DE102020003146A1 - Radar-based master-slave data transmission method and system for carrying out a data transmission method - Google Patents
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Abstract
Radarbasierte Master-Slave-Datenübertragungsverfahren und System zur Durchführung eines Datenübertragungsverfahrens, wobei ein als Master fungierender erste Teilnehmer- in einem ersten Verfahrensschritt ein Senden 1 von Daten ausführt,- in einem zweiten Verfahrensschritt eine Bestimmung 2 der Entfernung von Objekten ausführt,- in einem dritten Verfahrensschritt einen Empfang 3 von Daten ausführt- und vierten Verfahrensschritt ein Warten 4 ausführt, insbesondere also bezüglich des Sendens und Empfangens von Radar inaktiv ist, und wobei der als Slave fungierende zweite Teilnehmer- im ersten Verfahrensschritt ein Empfangen 3 von Daten ausführt,- im zweiten Verfahrensschritt ein Warten 4 ausführt,- im dritten Verfahrensschritt ein Senden 1 von Daten ausführt- und im vierten Verfahrensschritt eine Bestimmung 2 der Entfernung von Objekten ausführt.Radar-based master-slave data transmission method and system for carrying out a data transmission method, with a first participant acting as a master executing a transmission 1 of data in a first method step, - executing a determination 2 of the distance of objects in a second method step, - in a third Method step executes a reception 3 of data and fourth method step executes a waiting 4, in particular is inactive with regard to the sending and receiving of radar, and the second participant acting as slave executes receiving 3 of data in the first method step - in the second Method step carries out a waiting 4, - carries out a sending 1 of data in the third method step - and carries out a determination 2 of the removal of objects in the fourth method step.
Description
Die Erfindung betrifft ein Radarbasiertes Master-Slave-Datenübertragungsverfahren und System zur Durchführung eines Datenübertragungsverfahrens.The invention relates to a radar-based master-slave data transmission method and system for carrying out a data transmission method.
Es ist allgemein bekannt, dass mittels Radarsensoren Entfernungen von Objekten bestimmbar sind.It is generally known that distances from objects can be determined by means of radar sensors.
Aus der
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren weiterzubilden, wobei
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Radarbasierten Master-Slave-Datenübertragungsverfahren nach den in Anspruch 1 und bei dem System nach den in Anspruch 14 angegebenen Merkmalen gelöst.The invention is therefore based on the object of developing a device and a method, wherein
According to the invention, the object is achieved in the radar-based master-slave data transmission method according to the features specified in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Radarbasierten Master-Slave-Datenübertragungsverfahren sind, dass bei dem Radarbasierten Master-Slave-Datenübertragungsverfahren, ein als Master fungierender erste Teilnehmer
- - in einem ersten Verfahrensschritt ein Senden von Daten ausführt,
- - in einem zweiten Verfahrensschritt eine Bestimmung der Entfernung von Objekten ausführt,
- - in einem dritten Verfahrensschritt einen Empfang von Daten ausführt
- - und vierten Verfahrensschritt ein Warten ausführt, insbesondere also bezüglich des Sendens und Empfangens von Radar inaktiv ist,
- - im ersten Verfahrensschritt ein Empfangen von Daten ausführt,
- - im zweiten Verfahrensschritt ein Warten ausführt,
- - im dritten Verfahrensschritt ein Senden von Daten ausführt
- - und im vierten Verfahrensschritt eine Bestimmung der Entfernung von Objekten ausführt.
- - sends data in a first process step,
- - carries out a determination of the distance from objects in a second process step,
- - carries out a reception of data in a third method step
- - and fourth method step carries out a wait, in particular is inactive with regard to the sending and receiving of radar,
- - receives data in the first process step,
- - carries out a wait in the second process step,
- - sends data in the third step
- and, in the fourth method step, determines the distance from objects.
Von Vorteil ist dabei, dass im zweiten Verfahrensschritt zur Entfernungsbestimmung von Objekten mittels Radarsensoren ein Radarsignal aussendbar ist, dessen Frequenz ansteigt, und das vom Radarsensor empfangene Signal mit dem ausgesendeten Signal einem Mischer zugeführt wird, so dass aus dem Ausgangssignal des Mischers Information über die Entfernung bestimmbar ist. Im ersten Verfahrensschritt wird jedoch ein insbesondere digitaler Datenstrom auf ein Radarsignal frequenzmoduliert, so dass mittels des frequenzmodulierten Radarsignals der Datenstrom übertragbar ist an einen zweiten Teilnehmer.The advantage here is that in the second method step for determining the distance of objects by means of radar sensors, a radar signal can be transmitted, the frequency of which increases, and the signal received by the radar sensor is fed to a mixer with the transmitted signal, so that information about the distance is obtained from the output signal of the mixer is determinable. In the first method step, however, a particularly digital data stream is frequency-modulated onto a radar signal, so that the data stream can be transmitted to a second participant by means of the frequency-modulated radar signal.
Da die Verfahrensschritte nacheinander ausgeführt werden, ist somit ein Master Slave Datenübertragungsverfahren ausführbar, wenn festgelegt ist, dass zunächst der Master aktiv ist und dann der Slave. Dabei wartet der Slave die Aktivität des Masters ab, bis er nach Beendigung des Zeitfensters für Aktivität des Masters selbst aktiv wird.Since the method steps are carried out one after the other, a master-slave data transmission method can be carried out if it is specified that the master is active first and then the slave. The slave waits for the activity of the master until it becomes active after the end of the time window for activity of the master.
Bei der Aktivität des jeweiligen Teilnehmers ist zeitlich seriell und/oder sukzessiv eine Datenaussendung oder eine Entfernungsbestimmung ausführbar. Entsprechend ist der dann jeweils andere Teilnehmer passiv oder nur auf Empfang eingestellt.During the activity of the respective participant, data transmission or distance determination can be carried out serially and / or successively. The other participant is then passive or only set to receive.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der aus dem ersten, zweiten, dritten und vierten Verfahrensschritt gebildete Ablauf wiederkehrend ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass sowohl Datenübertragung als auch Entfernungsbestimmung ständig wiederkehrend ausführbar sind und somit die Aufgabe der Entfernungsbestimmung und die Aufgabe der Datenübertragung durch ein- und dieselben Teilnehmer ausführbar sind.In an advantageous embodiment, the sequence formed from the first, second, third and fourth method step is repeated executed. The advantage here is that both data transmission and distance determination can be carried out repeatedly and thus the task of distance determination and the task of data transmission can be carried out by one and the same participants.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung folgt der zweite Verfahrensschritt zeitlich dem ersten Verfahrensschritt nach, der dritte Verfahrensschritt zeitlich dem zweiten Verfahrensschritt nachfolgt und der vierte Verfahrensschritt zeitlich dem dritten Verfahrensschritt nachfolgt. Von Vorteil ist dabei, dass die Zeitfenster für Datenübertragung beider Teilnehmer durch Zeitfenster für Entfernungsbestimmung zeitlich voneinander beabstandet sind.In an advantageous embodiment, the second method step follows the first method step in time, the third method step follows the second method step in time, and the fourth method step follows the third method step in time. The advantage here is that the time windows for data transmission of both participants are spaced apart in time by time windows for determining the distance.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden der erste, zweite, dritte und vierte Verfahrensschritt zeitlich nacheinander nicht in der Reihenfolge ihrer Nummerierung ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass die Reihenfolge den jeweiligen Anforderungen anpassbar ist.In an advantageous embodiment, the first, second, third and fourth method steps are not carried out one after the other in the order in which they are numbered. The advantage here is that the order can be adapted to the respective requirements.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sendet der Master im ersten Verfahrensschritt frequenzmoduliertes Radarsignal aus, insbesondere ein mit einem zu übertragenden Datenstrom frequenzmoduliertes Radarsignal aussendet,
insbesondere das aus einer Folge von Signalabschnitten besteht, welche jeweils entweder die Frequenz f0 oder die Frequenz f1 aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Modulation in einfacher Weise ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the master sends out a frequency-modulated radar signal in the first method step, in particular a radar signal which is frequency-modulated with a data stream to be transmitted,
in particular that consists of a sequence of signal sections which each have either the frequency f0 or the frequency f1. The advantage here is that modulation can be carried out in a simple manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sendet im zweiten Verfahrensschritt der Master zumindest ein Radarsignal aus, dessen Frequenz linear mit der Zeit ansteigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine Entfernungsbestimmung in einfacher Weise ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, in the second method step, the master sends out at least one radar signal, the frequency of which increases linearly with time. The advantage here is that the distance can be determined in a simple manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erzeugt im dritten Verfahrensschritt der Master ein Radarsignal mit einer konstanten Frequenz zum Mischen mit einem vom Master empfangenen Signal,
insbesondere wobei das tiefpassgefilterte Ausgangssignal des Mischers den vom Slave gesendeten Datenstrom aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass die Dekodierung des Datenstroms in einfacher Weise ohne besonderen Aufwand ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, in the third method step, the master generates a radar signal with a constant frequency for mixing with a signal received from the master,
in particular, the low-pass filtered output signal of the mixer having the data stream sent by the slave. The advantage here is that the data stream can be decoded in a simple manner without any special effort.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sendet der Slave im dritten Verfahrensschritt ein frequenzmoduliertes Radarsignal aus, insbesondere sendet der Slave ein mit einem zu übertragenden Datenstrom frequenzmoduliertes Radarsignal aus,
insbesondere das aus einer Folge von Signalabschnitten besteht, welche jeweils entweder die Frequenz f0 oder die Frequenz f1 aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass der Datenstrom in einfacher Weise aufmodulierbar ist. Die Frequenzen f0 und f1 sind unterschiedlich zueinander, insbesondere sind sie nicht gleich.In an advantageous embodiment, the slave transmits a frequency-modulated radar signal in the third method step, in particular the slave transmits a radar signal frequency-modulated with a data stream to be transmitted,
in particular that consists of a sequence of signal sections which each have either the frequency f0 or the frequency f1. The advantage here is that the data stream can be modulated in a simple manner. The frequencies f0 and f1 are different from one another, in particular they are not the same.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sendet im vierten Verfahrensschritt der Slave zumindest ein Radarsignal aus, dessen Frequenz linear mit der Zeit ansteigt. Von Vorteil ist dabei, dass die Entfernungsbestimmung in einfacher Weise ausführbar ist.In an advantageous embodiment, in the fourth method step, the slave transmits at least one radar signal, the frequency of which increases linearly with time. The advantage here is that the distance determination can be carried out in a simple manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erzeugt der Slave im ersten Verfahrensschritt ein Radarsignal mit einer konstanten Frequenz zum Mischen mit einem vom Master empfangenen Signal,
insbesondere wobei das tiefpassgefilterte Ausgangssignal des Mischers den vom Master gesendeten Datenstrom aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Datenübertragung einfach realisierbar ist.In an advantageous embodiment, the slave generates a radar signal with a constant frequency in the first process step for mixing with a signal received from the master,
in particular, the low-pass filtered output signal of the mixer having the data stream sent by the master. The advantage here is that data transmission can be easily implemented.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Datenstrom ein Datentelegramm auf, welches ein nach einem Synchronisations-Frame nachfolgendes Datenfeld aufweist,
wobei das Synchronisations-Frame eine Anzahl n von zeitlich direkt aufeinander nachfolgenden, gleichwertigen Bits aufweist,
wobei im Datenfeld jeweils nach einer um Eins verminderten Anzahl (n-1) von zeitlich direkt aufeinander nachfolgenden, gleichwertigen Bits ein Stuffing-Bit übertragen wird. Von Vorteil ist dabei, dass das Synchronisationsframe deutlich unterschieden ist vom Datenfeld.In an advantageous embodiment, the data stream has a data telegram which has a data field following a synchronization frame,
wherein the synchronization frame has a number n of equal bits directly following one another in time,
whereby a stuffing bit is transmitted in the data field after a number (n-1) reduced by one of equal bits directly following one another in time. The advantage here is that the synchronization frame is clearly differentiated from the data field.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird, insbesondere zur Bestimmung des jeweiligen Bits des Datenstroms, eine erste Korrelation, insbesondere eine diskrete Kreuzkorrelation, des insbesondere tiefpassgefilterten Ausgangssignals des Mischers mit einem komplexen Rechtecksignal gebildet,
insbesondere gemäß
und dass eine zweite Korrelation, insbesondere eine diskrete Kreuzkorrelation, des insbesondere tiefpassgefilterten Ausgangssignals des Mischers mit dem komplex konjugierten Signal des Rechtecksignals gebildet wird, insbesondere gemäß
especially according to
and that a second correlation, in particular a discrete cross-correlation, of the in particular low-pass filtered output signal of the mixer with the complex conjugate signal of the square-wave signal is formed, in particular according to
Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Rechtecksignals und der Korrelationsbildung zu diesem Rechtecksignal und seinem komplex konjugierten Signal das übertragenen Bit bestimmbar ist.The advantage here is that the transmitted bit can be determined by means of the square-wave signal and the formation of the correlation to this square-wave signal and its complex conjugate signal.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine erste Summe der ersten Korrelation und eine zweite Summe der zweiten Korrelation bestimmt wird und daraus das übertragene jeweilige Bit bestimmt wird,
insbesondere indem als erste Summe
especially by being the first sum
Gebildet wird und das übertragene Bit als LOW bestimmt wird, wenn sum_corr0 betragsmäßig größer als sum_corr1 ist, und das übertragene Bit als HIGH bestimmt wird, wenn sum_corr1 betragsmäßig größer als sum_corr0 ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Signal-Rauschverhältnis bei der Erkennung des übertragenen Bits verbesserbar ist.Is formed and the transmitted bit is determined as LOW if sum_corr0 is larger in amount than sum_corr1, and the transmitted bit is determined as HIGH if sum_corr1 is larger in amount than sum_corr0. The advantage here is that the signal-to-noise ratio can be improved when recognizing the transmitted bit.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Frequenz des Rechtecksignals ein Viertel der Abtastfrequenz des Analog/Digital-Wandlers beim Abtasten des tiefpassgefilterten Ausgangssignals des Mischers,
insbesondere wobei der Imaginärteil des komplexen Rechtecksignals dem um 90° verschobenen Realteil des komplexen Rechtecksignals gleicht.In an advantageous embodiment, the frequency of the square-wave signal is a quarter of the sampling frequency of the analog / digital converter when sampling the low-pass filtered output signal of the mixer,
in particular, the imaginary part of the complex square-wave signal being equal to the real part of the complex square-wave signal shifted by 90 °.
Wichtige Merkmale bei dem System zur Durchführung eines Datenübertragungsverfahrens sind, dass der Master als auf einer Verfahrfläche einer Anlage bewegbares Mobilteil ausgeführt ist oder in der Anlage stationär angeordnet ist, wobei der Slave als auf einer Verfahrfläche einer Anlage bewegbares Mobilteil ausgeführt ist oder in der Anlage stationär angeordnet ist.Important features of the system for carrying out a data transmission process are that the master is designed as a mobile part that can be moved on a moving surface of a system or is arranged stationary in the system, the slave being designed as a mobile part that can be moved on a moving surface of a system or is stationary in the system is arranged.
Von Vorteil ist dabei, dass die Teilnehmer als Mobilteile ausführbar sind, welche selbsttätig auf der Verfahrfläche sich bewegen, um beispielsweise intralogistische Aufträge zu erfüllen, also eine Last aufzunehmen, zu transportieren und dann abzugeben. Somit ist jedes Mobilteil mit einer Steuerung, insbesondere aufweisend einen Rechner, und einem elektromotorischen Traktionsantrieb ausstattbar. Außerdem ist jedes der Mobilteile mit einem Radarsensor ausstattbar, der einerseits die Entfernung zu Objekten bestimmt und gegebenenfalls deren Geschwindigkeitsvektor, so dass Kollisionen vermeidbar sind. Zusätzlich sind sogar Daten übertragbar zwischen den Radarsensoren unterschiedlicher Mobilteilen, wobei Die Datenübertragung erfindungsgemäß zeitlich abwechselnd mit der Entfernungsbestimmung ausgeführt wird.The advantage here is that the subscribers can be implemented as mobile parts which move automatically on the moving surface in order, for example, to fulfill intralogistic orders, that is to say pick up a load, transport it and then release it. Each mobile part can thus be equipped with a control system, in particular having a computer, and an electromotive traction drive. In addition, each of the mobile parts can be equipped with a radar sensor which, on the one hand, determines the distance to objects and, if necessary, their speed vector, so that collisions can be avoided. In addition, data can even be transmitted between the radar sensors of different mobile parts, the data transmission according to the invention being carried out alternately with the determination of the distance.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Master einen Radarsensor auf und der Slave einen weiteren Radarsensor. Von Vorteil ist dabei, dass das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist. Denn jeder Radarsensor ist zum Senden und Empfangen, insbesondere mit derselben Antenne ausführbar.In an advantageous embodiment, the master has a radar sensor and the slave has a further radar sensor. The advantage here is that the method according to the invention can be carried out. This is because each radar sensor can be designed for sending and receiving, in particular with the same antenna.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages result from the subclaims. The invention is not restricted to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, there are further meaningful possible combinations of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or the figures, in particular from the task and / or the task posed by comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In
der 1 ist das erfindungsgemäße Radarbasierte Master-Slave-Datenübertragungsverfahren schematisch skizziert. - In
der 2 ist das dabei vorzugsweise verwendete Datentelegramm dargestellt. - In
der 3 ist ein komplexes Rechtecksignalg0(n) und sein komplex konjugiertes Rechtecksignal dargestellt.
- In the
1 the inventive radar-based master-slave data transmission method is schematically sketched. - In the
2 the data telegram that is preferably used is shown. - In the
3 is a complex square wave signalg0 (n) and its complex conjugate square wave is shown.
Wie in den Figuren dargestellt, wird zwischen zwei Teilnehmern radarbasiert ein Datenübertragungsverfahren ausgeführt.As shown in the figures, a radar-based data transmission method is carried out between two participants.
Dabei ist der erste Teilnehmer ein Mobilteil oder ein stationär angeordnetes Teil. Ebenso ist der zweite Teilnehmer ein Mobilteil oder ein stationär angeordnetes Teil.The first participant is a mobile part or a stationary part. The second participant is also a mobile part or a part arranged in a stationary manner.
Jedes der Teile weist einen Rechner auf, der jeweils einen Radarsensor ansteuert. Dabei sendet der Radarsensor Radarstrahlung aus, deren Frequenz von einer Steuerspannung abhängt, welche von einer Signalelektronik vorgegeben wird, die auch den Rechner umfasst.Each of the parts has a computer that controls a radar sensor. The radar sensor sends out radar radiation, the frequency of which depends on a control voltage that is specified by signal electronics that also include the computer.
Jeder der Radarsensoren weist einen Mischer auf, dem das von ihm erzeugte Radarsignal und empfangene Radarstrahlung zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Mischers wird einem Filter zugeführt, das vorzugsweise einen Tiefpass oder Bandpässe aufweist, dessen oder deren Ausgangssignale die empfangene Information codieren.Each of the radar sensors has a mixer to which the radar signal generated by it and received radar radiation is fed. The output signal of the mixer is fed to a filter which preferably has a low-pass or band-pass whose output signals encode the information received.
Der sendende Teilnehmer, insbesondere der Radarsensor des sendenden Teilnehmers, codiert die zu übertragende Information auf vorzugsweise zwei unterschiedliche Frequenzen. Dies wird in einfacher Weise durch eine Steuerspannung ausgeführt, welche bei einem LOW-Bit einen ersten Spannungswert und bei einem HIGH-Bit einen zweiten Spannungswert verwendet. Somit wird beim LOW-Bit ein Radarsignal mit der Frequenz f0 ausgesendet und beim HIGH-Bit ein Radarsignal mit der Frequenz f1.The sending participant, in particular the radar sensor of the sending participant, encodes the information to be transmitted, preferably on two different frequencies. This is carried out in a simple manner by a control voltage which uses a first voltage value for a LOW bit and a second voltage value for a HIGH bit. Thus, with the LOW bit, a radar signal with the frequency f0 is transmitted and with the HIGH bit, a radar signal with the frequency f1.
Der empfangende Radarsensor, insbesondere der Radarsensor des empfangenden Teilnehmers, erzeugt eine konstante Frequenz, insbesondere deren Wert der Mittelwert aus den beiden, vom sendenden Radarsensor verwendeten Frequenzen gleicht, und führt diese erzeugte Frequenz zusammen mit dem Empfangssignal einem Mischer zu. Somit weist das Ausgangssignal eine Frequenz auf, welche dem Frequenzunterschied zum Mittelwert hin gleicht.The receiving radar sensor, in particular the radar sensor of the receiving participant, generates a constant frequency, in particular the value of which is equal to the mean value of the two frequencies used by the transmitting radar sensor, and feeds this generated frequency together with the received signal to a mixer. The output signal thus has a frequency which equals the frequency difference to the mean value.
Da der Betrag des Frequenzunterschieds beim HIGH und beim LOW-Bit gleich groß ist, wird die Phasenlage detektiert.Since the amount of the frequency difference is the same for the HIGH and LOW bit, the phase position is detected.
Der empfangende Radarsensor stellt also dem Mischer ein Signal mit der Frequenz fc = (f0 + f1) / 2 zur Verfügung.The receiving radar sensor therefore provides the mixer with a signal with the frequency fc = (f0 + f1) / 2.
Zur Detektion der Phasenlage wird das gefilterte, insbesondere tiefpassgefilterte, Ausgangssignal des Mischers einem A/D-Wandler, also Analog/Digital-Wandler zugeführt und in einen digitalen Datenstrom gewandelt, wobei die Abtastfrequenz fs des Wandlers vorzugsweise das Vierfache der Differenzfrequenz beträgt.To detect the phase position, the filtered, in particular low-pass filtered, output signal of the mixer is fed to an A / D converter, i.e. an analog / digital converter, and converted into a digital data stream, the sampling frequency fs of the converter preferably being four times the difference frequency.
Dabei ist das Ausgangssignal des Mischers als komplexes Signal dargestellt. Es weist also einen Realteil und einen Imaginärteil auf.The output signal of the mixer is shown as a complex signal. It therefore has a real part and an imaginary part.
Zur Bestimmung der Phasenlage und somit zur Bestimmung des übertragenen Bits werden zwei Rechtecksignale erzeugt, die beide komplex sind. Dabei ist das erste zum zweiten komplex konjugiert. Als erstes der beiden Rechtecksignale wird hierzu g0(n) erzeugt, dessen Frequenz das Vierfache der für vom A/D-Wandler verwendeten Abtastfrequenz fs ist. Außerdem ist der Realteil und auch der Imaginärteil des Rechtecksignals
DAS komplex konjugierte Rechtecksignal g0*(n) weist denselben Realteil auf wie G0(n). Der Imaginärteil ist um -90° zum Realteil verschoben.THE complex conjugate square wave signal g0 * (n) has the same real part as G0 (n). The imaginary part is shifted by -90 ° to the real part.
Das vorzugsweise tiefpassgefilterte Ausgangssignal des Mischers weist die Abtastwerte z(n) auf.The preferably low-pass filtered output signal of the mixer has the sample values z (n).
Zur Bestimmung des übertragenen Bits wird einerseits die Korrelation, insbesondere also die diskrete Kreuzkorrelation, zwischen dem empfangenen Signal, insbesondere dem vorzugsweise tiefpassgefilterten Ausgangssignal, des Mischers und dem Rechtecksignal
Bei der Datenübertragung wird vorzugsweise eine zeitliche Symbollänge von 1 / f_data verwendet, wobei f_data der Kehrwert der Symbollänge ist. Zur Erfüllung der Orthogonalität werden die Frequenzen f0 und f1 derart gewählt, dass der Betrag der Differenz (f0 - f1) einem ganzzahligen Vielfachen von f_data gleicht, also
Wie in
Da das Synchronisationsframe
Zwischen den Symbolen des Datenfelds sind Paritäts-Bits
Somit ist eine fehlerarme Datenübertragung erreichbar.In this way, error-free data transmission can be achieved.
Erfindungsgemäß ist bei der Synchronisation also eine lang andauernde Folge von direkt aufeinander folgenden HIGH-Bits ermöglicht, weil durch die im Datenfeld
Wie in
In einem ersten Verfahrensschritt führt der Master
Entsprechend führt der als Slave
Der Ablauf, umfassend den ersten, zweiten, dritten und vierten Verfahrensschritt wird wiederkehrend ausgeführt.The process, comprising the first, second, third and fourth method step, is carried out repeatedly.
Vorzugsweise ist die Zeitdauer jedes der Verfahrensschritte gleichlang. Da jeder der beiden Teilnehmer eine Zeitbasis, insbesondere Uhr, aufweist, ist beiden Teilnehmern nach Ausführung der Synchronisation der Zeitpunkt des Beginns eines jeweiligen Verfahrensschritts bekannt. Bei jeder Übertragung eines Datentelegramms wird die Synchronisation aktualisiert.The duration of each of the method steps is preferably the same. Since each of the two participants has a time base, in particular a clock, both participants know the time of the start of a respective method step after the synchronization has been carried out. The synchronization is updated every time a data telegram is transmitted.
Bei der Bestimmung
Somit sendet der Master m im ersten Verfahrensschritt ein Radarsignal, das eine Folge von Signalabschnitten ist, welche jeweils entweder die Frequenz f0 oder die Frequenz f1 aufweisen. Im zweiten Verfahrensschritt sendet der Master
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird noch zusätzlich ein Verfahrensschritt zwischen die anderen vier Verfahrensschritte eingeschoben, in welchem eine Entfernungsbestimmung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Senden von DatenSending data
- 22
- Bestimmung der Entfernung von ObjektenDetermining the distance from objects
- 33
- Empfangen von DatenReceiving data
- 44th
- WartenWaiting
- 2020th
- Sync Frame, insbesondere Synchronisations-FrameSync frame, especially synchronization frame
- 2121st
- Parity BitParity bit
- 2222nd
- Stuffing BitStuffing bit
- 2323
- Datenfeld Data field
- g0(n)g0 (n)
- komplexes Rechtecksignalcomplex square wave signal
- Go*(n)Go * (n)
- komplex konjugiertes Rechtecksignal complex conjugate square wave
- MM.
- Mastermaster
- SS.
- SlaveSlave
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 8130680 B1 [0003]US 8130680 B1 [0003]
- US 20140232588 A1 [0004]US 20140232588 A1 [0004]
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