DE102009048112A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten, insbesondere in einem Straßenraum, mittels einer Phasenregelschleife umfassend - einen Phasendetektor, - einen Filter, - einen spannungsgesteuerten Oszillator und - einen Frequenzteiler, wobei - in einem Takt durch eine Änderung eines Teilungsfaktors N die Frequenz des am Ausgang des Frequenzteilers anliegenden Signals stufenweise erhöht und/oder vermindert wird, um am Ausgang des Filters eine linear ansteigende oder nahezu linear ansteigende oder absinkende Spannung zu bewirken und - zur Spannung am Ausgang des Filters eine erste Spannung mit wenigstens zwei Spannungsstufen addiert wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten, insbesondere in einem Straßenraum.
  • Kraftfahrzeuge werden heute mehr und mehr mit Radarsystemen ausgestattet, um die Entfernung von Objekten zum Kraftfahrzeug und die Relativgeschwindigkeit der Objekte zum Kraftfahrzeug zu erfassen. Die ermittelten Entfernungen und Relativgeschwindigkeiten können in verschiedenen Fahrassistenzsystemen genutzt werden. Bei den Fahrassistenzsystemen kann es sich beispielsweise um eine automatische Leuchtweitenregelung, eine automatische Wahl der Lichtverteilung, ein automatisches Einstellen von vertikalen oder horizontalen Hell-Dunkel-Grenzen, um Bremsassistenten oder anderes handeln.
  • Die europäische Patentschrift mit der Veröffentlichungsnummer EP 1 325 350 B1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Abstand und Relativgeschwindigkeit eines von einem Kraftfahrzeug entfernten Objektes. Die Patentschrift schlägt ein FMFSK-Verfahren (frequency modulated frequency shift keying) vor. Diese das Verfahren verwendende Vorrichtung weist einen spannungsgesteuerten Oszillator auf, mit dem mehrere zu sendende Signale erzeugt werden. Jedes Signal hat mehrere Abschnitte mit unterschiedlicher aber während des Abschnitts konstanter Frequenz. Die Abschnitte werden nacheinander gesendet, wobei die Frequenz der Signalabschnitte eines Signals von Abschnitt zu Abschnitt erhöht wird. Die Abschnitte eines Signals werden allerdings nicht unmittelbar hintereinander gesendet. Vielmehr folgt auf jeden Abschnitt eines der Signale ein Abschnitt eines anderen Signals. Der Wechsel zwischen den Signalabschnitten erfolgt dabei in stets gleicher Reihenfolge und wiederholt sich in jedem Takt. Man erhält dadurch in einander verschachtelte Signalabschnitte. Während eines Signalabschnitts wird die Frequenz des Signals stets gehalten.
  • Um bei diesem Verfahren ein möglichst gutes Ergebnis zu erreichen, können nur spannungsgesteuerte Oszillatoren mit gewissen Grundeigenschaften verwendet werden, die insbesondere die Steilheit, die Krümmung, die Alterung und die Temperaturdrift des spannungsgesteuerten Oszillator betreffen. Bei der Herstellung einer Vorrichtung, wie sie in der Patentschrift beschrieben wird, werden daher alle spannungsgesteuerten Oszillatoren vor der Montage vermessen und nur geeignete gesteuerte Oszillatoren mit gleichen Eigenschaften ausgewählt. Außerdem werden während des Betriebs regelmäßig Zyklen in den laufenden Betrieb eingeschoben, in denen die spannungsgesteuerten Oszillatoren kalibriert werden, umso zum Beispiel eine Temperaturdrift zu kompensieren. Die Kalibrierung erfolgt mittels einer Phasenregelschleife. Während der Kalibrierzyklen können die Vorrichtungen nicht zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit verwendet werden. Dieses ist nicht von Vorteil für die Fahrassistenzsysteme, in denen in dieser Zeit keine aktuellen Daten aus dem Straßenraum zur Verfügung gestellt werden können. Außerdem wird ein relativ teurer 12 bis 16 Bit Digital-Analog-Umsetzer (DAU) benötigt. Je höher die Genauigkeitsaufforderungen an das Radarsystem sind und je schlechter der spannungsgesteuerte Oszillator ist, desto mehr Bits benötigt der DAU.
  • Außerdem ist das Aussortieren von nicht geeigneten spannungsgesteuerten Oszillatoren aufwändig und kostenträchtig.
  • Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Verfahren zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten vorzuschlagen, dass mit einer kostengünstigen Vorrichtung durchgeführt werden kann und zugleich einen Zyklus zur Kalibrierung der gesteuerten Oszillatoren entbehrlich macht.
  • Dieses Problem wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst.
  • Zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten wird erfindungsgemäß eine Phasenregelschleife verwendet. Diese umfasst einen Phasendetektor, einen Filter, einen spannungsgesteuerten Oszillator und einen Frequenzteiler. In jedem Takt der durch das Verfahren zu erzeugenden Radarsignale wird durch eine Änderung eines Teilungsfaktors des Frequenzteilers die Frequenz des am Ausgang des Frequenzteilers anliegenden Signals stufenweise erhöht und/oder vermindert. Das hat einen linearen oder nahezu linearen Anstieg oder eine lineare oder nahezu lineare Absenkung der Spannung am Ausgang des Filters zur Folge. Außerdem wird zur Ausgangsspannung des Filters eine erste Spannung mit wenigstens zwei Spannungsstufen addiert.
  • Eine Phasenregelschleife ist beispielsweise in der technischen Dokumentation „Technical Brief SWRA029, Fractional/Integer-N PLL Basics" von Texas Instruments, Inc. beschrieben. Eine Phasenregelschleife ist demnach so aufgebaut, dass an Eingängen des Phasendetektors das Signal einer Zeitbasis und das unter Zwischenschaltung des Frequenzteilers das rückgekoppelte Ausgangsignal des spannungsgesteuerten Oszillators anliegt. An den Ausgang des Phasendetektors ist ein Eingang des Filters bzw. Reglers der Phasenregelschleife angeschlossen. Der Ausgang des Filters ist mit dem spannungsgesteuerten Oszillator verbunden.
  • Durch die Änderung des Teilungsfaktors des Frequenzteilers ändert sich das Ausgangssignal am Ausgang des Phasendetektors. Der Phasendetektor zeigt – regelungstechnisch betrachtet – eine Regeldifferenz an, die das Filter in seiner Funktion als Regler auszugleichen versucht. Aufgrund der Trägheit des Filters erhält man dadurch erfindungsgemäß am Ausgang des Filters eine linear ansteigende oder linear abfallende Spannung.
  • Auf das Ausgangsignal des Filters wird dann erfindungsgemäß die erste Spannung addiert. Das Ausgangsignal des Filters wird dadurch abschnittsweise um die Spannungsstufen des ersten Signals erhöht oder vermindert. Der spannungsgesteuerte Oszillator erzeugt entsprechend ein Ausgangsignal. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators ist in Abschnitte unterteilt, wobei die Frequenz des Signals in jedem Abschnitt linear ansteigt. Entsprechend der Anzahl der Spannungsstufen des ersten Signals folgen im Ausgangsignal des spannungsgesteuerten Oszillators Abschnitte aufeinander, deren Frequenz sich sprunghaft gegenüber dem vorhergehenden Abschnitt erhöht.
  • Neu ist es in einem Verfahren zur Erzeugung von Radarsignalen eine Phasenregelschleife zum Erzeugen von Radarsignalen einzusetzen, um mit den Radarsignalen die Entfernung und die Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten zu messen.
  • Neu ist ferner, dass in einem Verfahren zur Erzeugung von Radarsignalen die Änderung des Teilungsfaktors genutzt wird, um innerhalb eines Taktes Radarsignale mit einer linear ansteigenden oder abfallenden Frequenz zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Verfahren machte sich dabei die Trägheit des Filters der Phasenregelschleife zu nutze, der während eines Taktes nicht mit der schrittweisen Änderung des Teilungsfaktors des Frequenzteilers Schritt halten kann. Während eines Taktes kommt die Phasenregelschleife also nicht in einen eingeschwungenen Zustand, so dass sich am Ausgang des Filters eine linear ansteigende bzw. abfallende Spannung ergibt, die – bei Vernachlässigung der ersten Spannung – zu einem Ausgangsignal des gesteuerten Oszillators mit einer linear ansteigenden Frequenz führte.
  • Außerdem ist es neu, mittels der ersten Spannung eine abschnittsweise Erhöhung oder Erniedrigung der Frequenz des Ausgangsignals des spannungsgesteuerten Oszillators um durch das erste Signal vorgegebene Spannungsstufen zu erzeugen. Damit erhält man abschnittsweise Abstufungen der Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators. Während einer solchen Stufe im Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators steigt im Gegensatz zum Stand der Technik die Frequenz jedoch linear an oder fällt linear ab.
  • Der Teilungsfaktor des Frequenzteilers in aufeinander folgenden Takten kann im Wechsel erhöht und vermindert werden. Damit ist es möglich ähnlich wie zum Stand der Technik so genannte ”up chirps” und ”down chirps” zu erzeugen.
  • Der Teilungsfaktor kann eine natürliche Zahl oder eine positive rationale Zahl sein. Das heißt, dass neben einer sogenannten Integer-N-PLL auch eine Fractional-PLL benutzt werden kann, bei dem eine Noise-Shaping-Zufall-Muster (MASH) natürliche Zahlen als Teilungsfaktoren nacheinander der Integer-N-PLL eingegeben werden, so dass auch gebrochene Zahlen darstellbar sind.
  • Das erste Signal hat vorzugsweise eine Periode, die kürzer ist als ein Takt des Ausgangssignals bzw. des zu erzeugenden Radarsignals.
  • Eine erste Stufe der ersten Spannung kann einen Betrag von 0 V haben. D. h., dass die Ausgangsspannung des Filters ohne Erhöhung oder Verminderung zum Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators geführt wird. Die Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators, d. h. die Frequenz des Radarsignals entspricht dann der Spannung am Ausgang des Filters. Die erste Spannung kann dann innerhalb einer Periode der ersten Spannung von Stufe zu Stufe erhöht oder vermindert werden. Entsprechend wird die Eingangsspannung des spannungsgesteuerten Oszillators gegenüber der Ausgangspannung des Filters von Stufe zu Stufe erhöht oder vermindert. Dieses wirkt sich in einer stufenweisen Erhöhung oder Verminderung der Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators d. h. der Frequenz des Radarsignals aus.
  • In einem einfachen Fall kann es sich bei der ersten Spannung um eine Rechteckspannung handeln.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Frequenzteiler auf, der einen Eingang hat, in dem der Teilungsfaktor eingestellt werden kann. Ferner ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Additionsglied zwischen dem Filter und dem spannungsgesteuerten Oszillator angeordnet. Ein erster Eingang des Additionsgliedes ist mit einem Mittel zum Erzeugen einer ersten Spannung verbunden. Ein zweiter Eingang des Additionsgliedes ist mit dem Ausgang des Filters verbunden. Der Ausgang des Additionsgliedes ist mit dem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators verbunden.
  • Das Additionsglied kann von einem Digital-Analog-Umsetzer umfasst sein, mit dem es möglich ist, die erste Spannung zu erzeugen und auf die Ausgangsspannung des Filters zu addieren.
  • Der Phasendetektor, das Filter, der spannungsgesteuerte Oszillator und der Frequenzteiler können in einer integrierten Schaltung angeordnet sein.
  • Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 eine schematische Darstellung der Eingangsspannung eines spannungsgesteuerten Oszillators der Vorrichtung gemäß 1,
  • 3 ein gemessener Frequenzverlauf des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators der Vorrichtung gemäß 1 und
  • 4 eine ausschnittsweise Vergrößerung der Darstellung gemäß 3.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung, zu der in der 1 das Blockschaltbild dargestellt ist, weist einen spannungsgesteuerten Oszillator auf, dessen Ausgangssignal VTx(t) das Radarsignal ist, das zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten verwendet wird. Die Vorrichtung kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, um die Entfernung vom Kraftfahrzeug zu anderen Objekten im Straßenraum, beispielsweise vorausfahrenden oder entgegenkommenden Fahrzeugen, Straßenschildern, Leitplanken oder dergleichen zu ermitteln. Ebenso ist es möglich die Vorrichtung dazu zu benutzen, um die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und den anderen Objekten festzustellen.
  • Der spannungsgesteuerte Oszillator ist in eine Phasenregelschleife eingebunden. Die Phasenregelschleife weist neben dem spannungsgesteuerten Oszillator einen Frequenzteiler, einen Phasendetektor, ein Filter und ein Additionsglied auf.
  • Das Ausgangsignal vTx(t) des spannungsgesteuerten Oszillators wird dem Frequenzteiler zugeführt. Der Frequenzteiler stellt an seinem Ausgang ein Signal ein, dessen Frequenz gegenüber der Frequenz des Ausgangssignals vTx(t) des spannungsgesteuerten Oszillators herabgesetzt ist. Der Teilungsfaktor N, um den die Frequenz des Ausgangssignals vTx(t) des spannungsgesteuerten Oszillators herauf- oder herabgesetzt werden kann, kann an dem Frequenzteiler eingestellt werden. Der Frequenzteiler weist dazu einen Eingang auf.
  • Das Ausgangsignal des Frequenzteilers wird dem Phasendetektor zugeführt, wozu der Phasendetektor einen Eingang aufweist. Neben dem Eingang für das Ausgangssignal des Frequenzteilers weist der Phasendetektor auch einen Eingang für ein Signal vF(t) einer Zeitbasis auf. Das Signal vF(t) der Zeitbasis ist ein Referenzsignal oder – regelungstechnisch ausgedrückt – eine Führungsgröße für den durch die Phasenregelschleife gebildeten Regelkreis. In dem Phasendetektor werden das Signal vF(t) der Zeitbasis und das Ausgangsignal des Frequenzteilers miteinander verglichen. Das Ergebnis des Vergleiches wird am Ausgang des Phasendetektors bereitgestellt, der mit dem Eingang des Filters verbunden ist. Das Filter bildet den Regler in der Phasenregelschleife. Am Ausgang des Filters kann ein von dem Filter erzeugtes Stellsignal vR(t) abgegriffen und nach außen geführt werden. Die Information zum Einstellen des spannungsgesteuerten Oszillators liegt in der Spannung am Ausgang des Filters.
  • Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nun, dass das Ausgangssignal des Filters bewusst gestört wird. Dazu ist zwischen dem Ausgang des Filters und dem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators ein Additionsglied vorgesehen, an dem eine erste Spannung vS(t) zu der Ausgangspannung des Filters addiert wird. Die Summe beider Spannungen wird dem spannungsgesteuerten Oszillator zugeführt, der entsprechend die Frequenz seines Ausgangssignals vTx(t) einstellt. Die Summe der beiden Spannungen kann auch alternativ zu dem Stellsignal vR(t) nach außen geführt werden. Beides genutzt werden, um die Steilheit (MHz/V) zu schätzen, um entweder die Größe der Frequenzsprünge durch Nachregelung einzustellen oder festzustellen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1 durchgeführt werden kann, macht sich die Trägheit des Filters zu nutze, um am Ausgang des Filters eine linear ansteigende oder linear abfallende Spannung zu erzeugen. Um den linearen Spannungsanstieg oder den linearen Spannungsabfall am Ausgang des Filters zu bewirken, wird der Teilungsfaktor des Frequenzteilers Schritt für Schritt herauf- oder herabgesetzt. Dadurch wird die Frequenz am Ausgang des Frequenzteilers geändert. Die Änderung der Frequenz des Ausgangssignals des Frequenzteilers führt am Ausgang des Phasendetektors zu einem Signal, welches den linearen Spannungsanstieg bzw. linearen Spannungsabfall am Ausgang des Filters bewirkt. Die Trägheit des Filters führt dazu, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb eines Taktes die Regelabweichung am Eingang des Filters nicht ausregeln kann. Die Phasenregelschleife geht also innerhalb eines Taktes nicht in einen eingeschwungenen Zustand über.
  • Die bewusste Störung des Ausgangsignals des Filters, d. h. die Addition der ersten Spannung vS(t) zu der Ausgangspannung des Filters führt am Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators zu einer Spannung, wie sie qualitativ in 2 dargestellt ist. In diesem Falle ist die erste Spannung einer Rechteckspannung mit einer Periode, die kürzer ist als der Takt des Radarsignals. Die Rechteckspannung führt zu einer abschnittsweisen sprunghaften Erhöhung der Eingangsspannung des spannungsgesteuerten Oszillators. Die Stufen in dem Eingangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators bewirken Abschnitte mit erhöhter Frequenz in dem Ausgangssignal vTx(t) des spannungsgesteuerten Oszillators bzw. in dem Radarsignal vTx(t). Dieses ist in den 3 und 4 für den Fall einer linear abfallenden Spannung vR(t) am Ausgang des Filters dargestellt.
  • Die Frequenzsprünge im Ausgangsignal vTx(t) des spannungsgesteuerten Oszillators sind so gering, dass diese aufgrund der Trägheit des Filters nicht während eines Taktes des Ausgangssignals vTx(t) bzw. Radarsignals ausgeregelt werden können.
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1325350 B1 [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • „Technical Brief SWRA029, Fractional/Integer-N PLL Basics” von Texas Instruments, Inc. [0010]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen wenigstens zwei Objekten, insbesondere in einem Straßenraum, mittels einer Phasenregelschleife umfassend – einen Phasendetektor, – einen Filter, – einen spannungsgesteuerten Oszillator und – einen Frequenzteiler, wobei – in einem Takt durch eine Änderung eines Teilungsfaktors N die Frequenz des am Ausgang des Frequenzteilers anliegenden Signals stufenweise erhöht und/oder vermindert wird, um am Ausgang des Filters eine linear ansteigende oder nahezu linear ansteigende oder absinkende Spannung zu bewirken und – zur Spannung am Ausgang des Filters eine erste Spannung mit wenigstens zwei Spannungsstufen addiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilungsfaktor des Frequenzteilers in aufeinander folgenden Takten im Wechsel erhöht und vermindert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilungsfaktor eine natürliche Zahl oder eine positive rationale Zahl ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spannung eine Periode hat, die kürzer ist als der Takt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stufe der ersten Spannung einen Betrag von 0 V hat.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spannung während einer Periode von Stufe zu Stufe erhöht wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spannung in einer Periode von Stufe zu Stufe vermindert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spannung eine Rechteckspannung ist.
  9. Vorrichtung zum Erzeugen von Radarsignalen zur Messung der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten, insbesondere in einem Straßenraum, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend – einen spannungsgesteuerten Oszillator dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner umfasst – einen Phasendetektor, – einen Filter, – einen Frequenzteiler, wobei der Phasendetektor, der Filter, der spannungsgesteuerte Oszillator und der Frequenzteiler in einer Phasenregelschleife angeordnet sind, dass der Frequenzteiler einen Eingang aufweist, an dem der Teilungsfaktor einstellbar ist und dass zwischen dem Filter und dem spannungsgesteuerten Oszillator ein Additionsglied angeordnet ist, das einen ersten Eingang hat, der mit einem Mittel zum Erzeugen einer ersten Spannung verbunden ist, das einen zweiten Eingang hat, der mit dem Ausgang des Filters verbunden ist, und dessen Ausgang mit dem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators verbunden ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Additionsglied von einem Digital-Analog-Umsetzer umfasst ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasendetektor, das Filter, der spannungsgesteuerte Oszillator und der Frequenzteiler in einer integrierten Schaltung angeordnet sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2618174A1 (de) 2012-01-19 2013-07-24 Hella KGaA Hueck & Co. Vorrichtung mit einem spannungsgesteuerten Oszillator und einer Schulungsanodnung zum Ansteuern des Oszillators
DE102014112203A1 (de) 2014-08-26 2016-03-03 Hella Kgaa Hueck & Co. Radarsensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5940457A (en) * 1996-02-06 1999-08-17 State Of Israel-Ministry Of Defense Armament Development Authority-Rafael Millimeter-wave (MMW) synthesizer with FSK modulation transmitter
US6018275A (en) * 1996-12-23 2000-01-25 Nokia Mobile Phones Limited Phase locked loop with down-conversion in feedback path
DE102004030841A1 (de) * 2004-06-25 2006-01-26 Siemens Ag Verringerung der Einschwingzeit und Kompensation von Phasenfeldern von auf Phasenregelkreisen basierenden Frequenzsynthesizern
EP1325350B1 (de) 2000-10-10 2007-10-17 S.M.S. Smart Microwave Sensors GmbH Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von abstand und relativgeschwindigkeit eines entfernten objektes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5940457A (en) * 1996-02-06 1999-08-17 State Of Israel-Ministry Of Defense Armament Development Authority-Rafael Millimeter-wave (MMW) synthesizer with FSK modulation transmitter
US6018275A (en) * 1996-12-23 2000-01-25 Nokia Mobile Phones Limited Phase locked loop with down-conversion in feedback path
EP1325350B1 (de) 2000-10-10 2007-10-17 S.M.S. Smart Microwave Sensors GmbH Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von abstand und relativgeschwindigkeit eines entfernten objektes
DE102004030841A1 (de) * 2004-06-25 2006-01-26 Siemens Ag Verringerung der Einschwingzeit und Kompensation von Phasenfeldern von auf Phasenregelkreisen basierenden Frequenzsynthesizern

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Technical Brief SWRA029, Fractional/Integer-N PLL Basics" von Texas Instruments, Inc.
Fractional/Integer-N PLL Basics, Technical Brief SWRA029, Texas Instruments, 1999 $S.26$ *
Fractional/Integer-N PLL Basics, Technical Brief SWRA029, Texas Instruments, 1999 S.26

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2618174A1 (de) 2012-01-19 2013-07-24 Hella KGaA Hueck & Co. Vorrichtung mit einem spannungsgesteuerten Oszillator und einer Schulungsanodnung zum Ansteuern des Oszillators
DE102012100427A1 (de) 2012-01-19 2013-07-25 Hella Kgaa Hueck & Co. Vorrichtung mit einem spannungsgesteuerten Oszillator und einer Schaltungsanordnung zum Ansteuern des Oszillators
DE102014112203A1 (de) 2014-08-26 2016-03-03 Hella Kgaa Hueck & Co. Radarsensor

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