专利名称：用于监视不同距离范围内目标的雷达系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监视不同距离范围内的目标的雷达系统。
技术背景目前大多数以雷达为基础的防盗报警设皿本上由一个简单的(einfachen) CW(连续波)雷达组成。在这种雷达原理中，ililit动的物体产生的多普勒信号 被分析处理并且作为报警的评判标准使用。待fel^视的距离范围通过CW雷达 的作用距离确定并且不能精确调节或不能调整，因为该系统的作用距离基本上 受對寸功率限制，因lt惚种作用距离不能l舰够精确地确定。尤其是具有不同 雷达反向翻射黄截面的目标也具有不同的作用距离。为了會3周节种或者测量距 离，必须4顿其他雷达调制方法。普遍公知的是，可以采用脉冲雷腿行距离 测量。在此， 一个CW载波信号被脉冲式地调幅并^BJlii天线划寸。载波脉冲 在目标物体上反射并且可以由脉冲的划寸与反射的辐射的到:fet间的时间确定 目标距离和——在充分利用多普勒效应的情况下一确定目标物体的相对速 度。在US 6 239 736 Bl中以翅的方式描述了一种以该原理为基础的系统。在 此，4顿一种脉冲串(Burst)振荡器，后者划寸短的脉冲串，这些脉冲与本身 或者随后产生的脉冲相混合，以获得有郑巨离范围的目标信息。在根据DE199 63 006A1的、以该原理为基础的另一种方法中描述了在同时测量距离和递度的 情况下，相对传感器具有确定距离的或具有确定长度的可变的虚的障碍物 (Barriere)的产生。在DE 199 63 006 Al中同样提出，纟維收到的脉冲与基准 脉冲相混合，这^S准脉冲具有与接收脉冲不同的可调脉宽。 发明内容fflil^利要求l的措施，艮P鄉一些雷达脉冲，这些雷达脉冲的长度 择得这样大，使得在一个雷 达脉冲的以微秒测量的长度期间在两个待被彼此区分的物体之间的传播时间 (Laufeeit)更小，在接收侧，将导送到雷达^lt脉冲形成器的高频信号和将雷达接收信号输 送到一个混频器，混频器的输出信号经由至少一个取样器输送到一个信号分析处理单元，该取样器的相对于雷达mf脉冲上升沿的延迟调节预给定待被监视的距离范围的 作用距离极限，在所观察的带宽上频谱中的旁瓣/边带强烈或fflii下降。这一点与现有技术的区别在于相对长的雷达脉冲。硬件耗费很少，因为仅需7寸普通的cw雷^行很 小的改动。M31有禾啲频谱信号分配(旁瓣限制)，无需大的耗费便可以遵守释 放频率范围的允许规定。可以为由CW雷达和脉冲雷达的混合形式实现一种简 单和低成本的作用距离限制。存在为目标物体分势^D找盼成不同作用距离极限的可能性。实际观糧范围,A^卜面看不到，这一点特别就防盗报警设备来说具有优点。如果目标物itt调节到的作用距离极限的监视范围内运动，那么可以根据 目标物体的相对于雷达传,的径向运动方向测量多普勒信号。
现借助附图对本发明的雷&系统的实施例进行说明。其中图1示出本发明雷达系统的框亂图2示出雷达魁寸脉冲和接收侧取样的时间曲线图。
具体实施方式
图1示出本发明雷达系统的结构。振荡器1产生例如GHz范围内的高频信 号，该信号舰定向耦合器2和HF (高频)开关3 (雷达划寸脉冲形雌)到 达劍寸天线4并且由该，辐射。振荡器1的一部分划打力率在定向耦合器2
上耦^fl出并且输送给接收混频器6。由目标物体io g的电磁波iM:接收天线5传送到接收混频器6上。在目标物体10运动的情况下，在接收混频器6的输出端上产生一个低频多普勒信号，该多普勒信号的频率与雷达传 和目标物体之间的相对速度成比例。混频器输出信号被输itM:NF (低频)开关7， 该NF开，作取样器(Abtaster)并且该NF开关为取样保持级8的一部分。 在信号分析处理单元9中可组合多个用于信号分析处理的接i!M3t。 It[^卜，混 频器6的输出信号也可以直接(无开关7和取样保持级8)输it^信号处理单元 9。为了可以实现一种具有作用距离限制的雷达系^~~^中频谱中的旁瓣/边 带腿下降，j顿一种图2戶标的开关控制。图2的上部和中间部分(放大) 示出徵寸信号的调制。图2的下部同样以放大图示出接收分支中的开关控制。 雷达脉冲在周期为25 ms的情况下例如为10 ms长。hf开关3 ，鹏制信号tx这 样控制，使得具有相对长的脉冲持续时间fT (例如在MS范围内)的對寸脉冲以 陡峭的脉冲边沿发射。通过^l寸信号中的长脉冲持续时间的实现得到了所希望 的、具有快速下降的边带的魁寸信号频谱。禾俩nf开关7在从tx脉冲的上升沿到rx脉冲的下降沿的时间At上调节 出该系统的作用距离极限r (调节的延柳寸间)。监视范围的调节出的作用距离 r可以采用雷达技术中公知的公式计算c表示相应介质中的光速。对于NF开关7的脉冲/取样持续时间说适用 tR<=tT。这一点在图2所示的例子中限制在值tr々t上。因此可实现，在当前目标上反 向翻才的信号的接收功率在所监视的距离范围内近似保持g定并且在预先调节 的作用距离r中形成一个向不可见范围的尽可能陡峭的过遞。由lt匕可以同时并 行监视多个距离区。但NF开关7的脉冲/取样辦卖时间tR也可以等于时间At。 同时混频器输出信号可以直接(11)用于信号处理单元9，该混频器输出信号的
作用距离不被附加地限制并且因此是根据战雷达公式的最大作用距离。相对于劍寸脉冲TX延迟的取样脉冲RX (tR)在針鹏调节(At-tr)时在从0m 到戶/fi周节的作用距离极限R的距离内监视全部观懂范围。为取样脉冲RX选择 纳秒范围内的值。可以设置多个并联的取样器，它们的延迟调节及取样时间这样选择，使得 它们在一个雷达脉冲的對才期间可不重叠地在时间上分级地工作。由此可以监 视多个距离范围(区)内的目标。该系统在所调节的监视范围中基本上与CW雷达相同并且iii共运动的目标 物体的多普勒信号。M多个距离范围的比较可以在多目标场景下更好地区分 并且必要时进行目标物体的分类。因为禾,该系统也可以调节短的作用距离极 限(R<lm)，所以由此可以为该系统的不允许的屏蔽和遮盖企图实现防破坏保 护(防屏蔽)。
权利要求
1.用于监视不同距离范围内的目标的雷达系统，具有下列措施发射一些雷达脉冲，所述雷达脉冲的长度大于在不同距离或距离范围上的两个待被彼此区分的物体之间的传播时间，在接收侧，将导送到雷达发射脉冲形成器(3)的高频信号和雷达接收信号输送给一个混频器(6)，混频器(6)的输出信号经由至少一个取样器(7、8)输送给一个信号分析处理单元(9)，所述取样器相对于雷达发射脉冲上升沿的延迟调节预先给定所要监视的距离范围的作用距离极限。
2. 按权利要求1戶腿的雷达系统，赚征在于，混频器(6)的输出信号经 由多个并联的取样器(7、 8)输送给信号分析处理单元(9)，其中，每个取样 器(7、 8)具有一个用于一个相应地不同的作用距离极限的另夕卜的延迟调节。
3. 按权利要求1或2戶服的雷达系统，辦征在于，与戶;MS少一个取样器(7、 8)并联地在混频器(6)与信号分析处理单元(9)之间设置一个直接 连接(11)。
4. 按权利要求1-3之一戶舰的雷达系统，辦征在于，戶服取样器(7、 8) 由一个具有随后的取样保持单元(8)的开关(7)构成。
5. 按权利要求l-4之一戶腿的雷达系统，^tE在于，该信号分析处理单 元(9)分析处輕少一个运动的目标物体的多普勒信号。
6. 按权利要求l-5之一所述的雷达系统，辦征在于，所述至少一个取样器(7、 s)的延迟调节以及取样的持续时间这样选择，使得在對朴;M雷达脉冲期间 行取样。
7. 按权利要求2-6之一戶腿的雷达系统，辦征在于，在多个并联的取样 器(7、 8)情况下，它们的延迟调节及取样时间这样选择，使得它们在一个雷 iiE冲Ml"期间可以不M地在时间上分级ito:作。
8.按权利要求l-7之一戶腿的雷达系统，辦征在于，ilil在多个距离范 围内部的比较，在多目标场景的情况下对物体进行区分并且必要时进行目标物 体的分类。
全文摘要
本发明涉及一种用于监视不同距离范围内的目标的雷达系统，所述雷达系统发射一些雷达脉冲，所述雷达脉冲的长度大于在不同距离或距离范围上的两个待被彼此区分的物体之间的传播时间，在接收侧，将导送到雷达发射脉冲形成器(3)的高频信号和雷达接收信号输送给一个混频器(6)，混频器(6)的输出信号经由至少一个取样器(7、8)输送给一个信号分析处理单元(9)，所述取样器相对于雷达发射脉冲上升沿的延迟调节预先给定所要监视的距离范围的作用距离极限。
文档编号G01S13/18GK101111780SQ200580044254
公开日2008年1月23日 申请日期2005年12月16日 优先权日2004年12月23日
发明者S·恰尔内茨基, T·布罗舍 申请人:罗伯特·博世有限公司