[发明专利]角度分辨的雷达传感器

说明书

本发明涉及一种角度分辨的雷达传感器，其具有多个天线元件(10、12、14、16)和一个控制与分析处理装置(30)，所述多个天线元件在所述雷达传感器是角度分辨的方向上设置在不同的位置上，所述控制与分析处理装置设计用于以下运行方式：在所述运行方式中所述天线元件(10‑16)中的多个天线元件发送信号，所述信号分别由所述天线元件中的多个天线元件接收，并且定位的对象的角度(θ)根据相应于进行发送的天线元件和进行接收的天线元件的不同配置的信号之间的振幅和/或相位关系确定，其特征在于，所述控制与分析处理装置(30)构造用于向所述进行发送的天线元件(10‑16)中的多个天线元件同时通过以下方式馈给频率相同的信号，使得所述信号的共同的相位中心位于两个相邻的天线元件的位置之间。

技术领域

本发明涉及一种角度分辨的雷达传感器，尤其用于机动车，其具有多个天线元件和一个控制与分析处理装置，所述多个天线元件在雷达传感器是角度分辨的方向上设置在不同的位置中，所述控制与分析处理装置设计用于以下运行方式：在所述运行方式中所述天线元件中的多个天线元件发送信号，所述信号分别由所述天线元件中的多个天线元件接收，并且根据相应于进行发送的天线元件和进行接收的天线元件的不同配置的信号之间的振幅关系和/或相位关系确定定位的对象的角度。

背景技术

雷达传感器在机动车中例如用于测量在自身车辆的前方区域中定位的车辆或其他对象的间距、相对速度和方位角。各个天线元件则例如彼此间隔开地设置在一个水平线上，从而定位的对象的不同方位角导致雷达信号从对象返回至相应的天线元件的传播长度方面的差。所述传播长度差导致由天线元件接收并且在所属的分析处理通道中分析处理的信号的相位方面的相应的差。通过在不同信道中接收的(复数)振幅与天线图中的相应振幅的均衡，则能够确定雷达信号的入射角并且因此能够确定定位的对象的方位角。

为了实现高角度分辨率，天线的孔径应尽可能大。然而，当相邻天线元件之间的间距过大时，在角度测量中可能出现多值性，因为对于相差波长λ的整数倍的传播长度差在所接收的信号之间得到相同的相位关系。单值的角度测量例如可以借助ULA结构(UniformLinear Array：均匀线性阵列)实现，其中天线元件以λ/2的间距设置。然而，在这种情形中，随着孔径的增大天线元件的数量也增大并且所需的分析处理通道的数量也增大，从而产生相应较高的硬件成本。

在MIMO雷达(Multiple Input/Multiple Output：多输入/多输出)中通过以下方式实现更大的角度分辨率能力：不仅以多个进行接收的天线元件工作而且以多个进行发送的天线元件工作，其中分析处理进行发送的天线元件和进行接收的天线元件的不同组合，例如在时分复用中或可选择地也在频分复用中或码分复用中。进行发送的天线元件的变化的位置则导致附加的相位差并且因此导致等价于以具有单个的、进行发送的天线元件和附加的(虚拟的)、进行接收的天线元件的配置获得的信号的信号。以这种方式虚拟地增大孔径并且因此改善角度分辨。

在尽可能高的角度分辨率方面有利的是，虚拟的天线阵列是如此稀疏的，使得各个天线元件彼此具有相对较大的间距。然而，在这种情况下不再满足单值性，从而尤其在雷达回波受干扰的情况下发生多值性并且因此发生“跳跃的”角度测量，也就是说，在较长的时间区间上跟踪雷达目标时，偶尔发生所测量的方位角的跳跃式变化。

发明内容

本发明的任务是实现一种MIMO雷达，其在高分辨能力的情况下允许角度测量的改进的单值性。

所述任务通过以下方式解决：控制与分析处理装置构造用于向进行发送的天线元件中的多个天线元件同时通过以下方式馈给频率相同的信号：这些信号的共同的相位中心位于两个相邻的天线元件的位置之间。