DE102016109910B4

DE102016109910B4 - Radarsysteme und Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems

Info

Publication number: DE102016109910B4
Application number: DE102016109910.4A
Authority: DE
Inventors: Saverio Trotta; Reinhard-Wolfgang Jungmaier; Dennis Noppeney
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: KR101959124B1; US20170343648A1; DE102016109910A1; KR20170135727A; CN107450064B; CN107450064A

Abstract

Ein Verfahren (100) zum Betreiben eines Radarsystems umfasst das Erhöhen (102) einer Frequenz eines Radarsignals während eines ersten Zeitintervalls und das Übertragen (104) des Radarsignals von einer ersten Sendeantenne während des ersten Zeitintervalls. Das Verfahren umfasst ferner das Verringern der Frequenz (106) des Radarsignals während eines zweiten Zeitintervalls und das Übertragen (108) des Radarsignals von einer zweiten Sendeantenne während des zweiten Zeitintervalls.

Description

Technisches Gebiet
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Konzepte zum Modulieren von Radarsignalen und insbesondere auf Radarsysteme und Verfahren zum Betreiben von Radarsystemen.
Hintergrund
Eine Modulation von Radarsignalen ist für eine große Vielzahl von Anwendungen erwünscht. Beispiele dafür sind in DE 10 2014 118 063 A1 oder DE 10 2008 054 570 A1 offenbart. Zum Beispiel ist Bereitstellen eines frequenzmodulierten Radarsignals mit hoher Bandbreite, hoher Frequenzgenauigkeit, sehr kurzen Chirp-Zeiten und niedrigem Phasenrauschen eine schwierige Aufgabe. Häufig müssen diese unterschiedlichen Eigenschaften gegeneinander aufgewogen werden. Tragbare, batteriebetriebene Anwendungen können von Niedrigleistungs-Radarkonzepten profitieren.
Zusammenfassung
Es kann ein Bedarf bestehen zum Bereitstellen eines verbesserten Konzeptes zum Betreiben von Radarsystemen, die eine höhere Genauigkeit zum Bestimmen der Position und/oder Geschwindigkeit eines Ziels bereitstellen und den Leistungsverbrauch des Radarsystems reduzieren.
Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand der Ansprüche erfüllt sein.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems. Das Verfahren umfasst das Erhöhen einer Frequenz eines Radarsignals während eines ersten Zeitintervalls und das Übertragen des Radarsignals von einer ersten Sendeantenne während des ersten Zeitintervalls. Das Verfahren umfasst ferner das Verringern der Frequenz des Radarsignals während eines zweiten Zeitintervalls und das Übertragen des Radarsignals von einer zweiten Sendeantenne während des zweiten Zeitintervalls.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Radarsystem. Das Radarsystem umfasst eine erste Sendeantenne und zumindest eine zweite Sendeantenne. Ferner umfasst das Radarsystem eine Phasenregelschleife. Die Phasenregelschleife ist ausgebildet, um die Frequenz eines Radarsignals während eines ersten Zeitintervalls zu erhöhen. Zusätzlich dazu ist die Phasenregelschleife ausgebildet, um die Frequenz des Radarsignals während eines zweiten Zeitintervalls zu verringern. Ferner umfasst das Radarsystem einen Signalschalter. Der Signalschalter ist ausgebildet, um das Radarsignal während des ersten Zeitintervalls zu der ersten Sendeantenne zu schalten und um das Radarsignal während des zweiten Zeitintervalls zu der zweiten Sendeantenne zu schalten.
Kurze Beschreibung der Figuren
Einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend nur beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Radarsystems zeigt.
2 ein Beispiel einer Frequenzmodulation eines Radarsignals zeigt;
3 ein Beispiel einer Frequenzbereichsdarstellung von empfangenen Reflexionen eines Radarsignals zeigt;
4 eine Tabelle zeigt, umfassend Dopplerfrequenzverschiebungen und Frequenzverschiebungen aufgrund einer Distanz zu dem Ziel für verschiedene Distanzen und verschiedene Geschwindigkeiten des Ziels;
5a eine Teilung eines Bereichs eines Radarsystems in Bereichs-Gates zeigt;
5b zeigt, wie eine Zwischenfrequenz an einer Empfängerseite eines Radarsystems auf eine Distanz zu einem Ziel bezogen sein kann;
6 ein Blockdiagramm eines Radarsystems zeigt;
7a ein anderes Blockdiagramm eines Radarsystems zeigt;
7b ein Konzept darstellt, wie eine Mehrzahl von Sendeelementen eine Mehrzahl von synthetischen Empfangskanälen für ein Radarsystem bilden kann;
8a ein anderes Beispiel einer Frequenzmodulation eines Radarsignals zeigt;
8b ein Beispiel einer Frequenzabstimmungskurve eines spannungsgesteuerten Oszillators zeigt; und
8c ein Beispiel einer Abstimmungsempfindlichkeitskurve eines spannungsgesteuerten Oszillators zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In den Figuren kann die Dicke der Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
Während dementsprechend Abänderungen und alternative Formen von Ausführungsbeispielen möglich sind, werden Ausführungsbeispiele davon in den Figuren beispielhaft gezeigt und hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die offenbarten bestimmten Formen zu begrenzen, sondern im Gegensatz Ausführungsbeispiele alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken sollen. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Ziffern auf gleiche Elemente.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder Zwischenelemente vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz ein Element als „direkt” mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, sind keine Zwischenelemente vorhanden. Sonstige zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen benutzte Ausdrücke sollen auf gleichartige Weise ausgelegt werden (z. B. „zwischen” gegenüber „direkt zwischen”, „benachbart” gegenüber „direkt benachbart” etc.).
Die hier verwendete Terminologie bezweckt nur das Beschreiben bestimmter Ausführungsbeispiele und soll nicht begrenzend für Ausführungsbeispiele sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Singularformen „ein, eine” und „das, der, die” auch die Pluralformen umfassen, sofern aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst”, „umfassend”, „aufweist” und/oder „aufweisend” bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen derselben ausschließen.
Sofern nicht anderweitig definiert besitzen alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung wie sie gewöhnlich von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden wird, zu dem Ausführungsbeispiele gehören. Weiterhin versteht es sich, dass Begriffe, die z. B. in gewöhnlich benutzten Wörterbüchern Definierten, als eine Bedeutung besitzend ausgelegt werden sollen, die ihrer Bedeutung im Zusammenhang der entsprechenden Technik entspricht. Sollte die vorliegende Offenbarung einem Ausdruck jedoch eine bestimmte Bedeutung geben, die von einer Bedeutung abweicht, wie sie ein Durchschnittsfachmann üblicherweise versteht, soll diese Bedeutung in dem spezifischen Kontext, in dem diese Definition hier gegeben ist, berücksichtigt werden.
Die Modulation von Radarsignalen ist eine bestehende Technik, z. B. bei Pulskomprimierungs-Radarsystemen. Ein Beispiel einer Frequenzmodulation 800 eines Radarsignals ist in 8a gezeigt. Die gezeigte Frequenzmodulation 800 führt Sägezahn-Chirps 882 aus, z. B. wird die Frequenz des Radarsignals linear von einer ersten Radiofrequenz f₁ zu einer zweiten Radiofrequenz f₂ während eines Zeitintervalls von z. B. 100 μs erhöht. Nach dem Erreichen der zweiten Radiofrequenz f₂ wird die Frequenz des Radarsignals auf die erste Radiofrequenz f₁ innerhalb einer kurzen Zeit zurückgesetzt, zum Beispiel innerhalb von weniger als 5 μs, um den nächsten Sägezahn-Chirp 888 auszuführen.
Häufig benötigen Radarsysteme, z. B. Millimeterwellen-Gestenerfassungssysteme, eine hohe Auflösung. Eine hohe Auflösung kann durch Verwenden großer Radarbandbreiten erreicht werden, z. B. ist die Frequenzdifferenz zwischen der ersten Radiofrequenz f₁ und der zweiten Radiofrequenz f₂ groß, zum Beispiel 7 GHz oder größer. Somit kann das Zurücksetzen der Frequenz einen großen Frequenzsprung 884 entsprechend der Radarbandbreite verursachen. Der Frequenzsprung 884 zu der ersten Radiofrequenz f₁ kann dann Überschreitungen (overshoots) und Oszillationen 886 der Frequenz des Radarsignals derart verursachen, dass möglicherweise eine Einschwingzeit vergehen muss, bis die Frequenz des Radarsignals wieder bei der ersten Radiofrequenz f₁ stabil ist. Eine lange Einschwingzeit, zum Beispiel 50 μs oder länger, kann den gesamten Arbeitszyklus des Radarsystems erhöhen und somit den Gesamtleistungsverbrauch.
Wenn eine Phasenregelschleife (PLL; phase-locked loop) verwendet wird, um die Frequenz des Radarsignals zu steuern, benötigt die PLL möglicherweise eine große Schleifenbandbreite, um den Frequenzsprung 884 auszuführen. Eine große Schleifenbandbreite (zum Beispiel 1 MHz oder größer) kann jedoch das Phasenrauschen des Radarsignals verschlechtern. Eine alternative Doppelschleifen-PLL kann zusätzliches Phasenrauschen aufgrund einer zweiten Schleife einführen.
Wenn die PLL einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO; voltage-controlled oscillator) aufweist, können die Überschreitungen und Oszillationen 886 der Frequenz des Radarsignals verstärkt werden, da VCOs oft eine höhere Abstimmungsempfindlichkeit K_vco in ihrem unteren Abstimmungsfrequenzbereich aufweisen, z. B. bei der ersten Radiofrequenz, wie durch die VCO-Abstimmungscharakteristik 890 in 8b und die entsprechende VCO-Abstimmungscharakteristik 895 in 8c gezeigt ist. Die Abstimmungsempfindlichkeit K_vco kann zum Beispiel größer sein als g GHz/V. Ferner kann bei tragbaren Anwendungen der Abstimmungsspannungsbereich durch eine Batteriespannung des Radarsystems begrenzt sein. Ein VCO mit einer sogar noch höheren Abstimmungsempfindlichkeit K_vco kann benötigt werden, was wiederum die Überschreitungen und Oszillationen 886 der Frequenz des Radarsignals verschlimmern kann.
Ohne Einschränkung adressieren Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung diese technischen Probleme und stellen Lösungen bereit.
1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum Betreiben eines Radarsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 100 umfasst das Erhöhen 102 einer Frequenz eines Radarsignals während eines ersten Zeitintervalls und das Übertragen 104 des Radarsignals von einer ersten Sendeantenne während des ersten Zeitintervalls. Das Verfahren umfasst ferner das Verringern der Frequenz 106 des Radarsignals während eines zweiten Zeitintervalls und das Übertragen 108 eines Radarsignals von einer zweiten Sendeantenne während des zweiten Zeitintervalls.
Durch Übertragen eines Radarsignals von einer ersten Sendeantenne während eines ersten Zeitintervalls, während die Frequenz des Radarsignals erhöht wird, und durch Übertragen des Radarsignals von einer zweiten Sendeantenne während eines zweiten Zeitintervalls, während die Frequenz des Radarsignals verringert wird, kann eine Zwischenzeitperiode zwischen der Übertragung während dem ersten und dem zweiten Zeitintervall verkürzt werden. Anders ausgedrückt, nachdem das Radarsignal von der ersten Antenne übertragen wurde, kann es innerhalb kürzerer Zeit an der zweiten Antenne bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann ein Radarsystem ein Ziel dauerhafter mit elektromagnetischer Energie beleuchten, z. B. mit kürzeren und/oder weniger Unterbrechungen. Dies kann wiederum zu einer zuverlässigeren, schnelleren und genaueren Detektion und/oder Verfolgung eines Ziels führen. Zusätzlich dazu kann die Übertragung des Radarsignals von der ersten und der zweiten Sendeantenne innerhalb einer kürzeren Zeit ausgeführt werden, was einen Gesamtarbeitszyklus des Radarsystems reduzieren kann und somit den Leistungsverbrauch des Radarsystems verringern kann. Das bedeutet, durch Übertragen des Radarsignals von der ersten und zweiten Sendeantenne während des Erhöhens und/oder Verringerns seiner Frequenz, kann ein Zurücksetzen der Frequenz des Radarsignals auf eine Startfrequenz und somit eine Zeit zum Ausführen des Zurücksetzens verhindert werden. Das Vermeiden eines solchen Zurücksetzens (Reset) (z. B. Vermeiden einer Sägezahnfunktion der Frequenzmodulation des Radarsignals mit großen Frequenz-Diskontinuitäten und/oder großen Frequenzsprüngen) verhindert ferner, dass die Frequenz des Radarsignals überschreiten und/oder oszillieren kann und möglicherweise eine entsprechende Einschwingzeit vergehen muss, bevor das Radarsignal wieder an der zweiten (oder ersten) Sendeantenne bereitgestellt werden kann.
Das Radarsignal ein analoges Signal oder ein digitales Signal sein. Das analoge oder digitale Radarsignal kann ein Gleichwellensignal oder ein gepulstes Signal aufweisen. In dem Fall eines digitalen Radarsignals kann, vor dem Übertragen des Radarsignals, dasselbe von einem digitalen Bereich in einen analogen Bereich durch einen Analog-Digital-Wandler umgewandelt werden. Ferner kann das Radarsignal ein Trägerfrequenzsignal, ein Zwischenfrequenzsignal oder ein Basisbandsignal sein. Im Falle eines Basisbandsignals oder eines Zwischenfrequenzsignals kann das Radarsignal aufwärts in einen Trägerfrequenzbereich vor dem Übertragen umgewandelt werden. Dies kann z. B. die Verwendung eines Mischers und/oder eines Frequenzvervielfachers umfassen. Optional kann das Radarsignal verstärkt und/oder gefiltert werden, bevor es übertragen wird.
Das Radarsignal kann z. B. durch einen Oszillator bereitgestellt werden. Der Oszillator kann zum Beispiel ein Oszillator mit variabler Frequenz sein. Dieser Oszillator mit variabler Frequenz kann zum Beispiel einen spannungsgesteuerten Oszillator und/oder einen numerisch gesteuerten Oszillator (NCO; numerically controlled oscillator) aufweisen. Der Oszillator kann in einer Phasenregelschleife (PLL; phase-locked loop) umfasst sein, z. B. einer analogen PLL, einer digitalen PLL oder einer Hybrid-PLL, die analoge und digitale Signale und Schaltungsanordnung umfasst.
Das Erhöhen der Frequenz des Radarsignals während des ersten Zeitintervalls und das Verringern der Frequenz des Radarsignals während des zweiten Zeitintervalls kann eine Frequenzmodulation des Radarsignals umfassen. Die Frequenzmodulation kann zum Beispiel eine lineare Frequenzmodulation aufweisen. Bei der linearen Frequenzmodulation kann die Frequenz des Radarsignals linear über das erste Zeitintervall erhöht werden, hierin und hierin nachfolgend bezeichnet als linearer Frequenz-Aufwärts-Chirp (oder kurz nur als Auf-Chirp), und kann linear über das zweite Zeitintervall verringert werden, hierin und hierin nachfolgend bezeichnet als linearer Frequenz-Abwärts-Chirp (oder kurz nur als Ab-Chirp).
Das Steuern der Frequenz des Radarsignals, z. B. Erhöhen und/oder Verringern der Frequenz des Radarsignals, kann das Steuern des Oszillators umfassen, der das Radarsignal bereitstellt. Zum Beispiel, im Fall eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO), enthalten in einer PLL, kann das Steuern der Frequenz des VCO (z. B: der Frequenz des Radarsignals) das Teilen der Frequenz des Radarsignals durch einen Teiler, das Vergleichen der geteilten Frequenz und/oder einer Phase des Radarsignals mit einer Frequenz und/oder Phase eines Referenzsignals und das entsprechende Einstellen eines Abstimmungsspannung des VCO umfassen. Zum Beispiel kann ein Erhöhen des Teilers zu einer höheren Abstimmungsspannung führen, was wiederum zu einer erhöhten Frequenz des Radarsignals führen kann. Analog dazu kann ein Verringern des Teilers zu einer niedrigeren Abstimmungsspannung führen und wiederum zu einer verringerten Frequenz des Radarsignals.
Gemäß dem Verfahren 100 kann das Erhöhen der Frequenz des Radarsignals zum Beispiel das Erhöhen der Frequenz von einer ersten Radiofrequenz auf eine zweite Radiofrequenz umfassen. Ferner kann das Verringern der Frequenz des Radarsignals das Verringern der Frequenz von der zweiten Radiofrequenz auf die erste Radiofrequenz umfassen. Auf diese Weise kann derselbe Frequenzbereich (z. B. dasselbe Frequenzband und eine gleiche Radarbandbreite) zum Beispiel für den linearen Frequenz-Auf-Chirp und den linearen Frequenz-Ab-Chirp verwendet werden. Dies kann z. B. die Hardwarekomplexität eines Radarsystems reduzieren, das gemäß dem Verfahren 100 arbeitet, und kann somit den Leistungsverbrauch des Radarsystems reduzieren.
Zusätzlich dazu kann das Verfahren 100 optional das Beibehalten der Frequenz des Radarsignals während einer Zwischenzeitperiode aufweisen. Hierin kann die Zwischenzeitperiode direkt dem ersten Zeitintervall folgen (z. B. nachfolgen) und kann dem zweiten Zeitintervall direkt vorausgehen (z. B. davor stattfinden). Das bedeutet, die Frequenz des Radarsignals kann während des Zwischenzeitintervalls konstant gehalten werden, wobei das erste Zeitintervall, die Zwischenzeitperiode, und das zweite Zeitintervall, direkt nacheinander stattfinden können. Durch Beibehalten der Frequenz des Radarsignals während der Zwischenzeitperiode kann ein Radarsystem, das gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens 100 arbeitet, seinen Leistungsverbrauch reduzieren, da es zum Beispiel ein Zurücksetzen der Frequenz des Radarsignals vermeiden kann, wie oben beschrieben wurde. Das Vermeiden des Zurücksetzens der Frequenz des Radarsignals kann den Gesamtarbeitszyklus verkürzen und die Anzahl von Operationen des Radarsystems reduzieren.
Ferner kann das Beibehalten der Frequenz des Radarsignals während der Zwischenzeitperiode optional das Beibehalten der Frequenz bei der zweiten Radiofrequenz umfassen. Auf diese Weise kann die Frequenz des Radarsignals von der ersten Radiofrequenz auf die zweite Radiofrequenz während des ersten Zeitintervalls erhöht werden, während das Radarsignal von der ersten Sendeantenne übertragen werden kann. Direkt danach, während der Zwischenzeitperiode, kann die Frequenz des Radarsignals auf der zweiten Frequenz beibehalten werden. Die Frequenz des Radarsignals wird nicht verändert, kann aber konstant auf der zweiten Radiofrequenz gehalten werden, auf die die Frequenz des Radarsignals bereits abgestimmt wurde. Direkt nach der Zwischenzeitperiode kann die Frequenz des Radarsignals von der zweiten Radiofrequenz auf die erste Radiofrequenz während des zweiten Zeitintervalls verringert werden, während das Radarsignal von der zweiten Sendeantenne übertragen werden kann.
Auf diese Weise kann die letzte Frequenz (z. B. eine Stoppfrequenz), auf die die Frequenz des Radarsignals während des ersten Zeitintervalls abgestimmt wird, der ersten Frequenz (z. B. einer Startfrequenz) des Radarsignals während des zweiten Zeitintervalls entsprechen (z. B. identisch sein). Somit ist am Ende des ersten Zeitintervalls die Frequenz des Radarsignals für eine Übertragung während des zweiten Zeitintervalls bereits auf die Startfrequenz des zweiten Zeitintervalls abgestimmt. Eine Zeit zum Abstimmen der Frequenz des Radarsignals wiederum zum Starten der Übertragung während des zweiten Zeitintervalls kann gespart werden. Folglich muss die PLL, umfassend z. B. einen VCO, nur kontinuierlichen (z. B. kleinen) Frequenzänderungen folgen (z. B. steuern), z. B. Frequenzänderungen kleiner als 1,0%, kleiner als 0,5% oder kleiner als 0,2% relativ zu der Trägerfrequenz des Radarsignals. Die PLL kann wiederum eine kleinere Schleifenbandbreite aufweisen. Eine kleinere Schleifenbandbreite (z. B. eine Schleifenbandbreite reduziert um einen Faktor größer als drei, größer als fünf oder sogar größer als zehn) kann zu einem reduzierten Phasenrauschen des Radarsignals und zu einer höheren Linearität der Frequenz-Auf-Chirps und -Ab-Chirps führen. Die Schleifenbandbreite kann zum Beispiel kleiner sein als 500 kHz, z. B. zwischen 300 kHz und 500 kHz, zwischen 100 kHz und 300 kHz, oder sogar weniger als 100 kHz. Ferner kann eine Kontinuität der Frequenz des Radarsignals Überschreitungen der Frequenz des Radarsignals vermeiden und/oder reduzieren. Reduziertes Phasenrauschen, vermiedene und/oder reduzierte Frequenzüberschreitungen und verbesserte Linearität der Frequenz-Auf-Chirps und -Ab-Chirps können dann zu einer höheren Genauigkeit eines Radarsystems führen, das gemäß dem Verfahren 100 betrieben wird, im Hinblick auf Positionierung und Verfolgung eines Ziels.
Optional kann das Verfahren 100 zusätzlich ein Schalten des Radarsignals von der ersten Sendeantenne zu der zweiten Sendeantenne während der Zwischenzeitperiode umfassen. Das Schalten des Radarsignals kann zum Beispiel das Betreiben eines Signalschalters, wie z. B. eines Transistorschalters, eines Diodenschalters und/oder eines Relays umfassen. Durch Schalten des Radarsignals von der ersten Sendeantenne zu der zweiten Sendeantenne kann eine gemeinsame PLL und somit ein gemeinsamer Oszillator (z. B. gemeinsamer VCO) für die Übertragung des Radarsignals von der ersten Sendeantenne und von der zweiten Sendeantenne verwendet werden. Dies kann wiederum die Hardwarekomplexität verringern und somit den Leistungsverbrauch eines Radarsystems, das gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung arbeitet. Das Schalten des Radarsignals kann ferner das Schalten des Radarsignals von der zweiten Sendeantenne zurück zu der ersten Sendeantenne aufweisen.
Gemäß dem Verfahren 100 kann das erste Zeitintervall optional länger sein als die Hälfte des zweiten Zeitintervalls und kürzer als das Doppelte des zweiten Zeitintervalls. Anders ausgedrückt können die Länge des ersten Zeitintervalls und die Länge des zweiten Zeitintervalls innerhalb derselben Größenordnung sein. Falls zusätzlich oder optional die Frequenz des Radarsignals von einer ersten Radiofrequenz auf eine zweite Radiofrequenz während des ersten Zeitintervalls erhöht wird, und von der zweiten Radiofrequenz auf die erste Radiofrequenz während des zweiten Zeitintervalls verringert wird, kann eine erste Rate, um die die Frequenz des Radarsignals während des ersten Zeitintervalls erhöht wird, zwischen der Hälfte und dem Doppelten einer zweiten Rate sein, um die die Frequenz des Radarsignals während des zweiten Zeitintervalls verringert wird. Auf diese Weise kann eine gemeinsame PLL mit einer gemeinsamen Schleifenbandbreite zum Erhöhen der Frequenz des Radarsignals während des ersten Zeitintervalls und zum Verringern der Frequenz des Radarsignals während des zweiten Zeitintervalls derart verwendet werden, dass das Phasenrauschen und die Linearität der Frequenz-Auf-Chirps und -Ab-Chirps während der Übertragungen des ersten und zweiten Zeitintervalls gleich (oder ähnlich) gut sein kann. Ferner kann das erste und das zweite Zeitintervall zum Beispiel dieselbe Länge aufweisen.
Ferner kann das erste Zeitintervall und/oder das zweite Zeitintervall zum Beispiel zumindest dreißig Mal länger sein als die Zwischenzeitperiode. Bei einigen Beispielen können das erste Zeitintervall und/oder das zweite Zeitintervall mehr als fünfzig Mal, mehr als hundert Mal oder sogar mehr als zweihundert Mal länger sein als die Zwischenzeitperiode. Anders ausgedrückt kann die Zwischenzeitperiode relativ kurz im Vergleich zu dem ersten und/oder zweiten Zeitintervall sein. Wenn zum Beispiel die Übertragung während der Zwischenzeitperiode angehalten (z. B. unterbrochen) wird, zum Beispiel um das Radarsignal von der ersten zu der zweiten Sendeantenne zu schalten, kann das relative Kurzhalten der Dauer der Zwischenzeitperiode eine durchschnittlich längere Beleuchtung eines Ziels mit elektromagnetischer Energie erlauben und somit zu einer genaueren Positionsbestimmung und/oder einer genaueren Verfolgung des Ziels führen. Zum Beispiel können sowohl die erste als auch zweite Zeitperiode 100 μs lang sein, wohingegen die Zwischenzeitperiode zwischen 1 μs und 2 μs lang sein kann oder sogar kürzer sein kann als 1 μs.
Optional kann das Verfahren 100 ferner das Empfangen einer ersten Reflexion des Radarsignals von einem Ziel während dem ersten Zeitintervall, das Empfangen einer zweiten Reflexion des Radarsignals von dem Ziel während des zweiten Zeitintervalls und das Bestimmen einer Position des Ziels basierend auf der empfangenen ersten Reflexion des Radarsignals und/oder basierend auf der empfangenen zweiten Reflexion des Radarsignals umfassen.
Optional kann das Verfahren 100 ferner das Einstellen eines Modulationsparameters des Radarsignals aufweisen, um eine Dopplerfrequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen (z. B. der empfangenen ersten und zweiten Reflexion) zu verursachen, die kleiner ist als fünfzig Mal eine Frequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen, aufgrund einer Distanz zu dem Ziel. Bei einigen Beispielen kann die Dopplerfrequenzverschiebung kleiner sein als hundert Mal, kleiner als fünfhundert Mal oder sogar kleiner als tausend Mal die Frequenzverschiebung, aufgrund der Distanz zum Ziel, durch entsprechendes Einstellen der Modulationsparameter des Radarsignals. Auf diese Weise können die empfangene erste Reflexion und die empfangene zweite Reflexion als äquivalent zum Bestimmen der Position des Ziels betrachtet werden. Ferner kann durch Reduzieren der Dopplerfrequenzverschiebung in den empfangenen Reflexionen eine Zwischenfrequenz-(IF-; intermediate frequency)Bandbreite auf einer Empfängerseite eines Radarsystems, das gemäß dem Verfahren 100 arbeitet, reduziert werden. Eine kleinere IF-Bandbreite auf der Empfängerseite kann wiederum den Empfang von Störsignalen reduzieren, die anderweitig die empfangenen Reflexionen stören würden und auch thermisches Rauschen auf der Empfängerseite reduzieren können.
Der eingestellte Modulationsparameter des Radarsignals kann zum Beispiel eine Trägerfrequenz (z. B. eine Radiofrequenz-(RF-)Mittenfrequenz), die erste Radiofrequenz, die zweite Radiofrequenz, eine Differenz zwischen der ersten Radiofrequenz und der zweiten Radiofrequenz (z. B. eine Radarbandbreite), die Länge des ersten Zeitintervalls (z. B. eine Auf-Chirp-Zeit) und die Länge des zweiten Zeitintervalls (z. B. eine Ab-Chirp-Zeit) umfassen. Diese Modulationsparameter können einen direkten Einfluss auf die Dopplerfrequenzverschiebung der empfangenen Reflexionen und auf die Frequenzverschiebung der empfangenen Reflexionen aufgrund der Distanz zu dem Ziel haben.
Optional kann gemäß dem Verfahren 100 das Empfangen der ersten Reflexion des Radarsignals und das Empfangen der zweiten Reflexion des Radarsignals eine digitale Strahlbildung aufweisen. Ein Radarsystem, das gemäß dem Verfahren 100 betrieben wird, kann zum Beispiel ein Empfangsantennenarray aufweisen, wobei jedes Antennenelement des Empfangsantennenarrays mit einem dedizierten Empfängerkanal gekoppelt sein kann. Durch digitale Strahlbildung auf der Empfängerseite kann eine Richtung zu dem Ziel von dem Radarsystem bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Einfallswinkel der ersten und/oder zweiten Reflexion auf das Empfangsantennenarray bestimmt werden. Dieser Einfallswinkel kann der Richtung zu dem Ziel von dem Radarsystem entsprechen. Durch Bestimmen einer Distanz zu dem Ziel basierend auf einer Frequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen und durch Bestimmen der Richtung zu dem Ziel kann zum Beispiel die Position des Ziels bestimmt werden.
Gemäß dem Verfahren 100 kann das Bestimmen der Position des Ziels optional das Bestimmen einer ersten Position des Ziels basierend auf zumindest der ersten empfangenen Reflexion des Radarsignals, das Bestimmen einer zweiten Position des Ziels basierend auf zumindest der zweiten empfangenen Reflexion des Radarsignals und das Bestimmen einer gemittelten Position des Ziels basierend auf zumindest der ersten Position und der zweiten Position umfassen. Auf diese Weise kann Rauschen, z. B. Amplituden- und Phasen-Rauschen der empfangenen Reflexionen, wesentlich reduziert werden (z. B. gemittelt). Somit kann die Position des Ziels mit höherer Genauigkeit bestimmt werden.
Bei einigen Beispielen gemäß dem Verfahren 100 kann das Ziel ein lebendiges Wesen oder ein Körperteil eines lebendigen Wesens sein. Das lebendige Wesen kann zum Beispiel ein menschliches Wesen und/oder ein Tier sein. Auf diese Weise können a priori Informationen über das Ziel bekannt sein (z. B. eine maximale Geschwindigkeit des Ziels), derart, dass ein Radarsystem, das gemäß dem Verfahren 100 arbeitet, für die Detektion der Ziele entworfen sein kann. Wenn das Radarsystem zum Beispiel zum Bestimmen der Position von lebendigen Wesen und/oder von Körperteilen von lebendigen Wesen verwendet wird, können Modulationsparameter des Radarsignals eingestellt werden, um eine Dopplerfrequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen zu verursachen, die wesentlich kleiner ist als eine Frequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen, aufgrund einer Distanz zu dem Ziel, wie oben beschrieben wurde.
2 zeigt ein Beispiel einer Frequenzmodulation 200 eines Radarsignals gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Während eines ersten Zeitintervalls 244 wird die Frequenz des Radarsignals linear von einer ersten Radiofrequenz über eine Radarbandbreite 242 auf eine zweite Radiofrequenz erhöht. Die Radarbandbreite (z. B. die Differenz zwischen der ersten Radiofrequenz und der zweiten Radiofrequenz) kann zum Beispiel größer sein als 4 GHz, z. B. zwischen 4 GHz und 6 GHz, zwischen 6 GHz und 8 GHz, zwischen 8 GHz und 10 GHz oder sogar größer als 10 GHz. Alternativ kann die Radarbandbreite 242 größer sein als 8% relativ zu dem arithmetischen Mittelwert der ersten und zweiten Radiofrequenz, z. B. zwischen 8% und 10%, zwischen 10% und 12%, zwischen 12% und 15%, oder sogar größer als 15%. Die erste und die zweite Radiofrequenz können höher sein als 40 GHz, z. B. zwischen 40 GHz und 60 GHz, zwischen 50 GHz und 75 GHz, zwischen 60 GHz und 90 GHz, zwischen 75 GHz und 110 GHz, oder sogar höher als 110 GHz.
Gemäß dem Beispiel von 2 ist zu dem ersten Zeitpunkt des ersten Zeitintervalls 244 die Frequenz des Radarsignals gleich der ersten Radiofrequenz, wohingegen zu dem letzten Zeitpunkt des ersten Zeitintervalls 244 die Frequenz des Radarsignals gleich der zweiten Radiofrequenz ist. Das Radarsignal wird von einer ersten Sendeantenne während des ersten Zeitintervalls 244 übertragen.
Eine Zwischenzeitperiode 246 folgt direkt (z. B. folgt nach) dem ersten Zeitintervall 244. Die Frequenz des Radarsignals wird auf der zweiten Radiofrequenz über die gesamte Zwischenzeitperiode 246 beibehalten. Während der Zwischenzeitperiode 246 kann das Radarsignal von der ersten Sendeantenne zu einer zweiten Sendeantenne geschaltet werden.
Der Zwischenzeitperiode 246 folgt direkt (z. B. folgt nach) ein zweites Zeitintervall 248. Die Frequenz des Radarsignals wird linear über die Radarbandbreite 242 während des zweiten Zeitintervalls 248 verringert. Zu dem ersten Zeitpunkt des zweiten Zeitintervalls 248 ist die Frequenz des Radarsignals gleich der zweiten Radiofrequenz, und zu dem letzten Zeitpunkt des zweiten Zeitintervalls 248 ist die Frequenz des Radarsignals gleich zu der ersten Radiofrequenz ist. Während des zweiten Zeitintervalls 248 wird das Radarsignal von der zweiten Sendeantenne übertragen.
Das erste und das zweite Zeitintervall 244, 248 können z. B. kürzer sein als 500 μs, z. B. zwischen 300 μs und 500 μs, zwischen 150 μs und 300 μs, zwischen 50 μs und 150 μs, oder sogar kürzer als 50 μs. Die Zwischenzeitperiode 246 ist wesentlich kürzer als das erste Zeitintervall 244 und/oder das zweite Zeitintervall 248, z. B. zwischen 1 μs und 2 μs, zwischen 500 ns und 1 μs, oder kürzer als 500 ns.
Dem zweiten Zeitintervall 248 folgt direkt eine Pausenperiode 249. Während der Pausenperiode kann die Übertragung von der ersten und zweiten Sendeantenne unterbrochen sein, z. B. durch temporäres Abschalten von Leistungsverstärkern, die mit der ersten und/oder der zweiten Sendeantenne gekoppelt sind, was den Leistungsverbrauch reduzieren kann. Ferner kann während der Pausenperiode die Frequenz des Radarsignals auf der ersten Radiofrequenz beibehalten werden und das Radarsignal kann wieder zurück zu der ersten Sendeantenne geschaltet werden. Die Pausenperiode 249 kann so kurz sein wie die Zwischenzeitperiode 246 oder länger als die Zwischenzeitperiode 246, zum Beispiel länger als zwei Mal so lang, oder länger als zehn Mal so lang wie die Zwischenzeitperiode 246.
Nachdem die Pausenperiode 249 vorbei ist, kann die oben beschriebene Modulation und Übertragung von der ersten und zweiten Sendeantenne wiederholt werden. Auf diese Weise kann eine Reihe von linearen Frequenz-Auf-Chirps von der ersten Sendeantenne übertragen werden, und eine Reihe von linearen Frequenz-Ab-Chirps kann von der zweiten Sendeantenne übertragen werden. Auf diese Weise kann eine Position eines Ziels wiederholt bestimmt werden, was die Genauigkeit der Positionsbestimmung verbessern kann (z. B. Rauschen reduzieren) und/oder das Ziel kann über die Zeit verfolgt werden.
Mit dem vorgeschlagenen Modulationsschema von 2 ist eine PLL, die das Radarsignal bereitstellt und die Frequenz des Radarsignals steuert, zum Beispiel nicht erforderlich, um große Frequenzsprünge von einer Region mit niedriger Abstimmungsempfindlichkeit eines VCO, enthalten in der PLL, zu einer Region mit großer Abstimmungsempfindlichkeit des VCO zu unterstützen. Eine erforderliche maximale Bandbreite (z. B. eine maximale Schleifenbandbreite der PLL) ist z. B. bezogen auf die Anzahl von Punkten eines Chirps (z. B. eines Frequenz-Auf-Chirps und/oder eines Frequenz-Ab-Chirps). Auf diese Weise kann das System (z. B. das Radarsystem) z. B. im Hinblick auf Rauschen und Linearität optimiert werden. Ferner kann bei einigen Beispielen der Frequenz-Auf-Chirp während des ersten Zeitintervalls einer Sägezahnfunktion entsprechen, wohingegen der Frequenz-Ab-Chirp während des zweiten Zeitintervalls einer Rückwärts-Sägezahnfunktion entsprechen kann. Die Zwischenzeitperiode 246 kann optional verwendet werden, um eine Konfiguration zwischen einem ersten Sender und einem zweiten Sender zu schalten. Ferner kann bei einigen Beispielen die Zwischenzeitperiode 246 so kurz wie möglich sein, ohne jegliche Auswirkung auf die PLL-Bandbreite (z. B. die Schleifenbandbreite der PLL).
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1) oder nachstehend (z. B. 3–7b) beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
3 zeigt ein Beispiel einer Frequenzbereichsdarstellung 300 von empfangenen Reflexionen eines Radarsignals gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die empfangenen Reflexionen können z. B. auf eine Zwischenfrequenz auf einer Empfängerseite eines Radarsystems abwärts umgewandelt werden.
Die empfangenen Reflexionen können zum Beispiel eine empfangene erste und zweite Reflexion aufweisen. Eine empfangene erste Reflexion kann einem Radarsignal entsprechen, das von einer ersten Sendeantenne während eines ersten Zeitintervalls übertragen wird, z. B. während eines Frequenz-Auf-Chirps. Da die erste Reflexion zum Beispiel empfangen werden kann, während das Radarsignal während des ersten Zeitintervalls übertragen wird, kann die Momentanfrequenz der ersten Reflexion mit der Momentanfrequenz des Radarsignals verglichen werden, das von der ersten Sendeantenne während des Empfangs der ersten Reflexion an dem Radarsystem übertragen wird. Zum Beispiel kann die Momentanfrequenz der ersten Reflexion niedriger sein als die Momentanfrequenz des Radarsignals, das von der ersten Sendeantenne übertragen wurde, aufgrund einer Ausbreitungszeit des Radarsignals von der ersten Sendeantenne zu dem Ziel und wieder zurück zu dem Radarsystem. Die Differenz zwischen der Momentanfrequenz der ersten Reflexion und der Momentanfrequenz des Radarsignals, das von der ersten Sendeantenne übertragen wird, kann anzeigend für eine Distanz von der ersten Sendeantenne zu dem Ziel und/oder für eine Geschwindigkeit des Ziels (z. B. eine radiale Geschwindigkeit des Ziels relativ zu der ersten Sendeantenne) sein.
Analog dazu kann eine empfangene zweite Reflexion dem Radarsignal entsprechen, das von einer zweiten Sendeantenne während eines zweiten Zeitintervalls übertragen wird, z. B. während eines Frequenz-Ab-Chirps. Die zweite Reflexion kann empfangen werden, während das Radarsignal während des zweiten Zeitintervalls übertragen wird. Während des Empfangs der zweiten Reflexion kann die Momentanfrequenz der zweiten Reflexion mit der Momentanfrequenz des Radarsignals verglichen werden, das von der zweiten Sendeantenne übertragen wird. Die Momentanfrequenz der zweiten Reflexion kann z. B. höher sein als die Momentanfrequenz des Radarsignals, das von der zweiten Sendeantenne übertragen wurde, aufgrund einer Ausbreitungszeit des Radarsignals von der zweiten Sendeantenne zu dem Ziel und wieder zurück zu dem Radarsystem. Wiederum kann die Differenz zwischen der Momentanfrequenz der zweiten Reflexion und der Momentanfrequenz des Radarsignals, das von der zweiten Sendeantenne übertragen wird, anzeigend für eine Distanz von der zweiten Sendeantenne zu dem Ziel und/oder für eine Geschwindigkeit des Ziels (z. B. eine radiale Geschwindigkeit des Ziels relativ zu der zweiten Sendeantenne) sein.
Eine Detektionsfrequenz f_det, z. B. die Frequenzdifferenz zwischen der Momentanfrequenz der ersten/zweiten Reflexion und der Momentanfrequenz des Radarsignals, das von der ersten/zweiten Sendeantenne übertragen wird, kann wie folgt berechnet werden: Gleichung 1:
Das Plus-Zeichen wird in Gleichung 1 während des ersten Zeitintervalls verwendet, z. B. während eines linearen Frequenz-Auf-Chirps, wohingegen das Minus-Zeichen in Gleichung 1 während des zweiten Zeitintervalls verwendet wird, z. B. während eines linearen Frequenz-Ab-Chirps. Ohne an Allgemeinheit einzubüßen sei angenommen, dass in Gleichung 1 das erste und das zweite Zeitintervall eine gleiche Länge T (z. B. gleiche Auf-Chirp- und Ab-Chirp-Zeit) aufweisen. Wenn das erste und das zweite Zeitintervall unterschiedliche Längen hätten, könnte Gleichung 1 entsprechend durch einen Fachmann modifiziert werden. Die Variable B bezeichnet die Differenz zwischen der ersten Radiofrequenz und der zweiten Radiofrequenz (z. B. der Radarbandbreite), zwischen denen die Frequenz des Radarsignals linear während des ersten Zeitintervalls erhöht wird und linear während des zweiten Zeitintervalls verringert wird. r₀ ist die Distanz von der ersten und/oder zweiten Sendeantenne zu dem Ziel. c₀ ist die Lichtgeschwindigkeit. f₀ ist der arithmitische Mittelwert der ersten Radiofrequenz und der zweiten Radiofrequenz, z. B. eine RF-Mittenfrequenz. Anders ausgedrückt ist f₀ die Trägerfrequenz des Radarsignals. v₀ ist die radiale Geschwindigkeit des Ziels relativ zu der ersten und/oder der zweiten Sendeantenne.
Somit kann durch Untersuchung von Gleichung 1 die Detektionsfrequenz f_det aus zwei Komponenten entstehen. Eine erste Komponente f_doppler der Detektionsfrequenz kann an einer radialen Geschwindigkeit v₀ des Ziels liegen, was eine Dopplerfrequenzverschiebung der empfangenen ersten und zweiten Reflexion verursacht: Gleichung 2:
Für ein Ziel, das sich in Richtung der ersten und zweiten Sendeantenne bewegt (z. B. in Richtung des Radarsystems) kann die radiale Geschwindigkeit v₀ positive Werte aufweisen. Für ein Ziel, das sich weg von der ersten und zweiten Sendeantenne bewegt (z. B. weg von dem Radarsystem) kann die radiale Geschwindigkeit v₀ negative Werte aufweisen.
Eine zweite Komponente f_dist der Detektionsfrequenz kann an einer Distanz zu dem Ziel liegen, z. B. der Distanz von der ersten und zweiten Sendeantenne zu dem Ziel. Gleichung 3:
In Gleichung 3 wird das Plus-Zeichen während eines Frequenz-Auf-Chirps verwendet und das Minus-Zeichen wird während eines Frequenz-Ab-Chirps verwendet.
Bezug nehmend auf 3 kann ein sich bewegendes Ziel die Detektionsfrequenz erhöhen und/oder verringern. Ob die Detektionsfrequenz erhöht oder verringert wird kann von einer Chirp-Richtung (z. B. ob die Frequenz des Radarsignals erhöht oder verringert wird) und von einer Zielbewegungsrichtung abhängen. In 3 hat das Ziel eine positive radiale Geschwindigkeit, derart, dass während eines Frequenz-Auf-Chirps (z. B. während des ersten Zeitintervalls) die Detektionsfrequenz durch eine Dopplerfrequenzverschiebung f_doppler erhöht wird, was zu einer Spektralkomponente 354 einer höheren Frequenz führt. Analog wird während eines Frequenz-Ab-Chirps (z. B. während des zweiten Zeitintervalls) die Detektionsfrequenz durch dieselbe Dopplerfrequenzverschiebung verringert, was zu einer Spektralkomponente 356 einer niedrigeren Frequenz führt.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1–2) oder nachstehend (z. B. 4–7b) beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
4 zeigt eine Tabelle 400 umfassend Dopplerfrequenzverschiebungen und Frequenzverschiebungen aufgrund einer Distanz zu dem Ziel für verschiedene Distanzen und verschiedene Geschwindigkeiten des Ziels für einen Satz aus Modulationsparametern. Bei diesem Beispiel umfassen die Modulationsparameter die RF-Mittenfrequenz f₀ (z. B. eine Radarmittenfrequenz) eingestellt auf 60 GHz, die Radarbandbreite B (z. B. die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Radiofrequenz) eingestellt auf 7 GHz und die Längen T des ersten und zweiten Zeitintervalls (z. B. die Chirp-Zeit), beide eingestellt auf 100 μs.
Wie bereits in Verbindung mit 1 erklärt wurde, können Modulationsparameter des Radarsignals gemäß Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung optional eingestellt sein, um zu verursachen, dass die Dopplerfrequenzverschiebung (z. B., f_doppler) bei den empfangenen Reflexionen wesentlich kleiner ist als eine Frequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen aufgrund der Distanz zu dem Ziel (z. B., f_dist). Dies kann z. B. durch Verwenden von a priori Informationen über das Ziel erreicht werden, das detektiert werden soll. Zum Beispiel kann ein Radarsystem, das gemäß einen Ausführungsbeispiel arbeitet, für die Detektion von Zielen mit maximaler radialer Geschwindigkeit und einer minimalen Distanz von dem Radarsystem entworfen sein. Solche Ziele können z. B. lebendige Wesen oder Körperteile von lebendigen Wesen aufweisen.
Eine maximale radiale Geschwindigkeit (z. B. eine angenommene maximale radiale Geschwindigkeit) des Ziels kann z. B. niedriger sein als 10 m/s, niedriger als 5 m/s oder sogar niedriger als 1 m/s. Die minimale Distanz zu dem Ziel (z. B. eine angenommene minimale Distanz zu dem Ziel) kann z. B. kürzer sein als 10 m, kürzer als 5 m, kürzer als 1 m oder sogar so kurz wie oder kürzer als 10 cm.
Bei dem Beispiel von Tabelle 400 aus 4 ist eine maximale radiale Geschwindigkeit des Ziels 1 m/s und die minimale Distanz zu dem Ziel ist 0,1 m. Entsprechend beträgt sie maximale Dopplerfrequenzverschiebung 458 400 Hz, was wesentlich niedriger ist (z. B. mehr als hundert Mal niedriger) als eine minimale Frequenzverschiebung 462 von ungefähr 46,667 kHz, aufgrund einer minimalen Distanz zu dem Ziel. Das bedeutet, zumindest bei einigen Beispielen von Bereichssystemen, die schnelle Chirps betreiben, kann die Dopplerverschiebung sehr klein im Vergleich zu der Frequenzverschiebung sein, aufgrund einer Distanz zu dem Ziel.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1–3) oder nachstehend (z. B. 5a–7b) beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
5a zeigt eine Unterteilung eines Bereichs eines Radarsystems 500 in Bereichsgates 564 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Zum Beispiel kann der Bereich des Radarsystems 500 in benachbarte Segmente unterteilt werden, die, wenn sie zusammengefügt werden, den gesamten Bereich des Radarsystems 500 abdecken. Ein Bereichs-Gate kann z. B. breiter sein als 1 cm, z. B. zwischen 1 cm und 10 cm, zwischen 10 cm und 50 cm, zwischen 50 cm und 100 cm oder sogar breiter als 100 cm. Ein Ziel, das in einem Bereichs-Gate detektiert wird, kann eine entsprechende Zwischenfrequenz auf einer Empfängerseite des Radarsystems 500 verursachen, wie durch das Frequenzleistungsspektrum 550 angezeigt wird, das in 5b gezeigt ist. Ein Ziel in einem Bereichs-Gate, am nächsten zu einer Quelle(source) 566 des Radarsystems 500 (z. B. der ersten und/oder der zweiten Sendeantenne) kann zum Beispiel eine minimale Zwischenfrequenz 572 (z. B. eine minimale Detektionsfrequenz gemäß Gleichung 1) verursachen. Ein Ziel in einem Bereichs-Gate am weitesten entfernt von der Quelle 566 kann zum Beispiel eine maximale Zwischenfrequenz 574 verursachen (z. B. eine maximale Detektionsfrequenz gemäß Gleichung 1). Eine Bereichsauflösung des Radarsystems kann zum Beispiel als die Fähigkeit des Radarsystems definiert sein, zwei nahe Ziele zu unterscheiden.
5a–b zeigen ferner in Verbindung mit 4, dass eine Zwischenfrequenz, die einem Ziel in einer spezifischen Distanz zugeordnet ist, mehrere Größenordnungen größer sein kann, als eine Dopplerfrequenzverschiebung, für zumindest einige Beispiele von Bereichssystemen der vorliegenden Offenbarung, z. B. für Bereichssysteme, die zur Gestenerfassung verwendet werden, wobei der Bereich geringer sein kann als zum Beispiel 10 m. Ferner ist jedes Bereichsgate, das diesem System zugeordnet sein kann, in dem Bereich von 10 kHz (1/Chirp-Trimm).
Falls die Modulationsparameter des Radarsignals eingestellt sind, um eine Dopplerfrequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen zu verursachen, die wesentlich kleiner ist als eine Frequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen, aufgrund einer Distanz zu dem Ziel, wie in Verbindung mit 4 erklärt wurde, kann ein Fehler (z. B. eine Positionierungsfehler), der einem Ziel aufgrund der Dopplerverschiebung zugeordnet ist, viel kleiner sein als die Breite eines Bereichsgates, zum Beispiel mehr als hundert Mal, mehr als fünfhundert Mal oder mehr als tausend Mal kleiner. Auf diese Weise kann das Radarsystem 500 (z. B. ein Radarsensor) weiterhin das Ziel in dem korrekten (z. B. erwarteten) Bereichsgate detektieren. In diesem Sinn können der Frequenz-Auf-Chirp und der Frequenz-Ab-Chirp in der Reihe aus Chirps als äquivalent betrachtet werden, die in einem Rahmen ausgeführt wird. Dafür können Anforderungen an die PLL-Bandbreite und den VCO zum Beispiel entspannt werden. Die erforderliche Bandbreite (z. B. die Schleifenbandbreite der PLL) kann ausreichend sein, um die Anzahl von Schritten bei einem Chirp mit einer spezifischen Linearität bereitzustellen. Das Radarsystem kann dann zum Beispiel im Hinblick auf Rauschen (z. B. Phasenrauschen) und Linearität mit einem unterschiedlichen Kompromiss optimiert werden.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 5a, b gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1–4) oder nachstehend (z. B. 6–7b) beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
6 zeigt ein Diagramm eines Radarsystems 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Radarsystem 600 umfasst eine erste Sendeantenne 632 und zumindest eine zweite Sendeantenne 634. Zusätzlich dazu umfasst das Radarsystem 600 eine Phasenregelschleife 610, die ausgebildet ist, um die Frequenz eines Radarsignals während eines ersten Zeitintervalls zu erhöhen, und ausgebildet ist, um die Frequenz des Radarsignals während eines zweiten Zeitintervalls zu verringern. Das Radarsystem 600 umfasst ferner einen Signalschalter 620, der ausgebildet ist, um das Radarsignal während des ersten Zeitintervalls zu der ersten Sendeantenne 632 zu schalten (z. B. bereitzustellen) und um das Radarsignal während des zweiten Zeitintervalls zu der zweiten Sendeantenne 634 zu schalten (z. B. bereitzustellen).
Das Radarsystem 600 kann zum Beispiel ausgebildet sein, um das Verfahren auszuführen, das in Verbindung mit 1 beschrieben ist. Details betreffend die Implementierung des Radarsystems 600 werden oben in Verbindung mit 1 bis 5 erwähnt.
Optional kann eine minimale Distanz zwischen der ersten Sendeantenne 632 und der zumindest einen zweiten Sendeantenne 634 größer sein als eine Wellenlänge des Radarsignals. Die Wellenlänge kann zum Beispiel einer minimalen Freiraum-Wellenlänge des Radarsignals entsprechen. Die Freiraum-Wellenlänge des Radarsignals kann minimal sein, wenn die Frequenz des Radarsignals an einem Maximum ist, zum Beispiel, nachdem die Frequenz des Radarsignals von einer ersten Radiofrequenz auf eine zweite Radiofrequenz während des ersten Zeitintervalls erhöht wurde. Bei der zweiten Radiofrequenz kann die Freiraum-Wellenlänge des Radarsignals minimal sein. Die minimale Freiraum-Wellenlänge kann zum Beispiel kürzer sein als 1 cm, z. B. zwischen 1 cm und 5 mm, zwischen 5 mm und 1 mm oder sogar kürzer als 1 mm.
Durch eine räumliche Trennung der ersten Sendeantenne 632 und der zweiten Sendeantenne 634 von mehr als einer Wellenlänge des Radarsignals (z. B. zwischen ein und zwei Wellenlängen, zwischen zwei und fünf Wellenlängen oder sogar mehr als fünf Wellenlängen) kann das Radarsystem 600 zum Beispiel gemäß einem stereoskopischen Radarsystem arbeiten, das z. B. das Gewinnen von Informationen über die Größe und/oder die Form eines Ziels zusätzlich zum Bestimmen der Position und/oder der Geschwindigkeit des Ziels erlauben kann. Dies kann z. B. bei Gestenerfassungs-Radarsystemen angewendet werden, wo unterschiedliche Bewegungen und/oder unterschiedliche Posen von Körperteilen von lebendigen Wesen (z. B. von menschlichen Wesen und/oder von Tieren) erkannt, unterschieden und/oder durch das Radarsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel interpretiert werden kann.
Optional kann das Radarsystem 600 gemäß einem frequenzmodulierten Dauerstrich-(FMCW; frequency-modulated continuous-wave) Radar arbeiten, z. B. einem linearen frequenzmodulierten Dauerstrichradar.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1–5b) oder nachstehend (z. B. 7a–b) beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
7a zeigt ein anderes Blockdiagramm eines Radarsystems 700 gemäß einem Beispiel. Das Radarsystem 700 ist ähnlich zu dem Radarsystem von 6. Eine PLL 710 ist mit einem Radiofrequenz-Frontend 730 gekoppelt. Das Radiofrequenz-Frontend 730 umfasst eine erste Sendeantenne 732 und eine zweite Sendeantenne 734 sowie ein Empfangsantennenarray 736. Das Empfangsantennenarray 736 umfasst vier Empfangsantennenelemente (z. B. für Empfangselemente). Jedes Empfangsantennenelement ist mit einen dedizierten Empfangskanal gekoppelt. Jeder dedizierte Empfangskanal kann ein empfangenes Zwischenfrequenzsignal bereitstellen, wie in Verbindung mit 5a, b erklärt wurde. Die Zwischenfrequenzsignale der dedizierten Empfangskanäle sind jeweils mit dedizierten Analog-Digital-Wandlern (ADC; analog-to-digital converters) derart gekoppelt, dass Zwischenfrequenzsignale separat in einem digitalen Bereich verarbeitet und/oder analysiert werden können. Zum Beispiel kann eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) von jedem Zwischenfrequenzsignal berechnet werden. Aus den FFTs der Zwischenfrequenzsignale kann eine Phasenverschiebung zwischen den Zwischenfrequenzsignalen berechnet werden. Die berechnete Phasenverschiebung kann dann anzeigend für einen Einfallswinkel Θ der empfangenen Reflexionen und somit anzeigend für eine Richtung von dem Empfangsantennenarray 736 zu einem Ziel sein, das die Reflexionen verursacht. Anders ausgedrückt kann das Radarsystem 600 eine Richtung zu einem Ziel basierend auf einer digitalen Strahlbildung auf seiner Empfängerseite bestimmen.
Ferner können FFTs der Zwischenfrequenzsignale summiert werden und ihre Summe kann an einen Port eines universalen seriellen Busses (USB) bereitgestellt werden. Die Analog-zu-Digital-Umwandlung der Zwischenfrequenzsignale, die Berechnung ihrer FFTs und die Summierung der FFTs kann zum Beispiel auf einer Mischsignalschaltung 740 ausgeführt werden, wie z. B. einer Mikrosteuerung, einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA; field-programmable gate array), einem digitalen Signalprozessor (DSP; digital signal processor) oder einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC; application specific integrated circuit).
Ein Spannungsregler 738 (z. B. ein linearer Spannungsregler mit niedrigem Dropout und/oder ein Schaltspannungsregler) wird verwendet, um Leistung zu der PLL 710, dem RF-Frontend 730 und der Mischsignalschaltung 740 zu liefern.
Ferner können die PLL 710, das RF-Frontend 730, die Mischsignalschaltung 740 und der Spannungsregler 738 optional in ein gemeinsames Halbleitergehäuse oder in einen gemeinsamen Halbleiterchip integriert sein.
Ferner kann das Radarsystem 700, das in 7a gezeigt ist, zum Beispiel auf einem Sechskanal-Sendeempfänger für digitale Strahlbildung mit zwei Sendern und vier Empfängern basieren. Das Radarsystem 700 kann von Chirp zu Chirp schalten (z. B. von einem Frequenz-Auf-Chirp zu einem Frequenz-Ab-Chirp und umgekehrt), zwischen Tx1, zum Beispiel der ersten Sendeantenne 732, und Tx2, z. B. der zweiten Sendeantenne 734.
7b stellt ein Konzept 750 dar, wie eine Mehrzahl von Sendeelementen eine Mehrzahl von synthetischen Empfangskanälen aus realen Empfangselementen für das Radarsystem 700 bilden kann. Durch eine räumliche Trennung der ersten Sendeantenne 732 von der zweiten Sendeantenne 734 von zum Beispiel mehr als einer Wellenlänge des Radarsignals kann das Radarsystem 700 gemäß einem synthetischen Aperturradar arbeiten. Eine Winkelauflösung des Radarsystems 700 kann wiederum verbessert werden, zum Beispiel können zwei Ziele, winkelmäßig getrennt durch weniger als 10°, weniger als 5° oder sogar weniger als 2°, durch das Radarsystem 700 unterschieden werden.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 7a, b gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1–6) oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
Einige Ausführungsbeispiele beiziehen sich auf ein Modulationsschema für Gestenerfassungssysteme und auf Bereichssysteme basierend auf einem Sendeempfänger bestehend aus zwei Sendern zur digitalen Strahlbildung. Ein solches System kann eine Sequenz aus Chirps in einem Rahmen ausführen, während es zwischen den zwei Sendern von Chirp zu Chirp hin- und herschaltet. Anstelle einen Auf-Chirp (z. B. einen Sägezahn) an beiden Sendern auszuführen, um die Linearität der Chirps zu verbessern und den PLL-Entwurf zu vereinfachen, kann ein erster Sender Auf-Chirps verwenden und ein zweiter Sender kann Ab-Chirps verwenden. Diese können als äquivalent betrachtet werden, wenn sehr schnelle Chirps ausgeführt werden, z. B. die Dopplerverschiebung die Zwischenfrequenz nicht beeinflusst, die dem Ziel zugeordnet ist.
Ferner können sich einige Ausführungsbeispiele auf Millimeterwellen-Gestenerfassungssysteme beziehen, die eine hohe Auflösung erfordern. Eine hohe Auflösung kann zum Beispiel durch Verwenden einer großen Bandbreite erreicht werden, zum Beispiel einer Bandbreite von 7 GHz oder größer. Einige Millimeterwellen-Gestenerfassungssysteme können zum Beispiel VCOs mit Abstimmspannungen zwischen 0 und 5 V oder weniger aufweisen, entsprechend einem Frequenzbereich von 7 GHz oder größer. Bei tragbaren, batteriebetriebenen Anwendungen kann der Abstimmungsspannungsbereich sogar kleiner sein, zum Beispiel zwischen 0 und 3,7 V entsprechend einem Frequenzbereich von zum Beispiel 7 GHz oder größer.
Ausführungsbeispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines der obigen Verfahren bereitstellen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Ein Fachmann würde leicht erkennen, dass Schritte verschiedener oben beschriebener Verfahren durch programmierte Computer durchgeführt werden können. Hierbei sollen einige Ausführungsbeispiele auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren, wobei die Anweisungen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren durchführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Auch sollen weitere Ausführungsbeispiele Computer programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren abdecken.
Die Beschreibung und Zeichnungen stellen nur die Grundsätze der Offenbarung dar. Es versteht sich daher, dass der Fachmann verschiedene Anordnungen ableiten kann, die, obwohl sie nicht ausdrücklich hier beschrieben oder gezeigt sind, die Grundsätze der Offenbarung verkörpern und in ihrem Sinn und Schutzbereich enthalten sind. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen, und sollen als ohne Begrenzung solcher besonders aufgeführten Beispiele und Bedingungen dienend aufgefasst werden. Weiterhin sollen alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Ausführungsbeispiele der Offenbarung wie auch bestimmte Beispiele derselben deren Entsprechungen umfassen.
Der Fachmann sollte verstehen, dass alle hiesigen Blockschaltbilder konzeptmäßige Ansichten beispielhafter Schaltungen darstellen, die die Grundsätze der Offenbarung verkörpern. Auf ähnliche Weise versteht es sich, dass alle Ablaufdiagramme, Flussdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist.
Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Ausführungsbeispiel für sich stehen kann. Wenn jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass – obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann – andere Ausführungsbeispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
Es ist weiterhin zu beachten, dass in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren durch eine Vorrichtung mit Mitteln zum Durchführen jedes der jeweiligen Schritte dieser Verfahren implementiert sein können.
Weiterhin versteht es sich, dass die Offenbarung von mehreren, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarten Schritten oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollte. Durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann bei einigen Ausführungsbeispielen ein einzelner Schritt mehrere Teilschritte einschließen oder in diese unterteilt werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.

Claims

Verfahren (100) zum Betreiben eines Radarsystems, umfassend: Erhöhen (102) einer Frequenz eines Radarsignals von einer ersten Radiofrequenz auf eine zweite Radiofrequenz während eines ersten Zeitintervalls (244); Übertragen (104) des Radarsignals von einer ersten Sendeantenne (632, 732) während des ersten Zeitintervalls (244); Verringern (106) der Frequenz des Radarsignals von der zweiten Radiofrequenz auf die erste Radiofrequenz während eines zweiten Zeitintervalls (248); und Übertragen (108) des Radarsignals von einer zweiten Sendeantenne (634, 734) während des zweiten Zeitintervalls (248), wobei die Frequenz des Radarsignals während einer Zwischenzeitperiode (246), die dem ersten Zeitintervall (244) direkt folgt und dem zweiten Zeitintervall (248) direkt vorangeht auf der zweiten Radiofrequenz gehalten wird.
Das Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, ferner umfassend ein Schalten des Radarsignals von der ersten Sendeantenne (632, 732) zu der zweiten Sendeantenne (634, 734) während der Zwischenzeitperiode (246).
Das Verfahren (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Zeitintervall (244) länger ist als die Hälfte des zweiten Zeitintervalls (248) und kürzer als das Doppelte des zweiten Zeitintervalls (248).
Das Verfahren (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest eines des ersten Zeitintervalls (244) und des zweiten Zeitintervalls (248) zumindest dreißig Mal länger ist als die Zwischenzeitperiode (246).
Das Verfahren (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend: Empfangen einer ersten Reflexion des Radarsignals von einem Ziel während des ersten Zeitintervalls (244); Empfangen einer zweiten Reflexion des Radarsignals von dem Ziel während des zweiten Zeitintervalls (248); und Bestimmen einer Position des Ziels basierend auf zumindest einer der empfangenen ersten Reflexion des Radarsignals und der empfangenen zweiten Reflexion des Radarsignals.
Das Verfahren (100) gemäß Anspruch 5, ferner umfassend das Einstellen eines Modulationsparameters des Radarsignals, um zu verursachen, dass eine Dopplerfrequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen kleiner ist als fünfzig Mal eine Frequenzverschiebung bei den empfangenen Reflexionen, aufgrund einer Distanz zu dem Ziel.
Das Verfahren (100) gemäß Anspruch 6, wobei der Modulationsparameter des Radarsignals zumindest eines einer Trägerfreqeuenz, der ersten Radiofrequenz, der zweiten Radiofrequenz, einer Differenz zwischen der ersten Radiofrequenz und der zweiten Radiofrequenz, der Länge des ersten Zeitintervalls (244) und der Länge des zweiten Zeitintervalls (248) aufweist.
Das Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Empfangen der ersten Reflexion des Radarsignals und das Empfangen der zweiten Reflexion des Radarsignals eine digitale Strahlbildung aufweisen.
Das Verfahren (100) gemäß Anspruch 8, wobei das Bestimmen einer Position des Ziels das Bestimmen einer ersten Position des Ziels basierend auf zumindest der ersten empfangenen Reflexion des Radarsignals, das Bestimmen einer zweiten Position des Ziels basierend auf zumindest der zweiten empfangenen Reflexion des Radarsignals und das Bestimmen einer gemittelten Position des Ziels basierend auf zumindest der ersten Position und der zweiten Position umfasst.
Das Verfahren (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Ziel ein lebendiges Wesen oder ein Körperteil eines lebendigen Wesens ist.
Ein Radarsystem (600, 700), umfassend: eine erste Sendeantenne (632, 732) und zumindest eine zweite Sendeantenne (634, 734); eine Phasenregelschleife (610, 710), die ausgebildet ist, um die Frequenz eines Radarsignals während eines ersten Zeitintervalls (244) von einer ersten Radiofrequenz auf eine zweite Radiofrequenz zu erhöhen, die ausgebildet ist, um die Frequenz des Radarsignals während eines zweiten Zeitintervalls (248) von der zweiten Radiofrequenz auf die erste Radiofrequenz zu verringern, und die ausgebildet ist, um die Frequenz des Radarsignals während einer Zwischenzeitperiode (246), die dem ersten Zeitintervall (244) direkt folgt und dem zweiten Zeitintervall (248) direkt vorangeht auf der zweiten Radiofrequenz zu halten; und einen Signalschalter (620), der ausgebildet ist, um das Radarsignal während des ersten Zeitintervalls (244) zu der ersten Sendeantenne (632, 732) zu schalten, und um das frequenzmodulierte Ausgangssignal während des zweiten Zeitintervalls (248) zu der zweiten Sendeantenne (634, 734) zu schalten.
Das Radarsystem (600, 700) gemäß Anspruch 11, wobei eine minimale Distanz zwischen der ersten Sendeantenne (632, 732) und der zumindest einen zweiten Sendeantenne (634, 734) größer ist als eine Wellenlänge des Radarsignals.
Das Radarsystem (600, 700) gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei das Radarsystem (600, 700) gemäß einem frequenzmodulierten Dauerstrichradar arbeitet.