專利名稱：雷達(dá)系統(tǒng)中檢測(cè)干擾的方法及利用該方法的雷達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對(duì)雷達(dá)的用于確定該雷達(dá)與其它雷達(dá)之間的干擾 水平的方法。本發(fā)明還涉及一種利用所述確定雷達(dá)與其它雷達(dá)之間的干擾水平的方法、用于頻率調(diào)制連續(xù)波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)雷達(dá)的干擾檢測(cè)裝置，以及裝備有該干擾檢測(cè)裝置的 FMCW雷達(dá)。
背景技術(shù)：
已知許多適合車輛安全系統(tǒng)的汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，例如，使事故影響最小 的碰撞保護(hù)系統(tǒng)、警告駕駛員車輛將要倒車撞到例如兒童或其它車輛等物 體的倒車警告系統(tǒng)等。因此，向駕駛員提供一些關(guān)于目標(biāo)物的性質(zhì)或位置 的信息對(duì)這些汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)很重要。非常重要的一個(gè)目標(biāo)特征是雷達(dá) 到目標(biāo)物的距離(發(fā)射方向距離)。特別地，如果有多個(gè)目標(biāo)物，則對(duì)駕 駛員來(lái)說(shuō)到那些目標(biāo)物的距離是重要的信息。因此，顯然，需要提，對(duì) 多個(gè)目標(biāo)物的準(zhǔn)確發(fā)射方向信息的雷達(dá)。最簡(jiǎn)單的汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)使用發(fā)射器以單一頻率連續(xù)發(fā)射電磁能的連 續(xù)波(CW， continuous wave)雷達(dá)。所發(fā)射的電磁能被目標(biāo)物反射并由 雷達(dá)接收器接收。由于目標(biāo)物相對(duì)于雷達(dá)移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)，所接收 的信號(hào)發(fā)生頻移。CW接收器過(guò)濾出任何沒有多普勒頻移的回波，即，沒 有相對(duì)于雷iiit動(dòng)的目標(biāo)。當(dāng)接收器檢測(cè)出存在多普勒頻移信號(hào)時(shí)，接收 器發(fā)iM/^有關(guān)于目標(biāo)物存在的信息的通知。另 一種雷達(dá)是雙頻CW雷達(dá)。雙頻CW雷i^射具有第一頻率和第 二頻率的電磁能。所發(fā)射的能量被目標(biāo)物反射并由雙頻接收器接收。接收 器測(cè)量在第一頻率接收的信號(hào)的相位和在第二頻率接收的信號(hào)的相位之 間的差?？梢圆鹏迵?jù)所測(cè)量的相位差計(jì)算出到目標(biāo)物的距離。不幸的是，當(dāng) 在不同范圍存在多個(gè)目標(biāo)物時(shí)，雙頻CW雷達(dá)的表現(xiàn)較差，因此，在存 在多個(gè)目標(biāo)物時(shí)從雙頻CW雷im得的范圍測(cè)量不可靠。已知有這樣的FMCW雷達(dá)，其被用作車載雷達(dá)，iM^測(cè)目標(biāo)物或障礙的存在、到前車的距離、以及前車相對(duì)于裝配有FMCW雷達(dá)的車輛的 相對(duì)速度。為了檢測(cè)例如前車的存在、到前車的發(fā)射方向距離以及前車的相對(duì)速 度的目標(biāo)特征，F(xiàn)MCW雷iiit過(guò)有向天線單元發(fā)射雷達(dá)波。調(diào)制雷達(dá)波 的頻率使其隨時(shí)間線性改變。在目標(biāo)物反射雷達(dá)波之后，所反射的雷達(dá)波 被雷達(dá)接收并轉(zhuǎn)換為接收信號(hào)以進(jìn)行用于獲得目標(biāo)特征的信號(hào)處理。 FMCW雷達(dá)將發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)混合，以生成差拍信號(hào)(beat signal )。 對(duì)差拍信號(hào)進(jìn)行頻率分析，例如快速傅立葉變換(FFT， fast Fourier transformation)等，以獲得差拍信號(hào)的峰值頻率(拍頻)，根據(jù)該峰值頻 率可以確定到目標(biāo)物的距離以及FMCW雷達(dá)和目標(biāo)物之間的相對(duì)速度。 在強(qiáng)度對(duì)頻率特征曲線中，頻鐠具有峰值強(qiáng)度。拍頻具有峰值強(qiáng)度。在那些^Mt期間，存在這樣的可能性FMCW雷達(dá)不僅接收來(lái)自目 標(biāo)物的反射波，而且還接^安裝在另一個(gè)車輛中的其它雷i^射的雷達(dá) 波，另一個(gè)車輛例如是在馬路的同側(cè)或另一側(cè)行駛的車輛(例如，前車或 迎面而來(lái)的車)。即，可能發(fā)生對(duì)象車輛裝配的FMCW雷達(dá)和其它車輛 中安裝的其它雷達(dá)之間的干擾。干擾的結(jié)果是，難以準(zhǔn)確地檢測(cè)拍頻，且 不能準(zhǔn)確地檢測(cè)出到例如前車的目標(biāo)物的距離和目標(biāo)物的相對(duì)速度。準(zhǔn)確檢測(cè)這種目標(biāo)特征存在困難的原因之一是差拍信號(hào)的頻鐠特征 包含寬峰。差拍信號(hào)的頻語(yǔ)特征中的寬峰可能是由在FMCW雷達(dá)和其它 雷達(dá)具有彼此不同的雷達(dá)波調(diào)制梯度(即使只有輕微不同)，或其它雷達(dá) 不是FMCW類型，而是例如雙頻連續(xù)波、多頻連續(xù)波、脈沖、擴(kuò)展頻謙 等類型的情況下發(fā)生的干擾引起的。頻鐠特征中的寬峰可以提高差拍信號(hào) 的頻鐠特征的噪聲本底水平，使得通過(guò)混合發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)產(chǎn)生的差 拍信號(hào)的峰值頻率(拍頻)的峰高不超過(guò)噪聲本底水平。通常，噪聲本底 水平是來(lái)自未識(shí)別源的噪聲的強(qiáng)度。結(jié)果，不能準(zhǔn)確*測(cè)出峰值頻率以 得到拍頻。這導(dǎo)致目標(biāo)特征的不準(zhǔn)確檢測(cè)。即，可能鐐娛地確定到目標(biāo)物 的距離或目標(biāo)物的相對(duì)速度。在Natsume等人的日本已公開專利申請(qǐng)No. 2006 - 2220624和對(duì)應(yīng)的 美國(guó)專利申請(qǐng)No. 2006/0181448中，乂>開了能夠確定FMCW雷達(dá)是否被 其它一些雷達(dá)干擾的FMCW雷達(dá)。Natsume等人的FMCW雷it^差拍信號(hào)的全部頻率分量中提取大于 閾值頻率的高頻分量，其中與位于FMCW雷達(dá)的測(cè)量范圍內(nèi)的目標(biāo)物的 目標(biāo)特斜目對(duì)應(yīng)的拍頻應(yīng)位于該閾值頻率以下。高頻范圍被定義為包含超過(guò)閾值頻率的頻率分量的頻率范圍。差拍信號(hào)的高頻分量的強(qiáng)度被用于計(jì) 算被看作涉及背景噪聲或噪聲本底水平的參考值。然后，基于所計(jì)算的參考值，確定FMCW雷達(dá)是否被其它一些雷達(dá)干擾。在Natsume等人的 FMCW雷達(dá)的實(shí)施例之一中，參考值是高頻范圍上頻率分量的強(qiáng)度的和 (積分)。基于高頻分量的強(qiáng)度的和來(lái)確定FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間 是否發(fā)生干擾。在Natsume等人的FMCW雷達(dá)的另 一個(gè)實(shí)施例中，參考 值是滿足預(yù)定條件的頻率分量的數(shù)目。預(yù)定4Hf是頻率分量超過(guò)預(yù)定頻率 閾值且頻率分量的強(qiáng)度超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值，其中，該預(yù)定頻率閾值被設(shè)定 在與位于測(cè)量距離范圍內(nèi)的目標(biāo)物相對(duì)應(yīng)的拍頻應(yīng)該^:位于的范圍之外， 且預(yù)定強(qiáng)度閾值被設(shè)定為在不發(fā)生其它雷達(dá)的干擾時(shí)不能獲得的足夠大 的值。預(yù)定頻率閾值可以被設(shè)置為閾值頻率的兩倍?；跐M足上述預(yù)定條 件的頻率分量的數(shù)目判斷是否發(fā)生FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾。包括Natsume等人的FMCW雷達(dá)的傳統(tǒng)FMCW雷縣檢測(cè)FMCW 雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾時(shí)所利用的基本事實(shí)是差拍信號(hào)的頻謙特征 的噪聲本底水平的增加使高頻分量的強(qiáng)度的和增加，并使?jié)M足預(yù)定條件的 ，率分量的數(shù)目:增加。使用該事實(shí)"如果所述和或，，數(shù)目超過(guò)對(duì)應(yīng)閾值，然而，由于存在位置超出FMCW雷達(dá)的測(cè)量距離范圍的某個(gè)大或長(zhǎng) 的物體，剛剛提及的和以及數(shù)目被增加。這種大或長(zhǎng)的物體產(chǎn)生差拍信號(hào)， 其具有比與位于測(cè)量范圍內(nèi)的目標(biāo)物相對(duì)應(yīng)的差拍信號(hào)更高的拍頻。尤其 是，如果存在多過(guò)幾個(gè)的目標(biāo)物，則頻鐠特征的高頻區(qū)域中的寬峰會(huì)出現(xiàn)， 且可以增強(qiáng)高頻分量的強(qiáng)度的和，或增加滿a過(guò)對(duì)應(yīng)閾值的預(yù)定條件的 頻率分量的數(shù)目。因此，由于存在位置超出FMCW雷達(dá)的測(cè)量區(qū)域的大 或長(zhǎng)的障礙，利用上述事實(shí)的傳統(tǒng)FMCW雷達(dá)可能#^*測(cè)干擾。此外，如果存在一些例如卡車和貨車的大型車輛，或例如高速公, 和其橋墩的大且長(zhǎng)的建筑物，則差拍信號(hào)的頻譜特征可能在高頻區(qū)域中包 含多個(gè)高強(qiáng)座J峰。因此，即使附近沒有其它雷達(dá)，位置超出FMCW雷達(dá)測(cè)量區(qū)域的大 型目標(biāo)物增強(qiáng)高頻分量的強(qiáng)度的和，并增加滿足預(yù)定條件的頻率分量的數(shù) 目，而且導(dǎo)致有關(guān)在FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間發(fā)生干擾的錯(cuò)誤確定。 這意味著有必要建立針對(duì)FMCW雷達(dá)的用于準(zhǔn)確檢測(cè)噪聲本底水平的方 法，以4更可靠地檢測(cè)是否存在位置超出FMCW雷達(dá)測(cè)量區(qū)域的大型目標(biāo) 物。此外，有必要建立針對(duì)FMCW雷達(dá)的、用于即使在FMCW雷達(dá)測(cè)量區(qū)域之外存在例如卡車和貨車的某種大或長(zhǎng)的障礙，或例如高速7^,和其橋墩的大且長(zhǎng)的建筑物，仍準(zhǔn)確地確定在FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之 間是否發(fā)生干擾的方法。解決上述問(wèn)題的第一步驟是，需要建立一種基于到雷達(dá)的接收天線的 入射波來(lái)準(zhǔn)確地確定噪聲本底水平的方法。對(duì)于這樣的雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射雷達(dá)波并接收目標(biāo)物反射的雷達(dá)波以檢測(cè) 例如目標(biāo)物和雷達(dá)系統(tǒng)之間的發(fā)射方向距離的目標(biāo)特征，從而估計(jì)通過(guò)混 合雷達(dá)波和反射雷達(dá)波產(chǎn)生的差拍信號(hào)的噪聲本底水平，在針對(duì)此雷達(dá)系 統(tǒng)的現(xiàn)有方法中，差拍信號(hào)的最大功率鐠的函數(shù)值被認(rèn)作噪聲本底水平。 Komori等A^WO 2006/120824中7〉開了用于根據(jù)差拍信號(hào)的最大功率 譜來(lái)確定噪聲本底水平的方法。在Komori等人的方法中，如果檢測(cè)到任 何尖峰噪聲，則基于尖峰噪聲的最大絕對(duì)值來(lái)確定差拍信號(hào)的頻鐠特征的 噪聲本底水平。在該方法中，有必要準(zhǔn)確地預(yù)先確定尖峰噪聲的最大絕對(duì) 值和差拍信號(hào)的頻鐠特征的噪聲本底水平之間的關(guān)系。如果在雷達(dá)和其它 雷達(dá)之間發(fā)生了任何干擾，則該確定可能是困難的任務(wù)。在日本已公開專利申請(qǐng)No. 2004-163340和相應(yīng)美國(guó)專利申請(qǐng)No. 2004/0095269中，Uehara等人公開了檢測(cè)干擾波的接收并估計(jì)噪聲本底 水平的車載雷達(dá)系統(tǒng)。Uehara等人/>開的雷達(dá)系統(tǒng)包括用于發(fā)射電磁波 的發(fā)射部件，以及用于接收目標(biāo)物反射的電磁波的接收部件。Uehara等 人的雷達(dá)系統(tǒng)還包括用于基于發(fā)射的電磁波和接收的電磁波來(lái)測(cè)量雷達(dá) 系統(tǒng)和目標(biāo)物之間的距離和相對(duì)速度的信號(hào)處理部件，以及用于在信號(hào)處擾信號(hào)的干擾險(xiǎn)測(cè)部件。利用該結(jié)構(gòu)，因?yàn)橹粶y(cè)量例如1雷達(dá)系統(tǒng)的干 擾波的噪聲信號(hào)，而不測(cè)量任何障礙的^^射波，所以可以根據(jù)噪聲本底水 平的定義計(jì)算噪聲本底水平。然而，需要暫停發(fā)射操作來(lái)估計(jì)噪聲本底水 平并檢測(cè)干擾的發(fā)生。這意味著在噪聲本底水平估計(jì)和干祝險(xiǎn)測(cè)期間不能 確定任何目標(biāo)特征，例如雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)量距離范圍內(nèi)的目標(biāo)物的存在、雷達(dá) 系統(tǒng)和目標(biāo)物之間的距離、以及目標(biāo)物相對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的相對(duì)iUL。這意 味著不能執(zhí)行目標(biāo)特征的連續(xù)測(cè)量。因此，需要這樣的雷達(dá)即使在超出雷達(dá)測(cè)量區(qū)域的位置存在例如卡車和貨車的某種大或長(zhǎng)的障礙，或例如高速公膝橋和其橋墩的大且長(zhǎng)的建 筑物，并且即使在雷達(dá)的測(cè)量距離范圍內(nèi)存在多個(gè)目標(biāo)物，也能夠準(zhǔn)確地 估計(jì)噪聲本底水平，可靠地檢測(cè)雷達(dá)和其它雷達(dá)之間干擾的發(fā)生，以及準(zhǔn)確測(cè)量各目標(biāo)特征，例如，雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)量距離范圍內(nèi)的目標(biāo)物的存在、雷 達(dá)系統(tǒng)和目標(biāo)物之間的距離、以及目標(biāo)物相對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的相對(duì)速度。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明，因此，本發(fā)明的一個(gè)目的g^提供 一種針對(duì)雷達(dá)的用于確定由其它雷達(dá)發(fā)射的無(wú)線電波和由該雷達(dá)發(fā)射的 雷達(dá)波的來(lái)自目標(biāo)物的回波的干擾水平的方法，并提供一種雷達(dá)，特別是一種頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)，該雷達(dá)執(zhí)行所述的用于確定該雷 達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾水平的方法。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在對(duì)由雷達(dá)接收的入射無(wú)線電波進(jìn)行頻率分 析以獲得所^射無(wú)線電波的頻鐠特征之后，入射無(wú)線電波的頻率分量中 的一個(gè)頻率分量，即所述頻率分量中強(qiáng)度大于預(yù)定強(qiáng)度閾值的一個(gè)頻率分 量未被用來(lái)計(jì)算表示干擾水平的參考值。優(yōu)選地，如果最大測(cè)量頻率被限 定為等于雷達(dá)的測(cè)量距離范圍內(nèi)的最i^巨離的頻率，且如果超過(guò)最大測(cè)量 頻率的頻率分量的范圍被稱為高頻范圍，則僅使用在所述高頻范圍內(nèi)并且 強(qiáng)度小于或等于所述預(yù)定強(qiáng)度閾值的頻率分量來(lái)計(jì)算所述參考值，因?yàn)槌?現(xiàn)在所述高頻范圍內(nèi)的大的峰可歸因于位于所述雷達(dá)的測(cè)量距離范圍外 的大或長(zhǎng)的目標(biāo)物(如卡車和貨車)或者大且長(zhǎng)的建筑物(如高速>2^^# 及其橋墩)。允許對(duì)強(qiáng)度中大于所述強(qiáng)度閾值的強(qiáng)度進(jìn)行校正，以得到小 于或等于所述強(qiáng)度閾值的校正值。因此，因?yàn)閮H使用頻率分量中強(qiáng)度不大 于所述預(yù)定閾值的頻率分量，所以可以確定由其它雷ii^L射的無(wú)線電波與 由雷達(dá)發(fā)射的雷達(dá)波的來(lái)自目標(biāo)物的回波的干擾水平。如果用小于或大于 所述強(qiáng)度閾值的校正值來(lái)替代大于所述強(qiáng)度閾值的強(qiáng)度值，可使用所i^ 射無(wú)線電波的所有頻率分量或所述高頻范圍內(nèi)的頻率分量來(lái)計(jì)算所述參 考值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于檢測(cè)干擾事件的方法，其中雷達(dá)波的回波上的無(wú)線電波。根據(jù)本發(fā)明該方面的方法包括步驟執(zhí)行頻率分析，識(shí)別異常頻率分 量，降低所述異常頻率分量的強(qiáng)度，計(jì)算參考值，以及確定是否發(fā)生干擾。在執(zhí)行頻率分析的步驟中，對(duì)由所述雷達(dá)將所述入射無(wú)線電波轉(zhuǎn)換成 的電信號(hào)執(zhí)行頻率分析，以獲得頻域中該電信號(hào)的頻率分量的強(qiáng)度分布。在識(shí)別異常頻率分量之一的步驟中，將所述頻率分量中強(qiáng)度超it預(yù)定 強(qiáng)度閾值且在給定頻率范圍之外的一個(gè)頻率分量識(shí)別為異常頻率分量，其 中所述雷達(dá)波的來(lái)自雷達(dá)范圍內(nèi)的目標(biāo)物的回波要處于所述給定頻率范 圍內(nèi)。在降低所述異常頻率分量的強(qiáng)度的步驟中，將所述異常頻率分量的強(qiáng) 度降低成小于或等于所述預(yù)定強(qiáng)度閾值，以去除位于所述雷達(dá)范圍外的障 礙對(duì)檢測(cè)干擾事件的影響。在計(jì)算參考值的步驟中，通過(guò)將所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度與不 是所述異常頻率分量且位于所述給定頻率范圍之外的頻率分量的強(qiáng)度二 者相加，計(jì)算參考值。在確定是否發(fā)生干擾的步驟中，基于所述參考值來(lái)確定是否發(fā)生千擾。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷 達(dá)，所述雷達(dá)檢測(cè)目標(biāo)物特征，例如在所述雷達(dá)的雷達(dá)范圍內(nèi)目標(biāo)物的 存在、所述目標(biāo)物與所述雷達(dá)之間的距離以及所述目標(biāo)物相對(duì)于所述 FMCW雷達(dá)的相對(duì)iUL。根據(jù)本發(fā)明該方面的FMCW雷達(dá)包括發(fā)射信號(hào)發(fā)生器、發(fā)射天線、 接收天線單元、差拍信號(hào)發(fā)生器、頻率分析器、異常頻率分量識(shí)別單元、 降低單元、參考值計(jì)算器、干4W測(cè)器和目標(biāo)物特征計(jì)算器。發(fā)射信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)，該發(fā)射信號(hào)的頻率被調(diào)制為具有向上 調(diào)制段和向下調(diào)制段，在所述向上調(diào)制段期間，所i^L射信號(hào)的頻率隨時(shí) 間提高，在所述向下調(diào)制段期間，所i^L射信號(hào)的頻率隨時(shí)間下降。發(fā)射天線在所述雷達(dá)范圍的方向上將所^JL射信號(hào)作為雷達(dá)波發(fā)射。接收天線單元接收由雷達(dá)接收的入射無(wú)線電波以基于所述入射無(wú)線 電波來(lái)產(chǎn)生接收信號(hào)，所述入射無(wú)線電波包括由其它雷達(dá)發(fā)射并疊加在由 雷^JL射的雷達(dá)波的回波上的無(wú)線電波。差拍信號(hào)發(fā)生器基于所U射信號(hào)和所述接收信號(hào)二者，分別針對(duì)所 述向上調(diào)制段和所述向下調(diào)制段產(chǎn)生第一和第二差拍信號(hào)。頻率分析器對(duì)所述第一和第二差拍信號(hào)執(zhí)行頻率分析，以獲得第一頻 鐠特征和第二頻鐠特征，所述第 一頻镥特征和第二頻鐠特征分別針對(duì)所述 向上調(diào)制段和所述向下調(diào)制段表示差拍信號(hào)的頻率分量在頻域中的強(qiáng)度分布。異常頻率分量識(shí)別單元基于第一頻譜特征和第二頻譜特征識(shí)別頻率 分量中的至少 一個(gè)頻率分量作為異常頻率分量，所述頻率分量中的至少一 個(gè)具有超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值的強(qiáng)度，并在來(lái)自所述雷達(dá)范圍內(nèi)的貝標(biāo)物的雷 達(dá)波的回波所要處于的給定頻率范圍之外。降低單元將所述異常頻率分量的強(qiáng)度降低成小于或等于所述預(yù)定強(qiáng) 度閾值，以去除位于所述雷達(dá)范圍外的障礙對(duì)檢測(cè)千擾事件的影響。參考值計(jì)算器通過(guò)將所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度與不是所述異 常頻率分量且位于所述給定頻率范圍之外的頻率分量的強(qiáng)度二者相加，來(lái) 計(jì)算參考值。干4^測(cè)器基于所述參考值來(lái)確定是否發(fā)生干擾。目標(biāo)物特征計(jì)算器基于第一和第二峰值頻率來(lái)計(jì)算目標(biāo)物特征。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種在分析入射無(wú)線電波時(shí)確定噪聲 本底水平的方法，所i^射無(wú)線電波由雷達(dá)接收并被所述雷達(dá)變換成電信號(hào)，并且所述入射無(wú)線電波包括由所述雷iiJC射Jb火所述雷達(dá)的測(cè)量足巨離范圍內(nèi)的目標(biāo)物Jl射回的雷達(dá)波的回波。根據(jù)本發(fā)明該方面的方法包括以下步驟執(zhí)行頻率分析，識(shí)別頻率分 量之一，降低異常頻率分量的強(qiáng)度，計(jì)算直方圖，以及確定噪聲本底水平。在執(zhí)行頻率分析的步驟中，對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行頻率分析，以導(dǎo)出所述 電信號(hào)的頻率分量的強(qiáng)度分布。在識(shí)別異常頻率分量的步驟中，將所述頻率分量中強(qiáng)度超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度 閾值且在給定頻率范圍之外的一個(gè)頻率分量識(shí)別為異常頻率分量，其中所 述雷達(dá)波的來(lái)自所述雷達(dá)范圍內(nèi)的目標(biāo)物的回波要處于所述給定頻率范 圍內(nèi)。在降低所述強(qiáng)度的步驟中，將所述異常頻率分量的強(qiáng)度降低到小于或 等于所述預(yù)定強(qiáng)度閾值的校正強(qiáng)度，以給出校正的頻鐠特征，其中使用所 述異常頻率分量的校正強(qiáng)度。在計(jì)算直方圖的步驟中，利用所述電信號(hào)的校正的頻鐠特征來(lái)計(jì)算位 于給定頻率范圍之外的那些頻率分量的強(qiáng)度直方圖，其中所述雷達(dá)波的來(lái) 自所述目標(biāo)物的回波要處于該給定頻率范圍內(nèi)。在確定噪聲本底水平的步驟中，將強(qiáng)度中在所述頻率分量的強(qiáng)度直方圖中具有最大高度的強(qiáng)度確定為噪聲本底水平。


通過(guò)下面給出的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明和附圖會(huì)更加全面 地理解本發(fā)明，這些說(shuō)明和附圖并未將本發(fā)明限于具體實(shí)施例，而是應(yīng)當(dāng) 看作單純出于說(shuō)明和理解的目的。在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的FMCW雷達(dá)的框圖；圖2A是示出向上調(diào)制段和向下調(diào)制段內(nèi)的從FMCW雷M射的雷圖2B是示出通過(guò)混合從FMCW雷i^L射的雷達(dá)波和來(lái)自目標(biāo)物的 反射雷達(dá)波生成的差拍信號(hào)的電壓振幅的時(shí)間相關(guān)性的說(shuō)明性曲線圖；圖2C是示出差拍信號(hào)的隨時(shí)間頻率改變的說(shuō)明性曲線圖；圖2D是示出向上調(diào)制段和向下調(diào)制段內(nèi)的拍頻的說(shuō)明圖，拍頻被用 來(lái)確定到目標(biāo)物的距離和目標(biāo)物的相對(duì)速度；圖3A是對(duì)照時(shí)間示出當(dāng)差拍信號(hào)的頻鐠特征受到來(lái)自發(fā)射具有與從 FMCW雷i^L射的雷達(dá)波不同的調(diào)制梯度的雷達(dá)波的其它雷達(dá)的千擾影 響時(shí)，從FMCW雷ii^C射的雷達(dá)波以及從其它雷iiJL射的接收雷達(dá)波的 頻率改變的說(shuō)明圖；圖3B是示出當(dāng)差拍信號(hào)的頻鐠特征受到發(fā)射具有與從FMCW雷達(dá) 發(fā)射的雷達(dá)波不同的調(diào)制梯度的雷達(dá)波的其它雷達(dá)的存在的影響時(shí)，差拍 信號(hào)的頻率和差拍信號(hào)的電壓振幅的隨時(shí)間改變的i兌明圖；圖3C是示出當(dāng)差拍信號(hào)的頻鐠特征受到發(fā)射具有與從FMCW雷達(dá) 發(fā)射的雷達(dá)波不同的調(diào)制梯度的雷達(dá)波的其它雷達(dá)的存在的影響時(shí)，差拍 信號(hào)的電功率譜特征的說(shuō)明圖；圖4A是示出當(dāng)差拍信號(hào)的頻語(yǔ)特征受到發(fā)射具有隨時(shí)間恒定的頻率 的雷達(dá)波的其它雷達(dá)的影響時(shí)，從FMCW雷達(dá)發(fā)射的雷達(dá)波的頻率的隨 時(shí)間改變，以及從其它雷達(dá)發(fā)射的接收雷達(dá)波的恒定頻率的說(shuō)明圖；圖4B是示出當(dāng)差拍信號(hào)的頻鐠特征受到以隨時(shí)間恒定的頻率進(jìn)行發(fā)射的其它雷達(dá)的影響時(shí)，差拍信號(hào)的頻率和差拍信號(hào)的電壓振幅的隨時(shí)間改變的說(shuō)明圖；圖4C是示出當(dāng)差拍信號(hào)的頻譜特征受到發(fā)射具有隨時(shí)間恒定的頻率 的雷達(dá)波的其它雷達(dá)的影響時(shí)，差拍信號(hào)的電功率鐠特征的說(shuō)明圖；圖5是示出用于檢測(cè)目標(biāo)物特征的過(guò)程的流程圖，該過(guò)程包括如下步 驟計(jì)算差拍信號(hào)的頻率分量中在高頻范圍內(nèi)、強(qiáng)度小于或等于預(yù)定閾值 的頻率分量的強(qiáng)度的積分值，以作為參考值；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的計(jì)算參考值的過(guò)程的流程圖， 該過(guò)程包括步驟在差拍信號(hào)的頻鐠特征中，識(shí)別包含峰值頻率分量中峰 值強(qiáng)度大于所述預(yù)定閾值的一個(gè)峰值頻率分量的峰值頻率區(qū)間，以及以小 于或等于強(qiáng)度閾值的調(diào)整值來(lái)替代峰值強(qiáng)度；圖7是示出當(dāng)存在超出FMCW雷達(dá)的測(cè)量距離范圍的某些大目標(biāo)物 時(shí)第一實(shí)施例中的差拍信號(hào)的示例功率鐠特征的圖；圖8A是示出第一實(shí)施例中的差拍信號(hào)的示例功率鐠特征的圖，其中 在高頻范圍內(nèi)可見三個(gè)峰值頻率區(qū)間，所述三個(gè)峰值頻率區(qū)間包括強(qiáng)度(J^值強(qiáng)度)大于預(yù)定閾值的峰值頻率分量力、/2和力；圖8B是示出根據(jù)第 一實(shí)施例的用于設(shè)置三個(gè)峰值頻率區(qū)間的過(guò)程的 圖，所述三個(gè)峰值頻率區(qū)間分別在三個(gè)峰值頻率分量力、力和力處具有峰 值頻率區(qū)間的中心，并具有相同的寬度A;圖9是示出根據(jù)第一實(shí)施例的用于以調(diào)整值來(lái)替代包含三個(gè)峰值頻率分量力、力和/3的三個(gè)峰值頻率區(qū)間的強(qiáng)度的過(guò)程的圖，所述調(diào)IHi是^值頻率區(qū)間中最低和最高頻率分量的強(qiáng)度的均值；圖10是示出根據(jù)對(duì)比技術(shù)的用于檢測(cè)目標(biāo)物的處理的流程圖；圖11是示出當(dāng)FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間發(fā)生干擾時(shí)，差拍信號(hào) 的典型頻鐠特征的曲線圖，差拍信號(hào)的頻鐠特征具有不存在來(lái)自位于 FMCW雷達(dá)測(cè)量范圍內(nèi)的目標(biāo)物的影響的為頻率范圍，以及存在來(lái)自位 于FMCW雷達(dá)測(cè)量范圍之內(nèi)的目標(biāo)物的一些影響的目標(biāo)檢測(cè)頻率范圍；圖12是示出當(dāng)發(fā)生FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾時(shí)，差拍信 號(hào)高頻范圍中的典型頻鐠特征的曲線圖；圖13是示出當(dāng)在FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間沒有干^iC生且不存 在位置超出FMCW雷達(dá)測(cè)量區(qū)域的大型目標(biāo)物時(shí)，差拍信號(hào)在高頻范圍中的典型頻鐠特征的曲線圖；圖14是示出當(dāng)在FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間沒有干4UL生且存在 位置超出FMCW雷達(dá)測(cè)量區(qū)域的一些大型目標(biāo)物時(shí)，差拍信號(hào)在高頻范 圍中的典型頻鐠特征的曲線圖。圖15是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第一修改的用于以調(diào)^t來(lái)替代包含 三個(gè)峰值頻率分量//、 /2和力的三個(gè)峰值頻率區(qū)間的強(qiáng)度的過(guò)程的圖，所述調(diào)^i是^J^值頻率區(qū)間中最低的頻率分量的強(qiáng)度的值；圖16是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第二修改的用于以調(diào)^i來(lái)替代包含 三個(gè)峰值頻率分量力、力和力的三個(gè)碎，值頻率區(qū)間的強(qiáng)度的過(guò)程的圖，所 述調(diào)整值是^^值頻率區(qū)間中最高的頻率分量的強(qiáng)度的值；圖17是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于計(jì)算參考值的過(guò)程的流程 圖，該過(guò)程包括以下步驟在差拍信號(hào)的頻鐠特征中，識(shí)別包含峰值頻率分量中峰值強(qiáng)度大于所述預(yù)定閾值的一個(gè)峰值頻率分量的峰值頻率區(qū)間， 以及以零強(qiáng)度水平來(lái)替代峰值強(qiáng)度；圖18示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于計(jì)算積分值的過(guò)程的流程 圖，該過(guò)程包括以下步驟在差拍信號(hào)的頻鐠特征中，識(shí)別包含頻率分量 中強(qiáng)度大于所述預(yù)定閾值的一個(gè)頻率分量的峰值頻率區(qū)間，以及以零強(qiáng)度 水平來(lái)替代J^值強(qiáng)度；圖19A是示出當(dāng)在FMCW雷達(dá)的測(cè)量區(qū)域之外的位置存在某些大的目標(biāo)物時(shí)高頻范圍中的差拍信號(hào)的示例頻譜特征的圖；圖19B是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于以零強(qiáng)度水平來(lái)替代包含三個(gè)J^值頻率分量的三個(gè)J^值頻率區(qū)間的強(qiáng)度的過(guò)程的圖；圖20是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于計(jì)算積分值的過(guò)程的流程 圖，該過(guò)程包括步驟在差拍信號(hào)的頻鐠特征中，識(shí)別包含頻率分量中強(qiáng) 度大于所述預(yù)定閾值的一個(gè)頻率分量的峰值頻率區(qū)間，以及以所述預(yù)定閾值來(lái)替代峰值強(qiáng)度；圖21是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于以所述預(yù)定閾值來(lái)替代包 含三個(gè)J^值頻率分量的三個(gè)J^值頻率區(qū)間的強(qiáng)度的it程的圖；圖22是示出根據(jù)第五實(shí)施例的計(jì)算差拍信號(hào)的噪聲本底水平的過(guò)程 的流程圖，該過(guò)程包括步驟計(jì)算高頻范圍中的頻率分量的強(qiáng)度直方圖； 以及圖23是示出根據(jù)第五實(shí)施例的計(jì)算高頻范圍中的頻率分量的強(qiáng)度直 方圖的過(guò)程的流程圖，該過(guò)程包括步驟在差拍信號(hào)的頻鐠特征中，識(shí)別 包含峰值頻率分量中峰值強(qiáng)度大于所述預(yù)定閾值的一個(gè)峰值頻率分量的 峰值頻率區(qū)間，以及以小于或等于強(qiáng)度閾值的調(diào)M來(lái)替代峰值強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
下面將參考

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。貫穿各附圖，相同的構(gòu)成 用相同的附圖標(biāo)記表示。(第一實(shí)施例)下面參照?qǐng)Dl-16描述本發(fā)明的第一實(shí)施例及其修改。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的車載FMCW雷達(dá)的框圖。FMCW雷# 測(cè)到位于雷達(dá)范圍(下面有時(shí)稱為"測(cè)量距離范圍")內(nèi)的目標(biāo)物的距離和 /或例如前車的目標(biāo)物的相對(duì)iiA。如圖1中所示，F(xiàn)MCW雷達(dá)2包括數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器10、振蕩器 12、分離器14、發(fā)射天線16及信號(hào)處理單元30。D/A轉(zhuǎn)換器10從信號(hào)處理單元30接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dm，并將接收到的 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dm轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)M。振蕩器12從D/A轉(zhuǎn)換器10接收模擬 信號(hào)M，從而產(chǎn)生亳米波段的射頻信號(hào)，信號(hào)的頻率4艮據(jù)包含在模擬信 號(hào)M中的信息隨時(shí)間改變。分離器14將振蕩器12生成的射頻信號(hào)的電 功率分離為涉及作為毫米波段中的射頻信號(hào)的發(fā)射信號(hào)Ss的第一部分， 以及涉及將用來(lái)生成差拍信號(hào)的本地信號(hào)L的第二部分。發(fā)射天線16朝 向貝標(biāo)物可能位于的測(cè)量距離范圍發(fā)射作為雷達(dá)波的發(fā)射信號(hào)Ss。模擬信號(hào)M被D/A轉(zhuǎn)換器10調(diào)制，從而以具有2 x AT周期的三角 波形形成，其中AT被稱為掃描時(shí)間。根據(jù)模擬信號(hào)M，由振蕩器12生 成的射頻信號(hào)的頻率被調(diào)制，從而在掃描時(shí)間AT內(nèi)線性增加，然后在掃 描時(shí)間AT內(nèi)線性減少。所以，il射信號(hào)Ss的頻豐的時(shí)間相關(guān)性與本地信 號(hào)L的時(shí)間相關(guān)性具有相同的形式。下面，將射頻信號(hào)的頻率線性增加 的時(shí)段稱為向上調(diào)制段或向上掃描調(diào)制段，且將射頻信號(hào)的頻率線性減小 的時(shí)段稱為向下調(diào)制段或向下掃描調(diào)制段。FMCW雷達(dá)還包括接收天線單元20、天線切換器22、混合器24、 放大器26以及模數(shù)(A/D )轉(zhuǎn)換器28。接收天線單元20由接收被位于測(cè)量距離范圍內(nèi)的目標(biāo)物反射的>^射 雷達(dá)波的N個(gè)接收天線構(gòu)成。優(yōu)選地，N個(gè)接收天線被排列成行且均勻 間隔。該設(shè)置將對(duì)檢測(cè)目標(biāo)物的方向有用。每個(gè)接收天線連接到接收切換 器22的對(duì)應(yīng)接收信道。天線切換器22選擇構(gòu)成接收天線單元20的N個(gè) 接收天線中的一個(gè)，并將來(lái)自所選擇的接收天線的接收信號(hào)Sr提供給下 游階段。天線切換器22被連接到信號(hào)處理單元30。信號(hào)處理單元30控 制用于在接收天線單元20的N個(gè)接收天線之間選擇工作天線的改變的定 時(shí)。混合器24將從天線切換器22提供的接收信號(hào)Sr和從分離器14輸入 的本地信號(hào)L混合，以生成差拍信號(hào)B。放大器26放大由混合器24基于 接收信號(hào)Sr和本地信號(hào)L生成的差拍信號(hào)。由放大器26生成的經(jīng)放大 的差拍信號(hào)被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器28，以使用用于數(shù)字化經(jīng)放大的差拍信 號(hào)的技術(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db，例如，通過(guò)以預(yù)定的采樣頻率采樣經(jīng)放大 的差拍信號(hào)的大小。為了以與預(yù)定采樣頻率相對(duì)應(yīng)的采樣周期生成采#^ 號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換器28還包括與信號(hào)處理單元30的時(shí)鐘同步的定時(shí)器。信號(hào) 處理單元30從A/D轉(zhuǎn)換器28接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db，并對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db執(zhí)行 信號(hào)處理，以獲得關(guān)于目標(biāo)特征的信息，目標(biāo)特征例如為到反射雷達(dá)波的 目標(biāo)物的發(fā)射方向距離，以及裝配有FMCW雷達(dá)12的對(duì)象車輛和目標(biāo) 物之間的相對(duì)速度。信號(hào)處理單元30主要包括中央處理單元(CPU)、例如只讀存儲(chǔ)器 (ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)的存儲(chǔ)器、以及用于在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) Db的信號(hào)處理中執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)的數(shù)字信號(hào)處理器。信號(hào) 處理單元30還包括控制CPU和數(shù)字信號(hào)處理器的運(yùn)行速度并用來(lái)測(cè)量時(shí) 間的時(shí)鐘。信號(hào)處理單元30連接到天線切換器22和A/D轉(zhuǎn)換器28，以 分別控制用于選擇工作天線的改變的定時(shí)，并將差拍信號(hào)B轉(zhuǎn)換為數(shù)字 數(shù)據(jù)Db。接收天線單元20的N個(gè)接收天線被分別分配給信道1 (chl)到信道 N (chN )。使每信道采樣頻率為fs，則A/D轉(zhuǎn)換器28的預(yù)定采樣頻率應(yīng) 該為Fsamp = Nxfs。每信道采樣頻率fs被如下設(shè)定如果最大測(cè)量頻率被定義為與 FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍內(nèi)的最i^巨離相對(duì)應(yīng)的差拍信號(hào)B的頻率， 則最大測(cè)量頻率限制測(cè)量頻率范圍，^f吏得可以^使用最大測(cè)量頻率以下的頻 率來(lái)險(xiǎn)測(cè)到反射雷達(dá)波的目標(biāo)物的距離以及裝配有FMCW雷達(dá)2的對(duì)象 車輛和目標(biāo)物之間的相對(duì)速度。因此，每信道采樣頻率fs被設(shè)定為最大測(cè)量頻率的兩倍或更大，優(yōu)選設(shè)定為最大測(cè)量頻率的四倍或更大。這意味著A/D轉(zhuǎn)換器28執(zhí)行過(guò)采樣以從差拍信號(hào)B提取冗余信息。在以上述方式構(gòu)成的FMCW雷達(dá)2中，D/A轉(zhuǎn)換器10根據(jù)來(lái)自信 號(hào)處理單元30的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dm生成模擬信號(hào)M.模擬信號(hào)M的頻率隨 時(shí)間改變。振蕩器12則在毫米波段中生成射頻信號(hào)。射頻信號(hào)的頻率以 與模擬信號(hào)M的頻率改變相同的方式隨時(shí)間改變。分離器14分離由振蕩 器12產(chǎn)生的射頻信號(hào)，以生成發(fā)射信號(hào)Ss和本地信號(hào)L。天線16朝向 測(cè)量距離范圍輻射作為雷達(dá)波的發(fā)射信號(hào)Ss。從FMCW雷達(dá)2的天線16發(fā)射的雷達(dá)波被例如位于測(cè)量距離范圍 內(nèi)的前車或迎面而來(lái)的車輛的目標(biāo)物>^射?；氐紽MCW雷達(dá)2的>^射雷 達(dá)波^ML接收天線單元20的全部N個(gè)接收天線接收。然而，接收天線單元 20接收從其它雷itiL射的或由位于FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍之外的 一些障礙反射的電磁波。這些未期望用#測(cè)位于測(cè)量距離范圍內(nèi)的目標(biāo) 物的電磁波被認(rèn)作噪聲信號(hào)。N個(gè)接收天線由信道i (chi) (i = l， 2，…，N)索引。天線切換器 22相繼選擇N個(gè)接收天線中的一個(gè)，使得由天線切換器22選擇的信道按 預(yù)定間隔改變，并將由連接到接收切換器22的所選擇信道的天線接收到 的接收信號(hào)Sr提供給混合器24。優(yōu)選地，天線切換器22包括定時(shí)器， 以按預(yù)定間隔改變所選擇的天線。此外，允許天線切換器22連接到信號(hào) 處理單元30并接收改變信道的定時(shí)信號(hào)?；旌掀?4將從天線切換器22 提供的接收信號(hào)Sr和從分離器14輸入的本地信號(hào)L混合，以產(chǎn)生差拍 信號(hào)B。差拍信號(hào)B枕改大器26放大，然后被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器28以 使用數(shù)字化經(jīng)放大的差拍信號(hào)的技術(shù)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db。信號(hào)處理 單元30從A/D轉(zhuǎn)換器28接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db并對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db執(zhí)行信號(hào)處 理，以獲得關(guān)于目標(biāo)特征的信息，目標(biāo)特征例如為到Jl射雷達(dá)波的目標(biāo)物 的發(fā)射方向距離，以及裝配有FMCW雷達(dá)2的對(duì)象車輛和目標(biāo)物之間的 相對(duì)速度。參考圖2A~圖2D，說(shuō)明用于檢測(cè)目標(biāo)特征的方法，目標(biāo)特征例如為 到反射雷達(dá)波的目標(biāo)物的距離，以及裝配有FMCW雷達(dá)2的對(duì)象車輛和 目標(biāo)物之間的相對(duì)速度。如圖2A中所示，對(duì)應(yīng)于發(fā)射信號(hào)Ss并從天線16發(fā)射的雷達(dá)波fs的 頻率成鋸齒狀波形周期性變化。雷達(dá)波fs的頻率變化的鋸齒狀波形具有 向上調(diào)制段或向上掃描調(diào)制段，以及向下調(diào)制段或向下掃描調(diào)制段；在向上調(diào)制段或向上掃描調(diào)制段期間，雷達(dá)波fs的頻率在等于雷達(dá)波fs的頻率變化寬度l/fm的一半的掃描時(shí)間AT期間線性增加一個(gè)頻率調(diào)制寬度 AF;在向下調(diào)制段或向下掃描調(diào)制段期間，雷達(dá)波fs的頻率在等于雷達(dá) 波fs的頻率變化周期1/fm的一半的掃描時(shí)間AT期間線性降低一個(gè)頻率調(diào) 制寬^LAF。因此，雷達(dá)波fs的頻率變化的一個(gè)周期為2xAT，包含一個(gè) 向上調(diào)制段和后面的向下調(diào)制段。如圖2A中所示，用來(lái)計(jì)算裝置2和目 標(biāo)物之間的距離以及目標(biāo)物的相對(duì)it^的雷達(dá)波fs的中心頻率為f0。雷 達(dá)波fs的中心頻率f0可以被調(diào)整。從FMCW雷達(dá)2的天線16輻射的雷 達(dá)波fs被位于測(cè)量距離范圍內(nèi)的目標(biāo)物反射。于是，目標(biāo)物充當(dāng)及Jt雷 達(dá)波fr的源，且反射雷達(dá)波fr被接收天線單元20接收以生成接收信號(hào) Sr?；旌掀?4將從天線切換器22提供的接收信號(hào)Sr和從分離器14輸入 的本地信號(hào)L混合，以生成差拍信號(hào)B。這里，差拍信號(hào)包括向上調(diào)制 段內(nèi)接收信號(hào)Sr和本地信號(hào)L產(chǎn)生的混合信號(hào)，以及向下調(diào)制段內(nèi)接收 信號(hào)Sr和本地信號(hào)L產(chǎn)生的另外的混合信號(hào)。例如，天線切換器22被設(shè)計(jì)來(lái)執(zhí)行下面的操作每一次從信號(hào)處理 單元30接收到定時(shí)信號(hào)時(shí)，天線切換器22從信道l( chl )到信道N( chN) 順序改變天線單元20的所選信道，并重復(fù)地選擇它們。使每信道、在每 個(gè)雷達(dá)波fs的包括向上調(diào)制段和向下調(diào)制段的一個(gè)頻率變化周期的采樣 次數(shù)為2 x Msamp， 一個(gè)頻率變化周期即掃描時(shí)間2 x AT = 2 x l/fm。因此，當(dāng)?shù)韧谙蛏险{(diào)制段和向下調(diào)制段其中之一的測(cè)量完成時(shí)，針 對(duì)信道chl到chN的每一個(gè)生成Msamp個(gè)采樣數(shù)據(jù)。圖2B是示出由混合器24生成的差拍信號(hào)的電壓振幅的說(shuō)明性時(shí)間 圖。如果沒有發(fā)生干擾且在FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍之外不存在大 或長(zhǎng)的障礙，且在測(cè)量距離范圍內(nèi)只存在到雷達(dá)2的相對(duì)速度為0的目標(biāo) 物，則差拍信號(hào)具有恒定頻率的正弦曲線波形。如圖2A和圖2C所示，在向上調(diào)制段和向下調(diào)制段的每一個(gè)中，A/D 轉(zhuǎn)換器28按預(yù)定采樣周期遞歸地采樣差拍信號(hào)B,并將采樣的差拍信號(hào) B轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)Db。因此，產(chǎn)生包括頻率增加周期和頻率減小周期的 ^Jt雷達(dá)波fr的頻率變化。例如，在車載FMCW雷達(dá)2的速度等于目標(biāo)物的速度的情況下，即， 在目標(biāo)物相對(duì)速度為0的情況下，反射雷達(dá)波M遲了雷達(dá)波在雷達(dá)2 和目標(biāo)物之間以光速c傳播的時(shí)間。在這種情況下，來(lái)自目標(biāo)物的^JN"雷 達(dá)波fr相對(duì)于雷達(dá)波fs4皮沿時(shí)間位移了延遲時(shí)間td，如圖2A所示。此外，用傅立葉分析或其它頻率分析工具分析差拍信號(hào)B，以獲得差拍信號(hào) B的功率譜特征或其它頻率譜特征。圖2D是示出向上調(diào)制段和向下調(diào)制段內(nèi)的拍頻的說(shuō)明圖。在當(dāng)前考慮的目標(biāo)物相對(duì)速度為0的情況下，差拍信號(hào)在頻率增加周 期中的峰值頻率fbu等于差拍信號(hào)在頻率下降周期中的峰值頻率fbd。令 雷達(dá)2和目標(biāo)物之間的距離為D，通過(guò)用延遲時(shí)間td乘以光速c容易地 獲得多巨離D為D-tdxc。然而，在車載FMCW雷達(dá)2的速度與目標(biāo)物的速度不同的情況下， 即，在目標(biāo)物的相對(duì)iUL不為0的情況下，>^射雷達(dá)波具有多普勒頻移fd。 因此，反射雷達(dá)波fr的頻率沿頻率位移了多普勒頻移fd，且沿時(shí)間位移 了延遲時(shí)間td。在這種情況下，如圖2D中所示，差拍信號(hào)在頻率增加周 期中的"^值頻率fbu與差拍信號(hào)在頻率減小周期中的崎Ht頻率fbd不同。 即，反射雷達(dá)波fr的頻率沿時(shí)間位移了延遲時(shí)間td，并沿頻率位移了多 普勒頻移fd。令目標(biāo)物的相對(duì)速度為F，則可以根據(jù)沿圖2A中的頻率軸 的雷達(dá)波fs和^Jt雷達(dá)波fr之間的頻率差來(lái)計(jì)算目標(biāo)物的相對(duì)速度F。反射雷達(dá)波fr相對(duì)雷達(dá)波fs的延遲時(shí)間td對(duì)應(yīng)于il射雷達(dá)波fr相 對(duì)雷達(dá)波fs的頻率位移的第一分量fb， 4吏得2 (1) 其中，fbu和fbd分別是差拍信號(hào)在頻率增加周期中的峰值頻率和差拍信號(hào)在頻率減小周期中的《%值頻率。因?yàn)橥ㄟ^(guò)去除多普勒頻移的影響獲:得了等式(l)中的第一分量fb,所以頻率位移的第一分量fb與設(shè)備2和目標(biāo) 物之間的距離D對(duì)應(yīng)如下
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附 (2)其中，AF是在雷達(dá)波fs的頻率變化周期l/fm的一半期間的頻率調(diào)制寬度， c為光速《與目標(biāo)物的相對(duì)速度F相關(guān)的多普勒頻移fd可以使用差拍信號(hào)在頻 率增加周期中的"^值頻率fbu和差拍信號(hào)在頻率減小周期中的"^值頻率 fbd來(lái)表達(dá)如下2 (3)可以使用下面的表達(dá)式，根據(jù)峰值頻率fbu和fbd獲得目標(biāo)物的相對(duì)速度其中，fO是雷達(dá)波fs的中心頻率。因此，^_用差拍信號(hào)在頻率增加周期中的>%值頻率fbu和差拍信號(hào)在 頻率減小周期中的峰值頻率fbd，可以獲得FMCW雷達(dá)2和目標(biāo)物之間 的距離，以及目標(biāo)物相對(duì)于FMCW雷達(dá)2的相對(duì)速度。因此，差拍信號(hào) B中峰值頻率fbu和fbd的確定是頻率分析中的重要主題之一。為了準(zhǔn)確 地確定峰值頻率fbu和fbd，分離出差拍信號(hào)的頻鐠特征中與目標(biāo)物和雷 達(dá)2之間的距離以及目標(biāo)物的相對(duì)速度不直接相關(guān)的噪聲分量是重要的。 差拍信號(hào)的頻語(yǔ)特征中的噪聲分量可能由于在如下情況下發(fā)生的干擾而 產(chǎn)生裝配對(duì)象車輛的FMCW雷達(dá)和安裝在另一千擾車輛中的其它雷達(dá) 具有彼此不同的雷達(dá)波調(diào)制梯度，即使是略微的不同；或其它雷達(dá)不是 FMCW雷達(dá)。差拍信號(hào)的頻鐠特征中的那些噪聲分量導(dǎo)致噪聲本底水平 上升，使得峰值頻率ftu和fbd處的高度可能不超過(guò)噪聲本底水平。通常， 噪聲本底水平被定義為有用信號(hào)水平的最低界限。因此，噪聲本底水平是 來(lái)源未明的弱噪聲的強(qiáng)度，且如果干4^L生，則受FMCW雷達(dá)和其它雷 達(dá)之間的干擾的影響。此外，由于存在位置超出測(cè)量范圍的大型目標(biāo)物， 所以用于判斷FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間是否存在干擾的傳統(tǒng)工具給出 錯(cuò)誤的結(jié)論。因此，檢測(cè)位置超出FMCW雷達(dá)2的測(cè)量區(qū)域的大型目標(biāo) 物非常重要。參考圖3A~圖4C，將更詳細(xì)地說(shuō)明噪聲本底水平如何在一些情況下 增加，該一些情況例如對(duì)象車輛裝配的FMCW雷達(dá)和安裝在其它(干 擾)車輛中的其它雷達(dá)具有彼此不同的雷達(dá)波調(diào)制梯度，即^^J^隞的不 同；其它雷達(dá)不是FMCW雷達(dá)，例如是雙頻連續(xù)波、多頻連續(xù)波、脈沖、擴(kuò)展頻鐠等雷達(dá)的情況。圖3A是示出從FMCW雷達(dá)2發(fā)射的雷達(dá)波以及從其它雷i^射的 接收雷達(dá)波的頻率的隨時(shí)間改變的說(shuō)明圖，其中其它雷達(dá)發(fā)射具有與發(fā)射 自FMCW雷達(dá)的雷達(dá)波不同的調(diào)制梯度的雷達(dá)波。在這種情況下，在某 時(shí)間段中，雷達(dá)波fs在向上調(diào)制段和向下調(diào)制段內(nèi)的頻率變化范圍與同 時(shí)從其它雷i^射的雷達(dá)波的頻率變化范圍重疊。圖3B是示出差拍信號(hào)的頻率和差拍信號(hào)的電壓振幅隨時(shí)間改變的說(shuō) 明圖。如圖3B中所示，在向上調(diào)制段內(nèi)，本地信號(hào)L0和包括從其它雷 達(dá)發(fā)射的雷達(dá)波的接收雷達(dá)波之間的頻率差是可變的，且與圖2A中所示 的情況相比較大地變化。通過(guò)混合本地信號(hào)L0和接收到的信號(hào)Sr生成 差拍信號(hào)。如果其它雷iiJL射具有與從FMC W雷達(dá)2發(fā)射的雷達(dá)波相同的頻率 變化模式的雷達(dá)波，即，如M其它雷iiiL射的雷達(dá)波的頻率在雷達(dá)波的 向上調(diào)制段內(nèi)增加并在向下調(diào)制段內(nèi)減小，則窄峰在差拍信號(hào)的頻鐠特征 中出現(xiàn)。然而，如果由其它雷iiiL射的雷達(dá)波的頻率梯度與從FMCW雷達(dá)2 發(fā)射的雷達(dá)波的不同，則因?yàn)閺钠渌走_(dá)和FMCW雷達(dá)2發(fā)射的雷達(dá)波 的頻率之間的差隨時(shí)間改變，使得頻鐠的許多分量被包括在差拍信號(hào)的頻 譜特征中，所以將在差拍信號(hào)的頻鐠特征中引起寬峰。圖3C是示出在這種情況下差拍信號(hào)的電功率鐠特征的說(shuō)明圖?？梢姡?噪聲本底水平被FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間的干,高，其中其它雷 達(dá)發(fā)射具有與從FMCW雷達(dá)2發(fā)射的雷達(dá)波的不同的調(diào)制,度的雷達(dá) 波。圖4A是示出從FMCW雷達(dá)2發(fā)射的雷達(dá)波的頻率隨時(shí)間的改變， 以及從其它雷i^C射的接收雷達(dá)波的恒定頻率的說(shuō)明圖。發(fā)射具有恒定頻 率的雷達(dá)波的雷達(dá)可以包含雙頻連續(xù)波型雷達(dá)、多頻連續(xù)波型雷達(dá)、脈沖 型雷達(dá)、以及頻鐠擴(kuò)展型雷達(dá)。圖4B是示出差拍信號(hào)的頻率和差拍信號(hào)的電壓振幅的隨時(shí)間改變的 說(shuō)明圖。在圖4B所示的情況下，在向上調(diào)制段和向下調(diào)制段內(nèi)，本地信 號(hào)L0和包括從其它雷i^射的雷達(dá)波的接收雷達(dá)波之間的頻率差不是恒 定的，且與圖2A中所示的情;;U目比較大地變化。在這種情況下，如圖4C中所示，噪聲本底水平被FMCW雷達(dá)2和 其它雷達(dá)之間的干擾提高，其中其它雷&t射具有與從FMCW雷達(dá)2發(fā) 射的雷達(dá)波的不同的調(diào)制梯度的雷達(dá)波。在圖3A和圖4A中所示的兩種情況下，因?yàn)楸镜匦盘?hào)L0和包括^從 其它雷達(dá)發(fā)射的雷達(dá)波的接收雷達(dá)波之間的頻率差不是恒定的且較大地 變化，所以差拍信號(hào)包括從低頻到高頻的頻率分量。因此，當(dāng)在從FMCW 雷達(dá)2和其它雷iiil射的雷達(dá)波之間發(fā)生干擾時(shí)，通過(guò)頻率分析獲得的頻 鐠特征可以包括寬峰或增強(qiáng)的噪聲本底水平。如果我們將最大測(cè)量頻率定 義為這樣的頻率與位于FMCW雷達(dá)的測(cè)量距離范圍內(nèi)的目標(biāo)物的目標(biāo) 特征相對(duì)應(yīng)的拍頻在該頻率之下，則寬峰的一些頻率分量超過(guò)最大測(cè)量頻 率。利用差拍信號(hào)的頻譜特征的噪聲本底水平的上升導(dǎo)致高頻分量的強(qiáng) 度的和或滿足預(yù)定條件的頻率分量的數(shù)目的增大的事實(shí)，使用已知技術(shù)之 一**測(cè)由其它雷達(dá)的干擾產(chǎn)生的寬峰。利用該事實(shí)，如果這種和或數(shù)目 超it^目應(yīng)的閾值，則連續(xù)波FMC W雷達(dá)得出發(fā)生其它雷達(dá)的干擾的結(jié)論。如果例如卡車和貨車的一些大型車輛或例如高速/>路橋和其橋墩的 建筑物位于比FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍更遠(yuǎn)處，則差拍信號(hào)的頻譜 特征可包含高頻區(qū)域中超過(guò)最大測(cè)量頻率的多個(gè)非常大的峰。因此，位置 超出FMCW雷達(dá)的測(cè)量區(qū)域的大目標(biāo)物在沒有任何其它雷達(dá)的情況下增 加了高頻分量的強(qiáng)度的和，以及滿足預(yù)定條件的頻率分量的數(shù)目，且在采 用已知技術(shù)的其中一個(gè)時(shí)，導(dǎo)致對(duì)其它雷達(dá)的干擾的餘溪確定。在下文中，參考圖5，說(shuō)明用于確定是否發(fā)生其它雷達(dá)的干擾的方法。 下面要說(shuō)明的方法使得對(duì)是否存在其它雷達(dá)的干擾的確定準(zhǔn)確度提高。圖5是示出用于確定是否存在其它雷達(dá)的干擾的方法的流程圖。即使 大的目標(biāo)物，例如，諸如卡車和貨車的大型車輛或諸如高速公路橋和其橋 墩的建筑物，位于FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍之外處，該方法也工作 良好。該方法包括基于差拍信號(hào)的頻率分量的強(qiáng)度直方圖**測(cè)差拍信號(hào) 的頻譜特征的噪聲本底水平的步驟。圖5中所示的處理由圖1中的信號(hào)處 理單元30執(zhí)行。該過(guò)程開始且然后以預(yù)定間隔重復(fù)。
在步驟S110中，F(xiàn)MCW雷達(dá)2的信號(hào)處理單元30向D/A轉(zhuǎn)換器10 輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dm。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dm包括關(guān)于亳米波段中的射頻信號(hào)的頻率 調(diào)制的信息，以生成一個(gè)頻率變化周期上的雷達(dá)波。 一個(gè)頻率變化周期包 括向上調(diào)制段和向下調(diào)制段。在向上調(diào)制段中，雷達(dá)波fs的頻率在掃描 時(shí)間AT期間線性增加了頻率調(diào)制寬度AF。在向下調(diào)制段中，雷達(dá)波fs 的頻率在掃描時(shí)間AT期間線性減小了頻率調(diào)制寬^LAF。振蕩器12使用 用于調(diào)制射頻信號(hào)的信息以生成要從天線16輻射的雷達(dá)波。此外，在步 驟SllO，信號(hào)處理單元30讀取由A/D轉(zhuǎn)換器28獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db。通 過(guò)轉(zhuǎn)換由混合器24生成的差拍信號(hào)獲得數(shù)字^1據(jù)Db。通過(guò)將接收信號(hào) Sr,即由接收天線20接收到的反射雷達(dá)波，與包括關(guān)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dm的 信息的本地信號(hào)L混合，生成差拍信號(hào)。
在這個(gè)實(shí)施例中，差拍信號(hào)B的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db包含包括差拍信號(hào)在頻 率增加段中的強(qiáng)度的第 一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及包括差拍信號(hào)在頻率減小段中的 強(qiáng)度的第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。差拍信號(hào)B的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db被存儲(chǔ)在信號(hào)處理單元 30的存儲(chǔ)器中。第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的每一個(gè)具有N x Msa叫個(gè)采樣數(shù) 據(jù)。因此，A7D轉(zhuǎn)換器28執(zhí)行過(guò)采樣以從差拍信號(hào)提取冗余信息。
隨后在步驟S120,信號(hào)處理單元30對(duì)差拍信號(hào)的分別與頻率增加段 中和頻率減少段中的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析，例 如快速傅立葉變換(FFT)分析。作為快速傅立葉變換的結(jié)果，計(jì)算出均 被分配給頻率分量之一的復(fù)合值。即，通過(guò)傅立葉變換將差拍信號(hào)的強(qiáng)度 的時(shí)域表示變換為其頻域表示。每個(gè)復(fù)合值的絕對(duì)值表示對(duì)應(yīng)頻率分量的 功率。因此，通過(guò)傅立葉變換，可以得到差拍信號(hào)功率鐠或頻鐠特征。允許分別計(jì)算與第 一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的差拍信號(hào)的第 一和第
二頻語(yǔ)特征。此外，允許基于每M,p個(gè)采樣數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算針對(duì)每個(gè)信道以 及頻率增加段和頻率減小段中每一個(gè)的差拍信號(hào)的每個(gè)頻鐠特征。在這種 情況下，獲得了差拍信號(hào)B的2個(gè)譜特征。
注意，如果將最大測(cè)量頻率定義為差拍信號(hào)B的指示FMCW雷達(dá)2 的測(cè)量距離范圍，即雷達(dá)范圍內(nèi)的最i^巨離的頻率，則最大測(cè)量頻率限制 測(cè)量頻率范圍，使得最大測(cè)量頻率之下的頻率被允許來(lái)險(xiǎn)測(cè)到Jl射雷達(dá)波 的目標(biāo)物的距離，以及裝配有FMCW雷達(dá)12的對(duì)象車輛和目標(biāo)物之間 的相對(duì)^。因此，高頻分量可以被定義為超過(guò)最大測(cè)量頻率的頻率分量。 覆蓋高頻分量的頻率范圍將被稱為高頻范圍。
針對(duì)頻率增加段和頻率減少段的每個(gè)的差拍信號(hào)的功率鐠或頻諉特 征不僅包含低于或等于最大測(cè)量頻率(將被稱為目標(biāo)檢測(cè)頻率范圍)的頻 率分量，而且包含超出該最大測(cè)量頻率，即在高頻范圍內(nèi)的頻率分量。
如果最大測(cè)量頻率設(shè)為116KHz(對(duì)應(yīng)于目標(biāo)物的相對(duì)速度為零時(shí)的 256米)，可將高頻范圍設(shè)置為200至333KHz。
在步驟S130，使用在步驟S120獲得的差拍信號(hào)的功率鐠，尤其使用 對(duì)應(yīng)于高頻范圍內(nèi)的頻率分量的功率諳數(shù)據(jù)，計(jì)算分別針對(duì)頻率增加段和 頻率減少段的笫一和笫二參考值。以下將參考圖6詳細(xì)描述該步驟的操作。
這里，需提及的是，通it^給定的頻率范圍上積分差拍信號(hào)的頻率分 量的強(qiáng)度來(lái)獲得所述第一和第二參考值，且該第一和笫二參考值分別針對(duì) 頻率增加段和頻率減少段指示FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的千擾水平。 干擾水平越高，則表明從所述其它雷達(dá)發(fā)射的無(wú)線電波在FMCW雷達(dá)接 收的入射無(wú)線電波中所占的比例越大。
應(yīng)注意，如果可除去從位于測(cè)量距離范圍之外的障礙返回的無(wú)線電 波，則對(duì)高頻范圍上的頻率分量的強(qiáng)度的積分值可確定差拍信號(hào)的噪聲本 底水平。由此，可將第一和第二參考值識(shí)別為分別指示針對(duì)頻率增加段和頻率減少段的噪聲本底水平。
允許僅獲得一個(gè)參考值，而不是獲得第一和第二參考值。在此情況下，
使用在步驟S120產(chǎn)生的差拍信號(hào)B的兩個(gè)頻鐠特征的任一個(gè)或該差拍信 號(hào)B的所有兩個(gè)頻鐠特征來(lái)計(jì)算該一個(gè)參考值。例如，對(duì)第一和第二參 考值求平均以給出所述一個(gè)參考值
然后，在步驟S140,信號(hào)處理單元30將第一和第二參考值與預(yù)定的 干擾閾值進(jìn)行比較。即，確定是否所述第一和第二參考值中的至少一個(gè)超 出該預(yù)定的干擾閾值。如果在步驟S140的確定結(jié)果是"是"，則確定在 FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間發(fā)生干擾。然后，處理進(jìn)入到步驟S190。
與此形成對(duì)比，即，如果在步驟S140的確定結(jié)果是"否"，則確定在 FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間沒有發(fā)生干擾。于是處理進(jìn)入到步驟S150。
如果在步驟S130僅獲得一個(gè)參考值，則確定所述積分值是否超出預(yù) 定的干擾閾值。
在步驟S150,峰檢測(cè)閾值^:i殳定為大于預(yù)定干擾閾值，在最大測(cè)量 頻率之下且功率超過(guò)峰檢測(cè)閾值的頻率分量被分別收集為針對(duì)向上調(diào)制 段和向下調(diào)制段中的每一個(gè)且針對(duì)每一個(gè)信道的峰值頻率。然后，從接收
信號(hào)Sr收集與針對(duì)于相應(yīng)信道的每個(gè)峰值頻率相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)x州(i =1,…，N)以形成向量X(t)- (x"t),…，xN(t))。優(yōu)選地，每個(gè)數(shù)字 數(shù)據(jù)Xi(t)(i-l， ...， N)包含3個(gè)向上調(diào)制段或3個(gè)向下調(diào)制段中的數(shù) 據(jù)。該向量X(t)被用來(lái)獲取位于FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍內(nèi)的目標(biāo) 物的方向。例如，如果接收天線單元20的N個(gè)天線^L相等地分開，則可 以采用多信號(hào)分類(MUSIC， multiple signal classification)方法來(lái)獲拜 目標(biāo)物的方向。在MUSIC方法中，X(t)的自相關(guān)矩陣起到估計(jì)目標(biāo)物方 向的核心作用。對(duì)MUSIC方法的說(shuō)明可以在"Multiple emitter location and signal parameter estimation" ， R.O. Schmidt, IEEE Trans. Antennas Propagat. Vol. 34(3) March(1986) PP. 276-280中找到。使用MUSIC方法， 在射頻信號(hào)的頻率變化的鋸齒狀波形中的一個(gè)2xAT周期上，基于與針 對(duì)每個(gè)信道的每一個(gè)峰值頻率相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)Xi(t)(i-l， ...， N)，檢測(cè)目標(biāo)物的方向。如果檢測(cè)到多個(gè)峰值頻率，則預(yù)期存在數(shù)目等于崎r值 頻率數(shù)目的多個(gè)目標(biāo)物。因此，針對(duì)向上調(diào)制段和向下調(diào)制段的每一個(gè)得 到目標(biāo)物的方向。下文中，包括針對(duì)向上調(diào)制段和向下調(diào)制段的"^值頻率 和目標(biāo)物方向的那些數(shù)據(jù)被分別稱為第一目標(biāo)方向信息和第二目標(biāo)方向 信息。
在本實(shí)施例中，基于第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的每一個(gè)的4^P NxMsamp 個(gè)采樣數(shù)據(jù)獲得峰值頻率。在這個(gè)實(shí)施例中，在N個(gè)信道上對(duì)全部Nx
Ms咖p個(gè)采樣數(shù)據(jù)求平均值，然后，第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中每一個(gè)的Msamp
個(gè)采樣數(shù)據(jù)被用來(lái)獲得峰值頻率。
此外，允許基于通狄第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的全部N x Msamp個(gè)采樣 數(shù)據(jù)進(jìn)行子采樣獲得的下變變換數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)各峰值頻率。然后，過(guò)程前進(jìn) 到步驟S160。
在步驟S160，執(zhí)行比較第一目標(biāo)方向信息和第二目標(biāo)方向信息的對(duì) 匹配處理。執(zhí)行對(duì)匹配處理的目的之一是提取多個(gè)目標(biāo)物。作為對(duì)匹配處 理的結(jié)果，提供包括來(lái)自第一 目標(biāo)方向信息的值和來(lái)自第二目標(biāo)方向信息 的相應(yīng)值的對(duì)數(shù)據(jù)。
通常，在分別對(duì)應(yīng)于向上和向下調(diào)制段的第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中都包
括測(cè)量頻率范圍中的多個(gè)強(qiáng)度峰，每個(gè)強(qiáng)座J峰與拍頻相對(duì)應(yīng)。那些強(qiáng)度峰 中的每一個(gè)可以被認(rèn)為指示目標(biāo)物的存在。然而，需要確立一對(duì)峰值頻率，
一個(gè)從第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提取，且另一個(gè)從第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提取，以計(jì)算目標(biāo)物 特征。如果第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中均包括M個(gè)強(qiáng)JL峰，則可以有MXM 對(duì)峰值頻率。因此，對(duì)數(shù)據(jù)具有至多MxM對(duì)峰值頻率。
在步驟S180,對(duì)數(shù)據(jù)被用于給定候選目標(biāo)物之一的距離和候選目標(biāo) 物的相對(duì)速度。
如果第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)均包括M個(gè)強(qiáng)度峰，則至多計(jì)算MxM個(gè) 到候選目標(biāo)物的距離和M x M個(gè)候選目標(biāo)物的相對(duì)速度?？梢詉人為在M xM個(gè)候選目標(biāo)物中間，(M-l) xm個(gè)候選目標(biāo)物是真實(shí)世界不存在的假象。假象將在下一個(gè)步驟S180被識(shí)別。
允許將先前獲得的方向信息存儲(chǔ)在信號(hào)處理單元30的存儲(chǔ)器中，并 參考該信息來(lái)執(zhí)行將第一目標(biāo)方向信息中的一個(gè)峰值頻率與第二目標(biāo)方 向信息中的相應(yīng)峰值頻率相關(guān)聯(lián)以識(shí)別目標(biāo)物中的一個(gè)的對(duì)匹配處理。 即，優(yōu)選地，將當(dāng)前第一目標(biāo)方向信息和當(dāng)前第二目標(biāo)方向信息存儲(chǔ)在信 號(hào)處理單元30的存儲(chǔ)器中，以在下次使用。代替當(dāng)前第一目標(biāo)方向信息 和當(dāng)前第二目標(biāo)方向信息，可以存儲(chǔ)與針對(duì)全部N個(gè)信道并針對(duì)向上調(diào)
制段和向下調(diào)制段的各峰值頻率相對(duì)應(yīng)的全部數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Xi(t) (i = l，...，
N )。此夕卜，允許將在步驟S120獲得的差拍信號(hào)的功率語(yǔ)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
然后，在步驟S180，基于在步驟S170計(jì)算出的對(duì)數(shù)據(jù)確定目標(biāo)物的 距離和目標(biāo)物的相對(duì)速度。
例如，就目標(biāo)物動(dòng)作的一致性來(lái)檢查候選目標(biāo)物的距離和候選目標(biāo)物 的相對(duì)iUL的全部候選。即，如果可以追蹤目標(biāo)物的候選的一些一致物理 軌跡，則該候選將被判斷為真實(shí)目標(biāo)物。在這種情況下，在FMCW雷達(dá) 2已經(jīng)執(zhí)行了由閨5中的步驟S110 S190定義的檢測(cè)過(guò)程時(shí)，需要參考 包括到目標(biāo)物的距離和目標(biāo)物的相對(duì)速度的目標(biāo)物特征。
此夕卜，可以檢查由各對(duì)峰值頻率中的其中一對(duì)組成的峰值頻率的強(qiáng)度 的平衡。峰值頻率強(qiáng)度的大的不平衡說(shuō)明兩個(gè)峰值頻率是由不同目標(biāo)物產(chǎn) 生的。
此外，允許就與在步驟S150獲得的第一和第二方向數(shù)據(jù)的一致性來(lái) 檢查候選目標(biāo)物的距離和候選目標(biāo)物的相對(duì)速度的全部候選。
所確定的目標(biāo)物距離和目標(biāo)物相對(duì)速度可以被用于自動(dòng)巡航操作、用 于車輛導(dǎo)航操作、或用于控制安裝在車輛中的安全系統(tǒng)。
此外，在步驟S180,所確定的目標(biāo)物距離和目標(biāo)物相對(duì)速度^^存儲(chǔ) 在信號(hào)處理單元30的存儲(chǔ)器中，以在下面的檢測(cè)過(guò)程中參考。
如果在步驟S140的確定是"是"，即，第一和第二噪聲本底水平中的 至少一個(gè)超過(guò)預(yù)定干擾閾值，則確定為存在其它雷達(dá)的干擾。然后，過(guò)程前進(jìn)到步驟S190。
在步驟S190，針對(duì)FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾采取一些措
施o
例如，如果不能進(jìn)行目標(biāo)物檢測(cè)，則對(duì)裝配有FMCW雷達(dá)2的車輛 的駕駛員發(fā)出警告。將通過(guò)顯示指示或聲音警告針對(duì)FMCW雷達(dá)和其它 雷達(dá)之間的干擾采取其它措施。
接下來(lái)，參考圖6-9，描述針對(duì)頻率增加段和頻率減少段的每一 個(gè)計(jì)算第一和第二參考值的每一個(gè)的詳細(xì)操作。
為計(jì)算第一參考值，將^^用在圖5中步驟S210獲得的第一頻率特 征。另外，第二頻率特征將被用于計(jì)算第二參考值。這兩個(gè)參考值指 示FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間的干擾水平并確定拍頻信號(hào)的噪聲本 底水平。
本實(shí)施例的一個(gè)方面提供了一種雷達(dá)，該雷達(dá)能夠可靠地檢測(cè)在 該雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾的發(fā)生，并且即使在該雷達(dá)的測(cè)量距離 范圍之外存在某些大的或長(zhǎng)的障礙物(例如卡車和汽車)，或大的且長(zhǎng) 的建筑物(例如高速公路橋及其橋墩)，且即使在該雷達(dá)的測(cè)量多巨離范 圍內(nèi)存在多個(gè)目標(biāo)物，仍能夠準(zhǔn)確地測(cè)量目標(biāo)特征，例如目標(biāo)物存在 于雷達(dá)系統(tǒng)的測(cè)量距離范圍內(nèi)，雷達(dá)系統(tǒng)和目標(biāo)物之間的距離以及目 標(biāo)物相對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的相對(duì)速度。
圖6為示出根據(jù)本實(shí)施例的計(jì)算參考值的過(guò)程的流程圖。該過(guò)程 包括步驟在差拍信號(hào)的頻鐠特征中識(shí)別包含峰值頻率分量中峰值強(qiáng) 度大于預(yù)定閾值的一個(gè)峰值頻率分量的峰值頻率區(qū)間，以及使用小于 或等于該強(qiáng)度閾值的調(diào)整值來(lái)替換該峰值強(qiáng)度。
圖7示意性地示出在某些大的障礙物存在于FMCW雷達(dá)的測(cè)量距 離范圍之外時(shí)，差拍信號(hào)的頻鐠特征。
如可從圖7看到的，在FMCW雷達(dá)的測(cè)量距離范圍之外存在的某 些大的目標(biāo)障礙物在差拍信號(hào)的頻鐠特征中的高頻范圍內(nèi)引起三個(gè)強(qiáng) 度峰。在步驟S210,信號(hào)處理單元30在步驟S120獲得的差拍信號(hào)的第 一或第二頻鐠特征中的高頻范圍內(nèi)檢測(cè)具有最大強(qiáng)度的峰值頻率分 量，其峰值強(qiáng)度大于預(yù)定閾值。圖8A示出差拍信號(hào)的示意性的功率諉特征，其中可在高頻范圍內(nèi) 看到包含峰值頻率分量&，f2和f3的三個(gè)峰值頻率區(qū)間，所述峰值頻率 分量的強(qiáng)度(峰值強(qiáng)度)大于預(yù)定的閾值。這三個(gè)峰值頻率區(qū)間將分 別被稱為第一、第二和第三峰值頻率區(qū)間。之后，在步驟S220，判斷在高頻范圍內(nèi)是否具有至少一個(gè)強(qiáng)度超出預(yù)定閾值的峰值頻率分量。如果步驟S220的確定結(jié)果是"是"，即有 至少一個(gè)峰值頻率分量的強(qiáng)度超出預(yù)定的閾值，則處理進(jìn)入到步驟S230。在步驟S220的確定結(jié)果為"否"的另一種情況下，即沒有強(qiáng)度超 出預(yù)定閾值的峰值頻率分量的情況下，處理跳到步驟S250。在步驟S230,在頻域中選擇其中心在峰值頻率分量fi并且具有頻 率寬度f(wàn)w的第i個(gè)峰值頻率區(qū)間(i=l,2，...)。即，該第i個(gè)峰值頻率區(qū) 間在頻域中覆蓋從frfw/2到fi+fw/2的范圍。圖8B示出了根據(jù)第 一實(shí)施例的用于設(shè)置三個(gè)峰值頻率區(qū)間的過(guò) 程，所述三個(gè)峰值頻率區(qū)間的中心分別在三個(gè)峰值頻率分量fi，f2和f3 處，且具有相同的寬度^。如果某些相鄰峰值頻率分量的頻率距離小于fw,則那兩個(gè)峰值頻率 區(qū)間被組合以識(shí)別寬度寬于fw的一個(gè)峰值頻率區(qū)間。在步驟S240,包括在峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度被降低為 該峰值頻率區(qū)間中的最低頻率分量的強(qiáng)度和該峰值頻率區(qū)間中的最高 頻率分量的強(qiáng)度的平均值。用較低值替換超出預(yù)定閾值的強(qiáng)度可導(dǎo)致減少在FMCW雷達(dá)2的 測(cè)量距離范圍之外的障礙物對(duì)差拍信號(hào)的頻謙特征的影響。圖9示出根據(jù)第一實(shí)施例的使用調(diào)整強(qiáng)度替換含有三個(gè)峰值頻率 分量&，&和f3的三個(gè)峰值頻率區(qū)間的強(qiáng)度的過(guò)程，其中所述調(diào)整強(qiáng)度 為在相應(yīng)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的最低和最高頻率分量的強(qiáng)度的平均值。如圖9中所示，包括峰值頻率分量&，f2和f3的三個(gè)峰值頻率區(qū)間分別具有峰值頻率區(qū)間的邊沿對(duì)fh和&b， f2a和f2b， f3a和f3b。令第 i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的最低頻率為fia，第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的最高頻 率為fib。進(jìn)一步地，令第i個(gè)峰值頻率區(qū)間中的最低和最高頻率的強(qiáng) 度分別為Pia和Pib。在本實(shí)施例中，在第i個(gè)峰值頻率區(qū)間中的頻率分量的減小的強(qiáng)度被計(jì)算為(pia + pib)/2，小于預(yù)定閾值。由此，在第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量具有相同的強(qiáng)度(Pia + Pib) /2。作為峰 值頻率區(qū)間內(nèi)頻率分量的強(qiáng)度降低的結(jié)果，獲得差拍信號(hào)的校正的頻 鐠特征。如果將步驟S240限定的操作應(yīng)用到第一和第二頻鐠特征，則可獲得校正的第一和第二頻譜特征.在差拍信號(hào)的校正的頻譜特征中， 所有在高頻范圍內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度均小于預(yù)定的閾值。接著，處理進(jìn)入步驟S250。在步驟S250，通過(guò)使用差拍信號(hào)的校正的頻鐠特征對(duì)高頻區(qū)域上 的頻率分量的強(qiáng)度進(jìn)行積分來(lái)計(jì)算參考值。在此積分期間，調(diào)整的強(qiáng) 度(pia + pib) /2被用作第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的強(qiáng)度。由此，參考值 不受位于FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍之外的障礙物的效應(yīng)的影響。 (本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn))因此，即4吏在雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍之外存在例如卡車和貨車的一些 大或長(zhǎng)的障礙物，或例如高速公^#和其橋墩的大且長(zhǎng)的建筑物，且即使 在雷達(dá)的測(cè)量距離范圍內(nèi)存在多個(gè)目標(biāo)物，雷達(dá)2也能夠準(zhǔn)確地>(古計(jì)噪聲 本底水平，可靠i^測(cè)該雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的千擾的發(fā)生，并準(zhǔn)確地測(cè) 量例如下列的目標(biāo)特征雷達(dá)系統(tǒng)的測(cè)量距離范圍內(nèi)目標(biāo)物的存在、雷達(dá) 系統(tǒng)和目標(biāo)物之間的距離以及目標(biāo)物相對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的相對(duì)速度。如上所討論的，在本實(shí)施方式中，在差拍信號(hào)的頻語(yǔ)特征的高頻范圍 內(nèi)，檢測(cè)峰值強(qiáng)度高于預(yù)定閾值的峰值頻率分量。然后，在頻域中確定峰值頻率分量周圍的具有頻率寬度的峰值頻率區(qū)間。優(yōu)選地，在頻域中r將峰值頻率區(qū)間的中心定位在峰值頻率分量處。進(jìn)一步地，峰值頻率的強(qiáng)度 被降低為小于或等于預(yù)定閾值的減小的強(qiáng)度。使用峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率 分量的減小的強(qiáng)度來(lái)替換所有在該峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度。峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的減小的強(qiáng)度為校正的頻鐠特征的特性。所述峰 值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的減小的強(qiáng)度和在該峰值頻率區(qū)間外、高頻范圍 內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度被用于通過(guò)對(duì)該高頻范圍內(nèi)的那些頻率分量的強(qiáng)度進(jìn)行求和來(lái)計(jì)算指示FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間的干擾水平的參考 值。由此，F(xiàn)MCW雷達(dá)2可消除位于測(cè)距距離范圍外的障礙物對(duì)差拍信 號(hào)的頻謙特征的影響，所述差拍信號(hào)的頻鐠特征是從由FMCW雷達(dá)2接 收的入射無(wú)線電波(包括從FMCW雷達(dá)2發(fā)射的雷達(dá)波的回波)轉(zhuǎn)換得 到的。由此，能夠以改進(jìn)的準(zhǔn)確度確定在FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間 是否存在干擾，因?yàn)槲挥跍y(cè)量距離范圍之夕卜的障礙物的引起差拍信號(hào)的噪 聲本底水平增加以及引起高頻分量的強(qiáng)度的和增加的影響已被消除。參考圖10 ~圖14,將與基于差拍信號(hào)頻鐠特征的高頻分量的強(qiáng)度積 分來(lái)確定FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間是否發(fā)生干擾的對(duì)比技^M目比較， 說(shuō)明本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)。圖10是示出根據(jù)對(duì)比技術(shù)的用于檢測(cè)目標(biāo)物的處理的流程圖。在圖10所示的流程圖中，步驟S900、 S910、 S940、 S950和S960對(duì) 應(yīng)于圖5所示本實(shí)施例中的步驟S110、 S120、 S160、 S170和S190。因此， 只有步驟S920和S930是需要說(shuō)明的未知步驟。在步驟S920，通過(guò)針對(duì)向上調(diào)制段和向下調(diào)制段中的每一個(gè)并針對(duì) 每個(gè)信道對(duì)預(yù)定高頻范圍內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度進(jìn)行積分來(lái)計(jì)算積分值。如 果將最大測(cè)量頻率設(shè)定為與本實(shí)施例中的相同的值，即，當(dāng)目標(biāo)物相對(duì)速 度為0時(shí)與256 W目對(duì)應(yīng)的116千赫，則預(yù)定高頻范圍可以被設(shè)定為200 ~ 333千赫。然后，在步驟S930，確定在步驟S920中計(jì)算出的積分值是否大于預(yù) 定閾值。在步驟S930執(zhí)行的確定中，將預(yù)定值與針對(duì)向上調(diào)制段和向下 調(diào)制段的積分值中的一個(gè)進(jìn)行比較U夠的。其它步驟與根據(jù)本實(shí)施例的方法中的相應(yīng)步驟具有相同的功能。代替積分值，可以使用位于預(yù)定高頻范圍中且具有超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值 的強(qiáng)度的頻率分量的數(shù)目。圖11是示出當(dāng)FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間發(fā)生干擾時(shí)，差拍信號(hào) 的示例頻鐠特征的曲線圖。在圖11中，可見預(yù)定高頻范圍。預(yù)定高頻范 圍的下限是最大測(cè)量頻率，其中對(duì)應(yīng)于FMCW雷達(dá)2測(cè)量距離范圍內(nèi)的 目標(biāo)物的頻率分量位于該最大測(cè)量頻率以下。圖12是示出當(dāng)發(fā)生FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾時(shí)，差拍信 號(hào)高頻范圍中的示例頻鐠特征的曲線圖?？梢钥闯鲈谡麄€(gè)高頻范圍中噪聲 本底水平升高。因此，在整個(gè)高頻范圍中找到了具有超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值的 強(qiáng)度的頻率分量。因此，根據(jù)對(duì)比技術(shù)的方法在這種情況下給出確定發(fā)生 其它雷達(dá)的干擾的準(zhǔn)確結(jié)果。圖13是示出當(dāng)在FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間沒有干4UL生且不存 在位置超出FMCW雷達(dá)測(cè)量區(qū)域的大型目標(biāo)物時(shí)，差拍信號(hào)在高頻范圍 中的示例頻鐠特征的曲線圖。在這種情況下，除了在出現(xiàn)目標(biāo)物的影響的 頻率范圍中之外，噪聲本底水平處于預(yù)定強(qiáng)度閾值之下。因此，可以確定 在FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間是否發(fā)生千擾。即，在這種情況下，根據(jù) 對(duì)比技術(shù)的方法給出發(fā)生其它雷達(dá)的干擾的準(zhǔn)確確定結(jié)果。圖14是示出當(dāng)在FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間沒有干擾發(fā)生且存在 位置超出FMCW雷達(dá)測(cè)量區(qū)域的一些大型目標(biāo)物時(shí)，差拍信號(hào)在高頻范 圍中的示例頻鐠特征的曲線圖。位置超出FMCW雷達(dá)的測(cè)量區(qū)域的大型 目標(biāo)物影響差拍信號(hào)的頻鐠特征，使得在高頻范圍中產(chǎn)生具有超過(guò)預(yù)定強(qiáng) 度閾值的強(qiáng)度的多個(gè)窄峰。在這種情況下，盡管沒有發(fā)生FMCW雷達(dá)和 其它雷達(dá)之間的干擾'，但是預(yù)定高頻范圍內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度積分值以及 位于預(yù)定高頻范圍內(nèi)并具有超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值的強(qiáng)度的頻率分量的數(shù)目 都增加。因此，位置超出FMCW雷達(dá)的測(cè)量區(qū)域的大型目標(biāo)物有時(shí)導(dǎo)致 關(guān)于發(fā)生其它雷達(dá)的干擾的鐐溪確定。然而，如上所述，尤其如圖5中的步驟S140所示，才艮據(jù)本實(shí)施例的 方法可以準(zhǔn)確地估計(jì)噪聲本底水平。對(duì)確定噪聲本底水平的準(zhǔn)確度的提高導(dǎo)致可靠地確定是否存在位置超出FMCW雷達(dá)的測(cè)量區(qū)域的大型目標(biāo) 物。根據(jù)本實(shí)施例的、針對(duì)頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)用于檢測(cè) FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾的發(fā)生的方法包括下列步驟分碎斤包 含關(guān)于目標(biāo)物的信息的差拍信號(hào)，檢測(cè)峰值頻率，基于峰值頻率計(jì)算包括 到目標(biāo)物的發(fā)射方向距離和目標(biāo)物相對(duì)于雷達(dá)的相對(duì)iUL的目標(biāo)特征，生 成直方圖，檢測(cè)噪聲本底水平，檢測(cè)干擾，以及針對(duì)干擾采取措施。在用于分析差拍信號(hào)的步驟中，使用數(shù)字化經(jīng)放大的差拍信號(hào)的技 術(shù)，例如，通過(guò)以預(yù)定采樣頻率對(duì)經(jīng)放大的差拍信號(hào)的大小進(jìn)行采樣以獲 得差拍信號(hào)的頻鐠特征或功率譜，將通過(guò)混合涉及來(lái)自目標(biāo)物的>^射雷達(dá) 波的振幅的接收信號(hào)Sr與涉及由振蕩器12產(chǎn)生的射頻信號(hào)的本地信號(hào)L 而得到的差拍信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。調(diào)制射頻信號(hào)的頻率，使得其在向上 調(diào)制段線性增加，然后在向下調(diào)制段線性減小。在檢測(cè)峰值頻率的步驟中，針對(duì)向上調(diào)制段和向下調(diào)制段中的每一 個(gè)，將位于最大測(cè)量頻率以下且功率超過(guò)預(yù)定閾值的頻率分量檢測(cè)為"^值 頻率。將針對(duì)向上調(diào)制段的峰值頻率稱為第一峰值頻率，將針對(duì)向下調(diào)制 段的另 一個(gè)"^值頻率稱為第二"^值頻率。在用于計(jì)算目標(biāo)物的目標(biāo)特征的步驟中，基于第一和第二峰值頻率至 少計(jì)算出到目標(biāo)物的距離和目標(biāo)物的相對(duì)速度。在用于生成直方圖的步驟中，使用差拍信號(hào)的高頻分量的頻譜特征， 得到差拍信號(hào)的高頻分量的強(qiáng)度直方圖。在用于檢測(cè)噪聲本底水平的步驟中，將差拍信號(hào)的具有直方圖中高頻 區(qū)域中的最大高度的強(qiáng)度或功率值檢測(cè)為噪聲本底水平。在用于檢測(cè)干擾的步驟中，如果噪聲本底水平超過(guò)預(yù)定干擾閾值，則 確定為存在其它雷達(dá)的干擾。在用于針對(duì)干擾采取措施的步驟中，采取了針對(duì)其它雷達(dá)的干擾的一 些措施。從而，因?yàn)樘岣吡嗽肼暠镜姿降拇_定準(zhǔn)確度，所以可以可靠地確定大型目標(biāo)物是否位置超出FMCW雷達(dá)的測(cè)量區(qū)域。因此，可以用及時(shí)的 方式采取針對(duì)干擾的對(duì)策。(第一實(shí)施例的第一改型) 參考圖15，將討論第一實(shí)施例的第一改型。圖15是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第一改型的過(guò)程的圖，所述過(guò)程用于 以校正值來(lái)替換包含三個(gè)峰值頻率分量力，力及力的三個(gè)峰值頻率區(qū)間的 強(qiáng)度，所述校正值與相應(yīng)峰值頻率區(qū)間中的最低頻率分量的強(qiáng)度的值相 同。在該改型中，修改了圖6中的步驟S240的^Mt。在第一實(shí)施例中， 第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的校正強(qiáng)度被計(jì)算為(/^+p,J/2。然而， 在第一實(shí)施例的第一改型中，第i個(gè)"^值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的校正強(qiáng)度被設(shè)置成小于預(yù)定閾值的/^。即，第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量具 有同樣的校正強(qiáng)度所述Aa是第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的最低頻率的強(qiáng) 度。在第 一實(shí)施例的該改型中，可以獲得與第 一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。 (第一實(shí)施例的第二改型) 參考圖16，將討論第一實(shí)施例的第二改型。圖16是示出根據(jù)笫一實(shí)施例的第二改型的過(guò)程的圖，所述過(guò)程用于 以調(diào)整值來(lái)替換包含三個(gè)峰值頻率分量力，/2及力的三個(gè)峰值頻率區(qū)間的 強(qiáng)度，所述調(diào)整值是各個(gè)峰值頻率區(qū)間中的最高頻率分量的強(qiáng)度的值。在該改型中，修改了圖6中的步驟S240的操作。在第一實(shí)施例的第 二改型中，第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的校正強(qiáng)度被設(shè)置成/i訪，所 述^是笫i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的最高頻率分量的強(qiáng)度。即，笫i個(gè)峰值頻 率區(qū)間內(nèi)的頻率分量具有同樣的校正強(qiáng)度/^,所述/M小于預(yù)定閾值。此外，允許第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的校正強(qiáng)度被計(jì)算為第 i個(gè)峰值頻率區(qū)間中的最低和最高頻率的強(qiáng)度p,。和/;沾的線性組合，其提 供高于min(p,a, p訪)且低于max(p,a，p訪)的值，其中min(p,"， p訪)是p,"和/ 訪 之間的較小值，max(^，/;幼)是/^和p訪之間的較大值。在第一實(shí)施例的該改型中，可以獲得與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。(第二實(shí)施例)參考圖17，將討論本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于計(jì)算參考值的過(guò)程的流 程圖，所述過(guò)程包括步驟識(shí)別峰值頻率區(qū)間，所述峰值頻率區(qū)間包含差 拍信號(hào)的頻鐠特征中的峰值頻率分量中峰強(qiáng)度大于預(yù)定閾值的 一個(gè)峰值 頻率分量，以及以零強(qiáng)度水平來(lái)替換峰強(qiáng)度，在該實(shí)施例中，圖5中步驟S130的用于針對(duì)頻率增加段和頻率減小段的每個(gè)來(lái)計(jì)算第一和第二參考值的操作相比第一實(shí)施例中的操作被修 改。因此，下面將解釋根據(jù)本實(shí)施例的用于計(jì)算第一和第二參考值的操作。在本實(shí)施例中，將分別針對(duì)頻率增加段和頻率減小段來(lái)進(jìn)行以下操作。在步驟S310,在針對(duì)頻率增加段和頻率減小段來(lái)利用差拍信號(hào)的頻 鐠特征時(shí)，信號(hào)處理單元30檢測(cè)高頻范圍中具有最大強(qiáng)度的峰值頻率分 量，所述峰值頻率分量的峰強(qiáng)度大于預(yù)定閾值，其中所述頻譜特征在步驟 S120中獲得。在隨后的步驟S320，判斷在高頻范圍中是否有至少一個(gè)強(qiáng)度超過(guò)預(yù) 定閾值的峰值頻率分量。如果在步驟S320的判定的結(jié)果為"是"，即，有 至少一個(gè)強(qiáng)度超過(guò)預(yù)定閾值的峰值頻率分量，則過(guò)程進(jìn)行到步驟S330。 在步驟S320的判定的結(jié)果為"否"的另一種情況下，即，當(dāng)沒有強(qiáng)度超 過(guò)預(yù)定閾值的峰值頻率分量時(shí)，過(guò)程跳轉(zhuǎn)到步驟S350。在步驟S330，在頻域中設(shè)置第i個(gè)峰值頻率區(qū)間(i-l,2，…)，所述 第i個(gè)峰值頻率區(qū)間的中心在碎，值頻率分量/處，且頻寬為/w。即，第i 個(gè)峰值頻率區(qū)間覆蓋頻域中從到力+/^/2的范圍。如^f目鄰峰值頻率分量的頻率距離小于/w，則這兩個(gè)峰值頻率區(qū)間被 組合以識(shí)別寬度寬于頻寬/w的 一個(gè)"^值頻率區(qū)間。在步驟S340，以零強(qiáng)度水平來(lái)替換包括在峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分 量的強(qiáng)度。然后，過(guò)程進(jìn)行到步驟S350。在步驟S350,通過(guò)分別對(duì)高頻區(qū)域上針對(duì)頻率增加段和頻率減小段 的頻率分量的強(qiáng)度進(jìn)行積分，計(jì)算第一和第二參考值。it^示第一和第二 參考值是基于處于高頻范圍而不是處于峰值頻率區(qū)間中的頻率分量的強(qiáng) 度而獲得的。在步驟S360，首先，如果有多個(gè)"％值頻率區(qū)間，則信號(hào)處理單元30 計(jì)算峰值頻率區(qū)間的寬度之和，以提^r值頻率區(qū)間的總寬度附。如果 有一個(gè)峰值頻率區(qū)間，則峰值頻率區(qū)間的總寬度『A:與頻寬/w相同。然后， 通過(guò)將在步驟S350獲得的第一和第二參考值乘以校正因子來(lái)校正這些參 考值。例如，分別令高頻范圍的頻寬為『fl，在步驟S350獲得的第一和第 二參考值為&和&，且經(jīng)校正的第一和第二參考值為W,和57b。這樣， 按照以下來(lái)計(jì)算經(jīng)校正的第一和第二參考值幼；和57b:<formula>formula see original document page 36</formula> (5)<formula>formula see original document page 36</formula>(6)由于『fl/(『fl-w*)>l，如果有峰值頻率區(qū)間，則第一和第二參考值在校正中得到增強(qiáng)。在由等式(5)和(6)限定的第一和第二參考值的校正過(guò)程中，碎，值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度被設(shè)置成處于高頻范圍而不是處于 峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度的平均值。(本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn))如上所述，在本實(shí)施例中，在確定FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間的 千擾是否存在的過(guò)程中使用的用于計(jì)算參考值的方法包括步驟檢測(cè)峰值 頻率分量或J^值頻率，在頻域中i殳置一個(gè)或多個(gè)J^值頻率區(qū)間，重新i更置 峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度，計(jì)算第一和第二參考值，計(jì)算峰值頻 率區(qū)間的寬度之和，以及校正第一和第二參考值。在檢測(cè)峰值頻率分量的步驟中，判斷在高頻范圍內(nèi)是否有至少一個(gè)強(qiáng) 度超過(guò)預(yù)定閾值的"^值頻率分量。在設(shè)置一個(gè)或多個(gè)峰值頻率區(qū)間的步驟中，在頻域中設(shè)置第i個(gè)峰值 頻率區(qū)間(i=1， 2，...)，所述第i個(gè)J^值頻率區(qū)間的中心在峰值頻率分量 力處，且頻寬為/w。在重新設(shè)置峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度的步驟中，峰值頻率區(qū) 間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度被減小為零強(qiáng)度水平，以消除位于FMCW雷達(dá)2 的測(cè)量距離范圍之外的障礙物對(duì)差拍信號(hào)的頻鐠特征的影響。在計(jì)算第一和第二參考值的步驟中，執(zhí)行高頻區(qū)域上分別針對(duì)頻率增加段和頻率減小段的頻率分量的強(qiáng)度的積分，以獲得第一和第二參考值。在計(jì)算峰值頻率區(qū)間之和的步驟中，在有多個(gè)峰值頻率區(qū)間的情況下 提#^值頻率區(qū)間的總寬度。如果有一個(gè)峰值頻率區(qū)間，則該"^值頻率區(qū) 間的寬度應(yīng)當(dāng)視為總寬度。在校正第一和第二參考值的步驟中，將第一和第二參考值乘以校正因 子，所述校正因子是峰值頻率區(qū)間的總寬度與高頻范圍的頻寬之比的函 數(shù)。經(jīng)校正的第一和第二參考值被用于在步驟S140中確定是否FMCW 雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間發(fā)生干擾。在步驟S140，信號(hào)處理單元30將第一 和第二參考值與預(yù)定干擾閾值進(jìn)行比較。位于FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍之外的障礙物導(dǎo)致在差拍信號(hào)的 頻鐠特征中的高頻范圍內(nèi)生成峰的雷達(dá)波回波。因此，在根據(jù)本實(shí)施例的 用于計(jì)算要在確定FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間的干擾是否存在的過(guò)程 中使用的參考值的方法中，由障礙物所引起的差拍信號(hào)在高頻范圍內(nèi)的頻 率分量的強(qiáng)度之和的增強(qiáng)得到降低。因此，在差拍信號(hào)的分析過(guò)程中，可 以消除位于測(cè)量距離范圍之外的障礙物對(duì)差拍信號(hào)的影響。在本實(shí)施例中，可以獲得與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，允許基于峰值頻率區(qū)間的總寬度與高頻范圍的頻寬之比來(lái)校正 圖5中步驟S140中所使用的干擾閾值，而不是如上所述地校正第一和第 二參考值。例如，如果令干擾閾值為r，則根據(jù)以下等式來(lái)計(jì)算經(jīng)校正的干擾閾『a。 ( 7)由于(『fl-Wfe)/^Kl，如果有至少一個(gè)峰值頻率區(qū)間，則以在校正過(guò)程中 減小干擾閾值。上述干擾閾值的校正中包含思路之一如以下所述作為在 重新設(shè)置峰值頻率區(qū)間內(nèi)的峰值頻率分量的強(qiáng)度的步驟中進(jìn)行的操作的 結(jié)果，F(xiàn)MCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間的干擾不能影響高頻范圍內(nèi)的頻率 分量的強(qiáng)度之和，4吏得參考值，即強(qiáng)度之和被低估。因此，需要校正干擾 閾值以補(bǔ)償減小量的閾值。在等式(7)中，閾值的減小等同于以處于高 頻范圍但不處于峰值頻率區(qū)間中的頻率分量的強(qiáng)度的平均強(qiáng)度來(lái)替換所述頻率分量的強(qiáng)度中的每個(gè)。此外，允許根據(jù)以下等式來(lái)校正參考值和干擾閾值二者<formula>formula see original document page 38</formula> (8)<formula>formula see original document page 38</formula> (9)<formula>formula see original document page 38</formula>。 (10 )即，經(jīng)校正的第一和第二參考值幼,和^2分別被設(shè)置成處于高頻范圍中 的針對(duì)頻率增加段和頻率減小段的頻率分量的強(qiáng)度的相應(yīng)平均值。此外， 根據(jù)在經(jīng)校正的第一和第二參考值57i7和W2中使用的相同公式來(lái)校正干 擾閾值，以提供經(jīng)校正的干擾閾值7Ti。(第三實(shí)施例)參考圖18-19B，將討論本發(fā)明的第三實(shí)施例。在該實(shí)施例中，在圖5中步驟S130的用于針對(duì)頻率增加段和頻率減 小段的每個(gè)來(lái)計(jì)算第一和第二參考值的操作相比第一實(shí)施例中的操作被 修改。因此，下面將解釋根據(jù)本實(shí)施例的用于計(jì)算第一和第二參考值的操 作。圖18是圖示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的用于計(jì)算積分值的過(guò)程的流 程圖，所述過(guò)程包括步驟識(shí)別峰值頻率區(qū)間，所述峰值頻率區(qū)間包含差 拍信號(hào)的頻鐠特征中強(qiáng)度大于預(yù)定閾值的頻率分量之一，以及以零強(qiáng)度水 平來(lái)替換峰強(qiáng)度。在本實(shí)施例中，將分別針對(duì)頻率增加段和頻率減小段來(lái)進(jìn)行以下操作。在步驟S410，信號(hào)處理單元30檢測(cè)頻鐠特征中的高強(qiáng)度區(qū)。在頻譜 特征中確定高強(qiáng)度區(qū)，使得針對(duì)頻率增加段和頻率減小段，在差拍信號(hào)的 頻鐠特征中的高頻范圍中，強(qiáng)度大于預(yù)定閾值，所述頻語(yǔ)特征在步驟S120中獲得。圖19A是示出當(dāng)有一些障礙物位于FMCW雷達(dá)2的測(cè)量區(qū)域之外時(shí)，差拍信號(hào)在高頻范圍中的示例性頻鐠特征的圖。在圖19A中所示的頻鐠特征中，可在高頻范圍內(nèi)找到三個(gè)強(qiáng)度超過(guò) 預(yù)定閾值的高強(qiáng)度區(qū)。因而，三個(gè)峰值頻率區(qū)間中的每個(gè)都包含強(qiáng)度超過(guò) 預(yù)定閾值的頻率分量。峰值頻率區(qū)間具有最小和最大頻率，在所述最小和 最大頻率處強(qiáng)度等于預(yù)定閾值。在隨后的步驟S420中，判斷在高頻范圍內(nèi)是否有至少一個(gè)峰值頻率 區(qū)間。如果在步驟S420的判定的結(jié)果為"是"，即，在高頻范圍內(nèi)有至少 一個(gè)峰值頻率區(qū)間，則過(guò)程進(jìn)行到步驟S430。在步驟S420的判定的結(jié)果 為"否"的另一種情況下，即，當(dāng)在高頻范圍內(nèi)有至少一個(gè)峰值頻率區(qū)間 時(shí)，過(guò)程跳轉(zhuǎn)到步驟S440。應(yīng)注意到，在步驟S420，信號(hào)處理單元30不檢測(cè)高頻范圍中峰強(qiáng)度 大于預(yù)定閾值的單個(gè)峰值頻率分量。與^目反，檢測(cè)超過(guò)預(yù)定閾值的一部 分強(qiáng)度。在步驟S430，以零強(qiáng)度水平來(lái)替換包括在峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分 量的強(qiáng)度，如圖19B所示。圖19B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第一改型的過(guò)程的圖，所述過(guò)程用 于以零強(qiáng)度水平來(lái)替換包含三個(gè)峰值頻率分量的三個(gè)峰值頻率區(qū)間的強(qiáng) 度。然后，過(guò)程進(jìn)行到步驟S440。在步驟S440，通過(guò)對(duì)高頻區(qū)域上分別針對(duì)頻率增加段和頻率減小段 的頻率分量的強(qiáng)度進(jìn)行積分，來(lái)計(jì)算第一和笫二參考值。il^示第一和第 二參考值是基于處于高頻范圍但不在峰值頻率區(qū)間中的頻率分量的強(qiáng)度 而獲得的，如圖19B所示。然后，過(guò)程進(jìn)行到步驟S450。圖19B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的過(guò)程的圖，所述過(guò)程用于以零強(qiáng)度 水平來(lái)替換包含三個(gè)嶙，值頻率分量的三個(gè)J^值頻率區(qū)間的強(qiáng)度。在步驟S450，通過(guò)將步驟S350中獲得的第一和第二參考值乘以校正 西子來(lái)校正這些參考值。所述校正操作與第二實(shí)施例中所進(jìn)行的是同樣的 校正操作。因此，允許根據(jù)等式(8) - (10 )來(lái)校正參考值和干擾閾值兩 者。在本實(shí)施例中，可以獲得與先前實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，在本實(shí)施例中，使用了比先前實(shí)施例的操作簡(jiǎn)單的用于設(shè)置一個(gè)或多個(gè)峰值頻率區(qū)間的^Mt。因此，可以以比先前實(shí)施例所采用的方式筒單的方式來(lái)進(jìn)行用于檢測(cè)FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間是否存在干擾 的方法。(第四實(shí)施例)參考圖20-21，將討論本發(fā)明的第四實(shí)施例。在該實(shí)施例中，在圖5中步驟S130的用于針對(duì)頻率增加段和頻率減 小段計(jì)算第一和第二參考值的操作相比先前各實(shí)施例中的操作被修改。因 此，下面將解釋根據(jù)本實(shí)施例的用于計(jì)算第一和第二參考值的^Mt。在本實(shí)施例中，將分別針對(duì)頻率增加段和頻率減小段來(lái)進(jìn)行以下操作。在步驟S510,信號(hào)處理單元30檢測(cè)頻鐠特征中的高強(qiáng)度區(qū)。在頻鐠 特征中確定高強(qiáng)度區(qū)，使得針對(duì)頻率增加段和頻率減小段，在差拍信號(hào)的 頻鐠特征中的高頻范圍中，強(qiáng)度大于預(yù)定閾值，所述頻譜特征在步驟S120 中獲得。圖19A是示出當(dāng)有一些障礙物位于FMCW雷達(dá)2的測(cè)量區(qū)域之外 時(shí)，差拍信號(hào)在高頻范圍中的示例性頻語(yǔ)特征的圖。在圖19A中所示的頻鐠特征中，可在高頻范圍內(nèi)找到三個(gè)強(qiáng)JL^過(guò) 預(yù)定閾值的高強(qiáng)度區(qū)。因而，三個(gè)峰值頻率區(qū)間中的每個(gè)都包含強(qiáng)度超過(guò) 預(yù)定干擾閾值的頻率分量。峰值頻率區(qū)間具有最小和最大頻率，在所述最 小和最大頻率處強(qiáng)度等于預(yù)定干擾閾值。在隨后的步驟S520中，判斷在高頻范圍內(nèi)是否有至少一個(gè)峰值頻率 區(qū)間。如果在步驟S520的判定的結(jié)果為"是"，即，在高頻范圍內(nèi)有至少 一個(gè)J^r值頻率區(qū)間，則過(guò)程進(jìn)行到步驟S530。在步驟S520的判定的結(jié)果 為"否"的另一種情況下，即，當(dāng)在高頻范圍內(nèi)有至少一個(gè)"^值頻率區(qū)間 時(shí)，過(guò)程跳轉(zhuǎn)到步驟S540。應(yīng)注意到，在步驟S520,信號(hào)處理羊元30不單獨(dú)檢測(cè)高頻范圍中峰 強(qiáng)度大于預(yù)定閾值的峰值頻率分量。與^目反，檢測(cè)超過(guò)預(yù)定閾值的一部 分強(qiáng)度。在步驟S530，以預(yù)定強(qiáng)度閾值來(lái)替換包括在峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率 分量的強(qiáng)度，如圖19C所示。圖21是示出根據(jù)第四實(shí)施例的過(guò)程的圖，所述過(guò)程用于以預(yù)定強(qiáng)度 閾值來(lái)替換包含三個(gè)峰值頻率分量的三個(gè)峰值頻率區(qū)間的強(qiáng)度。然后，過(guò)程進(jìn)行到步驟S540。在步驟S540,通過(guò)在高頻區(qū)域上分別對(duì)針對(duì)頻率增加段和頻率減小 段的頻率分量的強(qiáng)度進(jìn)行積分，來(lái)計(jì)算第一和第二參考值。在該計(jì)算第一 和第二參考值的過(guò)程中，如果頻率分量處于峰值頻率區(qū)間內(nèi)，則使用在步驟S530獲得頻率分量的經(jīng)校正的強(qiáng)度。在步驟S450,通過(guò)將步驟S350中獲得的第一和第二參考值乘以校正 因子來(lái)校正這些參考值。所述校正操作與第二實(shí)施例中所進(jìn)行的是同樣的 校正操作。因此，允許根據(jù)等式(8 ) - (10 )來(lái)校正參考值和干擾閾值兩 者。在本實(shí)施例中，可以獲得與先前實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。此夕卜，在本實(shí)施例中，使用了比先前實(shí)施例的操作簡(jiǎn)單的用于設(shè)置一個(gè)或多個(gè)j^值頻率區(qū)間的^Mt。因此，可以以比先前實(shí)施例所采用的方式簡(jiǎn)單的方式來(lái)進(jìn)行用于檢測(cè)FMCW雷達(dá)2和其它雷達(dá)之間是否存在干擾 的方法。(第五實(shí)施例)參考圖22-23，將討論本發(fā)明的第五實(shí)施例。在該實(shí)施例中，4!:供了 一種用于基于圖示差拍信號(hào)的頻率分量的強(qiáng)度 分布的直方圖，來(lái)準(zhǔn)確地檢測(cè)通過(guò)混合發(fā)射信號(hào)(將雷達(dá)波調(diào)制成隨時(shí)間 線性改變)與接收信號(hào)(與來(lái)自目標(biāo)物的反射波有關(guān))而獲得的差拍信號(hào)的 頻鐠特征的噪聲本底水平的方法，以便即使例如卡車和貨車的某個(gè)大或長(zhǎng) 的目標(biāo)物、或例如高速爿^膝橋和其橋墩的大且長(zhǎng)的建筑物位于FMCW雷 達(dá)的測(cè)量區(qū)域之外，也能準(zhǔn)確地確定是否發(fā)生了 FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá) 之間的干擾。根據(jù)本實(shí)施例的方法包括步驟對(duì)電信號(hào)進(jìn)行頻率分析以導(dǎo)出電信號(hào) 的頻率分量的強(qiáng)度分布；計(jì)算在給定頻率范圍之外的頻率分量的強(qiáng)度直方 圖，其中來(lái)自目標(biāo)物的雷達(dá)波的回波將落入所述給定頻率范圍；以及將強(qiáng) 度中在頻率分量的強(qiáng)度直方圖中具有最大高度的強(qiáng)度確定為噪聲本底水 平。根據(jù)本實(shí)施例的針對(duì)頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)的用于估計(jì)響 應(yīng)于FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾的發(fā)生而增加的噪聲本底水平的 方法包括步驟分析差拍信號(hào)，生成直方圖，以及檢測(cè)噪聲本底水平。在用于分析差拍信號(hào)的步驟中，利用將放大的差拍信號(hào)數(shù)字^:的4支 術(shù)，例如通過(guò)以預(yù)定釆樣頻率對(duì)放大的差拍信號(hào)的大小進(jìn)行釆樣以獲得差 拍信號(hào)的頻鐠特征或功率鐠，來(lái)將差拍信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述差拍信號(hào)通過(guò)混合接收信號(hào)Sr和本地信號(hào)L來(lái)獲得，所述接收信號(hào)Sr與從目 標(biāo)物^^射的雷達(dá)波的振幅有關(guān)，而所述本地信號(hào)L與由振蕩器12生成的 射頻信號(hào)有關(guān)。射頻信號(hào)的頻率被調(diào)制成在向上調(diào)制段內(nèi)線性增大，然后 在向下調(diào)制段內(nèi)線性減小。在用于生成直方圖的步驟中，利用差拍信號(hào)的高頻分量的頻譜特征， 獲得差拍信號(hào)的高頻分量的強(qiáng)度直方圖。此外，用于生成直方圖的步驟還包括步驟識(shí)別蟀，值頻率區(qū)間，所述 峰值頻率區(qū)間包含差拍信號(hào)的頻鐠特征中峰強(qiáng)度大于預(yù)定閾值的一個(gè)峰 值頻率分量，以及以小于或等于強(qiáng)度閾值的調(diào)整值來(lái)替換峰強(qiáng)度，以便生 成經(jīng)校正的頻鐠特征。圖22是圖示根據(jù)第五實(shí)施例的用于計(jì)算差拍信號(hào)的噪聲本底水平的 過(guò)程的圖，所述過(guò)程包括計(jì)算高頻范圍中的頻率分量的強(qiáng)度直方圖的步 驟。在該實(shí)施例中，不是執(zhí)行圖5中步驟S130和S140中的用于針對(duì)頻 率增加段和頻率減小段中的每個(gè)來(lái)計(jì)算第一和第二參考值的操作，而是所述操作相比先前實(shí)施例的操作被修改。因此，下面將解釋根據(jù)本實(shí)施例的用于計(jì)算第 一和第二參考值的^作。在步驟S630,利用在步驟S120中獲得的差拍信號(hào)的功率鐠，尤其是 利用對(duì)應(yīng)于高頻范圍內(nèi)的頻率分量的功率鐠數(shù)據(jù)，獲得差拍信號(hào)的針對(duì)向 上調(diào)制段和向下調(diào)制段的每一個(gè)的那些頻率分量的強(qiáng)度直方圖。所述直方 圖示出在差拍信號(hào)的頻譜特征的高頻范圍的頻率分量中計(jì)數(shù)給定強(qiáng)度或 功率的頻^^呈度。換句話說(shuō)，所述直方圖針對(duì)高頻范圍內(nèi)的頻率分量示出 差拍信號(hào)的強(qiáng)度或功率的分布。該步驟中所進(jìn)行的操作將在以下討論。然后，在步驟S640，信號(hào)處理單元30從差拍信號(hào)的那些頻率分量的 強(qiáng)度中提取差拍信號(hào)在向上調(diào)制段中的強(qiáng)度或功率值，使得該值在直方圖 中具有最大高度。針對(duì)向下調(diào)制段執(zhí)行相同過(guò)程。所提取的值定義對(duì)應(yīng)噪 聲本底水平，即，基于對(duì)應(yīng)于向上調(diào)制段的第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所獲得的第一噪 聲本底水平和基于對(duì)應(yīng)于向下調(diào)制段的第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所獲得的第二噪聲 本底水平。具有直方圖中的相應(yīng)最大高度的差拍信號(hào)的強(qiáng)度或功率值被稱為峰功率。換句話說(shuō)，第一噪聲本底水平是在針對(duì)向上調(diào)制段的高頻范圍 內(nèi)在差拍信號(hào)的頻率分量的強(qiáng)度直方圖中最頻繁出現(xiàn)的強(qiáng)度。第二噪聲本 底水平是針對(duì)向下調(diào)制段的高頻范圍內(nèi)在差拍信號(hào)的頻率分量的強(qiáng)度直 方圖中最頻繁出現(xiàn)的強(qiáng)度。在本實(shí)施例中，分別基于第一和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的全部NxMs,p個(gè)采 樣數(shù)據(jù)來(lái)獲得針對(duì)向上調(diào)制段和向下調(diào)制段的直方圖。然而，允許只基于 根據(jù)由包括接收天線單元20的全部信道的接收信號(hào)Sr生成的差拍信號(hào)的 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，來(lái)獲得針對(duì)向上調(diào)制段和向下調(diào)制段的直方圖中的僅一個(gè)直方 圖。在這種情況下，可以將差拍信號(hào)的具有直方圖中的最大高度的強(qiáng)度或 功率的僅一 個(gè)值選擇為本底噪聲水平。如果差拍信號(hào)的強(qiáng)度或功率的多個(gè)值在步驟S630給出的直方圖中提 供相同最大高度，則既可以將給出最大高度的最低或最高的強(qiáng)度識(shí)別為噪 聲本底水平，也可以根據(jù)差拍信號(hào)的給出相同最大高度的強(qiáng)度或功率的值 來(lái)計(jì)算一個(gè)值，作為噪聲本底水平。如果在步驟S640中獲得了僅一個(gè)噪聲本底水平，則判斷該噪聲本底 水平是否超過(guò)預(yù)定干擾閾值。在該實(shí)施例中，在步驟S540獲得的噪聲本底水平在差拍信號(hào)的高頻 范圍內(nèi)的頻鐠特征中最頻繁出現(xiàn)。因此，用于確定噪聲本底水平的過(guò)程很 明確。因此，即使在FMCW雷達(dá)的測(cè)量范圍之外存在一些例如卡車或貨 車的大或長(zhǎng)的目標(biāo)物，或例如高速公5§#和其橋墩的大且長(zhǎng)的建筑物，且 即使在雷達(dá)的測(cè)量范圍內(nèi)存在多個(gè)目標(biāo)物，也可以準(zhǔn)確地估計(jì)噪聲本底水 平。隨后在步驟S650,確定是否第一和第二噪聲本底水平中的至少一個(gè) 超過(guò)預(yù)定干擾閾值。執(zhí)行該確定以判斷是否將對(duì)FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá) 之間的干擾采取一些措施。如果在步驟S650的確定為"否"，即，如果第一和第二噪聲本底7JC平 都不超過(guò)預(yù)定干擾閾值，則確定為既沒有發(fā)生FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之 間的干擾，也沒有發(fā)生在測(cè)量區(qū)域之外存在的物體的影響。然后，過(guò)程前 進(jìn)到步驟S150。如果在步驟S650的確定為"是"，即，第一和第二噪聲本底水平中的 至少一個(gè)超過(guò)預(yù)定干擾閾值，則確定存在某種由其它雷達(dá)引起的干擾。然 后，過(guò)程進(jìn)行到步驟S190。圖23是圖示根據(jù)第五實(shí)施例的計(jì)算高頻范圍中的頻率分量的強(qiáng)度直 方圖的過(guò)程的流程圖，所述過(guò)程包括步驟識(shí)別峰值頻率區(qū)間，其包* 值頻率分量中的在差拍信號(hào)的頻譜特征中峰強(qiáng)度大于預(yù)定閾值的一個(gè)峰 值頻率分量，以及以小于或等于強(qiáng)度閾值的調(diào)整值來(lái)替換所述峰強(qiáng)度。在該實(shí)施例中，不是進(jìn)行圖6中步驟S250中的用于針對(duì)頻率增加段 和頻率減小段中的每一個(gè)計(jì)算第一和第二參考值的操作，而是將進(jìn)行用于 計(jì)算直方圖的操作，如圖23中的步驟S710所示。因此，下面將解^^才艮據(jù) 本實(shí)施例的計(jì)算直方圖的操作。在圖23中的步驟S710，利用差拍信號(hào)的校正頻鐠特征來(lái)計(jì)算針對(duì)頻 率增加段和頻率減小段中的每一個(gè)的直方圖。在計(jì)算直方圖期間，強(qiáng)度(Pia + Pib)/2被用作第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的校正強(qiáng)度，其中Pia和Pib分別是第i個(gè)峰值頻率區(qū)間中的最低和最高頻率。因而參考值不受位于 FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍之外的障礙物的效應(yīng)的影響。應(yīng)當(dāng)注意，除使用(Pia + Pib)/2作為校正強(qiáng)度之外，也可以^f吏用前面公開的其它公式。例如，零強(qiáng)度水平被用作第i個(gè)峰值頻率區(qū)間內(nèi)的 校正強(qiáng)度。本發(fā)明可以在不背離其精神的情況下，以多種其它形式來(lái)實(shí)施。至此 所描述的實(shí)施例因此應(yīng)僅^H兌明性的而非限制性的，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍由 所附權(quán)利要求來(lái)限定，而不是由在權(quán)利要求之前的說(shuō)明書限定。落入權(quán)利 要求的邊界和范圍或這些邊界和范圍的等同形式內(nèi)的所有改動(dòng)因此都應(yīng) 由權(quán)利要求所包含。才艮據(jù)本實(shí)施例的針對(duì)頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)的用于估計(jì)響 應(yīng)于FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾的發(fā)生而增加的噪聲本底水平的 方法包括步驟分析差拍信號(hào)，生成直方圖，以及檢測(cè)噪聲本底水平。在用于分析差拍信號(hào)的步驟中，利用將放大的差拍信號(hào)數(shù)字化的技 術(shù)，例如通過(guò)以預(yù)定采樣頻率對(duì)放大的差拍信號(hào)的量值進(jìn)行采樣以獲得差 拍信號(hào)的頻鐠特征或功率譜，來(lái)將差拍信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述差拍信 號(hào)通過(guò)混合接收信號(hào)Sr和本地信號(hào)L來(lái)獲得，所述接收信號(hào)Sr與從目 標(biāo)物>^射的雷達(dá)波的振幅有關(guān)，而所述本地信號(hào)L與由振蕩器12生成的 射頻信號(hào)有關(guān)。射頻信號(hào)的頻率^L調(diào)制成在向上調(diào)制段內(nèi)線性增大，然后 在向下調(diào)制段內(nèi)線性減小。用于生成直方圖的步驟進(jìn)一步包括步驟:檢測(cè)峰值頻率分量或《%值頻率，在頻域中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)峰值頻率區(qū)間，校正峰值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率 分量的強(qiáng)度，計(jì)算第一和第二參考值，利用峰值頻率區(qū)間內(nèi)的峰值頻率分 量的經(jīng)校正的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算直方圖。在檢測(cè)峰值頻率分量的步驟中，判斷在高頻范圍內(nèi)是否有至少一個(gè)強(qiáng) 度超過(guò)預(yù)定閾值的峰值頻率分量。在設(shè)置一個(gè)或多個(gè)峰值頻率區(qū)間的步驟中，在頻域中設(shè)置笫i個(gè)峰值 頻率區(qū)間(i=1， 2，...)，所述第i個(gè)峰值頻率區(qū)間的中心在J^值頻率分量力處，且頻寬為/w。在重新設(shè)置Jf值頻率區(qū)間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度的步驟中，峰值頻率區(qū) 間內(nèi)的頻率分量的強(qiáng)度被減小為小于預(yù)定強(qiáng)度闞值的校正值，以減少位于 FMCW雷達(dá)2的測(cè)量距離范圍之外的障礙物對(duì)差拍信號(hào)的頻謙特征的影 響。在計(jì)算第一和第二參考值的步驟中，在高頻區(qū)域上分別針對(duì)頻率增加 段和頻率減小M頻率分量的強(qiáng)度進(jìn)行積分，以獲得第一和第二參考值。在計(jì)算峰值頻率區(qū)間之和的步驟中，在有多個(gè)峰值頻率區(qū)間的情況下 使用峰值頻率區(qū)間的總寬度。如果有一個(gè)峰值頻率區(qū)間，則該"^值頻率區(qū) 間的寬度應(yīng)當(dāng)視為總寬度。在用于檢測(cè)噪聲本底水平的步驟中，在直方圖中具有最大高度的差拍 信號(hào)的強(qiáng)度或功率的值被檢測(cè)作為噪聲本底水平。因此，即使例如卡車和貨車的大或長(zhǎng)的目標(biāo)物、或例如高速^^^#和 其橋墩的大且長(zhǎng)的建筑物處于比FMCW雷達(dá)2的測(cè)量區(qū)域遠(yuǎn)的地方，也 不會(huì)在差拍信號(hào)在高頻范圍的頻鐠特征中看到這些大且長(zhǎng)的物體的影響， 因?yàn)槭苓@些物體影響的頻率分量的強(qiáng)度不超過(guò)噪聲本底水平。因此，可以可靠地確定是否大目標(biāo)物位于FMCW雷達(dá)的測(cè)量區(qū)域之 外，因?yàn)榇_定噪聲本底水平的準(zhǔn)確度得到了改善。這樣，就可以以及時(shí)的 方式對(duì)干擾采取對(duì)策。在本實(shí)施例中，當(dāng)不可能在圖22的步驟S190中從裝配有FMCW雷 達(dá)2的車輛上檢測(cè)目標(biāo)物時(shí)，向駕駛員發(fā)出警告。然而，可以利用通過(guò)將 某個(gè)裕度加到噪聲本底水平上所獲得的重新限定的噪聲本底水平來(lái)執(zhí)行 步驟S150 S180。在這種情況下，即使發(fā)生了 FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之 間的干擾，或在差拍信號(hào)的頻鐠特征中出現(xiàn)了來(lái)自位于FMCW雷達(dá)的測(cè) 量區(qū)域之外的例如卡車和貨車的一些大或長(zhǎng)的障礙物或例如高速^S路橋和其橋墩的大且長(zhǎng)的建筑物的影響，也可以使用強(qiáng)度超過(guò)噪聲本底水平的 峰值頻率來(lái)估計(jì)目標(biāo)物的目標(biāo)特征。此外，當(dāng)發(fā)生FMCW雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的千擾時(shí)，優(yōu)選的是利用 通過(guò)將某個(gè)裕度加到噪聲本底水平上所獲得的重新限定的噪聲本底水平 來(lái)執(zhí)行步驟S150 ~ S180。(改型)本發(fā)明可以在不背離其精神的情況下，以多種其它形式來(lái)實(shí)施。至此 所描述的實(shí)施例因此應(yīng)僅^H兌明性的而非限制性的，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍由 所附權(quán)利要求來(lái)限定，而不是由在權(quán)利要求之前的說(shuō)明書限定。落入權(quán)利 要求的邊界和范圍或這些邊界和范圍的等同形式內(nèi)的所有改動(dòng)因此都應(yīng) 由權(quán)利要求所包含。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)干擾事件的方法，其中由雷達(dá)接收的入射無(wú)線電波包括由其它雷達(dá)發(fā)射并疊加在由雷達(dá)發(fā)射的雷達(dá)波的回波上的無(wú)線電波，所述方法包括步驟對(duì)由所述雷達(dá)將所述入射無(wú)線電波轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)執(zhí)行頻率分析，以獲得頻域中該電信號(hào)的頻率分量的強(qiáng)度分布；將所述頻率分量中強(qiáng)度超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值且在給定頻率范圍之外的一個(gè)頻率分量識(shí)別為異常頻率分量，其中所述雷達(dá)波的來(lái)自雷達(dá)范圍內(nèi)的目標(biāo)物的回波要處于所述給定頻率范圍內(nèi)；將所述異常頻率分量的強(qiáng)度降低成小于或等于所述預(yù)定強(qiáng)度閾值，以去除位于所述雷達(dá)范圍外的障礙對(duì)檢測(cè)干擾事件的影響；通過(guò)將所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度與不是所述異常頻率分量且位于所述給定頻率范圍之外的頻率分量的強(qiáng)度二者相加，計(jì)算參考值；及基于所述參考值來(lái)確定是否發(fā)生干擾。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中強(qiáng)度超過(guò)所述預(yù)定強(qiáng)度閾值的所述異常頻率分量的強(qiáng)度被零強(qiáng)度水 平替代，以給出所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度，以及對(duì)于通過(guò)將所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度與不是所述異常頻率分 量且位于所述給定頻率范圍之外的頻率分量的強(qiáng)度二者相加而計(jì)算的參 考值，通過(guò)與一個(gè)因子相乘來(lái)校正該參考值，所述因子是所述異常頻率分 量的數(shù)目與頻率分量中位于所述給定頻率范圍之外的頻率分量的數(shù)目的 比值的函數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中強(qiáng)度超過(guò)所述預(yù)定強(qiáng)度閾值的所述異常頻率分量的強(qiáng)度被所述預(yù)定 強(qiáng)度閾值的值替代，以給出所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述雷達(dá)是頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)，該雷達(dá)發(fā)射頻率隨時(shí) 間變化的頻率調(diào)制雷達(dá)波，所述雷達(dá)波具有向上調(diào)制段和向下調(diào)制段，在 所述向上調(diào)制段期間，所述雷達(dá)波的頻率隨時(shí)間提高，在所述向下調(diào)制段 期間，所述雷達(dá)波的頻率隨時(shí)間降<氐，所述電信號(hào)包括第 一差拍信號(hào)和笫二差拍信號(hào)，所述第 一差拍信號(hào)和 所述第二差拍信號(hào)是通過(guò)將由所述雷達(dá)接收的入射無(wú)線電波分別與在所而產(chǎn)生的，以及所述笫一差拍信號(hào)和所述第二差拍信號(hào)中的至少一個(gè)被用于獲得頻 率分量的強(qiáng)度分布。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述異常頻率分量的強(qiáng)度被降低到零強(qiáng)度水平；根據(jù)所述異常頻率分量的數(shù)目與頻率分量中位于所述給定頻率范圍 之外的頻率分量的數(shù)目的比值來(lái)校正所述參考值；以及經(jīng)校正的參考值作為參考值被用于確定是否發(fā)生干擾。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括步驟將異常頻率分量重新定義成所述頻率分量中與所述頻率分量中強(qiáng)度 超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值并位于所述給定頻率范圍之外的一個(gè)頻率分量有距離 的頻率分量。
7. —種頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)，所述雷ii^r測(cè)目標(biāo)物特征， 所述目標(biāo)物特征包括以下特征中的至少一個(gè)在所述雷達(dá)的雷達(dá)范圍內(nèi)目 標(biāo)物的存在、所述目標(biāo)物與所述雷達(dá)之間的距離以及所述目標(biāo)物相對(duì)于所 述雷達(dá)的相對(duì)速度，所述雷達(dá)包括發(fā)射信號(hào)發(fā)生器，其產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)，該發(fā)射信號(hào)的頻率被調(diào)制為具有 向上調(diào)制段和向下調(diào)制段，在所述向上調(diào)制段期間，所^JC射信號(hào)的頻率 隨時(shí)間提高，在所述向下調(diào)制段期間，所述發(fā)射信號(hào)的頻率隨時(shí)間下降；發(fā)射天線，其在所述雷達(dá)范圍的方向上將所^ic射信號(hào)作為雷達(dá)波發(fā)射；接收天線單元，其接收由雷達(dá)接收的入射無(wú)線電波以基于所^射無(wú)線電波來(lái)產(chǎn)生接收信號(hào)，所^射無(wú)線電波包括由其它雷i^射并疊加在 由雷i^射的雷達(dá)波的回波上的無(wú)線電波；差拍信號(hào)發(fā)生器，其基于所U射信號(hào)和所述接收信號(hào)二者，分別針 對(duì)所述向上調(diào)制段和所述向下調(diào)制段產(chǎn)生第一和第二差拍信號(hào)；頻率分析器，其對(duì)所述第一和第二差拍信號(hào)執(zhí)行頻率分析，以獲得第一頻語(yǔ)特征和第二頻鐠特征，所述第 一頻鐠特征和第二頻鐠特征分別針對(duì) 所述向上調(diào)制段和所述向下調(diào)制段表示差拍信號(hào)的頻率分量在頻域中的強(qiáng)度分布；異常頻率分量識(shí)別單元，其基于第 一頻鐠特征和第二頻鐠特征識(shí)別頻 率分量中的至少一個(gè)頻率分量作為異常頻率分量，所述頻率分量中的至少 一個(gè)具有超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值的強(qiáng)度，并在來(lái)自所述雷達(dá)范圍內(nèi)的目標(biāo)物的 雷達(dá)波的回波所要處于的給定頻率范圍之外；降低單元，其將所述異常頻率分量的強(qiáng)度降低成小于或等于所述預(yù)定 強(qiáng)度閾值，以去除位于所述雷達(dá)范圍外的障礙對(duì)檢測(cè)干擾事件的影響；參考值計(jì)算器，其通過(guò)將所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度與不是所述 異常頻率分量且位于所述給定頻率范圍之外的頻率分量的強(qiáng)度二者相加， 來(lái)計(jì)算參考值；干擾檢測(cè)器，其基于所述參考值來(lái)確定是否發(fā)生干擾；以及目標(biāo)物特征計(jì)算器，其基于第一和第二J^值頻率來(lái)計(jì)算目標(biāo)物特征。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的雷達(dá)，其中強(qiáng)度超過(guò)所述預(yù)定強(qiáng)度閾值的所述異常頻率分量的強(qiáng)度被零強(qiáng)度水 平替代，以給出所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度，以及對(duì)于通過(guò)將所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度與不是所述異常頻率分 量且位于所述給定頻率范圍之外的頻率分量的強(qiáng)度二者相加而計(jì)算的參 考值，通過(guò)與一個(gè)因子相乘來(lái)校正該參考值，所述因子是所述異常頻率分 量的數(shù)目與頻率分量中位于所述給定頻率范圍之外的頻率分量的數(shù)目的 比值的函數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7的雷達(dá)，其中強(qiáng)度超過(guò)所述預(yù)定強(qiáng)度閾值的所述異常頻率分量的強(qiáng)度被所述預(yù)定 強(qiáng)度閾值的值替代，以給出所述異常頻率分量的降低的強(qiáng)度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7的雷達(dá)，還包括重定義單元，其將異常頻率分量重新定義成所述頻率分量中與所述頻 率分量中強(qiáng)度超過(guò)預(yù)定強(qiáng)度閾值并位于所述給定頻率范圍之外的一個(gè)頻 率分量有距離的頻率分量。
全文摘要
公開了一種雷達(dá)系統(tǒng)中檢測(cè)干擾的方法及利用該方法的雷達(dá)。提供了一種針對(duì)雷達(dá)的用于確定來(lái)自目標(biāo)物、由雷達(dá)發(fā)射的雷達(dá)波的回波和由其它雷達(dá)發(fā)射的無(wú)線電波的干擾水平的方法，并提供了一種雷達(dá)，特別是一種頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)，該雷達(dá)執(zhí)行所述的用于確定雷達(dá)和其它雷達(dá)之間的干擾水平的方法。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在對(duì)由雷達(dá)接收的入射無(wú)線電波進(jìn)行頻率分析以獲得所述入射無(wú)線電波的頻譜特征之后，入射無(wú)線電波的頻率分量中的一個(gè)頻率分量，即所述頻率分量中強(qiáng)度大于預(yù)定強(qiáng)度閾值的一個(gè)頻率分量未被用來(lái)計(jì)算表示干擾水平的參考值。
文檔編號(hào)G01S13/34GK101271159SQ20081008519
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日
發(fā)明者坂本麻衣 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝