[发明专利]雷达设备和雷达方法

说明书

本发明涉及一种雷达设备，其具有带有至少三个发射天线和至少三个接收天线的收发器装置，其中，所述收发器装置构造用于，借助所述发射天线来发射雷达辐射，借助所述接收天线来接收雷达辐射并且基于所接收的雷达辐射来生成雷达数据。分析处理装置构造用于，通过在使用双目标角度估计模型的情况下分析处理所述雷达数据来估计至少一个目标的至少一个角度，其中，所述双目标角度估计模型考虑雷达辐射沿着四个路径的传播。

技术领域

本发明涉及一种雷达设备和一种雷达方法。

背景技术

除了距离和相对速度之外，方位角和仰角对于驾驶员辅助系统中的环境监测来说也是非常重要的，因为在这方面可以执行车道分配并且就目标的相关性做出声明。因此可以求取出，对象是否是可从其上驶过的(überfahrbar)、可相向行驶的(gegenfahrbar)或可从其下驶过的(unterfahrbar)。

目标的方位角和仰角可以由雷达阵列的发射天线和/或接收天线的幅度差和/或相位差求取出。为了提高角度估计的精度和分离能力，可以使用MIMO原理(多输入多输出，英文：multiple input multiple output)与具有一个发射天线和多个接收天线的经典SIMO雷达(单输入多输出，英文：single input multiple output)相比，为此目的使用了多个发射天线和多个接收天线。

在估计角度时，将接收信号与先前测量的与角度相关的天线图进行比较。对于只有一个目标处于(d，v)单元中的情况而言，所估计的角度得出为接收信号和天线图之间的最佳一致性的位置，其中，d表示距离并且v表示相对速度。

从US8436763B2中已知一种MIMO雷达传感器，其使用具有码分复用方法和两个发射天线的MIMO原理，以便改进方位角估计。在此，两个发射天线布置在整个阵列的左右边缘处，以便如此实现尽可能大的虚拟孔径。

在多径传播的情况下，出现四个路径，即在发射时的一个直接的第一路径区段或一个反射的第一路径区段结合在接收时的一个直接的第二路径区段或一个反射的第二路径区段。

因此，借助仅两个发射天线无法在多径传播的情况下使用MIMO的优点(例如扩大的虚拟孔径和改进的角度分离)。从Engels等人的《Automotive MIMO radar angleestimation in the presence of multipath》(欧洲雷达会议(EURAD)，2017年，第82-85页)中例如已知：在考虑信号模型中的多径传播的情况下，又回落至SIMO性能。产生两个发射天线的SIMO角谱的非相干平均。

如果忽略了信号模型中的多径传播，则MIMO角度估计会提供具有多个度数误差的错误估计值。这于是可能会导致不希望的系统性能，例如侧车道干扰或目标对象丢失。

多径传播也导致，在MIMO波束赋形(即，发射和接收波束赋形)中不允许使用虚拟阵列模型。

Engels等人的《Automotive Radars Signal Processing:Research Directionsand Practical Challenges》(载于“IEEE Journal of Selected Topics in SignalProcessing”，2001年)作为补救措施提出，借助对于发射角度和接收角度分开的网格进行波束赋形。然而，这种方法不能用于高分辨率角度估计，因为在此无法在一个共同的信号模型中考虑四个路径。

发明内容

本发明提供了根据本发明的雷达设备和雷达方法。

有利的扩展方案在下文中描述。