[发明专利]用于FMCW雷达系统的雷达处理链

权利要求书

1.一种系统，其包括：

发射器，所述发射器在所关注区域处发射多个啁啾，每个啁啾包括调频连续波电磁辐射信号；

接收器前端，所述接收器前端接收从所述所关注区域反射的针对多个天线中的每个天线处的每个啁啾的电磁辐射并为所述多个天线中的每个天线处的每个啁啾生成差拍信号样本时间序列；以及

信号处理器，所述信号处理器通过以下来检测所述所关注区域内的对象：提供每个差拍信号样本时间序列的频域表示作为表示距所述系统的相应距离的一组距离库(bin)的样本值；校正所述组距离库中的每个距离库的所述样本值以为每个距离库提供一组杂波校正样本；以及根据所述杂波校正样本确定所述组距离库的子集中的每个距离库的角频谱。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个天线是源自于对应的物理发射和接收天线阵列的虚拟天线阵列的时分复用多输入多输出TDM-MIMO实施方案。

3.根据权利要求1所述的系统，其中对于所述多个天线中的每个天线的每个距离库，所述信号处理器计算跨雷达回波的帧中的啁啾的所述距离库的所述样本值的算数平均值以提供平均值并从所述距离库的每个样本值中减去所述平均值以为每个距离库提供所述组杂波校正样本。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号处理器将跨所述多个虚拟天线的每个距离库的所述杂波校正样本的空间协方差估计为协方差估计矩阵，将对角线加载矩阵添加到所述协方差估计矩阵，其中沿所述对角线加载矩阵的对角线的元素确定为所述距离库的噪声方差估计与所选常数的乘积，并且根据基于协方差的到达方向确定算法使用所述协方差估计矩阵与所述对角线加载矩阵之和计算所述角频谱。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述基于协方差的到达方向算法是最小方差无失真响应MVDR算法、多信号分类MUSIC算法或通过旋转不变性技术估计信号参数ESPRIT算法中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的系统，其中当在所述信号处理器处检测到对象时，所述信号处理器进一步根据跨所述组距离库的所确定的角频谱确定所述所关注区域内的至少一个对象的位置。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述信号处理器将空间波束成形应用于包括所述组距离库中的给定距离库和跨所述多个天线的所述多个啁啾中的给定啁啾的所有杂波校正样本的N_a维空间矢量以为所述给定的距离库和啁啾提供所述距离库的波束成形的信号块，其中所述给定距离库选自与所述至少一个对象相关联的一组至少一个距离库，将快速傅里叶变换FFT应用于所述距离库的所述波束成形的信号块以提供多普勒频谱矢量，并且从所述多普勒频谱矢量中提取与所述给定距离库相关联的所述至少一个对象中的对象的多普勒信息。

8.根据权利要求5所述的系统，其中所述信号处理器为跨所述多个啁啾和所述多个天线的所述组距离库中的每个距离库生成表示聚合信号强度的距离像矢量并根据所述距离像矢量将可能含有对象的一组距离库确定为所述组距离库的所述子集。

9.一种用于检测所关注区域内的对象的方法，所述方法包括：

在所关注区域处从雷达传感器模块发射多个啁啾，每个啁啾包括调频连续波电磁辐射信号；

在与至少一个接收器前端相关联的多个接收天线处接收每个啁啾之后从所述所关注区域反射的电磁辐射；

将每个啁啾的所接收电磁辐射与所发射啁啾混频以提供差拍信号；

对所述差拍信号进行采样以为多个天线中的每个天线处的所述多个啁啾中的每个啁啾提供差拍信号样本时间序列；

提供每个差拍信号样本时间序列的频域表示以为每个天线处的每个啁啾提供一组距离库中的每个距离库的样本值，每个距离库表示距所述雷达传感器模块的相关联的距离；

校正所述组距离库的所述频域表示以提供一组杂波校正样本，所述组杂波校正样本包含每个距离库的样本和每个天线处的每个啁啾；

根据所述杂波校正样本确定所述组距离库的子集的角频谱；以及

从跨所述组距离库的所确定的角频谱中检测存在于所述所关注区域内的任何对象。