【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及处理用于雷达感测的通信信号的方法，特别是用于解析由于范围折叠而产生的重影峰/幽灵峰值的处理方法。本专利技术还涉及一种实现该方法的计算机程序产品、一种存储该计算机程序产品的计算机可读存储介质、一种被配置为执行该方法的装置以及一种包括这种装置的车辆。
技术介绍
1、现代高级驾驶辅助系统(adas)正成为现代智能交通系统(its)中越来越重要的组成部分，以便在各种复杂且不受控制的环境中高效安全地导航。毫米波(mmwave)雷达是adas和自动驾驶汽车设计中的关键部件，已用于自适应巡航控制、自动紧急制动、车道变换和驻车辅助、交叉路口警报、盲点检测和碰撞预警等安全设备。如今，汽车毫米波雷达技术可在恶劣的天气和光照条件下运行，并且具有在单个相干处理间隔(cpi)内同时测量多个目标的延迟、径向速度以及到达方位角和仰角的独特能力，从而可以构建环境的四维图像。
2、毫米波通信的最新进展和当前第五代(5g)标准中的无线标准化工作为在未来智能城市和智能道路的部署中整合雷达和通信功能开辟了可能性。
3、整合雷达和通信功能的广义范例被称为联合雷达和通信(jrc)，被广泛认为是6g的新颖范例。
4、如图1中示意性所示，当前的毫米波车载雷达发射短脉冲调频连续波(fmcw)信号(也称为啁啾信号)，这些信号被物体(也称为目标)反射。反射信号被称为“雷达回波”。然后，雷达接收器处理这些接收的雷达回波以进行雷达感测。雷达感测操作涉及当前环境中不同物体的相对范围或距离以及相对速度的确定。
5、类似地，车载通
6、在本专利技术中，考虑了图2中所示的jrc系统实施方案。本文考虑的jrc系统的通信系统保持不变，并且“通信回波”用于雷达感测，特别是用于范围和速度估算。最大可检测范围指的是雷达可成功检测或感测到的目标与雷达之间的最大距离。类似地，最大可检测速度是雷达可成功检测或感测到的目标相对于发射机的最大相对速度。
7、众所周知，最大可检测范围和最大可检测速度是相互关联的。换句话说，对于相同的发射脉冲持续时间，增加最大可检测范围会降低最大可检测速度，反之亦然，因为最大可检测范围与发射脉冲或脉冲串的持续时间成正比，而最大可检测速度与发射脉冲或脉冲串的持续时间成反比。
8、通常，通信信号的设计目的是为了实现高数据速率。因此，在一个相干处理间隔(cpi)内，会发射大量短时通信脉冲或脉冲串。
9、假设操作带宽为b，则采样率或符号持续时间为将中心频率表示为fc，波长为c是真空中的光速。此外，令发射信号持续时间或帧持续时间为tf＝ntc，因此假设发射了n个样本。
10、雷达感测可通过评估全模糊函数(full-af)来实现。然而，full-af的复杂度大约是≈o(n2)。
11、由于通信信号脉冲或脉冲串的持续时间非常短，因此使用通信回波进行雷达感测的最大可检测范围有限。此外，当真实目标范围大于最大可检测范围时，位于大于最大可检测范围的距离处的目标会呈现为重影，从而产生模糊性，这可能导致错误的范围估算。图3示出了“重影”的外观。
12、使用fmcw啁啾信号的毫米波车载雷达也面临最大可检测速度较小的问题。这是因为在啁啾雷达中，啁啾持续时间固定在刚好足以确保最大可检测范围满足车载雷达标准的要求那么长。为了解决此问题，可以使用具有不同脉冲重复频率(prf)的两种传输来扩展最大可检测速度。这一概念无法适当地适用于使用通信波形进行雷达感测并且有必要扩展最大可检测范围的jrc系统。
13、因此，需要一种处理通信信号的方法，以在此类通信信号用于雷达感测时减少或抑制模糊性。
14、在本说明书全文中，粗体小写字母如a用于表示向量，而粗体大写字母如a用于表示矩阵。a⊙b表示两个向量a和b与a的哈达玛积，即元素乘法，表示两个向量a和b的克罗内克积。*表示复共轭运算，其中矩阵a*中的每个元素都是相应元素a的复共轭。
技术实现思路
1、根据本专利技术的第一方面，提出了一种检测和解析由于范围折叠而出现在使用非啁啾通信回波获得的雷达感测图像中的重影峰的新颖方法。所提出的方法仅使用单个发射信号，其接收的通信回波被处理两次。所提出的方法基于用于检测重影峰的双分段方法，然后在该方法的一个或多个实施例中应用中国剩余定理(crt)来解析重影峰。
2、根据本专利技术的第二方面，提供了一种无线通信设备，其实现根据第一方面的方法。
3、根据本专利技术的第三方面，提供了一种计算机程序产品，其包括计算机指令，所述计算机指令配置无线通信设备或与其通信连接的计算机系统以执行根据第一方面的方法。
4、根据第四方面，提供了一种计算机可读介质，其存储计算机程序产品。
5、根据本专利技术的第五方面，提供了一种车辆，其包括根据第二方面的接收器。
6、在描述根据本专利技术的方法之前，将开发描述接收的通信回波信号与目标范围和目标多普勒的关系的信号模型。
7、假设用于雷达目的的发射信号是遵循通信标准(例如ieee 802.11ad ofdm(正交频分复用)phy(物理)标准)的通信信号。
8、以块形式发射的ofdm波形可表示为，
9、
10、其中，是子载波间隔，p(t)是矩形脉冲整形波形，m是ofdm块的数量，k是子载波的数量，c[mk+k]是块m中第k个子载波中的符号。
11、发射的信号被多个点状目标反射，并被jrc雷达系统作为“通信回波”接收。接收的信号可表示为：
12、
13、其中l为目标数量，τl为目标l引起的通信回波延迟，fl为对应的多普勒频移，αl为目标l引起的通信回波衰减。该方程的时间域信号模型可通过频域处理进一步简化。对接收的信号进行傅里叶变换，可表示为
14、
15、经过进一步的操作，该方程可精简为
16、
17、定义
18、
19、在对接收的信号进行离散化并使用上面进一步提供的符号以及堆叠来自每个块的接收的向量后，r可被表示为
20、
21、前面开发的信号模型描述了接收到的通信回波信号与目标范围和目标多普勒之间的关系，并将在以下对处理用于雷达感测的通信信号的本专利技术的方法的描述中使用，以估算目标范围/距离和速度。
22、根据本专利技术的雷达感测方法的目标是根据接收的信号估算l个目标中的每个目标的范围和速度。本专利技术采用基于匹配本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种处理用于雷达感测的通信信号的方法(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，步骤c)和d)包括：针对所述参考信号和所接收的通信信号：
3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，评估(150a，150b)第一分段模糊函数(AF-1)和第二分段模糊函数(AF-2)包括：
4.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，针对一个或多个目标，根据所述第一分段模糊函数(AF-1)和第二分段模糊函数(AF-2)获得(170)第一和第二范围估算值以及第一和第二速度估算值包括：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(100)，其中，判定(172)范围估算值和/或速度估算值中是否存在重影信号包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，其中，所述通信信号符合IEEE802.11ad标准。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(100)，其中，用于单载波发射的参考信号是发射的信号的明文副本。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(100)，其中，用于正交频
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，用于正交频分复用发射的参考信号是发射的通信信号的修改副本，其中，在分段步骤之前，所述方法还包括：
10.一种适用于联合雷达和无线通信的无线通信设备(400)，该无线通信设备包括至少一个发射和接收天线(402)、微处理器(404)和相关的易失性存储器(406)和非易失性存储器(408)，其中，所述非易失性存储器(408)存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在由所述微处理器(404)执行时配置所述无线通信设备(400)来执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
11.一种计算机程序产品，包括指令，当所述程序由微处理器执行时，所述指令使得根据权利要求9所述的无线通信设备(400)的计算机和/或控制硬件块、模块或部件执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.一种可检索地发射或存储根据权利要求11所述的计算机程序产品的计算机可读介质或数据载体。
13.一种车辆，包括根据权利要求10所述的无线通信设备(400)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种处理用于雷达感测的通信信号的方法(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，步骤c)和d)包括：针对所述参考信号和所接收的通信信号：
3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，评估(150a，150b)第一分段模糊函数(af-1)和第二分段模糊函数(af-2)包括：
4.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，针对一个或多个目标，根据所述第一分段模糊函数(af-1)和第二分段模糊函数(af-2)获得(170)第一和第二范围估算值以及第一和第二速度估算值包括：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(100)，其中，判定(172)范围估算值和/或速度估算值中是否存在重影信号包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，其中，所述通信信号符合ieee802.11ad标准。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(100)，其中，用于单载波发射的参考信号是发射的信号的明文副本。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(100)，其中，用于正交频分复用(ofdm)发射的...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·杰加纳森，元永亮，D·冈萨雷斯冈萨雷斯，
申请(专利权)人：大陆汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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