[发明专利]使用毫米波雷达估计人类目标的角度

说明书

本公开涉及使用毫米波雷达估计人类目标的角度。一种估计在人类目标上反射的雷达信号的到达角的方法，包括：利用毫米波雷达的第一天线和第二天线接收反射雷达信号；对所接收的反射雷达信号进行变换以分别生成第一和第二距离谱；分别基于第一和第二距离谱生成第一和第二距离多普勒图；基于第一或第二距离多普勒图，确定或估计多普勒速度；通过基于所确定的多普勒速度来在第一或第二距离多普勒图中选择峰值，补偿第一距离多普勒图和第二距离多普勒图；标识与所标识的目标相对应的经宏补偿的第一距离多普勒图的索引；基于经宏补偿的第一距离多普勒图和经宏补偿的第二距离多普勒图以及所标识的索引来估计相位差；以及基于相位差估计到达角。

技术领域

本发明总体上涉及电子系统和方法，并且在特定实施例中涉及使用毫米波(mmWave)雷达估计人类目标的角度。

背景技术

由于诸如硅锗(SiGe)和精细几何互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺等低成本半导体技术的快速发展，毫米波频率方案中的应用在过去几年中引起了人们的极大兴趣。高速双极和金属氧化物半导体(MOS)晶体管的可用性导致对用于24GHz、60GHz、77GHz和80GHz以及超过100GHz的毫米波应用的集成电路的需求不断增长。这些应用包括例如汽车雷达系统和多吉比特(multi-gigabit)通信系统。

在某些雷达系统中，雷达与目标之间的距离是通过以下方式来确定的：发射调频信号，接收调频信号的反射(也称为回波)，并且基于频率调制信号的发射与接收之间的时间延迟和/或频率差来确定距离。因此，一些雷达系统包括用于发射射频(RF)信号的发射天线和用于接收反射的RF信号的接收天线、以及用于生成发射信号并且用于接收RF信号的相关RF电路系统。在一些情况下，可以使用多个天线来使用相控阵列技术来实现定向波束。具有多个芯片组的多输入多输出(MIMO)配置也可以用于执行相干和非相干信号处理。

发明内容

根据一个实施例，一种估计在人类目标上反射的雷达信号的到达角的方法包括：利用毫米波雷达的第一天线和第二天线接收反射雷达信号；对利用第一天线和第二天线接收的反射雷达信号进行变换，以分别生成第一距离谱和第二距离谱；基于第一距离谱生成第一距离多普勒图；基于第二距离谱生成第二距离多普勒图；基于第一距离多普勒图或第二距离多普勒图，确定或估计多普勒速度；通过基于所确定的多普勒速度来在第一距离多普勒图或第二距离多普勒图中选择峰值，对第一距离多普勒图和第二距离多普勒图进行宏补偿；标识与所标识的目标相对应的经宏补偿的第一距离多普勒图的索引；基于经宏补偿的第一距离多普勒图和经宏补偿的第二距离多普勒图以及所标识的索引来估计相位差；以及基于相位差估计到达角。

根据一个实施例，一种毫米波雷达包括：被配置为接收反射雷达信号的第一接收天线和第二接收天线；以及控制器。控制器被配置为：对利用第一接收天线和第二接收天线接收的反射雷达信号进行变换，以分别生成第一距离谱和第二距离谱；基于第一距离谱生成第一距离多普勒图；基于第二距离谱生成第二距离多普勒图；基于第一距离多普勒图或第二距离多普勒图确定或估计多普勒速度；通过基于所确定的多普勒速度来在第一距离多普勒图或第二距离多普勒图中选择峰值，补偿第一距离多普勒图和第二距离多普勒图；标识与所标识的目标相对应的经宏补偿的第一距离多普勒图的索引；基于经宏补偿的第一距离多普勒图和经宏补偿的第二距离多普勒图以及所标识的索引来估计相位差；以及基于相位差估计反射信号的到达角。

根据一个实施例，一种估计在人类目标上反射的雷达信号的到达角的方法包括：使用毫米波雷达向人类目标发射雷达信号，所发射的雷达信号包括脉冲序列；利用毫米波雷达的第一天线和第二天线接收反射雷达信号；基于反射信号确定人类目标的距离；基于反射雷达信号和所确定的人类目标的距离来确定人类目标的多普勒速度；基于反射雷达信号、所确定的人类目标的距离和所确定的多普勒速度来生成经补偿的第一距离多普勒图和经补偿的第二距离多普勒图；标识与所标识的目标相对应的经补偿的第一距离多普勒图的索引；基于经补偿的第一距离多普勒图和经补偿的第二距离多普勒图以及所标识的索引来估计相位差；以及基于相位差估计到达角。

附图说明