雷达发送时间间隔随机化雷达发送的制作方法

文档序号:24062375发布日期:2021-02-26 18:21
雷达发送时间间隔随机化雷达发送的制作方法
雷达发送时间间隔随机化雷达发送
[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本申请要求在2019年6月11日提交的美国专利申请号16/437,118的优先权,所述专利申请要求在2018年7月19日提交的美国临时专利申请序列号62/700,458的权益和优先权,这两个申请均通过引用方式如同在下面完整阐述一样并针对所有适用目的全部明确地并入本文。
技术领域
[0003]
本公开的各方面涉及无线通信,并且更具体地涉及用于执行发送时间间隔(tti)随机化雷达发送的技术。


背景技术:

[0004]
无线通信系统被广泛部署以提供各种电信服务,诸如电话、视频、数据、消息传递、广播等。这些无线通信系统可以采用能够通过共享可用系统资源(例如,带宽、发送功率等)来支持与多个用户通信的多址技术。仅举几例,此类多址系统的示例包括第3代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)系统、高级lte(lte-a)系统、码分多址(cdma)系统、时分多址(tdma)系统、频分多址(fdma)系统、正交频分多址(ofdma)系统、单载波频分多址(sc-fdma)系统和时分同步码分多址(td-scdma)系统。
[0005]
在一些示例中,无线多址通信系统可以包括多个基站(bs),每个基站均能够同时支持用于多个通信设备(或称为用户设备(ue))的通信。在lte或lte-a网络中,一个或多个基站的集合可以定义enodeb(enb)。在其它示例中(例如,在下一代、新无线电(nr)或5g网络中),无线多址通信系统可以包括与多个中央单元(cu)(例如,中央节点(cn)、接入节点控制器(anc)等)通信的多个分布式单元(du)(例如,边缘单元(eu)、边缘节点(en)、无线电头(rh)、智能无线电头(srh)、发送接收点(trp)等),其中与中央单元通信的一个或多个分布式单元的集合可以定义一个接入节点(例如,可以被称为基站、5g nb、下一代nodeb(gnb或gnodeb)、trp等)。基站或分布式单元可以在下行链路信道(例如,用于从基站发送或发送到ue)和上行链路信道(例如,用于从ue发送到基站或分布式单元)上与ue的集合通信。
[0006]
这些多址技术已在各种电信标准中采用以提供使得不同的无线设备能够在市政、国家、地区甚至全球范围内进行通信的公共协议。新无线电(nr)(例如,5g)是新兴电信标准的示例。nr是由3gpp颁布的lte移动标准的增强集合。它被设计成通过提高频谱效率、降低成本、改善服务、利用新频谱以及在下行链路(dl)上和在上行链路(ul)上使用具有循环前缀(cp)的ofdma与其它开放标准更好地集成来更好地支持移动宽带互联网接入。为此,nr支持波束成形、多输入多输出(mimo)天线技术和载波聚合。
[0007]
车辆对万物(v2x)通信试图使得车辆能够彼此通信以提供一系列服务,包括车辆对车辆通信(v2v)、车辆对基础设施(v2i)通信、车辆对网格(v2g)通信以及车辆对人(v2p)通信。
[0008]
雷达检测系统是v2x通信的补充。基于雷达的检测系统出于包括增强导航和避障
功能的多种原因使用电磁波形(waveform)。在向无人驾驶车辆发展的过程中,基于雷达的检测系统发挥越来越重要的作用。然而,随着越来越多的车辆部署基于雷达的检测系统,干扰成为更大的问题。因此,需要对基于雷达的检测系统进行改进。


技术实现要素:

[0009]
本公开的系统、方法和装置每个具有若干方面,其单一者并不单独负责其期望属性。在不限制如所附权利要求书所表达的本公开的范围的情况下,现在将简要地讨论一些特征。在考虑了这种讨论之后,并且特别是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后,人们将会理解本公开的特征如何提供包括在无线网络中的接入点与基站之间的改善通信的优点。
[0010]
某些方面提供了一种用于通过装置进行雷达检测的方法。所述方法包括以发送时间间隔(tti)发送雷达波形以执行目标对象的检测。所述方法还包括基于一个或多个雷达发送参数来改变跨tti的雷达波形。
[0011]
某些方面提供了一种用于通过装置进行雷达检测的部件。所述装置包括用于以发送时间间隔(tti)发送雷达波形以执行目标对象的检测的部件。所述装置还包括用于基于一个或多个雷达发送参数来改变跨tti的雷达波形的部件。
[0012]
某些方面提供一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质,所述指令在由装置的处理器执行时使所述装置执行雷达检测的方法。所述方法包括以发送时间间隔(tti)发送雷达波形以执行目标对象的检测。所述方法还包括基于一个或多个雷达发送参数来改变跨tti的雷达波形。
[0013]
某些方面提供一种雷达检测装置,所述雷达检测装置包括存储器和处理器。所述处理器被配置为使所述雷达检测装置以发送时间间隔(tti)发送雷达波形以执行目标对象的检测。所述处理器还被配置为使所述雷达检测装置基于一个或多个雷达发送参数来改变跨tti的雷达波形。
[0014]
为了实现前述和相关目的,一个或多个方面包括在下文中充分描述并且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些说明性特征。然而,这些特征仅指示可以采用各个方面的原理的各种方式中的几种。
附图说明
[0015]
为了可以详细地理解本公开的上述特征,上文可以参考各方面来简要概述更具体的描述,所述方面中的一些在附图中示出。然而,应当注意,附图仅示出了本公开的某些典型方面,并且因此不应被认为是对其范围的限制,因为所述描述可以允许其它等效方面。
[0016]
图1是概念性地示出根据本公开的某些方面的示例电信系统的框图。
[0017]
图2是概念性地示出根据本公开的某些方面的示例基站(bs)和用户设备(ue)的设计的框图。
[0018]
图3a和3b示出了根据本公开的某些方面的某些v2x通信。
[0019]
图4a和4b示出了根据本公开的某些方面的所发送的fm-cm雷达波形。
[0020]
图5示出了根据本公开的某些方面的所接收的fm-cm雷达波形。
[0021]
图6示出了根据所发送的和所接收的fm-cm雷达波形的数据外推。
[0022]
图7示出了根据本公开的某些方面的雷达检测。
[0023]
图8示出了根据本公开的某些方面的雷达波形。
[0024]
图9示出了根据本公开的某些方面的雷达检测的方法的框图。
[0025]
图10示出了根据本公开的某些方面的发送时间间隔随机化雷达波形。
[0026]
图11示出了根据本公开的各方面的通信设备,所述通信设备可以包括被配置为对本文公开的技术执行操作的各种组件。
[0027]
为了便于理解,酌情地使用相同的附图标记来表示图中共有的相同元件。可以预期,一方面公开的元件可以在其它方面被有益地利用,而无需具体叙述。
具体实施方式
[0028]
本公开的各方面提供了用于发送时间间隔随机化雷达发送的装置、方法、处理系统和计算机可读介质。
[0029]
以下描述提供了示例,并且不限制权利要求中阐述的范围、适用性或示例。在不脱离本公开的范围的情况下,可以对所讨论的元件的功能和布置进行改变。各种示例可以酌情地省略、替换或添加各种程序或组件。例如,可以与所描述的顺序不同的顺序来执行所述方法,并且可以添加、省略和/或组合各种步骤。而且,关于一些示例描述的特征可以在一些其它示例中进行组合。例如,可以使用本文阐述的任何数量的方面来实施一种装置或可以实践一种方法。另外,本公开的范围意图涵盖此设备或方法,使用其它结构、功能性或作为本文阐述的本公开的各个方面的补充或替代的结构和功能性来实践所述设备或方法。应当理解,本文公开的本公开的任何方面均可以由权利要求的一个或多个要素来体现。词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。在本文中被描述为“示例性”的任何方面均并不一定被解释为相比其它方面更优选或更有利。
[0030]
本文描述的技术可以用于各种无线通信技术,诸如lte、cdma、tdma、fdma、ofdma、sc-fdma和其它网络。术语“网络”和“系统”通常可以互换使用。cdma网络可以实施诸如通用陆地无线电接入(utra)、cdma2000等无线电技术。utra包括宽带cdma(wcdma)和cdma的其它变型。cdma2000涵盖is-2000、is-95和is-856标准。tdma网络可以实施诸如全球移动通信系统(gsm)之类的无线电技术。ofdma网络可以实施诸如nr(例如,5g ra)、演进型utra(e-utra)、超移动宽带(umb)、ieee 802.11(wifi)、ieee 802.16(wimax)、ieee 802.20、flash-ofdma等无线电技术。utra和e-utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。
[0031]
新无线电(nr)是与5g技术论坛(5gtf)结合开发的新兴无线通信技术。3gpp长期演进(lte)和高级lte(lte-a)是使用eutra的umts版本。在名为“第3代合作伙伴计划”(3gpp)的组织的文档中描述了utra、e-utra、umts、lte、lte-a和gsm。在来自名为“第3代合作伙伴计划2”(3gpp2)的组织的文档中描述了cdma2000和umb。本文描述的技术可以用于上面提到的无线网络和无线电技术以及其它无线网络和无线电技术。为了清楚起见,尽管本文中可以使用通常与3g和/或4g无线技术相关联的术语来描述各方面,但是本公开的各方面可以应用于其它基于世代的通信系统(诸如5g及后续版本,包括nr技术)中。
[0032]
新无线电(nr)接入(例如,5g技术)可以支持各种无线通信服务,诸如以宽带(例如,80mhz或更高)为目标的增强型移动宽带(embb)、以高载波频率(例如,25ghz或更高)为目标)的毫米波(mmw)、以非向后兼容mtc技术为目标的大型机器型通信mtc(mmtc)和/或以
110a和ue 120r通信以便促进bs 110a与ue 120r之间的通信。中继站也可以被称为中继bs、中继器等。
[0039]
无线网络100可以是包括不同类型的bs(例如,宏bs、微微bs、毫微微bs、中继器等)的异构网络。这些不同类型的bs可以具有不同的发送功率水平、不同的覆盖区域以及对无线网络100中的干扰的不同影响。例如,宏bs可以具有高发送功率水平(例如,20瓦),而微微bs、毫微微bs和中继器可以具有较低的发送功率水平(例如,1瓦)。
[0040]
无线通信网络100可以支持同步或异步操作。对于同步操作,bs可以具有类似的帧时序,并且来自不同bs的发送在时间上近似对齐。对于异步操作,bs可以具有不同的帧时序,并且来自不同bs的发送在时间上可以不对齐。本文描述的技术可以用于同步和异步操作两者。
[0041]
网络控制器130可以耦合到bs集合,并且为这些bs提供协调和控制。网络控制器130可以经由回程与bs 110通信。bs 110还可以经由无线或有线回程彼此通信(例如,直接或间接地通信)。
[0042]
ue 120(例如,120x、120y等)可以分散在整个无线网络100中,并且每个ue可以是固定的或移动的。ue也可以被称为移动站、终端、接入终端、用户单元、站、客户驻地设备(cpe)、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(pda)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(wll)站、平板计算机、摄像头、游戏设备、上网本、智能本、超极本、电器、医疗设备/医疗装备、生物特征传感器/设备、可穿戴设备(诸如智能手表、智能服装、智能眼镜、智能腕带、智能珠宝(例如,智能戒指、智能手环等))、娱乐设备(例如,音乐设备、视频设备、卫星广播等)、车辆组件或传感器、智能仪表/传感器、工业制造设备、全球定位系统设备或被配置为经由无线或有线介质进行通信的任何其它合适的设备。一些ue可以被视为是机器型通信(mtc)设备或演进型mtc(emtc)设备。mtc和emtc ue包括例如可以与bs、另一个设备(例如,远程设备)或某个其它实体进行通信的机器人、无人机、远程设备、传感器、仪表、监视器、位置标签等。无线节点可以经由有线或无线通信链路为例如网络(例如,诸如因特网或蜂窝网络之类的广域网)提供连接或者提供与网络的连接。一些ue可以被视为物联网(iot)设备,其可以是窄带iot(nb-iot)设备。
[0043]
某些无线网络(例如,lte)在下行链路上利用正交频分复用(ofdm),而在上行链路上利用单载波频分复用(sc-fdm)。ofdm和sc-fdm将系统带宽划分为多个(k个)正交子载波,所述正交子载波通常也被称为频段、频点等。每个子载波可以用数据进行调制。通常,调制符号在频域中使用ofdm发出,而在时域中使用sc-fdm发出。相邻子载波之间的间隔可以是固定的,并且子载波的总数(k)可以取决于系统带宽。例如,子载波的间隔可以是15khz,并且最小资源分配(被称为“资源块”(rb))可以是12个子载波(或180khz)。因此,对于1.25、2.5、5、10或20兆赫兹(mhz)的系统带宽,标称快速傅立叶变换(fft)大小可以分别等于128、256、512、1024或2048。系统带宽也可以被划分为子带。例如,一个子带可以覆盖1.08mhz(即,6个资源块),并且对于1.25、2.5、5、10或20mhz的系统带宽可能分别有1、2、4、8,或16个子带。
[0044]
尽管本文描述的示例的各方面可以与lte技术相关联,但是本公开的各方面可以适用于其它无线通信系统,诸如nr。nr可以在上行链路和下行链路上利用带cp的ofdm,并且包括对使用tdd的半双工操作的支持。可以支持波束成形并且可以动态地配置波束方向。还
可以支持具有预编码的mimo发送。dl中的mimo配置可以支持多达8个发送天线,其中多层dl发送最多具有8个流,而每个ue最多2个流。可以支持每个ue最多具有2个流的多层发送。最多8个服务小区可以支持多个小区的聚合。
[0045]
在一些示例中,可以调度对空中接口的接入,其中调度实体(例如,基站)在其服务区域或小区内的一些或所有设备和设备之间分配用于通信的资源。调度实体可以负责为一个或多个从属实体调度、指派、重新配置和释放资源。即,对于调度通信,从属实体利用由调度实体分配的资源。基站不是可以充当调度实体的唯一实体。在一些示例中,ue可以充当调度实体,并且可以调度用于一个或多个从属实体(例如,一个或多个其它ue)的资源,并且其它ue可以将由ue调度的资源用于无线通信。在一些示例中,ue可以在对等(p2p)网络和/或网状网络中充当调度实体。在网状网络示例中,除了与调度实体通信之外,ue还可以彼此直接通信。
[0046]
在图1中,具有双箭头的实线指示ue与服务bs之间的期望发送,所述服务bs是被指定为在下行链路和/或上行链路上服务于ue的bs。具有双箭头的细虚线指示ue与bs之间的干扰发送。
[0047]
图2示出了bs 110和ue 120(如图1所描绘)的示例部件,所述部件可以用于实施本公开的各方面。例如,ue 120的天线252、处理器266、258、264和/或控制器/处理器280和/或bs 110的天线234、处理器220、230、238和/或控制器/处理器240可以用于执行本文所述的各种技术和方法。
[0048]
在bs 110处,发送处理器220可以从数据源412接收数据,并且从控制器/处理器240接收控制信息。控制信息可以用于物理广播信道(pbch)、物理控制格式指示符信道(pcfich)、物理混合arq指示符信道(phich)、物理下行链路控制信道(pdcch)、组公共pdcch(gc pdcch)等。所述数据可以用于物理下行链路共享信道(pdsch)等。处理器220可以处理所述数据和控制信息(例如,对其进行编码和符号映射)以分别获得数据符号和控制符号。处理器220还可以生成例如针对主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和小区特定参考信号(crs)的参考符号。发送(tx)多输入多输出(mimo)处理器230可以对数据符号、控制符号和/或参考符号(如果适用)执行空间处理(例如,预编码),并且可以向调制器(mod)232a至232t提供输出符号流。每个调制器232均可以处理相应的输出符号流(例如,用于ofdm等)以获得输出采样流。每个调制器均可以进一步处理输出采样流(例如,将其转换为模拟的、对其进行放大、滤波和上变频)以获得下行链路信号。来自调制器232a至232t的下行链路信号可以分别经由天线234a至234t发送。
[0049]
在ue 120处,天线252a至252r可以从基站110接收下行链路信号,并且可以分别向收发器254a至254r中的解调器(demod提供所接收的信号。每个解调器254可以调节相应的所接收的信号(例如,对其进行滤波、放大、下变频和数字化)以获得输入采样。每个解调器可以进一步处理输入采样(例如,用于ofdm等)以获得所接收的符号。mimo检测器256可以从所有解调器254a至254r获得所接收的符号,对所接收的符号执行mimo检测(如果适用),并且提供所检测的符号。接收处理器258可以处理所检测的符号(例如,对其进行解调、解交错和解码),向数据宿260提供用于ue 120的所解码的数据,并且向控制器/处理器280提供所解码的控制信息。
[0050]
在上行链路上,在ue 120处,发送处理器264可以接收并处理来自数据源262的数
据(例如,用于物理上行链路共享信道(pusch))和来自控制器/处理器280的控制信息(例如,用于物理上行链路控制信道(pucch))。发送处理器264还可以生成用于参考信号(例如,用于探测参考信号(srs))的参考符号。来自发送处理器264的符号可以由tx mimo处理器266进行预编码(如果适用),由收发器254a至254r中的解调器进一步处理(例如,用于sc-fdm等),并且发送到基站110。在bs 110处,来自ue 120的上行链路信号可以由天线234接收,由调制器232处理,由mimo检测器236检测(如果适用),并且由接收处理器238进一步处理以获得由ue 120发出的所解码的数据和控制信息。接收处理器238可以向数据宿239提供所解码的数据,并且向控制器/处理器240提供所解码的控制信息。
[0051]
控制器/处理器240和280可以分别基站110和ue 120处的操作。在一些配置中,bs 110的控制器/处理器240包括雷达检测模块292,所述雷达检测模块被配置为支持将雷达发送参数传送到一个或多个ue。在一些配置中,根据本文所述的各方面,ue 120的控制器/处理器280包括雷达检测和v2x 290电路,其被配置用于两个或更多个ue(例如,ue 120a和ue 120b)之间的对象检测和侧链通信。bs 110处的处理器240和/或其它处理器和模块可以执行或指导用于本文描述的技术的过程的执行。存储器242和282可以分别存储用于bs 110和ue 120的数据和程序代码。调度器244可以调度ue以在下行链路和/或上行链路上进行数据发送。
[0052]
示例雷达发送时间间隔随机化雷达发送
[0053]
无线电探测和测距(雷达)是增强道路安全性和驾驶体验的车辆对万物(v2x)通信的补充技术。雷达使用电磁波形检测对象并确定信息,诸如其相对速度和位置。车辆可以使用雷达来增强多种技术。例如,雷达可以启用先进的导航技术,诸如避免事故和自动驾驶操作等。根据本公开的某些方面,雷达检测系统可以与v2x通信系统对接或并入其中。
[0054]
v2x通信尤其包括车辆对车辆(v2v)通信。在一些情况下,两个或更多个车辆(例如,ue)可以使用侧链信号彼此通信。此类侧链通信的实际应用可以包括公共安全、邻近服务、ue对网络中继、万物互联(ioe)通信、iot通信、关键任务网状网络和/或其它各种合适的应用。通常,侧链信号是指从一个实体(例如,车辆或ue)传送到另一个实体(例如,第二车辆或ue)而不通过调度实体(例如,gnb)中继所述传送的信号,即使调度实体可以用于调度和/或控制目的。在一些示例中,可以使用许可频谱(不同于通常使用未许可频谱的无线局域网)来传送侧链信号。
[0055]
图3a和3b描绘了处于两种互补发送模式的v2x系统。图3a示出了使用本地区域中的参与者之间的直接通信的第一发送模式。图3b示出了使用通过诸如enodeb之类的网络的网络通信的第二发送模式。
[0056]
如图3a所示,第一发送模式允许在给定地理位置中的不同参与者之间进行直接通信。例如,车辆可以与个人(v2p)(例如,通过pc5接口)通信。车辆也可以与另一辆车(v2v)(例如,通过pc5接口)通信。高速公路组件(诸如交通信号灯或其它基础设施)也可以通过(v2i)通信连接到车辆。在每个实施例中,每个元件可以是发送器和接收器,并且能够双向通信。在所提供的配置中,第一发送模式是自管理系统,并且不需要网络协助来促进数据交换。由于在移动车辆的切换操作期间不会发生网络服务中断,因此此类发送模式提供了降低的成本和增加的可靠性。用于通信的某些资源指派也可能不需要运营商之间的协调。另外,不需要订阅网络。
[0057]
在某些方面中,v2x系统被配置为在5.9ghz频谱上工作,因此配备了系统的任何车辆都可以访问该公共频率并共享信息(例如,码本(例如,雷达发送参数码本)、传感器信息(例如,雷达发送参数)等。v2x操作也可以使用其它频率进行通信(例如,使用基于802.11p的通信)。一方面,v2x系统可以在描述/包含基本安全服务的10mhz带中操作。在其它方面中,v2x系统可以在更宽的频率带上操作。
[0058]
在图3b中,示出了两种互补发送模式中的第二者。在某些方面中,车辆可以通过网络通信与另一车辆通信。这些网络通信可以通过离散节点(诸如enodeb)发生,所述离散节点在车辆与网络之间发送和接收信息。网络通信可以用于例如车辆之间的远程通信,诸如注意前方事故英里的存在。节点可以向车辆发送其它类型的通信,举几个示例,诸如交通流量状态、道路危险警告、环境/天气报告、服务站可用性、雷达检测系统信息(例如,码本、传感器信息等)。也可以从基于云的共享服务中获得数据。可以利用住宅服务单元(rsu)以及4g/5g小小区通信技术,以在覆盖率更高的区域中受益以允许在v2x用户之间共享实时信息。随着rsu数量的减少,v2x系统可能更多地依赖小型小区通信或其它技术。
[0059]
雷达可以在各种状态下提供数据,以改善驾驶体验。雷达能够在白天或晚上以及数英里之外操作。即使在不利的天气条件下,雷达也可以用于同时识别多个对象(例如,汽车、行人、建筑物等)。雷达系统发送电磁波并接收其反射离开对象的反射。通过测量发送波形与接收波形之间的时间延迟,可以确定对象距发送器的距离(或范围)。
[0060]
对于固定测距雷达系统,距离(d)=(发送雷达波形与接收雷达波形之间的时间延迟乘以雷达波形速度(其可以近似为3x108或(c))。发送器和接收器可以使用同一根天线或多组天线,并且使用诸如双工器之类的电路来控制输入和输出操作。在某些方面中,使用单脉冲雷达系统是不切实际的,因为应当理解,对于十米的目标,时间延迟小于微秒的1/10[(2*10)/(3*108)=66纳秒]。因此,雷达检测的另一种方法是使用连续波(cw)雷达波形。
[0061]
未调制的连续波(um-cw)雷达检测系统以恒定频率发送雷达波形,并且使用接收到的雷达波形中的频率变化来确定对象的速度。um-cw雷达通常不用于提供范围,因为静止对象不会在接收到的雷达波形中产生频率变化。um-cw雷达通常用于运动中,例如,确定棒球或赛车的速度。
[0062]
为了获得更多信息,可以使用调频连续波(fm-cw)雷达。图4a以频率-时间标度描绘了三个fm-cw雷达波形(或线性调频脉冲(chirp))。线性调频脉冲402具有第一斜率,其频率源自零(或零偏移)的(fc)。线性调频脉冲404具有与线性调频脉冲402相同的斜率并且具有正(fc)偏移。线性调频脉冲406具有零偏移和小于线性调频脉冲402的第一斜率的第二斜率(对于相同的时间增量,较低的频率增量)。
[0063]
图4b以振幅-时间标度描绘了图4a的线性调频脉冲402,其中振幅(ac)振荡的频率在线性调频脉冲时间内增加。应当理解,在某些方面中,可以控制线性调频脉冲的相位以提供期望相位。在接收到fm-cw线性调频脉冲时,它可能会经历频率变化和时间延迟,因此可以用于同时测量对象距雷达探测系统的相对范围(例如,使用时间延迟)和速度(例如,使用频率)。
[0064]
图5示出了表示通过如下所述的一个或多个雷达波形检测到的对象的三个图形500。雷达波形502描绘了在没有干扰的环境中利用单个线性调频脉冲来检测对象。信噪比非常理想,因为噪声被示为零。应当理解,环境很少不受干扰。雷达波形504描绘了在有干扰
的环境中利用单个线性调频脉冲来检测对象。应当理解,信噪比很差,因为干扰很高,使得对象检测很差。雷达波形506描绘了与雷达波形504相同的高干扰环境;然而,雷达波形506表示使用多个线性调频脉冲(例如,64个线性调频脉冲)的相干积分(或时域平均)。应当理解,干扰通常是随机的,并且因此使用多个线性调频脉冲不会增加干扰信号,因为它们没有相干地组合。然而,应当理解,入射到对象的接收到的雷达信号将相干地合并,由此增加信噪比,如雷达波形506所示。如图5所示,信号506的信噪比优于信号504。
[0065]
图6描绘了使用fm-cw雷达波形以使用相干积分来提供范围和速度两者的雷达检测系统600的某些方面。图6包括发送的fm-cw雷达波形602,其是对于每个线性调频脉冲时间(tc)对于每个线性调频脉冲而言频率线性增加的锯齿形雷达波形。在某些方面中,每个tc约为25微秒。时间周期nc表示用于发送多个线性调频脉冲(例如,64个线性调频脉冲)的时间周期,并且也被称为帧。应当理解,其它fm-cw波形、线性调频脉冲时间(tc)和帧时间(nc)也在本公开的范围内。
[0066]
图6还包括所接收的雷达波形604。所接收的雷达波形604被示为向发送的雷达波形602的右侧移位了一定的时间延迟。如图6所示,尽管进行了信号处理(例如,进行快速傅立叶变换(fft)),但是应当理解,可以确定范围分布。将进一步理解,通过对范围分布进行fft,可以确定频移(多普勒频率)。应当理解,恒定误报率(cfar)算法可以用于进一步的信号处理,以帮助检测对象免受干扰。多普勒频率可以用于确定对象正在移动的相对速度,包括零。例如,时间延迟可以指示目标距离50米,而多普勒频率可以指示目标正在以每秒1米的速度远离雷达检测系统。
[0067]
随着部署更多的雷达检测系统,干扰成为更大的问题。例如,如图7所示,车辆702正在使用雷达检测系统(例如,连接到车辆702的雷达检测系统装置)并且进行相干积分以使用雷达波形710检测对象704和706。当车辆704和706不使用雷达检测时,来自雷达波形710的反射会相干地组合,并且数据将用于成功识别车辆704和706。
[0068]
在其它方面中,车辆704也正在使用雷达检测系统(例如,集成到车辆704中的雷达检测系统设备)并发送雷达波形720。在图7中,雷达波形720是(例如,斜率、偏移和相位)与雷达波形710基本类似的波形。车辆702的雷达检测系统可以接收雷达波形720,并确定雷达波形720是雷达波形710的反射信号。在这种情况下,车辆702的雷达检测系统确定在距车辆704一半距离处存在对象。应当理解,该对象被错误地识别(或重影目标)。还应当理解,由于雷达信号的强度与距源的距离的平方成反比,因此在车辆702的雷达检测系统处测量的雷达波形720的信号强度可能比雷达波形710的反射信号强得多。在某些方面中,因为雷达波形720比雷达波形710的反射信号强得多,所以车辆702无法在雷达波形720的高信号强度中检测到车辆706。因此,需要消除重影目标误差以及在高干扰环境中提高信噪比。
[0069]
图8示出了以频率-时间标度表示雷达波形800a和雷达波形800b的一系列图形。雷达波形800a包括多个线性调频脉冲802a至802n,每个线性调频脉冲802具有线性调频脉冲时间(tc),并且多个线性调频脉冲共同地具有帧时间(nc)。在某些方面中,tc可以是25微秒,并且nc可以是64个线性调频脉冲的帧,但是在不背离本公开的范围的情况下,tc和nc可以更短或更长(例如,线性调频脉冲tc为10微秒,并且帧nc为1024个线性调频脉冲)。每个线性调频脉冲802具有相同的斜率、偏移和相位。
[0070]
雷达波形800b包括多个线性调频脉冲804a至804n,每个线性调频脉冲具有不同的
1002具有发送时间(tc),并且多个tti共同地具有tti帧时间(nc)。tc内的每个雷达波形可以被称为线性调频脉冲1004,而nc内的雷达波形可以被称为包括线性调频脉冲1004s(例如,64个线性调频脉冲、128个线性调频脉冲、256个线性调频脉冲、1024个线性调频脉冲等)的帧。
[0080]
图10还示出了使用不同的雷达发送参数来发送雷达波形1000的每个线性调频脉冲1004。例如,线性调频脉冲1004a是被配置有零偏移和第一斜率的线性调频脉冲。线性调频脉冲1004b是被配置有正偏移的线性调频脉冲,并且使用与第一斜率相同的斜率。线性调频脉冲1004n是被配置有零偏移和第二斜率的线性调频脉冲,所述第二斜率高于线性调频脉冲1004a和1004b的第一斜率。
[0081]
每个tti是基于一个或多个雷达发送参数(例如,波形参数、天线参数或调制参数)。在某些方面中,雷达波形1000基本上每个tti都随机地变化。应当理解,在某些方面中,在不脱离本公开的范围的情况下,基本随机化雷达波形中的两个或更多个tti可以具有相同的雷达发送参数(例如,两个或更多个连续的tti)。
[0082]
在某些方面中,使用被选择正交化、抑制或整形干扰的一个或多个雷达发送参数,每个tti基本上随机地改变雷达波形1000。在其它方面中,一个或多个雷达发送参数是基于被设计为确保相互低干扰的雷达发送参数(例如,雷达发送参数的码本)而选择的。
[0083]
应当理解,雷达检测系统本身(或使用v2x)可以识别哪些雷达发送参数比其它雷达发送参数表现出更低的干扰。在某些方面中,当每个tti基本上随机地改变雷达波形1000并且某些tti与低干扰相关联时,雷达检测系统可以为未来的tti选择与低干扰相关联的一个或多个雷达发送参数。例如,车辆可以连接到雷达检测系统,所述雷达检测系统在tti中发送雷达波形,并基于一个或多个雷达发送参数跨tti基本上随机地改变雷达波形。在这种情况下,车辆使用通过v2x通信获得的码本来基本上随机地改变雷达发送参数。在某些方面中,随着雷达检测系统发送雷达波形,雷达检测系统可以基于当前状态(例如,低干扰、更大的目标识别、雷达发送模式(例如,自动驾驶)等)来确定某些雷达发送参数是优选的。
[0084]
在某些方面中,当偏移在tti之间变化时,随着偏移使雷达波形(例如,线性调频脉冲)的频率进行移位,可能导致范围域移位。在其它方面中,当斜率在tti之间变化时,因为时域可能会被压缩或扩展,所以可能导致能量变大(或噪声增加)。
[0085]
应当理解,在某些方面中,当每个tti是基于用于fm-cw雷达波形的一个或多个雷达发送参数时,对于由雷达检测系统接收的每个tti使用附加的信号处理(例如,均衡和重采样)以对多个tti进行相干地积分。应当理解,附加的信号处理可能增加对雷达检测系统的处理要求。
[0086]
在某些方面中,可以使用均衡,并且每个tti通过第一傅立叶变换(例如,快速标度傅立叶变换(fft))和然后通过第二傅立叶变换(例如,慢标度离散傅立叶变换(dft))相干地组合以确定范围,然后进行多普勒处理以确定相对速度。应当理解,在某些方面中,由于每个tti改变参数(例如,由于可能忽略单个tti内的多普勒变化的不精确的均衡和重采样),可能会引入小的误差。因此,应当理解,在某些方面中,斜率在tti上变化以用于干扰抑制,而斜率在tti上变化以用于干扰整形。应当理解,可以在本公开的范围内使用一个或多个雷达发送参数的任何组合,并且每个雷达发送参数或其组合可以具有其自己的附加信号处理要求,以从基本上随机地变化的从雷达检测单元接收到的雷达波形中外推信息。
[0087]
在某些方面中,图10中的每个tti是基于从码本中选择的一个或多个雷达发送参数。例如,雷达发送参数的码本可以包括指示恒定振幅零自相关波形(或cazac)的参数,诸如zandoff-chu(zc)序列。在某些方面中,zc序列包括可以由第一雷达检测系统选择的一个或多个雷达发送参数,以将对由第二雷达检测系统(未示出)发送的第二雷达波形的干扰最小化。应当理解,在某些方面中,第二雷达检测系统还可以针对每个tti改变雷达发送参数(例如,随机地或使用码本(例如,使用基于zc的序列))。在其它方面中,第二雷达检测系统可以使用固定的雷达发送参数,并且第一雷达检测系统可以随机地改变雷达发送参数,直到雷达检测系统选择了减少对第二雷达检测系统的干扰的某些参数(例如,低于阈值(例如,基于信号干扰比(sir)的阈值)为止。在其它方面中,如果第一雷达检测系统检测到干扰的变化,则它可以针对每个tti恢复改变一个或多个雷达发送参数。应当理解,从码本中选择一个或多个雷达发送参数的雷达检测系统还可以随机地并且在某些情况下在同一帧内选择一个或多个雷达发送参数。
[0088]
图11示出了通信设备1100,所述通信设备可以包括被配置为执行针对本文公开的技术的操作(诸如图9所示的操作)的各种组件(例如,对应于部件加功能组件)。通信设备1100包括耦合到收发器1108的处理系统1102。收发器1108被配置为经由天线1110发送和接收用于通信设备1100的信号,诸如本文描述的各种信号。处理系统1102可以被配置为执行用于通信设备1100的处理功能,包括由通信设备1100接收和/或发送的处理信号。
[0089]
处理系统1102包括经由总线1106耦合到计算机可读介质/存储器1112的处理器1104。在某些方面中,计算机可读介质/存储器1112被配置为存储指令,所述指令在由处理器1104执行时使处理器1104执行图9所示的操作或用于执行本文所讨论的各种技术的其它操作。
[0090]
在某些方面中,处理系统1102还包括选择组件1114以用于执行图9的框902中所示的操作。另外,处理系统1102包括执行组件1116以用于执行图9的框904所示的操作。选择组件1114和执行组件1116可以经由总线1106耦合到处理器1104。在某些方面中,选择组件1114和执行组件1116可以是硬件电路。在某些方面中,选择组件1114和执行组件1116可以是在处理器1104上执行并运行的软件组件。
[0091]
本文所公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离本权利要求的范围的情况下,方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说,除非指定特定的步骤或动作顺序,否则可以在不脱离权利要求的范围的情况下修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
[0092]
如本文所使用,指代项目列表中的“至少一个”的短语是指那些项目的任何组合,包括单个成员。例如,“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c以及具有多个相同要素的任何组合(例如,a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c以及c-c-c或者a、b和c的任意排序)。
[0093]
如本文所使用,术语“确定”涵盖多种动作。例如,“确定”可以包括计算(calculating)、运算(computing)、处理、推导、研究、查询(例如,在表、数据库或其它数据结构中查询)、断定等。此外,“确定”可以包括接收(例如,接收信息)、访问(例如,访问存储器中的数据)等。此外,“确定”可以包括解析、选择、选取、建立等。
[0094]
提供以上描述是为了使得本领域任何技术人员均能够实践在本文描述的各个方
面。这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,并且本文定义的一般原理可应用于其它方面。因此,权利要求不旨在限于本文所示的各方面,而是要符合与权利要求的语言相一致的全部范围,其中以单数形式引用要素并非旨在意味着“一个并且仅一个”(除非具体如此陈述),而是“一个或多个”。除非另有具体陈述,否则术语“一些”是指一或多个。整个公开中所描述的各个方面的要素的对于本领域一般技术人员而言是已知的或随后将已知的所有结构和功能等同物以引用方式明确地并入本文中并且旨在由权利要求所涵盖。另外,在本文公开的任何内容均不旨在致力于公众,而不考虑这些公开是否在权利要求中明确叙述。除非使用短语“用于
……
的部件”明确陈述要素或者在方法权利要求的情况下使用短语“用于
……
的步骤”来陈述要素,否则禁止根据35u.s.c.
§
112(f)的规定来解释权利要求要素。
[0095]
可以通过能够执行对应功能的任何合适的部件来执行上述方法的各种操作。所述部件可以包括各种硬件和/或软件组件和/或模块,包括但不限于电路、专用集成电路(asic)或处理器。通常,在附图中示出了操作的情况下,那些操作可以具有带类似编号的对应的配对部件加功能组件。
[0096]
与在本发明结合描述的不同的说明性逻辑块、模块和电路可以用以下各项实施或执行:通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、或其它可编程逻辑设备(pld)、离散门或晶体管逻辑、分立硬件组件、或设计以用于执行在本文所述的功能的其任何组合。通用处理器可以是微处理器,但是替代地,处理器可以是任何商购处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实施为计算设备的组合,例如,dsp与微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp核或者任何其它这样的配置。
[0097]
如果以硬件实施,则示例硬件配置可以包括无线节点中的处理系统。所述处理系统可以用总线架构来实施。根据处理系统的具体应用和总体设计约束,总线可包括任何数量的互连总线和桥接器。总线可以将包括处理器、机器可读介质和总线接口的各种电路连接在一起。总线接口尤其可以用于经由总线将网络适配器连接到处理系统。网络适配器可以用于实施phy层的信号处理功能。在用户终端120(参见图1)的情况下,用户界面(例如,小键盘、显示器、鼠标、操纵杆等)也可以连接到总线。总线还可以链接各种其它电路,诸如定时源、外围设备、电压调节器、电源管理电路等,它们在本领域中是众所周知的,因此将不再有任何进一步的描述。所述处理器可以用一个或多个通用和/或专用处理器来实施。示例包括微处理器、微控制器、dsp处理器和可以执行软件的其它电路。本领域技术人员将认识到,取决于特定应用和强加于整个系统的总体设计约束,如何最好地为处理系统实施所描述的功能性。
[0098]
如果以软件实施,则功能可以作为一或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或经由所述计算机可读介质发送。软件应当被大体上解释为表示指令、数据或其任何组合,无论被称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其它形式。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质(包括促进将计算机程序从一处转移到另一处的任何介质)两者。处理器可以负责管理总线和通用处理,包括执行存储在机器可读存储介质上的软件模块。计算机可读存储介质可以耦合到处理器,使得处理器可以从存储介质读取信息和向存储介质写入信息。在替代方案中,存储介质可以与处理器成一体。例如,机器可读介质可以包括
发送线、由数据调制的载波和/或与无线节点分离的其上存储有指令的计算机可读存储介质,所有这些都可以由处理器通过总线接口来访问。替代地或另外,诸如高速缓存和/或通用寄存器文件的情况,机器可读介质或其任何部分可以被集成到处理器中。机器可读存储介质的示例可以包括例如ram(随机存取存储器)、快闪存储器、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电可擦可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器或任何其它合适的存储介质或它们的任意组合。机器可读介质可以体现在计算机程序产品中。
[0099]
软件模块可以包括单个指令或多个指令,并且可以分布在若干不同的代码段上、不同的程序之间以及跨多个存储介质。计算机可读介质可以包括多个软件模块。所述软件模块包括指令,当由诸如处理器的设备执行时,所述指令使处理系统执行各种功能。软件模块可以包括发送模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。例如,当触发事件发生时,软件模块可以从硬盘驱动器中加载到ram中。在软件模块的执行期间,处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。然后可以将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中,以供处理器执行。当参考下面的软件模块的功能性时,应当理解,当处理器执行来自所述软件模块的指令时,此功能性由处理器实施。
[0100]
此外,将任何连接适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字订户线(dsl)或例如红外线(ir)、无线电及微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源发送软件,则在介质的定义中包括同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电及微波等无线技术。如本文中使用的磁盘及光盘包含压缩光盘(cd)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和光盘,其中磁盘通常磁性地再现数据,而光盘借助于激光光学地再现数据。因此,在一些方面中,计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质(例如,有形介质)。另外,对于其它方面,计算机可读介质可以包括暂时性计算机可读介质(例如,信号)。上述组合也应包括于计算机可读介质的范围内。
[0101]
因此,某些方面可以包括用于执行本文提出的操作的计算机程序产品。例如,此计算机程序产品可以包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质,所述指令可由一个或多个处理器执行以执行本文所述的操作。例如,用于执行本文所述和图9所示的指令。
[0102]
此外,应当理解,用户终端和/或基站可以酌情下载和/或以其它方式获得用于执行本文所述的方法和技术的模块和/或其它适当的部件。例如,此设备可以耦合到服务器以促进用于执行本文描述的方法的部件的转移。替代地,可以经由存储部件(例如,ram、rom、诸如光盘(cd)或软盘的物理存储介质等)来提供本文描述的各种方法,使得用户终端和/或基站可以在将存储部件耦合或提供给所述设备时获得各种方法。此外,可以利用用于将本文描述的方法和技术提供给设备的任何其它合适的技术。
[0103]
应当理解,权利要求不限于上面示出的精确配置和组件。在不脱离权利要求的范围的情况下,可以对上文描述的方法和装置的布置、操作以及细节进行各种修改、改变以及变化。
再多了解一些
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