[发明专利]用于监视不同距离范围内目标的雷达系统

说明书

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。

背景技术

目前大多数以雷达为基础的防盗报警设备基本上由一个简单的(einfachen)CW(连续波)雷达组成。在这种雷达原理中，通过运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。待被监视的距离范围通过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发射功率限制，因此这种作用距离不能被足够精确地确定。尤其是具有不同雷达反向散射横截面的目标也具有不同的作用距离。为了能调节和/或者测量距离，必须使用其他雷达调制方法。普遍公知的是，可以采用脉冲雷达进行距离测量。在此，一个CW载波信号被脉冲式地调幅并且通过天线发射。载波脉冲在目标物体上反射并且可以由脉冲的发射与反射的辐射的到达之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——确定目标物体的相对速度。

在US 6239736B1中以变型的方式描述了一种以该原理为基础的系统。在此，使用一种脉冲串(Burst)振荡器，后者发射短的脉冲串，这些脉冲与本身或者随后产生的脉冲相混合，以获得有关距离范围的目标信息。在根据DE 19963006A1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速度的情况下，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 19963006A1中同样提出，将接收到的脉冲与基准脉冲相混合，这些基准脉冲具有与接收脉冲不同的可调脉宽。

发明内容

通过权利要求1的措施，即

发射一些雷达脉冲，这些雷达脉冲的长度被选择得这样大，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(Laufzeit)更小，

在接收侧，将导送到雷达发射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发射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/边带强烈或迅速下降。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，因为仅需对普通的CW雷达进行很小的改动。通过有利的频谱信号分配(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。存在为目标物体分类/分辨划分成不同作用距离极限的可能性。实际测量范围从外面看不到，这一点特别是对防盗报警设备来说具有优点。

如果目标物体在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感器的径向运动方向测量多普勒信号。

附图说明

现借助附图对本发明的雷达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图；

图2示出雷达发射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，该信号通过定向耦合器2和HF(高频)开关3(雷达发射脉冲形成器)到达发射天线4并且由该天线辐射。振荡器1的一部分发射功率在定向耦合器2上耦合输出并且输送给接收混频器6。由目标物体10反射的电磁波通过接收天线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感器和目标物体之间的相对速度成比例。混频器输出信号被输送通过NF(低频)开关7，该NF开关用作取样器(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收通道。此外，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)输送给信号处理单元9。

为了可以实现一种具有作用距离限制的雷达系统——其中频谱中的旁瓣/边带迅速下降，使用一种图2所示的开关控制。图2的上部和中间部分(放大)示出发射信号的调制。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25μs的情况下例如为10μs长。HF开关3被控制信号TX这样控制，使得具有相对长的脉冲持续时间τT(例如在μs范围内)的发射脉冲以陡峭的脉冲边沿发射。通过发射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发射信号频谱。