WO2019242907A1 - Verfahren und vorrichtung zur auswertung von radarsignalen - Google Patents

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Michael Schoor
Benedikt Loesch
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for evaluating
  • Radar signals and a device for evaluating radar signals.
  • radar sensors are increasingly being used for more and more tasks. For example, they provide data from the surroundings of a vehicle, which are evaluated and evaluated by a driver assistance system
  • radar sensors are of great importance, particularly in the field of automated driving.
  • the angular resolution with high sensitivity, i.e. with a large location field, is particularly important.
  • UWA Uniform Linear Array
  • FFT fast Fourier transform
  • the publication DE 10 2011 084 610 A1 discloses an angle-resolving radar sensor for motor vehicles with one antenna, which has several
  • Each antenna element can be switched to one of several evaluation channels and is coupled to an evaluation device for determining the angle of incidence of a received signal.
  • a method for evaluating radar signals with a step to
  • the method further comprises a step for applying a first beam shaping to a radar signal of the plurality of radar signals, and a step for applying a second beam shaping to a radar signal of the plurality of radar signals.
  • the second beam shaping is in particular different from the first beam shaping.
  • the method comprises a step for evaluating the received radar signals using the results of the first beam shaping and the second beam shaping.
  • a device for evaluating radar signals, in particular a plurality of radar signals, which have been received by an antenna array comprises a first processing device, a second processing device and an evaluation device.
  • the processing device is designed to apply a first beam shaping to a radar signal of the plurality of radar signals.
  • the processing device is designed to apply a second beam shaping to a radar signal of the plurality of radar signals, the second beam shaping being different from the first beam shaping.
  • Evaluation device is designed to determine the received radar signals using the results of the first beam shaping and the second
  • the present invention is based on the knowledge that there is a fluctuating gain in the case of digital beam shaping of the radar signals from an antenna array over the angular range of the locating field. In particular, there are significant drops in profit over the angular range of the location field.
  • a second beam shaping can be applied to the radar signals from the antenna array, which preferably has its maxima in the areas of the minima of the first beam shaping. In this way, the drop in profits of the first beam shaping can be at least approximately compensated for by the second beam shaping
  • the radar signals which are to be evaluated by the method according to the invention can in this case preferably be provided by an antenna array with uniformly distributed, equidistantly arranged antenna elements.
  • each antenna element can provide a signal for a receiving channel of a radar signal.
  • the beam shaping can be realized particularly efficiently by means of a fast Fourier transform (Fast Fourier Transform, FFT). This enables particularly fast and efficient beam shaping, which requires a relatively small amount of hardware for the calculation.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • a radar signal is to be understood as the sum of all signals of the individual reception channels of the individual antenna elements of the antenna array.
  • a radar system is used regularly, preferably periodically, Send out high-frequency signals that are reflected by an object to be detected, and the reflected signals can then be received by the antenna elements of the antenna array and made available in the individual receiving channels for further processing.
  • the multiple transmission of high-frequency signals and the reception of the corresponding radar responses also result in several
  • Receive radar signals one after the other in a time sequence which can then be evaluated.
  • Multiple beams can be formed during beam shaping.
  • the first beam shaping and the second beam shaping are each applied to the same radar signal.
  • the first beam shaping and the second beam shaping are each based on the same signals of the reception channels of the antenna elements of the
  • Antenna arrays applied. Multiple beam shaping is thus carried out for each received radar signal.
  • the first beam shaping and the second beam shaping are applied to different radar signals.
  • a first beam shaping and a second beam shaping can be used alternately for a temporal sequence of received radar signals. In this way, no increase in the computing effort for the two different beam shapes is required.
  • the application of the first beam shaping and / or the application of the second beam shaping are carried out by applying a complex window function.
  • Such complex window functions enable particularly simple and efficient adaptation of the beam shaping to the respective requirements.
  • the maximum of the second beam shaping is half a bin compared to the maximum of the first beam shaping postponed.
  • the maxima of the second beamforming lie in the areas of the minima of the first beamforming. In this way, an at least approximately homogeneous course of the gain can be realized over the angular range of the location field.
  • beam shaping in particular beam shaping using FFT, one bin corresponds to the distance between two adjacent maxima of the antenna beam.
  • the method further comprises a step for applying at least one further beam shaping to a radar signal of the plurality of radar signals.
  • a further homogenization of the gain can be achieved via the location field. It goes without saying that if there are more than two different beam shapes, the individual ones
  • Beam formations are each adjusted so that they are at a
  • the maxima of the individual beam formations can be shifted by one third in relation to one another in the case of three beam formations, or generally by 1 / n in the case of n beam formations.
  • each radar signal of the plurality of radar signals each includes received signals from a plurality of antenna elements of the antenna array. As previously described, this is the
  • Antenna array preferably around an antenna array with equidistant
  • the beam shaping can be carried out particularly efficiently by means of a fast Fourier transformation.
  • Figure 1 is a schematic representation of a block diagram of a
  • Figure 2 is a schematic representation of the antenna gain according to the
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a flow chart as it is based on a method for evaluating radar signals according to one embodiment.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a block diagram of a
  • the radar system with a device 1 for evaluating radar signals.
  • the radar system comprises at least one transmitting antenna 3, which
  • the emitted signals can be reflected on an object O.
  • the reflected signals are then received by the antenna elements 2-i and provided on the device 1 for evaluating the radar signals. This is used as a radar signal in this
  • Context understood the entirety of the reception channels of all antenna elements 2-i that correspond to a transmitted radar signal. Due to the multiple transmission of transmission signals by the transmission antenna 3, a time sequence of several radar signals is also received by the antenna elements 2-i.
  • the antenna array with the antenna elements 2-i is preferably an antenna array with a plurality of equidistantly arranged antenna elements 2-i, the individual antenna elements 2-i being arranged on a virtual axis.
  • the received radar signals are provided in the device 1 for evaluating the radar signals.
  • the device 1 for evaluating the radar signals comprises at least one first processing device 11, a second one
  • Processing device 12 and an evaluation device 13 The first
  • Processing device 11 calculates a first beam shaping for each radar signal using the signals of antenna elements 2-i.
  • the beam shaping can be carried out particularly easily by means of a fast Fourier transformation. Since the basics of such beam shaping using FFT
  • the digital beam shaping of the radar signal can be any digital beam shaping of the radar signal.
  • the second processing device 12 performs analogously to the first
  • Processing device 11 also a beam shaping.
  • beam shaping by the second processing device 12 is different from beam shaping by the first processing device 11.
  • a second processing device 12 can
  • Beam shaping can be realized, the maxima of which are in the minima of the first beam shaping. This can be achieved, for example, by using a window function with a complex component for the second beam shaping, which causes the maxima to be shifted by half a bin.
  • N the number of antenna elements 2-i of the antenna array
  • n the reception channel of an antenna element 2-i of the antenna array Performing two beamforms with an offset of half a bin is identical to beamforming, in which the length is doubled in the FFT with zero padding. However, this increases the computing effort.
  • the two beam shapings can be implemented by the two separate processing devices 11 and 12.
  • the two beam formations are also implemented by a common processing device which comprises sufficient computing capacities in order to be able to carry out the calculation of the two beam formations.
  • Figure 2 shows as a solid line the profit according to the first
  • the gain of the second beam shaping is shown in FIG. 2 as a dashed line.
  • the second beam shaping is set such that the maxima of the second beam shaping match at least approximately with the minima of the first beam shaping. In this way it can be clearly seen that an at least approximately homogeneous course of the antenna gain can be achieved by superimposing the two courses. In this way, good detection of objects can be achieved over the entire location field.
  • a first radar signal that was received at a first point in time can be a first
  • Beam shaping can be applied, and a second beam shaping can be applied to a radar signal which was subsequently received at a second, later point in time. A further radar signal then received can be processed again with a first beam shaping, etc. In this way, the advantages of different beam shaping can be used without additional computational effort being incurred. It is understood that the representation according to Figure 1 with only one
  • Transmitting antenna 3 and only four receiving antenna elements 2-i is only to be understood schematically and does not constitute a restriction of the present invention. Rather, different numbers of transmitting antennas 3 and / or receiving antenna elements 2-i can also be realized.
  • the present invention is not only restricted to the use of two different beam shapes. Rather, it is also possible to carry out more than two different beam configurations simultaneously or in succession. This way, another
  • the displacement of the individual beam shapes against one another must be adjusted accordingly. For example, in the case of three different beam configurations, the maxima of the individual beam configurations can each be shifted from one another by a third.
  • the results of the individual beamforming are finally fed to a processing device 13, which can each process the radar signals using the individual beamforming. For example, a detection of objects, a determination of an object speed or the like can be carried out. Of course, any other suitable evaluations of the radar signals are also possible using the multiple beam shapes.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a flowchart as it is a method for evaluating radar signals according to a
  • Embodiment is based.
  • step S1 several radar signals are received by an antenna array with the antenna elements 2-i.
  • step S2 a first beam shaping is applied to a received radar signal, and in step S3 a second beam shaping is applied to a radar signal
  • the beam shaping and the second beam shaping can either be based on one and the same radar signal are used, or only one beam shaping is applied in succession to several radar signals received in succession.
  • step S4 the radar signals are evaluated under
  • the evaluation can include, for example, a detection of one or more objects or a speed determination of an object. Any other suitable evaluations of the radar signals are of course also possible.
  • the present invention relates to an improved one

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Auswertung von Radarsignalen, insbesondere von Radarsignalen, welche mittels einer ULA-Antenne empfangen worden sind. Durch die Anwendung mehrerer unterschiedlicher Strahlformungen auf die Radarsignale können Einbrüche in dem Gewinn durch die Strahlformung kompensiert werden.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von Radarsignalen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von
Radarsignalen, sowie eine Vorrichtung zur Auswertung von Radarsignalen.
Stand der Technik
Im Automobilbereich werden Radarsensoren zunehmend für immer mehr Aufgaben eingesetzt. Beispielsweise liefern sie Daten aus dem Umfeld eines Fahrzeugs, die von einem Fahrassistenzsystem ausgewertet und
weiterverarbeitet werden können. Darüber hinaus sind Radarsensoren insbesondere auch im Bereich des automatisierten Fahrens von großer Bedeutung. Dabei ist insbesondere die Winkelauflösung bei gleichzeitig hoher Sensitivität, das heißt bei einem großen Ortungsfeld, entscheidend.
Zur Reduzierung des Rechenaufwands können für solche Radarsysteme Antennenarrays mit einer regelmäßigen Anordnung der Antennen, sogenannte Uniform Linear Array (ULA) eingesetzt werden. Hierbei kann mittels einer schnellen Fourier-Transformation, FFT, eine effiziente Strahlformung realisiert werden.
Die Druckschrift DE 10 2011 084 610 Al offenbart einen winkelauflösenden Radarsensor für Kraftfahrzeuge mit einer Antenne, die mehrere
Antennenelemente umfasst. Jedes Antennenelement ist dabei auf einen von mehreren Auswertungskanälen schaltbar und mit einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung des Einfallswinkels eines empfangenen Signals gekoppelt.
Offenbarung der Erfindung Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Auswertung von
Radarsignalen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Auswertung von Radarsignalen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
Demgemäß ist vorgesehen:
Ein Verfahren zur Auswertung von Radarsignalen, mit einem Schritt zum
Empfangen einer Mehrzahl von Radarsignalen von einem Antennenarray. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt zum Anwenden einer ersten Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen, sowie einen Schritt zum Anwenden einer zweiten Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen. Die zweite Strahlformung ist dabei insbesondere von der ersten Strahlformung verschieden. Schließlich umfasst das Verfahren einen Schritt zum Auswerten der empfangenen Radarsignale unter Verwendung der Ergebnisse der ersten Strahlformung und der zweiten Strahlformung.
Weiterhin ist vorgesehen:
Eine Vorrichtung zur Auswertung von Radarsignalen, insbesondere einer Mehrzahl von Radarsignalen, die von einem Antennenarray empfangen worden sind. Die Vorrichtung umfasst eine erste Verarbeitungseinrichtung, eine zweite Verarbeitungseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung. Die erste
Verarbeitungseinrichtung ist dazu ausgelegt, eine erste Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen anzuwenden. Die zweite
Verarbeitungseinrichtung ist dazu ausgelegt, eine zweite Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen anzuwenden, wobei die zweite Strahlformung von der ersten Strahlformung verschieden ist. Die
Auswerteeinrichtung ist dazu ausgelegt, die empfangenen Radarsignale unter Verwendung der Ergebnisse der ersten Strahlformung und der zweiten
Strahlformung auszuwerten.
Vorteile der Erfindung Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es bei einer digitalen Strahlformung der Radarsignale von einem Antennenarray über den Winkelbereich des Ortungsfeldes zu einem schwankenden Gewinn kommt. Insbesondere sind über den Winkelbereich des Ortungsfeldes signifikante Einbrüche in dem Gewinn zu verzeichnen.
Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Auswertung der Radarsignale bereitzustellen, welche diesen Einbrüchen in dem Gewinn entgegenwirkt und eine Auswertung mit einem zumindest annähernd homogeneren Verlauf über den Winkelbereich des Ortungsfeldes ermöglicht.
Hierzu ist es ein Ansatz der vorliegenden Erfindung, mehrere unterschiedliche Strahlformungen auf die Radarsignale anzuwenden, wobei die unterschiedlichen Strahlformungen sich im Idealfall zu einem zumindest annähernd homogenen Antennengewinn ergänzen. Beispielsweise kann auf die Radarsignale von dem Antennenarray eine zweite Strahlformung angewendet werden, welche ihre Maxima vorzugsweise in den Bereichen der Minima der ersten Strahlformung aufweist. Auf diese Weise können die Gewinneinbrüche der ersten Strahlformung durch die zweite Strahlformung zumindest annähernd kompensiert werden
Die Radarsignale, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgewertet werden sollen, können hierbei vorzugsweise von einem Antennenarray mit gleichmäßig verteilten, äquidistant angeordneten, Antennenelementen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann jedes Antennenelement ein Signal für einen Empfangskanal eines Radarsignals bereitstellen. Bei solchen
Antennenarrays mit äquidistant angeordneten Antennenelementen (Uniform Linear Area, ULA) kann die Strahlformung besonders effizient mittels einer schnellen Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform, FFT) realisiert werden. Hierdurch ist eine besonders schnelle und effiziente Strahlformung möglich, die einen relativ geringen Hardware-Aufwand zur Berechnung erfordert.
Als ein Radarsignal ist in diesem Kontext die Summe aller Signale der einzelnen Empfangskanäle der einzelnen Antennenelemente des Antennenarrays zu verstehen. Ein Radarsystem wird hierbei regelmäßig, vorzugsweise periodisch, Hochfrequenzsignale aussenden, die von einem zu detektierenden Objekt reflektiert werden, und die reflektierten Signale können daraufhin von den Antennenelementen des Antennenarrays empfangen und in den einzelnen Empfangskanälen zur Weiterverarbeitung bereitgestellt werden. Durch das mehrfache Aussenden von Hochfrequenzsignalen und das Empfangen der entsprechenden Radarantworten werden auf diese Weise auch mehrere
Radarsignale in einer zeitlichen Abfolge hintereinander empfangen, die daraufhin ausgewertet werden können.
Bei der Strahlformung können dabei mehrere Strahlen ausgeformt werden.
Insbesondere kann für jede Antenne eine separate Strahlformung durchgeführt werden. Für N Antennen existieren somit auch N Strahlen bzw. Radarsignale.
Gemäß einer Ausführungsform werden die erste Strahlformung und die zweite Strahlformung jeweils auf das gleiche Radarsignal angewendet. Mit anderen Worten, die erste Strahlformung und die zweite Strahlformung werden jeweils auf die gleichen Signale der Empfangskanäle der Antennenelemente des
Antennenarrays angewendet. Es erfolgt somit für jedes empfangene Radarsignal eine mehrfache Strahlformung.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform werden die erste Strahlformung und die zweite Strahlformung auf unterschiedliche Radarsignale angewendet.
Beispielsweise kann bei einer zeitlichen Folge von empfangenen Radarsignalen jeweils abwechselnd eine erste Strahlformung und eine zweite Strahlformung angewendet werden. Auf diese Weise ist keine Erhöhung des Rechenaufwands für die zwei unterschiedlichen Strahlformungen erforderlich.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgen das Anwenden der ersten Strahlformung und/oder das Anwenden der zweiten Strahlformung durch Anwenden einer komplexen Fensterfunktion. Derartige komplexe Fensterfunktionen ermöglichen eine besonders einfache und effiziente Anpassung der Strahlformung auf die jeweiligen Erfordernisse.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Maximum der zweiten Strahlformung gegenüber dem Maximum der ersten Strahlformung um ein halbes Bin verschoben. Durch die Verschiebung der beiden Strahlformungen um ein halbes Bin liegen die Maxima der zweiten Strahlformung in den Bereichen der Minima der ersten Strahlformung. Auf diese Weise kann ein zumindest annähernd homogener Verlauf des Gewinns über den Winkelbereich des Ortungsfeldes realisiert werden. Bei der Strahlformung, insbesondere einer Strahlformung mittels FFT entspricht dabei ein Bin dem Abstand zweier benachbarten Maxima des Antennenbeams.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner einen Schritt zum Anwenden mindestens einer weiteren Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen. Durch das Anwenden von drei oder mehr unterschiedlichen Strahlformungen kann eine weitere Homogenisierung des Gewinns über das Ortungsfeld realisiert werden. Es versteht sich hierbei, dass bei mehr als zwei unterschiedlichen Strahlformungen die einzelnen
Strahlformungen jeweils derart angepasst werden, dass sie bei einer
Überlagerung zu einem möglichst homogenen Antennengewinn führen.
Beispielsweise können die Maxima der einzelnen Strahlformungen bei drei Strahlformungen um jeweils ein Drittel gegenüber einander verschoben sein, oder allgemein bei n Strahlformungen jeweils um 1/n.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst jedes Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen jeweils Empfangssignale von mehreren Antennenelementen des Antennenarrays. Wie zuvor bereits beschrieben, handelt es sich bei dem
Antennenarray vorzugsweise um ein Antennenarray mit äquidistant
angeordneten Antennenelementen. Hierdurch kann die Strahlformung mittels einer schnellen Fourier-Transformation besonders effizient durchgeführt werden.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den
Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder
Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds einer
Vorrichtung zur Auswertung von Radarsignalen gemäß einer Ausführungsform;
Figur 2: eine schematische Darstellung des Antennengewinns nach den
Strahlformungen gemäß einer Ausführungsform; und
Figur 3: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Auswertung von Radarsignalen gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds eines
Radarsystems mit einer Vorrichtung 1 zur Auswertung von Radarsignalen. Das Radarsystem umfasst mindestens eine Sendeantenne 3, welche
Hochfrequenzsignale aussendet. Die ausgesendeten Signale können an einem Objekt O reflektiert werden. Die reflektierten Signale werden daraufhin von den Antennenelementen 2-i empfangen und an der Vorrichtung 1 zur Auswertung der Radarsignale bereitgestellt. Als ein Radarsignal wird hierbei in diesem
Zusammenhang die Gesamtheit der Empfangskanäle aller Antennenelemente 2-i verstanden, die zu einem ausgesendeten Radarsignal korrespondieren. Aufgrund der mehrfachen Aussendung von Sendesignalen durch die Sendeantenne 3 werden durch die Antennenelemente 2-i auch eine zeitliche Abfolge von mehreren Radarsignalen empfangen.
Bei dem Antennenarray mit den Antennenelementen 2-i handelt es sich vorzugsweise um ein Antennenarray mit mehreren äquidistant angeordneten Antennenelementen 2-i, wobei die einzelnen Antennenelemente 2-i auf einer virtuellen Achse angeordnet sind. Die empfangenen Radarsignale werden in der Vorrichtung 1 zur Auswertung der Radarsignale bereitgestellt. Die Vorrichtung 1 zur Auswertung der Radarsignale umfasst mindestens eine erste Bearbeitungseinrichtung 11, eine zweite
Verarbeitungseinrichtung 12 und eine Auswerteeinrichtung 13. Die erste
Verarbeitungseinrichtung 11 berechnet unter Verwendung der Signale der Antennenelemente 2-i für jeweils ein Radarsignal eine erste Strahlformung. Insbesondere bei der zuvor beschriebenen Konfiguration eines Antennenarrays mit gleichmäßig verteilten Antennenelementen 2-i (ULA) kann die Strahlformung besonders einfach mittels einer schnellen Fourier-Transformation ausgeführt werden. Da die Grundlagen einer solchen Strahlformung mittels FFT
grundsätzlich bekannt sind, wird auf eine entsprechende Ausführung hier verzichtet. Die digitale Strahlformung des Radarsignals kann dabei
beispielsweise durch Anwenden einer geeigneten Fensterfunktion realisiert werden.
Die zweite Verarbeitungseinrichtung 12 führt, analog zu der ersten
Verarbeitungseinrichtung 11, ebenfalls eine Strahlformung aus. Die
Strahlformung durch die zweite Verarbeitungseinrichtung 12 ist dabei jedoch von der Strahlformung durch die erste Verarbeitungseinrichtung 11 verschieden. Insbesondere kann durch die zweite Verarbeitungseinrichtung 12 eine
Strahlformung realisiert werden, deren Maxima sich in den Minima der ersten Strahlformung befinden. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass für die zweite Strahlformung eine Fensterfunktion mit einem komplexen Anteil genutzt wird, die eine Verschiebung der Maxima um einen halben Bin bewirkt. Eine solche Fensterfunktion kann beispielsweise durch die folgende Formel realisiert werden: w(n) = exp(j * 2 * pi * 0,5 * n / N) = exp(j * pi * n / N)
Hierbei ist:
w: die komplexe Fensterfunktion
N: die Anzahl der Antennenelemente 2-i des Antennenarrays
n: der Empfangskanal eines Antennenelements 2-i des Antennenarrays Die Durchführung von zwei Strahlformungen mit einem Versatz eines halben Bins ist identisch zu einer Strahlformung, bei der in der FFT mit Zero-Padding die Länge verdoppelt wird. Hierdurch steigt jedoch der Rechenaufwand.
Die beiden Strahlformungen können, wie zuvor bereits beschrieben, durch die zwei separaten Verarbeitungseinrichtungen 11 und 12 realisiert werden. Es versteht sich jedoch, dass die beiden Strahlformungen auch durch eine gemeinsame Verarbeitungseinrichtung realisiert wird, welche ausreichend Rechenkapazitäten umfasst, um die Berechnung der beiden Strahlformungen durchführen zu können.
Figur 2 zeigt als durchgezogene Linie den Gewinn gemäß der ersten
Strahlformung. Ferner ist in Figur 2 als gestrichelte Linie der Gewinn der zweiten Strahlformung dargestellt. Die zweite Strahlformung ist dabei derart eingestellt, dass die Maxima der zweiten Strahlformung zumindest annähernd mit den Minima der ersten Strahlformung übereinstimmen. Auf diese Weise ist gut zu erkennen, dass durch eine Überlagerung der beiden Verläufe ein zumindest annähernd homogener Verlauf des Antennengewinns erzielt werden kann. Auf diese Weise kann über das gesamte Ortungsfeld eine gute Detektion von Objekten erzielt werden.
Neben der zuvor bereits beschriebenen gleichzeitigen Anwendung von zwei unterschiedlichen Strahlformungen auf die Kanäle eines Radarsignals, welche zu einem gemeinsamen Zeitpunkt empfangen worden ist, ist es auch möglich, auf jedes Radarsignal jeweils nur eine Strahlformung anzuwenden, und dabei auf zeitlich nacheinander empfangene Radarsignale jeweils eine andere
Strahlformung anzuwenden. Beispielsweise kann zu einem ersten Radarsignal, welches zu einem ersten Zeitpunkt empfangen worden ist, eine erste
Strahlformung angewendet werden, und auf ein Radarsignal, welches anschließend zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt empfangen worden ist, kann eine zweite Strahlformung angewendet werden. Ein weiteres daraufhin empfangenes Radarsignal kann wieder mit einer ersten Strahlformung verarbeitet werden, usw. Auf diese Weise können die Vorteile unterschiedlicher Strahlformungen genutzt werden, ohne dass hierbei ein zusätzlicher erhöhter Rechenaufwand entsteht. Es versteht sich, dass die Darstellung gemäß Figur 1 mit nur einer
Sendeantenne 3 und nur vier Empfangsantennenelementen 2-i nur schematisch zu verstehen ist und keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung darstellt. Vielmehr können auch davon abweichende Anzahlen von Sendeantennen 3 und/oder Empfangsantennenelementen 2-i realisiert werden.
Entsprechend ist die vorliegende Erfindung auch nicht nur auf die Anwendung von zwei unterschiedlichen Strahlformungen eingeschränkt. Vielmehr ist es auch möglich, mehr als zwei unterschiedlichen Strahlformungen gleichzeitig oder hintereinander auszuführen. Auf diese Weise kann eine weitere
Homogenisierung des Antennengewinnverlaufs erreicht werden. Bei einer Erhöhung der Anzahl von unterschiedlichen Strahlformungen ist dabei die Verschiebung der einzelnen Strahlformungen gegeneinander entsprechend anzupassen. Beispielsweise können bei drei unterschiedlichen Strahlformungen die Maxima der einzelnen Strahlformungen jeweils um ein Drittel gegeneinander verschoben sein.
Die Ergebnisse der einzelnen Strahlformungen werden abschließend einer Verarbeitungseinrichtung 13 zugeführt, welche unter Verwendung der einzelnen Strahlformungen jeweils eine Verarbeitung der Radarsignale ausführen kann. Beispielsweise kann hierbei eine Detektion von Objekten, eine Bestimmung einer Objektgeschwindigkeit oder ähnliches ausgeführt werden. Selbstverständlich sind auch beliebige andere geeignete Auswertungen der Radarsignale unter Verwendung der mehreren Strahlformungen möglich.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Auswertung von Radarsignalen gemäß einer
Ausführungsform zugrunde liegt. In Schritt S1 werden mehrere Radarsignale von einem Antennenarray mit den Antennenelementen 2-i empfangen. In Schritt S2 wird eine erste Strahlformung auf ein empfangenes Radarsignal angewendet, und in Schritt S3 wird eine zweite Strahlformung auf ein Radarsignal
angewendet. Wie zuvor bereits beschrieben, kann die Strahlformung und die zweite Strahlformung dabei entweder auf ein und dasselbe Radarsignal angewendet werden, oder es wird nacheinander jeweils nur eine Strahlformung auf mehrere zeitlich hintereinander empfangene Radarsignale angewendet.
In Schritt S4 schließlich erfolgt eine Auswertung der Radarsignale unter
Verwendung der unterschiedlichen Strahlformungen. Die Auswertung kann beispielsweise eine Detektion von einem oder mehreren Objekten oder eine Geschwindigkeitsbestimmung eines Objekts umfassen. Selbstverständlich sind auch beliebige andere geeignete Auswertungen der Radarsignale möglich. Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte
Auswertung von Radarsignalen, insbesondere von Radarsignalen, welche mittels einer U LA- Antenne empfangen worden sind. Durch die Anwendung mehrerer unterschiedlicher Strahlformungen auf die Radarsignale können Einbrüche in dem Gewinn durch die Strahlformung kompensiert werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Auswertung von Radarsignalen, mit den Schritten:
Empfangen (Sl) einer Mehrzahl von Radarsignalen von einem Antennenarray;
Anwenden (S2) einer ersten Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen;
Anwenden (S3) einer zweiten Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen, wobei die zweite Strahlformung von der ersten Strahlformung verschieden ist; und
Auswerten (S4) der empfangenen Mehrzahl von Radarsignale unter Verwendung der Ergebnisse der ersten Strahlformung und der zweiten Strahlformung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Strahlformung und die zweite Strahlformung jeweils auf das gleiche Radarsignal angewendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Strahlformung und die zweite Strahlformung auf unterschiedliche Radarsignale der empfangenen Mehrzahl von Radarsignalen angewendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Anwenden der ersten Strahlformung und/oder das Anwenden der zweiten Strahlformung ein Anwenden einer komplexen Fensterfunktion umfasst.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Maximum der zweiten Strahlformung gegenüber dem Maximum der ersten Strahlformung um ein halbes Bin verschoben ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren ferner einen Schritt zum Anwenden mindestens einer weiteren Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen umfasst.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei jedes Radarsignale der Mehrzahl von Radarsignale jeweils Empfangssignale von mehreren
Antennenelementen (2-i) des Antennenarrays umfasst.
8. Vorrichtung (10) zur Auswertung einer Mehrzahl von Radarsignalen, die von einem Antennenarray empfangen worden sind, wobei die Vorrichtung (10) folgendes umfasst: eine ersten Verarbeitungseinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, eine erste Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen
anzuwenden; eine zweite Verarbeitungseinrichtung (12), die dazu ausgelegt ist, eine zweite Strahlformung auf ein Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignalen
anzuwenden, wobei die zweite Strahlformung von der ersten Strahlformung verschieden; und eine Auswerteeinrichtung (13), die dazu ausgelegt ist, die empfangen
Radarsignale unter Verwendung der Ergebnisse der ersten Strahlformung und der zweiten Strahlformung auszuwerten.
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, mit einem Antennenarray, das mehrere Antennenelemente (2-i) umfasst, wobei jedes Radarsignal der Mehrzahl von Radarsignale jeweils Empfangssignale von den mehreren
Antennenelementen (2-i) des Antennenarrays umfasst.
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei die einzelnen
Antennenelemente (2-i) des Antennenarray äquidistant entlang einer virtuellen Achse angeordnet sind.
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