DE2256789C3 - Doppler radar device with a device for changing frequency - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dopplerradargerät mit einer Mischstufe zum Mischen eines Teils der $5 übertragenen Welle und der von einem sich bewegenden Gegenstand reflektierten Welle zur Erzeugung eines Dopplersignals, mit einem Bandpaßfilter für das Dopplersignal und mit einer Steuereinrichtung zur Veränderung der Frequenz der übertragenen Welle.The invention relates to a Doppler radar device with a mixer for mixing part of the $ 5 transmitted wave and the wave reflected from a moving object for generation a Doppler signal, with a bandpass filter for the Doppler signal and with a control device for Change in the frequency of the transmitted wave.

Ein Dopplerradargerät ist ein Radarsystem, bei dem eine zu einem schmalen Strahl geformte Mikrowelle auf einen sich bewegenden Gegenstand gerichtet abgestrahlt und die reflektierte Welle, die durch den Dopplereffekt einer zur Geschwindigkeit des sich bewegenden Gegenstandes proportionalen Frequenzänderung unterworfen wird, aufgefangen und zum Schätzen der Geschwindigkeit des sich bewegendenA Doppler radar device is a radar system that uses a microwave that is shaped into a narrow beam A moving object is radiated in a directional manner and the reflected wave propagating through the Doppler effect is subjected to a frequency change proportional to the speed of the moving object, and to the Estimate the speed of the moving

Gegenstandes verwendet wird.Object is used.

Wenn eine falsche Welle mit einer der Frequenz der richtigen Welle nahekommenden Frequenz in die Mischstufe des Dopplerradargeräts eintritt» kann sie ein Rauschen im Frequenzband des Dopplersignals erzeugen, selbst wenn die F*equenzdiffer«nz zwischen der falschen WeBe und der richtigen übertragenen Welle außerhalb des Frequenzbandes des Dopplersignals liegt Die MlkraweUen-Oszülatoren, z.B. Gunn-Dioden und IMPATT-Dioden, schwingen nämlich auf Grund von FM- und/oder AM-Rauschen nicht mit einer einzigen Frequenz, sondern selbst in Abwesenheit einer Modulation in einete bestimmten Frequenzbereich. Demnach erscheint, selbst wenn die Differenz der Mittenfrequenzen der richtigen und der falschen Welle außerhalb des Poppler-Freqtienzbeceiches liegt, ein Rauschen im Doppiersignal, wenn die richtige und die falsche Welle in einer Mischstufe gemischt werden, wobei eine Signalkomponente mit einer im Doppler-Frequenzbereich liegender Frequenz im Mischstufenausgang erscheintIf a wrong wave with one of the frequency of the correct wave close frequency enters the mixer stage of the Doppler radar device »it can a Generate noise in the frequency band of the Doppler signal, even if the frequency difference between the wrong web and the correct transmitted wave is outside the frequency band of the Doppler signal The MlkraweUen oscillators, e.g. Gunn diodes and IMPATT diodes vibrate because of FM and / or AM noise not with a single frequency, but even in the absence of modulation in a certain frequency range. Therefore appears even if the difference in center frequencies of the right and wrong waves is outside the Poppler frequency range lies, a noise in the Double signal when the right and wrong waves are mixed in a mixer, with a Signal component with a frequency in the Doppler frequency range in the mixer output appears

Üblicherweise werden keine Gegenmaßnahmen gegen die Störung durch eine in die Mischstufe eines Dopplerradargeräts eintretende falsche Welle unternommen oder die übertragene Welle kann zur Verringerung der Störung einer speziellen Frequenzmodulation unterworfen werden. Diese Verringerung der Störung genügt jedoch nicht so daß ein wirksameres Verfahren zur Verhinderung der Störung wünschenswert erscheint.Usually, no countermeasures are taken against the interference caused by one in the mixer stage Wrong wave entering the Doppler radar device, or the transmitted wave may lead to Reduction of the interference can be subjected to a special frequency modulation. This reduction however, the disorder is not enough so that a more effective method of preventing the disorder seems desirable.

Aus der DTPS 9 77 277 ist ein Impulsradargerät bekannt, dessen Frequenz geändert werden kann, wenn ein aktiver Störer auf der Sendefrequenz Störsignale abgibt und bei dem dieser Frequenzwechsel automatisch durchgeführt wird. Diese Umschaltung erfolgt lediglich dann, wenn die von Störsendern kommenden Signale oder die falschen Wellen im Frequenzbereich des Empfängers liegen und außerdem erheblich stärker als die reflektierten Wellen sind Wenn die Amplituden der empfangenen Wellen wesentlich größer als die erwarteten Amplituden der reflektierten Wellen sind, werden der Sender und der Empfänger auf andere Frequenzen umgeschaltet während die Anzeige unterbrochen ist. Diese Umschaltung kann jedoch bei dem bekannten Radargerät auch dann erfolgen, wenn die bei kurzen Entfernungen reflektierten Signale relativ hohe Amplituden aufweisen, weil bereits diese alleine das Amplitudensieb zum Ansprechen bringen können. Diese bekannte Vorrichtung weist somit den Nachteil auf, daß besondere Einrichtungen erforderlich sind, welche die Nahechos stark dämpfen oder überhaupt unterdrücken.A pulse radar device is known from DTPS 9 77 277, the frequency of which can be changed if an active interferer emits interfering signals on the transmission frequency and this frequency change is carried out automatically. This switchover takes place only if the signals coming from jammers or the wrong waves in the frequency range of the receiver and are also considerably stronger than the reflected waves If the amplitudes of the received waves are significantly larger than the expected amplitudes of the reflected waves, the transmitter and the receiver are switched to other frequencies while the display is interrupted. However, this switchover can occur with the known radar also take place when the signals reflected at short distances are relatively high Have amplitudes because these alone can make the amplitude sieve respond. This known device thus has the disadvantage that special facilities are required which the Strongly attenuate or suppress near echoes at all.

Das aus der DTPS 9 77 277 bekannte Impulsradargerät weist ferner den Nachteil auf, daß die Trägerfrequenzen, auf welche das Gerät wahlweise umgeschaltet werden kann möglichst weit auseinander liegen müssen. Wenn diese Frequenzen sehr groß sind, wird bei einer Umschattung der Sendefrequenz auf z. B. die dreifache Frequenz auch die Dopplerfrequenz entsprechend vergrößert Das Prinzip dieses bekannten Impulsradars, bei welchem die Trägerfrequenzen möglichst weit auseinander liegen sollten, könnte somit niemals auf ein Dopplerradargerät übertragen werden, da die Dopplerfrequenz dann kein eindeutiges Maß für die zu messende Geschwindigkeit darstellt, weil sie sich auf Grund einer Änderung der Sendefrequenz ebenfalls ändert, z. B. um den Faktor 3.The pulse radar device known from DTPS 9 77 277 also has the disadvantage that the carrier frequencies to which the device is optionally switched can have to be as far apart as possible. If these frequencies are very high, one will Shading of the transmission frequency on z. B. triple Frequency also increases the Doppler frequency accordingly. The principle of this well-known pulse radar, at which the carrier frequencies should be as far apart as possible could therefore never be on a Doppler radar device are transmitted, since the Doppler frequency is then no clear measure for the to be measured Represents speed because it also changes due to a change in the transmission frequency, e.g. B. to the factor 3.

Aus der DT-PS 8 67 709 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem Sendefrequenzen mit ungleichem AnstiegFrom DT-PS 8 67 709 a method is known in which transmission frequencies with unequal rise

56^78956 ^ 789

gleichzeitig oder in derart rascher Folge periodisch nacheinander ausgesandt werden, 4aß en tfernungs- und geschwindigkeitsbestimmende Schwebungen praktisch gleichzeitig erkennbar und direkt auswertbar sind. Ein Verfahren oder ein Gerät, welches mit kontinuierlicher Sendefrequenz arbeitet, die nur beim Auftreten von falschen Wellen geändert wird, ist aus dieser Druckschrift nicht bekannt und wird durch sie auch nicht nahegelegtsimultaneously or periodically in such rapid succession be sent one after the other, 4aß en distance and speed-determining beats are practically simultaneously recognizable and can be evaluated directly. A Method or device that works with a continuous transmission frequency that only occurs when wrong waves is changed, is from this publication not known and is not suggested by them

Aus der BT-OS 1416178 ist ein stabilisierter Oszillator bekannt, der eine Einrichtung zur Steuerung der Oszillationsfrequenz hatFrom BT-OS 1416178 a stabilized oscillator is known which has a device for control the oscillation frequency has

Weder der DT-PS 8 67 709 noch der DT-OS14 16 178 ist eine Anregung zur Erfassung falscher Wellen in einem Frequenzband neben dein Dopplerfreqüenzband zu entnehmen.Neither the DT-PS 8 67 709 nor the DT-OS14 16 178 is a stimulus to detect false waves in a frequency band next to your Doppler frequency band refer to.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dopplerradargerät zu schaffen, welches falsche Wellen erfaßt und deren Störeinfluß ausschaltetThe object of the invention is to provide a Doppler radar device which detects false waves and their Switches off interference

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Dopplergerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß der Mischstufe zusätzlich ein anderes Filter nachgeschaltet ist welches ein Durchlaßband für die Komponenten aufweist, die durch Mischen eines Teils der übertragenen Welle und einer falschen Welle, welche mit dem Dopplersignal interferieren kann, erzeugt werden, und daß der Ausgang dieses anderen Filters mit der Steuereinrichtung verbunden ist. welche in Abhängigkeit von den Ausgangszeichen dieses Filters die mittleren Frequenzdifferenzen aus dem Bereich, in dem die falsche Welle Störungen verursachen kann, verschiebt.According to the invention, this object is achieved in a Doppler device of the type mentioned at the outset solved that the mixer is also followed by another filter which is a passband for the Has components obtained by mixing part of the transmitted wave and a false wave, which can interfere with the Doppler signal, and that the output of this other Filter is connected to the control device. which depends on the output characters of this filter the mean frequency differences from the range in which the wrong wave can cause interference, shifts.

Dieses überstrich-Dopplerradargerät arbeitet nach einem völlig anderen Prinzip als die bekannten Geräte. Die Feststellung, ob eine falsche Welle vorliegt wird nämlich nicht im Dopplerfrequenzband vorgenommen, sondern durch Messung der Pegel der Signale in einem Frequenzband neben dem Dopplerfrequenzband. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit auch dann falsche Wellen festgestellt werden, wenn das Dopplersignal keine Interferenzerscheinungen aufweist. Aber auch dann, wenn das Dopplersignal Interferenzerscheinungen aufweist, haben diese Interferenzen keinen Einfluß auf die Feststellung der falschen Wellen.This swept Doppler radar unit works afterwards a completely different principle than the known devices. Determining whether there will be a false wave namely not made in the Doppler frequency band, but by measuring the level of the signals in one Frequency band next to the Doppler frequency band. With the device according to the invention can thus also then false waves are detected when the Doppler signal shows no interference phenomena. But even if the Doppler signal shows interference phenomena, this interference does not have any Influence on the detection of the wrong waves.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Dopplerradargeräts liegt darin, daß die Weiterleitung und Weiterverarbeitung der im Dopplerfrequenzband auftretenden Signale lediglich während der kurzen Zeitintervalle unterbrochen wird, während der die Sendefrequenz umgeschaltet wird. Auf diese Weise werden Fehlanzeigen, die durch ein mit dem Umschalten verbundenes Rauschen eintrete.i könnten, verhindert. Another advantage of the Doppler radar device according to the invention is that the forwarding and Further processing of the signals occurring in the Doppler frequency band only during the short one Interrupts time intervals during which the transmission frequency is switched. In this way incorrect displays, which could occur due to the noise associated with switching, are prevented.

Bei dem erfindungsgemäßen Dopplergerät treten auch keine störenden Änderungen der Frequenz des Dopplersignals ein. Das Dopplerradargerät kann nämlich mit einer Sendefrequenz von 10.525 GHz betrieben werden, welche in einem Bereich von ±15 MHz verändert werden kann. Unter diesen Bedingungen ändert sich die Dopplerfrequenz bei einer Veränderung der Sendefrequenz maximal um ±0,15%. Diese Änderung des Dopplersignals ist aber vernachlässigbar klein.In the case of the Doppler device according to the invention, there are also no disruptive changes in the frequency of the Doppler signal. The Doppler radar device can namely with a transmission frequency of 10.525 GHz operated, which can be changed in a range of ± 15 MHz. Under these Conditions, the Doppler frequency changes with a change in the transmission frequency by a maximum of ± 0.15%. However, this change in the Doppler signal is negligibly small.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigenThe invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Show it

F i ε. 1 und 2 Blockschaltungen von zwei konkreten AuEführungsformen der Erfindung,F i ε. 1 and 2 block circuits of two specific embodiments of the invention,

Fig.3a bis 3d Kennlinien des Hauptteils der Äusführungsform nach Fig. 1 und3a to 3d characteristic curves of the main part of the Äusführungsform according to Fig. 1 and

Fig.4a bis 4d Kennlinien, welche dierArbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 erläutern.Fig. 4a to 4d characteristic curves, which the working method explain the embodiment of FIG.

Fig.! zeigt eine Äusführungsform eines Doppler-Radarsystems mit einem Oszillator 1, der einen Frequenzmodulator aufweist in dem die Schwingungsfrequenz durch Verändern der Gleichstrom-Vorspannung einer Varactordiode verändert werden kann, ferner mit einer Energiequelle 2 zum liefern von i Energie an den Oszillator 1, mit einem Isplator 3, der eine direkte Beeinflussung des Oszillators 1 durch die Last und zwar eine falsche Welle, wenn vorhanden, und eine richtige Welle verhindert, und mit einem Richtungskoppler 4, der den größeren Teil des Ausgangssignals des Oszillators 1 an eine Oberträgungsantenne 5 und den kleineren Teil dieses Ausgangssignals sowie den größeren Teil der über eine Empfangsantenne 7 empfangenen reflektierten Welle an eine Mischstufe 6 weiterleitet. Die Übertragungsantenne 5 strahlt den größeren Teil des Ausgangssignals des Oszillators 1 auf einen sich bewegenden Gegenstand ab. Der von der Mischstufe 6 empfangene Teil des Ausgangssignals des Oszillators 1 und die ebenfalls von der Mischstufe über die Empfangsantenne 7 empfangene reflektierte Welle werden in der Mischstufe 6 gemischt. Die Empfangsantenne 7 empfängt die von der Übertragungsantenne 5 übertragene und von einem sich bewegenden Gegenstand reflektierte Welle. Das System weist ferner einen das Ausgangssignal der Mischstufe 6 verstärkenden ersten Verstärker 8 und ein Bandpaßfilter 9 auf, das ausschließlich im Doppler-Frequenzbereich befindliche Signale überträgt so daß nur das Doppler-Signal vom Ausgang des Verstärkers 8 abgeleitet wird. Ein zweites Bandpaßfilter 10 überträgt Signalkomponenten, die in einem bestimmten Frequenzbereich, jedoch nicht im Doppler-Frequenzbereich liegen, so daß sich die Übertragungsbereiche der Bandpaßfilter 9 und 10 nicht überlappen. Dabei wird das Vorhandensein bzw. NichtVorhandensein einer^f aischen Welle durch das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein eines Ausgangssignals dieses Bandpaßfilters 10 festgestellt. Ein zweiter Verstärker U verstärkt das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 10. Ferner weist das System eine Triggersignale erzeugende Schaltung auf, die aus einer monostabilen Schaltung 12 besteht, die einen Triggerimpuls mit einer feststehenden Impulsbreite erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 11 einen Schwellenwert Dmtn erreicht Eine die Schwingungsfrequenz steuernde Steuerschaltung 13, die aus zwei bistabilen Schaltungen und einer Gruppe von Widerständen /?i, R2, Ri besteht, ändert jedesmal, wenn ein Ausgangssignal der Triggersignale erzeugenden Schaltung 12 geliefert wird, die Ausgangsspannung Vs, die zur Gleichstrom-Vorspannung für die Varactordiode wird, um die Frequenz im Oszillator 1 zu ändern. Eine Dopplersignal-Verarbeitungsschaltung 14 leitet das die Information über die relative Entfernung und Geschwindigkeit zwischem dem sich bewegenden Gegenstand und dem mit dem Dopplerradar ausgestatteten Fahrzeug enthaltende Ausgangssignal des Bandpaßfilters 9 über einem bestimmten Schwellwert ίλιίη ab und verarbeitet es durch Wellenformung, Integration od. dgl., um ein endgültiges Resultat hinsichtlich der Geschwindigkeit und der Entfernung zu liefern. Die Funktion dieser Schaltung wird unter Bezugnahme auf die F i g. 3a bis 3d im folgenden erläutert.Fig.! shows an embodiment of a Doppler radar system with an oscillator 1, which has a frequency modulator in which the oscillation frequency can be changed by changing the DC bias voltage of a varactor diode, furthermore with an energy source 2 for supplying i energy to the oscillator 1, with an isolator 3, which prevents the load from directly influencing the oscillator 1, namely a false wave, if any, and a correct wave, and with a directional coupler 4, which sends the larger part of the output signal of the oscillator 1 to a transmission antenna 5 and the smaller part this output signal and the larger part of the reflected wave received via a receiving antenna 7 forwards to a mixer 6. The transmission antenna 5 radiates the greater part of the output signal of the oscillator 1 onto a moving object. The part of the output signal of the oscillator 1 received by the mixer 6 and the reflected wave likewise received by the mixer via the receiving antenna 7 are mixed in the mixer 6. The receiving antenna 7 receives the wave transmitted from the transmitting antenna 5 and reflected by a moving object. The system also has a first amplifier 8 which amplifies the output signal of the mixer 6 and a bandpass filter 9 which transmits signals located exclusively in the Doppler frequency range so that only the Doppler signal is derived from the output of the amplifier 8. A second bandpass filter 10 transmits signal components which are in a specific frequency range but not in the Doppler frequency range, so that the transmission ranges of the bandpass filters 9 and 10 do not overlap. In this case, the presence or absence of ^f aischen wave is detected by the presence or absence of an output signal of this band-pass filter 10th A second amplifier U amplifies the output signal of the bandpass filter 10. The system also has a trigger signal generating circuit which consists of a monostable circuit 12 which generates a trigger pulse with a fixed pulse width when the output signal of the amplifier 11 reaches a threshold value Dmtn Oscillation frequency controlling control circuit 13, which consists of two bistable circuits and a group of resistors /? I, R2, Ri , changes each time an output signal of the trigger signal generating circuit 12 is supplied, the output voltage Vs, which is used for the DC bias voltage for the varactor diode to change the frequency in oscillator 1. A Doppler signal processing circuit 14 derives the information about the relative distance and speed between the moving object and the vehicle equipped with the Doppler radar containing the output signal of the bandpass filter 9 above a certain threshold value ίλιίη and processes it by waveforming, integration or the like., to give a final result in terms of speed and distance. The function of this circuit is explained with reference to FIGS. 3a to 3d explained below.

Es wird angenommen, daß für das normale Arbeiten der Dopplersignal-Verarbeitungsschaltung 14 das Eingangssignal einen Rauschabstand (Signal-Rausch-Verhältnis S/N) aufweist, der größer als β ist. Dann wird der maximal zulässige Rauschpegel A/max im Ausgang des Doppler-Bandpaßfilters 9 durchIt is assumed that for the normal operation of the Doppler signal processing circuit 14, the input signal has a signal-to-noise ratio (signal-to-noise ratio S / N) larger than β . Then the maximum permissible noise level A / max in the output of the Doppler band-pass filter 9 is through

20 log Mnax = 20 log Dmm - β 20 log Mnax = 20 log Dmm - β

ausgedrückt, wobei Dmm der Schwellenwert der Schaltungen 12 und 14 ist. Wenn das Rauschen im Dopplerband auf Grund der Beimischung einer falschen Welle /N/m» ist, wenn es in bezug zum Ausgang des Doppler-Bandpaßfilters 9 berechnet wird, ergibt sich die Beziehung zwischen dem Eingangspegel der falschen Welle in der Mischstufe 6 und der Frequenzdifferenz Af der Mittenfrequenz der richtigen und der falschen Welle, wie in Fig.3a dargestellt. Hier wird angenommen, daß der Pegel der richtigen übertragenen Welle in der Mischstufe 6 im betreffenden Frequenzbereich konstant ist. F i g. 3a zeigt, daß bei Eintritt einer falschen Welle in die Mischstufe der Rauschpegel im Frequenzspektrum des Mischstufenausgangs am größten ist, wenn die Frequenz der Mittenfrequenzdifferenz der richtigen und der falschen Welle gleich Null ist, und damit abnimmt, wenn er sich von dort mit einer Frequenzabhängigkeit von -otdB/oct entfernt. Die Bezeichnung /Mm« bedeutet die Frequenzdifferenz zwischen der richtigen und der falschen Welle, bei der ein Rauschen von Mnax, berechnet in bezug auf den Ausgang des Doppler-Bandpaßfilters 9, erzeugt wird, wenn es einer eingehenden falschen Welle mit dem größtmöglichen Pegel Prm« gestattet wird, sich in der Mischstufe 6 zu vermischen.where Dmm is the threshold of circuits 12 and 14. If the noise in the Doppler band due to the wrong wave admixture is / N / m »when it is calculated with respect to the output of the Doppler band-pass filter 9, there is a relationship between the input level of the wrong wave in the mixer 6 and the frequency difference Af the center frequency of the right and wrong wave, as shown in Fig.3a. It is assumed here that the level of the correct transmitted wave in the mixer 6 is constant in the relevant frequency range. F i g. 3a shows that when a wrong wave enters the mixer, the noise level in the frequency spectrum of the mixer output is greatest when the frequency of the center frequency difference between the correct and the wrong wave is zero, and thus decreases when it differs from there with a frequency dependence of -otdB / oct removed. The designation / Mm "means the frequency difference between the right and the wrong wave at which a noise of Mnax, calculated with respect to the output of the Doppler band-pass filter 9, is generated when there is an incoming false wave with the greatest possible level Prm" is allowed to mix in the mixer 6.

F i g. 3b zeigt die Verstärkungskennlinie des ersten Verstärkers 8. Es wird angenommen, daß die Mischstufe 6 eine wenigstens im Frequenzbereich von fdmm bis /«max von der Frequenz unabhängige Verstärkungskurve hat. Somit ist, wenn der Mischpegel einer falschen Welle konstant ist, der Ausgangspegel der Mischstufe 6 ungeachtet des Wertes von Af im Bereich von /a™ bis Afmax konstantF i g. 3b shows the gain characteristic of the first amplifier 8. It is assumed that the mixer 6 has a gain curve that is independent of the frequency, at least in the frequency range from fdmm to / «max. Thus, when the mixing level of a false wave is constant, the output level of the mixer 6 is constant regardless of the value of Af in the range from / a ™ to Afmax

F i g. 3c zeigt die Übertragungsspektra der Bandpaßfilter 9 und 10. Das Doppler-Bandpaßfilter 9 überträgt die Signalkomponenten im Frequenzbereich von fdmm bis fdnax, und das andere Bandpaßfilter 10 überträgt die im Frequenzbereich von /mrud bis /um. Somit wird der Ausgang der Mischstufe 6 im Verstärker 8 verstärkt und dann in zwei Komponenten, und zwar in die Dopplerbandkomponente und eine Komponente mit höherem Frequenzband, geteiltF i g. 3c shows the transmission spectrum of the bandpass filters 9 and 10. The Doppler bandpass filter 9 transmits the signal components in the frequency range from fdmm to fdnax, and the other bandpass filter 10 transmits those in the frequency range from / mrud to / um. The output of the mixer 6 is thus amplified in the amplifier 8 and then divided into two components, namely the Doppler band component and a component with a higher frequency band

F i g. 3d zeigt die Verstärkungskennlinie des Verstärkers 11. Der Aasgangspegel der Mischstufe 6 bei einer eingehenden falschen WeUe ist etwa proportional zum Eingangspegel, wobei die Proportionalitätskonstante mit A bezeichnet ist Wenn der Eingangspegel an der Mischstufe (β) Pnm ist, wird der Ausgangspegel der Mischstufe (6) A ■ Pnm. Ferner wird angenommen, daß die Frequenzdifferenz zwischen der richtigen und der falschen WeOe gleich ft*n» ist, d. Il, daß der Maximalpegel des Ausgangs der Mischstufe 6 bei etwa htm liegt Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 11 mußF i g. 3d shows the gain characteristic of the amplifier 11. The output level of the mixer 6 in the case of an incoming incorrect value is roughly proportional to the input level, the constant of proportionality being denoted by A. If the input level at the mixer (β) is Pnm , the output level of the mixer (6 ) A ■ Pnm. It is also assumed that the frequency difference between the correct and incorrect WeOe is equal to ft * n », i.e. Il that the maximum level of the output of the mixer 6 is about htm. The gain of the amplifier 11 must

sein. d. h, wenn die Verstärkung des Verstärken 11 bei der Frequenz
ergibt sichbeing. d. h if the gain of amplifying 11 at frequency
surrendered

mit Gb ■ fwmax bezeichnet wirdis denoted by Gb ■ fwmax

BJ Mnuix —BJ Mnuix -

D_mi„D _mi "

Dies ergibt sich, da bei Eintritt einer falschen Welle von Af= fMtmx in die Mischstufe 6 auf einem Pegel fYma) das Rauschen im Dopplerband Mnax wird und derThis results because when a false wave of Af = fMtmx enters the mixer 6 at a level fYma), the noise in the Doppler band becomes Mnax and the

ίο Ausgang des Verstärkers 11 als Eingang für die Triggerimpulse erzeugende Schaltung 12 gleich dem Schwellenwert Dmi« sein soll. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 11 für andere Frequenzen ergibt sich aus F i g. 3d, der obigen Beschreibung und F i g. 3a.ίο the output of the amplifier 11 as an input for the trigger pulse generating circuit 12 should be equal to the threshold value Dmi « . The gain of the amplifier 11 for other frequencies results from FIG. 3d, the above description and FIG. 3a.

'5 Jedesmal, wenn ein Triggerimpuls von der Schaltung 12 erzeugt wird, wird der Ausgang Vb der Frequenz-Steuerschaltung 13 der Reihe nach in Vb\ ... Vm... Vm ... Vb^... Vm... verändert, woraufhin die Schwingungsfrequenz /rdesOszillators 1 in/Vi... fa... Fn... fn... /Vi ... verändert wird. Bei der obigen und der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß die Schwellenwerte der Triggersignale erzeugenden Schaltung 12 und der Dopplersignal-Verarbeitungsschaltung 14 gleich sind.Every time a trigger pulse is generated by the circuit 12, the output Vb of the frequency control circuit 13 is sequentially changed to Vb \ ... Vm ... Vm ... Vb ^ ... Vm ... , whereupon the oscillation frequency / r of the oscillator 1 is changed to / Vi ... fa ... Fn ... fn ... / Vi ... In the above and the following description, it is assumed that the threshold values of the trigger signal generating circuit 12 and the Doppler signal processing circuit 14 are the same.

Die F i g. 4a bis 4d zeigen das Steuerungsdiagramm, wobei F i g. 4a die Amplitude des Ausgangssignals des Verstärkers 11, F i g. 4b den Ausgang der Triggerimpulse erzeugenden Schaltung 12, F i g. 4c den Ausgang des Schwingungsfrequenz-Steuerkreises 13 und F i g. 4d die Schwingungsfrequenz des Oszillators 1 (ausgezogene Linie), den durch Pfeile angezeigten Bereich der Mittenfrequenz einer falschen Welle, die das richtige Signal (fr ± /«max) stören kann, und die Mittenfrequenzen der falschen Wellen (unterbrochene Linien) zeigt.The F i g. 4a to 4d show the timing diagram, where F i g. 4a shows the amplitude of the output signal from amplifier 11, FIG. 4b the output of the trigger pulse generating circuit 12, FIG. 4c the output of the oscillation frequency control circuit 13 and FIG. 4d shows the oscillation frequency of oscillator 1 (solid line), the area of the center frequency of a wrong wave indicated by arrows, which can disturb the correct signal (fr ± / «max), and the center frequencies of the wrong waves (broken lines).

Das Arbeiten des Systems nach F i g. 1 wird unter Bezugnahme auf die F i g. 3a bis 3d und 4a bis 4d erläutert Wenn keine falsche Welle nahe der Schwingungsfrequenz fr des Oszillators 1 vorhanden ist, läuft zunächst der Ausgang des Oszillators 1 (richtige Welle) durch den Isolator 3 und wird durch den Richtungskoppler 4 hauptsächlich an die Übertragungsantenne 5 und teilweise an die Mischstufe 6 geliefert. Das an die Übertragungsantenne 5 gelegte Signal wird auf einen sich bewegenden Gegenstand abgestrahlt, und die von dem Gegenstand reflektierte Welle wird mit der Empfangsantenne 7 empfangen. Diese von der Antenne 7 empfangene reflektierte Welle läuft durch den Richtungskoppler 4 und wird an die Mischstufe 6 gegeben, wo sie mit einem Teil der übertragenen Welle gemischt wird. Der Ausgang der Mischstufe 6 wird durch den die in Fig.3b dargestellte Kennlinie aufweisenden Verstärker 8 verstärkt, durch das Doppler-Bandpaßfilier 9 geschickt und dann als eine der relativen Geschwindigkeit des sich bewegenden Gegen-Standes entsprechende Dopplerfrequenz fd aufweisendes Signal an die Verarbeitungsschaltung 14 gegeben. In diesem Fall passiert kein Signal das Bandpaßfilter 10 bzw. wird vom Verstärker 11 verstärkt und daher wird kein Ausgangssignal von der Triggerimpulse erzeugenden Schaltung 12 erzeugt In diesem Zustand verändert sich auch der Ausgang Vb der Schwingungsfrequenz-Steuerschaltung 13 nicht und es tritt keine Veränderung der Schwingungsfrequenz des Oszillators 1 ein (F i g. 4a bis 4d, Periode to bis f).The operation of the system according to FIG. 1 is described with reference to FIGS. 3a to 3d and 4a to 4d explained. If there is no false wave near the oscillation frequency fr of the oscillator 1, the output of the oscillator 1 (correct wave) first runs through the isolator 3 and is mainly sent through the directional coupler 4 to the transmission antenna 5 and partially delivered to mixer 6. The signal applied to the transmitting antenna 5 is radiated to a moving object, and the wave reflected from the object is received by the receiving antenna 7. This reflected wave received by the antenna 7 passes through the directional coupler 4 and is given to the mixer 6, where it is mixed with part of the transmitted wave. The output of the mixer 6 is amplified by the position shown in Figure 3b characteristic having amplifier 8, passed through the Doppler Bandpaßfilier 9 and then fd as one of the relative velocity of the moving corresponding counter-object Doppler frequency signal having the processing circuit 14, where . In this case, no signal passes through the bandpass filter 10 or is amplified by the amplifier 11 and therefore no output signal is generated from the trigger pulse generating circuit 12. In this state, the output Vb of the oscillation frequency control circuit 13 does not change and there is no change in the oscillation frequency of the oscillator 1 (Fig. 4a to 4d, period to to f).

Wenn eine falsche Welle mit einer der Schwingungsfrequenz fr nahekommenden Frequenz von der Empfangsantenne 7 empfangen wird, enthält der Eingang der Mischstufe 6 einen Teil der vom Oszillator 1If a false wave with a frequency approaching the oscillation frequency fr is received by the receiving antenna 7, the input of the mixer 6 contains part of that from the oscillator 1

übertragenen Welle, die von dem sich bewegenden Gegenstand refleküierte Welle und eine falsche Welle, wodurch ein Doppllersignalausgangssignal und ein aus einem Teil der vom Oszillator 1 übertragenen Welle und der falschen Welle gemischtes Ausgangssignal erzeugt wird. Die eine Frequenz im Dopplerfrequenzband aufweisenden Komponenten des aus dem Teil der übertragenen Welk; und der falschen Welle gemischten Ausgangssignals bewirken ein Rauschen im Dopplersignal. >°transmitted wave, the wave reflected from the moving object and a false wave, whereby a Doppler signal output and a part of the wave transmitted from the oscillator 1 and the wrong wave mixed output is generated. The one frequency in the Doppler frequency band comprising components of the wilt from the part of the transferred; and mixed up the wrong wave Output signals cause a noise in the Doppler signal. > °

Wenn diese Teile des aus der übertragenen Welle und der falschen Welle gemischten Ausgangssignals, die durch das Bandpaßfilter 10 fließen und im Verstärker 11 verstärkt werden, auf einen über dem Schwellenwert Dmm liegenden Wert kommen, wird ein Triggerimpuls '5 von der Schaltung 12 erzeugt. Daraufhin wird der Ausgang Vb der Schwingungsfrequenz-Steuerschaltung 13 verändert, wie in F i g. 4c bei den Zeiten n, fi, fi und u dargestellt, um die Differenz der Mittenfrequenzen der übertragenen und der falschen Welle aus dem Frequenzbereich herauszubringen, in dem die falsche Welle das Dopplersignal stören kann. Nach der Frequenzverschiebung kann die falsche Welle das Dopplersignal nicht mehr stören. Selbst wenn eine falsche Welle in die Mischstufe 6 eingemischt wird, wenn sich die Mittenfrequenzdifferenz von der richtigen Welle außerhalb des Bereichs befindet, in dem Störungen auftreten (im Falle von Fig.4d, falsche Welle B), oder wenn ein Pegel Pt der falschen Welle niedrig ist (im Fall von Fig.4d, falsche Welle D), erreicht das Ausgangssignal des Verstärkers 11 nicht den Schwellenwert Dmn, und daher wird die Frequenz der übertragenen V¹ZeIIe nicht verändert.When these parts of the output signal mixed from the transmitted wave and the false wave, which flow through the bandpass filter 10 and are amplified in the amplifier 11, come to a value above the threshold value Dmm , a trigger pulse '5 is generated by the circuit 12. Then the output Vb of the oscillation frequency control circuit 13 is changed as shown in FIG. 4c is shown at times n, fi, fi and u , in order to bring the difference between the center frequencies of the transmitted and the wrong wave out of the frequency range in which the wrong wave can interfere with the Doppler signal. After the frequency shift, the wrong wave can no longer interfere with the Doppler signal. Even if a wrong wave is mixed into the mixer 6, if the center frequency difference from the correct wave is outside the range in which disturbances occur (in the case of Fig. 4d, wrong wave B), or if a level Pt of the wrong wave is low (in the case of Fig. 4d, false wave D), the output signal of the amplifier 11 does not reach the threshold value Dmn and therefore the frequency of the transmitted V ¹ cell is not changed.

Wie oben beschrieben, kann, selbst wenn sich eine falsche Welle mit der richtigen übertragenen Welle vermischt, der Rauschabstand S/N des Dopplersignals immer über 0dB liegen, wenn dieses Signal über dem Schwellenwert liegtAs described above, even if there is a wrong wave with the correct transmitted wave mixed, the signal-to-noise ratio S / N of the Doppler signal is always above 0dB if this signal is above the Threshold is

Wenn ferner dai Rauschen im Dopplerband mehr als Λ/max, berechnet in bezug auf den Ausgang des Doppler-Bandpaßfilters 9, beträgt und somit das Ausgangssignal des Verstärkers 11 über dem Schwellenwert für das Verändern der Frequenz der übertragenen Welle liegt, tritt zur Zeit der Frequenzverschiebung etwas Rauschen auf; es verursacht jedoch keine ernsten Probleme, da das Dopplersignal üblicherweise während einer feststehenden Zeitspanne in der Signal-Verarbeitungsschaltung 14 integriert wird.Furthermore, if the noise in the Doppler band is more than Λ / max, calculated with respect to the output of the Doppler bandpass filter 9, and thus the output signal of the amplifier 11 is above the threshold value for changing the frequency of the transmitted wave occurs at the time of the frequency shift some noise on; however, it does not cause serious problems since the Doppler signal is usually during a fixed period of time in the signal processing circuit 14 is integrated.

Wenn dies zu einem Problem wird, kann dieses durch Ändern des Systems in der in Fig.2 dargestellten Weise gelöst werden. In Fig.2 bezeichnen die Bezugszeichen 1 bis 14 die gleichen Teile wie in F i g. 1. Die Figur weist ferner ein Tor 15 auf, das den Weg vom Doppler-Bandpaßfilter 9 zur Dopplersignal-Verarbeitungsschaltung 14 abschneidet, wenn ein Ausgangssignal der Triggersignale erzeugenden Schaltung 12 vorliegt, und das das Ausgangssignal des Doppler-Bandpaßfilters 9 nur dann zur Dopplersignal-Verarbeitungsschaltung 14 leitet, wenn kein Ausgangssignal der Triggersignale erzeugenden Schaltung 12 vorhanden ist. Daher kann, wenn die Impulsdauer des Ausgangssignals der Triggersignale erzeugenden Schaltung 12 so gewählt wird, daß sie langer als die Zeitspanne ist, in der bei der Frequenzverschiebung der übertragenen Welle ein Rauschen erzeugt wird, dea durch die Frequenzverschiebung verursachte Einfluß des Rauschens auf die Dopplersignal-Verarbeitungsschaltung 14 völlig ausgeschaltet werden.If this becomes a problem, it can be remedied by changing the system in the one shown in Fig.2 Way to be solved. In FIG. 2, the reference numerals 1 to 14 denote the same parts as in FIG. 1. The figure also has a gate 15 which connects the path from the Doppler bandpass filter 9 to the Doppler signal processing circuit 14 cuts off when an output signal of the trigger signal generating circuit 12 is present, and the output signal of the Doppler bandpass filter 9 only then passes to the Doppler signal processing circuit 14 when there is no output signal of the Trigger signal generating circuit 12 is present. Therefore, if the pulse duration of the output signal the trigger signal generating circuit 12 is selected so that it is longer than the period of time in which a noise is generated in the frequency shift of the transmitted wave, dea by the frequency shift caused influence of the noise on the Doppler signal processing circuit 14 is completely eliminated will.

Im oben beschriebenen System ist die übertragene Welle keiner Modulation unterworfen worden. Jedoch kann das System leicht der Verwendung einei Amplituden- oder Frequenzmodulation angepaßt werden. Ferner war bei der oben beschriebenen Ausfüh rungsform die Richtung der Frequenzverschiebung dei übertragenen Welle unabhängig vom Vorzeichen dei Subtraktion der Frequenz der richtigen übertragener Welle von der Frequenz der falschen Welle. Es isi jedoch auch möglich, die Frequenz der richtigen Welle so zu verschieben, daß sie immer von der Frequenz dei falschen Welle getrennt ist, indem man eine Diskrimina torschaltung zum Diskriminieren des Vorzeichen; dieser Frequenzdifferenz vorsiehtIn the system described above, the transmitted wave has not been subjected to any modulation. However the system can easily be adapted to use amplitude or frequency modulation. Furthermore, in the embodiment described above, the direction of the frequency shift was dei transmitted wave regardless of the sign of subtracting the frequency of the correct transmitted Wave at the frequency of the wrong wave. However, it is also possible to find the frequency of the correct wave shift so that it is always separated from the frequency of the wrong wave by using a discrimina gate circuit to discriminate the sign; this frequency difference provides

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: .^jppigr mit einer Mischstufe zum Mischen einesTeils der übertragenen Welle und'der von einem sich bewegenden Gegenstand reflektierten Welle zur Erzeugung eines Dopplersignals, mit einem Bandpaßfilter für das Dopplersignal und mit erier Steuereinrichtung zur Veränderung der Frequenz der übertragenen Welle, ,dadurch ge- jo k e η nz e i t h η e t, daß der Mischstufe (6) zusätz-. lieh ein anderes Filter (10) nachgeschaltet ist, welches ein Durchlaßband für. die Komponenten aufweist, die durch Mischen eines Teils der übertragenen Welle und einer falschen Welle, is .welche mit dem Dopplersignal interferieren kann, erzeugt werden, und daß der Ausgang dieses anderen Filters (10) mit der Steuereinrichtung (12, 13) verbunden ist, welche in Abhängigkeit von den Ausgangszeichen dieses Filters (10) die mittleren Frequenzdifferenzen aus dem Bereich, in dem die falsche Welle Störungen verursachen kann, verschiebt. ^ jppigr with a mixer for Mixing a portion of the transmitted wave and the wave reflected from a moving object to produce a Doppler signal a bandpass filter for the Doppler signal and with erier control device for changing the frequency of the transmitted wave,, thereby ge jo k e η nz e i t h η e t that the mixing stage (6) additional. lent another filter (10) is connected downstream, which is a passband for. comprises the components obtained by mixing part of the transmitted wave and a false wave, is .which can interfere with the Doppler signal, are generated, and that the output of this other filter (10) with the control device (12, 13) is connected, which, depending on the output characters of this filter (10), the middle Shifts frequency differences out of the range in which the wrong wave can cause interference 2. Dopplerradargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zum Verändern der Schwingungsfrequenz der übertragenen Welle eine Einrichtung (12) zum Umformen derjenigen Komponenten des Ausgangs des Riters (10), die über einem vorbestimmten Schwellenwert liegen, in Triggersignale mit einer vorbestimmten Impulsbreite und eine Steuerschaltung (13) zum Steuern der Schwingungsfrequenz der übertragenen Welle auf Grund des Triggersignals aufweist2. Doppler radar device according to claim 1, characterized in that the control device for Changing the oscillation frequency of the transmitted wave means (12) for reshaping those components of the output of the riter (10) which are above a predetermined threshold value lie, in trigger signals with a predetermined pulse width and a control circuit (13) for Controlling the oscillation frequency of the transmitted wave on the basis of the trigger signal 3. Dopplerradargerät nach Ansoruch 2 zur Verwendung in einem Fahrzeug zur Voranzeige einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet daß ferner ein Tor (IS) im Eingangskreis einer Signalverarbeitungsschaltung (14) zum Berechnen der relativen Entfernung und Geschwindigkeit zwischen dem mit dem Dopplerradargerät ausgerüsteten und dem anderen sich bewegenden Fahrzeug und zum Bestimmen der Möglichkeit der Kollision zwischen den beiden Fahrzeugen vorgesehen ist, wobei von der Einrichtung (12) zum Umformen des Filterausgangs in 4s Triggerimpulse bei Vorhandensein eines Triggerimpulses erzeugte Triggersignale zum Stoppen der Tätigkeit der Signalverarbeitungsschaltung (14) als Steuersignal an das Tor (15) gelegt sind.3. Doppler radar device according to Ansoruch 2 for use in a vehicle for preliminary display a collision with another vehicle, characterized in that a gate (IS) in the Input circuit of a signal processing circuit (14) for calculating the relative distance and Speed between the one equipped with the Doppler radar and the other yourself moving vehicle and determining the possibility of collision between the two Vehicles is provided, the device (12) for reshaping the filter output in 4s Trigger pulses in the presence of a trigger pulse generated trigger signals to stop the Activity of the signal processing circuit (14) are applied as a control signal to the gate (15). soso