在直接路径和多路径反射条件下普遍检测到达方向角度或离去方向角度的雷达系统的制作方法

背景技术：

0、背景

1、雷达系统使用天线发射和接收电磁(em)信号，以用于检测和跟踪对象。在汽车应用中，雷达系统在动态环境中操作，该动态环境可以导致em信号具有直接路径和多路径反射。当em信号在雷达系统和目标(例如，另一交通工具)之间直接行进而没有中间反射时，就会发生直接路径反射当em信号遇到雷达系统和目标之间的反射表面(例如，墙壁、障碍物、围栏、护栏、半卡车、汽车)时，发生多路径反射；多路径反射可能会导致所发射的em信号的离去方向(dod)与对应的所反射的em信号的到达方向(doa)不同。如果dod不等于doa，则多输入和多输出(mimo)雷达系统通常无法生成合成阵列，该合成阵列为雷达系统提供比对应的物理阵列更大的孔径。

技术实现思路

1、本文档描述了使雷达系统能够在直接路径和多路径反射共存时普遍检测doa角度和dod角度的技术和系统。在一些示例中，一种用于安装在交通工具上的雷达系统包括发射器阵列、接收器阵列和至少一个处理器。接收器阵列或发射器阵列中的第一阵列形成没有角度模糊的最小冗余阵列或其他稀疏阵列。接收器阵列或发射器阵列中的第二阵列形成稀疏均匀线性阵列。处理器被配置成通过对在接收器阵列处接收的em能量进行采样来生成二维(2d)数据矩阵。处理器使用2d数据矩阵中的第二阵列测量来确定与反射对象的雷达检测相关联的估计角度。使用估计角度，处理器可以确定与雷达检测相关联的实际角度的数量，由于第二阵列的角度模糊，实际角度的数量通常小于估计角度的数量。然后，处理器使用估计角度识别实际角度的多个潜在集合。处理器使用第一阵列测量在最大似然标准下测试实际角度的每个潜在集合，以确定实际角度的多个潜在集合的效用函数值。与雷达检测相关的实际角度被识别为具有最大效用函数值的实际角度的特定潜在集合。以此方式，所描述的技术和系统可以使雷达系统能够在直接路径和多路径反射场景中检测与对象相关联的角度，而不必区分不同的反射条件，且虚拟阵列提供了改进的角度分别率和降低的成本。

2、本文档还描述了由以上总结的系统和在本文中阐述的雷达系统的其他配置来执行的方法、以及用于执行这些方法的装置。

3、本技术实现要素：介绍了与使雷达系统能够在直接路径和多路径反射条件下普遍检测doa角度和dod角度相关的简化构思，并在具体实施方式和附图中进一步描述了该简化构思。本发明内容并非旨在标识出要求保护的主题的必要特征，也并非旨在用于确定要求保护的主题的范围。

技术特征：

1.一种雷达系统，所述雷达系统包括：

2.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述一个或多个处理器被配置成基于所述估计角度的所述第四数量和所述第二阵列的天线元件之间的间距来确定与所述雷达检测相关联的所述实际角度的所述第三数量，所述间距是所述em能量的载波的波长的一半(λ/2)的整数倍。

3.如权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，所述一个或多个处理器被配置成通过将所述估计角度的所述第四数量除以所述整数倍来确定与所述雷达检测相关联的所述实际角度的所述第三数量。

4.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述一个或多个处理器被配置成通过以下方式通过在所述最大似然标准下测试每个相应的实际角度潜在集合来确定与所述实际角度的多个潜在集合相关联的效用函数值：

5.如权利要求4所述的雷达系统，其特征在于，所述一个或多个处理器被配置成通过以下方式确定与所述雷达检测相关联的所述实际角度的所述第三数量：

6.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述一个或多个处理器被配置成通过以下方式通过在所述最大似然标准下测试每个相应的实际角度潜在集合来确定与所述实际角度的多个潜在集合相关联的效用函数值：

7.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述第一阵列是在所述天线元件之间具有所述em能量的载波波长的一半(λ/2)的最小间距的最小冗余阵列。

8.如权利要求7所述的雷达系统，其特征在于，所述最小冗余阵列的所述天线元件之间的间距为：

9.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述第一阵列是成对交错阵列或互质阵列中的一个。

10.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于：

11.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于：

12.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于：

13.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述一个或多个处理器被配置成使用基于1d快速傅立叶变换(fft)波束成形的函数来确定所估计角度。

14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时，使雷达系统的处理器用于：

15.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括另外的计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被执行时，使得所述处理器基于所述估计角度的所述第四数量和所述第二阵列的天线元件之间的间距来确定与所述雷达检测相关联的所述实际角度的所述第三数量，所述间距是所述em能量的载波的波长的一半(λ/2)的整数倍。

16.如权利要求15所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括另外的计算机可执行指令，当所述另外的计算机可执行指令被执行时，使得所述处理器通过将所述估计角度的所述第四数量除以所述整数倍来确定与所述雷达检测相关联的所述实际角度的所述第三数量。

17.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括另外的计算机可执行指令，当所述另外的计算机可执行指令被执行时，使得所述处理器通过以下方式通过在所述最大似然标准下测试每个相应的实际角度潜在集合来确定与所述实际角度的多个潜在集合相关联的效用函数值：

18.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括另外的计算机可执行指令，当所述另外的计算机可执行指令被执行时，使得所述处理器通过以下方式通过在所述最大似然标准下测试每个相应的实际角度潜在集合来确定与所述实际角度的多个潜在集合相关联的效用函数值：

19.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括另外的计算机可执行指令，当所述另外的计算机可执行指令被执行时，使得所述处理器使用基于1d快速傅立叶变换(fft)波束成形的函数来确定所述估计角度。

20.一种方法，所述方法包括：

技术总结本文档描述了一种雷达系统，用于在直接路径和多路径反射条件下普遍检测到达方向(DoA)和离开方向(DoD)角度。例如，雷达系统包括发射器和阵列接收器阵列，其中第一阵列形成最小冗余阵列，并且第二阵列形成稀疏均匀线性阵列。处理器使用第二阵列测量来确定估计角度。由于第二阵列中的角度模糊，估计角度的数量大于实际角度的数量。然后，处理器从估计角度中识别实际角度的多个潜在集合，并使用第一阵列测量在最大似然标准下测试每个集合。DoA角度和DoD角度被识别为具有最大效用函数值的相应集合。以此方式，处理器以提高的分辨率和降低的成本确定实际角度，而不必识别存在直接路径条件还是多路径反射条件。技术研发人员：张鑫,李正征,张羽受保护的技术使用者：安波福技术股份公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9