を使用する例も意図している。
本文書と、参照によって組み込まれた任意の文書の間で使用法が不一致である場合、本文書中の使用法が優先する。
本文書では、「a」または「an」という用語が使用され、特許文書中で通常であるように、任意の他の事例または「少なくとも1つ」または「1つまたは複数」の使用とは独立に、1つまたは1つより多いことを含む。本文書では、「または、もしくは」という用語は、非排他的orのことをいうために使用され、その結果、別段に規定されていない限り、「AまたはB」は、「AであるがBでない」、「BであるがAでない」、および「AおよびBである」を含む。本文書では、「含む(including)」および「そこで(in which)」という用語は、「含む、備える(comprising)」および「ここで(wherein)」というそれぞれの用語の平易な英語の均等物として使用される。また、以下の請求項では、「含む(including)」および「備える(comprising)」という用語はオープンエンドであり、すなわち、請求項中でそのような用語の後にリスト化されるものに加えて要素を含むシステム、デバイス、物品、組成物、調合物、またはプロセスは、依然としてその請求項の範囲内にあると見なされる。さらに、以下の請求項では、「第1の」、「第2の」、および「第3の」などの用語は、単にラベルとして使用され、それらの対象物に数値的な要件を強いることは意図されない。
本明細書に記載される方法の例は、少なくとも部分的に、機械またはコンピュータ実装することができる。いくつかの例は、電子デバイスが上の例で記載されたような方法を実施するように構成するよう動作可能な命令でエンコードされたコンピュータ可読媒体または機械可読媒体を含むことができる。そのような方法の実装形態は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高レベル言語コードなどのコードを含むことができる。そのようなコードは、様々な方法を実施するためのコンピュータ可読命令を含むことができる。コードは、コンピュータプログラム製品の部分を形成することができる。さらに、例では、コードは、実行期間または他のときなどに、1つまたは複数の揮発性、非一時的、または不揮発性で有形のコンピュータ可読媒体上に有形に記憶することができる。これらの有形のコンピュータ可読媒体の例としては、限定しないが、ハードディスク、取外し可能磁気ディスク、取外し可能光ディスク(たとえば、コンパクトディスクおよびデジタルビデオディスク)、磁気カセット、メモリカードまたはスティック、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)などが挙げられる。
上の記載は、説明であることが意図され、限定を意図されない。たとえば、上記の例(またはそれらの1つもしくは複数の態様)は、互いに組み合わせて使用することができる。上の記載を検討すれば、当業者などが、他の実施形態を使用することができる。要約が提供されて、米国特許規則§1.72(b)に適合し、読者が技術的開示の性質を迅速に確認することを可能にする。特許請求項の範囲または意味を解釈または限定するために要約が使用されることはないという理解の下で、要約は提出される。また、上の詳細な説明では、様々な特徴が一緒にグループ化されて、本開示を簡素化する場合がある。このことを、請求されない開示された特徴は任意の請求項に必須であることが意図されると解釈するべきでない。むしろ、本発明の主題は、特定の開示された実施形態のすべての特徴よりも少ないものにあってよい。こうして、以下の請求項は、本明細書によって例または実施形態として詳細な説明の中に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態としてそれ自体で有効となり、そのような実施形態を様々な組合せまたは順列で互いに組み合わせることができることが意図される。本発明の範囲は、添付される請求項ならびにそのような請求項が権利を有する均等物の全範囲を参照して判定されるべきである。
100 車両
102 レーダーシステム
104 レーダー送受信器ユニット
202A レーダー送受信器ユニット
202B 第2のレーダー送受信器ユニット
202N レーダー送受信器ユニット
204A 信号発生器
204B 信号発生器
204N 信号発生器
206A 混合器
208A フィルタ
208B フィルタ
208N フィルタ
210A アナログデジタル変換器、ADC
210N ADC
211A 受信チャネル
212 コンピュータシステム
214 プロセッサ
216 メモリ、メモリデバイス
218 命令
220 センサシステム
222 慣性測定ユニット、IMU
224 全地球測位システム、GPS
226 カメラ
300 画像
302 目標
304 画像
306 目標
308 線状アーティファクト
400 画像
402 目標
404 画像
406 目標
500 ホスト車両
502 第1の信号
504 目標、車両
506 反響信号
508 第2の信号
510 第3の車両
600 ベースライン信号
602 破損した信号
700 真の目標
702 偽の目標
800 干渉、境界面
802 時間間隔
900 破損した信号
902 マスク
1000 マスク、M
1100 目標
1200 目標
1300 目標
1400 目標
1500 目標

Claims (20)

  1. 第1の送受信器ユニットを有し、別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットによって送信された信号によって引き起こされる干渉を軽減するためのレーダーシステムであって、
    目標に向けて第1の信号を送信することと、
    前記送信された第1の信号および前記第2の送受信器ユニットによって送信された第2の信号に応じた前記目標からの反響信号を含む、干渉により破損し組み合わされた信号を受信することであって、前記第1の送受信器ユニットおよび前記第2の送受信器ユニットが対応する送信パラメータを有する、受信すること
    のための第1の送受信器ユニットと、
    前記干渉により破損し組み合わされた信号における同期干渉を検出するためのプロセッサであって、
    前記干渉により破損し組み合わされた信号の周波数領域表現を判定することと、
    指定されたレンジビンに対応する前記表現の位相特性のばらつきを判定することと、
    前記ばらつきに基づいて、前記指定されたレンジビンを同期干渉を呈するものとして割り当てること
    のためのプロセッサと
    を備える、レーダーシステム。
  2. 前記ばらつきに基づいて、前記指定されたレンジビンを同期干渉を呈するものとして割り当てるために、前記プロセッサがさらに、
    前記ばらつきをしきい値と比較する、請求項1に記載のレーダーシステム。
  3. 前記プロセッサがさらに、
    指定されたレンジビンに対応する前記表現の前記位相特性の複数の計量値を判定する、請求項1に記載のレーダーシステム。
  4. 前記プロセッサがさらに、
    複数のレンジビンに対応する前記表現の前記位相特性の複数のばらつきを判定する、請求項1に記載のレーダーシステム。
  5. 前記ばらつきが標準偏差を含む、請求項1に記載のレーダーシステム。
  6. 周波数領域表現が離散フーリエ変換表現(FFT)を含む、請求項1に記載のレーダーシステム。
  7. 第1の送受信器ユニットを有し、別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットによって送信された信号によって引き起こされる干渉を軽減するためのレーダーシステムであって、
    目標に向けて第1の信号を送信することと、
    前記送信された信号および前記第2の送受信器ユニットによって送信された第2の信号に応じた前記目標からの反響信号を含む、干渉により破損し組み合わされた信号を受信することであって、前記第1の送受信器ユニットと前記第2の送受信器ユニットとが同一でない送信パラメータを有する、受信すること
    のための第1の送受信器ユニットと、
    前記干渉により破損し組み合わされた信号における非同期干渉を軽減するためのプロセッサであって、
    前記干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現に干渉が存在するかを判定することと、
    マスク(M)からマスクされた信号を創出するために、前記干渉に対応するサンプルを抑圧することと、
    前記干渉により破損し組み合わされた信号の前記時間領域表現(Y)を使用し、前記マスク(M)を使用して、前記干渉により破損し組み合わされた信号の、補正された周波数領域表現(X*)を構築すること
    のためのプロセッサと
    を備える、レーダーシステム。
  8. 前記組み合わされた信号の前記時間領域表現に前記干渉が存在するかを判定するために、前記プロセッサがさらに、
    前記組み合わされた信号の前記周波数領域表現の振幅に基づいて、時間間隔を非同期干渉を呈するものとして割り当てる、請求項7に記載のレーダーシステム。
  9. マスクされた信号を創出するために前記干渉に対応するサンプルを抑圧するために、前記プロセッサがさらに、
    前記干渉に対応する前記サンプルに前記時間領域におけるゼロ値を割り当てる、請求項7に記載のレーダーシステム。
  10. 前記干渉により破損し組み合わされた信号の前記時間領域表現(Y)を使用し、前記マスク(M)を使用して、前記干渉により破損し組み合わされた信号の補正された周波数領域表現(X*)を構築するために、前記プロセッサがさらに、
    スパース性レギュラライザを適用することによって、前記干渉により破損し組み合わされた信号のマスクされた候補の補正された周波数領域表現(X)と、前記組み合わされた信号の前記マスクされ干渉により破損した、補正された時間領域表現(Y)との間の差異を最小化する、請求項7に記載のレーダーシステム。
  11. マスクされた信号を創出するために前記干渉に対応するサンプルを抑圧するために、前記プロセッサがさらに、
    前記干渉に対応する前記サンプルに対する前記時間領域における値の重みを減らす、請求項7に記載のレーダーシステム。
  12. 前記プロセッサが、2次元高速フーリエ変換を実施する、請求項7に記載のレーダーシステム。
  13. 前記プロセッサが、1次元高速フーリエ変換を実施する、請求項7に記載のレーダーシステム。
  14. 前記第1の送受信器ユニットが第1の受信チャネルおよび第2の受信チャネルを含み、前記プロセッサがさらに、
    前記第2の受信チャネルからの信号を使用して、前記第1の受信チャネルの前記干渉により破損し組み合わされた信号の候補の補正された周波数領域表現(X)を初期化する、請求項7に記載のレーダーシステム。
  15. 第1の送受信器ユニットを有し、別のレーダーシステムの第2の送受信器ユニットによって送信された信号によって引き起こされる干渉を軽減するためのレーダーシステムであって、
    目標に向けて第1の信号を送信することと、
    前記送信された第1の信号および前記第2の送受信器ユニットによって送信された第2の信号に応じた前記目標からの反響信号を含む、干渉により破損し組み合わされた信号を受信すること
    のための第1の送受信器ユニットと、
    前記組み合わされた信号における同期干渉を検出するためのプロセッサであって、
    前記組み合わされた信号の周波数領域表現を判定することと、
    指定されたレンジビンに対応する前記表現の位相特性のばらつきを判定することと、
    前記ばらつきに基づいて、前記指定されたレンジビンを同期干渉を呈するものとして割り当てること
    のためのプロセッサであり
    前記干渉により破損し組み合わされた信号における非同期干渉を軽減するための前記プロセッサであって、
    前記干渉により破損し組み合わされた信号の時間領域表現に干渉が存在するかを判定することと、
    マスク(M)からマスクされた信号を創出するために、前記干渉に対応するサンプルを抑圧することと、
    前記干渉により破損し組み合わされた信号の前記時間領域表現(Y)を使用し、前記マスク(M)を使用して、前記干渉により破損し組み合わされた信号の、補正された周波数領域表現(X*)を構築すること
    のための前記プロセッサと
    を備える、レーダーシステム。
  16. 前記ばらつきに基づいて、前記指定されたレンジビンを同期干渉を呈するものとして割り当てるために、前記プロセッサがさらに、
    前記ばらつきをしきい値と比較する、請求項15に記載のレーダーシステム。
  17. 前記ばらつきが標準偏差を含む、請求項15に記載のレーダーシステム。
  18. 前記組み合わされた信号の前記時間領域表現に前記干渉が存在するかを判定するために、前記プロセッサがさらに、
    前記組み合わされた信号の前記周波数領域表現の振幅に基づいて、時間間隔を非同期干渉を呈するものとして割り当てる、請求項15に記載のレーダーシステム。
  19. マスクされた信号を創出するために前記干渉に対応するサンプルを抑圧するために、前記プロセッサがさらに、
    前記干渉に対応する前記サンプルに前記時間領域においてゼロ値または重みを減らした値を割り当てる、請求項15に記載のレーダーシステム。
  20. 前記干渉により破損し組み合わされた信号の前記時間領域表現(Y)を使用し、前記マスク(M)を使用して、前記干渉により破損し組み合わされた信号の補正された周波数領域表現(X*)を構築するために、前記プロセッサがさらに、
    スパース性レギュラライザを適用することによって、前記干渉により破損し組み合わされた信号のマスクされた候補の補正された周波数領域表現(X)と、前記組み合わされた信号の前記マスクされ干渉により破損した、補正された時間領域表現(Y)との間の差異を最小化する、請求項15に記載のレーダーシステム。
JP2023544375A 2021-01-22 2021-01-22 レーダー信号における干渉を軽減するための技法 Pending JP2024503905A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/051506 WO2022156905A1 (en) 2021-01-22 2021-01-22 Techniques for mitigating interference in radar signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024503905A true JP2024503905A (ja) 2024-01-29

Family

ID=74236202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023544375A Pending JP2024503905A (ja) 2021-01-22 2021-01-22 レーダー信号における干渉を軽減するための技法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240069152A1 (ja)
EP (1) EP4281800A1 (ja)
JP (1) JP2024503905A (ja)
WO (1) WO2022156905A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11988771B2 (en) * 2022-01-13 2024-05-21 Blackberry Limited Method and system for detecting cargo inside a container
EP4357804A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-24 Nxp B.V. A method of processing radar data

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7403153B2 (en) * 2004-12-15 2008-07-22 Valeo Raytheon Systems, Inc. System and method for reducing a radar interference signal
JP6031267B2 (ja) * 2012-06-21 2016-11-24 古野電気株式会社 干渉検出装置、干渉除去器、レーダ装置、干渉検出方法および干渉検出用プログラム
CN105527614B (zh) * 2016-02-29 2017-09-22 南京理工大学 基于动目标检测的lfm脉冲雷达抗drfm干扰方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4281800A1 (en) 2023-11-29
US20240069152A1 (en) 2024-02-29
WO2022156905A1 (en) 2022-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107683422B (zh) 车辆雷达系统
Wagner et al. Threshold-free interference cancellation method for automotive FMCW radar systems
US11313943B2 (en) Vehicle radar system arranged for reducing interference
Barjenbruch et al. A method for interference cancellation in automotive radar
JP6188640B2 (ja) 壁の背後のシーンにおけるターゲットを検出するシステム
EP3489710A1 (en) Radar interference suppression
TWI767373B (zh) 一種方法、一種電腦程式產品、一種裝置及一種頻率調變連續波雷達系統
JP2024503905A (ja) レーダー信号における干渉を軽減するための技法
KR101777381B1 (ko) Pcl 수신기에서 적응 필터를 이용한 표적반사 신호의 도래각 추정 장치 및 방법
US20200408878A1 (en) A radar transceiver with reduced false alarm rate
US8760340B2 (en) Processing radar return signals to detect targets
JP7173735B2 (ja) レーダ装置及び信号処理方法
JP2017156219A (ja) 追尾装置、追尾方法およびプログラム
Macaveiu et al. Automotive radar target tracking by Kalman filtering
CN112241003A (zh) 用于对象检测的方法和系统
CN115698761A (zh) 受扰合成孔径雷达的基于图形的阵列信号去噪
JP2009236720A (ja) 移動目標検出装置
Dubey et al. Region based single-stage interference mitigation and target detection
US10120070B2 (en) Detection device, radar device, detection method, and detection program
WO2022060650A1 (en) Doppler processing in frequency-modulated continuous wave radar systems
CN107976663A (zh) 一种基于子空间投影的外辐射源雷达对目标压缩检测方法
EP3480624B1 (en) Detection of parking row orientation
KR20200117602A (ko) Sar 영상의 객체 응답 초해상도화 방법 및 객체 응답 초해상도화 장치
KR102211844B1 (ko) Ir-uwb 레이더 시스템에서의 벽 후방 다중표적위치 추정 방법 및 장치
KR102451961B1 (ko) 표적 식별 향상을 위한 부엽 감소 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240115