[发明专利]具有用于使发送和接收信号分离以及抑制干扰辐射的装置和方法的雷达系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车驾驶员辅助系统的雷达系统。根据本发明的雷达系统具有用于分离发送和接收信号以及抑制干扰辐射的装置和方法。

背景技术

越来越多的机动车装备驾驶员辅助系统。该系统借助传感器系统探测周围环境，并从这样识别的交通状况中推导出机动车的自动反应和/或指导，尤其是为驾驶员提供警示。系统划分为舒适功能和安全功能。

在当前的研发中，FSRA(全速范围可适应巡航控制系统)作为舒适功能起着最重要的作用。只要交通状况允许，机动车将固有速度调节到驾驶员预先设定的期望速度。否则固有速度将与交通状况自动调整匹配。

除了提高舒适性外，未来的安全功能将发挥越来越大的作用，在这方面，减少紧急情况下的制动距离能够发挥最重要的作用。相应驾驶员辅助功能的范围包括为减少制动执行时间的制动器预加压(Prefill)、经改进的制动辅助(BAS+)直至自动紧急制动。

对上述各种驾驶员辅助系统，如今主要使用的是雷达传感器。即使在不良的气候条件下，这些系统也能可靠工作，并且除了目标间距外，还能通过多普勒效应直接测量目标的相对速度。

但这类雷达传感器现在仍然相当昂贵，并且其探测质量也不完善，这对安全功能尤为关键。以下举例说明这方面的原因：

-要准确测定目标的侧面位置，需要许多不同方向的辐射杆。越来越多的情况下，这是通过在一个传感器中、优选以平面结构形式集成的发送和/或接收天线得以实现的。这些天线以平行或几乎平行的方式运行。为了使天线之间不会相互干扰，这些天线必须进行极好的分离或隔绝。迄今为止通过花费巨大的配电技术还无法令人满意地达到这一要求。

以24GHz的UWB传感器(UWB＝超宽频带)为例：由于极为有限的频率许可，只允许辐射极少的发射功率，这导致因隔绝不充分通过本身接收天线意外辐射的功率与通过发射天线辐射的功率大小几乎相同，这在评估目标的方位角时可能会产生问题，并在个别角度范围内导致灵敏度损失。

-使用多根天线时，将配备多个平行的接收路径，这导致模拟和数字信号处理的成本过高。

-通过其他系统在雷达频率范围或电子分析装置低频部件工作范围内引起的干扰耦合输入或射入可能导致错误探测，进而导致错误反应。

发明内容

本发明的任务是给出一种抑制干扰辐射影响的机动车雷达系统和方法。

原则上，这项任务借助根据权利要求1-14中所述的一种雷达系统解决。

尤其是通过抑制干扰辐射分离或隔绝发射和接收信号，这可精确测定目标的侧面位置，并避免灵敏度损失。此外还包括抑制干扰辐射。

本发明的优势在于尤其对高频电子设备以及模拟和数字信号处理系统组件的要求降低，从而降低雷达系统的成本，改善和达到稳定的探测质量。

附图说明

图1是雷达系统的第一种结构形式。

图2是由所谓的频率斜坡构成的发射和接收信号频率。

图3是第一个DFT(左)前和第一个DFT(右)后有两个目标时的扫描信号。

图4是在一个目标所在的距离门4中，频率斜坡上方旋转的复频谱三色值。

图5是第二个DFT后的二维复值频谱。

图6说明了四根接收天线上的不同相位以及它们与方位角的关系。

图7是三维DFT(左)前的数据和其后(右)的三维复值频谱。

图8是对一个强度为500kH的耦合输入时，相应距离门6中带或不带随机转换的接收信道多普勒图谱。

图9是带或不带通过接收天线意外辐射功率的发射天线图。

图10是雷达系统的第二种结构形式。

图11是雷达系统的第三种结构形式。

图12是雷达系统的第四种结构形式。

具体实施方式

现在根据雷达系统的结构形式对本发明进行说明。结构形式中所说明的发明和给出的数据举例涉及的是一种24GHz的雷达。但本发明不限于24GHz范围，并能满足高频雷达系统的要求，即使在例如77GHz等其他频率下，也可由一名专业人员轻而易举地加以实施。

根据图1的结构形式1

首先研究图1中粗略说明的一种雷达系统的典型结构形式。所述雷达系统有一根用于辐射发射信号的发射天线1.1和多根特别用于同时接收目标反射发射信号的接收天线1.2。

下面将列举带有4根接收天线的结构形式。该结构形式举例可轻而易举地配置任意数量的接收天线，但至少配置一根接收天线。