Title:
Verfahren und Vorrichtung zur Objekterfassung mittels Radar
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein Verfahren zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts umfasst Schritte des Aussendens Fast-Chirp-modulierter Radarsignale mittels einer Anzahl Sendekanäle; und des Empfangens der Radarsignale, nachdem sie am Objekt reflektiert wurden, mittels einer Anzahl Empfangskanäle. Dopplersignale empfangener Signale werden bezüglich unterschiedlicher Mittenfrequenzen der Sendekanäle kompensiert und auf den kompensierten Dopplersignalen wird eine Fouriertransformation durchgeführt. embedded image




Inventors:
Brosche, Thomas (70839, Gerlingen, DE)
Application Number:
DE102017223429A
Publication Date:
07/19/2018
Filing Date:
12/20/2017
Assignee:
Robert Bosch GmbH, 70469 (DE)
International Classes:



Claims:
Verfahren (105) zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts (110), wobei das Verfahren (105) folgende Schritte umfasst:
- Aussenden Fast-Chirp-modulierter Radarsignale mittels einer Anzahl Sendekanäle (120);
- Empfangen der Radarsignale, nachdem sie am Objekt (110) reflektiert wurden, mittels einer Anzahl Empfangskanäle (125); gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Kompensieren (150) von Dopplersignalen empfangener Signale bezüglich unterschiedlicher Mittenfrequenzen der Sendekanäle (120),
- Durchführen (155) einer Fouriertransformation auf den kompensierten Dopplersignalen.

Verfahren (105) nach Anspruch 1, wobei das Kompensieren (150) bezüglich virtueller Empfangskanäle (125) erfolgt und jeder virtuelle Empfangskanal (125) einer Kombination eines Sendekanals (120) mit einem Empfangskanal (125) entspricht.

Verfahren (105) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kompensieren (150) eine diskrete Fouriertransformation mit Anwendung einer Transformationsmatrix umfasst.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kompensieren (150) eine Chirp-Z-Transformation umfasst.

Verfahren (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zusätzlich eine Fast-Fourier-Transformation bezüglich einer Laufzeit des Radarsignals durchgeführt (155) wird.

Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (185) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.

Radaranordnung (100) zur Bestimmung einer Eigenschaft eines Objekts (110), umfassend:
- eine Anzahl Sendekanäle (120);
- eine Anzahl Empfangskanäle (125);
- eine Sendeeinrichtung (130) zum Aussenden Fast-Chirp-modulierter Radarsignale mittels der Sendekanäle (120);
- eine Empfangseinrichtung (135) zum Empfangen der Radarsignale, nachdem sie am Objekt (110) reflektiert wurden, mittels der Empfangskanäle (125);
- eine Auswerteeinrichtung (185) zum Bestimmen der Objekteigenschaft (110) auf der Basis der empfangenen Radarsignale, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Auswerteeinrichtung (185) dazu eingerichtet ist, Dopplersignale empfangener Signale bezüglich unterschiedlicher Mittenfrequenzen der Sendekanäle (120) zu kompensieren,
- und eine Fouriertransformation auf den kompensierten Dopplersignalen durchzuführen.

Radaranordnung (100) nach Anspruch 7, wobei die Kompensation bezüglich virtueller Empfangskanäle (125) erfolgt und jeder virtuelle Empfangskanal (125) einer Kombination eines Sendekanals (120) mit einem Empfangskanal (125) entspricht.

Description:

Die Erfindung betrifft einen Radarsensor. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Radarsensor, der mit Fast-Chirp-Modulation betrieben wird.

Stand der Technik

Ein Radarsensor umfasst eine Sendeeinrichtung zum Aussenden von Radarsignalen und eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von ausgesandten Radarsignalen, nachdem sie an einem Objekt reflektiert wurden. Dabei verwendet der Radarsensor bevorzugt eine Fast-Chirp-Modulation, bei der Frequenzrampen unterschiedlicher Mittenfrequenzen zeitgleich ausgesendet werden. Die empfangenen Signale können beispielsweise bezüglich ihrer zeitlichen Entwicklung transformiert werden, um eine Eigenschaft des Objekts zu bestimmen. So können beispielsweise eine Entfernung oder eine Relativgeschwindigkeit des Objekts festgestellt werden.

Der Radarsensor kann an Bord eines Kraftfahrzeugs angebracht sein, um eines oder mehrere relevante Objekte abzutasten. Die Objekte können insbesondere andere Verkehrsteilnehmer oder feststehende Hindernisse umfassen. Auf der Basis der bestimmten Objekteigenschaften kann ein Fahrassistent realisiert sein, beispielsweise ein Spurhalteassistent, eine Geschwindigkeitsregelung mit Schutz gegen Auffahren auf ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein Totwinkelassistent oder eine Einparkhilfe.

Die Chirp-Z-Transformation (CZT) oder auch Bluestein-FFT-Algorithmus ist aus der Literatur bekannt und repräsentiert einen FFT-Algorithmus, der die Diskrete Fourier-Transformation (DFT) von Datenmengen beliebiger Größe durch die Umformulierung der DFT als eine Faltung berechnet.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Radareinrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Abtasten von Objekteigenschaften mittels einer Radareinrichtung bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.

Ein Verfahren zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts umfasst Schritte des Aussendens Fast-Chirp-modulierter Radarsignale mittels einer Anzahl Sendekanäle, welche bevorzugt unterschiedliche Mittenfrequenzen aufweisen, z.B. über Frequenzmultiplex oder einer Kombination aus Frequenz- und Zeitmultiplex; und des Empfangens der Radarsignale, nachdem sie am Objekt reflektiert wurden, mittels einer Anzahl Empfangskanäle. Dopplersignale empfangener Signale werden bezüglich unterschiedlicher Mittenfrequenzen der Sendekanäle kompensiert und auf den kompensierten Dopplersignalen wird eine Fouriertransformation durchgeführt.

Die erfindungsgemäße Korrektur kann vor der Detektion der empfangenen Radarsignale und vor der Parameterschätzung, also der Bestimmung einer Eigenschaft des Objekts auf der Basis der Signale, ausgeführt werden. Die Korrektur kann in Unkenntnis einer zu bestimmenden Eigenschaft, etwa eines Abstands, einer Geschwindigkeit oder einem Winkel des Objekts, durchgeführt werden. Die Optimierung des Signal-zu-Rausch Verhältnisses (SNR: signal to noise ratio) nach der Korrektur erlaubt eine bessere Detektion eines Objekts, dessen reflektiertes Signal nur schwach ist. Ein kleines oder weit entferntes Objekt kann so verbessert detektiert werden. Weiter kann die Trennfähigkeit eng benachbarter Objekte verbessert sein, insbesondere wenn diese nur geringe Geschwindigkeitsunterschiede aufweisen. Der oder die zu bestimmenden Parameter können mit erhöhter Genauigkeit geschätzt werden, wodurch eine insgesamt verbesserte Funktionalität ermöglicht werden kann.

Das Kompensieren wird bevorzugt bezüglich virtueller Empfangskanäle realisiert. Dabei entspricht jeder virtuelle Empfangskanal einer Kombination eines Sendekanals mit einem Empfangskanal. Werden beispielsweise bei einem MIMO-System (multiple input, multiple output: mehrere Empfangskanäle und mehrere Sendekanäle) drei Sende- und vier Empfangskanäle verwendet, so können daraus 12 virtuelle Empfangskanäle gebildet werden, deren Signale auf denselben Zeitpunkt bezogen sein können. Der Einfluss der unterschiedlichen Mittenfrequenzen der Sendekanäle kann so vollständig kompensiert werden und es kann eine maximale Anzahl voneinander unabhängiger Messungen gebildet werden.

Das Kompensieren kann eine diskrete Fouriertransformation (DFT) bezüglich der Dopplersignale umfassen.

Ferner kann das Kompensieren eine Chirp-Z-Transformation (CZT) bezüglich der Dopplersignale umfassen.

Zusätzlich kann eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) bezüglich einer Laufzeit des Radarsignals zwischen dem Aussenden und dem Empfangen durchgeführt werden.

Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.

Die Verarbeitungseinrichtung kann beispielsweise Teil einer Radaranordnung und insbesondere als digitaler Signalprozessor (DSP), Mikrocomputer, Mikroprozessor, Mikrocontroller, anwenderspezifischer integrierter Schaltkreis oder feldprogrammierbare Gatter-Anordnung (FPGA) ausgebildet sein. Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, das oben beschriebene Verfahren teilweise oder vollständig auszuführen. Die Verarbeitungseinrichtung kann von einer Radaranordnung umfasst sein, wie sie unten noch genauer beschrieben ist, sodass Merkmale oder Vorteile des Verfahrens auch für die Radaranordnung gelten können oder umgekehrt.

Eine Radaranordnung zur Bestimmung einer Eigenschaft eines Objekts umfasst eine Anzahl Sendekanäle; eine Anzahl Empfangskanäle; eine Sendeeinrichtung zum Aussenden Fast-Chirp-modulierter Radarsignale mittels der Sendekanäle; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen der Radarsignale, nachdem sie am Objekt reflektiert wurden, mittels der Empfangskanäle; und eine Auswerteeinrichtung zum Bestimmen der Objekteigenschaft auf der Basis der empfangenen Radarsignale. Dabei ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, Dopplersignale empfangener Signale bezüglich unterschiedlicher Mittenfrequenzen der Sendekanäle zu kompensieren und eine Fouriertransformation auf den kompensierten Dopplersignalen durchzuführen.

Die Kompensation kann bezüglich virtueller Empfangskanäle erfolgen, wobei jeder virtuelle Empfangskanal einer Kombination eines Sendekanals mit einem Empfangskanal entspricht.

Figurenliste

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

  • 1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts;
  • 2 ein Frequenzdiagramm einer Fast-Chirp-Modulation mit Frequenzmultiplex; und
  • 3 eine Matrix von Messwerten unterschiedlicher virtueller Kanäle darstellt.

1 zeigt eine Radaranordnung 100 zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts 110. Die Radaranordnung 100 kann insbesondere zur Verwendung an Bord eines Fahrzeugs, etwa eines Kraftfahrzeugs, eingerichtet sein. Das Objekt 110 kann ein anderes Fahrzeug oder ein stillstehendes Objekt umfassen. Eine abzutastende Eigenschaft des Objekts 110 kann insbesondere eine Richtung (in Elevations- und/oder Azimutrichtung), eine Entfernung oder eine Geschwindigkeit des Objekts 110 umfassen. Mittels der Radarvorrichtung 100 können auch gleichzeitig oder nacheinander mehrere Objekte 110 bzw. ihre Eigenschaften abgetastet werden. Die Radaranordnung 100 kann insbesondere als Radarsensor großer Reichweite (Long Range Radar, LRR) mit einer Reichweite im Bereich von bis zu mehreren 100 Metern oder mittlerer Reichweite (Medium Range Radar, MRR) mit einer Reichweite im Bereich von beispielsweise einigen oder einigen zehn Metern bis ca. 100 Metern ausgeführt sein.

Ein Verfahren 105 führt Schritte bzw. Funktionen aus, die in der Radaranordnung 100 als Blöcke 100... 180 dargestellt sind. Blöcke der Vorrichtung 100 und Schritte des Verfahrens 105 können einander direkt oder indirekt entsprechen. Insbesondere kann die Radaranordnung 100 eine programmierbare Verarbeitungs- oder Auswerteeinrichtung 185 umfassen, die einen oder mehrere Blöcke 140... 180 umfasst und dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Teil des Verfahrens 105 durchzuführen. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens 105 können daher auch für die Vorrichtung 100 gelten und umgekehrt.

Die Radarvorrichtung 100 umfasst bevorzugt eine Antennenanordnung 115, die beispielsweise als Panelantenne (Patch) oder Feld (Array) von einzelnen Antennen ausgeführt sein kann. Mehrere Einzelantennen können phasenverschoben angesteuert werden, um eine Richtwirkung zu erzielen. In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform sind n Sendekanäle 120 und m Empfangskanäle 125 vorgesehen, wobei jedem Kanal eine physische Antenne zugeordnet sein kann, die jeweils mehrere Einzelantennen umfassen kann.

Vorliegend sind beispielhaft n=4 Sendekanäle 115 und m=3 Empfangskanäle 125 vorgesehen, die gleichzeitig verwendet werden können. Eine Anordnung mit mehreren Sendekanälen 120 und mehreren Empfangskanälen 125 wird auch MIMO (multiple input, multiple output: mehrfacher Eingang, mehrfacher Ausgang) genannt. Die Sendekanäle 115 werden bevorzugt mittels einer Sendeeinrichtung 130 angesteuert und die Empfangskanäle 125 werden mittels einer Empfangseinrichtung 135 abgetastet.

Die Sendekanäle 115 sind dazu eingerichtet, elektromagnetische Wellen im Radarbereich auszusenden, die am Objekt 110 reflektiert und zu den Empfangskanälen 125 zurückgeworfen werden können. Bevorzugt werden die verschiedenen Sendekanäle mit dem FDM (frequency division multiplex, Frequenzmultiplexverfahren) voneinander getrennt und mit FMCW (frequency modulated continuous wave) moduliert. Dabei kann insbesondere eine Fast-Chirp-Modulation zum Einsatz kommen, bei der Radarsignale mit mehreren unterschiedlichen Frequenzen, die mit sehr steilen Rampen frequenzmoduliert werden, ausgesandt werden. Die Fast-Chirp-Modulation wird unten mit Bezug auf 2 noch genauer beschrieben. In einem Kombinationsblock 140 werden die eingehenden Signale mit Hilfe ausgehenden Signale demoduliert, gefiltert und digitalisiert (Analog-zu-Digital gewandelt), sodass m · n (im dargestellten Beispiel 12) virtuelle Empfangskanäle 145 vorliegen.

Empfangene Signale eines virtuellen Empfangskanals p können in einer zweidimensionalen Matrix X〈p〉 abgelegt werden, wobei bevorzugt M Messwerte, die einer ersten Modulationsrampe zugeordnet sind, in der gleichen Spalte der Matrix X〈p〉 abgelegt werden. Korrespondierende Messwerte einer zweiten, nachfolgenden Modulationsrampe werden bevorzugt in einer benachbarten zweiten Spalte der Matrix X〈p〉 abgelegt. Zeilenweise sind dabei immer Messwerte der gleichen virtuellen Empfangskanäle 145 abgelegt (vgl. hierzu auch unten stehende Beschreibung mit Bezug auf 3).

Die Messwerte der Matrix X〈p〉 können mittels einer vorbestimmten Funktion gefenstert werden, wobei Messwerte, die nicht innerhalb eines vorbestimmten Wertefensters liegen, verworfen werden können. Übliche Fensterfunktionen umfassen z. B. das Dolph-Chebysheff Fenster oder das Kaiser-Fenster.

Üblicherweise kann anschließend in einem Block 150 in Zeilenrichtung der Matrix X〈p〉 eine erste Fast-Fourier-Transformation (FFT) zur Bestimmung von Entfernungsinformationen durchgeführt werden. In einem Block 155 kann ferner in Spaltenrichtung der Matrix X〈p〉 eine zweite Fast-Fourier-Transformation zur Bestimmung von Doppler- bzw. Geschwindigkeitsinformationen des Objekts 110 durchgeführt werden. Die Blöcke 150 und 155 können auch in umgekehrter Reihenfolge arbeiten oder in einer zweidimensionalen FFT zusammengefasst sein. Die FFTs werden für jeden der p virtuellen Empfangskanäle 145 durchgeführt.

Danach kann in einem Block 160 eine kohärente oder nicht-kohärente (z.B. Mittelung der Betragsspektren) Integration über die vorhandenen Kombinationen aus Sendekanälen 120 und Empfangskanälen 125 und eine Detektion der Signalpositionen im integrierten Betragsspektrum erfolgen. In einem Block 165 kann eine Parameterschätzung, insbesondere bezüglich Geschwindigkeit und/oder Entfernung des Objekts 110, erfolgen, und in einem Block 170 eine Winkelschätzung bezüglich Azimut und/oder Elevation des Objekts 110. Weiter können in einem Block 175 Radar-Reflexpositionen einem Ziel zugeordnet werden, das das Objekt 110 oder einen Aspekt oder Abschnitt davon umfassen kann. Das Ziel kann außerdem über die Zeit verfolgt und weitere Zielparameter anhand des zeitlichen Verlaufs geschätzt werden.

Die solchermaßen bestimmten Informationen können in einem Block 180 innerhalb eines Sensor- oder Assistenzsystems, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, verwendet werden. Das Assistenzsystem kann etwa einen Geschwindigkeitsassistenten (ACC: Adaptive Cruise Control), einen Assistenten zur automatischen Notbremsung (ANB), einen Tote-Winkel-Assistenten oder ein anderes Unterstützungssystem umfassen. In einer Ausführungsform kann ein Umfeld eines Kraftfahrzeugs mittels der Radaranordnung abgetastet werden, um eine autonome Steuerung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.

Es wird vorgeschlagen, im Block 155 eine Kompensation von Dopplersignalen der virtuellen Empfangskanäle 145 bezüglich der unterschiedlichen Mittenfrequenzen durchzuführen, die bei der Erzeugung der Radarsignale in den Sendekanälen 120 verwendet wurden.

2 zeigt ein schematisches Frequenzdiagramm 200 einer Fast-Chirp-Modulation. In horizontaler Richtung ist eine Zeit und in vertikaler Richtung eine Frequenz angetragen. Beispielhaft sind die Frequenzen dreier orthogonaler Sendekanäle 120 mit FDM-Modulation dargestellt. Zusätzlich ist eine Frequenzrampe 205 eingezeichnet, die zur Demodulation verwendet werden kann. In manchen Ausführungsformen kann zur Demodulation auch eine der Senderampen verwendet werden.

Die Sendefrequenzen der Sendekanäle 120 weisen vorbestimmte Mittenfrequenzen auf, die jeweils um einen vorbestimmten Betrag voneinander beabstandet sind. Ein üblicher Abstand zwischen den Mittenfrequenzen der Sendekanäle 120 beträgt ca. 50 MHz, es können aber auch ungleiche Abstände zwischen den einzelnen Sendefrequenzen liegen. Ein beispielhafter Frequenzabstand zwischen einer der Sendefrequenzrampen und der für den Empfang bzw. die Demodulation vorgesehenen Frequenzrampe 205 kann ca. 50 MHz betragen.

Die Sendefrequenzen werden innerhalb einer Zeit TTX gleichartig in ihrer Frequenz moduliert, wobei bevorzugt ein linearer Frequenzanstieg verwendet wird. Während der Sendezeit TTX und darüber hinaus werden in einer Zeit TRX reflektierte Radarsignale empfangen und demoduliert. Anschließend wird üblicherweise eine Pause der Länge Tpause eingelegt, bevor der Vorgang erneut durchgeführt wird. Die Dauer eines Vorgangs wird TChirp genannt.

3 zeigt eine Matrix X〈p〉 300 für Messwerte eines virtuellen Kanals 145. In vertikaler Richtung sind Messwerte eingetragen, die der gleichen Modulationsrampe zugeordnet sind. In horizontaler Richtung sind Messwerte unterschiedlicher Modulationsrampen eingetragen. Eine Modulationsrampe entspricht hierbei der Zeit TTX, TRX oder TChirp.

Zur erfindungsgemäßen Kompensation der unterschiedlichen FDM-Mittenfrequenzen wird bevorzugt zunächst eine beliebige Referenz-Mittenfrequenz fref festgelegt. Beispielsweise kann diese aus den vorhandenen Mittenfrequenzen ausgewählt werden oder es wird z.B. ein Mittelwert aller Mittenfrequenzen über alle Sendekanäle 120 verwendet. Die Messwerte der einem Sendekanal 120 zugeordneten Modulationsrampen mit der jeweiligen Mittenfrequenz fm werden nun auf die Referenz-Mittenfrequenz fref transformiert, d. h. mit einer geringfügig veränderten Taktfrequenz neu abgetastet. Dabei wird sichergestellt, dass die Abtastfrequenz nach Neuabtastung proportional zur jeweiligen Mittenfrequenz ist. Dies erfolgt bevorzugt gleichzeitig mit einer DFT in Doppler-Richtung mit Hilfe der DFT-Matrix W und der Transformationsmatrix H: Yp=Xp(WH);embedded imageX={xi,n};embedded imageW={wn,k};embedded imageH={hn,k};embedded imagehn,k=exp[j2π(1freffm)(nN2)kK];embedded imagen=0,1,,N1;embedded imagek=0,1,,K1;embedded imagei=0,1,,M1.embedded imagemit den Parametern:

hn,k ....
Elemente der Transformationsmatrix
n....
Rampennummer n
k....
Spektrallinien-Index nach der DFT
K...
Anzahl von Spektralwerten
N...
Rampenanzahl

Wird zero-padding verwendet, dann gilt K > N, für eine „normale“ DFT hingegen K = N. Das Zeichen ∘ kennzeichnet hierbei die elementweise Multiplikation (Hadamard bzw. Schur-Produkt) und Y die Mittenfrequenz- und fouriertransformierte Matrix in Doppler-Richtung (in der Matrix 300 von 3 also in horizontaler Richtung). Das Hadamard-Produkt muss nur ein einziges Mal, z. B. bei der Konfiguration bzw. Initialisierung des der Radaranordnung 100, ausgeführt werden. Diese Transformation wird für jede Zeile i der Datenmatrix X, d. h. für jede Doppler-DFT, gleich durchgeführt. Die FFT in Entfernungsrichtung kann alternativ wiederum auch vor der Doppler-DFT mit Mittenfrequenz-Transformation erfolgen.

Im Ergebnis wird auf diese Weise eine Fourier-Transformation mit einer Skalierung im Frequenzbereich realisiert.

Eine vorteilhafte Variante des Verfahrens sieht vor, dass die Fouriertransformation der Datenmatrix Xmit Hilfe der DFT-Matrix W und der Transformationsmatrix H durch eine an sich bekannte Chirp-Z-Transformation ersetzt wird, die im Wesentlichen eine mit dem Faktor q skalierte Fourier Transformation darstellt: Yp=CZT(Xp, w)embedded image

X...
Ursprungsdaten
Y...
kompensiertes Spektrum der Ursprungsdaten

Der jeweilige komplexwertige Faktor w ergibt sich dabei aus dem Quotient q der aktuellen Mittenfrequenz fm und der Referenz-Mittenfrequenz fref. Die CZT über das Signal sn ist dabei wie folgt definiert: CZT(sn)=n=0N1snzkn;zk=awk;w=ei2πKq;q=fmfref;a=1.embedded imagemit den Parametern:

fref......
Referenzfrequenz, auf die alle Frequenzen umgerechnet werden
fm........
vorliegende unterschiedliche Mittenfrequenzen
a........
Parameter der CZT, der auf den Wert 1 gesetzt wird

Wie aus der Literatur bekannt, wird die CZT mit Hilfe des Bluestein-FFT Algorithmus über komplexwertige Multiplikationen und drei einzelne FFTs realisiert, wobei FFT(Q) signalunabhängig ist und somit nur einmalig ausgeführt werden muss. Die aus der Literatur bekannte Zerlegung entsprechend Bluestein ist dann wie folgt: snzkn=snanwnk=[(snanwn22)w(kn)22]wk22embedded imagemit: CZT(xn)=RiFFT[FFT(SP)FFT(Q)];S={sn};P={anwn22};Q={wn22};R={wk22}embedded image

Mit ∘ ist die elementweise Multiplikation (Schur- bzw. Hadamard-Produkt) gekennzeichnet. In Matlab Notation kann die CZT wie folgt verwendet werden: Y = czt(X,K,w,a). Mit dem Faktor w wird somit das Spektrum gedehnt oder gestaucht.

Unter Verwendung der CZT wird die Aufgabe der Korrektur der Spektren dadurch effizienter, weil mit geringerem Rechenaufwand gelöst. Es werden nur schnelle Fouriertransformationen (FFT) und komplexwertige Multiplikationen verwendet. Die rechenaufwändige DFT ist somit unter Verwendung der CZT nicht mehr notwendig.

Grundsätzlich ist das vorgeschlagene Verfahren unter Verwendung der DFT oder der CZT in gleicher Weise auch anwendbar, wenn die FDM-Senderampen nicht gleichzeitig, sondern zeitlich etwas versetzt ausgesendet werden.

Die ersten beiden Schritte (Entfernungs-FFT 150 und Doppler-DFT 155 inkl. Korrektur) in 1 werden für jeden virtuellen MIMO-Empfangskanal p = 1... P gleich ausgeführt. Die Spektren Z<p> des jeweiligen Kanals p können im Block 160 zu einem gemeinsamen Periodogramm zusammengeführt, d. h. integriert werden. Dadurch kann sich eine Verbesserung des Signal-zu-Rausch Verhältnisses (SNR) für die nachfolgende Detektion und Parameterschätzung ergeben. Die Dimensionierung der Fast-Chirp Modulation ist vorzugsweise derart gestaltet, dass der Einfluss der Doppler-Frequenz in Entfernungsrichtung gering ist. In diesem Fall kann in Entfernungsrichtung auf eine Kompensation des Doppler-Anteils der Beatfrequenz verzichtet werden. Grundsätzlich kann diese jedoch in analoger Weise auch hier vorgenommen werden.

Die erfindungsgemäße Korrektur mit digitaler Neuabtastung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zu verschiedenen Sendekanälen mit unterschiedlicher Mittenfrequenz zugehörigen Empfangssignale mit der gleichen Frequenz abgetastet (A/D-gewandelt) werden, beispielsweise wenn ein realer Empfangskanal mehrere Sendekanäle und damit mehrere virtuelle Empfangskanäle enthält, die nachfolgend getrennt werden, etwa mittels Filterung. Liegen die Sendekanäle bereits vor der Abtastung getrennt vor, dann kann alternativ die reale Abtastfrequenz proportional zur Mittenfrequenz des zugehörigen Sendekanals gewählt werden. Eine digitale Korrektur kann dann nicht mehr notwendig sein.