本發(fā)明涉及一種雷達(dá)傳感器、如尤其是用于機(jī)動(dòng)車的雷達(dá)傳感器。

背景技術(shù)：

在機(jī)動(dòng)車中總是更經(jīng)常地使用雷達(dá)傳感器。這樣的雷達(dá)傳感器例如在駕駛員輔助系統(tǒng)中使用，以便已經(jīng)在較大的距離可靠識(shí)別例如迎面來(lái)的車輛或接近的車輛和可以盡可能準(zhǔn)確地確定其位置和速度或相對(duì)速度和方位角。也使用雷達(dá)傳感器，以便監(jiān)控機(jī)動(dòng)車的較近的環(huán)境。

目前使用產(chǎn)生輸出信號(hào)的雷達(dá)傳感器，所述輸出信號(hào)被發(fā)射并且對(duì)在物體上反射的輸出信號(hào)作為輸入信號(hào)接收并且處理。所述輸出信號(hào)在此是具有預(yù)定的持續(xù)時(shí)間和頻率的一系列單個(gè)信號(hào)，也稱為“burst(突發(fā))”，其從單個(gè)信號(hào)至單個(gè)信號(hào)在頻率方面變化。

所述雷達(dá)傳感器例如利用所謂的lfmsk發(fā)射方法(線性頻率調(diào)制偏移鍵控linear-frequency-modulated-shift-keying)運(yùn)行。在該方法中交錯(cuò)地發(fā)射三個(gè)單個(gè)信號(hào)a、b、c。在此對(duì)于分別大約25μs的持續(xù)時(shí)間(突發(fā))發(fā)射恒定的頻率，所述頻率然后對(duì)于所述三個(gè)單個(gè)信號(hào)中的每個(gè)線性地改變。在上升的頻率時(shí)稱為上升啁啾并且在下降的頻率時(shí)稱為下降啁啾。除了上升啁啾和下降啁啾之外也使用單頻率的單個(gè)信號(hào)，即，所謂的多普勒線性調(diào)頻信號(hào)。三個(gè)信號(hào)類型在此交替地使用。

基于對(duì)于汽車的使用允許的頻域的限定和這樣的雷達(dá)傳感器的同時(shí)的增加的使用，裝備有雷達(dá)傳感器的車輛的相互干擾的可能性升高。在這樣的干擾的情況中，接收機(jī)側(cè)的雷達(dá)傳感器(受害者)附加于真正的發(fā)射信號(hào)的反射也接收外來(lái)的雷達(dá)傳感器(干擾者)的發(fā)射信號(hào)。

這導(dǎo)致錯(cuò)誤評(píng)估，如果干擾器的發(fā)射信號(hào)作為本身的雷達(dá)傳感器的反射的發(fā)射信號(hào)看待的話。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種雷達(dá)傳感器，其相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)被改善。也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)一種用于運(yùn)行這樣的雷達(dá)傳感器的對(duì)應(yīng)的方法。

本發(fā)明的任務(wù)利用按照權(quán)利要求1的特征解決。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種雷達(dá)傳感器，所述雷達(dá)傳感器包括信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備，所述信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)作為要發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)，所述雷達(dá)傳感器包括信號(hào)接收設(shè)備，用于接收并且用于處理接收信號(hào)作為反射的雷達(dá)信號(hào)，其中，接收信號(hào)利用預(yù)測(cè)方法可處理，以便確定預(yù)測(cè)的信號(hào)，借助所述預(yù)測(cè)的信號(hào)可比較接收信號(hào)，以便減少或排除與其偏離的干擾。

本發(fā)明的任務(wù)關(guān)于方法利用按照權(quán)利要求2的特征解決。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于運(yùn)行雷達(dá)傳感器、尤其是上述的按照本發(fā)明的雷達(dá)傳感器的方法，其中，雷達(dá)傳感器設(shè)有信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備，所述信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生作為要發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)的發(fā)射信號(hào)，雷達(dá)傳感器設(shè)有信號(hào)接收設(shè)備，以用于接收并且用于處理作為被反射的雷達(dá)信號(hào)的接收信號(hào)，其中，接收信號(hào)利用預(yù)測(cè)方法被處理，以便確定預(yù)測(cè)的信號(hào)，借助所述預(yù)測(cè)的信號(hào)比較接收信號(hào)，以便減少或排除與其偏離的干擾。由此識(shí)別干擾并且借助預(yù)測(cè)確定沒(méi)有干擾時(shí)期待的信號(hào)。

特別有利的是，接收信號(hào)或混合的接收信號(hào)在時(shí)域中構(gòu)成被預(yù)測(cè)的類正弦的信號(hào)。由此可以良好地接近期待的預(yù)測(cè)信號(hào)。

在此特別有利的是，進(jìn)行線性預(yù)測(cè)的編碼。由此預(yù)測(cè)可簡(jiǎn)單地實(shí)施，因?yàn)槠淇衫煤?jiǎn)單的計(jì)算實(shí)施，這降低計(jì)算容量并且預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單地指向未來(lái)。

在此特別有利的是，通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)誤差的評(píng)估探測(cè)接收信號(hào)或混合的接收信號(hào)中基于干涉的不連續(xù)性。這樣可以在預(yù)測(cè)誤差的顯著的上升時(shí)推斷出接收信號(hào)的不連續(xù)性，這能夠推斷出基于干涉的干擾。

特別有利的是，將預(yù)測(cè)誤差用作為測(cè)試參數(shù)。這樣可以簡(jiǎn)單進(jìn)行干擾的存在。

特別有利的是，以實(shí)際的信號(hào)幅值x(k)與預(yù)測(cè)的值的比較計(jì)算預(yù)測(cè)誤差。

也有利的是，可選地附加于因果的前向預(yù)測(cè)也采用非因果的后向預(yù)測(cè)。由此如果使用多于一個(gè)用于預(yù)測(cè)的方法，可以改善預(yù)測(cè)。

也有利的是，由兩個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果的加權(quán)的平均確定待預(yù)測(cè)的振幅值。這樣使用的方法可以相對(duì)于彼此加權(quán)，以便得到優(yōu)化的預(yù)測(cè)結(jié)果。

附圖說(shuō)明

在從屬權(quán)利要求和后續(xù)附圖中說(shuō)明本發(fā)明有利的進(jìn)一步構(gòu)成。其中：

圖1示出包括發(fā)射信號(hào)的圖表；

圖2示出雷達(dá)傳感器的示意圖；

圖3示出信號(hào)變化曲線的圖表；

圖4示出信號(hào)變化曲線的圖表；

圖5示出干擾信號(hào)的圖表；以及

圖6示出在干涉減少之后信號(hào)變化曲線的圖表。

具體實(shí)施方式

圖1示出用于解釋發(fā)射信號(hào)的圖表1，所述發(fā)射信號(hào)包括一系列單個(gè)信號(hào)。所述圖表示出作為時(shí)間t的函數(shù)的發(fā)射信號(hào)的頻率f(t)。單個(gè)信號(hào)f0^a，f0^b，f0^c，f1^a，f1^b，f1^c等形成一個(gè)序列，所述序列作為發(fā)射信號(hào)發(fā)射。如果雷達(dá)傳感器利用所謂的lfmsk發(fā)射方法(線性頻率調(diào)制偏移鍵控)運(yùn)行，則嵌套地發(fā)射三個(gè)單個(gè)信號(hào)a、b、c。在此對(duì)于分別大約25μs(突發(fā))的持續(xù)時(shí)間發(fā)射恒定的頻率，所述頻率然后對(duì)于所述三個(gè)單個(gè)信號(hào)中的每個(gè)線性地改變。在此可看出，信號(hào)f0^a，f0^b，f0^c的頻率升高，其中，在信號(hào)f1^a，f1^b，f1^c的下一個(gè)序列中頻率再次升高，其中頻率f1^a大于頻率f0^a。在上升的頻率時(shí)稱為上升啁啾并且在下降的頻率時(shí)稱為下降啁啾。除了上升啁啾和下降啁啾之外也使用單頻率的單個(gè)信號(hào)，即，所謂的多普勒啁啾。在此交替地使用三個(gè)信號(hào)類型。在圖1的示例中只示出上升啁啾。但也可以使用下降啁啾或多普勒啁啾。

圖2在示意圖中示出雷達(dá)傳感器10，所述雷達(dá)傳感器具有發(fā)射天線11和兩個(gè)接收天線12、13。反射的、接收的信號(hào)14、15在接收機(jī)17中與發(fā)射機(jī)18的發(fā)射信號(hào)16混合并且轉(zhuǎn)換到頻域中。該信號(hào)21在hf(高頻)元件19中被混合并且傳輸給數(shù)字的信號(hào)處理器20以用于進(jìn)一步評(píng)估。數(shù)字的信號(hào)處理器20將用于控制雷達(dá)傳感器的控制信號(hào)22傳輸給hf元件。亦即雷達(dá)傳感器10在此具有信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備，其具有發(fā)射機(jī)16、hf元件19和信號(hào)處理器20。雷達(dá)傳感器10在此也具有信號(hào)接收設(shè)備，所述信號(hào)接收設(shè)備具有接收機(jī)17、hf元件19和信號(hào)處理器20。

接收的信號(hào)14、15在此是相關(guān)的目標(biāo)的反射還有不希望的目標(biāo)的反射的疊加，不希望的目標(biāo)的反射也在雷達(dá)技術(shù)中稱為雜波，即，由底部上的反射、邊緣結(jié)構(gòu)上的反射和由于下雨引起的所謂的干擾回波。為了探測(cè)相關(guān)的目標(biāo)使用os-cfar-方法(有序統(tǒng)計(jì)常數(shù)恒虛警率orderedstatistic-constantfalsealarmrate)。在探測(cè)之后，對(duì)于相關(guān)的目標(biāo)產(chǎn)生基本頻率信號(hào)，其頻率由目標(biāo)的距離和其相對(duì)速度造成。在多普勒啁啾中頻率僅依賴于相對(duì)速度。在頻譜分量之間的相位差在基帶中分別在兩個(gè)斜坡之間同樣通過(guò)相關(guān)的目標(biāo)的距離和相對(duì)速度得出。通過(guò)解線性的方程組，可以由頻率和該相位差確定目標(biāo)對(duì)于每個(gè)測(cè)量周期的距離和相對(duì)速度。此外可以借助在兩個(gè)接收天線之間的相位差在要評(píng)估的頻率的位置上確定反射的信號(hào)的運(yùn)行時(shí)間差并且因此確定入射角。

由這些信號(hào)可以必要時(shí)在使用其他信息的情況下確定原始目標(biāo)參數(shù)，所述原始目標(biāo)參數(shù)借助后置的處理階段被采用以用于標(biāo)識(shí)物體。作為其他的信息可以有利地考慮信號(hào)電平和/或生成的值的可靠性。

圖3和4示出包括干擾的信號(hào)變化曲線30。圖3示出在頻率-時(shí)間-圖表中的上升啁啾，其由cw(連續(xù)波)干擾器切割。cw干擾導(dǎo)致時(shí)間信號(hào)的幅值在兩個(gè)信號(hào)的交點(diǎn)的區(qū)域中的脈沖狀的上升31，參看圖4。該也可以延伸經(jīng)過(guò)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的上升31引起在頻域中的噪聲的寬帶的抬升。相關(guān)的目標(biāo)的反射由此被掩蔽并且后來(lái)不再能被探測(cè)到。

在此cw干擾是干擾的示例。也會(huì)出現(xiàn)其他干擾。較復(fù)雜的干擾可以例如通過(guò)lfmcw(線性調(diào)頻連續(xù)波)和fcsm(快速調(diào)頻序列調(diào)制fastchirpsequencemodulation)引起。在這些干擾中，在頻率變化過(guò)程中產(chǎn)生受害者的發(fā)射信號(hào)和干擾器信號(hào)之間的增加的交點(diǎn)。

因此可以在多個(gè)時(shí)間窗中接收幅值上升形式的干擾，其這樣提高噪聲水平，使得探測(cè)相關(guān)的目標(biāo)在沒(méi)有校正接收信號(hào)的情況下變得困難。

因?yàn)榻邮仗炀€由于制造偏差和不對(duì)稱的聯(lián)結(jié)經(jīng)歷不同的天線圖，所以在兩個(gè)接收天線中，干擾到有效信號(hào)上的作用也可以不同。在一種示例的情況中，兩個(gè)天線中只一個(gè)被干擾。此外可以分別按照干擾涉及只單獨(dú)的或所有三個(gè)a、b和c斜坡。這可以歸因于，三個(gè)斜坡具有不同的頻率并且在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)，參看圖1。這樣例如在具有相同的多普勒頻率的窄帶的多普勒干擾器中在斜坡a頻率的區(qū)域中只強(qiáng)烈干擾該斜坡。另兩個(gè)斜坡的干擾由高次諧波干擾器造成并且可以經(jīng)?；谛〉母蓴_強(qiáng)度不被探測(cè)。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)的目標(biāo)在接收頻譜中的反射的無(wú)誤差的探測(cè)，必須探測(cè)并且消除干擾。

因?yàn)樽銐虻氖?，將所述干擾在所述六個(gè)斜坡的只一個(gè)中在分別一個(gè)接收天線的三個(gè)斜坡中探測(cè)，所以也可以糾正信號(hào)，在所述信號(hào)中干擾不被直接測(cè)量。

因?yàn)樵诨旌想A段之后每個(gè)要探測(cè)的目標(biāo)物體的時(shí)間信號(hào)大致對(duì)應(yīng)于正弦函數(shù)或類正弦的信號(hào)，例如作為正弦信號(hào)的疊加，所以構(gòu)成照亮的目標(biāo)的所有反射的疊加的接收信號(hào)只包括諧波的振蕩。諧波的振蕩的該波形能夠在使用線性的預(yù)測(cè)器的情況下非常良好地被預(yù)測(cè)。

線性的預(yù)測(cè)的編碼lpc(linearpredictivecoding)的方法借助以前的信號(hào)值預(yù)測(cè)信號(hào)的未來(lái)的變化過(guò)程。在此由在先的采樣值形成線性組合。

因而對(duì)于在位置k上預(yù)測(cè)的值依據(jù)：

其中ai構(gòu)成預(yù)測(cè)系數(shù)，其中i＝1至n。

這些預(yù)測(cè)系數(shù)借助相關(guān)矩陣確定。為此由以前的信號(hào)值形成關(guān)聯(lián)，所述關(guān)聯(lián)包含信號(hào)特性的信息。借助該信號(hào)特性，可以于是借助最后的值預(yù)測(cè)信號(hào)的未來(lái)的變化過(guò)程。

基于干涉在接收信號(hào)中的不連續(xù)性可以通過(guò)評(píng)估預(yù)測(cè)誤差或lpc預(yù)測(cè)誤差探測(cè)。該預(yù)測(cè)誤差因此用作為測(cè)試參數(shù)。

預(yù)測(cè)誤差能夠按照后續(xù)的方程通過(guò)實(shí)際的信號(hào)幅值x(k)與預(yù)測(cè)的值的比較計(jì)算：

在干擾的情況中基于不連續(xù)性產(chǎn)生可確定的提高的預(yù)測(cè)誤差。

在通過(guò)線性的預(yù)測(cè)的探測(cè)中，預(yù)測(cè)研究的啁啾的整個(gè)信號(hào)變化曲線。所述估計(jì)的值然后與實(shí)際的信號(hào)值比較。借助適合的閾值可以這樣導(dǎo)出探測(cè)準(zhǔn)則，以便確定不連續(xù)性。

在信號(hào)中的脈沖形的干擾隨后借助以前的不受干擾的信號(hào)值修復(fù)。該修復(fù)通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)的過(guò)程的推斷進(jìn)行，而沒(méi)有干擾的影響。

為了阻止幅值跳躍，可以可選地附加于因果的前向預(yù)測(cè)也采用非因果的后向預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)的振幅值應(yīng)該隨后由兩個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果的加權(quán)的平均確定。

在圖5和6中可看出上述的干涉降低的結(jié)果。

圖5示出類正弦的信號(hào)變化曲線40，其包括基于干擾的不連續(xù)的脈沖狀的提高41。在正弦狀的部分的預(yù)測(cè)和確定之后，在圖6的糾正的信號(hào)50中的干擾不再可看出。錯(cuò)誤的減少也導(dǎo)致噪聲水平的降低。在接收信號(hào)的頻域中的掩蔽的相關(guān)的目標(biāo)可以現(xiàn)在在使用糾正的信號(hào)的情況下探測(cè)到。

附圖標(biāo)記列表

1圖表

10雷達(dá)傳感器

11發(fā)射天線

12接收天線

13接收天線

14信號(hào)

15信號(hào)

16發(fā)射信號(hào)

17接收機(jī)

18發(fā)射機(jī)

19hf元件

20信號(hào)處理器

21信號(hào)

22控制信號(hào)

30信號(hào)變化曲線

31上升

40信號(hào)變化曲線

41提高

50糾正的信號(hào)