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DE102010044134B4 - Radar transmitter signal generator and method for radar transmitter signal generation - Google Patents

Radar transmitter signal generator and method for radar transmitter signal generation Download PDF

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DE102010044134B4 DE102010044134.1A DE102010044134A DE102010044134B4 DE 102010044134 B4 DE102010044134 B4 DE 102010044134B4 DE 102010044134 A DE102010044134 A DE 102010044134A DE 102010044134 B4 DE102010044134 B4 DE 102010044134B4
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Dr. Tessmann Axel
Jörn Wilcke
Ingmar Kallfass
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Abstract

Radarsendesignalerzeuger (110) zur Erzeugung eines Radarsignals im Millimeterwellenbereich, umfassend: einen Signalmustererzeuger (114) mit einem Taktsignaleingang; einen Taktgeber (112) zur Erzeugung eines Taktsignals an einem Taktsignalausgang, der mit dem Taktsignaleingang des Signalmustererzeugers (114) direkt oder indirekt verbunden ist; einen Signalmischer (116) zum Mischen eines von dem Signalmustererzeuger (114) erzeugten Mustersignals mit dem Taktsignal oder einem auf dem Taktsignal basierenden Modulationssignal zur Erzeugung eines modulierten Signals als Zwischenprodukt für die Radarsendesignalerzeugung, wobei das modulierte Signal kohärent zu dem Mustersignal ist; einen ersten Frequenzvervielfacher (319) zum Vervielfachen der Frequenz des modulierten Signals und zur Erzeugung eines frequenzvervielfachten modulierten Signals; und einen zweiten Frequenzvervielfacher (219) zum weiteren Vervielfachen der Frequenz des frequenzvervielfachten Signals zu einem Radarsendefrequenzbereich; wobei der erste Frequenzvervielfacher (319) einer Zwischenfrequenzbaugruppe zugeordnet ist und der zweite Frequenzvervielfacher (219) einer Hochfrequenzbaugruppe zugeordnet ist, und wobei die Frequenzvervielfacherstufen (219, 319) so ausgebildet sind, dass keine unerwünschten Mischprodukte in das Nutzsignal eingefaltet werden.A radar transmitter signal generator (110) for generating a millimeter-wave radar signal, comprising: a signal pattern generator (114) having a clock signal input; a clock generator (112) for generating a clock signal at a clock signal output directly or indirectly connected to the clock signal input of the signal pattern generator (114); a signal mixer (116) for mixing a pattern signal generated by said signal pattern generator (114) with said clock signal or a clock-based modulation signal to produce a modulated signal as an intermediate for radar transmitter signal generation, said modulated signal being coherent with said pattern signal; a first frequency multiplier (319) for multiplying the frequency of the modulated signal and generating a frequency-multiplied modulated signal; and a second frequency multiplier (219) for further multiplying the frequency of the frequency-multiplied signal to a radar transmission frequency range; wherein the first frequency multiplier (319) is associated with an intermediate frequency subassembly and the second frequency multiplier (219) is associated with a radio frequency subassembly, and wherein the frequency multiplier stages (219, 319) are configured such that no unwanted mixing products are folded into the wanted signal.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung eines Radarsendesignals und insbesondere auf Techniken zum Erreichen eines gewünschten Frequenzbereichs für das Radarsendesignal.The present invention relates to the generation of a radar transmission signal, and more particularly to techniques for achieving a desired frequency range for the radar transmission signal.

Der stetig zunehmende Bedarf an hochauflösenden Sensoren führte zur Entwicklung von leistungsfähigen Radarsystemen, die z. B. in modernen Automobilen, Flugzeugen, Drohnen, Eisenbahnen oder anderen Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Diese Entwicklung hält nach wie vor an. In zunehmendem Maße werden auch Radarsysteme nachgefragt und entwickelt, die kompakt und preiswert sind sowie einen möglichst niedrigen Aufwand in der Herstellung, Wartung und während des Betriebs erfordern.The ever-increasing demand for high-resolution sensors has led to the development of powerful radar systems, such. B. in modern automobiles, aircraft, drones, railways or other vehicles are used. This development continues. Increasingly, radar systems are in demand and developed, which are compact and inexpensive and require the least possible effort in the production, maintenance and during operation.

Während die ersten Radarsysteme und auch ein Großteil der heute noch eingesetzten Radarsysteme die Aufgabe haben, die Entfernung und/oder die Richtung einzelner Objekte zu bestimmen, werden seit den frühen 1990er Jahren vermehrt auch sogenannte bildgebende Radarsysteme entwickelt. In der Veröffentlichung „Recent Advances in 94 GHz FMCW Imaging Radar Development” (IEEE IMS 2009, Seiten 77–80) beschreiben D. S. Goshi u. a. von Honeywell International, Torrance, USA, dass in den frühen 1990er Jahren künstliche Sichtsysteme (synthetic vision systems) entwickelt wurden, die sowohl eine 35 GHz-Impulsradartechnik als auch eine 94 GHz FMCW-Radartechnik (Frequency Modulated Continuous Wave) verwendeten zum Anzeigen eines Echtzeitbilds einer Start-/Landebahn als Head-up-Display beim Landen unter schlechten Sichtbedingungen. Das von D. S. Goshi u. a. in der genannten Veröffentlichung vorgeschlagene Radarsystem ist ein Radarsystem im Millimeterwellenlängenbereich (mmW). Das Radarsystem arbeitet bei einer Frequenz von 94 GHz und ist ein Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) Radarsystem. Der sogenannte FMCW-Exciter basiert auf einem direkt-digitalen Synthesizer (Direct Digital Synthesizer: DDS). Der DDS erzeugt ein Signal, das im X-Band des Radarsystems angeordnet ist und eine hohe Linearität hat. Der Exciter umfasst seinen eigenen, eingebauten Taktgeber. Der DDS empfängt seine Steuersignale jedoch von einem Rechnermodul in Form eines Industrie-PCs.While the first radar systems and also a large part of the radar systems still in use today have the task of determining the distance and / or the direction of individual objects, so-called imaging radar systems have also been increasingly developed since the early 1990s. In the publication "Recent Advances in 94 GHz FMCW Imaging Radar Development" (IEEE IMS 2009, pages 77-80) D. S. Goshi et al. a. from Honeywell International, Torrance, USA, that in the early 1990's, synthetic vision systems were developed using both a 35 GHz pulse radar technique and a 94 GHz Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radar technology to display a real time image a runway as a head-up display when landing in poor visibility conditions. The by D. S. Goshi u. a. The radar system proposed in the cited publication is a radar system in the millimeter wavelength range (mmW). The radar system operates at a frequency of 94 GHz and is a Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radar system. The so-called FMCW Exciter is based on a direct digital synthesizer (Direct Digital Synthesizer: DDS). The DDS generates a signal that is located in the X-band of the radar system and has a high linearity. The Exciter includes its own built-in clock. However, the DDS receives its control signals from a computer module in the form of an industrial PC.

Slawomir Plata vom Telecommunications Research Institute, Gdansk Division, Polen beschreibt in der Veröffentlichung PLATA, S.: FMCW Radar Transmitter based an DDS synthesis. In: International Conference an Microwave, Radar & Wireless Communications, MIKON 2006, S. 1179–1183, einige Aspekte des Aufbaus eines FMCW-Radartransmitters, der auf einem DDS basiert. Gemäß dieser Veröffentlichung sind signifikante Parameter dieser Radarsysteme eine Fähigkeit zur Detektion kleiner Ziele, kleine Auflösungszellgrößen und hohe Entfernungsauflösung. Die Implementierung derartiger Radarsysteme erfordere der Plata-Veröffentlichung zufolge die Lösung eines Problems der Erzeugung von Mikrowellensignalen mit exzellenter linearer Frequenzmodulation und sehr gutem Phasenrauschverhalten. Das Grundprinzip besteht auch hier darin, das von dem DDS erzeugte Signal mittels eines Quadraturmodulators zum Frequenzmodulieren in einem Zwischenfrequenzbereich (nachfolgend und in den Figuren auch durch die Abkürzung IF für „intermediate frequency” gekennzeichnet) und das modulierte Signal einem Frequenzvervielfacher zuzuführen, mit dessen Hilfe das Signal in den gewünschten Sendefrequenzbereich transferiert wird.Slawomir Plata from the Telecommunications Research Institute, Gdansk Division, Poland describes in the publication PLATA, S .: FMCW Radar Transmitter based on DDS synthesis. In: International Conference on Microwave, Radar & Wireless Communications, MIKON 2006, pp. 1179-1183, some aspects of building a FMCW radar transmitter based on a DDS. According to this publication, significant parameters of these radar systems are a capability of detecting small targets, small resolution cell sizes, and high range resolution. The implementation of such radar systems, according to the Plata publication, requires solving a problem of generating microwave signals with excellent linear frequency modulation and very good phase noise performance. The basic principle here is also to supply the signal generated by the DDS by means of a quadrature modulator for frequency modulation in an intermediate frequency range (hereinafter and in the figures also by the abbreviation IF for "intermediate frequency") and to supply the modulated signal to a frequency multiplier, with the aid thereof the signal is transferred to the desired transmission frequency range.

Wie erwähnt werden zur Erreichung einer guten Genauigkeit des Radarsystems hohe Anforderungen an die Linearität und das Phasenrauschverhalten des Radarsystems und insbesondere des Sendeteils gestellt. Daneben lässt sich die Genauigkeit des Radarsystems auch durch eine Ausnutzung einer eventuell vorhandenen Kohärenz von bestimmten Signalen erhöhen, die innerhalb des Radarsystems vorkommen bzw. erzeugt werden. Beispielsweise kann durch derartige Maßnahmen das Auftreten eines systematischen oder zufälligen Phasenfehlers im Zuge einer Frequenzmodulation verringert oder verhindert werden, der ohne Berücksichtigung der Kohärenz zwischen dem Nutzsignal (beispielsweise erzeugt von einem DDS) und dem Modulationssignal entstehen könnte.As mentioned, in order to achieve a good accuracy of the radar system, high demands are placed on the linearity and the phase noise behavior of the radar system and in particular of the transmitting part. In addition, the accuracy of the radar system can also be increased by exploiting any coherence of certain signals that occur or are generated within the radar system. For example, by such measures, the occurrence of a systematic or random phase error in the course of a frequency modulation could be reduced or prevented, which could arise without consideration of the coherence between the useful signal (for example generated by a DDS) and the modulation signal.

Kohärenz bedeutet hier und im Folgenden, dass der Phasenbezug zwischen zwei oder mehr Signalen, z. B. dem Nutz- und Modulationssignal, stabil und bekannt ist. Bei einem idealen kohärenten Radargerät ist in diesem Zusammenhang zu beachten, dass die Periodendauern aller vorkommenden Wiederholraten der Phasengleichheit ganzzahlige Vielfache der Periodendauer der PRF-Periode (Pulse Repetition Frequency) sind.Coherence means here and below that the phase reference between two or more signals, eg. B. the useful and modulation signal, stable and known. In an ideal coherent radar device, it should be noted in this connection that the period lengths of all occurring repetition rates of the phase equality are integer multiples of the period duration of the PRF period (Pulse Repetition Frequency).

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Radarsystem hinsichtlich seiner Genauigkeit zu verbessern. Eine alternative Aufgabe oder eine ergänzende Aufgabe besteht darin, aufwendige Vorkehrungen zur Erzielung einer hohen Genauigkeit durch einfachere und/oder kostengünstigere Maßnahmen zu ersetzen bzw. zu ergänzen.An object of the present invention is to improve a radar system in terms of its accuracy. An alternative object or a supplementary task is to replace or supplement complex precautions to achieve high accuracy by simpler and / or less expensive measures.

Zumindest eine der genannten Aufgaben und/oder eventueller weiterer Aufgaben wird durch einen Radarsendesignalerzeuger nach Patentanspruch 1 oder ein Verfahren zur Radarsendesignalerzeugung nach Patentanspruch 14 oder ein Computerprogramm nach Patentanspruch 15 gelöst.At least one of said objects and / or any further tasks is achieved by a radar transmitter signal generator according to claim 1 or a method for Radarsendesignalerzeugung according to claim 14 or a computer program according to claim 15.

Das erfindungsgemäße Konzept zur Erzeugung eines Radarsendesignals basiert darauf, dass ein Taktsignal sowohl für eine Erzeugung eines Mustersignals im Basisband wie auch für eine Frequenzmodulation dieses Mustersignals verwendet wird. Frequenzaufbereitungsverfahren, die auf das Mustersignal einwirken, werden von einer einzigen hochstabilen Taktfrequenz abgeleitet, die auch bei der Erzeugung des Mustersignals verwendet wird. Aufgrund dieser Beziehung sind entsprechende Hoch- und Zwischenfrequenzsignale, die in einem derartigen Radarsystem vorkommen, zueinander kohärent. Dies ermöglicht es, kohärente Radarmessungen durchzuführen. Ein Radarsystem mit einem Radarsendesignalerzeuger gemäß der hierin offenbarten Lehren arbeitet somit voll kohärent. The inventive concept for generating a radar transmission signal based on the fact that a clock signal is used for both a generation of a pattern signal in the baseband and for a frequency modulation of this pattern signal. Frequency conditioning techniques that operate on the pattern signal are derived from a single, highly stable clock frequency that is also used in the generation of the pattern signal. Due to this relationship, corresponding high and intermediate frequency signals occurring in such a radar system are coherent with each other. This makes it possible to perform coherent radar measurements. A radar system having a radar transmitter signal generator in accordance with the teachings disclosed herein thus operates in a fully coherent manner.

Im Vergleich zu klassischen Radaranwendungen erfordern neuartige Radaranwendungen wie bildgebende Radarsysteme oder Nahbereichsradar eine höhere Qualität des Radarmustersignales (Impulse, Impulsfolgen oder Chirpsignal), da bereits geringste Abweichungen von der idealen Signalform des Mustersignales zu hohen Ungenauigkeiten und Fehlern in der Auswertung des detektierten Radarsignales führen können.In comparison to classical radar applications, novel radar applications such as imaging radar systems or near-field radar require a higher quality of the radar pattern signal (impulses, pulse sequences or chirp signal) since even the slightest deviation from the ideal signal form of the pattern signal can lead to high inaccuracies and errors in the evaluation of the detected radar signal.

Vorzugsweise kann das modulierte Signal einer Frequenzvervielfachung zugeführt werden, so dass am Ausgang eines entsprechenden Frequenzvervielfachers ein frequenzvervielfachtes Signal vorliegt, welches das modulierte Signal hinsichtlich seiner Signalform genau abbildet. Durch die Frequenzvervielfachung unterscheidet sich das frequenzvervielfachte Signal nicht nur hinsichtlich der Lage im Frequenzbereich von dem modulierten Signal, sondern auch hinsichtlich der Bandbreite. Die Bandbreite wird bei einer reinen Frequenzmultiplikation mit demselben Faktor vervielfacht wie die Lage im Frequenzbereich.Preferably, the modulated signal can be supplied to a frequency multiplication, so that at the output of a corresponding frequency multiplier there is a frequency-multiplied signal which accurately maps the modulated signal with respect to its signal form. Due to the frequency multiplication, the frequency-multiplied signal differs from the modulated signal not only in the position in the frequency domain but also in the bandwidth. The bandwidth is multiplied at a pure frequency multiplication with the same factor as the position in the frequency domain.

Das modulierte Signal kann bei einer Zwischenfrequenz der Radarsendesignalerzeugung vorliegen, bei welcher Signalverarbeitungsvorgänge vorgenommen werden können (z. B. Filterung, Seitenbandauswahl, etc.). Bei üblichen Zwischenfrequenzen lassen sich diese Signalverarbeitungsmaßnahmen mittels standardmäßig erhältlichen Komponenten erreichen, ohne auf spezielle Hochfrequenztechniken zurückgreifen zu müssen.The modulated signal may be at an intermediate frequency of the radar transmitter signal generation at which signal processing operations may be performed (eg, filtering, sideband selection, etc.). At common intermediate frequencies, these signal processing operations can be achieved using standard available components without resorting to specialized high frequency techniques.

In der Regel ist es erforderlich, das Radarsendesignal von der Zwischenfrequenz in den Hochfrequenzbereich umzusetzen bzw. zu verlagern, bei dem das Radarsystem arbeiten soll. Diese Frequenzumsetzung kann mittels eines Frequenzvervielfachers erfolgen, der ein Hochfrequenzbauteil sein kann. Bei der Frequenzvervielfachung im HF-Bereich können monolithisch integrierte Millimeterwellenkomponenten (MMICs) zum Einsatz kommen.In general, it is necessary to convert the radar transmission signal from the intermediate frequency into the high-frequency range or to shift at which the radar system is to operate. This frequency conversion can be done by means of a frequency multiplier, which may be a high frequency component. Frequency multiplication in the RF range can be achieved using monolithically integrated millimeter-wave components (MMICs).

Der Frequenzvervielfacher kann einen Phassenregelkreis (engl.: Phase Locked Loop, PLL) umfassen. Ein auf der Grundlage eines Phasenregelkreises aufgebauter Frequenzvervielfacher verfügt typischerweise über einen Frequenzteiler in einem Rückkopplungszweig des Phasenregelkreises. Der Phasenregelkreis sorgt dafür, dass die Phase des rückgekoppelten Ausgangssignals im Wesentlichen mit der Phase des Eingangssignals übereinstimmt. Wird das Ausgangssignal im Rückkopplungszweig frequenzgeteilt, so versucht der Phasenregelkreis das Ausgangssignal derart zu generieren, dass dessen frequenzgeteilte Version hinsichtlich seiner Phasenlage im Wesentlichen mit dem Eingangssignal übereinstimmt. Typischerweise sorgt der Phasenregelkreis für eine Übereinstimmung der Phasenlagen zwischen Eingangssignal und rückgekoppeltem, ggf. frequenzgeteilten Ausgangssignal innerhalb eines Toleranzbereichs. Typischerweise ist dieser Toleranzbereich relativ eng, beispielsweise ±5 Grad oder ±10 Grad. Somit lässt sich ein hohes Maß an Kohärenz auch bei Frequenzvervielfachungsvorgängen beibehalten.The frequency multiplier may include a phase locked loop (PLL). A frequency multiplier based on a phase locked loop typically has a frequency divider in a feedback loop of the phase locked loop. The phase-locked loop ensures that the phase of the feedback output signal substantially coincides with the phase of the input signal. If the output signal in the feedback branch is frequency-divided, the phase-locked loop attempts to generate the output signal such that its frequency-divided version substantially coincides with the input signal with regard to its phase position. Typically, the phase-locked loop ensures a match of the phase positions between the input signal and the feedback, optionally frequency-divided output signal within a tolerance range. Typically, this tolerance range is relatively narrow, for example ± 5 degrees or ± 10 degrees. Thus, a high degree of coherence can be maintained even in frequency multiplication operations.

Der Signalmustererzeuger kann ein direkt-digitaler Synthesizer (Direct Digital Synthesizer, DDS) sein. Die direkte digitale Synthese (DDS) ist eine Technik zur Verwendung digitaler Datenverarbeitungsblöcke als ein Mittel, um ein frequenz- und phaseneinstellbares Ausgangssignal zu erzeugen, das auf eine Präzisionstaktquelle mit fester Frequenz bezogen ist. Im DDS wird die Referenzfrequenz in der Art zur Generierung des Ausgangssignals verwandt, in dem in zeitlich gleichen Intervallabständen Amplitudenwerte bereitgestellt werden. Die Intervallabstände stehen dabei in einem festen Verhältnis zur Periodendauer, der der DDS Referenztaktfrequenz entspricht Die so generierten Amplitudenwerte beschreiben ihrerseits in ihrer zeitlichen Abfolge das vom DDS generierte Ausgangssignal.The signal pattern generator may be a Direct Digital Synthesizer (DDS). Direct Digital Synthesis (DDS) is a technique for using digital data processing blocks as a means to produce a frequency and phase adjustable output related to a fixed frequency precision clock source. In the DDS, the reference frequency is used in the manner for generating the output signal, in which amplitude values are provided at temporally identical interval intervals. The interval distances stand thereby in a fixed relation to the period duration, which corresponds to the DDS reference clock frequency. The thus generated amplitude values describe in their temporal sequence the output signal generated by the DDS.

Ein DDS kann typischerweise in drei Blöcke unterteilt werden: einen Phasenakkumulator, einen Phase-zu-Sinus-Konvertierer und einen Digital-zu-Analog-Umsetzer. Die ersten zwei Blöcke sind bei einem DDS digitale Schaltkreise. Der Phasenakkumulator ist im Grunde ein Addierer mit einer programmierbaren Schrittweite (ΔPhase), die den Phasenschritt darstellt, der von dem Ausgangssignal während eines jeden oder während einer festen Anzahl von Taktzyklen durchlaufen wird Bei jedem Taktzyklus stellt der Phasenakkumulator die Phase der Ausgangssinuswelle dar. Dieses von dem Phasenakkumulator ausgegebene Signal ist eine digitale Rampenfunktion mit einer Frequenz, die gleich der Frequenz der Ausgangssinuswelle ist, sofern der Phase-zu-Sinus-Konverter keine Symmetrieeigenschaften der generierten Sinusschwingung nutzt. Der Phase-zu-Sinus-Konvertierer ermittelt das Ausgangssignal des Phasenakkumulator und stellt eine Sinusamplitudenausgabe in Bitdarstellung bereit. Diese Funktion kann durch eine in einem Speicher gespeicherte Tabelle (Look-up Table) durchgeführt werden, oder die Sinuswerte können durch einen digitalen Algorithmus berechnet werden. Der Phasenakkumulator und der Phase-zu-Sinus-Konvertierer bilden zusammen ein DDS-System mit einer digitalen Ausgabe. Die digitale Ausgabe ist nützlich in vielen Anwendungen als eine Frequenzreferenz (digitale Demodulation als ein Beispiel), aber die meisten Anwendungen von direkt-digitalen Synthesizern erfordern eine Transformation der digitalen Sinuswelle in eine analoge Frequenzreferenz. Wird die Phasenschrittweite (ΔPhase), mit welcher der Phasenakkumulator inkrementiert bzw. dekrementiert wird, zeitlich variiert, so entsteht ein Chirpsignal. Diese Variation der Phasenschrittweite (ΔPhase) kann z. B. durch einen Frequenzakkumulator erzielt werden, der dem Phasenakkumulator vorangestellt ist. Der Wert des Frequenzakkumulators, der ebenfalls periodisch mit dem Referenztakt vom DDS, oder einem festen Vielfachen der Periodendauer des Referenztaktes, aktualisiert wird, dient dabei dem Phasenakkumulator als Schrittweite. Wird die Frequenzschrittweite (ΔFrequenz) vom Frequenzakkumulator mit einem konstanten Wert inkrementiert bzw. dekrementiert, so entsteht ein linearer Chirp. Die Phasenvariation für den Phasenakkumulator kann aber auch in einem Speichermedium abgelegt sein, der auch seine variierenden Speicherwerte zyklisch an den Phasenakkumulator ausgibt und so die veränderliche Phasenschrittweite vorgibt. Die zyklische Speicherwertausgabe ist dabei über ein festes Verhältnis auf den Referenztakt des DDS bezogen. In beiden zuvor beispielhaften benannten Variationsarten der Phasenschrittweite (ΔPhase) würde ein kompletter Zyklus des Mustersignals einem einmaligen Durchlaufen des Chirpmusters entsprechen, d. h. von der unteren Startfrequenz bis zur oberen Endfrequenz und/oder in entgegengesetzter Richtung. Auch andere Signalformen können von dem DDS generiert werden, wie z. B. beliebige Impulsfolgen.A DDS can typically be divided into three blocks: a phase accumulator, a phase-to-sine converter, and a digital-to-analog converter. The first two blocks are digital circuits on a DDS. The phase accumulator is basically an adder with a programmable step size (ΔPhase) representing the phase step that is passed through by the output signal during each or a fixed number of clock cycles. At each clock cycle, the phase accumulator represents the phase of the output sine wave The signal output to the phase accumulator is a digital ramp function having a frequency equal to the frequency of the output sine wave, unless the phase-to-sine converter utilizes any symmetry characteristics of the generated sinusoid. The phase-to-sine converter detects the output of the phase accumulator and sets a Sine amplitude output in bit representation ready. This function may be performed by a look-up table stored in a memory, or the sine values may be calculated by a digital algorithm. The phase accumulator and the phase-to-sine converter together form a DDS system with a digital output. The digital output is useful in many applications as a frequency reference (digital demodulation as an example), but most applications of direct digital synthesizers require a transformation of the digital sine wave into an analog frequency reference. If the phase step width (Δ phase) with which the phase accumulator is incremented or decremented varies in time, a chirp signal is produced. This variation of the phase step size (ΔPhase) can z. B. be achieved by a Frequenzakkumulator, which is preceded by the Phasenakkumulator. The value of the frequency accumulator, which is also updated periodically with the reference clock from the DDS, or a fixed multiple of the period of the reference clock, thereby serves the Phasenakkumulator as a step size. If the frequency step width (ΔFrequency) is incremented or decremented by the frequency accumulator with a constant value, a linear chirp results. However, the phase variation for the phase accumulator can also be stored in a storage medium, which also outputs its varying storage values cyclically to the phase accumulator and thus specifies the variable phase step size. The cyclic memory value output is based on a fixed ratio to the reference clock of the DDS. In both above-mentioned named variations of the phase step width (Δ phase), a complete cycle of the pattern signal would correspond to a single pass through the chirp pattern, ie from the lower start frequency to the upper end frequency and / or in the opposite direction. Other waveforms can also be generated by the DDS, such as: B. any pulse trains.

Mit neuartigen DDS-Chips wurde es möglich, die hierin offenbarten Lehren auszuführen. Aufgrund des gemeinsam verwendeten Takts sind die wesentlichen Signale kohärent innerhalb des Radarsystems. Die Kombination aus Vervielfachung und Hinzumischung, abgeleitet aus einer einzigen Taktfrequenz, erzeugt ein Signal, das durch weitere Vervielfachung bis in den Millimeterwellenbereich aufgrund der Phasenstabilität und Linearität für Anwendungen geeignet ist, die hohe Signaltreue und Kohärenz erfordern, insbesondere für SAR(Synthetic Aperture Radar) und ISAR-(Inverse Synthetic Aperture Radar)-Anwendungen.With novel DDS chips, it has become possible to practice the teachings disclosed herein. Due to the shared clock, the essential signals are coherent within the radar system. The combination of multiplication and addition, derived from a single clock frequency, produces a signal which, by further multiplication down to the millimeter-wave range, is suitable for applications requiring high signal fidelity and coherence due to phase stability and linearity, especially for SAR (Synthetic Aperture Radar). and ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar) applications.

In einem Radarsendesignalerzeuger gemäß der hierin offenbarten Lehre kann weiter eine Verteilungsstruktur für das Taktsignal vorgesehen sein, die ausgelegt ist, das vom Taktgeber generierte Taktsignal kohärent an zumindest den Signalmustererzeuger und den Signalmischer zu verteilen. Die Verteilungsstruktur kann beispielsweise derart ausgelegt sein, dass Laufzeitunterschiede zwischen einer Schnittstelle zum Signalmustererzeuger und einer Schnittstelle zum Signalmischer möglichst gering oder zumindest genau bekannt sind. Dies kann auch auf weitere Schnittstellen zu weiteren Komponenten des Radarsendesignalerzeugers bzw. des gesamten Radarsystems ausgedehnt werden. Um Längenunterschiede der verschiedenen Äste der Verteilungsstruktur auszugleichen, können kürzere Äste z. B. mit einem Verzögerungselement oder einer Verzögerungsleitung ausgestattet sein. Der Taktgeber und die Verteilungsstruktur sind typischerweise digitale Bauelemente, die jedoch die Anforderungen der von dem Radarsendesignalerzeuger verarbeiteten analogen Signale bereits berücksichtigen, typischerweise insbesondere im Hinblick auf die Phasenlage und -beziehung.In a radar transmitter signal generator in accordance with the teachings disclosed herein, a distribution structure for the clock signal may be provided which is configured to coherently distribute the clock signal generated by the clock to at least the signal pattern generator and the signal mixer. The distribution structure can be designed, for example, such that runtime differences between an interface to the signal pattern generator and an interface to the signal mixer are as low as possible or at least precisely known. This can also be extended to other interfaces with other components of the radar transmitter signal generator or of the entire radar system. To compensate for differences in length of the various branches of the distribution structure, shorter branches z. B. be equipped with a delay element or a delay line. The clock and distribution structure are typically digital devices, however, which already take into account the requirements of the analog signals processed by the radar transmitter signal generator, typically in particular with respect to the phase relationship and relationship.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Modulationssignal durch einen Modulationssignalfrequenzvervielfacher verarbeitet wird, der zwischen einem Ausgang des Taktgebers für das Taktsignal und einem Taktsignaleingang des Signalmischers angeordnet ist. Dadurch lässt sich das Modulationssignal durch Umformung oder Verarbeitung des Taktsignals so gestalten, dass das Modulationssignal bei einer Frequenz vorliegt, die für die erwünschte Frequenzmodulation des Mustersignals durch den Signalmischer vorgesehen ist. Da wie oben beschrieben durch den Vorgang der Frequenzvervielfachung wenn überhaupt nur ein geringer Phasenfehler eingeführt wird, der in der Regel vernachlässigt werden kann, wird die gewünschte Kohärenz des Modulationssignals mit anderen in dem Radarsendesignalerzeuger vorkommenden Signalen so gut wie nicht beeinträchtigt. Auf diese Weise kann ein Modulationssignal bei der benötigten Frequenz erzeugt werden, das im Wesentlichen bzw. in hohem Malte kohärent ist mit dem Taktsignal.Furthermore, it can be provided that the modulation signal is processed by a modulation signal frequency multiplier which is arranged between an output of the clock generator for the clock signal and a clock signal input of the signal mixer. Thereby, the modulation signal can be designed by reshaping or processing the clock signal so that the modulation signal is at a frequency provided for the desired frequency modulation of the pattern signal by the signal mixer. Since, as described above, the process of frequency multiplication introduces little if any phase error, which is generally negligible, the desired coherence of the modulation signal with other signals occurring in the radar transmitter signal generator is virtually unaffected. In this way, a modulation signal can be generated at the required frequency, which is substantially coherent with the clock signal.

In Ausführungsbeispielen kann der Radarsendesignalerzeuger weiterhin eine Vielzahl von örtlich verteilten Frequenzvervielfachern umfassen. Die örtlich verteilten Frequenzvervielfacher sind jeweils in räumlicher Nähe zu einem zugeordneten Radarantennenelement angeordnet. Weiterhin kann die Radarsendesignalerzeugung eine Zwischenproduktverteilung zur Verteilung des modulierten Signals an die Vielzahl der örtlich verteilten Frequenzvervielfacher umfassen. Diese Zwischenproduktverteilung kann beispielsweise auf der Basis von Koaxialkabeln und passenden Verbinder bzw. Verteilern (Y-Verteiler, T-Verteiler, etc.) basieren. Manche Radarsysteme, die beispielsweise derzeit für die Automobilindustrie entwickelt werden, verwenden mehrere Radarantennenelemente, die an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs angeordnet sind, jedoch von einem gemeinsamen Radarsendesignal gespeist werden. Die Einspeisung des Radarsendesignals bei den verschiedenen Antennenelementen kann entweder gleichzeitig erfolgen oder in zyklisch abwechselnder Weise, wobei im letzteren Fall die Signalpfade zu den einzelnen Antennenelementen einzeln steuerbar sind, d. h. ein- und ausgeschaltet werden können. Eine oder mehrere letzte Stufen der Frequenzumsetzung finden erst in räumlicher Nähe zu dem jeweiligen Antennenelement statt, um die Übertragung von hochfrequenten Radarsendesignalen über relativ lange Strecken (bezogen auf die Wellenlänge) zu vermeiden. Eine ggf. erforderliche Verstärkung kann entweder durch die jeweiligen Frequenzvervielfacher oder einen zusätzlichen Leistungsverstärker erfolgen. Ebenso kann ein Filter vorgesehen sein, um das frequenzvervielfachte Signal zu filtern. Eine koaxiale Zwischenfrequenzverteilung beispielsweise bei einer Mittenfrequenz von 7,833 GHz für die kosteneffiziente Realisierung von räumlich verteilten 94 GHz Systemen lasst sich so einfach durchführen. Die Zwischenproduktverteilung kann auch ein Signal zu der Vielzahl von örtlich verteilten Frequenzvervielfachern verteilen, die bereits ein Ergebnis einer Frequenzvervielfachung des modulierten Signals ist. Der Begriff des modulierten Signals umfasst dementsprechend nicht nur ein direkt von dem Signalmischer ausgegebenes Signal, sondern auch ein darauf basierendes, bereits weiter verarbeitetes Signal, wie es z. B. durch eine Frequenzvervielfachung entstehen kann. Mit anderen Worten kann das modulierte Signal bereits vor der Verteilung durch die Zwischenproduktverteilung eine Frequenzvervielfachung durchlaufen haben, um dann durch die Vielzahl der örtlich verteilten Frequenzvervielfacher einer zweiten Frequenz-Vervielfachung unterzogen zu werden bis zur gewünschten Radarsendefrequenz. Ebenso kann das modulierte Signal vor der Einspeisung in die Zwischenproduktverteilung einer Filterung unterzogen werden, ohne dass dadurch grundlegend etwas an seiner Eigenschaft als moduliertes Signal geändert wird.In embodiments, the radar transmitter signal generator may further comprise a plurality of locally distributed frequency multipliers. The locally distributed frequency multipliers are each arranged in spatial proximity to an associated radar antenna element. Furthermore, the radar transmitter signal generation may include an intermediate distribution for distributing the modulated signal to the plurality of locally distributed frequency multipliers. For example, this intermediate distribution may be based on coaxial cables and mating connectors (Y-splitters, T-splitters, etc.). For example, some radar systems that are currently being developed for the automotive industry use multiple radar antenna elements attached to different ones Positions of the vehicle are arranged, however, are fed by a common Radarsendesignal. The feeding of the Radarsendesignals in the various antenna elements can either be done simultaneously or in a cyclically alternating manner, in the latter case, the signal paths to the individual antenna elements are individually controllable, that can be switched on and off. One or more final stages of the frequency conversion take place only in spatial proximity to the respective antenna element in order to avoid the transmission of high-frequency radar transmitter signals over relatively long distances (relative to the wavelength). Any necessary amplification can be done either by the respective frequency multiplier or an additional power amplifier. Likewise, a filter may be provided to filter the frequency-multiplied signal. A coaxial intermediate frequency distribution, for example at a center frequency of 7.833 GHz for the cost-efficient realization of spatially distributed 94 GHz systems can be so easily perform. The intermediate distribution may also distribute a signal to the plurality of locally distributed frequency multipliers that is already a result of frequency multiplication of the modulated signal. The term of the modulated signal accordingly comprises not only a signal output directly from the signal mixer, but also a signal based thereon which has already been further processed, as described, for example, in US Pat. B. may arise due to a frequency multiplication. In other words, the modulated signal may have undergone frequency multiplication prior to distribution through the intermediate distribution, and then undergo a second frequency multiplication by the plurality of locally distributed frequency multipliers to the desired radar transmit frequency. Likewise, the modulated signal may be filtered prior to being fed to the intermediate distribution without fundamentally altering its modulated signal property.

Gemäß Ausführungsformen kann der Radarsendesignalerzeuger weiter zumindest ein Bandpassfilter zum Filter von zumindest einem Signal umfassen, wobei das zu filtende Signal ausgewählt ist aus einer Gruppe, die die folgenden Signale umfasst: das Taktsignal, das Modulationssignal, das modulierte Signal und das Frequenz-vervielfachte Signal. Weitere Bandpassfilter und sonstige Filter können je nach Bedarf in dem Radarsendesignalerzeuger vorgesehen sein. Es kann vorteilhaft sein, das Radarsendesignal bei einer Frequenz im Zwischenfrequenzbereich oder in einem mittleren Frequenzbereich zu filtern, da im Zwischenfrequenzbereich die Bandbreite des Radarsendesignals kleiner ist als im Hochfrequenzbereich. Eine Bandpassfilterung im Hochfrequenzbereich würde ein Bandpassfilter mit großer Bandbreite in Form eines Hochfrequenzbauteils erfordern.According to embodiments, the radar transmitter signal generator may further comprise at least one bandpass filter for filtering at least one signal, the signal to be filtered being selected from a group comprising the following signals: the clock signal, the modulation signal, the modulated signal and the frequency multiplied signal. Further bandpass filters and other filters may be provided in the radar transmitter signal generator as needed. It may be advantageous to filter the radar transmission signal at a frequency in the intermediate frequency range or in a medium frequency range, since in the intermediate frequency range the bandwidth of the radar transmission signal is smaller than in the high frequency range. Bandpass filtering in the high frequency range would require a high bandwidth bandpass filter in the form of a high frequency component.

Gemäß Ausführungsformen kann der Radarsendesignalerzeuger weiterhin einen ersten Frequenzvervielfacher zum Vervielfachen der Frequenz des modulierten Signals und zur Erzeugung eines frequenzvervielfachten modulierten Signals umfassen. Er kann auch einen zweiten Frequenzvervielfacher zum weiteren Vervielfachen der Frequenz des frequenzvervielfachten Signals zu einem Radarsendefrequenzbereich umfassen. Der erste Frequenzvervielfacher kann einer Zwischenfrequenzbaugruppe zugeordnet sein und der zweite Frequenzvervielfacher kann einer Hochfrequenzbaugruppe zugeordnet sein. Durch diesen zweistufigen Aufbau der Frequzvervielfachung von dem Frequenzbereich des modulierten Signals bis zum Radarsendefrequenzbereich kann ein Teil der Frequenzvervielfachung noch im Zwischenfrequenzbereich mit der dort einsetzbaren Technologie erfolgen. Erst die zweite Stufe, die in der Hochfrequenzbaugruppe implementiert ist, greift auf typischerweise teurere Hochfrequenztechnik und -komponenten zurück. Die im Zwischenfrequenzbereich agierende erste Frequenzvervielfachungsstufe kann z. B. hinsichtlich des Frequenzvervielfachungsfaktors variabel und steuerbar sein, so dass unterschiedliche Frequenzvervielfachungsbetriebsarten durch entsprechende Steuerbefehle oder Konfigurationen realisierbar sind. Die Hochfrequenzbaugruppe kann dagegen eine fest vorgegebene, nicht veränderte Frequenz-Vervielfachung vorsehen, ohne dass dies zwingend notwendig ist.According to embodiments, the radar transmitter signal generator may further comprise a first frequency multiplier for multiplying the frequency of the modulated signal and generating a frequency-multiplied modulated signal. It may also include a second frequency multiplier for further multiplying the frequency of the frequency-multiplied signal to a radar transmission frequency range. The first frequency multiplier may be associated with an intermediate frequency subassembly and the second frequency multiplier may be associated with a radio frequency subassembly. By this two-stage structure of the frequency multiplication of the frequency range of the modulated signal to the Radarsendefrequenzbereich a part of the frequency multiplication can still be done in the intermediate frequency range with the technology used there. Only the second stage, which is implemented in the RF assembly, typically relies on more expensive high frequency technology and components. The acting in the intermediate frequency range first frequency multiplier stage may, for. B. be variable and controllable in terms of frequency multiplication factor, so that different Frequenzvervielfachungsbetriebsarten be implemented by appropriate control commands or configurations. The high-frequency module, in contrast, can provide a fixed, unchanging frequency multiplication without this being absolutely necessary.

Die Zwischenfrequenzbaugruppe und die Hochfrequenzbaugruppe können gemeinsam in planerer Chiptechnologie ausgeführt sein. Das Zusammenführen der beiden Baugruppen im Zwischenfrequenz- und Hochfrequenzbereich kann zu einem hochintegrierten Sensorsystem in planerer Chiptechnologie auf wenigen Quadratzentimetern führen.The intermediate frequency subassembly and the radio frequency subassembly may be implemented together in planar chip technology. The merging of the two modules in the intermediate frequency and high frequency range can lead to a highly integrated sensor system in planar chip technology on a few square centimeters.

Der erste Frequenzvervielfacher kann eine Vervielfachung der Frequenz um einen ganzzahligen Faktor zwischen 2 und 6 vornehmen. Der zweite Frequenzvervielfacher kann eine (weitere) Vervielfachung der Frequenz um einen ganzzahligen Faktor zwischen 4 und 30 vornehmen. Ein typischer Faktor für den ersten Frequenzvervielfacher ist 4 und ein typischer Faktor für den zweiten Frequenzvervielfacher ist 12, wodurch sich eine gesamte Frequenzvervielfachung von 48 ergibt. Die Anordnung zur Frequenzvervielfachung im Zwischenfrequenzbereich (also gewissermaßen die Übergabe von erstem Frequenzvervielfacher zu zweitem Frequenzvervielfacher) ist so gewählt, dass sie für eine Vielzahl von Radarsystemen für beliebige Frequenzbereiche oberhalb von 1 GHz einsetzbar ist. So lassen sich die wichtigen Frequenzbereiche 10 GHz, 35 GHz, 78 GHz, 94 GHz und 210 GHz abbilden.The first frequency multiplier can multiply the frequency by an integer factor between 2 and 6. The second frequency multiplier can make a (further) multiplication of the frequency by an integer factor between 4 and 30. A typical factor for the first frequency multiplier is 4 and a typical factor for the second frequency multiplier is 12, resulting in a total frequency multiplier of 48. The arrangement for frequency multiplication in the intermediate frequency range (that is, to some extent the transfer of first frequency multiplier to second frequency multiplier) is chosen so that it can be used for a variety of radar systems for any frequency ranges above 1 GHz. This allows the important frequency ranges 10 GHz, 35 GHz, 78 GHz, 94 GHz and 210 GHz to be mapped.

In Ausführungsformen eines Radarsendesignalserzeugers bzw. eines entsprechenden Verfahrens gemäß den hierin offenbarten Lehren liegt das Mustersignal in einem Frequenzbereich bis 1 GHz vor und das modulierte Signal in einem Frequenzbereich von ca. 1 GHz bis ca. 30 GHz. In embodiments of a radar transmitter signal generator or method according to the teachings disclosed herein, the pattern signal is present in a frequency range up to 1 GHz and the modulated signal in a frequency range of about 1 GHz to about 30 GHz.

Ein Verfahren zur Radarsendesignalerzeugung umfasst gemäß der hierin offenbarten technischen Lehre: Erzeugung eines Taktsignals, Erzeugung eines Mustersignal unter Verwendung des Taktsignals und Mischen des Mustersignals und des Taktsignals zum Erhalten eines modulierten Signals. Das Verfahren zur Radarsendesignalerzeugung kann durch solche technische Merkmale weiter spezifiziert werden, die im Zusammenhang mit dem Radarsendesignalerzeuger offenbart und beansprucht sind.A method of radar transmitter signal generation, in accordance with the teachings disclosed herein, comprises generating a clock signal, generating a pattern signal using the clock signal, and mixing the pattern signal and the clock signal to obtain a modulated signal. The method of radar transmitter signal generation may be further specified by such technical features as disclosed and claimed in connection with the radar transmitter signal generator.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild eines Radarsystems mit einem Radarsendesignalerzeuger gemäß den hierin offenbarten Lehren; 1 a schematic block diagram of a radar system with a Radarsendignalerzeuger according to the teachings disclosed herein;

2 ein schematisches Blockschaltbild eines Radarsystems mit einem alternativen Ausführungsbeispiel eines Radarsendesignalerzeugers gemäß den hierin offenbarten technischen Lehren; 2 a schematic block diagram of a radar system with an alternative embodiment of a Radarsendignalerzeugers according to the teachings herein disclosed;

3 ein schematisches Blockschaltbild eines Radarsystems mit noch einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Radarsendesignalerzeugers gemäß den hierin offenbarten technischen Lehren; 3 a schematic block diagram of a radar system with yet another embodiment of a Radarsendesignalerzeugers according to the teachings herein disclosed;

4 ein schematisches Blockschaltbild eines Radarsystems ähnlich zu 3 mit spezifischen beispielhaften Frequenzwerten; 4 a schematic block diagram of a radar system similar to 3 with specific exemplary frequency values;

5 ein Frequenzbereichsdiagramm zur Veranschaulichung der in 4 vorgenommen Frequenzaufbereitungsverfahren; 5 a frequency domain diagram illustrating the in 4 carried out frequency treatment process;

6 ein Diagramm, das die Frequenz eines beispielhaften Chirpsignals in Abhängigkeit von der Zeit darstellt; 6 a diagram illustrating the frequency of an exemplary chirp signal as a function of time;

7 veranschaulicht einen Zyklus eines Chirpsignals; 7 illustrates a cycle of a chirp signal;

8 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Radarsendesignalerzeugung gemäß einer Ausführungsform der hierin offenbarten technischen Lehre; 8th FIG. 12 is a schematic flow diagram of a method of radar transmitter signal generation in accordance with an embodiment of the teachings disclosed herein; FIG.

9 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Verteilungsstruktur für das Taktsignal; und 9 shows a schematic block diagram of a distribution structure for the clock signal; and

10 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels mit örtlich verteilten Frequenzvervielfachern und zugeordneten Antenneelementen. 10 shows a schematic block diagram of an embodiment with locally distributed frequency multipliers and associated antenna elements.

1 zeigt ein Radarsystem 100 mit einem Radarsendesignalgenerator 110, einem Empfänger bzw. Empfangsteil 140 und einer Radarauswertungseinheit 160. Das Radarsystem 100 umfasst auch eine Sendeantenne 122 und eine Empfangsantenne 123, die jedoch auch als eine Einheit zusammengefasst sein können und physikalisch aus einer einzelnen Antenne oder Antennenordnung bestehen kann. Das Radarsystem 100 ist dazu ausgelegt, über die Sendeantenne 122 ein Radarsignal auszusenden und ein von dem ausgesendeten Radarsignal verursachtes Echo mittels der Empfangsantenne 123 zu empfangen Das empfangene Radarecho wird in dem Empfänger 140 aufbereitet, also insbesondere verstärkt. Das aufbereitete Radarecho wird dann der Radarauswertungseinheit 160 zugeführt. Die Radarauswertungseinheit 160 empfängt auch ein Abbild des Radarsendesignals, wie es von der Sendeantenne 122 abgestrahlt wird. Zu diesem Zweck ist eine Signalauskopplung 124 in der Signalzuleitung zu der Sendeantenne 122 angeordnet, die einen Teil des Radarsendesignals abgreift und der Radarauswertungseinheit 160 zuführt. In der Radarauswertungseinheit 160 wird das empfangene Radarecho mit dem Radarsendesignal verglichen und zwar insbesondere im Hinblick auf eine Verzögerung des empfangenen Radarechos bezüglich des Radarsendesignals und/oder einer Frequenzverschiebung. Eine Frequenzverschiebung zwischen dem ursprünglichen Radarsendesignal und dem empfangenen Radarecho deutet auf eine Bewegung eines entfernten Objekts hin, an dem das Radarsignal reflektiert wurde. Aus dem Wert der Frequenzverschiebung kann die Geschwindigkeit des entfernten Objekts bestimmt werden, was bei Radarsystemen ausgenutzt wird, die auf dem Dopplereffekt beruhen. 1 shows a radar system 100 with a radar transmitter signal generator 110 , a receiver or receiver 140 and a radar evaluation unit 160 , The radar system 100 also includes a transmitting antenna 122 and a receiving antenna 123 however, which may also be grouped together as a unit and may physically consist of a single antenna or antenna array. The radar system 100 is designed to be over the transmit antenna 122 to emit a radar signal and an echo caused by the radar signal emitted by means of the receiving antenna 123 The received radar echo is received in the receiver 140 prepared, so in particular reinforced. The processed radar echo then becomes the radar evaluation unit 160 fed. The radar evaluation unit 160 Also receives an image of the radar transmission signal, as from the transmitting antenna 122 is emitted. For this purpose, a signal extraction 124 in the signal feed to the transmitting antenna 122 arranged, which picks up a part of the Radarsendesignals and the Radarauswertungseinheit 160 supplies. In the radar evaluation unit 160 the received radar echo is compared with the radar transmission signal, in particular with regard to a delay of the received radar echo with respect to the radar transmission signal and / or a frequency shift. A frequency shift between the original radar transmit signal and the received radar echo indicates movement of a remote object at which the radar signal was reflected. From the value of the frequency shift, the speed of the remote object can be determined, which is exploited in radar systems based on the Doppler effect.

Der Radarsendesignalgenerator 110 umfasst einen Taktgeber 112 (Abkürzung CLK für ”Clock). Ein von dem Taktgeber 112 generiertes Taktsignal wird einem Signalmustererzeuger 114 (Abkürzung SG für ”Signal Generator”) zugeführt. Der Signalmustererzeuger 114 erzeugt charakteristische Mustersignale, die zeitlich so getaktet sind, dass sie der Vorgabe des Taktsignals entsprechen. Der Signalmustererzeuger generiert in der Regel einen sich zyklisch wiederholenden Signalabschnitt.The radar transmitter signal generator 110 includes a clock 112 (Abbreviation CLK for "Clock"). One from the clock 112 generated clock signal becomes a signal pattern generator 114 (Abbreviation SG for "signal generator") supplied. The signal pattern generator 114 generates characteristic pattern signals which are timed to correspond to the specification of the clock signal. The signal pattern generator usually generates a cyclically repeating signal section.

Das erzeugte Mustersignal wird über einen entsprechenden Ausgang des Signalmustererzeugers 114 an einen Mischer 116 übergeben. Ein optionales Bandpassfilter 113 filtert das Taktsignal bei Bedarf und sofern dies gewünscht ist derart, dass im Wesentlichen nur die Grundfrequenz des Taktsignals in Form einer Sinuswelle verbleibt, Anstelle eines Bandpassfilters kann das Filter 113 auch ein Tiefpassfilter sein. Der Mischer 116 empfängt an einem zweiten Signaleingang das von dem Taktgeber 112 ausgegebene Taktsignal. Der Mischer 116 moduliert das Mustersignal mit dem Taktsignal, wobei das Taktsignal typischerweise eine höhere Frequenz aufweist als das Mustersignal. Ein von dem Mischer 116 generiertes moduliertes Signal durchläuft eine optionale weitere Signalaufbereitung 118, in welcher es für die Zwecke als Radarsendesignal umgeformt wird. Obwohl es in der Regel üblich ist, dass das von dem Mischer 116 ausgegebene modulierte Signal zumindest frequenzumgesetzt und verstärkt wird, könnte es die optionale weitere Signalaufbereitung 118 auch ohne Modifikation durchlaufen.The generated pattern signal is transmitted via a corresponding output of the signal pattern generator 114 to a mixer 116 to hand over. An optional bandpass filter 113 filters the clock signal when needed and, if desired, such that substantially only the fundamental frequency of the clock signal remains in the form of a sine wave, instead a bandpass filter can be the filter 113 also be a low pass filter. The mixer 116 receives at a second signal input from the clock 112 output clock signal. The mixer 116 modulates the pattern signal with the clock signal, the clock signal typically having a higher frequency than the pattern signal. One from the mixer 116 generated modulated signal goes through an optional further signal conditioning 118 in which it is converted for the purposes as Radarsendesignal. Although it is usually common for the mixer to do this 116 output modulated signal is at least frequency converted and amplified, it could be the optional further signal conditioning 118 go through without modification.

Die zwei dem Mischer 116 als Eingangssignale zugeführten Signale, nämlich das Mustersignal und das Taktsignal, gehen indirekt oder direkt auf den Referenztaktgeber 112 zurück. Dadurch sind sie in hohem Maße kohärent zueinander und auch das durch den Mischer 116 erzeugte Produkt in Form des modulierten Mustersignals ist kohärent zu dem Taktsignal. Sofern es in dem Mustersignalerzeuger 114 zu einer systematischen, bekannten Verzögerung bei der Verarbeitung des Taktsignals kommt, kann in der Verbindung von dem Taktgeber 112 zum Mischer 116 ein Verzögerungselement angeordnet sein, das diese bekannte Verzögerung berücksichtigt. Auf den optionalen Charakter dieses Verzögerungselementes wird in der Beschreibung zur 9 eingehender hingewiesen.The two the mixer 116 signals supplied as input signals, namely the pattern signal and the clock signal, go indirectly or directly to the reference clock 112 back. As a result, they are highly coherent with each other and also by the mixer 116 generated product in the form of the modulated pattern signal is coherent with the clock signal. If it is in the pattern signal generator 114 a systematic, known delay in the processing of the clock signal may occur in the connection from the clock 112 to the mixer 116 a delay element may be arranged that takes into account this known delay. The optional character of this delay element is described in the description of 9 in more detail.

Wie bereits vorab erwähnt, ist das Hauptmerkmal der Dreiecksanordnung vom Mischer 116, Signalmustererzeuger 114 zusammen mit dem Referenztaktgeber 112 die, dass beide dem Mischer 116 zugeführten Eingangssignal indirekt oder direkt aus dem Signal des Referenztaktgebers 112 abgeleitet werden. Mit „direkt” ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass das Signal des Referenztaktgebers 112 ohne weitere Frequenzumsetzung dem Signalmustererzeuger 114 und/oder Mischer 116 zugeführt wird. Mit „indirekter” Zuführung ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass der Referenztakt einen oder mehrere Frequenzvervielfacher und/oder Frequenzteiler durchläuft, bevor es dem Signalmustererzeuger 114 und/oder dem Mischer 116 zugeführt wird. Dabei kann der Faktor der Frequenzumsetzung im Zweig zwischen dem Referenztaktgeber 112 und dem Signalmustererzeuger 114 einen unterschiedlichen oder identischen Wert aufweisen, wie der Faktor der Frequenzumsetzung im Zweig zwischen dem Referenztaktgeber 112 und dem Mischer 116 (siehe beispielsweise 3 und 4). Kombinationen aus der „direkten” und „indirekten” Zuführung sind ebenfalls möglich. So kann z. B. der Referenztakt vom Referenztaktgeber dem Mischer 116 ohne zusätzliche Frequenzumsetzung zugeführt werden. Gleichzeitig durchläuft das Referenztaktsignal für den Signalmustererzeuger 114 aber noch einen Frequenzteiler. Bei jeder vorgenommenen Frequenzumsetzung wird hier stillschweigend unterstellt, dass eine der Frequenzumsetzung entsprechende Filterung der umgesetzten Signale durchgeführt werden kann. Ebenso wird unterstellt, dass der Signalmustererzeuger 114 ein Signal bereitstellt, welches bereits keine Spiegelfrequenzen mehr beinhaltet.As mentioned earlier, the main feature of the triangle setup is the mixer 116 , Signal pattern generator 114 together with the reference clock 112 the one that both the mixer 116 supplied input signal indirectly or directly from the signal of the reference clock 112 be derived. By "direct" in this context is meant that the signal of the reference clock 112 without further frequency conversion the signal pattern generator 114 and / or mixers 116 is supplied. By "indirect" supply in this context is meant that the reference clock passes through one or more frequency multipliers and / or frequency dividers before passing it to the signal pattern generator 114 and / or the mixer 116 is supplied. In this case, the factor of the frequency conversion in the branch between the reference clock 112 and the signal pattern generator 114 have a different or identical value, such as the frequency conversion factor in the branch between the reference clock 112 and the mixer 116 (see, for example 3 and 4 ). Combinations of "direct" and "indirect" feed are also possible. So z. B. the reference clock from the reference clock to the mixer 116 be supplied without additional frequency conversion. At the same time, the reference clock signal passes through to the signal pattern generator 114 but still a frequency divider. For each frequency conversion implemented, it is tacitly assumed here that filtering of the converted signals corresponding to the frequency conversion can be carried out. It is also assumed that the signal pattern generator 114 provides a signal that already contains no image frequencies.

2 zeigt ein ähnliches schematisches Blockschaltbild wie 1. Der Radarsendesignalerzeuger 110 ist hier unterteilt in eine Zwischenfrequenzsektion (IF) und eine Hochfrequenzsektion (HF). Die Zwischenfrequenzsektion umfasst den Taktgeber 112, den Mustersignalerzeuger 114 und den Mischer 116. Die Hochfrequenzsektion 218 umfasst einen Frequenzvervielfacher 219, der das von dem Mischer 116 ausgegebene modulierte Signal so umformt, dass sämtliche in dem modulierten Signal vorkommenden Frequenzen mit einem Frequenzvervielfachungsfaktor M3 multipliziert werden. Das Spektrum des modulierten Signals wird also gemäß dem Frequenzvervielfahungsfaktor M3 zu höheren Frequenzen hin verschoben, wobei auch die Bandbreite des modulierten Signals entsprechend vergrößert wird. Der Frequenzvervielfältigungsfaktor M3 ist in der Regel eine ganzzahlige, positive Zahl. Rationalzahlige Frequenzvervielfältigungsfaktoren lassen sich, sofern diese gewünscht und/oder erforderlich sind, durch eine aufeinanderfolgende Ausführung einer Frequenzvervielfachung und einer Frequenzteilung implementieren. 2 shows a similar schematic block diagram as 1 , The radar transmitter 110 is here divided into an intermediate frequency section (IF) and a high frequency section (HF). The intermediate frequency section includes the clock 112 , the pattern signal generator 114 and the mixer 116 , The high frequency section 218 includes a frequency multiplier 219 that of the mixer 116 output modulated signal so that all occurring in the modulated signal frequencies are multiplied by a frequency multiplication factor M 3 . The spectrum of the modulated signal is thus shifted according to the Frequenzvervielfahungsfaktor M 3 to higher frequencies, whereby the bandwidth of the modulated signal is increased accordingly. The frequency multiplication factor M 3 is usually an integer, positive number. Rationalized frequency multiplication factors may be implemented, if desired and / or required, by sequential frequency multiplication and frequency division.

Häufig gilt im Zusammenhang mit Radarsystemen die Konvention, dass alle Frequenzen oberhalb von 20 GHz als Hochfrequenz (HF) sowie alle darunterliegenden Frequenzen als Zwischenfrequenz (ZF) bezeichnet werden. Da das von dem Signalmustererzeuger 114 generierte Mustersignal ein Frequenzspektrum umfasst, das zumeist im Megahertzbereich angesiedelt ist und keinen Gleichanteil (0 Hz) aufweist, kann der Signalmustererzeuger 114 als eine Komponente im Zwischenfrequenzbereich angesehen werden. Entsprechendes gilt für den Taktgeber 112.Frequently, in the context of radar systems, the convention that all frequencies above 20 GHz are referred to as radio frequency (RF) and all the underlying frequencies as intermediate frequency (IF). Since that of the signal pattern generator 114 generated pattern signal includes a frequency spectrum that is mostly located in the megahertz range and has no DC component (0 Hz), the signal pattern generator 114 be regarded as a component in the intermediate frequency range. The same applies to the clock 112 ,

In 2 umfasst die Radarsignalauswertung 160 einen Sende-/Empfangskorrelierer 162 und ein Hochpassfilter 164. Der Sende-/Empfangskorrelierer 162 empfängt das von der Signalauskopplung 124 ausgekoppelte Radarsendesignal und das von dem Empfänger 140 aufbereitete Radarecho. Diese zwei Signale werden verglichen, wobei eine große Übereinstimmung typischerweise auf eine kurze Signallaufzeit zwischen den Antennen 122, 123 und dem entfernten Objekt hinweist. Dies führt typischerweise zu einem hohen Ausgangswert des Sende-(Empfangskorrelierers 162. Wenn als Mustersignal ein Chipsignal verwendet wird, so leitet sich die Ähnlichkeit zwischen dem Sendesignal und dem Radarecho aus dem Unterschied der momentanen Frequenzen der zwei Signale ab.In 2 includes the radar signal evaluation 160 a transmit / receive correlator 162 and a high pass filter 164 , The send / receive correlator 162 receives this from the signal extraction 124 decoupled radar transmission signal and that of the receiver 140 recycled radar echo. These two signals are compared, with a large match typically for a short signal transit time between the antennas 122 . 123 and the remote object. This typically results in a high output value of the transmit (receive correlator 162 , When a chip signal is used as the pattern signal, the similarity between the transmission signal and the radar echo is derived from the difference of the instantaneous frequencies of the two signals.

3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels. Der Signalmustererzeuger 114 empfängt neben dem Taktsignal fCLK auch Steuerinformationen von einer Steuereinheit 306. Die Steuereinheit 306 empfängt ihrerseits Kontrollsignale von einer übergeordneten Einrichtung, beispielsweise einem Betriebsmoduswähler. Die Steuereinheit 306 weist in diesem Ausführungsbeispiel auch einen USB-Anschluss (Universal Serial Bus) auf, über den die Steuereinheit 306 konfiguriert und/oder programmiert werden kann. Die von der Steuereinheit 306 an den Signalmustererzeuger 114 übermittelten Steuersignale können verschiedene Parameter zum Inhalt haben, die für die Mustersignalerzeugung benötigt werden, wie z. B. untere und obere Grenzfrequenz eines Chirpsignals, eine grundlegende Signalform (Sinus, Rechteck, Sägezahn, etc.), Dauer eines Mustersignalzyklus. Anhand dieser Vorgaben generiert der Signalmustererzeuger 114 das Mustersignal, welches an dem oberen Signalausgang des Signalmustererzeugers 114 an ein Tiefpassfilter 311 ausgegeben wird. Am Ausgang des Tiefpassfilters liegt das Mustersignal in einer gefilterten Version vor, die im Wesentlichen einen Frequenzbereich von fB1 bis fB2 einnimmt. Dieses Signal wird durch einen Verstärker 312 verstärkt und anschließend dem Mischer 116 zugeführt. 3 shows a schematic block diagram of another embodiment. The signal pattern generator 114 also receives control information from a control unit in addition to the clock signal f CLK 306 , The control unit 306 in turn receives control signals from a superordinate device, such as an operating mode selector. The control unit 306 In this embodiment also has a USB port (Universal Serial Bus), via which the control unit 306 can be configured and / or programmed. The from the control unit 306 to the signal pattern generator 114 transmitted control signals may have various parameters that are needed for the pattern signal generation, such. B. lower and upper cutoff frequency of a chirp signal, a basic waveform (sine, rectangle, sawtooth, etc.), duration of a pattern signal cycle. Based on these specifications, the signal pattern generator generates 114 the pattern signal, which at the upper signal output of the signal pattern generator 114 to a low-pass filter 311 is issued. At the output of the low-pass filter, the pattern signal is present in a filtered version, which essentially occupies a frequency range from f B1 to f B2 . This signal is through an amplifier 312 reinforced and then the mixer 116 fed.

Wie im Zusammenhang mit der Beschreibung zu 1 und 2 bereits erläutert, empfängt der Signalmustererzeuger 114 auch das Taktsignal mit der Taktfrequenz fCLK von dem Taktgeber 112, so dass die Erzeugung des Mustersignals mit dem Taktsignal synchronisiert werden kann.As related to the description too 1 and 2 already explained, the signal pattern generator receives 114 also the clock signal with the clock frequency f CLK from the clock 112 so that the generation of the pattern signal can be synchronized with the clock signal.

Ausgehend von dem Taktgeber 112 wird das Taktsignal auch einem Taktfrequenzvervielfacher 313 zugeführt. Der Taktfrequenzvervielfacher 313 führt eine Frequenzvervielfachung auf dem Taktsignal durch gemäß einem Frequenzvervielfältigungsfaktor M1. Mittels eines Bandpassfilters 314 werden eventuelle unerwünschte Frequenzanteile aus dem frequenzvervielfachten Taktsignal entfernt. Das so gefilterte Taktsignal mit der Frequenz M1·fCLK wird ebenfalls dem Mischer 116 zugeführt. Optional kann das Taktsignal für den Signalmustererzeuger 114 auch hinter dem Bandpassfilter 314 und vor dem Mischer 116 teilweise ausgekoppelt werden, wenn dies z. B. Vorteile im Bezug auf die standardmäßigen Einstellungen des Signal 114 beinhaltet.Starting from the clock 112 the clock signal also becomes a clock frequency multiplier 313 fed. The clock frequency multiplier 313 performs a frequency multiplication on the clock signal according to a frequency multiplication factor M 1 . By means of a bandpass filter 314 Any unwanted frequency components are removed from the frequency-multiplied clock signal. The thus filtered clock signal with the frequency M 1 · f CLK is also the mixer 116 fed. Optionally, the clock signal for the signal pattern generator 114 also behind the bandpass filter 314 and in front of the mixer 116 be partially decoupled, if this z. B. Benefits Regarding the Default Settings of the Signal 114 includes.

Das auf diese Weise modulierte Mustersignal wird durch ein weiteres Bandpassfilter 317 mit einem Durchlassbereich von fIF1 bis fIF2 gefiltert. Je nach Reinheit der Mischprodukte des Mischers kann das Bandpassfilter 317 auch als Hochpass oder Tiefpass ausgelegt werden, um so eines der Seitenbänder des Mischers zu separieren. Ein zweiter Frequenzvervielfältiger 319 führt zu einer Frequenzvervielfältigung des modulierten Signals mit einem Frequenzvervielfältigungsfaktor M2. Diese Frequenzvervielfältigung findet noch im Zwischenfrequenzbereich statt; das sich ergebende frequenzvervielfältigte modulierte Signal ist somit gemäß obiger Konvention in dem Frequenzbereich bis 20 GHz. In 3 sind die zum Zwischenfrequenzbereich gehörenden Baugruppen, Komponenten und Teile durch den gestrichelten Rahmen 301 zusammengefasst. Ein weiteres Bandpassfilter 320 filtert das aus dem zweiten Frequenzvervielfältiger 319 kommende Ausgangssignal, so dass im Wesentlichen nur Signalbestandteile in dem Frequenzbereich von M2·fIF1 bis M2·fIF2 durchgelassen werden. An dieser Stelle wird das von dem Bandpass 320 gefilterte Signal von der Zwischenfrequenzbaugruppe bzw. der Signalmustererzeugungsplatine 301 an einen Hochfrequenzblock 302 übergeben.The pattern signal modulated in this way is passed through another bandpass filter 317 filtered with a passband of f IF1 to f IF2 . Depending on the purity of the mixing products of the mixer, the bandpass filter 317 also be designed as a high pass or low pass, so as to separate one of the sidebands of the mixer. A second frequency multiplier 319 results in a frequency multiplication of the modulated signal with a frequency multiplication factor M 2 . This frequency duplication still takes place in the intermediate frequency range; the resulting frequency-multiplied modulated signal is thus in the frequency range up to 20 GHz according to the above convention. In 3 are the components, components and parts belonging to the intermediate frequency range through the dashed frame 301 summarized. Another bandpass filter 320 filters that out of the second frequency multiplier 319 incoming output signal, so that essentially only signal components in the frequency range from M 2 · f IF1 to M 2 · f IF2 are transmitted. At this point, that's from the bandpass 320 filtered signal from the intermediate frequency module or the signal pattern generation board 301 to a high frequency block 302 to hand over.

Innerhalb des Hochfrequenzblocks 302 findet eine weitere Frequenzvervielfältigung statt mittels des bereits aus 2 bekannten Frequenzvervielfachers 219. Der zugehörige Frequenzvervielfältigungsfaktor ist M3. Durch den Frequenzvervielfacher 219 wird das ursprüngliche Mustersignal nun in den vorgesehenen Sendefrequenzbereich des Radar gebracht Ein Leistungsverstärker 321 verstärkt das so erzeugte Radarsendesignal, welches anschließend über die Sendeantenne 122 abgestrahlt wird. Der von dem Radarsendesignal in Anspruch genommene Frequenzbereich erstreckt sich von fHF1 bis fHF2.Within the high frequency block 302 Another frequency duplication takes place by means of the already 2 known frequency multiplier 219 , The associated frequency multiplication factor is M 3 . Through the frequency multiplier 219 The original pattern signal is now placed in the intended transmission frequency range of the radar A power amplifier 321 amplifies the radar end signal thus generated, which then via the transmitting antenna 122 is emitted. The frequency range used by the radar transmission signal extends from f HF1 to f HF2 .

Ebenfalls als Hochfrequenzkomponenten ausgeführt und dann zum Hochfrequenzblock 302 gehörend sind die Empfangsantenne 123 (ggf. mit der Sendeantenne 122 zusammenfallend), ein rauscharmer Verstärker 340 (LNA: Low Noise Amplifier) und der Sende-/Empfangskorrelierer 162. Der Sende-/Empfangskorrelierer 162 ist über die Signalauskopplung 124 auch mit dem Ausgang des Leistungsverstärkers 321 verbunden. Ein für die Radarauswertung interessierender Teilbereich des Spektrums eines Ausgangssignals des Sende-/Empfangskorrelierers 162 befindet sich im Zwischenfrequenzbereich. Dieses interessierende Teilspektrum wird mittels des Hochpassfilters 164 herausgefiltert und durch einen Verstärker 366 verstärkt. Ein Ausgangssignal des Verstärkers 366 kann sodann einer nachgeschalteten Radarauswertung zugeführt werden.Also run as high frequency components and then to the high frequency block 302 belonging to the receiving antenna 123 (if necessary with the transmitting antenna 122 coincident), a low-noise amplifier 340 (LNA: Low Noise Amplifier) and the transmit / receive correlator 162 , The send / receive correlator 162 is about the signal extraction 124 also with the output of the power amplifier 321 connected. A subarea of the spectrum of an output signal of the transmit / receive correlator which is of interest for the radar evaluation 162 is in the intermediate frequency range. This partial spectrum of interest is determined by means of the high-pass filter 164 filtered out and through an amplifier 366 strengthened. An output signal of the amplifier 366 can then be fed to a downstream Radarauswertung.

4 entspricht im Wesentlichen dem Blockschaltbild aus 3, wobei jedoch beispielhafte Frequenzbereiche angegeben wurden, um die Funktionsweise des Radarsendesignalgenerators 110 und insbesondere der darin erfolgenden Frequenzaufbereitung zu veranschaulichen. Der Taktgeber 112 gibt das Taktsignal aus, welches eine Frequenz von 916,5 MHz hat. Der Taktgeber 112 und das Taktsignal sind bezüglich der Frequenz hochstabil. Der Signalmustererzeuger 114 ist in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel als direkt-digitaler Synthesizer (DDS) ausgeführt. Der DDS 114 erzeugt einen Chirp digital im Zwischenfrequenzbereich. Der verwendete DDS kann ein kommerziell erhältliches Bauteil sein. Das erzeugte Mustersignal wird wie zuvor von dem Tiefpassfilter 311 gefiltert, wodurch sich ein Frequenzbereich von 87 MHz bis 164 MHz ergibt. 4 corresponds essentially to the block diagram 3 However, exemplary frequency ranges have been indicated for the operation of the radar transmitter signal generator 110 and in particular to illustrate the frequency conditioning performed therein. The clock 112 outputs the clock signal, which has a frequency of 916.5 MHz. The clock 112 and the clock signal are highly stable in frequency. Of the Signal pattern generator 114 is in the in 4 illustrated embodiment as a direct digital synthesizer (DDS) running. The DDS 114 creates a chirp digitally in the intermediate frequency range. The DDS used may be a commercially available component. The generated pattern signal is as previously from the low-pass filter 311 filtered, resulting in a frequency range of 87 MHz to 164 MHz.

Das Taktsignal bei 916,5 MHz wird durch den Frequenzvervielfältiger 313 verdoppelt auf 1833 MHz. Das Bandpassfilter 314 hat typischerweise seine Mittenfrequenz dementsprechend bei ungefähr 1833 MHz. Für die Mittenfrequenz des Bandpassfilters 314 kann ein Toleranzbereich von z. B. 3 MHz oder 5 MHz vorgesehen sein, so dass das Bandpassfilter 314 auch bei relativ geringfügigen Abweichungen von der doppelten Taktfrequenz des Taktgebers 112 seine Filteraufgabe erfüllen kann. Am Ausgang des Filters 314 liegt das Taktsignal im Wesentlichen als Sinusschwingung bei der doppelten ursprünglichen Taktfrequenz vor, also als Sinusschwingung bei der Frequenz 1833 MHz.The clock signal at 916.5 MHz is provided by the frequency multiplier 313 doubled to 1833 MHz. The bandpass filter 314 typically has its center frequency at about 1833 MHz accordingly. For the center frequency of the bandpass filter 314 can a tolerance range of z. B. 3 MHz or 5 MHz, so that the bandpass filter 314 even with relatively minor deviations from the double clock frequency of the clock 112 can fulfill its filter task. At the output of the filter 314 For example, the clock signal is essentially present as a sine oscillation at twice the original clock frequency, ie as a sine oscillation at the frequency 1833 MHz.

Das durch den optionalen Verstärker 312 verstärkte Mustersignal und das frequenzvervielfältigte Taktsignal werden in dem Mischer 116 gemischt. Dadurch wird das Mustersignal mit dem im Wesentlichen sinusförmigen Taktsignal doppelter Frequenz moduliert. Eines der entstehenden Modulationsprodukte deckt einen Frequenzbereich von 1920 MHz bis 1997 MHz ab. Dieses Modulationsprodukt wird mittels des Bandpassfilters 317 herausgefiltert zur weiteren Signalverarbeitung. Der Frequenzvervielfacher 319 implementiert eine Frequenzvervielfältigung um den Faktor 4. Das Ausgangssignal deckt einen Frequenzbereich von 7,68 GHz bis 7,99 GHz ab. Dieser Frequenzbereich liegt noch im Zwischenfrequenzbereich.That through the optional amplifier 312 amplified pattern signal and the frequency multiplied clock signal are in the mixer 116 mixed. Thereby, the pattern signal is modulated with the substantially sinusoidal clock signal of double frequency. One of the resulting modulation products covers a frequency range from 1920 MHz to 1997 MHz. This modulation product is by means of the bandpass filter 317 filtered out for further signal processing. The frequency multiplier 319 implements a frequency multiplication factor of 4. The output signal covers a frequency range from 7.68 GHz to 7.99 GHz. This frequency range is still in the intermediate frequency range.

Mit dem nächsten Signalverarbeitungsschritt wird das Radarsendesignal aus dem Zwischenfrequenzbereich in den Hochfrequenzbereich übersetzt. Dies geschieht innerhalb des Hochfrequenzblocks 302 insbesondere mittels eines weiteren Frequenzvervielfachers 219. Der entsprechende Frequenzvervielfältigungsfaktor M3 beträgt in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel 12. Der Leistungsverstärker 321 ist in 4 als ”High Power Amplifier” (HPA) gekennzeichnet.With the next signal processing step, the radar transmission signal is translated from the intermediate frequency range to the high frequency range. This happens within the high frequency block 302 in particular by means of a further frequency multiplier 219 , The corresponding frequency multiplication factor M 3 is in the in 4 illustrated embodiment 12. The power amplifier 321 is in 4 labeled as "High Power Amplifier" (HPA).

Die Signalauskopplung 124 koppelt ein um 25 dB geringeres Signal für den Sende-/Empfangskorrelierer aus, als das durch den „High Power Amplifier” bereitgestellte Signal besitzt. Der absolute Signalpegel beträgt ca. +21 dBm am Eingang der Sendeantenne 122. Der von dem Radarsendesignal abgedeckte Frequenzbereich erstreckt sich von 92,2 GHz bis 96,0 GHz, d. h. die Mittenfrequenz liegt ungefähr bei 94,0 GHz.The signal extraction 124 Disconnects 25 dB less signal to the transmit / receive correlator than the signal provided by the High Power Amplifier. The absolute signal level is approx. +21 dBm at the input of the transmitting antenna 122 , The frequency range covered by the radar transmission signal extends from 92.2 GHz to 96.0 GHz, ie the center frequency is approximately 94.0 GHz.

In dem in 4 dargestellten Radarsendesignalgenerator können große Teile der Frequenzaufbereitung des Radarsendesignals im Zwischenfrequenzbereich und somit auf der Chirpplatine 301 mittels handelsüblichen Komponenten erfolgen. Lediglich der letzte Frequenzvervielfältigungsschritt mit dem Frequenzvervielfältigungsfaktor von 12 erfordert eine Implementierung mittels Komponenten aus der Hochfrequenztechnik.In the in 4 Radarsend signal generator shown can large parts of the frequency processing of Radarsendesignals in the intermediate frequency range and thus on the chirp board 301 done by means of commercial components. Only the last frequency multiplication step with the frequency multiplier factor of 12 requires implementation by means of components from high-frequency technology.

Das hier beschriebene Radarsystem kann beispielsweise nach dem FMCW-Verfahren (Frequency Modulated Continuous Wave) arbeiten oder auch nach anderen Radarverfahren (z. B. als Dopplerradar, Puls-Doppler-Radar, etc.). Das vorgestellte Verfahren führt zu modernen, kleinen und leichten Radargeräten, die ohne komplexe und uneffiziente Pulsgeneratoren auskommen und ihre Sendeleistung als Dauerleistung abgeben.The radar system described here can, for example, operate according to the FMCW method (Frequency Modulated Continuous Wave) or else according to other radar methods (eg as Doppler radar, pulse Doppler radar, etc.). The presented method leads to modern, small and light radars, which do without complex and inefficient pulse generators and deliver their transmission power as a continuous power.

Insbesondere können die hierin beschriebenen technischen Lehren bei einem Radarsensor zum Einsatz kommen, der bei einer Frequenz von 94 GHz arbeitet Ein im Zwischenfrequenzbereich durch den DDS 114 digital erzeugter Chirp wird durch die hierin beschriebene neuartige Aufbereitung frequenzvervielfacht und durch eine weitere Frequenzvervielfachung im HF-Bereich wird ein Radarsensor mit hoher Bandbreite bei 94 GHz geliefert.In particular, the technical teachings described herein may be used in a radar sensor operating at a frequency of 94 GHz, and in the intermediate frequency range through the DDS 114 digitally generated chirp is frequency multiplied by the novel processing described herein, and further frequency multiplication in the RF range provides a high bandwidth radar sensor at 94GHz.

Die niederfrequente Chirperzeugung geschieht digital durch dem DDS 114. Der DDS 114 erzeugt einen linearen Chirp von 87 MHz bis 164 MHz Zu diesem Signal wird die von einem im Taktgeber 112 vorgesehenen Referenzoszillator erzeugte Festfrequenz von 1833 MHz hinzugemischt und bei 1960 MHz gefiltert. Die Festfrequenz von 1833 MHz entsteht durch die Verdopplung der Clockfrequenz fCLK von 916,5 MHz, die dem DDS 114 als Takt zur Verfügung gestellt wird. Anschließend wird das Signal frequenzvervierfacht und die Ausgangsfrequenz zwischen 7,686 GHz und 7,994 GHz mit einem Bandpass gefiltert. Alle benötigten Bauteile bis 10 GHz können in SMD-Technik (Surface-Mounted Device) eingesetzt werden. Die Radar-Chirpaufbereitung im Zwischenfrequenzbereich ist so gewählt, dass eine speziell für diesen Ansatz konzipierte Frequenz-Verzwölffacherstufe zum Einsatz kommt und direkt ein Signal mit einer Mittenfrequenz von 94 GHz mit einer Bandbreite von 3,7 GHz liefert. Die speziell konzipierte Frequenz-Verzwölffacherstufe weist dabei neben der erforderlichen hohen Bandbreite auch einen hohen Konversionsgewinn (Verhältnis von Ausgangs- zu Eingangsleistung) auf, so dass auf aufwändige zusätzliche Verstärkungsstufen am Ein- und Ausgang des Frequenzverzwölffachers verzichtet werden kann. Die speziell konzipierte Frequenz-Verzwölffacherstufe ist als voll monolithisch integrierte Schaltung (MMIC) ausgeführt, wodurch u. a. eine extrem kompakte Bauform des gesamten Hochfrequenzteils möglich wird.The low-frequency chirp production is done digitally by the DDS 114 , The DDS 114 generates a linear chirp from 87 MHz to 164 MHz This signal is the one in the clock 112 provided reference oscillator mixed fixed frequency of 1833 MHz and filtered at 1960 MHz. The fixed frequency of 1833 MHz arises from the doubling of the clock frequency f CLK of 916.5 MHz, the DDS 114 is provided as a tact. Then the signal is quadrupled and the output frequency between 7.686 GHz and 7.994 GHz is filtered with a bandpass filter. All required components up to 10 GHz can be used in SMD (surface-mounted device) technology. The radar chirp preparation in the intermediate frequency range is chosen to use a frequency twelfth stage designed especially for this approach and directly provides a signal with a center frequency of 94 GHz with a bandwidth of 3.7 GHz. In addition to the required high bandwidth, the specially designed frequency-twelfth stage also has a high conversion gain (ratio of output to input power), so that costly additional gain stages at the input and output of the frequency tweaking unit can be dispensed with. The specially designed frequency-twelfth stage is designed as a fully monolithic integrated circuit (MMIC), which includes a extremely compact design of the entire high-frequency part is possible.

Gemäß einem bereits implementierten Ausführungsbeispiel beträgt die Größe der gefertigten Chirpplatine 301 weniger als 18 cm2. Die Platine verfügt über eine USB-Schnittstelle. Hierüber lassen sich beliebige Chirpformen programmieren und einspeichern. Für den Radarbetrieb stehen dann 16 freie wählbare Signalformen zu Verfügung.According to an already implemented embodiment, the size of the manufactured chirp board is 301 less than 18 cm 2 . The board has a USB interface. This can be programmed and save any chirp forms. For radar operation there are then 16 free selectable signal forms available.

Grundsätzlich kann die Chirpplatine über einen Synchronisationsmechanismus verfügen, der aus frei programmierbaren Logikausgängen (Markersignale) besteht, die softwaremäßig gesteuert in Abhängigkeit zur Signalerzeugung durch den Signalmastergenerator 114 ihre Signalpegel ändern. Ebenfalls zum Synchronisationsmechanismus zählt ein differentieller Taktsignalausgang, dessen Taktsignal über softwaremässige variierbare Frequenzteilerverhältnisse aus dem Referenzsignal des Taktgebers 112 abgeleitet ist.Basically, the chirp board may have a synchronization mechanism consisting of freely programmable logic outputs (marker signals) which are software controlled in response to signal generation by the signal master generator 114 change their signal levels. Also included in the synchronization mechanism is a differential clock signal output, the clock signal via software variable frequency divider ratios from the reference signal of the clock 112 is derived.

Des Weiteren kann die Chirpplatine einen optional nutzbaren Triggerungseingang besitzen, sowie einen Signaleingang über den im laufenden Betrieb Einfluss auf die Signalgenerierung genommen werden kann.Furthermore, the chirp board can have an optionally usable trigger input, as well as a signal input that can be used to influence the signal generation during operation.

Die Anordnung zur Frequenz-Vervielfachung im Zwischenfrequenzbereich ist so gewählt worden, dass sie für eine Vielzahl von Radarsystemen für beliebige Frequenzbereiche oberhalb von 1 GHz einsetzbar ist. So lassen sich die wichtigen Frequenzbereiche 10 GHz, 35 GHz, 78 GHZ und 210 GHz zusätzlich zu dem oben beschriebenen 94 GHz System abbilden.The arrangement for frequency multiplication in the intermediate frequency range has been chosen so that it can be used for a variety of radar systems for any frequency ranges above 1 GHz. Thus, the important frequency ranges 10 GHz, 35 GHz, 78 GHz and 210 GHz can be mapped in addition to the 94 GHz system described above.

Beispiele:Examples:

35 GHz System: Durch Änderung der Taktfrequenz fCLK und der Filter lässt sich eine Ausgangsfrequenz mit einer Mittenfrequenz von 8,75 GHz an der Schnittstelle zwischen dem Zwischenfrequenzbereich und dem Hochfrequenzbereich einstellen. Eine anschließende Frequenz-Vervierfachung ergibt ein Radarsystem bei einer Mittenfrequenz von 35 GHz mit einer realisierbaren Bandbreite im Bereich von mehreren GHz.35 GHz system: By changing the clock frequency f CLK and the filter, an output frequency with a center frequency of 8.75 GHz can be set at the interface between the intermediate frequency range and the high frequency range. A subsequent frequency quadrupling results in a radar system at a center frequency of 35 GHz with a realizable bandwidth in the range of several GHz.

Theoretisch kann eine Filterbandbreite von 8,8 GHz erzielt werden, ohne dass die unterschiedlichen Mischprodukte des Frequenzvervielfachers über den Betrachtungszeitraum einer kompletten Chirpperiode sich frequenzmäßig überlagern. Dieser theoretische Wert setzt jedoch ideale Filter voraus, die in der Realität nicht existieren. Ebenfalls schränkt die maximale Taktfrequenz der zur Zeit auf dem Markt erhältlichen direkt-digitalen Synthesizer (DDS) die real erzielbare Bandbreite ein bzw. die damit einhergehende maximale Ausgangssignalbandbreite des vom DDS generierten Ausgangssignals.Theoretically, a filter bandwidth of 8.8 GHz can be achieved without the different mixing products of the frequency multiplier over the observation period of a complete chirp period overlap in frequency. However, this theoretical value presupposes ideal filters that do not exist in reality. Also limits the maximum clock frequency of the currently available on the market direct digital synthesizer (DDS) the real achievable bandwidth and the concomitant maximum output signal bandwidth of the output signal generated by the DDS.

Frequenzbandbreiten von 4 GHz sind bei einer Mittenfrequenz von 35 GHz mit der hiervor gestellten technischen Lehre und mit den z. Z. auf dem Markt erhältlichen Bauteilen ohne Probleme bereits jetzt zu realisieren.Frequency bandwidths of 4 GHz are at a center frequency of 35 GHz with the here presented technical teaching and with the z. Z. on the market available components already without problems.

78 GHz System: Durch Ausnutzung des unteren Seitenbandes im bereits vorgestellten 94 GHz System kann durch einfache Anpassung einer Filterstufe und des Chirpgenerators ein Radarsystem bei einer Mittenfrequenz von 78 GHz und einer HF-Bandbreite von z. B. 3,8 GHz erstellt werden. Größere Frequenzbandbreiten sind möglich. Ein bei 78 GHz betriebenes Radarsystem könnte insbesondere in dem zunehmend wachsenden KFZ-Radarmarkt mit hohem Innovationspotenzial zum Einsatz kommen.78 GHz system: By using the lower sideband in the already presented 94 GHz system, a radar system with a center frequency of 78 GHz and an RF bandwidth of z. B. 3.8 GHz can be created. Larger frequency bandwidths are possible. A radar system operating at 78 GHz could be used, in particular, in the increasingly growing automotive radar market with high innovation potential.

210 GHz System: Eine weitere Variante besteht in der Möglichkeit, eine erzeugte Frequenz von 8,75 GHz an den Eingang des Frequenz-Verzwölffachers zu legen. Es entsteht ein Nutzsignal bei einer Mittenfrequenz von 105 GHz. Eine nachgeschaltete Frequenzverdopplung führt zu einem Radarsystem mit einer Mittenfrequenz von 210 GHz. Die dabei erreichbaren Frequenzbandbreite liegt im Bereich zweistelligem GHZ-Bereich.210 GHz system: Another variant consists in the possibility of placing a generated frequency of 8.75 GHz at the input of the frequency tweaking unit. The result is a useful signal at a center frequency of 105 GHz. A downstream frequency doubling leads to a radar system with a center frequency of 210 GHz. The achievable frequency bandwidth is in the range of two-digit GHZ range.

Gemäß einem optionalen Aspekt der hierin vorgestellten technischen Lehre wird in allen Stufen darauf geachtet, dass keine unerwünschten Mischprodukte in das Nutzsignal eingefaltet werden. Trotz der Frequenzvervielfachung in den Zwischenfrequenz- und Hochfrequenzbereichen entsteht ein System mit sehr geringem Phasenrauschen, welches Messungen sowohl im Nahbereich als auch Messungen bis zu einem Kilometer Entfernung mit guter Dynamik zulässt.According to an optional aspect of the technical teaching presented here, care is taken at all stages to ensure that no unwanted mixing products are folded into the useful signal. Despite the frequency multiplication in the intermediate-frequency and high-frequency ranges, a system with very low phase noise is produced, which allows measurements in the near range as well as measurements up to one kilometer away with good dynamics.

Die Entstehung unerwünschter Mischprodukte und Phasenrauschen wird in den Frequenzvervielfacherstufen dadurch vermiden, dass erstens an seinem Ausgang neben der Frequenzkomponente beim gewollten Vervielfachungsfaktor keine weiteren Frequenzkomponenten bei anderen Vervielfachungsfaktoren oder generell anderen harmonischen Frequenzen des Eingangssignales entstehen, und zweitens das Phasenrauschen am Eingang des Frequenzvervielfachers an seinem Ausgang nur um den prinzipiell unvermeidbaren Faktor von 20·log(Vervielfachungsfaktor) verschlechtert wird, das heißt vom Frequenzvervielfacher kein zusätzliches Phasenrauschen hinzugefügt wird.The emergence of unwanted mixing products and phase noise will be avoided in the frequency multiplier stages in that firstly at its output next to the frequency component at the desired multiplication factor, no further frequency components result at other multiplication factors or other harmonic frequencies of the input signal, and secondly the phase noise at the input of the frequency multiplier at its output only by the principle unavoidable factor of 20 · log (multiplication factor) is degraded, that is added by the frequency multiplier no additional phase noise.

Die unterschiedliche Aufteilung der Vervielfachungsfaktoren im Zwischenfrequenzbereich (Faktor 4) und Hochfrequenzbereich (Faktor 12 bei 78 GHz und 94 GHz, bzw. Faktor 4 bei 35 GHz) ermöglicht einen sehr großen Anwendungsbereich. Mit dieser Art der Aufbereitung lassen sich ebenfalls sogenannte MIMO (Multiple Input Multiple Output) Systeme realisieren, welche den gleichzeitigen Betrieb von mehreren Sende- und Empfangsmodulen voraussetzen. Insbesondere für den zukünftigen Einsatz in der KFZ-Radar-Technik lassen sich so flexible Systeme aufbauen, deren Anwendungsgebiet aufgrund der hohen Hochfrequenzbandbreite weiter über den Einsatzbereich im Abstandswarnradar hinan gehen und die beliebige Objekte vor oder neben dem Fahrzeug identifizieren können. Die Betriebsspannung beträgt bei dem bereits realisierten Ausführungsbeispiel 5 V für alle Komponenten, so dass das gesamte System mit einer einzelnen Versorgungsspannung betrieben werden kann.The different distribution of the multiplication factors in the intermediate frequency range (factor 4) and high frequency range (factor 12 at 78 GHz and 94 GHz, or factor 4 at 35 GHz) allows a very wide range of applications. This type of processing can also be implemented so-called MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems, which require the simultaneous operation of multiple transmit and receive modules. In particular for future use in automotive radar technology, it is possible to build flexible systems whose field of application can continue to go beyond the range of application in distance warning radars due to the high radio frequency bandwidth and can identify any objects in front of or next to the vehicle. The operating voltage is in the already implemented embodiment 5 V for all components, so that the entire system can be operated with a single supply voltage.

5 stellt einige der in 4 vorkommenden Signale schematisch im Frequenzbereich dar. Unter der Annahme, dass der DDS 114 ein Chirpsignal zwischen der unteren Grenzfrequenz 87 MHz und der oberen Grenzfrequenz 164 MHz erzeugt, nimmt dieses relativ niederfrequente Mustersignal einen entsprechenden Frequenzbereich im Spektrum ein, wobei jedoch aufgrund der dem Chirpsignal zugrunde liegenden Sinuseigenschaft im Wesentlichen nur eine Frequenz gleichzeitig vorliegt, die sich während der Dauer eines Chirp-Zyklus innerhalb des Frequenzbereich von 87 MHz bis 164,5 MHz oder in umgekehrter Richtung bewegt. Mit dieser Definition hat das Chirpsignal am Ausgang des DDS 114 eine Bandbreite von 77,5 MHz. 5 represents some of the 4 occurring signals in the frequency domain schematically. Assuming that the DDS 114 generates a chirp signal between the lower limit frequency 87 MHz and the upper limit frequency 164 MHz, this relatively low-frequency pattern signal occupies a corresponding frequency range in the spectrum, but due to the sine characteristic underlying the chirp signal, essentially only one frequency is present at the same time a chirp cycle within the frequency range of 87 MHz to 164.5 MHz or in the reverse direction. With this definition, the chirp signal has at the output of the DDS 114 a bandwidth of 77.5 MHz.

Die von dem Mischer 116 durchgeführte Modulation führt zum Entstehen eines Modulationsspektrums mit einer Bandbreite von ebenfalls 77,5 MHz, das sich von 1920 MHz bis 1997,5 MHz erstreckt. Die Frequenz von 1833 MHz des frequenzverdoppelten Taktsignals ist zur Veranschaulichung ebenfalls in 5 dargestellt.The one from the mixer 116 The resulting modulation results in the generation of a modulation spectrum with a bandwidth of 77.5 MHz, which extends from 1920 MHz to 1997.5 MHz. The frequency of 1833 MHz of the frequency doubled clock signal is also shown in FIG 5 shown.

Das modulierte Signal wird dann in dem Frequenzvervielfacher 319 mit dem Vervielfachungsfaktor 4 auf einen Frequenzbereich von 7,68 GHz bis 7,99 GHz übertragen. Die entsprechende Bandbreite beträgt 0,31 GHz. Diese bis hierher beschriebenen Frequenzaufbereitungsverfahren finden im Zwischenfrequenzbereich statt.The modulated signal then becomes in the frequency multiplier 319 with the multiplication factor 4 to a frequency range of 7.68 GHz to 7.99 GHz. The corresponding bandwidth is 0.31 GHz. These frequency conditioning methods described so far take place in the intermediate frequency range.

Ein weiteres Frequenzaufbereitungsverfahren findet mm im Hochfrequenzbereich statt. Es handelt sich um eine weitere Frequenzvervielfachung um den Faktor 12, um das endgültige Radarsendesignal zu erhalten, welches einen Frequenzbereich zwischen 92,2 GHz und 96,0 GHz in der Form eines Chirpsignals abdeckt. Die Bandbreite beträgt 3,72 GHz. Im Vergleich zur ursprünglichen Bandbreite von 77,5 MHz, die vom DDS 114 geliefert wird, ist die Bandbreite des endgültigen Radarsendesignals um den Faktor 48 größer.Another frequency conditioning process takes place mm in the high frequency range. It is another multiplication by a factor of 12 to obtain the final radar transmission signal covering a frequency range between 92.2 GHz and 96.0 GHz in the form of a chirp signal. The bandwidth is 3.72 GHz. Compared to the original bandwidth of 77.5 MHz, that of the DDS 114 is delivered, the bandwidth of the final radar end signal is greater by a factor of 48.

6 zeigt beispielhaft den Verlauf der Frequenz des Chirpsignals über der Frequenz. Die Frequenz steigt linear an von der unteren Grenzfrequenz fB1 bis zur oberen Grenzfrequenz fB2. Dies wiederholt sich zyklisch mit einer Periode TCS. 6 shows by way of example the course of the frequency of the chirp signal over the frequency. The frequency increases linearly from the lower limit frequency f B1 to the upper limit frequency f B2 . This repeats cyclically with a period T CS .

7 veranschaulicht ein mögliches Ausgangssignal des DDS 114 in Form eines Chirpsignals, normiert auf den Bereich [–1; 1]. 7 ist nicht notwendigerweise maßstabsgetreu hinsichtlich des in den 4 und 5 angegebenen Frequenzbereichs von 87 MHz bis 164,5 MHz. 7 illustrates a possible output signal of the DDS 114 in the form of a chirp signal normalized to the range [-1; 1]. 7 is not necessarily to scale with respect to in the 4 and 5 specified frequency range from 87 MHz to 164.5 MHz.

8 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Radarsendesignalerzeugung. Das in 8 dargestellte Verfahren kann kontinuierlich bzw. wiederholt ablaufen Die dargestellten Vorgänge müssen nicht unbedingt sequenziell abgearbeitet werden, sondern können im Wesentlichen gleichzeitig von unterschiedlichen Komponenten eines entsprechenden Radarsendesignalgenerators 110 durchgeführt werden. 8th shows a schematic flow diagram of a method for radar transmitter signal generation. This in 8th The illustrated process may not be executed sequentially, but may be performed substantially simultaneously by different components of a corresponding radar transmitter signal generator 110 be performed.

Nach dem Beginn des Verfahrens wird zunächst ein Taktsignal erzeugt, wie in dem mit dem Bezugszeichen 802 gekennzeichneten Block angegeben. Das erzeugte Taktsignal wird dann, bei 804, für die Mustersignalerzeugung verwendet, Das Taktsignal wird des Weiteren auch im Rahmen des Mischen des Taktsignals und des Mustersignals verwendet, welches im mit dem Bezugszeichen 806 bezeichneten Kasten des Flussdiagramms repräsentiert wird. Das modulierte Signal wird dann einer Frequenzvervielfachung zugeführt, was in 8 durch den mit dem Bezugszeichen 808 gekennzeichneten Kasten dargestellt ist. Schließlich wird das erhaltene Radarsendesignal bei 810 ausgesendet bzw. abgestrahlt.After the start of the method, a clock signal is first generated, as in the reference numeral 802 indicated block indicated. The generated clock signal is then, at 804 Furthermore, the clock signal is also used in the context of mixing the clock signal and the pattern signal, denoted by the reference numeral 806 designated box of the flowchart is represented. The modulated signal is then fed to a frequency multiplier, which results in 8th by the reference numeral 808 marked box is shown. Finally, the obtained radar transmission signal is included 810 emitted or emitted.

Aus dem Flussdiagramm ist zu erkennen, dass das Resultat der Taktsignalerzeugung 802 sowohl für die Mustersignalerzeugung 804 als auch für das Mischen des Taktsignals und des Mustersignals bei 806 verwendet wird.From the flow chart it can be seen that the result of the clock signal generation 802 both for the pattern signal generation 804 as well as for mixing the clock signal and the pattern signal 806 is used.

In 9 ist eine Verteilungsstruktur 910 für das Taktsignal von dem Taktgeber 112 zum Signalmustergenerator 114 und zum Mischer 116 schematisch als Blockschaltbild dargestellt. Die Verteilungsstruktur umfasst in der dargestellten Ausführungsform ein Verzögerungselement 915 in dem Zweig, der von dem Taktgeber 112 zum Mischer 116 verläuft. Das Verzögerungselement 915 verzögert das Taktsignal in diesem Zweig um einen Wert τ, durch den eine durch den Signalmustergenerator 114 eingeführte Verzögerung im Wesentlichen ausgeglichen wird. Das Verzögerungselement 915 ist jedoch lediglich optional und muss daher nicht zwingend vorgesehen sein. Da das Taktsignal ohnehin typischerweise periodisch ist, kann der Signalmustergenerator 114 das generierte Mustersignal auch im nächsten, übernächsten usw. Zyklus des Taktsignals an seinem Ausgang bereitstellen. Zum Beispiel kann der Signalmustergenerator 114 über ein Ausgangsregister (z. B. ein „Latch”) verfügen, welches synchron zum Taktsignal seine Registerinhalte aktualisiert, d. h. die neuen Registerinhalte lädt.In 9 is a distribution structure 910 for the clock signal from the clock 112 to the signal pattern generator 114 and to the mixer 116 shown schematically as a block diagram. The distribution structure comprises a delay element in the illustrated embodiment 915 in the branch from the clock 112 to the mixer 116 runs. The delay element 915 delays the clock signal in this branch by a value τ, through which one through the signal pattern generator 114 introduced delay is substantially offset. The delay element 915 is however only optional and therefore does not have to be mandatory be provided. Since the clock signal is typically periodic anyway, the signal pattern generator 114 the generated pattern signal will also provide in the next, after etc. cycle of the clock signal at its output. For example, the signal pattern generator 114 have an output register (eg a "latch") which updates its register contents synchronously with the clock signal, ie loads the new register contents.

10 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug in der Draufsicht. Das Kraftfahrzeug umfasst ein Radarsystem, das eine zentrale Baugruppe 301 und örtlich verteilte Antennen 122-1 bis 122-6. Die zentrale Baugruppe kann, wie durch das Bezugszeichen angedeutet, im wesentlichen der Zwischenfrequenzbaugruppe 301 entsprechen, die in den 3 und 4 dargestellt ist. Die örtlich verteilten Antennen 122-1 bis 122-6 sind am Umfang des Kraftfahrzeugsverteilt, wobei drei Antennen 122-1 bis 122-3 an der Fahrzeugfront angeordnet sind, zwei Antennen 122-4 und 122-5 an den Seiten und eine Antenne 122-6 am Fahrzeugheck. Diese Anordnung ist rein beispielhaft; andere Anordnungen mit mehr oder weniger örtliche verteilten Antenne sind denkbar. 10 schematically shows a motor vehicle in plan view. The motor vehicle includes a radar system that has a central assembly 301 and distributed antennas 122-1 to 122-6 , The central assembly may, as indicated by the reference numeral, substantially the intermediate frequency subassembly 301 correspond in the 3 and 4 is shown. The locally distributed antennas 122-1 to 122-6 are distributed on the circumference of the motor vehicle, with three antennas 122-1 to 122-3 are arranged on the vehicle front, two antennas 122-4 and 122-5 on the sides and an antenna 122-6 at the rear of the vehicle. This arrangement is purely exemplary; other arrangements with more or less locally distributed antenna are conceivable.

Die zentrale Baugruppe 301 umfasst den Taktgeber 112, den Signalmustergenerator 114 und den Mischer 116, die jedoch aus Platzgründen in 10 nicht gezeigt sind Desweiteren umfasst die zentrale Baugruppe 301 den Frequenzvervielfacher 319, der das modulierte Signal in einen Zwischenfrequenzbereich versetzt. Das von dem Frequenzvervielfacher 319 ausgegebene Signal verlässt die zentrale Baugruppe und wird über eine kohärente Verteilungsstruktur 1010 an die örtlich verteilten Antennen 122-1 bis 122-6 verteilt. In der Nähe zu jeweils einer der örtlich verteilten Antenne 122-1 bis 122-6 ist jeweils ein weiterer Frequenzvervielfacher 219-1 bis 219-6 angeordnet und mit dem jeweiligen Antennenelement 122-1 bis 122-6 verbunden. Der jeweilige weitere Frequenzvervielfacher 219-1 bis 219-6 vervielfacht die Frequenz des von der zentralen Baugruppe 301 bereitgestellten modulierten Signals um den Faktor M3, so dass der für den Betrieb des Radarsystems vorgesehen Frequenzbereich erreicht wird, beispielsweise 94 GHz. Die jeweiligen weiteren Frequenzvervielfacher 219-1 bis 219-6 können als Teil einer jeweiligen Hochfrequenzbaugruppe 302-1 bis 302-6 ausgebildet sein. Des Weiteren kann das jeweilige Antennenelement 122-1 bis 122-6 ebenfalls in der entsprechenden Hochfrequenzbaugruppe 302-1 bis 302-6 integriert sein. Nicht dargestellt sind in 10 die Signalauskopplungen, die in den 1 bis 4 dem Bauteil mit dem Bezugszeichen 124 entsprechen. Die Hochfrequenzbaugruppen 302-1 bis 302-6 können auch jeweils einen Sende-/Empfangskorrelierer 162 und LNA 340 umfassen (beide nicht dargestellt in 10).The central assembly 301 includes the clock 112 , the signal pattern generator 114 and the mixer 116 , which, however, for reasons of space in 10 Also not shown are the central assembly 301 the frequency multiplier 319 which places the modulated signal in an intermediate frequency range. That of the frequency multiplier 319 output signal leaves the central assembly and has a coherent distribution structure 1010 to the locally distributed antennas 122-1 to 122-6 distributed. Close to each one of the locally distributed antenna 122-1 to 122-6 is in each case another frequency multiplier 219-1 to 219-6 arranged and with the respective antenna element 122-1 to 122-6 connected. The respective further frequency multiplier 219-1 to 219-6 multiplies the frequency of the central module 301 provided modulated signal by the factor M 3 , so that the frequency range provided for the operation of the radar system is reached, for example 94 GHz. The respective further frequency multipliers 219-1 to 219-6 can as part of a respective high-frequency module 302-1 to 302-6 be educated. Furthermore, the respective antenna element 122-1 to 122-6 also in the corresponding high-frequency module 302-1 to 302-6 be integrated. Not shown in 10 the signal decouplings in the 1 to 4 the component with the reference numeral 124 correspond. The high frequency assemblies 302-1 to 302-6 can also each have a send / receive correlator 162 and LNA 340 include (both not shown in 10 ).

Sofern erforderlich können Laufzeitunterschiede, die in den verschiedenen Zweigen der Verteilungsstruktur 1010 auftreten, durch Verzögerungselemente 320-1 bis 320-6 weitgehend ausgeglichen werden.If necessary, runtime differences can occur in the different branches of the distribution structure 1010 occur by delay elements 320-1 to 320-6 be largely compensated.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung realisiert sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware device). Apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.

Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.

Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.Another embodiment according to the invention comprises a device or system adapted to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can be done for example electronically or optically. The receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device. For example, the device or system may include a file server for transmitting the computer program to the recipient.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA oder ein programmierbares Logik-Device, ein PLD) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gaterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array, an FPGA, or a programmable logic device, a PLD) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

Claims (15)

Radarsendesignalerzeuger (110) zur Erzeugung eines Radarsignals im Millimeterwellenbereich, umfassend: einen Signalmustererzeuger (114) mit einem Taktsignaleingang; einen Taktgeber (112) zur Erzeugung eines Taktsignals an einem Taktsignalausgang, der mit dem Taktsignaleingang des Signalmustererzeugers (114) direkt oder indirekt verbunden ist; einen Signalmischer (116) zum Mischen eines von dem Signalmustererzeuger (114) erzeugten Mustersignals mit dem Taktsignal oder einem auf dem Taktsignal basierenden Modulationssignal zur Erzeugung eines modulierten Signals als Zwischenprodukt für die Radarsendesignalerzeugung, wobei das modulierte Signal kohärent zu dem Mustersignal ist; einen ersten Frequenzvervielfacher (319) zum Vervielfachen der Frequenz des modulierten Signals und zur Erzeugung eines frequenzvervielfachten modulierten Signals; und einen zweiten Frequenzvervielfacher (219) zum weiteren Vervielfachen der Frequenz des frequenzvervielfachten Signals zu einem Radarsendefrequenzbereich; wobei der erste Frequenzvervielfacher (319) einer Zwischenfrequenzbaugruppe zugeordnet ist und der zweite Frequenzvervielfacher (219) einer Hochfrequenzbaugruppe zugeordnet ist, und wobei die Frequenzvervielfacherstufen (219, 319) so ausgebildet sind, dass keine unerwünschten Mischprodukte in das Nutzsignal eingefaltet werden.Radar transmitter ( 110 ) for generating a millimeter-wave radar signal, comprising: a signal pattern generator ( 114 ) with a clock signal input; a clock ( 112 ) for generating a clock signal at a clock signal output connected to the clock signal input of the signal pattern generator ( 114 ) is directly or indirectly connected; a signal mixer ( 116 ) for mixing one of the signal pattern generator ( 114 ) generate a pattern signal with the clock signal or a clock signal based on the modulation signal for generating a modulated signal as an intermediate for the Radarsendesignalerzeugung, wherein the modulated signal is coherent with the pattern signal; a first frequency multiplier ( 319 ) for multiplying the frequency of the modulated signal and for generating a frequency-multiplied modulated signal; and a second frequency multiplier ( 219 ) for further multiplying the frequency of the frequency-multiplied signal to a radar transmission frequency range; wherein the first frequency multiplier ( 319 ) is associated with an intermediate frequency subassembly and the second frequency multiplier ( 219 ) is assigned to a high-frequency module, and where the frequency multiplier stages ( 219 . 319 ) are designed so that no unwanted mixing products are folded into the useful signal. Radarsendesignalerzeuger (110) gemäß Anspruch 1, wobei der Frequenzvervielfacher (219; 319) einen Eingang für das modulierte Signal zur Erzeugung eines frequenzvervielfachten Signals aufweist.Radar transmitter ( 110 ) according to claim 1, wherein the frequency multiplier ( 219 ; 319 ) has an input for the modulated signal for generating a frequency-multiplied signal. Radarsendesignalerzeuger (110) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Frequenzvervielfacher (219) ein Hochfrequenzbauteil ist.Radar transmitter ( 110 ) according to claim 1 or 2, wherein the second frequency multiplier ( 219 ) is a high frequency component. Radarsendesignalerzeuger (110) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Frequenzvervielfacher (219; 319) einen Phasenregelkreis umfasst.Radar transmitter ( 110 ) according to claim 2 or 3, wherein the frequency multiplier ( 219 ; 319 ) comprises a phase locked loop. Radarsendesignalerzeuger (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das modulierte Signal bei einer Zwischenfrequenz der Radarsendesignalerzeugung vorliegt.Radar transmitter ( 110 ) according to one of the preceding claims, wherein the modulated signal is present at an intermediate frequency of the radar transmitter signal generation. Radarsendesignalerzeuger (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Signalmustererzeuger (114) ein direkt-digitaler Synthesizer ist.Radar transmitter ( 110 ) according to one of the preceding claims, wherein the signal pattern generator ( 114 ) is a direct digital synthesizer. Radarsendesignalgenerator (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine kohärente Verteilungsstruktur für das Taktsignal, ausgelegt das vom Taktgeber erzeugte Taktsignal an zumindest den Signalmustererzeuger (114) und den Signalmischer (116) zu verteilen.Radar transmitter signal generator ( 110 ) according to one of the preceding claims, further comprising a coherent distribution structure for the clock signal, designed the clock signal generated by the clock to at least the signal pattern generator ( 114 ) and the signal mixer ( 116 ) to distribute. Radarsendesignalgenerator (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend einen Modulationssignalfrequenzvervielfacher (313), angeordnet zwischen dem Taktsignalausgang des Taktgebers (112) und einem Taktsignaleingang des Signalmischers (116).Radar transmitter signal generator ( 110 ) according to one of the preceding claims, further comprising a modulation signal frequency multiplier ( 313 ), located between the clock signal output of the clock ( 112 ) and a clock signal input of the signal mixer ( 116 ). Radarsendesignalgenerator (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Vielzahl von örtlich verteilten Frequenzvervielfachern, die jeweils in räumlicher Nähe zu einem zugeordneten Radarantennenelement angeordnet sind, und eine kohärente Zwischenproduktverteilung zur Verteilung des modulierten Signals an die Vielzahl der örtlich verteilten Frequenzvervielfacher.Radar transmitter signal generator ( 110 ) according to one of the preceding claims, further comprising a plurality of locally distributed frequency multipliers, each arranged in spatial proximity to an associated radar antenna element, and a coherent intermediate distribution for distributing the modulated signal to the plurality of locally distributed frequency multipliers. Radarsendesignalgenerator (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend zumindest ein Bandpassfilter zum Filtern von zumindest einem Signal ausgewählt aus dem Taktsignal, dem Modulationssignal, dem modulierten Signal und dem frequenzvervielfachten Signal.Radar transmitter signal generator ( 110 ) according to one of the preceding claims, further comprising at least one band-pass filter for filtering at least one signal selected from the clock signal, the modulation signal, the modulated signal and the frequency-multiplied signal. Radarsendesignalgenerator (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenfrequenzbaugruppe und die Hochfrequenzbaugruppe gemeinsam in planarer Chiptechnologie ausgeführt sind.Radar transmitter signal generator ( 110 ) according to one of the preceding claims, wherein the intermediate frequency subassembly and the radio frequency subassembly are implemented together in planar chip technology. Radarsendesignalgenerator (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Frequenzvervielfacher (319) eine Vervielfachung der Frequenz um einen ganzzahligen Faktor zwischen 2 und 4 einschließlich vornimmt und der zweite Frequenzvervielfacher (219) eine Vervielfachung der Frequenz um einen ganzzahligen Faktor zwischen 4 und 30 einschließlich vornimmt.Radar transmitter signal generator ( 110 ) according to one of the preceding claims, wherein the first frequency multiplier ( 319 ) multiplies the frequency by an integer factor between 2 and 4 inclusive and the second frequency multiplier ( 219 ) makes a multiplication of the frequency by an integer factor between 4 and 30 inclusive. Radarsendesignalgenerator (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mustersignal im Wesentlichen in einem Frequenzbereich bis 1 GHz vorliegt und wobei das modulierte Signal im Wesentlichen in einem Frequenzbereich von 1 GHz bis 30 GHz vorliegt.Radar transmitter signal generator ( 110 ) according to one of the preceding claims, wherein the pattern signal is present substantially in a frequency range up to 1 GHz and wherein the modulated signal is present substantially in a frequency range of 1 GHz to 30 GHz. Verfahren zur Radarsendesignalerzeugung eines Radarsignals im Millimeterwellenbereich, umfassend: Erzeugung (802) eines Taktsignals; Erzeugung (804) eines Mustersignals unter Verwendung des Taktsignals; und Mischen (806) des Mustersignals mit dem Taktsignal oder einem auf dem Taktsignal basierenden Modulationssignal zum Erhalten eines modulierten Signals, wobei das modulierte Signal kohärent zu dem Mustersignal ist; Vervielfachen der Frequenz des modulierten Signals mittels eines ersten Frequenzvervielfachers, der einer Zwischenfrequenzbaugruppe zugeordnet ist, zur Erzeugung eines frequenzvervielfachten modulierten Signals; und weiteres Vervielfachen des frequenzvervielfachten modulierten Signals zu einem Radarsendefrequenzbereich mittels eines zweiten Frequenzvervielfachers, der einer Hochfrequenzbaugruppe zugeordnet ist, wobei die Frequenzvervielfachungen so durchgeführt werden, dass keine unerwünschten Mischprodukte in das Nutzsignal eingefaltet werden.A method of generating radar signals in the millimeter-wave range of a radar signal, comprising: generating ( 802 ) of a clock signal; Generation ( 804 ) a pattern signal using the clock signal; and mixing ( 806 ) the pattern signal with the clock signal or a clock-based modulation signal to obtain a modulated signal, the modulated signal being coherent with the pattern signal; Multiplying the frequency of the modulated signal by means of a first frequency multiplier associated with an intermediate frequency subassembly to produce a frequency-multiplied modulated signal; and further multiplying the frequency-multiplied modulated signal to a radar transmitter frequency range by means of a second frequency multiplier associated with a radio frequency subassembly, wherein the frequency multiplies are performed such that no unwanted mixing products are folded into the useful signal. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 14, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.A computer program comprising program code for performing the method of claim 14 when the program is run on a computer.
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