HU216857B - Radarszondás felügyeleti elrendezés - Google Patents
Radarszondás felügyeleti elrendezés Download PDFInfo
- Publication number
- HU216857B HU216857B HU9603361A HUP9603361A HU216857B HU 216857 B HU216857 B HU 216857B HU 9603361 A HU9603361 A HU 9603361A HU P9603361 A HUP9603361 A HU P9603361A HU 216857 B HU216857 B HU 216857B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- radar
- signal
- arrangement according
- circuit
- control unit
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 17
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/36—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
- G01S13/40—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal wherein the frequency of transmitted signal is adjusted to give a predetermined phase relationship
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/04—Systems determining presence of a target
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
Abstract
A találmány tárgya radarszőndás felügyeleti elrendezés, amely úgy vankialakítva, hőgy mőzgó őbjektűmők, különösen emberek jelenlététészlelje. A radarszőnda tartalmaz egy vezérlőegységet 8) egyőszcillátőrkapcsőlás (l) és egy adófőkőzat (2) közé beiktatőttelágazást (4), valamint egy, a radaradótól elágaztatőtt jelet avevőfőkőzattal (6) vett, visszavert jelre szűperpőnáló összegzőkacsőlást (5). A radarszőnda interferencia üzemmódú, és az adási-vételiútban az elágazás (4) és a összegzőkapcsőlás (5) közé a radarjelfűtási idejét az elágaztatőtt jel tekintetében adőtt késleltetésidővel (Td) meghősszabbító késleltetőkapcsőlás (25) van beiktatva. ŕ
Description
A találmány tárgya radarszondás felügyeleti elrendezés. Ez a felügyeleti elrendezés objektumok jelenlétének hatására jelez. Az objektumok alatt itt tárgyak vagy élőlények értendők. A radarszonda tartalmaz egy vezérlőegységet, egy oszcillátorkapcsolás és egy adófokozat közé beiktatott elágazást, valamint egy összegzőkapcsolást, amely egy vevőfokozattól vett visszhangjelre szuperponál egy, az elágazástól jövő jelet.
A DE-A1-32 10985 számú német szabadalmi bejelentésből ismert például egy érintkezés nélküli elektronikus vezérlés szaniterszerelvényhez, amely radarhullámokkal működik, és felhasználja a Doppler-jelenséget oly módon, hogy személyek mozgásakor a mozgás irányát is felismeri. A szaniterszerelvények öblítési komfortja és megbízható működése iránt támasztott magas követelményeknek ezek a radarszondák gyakran nem felelnek meg, mivel nem tudják egyértelműen megállapítani, hogy van-e valaki a szóban forgó szaniterszerelvénynél. Emellett gyakran hátrányos az a tény, hogy az ilyen radarszondákat jelentős többletráfordítással kell a szóban forgó szaniterszerelvény átviteli és visszaverési tulajdonságaihoz hozzáilleszteni. Ez gyakran meghaladja a beépítést végző szerelők műszaki ismereteit.
Az US 5,268,692 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalomból ismert például egy frekvenciamodulált, folyamatos működésű (FM/CW) radarral működő közelitávolság-mérő, amely gépjárművekben szolgál felügyeleti célokra. Az EP 0,416,745 számú európai közzétételi irat behatolást jelző rendszert ismertet, FM/CW radaros megoldásban, amelyben egyes kiválasztott frekvencia-összetevőket szűrnek, amplitúdóban komparáinak, és ezáltal határozzák meg a rendszer térbeli érzékelési határait. Az ilyen radarrendszerek gyakori hátránya, hogy működésük viszonylag nagy frekvenciatartományra kiterjedő változó frekvenciát igényel, amely bizonyos körülmények fennállása esetén meghaladja a radarsugárzás megengedett sávszélességét.
Az US 4,981,158 számú szabadalomból vízcsapok vízáramlását szabályozó eszközt ismerhetünk meg. A mozgásérzékelés mikrohullámú módon történik, szalagantenna révén. Az érzékelési tartományt meghatározó térfogatban a vízáramlás járulékos zavaró hatásának kiküszöbölését oldották meg. A feladat jellegéből adódóan itt az érzékelési tartomány kicsiny területre korlátozható, így a mikrohullámú érzékelésnek nem kell túlságosan szigorú követelményekhez igazodnia.
Találmányunk célja ezért olyan radarszondás felügyeleti elrendezés, amely a radarsugárzás megengedett sávszélességét nem haladja meg.
Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a felügyeleti elrendezésben a radarszonda interferencia üzemmódú, és az adási-vételi útban az elágazás és az összegzőkapcsolás közé a radarjel futási idejét adott késleltetési idővel meghosszabbító késleltetőkapcsolás van beiktatva.
A találmány szerinti felügyeleti elrendezés nemcsak a megengedett sávszélesség tekintetében előnyös, hanem azért is, mert a frekvenciamodulált, folyamatos működésű (FM/CW) radarokkal ellentétben különösen olcsó.
A találmány szerinti felügyeleti elrendezés járulékos előnye, hogy például szaniteralkalmazások esetén magas öblítési komfortot biztosít, és emellett minden egyedi adaptálás nélkül, problémamentesen hozzáépíthető a kereskedelmi forgalomban kapható, szokványos szaniterszerelvényekhez.
Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az
1. ábra egy találmány szerinti radarszondás felügyeleti elrendezés kapcsolási tömbvázlata, a
2. ábra vektorábra a találmány szerinti felügyeleti elrendezés előnyös kiviteli alakjának magyarázatához, a
3. ábra egy diagram a találmány további, nyugalmi jelet elnyomó kiviteli alakja működési módjának magyarázatához, a
4. ábra egy diagram annak a frekvenciának az ábrázolásához, amellyel az interferenciajel egy előre meghatározott amplitúdója ismétlődik.
Az 1. ábrán látható radarszonda tartalmaz egy
I oszcillátorkapcsolást, amelynek a kimenete egyrészt egy 2 adófokozaton át egy 3 adóantennával, másrészt egy 4 elágazáson át egy 5 összegzőkapcsolás első bemenetével van összekötve. A radarszonda vevőrésze az 5 összegzőkapcsolás második bemenetére csatlakoztatott 6 vevőfokozatból és az ezzel összekötött 7 vevőantennából áll.
A felügyeleti elrendezés járulékosan tartalmaz egy 8 vezérlőegységet és egy 9 kiértékelőkapcsolást. A 9 kiértékelőkapcsolás a CH-03 78/94-3 számú svájci szabadalmi bejelentésben leírthoz hasonlóan működhet. Az 5 összegzőkapcsolás kimenete és a 8 vezérlőegység bemenete közé egy 10 demodulátorkapcsolás van beiktatva. A 8 vezérlőegység egy 11 jelbuszon át van az 1 oszcillátorkapcsolással összekötve.
Az 1 oszcillátorkapcsolás tartalmaz egy feszültségfüggő (feszültségvezéreit) 12 oszcillátort, ami egy Sc jelet állít elő, és amit egy 13 frekvenciaszintézer lépésenként vagy iteratív módon egy változtatható fm frekvenciára állít be. A 10 demodulátorkapcsolás előnyös módon egy 14 demodulátorból és egy utánakapcsolt 15 erősítőből áll. A 14 demodulátor és a 15 erősítő közé előnyös módon egy 16 felüláteresztő szűrő van beiktatva. A 8 vezérlőegység el van látva egy 17 mikroprocesszorral, amelyhez a 9 kiértékelőkapcsolás és a
II jelbusz csatlakozik.
A találmány első, előnyös kiviteli alakjában a 8 vezérlőegység tartalmaz még egy fázisszinkron 18 egyenirányítót, amelynek egyik bemenete a 10 demodulátorkapcsolás kimenetével, másik bemenete egy 19 kisfrekvenciás oszcillátor kimenetével van összekötve. A fázisszinkron 18 egyenirányító kimenete egy 20 komparátoron át a 17 mikroprocesszor egyik bemenetére csatlakozik.
A találmány második, bővebb kiviteli alakjában, amely teljes kiépítésben az 1. ábrán látható, a 8 vezérlőegység tartalmaz egy, a 17 mikroprocesszorra csatlakoztatott 21 digitális/analóg átalakítót és egy, a fázisszinkron 18 egyenirányító és a 20 komparátor közé beiktatott
HU 216 857 Β kivonóegységet. Ezek speciálisan a nyugalmi jel elnyomására szolgálnak. Bizonyos alkalmazásokban, különösen a nyugalmi jel elnyomása nélküli alkalmazásokban azonban közvetlen összeköttetés lehet a fázisszinkron 18 egyenirányító kimenete és a 20 komparátor bemenete között.
A 2 adófokozat tartalmaz előnyös módon egy 23 erősítőt, ami egyben a leválasztást is biztosítja, és egy ezután kapcsolt 24 segédmodulátort. A 24 segédmodulátomak lehet egy egyszerű átkapcsolási funkciója is, hogy vagy fenntartsa az adási utat, vagy a jelet egy terhelőimpedanciára vezesse. A 24 segédmodulátor lehet például egy PIN-diódás modulátor. A 24 segédmodulátor helyett a 19 kisfrekvenciás oszcillátor jele egy kapcsolón át közvetlenül is be- és kikapcsolhatja a 23 erősítő táplálását.
A 6 vevőfokozat például egy 25 késleltetőkapcsolás és egy 26 erősítő soros kapcsolásából állhat. A 25 késleltetőkapcsolás elvileg a vevő-adó közötti útban van. így adott esetben a 24 segédmodulátor elé vagy után is kapcsolható, vagy részben a 2 adófokozatban, részben a 6 vevőfokozatban lehet.
Az ábra szerinti radarszonda a következőképpen működik:
Az 1 oszcillátorkapcsolás előállítja az Sc=a sin mt jelet.
Az 5 összegzőkapcsolásra egy Sr vevőjel jut Td+2r/c időkésleltetéssel, ahol
Td - a 25 késleltetőkapcsolás által előidézett késleltetés,
2r - a cél távolsága oda és vissza, c - a fénysebesség.
Az Sr vevőjelre tehát fennáll, hogy
Sr=b sin (ú(t-Td-2r/c).
Minthogy a szinusz alakú Sc és Sr jelnek az 5 összegzőkapcsolás két bemenetén mindig azonos frekvenciája van, ezért szuperponált összegük időbeli változása ugyancsak szinuszos. Időbeli átlagban a jelamplitúdók egyes helyeken összeadódnak, más helyek részben kioltják egymást, úgyhogy a jelnek rendszerint mindig van egyenáramú összetevője.
A 14 demodulátor kimenetén ezért olyan amplitúdósorozatot kapunk, amelynek Afm periodicitása az r céltávolság mértéke. Az interferenciajel periodicitása, vagyis a Afm frekvenciakülönbség, amellyel egy előre meghatározott amplitúdó ismétlődik, a
Amt-2n-n=Am(t-Td-2r/c) képletből adódik, ahol n egész szám, figyelembe véve azt, hogy
Δω=2π·Δίτη.
Ebből n=l helyettesítéssel kapjuk a következő radarképletet :
r=c(l - Afm · Td)/(2 · Afm) vagy Td=10 ns-ra r [cm] =150-((100/Afin [MHz])-l).
A kis távolságú radarnak ebben a képletében figyelemre méltó az a tény, hogy a távolságmérés független az abszolút radarfrekvenciától. Kizárólag és egyedül az fm vivőfrekvencia Afm változása a meghatározó. A Td késleltetési idővel egy előre meghatározott radarsávszélesség hozzáállítható a kívánt cél távolság-tartományhoz.
Ha a Td késleltetési idő például 10 ns és az interferenciaamplitúdó mért periodicitása Aím=66,66 MHz, akkor a radarképletből r=75 cm távolság adódik.
A találmány szerinti felügyeleti elrendezés előnye, hogy rövid céltávolságok esetén az interferenciaamplitúdó periodicitásához tartozó frekvenciaváltozások nem vesznek fel olyan nagy értékeket, amelyek a radarsugárzás megengedett sávszélességének túllépéséhez vezetnének. Ha ugyanis egy adott Td késleltetésiidő-értékhez a vivőfrekvencia Afm változása szükséges egy r távolság meghatározásához, ugyanakkor ezen r távolság mellett Td=0 esetén Afm’ változás lenne szükséges, akkor:
Afm=Afrn’/(l +Afm’ -Td), amellyel Afm’ -Td= 1 esetére:
Afm=Afm’/2.
Ez azt mutatja, hogy késleltetőkapcsolás alkalmazásakor (Td>0) a szükséges sávszélesség mintegy a felére csökkenhet.
A találmány első kiviteli alakjában, - ami nem tartalmazza a 24 segédmodulátort, a 16 felüláteresztő szűrőt, a fázisszinkron 18 egyenirányítót, a 19 kisfrekvenciás oszcillátort, a 21 digitális/analóg átalakítót és a 22 kivonóegységet - a 15 erősítő kimenete közvetlenül van a 20 komparátor bemenetével összekötve. A 17 mikroprocesszor feladata valamennyi kiviteli alakban annak a Afm frekvenciakülönbségnek a meghatározása, amellyel egy előre meghatározott amplitúdó ismétlődik. Evégett az 1 oszcillátorkapcsolással összekötött 17 mikroprocesszor úgy van programozva, hogy az fm vivőfrekvencia egy előre meghatározott fm! értéktől kiindulva (4. ábra) lépésenként vagy iteratív módon változik egy fm2 érték eléréséig, amelynél az interferenciajelnek az fim, kezdőérték fázisához viszonyított fáziseltolódása legalább közelítőleg 2π. Ebben az időpontban Afm=fm2-fml, és a radarképlet alkalmazható az r távolság meghatározására. Ez minden további nélkül lehetséges, mert a c állandó és a Td késleltetési idő mint fix paraméter ismert. Mindezt automatikusan vezérli a 17 mikroprocesszor, amely mindenkor egy alkalmas kódjelet ad a 13 frekvenciaszintézerre a 12 oszcillátor kívánt fm, stb. frekvenciával való vezérlése végett, mégpedig például vobbulációs vezérléssel 500 kHz-es kvarclépésekben. Ezzel ugyanakkor megtakarítunk egy egyébként szükséges frekvenciamérő berendezést.
Ebből a célból minden eljáráslépés után a 17 mikroprocesszor meggyőződik arról, hogy a megfelelő amplitúdóérték egy előre meghatározott referenciajelnél nagyobb vagy kisebb-e. Ezt az információt a 20 komparátor szolgáltatja. A 9 kiértékelőkapcsolás végül információt kap a 17 mikroprocesszortól a radarszonda és egy cél közötti távolságról.
A kis távolságú interferenciaradar műszaki megvalósítása viszonylag egyszerű. A ffekvenciaszintézer a 17 mikroprocesszor szoftverével tág határok között programozható, és műszaki adatai előnyös módon a következők :
radarfrekvencia körülbelül 1 -40 GHz sávszélesség 10 MHz-3 GHz lépésköz n-10 kHz,
HU 216 857 Β például 240 lépéssel és n=50 esetén (távolságfelbontás ±1 cm). Megjegyzendő, hogy a gyakorlatban csak a hivatalosan engedélyezett frekvenciák (2,4 GHz;
5,8 GHz; 9,6 GHz; 10,5 GHz; 13,7 GHz; 24,1 GHz; 34,7 GHz) egyikével szabad dolgozni.
A találmány szerinti iterációs eljárás a frekvenciaszintézerrel nagyon rugalmassá teszi az interferenciajel periódusszélességének meghatározását, különösen egy lineáris vobbulációs vezérléssel mind a 240 lépésen át felfelé, és vissza az egész sávszélességben. A 13 frekvenciaszintézer programozásához és az adott esetben a 24 segédmodulátoron át modulált interferenciajel méréséhez fokozatonként együttesen maximálisan 1 ms, és így maximálisan 240 ms teljes vobbulációs időtartam szükséges.
A 13 frekvenciaszintézerrel a 240 beállítható frekvencia bármelyikére maximálisan 1 ms-on belül kvarc pontosan rá lehet állni, és azt mérni lehet. Ez azt jelenti, hogy ugyanakkor egyszerű és gyors behatárolási eljárás valósítható meg az interferenciajel periódusszélességének meghatározásához.
A találmány egy kiviteli alakjában, ami a 19 kisfrekvenciás oszcillátort, a fázisszinkron 18 egyenirányítót, a 16 felüláteresztő szűrőt és a 24 segédmodulátort is tartalmazza, a fázisszinkron 18 egyenirányító kimenete közvetlenül van a 20 komparátor bemenetével összekötve. Ennek a kiviteli alaknak az a célja, hogy a fentebb említett egyenáramú összetevőre való tekintettel fokozza a mérési pontosságot.
A feladat ugyanis egy nagyon kis radarjel kiértékelése, ami a hozzá képest nagyon nagy referenciajelre van szuperponálva. A tapasztalatok szerint ez a gyakorlatban bizonyos nehézségekkel jár, amelyeket a találmány szerinti fenti kiviteli alakkal kitűnően el lehet kerülni.
Ebben a kiviteli alakban a 19 kisfrekvenciás oszcillátor például 10 kHz frekvenciájú modulálójelet szolgáltat, amennyiben tetszőleges radarfrekvenciáknál az interferenciajelek amplitúdóinak egyszerű egyenirányítása a fázisszinkron 18 egyenirányítóban történik. Ez nem befolyásolja hátrányosan az interferenciajel periodicitását, mert az egyenirányítóit érték ebben az esetben is periodikusan változik a Afm frekvenciával.
A 2. ábra szerinti vektorábrán az A vektor a 24 segédmodulátor által még nem modulált S’c referenciajelet, míg a B vektor a 24 segédmodulátor által már modulált, az A vektorral a tárgy távolságától függő ω fázisszöget bezáró Sr vevőjelet ábrázolja, amelyből szuperpozícióval a C vektor, mint Sj interferenciajel adódik. Az átkapcsolóként szolgáló 24 segédmodulátor beés kikapcsolásakor, ami a B vektor 100%-os négyszögmodulálásának felel meg, az interferenciát jelképező C vektor a 19 kisfrekvenciás oszcillátor modulálási frekvenciájának ütemében ide-oda ugrál a b jelű és az a jelű pont között. A hossza így a C vektor hossza és az A vektor hossza között változik. ω=γ fázisszög esetén, amikor is az A vektor hossza és a C’ vektor hossza egyenlő, eltűnik a be- és kikapcsolási moduláció. Ha a ω fázisszög γ-nál kisebb vagy nagyobb, akkor ismét megjelenik a moduláció az interferenciavektoron. Mindenesetre a modulálási fázis ezen a nullaponton 2n-vcl változik. A modulálófeszültség nullapontjánál bekövetkező 180°-os fázisváltozást a fázisszinkron 18 egyenirányító kihasználja a jel kiértékelésekor, ami az interferenciajel Am periódusszélességének a találmány szerinti fázisszinkron egyénirányitással történő meghatározására szolgál.
A radarjel és a referenciajel szuperponálásával kapott interferenciajel így a referenciajeltől származó egyenfeszültségű összetevő mellett tartalmaz egy, a radarvisszhangtól származó, négyszögmodulált, váltakozó feszültségű összetevőt is. A 10 demodulátorkapcsolásban lévő egyszerű 16 felüláteresztő szűrő ezután a modulált radarvisszhangot további feldolgozás végett elválasztja az egyenfeszültségű összetevőtől. Az interferenciajel nullahelyeit (4. ábra) a fázisszinkron egyenirányítás után a 20 komparátor határozza meg. A 3. és
4. ábrákon valamely amplitúdó, így például a C vektor abszolút értékének változását mutatjuk be az f frekvencia függvényében.
Az Sj interferenciajel előállítása végett a találmány második kiviteli alakja szerint a nagy dinamikatartománnyal jellemzett radaijelre egy állandó, az adójelből származtatott S’c referenciajelet szuperponálunk, majd ezt egyenirányítjuk. Az interferenciajel kiértékelendő amplitúdója a mérésifrekvencia-tartományban közelítőleg szinusz alakú görbét ír le, ami egy állandó amplitúdóértékre van szuperponálva. Ez az állandó amplitúdóérték az S’c referenciajel amplitúdójának felel meg, és célszerűen az interferenciajel periódusidejének egzakt meghatározásához nullavonalként használjuk, mert az interferenciajel metszési szöge ezzel a nullavonallal a legnagyobb. Ebben az esetben ezért a komparátor lehet egy úgynevezett nullpontdetektor.
A találmány harmadik kiviteli alakjában nyugalmi jelet kompenzálunk. Ezt a 21 digitális/analóg átalakító és a 22 kivonóegység segítségével valósítjuk meg.
A radar észlelési tartományában állandóan jelen lévő tárgyakon, tehát különösen a vizeldecsészén is bekövetkező visszaverődés révén úgynevezett nyugalmijelvisszhang keletkezik, ami a célvisszhangra szuperponálódik. Mivel az interferenciaradaros eljárás nem többcélos, ezért a nyugalmi jelnek ez a visszhangja megengedhetetlen mérési hibákat idézhet elő.
Ezeknek a mérési hibáknak az elkerülése végett a nyugalmi jelek elnyomására a találmány szerint a következő eljárást alkalmazzuk:
Célvisszhang nélküli referenciaméréssel kimérjük és a 17 mikroprocesszorban tároljuk a nyugalmi jel visszhangját az egész mérésifrekvencia-tartományban. Minden céltávolságmérést követően kiejtjük a szóban forgó mérési frekvenciához tárolt nyugalmijel-visszhangot. Ez az eljárás azonban feltételezi, hogy a nyugalmi jel visszhangja és a célvisszhang az S’c referenciajelnél jóval kisebb.
A nyugalmi jel elnyomása hasznos ahhoz a modulációhoz is, amelyet a fázisszinkron egyenirányításhoz alkalmazunk. Amint ezt fentebb taglaltuk, ez a moduláció abból áll, hogy az 1 oszcillátorkapcsolás feszültségvezéreit 12 oszcillátorának kimenőjelét a 3 adóantennán
HU 216 857 Β történő kisugárzás előtt az említett, például 10 kHz-es modulálójellel 100%-osan amplitúdómoduláljuk, a referenciajel útjában viszont nem végzünk amplitúdómodulációt. A nyugalmi jel visszhangjának kompenzálása ekkor nagyon egyszerű módon végezhető ennek a fázisszinkron egyenirányítónak a kapcsolásával, mégpedig ugyancsak a 20 komparátorral, amelynek a logikai kimenőjele szolgáltatja a 17 mikroprocesszornak a közvetlen információt, hogy a célvisszhangot az adott mérési frekvencián az interferencia gyengítette vagy erősítette, miután minden céltávolságméréskor kivonással kiejtjük a szóban forgó mérési frekvenciához tárolt nyugalmij el-visszhangot.
A nyugalmi jel visszhangját akkor lehet felvenni, amikor a felügyelendő helyiségben nincsenek idegen objektumok. Ehhez a felvételhez egy 27 analóg/digitális átalakítót iktatunk be a fázisszinkron 18 egyenirányító kimenete és a 17 mikroprocesszor egyik bemenete közé. A kis távolságú radar a nyugalmi jel visszhangját úgy érzékeli, mintha az célvisszhang lenne, és a 17 mikroprocesszor meghatározza a 3. ábrán szaggatott vonallal jelölt interferenciaamplitúdó-értékeket. A 3. ábrán folytonos vonallal ábrázoltuk azokat az interferenciaamplitúdó-értékeket, amelyek akkor adódnak, ha egy ember is jelen van. A 4. ábrán látható az eredő a találmány szerinti, a nyugalmi jel elnyomására szolgáló eljárás alkalmazása után.
Ha az f frekvencia függvényében ábrázolt, lényegében szinuszos amplitúdó abszolút érték a 4. ábra szerinti két egymást követő nullpontjának környezetében, ahol a függvény növekvő, az frri| és fm2 frekvenciák Am=fm]-fm2 különbsége adja meg az interferenciajel keresett Afm periodicitását, vagyis azt az értéket, amelyet a radarképletbe be kell helyettesíteni az r távolság meghatározása végett.
Egy másik, a 21 digitális/analóg átalakítót és a 22 kivonóegységet nem tartalmazó változat szerint a 20 komparátor helyett egy digitális/analóg átalakítót lehet alkalmazni. Ekkor a 17 mikroprocesszor az ember okozta interferenciaamplitúdó értékeiből szoftver révén vonja ki a nyugalmi jel megfelelő értékeit.
A 9 kiértékelőkapcsolás, vagy adott esetben a 17 mikroprocesszor úgy alakítható ki, hogy legalább egy Sk kritériumjelet állítson elő, ha a felügyeleti tartományban lévő személy és a radarszonda közötti pillanatnyi távolság r értéke kisebb egy előre meghatározott dr referenciaértéknél. A felügyeleti elrendezés járulékosan tartalmazhat egy monitoregységet, amely úgy van kialakítva, hogy ettől az Sk kritériumjeltől függően állít elő egy hasznos jelet.
Ez az monitoregység úgy is kialakítható, hogy az Sk kritériumjel megléte esetén a radarszonda vezérlését egy első, fo), ismétlődési frekvenciájú passzív felügyeleti állapotból átkapcsolja egy második, az elsőnél nagyobb, fco2 ismétlődési frekvenciájú aktív felügyeleti állapotba, vagy amely esetben a radarszonda tartósan be van kapcsolva. Az első, ίω, ismétlődési frekvencia előnyös módon 0,1 és 100 Hz között, a második, ίω2 ismétlődési frekvencia legalább 10 Hz, vagy a radarszonda tartós bekapcsolását jelenti. A monitoregységet és a felügyeleti elrendezést előnyös módon villamos kábelek kötik össze, és a monitoregység a felügyeletelrendezést úgy vezérli, hogy az fö),; fb)2 ismétlődési frekvencia periódusához viszonyítva csak nagyon rövid időtartamok alatt kap táplálást, például akkumulátorról.
A felügyeleti elrendezés kialakítható úgy is, hogy több Sk kritériumjelet értékeljen, amelyek információkat tartalmaznak különböző távolságokban lévő célokról és/vagy fellépő radiális célsebességekről, és/vagy a mozgásirányról egy radiális célsebesség észlelésekor.
A 3 adóantenna és a 7 vevőantenna lehet tölcsérantenna vagy NYAK-lapon elhelyezett síkantenna.
A találmány szerinti elrendezés kiválóan alkalmazható nemcsak szaniterszerelvényekhez, hanem például ajtónyitó vagy más hasonló berendezésekhez, amelyek egy közeli tartományban észlelik objektumok jelenlétét.
Claims (10)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Radarszondás felügyeleti elrendezés, objektumok jelenlétének jelzésére; a radarszonda tartalmaz egy vezérlőegységet (8), egy oszcillátorkapcsolás (1) és egy adófokozat (2) közé beiktatott elágazást (4), valamint egy, az elágazástól jövő referenciajelet (Sj) a vevőfokozattal (6) vett, visszavert vevőjelre (Sr) szuperponáló összegzőkapcsolást (5), azzal jellemezve, hogy a radarszonda interferencia üzemmódú, és az adási-vételi útban az elágazás (4) és az összegzőkapcsolás (5) közé a radarjel futási idejét adott késleltetési idővel (Td) meghosszabbító késleltetőkapcsolás (25) van beiktatva.
- 2. Az 1. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a késleltetőkapcsolás (25) késleltetési ideje (Td) 2 és 40 ns között van.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az összegzőkapcsolásnak (5) a radarinterferencia-jelet szolgáltató kimenete egy demodulátorkapcsoláson (10) át van az oszcillátorkapcsolás (1) vezérlésére szolgáló vezérlőegységgel (8) összekötve.
- 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a késleltetőkapcsolás (25) egy vevőantenna (7) és az összegzőkapcsolás (5) közé beiktatott vevőfokozatba (6) van integrálva.
- 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőegység (8) tartalmaz egy egyenirányítót (18), amelynek a bemenete a demodulátorkapcsolás (10) kimenetére, a kimenete egy komparátoron (20) át az oszcillátorkapcsolást (1) vezérlő mikroprocesszorra (17) csatlakozik.
- 6. Az 5. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a demodulátorkapcsolás (10) tartalmaz egy demodulátort (14) és egy, ez után kapcsolt felüláteresztő szűrőt (16), és a vezérlőegység (8) tartalmaz egy kisfrekvenciás oszcillátort (19), amelynek a kimenete az egyenirányító (18) egyik bemenetére és az egy segédmodulátort (24) tartalmazó adófokozat (2) egyik bemenetére csatlakozik.
- 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a nyugalmi jel elnyomása végett aHU 216 857 Β vezérlőegység (8) tartalmaz az egyenirányító (18) és a komparátor (20) közé beiktatott kivonóegységet (22), amelynek a második bemenete egy digitális/analóg átalakítón (21) át a mikroprocesszorhoz (17) csatlakozik.
- 8. A 7. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy nyugalmi jelek tárolása végett az egyenirányító (18) kimenete és a mikroprocesszor (17) egy további bemenete közé egy analóg/digitális átalakító (27) van beiktatva.
- 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az oszcillátorkapcsolás (1) a vezérlőegység (8) által változtatható vivőfrekvenciára (fm) beállítható, feszültségvezéreit oszcillátorral5 (12) kialakított frekvenciaszintézert (13) tartalmaz.
- 10. A 9. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a frekvenciaszintézer (13) úgy van kialakítva, hogy a hivatalosan engedélyezett frekvenciák egyikén, 120 MHz sávszélességgel, és n-50 kHz lépés10 közzel dolgozik, ahol n 4 és 20 közötti egész szám.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH344595 | 1995-12-06 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9603361D0 HU9603361D0 (en) | 1997-01-28 |
| HUP9603361A2 HUP9603361A2 (en) | 1997-11-28 |
| HUP9603361A3 HUP9603361A3 (en) | 1998-03-02 |
| HU216857B true HU216857B (hu) | 1999-09-28 |
Family
ID=4256109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9603361A HU216857B (hu) | 1995-12-06 | 1996-12-05 | Radarszondás felügyeleti elrendezés |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5844519A (hu) |
| EP (1) | EP0777131A1 (hu) |
| JP (1) | JPH09281225A (hu) |
| CN (1) | CN1167922A (hu) |
| AT (1) | AT2038U1 (hu) |
| AU (1) | AU712439B2 (hu) |
| CZ (1) | CZ353696A3 (hu) |
| DE (1) | DE29618865U1 (hu) |
| HU (1) | HU216857B (hu) |
| PL (1) | PL181870B1 (hu) |
| SK (1) | SK153296A3 (hu) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164933B1 (en) * | 2004-03-02 | 2007-01-16 | Motion Computing, Inc. | Apparatus and method for reducing the electromagnetic interference between two or more antennas coupled to a wireless communication device |
| DE102005021882A1 (de) * | 2005-05-04 | 2006-11-09 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Abstands zu einem Zielobjekt |
| US7729457B2 (en) * | 2005-07-25 | 2010-06-01 | Mstar Semiconductor, Inc. | Method of weak signal acquisition and associated apparatus |
| US7791530B2 (en) * | 2006-01-05 | 2010-09-07 | Autoliv Asp, Inc. | Time duplex apparatus and method for radar sensor front-ends |
| IT1393868B1 (it) * | 2009-04-01 | 2012-05-11 | Elsag Datamat Spa | Sensore di prossimita' per area di parcheggio |
| WO2014057651A1 (ja) * | 2012-10-10 | 2014-04-17 | アルプス電気株式会社 | 無線センサ装置 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH378494A (de) | 1960-09-02 | 1964-06-15 | Vaermekraft Ab | Vorrichtung zur Regelung der durch einen Heizkessel und ein an denselben angeschlossenes Rohrsystem strömenden Wassermenge |
| US3562750A (en) * | 1966-06-15 | 1971-02-09 | Us Army | Continuous wave correlation radar |
| CH614051A5 (hu) * | 1977-04-07 | 1979-10-31 | Siemens Ag Albis | |
| US4107684A (en) * | 1977-05-02 | 1978-08-15 | E-Systems, Inc. | Phase locked detector |
| FR2440002A1 (fr) * | 1978-10-24 | 1980-05-23 | Thomson Csf | Procede et dispositif de visualisation de cibles mobiles, notamment dans un equipement radar a periode de repetition variable |
| DE3210985C3 (de) | 1981-04-16 | 1994-07-28 | Hansa Metallwerke Ag | Berührungslose elektronische Steuerung für eine sanitäre Armatur, insbesondere ein Urinal |
| GB9003221D0 (en) * | 1990-02-13 | 1990-04-11 | Optical Measuring Systems Limi | Electronic distance measurement |
| US5268692A (en) | 1991-03-14 | 1993-12-07 | Grosch Theodore O | Safe stopping distance detector, antenna and method |
| US5130717A (en) * | 1991-04-29 | 1992-07-14 | Loral Defense Systems | Antenna having elements with programmable digitally generated time delays |
| US5311190A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-10 | Hughes Aircraft Company | Transmit and receive antenna element with feedback |
| US5457394A (en) * | 1993-04-12 | 1995-10-10 | The Regents Of The University Of California | Impulse radar studfinder |
| US5519400A (en) * | 1993-04-12 | 1996-05-21 | The Regents Of The University Of California | Phase coded, micro-power impulse radar motion sensor |
| PL175757B1 (pl) * | 1994-03-03 | 1999-02-26 | Geberit Technik Ag | Urządzenie do bezdotykowego sterowania instalacją sanitarną |
| US5543799A (en) * | 1994-09-02 | 1996-08-06 | Zircon Corporation | Swept range gate radar system for detection of nearby objects |
| US5682164A (en) * | 1994-09-06 | 1997-10-28 | The Regents Of The University Of California | Pulse homodyne field disturbance sensor |
| US5521600A (en) * | 1994-09-06 | 1996-05-28 | The Regents Of The University Of California | Range-gated field disturbance sensor with range-sensitivity compensation |
-
1996
- 1996-10-29 EP EP96810722A patent/EP0777131A1/de not_active Ceased
- 1996-10-30 DE DE29618865U patent/DE29618865U1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-25 AT AT0069396U patent/AT2038U1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-11-28 PL PL96317246A patent/PL181870B1/pl unknown
- 1996-11-29 CN CN96121782.0A patent/CN1167922A/zh active Pending
- 1996-11-29 SK SK1532-96A patent/SK153296A3/sk unknown
- 1996-12-03 CZ CZ963536A patent/CZ353696A3/cs unknown
- 1996-12-04 AU AU74156/96A patent/AU712439B2/en not_active Ceased
- 1996-12-05 JP JP8324907A patent/JPH09281225A/ja active Pending
- 1996-12-05 HU HU9603361A patent/HU216857B/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-12-06 US US08/761,304 patent/US5844519A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL317246A1 (en) | 1997-06-09 |
| US5844519A (en) | 1998-12-01 |
| HU9603361D0 (en) | 1997-01-28 |
| CZ353696A3 (en) | 1997-06-11 |
| AU712439B2 (en) | 1999-11-04 |
| PL181870B1 (pl) | 2001-09-28 |
| AT2038U1 (de) | 1998-03-25 |
| CN1167922A (zh) | 1997-12-17 |
| HUP9603361A2 (en) | 1997-11-28 |
| DE29618865U1 (de) | 1997-01-09 |
| HUP9603361A3 (en) | 1998-03-02 |
| EP0777131A1 (de) | 1997-06-04 |
| SK153296A3 (en) | 1997-08-06 |
| AU7415696A (en) | 1997-06-12 |
| JPH09281225A (ja) | 1997-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2419813C2 (ru) | Устройство измерения расстояния и способ измерения расстояния | |
| EP0887658B1 (en) | Radar level gauge | |
| US5734346A (en) | Method of an apparatus for detecting the displacement of a target | |
| US6618003B2 (en) | Method of detecting interference conditions of a radar device and a radar device | |
| US7978124B2 (en) | Method and system for motion compensation for hand held MTI radar sensor | |
| US4835536A (en) | Weather radar with turbulence detection | |
| EP0901642B1 (en) | Pulse homodyne field disturbance sensor | |
| US4107684A (en) | Phase locked detector | |
| JP4124572B2 (ja) | レーダセンサ装置 | |
| KR950703159A (ko) | 자동차 레이다 시스템용 교란 방지 시스템(interference avoidance system for vehicular radar system) | |
| JPH07234275A (ja) | 周波数変調連続波および階段周波数レーダシステム用の近距離マイクロ波検出 | |
| US7884753B2 (en) | Apparatus and method for ranging of a wireless transceiver with a switching antenna | |
| US4599618A (en) | Nearest return tracking in an FMCW system | |
| US20180372861A1 (en) | Systems for determining target direction and methods therefor | |
| US7079029B2 (en) | Dual-frequency microwave sensor | |
| US20040246166A1 (en) | Microwave sensor | |
| Edstaller et al. | A cooperative radar system with active reference target synchronization for kinematic target analysis | |
| HU216857B (hu) | Radarszondás felügyeleti elrendezés | |
| US6137435A (en) | Onboard radar apparatus | |
| US20230082258A1 (en) | Radar measuring device and method with dual radar signal generation | |
| JP3516686B2 (ja) | ドップラー原理を利用した位置選択性速度測定装置 | |
| WO2019208565A1 (ja) | 近距離センサー | |
| KR101040261B1 (ko) | 비행체의 고도 측정 장치 및 방법 | |
| RU2156497C2 (ru) | Обнаружение частоты | |
| JP3695650B2 (ja) | 物体検知装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |