具有干扰缓解的频率调制连续波雷达系统的制作方法

背景技术：

1.许多驾驶辅助系统实施频率调制连续波(fmcw)雷达系统，以协助碰撞警告、盲点警告、变道辅助、停车辅助和后方碰撞警告。fmcw雷达的基本发射信号是频率斜坡，通常也被称为“啁啾”。啁啾是其频率随时间线性变化的信号。例如，毫米波雷达系统可发射具有4吉赫(ghz)带宽的啁啾，其从77ghz开始并线性增加到81ghz。发射的啁啾反射离开一个或多个物体，并且反射信号在一个或多个接收器天线处被接收。fmcw雷达系统以被称为帧的单位发射一系列这些等距的啁啾。反射信号被下变频、数字化并然后进行处理，以获得雷达系统前方物体的范围/距离(range)、速度和到达角。
2.随着雷达系统在汽车、制造业和其他方面的普及，雷达系统之间发生干扰的可能性也随之增加。减少或缓解雷达干扰的一种技术是跨雷达帧中的啁啾对帧内啁啾时序进行抖动。然而，帧内啁啾抖动可能提高雷达系统的本底噪声，并降低对弱目标物体的检测灵敏度。


技术实现要素：

3.一种设备包括一个或多个处理器和存储机器指令的一个或多个非暂时性计算机可读介质。机器指令，当由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器确定雷达帧中雷达啁啾的啁啾周期tc和雷达帧中雷达啁啾的啁啾斜率s中的至少一个。响应于确定啁啾周期tc，处理器确定最大啁啾抖动δc(max)，并且对于雷达帧n，确定负δc(max)和正δc(max)之间的随机啁啾抖动δc(n)。响应于确定啁啾斜率s，处理器确定最大斜率抖动ψ(max)，并且对于雷达帧n，确定负ψ(max)和正ψ(max)之间的随机斜率抖动ψ(n)。然后，处理器使雷达传感器电路基于(1)啁啾周期tc和随机啁啾抖动δc(n)，以及(2)啁啾斜率s和随机斜率抖动ψ(n)中的至少之一，在雷达帧n中生成雷达啁啾。在一些实施方案中，该设备进一步包括雷达传感器电路。
4.在一些实施方案中，雷达啁啾的啁啾周期tc是基于阈值不模糊速度确定的，并且最大啁啾抖动δc(max)基于与阈值不模糊速度的阈值偏差。在一些实施方案中，啁啾斜率s基于雷达啁啾的频率范围、阈值距离分辨率和啁啾周期tc，并且最大斜率抖动ψ(max)基于与阈值距离分辨率的阈值偏差。
5.在一些实施方案中，非暂时性计算机可读介质进一步包括机器指令，该机器指令使处理器确定雷达帧的周期tf和最大帧抖动δf(max)。对于雷达帧n，处理器确定负δf(max)和正δf(max)之间的随机帧抖动δf(n)，并基于周期tf和随机帧抖动δf(n)进一步生成雷达帧n。在一些实施方案中，雷达帧的周期tf基于更新速率，并且最大帧抖动δf(max)基于与更新速率的阈值偏差。
6.在一些实施方案中，非暂时性计算机可读介质进一步包括机器指令，所述机器指令使处理器确定后续雷达帧n+1的负δf(max)和正δf(max)之间的后续雷达帧抖动δf(n+
1)。处理器使雷达传感器电路基于周期tf和后续随机帧抖动δf(n+1)生成后续雷达帧n+1。在一些实施方案中，后续随机帧抖动δf(n+1)不等于随机帧抖动δf(n)。
7.在一些实施方案中，非暂时性计算机可读介质进一步包括机器指令，所述机器指令使一个或多个处理器为后续雷达帧n+1确定负δc(max)和正δc(max)之间的后续随机啁啾抖动δc(n+1)以及负ψ(max)和正ψ(max)之间的后续随机斜率抖动ψ(n)中的至少一个。处理器使雷达传感器电路基于(1)啁啾周期tc和后续随机啁啾抖动δc(n+1)以及(2)啁啾斜率s和后续随机斜率抖动ψ(n+1)中的至少之一，在后续雷达帧n+1中生成雷达啁啾。在一些实施方案中，后续随机啁啾抖动δc(n+1)不等于随机啁啾抖动δc(n)，并且后续随机斜率抖动ψ(n+1)不等于随机斜率抖动ψ(n)。
附图说明
8.对于各种示例的详细描述，现在将参考附图，其中：
9.图1示出了示例雷达系统的框图。
10.图2a示出了根据示例的未抖动啁啾信号的帧的波形。
11.图2b示出了图2a所示的帧中的未抖动啁啾信号的距离快速傅里叶变换(fft)的示例表示。
12.图2c展示了图2a所示帧中的未抖动啁啾信号的多普勒fft的波形。
13.图3a展示了根据示例的帧内抖动啁啾信号的波形。
14.图3b示出了图3a所示的帧中的帧内抖动啁啾信号的距离快速傅里叶变换(fft)的示例表示。
15.图3c展示了图3a所示的帧中的帧内抖动啁啾信号的多普勒fft的波形。
16.图4a展示了根据示例的帧间抖动啁啾信号的波形。
17.图4b展示了根据示例的啁啾信号的抖动帧的波形。
18.图4c展示了根据示例的具有不同斜率的啁啾信号的波形。
19.图4d示出了根据图4a、图4b和图4c所示的示例的具有不同斜率的帧间抖动啁啾信号的抖动帧的波形。
20.图5示出了受干扰信号影响的每个距离仓的单元数的累积分布函数的图。
21.图6以流程图形式示出了根据示例的用于抖动雷达帧的示例过程。
22.相同的参考号在附图中用于相同或类似的(按照功能和/或结构)特征。
具体实施方式
23.所公开的雷达系统实施帧间啁啾抖动，以减轻来自其他雷达系统的干扰。帧间啁啾抖动减少了每个特别距离仓中受干扰信号影响的单元的数量，而不像帧内抖动那样将相位噪声引入多普勒快速傅里叶变换中。此外或可替代地，雷达系统可以在从一个雷达帧的开始到另一个雷达帧的开始的周期中实施抖动。在进一步此外或可替代地，雷达系统可以实施斜率抖动以调整从一个雷达帧到另一个雷达帧的雷达啁啾的斜率。
24.图1示出了示例雷达系统100的框图。雷达系统100可用于车辆中，诸如用于汽车中的驾驶员辅助系统。在该示例中，雷达系统100包括雷达传感器电路160、中央处理器单元(cpu)110、显示器140和存储装置150。雷达传感器电路160包括发射器170，其驱动一个或多
个发射器(tx)天线的天线阵列175。接收器185从一个或多个接收器(rx)天线的天线阵列180接收信号。基带处理器190对从已发射的啁啾信号的路径中的物体反射的已接收信号放大并滤波。在该示例雷达系统100中，发射器170在77ghz区域中操作并产生频率调制的连续波(fmcw)信号。连续波信号被频率调制以使用本地振荡器(lo)165形成一系列啁啾。在示例雷达系统100中，tx天线阵列175和rx天线阵列180是固定的。在其他示例中，天线阵列可以被配置为跨一定区域范围发射和接收，诸如通过机械移动。
25.fmcw雷达，也被称为连续波频率调制(cwfm)雷达，能够确定间距、速度和到达角。在fmcw系统中，通过调制信号，已知的稳定频率的连续波的已发射啁啾信号在固定时间段内频率上下变化。然后，已接收的反射与已发射啁啾信号混合，以产生已接收的节拍信号，其在信号处理后将给出目标物体的间距、速度和到达角。已接收的反射和已发射啁啾信号之间的频率差随延迟增加并因此与间距成比例。
26.跨连续啁啾的已接收的反射之间的相位差允许计算目标物体的速度。在第一接收器天线处的已接收的反射与在第二接收器天线处的已接收的反射之间的相位差允许计算目标物体的到达角。因此，通过fmcw雷达系统，可以计算目标物体与雷达系统之间的间距、目标物体的相对速度、目标物体的相对角度等。
27.在正常操作期间，发射线性频率啁啾并接收已反射信号。接收器和发射器被布置为同调系统，使得使用来自lo 165的已发射信号的副本将已接收反射直接下变频到接收器185中的基带中。然后基带信号由基带处理器190通过滤波器和可变增益放大器进行滤波和放大。在将基带信号转换到数字域中后，可以应用时域到频域的变换，诸如快速傅里叶变换(fft)，并执行其他信号处理，以便确定目标物体和雷达系统100之间的间距、速度和到达角。例如，对应于每个啁啾的下变频和数字化已接收信号首先使用fft(称为距离fft)进行变换。距离fft产生一系列的距离仓，其中每个距离仓的值表示在对应距离处已反射目标的信号强度。然后跨帧中的所有啁啾为每个距离仓执行多普勒fft，以估计已反射目标的速度。
28.cpu 110包括一个或多个cpu核、数字信号处理器、专用集成电路等。术语“cpu”(单数)在本文中用于指单个或多个cpu核，并广泛描述中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路等。cpu 110包括啁啾控制器120，其经由模数转换器(adc)130接收来自接收器天线阵列180的数据流，并经由数模转换器(dac)125执行啁啾生成和发射器的控制。来自dac 125的变化电压调谐控制信号被用来控制lo 165。cpu 110还包括信号处理器115，其可执行信号处理以用于确定速度、到达角、目标物体和雷达系统100之间的间距等。
29.信号处理器115可以将确定的值提供给显示器140和/或经由网络接口135与其他系统通信。网络135可以包括例如局域网(lan)、广域网(wan)、互联网和/或其他已知或以后开发的有线或无线通信机制的各种组合。存储装置150可用于存储从天线180或信号处理器115接收的指令和数据。存储装置150可以是任何适当的存储介质，诸如静态随机存取存储器(sram)。
30.图2a展示了根据示例的未抖动啁啾信号205的波形。具有周期tf的帧200包括基于啁啾周期tc以相等的间隔发射的数量m个未抖动啁啾信号205。干扰雷达系统可能具有与未抖动啁啾信号205a-m类似的干扰啁啾信号210a-m，例如因为干扰雷达系统具有同一制造商。对于未抖动啁啾信号，每个干扰啁啾信号210相对于每个对应的未抖动啁啾信号205具
有同一延迟τ0。
31.图2b示出了对与图2a所示的未抖动啁啾信号205a-m的发射对应的已接收信号执行的距离fft的示例表示230。对对应于每个啁啾信号205的已接收数据执行fft，这将已接收雷达反射解析为距离仓。除了来自已发射啁啾信号205a-m的反射，已接收信号还包括干扰啁啾信号210a-m。因为干扰信号210a-m相对于对应的未抖动啁啾信号205a-m具有同一延迟τ0，所以干扰信号210在特别的距离仓240处表现为物体。在特别距离仓240处的功率低于干扰信号210的任何真正的雷达反射被掩盖。图2c展示了对来自图2a所示帧200中的啁啾205的距离fft的除距离仓240以外的距离仓执行的多普勒fft的波形250。该特别距离仓不包括干扰信号210。跨帧200中的未抖动啁啾205a-n的距离仓执行fft，这将雷达反射解析为速度仓。由于没有定时抖动，因此跨啁啾205a-m没有相位损坏，并因此强目标260和弱目标270两者在多普勒fft中都是可见的。
32.图3a展示了根据示例的帧内抖动啁啾信号305的波形。具有周期tf的帧300包括以不同间隔发射的数量m个抖动啁啾信号305。例如，在第一啁啾信号305a的开始到第二啁啾信号305b的开始之间的第一间隔内，啁啾周期tc和第一啁啾抖动δc(1)被加在一起。在第二啁啾信号305b的开始到第三啁啾信号305c的开始之间的第二间隔内，啁啾周期tc和第二啁啾抖动δc(2)被加在一起。帧300中的每个啁啾信号305可以与独特的啁啾抖动δc相关联，并且啁啾信号的另一帧可以具有与帧300相同或不同的啁啾抖动。在一些实施方案中，啁啾抖动δc的持续时间可以是啁啾周期tc的5％至10％。每个雷达系统随机且独立地选择啁啾抖动δc。
33.干扰雷达系统可能具有与帧内抖动的啁啾信号305a-m类似的干扰啁啾信号310a-n，例如因为干扰雷达系统具有同一制造商。干扰啁啾信号310a-m的啁啾抖动δc与啁啾信号305a-m的啁啾抖动δc不同，因为雷达系统和干扰雷达系统彼此独立地选择对应的啁啾抖动δc。因此，关于帧内抖动的啁啾信号，每个干扰啁啾信号310相对于对应的帧内抖动啁啾信号305具有独特的延迟τ。例如，干扰啁啾信号310a相对于帧内抖动啁啾信号305a具有第一延迟τ1，而干扰啁啾信号310b相对于帧内抖动啁啾信号305b具有第二延迟τ2。作为另一个示例，干扰啁啾信号310m以延迟τ(m)先于帧内抖动啁啾信号305m。
34.图3b展示了对与图3a所示的帧内抖动啁啾信号305a-m的发射对应的已接收信号执行的距离fft的示例表示330。对对应于每个啁啾信号305的已接收数据执行fft，这将已接收雷达反射解析为距离仓。除了来自已发射啁啾信号305a-m的反射外，已接收信号还包括干扰啁啾信号310a-m。因为干扰信号310a-m相对于对应的啁啾信号305a-m具有不同的延迟τ，所以干扰信号310在不同的距离仓340a-m中表现为物体，而不是如图2b所示的同一距离仓240。因此，与图2a所示的未抖动啁啾信号205相比，受干扰信号310影响的每个距离仓的最大单元数减少。检测和修复受影响单元的技术对每个距离仓的数量减少的受影响单元更有效。
35.图3c展示了对来自图3a所示的帧300中的啁啾305的距离fft的特别距离仓执行的多普勒fft的波形350。该特别距离仓不包括干扰信号310。由于跨帧300的啁啾305的啁啾间定时不同，因此相位噪声和对应的本底噪声370被引入多普勒fft中。本底噪声370相对于强目标360的峰值的量值与啁啾抖动的量对应。例如，更多的啁啾抖动对应于更高的本底噪声370，而更少的啁啾抖动对应于更低的本底噪声370。虽然强目标在多普勒fft 360中清晰可
见，但在用于啁啾205的多普勒fft的波形250中示出的弱目标270的功率低于本底噪声370，并在帧内抖动啁啾305的多普勒fft中被遮挡。因此，尽管帧内抖动啁啾305减少了每个距离仓的受干扰影响的单元的最大数量，但帧内抖动在多普勒fft中引入了在所有距离仓中存在的本底噪声，而不管特别距离仓中是否存在干扰，并且该本底噪声在未抖动啁啾205中不存在。
36.图4a展示了根据示例的帧间抖动啁啾信号的波形400。在具有周期tf的第一帧n中，基于啁啾周期tc和第一啁啾抖动δc(n)以固定间隔发射帧间抖动啁啾信号405a-m。考虑干扰啁啾信号415，其也具有基于相同啁啾周期tc和不同啁啾抖动δd(n)以固定间隔发射的帧间抖动啁啾信号。啁啾抖动δc(n)和δd(n)之间的差δ(n)使相对于对应的帧间抖动啁啾信号405的延迟τ跨帧n变化。例如，干扰啁啾信号415a相对于对应的啁啾信号405a具有初始延迟τ(n)，干扰啁啾信号415b相对于对应的啁啾信号405b具有第二延迟τ(n)加δ(n)，并且干扰啁啾信号415c相对于对应的啁啾信号405c具有第三延迟τ(n)加2倍δ(n)。这里，δ(n)代表啁啾信号405和干扰啁啾信号415之间的啁啾抖动的差异(即，δ(n)＝δd(n)-δc(n))，并且可以是正的或负的。
37.在具有相同周期tf的后续帧n+1中，基于啁啾周期tc和第二啁啾抖动δc(n+1)以固定间隔发射帧间啁啾信号410a-m。对于具有不同啁啾抖动δd(n+1)的干扰啁啾信号420，啁啾抖动δc(n+1)和δd(n+1)之间的差δ(n+1)使相对于对应的帧间抖动啁啾信号410的延迟τ跨帧n+1变化。例如，干扰啁啾信号420a相对于对应的啁啾信号410a具有初始延迟τ(n+1)，干扰啁啾信号420b相对于对应的啁啾信号410b具有第二延迟τ(n+1)加δ(n+1)，并且干扰啁啾信号420c具有第三延迟τ(n+1)加2倍δ(n+1)。帧n+1的初始延迟τ(n+1)可以与帧n的初始延迟τ(n)相同或不同。
38.啁啾抖动δc在帧内的啁啾之间是固定的，并且跨各帧变化。类似于图3a所示的帧内抖动啁啾信号305，帧间抖动啁啾信号405和干扰啁啾信号415之间以及帧间抖动啁啾信号410和干扰啁啾信号420之间的延迟变化使干扰信号415和420表现为不同距离仓中的物体，而不是同一距离仓中的物体。帧n中顺序啁啾信号405之间的啁啾间延迟tc+δc(n)和帧n+1中顺序啁啾信号410之间的啁啾间延迟tc+δc(n+1)在每个帧内是恒定的，并因此跨啁啾405a-m和跨啁啾410a-m没有相位损坏，类似于图2a所示的未抖动啁啾信号205。
39.图4b示出了根据示例的啁啾信号的抖动帧的波形425。在第一帧n中，啁啾信号430a-m基于啁啾周期tc以固定间隔发射，并且帧n的周期tf用帧抖动δf(n)进行抖动，使得从帧n的开始到帧n+1的开始的时间长度为tf+δf(n)。在第二帧n+1中，啁啾信号435a-m以与第一帧n中相同的基于啁啾周期tc的固定间隔发射，但是帧n+1的周期tf用第二帧抖动δf(n+1)进行抖动，从而从帧n+1的开始到帧n+2的开始的时间长度为tf+δf(n+1)。帧抖动并不影响每个帧中啁啾的数量或持续时间。因为啁啾信号430和435以固定间隔跨帧n和n+1发射，所以没有相位噪声或本底噪声被引入多普勒fft中。帧抖动通常与帧间啁啾抖动组合使用。
40.图4c展示了根据示例的具有抖动斜率的啁啾信号的波形450。在具有周期tf的第一帧n中，斜率抖动啁啾455a-m基于啁啾周期tc以固定间隔发射，并且具有斜率s加第一斜率抖动ψ(n)。对于干扰啁啾信号465，第一斜率抖动ψ(n)使相对于对应的斜率抖动啁啾信号455的延迟τ基于频率变化。例如，干扰啁啾信号465a具有比斜率抖动啁啾信号455a陡的
斜率，并且延迟τ在较低频率下比在较高频率下大。
41.在具有相同周期tf的后续帧n+1中，斜率抖动啁啾460a-n基于啁啾周期tc以固定间隔发射，并具有斜率s加第二斜率抖动ψ(n+1)。对于干扰啁啾信号470，第二斜率抖动ψ(n+1)使相对于对应的斜率抖动啁啾信号460的延迟τ基于频率变化。例如，干扰啁啾信号470a具有比斜率抖动啁啾信号460a陡的斜率，并且延迟τ在较低频率下比在较高频率下大。
42.在每个啁啾的过程中，斜率抖动啁啾信号455和干扰啁啾信号465之间以及斜率抖动啁啾信号460和干扰啁啾信号470之间的变化延迟使干扰信号465和470跨不同的距离仓传播，而不是同一距离仓。连续啁啾信号之间的啁啾间延迟tc与啁啾信号455和460的斜率s+ψ(n)在每个帧内是恒定的，因此跨啁啾455a-m和跨啁啾460a-m不存在相位损坏。在第n帧中跨啁啾455和在第n+1帧中跨啁啾460的多普勒-fft不显示像图3c所示的本底噪声370那样的本底噪声。
43.分别在图4a、图4b和图4c中描述的帧间抖动、帧抖动和斜率抖动技术可以与其他技术中的一种或多种结合使用，以进一步减少受干扰啁啾信号影响的每个距离仓的单元数量，并进一步减少引入多普勒fft中的相位噪声量和对应本底噪声的量值。图4d示出了根据图4a、4b和4c所示实施例的具有不同斜率的帧间抖动的啁啾信号的抖动帧的波形475。
44.在第一帧n中，帧间和斜率抖动的啁啾信号480a-m基于啁啾周期tc和第一啁啾抖动δc(n)以固定间隔发射，并具有斜率s加第一斜率抖动ψ(n)。帧n的周期tf用帧抖动δf(n)进行抖动。对于干扰啁啾信号490，第一啁啾抖动δc(n)和第一斜率抖动ψ(n)使相对于对应的帧间且斜率抖动的啁啾信号480的延迟τ跨对应的啁啾信号480变化，并且跨帧n增大。
45.例如，干扰啁啾信号490a相对于对应啁啾信号480a的低频具有初始延迟τ(n；低)，并且相对于对应啁啾信号480a的高频具有初始延迟τ(n；高)。干扰啁啾信号490b相对于对应啁啾信号480b的低频具有第二延迟τ(n；低)加δ(n)，并且相对于对应啁啾信号480b的高频具有第二延迟τ(n；高)加δ(n)。干扰啁啾信号490c相对于对应啁啾信号480c的低频具有第三延迟τ(n；低)加2倍δ(n)，并且相对于对应啁啾信号480c的高频具有第三延迟τ(n；高)加2倍δ(n)。
46.在第二帧n+1中，帧间且斜率抖动的啁啾信号485a-n基于啁啾周期tc和第二啁啾抖动δc(n+1)以固定间隔发射，并且具有斜率s加第二斜率抖动ψ(n+1)。帧n+1的周期tf用第二帧抖动δf(n+1)进行抖动。对于干扰啁啾信号495，第二时间抖动δc(n+1)和第二斜率抖动ψ(n+1)使相对于对应的帧间且斜率抖动的啁啾信号485的延迟τ跨对应的啁啾信号485变化并跨帧n+1增加。
47.例如，干扰啁啾信号495a相对于对应啁啾信号485a的低频具有初始延迟τ(n+1；低)，并且相对于对应啁啾信号485a的高频具有初始延迟τ(n+1；高)。干扰啁啾信号495b相对于对应啁啾信号485b的低频具有第二延迟τ(n+1；低)加δ(n+1)，并且相对于对应啁啾信号485b的高频具有第二延迟τ(n+1；高)加δ(n+1)。干扰啁啾信号495c相对于对应啁啾信号485c的低频具有第三延迟τ(n+1；低)加2倍δ(n+1)，并且相对于对应啁啾信号485c的高频具有第三延迟τ(n+1；高)加2倍δ(n+1)。
48.帧间和斜率抖动的组合使干扰信号490和495与对应的啁啾信号480和485之间的延迟跨单个啁啾并且跨帧n和n+1变化。因此，干扰信号490和495在不同的距离仓中表现为
物体，而不是同一距离仓中，并且与图4a所示的干扰信号415和420、图4b所示的干扰信号440和445以及图4c所示的干扰信号465和470相比，在任一个距离仓中影响的单元都更少。检测和修复受影响单元的技术在受影响单元数量减少的情况下更有效。
49.啁啾间延迟和斜率两者在每个帧内都是恒定的。例如在帧n中，啁啾间延迟tc+δc(n)和斜率s+ψ(n)是常数，并且在帧n+1中，啁啾间延迟tc+δc(n+1)和斜率s+ψ(n+1)是常数。因此，在帧n中跨啁啾480a-m或在帧n+1中跨啁啾485a-m没有相位损坏。在帧n中跨啁啾480a-m的多普勒fft或跨啁啾485a-m的多普勒fft不显示像图3c所示的本底噪声370那样的本底噪声。
50.图5示出了受干扰信号影响的每个距离仓的单元数的累积分布函数的图500。累积分布函数是特别抖动技术将干扰啁啾信号跨距离仓分散的程度的指示。在该示例中，256个啁啾的帧在大约6.4毫秒的帧周期tf中发射，其中啁啾周期tc大约为25微秒。20个干扰雷达系统被用来比较具有正负1微秒抖动的帧间抖动技术的累积分布函数520和具有正负3.75微秒抖动的帧内抖动技术的累积分布函数510。如标号530所示，本文中关于图4a讨论的帧间抖动技术的累积分布函数520与本文中关于图3a讨论的帧内抖动技术的累积分布函数510基本相同。虽然帧间和帧内抖动技术在距离fft中的干扰缓解方面可能具有基本相同的改善，即每个距离仓的受干扰信号影响的单元的数量，但帧间抖动技术比帧内抖动技术在多普勒fft中引入较少的相位噪声和较低的对应本底噪声。
51.图6以流程图的形式展示了根据示例的用于对雷达帧进行抖动的示例过程600。过程600由处理单元执行存储在非暂时性计算机可读介质诸如静态随机存取存储器(sram)中的指令来执行。例如，过程600可由啁啾控制器120执行存储在图1所示的存储装置150中的指令来执行。过程600开始于步骤605，其中啁啾控制器120基于雷达系统100的期望更新速率确定帧的周期tf。例如，如果雷达系统100的期望更新速率是每秒60帧，则帧周期tf大约为17毫秒(ms)。
52.在步骤610，啁啾控制器120基于与期望更新速率的可接受偏差α(f)确定最大帧抖动δf(max)。即，最大帧抖动δf(max)可以被设置为α(f)乘以帧周期tf。回到前面的示例，如果与期望的更新速率的正负5％的偏差α(f)是可接受的，那么最大帧抖动δf(max)可以设置为大约1ms。在步骤615，啁啾控制器120基于雷达系统100的期望的最大不模糊速度vmax确定啁啾周期tc。例如，啁啾周期tc可以表示为：
[0053][0054]
其中λ代表啁啾的波长。
[0055]
在步骤620，啁啾控制器120基于与期望的最大不模糊速度vmax的可接受偏差α(c)确定最大啁啾抖动δc(max)。也就是说，最大啁啾抖动δc(max)可以被设置为α(c)乘以啁啾周期tc。例如，如果与期望的最大不模糊速度vmax的正负2％的偏差α(c)是可接受的，那么最大啁啾抖动δc(max)可以被设置为大约0.02tc。
[0056]
在步骤625，啁啾控制器120基于啁啾的频率范围、啁啾周期tc、所期望的距离分辨率和lo 165的特性确定啁啾斜率s。例如，啁啾斜率s可以被确定为：
[0057]
[0058]
其中c代表光速，并且rres代表所期望的距离分辨率。此外，可以基于lo 165的特性调整啁啾斜率s，使得lo 165可以持续且高效地生成具有适当斜率s的啁啾。在步骤630，啁啾控制器120基于与所期望距离分辨率的可接受偏差α(r)确定最大斜率抖动ψ(max)。即，最大斜率抖动ψ(max)可以被设置为α(r)乘以啁啾斜率s。
[0059]
对于每个雷达帧n，啁啾控制器120执行步骤635、640和645中的一个或多个，以及步骤650。在步骤635，啁啾控制器120确定负δf(max)和正δf(max)之间的随机帧抖动δf(n)。在步骤640，啁啾控制器120确定负δc(max)和正δc(max)之间的随机啁啾抖动δc(n)。在步骤645，啁啾控制器120确定负ψ(max)和正ψ(max)之间的随机斜率抖动ψ(n)。在步骤650，啁啾控制器120使雷达传感器电路160中的lo 165基于一个或多个确定的帧抖动δf(n)、啁啾抖动δc(n)和斜率抖动ψ(n)生成雷达帧。
[0060]
在本描述中，术语“耦合”可以涵盖使功能关系能够与本描述一致的连接、通信或信号路径。例如，如果装置a生成信号以控制装置b执行动作：(a)在第一示例中，装置a通过直接连接耦合到装置b；或者(b)在第二示例中，如果干预部件c不改变装置a和装置b之间的功能关系，则装置a通过干预部件c耦合到装置b，使得装置b经由装置a生成的控制信号被装置a控制。
[0061]
被“配置为”执行任务或功能的装置可以在制造时由制造商配置(例如，编程和/或硬接线)以执行该功能，和/或可以在制造后由用户配置(或可重新配置)以执行该功能和/或其他额外或可替代功能。配置可以通过装置的固件和/或软件编程，通过装置的硬件部件和互连的构造和/或布局，或其组合。如本文所用，术语“端子”、“节点”、“互连”、“引脚”和“引线”可互换使用。除非相反地具体陈述，否则这些术语一般用于指装置元件、电路元件、集成电路、装置或其他电子器件或半导体部件之间的互连或其终端。
[0062]
在本文中被描述为包括某些部件的电路或装置可能代替地适合与那些部件耦合以形成所描述的电路系统或装置。例如，被描述为包括一个或多个半导体元件(诸如晶体管)、一个或多个无源元件(诸如电阻器、电容器和/或电感器)和/或一个或多个源(诸如电压和/或电流源)的结构可以代替地仅包括单个物理装置(例如半导体管芯和/或集成电路(ic)封装)内的半导体元件，并且可以适于在制造时或制造后(例如由终端用户和/或第三方)耦合到无源元件和/或源中的至少一些以形成所描述的结构。
[0063]
本文描述中的电路可重新配置以包括额外的或不同的部件，以提供与在部件更换之前可用的功能至少部分类似的功能。除非另有陈述，否则在值前面的“约”、“大约”或“基本上”是指所陈述值的+/-10％。在所描述的示例中可以进行修改，并且在权利要求的范围内可以有其他的示例。
[0064]
在所描述的实施例中可以进行修改，并且在权利要求的范围内，其他实施例是可能的。

技术特征：
1.一种存储机器指令的非暂时性计算机可读存储装置，所述机器指令在由一个或多个处理器执行时使所述一个或更多个处理器：确定雷达帧中的雷达啁啾的啁啾周期tc；确定最大啁啾抖动δc(max)；确定所述雷达帧中的所述雷达啁啾的啁啾斜率s；确定最大斜率抖动ψ(max)；对于雷达帧n，确定以下中的至少一个：负δc(max)和正δc(max)之间的随机啁啾抖动δc(n)，以及负ψ(max)和正ψ(max)之间的随机斜率抖动ψ(n)；以及使雷达传感器电路基于所述啁啾周期tc、所述啁啾斜率s与所述随机啁啾抖动δc(n)和所述随机斜率抖动ψ(n)中的至少一个，在所述雷达帧n中生成所述雷达啁啾。2.根据权利要求1所述的存储装置，其中使所述雷达传感器电路在所述雷达帧n中生成所述雷达啁啾的所述机器指令使所述一个或多个处理器导致所述雷达传感器电路发射具有所述啁啾斜率s加所述随机斜率抖动ψ(n)的多个雷达啁啾。3.根据权利要求1所述的存储装置，其中使所述雷达传感器电路在所述雷达帧n中生成所述雷达啁啾的所述机器指令使所述一个或多个处理器导致所述雷达传感器电路以等于所述啁啾周期tc加所述随机啁啾抖动δc(n)的间隔发射多个雷达啁啾。4.根据权利要求1所述的存储装置，进一步包括机器指令，所述机器指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：确定雷达帧的周期tf；确定最大帧抖动δf(max)；对于所述雷达帧n，确定负δf(max)和正δf(max)之间的随机帧抖动δf(n)；以及使所述雷达传感器电路进一步基于所述周期tf和所述随机帧抖动δf(n)生成所述雷达帧n。5.根据权利要求4所述的存储装置，其中所述雷达帧的所述周期tf基于更新速率，并且所述最大帧抖动δf(max)基于与所述更新速率的阈值偏差。6.根据权利要求4所述的存储装置，其中使所述雷达传感器电路在所述雷达帧n中生成所述雷达啁啾的所述机器指令使所述一个或多个处理器导致所述雷达传感器电路在所述周期tf加所述随机帧抖动δf(n)期间发射多个雷达啁啾。7.根据权利要求4所述的存储装置，进一步包括机器指令，所述机器指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：对于后续雷达帧n+1，确定负δf(max)和正δf(max)之间的后续随机帧抖动δf(n+1)；以及使所述雷达传感器电路进一步基于所述周期tf和所述后续随机帧抖动δf(n+1)在所述后续雷达帧n+1中生成雷达啁啾。8.根据权利要求7所述的存储装置，其中所述后续随机帧抖动δf(n+1)不等于所述随机帧抖动δf(n)。9.根据权利要求1所述的存储装置，进一步包括机器指令，所述机器指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：
对于后续雷达帧n+1，确定以下中的至少一个：负δc(max)和正δc之间的后续随机啁啾抖动δc(n+1)；负ψ(max)和正ψ(max)之间的后续随机斜率抖动ψ(n+1)；以及使所述雷达传感器电路基于所述啁啾周期tc、所述啁啾斜率s与所述后续随机啁啾抖动δc(n+1)和所述后续随机斜率抖动ψ(n+1)中的至少之一，在所述后续雷达帧n+1中生成雷达啁啾。10.根据权利要求9所述的存储装置，其中所述后续随机啁啾抖动δc(n+1)不等于所述随机啁啾抖动δc(n)。11.根据权利要求9所述的存储装置，其中所述后续随机斜率抖动ψ(n+1)不等于所述随机斜率抖动ψ(n)。12.根据权利要求1所述的存储装置，其中所述雷达啁啾的所述啁啾周期tc基于阈值不模糊速度，并且所述最大啁啾抖动δc(max)基于与所述阈值不模糊速度的阈值偏差。13.根据权利要求1所述的存储装置，其中所述啁啾斜率s基于所述雷达帧中的雷达啁啾的频率范围、阈值距离分辨率和所述啁啾周期tc，并且其中所述最大斜率抖动ψ(max)基于与所述阈值距离分辨率的阈值偏差。14.一种设备，包括：一个或多个处理器；以及存储机器指令的一个或多个非暂时性计算机可读介质，所述机器指令在由所述一个或更多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：确定雷达帧中的雷达啁啾的啁啾周期tc和所述雷达帧中的雷达啁啾的啁啾斜率s中的至少一个；响应于确定所述啁啾周期tc：确定最大啁啾抖动δc(max)；对于雷达帧n，确定负δc(max)和正δc(max)之间的随机啁啾抖动δc(n)；响应于确定所述啁啾斜率s：确定最大斜率抖动ψ(max)；以及对于所述雷达帧n，确定负ψ(max)和正ψ(max)之间的随机斜率抖动ψ(n)；以及使雷达传感器电路基于(1)所述啁啾周期tc和所述随机啁啾抖动δc(n)与(2)所述啁啾斜率s和所述随机斜率抖动ψ(n)中的至少之一，在所述雷达帧n中生成雷达啁啾。15.根据权利要求14所述的设备，其中所述一个或多个非暂时性计算机可读介质进一步包括机器指令，所述机器指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：确定所述雷达帧的周期tf；确定最大帧抖动δf(max)；以及对于所述雷达帧n，确定负δf(max)和正δf(max)之间的随机帧抖动δf(n)，其中使所述雷达传感器电路在所述雷达帧n中生成所述雷达啁啾的所述机器指令使所述一个或多个处理器导致所述雷达传感器电路基于所述周期tf和所述随机帧抖动δf(n)，在所述雷达帧n中生成所述雷达啁啾。16.根据权利要求15所述的设备，其中所述一个或多个非暂时性计算机可读介质进一
步包括机器指令，所述机器指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：对于后续雷达帧n+1，确定负δf(max)和正δf(max)之间的后续随机帧抖动δf(n+1)；以及使所述雷达传感器电路基于所述周期tf和所述后续随机帧抖动δf(n+1)，在所述后续雷达帧n+1中生成雷达啁啾。17.根据权利要求16所述的设备，其中所述后续随机帧抖动δf(n+1)不等于所述随机帧抖动δf(n)。18.根据权利要求14所述的设备，其中所述一个或多个非暂时性计算机可读介质进一步包括机器指令，所述机器指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：对于后续雷达帧n+1，确定负δc(max)和正δc(max)之间的后续随机啁啾抖动δc(n+1)与负ψ(max)和正ψ(max)之间的后续随机斜率抖动ψ(n+1)中的至少一个；以及使所述雷达传感器电路基于所述啁啾周期tc和所述后续随机啁啾抖动δc(n+1)与所述啁啾斜率s和所述后续随机斜率抖动ψ(n+1)中的至少之一，在所述后续雷达帧n+1中生成雷达啁啾。19.根据权利要求18所述的设备，其中：所述后续随机啁啾抖动δc(n+1)不等于所述随机啁啾抖动δc(n)；以及所述后续随机斜率抖动ψ(n+1)不等于所述随机斜率抖动ψ(n)。20.根据权利要求14所述的设备，进一步包括所述雷达传感器电路。21.一种用于对雷达帧进行抖动的方法，包括：确定雷达帧中的雷达啁啾的啁啾周期tc和所述雷达帧中的雷达啁啾的啁啾斜率s中的至少一个；响应于确定所述啁啾周期tc：确定最大啁啾抖动δc(max)；对于雷达帧n，确定负δc(max)和正δc(max)之间的随机啁啾抖动δc(n)；响应于确定所述啁啾斜率s：确定最大斜率抖动ψ(max)；以及对于所述雷达帧n，确定负ψ(max)和正ψ(max)之间的随机斜率抖动ψ(n)；以及使雷达传感器电路基于(1)所述啁啾周期tc和所述随机啁啾抖动δc(n)与(2)所述啁啾斜率s和所述随机斜率抖动ψ(n)中的至少之一，在所述雷达帧n中生成雷达啁啾。22.根据权利要求21所述的方法，其中所述雷达啁啾的所述啁啾周期tc基于与所述雷达传感器电路相关联的阈值不模糊速度，并且其中所述最大啁啾抖动δc(max)基于与所述阈值不模糊速度的阈值偏差。23.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：确定所述雷达帧的周期tf；确定最大帧抖动δf(max)；以及对于所述雷达帧n，确定负δf(max)和正δf(max)之间的随机帧抖动δf(n)，其中使所述雷达传感器电路在所述雷达帧n中生成所述雷达啁啾包括使所述雷达传感器电路基于所
述周期tf和所述随机帧抖动δf(n)，在所述雷达帧n中生成所述雷达啁啾。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述雷达帧的所述周期tf基于与所述雷达传感器电路相关联的更新速率，并且其中所述最大帧抖动δf(max)基于与所述更新速率的阈值偏差。25.根据权利要求21所述的方法，其中所述啁啾斜率s基于所述雷达帧中的雷达啁啾的频率范围、阈值距离分辨率和所述啁啾周期tc，并且其中所述最大斜率抖动ψ(max)基于与所述阈值距离分辨率的阈值偏差。

技术总结
一种用于抖动雷达帧的方法(600)包括确定雷达帧中雷达啁啾的啁啾周期Tc(615)和雷达帧中雷达啁啾的啁啾斜率S(625)中的至少一个。响应于确定啁啾周期Tc，确定最大啁啾抖动Δc(max)(620)，并且对于雷达帧N，确定负Δc(max)和正Δc(max)之间的随机啁啾抖动Δc(N)(640)。响应于确定啁啾斜率S，确定最大斜率抖动Ψ(max)(630)，并且对于雷达帧N，确定负Ψ(max)和正Ψ(max)之间的随机斜率抖动Ψ(N)(645)。雷达传感器电路基于(1)啁啾周期Tc和随机啁啾抖动Δc(N)以及(2)啁啾斜率S和随机斜率抖动Ψ(N)中的至少之一，在雷达帧N中生成雷达啁啾(650)。达啁啾(650)。达啁啾(650)。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：德克萨斯仪器股份有限公司
技术研发日：2021.10.18
技术公布日：2023/7/12