JP7724987B2 - 自動車レーダの相互干渉低減のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本開示は、概してレーダシステムに関し、より具体的には相互干渉を低減するためのレーダシステムおよび方法に関する。

インテリジェント車両は、全景・全天候認識のために、一層多くのレーダセンサを備えている。位相変調連続波（ＰＭＣＷ：phase modulated continuous wave）および直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency-division multiplexing）等の新たなシグナリング方式は、従来の周波数変調連続波（ＦＭＣＷ：frequency modulated continuous wave）方式よりも幅広く使用されてきた。しかしながら、ＰＭＣＷおよびＯＦＤＭは、非常に高いサンプリングレートで動作するので、レーダシステムにおけるトランシーバハードウェアに対する要件が増すことになる。それでもなお、ＦＭＣＷ方式は、量産レベルでの角度分解能が低水準である完全４次元（射程－速度－方位角－仰角）自動車レーダを実現するための主な選択肢に留まっている。

しかしながら、同じ規制周波数帯域（たとえば７７～８１ＧＨｚ）で動作するＦＭＣＷベースの自動車レーダの場合、レーダ信号の相互干渉に対処する必要がある。そうでなければ、相互干渉は、ノイズフロアを上昇させ、受信機アンテナを妨害し、誤警報をトリガし、検出の欠落を引き起こす。現在、ＭＩＭが、高速ＭＩＭを使用して幅広く実行されており、高速ＭＩＭは、干渉ゼロイング（zeroing）、適応ノイズキャンセラ、およびスパースサンプリング等の技術を使用して実行される。

高速ＭＩＭのための現在のアプローチは、干渉の線形チャープという特徴を利用し、検出された干渉を短時間フーリエ変換（ＳＴＦＴ：short-time Fourier transform）ドメインにおいてゼロに設定する（「ＳＴＦＴゼロイング」とも呼ばれる）。しかしながら、干渉検出およびゼロイングステップにおける誤差は、高速時間ドメインに伝搬し易く、強い残差を生じさせる。この影響は、低分解能ＳＴＦＴが使用される場合には悪化する、なぜなら、現在のアプローチは相互干渉信号をゼロにすることを重視しているからである。

したがって、高速ターゲット信号を直接的に重視することによって残差を最小にする高速ＭＩＭを実行することが可能なシステムが必要とされている。

したがって、いくつかの実施形態の目的は、高速ターゲット信号を直接取得するレーダシステムおよび方法を提供することである。

そのため、レーダシステムは、シーン内の物体（「ターゲット」とも呼ばれる）に向けてＦＭＣＷを送信し、物体から反射されたＦＭＣＷを受信するように構成され、レーダシステムは、反射されたＦＭＣＷに基づいて、シーン内の物体を検出するように構成される。いくつかの実施形態において、レーダシステムは、シーン内の物体を追跡するように構成される。そのため、同じ検出をシーン内の複数の物体に対して実行してもよい。

そのため、レーダシステムは、シーンの高速時間周波数（ｆＴＦ：fast-time-frequency）表現を生成し、直接ｆＴＦモード検索（ｆＴＦＭＲ：fTF mode retrieval）を通して高速時間ターゲット信号を直接復元するように構成され、シーンのｆＴＦ表現は、物体に対応するターゲットリッジと、１つまたは複数の干渉信号に対応する干渉リッジとを含む。

したがって、また、本開示のある実施形態の目的は、ｆＴＦ表現にわたって線形に広がる、非常に強い干渉リッジのうち、より弱いターゲットリッジを識別し、識別したターゲットを含むｆＴＦ表現を高速時間サンプルにマッピングする高精度ｆＴＦＭＲを可能にすることである。

そのため、高分解能ｆＴＦ表現、連続パルスを使用するロバストなリッジ検出、および直接ｆＴＦＭＲが連続的に実施される。

いくつかの実施形態は、高分解能ｆＴＦ表現がｆＴＦ表現におけるターゲット信号と干渉信号との間のより高度な分離を可能にする、という認識に基づく。高分解能ｆＴＦ表現は、干渉ビート周波数がターゲット信号のビート周波数と交差する場合に特に重要である。そのため、高分解能ｆＴＦ表現を可能にする、周波数再割り当てに基づくフーリエシンクロスクイーズ変換（ＦＳＳＴ：Fourier synchrosqueezing transform）が使用される。

いくつかの実施形態において、リッジ検出機構が、シーンのｆＴＦ表現からターゲットリッジを検出するために使用される。提案されているリッジ検出は、ｆＴＦドメインにわたるターゲットシグネチャはＦＭＣＷの複数のパルスにわたって一貫しているが干渉シグネチャは干渉レーダと犠牲レーダとの間の非コヒーレント性に起因して変動する可能性がある、という事実を利用する。その結果、一方向減衰干渉のうち期待外れの二方向減衰ターゲット信号のロバストなリッジ検出となる。

いくつかの実施形態は、ｆＴＦＭＲが、ｆＴＦドメインにおけるターゲット信号と干渉との間が十分に分離された状態で、高速時間間隔のターゲット信号に収束することが保証される、という認識に基づく。ＦＳＳＴは、正弦波状のターゲット信号を高度に重視しているので、ｆＴＦＭＲは、時間ドメインにおけるターゲット信号を、ターゲットのみの領域にわたってｆＴＲ表現を積分しそれと同時に干渉およびノイズを除去することにより、直接復元することができる。

したがって、本開示の一実施形態は、無線周波数（ＲＦ）帯域内の周波数変調された連続波（ＦＭＣＷ）を一連のパルス繰り返し間隔（ＰＲＩ：pulse repetition intervals）にわたって送信することにより、シーン内の物体を追跡するためのレーダシステムを提供し、レーダシステムは、プロセッサと、命令が格納されたメモリとを備え、命令は、プロセッサによって実行されると、レーダシステムに、中間周波数（ＩＦ）帯域幅内の時間－周波数ドメインにおいてサンプリングされたシーンのレーダ測定値を収集することを実行させ、送信されたＦＭＣＷの反射が、ＦＭＣＷのコピーとの混合により、中間周波数帯域幅にシフトされ、時間－周波数ドメインの周波数次元は、周波数帯域幅を形成する複数の周波数ビンに量子化され、時間－周波数ドメインの時間次元は、ＰＲＩに対応する時間間隔を形成する複数の時点に量子化され、命令はさらに、プロセッサによって実行されると、レーダシステムに、各ＰＲＩ内の異なる時点における各周波数ビンごとのレーダ測定値の振幅ピークの数をカウントすることと、ピークの数のカウントが予め定められたしきい値を超える周波数ビンの数を識別することと、識別した周波数ビン内のレーダ測定値の周波数分析に基づいて、少なくとも、物体までの距離を求める一方で、周波数帯域幅内のその他の周波数ビンの大半におけるレーダ測定値を無視することとを、実行させる。

したがって、本開示の一実施形態は、無線周波数（ＲＦ）帯域内の周波数変調された連続波（ＦＭＣＷ）を一連のパルス繰り返し間隔（ＰＲＩ）にわたって送信することにより、シーン内の物体を追跡する方法を提供し、この方法は、中間周波数（ＩＦ）帯域幅内の時間－周波数ドメインにおいてサンプリングされたシーンのレーダ測定値を収集することを含み、送信されたＦＭＣＷの反射が、ＦＭＣＷのコピーとの混合により、中間周波数帯域幅にシフトされ、時間－周波数ドメインの周波数次元は、周波数帯域幅を形成する複数の周波数ビンに量子化され、時間－周波数ドメインの時間次元は、ＰＲＩに対応する時間間隔を形成する複数の時点に量子化され、方法はさらに、各ＰＲＩ内の異なる時点における各周波数ビンごとのレーダ測定値の振幅ピークの数をカウントすることと、ピークの数のカウントが予め定められたしきい値を超える周波数ビンの数を識別することと、識別した周波数ビン内のレーダ測定値の周波数分析に基づいて、少なくとも、物体までの距離を求める一方で、周波数帯域幅内のその他の周波数ビンの大半におけるレーダ測定値を無視することとを含む。

本開示の例示的な実施形態に係る、ＦＭＣＷを使用して物体を追跡するように構成されたＦＭＣＷ自動車レーダシステムを示す図である。 例示的な実施形態に係る、物体を追跡するためのレーダシステムのブロック図を示す。 例示的な実施形態に係る、ＲＦ帯域内の複数のパルスにわたる時間－周波数ドメインＦＭＣＷレーダ干渉を示す図である。 例示的な実施形態に係る、ＩＦ帯域内の複数のパルスにわたる時間－周波数ドメインＦＭＣＷレーダ干渉を示す図である。 例示的な実施形態に係る、ターゲット信号のみを含むパルスのｆＴＦ表現におけるリッジ検出を示す図である。 例示的な実施形態に係る、ｆＴＦ表現の周波数ビン内の振幅ピークの数のヒストグラムを示す図である。 例示的な実施形態に係る、１つのターゲット信号と２つの干渉信号とを含むパルスのｆＴＦ表現におけるリッジ検出を示す図である。 例示的な実施形態に係る、ｆＴＦ表現の周波数ビン内の振幅ピークの数のヒストグラムを示す図である。 例示的な実施形態に係る、マルチパルスリッジ検出方法のフロー図を示す。 例示的な実施形態に係る、物体を追跡する方法のステップを示す図である。

以下、説明のために、本開示が十分に理解されるよう多数の具体的な詳細事項を述べる。しかしながら、本開示はこれらの具体的な詳細事項がなくても実施され得ることが当業者には明らかであろう。他の場合では、本開示を不明瞭にするのを回避することのみのために、装置および方法をブロック図の形式で示す。

本明細書および請求項で使用される、「たとえば（for example）」、「例として（for instance）」、および「～等の（such as）」という用語、ならびに「備える（comprising）」、「有する（having）」、「含む（including）」という動詞、およびこれらの動詞の他の形態の各々は、１つ以上の構成要素またはその他のアイテムの列挙とともに使用される場合、その列挙がさらに他の構成要素またはアイテムを除外するとみなされてはならないことを意味する、オープンエンドと解釈されねばならない。「～に基づく」という用語は、少なくとも部分的に基づくことを意味する。さらに、本明細書で使用される文体および術語は、説明のためのものであって限定とみなされてはならないことが理解されるはずである。本明細書で使用されるいかなる見出しも、便宜的なものに過ぎず、法的または限定効果を持つものではない。

図１は、本開示の例示的な実施形態に係る、ＦＭＣＷを使用して物体１０３を追跡するように構成されたＦＭＣＷ自動車レーダシステム１０１を示す。ＦＭＣＷ自動車レーダシステム（「レーダシステム」とも呼ぶ）１０１は、物体１０３を検出するために、無線周波数（ＲＦ）帯域内のＦＭＣＷを一連のパルス繰り返し間隔（ＰＲＩ）にわたって送信する（１０５）ように構成された、トランシーバ１０１ａを含み、物体１０３は、レーダシステム１０１からの距離ｄの場所に位置し得る。送信されたＦＭＣＷ１０５は物体１０３によって反射され、反射されたＦＭＣＷ１０７はトランシーバ１０１ａによって受信される。反射されたＦＭＣＷ１０７は、シーン内の物体１０３を追跡するためにレーダシステム１０１によって分析される。

いくつかの実施形態において、レーダシステム１０１は、ＦＭＣＷ１０５を送信するための送信機と、反射されたＦＭＣＷ１０７を受信するための受信機とを含み得る。レーダシステム１０１は、時間－周波数ドメインにおいてシーンのレーダ測定値をサンプリングし、中間周波数（ＩＦ）帯域幅内のシーンのサンプルレーダ測定値を収集するように構成される。レーダシステム１０１は、時間－周波数ドメインの周波数次元を、周波数帯域幅を形成する複数の周波数ビンに量子化する。同様に、レーダシステム１０１は、時間－周波数ドメインの時間次元を、ＰＲＩに対応する時間間隔を形成する複数の時点に量子化する。

量子化された時間および周波数ドメインに基づいて、レーダシステム１０１は、異なる時点における各周波数ビンごとのレーダ測定値の振幅ピークの数をカウントし、この数の振幅ピークのうちの各振幅ピークは、特定の時点における各周波数ビン内の最大エネルギに対応する。レーダシステム１０１はさらに、ピークの数のカウントが予め定められたしきい値を超える周波数ビンの数を識別するように構成され、さらに、識別した周波数ビン内のレーダ測定値の周波数分析に基づいて、少なくとも、物体１０３までの距離、速度、またはそれらの組み合わせを求める一方で、周波数帯域幅内のその他の周波数ビンの大半におけるレーダ測定値を無視するように、構成される。

レーダシステム１０１は、シーン内の複数の物体に対し、同じ測定を、複数の物体の各々に対して異なるＦＭＣＷを使用し対応する上記検出を各物体ごとに実行することにより、行うことが可能であってもよい。

図２は、例示的な実施形態に係る、物体１０３を追跡するためのレーダシステム１０１のブロック図２００を示す。レーダシステム１０１は、格納された命令を実行するように構成されたプロセッサ２０１を含む。レーダシステム１０１は、プロセッサ２０１によって実行可能な命令を格納するメモリ２０３をさらに含む。プロセッサ２０１は、シングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、コンピューティングクラスタ、または任意の数の他の構成であってもよい。メモリ２０３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、または任意の他の適切なメモリシステムを含み得る。プロセッサ２０１は、バス２０５を介して１つ以上の入力および出力デバイスに接続される。さらに、レーダシステム１０１は、ＦＭＣＷ生成器２０７を含み、ＦＭＣＷ生成器２０７は、一連のＰＲＩにわたってＦＭＣＷを生成するように構成される。レーダシステム１０１は、一連のＰＲＩにわたってＦＭＣＷ１０５を送信するように構成された送信機２０９をさらに含む。

レーダシステム１０１は、ＲＦ帯域幅内の入力信号を受信するように構成された受信機２１１を含む。入力信号は、物体１０３から反射された遅延ＦＭＣＷ１０７と、１つまたは複数の干渉信号とを含む。入力信号は混合器２１３に与えられ、混合器２１３は、入力信号をＦＭＣＷのコピーと混合して入力信号をＩＦ帯域幅にシフトするように構成され、ＦＭＣＷのコピーをコヒーレントな入力信号と混合することによって形成されるターゲットビート信号の、異なる時点における一連のピーク振幅は、周波数ビン内のリッジを形成し、ＦＭＣＷのコピーをインコヒーレントな入力信号と混合することによって形成される干渉ビート信号の、異なる時点における一連のピーク振幅は、複数の周波数ビンと、ある角度をなして交差し、混合器２１３の出力は、ターゲットビート信号と、１つまたは複数の干渉ビート信号との組み合わせを含む。混合器２１３は局部発振器を含んでいてもよく、混合器２１３は、この局部発振器を使用して、ＲＦ帯域ＦＭＣＷ信号をＩＦ帯域に変換する。ターゲットビート信号と１つまたは複数の干渉ビート信号との組み合わせは、物体１０３を含むシーンのｆＴＦ表現を得るために高速でサンプリングされる必要がある。

そのため、プロセッサ２０１は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２１５を使用するように構成される。ＡＤＣ２１５は、混合器の出力を高速時間でサンプリングすることにより、シーンのｆＴＦ表現を提供するレーダ測定値を生成するように構成される。プロセッサ２０１はさらに、ＡＤＣ２１５から取得したｆＴＦ表現に基づいて、シーンの高分解能ｆＴＦ表現を、周波数再割り当てに基づくフーリエシンクロスクイーズ変換（ＦＳＳＴ）を使用することによって生成するように構成される。シーンの高分解能ｆＴＦ表現は、物体１０３に対応するターゲットリッジと、１つまたは複数の干渉信号に対応する干渉リッジとを含む。干渉リッジはターゲットリッジよりも強い。

いくつかの実施形態は、高分解能ｆＴＦ表現により、ターゲットリッジと干渉リッジとの間のより高度の分離が可能になる、という認識に基づく。ターゲットリッジを検出するために、レーダシステム１０１はリッジ検出器２１７を含む。リッジ検出器２１７は、ｆＴＦ表現における最も強い信号リッジを順次検出するように構成される。レーダシステム１０１は、各ＰＲＩ内のＦＭＣＷの複数のパルスのうちの各パルスにおけるリッジ信号の検出に対応するピークの数のカウントを格納する。

加えて、レーダシステム１０１は出力インターフェイス２１９を含み得る。いくつかの実施形態において、レーダシステム１０１はさらに、出力インターフェイス２１９を介して、一連の制御力をコントローラ２２１に与えるように構成され、制御力は物体１０３の検出に基づいて生成される。コントローラ２２１は、一連の制御力に基づいて、レーダシステム１０１が搭載された自動運転車両等の負荷を制御するように構成されてもよい。
数学的実装
ターゲットおよび干渉信号モデル

図３Ａは、例示的な実施形態に係る、ＲＦ帯域３００ａ内の複数のパルスにわたる時間－周波数ドメインＦＭＣＷレーダ干渉を示す。説明し易くするために、２つのＦＭＣＷパルスのみを図３Ａに示す。図３Ａは、基準信号３０１に対応する２つのパルスと、対応する、後方散乱ターゲット信号３０３の２つのパルスとを示す。基準信号３０１は、物体１０３を検出するために送信されるＦＭＣＷ１０５に対応し、後方散乱ターゲット信号３０３は、反射されたＦＭＣＷ１０７に対応する。図３Ａに示すように、ＦＭＣＷは、２つの干渉パルスにより、すなわち干渉１ ３０５および干渉２ ３０７により、影響される。

ＩＩ．干渉低減方法

高分解能高速時間周波数（ｆＴＦ）表現

Ｂ．期待外れのターゲットのロバストなリッジ検出

図４Ａは、例示的な実施形態に係る、ターゲット信号のみを含むパルスのｆＴＦ表現４００ａにおけるリッジ検出を示す。ｆＴＦ表現４００ａにおける時間－周波数ドメインの周波数次元は、周波数帯域幅を形成する複数の周波数ビン（たとえば－１５ＭＨｚ～１５ＭＨｚであり、各周波数ビンのサイズは５ＭＨｚである）に量子化され、ｆＴＦ表現４００ａにおける時間－周波数ドメインの時間次元は、ＰＲＩ（たとえば０μｓ～３０μｓであり、各時間間隔または時間ビンのサイズは５μｓである）に対応する時間間隔を形成する複数の時点に量子化される。

図５Ａは、例示的な実施形態に係る、１つのターゲット信号と２つの干渉信号とを含むパルスのｆＴＦ表現５００ａにおけるリッジ検出を示す。最大エネルギ５０１が、プロット表現５００ａに従って検出される。ｆＴＦ表現５００ａの時間－周波数次元は、ｆＴＦ表現４００ａの時間－周波数次元と同様に量子化される。図５Ａに示されるように、ターゲットリッジ５０３は、ＣＰＩ内の複数のパルスにわたって同一のままであるが、ＦＭＣＷ干渉リッジ（最大エネルギ検出５０１に対応する）は、干渉レーダと犠牲レーダとの間の非コヒーレンス性が原因で複数のパルスにわたって変動する可能性がある。

図５Ｂは、例示的な実施形態に係る、ｆＴＦ表現５００ａの周波数ビン内の振幅ピークの数のヒストグラム５００ｂを示す。以下、図５Ｂを図５Ａとともに説明する。ターゲットリッジはＣＰＩ内の複数のパルスにわたって同一のままであるが、ＦＭＣＷ干渉リッジは複数のパルスにわたって変動するので、ターゲット信号のビート周波数、すなわち５ＭＨｚで累積された振幅ピーク（またはリッジ）の数５０５は依然として他のいずれの周波数における振幅リッジの数よりも非常に多い。

Ｃ．ターゲットの高速時間周波数モード検索

図７は、例示的な実施形態に係る、物体を追跡する方法７００のステップを示す。方法７００はレーダシステム１０１によって実行される。ステップ７０１において、物体１０３を検出するために、ＲＦ帯域内のＦＭＣＷが一連のパルス繰り返し間隔（ＰＲＩ）にわたって送信され、物体１０３は、レーダシステム１０１からの距離ｄの場所に位置し得る。送信されたＦＭＣＷ１０５は物体１０３によって反射され、反射されたＦＭＣＷ１０７はレーダシステム１０１によって受信され、シーン内の物体１０３を追跡するためにレーダシステム１０１によって分析される。

ステップ７０３において、送信されたＦＭＣＷの反射がＦＭＣＷのコピーとの混合によりシフトされたＩＦ帯域幅内の時間－周波数ドメインにおいてサンプリングされたシーンのレーダ測定値を収集することができる。時間－周波数ドメインの周波数次元は、周波数帯域幅を形成する複数の周波数ビンに量子化される。同様に、時間－周波数ドメインの時間次元は、ＰＲＩに対応する時間間隔を形成する複数の時点に量子化される。

ステップ７０５において、異なる時点における各周波数ビンごとのレーダ測定値の振幅ピークの数をカウントすることができる。この数の振幅ピークのうちの各ピークは、特定の時点における各周波数ビン内の最大エネルギに対応する。ステップ７０７において、ピークの数が予め定められたしきい値を超える周波数ビンの数を識別する。

ステップ７０７において、識別された周波数ビン内のレーダ測定値の周波数分析に基づいて、少なくとも物体１０３までの距離を求める一方で、周波数帯域幅内のその他の周波数ビンの大半におけるレーダ測定値を無視する。
実施形態

上記説明は、具体例としての実施形態のみを提供し、本開示の範囲、適用可能性、または構成を限定することは意図していない。むしろ、具体例としての実施形態の上記説明は、具体例としての１つ以上の実施形態を実現すること可能にする説明を当業者に提供する。意図されているのは、添付の請求項に記載されている、開示された主題の精神および範囲から逸脱することなく、要素の機能および構成に対して行われ得る各種変更である。

具体的な詳細事項が、上記説明において、実施形態の十分な理解を得るために提供されている。しかしながら、これらの具体的な詳細事項がなくても実施形態を実行し得ることを当業者は理解する。たとえば、開示されている主題におけるシステム、プロセス、および他の要素は、実施形態を不必要な詳細事項で不明瞭にしないようにするために、ブロック図の形態で構成要素として示される場合がある。他の例において、実施形態を不明瞭にしないようにするために、周知のプロセス、構造、および技術が、不必要な詳細事項なしで示される場合がある。さらに、各種図面における同様の参照番号および名称は同様の要素を示す。

また、個々の実施形態は、フローチャート、フロー図、データフロー図、構造図、またはブロック図として示されるプロセスとして説明される場合がある。フローチャートは動作を逐次プロセスとして説明する場合があるが、動作の多くは並列にまたは同時に実行することができる。さらに、動作の順序は入れ替え可能である。プロセスは、その動作が完了したときに終了されてもよいが、論じられていないまたは図に含まれていない他のステップを有し得る。さらに、具体的に記載されている何らかのプロセスにおけるすべての動作がすべての実施形態に起こり得る訳ではない。プロセスは、方法、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラムなどに対応し得る。プロセスが関数に対応する場合、関数の終了は、呼び出し関数または主関数に当該関数を戻すことに対応し得る。

さらに、開示された主題の実施形態は、少なくとも部分的に、手作業または自動のいずれかで実現されてもよい。手作業または自動による実現は、マシン、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはそれらの任意の組み合わせの使用を通して行われてもよく、または少なくとも支援されてもよい。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、またはマイクロコードで実現される場合、必要なタスクを実行するためのプログラムコードまたはコードセグメントは、マシン読取可能媒体に格納されてもよい。プロセッサが必要なタスクを実行してもよい。

本明細書で概要を述べた各種方法またはプロセスは、さまざまなオペレーティングシステムまたはプラットフォームのうちのいずれか１つを採用した１つ以上のプロセッサ上で実行可能なソフトウェアとして符号化されてもよい。加えて、そのようなソフトウェアは、複数の好適なプログラミング言語および／またはプログラミングもしくはスクリプトツールのうちのいずれかを用いて記述されてもよく、また、フレームワークもしくは仮想マシン上で実行される、実行可能な機械言語コードまたは中間コードとしてコンパイルされてもよい。典型的に、プログラムモジュールの機能は、各種実施形態における要望に応じて組み合わせても分散させてもよい。

本開示の実施形態は、方法として実現されてもよく、その一例が提供されている。この方法の一部として実行される動作の順序は任意の適切なやり方で決定されてもよい。したがって、実施形態は、例示されている順序と異なる順序で動作が実行されるように構成されてもよく、これは、いくつかの動作を、例示されている実施形態では一連の動作として示されていても、同時に実行することを含み得る。本開示をいくつかの好ましい実施形態を参照しながら説明してきたが、その他のさまざまな適合化および修正を本開示の精神および範囲の中で行い得ることが理解されるはずである。したがって、本開示の真の精神および範囲に含まれるそのような変形および修正のすべてをカバーすることが添付の請求項の態様である。

Claims (10)

1. 無線周波数（ＲＦ）帯域内の周波数変調された連続波（ＦＭＣＷ）を一連のパルス繰り返し間隔（ＰＲＩ）にわたって送信することにより、シーン内の物体を追跡するためのレーダシステムであって、前記レーダシステムは、
   命令を格納するように構成されたメモリと、
   前記命令を実行するように構成されたプロセッサとを備え、前記プロセッサは、前記命令を実行することにより、
   中間周波数（ＩＦ）帯域幅内の時間－周波数ドメインにおいてサンプリングされた前記シーンのレーダ測定値を収集し、送信された前記ＦＭＣＷの反射が、前記ＦＭＣＷのコピーとの混合により、前記中間周波数帯域幅にシフトされ、前記時間－周波数ドメインの周波数次元は、周波数帯域幅を形成する複数の周波数ビンに量子化され、前記時間－周波数ドメインの時間次元は、前記ＰＲＩに対応する時間間隔を形成する複数の時点に量子化され、さらに、
   コヒーレント処理間隔内の複数のＦＭＣＷパルスにわたって発生する、周波数ビンの振幅ピークの数をカウントし、
   後続のＦＭランプにわたる前記周波数ビン内のピークの発生回数がしきい値を超えるレーダ測定値を識別し、
   識別した前記レーダ測定値の周波数分析に基づいて、少なくとも、前記物体までの距離を求めるように、構成される、レーダシステム。
2. 前記数の振幅ピークのうちの各振幅ピークは、特定の時点における各周波数ビン内の最大エネルギに対応する、請求項１に記載のレーダシステム。
3. 前記レーダシステムは、
   前記ＦＭＣＷを前記一連のＰＲＩにわたって送信するように構成された送信機と、
   ＲＦ帯域幅内の入力信号を受信するように構成された受信機とをさらに備え、前記入力信号は、前記物体から反射された遅延ＦＭＣＷと、１つまたは複数の干渉信号とを含み、さらに、
   前記入力信号を前記ＦＭＣＷのコピーと混合して前記入力信号を前記ＩＦ帯域幅にシフトするように構成された混合器を備え、前記ＦＭＣＷのコピーをコヒーレントな入力信号と混合することによって形成されるターゲットビート信号の、異なる時点における一連のピーク振幅は、周波数ビン内のリッジを形成し、前記ＦＭＣＷのコピーをインコヒーレントな入力信号と混合することによって形成される干渉ビート信号の、異なる時点における一連のピーク振幅は、複数の周波数ビンと、ある角度をなして交差し、前記混合器の出力は、前記ターゲットビート信号と、１つまたは複数の干渉ビート信号との組み合わせを含み、さらに、
   前記混合器の前記出力を高速時間でサンプリングすることにより、前記シーンの各ＰＲＩにわたる高速時間周波数（ｆＴＦ）表現を提供するレーダ測定値を生成するように構成された、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を備える、請求項１に記載のレーダシステム。
4. 前記プロセッサはさらに、各ＰＲＩ内の高速時間サンプルを前記高速時間周波数表現に変換するように構成される、請求項３に記載のレーダシステム。
5. 前記プロセッサはさらに、前記シーン内の複数の物体について、前記ピークの数のカウントが前記予め定められたしきい値を超える周波数ビンの数を識別するように構成される、請求項３に記載のレーダシステム。
6. 前記プロセッサはさらに、
   各ＰＲＩにわたる識別した前記周波数ビンの各々に制限された前記高速時間周波数表現から、干渉低減高速時間サンプルを復元し、
   すべてのＰＲＩにわたり同一周波数ビンからの前記干渉低減高速時間サンプルをグループ化するように、構成される、請求項３に記載のレーダシステム。
7. 前記プロセッサはさらに、グループ化された前記干渉低減サンプルを処理することにより、前記物体の距離、速度、またはそれらの組み合わせを識別するように構成される、請求項６に記載のレーダシステム。
8. 無線周波数（ＲＦ）帯域内の周波数変調された連続波（ＦＭＣＷ）を一連のパルス繰り返し間隔（ＰＲＩ）にわたって送信することにより、シーン内の物体を追跡する方法であって、
   メモリが命令を格納し、
   プロセッサが前記命令を実行し、前記方法は、
   中間周波数（ＩＦ）帯域幅内の時間－周波数ドメインにおいてサンプリングされた前記シーンのレーダ測定値を収集することを含み、送信された前記ＦＭＣＷの反射が、前記ＦＭＣＷのコピーとの混合により、前記中間周波数帯域幅にシフトされ、前記時間－周波数ドメインの周波数次元は、周波数帯域幅を形成する複数の周波数ビンに量子化され、前記時間－周波数ドメインの時間次元は、前記ＰＲＩに対応する時間間隔を形成する複数の時点に量子化され、前記方法はさらに、
   コヒーレント処理間隔内の複数のＦＭＣＷパルスにわたって発生する、周波数ビンの振幅ピークの数をカウントすることと、
   後続のＦＭランプにわたる前記周波数ビン内のピークの発生回数がしきい値を超えるレーダ測定値を識別することと、
   識別した前記レーダ測定値の周波数分析に基づいて、少なくとも、前記物体までの距離を求めることとを含む、方法。
9. 前記数の振幅ピークのうちの各振幅ピークは、特定の時点における各周波数ビン内の最大エネルギに対応する、請求項８に記載の方法。
10. 送信機を使用して、前記ＦＭＣＷを前記一連のＰＲＩにわたって送信することと、
    受信機を使用して、ＲＦ帯域幅内の入力信号を受信することとをさらに含み、前記入力信号は、前記物体から反射された遅延ＦＭＣＷと、１つまたは複数の干渉信号とを含み、前記方法はさらに、
    混合器を使用して、前記入力信号を前記ＦＭＣＷのコピーと混合して前記入力信号を前記ＩＦ帯域幅にシフトすることを含み、前記ＦＭＣＷのコピーをコヒーレントな入力信号と混合することによって形成されるターゲットビート信号の、異なる時点における一連のピーク振幅は、周波数ビン内のリッジを形成し、前記ＦＭＣＷのコピーをインコヒーレントな入力信号と混合することによって形成される干渉ビート信号の、異なる時点における一連のピーク振幅は、複数の周波数ビンと、ある角度をなして交差し、前記混合器の出力は、前記ターゲットビート信号と、１つまたは複数の干渉ビート信号との組み合わせを含み、前記方法はさらに、
    アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して、前記混合器の前記出力を高速時間でサンプリングすることにより、前記シーンの各ＰＲＩにわたる高速時間周波数（ｆＴＦ）表現を提供するレーダ測定値を生成することを含む、請求項８に記載の方法。