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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf FM-CW-Radargeräte (FM-CM = Frequency Modulated-Continuous
Wave = frequenzmoduliert-kontinuierliche-Welle), die ein Zielobjekt
durch Senden und Empfangen von elektromagnetischen Strahlen erfassen.
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Hintergrundtechnik
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Bislang
bestand bei FM-CW-Radargeräten, die
als in Fahrzeuge eingebaute Radargeräte, die eine Millimeterwelle
einsetzen, dienen, eine Problematik einer Interferenz mit Radargeräten, die
an anderen Fahrzeugen angebracht sind. Im Besonderen ist, wie es
in 4(A) gezeigt ist, wenn ein Fahrzeug MM
und ein weiteres Fahrzeug OM1, wobei an beiden ein Radargerät, das Strahlen
in einer Azimutrichtung ausstrahlt, angebracht ist, einander zugewandt sind,
ein Spike-Rauschen einem Schwebungssignal überlagert (in dasselbe hineingemischt),
und zwar zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schwebung zwischen dem Empfangssignal
und einem Sendesignal des Fahrzeugs MM bewirkt wird, nachdem das
Fahrzeug MM ein Sendesignal direkt von dem anderen Fahrzeug OM1
empfangen hat. Zusätzlich
ist, wie es in 4(B) gezeigt ist, wenn
ein Fahrzeug MM, an dem ein Radargerät, das Strahlabtastungen durchführt, angebracht
ist, und ein weiteres Fahrzeug OM2, an dem ein Monopulsradargerät angebracht
ist, einander zugewandt sind, ein Spike-Rauschen einem Schwebungssignal
eines Sendesignals und eines Emp fangssignals überlagert. Ferner ist, wie
es in 4(C) gezeigt ist, wenn ein weiteres
Fahrzeug OM4, das vor einem Fahrzeug MM fährt, existiert, und ein wiederum
weiteres Fahrzeug OM3, das eine Funkwelle zu diesem anderen Fahrzeug
OM4 sendet, existiert, ein Signal, das von dem an dem anderen Fahrzeug
OM3 angebrachten Radargerät
gesendet und von dem weiteren Fahrzeug OM4 reflektiert wird, einem
Empfangssignal eines Radargeräts
eines Fahrzeugs MM überlagert,
aufgrund dessen ein Spike-Rauschen einem Schwebungssignal überlagert
ist.
- Patentdokument 1 offenbart ein Verfahren zum Durchführen einer
Erfassung eines derartigen Spike-Rauschens.
- Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr.
2002-168947
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Problematik
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Bei
einem in Patentdokument 1 beschriebenen Verfahren ist, wenn ein
Amplitudenpegel eines Empfangssignals eine vorbestimmte Schwelle überschreitet,
bestimmt, dass eine Interferenz besteht.
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Es
besteht jedoch das Problem, dass die Interferenz nur erfasst werden
kann, wenn ein Spike-Rauschen, bei dem die Amplitude größer als die
erwartete Maximalamplitude eines reflektierten Signals (d. h. eines
Empfangssignals) ist, eingemischt wird.
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Bei
einem weiteren besonderen Umstand beschreibt das Patentdokument
1 auch, dass, wenn die Frequenz eines Signals höher als ein vorbestimmter Wert
ist, das Signal als eine Interferenzwelle betrachtet wird. Jedoch
müssen
Hochfrequenzkomponenten, die für
die Erfassung eines Zielobjekts nicht erforderlich sind, lediglich
von einem Gegenstand der Zielobjekterfassung ausgeschlossen werden,
was von Anfang an nicht problematisch ist.
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Zudem
beschreibt das Patentdokument 1 bei einem weiteren besonderen Umstand,
dass, wenn eine Korrelation zwischen einem Schwebungssignal, das
in dem letzten Rahmen bestimmt wird, und einem Schwebungssignal,
das in diesem Rahmen bestimmt wird, in einem Fall, in dem ein Rahmen
sich aus einem Aufwärtsmodulationsintervall
und einem Abwärtsmodulationsintervall
zusammensetzt und der Rahmen wiederholt wird, nicht gewonnen wird,
bestimmt wird, dass „eine
Interferenz besteht".
Wenn jedoch eine relative Geschwindigkeit eines Fahrzeugs oder eines
weiteren Fahrzeugs, nämlich
eines Zielobjekts, hoch ist, kann keine Korrelation gewonnen werden,
und es kann fälschlicherweise
bestimmt werden, dass „eine
Interferenz besteht".
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Radargeräte zu schaffen,
die eine Verarbeitung erlauben, die mit Gewissheit gemäß dem Vorhandensein
oder Fehlen einer Interferenz durchgeführt wird, indem ermöglicht wird,
dass eine Erfassung eines Vorhandenseins oder Fehlens eines einem
Schwebungssignal überlagerten
Spike-Rauschens mit größerer Gewissheit
durchgeführt
wird.
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Mittel zum Lösen der
Problematik
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Um
die im Vorhergehenden beschriebenen Probleme zu lösen, sind
Radargeräte
gemäß dieser Erfindung
wie folgt aufgebaut.
- (1) Ein Radargerät, das eine
Einrichtung zum Senden und Empfangen einer elektromagnetischen Welle
zum Senden einer elektromagnetischen Welle, deren Frequenz sich
graduell innerhalb eines Modulationsintervalls im Zeitverlauf verändert, und
zum Empfangen der von einem Zielobjekt reflektierten magnetischen
Welle, eine Einrichtung zum Bestimmen eines Frequenzspektrums eines
Schwebungssignals des Sendesignals und des Empfangssignals und eine
Einrichtung zum Erfassen von Informationen des Zielobjekts auf der
Basis eines Peaks, der unter Datenelementen, aus denen sich das
Frequenzspektrum zusammensetzt, eine Rauschschwelle überschreitet,
ist gekennzeichnet durch Umfassen einer Einrichtung zum Erfassen
eines Vorhandenseins oder Fehlens einer Interferenz bezüglich des
Schwebungssignals (Vorhandensein oder Fehlen einer Überlagerung
eines Spike-Rauschens auf das Schwebungssignal) gemäß dem, ob
die Anzahl von Peaks, die die Rauschschwelle überschreiten, eine vorbestimmte
Anzahl überschreitet
oder nicht, und einer Signalverarbeitungseinrichtung zum Durchführen einer
Verarbeitung an dem Schwebungssignal gemäß einem Vorhandensein oder
Fehlen der Interferenz.
- (2) Ein Radargerät
ist gekennzeichnet durch Umfassen einer Einrichtung zum Einstellen
einer Referenzanzahl der Anzahl von Peaks, die die Rauschschwelle überschreiten,
einer Einrichtung zum Erfassen eines Vorhandenseins oder Fehlens
einer Interferenz bezüglich
des Schwebungssignals (Vorhandensein oder Fehlen einer Überlagerung
eines Spike-Rauschens auf das Schwebungssignal) gemäß dem, ob
die Anzahl von Peaks, die die Rauschschwelle überschreiten, die Referenzanzahl
um einen vorbestimmten Wert oder ein vorbestimmtes Verhältnis überschreitet oder
nicht, und einer Signalverarbeitungseinrichtung zum Durchführen einer
Verarbeitung an dem Schwebungssignal gemäß einem Vorhandensein oder
Fehlen der Interferenz.
- (3) Die Einrichtung zum Senden und Empfangen einer elektromagnetischen
Welle wiederholt Abtastungen elektromagnetischer Strahlen in der Azimutrichtung.
Die Referenzanzahl wird auf der Basis der Anzahl von Peaks, die
die Schwelle überschreiten,
die für
einen Strahl in derselben Richtung in einer vorhergehenden Abtastung,
die sich von der letzten Abtastung unterscheidet, bestimmt werden,
eingestellt.
- (4) Die Einrichtung zum Senden und Empfangen einer elektromagnetischen
Welle wiederholt Abtastungen elektromagnetischer Strahlen in der Azimutrichtung.
Die Referenzenzahl wird auf der Basis der Anzahl von Peaks, die
die Schwelle überschreiten,
die für
einen zu dem fokussierten Strahl benachbarten Strahl bestimmt werden,
eingestellt.
- (5) Die Referenzanzahl wird auf der Basis der Anzahl von Peaks,
die die Schwelle überschreiten, die
für ein
benachbartes Modulationsintervall bestimmt werden, eingestellt.
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Vorteile
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- (1) Da ein Spike-Rauschen einem Schwebungssignal
in einem Zustand überlagert
wird, in dem eine Interferenz bewirkt wird und ein Grundrauschen
in einem Frequenzspektrum gemäß der Überlagerung
entsteht, steigt die Anzahl von Peaks, die eine Rauschschwelle überschreiten, beträchtlich.
Somit kann durch Bereitstellen einer Einrichtung zum Erfassen eines
Vorhandenseins oder Fehlens einer Interferenz gemäß dem, ob
die Anzahl von die Rauschschwelle überschreitenden Peaks, die
auf dem Frequenzspektrum erscheinen, eine vorbestimmte Anzahl überschreitet
oder nicht ein Vorhandensein oder Fehlen einer Interferenz mit Gewissheit
erfasst werden.
- (2) Durch Bereitstellen einer Einrichtung zum Erfassen eines
Vorhandenseins oder Fehlens einer Interferenz gemäß dem, ob
die Anzahl von die Rauschschwelle überschreitenden Peaks, die
auf dem Frequenzspektrum er scheinen, eine Referenzanzahl um einen
vorbestimmten Wert oder ein vorbestimmtes Verhältnis überschreitet oder nicht ein
Vorhandensein oder Fehlen einer Interferenz mit Gewissheit erfasst
werden.
- (3) Durch Einstellen der Referenzanzahl auf der Basis der Anzahl
von die Schwelle überschreitenden
Peaks, die für
einen Strahl in derselben Richtung in einer Abtastung, die sich
von der letzten Abtastung unterscheidet, bestimmt werden, kann eine
auf Hintergrundrauschkomponenten in einem Dauerzustand basierende
geeignete Rauschschwelle ohne weiteres eingestellt werden.
- (4) Durch Einstellen der Referenzanzahl auf der Basis der Anzahl
von die Schwelle überschreitenden
Peaks, die für
einen zu dem fokussierten Strahl benachbarten Strahl bestimmt werden, kann
eine auf Hintergrundrauschkomponenten in einem Dauerzustand basierende
geeignete Rauschschwelle ohne weiteres eingestellt werden.
- (5) Durch Einstellen der Referenzanzahl auf der Basis der Anzahl
von die Schwelle überschreitenden
Peaks, die für
ein benachbartes Modulationsintervall bestimmt werden, kann eine
auf Hintergrundrauschkomponenten in einem Dauerzustand basierende
geeignete Rauschschwelle ohne weiteres eingestellt werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Gesamtheit eines Radargeräts gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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2 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel von Frequenzänderungen eines Empfangssignals
und eines Sendesignals, die sich gemäß einem Abstand zu einem Zielobjekt
von dem Radargerät
und einer relativen Geschwindigkeit des Zielobjekts verändern, zeigt.
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3 ist
ein Diagramm, das ein Interferenzsignal und ein Beispiel einer Zeiteinteilung,
dass Spike-Rauschen
verursacht wird, zeigt.
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4 ist ein Diagramm, das Beispiele verschiedener
Fälle,
die eine Interferenz hervorrufen, zeigt.
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5 ist ein Diagramm, das Beispiele von Spike-Rauschen, das Schwebungssignalen überlagert
ist, und Beispiele von Änderungen
bei Frequenzspektren aufgrund des Spike-Rauschens zeigt.
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6 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer Frequenzanalyse in dem
Radargerät
zeigt.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren hinsichtlich einer Zielobjektspeakextraktion
in dem Radargerät
zeigt.
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8 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren hinsichtlich einer Zielobjektserfassung
in dem Radargerät
zeigt.
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9 ist ein Diagramm, das jeden Strahl und Peaklagen,
die auf für
jeden Strahl bestimmen Frequenzspektren erscheinen, als Lagen in
einer Bereichsrichtung des Strahls unter Verwendung von schwarzen
Punkten zeigt, wenn elektromagnetische Strahlen in einer Azimutrichtung
ausgestrahlt werden.
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10 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren hinsichtlich einer Zielobjektspeakextraktion
in einem Radargerät
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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Beste Methode zum Ausführen der
Erfindung
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Eine
Konfiguration eines Radargeräts
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
wird mit Bezug auf 1 bis 8 beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Gesamtheit eines Radargeräts zeigt.
Ein Sendewellenmodulator 16 gibt sequentiell digitale Daten
eines Modulationssignals an einen D/A-Wandler 15 aus. Ein
VCO 1 verändert
eine Schwingungsfrequenz gemäß einer
Steuerspannungsausgabe aus dem D/A-Wandler 15, wodurch
die Schwingungsfrequenz des VCO 1 FM-moduliert wird, um eine
kontinuierliche Dreieckwelle zu erzeugen. Ein Isolator 2 sendet
ein Schwingungssignal von dem VCO 1 an einen Koppler 3,
um zu verhindern, dass ein reflektiertes Signal in den VCO 1 gelangt.
Der Koppler 3 sendet das durch den Isolator 2 gegangene
Signal an einen Zirkulator 4. Der Koppler 3 liefert auch
einen Teil des Sendesignals als ein lokales Signal Lo bei einem
vorbestimmten Verteilungsverhältnis
an einen Mischer 6. Der Zirkulator 4 sendet das Sendesignal
an eine Antenne 5. Der Zirkulator 4 liefert auch
ein Empfangssignal von der Antenne 5 an den Mischer 6.
Die Antenne 5 sendet das FM-modulierte Kontinuierliche-Welle-Sendesignal,
das von dem VCO 1 geliefert wurde, und empfängt das
reflektierte Signal aus derselben Richtung. Zudem verändert die
Antenne 5 periodisch eine Richtung von Strahlen über einen
vorbestimmten Erfassungswinkelbereich hinweg, um eine Strahlabtastung
durchzuführen.
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Der
Mischer 6 mischt das lokale Signal Lo von dem Koppler 3 und
das Empfangssignal von dem Zirkulator 4 und gibt ein Schwebungssignal
(d. h. ein Zwischenfrequenzsignal IF; IF = intermediate frequency
signal) aus. Ein Tiefpassfilter 7 schließt unnötig hohe
Frequenzkomponenten des IF-Signals aus. Ein A/D-Wandler 8 wandelt
das Signal in eine Abtastdatensequenz um und liefert die Abtastdatensequenz
an einen DSP (Digitalsignalprozessor) 17.
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Der
DSP 17 puffert die Digitaldatensequenz temporär, die durch
den A/D-Wandler 8 umgewandelt wird, für zumindest eine Abtastung
(für eine
Mehrzahl von Strahlabtastungen in einem vorbestimmten Erfassungswinkelbereich)
und berechnet den Azimut, den Abstand und die Geschwindigkeit eines
Zielobjekts durch im Nachfolgenden beschriebene Verarbeitung.
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In
dem DSP 17 führt
eine Fensterfunktionsverarbeitungseinheit 9 mit einer vorbestimmten Fensterfunktion
eine Gewichtung (ein Abschneiden) an der Abtastdatensequenz durch.
Eine FFT-Recheneinheit 10 analysiert Frequenzkomponenten durch
Durchführen
einer FFT-Berechnung an den Datenelementen in dem durch die Fensterfunktion gefensterten
Abtastintervall.
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Eine
Schwellenverarbeitungs-/Peakerfassungseinheit 11 berücksichtigt
Peaks, die eine vorbestimmten Rauschschwelle in einem Frequenzspektrum
als Zielobjektspeaks überschreiten,
und extrahiert Frequenzen und Peakwerte dieser Peaks.
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Eine
Zielobjekterfassungsverarbeitungseinheit 12 berechnet den
Abstand zu dem Zielobjekt und die Geschwindigkeit des Zielobjekts
auf der Basis der Peakfrequenz des erfassten Zielobjektspeaks.
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2 zeigt
Beispiele einer Differenz einer Frequenzänderung zwischen einem Sendesignal und
einem Empfangssignal, die sich aus einem Abstand zu einem Zielobjekt
und einer relativen Geschwindigkeit ergibt. Bei einem Sendesignal
TX wird ein Rahmen F, der durch ein Aufwärtsmodulationsintervall, in
dem die Frequenz steigt, und ein Abwärtsmodulationsintervall, in
dem die Frequenz abnimmt, gebildet wird, wiederholt. Die Frequenzdifferenz
zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal RX während des
Zeitraums, in dem sich die Frequenz des Sendesignals TX erhöht, ist
eine obere Schwebungsfrequenz fBU. Die Frequenzdifferenz zwischen
dem Sendesignal und dem Empfangssignal während des Zeitraums, in dem
sich die Frequenz des Sendesignals verringert, ist eine untere Schwebungsfrequenz
fBD. Eine Verzögerung
an der Zeitachse (Zeitdifferenz) DL zwischen Dreieckwellen des Sendesignals
TX und des Empfangssignals RX entspricht der Zeit, die benötigt wird,
damit sich die Funkwelle zwischen der Antenne und dem Zielobjekt hin
und zurück
bewegen kann. Zudem ist eine Differenz zwischen dem Sendesignal
und dem Empfangssignal auf der Frequenzachse ein Dopplerverschiebungsbetrag
DS, der durch die relative Geschwindigkeit des Zielobjekts bezüglich der
Antenne verursacht wird. Die obere Schwingungsfrequenz fBU und die
untere Schwingungsfrequenz fBD variieren aufgrund der Zeitdifferenz
und des Dopplerverschiebungsbetrags. Umgekehrt werden der Abstand
von dem Radargerät
zu dem Zielobjekt und die relative Geschwindigkeit des Zielobjekts
bezüglich
des Radargeräts
durch Erfassen dieser oberen Schwingungsfrequenz fBU und der unteren
Schwingungsfrequenz fBD berechnet.
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3 zeigt
die Sende- und Empfangssignale und eine Erzeugung eines Interferenzsignals
und eines Spike-Rauschens. Wie es bereits unter Verwendung der 4 beschrieben wurde, wird, wenn ein Interferenzsignal
von einem weiteren Fahrzeug besteht, ein Spike-Rauschen einem Schwebungssignal
in Zeiteinteilungen überlagert,
was durch Kreise in der Zeichnung angedeutet ist, so dass die Frequenz
des Sendesignals TX des Fahrzeugs im Wesentlichen gleich der Frequenz
des Interferenzsignals wird. Dies liegt daran, dass das Interferenzsignal von
dem weiteren Fahrzeug im Allgemeinen beträchtlich von der Modulationsfrequenz
und der Modulationsphase des Sendesignals des Fahrzeugs abweicht.
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5 zeigt Beispiele von Spike-Rauschen und
von Veränderungen
in Frequenzspektren gemäß einem
Vorhandensein oder Fehlen derselben. Sowohl (A) als auch (B) zeigen
einen Zeitbereichssignalverlauf eines Schwebungssignals. Die horizontale Achse
repräsentiert
ein erstes bis 1024stes Abtastdatenelement, das in dem Zeitbereich
abgeschnitten ist, wohingegen die vertikale Achse eine normierte Amplitude
darstellt. Wie es in 3 gezeigt ist, wird, wenn kein
Interferenzsignal vorliegt oder wenn Frequenzen eines Sendesignals
und eines Interferenzsignals beträchtlich voneinander abweichen,
ein in 5(A) gezeigtes Schwebungssignal
erhalten. Wenn die Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und
dem Interferenzsignal in einem Frequenzband des Zwischenfrequenzsignals
liegt, wird ein Spike-Rauschen SPN einem Schwebungssignal überlagert,
wie es in 5(B) gezeigt ist.
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5(C) zeigt ein Frequenzspektrum des in (A)
gezeigten Schwebungssignals, wohingegen (D) ein Frequenzspektrum
des in (B) gezeigten Schwebungssignals zeigt. In beiden Zeichnungen
repräsentiert
die horizontale Achse eine Frequenz (Frequenzintervallbereich einer
FFT), wohingegen die vertikale Achse eine normierte Leistung darstellt.
In einem gleichbleibenden Zustand, in dem das Spike-Rauschen SPN
dem Schwebungssignal nicht überlagert ist,
erscheinen Zielobjektspeaks P1 und P2 mit hohen Peakwerten bei einem
relativ niedrigen Rauschpegel (Hintergrundrauschen), wie es in (C)
gezeigt ist.
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Andererseits
erhöht
sich, wenn das Spike-Rauschen SPN dem Schwebungssignal, wie es in
(B) gezeigt ist, überlagert
ist, der Rauschpegel im Allgemeinen in dem Frequenzspektrum desselben,
wie es in (D) gezeigt ist.
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Hier
wird eine Rauschschwelle TH, die den Rauschpegel um einen vorbestimmten
Betrag überschreitet,
eingestellt. In einem derartigen Fall, wenn kein Spike-Rauschen überlagert
wird, können
Peaks P1 und P2, die die Rauschschwelle TH überschreiten, wie in (C) gezeigt,
extrahiert werden. Wird jedoch die Rauschschwelle TH auf einen Fall
angewendet, in dem ein Spike-Rauschen überlagert wird, erhöht sich
die Anzahl von die Rauschschwelle TH überschreitenden Peaks rasch
mit einem Anstieg des Rauschpegels, wie es in (D) gezeigt ist. Die
Peaks P1 und P2 unter diesen Peaks sind Zielobjektspeaks, wohingegen
die anderen höchstwahrscheinlich
sich aus Rauschen ergebende Peaks sind. Diese sich aus Rauschen
ergebenden Peaks sind dadurch gekennzeichnet, dass ihre Anzahl wesentlich
größer als
die der Zielobjektspeaks ist. Demgemäß überschreitet bei diesem ersten
Ausführungsbeispiel
ein Zustand, in dem die Anzahl von Peaks einen vorbestimmten Wert überschreitet,
als ein Zustand betrachtet, in dem „eine Interferenz besteht", und eine geeignete Schwelle
wird eingestellt, so dass es möglich
ist, lediglich Zielobjektspeaks zu extrahieren.
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6 bis 8 sind
Diagramme, die Inhalte einer Verarbeitung des in 1 gezeigten
DSP 17 als Flussdiagramme zeigen.
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6 ist
ein Inhalt einer Verarbeitung hinsichtlich einer Frequenzanalyse.
Zuerst tastet der DSP 17 Datenelemente in einem Verarbeitungszielobjektbereich
von der durch den AD-Wandler 8 umgewandelten
Digitaldatensequenz ab und wendet eine Fensterfunktion auf die abgetasteten
Datenelemente an (S1 → S2).
Nachfolgend führt
der DSP 17 eine FFT-Berechnung an der vorbestimmten Anzahl von
Datenelementen durch (S3). Danach bestimmt der DSP 17 eine
einer Quadratsummenwurzel des Realteils jedes bestimmten Frequenzintervallbereichs
und ein Quadrat des Imaginärteils
des Frequenzintervallbereichs, um ein Leistungsspektrum weitergehend
zu bestimmen (S4).
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7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren hinsichtlich einer Zielobjektspeakerfassung
zeigt. Zuerst erfasst der DSP 17 Peaks, die eine Rauschschwelle überschreiten,
die als eine gleichbleibende Schwelle eingestellt ist, von einem
Frequenzspektrum (dem Leistungsspektrum) (S11 → S12). Anschließend bestimmt
der DSP 17, ob die Anzahl erfasster Peaks einen vorbestimmten
Wert (z. B. 10), der als eine gleichbleibende Maximalanzahl eingestellt
ist, überschreitet
oder nicht (S13). Falls die Anzahl erfasster Peaks den Maximalwert überschreitet,
betrachtet der DSP 17 den Zustand als den Zustand, in dem „eine Interferenz
besteht", und stellt
eine als Interferenz erachtete Rauschschwelle ein (S13 → S14). Zum
Beispiel, wie es in 5 gezeigt ist,
stellt der DSP 17 eine Schwelle ein, die um einen vorbestimmten
Wert höher
als der Grundrauschpegel ist, um nicht irrtümlicherweise viele sich mit
dem Anstieg des Grundrauschpegels ergebende Peaks zu messen. Der
DSP 17 extrahiert anschließend Peaks, die den Rauschpegel überschreiten,
als Zielobjektspeaks (S15).
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Falls
die Anzahl von Peaks geringer als der vorbestimmte Wert ist, extrahiert
der DSP 17 Peaks, die die Rauschschwelle überschreiten,
als Zielobjektspeaks, ohne die gleichbleibende Schwelle zu verändern (S13 → S15).
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8 zeigt
ein Verfahren zur Zielobjektserfassungsverarbeitung. Zuerst führt der
DSP 17 eine Paarbildung auf der Basis der Frequenz und
des Peakwerts des extrahierten Zielobjektspeaks, der bezüglich des
Aufwärtsmodulationsintervalls
und des Abwärtsmodulationsintervalls
extrahiert wurde, durch (S21). Daraufhin berechnet der DSP 17 den
Abstand und die Geschwindigkeit jedes Zielobjekts basierend auf
dem Peakwert und der Peakfrequenz des Peaks, die gepaart sind, und
gibt diese Ergebnisse aus (S22).
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Ein
Radargerät
gemäß einem
zweiten wird nun auf der Basis der 9 und
der 10 beschrieben.
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Wenn
eine Konfiguration der Gesamtheit eines Radargeräts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
als ein Blockdiagramm veranschaulicht ist, ist die Konfiguration ähnlich der
in 1 gezeigten. Somit wird bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel auch
auf 1 Bezug genommen.
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9 ist ein Diagramm, das alle in der Azimutrichtung
ausgestrahlten elektromagnetischen Strahlen zeigt und Peaklagen,
die auf einem für
jeden Strahl bestimmten Frequenzspektrum erscheinen (extrahiert
werden), als Lagen auf einer Bereichsrichtung des Strahls unter
Verwendung von schwarzen Punkten zeigt. (A) zeigt in einer Abtastung
erfasste Peaks, wohingegen (B) in der nächsten Abtastung erfasste Peaks
zeigt.
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Ein
Strahl Ba einer in (B) gezeigten Abtastung wird nun fokussiert.
Die Anzahl von Peaks in einem Strahl Ba der letzten Abtastung ist „3", wie es in (A) gezeigt
ist. Die Anzahl von Peaks in dem Strahl Ba dieser Abtastung ist „15". Die Anzahl von
Peaks erhöht
sich um 12 lediglich für
einen Zeitpunkt, der für eine
Abtastung benötigt
wird. Dies liegt daran, dass sich eine Interferenz auf den Strahl
Ba zu dem Zeitpunkt der in (B) gezeigten Abtastung auswirkt. Demgemäß betrachtet,
wenn die Anzahl erfasster Peaks steigt, um die Referenzanzahl um
einen vorbestimmten Wert zu überschreiten,
der DSP 17 den Zustand als den Zustand, in dem „eine Interferenz
besteht", und stellt
eine Rauschschwelle, die durch die Schwellenverarbeitungs-/Peakerfassungseinheit 11 verwendet
wird, auf einen höheren
Wert ein.
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Als
Folge werden, wie es in (C) gezeigt ist, Peaks von Rauschen aufgrund
einer Interferenz nicht irrtümlicherweise
als Zielobjektspeaks in dem Strahl Ba extrahiert, ursprüngliche
Zielobjektspeaks Pa, Pb und Pc können
mit Gewissheit extrahiert werden.
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Zudem
erfasst der DSP 17 ein Vorhandensein oder Fehlen einer
Interferenz durch Vergleichen der Anzahl von Peaks in angrenzenden
Strahlen dieser Abtastung zusätzlich
zu einem Verfahren zum Erfassen eines Vorhandenseins oder Fehlens einer
Interferenz auf der Basis der Anzahl von Peaks in demselben Strahl
der letzten Abtastung. Beispielsweise wird, wenn ein in 9(B) gezeigter Strahl von links nach rechts in
der Zeichnung ausgestrahlt wird, die Anzahl von Peaks in einem Strahl
Bz unmittelbar vor dem Strahl Ba als die Referenzanzahl eingestellt.
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In
diesem Fall ist die Anzahl von Peaks in dem Strahl Bz „2", wie es in „B" gezeigt ist. Die
Anzahl von Peaks in dem Strahl Ba dieser Abtastung ist „15". Die Anzahl von
Peaks erhöht
sich um 13 mit einer Richtungsveränderung für lediglich einen Strahl. Dies
liegt daran, dass die Interferenz auf dem Strahl Ba verursacht wird.
Demgemäß betrachtet,
wenn die Anzahl von erfassten Peaks steigt, um die Referenzanzahl
um einen vorbestimmten Wert zu überschreiten,
der DSP 17 den Zustand als den Zustand, in dem „eine Interferenz
besteht" und stellt
eine Rauschschwelle, die durch die Schwellenverarbeitungs-/Peakerfassungseinheit 11 verwendet
wird, auf einen höheren
Wert ein.
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Zudem
vergleicht der DSP 17 die Anzahl von für ein temporäres benachbartes
Modulationsintervall (z. B. das letzte Aufwärtsmodulationsintervall oder
die letzte Abwärtsmodulation)
erfassten Peaks mit der Anzahl von Peaks in diesem Modulationsintervall.
Wenn sich die Anzahl von Peaks um einen vorbestimmten Wert erhöht, betrachtet
der DSP 17 den Zustand als den Zustand, in dem „eine Interferenz
besteht" und stellt
die Rauschschwelle, die durch die Schwellenverarbeitungs-/Peakerfassungseinheit 11 verblendet
wird, auf einen höheren
Wert ein.
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10 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren hinsichtlich einer Zielobjektspeakextraktion unter
Verarbeitungsin halten eines DSP, der dem in 1 gezeigten
DSP 17 entspricht, zeigt.
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Zuerst
erfasst der DSP Peaks, die eine Rauschschwelle überschreiten, die als eine
gleichbleibende Schwelle eingestellt ist, von einem Frequenzspektrum
(dem Leistungsspektrum) (S31 → S32).
Anschließend
bestimmt der DSP, ob die Anzahl erfasster Peaks einen als eine gleichbleibende
Maximalanzahl eingestellten Wert überschreitet oder nicht (S33).
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Wenn
die Anzahl von Peaks die gleichbleibende Maximalanzahl nicht überschreitet,
speichert der DSP die Anzahl von Peaks als eine Referenzanzahl (die
Anzahl von Peaks in dem gleichbleibenden Zustand) (S34).
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Daraufhin
vergleicht der DSP die Anzahl von für einen Strahl einer temporären benachbarten
Abtastung (der letzten Abtastung) in derselben Richtung wie der
des fokussierten Strahls erfassten Peaks mit der Anzahl von in dieser
Abtastung erfassten Peaks in dem fokussierten Strahl (S35). Alternativ
vergleicht der DSP die Anzahl von für einen benachbarten Strahl
(z. B. einen in der Azimutrichtung angrenzenden Strahl) erfassten
Peaks mit der Anzahl von Peaks in dem fokussierten Strahl. Alternativ
vergleicht der DSP die Anzahl von für ein temporäres benachbartes
Modulationsintervall (z. B. das letzte Aufwärtsmodulationsintervall oder
das letzte Abwärtsmodulationsintervall)
erfassten Peaks mit der Anzahl von Peaks in diesem Modulationsintervall.
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Falls
die Anzahl von Peaks steigt, um die Referenzanzahl um einen durch
diesen Vergleich vorbestimmten Wert zu überschreiten, betrachtet der
DSP den Zustand als den Zustand, in dem „eine Interferenz besteht" und stellt die als
Interferenz erachtete Rauschschwelle ein (S36 → S37). Beispielsweise stellt,
wie es in 5 gezeigt ist, der DSP eine Rauschschwelle
ein, die um einen vorbestimmten Wert höher als der Grundrauschpegel
ist, um nicht irrtümlicherweise
viele sich mit dem Anstieg bei dem Grundrauschpegel aus Rauschen
ergebende Peaks zu erfassen. Der DSP extrahiert anschließend die Rauschschwelle überschreitende
Peaks als Zielobjektspeaks (S38).
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Falls
die Anzahl von Peaks geringer als die vorbestimmte Anzahl ist, extrahiert
der DSP Peaks, die die Rauschschwelle überschreiten, als Zielobjektspeaks,
ohne die gleichbleibende Schwelle zu verändern (S36 → S38).
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Zudem
kann ein An- oder Abstieg bei der Anzahl von Peaks gemäß dem bestimmt
werden, ob die Anzahl von Peaks um ein vorbestimmtes Verhältnis oder
mehr steigt, zusätzlich
zu der Bestimmung, ob die Anzahl von Peaks steigt, um die Vergleichszielobjektsanzahl
von Peaks um einen vorbestimmten Betrag zu überschreiten, oder nicht.
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Zusammenfassung
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Ein
Frequenzspektrum eines Schwebungssignals eines Sendesignals und
eines Empfangssignals wird bestimmt. Es wird bestimmt, ob die Anzahl von
Peaks, die eine Rauschschwelle in dem Frequenzspektrum überschreiten,
eine vorbestimmte Anzahl überschreitet
oder nicht. Gemäß dem Bestimmungsergebnis
wird ein Vorhandensein oder Fehlen einer Interferenz bezüglich des
Schwebungssignals erfasst. Falls „eine Interferenz besteht", wird die Schwelle
für eine
Extraktion von Zielobjektspeaks, die auf dem Frequenzspektrum erscheinen,
erhöht. Dies
ermöglicht,
dass eine Erfassung eines Vorhandenseins oder Fehlens eines dem
Schwebungssignal zu überlagernden
Spike-Rauschens mit größerer Gewissheit
durchgeführt
wird, wodurch eine Verarbeitung gemäß einem Vorhandensein oder
Fehlen einer Interferenz ermöglicht
wird.
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- DSP
- ADC
- A/D-Wandler
(Analog-to-Digital Converter)
- DAC
- D/A-Wandler
(Digital-to-Analog Converter)
- VCO
- spannungsgesteuerter
Oszillator (Voltage-Controlled Oscillator)