CN101604022B - 在连续波雷达系统中测距和传输数据的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在连续波雷达系统(10)中测距和传输数据的方法。本发明还涉及:一种连续波雷达系统(10),其具有发射-和接收模块(12)和至少一个应答器装置(14,16,18;108,110,112);一种移动式操纵-和观测设备(106);以及一种HMI(人机界面)系统。借助于作为询问信号的未调制的连续波信号来搜索应答器装置,从而使应答器装置可以响应于询问信号来把无线电应答信号发射到发射-和接收模块(12)上,由此实现了从应答器装置到发射-和接收模块的数据传输。在完成数据传输后产生了经频率调制的连续波信号,从而以此为基础来进行在应答器装置和发射-和接收模块之间的测距。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在连续波雷达系统中测距和传输数据的方法。本发明还涉及:一种连续波雷达系统,具有发射-和接收模块和至少一个应答器装置;一种移动式操纵-和观测设备;以及一种HMI(人机界面)系统。
背景技术
雷达系统适用于对目标进行无接触的定位和测距。在多种不同的雷达系统中,例如也称为调频连续波(FMCW)雷达的、经频率调制的连续波雷达系统能够实现可靠地确定目标之间的距离,例如这些目标间的距离也是很小的。在此典型地没有使用脉冲雷达辐射,而是使用连续的、也就是说连续波(CW)雷达辐射。
在经频率调制的连续波雷达系统中,对发射出的雷达信号的频率进行周期性的调制,由此与已发射的雷达信号相比,已发射出的和由目标反射的雷达信号在重新到达雷达系统中时具有一个频率移动,该频率移动符合传播时间差。该传播时间差代表了发射-和接收模块与进行反射的目标之间距离的双倍。
为了给进行反射的目标进行定位或距离确定,典型地对在接收模块中的接收到的雷达信号进行频谱分析。例如在频率移动的功率谱中的各个顶点或顶峰直接给出了关于发射-和接收模块与进行反射的目标之间的距离的信息。那么,例如大的频率移动对应于雷达信号的大的传播时间差以及因此对应于大的距离,而小的频率移动对应于小的传播时间差以及因此对应于小的距离。
有时,使用雷达系统来对特定目标进行距离确定是有问题的,这是因为多种外部因素可能会强烈地妨碍或干扰对被反射的雷达信号的接收。特别是在存在进行反射的金属表面或吸收雷达波束的物体时,仅在一定条件下可以把接收到的雷达信号分配给特定的进行反射的目标。在使用应答器或应答器装置的情况下至少可以减少该问题。
典型地,应答器装置可以响应于询问信号来发射经调制的无线电应答信号。如果雷达系统的接收器与无线电应答信号的调制相匹配,则可以借助于合适的滤波方法来使由应答器装置发射的无线电应答信号清楚地与背景干扰信号或其它干扰信号区分开,且对该无线电应答信号进行分析处理以用于距离确定。应答器可设计为无源的应答器或也可设计为有源的、也就是说功率放大的应答器。
由应答器装置调制的无线电应答信号能够实现应答器装置和雷达系统的接收模块之间的距离确定。特别是考虑到不断变化的环境条件,应用单个的应答器是有缺陷的。例如,如果雷达系统的应答器和接收模块发生移动或进行吸收或屏蔽的物体临时地处于应答器和接收模块之间,则会强烈地干扰无线电应答信号的接收以及询问信号向应答器的发射,从而也许不再能够确定距离。
因此对在空间上伸展很大的目标,例如机器进行定位或距离确定时适当地在该机器的四周来设置多个应答器,以由此确保:在任何时候都可以在发射-和接收模块与至少一个应答器之间交换无线电信号。
由现有技术已知了一种连续波雷达系统,其具有不同应答器的在空间上分散的布置,该系统可以把无线电应答信号明确地分配给其中一个应答器。在应答器中对无线电应答信号进行第一调制,从而使接收模块可以进行发射-和接收模块与应答器之间的距离确定。此外,在应答器中对无线电应答信号进行第二调制,以进行在至少一个应答器与发射-和接收模块之间的数据传输。例如可以这样来传输一个应答器ID,以明确地识别出相应的应答器。
在此,询问信号由发射-和接收模块发射出且应答器响应于询问信号来发射无线电应答信号,该询问信号是经频率调制的连续波信号(FMCW信号)。也就是说,FMCW信号不仅应用于数据传输而且也应用于测距。通常不断地发射出询问信号以搜索应答器,也就是说即使当未设有用于与发射-和接收模块进行通信的应答器时也这样做。然而在对FMCW信号的频率进行了周期性的调制之后,这也是非常有可能的,即连续发射出FMCW信号的相邻的发射-和接收模块互相影响,以致于不能进行可靠的测距。此外,持续地发射出FMCW信号的发射-和接收模块会干扰在相同频率范围中工作的其它系统,例如WLAN系统。当仅仅临时地发射出FMCW信号时,当然也出现该问题。此外,FMCW信号也可干扰在连续波雷达系统中从应答器到发射-和接收模块的数据传输,这是因为询问信号通常远强于无线电应答信号。
在KONNOKETAL:“60GHz毫米波双工雷达用于IVHS(智能车辆公路系统)”(发表于“TopicalSymposiumOnMillimeterWaves”,1997年,神奈川,日本,1997年7月7-8日,第159-161页,ISBN:978-0-7803-3887-6)中描述了一种通信系统,该系统可以在两个不同的模式中运行。基站在第一模式中发射出未调制的连续波信号以及在第二模式中发射出调制了频率的连续波信号,其中基站的模式选择信号确定了运行模式。
US6868073B1描述了一种在两个应答器之间的距离测定。第一应答器发射未调制的信号到第二应答器上,以确定其身份标识。第二应答器借助于应答信号把其身份标识发射到第一应答器上,该第一应答器验证该身份标识的有效性。如果有效性得到确认,则第一应答器发射确认到第二应答器上,该第二应答器在接收到该确认之后变换为距离确定模式。
EP1903412A1描述了一种用于通过移动式操纵-和观测设备来实现对技术设备的自动化组件进行操纵的方法。该操纵-和观测设备接收第一应答器装置的第一标识。随后操纵-和观测设备发射经频率调制的载波信号,该信号由第一应答器装置反射,由此操纵-和观测设备可以确定到应答器装置的距离。
发明内容
本发明的目的在于,进一步设计连续波雷达系统,从而使在应答器装置与发射-和接收模块之间的测距以及从应答器装置到发射-和接收模块的数据传输能够可靠地进行,特别是不会影响其它系统。
本发明的第一方面涉及一种用于在连续波雷达系统中测距和传输数据的方法,在该连续波雷达系统中设置有发射-和接收模块和至少一个应答器装置。该发射-和接收模块产生具有预定的频率的未调制的连续波信号作为询问信号,借助于该连续波信号来搜索一个应答器装置。只有当发射-和接收模块接收了应答器装置的无线电应答信号时,且该无线电应答信号是响应于询问信号而产生时,则产生经频率调制的连续波信号。借助于该经频率调制的连续波信号来测量在发射-和接收模块与应答器装置之间的距离,该应答器装置把频率应答信号发射到发射-和接收模块上。
因此根据本发明,借助于未调制的连续波信号(CW信号)来搜索这些应答器装置,该未调制的连续波信号具有预定的频率。由此这样来选择未调制的连续波信号的频率,即使该频率处于未由其它系统使用的频率范围中。因此可以避免对其它系统的干扰。此外,经频率调制的连续波信号(FMCW信号)仅应用于发射-和接收模块与至少一个应答器装置之间的测距,例如该测距通过频谱分析和相对于已发射出的FMCW信号的无线电应答信号的频率移动的确定来进行。由此这是可能的,即FMCW信号仅在很短暂的时间发射,例如每秒钟10毫秒。因此,这些系统之间发生干扰的概率仅是非常小的,由此显著地改进了不同发射-和接收模块和其它系统,例如WLAN系统的共存性。
在本发明的一个实施例中,发射-和接收模块包括复合的(复变数komplexwertigen)接收器,该接收器进行对通过无线电应答信号传输的数据的解码且基于接收到的无线电应答信号来进行测距。为此,复合的接收器包括相应的评估装置以用于分析复合的无线电应答信号,该评估装置在现有技术中是已知的。
在本发明的一个可替换的特别优选的实施例中,相对于具有预定频率的接收本地振荡器,所发射的未调制的连续波信号的相位优选地移动+/-90°的。例如调制形状是矩形,其中例如调制频率为大约8kHz。在基带中可以对该额外的调制分量进行抑制,以由此在发射-和接收模块中获得由应答器装置传输的数据。与复合的接收器相比,利用大约为8kHz的辅助调制的未调制的连续波信号的相位的转换虽然导致了信号的质量降低了3dB的信噪比(SNR)。然而为此应答器装置的无线电应答信号(后向或背散射信号)可以利用实际的接收器进行解调,如在下面还要详细描述的。与传统的仅利用宽带的FMCW信号来对无线电应答信号进行解码的实际系统相比,在根据本发明的系统中不产生额外的损耗。
可以在发射-和接收模块中或在应答器装置中实现相位移动。
在本发明的另一个实施例中,未调制的连续波信号的预定的频率在对应答器装置的搜索期间进行键控转换。该频移键控在发射-和接收模块中进行。例如,预定的频率在ISM频带内部在2400GHz和2483GHz之间以例如为大约4kHz的频率进行键控转换。因此克服了可能出现的衰减。把ISM频带应用于未调制的连续波信号的优点在于,即这是无需授权的(lizenzfrei)且使用该频带的设备实际上在全世界范围内都可以无需特定国家的设置而得到授权。
然而,相位移动和频移键控都产生了寄生调制,必须在发射-和接收模块中对该寄生调制进行抑制。例如该抑制可以借助于合适的滤波器进行,然而该滤波器必须让由应答器装置接收的数据通过。此外,必须在进行滤波时注意群延迟时间(Gruppenlaufzeit),以避免码间干扰(ISI)。例如,示例性的适用于抑制寄生调制的滤波器是Boxcar滤波器、CIC滤波器或IIR滤波器。如果在发射-和接收模块中进行未调制的连续波信号的频率的可选择的频移键控,则在已提及的滤波器中优选的是Boxcar滤波器,这是因为该滤波器基于其极点可以对相位调制和频移键控都进行非常良好的抑制。如果是在发射-和接收模块中或是在应答器装置中仅进行相位移动,则根据目前的常识,CIC滤波器提供了比IIR滤波器更好的对寄生调制的抑制。在此,每种所述的、示例性的滤波器都具有下述性能,即可以容易地对由应答器装置在发射-和接收模块中接收的数据进行解调。
在本发明的另一个优选的实施例中,发射-和接收模块包括用于从接收到的无线电应答信号中产生实信号(reelleSignal)的混频器。优选地,发射-和接收模块还包括用于测距的评估单元以及用于对通过无线电应答信号传输的数据进行解码的解调单元,其中基于实信号来进行测距和解码。特别优选地,在实信号的基础上进行对接收到的无线电应答信号的全部的信号分析处理,从而可以放弃用于分析复合信号的评估装置。特别地,这能够节省空间地和价廉地实现发射-和接收模块。
混频器设计为用于使接收到的无线电应答信号与发射信号混合。从这种混合中所得到的实际的有效信号的光谱可以随后通过评估单元用于利用FMCW信号进行测距和用于利用CW信号进行数据解码。
与复合的分析处理相比而言,进行实际的雷达信号-分析处理能够实现部件尺寸和部件成本的显著降低,而复合的分析处理需要被接收的雷达信号的I/Q解调。因此可以通过使用实际的(reelle)接收器和实际的评估单元来遵守所需要的部件尺寸界限,例如移动式操纵-和观测设备,该移动式操纵-和观测设备包括连续波雷达系统的上述的发射-和接收模块,在该连续波雷达系统中进行对应答器装置的搜索以及随后借助于未调制的连续波信号来进行从已发现的应答器装置到发射-和接收模块的数据传输。此外,实际地配备上接收装置和分析处理装置能够实现成本的节省。
在本发明的另一个实施例中,在产生作为询问信号的未调制的连续波信号之前,对预定的频率范围,例如在2400GHz和2483GHz之间的ISM波段,进行扫描。由此可以确保,在所扫描的频率范围中选出自由的频率以用于未调制的连续波信号的频率,也就是说选出未被占用的频率。换言之,在产生具有预定的频率的未调制的连续波信号之前进行频谱监控。因为恰恰是在ISM波段中工作着多个设备,例如WLAN设备,由此如果不事先进行扫描则会产生危险,即选出已被占用的频率用于未调制的连续波信号。因此可以显著地降低发射-和接收模块干扰其它设备或被其它设备所干扰的概率。
在本发明的另一个实施例中设置发射-和接收模块,以在完成数据解码之后和/或在完成测距之后的一个预定的时间后重新产生未调制的连续波信号。也就是说,一旦借助于CW信号的数据解码和/或借助于FMCW信号的测距结束,例如在10毫秒之后,则切断FMCW信号且重新产生CW信号。例如该步骤可能会取决于发射-和接收模块的性能。然而也要在一个预定的时间之后关掉该CW信号,以避免CW信号的不必要的发射。由此进一步改进了共存性。
本发明的另一方面涉及一种用于技术设备的自动化组件的移动式操纵-和观测设备,该移动式操纵-和观测设备包括上述的发射-和接收模块。为了避免由移动式操纵-和观测设备从禁止的距离来控制自动化系统,有利的是对操纵-和观测设备进行定位且取决于其位置来开通或关闭与安全有关的对技术设备的操纵。为此进行测距,以能够探测到,移动式操纵-和观测设备是否处于活跃的操纵区域内部。
本发明的另一方面还涉及一种HMI(人机界面)系统,该系统包括至少一个这种移动式操纵-和观测设备。HMI设备的概念是一个上位概念且包括所有属于该设备群的组件。应该把“操作员面板”,也称为“操纵面板”或简称为“OP”作为一个例子。该面板可以设计为固定式或移动式的。HMI设备在网络自动化中用作操作员的辅助装置,以能够显示或操纵需要控制的技术设备的过程数据。该功能称为“监控和数据采集”(SCADA)。此外,HMI设备通常在硬件方面具有特殊构造,也就是说其具有例如触摸屏且特别针对环境影响而获得保护。此外,在此设计有特殊的软件。该软件提供了这样的功能,即借助于该功能对操作员在操作时的舒适度、质量和安全性做出改进。因此通过HMI设备能够可视化、操纵、规划设计以及生成例如是需要操纵的技术设备的交互式的加工图像。对此,一方面可以选择性地显示技术设备的反应,大多数情况下是以测量值和信息的形式。另一方面通过操纵行为和数据输入的适宜的默认设置能够实现,在所期望的状态中检验该技术设备。
附图说明
下面参照附图详细说明本发明的优选的实施例。
图1示出了连续波雷达系统的方框图;
图2示出了HMI(人机界面)系统的方框图;
图3示出了根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出了连续波雷达系统10的一个实施例的方框图,该连续波雷达系统具有三个应答器14,16,18和一个发射-和接收模块12。该发射-和接收模块12设置为用于发射询问信号,该询问信号由应答器14,16,18接收、调制,以及在必要时放大和作为无线电应答信号再次发回。在此,询问信号或无线电应答信号的载频保持为不变(所谓的后向或背散射)且典型地处于GHz范围中,例如在2400GHz和2483GHz之间的ISM波段中。
询问信号是未调制的连续波信号(CW信号)。然而,一旦应答器响应于询问信号而发射了无线电应答信号,则发射-和接收模块12发射经频率调制的连续波信号(FMCW信号)来取代未调制的连续波信号。随后借助于经频率调制的信号来进行在应答器与发射-和接收模块12之间的测距。也就是说,连续地进行从应答器到发射-和接收模块上的数据-或信息传输以及在应答器与发射-和接收模块之间的测距,其中FMCW信号只应用于测距。
为了更好地区分无线电应答信号与在其它任意的对象上反射的信号,对由应答器14,16,18发射的无线电应答信号以副载波频率(例如450kHz)进行第一调制。经这样调制的无线电应答信号在发射-和接收模块12中与询问信号混合且因此转换为副载波频率。因此利用相应的滤波器可以有效地排除干扰的背景信号。
该第一副载波频率调制在所有三个应答器14,16,18中同样地进行。其仅仅可以区分由应答器所发射信号与例如在金属表面上反射的信号。典型地,应用连续波雷达系统用于发射-和接收模块的定位。为此,应答器14,16,18位于预定的基准位置上且在空间上彼此分隔开。因为现在借助于第一调制基于接收到的无线电应答信号不能区分,由三个应答器14,16,18中的哪一个发射了接收到的无线电应答信号,所以对无线电应答信号进行第二调制,该第二调制能够实现在应答器装置14,16,18与发射-和接收模块12之间的数据传输。
典型地,该第二调制在具有实际的信号处理的系统中借助于调幅,例如启闭键控调制(OOK)来进行,这是因为仅能利用复合的信号处理方法来有效地解调相位调制。这能够实现,利用二进制序列来接通或断开无线电应答信号。因此可以把承载信息的时间上的编码基于无线电应答信号从应答器装置14,16,18中的一个传输至发射-和接收模块12。编码的信息优选地包含识别码,为每个应答器装置14,16,18固定地预设了该识别码。发射-和接收模块具有相应的解调装置且因此可以明确地为该三个所示出的应答器装置14,16,18中的一个分配接收到的无线电应答信号。
例如如果是多个不同的应答器14,16,18的无线电应答信号被接收和分析处理,则可以在知道单个的应答器14,16,18的位置的情况下,把所获取的距离参数有效地用于发射-和接收模块的精确的定位或位置确定。
根据示出的实施例,连续波雷达系统的另一个优点在于:即使当发射-和接收模块12与例如应答器18之间的无线传输中断或部分屏蔽时,仍可以一如既往地接收和评估剩下的应答器14和16的无线电应答信号。连续波雷达系统仅需要接收至少一个应答器的无线电应答信号,以能够计算出发射-和接收模块12与应答器14,16,18中的一个之间的至少一个距离。
图2示出了HMI(人机界面)系统的方框图,包括:技术设备104,具有技术操纵装置;操纵-和观测设备106,具有根据本发明的发射-和接收模块。例如技术操纵装置是生产技术装置或过程技术装置的组件。为了对其进行控制而设有自动化组件102,该自动化组件特别是通过检测元件、位置调节器和不同的其它所谓的“生产过程用检测仪表”的中转而作用于技术操纵装置。示例性地,自动化组件102具有可编程控制器,例如程序存储控制器120,其在必要时实时地对技术操纵装置进行控制。
自动化组件102优选地接入总线系统100,例如现场总线。这能够实现使多个自动化组件102全部联网。
为了对自动化组件102以及例如对该自动化组件的进行中的控制过程、诊断过程、警报处理过程和长时间观测过程来进行操纵和观测,设有至少一个移动式操纵-和观测设备106。例如该操纵-和观测设备可以设计为无线的手提式终端设备且例如具有显示屏和键盘116。此外可以设置紧急按键、闭锁按键和应答按键以及按键式开关。移动式操纵-和观测设备106以无接触的方式通过无线线路124与技术设备104的自动化组件102交换有效数据。使用操纵-和观测设备106的操作人员可以因此使例如技术设备104的测量值在操纵-和观测设备106的显示屏上显示,或通过其键盘116来输入控制指令以及把该控制指令发射到自动化组件102上。
为了在移动式操纵设备106和自动化组件102之间传输例如测量值和控制指令,该移动式操纵设备106以及自动化组件102具有相应的数据传输模块118,122。优选地,该数据传输借助于无线电频率(RF)信号来实现。在此可以使用多个不同的数据传输协议,例如WLAN、IEEE802.11、UltraWideBand(UWB)或BlueTooth协议。
移动式操纵设备106还具有定位模块114,该定位模块设计为用于发射和接收雷达信号。技术设备104还具有至少一个应答器。优选地,该设备具有一排应答器108,110,112,这些应答器布置在技术设备104上的不同的基准位置上。应答器在此设计为用于对由定位模块114所发射出的雷达信号进行调制和反射。由定位器108,110,112所调制和反射的雷达信号可以随后由定位模块114接收且进行分析处理以用于移动式操纵设备106的定位。因此移动式操纵设备106可以自动地进行对定位器108,110,112的位置或距离的确定。在此,应答器108,110,112不必进行信号分析处理。
在HMI系统的一个根据本发明的改进方案中,定位模块114具备上述的发射和接收模块。借助于由应答器108,110,112进行的副载波频率-调制可以对由应答器反射的雷达信号选择性地进行分析处理。因此,副载波频率-调制能够实现背景信号与在应答器上反射的信号之间的区分。通过在定位模块114中的相应的副载波频率-滤波,可以由此借助于仅短时间发射的FMCW雷达,甚至是利用设计为仅用于实际的信号分析处理的接收器来在定位模块114中实现对于准稳态的目标的明确的距离测量。
在此,准稳态意味着,在典型地处于几毫秒至几十毫秒范围中的测量时间期间,应答器的位置或是雷达系统的位置不发生变化。
图3示出了根据本发明的方法的一个优选的实施例的流程图,该方法用于在连续波雷达系统中测距和传输数据,在该连续波雷达系统中设置有发射-和接收模块以及至少一个应答器装置。在第一步骤S1中对预定的频率范围进行扫描,以接下来对该频率范围进行调查,哪些频带还是自由的且未被其它设备或系统占用。随后在第二步骤S2中产生具有处于自由的频带中的频率的未调制的连续波信号。在第三步骤S3中借助于作为询问信号的未调制的连续波信号来搜索一个应答器装置。在此,连续波雷达系统的应答器装置这样设置,即应答器装置响应于询问信号而发射无线电应答信号到发射-和接收模块上(步骤S4)。
一旦发射-和接收模块接收到无线电应答信号,则停止产生未调制的连续波信号且取代该未调制的连续波信号而产生经频率调制的连续波信号(步骤S5)。借助于该经频率调制的连续波信号,在步骤S6中来测量在发射-和接收模块与发射无线电应答信号的应答器装置之间的距离。优选地,在完成测距之后预定时间后在步骤S7中重新产生未调制的连续波信号,其中该步骤也可以直接在步骤S4之后进行(未示出)。也就是说,当发射-和接收模块接收到应答器装置的无线电应答信号之后的预定时间后重新产生未调制的连续波信号。当在当前应用中不起作用或者说不起决定性作用的应答器发射无线电应答信号时,则上述做法是有利的。因此可以避免对于该应答器的不必要的测距,取而代之的是直接开始重新搜索合适的应答器。
Claims (25)
1.一种用于在连续波雷达系统(10)中测距和传输数据的方法,在所述连续波雷达系统中设置有发射和接收模块(12)和至少一个应答器装置(14,16,18;108,110,112),所述方法包括下列步骤:
-在所述发射和接收模块中产生具有预定频率的未调制的连续波信号(S2),其中,在产生未调制的连续波信号之前对预定的频率范围进行扫描(S1),以确定自由的频带,使得不会有与其他的发射和接收模块的相互干扰,以及其中所述未调制的连续波信号的所述预定的频率处于自由的频带中;
-借助于作为询问信号的所述未调制的连续波信号来搜索一个应答器装置(S3);
-由一个应答器装置响应于所述询问信号来把无线电应答信号发射到所述发射和接收模块上(S4);
-在所述发射和接收模块中响应于所述无线电应答信号来产生经频率调制的连续波信号(S5);以及
-借助于所述经频率调制的连续波信号来测量所述发射和接收模块与所述应答器装置之间的距离(S6),
其中,对所述无线电应答信号进行调制,使得在所述应答器装置和所述发射和接收模块之间的数据传输能够用于区分所述应答器装置中的哪个发射了接收到的无线电应答信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在搜索一个应答器装置期间,所述未调制的连续波信号的发射频率的在所述发射和接收模块中以预定的频率来进行键控转换。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述发射和接收模块从接收到的所述无线电应答信号中产生实信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述发射和接收模块进行对通过所述无线电应答信号传输的所述数据的解码且基于所述实信号来进行测距。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述发射和接收模块进行对通过所述无线电应答信号传输的所述数据的解码且基于接收到的所述无线电应答信号来进行测距。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中在完成数据解码之后和/或在完成测距之后的预定时间后重新产生所述未调制的连续波信号(S7)。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中具有预定的频率的所述未调制的连续波信号的相位发生移动,其中所述移动为+/-90°。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述相位移动在所述发射和接收模块中或在所述应答器装置中进行。
9.一种连续波雷达系统(10),包括:
-发射和接收模块(12),所述发射和接收模块设置为用于产生具有预定的频率的未调制的连续波信号和产生经频率调制的连续波信号,以及
-至少一个应答器装置(14,16,18;108,110,112),所述应答器装置设置为用于响应于询问信号而发射无线电应答信号,
-扫描装置,用于在产生未调制的连续波信号之前对预定的频率范围进行扫描,以确定自由的频带,其中所述未调制的连续波信号的所述预定的频率处于自由的频带中,
其中所述发射和接收模块还设置为用于产生作为询问信号的所述未调制的连续波信号用以搜索一个应答器装置,和响应于一个应答器装置的无线电应答信号来产生所述经频率调制的连续波信号,其中,对所述无线电应答信号进行调制,使得在所述应答器装置和所述发射和接收模块之间的数据传输能够用于区分所述应答器装置中的哪个发射了接收到的无线电应答信号。
10.根据权利要求9所述的连续波雷达系统(10),其中所述发射和接收模块包括频移键控装置,用于在搜索一个应答器装置期间对所述未调制的连续波信号的所述频率来进行键控转换。
11.根据权利要求9或10所述的连续波雷达系统(10),包括用于从接收到的所述无线电应答信号中产生实信号的混频器。
12.根据权利要求11所述的连续波雷达系统(10),包括用于对通过所述无线电应答信号传输的所述数据进行解码的解调单元,和用于测距的评估单元,其中基于所述实信号来进行所述解码和所述测距。
13.根据权利要求9所述的连续波雷达系统(10),其中所述发射和接收模块包括复合接收器。
14.根据权利要求9或10所述的连续波雷达系统(10),其中所述发射和接收模块设置为用于在完成数据解码之后和/或在完成测距之后预定的时间后重新产生所述未调制的连续波信号。
15.根据权利要求9或10所述的连续波雷达系统(10),包括相位移动装置,用于使具有预定的频率的所述未调制的连续波信号的相位发生移动,其中所述移动为+/-90°。
16.根据权利要求15所述的连续波雷达系统(10),其中所述相位移动装置设置在所述发射和接收模块中或所述应答器装置中。
17.一种移动式操纵和观测设备(106),所述移动式操纵和观测设备(106)用于技术设备(104)的自动化组件(102)且包括发射和接收模块(12),所述发射和接收模块设置为用于产生具有预定的频率的未调制的连续波信号和产生经频率调制的连续波信号,其中所述发射和接收模块还设置为用于产生用以搜索一个应答器装置的所述未调制的连续波信号,以及用于响应于应答器装置的无线电应答信号来产生所述经频率调制的连续波信号,其中所述移动式操纵和观测设备进一步包括扫描装置,用于在产生未调制的连续波信号之前对预定的频率范围进行扫描,以确定自由的频带,其中所述未调制的连续波信号的所述预定的频率处于自由的频带中,其中,对所述无线电应答信号进行调制,使得在所述应答器装置和所述发射和接收模块之间的数据传输能够用于区分所述应答器装置中的哪个发射了接收到的无线电应答信号。
18.根据权利要求17所述的移动式操纵和观测设备(106),包括频移键控装置,用于在搜索一个应答器装置期间对所述未调制的连续波信号的所述频率来进行键控转换。
19.根据权利要求17或18所述的移动式操纵和观测设备(106),包括用于从所述接收到的无线电应答信号中产生实信号的混频器。
20.根据权利要求19所述的移动式操纵和观测设备(106),包括用于对通过所述无线电应答信号传输的所述数据进行解码的解调单元和用于测距的评估单元,其中基于所述实信号来进行所述解码和所述测距。
21.根据权利要求17所述的移动式操纵和观测设备(106),包括复合的接收器。
22.根据权利要求17或18所述的移动式操纵和观测设备(106),其中所述发射和接收模块设置为用于,在完成数据解码之后和/或在完成测距之后的预定时间后重新产生所述未调制的连续波信号。
23.根据权利要求17或18所述的移动式操纵和观测设备(106),包括相位移动装置,用于使具有预定的频率的所述未调制的连续波信号的相位发生+/-90°的移动。
24.根据权利要求23所述的移动式操纵和观测设备(106),其中所述相位移动装置设置在所述发射和接收模块中。
25.一种HMI(人机界面)系统,包括至少一个根据权利要求17到24中任一项所述的移动式操纵和观测设备(106)。
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