波形序列的生成制造技术

通过产生基本符号序列并且对于序列内的每个符号替换以随机选择的波形来生成波形序列。基本符号序列具有窄自相关函数并且可能是一串脉冲，该脉冲设置在预定配置的组中。通过传送波形、形成所发送波形的表示、延迟该表示以及将该表示和由于反射发送波形所接收的信号相关来检测物体。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于生成波形序列的方法和设备，这些波形例如在障碍物检测系统，尤其是但不局限于在被设计为在多用户环境下工作的汽车盲点或碰撞前(pre-crash)报警系统中使用。
技术介绍
一种重要类型的汽车盲点或碰撞前报警系统采用电磁能量或超声波能量的短脉冲来询问检测区。然后通过适当地处理在系统观察域内的不同物体反向散射的能量，从而作出有关预定范围内障碍物存在与否的判决。检测设备被设置为检测反射脉冲是否出现在在已经发射询问脉冲之后的特定延迟(对应预定范围)。代替仅仅检测反射脉冲的出现，可以将每个脉冲传输被询问之后所接收的信号模拟值积分以便提供给对反向散射信号强度敏感的装置，并且因此能够具有较好的性能。多信道检测设备具有若干信道，每个信道具有不同的延迟，用于检测在感兴趣的不同范围值上的物体。众所周知的是，当由适当构造的脉冲组(pulse packet)代替每单个脉冲时，可以显著地改进物体的检测能力。每个脉冲组包括非均匀交错排列的指定数目N的相同脉冲，每个脉冲间隔为适当选择的单位时间间隔的整数倍。这样设计脉冲间隔的图案，以便保证在基本脉冲组和它在时间上移位超过一个脉冲持续时间的复制脉冲组之间将只发生小数量ha的脉冲重合(优选地，最多为一个脉冲重合)。这种条件通常称为自相关约束。考虑到跨距(长度)为L包括N个单位持续时间的相同矩形脉冲的脉冲组。这种脉冲组能方便地表示为符号0和1的二进制序列{x}＝x1x2...xL，其中符号1对应于脉冲发生。在这种情况下，自相关约束能够表示为Rxx(d)=Σi=1L-dxixi+d≤ha<N,]]>0＜d≤L-1其中Rxx(d)为自相关序列，d为整数位移。当d＝0时，自相关值Rxx(0)简单地等于脉冲组所包含的脉冲数目N。在具有指定数目脉冲N和ha＝1的所有类的脉冲组中，最大压缩脉冲组具有最小的跨距Lmin。因此，最大压缩脉冲组表现出最大占空因子，N/L，和最大平均功率。对于固定的N和ha＝1，所有跨距大于Lmin的脉冲组称为稀疏脉冲组。自相关约束保证了当没有噪声或干扰，并且使用多信道脉冲重合处理器来检测脉冲组时，每个信道的输出最多为ha，除非信道延时匹配接收的脉冲组的延时。在这种情况下，信道输出达到峰值N。在多用户环境中，用户可能同时并异步地发送他们的信号，以便每个接收机不仅必须识别和检测其自己发送的信号，而且必须能够在出现其他发送信号时也这样进行操作。假定感兴趣接收机所检测的脉冲组表示为二进制序列{x}＝x1x2...xL并且干扰脉冲组的其中之一表示为另一个二进制序列{y}＝y1y2...yL为了优化在多用户环境下接收机的检测性能，以下互相关约束必须满足所有的整数位移dRxy(d)=Σi=1L-dxiyi+d≤hc<N,]]>0＜d≤L-1 和Rxy(d)=Σi=1L-dyixi+d≤hc<N,]]>0＜d≤L-1当不止一个发射机工作时，自相关和互相关约束组合起来以便保证，当没有噪声且使用多信道脉冲重合处理器进行检测时，每个信道的输出仍基本上小于N，除非信道延迟匹配于接收的感兴趣脉冲组的延时。在汽车应用中，许多类似的障碍物检测系统应该能够在相同的区域工作，而且共享相同的频带。为了避免相互干扰，每个系统应当使用截然不同的信号，该信号优选为与其他系统所应用的信号不相关。由于不可能预测许多类似系统中的哪一个将在特定的环境下工作，因此为每个系统分配一个截然不同的二进制序列是不实际的。而且，构造大量具备良好自相关和互相关特性的二进制序列集并且表现出可接受的占空因子是非常困难的。欧洲专利申请No.EP-A-1330031(这里称为“在先申请”并且在此参考引用其内容)公开了一种采用随机机制来产生大量满足自相关和互相关约束的复合脉冲串集合的方法。因此，产生的复合脉冲串将表现出对多用户环境下相互干扰的极好抵制。也可能产生表现出高占空因子的序列，因此增强了最终的检测性能。根据在先申请所公开的方法，复合脉冲串由基本脉冲组的序列构成，每个基本脉冲组从适当构造的具备规定自相关和互相关特性的基本脉冲组的预定集中随机地提取。每个基本脉冲组的自相关函数表现出‘最多一个重合’的特性。而且，任何两个不同脉冲组之间的互相关函数取与对应的自相关函数的最大值相比较较小的值。另外，通过以随机持续时间的间隙来分离各个基本脉冲组，能够进一步改善对多用户环境下相互干扰的抵抗力，随机持续时间的值可以通过随机数发生器所提供的随机值确定。图1描述了如此构造的复合脉冲串的结构。因此，尽管每个用户可能具有相同组基本脉冲组集合，但是每个用户所发送的复合脉冲串以随机方式来装配，所以脉冲串在统计上是唯一的。尽管在先申请所公开的方法提供了减少多用户环境下相互干扰效应问题的实际解决方案，但是该方法不能够增加峰值自相关值Rxx(0)＝N与最大(单元)自相关旁瓣值的比率R。增加R的值将提高障碍物检测系统检测并分辨位于较大障碍物(诸如卡车)附近的较小障碍物(诸如摩托车)的能力。因此，期望提供一种用于产生大量脉冲串的方法，这些脉冲串具有良好的自相关特性，良好的互相关特性，以及还具有改善的分辨多个较小和较大障碍物的能力，并特别适用于旨在多用户环境下工作的系统。
技术实现思路
在所附权利要求书中将阐明本专利技术的各个方面。根据本专利技术的另一个方面，选择具有窄自相关函数(即，这样的自相关函数，它对于所有非零位移具有一个值，该值基本上小于零位移上的最大值)的基本符号序列，并且由一波形代替(替换)该序列的每个符号，该波形从包括有限数量的适当选择的有限持续时间波形的集合中随机提取。优选地，波形应该具有相同的持续时间并且相互正交(不相关)以便于在接收机中对其进行分辨。为了清楚起见，将主要在这样一种安排的环境下描述本专利技术，其中基本符号序列是离散脉冲串并且该脉冲被设置在预定组中(尽管如上所述这些特性都不是必需的)。通过随机选择的波形表示脉冲的机制可以被视为某种形式的随机脉冲映射。当使用M个正交波形用于脉冲映射时，包含N个脉冲的单个脉冲组可以通过和MN一样多的波形组表示，所有的组传递相同的时间信息，然而是不相同的，因此可以在接收机中分辨。随机脉冲映射的操作保留了包含在脉冲-脉冲间隔中的时间信息，并且随机脉冲映射本身等效于为每个脉冲分配一个索引，该索引从一整数集中随机选择。这些索引可能以各种不同的方式(例如，通过波形的频率)在物理系统中表示。当没有随机映射应用于包括N个脉冲的脉冲组时，其中该脉冲具有‘最多一个重合’的特性，自相关峰值Rxx(0)与最大(单位)自相关旁瓣值的比率R恰为N。但是，当使用M个正交波形来进行随机脉冲映射时，单位旁瓣值将平均减少到1/M。这种效果来源于以下事实，即脉冲重合‘在时间上’的要求现在与为各个脉冲分配的索引相等(附加重合)的要求被组合起来。结果，比率R的平均值将增加到NM，并且将获得大和小障碍物之间分辨率的提高。即使独立地使用随机脉冲映射，也将为多用户环境下的相互干扰提供极好的抵抗力。通过构造，尽管每个用户可能重复应用相同的基本符号序列(例如，基本脉冲组)，但是，相应的波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生波形序列的方法，该波形以对应于具备窄自相关函数的基本序列中符号的定时产生，其中每个波形从具有相应预定特征的波形集中随机选择。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：WJ绍诺夫斯基，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]