[发明专利]雷达I-Q失配测量和校准

说明书

公开了一种校准车辆的雷达系统的方法。在雷达系统的选定位置处的目标处从发射器发射源信号。在接收器的同相信道和正交信道处接收回波信号作为来自目标的源信号的反射。获得用于包括对应于目标的目标峰值的回波信号的范围空间，其中范围空间包括由同相信道和正交信道之间的IQ差值导致的虚假峰值。调整同相信道和正交信道之间的IQ差值以减小虚假频率峰值的幅度。

背景技术

本公开涉及用于车辆跟踪系统中的雷达系统，并且更具体地涉及用于校准雷达系统的同相信道和正交信道之间的相位关系的系统和方法。

车辆可以受益于使用能够在车辆的环境中定位物体或目标的雷达系统，并提供关于物体的相关参数，诸如物体的范围或位置、物体的角度位置、相对速度等等。雷达系统将源信号发送到相对于车辆的体积中，并接收来自体积中的任何物体的源信号的反射。雷达系统采用倍增器，诸如平衡下变频器，将高频雷达信号转换为基带频率。平衡下变频器包括在它们之间具有90度相位关系(即相位相差90度)的分离的同相(I)和正交(Q)信道。但是，需要保持该相位关系，并且用于每个信道的下变频倍增到基带频率需要相同。相位关系的变化或用于下变频的倍增会导致雷达输出中出现额外的寄生谐波信号，诸如雷达系统中出现幻像目标、强目标掩盖弱目标，以及范围和多普勒(速度)测量误差。因此，期望提供一种控制车辆雷达系统中的I信道和Q信道之间的相位关系的方法。

发明内容

在一个示例性实施例中，公开了一种校准雷达系统的方法。该方法包括从发射器在雷达系统的选定位置处的目标处发射源信号，并且在接收器的同相信道和正交信道处接收回波信号作为来自目标的源信号的反射。获得用于包括对应于目标的目标峰值的回波信号的范围空间，其中范围空间包括由同相信道和正交信道之间的IQ差值导致的用于目标的虚假峰值。调整同相信道和正交信道之间的IQ差值以减小虚假频率峰值的幅度。

在一个实施例中，估计目标峰值的强度与虚假峰值的强度之间的差值，并且调整IQ差值以增加强度差值。IQ校正器电路沿同相信道从发射器接收同相参考信号并沿正交信道从发射器接收正交参考信号。在IQ校正器电路处调整IQ差值。在各种实施例中，IQ差值是以下中的至少一个：(i)同相信道与正交信道之间的的相位差值；和(ii)同相信道的增益与正交信道的增益之间的差值。目标的范围可以在雷达系统的最大范围内。在一个实施例中，反射信号的同相分量与同相参考信号组合，并且反射信号的正交分量与正交参考信号组合。

在一个实施例中，该方法还包括使用校准的雷达系统确定物体的范围和多普勒频率中的一个，并将范围和多普勒频率中的一个提供给车辆的自主驾驶系统，以便提供使自主驾驶系统可以用于相对于目标来操纵车辆的信号。

在一个示例性实施例中，公开了一种雷达系统。该雷达系统包括发送具有同相分量和正交分量的源信号的发射器电路；用于接收来自目标的源信号的反射的回波信号的接收器电路，其中接收器电路分别包括同相分量和正交分量；在相位通道和正交信道之间提供IQ差值的IQ校正器电路；用于获得用于回声信号的范围空间的数字信号处理器，该范围空间包括对应于目标的目标峰值，其中该范围空间包括由同相信道和正交信道之间的IQ差值导致的虚假峰值；以及调整IQ校正器电路处的IQ差值以减小虚假峰值的幅度的校正模块。

校正模块估计目标峰值强度与虚假峰值强度的差值，并调整IQ差值以增加强度差值。IQ校正器电路沿同相信道从发射器电路接收同相参考信号并沿正交信道从发射器电路接收正交参考信号。IQ差值可以是以下中的至少一个：(i)同相信道与正交信道之间的相位差值；和(ii)同相信道的增益与正交信道的增益之间的差值。在一个实施例中，目标的选定位置在雷达系统的最大范围内。

在一个实施例中，数字信号处理器使用校准的雷达系统提供物体的范围和多普勒频率中的至少一个，并将范围和多普勒频率中的至少一个提供给车辆的自主驾驶系统，以便提供使自主驾驶系统可用于相对于目标来操纵车辆的信号。