[发明专利]可重新配置的雷达单元、集成电路和其方法

说明书

描述一种可重新配置的雷达单元，其包括：毫米波(mmW)收发器(Tx/Rx)电路；混合模拟和基带集成电路；以及信号处理器电路。所述mmW Tx/Rx电路、混合模拟和基带集成电路以及信号处理器电路被配置成支持多个雷达操作模式。雷达灵敏度监测和架构重新配置控制单元(260)耦合到所述信号处理器电路且被配置成监测雷达性能，且响应于所述雷达性能，引发所述雷达操作模式的改变。以此方式，所述可重新配置的雷达单元支持多种雷达操作模式，且可取决于任何主导雷达性能条件动态地采用所述多种雷达操作模式。

发明领域涉及用于毫米波(mmW)雷达单元的可重新配置的架构。取决于雷达单元的主导操作条件，本发明适用于但不限于来自多个可能的支持架构的动态可选76-81GHzmmW射频(RF)架构。

背景技术

对用于车辆的主动安全系统的需求日益增加。主动安全系统每车需要多个雷达传感器，每个雷达传感器通常利用特定雷达技术工作。当前，存在少数雷达传感器技术，供领先的模块车辆制造商采用和安装。这些雷达传感器技术中的每一个在操作原理方面都不相同，且通常每个雷达传感器架构(和相关联的雷达技术)由专用集成电路(IC)集合支持。76-81GHz的频段被分配用于此种雷达操作，76-77GHz专用于长程操作，77-81用于中程和短程汽车雷达操作。最普遍的架构支持调频连续波(FMCW)雷达信号的发射、接收和处理。此外，其它已知架构和IC集合支持调相连续波(PMCW)雷达信号或频移键控(FSK)雷达信号或脉冲多普勒雷达信号或超宽带(UWB)冲击雷达信号的发射、接收和处理。采用不同雷达技术的雷达传感器提供替代的益处，例如以便收集用于车辆安全系统的所有部分的物体的范围、速度和角度信息，以正确运行。由于每个架构都具有各自的优势和劣势，因此大多数实施方案都特别偏向支持某种雷达信号的主动安全系统，且因此市场上存在许多替代的雷达技术。

已知FMCW雷达单元可例如使用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术在一个集成电路(IC)中实现，或例如使用锗化硅(SiGe)技术在多个单独的IC中实现。现参看图1，框图示出另一已知的FMCW雷达单元100。FMCW雷达单元100包括一个或多个发射器天线110和一个或多个接收器天线112和收发器以及信号处理电路。具有多个单独IC的雷达功能包括例如mmW收发器(TxRx)电路120、模拟/混合信号基带电路140和微处理器IC 150。在发射器意义上，微处理器IC 150包括数字控制和信号处理单元152，其将发射雷达信号154提供到频率啁啾产生器电路，所述频率啁啾产生器电路包括模拟/混合信号基带电路140中的波形产生器142。波形产生器142将待调制的信号138提供到压控振荡器(VCO)电路126。接着任选地将经调制信号传递到倍频器124(如果VCO产生的信号不处于FMCW雷达传感器100的工作频率)。VCO 126或倍频器124的高频输出132被传递到功率放大器122，在所述功率放大器122处，所述高频输出132被放大且被传送到一个或多个发射器天线110。

在一个或多个接收器天线112处接收雷达信号，且所述雷达信号被传递到低噪声放大器(LNA)128，在所述LNA 128处被放大。经放大的接收到的雷达信号被传递到下混频器130，在所述下混频器130处与从VCO 126输出的高频信号132混频。来自下混频器130的下变频转换的接收到的雷达信号134被输入到可编程基带电路144，所述可编程基带电路144包括带通滤波器和一个或多个增益放大器，以及模/数转换器(ADC)。将来自可编程基带电路144的数字输出156输入到数字控制和信号处理单元152，以供处理，且输出接收到的经处理的雷达信号158。