[发明专利]雷达传感器与用于运行雷达传感器的方法

说明书

本发明涉及一种雷达传感器和一种用于运行雷达传感器的方法，其中，放大所述雷达传感器的在距离和/或相对速度方面的单值性范围。为此由所述雷达传感器发射多个斜坡组，其中，各个斜坡组的频率斜坡分别在系统参数方面有差别。在此，尤其在检测雷达回波期间如此匹配采样频率，使得对于每一个频率斜坡始终得出恒定数量的采样值。为了分析处理雷达信号可以周期性地延拓频谱并且将其进行比较。由此尤其结合适当的搜索方法能够在较大的单值性范围的情况下可靠地确定距离和相对速度。

技术领域

本发明涉及一种雷达传感器与一种用于运行雷达传感器的方法。本发明尤其涉及一种具有快速线性调频(Chirp)雷达信号的雷达传感器。

背景技术

现代机动车越来越多地拥有驾驶辅助系统，驾驶辅助系统应在引导机动车时支持车辆驾驶员。这样的驾驶辅助系统例如能够在泊车期间将障碍物告知驾驶员。此外，驾驶辅助系统也能够在行驶期间支持驾驶员，其方式是，驾驶辅助系统例如能够识别机动车的行驶路径中的障碍物并且随后向车辆驾驶员发送关于可能的潜在危险的信号或必要时甚至主动干预机动车的行驶行为。

由于低的硬件费用和低的计算复杂性，至今在汽车领域很频繁地使用雷达信号的LFMCW调制(线性调频连续波)。但是，在该方法中在求取一个对象的距离X和相对速度v时在X-v空间中的一条直线上的所有目标都会被映射到一个单个的频率上。这种多值性(Mehrdeutigkeit)能够部分地通过以下方式解决：借助不同的斜坡斜率结合匹配方法分辨多个LFMCW斜坡的空间点。例如在DE 10 2009 057 191 A1中公开了一种借助LFMCW雷达设备确定距离和/或相对速度的方法。

一种对于LFMCW调制的替代方案例如提供了快速线性调频序列调制。在此，先后发射很短的频率斜坡。一个频率斜坡的持续时间通常处于约10微秒至几十微秒的范围中。在此，各个频率斜坡之间的间距仅为几微秒。快速线性调频序列调制基于很短的频率斜坡而允许仅仅根据不同的距离X和相对速度v对目标进行良好的分离。在此，独立于相对速度估计地实施距离估计。因此，与LFMCW调制相反在快速线性调频序列调制中不存在由于距离和相对速度叠加而造成的多值性。对于数字的继续处理要求将雷达信号和由雷达系统接收的雷达回波转换成数字信号。对于距离方面的大的单值性范围要求用于雷达信号和所接收的雷达回波的数字化的高的采样率。基于所发射的频率斜坡的预给定的很短的斜坡持续时间，通过高数量的采样值(采样)才能够实现高的采样率。除此之外，用于对象在径向速度方面的探测的单值性和可分离性与频率斜坡的数量并且与彼此相继的频率斜坡之间的时间差相关。简而言之，在单值性和可分离性方面的系统要求受对硬件的要求——例如采样率、存储能力、数据传输率和计算复杂性的限制。在汽车领域中主要是低的硬件成本和短的信息处理持续时间明显很重要。因此存在对具有一个大的单值性范围和同时良好的可分离性的高效的快速线性调频雷达系统的需求。

发明内容

根据一个方面，本发明涉及一种雷达传感器，所述雷达传感器具有：发射/接收单元，所述发射/接收单元构造用于发射经调制的快速线性调频雷达信号序列和接收所发射的快速线性调频雷达信号的由对象反射的雷达回波；和采样装置，所述采样装置设计用于以一采样频率对所接收的雷达回波进行采样；其中，所发射的快速线性调频雷达信号包括多个斜坡组；每个斜坡组具有多个频率斜坡；一个斜坡组的每一个频率斜坡具有斜坡持续时间和频率偏移；两个频率斜坡具有时间差；两个彼此相继的斜坡组在所述斜坡持续时间和/或在彼此相继的频率斜坡之间的时间差方面不同；其中，所述采样装置使用于每一个斜坡组的采样频率变化。

根据另一个方面，本发明涉及一种用于运行雷达传感器的方法，所述方法具有以下步骤：发射快速线性调频雷达信号序列；接收所发射的快速线性调频雷达信号的由对象反射的雷达回波；以预给定的采样频率检测所接收的雷达回波；其中，所发射的快速线性调频雷达信号包括多个斜坡组；每个斜坡组具有多个频率斜坡；一个斜坡组的每一个频率斜坡具有斜坡持续时间和频率偏移；两个彼此相继的频率斜坡具有时间差；其中，两个斜坡组至少在所述斜坡持续时间和/或在彼此相继的频率斜坡之间的时间差方面不同；其中，使用于每一个斜坡组的预给定的采样频率变化。