Patent DE-102017207604-B4 (DE)
Title: Radarsystem mit Überwachung der Frequenzmodulation einer Folge von gleichartigen Sendesignalen
Inventor: WINTERMANTEL MARKUS
IPC: G01S7/40
Filed: 2017-05-05
Granted: 2019-11-28
Abstract: Verfahren für ein Radarsystem zur Umfelderfassung eines Kraftfahrzeugs und Realisierung einer Funktion zur Fahrerassistenz und/oder zu autonomen Fahrmanövern mit den Schritten- Erzeugen einer Frequenzmodulation mittels einem Steuer- bzw. regelbaren Oszillator,- Generieren einer Folge von Ko (Ko>1) in der Sendefrequenz modulierten Sendesignalen, die jeweils gleichen Sollfrequenzverlauf gegebenenfalls abgesehen von einer Variation der Frequenzlage, also insbesondere einer Variation der Anfangs- und damit gleichbedeutend der Mittenfrequenz haben,- Abstrahlen von Sendesignalen mittels Sendemitteln,- Empfang von an Objekten reflektierten Sendesignalen mittels Empfangsmittel,- Analysieren des Frequenzverlaufs der Sendesignale und- Auswerten der empfangenen Signale, insbesondere zur Detektion von Objekten, mittels Signalverarbeitungsmittel,- ein Istverlauf der Sendefrequenz innerhalb der Sendesignale oder eine Abweichung des Istverlaufs vom Sollfrequenzverlauf absolut oder relativ, also bis auf einen unbestimmten konstanten Anteil, ermittelt wird,- dabei für eine genaue Bestimmung von insbesondere gleichartigen Verläufen oder Abweichungen eine Mittelung über die Ko Sendesignale hinweg sattfindet, wobei- zur Mittelung pro Sendesignal ein zeitdiskretes Signal benutzt wird, welches jeweils Information über den Frequenzverlauf des Sendesignals enthält und welches vorzugsweise jeweils durch Abtastung eines analogen Signals oder durch Auslesen eines freilaufenden Zählers zu vorgegebenen Zeitpunkten generiert ist,- diese zeitdiskreten Signale über die Ko Sendesignale bezüglich der Lage ihrer Phase und/oder ihres Anfangswertes unnormalisiert sind, und- während einer Auswertung dieser zeitdiskreten Signale explizit eine Normalisierung stattfindet oder implizit ein Einfluss der Lage ihrer Phase und/oder ihres Anfangswertes eliminiert wird, und abhängig vom so ermittelten Istverlauf und/oder einer so ermittelten Abweichung des Istverlaufs vom Sollverlauf und/oder eines daraus abgeleiteten Gütemaßes der Frequenzmodulation eine Korrektur in der Ansteuerung des Oszillators und/oder eine Korrektur in der Auswertung der empfangenen Signale und/oder eine Anpassung der Funktion zur Fahrerassistenz und/oder zu autonomen Fahrmanövern bis hin zu ihrer Deaktivierung durchgeführt werden, wobei- die Mittelung über die Ko Sendesignale zu einer genauen Bestimmung des Istverlaufs der Sendefrequenz oder seiner Abweichung vom Sollverlauf dadurch sattfindet, dasszur Analyse ein Signal verwendet wird, welches gegenüber dem Sendesignal durch Frequenzteilung um den Faktor T>1 und/oder durch Mischung in der Frequenz heruntergesetzt ist,diese sich über die Sendesignale ergebenden niederfrequenten Signale gegebenenfalls nach Filterung abgetastet werden,diese sich über die Sendesignale ergebenden abgetasteten Signale gegebenenfalls nach weiterer Filterung zumindest näherungsweise phasennormalisiert, also auf zumindest näherungsweise gleiche Phasenlage phasenverschoben werden,diese phasennormalisierten Signale dann aufaddiert werden und aus dem Phasenverlauf dieses aufakkumulierten und gegebenenfalls zuvor noch gefilterten Signals der Istfrequenzverlauf bestimmt wird, und- das über die Sendesignale aufakkumulierte Signal oder ein daraus abgeleitetes Signal durch eine Hilbertfilterung hochgenau in sein analytisches Signal konvertiert wird,die Frequenz der abgestrahlten Sendesignale linear moduliert wird,die durch Reflektion der Sendesignale an Objekten empfangenen Signale durch Mischung mit einem Signal, dessen Frequenz der momentanen Sendefrequenz entspricht oder sich von ihr um einen konstanten Faktor unterscheidet, in den niederfrequenten Bereich überführt werden,die niederfrequenten Empfangssignale in äquidistantem Raster N-mal abgetastet werden undüber diese NAbtastwerte eine erste Spektralanalyse insbesondere in Form einer diskreten Fouriertransformation gebildet wird, um damit insbesondere eine Entfernungsmessung der Objekte und eine Trennung zur gleichzeitigen Erfassung mehrerer Objekte realisieren zu können, wobeientwederdie Differenz zwischen unverzögertem und um die Zeit Δt verzögertem gemessenen Istfrequenzverlauf innerhalb der Sendesignale gebildet wird,ein Signal berechnet wird, dessen Frequenzverlauf dieser Differenz entspricht, über dieses Signal eine Spektralanalyse insbesondere in Form einer diskreten Fouriertransformation durchgeführt wird, welche ein Spektrum ergibt, unddas resultierende Spektrum oder sein Betrag direkt zur Ableitung eines Gütemaßes der Frequenzmodulation verwendet wird und/oder aus der Abweichung des Spektrums von dem bei dem Sollfrequenzverlauf erwarteten Spektrum eines Objekts in der zur Laufzeit Δt korrespondierenden Entfernung rein Gütemaß abgeleitet wird, wobei für beide Spektralanalysen dieselbe Fensterfunktion verwendet wird und die resultierenden Spektren für den Vergleich auf einen gleichen Pegel bezogen werden,oderüber die Differenz zwischen Ist- und Sollfrequenzverlauf eine Spektralanalyse insbesondere in Form einer diskreten Fouriertransformation durchgeführt wird und das resultierende Spektrum oder sein Betrag direkt oder nach Multiplikation mit einem Faktor als Gütemaß der Frequenzmodulation verwendet wird, wobei der Faktor proportional zu einer angenommen Objektentfernung sein kann oder eine Sinusfunktion enthalten kann, deren Argument proportional zur Objektentfernung und proportional zur jeweiligen Frequenzstützstelle der Spektralanalyse ist.