天线阵列、探测设备和终端

本申请是分案申请，原申请的申请号是202180001783.3，原申请日是2021年6月21日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请实施例涉及传感器领域，并且更具体地，涉及传感器领域中的天线阵列、探测设备和终端。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，智能汽车正在逐步进入人们的日常生活。传感器在智能汽车的无人驾驶和智能驾驶中发挥着十分重要的作用。传感器可以为毫米波雷达、激光雷达以及超声波雷达、摄像头等。雷达的距离分辨率是衡量雷达性能的重要指标之一，雷达的距离分辨率通常和雷达的带宽成正比。

因此，可以通过提高雷达的工作带宽来提高雷达的距离分辨率。

发明内容

本申请实施例提供一种宽带天线阵列，能够提高天线的辐射性能。该天线阵列可以应用于探测设备(如雷达)，可以提高探测设备的距离分辨率。该天线阵列或者该探测设备可以应用于终端，从而提高终端的感知能力。

第一方面，本申请提供一种天线阵列，包括：多个天线组，所述多个天线组中的每个天线组包括第一天线和第二天线；所述第一天线用于发射探测信号，所述第二天线用于接收所述探测信号的回波信号；所述多个天线组中存在至少两个天线组对应的工作频带不完全重叠。

可选地，所述多个天线组的中心点相同。即所述多个天线组的测距参考点相同，这样，便于实现该多个天线组的联合工作。

需要说明的是，在本申请中单个天线组的中心点是指该天线组用于测距的基准点，也就是说，在通过该天线组对目标进行测距时，测量的是该目标与该天线组的中心点之间的距离。

还需要说明的是，本申请所述的中心点相同包括完全相同和近似相同，其中，近似相同指各天线组的中心点相差在一定误差范围内。其中，所述误差范围是工业制造中可能存在的误差，或者是结构设计所允许存在的误差等。这里不对误差范围进行具体限定。

在一种可能的实现方式中，单个天线组的中心点可以为该天线组中的第一天线对应的基准点与第二天线对应的基准点之间的中点。

可选地，本申请对第一天线对应的基准点的位置或第二天线对应的基准点的位置不做限定。示例的，第一天线(第二天线)的基准点可以为该第一天线(第二天线)的中心、该第一天线(第二天线)的重心或第一天线(第二天线)中的任意位置。

可选地，同一个天线组内的第一天线和第二天线可以为同一个天线，也即是一个天线组内发射探测信号的天线和接收回波信号的天线为同一个天线，则该天线组中的第一天线对应的基准点和第二天线对应的基准点为同一个基准点。

需要说明的是，本申请中所述的频带不完全重叠可以包括：互不重叠或者部分重叠。也就是说，该多个天线组中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带互不重叠或部分重叠，本申请对该多个天线组中除上述至少两个天线组外的其他天线组对应的探测信号的频带与上述至少两个天线组中的任一个天线组对应的探测信号的频带之间的关系不做限定，即可以互相重叠、部分重叠或者互不重叠。

在本申请中，该多个天线组中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带不完全重叠，这样，该多个天线组联合的工作带宽大于单个天线组的工作带宽，通过该多个天线组进行联合工作时，该天线阵列可以支持宽带工作，也即是可以通过多个工作频带较窄的天线组进行联合工作，从而将不同子带宽的天线组拼接成宽带的天线阵列，从而实现了宽带天线阵列。

需要说明的是，本申请中所述的天线组对应的探测信号可以理解为天线组中的第一天线发射的探测信号，天线组对应的回波信号可以理解为天线组中的第二天线接收的回波信号，且上述回波信号默认为对应上述探测信号的回波信号。当该天线阵列用于终端(如平板)时，该探测信号还可以替换为发射信号，该回波信号还可以替换为接收信号。

在一种可能的实现方式中，该多个天线组中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带部分重叠。

通过上面的介绍可以得知，雷达的工作带宽与距离分辨率成正比，也即是工作带宽越大，距离分辨率越高，当上述宽带天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备通过该多个天线组(也即是该天线阵列)对应的联合回波信号进行联合测距的距离分辨率大于通过单个天线组对应的回波信号进行测距的距离分辨率，也即是基于该单个天线组测距的距离分辨率一般小于基于该多天线组(也即是该天线阵列)联合测距的测距分辨率。

此外，对于基于天线阵列进行联合测距来说，通常相邻参考频率的探测信号之间的参考频率间隔与该天线阵列联合测距的测距量程成反比，也即是该参考频率间隔越大，基于该天线阵列联合测距的测距量程越小。通常该参考频率间隔与单个天线组的带宽在一个量级，当上述天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备通过该多个天线组对应的联合回波信号进行联合测距的测距量程与通过单个天线组对应的回波信号进行测距的距离分辨率在一个量级，而基于该单个天线组测距的测距量程一般大于基于该单个天线组测距的距离分辨率，因此，基于该单个天线组测距的测距量程一般大于基于该多个天线组(也即是该天线阵列)联合测距的测距量程。所述联合回波信号是指多个天线组对应的回波信号的总称，可以理解为所述联合回波信号是指不同天线组对应的回波信号进行联合等效的宽带的回波信号。

综上所述，基于单天线组的测距具有高测距量程、低距离分辨率的特性，基于该天线阵列(也即是该多个天线组)的联合测距具有低测距量程、高距离分辨率的特征。因此，结合单天线组的测距特征和多天线组的联合测距特征，可以实现探测设备的高量程、高距离分辨率的测距能力。

基于上述介绍，如果该天线阵列中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带部分重叠，则该至少两个天线组对应的探测信号的参考频率间隔就可以小于单个天线组对应的探测信号的带宽，当上述宽带天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备通过该多个天线组对应的联合回波信号进行联合测距的测距量程就可以大于通过该单个天线组对应的回波信号进行测距的距离分辨率。这样，对于一个点目标，结合基于该单个天线组测距的测距结果和基于该天线阵列(也即是该多个天线组)的联合测距的测距结果，可以在单个天线组的测距量程范围内获得的高距离分辨率的测距结果，降低了由于基于单个天线组测距的距离分辨率大于基于该天线阵列(也即是该多个天线组)联合测距的测距量程所导致的距离模糊的问题。

可选地，本申请中所述的探测信号的参考频率可以为探测信号的中心频率、载波频率、最低频率或最高频率，本申请实施例对此不做限定。

在一种可能的实现方式中，不同天线组对应的探测信号的带宽相等。这样，当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该多个天线组(也即是天线阵列)中的各天线组对应的距离分辨率相同，从而可以降低基于该天线阵列(也即是该多个天线组)联合测距的算法复杂度，并减少误差。

在一种可能的实现方式中，不同天线组对应的探测信号的参考频率等间隔分布。也就是说，相邻参考频率的探测信号之间的参考频率间隔相等。当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备基于该天线阵列对应的联合回波信号进行测距，也即是基于多个天线组对应的联合回波信号进行联合测距时，可以根据离散傅里叶变换算法对不同天线组的回波信号进行脉冲压缩，从而可以进一步的简化联合测距的算法。所述联合回波信号是指多个天线组对应的回波信号的总称，可以理解为所述联合回波信号是指不同天线组对应的回波信号进行联合等效的宽带的回波信号。

可选地，不同天线组对应的探测信号满足频带不完全重叠、带宽相等且参考频率等间隔分布中的一项或多项。

在一种可能的实现方式中，不同天线组对应的探测信号的第一参数相等，该第一参数为该探测信号的脉冲重复周期与该探测信号的参考频率的乘积。

当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，探测设备的测速量程与探测信号的脉冲重复周期成正比，且与探测信号的参考频率成正比，因此，第一参数是建立探测信号的发射波形与参考频率之间的联系，当该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组各自对应的探测信号的第一参数相等时，不同天线组对应的测速量程相同。进一步地，若该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的回波信号具有相同的脉冲数量，即基于不同天线组对应测速的速度分辨率也相等，则对多个天线组(也即是该天线阵列)对应的联合回波信号的速度谱在该天线阵列对应的参考频率维进行脉冲压缩时，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的回波信号的速度谱更容易建立对应关系，从而简化联合测距的算法。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第二参数相等，该第二参数为该探测信号的参考频率与该回波信号的采样间隔的乘积，或者，该第二参数可以为该探测信号的参考波长与该回波信号的采样间隔的比值。

由于该探测设备需要对由多个天线组(也即是该天线阵列)中各天线组对应的回波信号的距离谱(即在快时间维对各天线组对应的回波信号进行脉冲压缩后得到的低分辨率大量程的距离谱)构成的联合距离谱在天线组对应的探测信号的参考频率维进行脉冲压缩，以实现联合测距。当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，不同天线组的第二参数相等可以避免天线阵列对应的参考频率维与单个天线组对应的距离维的耦合，而天线阵列对应的参考频率维与单个天线组对应的距离维的耦合会导致探测设备无法对这个两个维度单独地进行脉冲压缩。也即是说，不同天线组的第二参数相等可以实现对这两个维度单独地进行脉冲压缩，这样，基于该多个天线组(也即是该天线阵列)的联合测距算法中不需要执行近似消除耦合的修正算法，既简化了联合测距的算法，又避免了该修正算法无法完全消除耦合项导致的误差。

在一种可能的实现方式中，当该探测信号为线性调频连续波时，如果不同天线组对应的探测信号的调频斜率与探测信号的参考频率成正比，且不同天线组对应的第二参数相等，当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备基于该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组对应的回波信号进行测距的测距量程相等。因此，基于该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组测距的测距量程可以对齐，这样，可以降低基于该多个天线组(也即是该天线阵列)的联合测距的算法复杂度，并减少测距误差，从而提高测距精度。

此外，如果不同天线组对应的探测信号的调频斜率与探测信号的参考频率成正比，且不同天线组对应的探测信号的第三参数相等，则不同天线组对应的探测信号的带宽相等。当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备基于该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组对应的回波信号进行测距的距离分辨率相等，因此，基于该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组测距的距离分辨率可以对齐，这样，可以进一步降低基于该多个天线组(也即是该天线阵列)的联合测距的算法复杂度，并减少测距误差，从而提高测距精度。

在一种可能的实现方式中，不同天线组对应的探测信号的第三参数相等，该第三参数为该探测信号的脉冲宽度与该探测信号的参考频率的乘积。当该天线阵列应用于探测装置时，如应用于雷达，探测设备，如果该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的探测信号的第三参数相等，采用与各天线组对应的探测信号的参考频率成正比的数模转换速率进行数模转换，生成各天线组对应的探测信号，这样可以简化探测信号的生成。

可选地，不同天线组的第一参数、第二参数和第三参数可以均相等。

可选地，本申请实施例对第一天线或第二天线的天线类型不做限定。示例的，该天线类型可以包括微带天线、贴片天线等。

在一种可能的实现方式中，该第一天线包括至少一个第一阵列，该第一阵列包括至少一个第一阵元。

在一种可能的实现方式中，该第一阵列为均匀线阵或均匀面阵或均匀体阵。

需要说明的是，本申请中所述的均匀线阵是指在阵元分布在一条直线上，且相邻阵元之间的间距相等；均匀面阵是指阵元分布在平面上，且沿着平面中两个互相垂直的方向中的每一个方向观察，相邻阵元之间的间距相等，不同方向该间距可以相同或不同；均匀体阵是指阵元分布在三维空间中，且沿着空间中三个互相垂直的方向(如横、纵、竖三个方向)中的每一个方向观察，相邻阵元之间的间距相等，不同方向该间距可以相同或不同。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量和/或排布方式相同。

示例的，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量相同；或者，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量和排布方式均相同。

需要说明的是，在本申请中，两个阵列的排布方式相同是指两个阵列中阵元位置关系可以通过其中一个阵列中各个阵元的位置(包括1、2或3维的位置)平移，可选的可以进一步通过缩放，但不包括旋转，得到另一阵列中各个阵元的位置。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量和排布方式相同的情况下，不同天线组的第一天线中任意对应位置的两个第一阵元之间的间距相同；或者，不同天线组的第一天线中任意对应位置的两个第一阵元之间的间距与各自天线组对应的探测信号的参考频率的乘积相等。

上述不同天线组的第一天线中任意对应位置的两个第一阵元之间的间距与各自天线组对应的探测信号的参考频率的乘积相等，也就是说，单个天线组的第一天线的天线尺寸与该天线组对应的探测信号的参考频率之间存在联系，即可以基于两个不同天线组对应的探测信号的参考频率，通过对其中一个天线组的第一天线进行等比例缩放得到另一个天线组的第一天线，因此，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的发射波束的形状相同。这样，可以降低由于该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的发射波束的形状差异导致的联合测距的误差。

上述不同天线组的第一天线中任意对应位置的两个第一阵元之间的间距相同，即不同天线组的第一天线的天线尺寸相同，因此，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的发射波束的形状相似度较高。这样可以降低由于该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的发射波束的形状差异导致的联合测距的误差。并且，设计出第一天线组之后，可以根据参考频率的比例关系，等比例设计出该天线阵列的其他天线组，如第二天线组，第三天线组等，这样的天线加工生产更容易，简化了天线阵列的设计。

在一种可能的实现方式中，该第二天线包括至少一个第二阵列，该第二阵列包括至少一个第二阵元。

在一种可能的实现方式中，该第二阵列为均匀线阵或均匀面阵。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第二天线包括的第二阵元的数量和/或排布方式相同。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第二阵列的数量和排布方式相同的情况下，不同天线组的第二天线中任意对应位置的两个第二阵元之间的间距相同；或者，不同天线组的第二天线中任意对应位置的两个第二阵元之间的间距与各自天线组对应的回波信号的参考频率的乘积相等。

上述不同天线组的第二天线中任意对应位置的两个第二阵元之间的间距与各自天线组对应的回波信号的参考频率的乘积相等，也就是说，单个天线组的第二天线的天线尺寸与该天线组对应的回波信号的参考频率之间存在联系，即可以基于两个不同天线组对应的回波信号的参考频率，通过对其中一个天线组的第二天线进行等比例缩放得到另一个天线组的第二天线，因此，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的接收波束和/或接收数字赋形波束的形状相同。这样，可以降低由于该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组的第二天线对应的接收波束和/或接收数字赋形波束的形状差异导致的多天线组联合测距的误差。

进一步地，不同天线组的第二天线中任意对应位置的两个第二阵元之间的间距相同，即不同天线组的第二天线的天线尺寸相同，因此，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组的第二天线对应的接收波束和/或接收数字赋形波束的形状相似度较高。这样，可以降低由于该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组的第二天线对应的接收波束和/或接收数字赋形波束的形状差异导致的多天线组联合测距的误差。并且，设计出第一天线组中的第二天线之后，可以根据参考频率的比例关系，等比例设计出该天线阵列的其他天线组，如第二天线组，第三天线组等中的第二天线，这样的第二天线加工生产更容易，简化了天线阵列的设计。

第二方面，本申请还提供一种探测设备，包括：处理装置和如上述第一方面或第一方面的各种可能的实现方式中所述的天线阵列，该处理装置与天线阵列连接；该处理装置用于基于该天线阵列对应的多个回波信号对探测目标进行联合测量，也即是通过对该天线阵列的多个天线组各自的回波信号联合等效的联合回波信号对探测目标进行测量。所述联合回波信号是指不同天线组对应的回波信号的总称，也可以理解为多个天线组对应的多个回波信号联合等效的宽带回波信号。

在一种可能的实现方式中，该处理装置具体用于对该多个天线组中的每个天线组对应的回波信号进行第一处理，得到第一处理信号，以实现对该探测目标进行联合测量，该第一处理包括模数转换处理，和/或模拟信号处理。

示例的，该模拟信号处理可以包括下变频处理、混频处理等。

在一种可能的实现方式中，该处理装置具体用于对该每个天线组对应的第一处理信号进行数字信号处理，得到第二处理信号；基于该多个天线组对应的多个第二处理信号，对该探测目标进行联合测量。

可选地，该数字信号处理可以包括在以下各维度中至少一个维度进行脉冲压缩处理：快时间维、慢时间维、第二天线的阵元维、第一天线的阵元维。

该第二方面提供的探测设备中的天线阵列所涉及的具体结构和设计可以参见第一方面的阐述。因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的天线阵列中所述的有益效果，此处不再赘述。

第三方面，本申请还提供一种终端，该终端包括上述第二方面或第二方面的各种可能的实现方式中所述的探测设备。

可选地，本申请实施例中所述的终端可以具有通过雷达实现通信功能和/或探测功能的能力，本申请实施例对此不做限定。

在一种可能的实现方式中，该终端可以是自动驾驶或智能驾驶中的车辆、无人机、无人运输车或者机器人等。

在另一种可能的实现方式中，该终端可以是手机、平板电脑、带无线收发功能的电脑、虚拟现实终端、增强现实终端、工业控制中的无线终端、无人驾驶中的无线终端、远程医疗中的无线终端、智能电网中的无线终端、运输安全中的无线终端、智慧城市中的无线终端、智慧家庭中的无线终端等。

附图说明

图1提供了本申请实施例的应用场景示意图；

图2提供了本申请实施例的探测设备100的示意性框图；

图3提供了本申请实施例的天线组的结构示意图(俯视图)；

图4提供了本申请实施例的天线组的另一结构示意图(俯视图)；

图5提供了本申请实施例的探测信号的频带示意图；

图6提供了本申请实施例的探测信号的另一频带示意图；

图7提供了本申请实施例的探测信号的带宽示意图；

图8提供了本申请实施例的探测信号的参考频率示意图；

图9提供了本申请实施例的探测信号的又一频带示意图；

图10提供了本申请实施例的第一阵列的结构示意图；

图11提供了本申请实施例的第一天线的结构示意图；

图12提供了本申请实施例的均匀线阵的结构示意图；

图13提供了本申请实施例的均匀面阵的结构示意图；

图14提供了本申请实施例的第一天线的另一结构示意图；

图15提供了本申请实施例的终端500的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

图1示出了本申请实施例提供的应用场景示意图，如图1所示，探测设备发射探测信号，并接收探测设备的回波信号，其中，该回波信号是该探测信号经目标探测物反射的信号，探测设备可以基于该回波信号进行目标探测，如对目标探测物进行测距、测速或定位等。

可选地，该探测设备可以适用于无人驾驶、自动驾驶、智能驾驶或网联驾驶等应用场景下通过探测信号进行目标探测的场景。

示例的，本申请中所述的探测设备可以为毫米波雷达，激光雷达，超声波雷达等。

可选地，本申请所述的探测设备可以应用于终端。示例的，该终端可以为运输工具或者智能设备。该终端可以为机动车辆(如无人车、智能车、电动车、数字汽车等)、无人机、轨道车、自行车、交通灯等。该终端可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理、销售终端、车载电脑、增强现实设备、虚拟现实、可穿戴设备、车载终端等。

雷达的距离分辨率与雷达的工作带宽成比例，雷达的工作带宽越大，距离分辨率越高。然而在实际使用中，受限于雷达的体积和成本等因素，低复杂度、低成本地提高雷达的带宽成为亟待解决的问题。以车载雷达为例：由于成本、体积、制造流程、工艺等原因，模拟器件的带宽越大，模拟器件的波形非理想性问题越严重，例如线性调频连续波(FMCW)雷达的调频线性度越差，因此无法简单提高带宽以提高距离分辨率。同样由于成本、体积、制造流程、工艺等原因，数模转换器件或者模数转换器件的采样率以及数字电路的处理能力有限。

雷达的距离分辨率通常和雷达的带宽成正比，在天线的工作带宽受限的情况下，雷达的距离分辨率通常也会受到限制，导致雷达的距离分辨率较低，从而测距精度较低。本申请实施例提供一种天线阵列包括多个天线组，不同的天线组支持不同的子工作频带，不同天线组中的第一天线组中的天线的尺寸可以通过第二天线组中的对应天线的尺寸直接缩放得到，从而降低了天线设计的复杂度。当该天线阵列应用于探测设备时，如雷达，通过将不同工作频带的天线组的接收(回波)信号进行联合处理，从而等效为一个宽带探测设备，能够提高该探测设备的距离分辨率，从而提高其测距精度。当该天线阵列或该探测设备应用于终端时，可以提高该终端的感知能力。

图2示出了本申请实施例提供的探测设备100的示意性框图。该探测设备100可以包括天线阵列200和处理装置300。该天线阵列200可以包括多个天线组(如图2中所示的天线组210、…、天线组2N0，其中，N为大于1的整数，即N个天线组)，其中，该多个天线组中的每个天线组可以包括第一天线和第二天线(如图2中所示的天线组210包括第一天线211和第二天线212，…，天线组2N0包括第一天线2N1和第二天线2N2)，该处理装置300分别与该多个第一天线(如图2中所示的第一天线211、…、第一天线2N1)和该多个第二天线连接(如图2中所示的第二天线212、…、第一天线2N2)。

上述每个天线组的第一天线用于发射探测信号。

上述每个天线组的第二天线用于接收该探测信号的回波信号；向该联合测量单元发送该回波信号。

上述处理装置300用于基于该多个天线组对应的多个回波信号进行联合处理，所述联合回波信号是指多个天线组对应的该多个回波信号的总称，可以理解为所述联合回波信号是指不同天线组对应的回波信号进行联合等效的宽带的回波信号。

需要说明的是，本申请中所述的天线组对应的探测信号可以理解为天线组中的第一天线发射的探测信号，天线组对应的回波信号可以理解为天线组中的第二天线接收的回波信号，且上述回波信号默认为对应上述探测信号的回波信号。当该天线阵列用于终端(如平板)时，该探测信号还可以替换为发射信号，该回波信号还可以替换为接收信号。

可选地，该处理装置300可以包括多个第一处理单元(如图2中所示的第一处理单元311、…、第一处理单元3N1，即N个第一处理单元)、多个第二处理单元(如图2中所示的第二处理单元312、…、第二处理单元3N2，即N个第二处理单元)和联合测量单元400。其中，该处理装置300通过该多个第一处理单元与该多个第一天线连接(如图2中所示的第一处理单元311与第一天线211连接，…，第一处理单元3N1与第一天线2N1连接)，该处理装置300通过该多个第二处理单元与多个第二天线连接(如图2中所示的第二处理单元312与第二天线212连接，…，第二处理单元3N2与第二天线2N2连接)。该联合测量单元400分别与该多个第一处理单元和该多个第二处理单元连接。

上述每个天线组中的第一天线对应的第一处理单元用于为第一天线提供探测信号，并控制该第一天线发射该探测信号。

上述每个天线组中的第二天线对应的第二处理单元用于控制该第二天线接收该探测信号的回波信号；对该回波信号进行第一处理，得到第一处理信号，该第一处理包括模数转换处理，和/或模拟信号处理；向该联合测量单元发送该第一处理信号。

示例的，该模拟信号处理可以包括下变频处理、混频处理等。

上述联合测量单元400用于基于该多个天线组对应的第一处理信号进行联合测距。

在一种可能的实现方式中，该联合测量单元400具体用于对该每个天线组对应的第一处理信号进行数字信号处理，得到第二处理信号；基于该多个天线组对应的多个第二处理信号进行联合测量。

需要说明的是，本申请实施例中所述的该多个天线组对应的多个第二处理信号，可以等效理解为该天线阵列对应的处理信号。

采用本申请所述的天线阵列，天线阵列包括多个天线组，不同的天线组与不同的处理单元连接，从而在实现宽带探测设备功能的情况下，降低了对处理单元的宽带的需求，也即是，多个工作带宽相对较窄的处理单元，通过联合测量单元进行联合工作，可以等效为宽带处理单元，从而实现宽带探测设备，提高了探测设备的探测性能。

在一种可能的实现方式中，上述数字信号处理可以包括对上述第一处理信号在快时间维进行脉冲压缩，以将快时间维转换到低分辨率、大量程的距离维，得到单个天线组的距离谱(或称为低分辨率距离谱)，也即是第二处理信号，用于进行目标测距。

在另一种可能的实现方式中，上述数字信号处理可以包括对上述第一处理信号在慢时间维进行脉冲压缩，以将慢时间维转换到速度维(或称为多普勒维)，得到单个天线组的速度谱(或称为多普勒谱)，也即是第二处理信号，用于进行目标测速。

在又一种可能的实现方式中，上述数字信号处理可以包括对上述第一处理信号在各自天线组中的第二天线的阵元维进行脉冲压缩，以将第二天线的阵元维转换至角度维，得到单个天线组的角度谱，也即是第二处理信号，用于进行目标测角。

在又一种可能的实现方式中，若每个天线组的第一天线的阵元时分、频分或码分的发射探测信号，那么，该每个天线组的第二天线对应的第二处理单元(或联合测量单元)就可以从各自天线组对应的回波信号中分离出各自天线组的第一天线中不同阵元发射的探测信号所对应的部分信号，上述数字信号处理可以包括对上述第一处理信号在各自天线组中的第一天线的阵元维进行脉冲压缩，以将第一天线的阵元维转换至角度维，得到单个天线组的角度谱，也即是第二处理信号，用于进行目标测角；或者，上述数字信号处理可以包括对上述第一处理信号在各自天线组中的第一天线的阵元和第二天线的阵元维进行联合脉冲压缩，以将第一天线的阵元和第二天线的阵元维转换至角度维，得到单个天线组的角度谱，也即是第二处理信号，用于进行目标测角。

可选的，上述数字信号处理可以包括对上述第一处理信号在快时间维、慢时间维、第二天线的阵元维、第一天线的阵元维度以及第一天线的阵元和第二天线的阵元维中的至少两个维度进行脉冲压缩(各维度的脉冲压缩顺序不做限定)，本申请对此不做限定。

示例的，上述数字信号处理可以包括对上述第一处理信号依次在快时间维和慢时间维进行脉冲压缩，以将快时间维转换到低分辨率、大量程的距离维，将慢时间维转换到速度维，获得单个天线组的距离(或称为低分辨率、大量程距离)-速度(或称为多普勒)谱，也即是第二处理信号，用于进行目标测距和测速。

示例的，上述数字信号处理可以包括对上述第一处理信号依次在快时间维、慢时间维和第二天线的阵元维进行脉冲压缩，以将快时间维转换到低分辨率、大量程的距离维，将慢时间维转换到速度维，将第二天线的阵元维转换至角度维，获得单个天线组的距离(或称为低分辨率、大量程距离)-速度(或称为多普勒)-角度谱，也即是第二处理信号，用于进行目标测距、测速和测角。

可选地，该联合测量单元进行联合测量的物理量包括：距离测量，角度测量，速度测量等，本申请对此不做限制。

在一种可能的实现方式中，以联合测距为例，该联合测量单元400可以对由多个天线组中的各天线组对应的低分辨率距离谱构成的联合距离谱在该天线阵列对应的参考频率维进行脉冲压缩，以将该天线阵列对应的参考频率维转换到高分辨率、小量程的距离维，得到高分辨距离-低分辨率距离谱；在该高分辨距离-低分辨率距离谱中提取目标，确定目标在该高分辨率距离-低分辨率距离谱中对应的低分辨大量程的距离读数和高分辨率小量程的距离读数；结合目标对应的低分辨大量程的距离读数和高分辨率小量程的距离读数获得目标的高分辨率大量程的测距结果。

需要说明的是，上面仅以基于由该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组对应的距离谱构成的联合距离谱进行联合测距为例进行介绍，但本申请不限于此。

示例的，该联合测量单元400还可以采用与上述类似的方式基于该多个天线组中的各天线组对应的其它距离谱(如距离-速度谱、距离-角度谱或距离-速度-角度谱等)构成的联合距离谱进行联合测量，此处不再赘述。

示例的，该联合测量单元400还可以在多个天线组中的各天线组对应的距离谱中提取目标对应的复数，对由该多个天线组中提取的目标对应的复数构成的复数组在该天线阵列对应的参考频率维进行脉冲压缩，以将该天线阵列对应的参考频率维转换到高分辨率、小量程的距离维，得到目标对应的高分辨距离谱；确定目标在该高分辨距离谱中对应的高分辨率小量程的距离读数以及目标在低分辨率距离谱中对应的低分辨大量程的距离读数；结合目标对应的低分辨大量程的距离读数和高分辨率小量程的距离读数获得目标的高分辨率大量程的测距结果。

可选地，该联合测量单元400可以采用类似方法基于该多个天线组中的各天线组对应的各种速度谱进行联合测速；或者可以采用类似方法基于该多个天线组中的各天线组对应的各种角度谱进行联合测角，本申请实施例对此不做限定。

需要说明的是，该多个天线组中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带不完全重叠，如，天线组210支持频段为71.5GHz至73GHz的探测信号的发送和对应回波信号的接收(也即是天线组210的工作频段为71.5GHz至73GHz)，天线组220支持频段为73GHz至74GHz的探测信号的发送和对应回波信号的接收(也即是天线组220的工作频段为73GHz至74GHz)，天线组230支持频段为73.5GHz至75GHz的探测信号的发送和对应回波信号的接收(也即是天线组230的工作频段为73.5GHz至75GHz)，天线组240支持频段为75.1GHz至76GHz的探测信号的发送和对应回波信号的接收(也即是天线组240的工作频段为75.1GHz至76GHz)也即是天线组210和天线组220的工作频段重叠了一个频点73GHz，天线组220和天线组230的工作频段在73.5GHz至74GHz重叠，天线组240和天线组210工作频段不重叠。也即是该天线阵列200支持频段为71.5GHz至76GHz的探测信号的发送和对应回波信号的接收。

可选地，该多个天线组的中心点相同，即多个天线组的测距参考点相同，这样，便于实现对该多个天线组对应的联合回波信号进行联合测量。

需要说明的是，在本申请中单个天线组的中心点是指该天线组用于测距的基准点，也就是说，在通过该天线组对目标进行测距时，测量的是该目标与该天线组的中心点之间的距离。

还需要说明的是，本申请实施例中所述的中心点相同包括完全相同和近似相同，其中，近似相同指各天线组的中心点相差在一定误差范围内。其中，所述误差范围是工业制造中可能存在的误差，或者是结构设计所允许存在的误差等。这里不对误差范围进行具体限定。

在一种可能的实现方式中，单个天线组的中心点可以为该天线组中的第一天线对应的基准点与第二天线对应的基准点之间的中点。

可选地，本申请对第一天线或第二天线对应的基准点的位置不做限定。示例的，第一天线的基准点可以为该第一天线的中心、重心或第一天线中的任意位置。

可选地，同一个天线组内的第一天线和第二天线可以为同一个天线，也即是一个天线组内发射探测信号的天线和接收回波信号的天线为同一个天线，则该天线组中的第一天线对应的基准点和第二天线对应的基准点为同一个基准点。

示例的，以该N个天线组包括天线组210和天线组220，天线组210包括第一天线211和第二天线212，天线组220包括第一天线221和第二天线222，天线(包括第一天线和第二天线)对应的基准点为天线的中心为例，图3示出了本申请实施例提供的N个天线组的结构示意图(俯视图)。如图3所示，第一天线211对应的基准点为a

示例的，以该N个天线组包括天线组210和天线组220，天线组210包括第一天线211和第二天线212，天线组220包括第一天线221和第二天线222，天线对应的基准点为阵元阵列中第一行第一列的阵元为例，图4示出了本申请实施例提供的N个天线组的另一结构示意图(俯视图)。如图4所示，第一天线211对应的基准点为b

需要说明的是，本申请中所述的频带不完全重叠可以包括：互不重叠或者部分重叠。也就是说，该多个天线组中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带互不重叠或部分重叠，本申请对该多个天线组中除上述至少两个天线组外的其他天线组对应的探测信号的频带与上述至少两个天线组中的任一个天线组对应的探测信号的频带之间的关系不做限定，即可以互相重叠、部分重叠或者互不重叠。

示例的，以N个第一天线包括第一天线211、第一天线221和第一天线231为例，图5示出了本申请实施例提供的探测信号的频带示意图。如图5所示，第一天线211发射的探测信号1的频带可以为f

示例的，以N个第一天线包括第一天线211、第一天线221、第一天线231和第一天线241为例，图6示出了本申请实施例提供的探测信号的另一频带示意图。如图6所示，第一天线211发射的探测信号1的频带可以为f

在本申请中，该多个天线组中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带不完全重叠，这样，该多个天线组联合的工作带宽大于单个天线组的工作带宽，通过该多个天线组进行联合工作时，该天线阵列可以支持宽带工作，也即是可以通过多个工作频带较窄的天线组进行联合工作，从而将不同子带宽的天线组拼接成宽带的天线阵列，从而实现了宽带天线阵列。

在一种可能的实现方式中，该多个天线组中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带部分重叠。

通过上面的介绍可以得知，雷达的工作带宽与距离分辨率成正比，也即是工作带宽越大，距离分辨率越高，当上述宽带天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备通过该多个天线组(也即是该天线阵列)对应的联合回波信号进行联合测距的距离分辨率大于通过单个天线组对应的回波信号进行测距的距离分辨率，也即是基于该单个天线组测距的距离分辨率一般小于基于该多天线组(也即是该天线阵列)联合测距的测距分辨率。

此外，对于基于天线阵列进行联合测距来说，通常该相邻参考频率的探测信号之间的参考频率间隔与该天线阵列联合测距的测距量程成反比，也即是该参考频率间隔越大，基于该天线阵列联合测距的测距量程越小。通常该参考频率间隔与单个天线组的带宽在一个量级，当上述天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备通过该多个天线组对应的联合回波信号进行联合测距的测距量程与通过单个天线组对应的回波信号进行测距的距离分辨率在一个量级，而基于该单个天线组测距的测距量程一般大于基于该单个天线组测距的距离分辨率，因此，基于该单个天线组测距的测距量程一般大于基于该多个天线组(也即是该天线阵列)联合测距的测距量程。

综上所述，基于单天线组的测距具有高测距量程、低距离分辨率的特性，基于该天线阵列(也即是该多个天线组)的联合测距具有低测距量程、高距离分辨率的特征。因此，结合单天线组的测距特征和多天线组的联合测距特征，可以实现探测设备的高量程、高距离分辨率的测距能力。

基于上述介绍，如果该天线阵列中存在至少两个天线组对应的探测信号的频带部分重叠，则该至少两个天线组对应的探测信号的参考频率间隔就可以小于单个天线组对应的探测信号的带宽，当上述宽带天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备通过该多个天线组对应的联合回波信号进行联合测距的测距量程就可以大于通过该单个天线组对应的回波信号进行测距的距离分辨率。这样，对于一个点目标，结合基于该单个天线组测距的测距结果和基于该天线阵列(也即是该多个天线组)的联合测距的测距结果，可以在单个天线组的测距量程范围内获得的高距离分辨率的测距结果，降低了由于基于单个天线组测距的距离分辨率大于基于该天线阵列(也即是该多个天线组)联合测距的测距量程所导致的距离模糊的问题。

可选地，本申请中所述的探测信号的参考频率可以为探测信号的中心频率、载波频率、最低频率或最高频率，本申请实施例对此不做限定。

示例的，以单天线组的测距量程为100米、距离分辨率为0.5米，该N个天线组联合测距的测距量程为1米、距离分辨率为0.01米为例，如果真实目标在55.3米处，该N个天线组联合测距可以测得真实目标在测距量程内的0.30～0.31米处，即实际距离为(M×1+0.30)～(M×1+0.31)米之间(M为大于0的整数)，而单天线测距可以测得真实目标在测距量程内的55～55.5米之间，则基于该N个天线组的联合测距结果和基于该单个天线组的测距结果可以确定M的取值为55，进一步可以得到目标在(55×1+0.30)～(55×1+0.31)即55.3～55.31米处。

在一种可能的实现方式中，不同天线组对应的探测信号的带宽相等。这样，当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该多个天线组(也即是天线阵列)中的各天线组对应的距离分辨率相同，从而可以降低基于该天线阵列(也即是该多个天线组)联合测距的算法复杂度，并减少误差。

示例的，以N个第一天线包括第一天线211、第一天线221和第一天线231为例，图7示出了本申请实施例提供的探测信号的带宽示意图。如图7所示，第一天线211发射的探测信号1的带宽B

在一种可能的实现方式中，不同天线组对应的探测信号的参考频率等间隔分布。也就是说，相邻参考频率的探测信号之间的参考频率间隔相等。这样，当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备基于该天线阵列对应的联合回波信号进行测距，也即是基于多个天线组对应的联合回波信号进行联合测距时，可以根据离散傅里叶变换算法对不同天线组的回波信号进行脉冲压缩，从而可以进一步的简化联合测距的算法。

示例的，以N个第一天线包括第一天线211、第一天线221和第一天线231，参考频率为中心频率为例，图8示出了本申请实施例提供的探测信号的参考频率示意图。如图8所示，第一天线211发射的探测信号1的参考频率f

可选地，不同天线组对应的探测信号满足频带不完全重叠、带宽相等且参考频率等间隔分布中的一项或多项。

示例的，以N个第一天线包括第一天线211、第一天线221和第一天线231，参考频率为中心频率为例，图9示出了本申请实施例提供的探测信号的又一频带示意图。如图9所示，第一天线211发射的探测信号1的频带可以为f

在一种可能的实现方式中，不同天线组对应的探测信号的第一参数相等，该第一参数为该探测信号的脉冲重复周期与该探测信号的参考频率的乘积。

当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，探测设备的测速量程与探测信号的脉冲重复周期成正比，且与探测信号的参考频率成正比，因此，第一参数是建立探测信号的发射波形与参考频率之间的联系，当该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组各自对应的探测信号的第一参数相等时，不同天线组对应的测速量程相同。进一步地，若该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的回波信号具有相同的脉冲数量，即基于不同天线组对应测速的速度分辨率也相等，则对多个天线组(也即是该天线阵列)对应的多个回波信号的速度谱在该天线阵列对应的参考频率维进行脉冲压缩时，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的回波信号的速度谱更容易建立对应关系，从而简化联合测距的算法。

在一种可能的实现方式中，不同天线组对应的探测信号的第三参数相等，该第三参数为该探测信号的脉冲宽度(pulse width)与该探测信号的参考频率的乘积。当该天线阵列应用于探测装置时，如应用于雷达，探测设备，如果该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的探测信号的第三参数相等，采用与各天线组对应的探测信号的参考频率成正比的数模转换速率进行数模转换，生成各天线组对应的探测信号，这样可以简化探测信号的生成。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第二参数相等，该第二参数为该探测信号的参考频率与该回波信号的采样间隔的乘积，或者，该第二参数可以为该探测信号的参考波长与该回波信号的采样间隔的比值。

由于该探测设备需要对由多个天线组(也即是该天线阵列)中各天线组对应的回波信号的距离谱(即在快时间维对各天线组对应的回波信号进行脉冲压缩后得到的低分辨率大量程的距离谱)构成的联合距离谱在天线组对应的探测信号的参考频率维进行脉冲压缩，以实现联合测距。当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，不同天线组的第二参数相等可以避免天线阵列对应的参考频率维与单个天线组对应的距离维的耦合，也即是不同天线组的第二参数相等可以避免该天线阵列对应的参考频率维与低分辨率大量程的距离维的耦合，而天线阵列对应的参考频率维与单个天线组对应的距离维的耦合会导致探测设备无法对这个两个维度单独地进行脉冲压缩，也即是该天线阵列对应的参考频率维与低分辨率大量程的距离维的耦合会导致探测设备无法对这个两个维度单独地进行脉冲压缩。也即是说，不同天线组的第二参数相等可以实现对这两个维度单独地进行脉冲压缩，这样，基于该多个天线组(也即是该天线阵列)的联合测距算法中不需要执行近似消除耦合的修正算法，既简化了联合测距的算法，又避免了该修正算法无法完全消除耦合项导致的误差。

在一种可能的实现方式中，当该探测信号为线性调频连续波时，如果不同天线组对应的探测信号的调频斜率与探测信号的参考频率成正比，且不同天线组对应的第二参数相等，当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备基于该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组对应的回波信号进行测距的测距量程相等。因此，基于该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组测距的测距量程可以对齐，这样，可以降低基于该多个天线组(也即是该天线阵列)的联合测距的算法复杂度，并减少测距误差，从而提高测距精度。

此外，如果不同天线组对应的探测信号的调频斜率与探测信号的参考频率成正比，且不同天线组对应的探测信号的第三参数相等，则不同天线组对应的探测信号的带宽相等。当该天线阵列应用于探测设备时，如应用于雷达，该探测设备基于该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组对应的回波信号进行测距的距离分辨率相等，因此，基于该多个天线组(也即是该天线阵列)中的各天线组测距的距离分辨率可以对齐，这样，可以进一步降低基于该多个天线组(也即是该天线阵列)的联合测距的算法复杂度，并减少测距误差，从而提高测距精度。

可选地，不同天线组的第一参数和第三参数可以均相等。

可选地，本申请实施例对第一天线或第二天线的天线类型不做限定。示例的，该天线类型可以包括微带天线、贴片天线等。

下面将进一步介绍第一天线和第二天线的结构。

在一种可能的实现方式中，第一天线可以包括至少一个第一阵列，其中，该第一阵列包括至少一个第一阵元。

也就是说，该第一天线可以包括一个第一阵列(即单阵列)或至少两个第一阵列(即阵列组)。该第一阵列可以包括一个第一阵元(即单阵元阵列)或至少两个第一阵元(即多阵元阵列)。

在一种可能的实现方式中，以该N个天线组中的天线组210为例，该天线组210包括第一天线211，该第一天线211包括一个第一阵列(即单阵列)，图10示出了该第一阵列的结构示意图。

示例的，该第一阵列可以为如图10中的(a)所示的阵列1，该阵列1中包括阵元1-1，该阵元1-1呈1行1列排布。

示例的，该第一阵列可以为如图10中的(b)所示的阵列2，该阵列2中包括K个阵元，即阵元1-1…阵元1-K，该K个阵元呈1行K列排布，其中，K>0。

示例的，该第一阵列可以为如图10中的(c)所示的阵列3，该阵列3中包括K个阵元，即阵元1-1…阵元1-K，该K个阵元呈K行1列排布，其中，K>0。

示例的，该第一阵列可以为如图10中的(d)所示的阵列4，该阵列4中包括K个阵元，即阵元1-1…阵元1-K

在另一种可能的实现方式中，以该N个天线组中的天线组210为例，该天线组210可以包括第一天线211，该第一天线211包括至少两个第一阵列(即阵列组)，该第一阵列可以包括一个第一阵元(即单阵元阵列)或至少两个第一阵元(即多阵元阵列)，图11示出了该第一天线211的结构示意图。

示例的，该第一天线211可以为如图11中的(a)所示的天线1，该天线1包括阵列1和阵列2，该阵列1包括1个阵元，即阵元1-1-1，该阵列2包括1个阵元，即阵元2-1-1，即该第一天线211。也就是说，该天线1可以包括2个单阵元阵列，这种情况下，可以理解为该天线1包括1个多阵元阵列。

示例的，该第一天线211可以为如图11中的(b)所示的天线2，该天线2包括阵列3和阵列4，该阵列3包括1个阵元，即阵元3-1-1，该阵列4包括P个阵元，即阵元4-1-1…阵元4-1-P

示例的，该第一天线211可以为如图11中的(c)所示的天线3，该天线3包括阵列5和阵列6，该阵列5包括P个阵元，即阵元5-1-1…阵元5-1-P

在一种可能的实现方式中，该第一阵列可以为均匀阵。

可选地，本申请中所述的均匀阵可以包括均匀线阵、均匀面阵或均匀体阵。其中，均匀线阵是指在阵元分布在一条直线上，且相邻阵元之间的间距相等；均匀面阵是指阵元分布在平面上，且沿着平面中两个互相垂直的方向中的每一个方向观察，相邻阵元之间的间距相等，不同方向该间距可以相同或不同；均匀体阵是指阵元分布在三维空间中，且沿着空间中三个互相垂直的方向(如横、纵、竖三个方向)中的每一个方向观察，相邻阵元之间的间距相等，不同方向该间距可以相同或不同，本申请实施例对此不做限定。

示例的，以该第一阵列为4行4列的均匀线阵为例，图12示出了本申请实施例提供的均匀线阵的结构示意图，如图12所示，在水平方向上，相邻两个阵元之间的间隔均为Δd

示例的，以该第一阵列为4行4列的均匀面阵为例，图13示出了本申请实施例提供的均匀面阵的结构示意图，如图13所示，在水平方向上，相邻两个阵元之间的间隔均为Δd

可选地，本申请中所述的均匀线阵、或均匀面阵或均匀体阵中各阵元可以相同或不同，本申请实施例对此不做限定。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量和/或排布方式相同。

示例的，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量相同；或者，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量和排布方式均相同。

示例的，以该N个天线组包括天线组210和天线组220，该天线组210包括第一天线211，该天线组220包括第一天线221为例，该第一天线211可以为如图12中所示的4行4列的阵列，该第二天线221可以为如图13中所示的4行4列的阵列。

示例的，以该N个天线组包括天线组210和天线220，该天线组210包括第一天线211，该天线组220包括第一天线221为例，该第一天线211和该第一天线221均可以如图11中的(a)、如图11中的(b)或如图11中的(c)所示。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量和排布方式相同时，不同天线组的第一天线中任意对应位置的两个第一阵元之间的间距成比例放大或缩小。

示例的，以天线阵列包括第一天线组和第二天线组为例，第一天线组中的第一天线与第二天线组中的第一天线比例为k，其中k为正数。也即是，第一天线组中的第一天线通过缩放就可以得到第二天线组中的第一天线。同理，第一天线组中的第二天线与第二天线组中的第二天线比例为k。也即是，第一天线组中的第二天线通过缩放就可以得到第二天线组中的第二天线。

可选地，第一天线组中的第一天线可以通过平移和缩放的方式得到第二天线组中的第一天线。同理，第一天线组中的第二天线可以通过平移和缩放的方式得到第二天线组中的第二天线。

进一步地，不同天线组的第一天线中任意对应位置的两个第一阵元之间的间距与各自天线组对应的探测信号的参考频率的乘积相等，也就是说，单个天线组的第一天线的天线尺寸与该天线组对应的探测信号的参考频率之间存在联系，即可以基于两个不同天线组对应的探测信号的参考频率，通过对其中一个天线组的第一天线进行等比例缩放得到另一个天线组的第一天线，因此，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的发射波束的形状相同。这样，可以降低由于该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的发射波束的形状差异导致的联合测距的误差。

示例的，以该N个天线组包括天线组210和天线220，该天线组210包括第一天线211，该天线组220包括第一天线221为例，该第一天线211可以为如图14中的(a)所示的4行4列的阵列，该第一天线221可以为如图14中的(b)所示的4行4列的阵列，其中，第一天线211中阵元1-1-1与阵元1-2-3之间的间距为d1，第一天线221中阵元2-1-1与阵元2-2-3之间的间距为d2，阵元1-1-1在第一天线211中的位置与阵元2-1-1在第一天线221中的位置对应，阵元1-2-3在第一天线211中的位置与阵元2-2-3在第一天线221中的位置对应，其中，d1×f

进一步地，不同天线组的第一天线中任意对应位置的两个第一阵元之间的间距相同，即不同天线组的第一天线的天线尺寸相同，因此，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的发射波束的形状相似度较高。这样可以降低由于该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的发射波束的形状差异导致的联合测距的误差。并且，设计出第一天线组之后，可以根据参考频率的比例关系，等比例设计出该天线阵列的其他天线组，如第二天线组，第三天线组等，这样的天线加工生产更容易，简化了天线阵列的设计。

在另一种可能的实现方式中，不同天线组的第一天线包括的第一阵元的数量和排布方式相同时，不同天线组的第一天线中任意对应位置的两个第一阵元之间的间距相同。

示例的，在上述图14中，d1＝d2。

需要说明的是，上面详细介绍了本申请中所述的第一天线，本申请中所述的第二天线的具体结构可以参考第一天线的介绍，为避免重复，此处不再赘述。

在一种可能的实现方式中，该第二天线可以包括至少一个第二阵列，其中，该第二阵列包括至少一个第二阵元。

也就是说，该第二天线可以包括一个第二阵列(即单阵列)或至少两个第二阵列(即阵列组)。该第二阵列可以包括一个第二阵元(即单阵元阵列)或至少两个第二阵元(即多阵元阵列)。

在一种可能的实现方式中，该第二阵列可以为均匀阵。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第二天线包括的第二阵元的数量和/或排布方式相同。

在一种可能的实现方式中，不同天线组的第二天线包括的第二阵元的数量和排布方式相同时的情况下，不同天线组的第二天线中任意对应位置的两个第二阵元之间的间距相同；或者，不同天线组的第二天线中任意对应位置的两个第二阵元之间的间距与各自天线组对应的回波信号的参考频率的乘积相等。

上述不同天线组的第二天线中任意对应位置的两个第二阵元之间的间距与各自天线组对应的回波信号的参考频率的乘积相等，也就是说，单个天线组的第二天线的天线尺寸与该天线组对应的回波信号的参考频率之间存在联系，即可以基于两个不同天线组对应的回波信号的参考频率，通过对其中一个天线组的第二天线进行等比例缩放得到另一个天线组的第二天线，因此，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组对应的接收波束和/或接收数字赋形波束的形状相同。这样，可以降低由于该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组的第二天线对应的接收波束和/或接收数字赋形波束的形状差异导致的多天线组联合测距的误差。

进一步地，不同天线组的第二天线中对应位置的任意两个第二阵元之间的间距相同，即不同天线组的第二天线的天线尺寸相同，该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组的第二天线对应的接收波束和/或接收数字赋形波束的形状相似度较高。这样，可以降低由于该多个天线组(也即是该天线阵列)中不同天线组的第二天线对应的接收波束和/或接收数字赋形波束的形状差异导致的多天线组联合测距的误差。并且，设计出第一天线组中的第二天线之后，可以根据参考频率的比例关系，等比例设计出该天线阵列的其他天线组，如第二天线组，第三天线组等中的第二天线，这样的第二天线加工生产更容易，简化了天线阵列的设计。

可选地，同一天线组的第一天线和第二天线可以相同或不同，本申请对此不做限定。

在一种可能的实现方式中，本申请中所述的第一处理单元可以包括第一模拟电路和数模转换电路(可选的，还包括第一数字信号生成电路；当不包括该第一数字信号生成电路时，由联合测量单元与数转换电路生成数据信号提供给对应的数模转换电路)；和/或，本申请中所述的第二处理单元可以包括第二模拟电路和模数转换电路(可选的，还包括第二数字信号处理电路；当不包括该第二数字信号处理电路时，由模数转换电路生成的数字信号直接提供给联合测量单元)。其中，该第一处理单元和该第二处理单元中包括的各电路结构可以参考现有技术中具有类似功能的电路结构。

可选地，该N个第一处理单元可以互相独立，或者该N个第一处理单元中的部分或全部可以集成在一起，本申请对此不做限定。

可选地，该N个第二处理单元可以互相独立，或者该N个第二处理单元中的部分或全部可以集成在一起，本申请对此不做限定。

可选地，每个天线组对应的第一处理单元和第二处理单元可以互相独立或者可以集成在一起，本申请对此不做限定。

示例的，以天线组210为例，天线组210对应的第一处理单元311和第二处理单元312可以互相独立或者可以集成在一起。

可选地，不同天线组对应的处理单元组可以互相独立，或者不同天线组对应的处理单元组可以部分或全部集成在一起。

需要说明的是，在本申请中，天线组对应处理单元组可以包括该天线组对应的第一处理单元和第二处理单元。示例的，以天线组210为例，天线组210对应的天线单元组可以包括第一处理单元311和第二处理单元312。

示例的，以天线组210和天线组220为例，天线组210对应的天线单元组(包括第一处理单元311和第二处理单元312)与天线组220对应的天线单元组(包括第一处理单元321和第二处理单元322)可以互相独立或者可以集成在一起。

可选地，处理装置300中的部分或全部处理单元可以和联合测量单元400集成在一起，本申请对此不做限定。

示例的，处理装置300中的N个第一处理单元和联合测量单元400集成在一起(如集成在集成单元中)，处理装置300中的N个第二处理单元独立于该集成单元。可选地，前述N个第二处理单元可以互相独立，或者该N个第二处理单元可以部分或全部集成在一起。

示例的，处理装置300包括N个天线组对应的N个处理单元组，该N个处理单元组中的T个处理单元组和联合测量单元400集成在一起(如集成在集成单元中)，该N个处理单元组中除该T个处理单元组外的N-T个处理单元组独立于该集成单元，其中，T为大于0的整数。可选地，前述N-T个处理单元组可以互相独立，或者该N-T个处理单元组可以部分或全部集成在一起。可选地，前述N-T个处理单元组中不同处理单元组中的第一处理单元和第二处理单元可以互相独立或者集成在一起。

可选地，联合测量单元400可以包括一个或多个处理器。

可选地，上述处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、协处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，本申请对此不做限定。

需要说明的是，本申请实施例中仅以天线阵列200中包括N个第一天线和N个第二天线构成的N个天线组，处理装置300中包括N个第一天线对应的N个第一处理单元和N个第二天线对应的N个第二处理单元为例进行介绍，但本申请不限于此。

可选地，该天线阵列200中还可以包括M个第一天线和M个第二天线构成的M个天线组，该处理装置300中还可以包括该M个第一天线对应的M个第一处理单元和M个第二天线对应的M个第二处理单元，其中，M为大于0的整数，本申请对M的取值不做限定。相应地，该联合测量单元400可以基于该N个天线组对应的多个回波信号和该M个天线组对应的多个回波信号，进行联合测距。

可选地，M个第一天线和N个第一天线的结构可以相同或不同；和/或，M个第二天线和N个第二天线的结构可以相同或不同；和/或，M个第一处理单元和N个第一处理单元的结构可以相同或不同；和/或，M个第二处理单元和N个第二处理单元的结构可以相同或不同，本申请对此不做限定。

上面结合图2至图14介绍了本申请实施例提供的探测设备，下面将介绍本申请实施例提供的终端。

图15示出了本申请实施例提供的终端500的示意性框图，如图15所示，终端500可以包括上述探测设备100。

可选地，终端500可以为运输工具或者智能设备。例如，该终端可以为机动车辆(如无人车、智能车、电动车、数字汽车等)、无人机、轨道车、自行车、交通灯等。又例如：该终端可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理、销售终端、车载电脑、增强现实设备、虚拟现实、可穿戴设备、车载终端等。

应理解，本申请实施例中的方式、情况、类别以及实施例的划分仅是为了描述的方便，不应构成特别的限定，各种方式、类别、情况以及实施例中的特征在不矛盾的情况下可以相结合。

需要注意的是，本申请实施例中的“第一”、“第二”以及“第三”仅为了区分，不应对本申请构成任何限定。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要注意的是，本申请实施例中的“……中的至少一个”表示所列出的各项之一或其任意组合，例如，“A、B和C中的至少一个”表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在B和C，同时存在A、B和C这六种情况。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。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申请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。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(digital subscriber line，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括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(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

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算法步骤，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申请的范围。

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，上述描述的系统、设备、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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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。另一点，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。

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。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。