WO2022194508A1 - Verfahren und system zur datenübertragung - Google Patents

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WO2022194508A1
WO2022194508A1 PCT/EP2022/054564 EP2022054564W WO2022194508A1 WO 2022194508 A1 WO2022194508 A1 WO 2022194508A1 EP 2022054564 W EP2022054564 W EP 2022054564W WO 2022194508 A1 WO2022194508 A1 WO 2022194508A1
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participant
radar
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PCT/EP2022/054564
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Inventor
Thomas Schäfer
Andreas WANJEK
Fabian BIGALKE
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Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • 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
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
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    • G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
    • G01S13/825—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
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    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G01S7/352—Receivers
    • G01S7/354—Extracting wanted echo-signals

Definitions

  • the invention relates to a method for data transmission between a first participant and a second participant, with the first participant sending a radar signal, the second participant sending a data signal and the first participant receiving a first received signal.
  • the invention also relates to a system for data transmission, which comprises at least a first participant and a second participant.
  • Sensors for radar measurements are used in many applications, for example for detecting distance, angle, speed.
  • data transmission systems are known that work in the same or similar frequency range as radar sensors. If the two applications, i.e. radar measurement and data transmission, are used in the same frequency range, for example 24 GHz, 60 GHz, 77 GHz, 81 GHz or 120 GHz, the signals will be superimposed and referred to as interference. By detecting such interference, radar sensors can be synchronized and data transmission can thus be initiated by means of the radar sensors.
  • DE 102020003 149 A1 discloses a system for determining distance and for data transmission with radar sensors and a method for operating such a system.
  • a radar sensor emits a radar signal and receives a radar signal.
  • the received radar signal and the transmitted radar signal are fed to a mixer and its output signal is fed to a low-pass filter.
  • DE 102020003 146 A1 discloses a radar-based data transmission method and a system for carrying out the data transmission method.
  • a participant acting as a master sends data and receives data
  • a participant acting as a slave sends data and receives data.
  • the object is achieved by a method for data transmission with the features specified in claim 1.
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
  • the object is also achieved by a system for data transmission with the features specified in claim 9.
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
  • the first participant sends a radar signal
  • the second participant sends a data signal
  • the first participant receives a first received signal.
  • the radar signal and the first received signal are mixed to form a mixed signal
  • the mixed signal is filtered by a first low-pass filter to form a base signal
  • the base signal is fed to a detection unit.
  • the detection unit the base signal is filtered by a high-pass filter to form an intermediate signal
  • the intermediate signal is further processed to form a control signal
  • the control signal is fed to an evaluation unit.
  • An evaluation of the control signal in the evaluation unit detects whether the data signal sent by the second participant is contained in the first received signal received by the first participant.
  • the first participant By recognizing such a data signal in the received first signal, the first participant is able to initiate a data transmission with the second participant.
  • the high-pass filtering in particular filters out frequency components from a spectrum of the base signal, which arise from an environment detection by radar signals. The detection of a data signal in the received first received signal is therefore independent of the environment detection by radar signals.
  • the second participant receives a second received signal.
  • the data signal and the second received signal are mixed to form a mixed signal, the mixed signal is filtered by a first low-pass filter to form a base signal, and the base signal is fed to a detection unit.
  • the detection unit the base signal is filtered by a high-pass filter to form an intermediate signal, the intermediate signal becomes a Control signal further processed, and the control signal is supplied to an evaluation unit. By evaluating the control signal in the evaluation unit, it is detected whether the radar signal transmitted by the first participant is contained in the second received signal.
  • the second participant is also able to initiate data transmission with the first participant.
  • the radar signal transmitted by the first participant has a basic frequency that changes over time in sections.
  • the fundamental frequency of the radar signal increases proportionally over time or decreases proportionally over time.
  • Such a radar signal is also referred to as a "frequency modulated continuous wave" or FMCW signal.
  • FMCW signal Such a radar signal can be used, in particular, to carry out precise distance measurements to objects on which the radar signal is reflected.
  • a reflection signal produced by reflection of the radar signal transmitted by the first participant on an object is contained in the first received signal.
  • the reflection signal has the same time-varying fundamental frequency as the transmitted radar signal.
  • the fundamental frequency of the reflection signal thus increases proportionally over time or decreases proportionally over time.
  • the data signal sent by the second subscriber has a fundamental frequency that is constant in sections.
  • a radar signal is also referred to as a "continuous wave" or CW signal.
  • Data to be transmitted is modulated in the data signal by frequency modulation.
  • a frequency of the data signal fluctuates only around said constant fundamental frequency.
  • a cut-off frequency of the first low-pass filter is greater than a cut-off frequency of the high-pass filter.
  • the cut-off frequency of the first low-pass filter is between 50 times and 200 times greater than that Cutoff frequency of the high-pass filter. This makes it possible to reliably identify a data signal and a radar signal in the received signal.
  • the intermediate signal is further processed in the detection unit by a phase-locked loop to form the control signal.
  • the phase-locked loop allows precise processing of the intermediate signal into the desired control signal.
  • control signal is filtered in the evaluation unit by a second low-pass filter to form a measurement signal
  • the measurement signal is fed to a third low-pass filter
  • an output signal from the third low-pass filter and an offset signal are added to form a comparison signal
  • the measurement signal is compared performed with the comparison signal.
  • the low-pass filtering again eliminates interference signals that may be contained in the control signal.
  • the offset signal represents a threshold value which can be used to define the difference between the measurement signal and the comparison signal from which a data signal or a radar signal is recognized in the received signal.
  • a data transmission system comprises at least a first participant and a second participant, each of which has a radar unit.
  • the first participant and the second participant are set up to carry out the method according to the invention.
  • the system according to the invention permits the identification of a data signal and a radar signal in a received signal.
  • the first participant is able to initiate a data transmission with the second participant.
  • the radar signal in the received second received signal the second participant is able to initiate data transmission with the first participant.
  • the system according to the invention also allows reliable detection of the surroundings by means of radar signals, in particular precise measurement of the distance to objects.
  • the first participant and the second participant are of the same design. This ensures the compatibility of the participants secured to each other. Furthermore, the participants in the system can be easily interchanged with one another.
  • the radar unit of each participant has a mixer for mixing a radar signal and a received signal to form a mixed signal, and for mixing a data signal and a received signal to form a mixed signal, a first low-pass filter for filtering the mixed signal to form a base signal, and a detection unit , which can be supplied with the base signal.
  • a detection unit which can be supplied with the base signal.
  • the detection unit has a high-pass filter for filtering the base signal into an intermediate signal, a phase-locked loop for further processing the intermediate signal into a control signal, and an evaluation unit for evaluating the control signal.
  • the evaluation unit is set up to detect whether a data signal sent by the second participant is contained in the first received signal and whether a radar signal sent by the first participant is contained in the second received signal.
  • the evaluation unit has a second low-pass filter for filtering the control signal to form a measurement signal, a third low-pass filter for filtering the measurement signal, and an adder for adding an output signal of the third low-pass filter and an offset signal to form a comparison signal.
  • the aforesaid low-pass filter can once again eliminate interference signals that may be contained in the control signal.
  • the offset signal represents a threshold value for a difference between the measurement signal and the comparison signal, above which a data signal or a radar signal is detected in the received signal.
  • Figure 1 a schematic representation of a system for data transmission
  • Figure 2 a schematic representation of a radar unit of a participant
  • Figure 3 a diagram of transmitted and received signals
  • Figure 4 a diagram of a mixed signal
  • Figure 5 a schematic representation of a detection unit
  • FIG. 6 a diagram of a measurement signal and a comparison signal.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a system for data transmission.
  • the system comprises a first participant 1 and a second participant 2. It is also conceivable for the system to have further participants 1, 2.
  • participants 1, 2 are radar sensors which are used in particular to carry out radar measurements and to transmit data.
  • the first participant 1 and the second participant 1 are of the same design.
  • the first participant 1 has a transmitting antenna 3 for transmitting a signal.
  • the first subscriber 1 also has a receiving antenna 4 for receiving a first received signal E1.
  • the second participant 2 has a transmitting antenna 3 for transmitting a signal.
  • the second subscriber 2 also has a receiving antenna 4 for receiving a second received signal E2.
  • Each of the participants 1, 2 has a modulation unit 5, which is connected to the respective transmitting antenna 3.
  • the modulation unit 5 generates a frequency-modulated data signal 10 with data to be transmitted and transmits the data signal 10 via the transmitting antenna 3.
  • Each of the participants 1, 2 has a demodulation unit 7 which is connected to the respective receiving antenna 4.
  • the demodulation unit 7 demodulates a data signal 10 received by the receiving antenna 4 with data to be transmitted.
  • Each of the participants 1 , 2 also has a radar unit 6 which is connected to the respective transmitting antenna 3 and to the respective receiving antenna 4 .
  • the radar unit 6 generates a radar signal 8 and transmits the radar signal 8 via the transmitting antenna 3.
  • the radar unit 6 also receives a received signal E1, E2 received from the receiving antenna 4.
  • the radar unit 6 detects whether a received signal E1, E2 contains a radar signal 8 and/or a data signal 10.
  • FIG 2 shows a schematic representation of a radar unit 6 of the first subscriber 1.
  • the radar unit 6 has a signal generator 14 for generating the radar signal 8 on.
  • the radar unit 6 also has a mixer 17 .
  • the mixer 17 serves to mix the radar signal 8 and a received signal E1, E2, and to mix the data signal (10) and a received signal E1, E2.
  • the mixer 17 of the radar unit 6 of the first participant 1 mixes the radar signal 8 generated by the signal generator 14 with the first received signal E1 received by the receiving antenna 4 by multiplication to form a mixed signal X.
  • the mixer 17 of the radar unit 6 of the second participant 2 mixes the signal from the Modulation unit 5 generated data signal 10 with the received by the receiving antenna 4 second received signal E2 by multiplication to a mixed signal X.
  • the radar unit 6 also has a first low-pass filter 16 for filtering the mixed signal X to form a base signal Y.
  • the first low-pass filter 61 filters out high-frequency frequency components from a spectrum of the mixed signal X.
  • the base signal Y thus has a spectrum with frequency components which are, in particular, below a limit frequency G16 of the first low-pass filter 16 .
  • the radar unit 6 also has a detection unit 15 to which the base signal Y is supplied.
  • the detection unit 15 processes the base signal Y.
  • the detection unit 15 of the radar unit 6 of the first subscriber 1 detects whether the base signal Y contains a data signal 10 sent by the second subscriber 2 .
  • the detection unit 15 of the radar unit 6 of the second participant 2 detects whether the base signal Y contains a radar signal 8 sent by the first participant 1 .
  • FIG. 3 shows a diagram of transmitted and received signals from the first subscriber 1. A time t is plotted on the abscissa and a frequency f is plotted on the ordinate. The time profiles of the frequencies of the transmitted radar signal 8, a received data signal 10 and a received reflection signal 9 are shown in the diagram. The data signal 10 sent by the second participant 2 and the reflection signal 9 are contained in the received first received signal E1.
  • the radar signal 8 sent by the first participant 1 has a basic frequency that changes over time in sections.
  • the fundamental frequency of the radar signal 8 increases proportionally over time.
  • the reflection signal 9 is produced by the reflection of the radar signal 8 on an object.
  • the reflection signal 9 also has a basic frequency that changes over time in sections.
  • the fundamental frequency of the radar signal 8 increases proportionally over time, specifically with a time offset to the radar signal 8.
  • the received data signal 10, which is sent by the second subscriber 2 has a fundamental frequency that is constant in sections.
  • a diagram of signals sent and received by the second participant 2 is similar to the diagram of signals sent and received by the first participant 1. However, no reflection signal 9 is contained in the received second received signal E2. Only the radar signal 8 transmitted by the first participant 1 is contained in the received second reception signal E2.
  • FIG. 4 shows a diagram of a mixed signal X from the first subscriber 1.
  • a time t is plotted on the abscissa and a frequency f is plotted on the ordinate.
  • the time profiles of the frequencies of a first mixed signal part 11 and a second mixed signal part 12 are shown in the diagram.
  • the first mixed signal part 11 and the second mixed signal part 12 are contained in the mixed signal X.
  • the first received signal E1 contains the data signal 10 sent by the second subscriber 2 and the reflection signal 9.
  • the mixed signal X is produced by mixing the radar signal 8 and the first received signal E1. In this case, the data signal 10 and the radar signal 8 are mixed to form the first partial mixed signal 11 .
  • the reflection signal 9 and the radar signal 8 are also mixed to form the second partial mixed signal 12 .
  • the mixed signal X thus contains the first mixed signal part 11 and the second mixed signal part 12. The following applies to the first participant 1:
  • the second partial mixed signal 12 has a fundamental frequency that is constant in sections.
  • the first partial mixed signal 11 has a basic frequency that changes over time in sections. In a first time interval, the fundamental frequency of the first partial mixed signal 11 falls proportionally over time. In a second time interval, the fundamental frequency of the first partial mixed signal 11 increases proportionally over time.
  • a cut-off frequency G31 of a high-pass filter 31 is also plotted in the diagram.
  • the high-pass filter 31 is part of the detection unit 15.
  • the limit frequency G16 of the first low-pass filter 16 is around 100 MHz, for example.
  • the cut-off frequency G31 of the high-pass filter 31 is around 1 MHz, for example.
  • the cut-off frequency G16 of the first low-pass filter 16 is therefore about 100 times greater than the cut-off frequency G31 of the high-pass filter 31.
  • the cut-off frequency G31 of the high-pass filter 31 is preferably greater than the constant fundamental frequency of the second partial mixed signal 12.
  • a diagram of a mixed signal X from the second participant 2 is similar to the diagram of the mixed signal X from the first participant 1. However, the mixed signal X from the second participant 2 does not contain a second partial mixed signal 12. Only a first partial mixed signal 11 is contained in the mixed signal X of the second subscriber 2 .
  • the second received signal E2 contains the radar signal 8 sent by the first subscriber 1.
  • the mixed signal X is produced by mixing the data signal 10 and the second received signal E2. In this case, the data signal 10 and the radar signal 8 are mixed to form the first partial mixed signal 11 .
  • the mixed signal X then contains the first partial mixed signal 11.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a detection unit 15.
  • the detection unit 15 has the already mentioned high-pass filter 31, to which the base signal Y is supplied.
  • the high-pass filter 31 is used to filter the base signal Y to form an intermediate signal Z.
  • the high-pass filter 31 filters low-frequency frequency components from the spectrum of the base signal Y out.
  • the intermediate signal Z thus has a spectrum with frequency components which are, in particular, below the limit frequency G16 of the first low-pass filter 16 and above the limit frequency G31 of the high-pass filter 31 .
  • the cut-off frequency G31 of the high-pass filter 31 is preferably greater than the constant fundamental frequency of the second partial mixed signal 12 which is contained in the mixed signal X of the first participant 1.
  • the second partial mixed signal 12 is thus largely filtered out by the high-pass filter 31 .
  • the intermediate signal Z of the first participant 1 and the intermediate signal Z of the second participant 2 therefore only have frequency components of the first partial mixed signal 11 in each case.
  • the detection unit 15 has a phase-locked loop for further processing of the intermediate signal Z to form a control signal VT.
  • the phase-locked loop comprises a phase-frequency detector 18, a charge pump 19, a loop filter 20 and a voltage-controlled oscillator 22.
  • the intermediate signal Z is fed to the phase-frequency detector 18 as an input signal.
  • a signal generated by the voltage-controlled oscillator 22 is also fed to the phase-frequency detector 18 as an input signal.
  • the phase-frequency detector 18 compares the frequencies and phases of the input signals and outputs a signal which is dependent on differences in the frequencies and phases of the input signals.
  • the signal output by the phase-frequency detector 18 is fed to the charge pump 19 .
  • An output signal from the charge pump 19 is fed to the loop filter 20 .
  • the loop filter 20 outputs the control signal VT.
  • the control signal VT is also used to control the voltage-controlled oscillator 22.
  • the detection unit 15 has an evaluation unit 40 to which the control signal VT is supplied.
  • the evaluation unit 40 is used to evaluate the control signal VT.
  • the evaluation unit 40 of the first participant 1 detects whether the data signal 10 sent by the second participant 2 is contained in the first received signal E1. If a data signal 10 is contained in the first received signal E1, then the evaluation unit 40 outputs a corresponding control signal K.
  • the evaluation unit 40 of the second participant 2 detects whether the radar signal 8 sent by the first participant 1 is contained in the second received signal E2. If a radar signal 8 is contained in the second received signal E2, then the evaluation unit 40 outputs a corresponding control signal K.
  • the evaluation unit 40 has a second low-pass filter 32 to which the control signal VT is fed and which filters the control signal VT to form a measurement signal VD.
  • the evaluation unit 40 also has a third low-pass filter 33, to which the measurement signal VD is fed and which filters the measurement signal VD.
  • the evaluation unit 40 also has an adder 42, which adds an output signal from the third low-pass filter 33 and an offset signal 21 to form a comparison signal VV.
  • the evaluation unit 40 also has a subtractor 44 to which the comparison signal VV and the measurement signal VD are supplied.
  • the evaluation unit 40 also has a comparator 35 .
  • the subtractor 44 and the comparator 35 are used to compare the measurement signal VD with the comparison signal VV.
  • the subtractor 44 subtracts the measurement signal VD from the comparison signal VV.
  • the subtractor 44 supplies a difference signal D which is fed to the comparator 35 .
  • FIG. 6 shows a diagram of a measurement signal VD and a comparison signal VV.
  • a time t is plotted on the abscissa, and values, in particular voltages, of the measurement signal VD and of the comparison signal VV are plotted on the ordinate. If a value, in particular a voltage, of the measurement signal VD is less than a value, in particular a voltage, of the comparison signal VV, then a value, in particular a voltage, of the difference signal D is positive.
  • a data signal 10 sent by the second participant 2 is contained in the first received signal E1 received by the first participant 1 .
  • the comparator 35 of the first subscriber 1 outputs the said control signal K.
  • a radar signal 8 transmitted by the first participant 1 is contained in the second received signal E2 received by the second participant 2 .
  • the comparator 35 of the second participant 2 outputs the said control signal K.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem ersten Teilnehmer (1) und einem zweiten Teilnehmer (2), wobei der erste Teilnehmer (1) ein Radarsignal (8) sendet, der zweite Teilnehmer (2) ein Datensignal (10) sendet, der erste Teilnehmer (1) ein erstes Empfangssignal (E1) empfängt, in einer Radareinheit (6) des ersten Teilnehmers (1) das Radarsignal (8) und das erste Empfangssignal (E1) zu einem Mischsignal (X) gemischt werden, das Mischsignal (X) von einem ersten Tiefpassfilter (16) zu einem Basissignal (Y) gefiltert wird, und das Basissignal (Y) einer Detektionseinheit (15) zugeführt wird, wobei in der Detektionseinheit (15) das Basissignal (Y) von einem Hochpassfilter (31) zu einem Zwischensignal (Z) gefiltert wird, das Zwischensignal (Z) zu einem Steuersignal (VT) weiterverarbeitet wird, das Steuersignal (VT) einer Auswerteeinheit (40) zugeführt wird, und durch eine Auswertung des Steuersignals (VT) in der Auswerteeinheit (40) detektiert wird, ob das von dem zweiten Teilnehmer (2) gesendete Datensignal (10) in dem ersten Empfangssignal (E1) enthalten ist. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Datenübertragung, welches mindestens einen ersten Teilnehmer (1) und einen zweiten Teilnehmer (1) umfasst, welche jeweils eine Radareinheit (6) aufweisen.

Description

Verfahren und System zur Datenübertragung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem ersten Teilnehmer und einem zweiten Teilnehmer, wobei der erste Teilnehmer ein Radarsignal sendet, der zweite Teilnehmer ein Datensignal sendet, und der erste Teilnehmer ein erstes Empfangssignal empfängt. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Datenübertragung, welches mindestens einen ersten Teilnehmer und einen zweiten Teilnehmer umfasst.
Sensoren für Radarmessungen werden in vielen Anwendungen, beispielsweise zur Erfassung von Abstand, Winkel, Geschwindigkeit, eingesetzt. Ebenso sind Datenübertragungssysteme bekannt, die in gleichen oder ähnlichen Frequenzbereich arbeiten wie Radarsensoren. Werden die beiden Anwendungen, also Radarmessung und Datenübertragung, im gleichen Frequenzbereich genutzt, beispielsweise 24 GHz, 60 GHz, 77 GHz, 81 GHz oder 120 GHz, so entstehen Überlagerungen der Signale, die als Interferenzen bezeichnet werden. Durch das Erkennen derartiger Interferenzen können Radarsensoren synchronisiert werden, und damit kann eine Datenübertragung mittels der Radarsensoren eingeleitet werden.
Aus der DE 102020003 149 A1 sind ein System zur Entfernungsbestimmung und zur Datenübertragung mit Radarsensoren sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems bekannt. Dabei sendet ein Radarsensor ein Radarsignal aus und empfängt ein Radarsignal. Das empfangene Radarsignal und das gesendete Radarsignal werden einem Mischer zugeführt, und dessen Ausgangssignal wird einem Tiefpassfilter zugeführt.
Die DE 102020003 146 A1 offenbart ein radarbasiertes Datenübertragungsverfahren und ein System zur Durchführung des Datenübertragungsverfahrens. Dabei sendet ein als Master fungierender Teilnehmer Daten und empfängt Daten, und ein als Slave fungierender Teilnehmer sendet Daten und empfängt Daten.
Aus dem Dokument "Joint wireless communication and radar sensing Systems - state of the art and future prospects", IET Microwaves Antennas Propagation Volume 7, Issue 11, 2013. S. 876-885. - ISSN 1751-8725 sind ein Verfahren und System zur Datenübertragung zwischen einem ersten Teilnehmer und einem zweiten Teilnehmer bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zur Datenübertragung weiterzubilden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Datenübertragung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird auch durch ein System zur Datenübertragung mit den in Anspruch 9 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem ersten Teilnehmer und einem zweiten Teilnehmer sendet der erste Teilnehmer ein Radarsignal, der zweite Teilnehmer sendet ein Datensignal und der erste Teilnehmer empfängt ein erstes Empfangssignal. In einer Radareinheit des ersten Teilnehmers werden das Radarsignal und das erste Empfangssignal zu einem Mischsignal gemischt, das Mischsignal wird von einem ersten Tiefpassfilter zu einem Basissignal gefiltert, und das Basissignal wird einer Detektionseinheit zugeführt. In der Detektionseinheit wird das Basissignal von einem Hochpassfilter zu einem Zwischensignal gefiltert, das Zwischensignal wird zu einem Steuersignal weiterverarbeitet, und das Steuersignal wird einer Auswerteeinheit zugeführt. Durch eine Auswertung des Steuersignals in der Auswerteeinheit wird detektiert, ob das von dem zweiten Teilnehmer gesendete Datensignal in dem von dem ersten Teilnehmer empfangenen ersten Empfangssignal enthalten ist.
Durch das Erkennen eines solchen Datensignals in dem empfangenen ersten Empfangssignal ist der erste Teilnehmer in der Lage, eine Datenübertragung mit dem zweiten Teilnehmer einzuleiten. Durch die Hochpassfilterung werden insbesondere Frequenzanteile aus einem Spektrum des Basissignals heraus gefiltert, welche aus einer Umfelderkennung durch Radarsignale entstehen. Die Erkennung eines Datensignals in dem empfangenen ersten Empfangssignal ist somit unabhängig von der Umfelderkennung durch Radarsignale.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung empfängt der zweite Teilnehmer ein zweites Empfangssignal. In einer Radareinheit des zweiten Teilnehmers werden das Datensignal und das zweite Empfangssignal zu einem Mischsignal gemischt, das Mischsignal wird von einem ersten Tiefpassfilterzu einem Basissignal gefiltert, und das Basissignal wird einer Detektionseinheit zugeführt. In der Detektionseinheit wird das Basissignal von einem Hochpassfilter zu einem Zwischensignal gefiltert, das Zwischensignal wird zu einem Steuersignal weiterverarbeitet, und das Steuersignal wird einer Auswerteeinheit zugeführt. Durch eine Auswertung des Steuersignals in der Auswerteeinheit wird detektiert, ob das von dem ersten Teilnehmer gesendete Radarsignal in dem zweiten Empfangssignal enthalten ist.
Durch das Erkennen eines solchen Radarsignals in dem empfangenen zweiten Empfangssignal ist auch der zweite Teilnehmer in der Lage, eine Datenübertragung mit dem ersten Teilnehmer einzuleiten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das von dem ersten Teilnehmer gesendete Radarsignal eine abschnittsweise zeitlich veränderliche Grundfrequenz auf. Insbesondere steigt die Grundfrequenz des Radarsignals mit der Zeit proportional an oder fällt mit der Zeit proportional ab. Ein solches Radarsignal wird auch als "frequency modulated continuous wave" oder FMCW-Signal bezeichnet. Mittels eines solchen Radarsignals sind insbesondere präzise Abstandsmessungen zu Objekten durchführbar, an denen das Radarsignal reflektiert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein durch Reflexion des von dem ersten Teilnehmer gesendeten Radarsignals an einem Objekt entstehendes Reflexionssignal in dem ersten Empfangssignal enthalten. Das Reflexionssignal weist die gleiche zeitlich veränderliche Grundfrequenz auf wie das gesendete Radarsignal. Insbesondere steigt die Grundfrequenz des Reflexionssignals also mit der Zeit proportional an oder fällt mit der Zeit proportional ab. Durch Vergleich des gesendeten Radarsignals mit dem empfangenen Reflexionssignal sind insbesondere präzise Abstandsmessungen zu Objekten durchführbar, an denen das Radarsignal reflektiert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das von dem zweiten Teilnehmer gesendete Datensignal eine abschnittsweise konstante Grundfrequenz auf. Ein solches Radarsignal wird auch als "continuous wave" oder CW-Signal bezeichnet. In dem Datensignal sind durch Frequenzmodulation zu übertragende Daten moduliert. Eine Frequenz des Datensignals schwankt lediglich um die besagte konstante Grundfrequenz.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Grenzfrequenz des ersten Tiefpassfilters größer als eine Grenzfrequenz des Hochpassfilters. Insbesondere ist die Grenzfrequenz des ersten Tiefpassfilters zwischen 50-mal und 200-mal größer als die Grenzfrequenz des Hochpassfilters. Dadurch ist eine sichere Erkennung eines Datensignals sowie eines Radarsignals in dem empfangenen Empfangssignal möglich.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Zwischensignal in der Detektionseinheit von einer Phasenregelschleife zu dem Steuersignal weiterverarbeitet. Die Phasenregelschleife gestattet eine präzise Verarbeitung des Zwischensignals zu dem gewünschten Steuersignal.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird in der Auswerteeinheit das Steuersignal von einem zweiten Tiefpassfilter zu einem Messsignal gefiltert, das Messsignal wird einem dritten Tiefpassfilter zugeführt, ein Ausgangssignal des dritten Tiefpassfilters und ein Offsetsignal werden zu einem Vergleichssignal addiert, und es wird ein Vergleich des Messsignals mit dem Vergleichssignal durchgeführt. Durch die Tiefpassfilterung werden noch einmal Störsignale, die gegebenenfalls in dem Steuersignal enthalten sind, eliminiert. Das Offsetsignal stellt einen Schwellenwert dar, mittels welchem definierbar ist, ab welchem Unterschied zwischen dem Messsignal und dem Vergleichssignal ein Datensignal oder ein Radarsignal in dem Empfangssignal erkannt wird.
Ein erfindungsgemäßes System zur Datenübertragung umfasst mindestens einen ersten Teilnehmer und einen zweiten Teilnehmer welche jeweils eine Radareinheit aufweisen. Dabei sind der erste Teilnehmer und der zweite Teilnehmer zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet.
Das erfindungsgemäße System gestattet insbesondere die Erkennung eines Datensignals sowie eines Radarsignals in einem empfangenen Empfangssignal. Durch das Erkennen des Datensignals in dem empfangenen ersten Empfangssignal ist der erste Teilnehmer in der Lage, eine Datenübertragung mit dem zweiten Teilnehmer einzuleiten. Durch das Erkennen des Radarsignals in dem empfangenen zweiten Empfangssignal ist der zweite Teilnehmer in der Lage, eine Datenübertragung mit dem ersten Teilnehmer einzuleiten. Das erfindungsgemäße System gestattet ferner eine sichere Umfelderkennung durch Radarsignale, insbesondere eine präzise Abstandsmessung zu Objekten.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Teilnehmer und der zweite Teilnehmer gleichartig ausgebildet. Dadurch ist die Kompatibilität der Teilnehmer zueinander sichergestellt. Ferner sind die Teilnehmer in dem System problemlos gegeneinander austauschbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Radareinheit der Teilnehmer jeweils einen Mischer zum Mischen eines Radarsignals und eines Empfangssignals zu einem Mischsignal, sowie zum Mischen eines Datensignals und eines Empfangssignals zu einem Mischsignal, einen ersten Tiefpassfilter zum Filtern des Mischsignals zu einem Basissignal und eine Detektionseinheit, welcher das Basissignal zuführbar ist, auf. Somit ist die Erkennung eines Datensignals ebenso wie die Erkennung eines Radarsignals in dem Empfangssignal in der Radareinheit des jeweiligen Teilnehmers durchführbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Detektionseinheit einen Hochpassfilter zum Filtern des Basissignals zu einem Zwischensignal, eine Phasenregelschleife zur Weiterverarbeitung des Zwischensignals zu einem Steuersignal und eine Auswerteeinheit zur Auswertung des Steuersignals auf. Dabei ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, zu detektieren, ob ein von dem zweiten Teilnehmer gesendetes Datensignal in dem ersten Empfangssignal enthalten ist, sowie ob ein von dem ersten Teilnehmer gesendetes Radarsignal in dem zweiten Empfangssignal enthalten ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Auswerteeinheit einen zweiten Tiefpassfilter zum Filtern des Steuersignals zu einem Messsignal, einen dritten Tiefpassfilter zum Filtern des Messsignals und einen Addierer zum Addieren eines Ausgangssignals des dritten Tiefpassfilters und eines Offsetsignals zu einem Vergleichssignal auf. Durch die besagten Tiefpassfilter sind noch einmal Störsignale, die gegebenenfalls in dem Steuersignal enthalten sind, eliminierbar. Das Offsetsignal stellt einen Schwellenwert für einen Unterschied zwischen dem Messsignal und dem Vergleichssignal dar, ab welchem ein Datensignal oder ein Radarsignal in dem Empfangssignal erkannt wird.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung eines Systems zur Datenübertragung,
Figur 2: eine schematische Darstellung einer Radareinheit eines Teilnehmers,
Figur 3: ein Diagramm von gesendeten und empfangenen Signalen,
Figur 4: ein Diagramm eines Mischsignals,
Figur 5: eine schematische Darstellung einer Detektionseinheit und
Figur 6: ein Diagramm eines Messsignals und eines Vergleichssignals.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Datenübertragung. Das System umfassend vorliegend einen ersten Teilnehmer 1 und einen zweiten Teilnehmer 2. Es ist auch denkbar, dass das System weitere Teilnehmer 1, 2 aufweist. Bei den Teilnehmern 1, 2 handelt es sich vorliegend um Radarsensoren, welche insbesondere zur Durchführung von Radarmessungen ebenso wie zur Datenübertragung dienen. Der erste Teilnehmer 1 und der zweite Teilnehmer 1 sind vorliegend gleichartig ausgebildet.
Der erste Teilnehmer 1 weist eine Sendeantenne 3 zum Senden eines Signals auf. Der erste Teilnehmer 1 weist auch eine Empfangsantenne 4 zum Empfangen eines ersten Empfangssignals E1 auf. Der zweite Teilnehmer 2 weist eine Sendeantenne 3 zum Senden eines Signals auf. Der zweite Teilnehmer 2 weist auch eine Empfangsantenne 4 zum Empfangen eines zweiten Empfangssignals E2 auf.
Jeder der Teilnehmer 1, 2 weist jeweils eine Modulationseinheit 5 auf, die mit der jeweiligen Sendeantenne 3 verbunden ist. Die Modulationseinheit 5 erzeugt ein frequenzmoduliertes Datensignal 10 mit zu übertragenden Daten und sendet das Datensignal 10 über die Sendeantenne 3. Jeder der T eilnehmer 1 , 2 weist jeweils eine Demodulationseinheit 7 auf, die mit der jeweiligen Empfangsantenne 4 verbunden ist. Die Demodulationseinheit 7 demoduliert ein von der Empfangsantenne 4 empfangenes Datensignal 10 mit zu übertragenden Daten. Jeder der T eilnehmer 1 , 2 weist ferner jeweils eine Radareinheit 6 auf, die mit der jeweiligen Sendeantenne 3 und mit der jeweiligen Empfangsantenne 4 verbunden ist. Die Radareinheit 6 erzeugt ein Radarsignal 8 und sendet das Radarsignal 8 über die Sendeantenne 3. Die Radareinheit 6 nimmt auch ein von der Empfangsantenne 4 empfangenes Empfangssignal E1, E2 auf. Die Radareinheit 6 detektiert, ob in einem empfangenen Empfangssignal E1, E2 ein Radarsignal 8 und/oder ein Datensignal 10 enthalten ist.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Radareinheit 6 des ersten Teilnehmers 1. Die Radareinheit 6 weist einen Signalgenerator 14 zur Erzeugung des Radarsignals 8 auf. Die Radareinheit 6 weist auch einen Mischer 17 auf. Der Mischer 17 dient zum Mischen des Radarsignals 8 und eines Empfangssignals E1, E2, sowie zum Mischen des Datensignals (10) und eines Empfangssignals E1, E2.
Der Mischer 17 der Radareinheit 6 des ersten Teilnehmers 1 mischt das von dem Signalgenerator 14 erzeugte Radarsignal 8 mit dem von der Empfangsantenne 4 empfangenen ersten Empfangssignal E1 durch Multiplikation zu einem Mischsignal X. Der Mischer 17 der Radareinheit 6 des zweiten Teilnehmers 2 mischt das von der Modulationseinheit 5 erzeugte Datensignal 10 mit dem von der Empfangsantenne 4 empfangenen zweiten Empfangssignal E2 durch Multiplikation zu einem Mischsignal X.
Die Radareinheit 6 weist ferner einen ersten Tiefpassfilter 16 zur Filterung des Mischsignals X zu einem Basissignal Y auf. Der erste Tiefpassfilter 61 filtert hochfrequente Frequenzanteile aus einem Spektrum des Mischsignals X heraus. Das Basissignal Y weist somit ein Spektrum mit Frequenzanteilen auf, welche insbesondere unterhalb einer Grenzfrequenz G16 des ersten Tiefpassfilters 16 liegen.
Die Radareinheit 6 weist ferner eine Detektionseinheit 15 auf, welcher das Basissignal Y zugeführt wird. Die Detektionseinheit 15 verarbeitet das Basissignal Y. Die Detektionseinheit 15 der Radareinheit 6 des ersten Teilnehmers 1 detektiert, ob in dem Basissignal Y ein von dem zweiten Teilnehmer 2 gesendetes Datensignal 10 enthalten ist. Die Detektionseinheit 15 der Radareinheit 6 des zweiten Teilnehmers 2 detektiert, ob in dem Basissignal Y ein von dem ersten Teilnehmer 1 gesendetes Radarsignal 8 enthalten ist. Figur 3 zeigt ein Diagramm von gesendeten und empfangenen Signalen des ersten Teilnehmers 1. Dabei ist auf der Abszisse eine Zeit t aufgetragen, und auf der Ordinate ist eine Frequenz f aufgetragen. In dem Diagramm sind die zeitlichen Verläufe der Frequenzen des gesendeten Radarsignals 8, eines empfangenen Datensignals 10 und eines empfangenen Reflexionssignals 9 dargestellt. Das von dem zweiten Teilnehmer 2 gesendete Datensignal 10 und das Reflexionssignal 9 sind dabei in dem empfangenen ersten Empfangssignal E1 enthalten.
Das von dem ersten Teilnehmer 1 gesendete Radarsignal 8 weist eine abschnittsweise zeitlich veränderliche Grundfrequenz auf. Vorliegend steigt die Grundfrequenz des Radarsignals 8 mit der Zeit proportional an. Durch Reflexion des Radarsignals 8 an einem Objekt entsteht das Reflexionssignal 9. Das Reflexionssignal 9 weist ebenfalls eine abschnittsweise zeitlich veränderliche Grundfrequenz auf. Vorliegend steigt die Grundfrequenz des Radarsignals 8 mit der Zeit proportional an, und zwar zeitlich versetzt zu dem Radarsignal 8. Das empfangene Datensignal 10, das von dem zweiten Teilnehmer 2 gesendet wird, weist eine abschnittsweise konstante Grundfrequenz auf.
Ein Diagramm von gesendeten und empfangenen Signalen des zweiten Teilnehmers 2 gleicht dem Diagramm von gesendeten und empfangenen Signalen des ersten Teilnehmers 1. In dem empfangenen zweiten Empfangssignal E2 ist jedoch kein Reflexionssignal 9 enthalten. In dem empfangenen zweiten Empfangssignal E2 ist lediglich das von dem ersten Teilnehmer 1 gesendete Radarsignal 8 enthalten.
Figur 4 zeigt ein Diagramm eines Mischsignal X des ersten Teilnehmers 1. Dabei ist auf der Abszisse eine Zeit t aufgetragen, und auf der Ordinate ist eine Frequenz f aufgetragen. In dem Diagramm sind die zeitlichen Verläufe der Frequenzen eines ersten Teilmischsignals 11 und eines zweiten Teilmischsignals 12 dargestellt. Das erste Teilmischsignal 11 und das zweite Teilmischsignal 12 sind dabei in dem Mischsignal X enthalten.
Das erste Empfangssignal E1 enthält das von dem zweiten Teilnehmer 2 gesendete Datensignal 10 und das Reflexionssignal 9. Das Mischsignal X entsteht durch Mischen des Radarsignals 8 und des ersten Empfangssignals E1. Dabei werden das Datensignal 10 und das Radarsignal 8 zu dem ersten Teilmischsignal 11 gemischt. Auch werden das Reflexionssignal 9 und das Radarsignal 8 zu dem zweiten Teilmischsignal 12 gemischt. Das Mischsignal X enthält somit das erste Teilmischsignal 11 und das zweite Teilmischsignal 12. Für den ersten Teilnehmer 1 gilt:
E1 = 10 + 9
X E1 8
X (10 8) + (9 8)
X 11 + 12
Das zweite Teilmischsignal 12 weist eine abschnittsweise konstante Grundfrequenz auf. Das erste Teilmischsignal 11 weist eine abschnittsweise zeitlich veränderliche Grundfrequenz auf. In einem ersten Zeitintervall fällt die Grundfrequenz des ersten Teilmischsignals 11 mit der Zeit proportional ab. In einem zweiten Zeitintervall steigt die Grundfrequenz des ersten Teilmischsignals 11 mit der Zeit proportional an.
Neben der Grenzfrequenz G16 des ersten Tiefpassfilters 16 ist auch eine Grenzfrequenz G31 eines Hoch passfilters 31 in das Diagramm eingezeichnet. Der Hochpassfilter 31 ist Teil der Detektionseinheit 15. Die Grenzfrequenz G16 des ersten Tiefpassfilters 16 liegt beispielsweise bei etwa 100 MHz. Die Grenzfrequenz G31 des Hochpassfilters 31 liegt beispielsweise bei etwa 1 MHz. Die Grenzfrequenz G16 des ersten Tiefpassfilters 16 ist somit etwa 100-mal größer als die Grenzfrequenz G31 des Hochpassfilters 31. Die Grenzfrequenz G31 des Hochpassfilters 31 ist vorzugsweise größer als die konstante Grundfrequenz des zweiten Teilmischsignals 12.
Ein Diagramm eines Mischsignal X des zweiten Teilnehmers 2 gleicht dem Diagramm des Mischsignal X des ersten Teilnehmers 1. In dem Mischsignal X des zweiten Teilnehmers 2 ist jedoch kein zweites Teilmischsignal 12 enthalten. In dem Mischsignal X des zweiten Teilnehmers 2 ist lediglich ein erstes Teilmischsignal 11 enthalten.
Das zweite Empfangssignal E2 enthält das von dem ersten Teilnehmer 1 gesendete Radarsignal 8. Das Mischsignal X entsteht durch Mischen des Datensignals 10 und des zweiten Empfangssignals E2. Dabei werden das Datensignal 10 und das Radarsignal 8 zu dem ersten Teilmischsignal 11 gemischt. Das Mischsignal X enthält dann das erste Teilmischsignal 11.
Für den zweiten Teilnehmer 2 gilt:
E2 = 8
X E2 * 10
X = (8 10) X = 11
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Detektionseinheit 15. Die Detektionseinheit 15 weist den bereits erwähnten Hochpassfilter 31 auf, dem das Basissignal Y zugeführt wird. Der Hochpassfilter 31 dient zum Filtern des Basissignals Y zu einem Zwischensignal Z. Der Hochpassfilter 31 filtert niederfrequente Frequenzanteile aus dem Spektrum des Basissignals Y heraus. Das Zwischensignal Z weist somit ein Spektrum mit Frequenzanteilen auf, welche insbesondere unterhalb der Grenzfrequenz G16 des ersten Tiefpassfilters 16 und oberhalb der Grenzfrequenz G31 des Hochpassfilters 31 liegen.
Wie bereits erwähnt, ist die Grenzfrequenz G31 des Hochpassfilters 31 vorzugsweise größer als die konstante Grundfrequenz des zweiten Teilmischsignals 12, das in dem Mischsignal X des ersten Teilnehmers 1 enthalten ist. Das zweite Teilmischsignal 12 wird somit von dem Hochpassfilter 31 weitgehend heraus gefiltert. Das Zwischensignal Z des ersten Teilnehmers 1 und das Zwischensignal Z des zweiten Teilnehmers 2 weisen somit nur Frequenzanteile des jeweils ersten Teilmischsignals 11 auf.
Die Detektionseinheit 15 weist eine Phasenregelschleife zur Weiterverarbeitung des Zwischensignals Z zu einem Steuersignal VT auf. Die Phasenregelschleife umfasst einen Phasen-Frequenz-Detektor 18, eine Ladungspumpe 19, einen Loop-Filter 20 und einen spannungsgesteuerten Oszillator 22.
Das Zwischensignal Z wird dem Phasen-Frequenz-Detektor 18 als Eingangssignal zugeführt. Auch ein von dem spannungsgesteuerten Oszillator 22 generiertes Signal wird dem Phasen- Frequenz-Detektor 18 als Eingangssignal zugeführt. Der Phasen-Frequenz-Detektor 18 vergleicht Frequenzen und Phasenlagen der Eingangssignale und gibt ein Signal aus, welches von Unterschieden in den Frequenzen und Phasenlagen der Eingangssignale abhängig ist. Das von dem Phasen-Frequenz-Detektor 18 ausgegebene Signal wird der Ladungspumpe 19 zugeführt. Ein Ausgangssignal der Ladungspumpe 19 wird dem Loop-Filter 20 zugeführt. Der Loop-Filter 20 gibt das Steuersignal VT aus. Das Steuersignal VT dient vorliegend auch zur Ansteuerung des spannungsgesteuerten Oszillators 22. Alternativ ist es denkbar, eine konstante Spannung an den spannungsgesteuerten Oszillator 22 anzulegen, so dass dieser eine Signal mit einer konstanten Frequenz generiert. Die Detektionseinheit 15 weist eine Auswerteeinheit 40 auf, der das Steuersignal VT zugeführt wird. Die Auswerteeinheit 40 dient zur Auswertung des Steuersignals VT. Die Auswerteeinheit 40 des ersten Teilnehmers 1 detektiert, ob das von dem zweiten Teilnehmer 2 gesendete Datensignal 10 in dem ersten Empfangssignal E1 enthalten ist. Wenn ein Datensignal 10 in dem ersten Empfangssignal E1 enthalten ist, so gibt die Auswerteeinheit 40 ein entsprechendes Kontrollsignal K aus. Die Auswerteeinheit 40 des zweiten Teilnehmers 2 detektiert, ob das von dem ersten Teilnehmer 1 gesendete Radarsignal 8 in dem zweiten Empfangssignal E2 enthalten ist. Wenn ein Radarsignal 8 in dem zweiten Empfangssignal E2 enthalten ist, so gibt die Auswerteeinheit 40 ein entsprechendes Kontrollsignal K aus.
Die Auswerteeinheit 40 weist einen zweiten Tiefpassfilter 32, dem das Steuersignal VT zugeführt wird, und der das Steuersignals VT zu einem Messsignal VD filtert. Die Auswerteeinheit 40 weist auch einen dritten Tiefpassfilter 33, dem das Messsignal VD zugeführt wird, und der das Messsignal VD filtert. Die Auswerteeinheit 40 weist ferner einen Addierer 42 auf, der ein Ausgangssignal des dritten Tiefpassfilters 33 und ein Offsetsignal 21 zu einem Vergleichssignal VV addiert.
Die Auswerteeinheit 40 weist ferner einen Subtrahierer 44 auf, welchem das Vergleichssignal VV und das Messsignal VD zugeführt werden. Die Auswerteeinheit 40 weist auch einen Vergleicher 35 auf. Mithilfe des Subtrahierers 44 und des Vergleichers 35 wird ein Vergleich des Messsignals VD mit dem Vergleichssignal VV durchgeführt. Der Subtrahierer 44 subtrahiert das Messsignal VD von dem Vergleichssignal VV. Der Subtrahierer 44 liefert ein Differenzsignal D, welches dem Vergleicher 35 zugeführt wird.
Figur 6 zeigt ein Diagramm eines Messsignals VD und eines Vergleichssignals VV. Dabei ist auf der Abszisse eine Zeit t aufgetragen, und auf der Ordinate sind Werte, insbesondere Spannungen, des Messsignals VD sowie des Vergleichssignals VV aufgetragen. Wenn ein Wert, insbesondere eine Spannung, des Messsignals VD kleiner als ein Wert, insbesondere eine Spannung, des Vergleichssignals VV ist, so ist ein Wert, insbesondere eine Spannung, des Differenzsignals D positiv.
Aus Sicht des ersten Teilnehmers 1 ist in diesem Fall ein von dem zweiten Teilnehmer 2 gesendetes Datensignal 10 in dem von dem ersten Teilnehmer 1 empfangenen ersten Empfangssignal E1 enthalten. In diesem Fall gibt der Vergleicher 35 des ersten Teilnehmers 1 das besagte Kontrollsignal K aus. Aus Sicht des zweiten Teilnehmers 2 ist in diesem Fall ein von dem ersten Teilnehmer 1 gesendetes Radarsignal 8 in dem von dem zweiten Teilnehmer 2 empfangenen zweiten Empfangssignal E2 enthalten. In diesem Fall gibt der Vergleicher 35 des zweiten Teilnehmers 2 das besagte Kontrollsignal K aus.
Bezugszeichenliste
1 erster Teilnehmer
2 zweiter Teilnehmer
3 Sendeantenne
4 Empfangsantenne
5 Modulationseinheit
6 Radareinheit
7 Demodulationseinheit
8 Radarsignal
9 Reflexionssignal
10 Datensignal
11 erstes Teilmischsignal
12 zweites Teilmischsignal
14 Signalgenerator
15 Detektionseinheit
16 erster Tiefpassfilter
17 Mischer
18 Phasen-Frequenz-Detektor
19 Ladungspumpe
20 Loop-Filter
21 Offsetsignal
22 spannungsgesteuerter Oszillator
31 Hochpassfilter
32 zweiter Tiefpassfilter
33 dritter Tiefpassfilter
35 Vergleicher
40 Auswerteeinheit
42 Addierer
44 Subtrahierer
D Differenzsignal
E1 erstes Empfangssignal E2 zweites Empfangssignal f Frequenz
G16 Grenzfrequenz des ersten Tiefpassfilters 16
G31 Grenzfrequenz des Hoch passfilters 31 K Kontrollsignal t Zeit
VD Messsignals
VT Steuersignal
VV Vergleichssignal X Mischsignal
Y Basissignal
Z Zwischensignal

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem ersten Teilnehmer (1) und einem zweiten Teilnehmer (2), wobei der erste Teilnehmer (1) ein Radarsignal (8) sendet, der zweite Teilnehmer (2) ein Datensignal (10) sendet, der erste Teilnehmer (1) ein erstes Empfangssignal (E1) empfängt, in einer Radareinheit (6) des ersten Teilnehmers (1) das Radarsignal (8) und das erste Empfangssignal (E1) zu einem Mischsignal (X) gemischt werden, das Mischsignal (X) von einem ersten Tiefpassfilter (16) zu einem Basissignal (Y) gefiltert wird, und das Basissignal (Y) einer Detektionseinheit (15) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Detektionseinheit (15) das Basissignal (Y) von einem Hochpassfilter (31) zu einem Zwischensignal (Z) gefiltert wird, das Zwischensignal (Z) zu einem Steuersignal (VT) weiterverarbeitet wird, das Steuersignal (VT) einer Auswerteeinheit (40) zugeführt wird, und durch eine Auswertung des Steuersignals (VT) in der Auswerteeinheit (40) detektiert wird, ob das von dem zweiten Teilnehmer (2) gesendete Datensignal (10) in dem ersten Empfangssignal (E1) enthalten ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilnehmer (1) ein zweites Empfangssignal (E2) empfängt, in einer Radareinheit (6) des zweiten Teilnehmers (2) das Datensignal (10) und das zweite Empfangssignal (E2) zu einem Mischsignal (X) gemischt werden, das Mischsignal (X) von einem ersten Tiefpassfilter (16) zu einem Basissignal (Y) gefiltert wird, das Basissignal (Y) einer Detektionseinheit (15) zugeführt wird, wobei in der Detektionseinheit (15) das Basissignal (Y) von einem Hochpassfilter (31) zu einem Zwischensignal (Z) gefiltert wird, das Zwischensignal (Z) zu einem Steuersignal (VT) weiterverarbeitet wird, das Steuersignal (VT) einer Auswerteeinheit (40) zugeführt wird, und durch eine Auswertung des Steuersignals (VT) in der Auswerteeinheit (40) detektiert wird, ob das von dem ersten Teilnehmer (1) gesendete Radarsignal (8) in dem zweiten
Empfangssignal (E2) enthalten ist.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem ersten Teilnehmer (1) gesendete Radarsignal (8) eine abschnittsweise zeitlich veränderliche Grundfrequenz aufweist, insbesondere, dass die Grundfrequenz des Radarsignals (8) mit der Zeit proportional ansteigt oder mit der Zeit proportional abfällt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Reflexion des von dem ersten Teilnehmer (1) gesendeten Radarsignals (8) an einem Objekt entstehendes Reflexionssignal (9) in dem ersten Empfangssignal (E1) enthalten ist.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem zweiten Teilnehmer (2) gesendete Datensignal (10) eine abschnittsweise konstante Grundfrequenz aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenzfrequenz (G16) des ersten Tiefpassfilters (16) größer, insbesondere zwischen 50-mal und 200-mal größer, ist als eine Grenzfrequenz (G31) des Hochpassfilters (31).
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischensignal (Z) in der Detektionseinheit (15) von einer Phasenregelschleife zu dem Steuersignal (VT) weiterverarbeitet wird.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (40) das Steuersignal (VT) von einem zweiten Tiefpassfilter (32) zu einem Messsignal (VD) gefiltert wird, das Messsignal (VD) einem dritten Tiefpassfilter (33) zugeführt wird, ein Ausgangssignal des dritten Tiefpassfilters (33) und ein Offsetsignal (21) zu einem Vergleichssignal (VV) addiert werden, und ein Vergleich des Messsignals (VD) mit dem Vergleichssignal (VV) durchgeführt wird.
9. System zur Datenübertragung, umfassend mindestens einen ersten Teilnehmer (1) und einen zweiten Teilnehmer (2), welche jeweils eine Radareinheit (6) aufweisen, wobei der erste Teilnehmer (1) und der zweite Teilnehmer (1) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche eingerichtet sind.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilnehmer (1) und der zweite Teilnehmer (2) gleichartig ausgebildet sind.
11. System nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Radareinheit (6) einen Mischer (17) zum Mischen eines Radarsignals (8) und eines Empfangssignals (E1, E2) zu einem Mischsignal (X), sowie zum Mischen eines Datensignals (10) und eines Empfangssignals (E1, E2) zu einem Mischsignal (X), einen ersten Tiefpassfilter (16) zum Filtern des Mischsignals (X) zu einem Basissignal (Y) und eine Detektionseinheit (15), welcher das Basissignal (Y) zuführbar ist, aufweist.
12. System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit (15) einen Hochpassfilter (31) zum Filtern des Basissignals (Y) zu einem Zwischensignal (Z), eine Phasenregelschleife zur Weiterverarbeitung des Zwischensignals (Z) zu einem Steuersignal (VT) und eine Auswerteeinheit (40) zur Auswertung des Steuersignals (VT) aufweist, wobei die Auswerteeinheit (40) dazu eingerichtet ist, zu detektieren, ob ein von dem zweiten Teilnehmer (2) gesendetes Datensignal (10) in dem Empfangssignal (E1, E2) enthalten ist, sowie ob ein von dem ersten Teilnehmer (1) gesendetes Radarsignal (8) in dem Empfangssignal (E1, E2) enthalten ist.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (40) einen zweiten Tiefpassfilter (32) zum Filtern des Steuersignals (VT) zu einem Messsignal (VD), einen dritten Tiefpassfilter (33) zum Filtern des Messsignals (VD) und einen Addierer (42) zum Addieren eines Ausgangssignals des dritten Tiefpassfilters (33) und eines Offsetsignals (21) zu einem Vergleichssignal (VV) aufweist.
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