[发明专利]雷达系统的校准

说明书

本公开的实施例涉及雷达系统的校准。描述了雷达系统校准的方法，包括生成RF振荡器信号并将其分配到各自提供相应的相移的RF振荡器信号的多个移相器。该方法还包括通过对应的雷达芯片接收相移的RF振荡器信号，并经由第一个雷达芯片的第一RF输出频道辐射相移的RF振荡器信号。辐射的信号在相对于被耦合到雷达芯片的天线具有预定位置的标记处被反向散射。该方法还包括通过每个雷达芯片的至少一个RF输入频道接收反向散射信号并在其中通过使用相应的雷达芯片接收的相移的RF振荡器信号，将接收的信号下变频到基带中以生成多个基带信号。该方法还包括确定每个基带信号的相位，调整由移相器引起的相移，使得基带信号的相位与预定的相位对天线位置特性匹配。

技术领域

本公开涉及雷达传感器的领域，尤其是涉及校准具有多个输入和多个输出频道的雷达系统的新颖概念。

背景技术

雷达传感器可以在许多测量物体距离和速度的传感应用中找到。在汽车领域，针对雷达传感器的需求在增加，这种雷达传感器可以在所谓的高级驾驶员辅助系统(ADAS)中被使用。高级驾驶员辅助系统的示例为“适应性巡航控制”(ACC)和“雷达巡航控制”系统。此类系统可以被用于自动调整汽车的速度，以便与前方行驶的其他汽车保持安全距离。高级驾驶员辅助系统的另一示例是盲点监视器，它可以利用雷达传感器检测在车辆盲点中的其他车辆。特别是自动驾驶汽车可以使用许多传感器(诸如雷达传感器)，来检测和定位在车辆的周围的各种物体。关于在自动驾驶汽车的区域中的物体的位置和速度信息被使用以用于安全导航。

现代雷达系统使用高度集成的RF电路，高度集成的RF电路可以将雷达收发器的RF前端的所有核心功能集成在一个单一的封装(单芯片收发器)中。此类RF前端通常包括(除其他外)：本地RF振荡器(LO)、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)和混频器。调频连续波(FMCW)雷达系统使用雷达信号，其频率通过上下倾斜信号频率来调制。此类雷达信号通常被称为“啁啾信号”或简单地称为“啁啾”。雷达传感器通常使用一个或多个天线辐射啁啾序列，被辐射的信号由位于雷达传感器“视场”中的一个或多个物体(称为雷达目标)反向散射。反向散射信号(雷达回波)由雷达传感器接收和处理。雷达目标的检测通常是使用数字信号处理来完成的。

现代FMCW雷达系统可以包括多个输入频道和多个输出频道，并且因此被称为多输入/多输出(MIMO)系统。雷达系统的RF前端可以跨多个半导体芯片被分配，被称为单片微波集成电路(MMIC)。此类雷达系统不仅能够测量距离，而且能够测量相应的速度和方位角(也称为雷达回波的到达方向，DoA)。特别是角度测量需要发射的雷达信号的相位的校准，以便获得所期望的准确性。然而，在具有多个雷达MMIC的雷达系统中，相位校准可以牵涉一些在单芯片解决方案中不会出现的挑战。

发明内容

本文描述了用于雷达系统校准的方法。根据一个实施例，该方法包括生成RF振荡器信号并且将RF振荡器信号分配到多个移相器，每个移相器提供相应的相移的RF振荡器信号。该方法还包括通过对应的雷达芯片接收相移的RF振荡器信号，并经由雷达芯片中的第一个雷达芯片的第一RF输出频道辐射相移的RF振荡器信号。辐射的信号在标记处反向散射，该标记相对于被耦合到雷达芯片的天线具有预定的位置。该方法还包括通过每个雷达芯片的至少一个RF输入频道接收反向散射信号，并在每个雷达芯片的至少一个RF输入频道中，通过使用由相应的雷达芯片接收的相移的RF振荡器信号，将接收到的信号下变频到基带中以产生多个基带信号。该方法还包括针对每个基带信号确定相位，并调整由移相器引起的相移，使得基带信号的相位与预定的相位对天线位置特性相匹配。