调频连续波雷达的制作方法

本公开总体上涉及电路领域，并且更具体地，涉及调频连续波雷达。

背景技术：

1、随着自动驾驶技术的发展，越来越多的传感器用于自动驾驶系统，诸如高清摄像头、激光雷达、毫米波雷达等。毫米波雷达适于全天候工作，并且可以用于近距离、中距离和远距离的应用场景。调频连续波(frequency modulated continuous wave，fmcw)雷达是毫米波雷达常用的一种工作体制。在操作中，fmcw雷达发射频率随时间变化的fmcw信号，并且接收与所发射的fmcw信号相对应的回波信号。借助于回波信号频率与发射信号频率之间的差异便可以进行目标定位和相对速度测量。

2、高性能的fmcw雷达需要具有较高的距离分辨率并且需要能够测量更高的速度。这意味着在设计时需要兼顾高扫频带宽和低扫频周期。这对雷达系统的硬件设计带来了挑战。常规的设计方案通过使用多个雷达收发器来实现在保持扫频周期不变的同时增加扫频带宽，但这会导致硬件成本的显著增加。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开的各实施例旨在提供一种电子电路和电子设备，以用于降低雷达系统的硬件成本。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种电子电路，该电子电路包括：fmcw信号发生器，被配置为生成fmcw信号；扩频装置，被配置为基于fmcw信号生成扩频信号，扩频信号包括第一组信号分量和第二组信号分量，第一组信号分量和第二组信号分量的扫频带宽和扫频周期与fmcw信号相同，并且第一组信号分量的频带不低于第二组信号分量的频带；发射器，被配置为发射扩频信号；接收器，被配置为接收与被发射的扩频信号相关联的回波信号，回波信号包括第一组信号分量和第二组信号分量；以及回波信号处理装置，被配置为确定fmcw信号发生器的当前fmcw信号分别与回波信号的第一组信号分量和第二组信号分量之间的频率差。通过这种配置，可以借助于包括多个并行的fmcw信号分量的扩频信号来实现将fmcw雷达系统的整个扫频带宽分割为多个并行的小带宽，使得根据本公开的电子电路不仅可以兼顾高扫频带宽和低扫频周期，而且可以减少所需发射射频通道和接收射频通道的数目，从而降低硬件成本。

3、在一些实现方式中，扩频装置包括：第一信号发生器，被配置为生成第一信号，第一信号包括基波信号分量；以及上变频装置，被配置为利用fmcw信号对第一信号进行上变频以生成扩频信号，扩频信号由第一组信号分量和第二组信号分量组成，第一组信号分量的频率大于fmcw信号的频率、并且包括fmcw信号的频率与基波信号分量的频率与之和，第二组信号分量的频率小于fmcw信号的频率、并且包括fmcw信号的频率与基波信号分量的频率之差；其中基波信号分量的频率大于或等于fmcw信号的扫频带宽的一半。通过这种配置，扩频装置可以基于fmcw信号生成包括多个并行的fmcw信号分量的扩频信号，从而实现将fmcw雷达系统的整个扫频带宽分割为多个并行的小带宽，以兼顾高扫频带宽和低扫频周期。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

4、在一些实现方式中，回波信号处理装置包括：第一信号处理装置，被配置为提取回波信号中的第一组信号分量，并且基于回波信号中的第一组信号分量、当前fmcw信号以及第一信号，生成第一组中频信号，第一组中频信号中的每个中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的第一组信号分量中的相应信号分量之间的频率差；以及第二信号处理装置，被配置为提取回波信号中的第二组信号分量，并且基于回波信号中的第二组信号分量、当前fmcw信号以及第一信号，生成第二组中频信号，第二组中频信号中的每个中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的第二组信号分量中的相应信号分量之间的频率差。通过这种配置，回波信号处理装置可以对回波信号中的第一组信号分量和第二组信号分量分开处理，从而可以分别确定fmcw信号发生器的当前fmcw信号与回波信号中的各个信号分量之间的频率差，以用于测距和/或测速。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

5、在一些实现方式中，第一信号处理装置包括：第一去啁啾装置，被配置为提取回波信号中的第一组信号分量，并且利用当前fmcw信号对回波信号中的第一组信号分量进行去啁啾，以获得第一去啁啾信号；第一下变频装置，被配置为利用第一信号中的每个信号分量分别对第一去啁啾信号进行下变频，以获得第一组下变频信号；以及第一滤波装置，被配置为对第一组下变频信号进行低通滤波，以获得第一组中频信号。第二信号处理装置包括：第二去啁啾装置，被配置为提取回波信号中的第二组信号分量，并且利用当前fmcw信号对回波信号中的第二组信号分量进行去啁啾，以获得第二去啁啾信号；第二下变频装置，被配置为利用第一信号中的每个信号分量分别对第二去啁啾信号进行下变频，以获得第二组下变频信号；以及第二滤波装置，被配置为对第二组下变频信号进行低通滤波，以获得第二组中频信号。通过这种配置，可以对回波信号中的第一组信号分量和第二组信号分量分开处理，从而可以确定分别指示当前fmcw信号与回波信号中的各个频率分量之间的频率差的多个中频信号，以用于测距和/或测速。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

6、在一些实现方式中，扩频装置包括：第一信号发生器，被配置为生成第一信号，第一信号包括基波信号分量和谐波信号分量；以及上变频装置，被配置为利用fmcw信号对第一信号进行上变频以生成扩频信号，扩频信号由第一组信号分量和第二组信号分量组成，第一组信号分量的频率大于fmcw信号的频率、并且包括谐波信号的频率与fmcw信号的频率之和，第二组信号分量大于fmcw信号的频率、并且包括基波信号分量的频率与fmcw信号的频率之和；其中基波信号分量的频率大于或等于fmcw信号的扫频带宽。通过这种配置，扩频装置可以基于fmcw信号生成包括多个并行的fmcw信号分量的扩频信号，从而实现将fmcw雷达系统的整个扫频带宽分割为多个并行的小带宽，以兼顾高扫频带宽和低扫频周期。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

7、在一些实现方式中，扩频装置包括：第一信号发生器，被配置为生成第一信号，第一信号包括基波信号分量和谐波信号分量；以及上变频装置，被配置为利用fmcw信号对第一信号进行上变频以生成扩频信号，扩频信号由第一组信号分量和第二组信号分量组成，第一组信号分量的频率小于fmcw信号的频率、并且包括fmcw信号的频率与基波信号分量的频率之差，第二组信号分量小于fmcw信号的频率、并且包括fmcw信号的频率与谐波信号的频率之差；其中基波信号分量的频率大于或等于fmcw信号的扫频带宽。通过这种配置，扩频装置可以基于fmcw信号生成包括多个并行的fmcw信号分量的扩频信号，从而实现将fmcw雷达系统的整个扫频带宽分割为多个并行的小带宽，以兼顾高扫频带宽和低扫频周期。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

8、在一些实现方式中，回波信号处理装置包括：去啁啾装置，被配置为利用当前fmcw信号对回波信号进行去啁啾，以获得去啁啾信号；下变频装置，被配置为利用第一信号中的每个信号分量分别对去啁啾信号进行下变频，以获得一组下变频信号；以及滤波装置，被配置为对一组下变频信号进行低通滤波，以获得一组中频信号，一组中频信号中的每个中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的相应信号分量之间的频率差。通过这种配置，可以利用所获得的一组中频信号来进行测距和/或测速。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

9、在一些实现方式中，扩频装置包括：第一信号发生器，被配置为生成第一信号，第一信号包括具有第一频率的基波信号分量；以及上变频装置，被配置为利用fmcw信号对第一信号进行上变频以生成扩频信号，扩频信号由第一组信号分量和第二组信号分量组成，第一组信号分量的频率大于fmcw信号的频率、并且包括fmcw信号的频率与基波信号分量的频率与之和，第二组信号分量的频率是fmcw信号的频率；其中基波信号分量的频率大于或等于fmcw信号的扫频带宽。通过这种配置，扩频装置可以基于fmcw信号生成包括多个并行的fmcw信号分量的扩频信号，从而实现将fmcw雷达系统的整个扫频带宽分割为多个并行的小带宽，以兼顾高扫频带宽和低扫频周期。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

10、在一些实现方式中，回波信号处理装置包括：去啁啾装置，被配置为利用当前fmcw信号对回波信号进行去啁啾，以获得去啁啾信号；下变频装置，被配置为利用第一信号中的每个信号分量分别对去啁啾信号进行下变频，以获得一组下变频信号；第一滤波装置，被配置为对一组下变频信号进行低通滤波，以获得第一组中频信号，第一组中频信号中的每个中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的第一组信号分量中的相应信号分量之间的频率差；以及第二滤波装置，被配置为对去啁啾信号进行低通滤波，以获得本振中频信号，本振中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的第二组信号分量之间的频率差。通过这种配置，可以利用所获得的一组中频信号和本振中频信号来进行测距和/或测速。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

11、在一些实现方式中，扩频装置包括：第一信号发生器，被配置为生成第一信号，第一信号包括具有第一频率的基波信号分量；以及上变频装置，被配置为利用fmcw信号对第一信号进行上变频以生成扩频信号，扩频信号由第一组信号分量和第二组信号分量组成，第一组信号分量的频率是fmcw信号的频率，第二组信号分量的频率小于fmcw信号的频率、并且包括fmcw信号的频率与基波信号分量的频率之差；其中基波信号分量的频率大于或等于fmcw信号的扫频带宽。通过这种配置，扩频装置可以基于fmcw信号生成包括多个并行的fmcw信号分量的扩频信号，从而实现将fmcw雷达系统的整个扫频带宽分割为多个并行的小带宽，以兼顾高扫频带宽和低扫频周期。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

12、在一些实现方式中，回波信号处理装置包括：去啁啾装置，被配置为利用当前fmcw信号对回波信号进行去啁啾，以获得去啁啾信号；下变频装置，被配置为利用第一信号中的每个信号分量分别对去啁啾信号进行下变频，以获得一组下变频信号；以及第一滤波装置，被配置为对一组下变频信号进行低通滤波，以获得第一组中频信号，第一组中频信号中的每个中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的第二组信号分量中的相应信号分量之间的频率差；第二滤波装置，被配置为对去啁啾信号进行低通滤波，以获得本振中频信号，本振中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的第二组信号分量之间的频率差。通过这种配置，可以利用所获得的一组中频信号和本振中频信号来进行测距和/或测速。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

13、在一些实现方式中，扩频装置包括：第一信号发生器，被配置为生成第一信号，第一信号包括基波信号分量；以及上变频装置，被配置为利用fmcw信号对第一信号进行上变频以生成扩频信号，扩频信号由本振信号分量、第一组信号分量和第二组信号分量组成，本振信号分量的频率是fmcw信号的频率，第一组信号分量的频率大于fmcw信号的频率、并且包括fmcw信号的频率与基波信号分量的频率与之和，第二组信号分量小于fmcw信号的频率、并且包括fmcw信号的频率与基波信号分量的频率之差；其中基波信号分量的频率大于或等于fmcw信号的扫频带宽。通过这种配置，扩频装置可以基于fmcw信号生成包括多个并行的fmcw信号分量的扩频信号，从而实现将fmcw雷达系统的整个扫频带宽分割为多个并行的小带宽，以兼顾高扫频带宽和低扫频周期。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

14、在一些实现方式中，回波信号处理装置包括：本振信号处理装置，被配置为基于回波信号、当前fmcw信号以及第一信号，生成本振中频信号，本振中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的本振信号分量之间的频率差；第一信号处理装置，被配置为提取回波信号中的第一组信号分量，并且基于回波信号中的第一组信号分量、当前fmcw信号以及第一信号，生成第一组中频信号，第一组中频信号中的每个中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的第一组信号分量中的相应信号分量之间的频率差；以及第二信号处理装置，被配置为提取回波信号中的第二组信号分量，并且基于回波信号中的第二组信号分量、当前fmcw信号以及第一信号，生成第二组中频信号，第二组中频信号中的每个中频信号的频率指示当前fmcw信号与回波信号中的第二组信号分量中的相应信号分量之间的频率差。通过这种配置，回波信号处理装置可以对回波信号中的本振信号分量、第一组信号分量和第二组信号分量分开处理，从而可以分别确定fmcw信号发生器的当前fmcw信号与回波信号中的各个信号分量之间的频率差，以用于测距和/或测速。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

15、在一些实现方式中，本振信号处理装置包括：本振去啁啾装置，被配置为利用当前fmcw信号对回波信号进行去啁啾，以获得本振去啁啾信号；以及本振滤波装置，被配置为对本振去啁啾信号进行低通滤波，以获得本振中频信号。第一信号处理装置包括：第一去啁啾装置，被配置为提取回波信号中的第一组信号分量，并且利用当前fmcw信号对回波信号中的第一组信号分量进行去啁啾，以获得第一去啁啾信号；第一下变频装置，被配置为利用第一信号中的每个信号分量分别对第一去啁啾信号进行下变频，以获得第一组下变频信号；以及第一滤波装置，被配置为对第一组下变频信号进行低通滤波，以获得第一组中频信号。第二信号处理装置包括：第二去啁啾装置，被配置为提取回波信号中的第二组信号分量，并且利用当前fmcw信号对回波信号中的第二组信号分量进行去啁啾，以获得第二去啁啾信号；第二下变频装置，被配置为利用第一信号中的每个信号分量分别对第二去啁啾信号进行下变频，以获得第二组下变频信号；以及第二滤波装置，被配置为对第二组下变频信号进行低通滤波，以获得第二组中频信号。通过这种配置，可以对回波信号中的本振信号分量、第一组信号分量和第二组信号分量分开处理，从而可以确定分别指示当前fmcw信号与回波信号中的各个频率分量之间的频率差的多个中频信号，以用于测距和/或测速。与常规方案相比，根据该实现方式的电子电路可以只使用一个发射射频通道和一个接收射频通道来实现在不增大扫频周期的情况下提高扫频带宽，从而可以降低硬件成本。

16、根据本公开的第二方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：根据本公开的第一方面的电子电路，以及被配置为向电子电路供电的电源。通过这种配置，可以借助于包括多个并行的fmcw信号分量的扩频信号来实现将fmcw雷达系统的整个扫频带宽分割为多个并行的小带宽，使得根据本公开的电子电路不仅可以兼顾高扫频带宽和低扫频周期，而且可以减少所需发射射频通道和接收射频通道的数目，从而降低硬件成本。

17、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征通过以下的描述将变得容易理解。