DE10114782A1 - Distance measurement system for determining position of object measures actual mixed, transmission signal amplitudes, phases by combining desired profiles with input impedance low pass coefficients - Google Patents
Distance measurement system for determining position of object measures actual mixed, transmission signal amplitudes, phases by combining desired profiles with input impedance low pass coefficientsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestim mung von Entfernungsmeßwerten, bei dem von einem Sender ein mit ei ner Frequenz f1' oszillierendes Sendesignal ausgesandt wird, welches von einem im Meßbereich vorhandenen Objekt reflektiert oder remittiert und von einem ortsnah zum Sender angeordneten Empfänger empfangen wird, wobei das Empfangssignal in einer Mischstufe mit einem mit einer Fre quenz f1 oszillierenden Mischsignal gemischt wird.The invention relates to a method and an apparatus for determination of distance measured values, in which a transmitter emits an oscillating transmission signal with a frequency f 1 ', which is reflected or remitted by an object in the measuring range and is remotely located by a receiver arranged close to the transmitter is received, the received signal being mixed in a mixer with a frequency oscillating with a frequency f 1 mixed signal.
Bei derartigen Verfahren erfährt das ausgesandte Signal in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Meßvorrichtung und im Meßbereich vorhandenen Objekt eine Zeitverzögerung bzw. Phasenverschiebung, wobei die Größe der Zeitverzögerung bzw. der Grad der Phasenverschiebung Aufschluß über die genannte Entfernung gibt. Zur Ermittlung der Phasenverschie bung wird das Empfangssignal mit einem Mischsignal gemischt, wobei aus dem Mischer-Ausgangssignal dann mittels geeigneter Rechenopera tionen die Phasenverschiebung ermittelt werden kann.In the case of such methods, the transmitted signal is dependent on the distance between the measuring device and in the measuring range Object a time delay or phase shift, the size the time delay or the degree of phase shift digestion over the distance mentioned. To determine the phase shift the received signal is mixed with a mixed signal from the mixer output signal using a suitable arithmetic opera tion the phase shift can be determined.
Problematisch bei bekannten Verfahren der genannten Art ist die Tatsa che, daß die Übertragungsfunktionen der Mischstufe in der Regel ein Tief paßverhalten besitzen, was dazu führt, daß sich innerhalb der Mischstufe und dementsprechend auch am Ausgang der Mischstufe ein phasenver schobenes und/oder verzerrtes Mischsignal bzw. Empfangssignal ergibt, wobei diese Phasenverschiebung bzw. Verzerrung abhängig von der Fre quenz f1 des Mischsignals, der Frequenz f1' des Sendesignals und der Form der Misch- und Sendesignale ist. Die erläuterten Phasenverschie bungen bzw. Verzerrungen führen dementsprechend auch zu einer uner wünschten Änderung des Ausgangssignals der Mischstufe, was sich letzt lich negativ auf die Meßauflösung einer gemäß dem eingangs genannten Verfahren betriebenen Entfernungsmeßvorrichtung auswirkt.A problem with known methods of the type mentioned is the fact that the transfer functions of the mixing stage generally have a low-pass behavior, which leads to a phase-shifted and / or distorted mixing signal or, respectively, within the mixing stage and accordingly also at the output of the mixing stage . received signal yields, this phase shift or distortion frequency dependent on the Fre f 1 of the mixed signal, the frequency f 1 'of the transmit signal and the shape of the mixing and transmitting signals. The explained phase shifts or distortions accordingly also lead to an undesired change in the output signal of the mixing stage, which ultimately has a negative effect on the measurement resolution of a distance measuring device operated according to the aforementioned method.
Eine besonders negative Auswirkung stellt sich dann ein, wenn die Misch stufe eingangsseitig mit Rechtecksignalen angesteuert wird, deren Grund frequenz oberhalb der Grenzfrequenz der Eingangstiefpässe der Misch stufe liegt.A particularly negative effect arises when the mix stage is controlled on the input side with square wave signals, the reason for which frequency above the cut-off frequency of the input low-pass filter of the mixer level lies.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, das eingangs erläuterte Verfah ren und die entsprechende Vorrichtung derart weiterzubilden, daß Pha senverschiebungen und Verzerrungen der Signale innerhalb der und am Ausgang der Mischstufe verringert werden, wodurch dann die Meßauflö sung bei Entfernungsmessungen entsprechend erhöht werden soll.An object of the invention is the method explained at the outset ren and the corresponding device in such a way that Pha shifts and distortions of the signals within and on Output of the mixer can be reduced, which then the measuring resolution solution for distance measurements should be increased accordingly.
Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch ge
löst,
This object is achieved by the method according to the invention by
- - daß ein theoretischer Sollverlauf des Mischsignals definiert wird,A theoretical target curve of the mixed signal is defined,
- - daß ein theoretischer Sollverlauf des Sendesignals definiert wird,A theoretical target curve of the transmission signal is defined,
- - daß das tatsächliche Mischsignal und das tatsächliche Sendesignal je weils aus der Überlagerung einer Grundwelle der Frequenz f1 bzw. f1' mit ein bis vier Oberwellen dieser jeweiligen Grundwelle gebildet wer den,- That the actual mixed signal and the actual transmission signal each from the superposition of a fundamental wave of the frequency f 1 or f 1 'with one to four harmonics of this respective fundamental wave who formed the
- - daß die Amplituden und Phasen von Grund- und Oberwellen eines theoretischen Mischsignals derart gewählt werden, daß das durch Überlagerung von Grund- und Oberwellen gebildete Signal dem theore tischen Sollverlauf des Mischsignals möglichst gut angenähert ist,- That the amplitudes and phases of fundamental and harmonic waves Theoretical mixed signal can be chosen so that the Superposition of fundamental and harmonic signals formed the theore table approximate course of the mixed signal is approximated as well as possible,
- - daß die Amplituden und Phasen von Grund- und Oberwellen eines theoretischen Sendesignals derart gewählt werden, daß das durch Überlagerung von Grund- und Oberwellen gebildete Signal dem theore tischen Sollverlauf des Sendesignals möglichst gut angenähert ist,- That the amplitudes and phases of fundamental and harmonic waves theoretical transmission signal can be chosen so that by Superposition of fundamental and harmonic signals formed the theore table is ideally approximated of the transmission signal,
- - daß die für Grund- und Oberwellen jeweils maßgeblichen Eingangsim pedanzen einschließlich der zugehörigen Tiefpaßkoeffizienten des Mischsignalzweigs und/oder des Empfangssignalzweigs der Mischstufe direkt oder indirekt ermittelt werden,- That the relevant inputim for fundamental and harmonics pedances including the associated low pass coefficients of Mixed signal branch and / or the received signal branch of the mixer be determined directly or indirectly,
- - daß Amplitude und Phase, die die Grund- und Oberwellen des tatsäch lichen, am Eingang der Mischstufe anzulegenden Mischsignals aufwei sen, durch Verknüpfung der Sollverläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Mischsignals mit den Tiefpaßkoeffizienten der jeweils zugeordneten Eingangsimpedanzen des Mischsignalzweigs ermittelt werden, und- That amplitude and phase, which are the fundamental and harmonic waves of the actual Lichen mixed signal to be applied to the input of the mixer stage sen, by linking the target courses of the fundamental and harmonic waves of the theoretical mixed signal with the low-pass coefficients of each assigned input impedances of the mixed signal branch determined be, and
- - daß Amplitude und Phase, die die Grund- und Oberwellen des tatsäch lichen Sendesignals aufweisen, durch Verknüpfung der Sollverläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Sendesignals mit den Tief paßkoeffizienten der jeweils zugeordneten Eingangsimpedanzen des Empfangssignalzweigs ermittelt werden.- That amplitude and phase, which are the fundamental and harmonic waves of the actual Lichen transmission signal by linking the target courses of Fundamental and harmonic waves of the theoretical transmission signal with the lows pass coefficients of the respectively assigned input impedances of the Receive signal branch can be determined.
Nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch ge
löst,
According to the device according to the invention, the object is achieved by
- - daß eine Definitionsstufe zur Definition eines theoretischen Sollverlaufs des Mischsignals vorgesehen ist,- That a definition level to define a theoretical target course the mixed signal is provided,
- - daß eine Definitionsstufe zur Definition eines theoretischen Sollverlaufs des Sendesignals vorgesehen ist, - That a definition level to define a theoretical target course the transmission signal is provided,
- - daß eine Überlagerungsstufe zur Erzeugung des tatsächlichen Mischsi gnals und des tatsächlichen Sendesignals vorgesehen ist, in der das tatsächliche Mischsignal und das tatsächliche Sendesignal aus der Überlagerung einer Grundwelle der Frequenz f1 bzw. f1' mit ein bis vier Oberwellen dieser jeweiligen Grundwelle gebildet werden,- That a superposition stage for generating the actual Mischsi signal and the actual transmission signal is provided, in which the actual mixed signal and the actual transmission signal are formed from the superposition of a fundamental wave of the frequency f 1 and f 1 'with one to four harmonics of this respective fundamental wave .
- - daß eine Signalbestimmungsstufe vorgesehen ist, in der die Amplituden und Phasen von Grund- und Oberwellen eines theoretischen Mischsi gnals derart gewählt werden, daß das durch Überlagerung von Grund- und Oberwellen gebildete Signal dem theoretischen Sollverlauf des Mischsignals möglichst gut angenähert ist, und in der die Amplituden und Phasen von Grund- und Oberwellen eines theoretischen Sendesi gnals derart gewählt werden, daß das durch Überlagerung von Grund- und Oberwellen gebildete Signal dem theoretischen Sollverlauf des Sen designals möglichst gut angenähert ist,- That a signal determination stage is provided in which the amplitudes and phases of fundamental and harmonic waves of a theoretical mixed si gnals should be chosen in such a way that the and harmonics formed signal the theoretical course of the Mixed signal is approximated as well as possible, and in which the amplitudes and phases of fundamental and harmonic waves of a theoretical broadcast gnals should be chosen in such a way that the and harmonic generated signal the theoretical course of the Sen design is approximated as well as possible,
- - daß eine Impedanz- und Koeffizientenermittlungsstufe vorgesehen ist, in der die für die Grund- und Oberwellen jeweils maßgeblichen Ein gangsimpedanzen einschließlich der zugehörigen Tiefpaßkoeffizienten des Mischsignalzweigs und/oder des Empfangssignalzweigs der Misch stufe direkt oder indirekt ermittelt werden, undThat an impedance and coefficient determination stage is provided, in which the relevant for the fundamental and harmonics transition impedances including the associated low-pass coefficients of the mixed signal branch and / or the received signal branch of mixing level can be determined directly or indirectly, and
- - daß eine Verknüpfungsstufe vorgesehen ist, in der Amplitude und Pha se, die die Grund- und Oberwellen des tatsächlichen, am Eingang der Mischstufe anzulegenden Mischsignals aufweisen, durch Verknüpfung der Sollverläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Mischsi gnals mit den Tiefpaßkoeffizienten der jeweils zugeordneten Ein gangsimpedanzen des Mischsignalzweigs ermittelt werden, und- That a linkage level is provided in the amplitude and Pha se, which is the fundamental and harmonic of the actual, at the entrance of the Mixing stage to be applied mixed signal, by linking the target courses of the fundamental and harmonic waves of the theoretical mixed Si gnals with the low-pass coefficients of the respective assigned one are determined impedance of the mixed signal branch, and
- - in der Amplitude und Phase, die die Grund- und Oberwellen des tat sächlichen Sendesignals aufweisen, durch Verknüpfung der Sollverläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Sendesignals mit den Tiefpaßkoeffizienten der jeweils zugeordneten Eingangsimpedanzen des Empfangssignalzweigs ermittelt werden.- in the amplitude and phase that did the fundamental and harmonic waves of the have objective broadcast signal, by linking the target courses the fundamental and harmonics of the theoretical transmission signal with the Low pass coefficients of the respectively assigned input impedances of the Receive signal branch can be determined.
Erfindungsgemäß wird also das tatsächliche, am Eingang der Mischstufe anliegende Mischsignal ebenso wie das Sendesignal, welches bezüglich Frequenz und Signalform dem Empfangssignal entspricht, aus der Über lagerung von zwei bis fünf Sinusschwingungen gebildet, wobei die Ein gangsimpedanzen der Mischstufe für die Frequenzen dieser Sinusschwin gungen bestimmt, daraus die wirksamen Tiefpaßkoeffizienten ermittelt und anschließend die Amplituden und Phasen der Sinusschwingungen so gewählt werden, daß die tatsächlich an den Eingängen der Mischstufe an zulegenden Signale durch die Übertragungsfunktionen der Mischstufe derart beeinflußt werden, daß sich letztlich innerhalb der Mischstufe ein gewünschter Sollverlauf der Signale ergibt.According to the invention, the actual at the input of the mixing stage applied mixed signal as well as the transmission signal, which regarding Frequency and waveform corresponds to the received signal from the over Storage of two to five sinusoidal oscillations, the Ein gating impedances of the mixer for the frequencies of this sine wave conditions determined, the effective low-pass coefficients determined and then the amplitudes and phases of the sine waves so be selected that actually at the inputs of the mixer signals through the transfer functions of the mixer be influenced in such a way that it ultimately occurs within the mixing stage desired course of the signals results.
Es wird erfindungsgemäß also mit verhältnismäßig geringem Aufwand er reicht, daß innerhalb der Mischstufe weitgehend unverzerrte Signale vor liegen, so daß die Meßauflösung nicht durch Verzerrungen, die auf das Tiefpaßverhalten der Mischereingänge zurückzuführen sind, beeinträch tigt wird. Mit geringem Aufwand läßt sich dieses Ziel deshalb erreichen, weil das Misch- und das Sendesignal aus nur wenigen Sinusschwingun gen zusammengesetzt werden und zur Bestimmung der Tiefpaßkoeffizi enten die Eingangsimpedanzen der Mischstufe auch nur bezüglich dieser wenigen Schwingungsfrequenzen für den Mischsignalzweig und den Empfangssignalzweig ermittelt werden muß. It is therefore according to the invention with relatively little effort suffices that within the mixer stage largely undistorted signals lie, so that the measurement resolution is not due to distortions caused by the Low pass behavior of the mixer inputs can be attributed is done. This goal can be achieved with little effort, because the mixed and the transmit signal from only a few sine waves gene are composed and to determine the low-pass coefficient the input impedances of the mixer stage only with regard to this few oscillation frequencies for the mixed signal branch and the Receive signal branch must be determined.
Alternativ wäre es im Rahmen einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung auch möglich, nur das Sendesignal oder nur das Mischsignal auf die erfindungsgemäße Weise zu erzeugen.Alternatively, it would be within the scope of a simplified embodiment of the Invention also possible, only the transmission signal or only the mixed signal to produce in the manner according to the invention.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das tatsächliche Mischsignal am Ein gang der Mischstufe aus der Überlagerung der Grundwelle der Frequenz f1 mit der zweiten und vierten Oberwelle dieser Frequenz f1 gebildet wird, und/oder wenn das tatsächliche Sendesignal aus der Überlagerung der Grundwelle der Frequenz f1' mit der zweiten und vierten Oberwelle dieser Frequenz f1' gebildet wird. Auf diese Weise lassen sich Rechtecksignale be sonders einfach annähern. Für die Annäherung von anderen Signalfolgen können jedoch auch beliebige andere niederwertige Oberwellen der Grundfrequenzen herangezogen werden.It is particularly preferred if the actual mixed signal at the input of the mixer stage is formed from the superposition of the fundamental wave of frequency f 1 with the second and fourth harmonic of this frequency f 1 , and / or if the actual transmit signal is obtained from the superposition of the fundamental wave of the frequency f 1 'with the second and fourth harmonic of this frequency f 1 ' is formed. In this way, square wave signals can be approximated particularly easily. Any other low-order harmonics of the fundamental frequencies can, however, also be used for the approximation of other signal sequences.
Als Verknüpfungsoperation für die Verknüpfung der Sollverläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Mischsignals bzw. des theoreti schen Sendesignals mit den jeweils zugeordneten Eingangsimpedanzen des Mischsignalzweigs bzw. des Empfangssignalzweigs kann beispielswei se eine Multiplikation im Frequenzbereich oder eine Faltung im Zeitbe reich verwendet werden.As a linking operation for linking the target courses of the Fundamental and harmonic waves of the theoretical mixed signal or theoreti transmission signal with the respective assigned input impedances the mixed signal branch or the received signal branch can, for example a multiplication in the frequency domain or a convolution in the time domain be used richly.
Das tatsächliche Mischsignal und/oder das tatsächliche Sendesignal kann bevorzugt durch die Überlagerung der Ausgangssignale mehrerer phasen starr miteinander verkoppelter Frequenzgeneratoren erzeugt werden, wo bei die Anzahl der Frequenzgeneratoren der um 1 erhöhten Anzahl der zu erzeugenden Oberwellen entspricht, so daß alle Oberwellen einschließlich der Grundwelle durch die Frequenzgeneratoren bereitstellbar sind. The actual mixed signal and / or the actual transmit signal can preferably by superimposing the output signals of several phases rigidly coupled frequency generators are generated where with the number of frequency generators increased by 1 the number of generating harmonics, so that all harmonics including the fundamental wave can be provided by the frequency generators.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, das tatsächliche Mischsignal und/oder das tatsächliche Sendesignal durch einen Direct-Digital- Synthesizer zu erzeugen, wobei in diesem Fall nicht die erfindungsgemäß ermittelten Grund- und Oberwellen einzeln erzeugt werden müssen, da es letztlich genügt, die durch die Überlagerung dieser Grund- und Oberwel len erzeugten Summensignale durch den Direct-Digital-Synthesizer bereit zustellen.Alternatively, however, it is also possible to use the actual mixed signal and / or the actual transmission signal by a direct digital To produce synthesizers, in which case not according to the invention determined fundamental and harmonic waves must be generated individually because it in the end, it suffices by the superimposition of this basic and upper world len generated sum signals ready by the direct digital synthesizer to deliver.
Ebenso ist es jedoch auch möglich, das tatsächliche Mischsignal und/oder das tatsächliche Sendesignal durch Ansteuerung eines passiven Differenziergliedes mit angepaßter Wirkintensität zu erzeugen, so daß dem Tiefpaßverhalten des Mischsignalzweiges bzw. Sendesignalzweiges der Mischstufe optimal entgegengewirkt wird. In diesem Fall liegt das erfin dungsgemäß jeweils gewünschte Signal am Ausgang eines passiven Diffe renziergliedes an, ohne daß zuvor die erfindungsgemäß nötige Verknüp fungsoperation explizit ausgeführt wurde, da diese Verknüpfungsoperati on letztlich direkt im passiven Differenzierglied erfolgt. Bevorzugt ist es dabei natürlich, wenn das Ansteuersignal des passiven Differenziergliedes dem theoretischen Mischsignal bzw. dem theoretischen Sendesignal in nerhalb der Mischstufe entspricht.However, it is also possible to use the actual mixed signal and / or the actual transmission signal by controlling a passive one Generate differentiator with adjusted active intensity, so that Low pass behavior of the mixed signal branch or transmit signal branch of the Mixing stage is optimally counteracted. In this case, this is due according to the desired signal at the output of a passive dif renzierliedes without the link necessary according to the invention beforehand operation was carried out explicitly because this linking operation on ultimately takes place directly in the passive differentiator. It is preferred of course, when the control signal of the passive differentiator the theoretical mixed signal or the theoretical transmit signal in within the mixing stage.
Der theoretische Sollverlauf des Mischsignals und/oder des Sendesignals innerhalb der Mischstufe kann einem Rechteck-, einem Dreieck-, einem Sinus-, einem Gauß-Signal, einer Kombination aus diesen Signalformen oder einem anderen Signal angenähert sein. Es werden dann jeweils die am besten passenden Oberwellen niedriger Ordnung ausgewählt, um die verschiedenen Signalformen durch Überlagerung dieser Oberwellen mit der Grundwelle zu erzeugen. The theoretical target curve of the mixed signal and / or the transmission signal within the mixing stage can be a rectangle, a triangle, a Sinus, a Gaussian signal, a combination of these waveforms or another signal. It will then be the best matched low order harmonics selected to the different waveforms by superimposing these harmonics to generate the fundamental wave.
Der Verlauf des theoretischen Mischsignals bzw. des theoretischen Sende signals innerhalb der Mischstufe soll möglichst homogen mit möglichst kleinem Ripple ausgeführt sein. Die Koeffizienten dieser theoretischen Si gnale können beispielsweise über numerische Iterationsverfahren be stimmt werden.The course of the theoretical mixed signal or the theoretical transmission signals within the mixing stage should be as homogeneous as possible with small ripple. The coefficients of this theoretical Si Signals can be, for example, using numerical iteration methods be true.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Verlauf des theoretischen Mischsi gnals bzw. des theoretischen Sendesignals zwischen verschiedenen Si gnalformen umschaltbar ist. Auf diese Weise läßt sich das erfindungsge mäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung jeweils optimal an den konkret vorliegenden Anwendungsfall anpassen.It is particularly preferred if the course of the theoretical mixing si gnals or the theoretical transmission signal between different Si signal forms is switchable. In this way, the fiction can method and the device according to the invention in each case optimal adapt to the specific application.
Das erzeugte tatsächliche Mischsignal kann gleichzeitig mehreren Misch stufen mit zumindest ähnlicher Eingangsimpedanz im Mischsignalzweig zugeführt werden, so daß das erfindungsgemäße Verfahren für diese meh reren Mischstufen nur einmal ausgeführt werden muß.The actual mixed signal generated can simultaneously be mixed stages with at least similar input impedance in the mixed signal branch are supplied so that the inventive method for this meh Other mixing stages only have to be carried out once.
Die Signalform des Sollverlaufs des Mischsignals innerhalb der Mischstufe kann gleich der Signalform des Sollverlaufs des Empfangssignals inner halb der Mischstufe sein.The waveform of the target course of the mixed signal within the mixer can equal the waveform of the target curve of the received signal half of the mixing level.
Die Frequenz f1' des Sendesignals kann zumindest im wesentlichen gleich oder genau gleich der Frequenz f1 des Mischsignals sein.The frequency f 1 'of the transmission signal can be at least substantially the same or exactly the same as the frequency f 1 of the mixed signal.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen an gegeben.Further preferred embodiments are in the subclaims given.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich ausschließlich auf die erfindungsgemäße Er zeugung des Mischsignals. Die erfindungsgemäße Erzeugung des Sendesi gnals, auf die im Rahmen des Ausführungsbeispiel kein Bezug genommen wird, kann analog ausgeführt werden. In den Zeichnungen zeigen:The invention is described below using an exemplary embodiment Described with reference to the drawings. The described embodiment relates exclusively to the invention generation of the mixed signal. The generation of the Sendesi according to the invention gnals, to which no reference was made in the context of the exemplary embodiment can be carried out analogously. The drawings show:
Fig. 1a-d die zeitlichen Verläufe von Mischsignalen und Empfangs signalen mit unterschiedlichen Phasenverschiebungen, Fig. 1a-d, the temporal profiles of mixed signals and reception signals with different phase shifts,
Fig. 2 den zeitlichen Verlauf von Grund- und Oberwellen sowie den Sollverlauf eines aus diesen Grund- und Oberwellen gebilde ten Mischsignals,2 shows the time course of fundamental and harmonic waves and the desired course of a ten mixed signal. Educated from these fundamental and harmonic waves
Fig. 3 den zeitlichen Verlauf eines Mischsignals nach dem Stand der Technik am Eingang und innerhalb einer Mischstufe, Fig. 3 shows the time course of a mixing signal according to the state of the art at the entrance and within a mixer stage,
Fig. 4 den zeitlichen Verlauf eines erfindungsgemäßen Mischsignals am Eingang und innerhalb einer Mischstufe und Fig. 4 shows the time course of a mixing signal at the input of the present invention and within a mixer and
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 5 is a block diagram of an apparatus for performing the method according to the invention.
Fig. 1a zeigt den zeitlichen Verlauf eines rechteckförmigen Empfangs signals 1, welches gegenüber einem trapezförmigen Mischsignal 2 eine Phasenverschiebung von 0° aufweist. Fig. 1a shows the time course of a rectangular receive signal 1 , which has a phase shift of 0 ° compared to a trapezoidal mixed signal 2 .
Im Rahmen der Entfernungsmessung wird das Empfangssignal mit dem Mischsignal in einer Mischstufe gemischt, woraufhin das Ergebnis dieser Mischung durch einen nachgeschalteten Integrator über der Zeit integriert wird. Das Integrationsergebnis ist in Fig. 1 jeweils schraffiert dargestellt.As part of the distance measurement, the received signal is mixed with the mixed signal in a mixer stage, whereupon the result of this mixture is integrated over time by a downstream integrator. The integration result is shown hatched in FIG. 1.
Bei einer Phasenverschiebung von 0° gemäß Fig. 1a ergibt sich ein ma ximales Integrationsergebnis, da sich Mischsignal und Empfangssignal maximal überdecken.With a phase shift of 0 ° according to FIG. 1a, there is a maximum integration result, since the mixed signal and received signal overlap to a maximum.
Wenn nun das Empfangssignal 1 durch eine externe Signallaufzeit, die durch den Abstand zwischen einer Meßvorrichtung und einem Objekt be dingt ist, verzögert wird, verringert sich der Überlappungsgrad zwischen Empfangssignal und Mischsignal, und das Integrationsergebnis wird klei ner. Dies ist in den Fig. 1b bis 1d für Phasenverschiebungen zwischen Mischsignal und Empfangssignal von 90°, 160° und 180° dargestellt.If the received signal 1 is delayed by an external signal propagation time, which is caused by the distance between a measuring device and an object, the degree of overlap between the received signal and the mixed signal is reduced, and the integration result becomes smaller. This is shown in FIGS . 1b to 1d for phase shifts between the mixed signal and the received signal of 90 °, 160 ° and 180 °.
Um die Ermittlung eines Entfernungsmeßwertes möglichst einfach zu ge stalten, wird ein linearer Zusammenhang zwischen der genannten Pha senverschiebung und dem ermittelten Integrationsergebnis angestrebt, was sich jedoch im dargestellten Ausführungsbeispiel nur mit ideal recht eckigen Mischer-Eingangs- und -Empfangssignalen erreichen läßt. Es muß also im dargestellten Anwendungsfall sichergestellt werden, daß in nerhalb der Mischstufe sowohl das Empfangssignal als auch das Mischsi gnal einen möglichst idealen Rechteckverlauf aufweisen.In order to determine a measured distance value as simply as possible stalten, there is a linear relationship between the mentioned Pha shift and the determined integration result, which, however, is only ideal in the illustrated embodiment square mixer input and reception signals can be achieved. It In the application shown, it must therefore be ensured that in both the reception signal and the mixing signal within the mixing stage gnal have an ideal rectangular shape.
Fig. 2 zeigt den Verlauf von Grund- und Oberwellen, welche zur Erzeu gung eines angenäherten Rechtecksignals herangezogen werden können. Konkret ist in Fig. 2 eine Grundwelle 3 mit der Frequenz f1 sowie der Verlauf von zwei Oberwellen 4, 5 der Grundwelle 3 gezeigt. Die Oberwelle 4 besitzt eine Frequenz von 3.f1, die Oberwelle 5 besitzt eine Frequenz von 5.f1. Beide Oberwellen 4, 5 besitzen gegenüber der Grundwelle 3 eine Phasenverschiebung von 0°. Die Amplitude der Oberwelle 4 beträgt unge fähr ein Fünftel der Amplitude der Grundwelle 3, wohingegen die Ampli tude der Oberwelle 5 ungefähr ein Fünftel der Amplitude der Oberwelle 4 beträgt. Fig. 2 shows the course of fundamental and harmonics, which can be used to generate an approximate square wave signal. Specifically, a fundamental wave 3 with the frequency f 1 and the course of two harmonics 4 , 5 of the fundamental wave 3 are shown in FIG. 2. The harmonic 4 has a frequency of 3.f 1 , the harmonic 5 has a frequency of 5.f 1 . Both harmonics 4 , 5 have a phase shift of 0 ° with respect to the fundamental wave 3 . The amplitude of the harmonic 4 is approximately one fifth of the amplitude of the fundamental 3 , whereas the amplitude of the harmonic 5 is approximately one fifth of the amplitude of the harmonic 4 .
Durch eine Aufsummierung von Grundwelle 3 und Oberwellen 4 und 5 ergibt sich das einem Rechteckverlauf angenäherte Summensignal 6, wel ches im Rahmen der Erfindung dem theoretischen Mischsignal entspricht.By summing up fundamental wave 3 and harmonic waves 4 and 5 , the sum signal 6 approximates a rectangular shape, which corresponds to the theoretical mixed signal within the scope of the invention.
Fig. 3 zeigt den Verlauf eines angenäherten Rechtecksignals 6 gemäß Fig. 2, welches gemäß Stand der Technik tatsächlich an Mischstufen an gelegt wird, erfindungsgemäß jedoch nur dazu benutzt wird, das tatsäch lich an die Mischstufe angelegte Mischsignal zu ermitteln. Durch das Tief paßverhalten einer Mischstufe erfährt das Mischsignal 6 sowohl eine Pha senverschiebung als auch eine Verzerrung, so daß sich letztlich der in Fig. 3 mit 7 bezeichnete Verlauf des Signals innerhalb der Mischstufe er geben würde. Dieser Verlauf ist nicht mehr in ausreichender Weise einem Rechteckverlauf angenähert, was zu den eingangs in Verbindung mit dem Stand der Technik erläuterten Nachteilen führt. Fig. 3 shows the course of an approximate square wave signal 6 according to Fig. 2, which is actually applied to mixing stages according to the prior art, but is only used according to the invention to determine the actual mixing signal applied to the mixing stage. By the low of a mixer paßverhalten receives the mixed signal 6 both Pha senverschiebung as well as a distortion, so that ultimately the 3 would 7 designated course of the signal within the mixer give in Fig. It. This course is no longer sufficiently approximated to a rectangular course, which leads to the disadvantages explained at the outset in connection with the prior art.
Erfindungsgemäß wird nun die Eingangsimpedanz und daraus die zuge hörigen Tiefpaßkoeffizienten des Mischsignalzweigs der Mischstufe für die Frequenzen der Grundwelle 3 sowie der Oberwellen 4, 5 gemäß Fig. 2 ermittelt, woraufhin diese Tiefpaßkoeffizienten mit den Signalen 3, 4, 5 gemäß Fig. 2 verknüpft werden. Durch diese Verknüpfungsoperation er gibt sich dann ein veränderter Verlauf des Summensignals 6 gemäß Fig. 2. Dieser geänderte Verlauf ist in Fig. 4 mit 8 bezeichnet und entspricht dem im Rahmen der Erfindung tatsächlich an den Eingang der Mischstufe angelegten Mischsignal.According to the invention, the input impedance and from it the associated low-pass coefficients of the mixed signal branch of the mixer for the frequencies of the fundamental 3 and the harmonics 4 , 5 according to FIG. 2 are determined, whereupon these low-pass coefficients are linked to the signals 3 , 4 , 5 according to FIG. 2 , This combination operation then results in a changed profile of the sum signal 6 according to FIG. 2. This changed profile is designated 8 in FIG. 4 and corresponds to the mixed signal actually applied to the input of the mixer in the context of the invention.
Wenn nun ein Mischsignal 8 gemäß Fig. 4 an die Mischstufe, deren Ein gangsimpedanzen zuvor ermittelt wurden, angelegt wird, bewirkt das Tief paßverhalten des Mischsignaleingange eine Verzerrung bzw. Phasenver schiebung des Mischsignals 8 dahingehend, daß sich im Mischer wieder um der einem Rechteckverlauf angenäherte Verlauf 9 ergibt, welcher dem theoretischen Mischsignal 6 gemäß Fig. 2 entspricht. Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt, daß sich innerhalb der Mischstufe der gewünschte Sollverlauf 9 einstellt, wodurch die Meßge nauigkeit - wie bereits erläutert - erhöht werden kann.If now a mixed signal were determined 8 according to Fig. 4 to the mixing stage, the A canal impedances previously created, causing the low paßverhalten of the composite video inputs, a distortion or Phasenver shift of the mixing signal 8 to the effect that back to the approximate a rectangular profile in the mixer Course 9 results, which corresponds to the theoretical mixed signal 6 according to FIG. 2. It is thus ensured by the method according to the invention that the desired course 9 is set within the mixing stage, as a result of which the measuring accuracy - as already explained - can be increased.
Nachfolgend wird an einem besonders einfachen Beispiel erläutert, in wel cher Weise die Verknüpfung zwischen den Eingangsimpedanzen des Mischsignalzweigs einer Mischstufe mit den Signalen 3, 4, 5 gemäß Fig. 2 z. B. erfolgen kann:In the following, a particularly simple example is used to explain the manner in which the link between the input impedances of the mixed signal branch of a mixer stage with the signals 3 , 4 , 5 according to FIG . B. can be done:
Das theoretische Mischsignal 6 am Eingang der Mischstufe läßt sich for
melmäßig wie folgt beschreiben:
The theoretical mixing signal 6 at the input of the mixing stage can be described as follows:
f(t) = AR1.sin(2.π.f1 + ϕR1)+AR2.sin(2.π.f2 + ϕR2) + . . . + ARN.sin(2.π.fN + ϕRN)f (t) = A R1 .sin (2.π.f 1 + ϕ R1 ) + A R2 .sin (2.π.f 2 + ϕ R2 ) +. , , + A RN .sin (2.π.f N + ϕ RN )
Der erste Summand dieser Formel entspricht der Grundwelle des theoreti schen Mischsignals 6, die weiteren Summanden entsprechen je einer Oberwelle des Mischsignals 6.The first summand of this formula corresponds to the fundamental wave of the theoretical mixing signal 6 , the further summands each correspond to a harmonic wave of the mixed signal 6 .
Analog läßt sich auch das Sendesignal und das davon abhängige Emp fangssignal beschreiben. The transmission signal and the emp Describe the catch signal.
Für die Frequenzen der Grundwelle und der gewählten Oberwellen werden
jeweils die Impedanzwerte des Mischsignalzweigs der Mischstufe gemes
sen. Unter der Annahme, daß der Verlauf der Eingangsimpedanz des
Mischsignalzweigs über der Frequenz das Verhalten eines Tiefpasses er
ster Ordnung aufweist, welcher aus einer Reihenschaltung eines Wider
stands R1 und eines Kondensators C1 besteht, ergeben sich für die ein
zelnen Frequenzen folgende Impedanzwerte:
The impedance values of the mixed signal branch of the mixer are measured for the frequencies of the fundamental wave and the selected harmonics. Assuming that the course of the input impedance of the mixed signal branch over the frequency exhibits the behavior of a low-pass filter of the first order, which consists of a series connection of a resistor R1 and a capacitor C1, the following impedance values result for the individual frequencies:
Der Verlauf der Eingangsimpedanz des Empfangssignalzweigs über der Frequenz wird entsprechend ermittelt.The course of the input impedance of the received signal branch over the Frequency is determined accordingly.
Aus den im Rahmen der Impedanzmessung gewonnenen Bauteilwerten
wird dann das Verstärkungs- und Phasenverhalten der Übertragungs
funktion des Mischsignalzweigs der Mischstufe wie folgt bestimmt:
The gain and phase behavior of the transfer function of the mixed signal branch of the mixer stage is then determined from the component values obtained as part of the impedance measurement as follows:
Diese Verstärkungen und Phasenverschiebungen beeinflussen innerhalb
der Mischstufe den Verlauf des ursprünglich an den Mischereingang an
gelegten Signals. Um diese, eine unerwünschte Verzerrung bewirkende
Beeinflussung zu kompensieren, wird erfindungsgemäß nun ein Signal g(t)
berechnet, welches dem Signal 8 gemäß Fig. 4 entspricht und welches als
tatsächliches Mischsignal an den Eingang der Mischstufe angelegt werden
kann:
These amplifications and phase shifts influence the course of the signal originally applied to the mixer input within the mixer stage. In order to compensate for this influence, which causes undesired distortion, a signal g (t) is now calculated according to the invention, which corresponds to signal 8 according to FIG. 4 and which can be applied as an actual mixed signal to the input of the mixing stage:
Durch das Anlegen dieses Signals g(t) an den Eingang des Mischsignal zweigs der Mischstufe wird erreicht, daß das Signal durch das Tiefpaßver halten des Mischsignalzweigs derart beeinflußt wird, daß es innerhalb des Mischsignalzweigs letztlich den gewünschten Verlauf gemäß Signal 9 ent sprechend Fig. 4 einnimmt.By applying this signal g (t) to the input of the mixed signal branch of the mixer stage it is achieved that the signal is influenced by the low-pass behavior of the mixed signal branch in such a way that it ultimately within the mixed signal branch the desired course according to signal 9 accordingly FIG. 4th occupies.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild zur Durchführung des erfindungsgemä ßen Verfahrens. Eine Steuereinheit 10 beaufschlagt einen Lichtsender 11, eine Frequenzgeneratoreinheit 12 sowie eine Auswerteeinheit 13. In der Frequenzgeneratoreinheit wird ein den Sender 11 beaufschlagendes Signal erzeugt, woraufhin vom Sender 11 ein entsprechendes Lichtsignal abgege ben, von einem - nicht dargestellten - Objekt reflektiert und von einem Empfänger 14 empfangen wird. Fig. 5 shows a block diagram for carrying out the inventive method SEN. A control unit 10 acts on a light transmitter 11 , a frequency generator unit 12 and an evaluation unit 13 . A signal which acts on the transmitter 11 is generated in the frequency generator unit, whereupon a corresponding light signal is emitted by the transmitter 11 , reflected by an object (not shown) and received by a receiver 14 .
Die Frequenzgeneratoreinheit 12 erzeugt mittels mehrerer Frequenzgene ratoren mehrere Sinusschwingungen (Grundwelle und Oberwellen), die einem Summierer 15 zugeführt werden. Das Summensignal des Summie rers 15 wird ebenso wie das Empfangssignal des Empfängers 14 einer Mischstufe 16 zugeführt, in welcher eine Multiplikation der zugeführten Signale folgt. Das Mischergebnis wird dann an einen Integrierer 17 ange legt, welcher mit der Auswerteeinheit 13 kommuniziert.The frequency generator unit 12 generates a plurality of sine waves (fundamental and harmonics) by means of a plurality of frequency generators, which are fed to a summer 15 . The sum signal of the summie rers 15 is fed, like the reception signal of the receiver 14, to a mixer 16 , in which the signals supplied are multiplied. The mixing result is then applied to an integrator 17 , which communicates with the evaluation unit 13 .
Die Signale, die dem Summierer 15 vom Frequenzgenerator 12 zur Verfü gung gestellt werden, wurden zuvor gemäß dem erfindungsgemäßen Ver fahren, nämlich durch eine Verknüpfung der Tiefpaßkoeffizienten der Mi schereingänge der Mischstufe 16 mit vorgegebenen Sollverläufen ermittelt, so daß sich letztlich innerhalb der Mischstufe der gewünschte Sollverlauf des vom Summierer 15 zur Verfügung gestellten Mischsignal ergibt. The signals that are made available to the summer 15 by the frequency generator 12 were previously operated in accordance with the method according to the invention, namely by linking the low-pass coefficients of the mixer inputs of the mixer stage 16 to predetermined target profiles, so that ultimately the desired stage within the mixer stage Target course of the mixed signal provided by the summer 15 results.
11
Empfangssignal
receive signal
22
Mischsignal
mixed signal
33
Grundwelle des theoretischen Mischsignals
Fundamental wave of the theoretical mixed signal
44
Oberwelle des theoretischen Mischsignals
Harmonic wave of the theoretical mixed signal
55
Oberwelle des theoretischen Mischsignals
Harmonic wave of the theoretical mixed signal
66
theoretisches Mischsignal am Eingang der Mischstufe
theoretical mixed signal at the input of the mixer
77
Verlauf des theoretischen Mischsignals
im Mischsignalzweig der Mischstufe
Course of the theoretical mixed signal in the mixed signal branch of the mixer
88th
tatsächliches Mischsignal am Eingang der Mischstufe
actual mixed signal at the input of the mixer
99
Verlauf des tatsächlichen Mischsignals Course of the actual mixed signal
88th
im Mischsignalzweig der Mischstufe
in the mixed signal branch of the mixer
1010
Steuereinheit
control unit
1111
Sender
Channel
1212
Frequenzgeneratoreinheit
Frequency generator unit
1313
Auswerteeinheit
evaluation
1414
Empfänger
receiver
1515
Summierer
summing
1616
Mischstufe
mixer
1717
Integrierer
integrator
Claims (14)
daß ein theoretischer Sollverlauf des Mischsignals definiert wird,
daß ein theoretischer Sollverlauf des Sendesignals definiert wird,
daß das tatsächliche Mischsignal (8) und das tatsächliche Sendesi gnal jeweils aus der Überlagerung einer Grundwelle (3) der Frequenz f1 bzw. f1' mit ein bis vier Oberwellen (4, 5) dieser jeweiligen Grund welle (3) gebildet werden,
daß die Amplituden und Phasen von Grund- und Oberwellen (3-5) eines theoretischen Mischsignals (6) derart gewählt werden, daß das durch Überlagerung von Grund- und Oberwellen (3-5) gebildete Si gnal (6) dem theoretischen Sollverlauf (9) des Mischsignals mög lichst gut angenähert ist,
daß die Amplituden und Phasen von Grund- und Oberwellen eines theoretischen Sendesignals derart gewählt werden, daß das durch Überlagerung von Grund- und Oberwellen gebildete Signal dem theoretischen Sollverlauf des Sendesignals möglichst gut angenähert ist,
daß die für Grund- und Oberwellen (3-5) jeweils maßgeblichen Eingangsimpedanzen einschließlich der zugehörigen Tiefpaßkoeffizi enten des Mischsignalzweigs und/oder des Empfangssignalzweigs der Mischstufe (16) direkt oder indirekt ermittelt werden,
daß Amplitude und Phase, die die Grund- und Oberwellen (3-5) des tatsächlichen, am Eingang der Mischstufe (16) anzulegenden Mischsignals (8) aufweisen, durch Verknüpfung der Sollverläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Mischsignals (7) mit den Tiefpaßkoeffizienten der jeweils zugeordneten Eingangsimpedanzen des Mischsignalzweigs ermittelt werden, und
daß Amplitude und Phase, die die Grund- und Oberwellen des tat sächlichen Sendesignals aufweisen, durch Verknüpfung der Soll verläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Sendesignals mit den Tiefpaßkoeffizienten der jeweils zugeordneten Eingangsim pedanzen des Empfangssignalzweigs ermittelt werden.1. A method for determining distance measurements, in which a transmitter ( 11 ) emits an oscillating sensor with a frequency f 1 ', which reflects or remits from an object in the measuring range and is arranged close to the transmitter ( 11 ) Receiver ( 14 ) is received, where the received signal ( 1 ) is mixed in a mixer stage ( 16 ) with a mixed signal ( 2 ) oscillating at a frequency f 1 , characterized in that
that a theoretical target course of the mixed signal is defined,
that a theoretical target course of the transmission signal is defined,
that the actual mixed signal ( 8 ) and the actual transmission signal are each formed from the superposition of a fundamental wave ( 3 ) of the frequency f 1 and f 1 'with one to four harmonics ( 4 , 5 ) of this respective fundamental wave ( 3 ),
that the amplitudes and phases of fundamental and harmonic waves ( 3-5 ) of a theoretical mixed signal ( 6 ) are selected such that the signal ( 6 ) formed by superimposing fundamental and harmonic waves ( 3-5 ) corresponds to the theoretical target curve ( 9 ) the mixed signal is approximated as well as possible,
that the amplitudes and phases of fundamental and harmonic waves of a theoretical transmission signal are selected such that the signal formed by superimposing fundamental and harmonic waves is as close as possible to the theoretical course of the transmission signal,
that the relevant input impedances for fundamental and harmonic waves ( 3-5 ), including the associated low-pass coefficients of the mixed signal branch and / or the received signal branch of the mixing stage ( 16 ), are determined directly or indirectly,
that amplitude and phase, which have the fundamental and harmonic waves ( 3-5 ) of the actual, at the input of the mixer stage ( 16 ) to be mixed signal ( 8 ), by linking the target courses of the fundamental and harmonic waves of the theoretical mixed signal ( 7 ) with the Low pass coefficients of the respectively assigned input impedances of the mixed signal branch are determined, and
that amplitude and phase, which have the fundamental and harmonic waves of the actual transmission signal, are determined by linking the desired courses of the fundamental and harmonic waves of the theoretical transmission signal with the low-pass coefficients of the respectively assigned input impedances of the received signal branch.
daß das tatsächliche Mischsignal (8) am Eingang der Mischstufe (16) aus der Überlagerung der Grundwelle (3) der Frequenz f1 mit der zweiten und vierten Oberwelle (4, 5) dieser Frequenz f1 gebildet wird, und/oder
daß das tatsächliche Sendesignal aus der Überlagerung der Grund welle (3) der Frequenz f1' mit der zweiten und vierten Oberwelle (4, 5) dieser Frequenz f1' gebildet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that
that the actual mixed signal ( 8 ) at the input of the mixing stage ( 16 ) is formed from the superposition of the fundamental wave ( 3 ) of the frequency f 1 with the second and fourth harmonic ( 4 , 5 ) of this frequency f 1 , and / or
that the actual transmission signal from the superposition of the basic wave ( 3 ) of the frequency f 1 'with the second and fourth harmonic ( 4 , 5 ) of this frequency f 1 ' is formed.
daß eine Definitionsstufe zur Definition eines theoretischen Sollver laufs des Mischsignals vorgesehen ist,
daß eine Definitionsstufe zur Definition eines theoretischen Sollver laufs des Sendesignals vorgesehen ist,
daß eine Überlagerungsstufe (15) zur Erzeugung des tatsächlichen Mischsignals (8) und des tatsächlichen Sendesignals vorgesehen ist, in der das tatsächliche Mischsignal (8) und das tatsächliche Sende signal aus der Überlagerung einer Grundwelle (3) der Frequenz f1 bzw. f1' mit ein bis vier Oberwellen (4, 5) dieser jeweiligen Grund welle (3) gebildet werden,
daß eine Signalbestimmungsstufe vorgesehen ist, in der die Ampli tuden und Phasen von Grund- und Oberwellen (3-5) eines theore tischen Mischsignals (6) derart gewählt werden, daß das durch Überlagerung von Grund- und Oberwellen (3-5) gebildete Signal (6) dem theoretischen Sollverlauf (9) des Mischsignals möglichst gut angenähert ist, und in der die Amplituden und Phasen von Grund- und Oberwellen eines theoretischen Sendesignals derart gewählt werden, daß das durch Überlagerung von Grund- und Oberwellen gebildete Signal dem theoretischen Sollverlauf des Sendesignals möglichst gut angenähert ist,
daß eine Impedanz- und Koeffizientenermittlungsstufe vorgesehen ist, in der die für die Grund- und Oberwellen (3-5) jeweils maßgeb lichen Eingangsimpedanzen einschließlich der zugehörigen Tiefpaß koeffizienten des Mischsignalzweigs und/oder des Empfangs signalzweigs der Mischstufe (16) direkt oder indirekt ermittelt wer den, und
daß eine Verknüpfungsstufe vorgesehen ist, in der Amplitude und Phase, die die Grund- und Oberwellen (3-5) des tatsächlichen, am Eingang der Mischstufe (16) anliegenden Mischsignals (8) aufweisen, durch Verknüpfung der Sollverläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Mischsignals (7) mit den Tiefpaßkoeffizienten der je weils zugeordneten Eingangsimpedanzen des Mischsignalzweigs er mittelt werden, und
in der Amplitude und Phase, die die Grund- und Oberwellen des tatsächlichen Sendesignals aufweisen, durch Verknüpfung der Soll verläufe der Grund- und Oberwellen des theoretischen Sendesignals mit den Tiefpaßkoeffizienten der jeweils zugeordneten Eingangsim pedanzen des Empfangssignalzweigs ermittelt werden.14. Device for determining distance measured values, with egg nem transmitter ( 11 ) for emitting a transmission signal with a frequency f 1 'oscillating, which is reflected or remitted by an object in the measuring range, with a location close to the transmitter ( 11 ) Receiver ( 14 ) for receiving the reflected or remitted signal, and having a mixer ( 16 ) for mixing the received signal with a mixed signal having a frequency f 1 os, characterized in that
that a definition level for defining a theoretical target run of the mixed signal is provided,
that a definition level is provided for defining a theoretical course of the transmission signal,
that a superposition stage ( 15 ) for generating the actual mixed signal ( 8 ) and the actual transmit signal is provided, in which the actual mixed signal ( 8 ) and the actual transmit signal from the superposition of a fundamental wave ( 3 ) of frequency f 1 and f 1 'with one to four harmonics ( 4 , 5 ) of this respective basic wave ( 3 ) are formed,
that a signal determination stage is provided in which the ampli tuden and phases of fundamental and harmonic waves ( 3-5 ) of a theoretical mixing signal ( 6 ) are selected such that the signal formed by superposition of fundamental and harmonic waves ( 3-5 ) ( 6 ) the theoretical target curve ( 9 ) of the mixed signal as close as possible, and in which the amplitudes and phases of fundamental and harmonic waves of a theoretical transmission signal are selected such that the signal formed by superimposing fundamental and harmonic waves corresponds to the theoretical target curve of Broadcast signal is approximated as well as possible,
that an impedance and coefficient determination stage is provided in which the input impedances relevant for the fundamental and harmonics ( 3-5 ), including the associated low-pass coefficients of the mixed signal branch and / or the received signal branch of the mixed stage ( 16 ), are determined directly or indirectly the, and
that a logic stage is provided, in the amplitude and phase, which have the fundamental and harmonics ( 3-5 ) of the actual, at the input of the mixer stage ( 16 ) mixed signal ( 8 ), by linking the target courses of the fundamental and harmonics of theoretical mixed signal ( 7 ) with the low-pass coefficients of the respective assigned input impedances of the mixed signal branch, he averaged, and
in the amplitude and phase, which have the fundamental and harmonic waves of the actual transmission signal, by linking the desired courses of the fundamental and harmonic waves of the theoretical transmission signal with the low-pass coefficients of the respectively assigned input impedances of the received signal branch.
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