DE2723355A1

DE2723355A1 - Verfahren zum auswerten von radarimpulsen

Info

Publication number: DE2723355A1
Application number: DE19772723355
Authority: DE
Inventors: Thomas Pfendler; Berthold Dr Wocher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-05-24
Filing date: 1977-05-24
Publication date: 1978-11-30
Also published as: FR2392395A1; JPS53145597A; GB1599258A; DE2723355C2; FR2392395B1; US4203112A

Description

33 O

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerten von im Takt einer Radar irrpul s-Sendefrequsnz zumindest im wesentlichen periodisch auftretenden Radarimpuisfolgen, bei dem die Radarimpuisfolgen mit einer Hilfsimpulsfolge niedrigerer Impulsfolgefrequenz multipliziert werden und bei dem das dabei erhaltene Signalprodukt zu zeitlich gedehnten Radar Impulsfolgen integriert und ausgewertet wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Durchfuhrung des Verfahrens.

Ein Verfahren zum Erzeugen und Auswerten von zeitlich gedehnten Radarimpulsfolgen sowie ein Impulsradarsystem zur Durchführung dieses Verfahrens sind bereits aus der DT-OS 25 44 842 bekannt. Bei Anwendung des bekannten Verfahrens erreicht

man aufgrund der zeitlichen Dehnung der Radarimpulsfolgen eine ganz erhebliche Vereinfachung der Auswerteeinrichtungen, so daß die Gesamtkosten für ein Irnpuls-Radarsystem_/ insbesondere ein Verkehrs-Radarsystem, beträchtlich gesenkt werden können, obwohl Zusatzeinrichtungen für die Erzeugung der zeitlich gedehnten Radarimpulsfolgen erforderlich sind. Die Kostensenkung ist dabei darauf zurückzuführen, daß die Signalauswertung mit Schaltkreisen erfolgen kann, die nur noch für verhältnismäßig niederfrequente Vorgänge ausgelegt sein müssen.

Bei dem bekannten Verfahren erfolgt die Messung des Abstandes zwischen dem Sender eines Impuls-Radarsystems und einem Objekt bzw. einem Ziel, welches ein Echo liefert, indirekt durch die Messung der Laufzeit T_Q, die ein kurzer Wellenimpuls braucht, um mit Lichtgeschwindigkeit von der Sendeantenne zum Ziel und von dort als Echo wieder zurück zur Empfangsantenne zu gelangen.

Unter den genannten Voraussetzungen gilt für den Abstand a des Ziels folgende Gleichung:

a = 1,5 · ΙΟ⁸ m/s · T_a ( 1 )

aus der sich für die Laufzeit T_a folgende Beziehung ableiten läßt:

T. = 6,6 · 10"⁹ s/m · a ( 2 )

809848/0248

3'·

Sollen nun, wie z.B. bei einem Verkehrs-Radarsystem bzw. einem Kfz-Abstandsradarsystem, welches der Verhinderung von Auffahrunfällen dienen soll, kurze Strecken mit einem hohen Auflösungsvermögen gemessen werden, so wird die Laufzeit, die mit hoher zeitlicher Auflösung gemessen werden muß, sehr kurz. Beispielsweise ergibt sich bei einem maximalen Zielabstand a_max von 150 m und einem geforderten Aufläsungsver-

"llA lnilf7Alf T

max

mögen Λα von 0,15 m eine maximale Laufzeit T_ma von 10 s, die mit einer zeit-

_9

liehen Auflösung Δ Τ von 10 s gemessen werden muß. Diese hohe zeitliche Auflösung läßt sich bei Anwendung des bekannten Zeitdehnungsverfahrens mit technisch vernünftigem Aufwand erreichen.

Grundsätzlich ergibt sich nun bei der Abstandsmessung mit Hilfe eines Impuls-Radarsystems - unabhängig davon ob nach dem Verfahren der Zeitdehnung gearbeitet wird oder nicht -ein weiteres Problem, das darin besteht, daß bei denjenigen Impulsfolgefrequenzen, welche fUr die Sendeimpulse erforderlich sind, wenn man bei einer Relativbewegung zwischen Radarsender und Ziel die Abstandsänderung mit einer vorgegebenen Genauigkeit erfassen möchte, gleichzeitig mit den auszuwertenden Echos auch Echos von Zielen eintreffen, die auf einen Sendeimpuls zurückzufuhren sind, der bereits ein oder mehrere Perioden zuvor abgestrahlt wurde. Es werden also unter Umständen Echos von Zielen ausgewertet, die sich jenseits des Bereiches befinden, in dem die Ziele erfaßt werden sollen. FUr diese unerwünschten Ziele ist aber die Abstandsmessung mehrdeutig, da die Messung der Laufzeit mit jedem neuen Sendeimpuls neu beginnt und folglich nicht die tatsächliche Laufzeit T zu diesem Ziel gemessen wird, sondern eine Laufzeit T ,für die folgende Gleichung gilt:

T=T-zT- ( 3 )

a/ a S * '

bzw. ein Abstand a', für den gilt:

O' = a - ζ aj (4)

wobei T die Periodendauer der Radqrimpuls-Sendefrequenz ist, und wobei ας der sogenannte eindeutige Abstand ist.

809848/0248

Da in den Gleichungen ( 3 ) und ( 4 ) der Wert von ζ =1, 2, 3 .... unbekannt ist, ist die Abstandsmessung mehrdeutig. Bei einer Radarimpuls-Sendefrequenz f- = 1 MHz ist der eindeutige Abstand a,- = 150 m, so daß ein Ziel in einem Abstand a = 180 m gemäß den vorstehenden Gleichungen völlig falsch als Ziel mit einem Abstand a' = 180 m - 150 m = 30 m gedeutet wird.

Prinzipiell bestünde nun eine Möglichkeit zur Erzielung eindeutiger Meßergebnisse darin, die Periodendauer "L· und damit den eindeutigen Abstand a_ so zu vergrößern, daß Echos mit einem Abstand a ^ a_ mit Sicherheit als zu schwach erkannt und unterdrückt werden. Man könnte also beispielsweise mit einer Sendefrequenz f- = 10 kHz arbeiten und damit einen eindeutigen Abstand a_ = 15 km erhalten, wobei ein unerwünschtes Echo aus dieser Entfernung bei gleichem Reflexionsvermögen der Ziele um

-8
den Faktor 10 schwächer ist als ein auszuwertendes Echo mit einem Abstand a = 150 m. Eine derart starke Reduzierung der Sendefrequenz ist jedoch, wenn man sich die Vorteile des vorbekannten Zeitdehnungsverfahrens zu Nutze machen möchte, nicht ohne erhebliche Nachteile möglich, wie dies nachstehend näher ausgeführt wird.

Bei dem bekannten Verfahren der zeitlichen Dehnung von Radarimpulsfolgen wird der Zeitdehnungseffekt wie eingangs erwähnt durch Multiplikation bzw. Abtastung der periodischen oder besser gesagt quasi-periodischen Radarimpulsfolgen VS ( Periodendauer T- ) mit einer Hilfsimpulsfolge HS geringfügig niedrigerer Impulsfolgefrequenz erreicht. Der Abtastzeitpunkt durch die einzelnen Impulse der Hilfsimpulsfolge HS "verspätet sich" von Sendeperiode zu Sendeperiode gegenüber dem Sendezeitpunkt folglich jeweils um ein Verschiebeintervall ^ T. , und zwar gemäß folgender Gleichung:

wobei T_H die Periodendauer der Hilfsimpulsfolge ist, und wobei f., die Impulsfolgefrequenz der Hilfsimpulsfolge ist.

809848/0248

3 '.· 'J 4

Nach jeweils η Perioden der Sendefrequenz f- hat sich der Abtastzeitpunkt entsprechend der folgenden Gleichung

η = ^TH = *S = 1 + -jJ =- ( 6 )

^c ZT~ ~f~3 S '^Δ Α

Δ¹A ^τς ^TH ³

um die volle Periodendauer T- « Τ_Δ gegenüber der Sendeimpulsfolge verschoben

und der Abtastzyklus beginnt von vorn. Die Periodendauer T eines Abtastzyklus beträgt

^TrT^TS ^{] ]} ^]

T = η Τς = —= = -ΐ τ = ς ( 1 + -ξ T-j ) ( 7 )

c c S _ΔΤ_Α f_s f_H f_s ^fs-A^TA

wobei sich ein Zeitdehnungsfaktor k^ ergibt, der durch folgende Gleichung definiert ist:

^fS 1

k_D = η = _r-i_? = 1 + ( 8 )

D c f_s-f_H f_s.^T_A

Damit eine Radarimpulsfolge im Verlauf eines Abtastzyklus möglichst oft abgetastet werden kann, 5 oil te das Verschiet-'ntervall ΔΤ. klein gegenüber der Dauer T. der Radarimpulse sein. Die Periodendauer T des Abtastzyklus und damit der Zeitdehnungsfaktor k_. sind damit hinsichtlich ihrer unteren Grenzwerte, weil für die Verschiebezeit ΔΤ. ein oberer Grenzwert nicht Überschritten werden sollte, weitgehend nur noch von der Sendefrequenz f- abhängig. Die Konsequenzen dieser gegenseitigen Abhängigkeit der betrachteten Größen sollen nachstehend kurz anhand eines Zahlenbeispiels erläutert werden. & seh f_s = 1000 kHz und f_R = 999 kHz. Daraus folgt Δ T"_A =1,001 . 10'⁹s, Ic-. = 1000, T =10 s, ας = 150 m. Ferner sei die Dauer T. der Radarimpulse 20 ns. Bei reduzierter Sendefrequenz f. = 10 kHz ( T- = 10 s ) und praktisch gleichbleibender Dauer des VerschiebeintervallsA ^ = 1,0 ns ergibt sich: f., = 9,9999 kHz, k_D = 100 000, T = 10 s. Eine Periodendauer von 10 s pro Abtastzyklus würde aber bedeuten, daß nur alle 10 s eine Ortung durchgeführt werden könnte, wobei andererseits aber Echosignale von Zielen bis zu einer Entfernung von 15 km erfaßt und

809848/0248

-4
ausgewertet würden ( Echolaufzeit 10 s ). Für ein Kurzstreckenradarsystem_/wie es z.B. für Kraftfahrzeuge benötigt wird, sind andererseits nur Entfernungen bis zu etwa 150 m interessant, wobei die Entfernung bzw. der Abstand jedoch alle 0,1 s gemessen werden soll, damit bei einer Relativbewegung zum Ziel eine Abstandsänderung hinreichend schnell erfaßt wird. Ein mit einer Sendefrequenz von 10 kHz arbeitendes Radarsystem wäre also als Kfz-Radarsystem zu langsam und würde einen viel zu weiten Bereich erfassen.

Ausgehend vom Stande der Technik und der vorstehend dargestellten Problematik liegt nun der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auswerten von Radarimpulsen und ein Radarsystem zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem einerseits eindeutige Meßergebnisse erhalten werden und andererseits die Vorteile des bekannten Zeitdehnungsverfahrens genutzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Hilfsimpulsfolge nach jeweils N-Perioden der Radarimpuls -Sendefrequenz mit dieser synchronisiert und den Wert für N so wählt, daß das Synchronisationsintervall gleich der Laufzeit eines Echoimpulses für ein in einem vorgegebenen maximalen Abstand befindliches Zie! ist.

Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß trotz einer niedrigen Sendefrequenz von beispielsweise 10 kHz und einer entsprechenden Vergrößerung des eindeutigen Abstandes a<. die gewünschte kleine Dauer des Verschiebeintervalls ΔT., die erforderliche Wiederholungsfrequenz der Abstandsmessungen und der angestrebte Zeitdehnungsfaktor k_. erreicht werden. Gleichzeitig wird die Gefahr, daß ein Sendeimpuls von einem anderen Radargerät, welches beispielsweise an einem entgegenkommenden Fahrzeug montiert ist, fälschlicherweise als Echoimpuls ausgewertet wird, erheblich verringert.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich ein Radarsystem besonders bewährt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Zähler zur Zählung der Radar-

809848/0248

impulse vorgesehen ist, der bei Erreichen eines Zählerstandes η unter Abgabe eines Synchonisiersignals auf seinen Ausgangszustand r Uckstell bar ist. Mit Hilfe eines solchen Zählers läßt sich die periodische Synchronisierung der Hilfsimpulsfolge auf die Sendefrequenz in besonders einfacher Weise verwirklichen.

Insbesondere hat es sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn ein durch die Radarimpulse gesteuerter Sägezahngenerator vorgesehen ist, wenn ein Digital-Analog-Wandler vorgesehen ist, durch den der Zählerstand des Zählers in ein entsprechendes Analogsignal umsetzbar ist und wenn ein Komperator vorgesehen ist, dessen zwei Eingänge mit dem Ausgang des Sägezahngenerators bzw. des Digital-Ana log-Wandlers verbunden sind und dessen Ausgangssignale ei nem Multiplizierer als Hilfsimpulsfolge zufuhrbar sind, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Empfängers fUr die Radarimpulsfolgen verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung läßt sich nämlich die Hilfsimpulsfolge auf besonders einfache Weise erhalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Abtastzeitpunkt ebenso wie bei dem bekannten Verfahren zur zeitlichen Dehnung von Radarimpulsfolgen von Sendeperiode zu Sendeperiode um das Verschiebeintervall Δ.Τ. verschoben, wobei diese Verschiebung jedoch nicht bis zur vollen Periodendauer T- sondern nur bis zu einer maximalen Verschiebezeit T. erfolgt, und zwar gemäß folgender Gleichung:

A max max * ^ A

η = N max

wobei η = 0, 1, 2 .... η . Dabei wird / so gewählt, daß die maximale Verschiebemax -

zeit etwa der abzutastenden Entfernung von 150 m bzw. einer Laufzeit von 10 s entspricht. Danach erfolgt die Synchronisierung der Hilfsimpulsfolge mit der Sendefrequenz, d.h. eine Ruckstellung auf die Verschiebezeit T. = O₇ und es beginnt ein neuer Abtastzyklus mit der Periode η = 0. Mit η =1023 und AT = 1 ns wird

max A

T_A = 1,023 · 10"⁶ s

A max

809848/0248

3 0 . '>

und damit der größte meßbare Abstand a = 153,45 m. Bei einer Sendefrequenz

f. = 10,24 kHz ergibt sich für die Abtastzyklen eine Periodendauer T , die durch folgende Gleichung definiert ist:

1 + η _1ΛΟ.

_ max 1024 _Λ , , ,. .

^Tc⁼ —_s ^^{01 S {10)}

ferner erhält man einen Zeitdehnungsfaktor kp= 1 + 7 jr-γ = 97 657,25 *»

^U *S ' ^Δ Α

sowie einen eindeutigen Abstand a_ von 14,65 km gegenüber 150 m bei dem bekannten System.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von SchutzansprUchen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Radarsystems zur Durch

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 Diagramme des zeitlichen Verlaufs verschiedener

wichtiger Signale in dem Radarsystem gemäß Fig.

Das in Fig. 1 gezeigte Radarsystem umfaßt folgende Baugruppen: Einen Sender 1, einen Taktgenerator 2, eine Verzögerungsschaltung 3, einen Sägezahngenerator 4, einen ersten Zähler 5, einen zweiten Zähler 6, einen Speicher 7, einen Digital-Analog-Wandler 8, eine Steuerlogik 9, einen Komparator 10, einen Empfänger 11, einen Multiplizierer 12, einen Tief paß verstärker 13, einen Differenzierer 14 und einen Diskriminator 15.

Das Radarsystem gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt:

809848/0248

3.V.· *

Der Taktgenerator 2 erzeugt Taktimpulse mit einer Taktfrequenz bzw. Sendefrequenz f_ = 10,24 kHz. Diese Taktimpulse takten den Sender 1, der mit einer wesentlich höheren Frequenz von beispielsweise 35 GHz schwingt und bei jedem Taktimpuls einen Sendeimpuls kurzer Dauer, beispielsweise mit einer Dauer T. = 20 ns aussendet. Ein kleiner Teil der abgestrahlten Energie jedes vom Sender 1 ausgesandten Radarimpulses gelangt als Übersprechimpuls Ül direkt in den nahe beim Sender 1 angeordneten Empfänger 11,während die Übrige Energie des Radarimpulses sich vor dem Sender 1 im Raum ausbreitet. Wenn sich in dem von dem .Radarimpuls. erfaßten Raum ein reflektierendes Ziel befindet, dann kehrt von dort ein Teil der abgestrahlten Energie als Echo ZI mit einer Laufzeit T_a gegenüber dem übersprechimpuls Ül zum Empfänger 11 zurück. Am Ausgang des Empfängers erscheinen also im Takt der Radarimpuls-Sendefrequenz bzw. mit der Taktfrequenz des Taktgenerators 2 Radarimpulsfolgen mit jeweils einem Übersprechimpuls Ül und ein oder mehreren Echoimpulsen Zl, wobei diese Radarimpulsfolgen im wesentlichen periodisch sind, und zwar unter der Voraussetzung, daß die Sendefrequenz hoch ist im Vergleich zu der Geschwindigkeit,mit der sich der Abstand zwischen dem Sender und dem erfaßten Ziel ändert ( nachfolgend soll der Einfachheit halber davon ausgegangen werden, daß jeweils nur ein Ziel von den Radarimpulsen erfaßt wird ). Die Radarimpulsfolgen, die mit dem Bezugszeichen VS bezeichnet sind, werden dem einen Eingang eines Multiplizierers 12 zugeführt.

Die Taktimpulse vom Ausgang des Taktgenerators 2 werden ferner einer Verzögerungsschaltung 3 zugeführt, die mit dem Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens nichts zu tun hat, jedoch in der Praxis erforderlich ist, um unterschiedliche Laufzeiten im Sender 1 einerseits und im Empfänger 11 andererseits zu kompensieren. Die in geeigneter Weise verzögerten Taktsignale SS vom Ausgang der Verzögerungsschaltung werden dem Eingang eines Sägezahngenerators 4 zugeführt und außerdem den Takteingängen c des ersten und zweiten Zählers 5 bzw. 6.

809848/0248

3 3 ;: 4

Der Sägezahngenerator 4 erzeugt eine Spannung ^. , die bei jedem verzögerten Taktimpuls SS ausgehend von dem Wert Null innerhalb eines Zeitintervalls T. linear bis auf eine maximale Spannung υ ansteigt und dann wieder auf Null

^r max

abfällt. Die Spannung υ vom Ausgang des Sägezahngenerators 4 wird dem einen Eingang des Komparators 10 zugeführt. Mit dem zweiten Eingang des Komparators 10 ist der Ausgang des Digital-Analog-Wandlers 8 verbunden, dessen Eingang bzw. Eingängen der Zählerstand des ersten Zählers 5 in binär codierter Form zugeführt wird. Ausgehend von einer Spannung Null bei einem Zählerstand von η = 0 steigt die Spannung am Ausgang des Digital-Analog-Wandlers 8 mit jedem Taktimpuls SS treppenförmig bis zu einem Maximalwert bei einem Zählerstand η von beispielsweise 1023 an. Der nächste Taktimpuls SS fuhrt dann zu einer Rückstellung des ersten Zählers 5 auf den Zählerstand Null und damit zu einem neuen Zyklus für das Ausgangssignal des Digital-Analog-Wandlers 8.

Der Komparator 10 ist so ausgebildet, daß er jeweils dann ein impulsförmiges Ausgangssignal liefert, wenn die Spannung u die Ausgangsspannung υ des Digital-

Z V/

Analog-Wandlers 8 überschreitet. Die impulsförmigen Ausgangssignale des Komparators 10 sind nun erfindungsgemäß die Impulse der Hilfsimpulsfolge HS, welche dem zweiten Eingang des Multiplizierers 12 zugeführt werden.

Die Folge der verzögerten Tcktimpulse SS, die Hilfsimpulsfolge HS und die Spannungen υ und υ sowie die Impulsfolgen VS und VSP' sind in Fig. 2 für fünf verschiedene Perioden der Sendefrequenz fs dargestellt, um das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens besser verdeutlichen zu können. Man erkennt in Fig. 2, daß aufgrund des Spannungssprunges Δ υ bei einem Wechsel des Zählerstandes von η nach n+1 jeweils eine weitere Verschiebung des jeweiligen Impulses der Hilfsimpulsfolge HS am Ausgang des Komparators 10 um ein Verschiebeintervall ^ T- erfolgt, so daß sich nach dem Taktimpuls η eine Gesamtverschiebung von η · Δ T. ergibt.

809848/0248

3 S '

Sobald die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers 8 den Maximalwert υ der Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 4 erreicht hat, kehrt das System wieder in den Ausgangszustand zurück. Ausgehend von dem Wert Null steigt also die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers 8 fUr die Dauer von η Perioden der

U IYlQX

Sendefrequenz jeweils um den Betrag Δ υ = an, wobei sich der Abtastzeit-

max

punkt jeweils um die Verschiebezeit Δ T. = °ü- verschiebt.

^{A n}max

Wie ebenfalls aus Fig. 2 deutlich wird, fuhrt die fortlaufende Verschiebung des Abtastzeitpunktes dazu, daß nach einer gewissen Anzahl η von Schritten ein Impuls Hl der Hilfsimpulsfolge HS mit dem Maximum des Übersprechimpulses Ül zusammenfällt, und daß bei einem späteren Schritt n₇ ein Impuls Hl der Hilfsimpulsfolge HS mit dem Maximum des Zielimpulses Zl zusammenfällt. Während der Schritte vor und nach den Schritten n_u und η findet jeweils eine teilweise Überdeckung zwischen den Impulsen der Signale HS und VS statt. Die entsprechenden Impulse am Ausgang des Multiplizierers 12 werden mit Hilfe des Tiefpaßverstärkers 13 zu einer zeitlich gedehnten Impulsfolge VS' integriert, welche dann mit Hilfe des Differenzierers 14 zu der Impulsfolge VSD' differenziert wird, aus der. mit Hilfe des Diskriminators 15,der als Amplitudendiskriminator und NuII-Durchgangsdetektor ausgebildet ist, eine Folge VSP⁷ von scharf begrenzten Impulsen abgeleitet wird. Die dem Übersprechimpuls ül und dem Echoimpuls Zl entsprechenden Impulse dieser Folge VSP' sind in Fig. 1 mit ÜP^f und ZP' bezeichnet.

Die Signalaufbereitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in dem Radarsystem gemäß Fig. 1 am Ausgang des Tiefpaßverstärkers mit der Erzeugung des zeitlich gedehnten Signals VS' abgeschlossen. Der Differenzierer 14 und der Diskriminator 15 gehören bereits zu den Auswerteeinrichtungen, welche zusätzlich die Steuerlogik 9, den zweiten Zähler 6 und den Speicher 7 umfassen. Die Auswerteeinrichtungen sind in Fig. 1 durch eine strichelte Linie von den Einrichtungen zur Signalaufbereitung getrennt.

809848/0248

30

Die Signalauswertung erfolgt in der Weise, daß der Steuerlogik 9 vom Ausgang des Diskriminators 15 zunächst der Impuls UP' zugeführt wird, woraufhin die Steuerlogik 9 den zweiten Zähler 6 auf den Zählerstand Null zurückstellt, so daß dieser nunmehr die nachfolgenden Taktimpulse SS zählen kann, bis er durch den Impuls ZP* gesperrt wird. Zu diesem Zeitpunkt ergibt sich der Zählerstand des zweiten Zählers 6 gemäß folgender Gleichung:

η = η - n., ( 11 )

α ζ ü

Dieser Zählerstand wird am Ende des Abtastzyklus in den Speicher 7 übertragen und steht an dessen Ausgang als binär codierte Ziffer zur Verfügung, die ein Maß für den Abstand α des Zieles ist. Speziell ergibt sich aus den Gleichungen ( 1 ) und ( 11 )

-9
mit £T_A =10 s für den Abstand:

a = 0,15 m χ η .

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nur die Signalaufbereitung sondern auch die Signalauswertung auf relativ einfache und billige Weise verwirklicht werden kann, zumal sämtliche Baugruppen der Auswerteeinrichtung sowie der Tiefpaßverstärker 13 relativ langsam sein können, d.h. beispielsweise eine obere Grenzfrequenz von etwa 500 Hz haben können, wodurch billige und störsichere Lösungen ermöglicht werden. Dies beruht darauf, doß die verzögerten Radar Impulsfolgen VS' bei den oben angenommenen Werten um den Faktor k_^ von etwa 100 000 zeitgedehnt sind, was bedeutet, daß außer der größeren Impulslänge auch entsprechend flachere Impulsflanken vorhanden sind.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Systems ergibt sich auch aufgrund der Tatsache, daß von außen kommende Störimpulse anderer Geräte nur dann eine Wirkung haben, wenn sie zeitlich mit dem sehr kurzen Hilfsimpuls zusammenfallen und wegen der Integration im Tiefpaßverstärker 13 zusätzlich auch nur dann, wenn dies mehrmals während aufeinanderfolgender Perioden der Sendefrequenz geschieht.

Leerseite

Claims

Robert Bosch GmbH, Stuttgart 22. April 1977

Patentansprüche

! \.f Verfahren zum Auswerten von im Takt einer Radanmpuls-Sendefrequenz zumindest ~" im wesentlichen periodisch auftretenden Radarimpulsfolgen, bei dem die Radarimpulsfolgen mit einer Hilfsimpulsfolge niedrigerer Impulsfolgefrequenz multipliziert werden und bei dem das dabei erhaltene Signalprodukt zur zeitlich gedehnten Radarimpulsfolge integriert und ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hilfsimpulsfolge HS nach jeweils N Perioden der Radarimpuls-Sendefrequenz ( f- ) mit dieser synchronisiert und den Wert für N so wählt, daß das Synchronisationsintervall gleich der Laufzeit (T ) eines Echoimpulses (Zl) für ein in einem vorgegebenen maximalen Abstand befindliches Ziel ist.
2. Radarsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zähler ( 5 ) zur Zählung der Radarimpulse vorgesehen ist, der bei Erreichen eines Zählerstandes η unter Abgabe eines Synchronisiersignals (Hl ) auf seinen Ausgangszustand rückstellbar ist.
3. Radarsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die Abtastimpulse gesteuerter Sägezahngenerator ( 4 ) vorgesehen ist, daß ein Digital-Analog-Wandler ( 8 ) vorgesehen ist, durch den der Zählerstand des Zählers { 5 ) in ein entsprechendes Analogsignal ( υ ) umsetzbar ist, und daß ein Komparator ( 10 ) vorgesehen ist, dessen zwei Eingänge mit dem Ausgang des Sägezahngenerators ( 4 ) bzw. des Digital-Ana log-Wandlers ( 8 ) verbunden sind und dessen Ausgangssignal ( Hl ) einem Multiplizierer ( 12 ) als Hilfsimpulsfolge ( HS) zufuhr bar sind, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Empfängers ( 11 ) für die Radarimpulsfolgen (VS) verbunden ist.

809848/024?
ORIGINAL INSPECTED
4. Radarsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Multiplizierer ( 12 ) in Serie ein Tiefpaßverstärker ( 13 ), ein Differenzierer ( 14 ) und ein Diskriminator ( 15 ) in Form eines Ampiitudendiskriminators und Nulldurchgangsdetektors nachgeschaltet sind.
5. Radarsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Diskriminators ( 15 ) mit einer Steuerlogik ( 9 ) verbunden ist, mit deren Hilfe ein weiterer Zähler ( 6 )_t der mit der Frequenz der Radarimpulse fortschaltbar ist, ausgehend vom Zählerstand Null fUr einen Zählvorgang freigebbar ist, wenn am Ausgang des Diskriminators ( 15 ) ein einem Übersprechimpuls(ÜI ) entsprechender lmpuls(ÜP')auftritt und mit deren Hilfe der weitere Zähler ( 6 ) sperrbar und sein Inhalt in einen Speicher ( 7 ) übertragbar ist, wenn am Ausgang des Diskriminators ( 15 ) ein einem Echoimpuls(Zl) entsprechendes Signal (ZP') auftritt.
6. Radarsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ( 7 ) derart ausgebildet ist, daß an seinem Ausgang die Abstandsinformation für ein erfaßtes Ziel als binär codierte Zahl abgreifbar ist.