[发明专利]用于机动车的进行角度分辨的宽带的雷达传感器

说明书

一种用于机动车的进行角度分辨的雷达传感器，所述雷达传感器具有天线装置以及控制和分析处理装置(30)，所述天线装置具有设置用于接收的多个天线(10，12)，所述多个天线在所述雷达传感器进行角度分辨的方向(y)上布置在不同的位置(yi)中，所述控制和分析处理装置设计用于以下运行方式：在所述运行方式中，所述雷达传感器的设置用于发送的至少一个天线(22)发送信号，所述信号被所述雷达传感器的设置用于接收的所述多个天线(10，12)接收，并且根据相应于发送天线和接收天线的不同配置的相应的分析处理信道(i)的信号之间的幅度关系和/或相位关系来估计雷达目标的角度(θ)，其中，对于雷达目标的角度(θ)的单个估计，对于相应的分析处理信道(i)对于相应的距离(di)对所述分析处理信道的信号进行分析处理，其中，根据角度假设(θhyp)或角度范围假设，至少针对一个角度假设或角度范围假设为相应的分析处理信道(i)选择不同的距离(di)。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的雷达传感器，该雷达传感器具有天线装置以及控制和分析处理装置，天线装置具有设置用于接收的多个天线，所述多个天线在雷达传感器进行角度分辨的方向上布置在不同的位置中，控制和分析处理装置设计用于以下运行方式：在该运行方式中，雷达传感器的设置用于发送的至少一个天线发送信号，该信号被雷达传感器的设置用于接收的多个天线接收，雷达目标的角度根据相应的分析处理信道的信号之间的幅度关系和/或相位关系来估计，相应的分析处理信道相应于发送天线和接收天线的不同配置。

背景技术

雷达传感器在机动车中例如用于测量定位在自己的车辆前方的车辆的或其他雷达目标的间隔、相对速度和方位角。然后，多个天线例如在水平线上彼此成一定的间隔地布置，使得所定位的雷达目标的不同方位角导致雷达信号从雷达目标至相应的天线需要经过的行程长度中的差。这些行程长度差导致由天线接收并在所属的分析处理信道中被分析处理的信号的幅度和相位中相应的不同。利用以下情况用于角度估计：从各个接收天线获得的信号的幅度关系和相位关系以特定的方式取决于雷达目标的角度。然后，通过将在各个信道中接收到的(复数的)幅度与天线图(Antennendiagramm)中的相应幅度进行比较，能够确定雷达信号的入射角，并且因此确定雷达目标的方位角。以相应的方式，借助垂直地彼此相继布置的天线也能够估计雷达目标的仰角。

对于单个目标，所接收的幅度和天线图中的幅度的之间的比较可以通过如下方式进行：对于天线图中的每个角度，计算所测量的幅度的矢量(在k个分析处理信道的情况下，这是一个具有k个复数分量的矢量)与天线图中的相应的矢量之间的相关性。这种相关性可以通过所谓的DML函数(确定性最大似然函数，英：Deterministic Maximum LikelihoodFunktion)表达，当给定所测量的幅度的一个确定的矢量时，该函数会为每个角度说明雷达目标处于该角度的概率。于是，角度估计包含查找这些DML函数的最大值。除了最大似然方法外，还已知其他用于角度估计的方法，例如MUSIC(英：Multiple SignalClassification，多重信号分类)或ESPRIT(英：Estimation of Signal Parameters viaRotational Invariance Techniques，通过旋转不变性技术估计信号参数)。

发明内容

在进一步提高雷达传感器性能的过程中，可以以提高的分辨率进行d、v估计。可用的传感器尺寸(即天线阵列的尺寸或孔径)的增加能够实现提高角度估计的准确性以及改善角度分离。在具有线性频率斜坡的FMCW(调频连续波)测量方法中以及在借助离散傅里叶变换(尤其是FFT(快速傅里叶变换))对接收信号进行分析处理时，傅里叶变换的距离区间(Entfernungsbins)的宽度相应于距离差Δr，其中，Δr＝c/(2F)，其中，c是光速，F是FMCW发送信号的线性频率斜坡的频率变化范围(Frequenzhub)。在此也将该距离差称为距离分辨率。