雷达设备

技术领域

本公开涉及一种雷达设备。

背景技术

雷达设备基于通过将作为电磁波发送到对象的发送信号与对象反射的电磁波的接收信号混合而获得的节拍信号来测量对象。由于与来自其他雷达设备的发送信号的干扰，因此节拍信号中可能出现干扰分量。去除这种干扰分量的技术在包含干扰分量的干扰范围中将幅度设置为零，并且基于从对象反射的电磁波导出的真实部分信号来内插干扰范围(例如，参见专利文献1)。专利文献1公开了基于部分信号的强度来确定真实部分信号。

专利文献1：WO 2020/120333 A1

发明内容

然而，如专利文献1那样仅根据强度来确定真实部分信号的情况下，通过在干扰范围中将幅度设为零，可能会错误地确定部分信号(所谓的旁瓣)。在这种情况下，无法适当地内插干扰范围，并且通过雷达设备测量目标对象的精度有可能降低。

本公开可由以下提供。

根据本公开的一个方面，一种雷达设备包括：发送器，其被配置为发送作为电磁波的发送信号；接收器，其被配置为接收表示被对象反射的电磁波的反射波作为接收信号；节拍信号发生器，其被配置为基于所述发送信号和所述接收信号来生成节拍信号；样本信号发生器，其被配置为基于所述节拍信号来生成样本信号，所述样本信号为时域或时频域中的数字信号；以及干扰信号处理单元，其被配置为生成通过从所述样本信号中去除干扰分量获得的干扰去除的信号。所述干扰信号处理单元包括：干扰范围确定单元，其被配置为确定干扰范围，该干扰范围表示其中所述样本信号中包含所述干扰分量的范围；修改后的样本信号的发生器，其被配置为通过将所述样本信号乘以用于降低所述干扰范围中的信号强度的减少信号来生成修改后的样本信号；样本信号转换单元，其被配置为将所述修改后的样本信号转换为频域中的第一频域样本信号；减少信号转换单元，其被配置为将所述减少信号转换为频域中的减法模板信号；以及评估值计算器，其被配置为基于所述第一频域样本信号和所述减法模板信号来计算评估值，以便确定表示所述第一频域样本信号的至少一部分的部分信号是否是从所述反射波导出的。所述干扰信号处理单元生成所述干扰去除的信号，使得基于部分信号(其基于所述评估值被确定为从所述反射波导出)的时域信号被包含在与所述干扰去除的信号的干扰范围相对应的对应范围中。

因此，可以基于根据第一频域样本信号和减法模板信号计算的评估值来确定部分信号是否是从反射波导出的真实部分信号。这减少了将第一频域样本信号中包含的旁瓣错误地确定为真实部分信号的错误确定。此外，与例如基于由仅基于强度估计为真实部分信号的部分信号内插的信号来测量对象的情况相比，通过基于干扰去除的信号测量对象，可以高精度地测量对象。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的雷达设备的示意性配置的说明图；

图2是示出根据第一实施例的干扰信号处理单元的示意性配置的说明图；

图3是第一实施例中的干扰信号处理的流程图；

图4是示出样本信号和修改后的样本信号的说明图；

图5是示出第一减法信号的说明图；

图6是示出比较信号的第一示例的说明图；

图7是示出比较信号的第二示例的说明图；

图8是示出评估值的示例的说明图；

图9是示出第二减法信号和更新后的信号的说明图；

图10是示出根据第二实施例的干扰信号处理单元的示意性配置的说明图；

图11是第二实施例中的干扰信号处理的流程图；

图12是示出第三实施例的干扰信号处理单元的示意性配置的说明图；以及

图13是第三实施例中的干扰信号处理的流程图。

具体实施例

A.第一实施例

图1所示的雷达设备100安装于诸如汽车、二轮车的车辆上，并且测量诸如行人、其他车辆、道路上的障碍物的对象OB。具体而言，雷达设备100测量其上安装有雷达设备100的主体车辆与对象OB之间的距离和角度，和/或测量对象OB相对于主体车辆的相对速度。本实施例中的雷达设备100被配置为通过快速线性调频调制(Fast-Chirp Modulation，FCM)方法测量对象OB的毫米波雷达。在另一实施例中，雷达设备100可配置为通过调频连续波(FMCW)方法测量对象OB的雷达。

如图1所示，雷达设备100包括信号发生器101、发送器102、接收器103、节拍信号发生器104、样本信号发生器105和控制设备200。

信号发生器101例如包括压控振荡器，并产生发送信号Tw。本实施例中的信号发生器101连续产生由频率增加率非常高的陡峭向上线性调频(up-chirp)构成的线性调频信号作为发送信号Tw。在另一实施例中，例如，当雷达设备100通过FMCW方法测量目标对象OB时，信号发生器101产生包括向上线性调频和向下线性调频(down-chirp)的线性调频信号作为发送信号Tw。

发送器102被配置为将发送信号Tw作为电磁波Ew辐射到空间中的天线。接收器103被配置为接收被对象OB反射的电磁波Ew作为接收信号Dw的天线。被对象OB反射的电磁波Ew在下文中也称为反射波。

节拍信号发生器104基于发送信号Tw和接收信号Dw来产生节拍信号Bw。本实施例中的节拍信号发生器104被配置为混合发送信号Tw和接收信号Dw以生成节拍信号Bw的混频器。

样本信号发生器105基于节拍信号Bw来产生时域或时频域中的样本信号Ts。在本实施例中，样本信号发生器105基于节拍信号Bw产生时域数字信号作为样本信号Ts。样本信号发生器105具有滤波器106和模数转换单元107。

滤波器106仅通过节拍信号Bw的具有特定频带的节拍信号Bw2。本实施例中的滤波器106被配置为低通滤波器。在另一个实施例中，滤波器106可以被配置为例如高通滤波器或带通滤波器。模数转换(ADC)单元107将作为模拟信号的节拍信号Bw2转换成作为时域中的数字信号的样本信号Ts。

控制设备200被配置为包括CPU、存储器、用于与外部进行信号输入/输出的输入/输出接口的计算机。

控制设备200包括干扰信号处理单元210和测量处理单元290。更具体地，本实施例中的干扰信号处理单元210和测量处理单元290是由CPU执行存储在控制设备200的存储器中的程序实现的功能单元。在另一个实施例中，干扰信号处理单元210和测量处理单元290可以被配置为与控制设备200分开的设备，它们例如根据来自CPU的指令进行操作。

干扰信号处理单元210基于样本信号Ts来产生干扰去除的信号Ts4。干扰去除的信号Ts4对应于通过从样本信号Ts中去除干扰分量Ci而获得的信号。在本实施例中，样本信号Ts从样本信号发生器105经由控制设备200中提供的输入/输出接口输入到干扰信号处理单元210。测量处理单元290基于产生的干扰去除的信号Ts4测量对象OB。

如图2所示，干扰信号处理单元210包括干扰范围确定单元215、修改后的样本信号的发生器220、样本信号转换单元225、减少信号转换单元230和评估值计算器240。本实施例中的干扰信号处理单元210具有峰值提取单元235、选择单元244、内插信号发生器265、内插器270和更新单元275。本实施例中的评估值计算器240具有第一减法信号发生器241、比较信号发生器242和计算处理单元243。更新单元275具有第二减法信号发生器276和更新处理单元277。在本实施例中，干扰信号处理单元210的每个部分被配置为由控制设备200执行程序实现的功能部分。在另一实施例中，干扰信号处理单元210的每个部分例如可以由硬件电路来实现。

本实施例中的干扰信号处理单元210通过执行图3所示的干扰信号处理来生成干扰去除的信号Ts4。在本实施例中，每次样本信号Ts输入到干扰信号处理单元210时，都执行干扰信号处理。

在步骤S105中，干扰范围确定单元215确定干扰范围Ri。干扰分量Ci包含在样本信号Ts的干扰范围Ri中。在本实施例中，干扰范围Ri被确定为其中样本信号Ts中包含干扰分量Ci的时间范围。图4的上部示出了样本信号Ts的频谱的示例，其中横轴代表时间，并且纵轴代表幅度。图4的上部示出了样本信号Ts中包含的干扰分量Ci的示例和样本信号Ts中的干扰范围Ri的示例。这样的干扰分量Ci例如是通过从与雷达设备100不同的雷达设备(例如，安装于另一车辆上的雷达设备)发送的电磁波干扰接收信号Dw而生成的。

在步骤S105中，干扰范围确定单元215使用例如已知技术来确定干扰范围Ri。更具体地，当样本信号Ts包括从另一雷达设备发送的电磁波导出的干扰分量Ci时，在干扰分量Ci的范围中生成线性调频形状的信号，而在另一范围中生成正弦信号。干扰范围确定单元215可以基于这样的波形差异来确定干扰范围Ri。由于包含干扰分量Ci的范围中的信号强度通常高于另一范围中的信号强度，因此可以基于信号强度的这种差异来确定干扰范围Ri。

在图3的步骤S110处，修改后的样本信号的发生器220将在步骤S105处已经针对其识别干扰范围Ri的样本信号Ts乘以减少信号Ti以生成修改后的样本信号Ts2。减少信号Ti表示用于降低干扰范围Ri的信号强度的信号。在本实施例中，在步骤S110中，修改后的样本信号的发生器220使用在时域中具有矩形波形的减少信号Ti，其中信号强度在与干扰范围Ri相对应的范围中为零，并且信号强度在与不同于样本信号Ts的干扰范围Ri的另一个范围相对应另一范围中为1。图4的下部示出了通过将样本信号Ts乘以减少信号Ti生成的修改后的样本信号Ts2的频谱的示例。如图4所示，在本实施例中，在步骤S110中，样本信号Ts乘以减少信号Ti，从而生成修改后的样本信号Ts2，其中信号强度在与干扰范围Ri相对应的范围Ri1中为零，并且另一范围中的信号强度与样本信号Ts相似。

在图3的步骤S115中，样本信号转换单元225将步骤S110中生成的修改后的样本信号Ts2转换为频域中的第一频域样本信号Fs1，从而获得第一频域样本信号Fs1。在本实施例中，在步骤S115中，样本信号转换单元225将修改后的样本信号Ts2乘以窗函数，并对乘以窗函数的信号执行傅立叶变换，以生成第一频域样本信号Fs1。作为步骤S115中的窗函数，例如，使用一般的窗函数(汉明窗(Hamming window)、汉宁窗(Hanning window)、布莱克曼窗(Blackman window)等)。作为步骤S115中的傅立叶变换，例如，使用离散傅立叶变换(DFT)或快速傅立叶变换(FFT)。图5示出了第一频域样本信号Fs1的功率谱示例，其中横轴上为频率，并且纵轴上为功率。

在步骤S120中，减少信号转换单元230通过将减少信号Ti转换为频域中的减法模板信号VFi1来生成减法模板信号VFi1。在本实施例中，在步骤S120中，减少信号转换单元230以与步骤S115中相同的方式通过对减少信号Ti的傅立叶变换来生成减法模板信号VFi1。减法模板信号VFi1包括主瓣和旁瓣，并且在零频率附近具有对称性，类似于一般窗函数的傅立叶变换。减法模板信号VFi1的至少包含具有最大幅度的频率的频率范围也称为第一范围或第二范围。第二范围可以是与第一范围相同的频率范围，或者可以是不同的频率范围。然而，第二范围优选地与第一范围相同或宽于第一范围。

在步骤S125，峰值提取单元235提取被包括在第一频域样本信号Fs1中的至少一个峰值Ps。在本实施例中，在步骤S125中，峰值提取单元235提取第一频域样本信号Fs1中包含的峰值Ps中指示功率值等于或大于预定值的峰值Ps，并将提取的峰值Ps的频率位置记录在存储器中。图5示出了在步骤S125中提取出的峰值Ps的示例，包括在步骤S125中提取的峰值Ps的频率范围也称为峰值范围。本实施例中的每个峰值的峰值范围对应于每个峰值Ps的半宽度。在另一个实施例中，峰值范围可以比与峰值Ps的半宽度相对应的范围更窄或更宽。在另一个实施例中，例如，可以基于信号的绝对值在步骤S125中提取峰值Ps。

在图3中的步骤S130处，峰值提取单元235确定是否在步骤S125处提取了峰值Ps。

当在步骤S130中确定峰值Ps已被提取时，则在步骤S135和S140中，评估值计算器240基于第一频域样本信号Fs1和减法模板信号VFi1来计算评估值Vs。评估值Vs表示用于确定代表第一频域样本信号Fs1的至少一部分的部分信号是否是从反射波导出的值。需要说明的是，当某个部分信号不是来自反射波时，意味着该部分信号是由减少信号Ti相乘产生的。源自反射波的部分信号在下文中也被称为“真实部分信号”。另外，计算评估值Vs的处理(例如，本实施例中的步骤S135、S140)也称为“评估值计算处理”。

在本实施例中，评估值计算器240针对在步骤S125中提取的每个峰值Ps计算用于确定每个峰值范围中的部分信号是否是真实部分信号的值作为评估值计算处理中的评估值Vs。即，在本实施例中，每个峰值范围的部分信号是用于计算评估值Vs的目标和用于基于评估值Vs进行确定的目标。更具体而言，对应于一个峰值Ps计算一个评估值Vs，并且峰值Ps的峰值范围中的部分信号经受基于该评估值Vs的确定。要基于评估值Vs确定的部分信号在下文中也被称为目标部分信号。

在本实施例中，评估值计算器240在步骤S135中产生比较信号Cs。更具体地，评估值计算器240首先在步骤S135中生成第一减法信号Ss1。第一减法信号Ss1是通过以下方式获得的：在第一范围中分别基于目标部分信号的频率位置和频率分量，来校正减法模板信号VFi1的频率位置和频率分量(幅度和相位)。在本实施例中，第一减法信号Ss1在与目标部分信号相对应的峰值Ps的频率位置周围具有对称性。在本实施例中，第一范围对应于减法模板信号VFi1的整个频率范围。接下来，评估值计算器240通过从第一频域样本信号Fs1减去第一减法信号Ss1来产生比较信号Cs。

作为在步骤S135中生成的第一减法信号Ss1的示例，图5示出了关于五个峰值Ps中具有最大功率值的峰值Ps1的第一减法信号Ss1a的功率谱。此外，图6示出了作为比较信号Cs的示例的与峰值Ps1相关的比较信号Cs1的功率谱。图7示出与在峰值Ps1的高频侧上与峰值Ps1相邻的峰值Ps2相关的比较信号Cs2的功率谱。

如图6和图7所示，第一频域样本信号Fs1和比较信号Cs1之间的差异大于第一频域样本信号Fs1和比较信号Cs2之间的差异。其原因描述如下。峰值Ps1的峰值范围中的部分信号是真实部分信号。从第一频域样本信号Fs1中减去第一减法信号Ss1a。从第一频域样本信号Fs1减去针对峰值Ps1的峰值范围中的部分信号卷积的旁瓣。该旁瓣起因于在步骤S110中执行的样本信号Ts与减少信号Ti的相乘。另一方面，旁瓣未与不是真实部分信号的部分信号进行卷积，并且针对此类部分信号的第一减法信号Ss1的频率分量不对应于第一频域样本信号Fs1的频率分量。因此，如图7所示，第一频域样本信号Fs1与通过从第一频域样本信号Fs1中减去用于不是真实部分信号的部分信号的第一减法信号Ss1而生成的比较信号Cs之间的差异变小。

在步骤S140中，评估值计算器240的计算处理单元243计算评估值Vs。在本实施例中，评估值计算器240基于第一频域样本信号Fs1和在步骤S135中计算的比较信号Cs之间的差异来计算在步骤S125中提取的每个峰值Ps的评估值Vs。更具体地，评估值计算器240计算评估值Vs作为第一频域样本信号Fs1的绝对值与比较信号Cs的绝对值之间的差异之和。因此，评估值Vs反映了第一频域样本信号Fs1与比较信号Cs之间的差异，并且评估值Vs随着差异的增加而增加。图8示出了关于上述五个峰值Ps的五个评估值Vs作为评估值Vs的示例。在图8的示例中，峰值Ps1的评估值Vs1在五个评估值Vs之中最大。

在步骤S145中，选择单元244执行选择处理。选择处理是指如下过程：基于评估值Vs选择一个或多个部分信号作为真实部分信号，并记录关于所选部分信号的频率位置的信息。在选择处理中选择的部分信号被称为所选部分信号。所选部分信号也可以说是被确定为真实部分信号的部分信号。关于在选择处理中记录的所选部分信号的频率位置的信息被称为频率位置信息PP。

在本实施例中，在步骤S145中，选择单元244首先从在步骤S140中计算出的评估值Vs之中提取等于或大于预定的参考值的评估值Vs。接着，选择单元244从所提取的评估值Vs之中选择最大的一个评估值Vs，并且将具有该评估值Vs的一个峰值Ps的峰值范围中的部分信号选择为真实部分信号。之后，选择单元244将峰值Ps的频率位置记录在控制设备200的存储器中作为频率位置信息PP。例如，在图8的示例中，选择峰值Ps的峰值Ps1的峰值范围中的部分信号作为真实部分信号，并且将峰值Ps1的频率位置记录为频率位置信息PP。注意，如果在步骤S145中不存在等于或大于预定参考值的评估值Vs，则选择单元244使过程前进到步骤S150而不选择真实部分信号。

在步骤S150中，选择单元244确定在步骤S145中是否选择了真实部分信号，即，是否存在在先前的选择处理中选择的部分信号。

如果在步骤S150中确定已选择了真实部分信号，则在步骤S155中，更新单元275更新第一频域样本信号Fs1以生成更新后的信号Fs1R。更具体地，更新单元275首先在步骤S155中产生第二减法信号Ss2。通过分别基于所选部分信号的频率位置和频率分量在第二范围中校正减法模板信号VFi1的频率位置和频率分量来生成第二减法信号Ss2。在本实施例中，第二减法信号Ss2在与所选部分信号相对应的峰值Ps的频率位置周围具有对称性。在本实施例中，第二范围与第一范围一样，对应于减法模板信号VFi1的整个频率范围。接下来，更新单元275通过从第一频域样本信号Fs1中减去第二减法信号Ss2来产生更新后的信号Fs1R。

图9的上部示出了作为在步骤S155中生成的第二减法信号Ss2的示例的关于峰值Ps1的峰值范围中的部分信号的第二减法信号Ss2a的功率谱。图9的下部示出了作为在步骤S155中生成的更新后的信号Fs1R的示例的更新后的信号Fs1Ra的功率谱。如图5和图9所示，在本实施例中，关于某个峰值Ps的第一减法信号Ss1和关于峰值Ps的第二减法信号Ss2是相同的信号。在另一实施例中，第一减法信号Ss1和第二减法信号Ss2可以是不同的信号，例如当第一范围和第二范围是不同的范围时。

接下来，干扰信号处理单元210返回到步骤S125。在再次执行的步骤S125中，峰值提取单元235提取被包括在更新后的信号Fs1R中的至少一个峰值Ps。在再次执行的步骤S125中，峰值提取单元235排除与在先前选择处理中选择的所选部分信号的频率位置相对应的峰值Ps，即，与来自峰值提取目标的频率位置信息PP中包括的频率位置相对应的峰值Ps。因此，在图9所示的示例中，更新后的信号Fs1Ra中包括的峰值Ps1从峰值提取目标中被排除。此外，当在再次执行的步骤S145中的选择处理中选择新的部分信号作为真实部分信号时，关于新选择的部分信号的频率位置的信息连同与先前记录的频率位置信息有关信息一起被累积和记录为频率位置信息PP。

如图3所示，在本实施例中，直到步骤S130中确定没有提取到峰值Ps，或者直到步骤S150中确定没有选择到真实部分信号，重复执行步骤S125至步骤S155，并且第一频域样本信号Fs1被重复更新。这样，通过重复更新第一频域样本信号Fs1，减去从第一频域样本信号Fs1中包括的旁瓣导出的信号。因此，可以更准确地确定第一频域样本信号Fs1中包括的部分信号是否为真实部分信号，并且更有效地检测真实部分信号。

如果在步骤S130中确定没有提取峰值Ps，或者如果在步骤S150中确定没有选择真实部分信号，则在步骤S160中，内插信号发生器265基于先前选择处理中选择的所有选择的部分信号的频率位置(即，基于被包括在频率位置信息PP中的所有频率位置)来生成内插信号Ts3。内插信号Ts3是用于对与修改后的样本信号Ts2中的干扰范围Ri相对应的范围Ri1进行内插的时域信号。更具体地，在本实施例中，内插信号发生器265对在步骤S160中确定为真实部分信号的所有部分信号执行傅立叶逆变换，并且适当地校正经过傅立叶逆变换的每个信号的幅度。然后，内插信号发生器265通过将这些信号相加来生成内插信号Ts3。范围Ri1的频率位置和宽度分别与干扰范围Ri的频率位置和宽度相同。在另一个实施例中，基于每个真实部分信号的内插信号Ts3可以通过对被确定为真实部分信号的每个部分信号进行傅立叶逆变换来单独生成。

在步骤S165中，内插器270基于在步骤S160中生成的内插信号Ts3对修改后的样本信号Ts2进行内插，以生成干扰去除的信号Ts4。更具体地，在该实施例中，内插器270在步骤S165中通过将内插信号Ts3与范围Ri1中的修改后的样本信号Ts2相加来生成干扰去除的信号Ts4。结果，生成干扰去除的信号Ts4，使得基于被确定为真实部分信号的部分信号的时域信号被包括在对应范围中。更具体地，生成干扰去除的信号Ts4，使得基于选择的部分信号的频率位置生成的时域信号被包括在对应范围中。需要说明的是，对应范围是指与干扰范围Ri相对应的干扰去除的信号Ts4的范围。更具体地，对应范围的频率位置和宽度分别与干扰范围Ri的频率位置和宽度相同。

测量处理单元290基于通过干扰信号处理产生的干扰去除的信号Ts4来测量对象OB。例如，测量处理单元290在使用傅立叶变换等适当地处理干扰去除的信号Ts4的同时分析干扰去除的信号Ts4，从而测量相对于反射电磁波Ew的对象OB的距离、角度和速度。

根据本实施例的雷达设备100，评估值计算器240基于第一频域样本信号Fs1和减法模板信号VFi1来计算评估值Vs，以便确定部分信号是否为真实部分信号。干扰信号处理单元210生成干扰去除的信号Ts4，使得基于被确定为真实部分信号的部分信号的时域信号被包括在干扰去除的信号Ts4的对应范围中。因此，可以基于评估值Vs(其是基于第一频域样本信号Fs1和减法模板信号VFi1计算的)来确定该部分信号是否是真实部分信号。因此，可以降低第一频域样本信号Fs1中包括的旁瓣被错误地确定为真实部分信号的可能性。作为结果，即使与这些旁瓣相对应的峰值的强度看起来大于与真实部分信号相关的峰值的强度，例如，由于第一频域样本信号Fs1中包含的多个旁瓣相互加强，也可以降低旁瓣被错误地确定为真实部分信号的可能性。另外，例如，与使用由仅基于强度被估计为真实部分信号的部分信号内插的信号来检测对象OB的情况相比，通过基于干扰去除的信号Ts4测量对象OB，以高精度测量对象OB的可能性增加。

在本实施例中，评估值计算器240通过从第一频域样本信号Fs1减去第一减法信号Ss1来产生比较信号Cs，并基于第一频域样本信号Fs1与比较信号Cs的差异来计算评估值Vs。因此，可以基于第一频域样本信号Fs1和比较信号Cs之间的差异来计算评估值Vs。

在本实施例中，评估值计算器240将评估值Vs计算为第一频域样本信号Fs1的绝对值与比较信号Cs的绝对值之间的差异之和。结果，评估值Vs可以被容易地计算为反映第一频域样本信号Fs1和比较信号Cs之间的幅度和相位差异的值。因此，可以更准确地确定部分信号是否是真实部分信号。

在本实施例中，干扰信号处理单元210具有峰值提取单元235，其提取被包括在第一频域样本信号Fs1中的至少一个峰值Ps。评估值计算器240计算评估值Vs以便确定峰值范围中的部分信号是否是每个提取的峰值Ps的真实部分信号。结果，由于针对每个峰值Ps计算评估值Vs，因此例如与针对第一频域样本信号Fs1的整个信号值计算评估值Vs的情况相比，可以更高效地计算评估值Vs。

在本实施例中，干扰信号处理单元210具有选择单元244，选择单元244被配置为基于评估值Vs来选择一个或多个部分信号作为真实部分信号，并记录选择的部分信号的频率位置信息PP。干扰信号处理单元210生成干扰去除的信号Ts4，使得基于选择的部分信号的频率位置生成的时域信号被包括在对应范围中。因此，可以基于评估值Vs将一个或多个部分信号选择为真实部分信号，并且可以生成干扰去除的信号Ts4，使得基于所选部分信号的频率位置对对应范围进行内插。此外，由于选择的部分信号的频率位置信息PP被记录，因此修改后的样本信号Ts2的内插和第一频域样本信号Fs1的更新可以通过参考记录的频率位置信息PP而容易地执行。

在该实施例中，干扰信号处理单元210具有内插信号发生器265，该内插信号发生器265基于所选部分信号的频率位置来生成内插信号Ts3。干扰信号处理单元210通过基于内插信号Ts3内插修改后的样本信号Ts2来生成干扰去除的信号Ts4。因此，例如，与通过将最后生成的更新后的信号Fs1R变换到时域中来直接生成干扰去除的信号Ts4的情况相比，因为基于内插信号Ts3内插修改后的样本信号Ts2，所以可以减少干扰去除的信号Ts4的对应范围中包括的噪声。

在本实施例中，更新单元275通过从第一频域样本信号Fs1中减去第二减法信号Ss2来更新第一频域样本信号Fs1。结果，可以使用更新后的信号Fs1R作为新的第一频域样本信号Fs1来重复执行对评估值Vs的计算和基于评估值Vs的部分信号的确定。因此，可以更准确地确定第一频域样本信号Fs1中包含的部分信号是否为真实部分信号，并且提高了准确测量对象OB的可能性。

B.第二实施例

如图10所示，与第一实施例不同，第二实施例中的干扰信号处理单元210b不具有更新单元275。此外，在本实施例中，干扰信号处理单元210b重复地内插修改后的样本信号Ts2并基于内插后的修改后的样本信号Ts2来生成干扰去除的信号Ts4。关于第二实施例中的雷达设备100b的配置，没有特别描述的几点与第一实施例相同。

本实施例中的干扰信号处理单元210b通过执行图11所示的干扰信号处理来生成干扰去除的信号Ts4。在图11中，与在第一实施例中描述的图3的步骤相似的步骤被分配与图3中相同的附图标记。

在本实施例的步骤S145b中，不同于第一实施例中描述的图3中的步骤S145，选择单元244选择其评估值Vs等于或大于预定的参考值的所有峰值Ps，并选择所选择的峰值Ps的每个峰值范围中的部分信号作为部分信号。此外，选择单元244记录每个峰值Ps的频率位置。

当在步骤S150中确定选择了真实部分信号时，内插信号发生器265在步骤S151中生成内插信号Ts3b。在步骤S151中执行的过程与在图3的步骤S160中执行的过程相同。

在步骤S152中，内插器270基于在步骤S151中生成的内插信号Ts3b内插修改后的样本信号Ts2以生成内插样本信号Ts2R，并用内插的样本信号Ts2R来覆盖修改后的样本信号Ts2。此外，在步骤S152中，内插器270将内插执行次数记录在存储器中。内插执行次数是指基于内插信号Ts3b对修改后的样本信号Ts2进行内插的累积次数。例如，在干扰信号处理中首先执行的步骤S152中，“一次”被记录为内插执行次数。

在步骤S153中，内插器270确定内插执行次数是否等于或小于预定次数。

当在步骤S153中确定内插执行次数等于或小于预定次数时，样本信号转换单元225通过由傅立叶变换等将被内插样本信号Ts2R覆盖的修改后的样本信号Ts2转换为频域信号，并在步骤S154中用变换后的信号覆盖第一频域样本信号Fs1。然后，在再次执行的步骤S125之后的步骤中，将覆盖后的第一频域样本信号Fs1处理为第一频域样本信号Fs1。在步骤S154中执行的过程基本上与在步骤S115中执行的过程相同，除了内插样本信号Ts2R被转换。

如图11所示，在本实施例中，重复执行步骤S125至S154，直到在步骤S130中确定没有提取到峰值Ps，直到在步骤S150中确定没有选择到真实部分信号，或者直到在步骤S153中确定内插执行次数不等于或小于预定次数。结果，从修改后的样本信号Ts2到第一频域样本信号Fs1的转换和从第一频域样本信号Fs1到修改后的样本信号Ts2的转换被重复执行，并且基于内插信号Ts3b对修改后的样本信号Ts2的内插被重复执行。通过以这种方式重复执行从时域到频域的变换及其逆变换来对信号进行内插的方法也称为具有自适应阈值设定的迭代方法(Iterative Method with Adaptive Thresholding，IMAT)。

当在步骤S130中没有提取出峰值时，当在步骤S150中没有确定真实部分信号时，或者当在步骤S153中确定内插执行次数不等于或小于预定次数时，内插器270基于此时的修改后的样本信号Ts2(即最后生成的内插样本信号Ts2R)来在步骤S165b中生成干扰去除的信号Ts4。在本实施例中，内插器270使用此时的修改后的样本信号Ts2作为干扰去除的信号Ts4。结果，与第一实施例中一样，生成干扰消除信号Ts4，使得与被确定为真实部分信号的部分信号相对应的时域信号被包括在对应范围中。

第二实施例也降低了第一频域样本信号Fs1中包括的旁瓣被错误地确定为真实部分信号的可能性。此外，通过基于干扰去除的信号Ts4测量对象OB，能够以更高精度测量对象OB的可能性增加。

C.第三实施例

如图12所示，与第一实施例不同，第三实施例中的干扰信号处理单元210c的评估值计算器240b不具有第一减法信号发生器241、比较信号发生器242和计算处理单元243。此外，在本实施例中，评估值计算器240b基于第一频域样本信号Fs1的至少部分与减法模板信号VFi1的至少部分之间的互相关函数来计算评估值Vs。关于第三实施例中的雷达设备100c的配置，没有特别描述的几点与第一实施例相同。

本实施例中的干扰信号处理单元210b通过执行图13所示的干扰信号处理来生成干扰去除的信号Ts4。在图13中，与在第一实施例中描述的图3的步骤相似的步骤被分配与图3中相同的附图标记。

在该实施例中，当确定在步骤S130中提取了峰值时，评估值计算器240b在步骤S140b中计算评估值Vs。在该实施例中，评估值计算器240b在步骤S140b中计算特定部分信号的评估值Vs作为第一频域样本信号Fs1和减法模板信号VFi1之间的互相关函数的值。第一频域样本信号Fs1的每个部分信号与从样本信号Ts乘以减少信号Ti产生的旁瓣进行卷积。因此，当减少信号Ti的主瓣的频率位置与样本信号Ts的真实部分信号的频率位置重叠时，互相关函数的值相比于减少信号Ti的主瓣的频率位置与样本信号Ts的旁瓣的频率位置重叠的情况较大。因此，例如，上述真实部分信号的评估值Vs大于旁瓣的评估值Vs。以此方式，可以基于评估值Vs(其是基于互相关函数计算的)来确定部分信号是否是真实部分信号。

根据第三实施例，评估值计算器240b基于第一频域样本信号Fs1的至少一部分和减法模板信号VFi1的至少一部分的互相关函数来计算评估值V。因此，可以基于第一频域样本信号Fs1的至少部分和减法模板信号VFi1的至少部分之间的互相关函数来更容易地计算评估值Vs。

在另一个实施例中，干扰信号处理单元210c基于例如互相关函数来计算评估值Vs，并且然后以与第二实施例中相同的方式通过IMAT方法来生成干扰去除的信号Ts4。更具体地，在图11所示的干扰信号处理中，可以不执行步骤S135，并且可以执行步骤S140b来代替步骤S140。

D.其他实施例

(D-1)在实施例中，样本信号Ts是时域中的数字信号。可替代地，样本信号Ts可以是时频域中的数字信号。在这种情况下，样本信号发生器105可以通过例如短期傅立叶变换(STFT)将节拍信号Bw转换成时频域中的数字信号。在这种情况下，例如，在图3的步骤S105中，干扰范围确定单元215将干扰范围Ri确定为每个频率仓(frequency bin)的时间范围。在这种情况下，干扰范围Ri可以被确定为针对每个频率仓的不同时间范围，或者可以被确定为相同的时间范围。此外，在步骤S110中，例如，通过将时频域中的样本信号Ts的每个频率仓乘以减少信号Ti来为每个频率仓生成修改后的样本信号Ts2。类似地，在步骤S115之后，通过针对每个频率仓处理修改后的样本信号Ts2等，可以生成干扰去除的信号Ts4作为时频域中的信号。测量处理单元290通过逆STFT将被生成为时频域中的信号的干扰去除的信号Ts4转换为时域中的信号，并且适当地处理和分析时域中的信号。因此，可以以与第一实施例中描述的相同的方式测量相对于对象OB的距离、角度和速度。注意，样本信号发生器105可以使用除了STFT以外的变换方法(例如小波变换)，来生成作为时频域中的数字信号的样本信号Ts。

(D-2)在实施例中，评估值Vs被计算为第一频域样本信号Fs1的绝对值与比较信号Cs的绝对值之和。然而，评估值Vs可以不被计算为第一频域样本信号Fs1的绝对值与比较信号Cs的绝对值之间的差异之和。在这种情况下，例如可以将评估值Vs计算为第一频域样本信号Fs1的绝对值的平方与比较信号Cs的绝对值的平方之间的差异之和。

(D-3)在实施例中，峰值提取单元235提取第一频域样本信号Fs1中包含的至少一个峰值Ps，并且评估值计算器240计算评估值Vs，以用于确定峰值范围中的部分信号是否是每个提取的峰值Ps的真实部分信号。然而，可以不针对每个峰值Ps计算评估值Vs。例如，可以针对第一频域样本信号Fs1的每个频率仓计算评估值Vs。在这种情况下，干扰信号处理单元210可以不具有峰值提取单元235。

(D-4)在实施例中，选择单元244记录所选部分信号的频率位置信息PP。然而，选择单元244可以不记录所选部分信号的频率位置信息PP。

(D-5)在实施例中，内插器270通过基于内插信号Ts3内插修改后的样本信号Ts2来产生干扰去除的信号Ts4。然而，可以不通过基于内插信号Ts3内插修改后的样本信号Ts2来生成干扰去除的信号Ts4。在这种情况下，例如，可以通过对在第一实施例中描述的更新后的信号Fs1R之中的最后生成的更新后的信号Fs1R进行傅立叶逆变换来生成干扰去除的信号Ts4。在这种情况下，更新后的信号Fs1R可以在最后生成的更新后的信号Fs1R的频率范围中，在除了与真实部分信号相对应的频率位置以外的范围中将信号强度设置为0之后，经历傅立叶逆变换。

(D-6)在实施例中，使用傅立叶变换作为将每个信号从时域变换到频域的方法，但也可以使用诸如小波变换的其他方法。这同样适用于从频域到时域的变换的方法。

E.其他：

本公开不应限于上述实施例，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以实施各种其他实施例。例如，为解决上述部分或全部问题，或者实现上述部分或全部效果，实施例中的技术特征可以进行适当的替换或组合。此外，一些技术特征可能会被适当地省略。

本公开中描述的控制设备和方法可以由专用计算机来实现，该专用计算机配置有存储器和处理器，该处理器被编程为执行存储器的计算机程序中体现的一个或多个特定功能。可替代地，本公开所描述的控制设备及其方法可以通过配置为具有一个或多个专用硬件逻辑电路的处理器的专用计算机来实现。可替代地，本公开所描述的控制设备和方法可以通过一个或多个专用计算机来实现，该专用计算机被配置为：处理器和存储器的组合，其被编程以执行一个或多个功能；以及处理器，其配置有一个或多个硬件逻辑电路。计算机程序可以存储在计算机可读非暂时性有形存储介质中，作为将由计算机可执行的指令。

根据本公开的第一方面，一种雷达设备，包括：

发送器，其被配置为发送作为电磁波的发送信号；

接收器，其被配置为接收表示被对象反射的电磁波的反射波作为接收信号；

节拍信号发生器，其被配置为基于所述发送信号和所述接收信号来生成节拍信号；

样本信号发生器，其被配置为基于所述节拍信号来生成样本信号，所述样本信号为时域或时频域中的数字信号；以及

干扰信号处理单元，其被配置为生成通过从所述样本信号中去除干扰分量获得的干扰去除的信号，其中

所述干扰信号处理单元包括：

干扰范围确定单元，其被配置为确定干扰范围，该干扰范围表示其中所述样本信号中包含所述干扰分量的范围；

修改后的样本信号的发生器，其被配置为通过将所述样本信号乘以用于降低所述干扰范围中的信号强度的减少信号来生成修改后的样本信号；

样本信号转换单元，其被配置为将所述修改后的样本信号转换为频域中的第一频域样本信号；

减少信号转换单元，其被配置为将所述减少信号转换为频域中的减法模板信号；以及

评估值计算器，其被配置为基于所述第一频域样本信号和所述减法模板信号来计算评估值以确定表示所述第一频域样本信号的至少一部分的部分信号是否是从所述反射波导出的，以及

所述干扰信号处理单元生成所述干扰去除的信号，使得基于所述评估值确定为导出自所述反射波的部分信号的时域信号被包含在与所述干扰去除的信号的干扰范围相对应的对应范围中。

根据第二方面，在第一方面中的所述评估值计算器被配置为：通过在至少包括减法模板信号中幅度最大的频率的频率范围中分别基于目标部分信号的频率位置、幅度和相位校正所述减法模板信号的频率位置、幅度和相位来生成第一减法信号，所述目标部分信号表示要基于所述评估值确定的部分信号；通过从所述第一频域样本信号中减去所述第一减法信号来生成比较信号；以及基于所述第一频域样本信号与所述比较信号之间的差异来计算所述目标部分信号的评估值。

根据第三方面，在第二方面中的所述评估值计算器将所述目标部分信号的评估值计算为所述第一频域样本信号的绝对值与所述比较信号的绝对值之间的差异之和。

根据第四方面，在第一方面中的所述评估值计算器基于所述第一频域样本信号的至少部分与所述减法模板信号的至少部分之间的互相关函数来计算所述评估值。

根据第五方面，在第一至第四方面中的任一方面中的所述干扰信号处理单元具有峰值提取单元，所述峰值提取单元被配置为提取所述第一频域样本信号中包含的至少一个峰值，以及所述评估值计算器基于所述第一频域样本信号和所述减法模板信号，针对每个峰值计算所述评估值，以确定包括所述峰值的频率位置的频率范围中的部分信号是否导出自所述反射波。

根据第六方面，在第一至第五方面中的任一方面中的所述干扰信号处理单元具有选择单元，所述选择单元被配置为基于所述评估值选择一个或多个部分信号作为从所述反射波导出的部分信号，并记录关于所选部分信号的频率位置的信息，所选部分信号表示由所述选择单元选择的部分信号；以及所述干扰信号处理单元生成所述干扰去除的信号，使得基于所选部分信号的频率位置生成的时域信号被包含在所述对应范围中。

根据第七方面，在第六方面中的所述干扰信号处理单元具有内插信号发生器，所述内插信号发生器被配置为生成时域内插信号，以基于所选部分信号的频率位置，在修改后的样本信号中内插与所述干扰范围相对应的范围，以及所述干扰信号处理单元通过基于内插信号对所述修改后的样本信号进行内插，来生成所述干扰去除的信号。

第八方面，在第六或第七方面中的所述干扰信号处理单元还具有更新单元，所述更新单元被配置为更新所述第一频域样本信号，所述更新单元通过在至少包括减法模板信号的具有最大幅度的频率的频率范围中分别基于所选部分信号的频率位置、幅度和相位校正所述减法模板信号的频率位置、幅度和相位来生成第二减法信号，以及所述更新单元通过从所述第一频域样本信号中减去所述第二减法信号来更新所述第一频域样本信号。