雷达数据压缩系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及雷达信号处理，且尤其涉及压缩雷达数据。
【背景技术】
[0002]已知使用快速啁啾(chirp)波形来发射雷达信号的雷达系统常常将大量的经处理的数据作为由距离快速傅里叶变换(FFT)和多普勒FFT所产生的数据的阵列积累在存储器中。存储容量取决于各种系统参数，但对于暂时地存储达10，000，000字节(10MB)并不少见。为了最小化系统成本，期望减少实现快速啁啾波形所必需的存储的量。
【发明内容】
[0003]本文中所描述的是雷达数据压缩的系统和方法，其减少了需要在使用快速啁啾波形的雷达系统中的距离FFT和多普勒FFT之间进行积累的数据的量。
[0004]根据一个实施例，提供了雷达系统。所述雷达系统包括天线和控制器。所述天线被配置成检测一反射信号，所述反射信号被表征为由存在于所述天线的视场18中的一物体所反射的一发射信号的反射。所述发射信号包括多个啁啾。所述控制器被配备有存储器以用于存储数据。所述控制器被配置成接收代表由所述天线检测到的所述反射信号的时域信号。所述控制器还被配置成将所述时域信号变换成多个距离数据集。每个距离数据集对应于所述多个啁啾中的一个。每个距离数据集由被分配给多个距离面元的一系列值所表示。所述值中的每一个包括符号位。所述控制器还被配置成通过将被分配给所述多个距离面元中的至少一个的所述值中的每一个的一部分存储在所述存储器中来压缩所述多个距离数据集。所述部分被定义成排除每个值的第一数量的冗余的符号位。
[0005]在另一个实施例中，提供了雷达数据压缩的方法。所述方法包括:提供存储器以用于存储数据；接收代表由天线所检测到的反射信号的时域信号。所述反射信号由包括多个啁啾的发射信号引起。所述方法还包括将所述时域信号变换成多个距离数据集。每个距离数据集对应于所述多个啁啾中的一个。每个距离数据集由被分配给多个距离面元的一系列值所表示。所述值中的每一个包括符号位。所述方法还包括通过将被分配给所述多个距离面元中的至少一个的所述值中的每一个的一部分存储在所述存储器中来压缩所述多个距离数据集，其中所述部分被定义成排除每个值的第一数量的冗余的符号位。
[0006]在又一实施例中，当部分被进一步定义成通过排除每个值的最低有效位来保留所述数据的第二数量的位时，所述多个距离数据集被进一步压缩。
[0007]在阅读优选实施例的下列详细描述后，进一步的特征和优势将更清楚地呈现出，这些优选实施例仅作为非限定性的示例且结合附图而给出。
【附图说明】
[0008]现在将参考附图借助示例来描述本发明，在附图中:
[0009]图1是根据一个实施例的配备有雷达系统的车辆的俯视图；
[0010]图2是根据一个实施例的图1的系统的框图；
[0011]图3是根据一个实施例由图1的系统所发射的信号的波形图；
[0012]图4是根据一个实施例的存在于图1的系统中的数据阵列的图示；
[0013]图5是根据一个实施例的存在于图1的系统中的数据阵列的图示；
[0014]图6是根据一个实施例的存在于图1的系统中的数据字段的图示；以及
[0015]图7是根据一个实施例的由图1的系统所执行的方法的流程图。
详细描述
[0016]图1示出了配备有雷达系统(下文称为系统20)的车辆10的非限制性示例。系统20被示为位于车辆10的窗口 12后的车辆10的内部隔间中。虽然示出了汽车，但可构想系统20也适用于用在其它车辆上，诸如如半牵引式挂车的重型道路车辆以及诸如施工设备之类的非道路车辆。在此非限制性示例中，系统20位于风挡的后面并且一般位于后视镜14的前方。替代地，系统20可被定位成透过车辆10的侧窗或后窗进行“观看”，或者位于车辆10的前保险杠或后保险杠附近。
[0017]系统20通常被配置成检测相对于车辆10的一个或多个物体(例如，物体16)。此夕卜，系统20可具有进一步的能力来估算所检测到的物体(多个)的参数，包括，例如，物体位置和速度矢量、目标尺寸和分类，例如，车辆相对于行人。可在车辆10上随车携带系统20以用于汽车安全应用，包括自适应巡航控制(ACC)、前部碰撞警示(FCW)以及经由自动制动的碰撞缓解或避免、和车道偏离警示(LDW)。
[0018]图2进一步示出了系统20的非限制性细节。系统20可包括天线22，该天线22被配置成检测一反射信号24，该反射信号24被表征为由天线22的视场18内的物体16所反射的一发射信号26的反射。视场18的示例一般由图1中所示的虚线所限定。
[0019]图3示出了作为频率30对时间32的图的反射信号26的非限制性示例。发射信号26通常包括多个啁啾(chirp) 34。该多个啁啾34中的每一个被表征为发射信号26在啁啾间隔40 ( τ )期间从第一频率36 (fl)到第二频率38 (f2)的扫频，其定义了啁啾斜率
42(-S)。该多个啁啾34中的每一个与前一个(pr1r)啁啾或后一个(subsequent)啁啾间隔开一安静(silent)间隔44(ts)。在时间间隔46(td)上发射一系列的K个啁啾以形成上述发射信号26，该发射信号26有时被称为快速啁啾波形。通过进一步示例而非限制的方式，用于这些变量的适当的值包括76.55千兆赫兹(GHz)的第一频率36、76.45GHz的第二频率38、100微秒(us)的啁啾间隔40、每微秒1兆赫兹(MHz/us)的啁啾斜率42、10us的安静间隔44、64个啁啾的啁啾计数48(K)，其导致了 7040微秒(us)的时间间隔46。选择安静间隔44以使得确定一个啁啾的开始和后一个啁啾的开始之间的总的时间间隔。
[0020]再次参照图2，系统20包括控制器50。控制器50可包括处理器52，诸如微处理器，或其它控制电路，诸如包括用于处理数据的专用集成电路(ASIC)的模拟和/或数字控制电路，如对本领域技术人员而言应当显而易见的那样。控制器50可包括存储器54，包括诸如SDRAM之类的易失性存储器，和/或包括非易失性存储器，诸如用于存储一个或多个例程、阈值和捕获的数据的电可擦除可编程只读存储器(EEPR0M)。该一个或多个例程可由处理器52执行以执行用于确定由控制器50所接收的信号是否指示视场18内的物体16的存在的步骤。该控制器还可包括用于将天线22耦合至处理器52的发射器56和接收器58，如将由本领域人员所认识到的那样。
[0021]如上所述，控制器50被配备有存储器54，用于存储数据，诸如对应于上述反射信号24的由接收器58所输出的信号样本。由此，控制器50或者更具体地处理器52被配置成接收一时域信号60，该时域信号60表示由天线22所检测到的反射信号24。接收器58可包括放大器和过滤器以将来自天线22的信号调节(condit1n)成适合于处理器52。处理器52可包括被配置成采样该时域信号60的模数转换器或ADC(未示出)。适当的ADC将具有12比特的分辨率并且可按每秒5百万个样本的采样率来操作。
[0022]图4示出了数据的第一阵列100的非限制性示例，其中第一阵列100的每个单元102表示一存储位置，该存