DE69728116T2

DE69728116T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Information in einem Pulsradar

Info

Publication number: DE69728116T2
Application number: DE69728116T
Authority: DE
Inventors: Bengt Andersson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2017-12-05
Also published as: DE69728116D1; SE9604465L; SE9604465D0; EP0846960B1; SE518543C2; US5966091A; EP0846960A1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft eine Prozedur und eine Vorrichtung zum Kombinieren der Übertragung von Information und Radarfunktion in einer Radareinheit.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Hauptaufgabe einer Radareinheit ist die Erfassung von Zielen und die Messung von Zieldaten. Zusätzlich kann es einen Wunsch für einen Radar geben, Information unter Verwendung seines Radarsenders und seiner Antenne übertragen zu können, d.h. als ein Datenlinkendgerät (Datenverknüpfungsendgerät) für die Übertragung von Information zu agieren.
Es wurden gewisse frühere Versuche, eine Radareinheit für die Übertragung von Information zusätzlich zu ihrer Radarfunktion zu verwenden, hauptsächlich durch Verwenden von Zeitmultiplex ausgeführt. Zeitmultiplex involviert die Radareinheit in einem bestimmten Zeitpunkt, entweder als ihre Hauptfunktion als eine Radareinheit oder als ein Datenlinkendgerät arbeitend, aber nicht als beides gleichzeitig.
Das amerikanische Patent US 4764769 beschreibt ein System für die Übertragung von Daten, das eine Radareinheit verwendet, die Datenimpulse und Radarimpulse trennt. Die Radarimpulse werden mit einem konstanten Impulswiederholungsintervall (pulse repetition interval, PRI) mit kodierter Informationsübertragung dazwischen übertragen. Die kodierte Informations übertragung scheint die Radarimpulse als Bezugszeitpunkte zu verwenden. Das Ziel von US 4764769 scheint die spezielle Übertragung von Information zu sein, die erforderlich ist, ein unbemanntes Schiff entfernt zu steuern. Das Verfahren scheint nicht für eine beliebige andere Anwendung oder für einen beliebigen anderen Typ einer Radareinheit geeignet zu sein. Das Verfahren beeinträchtigt das Leistungsverhalten der Radarfunktion beträchtlich und ist nicht mit Doppler-Radar kompatibel.
Die britische Patentanmeldung GB 2129644 beschreibt ein System, wo die Datenkodierung eine binäre Eins zu einem normalen Radarimpuls und eine binäre Null zu der Auslassung eines Radarimpulses konvertiert. Dieses Verfahren beeinflusst die Radarfunktion und ist nicht mit einem Doppler-Radar kompatibel.
Es kann als ein großer Nachteil aller obigen Systeme betrachtet werden, dass die normale Radarfunktion beeinträchtigt wird, wenn mit Datenübertragung oder Informationsübertragung kombiniert. Die Übertragung von Daten macht die Radarfunktion entweder unmöglich oder beträchtlich schlechter, da die obigen Systeme entweder als ein Radarsystem oder als ein Übertragungssystem arbeiten. Um diese Situation zu verbessern, gab es Entwicklungen zu Systemen, wo die Radareinheit Information zu der gleichen Zeit wie eine Ausführung ihrer Hauptfunktion als eine Radareinheit überträgt.
In dem europäischen Patent EP 289549 wird ein Verfahren für die gleichzeitige Übertragung von Information gemeinsam mit einer Radarfunktion angegeben. Das Verfahren kann wie folgt kurz beschrieben werden: das übertragene Signal ist in einer von zwei Positionen, 0° oder 180°, phasenmoduliert, wobei die Modulation durch die Information gesteuert wird, die zu übertragen ist. Wenn die Information empfangen wird, wird die Phasenposition evaluiert, um die übertragene Information zu extrahieren. Beim Empfang eines Zielechosignals in der Radareinheit wird die Phasenposition durch Phasenabstimmung (Information über die Phasenposition ist aus dem zuvor übertragenen Signal verfügbar) zurückgesetzt. Es kann jedoch als ein Nachteil dieses Verfahrens betrachtet werden, das das übertragene Signal vor der Übertragung phasen-abgestimmt wird und dann erneut als ein Zielechosignal bei Empfang phasenabgestimmt wird. Jede Signalverarbeitung (das ist, was eine Phasenabstimmung ist), der das Radarsignal unterzogen wird, kann das Radarsignal zu einem größeren oder geringeren Ausmaß zusätzlich zu der beabsichtigten Änderung verzerren. Dies bedeutet, dass das Zielechosignal Phasenfehler und andere unerwünschte Verzerrungen wegen den zwei Phasenabstimmungen aufzeigen kann. Bestimmte Typen von Radar, wie etwa Impuls-Doppler-Radar mit niedriger PRF (low PRF Doppler radar, LPD) sind für ein bestes Leistungsverhalten von einer richtigen Phase abhängig (PRF = Impulswiederholfrequenz). Das Verfahren in Übereinstimmung mit EP 289549 ist überhaupt nicht für Impuls-Doppler-Radar mit mittlerer und hoher PRF (MPD (medium PRF pulse Doppler radar) und HPD (high PRF pulse Doppler radar)) geeignet, da eine Radareinheit mit beliebigen dieser Wellenformen Zielechosignale, die von unterschiedlichen Übertragungsimpulsen stammen, wegen der Entfernungsuneindeutigkeit nicht unterscheiden kann. Dieses Problem kann auch bei Verwendung von LPD mit so genannten Echos der zweiten Runde (second-time-round echoes) entstehen. Das Verfahren in Übereinstimmung mit EP 289549 involviert deshalb eine Verschlechterung des Leistungsverhaltens der Radareinheit.
Das amerikanische Patent US 3550124 beschreibt eine Vorrichtung zum Übertragung von Daten zu einem entfernten Standort in Verbindung mit einem Radarsystem. Die zu übertragenen Daten werden bei Einsatz von konventionellen FM-FM-Telemetrieprinzipien verwendet, um die PRF des Radarsenders zu modulieren. Das zusammengesetzte Radarsignal, das an dem entfernten Standort empfangen wird, wird erfasst und gefiltert, um ein kontinuierliches Signal vorzusehen, welches dann bei Einsatz von Standard-FM-FM-Telemetrietechniken verarbeitet wird, um die Telemetriedaten wiederzugewinnen. Die in US 3550124 beschriebene Vorrichtung ist überhaupt nicht für Impuls-Doppler-Radar geeignet.
Ein Hauptproblem bei den vorherigen Lösungen für die Übertragung von Information unter Verwendung einer Radareinheit ist somit, dies ausführen zu können, ohne zur gleichen Zeit das Leistungsverhalten der Radarfunktion zu beeinträchtigen. Entweder belegt die Informationsübertragung wertvolle Radarfunktionszeit, d.h. je mehr Information, die zu senden ist, desto weniger Zeit ist für die Radarfunktion verfügbar, oder die Informationsübertragung beeinträchtigt das Leistungsverhalten der Radarfunktion durch Verzerren des Radarsignals auf eine Weise, die der Radarfunktion abträglich ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung hat als ihr Ziel die Übertragung von Information über eine Radareinheit ohne Beeinträchtigung des Leistungsverhaltens der Radarfunktion, wobei dadurch die obigen Probleme und Mängel überwunden werden, die mit zuvor bekannten Lösungen für die Übertragung von Information über eine Radareinheit in Verbindung stehen.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist, eine Prozedur und Vorrichtung zur Verwendung einer Impuls-Doppler-Radareinheit für eine gleichzeitige Radarfunktion und Informationsübertragung zu beschreiben, ohne dass die Radarfunktion beeinflusst wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Prozedur und eine Vorrichtung zum Empfangen von Information zu beschreiben, die über eine Radareinheit übertragen wird.
Die obigen Ziele werden mittels der Prozedur und Vorrichtung erreicht, die in den angefügten Ansprüchen definiert werden.
Die obigen Ziele werden in Übereinstimmung mit der Erfindung durch eine Impulsradarvorrichtung erreicht, die Information gleichzeitig mit ihrer gewöhnlichen Radarfunktion überträgt. Die Impulsradarvorrichtung umfasst eine Steuereinheit, einen Radarsender, einen Radarempfänger und eine Antenne. Die Steuereinheit ist angeordnet, den Radarsender zu steuern, um Radarimpulse in Impulsgruppen zu generieren, die über die Antenne übertragen werden. Die Steuereinheit ist auch angeordnet, den Radarempfänger zu steuern, Zielechosignale von den übertragenen Radarsignalen über die Antenne für Zielerfassung und die Messung von Zieldaten zu empfangen. Gemäß der Erfindung ist die Steuereinheitsinformation angeordnet, die Impulsgruppen mit der Information, die zu übertragen ist, mit Information zu kodieren. Die Informationskodierung wird durch Steuerung des Radarsenders und Radarempfängers auf eine derartige Weise ausgeführt, dass die Impulsgruppen mittels Übertragung von Radarimpulsen mit Zeitverschiebungen bezüglich ihrer nominalen Radarimpulspositionen und durch die gewöhnliche Radarfunktion, die beibehalten wird, positionskodiert sind. Nominale Radarimpulsposition/Zeit ist die Position/Zeit, wann ein Radarimpuls gesendet würde, falls er nicht informationskodiert wäre.
Die Informationskodierung kann durch Positionskodierung von aufeinanderfolgenden Impulsgruppen geeignet ausgeführt werden. Einzelne Impulse in einer Impulsgruppe sind nicht einzeln positionskodiert, sondern haben ihre gewöhnlichen Positionen in Bezug aufeinander. Dieser Typ von Positionskodierung ist für Doppler-Radar des Typs MPD und HPD am besten geeignet. Eine andere Alternative für die Informationskodierung ist, durch Bestimmung der Sequenz von unterschiedlichen Im pulsgruppen mit unterschiedlicher Positionskodierung der Impulse in den unterschiedlichen Impulsgruppen ausgeführt zu werden, wo aber die Impulse in einer Impulsgruppe gleichmäßig in Bezug aufeinander positionskodiert sind. Dieses Verfahren ist für Doppler-Radar des Typs MPD am besten geeignet, wo eine bestimmte Anzahl von Impulsgruppen mit unterschiedlichen Impulswiederholungsfrequenzen verwendet wird. Die Informationskodierung wird somit durch die Auswahl der Sequenz von Impulsgruppen mit unterschiedlichen Impulswiederholungsfrequenzen ausgeführt.
Die Informationskodierung kann auch durch eine Kombination der gerade beschriebenen zwei Verfahren ausgeführt werden. Dies bedeutet, dass die Informationskodierung durch die Positionskodierung von aufeinanderfolgenden Impulsgruppen und durch die Bestimmung der Sequenz von unterschiedlichen Impulsgruppen mit unterschiedlichen Impulswiederholungsfrequenzen ausgeführt wird.
Die obigen Ziele werden auch mittels einer Prozedur zum Übertragung von Information in einer Impulsradarvorrichtung zur gleichen Zeit wie die gewöhnliche Radarfunktion der Impulsradarvorrichtung erreicht. Die Impulsradarvorrichtung inkludiert eine Steuereinheit, einen Radarsender und eine Antenne. Die Steuereinheit steuert den Radarsender, um Radarimpulse zu generieren, die über die Antenne übertragen werden. Die Radarimpulse für die gewöhnliche Radarfunktion in mindestens einer Impulsgruppe werden durch die Steuereinheit mit der Information, die zu senden ist, informationskodiert. Die Informationskodierung wird durch eine Impulsgruppenpositionskodierung ausgeführt, wo alle Radarimpulse einer Impulsgruppe auf eine derartige Weise positionskodiert sind, dass die Radarimpulse in der Impulsgruppe übertragen werden, wobei die gewöhnliche Radarfunktion beibehalten wird. Die Informationskodierung in bestimmten Typen eines Radars kann auch durch die Positionskodierung von aufeinanderfolgenden Impulsgruppen geeignet ausgeführt werden. Die Positionskodierung von einzelnen oder aufeinanderfolgenden Impulsgruppen kann durch eine Positionskodierungszeitverschiebung aller Radarimpulse in einer Impulsgruppe um den gleichen Betrag bezüglich der jeweiligen nominalen Radarimpulspositionen der Radarimpulse geeignet ausgeführt werden. Diese Zeitverschiebungen werden geeignet in allen Radarimpulsen in einer Impulsgruppe vorgenommen, wobei dadurch eine Impulsgruppe durch Bestimmung einer Zeitverschiebung der Impulsgruppe informationskodiert wird. Die Informationskodierung kann auch geeignet ausgeführt werden, indem eine Ausführung der Positionskodierung aller Radarimpulse in einer Impulsgruppe mittels Zeitverschiebung der Radarimpulse in der Impulsgruppe bezüglich des ersten Radarimpulses in der Impulsgruppe auf eine derartige Weise zugelassen wird, dass ein gleicher Zeitabstand/Verschiebung zwischen allen Radarimpulsen in der Impulsgruppe erzielt wird, um dadurch eine Impulsgruppe durch Bestimmung der Impulswiederholungsfrequenz der Impulsgruppe mit Information zu kodieren. Die Informationskodierung kann auch geeignet durch die Positionskodierung aller Radarimpulse einer Impulsgruppe ausgeführt werden, die mittels dessen ausgeführt wird, dass der erste Impuls der Impulsgruppe in seiner nominalen Radarimpulsposition übertragen wird und die verbleibenden Radarimpulse der Impulsgruppe auf eine derartige Weise zeitlich verschoben sind, dass eine gleiche Zeitverschiebung zwischen allen Radarimpulsen in der Impulsgruppe erzielt wird, um dadurch eine Impulsgruppe durch Bestimmung der Impulswiederholungsfrequenz der Impulsgruppe mit Information zu kodieren. Die Informationskodierung kann auch durch Bestimmung der Sequenz von unterschiedlichen Impulsgruppenpositionskodierungen in bestimmten Typen von Radar geeignet ausgeführt werden. Die Informationskodierung kann auch durch eine Kombination einer Bestimmung der Impulswiederholungsfrequenz der Impulsgruppe und durch eine Bestimmung einer Zeitverschiebung der Impulsgruppe ausgeführt werden.
Die obigen Ziele werden auch durch eine Prozedur zum Steuern einer Radareinheit erreicht, um die Übertragung von Information von der Radareinheit unter Verwendung der Radarimpulse der Radareinheit, kombiniert mit gleichzeitiger Radarfunktion, möglich zu machen. Die Prozedur umfasst eine Steuerstufe, in der die Zahl von Impulsgruppen, die zu übertragen sind, bestimmt wird, um eine korrekte gewöhnliche Radarfunktion beizubehalten. Die Steuerstufe bestimmt auch die Zeiten einer Übertragung der Radarimpulse in den Impulsgruppen, wodurch eine Informationskodierung mit der Information, die zu übertragen ist, durch eine Impulsgruppenpositionskodierung ausgeführt wird, wo alle Radarimpulse von mindestens einer Impulsgruppe auf eine derartige Weise positionskodiert werden, dass die Radarimpulse der Impulsgruppe mit einer beibehaltenen gewöhnlichen Radarfunktion übertragen werden. Die Prozedur kann geeignet auch eine Informationsakkumulationsstufe inkludieren, in der Information, die zu übertragen ist, gesammelt wird und eine Informationsmenge bildet, entweder während einer vorbestimmten Zeitperiode oder bis eine vorbestimmte Menge an Information gesammelt ist, abhängig davon, welche dieser Bedingungen zuerst erfüllt ist. Mit einer Informationsakkumulationsstufe wird auch die Zahl von Impulsgruppen, die zu übertragen sind, in der Steuerstufe bestimmt, abhängig von der Menge an Information. Die Informationsakkumulationsstufe und die Steuerstufe können geeignet kontinuierlich solange wiederholt werden, wie eine Radarfunktion oder eine Übertragung von Information erforderlich ist. Die Radarimpulse können geeignet mit einer Positionskodierung in Übereinstimmung mit einem der bereits beschriebenen Verfahren informationskodiert sein.
Die obigen Ziele werden auch durch eine Prozedur zum Empfangen und Informationsdekodieren von Radarimpulsen in einem Informationsempfänger erreicht, wobei dadurch eine Informationskopie der Information wieder erstellt wird, die durch eine Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde. Die Prozedur umfasst eine erste Kalkulationsstufe, eine zweite Kalkulationsstufe, eine Impulswiederholungsfrequenzkalkulationsstufe und eine dritte Kalkulationsstufe. Die erste Kalkulationsstufe kalkuliert eine erwartete Radarimpulsposition für jeden empfangenen Radarimpuls. Die erwartete Radarimpulsposition für einen Radarimpuls in dem Informationsempfänger entspricht der nominalen Radarimpulsposition für den gleichen Radarimpuls in der Radareinheit. Falls ein Radarimpuls nicht informations-/positionskodiert ist, wird erwartet, dass er in einer erwarteten Radarimpulsposition ankommen wird in dem und empfangen wird durch den Informationsempfänger. Die zweite Kalkulationsstufe kalkuliert eine Zeitverschiebung bezüglich der jeweiligen kalkulierten erwarteten Radarimpulsposition für jeden empfangenen Radarimpuls. Die Impulswiederholungsfrequenzkalkulationsstufe kalkuliert die Impulswiederholungsfrequenz der empfangenen Radarimpulse und gewöhnlich auch ihre Sequenz. Die dritte Kalkulationsstufe kalkuliert danach die Informationskopie aus einer oder mehr kalkulierten Zeitverschiebungen und auch aus den kalkulierten Impulswiederholungsfrequenzen der empfangenen Radarimpulse und/oder der Sequenz der Impulswiederholungsfrequenzen. Die Prozedur kann geeignet auch eine Identifikationsstufe inkludieren, in der der Typ einer Informationskodierung der Radarvorrichtung aus den empfangenen Radarimpulsen identifiziert wird. Die dritte Kalkulationsstufe kann dann auch die Informationskopie aus dem identifizierten Informationskodierungstyp kalkulieren.
Die obigen Ziele werden auch mittels einer Prozedur zum Empfangen von Radarimpulsen in einem Informationsempfänger und ihrem Informationsdekodieren und dadurch Wiedererstellen ei ner Informationskopie der Information, die durch eine Radareinheit kodiert und übertragen wurde, erreicht. Die Prozedur umfasst eine Informationswiederholungsf requenzkalkulationsstufe, eine Kalkulationsstufe und gewöhnlich eine Impulswiederholungsfrequenzsequenzkalkulationsstufe. Die Impulswiederholungsfrequenzkalkulationsstufe kalkuliert die Impulswiederholungsfrequenz von empfangenen Radarimpulsen. Die Impulswiederholungsfrequenzsequenzkalkulationsstufe kalkuliert die Sequenz von Impulswiederholungsfrequenzen. Die Kalkulationsstufe kalkuliert die Informationskopie aus einer oder mehr kalkulierten Impulswiederholungsfrequenzen und/oder der kalkulierten Sequenz von Impulswiederholungsfrequenzen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Kalkulationen in Impulsgruppen an Stelle von nur in einzelnen Radarimpulsen durchgeführt.
Die obigen Ziele können auch mittels einer Impulsradarvorrichtung erreicht werden, die Information gleichzeitig mit ihrer gewöhnlichen Radarfunktion übertragen kann. Die Impulsradarvorrichtung umfasst eine Steuereinheit, einen Radarsender, einen Radarempfänger und eine Antenne. Die Steuereinheit ist angeordnet, den Radarsender zu steuern, Radarimpulse zu generieren, die über die Antenne übertragen werden. Die Steuereinheit ist auch angeordnet, mit dem Radarsender zusammenzuarbeiten, um den Radarempfänger zu steuern, um Zielechosignale aus den übertragenen Radarsignalen über die Antenne für eine Zielerfassung und Messungen von Zieldaten zu empfangen. Die Steuereinheit ist auch konfiguriert, die Radarimpulse von mindestens einer Impulsgruppe mit der Information, die zu übertragen ist, mit Information zu kodieren. Die Informationskodierung wird durch Steuern des Radarsenders und Radarempfängers ausgeführt, sodass die Radarimpulse der Impulsgruppe auf eine derartige Weise positionskodiert sind, dass die Radarimpulse der Impulsgruppe übertragen werden, wobei die gewöhnliche Radarfunktion beibehalten wird. Die Informa tionskodierung kann geeignet durch Positionskodierung in Übereinstimmung mit einer der zuvor beschriebenen Vorrichtungen ausgeführt werden.
Die obigen Ziele können auch mittels eines Informationsempfängers zum Empfangen und Informationsdekodieren von Radarimpulsen von Impulsgruppen und dadurch Wiedererstellen von Information, die kodiert, z.B. positionskodiert, und durch eine Radarvorrichtung übertragen wurde, erreicht werden. Der Informationsempfänger erstellt die Information in der Form einer Informationskopie wieder. Der Informationsempfänger umfasst eine Antenne, einen Empfänger und einen Decoder. Der Empfänger ist angeordnet, Radarimpulse über die Antenne zu empfangen, die Radarimpulse in Signale zu konvertieren, die für den Decoder modifiziert sind, und diese modifizierten Signale zu dem Decoder weiterzugeben. Der Decoder ist angeordnet, für jede empfangene Impulsgruppe ihre Zeitverschiebung von Radarimpulsen bezüglich einer entsprechenden kalkulierten erwarteten Radarimpulsposition zu kalkulieren. Der Decoder ist auch angeordnet, danach die Informationskopie aus einer oder mehr kalkulierten Zeitverschiebungen zu kalkulieren und daraus die Information wieder zu erstellen, die durch die Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde. Der Decoder kann geeignet auch konfiguriert sein, aus den empfangenen Impulsgruppen zu identifizieren, welchen Typ von Informationskodierung die Radarvorrichtung verwendet, um die Information zu kodieren, die übertragen wird. Der Decoder kann dadurch auch konfiguriert sein, aus einer identifizierten Informationskodierung die Information zu kalkulieren und wieder zu erstellen, die durch die Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde.
Die obigen Ziele können auch mittels eines Informationsempfängers zum Empfangen und Informationsdekodieren von Radarimpulsen von Impulsgruppen und dadurch Wiedererstellen in der Form einer Informationskopie der Information, die durch die Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde, erreicht werden. Der Informationsempfänger umfasst eine Antenne, einen Empfänger und einen Decoder. Der Empfänger ist angeordnet, Radarimpulse über die Antenne zu empfangen, die Radarimpulse in Signale zu konvertieren, die für den Decoder modifiziert sind, und diese modifizierten Signale zu dem Decoder weiterzugeben. Der Decoder ist angeordnet, eine Impulswiederholungsfrequenz für jede empfangene Impulsgruppe zu kalkulieren und aus einer oder mehr kalkulierten Impulswiederholungsfrequenzen danach eine Informationskopie zu kalkulieren und dadurch die Information wiederherzustellen, die durch die Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde. Der Decoder ist normalerweise auch angeordnet, die Sequenz von Impulswiederholungsfrequenzen zu kalkulieren und auch die Informationskopie aus der kalkulierten Sequenz zu kalkulieren.
Die Erfindung ermöglicht, dass die Übertragung von Information gleichzeitig mit einer vollständig beibehaltenen Radarfunktion mittels Kodierung des Radarsignals auf eine einfache Weise ausgeführt werden kann. Dies erzielt eine Reihe von unterschiedlichen Vorteilen im Vergleich zu vorher bekannten Techniken. Wegen seiner Einfachheit ist das System weniger komplex als zuvor bekannte Lösungen. Die Implementierung der Erfindung in existierenden Radarsystemen ist einfach. Es wird eine zuverlässige Funktion für die Übertragung von großen Datenmengen erhalten. Es wird eine zuverlässige Funktion für Doppler-Radar erhalten und die Übertragung von großen Datenmengen ist möglich. Die Erfindung ermöglicht, dass die Übertragung von Information mit einer beibehaltenen Radarfunktion ausgeführt werden kann, nicht nur in einem Doppler-Radar, das die Wellenform LPD nutzt, sondern auch die Wellenformen MPD und HPD. Die Tatsache, dass die Radarfunktion und die Übertragung von Information gleichzeitig und mit der gleichen Wellenform stattfinden, bedeutet, dass die Übertragung von Daten ohne Erhöhung der Ausgangsleistung des Radars ausgeführt werden kann. Somit kann die gesamte verfügbare Ausgangsleistung für die Radarfunktion verwendet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es nicht möglich ist, z.B. durch Signalüberwachung, zu bestimmen, dass es Datenverkehr gibt, da gewöhnliche Radarimpulse verwendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden wird die Erfindung für den Zweck einer Erläuterung und keineswegs für den Zweck einer Beschränkung mit Bezug auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben, wobei
1 ein Zeitdiagramm von Radarimpulsen zeigt, die in einem ersten Beispiel kodiert sind,
2 ein Zeitdiagramm von Radarimpulsen zeigt, die in einem zweiten Beispiel kodiert sind,
3 ein Zeitdiagramm von Radarimpulsgruppen zeigt, die in Übereinstimmung mit der Erfindung kodiert sind,
4 ein Blockdiagramm einer Radareinheit in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt,
5 ein Blockdiagramm eines Empfängers in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt,
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden einige Beispiele von unterschiedlichen Übertragungssystemen, die für unterschiedliche Radarsysteme angepasst sind, in Verbindung mit den 1 bis 6 beschrieben, um die Erfindung zu verdeutlichen. Alle Übertragungssysteme in Übereinstimmung mit der Erfindung haben die gleiche Charakteristik, dass die Übertragung von Information gleichzeitig und gemeinsam mit dem Radarsignal und zu den Bedingungen des Radarsignals ausgeführt wird, d.h. ohne jegliche Beeinträchtigung der Radarfunktion. Dies ist in Übereinstimmung mit der Erfindung durch die Übertragung von Information möglich, die durch die Informationskodierung der gewöhnlichen Radarimpulse ausgeführt wird. Die Informationskodierung der Radarimpulse wird durch eine Positionskodierung (Zeitverschiebung einer Übertragung) von Radarimpulsen auf eine Weise ausgeführt, die den Hauptzweck der Radarimpulse nicht beeinflusst, d.h. Zielerfassung und Messung von Zieldaten. Die Positionskodierung der Radarimpulse wird auf eine Weise ausgeführt, die für den Typ eines Impulsradars geeignet ist, der verwendet wird.
Die gewöhnliche Funktion einer Radareinheit ist, den Abstand zu einem Ziel zu bestimmen. Dies wird durch Messung der Zeitperiode ausgeführt, die von dem Zeitpunkt, zu dem ein Radarimpuls durch den Radarsender gesendet wird, bis zu dem Zeitpunkt vergeht, zu dem er in dem Radarempfänger als ein Zielecho empfangen wird. Falls die Radareinheit weiß, wann ein Radarimpuls gesendet wurde, kann die Radareinheit die Zeit kalkulieren, die vergangen ist, bis er als das Zielecho empfangen wird. Es ist nicht wichtig genau zu bestimmen, wann ein Radarimpuls gesendet wird, aber es ist notwendig genau zu wissen, wann ein Radarimpuls gesendet wurde, um in der Lage zu sein, eine korrekte Radarfunktion zu erreichen. Eine Radareinheit kann möglicherweise auch eine Geschwindigkeit des Ziels und andere Parameter kalkulieren. Übertragung von Information in Übereinstimmung mit der Erfindung wird ohne zu sätzliche Radarimpulse oder beliebige andere Impulse/Signale, die verwendet werden, ausgeführt. In Übereinstimmung mit der Erfindung werden normale Radarimpulse einer Radareinheit verwendet, ohne dass die gewöhnliche Radarfunktion beeinflusst wird.
Ein Beispiel einer Übertragung von Information geschieht durch die Verwendung von Impulspositionskodierung und ist prinzipiell für Radar ohne Doppler-Funktion und Impuls-Doppler-Radar mit niedriger PRF (LPD) geeignet. Die Informationskodierung wird durch die Impulspositionskodierung von einzelnen Radarimpulsen innerhalb kleiner Zeitintervalle ausgeführt, die die Radarfunktion nicht beeinflussen, da der Empfänger mit dem übertragenen Radarimpuls zeitlich synchronisiert ist. Die Informationskodierung wird vorzugsweise von Impuls zu Impuls ausgeführt, d.h. die Kodierung ist eine Zeitverschiebung von der nominalen Position für den folgenden Impuls. Die nominale Radarimpulsposition/Zeit ist die Position/Zeit, wann ein Radarimpuls gesendet würde, falls er nicht informationskodiert wäre. Die Zeitverschiebungen können vorzugsweise auf zwei unterschiedlichen Wegen ausgeführt werden. Die Zeitverschiebungen können entweder nur positiv bezüglich der jeweiligen nominalen Positionen, oder sowohl positiv als auch negativ um die jeweiligen nominalen Positionen für die folgenden Impulse herum sein. Ein dritter Weg besteht darin, dass die Zeitverschiebungen bezüglich der nominalen Positionen nur negativ sind.
1 zeigt ein Zeitdiagramm für das Verfahren mit nur positiven Zeitverschiebungen mit Radarimpulsen 110, 120, 130, 140 und nominalen Positionen 112, 123, 134. Die Zeitintervalle t101, t102, t103 zwischen den Radarimpulsen 110, 120, 130 und der jeweiligen nominalen Position 112, 123, 134 für den folgenden Impuls 120, 130, 140 sind von der gleichen Länge (hier durch eine konstante PRF veranschaulicht, falls sich die PRF ändert, dann ändert sich auch die nominale Position). Die Daten-/Informationskodierung wird, wie zuvor erwähnt, mit positiven Zeitverschiebungen t161, t162, t163 der Radarimpulse 120, 130, 140 bezüglich der jeweiligen nominalen Position 112, 123, 134 ausgeführt. Der letzte gezeigte Radarimpuls 140 in 1 stimmt mit der entsprechenden nominalen Position 134 überein und somit ist die Zeitverschiebung t136 Null. Radarimpulse ohne eine Zeitverschiebung von der entsprechenden nominalen Position können abhängig von der Anwendung unterschiedliche Dinge anzeigen und bedeuten.
Falls die Informationskodierung nur durch positive Impulspositionskodierung ausgeführt wird, kann es eine kleine Verringerung in der mittleren übertragenen Leistung geben, normalerweise in der Größenordnung von einigen Prozent oder einigen Bruchteilen von einem Prozent.
2 zeigt ein Zeitdiagramm des Verfahrens mit sowohl positiven als auch negativen Zeitverschiebungen mit Radarimpulsen 210, 220,230, 240 und nominalen Positionen 212, 223, 234 auf eine zu der in 1 gezeigten entsprechenden Weise. Die Zeitintervalle t201, t202, t203 zwischen den Radarimpulsen 210, 220, 230 und der jeweiligen nominalen Position 212, 223, 234 für den folgenden Impuls 220, 230, 240 sind von der gleichen Länge (hier durch eine konstante PRF veranschaulicht, falls sich die PRF ändert, dann ändert sich auch die nominale Position). Im Gegensatz zu dem vorherigen Beispiel mit nur positiven Zeitverschiebungen wird in diesem Beispiel die Informationskodierung mit sowohl negativen t261 als auch positiven t262 Zeitverschiebungen mit den Radarimpulsen 220, 230 bezüglich der jeweiligen nominalen Position 212, 223 ausgeführt. In diesem Beispiel kann es angebracht sein, die Radarimpulse, wo die Zeitverschiebung t263 Null ist (d.h. wo der Radarimpuls 240 und seine nominale Position 234 übereinstimmen), keine Informationsübertragung darstellen zu lassen und zur gleichen Zeit als Informationskodierung nicht gestattet und ungültig zu sein. Die Informationsübertragung kann normalerweise über ein langes Zeitintervall betrachtet werden, zufällig aufzutreten, aus welchem Grund sich negative und positive Zeitverschiebungen gegenseitig aufheben, falls die gleiche Zahl von Codes in der Informationsübertragung positiv wie negativ sind. Dies bedeutet, dass keine akkumulierte Zeitverschiebung entstehen wird und die mittlere übertragene Leistung die gleiche wie ohne Informationsübertragung sein wird.
Die Informationsübertragungsgeschwindigkeit hängt von einer Kombination ab, mit welcher Impulswiederholungsfrequenz die Radareinheit arbeitet und der Zahl von möglichen unterschiedlichen Zeitverschiebungen. Die Zahl möglicher unterschiedlicher Zeitverschiebungen hängt wiederum davon ab, welche kleinste Zeitverschiebung ein Empfänger zuverlässig identifizieren kann und was die maximal mögliche und akzeptable Zeitverschiebung ist. Mit z.B. acht auswählbaren Zeitabständen zwischen benachbarten übertragenen Impulsen ist es möglich, eine Zahl von 0 bis 7 (3 Bits) zu kodieren. Für jeden übertragenen Impuls ist es daher möglich, eine Nachricht entsprechend drei Bits zu senden. Eine LPD-Radareinheit hat eine PRF (Impulswiederholungsfrequenz) von einem oder mehreren kHz, was eine mögliche Informationsübertragungsrate von ungefähr 3.000 bis 10.000 Bits an Information pro Sekunde bedeutet.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung verwendet Positionskodierung von Impulsgruppen und ist hauptsächlich in Doppler-Radareinheiten anwendbar, insbesondere mittlere PRF (MPD-Impuls-Doppler-Radar mit mittlerer PRF) und hohe PRF (HPD-Impuls-Doppler-Radar mit hoher PRF). Eine Doppler-Radareinheit erfordert für die Wellenformen MPD und HPD identische Bedingungen Impulsabstand, Impulsaussehen (inkludierend "Mikrowellenphase") innerhalb einer Impulsgruppe betreffend. Um eine korrekte Radarfunktion zu erreichen (hinsichtlich unter anderen Dingen Stördatenunterdrückung), ist es für das Frequenzspektrum des Signals notwendig, in Bereichen mit Trennungsabständen gleich der Impulsfrequenz konzentriert zu sein. Jede Modulation der Impulse innerhalb einer Impulsgruppe, ob Phasenkodierung oder Positionskodierung, führt Interferenz niedriger Frequenz in dem Spektrum mit nachfolgenden nicht gestatteten Komponenten als ein Ergebnis ein. Deshalb ist es nicht möglich, einzelne Impulse innerhalb einer Impulsgruppe zu kodieren, d.h. z.B. Impulspositionskodierung von einzelnen Radarimpulsen zu verwenden und gleichzeitig eine korrekte Radarfunktion zu erhalten.
Für diese Wellenformen (MPD und HPD) ist es möglich, in Übereinstimmung mit der Erfindung die Informationskodierung durch die Auswahl des Zeitabstandes zwischen den Impulsgruppen ausführen zu lassen, d.h. die Positionskodierung wird durch eine Gruppe von Impulsen zu einer Zeit ausgeführt. Eine Impulsgruppe hat einen typischen Zeitumfang von 10 Millisekunden, aus welchem Grund die Übertragungsrate kleiner als in dem vorherigen Beispiel sein wird. Andererseits ist es möglich, eine längere Nachricht mit jeder Zeitverschiebung zu senden, da die maximal akzeptable Zeitverschiebung größer ist. Eine größere maximale Zeitverschiebung bedeutet, dass mehr Bits , von Information pro Zeitverschiebung kodiert werden können. Als ein Beispiel ist es vernünftig anzunehmen, dass ein Empfänger Zeitverschiebungen zwischen Impulsgruppen dekodieren kann, falls die Kodierung in Schritten von 0,5 Mikrosekunden ausgeführt wird. Eine Abweichung in dem Zeitabstand zwischen den Impulsgruppen von z.B. 512 Mikrosekunden kann als akzeptabel betrachtet werden, d.h. die maximale Zeitverschiebung. Dies ergibt 1024 Kodierungsmöglichkeiten (=10 Bits) pro 10 Millisekunden, was zu einer Datenübertragungsrate von ungefähr 1000 Bits pro Sekunde in diesem Beispiel führt.
3 zeigt ein Zeitdiagramm des Verfahrens mit nur positiven Zeitverschiebungen. Vorzugsweise werden nur positiven Zeitverschiebungen für eine Informationskodierung in Übereinstimmung mit diesem Verfahren verwendet, da der letzte Radarimpuls 319, 329, 339 in jeder jeweiligen Impulsgruppe 311, 321, 331 gewöhnlich der jeweiligen nominalen Position 312, 323, 334 des ersten Radarimpulses 320, 330, 340 in der folgenden Impulsgruppe für eine negative Zeitverschiebung zu nahe kommt, um ohne "Kollisionen" ausgeführt werden zu können. Die Zeitintervalle t301, t302, t303 zwischen den ersten Radarimpulsen 310, 320, 330 in den Impulsgruppen 311, 321, 331 und den jeweiligen nominalen Positionen 312, 323, 334 des ersten Impulses in der folgenden Impulsgruppe haben die gleiche Länge (hier durch eine konstante Zeitverschiebung zwischen Impulsgruppen veranschaulicht, falls die Zeitverschiebung geändert wird, dann wird auch die nominale Position der Impulsgruppe geändert). Die Daten-/Informationskodierung wird wie zuvor erwähnt mit positiven Zeitverschiebungen t361, t362, t363 der Impulsgruppen ausgeführt. Die Zeitverschiebungen t361, t362, t363 werden in der Figur zwischen dem ersten Radarimpuls 320, 330, 340 in den jeweiligen Impulsgruppen 321, 331 (die letzte Impulsgruppe wird nicht gezeigt, nur ihr erster Radarimpuls 340) und der jeweiligen nominalen Position 312, 323, 334 des ersten Radarimpulses angezeigt. Der erste Radarimpuls 340 in der letzten und nicht gezeigten Impulsgruppe in 3 stimmt mit der nominalen Position 334 des ersten Impulses in der Impulsgruppe überein und die Zeitverschiebung t363 ist deshalb Null. Impulsgruppen ohne eine Zeitverschiebung von entsprechenden nominalen Startpositionen können unterschiedliche Dinge für den Empfänger abhängig von der Anwendung anzeigen und bedeuten.
In einer zweiten Ausführungsform wird die Informationskodierung durch die Auswahl einer Impulswiederholungsfrequenzsequenz ausgeführt und hat ihre Hauptanwendung in einem Impuls- Doppler-Radar mittlerer PRF (MPD). Alle Impulse innerhalb einer Impulsgruppe haben die gleiche Zeittrennung untereinander, die Positionskodierung bestimmt diese Zeittrennung und bestimmt somit die Impulswiederholungsfrequenzen in der Gruppe. Die Informationskodierung wird somit durch die Positionskodierung ausgeführt, die in Impulsen innerhalb einer Impulsgruppe ausgeführt wird. Die Informationskodierung tut dies in einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Impulsgruppen, d.h. bestimmt die PRF von jeder Impulsgruppe und dadurch auch die Impulswiederholungsfrequenzsequenz. Eine Radareinheit im Wellenformmodus MPD verwendet N unterschiedliche Impulsgruppen, wobei jede Gruppe durch eine gegebene Impulswiederholungsfrequenz gekennzeichnet ist. Während Zielillumination (Zeit im Ziel) ist es wünschenswert, dass alle N möglichen Impulswiederholungsfrequenzen verwendet werden können, aber die Sequenz der Impulswiederholungsfrequenzen ist nicht wichtig.
Die Datennachricht/Informationssteuerung die Sequenz der Impulswiederholungsfrequenzen steuern zu lassen, macht Informationskodierung/Übertragung von Daten möglich, ohne zur gleichen Zeit Interferenz zu verursachen oder die normale Radarfunktion zu beeinflussen.
Die Zahl von möglichen Auswahlen S der Impulswiederholungsfrequenzsequenz wird unter Verwendung der Formel S = N! (Fakultät) kalkuliert, wobei N die Zahl von Impulswiederholungsfrequenzen ist. Als eine Veranschaulichung mit drei möglichen Impulswiederholungsfrequenzen haben die sechs (3! = 6) unterschiedlichen möglichen Impulswiederholungsfrequenzsequenzen die folgende Sequenz:

1: PRF1 PRF2 PRF3
2. PRF2 PRF3 PRF1
3. PRF3 PRF1 PRF2
4. PRF1 PRF3 PRF2
5. PRF2 PRF1 PRF3
6. PRF3 PRF2 PRF1

In einer praktischen Anwendung ist es üblich und geeignet, eine Impulswiederholungsfrequenzsequenz mit ungefähr 7 bis 9 unterschiedlichen Impulswiederholungsfrequenzen zu verwenden, was beträchtlich mehr Kodierungsmöglichkeiten durch die Auswahl einer Impulswiederholungsfrequenzsequenz ergibt, wobei

N = 7 S = 5040 ergibt
N = 8 S = 40320 ergibt
N = 9 S = 362880 ergibt,

Um die Datenübertragungsrate über 180 Bits pro Sekunde zu erhöhen, könnte eine Erhöhung der Kombinationsoptionen durch nicht nur Auswählen zwischen insgesamt neun unterschiedlichen Impulswiederholungsfrequenzen, sondern z.B. Auswählen unter ungefähr einhundert möglichen Impulswiederholungsfrequenzen betrachtet werden. Es gibt eine Einschränkung, die diese Erhöhung betrifft, und die ist, dass man normalerweise nicht vollständig beliebig eine Sequenz mit diesen einhundert möglichen Impulswiederholungsfrequenzen auswählen kann. Unter anderen Dingen kann normalerweise nur eine von für jede Position ungefähr zehn Impulswiederholungsfrequenzen für jede der z.B. neun Positionen ausgewählt werden.
Eine weitere Variation der Erfindung ist, Positionskodierung von Impulsgruppen mit Kodierung der Impulswiederholungsfrequenzsequenz zu kombinieren. Dies macht eine noch höhere Datenübertragungsrate möglich.
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Radareinheit gemäß der Erfindung. Die Radareinheit umfasst einen Radarsender 420, einen Radarempfänger 430, eine Steuereinheit 410, einen Sende-/Empfangsselektor 440 und eine Antenne 450. Ein gewöhnlich binärer Informationsfluss 401, der zu übertragen ist, wird in die Steuereinheit 410 eingegeben. Die Steuereinheit 410 steuert den Radarsender 420 auf eine derartige Weise, dass das Radarsignal, das über den Sende-/Empfangsselektor und die Antenne 450 gesendet wird, in Übereinstimmung mit der Erfindung abhängig von dem Informationsfluss 401 informationskodiert ist. Abhängig von dem Typ des Radars und der Anwendung wird das Radarsignal gemäß einem der oben beschriebenen Verfahren informationskodiert. Der Radarempfänger 430 ist mit den übertragenen Radarimpulsgruppen über die Steuereinheit 410 synchronisiert, was dazu führt, dass die Radarfunktion durch die oben erwähnten Zeitverschiebungen der Radarimpulsgruppen nicht beeinflusst wird. Von dem Radarempfänger 430 werden die empfangenen Zielechosignale 431 für eine weitere Signalverarbeitung und mögliche Anzeige, die in dieser Figur nicht gezeigt wird, weitergesendet.
5 zeigt ein Blockdiagramm eines geeigneten Informationsempfängers gemäß der Erfindung für den Empfang der informationskodierten Impulsgruppen. Der Informationsempfänger umfasst eine Antenne 530, einen Empfänger 520 und einen Decoder 510. Der Empfänger 520 umfasst geeignete Mittel zum Verstärken und Demultiplexen der Radarsignale hoher Frequenz auf Basisbandebene, wo die empfangenen Signale entweder als analoge Signale und/oder digital nach einer Analog-Digital-Konvertierung einfacher verarbeitet werden können. Der Decoder 510 dekodiert die empfangenen Signale in einen Informationsfluss 502, der, falls die Kodierung, Übertragung und Dekodierung richtig gearbeitet haben, eine Kopie des Informationsflusses 401 in 4 ist, der in die Radareinheit eingegeben wurde. Falls es eine MPD- oder HPD-Radareinheit ist, die die Radarimpulsgruppen informationskodiert, misst der Decoder 510 die Zeitverschiebungen der Impulsgruppen und/oder die PRF der Impulsgruppen in dem empfangenen Signal. Der Informationsempfänger bestimmt, ob die empfangenen Signale informationskodiert sind oder nicht, durch z.B. Bestimmung, ob es beliebige Zeitverschiebungen gibt oder nicht und/oder ob es eine Impulswiederholungsfrequenzsequenz ohne jegliche Informationskodierung ist. Der Informationsempfänger kann für einen Typ eines Radars mit einer speziellen Informationskodierung gestaltet sein. Ein fortgeschrittener Typ eines Empfängers kann entweder umgeschaltet werden zwischen oder erfassen und automatisch umschalten zwischen mehreren oder allen unterschiedlichen Typen eines Radars mit unterschiedlicher Informationskodierung.
6 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren/eine Prozedur gemäß der Erfindung, das zeigt, wie ein Radar gesteuert wird, um die Übertragung von Information mit gleichzeitiger Radarfunktion unter Verwendung der Radarsignale der Radareinheit möglich zu machen. In einer ersten Stufe, der Teststufe 610, wird geprüft, ob es irgendwelche zu sendende Information/Daten gibt. Falls es keine Information gibt, die zu senden ist, setzt die Prozedur zu einer Nicht-Kodierungssteuerstufe 615 fort, die die Zeiten einer Übertragung der Radarim pulse ohne Informationskodierung bestimmt. Die Nicht-Kodierungssteuerstufe 615 bestimmt auch die Zahl von Radarimpulsen, die gesendet werden müssen, um eine korrekte Radarfunktion beizubehalten. Die Zahl von Radarimpulsen, die insgesamt gesendet werden müssen, hängt, wie oben erwähnt, von dem Typ eines Radars ab. Danach werden eine oder mehr Radarimpulsgruppen (wie in der Nicht-Kodierungssteuerstufe 615 bestimmt) in einer Übertragungsstufe 640 gesendet. Schließlich kehrt die Prozedur zu der Teststufe 610 zurück, um erneut zu untersuchen, ob es irgendwelche Information gibt, die zu senden ist.
Falls es zu sendende Information/Daten gibt, geht die Prozedur von der Teststufe 610 zuerst zu einer Akkumulationsstufe 620. Die Informationsakkumulationsstufe 620 sammelt die notwendige Menge an Information, die für eine effiziente Informationskodierung der Radarimpulse erforderlich ist, um in einer nachfolgenden Kodierungssteuerstufe 630 übertragen zu werden. Wie oben erwähnt, können z.B. 18 oder mehr binäre Bits die Basis für eine Informationskodierung bilden. Die Menge an Information, die die Informationsakkumulationsstufe 620 sammelt, hängt von dem Typ eines Radars und der Informationskodierung ab. Da gewöhnlich weder die Menge an Information, das Zeitintervall, innerhalb dessen die Menge an Information kommt, noch die Informationsübertragungsrate der Informationsakkumulationsstufe 620 im voraus bekannt sind, kann die Informationsakkumulationsstufe 620 auch eine obere Zeitgrenze für die Sammlung von Information haben. Die Kodierungssteuerstufe 630 verwendet die Menge an Information, die von der Informationsakkumulationsstufe 620 kommt, und bestimmt daraus die Zeiten einer Übertragung der Radarimpulse. Auf die gleiche Weise wie für die Nicht-Kodierungssteuerstufe 615 bestimmt die Kodierungssteuerstufe 630 die Zahl von Radarimpulsen, die übertragen werden müssen. Die Zahl von Radarimpulsen, die insgesamt übertragen werden müssen, um eine korrekte Radarfunktion beizubehalten, hängt wie oben erwähnt vom Typ vom Radar ab. Danach werden eine oder mehr Radarimpulsgruppen, wie in der Kodierungssteuerstufe 630 bestimmt, in einer Übertragungsstufe 640 übertragen. Dann kehrt die Prozedur zu der Teststufe 610 zurück, um erneut zu untersuchen, ob es irgendwelche weitere zu sendende Informationen gibt.
Die angegebenen Beispiele der Erfindung machen die übertragung von Daten, ohne dass die normale Radarfunktion beeinflusst wird, im wesentlichen deshalb möglich, da der Radarempfänger stets mit dem übertragenen Impuls synchronisiert ist. Die Wahl des Kodierungsverfahrens hängt von der Anwendung, dem Typ vom Radar, der erforderlichen Informationsübertragungsrate und der Gestaltung des Informationsempfängers ab.
Die Erfindung betrifft die Informationskodierung von Radarimpulsen in einer Radareinheit, um die Übertragung von Information mit einer gleichzeitigen Radarfunktion ohne Verlust von Radarleistungsverhalten zu erhalten. Die Erfindung kann für eine Reihe von unterschiedlichen Typen eines Impulsradars verwendet werden, inkludierend verschiedene Typen von Impuls-Doppler-Radar. Es kann Impulskomprimierung in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden, da die Erfindung nicht davon abhängt, wie die Radarimpulse geformt sind und die Radarimpulse nicht verzerrt. Eine Radareinheit, die die Erfindung verwendet, kann natürlich für eine Zweiweg-Kommunikation gestaltet sein.
Die Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Bereichs der folgenden Patentansprüche variiert werden.

Claims

Prozedur zum Übertragen von Information in einer Impulsradarvorrichtung gleichzeitig mit der gewöhnlichen Radarfunktion der Impulsradarvorrichtung, wobei die Impulsradarvorrichtung Radarimpulse generiert, die in Impulsgruppen übertragen werden, gekennzeichnet dadurch, dass die Information durch Positionskodierung mindestens einer Impulsgruppe übertragen wird, die Impulse der mindestens einen positionskodierten Impulsgruppe eine Impulswiederholungsfrequenz haben, die aufrechterhalten wird, wobei dadurch eine gewöhnliche Radarfunktion beibehalten wird.
Prozedur nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Positionskodierung der mindestens einen Impulsgruppe durch Zeitverschiebung der mindestens einen Impulsgruppe ausgeführt wird, wobei so Zeitabstände zwischen den Impulsgruppen ausgewählt werden.
Prozedur nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Positionskodierung der mindestens einen Impulsgruppe durch Zeitverschiebung der mindestens einen Impulsgruppe ausgeführt wird, um dadurch eine Sequenz von Impulswiederholungsfrequenzen der Impulsgruppen auszuwählen.
Prozedur nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Positionskodierung durch eine Kombination einer Auswahl von Zeitabständen zwischen Impulsgruppen und einer Auswahl einer Sequenz von Impulswiederholungsfrequenzen der Impulsgruppen ausgeführt wird.
Prozedur zum Empfangen und Informationsdekodieren von Radarimpulsgruppen in einem Informationsempfänger und dadurch Erstellen einer Informationskopie der Information, die durch eine Radarvorrichtung in Impulsgruppen kodiert und übertragen wurde, wobei jede Impulsgruppe eine konstante Impulswiederholungsfrequenz hat, dadurch eine gewöhnliche Radarfunktion beibehalten wird, gekennzeichnet dadurch, dass die Prozedur die Schritte umfasst: – Kalkulieren von Impulswiederholungsfrequenzen der empfangenen Radarimpulsgruppen; – Kalkulieren der Informationskopie aus mindestens einer Sequenz von einer oder mehr kalkulierten Impulswiederholungsfrequenzen der empfangenen Radarimpulsgruppen; und/oder die Prozedur die Schritte umfasst: – Kalkulieren einer Zeitverschiebung von jeder empfangenen Radarimpulsgruppe bezüglich der jeweiligen erwarteten Radarimpulsgruppenposition; – Kalkulieren der Informationskopie aus mindestens einer oder mehr kalkulierten Zeitverschiebungen der empfangenen Radarimpulsgruppen.
Prozedur nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Prozedur auch den Schritt umfasst: – Identifizieren, welchen Typ von Informationskodierung die Radarvorrichtung übertragen hat, aus den empfangenen Radarimpulsgruppen; und dadurch, dass der Schritt zum Kalkulieren der Informationskopie auch den identifizierten Informationskodierungstyp in der Kalkulation in Betracht zieht.
Impulsradarvorrichtung zum Übertragen von Information gemeinsam mit ihrer gewöhnlichen Radarfunktion, wobei die Impulsradarvorrichtung eine Steuereinheit (410), einen Radarsender (420), einen Radarempfänger (430) und eine Antenne (450) umfasst, in welcher Impulsradarvorrichtung die Steuereinheit (410) konfiguriert ist, den Radarsender (420) zu steuern, Radarimpulse zu generieren, die in Impulsgruppen über die Antenne (450) übertragen werden, und in Verbindung mit der Steuerung des Radarsenders (420) konfiguriert ist, den Radarempfänger (430) zu steuern, Zielechosignale der übertragenen Radarsignale über die Antenne (450) für eine Zielerfassung und Messung von Zieldaten zu empfangen, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuereinheit (410) auch konfiguriert ist, mindestens eine Impulsgruppe mit der Information, die zu übertragen ist, im Code zu positionieren, während der Radarsender (420) und der Radarempfänger (430) gesteuert werden, sodass die Impulse der mindestens einen positionskodierten Impulsgruppe eine Impulswiederholungsfrequenz haben, die aufrechterhalten wird, wobei dadurch eine gewöhnliche Radarfunktion beibehalten wird.
Impulsradarvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Positionskodierung der mindestens einen Impulsgruppe durch Zeitverschiebung der mindestens einen Impulsgruppe ausgeführt wird, wobei so Zeitabstände zwischen den Impulsgruppen ausgewählt werden.
Impulsradarvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Positionskodierung der mindestens einen Impulsgruppe durch Zeitverschiebung der mindestens einen Impulsgruppe ausgeführt wird, um eine Sequenz von Impulswiederholungsfrequenzen der Impulsgruppen auszuwählen.
Impulsradarvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Positionskodierung durch eine Kombination einer Auswahl von Zeitabständen zwischen Impulsgruppen und einer Auswahl einer Sequenz von Impulswiederholungsfrequenzen der Impulsgruppen ausgeführt wird.
Impulsradarvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Positionskodierung in aufeinanderfolgenden Impulsgruppen ausgeführt wird.
Informationsempfänger zum Empfangen und Informationsdekodieren von Radarimpulsgruppen, wobei jede Impulsgruppe eine konstante Impulswiederholungsfrequenz hat, um eine gewöhnliche Radarfunktion beizubehalten, und dadurch Wiederherstellen in der Form einer Informationskopieinformation, die durch eine Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde, wobei der Informationsempfänger eine Antenne (530), einen Empfänger (520) und einen Decoder (510) umfasst, worin der Empfänger (520) konfiguriert ist, Radarimpulsgruppen über die Antenne (530) zu empfangen und die Radarimpulsgruppen zu Signalen zu konvertieren, die für den Decoder (510) modifiziert sind, und diese modifizierten Signale zu dem Decoder (510) weiterzugeben, gekennzeichnet dadurch, dass der Decoder (510) für jede empfangene Impulsgruppe konfiguriert ist, eine Zeitverschiebung von jeder empfangenen Radarimpulsgruppe zu kalkulieren und danach die Informationskopie von einer oder mehr kalkulierten Zeitverschiebungen zu kalkulieren und dadurch die Information wiederherzustellen, die durch die Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde, und/oder der Decoder (510) konfiguriert ist, eine Impulswiederholungsfrequenz für jede empfangene Impulsgruppe zu kalkulieren und danach die Informationskopie aus einer Sequenz von einer oder mehr kalkulierten Impulswiederholungsfrequenzen zu kalkulieren und dadurch die Information wiederherzustellen, die durch die Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde.
Informationsempfänger nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, dass der Decoder (510) auch konfiguriert ist, aus den empfangenen Impulsgruppen identifizieren zu können, welchen Typ von Informationskodierung die Radarvorrichtung verwendet, um die Information zu kodieren, die übertragen wird, und dadurch, dass der Decoder (510) aus der identifizierten Informationskodierung auch die Information wiederherstellt, die durch die Radarvorrichtung kodiert und übertragen wurde.