对雷达差拍信号进行复用的制作方法

对雷达差拍信号进行复用
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求2019年11月26日提交的题为“multiplexing radar beat signals”的非临时申请号16/696,550的优先权，该申请已转让给本技术的受让人，并在此通过引用明确并入本文。
技术领域
3.本公开一般涉及无线收发器，更具体地，涉及用于雷达信号的无线收发器。


背景技术：

4.为了提高传输速率和吞吐量，蜂窝网络和其他无线网络正在使用具有较高频率、较小波长的信号。例如，支持第五代(5g)的设备使用包括处于或接近极高频(ehf)频谱的那些频谱的频率(例如，大于24吉赫(ghz)的频率)与网络通信，该极高频(ehf)频谱的波长处于或接近毫米波长。这些信号具有各种技术挑战，诸如与用于前几代的无线通信的信号相比，具有较高的路径损耗。在某些情况下，5g无线信号可能难以传播足够远，以使蜂窝通信在这些较高频率下可行。
5.发送功率水平可以被增加，或者发送波束形成可以将能量集中在特定方向，以补偿较高的路径损耗。然而，这些类型的补偿技术增加了功率密度。联邦通信委员会(fcc)已确定最大允许暴露(mpe)限制以适应这些较高的功率密度。为了满足基于此mpe限制的目标准则，设备需要在性能与发送功率和其他考虑因素之间取得平衡。这种平衡行为可能难以实现给定的成本、尺寸、功能设计目标和/或涉及的约束。


技术实现要素：

6.公开了一种装置，该装置实现了对可用于对象检测的雷达差拍信号进行复用的技术，该技术还可以包括对象标识和/或测距。在示例实现中，无线收发器包括射频集成电路、处理器和接口电路系统。接口电路系统将射频集成电路耦合到处理器并包括至少一个通信路径，该至少一个通信路径可能具有受限的带宽。射频集成电路包括多个接收链，该多个接收链通过使用雷达发送信号对多个雷达接收信号进行下变频来生成相应的雷达差拍信号。通过使用雷达发送信号，下变频操作实现差拍操作，并且雷达差拍信号的带宽比雷达接收信号的带宽窄。
7.可以被布置在射频集成电路内的复用电路通过将雷达差拍信号复用在一起，以生成至少一个复合雷达差拍信号。复用电路可以使用例如模拟频分复用(fdm)、数字频分复用、码分复用(cdm)、数字时分复用(tdm)或数字比特封装。在一些实现中，由于差拍信号的频谱内容的稀疏性，复用电路执行亚奈奎斯特(sub-nyquist)采样，以降低模数转换器的采样率。复用电路还可以生成复合雷达差拍信号，使得复合雷达差拍信号的带宽比接口电路系统的带宽窄。即使通信路径资源受限，利用复合雷达差拍信号，接口电路系统可以将多个雷达差拍信号从射频集成电路并行传递到处理器。
8.解复用电路例如由处理器实现，并且对复合雷达差拍信号进行解复用以提取雷达差拍信号。例如，出于对象检测或标识目的，处理器实现了数字波束形成器，它处理雷达差拍信号以生成空间响应。通过分析空间响应，处理器可以确定与反射雷达发送信号的对象的角度。基于确定的角度，无线收发器可以调整用于发送随后的上行链路信号的发送参数。通过调整发送参数，处理器可以控制上行链路信号在对象处的功率密度，并且满足目标准则。
9.在示例方面，公开了一种用于对雷达差拍信号进行复用的装置。该装置包括天线阵列和耦合到天线阵列的无线收发器。天线阵列和无线收发器被共同配置为发送雷达发送信号并接收两个或更多个雷达接收信号。两个或更多个雷达接收信号代表雷达发送信号的由对象反射的部分。无线收发器包括具有两个或更多个接收链的射频集成电路和复用电路。两个或更多个接收链中的每个接收链被配置为通过使用雷达发送信号对两个或更多个雷达接收信号的相应的雷达接收信号进行下变频来生成雷达差拍信号。复用电路耦合到两个或更多个接收链、并且被配置为将雷达差拍信号复用在一起以生成复合雷达差拍信号。
10.在示例方面，公开了一种用于对雷达差拍信号进行复用的装置。该装置包括用于发送雷达发送信号的发送部件和用于接收两个或更多个雷达接收信号的接收部件。两个或更多个雷达接收信号代表雷达发送信号的由对象反射的部分。该装置还包括下变频部件，其用于通过使用雷达发送信号对两个或更多个雷达接收信号进行下变频来生成两个或更多个雷达差拍信号。该装置还包括复用部件，用于通过将两个或更多个雷达差拍信号复用在一起来生成复合雷达差拍信号。
11.在示例方面，公开了一种用于对雷达差拍信号进行复用以促进跨资源受限接口电路系统的传播的方法。该方法包括发送雷达发送信号并接收两个或更多个雷达接收信号。两个或更多个雷达接收信号代表雷达发送信号的由对象反射的部分。该方法还包括使用雷达发送信号对两个或更多个雷达接收信号进行下变频来生成两个或更多个雷达差拍信号。该方法还包括将两个或更多个雷达差拍信号复用在一起以生成复合雷达差拍信号、并且跨资源受限接口电路系统传播复合雷达差拍信号。
12.在示例方面，公开了一种用于对雷达差拍信号进行复用的装置。该装置包括具有射频集成电路的无线收发器，其包括发送链、两个或更多个接收链以及复用电路。射频集成电路被配置为连接到天线阵列。发送链包括上变频混频器。两个或更多个接收链各自包括下变频混频器，该下变频混频器具有耦合到上变频混频器的输出端的输入端。复用电路耦合到两个或更多个下变频混频器的输出端。
附图说明
13.图1示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例计算设备。
14.图2-1示出了用于计算设备的示例操作环境。
15.图2-2示出了用于计算设备的另一个示例操作环境。
16.图3示出了用于操作计算设备的示例序列流程图。
17.图4示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例无线收发器，包括处理器、射频集成电路和复用电路。
18.图5-1示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例射频集成电路。
19.图5-2示出了支持对雷达差拍信号进行复用的示例处理器。
20.图6示出了用于对雷达差拍信号进行复用的不同示例类型的复用电路。
21.图7-1示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例模拟频分复用电路。
22.图7-2示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例数字频分复用电路。
23.图8示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例码分复用电路。
24.图9-1示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例数字时分复用电路。
25.图9-2示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例数字封装电路。
26.图10是示出用于对雷达差拍信号进行复用的示例过程的流程图。
具体实施方式
27.高频率和小波长通信的实现可能会在性能与满足联邦通信委员会的最大允许暴露限制(例如，fcc的mpe限制)的需要之间取得平衡。正确执行此平衡的设备可以利用提高的数据速率，诸如通过5g和wi-fi 6
tm
无线通信实现的数据速率。由于mpe限制受用户与设备的天线的接近度的影响，因此本文档中描述的技术可用于检测用户与设备的接近度，以提高无线性能，同时保持在fcc的mpe限制内。基于检测到的接近度，该设备可以在发送的无线信号的功率密度与满足mpe限制的要求之间取得平衡。结果，该设备被允许以较高的平均功率水平发送无线信号，这使得无线信号能够传播较远，诸如在智能手机和远程蜂窝基站之间。
28.一些接近度检测技术使用专用传感器来检测用户，诸如相机或红外传感器。然而，这些传感器可能体积庞大或价格昂贵。此外，单个电子设备可以包括位于不同表面(例如，在顶侧、在底侧、在前侧或在相对侧)上的多个天线。为了考虑这些天线中的每个，可能需要在这些天线中的每个附近安装多个相机或其他传感器，这进一步增加了电子设备的成本和尺寸。
29.本文描述的技术使用无线收发器来执行除了无线通信之外的雷达感测。使用雷达传感，可以检测附近的对象(例如，用户的附属物)，并且可以调整用于无线通信的后续上行链路信号的发送参数以满足目标准则，诸如由fcc确定的mpe限制。特别地，无线收发器可以使用雷达感测来确定到对象的距离(例如，倾斜距离)，并基于到对象的距离调整上行链路信号的功率密度。
30.还希望确定到对象的角度，使得可以引导后续上行链路信号偏离对象，以降低对象处的功率密度。然而，无线收发器的设计可能会使经由雷达感测确定该角度变得具有挑战性。例如，如果无线收发器使用模拟移相器执行模拟波束形成，则这些模拟移相器可能没有足够的比特分辨率来实现用于雷达感应的目标角度分辨率。
31.除了或代替使用模拟波束形成，数字波束形成可用于确定到对象的角度。通常，数字波束形成分析数字域中跨多个接收天线元件的相位旋转，以确定接收信号的到达角。然而，无线收发器的设计可能会使以下处理变得具有挑战性：将信息从多个接收链传递到处理器(例如调制解调器或数字信号处理器)以进行数字波束形成。例如，射频集成电路和处理器之间的接口可以包括比接收信号的天线少一个的用于接收的通信路径(例如，电连接器)。尽管使用有限数量的通信路径(包括一个)用于接收可以减少无线收发器内的干扰和噪声并减小实现面积，但它并不容易支持与多个接收链相关联的多个接收信号的并行传
110)。应用处理器108可以包括执行由crm 110存储的处理器可执行代码的任何类型的处理器，诸如多核处理器。crm 110可以包括任何合适类型的数据存储介质，诸如易失性存储器(例如、随机存取存储器(ram))、非易失性存储器(例如闪存)、光介质、磁介质(例如磁盘)等。在本公开的上下文中，crm 110被实现为存储指令112、数据114和计算设备102的其他信息，因此不包括瞬时传播信号或载波。
39.计算设备102还可以包括输入/输出端口116(i/o端口116)和显示器118。i/o端口116能够与其他设备、网络或用户进行数据交换或交互。i/o端口116可以包括串行端口(例如，通用串行总线(usb)端口)、并行端口、音频端口、红外(ir)端口、用户接口端口(诸如触摸屏)等。显示器118呈现计算设备102的图形，诸如与操作系统、程序或应用相关联的用户接口。备选地或另外地，显示器118可以被实现为显示端口或虚拟接口，通过其呈现计算设备102的图形内容。
40.计算设备102的无线收发器120提供到相应网络和与计算设备102连接的其他电子设备的连接。备选地或另外地，计算设备102可以包括有线收发器，诸如以太网或光纤接口，以用于通过本地网络、内联网或互联网进行通信。无线收发器120可以促进通过任何合适类型的无线网络的通信，诸如无线局域网(lan)(wlan)、对等(p2p)网络、网状网络、蜂窝网络、无线广域网(wwan)和/或无线个域网(wpan)。在示例环境100的上下文中，无线收发器120使计算设备102能够与基站104和与其连接的网络进行通信。然而，无线收发器120还可以使计算设备102能够与其他设备或网络“直接”通信。
41.无线收发器120包括电路系统和逻辑电路，其用于经由天线阵列122发送和接收通信信号。无线收发器120的组件可以包括放大器、开关、混频器、模数转换器、滤波器等，以用于调节通信信号(例如，用于生成或处理信号)。无线收发器120还可以包括用以执行同相/正交(i/q)操作的逻辑电路，这些操作诸如合成、编码、调制、解码、解调等。在一些情况下，无线收发器120的组件被实现为分开的接收器实体和发送器实体。另外地或备选地，无线收发器120可以使用多个或不同部分来实现，以实现相应的接收操作和发送操作(例如，分开的发送链和接收链)。通常，无线收发器120处理与计算设备102的通过天线阵列122而传送的数据相关联的数据和/或信号。
42.无线收发器120还包括射频集成电路(ic)124、处理器126和接口电路系统128。接口电路系统128将射频集成电路124耦合到处理器126。在一些实现中，接口电路系统128的至少一部分包括资源受限接口。资源受限接口可以阻碍无线收发器120以独立和并行(或以独立和并发)的方式将信息从射频集成电路124的多个接收链传播到处理器126。
43.例如，资源受限接口可以在至少两个电路之间具有有限数量的通信路径(例如，有限数量的电连接器)，以用于处理涉及在至少两个电路之间传播接收信号的接收操作。这两个电路可以包括射频集成电路124和处理器126，射频集成电路124和另一个集成电路，或者另一个集成电路和处理器126。例如，有限数量的通信路径可能少于要传播以执行数字波束形成的接收信号的数量。在这种情况下，没有足够的通信路径来独立地并行传播接收信号。
44.另外地或备选地，资源受限接口的带宽可以比雷达接收信号的带宽小。例如，资源受限接口的带宽可以在一百兆赫(例如，大约100mhz)的数量级，而雷达接收信号的带宽可以在千兆赫(ghz)的数量级(例如，1ghz或更高)。因此，没有足够的带宽在不丢失信息的情况下直接独立传播雷达接收信号。为了解决由有限数量的通信路径或带宽限制引起的这些
挑战，本文描述的用于对雷达差拍信号进行复用的技术可以使来自多个接收链的信息能够跨这样的资源受限接口传播。
45.在一些情况下，接口电路系统128包括在无线收发器120内的至少两个电路之间的单个通信路径。使用这个单个通信路径，接口电路系统128可以传递用于发送的信号、所接收的信号和控制信息。在一些实现中，在用于发送的信号或所接收的信号通过通信路径传播的同时期间，控制信息通过通信路径传播。接口电路系统128可以包括串行接口并且使用曼彻斯特(manchester)编码和解码，以将控制信息跨串行接口从处理器126传递到无线收发器120内的另一个电路。
46.接口电路系统128可以包括其他集成电路，诸如基带集成电路和/或中频集成电路。基带集成电路可以包括数模转换器和模数转换器，它们在数字域和模拟域之间转换基带信号。中频集成电路可以包括混频器，其将基带信号上变频到中频或将中频信号下变频到基带。中频可以在几个ghz的量级，例如在大约5到15ghz之间。
47.射频集成电路124将基带信号或中频信号上变频到射频并且将射频信号下变频到基带或中频。射频可以包括极高频谱中的频率，诸如大约24ghz和39ghz之间的频率，或更高的频率(例如，57ghz至66ghz、71ghz至86ghz，或它们之间的频率或更高的频率)。射频集成电路124包括多个接收链(如图5-1所示)和复用电路130。多个接收链接收多个雷达接收信号、并且执行通过使用雷达发送信号对雷达接收信号进行下变频以生成多个雷达差拍信号的差拍操作。
48.复用电路130通过将雷达差拍信号复用在一起来生成至少一个复合雷达差拍信号。通过向接口电路系统128提供复合雷达差拍信号，接口电路系统128可以将雷达差拍信号从射频集成电路124并行传播到处理器126。一般来说，复用电路130将通过多个接收链传播的相应接收信号组合成一个或多个复合信号。尽管针对雷达差拍信号进行了描述，复用电路130也可用于将多个下行链路信号复用在一起并支持无线通信期间的数字波束形成。备选地，复用电路130可以在无线通信期间被绕过。
49.可以包括调制解调器或数字信号处理器的处理器126可以在无线收发器120内或独立于无线收发器120实现。尽管没有明确示出，处理器126可以包括crm 110的一部分或者可以接入crm 110以获得计算机可读指令。处理器126控制无线收发器120、并且使得能够执行无线通信和对象检测。对于对象检测，处理器126可以确定对象的接近度(例如，倾斜范围)或对象的角度位置。处理器126可以向无线收发器120提供通信数据以用于发送。处理器126还可以处理从无线收发器120接收的信号的基带版本以生成数据，该数据可以经由用于无线通信或对象检测的通信接口提供给计算设备102的其他部分。
50.一般来说，处理器126可以控制无线收发器120的操作模式或者熟知活动的操作模式。不同类型的操作模式可以包括对象检测模式、无线通信模式、不同的收发器模式(例如，发送模式或接收模式)、不同的功率模式(例如，低功率模式或高功率模式)、不同的资源控制状态(例如，连接模式、非活动模式或空闲模式)、不同的调制模式(例如，低阶调制模式(诸如正交相移键控(qpsk)模式)或高阶调制模式(诸如64正交幅度调制(qam)或256qam)等。此外，处理器126可以调整无线收发器120的一个或多个发送参数。
51.处理器126可以包括基带电路系统，以执行高速采样过程，该过程可以包括模数转换、数模转换、增益校正、偏斜校正、频率转换、解复用、数字波束形成、mpe技术等。在图1中，
处理器126包括解复用电路132和数字波束形成器134。解复用电路132对复合雷达差拍信号进行解复用以提取雷达差拍信号。
52.数字波束形成器134处理雷达差拍信号以生成空间响应。一般而言，由于无线收发器120的其他电路内可用的有限空间，数字波束形成器134由处理器126实现。然而，其他实现可以将数字波束形成器134集成在无线收发器120的另一个电路内。考虑如下的一个示例，其中射频集成电路124包括具有足够处理能力以实现数字波束形成器134的数字信号处理器。在这种情况下，数字波束形成器134被集成在射频集成电路124中而不是处理器126中。
53.处理器126分析空间响应以确定到反射雷达发送信号的对象的角度。基于所确定的角度，处理器126可以调整无线收发器120的一个或多个发送参数，该一个或多个发送参数用于发送随后的上行链路信号。特别地，处理器126可以调整发送参数，以控制对象处的上行链路信号的功率密度并满足mpe准则。
54.通常，复用电路130和解复用电路132被布置在通过资源受限接口连接在一起的两个分开电路内。在图1所示的上述实现中，资源受限接口存在于射频集成电路124和处理器126之间。因此，复用电路130在射频集成电路124内实现，而解复用电路132在处理器126内实现。
55.在另一个未示出的实现中，资源受限接口存在于跨接口电路系统128的一部分，诸如在射频集成电路124和被布置在接口电路系统128中的另一个集成电路(例如，中频集成电路)之间。在这种情况下，复用电路130被布置在射频集成电路124中，而解复用电路被布置在接口电路系统128内的集成电路中。在未示出的附加实现中，资源受限接口存在于被布置在接口电路系统128和处理器126中的集成电路之间。因此，复用电路130被布置在接口电路系统128内，并且解复用电路132被布置在处理器126内。取决于复用电路130或解复用电路132在无线收发器120内实现的位置，这些电路可以使用模拟组件、数字组件或它们的组合来实现。
56.图2-1示出了计算设备102的示例操作环境200。在示例环境200中，用户的手214握住计算设备102。在一方面，计算设备102通过经由天线阵列122发送上行链路信号202(ul信号202)或接收下行链路信号204(dl信号204)来与基站104通信。然而，用户的拇指可以代表邻近的对象206，该邻近的对象可能暴露于经由上行链路信号202的辐射并阻挡天线阵列122的至少一部分。
57.天线阵列122包括多个天线元件208，诸如天线元件208-1、208-2
……
208-n，其中n代表大于二的正整数。天线阵列122可以是线性天线阵列或多维天线阵列，并且可以被配置用于波束管理技术，诸如波束确定、波束测量、波束报告或波束扫描。天线阵列122内的天线元件208之间的距离可以基于无线收发器120发射的频率。例如，天线元件208-1至208-n可以彼此间隔大约半个波长(例如，对于大约30ghz的频率，间隔大约半厘米(cm))。天线元件208-1至208-n可以使用任何类型的天线来实现，包括贴片天线、偶极天线、蝴蝶结天线或它们的组合。
58.为了检测对象206是否存在或是否在可检测范围和角度内，计算设备102经由天线阵列122的至少一个天线元件208发送雷达发送信号210。雷达发送信号210可以是经调频连续波(fmcw)信号或经调频脉冲信号。频率调制的类型可以包括线性频率调制、三角频率调
制、锯齿频率调制等。
59.计算设备102经由天线阵列122的两个或更多个其他天线元件208另外接收两个或更多个雷达接收信号212-1至212-m，其中m代表大于一的正整数。雷达接收信号212-1至212-m代表由对象206反射并且被天线阵列122的天线元件208单独接收的雷达发送信号210的部分。由于天线元件208的不同物理位置和雷达发送信号210的散射，雷达接收信号212-1至212m可以具有相对于彼此不同的相位。在一些情况下，雷达接收信号212-1至212-m在发送雷达发送信号210的一部分时间期间被接收。基于雷达接收信号212-1至212-m，到对象206的范围和角度可以被确定。
60.一般而言，用于发送或接收的天线元件208-1至208-m的数量可以基于无线收发器120的操作模式而变化，或者对于相同的操作模式随时间而变化。在对象检测模式期间，例如，天线元件208-1至208-n中的一个用于发送，并且天线元件208-1至208-n中的至少另一个用于接收。在接收期间，单个天线元件208可以被使用来使计算设备102能够确定到对象206的范围。备选地或另外地，至少两个天线元件208可以被使用来使计算设备102能够确定到对象的角度。与之相对照，在使用时分双工的无线通信模式期间，所有的天线元件208-1至208-n可用于在第一时间期间发送上行链路信号202，并且所有的天线元件208-1至208-n可用于在第二时间期间接收下行链路信号204。换言之，无线收发器120动态地使用任何数量的天线元件208-1至208-m来进行发送和接收。
61.图2-2示出了计算设备102的另一个示例操作环境216。在所描绘的配置中，计算设备102包括天线阵列122-1和122-2。通过天线阵列122-1和122-2，计算设备102可以通过多个信号路径218-1至218-3与基站104通信。第一信号路径218-1代表天线阵列122-1和基站104之间的直接信号路径。第二信号路径218-2代表天线阵列122-1、反射器220和基站104之间的间接信号路径。第三信号路径218-3代表天线阵列122-2、反射器220和基站104之间的间接信号路径。
62.在所描绘的环境中，手指206阻挡第一信号路径218-1。通过对象检测，计算设备102确定天线阵列122-1被遮挡。这样，计算设备102可以基于检测来调整用于上行链路信号202的发送参数。在一些实现中，发送参数指定不同的波束转向角度，其使得上行链路信号202能够使用第二信号路径218-2而不是使用第一信号路径218-1且经由天线阵列122-1被发送。波束转向角度可以通过引导上行链路信号202的主瓣远离手指206来减少手指206处的辐射暴露。另外地或备选地，对于第二信号路径218-2或第一信号路径218-1，可以降低用于上行链路信号202的发送功率。在其他情况下，发送参数可以指定用于发送通信信号的不同的天线阵列122。例如，可以使用天线阵列122-2代替天线阵列122-1来使用第三信号路径218-3来发送上行链路信号202。通过调整发送参数，计算设备102可以保持与基站104的通信，同时确保合规性。参考图3进一步描述用于在无线通信模式和对象检测模式之间切换的示例序列。
63.图3示出了用于操作计算设备102的示例序列流程图300，其中时间沿向下方向流逝。无线通信模式的示例在302和306处示出，并且对象检测模式的示例在304和308处示出。对象检测模式可以在以下中发生：固定时间间隔、无线通信期间发生的活动数据周期之间、由处理器126设置的预定时间、未使用的随机接入信道(rach)时隙期间、作为无线通信发生之前的初始化过程的一部分、响应于设备移动的检测、或基于用户可能接近设备的指示(例
如，基于无线收发器120观察下行链路信号204中的功率下降或应用处理器108确定用户正在与计算设备102的显示器118交互)，或其他时间期间或响应于其他事件。在一些情况下，计算设备102在对象检测模式期间在304和/或308对雷达差拍信号进行复用以确定到对象的角度。然而，对于某些类型的雷达感测，诸如确定到对象的距离，雷达差拍信号的复用并不是必需的。
64.在302，无线收发器120发送高功率(例如，正常)上行链路信号202-1，其被配置为向目的地(诸如基站104)提供足够的范围。在发送上行链路信号202-1之后，在304，经由无线收发器120和天线阵列122发送雷达发送信号210-1。如上所述，雷达发送信号210可以使计算设备102能够检测对象206、并确定对象206是否接近计算设备102。在这种情况下，雷达发送信号210-1由低功率宽带信号代表。基于检测，无线收发器120可以调整用于随后的上行链路信号202的发送参数，以考虑mpe合规性准则。
65.对象检测模式还可以确定到对象206的范围和角度，从而使上行链路信号202的传输能够遵守范围相关和角度相关的准则，诸如最大功率密度。因为功率密度与发送功率成正比并且与距离成反比，所以对于相同的发送功率水平，与在较远范围的另一个对象206相比，在较近范围的对象206暴露于更高的功率密度。因此，如果对象206在较远的范围内则通过增加发送功率水平、并且如果对象206在较近的范围内则通过降低发送功率水平，可以在对象206处实现相似的功率密度
66.对象206处的功率密度还取决于波束转向角度(例如，辐射图的主瓣角)。例如，为以远离到对象的角度的方式来引导波束转向角度会降低对象206处的功率密度。通过控制发送功率和/或波束转向角度，无线收发器120可以定制上行链路信号202的发送，以使对象206处的功率密度低于最大功率密度。同时，由于范围和角度已知，因此可以将发送功率水平提高到促进无线通信并符合合规性准则的水平。
67.在306，无线收发器120发送随后的上行链路信号202。在所描绘的示例中，如果没有检测到对象206，则发送高功率上行链路信号202-2。备选地，如果检测到对象206，则发送低功率上行链路信号202-3。例如，在302，低发送功率可以比高功率信号小大约5到20分贝-毫瓦(dbm)之间。除了改变随后的上行链路信号202的功率之外或代替改变随后的上行链路信号202的功率，上行链路信号202可以使用计算设备102内的不同的天线阵列、使用不同的波束转向角度、使用不同的频率或使用不同的通信协议(例如，相对于天线阵列、波束转向角度、频率、或用于在302处发送上行链路信号202-1的通信协议)被发送。尽管未示出，无线收发器120可备选地在306跳过无线通信模式、并使用另一个天线阵列或不同的发送功率水平执行另一个对象检测模式，以检测在计算设备102周围的不同位置或距离处的对象206。
68.在308，无线收发器120和天线阵列122发送另一个雷达发送信号210-2，以尝试检测对象206。通过在一些时间段内调度多个雷达发送信号210，可以基于变化的环境或对象206的移动来动态调整上行链路信号202的发送。此外，可以进行适当的调整以平衡通信性能与合规性或辐射要求。
69.上述序列也可以应用于计算设备102内的其他天线阵列。其他天线阵列可以顺序地或并行地发送多个雷达发送信号210。为了实现用于对象检测的数字波束形成，无线收发器120将多个雷达差拍信号复用在一起，如关于图4和5-1进一步描述的。
70.图4示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例无线收发器120。无线收发器120
包括至少一个射频发送(rf tx)节点402和两个或更多个射频接收(rf rx)节点404，诸如射频接收节点404-1、404-2
……
404-m。射频发送节点402和射频接收节点404-1至404-m耦合到天线阵列122的相应天线元件208-1至208-n(如图2-1所示)。无线收发器120还包括发送器406和接收器408，它们的一部分布置在射频集成电路、接口电路系统128和处理器126内。
71.在操作期间，处理器126从计算设备102获得数据410。数据410可以包括要发送到另一实体(诸如基站104)的通信数据。在一些情况下，数据410包括来自计算设备102的基于雷达的功能或应用的、用于执行对象检测的请求。作为示例，数据410可以由应用处理器108提供。对于无线通信，处理器126向接口电路系统128(例如，向发送器406)提供数据410。然而，请注意，对象检测过程可以由处理器126自主或独立于应用处理器108发起。例如，处理器126可以在没有来自应用处理器108的显式指示的情况下确定波束形成模式。
72.接口电路系统128向射频集成电路124提供发送信号412。另外，接口电路系统128向射频集成电路124提供控制信息420。在一些实现中，处理器126使用频分复用，以使发送信号412和控制信息420两者能够通过接口电路系统128内的单个通信路径而被传递。在其他实现中，发送信号412和控制信息420使用分开的通信路径被传递到射频集成电路124。
73.控制信息420包括分别配置发送器406或接收器408内的至少一个组件的至少一个发送参数和/或至少一个接收参数。作为示例，控制信息420指定放大器(例如，功率放大器、低噪声放大器或可变增益放大器)的增益、用于模拟移相器的相移信息、开关的操作状态等，该开关将选定天线阵列122的天线元件208连接到发送器406或接收器408。
74.取决于无线收发器120的操作模式，发送信号412可用于生成上行链路信号202或雷达发送信号210。处理器126或接口电路系统128可以生成发送信号412。在一些实现中，接口电路系统128进一步调节发送信号412。例如，接口电路系统128将发送信号412从数字域转换到模拟域，基于数据410调制发送信号412的特性，对发送信号412进行滤波，或对发送信号412进行上变频。
75.为了生成上行链路信号202或雷达发送信号210，射频集成电路124将发送信号412从基带或中频上变频到射频。射频集成电路124向天线阵列122提供上行链路信号202或雷达发送信号210以用于发送。
76.天线阵列122可以使用多个天线元件208另外接收多个下行链路信号204-1、204-2
……
204-m或雷达接收信号212-1至212-m。根据无线通信模式，射频集成电路124使用本地振荡信号对下行链路信号204-1至204-m进行下变频。在一些实现中，射频集成电路124包括模拟波束形成器，其调整多个下行链路信号204-1至204-m的相位并且组合经相移的下行链路信号204-1至204-m，以生成复合下行链路信号414。在其他实现中，复用电路130通过将多个下行链路信号204-1至204-m复用在一起来生成复合下行链路信号414，例如用于数字波束形成。
77.对于对象检测，射频集成电路124使用雷达接收信号212-1至212-m和雷达发送信号210执行差拍操作，以生成雷达差拍信号(如图5-1所示)。复用电路130将雷达差拍信号复用在一起，以生成复合雷达差拍信号416。如上面关于图1所描述的，复用电路130可以在射频集成电路124中或在接口电路系统128的另一个集成电路内实现。取决于实现，在复用电路130生成复合雷达差拍信号416之前，模拟波束形成器还可以调整雷达接收信号212-1至212-m的相位。
78.接口电路系统128向解复用电路132提供复合下行链路信号414或复合雷达差拍信号416，该解复用电路132可以在处理器126内实现或在接口电路系统128的另一个集成电路内实现，如上文关于图1所描述的。在一些实现中，接口电路系统128进一步调节复合下行链路信号414或复合雷达差拍信号416。例如，接口电路系统128可以进一步下变频复合下行链路信号414或复合雷达差拍信号416，对复合下行链路信号414或复合雷达差拍信号416进行滤波，或者将复合下行链路信号414或复合雷达差拍信号416从模拟域转换为数字域。
79.解复用电路132对复合下行链路信号414进行解复用、并提取用于无线通信模式的下行链路信号204-1至204-m。另外地或备选地，解复用电路132对复合雷达差拍信号416进行解复用、并提取与用于对象检测模式的天线元件208-1至208-n的至少一部分相关联的雷达差拍信号。
80.处理器126获得并分析经解复用的下行链路信号204-1至204-m或经解复用的雷达差拍信号，以生成用于计算设备102的数据418。数据418可以被提供给处理器108，以将数据传送到用户或提供接近度警报。处理器126还可以使用数字波束形成来分析经解复用的信号，并针对无线通信模式确定到基站的角度、或针对对象检测模式确定到对象206的角度。发送器406和接收器408的组件将参照图5-1进一步描述。
81.图5-1示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例射频集成电路124。尽管针对对象检测模式进行了描述，但是图5-1中的组件可以针对无线通信模式执行类似的操作。
82.在所描绘的配置中，射频集成电路124包括被布置在发送器406中的至少一个射频发送链502和被布置在接收器408中的多个射频接收链504-1至504-m。射频发送链502耦合到天线阵列122的发送天线元件506。射频接收链504-1至504-m分别耦合到天线阵列122的接收天线元件508-1至508-m。发送天线元件506和接收天线元件508-1至508-m一起代表图2-1中所示的天线元件208-1至208-n的至少一部分。
83.射频发送链502包括上变频混频器510和放大器512(例如，功率放大器)。上变频混频器510的一个输入端被耦合到本地振荡器514，并且上变频混频器510的另一个输入端被耦合到接口电路系统128。本地振荡器514可以实现为生成本地振荡器信号516的压控振荡器。对于无线通信模式，本地振荡器514生成本地振荡器信号516，以具有基本上不随时间改变的稳定频率。然而，对于对象检测模式，本地振荡器514生成本地振荡器信号516，以具有随时间变化的频率(例如，随时间线性增加或减少)。使用本地振荡器信号516，上变频混频器510增加发送信号412的频率，以生成雷达发送信号210。放大器512进一步放大雷达发送信号210以用于发送。
84.射频接收链504-1至504-m分别包括放大器518-1至518-m(例如，低噪声放大器)和下变频混频器520-1至520-m。放大器518-1至518-m分别耦合到接收天线元件508-1至508-m、并放大雷达接收信号212-1至212-m。下变频混频器520-1至520-m的输入端被耦合到开关540。开关540动态地将下变频混频器520-1到520-m的输入端连接到用于对象检测模式的上变频混频器510的输出端、或用于无线通信模式的本地振荡器514的输出端。每个下变频混频器520-1至520-m的另一个输入端被耦合到相应的放大器518-1至518-m。下变频混频器520-1至520-m的输出端被耦合到复用电路130。下变频混频器520-1至520-m使用由上变频混频器510提供的雷达发送信号210对雷达接收信号212-1至212-m进行下变频。通过使用雷达发送信号210，下变频混频器520-1至520-m执行生成雷达差拍信号522-1至522-m的差拍
操作。
85.在示例实现中，雷达差拍信号522-1至522-m是时域信号，其相应的频率大约等于雷达发送信号210的频率与雷达接收信号212-1至212-m的相应频率之间的相应差值。基于这些差异并假设用于对象检测模式的检测范围约为30厘米，雷达差拍信号522-1至522-m的频率例如可以小于约1mhz。因此，雷达差拍信号522-1至522-m的频率与天线阵列122和对象206的对雷达发送信号210进行反射的至少一部分之间的距离成比例。由于差拍操作，带宽雷达差拍信号522-1至522-m的带宽比对应的雷达接收信号212-1至212-m的带宽窄。在一些情况下，这些带宽也比下行链路信号204-1至204-m的带宽窄，下行链路信号204-1至204-m的带宽可以在数百mhz的数量级上。射频接收链504-1至504-m向复用电路130提供雷达差拍信号522-1至522-m。
86.复用电路130将雷达差拍信号522-1至522-m复用在一起，以生成复合雷达差拍信号416，该复合雷达差拍信号416被提供给接口电路系统128。下面参考图6至9-2描述用以生成复合雷达差拍信号416的示例方法(其可以是模拟的或数字的)。接口电路系统128使用至少一个通信路径(未明确示出)将复合雷达差拍信号416传递到解复用电路132。通常，跨接口电路系统128的至少一部分的通信路径的数量少于雷达差拍信号522-1至522-m的数量(例如，通信路径的数量少于m)。
87.复用电路130可以生成复合雷达差拍信号416，使得复合雷达差拍信号416的带宽小于接口电路系统128的带宽。例如，如果接口电路系统128的带宽约为100mhz，则复合雷达差拍信号416的带宽可以小于50mhz。在一些实现中，复合雷达差拍信号416的带宽可以在几mhz的量级，诸如小于5mhz。通常，复合雷达差拍信号416的带宽取决于雷达差拍信号522-1至522-m的数量和/或复用电路130的设计，如关于图6进一步描述的。雷达差拍信号416被提供给解复用电路132，如关于图5-2进一步描述的。
88.本文所讨论的某些附图示出了耦合到天线阵列122的rfic 124。在一些实施例中，每个天线阵列122耦合到相应的rfic 124。在一些这样的实施例中，天线阵列122和相应的rfic 124被封装在一起在相同的模块中。在一些实施例中，若干天线阵列(例如，天线阵列122-1和122-2)耦合到公共rfic 124。
89.图5-2示出了支持对雷达差拍信号进行复用的示例处理器126。在所描绘的配置中，处理器126包括解复用电路132；数字接收链524-1、524-2
……
524-m；和数字波束形成器134。处理器126还包括对象分类模块528、角度估计模块530和发送(tx)参数调整模块532。
90.接口电路系统128向解复用电路132提供复合雷达差拍信号416。在一些情况下，在向解复用电路132提供复合雷达差拍信号416之前，接口电路系统128或处理器126使用模数转换器将复合雷达差拍信号416数字化。
91.解复用电路132耦合在接口电路系统128和数字接收链524-1至524-m之间。解复用电路132对复合雷达差拍信号进行解复用416，以提取雷达差拍信号522-1、522-2
……
522-m。为了对复合雷达差拍信号416进行解复用，解复用电路132执行相对于由复用电路130执行的复用操作的互易操作。解复用电路132分别向数字接收器链524-1至524-m提供雷达差拍信号522-1至522-m。
92.数字接收链524-1至524-m向数字波束形成器134提供雷达差拍信号522-1至522-m。在一些实现中，数字接收链524-1至524-m进一步调节雷达差拍信号522-1至522-m(例如，
对雷达差拍信号522-1至522-m进行滤波)。
93.数字波束形成器134包括数字加权电路534-1、534-2
……
534-m和至少一个求和电路536。数字加权电路534-1至534-m应用复权重来调整雷达差拍信号522-1至522-m的幅度和/或相位。求和电路536组合加权的雷达差拍信号522-1至522-m，以生成空间响应538。针对跨一个或多个角度维度(例如，跨方位角维度、跨仰角维度或跨方位角维度和仰角维度两者)形成的不同波束转向角度，空间响应538代表雷达差拍信号522-1至522-m的复合幅度。数字波束形成器134向对象分类模块528和角度估计模块530提供空间响应538。
94.对象分类模块528分析空间响应538以确定对象206是否可能与有生命的对象(例如人)或无生命的对象(例如桌子)相关联。基于空间响应538，对象分类模块528测量从对象206观察到的散射量。通常，相对于具有曲面的对象206，具有平坦表面的对象206表现出较小的散射量。如果散射量指示对象206相对平坦，则对象分类模块528将对象206分类为无生命对象。备选地，如果散射量指示对象206相对弯曲，则对象分类模块528将对象206分类为可能的有生命对象。
95.角度估计模块530分析空间响应538以确定到对象206的角度。作为示例，角度估计模块530可以基于与空间响应538内的最高峰值幅度相关联的角度来确定到对象206的角度。尽管未明确示出，但处理器126还可以包括对象检测模块，其基于雷达差拍信号522-1至522-m或空间响应538执行快速傅里叶变换操作。对象检测模块可以生成一个或多个距离-多普勒图，以用于确定到对象206的距离和对象206的距离率。
96.可以向发送参数调整模块532提供来自对象分类模块528、角度估计模块530和/或对象检测模块的信息。使用该信息，发送参数调整模块532调整无线收发器120的发送参数，以满足目标准则(例如，mpe准则)。示例发送参数包括发送功率水平、波束转向角度、频率、选定的天线阵列和/或通信协议。例如，在检测到对象206时，发送参数调整模块532使无线收发器120以较低功率发送稍后的上行链路信号202-3，如图3中的306所示。备选代地或另外地，发送参数调整模块532使无线收发器120使用未被阻挡的另一个天线阵列122(诸如图2-2的天线阵列122-2)来发送稍后的上行链路信号202。
97.尽管关于对象检测模式进行了描述，但是图5-1和5-2的组件可以执行类似的操作，以启用用于无线通信模式的数字波束形成，这可以使计算设备102能够确定到基站104的角度。然而，在无线通信模式中，图5-1的下变频混频器520-1至520-m的输入端被耦合到本地振荡器514的输出端而不是上变频混频器510的输出端。射频集成电路124还可以包括开关电路(未示出)，其可以选择性地将下变频混频器520-1至520-m的输入端连接到基于对象检测模式的上变频混频器510的输出端、或基于无线通信模式的本地振荡器514。
98.如果接口电路系统128在接收期间包括多于一个的可用通信路径，则复用电路130可备选地将雷达差拍信号522-1至522-m一起复用到两个或更多个组中，以生成两个或更多个复合雷达差拍信号416。在一些情况下，这使得多个复合雷达差拍信号416中的各个复合雷达差拍信号416相对于生成单个复合雷达差拍信号416的实现具有较小的带宽。
99.本文中描述的技术也适用于混合波束形成。在混合波束形成的情况下，射频集成电路124内的模拟波束形成器可以将两组或更多组雷达接收信号212-1至212-m组合在一起。因此，由下变频混频器520-1至520-m生成的雷达差拍信号522-1至522-m代表组合的雷达接收信号的版本。在这种情况下，雷达差拍信号522-1至522-m中的每个与一组接收天线
元件相关联，并且接收天线元件508的数量大于雷达差拍信号522的数量。
100.图6示出了用于对雷达差拍信号进行复用的不同示例类型的复用电路130。复用电路130可以实现为频分复用(fdm)电路602、码分复用(cdm)电路604或时分复用(tdm)电路606。尽管未明确示出，解复用电路132可以使用执行相对于复用电路130的互易操作的模拟电路来实现。
101.频分复用电路602的示例类型包括模拟频分复用电路608和数字频分复用电路610。模拟频分复用电路608在模拟域中执行频分复用，以基于雷达差拍信号522-1至522-m生成复合雷达差拍信号416。与之相对照，数字频分复用电路610在数字域中执行频分复用，以基于雷达差拍信号522-1至522-m生成复合雷达差拍信号416。分别参照图7-1和7-2进一步描述模拟频分复用电路608和数字频分复用电路610。
102.一般而言，使用频分复用生成的复合雷达差拍信号416的带宽取决于接收天线元件508-1至508-m的数量(例如，雷达差拍信号522-1至522-m的数量)和无线收发器120的检测范围。在复合雷达差拍信号416的带宽可以大于接口电路系统128的带宽的情况下，复用电路130可以备选地使用码分复用电路604或时分复用电路606实现。
103.码分复用电路604执行码分复用以基于雷达差拍信号522-1至522-m生成复合雷达差拍信号416。码分复用电路604参照图8进一步描述。
104.为了进一步提高复合雷达差拍信号416的信号与噪声比，复用电路130可以使用时分复用电路606来实现。时分复用电路606不需要使用组合器电路或求和电路来将雷达差拍信号522-1至522-m组合在一起。因此，可以减轻经由组合器电路或求和电路通过折叠而引入的附加噪声。
105.时分复用电路606的示例类型包括数字时分复用电路612和数字封装电路614。数字时分复用电路612将雷达差拍信号522-1至522-m的不同时间段交织在一起，以生成复合雷达差拍信号416。与之相对照，数字封装电路614将雷达差拍信号522-1至522-m的相似时间段连结(concatenate)在一起，以生成复合雷达差拍信号416。数字时间分复用电路612和数字封装电路614分别参照图9-1和9-2进一步描述。
106.图7-1示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例模拟频分复用电路608。在所描绘的配置中，模拟频分复用电路608包括至少一个频移电路702和至少一个组合器电路704。在这种情况下，模拟分频复用电路608包括频移电路702-1至702-m，其分别被布置在射频接收链504-1至504-m中，并分别包括模拟混频器706-1至706-m和频率合成器708-1至708-m。模拟混频器706-1至706-m的输入端分别耦合到(图5-1的)下变频混频器520-1至520-m的输出端。模拟混频器706-1至706-m的其他输入端分别耦合到频率合成器708-1至708-m。频移电路702-1至702-m分别对雷达差拍信号522-1至522-m的频率进行移频。例如，每个雷达差拍信号522-1至522-m之间的频移可以在大约1.5到2mhz之间。
107.组合器电路704耦合到模拟混频器706-1至706-m的输出端以及接口电路系统128。组合器电路704可以实现为威尔金森(wilkinson)组合器、变压器、定向耦合器等。一般而言，组合器电路704将雷达差拍信号522-1至522-m组合在一起以生成复合雷达差拍信号416。
108.在操作期间，频率合成器708-1至708-m生成具有不同频率712-1至712-m的模拟参考信号710-1至710-m。模拟参考信号710-1至710-m之间的频率差引起相应的雷达差拍信号
522-1至522-m在频率上移位不同的量，使得差拍信号在频率上不同(例如，在频率上不重叠)。例如，频率712-1至712-m可以相差大约1.5至2mhz。通常，频率合成器708-1至708-m基于参考时钟信号或本地振荡信号(诸如本地振荡信号516)生成模拟参考信号710-1至710-m。备选地，频率合成器708-1至708-m可以实现为本地振荡器。
109.模拟混频器706-1至706-m分别将雷达差拍信号522-1至522-m与模拟参考信号710-1至710-m混频，以生成经频移的雷达差拍信号714-1至714-m。组合器电路704将经频移的雷达差拍信号714-1至714-m组合在一起，以生成复合雷达差拍信号416。在该示例中，复合雷达差拍信号416是模拟信号。
110.在备选实现中，模拟频分复用电路608不包括或禁用或绕过频移电路702-1至702-m中的一个。考虑到如果不包括频移电路702-1，则将雷达差拍信号522-1直接传递到组合器电路704。因此，组合器电路704将雷达差拍信号522-1与经频移的雷达差拍信号714-2至714-m组合。为了在频域中将雷达差拍信号522-1与经频移的雷达差拍信号714-2至714-m分开，模拟参考信号710-2至710-m的频率712-2至712-m被确定为使得经频移的雷达差拍信号714-2至714-m相对于雷达差拍信号522-1移位不同的量。
111.在某些实施例中，尽管模拟频分复用电路608相对于图6中描述的一些其他类型的复用电路130可以节省射频集成电路124内的空间，但是频率合成器708-1可以增加射频集成电路124的成本。此外，在某些实施例中，频率合成器708-1至708-m与射频集成电路124内的其他信号生成组件的接近可以增加干扰并减小无线收发器120的动态范围。备选地，复用电路130可以实现为数字频分复用电路610，其使用数字信号生成器来移位雷达差拍信号522-1至522-m的频率。在一些实现中，相对于频率合成器708-1至708-m，数字信号生成器实现起来可能更容易且成本更低。
112.如上所述，虽然未明确示出解复用电路132，但它可以使用执行相对于复用电路130的互易操作的模拟电路来实现。例如，对于图7-1的示例模拟频分复用电路608，解复用电路132包括滤波器和混频器(或乘法器)，它们可以使用模拟或数字组件来实现。滤波器从复合雷达差拍信号416中提取经频移的雷达差拍信号714-1至714-m，并且混频器(或乘法器)对经频移的雷达差拍信号714-1至714-m的频率进行移位，以恢复雷达差拍信号522-1至522-m(或其某些版本，诸如数字版本)。
113.图7-2示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例数字频分复用电路610。在所描绘的配置中，数字频分复用电路610包括至少一个频移电路702和至少一个求和电路716。在该示例中，数字频分复用电路610包括频移电路702-1至702-m，其分别布置在射频接收链504-1至504-m中。求和电路716耦合到频移电路702-1至702-m和接口电路系统128。数字频分复用电路610还包括带通滤波器718-1至718-m和模数转换器720-1至720-m。带通滤波器718-1至718-m、模数转换器720-1至720-m和频移电路702-1至702-m分别布置在射频接收链504-1至504-m中。
114.带通滤波器718-1至718-m分别耦合到下变频混频器520-1至520-m的输出端，并对雷达差拍信号522-1至522-m进行滤波。在一些实现中，带通滤波器718-1至718-m具有大约1ghz的带宽并且提供大约10分贝的衰减(例如，抑制)。在其他实现中，带通滤波器718-1至718-m被实现为具有大约8ghz带宽的低通滤波器。带通滤波器718-1到718-m可以通过衰减雷达差拍信号522-1至522-m内的噪声，以提高复合雷达差拍信号416的信号与噪声比。这可
以减少当雷达差拍信号522-1至522-m被求和电路716组合时被折叠的噪声量。
115.模数转换器720-1至720-m分别耦合到带通滤波器718-1至718-m。在一些实现中，模数转换器720-1至720-m分别以小于雷达差拍信号522-1至522-m的奈奎斯特(nyquist)率的采样率对雷达差拍信号522-1至522-m进行采样。例如，换言之，模数转换器720-1至720-m的采样率包括亚奈奎斯特(sub-nyquist)采样率，其可以比奈奎斯特采样率低32或64倍。使用亚奈奎斯特采样率，模数转换器720-1至720-m可以降低采样率，因此降低将射频集成电路124耦合到处理器126的接口电路系统128的带宽要求。
116.频移电路702-1至702-m包括数字混频器电路722-1至722-m和数字信号生成器724-1至724-m。在一些实现中，数字信号生成器724-1至724-m被实现为数控振荡器。数字混频器电路722-1至722-m的输入端分别耦合至模数转换器720-1至720-m。数字混频器电路722-1至722-m的其他输入端分别耦合至数字信号生成器724-1至724-m。频移电路702-1至702-m分别对雷达差拍信号522-1至522-m的频率进行移位。例如，每个雷达差拍信号522-1至522-m之间的频移可以在大约1.5至2mhz之间。
117.求和电路716耦合到数字混频器电路722-1至722-m的输出端和接口电路系统128。一般来说，求和电路716将雷达差拍信号522-1至522-m组合在一起，以生成复合雷达差拍信号416。
118.在操作期间，带通滤波器718-1至718-m对雷达差拍信号522-1至522-m进行滤波，以生成经滤波的雷达差拍信号726-1至726-m。模数转换器720-1至720-m将经滤波的雷达差拍信号726-1至726-m数字化，以生成数字雷达差拍信号728-1至728-m，其被提供给数字混频器电路722-1至722-m。
119.在频移电路702-1至702-m内，数字信号生成器724-1至724-m生成具有不同频率712-1至712-m的数字参考信号730-1至730-m。数字混频器电路722-1至722-m将数字雷达差拍信号728-1至728-m与数字参考信号730-1至730-m混频，以生成经频移的雷达差拍信号714-1至714-m。求和电路716将经频移的雷达差拍信号714-1至714-m组合在一起，以生成复合雷达差拍信号416。在该示例中，复合雷达差拍信号416是数字信号。
120.在备选实现中，数字频分复用电路610不包括或禁用或绕过频移电路702-1。在这种情况下，数字雷达差拍信号728-1被直接传递到求和电路716。因此，求和电路716将数字雷达差拍信号728-1与经频移的雷达差拍信号714-2至714-m相组合。为了在频域中将数字雷达差拍信号728-1与经频移的雷达差拍信号714-2至714-m分开，数字参考信号730-2至730-m的频率712-2至712-m被确定为使得经频移的雷达差拍信号714-2至714-m相对于数字雷达差拍信号728-1移位不同的量。
121.如上所述，虽然未明确示出解复用电路132，但它可以使用执行相对于复用电路130的互易操作的模拟电路来实现。例如，对于图7-2的示例数字频分复用电路610，解复用电路132包括滤波器和乘法器，它们可以使用数字组件来实现。滤波器从复合雷达差拍信号416中提取经频移的雷达差拍信号714-1至714-m，并且乘法器对经频移的雷达差拍信号714-1至714-m的频率进行移位，以恢复雷达差拍信号522-1至522-m。
122.图8示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例码分复用电路604。码分复用电路604包括带通滤波器718-1至718-m、模数转换器720-1至720-m和求和电路716，它们在上面关于图7-2进行了描述。然而，代替包括图7-2的频移电路702-1至702-m，码分复用电路604
包括调制电路802-1至802-m，它们分别布置在射频接收链504-1至504-m中。调制电路802-1至802-m分别包括码生成器804-1至804-m和数字混频器电路722-1至722-m。一般而言，调制电路802-1至802-m对雷达差拍信号522-1至522-m的相位进行调制。
123.在操作期间，码生成器804-1至804-m生成彼此正交的码序列806-1至806-m。作为示例，码序列806-1至806-m可以是沃尔什(walsh)码序列。数字混频器电路722-1至722-m通过基于码序列806-1至806-m对数字雷达差拍信号728-1至728-m进行调制来生成经编码的雷达差拍信号808-1至808-m。求和电路716将经编码的雷达差拍信号808-1至808-m组合在一起，以生成复合雷达差拍信号416。在该示例中，复合雷达差拍信号416是数字信号。
124.如上所述，虽然未明确示出解复用电路132，但它可以使用执行相对于复用电路130的互易操作的模拟电路来实现。例如，对于图8的示例码分复用电路604，解复用电路132包括其他数字混频器电路，该其他数字混频器电路使用码序列806-1至806-m对复合雷达差拍信号416进行解调，以恢复数字雷达差拍信号728-1至728-m。
125.图9-1示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例数字时分复用电路612。数字时分复用电路612包括带通滤波器718-1至718-m和模数转换器720-1至720-m，它们在上面关于图7-2进行了描述。然而，代替包括图7-2的频移电路702-1至702-m，数字时分复用电路612包括开关电路902，该开关电路902耦合到模数转换器720-1至720-m并耦合到接口电路系统128。
126.在所描绘的配置中，开关电路902被实现为单极多掷开关，其中掷904-1至904-m分别耦合到模数转换器720-1至720-m，并且极906耦合到接口电路系统128。备选地，开关电路902可以实现为复用器。
127.在操作期间，切换电路902选择性地将模数转换器720-1至720-m连接到接口电路系统128。因此，开关电路902将数字雷达差拍信号728-1至728-m的不同时间段交织在一起，以生成复合雷达差拍信号416。作为示例，复合雷达差拍信号416包括与第一时间间隔相关联的数字雷达差拍信号728-1的第一比特集合、与第二时间间隔相关联的数字雷达差拍信号728-m的第二比特集合、与第三时间间隔相关联的数字雷达差拍信号728-1的第三比特集合等。在该示例中，复合雷达差拍信号416是数字信号。
128.由于开关电路902的操作，数字雷达差拍信号728-1至728-m的一些比特不包括在复合雷达差拍信号416内。为了避免这种情况，复用电路130可以备选地由数字封装电路614实现，使得复合雷达差拍信号416包括与数字雷达差拍信号728-1至728-m相关联的所有比特。
129.如上所述，虽然未明确示出解复用电路132，但它可以使用执行相对于复用电路130的互易操作的模拟电路来实现。例如，对于图9-1的示例数字时分复用电路612，解复用电路132包括另一开关电路，该另一开关电路对复合雷达差拍信号416进行解调，以恢复数字雷达差拍信号728-1至728-m。
130.图9-2示出了用于对雷达差拍信号进行复用的示例数字封装电路614。数字封装电路614包括带通滤波器718-1至718-m和模数转换器720-1至720-m，它们在上面关于图7-2进行了描述。然而，代替包括图7-2的频移电路702-1至702-m，数字封装电路614包括比特封装电路908，该比特封装电路908耦合到模数转换器720-1至720-m并耦合到接口电路系统128。比特封装电路908包括寄存器910-1至910-m。
131.在操作期间，比特封装电路908执行串联到并联操作。特别地，比特封装电路908将数字雷达差拍信号728-1至728-m的比特集合存储在寄存器910-1至910-m中。尽管这些比特集合来自不同的数字雷达差拍信号728-1至728-m，但这些比特集合与相同的时间间隔相关联。一旦寄存器910-1至910-m已满，比特封装电路908将寄存器910-1至910-m内的比特集合连结在一起并将所连结的比特集合传递到接口电路系统128。过程继续用于与后续时间间隔相关联的后续比特集合。因此，复合雷达差拍信号416包括与数字雷达差拍信号728-1至728-m相关联、并且基于给定时间间隔分组在一起的一系列连结的比特集合。
132.如上所述，虽然未明确示出解复用电路132，但它可以使用执行相对于复用电路130的互易操作的模拟电路来实现。例如，对于图9-2的示例数字封装电路614，解复用电路132对装复合雷达差拍信号416进行解封，以恢复数字雷达差拍信号728-1至728-m。
133.图10是示出用于对雷达差拍信号进行复用的示例过程1000的流程图。过程1000以框1002至1010的集合的形式描述，这些框指定可以执行的操作。然而，操作操作不必限于图10中所示或本文描述的顺序，因为可以以备选顺序或以完全或部分重叠的方式来实现操作。此外，可以实现更多、更少和/或不同的操作以执行过程1000或备选过程。由过程1000的图示框表示的操作可以由(例如，图1或4的)无线收发器120或(例如，图1、4或5-1的)射频集成电路124执行。更具体地，过程1000的操作可以至少部分地由如图4、5-1和7-1至9-2所示的复用电路130执行。
134.在框1002，雷达发送信号被发送。例如，天线阵列122的至少一个发送天线元件506和至少一个射频发送链502共同发送图2-1的雷达发送信号210。雷达发送信号210可以是经调频连续波(fmcw)信号或经调频脉冲信号。频率调制的类型可以包括线性频率调制、三角频率调制、锯齿频率调制等。
135.在框1004，两个或更多个雷达接收信号被接收。两个或更多个雷达接收信号代表雷达发送信号的由对象反射的部分。例如，天线阵列122的两个或更多个接收天线元件508-1至508-m和两个或更多个接收链504-1至504-m分别接收两个或更多个雷达接收信号212-1至212-m，如图5-1所示。雷达接收信号212-1至212-m代表雷达发送信号210的由对象206(诸如用户的附属物)反射的部分。
136.雷达接收信号212-1至212-m和雷达发送信号210与相同的频带相关联。例如，频带可以是低于6ghz的频带或与毫米波长相关联的频带。频带也可以与特定的雷达频带相关联，诸如l-频带、s-频带、c-频带、x-频带、ka-频带等。l-频带包括1和2ghz之间的频率，s-频带包括2和4ghz之间的频率，c-频带包括4和8ghz之间的频率，x-频带包括8和12ghz之间的频率，ka-频带包括在27和40ghz之间的频率。
137.在框1006，两个或更多个雷达接收信号被下变频，以使用雷达发送信号生成两个或更多个雷达差拍信号。例如，下变频混频器520-1至520-m通过使用雷达发送信号210对雷达接收信号212-1至212-m进行下变频来分别生成雷达差拍信号522-1至522-m。因为下变频操作使用雷达发送信号210，下变频操作是差拍操作，其对雷达接收信号212-1至212-m进行解调。由于差拍操作，雷达差拍信号522-1至522-m的频率与天线阵列122和对象206的反射雷达发送信号210的至少一部分之间的距离成比例。此外，带宽雷达差拍信号522-1至522-m的带宽比对应的雷达接收信号212-1至212-m的带宽窄。
138.在框1008，将两个或更多个雷达差拍信号复用在一起，以生成复合雷达差拍信号。
例如，复用电路130将雷达差拍信号522-1至522-m复用在一起，以生成复合雷达差拍信号416，如图5-1所示。取决于复用电路130的实现，复合雷达差拍信号416可以是模拟信号或数字信号。复用电路130可以实现为频分复用(fdm)电路602(如图7-1和7-2所示)、码分复用((cdm)电路604(如图8所示)、时分复用(tdm)电路606(如图9-1和9-2所示)等。
139.在框1010，复合雷达差拍信号跨接口电路系统被传播。例如，接口电路系统128将复合雷达差拍信号416从射频集成电路124传播到处理器126。在一些情况下，接口电路系统128的至少一部分包括资源受限接口。资源受限接口可以在接收期间具有有限数量的可用的通信路径(例如，电连接器)和/或受限带宽。作为示例，资源受限接口包括相对于两个或更多个雷达差拍信号522-1至522-m的数量而言较少数量的通信路径。作为另一示例，资源受限接口的带宽小于任何雷达接收信号212-1至212-m的带宽。通过传播复合雷达差拍信号416，接口电路系统128可以有效地将雷达差拍信号522-1至522-m从射频集成电路124并行传递到处理器126，甚至跨资源受限接口。
140.虽然未示出，但是可以执行附加操作作为过程1000的一部分。例如，在一些实现中，解复用电路132对复合雷达差拍信号416进行解复用，如图5-2所示。数字波束形成器134还可以基于解复用的雷达差拍信号522-1至522-m生成空间响应538。此外，计算设备102可以使用对象分类模块528和/或角度估计模块530来检测对象206并确定关于对象206的特性。在检测到对象206时，发送参数调整模块532可以调整发送参数以用于随后信号，诸如稍后发送的上行链路信号202。
141.除非上下文另有说明，否则本文中使用“或”一词可被视为使用“包含性或”或允许包含或应用由“或”一词链接的一个或多个项目的术语(例如，短语“a或b”可以解释为只允许“a”、只允许“b”或允许“a”和“b”两者)。此外，本文所讨论的附图和术语中表示的项目可以指示一个或多个项目或术语，因此可以互换地引用本书面描述中的项目和术语的单个或复数形式。最后，尽管主题已经以特定于结构特征或方法操作的语言进行了描述，但应理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于上述特定特征或操作，包括不一定限于排列特征的组织或执行操作的顺序。