PMCW-Radar mit abgestufter Trägerfrequenz

Hintergrund

Der technologische Hintergrund des Patents betrifft phasenmodulierte Dauerstrich-Radarsysteme (PMCW), die zur Bestimmung von Abstand und Geschwindigkeit von Objekten im Automobilbereich eingesetzt werden. Bei herkömmlichen PMCW-Radaren wird die Phase bei einer konstanten Trägerfrequenz moduliert, wobei eine feine Abstandsauflösung eine sehr große Signalbandbreite erfordert. Zur korrekten Signalrekonstruktion beim Empfang müssen daher Analog-Digital-Wandler (ADCs) mit extrem hohen Samplingraten im Gigahertz-Bereich eingesetzt werden. Das zentrale Problem liegt darin, dass solche High-Speed-Wandler für die automobile Massenfertigung viel zu teuer und komplex sind. Der Einsatz kostengünstigerer Standard-ADCs mit geringeren Samplingraten von beispielsweise 100 MHz war bisher jedoch nicht möglich, da hierbei die Abstandsauflösung unzureichend wird und nahe beieinander liegende Objekte nicht mehr zuverlässig getrennt werden können.

Beschreibung

Die Erfindung verbessert die Abstandsauflösung von PMCW-Radarsystemen durch das Senden abgestufter Trägerfrequenzen. Dabei ändert der Sender die Trägerfrequenz nach jeder Sequenz stufenweise um feste Schritte. Diese Frequenzverschiebung erzeugt in der Auswertung eine künstliche, abstandsabhängige Quasi-Doppler-Phasendrehung. Diese liefert zusätzliche Abstandsinformationen zur Objekttrennung. Dadurch lassen sich kostengünstige Analog-Digital-Wandler mit geringer Samplingrate (z. B. 100 MHz) ohne Präzisionsverlust einsetzen.

Details / Vorteile

• Geringere Hardwarekosten
• Exzellente Objekttrennung
• Zusätzliche Daten-Dimension
• Reduzierte Störanfälligkeit

Anwendungsfälle

• Automobile Massenfertigung – Fahrerassistenzsysteme
• Autonomes Fahren
• Verkehrsüberwachung
• Roboter-Navigationssysteme