DE102006039517A1 - Method for operating a radar system and radar system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems sowie ein Radarsystem, wobei mindestens ein Sendepuls ausgesendet wird und wobei die Frequenz des Sendepulses moduliert wird, und der Sendepuls nach seiner Reflexion an einem Objekt empfangsseitig einem von mehreren so genannten Range Gates (3, 4) zugeordnet wird.The invention relates to a method for operating a radar system and a radar system, wherein at least one transmit pulse is emitted and wherein the frequency of the transmit pulse is modulated, and the transmit pulse after its reflection at an object on the receiving side one of several so-called range gates (3, 4). is assigned.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems sowie ein Radarsystem.The The invention relates to a method for operating a radar system as well as a radar system.

Die Radartechnik ist für den Einsatz im Automobilbereich oder in der Industrietechnik für die berührungslose Erfassung von Objekten (Entfernung, Geschwindigkeit, Beschaffenheit, Anwesenheit) besonders geeignet. Dabei sind zur Abstandsmessung zwei unterschiedliche Standard-Modulationsverfahren weit verbreitet: Pulsmodulation und Frequenzmodulation.The Radar technology is for the use in the automotive sector or in industrial technology for non-contact Detection of objects (distance, speed, condition, Presence) particularly suitable. Here are the distance measurement two different standard modulation methods widely used: Pulse modulation and frequency modulation.

Bei dem Pulslaufzeitverfahren unter Verwendung der Pulsmodulation wird ein kurzer Radarpuls in Richtung des Messobjektes ausgesendet und nach einer Laufzeit T als reflektierter Puls wieder empfangen. Die Laufzeit des Radarpulses ist direkt proportional dem Abstand zum Messobjekt. Bei dem Frequenzmodulationsverfahren (FMCW, Frequency Modulated Continous Wave) hingegen wird ein frequenzmoduliertes Radarsignal ausgesendet, das Phasen- bzw. frequenzverschoben empfangen wird. Die gemessene Phasen- bzw. Frequenzdifferenz (typisch im kHz-Bereich) ist dabei proportional zum Objektabstand. Sowohl FMCW-Radarsysteme als auch Puls-Doppler-Radare unter Verwendung des Pulslaufzeitverfahrens werden zur Objektdetektion im Automobilbereich verwendet. In jüngerer Zeit sind auch Ultra-Breitband Impulssysteme im Frequenzbereich von ca. 24 GHz zur Nahbereichsdetektion bei Kfz-Anwendungen zum Einsatz gekommen.at the pulse transit time method using the pulse modulation sent out a short radar pulse in the direction of the measured object and after a time T again received as a reflected pulse. The Duration of the radar pulse is directly proportional to the distance to the DUT. In the frequency modulation method (FMCW, Frequency Modulated Continous Wave), however, is a frequency modulated Radar signal emitted, the phase or frequency offset received becomes. The measured phase or frequency difference (typically in the kHz range) is included proportional to the object distance. Both FMCW radar systems and pulse Doppler radars using the pulse transit time method are used for object detection used in the automotive sector. More recently, ultra-broadband pulse systems are also available in the frequency range of approx. 24 GHz for close-range detection in motor vehicle applications used.

Dabei hängen Funktionalität, Messgenauigkeit und Kosten von Radarsensoren wesentlich von den verwendeten Modulationsverfahren sowie von dem Design der zugehörigen Radar-Signalverarbeitung ab. Diese wird bei dem häufig zur Abstandsmessung verwendeten FMCW-Radarprinzip durchgängig auf der digitalen Rechenebene realisiert. Hierdurch wird eine Digitalisierung der als kontinuierliche Funktion anliegenden Radarsignale erforderlich, wozu üblicherweise ein A/D-Wandler verwendet wird.there hang functionality Measurement accuracy and cost of radar sensors significantly different from the used modulation methods as well as the design of the associated radar signal processing from. This one is common for distance measurement used FMCW radar principle throughout realized at the digital computing level. This will be a digitization the radar signals applied as a continuous function are required, what usually an A / D converter is used.

Die Detektierbarkeit der von Objekten reflektierten Radarstrahlung hängt von mehreren Faktoren ab. Die Reflektivität des beobachteten Objektes, ausgedrückt als Radarquerschnitt oder RCS (Radar Cross Section), hängt von den Objekteigenschaften ab und variiert mit dem Betrachtungswinkel. Durch Superposition und damit verbundener bzw. gegenseitiger Verstärkung bzw. Auslöschung von aus Mehrwegausbreitungen herrührenden Radarsignalen entstehen darüber hinaus Amplitudenschwankungen, die allgemein als Fading bezeichnet werden. Letztendlich ist die absolute Sendeleistung ausschlaggebend für die maximale Reichweite eines Radarsystems bei vorgegebener Reflektivität und Fading.The Detectability of the radar radiation reflected by objects depends on several factors. The reflectivity of the observed object, expressed as radar cross section or RCS (Radar Cross Section) depends on the object properties and varies with the viewing angle. By superposition and related or mutual reinforcement or extinction arising from Mehrwegausbreitungen radar signals about that In addition, amplitude variations, commonly referred to as fading become. Ultimately, the absolute transmission power is crucial for the maximum range of a radar system with given reflectivity and fading.

Spezielle Ausführungsformen von frequenzmodulierten (FM) Radarsystemen sind in den europäischen Patentanmeldungen EP 1051639 A1 und EP 1449008 A1 dargestellt. In den genannten Schriften wird ein Radarsystem beschrieben, dass nicht kontinuierlich (d.h. FMCW) sondern getaktet die Frequenz der emittierten elektromagnetischen Strahlung moduliert. Diese Modulationsform bezeichnet man als gepulstes Frequenzsprungverfahren (engl. Pulsed Frequency Hopping). In dieser Betriebsart werden zur korrekten Signalaufnahme im Empfangszweig des Radarsystems sogenannte Sample-Tore benötigt, die synchron zum Sendetaktpuls geschaltet werden. Durch das zusätzliche Takten des FM modulierten Sendesignals ist es möglich, mit wesentlich geringerer mittlerer Sendeleistung etwa die gleiche Reichweite wie bei einem kontinuierlich arbeitenden FMCW Radarsystem zu erreichen. Die Reduzierung der mittleren Sendeleistung entspricht dabei exakt dem Taktverhältnis der Pulstaktung (d.h. An-zu-Aus Taktverhältnis).Specific embodiments of frequency modulated (FM) radar systems are described in the European patent applications EP 1051639 A1 and EP 1449008 A1 shown. The cited documents describe a radar system that does not continuously (ie FMCW) but clocked modulates the frequency of the emitted electromagnetic radiation. This form of modulation is referred to as pulsed frequency hopping (Pulsed Frequency Hopping). In this mode, so-called sample gates are required for correct signal recording in the receiving branch of the radar system, which are switched synchronously to the transmission clock pulse. By additionally clocking the FM modulated transmission signal, it is possible to achieve approximately the same range as with a continuously operating FMCW radar system with significantly lower average transmission power. The reduction of the average transmission power corresponds exactly to the clock ratio of the pulse clocking (ie on-to-off duty cycle).

Wie in den genannten Schriften beschrieben, liegen die typischen Pulsdauern der Sendesignal-Taktung zwischen 50 ns und ca. 200 ns, was einem über die Signallaufzeit bestimmten Messbereich von ca. 8 m bis 32 m entspricht (1 m entspricht ca. 3 ns Signallaufzeit). In der EP 1449008 A1 wird weiterhin beschrieben, wie durch eine Verkürzung des Sendetaktpulses die maximale Reichweite limitiert werden kann. Dadurch werden Rückfaltungseffekte im Frequenzspektrum, die bei Überreichweite von sehr großen Zielen oder wegen der endlichen Steilheit des verwendeten Anti-Aliasing Filters entstehen, weitestgehend vermieden. Durch stufenweisen oder kontinuierlichen Wechsel der Sendeimpulszeit können somit beliebige Entfernungsbereichsgrenzen erzeugt werden.As described in the cited documents, the typical pulse durations of the transmission signal clocking are between 50 ns and approximately 200 ns, which corresponds to a measuring range of approximately 8 m to 32 m determined over the signal propagation time (1 m corresponds to approximately 3 ns signal propagation time). , In the EP 1449008 A1 will be further described how the maximum range can be limited by shortening the transmit clock pulse. As a result, refolding effects in the frequency spectrum, which arise when overreaching of very large targets or because of the finite steepness of the anti-aliasing filter used, largely avoided. By stepwise or continuous change of the transmission pulse time thus arbitrary range limits can be generated.

Darüber hinaus ist eine Verkürzung des Sendeimpulses mit erheblichen Vorteilen im Hinblick auf die geltenden Zulassungsvorschriften verbunden, da mit gleicher mittlerer Sendeleistung eine höhere Reichweite oder die gleiche maximale Reichweite mit noch geringerer mittlerer Sendeleistung des Radarsystems realisiert werden kann. Eine Verkürzung des Sendeimpulses auf z.B. 12 ns würde jedoch die maximale Reichweite auf unter 2 m reduzieren.Furthermore is a shortening the transmission pulse with significant advantages in terms of in accordance with the applicable licensing requirements, since the same average Transmission power a higher range or the same maximum range with even lower average Transmission power of the radar system can be realized. A shortening of the transmitted pulse on e.g. 12 ns would however, reduce the maximum range to less than 2 m.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Radarsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems anzugeben, die bzw. das es ermöglicht, auch unter Verwendung kurzer Radarpulse die oben genannte Einschränkungen hinsichtlich der maximalen Reichweite zu überwinden.It Object of the present invention, a radar system and a Specify a method for operating a radar system, the or allows, even using short radar pulses the above limitations in terms of maximum range to overcome.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch das Radarsystem mit den in Anspruch 21 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by the method having the features specified in claim 1 and by the radar system having the features specified in claim 21. The dependent claims refer to advantageous developments and variants of the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems zeigt die Merkmale, dass mindestens ein Sendepuls ausgesendet wird, wobei die Frequenz des Sendepulses moduliert wird, und dass der Sendepuls nach seiner Reflexion an einem Objekt empfangsseitig einem von mehreren sogenannten "Range Gates" bzw. Entfernungstoren zugeordnet wird. Die Betriebsfrequenz des Radarsystems kann dabei insbesondere im Bereich von 24 GHz liegen; die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Frequenzbereich beschränkt.The inventive method to operate a radar system shows the features that at least a transmission pulse is transmitted, wherein the frequency of the transmission pulse is modulated, and that the transmission pulse after its reflection an object on the receiving side one of several so-called "range gates" or distance gates is assigned. The operating frequency of the radar system can be especially in the range of 24 GHz; however, the invention is not limited to this frequency range.

Dabei wird unter einem Range Gate eine Schaltung verstanden, die für ein bestimmtes Zeitintervall Messwerte erfasst und speichert. Jedes Zeitintervall korrespondiert in diesem Zusammenhang mit einem entsprechenden Entfernungsbereich. Hierbei wird zum Erfassen der Messwerte ein Sample & Hold-Modul verwendet, das ist insbesondere ein Kondensatorschaltung, die mit einer bestimmten Zyklusdauer aufgeladen wird, wobei die Spannung am Kondensator für jeden Zyklus abgefragt wird. Die Zyklusdauer entspricht dabei dem Zeitintervall, während dem das Range Gate Messwerte erfasst, also der Länge des jeweiligen Range Gates.there is meant by a range gate, a circuit for a particular Time interval Measured values are recorded and saved. Every time interval corresponds in this context with a corresponding distance range. In this case, a sample and hold module is used to acquire the measured values, This is in particular a capacitor circuit, with a specific Cycle duration is charged, with the voltage across the capacitor for each Cycle is queried. The cycle duration corresponds to the time interval, while the Range Gate measures measured values, ie the length of the respective Range Gates.

Der besondere Vorteil des Sample & Holdmoduls im Range Gate liegt darin, dass kurze Signalpulse mit einem hohen Signalpegel bzw. einer hohen Signalleistung durch die Integration über die Zyklusdauer mit einem ausreichen hohen Signal-Rausch-Verhältnis erkannt werden können.Of the special advantage of the Sample & Hold module in the range gate is that short signal pulses with a high Signal level or a high signal power through the integration over the Cycle time detected with a sufficiently high signal-to-noise ratio can be.

Ein Vorteil dieser Vorgehensweise liegt dabei darin, dass mit vergleichsweise kurzen Sendeimpulsen ein beliebig skalierbarer Messbereich hinsichtlich der minimalen und maximalen Reichweite erzeugt werden kann. Der maximale Messbereich hängt dabei lediglich von der Anzahl der eingesetzten Range Gates ab. Dabei ist die Ausgestaltung und Anzahl der Range Gates beim gepulsten Frequenzsprungverfahren nur durch die technische Machbarkeit der Schaltung um den damit verbundenen Aufwand (d.h. Integration) begrenzt. Die Range Gates dienen hierbei lediglich der Erhöhung der maximalen Reichweite eines Radarsystems bei der Verwendung von sehr kurzen Sendepulsen, wodurch es – wie oben bereits angesprochen – erleichtert wird, gesetzliche Auflagen im Hinblick auf die Zulassung eines Radarsystems zu erfüllen.One Advantage of this approach lies in the fact that comparatively short send pulses an arbitrarily scalable measuring range with regard to the minimum and maximum range can be generated. The maximum Measuring range hangs only from the number of used range gates. The design and number of range gates is pulsed Frequency hopping only by the technical feasibility of the circuit limited by the effort involved (i.e., integration). The Range Gates serve here only to increase the maximum range of a Radar system in the use of very short transmit pulses, thereby it - like already mentioned above - relieved becomes, legal requirements with regard to the approval of a radar system to fulfill.

Das oben beschriebene Verfahren gestattet es darüber hinaus, bei einem gepulsten frequenzmodulierten Radar mit Range Gates sowohl die Entfernungs- als auch die Geschwindigkeitsinformation durch digitale Signalverarbeitung direkt aus dem Signalspektrum (im Frequenzbereich) zu gewinnen, wie es auch beim kontinuierlichen FMCW Verfahren mit dreiecksförmiger Frequenzmodulation der Fall ist.The Moreover, the method described above allows for pulsed frequency-modulated radar with range gates both the range and as well as the speed information through digital signal processing directly from the signal spectrum (in the frequency domain), as with the continuous FMCW method with triangular frequency modulation the case is.

Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der Erfindung anhand der 1-9 exemplarisch erörtert. Es zeigenHereinafter, some embodiments of the invention with reference to 1 - 9 exemplified. Show it

1 ein exemplarisches Radarsystem 1 an exemplary radar system

2 eine detailliertere Darstellung der verbundenen Auswerteeinheit 5 2 a more detailed representation of the connected evaluation unit 5

3 eine erste Modifikation des Radarsystems 3 a first modification of the radar system

4 zwei mögliche Varianten der Modulation des Sendepulses 4 Two possible variants of the modulation of the transmission pulse

5 eine erste mögliche Betriebsart des Radarsystems 5 a first possible mode of operation of the radar system

6-9 weitere mögliche Betriebsarten des Radarsystems 6 - 9 other possible operating modes of the radar system

In 1 ist ein exemplarisches Radarsystem dargestellt, das von der Lehre der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht. Das erfindungsgemäße Radarsystem zeigt eine Steuereinheit 1 mit einer Auswerteeinheit 5, wobei die Steuereinheit 1 mit einer Sendeeinheit 2 verbunden ist. Weiterhin ist die Steuereinheit 1 mit der Empfangseinheit 6 verbunden. Die Sendeeinheit 2 umfasst einen spannungsgesteuerten Oszillator (Voltage Controlled Oscillator, VCO) 21, einen Pulsschalter 22 sowie eine Sendeantenne 23. Die von dem spannungsgesteuerten Oszillator 21 gelieferte Ausgangsfrequenz wird dabei von der Steuereinheit 1 über das Steuersignal m(t) eingestellt. Der Pulsschalter 22 wird von der Steuereinheit 1 über das Signal a(t) getriggert. Die Sendeeinheit 2 sendet aufgrund der beschriebenen Ansteuerung durch die Signale m(t) und a(t) kurze frequenzmodulierte Radarpulse über die Sendeantenne 23 aus. Die reflektierten Signale werden von der Empfangseinheit 6 über die Empfangsantenne 61 aufgenommen und dem Mischer 62 zugeführt, wo sie heruntergemischt werden. Zur Entfernungszuordnung der von der Empfangsantenne 61 aufgenommenen Signale sind die beiden Range Gates 3 und 4 mit Sample & Hold Modulen 31 bzw. 41, 1/R4-Gliedern 32 bzw. 42 sowie Analog/Digital-Wandlern 33 bzw. 43 vorgesehen. Dabei können die reflektierten Signale auch über mehrere Empfangsantennen aufgenommen werden; in diesem Fall können insbesondere zwei Range Gates Signale unterschiedlicher Empfangsantennen zugeführt werden, wodurch sich wie bei dem üblichen Monopuls-Verfahren die Möglichkeit einer Winkelbestimmung des erfassten Zieles ergibt.In 1 there is shown an exemplary radar system utilizing the teachings of the present invention. The radar system according to the invention shows a control unit 1 with an evaluation unit 5 , wherein the control unit 1 with a transmitting unit 2 connected is. Furthermore, the control unit 1 with the receiving unit 6 connected. The transmitting unit 2 includes a Voltage Controlled Oscillator (VCO) 21 , a pulse switch 22 and a transmitting antenna 23 , That of the voltage controlled oscillator 21 supplied output frequency is thereby from the control unit 1 set via the control signal m (t). The pulse switch 22 is from the control unit 1 triggered via the signal a (t). The transmitting unit 2 due to the described control by the signals m (t) and a (t) sends short frequency modulated radar pulses via the transmitting antenna 23 out. The reflected signals are received by the receiving unit 6 via the receiving antenna 61 taken and the mixer 62 fed, where they are mixed down. For distance allocation of the receiving antenna 61 recorded signals are the two range gates 3 and 4 with sample and hold modules 31 respectively. 41 , 1 / R 4 members 32 respectively. 42 as well as analog / digital converters 33 respectively. 43 intended. In this case, the reflected signals can also be recorded via a plurality of receiving antennas; In this case, two range gates, in particular, can be supplied with signals from different receiving antennas, resulting in the possibility of determining the angle of the detected target as in the conventional monopulse method.

Auch die Verwendung zweier oder mehr unterschiedlicher Sende- und Empfangsantennen ist als Alternative denkbar; insbesondere kann dabei das Prinzip der Range Gates auf mindestens zwei unterschiedliche Sende- und Empfangsantennen angewendet werden.Also, the use of two or more different transmitting and receiving antennas is as an alternative conceivable; In particular, the principle of the range gates can be applied to at least two different transmitting and receiving antennas.

2 zeigt ausschnittsweise eine detailliertere Darstellung der mit den Range Gates 3 und 4 verbundenen Auswerteeinheit 5. Dabei können – abweichend von der Darstellung in 2 – selbstverständlich mehr als zwei Range Gates zur Anwendung kommen. Für die meisten automobilen Anwendungen dürften 4-10 Range Gates eine angemessene Anzahl darstellen. Die Auswerteeinheit 5 enthält dabei die Signalverarbeitungseinheiten 51 bzw. 52 sowie die den Signalverarbeitungseinheiten nachgeschaltete Entfernungszonenfusionseinheit 53, in der in einem nachfolgenden Signalverarbeitungsschnitt eine Entfernungszonenfusion mittels digitaler Signalverarbeitung vorgenommen wird. Dabei kann die Signalverarbeitung in vorteilhafter Weise eine Spektralanalyse umfassen. In der in 2 dargestellten Systemkonfiguration ist jedem Range Gate 3 bzw. 4 genau eine Signalverarbeitungseinheit 51 bzw. 52 zugeordnet, d. h. dass für jedes der beiden Range Gates 3 bzw. 4 eine separate Signalverarbeitung erfolgt. 2 shows a detail of a more detailed representation of the range gates 3 and 4 connected evaluation unit 5 , Deviating from the illustration in 2 - Of course, more than two range gates are used. For most automotive applications, 4-10 range gates are likely to represent a reasonable number. The evaluation unit 5 contains the signal processing units 51 respectively. 52 and the distance-zone fusion unit connected downstream of the signal processing units 53 in which, in a subsequent signal processing section, a distance-zone fusion is performed by means of digital signal processing. The signal processing may advantageously comprise a spectral analysis. In the in 2 The system configuration shown is for each range gate 3 respectively. 4 exactly one signal processing unit 51 respectively. 52 assigned, ie that for each of the two range gates 3 respectively. 4 a separate signal processing takes place.

Ein modifiziertes Konzept ist in 3 dargestellt. Die in 3 dargestellte Systemkonfiguration unterscheidet sich von der in 2 dargestellten dadurch, dass für die beiden Range Gates 3 und 4 eine zusätzliche gemeinsame Signalverarbeitung in der Signalverarbeitungseinheit 51 erfolgt. Darüber hinaus sind in den Range Gates 3 und 4 die zusätzlichen Multiplexer 34 bzw. 44 vorhanden, die zur Umschaltung zwischen den verschiedenen Empfangszweigen dienen.A modified concept is in 3 shown. In the 3 The system configuration shown differs from that in 2 represented by the fact that for the two range gates 3 and 4 an additional common signal processing in the signal processing unit 51 he follows. In addition, in the range gates 3 and 4 the additional multiplexers 34 respectively. 44 present, which serve to switch between the different reception branches.

4 zeigt zwei mögliche Varianten der Modulation des Sendepulses. Dabei ist in 4a der Fall einer kontinuierlichen Modifikation der Frequenz des Sendepulses dargestellt, wohingegen in der in 4b dargestellten Variante die Frequenz des Sendepulses in diskreten Stufen moduliert wird. 4 shows two possible variants of the modulation of the transmission pulse. It is in 4a the case of a continuous modification of the frequency of the transmission pulse is shown, whereas in the 4b illustrated variant, the frequency of the transmission pulse is modulated in discrete stages.

In 5 ist eine erste mögliche Betriebsart des Radarsystems dargestellt. Dabei ist das Steuersignal m(t) in den beiden in 4 gezeigten Varianten im Zeitbereich für einen Frequenzwert aufgetragen. In der in 5 gezeigten Variante sind zwei Range Gates im Zeitbereich ohne Überlappungen unmittelbar aneinander aktiv, wie aus den Kurven p1(t) und p2(t) ersichtlich ist. Die Kurve a(t) stellt dabei das Triggersignal des Pulsschalters mit der Länge τa dar. Die Ranges Gates sind dabei für einen Zeitraum τa, welcher der Länge eines Sendepulses entspricht, aktiv. Die Länge eines Sendepulses τa und damit die aktive Zeit der Range Gates kann beispielsweise 20 ns betragen. Unter der Annahme, dass 4 bzw. 10 Range Gates zur Anwendung kommen, lassen sich so Messbereiche von ca. 13 m bzw. 33 m (10 Range Gates) erreichen.In 5 is a first possible operating mode of the radar system shown. In this case, the control signal m (t) in the two in 4 plotted variants in the time domain for a frequency value. In the in 5 In the variant shown, two range gates are active directly in the time domain without overlapping, as can be seen from the curves p1 (t) and p2 (t). The curve a (t) represents the trigger signal of the pulse switch with the length τ a . The rank gates are active for a time period τ a , which corresponds to the length of a transmit pulse. The length of a transmission pulse τ a and thus the active time of the range gates may be 20 ns, for example. Assuming that 4 or 10 range gates are used, measuring ranges of approx. 13 m or 33 m (10 range gates) can be achieved.

6 zeigt den Fall, dass beide Range Gates für einen Zeitraum, welcher von der Länge eines Sendepulses abweicht, aktiv sind. Dabei kann der Zeitraum, in denen die Range Gates aktiv sind oder auch die Lage der Aktivität der Range Gates zueinander im Zeitbereich variabel gewählt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise die aktuelle Konfiguration des Radarsystems an die aktuell herrschende Verkehrssituation angepasst werden. 6 shows the case that both range gates are active for a period which differs from the length of a transmission pulse. Here, the period in which the range gates are active or the position of the activity of the range gates to each other in the time domain are variable. In this way, for example, the current configuration of the radar system can be adapted to the currently prevailing traffic situation.

Ebenso ist es denkbar, dass beispielsweise zwei Range Gates im Zeitbereich mindestens teilweise überlappend aktiv sind, woraus sich die Möglichkeit eines interpolierenden Überganges zwischen den den Range Gates korrespondierenden Entfernungs bereichen ergibt. Der entsprechende Fall ist in 7 dargestellt. Umgekehrt kann es für manche Anwendungen auch vorteilhaft sein, wenn zwischen den Aktivitätszeiten mindestens zweier Range Gates im Zeitbereich eine Lücke besteht (nicht dargestellt). Diese Variante ist insbesondere zur Ausblendung von stark reflektierenden Zielen oder "uninteressanten" (d.h. für die jeweilige Anwendung nicht wichtigen) Messbereichen vorteilhaft.It is also conceivable that, for example, two range gates in the time domain are at least partially overlapping active, resulting in the possibility of an interpolating transition between the Range Gates corresponding distance ranges. The corresponding case is in 7 shown. Conversely, for some applications it may also be advantageous if there is a gap in the time domain between the activity times of at least two range gates (not shown). This variant is particularly advantageous for masking highly reflective targets or "uninteresting" (ie, not important for the particular application) measuring ranges.

8 zeigt den Fall, dass beide Range Gates mehrfach pro Sendepuls aktiv sind, wodurch sich die Möglichkeit einer statistischen Mittelung eröffnet; ebenso können wie in 9 dargestellt zwei Range Gates synchron aktiv sein. In diesem Fall wird es bei Verwendung einer Sendeantenne und zweier Empfangsantennen möglich, eine horizontale Winkelauflösung des empfangenen Signals zu erreichen. Die Empfangssignale der beiden Empfangsantennen werden dabei auf die parallel betriebenen Range Gates geführt. Diese Variante ist für eine Betriebsart mit Monopuls-Auswertung vorteilhaft einsetzbar. 8th shows the case that both range gates are active several times per transmit pulse, which opens up the possibility of statistical averaging; as well as in 9 shown two range gates to be active synchronously. In this case, using a transmitting antenna and two receiving antennas, it becomes possible to achieve a horizontal angular resolution of the received signal. The received signals of the two receiving antennas are guided on the parallel operated range gates. This variant can be advantageously used for an operating mode with monopulse evaluation.

11
Empfangseinheitreceiver unit
22
Sendeeinheittransmission unit
33
Range Gate 1 Range gate 1
44
Range Gate 2 Range gate 2
55
Auswerteeinheitevaluation
66
Empfangseinheitreceiver unit
2121
VCO (Voltage Controlled Oscillator)VCO (Voltage Controlled Oscillator)
2222
Pulsschalterpulse switch
2323
Sendeantennetransmitting antenna
3131
Sample & Hold ModulSample & Hold module
3232
1/R4 Glied1 / R 4 member
3333
Analog/Digital-WandlerAnalog / digital converter
3434
Multiplexermultiplexer
4141
Sample & Hold ModulSample & Hold module
4242
1/R4 Glied1 / R 4 member
4343
Analog/Digital-WandlerAnalog / digital converter
4444
Multiplexermultiplexer
5151
SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
5252
SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
5353
EntfernungszonenfusionseinheitDistance zone fusion unit
6161
Empfangsantennenreceiving antennas
6262
Mischermixer

Claims (26)

Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems, wobei mindestens ein Sendepuls ausgesendet wird, wobei die Frequenz des Sendepulses moduliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendepuls nach seiner Reflexion an einem Objekt empfangsseitig einem von mehreren Range Gates (3, 4) zugeordnet wird.Method for operating a radar system, wherein at least one transmission pulse is emitted, wherein the frequency of the transmission pulse is modulated, characterized in that the transmission pulse after its reflection at an object on the receiving side one of several range gates ( 3 . 4 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation der Frequenz des Sendepulses kontinuierlich erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the modulation of the frequency of the transmission pulse continuously he follows. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation der Frequenz des Sendepulses in diskreten Stufen erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the modulation of the frequency of the transmit pulse in discrete stages he follows. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge eines Sendepulses ca. 20 ns beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the length of a Transmission pulse is about 20 ns. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Range Gates (3, 4) im Zeitbereich ohne Überlappungen unmittelbar aneinander aktiv sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two range gates ( 3 . 4 ) are directly in contact with each other in the time domain without overlaps. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Range Gates (3, 4) im Zeitbereich mindestens teilweise überlappend aktiv sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two range gates ( 3 . 4 ) in the time domain are at least partially overlapping active. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Aktivitätszeiten mindestens zweier Range Gates (3, 4) im Zeitbereich eine Lücke besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that between the activity times of at least two range gates ( 3 . 4 ) there is a gap in the time domain. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Ak tivität der Range Gates (3, 4) zueinander im Zeitbereich variabel gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the activity of the range gates ( 3 . 4 ) is chosen variable to each other in the time domain. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Range Gate (3, 4) für einen Zeitraum, welcher der Länge eines Sendepulses entspricht, aktiv ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one range gate ( 3 . 4 ) is active for a period corresponding to the length of a transmission pulse. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Range Gate (3, 4) für einen Zeitraum, welcher von der Länge eines Sendepulses abweicht, aktiv ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one range gate ( 3 . 4 ) is active for a period which differs from the length of a transmission pulse. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitraum, in denen die Range Gates (3, 4) aktiv sind, variabel gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the period in which the range gates ( 3 . 4 ) are active, variable is selected. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 4-10 Range Gates (3, 4) verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that 4-10 range gates ( 3 . 4 ) be used. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Range Gate (3, 4) mehrfach pro Sendepuls aktiv ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one range gate ( 3 . 4 ) is active several times per transmit pulse. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens ein Range Gate (3, 4) eine separate Signalverarbeitung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for at least one range gate ( 3 . 4 ) a separate signal processing takes place. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entfernungszonenfusion in einem nachfolgenden Signalverarbeitungsschritt vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a distance zone fusion in a subsequent Signal processing step is made. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens zwei Range Gates (3, 4) eine gemeinsame Signalverarbeitung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for at least two range gates ( 3 . 4 ) a common signal processing takes place. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Range Gates (3, 4) Signale unterschiedlicher Empfangsantennen (61) zugeführt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two range gates ( 3 . 4 ) Signals of different receiving antennas ( 61 ). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Range Gates (3, 4) Signale derselben Empfangsantenne (61) zugeführt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two range gates ( 3 . 4 ) Signals of the same receiving antenna ( 61 ). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Range Gates (3, 4) synchron aktiv sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two range gates ( 3 . 4 ) are active synchronously. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei unterschiedliche Sende- und Empfangsantennen (23 bzw. 61) verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two different transmitting and receiving antennas ( 23 respectively. 61 ) be used. Radarsystem mit einer Sendeeinheit (2), einer Empfangseinheit (6), einer Steuereinheit (1) und einer Auswerteeinheit (5), wobei die Sendeeinheit (2) geeignet ist, kurze frequenzmodulierte Radarpulse auszusenden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Range Gates (3, 4) zur Entfernungszuordnung vorhanden sind.Radar system with a transmitting unit ( 2 ), a receiving unit ( 6 ), a control unit ( 1 ) and an evaluation unit ( 5 ), wherein the transmitting unit ( 2 ) is adapted to emit short frequency modulated radar pulses, characterized in that at least two range gates ( 3 . 4 ) are present for the distance assignment. Radarsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Range Gate (3, 4) genau eine Signalverarbeitungseinheit (51, 52) zugeordnet ist.Radar system according to claim 21, characterized in that at least one range gate ( 3 . 4 ) exactly one signal processing unit ( 51 . 52 ) assigned. Radarsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Range Gates eine gemeinsame Signalverarbeitungseinheit (51, 52) zugeordnet ist.Radar system according to claim 21, characterized in that at least two range gates a common signal processing unit ( 51 . 52 ) assigned. Radarsystem nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Signalverarbeitungseinheit (51, 52) eine Entfernungszonenfusionseinheit (53) nachgeschaltet ist.Radar system according to one of claims 22 or 23, characterized in that the at least one signal processing unit ( 51 . 52 ) a removal zone fusion unit ( 53 ) is connected downstream. Radarsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Empfangsantennen (61) vorhanden sind.Radar system according to one of the preceding claims 21 to 24, characterized in that a plurality of receiving antennas ( 61 ) available. Radarsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Rage Gate (3, 4) eine Sample & Hold Schaltung aufweist.Radar system according to one of the preceding claims 21 to 25, characterized in that at least one rage gate ( 3 . 4 ) has a sample and hold circuit.
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