[发明专利]MIMO雷达测量方法

说明书

MIMO‑FMCW雷达传感器和用于定位雷达目标(18)的MIMO时分复用方法，其中，借助发射信号执行FMCW雷达测量，所述发射信号的调制模式对于不同的发射开关状态(m)包括斜坡(24；28；34；38)的在时间上相互交错的序列(22；26；32；36)，所述发射开关状态在用于发射的天线元件(12)的选择方面区别；由二维谱(56)中的峰的位置(k，I)确定所述雷达目标(18)的相对速度(v)的模糊值；针对与对于所述相对速度(v)的确定的值中的多个值预期的相位关系(a(v，m))的一致性方面检查谱(X)的谱值之间的相位关系；据此从所述相对速度(v)的所确定的周期值中选择所述雷达目标(18)的相对速度(v)的估计值；并且根据所获得的基带信号(b)之间的振幅和/或相位关系确定所述雷达目标(18)的角度。

技术领域

本发明涉及一种借助进行角分辨的MIMO-FMCW雷达传感器定位雷达目标的方法，其中，将所接收的信号与所发射的信号向下混频成基带信号，并且根据对于所述雷达传感器的用于发射和接收的天线元件的不同选择获得的基带信号之间的振幅和/或相位关系确定所定位的雷达目标的角度。

本发明还涉及一种尤其用于机动车的雷达传感器，所述雷达传感器构造用于实施所述方法。

背景技术

在机动车中使用FMCM雷达传感器用于检测交通环境，尤其用于定位其他车辆。可以将定位结果用于不同的辅助功能，例如用于自动间距调节、自动碰撞警告或也用于在严重碰撞危险时自动触发紧急制动。

在FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave/调频连续波)雷达传感器中使用具有经斜坡状调制的频率的发射信号。在斜坡的变化过程期间连续发射该信号。由接收信号通过与发射信号混频来产生基带信号，所述基带信号被采样和分析处理。

基带信号的频率相应于在给定时刻发射的信号与在同一时刻接收的信号之间的频率差。基于发射信号的频率调制，该频率差与信号从雷达传感器到对象并且返回的传播时间以及因此与对象的间距有关。然而基于多普勒效应，频率差也包含通过对象的相对速度决定的分量。因此，在单个斜坡上的频率差的测量还不允许间距的和相对速度的确定，而是仅仅提供这些参量之间的线性关系。该关系可以在间距/速度图(d-v-Diagram)中表示为直线。

已知FMCW雷达传感器，在所述FMCW雷达传感器中以相同的、相对短的斜坡的序列——即所谓的快速线性调频“Rapid Chirps”)进行工作，所述斜坡相对于其持续时间具有高的频率偏移(Frequenzhub)并且因此如此陡峭，使得在基带信号中，频率移位的与间距有关的分量占主导，而多普勒移位通过斜坡序列被采样。因此，为了在相对速度的测量范围内允许相对速度的明确确定，需要短斜坡的足够高的重复率。彼此相继的短斜坡之间的时间错位尤其必须小于多普勒频率的半个周期持续时间。

雷达传感器大多具有多个天线元件，所述多个天线元件相互成一间距地布置在一条线上，例如布置在水平线上，从而所定位的对象的不同方位角导致雷达信号从对象直至相应天线元件要经过的传播长度方面的差。这些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差异。然后通过在不同通道中接收的(复)振幅与天线图中的相应振幅进行比较，可以确定雷达信号的入射角和因此所定位的对象的方位角。

在MIMO雷达(Multiple Input/Multiple Output/多输入多输出)中通过以下方式实现较大的角分辨能力：即不仅借助多个进行接收的天线元件、而且借助多个进行发射的天线元件工作，其中，分析处理进行发射和进行接收的天线元件的不同组合，所述不同组合导致所反射的信号的相应传播长度差。