的旋转。所提及的连续的接收 信号在图8中通过单个的谐波振荡来描述。然而，接收信号也可以由多个振荡组成。显而 易见的是，因此在这种情况下，信号的每个分量的相位旋转或者移动。附图中的各个附图标 记或者变量如下详细描述：
[0063] i:指数变量（Laufvariable)，i= 0, 1，2......
[0064] ZF1i:数字的采样值的组中的数字的采样值
[0065] ZF2i:通过旋转相位计算出的新的采样值
[0066] Cp:预设的角度，相位围绕所述角度旋转（在本发明的范围中也称为旋转角、相位 旋转角或者相位值）
[0067] tli:ZFl^勺采样的时间点
[0068] A:连续的接收信号的振幅
[0069] ?Q:接收信号的角频率
[0070] (p0:接收信号的零相位角
[0071]从图8中可见的是，功能块801从数字的采样值ZFh中生成新的值ZF2i，所述新 的值的幅值与ZF信号的作为基础的谐波振荡相符。换言之，能够将相位以角度9旋转理解 为谐波振荡以角度9移动，所述谐波振荡是采样的接收信号的基础。如已经在上文中所描 述的那样，也能够使用非时间扩展的接收信号来代替ZF信号。
[0072] 除了名称相位旋转器之外也能够使用名称移相器。
[0073] 信号的相位的旋转大体通过图8来说明。振幅值A在这里假设为是恒定的。要注 意的是，在雷达物位测量设备中，该振幅通过回波受到影响。在这里，基于A(t)，但是图8 由于概览的原因放弃了A(t)。图8仅说明相位旋转对振荡的作用。如果将用于图8中的 ZFlJPZF2i的公式转换成图表并且例如将零相位角选择为0并且将相位旋转的角度选择 为90°，那么得出图9的图表。
[0074] 然而，其在这里为非常大程度地过采样的信号。根据在这里所描述的方法，这类频 繁的采样不是必要的。在图9中示出的信号仅用于说明振荡。
[0075]实际上，仅离散的采样点ZFli被采样。点ZF2i通过旋转相位以纯计算的方式获 得。从ZFli转化为ZF2i在技术执行方面能够通过滤波器来实现，所述滤波器的特征能够从 图5A和5B中得出。
[0076] 这应在图10A和10B中借助于所选择的值再一次说明。不仅图10A而且图10B示 出具有在这里为了简化而选择为恒定的振幅A的谐波振荡的时间变化。在接收信号的采样 中不能够保证，仅最大值或者最小值被采样。当这是这种情况时，包络线的重建是无意义 的。
[0077] 图10A示出谐波振荡的采样值ZFlJPZF1 i+1，所述谐波振荡在最简单的情况下是 接收信号的基础。ZFlJPZF1 i+1的振幅分别为0。振幅A的幅值的重建或者包络线的计算 因此是不可能的。在考虑信号是谐波振荡的情况下，0°的相位（也称为相位位置或者角 度）可与采样值ZFh相关联。与之相应，180°的相位可与采样值ZFli+1相关联。根据本发 明的方法此时将根据图10A的ZFlJPZFli+1的相位示例性地旋转90°的角度。由此计算 出值ZF2jPZF2i+1。ZF2i的振幅正好相应于A并且ZF2i+1的振幅相应于-A。在技术上这样 的旋转刚好例如经由具有相应的振幅响应的滤波器来实现。对于90°的角度这是所谓的希 尔伯特滤波器或者希尔伯特变换器。在这里，通常需要接收信号的多个采样值。借助于针 对9=90°简化的公式：
【主权项】
1. 一种用于在物位测量时通过物位传感器来计算包络曲线值的方法，其中所述方法具 有下述步骤： 在离散的时间点对所述物位传感器的接收信号进行采样，由此获得采样值； 将被采样的所述接收信号的所述采样值转换为数字采样值； 通过例如利用时域中的或者频域中的数字滤波器将所述采样值的相位以预设的角度 旋转，为所述数字采样值的第一数字采样值计算新的值； 根据所述第一数字采样值和通过旋转相位计算出的所述新的值来计算包络曲线值。
2. 根据权利要求1所述的方法， 其中在采样之前将所述接收信号转换为时间扩展的中频信号。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中所述包络曲线值的计算根据
来进行，其中： i:指数变量，i= 〇, 1，2,…… HKi:包络曲线值 ZFli:数字采样值的组中的数字采样值ZF2i:通过旋转相位计算出的新的采样值 预设的角度。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中通过欠采样来进行将所述采样值转换 成数字采样值。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述预设的角度具有不等于90°的 值。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中时域中的所述数字滤波器具有有限脉 冲响应滤波器结构或者无限脉冲响应滤波器结构。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中频域中的所述数字滤波器进行傅里叶 变换。
8. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中通过希尔伯特滤波器来进行相位旋 转，进而所述预设的角度具有等于90°的值。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中在计算包络曲线之前执行相干系综平 均。
10. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中计算多个包络曲线值，根据所述包络 曲线值来确定所述包络曲线。
11. 一种用于计算包络曲线的包络曲线值并且用于确定物位的物位传感器（700)，所 述物位传感器具有： 采样设备（702)，所述采样设备用于在离散的时间点对接收信号的至少一个区域进行 采样，由此获得采样值，并且所述采样设备用于将被采样的所述接收信号的所述采样值转 换为数字采样值； 数字信号处理设备（703)，所述数字信号处理设备用于： 通过例如利用时域中的或者频域中的数字滤波器将所述采样值的相位以预设的角度 旋转，为所述数字采样值的第一数字采样值计算新的值； 根据所述第一数字采样值和通过旋转相位计算出的所述新的值来计算包络曲线值。
12. -种采样和信号处理机构（702, 703)，所述采样和信号处理机构具有采样设备 (702)和用于计算模拟信号的包络曲线值的处理器（703)，所述采样和信号处理机构构成 为用于执行下述步骤： 在离散的时间点对所述模拟信号的至少一个区域进行采样，由此获得采样值； 将被采样的所述信号的所述采样值转换为数字采样值； 通过例如利用时域中的或者频域中的数字滤波器将所述采样值的相位以预设的角度 旋转，为所述数字采样值的第一数字采样值计算新的值； 根据所述第一数字采样值和通过旋转相位计算出的所述新的值来计算包络曲线值。
13. -种程序元件，当所述程序元件在采样和信号处理机构（702, 703)上被执行时，该 程序元件引导所述机构执行下述步骤： 在离散的时间点对模拟信号的至少一个区域进行采样，由此获得采样值； 将被采样的所述信号的所述采样值转换为数字采样值； 通过例如利用时域中的或者频域中的数字滤波器将所述采样值的相位以预设的角度 旋转，为所述数字采样值的第一数字采样值计算新的值； 根据所述第一数字采样值和通过旋转相位计算出的所述新的值来计算包络曲线值。
14. 一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有根据权利要求13所述的程 序元件。
【专利摘要】根据本发明的实施例，在离散的时间点对物位传感器的接收信号进行采样，并且将被采样的值数字化。从数字化的采样值中通过以预设的角度旋转相位来获得新的值，所述新的值随后与数字采样值一起用于计算包络曲线。
【IPC分类】G01F23-284, G01F23-296
【公开号】CN104583735
【申请号】CN201380006794
【发明人】克里斯蒂安·霍费雷尔, 罗兰·韦勒, 维尔纳·赖希
【申请人】Vega格里沙贝两合公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年1月25日
【公告号】EP2620754A1, US20150032411, WO2013110783A2