雷达天线校准的设备、系统和方法与流程

雷达天线校准的设备、系统和方法
交叉引用
1.本技术要求于2020年4月6日提交的题为“雷达天线校准的设备、系统和方法(apparatus,system and method of radar antenna calibration)”的美国临时专利申请第63/005,773号的权益和优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
2.本文所述的各方面总体上涉及雷达天线校准。


背景技术：

3.多输入多输出(multiple input multiple output，mimo)雷达是一种允许通过从具有多个元件的发射(tx)阵列传输正交信号，并经由具有多个元件的接收(rx)阵列处理所接收的信号来减少物理阵列孔径和天线元件数量的技术。
4.由于天线被制造成具有某些增强的相位和增益作为其基态的，因此在没有对天线元件进行适当校准的情况下，天线阵列可能会是功能障碍的。
附图说明
5.为说明简单和清楚起见，附图中示出的元件不一定是按比例绘制的。例如，为呈现清楚起见，元件中的一些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大。此外，附图标记可在附图之间重复以指示对应或类似的元件。下文列出附图。
6.图1是根据一些说明性方面的实现雷达的交通工具的示意性框图图示。
7.图2是根据一些说明性方面的实现雷达的机器人的示意性框图图示。
8.图3是根据一些说明性方面的雷达装置的示意性框图图示。
9.图4是根据一些说明性方面的频率调制连续波(frequency-modulated continuous wave，fmcw)雷达装置的示意性框图图示。
10.图5是根据一些说明性方面的可被实现为从数字接收雷达数据值中提取距离和速率(多普勒，doppler)估计的提取方案的示意性图示。
11.图6是根据一些说明性方面的可被实现为基于由接收天线阵列接收到的传入无线电信号来确定到达角(angle of arrival，aoa)信息的角度确定方案的示意性图示。
12.图7是根据一些说明性方面的可以基于发射(tx)和接收(rx)天线的组合来实现的多输入多输出(mimo)雷达天线方案的示意性图示。
13.图8是根据一些说明性方面的雷达前端和雷达处理器的示意性框图图示。
14.图9是雷达检测场景的示意性图示，以及描绘与雷达检测场景相对应的多个aoa频谱图像的示图，以说明可根据一些说明性方面来解决的技术问题。
15.图10是根据一些说明性方面的具有天线失配校准的雷达处理的性能图的示意性图示。
16.图11a是根据一些说明性方面的描绘具有天线失配校准的雷达处理的信噪比
(signal to noise ratio：snr)性能的示图的示意性图示。
17.图11b是根据一些说明性方面的描绘具有天线失配校准的雷达处理的峰值旁瓣水平(psll)性能的示图的示意性图示。
18.图12a是根据一些说明性方面的描绘具有天线失配校准的雷达处理的snr损失性能的示图的示意性图示。
19.图12b是根据一些说明性方面的描绘具有天线失配校准的雷达处理的psll性能的示图的示意性图示。
20.图13是根据一些说明性方面的描绘可被用作参考的天线增益失配的示图的示意性图示。
21.图14是根据一些说明性方面的雷达天线校准的方法的示意性流程图图示。
22.图15是根据一些说明性方面的制造的产品的示意性图示。
具体实施方式
23.在下列具体实施方式中，阐述了众多特定细节以便提供对某些方面的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践某些方面。在其他实例中，未详细描述公知的方法、过程、组件、单元和/或电路，以免使讨论模糊。
24.本文采用诸如例如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等术语的讨论可指计算机、计算平台、计算系统或其他电子计算设备的(一个或多个)操作和/或(一个或多个)过程，这些操作和/或过程操纵被表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据和/或将该数据变换成类似地被表示为计算机的寄存器和/或存储器或可存储执行操作和/或处理的指令的其他信息存储介质内的物理量的其他数据。
25.本文使用的术语“复数个(plurality)”和“多个(a plurality)”包括例如“多个”或“两个或更多个”。例如，“多个项目”包括两个或更多个项目。
26.在本技术中使用词“示例性”和“说明性”来意指“充当示例、实例、演示、或说明”。在本技术中被描述为“示例性”或“说明性”的任何方面、实施例、或设计不一定被解释为相对于其它方面、实施例、或设计为优选的或有优势的。
27.对“一个方面”、“方面”、“说明性方面”、“各方面”等的引用指示：如此描述的(一个或多个)方面和/或多方面可以包括特定特征、结构或特性，但并非每一个方面必定包括该特定的特征、结构或特性。进一步地，短语“在一个方面中”的重复使用并不一定指同一方面，尽管它可以指同一方面。
28.如此处所使用的，除非另外指定，否则使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等来描述共同的对象仅指示类似对象的不同实例被提及，而不旨在暗示如此描述的对象必须按照给定的序列，无论是在时间上、在空间上、在等级上或以任何其他方式。
29.短语“至少一个”和“一个或多个”可被理解为包括大于或等于一的数量，例如，一个、两个、三个、四个、[...]等。关于一组要素的短语“至少一个”在本文中可用于意指来自由要素组成的组的至少一个要素。例如，关于一组要素的短语
“……
中的至少一个”在本文中可用于意指所列要素中的一个、多个的所列要素中的一个要素、多个个体所列要素、或多个的数个个体所列要素。
[0030]
如本文中所使用的术语“数据”可被理解为包括采用任何合适的模拟或数字形式
的信息，例如，作为文件、文件的部分、文件集合、信号或流、信号或流的部分、信号或流的集合等等来提供的信息。进一步地，术语“数据”还可用于意指对信息的例如以指针的形式的引用。然而，术语“数据”不限于上述示例，并且可采取各种形式和/或可以表示如本领域中理解的任何信息。
[0031]
术语“处理器”或“控制器”可以理解为包括允许处置任何适当类型的数据和/或信息的任何种类的技术实体。可根据由处理器或控制器执行的一个或多个特定功能来处置数据和/或信息。进一步地，处理器或控制器可以被理解为任何种类的电路，例如任何种类的模拟或数字电路。处理器或控制器因此可以是或可包括模拟电路、数字电路、混合信号电路、逻辑电路、处理器、微处理器、中央处理单元(central processing unit，cpu)、图形处理单元(graphics processing unit，gpu)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、集成电路、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)等、或其任何组合。下文将进一步详细描述的相应功能的任何其他种类的实现方式也可被理解为处理器、控制器或逻辑电路。应理解，本文中详述的任何两个(或更多个)处理器、控制器、或逻辑电路可被实现为具有等效功能的单个实体等等，并且相反地，本文中详述的任何单个处理器、控制器或逻辑电路可被实现为具有等效功能的两个(或更多个)分开的实体等等。
[0032]
术语“存储器”被理解为数据或信息可以被存储在其中以供取回的计算机可读介质(例如，非暂态计算机可读介质)。对“存储器”的引用可因此被理解为是指易失性或非易失性存储器，包括随机存取存储器(random access memory，ram)、只读存储器(read-only memory，rom)、闪存、固态存储、磁带、硬盘驱动器、光驱等或其任何组合。在本文中，寄存器、移位寄存器、处理器寄存器、数据缓冲器等等也可由术语存储器包含。术语“软件”可以用来指代任何类型的可执行指令和/或逻辑，包括固件。
[0033]
可以将“交通工具”理解为包括任何类型的被驱动对象。作为示例，交通工具可以是具有内燃机、电引擎、反应式引擎、电驱动对象、混合驱动对象或其组合的被驾驶对象。交通工具可以是或者可以包括汽车、公共汽车、小型公共汽车、货车、卡车、房车、车辆拖车、摩托车、自行车、三轮车、火车机车、火车车厢、移动机器人、个人运输机、船只、船、潜水器、潜艇、无人机、航空器、火箭等。
[0034]“地面交通工具”可被理解为包括被配置成用于(例如，在街道上、在道路上、在轨迹上、在一条或多条轨道上、越野等)横穿地面的任何类型的交通工具。
[0035]“自主交通工具”可描述能够在不具有驾驶员输入的情况下实现至少一种导航改变的交通工具。导航改变可描述或包括交通工具的转向、制动、加速/减速或与移动相关的任何其他的操作中的一者或多者的改变。即使在交通工具不是完全自主(例如，在有驾驶员或无驾驶员输入的情况下完全可操作)的情况下，也可以将交通工具描述为自主的。自主交通工具可以包括在某些时间段内可以在驾驶员控制下操作并且在其他时间段内无需驾驶员控制而操作的那些交通工具。附加地或替代地，自主交通工具可包括仅控制交通工具导航的一些方面的交通工具，交通工具导航的一些方面诸如转向(例如，在交通工具车道约束之间维持交通工具路线)或在某些情形下(例如，并非在所有情形下)进行一些转向操作，但可将交通工具导航的其他方面(例如，在某些情形下的制动或刹车)留给驾驶员。附加地或替代地，自主交通工具可以包括：在某些情形下共享对交通工具导航的一个或多个方面(例
如，动手操作，诸如响应于驾驶员的输入)的控制的交通工具；和/或在某些情形下控制交通工具导航的一个或多个方面(例如，放手操作，诸如独立于驾驶员的输入)的交通工具。附加地或替代地，自主交通工具可以包括在某些情形下(诸如，在某些环境状况下(例如，空间区域、道路状况等))控制交通工具导航的一个或多个方面的交通工具。在一些方面，自主交通工具可以处置交通工具的制动、速率控制、速度控制、转向和/或其他附加操作中的一些或所有方面。自主交通工具可以包括可以在没有驾驶员的情况下操作的那些交通工具。交通工具的自主性级别可以由交通工具的汽车工程师协会(society of automotive engineers，sae)级别进行描述或确定(例如，由sae例如在sae j3016 2018：“道路机动交通工具的驾驶自动化系统相关术语的分类和定义(taxonomy and definitions for terms related to driving automation systems for on road motor vehicles)”中定义)或由其他相关专业组织进行描述或确定。sae级别可以具有范围从最小级别(例如，0级(说明性地，基本上没有驾驶自动化))到最大级别(例如，5级(说明性地，完全驾驶自动化))的值。
[0036]
短语“交通工具操作数据”可被理解为描述与交通工具的操作有关的任何类型的特征。作为示例，“交通工具操作数据”可描述交通工具的状态，诸如，交通工具的轮胎的类型、交通工具的类型、和/或交通工具的制造的时限。更一般地，“交通工具操作数据”可描述或包括静态特征或静态交通工具操作数据(说明性地，不随时间改变的特征或数据)。作为另一示例，附加地或替代地，“交通工具操作数据”可描述或包括在交通工具的操作期间改变的特征，例如，在交通工具的操作期间的环境状况(诸如，天气状况或道路状况)、燃料水平、液位、交通工具的驱动源的操作参数等。更一般地，“交通工具操作数据”可描述或包括变化的特征或变化的交通工具操作数据(说明性地，时变特征或数据)。
[0037]
一些方面可与各种设备和系统结合使用，各种设备和系统例如，雷达传感器、雷达设备、雷达系统、交通工具、车载系统、自主车载系统、车载通信系统、车载设备、空中平台、水上平台、道路基础设施、运动捕获基础设施、城市监测基础设施、静态基础设施平台、室内平台、移动平台、机器人平台、工业平台、传感器设备、用户装备(user equipment，ue)、移动设备(mobile device，md)，无线站(station，sta)、传感器设备、非车载设备、移动或便携式设备等。
[0038]
一些方面可与射频(radio frequency，rf)系统、雷达系统、车载雷达系统、自主系统、机器人系统、检测系统等结合使用。
[0039]
一些说明性方面可与具有10千兆赫(gigahertz，ghz)以上的起始频率的频带(例如，具有10ghz与120ghz之间的起始频率的频带)中的rf频率结合使用。例如，一些说明性方面可与具有30ghz以上(例如，45ghz以上，例如，60ghz以上)的起始频率的rf频率结合使用。例如，一些说明性方面可与汽车雷达频带(例如，76ghz与81ghz之间的频带)结合使用。然而，其他方面可以利用任何其他合适的频带(例如，140ghz以上的频带、300ghz的频带、亚太赫兹(terahertz，thz)频带、thz频带、红外(infra red，ir)频带和/或任何其他频带)来实现。
[0040]
如本文中所使用，术语“电路”可指代下列各项、作为下列各项的部分或包括下列各项：专用集成电路(asic)、集成电路、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和/或存储器(共享的、专用的、或组)、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其他合适的硬件组件。在一些方面中，电路能以一个或多个软件或固件模
块实现，或者与电路相关联的功能可由一个或多个软件或固件模块实现。在一些方面中，电路可包括在硬件中至少部分地可操作的逻辑。
[0041]
术语“逻辑”可以例如指嵌入在计算装置的电路中的计算逻辑和/或存储在计算装置的存储器中的计算逻辑。例如，该逻辑可由计算装置的处理器访问以执行计算逻辑从而执行计算功能和/或操作。在一个示例中，逻辑可以被嵌入在各种类型的存储器和/或固件(例如，各种芯片和/或处理器的硅块)中。逻辑可以被包括在各种电路中，和/或作为各种电路的一部分实现，各种电路例如，无线电电路、接收机电路、控制电路、发射机电路、收发机电路、处理器电路等。在一个示例中，逻辑可被嵌入在易失性存储器和/或非易失性存储器中，该易失性存储器和/或非易失性存储器包括随机存取存储器、只读存储器、可编程存储器、磁存储器、闪存存储器、持久存储器等。逻辑可由一个或多个处理器使用耦合到该一个或多个处理器的存储器(例如，寄存器、缓冲器、栈等)来执行，例如，如执行逻辑所必需的。
[0042]
本文中使用的关于信号的术语“传递(communicating)”包括发射信号和/或接收信号。例如，能够传递信号的装置可以包括用于发射信号的发射机和/或用于接收信号的接收机。动词“传递”可以用来指发射动作或接收动作。在一个示例中，短语“传递信号”可以指由发射机发射信号的动作，并且可能不一定包括由接收机接收信号的动作。在另一个示例中，短语“传递信号”可以指由接收机接收信号的动作，并且可能不一定包括由发射机发射信号的动作。
[0043]
本文使用的术语“天线”可包括一个或多个天线元件、组件、单元、组件和/或阵列的任何合适的配置、结构和/或布置。在一些方面中，天线可以使用单独的发射天线元件和接收天线元件来实现发射功能和接收功能。在一些方面中，天线可以使用共同的和/或集成的发射/接收元件来实现发射功能和接收功能。天线可包括例如相控阵天线、单个元件天线、一组切换波束天线等。在一个示例中，天线可以被实现为单独的元件或集成元件，例如被实现为模块上(on-module)天线、片上(on-chip)天线、或根据任何其他的天线架构。
[0044]
本文描述了关于rf雷达信号的一些说明性方面。然而，可以关于或结合任何其他雷达信号、无线信号、ir信号、声信号、光信号、无线通信信号、通信方案、网络、标准和/或协议来实现其他方面。例如，可以关于利用光信号和/或声信号的系统(例如，光检测测距(light detection ranging，lidar)系统和/或声纳系统)来实现一些说明性方面。
[0045]
现在参考图1，图1示意性地图示根据一些说明性方面的实现雷达的交通工具100的框图。
[0046]
在一些说明性方面中，交通工具100可以包括汽车、卡车、摩托车、公共汽车、火车、空中交通工具、水上交通工具、推车、高尔夫球车、电动推车、道路代理、或任何其他交通工具。
[0047]
在一些说明性方面中，交通工具100可以包括雷达设备101，例如，如下文所述。例如，雷达设备101可以包括雷达检测设备、雷达感测设备、雷达传感器等，例如，如下文所述。
[0048]
在一些说明性方面，雷达设备101可以被实现为车载系统的一部分，例如，要在交通工具100中实现和/或安装的系统。
[0049]
在一个示例中，雷达系统101可以被实现为自主交通工具系统、自动驾驶系统、驾驶员辅助和/或支持系统等的一部分。
[0050]
例如，雷达设备101可以被安装在交通工具101中以用于检测附近对象，例如以用
于自主驾驶。
[0051]
在一些说明性方面中，雷达设备101可以被配置成用于例如使用rf和模拟链、电容器结构、大型螺旋变压器和/或任何其他电子或电气元件来检测交通工具100附近区域中(例如，在远的附近区域中和/或近的附近区域中)的目标，例如，如下文所述。在一个示例中，雷达设备101可以被安装到交通工具100上，例如，直接地被放置在交通工具100上，或被附接到交通工具100。
[0052]
在一些说明性方面中，交通工具100可以包括单个雷达设备101。在其他方面中，交通工具100可包括例如可处于例如交通工具100周围的多个位置处的多个雷达设备101。
[0053]
在一些说明性方面中，例如，由于雷达能够在几乎所有天气状况下操作的能力，雷达设备101可以被实现为用于驾驶员辅助和/或自主交通工具的传感器套件中的组件。
[0054]
在一些说明性方面中，雷达设备101可被配置成用于支持自主交通工具的使用，例如，如下文所述。
[0055]
在一个示例中，雷达设备101可确定与环境中的对象相对应的类别、位置、取向、速度、意图、对环境的感知理解和/或任何其他信息。
[0056]
在另一示例中，雷达设备101可被配置成确定用于一个或多个操作和/或任务(例如，路径规划和/或任何其他任务)的一个或多个参数和/或信息。
[0057]
在一些说明性方面中，雷达设备101可以被配置成用于通过测量目标的回波(反射率)并且例如主要是在距离、速度、方位角(azimuth)和/或仰角(elevation)方面对它们进行区分来映射场景，例如，如下文所述。
[0058]
在一些说明性方面中，雷达设备101可被配置成用于检测和/或感测位于交通工具100附近区域(例如，远的附近区域和/或近的附近区域)中的一个或多个对象，并被配置成用于提供关于这些对象的一个或多个参数、属性和/或信息。
[0059]
在一些说明性方面中，对象可以包括其他交通工具；行人；交通标志；交通灯；道路、道路要素(例如，人行道与道路交汇处、边缘线)；危险(例如，轮胎、盒子、道路表面的裂缝)；等等。
[0060]
在一些说明性方面中，关于对象的一个或多个参数、属性和/或信息可以包括对象距交通工具100的距离、对象相对于交通工具100的角度、对象相对于交通工具100的位置、对象相对于交通工具100的相对速率，等等。
[0061]
在一些说明性方面中，雷达设备101可以包括多输入多输出(mimo)雷达设备101，例如，如下文所述。在一个示例中，mimo雷达设备可被配置成用于利用“空间滤波”处理，例如，波束成形和/或任何其他机制，以用于发射(tx)信号和/或接收(rx)信号中的一者或两者。
[0062]
下文关于被实现为mimo雷达的雷达设备(例如，雷达设备101)描述一些说明性方面。然而，在其他方面中，雷达设备101可以被实现为利用多个天线元件的任何其他类型的雷达，例如，单输入多输出(single input multiple output，simo)雷达或多输入单输出(multiple input single output，miso)雷达。
[0063]
可以关于被实现为mimo雷达的雷达设备(例如，雷达设备101)来实现一些说明性方面，例如，如下文所述。然而，在其他方面中，雷达设备101可以被实现为任何其他类型的雷达，例如，电子波束操控雷达、合成孔径雷达(synthetic aperture radar，sar)、根据环
境和/或自我状态改变其传输的自适应和/或认知雷达、反射阵列雷达等。
[0064]
在一些说明性方面中，雷达设备101可包括天线布置102、被配置成用于经由天线布置102传递雷达信号的雷达前端103、以及被配置成用于基于雷达信号来生成雷达信息的雷达处理器104，例如，如文下所述。
[0065]
在一些说明性方面中，雷达处理器104可被配置成用于处理雷达设备101的雷达信息和/或用于控制雷达设备101的一个或多个操作，例如，如下文所述。
[0066]
在一些说明性方面中，雷达处理器104可以包括电路和/或逻辑，或者可以部分地或完全由电路和/或逻辑实现，该电路和/或逻辑例如，包括电路和/或逻辑的一个或多个处理器、存储器电路和/或逻辑。附加地或替代地，雷达处理器104的一个或多个功能可以由逻辑实现，该逻辑可以由机器和/或一个或多个处理器执行，例如，如下文所述。
[0067]
在一个示例中，雷达处理器104可包括(例如，耦合到一个或多个处理器的)至少一个存储器，该存储器可以被配置成例如用于至少临时地存储由一个或多个处理器和/或电路处理的信息中的至少一些信息，和/或可被配置成用于存储要由处理器和/或电路利用的逻辑。
[0068]
在其他方面中，雷达处理器104可由交通工具100的一个或多个附加的或替代的元件实现。
[0069]
在一些说明性方面中，雷达前端103可包括例如一个或多个(雷达)发射机和一个或多个(雷达)接收机，例如，如下文所述。
[0070]
在一些说明性方面中，天线布置102可包括用于传递雷达信号的多个天线。例如，天线布置102可以包括采用发射天线阵列形式的多个发射天线和采用接收天线阵列形式的多个接收天线。在另一示例中，天线布置102可以包括既被用作发射天线又被用作接收天线的一个或多个天线。在后一情况下，雷达前端103例如可包括双工器(例如，用于将所发射的信号与所接收的信号分开的电路)。
[0071]
在一些说明性方面中，如图1中所示，雷达前端103和天线布置102可例如由雷达处理器104控制，以发射无线电发射信号105。
[0072]
在一些说明性方面中，如图1中所示，无线电发射信号105可被对象106反射，从而得到回波107。
[0073]
在一些说明性方面中，雷达设备101可以(例如，经由天线布置102和雷达前端103)接收回波107，并且雷达处理器104可以例如通过计算与对象106例如相对于交通工具100的位置、径向速度(多普勒)、和/或方向有关的信息来生成雷达信息。
[0074]
在一些说明性方面，雷达处理器104可被配置成用于将雷达信息提供给交通工具100的交通工具控制器108，例如以用于交通工具100的自主驾驶。
[0075]
在一些说明性方面中，雷达处理器104的功能的至少一部分可以被实现为交通工具控制器108的一部分。在其他的方面中，雷达处理器104的功能可以被实现为雷达设备101和/或交通工具100的任何其他元件的一部分。在其他的方面中，雷达处理器104可以被实现为雷达设备101和/或交通工具100的任何其他元件的分开的部分或一部分。
[0076]
在一些说明性方面中，交通工具控制器108可以被配置成用于控制交通工具100的一个或多个功能、操作模式、组件、设备、系统和/或元件。
[0077]
在一些说明性方面中，交通工具控制器108可以被配置成用于控制交通工具100的
一个或多个车载系统，例如，如下文所述。
[0078]
在一些说明性方面中，车载系统可以包括例如交通工具100的转向系统、制动系统、驱动系统和/或任何其他系统。
[0079]
在一些说明性方面中，交通工具控制器108可以被配置成用于控制雷达设备101，和/或用于处理来自雷达设备101的一个或多个参数、属性和/或信息。
[0080]
在一些说明性方面中，交通工具控制器108可以被配置成用于例如基于来自雷达设备101和/或交通工具100的一个或多个其他传感器(例如，光检测和测距(lidar)传感器、相机传感器等)的雷达信息来例如控制交通工具100的车载系统。
[0081]
在一个示例中，交通工具控制器108可以例如基于来自雷达设备101的信息(例如，基于由雷达设备101检测到的一个或多个对象)来控制交通工具100的转向系统、制动系统和/或任何其他车载系统。
[0082]
在其他方面中，交通工具控制器108可以被配置成用于控制交通工具100的任何附加的或替代的功能。
[0083]
本文关于在交通工具(例如，交通工具100)中实现的雷达设备101描述了一些说明性实施例。在其他方面中，雷达设备(例如，雷达设备101)可被实现为交通系统或网络的任何其他元件的一部分，例如，被实现为道路基础设施的一部分和/或交通网络或系统的任何其他元件。其他方面可以相对于任何其他系统、环境和/或装置来实现，该任何其他系统、环境和/或设备可以在任何其他对象、环境、位置或地方中实现。例如，雷达设备101可以是非车载设备的一部分，该非车载设备可例如在室内位置、室外固定基础设施或任何其他位置中实现。
[0084]
在一些说明性方面中，雷达设备101可被配置成用于支持安全使用。在一个示例中，雷达设备101可被配置成用于确定操作的性质(例如，人类进入、动物进入、环境运动等)以标识检测到的事件的威胁级别，和/或任何其他附加或替代的操作。
[0085]
可以关于任何其他附加或替代设备和/或系统(例如，机器人)实现一些说明性方面，例如，如下文所述。
[0086]
在其他方面中，雷达设备101可被配置成用于支持任何其他用途和/或应用。
[0087]
现在参考图2，图2示意性地图示出根据一些说明性方面的实现雷达的机器人200的框图。
[0088]
在一些说明性方面中，机器人200可以包括机器人臂201。机器人200可以例如在工厂中被实现用于处置对象213，该对象213可以是例如应被固定到在正在制造的产品上的零件。机器人臂201可以包括多个可移动构件和支撑件205，多个可移动构件例如，可移动构件202、203、204。(例如，通过相关联的电机的致动)移动机器人臂201的可移动构件202、203和/或204可允许与环境进行物理交互以执行任务，例如，处置对象213。
[0089]
在一些说明性方面中，机器人臂201可以包括多个关节元件(例如，关节元件207、208、209)，这些关节元件可以例如将构件202、203和/或204彼此连接，并与支撑件205连接。例如，关节元件207、208、209可以具有一个或多个关节，这些关节中的每一者可以向相关联的构件提供可旋转的运动(例如，旋转运动)和/或平移运动(例如，位移)和/或提供构件相对于彼此的运动。可由合适的致动器发起构件202、203、204的移动。
[0090]
在一些说明性方面中，离支撑件205最远的构件(例如，构件204)也可以被称为末
端执行器204，并且可以包括一个或多个工具，诸如，用于抓取对象的爪子、焊接工具等。可以利用其他构件(例如，更接近支撑件205的构件202、203)来改变末端执行器204(例如，在三维空间中)的位置。例如，机器人臂201可以被配置成用于与人类手臂类似地起作用，例如，可能在其末端处具有工具。
[0091]
在一些说明性方面中，机器人200可以包括(机器人)控制器206，该控制器被配置成用于根据控制程序，例如通过控制机器人臂的致动器来实现与环境的交互，例如以便根据要被执行的任务控制机器人臂201。
[0092]
在一些说明性方面中，致动器可包括适于响应于被驱动而影响机制或过程的组件。致动器可以通过执行机械移动来对由控制器206给出的命令(所谓的激活)进行响应。这意味着致动器(通常是电机(或机电转换器))可以被配置成用于在其被激活(即，被致动)时将电能转化为机械能。
[0093]
在一些说明性方面中，控制器206可以与机器人200的雷达处理器210进行通信。
[0094]
在一些说明性方面中，雷达前端211和雷达天线布置212可以被耦合到雷达处理器210。在一个示例中，雷达前端211和/或雷达天线布置212可以例如作为机器人臂201的一部分被包括。
[0095]
在一些说明性方面中，雷达前端211、雷达天线布置212和雷达处理器210可以作为雷达设备而操作，和/或可以被配置成用于形成雷达设备。例如，天线布置212可以被配置成用于执行天线布置102(图1)的一个或多个功能，雷达前端211可以被配置成用于执行雷达前端103(图1)的一个或多个功能，和/或雷达处理器210可以被配置成用于执行雷达处理器104(图1)的一个或多个功能，例如，如上文所述。
[0096]
在一些说明性方面中，例如，雷达前端211和天线布置212可以例如由雷达处理器210控制，以发射无线电发射信号214。
[0097]
在一些说明性方面中，如图2中所示，无线电发射信号214可被对象213反射，从而得到回波215。
[0098]
在一些说明性方面中，回波215可以(例如，经由天线布置212和雷达前端211)被接收，并且雷达处理器210可以例如通过计算与对象213例如相对于机器人臂201的位置、速率(多普勒)和/或方向有关的信息来生成雷达信息。
[0099]
在一些说明性方面中，雷达处理器210可以被配置成用于向机器人臂201的机器人控制器206提供雷达信息，例如，以控制机器人臂201。例如，机器人控制器206可以被配置成用于基于雷达信息来控制机器人臂201，例如，以抓取对象213和/或以执行任何其他操作。
[0100]
参考图3，图3示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达装置300。
[0101]
在一些说明性方面中，雷达装置300可以被实现为设备或系统301的一部分，例如，如下文所述。
[0102]
例如，雷达装置300可以被实现为上文参考图1和/或图2描述的设备或系统的部分，和/或可以被配置成用于执行所述设备或系统的一个或多个操作和/或功能。在其他方面中，雷达装置300可以被实现为任何其他设备或系统301的部分。
[0103]
在一些说明性方面中，雷达设备300可以包括天线布置，该天线布置可以包括一个或多个发射天线302和一个或多个接收天线303。在其他方面中，可以实现任何其他天线布置。
[0104]
在一些说明性方面中，雷达设备300可以包括雷达前端304和雷达处理器309。
[0105]
在一些说明性方面中，如图3中所示，一个或多个发射天线302可以与雷达前端304的发射机(或发射机布置)305耦合；和/或一个或多个接收天线303可以与雷达前端304的接收机(或接收机布置)306耦合，例如，如下文所述。
[0106]
在一些说明性方面中，发射机305可以包括一个或多个元件，例如，振荡器、功率放大器和/或被配置成用于生成要由一个或多个发射天线302发射的无线电发射信号的一个或多个其他元件，例如，如下文所述。
[0107]
在一些说明性方面中，例如，雷达处理器309可以向雷达前端304提供数字雷达发射数据值。例如，雷达前端304可以包括用于将数字雷达发射数据值转换为模拟发射信号的数模转换器(digital-to-analog converter，dac)307。发射机305可以将模拟发射信号转换为将由发射天线302发射的无线电发射信号。
[0108]
在一些说明性方面中，接收机306可以包括一个或多个元件，例如，一个或多个混合器、一个或多个滤波器和/或被配置成用于对经由一个或多个接收天线303接收到的无线电信号进行处理、降频转换(down-convert)的一个或多个其他元件，例如，如下文所述。
[0109]
在一些说明性方面中，例如，接收机306可以将经由一个或多个接收天线303接收到的无线电接收信号转换成模拟接收信号。雷达前端304可以包括用于基于模拟接收信号来生成数字雷达接收数据值的模数(analog-to-digital conveter，adc)转换器308。例如，雷达前端304可以向雷达处理器309提供数字雷达接收数据值。
[0110]
在一些说明性方面中，雷达处理器309可以被配置成用于处理数字雷达接收数据值，例如，以检测(例如，设备/系统301的环境中的)一个或多个对象。该检测可以包括，例如，确定包括一个或多个对象(例如，相对于系统301)的距离、速率(多普勒)、方向、和/或任何其他信息的信息。
[0111]
在一些说明性方面中，雷达处理器309可以被配置成用于向设备/系统301的系统控制器310提供所确定的雷达信息。例如，系统控制器310可以包括交通工具控制器(例如，如果设备/系统301包括车载设备/系统)、机器人控制器(例如，如果设备/系统301包括机器人设备/系统)或用于任何其他类型的设备/系统301的任何其他类型的控制器。
[0112]
在一些说明性方面中，系统控制器310可以被配置成用于(例如，通过一个或多个相应的致动器)控制系统301的一个或多个受控系统组件311，例如，电机、制动器、转向器等。
[0113]
在一些说明性方面中，雷达设备300可以包括例如用于存储由雷达300处理的信息(例如，正在由雷达处理器309处理的数字雷达接收数据值、由雷达处理器309生成的雷达信息、和/或要由雷达处理器309处理的任何其他数据)的存储装置312或存储器313。
[0114]
在一些说明性方面中，设备/系统301可以包括例如应用处理器314和/或通信处理器315，例如，用于至少部分地实现系统控制器310的一个或多个功能和/或用于执行系统控制器310、雷达设备300、受控系统组件311、和/或设备/系统301的一个或多个附加元件之间的通信。
[0115]
在一些说明性方面中，雷达设备300可以被配置成用于以可以支持对距离、速率和/或方向的确定的形式来生成和发射无线电发射信号，例如，如下文所述。
[0116]
例如，雷达的无线电发射信号可以被配置成用于包括多个脉冲。例如，脉冲传输可
以包括结合雷达设备监听回波期间的时间的短高功率猝发的传输。
[0117]
例如，为了更优化地支持(例如，汽车场景中的)高度动态的情况，连续波(continuous wave，cw)可以替代地被用作无线电发射信号。然而，(例如，具有恒定频率的)连续波可以支持速度确定，但是可能(例如，由于缺乏可以允许距离计算的时间标记)不允许距离确定。
[0118]
在一些说明性方面中，无线电发射信号105(图1)可以根据诸如例如频率调制连续波(frequency-modulated continuous wave，fmcw)雷达、相位调制连续波(phase-moduated continuous wave，pmcw)雷达、正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)雷达之类的技术和/或可以支持对距离、速度和/或方向的确定的任何其他类型的雷达技术来发射，例如，如下文所述。
[0119]
参考图4，图4示意性地图示出根据一些说明性方面的fmcw雷达装置。
[0120]
在一些说明性方面中，fmcw雷达设备400可以包括雷达前端401和雷达处理器402。例如，雷达前端304(图3)可以包括雷达前端401的一个或多个元件，和/或可以执行雷达前端401的一个或多个操作和/或功能；和/或雷达处理器309(图3)可以包括雷达处理器402的一个或多个元件，和/或可以执行雷达处理器402的一个或多个操作和/或功能。
[0121]
在一些说明性方面中，fmcw雷达设备400可以被配置成用于根据fmcw雷达技术来传递无线电信号，例如，而不是发送具有恒定频率的无线电发射信号。
[0122]
在一些说明性方面中，无线电前端401可以被配置成用于例如周期性地例如根据锯齿波形403提升和重置发射信号的频率。在其他方面中，可以使用三角形波形，或任何其他合适的波形。
[0123]
在一些说明性方面中，例如，雷达处理器402可以被配置成用于例如以数字形式(例如，作为数字值的序列)向前端401提供波形403。
[0124]
在一些说明性方面中，雷达前端401可以包括用于将波形403转换成模拟形式，并用于将其提供给压控振荡器405的dac 404。例如，振荡器405可以被配置成用于生成输出信号，该输出信号可以根据波形403进行频率调制。
[0125]
在一些说明性方面中，振荡器405可以被配置成用于生成包括无线电发射信号的输出信号，该输出信号可以被馈送到一个或多个发射天线406并被这一个或多个发射天线406发出。
[0126]
在一些说明性方面中，由振荡器405生成的无线电发射信号可以具有啁啾(chirp)序列407的形式，啁啾序列407可以是正弦波与锯齿波形403的调制的结果。
[0127]
在一个示例中，啁啾407可以与由锯齿波形403的“齿”(例如，从最小频率到最大频率)频率调制的振荡器信号的正弦波相对应。
[0128]
在一些说明性方面中，fmcw雷达设备400可以包括用于接收无线电接收信号的一个或多个接收天线408。无线电接收信号例如除了基于任何噪声、干扰等之外还可以基于无线电发射信号的回波。
[0129]
在一些说明性方面中，雷达前端401可以包括用于将无线电发射信号与无线电接收信号混合成混合信号的混合器409。
[0130]
在一些说明性方面中，雷达前端401可以包括可以被配置成用于过滤来自混合器409的混合信号以提供经过滤的信号的滤波器(例如，低通滤波器(low pass filter，lpf)
410)。例如，雷达前端401可以包括用于将经过滤的信号转换为可以被提供给雷达处理器402的数字接收数据值的adc 411。在另一个示例中，滤波器410可以是数字滤波器，并且adc 411可以被布置在混合器409与滤波器410之间。
[0131]
在一些说明性方面中，雷达处理器402可以被配置成用于处理数字接收数据值以提供例如包括一个或多个对象的距离、速率(速度/多普勒)和/或方向(aoa)信息的雷达信息。
[0132]
在一些说明性方面中，雷达处理器402可被配置成用于执行第一快速傅里叶变换(fast fourier transform，fft)(也称为“距离fft”)以提取可用于提取距离信息的延迟响应，和/或第二fft(也称为“多普勒fft”)以从数字接收数据值提取可用于提取速度信息的多普勒移位响应。
[0133]
在其他方面中，可以利用任何其他附加或替代方法来提取距离信息。在一个示例中，在数字雷达的实现方式中，可以例如根据所匹配的滤波器的实现方式使用与所发射的信号的相关性。
[0134]
参考图5，图5示意性地图示出根据一些说明性方面的可被实现为用于从数字接收雷达数据值中提取距离和速率(多普勒)估计的提取方案。例如，雷达处理器104(图1)、雷达处理器210(图2)、雷达处理器309(图3)和/或雷达处理器402(图4)可被配置成用于根据图5的提取方案的一个或多个方面从数字接收雷达数据值提取距离和/或速率(多普勒)估计。
[0135]
在一些说明性方面中，如图5中所示，(例如，包括无线电发射信号的回波的)无线电接收信号可以由接收天线阵列501接收。无线电接收信号可由无线电雷达前端502处理以生成数字接收数据值，例如，如上文所述。无线电雷达前端502可以将数字接收数据值提供给雷达处理器503，该雷达处理器503可以对数字接收数据值进行处理以提供雷达信息，例如，如上文所述。
[0136]
在一些说明性方面中，数字接收数据值可以以数据立方体504的形式表示。例如，数据立方体504可以包括无线电接收信号的数字化样本，该无线电接收信号基于从发射天线发射并由m个接收天线接收到的无线电信号。在一些说明性方面中，例如，关于mimo实现方式，可以存在多个发射天线，并且样本的数量可以相应地被相乘。
[0137]
在一些说明性方面中，数据立方体504的层(例如，数据立方体504的水平层)可以包括天线(例如，m个天线中的相应天线)的样本。
[0138]
在一些说明性方面中，数据立方体504可以包括针对k个啁啾的样本。例如，如图5中所示，啁啾的样本可被布置在所谓的“慢时间”方向上。
[0139]
在一些说明性方面中，数据立方体504可以包括针对啁啾(例如，每个啁啾)的l个样本(例如，l＝512或任何其他数量的样本)。例如，如图5中所示，每个啁啾的样本可被布置在数据立方体504的所谓的“快时间”方向上。
[0140]
在一些说明性方面中，雷达处理器503可以被配置成用于通过第一fft处理多个样本，例如，针对每个啁啾和针对每个天线收集到的l个样本。例如，可以针对每个啁啾和每个天线执行第一fft，使得通过第一fft处理数据立方体504得到的结果可以再次具有三个维度，并且可以具有数据立方体504的大小，同时包括针对l个距离仓(bin)的值(例如，而不是针对l个采样时间的值)。
[0141]
在一些说明性方面中，雷达处理器503可以被配置成用于处理由第一fft处理数据
立方体504得到的结果(例如，通过例如针对每个天线和针对每个距离仓根据第二fft沿啁啾处理该结果)。
[0142]
例如，第一fft可以在“快时间”方向上，而第二fft可以在“慢时间”方向上。
[0143]
在一些说明性方面中，第二fft的结果可以提供(例如，当其在天线上进行聚合时)距离/多普勒(r/d)图谱505。r/d图谱可以具有fft峰值506，例如，该fft峰值506包括针对某些距离/速率组合(例如，针对距离/多普勒仓)的fft输出值(用绝对值来表示)的峰值。例如，距离/多普勒仓可以与距离仓和多普勒仓相对应。例如，雷达处理器503可以将峰值视为潜在地与具有例如对应于该峰值的距离仓和速率仓的距离和速度的对象相对应。
[0144]
在一些说明性方面中，图5的提取方案可以针对fmcw雷达(例如，fmcw雷达400(图4))来实现，如上所述。在其他方面中，图5的提取方案可以针对任何其他雷达类型来实现。在一个示例中，雷达处理器503可以被配置成用于从pmcw雷达、ofdm雷达或任何其他雷达技术的数字接收数据值确定距离/多普勒图谱505。例如，在自适应或认知雷达中，帧中的脉冲、波形和/或调制可以(例如，根据环境)随时间改变。
[0145]
返回参考图3，在一些说明性方面中，接收天线布置303可以使用具有多个接收天线(或接收天线元件)的接收天线阵列来实现。例如，雷达处理器309可被配置成用于确定所接收的无线电信号(例如，回波105(图1)和/或回波215(图2))的到达角。例如，雷达处理器309可以被配置成用于例如基于所接收的无线电信号的到达角来确定所检测到的对象(例如，相对于设备/系统301)的方向，例如，如下文所述。
[0146]
参考图6，图6示意性地图示出根据一些说明性方面的可被实现为基于由接收天线阵列600接收到的传入无线电信号来确定到达角(angle of arrival，aoa)信息的角度确定方案。
[0147]
图6描绘了基于在接收天线阵列处接收的信号的角度确定方案。在一些说明性方面中，例如，在虚拟mimo阵列中，角度确定也可以基于由tx天线阵列发射的信号。
[0148]
图6描绘了一维角度确定方案。可以实现其他多维角度确定方案，例如，二维方案或三维方案。
[0149]
在一些说明性方面中，如图6中所示，接收天线阵列600可以包括m个天线(从左到右编号为1到m)。
[0150]
如图6中的箭头所示，假定回波来自位于左上方方向上的对象。相应地，回波(例如，传入的无线电信号)的方向可以是朝向右下方。根据该示例，接收天线越靠左边，它就将越早接收传入的无线电信号的某个相位。
[0151]
例如，可以确定接收天线阵列601的两个天线之间的相位差(表示为)，例如，如下：其中λ表示传入的无线电信号的波长，d表示两个天线之间的距离，以及θ表示传入的无线电信号例如相对于阵列的法线方向的到达角。
[0152]
在一些说明性方面中，雷达处理器309(图3)可被配置成用于利用传入的无线电信号的相位和角度之间的此种关系，例如以便例如通过在天线上执行fft(例如，第三fft(“角度fft”))来确定回波的到达角。
[0153]
在一些说明性方面中，(例如，以具有多个发射天线的天线阵列的形式的)多个发射天线可用于例如增加空间分辨率，例如，以提供高分辨率雷达信息。例如，mimo雷达设备可以利用虚拟mimo雷达天线，该虚拟mimo雷达天线可以形成为相卷积的多个发射天线与多个接收天线的卷积。
[0154]
参考图7，图7示意性地图示出根据一些说明性方面的可以基于发射(tx)和接收(rx)天线的组合来实现的mimo雷达天线方案。
[0155]
在一些说明性方面中，如图7中所示，雷达mimo布置可以包括发射天线阵列701和接收天线阵列702。例如，一个或多个发射天线302(图3)可以被实现为包括发射天线阵列701，和/或一个或多个接收天线303(图3)可以被实现为包括接收天线阵列702。
[0156]
在一些说明性方面中，可以利用包括既用于发射无线电发射信号又用于接收无线电发射信号的回波的多个天线的天线阵列来提供多个虚拟信道，如图7中的虚线所图示。例如，虚拟信道可以被形成为例如表示mimo雷达的虚拟导引向量的、发射天线与接收天线之间的卷积(例如，作为克罗内克(kronecker)积)。
[0157]
在一些说明性方面中，发射天线(例如，每个发射天线)可以被配置成用于发出(例如，具有与相应发射天线相关联的相位的)各个无线电发射信号。
[0158]
例如，n个发射天线和m个接收天线的阵列可以被实现为用于提供大小为n
×
m的虚拟mimo阵列。例如，虚拟mimo阵列可以根据应用于tx和rx导引向量的克罗内克积运算而形成。
[0159]
图8是根据一些说明性方面的雷达前端804和雷达处理器834的示意性框图图示。例如，雷达前端103(图1)、雷达前端211(图2)、雷达前端304(图3)、雷达前端401(图4)、和/或雷达前端502(图5)可以包括雷达前端804的一个或多个元件，和/或可以执行雷达前端804的一个或多个操作和/或功能。
[0160]
在一些说明性方面中，雷达前端804可以被实现为利用mimo雷达天线881的mimo雷达的一部分，mimo雷达天线881包括：多个tx天线814，该多个tx天线814被配置成用于发射多个tx rf信号(也被称为“tx雷达信号”)；以及多个rx天线816，该多个rx天线816被配置成用于例如基于tx雷达信号接收多个rx rf信号(也被称为“rx雷达信号”)，例如，如以下所述。
[0161]
在一些说明性方面中，mimo天线阵列881、天线814、和/或天线816可以包括适于发射和/或接收雷达信号的任何类型的天线或可以是适于发射和/或接收雷达信号的任何类型的天线的一部分。例如，mimo天线阵列881、天线814、和/或天线816可以被实现为一个或多个天线元件、组件、单元、组件和/或阵列的任何合适的配置、结构和/或布置的一部分。例如，mimo天线阵列881、天线814、和/或天线816可以被实现为相控阵天线、多元件天线、一组切换波束天线等的一部分。在一些方面中，mimo天线阵列881、天线814、和/或天线816可以被实现为使用分开的发射和接收天线元件来支持发射和接收功能。在一些方面中，mimo天线阵列881、天线814、和/或天线816可以被实现为使用共同的和/或集成的发射/接收元件来支持发射和接收功能。
[0162]
在一些说明性方面中，mimo雷达天线881可以包括矩形mimo天线阵列，和/或例如形状被设计为适合交通工具设计的弯曲的阵列。在其他方面中，mimo雷达天线881的任何其他形式、形状和/或布置可以被实现。
[0163]
在一些说明性方面中，雷达前端804可包括一个或多个无线电，该一个或多个无线电被配置成用于经由tx天线814生成和发射tx rf信号；和/或用于处理经由rx天线816接收到的rx rf信号，例如，如下文所述。
[0164]
在一些说明性方面中，雷达前端804可包括至少一个发射机(tx)883，该至少一个发射机(tx)883包括被配置成用于经由tx天线814生成和/或发射tx雷达信号的电路和/或逻辑。
[0165]
在一些说明性方面中，雷达前端804可以包括至少一个接收机(rx)885，该至少一个接收机(rx)885包括用于例如基于tx雷达信号来接收和/或处理经由rx天线816接收到的rx雷达信号的电路和/或逻辑。
[0166]
在一些说明性方面中，发射机883和/或接收机885可以包括：电路；逻辑；射频(rf)元件、电路和/或逻辑；基带元件、电路和/或逻辑；调制元件、电路和/或逻辑；解调元件、电路和/或逻辑；放大器；模数转换器和/或数模转换器；滤波器等等。
[0167]
在一些说明性方面中，发射机883可以包括多个tx链810，该多个tx链810被配置成用于(例如，分别地)经由tx天线814生成和发射tx rf信号；和/或接收机885可以包括多个rx链812，该多个rx链812被配置成用于(例如，分别地)接收和处理经由rx天线816接收到的rx rf信号。
[0168]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可以被配置成用于例如基于由mimo雷达天线881传递的雷达信号来生成雷达信息813，例如，如下文所述。例如，雷达处理器104(图1)、雷达处理器210(图1)、雷达处理器309(图3)、雷达处理器402(图4)、和/或雷达处理器503(图5)可以包括雷达处理器834的一个或多个元件，和/或可以执行雷达处理器834的一个或多个操作和/或功能。
[0169]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可以被配置成用于例如基于从多个rx链812接收到的雷达rx数据811来生成雷达信息813。例如，雷达rx数据811可以基于经由rx天线816接收到的rx rf信号。
[0170]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可包括输入端832，该输入端832用于从多个rx链812接收雷达rx数据811。
[0171]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可以包括至少一个处理器836，该至少一个处理器836可以被配置成用于例如处理雷达rx数据811，和/或用于执行一个或多个操作、方法、和/或算法。
[0172]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可以包括例如耦合到处理器836的至少一个存储器838。例如，存储器838可以被配置成用于存储由雷达处理器834处理的数据。例如，存储器838可以(例如，至少暂时地)存储由处理器836处理的信息中的至少一些信息，和/或将由处理器836利用的逻辑。
[0173]
在一些说明性方面中，存储器838可以被配置成用于存储雷达数据的至少部分(例如，雷达rx数据的一些或雷达rx数据的全部)例如以供处理器836处理，例如，如下文所述。
[0174]
在一些说明性方面中，存储器838可以被配置成用于存储可以由处理器836例如在生成雷达信息813的过程期间生成的经处理的数据，例如，如下文所述。
[0175]
在一些说明性方面中，存储器838可以被配置成用于存储距离信息和/或多普勒信息，该距离信息和/或多普勒信息可由处理器836例如基于雷达rx数据生成，例如，如下文所
述。在一个示例中，距离信息和/或多普勒信息可以基于互相关(cross-correlation，xcorr)操作来确定，该互相关(xcorr)操作可以应用于雷达rx数据。可以利用任何其他附加的或替代的操作、算法和/或过程来生成距离信息和/或多普勒信息。
[0176]
在一些说明性方面中，存储器838可以被配置成用于存储aoa信息，该aoa信息可由处理器836例如基于雷达rx数据、距离信息和/或多普勒信息生成，例如，如下文所述。在一个示例中，aoa信息可以基于aoa估计算法来确定。可以利用任何其他附加的或替代的操作、算法和/或过程来生成aoa信息。
[0177]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可以被配置成用于生成包括距离信息、多普勒信息和/或aoa信息中的一者或多者的雷达信息813，例如，如下文所述。
[0178]
在一些说明性方面中，雷达信息813可以包括点云1(pc1)信息，例如，包括原始点云估计(例如，距离、径向速度、方位角和/或仰角)。
[0179]
在一些说明性方面中，雷达信息813可以包括点云2(pc2)信息，该点云2(pc2)信息可以例如基于pc1信息来生成。例如，pc2信息可以包括聚类信息、跟踪信息(例如，概率跟踪和/或密度函数)、边界框信息、分类信息、取向信息等。
[0180]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于以四维(4d)图像信息(例如，立方体)的形式生成可以表示与一个或多个检测到的目标相对应的4d信息的雷达信息813。
[0181]
在一些说明性方面中，4d图像信息可以包括例如(例如，基于距离信息的)距离值、(例如，基于多普勒信息的)速度值、(例如，基于方位角aoa信息的)方位角值、(例如，基于仰角aoa信息的)仰角值、和/或任何其他值。
[0182]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可以被配置成用于以任何其他形式生成雷达信息813，和/或包括任何其他附加或替代信息。
[0183]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可以被配置成用于将经由mimo雷达天线881传递的信号处理为由多个rx天线816和多个tx天线814的卷积形成的虚拟mimo阵列的信号。
[0184]
在一些说明性方面中，雷达前端804和/或雷达处理器834可以被配置成用于利用mimo技术，例如以支持减小的物理阵列孔径(例如，阵列大小)和/或利用减少数量的天线元件。例如，雷达前端804和/或雷达处理器834可被配置成用于经由包括多个n个元件(例如，tx天线814)的tx阵列发射正交信号，以及经由包括多个m个元件(例如，rx天线816)的rx阵列处理接收到的信号。
[0185]
在一些说明性方面，利用从具有n个元件的tx阵列发射正交信号和在具有m个元件的rx阵列中处理接收到的信号的mimo技术可以(例如，在远场近似下)等同于利用从一个天线发射并且利用n*m个天线接收的雷达。例如，雷达前端804和/或雷达处理器834可被配置成用于利用mimo天线阵列881作为具有n
×
m的等效阵列大小的虚拟阵列，该虚拟阵列可以将虚拟元件的位置例如定义为物理元件(例如，天线814和/或816)的位置的卷积。
[0186]
在一些说明性方面，可能需要提供用于高效地和/或准确地校准天线阵列的技术解决方案。例如，天线可被制造成具有某些增强的相位和增益作为其基态，并且相应地，例如，如果阵列的天线元件未被校准，则天线阵列可能会是功能障碍的。
[0187]
在一些说明性方面，在一个或多个用例和/或场景中，通过将目标放置在已知位置并在每个天线上具有预期增益和相位来校准天线阵列可能具有一个或更多技术低效、缺点
和/或问题。例如，单个目标可能不足以校准天线，因为天线模式是非各向同性的。因此，可能需要各个位置处的多个天线来校准整个天线阵列。此类解决方案在时间和成本上可能是昂贵的。
[0188]
一些说明性方面可被配置成用于提供用于支持例如在雷达前端804的安装后和/或操作期间以动态方式和/或实时地校准多个实例下(例如，一个或多个定义的实例下)的天线阵列的技术解决方案。在一个示例中，雷达处理器834可被配置成用于例如在安装mimo天线阵列881的一个或多个天线元件之时或之后，和/或在一个或多个较后的时间(例如，在对天线阵列881的一个或多个天线元件进行处理之后和/或在对mimo天线阵列881的周围环境进行处理之后)支持mimo天线阵列881的校准。在一个示例中，如果mimo天线阵列881被放置在汽车保险杠后面，那么可以基于汽车保险杠的安装、处理和/或改变(例如，在事故之后)来执行校准，因为汽车保险杠可能给mimo天线阵列881的校准增加某种失配。
[0189]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于执行失配校准来校准mimo天线阵列881的失配，例如，以改善天线阵列881的性能，例如，如下文所述。
[0190]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于执行失配校准，例如，以提供技术解决方案，该技术解决方案甚至可以避免工厂校准和/或对特殊硬件的使用。
[0191]
在一些说明性方面中，可能需要提供用于例如通过校准天线阵列的元件之间的增益mm(gain mm，gmm)、相位mm(phase mm，pmm)和/或交叉耦合(cross couping，cc)中的至少一者来高效地和/或准确地校准天线阵列的天线阵列失配(mm)的技术解决方案。
[0192]
在一些说明性方面中，可能需要提供用于实现所估计的aoa频谱的足够的峰值旁瓣水平(psll)(其可能是雷达系统的关键性能指标(kpi))的技术解决方案。
[0193]
在一些说明性方面中，aoa频谱的psll可被确定为aoa频谱中的主瓣的功率水平(例如，以分贝(db)为单位)与同主瓣相对应的峰值(例如最大)旁瓣的功率水平(以db为单位)之间的差。例如，根据该psll确定，较高的psll可以被认为比较低的psll更好。
[0194]
在一些说明性方面，例如，当主瓣具有0db的功率水平时，那么psll可以根据与主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平被确定为正值。
[0195]
在其他方面中，aoa频谱的psll可被确定为与主瓣相对应的峰值(例如，最大的)旁瓣的功率水平(例如，以db为单位)与aoa频谱中主瓣的功率水平(例如，以db为单位)之间的差。例如，根据该psll定义，psll可以包括负值。例如，根据该psll定义，较低的psll可以被认为比较高的psll更好。
[0196]
在一些说明性方面中，psll可以受到天线阵列失配的影响。例如，为了实现足够的(例如改进的)psll水平，可能需要减少天线失配，例如减少的gmm(例如增益变化小于约0.05db)和/或减少的pmm(例如角度变化小于约0.25度)。
[0197]
在一个示例中，可以例如基于以下失配水平来实现60db的第一psll水平，以及45db的第二psll水平：
表1
[0198]
例如，根据表1，可能需要减少失配参数(例如，甚至小于约0.5db)，以便实现至少30db(例如，45db或60db)的改进的psll水平。
[0199]
在另一示例中，可以实现mm参数的任何其他组合。
[0200]
在一些说明性方面中，在没有天线mm校准的情况下实现天线阵列可能导致psll水平，该psll水平可能在一个或多个用例和/或场景中导致一个或多个技术低效、缺点和/或问题，例如，如下所述。
[0201]
参考图9，图9示意性地图示出检测场景900，以及描绘与雷达检测场景900相对应的多个aoa频谱图像的示图910，以说明可根据一些说明性方面来解决的技术问题。
[0202]
如图9所示，检测场景900示出人类912穿过道路或只是站在道路上，以及停放的汽车914，该汽车可能被车载雷达915检测到。
[0203]
根据检测场景900，人类912和汽车914可被车载雷达915检测为处于相同的距离-多普勒(rd)仓，例如，人类912和汽车914可以被车载雷达915检测为处于大约相同的距离和速度。
[0204]
例如，根据检测场景900，可能需要能够例如通过检测人类912和汽车914的不同aoa(例如，如由车载雷达915所估计的不同aoa)在人类912与汽车914之间进行区分。
[0205]
在一些说明性方面中，如图9所示，aoa频谱图像902可基于由不具有天线失配的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号。
[0206]
在一些说明性方面中，如图9所示，aoa频谱图像904可基于由具有天线失配并且不执行任何天线失配校准的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号。
[0207]
在一些说明性方面中，如图9所示，天线失配可能导致例如相比于不具有失配的aoa图像902，具有增加的噪声水平的“损坏的”aoa频谱图像904。
[0208]
在一些说明性方面中，如图9所示，在应用天线mm校准时，aoa频谱图像906可基于由具有天线失配的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号来确定aoa频谱图像906，例如，如下文所述。
[0209]
在一些说明性方面中，如图9所示，具有天线失配校准的mimo天线阵列的aoa频谱图像906可以与不具有天线失配的天线阵列的aoa频谱图像902相对地类似。
[0210]
在一些说明性方面中，根据图9的示例，如aoa频谱图像902所示，与汽车914相对应的雷达截面(radar cross section，rcs)216可能比与人类912相对应的rcs 913高约40db。根据该示例，例如假设用于检测的后处理信噪比snr(post processing signal to noise ratio，ppsnr)是大约15db，可能需要实现相对于汽车916的rcs的约55db的psll水平，例如
以便允许检测人类rcs 913。
[0211]
例如，如图9所示，aoa频谱图像904可以具有小于20db的psll水平，例如，如可基于主瓣的功率水平(例如，约28db)与同主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平(例如，约10db)之间的差所确定。
[0212]
在一些说明性方面中，如图9所示，aoa频谱图像904可能遭受增加的噪声水平，这可能不允许在同人类912相对应的rcs 913与同汽车914相对应的rcs 916之间进行区分。
[0213]
在一些说明性方面中，如图9所示，aoa频谱图像906可具有约58db的psll水平，例如，如可基于主瓣的功率水平(例如，约28db)与同主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平(例如，约-30db)之间的差所确定。
[0214]
在一些说明性方面中，如图9所示，aoa频谱图像906可允许在同人类912相对应的rcs 912与同汽车914相对应的rcs 916之间进行区分。
[0215]
例如，aoa频谱图像906的约58db的psll可能足以在人类912的aoa与汽车914的aoa之间进行区分。
[0216]
返回参考图8，在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如基于雷达rx数据811和失配校准来生成雷达信息813，例如，如下文所述。例如，雷达处理器834可经由输入端832接收例如来自rx链812的雷达rx数据811。例如，雷达rx数据811可以基于经由rx天线816接收到的雷达信号。
[0217]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括aoa信息的雷达信息833，例如，方位角aoa信息、仰角aoa信息和/或任何其他基于aoa的信息。
[0218]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括aoa频谱的雷达信息833，例如，方位角aoa频谱、仰角aoa频谱和/或任何其他基于aoa的频谱。
[0219]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于执行失配校准来校准mimo天线阵列881的失配，例如以改善天线阵列881的性能，例如以实现至少30db的psll，例如，如下文所述。
[0220]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于执行失配校准，例如以提供可以例如允许校准天线阵列881的失配，同时利用计算上高效的校准技术和/或以可以支持减少的校准时间的方式的技术解决方案，例如，如下文所述。
[0221]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如根据校准技术来执行mimo天线阵列881的失配校准，该失配校准可以在相对短的时间段内(例如甚至在几分钟内)执行。
[0222]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如根据校准技术执行mimo天线阵列881的失配校准，该失配校准可以实时地被执行，和/或根据合适的定时方案，例如以动态地校准mimo天线阵列881的失配校准。
[0223]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如通过校准mimo雷达天线881的天线失配(mm)，基于雷达rx数据811来生成雷达信息813，例如使得雷达信息813包括具有至少30db的psll的aoa频谱，例如，如下文所述。
[0224]
例如，psll可被定义和/或被确定为aoa频谱的主瓣的功率水平与同aoa频谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差，例如，如下文所述。
[0225]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括具有至少35db的
psll的aoa频谱的雷达信息813，例如其中psll被确定为aoa频谱的主瓣的功率水平与同aoa频谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差，例如，如下文所述。
[0226]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括具有至少40db的psll的aoa频谱的雷达信息813，例如其中psll被确定为aoa频谱的主瓣的功率水平与同aoa频谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差，例如，如下文所述。
[0227]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括具有至少45db的psll的aoa频谱的雷达信息813，例如其中psll被确定为aoa频谱的主瓣的功率水平与同aoa频谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差，例如，如下文所述。
[0228]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括具有至少50db的psll的aoa频谱的雷达信息813，例如其中psll被确定为aoa频谱的主瓣的功率水平与同aoa频谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差，例如，如下文所述。
[0229]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括具有至少55db的psll的aoa频谱的雷达信息813，例如其中psll被确定为aoa频谱的主瓣的功率水平与同aoa频谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差，例如，如下文所述。
[0230]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括具有至少60db的psll的aoa频谱的雷达信息113，例如其中psll被确定为aoa频谱的主瓣的功率水平与同aoa频谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差，例如，如下文所述。
[0231]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于生成包括具有任何其他合适的psll水平的aoa频谱的雷达信息813。
[0232]
在一些说明性方面中，存储器838可被配置成用于存储第一校准矩阵和第二校准矩阵，例如，如下文所述。
[0233]
在一些说明性方面中，如图8所示，存储器838可被实现为雷达处理器834的一部分。在其他方面中，存储器838可被实现为专用存储器和/或雷达前端804的任何其他元件的一部分，和/或实现雷达前端804和/或雷达处理器834的任何其他设备或系统，例如，交通工具100(图1)。
[0234]
在一些说明性方面中，雷达处理器836可被配置成用于从存储器838取回第一校准矩阵和第二校准矩阵，并且用于通过基于第一校准矩阵和第二校准矩阵校准mimo雷达天线881的天线mm来生成雷达信息813，例如，如下文所述。
[0235]
在一些说明性方面中，第一校准矩阵可以包括rx校准矩阵，和/或第二校准矩阵可以包括tx校准矩阵，例如，如下文所述。
[0236]
在一些说明性方面中，rx校准矩阵可以与多个rx天线816的rx mm相对应；和/或tx校准矩阵可以与mimo雷达天线881的多个tx天线814的tx mm相对应，例如，如下文所述。
[0237]
在一些说明性方面中，第一校准矩阵可以具有m*m的大小，和/或第二校准矩阵可以具有n*n的大小，其中m表示rx天线816的计数，并且n表示tx天线814的计数，例如，如下文所述。
[0238]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如基于影响mimo雷达天线881的天线mm的至少一个参数的改变来更新第一校准矩阵和/或第二校准矩阵中的至少一者，例如，如下文所述。
[0239]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如基于影响mimo雷达天
线的天线mm的至少一个参数的检测到的改变来例如实时地或在具有发射等待时间的情况下动态地更新第一校准矩阵和/或第二校准矩阵中的至少一者，例如，如下文所述。
[0240]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如实时地或在具有发射等待时间的情况下动态地更新第一校准矩阵和/或第二校准矩阵中的至少一者，并且用于基于经更新的第一校准矩阵和/或第二校准矩阵来执行mimo天线阵列881的失配校准，例如，如下文所述。
[0241]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如实时地或在具有发射等待时间的情况下动态地更新第一校准矩阵和/或第二校准矩阵中的至少一者，和/或例如在一个或多个时间点执行mimo天线阵列881的失配校准。
[0242]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如实时地或在具有发射等待时间的情况下自动地和/或自主地更新第一校准矩阵和/或第二校准矩阵中的至少一者，并且/或者例如根据定时方案(例如每天一次、每周一次、每月一次和/或以任何其他时间间隔)执行mimo天线阵列881的失配校准。
[0243]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于例如实时地或以发射延迟的方式动态地更新第一校准矩阵和/或第二校准矩阵中的至少一者，和/或基于一个或多个事件和/或标准来执行mimo天线阵列881的失配校准。
[0244]
在一个示例中，雷达处理器834可被配置成用于例如实时地或在具有发射等待时间的情况下动态地更新第一校准矩阵和/或第二校准矩阵中的至少一者，并且/或者例如基于mimo天线阵列881的一个或多个元件的安装和/或处理(例如在天线阵列881安装在例如交通工具100(图1)上之后和/或在mimo天线阵列881的一个或多个元件的处理、替换和/或调整时)来执行mimo天线阵列881的失配校准。
[0245]
在一个示例中，雷达处理器834可被配置成用于例如实时地或在具有发射等待时间的情况下动态地更新第一校准矩阵和/或第二校准矩阵中的至少一者，和/或例如基于一个或多个其他元件的安装和/或处理(这可能对天线阵列881具有影响)来执行mimo天线阵列881的失配校准，例如，在对交通工具100(图1)进行处理(例如，掉换交通工具100(图1)的保险杠)和/或任何其他处理、维护或服务之后，对天线阵列(例如tx天线814和rx天线816)进行新校准。
[0246]
在一些说明性方面中，将雷达处理器834配置成用于执行mimo天线阵列881的失配校准(例如，如本文所述)可以提供可以减轻、减少和/或甚至避免雷达信息中的错误的技术解决方案，这些错误可能由雷达前端804和/或交通工具100(图1)的一个或多个元件的改变引起，例如，包括老化、温度改变、汽车事故、雷达移动和/或安装，等等。
[0247]
在一些说明性方面中，雷达处理器836可被配置成用于基于rx雷达信号来生成中间雷达信息873，例如，如下文所述。
[0248]
在一些说明性方面中，例如，中间雷达信息873可以包括基于雷达rx数据811的中间距离-多普勒信息。
[0249]
在一些说明性方面中，雷达处理器836可被配置成用于例如根据距离-多普勒处理方案通过处理雷达rx数据811来生成中间距离-多普勒信息。
[0250]
例如，雷达处理器836可被配置成用于通过对雷达rx数据811应用基于距离的处理(例如，交叉相关处理)来生成中间距离信息。
[0251]
例如，雷达处理器836可被配置成用于基于雷达rx数据811生成xcorr信息，并且用于例如通过对xcorr信息应用快速傅里叶变换(fast fourier transform，fft)来生成中间雷达数据873。
[0252]
例如，雷达处理器836可被配置成用于通过对中间距离信息应用基于多普勒的处理(例如fft处理)来生成中间距离-多普勒信息。
[0253]
在其他方面中，中间雷达信息873可以包括任何其他信息，例如，基于雷达rx数据811的经部分地处理的雷达信息。
[0254]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可以包括天线mm校准器871，天线mm校准器871被配置成用于通过将天线mm校准应用于中间雷达数据873来生成经校准的中间雷达信息875，例如，如下文所述。
[0255]
在一些说明性方面中，雷达失配校准器871可以被实现为雷达处理器834的一部分。在其他方面中，天线失配校准器832和雷达处理器834可被实现为雷达前端804的单独元件和/或专用元件(例如处理器)，和/或实现雷达前端804和/或雷达处理器834的任何其他设备或系统，例如交通工具100(图1)。
[0256]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于基于经校准的中间雷达信息875来生成雷达信息813，例如，如下文所述。
[0257]
在一些说明性方面中，雷达处理器834可被配置成用于通过对经校准的中间雷达信息875应用一个或多个雷达处理操作(例如，基于aoa的处理操作)，和/或任何其他附加的或替代的雷达处理操作来生成雷达信息813。
[0258]
在一些说明性方面中，天线mm校准器871可被配置成用于从存储器838取回第一校准矩阵和/或第二校准矩阵，并且用于例如通过将第一校准矩阵和第二校准矩阵应用于中间雷达信息873生成经校准的中间雷达信息875，例如如下文所述。
[0259]
在一些说明性方面中，天线mm校准器871可被配置成用于确定第一校准矩阵乘以中间雷达信息873的乘积，例如，如下文所述。
[0260]
在一些说明性方面中，天线mm校准器871可被配置成用于例如通过将第一校准矩阵与中间雷达信息873的乘积例如乘以第二校准矩阵来确定经校准的中间雷达信息875，例如，如下文所述。
[0261]
在一些说明性方面中，雷达处理器836和/或天线mm校准器871可被配置成用于通过实现mm校准技术来校准mimo雷达天线881的天线mm，例如，如下文所述。
[0262]
在一些说明性方面中，mm校准技术可被配置成用于例如基于第一和第二天线校准矩阵来校准mimo雷达天线881的天线mm，例如，如下文所述。
[0263]
在一些说明性方面中，mm校准技术可被配置成用于例如基于第一和第二天线校准矩阵来校准mimo雷达天线881的天线mm，例如，与其他校准方法相比，该第一和第二天线校准矩阵可基于在减少数量的校准角的测量来估计。
[0264]
在一些说明性方面中，mm校准技术可被配置成用于例如使用校准角的数量校准mimo雷达天线881的天线mm，该校准角的数量基于tx天线814的数量的量级和/或rx天线816的数量的量级，例如，如下文所述。
[0265]
在一些说明性方面中，mm校准技术可被配置成用于例如基于第一和第二天线校准矩阵来校准mimo雷达天线881的天线mm，该第一和第二天线校准矩阵可以使用数个校准角
来估计，该校准角的数量是tx天线814的数量和/或rx天线816的数量的两倍，例如，如下文所述。
[0266]
在一些说明性方面中，mm校准技术可被配置成用于例如基于第一和第二天线校准矩阵来校准mimo雷达天线881的天线mm，例如，相对于包括总共最多约200个天线元件的mimo雷达天线881，该第一和第二天线校准矩阵可以使用少于500个校准角来估计。
[0267]
在一些说明性方面中，mm校准技术可被配置成用于例如基于第一和第二天线校准矩阵来校准mimo雷达天线881的天线mm，例如，相对于包括16个tx天线814和96个rx天线816的mimo雷达天线881(其对应于虚拟mimo阵列的1536个虚拟元件)，该第一和第二天线校准矩阵可以使用少于150个校准角来估计。
[0268]
在一些说明性方面中，雷达处理器836和/或天线mm校准器871可被配置成用于例如通过使用算法(例如，计算上高效的算法，例如，基于交替最小二乘(alternating least square，als)的算法)的同时使用减少数量的校准角(这可以显著地减少生产校准时间)实现mm校准技术来校准mimo雷达天线881的天线mm。例如，失配校准技术可以使用少于150个校准角来校准1536个虚拟元件，例如16x96个虚拟元件。
[0269]
在其他方面中，可以利用任何其他数量的校准角、tx天线814和/或rx天线816。
[0270]
在一些说明性方面中，雷达信号模型可被定义成表示在n个tx天线(例如tx天线114)与m个rx天线(例如rx天线116)之间通信的雷达信号，如下文所示。其中，s表示所传送的正交信号(例如，由tx天线114传送的信号)，例如，s∈n x l；x表示观察到的测量(例如，接收到的信号，例如，在rx天线116处的接收到的信号)，例如，x∈m x l；ai(θ)表示与n个tx天线相对应的tx导引向量，例如，ai(θ)∈n x 1；β(θ)表示例如由于目标rcs、距离和/或角度引起的复振幅，例如，β(θ)∈1x1；ar(θ)表示与m个接收天线相对应的rx导引向量，例如，ar(θ)∈m x 1；w表示影响从n个tx天线到m个rx天线传输的加性高斯白噪声(additive white gaussian noise，awgn)，例如，w∈m
×
l：q
t
表示与n个tx天线相对应的tx阵列mm矩阵，例如，q
t
∈n
×
n；以及qr表示与m个rx天线相对应的rx阵列mm矩阵，例如，qr∈m
×
m。
[0271]
在一些说明性方面中，tx导引向量ai(θ)和tx阵列mm矩阵q
t
可以被组合和/或被改写，和/或rx导引向量ar(θ)和rx阵列mm矩阵qr可以被组合和/或被改写，例如，如下：rx：其中qr∈mxm是rx mm矩阵tx：其中q
t
∈n x n是tx mm矩阵qij
＝(1 ρ)e
jφ
其中：其中：
[0272]
在一些说明性方面中，雷达处理器834和/或天线mm校准器871可被配置成用于例如通过对中间雷达信息873应用第一失配校准矩阵(例如，表示为的rx mm校准矩阵)和第二失配校准矩阵(例如，表示为的tx mm校准矩阵)来确定经校准的中间雷达信息875，例如，如下文所述。
[0273]
在一些说明性方面中，rx mm校准矩阵可包括所估计的rx mm矩阵(表示为)的逆，可被确定为rx阵列mm矩阵qr的估计，例如，如下文所述。
[0274]
在一些说明性方面中，tx mm校准矩阵可包括所估计的tx mm矩阵(表示为)的逆，可被确定为tx阵列mm矩阵q
t
的估计，例如，如下文所述。
[0275]
在一些说明性方面中，所估计的rx mm矩阵和所估计的tx mm矩阵可以被单独地估计，例如，如下文所述。这种单独的估计可允许例如在计算工作量、校准时间和/或校准准确性方面的高效估计。在其他方面中，任何其他程序可被实现以单独地或组合地估计
所估计的rx mm矩阵和/或所估计的tx mm矩阵
[0276]
在一些说明性方面中，雷达处理器834和/或天线mm校准器871可被配置成用于例如通过对表示为y
corrupted
(y
损坏的
)的中间雷达信息(例如，中间雷达信息873)应用校准矩阵和来确定表示为y
corrected
(y
校正的
)的经校准的中间雷达信息(例如，经校准的中间雷达信息875)，如下：
[0277]
在一些说明性方面中，可以根据例如利用可在多个校准角下测得的多个校准图像的估计过程来估计rx mm校准矩阵和/或tx mm校准矩阵例如，如下文所述。
[0278]
在一些说明性方面中，rx mm校准矩阵和/或tx mm校准矩阵可以在例如雷达前端804的生产和/或校准过程期间被预先配置并被存储在存储器838中。
[0279]
在一些说明性方面中，雷达处理器834和/或天线mm校准器871可被配置成用于确定rx mm校准矩阵和/或tx mm校准矩阵
[0280]
在一些说明性方面中，雷达处理器834和/或天线mm校准器871可被配置成用于例如基于一个或多个参数的改变来确定和/或更新rx mm校准矩阵和/或tx mm校准矩阵该一个或多个参数的改变可能影响mimo雷达天线881的天线mm。
[0281]
在一个示例中，可能影响mimo雷达天线881的天线mm的一个或多个参数的改变可以包括：例如mimo雷达天线881的一个或多个天线元件的配置和/或布置的改变，和/或mimo雷达天线881安装在其上的交通工具(例如，交通工具100(图1))的一个或多个元件的改变，该一个或多个元件的改变可能影响mimo雷达天线881的功能。
[0282]
在一些说明性方面中，雷达处理器834和/或天线mm校准器871可被配置成用于例如在雷达前端804生产后和/或在雷达前端804安装在交通工具100(图1)上后确定和/或更新rx mm校准矩阵和/或tx mm校准矩阵
[0283]
在一些说明性方面中，雷达处理器834和/或天线mm校准器871可被配置成用于例如基于检测到的一个或多个参数的改变来(例如实时地)动态地更新rx mm校准矩阵和/或tx mm校准矩阵该检测到的一个或多个参数的改变可能影响mimo雷达天线881的天线mm。
[0284]
一些说明性方面中，所估计的rx mm矩阵和/或tx mm校准矩阵可例如基于包括以下操作中的一个或多个操作的估计过程来确定：
·
根据k个校准角估计雷达信息(表示为yk)，例如距离-多普勒信息，例如如下：
·
例如使用als算法，基于雷达信息yk来确定所估计的rx mm矩阵和rx mm校准矩阵例如，如下：o初始化qr＝io求解q
t
：1.2.3.o求解qr：1.2.3.o重复求解q
t
和qr，直到收敛。
[0285]
在一些说明性方面中，成本函数可基于归一化均方根误差(normalized root mean square error，nrmse)来定义，例如，如下：
[0286]
在一些说明性方面中，可以例如基于成本函数来定义估计过程的第n次迭代的停
止标准，例如，如下：
[0287]
在其他方面中，可以利用任何其他成本函数和/或停止标准。
[0288]
在其他方面中，任何其他附加的或替代的操作和/或过程可被实现以确定所估计的rx mm矩阵和/或tx mm校准矩阵
[0289]
参考图10，图10示意性地图示出根据一些说明性方面的具有天线失配校准的雷达处理的性能图。
[0290]
在一个示例中，图10的性能图可与相对于处于约40度的方位角和约70度的仰角处的目标的包括24个tx天线元件和64个rx天线元件的mimo雷达天线相对应。
[0291]
如图10所示，目标可以在二维(2d)方位角-仰角图1010上被清楚地标识，该二维方位角-仰角图1010可以基于由不具有天线mm的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号的测量来生成。
[0292]
如图10所示，例如，如果天线mm校准不被应用，则可能无法在2d方位角-仰角图1012上标识目标，该2d方位角-仰角图1012可基于由具有天线mm的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号的测量来生成。
[0293]
如图10所示，例如，如果天线mm校准(例如，根据上文所述的天线mm校准)被应用，则可以在2d方位角-仰角图1014上清楚地标识目标，该2d方位角-仰角图1014可基于由具有天线mm的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号的测量来生成。
[0294]
在一些说明性方面中，如图10所示，利用天线mm校准生成的2d方位角-仰角图1014可提供与不存在天线mm时的2d方位角-仰角图1010类似的结果。
[0295]
在一些说明性方面中，如图10所示，成本函数1016可以例如在als估计方法的少于30次迭代之后收敛。
[0296]
在一些说明性方面中，如图10所示，与方位角aoa图像1022相比，方位角aoa图像1026可以提供类似的结果，该方位角aoa图像1026可基于由具有天线mm校准的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号来生成，该方位角aoa图像1022可基于由不具有天线mm的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号。
[0297]
在一些说明性方面中，如图10所示，与仰角aoa图像1032相比，仰角aoa图像1036可以提供类似的结果，该仰角aoa图像1036可基于由具有天线mm校准的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号来生成，该仰角aoa图像1032可基于由不具有天线mm的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号。
[0298]
在一些说明性方面中，如图10所示，仰角aoa图像1026和方位角aoa图像1016示出天线mm校准可实现psll，其优于例如57db。
[0299]
在一些说明性方面中，使用视轴校准来校准天线阵列在一个或多个用例和/或场景中可能具有一个或多个技术低效率、缺点和/或问题。例如，虽然视轴校准可以被实现为仅在一个角度进行校准，这可能是相对简单的，但视轴校准可能具有降低的旁瓣水平(sll)
性能，例如，约为大致15db。
[0300]
在一些说明性方面中，使用基于经验的最大似然(maximum likelihood，ml)校正来校准天线阵列可能在一个或多个用例和/或场景中具有一个或多个技术低效率、缺点和/或问题。例如，基于经验的ml校正可以例如通过扫描整个2d aoa网格(其可能大于虚拟元件的数量)、构建经验的引导矩阵(例如，阵列流形)以及例如在距离-多普勒(range-doppler，rd)处理之后将引导矩阵投射到所接收的信号上来校准天线阵列。例如，虽然基于ml的校正方法可能适用于最大化snr，但该方法可能不适用于最小化sll，并且相应地，可能不适用于实现合适的psll，例如，高psll。
[0301]
参考图11a，图11a示意性地图示出描绘具有天线失配校准的雷达处理的信噪比(signal to noise ratio，snr)性能的示图1110，以及参考图11b，图11b示意性地图示出根据一些说明性方面的描绘具有天线失配校准的雷达处理的psll性能的示图1120。
[0302]
在一些说明性方面中，如图1a所示，曲线1102表示基于由具有天线mm校准的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号的snr，例如，如上文所述。
[0303]
在一些说明性方面中，如图11a所示，具有天线mm校准的mimo天线阵列的snr性能曲线1102与其他校准算法的snr性能可能是相当的。
[0304]
在一些说明性方面中，如图11a所示，曲线1106表示可基于处理由具有天线mm校准的mimo天线阵列接收到的rx雷达信号来实现的psll，例如，如上文所述。
[0305]
在一些说明性方面中，如图11b所示，通过天线mm校准实现的psll性能可与不具有天线mm的天线阵列的psll性能1108相当。
[0306]
在一些说明性方面中，如图11a和图11b所示，例如，与其他校准算法相比，天线mm校准可以实现显著改善的psll，例如同时维持合适的snr。
[0307]
参考图12a，图12a示意性地图示出描绘具有天线失配校准的雷达处理的snr损失性能的示图1210，以及参考图12b，图12b示意性地图示出根据一些说明性方面的描绘具有天线失配校准的雷达处理的psll性能的示图1220。
[0308]
在一些说明性方面中，如图12a所示，曲线1212表示在应用天线mm校准时，基于由mimo天线阵列接收到的rx雷达信号的雷达处理的snr损失，例如，如上文所述。
[0309]
在一些说明性方面中，如图12b所示，曲线1222表示在应用天线mm校准时，基于由mimo天线阵列接收到的rx雷达信号的雷达处理实现的psll，例如，如上文所述。
[0310]
在一些说明性方面中，如图12a所示，当tx gmm的标准偏差低于2db(其是预期的原生gmm)时，曲线1212的snr损失可以忽略不计，例如，低于1db。
[0311]
在一些说明性方面中，如图12b所示，曲线1222的psll性能可以与不具有天线mm的理论阵列的psll性能相当，例如，同时保持snr损失可忽略不计，例如，如图12a所示。
[0312]
参考图13，图13示意性地图示出根据一些说明性方面的描绘可用作参考的天线增益失配的示图1310、示图1320和示图1330。
[0313]
例如，示图1310、示图1320和示图1330表示例如没有任何调整的原生tx和rx gmm。
[0314]
如图13所示，tx gmm和rx gmm两者都可以具有小于2db的标准偏差。因此，例如，如上文所述的天线mm校准可被实现为经改善的psll性能(例如，如曲线1222(图12b)所示)，同时保持非常低的snr降级，例如，小于1db，如曲线1212(图12a)所示。
[0315]
参考图14，图14示意性地图示出根据一些说明性方面的雷达天线校准的方法。例
如，图14的方法的操作中的一个或多个操作可以由系统的一个或多个元件(例如，一个或多个交通工具(例如，交通工具100(图1))、雷达设备(例如，雷达设备101(图1))、失配校准器(例如，失配校准器871(图8))、雷达处理器(例如雷达处理器836(图8))和/或雷达处理器834(图8))来执行。
[0316]
如在框1402所指示，该方法可以包括处理雷达rx数据，该雷达rx数据可基于经由mimo雷达天线的多个rx天线接收到的雷达信号。例如，雷达处理器834(图8)可以处理雷达rx数据811(图8)，例如，如上文所述。
[0317]
如框1404所指示，该方法可包括：通过校准mimo雷达天线的天线mm来基于雷达rx数据生成雷达信息，使得该雷达信息包括具有至少30db的psll的aoa谱，例如，其中psll被确定为aoa谱的主瓣的功率水平与同aoa谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差。例如，天线mm校准器871(图8)可以校准mimo雷达天线881(图8)的天线mm，例如，如上文所述。
[0318]
参考图15，图15示意性地图示出根据一些说明性方面的制造的产品1500。产品1500可以包括一个或多个有形计算机可读(“机器可读”)非暂态存储介质1502，该存储介质1504可以包括例如由逻辑1504实现的计算机可执行指令，该指令当由至少一个计算机处理器执行时可操作用于使至少一个计算机处理器能实现交通工具(例如，交通工具100(图1))、雷达设备(例如，雷达设备101(图1))、失配校准器(例如，失配校准器871(图8))、雷达处理器(例如，雷达处理器836(图8))和/或雷达处理器834(图8)处的一个或多个操作；可操作用于使交通工具(例如，交通工具100(图1))、雷达设备(例如，雷达设备101(图1))、失配校准器(例如，失配校准器871(图8))、雷达处理器(例如，雷达处理器836(图8))和/或雷达处理器834(图8)来执行、触发和/或实现一个或多个操作和/或功能；和/或执行、触发和/或实现参考图1-图14所述的一个或多个操作和/或功能，和/或本文所述的一个或多个操作。短语“非暂态机器可读介质”和“计算机可读非暂态存储介质”可针对包括所有机器和/或计算机可读介质，唯一的例外是暂态传播信号。
[0319]
在一些说明性方面中，产品1500和/或存储介质1502可以包括能够存储数据的一种或多种类型的计算机可读存储介质，包括易失性存储器、非易失性存储器、可移除存储器或不可移除存储器、可擦除存储器或不可擦除存储器、可写入存储器或可重写存储器等等。例如，存储介质1502可以包括ram、dram、双倍数据速率dram(double-data-rate dram，ddr-dram)、sdram、静态ram(static ram，sram)、rom、可编程rom(programmable rom，prom)、可擦除可编程rom(erasable programmable rom，eprom)、电可擦除可编程rom(electrically erasable programmable rom，eeprom)、致密盘rom(compact disk rom，cd-rom)、可记录致密盘(compact disk recordable，cd-r)、可重写致密盘(compact disk reriteable，cd-rw)、闪存存储器(例如，nor或nand闪存存储器)、内容可寻址存储器(content addressable memory，cam)、聚合物存储器、相变存储器、铁电存储器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(silicon-oxide-nitride-oxide-silicon，sonos)存储器、磁盘、软盘、硬盘、光盘、磁盘、卡、磁卡、光卡、磁带、磁带盒等等。计算机可读存储介质可以包括涉及通过通信链路(例如，调制解调器、无线电或网络连接)，将通过由在载波或其他传播介质中具体化的数据信号承载的计算机程序从远程计算机下载或传输至请求计算机的任何合适的介质。
[0320]
在一些说明性方面中，逻辑1504可以包括指令、数据和/或代码，如果所述指令、数
据和/或代码由机器执行，则可以使得机器执行本文所述的方法、过程和/或操作。机器可包括例如任何合适的处理平台、计算平台、计算设备、处理设备、计算系统、处理系统、计算机、处理器等等，并且可使用硬件、软件、固件等的任何合适的组合来实现。
[0321]
在一些说明性方面中，逻辑1504可以包括或可以实现为软件、软件模块、应用、程序、子例程、指令、指令集、计算代码、字、值、符号等。指令可包括任何合适类型的代码，诸如，源代码、经编译的代码、经解释的代码、可执行代码、静态代码、动态代码等等。指令可以根据预定义的计算机语言、方式、或语法来实现，以便指示处理器来执行某一功能。指令可以使用任何合适的高级、低级、面向对象的、可视化的、编译的和/或解释的编程语言来实现，这些编程语言诸如，c、c 、java、basic、matlab、pascal、visual basic、汇编语言、机器代码等。示例
[0322]
以下示例涉及进一步的各个方面。
[0323]
示例1包括一种设备，该设备包括：输入端，该输入端用于接收雷达接收(rx)数据，该雷达rx数据基于经由多输入多输出(mimo)雷达天线的多个rx天线接收到的雷达信号；以及雷达处理器，该雷达处理器被配置成用于通过校准mimo雷达天线的天线失配(mm)来基于雷达rx数据生成雷达信息，使得该雷达信息包括具有至少30分贝(db)的峰值旁瓣水平(psll)的到达角(aoa)频谱，其中psll被确定为aoa频谱的主瓣的功率水平与同aoa频谱中的主瓣相对应的峰值旁瓣的功率水平之间的差。
[0324]
示例2包括示例1的主题，并且任选地，包括存储器，该存储器用于存储第一校准矩阵和第二校准矩阵，雷达处理器被配置成用于从存储器取回第一校准矩阵和第二校准矩阵，以及用于通过基于第一校准矩阵和第二校准矩阵校准mimo雷达天线的天线mm来生成雷达信息。
[0325]
示例3包括示例2的主题，并且任选地，其中第一校准矩阵包括rx校准矩阵，并且第二校准矩阵包括发射(tx)校准矩阵，rx校准矩阵与多个rx天线的rx mm相对应，tx校准矩阵与mimo雷达天线的多个tx天线的tx mm相对应。
[0326]
示例4包括示例2或3的主题，并且任选地，其中第一校准矩阵的大小为m*m，并且第二校准矩阵的大小为n*n，其中m表示rx天线的计数，并且n表示tx天线的计数。
[0327]
示例5包括示例2-4中任一项的主题，并且任选地，其中雷达处理器被配置成用于基于用来影响mimo雷达天线的天线mm的至少一个参数的改变来更新第一校准矩阵或第二校准矩阵中的至少一者。
[0328]
示例6包括示例2-5中任一项的主题，并且任选地，其中雷达处理器被配置成用于基于用来影响mimo雷达天线的天线mm的至少一个参数的改变来例如实时地例如动态地更新第一校准矩阵或第二校准矩阵中的至少一者。
[0329]
示例7包括示例1-6中任一项的主题，并且任选地，其中雷达处理器被配置成用于基于雷达rx数据来生成中间雷达数据，该雷达处理器包括天线mm校准器，该天线mm校准器被配置成用于通过对中间雷达数据应用天线mm校准来生成经校准的中间雷达信息，该雷达处理器被配置成用于基于经校准的中间雷达信息来生成雷达信息。
[0330]
示例8包括示例7的主题，并且任选地，其中，中间雷达信息包括基于雷达rx数据的中间距离-多普勒信息。
[0331]
示例9包括示例7或8的主题，并且任选地，其中雷达处理器被配置成用于基于雷达rx数据来生成交叉相关(xcorr)信息，以及用于通过对xcorr信息应用快速傅里叶变换(fft)来生成中间雷达数据。
[0332]
示例10包括示例7-9中任一项的主题，并且任选地，包括存储器，该存储器用于存储第一校准矩阵和第二校准矩阵，天线mm校准器被配置成用于从存储器取回第一校准矩阵和第二校准矩阵，以及用于通过将第一校准矩阵和第二校准矩阵应用于中间雷达信息来生成经校准的中间雷达信息。
[0333]
示例11包括示例10的主题，并且任选地，其中天线mm校准器被配置成用于确定第一校准矩阵乘以中间雷达信息的乘积，以及用于通过将第一校准矩阵和中间雷达信息的乘积乘以第二校准矩阵来确定经校准的中间雷达信息。
[0334]
示例12包括示例10或11的主题，并且任选地，其中第一校准矩阵包括rx校准矩阵，并且第二校准矩阵包括发射(tx)校准矩阵，rx校准矩阵与多个rx天线的rx mm相对应，tx校准矩阵与mimo雷达天线的多个tx天线的tx mm相对应。
[0335]
示例13包括示例10-12中任一项的主题，并且任选地，其中第一校准矩阵的大小为m*m，并且第二校准矩阵的大小为n*n，其中m表示rx天线的计数，并且n表示tx天线的计数。
[0336]
示例14包括示例1-13中任一项的主题，并且任选地，其中雷达处理器被配置成用于通过校准mimo雷达天线的天线mm来生成雷达信息，以提供包括具有至少40db的psll的aoa频谱的雷达信息。
[0337]
示例15包括示例1-14中任一项的主题，并且任选地，其中雷达处理器被配置成用于通过校准mimo雷达天线的天线mm来生成雷达信息，以提供包括具有至少50db的psll的aoa频谱的雷达信息。
[0338]
示例16包括示例1-15中任一项的主题，并且任选地，其中雷达处理器被配置成用于通过校准mimo雷达天线的天线mm来生成雷达信息，以提供包括具有至少55db的psll的aoa频谱的雷达信息。
[0339]
示例17包括示例1-16中任一项的主题，并且任选地，其中雷达处理器被配置成用于通过校准mimo雷达天线的天线mm来生成雷达信息，以提供包括具有至少60db的psll的aoa频谱的雷达信息。
[0340]
示例18包括示例1-17中任一项的主题，并且任选地，包括mimo雷达天线；多个发射(tx)链，该多个发射(tx)链用于经由mimo雷达天线的多个tx天线发射多个tx信号；以及多个rx链，该多个rx链用于基于经由多个rx天线接收到的雷达信号生成雷达rx数据。
[0341]
示例19包括示例1-18中任一项的主题，并且任选地，包括交通工具，该交通工具包括被配置成用于基于雷达信息来控制交通工具的一个或多个车载系统的系统控制器。
[0342]
示例20包括一种包括用于执行示例1-19所述的操作中的任一项的装置的设备。
[0343]
示例21包括存储有指令的机器可读介质，该指令由处理器执行以执行示例1-19所述的操作中的任一项。
[0344]
示例22包括一种设备，包括存储器；以及被配置成用于执行示例1-19的所述操作中的任一项的处理电路。
[0345]
示例23包括一种方法，该方法包括如示例1-19所述的操作中的任一项。
[0346]
本文中参考一个或多个方面来描述的功能、操作、组件和/或特征可与本文中参考
一个或多个其他方面来描述的一个或多个其他功能、操作、部件和/或特征组合或可与其组合地被利用，或者反之亦然。
[0347]
虽然本文中已经图示和描述了某些特征，但是本领域技术人员可想到许多修改、替换、改变、以及等效方案。因此，应理解，所附权利要求旨在覆盖如落在本公开的真实精神内的所有此类修改和改变。