[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102018200763A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals und Radarvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals und Radarvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102018200763A1
DE102018200763A1 DE102018200763.2A DE102018200763A DE102018200763A1 DE 102018200763 A1 DE102018200763 A1 DE 102018200763A1 DE 102018200763 A DE102018200763 A DE 102018200763A DE 102018200763 A1 DE102018200763 A1 DE 102018200763A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
correction
input signal
oscillator
radar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018200763.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Yikun Yu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102018200763.2A priority Critical patent/DE102018200763A1/de
Priority to US16/238,615 priority patent/US10955526B2/en
Priority to CN201910047724.4A priority patent/CN110058203B/zh
Publication of DE102018200763A1 publication Critical patent/DE102018200763A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • G01S7/352Receivers
    • G01S7/354Extracting wanted echo-signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/282Transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/34Gain of receiver varied automatically during pulse-recurrence period, e.g. anti-clutter gain control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • G01S7/352Receivers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/02Manually-operated control
    • H03G3/04Manually-operated control in untuned amplifiers
    • H03G3/06Manually-operated control in untuned amplifiers having discharge tubes
    • H03G3/08Manually-operated control in untuned amplifiers having discharge tubes incorporating negative feedback
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/02Manually-operated control
    • H03G3/04Manually-operated control in untuned amplifiers
    • H03G3/10Manually-operated control in untuned amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/12Manually-operated control in untuned amplifiers having semiconductor devices incorporating negative feedback
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • H04B7/15564Relay station antennae loop interference reduction
    • H04B7/15578Relay station antennae loop interference reduction by gain adjustment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1; 1a; 1b) zum Verarbeiten eines Eingabesignals, mit einem Lokaloszillator (2), welcher dazu ausgebildet ist, ein Oszillatorsignal zu erzeugen; einer Subtrahiereinrichtung (3), welche dazu ausgebildet ist, ein verstärktes Korrektursignal von dem Eingabesignal zu subtrahieren, um ein korrigiertes Eingabesignal zu erzeugen; einem Abwärtsmischer (4), welcher dazu ausgebildet ist, das korrigierte Eingabesignal unter Verwendung des Oszillatorsignals auf eine Zwischenfrequenz abwärts zu mischen, um ein Differenzsignal zu erzeugen; einer ersten Verstärkereinrichtung (5), welche dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zu verstärken, um ein Ausgabesignal zu erzeugen und auszugeben; einer Korrigiereinrichtung (6), welche dazu ausgebildet ist, einen vorgegebenen Frequenzbereich des Ausgabesignals zu unterdrücken, um ein Korrektur-Differenzsignal zu erzeugen; einem Aufwärtsmischer (7), welcher dazu ausgebildet ist, das Korrektur-Differenzsignal unter Verwendung des Oszillatorsignals aufwärts zu mischen, um ein Korrektursignal zu erzeugen; und einer zweiten Verstärkereinrichtung (8), welcher dazu ausgebildet ist, das Korrektursignal zu verstärken, um das verstärkte Korrektursignal zu erzeugen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Eingabesignals, eine Radarvorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals.
  • Stand der Technik
  • Radarvorrichtungen spielen eine zentrale Rolle zum Erzeugen von Daten für Fahrerassistenzsysteme und Fahrsicherheitssysteme. Radarsignale werden ausgesendet und die Reflexionen werden detektiert, um Abstände, Relativgeschwindigkeiten und Winkelbereiche von Objekten zu ermitteln.
  • Frequenzmodulierte Dauerstrichradarsystem (FMCW-Radarsysteme) arbeiten mit periodischer Frequenzmodulation, was eine zeitlineare Genauigkeit der Messung ermöglicht. Die von einem Lokaloszillator vorgegebene Frequenz des ausgesendeten Radarsignals wird zyklisch moduliert. Während einer Signalfolge bzw. eines Bursts steigt die Frequenz von einer tiefsten Frequenz bis zu einer höchsten Frequenz meist linear an. Der Betrag des Frequenzabstandes zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal ist ein Maß für die Laufzeit und kann dadurch zur Entfernungsbestimmung herangezogen werden.
  • Eine Herausforderung bei der Auswertung der Radarsignale besteht darin, dass Störbeiträge auftreten können, welche herausgefiltert werden müssen. So ist aus der US 6,516,187 B1 ein Verfahren zur Korrektur von Offsets bekannt, welche durch Selbstmischung der Frequenzen des Lokaloszillators auftreten können. Die Korrektur erfolgt hierbei bei Zwischenfrequenzen.
  • Zusätzlich zu dem an einem Objekt reflektierten Signal können weitere Störbeiträge auftreten. Bei Verwendung von voneinander verschiedenen Sendeantennen und Empfängerantennen kann ein Teil der von den Sendeantennen ausgesendeten Radarsignale auf direktem Weg an die Empfängerantennen übertragen werden. Weiter sind die Radarvorrichtungen meist hinter einer Abdeckung des Fahrzeugs, etwa einer Stoßstange, angeordnet. Ein weiterer Teil der von den Sendeantennen ausgesendeten Strahlung kann an der Abdeckung reflektiert werden und gelangt von dort aus in die Empfängerantennen.
  • Um lediglich die Frequenzbeiträge der tatsächlichen Reflexion an einem Objekt im Fahrzeugumfeld zu separieren, müssen die Beiträge der direkten Übertragung bzw. die Beiträge der Reflexionen an der Abdeckung herausgefiltert werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Eingabesignals mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Radarvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 und ein Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals mit Merkmalen des Patentanspruchs 9 bereit.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung demnach eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Eingabesignals, welche einen Lokaloszillator aufweist, welcher ein Oszillatorsignal erzeugt. Eine Subtrahiereinrichtung subtrahiert ein verstärktes Korrektursignal von dem Eingabesignal, um ein korrigiertes Eingabesignal zu erzeugen. Eine Abwärtsmischer mischt das korrigierte Eingabesignal unter Verwendung des Oszillatorsignals auf eine Zwischenfrequenz abwärts, um ein Differenzsignal zu erzeugen. Eine erste Verstärkereinrichtung verstärkt das Differenzsignal, um ein Ausgabesignal zu erzeugen und dieses auszugeben. Eine Korrigiereinrichtung unterdrückt einen vorgegebenen Frequenzbereich des Ausgabesignals, um ein Korrektur-Differenzsignal zu erzeugen. Eine Aufwärtsmischer mischt das Korrektur-Differenzsignal unter Verwendung des Oszillatorsignals aufwärts, um ein Korrektursignal zu erzeugen. Eine zweite Verstärkereinrichtung verstärkt das Korrektursignal, um das verstärkte Korrektursignal zu erzeugen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung demnach eine Radarvorrichtung, welche eine Sendeempfängereinrichtung aufweist, die ein Radarsignal ausgibt und das reflektierte Radarsignal empfängt, um ein Eingabesignal zu erzeugen. Die Radarvorrichtung umfasst weiter eine Vorrichtung zum Verarbeiten des von der Sendeempfängereinrichtung erzeugten Eingabesignals.
  • Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung demnach ein Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals. Ein Oszillatorsignal wird erzeugt. Ein verstärktes Korrektursignal wird von dem Eingabesignal subtrahiert, um ein korrigiertes Eingabesignal zu erzeugen. Das korrigierte Eingabesignal wird unter Verwendung des Oszillatorsignals auf eine Zwischenfrequenz abwärtsgemischt, um ein Differenzsignal zu erzeugen. Das Differenzsignal wird verstärkt, um ein Ausgabesignal zu erzeugen. Das Ausgabesignal wird ausgegeben. Ein vorgegebener Frequenzbereich des Ausgabesignals wird unterdrückt, um ein Korrektur-Differenzsignal zu erzeugen. Das Korrektur-Differenzsignal wird unter Verwendung des Oszillatorsignals aufwärtsgemischt, um ein Korrektursignal zu erzeugen. Das Korrektursignal wird verstärkt, um das verstärkte Korrektursignal zu erzeugen.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung ist allgemein zur Korrektur bzw. Eliminierung bestimmter Frequenzbereiche geeignet. Insbesondere kann die Erfindung zur Korrektur von Radarsignalen eingesetzt werden, welche mit einem FMCW-Verfahren erzeugt werden. Da bei dem FMCW-Verfahren die Frequenz im Wesentlichen linear ansteigt, weisen die Frequenzunterschiede während der Laufzeit für die Störbeiträge einen kleineren Betrag auf als für die tatsächlichen Reflexionen an dem Objekt, da jene eine geringere Laufzeit aufweisen. Durch Eliminieren dieses tieferen Frequenzbereichs können somit die Störanteile beseitigt werden.
  • Die Korrektur, d. h. das Subtrahieren des Korrektursignals von dem Eingabesignal, erfolgt nicht im Zwischenfrequenz-Bereich sondern bereits bei der Radiofrequenz, RF, d. h. bevor das Eingabesignal abwärtsgemischt wird. Dadurch kann eine bessere Korrektur der Störsignale erzielt werden. Während bei einer Korrektur im Zwischenfrequenz-Bereich starke Interferenzen durch den Abwärtsmischer zusätzlich verstärkt werden, was zu zusätzlichem Rauschen führt, können derartige Effekte durch eine Korrektur des Eingabesignals selbst vermieden werden. Die Qualität des Ausgabesignals wird dadurch erheblich verbessert. Insbesondere werden die Signalausbeute, die Linearität und die Sensitivität erhöht.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung umfasst die Korrigiereinrichtung ein Tiefpassfilter. Das Tiefpassfilter kann die Signalbeiträge unterdrücken, sodass lediglich die oben angesprochenen Störbeiträge mit niedrigen Frequenzen verbleiben. Diese werden nach der Verstärkung mittels der Subtrahiereinrichtung von dem Eingabesignal subtrahiert.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung unterdrückt das Tiefpassfilter einen Frequenzbereich mit Frequenzen oberhalb von 100 Kilohertz. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das Tiefpassfilter Frequenzen größer als 1 Megahertz, größer als 50 Kilohertz oder größer als 10 Kilohertz unterdrücken. Die Signalbeiträge können bei einer Radarvorrichtung beispielsweise 10 Megahertz über der Oszillatorfrequenz liegen, während die Beiträge der an der Abdeckung reflektierten Störsignale im Bereich von etwa 10 Kilohertz liegen können, und die Beiträge der direkten Übertragung von dem Sender an den Empfänger im Bereich von etwa einem Kilohertz liegen können. Mittels des Tiefpassfilters können somit die Störbeiträge von den tatsächlichen Signalbeiträgen separiert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung umfasst das Tiefpassfilter einen Analogverstärker mit einem parallel geschalteten ersten Kondensator und einem in Reihe geschalteten ersten Widerstand.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung sind ein zweiter Widerstand und ein zweiter Kondensator zu der ersten Verstärkereinrichtung parallelgeschaltet. Der zweite Widerstand wirkt als Shuntwiderstand. Dadurch wird ein zusätzlicher Tiefpassfilter bereitgestellt, welcher Rauschen und Interferenzen herausfiltert, welche außerhalb des Zwischenfrequenz-Bereichs liegen. Dadurch wird die Qualität des Ausgabesignals weiter verbessert.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung sind der Abwärtsmischer und/oder der Aufwärtsmischer als passive Schalter ausgebildet, welche unter Verwendung des Oszillatorsignals angesteuert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Radarvorrichtung ist die Sendeempfängereinrichtung dazu ausgebildet, das Oszillatorsignal des Lokaloszillators zur Erzeugung des Radarsignals zu verwenden. Das Oszillatorsignal kann vorzugsweise ein FMCW-Oszillatorsignal eines FMCW-Verfahrens sein. Insbesondere kann die Frequenz des Oszillatorsignals zeitlich während zyklischer Bursts linear ansteigen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird das Unterdrücken des vorgegebenen Frequenzbereichs des Ausgabesignals mittels eines Tiefpassfilters durchgeführt.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 ein schematisches Schaltbild einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Eingabesignals gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Eingabesignals gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 ein schematisches Blockdiagramm einer Radarvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
    • 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten eines Eingabesignals gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein schematisches Schaltbild einer Vorrichtung 1a zum Verarbeiten eines Eingabesignals illustriert.
  • Die Vorrichtung 1a ist mit einer Empfängereinrichtung 9 gekoppelt und empfängt von dieser ein Eingabesignal. Die Vorrichtung 1a kann insbesondere Teil einer Radarvorrichtung sein, wobei die Empfängereinrichtung 9 reflektierte Radarwellen empfängt. Die Empfängereinrichtung 9 kann gleichzeitig als Sendeeinrichtung ausgebildet sein, welche Radarwellen aussendet. Alternativ kann eine separate Sendeeinrichtung vorgesehen sein, welche die Radarwellen aussendet. Die Empfängereinrichtung 9 und gegebenenfalls die Sendeeinrichtung umfassen jeweils mindestens eine Radarantenne.
  • Die Vorrichtung 1a umfasst weiter einen rauscharmen Verstärker (Low-Noise Amplifier, LNA) 10, welcher sich durch Rauscharmut auszeichnet, um auch schwache Signale gut verstärken zu können, ohne das Frequenzband in tiefere Frequenzen umzusetzen.
  • Das von der rauscharmen Verstärker 10 verstärkte Eingabesignal wird von einer Subtrahiereinrichtung 3 weiterverarbeitet, welche ein verstärktes Korrektursignal von dem Eingabesignal abzieht und dadurch ein korrigiertes Eingabesignal erzeugt. Das Korrektursignal wird in einer im Folgenden näher beschriebenen Feedback-Schleife berechnet.
  • Das korrigierte Eingabesignal wird von einem Abwärtsmischer 4 weiterverarbeitet. Der Abwärtsmischer 4 ist mit einem Lokaloszillator 2 verbunden, wobei der Lokaloszillator 2 ein Oszillatorsignal mit einer vorgegebenen zeitabhängigen Frequenz f0, d. h. mit einem vorgegebenen Frequenzverlauf erzeugt. Das Oszillatorsignal ist vorzugsweise ein FMCW-Oszillatorsignal mit einem periodisch linear ansteigenden Frequenzverlauf. Das Oszillatorsignal wird zur Bestimmung der Frequenz der ausgesendeten Radarsignale herangezogen.
  • Der Abwärtsmischer 4 ist als multiplikativer Mischer ausgebildet, welcher das korrigierte Eingabesignal, welches das Hochfrequenz-Signal darstellt, durch Mischung mit dem Oszillatorsignal in ein Differenzsignal umwandelt, welches einem Zwischenfrequenz-Signal entspricht. Da die Frequenz des ausgesendeten Radarsignals durch die Frequenz f0 des Oszillatorsignals bestimmt ist, entspricht das Differenzsignal den Frequenzunterschieden zwischen dem ausgesendeten und dem reflektierten Radarsignal, welche im Wesentlichen durch die Laufzeiten der einzelnen Beiträge des reflektierten Radarsignals festgelegt sind.
  • Das reflektierte Radarsignal enthält erste Frequenzbeiträge f1, welche durch direkte Übertragung der Radarwellen von der Sendeeinrichtung zu der Empfängereinrichtung 9 entstehen. Weiter enthält das reflektierte Radarsignal zweite Frequenzbeiträge f2, welche bei Reflexionen der Radarwellen an einer Abdeckung des Fahrzeugs auftreten. Schließlich enthält das reflektierte Radarsignal dritte Frequenzbeiträge f3 aufgrund der Reflexion an einem Objekt im Fahrzeugumfeld.
  • Das Differenzsignal wird mittels einer ersten Verstärkereinrichtung 5 verstärkt, um ein Ausgabesignal zu erzeugen. Das Ausgabesignal entspricht den verstärkten Differenzen Δf1, Δf2, Δf3 zwischen den ersten bis dritten Frequenzbeiträgen f1, f2, f3 und der Frequenz f0 des Oszillatorsignals. Das Ausgabesignal wird ausgegeben und kann von mit der Vorrichtung 1a verbundenen Auswerteeinrichtungen analysiert werden. Die Auswerteeinrichtungen können auch Elemente der Vorrichtung 1a sein. Insbesondere können Fahrerassistenzsysteme oder Fahrsicherheitssysteme anhand der Ausgabesignale Fahrzeugfunktionen des Fahrzeugs steuern oder Informationen an einen Fahrer des Fahrzeugs übermitteln.
  • Das Ausgabesignal wird weiter an eine Korrigiereinrichtung 6 übertragen, welche einen Frequenzbereich des Ausgabesignals unterdrückt. Die Korrigiereinrichtung 6 kann beispielsweise als Tiefpassfilter ausgebildet sein, welche sämtliche Frequenzen oberhalb von 10 Kilohertz unterdrückt. Somit verbleiben lediglich die Störbeiträge Δf1, Δf2, welche als Korrektur-Differenzsignal ausgegeben werden.
  • Das Korrektur-Differenzsignal wird von einem Aufwärtsmischer 7 unter Verwendung des Oszillatorsignals aufwärtsgemischt, wobei ein Korrektursignal erzeugt wird. Der Aufwärtsmischer 7 ist als multiplikativer Mischer ausgebildet, wobei das Korrektur-Differenzsignal das Zwischenfrequenz-Signal darstellt, und das Korrektursignal das entsprechende Hochfrequenz-Signal darstellt.
  • Das Korrektursignal wird mittels einer zweiten Verstärkereinrichtung 8 verstärkt, welche ein verstärktes Korrektursignal erzeugt und ausgibt. Das verstärkte Korrektursignal wird wie oben beschrieben von der Subtrahiereinrichtung 3 zum Korrigieren des Eingabesignals verwendet. Die Subtrahiereinrichtung 3 korrigiert somit das Eingabesignal bereits im Hochfrequenz-Bereich.
  • In 2 ist ein schematisches Schaltbild einer weiteren Vorrichtung 1b zum Verarbeiten eines Eingabesignals illustriert. Die Vorrichtung 1b entspricht im Wesentlichen der in 1 illustrierten Vorrichtung 1a, sodass im Folgenden lediglich die Unterschiede genauer beschrieben werden. So sind der Abwärtsmischer und der Aufwärtsmischer als entsprechende erste passive Schalter 4a und zweite passive Schalter 7a ausgebildet.
  • Weiter ist die Korrigiereinrichtung 6 als ein Tiefpassfilter ausgebildet, welches einen Analogverstärker 15 mit einem parallel geschalteten ersten Kondensator 14 und einem in Reihe geschalteten ersten Widerstand 13 umfasst.
  • Schließlich sind parallel zu der ersten Verstärkereinrichtung 5 ein zweiter Widerstand 11 und ein zweiter Kondensator 12 verschaltet, welche einen Tiefpassfilter zum Unterdrücken von Rauschen und Interferenzen außerhalb des Zwischenfrequenz-Bereichs darstellen.
  • In 3 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Radarvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung illustriert. Die Radarvorrichtung 1 umfasst eine Sendeempfängereinrichtung 101, welche ein Radarsignal ausgibt und das reflektierte Radarsignal empfängt. Die Sendeempfängereinrichtung 101 kann eine Vielzahl von Radarantennen aufweisen. Die Frequenz des ausgesendeten Radarsignals ist vorzugsweise zeitabhängig und kann mit einem FMCW-Verfahren moduliert werden.
  • Die Radarvorrichtung 100 ist mit einer Vorrichtung 1 zum Verarbeiten des von der Sendeempfängereinrichtung 101 erzeugten Eingabesignals gekoppelt. Bei der Vorrichtung 1 kann es sich um eine der oben beschriebenen Vorrichtungen 1a, 1b handeln. Der Lokaloszillator 2 der Vorrichtung 1 bestimmt gleichzeitig die Frequenz der ausgesendeten Radarsignale.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten eines Eingabesignals. Das Verfahren kann insbesondere mit einer oben beschriebenen Vorrichtung 1, 1a, 1b durchgeführt werden.
  • In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird ein Oszillatorsignal mit einer vorgegebenen zeitabhängigen Frequenz f0 erzeugt. Ein FMCW-Radarsignal mit der Frequenz f0 ausgesendet, die Reflexionen werden empfangen und ein entsprechendes Eingabesignal erzeugt.
  • In einem Verfahrensschritt S2 wird das Eingabesignal korrigiert, indem ein verstärktes Korrektursignal von dem Eingabesignal abgezogen wird und dadurch ein korrigiertes Eingabesignal erzeugt wird.
  • In einem Verfahrensschritt S3 wird mittels eines Abwärtsmischers 4 unter Verwendung des Oszillatorsignals das korrigierte Eingabesignal auf eine Zwischenfrequenz transformiert, wobei ein Differenzsignal erzeugt wird.
  • Das Differenzsignal wird in einem Schritt S4 verstärkt, um ein Ausgabesignal zu erzeugen. Das Ausgabesignal wird ausgegeben und kann weiter ausgewertet werden, etwa um Objekte und Eigenschaften der Objekte in einem Fahrzeugumfeld zu ermitteln.
  • In einem Schritt S5 wird ein vorgegebener Frequenzbereich des Ausgabesignals unterdrückt, um ein Korrektur-Differenzsignal zu erzeugen. Beispielweise kann mithilfe eines Tiefpassfilters ein Frequenzbereich mit Frequenzen oberhalb von einem vorgegebenen Schwellenwert, etwa 10 Kilohertz, unterdrückt werden.
  • Mithilfe eines Aufwärtsmischers wird das Korrektur-Differenzsignal in einem Schritt S6 unter Verwendung des Oszillatorsignals transformiert, wobei ein Korrektursignal erzeugt wird.
  • Das Korrektursignal wird schließlich in einem Schritt S7 verstärkt, um das verstärkte Korrektursignal zu erzeugen. Das verstärkte Korrektursignal wird in einer negativen Feedback-Schleife in dem Schritt S2 zur Erzeugung des korrigierten Eingabesignals verwendet.
  • Das verstärkte Korrektursignal enthält im Wesentlichen lediglich die Störanteile f1, f2, welche von dem Eingabesignal subtrahiert werden, sodass im Wesentlichen lediglich die tatsächlichen Signalanteile f3 verbleiben. Die noch verbleibenden Störanteile sind bereits am Eingang des Abwärtsmischers 4 stark unterdrückt, sodass verbleibende Interferenzen einen wesentlich geringeren Einfluss auf die Sensitivität und Linearität des Ausgabesignals haben.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6516187 B1 [0004]

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1; 1a; 1b) zum Verarbeiten eines Eingabesignals, mit einem Lokaloszillator (2), welcher dazu ausgebildet ist, ein Oszillatorsignal zu erzeugen; einer Subtrahiereinrichtung (3), welche dazu ausgebildet ist, ein verstärktes Korrektursignal von dem Eingabesignal zu subtrahieren, um ein korrigiertes Eingabesignal zu erzeugen; einem Abwärtsmischer (4), welcher dazu ausgebildet ist, das korrigierte Eingabesignal unter Verwendung des Oszillatorsignals auf eine Zwischenfrequenz abwärts zu mischen, um ein Differenzsignal zu erzeugen; einer ersten Verstärkereinrichtung (5), welche dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zu verstärken, um ein Ausgabesignal zu erzeugen und auszugeben; einer Korrigiereinrichtung (6), welche dazu ausgebildet ist, einen vorgegebenen Frequenzbereich des Ausgabesignals zu unterdrücken, um ein Korrektur-Differenzsignal zu erzeugen; einem Aufwärtsmischer (7), welcher dazu ausgebildet ist, das Korrektur-Differenzsignal unter Verwendung des Oszillatorsignals aufwärts zu mischen, um ein Korrektursignal zu erzeugen; und einer zweiten Verstärkereinrichtung (8), welcher dazu ausgebildet ist, das Korrektursignal zu verstärken, um das verstärkte Korrektursignal zu erzeugen.
  2. Vorrichtung (1; 1a; 1b) nach Anspruch 1, wobei die Korrigiereinrichtung (6) ein Tiefpassfilter umfasst.
  3. Vorrichtung (1; 1a; 1b) nach Anspruch 2, wobei das Tiefpassfilter einen Frequenzbereich von Frequenzen von mehr als 100 kHz unterdrückt.
  4. Vorrichtung (1; 1b) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Tiefpassfilter einen Analogverstärker (15) mit einem parallel geschalteten ersten Kondensator (14) und einem in Reihe geschalteten ersten Widerstand (13) umfasst.
  5. Vorrichtung (1; 1b) nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter mit einem zweiten Widerstand (11) und einem zweiten Kondensator (12), welche mit der ersten Verstärkereinrichtung (5) parallel verschaltet sind.
  6. Vorrichtung (1; 1a; 1b) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abwärtsmischer (4) und/oder der Aufwärtsmischer (7) als passive Schalter ausgebildet sind.
  7. Radarvorrichtung (100), mit: einer Sendeempfängereinrichtung (101), welche dazu ausgebildet ist, ein Radarsignal auszugeben und das reflektierte Radarsignal zu empfangen, um ein Eingabesignal zu erzeugen; und einer Vorrichtung (1; 1a; 1b) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Verarbeiten des von der Sendeempfängereinrichtung (101) erzeugten Eingabesignals.
  8. Radarvorrichtung (1; 1a; 1b) nach Anspruch 7, wobei die Sendeempfängereinrichtung (101) dazu ausgebildet ist, das Oszillatorsignal des Lokaloszillators (2) zur Erzeugung des Radarsignals zu verwenden.
  9. Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals, mit den Schritten: Erzeugen (S1) eines Oszillatorsignals; Subtrahieren (S2) eines verstärkten Korrektursignals von dem Eingabesignal, um ein korrigiertes Eingabesignal zu erzeugen; Abwärtsmischen (S3) des korrigierten Eingabesignals unter Verwendung des Oszillatorsignals auf eine Zwischenfrequenz, um ein Differenzsignal zu erzeugen; Verstärken (S4) des Differenzsignals, um ein Ausgabesignal zu erzeugen und auszugeben; Unterdrücken (S5) eines vorgegebenen Frequenzbereichs des Ausgabesignals, um ein Korrektur-Differenzsignal zu erzeugen; Aufwärtsmischen (S6) des Korrektur-Differenzsignals unter Verwendung des Oszillatorsignals, um ein Korrektursignal zu erzeugen; und Verstärken (S7) des Korrektursignals, um das verstärkte Korrektursignal zu erzeugen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Unterdrücken des vorgegebenen Frequenzbereichs des Ausgabesignals mittels eines Tiefpassfilters durchgeführt wird.
DE102018200763.2A 2018-01-18 2018-01-18 Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals und Radarvorrichtung Pending DE102018200763A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018200763.2A DE102018200763A1 (de) 2018-01-18 2018-01-18 Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals und Radarvorrichtung
US16/238,615 US10955526B2 (en) 2018-01-18 2019-01-03 Device and method for processing an input signal and radar device
CN201910047724.4A CN110058203B (zh) 2018-01-18 2019-01-18 用于处理输入信号的设备和方法和雷达设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018200763.2A DE102018200763A1 (de) 2018-01-18 2018-01-18 Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals und Radarvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018200763A1 true DE102018200763A1 (de) 2019-07-18

Family

ID=67068851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018200763.2A Pending DE102018200763A1 (de) 2018-01-18 2018-01-18 Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals und Radarvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10955526B2 (de)
CN (1) CN110058203B (de)
DE (1) DE102018200763A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11209520B2 (en) 2019-05-24 2021-12-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Radar, signal processing circuit, and signal processing method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6516187B1 (en) 1998-03-13 2003-02-04 Maxim Integrated Products, Inc. DC offset correction for direct conversion tuner IC

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6625436B1 (en) * 1998-10-09 2003-09-23 Nec Corporation Radio receivers
GB2342520B (en) * 1998-10-09 2003-02-12 Nec Technologies Radio receivers
US6289048B1 (en) * 2000-01-06 2001-09-11 Cubic Communications, Inc. Apparatus and method for improving dynamic range in a receiver
EP1497929A2 (de) * 2002-04-10 2005-01-19 Nanotron Technologies GmbH Sende-empfangsvorrichtung
JP3876815B2 (ja) * 2002-10-16 2007-02-07 カシオ計算機株式会社 電波受信装置、電波受信回路及び電波時計
AU2003301465A1 (en) * 2002-10-16 2004-05-04 Casio Computer Co., Ltd Radio wave reception device, radio wave clock, and repeater
CN1282866C (zh) * 2004-12-23 2006-11-01 太原理工大学 数字化雷达物位计
KR100668363B1 (ko) * 2005-12-08 2007-01-16 한국전자통신연구원 Mmic를 이용한 밀리미터파 대역 레이더 센서용 rf송수신기
EP2009461A1 (de) * 2006-04-20 2008-12-31 Anritsu Corporation Kurzimpulsradar und verfahren zu seiner steuerung
JP4846481B2 (ja) * 2006-08-02 2011-12-28 株式会社豊田中央研究所 レーダ装置
JP5036373B2 (ja) * 2007-04-03 2012-09-26 日本無線株式会社 パルス信号発生装置
RU74535U1 (ru) * 2008-02-20 2008-06-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Приемопередатчик миллимитровых волн
JP2010021889A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Sanyo Electric Co Ltd 受信装置
KR100994155B1 (ko) * 2008-09-16 2010-11-12 전자부품연구원 대역외 간섭신호 제거 장치 및 방법
JP5606400B2 (ja) * 2011-06-16 2014-10-15 株式会社東芝 信号生成回路、レーダー装置
US20130314271A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Brandt Braswell Vehicle-borne radar systems with continuous-time, sigma delta analog-to-digital converters, and methods of their operation
DE102013104485B4 (de) * 2013-05-02 2025-02-13 Infineon Technologies Ag Eine vorrichtung und ein verfahren zum bearbeiten eines empfangssignals und eine mischereinheit
US9543997B2 (en) * 2014-01-21 2017-01-10 Infineon Technologies Ag System and method for a mixer
DE102014214498A1 (de) * 2014-07-24 2016-01-28 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem mit Unterdrückung von negativen Effekten durch starke Nahbereichssignale
JP6452145B2 (ja) * 2014-12-12 2019-01-16 Necスペーステクノロジー株式会社 レーダ装置の信号処理装置、レーダ装置、および校正式作成方法
DE102014226073A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Radarsystems eines Kraftfahrzeugs
US10027355B2 (en) * 2016-01-19 2018-07-17 Analog Devices Global Blocker detection based automatic gain control

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6516187B1 (en) 1998-03-13 2003-02-04 Maxim Integrated Products, Inc. DC offset correction for direct conversion tuner IC

Also Published As

Publication number Publication date
US20190219672A1 (en) 2019-07-18
US10955526B2 (en) 2021-03-23
CN110058203B (zh) 2024-07-12
CN110058203A (zh) 2019-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018102816B3 (de) Radar mit phasenkorrektur
DE102018123383A1 (de) Radarerfassung mit Störungsunterdrückung
DE102012202007A1 (de) Radarsensor
DE102018106858A1 (de) Fmcw-radar mit zusätzlicher am zur störungsdetektion
DE102004026182A1 (de) Verfahren zur Reduzierung von Störsignaleinflüssen auf ein Hochfrequenzmessgerät, sowie Hochfrequenzmessgerät
DE102014008670A1 (de) Radarkalibrierungssystem für fahrzeuge
DE102015111739B4 (de) Radarsignalprozessor, radarsystem und verfahren zum überwachen einer funktionssicherheit eines radarsystems
DE102017007961A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Störzustands eines Radarsensors
DE102019135473A1 (de) Fmcw-radar mit frequenzspringen
EP2681583A1 (de) Fahrerassistenzeinrichtung für ein fahrzeug und verfahren zum betreiben eines radargeräts
DE102008054789A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verstärken eines zur Fahrzeugumfelddetektion geeigneten Signals
DE102021132556A1 (de) Akustische hindernisdetektion mit erhöhter resistenz gegen systematische interferenz
WO2016096199A1 (de) Verfahren zum kalibrieren eines radarsystems
DE102019114551A1 (de) Detektion interferenzbedingter störungen bei fmcw-radarsystemen
DE102014110187A1 (de) Rauschrobuste Objektortung mit Ultraschall
WO2017045900A1 (de) Kommunikationsvorrichtung mit antennen-dämpfungskompensation
EP3126865A1 (de) Entzerrer für den zwischenfrequenzkanal eines fmcw-füllstandsensors
DE102010030628A1 (de) Radarsensor für Kraftfahrzeuge
DE102014209723A1 (de) Bestimmung eines Indikators für eine Erblindung eines Radarsensors
EP3740777B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum korrigieren eines radarsignals und radarvorrichtung
DE102018200763A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Eingabesignals und Radarvorrichtung
DE102018110626B4 (de) Verarbeitung von Radarsignalen
DE102012218730A1 (de) Verstärkungsgrad-Messchaltung, Verstärkungsgrad-Messverfahren und Kommunikationsgerät
DE102021202524A1 (de) Radarsensor und Verfahren zum Ermitteln eines Linearitätsverhaltens einer Empfängereinrichtung eines Radarsensors
EP3658955B1 (de) Verfahren zur erkennung mindestens eines im umfeld eines fahrzeugs befindlichen objekts

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed