柵瓣檢測(cè)的基于數(shù)字波束形成的分辨的制作方法
【專利摘要】本公開(kāi)涉及一種柵瓣檢測(cè)的基于數(shù)字波束形成的分辨。一種天線系統(tǒng)(諸如，雷達(dá)天線系統(tǒng))包括天線陣元的陣列和控制器。所述控制器響應(yīng)于針對(duì)目標(biāo)的到達(dá)角小于針對(duì)到所述目標(biāo)的給定距離的閾值角而輸出路徑中指示符。所述到達(dá)角是基于從定義來(lái)自所述目標(biāo)的第一復(fù)合信號(hào)返回和第二復(fù)合信號(hào)返回的數(shù)據(jù)推導(dǎo)得到的微分相位角以及第一孔徑和第二孔徑之間的相位中心偏移的，其中，第一復(fù)合信號(hào)返回和第二復(fù)合信號(hào)返回分別與第一孔徑和第二孔徑關(guān)聯(lián)。所述第一孔徑和所述第二孔徑分別由天線陣元的第一子集和第二子集形成。
【專利說(shuō)明】
柵瓣檢測(cè)的基于數(shù)字波束形成的分辨
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開(kāi)涉及陣列天線雷達(dá)。
【背景技術(shù)】
[0002] 波束形成是對(duì)來(lái)自一組非定向天線的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行組合以模擬定向天線。雖然 模擬的天線不可以以物理方式移動(dòng)，但是所述天線可以以電子方式被調(diào)整指向。在通信中， 波束形成被用于在信號(hào)源處調(diào)整天線的指向，以減少干擾并提高通信質(zhì)量。在測(cè)向應(yīng)用中， 波束形成可被用于引導(dǎo)天線以確定信號(hào)源的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] -種分辨柵瓣的檢測(cè)的方法包括:通過(guò)控制器，對(duì)來(lái)自多個(gè)天線陣元中的每個(gè)天 線陣元的指示來(lái)自目標(biāo)的信號(hào)返回的輸出進(jìn)行采樣，對(duì)來(lái)自所述多個(gè)天線陣元的被選擇以 形成第一孔徑的第一子集的輸出進(jìn)行組合，以針對(duì)所述第一孔徑定義來(lái)自所述目標(biāo)的第一 復(fù)合信號(hào)返回，對(duì)來(lái)自所述多個(gè)天線陣元的被選擇以形成第二孔徑的第二子集的輸出進(jìn)行 組合，以針對(duì)所述第二孔徑定義來(lái)自所述目標(biāo)的第二復(fù)合信號(hào)返回。所述方法還包括:通過(guò) 控制器，對(duì)定義所述第一復(fù)合信號(hào)返回和所述第二復(fù)合信號(hào)返回的輸出進(jìn)行處理，以識(shí)別 所述第一復(fù)合信號(hào)返回與所述第二復(fù)合信號(hào)返回之間的微分相位角，基于所述微分相位角 和所述多個(gè)孔徑之間的相位中心偏移來(lái)定義所述目標(biāo)的到達(dá)角，響應(yīng)于所述到達(dá)角小于針 對(duì)到所述目標(biāo)的給定距離的閾值角，輸出路徑中（in-path)指示符。
[0004] -種天線系統(tǒng)包括天線陣元的陣列和控制器。所述控制器響應(yīng)于針對(duì)目標(biāo)的到達(dá) 角小于針對(duì)到所述目標(biāo)的給定距離的閾值角而輸出路徑中指示符。所述到達(dá)角是基于從定 義來(lái)自所述目標(biāo)的第一復(fù)合信號(hào)返回和第二復(fù)合信號(hào)返回的數(shù)據(jù)推導(dǎo)得到的微分相位角 以及第一孔徑和第二孔徑之間的相位中心偏移的，其中，第一復(fù)合信號(hào)返回和第二復(fù)合信 號(hào)返回分別與第一孔徑和第二孔徑關(guān)聯(lián)。所述第一孔徑和所述第二孔徑分別由天線陣元的 第一子集和第二子集形成。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器還被配置為：響應(yīng)于所述到達(dá)角大于所述 閾值角，輸出路徑外(〇ut-〇f-path)指示符。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)孔徑由相同數(shù)量的天線陣元形成。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)孔徑由不同數(shù)量的天線陣元形成。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，形成第一孔徑的天線陣元是彼此相鄰的，并且形成第 二孔徑的天線陣元是彼此相鄰的。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述微分相位角與相對(duì)于孔徑的視軸的到所述目標(biāo)的 角方向成比例。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器還被配置為:執(zhí)行所述數(shù)據(jù)的相位單脈沖 處理，以推導(dǎo)所述微分相位角。
[0011] -種車輛包括天線陣元的陣列和控制器。所述控制器基于對(duì)定義分別來(lái)自第一孔 徑和第二孔徑的第一復(fù)合信號(hào)返回和第二復(fù)合信號(hào)返回的輸出的相位單脈沖處理而選擇 性地輸出路徑中指示符，其中，所述第一孔徑和所述第二孔徑分別由天線陣元的不同的子 集形成。第一復(fù)合信號(hào)返回和第二復(fù)合信號(hào)返回均指示主瓣或柵瓣。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述子集使得所述多個(gè)孔徑具有在孔徑之間的相位中 心偏移。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)孔徑由相同數(shù)量的天線陣元形成。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)孔徑由不同數(shù)量的天線陣元形成。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，形成第一孔徑的天線陣元是彼此相鄰的，并且形成第 二孔徑的天線陣元是彼此相鄰的。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是包括用于數(shù)字波束形成的子陣列的陣列的車輛的示意圖。
[0017] 圖2是具有A/2間距和30dB的切比雪夫加權(quán)的四元陣列的增益相對(duì)于角度的波束 方向圖。
[0018] 圖3是具有3V2間距和30dB切比雪夫加權(quán)的十二元陣列的增益相對(duì)于角度的波束 方向圖。
[0019] 圖4是單脈沖的幾何結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0020] 圖5是典型的用于線性FM調(diào)制的零差車載雷達(dá)架構(gòu)以及關(guān)聯(lián)的信號(hào)相位等式的示 意圖。
[0021] 圖6是具有3V2間距和30dB切比雪夫加權(quán)的十一元陣列的增益相對(duì)于角度的波束 方向圖。
[0022] 圖7是用于分辨復(fù)合信號(hào)返回指示主瓣還是柵瓣的算法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 在此描述本公開(kāi)的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是示例，并 且其它實(shí)施例可采取多種替代形式。附圖無(wú)需按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示 出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，此處所公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅僅作 為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0024] 陣列天線一般被用于雷達(dá)系統(tǒng)，尤其是車載雷達(dá)系統(tǒng)(這些系統(tǒng)通常采用具有數(shù) 字波束形成(DBF)的脈沖多普勒處理）。很多當(dāng)前的系統(tǒng)和遺留的系統(tǒng)使用這種類型的天線 以便利用這種類型的天線的剖面小且輻射高效的優(yōu)點(diǎn)。另外，在利用來(lái)自單獨(dú)的陣元或多 個(gè)陣元組(也稱作子陣列）的多個(gè)接收信道方面，可應(yīng)用DBF技術(shù)，以通過(guò)對(duì)相同的數(shù)據(jù)集施 加不同的復(fù)權(quán)重來(lái)同時(shí)形成多個(gè)方向上的波束。
[0025] 在形成陣列的過(guò)程中，為了避免被稱為柵瓣的元素，陣元之間必須間隔小于感興 趣的最高頻率的二分之一波長(zhǎng)。這些瓣基本上是呈現(xiàn)為以與欠采樣因子成比例的角度的主 波束的復(fù)制。本質(zhì)上，當(dāng)陣列在空間上欠采樣時(shí)，柵瓣會(huì)出現(xiàn)。
[0026] 針對(duì)未將陣元間隔小于二分之一的波長(zhǎng)，存在多種原因。一種原因是為了讓陣元 成為有效的輻射體，在一定程度上間距應(yīng)該是至少四分之一波長(zhǎng)?？梢宰C明將這樣的輻射 陣元間隔二分之一波長(zhǎng)是困難的，并且還會(huì)導(dǎo)致相鄰的陣元之間的不期望的耦合，對(duì)整體 波束方向圖產(chǎn)生不利的影響。此外，如果將要采用DBF技術(shù)的話，則存在對(duì)于接收機(jī)中可支 持的信道的數(shù)量的限制，這進(jìn)而限制了陣列的整體尺寸，并且因此限制可實(shí)現(xiàn)的波束寬度 和增益。另外，作為陣元的子群的所謂的子陣列被采用，并且即使實(shí)際的陣元到陣元的間距 小于二分之一的波長(zhǎng)，這些子陣列也可能不容易重疊，其中，所述子陣列將有效陣元間距再 次設(shè)置為大于二分之一的波長(zhǎng)。因此，在很多情況下，有效的陣元間距大于二分之一的波 長(zhǎng)，為了將柵瓣置于感興趣的視場(chǎng)(FOV)之外而盡力對(duì)間距進(jìn)行選擇，所述感興趣的視場(chǎng)在 很多情況下是必須小于180度的。
[0027] 不幸的是，就是因?yàn)闁虐瓴辉诟信d趣的F0V之內(nèi)，才造成不會(huì)使它們免于拾取來(lái)自 F0V以外的對(duì)象的返回。由柵瓣(或者針對(duì)所述問(wèn)題，可以是任何旁瓣)拾取的對(duì)象將與在天 線波束的主瓣中拾取的對(duì)象難以區(qū)分，并且因此可能錯(cuò)誤地表現(xiàn)為感興趣的對(duì)象。
[0028] 經(jīng)常在車載雷達(dá)系統(tǒng)中采用的一種抑制柵瓣的手段涉及使用單獨(dú)的發(fā)射天線和 接收天線。在這種技術(shù)中，發(fā)射天線波束通常被設(shè)計(jì)為照射感興趣的視場(chǎng)，而在接收天線上 采用DBF以形成覆蓋感興趣的F0V的多個(gè)方向上的窄且較高增益的波束。發(fā)射波束還被設(shè)計(jì) 為使得其波束圖中的零點(diǎn)與接收波束中的柵瓣的位置相對(duì)應(yīng)。這是相當(dāng)有效的，但是具有 大的雷達(dá)截面的對(duì)象仍然可被柵瓣檢測(cè)到，并且需要進(jìn)一步的抑制。
[0029]作為DBF處理的一部分應(yīng)用的幅度加權(quán)可幫助減小柵瓣的幅度，但是必須小心一 些復(fù)權(quán)重會(huì)加劇柵瓣。此外，該技術(shù)與上述發(fā)射波束置零技術(shù)相結(jié)合可以是有效的。不幸的 是，一些大的雷達(dá)截面(RCS)目標(biāo)仍然可以在柵瓣中被檢測(cè)到，并且需要進(jìn)一步抑制的技 術(shù)。
[0030]子陣列通常被用于給出有助于控制柵瓣的有效陣元方向圖。雖然子陣列的間距會(huì) 導(dǎo)致更嚴(yán)重的柵瓣，但是子陣列的陣列的有效的陣元方向圖可非常有效地控制柵瓣。
[0031]在此提出的特定的抑制柵瓣（或者通常稱為旁瓣)檢測(cè)的技術(shù)利用DBF技術(shù)的優(yōu) 點(diǎn)。由于多信道接收數(shù)據(jù)對(duì)處理器可用，所以可應(yīng)用不同的加權(quán)。因此在N個(gè)陣元（或子陣 列）的陣列中，可對(duì)陣元應(yīng)用加權(quán)，使得陣元中的一個(gè)從所述陣列被有效地移除，從而由一 個(gè)陣元或(子陣列）形成更小的陣列。這將由于更小的陣列尺寸而具有稍寬的波束寬度，但 是由于陣元(或子陣列）間距是相同的，所以柵瓣將在相同的角位置處出現(xiàn)。因此，在原始的 全陣列天線柵瓣中的目標(biāo)也將位于合成的更小的陣列波束方向圖的柵瓣中。
[0032] 現(xiàn)在，如果更小的陣列(子孔徑)利用陣元(或子陣列）1至陣元(或子陣列)N-1被合 成，并且大小與第一子孔徑N-1個(gè)陣元的陣列的大小相同的另一子孔徑使用陣元(或子陣 列）2至陣元(或子陣列)N被形成，則所述兩個(gè)陣列將具有在相同角位置的柵瓣。因此，來(lái)自 于一個(gè)子孔徑的柵瓣的目標(biāo)檢測(cè)也將在另一子孔徑的柵瓣中被檢測(cè)到。檢測(cè)到的偏離感興 趣的方向的中心(位于主波束指向角）的柵瓣目標(biāo)將具有相位差，所述相位差與所述兩個(gè)子 孔徑的相位中心的偏移以及偏離感興趣的方向的角度成比例。實(shí)際上，兩個(gè)單脈沖接收陣 列經(jīng)由DBF被合成，并且通過(guò)應(yīng)用單脈沖技術(shù)，可從在感興趣的方向上的考慮中消除來(lái)自柵 瓣的檢測(cè)，從而消除錯(cuò)誤的對(duì)策激活。
[0033] 就處理而言，這種技術(shù)可能是相對(duì)低成本的，這是因?yàn)樗辉趯?duì)路徑中的威脅進(jìn) 行檢測(cè)的情況下被選擇性地應(yīng)用。此外，所述處理將僅需要應(yīng)用于檢測(cè)在路徑中的對(duì)象正 在被指示的距離/多普勒通道(Doppler bin)內(nèi)的數(shù)據(jù)。另外，用于合成的更小的陣列的權(quán) 重可以是預(yù)定的，使得簡(jiǎn)單的查找表可被采用用于高效的計(jì)算。
[0034] 作為對(duì)這種方法的擴(kuò)展，利用N個(gè)陣元形成的原始波束可連同上述采用N-1個(gè)陣元 的兩個(gè)子孔徑一起被包括，以建立感興趣的目標(biāo)的相位移動(dòng)(phase progression)。超過(guò)閾 值的該相位移動(dòng)的斜率將指示目標(biāo)實(shí)際不在雷達(dá)(車輛)的路徑中。
[0035] 如果目標(biāo)的幅度使得其在使用N-1個(gè)陣元的子孔徑中被少量地檢測(cè)到，則只要所 述目標(biāo)的幅度在所述N-1個(gè)陣元的子孔徑中的至少一個(gè)中被檢測(cè)到，就可以仍然利用原始 的全孔徑波束(全部N個(gè)陣元)連同由N-1個(gè)陣元形成的子孔徑中的一個(gè)來(lái)執(zhí)行路徑中或路 徑外的單脈沖確定。（如果所述目標(biāo)在路徑中，則與所述目標(biāo)關(guān)聯(lián)的相位角在所形成的所有 波束中應(yīng)該是大部分相等的。從一個(gè)波束到下一個(gè)波束的相位角的差將指示所述目標(biāo)實(shí)際 上在路徑外，并且可被忽視。）
[0036] 另外，如果目標(biāo)的幅度是足夠大的，則僅僅沒(méi)有在子孔徑中的相同距離/多普勒通 道中檢測(cè)到目標(biāo)將足以使所述目標(biāo)作為路徑中的目標(biāo)而被排除，這是因?yàn)榫哂凶銐蚍鹊?目標(biāo)必定應(yīng)該在子陣列的主波束中被檢測(cè)到。足夠的幅度將使得在原始波束和子孔徑之間 的增益差超過(guò)原始波束的檢測(cè)閾值。
[0037] 作為實(shí)施方式的示例，我們將考慮包括車載雷達(dá)系統(tǒng)112的機(jī)動(dòng)車輛110。車載雷 達(dá)系統(tǒng)112包括與形成陣列的天線陣元116通信的控制器布置114,并且利用大量發(fā)射波束 (照射整個(gè)預(yù)期的F0V的波束）。在該示例中，所述陣列是采用DBF的均勻線性陣列(ULA)接收 天線。接收陣列具有固定的仰角波束(elevation beam)，并且通過(guò)DBF形成的多個(gè)波束通過(guò) 在方位角方向（因此，波束控制受限于方位角方向）上的多個(gè)接收信道來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種情況下 的陣列將具有二分之一波長(zhǎng)的方位角陣元間距，但是陣元116將被組合成具有4陣元的子陣 列，其中，每個(gè)子陣列與相鄰的子陣列共享一個(gè)陣元(子陣列之間有一個(gè)陣元重疊），導(dǎo)致子 陣列具有3/2波長(zhǎng)的相位中心間距（當(dāng)然，子陣列可具有任意期望的數(shù)量(諸如，1、2、5等）的 陣元，并且可以共享任意期望的數(shù)量的陣元）。在此，陣列將包含12個(gè)子陣列（編號(hào)為1至 12)。方位角方向是左/右橫跨頁(yè)面，而仰角方向是進(jìn)入/超出頁(yè)面。產(chǎn)生的天線方向圖將是 從陣列朝向頁(yè)面的頂部的。
[0038] 應(yīng)該注意的是，子陣列形成為饋源結(jié)構(gòu)（feed structure)，并且應(yīng)用由硬件確定 的幅度加權(quán)，以便幫助控制在產(chǎn)生的子陣列方向圖中的旁瓣水平（這會(huì)幫助控制柵瓣水 平）。在這種情況下的加權(quán)是具有30dB的相對(duì)旁瓣衰減的切比雪夫窗，并且產(chǎn)生的子陣列方 向圖在圖2中被示出。
[0039] 現(xiàn)在，由利用DBF合成的12個(gè)子陣列（或陣元)形成的筆直（straight ahead)的（0 度)波束和具有30dB的旁瓣衰減的切比雪夫加權(quán)在圖3中被示出。注意柵瓣位于+/-32.5度 處。
[0040] 在單脈沖天線中，總體思路是利用具有物理偏移的相位中心的兩個(gè)基本相同的孔 徑來(lái)估計(jì)到目標(biāo)的角度。這在圖4中被描繪。
[0041] 如果考慮如圖所示的在角度0處的目標(biāo)，則從一個(gè)孔徑相位中心到所述目標(biāo)的距 離將與從另一孔徑相位中心到所述目標(biāo)的距離相差一定量，所述量是孔徑相位中心的間距 (D)的函數(shù)。假設(shè)總體目標(biāo)距離相對(duì)于孔徑相位中心間距(D)是非常大的，因此到目標(biāo)的距 離差可以由下式進(jìn)行估計(jì)：
[0042] Ar = D sinQ
[0043] 注意，當(dāng)0 = 〇時(shí)，Ar = 〇。
[0044] 還要注意的是，為了保持總體具有合理大小的物理孔徑，以及為了避免針對(duì)相對(duì) 大的感興趣角度的相位模糊，距離差相比于距離分辨單元是小的。因此，該距離差不可由雷 達(dá)直接測(cè)量。而是，距離差暗含了與距離差成正比的來(lái)自兩個(gè)孔徑的返回信號(hào)的相位差。
[0045] 圖5示出了對(duì)車載雷達(dá)系統(tǒng)510來(lái)說(shuō)非常常見(jiàn)的零差架構(gòu)，以及針對(duì)線性啁嗽調(diào)制 的來(lái)自具有相對(duì)速度v、在距離R處的目標(biāo)的信號(hào)的基帶相位。在該示例中，車載雷達(dá)系統(tǒng) 510包括天線512和514、耦合器516、壓控振蕩器518、功率分配器520和522、移相器524、混頻 器526和528以及低通濾波器530和532。壓控振蕩器518和天線512被布置為使得天線發(fā)射線 性調(diào)頻信號(hào)（chirp signal)。設(shè)置在壓控振蕩器518和天線512之間的耦合器516將信號(hào)引 導(dǎo)至功率分配器520。功率分配器520的輸出被引導(dǎo)至移相器524和混頻器526。移相器524的 輸出被引導(dǎo)至混頻器528。天線514將接收到的線性調(diào)頻信號(hào)引導(dǎo)至功率分配器522。功率分 配器522的輸出被引導(dǎo)至混頻器526、528?；祛l器526、528的輸出分別被引導(dǎo)至低通濾波器 530、532。因此，針對(duì)在距離R處的目標(biāo)的返回信號(hào)的相位為：
[0047]并且，針對(duì)在距離R+A r處的（具有相同的相對(duì)速度的）同一目標(biāo)的返回信號(hào)相位 為：
[0049]這兩個(gè)返回信號(hào)之間的相位差為：
[0052] 用Dsin9替代Ar得到：
[0054]這個(gè)等式直接將到目標(biāo)的角度與來(lái)自兩個(gè)單脈沖孔徑的返回信號(hào)之間的相位差 相關(guān)聯(lián)?？赏ㄟ^(guò)忽略來(lái)自c2項(xiàng)的極其微小的貢獻(xiàn)來(lái)簡(jiǎn)化上述等式，從而我們得到：
[0056] 以及
[0058]根據(jù)采用DBF的單個(gè)孔徑，通過(guò)應(yīng)用適當(dāng)?shù)募訖?quán)可形成兩個(gè)有效分離的孔徑。在當(dāng) 前的十二陣元(或子陣列)孔徑的示例中，參照?qǐng)D1，用于十一個(gè)陣元(或子陣列）的陣列的加 權(quán)可被應(yīng)用到子陣列1至子陣列11，而子陣列12的加權(quán)為零。相同的十一個(gè)陣元的加權(quán)隨后 可被應(yīng)用到子陣列2至子陣列12,而子陣列1的加權(quán)為零。在每種情況下形成的波束將指向 相同的方向，并且具有為一個(gè)子陣列間距（3A/2)的相位中心偏移。在圖6中示出了從具有 30dB切比雪夫加權(quán)的^^一陣元形成的位于0度的波束的方向圖。應(yīng)注意的是，與圖3中的十 二陣元的加權(quán)的波束一樣，柵瓣位于+/_32.5度的相對(duì)位置處，從而在十二陣元陣列波束的 柵瓣中的目標(biāo)也將呈現(xiàn)在十一陣元陣列波束的柵瓣中。
[0059] 在其它示例中，加權(quán)可被應(yīng)用，使得孔徑由不同數(shù)量的子陣列形成，或者使得孔徑 由每隔一個(gè)的子陣列(例如，子陣列1、3、5、7、9和11)形成。其它情況也是可行的。
[0060] 應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，該技術(shù)可被擴(kuò)展，使得形成的波束之間的間距(D)可被調(diào)整。例如，可 利用子陣列1至子陣列10來(lái)形成波束，而將子陣列11和子陣列12的加權(quán)設(shè)為零。然后，子陣 列3至子陣列12可應(yīng)用相同的波束加權(quán)，而將子陣列1和子陣列2的加權(quán)設(shè)置為零。這將產(chǎn)生 為兩個(gè)子陣列間距（3A)的孔徑間距(D)。另外，也可將相同的波束加權(quán)應(yīng)用于子陣列2至子 陣列11以形成第三孔徑。在這種情況下的孔徑與孔徑的間距將是一個(gè)子陣列間距(3A/2)。 然而，會(huì)有兩個(gè)應(yīng)該具有線性移動(dòng)（linear progression)的相位差，所述線性移動(dòng)可證明 對(duì)于估計(jì)到目標(biāo)的角度是有用的。
[0061]對(duì)DBF陣列的陣元(或子陣列)應(yīng)用加權(quán)函數(shù)將不需要特別的額外處理，這是因?yàn)?所述加權(quán)函數(shù)可預(yù)先生成并存儲(chǔ)在查找表中。此外，加權(quán)可被應(yīng)用于相同的收集的數(shù)據(jù)集， 因此不需要收集新的數(shù)據(jù)。最后，在某些情況下，該技術(shù)可僅當(dāng)與目標(biāo)的潛在碰撞被指示時(shí) 被調(diào)用，并且可僅被應(yīng)用于目標(biāo)被檢測(cè)到的特定距離和多普勒通道。
[0062]參照?qǐng)D7,雷達(dá)天線系統(tǒng)的控制器710可執(zhí)行操作，以分辨來(lái)自目標(biāo)的信號(hào)返回由 主瓣產(chǎn)生還是由柵瓣產(chǎn)生。盡管操作被按順序描述，但是一些操作可被同時(shí)執(zhí)行、以不同的 順序執(zhí)行或者被省略。在操作712,來(lái)自多個(gè)天線陣元中的每個(gè)天線陣元的指示來(lái)自目標(biāo)的 信號(hào)返回的輸出被采樣。在操作714,對(duì)來(lái)自所述多個(gè)天線陣元的被選擇以形成第一孔徑的 第一子集的輸出進(jìn)行組合，以針對(duì)第一孔徑定義來(lái)自所述目標(biāo)的第一復(fù)合信號(hào)返回。在操 作716,對(duì)來(lái)自所述多個(gè)天線陣元的被選擇以形成第二孔徑的第二子集的輸出進(jìn)行組合，以 針對(duì)第二孔徑定義來(lái)自所述目標(biāo)的第二復(fù)合信號(hào)返回。在操作718，對(duì)定義第一復(fù)合信號(hào)返 回和第二復(fù)合信號(hào)返回的輸出進(jìn)行處理，以識(shí)別第一復(fù)合信號(hào)返回與第二復(fù)合信號(hào)返回之 間的微分相位角。在操作720,基于所述微分相位角和所述多個(gè)孔徑之間的相位中心偏移來(lái) 定義所述目標(biāo)的到達(dá)角。在操作722，響應(yīng)于所述到達(dá)角小于針對(duì)到所述目標(biāo)的給定距離的 閾值角（例如，針對(duì)5米的11°、針對(duì)10米的6°等），輸出路徑中指示符。在操作724，響應(yīng)于所 述到達(dá)角大于針對(duì)到所述目標(biāo)的給定距離的閾值角，輸出路徑外指示符（閾值角通?？扇?決于到所述目標(biāo)的距離和車輛的預(yù)測(cè)路徑）。
[0063]在此公開(kāi)的處理、方法或算法可被傳送到處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)/通過(guò)處理裝 置、控制器或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，所述處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)可包括任何現(xiàn)有的可編程電子控 制單元或者專用的電子控制單元。類似地，所述處理、方法或算法可以以多種形式被存儲(chǔ)為 可被控制器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，所述多種形式包括但不限于永久地存儲(chǔ)在非可寫(xiě) 存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如，ROM裝置)上的信息以及可變地存儲(chǔ)在可寫(xiě)存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如，軟盤(pán)、磁帶、CD、 RAM裝置以及其它磁介質(zhì)和光學(xué)介質(zhì)）上的信息。所述處理、方法或算法還可被實(shí)現(xiàn)為軟件 可執(zhí)行對(duì)象?？蛇x地，所述處理、方法或算法可使用合適的硬件組件（諸如，專用集成電路 (ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、狀態(tài)機(jī)、控制器或任何其它硬件組件或裝置)或者硬件、 軟件和固件組件的組合被整體或部分地實(shí)現(xiàn)。
[0064]說(shuō)明書(shū)中使用的詞語(yǔ)為描述性詞語(yǔ)而非限制，并且應(yīng)理解，可在不脫離本公開(kāi)的 精神和范圍的情況下作出各種改變。如前所述，各個(gè)實(shí)施例的特征可被組合，以形成可能未 被明確描述或示出的本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。盡管各個(gè)實(shí)施例可能已被描述為提供優(yōu)點(diǎn) 或者在一個(gè)或多個(gè)期望的特性方面優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，一個(gè)或多個(gè)特征或特性可被折衷，以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性，期 望的整體系統(tǒng)屬性取決于具體的應(yīng)用和實(shí)施方式。這些屬性可包括但不限于成本、強(qiáng)度、耐 久性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、維護(hù)保養(yǎng)方便性、重量、可制造性、裝配容 易性等。因此，被描述為在一個(gè)或更多個(gè)特性方面不如其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式 的實(shí)施例并不在本公開(kāi)的范圍之外，并且可被期望用于特定的應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種分辨柵瓣的檢測(cè)的方法，包括： 通過(guò)控制器執(zhí)行以下操作： 對(duì)來(lái)自多個(gè)天線陣元中的每個(gè)天線陣元的指示來(lái)自目標(biāo)的信號(hào)返回的輸出進(jìn)行采樣； 對(duì)來(lái)自所述多個(gè)天線陣元的被選擇以形成第一孔徑的第一子集的輸出進(jìn)行組合，以針 對(duì)所述第一孔徑定義來(lái)自所述目標(biāo)的第一復(fù)合信號(hào)返回； 對(duì)來(lái)自所述多個(gè)天線陣元的被選擇以形成第二孔徑的第二子集的輸出進(jìn)行組合，以針 對(duì)所述第二孔徑定義來(lái)自所述目標(biāo)的第二復(fù)合信號(hào)返回； 對(duì)定義所述第一復(fù)合信號(hào)返回和所述第二復(fù)合信號(hào)返回的輸出進(jìn)行處理，以識(shí)別所述 第一復(fù)合信號(hào)返回與所述第二復(fù)合信號(hào)返回之間的微分相位角； 基于所述微分相位角和所述多個(gè)孔徑之間的相位中心偏移來(lái)定義所述目標(biāo)的到達(dá)角； 響應(yīng)于所述到達(dá)角小于針對(duì)到所述目標(biāo)的給定距離的閾值角，輸出路徑中指示符。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括：響應(yīng)于所述到達(dá)角大于所述閾值角，輸出路徑外 指示符。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)孔徑具有相同數(shù)量的天線陣元。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述微分相位角與相對(duì)于所述多個(gè)孔徑的視軸的到 所述目標(biāo)的角方向成比例。
【文檔編號(hào)】G01S7/28GK105929370SQ201610112158
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】詹姆斯·保羅·艾博林
【申請(qǐng)人】福特全球技術(shù)公司