DE19963339A1 - Verfahren zur Erzeugung eines Antwortsignales beim Auffinden eines Körpers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Antwortsignals beim Auffinden eines Körpers, insbesondere eines Metallteiles, in dem elektromagnetischen Feld eines Sendesignals. Zur Verbesserung der Empfindlichkeit wird vorgeschlagen, daß das von der Empfangsantenne aufgenommene Empfangssignal zumindest in Teilen der Auswertschaltung digitalisiert und digital ausgewertet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Ant­ wortsignales zum Auffinden eines Körpers, insbesondere eines Metallteiles in dem elektromagnetischen Wechselfeld eines Sendesignales, welches von einer Senderantenne abgestrahlt wird, und das Antwortsignal von einer Auswertschaltung erzeugt wird, wobei die Auswertschaltung von einem durch eine Empfangs­ antenne aufgenommenen Empfangssignal gespeist wird.

Das eingangs genannte Verfahren wird zum Beispiel dafür verwendet, Körper oder Materialien zu entdecken, die ein elektromagnetisches Feld beeinflussen. Es dient zum Beispiel zum Auffinden von elektrisch leitenden Körpern in gleicher Weise, wie zum Beispiel von elektrisch nicht leitenden Körpern, wie Ferriten, Leitplastiken usw.

Ein Verfahren, wie eingangs beschrieben, ist zum Beispiel aus der deutschen Patentschrift 43 42 826 bekannt geworden. Diese Schrift beschreibt eine Einrichtung zur Erzeugung eines Erken­ nungssignales beim. Auftreten von metallisch leitenden Teilen in einem Förderstrom. Dabei wird von einem Wechselstromgenerator über eine Sendespule oder Antenne in einem zu überwachenden Abschnitt des Förderstromes ein elektromagnetisches Wechselfeld aufgebaut. Die Amplitude und Phase dieses Sendesignales wird beim Eintreffen eines elektrisch leitenden oder metallischen Teiles derart verändert, wobei das Empfangssignal von einer Empfangsantenne oder einem entsprechendem Spulensystem zur Auswertung aufgenommen wird, wobei die Änderung Informationen über das eingetroffene Teil gibt.

Vorgenannte Einrichtungen dienen als Schutzeinrichtungen, zum Beispiel in einer Recyclinganlage. Um die Detektion insbeson­ dere kleiner, aber massiver metallischer Teilchen zu erkennen, die insbesondere ein Schredderwerk, zu welchem der Förderstrom geleitet wird, beschädigen oder zerstören kann.

Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, daß eine verbes­ serte Empfindlichkeit nur für verhältnismäßig ungenau definier­ bare Teilchen erreicht werden kann. Auch werden keine Maßnahmen zur höheren Empfindlichkeit der Messung allgemein vorgeschla­ gen. Die Anordnung ist auch nicht geeignet, zum Beispiel in einem Förderstrom unterschiedliche Metallteile oder Körper­ größen zu entdecken.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, vorgenannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die Empfindlichkeit verbessert wird beziehungsweise das Rauschen stärker unter­ drückt wird, wobei es hierbei nicht auf die genaue Ausgestal­ tung des zu detektierenden Körpers ankommen soll.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Empfangssignal zumindest in Teilen der Auswertschaltung digi­ talisiert und digital ausgewertet wird.

Der Vorteil einer digitalen Datenverarbeitung liegt insbeson­ dere in der leichten Anpaßbarkeit des Datenauswertungsprogram­ mes im Hinblick auf die Optimierung von verschiedenen Material­ parametern wie Materialart oder Körpergröße. Des weiteren ist es möglich, mit Hilfe von digitalen Filern und anderen digita­ len Bausteinen soft- oder hardwaretechnisch komfortable Filter und Auswerteinheiten zu realisieren, insbesondere der Einsatz von digitalen Filtern erlaubt es, das Signal auch vor einem verhältnismäßig verrauschtem Hintergrund zu erkennen.

Alternativ wird die Aufgabe auch dadurch gelöst, daß auf das Sendesignal ein Informationssignal aufgeprägt wird und die Auswertschaltung das Empfangssignal in Abhängigkeit von dem Informationssignal auswertet. Ein solcher Stimulus ("wave-let" im Englischen), eine Taktung, Triggerung oder Synchronisierung erlaubt ebenfalls eine deutlich erhöhte Empfindlichkeit, wobei bei dieser Ausgestaltung nicht unbedingt auf eine digitale Verarbeitung des Empfangssignales hernach abzustellen ist. In einer verbesserten Ausgestaltung der Erfindung wird aber vorge­ sehen, eine Digitalisierung des Empfangssignales vorzunehmen, um zum einen die Empfindlichkeit deutlich zu erhöhen und gleichzeitig auch einen großen Parametersatz für Auswertungen zu ermöglichen.

Für die Ausgestaltung des aufzuprägenden Informationssignales stehen verschiedene Varianten zur Verfügung. Es ist zum Bei­ spiel möglich, ein amplituden- und/oder frequenz- und/oder phasenveränderndes Informationssignal zu verwenden. Auf der Empfangsseite werden entsprechende Demodulationsverfahren ein­ gesetzt, um aus diesen veränderten Signalen das eigentlich gewünschte Empfangssignal zu gewinnen.

Neben solchen, im wesentlichen analog oder mit reinen Sinus- Signalen funktionierenden Verfahren, ist es aber auch möglich, als Informationssignal eine digitale Modulation vorzusehen. Hierzu sind verschiedene Verfahren bekannt, wie zum Beispiel das Auflegen eines Barker- oder Gold-Codes (Pseudozufallsfolge) oder von der Sendeeinheit zufällig generierte Zufallsfolgen. Dabei ist es von Vorteil, daß bei den Verfahren in der Regel Sende- und Empfangseinheit räumlich eng verbunden sind, wodurch es möglich wird, gerade bei zufällig generierten Zufallsfolgen auch die Empfangsseite entsprechend zu triggern, beziehungs­ weise dieses veränderte Empfangssignal ers(t) zu detektieren. Die Empfindlichkeit wird noch dadurch gesteigert, wenn anstelle von einem unipolaren Modulationssignal ein bipolares Modula­ tionssignal verwendet wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Auswertschaltung aus einem Empfangsmodul, einer Bearbeitungsstufe und einer Bewertungsschaltung besteht. Die Aufteilung der Auswertschaltung in verschiedene Elemente er­ laubt es, daß diese, einzeln für sich genommen, auf die speziellen Eigenschaften optimiert werden.

Das Empfangsmodul verarbeitet das modulierte Trägerfrequenz­ signal von der Empfangsantenne, verstärkt es und stellt es bandbegrenzt alternativ zur Demodulation ins Basisband oder zur Direktumsetzung über ein Abtast-Halteglied und nachfolgender Analog-Digitalumwandlung zur Verfügung. Das Empfangssignal steht damit zur störsicheren Übertragung bereit. Günstigerweise werden als Emfpangsantenne zwei gegengekoppelte Spulen oder Antennen verwendet, wobei nur das Differenzsignal dieser beiden Spulen zu verarbeiten ist.

Dem Empfangsmodul nachgeschaltet ist eine Bearbeitungsstufe. Die Bearbeitungsstufe besteht hierbei aus einem Optimalfilter beziehungsweise einem Korrelationsfilter, das insbesondere auf die Eigenschaften des dem Sendesignal aufgeprägten Informa­ tionssignal ausgelegt und angepaßt ist.

Durch den Einsatz der Optimalfilterung kann aus dem in der Bearbeitungsstufe zur Verfügung stehenden Empfangssignal ein Empfangssignalvektor E (e₁, e₂, . . . e_m) gemäß der nachfolgen­ den Gleichung I erzeugt werden.

e_i (t) = F_i {ers(t) × P_i {st (t-T_F)}} (I)

In dieser Gleichung bedeutet i eine Zahl von 1 bis m, wobei m die Anzahl der Bearbeitungsstufen beziehungsweise der Dimension des Vektors entspricht.

Mit F_i wird eine generalisierte Integration angesehen, diese kann zum Beispiel durch eine synchrone Kurzzeitintegration beziehungsweise der hierzu analogen Tiefbassfilterung erreicht werden.

Mit ers(t) wird das digitalisierte Empfangssignal, welches von dem Empfangsmodul bereitsgestellt wird, gekennzeichnet.

P_i beschreibt den Phasenoperator und stellt im wesentlichen auch eine Multiplikation mit einer, auch veränderbaren, Funktion dar, die das Empfangssignal auswertet, gewichtet be­ ziehungsweise bearbeitet.

Mit st(t) wird das mit dem Informationssignal gefaltete Sende­ signal verstanden, wobei hierin insbesondere die Taktung be­ ziehungsweise die Auswertung mit Hilfe des Informationssigna­ les, welches auf das Sendesignal aufgeprägt wurde, eingeht.

Mit T_F wird ein konstanter oder variabler (Phasen-)Laufzeit­ ausgleich beschrieben. Er beträgt zum Beispiel konstant 2t oder 0 oder andere, unter Umständen auch einstellbare, Werte. Es ist auch möglich, einen von der konkreten Laufzeit abhängigen Ausgleich, zum Beispiel als Funktion von weiteren Parametern vorzusehen.

Die in der Gleichung (I) gekennzeichnete Multiplikation kann auch als Abtastung ausgeführt werden, hierbei muß jedoch die entsprechende Filterung und das Nyquistkriterium, sowie die höheren Frequenzanteile beachtet werden. Das Nyquistkriterium wird auch als Shannonsches Abtasttheorem bezeichnet.

Die vorgesehene Multiplikation im Zeitbereich entspricht dabei einer Faltung im Frequenzbereich. Es kann hierbei der f, s, p, oder z Frequenzbereich vorgesehen sein, wobei auch auf den Laplacebereich (s, p) abzustellen ist. Der Zeitbereich be­ schreibt hierbei den abtastenden Bereich.

Die Erzeugung der einzelnen Komponenten e_i des Signalvektors E erfolgt hierbei parallel oder auch seriell. Eine parallele Verarbeitung hat natürlich eine höhere Geschwindigkeit zur Folge, da gleichseitig das Empfangssignal nach verschiedenen Kriterien bearbeitet wird. Es ist aber auch eine serielle Ver­ arbeitung möglich, besonders dann, wenn nur wenige Komponenten erzeugt werden sollen oder aber eine größere Zeitspanne zur Auswertung zur Verfügung steht.

Die Phasenoperatoren P_i, die auf das Empfangssignal wirken und die unterschiedlichen Komponenten des Signalvektors E erzeugen, können entweder ein ortogonales oder ein nichtortogonales Sys­ tem bilden. Insbesondere in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das der Wert des Phasenoperators beziehungsweise die funktionelle Zusammensetzung des Phasen­ operators P_i aufgrund eines der Bearbeitungsstufe nachgeschal­ teten Bewertungsfilters veränderbar ist. Hieraus resultiert, daß nicht unbedingt eine gleichbleibende funktionale Relation zwischen den einzelnen Phasenoperatoren P_i besteht, sondern daß diese sich während der Auswertung eines Signales auch verändern können. Insofern ist es durchaus möglich und bei der Auswertung auch von Vorteil, wenn zum Beispiel ein zunächst als ortogona­ les System angelegter Satz von Phasenoperatoren P_i hernach in eine nichtortogonales System mutiert beziehungsweise mit nicht­ ortogonalen Systemen von vorneherein ein Signal ausgewertet wird. Aufgrund der nachgeschalteten digitalen Auswertung bezie­ hungsweise Bewertung können aus den verschiedenen Parameter­ sätzen und deren Ergebnissen entsprechende Schlüsse auf die Anwesenheit und anderen Eigenschaften des Teiles gezogen werden.

Als ein bekanntes Demodulationsverfahren wird zum Beispiel hierbei die Quadraturdemodulation vorgesehen. Diese arbeitet mit einer Multiplikation des Empfangssignales mit ortogonalen Signalen (zum Beispiel einer Sinus- und Cosinusfunktion).

Dabei ist vorgesehen, daß über die Phasenoperatoren P_i im Hin­ blick auf Materialeigenschaften wie Materialart oder Körper­ größe, Körperform, Körpergeschwindigkeit und so weiter des zu erkennenden Körpers einstellbar und auch optimierbar sind. Insbesondere ist so eine Angleichung der Phasenoperatoren in Echtzeit, also vor oder während der Auswertung des elektrisch leitfähigen Körpers, möglich.

Es ist auch möglich, das Empfangssignal gleichzeitig, bezie­ hungsweise in engen zeitlichen Abfolgen hintereinander von zwei oder mehreren unterschiedlichen Sätzen von Phasenoperatoren P_I, P_J, . . . zu verarbeiten. Es können so zum Beispiel in einfacher Weise der Einfluß von Varianten der Phasenoperatoren auf das Empfangssignal ermittelt werden, insbesondere große differen­ tielle Unterschiede in den einzelnen Komponenten für Auswer­ tungszwecke erzeugt werden. Dabei ist es gleichwertig, ob die verschiedenen Sätze von Phasenoperatoren, die sich zum Beispiel untereinander nur in einer oder wenigen Variablen unterschei­ den, entweder gleichzeitig oder in zeitlich enger Abfolge er­ folgen um insbesondere auf das gleiche Empfangssignal zu wirken. Die enge zeitliche Abfolge wird dabei durch die Takt­ länge beziehungsweise die Signallänge des digitalen Signales beschränkt.

Der in der Bearbeitungsstufe mit Hilfe der Phasenoperatoren erzeugte Empfangssignalvektor E wird hernach, nach der Bearbei­ tungsstufe, einer Bewertungsschaltung zugeführt, in welcher eine oder mehrere parallel oder seriell angeordnete Bewertungs­ filter vorgesehen sind, die den Empfangssignalvektor bewerten.

Die Auswertung des Empfangsvektors mit einem Bewertungsfilter kann bei einfachen Systemen die Angabe von Betrag (Amplitude) und Phase sein, bei komplexeren Systemen ist aber auch die Beurteilung mit linearen oder nichtlinearen Gewichten der ein­ zelnen Vektorelementen im Bezug zu vorausgehenden Werten oder Momenten dieser Werte beziehungsweise der Vergleich mit abge­ speicherten historischen Daten möglich.

Dabei ist vorgesehen, daß der Bewertungsfilter eine ein- oder mehrspaltige Bewertungsmatrix ist, und die einzelnen Elemente

Realisiert wird ein solcher Bewertungsfilter zum Beispiel auch als neuronales Netz, Fuzzy-Logik-System oder Kalmanfilter.

Günstigerweise wird an der Bewertungsschaltung beziehungsweise den Bewertungsfiltern vorgesehen, daß diese auch Regelelemente aufweisen, die zur Veränderung des Phasenoperatoren P_i auf Stellelemente derselben wirken. Durch eine solche Ausgestaltung wird es möglich, während der Bewertung die Auswertung ent­ sprechend zu optimieren und anzugleichen.

Zur Erzeugung des Auswertsignales wird hinter dem Bewertungs­ filter ein Schwellenentscheidungsmodul vorgesehen, welches einfach als Komperator, also als Vergleichselement realisiert ist und ein entsprechend logisches Signal als. Antwortsignal abgibt. In Abhängigkeit dieses logischen Antwortsignales können dann nachfolgende Elemente, zum Beispiel Maschinenteile, An­ zeiginstrumente oder nachfolgende Prozessteuerungen geschaltet oder beeinflußt werden.

Günstigerweise wird von der Bewertungsschaltung, insbesondere von dem Bewertungsfilter ein Korrektursignal auf das Empfangs­ signal zurückgekoppelt. Durch eine solche Rückkoppelung ist es möglich, die Empfindlichkeit der Auswertung noch weiter zu erhöhen.

Die Erfindung beschränkt sich hierbei nicht nur auf das Verfah­ ren, wie oben beschrieben, sondern betrifft in gleicher Weise auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Günsti­ gerweise wird das Verfahren zum Beispiel als Hardware oder als Software zur AnstE~uerung entsprechender Hardware implementiert.

Eingesetzt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt zum Beispiel in Metalldetektionseinrichtungen, zum Beispiel Metall­ suchgeräten oder auch in Materialförderanlagen, die eine solche Metalldetektionseinrichtung aufweisen, um zum Beispiel in einem Förderstrom schädliche Metallteile zu erkennen und dann gege­ benenfalls aufgrund des erzeugten Antwortsignales zu entfernen.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren in einem Blockschaltbild schematisch dargestellt.

In dem digitalen Wellengenerator 1 (beziehungsweise Digitalen Signal Generator oder Wave-Let-Generator) wird die mit einem Informationssignal st(t) geprägte Trägerfrequenz erzeugt. Dieses Signal wird über den Verstärker 2 an die Sendeantenne 3 gegeben, welches dann ein entsprechendes elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt. Von der Empfangsantenne 4 wird das von der Sendeantenne 3 ausgestrahlte elektromagnetische Feld aufgenom­ men. Da die Empfangsantenne günstigerweise aus zwei sich gegen­ seitig kompensierenden Spulen oder Antennen besteht, wird nur das Differenzsignal betrachtet. Auf das von der Empfangsantenne 4 aufgenommene Empfangssignal ist natürlich noch das Informa­ tionssignal aufgeprägt, welches hinterher zu einer verbesserten Auswertung verwendet wird.

Das Empfangsmodul 7 umfaßt die Empfangsantenne 4, einen empfän­ gerseitigen Verstärker 5, sowie einen Bandpaßfilter 6 (auch mit BP gekennzeichnet).

Das Empfangsmodul 7 verarbeitet das trägerfrequente Signal der Empfangsantenne 4, verstärkt es und stellt es bandbegrenzt alternativ zur Demodulation ins Basisband oder zur Direktum­ setzung über ein Abtast-Halteglied (AH) und nachfolgender Analog-Digitalwandllung (AD) in dem Element 11 zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung.

Von dem Digitalwellengenerator 1 wird nicht nur der sendersei­ tige Verstärker 2 gespeist, hiervon wird auch ein Signal an den Phasenoperator beziehungsweise Filtersignalgenerator 12 abge­ zweigt. Gemäß der Gleichung (I) wirkt der Phasenoperator auf das gefaltete Sendesignal, wobei das Sendesignal von dem digi­ talen Wellengenerator 1 zur Verfügung gestellt wird.

Die Bearbeitungsstufe 8 umfaßt dabei den Filtersignalgenerator 12, sowie das Korrelationsfilter 13. Der Korrelationsfilter ist hierbei m-stufig ausgebildet (siehe Gleichung (I)) und wird daher auf das hinter dem Element 11 zur Verfügung stehende Empfangssignal angewandt. Es werden daher m-Komponenten eines Empfangssignalvektors E erzeugt.

In jeder Stufe 19, 19' ist ein Bearbeitungsteil 20 vorgesehen. Entsprechend der Anzahl m der Stufen 19 sind auch m Bearbei­ tungsteile parallel, wie hier dargestellt, oder seriell im Einsatz.

Das Bearbeitungsteil 20 besteht seinerseits aus einem eingangs­ seitigen Multiplikator 21, 21' und einem danach geschalteten Integrator 22, 22'.

Auf den Multiplikator 21 wirkt dabei das von dem Filtersignal­ generator 12 erzeugte Signal. Dies ist durch die Pfeile 23 angedeutet. Dabei können die einzelnen Phasenoperatoren zu­ einander orthogonale Funktionen bilden, in Gruppen untereinan­ der orthogonale oder auch nicht orthogonale Funktionen darstel­ len. Die Gruppe kann dabei zum Beispiel nur 2 Stufen umfassen.

Dieser m-dimensionale Empfangssignalvektor wird dann über die Anschlüsse 14 auf einen Bewertungsfilter 9 gegeben. Dieser Bewertungsfilter ist ebenfalls als mindestens m-zeilen umfas­ sende, ein- oder mehrspaltige Bewertungsmatrix ausgebildet und vermag alle Komponenten des Empfangssignalvektors zu bearbeiten und auszuwerten. Der Bewertungsfilter umfaßt hierbei lineare oder nichtlineare Bewertungsalgorithmen, um das entsprechend aufbereitete Empfangssignal auszuwerten. Alternativ ist vorge­ sehen, die Bewertungsmatrix kleiner als die Dimension des Em­ pfangssignalvektors zu wählen, wodurch entweder ein Teil der ansteuerbaren Informationen nicht ausgewertet wird, oder daß die identische Matrix zwei- oder mehrfach auf unterschiedliche Teile des Empfangssignalvektors E angewandt wird.

Nicht gezeigt sind hierbei zum Beispiel Speicherelemente, in welche eine beliebig lange Kette von vorher ausgewerteten Sig­ nalergebnissen und Bewertungsergebnissen abgelegt sind, die eine entsprechende Nachbearbeitung oder einen entsprechenden Vergleich ermöglichen. Im Rahmen einer neuronalen Netzstruktur ist es auch möglich, einen sich selbst adaptierenden Bewer­ tungsfilter zu schaffen, wobei das neuronale Netz im Hinblick auf gewisse Kriterien sich selbst optimiert.

Von dem Bewertungsfilter werden noch zwei Rückkopplungen vorge­ nommen. Zum einen wird über die Abzweigung 15 von dem Bewer­ tungsfilter ein Stellglied auf den Phasenoperant 12 gegeben, um gewisse Phasenoperatoren P_i zu verändern.

Des weiteren wird über den Ausgang 16 ein Korrektursignal k auf das Empfangsmodul 7 zurückgekoppelt, wobei dieses zum Beispiel nach dem Bandpaßfilter 6 und vor dem Abtast-Halteglied 11 durch einen Summierer 24 eingekoppelt wird.

Am Ausgang 26 der Bewertungsschaltung 9 ist dann die Schwellen­ entscheidung 18 vorgesehen. Die Schwellenentscheidung 18 ver­ gleicht den am Ausgang 26 anliegenden Wert mit einem vorgebba­ ren, veränderlichen Kriterium, welches über die Leitung 25 eingebbar beziehungsweise einprägbar ist. In der Schwellenent­ scheidung 18 wird dabei das eigentliche Antwortsignal erzeugt, welches dann am Antwortkanal 17 abgreifbar ist.

Mit Hilfe des Antwortsignales können danach angeschlossene logische Einheiten 10, zum Beispiel eine Leuchtdiode, ein Industrie-PC oder sonstige Auswerteinheiten mit Algorithmen ge­ steuert werden.

Die Erfindung erreicht durch die Ausgestaltung eine hochselek­ tive und auch empfindliche Auswertung über das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von das elektromagnetische Feld beein­ flussende Teilchen, insbesonder von Metallteilchen. Das am Antwortkanal 17 des Bewertungsfilters 9 angebotene logische Signal kann zu beliebigen weiteren Steueraufgaben verwendet werden, zum Beispiel um im Rahmen einer Förderstromüberwachung diesen anzuhalten oder entsprechende Weichen zum Entfernen von mit Metallteilen versetzten Förderstrombereichen zu schalten. Natürlich ist es möglich, die Schwellenentscheidung 18 in den Bewertungsfilter 9 zu integrieren.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt­ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (23)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Anwortsignals beim Auffin­ den eines Körpers, insbesondere eines Metallteiles, in dem elektromagnetischen Wechselfeld eines Sendesignales, welches von einer Senderantenne abgestrahlt wird und das Antwortsignal von einer Auswertschaltung erzeugt wird, wobei die Auswertschaltung von einem durch eine Empfangs­ antenne aufgenommenen Empfangssignal gespeist wird, da­ durch gekennzeichnet, daß das Empfangssignal zumindest in Teilen der Auswertschaltung digitalsiert und digital ausgewertet wird.

2. Verfahren zur Erzeugung eines Anwortsignals beim Auffin­ den eines Körpers, insbesondere eines Metallteiles, in dem elektromagnetischen Wechselfeld eines Sendesignales, welches von einer Senderantenne abgestrahlt wird und das Antwortsignal von einer Auswertschaltung erzeugt wird, wobei die Auswertschaltung von einem durch eine Empfangs­ antenne aufgenommenen Empfangssignal gespeist wird, da­ durch gekennzeichnet, daß auf das Sendesignal ein Infor­ mationssignal aufgeprägt wird, und die Auswertschaltung das Empfangssignal in Abhängigkeit von dem Informations­ signal auswertet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangssignal zumindest in Teilen in der Auswert­ schaltung digitalisiert und digital ausgewertet wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein amplituden-, fre­ quenz-, und/oder phasenveränderndes Informationssignal.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Informations­ signal Barker-Codes, Gold-Codes (Pseudozufallsfolgen) und/oder jeweils neu generierte Zufallsfolgen vorgesehen sind.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Informations­ signal eine Digitalmodulation, insbesondere ein uni- oder bipolares Modulationssignal vorgesehen.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschal­ tung aus einem Empfangsmodul, einer Bearbeitungsstufe und einer Bewertungsschaltung besteht.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsmodul das Empfangssignal verstärkt und digitalisiert.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungs­ stufe einen Optimalfilter beziehungsweise Korrelations­ filter umfaßt.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß aus dem der Bear­ beitungsstufe zur Verfügung stehendem Empfangssignal in der Bearbeitungsstufe ein Empfangssignalvektor E(e₁, e₂, . . . e_m) mit
e_i (t) = F_i {ers(t) × P_i {st (t-T_F)}} (I)
erzeugt wird, mit
i von 1 bis m Anzahl der Stufen,
F_i eine generalisierte Integration,
ers(t) digitalisierte Empfangssignal,
P_i Phasenoperator,
st(t) das mit dem Informationssignal gefaltete Sendesignal,
x Multiplikation im Zeitbereich, entsprechend einer Faltung im f, z Frequenzbereich (mit z-Bereich für abtastende Bereiche) und/oder s, p-Laplace Bereich,
T_F konstante oder variable (Phasen-)Laufzeitaus­ gleich.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der einzelnen Komponenten e_i des Signalvektors E parallel oder seriell erfolgt.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenoperato­ ren P_i ein orthgonales oder ein nichtorthogonales System bilden.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß über die Phasen­ operatoren P_i im Hinblick auf Materialeigenschaften wie Materialart, Körpergröße, Körperform oder Körpergeschwin­ digkeit des zu erkennenden Körpers einstellbar und opti­ mierbar sind.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein Empfangssignal gleichzeitig beziehungsweise in engen zeitlichen Abfolgen von zwei oder mehreren unterschiedlichen Sätzen von Phasenoperatoren P_I, P_J etc. verarbeitet wird.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangssignal­ vektor E nach der Bearbeitungsstufe in der Auswertungs­ schaltung von einem oder mehreren parallel oder seriell angeordneten. Bewertungsfiltern bewertet wird.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Bewertungsfil­ ter eine ein- oder mehrspaltige Bewertungsmatrix ist, und die einzelnen Elemente der Bewertungsmatrix linear oder nicht lineare Funktionen sind.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Bewertungsfil­ ter als neuronales Netz, Fuzzy-Logik-System und/oder Kalman-Filter ausgebildet ist.

18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche davdurch gekennzeichnet, daß der Bewertungsfil­ ter auf Regelelemente zur Veränderung der Phasenoperato­ ren P_i wirkt.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Bewer­ tungsfilter ein Schwellenentscheidungsmodul zur Ausgabe des Antwortsignales vorgesehen ist.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß von der Bewertungs­ schaltung, insbesondere von dem Bewertungsfilter ein Korrektursignal auf das Empfangssignal zurückgekoppelt ist.

21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüch.

22. Metalldetektoreinrichtung, zum Beispiel Metallsuchgerät mit einer Vorrichtung nach Anspruch 21.

23. Materialförderanlage mit einer Metalldetektionseinrich­ tung nach Anspruch 22.