DE102016121296A1 - Apparatus and method for simulating radar targets - Google Patents
Apparatus and method for simulating radar targets Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016121296A1 DE102016121296A1 DE102016121296.2A DE102016121296A DE102016121296A1 DE 102016121296 A1 DE102016121296 A1 DE 102016121296A1 DE 102016121296 A DE102016121296 A DE 102016121296A DE 102016121296 A1 DE102016121296 A1 DE 102016121296A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- intermediate frequency
- frequency signal
- radar
- adjustable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
- G01S7/406—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using internally generated reference signals, e.g. via delay line, via RF or IF signal injection or via integrated reference reflector or transponder
Abstract
Vorrichtung zum Simulieren von Radarzielenmit einer Empfangsantenne (2) zum Empfangen eines HF-Signals, insbesondere eines frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarsignals von einem Radargerät,mit einem Lokaloszillator (4) zur Erzeugung eines Lokaloszillatorsignals,mit einem Abwärtsmischer (3) zum Mischen des empfangenen HF-Signals mit dem Lokaloszillatorsignal zur Erzeugung eines ersten analogen Zwischenfrequenzsignals,mit einem ADU (5) zur Digitalisierung des ersten Zwischenfrequenzsignals,mit einer elektronischen Schaltung (1) zur Verarbeitung des ersten digitalisierten Zwischenfrequenzsignals zu einem zweiten digitalisierten Zwischenfrequenzsignal,mit einem DAU (6) zur Umsetzung des zweiten digitalisierten Zwischenfrequenzsignals in ein zweites analoges Zwischenfrequenzsignal,mit einem Aufwärtsmischer (7) zur Erzeugung eines Sendesignals aus dem Lokaloszillatorsignal und dem zweiten analogen Zwischenfrequenzsignal,mit einer Sendeantenne (8) zum Senden des Sendesignals,wobei die elektronische Schaltung (1) wenigstens ein einstellbares erstes Totzeitglied (14a, 14b) aufweist, mit dem zur Simulation einer Entfernung des Radarziels vom Radargerät eine erste Laufzeit zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar ist undwobei die elektronische Schaltung (1) wenigstens ein einstellbares erstes Multiplikationsglied (15a, 15b) aufweist, mit dem zur Simulation einer Geschwindigkeit des Radarziels zum Radargerät eine erste Frequenzveränderung zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar ist,wobeidass die elektronische Schaltung (1) ein zweites Multiplikationsglied (13) aufweist, mit dem eine zweite Frequenzveränderung zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar oder eingestellt ist, um die Laufzeitunterschiede zwischen dem empfangenen Radarsignal und dem Sendesignal mit Ausnahme der mit dem ersten Totzeitglied eingestellten ersten Laufzeit auszugleichen, oderdass das erste Multiplikationsglied (1) dazu einstellbar oder eingestellt ist oderdass die elektronische Schaltung (1) ein zweites Totzeitglied aufweist, mit dem eine zweite Laufzeit zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar oder eingestellt ist, um die Laufzeitunterschiede zwischen dem empfangenen Radarsignals und dem Sendesignal mit Ausnahme der mit dem ersten Totzeitglied eingestellten ersten Laufzeit auszugleichen, oderdass das erste Totzeitglied dazu einstellbar oder eingestellt ist.Device for simulating radar targets with a receiving antenna (2) for receiving an HF signal, in particular a frequency modulated continuous wave radar signal from a radar, comprising a local oscillator (4) for generating a local oscillator signal, comprising a down-converter (3) for mixing the received RF signal A signal comprising the local oscillator signal for generating a first analog intermediate frequency signal, comprising an ADC (5) for digitizing the first intermediate frequency signal, comprising an electronic circuit (1) for processing the first digitized intermediate frequency signal into a second digitized intermediate frequency signal, with a DAU (6) for conversion the second digitized intermediate frequency signal into a second intermediate frequency analog signal, with an up mixer (7) for generating a transmission signal from the local oscillator signal and the second intermediate frequency analog signal, with a transmitting antenna (8) for transmitting the transmission signal, the elek tronic circuit (1) has at least one adjustable first dead time element (14a, 14b) with which a first transit time between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable for simulating a distance of the radar target from the radar device and wherein the electronic circuit (1) at least an adjustable first multiplication element (15a, 15b) with which a first frequency change between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable for simulating a speed of the radar target to the radar device, wherein the electronic circuit (1) has a second multiplication element (13) with which a second frequency change between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable or set to the transit time differences between the received radar signal and the transmission signal except that the first multiplier (1) is adjustable or set thereto, or that the electronic circuit (1) has a second delay element with which a second delay between the second digital intermediate frequency signal and the first digital Intermediate frequency signal is adjustable or adjusted to compensate for the transit time differences between the received radar signal and the transmission signal except for the first delay set with the first delay timer, or that the first deadtime element is adjustable or set to.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Simulieren von Radarzielen
- - mit einer Empfangsantenne zum Empfangen eines HF-Signals, insbesondere eines frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarsignals von einem Radargerät,
- - mit einem ersten Lokaloszillator zur Erzeugung eines ersten Lokaloszillatorsignals,
- - mit einem Abwärtsmischer zum Mischen des empfangenen HF-Signals mit dem ersten Lokaloszillatorsignal zur Erzeugung eines ersten analogen Zwischenfrequenzsignals,
- - mit einem ADU zur Digitalisierung des ersten Zwischenfrequenzsignals,
- - mit einer elektronischen Schaltung zur Verarbeitung des ersten digitalisierten Zwischenfrequenzsignals zu einem zweiten digitalisierten Zwischenfrequenzsignal,
- - mit einem DAU zur Umsetzung des zweiten digitalisierten Zwischenfrequenzsignals in ein zweites analoges Zwischenfrequenzsignal,
- - mit einem Aufwärtsmischer zur Erzeugung eines Sendesignals aus dem ersten Lokaloszillatorsignal und dem zweiten analogen Zwischenfrequenzsignal,
- - mit einer Sendeantenne zum Senden des Sendesignals,
- - wobei die elektronische Schaltung ein einstellbares erstes Totzeitglied aufweist, mit dem zur Simulation einer Entfernung des Radarziels vom Radargerät eine erste Laufzeit zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar ist und
- - wobei die elektronische Schaltung ein einstellbares erstes Multiplikationsglied aufweist, mit dem zur Simulation einer Geschwindigkeit des Radarziels zum Radargerät eine erste Frequenzveränderung zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar ist.
- with a receiving antenna for receiving an HF signal, in particular a frequency-modulated continuous wave radar signal from a radar device,
- with a first local oscillator for generating a first local oscillator signal,
- with a down mixer for mixing the received RF signal with the first local oscillator signal to produce a first analog intermediate frequency signal,
- with an ADU for digitizing the first intermediate frequency signal,
- with an electronic circuit for processing the first digitized intermediate frequency signal into a second digitized intermediate frequency signal,
- with a DAU for converting the second digitized intermediate-frequency signal into a second analog intermediate-frequency signal,
- with an up-converter for generating a transmission signal from the first local oscillator signal and the second intermediate frequency analog signal,
- with a transmitting antenna for transmitting the transmission signal,
- - wherein the electronic circuit has an adjustable first deadtime element, with the simulation of a distance of the radar target from the radar device, a first transit time between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable and
- - wherein the electronic circuit has an adjustable first multiplier element, with which a first frequency change between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable to simulate a speed of the radar target to the radar device.
Alternativ zu der Vorrichtung der eingangs genannten Art betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung, die sich von der Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch unterscheidet, dass sie kein erstes Totzeitglied aufweist und stattdessen mit dem einstellbaren erste Multiplikationsglied zur Simulation einer Geschwindigkeit des Radarziels zum Radargerät und/oder zur Simulation einer Entfernung des Radarziels vom Radargerät eine erste Frequenzveränderung zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar ist.As an alternative to the device of the type mentioned at the outset, the invention also relates to a device which differs from the device of the type mentioned above in that it has no first dead-time element and instead with the adjustable first multiplication element for simulating a speed of the radar target to the radar device. or to simulate a distance of the radar target from the radar device, a first frequency change between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable.
Bei einer weiteren alternativen Vorrichtung wird nicht das erste Oszillatorsignal zum Aufwärtsmischen verwendet (Oberbegriff des Anspruchs 14).In a further alternative device, the first oscillator signal is not used for up-mixing (preamble of claim 14).
Radargeräte, insbesondere Dauerstrich-Radargeräte sind aus modernen Kraftfahrzeugen nicht mehr wegzudenken. Radargeräte, insbesondere Dauerstrich-Radargeräte werden insbesondere dazu genutzt, Hindernisse in näherer oder weiterer Umgebung zu erkennen. Bei den Hindernissen kann es sich um andere sich bewegende oder stillstehende Verkehrsteilnehmer, auch Fußgänger, aber auch um ortsfeste Objekte handeln. Je nach Verwendung der Radargeräte, insbesondere Dauerstrich-Radargeräte muss nicht nur die Entfernung, sondern auch die Geschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers ermittelt werden.Radar devices, in particular continuous wave radars, are indispensable in modern motor vehicles. Radar devices, in particular continuous wave radars, are used in particular to detect obstacles in the near or further surroundings. The obstacles may be other moving or stationary road users, including pedestrians, but also stationary objects. Depending on the use of the radar devices, in particular continuous wave radars, not only the distance, but also the speed of the road user must be determined.
Damit sowohl die Entfernung als auch die Geschwindigkeit ermittelt werden können, wird häufig das frequenzmodulierte Dauerstrichradar verwendet. Das ist auch schon in verschiedenen Dokumenten beschrieben worden.Frequency-modulated continuous wave radar is often used to determine both distance and velocity. This has already been described in various documents.
Die Radargeräte, insbesondere Dauerstrich-Radargeräte, die übrigens aufgrund des häufigen Einbaus in Kraftfahrzeugen in großer Stückzahl hergestellt werden, müssen vor und/oder nach dem Einbau getestet werden. Bei solchen Tests werden Vorrichtungen der eingangs genannten Art verwendet, um Ziele zu simulieren, die von den Radargeräten erfasst werden sollen. Dazu werden die Radargeräte und die Vorrichtungen zum Simulieren von Radarzielen, auch Radar-Target-Generatoren genannt, in einer Radarkammer platziert. Die Vorrichtungen zum Simulieren werden unmittelbar vor den Radargeräten angeordnet.The radars, in particular continuous wave radars, which are incidentally manufactured in large numbers due to the frequent installation in motor vehicles, must be tested before and / or after installation. In such tests, devices of the type mentioned above are used to simulate targets to be detected by the radars. For this purpose, the radar devices and the devices for simulating radar targets, also called radar target generators, are placed in a radar chamber. The simulating devices are placed immediately in front of the radars.
Den bekannten Vorrichtungen zum Simulieren ist gemein, dass sie die von den Radargeräten empfangenen hochfrequenten Radarsignale in ein erstes Zwischenfrequenzsignal abwärtsmischen und die weitere Verarbeitung im Basisband erfolgt. Die weitere Verarbeitung verändert das erste Zwischenfrequenzsignal so, dass das aus dem ersten Zwischenfrequenzsignal nach der Verarbeitung entstandene zweite Zwischenfrequenzsignal zum Simulieren des Dopplereffektes bzw. der Geschwindigkeit des Radarzieles eine Frequenzveränderung und/oder zum Simulieren der Entfernung des Radarzieles einen Laufzeitversatz gegenüber dem ersten Zwischenfrequenzsignal hat. Anschließend wird das zweite Zwischenfrequenzsignal aufwärtsgemischt und das dadurch entstandene hochfrequente Sendesignal wird über die Sendeantenne zum Radargerät zurückgesendet. Das Radargerät empfängt das Sendesignal. Aus einem Vergleich mit dem von ihm ausgesendeten Signal kann das Radargerät die Frequenzveränderung und den Laufzeitunterschied erkennen und ermittelt daraus die Entfernung und die Geschwindigkeit des simulierten Radarzieles.The known devices for simulating have in common that they mix down the received from the radar high-frequency radar signals in a first intermediate frequency signal and the further processing takes place in the baseband. The further processing changes the first intermediate frequency signal thus, in that the second intermediate frequency signal resulting from the first intermediate frequency signal after the processing for simulating the Doppler effect or the speed of the radar target has a frequency change and / or for simulating the distance of the radar target has a propagation delay with respect to the first intermediate frequency signal. Subsequently, the second intermediate frequency signal is up-converted and the resulting high-frequency transmission signal is sent back to the radar unit via the transmitting antenna. The radar receives the transmission signal. From a comparison with the signal emitted by it, the radar can detect the frequency change and the transit time difference and determines the distance and the speed of the simulated radar target.
In den Vorrichtungen zum Simulieren gibt es zum Beispiel aufgrund der Signalverarbeitung Laufzeiten, die nicht vermieden werden können. Sie entstehen u.a. durch die Signalverarbeitung in den Vorrichtungen. Diese, den Vorrichtungen zum Simulieren innewohnenden Laufzeiten führen dazu, dass vom zu vermessenden Radargerät immer eine Mindestzielentfernung gemessen wird, selbst wenn am einstellbaren ersten Totzeitglied keine Laufzeit eingestellt (Laufzeit = 0) ist bzw. kein Laufzeitversatz zwischen dem zweiten Zwischenfrequenzsignal und dem ersten Zwischenfrequenzsignal eingestellt ist.In the devices for simulating, for example, due to the signal processing, there are running times that can not be avoided. They arise u.a. by the signal processing in the devices. This, the devices for simulating inherent running times cause the radar device to be measured always a minimum target distance is measured, even if the adjustable first dead time no runtime set (runtime = 0) or no runtime offset between the second intermediate frequency signal and the first intermediate frequency signal set is.
Nimmt man zum Beispiel an, dass die der Vorrichtung zum Simulieren innenwohnende Laufzeit 100ns beträgt, ergibt sich ein aufgrund der der Vorrichtung innewohnenden Laufzeit ein simulierter Weg des Radarsignals vom Radargerät zum simulierten Radarziel und zurück zum Radargerät von 100ns * c0 = 30 m (c0: Lichtgeschwindigkeit). Da bei Radargeräten der gemessene Weg der doppelten Entfernung entspricht, erkennt das Radargerät mindestens eine Entfernung von 15 m (Mindestzielentfernung 15 m).Assuming, for example, that the transit time of the device for simulating is 100 ns, a simulated path of the radar signal from the radar to the simulated radar target and back to the radar device of 100 ns * c 0 = 30 m (c 0 : speed of light). As the measured distance for radar devices is twice the distance, the radar detects a distance of at least 15 m (minimum target distance 15 m).
Die Mindestzielentfernung führt dazu, dass das Radargerät für Radarziele, die weniger als 15 m von dem Radargerät entfernt sind, nicht mit der Vorrichtung zum Simulieren getestet werden kann.The minimum aiming distance results in the radar device for radar targets less than 15 meters from the radar device being unable to be tested with the simulating device.
Diese Entfernungsgrenze zu beseitigen, hat sich der Erfinder zum Ziel gesetzt.To eliminate this distance limit, set the inventor's goal.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht,
- - dass die elektronische Schaltung ein zweites Multiplikationsglied aufweist, mit dem eine zweite Frequenzveränderung zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar oder eingestellt ist, um die Laufzeitunterschiede zwischen dem empfangenen Radarsignal und dem Sendesignal mit Ausnahme der mit dem ersten Totzeitglied eingestellten ersten Laufzeit auszugleichen, oder
- - dass das erste Multiplikationsglied dazu einstellbar oder eingestellt ist.
- - That the electronic circuit comprises a second multiplier, with which a second frequency change between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable or set to the transit time differences between the received radar signal and the transmission signal except for the set with the first deadtime first term to balance, or
- - That the first multiplier is adjustable or set to.
Der Erfindung liegt folgende Überlegung zu Grunde:The invention is based on the following consideration:
Das Frequenz-Zeit-Verhalten eines Abschnitts eines frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarsignals, eines sogenannten FMCW-Chirps, ist f(t) = f0 + a*t. Hat ein solcher Abschnitt, also ein FMCW-Chirp eine Bandbreite von 100MHz und eine Dauer von 100µs, so ist a = 1 MHz/µs.The frequency-time behavior of a portion of a frequency modulated continuous wave radar signal, a so-called FMCW chirp, is f (t) = f 0 + a * t. If such a section, ie an FMCW chirp, has a bandwidth of 100 MHz and a duration of 100 μs, then a = 1 MHz / μs.
Greift man das zuvor erörterte Beispiel auf, ergibt sich bei der der Vorrichtung zum Simulieren innewohnenden Laufzeit von 100ns eine Frequenzveränderung zwischen dem empfangenen Signal und dem Sendesignal von df = -a * 100ns = -100kHz. Diese Frequenzveränderung von -100kHz erkennt das Radargerät und ermittelt daraus die Entfernung von 15 m des simulierten Radarziels.Taking the previously discussed example, the 100ns inherent run time of the device for simulating results in a frequency change between the received signal and the transmit signal of df = -a * 100ns = -100kHz. This frequency change of -100kHz detects the radar and determines the distance of 15 m of the simulated radar target.
Da aber die Frequenzveränderung, die sich aufgrund der der Vorrichtung innewohnenden Laufzeit ergibt, bei der Verarbeitung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeglichen wird, nämlich durch das zweite Multiplikationsglied oder das erste Multiplikationsglied, kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine Entfernung von Null des simulierten Radarziels von dem Radargerät simuliert werden.However, since the frequency change resulting from the inherent transit time of the device is compensated during processing in the device according to the invention, namely by the second multiplication element or the first multiplication element, the device according to the invention can also be used to zero the simulated radar target of the device Radar device are simulated.
Im Ergebnis kann durch eine Vorrichtung nach Anspruch 14 das gleiche erreicht werden. Diese Vorrichtung unterscheidet sich vom Stand der Technik nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14 dadurch,
- - dass die elektronische Schaltung einen zweiten Lokaloszillator zur Erzeugung eines zweiten Lokaloszillatorsignals aufweist,
- - dass mit dem Aufwärtsmischer aus dem zweiten Lokaloszillatorsignal und dem zweiten analogen Zwischenfrequenzsignal das Sendesignal erzeugbar ist,
- - dass der zweiten Lokaloszillator so einstellbar ist, dass das zweite Lokaloszillatorsignal eine Frequenzdifferenz zum ersten Lokaloszillatorsignal hat, mit der eine zweite Frequenzveränderung zwischen dem Sendesignal und dem empfangenen Radarsignal eingestellt ist, um die Laufzeitunterschiede zwischen dem empfangenen Radarsignal und dem Sendesignal mit Ausnahme der mit dem ersten Totzeitglied eingestellten ersten Laufzeit auszugleichen.
- - That the electronic circuit has a second local oscillator for generating a second local oscillator signal,
- that the transmission signal can be generated with the up-converter from the second local oscillator signal and the second analog intermediate-frequency signal,
- - that the second local oscillator is adjustable so that the second local oscillator signal has a frequency difference from the first local oscillator signal with which a second frequency change between the transmit signal and the received radar signal is adjusted to the skew differences between the received radar signal and the transmit signal except that with the first Deadtime element adjusted first time to compensate.
Die der Vorrichtung innewohnenden Laufzeit wird gemäß dieser Alternativen dadurch ausgeglichen, dass das Aufwärtsmischen mit dem zweiten Oszillatorsignal erfolgt, dass sich von dem ersten Oszillatorsignal unterscheidet. Die Differenz zwischen den Frequenzen der Lokaloszillatoren bzw. der Lokaloszillatorsignale unterscheidet sich möglichst um die Frequenzveränderung, die sich für einen Zeitpunkt aufgrund der der Vorrichtung innewohnenden Laufzeit zwischen dem empfangenen Radarsignal und dem Sendesignal ergibt.The inherent transit time of the device is compensated in accordance with these alternatives by up-converting with the second oscillator signal different from the first oscillator signal. The difference between the frequencies of the local oscillators and the local oscillator signals differs as possible to the frequency change, which results for a time due to the inherent transit time between the received radar signal and the transmission signal.
Die Totzeitglieder und Multiplikationsglieder und alle weiteren noch im Weiteren genannten Glieder oder Komponenten der elektronischen Schaltung können als diskrete Bauelemente, Teile einer integrierten Schaltung oder als Softwaremodule oder - prozeduren realisiert sein.The dead-time elements and multiplication elements and all other elements or components of the electronic circuit mentioned below can be realized as discrete components, parts of an integrated circuit or as software modules or procedures.
Die elektronische Schaltung kann ein digitaler Signalprozessor (DSP) oder eine logische Schaltung, insbesondere ein FPGA sein. Die elektronische Schaltung ist vorzugsweise ein integrierter Schaltkreis. Der integrierte Schaltkreis kann insbesondere ein ASIC sein.The electronic circuit may be a digital signal processor (DSP) or a logic circuit, in particular an FPGA. The electronic circuit is preferably an integrated circuit. The integrated circuit may in particular be an ASIC.
Die elektronische Schaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mehr als ein einstellbares erstes Totzeitglied und mehr als ein einstellbares erstes Multiplikationsglied aufweisen, um mehr als ein Radarziel zu simulieren, wobei die ersten Totzeitglieder parallel geschaltet sind und die ersten Multiplikationsglieder parallel geschaltet sind. Sind mehr als ein einstellbares erstes Totzeitglied und mehr als ein einstellbares erste Multiplikationsglied vorgesehen, um mehrere Radarziele zu simulieren, wird die Kompensation der der Vorrichtung innewohnenden Laufzeit durch das zweite Multiplikationsglied oder das zweite Totzeitglied vorzugsweise vor der Manipulation des Signals durch die ersten Multiplikationsglieder und/oder die ersten Totzeitglieder vorgenommen, denen jeweils das gleiche Signal zugeführt wird. Die von den ersten Multiplikationsgliedern und den ersten Totzeitgliedern manipulierten Signale können zur Erzeugung des zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignals addiert werden.The electronic circuit of a device according to the invention may have more than one adjustable first dead-time element and more than one adjustable first multiplication element to simulate more than one radar target, wherein the first dead-time elements are connected in parallel and the first multiplication elements are connected in parallel. If more than one adjustable first dead time element and more than one adjustable first multiplication element are provided in order to simulate a plurality of radar targets, the compensation of the device's inherent transit time by the second multiplication element or the second dead time element is preferably done before the manipulation of the signal by the first multiplication elements and / / or the first dead time members made, each of which the same signal is supplied. The signals manipulated by the first multipliers and the first delay elements may be added to produce the second digital intermediate frequency signal.
In einer ersten bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Mischer zum Abwärtsmischen und Aufwärtsmischen RF-Mischer und/oder der ADU und der DAU Einkanal-ADUs und -DAUs sein.In a first preferred variant of the device according to the invention, the mixers for downmixing and upmixing RF mixers and / or the ADU and the DAU may be single-channel ADUs and -DAUs.
Wird ein RF-Abwärtsmischer und ein Einkanal-ADU verwendet, entsteht ein reellwertiges Signal. Gemäß der Erfindung kann mit der elektronischen Schaltung der Vorrichtung eine Hilbert-Transformation des ersten digitalisierten Zwischenfrequenzsignals durchgeführt werden, um aus dem reellwertigen ersten digitalisierten Zwischenfrequenzsignal ein komplexwertiges Signal zu erzeugen.If an RF down converter and a single-channel ADU are used, a real-valued signal is produced. According to the invention, a Hilbert transformation of the first digitized intermediate frequency signal can be carried out with the electronic circuit of the device in order to generate a complex-valued signal from the real-valued first digitized intermediate-frequency signal.
Eine elektronische Schaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann einen Equalizer umfassen, mit dem Amplitudenfehler der Hilbert-Transformation ausgleichbar sind. Ferner kann die elektronische Schaltung einen FIR-Filter aufweisen. Je nachdem, wie genau die Hilbert-Transformation ist, können die Entzerrung mittels des Equalizers und die FIR-Filterung ggf. auch entfallen.An electronic circuit of a device according to the invention may comprise an equalizer with which the amplitude error of the Hilbert transformation can be compensated. Furthermore, the electronic circuit may include an FIR filter. Depending on how accurate the Hilbert transform is, the equalization by means of the equalizer and the FIR filtering may also be omitted.
Gemäß der Erfindung kann das zweite Multiplikationsglied für eine komplexwertige Multiplikation des ggf. durch den Equalizer entzerrten und/oder ggf. FIR-gefilterten komplexwertigen Signals geeignet und eingerichtet sein.According to the invention, the second multiplication element can be suitable and set up for a complex-valued multiplication of the complex-valued signal which may be equalized by the equalizer and / or optionally FIR-filtered.
In einer zweiten bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Mischer zum Abwärtsmischen und Aufwärtsmischen IQ-Mischer oder SSB-Mischer und der ADU und der DAU Zweikanal-ADUs bzw. Zweikanal-DAUs sein.In a second preferred variant of the apparatus according to the invention, the mixers for downmixing and upmixing may be IQ mixers or SSB mixers and the ADU and the DAU two-channel ADUs and two-channel DAUs, respectively.
Erfindungsgemäß kann die elektronische Schaltung für eine IQ-Fehler-Kompensation des ersten digitalisierten Zwischenfrequenzsignals geeignet und eingerichtet sein.According to the invention, the electronic circuit can be suitable and set up for an IQ error compensation of the first digitized intermediate frequency signal.
Das zweite Multiplikationsglied kann gemäß der Erfindung für eine komplexwertige Multiplikation des kompensierten ersten digitalisierten Zwischenfrequenzsignals geeignet und eingerichtet sein. Die elektronische Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der zweiten Variante kann für eine Q-Fehler-Vorverzerrung geeignet und eingerichtet sein.The second multiplier may be suitable and arranged according to the invention for a complex-valued multiplication of the compensated first digitized intermediate-frequency signal. The electronic circuit of the device according to the invention in the second variant may be suitable for a Q-error predistortion and set up.
Bekannt ist ein Verfahren zum Simulieren von Radarzielen,
- - bei dem mit einer Empfangsantenne ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-Radarsignal von einem Radargerät empfangen wird,
- - bei dem mit einem Lokaloszillator ein Lokaloszillatorsignal erzeugt wird,
- - bei dem mit einem Abwärtsmischer das empfangene Radarsignal mit dem Lokaloszillatorsignal zur Erzeugung eines ersten analogen Zwischenfrequenzsignals gemischt wird,
- - bei dem mit einem ADU das erste Zwischenfrequenzsignal digitalisiert wird,
- - bei dem mit einer elektronischen Schaltung das erste digitalisierte Zwischenfrequenzsignal zu einem zweiten digitalisierten Zwischenfrequenzsignal verarbeitet wird,
- - bei dem mit einem DAU das zweite digitalisierte Zwischenfrequenzsignal in ein zweites analoges Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird,
- - bei dem mit einem Aufwärtsmischer aus dem Lokaloszillatorsignal und dem zweiten analogen Zwischenfrequenzsignal ein Sendesignal erzeugt wird,
- - bei dem mit einer Sendeantenne das Sendesignal gesendet wird,
- - bei dem mit wenigstens einem einstellbaren ersten Totzeitglied der elektronischen Schaltung zur Simulation einer Entfernung des Radarziels vom Radargerät eine erste Laufzeit zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar ist, und
- - bei dem mit wenigstens einem einstellbaren ersten Multiplikationsglied der elektronischen Schaltung zur Simulation einer Geschwindigkeit des Radarziels zum Radargerät eine erste Frequenzveränderung zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal einstellbar ist.
- in which a frequency-modulated continuous-wave radar signal is received by a radar device with a receiving antenna,
- in which a local oscillator signal is generated with a local oscillator,
- in which, with a down-converter, the received radar signal is mixed with the local oscillator signal to produce a first analog intermediate-frequency signal,
- in which the first intermediate frequency signal is digitized with an ADU,
- in which, with an electronic circuit, the first digitized intermediate frequency signal is processed into a second digitized intermediate frequency signal,
- in which, with a DAU, the second digitized intermediate-frequency signal is converted into a second analog intermediate-frequency signal,
- in which a transmission signal is generated with an up-converter from the local oscillator signal and the second analog intermediate-frequency signal,
- in which the transmission signal is sent with a transmission antenna,
- - In which at least one adjustable first dead time of the electronic circuit for simulating a removal of the radar target from the radar device, a first transit time between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable, and
- - In which with at least one adjustable first multiplication element of the electronic circuit for simulating a speed of the radar target to the radar device, a first frequency change between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjustable.
Erfindungsgemäß wird dieses bekannte Verfahren, um eine der Vorrichtung innewohnende Laufzeit zu kompensieren, nun dadurch weitergebildet,
- - dass mit einem zweiten Multiplikationsglied der elektronischen Schaltung eine zweite Frequenzveränderung zwischen dem zweiten digitalen Zwischenfrequenzsignal und dem ersten digitalen Zwischenfrequenzsignal eingestellt wird oder eingestellt ist, um die Laufzeitunterschiede zwischen dem empfangenen Radarsignal und dem Sendesignal mit Ausnahme der mit dem ersten Totzeitglied eingestellten ersten Laufzeit auszugleichen, oder
- - dass das erste Multiplikationsglied dazu eingestellt wird oder eingestellt ist.
- a second frequency change between the second digital intermediate frequency signal and the first digital intermediate frequency signal is adjusted or adjusted with a second multiplication element of the electronic circuit in order to compensate for the transit time differences between the received radar signal and the transmission signal, with the exception of the first transit time set with the first deadtime element, or
- - That the first multiplier is set or is set.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der ersten Variante und -
2 eine Darstellung der Funktionen einer integrierten Schaltung der erfindungsgemäßen Schaltung.
-
1 a block diagram of a device according to the invention of the first variant and -
2 a representation of the functions of an integrated circuit of the circuit according to the invention.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Simulieren von Radarzielen A, B weist in ihrer ersten Variante eine Sendeantenne
Dieses erste digitale Zwischenkreissignal wird einem FPGA
Diese Koeffizienten beschreiben zum einen die aus dem Stand der Technik bekannte Einstellung einer Entfernung und einer Geschwindigkeit von - im Beispiel - zwei simulierten Radarzielen A und B.These coefficients describe, on the one hand, the adjustment, known from the prior art, of a distance and a speed of-in the example-two simulated radar targets A and B.
Dazu wird mit ersten Totzeitgliedern
Mit zwei ersten Multiplikationsgliedern
Neu ist das zweite Multiplikationsglied, welches eine weitere Frequenzverschiebung fcomp vornimmt. Diese kompensiert die der Vorrichtung innewohnende Laufzeit тi, welche zwischen dem Empfang des Radarsignals von dem Radargerät über die Empfangsantenne
Damit innerhalb des FPGA die Signalverarbeitung wie beschrieben erfolgen kann, muss das erste digitale Zwischenkreissignal, welches ein reellwertiges Signal ist, zunächst gewandelt werden. Dazu wird eine Hilbert-Transformation
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FPGAFPGA
- 1010
- Hilbert-TransformationHilbert transform
- 1111
- Entzerrungequalization
- 1212
- FIR-FilterungFIR filtering
- 1313
- Kompensation der der Vorrichtung innewohnenden LaufzeitCompensation of the device inherent running time
- 14a14a
- Erste Totzeitglied zur Einstellung der Entfernung des Radarziels AFirst idle timer for setting the distance of the radar target A
- 14b14b
- Erste Totzeitglied zur Einstellung der Entfernung des Radarziels BFirst idle timer for setting the distance of the radar target B
- 15a15a
- Erstes Multiplikationsglied zur Einstellung der Geschwindigkeit des Radarziels AFirst multiplier for setting the speed of the radar target A
- 15b15b
- Erstes Multiplikationsglied zur Einstellung der Geschwindigkeit des Radarziels BFirst multiplier for setting the speed of the radar target B
- 22
- Empfangsantennereceiving antenna
- 33
- Abwärtsmischerdownconverter
- 44
- Lokaloszillatorlocal oscillator
- 55
- ADUADU
- 66
- DAUDAU
- 77
- Aufwärtsmischerupconverter
- 88th
- Sendeantennetransmitting antenna
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016121296.2A DE102016121296A1 (en) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | Apparatus and method for simulating radar targets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016121296.2A DE102016121296A1 (en) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | Apparatus and method for simulating radar targets |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016121296A1 true DE102016121296A1 (en) | 2018-05-09 |
Family
ID=62002933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016121296.2A Pending DE102016121296A1 (en) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | Apparatus and method for simulating radar targets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016121296A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020157039A3 (en) * | 2019-01-28 | 2020-09-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device for processing a signal of a locating system, and method for simulating and for locating an object |
EP3783383A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-24 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Radar target simulation system, radar test system and method for operating a radar target simulation system |
WO2021108828A1 (en) | 2019-12-05 | 2021-06-10 | Zellermayer Elmar Gregor | Distractor, bone screw for said distractor, and method for producing said distractor |
US11269057B2 (en) | 2019-03-11 | 2022-03-08 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | System and method for radar object simulation |
RU2781853C1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-10-19 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Simulator of space diversity radio sources |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5892479A (en) * | 1997-07-30 | 1999-04-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Electromagnetic target generator |
US6067041A (en) * | 1998-10-15 | 2000-05-23 | Northrop Grumman Corporation | Moving target simulator |
US6710737B1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-03-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Calibrator for radar target simulator |
CN102590794B (en) * | 2012-02-28 | 2013-10-30 | 北京航空航天大学 | Broadband coherent radar target simulator |
-
2016
- 2016-11-08 DE DE102016121296.2A patent/DE102016121296A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5892479A (en) * | 1997-07-30 | 1999-04-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Electromagnetic target generator |
US6067041A (en) * | 1998-10-15 | 2000-05-23 | Northrop Grumman Corporation | Moving target simulator |
US6710737B1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-03-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Calibrator for radar target simulator |
CN102590794B (en) * | 2012-02-28 | 2013-10-30 | 北京航空航天大学 | Broadband coherent radar target simulator |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020157039A3 (en) * | 2019-01-28 | 2020-09-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device for processing a signal of a locating system, and method for simulating and for locating an object |
US11269057B2 (en) | 2019-03-11 | 2022-03-08 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | System and method for radar object simulation |
EP3783383A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-24 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Radar target simulation system, radar test system and method for operating a radar target simulation system |
US20210055381A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Radar target simulation system, radar test system and method for operating a radar target simulation system |
WO2021108828A1 (en) | 2019-12-05 | 2021-06-10 | Zellermayer Elmar Gregor | Distractor, bone screw for said distractor, and method for producing said distractor |
RU2781853C1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-10-19 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Simulator of space diversity radio sources |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102016120185B4 (en) | Radar transceiver with compensation of phase noise | |
DE3038961C2 (en) | ||
EP0848829B1 (en) | Rangefinder | |
DE102016121296A1 (en) | Apparatus and method for simulating radar targets | |
DE102015121297B4 (en) | Distance-simulating radar target | |
DE102008056905A1 (en) | Radar device; It allows simplified suppression of interference signal components resulting from receiving directly transmitted radar waves from another radar device | |
WO2016096199A1 (en) | Method for calibrating a radar system | |
DE102021132346A1 (en) | SYSTEM AND MMIC ARCHITECTURE FOR COHERENT MULTICHIP PHASED ARRAY MIMO APPLICATIONS | |
DE102019102077A1 (en) | Device for processing a signal from a locating system and method for simulating and locating an object | |
DE102020115709B3 (en) | AUTOMOTIVE RADAR ARRANGEMENT AND METHOD OF OBJECT DETECTION BY A VEHICLE RADAR | |
DE102017110404A1 (en) | Method and device for compensation of disturbing influences | |
EP0362631B1 (en) | Doppler flow rate meter | |
DE102018110626B4 (en) | Processing of radar signals | |
EP1645890A1 (en) | Method for measuring distances including the determination of the non-ideal characteristics of the chirp | |
DE112018007500T5 (en) | Radar device | |
DE102020109611A1 (en) | RADAR SYSTEM WITH BALANCING OF THE RECEIVE CHANNELS VIA MULTIPLE RADAR CHIPS | |
EP3906421A1 (en) | Method for operating a testing apparatus for testing a distance sensor operating by means of electromagnetic waves and corresponding testing apparatus | |
EP2707743A1 (en) | Method for operating a distance sensor and device for carrying out the method | |
DE102017110403A1 (en) | Method and device for compensating phase noise | |
WO1999010757A1 (en) | Method and device for measuring distance and speed | |
DE102021213426A1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR EMULATING ECHO SIGNALS FROM EMULATED TARGETS WITH REDUCED INTERFERENCE | |
DE102009027368A1 (en) | mixer monitoring | |
WO2020225314A1 (en) | Coherent, multistatic radar system, in particular for use in a vehicle | |
EP3734325A1 (en) | Radar transponder arrangement for generating emulated radar target signals and corresponding method | |
DE102004015648A1 (en) | Linear frequency modulated pulse radar |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed |