[发明专利]用于检测并缓解相互干扰的雷达单元、集成电路和方法

说明书

描述一种用于检测干扰的存在的雷达单元(400)，其包括：毫米波(mmW)收发器(Tx/Rx)电路，其被配置成支持包括发射雷达信号波形和接收其回波信号的正常数据获取操作模式；混合模拟和基带电路，其以可操作方式耦合到所述mmW Tx/Rx电路；以及信号处理器电路(452)，其以可操作方式耦合到所述混合模拟和基带电路。干扰检测单元(448)以可操作方式耦合到所述mmW Tx/Rx电路。所述雷达单元被配置成操作时间非连续操作模式，所述操作模式包括用作干扰监测周期的第一时间部分和由所述雷达单元在所述正常数据获取操作模式下使用的第二时间部分，由此所述混合模拟和基带电路、所述信号处理器电路(452)和所述干扰检测单元(448)被配置成在所述监测周期期间检测干扰信号。

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。本发明适用于但不限于一种具有雷达传感器的被配置成检测并缓解相互干扰的汽车雷达单元和一种用于检测并缓解相互干扰的方法。

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。在汽车应用中，雷达传感器大部分内置有几个集成电路(integrated circuit，IC)或仅内置有一个IC。趋势是出于成本和功耗考量而采取雷达片上系统(system on chip，SoC，使用射频(radio frequency，RF)CMOS工艺技术)解决方案。商用汽车雷达传感器通常包括实施为相控阵列雷达系统的多个接收器和发射器，以便提高输出功率、接收器灵敏度和角分辨率。微控制器(microcontroller，MCU)执行对收发器电路的数字控制和对数字化资料的数字信号处理(例如快速傅里叶变换(fast fourier transform，FFT)、数字信号/系统处理)，并将经处理数据输出到车辆的中央CPU。

雷达传感器发射信号，且雷达接收器同时接收信号的回波。接收到的回波接着与发射出的信号混合，并在混频器的输出处产生具有fb＝f_receive-f_transmit的频率的低频信号，所述频率是所谓的差频(fb)。通过分析差频，可提取范围参数(亦即到目标的距离)。

目前，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(integrated circuit，IC)集合支持。此外，随着驾驶辅助和自动驾驶系统的普及化，可以设想车辆内和车辆间通信连同车辆之间的雷达信号，将增大所遭遇干扰电平。具体地说，可以设想相互干扰将对于汽车雷达单元变成巨大的挑战，在具有密集交通的城市区域中尤其如此。互操作性已由汽车制造商J.Dickmann、J.Klappstein、H.L.Bloecher、M.Muntzinger和H.Meinel在2012年第9次欧洲雷达会议(European RadarConference)，2012，第18到21页“汽车雷达展望(Automotive radar-quo vadis？)”标识为主要挑战之一。

由于频谱调节，所有汽车雷达传感器，无关于操作类型和供应商，需要在介于76GHz与81GHz之间的频率范围内工作，其中77到81GHz用于短程雷达，且76到77GHz用于长程雷达。雷达单元用户自由支配如何利用此带宽。已知根据雷达传感器的操作模式而将雷达频带划分成数个子频带。子频带的总数目可自适应，并取决于雷达传感器的啁啾带宽。举例来说，当雷达传感器采取中程雷达(mid-range radar，MRR)啁啾模式时，77到81GHz雷达频带可被划分成8个0.5GHz的子频带。可将雷达操作频率(FMCW频率啁啾)选作子频带中的任一个。