雷達(dá)數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)一般涉及雷達(dá)信號(hào)處理，且尤其涉及壓縮雷達(dá)數(shù)據(jù)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知使用快速啁啾(chirp)波形來(lái)發(fā)射雷達(dá)信號(hào)的雷達(dá)系統(tǒng)常常將大量的經(jīng)處理的數(shù)據(jù)作為由距離快速傅里葉變換(FFT)和多普勒FFT所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的陣列積累在存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)容量取決于各種系統(tǒng)參數(shù)，但對(duì)于暫時(shí)地存儲(chǔ)達(dá)10，000，000字節(jié)(10MB)并不少見(jiàn)。為了最小化系統(tǒng)成本，期望減少實(shí)現(xiàn)快速啁啾波形所必需的存儲(chǔ)的量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本文中所描述的是雷達(dá)數(shù)據(jù)壓縮的系統(tǒng)和方法，其減少了需要在使用快速啁啾波形的雷達(dá)系統(tǒng)中的距離FFT和多普勒FFT之間進(jìn)行積累的數(shù)據(jù)的量。
[0004]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了雷達(dá)系統(tǒng)。所述雷達(dá)系統(tǒng)包括天線和控制器。所述天線被配置成檢測(cè)一反射信號(hào)，所述反射信號(hào)被表征為由存在于所述天線的視場(chǎng)18中的一物體所反射的一發(fā)射信號(hào)的反射。所述發(fā)射信號(hào)包括多個(gè)啁啾。所述控制器被配備有存儲(chǔ)器以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。所述控制器被配置成接收代表由所述天線檢測(cè)到的所述反射信號(hào)的時(shí)域信號(hào)。所述控制器還被配置成將所述時(shí)域信號(hào)變換成多個(gè)距離數(shù)據(jù)集。每個(gè)距離數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)啁啾中的一個(gè)。每個(gè)距離數(shù)據(jù)集由被分配給多個(gè)距離面元的一系列值所表示。所述值中的每一個(gè)包括符號(hào)位。所述控制器還被配置成通過(guò)將被分配給所述多個(gè)距離面元中的至少一個(gè)的所述值中的每一個(gè)的一部分存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中來(lái)壓縮所述多個(gè)距離數(shù)據(jù)集。所述部分被定義成排除每個(gè)值的第一數(shù)量的冗余的符號(hào)位。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了雷達(dá)數(shù)據(jù)壓縮的方法。所述方法包括:提供存儲(chǔ)器以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；接收代表由天線所檢測(cè)到的反射信號(hào)的時(shí)域信號(hào)。所述反射信號(hào)由包括多個(gè)啁啾的發(fā)射信號(hào)引起。所述方法還包括將所述時(shí)域信號(hào)變換成多個(gè)距離數(shù)據(jù)集。每個(gè)距離數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)啁啾中的一個(gè)。每個(gè)距離數(shù)據(jù)集由被分配給多個(gè)距離面元的一系列值所表示。所述值中的每一個(gè)包括符號(hào)位。所述方法還包括通過(guò)將被分配給所述多個(gè)距離面元中的至少一個(gè)的所述值中的每一個(gè)的一部分存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中來(lái)壓縮所述多個(gè)距離數(shù)據(jù)集，其中所述部分被定義成排除每個(gè)值的第一數(shù)量的冗余的符號(hào)位。
[0006]在又一實(shí)施例中，當(dāng)部分被進(jìn)一步定義成通過(guò)排除每個(gè)值的最低有效位來(lái)保留所述數(shù)據(jù)的第二數(shù)量的位時(shí)，所述多個(gè)距離數(shù)據(jù)集被進(jìn)一步壓縮。
[0007]在閱讀優(yōu)選實(shí)施例的下列詳細(xì)描述后，進(jìn)一步的特征和優(yōu)勢(shì)將更清楚地呈現(xiàn)出，這些優(yōu)選實(shí)施例僅作為非限定性的示例且結(jié)合附圖而給出。
【附圖說(shuō)明】
[0008]現(xiàn)在將參考附圖借助示例來(lái)描述本發(fā)明，在附圖中:
[0009]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的配備有雷達(dá)系統(tǒng)的車(chē)輛的俯視圖；
[0010]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1的系統(tǒng)的框圖；
[0011]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例由圖1的系統(tǒng)所發(fā)射的信號(hào)的波形圖；
[0012]圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的存在于圖1的系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)陣列的圖示；
[0013]圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的存在于圖1的系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)陣列的圖示；
[0014]圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的存在于圖1的系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)字段的圖示；以及
[0015]圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的由圖1的系統(tǒng)所執(zhí)行的方法的流程圖。
詳細(xì)描述
[0016]圖1示出了配備有雷達(dá)系統(tǒng)(下文稱為系統(tǒng)20)的車(chē)輛10的非限制性示例。系統(tǒng)20被示為位于車(chē)輛10的窗口 12后的車(chē)輛10的內(nèi)部隔間中。雖然示出了汽車(chē)，但可構(gòu)想系統(tǒng)20也適用于用在其它車(chē)輛上，諸如如半牽引式掛車(chē)的重型道路車(chē)輛以及諸如施工設(shè)備之類(lèi)的非道路車(chē)輛。在此非限制性示例中，系統(tǒng)20位于風(fēng)擋的后面并且一般位于后視鏡14的前方。替代地，系統(tǒng)20可被定位成透過(guò)車(chē)輛10的側(cè)窗或后窗進(jìn)行“觀看”，或者位于車(chē)輛10的前保險(xiǎn)杠或后保險(xiǎn)杠附近。
[0017]系統(tǒng)20通常被配置成檢測(cè)相對(duì)于車(chē)輛10的一個(gè)或多個(gè)物體(例如，物體16)。此夕卜，系統(tǒng)20可具有進(jìn)一步的能力來(lái)估算所檢測(cè)到的物體(多個(gè))的參數(shù)，包括，例如，物體位置和速度矢量、目標(biāo)尺寸和分類(lèi)，例如，車(chē)輛相對(duì)于行人。可在車(chē)輛10上隨車(chē)攜帶系統(tǒng)20以用于汽車(chē)安全應(yīng)用，包括自適應(yīng)巡航控制(ACC)、前部碰撞警示(FCW)以及經(jīng)由自動(dòng)制動(dòng)的碰撞緩解或避免、和車(chē)道偏離警示(LDW)。
[0018]圖2進(jìn)一步示出了系統(tǒng)20的非限制性細(xì)節(jié)。系統(tǒng)20可包括天線22，該天線22被配置成檢測(cè)一反射信號(hào)24，該反射信號(hào)24被表征為由天線22的視場(chǎng)18內(nèi)的物體16所反射的一發(fā)射信號(hào)26的反射。視場(chǎng)18的示例一般由圖1中所示的虛線所限定。
[0019]圖3示出了作為頻率30對(duì)時(shí)間32的圖的反射信號(hào)26的非限制性示例。發(fā)射信號(hào)26通常包括多個(gè)啁啾(chirp) 34。該多個(gè)啁啾34中的每一個(gè)被表征為發(fā)射信號(hào)26在啁啾間隔40 ( τ )期間從第一頻率36 (fl)到第二頻率38 (f2)的掃頻，其定義了啁啾斜率
42(-S)。該多個(gè)啁啾34中的每一個(gè)與前一個(gè)(pr1r)啁啾或后一個(gè)(subsequent)啁啾間隔開(kāi)一安靜(silent)間隔44(ts)。在時(shí)間間隔46(td)上發(fā)射一系列的K個(gè)啁啾以形成上述發(fā)射信號(hào)26，該發(fā)射信號(hào)26有時(shí)被稱為快速啁啾波形。通過(guò)進(jìn)一步示例而非限制的方式，用于這些變量的適當(dāng)?shù)闹蛋?6.55千兆赫茲(GHz)的第一頻率36、76.45GHz的第二頻率38、100微秒(us)的啁啾間隔40、每微秒1兆赫茲(MHz/us)的啁啾斜率42、10us的安靜間隔44、64個(gè)啁啾的啁啾計(jì)數(shù)48(K)，其導(dǎo)致了 7040微秒(us)的時(shí)間間隔46。選擇安靜間隔44以使得確定一個(gè)啁啾的開(kāi)始和后一個(gè)啁啾的開(kāi)始之間的總的時(shí)間間隔。
[0020]再次參照?qǐng)D2，系統(tǒng)20包括控制器50?？刂破?0可包括處理器52，諸如微處理器，或其它控制電路，諸如包括用于處理數(shù)據(jù)的專(zhuān)用集成電路(ASIC)的模擬和/或數(shù)字控制電路，如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言應(yīng)當(dāng)顯而易見(jiàn)的那樣?？刂破?0可包括存儲(chǔ)器54，包括諸如SDRAM之類(lèi)的易失性存儲(chǔ)器，和/或包括非易失性存儲(chǔ)器，諸如用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)例程、閾值和捕獲的數(shù)據(jù)的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPR0M)。該一個(gè)或多個(gè)例程可由處理器52執(zhí)行以執(zhí)行用于確定由控制器50所接收的信號(hào)是否指示視場(chǎng)18內(nèi)的物體16的存在的步驟。該控制器還可包括用于將天線22耦合至處理器52的發(fā)射器56和接收器58，如將由本領(lǐng)域人員所認(rèn)識(shí)到的那樣。
[0021]如上所述，控制器50被配備有存儲(chǔ)器54，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，諸如對(duì)應(yīng)于上述反射信號(hào)24的由接收器58所輸出的信號(hào)樣本。由此，控制器50或者更具體地處理器52被配置成接收一時(shí)域信號(hào)60，該時(shí)域信號(hào)60表示由天線22所檢測(cè)到的反射信號(hào)24。接收器58可包括放大器和過(guò)濾器以將來(lái)自天線22的信號(hào)調(diào)節(jié)(condit1n)成適合于處理器52。處理器52可包括被配置成采樣該時(shí)域信號(hào)60的模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADC(未示出)。適當(dāng)?shù)腁DC將具有12比特的分辨率并且可按每秒5百萬(wàn)個(gè)樣本的采樣率來(lái)操作。
[0022]圖4示出了數(shù)據(jù)的第一陣列100的非限制性示例，其中第一陣列100的每個(gè)單元102表示一存儲(chǔ)位置，該存