[发明专利]信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统

说明书

一种信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统，使得MIMO雷达能够准确地将目标的速度恢复到SIMO雷达的测速范围。信号传输方法应用于多输入多输出MIMO雷达，MIMO雷达包括发射器，发射器包括多个发射天线，该信号传输方法包括：发射器发送第一测量帧中的第一突发，第一测量帧用于测量目标的速度，在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发射器发送第一测量帧中的第一突发后，发射器发送第一测量帧中的第二突发；在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，尤其涉及一种信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统。

背景技术

车载雷达是自动驾驶系统中必不可少的传感器，通过车载雷达可以为车辆提供障碍物(也可以称为目标)检测。具体地，可以对车辆周围障碍物的距离、速度和方位角进行检测。

近年来，车载雷达技术不断演进，例如频段从24GHz逐渐演进到77GHz/79GHz，从而通过更大的扫描带宽获得更高的距离分辨率；通道数由单发射多接收(single inputmultiple output，SIMO)的模式，演进到多发射多接收(multiple input multipleoutput，MIMO)的模式，从而扩大虚拟天线口径，提高角度分辨率。

MIMO雷达中，多个天线可以采用时分复用(time division multiplexing，TDM)的方式发送啁啾(chirp)信号。虽然采用MIMO雷达可以提高角度分辨率，但是MIMO雷达存在最大测速范围下降的问题。通常，雷达的最大测速范围可以表示为Vmax＝λ/4*Tc，其中λ为调制频率的波长，Tc为同一根天线重复发送的周期。假设单个天线发送一个chirp的持续时间为Tc_SIMO(可以称为一个时隙)。那么，TDM MIMO雷达中，Nt个天线采用TDM方式发送Nt个chirp信号时，需要的时间Tc_MIMO满足：Tc_MIMO≥Nt*Tc_SIMO。因此，采用Nt个天线发送chirp时的最大测速范围Vmax_MIMO和采用单个天线发送chirp时的最大测速范围Vmax_SIMO(即SIMO雷达的测速范围)的关系可以表示为：Vmax_SIMO≥Nt*Vmax_MIMO。通过上述公式可以看出，MIMO雷达中，由于发射天线的数目增多，导致最大测速范围与SIMO雷达相比下降。而且发射天线的数量Nt越多，最大测速范围下降的问题越严重。在最大测速范围下降的情况下，在计算目标的速度时更易发生速度混叠的情况。此外，由于TDM MIMO雷达中速度和角度的测量耦合，使得速度的混叠影响角度的求解，达不到预期的提高角度分辨率的目的。

综上，亟需一种MIMO雷达的信号传输及处理的方案，使得MIMO雷达能够准确将目标的速度恢复到SIMO雷达的测速范围。

发明内容

本申请实施例提供了一种信号传输方法及装置、信号处理方法及装置以及雷达系统，使得MIMO雷达能够准确地将目标的速度恢复到SIMO雷达的测速范围。

第一方面，本申请实施例提供一种信号传输方法，该方法应用于多输入多输出MIMO雷达，MIMO雷达包括发射器，发射器包括多个发射天线，该信号传输方法包括：发射器发送第一测量帧中的第一突发，该第一测量帧用于测量目标的速度，在发送第一突发时，多个发射天线中的每个发射天线分时发送chirp信号；在发射器发送第一测量帧中的第一突发后，发射器发送第一测量帧中的第二突发，在发送第二突发时，用于发送chirp信号的发射天线的数量为一个。