[发明专利]用于产生模拟的雷达回波信号的方法和雷达目标模拟器

说明书

本发明涉及用于产生模拟的雷达回波信号的方法和雷达目标模拟器。按照本发明的方法具有如下方法步骤：由雷达传感器发送雷达信号到雷达目标模拟器上；在雷达目标模拟器中接收雷达信号；在雷达目标模拟器中借助于具有已知的滤波曲线的低通滤波器滤波雷达信号；通过借助于滤波曲线对在前确定的频谱的校正而计算出经校正的频谱；计算相应于经校正的频谱的雷达信号的功率；由经滤波的雷达信号计算经缩放的雷达信号；将雷达回波信号计算为经缩放的雷达信号的反射；以及由雷达目标模拟器的发送天线发送雷达回波信号到要测试的雷达传感器上。由此使得即使在具有小带宽的雷达目标模拟器的情况下也能够尽可能没有错误地被应用。

技术领域

本发明涉及用于产生模拟的雷达回波信号的方法，包括如下方法步骤：由要测试的雷达传感器发送雷达信号到雷达目标模拟器的接收天线上；在雷达目标模拟器中接收雷达信号；在雷达目标模拟器中借助于低通滤波器滤波雷达信号；以及由雷达目标模拟器的发送天线发送模拟的雷达回波信号到要测试的雷达传感器上。此外，本发明还涉及用于产生模拟的雷达回波信号的雷达目标模拟器。

背景技术

为了精确检测行驶情景，自动化车辆需要高分辨率的雷达传感器，其除了详细图像之外还提供广阔的视野以及高度、距离和速度信息。为了测试这些传感器而应用雷达目标模拟器、亦即如下测试台，所述测试台探测作为试样安装的车辆雷达系统的雷达信号，基于实时模型计算信号的雷达回波且产生延迟的相应于计算的回波的响应信号且发射到试样上。对于试样通过这种方式试验或者说预演对物理目标的检测。来自试样的雷达信号在测量时穿过目标模拟器通过低通滤波器，低通滤波器用作抗混叠滤波器。这样的信号滤波器降低了测量的带宽，因为这样的信号滤波器仅仅在受限的频谱上使得信号被未经衰减地通过。在邻接滤波器频谱的边界的过渡区域中，低通滤波器衰减信号强度。

然而，这样的低通滤波器对于避免或降低混叠效应是需要的，混叠效应在信号处理中在模拟信号的数字化时出现：原始信号在此以规则的时间间隔被采样且在随后的复现中借助于模拟低通滤波器又被建立。为了可以正确地又建立原始信号，按照奈奎斯特香浓采样定理必须以如下采样率采样原始信号，该采样率大于在信号中出现的最高频率的两倍。如果由于太低的采样率违反了采样定理，那么将原始高于半采样率(奈奎斯特频率)的频率部分解读为较低的频率，因为对此发生欠采样。该不期望的现象称为混叠效应。在数字信号处理中因此将所谓的预滤波用于避免混叠效应。在此还在数字化之前应用模拟低通滤波器到该信号上。由此信号的在奈奎斯特频率之上的频率被衰减。这样的电子滤波器优选地尽可能陡边沿的，这可以通过更高阶的昂贵的滤波器实现。即便如此，强制地衰减在奈奎斯特频率之下信号的部分且不完全消除在奈奎斯特频率之上的部分。准确选择截止频率因此在实践中成为在消除混叠效应与获得有用信号之间的折中。然而在应用这样的滤波器的情况下完全获得有用信号是不可能的。

如果现在应借助于目标模拟器来验证雷达传感器，那么目标模拟器必须为了在雷达中正确求取雷达反射面(或者雷达散射截面、)而检测信号的全部带宽。为了避免与此有关的错误，迄今仅仅利用如下目标模拟器测试雷达传感器，该目标模拟器可以提供需要的带宽。如果雷达传感器例如发出具有2GHz带宽的信号，那么在应用具有1GHz带宽的目标模拟器的情况下大约功率的一半——根据信号形式和目标模拟器的滤波曲线——丢失，从而从雷达的角度来看，模拟目标的反射面比、相比原始在目标模拟器中设定的要小3dB左右。

较高的带宽是一种经常存在、但从一定程度上很难实现的愿望。这往往需要更昂贵的部件，特别是昂贵的处理器，只要它们总的来说可以用于由采样率决定的所需带宽。在高频领域中的宽带部件难以构造，从而其难以可用且非常昂贵。如果处理以数字方式发生，那么大多情况下处理器对于采样率并因此最后对于需要的带宽是决定性的。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种用于产生模拟的雷达回波信号的方法，使得即使在具有小带宽的雷达目标模拟器的情况下也能够尽可能没有错误地被应用。

该目的通过独立权利要求的内容解决。优选的改进出现在从属权利要求中。