定实施方式中可能的是，例如各个天线元件布置到λ/2栅格上，其中λ是雷达设备的所使用的中频的波长。但用于天线元件的其他间距也是可能的。优选地，各个天线元件的布置在此如此构型，使得基于具有尽可能少的天线元件的切换天线阵列的所使用的切换状态产生最佳的角度估计。
[0032]在图2中对于发送天线12和接收天线11分别示出分离的天线阵列。此外，也可能的是，不仅对于发送信号的发送而且对于反射信号的接收使用一个共同的天线阵列。通过发送天线和接收天线组合在一个共同的天线阵列中能够实现雷达设备的特别高效的构型。
[0033]为了除角度估计以外也能够实现唯一明确的距离估计和相对速度估计，通过发送天线12发送具有不同调制的雷达信号。图3示出具有用于发送信号的两种不同调制的频率时间图。这两种调制一一一方面具有上升的频率的正向线性调频脉冲(Up-Chirp)和另一方面具有随时间下降的频率的反向线性调频脉冲(Down-Chirp)—一在此相互交错，也即分别交替地发送正向线性调频脉冲和反向线性调频脉冲。对于这两种调制中的每一种实施分离的分析处理，以便由这两种分析处理的组合能够实施距离和相对速度的唯一明确的确定。除在此示出的两种不同的调制以外，此外也能够实现多于两种的不同调制，以便进一步改善唯一明确性。例如可以使用具有不同斜率的多个正向线性调频脉冲和/或多个反向线性调频脉冲。
[0034]对于发送信号的所使用的调制中的每一种，发送天线12的天线阵列和/或接收天线11的天线阵列在不同的切换状态中运行。例如，根据图3，具有上升频率的信号可以由第一切换状态中的天线阵列接收并且具有以下降频率进行的调制的信号可以由具有第二切换状态的天线阵列接收。在这种情况下，对于发送信号在两种调制中的发送，发送天线12的天线阵列可以在相同的切换状态中运行。替代地，用于发送天线12的不同切换状态对于发送信号的不同调制也是可能的。
[0035]在另一种实施方式中，对于发送信号的每一种调制可以使用发送天线12的不同切换状态。例如，根据图3，具有上升频率的信号可以在发送天线12的第一切换状态中发送并且具有下降频率的信号可以在发送天线12的第二切换状态中发送。在这种情况下，接收天线11对于两种调制可以在相同的切换状态中运行。替代地，对于两种调制也能够实现接收天线11的不同切换状态。
[0036]在多于两种用于发送信号的不同调制的情况下，也可能的是，对于发送信号的一些调制改变发送天线的切换状态并且在此使接收天线的切换状态不变，并且对于发送信号的另外一些调制使发送天线的切换状态相同并且改变接收天线的切换状态。优选地，在此，所发送的信号的每一种调制相应于发送天线和/或接收天线的切换状态的各自配置。但原则上也可能的是，用于发送信号的调制的数量与用于发送天线和/或接收天线的切换状态的数量不同。然而，在这种情况下，预期用于分析处理的更高开销。
[0037]信号处理对于天线阵列的每一种切换状态分离地进行。对于距离和相对速度的估计进行均衡(Abgleich)，并且可以相互对应所述均衡中的峰值。在目标的距离和相对速度已知之后，通过调制之间的时间偏移形成的相位偏移可以由距离和相对速度确定。随后，对于角度估计可以使用来自两种调制的信息。因此，通过先前所述的方案实现在所探测的目标的角度估计方面和/或唯一明确性方面精度的提高。
[0038]根据先前所述的方案，多个频率斜坡(正向线性调频脉冲和反向线性调频脉冲)相互交错，并且在此对于各个频率斜坡中的每一个可以选择天线切换状态的一个各自配置。在此，根据经FMCW调制(Frequency Modulated Continuous Wave:调频连续波)的雷达配置的方案，各个频率斜坡对于天线配置的相同切换状态分别始终相同。
[0039]然而，此外，适于将各个频率斜坡相互交错并且将其分别分配给各自的天线切换状态的替代调制方法同样是可能的。例如，以下方法也特别适合:在所述方法中正向线性调频脉冲和反向线性调频脉冲的各个斜坡还与所谓的慢斜坡叠加，从而在时间上改变用于斜坡的频率的起点和终点。所述方法例如以多速调频连续波(MSFMCW =Multispeed FrequencyModulated Continuous Wave)方法的名称而闻名。
[0040]同样，线性调频脉冲序列调制是可能的。但在这种情况下，具有相同的或至少非常相似的调制特性的不同斜坡是适合的。通过距离和相对速度的分离进行的探测和估计又可以确定相位偏移。
[0041]图4示出一种用于运行具有切换天线阵列的雷达设备的方法的示意性示图。在第一步骤110中调节天线阵列的第一切换状态。随后，在步骤120中发送具有第一调制的第一雷达信号并且在步骤130中通过天线阵列接收雷达回波。
[0042]进一步地，在步骤140中调节天线阵列的第二切换状态。随后，在步骤150中发送具有第二调制的第二雷达信号并且在步骤160中借助天线阵列接收第二雷达回波。
[0043]总而言之，本发明涉及一种用于具有切换天线的雷达的调制方案。在此，将具有切换天线的天线阵列的各个切换状态与雷达信号的调制紧密结合。通过这种方式可能的是，在时分复用方法中使用切换天线阵列并且因此能够实现切换状态之间的短时间。由此，也能够实现越过切换状态的相位分析处理。
【主权项】
1.一种雷达设备(10)，其具有切换天线阵列(11)，所述天线阵列设计用于在第一切换状态中接收第一雷达回波并且在第二切换状态中接收第二雷达回波，其中，所述第一雷达回波基于所发送的具有第一调制的雷达信号，并且所述第二雷达回波基于所发送的具有第二调制的雷达信号。2.根据权利要求1所述的雷达设备(10)，其中，所述切换天线阵列(11)在所述第一切换状态中的天线特性与所述切换天线阵列(11)在所述第二切换状态中的天线特性不同。3.根据权利要求1或2所述的雷达设备(10)，所述雷达设备还包括发送天线(13)，所述发送天线设计用于发送所述第一雷达信号和所述第二雷达信号。4.根据权利要求3所述的雷达设备(10)，其中，所述发送天线(13)是切换天线阵列。5.根据权利要求1至4中任一项所述的雷达设备(10)，其中，所述第一雷达信号和所述第二雷达信号在预先确定的时间段上交替地发送。6.根据权利要求1至5中任一项所述的雷达设备(10)，其中，所述第一雷达信号和所述第二雷达信号是经FMCW调制的雷达信号。7.一种机动车(I)，其具有根据以上权利要求中任一项所述的雷达设备(10)。8.—种用于运行雷达设备(10)的方法(100)，所述雷达设备具有切换天线阵列，所述方法具有以下步骤: 在所述切换天线阵列中调节(110)第一切换状态； 发送(120)具有第一调制的第一雷达信号； 在所述天线阵列的第一切换状态中接收(130)第一雷达回波； 在所述切换天线阵列中调节(140)第二切换状态； 发送(150)具有第二调制的第二雷达信号； 在所述天线阵列的第二切换状态中接收(160)第二雷达回波。
【专利摘要】本发明提出一种用于具有切换天线的雷达的调制方案。在此，具有切换天线的天线阵列的各个切换状态与雷达信号的调制紧密结合。通过这种方式可能的是，在时分复用方法中使用所设计的天线并且因此能够实现切换状态之间的短时间。由此，也能够实现越过切换状态的相位分析处理。
【IPC分类】G01S13/93, G01S13/42
【公开号】CN105074497
【申请号】CN201480019747
【发明人】M·朔尔
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年2月14日
【公告号】DE102013205892A1, WO2014161687A1