提高精度和消除重影的协调小型雷达目标模拟器的制作方法

提高精度和消除重影的协调小型雷达目标模拟器


背景技术：

1.毫米波是由在30千兆赫(ghz)与300ghz之间的频谱中的频率下的振荡产生的。毫米波(mmwave)汽车雷达是用于现有高级驾驶辅助系统(adas)和计划自主驾驶系统的一项关键技术。例如，毫米波汽车雷达用于先进的驾驶员辅助系统，以警告向前和向后的碰撞。此外，毫米波汽车雷达可用于计划的自主驾驶系统，以实现自适应巡航控制和自主泊车，并最终用于街道和高速公路上的自主驾驶。毫米波汽车雷达相比于其他传感器系统的优点在于毫米波汽车雷达可以在大多数类型的天气下工作并且在光线下和黑暗中均可以工作。毫米波汽车雷达的改造降低了成本，使得现在可以大规模部署毫米波汽车雷达。因此，毫米波汽车雷达现在广泛用于高级驾驶员辅助系统中的远程、中程和短程环境传感。此外，毫米波汽车雷达有可能广泛用于目前正在开发的自主驾驶系统。
2.可以部署汽车雷达的实际驾驶环境可能会各种各样，并且许多这样的驾驶环境可能较为复杂。例如，实际驾驶环境可能包含许多物体，并且在实际驾驶环境中遇到的一些物体具有影响回波信号的复杂反射和衍射特性。未正确地感测和/或解码回波信号的直接后果可能是触发错误的警告或不适当的反应或者应当触发的警告或反应未被触发，这样进而会造成事故。
3.因此，汽车制造商和汽车雷达制造商急切期望电子地仿真驾驶条件，以提供具有最佳精确性能的汽车雷达系统。
4.单目标雷达仿真器是已知的。然而，仿真实际的驾驶场景需要仿真多个目标。举例来说，在同一条车道上，装有雷达的车辆前面可能有一辆汽车，前面有一辆卡车，左边有一条车道，前面有一名骑自行车的人，他和右边的车道分隔线保持接近，另一辆车在交叉路口试图闯红灯。由于昂贵的电子器件，使用已知装置仿真视在到达角(aoa)很慢，并且无法扩展到更大的数字。此外，在大多数已知的仿真器中，只仿真了距离、速度和aoa的不完全子集。
5.因此，需要一种用于仿真雷达系统遇到的多个目标的系统，该系统至少克服了上述已知雷达仿真器的缺点。
附图说明
6.在结合附图阅读时根据以下详述最佳地理解示例性实施方案。要强调的是，各种特征不一定按比例绘制。事实上，为了讨论清楚起见，尺寸可以任意增大或减小。在适用和可行的地方，相同的附图标记表示相同的元件。
1.图1a是示出根据代表性实施方案的用于测试车辆雷达的系统的简化框图。
2.图1b是根据代表性实施方案的微型雷达目标模拟器(mrts)阵列的简化框图。
3.图2是根据代表性实施方案的mrts的简化电路图。
4.图3是根据代表性实施方案的用于内插设置在其间的仿真目标的相邻mrts的简化框图。
5.图4a示出了根据代表性实施方案的有益于抑制重影图像的相邻偏置mrts。
6.图4b示出了根据代表性实施方案的以弯曲布置设置并有益于抑制重影图像的相邻偏置mrts。
7.图5示出了根据代表性实施方案的由单个mrts组成的目标的仿真。
具体实施方式
8.在以下详细描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的代表性实施方案，以便提供对根据本教导的实施方案的透彻理解。可以省略对已知系统、装置、材料、操作方法和制造方法的描述，以避免代表性实施方案的描述变得难以理解。然而，本领域普通技术人员所知道的这类系统、装置、材料和方法在本教导的范围内并且可以根据代表性实施方案来使用。应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方案，而不旨在限制。所定义的术语附加于在本教导的技术领域中通常理解和接受的所定义术语的技术和科学含义之上。
9.应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或部件，但是这些元件或部件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件或部件与另一个元件或部件区分开。因此，在下文中讨论的第一元件或部件可以被称为第二元件或部件，而不脱离本公开文本的教导。
10.本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制。如说明书和所附权利要求书中所使用的，术语的单数形式“一”、“一个”和“该”同时包括单数和复数形式，除非上下文另有明确规定。另外，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”和/或类似术语明确所述特征、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、元件、部件和/或其群组的存在或添加。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目的一项或多项的任意和所有组合。
11.除非另外指出，当一个元件或部件被称为“连接到”或“联接到”另一个元件或部件时，应该理解，该元件或部件可以直接连接或联接到另一个元件或部件，或者可以存在中间元件或部件。也就是说，这些和类似的术语包括可能使用一个或多个中间元件或部件来连接两个元件或部件的情况。然而，当一个元件或部件被描述为“直接连接”到另一个元件或部件时，这仅包括两个元件或部件彼此连接而没有任何媒介或中间元件或部件的情况。
12.如本文结合各种代表性实施方案所述，公开了一种用于测试车辆雷达的系统。所述系统包括被适配成接收电磁波以及发射响应信号的再照射元件。所述再照射元件包括：多个微型雷达目标模拟器(mrts)，其各自包括：接收天线；可变增益放大器(vga)；同相正交(iq)混频器；可变衰减器；和发射天线。所述mrts被设置在包括所述mrts的行和列的阵列中，并且所述阵列中的每个mrts与相邻的mrts横向间隔距离p
x
并且竖直间隔距离py。增量对向方位角(δφ)和增量对向仰角(δθ)比被测雷达装置(dut)的方位角分辨率规格(
φres
)和仰角分辨率规格(θ
res
)更精细。
13.如本文结合各种代表性实施方案所述，公开了一种用于测试车辆雷达的系统。所述系统包括被适配成接收电磁波以及发射响应信号的再照射元件。述再照射元件包括：多个微型雷达目标模拟器(mrts)，其各自包括：接收天线；可变增益放大器(vga)；同相正交(iq)混频器；可变衰减器；和发射天线。所述mrts被设置在由所述mrts的行和列组成的阵列中。所述vga和可变衰减器被配置为控制目标的仿真雷达截面(rcs)，并且所述阵列的多个
mrts到被测装置(dut)的距离交错设置。
14.如本文结合各种代表性实施方案所述，公开了一种用于测试车辆雷达的系统。所述系统包括被适配成接收电磁波以及发射响应信号的再照射元件。所述再照射元件包括：多个微型雷达目标模拟器(mrts)，其各自包括：接收天线；可变增益放大器(vga)；同相正交(iq)混频器；可变衰减器；和发射天线。所述mrts被设置在包括mrts的行和列的阵列中，并且所述阵列的每个mrts与被测雷达装置(dut)的分辨率规格(θ
res
)横向间隔距离p
x
并且竖直间隔距离py。所述系统还包括控制器，所述控制器包括存储指令的存储器和执行指令的处理器。所述控制器控制所述再照射元件，并被配置为执行邻近mrts的性能。增量对向方位角(δφ)和增量对向仰角(δθ)比包括多个目标的车辆雷达上的方位分辨率规格(φ
res
)和仰角测试更精细。
15.除了其他益处之外，由本教导的系统提供的仿真是基于这里描述的mrts的“协调调制”。为此，如本文中更全面描述的，协调设置在阵列中以提供再照射器的mrts调制，以提供角度插值以及对大量重影信号的抑制。
16.图1a-1b示出了根据代表性实施方案的用于测试车辆雷达的系统100的简化框图。受益于本公开的本领域普通技术人员将会理解，一种可能的车辆雷达是在当前和新兴的汽车应用中以各种能力使用的汽车雷达。然而，要强调的是，目前描述的用于测试车辆雷达的系统100不限于汽车雷达系统，而是可以应用于其他类型的交通工具，包括公共汽车、摩托车、电动自行车(例如，踏板车)以及可以采用车辆雷达系统的其他交通工具。
17.根据代表性实施方案，系统100被布置成测试被测雷达装置(dut)102。系统100包括再照射器101，其包括mrts阵列106。根据图1a的坐标系，图1a中的mrts 106的阵列是在x-y方向上二维延伸的。这样，图1b从雷达dut 102的有利位置(即，在图1b的x-y平面中)描绘了mrts 106的二维阵列。如下文更全面描述的，系统100的mrts 106适于在一维或二维中仿真目标。此外，再照射器101的mrts 106的阵列可以是相对平坦的(例如，在如图1b所示的x-y平面中)，作为单行阵列弯曲成弧形，或者在多列和多行的阵列中二维弯曲。
18.阵列的mrts 106具有横向间距px和竖直间距py，如图1a-1b所示。出于下文更全面描述的原因，选择相邻mrts 106之间的横向间距p
x
，使得增量对向方位角(图1a中的δφ)略精细于方位角分辨率规格(φ
res
)；并且相邻mrts 106之间的竖直间距py比增量对向略细，并且仰角(δθ，未示出)角度比仰角分辨率(θ
res
)略细。根据下面更全面讨论的代表性实施方案，δφ＝φ
res
/2并且δθ＝θ
res
/2。
19.如下文结合图2所述，每个mrts 106包括发射天线(图1a-1b中未示出)和接收天线(图1a-1b中未示出)。如这里更全面描述的，每个仿真目标有一个mrts 106。所述系统还包括计算机112。计算机112说明性地包括这里描述的控制器114。这里描述的控制器114可以包括处理器116和存储指令的存储器118的组合。处理器116执行指令，以便实现本文描述的过程。为此，除了控制雷达dut 102的功能之外，根据代表性实施方案，计算机112适于控制再照射器101。如下文更全面描述的，根据本教导，存储在存储器118中的指令由处理器116执行，以通过调整从计算机112到mrst 106的驱动信号来改变所选mrst 106的信号强度(以及功率)，较弱的驱动信号提供相对较弱的响应仿真信号，而较强的驱动信号提供相对较强的响应仿真信号。然而，值得注意的是，在某些实施方案中，mrts 106的i-q混频器的相对较高幅度的驱动信号、和仿真强度(以及由此仿真的rcs)由vga调节。这种方法优于通过降低
i-q混频器的驱动信号来降低所需激励信号的幅度，这增强了载波频率(如下所述)，导致不希望的重影信号。
20.控制器114可以容纳在工作站内或链接到工作站，例如计算机112或一个或多个计算设备、显示器/监视器、和一个或多个输入设备(例如，键盘、操纵杆和鼠标)的另一组件，其形式为独立计算系统、服务器系统的客户端计算机、台式机或平板电脑。术语“控制器”广义地包括所有结构配置，如本公开领域中所理解的和本公开中所示例性描述的，用于控制本公开中所描述的各种原理的应用的专用主板或专用集成电路。控制器的结构配置可以包括但不限于处理器、计算机可用/计算机可读存储介质、操作系统、应用模块、外围设备控制器、插槽和端口。
21.另外，尽管计算机112示出了联网在一起的部件，但是两个这样的部件可以集成到单个系统中。例如，计算机112可以与显示器(未示出)和/或系统100集成在一起。也就是说，在一些实施方案中，归属于计算机112的功能可以由系统100实现(例如，执行)。另一方面，计算机112的联网部件也可以在空间上分布，例如分布在不同的房间或不同的建筑物中，在这种情况下，联网部件可以通过数据连接来连接。在又一实施方案中，计算机112的一个或多个部件不通过数据连接来连接到其他部件，而是通过诸如存储条或其他形式的存储器手动提供输入或输出。在又一实施方案中，这里描述的功能可以基于计算机112的元件的功能来执行，但是在系统100之外。
22.虽然结合下面的代表性实施方案更详细地描述了系统100的各种部件，但是当前给出了系统100的功能的简要描述。
23.在操作中，参考图1a-1b，雷达dut 102发射入射到mrts 106阵列上的信号(示意性地为毫米波信号)。如本文更全面描述的，来自雷达dut 102的信号以适于仿真每个mrts 106和雷达dut 102之间的方位角(在图1a-1b的坐标系中的 x方向)和仰角(在图1a-1b的坐标系中的 y方向)的距离的功率水平被选择性地反射。值得注意的是，在每个接收天线(图中未示出，图1b、1a)处的相应的多个焦点(或者单个焦点)代表由系统100仿真的目标。
24.接收来自雷达dut 102的信号的来自mrts 106的再照射信号被mrts 106选择性地改变，并被传输回雷达dut 102。如下文更全面描述的，来自再照射器101的特定mrts 106的再照射信号在雷达dut 102处作为来自目标的仿真反射信号被接收。计算机112接收来自雷达dut 102的信号，用于进一步分析雷达dut 102的精度。
25.图2是根据代表性实施方案的图1a-1b的mrts 106的简化电路图。结合代表性实施方案描述的mrts 106的各方面对于上述的mrts 106和延迟电子器件可能是共同的，尽管它们可以不重复。此外，mrts 106(有时称为mrd、cmt和像素)的各个方面可以类似于2019年10月9日提交的共同拥有的美国临时申请第62/912,442号(附后)；2020年5月20日提交的共同拥有的美国专利申请第16/867，804号(附后)；2020年6月30日提交的共同拥有的美国临时申请号63/046,301(附后)中描述的那些方面。美国临时申请第62/912,442号；美国专利申请第16/867,804号的全部公开内容在此特别引入作为参考；以及美国临时申请号63/046,301。
26.mrts 106包括放大器202，其说明性地是连接到混频器203的可变增益放大器(vga)。混频器203是同相(i)-正交(q)混频器(iq混频器)，或i-q调制器，出于下面描述的原因，其有利地是单边带iq混频器，具有标准的90
°
射频信号定相，导致上边带(usb)或下边带
(lsb)的输出，分别拒绝lsb或usb。可选地，i-q混频器203可以适用于二进制相位调制(bpm)、四进制相位调制(qpm)、8-相位调制、16-qam等。如下所述，选择调制来提供相位差符号的期望近似度。值得注意的是，幅度的近似可以由i-q混频器203使用普通技术人员范围内的技术来实现。
27.值得注意的是，代表性实施方案的放大器202提供了两个说明性的有益功能。众所周知，i-q混频器存在转换损耗，因此为了仿真具有相对较大雷达截面(rcs)的目标，需要进行放大。此外，vga有助于选择性地改变rcs。简单地降低i和q驱动的强度是不可取的，因为这将传递一个强的未偏移载波频率信号，这可能导致不期望的重影目标。
28.i-q混频器203的输出被提供给可变衰减器204，所述可变衰减器选择性地改变混频器203提供的输出信号，以向雷达dut 102提供期望的返回信号。具体地，可变衰减器204对来自混频器203的信号的衰减有利地提供了目标的期望的仿真雷达截面(rcs)。如上所述，放大器202和可变衰减器204连接到计算机112。基于存储器118中的指令，处理器116执行将由计算机112提供给可变衰减器204的控制信号，以实现在接收天线208处从雷达dut 102接收并从再照射天线209返回到雷达dut 102的再照射信号的期望仿真水平。
29.在某些代表性实施方案中，接收天线208和再照射天线209是针对从雷达dut 102接收并返回到雷达102的信号的波长而选择的喇叭天线。接收天线208可以具有可变增益，并且可以耦合到波束成形元件，例如透镜，以调整来自雷达dut 102的aoa的自由度。喇叭天线或类似的天线对于接收天线208和发射天线209不是必需的，并且在不脱离本教导的范围的情况下，可以结合其他类型的天线，例如贴片天线或贴片天线阵列。
30.值得注意的是，功率用于仿真一致的雷达截面(rcs)。例如，rcs可以存储在存储器118的查找表中。为此，对于给定的距离r，已知返回信号与rcs成比例，并且下降为1/r4。一辆车通常被认为是10dbsm，这是测量面积的雷达用语，意思是相对于一平方米(s.m.)10db，或者简单地说，10平方米。许多物体都被制成表格(人、骑自行车的人、建筑物等)，而那些没有的，现在可以用射线追踪技术计算出来。通过本教导，重点在于向雷达dut 102提供与距离r(遵循众所周知的1/r4雷达衰减定律)和特定物体的可接受的rcs值相称的返回信号强度。根据代表性实施方案，通过调节从计算机112到各种实施方案的mrts 106的i/q驱动信号的强度来调节信号强度(以及功率)，较弱的i/q驱动信号提供相对较弱的仿真信号。值得注意的是，在某些代表性实施方案中，计算机112预先计算提供给雷达dut 102处的单个焦点的一致返回信号，然后控制器114调整i和q驱动的强度以实现该ssb强度。可选地，并且有利地，放大器202的增益，或者可变衰减器204的衰减，或者两者都可以通过控制器114的动作来调节，以控制返回ssb强度。
31.当车辆雷达是fmcw装置时，距离/速度用mrts 106电子仿真。为此，fmcw雷达系统使用啁啾波形，由此来自雷达dut 102的原始发射(tx)波形与接收(rx)回波波形的相关性揭示了目标距离。例如，在啁啾率为
±ksw
(单位为赫兹/秒)的上啁啾/下啁啾系统中，距离为d且相对于自主车辆的相对速度为零的目标将导致由等式(1)给出的频移(δf)，其中c是光速，因子2是由于来自雷达dut 102的信号的往返传播：δf＝
–
(
±
2k
sw d/c)
ꢀꢀ
等式(1)
32.移位的符号取决于正在处理波形的哪一部分，上啁啾还是下啁啾。相反，相对速度引起的多普勒频移表现为“共模”频移；例如，在波形的两半上的净升表示雷达dut正在接近
目标。相关在dut的if/基带处理器中进行；几mhz的带宽是典型的。
33.最常用的fmcw变体使用重复的上啁啾，或重复的下啁啾，但不是两者都使用(中间有死区时间)。因此，到目标的距离如前一段所述确定，现在没有符号问题。相对速度是通过测量连续帧if相关信号之间的相移来确定的，其中帧是波形的一个周期的术语。在许多fmcw雷达应用中，帧重复频率通常为几khz。
34.fmcw雷达的啁啾信号的频移相当于时移，因此实现了推断的超距离。如果k
sw
是啁啾斜率，d0是设置距离(包括mrts 106中的波导距离)，d1是所需的仿真距离，则所需的中频f
if
(中频)偏移为：f
if
＝2k
sw
(d
1-d0)/c
ꢀꢀ
等式(2)
35.其中c是光速，因子2是由于往返传播。参考图1a、图1b和图3，如果相邻mrts 106位于雷达dut 102的分辨率规格1/2处，并且在相同的设置距离d0处，当在相等的驱动频率f
if
和幅度下操作时，雷达dut 102将在插值点301处将它们感知为单个目标。此外，图3中描绘的相邻的mrts
1 106和mrts
2 106以相等的相位操作，i1和i2彼此同相，并且q1和q2彼此同相，但是相应的同相(i)和正交(q)分量彼此异相90
°
。值得注意的是，在当前描述的说明性实施方案中，mrts1和mrts2的驱动频率和激励幅度都相等，因此插值点301设置在mrts1和mrts2之间的中途以及平分中点。
36.通过选择来自mrts 106的重发天线209的重发信号的幅度来确定插值点301的感知角位置。为此，如果图3的相邻的mrts
1 106和mrts2106的定相保持如上所述，则通过从控制器114向放大器202和可变衰减器204提供控制信号来选择目标的感知角位置，该控制信号将来自相邻的mrts 106的各个重发天线209的重发信号的幅度改变到选定的幅度，以改变目标的感知角位置。这样，如果来自控制器114的控制信号导致来自相邻mrts 106的相同幅度的输出信号，则仿真的目标将保持在如图所示的插值点301。然而，如果由控制器114提供的幅度加权不相等(例如，图3的从mrts
1 106到mrts
2 106的输出功率的比率)，则取决于相对加权，插值点301的感知位置将更靠近mrts
1 106而远离mrts
2 106。此外，感知的rcs由每个mrts 106的单个rcs的加权和给出。rcs的协调工作与众所周知的准光学“栅格放大器”的微波功率合成方法非常相似。
37.具体参照图3，雷达dut 102的全宽、半最大(fwhm)分辨率由椭圆302描绘。当mrts
1 106至mrts
2 106的间隔比该分辨率更细时，例如δφ＝φ
res
/2，如果激活，则mrts
1 106至mrts
2 106被感知为在中间质心处的单个目标，即在椭圆302中心的插值点301。雷达装置(例如雷达dut 102)的角度分辨率通常比其角度精度规格粗十六(16)倍。通过选择δφ＝φ
res
/2以及δθ＝θ
res
/2，对于线性(1d)阵列再照射器101，实现了mrts数106的大约八倍(8倍)的减少；以及2d(图1b的坐标系中的x-y)阵列再照射器101所需的mrts 106的大约64倍的减少。
38.图4a示出了根据代表性实施方案的被设置和控制以抑制重影图像的相邻偏置mrts 106。结合图4a描述的相邻mrts 106的某些方面对于结合图1a-3描述的再照射器101和mrts 106的阵列是共同的，并且在上面提到并且附于此的并入的临时申请和专利申请中也是共同的。常见方面的细节不一定重复。
39.在为雷达dut仿真场景的系统中可能出现的一种类型的重影信号是由仿真设置中使用的部件产生的，并且重影信号通常被称为“设置重影信号”，是由系统本身的机械/物理
硬件的反射产生的。仅作为说明，在雷达dut 102的测试期间，图1a-1b中的mrts 106的阵列可以被设置在离雷达dut 102一(1)米的地方。将mrts 106的阵列定位在距离雷达dut 102一米的地方，如果不改进的话，会在其中设置有雷达单元的车辆前方产生重影信号。仅作为说明，在某些已知的仿真系统中，相关的重影是载波泄漏重影，由此一定量的原始啁啾信号通过混频器泄漏而没有频移。这种载波泄漏被重新发射到雷达，与设置重影相比只有轻微的延迟。因此，这种载体泄漏表现为离车辆1.2米处的重影。
40.此外，被称为距离重影的重影信号可以出现在mrts 106阵列中的期望模拟目标(模拟物)的整数倍附近。例如，混频器具有非线性，由此i-q驱动信号的谐波也可以与毫米波rf信号混合。当这种情况发生时，根据等式(1)，二次谐波在d2＝2d
1-d0处引入距离重影，三次谐波在d3＝3d
1-2d0处引入距离重影，等等。
41.另一种类型的距离重影是由于拾取-重发隔离较差时的多通道频移造成的。在这种情况下，原始啁啾信号在第一次通过转发器时发生频移，但它再次进入拾取天线以再次进行频移。当然，这种循环行为可能会一次又一次地发生，导致一系列重影出现在几乎与上一段的非线性谐波重影相同的距离处。事实上，第n次循环重影信号和第n次谐波重影之间的距离间隔大约等于载波泄漏重影信号和设置重影信号之间的距离。为了便于描述，mrts 106在图4a的坐标系中沿着z轴设置，并且在方位(x轴)方向上交错。类似地，当在仰角(y轴)方向横穿mrts 106时，mrts 106也沿着z轴(仰角)交错，以增加重影抑制。由于从mrts 106返回的重影波的集体作用，感知的重影角通常是正前方(x方向)。
42.根据代表性实施方案，第一和第三mrts 106(在图4a中从左到右)被指定为奇数mrts 106，并且被设置在奇数方位位置。相比之下，第二和第四mrts 106(在图4a中从左到右)被指定为偶数mrts 106，并且被设置在偶数方位位置。偶数mrts 106与奇数mrts 106在与雷达dut的设置距离上错开λ/4，其中λ为雷达dut 102的波长。因此，偶数mrts 106和奇数mrts的往返差是λ/2，或180
°
的电相位。
43.如果没有相应mrts的选择性定相，所有信号(重影和模拟信号)都将遭受返回到雷达dut 102的相消干涉。为了避免抑制激励信号入射到雷达dut 102上，控制器114设置偶数(e)mrts 106的相位，使得同相分量的相位设置为φ(ie)＝0
°
，并且正交分量设置为φ(qe)＝90
°
，并且奇数mrts 106的相位设置为φ(io)＝180
°
，φ(qo)＝270
°
，其中φ表示相位函数。结合上述mrts 106的物理交错，在偶数mrts 106处，模拟信号以0
°
0
°
＝0
°
净相位返回，在奇数mrts 106处，模拟信号以180
°
180
°
≡0
°
mod 360
°
返回，其中净相位是物理交错延迟和if驱动的总和。如所期望的，两个部分模拟信号同相，并因此相长叠加以返回到dut。表i是抑制表，示出了图4a中描绘的偶数和奇数mrts 106的净相位以及对模拟信号和重影信号的合成效果：信号类型偶数mrts净相位奇数mrts净相位被压制？模拟物0
°
360
°
≡0
°
mod 360
°
否设置重影0
°
180
°
是载波泄漏0
°
180
°
是非线性二次谐波0
°
540
°
≡180
°
mod 360
°
是2次循环重影0
°
540
°
≡180
°
mod 360
°
是
44.值得注意的是，表1适用于任一插值器被设置在网格点(mrts106)中间的情况，如
以上结合图3所述。此外，当相邻的偶数和奇数mrts的幅度权重基本相等时，返回信号的协调干涉要么是严格相长的，要么是严格相消的。
45.图4b示出了根据代表性实施方案的被设置和控制以抑制重影图像的相邻偏置mrts 106。可以理解，与图4a的mrts 106的直线布置相反，图4b的代表性实施方案的mrts 106的布置是“弯曲的”。结合图4b描述的相邻mrts 106的某些方面对于结合图1a-4a描述的再照射器101和mrts 106的阵列是共同的，并且在上面提到并且附于此的并入的临时申请和专利申请中也是共同的。常见方面的细节不一定重复。
46.为了便于描述，mrts 106在方位角方向上径向交错，如图4b所示。类似地，当沿仰角(y轴)方向穿过像素时，mrts 106也是z轴交错的，以增加重影抑制。由于从mrts 106返回的重影波的集体作用，感知的重影角通常是正前方(x方向)。
47.根据代表性实施方案，第一和第三mrts 106(在图4b中从左到右)被指定为奇数mrts 106，并且被设置在奇数方位位置。相比之下，第二和第四mrts 106(在图4b中从左到右)被指定为偶数mrts 106，并且被设置在偶数方位位置。如在结合图4a描述的代表性实施方案中，偶数mrts 106与奇数mrts 106在与雷达dut的设置距离上错开λ/4，其中λ为雷达dut 102的波长。因此，偶数mrts 106和奇数mrts的往返差是λ/2，或180
°
的电相位。
48.即使相对于相应mrts信号的选择性定相，没有抑制重影信号的缓解，所有信号(重影和模拟信号)将遭受返回到雷达dut 102的相消干涉。为了避免抑制激励信号入射到雷达dut 102上，控制器114设置偶数(e)mrts 106的相位，使得同相分量的相位设置为φ(ie)＝0
°
，并且正交分量设置为φ(qe)＝90
°
，并且奇数mrts 106的相位设置为φ(io)＝180
°
，φ(qo)＝270
°
，其中φ表示相位函数。结合上述mrts 106的物理交错，在偶数mrts 106处，模拟信号以0
°
0
°
＝0
°
净相位返回，在奇数mrts 106处，模拟信号以180
°
180
°
≡0
°
mod 360
°
返回，其中净相位是物理交错延迟和if驱动的总和。如所期望的，两个部分模拟信号同相，并因此相长叠加以返回到dut。
49.结合图5描述了另一种情况，图5示出了根据代表性实施方案的由单个孤立mrts 106(像素)组成的目标的仿真。再次，当前描述的代表性实施方案的某些方面对于上面结合图1a-4描述的再照射器101和mrts阵列106是共同的，并且在上面提到并附于此的并入的临时申请和专利申请中也是共同的。常见方面的细节不一定重复。值得注意的是，在图5中，箭头的长度表示信号音功率。
50.在图5中，目标由单个像素(单个mrts)组成。对于远处的目标，这通常是正确的，因此会仿真较弱的返回信号。在感兴趣的mrts像素处，i-q驱动是中等的，并且，由于仿真目标在相对较大的距离处，因此不需要将来自控制器114的强驱动信号提供给mrts。mrts的邻近mrts有一个i-q驱动信号被进一步降低或可能关闭。在模拟混频器中，当i-q驱动信号相对较弱时，会出现更多的载波泄漏。这样，由相邻mrts的各个可变衰减器(见图2)提供的衰减增加，使得相邻mrts的总载波泄漏功率与感兴趣的mrts的载波泄漏功率匹配。由于相邻的i-q驱动信号已经很小，它们的ssb音调很小，高衰减将它们推到噪声水平以下。因此，相邻msts的ssb音调对于雷达dut 102是不可见的。
51.在目前描述的实施方案中，非线性二次谐波和二次循环重影的偶和奇抵消没有实现，这是因为由于非常弱的i-q驱动和高衰减，相邻mrts发射可忽略的2f
if
功率。然而，这是可以接受的，因为mrts像素本身只经历来自控制器的适度的i-q驱动信号，并且相对良好设
计的混频器加上合理的拾取-重发隔离将避免d2处和附近的距离重影。
52.下面的表ii是当目标位于孤立的mrts像素上时的抑制表。信号类型抑制机制模拟物未抑制的设置重影物理180
°
e-o交错载波泄漏非目标邻居和物理180
°
e-o交错的泄漏平衡非线性二次谐波重影中等至弱的i-q驱动和良好的混频器设计2次循环重影中等至弱的i-q驱动和良好的拾取-重发隔离
53.最后，在图4和图5的重影抑制方法之间，以中间方式简单地处理中间情况，例如既不在像素网格点中间或者恰好在网格上的插值点，所述像素网格点是像素的位置(例如，x,y坐标(图5中未示出))，其中网格是mrts的2d阵列。例如，从控制器114到i-q混频器(见图2)的驱动信号和由控制器114为连续相邻的可变衰减器(见图2)设置的衰减水平被调整，以获得代表期望的插值位置的权重和感知的rcs，如以上结合图3所述；而且最大限度地抑制载波泄漏。参考图3(但现在有了上表1中讨论的λ/4物理交错以及偶数与奇数if定相)，有了期望(2个模拟权重和泄漏平衡)，但有4个实际变量可以控制：i
1-q1驱动强度、i
2-q2驱动强度、mtrs1的衰减水平和mrts2的衰减水平，因此通常总有一个解决方案集。
54.鉴于以上所述，通过其各个方面、实施方案和/或特定特征或子部件中的一个或多个，本公开文本旨在展现如下具体指出的一个或多个优点。出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的示例性实施方案，以便提供对根据本教导的实施方案的透彻理解。然而，脱离本文公开的具体细节的与本公开文本一致的其他实施方案仍在所附权利要求书的范围内。此外，可以省略对众所周知的设备和方法的描述，以免模糊对示例性实施方案的描述。此类方法及设备在本公开文本的范围内。
55.尽管已经参照几个代表性实施方案描述了用于汽车雷达系统的各种目标仿真，但是应当理解，已经使用的词语是描述和说明性的词语，而不是限制性的词语。在不脱离汽车雷达传感器配置的动态回波信号仿真的范围和精神的情况下，在所附权利要求书的范围内可以进行改变，如当前所述和所修改的。尽管已经参考特定的装置、材料和实施方案描述了用于汽车雷达传感器配置的动态回波信号仿真，但是用于汽车雷达传感器配置的动态回波信号仿真并不限于所公开的细节；相反，汽车雷达传感器配置的动态回波信号仿真扩展到所有功能等同的结构、方法和用途，如在所附权利要求书的范围内。
56.本文描述的实施方案的图示旨在提供对各种实施方案的结构的大致理解。这些图示并不旨在作为本文描述的公开文本的所有元件和特征的完整描述。在回顾公开文本之后，许多其他实施方案对于本领域技术人员而言是显而易见的。可以利用其他实施方案并从本公开文本导出其他实施方案，使得可以在不脱离本公开文本的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。此外，这些图示仅仅是代表性的，并且可能不是按比例绘制的。图示中的某些比例可能被夸大，而其他比例可能被最小化。因此，本公开文本和附图被认为是说明性的而不是限制性的。
57.本公开文本的一个或多个实施方案在本文中可以单独和/或共同地由术语“教导”指代，这仅仅是为了方便，并不意图将本技术的范围自愿地限制到任何具体发明或发明构思。此外，尽管在此示出和描述了特定实施方案，但是应当理解，被设计成实现相同或相似
目的的任何后续安排可以替代所示的特定实施方案。此公开文本旨在覆盖各种实施方案的任何和所有后续的修改或变化。以上实施方案的组合以及本文未具体描述的其他实施方案对于本领域技术人员来说在回顾描述后将是显而易见的。
58.提供公开文本的摘要是为了符合37c.f.r.
§
1.72(b)的规定，并且提交时的理解是它将不用于解释或限制权利要求书的范围或含义。另外，在前面的发明详述中，为了简化本公开文本，各种特征可能被组合在了一起或在单个实施方案中进行了描述。此公开文本不应被解释为反映所要求保护的实施方案需要比每个权利要求中明确陈述的特征更多的特征的意图。相反，如下面的权利要求所反映的，本发明的主题可以针对少于所公开的实施方案中的任一者的所有特征。因此，下面的权利要求被结合到发明详述中，每个权利要求独立地限定单独要求保护的主题。
59.本发明包括以下实施方案：1.一种用于测试车辆雷达的系统，包括：被适配成接收电磁波的再照射元件，所述再照射元件被适配成发射响应信号，所述再照射元件包括：多个微型雷达目标模拟器(mrts)，其各自包括：接收天线；可变增益放大器(vga)；同相正交(iq)混频器；可变衰减器；和发射天线，所述mrts被布置在包括所述mrts的行和列的阵列中，其中：所述阵列中的每个mrts与相邻的mrts横向间隔距离p
x
并且竖直间隔距离py；并且增量对向方位角(δφ)和增量对向仰角(δθ)比被测雷达装置(dut)的方位角分辨率规格(
φres
)和仰角分辨率规格(θ
res
)更精细。2.根据项目1所述的系统，其中所述再照射元件被适配成仿真视在目标距离、或视在目标速度、或两者。3.根据项目1所述的系统，其中所述阵列中的每个mrts与相邻的mrts横向间隔距离p
x
并且竖直间隔距离py；其中增量对向方位角(δφ)和增量对向仰角(δθ)比被测雷达装置(dut)的方位角分辨率规格(
φres
)和仰角分辨率规格(θ
res
)更精细。4.根据项目3所述的系统，其中所述增量对向方位角(δφ)大约是所述方位角分辨率规格的一半(φ
res
/2)。5.根据项目3所述的系统，其中所述增量仰角(δθ)大约是所述仰角分辨率规格的一半(θ
res
/2)。6.根据项目3所述的系统，其中所述增量对向方位角(δφ)大约是方位角分辨率规格的一半(φres/2)，并且所述增量仰角(δθ)大约是所述仰角分辨率规格的一半(θres/2)。7.一种用于测试车辆雷达的系统，包括：被适配成接收电磁波的再照射元件，所述再照射元件被适配成发射响应信号，所述再照射元件包括：多个微型雷达目标模拟器(mrts)，其各自包括：接收天线；可变增益放大器(vga)；同相正交(iq)混频器；可变衰减器；和发射天线，所述mrts被设置在包括所述mrts的行和列的阵列中，所述vga和所述可变衰减器被配置为控制目标的仿真雷达截面(rcs)，其中所述阵列包括到被测装置(dut)的距离交错设置的多个mrts。8.根据项目7所述的系统，其中所述mrts的行在方位角方向上交错，所述mrts的列在仰角方向上交错。
9.根据项目8所述的系统，其中所述mrts的行是偶数mrts和奇数mrts，并且所述偶数mrts和所述奇数mrts以距离所述dut等于λ/4的距离彼此偏离，其中λ是所述dut的波长，所述偶数mrts各自包括偶数同相正交(iq)混频器，并且所述奇数mrts各自包括奇数iq混频器，所述偶数mrts由if相位0
°
和90
°
驱动，并且所述奇数mrts由if相位180
°
和270
°
驱动。10.根据项目8所述的系统，其中所述mrts的列是偶数mrts和奇数mrts，所述偶数mrts和所述奇数mrts以距离所述dut等于λ/4的距离彼此偏离，其中λ是所述dut的波长，所述偶数mrts各自包括偶数同相正交(iq)混频器，并且所述奇数mrts各自包括奇数iq混频器，所述偶数mrts由if相位0
°
和90
°
驱动，并且所述奇数mrts由if相位180
°
和270
°
驱动。11.一种用于测试车辆雷达的系统，包括：被适配成接收电磁波的再照射元件，所述再照射元件被适配成发射响应信号，所述再照射元件包括：多个微型雷达目标模拟器(mrts)，其各自包括：接收天线；可变增益放大器(vga)；同相正交(iq)混频器；可变衰减器；和发射天线，所述mrts被布置在包括所述mrts的行和列的阵列中，其中：所述阵列中的每个mrts与相邻的mrts横向间隔距离p
x
并且竖直间隔距离py；并且增量对向方位角(δφ)和增量对向仰角(δθ)比被测雷达装置(dut)的方位角分辨率规格(
φres
)和仰角分辨率规格(θ
res
)更精细；和控制器，其包括存储指令的存储器和执行指令的处理器，其中所述控制器控制所述再照射元件并被配置为对包括多个目标的车辆雷达执行性能测试。12.根据项目11所述的系统，其中所述再照射元件被适配成仿真视在目标距离、或视在目标速度、或两者。13.根据项目11所述的系统，其中所述增量对向方位角(δφ)大约是所述方位角分辨率规格的一半(φ
res
/2)。14.根据项目11所述的系统，其中所述增量仰角(δθ)大约是所述仰角分辨率规格的一半(θ
res
/2)。15.根据项目11所述的系统，其中所述增量对向方位角(δφ)大约是方位角分辨率规格的一半(φres/2)，并且所述增量仰角(δθ)大约是所述仰角分辨率规格的一半(θres/2)。16.根据项目11所述的系统，其中所述阵列包括到被测装置(dut)的距离交错设置的多个mrts。17.根据项目16所述的系统，其中所述mrts的行在方位角方向上交错，所述mrts的列在仰角方向上交错。18.根据项目17所述的系统，其中所述mrts的行是偶数mrts和奇数mrts，其中所述偶数mrts和所述奇数mrts以距离所述dut等于λ/4的距离彼此偏离，其中λ是所述dut的波长，所述偶数mrts各自包括偶数同相正交(iq)混频器，并且所述奇数mrts各自包括奇数iq混频器，所述偶数mrts由if相位0
°
和90
°
驱动，并且所述奇数mrts由if相位180
°
和270
°
驱动。19.根据项目17所述的系统，其中所述mrts的列是偶数mrts和奇数mrts，其中所述偶数mrts和所述奇数mrts以距离所述dut等于λ/4的距离彼此偏离，其中λ是所述dut的波长，所述偶数mrts各自包括偶数同相正交(iq)混频器，并且所述奇数mrts各自包括奇数iq
混频器，所述偶数mrts由if相位0
°
和90
°
驱动，并且所述奇数mrts由if相位180
°
和270
°
驱动。
60.提供所公开的实施方案的前述描述是为了使本领域技术人员能够实践本公开文本中描述的概念。因此，上述公开的主题应被认为是说明性的而非限制性的，并且所附权利要求书旨在覆盖落入本公开文本的真实精神和范围内的所有这样的修改、改善和其他实施方案。因此，在法律允许的最大程度内，本公开文本的范围将由所附权利要求书及其等同物的最广泛的可允许的解释来确定，而不受前述详细描述的约束或限制。