ES2941116T3 - Dispositivo y procedimiento para convertir una señal de radar, así como banco de pruebas - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo (1) y a un método para convertir una señal de radar (S) para su procesamiento posterior en un banco de pruebas (10), que tiene un emulador de objetivo de radar (20) y un banco de pruebas (10) que tiene tales un dispositivo (1). Una disposición divisoria (2) tiene preferiblemente un dispositivo divisor (4) que está diseñado para reducir la frecuencia y el ancho de banda de la señal de radar en un primer factor para el procesamiento posterior de la señal. Una disposición multiplicadora (3) tiene preferiblemente un dispositivo multiplicador (4'), que está diseñado para aumentar la frecuencia y el ancho de banda de la señal de radar después del procesamiento adicional por el primer factor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento para convertir una señal de radar, así como banco de pruebas
La presente invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento para convertir una señal de radar para un procesamiento posterior de la señal en un banco de pruebas con un emulador de objetivos de radar, así como a un banco de pruebas con tal dispositivo.
La complejidad de los sistemas móviles, en particular de los vehículos de motor terrestres, como, por ejemplo, turismos, camiones o motocicletas, ha ido aumentando continuamente durante años. Además de para reducir las emisiones y/o el consumo de combustible o aumentar el confort de marcha, entre otras cosas, esto también se hace para hacer frente al volumen de tráfico en constante aumento, especialmente en las aglomeraciones urbanas. Por regla general, se ocupan de esto unos sistemas de asistencia al conductor o sistemas de asistencia, que, mediante sensores internos del vehículo y/o mediante la comunicación con otros vehículos y/o centros estacionarios o servicios, utilizan información sobre el entorno del vehículo, en particular, y la ruta probable, para prestar ayuda en forma de indicaciones al conductor en situaciones de conducción estándar y/o situaciones extremas y/o para intervenir activamente en el comportamiento del vehículo.
Frecuentemente, al menos como parte del sistema de sensores mencionado anteriormente, se utilizan sensores de radar, que vigilan el entorno inmediato del vehículo con respecto a obstáculos y/o vehículos que circulen por delante o similares. Para evaluar tales sistemas de asistencia, se conoce el alimentarles información sobre un escenario de prueba, en particular virtual, y evaluar la reacción del sistema de asistencia.
Para poder procesar una señal de radar posiblemente de alta frecuencia del sensor de radar en atención al escenario de prueba, generalmente es necesario convertir la señal a un intervalo de frecuencias más bajo ("downconversion"), lo que se realiza, por ejemplo, mezclando la señal en una etapa mezcladora usando un oscilador local:
El documento US 8248297 B1 se refiere a un sistema para la disposición entre un transmisor de radar de un simulador de entorno de radar y un receptor de radar acoplado a una pantalla de objetivos de radar. El sistema presenta un divisor de potencia para dividir una señal de radar de entrada, un oscilador local y dos mezcladores, que están dispuestos cada uno en una ruta de un componente de señal procedente del divisor de potencia.
El documento US 3903 521 se refiere a un dispositivo para generar una señal de prueba, en donde se registran dos señales de entrada y se sincronizan estas para un sistema de radar. En el procesamiento de una señal con un ciclo de trabajo típico de 8280 por segundo en un generador de diente de sierra de aceleración, un divisor de frecuencia del generador de diente de sierra de aceleración divide el ciclo de trabajo por un factor de dos. Esta señal se limita durante el procesamiento posterior y se alimenta a un convertidor de frecuencia, cuya tarea es traducir la frecuencia de la señal a un intervalo de frecuencias que corresponda al intervalo de frecuencias en un punto de registro de los sistemas de radar típicos.
El documento CN 105510980 A se refiere a un simulador de eco de radar que realiza una conversión de frecuencia en dos etapas de una señal de radar, de un radar anticolisión previsto en un vehículo, de ondas milimétricas a ondas centimétricas por medio de un, así llamado, "módulo de conversión reductora", de modo que la señal de radar es analizada por un procesador de señal y en este contexto se puede generar una señal de eco analógica de acuerdo con la entrada de un parámetro.
El documento US 2004/0012517 A1 se refiere a un sistema de prueba de radar para probar el rendimiento de un sistema de radar de automóvil y comprende circuitos para varias conversiones reductoras y elevadoras de una señal del radar de automóvil. Además, está incluido un circuito de acondicionamiento para retardar una señal de frecuencia intermedia obtenida después de la segunda conversión reductora, para simular el retardo de una señal de retorno de un objeto ubicado a una determinada distancia del sistema de radar del vehículo y para atenuar la señal IF2 para simular una variable dimensional del objetivo y para generar un desplazamiento Doppler en la señal IF2 con el fin de simular la velocidad del objetivo.
Un objetivo de la presente invención es mejorar una emulación de objetivos de radar, en particular comprimir una señal de radar de banda ancha esencialmente sin pérdida de calidad, o al menos con una pérdida de calidad reducida, para el procesamiento en un emulador de objetivos de radar.
Este objetivo se consigue en el sentido de la presente invención mediante un dispositivo y un procedimiento según las reivindicaciones independientes, así como un banco de pruebas con tal dispositivo.
La invención se refiere a un dispositivo para convertir una señal de radar para un procesamiento posterior de la señal, en particular en un banco de pruebas con un emulador de objetivos de radar, que presenta una disposición divisoria y una disposición de multiplicación. La disposición divisoria presenta preferiblemente un dispositivo divisorio que está configurado para reducir por un primer factor una frecuencia y un ancho de banda de la señal de radar para el procesamiento posterior de la señal. La disposición de multiplicación presenta preferiblemente un dispositivo de multiplicación que está configurado para aumentar por el primer factor una frecuencia y un ancho de banda de la señal de radar después del procesamiento posterior de la señal, en particular por parte del emulador de objetivos de radar.
Esto es particularmente ventajoso, ya que el dispositivo divisorio puede convertir la señal de radar para su posterior procesamiento, en particular para su procesamiento en un emulador de objetivos de radar, sin mezclarla con un componente de señal de un oscilador local, que degradaría la calidad de la señal de radar debido a un ruido de fase. Análogamente, esto es especialmente ventajoso, ya que el dispositivo de multiplicación puede convertir la señal de radar después del procesamiento posterior de la señal, en particular después del procesamiento en el emulador de objetivos de radar, sin mezclarla con un componente de señal de un oscilador local, en particular para la transmisión a un sensor de radar.
En este contexto, dentro de la disposición divisoria o dentro de la disposición de multiplicación, tanto la frecuencia como el ancho de banda se reducen o se aumentan por el primer factor preferiblemente en esencia de manera simultánea, es decir, en el marco de un único procesamiento de señal realizado en la señal de radar. La reducción del ancho de banda de la señal de radar en la disposición divisoria por medio del dispositivo divisorio permite en este contexto una compresión de la señal de radar o su espectro de señal, mediante la cual la señal de radar puede aplastarse sin pérdida de información. En consecuencia, las señales de radar con un gran ancho de banda, por ejemplo, en 4 GHz, comprimidas de este modo también pueden ser procesadas por emuladores de objetivos de radar con un ancho de banda menor, en particular de forma digital.
La reducción de la frecuencia y, en particular, del ancho de banda por medio del dispositivo divisorio y análogamente el aumento de la frecuencia y, en particular, del ancho de banda por medio del dispositivo de multiplicación se realizan preferiblemente de manera esencialmente analógica o al menos parcialmente analógica en el sentido de la invención. Para ello, el dispositivo divisorio y/o el dispositivo de multiplicación presentan ventajosamente cada uno un circuito analógico o están formados por este. Como resultado, la señal puede comprimirse o descomprimirse sin que aparezcan artefactos provocados por el procesamiento digital, por ejemplo, por un muestreo discreto, o al menos sin que aparezcan pérdidas de información.
En suma, la invención permite mejorar una emulación de objetivos de radar, en particular comprimir una señal de radar de banda ancha esencialmente sin pérdida de calidad, o al menos con una pérdida de calidad reducida, para el procesamiento en un emulador de objetivos de radar.
Ninguno de los dispositivos conocidos en el estado de la técnica divulga una disposición divisoria con un dispositivo divisorio para reducir por un primer factor la frecuencia y el ancho de banda de una señal de radar, en particular igualmente, para el procesamiento posterior de la señal. Además, ninguno de los dispositivos conocidos en el estado de la técnica divulga tampoco la previsión de un dispositivo de multiplicación, en una disposición de multiplicación, que aumente, en particular igualmente de nuevo por el primer factor, la frecuencia y el ancho de banda de la señal de radar procesada posteriormente, en particular en un emulador de objetivos de radar, cuya frecuencia y cuyo ancho de banda fueron previamente reducidos por el primer factor.
Un "banco de pruebas" en el sentido de la presente invención es en particular una disposición mediante la cual una señal de radar emitida por un sensor de radar puede recibirse y modificarse de tal manera que la señal de radar modificada contenga información relativa a un escenario de prueba, es decir, en particular información relativa a la posición y la distancia de objetos emulados, y puede volver a ponerse a disposición del sensor de radar en caso dado así modificada. La información relativa al escenario de prueba está contenida, por ejemplo, en la amplitud y/o la fase de la señal de radar modificada. Así pues, un banco de pruebas puede utilizarse, por ejemplo, para probar un sistema de asistencia al conductor de un vehículo, alimentándose al banco de pruebas, modificándose y devolviéndose al sensor de radar como señal de radar modificada la señal de radar de un sensor de radar del vehículo, que está conectado al sistema de asistencia al conductor.
Una "disposición divisoria" en el sentido de la presente invención es en particular una disposición de al menos un componente de procesamiento de señales analógico y/o digital, en particular un dispositivo divisorio. Mediante el al menos un componente de procesamiento de señales, una señal de entrada proporcionada en la disposición divisoria con una frecuencia de entrada, en particular en una gama de frecuencias de trabajo del sensor de radar, y con un ancho de banda de entrada puede convertirse en una señal de trabajo con una frecuencia de trabajo y con un ancho de banda de trabajo, en particular emitirse a un emulador de objetivos de radar. En este contexto, la frecuencia de trabajo está reducida por un factor en comparación con la frecuencia de entrada, y el ancho de banda de trabajo está reducido por el mismo factor o por un factor diferente en comparación con el ancho de banda de entrada.
Una "disposición de multiplicación" en el sentido de la presente invención es en particular una disposición de al menos un componente de procesamiento de señales analógico y/o digital, en particular un dispositivo de multiplicación. Mediante el al menos un componente de procesamiento de señales, una señal de trabajo proporcionada en la disposición de multiplicación, en particular modificada por un emulador de objetivos de radar, con una frecuencia de trabajo en caso dado modificada y con un ancho de banda de trabajo en caso dado modificado puede convertirse en una señal de salida, en particular transmitirse a un sensor de radar, con una frecuencia de salida y un ancho de banda de salida. En este contexto, la frecuencia de salida está aumentada por un factor en comparación con la frecuencia de trabajo, en caso dado modificada, y el ancho de banda de salida está aumentado por el mismo factor o por un factor diferente en comparación con el ancho de banda de trabajo, en caso dado modificado.
Un "dispositivo divisorio" en el sentido de la presente invención está configurado en particular para, en una señal de radar alimentada al dispositivo divisorio, realizar en el dominio de la frecuencia una deconvolución, en particular en dos señales de radar deconvolucionadas iguales. Esto corresponde matemáticamente a sacar una raíz de la señal de radar en el dominio del tiempo, específicamente sacar la raíz cuadrada. Esto da como resultado preferiblemente un desplazamiento de la frecuencia de la señal de radar hacia frecuencias más bajas y una reducción del ancho de banda de la señal de radar.
Un "dispositivo de multiplicación" en el sentido de la presente invención está configurado en particular para, en una señal de radar alimentada al dispositivo de multiplicación, realizar en el dominio de la frecuencia una convolución, en particular consigo misma. Esto corresponde matemáticamente a una multiplicación de la señal de radar en el dominio del tiempo, en particular, la elevación al cuadrado de la señal de radar. Por lo tanto, el dispositivo de multiplicación también se denomina "multiplicador". Preferiblemente, esto da como resultado un desplazamiento de la frecuencia de la señal de radar hacia frecuencias más altas y un aumento del ancho de banda de la señal de radar.
En una forma de realización preferida, el dispositivo divisorio presenta al menos un divisor de frecuencia, en particular regenerativo, que está realizado preferiblemente como un circuito electrónico, al menos parcialmente analógico, y además está configurado preferiblemente para dividir la frecuencia de una señal de radar aplicada al divisor de frecuencia en una relación de división predeterminada, preferiblemente entera o racional, que corresponde en particular al primer factor. El divisor de frecuencia, en particular regenerativo, se denomina también en caso dado "divisor de frecuencia de Miller" y está configurado preferiblemente para, mediante un componente mezclador, mezclar una señal de entrada aplicada al divisor de frecuencia con una señal de retroalimentación en caso dado amplificada del componente mezclador.
El ancho de banda de la señal de radar dividida por el divisor de frecuencia se divide en este contexto análogamente a la frecuencia, preferiblemente en la relación de división predeterminada, preferiblemente entera o racional, correspondiendo la relación de división en particular al primer factor.
En este contexto, la división de la frecuencia y del ancho de banda de la señal de radar aplicada al divisor de frecuencia se realiza preferiblemente en el dominio de la frecuencia, lo que corresponde a sacar una raíz en el dominio del tiempo o de la señal.
En otra forma de realización preferida, la disposición divisoria presenta además un módulo divisorio que está configurado para reducir una frecuencia de la señal de radar, en particular de la señal de entrada aplicada a la disposición divisoria o de la señal de radar emitida por el al menos un dispositivo divisorio, por un segundo factor para el procesamiento posterior de la señal, en particular para la puesta a disposición en el al menos un dispositivo divisorio o en el emulador de objetivos de radar. En este contexto, la disposición de multiplicación presenta preferiblemente un módulo de multiplicación que está configurado para aumentar por el segundo factor una frecuencia de la señal de radar después del procesamiento posterior de la señal, en particular de la señal de trabajo en caso dado modificada emitida por el emulador de objetivos de radar, en particular para la puesta a disposición en el al menos un dispositivo de multiplicación o para la transmisión al sensor de radar.
De este modo, la frecuencia de la señal de radar, en particular de la señal de entrada aplicada a la disposición divisoria, se puede desplazar a una gama, en particular hasta por debajo de un valor límite de frecuencia predefinido, en la que el al menos un dispositivo divisorio puede procesar la señal de radar, en particular dividir su frecuencia y ancho de banda. En este contexto, la frecuencia de la señal de radar se reduce preferiblemente a menos de 25 GHz, preferiblemente a menos de 15 GHz, en particular a menos de 10 GHz.
Además, de este modo, la frecuencia de la señal de radar, preferiblemente de la señal de trabajo en caso dado modificada, procesada por el al menos un dispositivo de multiplicación, puede adaptarse a la frecuencia de la señal de entrada proporcionada originalmente en la disposición divisoria, de manera que la señal de salida de la disposición de multiplicación puede transmitirse al sensor de radar esencialmente en una gama de frecuencias de trabajo del sensor de radar.
Una "gama de frecuencias de trabajo" de un componente de procesamiento de señales, tal como el sensor de radar, el emulador de objetivos de radar, el dispositivo divisorio y/o el dispositivo multiplicador, en el sentido de la presente invención, es en particular una gama de frecuencias en la que el componente de procesamiento de señales puede procesar de forma fiable y precisa, en particular libre de errores y/o artefactos, una señal aplicada al mismo o registrada por el mismo. En otras palabras, una gama de frecuencias de trabajo de un componente de procesamiento de señales corresponde a la gama de frecuencias en la que está previsto que funcione el componente de procesamiento de señales.
Una "gama de anchos de banda de trabajo" de un componente de procesamiento de señales, tal como el sensor de radar, el emulador de objetivos de radar, el dispositivo divisorio y/o el dispositivo de multiplicación, en el sentido de la presente invención, es en particular una gama de anchos de banda en la que el componente de procesamiento de señales puede procesar de forma fiable y precisa, en particular libre de errores y/o artefactos, una señal aplicada al mismo o registrada por el mismo. En otras palabras, una gama de anchos de banda de trabajo de un componente de procesamiento de señales corresponde a la gama de anchos de banda en la que está previsto que funcione el componente de procesamiento de señales.
En otra forma de realización preferida, el módulo divisorio y/o el módulo de multiplicación presentan un componente oscilador para generar una señal de conversión con una frecuencia de conversión y un componente mezclador para mezclar la señal de conversión con la señal de radar proporcionada en el módulo divisorio o el módulo de multiplicación. Mediante la mezcla de la señal de conversión con la señal de radar se posibilitan una reducción o un aumento fiables y precisos, en particular adaptables a la gama de frecuencias de trabajo del dispositivo divisorio o del sensor de radar, de la frecuencia de la señal de radar, en particular de la señal de entrada proporcionada en la disposición divisoria y/o de la señal de trabajo en caso dado modificada, procesada por el al menos un dispositivo de multiplicación, por el segundo factor. En otra forma de realización preferida, el primer factor está en un intervalo de 1 a 10, preferiblemente en un intervalo de 1.5 a 6, en particular en un intervalo de 2 a 4. De este modo, una señal de radar emitida por un sensor de radar con una gama de frecuencias de trabajo por encima de 60 GHz y una gama de anchos de banda de trabajo entre 10 MHz y 20 GHz, preferiblemente entre 100 MHz y 10 GHz, en particular entre 250 MHz y 5 GHz, que preferiblemente se proporciona como señal E de entrada en la disposición divisoria con la frecuencia y el ancho de banda correspondientes, puede ser procesada por el emulador de objetivos de radar de manera fiable como una señal de trabajo con una frecuencia o un ancho de banda comparativamente reducidos o transmitida a continuación al sensor de radar con una frecuencia dentro de su gama de frecuencias de trabajo y un ancho de banda dentro de su gama de anchos de banda de trabajo.
La invención se refiere además a un banco de pruebas para procesar una señal de radar, que presenta un dispositivo para convertir la señal de radar según la invención y un emulador de objetivos de radar, estando el emulador de objetivos de radar conectado a la disposición divisoria y la disposición de multiplicación, es decir, conectado de forma portadora de señales, y configurado para procesar, en particular aplicarle un desplazamiento Doppler, retardar en el tiempo y/o modular, la señal de radar proporcionada por la disposición divisoria, cuya frecuencia y ancho de banda están reducidos al menos por el primer factor mediante la disposición divisoria, de tal manera que la señal de radar procesada correspondientemente caracterice al menos un objeto emulado.
Esto es especialmente ventajoso, ya que la combinación de un dispositivo según la invención para convertir una señal de radar y el emulador de objetivos de radar postconectado hace posible que el emulador de objetivos de radar procese de manera precisa y fiable señales de radar emitidas por un sensor de radar de alta resolución espacial y temporal con altas frecuencias, por ejemplo, por encima de 60 GHz, y anchos de banda grandes, por ejemplo, por encima de 250 MHz, incluso si tales altas frecuencias y tales anchos de banda grandes no pueden ser procesados, o solo pueden ser procesados de manera insuficiente, por emuladores de objetivos de radar convencionales. El banco de pruebas resultante de la combinación también posibilita por lo tanto el uso de emuladores de objetivos de radar convencionales, que tengan un diseño técnicamente sencillo y en los que estén instalados componentes electrónicos económicos, en combinación con sensores de radar especiales y/o particularmente potentes que en particular funcionen en gamas de frecuencias y de anchos de banda inusuales. En otras palabras, el banco de pruebas según la invención se puede adaptar a diferentes sistemas de radar utilizados en diferentes vehículos con diferentes gamas de frecuencias de trabajo y/o gamas de anchos de banda de trabajo ya mediante pequeñas adaptaciones de la disposición divisoria y de la disposición de multiplicación o de los componentes de procesamiento de señales contenidos en estas, en particular del dispositivo divisorio y del dispositivo de multiplicación, y/o del módulo divisorio y del módulo de multiplicación.
En otra forma de realización preferida, el emulador de objetivos de radar está configurado para procesar la señal de radar proporcionada por la disposición divisoria cuya frecuencia es inferior a 10 GHz, preferiblemente inferior a 5 GHz, en particular inferior a 2.5 GHz, y cuyo ancho de banda es inferior a 4 GHz, preferiblemente inferior a 2 GHz, en particular inferior a 1 GHz. En otras palabras, el emulador de objetivos de radar presenta preferiblemente una gama de frecuencias de trabajo por debajo de 10 GHz y una gama de anchos de banda de trabajo por debajo de 2 GHz. De este modo, el procesamiento de la señal de radar, en particular de la señal de trabajo, se puede realizar de forma fiable.
La invención se refiere además a un procedimiento para convertir una señal de radar para un procesamiento posterior en un banco de pruebas con un emulador de objetivos de radar, en donde una frecuencia y un ancho de banda de la señal de radar se reducen por un primer factor en un dispositivo divisorio para el procesamiento posterior de la señal y en donde una frecuencia y un ancho de banda de la señal de radar se aumentan por el primer factor en un dispositivo de multiplicación después del procesamiento posterior de la señal.
La invención se explica con más detalle a continuación por medio de ejemplos de realización que están representados en las figuras. Se muestran al menos parcialmente de forma esquemática:
Figura 1 un esquema de conexiones de un dispositivo para convertir una señal de radar según una forma de realización preferida de la presente invención; y
Figura 2 un esquema de conexiones de un banco de pruebas según una forma de realización preferida de la presente invención.
En la Figura 1 está representado un esquema de conexiones de un dispositivo 1 para convertir una señal de radar para un procesamiento posterior de la señal, en particular en un banco de pruebas con un emulador de objetivos de radar, en una forma de realización preferida de la presente invención. El dispositivo 1 presenta una disposición divisoria 2 y una disposición 3 de multiplicación, en las que en cada caso preferiblemente varios componentes 4, 4', 5, 5' de procesamiento de señales están dispuestos en serie en la dirección del flujo de señales y conectados entre sí, es decir, conectados entre sí de manera conductora de señales. La disposición divisoria 2 está configurada en este contexto preferiblemente para registrar una señal de radar proporcionada en la disposición divisoria 2 y, por lo tanto, también denominada señal E de entrada y emitirla de nuevo como una señal de radar, en particular una señal W de trabajo, con una frecuencia o un ancho de banda reducidos en comparación con una frecuencia y un ancho de banda de la señal E de entrada. La señal W de trabajo así emitida puede entonces, después del procesamiento posterior de la señal, que está indicado mediante la línea de trazos, ser registrada por la disposición 3 de multiplicación como una señal W' de trabajo procesada o modificada y ser emitida de nuevo por la misma como una señal de radar, en particular una señal A de salida, con una frecuencia y un ancho de banda aumentados en comparación con la frecuencia y el ancho de banda de la señal W' de trabajo modificada.
En este contexto, está preferiblemente previsto dentro de la disposición divisoria 2 un dispositivo divisorio 4, que está configurado para convertir la señal de radar aplicada al dispositivo divisorio 4, en particular una señal intermedia Z, en la señal W de trabajo, de modo que la frecuencia y el ancho de banda de la señal W de trabajo estén reducidos en cada caso por un primer factor en comparación con la frecuencia o el ancho de banda de la señal intermedia Z aplicada al dispositivo divisorio 4. En otras palabras, el dispositivo divisorio 4 está configurado preferiblemente para comprimir el ancho de banda de la señal de radar aplicada al dispositivo divisorio 4 como una señal intermedia Z, de modo que la señal de radar emitida por el dispositivo divisorio 4 como la señal W de trabajo tenga un ancho de banda reducido por el primer factor en comparación con el ancho de banda de la señal E de entrada.
En este contexto, el dispositivo divisorio 4 puede estar configurado como un divisor de frecuencia regenerativo, que presente un componente mezclador 4a para mezclar la señal intermedia Z aplicada al divisor de frecuencia con una señal R de retroalimentación, un componente 4b de filtro, en particular un filtro de paso bajo, para filtrar una o varias gamas de frecuencias de la señal mezclada emitida por el componente mezclador 4a, y un componente 4c de amplificación para amplificar la señal filtrada emitida por el componente 4b de filtro. Durante el funcionamiento del divisor de frecuencia, parte de la señal emitida por el componente mezclador 4a se alimenta de nuevo al componente mezclador 4a como señal R de retroalimentación, en particular después de pasar por el componente 4b de filtro y el componente 4c de amplificación. De este modo es posible aislar y amplificar de manera encauzada componentes de frecuencia, en particular fracciones de frecuencia enteras, de manera que la señal W de trabajo emitida por el divisor de frecuencia durante el funcionamiento del divisor de frecuencia presente una frecuencia reducida por el primer factor y un ancho de banda reducido por el primer factor en comparación con la señal intermedia Z aplicada al divisor de frecuencia.
Si el dispositivo divisorio 4 está realizado como un circuito analógico en la manera preferida descrita, no se produce ninguna pérdida de información cuando se comprime el ancho de banda de la señal intermedia Z.
Dado que el componente 4b de filtro del dispositivo divisorio 4 generalmente solo funciona de manera fiable en una gama de frecuencias seleccionada, por ejemplo, filtra todos los componentes de frecuencia de la señal que se le alimenta por encima de un valor umbral de frecuencia predeterminado, por ejemplo, por encima de 10 GHz, puede ser necesario convertir la frecuencia de la señal E de entrada en una frecuencia que esté dentro de la gama de frecuencias seleccionada del componente 4b de filtro. En otras palabras, la señal E de entrada ha de prepararse en caso dado para el procesamiento en el dispositivo divisorio 4, en particular convertirse en la señal intermedia Z con una frecuencia reducida.
Para este propósito, está previsto en el presente ejemplo un módulo divisorio 5 dentro de la disposición divisoria 2, que está configurado para reducir la frecuencia de la señal E de entrada por un segundo factor de tal manera que la frecuencia de la señal de radar resultante emitida por el módulo divisorio 5, que también se denomina señal intermedia Z, se encuentre en la gama de frecuencias de trabajo del dispositivo divisorio 4, es decir, la señal intermedia Z pueda ser procesada de forma fiable y precisa por el dispositivo divisorio 4.
El módulo divisorio 5 presenta preferiblemente un componente mezclador 5a para mezclar la señal E de entrada aplicada al módulo divisorio 5 con una señal K de conversión, y un componente oscilador 5b para generar la señal K de conversión. En caso dado, el módulo divisorio 5 también puede presentar un componente de filtro y un componente amplificador (no mostrados), a través de los cuales se puede reprocesar la señal mezclada emitida por el componente mezclador 5a, en particular de modo que la frecuencia de la señal intermedia Z esté reducida por el segundo factor en comparación con la frecuencia de la señal E de entrada. Cuando la señal E de entrada se mezcla con la señal K de conversión, solo se influye en la frecuencia de la señal E de entrada, pero no en su ancho de banda.
Por lo tanto, en suma, dentro de la disposición divisoria 2, la frecuencia de la señal de radar proporcionada como señal E de entrada puede reducirse por un factor que resulta de multiplicar el primer factor por el segundo factor. El cambio de frecuencia realizado de esta manera también puede denominarse "conversión de frecuencia".
El cambio de ancho de banda realizado en este contexto dentro de la disposición divisoria 2, en el que el ancho de banda de la señal de radar se reduce por el segundo factor, también puede denominarse "compresión de ancho de banda".
La estructura de la disposición 3 de multiplicación es similar a la de la disposición divisoria 2. En particular, la disposición 3 de multiplicación puede presentar componentes 4', 5' de procesamiento de señales que corresponden a los componentes 4, 5 de procesamiento de señales de la disposición divisoria 2, pero que trabajan en sentido opuesto. En lugar del dispositivo divisorio 4, la disposición 3 de multiplicación puede presentar, por ejemplo, un dispositivo 4' de multiplicación, que preferiblemente está configurado para convertir la señal W' de trabajo modificada aplicada al dispositivo 4’ de multiplicación en otra señal intermedia Z', cuya frecuencia y cuyo ancho de banda están aumentados por el primer factor en comparación con la frecuencia o el ancho de banda de la señal W' de trabajo modificada. Además, en lugar del componente divisorio 5, la disposición divisoria 3 presenta preferiblemente un componente 5' de multiplicación, que está configurado preferiblemente para convertir la otra señal intermedia Z' aplicada al componente 5' de multiplicación en la señal A de salida, cuya frecuencia está aumentada por el segundo factor en comparación con la frecuencia de la otra señal intermedia Z'.
Para ello, el dispositivo 4’ de multiplicación está configurado preferiblemente como multiplicador, en particular como multiplicador analógico.
En correspondencia con el componente divisorio 5, el componente 5' de multiplicación presenta preferiblemente un componente mezclador 5a para mezclar la otra señal intermedia Z' con una señal K de conversión, que es generada por un componente oscilador 5b del componente divisorio 5. Sin embargo, cuando la otra señal intermedia Z' se mezcla con la señal K de conversión, la frecuencia de la otra señal intermedia Z' se aumenta por el segundo factor a la frecuencia de la señal A de salida.
Los componentes 4, 4', 5, 5' de procesamiento de señales de la disposición divisoria 2 y de la disposición 3 de multiplicación están preferiblemente adaptados unos a otros de tal manera que la frecuencia y el ancho de banda de la señal A de salida correspondan esencialmente a la frecuencia o el ancho de banda de la señal E de entrada. En particular, la disposición 3 de multiplicación, en particular el dispositivo 4’ de multiplicación y el módulo 5' de multiplicación, pueden estar configurados para deshacer de nuevo o compensar el cambio de frecuencia realizado dentro de la disposición divisoria 2 en la señal de radar proporcionada como señal E de entrada y el cambio de ancho de banda realizado en la señal de radar proporcionada después del procesamiento posterior de la señal, por ejemplo, en un emulador de objetivos de radar, en particular en la señal de radar procesada o modificada proporcionada como señal W' de trabajo.
Aunque en el presente ejemplo se muestran y se describen en cada caso solo un dispositivo divisorio 4, un dispositivo 4' de multiplicación, un módulo divisorio 5 y un módulo 5' de multiplicación, en principio es posible prever varios de estos componentes 4, 4', 5, 5' de procesamiento de señales en la disposición divisoria 2 o la disposición 3 de multiplicación. Esto es particularmente ventajoso si, por ejemplo, un solo módulo divisorio 5 no es suficiente para reducir la frecuencia de la señal E de entrada a la frecuencia de la señal intermedia Z para el procesamiento mediante el dispositivo divisorio 4, y/o un solo dispositivo divisorio 4 no es suficiente para reducir el ancho de banda de la señal E de entrada al ancho de banda de la señal A de trabajo para el procesamiento posterior de la señal, por ejemplo, mediante un emulador de objetivos de radar. Mediante la combinación de varios componentes 4, 4', 5, 5' de procesamiento de señales, la funcionalidad del dispositivo 1 se puede adaptar a los requisitos del emulador de objetivos de radar o de los distintos componentes 4, 4', 5, 5' de procesamiento de señales.
En este contexto, no importa en qué orden los componentes 4, 4', 5, 5' de procesamiento de señales procesen la señal de radar, siempre que la frecuencia y/o el ancho de banda de la señal aplicada a un componente 4, 4', 5, 5' de procesamiento de señales se hallen en la gama de frecuencias o anchos de banda de trabajo del componente correspondiente.
De forma particularmente ventajosa, también es posible configurar uno o varios módulos divisorios 5 y uno o varios módulos 5 de multiplicación de tal manera que los respectivos componentes mezcladores 5a mezclen la señal de radar aplicada a los mismos con una señal K de conversión de uno o varios componentes osciladores 5b comunes. En particular, por lo tanto, para cada módulo divisorio 5 en el que la frecuencia de la señal de radar aplicada se reduzca por un factor, en particular el segundo factor, sobre la base de la señal K de conversión proporcionada por el componente oscilador 5b, puede estar previsto un módulo 5 de multiplicación en el que la frecuencia de la señal de radar aplicada se aumente por el mismo factor, en particular el segundo factor, sobre la base de la misma señal K de conversión proporcionada por el mismo componente oscilador 5b. En otras palabras, al menos un módulo divisorio 5 y al menos un módulo 5' de multiplicación pueden estar configurados para compartir entre sí un componente oscilador 5b. Como resultado, la frecuencia de la señal de radar procesada en la disposición 3 de multiplicación se puede aumentar de forma fiable en la misma medida en que se redujo anteriormente en la señal de radar procesada en la disposición divisoria 2.
La Figura 2 muestra el esquema de conexiones de un banco 10 de pruebas con un dispositivo 1 para convertir una señal S de radar para un procesamiento posterior de la señal en un emulador 20 de objetivos de radar según una forma de realización preferida de la presente invención. El banco 10 de pruebas presenta un dispositivo RX de recepción para recibir una señal S de radar emitida por un sensor RS de radar instalado, por ejemplo, en un automóvil, y un dispositivo TX de transmisión para transmitir la señal S' de radar procesada de vuelta al sensor RS de radar. El sensor RS de radar presenta en este contexto una gama de frecuencias de trabajo y una gama de anchos de banda de trabajo dentro de las cuales puede emitir y recibir señales S, S' de radar.
El emulador 20 de objetivos de radar está configurado preferiblemente para emular un escenario de prueba, es decir, para emular uno o varios objetivos de radar, en particular una situación de tráfico, y para procesar una señal W de trabajo aplicada al mismo, en particular aplicarle un Desplazamiento Doppler, retardarla en el tiempo y/o modularla, de tal manera que la señal W’ de trabajo procesada y emitida por el emulador 20 de objetivos de radar, ocasionalmente también denominada señal de trabajo modificada, contenga información sobre el escenario de prueba emulado. En este contexto, el emulador 20 de objetivos de radar funciona en una gama de frecuencias de trabajo y una gama de anchos de banda de trabajo diferentes de la gama de frecuencias de trabajo y la gama de anchos de banda de trabajo del sensor RS de radar, de modo que es necesaria una conversión de la señal S de radar recibida por el dispositivo RX de recepción en la señal W de trabajo.
Para este propósito, el dispositivo 1 está conectado entre el dispositivo RX de recepción y el emulador 20 de objetivos de radar y presenta una disposición divisoria 2 por medio de la cual la señal S de radar proporcionada como señal E de entrada en la disposición divisoria 2 se puede convertir en la señal W de trabajo. Como se describe en relación con la Figura 1, se realizan en este contexto una conversión de frecuencia y una compresión de ancho de banda en las que la frecuencia de la señal E de entrada se reduce por un factor que resulta de multiplicar un primer factor por un segundo factor, o el ancho de banda de la señal E de entrada se reduce por el primer factor.
Para poder transmitir la señal W’ de trabajo procesada y emitida por el emulador 20 de objetivos de radar de vuelta al sensor S de radar, es necesaria correspondientemente una conversión opuesta de la señal W’ de trabajo procesada y emitida en una señal A de salida. Por medio de una disposición 3 de multiplicación del dispositivo 1, que está conectada entre el emulador 10 de objetivos de radar y el dispositivo TX de transmisión, la frecuencia y el ancho de banda de la señal W' de trabajo procesada y emitida, reducidos en el marco de la conversión de frecuencia y la compresión del ancho de banda, se pueden aumentar de nuevo de manera que correspondan esencialmente a la frecuencia o al ancho de banda de la señal S de radar emitida originalmente por el sensor RS de radar. A continuación, el dispositivo TX de transmisión puede transmitir la señal A de salida de vuelta al sensor RS de radar como una señal S' de radar procesada, y la información que esta contiene sobre el escenario de prueba emulado puede ser utilizada, por ejemplo, por un sistema de asistencia al conductor o una función del vehículo que presenta el sensor RS de radar, para probar el sistema de asistencia al conductor o la función del vehículo.
Lista de símbolos de referencia:
1 dispositivo para convertir una señal de radar
2 disposición divisoria
3 disposición de multiplicación
4 dispositivo divisorio
4a componente mezclador
4b componente de filtro
4c componente amplificador
4' dispositivo de multiplicación
5 módulo divisorio
5a componente mezclador
5b componente oscilador
5' módulo de multiplicación
10 banco de pruebas
20 emulador de objetivos de radar
E señal de entrada
A señal de salida
Z señal intermedia
Z' otra señal intermedia
W señal de trabajo
W' señal de trabajo procesada
S señal de radar
S' señal de radar procesada
K señal de conversión
RS sensor de radar
RX unidad de recepción
TX unidad de transmisión

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Dispositivo (1) para convertir una señal (S) de radar para un procesamiento posterior de la señal en un banco (10) de pruebas con un emulador (20) de objetivos de radar, que presenta
    una disposición divisoria (2) con un dispositivo divisorio (4) que está configurado para reducir por un primer factor una frecuencia y un ancho de banda de la señal (S) de radar para el procesamiento posterior de la señal, y
    una disposición (3) de multiplicación con un dispositivo (4') de multiplicación que está configurado para aumentar por el primer factor una frecuencia y un ancho de banda de la señal (S) de radar después del procesamiento posterior de la señal.
  2. 2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, en donde el dispositivo divisorio (4) presenta al menos un divisor de frecuencia, en particular regenerativo.
  3. 3. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 2, en donde
    la disposición divisoria (2) presenta además un módulo divisorio (5) que está configurado para reducir por un segundo factor una frecuencia de la señal (S) de radar para el procesamiento posterior de la señal, y en donde
    la disposición (3) de multiplicación presenta además un módulo (5') de multiplicación que está configurado para aumentar por el segundo factor una frecuencia de la señal (S) de radar después del procesamiento posterior de la señal.
  4. 4. Dispositivo (1) según la reivindicación 3, en donde el módulo divisorio (5) y/o el módulo (5') de multiplicación presentan un componente oscilador (5b) para generar una señal (K) de conversión con una frecuencia de conversión, y un componente mezclador (5a) para mezclar la señal (K) de conversión con la señal (S) de radar proporcionada en el módulo divisorio (5) o el módulo (5') de multiplicación.
  5. 5. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el primer factor está en un intervalo de 1 a 10, preferiblemente en un intervalo de 1.5 a 6, en particular en un intervalo de 2 a 4.
  6. 6. Banco (10) de pruebas configurado para procesar una señal (S) de radar, que presenta:
    un dispositivo (1) para convertir la señal (S) de radar según una de las reivindicaciones 1 a 5; y un emulador (20) de objetivos de radar que está conectado a la disposición divisoria (2) y la disposición (3) de multiplicación y está configurado para procesar, en particular para aplicarle un desplazamiento Doppler, retardar en el tiempo y/o modular, la señal (S) de radar proporcionada por la disposición divisoria (2), cuya frecuencia y cuyo ancho de banda están reducidos al menos por el primer factor por medio de la disposición divisoria (2), de tal manera que la señal (S) de radar procesada correspondientemente caracterice al menos un objeto emulado.
  7. 7. Banco (10) de pruebas según la reivindicación 6, en donde el emulador (20) de objetivos de radar está configurado para procesar la señal (S) de radar proporcionada por la disposición divisoria (2), cuya frecuencia es inferior a 10 GHz, preferiblemente inferior a 5 GHz, en particular inferior a 2.5 GHz, y cuyo ancho de banda es inferior a 4 GHz, preferiblemente inferior a 2 GHz, en particular inferior a 1 GHz.
  8. 8. Procedimiento para convertir una señal (S) de radar para su procesamiento posterior en
    un banco (10) de pruebas con un emulador (20) de objetivos de radar, en donde una frecuencia y un ancho de banda de la señal (S) de radar se reducen por un primer factor en un dispositivo divisorio (2) para el procesamiento posterior de la señal, y
    en donde
    una frecuencia y un ancho de banda de la señal (S) de radar se aumentan por el primer factor en un dispositivo (4') de multiplicación después del procesamiento posterior de la señal.
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