阅读说明：本技术 雷达系统中的冗余频率调制器 (Redundant frequency modulator in radar system ) 是由 O·朗曼 S·维尔勒瓦尔 I·比利克 于 2019-06-01 设计创作，主要内容包括：一种雷达系统包括一个或多个天线,以发射传输信号并接收由物体反射传输信号而生成的反射信号。传输信号是线性调频连续波(LFMCW)信号。雷达系统还包括用于生成传输信号的传输发生器。传输发生器包括控制器,控制器用于连续控制传输信号的第一传输信号和传输信号的第二传输信号的输出。传输信号的第一传输信号和传输信号的第二传输信号的传输之间的时间小于第一振荡器的稳定周期,第一振荡器用于生成传输信号的第一传输信号。(A radar system includes one or more antennas to transmit a transmission signal and receive a reflected signal generated by an object reflecting the transmission signal. The transmission signal is a Linear Frequency Modulated Continuous Wave (LFMCW) signal. The radar system further comprises a transmission generator for generating a transmission signal. The transmission generator includes a controller for continuously controlling output of a first transmission signal of the transmission signals and a second transmission signal of the transmission signals. The time between the transmission of a first transmission signal of the transmission signals and the transmission of a second transmission signal of the transmission signals is less than a settling period of a first oscillator used to generate the first transmission signal of the transmission signals.)

雷达系统中的冗余频率调制器

引言

本主题公开涉及雷达系统中的冗余频率调制器。

车辆(例如汽车、卡车、建筑设备、农业设备、自动化制造设备)越来越多地使用传感器来检测其附近的物体。该检测可用于增强或自动化车辆操作。示例性传感器包括照相机、光探测和测距(激光雷达)系统、无线电探测和测距(雷达)系统。雷达可以输出调频连续波(FMCW)信号，更具体地线性调频连续波(LFMCW)信号，称为啁啾。雷达系统视场中检测到的物体的最大可检测速度基于最大啁啾重复频率。因此，啁啾的更多频率传输使得能够检测更高的速度。然而，可以提供啁啾传输的频率受限于用于生成啁啾的振荡器的稳定时间。因此，希望在提供雷达系统中的冗余频率调制器。

发明内容

在一个示例性实施例中，雷达系统包括一个或多个天线，以发射传输信号并接收由物体反射传输信号而生成的反射信号。传输信号是线性调频连续波(LFMCW)信号。雷达系统还包括用于生成传输信号的传输发生器。传输发生器包括控制器，控制器用于连续控制传输信号的第一传输信号和传输信号的第二传输信号的输出。传输信号的第一传输信号和传输信号的第二传输信号的传输之间的时间小于第一振荡器的稳定周期，第一振荡器用于生成传输信号的第一传输信号。

除了这里描述的一个或多个特征之外，传输发生器包括用于生成传输信号的第二传输信号的第二振荡器。

除了这里描述的一个或多个特征之外，传输发生器还包括多路复用器。

除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器控制多路复用器连续输出基于第一振荡器生成的传输信号中一个和基于第二振荡器生成的传输信号中的另一个。

除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器在第一振荡器的稳定周期期间控制传输信号的第二传输信号的输出，并且在第二振荡器的稳定周期期间控制传输信号的第三传输信号的输出，第三传输信号是使用第一振荡器连续生成的。

除了这里描述的一个或多个特征之外，雷达系统在车辆中。

除了这里描述的一个或多个特征之外，从雷达系统的反射信号中获得的信息被用于增强或自动化车辆的操作。

在另一个示例性实施例中，配置雷达系统的方法包括布置一个或多个天线，以发射传输信号并接收由物体反射传输信号而生成的反射信号。传输信号是线性调频连续波(LFMCW)信号。该方法还包括组装传输发生器以生成传输信号。传输发生器在生成传输信号时表现出冗余。控制器被配置成控制传输信号的第一传输信号和传输信号的第二传输信号的连续输出。传输信号的第一传输信号和传输信号的第二传输信号的传输之间的时间小于第一振荡器的稳定周期，第一振荡器用于生成传输信号的第一传输信号。

除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法还包括使用第二振荡器生成传输信号的第二传输信号。

除了这里描述的一个或多个特征之外，配置控制器包括将控制器耦合到多路复用器。

除了这里描述的一个或多个特征之外，配置控制器包括配置控制器，以控制多路复用器连续输出基于第一振荡器生成的传输信号中的一个和基于第二振荡器生成的传输信号中的另一个。

除了这里描述的一个或多个特征之外，配置控制器包括配置控制器，以在第一振荡器的稳定周期期间控制传输信号的第二传输信号的输出，并且在第二振荡器的稳定周期期间控制传输信号的第三传输信号的输出，第三传输信号是使用第一振荡器连续生成的。

除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法还包括将雷达系统设置在车辆中。

除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法还包括将雷达系统耦合到车辆控制器。从雷达系统的反射信号中获得的信息被用于增强或自动化车辆的操作。

在又一示例性实施例中，车辆包括雷达系统，该雷达系统包括一个或多个天线，以发射传输信号并接收由物体反射传输信号而生成的反射信号。传输信号是线性调频连续波(LFMCW)信号。雷达系统还包括用于生成传输信号的传输发生器。传输发生器包括控制器，控制器用于连续控制传输信号的第一传输信号和传输信号的第二传输信号的输出。传输信号的第一传输信号和传输信号的第二传输信号的传输之间的时间小于第一振荡器的稳定周期，第一振荡器用于生成传输信号的第一传输信号。该车辆还包括车辆控制器，车辆控制器使用从雷达系统的反射信号中获得的信息来增强或自动化车辆的操作。

除了这里描述的一个或多个特征之外，传输发生器包括用于生成传输信号的第二传输信号的第二振荡器。

除了这里描述的一个或多个特征之外，传输发生器还包括多路复用器。

除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器控制多路复用器连续输出基于第一振荡器生成的传输信号中一个和基于第二振荡器生成的传输信号中的另一个。

除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器在第一振荡器的稳定周期期间控制传输信号的第二传输信号的输出，并且在第二振荡器的稳定周期期间控制传输信号的第三传输信号的输出，第三传输信号是使用第一振荡器连续生成的。

通过结合附图，从以下详细描述中本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细描述中，该详细描述参考附图，其中：

图1是根据一个或多个实施例的涉及雷达系统的场景的框图；

图2是根据一个或多个实施例的雷达系统的各方面的框图；以及

图3示出了根据一个或多个实施例的传输信号的传输速率。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开及其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

如前所述，雷达系统可以是车辆中使用的传感器之一，例如，用于检测和跟踪物体，以增强或自动化车辆操作。LFMCW信号(即啁啾)可以由使用锁相环(PLL)、直接数字合成(DDS)或另一种已知拓扑的调制块啦来生成。同样注意到，啁啾传输的频率越高，雷达系统的最大可探测速度就越高。在这方面，调制块的振荡器是限制因素，因为振荡器在每个啁啾生成后需要时间来稳定。本文详述的系统和方法的实施例涉及雷达系统中的冗余频率调制器，以便于啁啾重复频率的增加。

根据示例性实施例，图1是涉及雷达系统110的场景的框图。图1所示的车辆100是汽车101。对于图2的示例性雷达系统110，示出了传输传输信号150的传输天线111和接收所生成的反射155的接收天线112。在另选或附加实施例中，雷达系统110可以包括收发器或附加传输天线111和接收天线112。此外，示例性雷达系统110示出在汽车101的引擎盖下面。根据另选或附加实施例，一个或多个雷达系统110可以位于车辆100中或车辆100上的其他地方。还示出了另一个传感器115(例如，照相机、声纳、激光雷达系统)。由雷达系统110和一个或多个其他传感器115获得的信息可以提供给控制器120(例如，电子控制单元(ECU))，以用于图像或数据处理、目标识别和随后的车辆控制。

控制器120可以使用该信息来控制一个或多个车辆系统130。在示例性实施例中，车辆100可以是自主车辆，并且控制器120可以使用来自雷达系统110和其他来源的信息来进行已知的车辆操作控制。在另选实施例中，控制器120可以使用来自雷达系统110和作为已知系统(例如，防撞系统、自适应巡航控制系统、驾驶员警报)一部分的其他来源的信息来增强车辆操作。雷达系统110和一个或多个其他传感器115可以用于检测物体140，例如图1所示的行人。控制器120可以包括处理电路，该处理电路可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或群组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路，和/或提供所述功能的其他合适部件。

图2是根据一个或多个实施例的雷达系统110的各方面的框图。具体地，示出了根据示例性实施例的生成传输信号150的传输发生器200。示出了两个调制块210-1、210-2(总体称为210)，并表示雷达系统110中的冗余。每个调制块210-1、210-2包括相应的振荡器212-1、212-2(总体称为212)。根据一个或多个实施例，振荡器212所需的稳定期310(图3)生成由传输发生器200表示的冗余。

调制块210输出啁啾215-1、215-2(总体称为215)。多路复用器240基于控制器230的控制信号235，在调制块210-1输出的啁啾215-1和调制块210-2输出的啁啾215-2之间进行选择。时钟220向调制块210和多路复用器240提供时钟信号225。调制块210可以实现PLL、DDS或用于生成啁啾215的其他已知方法。由于调制块210-1、201-2的冗余，啁啾重复频率(即传输信号150的传输速率)增加，如参考图3所讨论的。

图3示出了根据一个或多个实施例的传输信号150的传输速率。如图3所示，传输信号150轮流是调制块210-1输出的啁啾215-1和调制块210-2输出的啁啾215-2。显示时间t。多路复用器240便于切换传输信号150。还示出了分别跟随啁啾215-1、215-2的稳定周期310-1、310-2(总体称为310)。如前所述，稳定周期310-1、310-2对应于振荡器212-1、212-2的稳定周期。如图3所示，所示的第二传输信号150(即啁啾215-2)在时间tn生成。然而，如果第二调制块210-2不存在，如在传统雷达系统110中的情况下，那么调制块210-1直到稳定时段310-1结束，也就是稍后的时间tn+x，才能生成下一个传输信号150。

因此，因为多路复用器240以交替的方式选择啁啾215-1和215-2，所以每个调制块210的稳定周期310不是传输不活跃的周期。因此，传输速率或啁啾重复频率增加。虽然在图2中示出了两个调制块210，但是调制块210的数量和控制器230用于选择啁啾215的方案不受示例性配置的限制，啁啾215由调制块210输出。例如，三个或以上调制块210可以向复用器240提供啁啾215以供选择。此外，雷达系统110不限于实现图3所示的传输速率的方式。例如，调制块210可以以图3所示的速率输出啁啾215，从而一旦稳定周期310完成就不会生成下一啁啾215。根据另选实施例，啁啾215可以尽快生成(例如，图3所示的第二啁啾215-1在tn+x处生成)，然后被缓冲以实现所示的传输速率。

虽然已经参考示例性实施例描述了上述公开，但是本领域技术人员将理解在不脱离其范围的情况下可以进行各种改变并且可以用等同物来替代其元件。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使具体情况或材料适应本公开的教导。因此，本公开不受所公开的具体实施例的限制，并且包括落入本公开的范围内的所有实施例。