用于在MIMO雷达中获取角度多普勒签名的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109804269A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201780063228.7B·奥特斯滕U·施罗德(22)申请日2017.10.04(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司720(30)优先权数据02932622016.10.13LU代理人张扬王英933762016.12.14LU(51)Int.Cl.(85)PCT国际申请进入国家阶段日G01S13/42(2006.01)2019.04.12G01S13/93(2006.01)G01S13/87(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据G01S13/34(2006.01)PCT/EP2017/0752332017.10.04(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/069120EN2018.04.19(71)申请人IEE国际电子工程股份公司地址卢森堡埃希特纳赫申请人卢森堡大学(72)发明人C·哈梅斯Y·尼苏尔权利要求书4页说明书13页附图6页(54)发明名称用于在MIMO雷达中获取角度多普勒签名的方法和系统(57)摘要一种用于使用多输入多输出(MIMO)雷达中的稀疏阵列来获取目标的角度多普勒签名的方法，所述MIMO雷达包括发射天线阵列，所述发射天线阵列是至少一维(例如，二维、三维或者四维)的，并且具有多个天线元件。所述方法包括：生成用于由所述发射天线阵列发送的发射信号，所述发射信号至少定义所述发射天线阵列内的相位中心的第一发射轨迹(例如，圆形)；以及使用幅度调制通过所述发射天线阵列发送所述发射信号。所述方法还包括：从所述目标接收接收信号，所述接收信号产生于所述发射信号入射在所述目标上；以及根据所述接收信号确定所述角度多普勒签名。所述第一发射轨迹使得，在操作中，所述相位中心在所述发射天线阵列内经历非线性运动。CN109804269ACN109804269A权利要求书1/4页1.一种用于使用多输入多输出(MIMO)雷达获取目标的角度多普勒签名的方法，所述MIMO雷达包括发射天线阵列，所述发射天线阵列是至少一维的并且具有多个天线元件，所述方法包括：生成用于由所述发射天线阵列发送的发射信号，所述发射信号定义了所述发射天线阵列内的相位中心的至少第一发射轨迹；以及使用所述发射天线阵列发送所述发射信号；接收来自所述目标的接收信号，所述接收信号产生于所述发射信号入射在所述目标上；以及根据所述接收信号来确定所述角度多普勒签名；其特征在于，所述第一发射轨迹使得，在操作中，所述相位中心在所述发射天线阵列内经历非线性运动。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述MIMO雷达包括接收天线阵列，所述接收天线阵列是至少一维的并且具有多个天线元件，其中：从所述目标接收所述接收信号包括：使用所述接收天线阵列接收所述接收信号；并且所述接收信号定义了所述接收天线阵列内的相位中心的至少第一接收轨迹。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一发射轨迹和所述第一接收轨迹相对应或者相同。4.根据权利要求1、2或者3所述的方法，其中，所述第一发射轨迹和/或所述第一接收轨迹与所述发射信号的幅度调制(AM)相对应。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述发射信号由以下方程给出：其中，所述向量wTx(t)代表AM，B是啁啾带宽，以及Tc是啁啾持续时间。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述接收信号由以下方程给出：其中，ω0是载波角频率，Sk是MIMO信道矩阵，Ak是第k个目标雷达横截面，ωDk是第k个目标多普勒频移，K是目标的总数，rk是目标距离，以及c0是光速。7.根据权利要求6或者任何从属于其的权利要求所述的方法，还包括：向下混合所述接收信号y(t)以获取由以下方程给出的所向下混合的信号yDM(t)：其中，2CN109804269A权利要求书2/4页8.根据权利要求7所述的方法，还包括：将所向下混合的信号yDM(t)变换到离散时域以获取由以下方程给出的基带信号yBB(is)：其中，ω0是载波角频率，ωBk是就FMCW来说的距离对应拍频，Sk是MIMO信道矩阵，Ak是第k个目标雷达横截面，ωDk是第k个目标多普勒频移，K是目标的总数，rk是目标距离，以及c0是光速。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：从所述基带信号yBB(is)导出由以下方程给出的多普勒签名yDS(ic)：其中，SkwTx(icTc)是由以下方程给出的所述发射天线阵列的组因子GTx：其中，dTx是发射天线元件的元件间间隔，φk是第k个目标到达角度，wTxn是所述幅度调制向量wTx的第n个元素，N是wTx内的元素的总数，以及k0是自由空间波数，并且其中，所述AM向量wTx包括所述发射相位中心。10.根据权利要求9所述的方法，其中