雷达中的角分辨率的利记博彩app_2

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达装置200具有相同的相对速度,则该雷达装置200在角 度维度中解析运些障碍物。雷达装置200估计在从雷达装置200起的固定距离处并且相对于 雷达装置200具有固定的相对速度的多个障碍物的位置。在一个实施例中,雷达装置200估 计多个障碍物的位置,并且每个障碍物在从雷达装置200起不同的距离处。
[0031] 图2(b)通过障碍物'm'255和'η'260的示例示出雷达装置200的操作。在运个示例 中,接收天线单元210(图2a)包括:形成天线线性阵列的Ξ个天线al、a2和a3;W及附加天线 bl。术语0m265是与障碍物'm'255相关联的方位角,并且术语Φ"270是与障碍物'm'255相关 联的仰角。类似地,术语9η275是与障碍物'n'260相关联的方位角,并且术语Φη280是与障碍 物'η'260相关联的仰角。如图2(b)所示,方位角Θη275被解释为在负方向上的角度。
[0032] 发射天线单元205被配置为发射RF(射频)信号,并且接收天线单元210接收来自障 碍物'm'255和'η'260的散射信号。所发射的RF信号包括由发射器产生的RF信号的多个帖, 并且所接收的散射RF信号包括从障碍物接收的信号的多个帖。接收天线单元210在运些帖 处跟踪来自障碍物的信号。在帖"k"处在接收天线单元210处从障碍物V' 255和V' 260接收 的信号被表示为:
[0033]
[0034] 其中。1,1<、。2,1<、。3,1<、1'1)1,1<是分别在天线日1、日2、日3和131处在帖4处接收的信号。术 语。1,1<、。2,1<、。3,1<、^,1<表示在信号处理单元215中处理之后在相应的天线处接收的信号。 例如,在一个实施例中,信号rai,k表示执行2D FFT之后针对帖k在天线al处从障碍物'm'255 和V 260接收的信号。术语Am,谢An, k分别是两个障碍物V 255和V 260在帖k处的复振幅。 术语wxm是与障碍物'm'255相关联的方位频率,并且术语wxn是与障碍物'n'260相关联的方 位频率。术语Ik被称为由于障碍物'm'255而在附加天线bl处产生的相位,并且术语Φη被称为 由于障碍物'η'260而在附加天线bl处产生的相位。此外,被称为在附加天线bi处与障 碍物'111'255相关联的复相量(complex地日3〇1·),且6-'^'*^"被称为在附加天线131处与障碍物 V 260相关联的复相量。方位频率Wxm和Wm被定义为:
[0037]与障碍物'm'255相关联的高程频率(Wz")W及与障碍物'n'260相关联的高程频率 (Wzn)被定义为:
[0040]由于障碍物'm' 255而在附加天线bl处产生的相位(Φη) W及由于障碍物'η' 260而 在附加天线bl处产生的相位(Φη)被定义为:
[0043] 其中0m265是与障碍物'm'255相关联的方位角,且(Κ270是与障碍物'm'255相关联 的仰角。类似地,Θη275是与障碍物V260相关联的方位角,且Φη280是与障碍物V260相关 联的仰角。
[0044] 信号处理单元215被配置为根据从障碍物接收的信号来估计与每个障碍物相关联 的方位频率。因此,信号处理单元215根据在天线al、a2和a3的线性阵列处从障碍物'm'255 和'η' 260接收的信号来估计分别与障碍物'm'255和'η'260相关联的方位频率wxm和wxn。方 位频率的估计通过常规技术(例如,根MUSIC(多信号分类)技术、频谱MUSIC技术W及基于最 大似然估计的技术)进行。通过使用运些技术,具有N个天线的雷达装置可W估计N-1个障碍 物的方位频率。该估计提供与障碍物'm'255和'n'260中的每一个相关联的估计的方位频率 wxm和wxn。信号处理单元215根据与障碍物相关联的估计的方位频率并根据在天线al、a2和 a3的线性阵列处从障碍物接收的信号来估计与每个障碍物相关联的复振幅。因此,信号处 理单元215使用如下等式(4)估计Am,k和An,k,其分别是两个障碍物'm'255和'n'260的复振 幅:
[0047]
(13)
[004引其中,pinv(S)是S的伪逆。在一个实施例中,pinv(S)被定义为:
[0049] pinv(S) = (sHs)-isH (14) 其中Η被称为共辆转置。估计pinv(S)设及反转如在等式(14)中所示的2X2矩阵(SHS)。 S独立于帖'k'。因此,估计之后,pinv(S)被用于所有的连续帖。术语rai,k表示在帖k处在天 线al处接收的信号。类似地,。2,k表示在帖k处在天线a2处接收的信号。信号处理单元215使 用在天线al、a2和a3的线性阵列处接收的信号的帖来估计与每个障碍物相关联的复振幅。 针对每一帖来估计该复振幅。针对每一帖,测量rk(l:3)的值,运是在天线al、a2和a3的线性 阵列处从障碍物'm'255和'n'260接收的信号。在一个实施例中,针对帖k,分别与障碍物'm' 255和'n'260相关联的复振幅Am,k和An,k的估计是最小二乘估计。在另一个实施例,当在天线 线性阵列中的每个天线处的SNR(信噪比)不同时(例如当在al、a2和a3处的SNR不同,或者当 在天线al、a2和a3的线性阵列中的任何天线处的SNR跨越帖改变时),针对帖k,分别与障碍 物'm'255和'n'260相关联的复振幅Am,k和An,k的估计是加权最小二乘估计。复振幅的估计提 供针对每一帖与障碍物'm,255和'n,260中的每一个相关联的估计的复振幅。
[0050] 信号处理单元215根据与障碍物相关联的估计的复振幅并根据在附加天线处从障 碍物接收的信号来估计与每个障碍物相关联的复相量。因此,信号处理单元215根据分别与 障碍物'm'255和'n'260相关联的复振幅Am,k和An,k并根据在附加天线bl处从障碍物'm'255 和'η'260接收的信号来估计分别与障碍物'm'255和'η'260相关联的复相量和 e-J'"。。信号处理单元215使用如下等式(4)估计复相量6-;
[0054]其中,pinv(T)是T的伪逆。在一个实施例中,pinv(T)被定义为:
[0化5] ρ?ην(Τ) = (ΤΗτ)-?τΗ (18) 其中Η被称为共辆转置。估计pinv(T)设及反转等式(18)的2X2矩阵巧叶)。等式(16)表 示在帖V处的等式(15),其中k=l,2-Nfr,并且Nfr是第N个帖。信号处理单元215使用跨越 多个帖在附加天线bl处接收的信号来估计与每个障碍物相关联的复相量。信号处理单元 215还使用跨越多个帖与每个障碍物相关联的估计的复振幅来估计与每个障碍物相关联的 复相量。因此,等式(16)中的Am,1和An,1分别表示:由于障碍物m而在第1帖处产生的复振幅; W及由于障碍物η而在第1帖处产生的复振幅。此外,m,i表示在第1帖处在附加天线bl处接 收的信号。类似地,等式(16)中的Am,Nfr和An,Nfr分别表示:由于障碍物m而在第化r帖处产生的 复振幅;W及由于障碍物η而在第Nfr帖处产生的复幅度。另外,加 ,Nfr代表在第Nfr帖处在附 加天线bl处接收的信号。在一个实施例中,分别与障碍物'm'255和'n'260相关联的复相量 和的估计是最小二乘估计。在另一个实施例中,当附加天线处的SNR跨越多个帖 变化时,分别与障碍物'm' 255和'η ' 260相关联的复相量和的估计是加权最小二 乘估计。
[0化6] 信号处理单元215根据复相量和e-jy"并根据估计的方位频率wxm和wxn使用 W下等式来估计与障碍物'm'255相关联的高程频率(wz") W及与障碍物'η'260相关联的高 程频率(Wzn):
[0059] 信号处理单元215进一步被配置为根据估计的高程频率分别使用等式(7)和等 式(5)估计与障碍物'm' 255相关联的仰角Φ m270和方位角0m265,如下所示:
[0060] 从等式(7)可得:
[0064] 类似地,信号处理单元215被配置为根据估计的高程频率wzn分别使用等式(8)和等 式(6)估计与障碍物'n'260相关联的仰角Φη280和方位角Θη275。在一个实施例中,信号处理 单元215根据与每个障碍物相关联的估计的复相量并根据与每个障碍物相关联的估计的方 位频率来估计方位角和仰角。
[0065] 雷达装置200提供用于解析两个障碍物'm'255和'η'260的方位角和仰角的有效解 决方案,运两个障碍物与雷达装置200相距相同的距离并且相对于雷达装置200具有相同的 相对速度。此外,雷达装置200适用于W比常规技术更少的天线进行操作。一些常规技术使 用2D天线阵列,而其他技术使用在正交方向上具有天线的线性阵列的L形天线,W估计多个 障碍物的方位角和仰角。与此相反,在天线的线性阵列中具有Ν个天线并且在接收天线单元 210中具有一个附加天线的情况下,雷达装置200能够估计Ν-1个障碍物的方位角和仰角,所 述Ν-1个障碍物在从雷达装置200起的相同范围处并且相对于雷达装置200具有相同的相对 速度。
[0066] 另外,在雷达装置200中通过信号处理单元215进行处理是更有效的(与常规雷达 装置相比),因为信号
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