[發(fā)明專利]用于監(jiān)視不同距離范圍內(nèi)目標(biāo)的雷達(dá)系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580044254.2
• 申請日: 2005-12-16
• 公開（公告）號: CN101111780A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·布羅舍;S·恰爾內(nèi)茨基
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01S13/56
• 分類號: G01S13/56;G01S13/18
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 曾立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)視不同距離范圍內(nèi)的目標(biāo)的雷達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前大多數(shù)以雷達(dá)為基礎(chǔ)的防盜報警設(shè)備基本上由一個簡單的(einfachen)CW(連續(xù)波)雷達(dá)組成。在這種雷達(dá)原理中，通過運(yùn)動的物體產(chǎn)生的多普勒信號被分析處理并且作為報警的評判標(biāo)準(zhǔn)使用。待被監(jiān)視的距離范圍通過CW雷達(dá)的作用距離確定并且不能精確調(diào)節(jié)或不能調(diào)整，因?yàn)樵撓到y(tǒng)的作用距離基本上受發(fā)射功率限制，因此這種作用距離不能被足夠精確地確定。尤其是具有不同雷達(dá)反向散射橫截面的目標(biāo)也具有不同的作用距離。為了能調(diào)節(jié)和/或者測量距離，必須使用其他雷達(dá)調(diào)制方法。普遍公知的是，可以采用脈沖雷達(dá)進(jìn)行距離測量。在此，一個CW載波信號被脈沖式地調(diào)幅并且通過天線發(fā)射。載波脈沖在目標(biāo)物體上反射并且可以由脈沖的發(fā)射與反射的輻射的到達(dá)之間的時間確定目標(biāo)距離和——在充分利用多普勒效應(yīng)的情況下——確定目標(biāo)物體的相對速度。

在US?6239736B1中以變型的方式描述了一種以該原理為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。在此，使用一種脈沖串(Burst)振蕩器，后者發(fā)射短的脈沖串，這些脈沖與本身或者隨后產(chǎn)生的脈沖相混合，以獲得有關(guān)距離范圍的目標(biāo)信息。在根據(jù)DE?19963006A1的、以該原理為基礎(chǔ)的另一種方法中描述了在同時測量距離和速度的情況下，相對傳感器具有確定距離的或具有確定長度的可變的虛的障礙物(Barriere)的產(chǎn)生。在DE?19963006A1中同樣提出，將接收到的脈沖與基準(zhǔn)脈沖相混合，這些基準(zhǔn)脈沖具有與接收脈沖不同的可調(diào)脈寬。

發(fā)明內(nèi)容

通過權(quán)利要求1的措施，即

發(fā)射一些雷達(dá)脈沖，這些雷達(dá)脈沖的長度被選擇得這樣大，使得在一個雷達(dá)脈沖的以微秒測量的長度期間在兩個待被彼此區(qū)分的物體之間的傳播時間(Laufzeit)更小，

在接收側(cè)，將導(dǎo)送到雷達(dá)發(fā)射脈沖形成器的高頻信號和將雷達(dá)接收信號輸送到一個混頻器，

混頻器的輸出信號經(jīng)由至少一個取樣器輸送到一個信號分析處理單元，該取樣器的相對于雷達(dá)發(fā)射脈沖上升沿的延遲調(diào)節(jié)預(yù)給定待被監(jiān)視的距離范圍的作用距離極限，

在所觀察的帶寬上頻譜中的旁瓣/邊帶強(qiáng)烈或迅速下降。這一點(diǎn)與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于相對長的雷達(dá)脈沖。硬件耗費(fèi)很少，因?yàn)閮H需對普通的CW雷達(dá)進(jìn)行很小的改動。通過有利的頻譜信號分配(旁瓣限制)，無需大的耗費(fèi)便可以遵守釋放頻率范圍的允許規(guī)定。可以為由CW雷達(dá)和脈沖雷達(dá)的混合形式實(shí)現(xiàn)一種簡單和低成本的作用距離限制。存在為目標(biāo)物體分類/分辨劃分成不同作用距離極限的可能性。實(shí)際測量范圍從外面看不到，這一點(diǎn)特別是對防盜報警設(shè)備來說具有優(yōu)點(diǎn)。

如果目標(biāo)物體在調(diào)節(jié)到的作用距離極限的監(jiān)視范圍內(nèi)運(yùn)動，那么可以根據(jù)目標(biāo)物體的相對于雷達(dá)傳感器的徑向運(yùn)動方向測量多普勒信號。

附圖說明

現(xiàn)借助附圖對本發(fā)明的雷達(dá)系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行說明。其中：

圖1示出本發(fā)明雷達(dá)系統(tǒng)的框圖；

圖2示出雷達(dá)發(fā)射脈沖和接收側(cè)取樣的時間曲線圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出本發(fā)明雷達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。振蕩器1產(chǎn)生例如GHz范圍內(nèi)的高頻信號，該信號通過定向耦合器2和HF(高頻)開關(guān)3(雷達(dá)發(fā)射脈沖形成器)到達(dá)發(fā)射天線4并且由該天線輻射。振蕩器1的一部分發(fā)射功率在定向耦合器2上耦合輸出并且輸送給接收混頻器6。由目標(biāo)物體10反射的電磁波通過接收天線5傳送到接收混頻器6上。在目標(biāo)物體10運(yùn)動的情況下，在接收混頻器6的輸出端上產(chǎn)生一個低頻多普勒信號，該多普勒信號的頻率與雷達(dá)傳感器和目標(biāo)物體之間的相對速度成比例?；祛l器輸出信號被輸送通過NF(低頻)開關(guān)7，該NF開關(guān)用作取樣器(Abtaster)并且該NF開關(guān)為取樣保持級8的一部分。在信號分析處理單元9中可組合多個用于信號分析處理的接收通道。此外，混頻器6的輸出信號也可以直接(無開關(guān)7和取樣保持級8)輸送給信號處理單元9。

為了可以實(shí)現(xiàn)一種具有作用距離限制的雷達(dá)系統(tǒng)——其中頻譜中的旁瓣/邊帶迅速下降，使用一種圖2所示的開關(guān)控制。圖2的上部和中間部分(放大)示出發(fā)射信號的調(diào)制。圖2的下部同樣以放大圖示出接收分支中的開關(guān)控制。雷達(dá)脈沖在周期為25μs的情況下例如為10μs長。HF開關(guān)3被控制信號TX這樣控制，使得具有相對長的脈沖持續(xù)時間τT(例如在μs范圍內(nèi))的發(fā)射脈沖以陡峭的脈沖邊沿發(fā)射。通過發(fā)射信號中的長脈沖持續(xù)時間的實(shí)現(xiàn)得到了所希望的、具有快速下降的邊帶的發(fā)射信號頻譜。