DE102011053307B4 - Radargerät und Verfahren zum Betreiben des Radargerätes zum zeitgleichen Senden von Signalen mit konstantem Frequenzversatz - Google Patents

Abstract

Radargerät zum zeitgleichen Senden von Signalen mit konstantem Frequenzversatz- mit einem Steuermittel (1),- mit einem ersten Oszillator (2) zur Erzeugung eines ersten Signals (A), wobei der erste Oszillator (2) mit dem Steuermittel (1) verbunden ist und der erste Oszillator (2) mittels des Steuermittels (1) so ansteuerbar ist,- dass das erste Signal (A) eine Folge von Signalfragmenten (Ai) aufweist,- dass die Signalfragmente (Ai) des ersten Signals (A) unterschiedliche Frequenzen(ƒ1A)aufweisen,- dass sich die Frequenz(ƒ1A)der Signalfragmente (4) des ersten Signals (A) während eines Taktes von Signalfragment (4) zu Signalfragment (Ai) entweder um ein Frequenzinkrement (Δf) erhöht oder um ein Frequenzinkrement (Δf) erniedrigt,- mit einer Sendeantenne (3) zum Senden des ersten Signals (A)- mit wenigstens zwei Empfangsantennen (4) zum Empfangen eines Empfangssignals,- mit einem zweiten Oszillator (6) zur Erzeugung eines zweiten Signals (A), wobei jedes zweite Signal (A) synchron zu dem ersten Signal (A) ist und eine um einen festen Betrag zu dem synchronen ersten Signal (A) versetzte Frequenz hat, dadurch gekennzeichnet,- dass der erste Oszillator (2) mittels des Steuermittels (1) so ansteuerbar ist, dass die Signalfragmente (Ai) des ersten Signals (A) unmittelbar aufeinanderfolgen und- dass das zweite Signal (Ã) über die gleiche Sendeantenne (3) aussendbar ist wie das erste Signal (A),- wobei dass das erste Signal (A) und das zweite Signal (Ã) vor dem Senden über die Sendeantenne (3) in einem Addierer summierbar sind.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Radargerät zum zeitgleichen Senden von Signalen mit konstantem Frequenzversatz
• - mit einem Steuermittel,
• - mit einem ersten Oszillator zur Erzeugung eines ersten Signals, wobei der erste Oszillator mit dem Steuermittel verbunden ist und der erste Oszillator mittels des Steuermittels so ansteuerbar ist,
  • - dass das erste Signal eine Folge von Signalfragmenten aufweist,
  • - dass die Signalfragmente des ersten Signals unterschiedliche Frequenzen aufweisen,
  • - dass sich die Frequenz der Signalfragmente des ersten Signals während eines Taktes entweder von Signalfragment zu Signalfragment um ein Frequenzinkrement erhöht oder während des Taktes von Signalfragment zu Signalfragment um ein Frequenzinkrement erniedrigt,
• - mit einer Sendeantenne zum Senden des ersten Signals und
• - mit wenigstens zwei Empfangsantennen zum Empfangen eines Empfangssignals.
• Ein derartiges Radargerät ist aus dem Dokument DE 100 50 278 B4 bekannt. Ein derartiges Radargerät kann dazu benutzt werden, mit einem LFMSK-Sendeverfahren die Entfernung und/oder Relativgeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu einem Objekt zu ermitteln. Die Abkürzung steht dabei für Linear Frequency Modulated Shift Keying. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bestimmen von Abstand und Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radargerät und einem Ziel im Empfangsbereich des Radargerätes.
• Weiter ähnliche Radargeräte werden in den Dokumenten DE 10 2006 032 539 A1 sowie DE 10 2009 047 931 A1 beschrieben. Ferner offenbart DE 103 57 704 A1 einen technischen Beitrag zu dem hier beschriebenen Radargerät.
• Der Stand der Technik gemäß DE 100 50 278 B4 ist anhand der 1 und 2 näher erläutert. Es zeigt:
• 1 eine schematische Darstellung eines Radargeräts gemäß dem Stand der Technik und
• 2 einen Signalverlauf bei einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik.
• Das Radargerät gemäß 1 ist
• - mit einem Steuermittel 1,
• - mit einem ersten Oszillator 2 zur Erzeugung eines ersten Signals, wobei der erste Oszillator 2 mit dem Steuermittel 1 verbunden ist und der erste Oszillator 2 mittels des Steuermittels 1 so ansteuerbar ist,
  • ◯ dass das erste Signal so erzeugbar ist, dass es verschiedene Signalanteile A, B, C, ... hat,
  • ◯ dass jeder Signalanteil A, B, C, ... des ersten Signals eine Folge von Signalfragmenten A_i, B_i, C_i, ... aufweist
  • ◯ dass erste Signalfragmente A₁, B_1; C₁, ... verschiedener Signalanteile A, B, C, ... des ersten Signals unterschiedliche Frequenzen f₁ ^A, f₁ ^B, f₁ ^C, ... haben und aufeinander folgen und
  • ◯ dass anschließend an die ersten Signalfragmente A₁, B₁, C₁, ... weitere Signalfragmente A_i, B_i, C_i, ... der verschiedenen Signalanteile A, B, C, ... des ersten Signals aufeinander folgen,
  • ◯ dass sich die Frequenz ${ƒ}_i^A,{ƒ}_i^B,{ƒ}_i^C,\dots$
    
    der Signalfragmente A_i, B_i, C_i, ... eines Signalanteils A, B, C, ... des ersten Signals während eines Taktes entweder von Signalfragment zur Signalfragment um ein Frequenzinkrement Δf erhöht oder während des Taktes von Signalfragment zur Signalfragment um das Frequenzinkrement Δf erniedrigt,
• - mit einer ersten Sendeantenne 3 zum Senden des ersten Signals und
• - mit wenigstens zwei Empfangsantennen 4 zum Empfangen eines Empfangssignals und
• - mit einem ersten Mischer 5 pro Empfangsantenne zum Mischen des Empfangssignals mit dem ersten Signal
ausgestattet.
• Die Signalfragmente, auch bursts bezeichnet, haben zum Beispiel eine Länge von 25 µs. Die Frequenz ${ƒ}_i^A,{ƒ}_i^B,{ƒ}_i^C,\dots$

  

  innerhalb eines Signalfragmentes A_i, B_i, C_i, ... eines beliebigen Signalanteils A, B, C, ... des ersten Signals ist konstant und wird während eines Taktes ausgehend von einer Frequenz ${ƒ}_0^A,{ƒ}_0^B,{ƒ}_0^C,\dots$

  

  von einem Signalfragment A₀, B₀, C₀, ... eines Signalanteils A, B, C, ... zum nächsten Signalfragment A₁, B₁, C₁, ... des gleichen Signalanteils A, B, C, ... des ersten Signals um ein vorzugsweise festes Frequenzinkrement Δf erhöht oder erniedrigt. Es ergibt sich z. B. somit für den Signalanteil $A:{ƒ}_i^A={ƒ}_0^A+i\cdot \Delta ƒ$

  

  mit i = 1,..., N - 1. Eine typische Größe für N , d. h. für die Anzahl der Signalfragmente A_i, B_i, C_i, ... eines Signalanteils A, B, C, ... pro Takt ist 512.
• Die verschiedenen Signalanteile A, B, C, ... des ersten Signals sind ineinander verschaltet, d.h. dass die Signalfragmente A_i, B_i, C_i, ... der verschiedenen Signalanteile A, B, C, ... in einer vorzugsweise festen Reihenfolge aufeinander folgen, wie es in 2 dargestellt ist. Die Frequenzen der ersten Signalfragmente A, B, C, ... der verschiedenen Signalanteile A, B, C, ... unterscheiden sich um eine Differenz, die im Vergleich zu den Frequenzen sehr klein ist. Auch die Frequenzinkremente Δf sind im Vergleich zu den Frequenzen der verschiedenen Signalanteile A, B, C, ... sehr klein.
• Je nach dem, ob die Frequenz innerhalb eines Taktes erhöht oder verringert wird, d.h. ob Δf > 0 oder Δf < 0 ist, bezeichnet man einen Takt auch als upchirp oder downchirp. Upchirps und downchirps werden vorzugsweise abwechselnd gesendet.
• Das erste Signal wird von einem oder mehreren Zielen reflektiert und die Reflektionen werden, im Regelfall gemischt mit Signalen aus anderen Quellen, von wenigstens zwei Empfangsantennen aufgenommen. Die von den Empfangsantennen aufgenommenen Signale werden als Empfangssignale bezeichnet. Die Empfangssignale werden mit dem ersten Signal gemischt, so dass Nutzsignale entstehen, die einen Frequenzanteil in der Basisbandlage haben. Aus den Nutzsignalen werden, insbesondere aus einer Dopplerverschiebung und einer Phasenverschiebung, wie in der Patentschrift DE 100 50 278 B4 offenbart ist, der Abstand und die Relativgeschwindigkeit eines Reflektionen verursachenden Ziels ermittelt.
• Aufgrund von Laufzeitdifferenzen an den zwei Empfangsantennen kann der Einfallswinkel der Reflektionen ermittelt werden. Die so gewonnenen Informationen und weitere Informationen können dann einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
• Die bekannten Radargeräte und die mit diesen durchführbaren Verfahren haben Nachteile:
1. 1. Beim bekannten Radargerät und Verfahren zur Messung mit dem Radargerät wird eine relativ lange Messzeit benötigt, welche sich zu bei drei Signalanteilen mit je 512 Signalfragmenten mit einer Länge von je 25 µs zu 3*512*25µs = 38,4ms ergibt. Zu dieser Messzeit kommt noch die Rechenzeit bei der Verarbeitung der Nutzsignale. Die größere der beiden Zeiten Messzeit und Rechenzeit ergibt die Zykluszeit eines Radarsensors, welche momentan bei ca. 41ms liegt. Da für das Erstellen einer Zielliste bei einem Ein-Sensor-System mindestens zwei Zyklen, bei einem Zwei-Sensor-System mit verteilter Rechenlast (z.B. SWA) mindestens drei Zyklen liegen, ergibt dies Zeiten zwischen dem Beginn der Messung und der Ausgabe einer Zielliste von ca. 82ms bzw. ca. 123ms. Für sicherheitsrelevante Applikationen wie Precrash-Warnungen sind Latenzzeiten dieser Größenordnung nicht akzeptabel. Da die Rechenzeit in den nächsten Jahren vermutlich nicht mehr der begrenzende Faktor für die Zykluszeit sein wird, bleibt die Notwendigkeit einer Verringerung der Messzeiten, um geringere Latenzzeiten zu erreichen.
2. 2. Für ein detektiertes Ziel stellt sich neben einer relativ störunempfindlichen Empfangsfrequenz eine Phasendifferenz für jeweils zwei Signale (z.B. A und B) ein, welche relativ störempfindlich ist. Insbesondere beeinflusst das Einschwingen der gesamten Messstrecke von der Signalerzeugung im Lokaloszillator bis zur Filterung des herabgemischten Empfangssignal die Messung, so dass erst am Ende eines Signalfragmentes (Bursts) gemessen werden kann. Das Einschwingverhalten wird dabei erheblich von der Frequenz des vorhergehenden Signalfragmentes (Bursts) beeinflusst. Je größer der Unterschied zwischen den Frequenzen der aufeinanderfolgenden Signalfragmente ist, umso länger dauert das Einschwingen. Unter anderem ist dies der Grund, warum beim Stand der Technik gemäß DE 100 50 278 B4 nicht nur zwei, sondern drei Signalanteile (A, B und C) verschachtelt gesendet werden. Durch die gleichen Frequenzsprünge hin zu B- sowie zu C-Frequenzen (positive Sprunghöhe, siehe 2) ist nur die Phase zwischen B- und C-Signalanteilen zuverlässig. Durch den anders gearteten Einschwingvorgang einer A-Frequenz (negative Sprunghöhe von C zu A, siehe 2) ist die Phase zwischen C- und A- Signalanteilen entsprechend verzerrt.
3. 3. Für bestimmte Kombinationen aus Abstand und Relativgeschwindigkeit wird die Frequenz des resultierenden analogen Basisbandsignals (Nutzsignals) zu Null oder nahe Null. Aufgrund von Hardwareeinschränkungen ist eine Zieldetektion für eine derartige Frequenz sehr unzuverlässig und die resultierenden Zielparameter aufgrund von Verzerrungen sehr ungenau.
• Insbesondere dem letzten Problem wurde sich mit der in der nach dem Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 051 969 beschriebenen Erfindung zugewandt. Ein weiteres Problem, dass jener Erfindung zugrunde lag, war es ein Radargerät zu schaffen, dass zwei verschiedene Richtungen beobachten kann.
• Im Unterschied zu dem aus dem Dokument DE 100 50 278 B4 bekannten Radargerät ist das in der nicht vorveröffentlichten Anmeldung beschriebenen Radargerät mit einem zweiten Oszillator zur Erzeugung eines zweiten Signals ausgestattet, wobei jedes zweite Signal synchron zu dem ersten Signal ist und eine um einen festen Betrag zu dem synchronen ersten Signal versetzte Frequenz hat. Das zweite Signal wird getrennt vom ersten mittels einer zweiten Sendeantenne gesendet.
• Das Radargerät gemäß der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 051 969 ist anhand der 3 und 4 näher erläutert. Es zeigt:
• 3 eine schematische Darstellung eines Radargeräts gemäß der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 051 969 und
• 4 einen Signalverlauf bei einem Verfahren gemäß der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 051 969 .
• Das in der 3 schematisch dargestellte Radargerät weist einen digitalen Signalprozessor 1 auf, der auch ein Steuermittel des Radargerätes bildet, mit dem ein spannungsgesteuerter erster Oszillator 2 gesteuert werden kann. Von dem ersten Oszillator können Schwingungen erzeugt werden. Durch das Steuermittel 1 wird der erste Oszillator so angesteuert, dass ein erstes Signal entsteht, dass Signalanteile A, B, C, ... aufweist, die wiederum durch Signalfragmente A_i, B_i, C_i, ... gebildet werden, so wie es aus dem Stand der Technik gemäß 1 und 2 bekannt ist. Das erste Signal wird über eine erste Sendeantenne 3 gesendet. Signalfragmente A_i, B_i, C_i, ... des ersten Signals sind auch in 4 dargestellt.
• Das erste Signal wird außerdem einem Phasendetektor (nicht dargestellt) einer Phasenregelschleife 7 als Führungsgröße zugeführt. Neben dem Phasendetektor umfasst die Phasenregelschleife 7 einen Regler (nicht dargestellt), der einen zweiten spannungsgesteuerten Oszillator 6 einstellt. Der zweite Oszillator 6 erzeugt ein zweites Signal, das wie das erste Signal Signalanteile Ã, B̃, C̃, ... aufweist, die von Signalfragmenten Ã_i, B̃_i, C̃_i, ... gebildet werden. Das zweite Signal hat einen festen Frequenzversatz zum ersten Signal, wobei der Frequenzversatz im Vergleich zur Frequenz klein ist. Das zweite Signal wird über eine zweite Sendeantenne 8 gesendet.
• Sowohl das erste Signal als auch das zweite Signal werden von Objekten, auch als Ziele bezeichnet, im Empfangsbereich des Radargerätes reflektiert. Die Reflektionen werden zum Radargerät zurückgeworfen. Zum Empfangen der Reflektionen weist das Radargerät wenigstens zwei, vorteilhaft drei Empfangsantennen 4 auf, die jede ein Empfangssignal aufnehmen kann, in dem die Reflektionen enthalten sind.
• Jede Empfangsantenne 4, dargestellt ist es in 3 nur für eine Empfangsantenne 4, ist ein erster Mischer 5 und ein zweiter Mischer 10 nachgeschaltet, in denen das Empfangssignal mit dem ersten Signal gemischt wird. Dem zweiten Mischer 10 ist ein Phasenschieber vorgeschaltet, der eine Phasenverschiebung zwischen dem Empfangssignal und dem Ausgangssignal des Phasenschiebers 9 um 90° bewirkt. Eine solche Anordnung aus dem ersten Mischer 5, dem Phasenschieber 9 und dem zweiten Mischer 10 wird auch als komplexer Mischer bezeichnet.
• Durch das Mischen des Empfangssignals bzw. des um 90° phasenverschobenen Empfangssignals mit dem ersten Signal entsteht ein Nutzsignal, das einen Frequenzanteil in Basisbandlage (herrührend von den Reflexionen des ersten Signals) und einen Frequenzanteil in Zwischenfrequenzlage hat, das von den Reflexionen des zweiten Signals herrührt. Beide Signalteile können durch Tiefpassfilter 11 und Bandpassfilter 12 getrennt werden und einer getrennten Verarbeitung im digitalen Signalprozessor 1 zugeführt werden, der die Richtung und den Abstand der Ziele zum Radargerät und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radargerät berechnet.
• Die beiden Sendeantennen 3, 8 können verschiedene Richtcharakteristika haben. Damit ist möglich, Ziele in unterschiedlichen Bereichen um das Radargerät zu erfassen.
• Die zuvor unter 1) und 2) genannten Probleme werden mit dem Radargerät und dem Verfahren gemäß der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 051 969 nicht gelöst.
• Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
• Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde ein Radargerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Radargerätes der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das schnelle Messungen ermöglicht und kleine Einschwingzeiten erfordert.
  Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit einem Radargerät nach Anspruch 1 und mit einem Verfahren nach Anspruch 8 gelöst.
• Gegenüber einem eingangs genannten Radargerät weist ein erfindungemäßes Radargerät wie das aus der Patentanmeldung DE 10 2011 051 969 bekannte Radargerät einen zweiten Oszillator zur Erzeugung eines zweiten Signals auf, wobei jedes zweite Signal synchron zu dem ersten Signal ist und eine um einen festen Betrag zu dem synchronen ersten Signal versetzte Frequenz hat. Das zweite Signal wird im Unterschied zu dem aus der Patentanmeldung DE 10 2011 051 969 bekannten Radargerät mit dem ersten Signal summiert und über die gleiche Sendeantenne gesendet.
• Von beiden Radargeräten unterscheidet sich das erfindungsgemäße Radargerät dadurch, dass der erste Oszillator mittels des Steuermittels so ansteuerbar ist, dass die um die Frequenzinkremente veränderten Signalfragmente des ersten Signals unmittelbar aufeinanderfolgen. Da das zweite Signal einen festen Frequenzversatz zu dem ersten Signal hat, folgen auch die Signalfragmente des zweiten Signals unmittelbar aufeinander. Weder das erste noch das zweite Signal hat mehrere Signalanteile, die um eine feste Frequenz zueinander versetzt sind. Damit entfallen große Frequenzsprünge, wie sie von den vorgenannten Radargeräten beim Wechsel von einem Signalfragment des Signalanteils C zu einem Signalfragment des Signalanteils A entstehen. Dadurch wird das Einschwingverhalten in einem Hochfrequenzteil des erfindungsgemäßen Radargerätes verbessert. Die Einschwingzeit kann reduziert werden.
• Das Frequenzinkrement, um welches die Frequenz von Signalfragment zu Signalfragment eines Taktes erhöht wird, beträgt etwa 170 kHz bei 100 MHz Signalbandbreite und etwa 340 kHz bei 200 MHz Signalbandbreite und ist damit deutlich kleiner als die Frequenzsprünge zwischen den aufeinanderfolgenden Signalfragmenten der verschiedenen Signalanteile bei den vorgenannte Radargeräten. Auch dadurch wird das Einschwingverhalten des Hochfrequenzteils des Radargerätes verbessert.
• Das erste Signal und das zweite Signal können vor dem Senden über die Sendeantenne in einem Addierer summiert werden. Wegen der unterschiedlichen Frequenzen der Signale stören sich diese dabei nicht.
• Bei einem erfindungsgemäßen Radargerät kann ein Ausgang jeder Empfangsantenne mit einem Eingang eines Phasenschiebers verbunden sein. Mit dem Phasenschieber kann das am Ausgang des Phasenschiebers anliegende Signal gegenüber dem am Eingang des Phasenschiebers anliegenden Empfangssignal um eine Phase von vorteilhaft 90° verschoben werden.
• Der Ausgang des Phasenschiebers kann mit Eingängen eines ersten Mischers und eines zweiten Mischers verbunden sein. In dem ersten Mischer kann das phasenverschobene Empfangssignal mit dem ersten Signal gemischt werden, um ein erstes Nutzsignal zu erhalten. In dem zweiten Mischer kann das phasenverschobene Empfangssignal mit dem zweiten Signal gemischt werden, um ein zweites Nutzsignal zu erhalten.
• Ein erfindungsgemäßes Radargerät kann einen dritten Mischer und einen vierten pro Empfangsantenne aufweisen, dessen Eingänge mit dem Ausgang der Empfangsantenne verbunden sind. In dem dritten Mischer kann das Empfangssignal mit dem ersten Signal gemischt werden, um ein drittes Nutzsignal zu erhalten. In dem vierten Mischer kann das Empfangssignal mit dem zweiten Signal gemischt werden, um ein viertes Nutzsignal zu erhalten.
• Jedem Mischer kann ein Bandpassfilter zugeordnet sein und Ausgänge jedes Mischers können mit einem Eingang des dem Mischer zugeordneten Bandpasses verbunden sein, um aus den Nutzsignalen Zwischenfrequenzsignale zu filtern. Die Bandpassfilter sind vorteilhaft auf eine Frequenz abgestimmt, deren Betrag dem Betrag des Frequenzversatzes zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal entspricht.
• Die aus den über die wenigstens zwei Empfangsantennen erhaltenen Empfangssignalen gewonnenen Zwischenfrequenzsignale können einem Verarbeitungsmittel eines erfindungsgemäßen Radargeräts zugeführt werden. Bei dem Verarbeitungsmittel kann es sich um einen digitalen Signalprozessor handeln.
• Das Frequenzinkrement, um welches sich die Frequenz aufeinander folgender Signalfragmente verändert, ist vorzugsweise stets gleich groß.
• Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Folge der Signalfragmente des ersten Signals und des zweiten Signals von Takt zu Takt wiederholt werden. Das erste und das zweite Signal sind dann in jedem Takt gleich.
• Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
• 5 eine schematische Darstellung eines Radargeräts gemäß der Erfindung,
• 6 einen Signalverlauf bei einem Verfahren gemäß der Erfindung,
• Auch das in der 5 schematisch dargestellte Radargerät weist einen digitalen Signalprozessor 1 auf, der auch ein Steuermittel des Radargerätes bildet, mit dem ein spannungsgesteuerter erster Oszillator 2 gesteuert werden kann. Von dem ersten Oszillator können Schwingungen erzeugt werden. Durch das Steuermittel 1 wird der erste Oszillator so angesteuert, dass ein erstes Signal A entsteht, dass aufeinander folgende Signalfragmente A_i hat. Das erste Signal A ist auch in 6 dargestellt.
• Das erste Signal A wird außerdem einem Phasendetektor (nicht dargestellt) einer Phasenregelschleife 7 als Führungsgröße zugeführt. Neben dem Phasendetektor umfasst die Phasenregelschleife 7 einen Regler (nicht dargestellt), der einen zweiten spannungsgesteuerten Oszillator 6 einstellt. Der zweite Oszillator 6 erzeugt ein zweites Signal A, das aufeinander folgende Signalfragmenten A, hat. Das zweite Signal A hat einen festen Frequenzversatz zum ersten Signal A, wobei der Frequenzversatz im Vergleich zur Frequenz klein ist.
• Das erste Signal A und das zweite Signal A werden summiert und über eine Sendeantenne 3 gesendet.
• Sowohl das erste Signal A als auch das zweite Signal A werden von Objekten, auch als Ziele bezeichnet, im Empfangsbereich des Radargerätes reflektiert. Die Reflektionen werden zum Radargerät zurückgeworfen. Zum Empfangen der Reflektionen weist das Radargerät wenigstens zwei, vorteilhaft drei Empfangsantennen 4 auf, die jede ein Empfangssignal aufnehmen kann, in dem die Reflektionen enthalten sind.
• Jede Empfangsantenne 4, dargestellt ist es in 5 nur für eine Empfangsantenne 4, ist ein erster Mischer 5, ein zweiter Mischer 10, ein dritter Mischer 13 und ein vierter Mischer 14 nachgeschaltet, in denen das Empfangssignal im Fall des ersten und des dritten Mischers mit dem zweiten Signal -A und im Fall des zweiten Mischers 10 und des vierten Mischers 14 mit dem ersten Signal A gemischt wird.
• Dem ersten Mischer 5 und dem zweiten Mischer 10 ist ein Phasenschieber vorgeschaltet, der eine Phasenverschiebung zwischen dem Empfangssignal und dem Ausgangssignal des Phasenschiebers 9 um 90° bewirkt.
• Eine solche Anordnung aus dem ersten Mischer 5, dem Phasenschieber 9 und dem dritten Mischer 13 bzw. aus dem zweiten Mischer 10, dem Phasenschieber 9 und dem vierten Mischer 14 wird auch als komplexer Mischer bezeichnet.
• Durch das Mischen des Empfangssignals bzw. des um 90° phasenverschobenen Empfangssignals mit dem ersten Signal bzw. mit dem zweiten Signal entstehen vier Nutzsignalanteile, die eine Zwischenfrequenzlage haben, die von den Reflexionen des zweiten bzw. ersten Signals herrührt. Diese Signalteile der vier Nutzsignale werden durch Bandpassfilter herausgefiltert und einer getrennten Verarbeitung im digitalen Signalprozessor 1 zugeführt werden, der die Richtung und den Abstand der Ziele zum Radargerät und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radargerät berechnet.
• Bezugszeichenliste

1

digitaler Signalprozessor mit Steuermittel

2

erster spannungsgesteuerter Oszillator

3

erste Sendantenne

4

Empfangsantennen

5

erster Mischer

6

zweiter spannungsgesteuerter Oszillator

7

Phasenregelschleife

8

zweite Sendeantenne

9

Phasenschieber

10

zweiter Mischer

11

Tiefpass

12

Bandpass

13

dritter Mischer

14

vierter Mischer

Claims (9)

1. Radargerät zum zeitgleichen Senden von Signalen mit konstantem Frequenzversatz - mit einem Steuermittel (1), - mit einem ersten Oszillator (2) zur Erzeugung eines ersten Signals (A), wobei der erste Oszillator (2) mit dem Steuermittel (1) verbunden ist und der erste Oszillator (2) mittels des Steuermittels (1) so ansteuerbar ist, - dass das erste Signal (A) eine Folge von Signalfragmenten (A_i) aufweist, - dass die Signalfragmente (A_i) des ersten Signals (A) unterschiedliche Frequenzen $\left({ƒ}_1^A\right)$

   

   aufweisen, - dass sich die Frequenz $\left({ƒ}_1^A\right)$

   

   der Signalfragmente (4) des ersten Signals (A) während eines Taktes von Signalfragment (4) zu Signalfragment (A_i) entweder um ein Frequenzinkrement (Δf) erhöht oder um ein Frequenzinkrement (Δf) erniedrigt, - mit einer Sendeantenne (3) zum Senden des ersten Signals (A) - mit wenigstens zwei Empfangsantennen (4) zum Empfangen eines Empfangssignals, - mit einem zweiten Oszillator (6) zur Erzeugung eines zweiten Signals (A), wobei jedes zweite Signal (A) synchron zu dem ersten Signal (A) ist und eine um einen festen Betrag zu dem synchronen ersten Signal (A) versetzte Frequenz hat, dadurch gekennzeichnet, - dass der erste Oszillator (2) mittels des Steuermittels (1) so ansteuerbar ist, dass die Signalfragmente (A_i) des ersten Signals (A) unmittelbar aufeinanderfolgen und - dass das zweite Signal (Ã) über die gleiche Sendeantenne (3) aussendbar ist wie das erste Signal (A), - wobei dass das erste Signal (A) und das zweite Signal (Ã) vor dem Senden über die Sendeantenne (3) in einem Addierer summierbar sind.
2. Radargerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang jeder Empfangsantenne (4) mit einem Eingang eines Phasenschiebers (9) verbunden ist und dass der Ausgang des Phasenschiebers (9) mit Eingängen eines ersten Mischers (5) und eines zweiten Mischers (10) verbunden ist, wobei mit dem Phasenschieber (9) die Phase des Empfangssignal verschiebbar ist.
3. Radargerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Mischer (5) das phasenverschobene Empfangssignal mit dem zweiten Signal (~A) mischbar ist, um ein erstes Nutzsignal zu erhalten, und in dem zweiten Mischer (10) das phasenverschobene Empfangssignal mit dem ersten Signal (A) mischbar ist, um ein zweites Nutzsignal zu erhalten.
4. Radargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Radargerät einen dritten Mischer (13) pro Empfangsantenne (4) aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang der Empfangsantenne (4) verbunden ist und in dem dritten Mischer (13) das Empfangssignal mit dem zweiten Signal (- A) mischbar ist, um ein drittes Nutzsignal zu erhalten, und dass das Radargerät einen vierten Mischer (14) pro Empfangsantenne (4) aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang der Empfangsantenne (4) verbunden ist und in dem vierten Mischer (14) das Empfangssignal mit dem ersten Signal (A) mischbar ist, um ein viertes Nutzsignal zu erhalten.
5. Radargerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Mischer (5, 10, 13, 14) ein Bandpassfilter (12) zugeordnet ist und dass Ausgänge jedes Mischers (5, 10, 13, 14) mit einem Eingang des dem Mischer (5, 10, 13, 14) zugeordneten Bandpasses (12) verbunden ist, um aus den Nutzsignalen Zwischenfrequenzsignale zu filtern.
6. Radargerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den über die wenigstens zwei Empfangsantennen (4) erhaltenen Empfangssignalen gewonnenen Zwischenfrequenzsignale einem Verarbeitungsmittel (1), vorzugsweise einem digitalen Signalprozessor zuführbar sind.
7. Verfahren zum Betreiben eines Radargerätes zum zeitgleichen Senden von Signalen mit konstantem Frequenzversatz, dadurch gekennzeichnet, dass das Radargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Frequenzinkrement (Δf) stets gleich groß ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folge der Signalfragmente des ersten Signals (A) und des zweiten Signals (Ã) von Takt zu Takt wiederholt.

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