处理雷达信令的方法与流程

1.本公开涉及用于处理雷达信令的方法和处理器，并且具体地说，涉及可缓解干扰对雷达信令的影响的方法和处理器。


背景技术：

2.频率调制连续波(fmcw)雷达间干扰很可能随着越来越多的汽车配合fmcw雷达传感器一起使用以感测汽车周围的环境而成为越来越大的挑战。随着装备在单个汽车上的雷达传感器的数目最大，雷达在空间上重叠的同时将共享类似的时间-频率资源的可能性将显著升高。
3.在无任何协调或标准化的情况下，雷达应调适自身以缓解并且避免来自其它雷达的干扰。数字信号处理技术对抑制干扰能量极有效，甚至在范围
‑‑
多普勒处理之前也是如此。干扰可在时域(例如，在来自adc(模/数转换器)的样本中)中检测，且紧接在之后予以缓解。消除干扰的极具成本效益的方法为将受干扰影响的差拍信号样本(快时间)设置为零。然而，在目标非常强的情况下，归零在范围-多普勒图的速度门中产生伪差。目标越强，这些伪差将越强。如果伪差超出恒定虚警率(cfar)阈值，那么所述伪差可能被cfar检测器不正确地检测为目标。因此，这些检测可被称为虚假检测。


技术实现要素：

4.根据本公开的第一方面，提供一种处理雷达信令的方法，所述方法包括：
5.接收表示所述雷达信令中被检测为包括干扰的样本的掩码，其中所述掩码包括具有第一维度和第二维度的数据矩阵，其中所述第一维度表示快时间轴，并且所述第二维度表示慢时间轴；
6.跨越所述掩码的所述快时间轴和所述慢时间轴中的每一个对所述掩码执行频率分析，以便提供经范围-多普勒处理的掩码；以及
7.使用所述经范围-多普勒处理的掩码对所接收雷达信令的范围-多普勒图进行解卷积，以便提供经解卷积的范围-多普勒图。
8.有利地，应用此解卷积可减小速度伪差的显著性，例如，通过减小瑕疵的振幅，且因此导致对虚假/不存在的目标的较少错误检测。
9.在一个或多个实施例中，跨越所述快时间轴对所述掩码执行所述频率分析得出具有第一维度和第二维度的经范围处理掩码，其中所述第一维度表示距离轴，并且所述第二维度表示所述慢时间轴。
10.在一个或多个实施例中，跨越所述慢时间轴对所述掩码执行所述频率分析包括针对所述距离轴的索引的仅子集对所述经范围处理掩码执行所述频率分析。
11.在一个或多个实施例中，所述子集的大小是根据设计参数设置的。所述子集的大小可为所述距离轴的一个、三个或五个索引。
12.在一个或多个实施例中，执行所述频率分析包括可以任一次序执行的以下步骤：
13.跨越所述快时间轴应用傅立叶变换；以及
14.跨越所述慢时间轴应用傅立叶变换。
15.在一个或多个实施例中，执行频率分析包括：
16.跨越所述快时间轴应用傅立叶变换；以及接着
17.跨越所述慢时间轴应用傅立叶变换。
18.在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：
19.将所述掩码应用于所述雷达信令以便提供干扰减小的雷达信令，其中所述干扰减小的雷达信令包括具有第一维度和第二维度的数据矩阵，其中所述第一维度表示快时间轴，并且所述第二维度表示慢时间轴；以及
20.跨越所述干扰减小的雷达信令的相应的所述第一维度和所述第二维度中的每一个对所述干扰减小的雷达信令执行相同频率分析，以便提供所接收雷达信令的所述范围-多普勒图。
21.在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：
22.处理所述掩码以确定是否存在至少预定数目个包括干扰的样本；以及
23.仅在存在至少预定数目个包括干扰的样本的情况下才继续执行对所述掩码执行频率分析和对所述范围-多普勒图进行解卷积的步骤。
24.在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：处理雷达信令以确定掩码。
25.在一个或多个实施例中，所述掩码为淡入淡出掩码或二进制掩码。
26.在一个或多个实施例中，对所述范围-多普勒图进行解卷积包括应用一维或二维解卷积。
27.在一个或多个实施例中，对所述范围-多普勒图进行解卷积包括应用频谱维度解卷积。
28.本文还公开一种被配置成执行本文中所公开的任何方法的计算机程序。
29.根据本公开的另一方面，提供了一种处理器，所述处理器被配置成：
30.接收表示雷达信令中被检测为包括干扰的样本的掩码，其中所述掩码包括具有第一维度和第二维度的数据矩阵，其中所述第一维度表示快时间轴，并且所述第二维度表示慢时间轴；
31.跨越所述掩码的所述快时间轴和所述慢时间轴中的每一个对所述掩码执行频率分析，以便提供经范围-多普勒处理的掩码；以及
32.使用所述经范围-多普勒处理的掩码对所接收雷达信令的范围-多普勒图进行解卷积，以便提供经解卷积的范围-多普勒图。
33.虽然本公开容许各种修改和替代形式，但其细节已经借助于例子在附图中示出且将详细地描述。然而，应理解，也可能存在除所描述的特定实施例以外的其它实施例。还涵盖落在所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和替代实施例。
34.以上论述并不意图呈现在当前或将来权利要求集的范围内的每个示例实施例或每个实施方案。附图和具体实施方式还举例说明了各种示例实施例。考虑以下结合附图的详细描述可以更全面地理解各种示例实施例。
附图说明
35.现将仅借助于例子参看附图描述一个或多个实施例，附图中：
36.图1a示出了雷达信令的曲线图，其中横轴为时间并且竖轴为频率；
37.图1b示出了雷达范围分布的例子，其中以不同距离存在三个目标；
38.图2a示出了类似于图1a的曲线图的曲线图，但在图2a中存在干扰；
39.图2b示出了图2a的信号的雷达范围分布，其中存在非相干fmcw干扰源；
40.图3a示出了在时域中的单个啁啾的受干扰差拍信号的曲线图；
41.图3b示出了用于图3a的受干扰差拍信号的干扰掩码的例子；
42.图3c示出了将图3b的掩码应用于图3a的雷达信令的结果；
43.图4a、图4b和图4c将用于描述针对应用二进制掩码而获得的结果；
44.图5a、图5b和图5c将用于描述针对应用淡入淡出掩码而获得的结果；
45.图6a示出了不具有干扰的雷达信令的三个曲线图；
46.图6b示出了干扰已通过使用二进制掩码的时域置零缓解的雷达信令(在2d处理之后)的三个曲线图；
47.图6c示出了干扰已通过沿快时间维度使用fifo掩码的时域置零缓解的雷达信令的三个曲线图；
48.图7示出了处理雷达信令的方法的示例实施例；
49.图8示意性地示出了包括图7的方法的本公开的示例实施例的处理流程；
50.图9示出了在整个范围-多普勒域上计算的经范围-多普勒处理的掩码的替代性图形表示；
51.图10示出了针对nd＝1的内核k(经范围-多普勒处理的掩码)的例子；
52.图11示出了格式与图6a至6c的曲线图相同的图8的处理的输出(大小为ns×
3)；
53.图12示出了受害者和干扰源的啁啾计划的结果；
54.图13a示出了已针对图12的信令确定的干扰检测掩码；
55.图13b示出了每个啁啾的受干扰样本的对应数目；
56.图14a示出了对针对未受干扰的输出而输出的范围-多普勒图的影响；
57.图14b示出了对针对受干扰输出而输出的范围-多普勒图的影响；
58.图14c示出了对针对通过使用二进制掩码缓解的输出的范围-多普勒图的影响；
59.图14d示出了当使用fifo技术时对范围-多普勒图的影响；以及
60.图14e示出了根据本公开的示例实施例的当使用经范围-多普勒处理的掩码对范围-多普勒图进行解卷积时的结果。
具体实施方式
61.本文所公开的例子可提供独立地在常规范围-多普勒处理之上运行的技术，其益处在于在已缓解干扰时显著减少错误检测数目。
62.调频连续波(fmcw)是归因于其准确性和稳健性而常常用于汽车雷达系统的波形。具体地说，对于检测以非零相对径向速度移动的物体，发射一连串持续时间短的频率啁啾的实施方案具有有利性质。使用此波形的系统描述于：
‘
线性fmcw雷达技术(linear fmcw radar techniques)’，a.g.stove，ieee proceedings-f，第139卷，第5期，1992年10月。
63.图1a示出了雷达信令的曲线图，其中横轴为时间并且竖轴为频率。曲线图示出所发射的fmcw啁啾信号101和所接收的反射信号102。虚线103表示抗混叠滤波器(aaf)的带宽，其中if(中频)信号在获取之前受限制。在此例子中，在频率斜坡的持续时间内，所发射信号101与所接收信号102之间的瞬时频率差是恒定的。
64.从物体反射的所接收信号102相对于所发射信号101在时间上延迟。图1a中可见的时间延迟是归因于雷达系统与反射物体之间在向前和向后方向上的传播时间。在fmcw系统中，发射具有最大或减小的频率的正弦波。在降频转换操作中，所发射信号与模拟域中的经时间延迟的所发射信号进行降混频。在雷达系统与反射物体之间的相对速度为零的情况下，时间延迟的信号为所发射信号的衰减且相位旋转的版本。
65.降频转换操作的结果是在所谓的差频下振荡的正弦波。频率取决于到反射物体的距离d、斜坡的开始频率与停止频率之差δf以及斜坡的持续时间t
ramp
：
[0066][0067]
其中c0等于光速。
[0068]
在相对速度为非零的情况下，将对应多普勒频率相加到差频。多普勒分量将改变所接收频率斜坡的相位。
[0069]
可以使用众所周知的技术，即二维快速傅立叶变换(fft)，来分别计算距离和相对径向速度。在此类fmcw雷达系统中，距离与差频之间的关系是线性的。随着与反射物体的距离最大，差频升高。在实践中，在雷达系统的视场中可以存在多个反射。在此情况下，降频转换操作的输出是在与到反射物体的距离相对应的差频下振荡的正弦波的总和。
[0070]
图1b示出了雷达范围分布104的例子(在2d-fft处理之后)，其中以不同距离存在三个目标。每个目标由在不同样本值处的振幅中的峰值表示。在图1b中，目标大致在样本40、200和400处。噪声底限主要由热噪声(-174dbm/hz)确定。如从图1b可见，使用截止频率与adc取样率匹配的抗混叠滤波器(aaf)确定最大差频，并且因此确定最大可检测范围。此外，aaf还减少在射频(rf)载波处捕获的不合需要的噪声和干扰的量。
[0071]
恒定虚警率(cfar)检测器比较经反射回波相对于噪声功率的功率。当不存在干扰时，噪声功率由热噪声底限(-174dbm/hz)、收发器噪声指数和接收器带宽确定。
[0072]
图2a示出了类似于图1a的曲线图的曲线图，但在图2a中存在干扰。图2a示出了所发射fmcw啁啾信号201、所接收反射信号202和来自另一雷达205的fmcw信号(这是用于发射标记为201的fmcw啁啾信号的雷达系统的干扰)。最可能类型的干扰为不相关干扰，这可在受害者与干扰源雷达具有不同斜坡斜率和不同开始/停止时间时发生，如图2a中所示。
[0073]
图2b示出了图2a的信号的雷达范围分布206，其中存在非相干fmcw干扰源。图2b还示出了用于无来自另一雷达的fmcw信号的干扰的信号的雷达范围分布204以用于比较。图2b示出，通过aaf带宽内的干扰能量的量大振幅最大了噪声底限，并且结果，在噪声中出现最弱的目标(峰值)。
[0074]
图3a示出了在时域中的单个啁啾的受干扰差拍信号的曲线图，其中横轴为时间(以样本数计)，并且竖轴为振幅。可以清楚地观察到，干扰的存在在时间上有限，这指示aaf的影响。在图3a中，归因于另一fmcw的干扰发生在(约)样本380到480中。其它检测到的干扰(在以下样本范围中：210到220、230到240和580到600)很可能归因于干扰检测器的误判。在
干扰的外部，存在窄带信号，其具有正弦波(各自具有相对恒定的频率)的组合，每个目标一个正弦波。
[0075]
存在可识别雷达信令中可能具有干扰的时域样本的已知系统，例如如ep 3620810 a1中所描述。如下文将描述，所述干扰在后续多普勒处理之后升高噪声底限。
[0076]
图3b示出了用于图3a的受干扰差拍信号的干扰掩码(其将随后简称为掩码)的例子。图3b的掩码示出了干扰检测技术的结果。对于每个啁啾，掩码指定哪些样本可能受干扰以及哪些样本未受干扰。在此例子中，掩码为二进制掩码，其使值0指定受干扰的样本并且使值1指定未受干扰的样本。
[0077]
图3c示出了将图3b的掩码应用于图3a的雷达信令的结果。图3c的信令可称为干扰减小的雷达信令。如图3c中所示，简单地使所检测到的受干扰样本归零(也称为置零)可为缓解干扰能量的极具成本效益的方式。如果已经正确地识别所有受干扰样本(甚至当干扰功率与最大差拍信号功率相当时)，那么可完全移除干扰能量。
[0078]
然而，这存在成本问题，因为信令中的间隙可能在后续频率分析(例如，范围fft的应用)之后导致振幅减小和/或相位失真。这又可能导致距离和速度伪差。
[0079]
距离伪差
[0080]
已知将雷达信令表示为具有第一维度和第二维度的数据矩阵，其中所述第一维度表示快时间轴，并且所述第二维度表示慢时间轴。矩阵可依次用样本值填充，使得慢时间轴上的每个索引表示啁啾索引(在以下图中，慢时间轴为竖轴)，且快时间轴上的每个索引表示啁啾内的时间样本(在以下图中，快时间轴为横轴)。
[0081]
原则上，上文参考图3b和图3c所描述的归零意味着将快时间样本乘以二进制掩码，其可数学地表示为
[0082][0083]
其中n为掩码中存在的矩形窗的数目，τn指示矩形窗的中心，并且tn指示其持续时间。其频率响应在数学上等效于
[0084][0085]
这意味着每个目标反射的脉冲响应在距离频谱中不产生差量狄拉克(delta dirac)，但对于其上的sinc函数产生差量狄拉克，其中在个别目标差频之前具有sinc的同相演变，并且在个别目标差频之后具有sinc的反相演变。
[0086]
图4a、图4b和图4c将用于描述针对应用二进制掩码而获得的结果。图5a、图5b和图5c将用于描述针对应用fifo(淡入淡出)掩码而获得的结果。
[0087]
图4a示出了二进制掩码的例子。所述掩码表示雷达信令中被检测为具有干扰的样本。所述掩码包括具有第一维度和第二维度的数据矩阵。第一维度(图4a中的横轴)表示快时间轴，并且第二维度(图4a中的竖轴)表示慢时间轴。如上文所指示，慢时间轴可视为表示啁啾索引。掩码中的每个零对应于雷达信令中包括干扰的样本。雷达信令还包括具有与掩码相同的尺度的数据矩阵。
[0088]
图4a的掩码已针对在范围门11中包括单个目标的模拟雷达信令生成。
[0089]
图4b示出了在跨越快时间轴应用快速傅立叶变换(fft)到干扰减小的雷达信令(其自身为将图4a的二进制掩码应用于雷达信令的结果)之后的振幅(图4b的上部曲线图)与相位(图4b的下部曲线图)的曲线图。此fft的应用可视为应用范围fft。可看出，范围fft输出具有在含有干扰的慢时间索引中的相位失真(在此例子中，大致为索引55到210)。尽管在图4b的上部曲线图中不特别可见，但在相同慢时间索引(大致为索引55到210)中还存在振幅失真。图4b的上部曲线图中的振幅失真表现为来自等式(3)的sinc图案，而在下部图中，相位项从等式(3)中清楚可见。
[0090]
图5a示出了在沿着快时间轴的淡入淡出(fifo)处理之后的所确定掩码的例子。因此，图5a的掩码为非二进制掩码。
[0091]
图5b示出了在跨越快时间轴应用快速傅立叶变换(fft)到干扰减小的雷达信令(其自身为将非二进制掩码应用于雷达信令的结果)之后的振幅(图5b的上部曲线图)与相位(图5b的下部曲线图)的曲线图。fifo掩码的使用减少了sinc的旁瓣，并且因此还减少了由其针对这些快时间样本所导致的相位伪差，如通过图5b的下部曲线图与图4b的下部曲线图的比较所证明。如图5b中所示，fifo掩码的范围fft输出不可避免地仅仅含有sinc的主瓣，在其上具有所诱发的相位失真。尽管在图5b的上部曲线图中不特别可见，但与图4b的对应曲线图相比时，振幅失真也已减小。
[0092]
因此，上述fifo方法主要在距离维度上减小伪差。
[0093]
图4c针对每个慢时间索引示出了范围索引(门)11的距离/范围fft输出的振幅(图4c的上部曲线图)和相位(图4c的下部曲线图)。距离/范围fft输出将用作跨越慢时间轴应用的速度fft的输入(如下文将描述)。
[0094]
在此例子中，假定目标为静止的，在此情况下，振幅和相位应恒定。然而，图4c示出，归因于已经应用的“干扰缓解”技术，在振幅和相位两者中产生伪差。这将对速度fft的输出具有影响，即，虚假目标将出现在速度域中。也就是说，图4c示出了由通过二进制掩码移除想要的信号以及不想要的信号(干扰)引起的在范围fft输出(分别为图4b的振幅和相位的竖直横截面)中的不连续性的非所要影响。类似地，图5c示出了由通过非二进制(fifo)掩码移除干扰引起的范围fft输出中的不连续性的非所要影响。对于图4c和图5c两者，振幅和相位的此衰落将主要在速度维度中诱发伪差，其仅在速度fft之后观察到。如下文将论述，图4c和图5c中的失真在目标的范围门的速度维度上产生显著失真。
[0095]
图6a到图6c中的每一个公开具有2d图(上部曲线图)、目标的距离分布(中间曲线图)和目标的速度分布(下部曲线图)的范围-多普勒输出。中间曲线图为来自上部曲线图的水平横截面，并且因此提供一个速度值的距离分布。类似地，下部曲线图为上部曲线图的竖直横截面，并且因此提供一个范围值的速度分布。
[0096]
图6a示出了不具有干扰的雷达信令的三个曲线图。图6b示出了干扰已通过使用二进制掩码的时域置零缓解的雷达信令的三个曲线图。图6c示出了干扰已通过使用fifo掩码的时域置零缓解的雷达信令的三个曲线图。
[0097]
在图6a的上部曲线图中，可以看到真实目标。而在图6b和图6c的上部曲线图中，也可看到各种虚假目标。此外，在图6b和图6c中，可看出，速度旁瓣出现在目标的范围门和其邻近门中。在此特定情况下，速度旁瓣相对于主瓣为18.9db。这对于附近目标将尤其成问题，其中旁瓣将远高于热噪声底限，且很可能被不正确地检测为目标(即，错误/虚假目标)。
[0098]
图7示出了根据本公开的处理雷达信令的方法的示例实施例。
[0099]
在步骤707处，所述方法涉及接收表示雷达信令中被识别为包括干扰的样本的掩码。所述掩码可以是二进制或非二进制掩码。以与上文所描述相同的方式，掩码包括具有第一维度和第二维度的数据矩阵。第一维度表示快时间轴，并且第二维度表示慢时间轴。可以根据所属领域中已知的任何方法执行干扰的检测，并且因此执行掩码中数据的填充。
[0100]
在步骤708处，所述方法跨越掩码的第一维度和第二维度中的每一个对掩码执行频率分析，以便提供经范围-多普勒处理的掩码。此频率分析可对应于对所接收雷达信令执行以便确定范围-多普勒图的频率分析。举例来说，频率分析可包括跨越快时间轴应用傅立叶变换并且跨越慢时间轴应用傅立叶变换，其结果在图9和图10中示出。可替换的是，频率分析可包括与正弦波的相关性。无论哪种方式，所得的经范围-多普勒处理的掩码都可能包括伪差，所述伪差对应于在应用掩码之后通过处理雷达信令而生成的伪差。经范围-多普勒处理的掩码或经范围-多普勒处理的掩码的子集可称为内核。
[0101]
在步骤709处，所述方法使用经范围-多普勒处理的掩码对所接收雷达信令的范围-多普勒图进行解卷积，以便提供经解卷积的范围-多普勒图。有利地，如下文将详细地论述，应用此解卷积可减小速度伪差的显著性，例如通过减小瑕疵的振幅，并且因此导致对虚假/不存在的目标的较少错误检测。
[0102]
图8示意性地示出了包括图7的方法的本公开的示例实施例的处理流程。
[0103]
图8示出了所接收雷达信令810的矩阵表示。雷达信令810示出为具有第一维度(水平快时间维度/轴)和第二维度(竖直慢时间轴)的二维数据矩阵。雷达信令810包括例如来自在不同但重叠的频率范围内操作的附近雷达系统的干扰。
[0104]
图8示出了针对所接收雷达信令810确定掩码815。在此例子中，二维掩码为在已检测到干扰的矩阵中的位置处具有零(以阴影示出的单元格)的二进制掩码。任选地，淡入淡出掩码或任何其它类型的掩码可用于减小距离相依性伪差。如果不存在干扰，那么掩码将为全部为1的矩形矩阵，且将不需要缓解。
[0105]
接着将掩码815应用于所接收雷达信令810以便提供干扰减小的雷达信令811，干扰减小的雷达信令811同样是具有与所接收雷达信令810相同的维度的数据矩阵。
[0106]
接着跨越干扰减小的雷达信令的相应的第一维度和第二维度中的每一个对干扰减小的雷达信令811执行频率分析，以便提供所接收雷达信令的范围-多普勒图813。更具体地说，在此例子中，跨越干扰减小的雷达信令811的快时间轴应用傅立叶变换以提供经范围处理的信令812。这可称为应用范围fft。接着，跨越经范围处理的信令812的慢时间轴应用傅立叶变换以提供范围-多普勒图813。这可称为应用速度fft。在其它例子中，可按相反次序应用这些傅立叶变换。
[0107]
经范围处理的信令812为具有第一维度和第二维度的数据矩阵。第二维度即竖直维度仍为慢时间轴。第一轴即横轴是距离轴(r)。在图8中，可看到两个目标的标识，如第二列和第四列中的阴影(数据)所表示。
[0108]
范围-多普勒图813为具有第一维度和第二维度的数据矩阵。第一轴即横轴是距离轴(r)。第二维度即竖直维度是速度轴(v)。在图8中，矩阵中有多个单元格是加阴影的(也就是说，它们包括有效数据)，其中的两个正确地表示真实目标(标记为818和819)；其余加阴影单元格表示可能被不正确地识别为(虚假)目标的伪差。
[0109]
转向图8中所示的处理的下部分支，也跨越掩码的第一维度和第二维度中的每一个对掩码815执行等效频率分析，以便提供经范围-多普勒处理的掩码817。对掩码执行的频率分析对应于对干扰减小的雷达信令811执行的频率分析。
[0110]
在一些例子中，仅在掩码815的至少一行/单元格含有指示存在干扰的值的情况下才执行掩码815的后续处理。否则，可中止处理的下部分支，如图8中所示，因为其将不再进一步改进范围-多普勒图813的质量。以此方式，可处理掩码以确定是否存在至少预定数目个包括干扰的样本(其可为一个或多个样本，并且可包括确定样本是否具有高于阈值的干扰等级)。接着，处理流程可仅在存在至少预定数目个包括干扰的样本的情况下才继续对掩码执行频率分析，且对范围-多普勒图进行解卷积。
[0111]
接着，对于掩码815的2d矩阵m[k，n]中的每一行(对应于每个啁啾)，执行fft以沿快时间检索掩码的频率响应：
[0112][0113]
这对应于跨越掩码815的快时间轴应用傅立叶变换以提供经范围处理的掩码816。
[0114]
接着，跨越经范围处理的掩码816的慢时间轴应用傅立叶变换以提供经范围-多普勒处理的掩码817。任选地，可跨越经范围处理的掩码816的距离索引(列)的仅子集应用傅立叶变换，以提供经范围-多普勒处理的掩码817。这在下文更详细地论述。在图8的例子中，跨越经范围处理的掩码816的3个列应用傅立叶变换以提供经范围-多普勒处理的掩码817。
[0115]
图9示出了在整个慢时间轴和整个快时间轴上计算的经范围-多普勒处理的掩码917的图形表示。以此方式，其在所有快时间和慢时间样本上计算。在横轴上示出范围索引，且在竖轴上示出速度索引。图9展现在何处以及在何种程度上，掩码的应用将分别相对于主瓣诱发在范围和多普勒中出现的旁瓣。有益地，对差拍信号执行以计算范围-多普勒图813的频率分析对掩码815重复。可观察到图9的经范围-多普勒处理的掩码917与图6c的范围-多普勒输出之间的类似性。这证实可以通过在干扰掩码815上采用二维fft来等效地对振幅和相位衰落进行建模。
[0116]
接着，可以使用指示相邻范围区间相对于0延迟范围区间的范围区间存储器的设计参数nd。其确定内核k的大小(大小为ns×
(2nd+1))，所述大小将用于如下对范围-多普勒输出进行解卷积：
[0117]-nd＝0：ns×
1(只有0范围门)
[0118]-nd＝1：ns×
3(-1、0、1范围门)
[0119]-nd＝2：ns×
5(-2、-1、0、1、2范围门)
[0120]-等等。
[0121]
使用设计参数nd的动因在图10中可见，从中可以看出，最显著的伪差在范围方向上被限制为相对较小的值范围内(即只有几列)，但在整个速度轴(在所有行上)被抹除。
[0122]
因此，只需要存储对应于0延迟范围门和0延迟m[k，n
sel
]之前的nd个邻近范围门以及0延迟m[k，n
sel
]之后的nd个邻近范围门(其中n
sel
为[-nd，-nd+1，...，0，...，nd+1，nd])的复值fft输出，从而得出ns×
(2nd+1)矩阵。在经范围处理的掩码816上执行fft仍将得出ns×
(2nd+1)矩阵，该矩阵是经范围-多普勒处理的掩码917(内核k)：
[0123][0124]
以此方式，可根据设计参数来设置被应用速度fft的子集的大小，且该大小可为慢时间轴的一个、三个、五个或任何所要数目个索引，作为非限制性例子。
[0125]
此外，由于只计算nd列，因此有可能使用离散傅立叶变换(dft)代替fft；即直接计算2nd+1个项(在水平方向上)。
[0126]
图10示出了对于nd＝1，因此k的大小为ns×
3的内核k(经范围-多普勒处理的掩码917)的例子。内核指示虚假目标相对于多普勒频谱中的主峰所出现的位置，以及nd个周围范围门中的虚假目标。本文所公开的后续解卷积操作可减小已通过应用如上文所论述的掩码产生的这些伪差的影响。
[0127]
返回到图8，最后使用经范围-多普勒处理的掩码817对所接收雷达信令的范围-多普勒图813进行解卷积以便提供经解卷积的范围-多普勒图814。如图8中所示，这已有利地从范围-多普勒图813移除伪差。
[0128]
在此例子中，如下应用解卷积。对于nd＝0、范围-多普勒图813的所有或仅选定的速度分布(列)y，用检索到的内核(经范围-多普勒处理的掩码817)逐列应用1d解卷积以得到经解卷积的范围-多普勒图814，y
′
。所提出的解卷积技术的实施例是逐点频谱划分(但可使用包括1d或2d频谱或其它的任何解卷积技术)：
[0129][0130]
其可针对每个k个别地执行。
[0131]
如果nd＞0，则可应用2d解卷积技术。从图像处理来看，快速有效的2d解卷积技术在本领域中是已知的。
[0132]
图8所示的技术利用2d干扰掩码(定义为m[k，n]∈{0，1}(对于大小为ns×
nf的第k个慢时间样本和第n个快时间样本)，其中ns和nf是慢时间和快时间样本的数目)来生成将用于对范围-多普勒图813进行解卷积的内核。经解卷积列的输出示出，对于已应用技术的范围分布，旁瓣等级显著减小。
[0133]
图11示出了格式与图6a至6c的曲线图相同的图8的处理的输出(大小为ns×
3)。也就是说，图11示出了带有2d图(上部曲线图)、针对一个速度值的目标距离发布(中间曲线图)和针对一个范围值的目标速度分布(下部曲线图)的范围-多普勒输出。
[0134]
图12示出了受害者和干扰源的啁啾计划的结果。在极真实的等效基带模拟(包括真实的天线图案、收发器前端等)中，从参考链获得结果。在干扰源1220的瞬时频率与受害者1221的瞬时频率重叠的情况下，发生干扰。存在干扰的实例中的仅一些已在图12中标记有x，以辅助说明的此清晰性。在此例子中，干扰源在受害者的256个啁啾中的80个中是活动的。
[0135]
图13a示出了已针对图12的信令确定的检测/干扰掩码。图13b示出了每个啁啾的受干扰样本的对应数目。
[0136]
三个目标建模如下：
[0137][0138]
图14a、图14b和图14c分别示出了对针对未受干扰输出、受干扰输出和通过使用二进制掩码缓解的输出中的每一个输出的范围-多普勒图的影响。在图14c中，伪差清楚地可见于目标的速度门中。
[0139]
图14d示出了当使用fifo技术时对范围-多普勒图的影响，其减小目标的邻近范围门中的伪差。
[0140]
图14e示出了当使用经范围-多普勒处理的掩码来对范围-多普勒图进行解卷积时的结果。图14e示出了当与图14c的结果相比较时，在第一目标速度分布中，旁瓣有利地从40.7db减小到74.3db(因此抑制为33.6db)。而且，图14c中检测的数目(使用二进制掩码而不使用解卷积)为14，而图14e中检测的数目为正确数目3。也就是说，已通过移除错误目标来净化检测列表。
[0141]
本文所公开的例子认识到，应用掩码(例如，通过将被识别为包括干扰的快样本归零)将在速度门处造成虚假目标。这些虚假目标可以被视为在速度门处用内核对真实目标的卷积，该内核由指示快样本在何处通过(不受干扰的样本)和归零(受干扰的样本)的掩码确定。为了移除虚假目标，本公开的例子对无干扰rd图中的速度门进行解卷积。
[0142]
本文中所描述的功能性不限于使用二进制掩码；还可以使用进行从不受干扰样本到受干扰样本的逐渐转变以及从受干扰样本到不受干扰样本的逐渐转变的掩码。
[0143]
上文所描述的例子证实，解卷积的所描述使用对归零极为有效。然而，所呈现的例子不仅限于归零。其还可应用于其它时域缓解技术(例如，重建、减法等)。预期速度索引可取决于所检测到的掩码(内核)，而不取决于缓解策略自身。
[0144]
上文所描述的实验中使用的1d解卷积方法是使用两个fft和单个ifft操作的频谱划分：由频域转译内核除以频域转译速度门，并且在划分之后返回到原始域。然而，所呈现的构思不限于此解卷积技术。举例来说，还可以使用避免归因于划分的噪声放大的技术。这包括任何非盲2d解卷积方法。
[0145]
本文所公开的例子涉及用范围-多普勒图的一个或多个列生成内核及其有效解卷积技术。其可用作fmcw雷达信号处理算法的部分。
[0146]
所提出的解决方案可利用将置零应用于差频样本(所谓的检测到的二进制干扰掩码)的位置以生成单个内核。单个内核可预测可能出现归零诱发的速度虚假检测的位置。在已检索到常规范围-多普勒图之后，可沿着单个速度分布应用利用内核的解卷积。解卷积输出将在速度门处具有显著改进的峰值-旁瓣比。这将在高概率下减少假警报。
[0147]
除非明确陈述特定次序，否则可以任何次序执行上图中的指令和/或流程图步骤。而且，本领域的技术人员将认识到，虽然已论述了一个示例指令集/方法，但是在本说明书中的材料可以多种方式组合从而还产生其它例子，并且应在此详细描述提供的上下文内来进行理解。
[0148]
在一些示例实施例中，上文描述的指令集/方法步骤实施为体现为可执行指令集的功能和软件指令，所述可执行指令集在计算机或以所述可执行指令编程并控制的机器上实现。此类指令经过加载以在处理器(例如，一个或多个cpu)上执行。术语处理器包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统(包括一个或多个微处理器或微控制器)，或其它控制
或计算装置。处理器可指代单个组件或多个组件。
[0149]
在其它例子中，本文中示出的指令集/方法以及与其相关联的数据和指令存储于相应存储装置中，所述存储装置被实施为一个或多个非暂时性机器或计算机可读或计算机可用存储媒体。这类计算机可读或计算机可用存储媒体被视为物品(或制品)的部分。物品或制品可以指任何所制造出的单个组件或多个组件。如本文所限定的非暂时性机器或计算机可用介质不包括信号，但此类媒体能够接收并处理来自信号和/或其它暂时性介质的信息。
[0150]
本说明书中论述的材料的示例实施例可整体或部分地经由网络、计算机或基于数据的装置和/或服务加以实施。这些可包括云、因特网、内联网、移动装置、台式电脑、处理器、查找表、微控制器、消费者设备、基础架构，或其它致能装置和服务。如本文和权利要求书中可使用，提供以下非排他性定义。
[0151]
在一个例子中，本文论述的一个或多个指令或步骤是自动化的。术语自动化或自动地(和其类似变型)意指使用计算机和/或机械/电气装置来控制设备、系统和/或过程的操作，而不需要人类干预、观测、努力和/或决策。
[0152]
应了解，据称将耦合的任何组件可直接地或间接地耦合或连接。在间接耦合的情况下，可在称为耦合的两个组件之间安置另外的组件。
[0153]
在本说明书中，已经按选定的细节集合来呈现示例实施例。然而，所属领域的技术人员将理解，可以实践包括这些细节的不同选定集合的许多其它示例实施例。希望所附权利要求书涵盖所有可能的示例实施例。