ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2022. №7
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.7.8
Концепция двухэтапного подавления помех в автомобильных радарах
И.В. Артюхин 1, И.М. Аверин 1, А.Г. Флаксман 1,
А.Е. Рубцов 1, Д.Д. Бареев 2, Е.А. Домбровский 2
1 Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д.232 Нижегородский исследовательский центр Huawei
603006, г. Нижний Новгород, ул. М. Горького, д.117
Статья поступила в редакцию 20 мая 2022 г.
Аннотация. В настоящей работе рассмотрена актуальная проблема подавления помех в автомобильных радарах в сложных сигнально-помеховых дорожных ситуациях. Эти ситуации характерны тем, что автомобили могут являться одновременно источниками отраженных сигналов и помех, а также использовать радары одинакового класса (например, радары с линейно-частотно модулированными сигналами, имеющими близкие параметрами). Предложена концепция двухэтапной процедуры подавления помех такого типа. Для первого этапа разработан проекционный метод адаптивного формирования «нулей» в диаграмме направленности антенной решетки в направлении источников помехи. Второй этап основан на проекционном методе «вычитания» помех в частотной области, для исключения частот биений помеховых сигналов из спектра на плоскости «скорость–дальность». Приводятся результаты численного моделирования, показывающие высокую эффективность предложенной концепции подавления помех в ситуации, когда имеется пять автомобилей-целей, один из которых является также источником помехи. При этом параметры полезных сигналов и помех являются одинаковыми (линейно-частотно модулированный сигнал с одинаковой длительностью и полосой).
Ключевые слова: автомобильный радар, система помощи водителю, линейно-частотно модулированный сигнал, антенная решетка, источники сигналов и помех, проекционная матрица, подавление помех.
Автор для переписки: Артюхин Игорь Владимирович, artjukhin@rf.unn.ru
Литература
1. Kunert M. The EU project MOSARIM A general overview of project objectives and conducted work. Proceedings of the 9th European Radar Conference. 2012.
2. IMIKO RADAR project, 2018-2021 [web]. KIT. Date of access: 30.09.2020. URL: https://www.ihe.kit.edu/4977_4347.php.
3. Aydogdu C., et al. Radar Interference Mitigation for Automated Driving: Exploring Proactive Strategies. IEEE Signal Processing Magazine. 2020. V.37. №4. P.72-84. https://doi.org/10.1109/MSP.2020.2969319
4. Kumari P., Gonz’alez-Prelcic N., Heath R.W.Jr. Investigating the IEEE 802.11ad Standard for Millimeter Wave Automotive Radar. IEEE 82nd Vehicular Technology Conference (VTC2015-Fall). 2015.
5. Rohde & Schwarz. Introduction to the vehicle-to-everything communications service V2X feature in 3GPP release 14, White paper [web]. Microwave Journal. Date of access: 15.09.2020. URL: https://www.microwavejournal.com/articles/34592-introduction-to-the-vehicle-to-everything-communications-service-v2x-feature-in-3gpp-release-14
6. Aydogdu C., Keskin M.F., Garcia N., Wymeersch H., Bliss D. W. Rad-Chat: Spectrum Sharing for Automotive Radar Interference Mitigation. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 2019. P.1-14. https://10.1109/TITS.2019.2959881
7. Kunert M. Final report, European Commission: More safety for all by radar interference mitigation (MOSARIM) [web]. European Commission. Date of access: 30.09.2020. URL: https://cordis.europa.eu/project/rcn/94234/reporting/en
8. Artyukhin I.V., Ermolaev V.T., Flaksman A.G., Rubtsov A.E., Shmonin O.A. Development of Effective Anti-Interference Primary Signal Processing for mmWave Automative Radar. IEEE 6th International Conference «Engineering and Telecommunication – En&T-2019». MIPT. Moscow – Russia. 2019. P.1-5. https://doi.org/10.1109/EnT47717.2019.9030561
9. Artyukhin I.V., Averin I.M., Ermolaev V.T., Flaksman A.G., Rubtsov A.E., Dombrovsky E.A., Bareev D.D. Beam-Domain Interference Mitigation System Concept in Application to Automotive Radar. 2021 International Conference Engineering and Telecommunication (En&T). 2021. P.1-5. https://doi.org/10.1109/EnT50460.2021.9681737
10. Patole S., Torlak M., Wang D., Murtaza A. Automotive Radars. A review of signal processing techniques. IEEE Signal Processing Magazine. Signal Processing for Smart Vehicle Technologies: Part 2. 2017. P.22-35. https://doi.org/10.1109/MSP.2016.2628914
11. Application Note: mmWave Automotive Radar and Antenna System Development. [web]. Cadence. Date of access: 01.01.2022. URL: www.cadence.com/go/awr
12. Ramasubramanian K. mmWave Radar for Automotive and Industrial Applications. Texas Instruments Date of access: 01.01.2022. URL: https://training.ti.com/epd-pro-rap-mmwaveradar-adh-tr-webinar-eu
13. Richards M.A. Fundamentals of Radar Signal Processing. McGraw-Hill, New York. 2014. 894 p.
14. Meinl F. Signal Processing Architectures for Automotive High-Resolution MIMO Radar Systems. PhD thesis. Hannover: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität, 2020. 191 p. URL: https://www.repo.unihannover.de/bitstream/handle/ 123456789/9978/Dissertation_Meinl.pdf?sequence=3
15. Rohling H. Radar CFAR Thresholding in Clutter and Multiple Target Situations. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1983. V.AES-19. №4. P.608-620. https://doi.org/10.1109/TAES.1983.309350
16. Nathanson F.E., Reilly J.P., Cohen M.N. Radar Design Principles. McGraw-Hill, New York. 1991. 724 p.
17. Ермолаев В.Т., Флаксман А.Г. Методы обработки сигналов в адаптивных антенных решетках и компенсаторах помехи. Учебное пособие. Нижний Новгород, Нижегородский госуниверситет. 2015. 194 с.
Для цитирования:
Артюхин И.В., Аверин И.М., Флаксман А.Г., Рубцов А.Е., Бареев Д.Д., Домбровский Е.А. Концепция двухэтапного подавления помех в автомобильных радарах. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.7.8