DE102015119482A1 - radar sensor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Radarsensor (201) zum Erzeugen und Senden eines Sendesignals (206) in einem Frequenzband, mit einem Steuermittel (211), mit einem Oszillator (208), wobei ein Eingang des Oszillators (208) über einen Wandler (209) mit dem Steuermittel (211) verbunden ist, der Oszillator (208) mittels des Steuermittels (211) zum Erzeugen des Signals (206) ansteuerbar ist und das mittels des Oszillators (208) erzeugte Signal (206) an einem Ausgang des Oszillators (208) abgreifbar ist, mit wenigstens einer Sendeantenne (236) zum Senden des am Ausgang des Oszillators (208) anliegenden Signals (206), wobei die Sendeantenne (236) mit dem Ausgang des Oszillators (208) verbunden ist, mit wenigstens einem Empfangskanal (203, 204, 205) zum Empfangen eines Empfangssignals (219, 220, 221), zum Verarbeiten des Empfangssignals (219, 220, 221) und zur Weiterleitung des verarbeiteten Empfangssignals zum Steuermittel (211), wobei der Empfangskanal (203, 204, 205) zumindest eine Empfangsantenne (227, 228, 229) und einen Mischer (213, 224, 225) zum Mischen des Empfangssignals mit dem am Ausgang des Oszillators (208) anliegenden Signal (226) aufweist, wobei der Mischer (213, 224, 225) mit dem Ausgang des Oszillators (208) verbunden ist, wobei ein steuerbarer Ein-/Ausschalter (250) im Sendezweig (202) vorgesehen ist, um die Weiterleitung des Signals (206) am Ausgang des Oszillators (208) zur Sendeantenne (236) zu dämpfen oder zu unterbrechen, wobei bei gedämpfter oder unterbrochener Weiterleitung zur Sendeantenne (236) eine Ansteuerung des Oszillators (208) zur Interferenzdetektion durchführbar ist, wobei zusätzlich zu Ausgangssignalen zur Zieldetektion auch hochfrequente Suchsignale angesteuert und ausgesendet werden können, mittels welchen eine Identifikation und Klassifizierung von Interferenzen vorgenommen werden kann.The invention relates to a radar sensor (201) for generating and transmitting a transmission signal (206) in a frequency band, comprising a control means (211), an oscillator (208), an input of the oscillator (208) via a converter (209) the control means (211) is connected, the oscillator (208) by means of the control means (211) for generating the signal (206) is controllable and the signal generated by the oscillator (208) (206) at an output of the oscillator (208) can be tapped with at least one transmit antenna (236) for transmitting the signal (206) present at the output of the oscillator (208), the transmit antenna (236) being connected to the output of the oscillator (208), having at least one receive channel (203, 204 , 205) for receiving a received signal (219, 220, 221), for processing the received signal (219, 220, 221) and for forwarding the processed received signal to the control means (211), wherein the receiving channel (203, 204, 205) at least one reception Ante nne (227, 228, 229) and a mixer (213, 224, 225) for mixing the received signal with the signal (226) present at the output of the oscillator (208), the mixer (213, 224, 225) being connected to the Output of the oscillator (208) is connected, wherein a controllable on / off switch (250) in the transmitting branch (202) is provided to attenuate the forwarding of the signal (206) at the output of the oscillator (208) to the transmitting antenna (236) or to interrupt, with attenuated or interrupted forwarding to the transmitting antenna (236) a control of the oscillator (208) for interference detection is feasible, and in addition to output signals for target detection and high-frequency search signals can be controlled and sent, made by means of which an identification and classification of interference can be.
Description
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft einen Radarsensor, wie insbesondere einen Radarsensor für ein Kraftfahrzeug. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors. The invention relates to a radar sensor, in particular a radar sensor for a motor vehicle. The invention also relates to a method for operating a radar sensor.
Stand der Technik State of the art
In Kraftfahrzeugen werden Radarsensoren immer häufiger eingesetzt. Solche Radarsensoren werden beispielsweise bei Fahrerassistenzsystemen eingesetzt, um beispielsweise entgegenkommende Fahrzeuge bereits bei größerer Distanz sicher zu erkennen und deren Position und Geschwindigkeit möglichst genau bestimmen zu können. Dadurch können Aktivierungen von Fahrerassistenzfunktionen oder von Warnungen eingeleitet werden. Solche Aktivierungen sind beispielsweise die Anpassung der Leuchtweite der Scheinwerfer, die Anpassung der Ausleuchtung der Straße vor dem eigenen Fahrzeug und die Entblendung von Gegenverkehr, eine Aktivierung einer Bremsfunktion oder die Vorspannung von Sicherheitsvorrichtungen bei einem erwarteten Aufprall oder die Anpassung der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs aufgrund des Fahrverhaltens vorausfahrender Fahrzeuge etc. Auch werden Radarsensoren eingesetzt, um das nähere Umfeld des Kraftfahrzeugs zu überwachen. In motor vehicles, radar sensors are being used more and more frequently. Such radar sensors are used for example in driver assistance systems, for example, to reliably detect oncoming vehicles already at greater distances and to determine their position and speed as accurately as possible. As a result, activations of driver assistance functions or warnings can be initiated. Such activations are, for example, the adjustment of the headlamp range of the headlights, the adaptation of the illumination of the road in front of the own vehicle and the glare of oncoming traffic, an activation of a braking function or the bias of safety devices in an expected impact or the adjustment of the speed of the own vehicle due to the Driving behavior of vehicles ahead, etc. Radar sensors are also used to monitor the closer environment of the motor vehicle.
Derzeit werden solche Radarsensoren eingesetzt, bei welchen für die Erkennung von Objekten davon ausgegangen wird, dass der entsprechende Radarsensor in der zu überwachenden Umgebung die einzige Quelle eines entsprechenden Radarsignals ist. Nur unter dieser Bedingung ist eine störungsfreie Detektion der Objekte gemäß dem allgemeingültigen Radar-Prinzip gegeben, welches voraussetzt, dass die Empfangssignale eines Radarsensors im Wesentlichen eine Überlagerung von dessen Sendesignalkomponenten darstellen, welche an zu detektierenden Objekten reflektiert und damit gegenüber dem Sendesignal zeitverzögert und in der Phase und ggf. in der Frequenz verschoben sind. Currently, such radar sensors are used in which it is assumed for the detection of objects that the corresponding radar sensor in the environment to be monitored is the only source of a corresponding radar signal. Only under this condition is a trouble-free detection of the objects given in accordance with the universal radar principle, which assumes that the received signals of a radar sensor essentially represent a superposition of its transmission signal components, which reflects on objects to be detected and thus with respect to the transmission signal delayed and in the Phase and possibly shifted in frequency.
Mit steigender Verbreitung der verwendeten Radartechnik im Automobilbereich steigt aber auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich in einer Umgebung, deren Durchmesser kleiner ist als die typische Reichweite eines Radarsensors, zwei unabhängige und damit unsynchronisierte Radarsensoren befinden. Dies kann beispielsweise in dichten Verkehrssituationen im innerstädtischen Bereich aber auch auf der Autobahn auftreten. Treffen zwei Radarsensoren im gleichen engen Raumbereich aufeinander, so überlagern sich die Signale beider Radarsensoren, was zu unerwünschten Interferenzeffekten in den Empfangssignalen beider Radarsensoren führt. Wenn solche Interferenzeffekte als eigentliches Empfangssignal ausgewertet werden, führt dies zu falschen Ergebnissen hinsichtlich der überwachten Umgebung bzw. hinsichtlich beobachteter Objekte. With the increasing popularity of radar technology in the automotive sector, however, the probability that in an environment whose diameter is smaller than the typical range of a radar sensor, two independent and thus unsynchronized radar sensors are increasing. This can occur, for example, in busy traffic situations in the inner-city area but also on the highway. If two radar sensors meet in the same narrow spatial area, the signals of both radar sensors overlap, which leads to undesirable interference effects in the received signals of both radar sensors. If such interference effects are evaluated as the actual received signal, this leads to false results with regard to the monitored environment or with respect to observed objects.
Radarsensoren gemäß dem Stand der Technik sehen vorwiegend die Erkennung von Interferenzen innerhalb der regulären Empfangssignale eines Radarsensors vor, anhand derer auch die Zieldetektion durch digitale Signalverarbeitung erfolgt. Hierbei werden statistische Analysen der Amplituden der Empfangssignale zur Erkennung von Interferenzen durchgeführt. Diese Analysen basieren darauf, dass Interferenzen zu impulsartigen Einflüssen auf die Empfangssignale führen. Radar sensors according to the prior art predominantly provide for the detection of interferences within the regular received signals of a radar sensor, by means of which the target detection is also performed by digital signal processing. In this case, statistical analyzes of the amplitudes of the received signals to detect interferences are performed. These analyzes are based on the fact that interferences lead to pulse-like influences on the received signals.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile Presentation of the invention, object, solution, advantages
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Radarsensor und ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors zu schaffen, der bzw. das gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist und eine schnellere Erkennung und Klassifikation von Interferenzen erlaubt und daher auch schneller Maßnahmen zur Kompensation von Interferenzen veranlasst werden können. It is the object of the present invention to provide a radar sensor and a method for operating a radar sensor, which is improved over the prior art and allows a faster detection and classification of interference and therefore also faster measures for compensation of interference caused can be.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird hinsichtlich des Radarsensors mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. The object of the present invention is achieved with regard to the radar sensor having the features according to
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Radarsensor zum Erzeugen und Senden eines Sendesignals in einem Frequenzband, insbesondere mit einem Steuermittel, mit einem Oszillator, wobei ein Eingang des Oszillators über einen Wandler mit dem Steuermittel verbunden ist, der Oszillator mittels des Steuermittels zum Erzeugen des Signals ansteuerbar ist und das mittels des Oszillators erzeugte Signal an einem Ausgang des Oszillators abgreifbar ist, insbesondere mit wenigstens einer Sendeantenne zum Senden des am Ausgang des Oszillators anliegenden Signals, wobei die Sendeantenne mit dem Ausgang des Oszillators verbunden ist, insbesondere mit wenigstens einem Empfangskanal zum Empfangen eines Empfangssignals, zum Verarbeiten des Empfangssignals und zur Weiterleitung des verarbeiteten Empfangssignals zum Steuermittel, wobei der Empfangskanal zumindest eine Empfangsantenne und einen Mischer zum Mischen des Empfangssignals mit dem am Ausgang des Oszillators anliegenden Signal aufweist, wobei der Mischer mit dem Ausgang des Oszillators verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein steuerbarer Ein-/Ausschalter im Sendezweig vorgesehen ist, um die Weiterleitung des Signals am Ausgang des Oszillators zur Sendeantenne zu dämpfen oder zu unterbrechen, wobei bei gedämpfter oder unterbrochener Weiterleitung zur Sendeantenne eine Ansteuerung des Oszillators zur Interferenzdetektion durchführbar ist, wobei zusätzlich zu Ausgangssignalen zur Zieldetektion auch hochfrequente Suchsignale angesteuert und ausgesendet werden können, mittels welchen eine Identifikation und Klassifizierung von Interferenzen vorgenommen werden kann. Die hochfrequenten Suchsignale sind dabei derart ausgestaltet, dass sie ersatzweise zu den Ausgangssignalen angesteuert werden, um eine Interferenz zu identifizieren und zu klassifizieren. Auch die Ausgangssignale können dabei hochfrequent ausgebildet sein, die Verwendung der Suchsignale zu begünstigen und mittels der hochfrequenten Suchsignale die Auflösung der Interferenz zu verbessern. An embodiment of the invention relates to a radar sensor for generating and transmitting a transmission signal in a frequency band, in particular with a control means having an oscillator, wherein an input of the oscillator is connected via a converter to the control means, the oscillator by means of the control means for generating the signal controllable is and the signal generated by means of the oscillator at an output of the oscillator can be tapped, in particular with at least one transmitting antenna for transmitting the voltage applied to the output of the oscillator signal, the transmitting antenna is connected to the output of the oscillator, in particular with at least one receiving channel for receiving a Receive signal, for processing the received signal and for forwarding the processed received signal to the control means, wherein the receiving channel aufwei at least one receiving antenna and a mixer for mixing the received signal with the voltage applied to the output of the oscillator signal St, wherein the mixer is connected to the output of the oscillator, characterized in that a controllable on / off switch is provided in the transmitting branch to attenuate the transmission of the signal at the output of the oscillator to the transmitting antenna or interrupted, wherein attenuated or interrupted Forwarding to the transmitting antenna one Control of the oscillator for interference detection is feasible, and in addition to output signals for target detection and high-frequency search signals can be controlled and sent, by means of which an identification and classification of interference can be made. The high-frequency search signals are designed in such a way that they are driven in substitution to the output signals in order to identify and classify an interference. The output signals can also be designed to be high-frequency, to favor the use of the search signals and to improve the resolution of the interference by means of the high-frequency search signals.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Ein-/Ausschalter im Sendezweig zwischen Oszillator und Sendeantenne angeordnet ist, wobei der Ein-/Ausschalter von einer Steuereinheit ansteuerbar ist zum Dämpfen oder Unterbrechen der Signalverbindung zwischen Oszillator und Sendeantenne. So kann das Ausgangssignal zeitweise unterdrückt werden, um das Suchsignal anzusteuern. It is advantageous if the on / off switch is arranged in the transmitting branch between the oscillator and transmitting antenna, wherein the on / off switch is controlled by a control unit for damping or interrupting the signal connection between the oscillator and the transmitting antenna. Thus, the output signal can be temporarily suppressed to drive the search signal.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Ein-/Ausschalter von der Steuereinheit ansteuerbar ist zum Steuern der Dämpfung oder Unterbrechung, wobei die Steuereinheit über eine Schnittstelle von den Steuermitteln ansteuerbar ist. Dadurch ergibt sich eine einfache Steuerung des Verfahrens der Ausgangssignale und der Suchsignale. It is particularly advantageous if the on / off switch can be controlled by the control unit for controlling the damping or interruption, wherein the control unit can be controlled by the control means via an interface. This results in a simple control of the process of the output signals and the search signals.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Ansteuerung des Oszillators zur Interferenzdetektion die Erzeugung eines Suchsignals zur Weiterleitung an den zumindest einen Mischer mit einer Frequenzvariation umfasst. It is also advantageous if the triggering of the oscillator for interference detection comprises the generation of a search signal for forwarding to the at least one mixer with a frequency variation.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Ausgangssignal zur Zieldetektion ein hochfrequentes Signal, bestehend aus einer Vielzahl von insbesondere linear in der Frequenz ansteigenden Signalen, ist. Durch die Vielzahl der Rampensignale pro Messzyklus kann die Auflösung verbessert werden und es kann eine Vorsehung der Suchsignale einfach mit berücksichtigt werden. Furthermore, it is advantageous if the output signal for target detection is a high-frequency signal consisting of a multiplicity of signals, in particular increasing linearly in frequency. Due to the large number of ramp signals per measuring cycle, the resolution can be improved and it is easy to take into account the provision of the search signals.
So ist es auch vorteilhaft, wenn das Suchsignal ein hochfrequentes Signal bestehend aus einer Vielzahl von insbesondere linear in der Frequenz ansteigenden Signalen ist. Dadurch kann eine Vielzahl von Teilsignalen erzeugt werden, so dass viele Interferenzen auswertbar sind, was deren Identifizierung und Klassifikation erleichtert. So it is also advantageous if the search signal is a high-frequency signal consisting of a plurality of particular linearly increasing in frequency signals. As a result, a large number of partial signals can be generated so that many interferences can be evaluated, which facilitates their identification and classification.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Ausgangssignal zur Zieldetektion als auch das Suchsignal blockweise angesteuert werden, so dass pro Block entweder eine Ein- oder Vielzahl von Ausgangssignalen oder Suchsignalen angesteuert werden. Dadurch kann eine erleichterte Identifikation und Klassifizierung vorgenommen werden. It is also advantageous if the output signal for target detection as well as the search signal are driven in blocks, so that either one input or a plurality of output signals or search signals are activated per block. This makes it easier to identify and classify.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn pro Messzyklus zumindest ein Block mit Ausgangssignalen angesteuert wird. Dadurch kann erreicht werden, dass quasi permanent eine Umfeldüberwachung durchgeführt werden kann. Alternativ können aber auch Messzyklen bzw. Zyklen vorgesehen sein, in welchen nur Suchsignale ausgegeben werden. It is particularly advantageous if at least one block is driven with output signals per measuring cycle. As a result, it can be achieved that an environment monitoring can be carried out virtually permanently. Alternatively, however, it is also possible to provide measuring cycles or cycles in which only search signals are output.
Vorteilhaft ist auch, wenn zusätzlich zu zumindest einem Block von Ausgangssignalen zumindest ein Block von zumindest einem Suchsignal oder von Suchsignalen angesteuert wird. So kann neben der Zieldetektion eine Interferenz detektiert und klassifiziert werden. So kann eine Korrektur der Interferenz im laufenden Betrieb quasi instantan vorgenommen werden. It is also advantageous if, in addition to at least one block of output signals, at least one block is driven by at least one search signal or by search signals. Thus, in addition to the target detection, an interference can be detected and classified. Thus, a correction of the interference during operation can be made almost instantaneously.
Auch ist es vorteilhaft, wenn zumindest am Beginn und/oder am Ende eines Blocks mit Ausgangssignalen ein Block mit zumindest einem Suchsignal angesteuert wird. Dadurch wird der für die Suche benötigte Zeitraum ggf. reduziert. It is also advantageous if, at least at the beginning and / or at the end of a block with output signals, a block with at least one search signal is activated. As a result, the period required for the search may be reduced.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Anspruch 11 gelöst. The object of the present invention is achieved in terms of the method with the features of
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Radarsensors, wobei das Empfangssignal auf das Vorliegen einer Interferenz überwacht wird und anhand der Signale das Interferenzsignal identifiziert und/oder klassifiziert wird. An embodiment of the invention relates to a method for operating a radar sensor according to the invention, wherein the received signal is monitored for the presence of interference and the interference signal is identified and / or classified on the basis of the signals.
Dabei wird in den vorliegenden Anmeldeunterlagen der Begriff der Interferenz gleichbedeutend mit dem Begriff der Störung verstanden. In the present application documents, the term interference is understood to be synonymous with the concept of interference.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben. Advantageous developments of the present invention are described in the subclaims and the following description of the figures.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung Preferred embodiment of the invention
Radarvorrichtungen nach dem Stand der Technik sehen die Erkennung von Interferenz innerhalb der regulären Empfangssignale des Radarsensors vor, anhand derer auch die Zieldetektion durch digitale Signalverarbeitung erfolgt. Dabei werden Verfahren zur statistischen Analyse der Amplituden der Empfangssignale durchgeführt. Diese Verfahren basieren sehr stark auf dem impulsförmigen Charakter der Interferenzeinflüsse auf die Empfangssignale. Radar devices of the prior art provide for the detection of interference within the regular received signals of the radar sensor, on the basis of which the target detection is performed by digital signal processing. In this case, methods for statistical analysis of the amplitudes of the received signals are performed. These methods are very strongly based on the pulse-shaped nature of the interference influences on the received signals.
Der Frequenzverlauf typischer Radarsendesignale weist den in
Für jedes Teilsignal A, B oder C beträgt die Anzahl der Bursts dann N = 512. Bei einem Frequenzinkrement ΔfABC > 0, wie es in
Für die Zieldetektion werden die durch Reflektionen an zu detektierenden Objekten in der Radarsensorumgebung zum Radarsensor geführten Signalkomponenten eines Chirp-Sendesignals durch mehrere Empfangsantennen aufgenommen. For target detection, the signal components of a chirp transmission signal guided by reflections on objects to be detected in the radar sensor environment to the radar sensor are recorded by a plurality of receiving antennas.
Die
Die Erzeugung des Sendesignals
Äquivalent zu dem durch den Digital-Analog-Converter
Dabei erfolgt die Steuerung des Radarsensors
Das Sendesignal
Im Fall der Präsenz eines externen Störsignals, beispielsweise eines weiteren, mit dem Ego-Sensor unsynchronisierten gleichen Radarsensors mit ähnlichem Sendesignal, kommt es in der Umgebung des Ego-Sensors zu einer Überlagerung der Sendesignale beider Sensoren. Exemplarisch sind die Sendesignale der beiden Sensoren sowie die Bereiche von Interferenz in
Durch die in
In
Die Auswirkung von Interferenz auf die abgetasteten Empfangssignale, welche die Basis für die gesamte Zieldetektion darstellen, zeigt sich in einer deutlich erhöhten Signalenergie während der lnterferenzphasen. Die
Die bekannten Strategien nach dem Stand der Technik zielen vorwiegend auf impulsförmige Störungen, wie in
Die Erkennung von Interferenz nach dem obigen Prinzip besitzt den Nachteil, dass nur Interferenzen detektiert werden, deren Einflüsse auf die Empfangssignale Impulscharakter besitzen. Zeitlich ausgedehnte Einflüsse, wie sie beispielsweise bei der Überlagerung zweier Dopplerchirps entstehen, können prinzipbedingt nicht erkannt werden. Auch ist die Qualität der lnterferenzerkennung abhängig vom regulären Empfangssignal und damit vom Zielszenario in der Sensorumgebung. The detection of interference according to the above principle has the disadvantage that only interferences are detected whose influences on the received signals have a pulse character. Due to the nature of the principle, temporally extensive influences, such as those arising from the superimposition of two Doppler chirps, can not be recognized. Also, the quality of the interference detection depends on the regular received signal and thus on the target scenario in the sensor environment.
Die Erfindung basiert auf Verbesserungen gegenüber Radarsensoren nach dem Stand der Technik. Dabei ist der Frequenzverlauf des Sendesignals innerhalb eines Zyklus der Länge von insbesondere 50ms zu nennen. Während bei Radarsensoren nach dem Stand der Technik innerhalb eines Zyklus das vorgesehene Frequenzband von 200MHz in Form eines einzelnen Up- oder Downchirps innerhalb von 38,4ms einmal überstrichen wurde, tritt bei einem erfindungsgemäßen Radarsensor an diese Stelle eine Gruppe von N linearen Radar-Messchirps auf, wobei N im Wesentlichen 128, 256, 512 oder mehr bedeutet, deren Frequenzverlauf in
Ebenso weist der erfindungsgemäße Radarsensor eine dazu ausgelegte Konfiguration auf. Neben einem Tiefpassfilter
Abgesehen davon entspricht der qualitative Aufbau eines Sensors der vierten Generation der in
Die Erzeugung des Sendesignals
Äquivalent zu dem durch den Digital-Analog-Converter
Dabei erfolgt die Steuerung des Radarsensors
Dabei sind die Steuereinheit
Zur erfindungsgemäßen Detektion einer Störung durch einen weiteren nichtsynchronisierten Radarsensor wird die Steilheit m eines Suchsignals auf einen Wert gesetzt, welcher auch ein Maximalwert mmax sein kann, um zumindest in einem Abtastwert des Empfangssignals den Einfluss der Interferenz detektierbar zu machen:
Daraus ergibt sich eine minimale Zeitdauer eines einzelnen Suchsignals, auch Suchsweep genannt, welcher die maximale Bandbreite von 200MHz überstreichen sollte,
Diese minimale Zeitdauer Tmin ist in Relation zur Zykluszeit von 50ms sehr gering und stellt damit einen deutlichen Unterschied zu den Verhältnissen gemäß dem Stand der Technik dar. Es ist daher möglich, in jedem Zyklus einen oder mehrere Suchsweeps anstelle oder zusätzlich zu den regulären Radar-Messchirps anzusteuern. This minimum time T min is very small in relation to the cycle time of 50 ms and thus represents a clear difference to the conditions according to the prior art. It is therefore possible to use one or more search sweeps in each cycle instead of or in addition to the regular radar To control the missions.
Die Einschwingzeiten der empfängerseitigen Hochpassfilter, welche direkt nach dem Aus- und Einschalten des Sendesignals eingehalten werden sollten, um anschließend möglichst unverfälschte Empfangssignale zu erhalten, liegen in der Größenordnung des Kehrwertes der Hochpass-Eckfrequenz und damit um etwa 1/60kHz = 16,7μs, was in Relation zur Zykluszeit ebenfalls gering ist. The settling times of the receiver-side high-pass filters, which should be adhered to immediately after the switching off and on of the transmission signal, in order to then obtain the most unadulterated received signals, are in the order of magnitude of the reciprocal of the high-pass cutoff frequency and thus by about 1 / 60kHz = 16,7μs, which is also low in relation to the cycle time.
Beides zusammengenommen ergibt daher für eine Phase von N Suchsweeps eine Zeitdauer von N·100μs + 2·16,7μs vom Zeitpunkt des Abschaltens des Sendesignals bis zum Verstreichen der Einschwingzeit nach Wiedereinschalten des Sendesignals. Therefore, taken together, for a phase of N seek sweeps, there is a period of N ·
Durch geeignete Wahl der Anzahl N und der Platzierung der Suchsweeps innerhalb eines Zyklus ergeben sich mehrere Möglichkeiten zur Detektion und Klassifikation von Interferenz, welche allesamt Gegenstand der vorliegenden Erfindungsmeldung sind. By suitable choice of the number N and the placement of the search sweeps within a cycle, there are several possibilities for the detection and classification of interference, all of which are the subject of the present invention.
Bei diesem Verfahren wird in einem Zyklus der Länge 50ms keine Radar-Zieldetektion durchgeführt. Stattdessen wird nach Abschalten des Sendesignals zu Beginn des Zyklus eine Anzahl von N aufeinander folgender Suchsweeps gefahren. Bei existierender Interferenz beispielsweise durch einen externen Radarsensor, welcher sich durch langsame Frequenzchirps gemäß der
Die
In
In
Dabei kann durch eine Signalverarbeitung jedes einzelnen Suchsweepsignals, beispielsweise eine Kompensation des Offsets von etwa 2000 durch Bildung der ersten Ableitung, anschließende Betragsbildung und darauf folgend eine Peakdetektion, eine Erkennung der Existenz und der Position eines Maximums, auch Peak genannt, innerhalb des untersuchten Suchsweepsignals erfolgen. In this case, by signal processing of each individual search sweep signal, for example compensation of the offset of approximately 2000 by formation of the first derivative, subsequent magnitude formation and subsequently peak detection, recognition of the existence and position of a maximum, also referred to as a peak, can take place within the examined sweep signal ,
Anhand dieser Maximumposition kann anhand des Frequenzverlaufs des Suchsweeps direkt auf die Frequenzlage des Interferenzsignals in dem untersuchten Suchsweep geschlossen werden. On the basis of this maximum position, the frequency sweep of the search sweep can be used to directly deduce the frequency position of the interference signal in the examined sweep.
Wird eine solche Auswertung für jeden der beispielsweise 256 Suchsweeps durchgeführt, so ergibt sich bei existierender Interferenz deren präziser Frequenzverlauf innerhalb der gesamten Messzeit von beispielsweise 25,6ms. Es ist daher neben der Existenz eines Interferenzsignals sofort deren Klassifikation als Signal eines langsamen Chirps möglich, darüber hinaus können Rückschlüsse auf die durch den Störsensor belegte Bandbreite und dessen Mittenfrequenz direkt gezogen werden. If such an evaluation is carried out for each of the, for example, 256 search sweeps, the result for existing interference is their precise frequency curve within the entire measuring time of, for example, 25.6 ms. Therefore, in addition to the existence of an interference signal, its classification as a signal of a slow chirp is immediately possible; in addition, conclusions about the bandwidth occupied by the interference sensor and its center frequency can be drawn directly.
Das Verfahren zur Verwendung eines Interferenz-Suchzyklus kann gezielt ansteuerbar sein, um geeignete Zeiten für die Aussetzung der regulären Radar-Zieldetektion für einen Zyklus von 50ms vorzunehmen. Dabei sind insbesondere auch Situationen geeignet, in welchen eine Interferenz neu erkannt wurde, deren Bandbreite, Mittenfrequenz und Frequenzverlauf im eigenen Radarsensor, also dem Ego-Sensor, jedoch noch unbekannt sind. The method of using an interference search cycle may be selectively controllable to make appropriate times for the suspension of regular radar target detection for a cycle of 50 ms. Situations are particularly suitable in which an interference was newly recognized, the bandwidth, center frequency and frequency response in its own radar sensor, so the ego sensor, but are still unknown.
Das oben beschriebene Verfahren liefert in einem solchen Fall die entsprechenden Informationen innerhalb einer Zykluszeit von 50ms und erlaubt damit wirksame Maßnahmen des Ego-Sensors zur Kompensation der Interferenzeinflüsse eines externen Radarsensors auf die Empfangssignale. The method described above provides in such a case the corresponding information within a cycle time of 50 ms and thus allows effective measures of the Ego sensor to compensate for the interference influences of an external radar sensor on the received signals.
Weiterhin möglich ist auch eine zweiseitige Interferenz-Suchphase, welche eine Interferenzerkennung und Klassifikation in jedem Zyklus vorsieht, welche quasi-parallel zur regulären Radar-Zieldetektion durchführbar ist. Somit sind in jedem Zyklus sowohl Chirpsignale nach
Auf diese Weise kann für jedes einzelne Chirpsignal die entsprechende Frequenz des Interferenzsignals und damit die jeweilige zeitliche Lage der Störung geschätzt werden. Mit dieser Information kann wiederum eine effektive Kompensation der Störung, beispielsweise eine gezielte Ausblendung oder Korrektur der Abtastwerte erfolgen. In this way, the corresponding frequency of the interference signal and thus the respective temporal position of the interference can be estimated for each individual chirp signal. With this information, in turn, an effective compensation of the disturbance, for example, a targeted suppression or correction of the samples done.
Der Vorteil der oben genannten Verfahrensweisen besteht in der gezielten Schätzung der durch Interferenz gestörten Abtastwerte der Empfangssignale, was eine zielgerichtete Kompensation ermöglicht. The advantage of the above-mentioned methods consists in the targeted estimation of the samples of the received signals which are disturbed by interference, which enables a targeted compensation.
Auch ist eine einseitige Interferenzsuchphase möglich. Dieser Verfahrensansatz beschreibt eine Interferenzerkennung und Klassifikation in jedem Zyklus neben der regulären Radar-Zieldetektion. Damit sind auch hier in jedem Zyklus sowohl Chirpsignale gemäß
Für das konkrete Beispiel in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Radarsensor radar sensor
- 2 2
- Sendezweig transmission branch
- 3 3
- Empfangszweig receiving branch
- 4 4
- Empfangszweig receiving branch
- 5 5
- Empfangszweig receiving branch
- 6 6
- Sendesignal send signal
- 7 7
- MMIC, monolithische Mikrowellen-integrierte Schaltung MMIC, monolithic microwave integrated circuit
- 8 8th
- Oszillator oscillator
- 9 9
- Digital-Analog-Wandler Digital to analog converter
- 10 10
- Digital-analog-Wandler-Ansteuerung Digital-analog converter control
- 11 11
- digitaler Signalprozessor digital signal processor
- 12 12
- Verstärker (LNA) Amplifier (LNA)
- 13 13
- Mischer mixer
- 19 19
- Empfangssignal receive signal
- 20 20
- Empfangssignal receive signal
- 21 21
- Empfangssignal receive signal
- 22 22
- Verstärker amplifier
- 23 23
- Verstärker amplifier
- 24 24
- Mischer mixer
- 25 25
- Mischer mixer
- 26 26
- LO-Signal LO signal
- 27 27
- Empfangsantenne receiving antenna
- 28 28
- Empfangsantenne receiving antenna
- 29 29
- Empfangsantenne receiving antenna
- 30 30
- Filter filter
- 31 31
- Filter filter
- 32 32
- Filter filter
- 33 33
- Analog-Digital-Wandler Analog to digital converter
- 34 34
- Analog-Digital-Wandler Analog to digital converter
- 35 35
- Analog-Digital-Wandler Analog to digital converter
- 36 36
- Sendeantenne transmitting antenna
- 100 100
- Signal signal
- 101 101
- Signal signal
- 110 110
- Phase phase
- 111 111
- Phase phase
- 130 130
- Signal signal
- 131 131
- Signal signal
- 132 132
- Interferenz, Interferenzphase Interference, interference phase
- 201 201
- Radarsensor radar sensor
- 202 202
- Sendezweig transmission branch
- 203 203
- Empfangszweig receiving branch
- 204 204
- Empfangszweig receiving branch
- 205 205
- Empfangszweig receiving branch
- 206 206
- Sendesignal send signal
- 207 207
- MMIC, monolithische Mikrowellen-integrierte Schaltung MMIC, monolithic microwave integrated circuit
- 208 208
- Oszillator oscillator
- 209 209
- Digital-Analog-Wandler Digital to analog converter
- 210 210
- Digital-analog-Wandler-Ansteuerung Digital-analog converter control
- 211 211
- digitaler Signalprozessor digital signal processor
- 212 212
- Verstärker (LNA) Amplifier (LNA)
- 213 213
- Mischer mixer
- 219 219
- Empfangssignal receive signal
- 220 220
- Empfangssignal receive signal
- 221 221
- Empfangssignal receive signal
- 222 222
- Verstärker amplifier
- 223 223
- Verstärker amplifier
- 224 224
- Mischer mixer
- 225 225
- Mischer mixer
- 226 226
- LO-Signal LO signal
- 227 227
- Empfangsantenne receiving antenna
- 228 228
- Empfangsantenne receiving antenna
- 229 229
- Empfangsantenne receiving antenna
- 230 230
- Filter filter
- 231 231
- Filter filter
- 232 232
- Filter filter
- 233 233
- Analog-Digital-Wandler Analog to digital converter
- 234 234
- Analog-Digital-Wandler Analog to digital converter
- 235 235
- Analog-Digital-Wandler Analog to digital converter
- 236 236
- Sendeantenne transmitting antenna
- 240 240
- MMIC MMIC
- 250 250
- Ein-/Ausschalter On / off switch
- 251 251
- Steuereinheit control unit
- 299 299
- Tiefpassfilter Low Pass Filter
- 301 301
- Suchsweep search sweep
- 302 302
- Interferenzsignal interference signal
- 303 303
- Kreuzungspunkt intersection
- 401 401
- Suchsweepsignal bzw. Suchsignal Search sweep signal or search signal
- 402 402
- Chirpsignal bzw. Ausgangssignal Chirp signal or output signal
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