DE3743078B3

DE3743078B3 - Frequency-modulated CW radar system

Info

Publication number: DE3743078B3
Application number: DE19873743078
Authority: DE
Inventors: François Magne; Serge Paturel
Original assignee: Thomson TRT Defense
Current assignee: Thomson TRT Defense
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2007-12-19
Also published as: FR2892831A1; GB8726209D0; SE8705133D0

Abstract

Ortsfest angeordnetes, frequenzmoduliertes CW-Radarsystem zur Detektierung von Objekten, mit einem in Sägezähnen der Dauer T_e linear frequenzmodulierten Höchstfrequenzgenerator mit festem Frequenzhub ΔF, mit Sende- und Empfangsmitteln, mit Mitteln zur Entnahme eines ersten Signals als Bruchteil der gesendeten Welle und eines zweiten Signals als Bruchteil der als Echo empfangenen Welle und zur Übertragung der ersten und zweiten Signale an die Eingänge eines Mischers, der ein subtraktives Überlagerungssignal liefert und mit digitalen Verarbeitungsmitteln, die eine Zeit/Frequenz-Transformation durchführen, wobei dem Mischer (305) eine Signalverarbeitungsschaltung (308) nachgeschaltet ist, die Verstärkungs- und Filtermittel umfaßt, sowie Digitalisierungsmittel (315, 314), einen Abtastwertzwischenspeicher (320) und die digitalen Verarbeitungsmittel (316, 318) die mit einem Frequenzabtastwertspeicher (317) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Verarbeitungsmittel folgendes umfassen:
– erste Mittel zur auf eine erste, initiale Detektierung in einem Zeitpunkt τ₁ folgenden Erstellung einer ersten Karte der äquivalenten Radarfläche der Echos in Abhängigkeit von der Entfernung (SER_ref) und zur Speicherung...Locally arranged, frequency-modulated CW radar system for detecting objects, with a frequency-modulated in saw teeth of duration T _e maximum frequency generator with fixed Frequenzhub .DELTA.F, with transmitting and receiving means, with means for taking a first signal as a fraction of the transmitted wave and a second signal as a fraction of the wave received as an echo and for transmitting the first and second signals to the inputs of a mixer providing a subtractive beat signal and digital processing means performing a time / frequency transform, wherein the mixer (305) comprises a signal processing circuit (308) ) comprising digitizing means (315, 314), a sample buffer (320) and the digital processing means (316, 318) connected to a frequency sample memory (317), characterized in that the digital processing includes tel include:
- First means for following a first, initial detection at a time τ ₁ following creation of a first map of the equivalent radar surface of the echoes as a function of the distance (SER _ref ) and for storage ...

Description

Die Erfindung betrifft ein ortsfest angeordnetes, frequenzmoduliertes CW-Radarsystem, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Radarsystem ist beispielsweise aus der US 3 967 283 bekannt.The invention relates to a fixedly arranged, frequency-modulated CW radar system, according to the preamble of claim 1. Such a radar system is for example from US 3,967,283 known.

Ein solches Radarsystem ahnelt ferner demjenigen eines FM-CW-Radarhöhenmessers mit zwei Antennen, von denen die eine als Sendeantenne und die andere als Empfangsantenne dient. Ein solcher Radarhöhenmesser ist beispielsweise in der FR-PS 1 557 670 beschrieben, dort allerdings mit einer einzigen Sende/Empfangs-Antenne, die eine kompaktere Bauweise des Radarhöhenmessers ermöglicht.One such radar system is also similar to that of an FM-CW radar altimeter with two antennas, one of which as a transmitting antenna and the other serves as a receiving antenna. Such a radar altimeter is for example in FR-PS 1 557 670, where, however, with a single Transceiver antenna, which is a more compact design of the radar altimeter allows.

Die grundlegenden Gleichungen für die Funktion eines Radarhöhenmessers oder eines FM-CW-Radars lauten:

τ = 2Dc (2) The basic equations for the function of a radar altimeter or FM CW radar are:

τ = 2D c (2)

Hierin bedeuten:

f_b:: die subtraktive Überlagerungs- oder Schwebungsfrequenz zwischen der gesendeten und der als Echo (des Bodens oder eines Objektes) empfangenen Welle in dem Ausgangssignal des Mischers,
τ:: die Verzögerungszeit zwischen der gesendeten und der als Echo empfangenen Welle
ΔF:: den Frequenzhub des Sägezahns des Sendesignals, der auf einem festen Wert gehalten wird,
T_e:: die Dauer des Sägezahns des gesendeten Signals,
D:: den Abstand des Bodens oder eines Objektes,
c:: die Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle in Luft.

Herein mean:

_fb :: the subtractive beat or beat frequency between the transmitted and echoed wave (of the ground or object) in the output of the mixer,
τ:: the delay time between the transmitted and the echoed wave
.DELTA.F:: the frequency deviation of the sawtooth of the transmission signal, which is kept at a fixed value,
T _e :: the duration of the sawtooth of the transmitted signal,
D:: the distance of the ground or an object,
c:: the propagation velocity of an electromagnetic wave in air.

Bei einem Radarhöhenmesser entscheidet man sich im allgemeinen dafür, die den Boden charakterisierende Schwebungsfrequenz f_b auf einem festen Wert f_b0 zu halten. Dies hat zur Folge, daß die Dauer T_e des Sägezahns des Sendesignals ein Maß für den gesuchten Abstand D darstellt, was sich leicht aus den Gleichungen (1) und (2) herleiten läßt, da sich durch Substitution eine Proportionalität von D und T_e ergibt. Des weiteren wird der Sägezahn in ständiger Wiederholung gesendet.In a radar altimeter, it is generally decided to keep the beat frequency f _b characterizing the ground at a fixed value f _b0 . This has the consequence that the duration T _{e of} the sawtooth of the transmission signal is a measure of the desired distance D, which can be easily derived from the equations (1) and (2), since a proportionality of D and T _e by substitution results. Furthermore, the sawtooth is sent in constant repetition.

Demgegenüber wird bei einem Radarsystem der einleitend geschilderten Gattung neben dem Frequenzhub ΔF die Dauer T_e konstant gehalten, so daß es folglich die Schwebungsfrequenz f_b ist, die ein Maß für die Entfernung oder den Abstand D nach folgender Gleichung bildet:

In contrast, in a radar system of the type described above in addition to the frequency deviation .DELTA.F the duration T _{e is} kept constant, so that it is consequently the beat frequency f _b , which forms a measure of the distance or the distance D according to the following equation:

Hierdurch vereinfacht sich das Radarsystem, weil dann zwischen dem Mischer und dem Höchstfrequenzsignalgenerator keine mit einem Frequenzdiskriminator ausgestattete Regelschleife mehr notwendig ist. In diesem Fall kann die Information über den Abstand D durch eine Analyse des Frequenzspektrums gewonnen werden, was einer typischen Radaranwendung besser entspricht, da man eine Information über alle vorhandenen Ziele gleichzeitig erhält. Ein Nachteil dieses Prinzips liegt darin, daß für den Empfänger eine große Bandbreite dann erforderlich ist, wenn Ziele in einem sehr breiten Abstands- oder Entfernungsfenster detektiert werden sollen. Für die Anwendungsfälle, für die das Radarsystem nach der Erfindung gedacht ist, liegen die gewünschten Entfernungsfenster jedoch zwischen einigen Metern und einigen hundert Metern, so daß der genannte Nachteil nicht allzu schwerwiegend ist. Außerdem soll meist nur das Erscheinen eines einzigen Objektes (oder eines einzigen Zieles) in diesem Entfernungsfenster detektiert werden, insbesondere dann, wenn das Radarsystem nach der Erfindung in ein komplexeres System zur Auslösung beispielsweise einer in horizontaler Richtung wirksamen Mine integriert ist. Andere mögliche Anwendungsfälle sind die Detektierung des Vorbeifahrens oder des Eindringens von Fahrzeugen auf einem (Schienen-)Weg, einer Straße oder einem Werksgelände, in welchem Fall das Radarsystem nach der Erfindung autark arbeiten kann, um einen Fahrzeugzähler oder einen Alarm auszulösen.hereby simplifies the radar system, because then between the mixer and the highest frequency signal generator no control loop equipped with a frequency discriminator more is necessary. In this case, the information about the Distance D can be obtained by analyzing the frequency spectrum, which is better for a typical radar application, since you have one information about receives all existing goals at the same time. A disadvantage of this principle lies in the fact that for the recipient a big bandwidth is necessary when targets are set in a very wide range of or range windows are to be detected. For the use cases for which the Radar system is intended according to the invention, are the desired Distance window, however, between a few meters and a few hundred Meters, so that the mentioned disadvantage is not too serious. In addition, should usually only the appearance of a single object (or a single object) Target) are detected in this distance window, in particular then when the radar system according to the invention in a more complex System for triggering For example, integrated in a horizontal direction effective mine is. Other possible use cases are the detection of passing or intruding Vehicles on a (rail) route, a road or a factory premises, in In which case the radar system according to the invention operate independently can be to a vehicle counter or to trigger an alarm.

Es sind bereits Radarsysteme der vorstehend beschriebenen Art bekannt, die die Besonderheit haben, daß sie nicht notwendigerweise periodisch arbeiten müssen, d.h. also, daß für ihre Funktion das Senden eines einzigen Sägezahns in einem gegebenen Zeitpunkt genügen kann. Diese Systeme bezeichnet man daher als intermittierende oder unterbrochene FM-CW-Radarsysteme. Solche Radarsysteme werden beispielsweise zur Feststellung eines stark reflektierenden Objektes in einem Geländebereich benutzt, der aus einem Streifen besteht, der für ein gegebenes Azimut durch zu dem Horizontkreis konzentrische Kreisbögen begrenzt wird. Das Arbeitsprinzip besteht dann darin, den Mittelwert der nacheinander aus diesem Bereich empfangenen Echos zu bilden und diesen Mittelwert mit einem für die Abtastung des betreffenden Bereiches erwarteten Bezugspegel zu vergleichen. Bei Überschreiten einer voreingestellten Differenzschwelle zeigt das Radar die Gegenwarte eines Aufmerksamkeit verdienenden Objektes an. Der Bezugswert ist vorzugsweise der für den zuvor abgetasteten Bereich erhaltene Mittelwert und jedem abgetasteten Bereich entspricht das Senden mindestens eines Sägezahns des Höchstfrequenzsignals. Diese Arbeitsweise ist ungenau, da sie auf der Durchführung von Vergleichen zwischen Mittelwerten beruht und diese Vergleiche sich auf unterschiedliche, jedoch aneinandergrenzende Geländebereiche beziehen. Die Fehlalarmwahrscheinlichkeit ist deshalb hoch, was aber wiederum unvereinbar mit einer Zünd- oder Feuerbefehlsentscheidung ist, wenn das Objekt ein militärisches Ziel ist. Darüberhinaus benutzt der größte Teil der Detektierungsradargeräte den Dopplereffekt, wovon jedoch bei dem Radarsystem nach der Erfindung kein Gebrauch gemacht werden soll.There are already known radar systems of the type described above, which have the peculiarity that they do not necessarily have to work periodically, that is, that for their function, the transmission of a single sawtooth at a given time can be sufficient. These systems are called there as intermittent or interrupted FM-CW radar systems. Such radar systems are used, for example, to detect a highly reflective object in a terrain area consisting of a stripe bounded for a given azimuth by circular arcs concentric with the horizon circle. The operating principle is then to form the average of the echoes received successively from this range and to compare this mean value with a reference level expected for the scanning of the relevant range. If a preset difference threshold is exceeded, the radar indicates the presence of an attention-getting object. The reference value is preferably the average obtained for the previously sampled area and each sampled area corresponds to the transmission of at least one sawtooth of the maximum frequency signal. This operation is inaccurate because it relies on making comparisons between means and these comparisons refer to different but contiguous terrain areas. The false alarm probability is therefore high, which in turn is incompatible with an ignition or fire command decision if the object is a military target. Moreover, most of the detection radars use the Doppler effect, which, however, is not to be used in the radar system of the invention.

Die gattungsbildende US 3 967 283 beschreibt ein System, bei dem ein Vergleich zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Signalen vorgenommen wird, wobei ein Signalsatz einen Informationsgehalt von 256 bit umfaßt, was nur einen sehr geringen Informationsgehalt darstellt, der nur grobe Auswertungsmöglichkeiten zuläßt. Die Auswertung bei dem Vergleich der beiden Signale erfolgt bitweise, wobei die Abweichungen akkumuliert werden und ein Detektionssignal dann ausgegeben wird, wenn der Akkumulationswert einen Schwellwert überschreitet. Somit ist lediglich eine binäre Detektion im Sinne von Alarm/kein Alarm möglich.The generic US 3,967,283 describes a system in which a comparison is made between temporally successive signals, wherein a signal set comprises an information content of 256 bits, which represents only a very small information content, which allows only rough evaluation options. The evaluation in the comparison of the two signals takes place bitwise, the deviations are accumulated and a detection signal is output when the accumulation value exceeds a threshold value. Thus, only a binary detection in the sense of alarm / no alarm is possible.

Aus der US 4 398 466 ist eine Richtmine mit mehreren akustischen Sensoren zur Detektierung von Objekten bekannt, bei der mittels eines weiteren, optischen Sensors (Laser-Entfernungsmesser) die Umgebung der Richtlinie (Zielhintergrund) abgetastet wird und die einzelnen Bildpunkte in Form einer Umgebungskarte gespeichert werden. Bei Annäherung eines Ziels findet dann ein zweite Abtastung der Umgebung mit nachfolgender Speicherung des dabei ermittelten Bildes statt. Anschließend werden die beiden Bilder verglichen und durch Differenzbildung die Anwesenheit eines Ziels erkannt. Dabei ist es mit dieser bekannten Sensoranordnung möglich, die Entfernung sowie die Silhouette des Zielobjektes zu erkennen und für die weitere Ausrichtung der Richtmine auf das Ziel zu verwenden.From the US 4,398,466 a directional mine with several acoustic sensors for detecting objects is known, in which by means of another optical sensor (laser rangefinder), the environment of the guideline (target background) is sampled and the individual pixels are stored in the form of an area map. When approaching a target then takes place a second scan of the environment with subsequent storage of the image thereby determined. Subsequently, the two images are compared and detected by difference the presence of a target. It is possible with this known sensor arrangement to recognize the distance and the silhouette of the target object and to use for the further alignment of the directional mine on the target.

Diese gattungsfremde Anordnung ermöglicht noch neben einer Entfernungsbestimmung nur eine grobe Ermittlung einer Zielsilhouette und es können nicht mehrere separate Ziele erfaßt und hinsichtlich Größe und Entfernung getrennt ausgewertet werden. Darüber hinaus sind der Druckschrift keine näheren Angaben über die Entfernungsbestimmung bzw. die Ermittlung der Silhouette entnehmbar. Aufgrund des Zusammenwirkens von akustischen und optischen Sensoren ist ferner der nutzbare Entfernungsbereich eingeschränkt und hierdurch ist nicht die Auswertungsgüte von Radardetektoren erzielbar.These generic arrangement allows in addition to a distance determination only a rough determination a target silhouette and it can not seized several separate goals and in terms of size and distance be evaluated separately. About that In addition, the document is no further details about the Removal determination or the determination of the silhouette removable. Due to the interaction of acoustic and optical sensors Furthermore, the usable distance range is limited and thereby is not the evaluation quality achievable by radar detectors.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Radarsystem derart zu verbessern, daß mindestens ein er faßbares Zielobjekt hinsichtlich Größe und Entfernung genau erfaßt werden kann. Vorzugsweise sollen mehrere Zielobjekte in dieser Hinsicht erfaßbar sein.Of the The invention is therefore based on the object, a generic radar system to improve so that at least a he grasped Target object in terms of size and distance accurately detected can be. Preferably, you want multiple target objects in this regard ascertainable be.

Diese Aufgabe wird bei einem Radargerät der einleitend angegebenen Gattung unter Vermeidung der dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.These Task is with a radar device the introductory genus while avoiding the state The technology adhering disadvantages by the in the characterizing part of the claim 1 specified characteristics solved.

Die Verstärker- und Filterschaltungen dienen zur Kalibrierung oder Normierung des Analogsignales vor seiner Umsetzung in digitale Form; die Schaltungen umfassen im wesentlichen neben einem Operationsverstärker ein Verstärkungs/Frequenz-Bandpassfilter, das die Aufgabe hat, das subtraktive Schwebungssignal umso stärker zu dämpfen, je geringer der Abstand des Objektes (des Zieles) ist. Außerdem umfassen die Schaltungen ein Tiefpassfilter zur Unterdrückung von Bandbegrenzungsfehlern des Spektrums. Dieses Tiefpassfilter gestattet es, die Detektierung an das gewählte Abstandsfenster anzupassen.The Amplifier- and filter circuits serve to calibrate or normalize the Analog signals before being converted into digital form; the circuits essentially comprise a next to an operational amplifier Gain / frequency bandpass filter, which has the task of increasing the subtractive beat signal steaming, the smaller the distance of the object (the target) is. In addition, include the circuits include a low-pass filter to suppress band-limiting errors of the spectrum. This low pass filter allows the detection to the chosen one Adjust distance window.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Zeitpunkt τ₁ unmittelbar nach der Aufstellung des Radarsystems an dem gewählten Ort liegt und daß der Zeitpunkt τ₂ durch den Empfang eines Auslösesignals bestimmt wird, das von einem dem System nicht angehörenden, externen Sensor kommt.A first preferred embodiment is characterized in that the time τ ₁ immediately after the installation of the radar system is at the selected location and that the time τ _{2 is} determined by the receipt of a trigger signal coming from an external sensor not belonging to the system ,

Dieser externe Sensor kann einen körperlichen Kontakt des Ziels mit dem Detektierungssystem umfassen, so etwa Reißdrahtvorrichtungen oder Druckfühler. Der externe Sensor kann auch auf der berührungslosen Detektierung einer Änderung der Umgebung beruhen, beispielsweise auf der Detektierung der Unterbrechung eines Schallstrahles oder eines IR-Strahles. Diese Ausführungsform eignet sich besonders gut zur Erzeugung eines automatischen Zündbefehls zur Auslösung einer Panzerbekämpfungsmine.This external sensor may include physical contact of the target with the detection system, such as tearing wire devices or pressure sensors. The external sensor can also be touched loose detection of a change in the environment based, for example, on the detection of the interruption of a sound beam or an IR beam. This embodiment is particularly well suited for generating an automatic ignition command for triggering an anti-tank mine.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Zeitpunkt τ₁ unmittelbar nach der Aufstellung des Radarsystems an der gegebenen Stelle liegt und daß das System Mittel zur Steuerung der zweiten Detektierung zu mehreren Zeitpunkten τ₂ umfaßt, die während einer vorgegebenen Zeitdauer in regelmäßigen Abständen von einigen Sekunden aufeinanderfolgen, derart, daß das Radarsystem während dieser Zeitdauer autark ist.A second preferred embodiment is characterized in that the time τ ₁ immediately after the installation of the radar system is at the given location and that the system comprises means for controlling the second detection at a plurality of times τ ₂ , at regular intervals during a predetermined period of time of a few seconds, such that the radar system is self-sufficient during this period.

Die dritte Karte, SER_m – SER_ref, kann folglich mit derselben Periodizität wie die zweite Karte SER_m erzeugt werden, was die ständige Detektierung des Eindringens von Fahrzeugen in den zu überwachenden Bereich ermöglicht.The third map, SER _m - SER _ref , can thus be generated with the same periodicity as the second map SER _m , which allows the constant detection of the penetration of vehicles into the area to be monitored.

Im einzelnen sind vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Radarsystems nach der Erfindung in den Unteransprüchen angegeben.in the individual are advantageous embodiments and further developments of the radar system according to the invention specified in the dependent claims.

Das Radarsystem nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, die jedoch nur beispielhaft aufzufassen ist. Es zeigt:The Radar system according to the invention will be described below with reference to the drawing explains which is only to be understood as an example. It shows:

1 ein Blockschaltbild des Gesamtsystems, 1 a block diagram of the overall system,

2a, 2b, 2c Zeitdiagramme einiger Signale des Systems nach 1 und 2a . 2 B . 2c Timing diagrams of some signals of the system after 1 and

3a, 3b, 3c in schematischer Form die erste, die zweite und die dritte Karte der äquivalenten Radarfläche der Echos in Abhängigkeit von der Entfernung. 3a . 3b . 3c in schematic form the first, the second and the third map of the equivalent radar surface of the echoes as a function of the distance.

In 1 ist links die eigentliche Radarschaltung und der analoge Signalverarbeitungsteil dargestellt.In 1 the actual radar circuit and the analog signal processing part are shown on the left.

Der rechte Teil der Figur zeigt hingegen die digitale Verarbeitung. Das beispielhaft dargestellte Radargerät arbeitet mit einer einzigen Sende/Empfangs-Antenne 301. Es könnte sich jedoch auch um ein übliches Radargerät mit zwei Antennen handeln. Die Sende- und Empfangskeulen der Antenne 301 liegen fest; ihr azimutaler Öffnungswinkel und ihr Elevantionsöffnungswinkel liegen jeweils im Bereich von einigen zehn Grad.The right part of the figure, however, shows the digital processing. The radar device exemplified operates with a single transmit / receive antenna 301 , However, it could also be a common radar device with two antennas. The transmit and receive lobes of the antenna 301 are fixed; their azimuth opening angle and their Elvantionsöffnungswinkel each lie in the range of a few tens of degrees.

Die benötigte Entfernungsauflösung liegt im Bereich von 5 Metern, was es ermöglicht, ein Radar mit einer einzigen Antenne zu verwenden, bei dem bekanntlich die Entfernungsauflösung unterhalb von etwa 3 Metern kritisch wird. Die Empfindlichkeit des Radars muß so bemessen sein, daß es Ziele zu erkennen vermag, deren äquivalente Radarfläche bei einigen Quadratmetern liegt, so daß das Radar sich zur Feststellung von eingedrungenen Objekten (oder Zielen) eignet, bei denen es sich eher um Fahrzeuge als um Personen handelt. Das Radar nach 1 umfaßt einen gesteuerten Spannungsgenerator 302, einen spannungsgesteuerten Oszillator 303 (sog. VCO) und einen Richtkoppler 304, dessen erster Ausgang mit der Antenne 301 und dessen zweiter Ausgang, an dem ein Bruchteil des empfangenen Echosignals erscheint, mit einem Mischer 305 verbunden ist. Ein Koppler 306 verbindet den Höchstfrequenz-Sendesignalausgang des Oszillators mit einem zweiten Eingang des Mischers 305, so daß dieser einen Bruchteil des Sendesignals erhält. Am Ausgang 307 des Mischers 305 steht ein Signal entsprechend der subtraktiven Überlagerung der Signale an den beiden Eingängen zur Verfügung. Die Frequenz.f_b dieses Schwebungs- oder Überlagerungssignals ergibt sich aus der vorstehend genannten Gleichung (3).The required range resolution is in the range of 5 meters, which makes it possible to use a radar with a single antenna, in which, as is well known, the range resolution below about 3 meters becomes critical. The sensitivity of the radar must be such that it can detect targets whose equivalent radar surface is a few square meters, so that the radar is suitable for detection of penetrated objects (or targets), which are vehicles rather than persons is. The radar after 1 includes a controlled voltage generator 302 , a voltage controlled oscillator 303 (so-called VCO) and a directional coupler 304 whose first output with the antenna 301 and its second output, where a fraction of the received echo signal appears, with a mixer 305 connected is. A coupler 306 connects the high frequency transmit signal output of the oscillator to a second input of the mixer 305 so that it receives a fraction of the transmission signal. At the exit 307 of the mixer 305 A signal corresponding to the subtractive superposition of the signals at the two inputs is available. The frequency _{.fb of} this beat or beat signal results from the aforementioned equation (3).

Die Arbeitsweise dieses Radars wird nachfolgend anhand der 2a und 2b erläutert.The operation of this radar will be described below with reference to 2a and 2 B explained.

Gesteuert von einem monostabilen oder bistabilen Rechtecksignal S31, 2b, erzeugt der Spannungsgenerator 302 eine positive Spannungsrampe S32 der konstanten Dauer T_e. Dieses veranlaßt den VCO 303 ein Höchstfrequenz-Sendesignal S33 zu erzeugen, dessen Frequenz F_e in 2a dargestellt ist. Es handelt sich um eine Frequenzrampe, die symmetrisch zu der festen Mittenfrequenz F_c liegt und den konstanten Hub ΔF hat. Die Sendeleistung P_e ist während der Dauer T_e konstant. Ein mit S34 bezeichneter Bruchteil des Signals S33, das dieselben Frequenzmerkmale hat, wird dem Mischer 305 zugeführt. Des weiteren wird ein Bruchteil S35I jedes reflektierten Signal für jede Entfernung DI, die aus einem Entfernungsdetektierungsfenster stammt, dem anderen Eingang des Mischers 305 zugeführt. Hieraus ergibt sich am Ausgang des Mischers ein sinusförmiges, elementares, subtraktives Schwebungssignal F_bI der Frequenz f_bI, das in 2a dargestellt ist. Die Summe aller dieser für alle Entfernungen DI des Entfernungsfensters erhaltener Echosignale F_bI bildet ein Signal 307 am Ausgang des Mischers 305. Die Leistung des Signals 307 ist proportional zu der äquivalenten Radarfläche der die verschiedenen Echos erzeugenden Objekte und umgekehrt proportional zu der Entfernung DI⁴.Controlled by a monostable or bistable rectangular signal S31, 2 B , the voltage generator generates 302 a positive voltage ramp S32 of constant duration T _e . This causes the VCO 303 to generate a maximum frequency transmit signal S33 whose frequency F _e in 2a is shown. It is a frequency ramp, which is symmetrical to the fixed center frequency F _c and has the constant stroke .DELTA.F. The transmission power P _e is constant during the duration T _e . A fraction of the signal S33 designated S34 having the same frequency characteristics becomes the mixer 305 fed. Further, a fraction S35I of each reflected signal for each distance DI originating from a range detection window will become the other input of the mixer 305 fed. From this results at the output of the mixer, a sinusoidal, elementary, subtractive beat signal F _b I of the frequency f _b I, the in 2a is shown. The sum of all these received for all distances DI of the distance window echo signals F _b I forms signal 307 at the exit of the mixer 305 , The power of the signal 307 is proportional to the equivalent radar area of the objects producing the different echoes and inversely proportional to the distance DI ⁴ .

Das Signal 307 wird zunächst in analoger Form durch Verstärker- und Filterschaltungen 308 verarbeitet, die einen Verstärker 309, ein Verstärkungs/Frequenz-Korrekturfilter 311, ein Filter 312 zur Dämpfung der Selbstblendungssignale und ein Filter 313 zur Spektrumsbegrenzung umfassen. Die Aufgabe des Verstärkers 309, vorzugsweise eines Operationsverstärkers besteht darin, den kleinsten Pegel des Überlagerungssignals 307 soweit zu verstärken, daß er mit der Dynamik des im rechten Teils der 1 dargestellten, digitalen Verarbeitungsteils vereinbar ist. Das Filter 311 ist ein Bandpassfilter, das die 1/D⁴ – Abhängigkeit (40 dB je Dekade) der von dem Radar empfangenen Signale kompensiert, was gleichbedeutend mit einer frequenzabhängigen Verstärkung des Signals 307 ist. Zufolge der vorstehend angegebenen Gleichung (3) ist die Frequenz f_b proportional zur Entfernung D. Diese Filterung hat den Vorteil, die für den nachgeschalteten A/D-Wandler 314 erforderliche Dynamik zu verringern. Die Aufgabe des Filters 313, eines Tiefpassfilters, besteht darin, Bandüberlappungsfehler bei der nachfolgenden Abtastung zu verhindern. Dieses Filter dämpft oder unterdrückt Signale, die aus einer Entfernung kommen, die größer als die maximale Analyseentfernung D_max. ist. Die vorstehend beschriebene Filterung des Signals 307 reicht für ein Radar mit zwei Antennen aus, also ein Radar mit einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne. Für das in 1 dargestellte Radar mit einer einzigen Antenne ist hingegen zusätzlich zu den Filtern 311 und 313 ein Hochpassfilter 312 erforderlich. Dieses Filter hat die Aufgabe die niederfrequenten Selbstblendungssignale des FM-CW-Radars zu dämpfen. Bei Radargeräten, bei denen gleichzeitig über dieselbe Antenne gesendet und empfangen wird, tritt nämlich eine störende Erscheinung auf:
Ein Teil der von dem VCO 303 kommenden Leistung, die den Richtkoppler 304 durchquert hat, wird nicht abgestrahlt sondern an der Antenne zufolge deren Reflexionsfaktors oder Stehwellenverhältnisses reflektiert und in dem Mischer wie ein Nahziel großer äquivalenter Radarfläche behandelt. Bei ein FM-CW-Radar erzeugt diese Erscheinung ein Störüberlagerungssignal F_bP, das einen erheblichen Pegel und eine niedrige Frequenz entsprechend einem Nahziel, typisch zwischen 500 und 1000 Hz hat. Man geht so vor, daß die diesem Störsignal zugeordnete Hauptlinie außerhalb des Nutzspektrums liegt. Man wählt also die Werte von F, T_e und D_min (D_min ist die minimale Beobachtungsentfernung des Radars und liegt im Bereich von 5 Metern) derart, daß der zugehörige Wert von

nach der Gleichung (3) sehr deutlich höher als 1000 Hz liegt.The signal 307 is initially in analog form by amplifier and filter circuits 308 processed, which is an amplifier 309 , a gain / frequency correction filter 311 , a filter 312 for damping the auto-glare signals and a filter 313 to limit the spectrum. The task of the amplifier 309 , preferably an operational amplifier, is the smallest level of the beat signal 307 so far as to be in line with the dynamics of the right wing of the 1 represented compatible digital processing part. The filter 311 is a bandpass filter that compensates for the 1 / D ⁴ dependency (40 dB per decade) of the signals received by the radar, which is equivalent to frequency dependent amplification of the signal 307 is. According to equation (3) given above, the frequency f _{b is} proportional to the distance D. This filtering has the advantage that for the downstream A / D converter 314 to reduce the required dynamics. The task of the filter 313 A low-pass filter is to prevent tape overlap errors in the subsequent scan. This filter attenuates or suppresses signals coming from a distance greater than the maximum analysis distance D _max . is. The above-described filtering of the signal 307 is enough for a radar with two antennas, so a radar with a transmitting antenna and a receiving antenna. For the in 1 shown radar with a single antenna, however, is in addition to the filters 311 and 313 a high pass filter 312 required. This filter has the task to attenuate the low-frequency auto-glare signals of the FM-CW radar. For radar devices that transmit and receive at the same time via the same antenna, a disturbing phenomenon occurs:
Part of the VCO 303 coming power, the directional coupler 304 is not radiated but reflected at the antenna according to its reflection factor or standing wave ratio and treated in the mixer as a near target of large equivalent radar area. In an FM-CW radar, this phenomenon produces a noise superposition signal F _b P which has a significant level and a low frequency corresponding to a near target, typically between 500 and 1000 Hz. The procedure is such that the main line associated with this interference signal is outside the useful spectrum. Thus, one selects the values of F, T _e, and D _min (D _min is the minimum viewing distance of the radar and is in the range of 5 meters) such that the associated value of

is significantly higher than 1000 Hz according to the equation (3).

Die von dem Meßfenster (der Breite T_e) erzeugten Nebenkeulen liegen jedoch im Nutzbereich des Spektrums. Um diese Nebenkeulen auf einen kleineren Pegel als denjenigen der kleinsten Nutzsignale zu bringen, genügen die beiden folgenden Maßnahmen:

– Absenkung der Amplitude der Hauptlinie des Selbstblendungssignals; dies ist die Aufgabe des Filters 312.
– Absenkung des Niveaus der Nebenkeulen durch Anwendung eines digitalen Bewertungsfensters, was nachfolgend beschrieben werden wird.

However, the side lobes generated by the measurement window (the width T _e ) are within the useful range of the spectrum. In order to bring these side lobes to a lower level than that of the smallest useful signals, the two following measures suffice:

Lowering the amplitude of the main line of the self-blinding signal; this is the job of the filter 312 ,
Lowering the level of sidelobes by using a digital evaluation window, which will be described below.

Die Filter 311, 312 und 313 wurden vorstehend getrennt beschrieben, um die zu realisierenden Filterfunktionen zu verdeutlichen. Die Zusammenfassung ihrer jeweiligen Filterkurven würde zu einer Gesamtfilterkurve mit Bandpasscharakter führen, nämlich einem einzigen Filter, das in der Praxis in bekannter Form durch Widerstände und Kondensatoren in Verbindung mit einem Operationsverstärker verwirklicht werden kann, so daß sich ein aktiver Versträrker ergibt, der die bei jeder Frequenz gewünschte Verstärkung (oder Dämpfung) ermöglicht.The filters 311 . 312 and 313 were described separately above to illustrate the filter functions to be realized. The combination of their respective filter curves would result in an overall filter curve with band pass character, namely a single filter that can be realized in practice in known form by resistors and capacitors in conjunction with an operational amplifier, thus resulting in an active amplifier, which at each Frequency desired gain (or attenuation) allows.

Dem Filter 313 ist im rechten Teil der 1 ein System nachgeschaltet, das eine Abtast- und Hälteschaltung 315, den A/D-Wandler 314 (wobei diese beiden Schaltungen die Digitalisierungsmittel bilden), einen Abtastwert-Kurzzeitspeicher 320, digitale Verarbeitungsmittel 316 und einen Frequenzabtastwertespeicher 317 umfassen. Vorzugsweise bestehen die digitalen Verarbeitungsmittel 316 aus einem Mikroprozessor mit einem zugeordneten Progammspeicher 318. Es kann sich beispielsweise um eine elektronische Schaltung auf der Basis der Mikroprozessorfamilie TMS 320 der amerikanischen Firma Texas Instruments handeln.The filter 313 is in the right part of the 1 a system downstream, the a sample and hold circuit 315 , the A / D converter 314 (these two circuits forming the digitizing means), a sample temporary memory 320 , digital processing means 316 and a frequency sample memory 317 include. Preferably, the digital processing means exist 316 from a microprocessor with an associated program memory 318 , For example, it may be an electronic circuit based on the TMS microprocessor family 320 of the American company Texas Instruments.

Die Abtast- und Halteschaltung 315 hat die Aufgabe, einen Abtastwert des verstärkten und gefilterten subtraktiven Überlagerungssignales 307 mit einer Periode T_S zu entnehmen und zwar gesteuert von einem Taktsignal SA, das über eine Leitung 319 beispielsweise von dem Mikroprozessor 316 kommt, wobei die Periode T_S wie folgt festgelegt ist:
Der Nutzfrequenzbereich des Schwebungssignals liegt zwischen den Werten

und

The sample and hold circuit 315 The task is to obtain a sample of the amplified and filtered subtractive heterodyne signal 307 to be taken with a period T _S and that controlled by a clock signal SA, via a line 319 for example, from the microprocessor 316 comes, wherein the period T _{S is set} as follows:
The useful frequency range of the beat signal is between the values

and

Das Shannon'sche Abtasttheorem fordert:

The Shannonian sampling theorem demands:

Das Taktsignal für die Abtastperiode T_S wird auch dem A/D-Wandler 314 zugeführt, der die notwendigen Synchronisationen zwischen den Schaltungen 314 und 315 gewährleistet. Für einen von der Antenne 301 gesendeten Frequenzsägezahn beträgt die Gesamtanzahl NS der Signalabtastwerte:

The clock signal for the sampling period T _S is also the A / D converter 314 supplied the necessary synchronizations between the circuits 314 and 315 guaranteed. For one of the antenna 301 Frequency sawtooth sent is the total number of NS of the signal samples:

Die Abtastimpulse werden wie in 2c dargestellt, während der Dauer T_e des Signals S31A (bzw. S31B, S31C) im Rhythmus 1/T_S geliefert und bilden das den Schaltungen 314 und 315 zugeführte Signal SA.The sampling pulses are as in 2c shown during the duration T _{e of} the signal S31A (or S31B, S31C) supplied at the rhythm 1 / T _S and form the circuits 314 and 315 supplied signal SA.

Der A/D-Wandler 314 hat die Aufgabe, jedem der entnommenen analogen Abtastwerte einen Digitalwert zuzuordnen. Die Kodierung erfolgt beispielsweise auf 12 Bit. Die NS digitalen Abtastwerte, die der A/D-Wandler 314 seriell liefert, werden in dem Speicher 320 eingeschrieben, von dem sie an den Prozessor 316 mittels einer unidirektionalen Busverbindung 327 übertragbar sind. Der Prozessor 316 enthält in seinem Programmspeicher 318 ein Programm, das für die im Speicher 320 gespeicherten Abtastwerte ein Fenster zur Unterdrückung von Randeffekten im Zusammenhang mit einer Zeit/Frequenz-Umsetzung beispielsweise einer schnellen Fouriertransformierten (SFT) erzeugt. Vorzugsweise ist das Fenster ist ein Dreieck- oder Hamming-Fenster. Der Prozessor führt den Algorithmus der SFT aus und überträgt die errechneten Frequenzabtastwerte über eine bidirektionalen Bus 321 an einen Abtastwertspeicher 317. Der Speicher 317 ist in drei Bereiche unterteilt, wobei jeder Bereich die Kapazitiät zur Speicherung der von dem Radar bei der Sendung eines Sägezahns während der Dauer T_e gelieferten Informationen hat. Der Speicher 317 hat also die dreifache Speicherkapazität wie der Speicher 320, wobei als Informationseinheit die für das Senden eines Sägezahns des Höchstfrequenzsignals erhaltene Information angenommen wird.The A / D converter 314 The task is to assign a digital value to each of the extracted analog samples. The coding takes place for example to 12 bits. The NS digital samples, the A / D converter 314 serial supplies are in the memory 320 from which they are sent to the processor 316 by means of a unidirectional bus connection 327 are transferable. The processor 316 contains in its program memory 318 a program designed for those in the store 320 stored samples generates a window for the suppression of edge effects in connection with a time / frequency conversion of, for example, a fast Fourier transform (SFT). Preferably, the window is a triangle or Hamming window. The processor executes the SFT algorithm and transmits the calculated frequency samples over a bidirectional bus 321 to a sample memory 317 , The memory 317 is divided into three areas, each area having the capacity to store the information provided by the radar during the transmission of a sawtooth during the period T _e . The memory 317 has three times the storage capacity of the memory 320 , wherein as information unit the information obtained for the transmission of a sawtooth of the high-frequency signal is assumed.

Das Programm des Programmspeichers 318 umfaßt eine Initialisierungsphase z.B. unmittelbar nach der Aufstellung des Radarsystems an einer gewählten Stelle zu einem Zeitpunkt τ₁, der zur Initialisierungsphase gehört und während dessen sich kein für die Detektierung in Betracht kommendes Objekt im Beobachtungsfeld des Radars befindet. In diesem Zeitpunkt τ₁ wird dann ein Nöchstfrequenzsignal mit sägezahnförmiger Änderung der Frequenz gesendet, uzw. ausgelöst durch ein Auslösesignal S31A, das beispielsweise von dem Prozessor 316 kommt und dem Eingang des Steuerspannungsgenerators (bei S31) zugeführt wird. Dann wird die im vorhergehenden Absatz beschriebene Rechnung durchgeführt und die Rechenergebnisse worden in einem ersten Bereich des Speichers 317 gespeichert. Dieser Bereich ist mit SER_ref bezeichnet wobei die Bezeichnung von dem französischen Ausdruck Surface Equivalent Radar de reference abgeleitet ist, also äquivalente Radarbezugsfläche bedeutet.The program of the program memory 318 includes an initialization phase, for example, immediately after the installation of the radar system at a selected location at a time τ ₁ , which belongs to the initialization phase and during which no object coming into question for the detection is in the observation field of the radar. At this time τ ₁ then a Nöchstfrequenzsignal is sent with sawtooth change in frequency, uzw. triggered by a trigger signal S31A, for example, from the processor 316 comes and the input of the control voltage generator (at S31) is supplied. Then the calculation described in the previous paragraph is performed and the computational results have been made in a first area of the memory 317 saved. This area is denoted by SER _ref where the designation is derived from the French term surface equivalent radar de reference, meaning equivalent radar reference area.

Zufolge der Programmierung des Programmspeichers 318 kann dieser erste Bereich des Speichers 317 anschließend nicht mehr gelöscht werden, es seie denn durch späteren Eingriff von außen. Die äquivalente Radarbezugsfläche SER_ref, deren Hüllkurve in Abhängigkeit von D in 3a dargestellt ist, stellt eine radioelektrische Bezugskarte der Umgebung des Radargerätes dar. Jedem Entfernungsabschnitt konstanten Wertes des Entfernungsfensters kann eine Adresse des Speichers 317 zugeordnet werden.According to the programming of the program memory 318 can this first area of memory 317 Then it will not be deleted, it will be because of later intervention from outside. The equivalent radar reference surface SER _ref , whose envelope depends on D in 3a represents a radioelectric reference map of the surroundings of the radar device. Each distance section of constant value of the distance window may have an address of the memory 317 be assigned.

Nach der Initialisierungsphase kommt die sogenannte Detektierungsphase, für die nachfolgend zwei unterschiedliche Versionen beschrieben werden, die je nach dem genauen Zweck der mittels des Radarsystems durchgeführten Überwachung zur Anwendung gelangen.To the initialization phase comes the so-called detection phase, for the two different versions are described below depending on the exact purpose of the surveillance performed by the radar system to apply.

Die erste Version arbeitet mit einem externen, in 1 mit 328 bezeichneten Sensor. Sobald der Sensor 328 ein neues Objekt im Detektierungsfeld feststellt, sendet er ein Auslösesignal S31B, das in einem Zeitpunkt τ₂ dem Eingang des Steuerspannungsgenerators 302 sowie dem Prozessor 316 zugeführt wird, woraufhin ein neues Signal S32 (2b) gesendet wird. Die zuvor genannten Berechnungen wiederholen sich und ihr Ergebnis wird in einem zweiten Bereich des Speichers 317 gespeichert. Dieser Bereich ist mit SER_m bezeichnet und die zugehörige äquivalente Radarfläche ist in 3b in Form ihrer Hüllkurve dargestellt. Vergleicht man die 3a und 3b, so stellt man fest, daß in 3b in der Entfernung DJ ein stärkeres Echo erscheint als in 3a.The first version works with an external, in 1 With 328 designated sensor. As soon as the sensor 328 detects a new object in the detection field, it sends a trigger signal S31B, which at a time τ ₂ the input of the control voltage generator 302 as well as the processor 316 is fed, whereupon a new signal S32 (FIG. 2 B ) is sent. The above calculations are repeated and their result is in a second area of the memory 317 saved. This area is designated SER _m and the associated equivalent radar area is in 3b represented in the shape of its envelope. Comparing the 3a and 3b , it is found that in 3b in the distance DJ a stronger echo appears than in 3a ,

Den Vergleich führt der Prozessor 316 durch, der die Differenzkarte der äquivalenten Radarfläche der Echos in Abhängigkeit von der Entfernung errechnet, also SER_m – SER_ref, uzw. Abtastwert für Abtastwert.The comparison is made by the processor 316 through which calculates the difference map of the equivalent radar surface of the echoes as a function of the distance, ie SER _m - SER _ref , uzw. Sample by sample.

Die Ergebnisse speichert der Prozessor in einem dritten Bereich des Speichers. Dieser Bereich ist mit SER_m – SER_ref bezeichnet. Sobald die Differenz zwischen zwei homologen Abtastwerten, also solchen, die den selben Entfernungsabschnitt repräsentieren, einen bestimmten vorgegebenen Schwellwert überschreitet, bei dem es sich um den Quantifizierungsschritt der Abtastwerte oder um ein Vielfaches dessen handeln kann, wird die Differenz zwischen diesen beiden Abtastwerten berücksichtigt, wie in 3c dargestellt. Man erhält folglich eine genaue Anzeige der Entfernung und. der Größe mindestens eines in dem Detektierungsfeld knapp vor dem Zeitpunkt τ₂ aufgetauchten Objekts. Es kann der Fall eintreten, daß mehrere Objekte gleichzeitig in das Detektierungsfeld eintreten und auf diese Weise identifiziert werden.The results are stored by the processor in a third area of the memory. This area is labeled SER _m - SER _ref . As soon as the difference between two homologous samples, ie those representing the same range, exceeds a certain predetermined threshold, which may be the quantization step of the samples or a multiple thereof, the difference between these two samples is taken into account in 3c shown. One thus obtains an accurate indication of the distance and. the size of at least one object appearing in the detection field just before the time τ ₂ . It may be the case that several objects enter the detection field simultaneously and are identified in this way.

Eine zweite Version des Radarsystems, die ohne den externen Sensor 328 auskommt, besteht darin, die Umgebung ständig nur mittels des Radarsystems nach der Erfindung zu überwachen, was dieses eigenständig oder autark macht. Hierzu wird ein Signal S31C in regelmäßigen Zeitintervallen IT in der Größenordnung von einigen Sekunden von dem Prozessor 316 an den Steuerspannungsgenerator 302 (S31) übertragen, der während der gleichen Dauer T_e beginnend im Zeitpunkt τ₂ das Senden des Signales S32 und die Abtastung des Analogsignales in 315 und 314 (Signal SA) auslöst. Während jedes Zeitintervalles IT wird eine neue radioelektrische Frequenzkarte SER_m erstellt und in dem zweiten Bereich des Speichers 317 gespeichert. Anschließend wird eine neue Frequenzdifferenzkarte errechnet und in dem dritten Bereich des Speichers 317 gespeichert.A second version of the radar system, without the external sensor 328 gets along, is to constantly monitor the environment only by means of the radar system according to the invention, which makes this autonomous or self-sufficient. For this purpose, a signal S31C at regular time intervals IT on the order of a few seconds from the processor 316 to the control voltage generator 302 (S31) transmitting for the same duration T _e starting at the time τ _2, the transmission of the signal S32 and the sampling of the analog signal in 315 and 314 (Signal SA) triggers. During each time interval IT, a new radio frequency card SER _{m is} created and in the second area of the memory 317 saved. Subsequently, a new frequency difference map is calculated and in the third area of the memory 317 saved.

Man erhält somit in jedem Zeitpunkt eine Angabe über die Umgebung, die die Aussage ermöglicht, ob diese sich durch Eindringen mindestens eines Objektes geändert hat, uzw. mit Angabe der Entfernung und der Größe dieses Objektes. In dieser zweiten Version erhält man auch eine Angabe über die Bewegung des Objektes in dem Detektierungsfeld, uzw. ohne daß hierzu der Dopplereffekt ausgenutzt werden muß. Die Programmierung des Prozessors 316, die zur Erzielung der Ergebnisse entsprechend der ersten und der zweiten Version des Radarsystems notwendig ist, ist dem einschlägigen Fachmann, hier dem Informatiker, bekannt.Thus, at any given time, one obtains an indication of the environment which makes it possible to say whether this has changed as a result of the intrusion of at least one object, or the like. indicating the distance and the size of this object. In this second version you also get an indication of the movement of the object in the detection field, uzw. without having to exploit the Doppler effect for this purpose. The programming of the processor 316 , which is necessary to obtain the results according to the first and the second version of the radar system, is known to the skilled person, here the computer scientist.

Die in dem Speicher 317 enthaltene Information, hauptsächlich die in dem dritten Bereich dieses Speichers enthaltene Information, kann durch einen Führungsmikroprozessor 322 ausgewertet werden, dem ein Programmspeicher 323 zugeordnet ist, der mit dem Programmspeicher 318 verbunden ist. Der Mikroprozessor 322 erhält die notwendigen Informationen über einen Bus 324, der von dem Bus 321 abgezweigt sein kann. Der Mikroprozessor 322 ist beispielsweise ein Mikroprozessor 6809 oder 68000 der Firma MOTOROLA. Er kann über einen Ausgangsbus 325 die Angaben über den Zeitpunkt des Erscheinens, die Größe und die Entfernung eines oder mehrerer in dem Detektierungsfeld festgestellter Objekte liefern.The ones in the store 317 contained information, mainly the information contained in the third area of this memory, can by a management microprocessor 322 be evaluated, which is a program memory 323 associated with the program memory 318 connected is. The microprocessor 322 receives the necessary information via a bus 324 that by the bus 321 can be diverted. The microprocessor 322 is, for example, a microprocessor 6809 or 68000 MOTOROLA. He can via an exit bus 325 provide information on the time of appearance, size and distance of one or more objects detected in the detection field.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Insbesondere kann auch ein FM-CW-Radar mit zwei Antennen benutzt werden, wobei dann das Filter 312 überflüssig ist. Möglich ist auch die Benutzung eines Impulsradars, sofern geeignete Verstärkungs- und Filtermittel verwendet werden, die sich von den vorstehend beschriebenen unterscheiden. In diesem letzteren Fall besteht Proportionalität zwischen der Entfernung der in dem Detektierungsfeld be findlichen Objekte und der Verzögerungszeit τ der Echos, so daß eine Zeit/Frequenz-Transformation nicht durchgeführt zu werden braucht.The invention is not limited to the embodiments described above. In particular, an FM-CW radar with two antennas can be used, in which case the filter 312 is superfluous. It is also possible to use a pulsed radar, provided that suitable amplifying and filtering means different from those described above are used. In this latter case, there is a proportionality between the distance of the objects to be detected in the detection field and the delay time τ of the echoes, so that a time / frequency transformation need not be performed.

Claims

Locally arranged, frequency-modulated CW radar system for detecting objects, with a frequency-modulated in saw teeth of duration T _e maximum frequency generator with fixed Frequenzhub .DELTA.F, with transmitting and receiving means, with means for taking a first signal as a fraction of the transmitted wave and a second signal as a fraction of the wave received as an echo, and for transmitting the first and second signals to the inputs of a mixer which provides a subtractive beat signal and with digital processing means performing a time / frequency transformation, whereby the mixer ( 305 ) a signal processing circuit ( 308 ), which comprises reinforcing and filtering agents, and digitizing agents ( 315 . 314 ), a sample buffer ( 320 ) and the digital processing means ( 316 . 318 ) with a frequency sample memory ( 317 ), characterized in that the digital processing means comprise: first means for establishing a first map of the equivalent radar surface of the echoes following a first, initial detection at a time τ _{1 as} a function of the distance (SER _ref ) and Storing this first map in the form of samples in a first area (SER _ref ) of the frequency sample memory ( 317 Second means for establishing a second map of the equivalent radar area (SER _m ) following a second detection at time τ ₂ and for storing this second map in the form of samples in a second area (SER _m ) of the frequency sample memory ( 317 ), and third means for establishing after the time τ ₂ a third map of the equivalent radar surface of the echoes, said pair of sample pairs being computed according to the relationship SER _ref - SER _m and in a third region (SER _m - SER _ref ) of the frequency sample memory ( 317 ) and allows to indicate the distance and the size of at least one object possibly appearing in the detection field of the radar immediately before the time τ ₂ .

Radar system according to Claim 1, characterized in that the instant τ _{1 is} at the predetermined location immediately after the installation of the radar system, and that the instant τ _{2 is} determined by the reception of a triggering signal emitted by an external sensor (not belonging to the system). 328 ).

Radar system according to claim 1, characterized in that the instant τ ₁ immediately after the installation of the radar system is at the given location and in that the system comprises means for controlling the second detection at several times τ ₂ at regular intervals of the order of a few Seconds follow each other for a predetermined duration, such that the radar system is self-sufficient during this period.

Radar system according to Claims 1 to 3, characterized in that the amplification and filtering means ( 308 ) from an operational amplifier ( 309 ) a bandpass filter ( 311 ) for the correction of the frequency-dependent gain and a low-pass filter ( 313 ) for suppressing band-limiting errors of the spectrum, and in that the digitizing means consist of a sample-and-hold circuit ( 315 ) and an A / D converter ( 314 ) and that the digital processing means consist of a signal processing microprocessor ( 316 ) consist.

Radar system according to Claim 4, characterized in that the amplification and filtering means ( 308 ) consist of an operational amplifier, which is connected with resistors and capacitors.

Radar system according to claim 4 or 5, characterized in that the transmitting and receiving means consist of a single antenna ( 301 ) that the branching means consist of a directional coupler ( 304 ) for obtaining the second signal, which is a fraction of the received echo wave, and that the amplification and filtering means ( 308 ) additionally a high pass filter ( 312 ) for damping the auto-glare signals.

Radar system according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a guiding microprocessor ( 322 ) evaluating the third map of the equivalent radar surface of the echoes (SER _m - SER _ref ).

Application of the radar system according to claim 7, for detection the distance and the size of a given place appearing objects.