[发明专利]在调频连续波雷达单元中减少干扰的方法、设备及系统

说明书

本发明涉及在调频连续波雷达单元中减少干扰的方法、设备及系统。提供了一种用于在调频连续波FMCW类型的静止雷达单元中减少干扰的方法。接收差拍信号序列，将参考差拍信号计算为该序列中一个或多个差拍信号的均值或中值。通过将差拍信号与参考差拍信号之间的差或该差的导数与一个或多个阈值进行比较，来识别遭受干扰的片段。差拍信号的片段由该序列中相邻差拍信号的对应片段和参考差拍信号的对应片段中的一个或多个替换。

技术领域

本发明涉及调频连续波(FMCW)雷达领域。尤其是，它涉及一种用于FMCW类型的静止雷达单元中减少干扰的方法、设备及系统。

背景技术

将雷达用于监视监控及将雷达用在车辆中变得越来越流行，因为这允许测量对象的距离、速率及角度。例如，雷达单元可用作监视摄像机的补充，以提供关于场景中对象的信息。随着雷达的使用变得更为普遍，不同雷达开始互相干扰的风险增大。举例来说，用于监控交通的雷达可能遭受来自安装在通过车辆中的雷达的干扰。作为干扰结果，雷达的功能可能恶化，或在最坏情况下完全故障。

一种减少干扰的方法是将基带雷达数据中所有受扰数据设为0。然而，因在频域中对雷达数据进行变换和处理以计算对象的距离、速率及角度，所以那种方法引入了伪影(artefact)。这些伪影可能最终导致对象的错误检测。因而有改进空间。

发明内容

综上所述，本发明的目标因此是减轻上述问题，并提供一种减少FMCW类型的雷达单元中的干扰、尽可能少地导致伪影的方法。

根据第一方面，上述目标由一种用于在调频连续波FMCW类型的静止雷达单元中减少干扰的方法实现，包括：

接收与雷达单元发射的第一信号序列相对应的差拍信号的序列，

其中每个差拍信号为在雷达单元发射的第一信号序列中与差拍信号对应的信号和由雷达单元的接收天线响应于对应信号而接收的信号的混合；

将参考差拍信号计算为差拍信号的序列中的一个或多个差拍信号的均值或中值；

针对差拍信号的序列中的差拍信号，识别遭受来自与雷达单元分离的发射器的干扰的差拍信号的片段，其中通过将差拍信号与参考差拍信号之间的差和该差的导数中的至少之一与一个或多个阈值进行比较，来识别该片段；并且

通过替换差拍信号的片段来减少差拍信号中的干扰，其中差拍信号的片段由差拍信号的序列中的相邻差拍信号的对应片段和参考差拍信号的对应片段中的一个或多个替换。

图1示意性图示了差拍信号2的序列c，每个差拍信号2具有s个时间样本3。沿图1的水平轴，c个差拍信号2被组织成彼此紧挨着，以第一信号开始，并且沿垂直轴布置每个差拍信号的时间样本。如果雷达单元遭受干扰，每个差拍信号2将在其片段中受扰。然而，不同的差拍信号2在不同的片段中受扰。当以图1的方式组织差拍信号2时，干扰通常出现为如图1所图示的带1。带1具有取决于与干扰信号的特性相关的由雷达单元发射的信号特性而不同的形状。

因不同的差拍信号在不同片段中受扰，所以差拍信号的受扰值对关于差拍信号的对应时间样本而计算的均值或中值几乎无影响。进一步地，因雷达单元是静止的，所以序列中差拍信号之间的变化相当小。因此，除了差拍信号受干扰的那些时间间隔，差拍信号可被预期为类似于所计算的均值或中值。

因此，提出计算此类均值或中值，并且出于识别差拍信号的受扰片段的目的而将它用作参考信号。以那种方式，可以高精度地识别差拍信号的受扰片段。

进一步地，参考信号或序列中的相邻差拍信号可用于替换差拍信号的受扰片段。以那种方式，差拍信号的受扰片段由可被期望为非常类似于差拍信号的信号的对应片段替换。相较于用零替换受扰样本，在频域中处理差拍信号时，这将导致较少的伪影。

进一步注意，用于减少干扰的参考差拍信号的计算及使用是易于实现的，且具有低计算复杂度。因此，提出的方法允许低计算成本的减少干扰。