信号调制的方法和探测装置与流程

1.本技术涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及一种信号调制的方法和探测装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，智能运输设备、智能家居设备、机器人等智能终端正在逐步进入人 们的日常生活中。传感器在智能终端上发挥着十分重要的作用。安装在智能终端上的各式 各样的传感器，比如毫米波雷达，激光雷达，摄像头，超声波雷达等，通过传感器发射的 信号(又称为探测信号)在智能终端的运动过程中对周围目标进行探测，以提高预先察觉 到可能发生危险的概率并辅助甚至自主采取必要的规避手段，有效增加了智能终端的安全 性和舒适性。
3.在相关技术中，采用非连续相位的二进制相移键控(binary phase shift keying，bpsk) 调制和谐波抑制相结合的方法，对探测装置待发射序列进行调制得到调制信号，并将该调 制信号作为该探测装置的发射信号(又称探测信号)对周围目标进行探测。基于上述方法 得到的调制信号的自相关谱旁瓣幅度较大，且该调制信号的自相关谱主瓣宽度较宽，使得 该探测装置基于该调制信号进行探测时的探测能力(例如，探测分辨率、探测距离或探测 范围等)较差。甚至在一些要求极为严格的场景中，该探测装置基于该调制信号可能无法 实现对目标的探测。
4.因此，亟需一种信号调制的方法，以提高探测装置的探测能力。


技术实现要素：

5.本技术提供一种信号调制的方法和探测装置，可以提高探测装置的探测能力。
6.第一方面，提供了一种信号调制的方法，应用于探测装置，其特征在于，该方法包括：
7.采用第一调制方式对待发射序列进行调制得到第一调制信号，其中该第一调制方式包 括连续相位调制cpm；
8.发射该第一调制信号。
9.其中，该第一调制信号又称为cpm信号。
10.上述技术方案中，采用cpm对待发射序列进行调制，在保证调制信号满足探测装置 的工作要求的前提下，能够降低调制信号的自相关谱旁瓣幅度和减少调制信号的自相关谱 主瓣宽度。将第一调制信号作为探测装置的发射信号对目标进行探测时，可以提高该探测 装置的探测能力(例如，探测分辨率、探测距离或探测范围等)，从而能够满足更多不同 场景下的探测需求。
11.可选的，将第一调制信号作为发射信号的探测装置可用于辅助驾驶和自动驾驶中的目 标探测和跟踪。进一步，本技术提供的信号调制方法提升了终端在自动驾驶或者辅助驾驶 中的高级驾驶辅助系统adas能力，该方法还可应用于车联网，如车辆外联v2x、车间 通信长期演进技术lte-v、车辆-车辆v2v等。
12.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一调制方式具体包括以下调制方 式中的一种：全响应cpm，部分响应cpm，或全响应cpm和幅度调制am。
13.上述技术方案中，提供了三种包含cpm的信号调制的方法。针对不同场景中的探测 目标，可以选择一个最佳的调制方法，使得基于该最佳的调制方法得到的第一调制信号具 有最佳的探测能力，以更好地满足实际探测需求。
14.其中，当第一调制方式为全响应cpm或部分响应cpm时，得到的第一调制信号的包 络是恒定的，即不同时刻发射的第一调制信号的幅度(又称为幅值)都是固定的。当第一 调制方式为全响应cpm和am时，得到的第一调制信号的包络不是恒定的，即不同时刻 发射的第一调制信号的幅度是变化的。
15.例如，在要求探测装置发射的探测信号的包络是恒定的情况下，可以结合频谱模板等 需求从上述全响应cpm或部分响应cpm中选择出一种最佳的调制方法，并使用该最佳的 调制方法对该探测装置待发射序列进行调制。
16.在一些实施例中，上述全响应cpm的频率脉冲函数和/或部分响应cpm的频率脉冲 函数可以是矩形脉冲函数或高斯型脉冲函数等，对此不作限定。
17.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一调制方式具体包括该全响应 cpm和am，该采用第一调制方式对待发射序列进行调制得到第一调制信号，包括：
18.采用该全响应cpm对该待发射序列进行相位调制，得到第二调制信号；
19.采用am对该第二调制信号进行幅度调制，得到该第一调制信号。
20.上述技术方案中，第二调制信号的频谱幅度不满足探测装置的工作要求时，进一步采 用am对该第二调制信号进行幅度调制，使得联合全响应cpm和am对待发射序列调制 后得到的第一调制信号能够满足探测装置的工作要求，使得该探测装置能够使用该第一调 制信号对目标进行探测。与仅采用cpm调制的方式相比，采用cpm和am相结合的调 制方式得到的第一调制信号的自相关谱旁瓣幅度尽可能低，第一调制信号的自相关谱主瓣 幅度有一定程度下降。
21.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该全响应cpm的频率脉冲函数是根 据第一缩放系数，码元周期，相位关联长度和时间确定的单调递增函数，其中该码元周期 表示该待发射序列经过映射后得到的m进制的码元序列的周期，该m为正整数。
22.上述技术方案中，提供了一种具有单调递增特性的全响应cpm的频率脉冲函数。通 过调整第一缩放系数的取值可更加灵活地控制相位变化的速率，进一步控制调制信号的频 谱带外旁瓣的幅度，以更好地满足探测装置的工作要求。与采用具有对称特性的全响应 cpm的频率脉冲函数(例如矩形频率脉冲函数)相比，通过上述方案得到的第一调制信 号的自相关谱主瓣宽度尽可能窄，第一调制信号的自相关谱旁瓣幅度尽可能低，将第一调 制信号作为探测装置的发射信号对目标进行探测时，可以提高该探测装置的探测能力。
23.可以理解的是，上述技术方案中并不对该单调递增函数的具体函数类型进行限定。例 如，该单调递增函数可以是幂函数或指数型函数等。
24.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该全响应cpm的频率脉冲函数通过 下列公式表示：
[0025][0026]
其中，该g1(t)表示该全响应cpm的频率脉冲函数，该α1表示该第一缩放系数，且该 α1≥0，该l表示该相位关联长度，且该l＝1，该t表示该码元周期，该l
×
t表示脉冲长 度，该t表示该时间。
[0027]
上述技术方案中，全响应cpm的频率脉冲函数g1(t)是单调递增的指数型函数。该函 数g1(t)的特点是起始相位的变化速率为零，保证拼接相位处没有跳变。通过调整α1的取 值，可以控制第一调制信号的频谱带外旁瓣幅度介于bpsk和最小频移键控(minimumshift keying，msk)得到的调制信号的频谱带外旁瓣幅度之间，以更好地满足探测装置 的工作要求。与采用具有对称特性的全响应cpm的频率脉冲函数(例如矩形频率脉冲函 数)相比，通过上述方案得到的第一调制信号的自相关谱主瓣宽度尽可能窄，第一调制信 号的自相关谱旁瓣幅度尽可能低，将第一调制信号作为探测装置的发射信号对目标进行探 测时，可以进一步提高该探测装置的探测能力。
[0028]
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该部分响应cpm的频率脉冲函数是 根据第二缩放系数，调节系数，码元周期，相位关联长度和时间确定的函数，其中该码元 周期表示该待发射序列经过映射后得到的m进制的码元序列的周期，该m为正整数。
[0029]
上述技术方案中，第二缩放系数，调节系数为两个变量。通过调整第二缩放系数和调 节系数的大小，可以控制部分响应cpm的频率脉冲函数的相位在脉冲内变化的速度，进 而实现对第一调制信号的频谱带外旁瓣和第一调制信号的自相关谱的控制，以更好地满足 探测装置的工作要求和探测需求(例如，探测距离或探测分辨率等)。
[0030]
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该部分响应cpm的频率脉冲函数通 过下列公式表示：
[0031][0032]
其中，该g2(t)表示该部分响应cpm的频率脉冲函数，该α2表示该第二缩放系数， 且该α2≥0，该β表示该调节系数，且0≤β≤l，该t表示该时间，该l表示该相位关联长 度，且该l为大于1的整数，该t表示该码元周期。
[0033]
上述技术方案中，部分响应cpm的频率脉冲函数g2(t)是联合指数频率脉冲整形函数 和三角函数型频率脉冲函数得到的。g2(t)中的两个控制变量分别为α2和β，通过调整α2和β的大小，可以控制g2(t)相位在脉冲内变化的速度，进而实现对第一调制信号的频谱 带外旁瓣分布特性的控制和第一调制信号的自相关谱的控制。采用g2(t)函数作为部分响 应cpm的频率脉冲函数，可以保证调制后得到的第一调制信号的自相关谱仍具有低旁瓣 的特
表示该待发射序列经过映射后得到的m进制的码元序列的周期，该m为正整数。
[0050]
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该全响应cpm的频率脉冲函数通过 下列公式表示：
[0051][0052]
其中，该g1(t)表示该全响应cpm的频率脉冲函数，该α1表示该第一缩放系数，且该 α1≥0，该l表示该相位关联长度，且该l＝1，该t表示该码元周期，该l
×
t表示脉冲长 度，该t表示该时间。
[0053]
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该部分响应cpm的频率脉冲函数是 根据第二缩放系数，调节系数，码元周期，相位关联长度和时间确定的函数，其中该码元 周期表示该待发射序列经过映射后得到的m进制的码元序列的周期，该m为正整数。
[0054]
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该部分响应cpm的频率脉冲函数通 过下列公式表示：
[0055][0056]
其中，该g2(t)表示该部分响应cpm的频率脉冲函数，该α2表示该第二缩放系数， 且该α2≥0，该β表示该调节系数，且0≤β≤l，该t表示该时间，该l表示该相位关联长 度，且该l为大于1的整数，该t表示该码元周期。
[0057]
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该am的幅度脉冲函数包括以下函数 中的一种：升余弦函数，高斯脉冲函数，或正交脉冲函数。
[0058]
上述第二方面所述的探测装置又可称为连续相位调制连续波(continuous phasemodulation continuous wave，cpmcw)探测装置。
[0059]
应理解的是，关于第二方面或第二方面的各种实现方式所带来的技术效果，可以参考 对于第一方面或第一方面的各种实现方式的技术效果的介绍，不多赘述。
[0060]
第三方面，提供了一种探测装置，其特征在于，该探测装置包括：发射模块和接收模 块，
[0061]
该发射模块，用于采用第一调制方式对待发射序列进行调制得到第一调制信号，其中 该第一调制方式包括连续相位调制cpm；
[0062]
该发射模块，还用于发射该第一调制信号；
[0063]
该接收模块，用于接收该第一调制信号和该第一调制信号的回波信号，该回波信号为 该第一调制信号经过目标反射后的信号；
[0064]
该接收模块，还用于根据该第一调制信号和该回波信号对该目标进行探测。
[0065]
其中，第一调制信号又称为发射信号，或探测信号等。该第一调制信号还可以称为 cpm信号。回波信号又称为反射信号。
[0066]
上述技术方案中，在探测装置(例如，雷达探测装置)的发射模块中采用cpm对该 探测装置待发射序列进行调制，在保证调制信号满足该探测装置的工作要求的前提下，能 够降低调制信号的自相关谱旁瓣幅度和减少调制信号的自相关谱主瓣宽度。将第一调制信 号作为探测装置的发射信号对目标进行探测时，可以提高该探测装置的探测能力(例如， 探测分辨率、探测距离或探测范围等)，从而能够满足更多不同场景下的探测需求。
[0067]
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，该接收模块具体包括解调单元和处理 单元，
[0068]
该解调单元具体用于：
[0069]
对该第一调制信号和该回波信号进行混频处理，得到第一处理信号；
[0070]
对该第一处理信号进行抗混叠处理，并对该抗混叠处理后的信号进行模数转换处理， 得到第二处理信号；
[0071]
对该第二处理信号进行解调处理，得到第三处理信号；
[0072]
该处理单元具体用于：
[0073]
对第四处理信号进行处理，实现对该目标的探测，其中该第四处理信号是对该第三处 理信号进行多次相干积累后得到的信号。
[0074]
现有探测装置的接收模块先对接收到的调制信号和该调制信号的回波信号进行模拟 信号放大处理后，再进行混频处理。在上述接收模块的处理过程中引入了模拟器件，使得 放大处理后的信号中存在严重的噪音干扰和失真。
[0075]
本技术实施例提供的上述技术方案中，接收模块直接对接收到的第一调制信号和回波 信号进行混频处理，避免了模拟器件引入的噪音干扰和失真。经过验证，在接收模块中在 不采用模拟器件对第一调制信号和回波信号进行放大处理，并不影响后续解调处理，也不 会降低探测装置的探测能力。
[0076]
上述第三方面所述的探测装置又可称为cpmcw探测装置。
[0077]
应理解的是，上述第三方面提供的探测装置中的发射模块可以实现上述第一方面以及 第一方面中任一种可能实现方式中的信号调制方法。上述第三方面提供的探测装置中的发 射模块的具体功能与上述第二方面提供的探测装置的具体功能相同。此处未详细介绍发射 模块的内容，具体可以参见上述第一方面的信号调制的方法和/或上述第二方面的探测装 置。
[0078]
第四方面，提供了一种探测装置，包括处理器，可用于执行第一方面以及第一方面中 可能实现方式中的方法。可选地，该探测装置还包括存储器，处理器与存储器耦合。可选 地，该探测装置还包括通信接口，处理器与通信接口耦合。
[0079]
在一种实现方式中，该探测装置为雷达探测装置。当该探测装置为雷达探测装置时， 该通信接口可以是收发器，或，输入/输出接口。
[0080]
在另一种实现方式中，该探测装置为芯片或芯片系统。当该探测装置为芯片或芯片系 统时，该通信接口可以是该芯片或芯片系统上的输入/输出接口、接口电路、输出电路、 输入电路、管脚或相关电路等。该处理器也可以体现为处理电路或逻辑电路。
[0081]
第五方面，提供了一种处理器，包括：输入电路、输出电路和处理电路。该处理电路 用于通过该输入电路接收信号，并通过该输出电路发射信号，使得该第一方面以及第一方 面中可能实现方式中的方法被实现。
[0082]
在具体实现过程中，上述处理器可以为芯片，输入电路可以为输入管脚，输出电路可 以为输出管脚，处理电路可以为晶体管、门电路、触发器和各种逻辑电路等。输入电路所 接收的输入的信号可以是由例如但不限于接收器接收并输入的，输出电路所输出的信号可 以是例如但不限于输出给发射器并由发射器发射的，且输入电路和输出电路可以是同一电 路，该电路在不同的时刻分别用作输入电路和输出电路。本技术实施例对处理器及各种电 路的具体实现方式不做限定。
[0083]
第六方面，提供了一种处理装置，包括处理器和存储器。该处理器用于读取存储器中 存储的指令，并可通过接收器接收信号，通过发射器发射信号，以执行第一方面以及第一 方面可能实现方式中的方法。
[0084]
可选地，该处理器为一个或多个，该存储器为一个或多个。
[0085]
可选地，该存储器可以与该处理器集成在一起，或者该存储器与处理器分离设置。
[0086]
在具体实现过程中，存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器，例如只读存储 器(read only memory，rom)，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设 置在不同的芯片上，本技术实施例对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限 定。
[0087]
应理解，相关的数据交互过程例如发送指示信息可以为从处理器输出指示信息的过 程，接收能力信息可以为处理器接收输入能力信息的过程。具体地，处理输出的数据可以 输出给发射器，处理器接收的输入数据可以来自接收器。其中，发射器和接收器可以统称 为收发器。
[0088]
上述第六方面中的处理器可以是一个芯片，该处理器可以通过硬件来实现也可以通过 软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来 实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该 存储器可以集成在处理器中，可以位于该处理器之外，独立存在。
[0089]
第七方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序(也可 以称为代码，或指令)，当该计算机程序被运行时，使得计算机执行上述第一方面以及第 一方面中任一种可能实现方式中的方法。
[0090]
第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序 (也可以称为代码，或指令)当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面以及 第一方面中任一种可能实现方式中的方法。
[0091]
第九方面，提供了一种芯片系统，包括至少一个处理器和接口；所述至少一个所述处 理器，用于调用并运行计算机程序，以使所述芯片系统执行上述第一方面以及第一方面中 任一种可能实现方式中的方法。
[0092]
第十方面，提供了一种系统，包括上述第二方面所述的探测装置，和/或上述第三方 面所述的探测装置，和/或上述第四方面所述的探测装置。
[0093]
第十一方面，提供了一种车辆，例如为智能车，包括如上述第二方面，上述第三方面 或上述第四方面所述的探测装置，和/或如上述第五方面所述的处理器，和/或如上述第
六 方面所述的处理装置，和/或如上述第九方面所述的芯片系统。
附图说明
[0094]
图1是一种探测装置的示意图。
[0095]
图2是适用于本技术实施例提供的信号调制的方法的探测装置200的示意图。
[0096]
图3是图2所示的探测装置200中的发射模块的局部示意图。
[0097]
图4是图2所示的探测装置200中的cpm调制器230的示意图。
[0098]
图5是图2所示的探测装置200中的信号预处理单元270的示意图。
[0099]
图6是图2所示的探测装置200中的信号处理单元280的示意图。
[0100]
图7是本技术实施例提供的信号调制的方法700的示意性流程图。
[0101]
图8是采用本技术实施例提供的信号调制的方法得到的调制信号的频谱结果示意图。
[0102]
图9是本技术实施例提供的信号调制的方法900的示意性流程图。
[0103]
图10是根据本技术实施例提供的信号调制的方法对目标进行探测的方法1000的示意 性流程图。
[0104]
图11是本技术实施例提供的一种探测装置1100的结构示意图。
[0105]
图12是本技术实施例提供的一种探测装置1200的结构示意图。
[0106]
图13是本技术实施例提供的一种探测装置1300的结构示意图。
[0107]
图14是本技术实施例提供的一种雷达探测装置1400的结构示意图。
具体实施方式
[0108]
下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。应理解的是，本技术的实施方式 部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释，而非旨在限定本技术。
[0109]
为满足不同场景下的探测需求(例如，探测距离、探测范围或探测分辨率等需求)， 采用雷达探测装置发射的调制信号(又称为发射信号或探测信号等)对目标进行探测时， 应满足如下条件：
[0110]
(1)雷达探测装置发射的调制信号的频谱应满足频谱模板要求；以及，
[0111]
(2)雷达探测装置发射的调制信号与该调制信号经过目标反射后的回波信号(又称 为反射信号)的自相关谱应满足自相关模板要求。
[0112]
其中，满足频谱模板要求，可以理解为，同时满足雷达探测装置的工作要求和满足该 雷达探测装置所在地区的频带和功率的相关要求或标准。不同国家和地区的频谱模板标准 存在较大差异，典型的频谱模板标准有欧洲电信标准组织(european telecommunicationsstandards institute，etsi)，美国联邦通信(federal communications commission，fcc) 标准等。其中，自相关模板要求是根据实际探测需求定义的，即自相关模板要求与探测需 求相匹配。换句话说，当雷达探测装置发射的调制信号的自相关谱结果满足自相关模板要 求时，可以认为基于该调制信号对目标进行探测时能够满足该自相关模板对应的探测需 求。自相关模板要求包括：自相关模板主瓣宽度要求，以及自相关模板旁瓣幅度要求。
[0113]
在相关技术中，采用bpsk调制和谐波抑制相结合的方法对待发射序列(又称为待
传 输信号)进行调制，将得到的调制信号用于对目标进行探测。基于该调制方法得到的调制 信号的包络是非恒定的，且该调制信号的自相关谱旁瓣幅度较大，且该调制信号的自相关 谱主瓣宽度较宽。将上述方法得到的调制信号作为探测装置的发射信号对目标进行探测 时，难以同时满足频谱模板要求和自相关模板要求，使得探测装置基于上述方法得到的调 制信号对目标进行探测时的探测能力较差，从而难以满足更多不同场景下的探测需求。甚 至在一些要求极为严格的场景中，该探测装置基于上述方法得到的调制信号无法实现对目 标的探测。
[0114]
本技术提供了一种信号调制的方法和探测装置。将该调制方法得到的调制信号作为探 测装置的发射信号对目标进行探测时，可以提高该探测装置的探测能力(例如，探测分辨 率、探测距离或探测范围等)，从而能够满足更多不同场景下的探测需求。
[0115]
首先，结合图1介绍一种探测装置的结构示意图。
[0116]
图1是一种探测装置的结构示意图。应理解，图1以信号调制方式bpsk为例，介绍 了现有的探测装置的结果示意图。
[0117]
如图1所示，现有的探测装置包括发射模块和接收模块。其中，发射模块包括发送序 列模块110，bpsk调制器120，功率放大器(power amplifier，pa)130以及发射天线。 接收模块包括接收天线，低噪声放大器(low noise amplifier，lna)150，可变增益放大 器(variable gain amplifier，vga)160，低通滤波器170，以及模数转换器 (analogue-to-digital conversion，adc)180。现有的探测装置发射信号进行探测的工作 原理如下：
[0118]
在发射模块中，发送序列存储模块110生成待传输的二进制的信号序列。bpsk调制 器120用于接收该二进制信号序列，bpsk调制器120还用于基于bpsk方式对该二进制 信号序列进行调制，得到调制信号。该调制信号经过pa 130放大后的信号通过发射天线 被发射出去。该发射信号经过探测目标反射后形成回波信号。
[0119]
在接收模块中，将接收到的回波信号输入至lna 150，对该回波信号进行放大和降噪 处理。然后，将通过lna 150处理后的信号和发射模块发送的调制信号进行混频处理。 混频处理后的信号通过vga160处理去除载频信号，并通过低通滤波170(即，抗混叠低 通滤波器)进行adc采样前抗混叠处理，得到待传输信号的模拟信号。该待传输信号的 模拟信号通过adc 180处理得到待传输的二进制的信号序列。接收模块根据该得到的待 传输的二进制的信号序列可以对探测目标进行探测等处理。
[0120]
图1所示的探测装置的接收模块中包括较多的模拟器件，即lna 150和vga 160。 回波信号经过lna 150和vga 160处理后得到的信号中会引入额外的噪音，且该处理后 的信号中包含非线性影响因素，导致该处理后的信号经过adc 180处理后得到的信号具 有较低的信噪比(signal-noise ratio，snr)，影响探测装置的探测能力(例如，探测分辨 率和探测距离)。
[0121]
下面，结合图2至图5介绍适用于本技术实施例提供的信号调制的方法的探测装置的 示意图。
[0122]
图2是适用于本技术实施例提供的信号调制的方法的探测装置200的示意图。
[0123]
如图2所示，该探测装置200包括发射模块和接收模块。其中，发射模块包括：频率 综合系统210，发送序列存储模块220，连续相位调制(continuous phase modulation，cpm) 调制器230，pa 240以及发射天线。接收模块包括：接收天线，混频器(例如，正交混频 器)和
低通滤波器250，adc 260，信号预处理单元270，以及信号处理单元280。其中， 低通滤波器250又称为抗混叠低通滤波器。
[0124]
可选的，低通滤波器250和混频器还可以为一个模块。也就是说，该一个模块可以实 现混频器的功能和低通滤波器250的功能。
[0125]
上述发射模块又可称为发射机，发射端或发射器等。上述接收模块又可称为接收机， 接收端或接收器等，对此不作限定。
[0126]
上述探测装置200中通过cpm调制器230对待发射序列进行调制，将得到的调制信 号作为探测装置200的探测信号对目标进行探测，故该探测装置200又称为cpmcw探测 装置。
[0127]
本技术实施例提供的探测装置200的工作原理如下：
[0128]
在发射模块中，频率综合系统210用于生成雷达探测装置的各种频率基准信号(例如， 待发射序列，本振信号，基带模拟信号等)，发送序列存储模块220用于基于频率综合系 统210的时钟基准将存储的二进制信号序列(又称为待发射序列)传送给cpm调制器230。 cpm调制器230用于接收该二进制信号序列，cpm调制器230还用于基于cpm对该二 进制信号序列进行调制，得到调制信号。该调制信号经过pa 240放大后的信号通过发射 天线被发射出去。该发射信号经过探测目标反射后形成回波信号。
[0129]
在接收模块中，该回波信号被接收模块的接收天线接收后，通过混频器和低通滤波器 250处理，以去除该回波信号中的载频信号以及噪音干扰，得到基带模拟信号。该基带模 拟信号经过adc 260处理得到二进制的信号序列。信号预处理单元270用于接收该二进 制的信号序列，并对该二进制的信号进行解码，得到低速的二进制信号。信号处理单元 280对从信号预处理单元270接收的低速信号先进行强回波对消、直流偏置补偿和滤波等 操作后，再进行距离、方位、速度等处理，从而实现对探测目标的距离、方位、速度等探 测。
[0130]
可选的，在一些实施例中，上述探测装置200中还可以包括幅度调制(amplitudemodulation，am)290，am 290用于对经过cpm调制器230调制后的信号进行幅度整形， 使得经过幅度整形后的信号的带外频谱旁瓣能够满足频谱模板的要求。频谱模板要求，可 以理解为，同时满足雷达系统工作要求和满足该雷达系统所在地区的频带和功率的相关要 求或标准。例如，频谱模板要求标准可以是etsi标准或fcc等。
[0131]
在本技术实施例中，对am 290在发射模块中的具体位置不作限定。
[0132]
在一个示例中，am290可以位于调制模块中。具体的，am 290可以包含于cmp调 制器230中。例如，参见图3所示的(a)和图3所示的(b)。在另一个示例中，am 290 也可以是独立于cpm调制器230并设置在cpm调制器230后对经过cpm信号调制后的 信号进行幅度整形。例如，参见图3所示的(c)和图3所示的(d)。
[0133]
应理解，图2仅为示意，并不对适用于本技术实施例提供的信号调制的方法的探测装 置构成任何限定。例如，在一些实施例中，发送序列存储模块220输出的二进制信号序列 分成并行的两路信号进行后续的调制和解调处理，其中一路信号为同相信号(又称为i信 号)，另一路信号为正交分量(又称为q信号)，这i信号和q信号是正交的，i信号和 q信号相位相差90度。例如，在一些实施例中，上述探测装置200还包括其它模块，比 如存储模块等。例如，在一些实施例中，经过发送序列存储模块200得到的数字信号还可 以是其它进制的数值信号。例如，四进制信号等。
[0134]
与图1所示的探测装置相比，本技术实施例提供的探测装置200中的接收设备中不包 括lna 150和vga 160等模拟器件，避免了对回波信号处理的过程中由于模拟器件引入 额外的噪音，使得经过信号处理单元280处理后得到的二进制信号具有较高的snr。
[0135]
下面，结合图4介绍本技术提供的一种cpm调制230的调制原理的示意图。
[0136]
图4是本技术实施例提供的一种cpm调制器230的调制原理示意图。如图4所示， 该cpm调制230中可以包括调制模块，dac模块和低通滤波器。cpm调制器230的工 作原理为：cpm调制器230对接收到的二进制信号序列先进行cpm处理，得到调制信号， 该调制信号经过dac处理转换成模拟信号，该模拟信号经过低通滤波处理输出。
[0137]
可选的，当探测装置200中包括am 290时，cmp调制器230中还可以包括am 290。 具体的，am 290可以包含于调制中。应理解，图4仅为示意，并不对本技术实施例提供 的cpm调制器230的硬件结构构成任何限定。例如，cpm调制器230的硬件结构还可以 包括一个或多个am 290。
[0138]
下面，结合图5介绍本技术提供的一种信号预处理单元270的调制原理的示意图。
[0139]
图5是本技术实施例提供的一种信号预处理单元270的调制原理示意图。如图5所示， 该信号预处理单元270中可以包括解调模块和相干积累模块。信号预处理单元270的工作 原理为：信号预处理单元270对从adc 260接收到的模拟信号进行解码。信号预处理单 元270中的解调功能与cpm调制器230中的调制功能相对应，保证解码后的信号进入后 续的积累和相关处理模块时满足相位相干。在一个示例中，相干累积模块的处理包括：对 解码后的信号进行m(m为整数)次积累，该步骤间隔(lc*sps)个采样点进行m次累 加运算，其中lc表示发射序列的长度(即序列内码元个数)，sps表示单个码元内的采样 点数。经过上述相干累积处理相当于将原信号速率降低m倍。由于信号再解码后具备相 干特性，因此积累后的信号的信噪比会提升m倍。本技术实施例提供的信号预处理单元 270能够降低接收到的高速信号的速率，以及提高信号的信噪比。
[0140]
应理解，图5仅为示意，并不对本技术实施例提供的信号预处理单元270构成任何限 定。例如，信号预处理单元270中还可以包括其它模块，例如存储模块，该存储模块用于 存储解调后的结果，相干积累模块从存储模块中获取解调后的结果。
[0141]
图6是本技术实施例提供的一种信号处理单元280的原理框图。应理解，图6仅为示 意，并不对本技术实施例提供的信号处理单元280构成任何限定。
[0142]
在信号处理单元280中，对从信号预处理单元230接收的低速信号先进行强回波对消、 直流偏置补偿和滤波等操作后，再进行距离、方位或速度等处理。其中，强回波对消参数 和直流偏置补偿参数可以预先存储在存储单元中，也可以从根据回波信号处理得到的距离 多普勒谱图中提取。强回波对消和直流偏置补偿均在时域信号上进行，当然通过一定的等 效变换，强回波对消和直流偏置补偿处理同样可以在距离、速度等基本处理步骤之后执行。 另外，在确定探测目标的方位信息后，还可以通过雷达自动检测和恒虚警率(constant falsealarm rate，cfar)处理方法确定是否发出警告等。
[0143]
上面，结合图2至图6详细介绍了适用于本技术实施例提供的信号调制的方法的探测 装置的示意图。下面结合图7和图9详细介绍本技术实施例提供的信号调制的方法。
[0144]
图7是本技术实施例提供的信号调制的方法700的示意性流程图。如图7所示，该方 法700包括步骤710和步骤720，下面对710和步骤720进行详细介绍。执行该方法700 的执行
主体可以是上文中图2所示的探测装置。
[0145]
步骤710，采用第一调制方式对待发射序列进行调制得到第一调制信号，其中所述第 一调制方式包括cpm。
[0146]
在上述步骤710中，第一调制方式包括cpm，采用第一调制方式对待发射序列进行 调制得到第一调制信号，故第一调制信号在相位上是连续的，不存在相位跳变点。
[0147]
上述第一调制方式具体包括以下调制方式中的一种：全响应cpm，部分响应cpm， 或全响应cpm和幅度调制am。也就是说，本技术提供的第一调制方式具体包括三种调 制方式。
[0148]
在一个示例中，当第一调制方式具体包括全响应cpm和am时，采用第一调制方式 对待发射序列进行调制得到第一调制信号，包括：
[0149]
采用全响应cpm对待发射序列进行相位调制，得到第二调制信号；
[0150]
采用am对第二调制信号进行幅度调制，得到第一调制信号。
[0151]
其中，第二调制信号又称为全响应cpm信号。
[0152]
可选的，上述全响应cpm的频率脉冲函数是根据第一缩放系数，码元周期，相位关 联长度和时间确定的单调递增函数，其中码元周期表示待发射序列经过映射后得到的m 进制的码元序列的周期，m为正整数。可以理解的是，通过调节第一缩放系数的取值可以 控制频率上述全响应cpm的频率脉冲函数的相位变化速率，进而控制第一调制信号的频 谱带外旁瓣幅度，以更好地满足探测装置的工作要求。与采用具有对称特性的全响应cpm 的频率脉冲函数(例如矩形频率脉冲函数)相比，通过上述方案得到的第一调制信号的自 相关谱主瓣宽度尽可能窄，第一调制信号的自相关谱旁瓣幅度尽可能低，将第一调制信号 作为探测装置的发射信号对目标进行探测时，可以提高该探测装置的探测能力。
[0153]
可选的，在一个示例中，上述单调递增函数是指数型函数，上述全响应cpm的频率 脉冲函数可以通过下列公式表示：
[0154][0155]
其中，g1(t)表示全响应cpm的频率脉冲函数，α1表示第一缩放系数，且α1≥0，l 表示相位关联长度，且l＝1，t表示码元周期，l
×
t表示脉冲长度，t表示时间。通过调 节α1的取值可以控制上述全响应cpm的频率脉冲函数的相位变化速率，进而控制第一调 制信号的频谱带外旁瓣幅度，以更好地满足探测装置的工作要求。
[0156]
可选的，在另一个示例中，上述单调递增函数是幂函数，上述全响应cpm的频率脉 冲函数可以通过下列公式表示：
[0157][0158]
其中，g1(t)表示全响应cpm的频率脉冲函数，α1表示第一缩放系数，且α1≥0，l 表示相位关联长度，且l＝1，t表示码元周期，l
×
t表示脉冲长度，t表示时间。通过调 节α1的取值可以控制频率上述全响应cpm的频率脉冲函数的相位变化速率。
[0159]
应理解的是，上述技术方案中提供了全响应cpm的频率脉冲函数是单调递增函数的 技术方案，但并不对该单调递增函数的函数形式进行具体限定。例如，该单点递增函数
可 以是上述指数型函数或幂函数。或者，该单调递增函数还可以是其它类型的函数。
[0160]
可选的，在一些场景中，上述全响应cpm的频率脉冲函数还可以是高斯脉冲函数或 矩形函数。
[0161]
在另一个示例中，当第一调制方式具体包括部分响应cpm时，采用第一调制方式对 待发射序列进行调制得到第一调制信号，可以理解为，采用部分响应cpm对待发射序列 进行调制得到第一调制信号。此时，第一调制信号又称为部分响应cpm信号。
[0162]
上述部分响应cpm的频率脉冲函数是根据第二缩放系数，调节系数，码元周期，相 位关联长度和时间确定的函数，其中码元周期表示待发射序列经过映射后得到的m进制 的码元序列的周期，m为正整数。可以理解的是，通过调节第二缩放系数和调节系数的取 值可以控制上述部分响应cpm的频率脉冲函数的相位变化速率，进而实现对第一调制信 号的频谱带外旁瓣和第一调制信号的自相关谱的控制，以更好地满足探测装置的工作要求 和探测需求(例如，探测距离或探测分辨率等)。
[0163]
可选的，上述部分响应cpm的频率脉冲函数可以通过下列公式表示：
[0164][0165]
其中，g2(t)表示部分响应cpm的频率脉冲函数，α2表示第二缩放系数，且α2≥0， β表示调节系数，且0≤β≤l，t表示时间，l表示相位关联长度，且l为大于1的整数， t表示码元周期。可以理解的是，该部分响应cpm的频率脉冲函数是一个关于时间轴对 称的函数。另外，通过调节α2和β的取值可以控制上述部分响应cpm的频率脉冲函数的 相位变化速率，进而实现对第一调制信号的频谱带外旁瓣分布特性的控制和第一调制信号 的自相关谱的控制，以更好地满足探测装置的工作要求和探测需求，特别是满足一些要求 极为严苛的场景下的探测需求。
[0166]
可选的，在一些实现方式中，上述部分响应cpm的频率脉冲函数中的l为大于1的 奇数。
[0167]
在本技术实施例中，上述全响应cpm信号或部分响应cpm信号可以通过下列公式表 示：
[0168]
s(t)＝a
×
cos(2π
×
fc×
t+φ(t,a)),-∞≤t≤∞
[0169]
其中，s(t)表示全响应cpm信号或部分响应cpm信号，a表示幅度，fc表示载波频 率，t表示时间，φ(t,a)表示携带信息的载波相位。
[0170]
其中，φ(t,a)可通过下列公式表示：
[0171][0172]
{ak}表示二进制码元符号，可能的取值为{
±
1}。q(t)表示相位响应函数。h表示调
制 指数，h的取值包括但不限于以下中的任意一种：例如，在一些实现方式中， h可以为等。t表示码元周期。其中，可以通过联合调整ak和h，决定相位的时变特性。
[0173]
其中，上述相位响应函数q(t)可以通过下列公式表示：
[0174][0175]
q(t)的导数为g(t)，g(t)表示频率脉冲函数(例如，上述g1(t)或g2(t))，g(t)在 时间区间0≤t≤l
×
t上通常具有平滑的脉冲形状，在时间区间外数值为零。l表示相位关 联长度，且l≥1。具体的，当l＝1时，上述s(t)表示全响应cpm信号。当l》1时，上 述s(t)表示部分响应cpm信号。
[0176]
在本技术实施例中，对全响应cpm或部分响应cpm的调制指数不作具体限定。例如， 调制指数可以为以下中的一种：
[0177]
在本技术实施例中，对am的幅度脉冲函数不作具体限定。在一个示例中，am的幅 度脉冲函数至少可以包括以下函数中的一种：升余弦函数，高斯脉冲函数，正交脉冲函数。 在另一个示例中，am的幅度脉冲函数还可以是其它类型的函数。
[0178]
例如，当am的幅度脉冲函数是升余弦函数时，该am的幅度脉冲函数可以通过下列 公式表示：
[0179][0180]
其中，w(t)表示am的幅度脉冲函数，t表示时间，l表示相位关联长度，且l为大 于1的整数，t表示码元周期，l
×
t表示脉冲长度。
[0181]
例如，当am的幅度脉冲函数是tukey函数时，该am的幅度脉冲函数可以通过下 列公式表示：
[0182][0183]
其中，w(t)表示am的幅度脉冲函数，α表示系数，且α≥0，t表示时间，l表示相 位关联长度，且l为大于1的整数，t表示码元周期。
[0184]
可选的，在步骤710之前还可以包括如下步骤：
[0185]
从全响应cpm，部分响应cpm，或全响应cpm和幅度调制am中确定一个调制方 式为
第一调制方式。
[0186]
在上述步骤710中，当第一调制方式为全响应cpm或部分响应cpm时，得到的第一 调制信号是恒包络信号，即不同时刻发射的第一调制信号的幅度都是一样的。当第一调制 方式为全响应cpm和am时，得到的第一调制信号是非恒包络信号，即不同时刻发射的 第一调制信号的幅度是变化的。基于此，可以根据实际探测需求从全响应cpm或部分响 应cpm中选择一个最佳的调制方式。
[0187]
步骤720，发射所述第一调制信号。
[0188]
其中，当第一调制方式为全响应cpm或部分响应cpm时，采用第一调制方式对待发 射序列进行调制得到第一调制信号，此时，该第一调制信号是恒包络信号。
[0189]
当第一调制方式为全响应cpm和am时，采用第一调制方式对待发射序列进行调制 得到第一调制信号，此时，该第一调制信号是非恒包络信号。
[0190]
应理解，上述图7仅为示意，并不对本技术实施例提供的信号调制的方法构成任何限 定。例如，在步骤710之前还可以包括确定第一调制方式的步骤。例如，在步骤710之前 还可以包括获取待发射序列的步骤。例如，全响应cpm的频率脉冲函数还可以是矩形脉 冲函数或高斯型脉冲函数等。
[0191]
在本技术实施例中，采用cpm对待发射序列进行调制，在保证调制信号满足探测装 置的工作要求的前提下，能够降低调制信号的自相关谱旁瓣幅度和减少调制信号的自相关 谱主瓣宽度。因此，将采用cpm对待发射序列调制后得到第一调制信号作为探测装置的 发射信号对目标进行探测时，可以提高该探测装置的探测能力(例如，探测分辨率、探测 距离或探测范围等)，从而能够满足更多不同场景下的探测需求。
[0192]
图8是采用本技术实施例提供的信号调制的方法得到的调制信号的频谱结果示意图。
[0193]
参见图8，图8中的(1)所示的第一调制信号的频谱结果和该第一调制信号的自相 关谱结果是根据第一调制方式对待发射序列进行调制后得到的结果，该第一调制方式为全 响应cpm，且全响应频率脉冲函数表示为：
[0194]
且α1＝1。
[0195]
图8中的(2)所示的第一调制信号的频谱结果和该第一调制信号的自相关谱结果是 根据第一调制方式对待发射序列进行调制后得到的结果，该第一调制方式为全响应cpm， 且全响应频率脉冲函数表示为：
[0196]
且α1＝10。
[0197]
由上述频谱结果可知，通过控制α1的取值，可以灵活地控制相位变化的速率，进一步 控制调制信号的频谱带外旁瓣的幅度，以更好地满足探测装置的工作要求。
[0198]
图8中的(2)所示的第一调制信号的频谱结果和该第一调制信号的自相关谱结果是 根据第一调制方式对待发射序列进行调制后得到的结果，该第一调制方式为部分响应 cpm，且部分响应频率脉冲函数表示为：
[0199][0200]
其中，α2＝4.5,β＝0.3。由上述频谱结果可知，基于本技术实施例提供的部分响应cpm 调制的得到的第一调制信号的频谱的带外旁瓣幅度较低，第一调制信号的自相关谱旁瓣幅 度较高(低于-50db)，仍然能够较好满足探测需求。
[0201]
需说明的是，图8中的横坐标e+10＝10
10
。例如，7e+10＝7
×
10
10
，8.5e+10＝8.5
×
10
10
。
[0202]
应理解，图8所示的频谱结果仅为示意，并不对本技术提供的信号调制的方法得到的 调制信号的频谱结果构成任何限定。
[0203]
图9是本技术实施例提供的信号调制的方法900的示意性流程图。如图9所示，方法 900包括步骤910至步骤990，下面对步骤910至步骤990进行详细介绍。其中，该方法 900的执行主体可以是上文图2所示的探测装置200。
[0204]
步骤910，在一定探测时间内，确定是否要求探测装置200发射的信号为恒包络信号。
[0205]
探测装置200发射的信号，可以理解为用于对目标进行探测(例如，距离、方位或速 度等)的信号。探测装置200发射的信号为恒包络信号，即在一定探测时间内，探测装置 200发射的信号的幅度都是固定不变的。探测装置200发射的信号为非恒包络信号，即在 一定探测时间内，探测装置200发射的信号的幅度是变化的。
[0206]
其中，可以根据探测装置200的探测需求(例如，探测距离、探测范围或探测分辨率 等)确定是否要求其在一定探测时间内发射的信号为恒包络信号。还可以根据探测装置 200中预先定义好的配置信息确定是否要求其在一定探测时间内发射的信号为恒包络信 号。本技术对此不作具体限定。
[0207]
在一定探测时间内，确定是否要求探测装置200发射的信号为恒包络信号，包括：
[0208]
在确定要求探测装置200在一定探测时间内发射的信号为恒包络信号的情况下，在步 骤910之后执行步骤920；
[0209]
在确定不要求探测装置200在一定探测时间内发射的信号为恒包络信号的情况下，在 步骤910之后执行步骤960。
[0210]
步骤920，采用全响应cpm(即，上述方法700中的第一调制方式的一例)对待发射 序列进行调制，得到全响应cpm信号#1(即，上述方法700中的第一调制信号的一例)， 且全响应cpm的频率脉冲函数#1是单调递增函数(即，上述方法700中的全响应cpm 的频率脉冲函数的一例)。
[0211]
在本技术实施例中，全响应cpm的频率脉冲函数#1可以通过下列公式表示：
[0212][0213]
其中，g1(t)表示全响应cpm的频率脉冲函数#1，α1表示第一缩放系数，且α1≥0， l表示相位关联长度，且l＝1，t表示码元周期，l
×
t表示脉冲长度，t表示时间。通过 调节α1的取值可以控制上述全响应cpm的频率脉冲函数的相位变化速率。
[0214]
在上述技术方案中，全响应cpm的频率脉冲函数#1是单调递增函数，可以通过调节 α1的大小控制全响应cpm的频率脉冲函数#1的相位变化速率，进而实现全响应cpm信 号#1频谱带外旁瓣的分布特性控制。当采用的α1数值较大时，脉内后期相位的变化会更 加剧烈，相位跳变的特性会逐渐显现，频谱带外能量会有所增加，但所能获得的自相关谱 主瓣宽度会更窄，即探测装置200具有更好的距离分辨能力。
[0215]
步骤930，全响应cpm信号#1的频谱是否满足频谱模板要求。
[0216]
频谱模板要求，可以理解为探测装置200发射信号的频谱要求。其中，频谱模板要求 包括发射信号的带内频谱幅度要求和带外频谱幅度要求。例如，该频谱模板要求标准可以 是根据etsi标准制定的，还可以还是根据fcc标准制定的等等。可以理解的是，当全响 应cpm信号#1在满足频谱要求时，该探测装置200能够成功将该全响应cpm信号#1发 射出去，且不存在频谱泄漏现象。
[0217]
在本技术实施例中，全响应cpm信号#1的频谱是否满足频谱模板要求，包括：
[0218]
在确定全响应cpm信号#1的频谱满足频谱模板要求的情况下，在步骤930之后执行 步骤940；
[0219]
在确定全响应cpm信号#1的频谱不满足频谱模板要求的情况下，在步骤930之后执 行步骤950至步骤952。
[0220]
步骤940，调整全响应cpm的频率脉冲函数#1，得到全响应cpm信号#2，并发射全 响应cpm信号#2，全响应cpm信号#2满足频谱模板要求，且自相关谱结果#1满足自相 关模板要求。
[0221]
上述调整全响应cpm的频率脉冲函数#1，可以理解为，调整上述步骤920中的全响 应cpm的频率脉冲函数#1的第一缩放系数α1。
[0222]
上述自相关谱结果#1表示根据全响应cpm信号#2与回波信号#1进行自相关处理得 到的信号的频谱结果，回波信号#1表示全响应cpm信号#2经过探测目标反射后的信号。
[0223]
具体的，满足自相关模板要求包括：满足自相关模板主瓣宽度要求，和满足自相关模 板旁瓣幅度要求。其中，自相关谱主瓣宽度决定探测分辨率，自相关谱旁瓣峰值决定探测 距离。
[0224]
可选的，当根据上述步骤930确定得到的全响应cpm信号#1同时满足频谱模板要求 和自相关模板要求时，在上述步骤930之后不需要执行步骤940。
[0225]
步骤950，采用部分响应cpm(即，上述方法700中的第一调制方式的一例)对待发 射序列进行调制，得到部分响应cpm信号#1。
[0226]
部分响应cpm的频率脉冲函数可以通过下列公式表示：
[0227][0228]
其中，g2(t)表示部分响应cpm的频率脉冲函数，α2表示第二缩放系数，且α2≥0，β 表示调节系数，且0≤β≤l，t表示时间，l表示相位关联长度，且l为大于1的整数，t表 示码元周期。
[0229]
在上述技术方案中，可以实现一定范围内任意水平的频谱带外旁瓣控制，且通过该种 调制后的信号具有很好的自相关谱旁瓣效果。具体的，通过调节α2和β的大小，可以控制 g2(t)的相位在脉内变化的速度，进而实现频谱带外旁瓣的分布特性控制。此外，采用该 种脉冲整形函数可以保证相关处理后仍然具有低旁瓣的特性。该方法实现了频谱带外旁瓣 和自相关谱旁瓣之间的折衷调节，保证雷达系统的总体性能最优。
[0230]
步骤850所示的方法适用于较为严苛的场景中，例如，要求带外频谱低于-50db等。在 步骤850中，通过调节部分相应频率脉冲整形函数，可以实现满足频谱要求下，尽可能低 的自相关谱旁瓣和尽可能窄的自相关谱主瓣。
[0231]
步骤951，部分响应cpm信号#1的频谱是否满足频谱模板要求。
[0232]
在确定部分响应cpm信号#1的频谱满足频谱模板要求的情况下，在步骤951之后可 以执行步骤952；
[0233]
在确定部分响应cpm信号#1的频谱不满足频谱模板要求的情况下，在步骤951之后 执行步骤990。
[0234]
步骤952，调整部分响应cpm的频率脉冲函数，得到部分响应cpm信号#2，发射部 分响应cpm信号#2，部分响应cpm信号#2满足频谱模板要求，自相关谱结果#2满足自 相关模板要求。
[0235]
可选的，当根据上述步骤951确定得到的部分响应cpm信号#1同时满足频谱模板要 求和自相关模板要求时，在上述步骤951之后不需要执行步骤952。
[0236]
步骤960，采用全响应cpm和am(即，上述方法700中的第一调制方式的一例)对 待发射序列进行调制，得到调制信号#1，全响应cpm的频率脉冲函数#2是单调递增函数， am的幅度脉冲函数#1为升余弦函数。
[0237]
am的幅度脉冲函数#1为升余弦函数，具体可以通过下列公式表达：
[0238][0239]
其中，w(t)表示am的幅度脉冲函数#1，t表示时间，l表示相位关联长度，且l为 大于1的整数，t表示码元周期，l
×
t表示脉冲长度。
[0240]
步骤970，调制信号#1的频谱是否满足频谱模板要求。
[0241]
在确定调制信号#1的频谱是否满足频谱模板要求的情况下，在步骤970之后可以执 行步骤980；
[0242]
在确定调制信号#1的频谱不满足频谱模板要求的情况下，在步骤970之后可以执行 步骤990。
[0243]
步骤980，调整频率脉冲函数#2和幅度脉冲函数#1，得到调制信号#2，并发射调制信 号#2，调制后的信号#2满足频谱模板要求，且自相关结果#3满足自相关模板要求。
[0244]
可选的，还可以仅调整以下函数中的任意一种函数：频率脉冲函数#2，幅度脉冲函数 #1。
[0245]
步骤990，采用基带低通滤波或射频带通滤波对待发射序列进行调制，得到调制信号 #3，调制信号#3仅满足频谱模板要求。
[0246]
上述步骤990中的基带低通滤波或射频带通滤波为现有的滤波器，具体结构和功能此 处不再详细赘述。
[0247]
可以理解的是，当使用上述步骤930、步骤951和步骤960的方法对待发射的序列进 行调制后得到的信号均不能满足频谱模板的要求时，在本技术实施例中，还可以执行步骤 990。
[0248]
应理解的是，根据步骤990的方法得到的调制信号#3较难满足自相关模板要求，降 低了探测装置的距离测量动态范围。
[0249]
应理解，上述图9仅为示意，并不对本技术实施例提供的信号调制的方法构成任何限 定。例如，在一些实施例中，上述步骤950中的部分响应cpm的频率脉冲函数还可以是 高斯型脉冲函数。例如，在一些实施例中，上述步骤920中的全响应cpm的频率脉冲函 数还可以是矩形脉冲函数或高斯型脉冲函数等。
[0250]
在需要探测装置发射的信号(即，第一调制信号)为恒定包络的情况下，可根据本申 请实施例提供的选择第一调制方式的策略，选取最佳的一种信号调制方式，以满足该探测 装置的工作要求以及该场景下的探测需求。例如，当确定要求发射信号为恒包络信号时， 可以优先设置探测装置中的调制方式为全响应cpm。因为，全响应cpm比部分响应cpm 能更好地满足自相关模板要求，也意味着探测装置的探测能力更强。
[0251]
下面，结合图10介绍在探测装置中采用根据本技术提供的信号调制的方法得到的信 号对目标进行探测的方法。
[0252]
图10是根据本技术实施例提供的信号调制的方法得到的信号对目标进行探测的方法 1000的示意性流程图。如图10所示，该方法1000包括步骤1010至步骤1040，下面对步 骤1010至步骤1040进行详细介绍。其中，该方法1000的执行主体可以是上文中图2所 示的探测装置200。
[0253]
步骤1010，采用第一调制方式对待发射序列进行调制得到第一调制信号，其中第一 调制方式包括连续相位调制cpm。
[0254]
在本技术实施例中，上述步骤1010的执行主体可以是上文图2所示的探测装置200 中的cpm调制230。具体的，上述步骤1010所述的方法与上文方法700中的步骤710所 述的方法相同，此处不再详细赘述。
[0255]
步骤1020，发射第一调制信号。
[0256]
在步骤1020之前还可以包括如下步骤：pa 240对cpm调制器230得到的第一调制 信号进行放大处理。
[0257]
在本技术实施例中，上述步骤1020的执行主体可以是上文图2所示的探测装置200 中的pa 240。也就是说，经过上述步骤1010得到第一调制信号后可以先通过pa 230对 该第一调制信号进行放大处理后，再将放大后的第一调制信号发射。
[0258]
可选的，在一些实施例中，如果在步骤1020之前不需要对cpm调制器230得到的第 一调制信号进行放大处理，上述步骤1020的执行主体可以是上文图2所示的探测装置200 中的cpm调制器230。也就是说，cpm调制器230对待发射序列使用第一调制方式进行 调制得到第一调制信号后，并发射该第一调制信号。
[0259]
步骤1030，接收第一调制信号和第一调制信号的回波信号，其中回波信号为第一调 制信号经过目标反射后的信号。
[0260]
在本技术实施例中，上述步骤1030的执行主体可以是上文图2所示的探测装置200 中的混频器。也就是说，混频器用于接收第一调制信号和第一调制信号的回波信号。
[0261]
步骤1040，根据第一调制信号和回波信号对目标进行探测。
[0262]
在本技术实施例中，根据第一调制信号和回波信号对目标进行探测，可以包括如下步 骤：
[0263]
对第一调制信号和回波信号进行混频处理，得到第一处理信号；
[0264]
对第一处理信号进行抗混叠处理，并对抗混叠处理后的信号进行模数转换处理，得到 第二处理信号；
[0265]
对第二处理信号进行解调处理，得到第三处理信号；
[0266]
对第四处理信号进行处理，实现对目标的探测，其中第四处理信号是对第三处理信号 进行多次相干积累后得到的信号。
[0267]
其中，对第四处理信号进行处理包括：强回波对消处理，直流偏置处理，滤波和多普 勒测距等处理。
[0268]
上述技术方案中，在探测装置的发射模块中采用cpm对待发射序列进行调制，并将 调制得到的第一调制信号作为探测装置的发射信号对目标进行探测。在探测装置的接收模 块中能对接收到的第一调制信号和第一调制信号的回波进行解调处理，对解调处理后的进 行多普勒等处理，实现对目标距离和方位的探测。另外，探测装置的接收模块中避免了模 拟器件的使用，有效降低了解调处理后的信号中的噪音干扰，使得对目标探测的准确度更 高。
[0269]
上文，结合图2至图10详细介绍了适用于本技术实施例提供的信号调制的方法的探 测装置，本技术实施例提供的信号调制的方法和调制结果，以及根据本技术实施例提供的 信号调制的方法得到的调制信号对目标进行探测的方法。下面，结合图11至图14详细介 绍本技术提供的相关探测装置。应理解，方法实施例的描述与探测装置实施例的描述相互 对应，因此，未详细描述的部分可以参见前面方法实施例。
[0270]
图11是本技术实施例提供的一种探测装置1100的结构示意图。可以理解的是，图 11所示的装置1100可以是探测装置本身，或者可以是能够完成探测装置的功能的芯片或 电路，例如该芯片或电路可以设置在探测装置中。其中，该探测装置1100可以为上文图 2所示的探测装置200中的cpm调制器230。
[0271]
如图11所示，该探测装置1100包括调制单元1110和发射单元1120。调制单元1110 用于对待发射序列进行调制。发射单元1120可以与外部进行通信，发射单元1120还可以 称为通信接口或通信单元。
[0272]
可选的，该探测装置1100还可以包括存储单元，该存储单元可以用于存储指令或者 和/或数据，调制单元1110可以读取存储单元中的指令或者和/或数据。
[0273]
该调制单元1110，用于采用第一调制方式对待发射序列进行调制得到第一调制信号， 其中该第一调制方式包括连续相位调制cpm，
[0274]
该发射单元1120，用于发射该第一调制信号。
[0275]
可选的，在一些实现方式中，
[0276]
该第一调制方式具体包括以下调制方式中的一种：全响应cpm，部分响应cpm，或 全响应cpm和幅度调制am。
[0277]
可选的，在一些实现方式中，该第一调制方式具体包括该全响应cpm和该am，
[0278]
该调制单元1110具体用于：
[0279]
采用该全响应cpm对该待发射序列进行相位调制，得到第二调制信号；
[0280]
采用该am对该第二调制信号进行幅度调制，得到该第一调制信号。
[0281]
可选的，在一些实现方式中，
[0282]
该全响应cpm的频率脉冲函数是根据第一缩放系数，码元周期，相位关联长度和时 间确定的单调递增函数，其中该码元周期表示该待发射序列经过映射后得到的m进制的 码元序列的周期，该m为正整数。
[0283]
可选的，在一些实现方式中，该全响应cpm的频率脉冲函数通过下列公式表示：
[0284][0285]
其中，该g1(t)表示该全响应cpm的频率脉冲函数，该α1表示该第一缩放系数，且该 α1≥0，该l表示该相位关联长度，且该l＝1，该t表示该码元周期，该l
×
t表示脉冲长 度，该t表示该时间。
[0286]
可选的，在一些实现方式中，
[0287]
该部分响应cpm的频率脉冲函数是根据第二缩放系数，调节系数，码元周期，相位 关联长度和时间确定的函数，其中该码元周期表示该待发射序列经过映射后得到的m进 制的码元序列的周期，该m为正整数。
[0288]
可选的，在一些实现方式中，该部分响应cpm的频率脉冲函数通过下列公式表示：
[0289]
存储的计算机程序或指令和/或者数据，使得上文所述的方法700，和/或方法900，和/或 方法1000被执行。
[0305]
可选地，该探测装置还包括通信接口，处理器与通信接口耦合，该通信接口可以是收 发器，或，输入/输出接口。
[0306]
可选地，该探测装置1300包括的处理器1310为一个或多个。
[0307]
可选地，如图13所示，该探测装置1300还可以包括存储器1330。
[0308]
可选地，该探测装置1300包括的存储器1330可以为一个或多个。
[0309]
可选地，该存储器1330可以与该处理器1310集成在一起，或者分离设置。
[0310]
可选地，如图13所示，该探测装置1300还可以包括收发器1320，收发器1320用于 信号的接收和/或发送。例如，处理器1310用于控制收发器1320进行信号的接收和/或发 送。
[0311]
作为一种方案，该探测装置1300用于实现上文方法实施例中由雷达探测装置执行的 操作。
[0312]
例如，处理器1310用于实现上文方法实施例中由雷达探测装置执行的处理相关的操 作，收发器1320用于实现上文方法实施例中由雷达探测装置执行的收发相关的操作。
[0313]
在可选的方式中，探测装置包括发射天线、接收天线以及处理器。进一步，所述探测 装置还包括混频器和/或振荡器。进一步，所述探测装置还可以包括低通滤波器和/或定向 耦合器等。其中，所述发射天线和接收天线用于支持所述探测装置进行所述发射天线支持 无线电信号的发射，所述接收天线支持无线电信号的接收和/或反射信号的接收，以最终 实现探测功能。所述处理器执行一些可能的确定和/或处理功能。进一步，还控制所述发 射天线和/或接收天线的操作。具体的，需要发射的信号通过处理器控制发射天线进行发 射，通过接收天线接收到的信号可以传输给处理器进行相应的处理。所述探测装置所包含 的各个部件可用于执行上述任一实施方案。可选的，所述探测装置还可以包含存储器，用 于存储程序指令和/或数据。其中，所述发射天线和接收天线可以是独立设置的，也可以 集成设置为收发天线，执行相应的收发功能。
[0314]
本技术实施例还提供一种探测装置1400，该探测装置1400可以是雷达探测装置也可 以是芯片。该探测装置1400可以用于执行上述所述的方法700，和/或方法900，和/或方 法1000。
[0315]
当该探测装置1400为雷达探测装置时，图14示出了一种简化的探测装置的结构示意 图。如图14所示，探测装置包括处理器、存储器、射频电路、天线以及输入输出装置。 处理器主要用于对通信数据进行处理，以及对探测装置进行控制，执行软件程序，处理软 件程序的数据等。存储器主要用于存储软件程序和数据。射频电路主要用于基带信号与射 频信号的转换以及对射频信号的处理。天线主要用于收发电磁波形式的射频信号。输入输 出装置，例如触摸屏、显示屏，键盘等主要用于接收用户输入的数据以及对用户输出数据。
[0316]
当需要发送数据时，处理器对待发送的数据进行基带处理后，输出基带信号至射频电 路，射频电路将基带信号进行射频处理后将射频信号通过天线以电磁波的形式向外发送。 当有数据发送到雷达探测装置时，射频电路通过天线接收到射频信号，将射频信号转换为 基带信号，并将基带信号输出至处理器，处理器将基带信号转换为数据并对该数据进行处 理。为便于说明，图14中仅示出了一个存储器和处理器，在实际的雷达探测产品中，
可 以存在一个或多个处理器和一个或多个存储器。存储器也可以称为存储介质或者存储设备 等。存储器可以是独立于处理器设置，也可以是与处理器集成在一起，本技术实施例对此 不做限制。
[0317]
在本技术实施例中，可以将具有收发功能的天线和射频电路视为雷达探测装置的收发 单元，将具有处理功能的处理器视为雷达探测装置的处理单元。
[0318]
如图14所示，雷达探测装置包括收发单元1410和处理单元1420。收发单元1410也 可以称为收发器、收发机、收发装置等。处理单元1420也可以称为处理器，处理单板， 处理模块、处理装置等。
[0319]
可选地，可以将收发单元1410中用于实现接收功能的器件视为接收单元，将收发单 元1410中用于实现发送功能的器件视为发送单元，即收发单元1410包括接收单元和发送 单元。收发单元有时也可以称为收发机、收发器、或收发电路等。接收单元有时也可以称 为接收机、接收器、或接收电路等。发送单元有时也可以称为发射机、发射器或者发射电 路等。
[0320]
例如，在一种实现方式中，收发单元1410用于执行图12中的探测装置1200的接收 操作。处理单元1420用于执行图12中探测装置1200的处理动作。
[0321]
应理解，图14仅为示例而非限定，上述包括收发单元和处理单元的雷达探测装置可 以不依赖于图14所示的结构。
[0322]
当该探测装置1400为芯片时，该芯片包括收发单元和处理单元。其中，收发单元可 以是输入输出电路或通信接口；处理单元可以为该芯片上集成的处理器或者微处理器或者 集成电路。
[0323]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有用于实现上述方法实施例 中由雷达探测装置执行的方法。
[0324]
例如，该计算机程序被计算机执行时，使得该计算机可以实现上述方法实施例中由雷 达探测装置执行的方法。
[0325]
本技术实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得该 计算机实现上述方法实施例中由雷达探测装置执行的方法。
[0326]
本技术实施例还提供一种探测系统，其包含执行本技术上述实施例所提到的雷达探测 装置和其他传感器装置，或包括雷达探测装置和处理装置，或包括雷达探测装置、通信装 置和处理装置。该探测系统可以是一个设备，各个装置都位于该设备中，作为该设备的功 能模块，或者，该探测系统也可以包括多个设备，探测装置和通信装置等分别位于不同的 设备中。上述提供的任一种探测装置中相关内容的解释及有益效果均可参考上文提供的对 应的方法实施例，此处不再赘述。
[0327]
本技术实施例还提供一种雷达系统，用于为车辆提供探测功能。其包含至少一个本申 请上述实施例提到的探测装置，该系统内的至少一个探测装置可以集成为一个整机或设 备，或者该系统内的至少一个探测装置也可以独立设置为元件或装置。
[0328]
本技术实施例还提供一种传感器系统，用于为车辆提供探测功能。其包含至少一个本 申请上述实施例提到的探测装置，以及，摄像头和激光雷达等其他传感器中的至少一个， 该系统内的至少一个传感器装置可以集成为一个整机或设备，或者该系统内的至少一个传 感器装置也可以独立设置为元件或装置。
[0329]
本技术实施例还提供一种系统，应用于无人驾驶或智能驾驶中，其包含至少一个本申 请上述实施例提到的探测装置、摄像头等传感器和融合模块，该系统内的至少一个装置可 以集成为一个整机或设备，或者该系统内的至少一个装置也可以独立设置为元件或装置。
[0330]
进一步，上述任一系统可以与车辆的中央控制器进行交互，为所述车辆驾驶的决策或 控制提供探测和/或融合信息。
[0331]
本技术实施例还提供一种车辆，例如为智能车，所述车辆包括至少一个本技术上述实 施例提到的探测装置或上述任一系统。
[0332]
本技术实施例并未对本技术实施例提供的方法的执行主体的具体结构进行特别限定， 只要能够通过运行记录有本技术实施例提供的方法的代码的程序，以根据本技术实施例提 供的方法进行参数估计即可。例如，本技术实施例提供的方法的执行主体可以是雷达探测 装置或者，是雷达探测装置中能够调用程序并执行程序的功能模块。
[0333]
本技术的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制 品。本文中使用的术语“制品”可以涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计 算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于：磁存储器件(例如，硬盘、软盘或 磁带等)，光盘(例如，压缩盘(compact disc，cd)、数字通用盘(digital versatile disc， dvd)等)，智能卡和闪存器件(例如，可擦写可编程只读存储器(erasable programmableread-only memory，eprom)、卡、棒或钥匙驱动器等)。
[0334]
应理解，本技术实施例中提及的处理器可以是中央处理单元(central processing unit， cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、 专用集成电路(spplication specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(fieldprogrammable gate srray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、 分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器 等。
[0335]
还应理解，本技术实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或 可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器 (read-only memory，rom)、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可 擦除可编程只读存储器(erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器 (electrically eprom，eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(randomaccess memory，ram)。例如，ram可以用作外部高速缓存。作为示例而非限定，ram 可以包括如下多种形式：静态随机存取存储器(static ram，sram)、动态随机存取存 储器(dynamic ram，dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，sdram)、 双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram，ddr sdram)、增 强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连接动态随机存取 存储器(synchlink dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambusram，dr ram)。需要说明的是，当处理器为通用处理器、dsp、asic、fpga或者其 他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时，存储器(存储模块) 可以集成在处理器中。还需要说明的是，本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意 其它适合类型的存储器。
[0336]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单
元及 步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件 还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对 每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术 的保护范围。
[0337]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单 元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0338]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它 的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分， 仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以 结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。此外，所显示或讨论 的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或 通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0339]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的 部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络 单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0340]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个单元中，也可以是各个单 元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0341]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。 当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产 品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部 分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算 机、计算机网络、或者其他可编程装置。例如，所述计算机可以是个人计算机，服务器， 或者网络设备等。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机 可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站 站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl)) 或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心 进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一 个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介 质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态 硬盘(solid state disk，ssd))等。例如，前述的可用介质可以包括但不限于：u盘、 移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0342]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟 悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖 在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。