WO2020259903A1 - Ofdm-radarsensorsystem mit aktiv zurücksendendem repeater - Google Patents

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Benedikt MEINECKE
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    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Definitions

  • the invention relates to an OFDM radar sensor system.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplex
  • FDM frequency division multiplexing
  • the transmitted signal of an OFDM symbol is composed of mutually orthogonal sub-carrier signals that are modulated according to a modulation scheme for the symbol and that are transmitted simultaneously within the OFDM symbol period.
  • the subcarrier frequencies are selected in such a way that the maximum of a subcarrier in the frequency spectrum lies on a zero crossing of the other subcarriers.
  • a distance to a radar object can be estimated using the transit time of the OFDM symbols, while a speed estimate can be carried out over a sequence of OFDM symbols using a phase curve resulting from the Doppler effect.
  • Several radar objects cause a sum of delayed and Doppler-shifted echoes of the transmitted OFDM signal. With a cycle leader (prefix) before the symbol period, overlapping radar echoes with un- different delay times of radar echoes of a subsequent OFDM symbol can be separated.
  • the object of the invention is to provide a novel OFDM radar sensor system with a plurality of transmitting and receiving units, in which the mono and bistatic radar target responses of the transmitting and receiving units can be evaluated.
  • an OFDM radar sensor system with a plurality of transmitting and receiving units, one of the transmitting and receiving units being an OFDM radar sensor and another of the transmitting and receiving units being a repeater that is configured for this purpose, one of the OFDM radar sensor generated and transmitted and received by the repeater signal into a signal orthogonal to the signal received by the repeater and to transmit the modulated signal, and wherein the OFDM radar sensor is configured to a portion of a modulated signal corresponding to to separate the signal received by the OFDM radar sensor from a monostatic component of the signal received by the OFDM radar sensor.
  • the repeater is thus configured to modulate the signal received by the repeater, which is a signal generated and transmitted by the OFDM radar sensor, and to transmit the modulated signal, the modulated signal being orthogonal to the signal received by the repeater.
  • the repeater is configured to generate a modulated signal from a received signal by modulating the received signal and to transmit the modulated signal.
  • the signal generated and sent by the OFDM radar sensor and received by the repeater is also referred to below as the signal received by the repeater.
  • the repeater can also be referred to as a transceiver.
  • a monostatic component is understood here to mean a component of the received signal that is received as a radar echo of the transmission signal sent by the OFDM radar sensor on a transmission and reception path without the repeater switching between them.
  • Monostatic signal components on whose transmission and reception path the repeater was not passed through are distinguished from bistatic signal components that have passed through a transmission and reception path starting from the OFDM radar sensor including the repeater and were thus last sent by the repeater. Due to the orthogonality, the monostatic and bistatic signal components of the signal received by the OFDM radar sensor do not interfere with one another.
  • the orthogonality relates to the OFDM coding of the transmission signal.
  • an orthogonal signal is understood here to be a signal which is orthogonal with respect to the OFDM coding of the transmission signal or the signal received by the repeater.
  • two signals are like the signal received by the repeater and the modulated signal, orthogonal to each other, if contained in one of the two signals, ie occupied OFDM subcarriers are each orthogonal to the respective contained in the other signal, ie occupied OFDM subcarriers.
  • the orthogonality can be given, for example, by using other frequency bands instead of the frequency bands of the transmitted signal or radar echoes, or by using a different frequency range.
  • the bistatic signal components received are orthogonal to the monostatic signal components, they can be reliably distinguished from the monostatic signal components on the OFDM radar sensor. Since the repeater also actively sends out the modulated signal, a strong weakening of the signal sent back can be avoided, as would occur with a passive signal reflector. In particular, it is made possible to fully or at least partially compensate for a signal strength that is reduced by the double passage through the transmission and reception path.
  • the repeater corresponds to a “virtual OFDM radar sensor”, but the associated radar echoes are evaluated on the actual OFDM radar sensor. Both the evaluation and the modulation into the FIF frequency band and the demodulation into the baseband only take place at one main transmitter and receiver unit, the OFDM radar sensor. Monostatic signal components received simultaneously at the OFDM radar sensor and bistatic signal components corresponding to the modulated signal can be evaluated separately due to their orthogonality.
  • the transmitting and receiving units it is made possible for the transmitting and receiving units to cooperate with one another, the transmitting and receiving units being autonomous at the same time and comprising an OFDM radar sensor and at least one repeater. Since the repeaters only perform a modulation, for example a simple frequency shift of the received and re-transmitted signals.
  • all signals received from the OFDM radar sensor go back to the radar frequency of the local oscillator of the OFDM radar sensor, so that an accurate evaluation of the radar echoes of the transmitting and receiving units is made possible.
  • the received radar echoes originating from the different transmitting and receiving units each go back to the same OFDM symbol during a given OFDM symbol period, so that the amplitudes and phase shifts of the radar echoes am
  • OFDM radar sensors are coherent and can be precisely determined centrally.
  • the orthogonal signals enable the signal source (OFDM radar sensor or repeater) to be clearly assigned when evaluating in the OFDM radar sensor.
  • a very wide virtual aperture of the OFDM radar sensor system can thus be generated.
  • the influence of phase noise can be minimized.
  • An improved location of Radarzie sources is thus made possible.
  • an evaluation from two different sensor positions is made possible, namely from the actual OFDM radar sensor and from a virtual sensor position corresponding to the position of the repeater. This can be particularly advantageous for the evaluation of targets in the close range of less than 50 or 100 meters.
  • the repeater can be configured to modulate a radar echo received by the repeater of the signal sent by the OFDM radar sensor, in particular to modulate it into a signal orthogonal to the radar echo, and to transmit the modulated signal.
  • the repeater can be configured to generate a modulated signal from a radar echo received from a radar target of a transmission signal sent by the OFDM radar sensor by modulating the received radar echo and to transmit the modulated signal.
  • the modulated signal can be sent back on the same send and receive path.
  • the signal transmitted by the repeater preferably contains the signal received by the repeater with a frequency shifted by a predetermined frequency offset.
  • the signal received by the repeater and shifted in frequency by modulation by a predetermined frequency offset is contained in the signal transmitted by the repeater.
  • the modulated signal generated by the repeater thus has frequency components which are shifted in frequency by a predetermined frequency offset from corresponding frequency components of the signal received by the repeater.
  • simple circuitry enables the generation of the orthogonal signals in the respective repeater, which enable a clear assignment of the signal source (OFDM radar sensor or repeater) during evaluation in the OFDM radar sensor.
  • no FIF oscillator is required in the repeater, and a repeater of relatively simple construction can be used. This is particularly advantageous with regard to the robustness as well as the installation costs of the system.
  • the repeater is preferably configured to modulate the signal generated and transmitted by the OFDM radar sensor and received by the repeater by frequency shifting by a predetermined frequency offset into the signal orthogonal to the signal received by the repeater.
  • the orthogonality is thus produced by shifting a frequency offset or frequency offset.
  • an OFDM radar sensor system with several transmitting and receiving units, one of the transmitting and receiving units being an OFDM radar sensor and wherein another of the transmitting and receiving units is a repeater which is configured to convert a signal generated and transmitted by the OFDM radar sensor and received by the repeater by frequency shifting by a predetermined frequency offset into a signal orthogonal to the signal received by the repeater to modulate and to transmit the modulated signal, and wherein the OFDM radar sensor is configured to separate a portion of a signal received by the OFDM radar sensor corresponding to the modulated signal from a monostatic portion of the signal received by the OFDM radar sensor.
  • Modulation by shifting the frequency by a predetermined frequency offset has the particular advantage that the evaluation on the actual OFDM radar sensor for the received signal components corresponding to the modulated signal can be carried out in the same way as the evaluation of the monostatic received signal components.
  • the effort for signal processing in the OFDM radar sensor system can thus advantageously be minimized despite the provision of a “virtual radar sensor” at the location of the repeater.
  • the orthogonal modulation enables the monostatic and bistatic signal components to be separated.
  • the frequency shifting by a predetermined frequency offset is preferably carried out by phase shifting an I / Q signal, the phase shift varying according to a harmonic oscillation with a frequency corresponding to the predetermined frequency offset.
  • phase modulation e.g., phase modulation or amplitude modulation.
  • the repeater preferably has a modulator for frequency shifting a signal received by the repeater by a predetermined frequency spacing, the modulator having: an I / Q splitter which is configured to convert I / Q signal components from a signal received by the repeater provide, which are shifted from each other by 90 ° phase, based on a reference radar frequency; Multipliers which are set up to multiply the respective I / Q signal components with signed by the respective I / Q modulation signal components of a modulation signal, the modulation signal having a frequency which corresponds to the predetermined frequency spacing; and an output at which output signal components of the multipliers are combined.
  • the modulation signal preferably corresponds to a harmonic oscillation.
  • the signal that is orthogonal to the signal received by the repeater is provided at the output.
  • the modulator makes it possible to make a real frequency shift by a frequency spacing corresponding to a modulation frequency, without undesired flarmonics of the modulation frequency being generated, although a simple circuit construction of the repeater is made possible.
  • no FIF oscillator is required in the repeater, and no FIF oscillator signal has to be supplied.
  • a system can be implemented in which no synchronization signals have to be transmitted between the transmitter and receiver units via signal connection lines.
  • the I / Q splitter can be constructed as a passive network, for example as an RLC network or in particular as an LC network.
  • the described modulator thus makes it possible to generate an OFDM symbol orthogonal to this from an OFDM symbol contained in the signal received from the repeater, despite a relatively simple structure in terms of circuitry, which is then transmitted by the repeater. Another advantage is that a very robust system can be created with the repeater. This also results from the possible separate evaluation of the monostatic and bistatic components of the received signal at the OFDM radar sensor ei ne high performance of the system.
  • the reference radar frequency can, for example, be a reference or main carrier frequency of the OFDM symbols of the radar sensor and can correspond to the frequency of a local HF oscillator of the OFDM radar sensor.
  • the combining is preferably a linear combining and can in particular be adding or subtracting.
  • the output can, for example, be a sum output at which the output signal components of the multipliers are summed.
  • a differential output can also be used, at which the output signal components of the multiplier are subtracted. The output signal components are combined while maintaining the phases.
  • the predetermined frequency offset is a frequency offset at which an OFDM subcarrier contained in the signal received by the repeater is orthogonal to a corresponding OFDM subcarrier in the modulated signal, shifted by the frequency offset.
  • the frequency offset AfO can be greater than a bandwidth of the transmission signal sent by the OFDM radar sensor or the signal received by the repeater.
  • the modulated signal is preferably shifted relative to the signal received from the repeater by the mentioned frequency offset.
  • the signal generated and transmitted by the OFDM radar sensor preferably has unoccupied OFDM subcarriers in the frequency spectrum, the repeater being set up to generate frequency-shifted OFDM subcarriers from OFDM subcarriers in the signal received by the repeater, which are in frequency ranges corresponding to the frequency ranges of unoccupied OFDM subcarriers in the signal received by the repeater.
  • the synthetically generated subcarriers of the signal transmitted by the repeater can be transmitted in the gaps between the occupied subcarriers by means of an enlarged, for example doubled, carrier spacing of the assigned subcarriers.
  • subcarriers are occupied in the modulated signal, which (in the frequency domain or, more precisely, in the OFDM carrier spectrum) are interleaved with occupied subcarriers in the signal generated by the OFDM radar sensor and transmitted and received by the repeater. This means that subcarriers are occupied in the modulated signal that lie between the occupied subcarriers of the signal received by the repeater.
  • the transmission signal sent by the OFDM radar sensor occupies only every nth subcarrier of the OFDM frequency scheme, n being a natural number greater than 1, and the modulated signal being shifted by a frequency offset AfO compared to the signal received by the repeater which corresponds to an (m + pn) -fold of a subcarrier spacing Af of the OFDM frequency scheme, where m is a natural number smaller than n and p is an integer.
  • the frequency offset is m times the subcarrier spacing, where m is a natural number smaller than n.
  • orthogonally modulated signals from (n-1) repeaters can be interleaved with the monostatic signal components and can still be separated at the OFDM radar sensor.
  • the part of the received signal corresponding to the modulated signal is separated from a monostatic part of the received signal by separate evaluation of frequency ranges of the received signal.
  • the signal components can be separated particularly easily.
  • the OFDM radar sensor is preferably configured to detect OFDM symbols in one or more first frequency ranges of the received signal, which correspond to monostatic radar echoes, and to detect radar echoes of OFDM symbols in one or more other, second frequency ranges of the received signal, which bistatic radar echoes of the signal modulated by the repeater correspond. Using the frequency ranges, OFDM symbols are recognized as originating from the repeater and the modulated signal is differentiated from monostatic signals.
  • the repeater modulates the signal sent by the OFDM radar sensor and received by the repeater by frequency shifting by a predetermined frequency offset into the signal orthogonal to the signal received by the repeater
  • the one or more second frequency ranges correspond to the one or more shifted by the frequency offset first frequency ranges of the received signal.
  • Subcarrier frequencies within the first frequency ranges are evaluated as OFDM symbols of a monostatic radar response
  • subcarrier frequencies within second, other frequency ranges are evaluated as frequency-shifted OFDM symbols of a bistatic radar response.
  • the one or more first frequency ranges preferably comprise frequencies which correspond to the occupied OFDM subcarriers of the transmission signal.
  • the one or more second frequency ranges preferably include frequencies that are orthogonal to the occupied OFDM subcarriers of the transmission signal.
  • the OFDM radar sensor can be configured to separate first frequency ranges of the received signal, which include frequencies that correspond to the occupied OFDM subcarriers of the transmission signal, from other, second frequency ranges of the received signal, which include frequencies that correspond to the occupied OFDM subcarriers of the transmission signal are orthogonal.
  • first frequency ranges from the two th frequency ranges separately, and the respective frequency bands contained in OFDM subcarriers can be evaluated separately.
  • radar echoes from OFDM symbols of the transmission signal or radar echoes from the modulated signal of OFDM symbols contained in the repeater can be determined separately. That is, ra dar echoes of OFDM symbols of the transmission signal contained in the first frequency ranges can be detected, and radar echoes contained in the second frequency ranges of OFDM symbols contained in the modulated signal of the repeater can be detected.
  • the OFDM radar sensor is configured to evaluate the portion of the received signal corresponding to the modulated signal, a double signal propagation time and a double Doppler shift, which result from the double covered transmission and reception path between the OFDM radar sensor and the repeater , to be considered for estimating the distance and relative radial velocity of a radar target.
  • the transmission and reception path between the OFDM radar sensor and the repeater is approximately twice as long as the transit time or distance in the monostatic radar echoes for the same radar object, depending on the installation positions of the two components.
  • the OFDM radar sensor can be configured to assign a radar echo detected in the frequency spectrum of the monostatic signal component at a first frequency position to a radar echo that is detected in the frequency spectrum of the component of the received signal corresponding to the modulated signal at a corresponding, second frequency position; wherein the first frequency position corresponds to the single Doppler shift of a radar echo and the second frequency position corresponds to the double Doppler shift of a radar echo of the same radar target.
  • the OFDM radar sensor can be configured to include one in the monostatic portion of the received signal detected delay of a radar echo, which delay corresponds to the simple signal propagation time of the radar echo between the sensor and Ra darziel to assign a delay of a radar echo detected in the monostatic component of the received signal for the same radar target, which delay is the double passage of a transmit and The reception path between the sensor, radar target and repeater corresponds.
  • the OFDM radar sensor system is preferably an OFDM radar sensor system for a motor vehicle.
  • the plurality of transmitting and receiving units are preferably transmitting and receiving units for arranging at separate positions on a motor vehicle.
  • the object is also achieved by a motor vehicle with the OFDM radar sensor system.
  • Fig. 1 is a schematic sketch of a motor vehicle with a
  • OFDM radar sensor system with an OFDM radar sensor and a repeater
  • 3 shows partial spectra of OFDM symbols
  • 4 shows a schematic illustration of a signal profile of an OFDM symbol
  • FIG. 8 is a schematic representation of a further example of a
  • the OFDM radar sensor system shown in Fig. 1 is installed in a motor vehicle 10 and comprises transmitting and receiving units in the form of an OFDM radar sensor 12 and an active repeater 14, which are installed at a lateral distance B from one another in the motor vehicle 10, for example on the Fahr stuff front.
  • the OFDM radar sensor 12 generates and transmits a transmission signal 16 which is reflected or scattered by a radar target 18 and received as a ra darecho 20 by the OFDM radar sensor 12.
  • the reflected transmission signal 16 is also received by the repeater 14 as a radar echo 22.
  • the repeater 14 amplifies the signal generated and sent by the OFDM radar sensor 12 and received by the repeater 14 as a radar echo 22 and modulates it into a signal 24 which is orthogonal to the radar echo 22 and which is sent by the repeater 14.
  • the signal sent by the repeater 24 is from Radar target 18 is reflected again and is received as modulated radar echo 26 by OFDM radar sensor 12.
  • the received signal of the OFDM radar sensor 12 thus includes a monostatic component, which includes the direct radar echo 20 of the radar target 18, and a bistatic component, which includes the modulated radar echo 26 and thus corresponds to the modulated signal 24.
  • the OFDM radar sensor 12 can, for example, be an angle-resolving OFDM radar sensor with which the angle f1 at which the signal 20 is received by the radar target 18 can be estimated.
  • the repeater 14 can be, for example, a transceiver whose transmitting or receiving antenna (s) have a relatively wide field of view in the elevation direction and in the azimuth direction.
  • the field of view of the repeater 14 can, for example, correspond to a field of view of the OFDM radar sensor 12 for a given distance.
  • the signal 22 reflected to the repeater 14 can thereby be sent back to the OFDM radar sensor 12 on the same transmission and reception path with renewed reflection at the radar target 18.
  • the angle f2 at which the radar echo 22 is received by the repeater can differ from the angle f1, so that off-center radar targets 18 also supply monostatic and bistatic radar echoes 20, 26.
  • FIG. 2 schematically shows the repeater 14 with a receiving antenna 28 and a transmitting antenna 30.
  • a direction of part of the transmission signal 24 is illustrated, from which direction the signal 24 is reflected again on the radar target 18 and by the OFDM radar sensor 12 is received.
  • the repeater 14 comprises at least one amplifier, in the example a receiving amplifier 32 and a transmission amplifier 34.
  • the repeater 14 further comprises a modulator 36 for frequency shifting the received and in modulated form re-transmitted signal.
  • the modulator 36 subjects the received signal 22 to a frequency shift by a given frequency offset AfO, corresponding to a shift of a phase of a complex frequency of the signal 22, the phase varying according to a harmonic oscillation.
  • the phase shift is controlled via amplitudes I, Q of I / Q signal components, as explained below using the example of FIG. 7.
  • FIG. 3 schematically shows part of a spectrum of an OFDM symbol of the transmission signal 16.
  • the signal amplitude A is shown over the frequency f.
  • T 1 / Af.
  • the numbers of periods of the oscillations of the subcarriers differ within the symbol duration T by exactly one period or a multiple thereof, so that the subcarriers are orthogonal to one another.
  • n 2
  • FIG. 3 shows only two occupied subcarriers of the OFDM symbol at frequencies f1 and f2.
  • the frequency spectrum of the signal 16 shown in Fig. 3 corresponds, neglecting a Doppler shift, the frequency spectrum of the radar echoes received by the repeater 14.
  • the received signal 22 usually contains a superposition of time-delayed and possibly Doppler-shifted radar echoes, of which in FIG. 3 only a partial spectrum of a single radar echo 22 is shown.
  • the modulator 36 effects a frequency shift of the signal 22 by a frequency offset AfO which corresponds to the minimum subcarrier spacing Af.
  • the frequency spectrum of the amplified signal 24 sent back by the repeater 14 is shown schematically in FIG. 3 with the same amplitude by a dashed line. Due to the frequency shift, the signals 22, 24 are orthogonal to one another.
  • the occupied subcarriers of the modulated radar echo lie in the gaps of the OFDM symbols received as radar echo 22, as is illustrated in FIG.
  • Fig. 4 schematically shows a signal profile of an OFDM symbol of the transmission signal 16 over time t.
  • the individual occupied subcarriers of the signal are modulated, for example, each occupied subcarrier is modulated with a complex amplitude.
  • FIG. 5 schematically illustrates a monostatic radar echo 20 of an OFDM symbol contained in the received signal of the OFDM radar sensor 12, which comprises several first frequency ranges 38 in which the respective subcarriers are located, and an OFDM symbol contained in the bistatic radar echo 26 in second frequency ranges 40.
  • the monostatic signal components 20 received by the OFDM radar sensor 12 are in the first frequency ranges 38 and usually include a superimposition of time-delayed and possibly Doppler-shifted radar echoes.
  • the bistatic received radar echoes 26 additionally have the frequency shift by the frequency spacing AfO and also have a delay and, if necessary, a Doppler shift which corresponds to the two-fold passage through the transmission and reception path via the radar target 18.
  • FIG. 6 shows a schematic block diagram of the OFDM radar sensor 12 with a transmission branch 42 and a reception branch 44.
  • a modulation symbol s which includes sub-symbols for the individual subcarriers, is converted into an OFDM symbol x in by means of inverse Fourier transformation the time domain changed.
  • the OFDM symbol x comprises in a manner known per se the actual OFDM symbol of symbol length T and a cyclic prefix, which is a copy of an end section of the OFDM symbol.
  • the OFDM symbol x is converted by a DA converter into an analog signal with which an I / Q modulator 45 modulates the transmission frequency fO of a local oscillator LO in order to generate the transmission signal 16.
  • the received signal which contains the signal components 20 and 26, is demodulated in an I / Q demodulator 46 at the radar frequency of the local oscillator LO, digitized by an AD converter, and a Fourier transformation is carried out using FFT. During the Fourier transformation, the subcarriers contained in the received signal 20, 26 are mapped to separated frequency positions in the frequency spectrum.
  • the first frequency ranges 38 of the frequency spectrum and the second frequency ranges 40 of the frequency spectrum are then processed further separately in separate processing branches.
  • the processing is carried out for the successive OFDM symbols s of an OFDM radar measurement. A sum of complex exponents generated by the transit time and the Doppler shift is thus obtained in a two-dimensional spectrum E1, corresponding to the subcarriers and the sequence of OFDM symbols.
  • the signal components of the second frequency ranges 40 corresponding to the modulated signal of the repeater 14 are additionally subjected to a demodulation in the form of a frequency shift by the frequency spacing D ⁇ O with which the repeater 14 has modulated the transmitted signal.
  • the further processing with complex spectral division by the sequence of OFDM symbols s then corresponds to the processing of the monostatic signals, and a two-dimensional spectrum E2 is obtained.
  • a respective detection device 47 evaluates the 2D spectra E1, E2 obtained in the two separate processing branches for the frequency ranges 38 and 40 and detects radar objects on the basis of peaks in the spectra E1, E2.
  • An evaluation device 48 evaluates the detected Radarob objects. Radar objects that were detected using signals from the second frequency ranges 40 at frequency positions that correspond to the double Doppler shift of the radar echo are related to radar objects that were detected using signals from the first frequency ranges 38 at frequency positions that have a correspond to the simple Doppler shift. In a similar way, objects that have been detected using signals from the second frequency ranges 40 that have double the transit time are assigned to corresponding objects that were detected using signals from the first frequency ranges 38 with a single transit time. Fig.
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of the modulator 36.
  • An input 49 of the modulator 36 is connected to an I / Q splitter 50 which divides the input signal of the modulator 36 into an in-phase signal and a quadrature signal.
  • the I / Q splitter 50 provides the input signal with a phase shift of 0 ° in a first signal branch, the upper in FIG. 7, and the input signal with a phase shift of 0 ° in the second, lower signal branch in FIG Phase shift of 90 ° available.
  • the I / Q splitter 50 is constructed in a manner known per se by a passive LC network.
  • the upper and lower signal branches each include a multiplier 52 and 54, respectively, which are symbolically illustrated in FIG.
  • the multipliers 52, 54 receive I / Q components of a modulation signal as further input variables.
  • the outputs of the multipliers 52, 54 are summed in the correct phase at the output 56 of the modulator 36 by a summation element 58.
  • the input signal is thus phase shifted by the modulator 36, the complex phase shift vector revolving (rotating) with the frequency AfO.
  • a repeater 14 ′ shown in FIG. 8 can be used instead of the repeater 14 shown in FIG. 2, a repeater 14 ′ shown in FIG. 8 can be used.
  • the directional coupler 62 includes three input / output ports.
  • the directional coupler 62 couples the signal received from the antenna 60 into the modulator 36 via the amplifier 32.
  • the output signal of the modulator 36 or of the amplifier 34 is coupled in the direction of the antenna 60 for transmission.
  • FIG. 9 shows a representation corresponding to FIG. 5 according to a further exemplary embodiment.
  • that of the modulator 36 corresponds to Repeater 14 caused frequency shift AfO of the occupied bandwidth of an OFDM symbol or is greater than this.
  • the OFDM symbols of the transmission signal of the OFDM radar sensor 12 in this example immediately consecutive subcarriers are occupied, which are contained together in a first frequency range 38.
  • the bistatically received radar echoes are contained in a second frequency range 40 which is shifted relative to the first frequency range 38 by the frequency offset AfO.
  • the frequency spacing in this example is qAf, where Af is the distance between two consecutive sub-carriers.
  • FIGS. 2 and 5 can be generalized in a corresponding manner to an OFDM radar sensor system with several active repeaters 14.
  • FIG. 10 shows in a representation corresponding to FIG. 3 part of an OFDM symbol of another Example of a transmission signal 16 in which only every third subcarrier is occupied.
  • a further repeater 14 can then generate a modulated signal by means of a frequency offset 2AfO which is orthogonal to the signal of the first repeater 14 shifted by AfO.
  • the OFDM radar sensor 12 can then distinguish the radar echoes originating from the different repeaters 14 from one another and from the monostatic radar echoes based on their location in corresponding frequency ranges and process them separately in three processing branches.

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Abstract

OFDM-Radarsensorsystem mit mehreren Sende- und Empfangseinheiten (12, 14), wobei eine der Sende- und Empfangseinheiten ein OFDM-Radarsensor (12) ist und wobei eine andere der Sende- und Empfangseinheiten ein Repeater (14) ist, der dazu konfiguriert ist, ein von dem OFDM-Radarsensor (12) erzeugtes und gesendetes und von dem Repeater (14) empfangenes Signal (22) in ein zu dem von dem Repeater (14) empfangenen Signal (22) orthogonales Signal zu modulieren und das modulierte Signal (24) auszusenden, und wobei der OFDM-Radarsensor (12) dazu konfiguriert ist, einen dem modulierten Signal (24) entsprechenden Anteil (26) eines vom OFDM-Radarsensor (12) empfangenen Signals (20, 26) von einem monostatischen Anteil (20) des vom OFDM-Radarsensor (12) empfangenen Signals (20, 26) zu trennen.

Description

Beschreibung
Titel
OFDM-Radarsensorsvstem mit aktiv zurücksendendem Repeater
Die Erfindung betrifft ein OFDM-Radarsensorsystem.
Digitale Modulationsverfahren mit mehreren Trägerfrequenzen sind als OFDM- (orthogonal frequency division multiplex)-Verfahren bekannt. Ein Einsatz von OFDM-Verfahren für Radarsysteme wird zunehmend untersucht. Bei einem OFDM-Verfahren wird ein Frequenzband in mehrere orthogonale Unterbänder jeweiliger Unterträger oder sub-carriers aufgeteilt (FDM, frequency division mul- tiplexing), und es werden OFDM-Symbole sequentiell nacheinander gesendet. Das gesendete Signal eines OFDM-Symbols ist zusammengesetzt aus gemäß einem Modulationsschema des Symbols modulierten, zueinander orthogonalen Unterträger-Signalen (sub-carrier Signals), die gleichzeitig innerhalb der OFDM- Symbol-Periode gesendet werden. Dazu werden die Unterträgerfrequenzen so gewählt, dass im Frequenzspektrum das Maximum eines Unterträgers auf ei nem Nulldurchgang der anderen Unterträger liegt. Beim empfangenen Signal kann anhand der Laufzeit der OFDM-Symbole eine Entfernung eines Radarobjekts geschätzt werden, während anhand eines aus dem Doppler-Effekt resultierenden Phasenverlaufs über eine Folge von OFDM- Symbolen eine Geschwindigkeitsschätzung vorgenommen werden kann. Meh rere Radarobjekte verursachen eine Summe von verzögerten und dopplerver- schobenen Echos des gesendeten OFDM-Signals. Durch einen Zyklusvorspann (Prefix) vor der Symbol-Periode können sich überlagernde Radarechos mit un- terschiedlichen Laufzeiten von Radarechos eines nachfolgenden OFDM- Symbols getrennt werden.
„Design of Low-Power Active Tags for Operation with 77-81 GHz FMCW Ra dar”, M. S. Dadash, J. Hasch, P. Chevalier, A. Cathelin, N. Cahoon und S. P. Voinigescu, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 65, no. 12, pp. 5377-5388, Dec. 2017, beschreibt einen aktiven Transponder (“acti- ve tag”), der ein empfangendes Radarsignal mit einem Rechtecksignal pha senmoduliert und erneut aussendet. Das„active tag“ kann anhand des zurück gestrahlten Signals vom Radarsensor erkannt werden und kann dadurch ein mit dem„active tag“ ausgestattetes Zielobjekt kennzeichnen.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges OFDM-Radarsensorsystem mit mehreren Sende- und Empfangseinheiten zur Verfügung zu stellen, bei dem mono- und bistatische Radarzielantworten der Sende- und Empfangseinheiten ausgewertet werden können.
Dies Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein OFDM- Radarsensorsystem mit mehreren Sende- und Empfangseinheiten, wobei eine der Sende- und Empfangseinheiten ein OFDM-Radarsensor ist und wobei eine andere der Sende- und Empfangseinheiten ein Repeater ist, der dazu konfigu riert ist, ein von dem OFDM-Radarsensor erzeugtes und gesendetes und von dem Repeater empfangenes Signal in ein zu dem von dem Repeater empfan genen Signal orthogonales Signal zu modulieren und das modulierte Signal auszusenden, und wobei der OFDM-Radarsensor dazu konfiguriert ist, einen dem modulierten Signal entsprechenden Anteil eines von dem OFDM- Radarsensor empfangenen Signals von einem monostatischen Anteil des von dem OFDM-Radarsensor empfangenen Signals zu trennen. Der Repeater ist somit dazu konfiguriert, das von dem Repeater empfangene Signal, welches ein von dem OFDM-Radarsensor erzeugtes und gesendetes Signal ist, zu modulieren und das modulierte Signal auszusenden, wobei das modulierte Signal orthogonal zu dem von dem Repeater empfangenen Signal ist. Mit anderen Worten ist der Repeater dazu konfiguriert, aus einem empfan genen Signal durch Modulieren des empfangenen Signals ein moduliertes Sig nal zu erzeugen und das modulierte Signal auszusenden.
Das vom OFDM-Radarsensor erzeugte und gesendete und vom Repeater emp fangene Signal wird nachfolgend auch als das vom Repeater empfangene Sig nal bezeichnet.
Der Repeater kann auch als Transceiver bezeichnet werden.
Unter einem monostatischen Anteil wird hier ein Anteil des empfangenen Sig nals verstanden, der als Radarecho des von dem OFDM-Radarsensor gesen deten Sendesignals auf einem Sende- und Empfangspfad ohne Zwischenschal ten des Repeaters empfangen wird. Monostatische Signalanteile, auf deren Sende- und Empfangspfad der Repeater nicht durchlaufen wurde, werden un terschieden von bistatischen Signalanteilen, die einen Sende- und Empfangs pfad ausgehend vom OFDM-Radarsensor unter Einbeziehung des Repeaters durchlaufen haben und somit zuletzt vom Repeater gesendet wurden. Aufgrund der Orthogonalität stören sich die monostatischen und bistatischen Signalantei le des von dem OFDM-Radarsensor empfangenen Signals nicht gegenseitig.
Die Orthogonalität bezieht sich auf die OFDM-Kodierung des Sendesignals. Insbesondere wird unter einem orthogonalen Signal hier ein bezüglich der OFDM-Kodierung des Sendesignals bzw. des vom Repeater empfangenen Signals orthogonales Signal verstanden. Insbesondere sind zwei Signale, wie das von dem Repeater empfangene Signal und das modulierte Signal, orthogo nal zueinander, wenn in einem der beiden Signale enthaltene, d.h. belegte OFDM-Unterträger jeweils orthogonal sind zu den jeweiligen im anderen Signal enthaltenen, d.h. belegten OFDM-Unterträgern. Die Orthogonalität kann bei spielsweise durch Verwendung anderer Frequenzbänder anstelle der Fre quenzbänder des Sendesignals bzw. Radarechos oder durch Verwendung ei nes anderen Frequenzbereichs gegeben sein.
Da die empfangenen bistatischen Signalanteile orthogonal zu den monostati schen Signalanteilen sind, können sie am OFDM-Radarsensor von den mono statischen Signalanteilen zuverlässig unterschieden werden. Indem außerdem der Repeater das modulierte Signal aktiv aussendet, kann eine starke Ab schwächung des zurückgesendeten Signals vermieden werden, wie sie etwa bei einem passiven Signalreflektor auftreten würde. Es wird insbesondere er möglicht, eine durch das doppelte Durchlaufen des Sende- und Empfangspfa des reduzierte Signalstärke ganz oder zumindest teilweise zu kompensieren.
Der Repeater entspricht einem„virtuellen OFDM-Radarsensor“, dessen zuge hörige Radarechos jedoch am eigentlichen OFDM-Radarsensor ausgewertet werden. Sowohl die Auswertung als auch die Modulation ins FIF-Frequenzband und die Demodulation ins Basisband finden nur an einer Haupt-Sende- und Empfangseinheit statt, dem OFDM-Radarsensor. Am OFDM-Radarsensor gleichzeitig empfangene monostatische Signalanteile und dem modulierten Signal entsprechende bistatische Signalanteile können aufgrund ihrer Orthogo nalität getrennt ausgewertet werden. Es wird ermöglicht, dass bei dem verteil ten OFDM-Radarsensorsystem die Sende- und Empfangseinheiten miteinander kooperieren, wobei die Sende- und Empfangseinheiten zugleich autonom sind und einen OFDM-Radarsensor sowie wenigstens einen Repeater umfassen. Da die Repeater lediglich eine Modulation, beispielsweise eine einfache Frequenz verschiebung des empfangenen und wieder ausgesendeten Signals vorneh- men, gehen alle vom OFDM-Radarsensor empfangenen Signale auf die Radar frequenz des lokalen Oszillators des OFDM-Radarsensors zurück, so dass eine genaue Auswertung der Radarechos der Sende- und Empfangseinheiten er möglicht wird. Insbesondere gehen die von den unterschiedlichen Sende- und Empfangseinheiten stammenden, empfangenen Radarechos auf jeweils ein selbes OFDM-Symbol während einer gegebenen OFDM-Symbolperiode zurück, so dass die Amplituden und Phasenverschiebungen der Radarechos am
OFDM-Radarsensor kohärent sind und zentral präzise bestimmt werden kön nen. Die orthogonalen Signale ermöglichen eine eindeutige Zuordnung der Sig nalquelle (OFDM-Radarsensor oder Repeater) bei der Auswertung im OFDM- Radarsensor. Je nach relativer Anordnung eines oder mehrerer Repeater zum OFDM-Radarsensor kann somit eine sehr breite virtuelle Apertur des OFDM- Radarsensorsystems erzeugt werden. Durch die Verwendung von einem loka len Oszillator nur im OFDM-Radarsensor kann der Einfluss von Phasenrau schen minimiert werden. Es wird somit eine verbesserte Ortung von Radarzie len ermöglicht. Insbesondere wird eine Auswertung aus zwei unterschiedlichen Sensorpositionen ermöglicht, nämlich vom eigentlichen OFDM-Radarsensor und von einer virtuellen Sensorposition entsprechend der Position des Repea ters. Dies kann insbesondere zur Auswertung von Zielen im Nahbereich unter halb von 50 oder 100 Metern vorteilhaft sein.
Insbesondere kann der Repeater dazu konfiguriert sein, ein von dem Repeater empfangenes Radarecho des von dem OFDM-Radarsensor gesendeten Sen designals zu modulieren, insbesondere in ein zu dem Radarecho orthogonales Signal zu modulieren, und das modulierte Signal auszusenden. Mit anderen Worten kann der Repeater dazu konfiguriert sein, aus einem von einem Radar ziel empfangenen Radarecho eines von dem OFDM-Radarsensor gesendeten Sendesignals durch Modulieren des empfangenen Radarechos ein moduliertes Signal zu erzeugen und das modulierte Signal auszusenden. Insbesondere kann das modulierte Signal auf demselben Sende- und Empfangspfad zurück gesendet werden.
Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Vorzugsweise enthält das von dem Repeater ausgesendete Signal das von dem Repeater empfangene Signal um einen vorbestimmten Frequenzversatz frequenzverschoben. Mit anderen Worten ist das von dem Repeater empfange ne und durch Modulation um einen vorbestimmten Frequenzversatz frequenz verschobene Signal in dem von dem Repeater ausgesendeten Signal enthalten. Somit weist das von dem Repeater erzeugte modulierte Signal Frequenzkom ponenten auf, die gegenüber entsprechenden Frequenzkomponenten des von dem Repeater empfangenen Signals um einen vorbestimmten Frequenzversatz frequenzverschoben sind. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass im jeweiligen Repeater mit einfachen schaltungstechnischen Mitteln eine Erzeugung der or thogonalen Signale ermöglicht wird, die eine eindeutige Zuordnung der Signal quelle (OFDM-Radarsensor oder Repeater) bei der Auswertung im OFDM- Radarsensor ermöglichen. Insbesondere ist im Repeater kein FIF-Oszillator er forderlich, und es kann ein relativ einfach aufgebauter Repeater verwendet werden. Dies ist besonders vorteilhaft hinsichtlich der Robustheit wie auch der Fierstellungskosten des Systems.
Vorzugsweise ist der Repeater dazu konfiguriert, dass von dem OFDM- Radarsensor erzeugte und gesendete und von dem Repeater empfangene Sig nal durch Frequenzverschieben um einen vorbestimmten Frequenzversatz in das zu dem von dem Repeater empfangenen Signal orthogonale Signal zu mo dulieren. Die Orthogonalität wird somit durch Verschieben um einen Frequenz versatz oder Frequenzoffset hergestellt. Die Aufgabe wird somit gelöst durch ein OFDM-Radarsensorsystem mit mehreren Sende- und Empfangseinheiten, wobei eine der Sende- und Empfangseinheiten ein OFDM-Radarsensor ist und wobei eine andere der Sende- und Empfangseinheiten ein Repeater ist, der dazu konfiguriert ist, ein von dem OFDM-Radarsensor erzeugtes und gesende tes und von dem Repeater empfangenes Signal durch Frequenzverschieben um einen vorbestimmten Frequenzversatz in ein zu dem von dem Repeater empfangenen Signal orthogonales Signal zu modulieren und das modulierte Signal auszusenden, und wobei der OFDM-Radarsensor dazu konfiguriert ist, einen dem modulierten Signal entsprechenden Anteil eines von dem OFDM- Radarsensors empfangenen Signals von einem monostatischen Anteil des von dem OFDM-Radarsensor empfangenen Signals zu trennen.
Die Modulation durch Frequenzverschieben um einen vorbestimmten Fre quenzversatz hat den besonderen Vorteil, dass die Auswertung am eigentlichen OFDM-Radarsensor für die dem modulierten Signal entsprechenden empfan genen Signalanteile in gleicher weise wie die Auswertung der monostatischen empfangenen Signalanteile erfolgen kann. In vorteilhafter weise kann somit der Aufwand zur Signalverarbeitung im OFDM-Radarsensorsystem trotz der Bereit stellung eines„virtuellen Radarsensors“ am Ort des Repeaters minimiert wer den. Dabei wird durch die orthogonale Modulation dennoch die Trennung der monostatischen und bistatischen Signalanteile ermöglicht.
Das Frequenzverschieben um einen vorbestimmten Frequenzversatz wird vor zugsweise durch Phasenverschieben eines I/Q-Signals durchgeführt, wobei die Phasenverschiebung gemäß einer harmonischen Schwingung variiert mit einer Frequenz entsprechend dem vorbestimmten Frequenzversatz. Auf diese Weise kann eine Konvertierung der komplexen Frequenz des I/Q-Signals erfolgen, bei der kein unerwünschtes, zweites Seitenband entsteht. Es sind jedoch auch an dere Arten der Modulation denkbar, wie etwa eine Phasenmodulation oder eine Amplitudenmodulation. Vorzugsweise weist der Repeater einen Modulator zum Frequenzverschieben eines von dem Repeater empfangenen Signals um einen vorgegebenen Fre quenzabstand auf, wobei der Modulator aufweist: einen I/Q-Splitter, der dazu eingerichtet ist, aus einem von dem Repeater empfangenen Signal I/Q- Signalkomponenten bereitzustellen, die gegeneinander um 90° phasenver schoben sind, bezogen auf eine Referenzradarfrequenz; Multiplizierer, die dazu eingerichtet sind, die jeweiligen I/Q-Signalkomponenten vorzeichenbehaftet mit jeweiligen I/Q-Modulationssignal-Komponenten eines Modulationssignals zu multiplizieren, wobei das Modulationssignal eine Frequenz aufweist, die dem vorgegebenen Frequenzabstand entspricht; und einen Ausgang, an welchem Ausgangssignalkomponenten der Multiplizierer kombiniert werden. Das Modula tionssignal entspricht vorzugsweise einer harmonischen Schwingung. Am Aus gang wird das zu dem vom Repeater empfangenen Signal orthogonale Signal bereitgestellt. Der Modulator ermöglicht es, eine echte Frequenzverschiebung um einen Frequenzabstand entsprechend einer Modulationsfrequenz vorzu nehmen, ohne dass dabei unerwünschte Flarmonische der Modulationsfre quenz erzeugt werden, wobei dennoch ein schaltungstechnisch einfacher Auf bau des Repeaters ermöglicht wird. So ist insbesondere kein FIF-Oszillator im Repeater erforderlich, und es muss kein FIF-Oszillatorsignal zugeführt werden. Vorteilhaft ist auch, dass ein System realisiert werden kann, bei dem keine Synchronisationssignale über Signalverbindungsleitungen zwischen den Sen de- und Empfangseinheiten übertragen werden müssen. Vorteilhaft ist außer dem, dass beispielsweise der I/Q-Splitter als passives Netzwerk aufgebaut sein kann, beispielsweise als RLC-Netzwerk oder insbesondere als LC-Netzwerk.
Der beschriebene Modulator ermöglicht es somit, trotz eines schaltungstech nisch relativ einfachen Aufbaus aus einem im vom Repeater empfangenen Sig nal enthaltenen OFDM-Symbol ein dazu orthogonales OFDM-Symbol zu erzeu gen, welches dann von dem Repeater ausgesendet wird. Vorteilhaft ist weiter, dass mit dem Repeater ein sehr robustes System geschaffen werden kann. Zu dem ergibt sich durch die mögliche getrennte Auswertung der monostatischen und bistatischen Anteile des empfangenen Signals am OFDM-Radarsensor ei ne hohe Leistungsfähigkeit des Systems.
Die Referenzradarfrequenz kann beispielsweise eine Referenz- oder Haupt- Trägerfrequenz der OFDM-Symbole des Radarsensors sein und kann der Fre quenz eines lokalen HF-Oszillators des OFDM-Radarsensors entsprechen.
Das Kombinieren ist vorzugsweise ein lineares Kombinieren und kann insbe sondere ein Addieren oder Subtrahieren sein. Der Ausgang kann beispielswei se ein Summenausgang sein, an dem die Ausgangssignalkomponenten der Multiplizierer summiert werden. Je nach Vorzeichen der I/Q- Modulationssignalkomponenten kann auch ein Differenzausgang verwendet werden, an welchem die Ausgangssignalkomponenten der Multiplizierer subtra hiert werden. Das Kombinieren der Ausgangssignalkomponenten erfolgt unter Beibehaltung der Phasen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der vorbestimmte Frequenzversatz ein Frequenzversatz, bei welchem ein im vom Repeater empfangenen Signal enthaltener OFDM-Unterträger orthogonal zu einem entsprechenden um den Frequenzversatz verschobenen OFDM-Unterträger im modulierten Signal ist. Dies ist der Fall, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass der Frequenzversatz AfO gleich einem ein- oder mehrfachen, ganzzahligen Vielfachen des Kehrwerts der Symbol-Periode T ist: AfO = k / T, wobei k eine ganze Zahl ungleich Null ist. Insbesondere kann der Frequenzversatz AfO ein ganzzahliges Mehrfaches des Unterträgerabstands Af des OFDM-Frequenzschemas sein: AfO = kAf. Alternativ oder gleichzeitig kann der Frequenzversatz AfO größer als eine Bandbreite des von dem OFDM-Radarsensor gesendeten Sendesignals oder des von dem Repeater empfangenen Signals sein. Das modulierte Signal ist vorzugsweise gegenüber dem vom Repeater empfangenen Signal um den genannten Fre quenzversatz verschoben. Vorzugsweise weist das von dem OFDM-Radarsensor erzeugte und gesendete Signal unbelegte OFDM-Unterträger im Frequenzspektrum auf, wobei der Repeater dazu eingerichtet ist, aus im vom Repeater empfangenen Signal be legten OFDM-Unterträgern frequenzverschobene OFDM-Unterträger zu erzeu gen, welche in Frequenzbereichen liegen, die Frequenzbereichen von unbeleg ten OFDM-Unterträgern im vom Repeater empfangenen Signal entsprechen.
Durch einen vergrößerten, beispielsweise verdoppelten Trägerabstand der be legten Unterträger können in den Lücken zwischen den belegten Unterträgern die synthetisch erzeugten Unterträger des vom Repeater ausgesendeten Sig nals übertragen werden. Beispielsweise sind im modulierten Signal Unterträger belegt, die (im Frequenzraum oder, genauer, im OFDM-Trägerspektrum) ver schachtelt sind mit belegten Unterträgern in dem vom OFDM-Radarsensor er zeugten und gesendeten und vom Repeater empfangenen Signal. D.h., im mo dulierten Signal sind Unterträger belegt, die zwischen den belegten Unterträ gern des von dem vom Repeater empfangenen Signals liegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform belegt das von dem OFDM-Radarsensor gesendete Sendesignal nur jeden n-ten Unterträger des OFDM- Frequenzschemas, wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 ist, und wobei das modulierte Signal gegenüber dem vom Repeater empfangenen Signal um einen Frequenzversatz AfO verschoben ist, der einem (m + pn)-fachen eines Unterträ gerabstands Af des OFDM-Frequenzschemas entspricht, wobei m eine natürli che Zahl kleiner n ist und p eine ganze Zahl ist. Das heißt, der Frequenzab stand zwischen zwei belegten Unterträgern eines OFDM-Symbols ist nAf, und der im Repeater erzeugte Frequenzversatz ist AfO = (m+pn)Af.
Vorzugweise ist p = 0. Das heißt, der Frequenzversatz beträgt ein m-faches des Unterträgerabstands, wobei m eine natürliche Zahl kleiner n ist. Durch eine sol- che Verschachtelung der vom OFDM-Radarsensor für das Sendesignal genutz ten Unterträger und der von dem Repeater für das modulierte Signal genutzte Unterträger kann der Frequenzbereich des Sendesignals sich mit dem Fre quenzbereich des modulierten Signals maximal überschneiden, so dass Signal übertragungseigenschaften der jeweiligen Sende- und Empfangspfade der mo nostatischen und bistatischen empfangenen Signalanteile möglichst ähnlich sind. So kann in einem Beispiel nur jeder zweite Unterträger für das von dem OFDM-Radarsensor gesendete Sendesignal gelegt werden (n=2), und der Repeater kann das empfangene Signal um einen Unterträgerabstand versetzen (modulieren) und wieder aussenden (AfO = +/- Af).
In einem erweiterten System, welches mehrere Repeater der beschriebenen Art umfasst, können im Falle n > 2 orthogonal modulierte Signale von (n-1 ) Repea tern mit den monostatischen Signalanteilen verschachtelt werden und können dennoch am OFDM-Radarsensor getrennt werden.
Vorzugsweise erfolgt das Trennen des dem modulierten Signal entsprechenden Anteils des empfangenen Signals von einem monostatischen Anteil des emp fangenen Signals durch ein separates Auswerten von Frequenzbereichen des empfangenen Signals. Dies ermöglicht es, in einfacher Weise die separate Auswertung für entsprechende Teile eines Frequenzspektrums des empfange nen Signals für ein jeweiliges gesendetes OFDM-Symbol vorzunehmen. Im Frequenzspektrum kann eine Trennung der Signalanteile besonders einfach vorgenommen werden.
Vorzugsweise ist der OFDM-Radarsensor dazu konfiguriert, in einem oder meh reren ersten Frequenzbereichen des empfangenen Signals OFDM-Symbole zu detektieren, welche monostatischen Radarechos entsprechen, und in einem oder mehreren anderen, zweiten Frequenzbereichen des empfangenen Signals Radarechos von OFDM-Symbolen zu detektieren, welche bistatischen Radar- echos des von dem Repeater modulierten Signals entsprechen. Anhand der Frequenzbereiche werden somit OFDM-Symbole als vom Repeater stammen des moduliertes Signal erkannt und von monostatischen Signalen unterschie den.
Wenn der Repeater das von dem OFDM-Radarsensor gesendete und vom Repeater empfangene Signal durch Frequenzverschieben um einen vorbe stimmten Frequenzversatz in das zu dem vom Repeater empfangenen Signal orthogonale Signal moduliert, entsprechen der eine oder die mehreren zweiten Frequenzbereiche den um den Frequenzversatz verschobenen einen oder mehreren ersten Frequenzbereichen des empfangenen Signals. Unterträgerfre quenzen innerhalb erster Frequenzbereiche werden als OFDM-Symbole einer monostatischen Radarantwort ausgewertet, Unterträgerfrequenzen innerhalb zweiter, anderer Frequenzbereiche werden als frequenzverschobene OFDM- Symbole einer bistatischen Radarantwort ausgewertet.
Der eine oder die mehreren ersten Frequenzbereiche umfassen vorzugsweise Frequenzen, die den belegten OFDM-Unterträgern des Sendesignals entspre chen. Der eine oder die mehreren zweiten Frequenzbereiche umfassen vor zugsweise Frequenzen, die zu den belegten OFDM-Unterträgern des Sende signals orthogonal sind.
Beispielsweise kann der OFDM-Radarsensor dazu konfiguriert sein, erste Fre quenzbereiche des empfangenen Signals, welche Frequenzen umfassen, die den belegten OFDM-Unterträgern des Sendesignals entsprechen, zu trennen von anderen, zweiten Frequenzbereichen des empfangenen Signals, welche Frequenzen umfassen, die zu den belegten OFDM-Unterträgern des Sendesig nals orthogonal sind. Somit werden im Frequenzspektrum des von dem OFDM- Radarsensor empfangenen Signals die ersten Frequenzbereiche von den zwei- ten Frequenzbereichen getrennt, und es können jeweilige enthaltene Fre quenzbänder von OFDM-Unterträgern getrennt ausgewertet werden.
In den getrennten Frequenzbereichen können beispielsweise jeweils separat Radarechos von OFDM-Symbolen des Sendesignals bzw. Radarechos von dem modulierten Signal der im Repeater enthaltenen OFDM-Symbole bestimmt werden. Das heißt, es können in den ersten Frequenzbereichen enthaltene Ra darechos von OFDM-Symbolen des Sendesignals detektiert werden, und es können in den zweiten Frequenzbereichen enthaltene Radarechos von im mo dulierten Signal des Repeaters enthaltenen OFDM-Symbolen detektiert werden.
Vorzugsweise ist der OFDM-Radarsensor dazu konfiguriert, bei einer Auswer tung des dem modulierten Signal entsprechenden Anteils des empfangenen Signals eine zweifache Signallaufzeit und eine zweifache Dopplerverschiebung, welche sich aus dem zweifach zurücklegenden Sende- und Empfangspfad zwi schen dem OFDM-Radarsensor und dem Repeater ergeben, für die Schätzung von Abstand und relativer Radialgeschwindigkeit eines Radarziels zu berück sichtigen. Der Sende- und Empfangspfad zwischen OFDM-Radarsensor und Repeater ist je nach den Einbaupositionen der beiden Komponenten etwa dop pelt so lang wie die Laufzeit bzw. Entfernung in den monostatischen Radar echos für das gleiche Radarobjekt. Beispielsweise kann der OFDM- Radarsensor dazu konfiguriert sein, ein im Frequenzspektrum des monostati schen Signalanteils bei einer ersten Frequenzposition detektiertes Radarecho einem Radarecho zuzuordnen, welches im Frequenzspektrum des dem modu lierten Signal entsprechenden Anteils des empfangenen Signals bei einer ent sprechenden, zweiten Frequenzposition detektiert wird; wobei die erste Fre quenzposition der einfachen Dopplerverschiebung eines Radarechos entspricht und die zweite Frequenzposition der zweifachen Dopplerverschiebung eines Radarechos des gleichen Radarziels entspricht. Entsprechend kann der OFDM- Radarsensor dazu konfiguriert sein, eine in dem monostatischen Anteil des empfangen Signals detektierte Verzögerung eines Radarechos, welche Verzö gerung der einfachen Signallaufzeit des Radarechos zwischen Sensor und Ra darziel entspricht, einer in dem monostatischen Anteil des empfangen Signals detektierten Verzögerung eines Radarechos für das gleiche Radarziel zuzuord nen, welche Verzögerung dem zweifachen Durchlaufen eines Sende- und Emp fangspfades zwischen Sensor, Radarziel und Repeater entspricht.
Somit wird für die Schätzung von Entfernung und Geschwindigkeit eines Rada robjekts für die bistatischen Radarechos berücksichtigt, dass der Sende- und Empfangspfad zwischen OFDM-Radarsensor und dem Repeater doppelt durch laufen wurde.
Das OFDM-Radarsensorsystem ist vorzugsweise ein OFDM- Radarsensorsystem für ein Kraftfahrzeug. Die mehreren Sende- und Emp fangseinheiten sind vorzugsweise Sende- und Empfangseinheiten zur Anord nung an separaten Positionen an einem Kraftfahrzeug. Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit dem OFDM-Radarsensorsystem.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläu tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Skizze von einem Kraftfahrzeug mit einem
OFDM-Radarsensorsystem mit einem OFDM-Radarsensor und ei nem Repeater;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Repeaters;
Fig. 3 Teilspektren von OFDM-Symbolen; Fig. 4 eine schematische Veranschaulichung eines Signalverlaufs eines OFDM-Symbols;
Fig. 5 schematische Darstellungen von Radarechos von OFDM-Symbolen;
Fig. 6 einen schematischen Aufbau des OFDM-Radarsensors;
Fig. 7 ein Prinzipschaltbild eines Modulators des Repeaters;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels eines
Repeaters;
Fig. 9 schematische Darstellungen von Radarechos von OFDM-Symbolen gemäß einem weiteren Beispiel; und
Fig. 10 Teilspektren von OFDM-Symbolen gemäß einem weiteren Beispiel.
Das in Fig. 1 gezeigten OFDM-Radarsensorsystem ist in ein Kraftfahrzeug 10 eingebaut und umfasst Sende- und Empfangseinheiten in Form eines OFDM- Radarsensors 12 und eines aktiven Repeaters 14, die mit seitlichem Abstand B voneinander im Kraftfahrzeug 10 eingebaut sind, beispielsweise an der Fahr zeugfront. Der OFDM-Radarsensor 12 erzeugt und sendet ein Sendesignal 16 aus, welches von einem Radarziel 18 reflektiert oder gestreut wird und als Ra darecho 20 vom OFDM-Radarsensor 12 empfangen wird. Das reflektierte Sen- designal 16 wird außerdem vom Repeater 14 als Radarecho 22 empfangen.
Der Repeater 14 verstärkt das vom OFDM-Radarsensor 12 erzeugte und ge sendete und vom Repeater 14 als Radarecho 22 empfangene Signal und mo duliert es in ein zu dem Radarecho 22 orthogonales Signal 24, welches vom Repeater 14 gesendet wird. Das vom Repeater gesendete Signal 24 wird vom Radarziel 18 erneut reflektiert und wird als moduliertes Radarecho 26 von dem OFDM-Radarsensor 12 empfangen. Das empfangene Signal des OFDM- Radarsensors 12 umfasst somit einen monostatischen Anteil, welcher das di rekte Radarecho 20 des Radarziels 18 umfasst, und einen bistatischen Anteil, der das modulierte Radarecho 26 umfasst und somit dem modulierten Signal 24 entspricht.
Der OFDM-Radarsensor 12 kann beispielsweise ein winkelauflösender OFDM- Radarsensor sein, mit dem der Winkel f1 , unter welchem das Signal 20 vom Radarziel 18 empfangen wird, geschätzt werden kann. Der Repeater 14 kann beispielsweise ein Transceiver sein, dessen Sende- bzw. Empfangsantenne(n) ein relativ breites Sichtfeld (field of view) in Elevationsrichtung und in Azimut richtung aufweisen. Der Sichtbereich des Repeaters 14 kann beispielsweise einem Sichtbereich des OFDM-Radarsensors 12 für einen gegebenen Entfer nungsbereich entsprechen. Wie in Fig. 1 veranschaulicht, kann dadurch das zum Repeater 14 reflektierte Signal 22 auf dem gleichen Sende- und Emp fangspfad unter erneuter Reflexion am Radarziel 18 zum OFDM-Radarsensor 12 zurückgesendet werden. Der Winkel f2, unter dem das Radarecho 22 vom Repeater empfangen wird, kann sich von dem Winkel f1 unterscheiden, so dass auch außermittige Radarziele 18 monostatische und bistatische Radar echos 20, 26 liefern.
Fig. 2 zeigt schematisch den Repeater 14 mit einer Empfangsantenne 28 und einer Sendeantenne 30. In Fig. 2 ist eine Richtung eines Teils des Sendesig- nals 24 veranschaulicht, aus welcher Richtung kommend das Signal 24 erneut am Radarziel 18 reflektiert und vom OFDM-Radarsensor 12 empfangen wird.
Der Repeater 14 umfasst wenigstens einen Verstärker, im Beispiel einen Emp fangsverstärker 32 und einen Sendeverstärker 34. Weiter umfasst der Repeater 14 einen Modulator 36 zum Frequenzverschieben des empfangenen und in modulierter Form wieder ausgesendeten Signals. Der Modulator 36 unterzieht das empfangene Signal 22 einer Frequenzverschiebung um einen vorgegebe nen Frequenzversatz AfO, entsprechend einer Verschiebung einer Phase einer komplexen Frequenz des Signals 22, wobei die Phase gemäß einer harmoni schen Schwingung variiert. Die Phasenverschiebung wird über Amplituden I, Q von I/Q-Signalanteilen gesteuert, wie unten am Beispiel der Fig. 7 erläutert wird.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Teil eines Spektrums eines OFDM-Symbols des Sendesignals 16. Dargestellt ist die Signalamplitude A über der Frequenz f. In einem OFDM-Signal mit einem OFDM-Symbol einer Symboldauer T stehen Unterträger für die OFDM-Modulation zur Verfügung, deren minimaler Fre quenzabstand Af die Orthogonalitätsbedingung T = 1 /Af erfüllt. Bei einem Unter- träger-Frequenzabstand von Af unterscheiden sich die Anzahlen der Perioden der Schwingungen der Unterträger innerhalb der Symboldauer T um genau eine Periode oder ein mehrfaches davon, so dass die Unterträger orthogonal zuei nander sind.
Im Sendesignal 16 des OFDM-Radarsensors 12 wird in einem OFDM-Symbol nur jeder n-te Unterträger belegt. Im in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist n = 2. Fig. 3 zeigt zur vereinfachten Darstellung nur zwei belegte Unterträger des OFDM- Symbols bei Frequenzen f1 und f2.
Das in Fig. 3 gezeigte Frequenzspektrum des Signals 16 entspricht, unter Ver nachlässigung einer Dopplerverschiebung, dem Frequenzspektrum des vom Repeater 14 empfangenen Radarechos 22. Das empfangene Signal 22 enthält gewöhnlich eine Überlagerung von zeitlich verzögerten und gegebenenfalls dopplerverschobenen Radarechos, von denen in Fig. 3 lediglich ein Teilspekt rum eines einzelnen Radarechos 22 dargestellt ist. Der Modulator 36 bewirkt eine Frequenzverschiebung des Signals 22 um einen Frequenzversatz AfO, der dem minimalen Unterträgerabstand Af entspricht. Das Frequenzspektrum des verstärkten und vom Repeater 14 zurückgesendeten Signals 24 ist in Fig. 3 schematisch mit gleicher Amplitude durch eine gestri chelte Linie dargestellt. Aufgrund der Frequenzverschiebung sind die Signale 22, 24 orthogonal zueinander. Die belegten Unterträger des modulierten Rada rechos liegen in den Lücken der als Radarecho 22 empfangenen OFDM- Symbole, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist.
Fig. 4 stellt schematisch einen Signalverlauf eines OFDM-Symbols des Sende signals 16 über der Zeit t dar. Entsprechend einem OFDM-Modulationschema sind die einzelnen belegten Unterträger des Signals moduliert, wobei beispiels weise jeder belegte Unterträger mit einer komplexen Amplitude moduliert ist.
Fig. 5 veranschaulicht schematisch ein im empfangenen Signal des OFDM- Radarsensor 12 enthaltenes monostatisches Radarecho 20 eines OFDM- Symbols, welches mehrere erste Frequenzbereiche 38 umfasst, in denen jewei lige Unterträger liegen, sowie ein im bistatischen Radarecho 26 enthaltenes OFDM-Symbol in zweiten Frequenzbereichen 40. Die vom OFDM-Radarsensor 12 empfangenen monostatischen Signalanteile 20 liegen in den ersten Fre quenzbereichen 38 und umfassen gewöhnlich eine Überlagerung zeitlich ver zögerter und gegebenenfalls dopplerverschobener Radarechos. Die bistati schen empfangenen Radarechos 26 weisen demgegenüber zusätzlich die Fre quenzverschiebung um den Frequenzabstand AfO auf und haben außerdem eine Verzögerung und gegebenenfalls eine Dopplerverschiebung, welche dem zweifach Durchlaufen des Sende- und Empfangspfades über das Radarziel 18 entspricht. Aufgrund der unterschiedlichen Frequenzbereiche 38, 40 können die monostatischen und die bistatischen Signalanteile getrennt verarbeitet werden. Fig. 6 zeigt schematisch ein Prinzipschaltbild des OFDM-Radarsensors 12 mit einem Sendezweig 42 und einem Empfangszweig 44. Für jeden OFDM- Symbolschritt wird ein Modulationssymbol s, welches Untersymbole für die ein zelnen Unterträger umfasst, mittels inverser Fouriertransformation in ein OFDM- Symbol x in der Zeitdomäne gewandelt. Das OFDM-Symbol x umfasst dabei in an sich bekannter Weise das eigentliche OFDM-Symbol der Symbollänge T sowie einen Vorspann (cyclic prefix), der eine Kopie eines Endabschnittes des OFDM-Symbols ist. Das OFDM-Symbol x wird durch einen DA-Wandler in ein analoges Signal gewandelt, mit welchem ein I/Q-Modulator 45 die Sendefre quenz fO eines lokalen Oszillators LO moduliert, um das Sendesignal 16 zu er zeugen.
Im Empfangszweig 44 wird das empfangene Signal, welches die Signalanteile 20 und 26 enthält, in einem I/Q-Demodulator 46 mit der Radarfrequenz des lo kalen Oszillators LO demoduliert, von einem AD-Wandler digitalisiert, und es erfolgt eine Fouriertransformation mittels FFT. Bei der Fouriertransformation werden die im empfangenen Signal 20, 26 enthaltenen Unterträger auf getrenn te Frequenzpositionen im Frequenzspektrum abgebildet.
Die ersten Frequenzbereiche 38 des Frequenzspektrums und die zweiten Fre quenzbereiche 40 des Frequenzspektrums werden dann in getrennten Verar beitungszweigen getrennt weiterverarbeitet. Für die ersten Frequenzbereiche 38, welche den monostatischen Radarechos entsprechen, erfolgt eine komple xe spektrale Division des empfangenen Signals durch das gesendete OFDM- Signal s. Dies kann als Normierung des empfangenen Signalanteils bezeichnet werden. Die Verarbeitung wird für die aufeinanderfolgenden OFDM-Symbole s einer OFDM-Radarmessung durchgeführt. Es wird somit eine Summe von durch die Laufzeit und die Dopplerverschiebung erzeugten komplexen Expo nenten in einem zweidimensionalen Spektrum E1 erhalten, entsprechend den Unterträgern und der Folge der OFDM-Symbole s. Die dem modulierten Signal des Repeaters 14 entsprechenden Signalanteile der zweiten Frequenzbereiche 40 werden demgegenüber zusätzlich einer De modulation in Form einer Frequenzverschiebung um den Frequenzabstand DίO unterzogen, mit welchem der Repeater 14 das gesendete Signal moduliert hat. Die weitere Verarbeitung mit komplexer spektraler Division durch die Folge der OFDM-Symbole s entspricht dann der Verarbeitung der monostatischen Signa le, und es wird ein zweidimensionales Spektrum E2 erhalten.
Eine jeweilige Detektionseinrichtung 47 wertet die in den beiden getrennten Verarbeitungszweigen für die Frequenzbereiche 38 und 40 erhaltenen 2D- Spektren E1 , E2 aus und detektiert Radarobjekte anhand von Peaks in den Spektren E1 , E2. Eine Auswerteeinrichtung 48 wertet die detektierten Radarob jekte aus. Dabei werden Radarobjekte, die anhand von Signalen aus den zwei ten Frequenzbereichen 40 an Frequenzpositionen detektiert wurden, die der zweifachen Dopplerverschiebung des Radarechos entsprechen, in Beziehung gesetzt zu Radarobjekten, die anhand von Signalen aus den ersten Frequenz bereichen 38 bei Frequenzpositionen detektiert wurden, die einer entsprechen den einfachen Dopplerverschiebung entsprechen. In ähnlicher Weise werden Objekte, die detektiert wurden anhand von Signalen aus den zweiten Fre quenzbereichen 40, die eine doppelte Laufzeit aufweisen, entsprechenden Ob jekten zugeordnet, die anhand von Signalen aus den ersten Frequenzbereichen 38 mit einer einfachen Laufzeit detektiert wurden. Fig. 7 zeigt schematisch ein Prinzipschaltbild des Modulators 36. Ein Eingang 49 des Modulators 36 ist mit einem I/Q-Splitter 50 verbunden, der das Ein gangssignal des Modulators 36 in ein In-Phase-Signal und ein Quadratur-Signal aufteilt. Mit anderen Worten stellt der I/Q-Splitter 50 in einem ersten, in Fig. 7 oberen Signalzweig das Eingangssignal mit einer Phasenverschiebung von 0° und im zweiten, in Fig. 7 unteren Signalzweig das Eingangssignal mit einer Phasenverschiebung von 90° zur Verfügung. Der I/Q-Splitter 50 ist in an sich bekannter Weise durch ein passives LC-Netzwerk aufgebaut. Der obere und der untere Signalzweig umfassen jeweils einen Multiplizierer 52 bzw. 54, die in Fig. 7 symbolisch durch einen Verstärker mit einstellbarer Amplitude sowie ein Symbol veranschaulicht sind, das den etwaigen Vorzeichenwechsel des Signals darstellt. Als weitere Eingangsgrößen erhalten die Multiplizierer 52, 54 I/Q- Komponenten eines Modulationssignals. Bei dem Modulationssignal handelt es sich eine harmonische Schwingung mit der Frequenz entsprechend dem Fre quenzversatz AfO, z.B. I = sin(27i;t AfO) und Q = cos(2^ AfO). Die Ausgänge der Multiplizierer 52, 54 werden am Ausgang 56 des Modulators 36 phasenrichtig durch ein Summationsglied 58 summiert. Durch den Modulator 36 erfolgt somit eine Phasenverschiebung des Eingangssignals, wobei der komplexe Phasen verschiebungsvektor mit der Frequenz AfO umläuft (rotiert).
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind exemplarisch zur Veranschauli chung der Erfindung angegeben und können modifiziert werden.
So kann beispielsweise anstelle des in Fig. 2 gezeigten Repeaters 14 ein in Fig. 8 gezeigter Repeater 14' eingesetzt werden. Der Repeater 14' unterscheidet sich vom Beispiel der Fig. 2 dadurch, dass eine gemeinsame Sende-
/Empfangsantenne 60 vorgesehen ist, die über einen Richtkoppler 42 und den Eingangsverstärker 32 und/oder den Ausgangsverstärker 34 mit dem Modulator 36 verbunden ist. Der Richtkoppler 62 umfasst drei Eingangs/Ausgangs- Anschlüsse. Der Richtkoppler 62 koppelt das von der Antenne 60 empfangene Signal über den Verstärker 32 in den Modulator 36 ein. Das Ausgangssignal des Modulators 36 bzw. des Verstärkers 34 wird in Richtung der Antenne 60 zum Senden eingekoppelt.
Fig. 9 zeigt eine Darstellung entsprechend Fig. 5 gemäß einem weiteren Aus- führungsbeispiel. In diesem Beispiel entspricht die von dem Modulator 36 des Repeaters 14 bewirkte Frequenzverschiebung AfO der belegten Bandbreite ei nes OFDM-Symbols oder ist größer als diese. Bei den OFDM-Symbolen des Sendesignals des OFDM-Radarsensors 12 sind in diesem Beispiel unmittelbar aufeinanderfolgende Unterträger belegt, die zusammen in einem ersten Fre- quenzbereich 38 enthalten sind. Die bistatisch empfangenen Radarechos sind in einem zweiten Frequenzbereich 40 enthalten, der gegenüber dem ersten Frequenzbereich 38 um den Frequenzversatz AfO verschoben ist. Bei Verwen dung von q aufeinanderfolgenden Unterträgern für ein OFDM-Symbol beträgt der Frequenzabstand in diesem Beispiel qAf, wobei Af der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Unterträgern ist.
Die oben beschriebenen Beispiele der Fig. 2 und Fig. 5 können in entsprechen der Weise verallgemeinert werden auf ein OFDM-Radarsensorsystem mit meh reren aktiven Repeatern 14. Fig. 10 zeigt in einer Darstellung entsprechend Fig. 3 einen Teil eines OFDM-Symbols eines weiteres Beispiels eines Sendesignals 16, bei dem nur jeder dritte Unterträger belegt ist. Ein weiterer Repeater 14 kann dann durch einen Frequenzversatz 2AfO ein moduliertes Signal erzeugen, das zu dem um AfO verschobenen Signal des ersten Repeaters 14 orthogonal ist. Der OFDM-Radarsensor 12 kann dann die von den unterschiedlichen Repeatern 14 stammenden Radarechos anhand ihrer Lage in entsprechenden Frequenzbereichen voneinander und von den monostatischen Radarechos un terscheiden und sie jeweils getrennt in drei Verarbeitungszweigen verarbeiten.

Claims

Patentansprüche
1 . OFDM-Radarsensorsystem mit mehreren Sende- und Empfangseinhei ten (12, 14), wobei eine der Sende- und Empfangseinheiten ein OFDM- Radarsensor (12) ist und wobei eine andere der Sende- und Empfangseinhei ten ein Repeater (14) ist, der dazu konfiguriert ist, ein von dem OFDM- Radarsensor (12) erzeugtes und gesendetes und von dem Repeater (14) emp fangenes Signal (22) in ein zu dem von dem Repeater (14) empfangenen Sig nal (22) orthogonales Signal zu modulieren und das modulierte Signal (24) aus zusenden, und wobei der OFDM-Radarsensor (12) dazu konfiguriert ist, einen dem modulierten Signal (24) entsprechenden Anteil (26) eines vom OFDM- Radarsensor (12) empfangenen Signals (20, 26) von einem monostatischen Anteil (20) des vom OFDM-Radarsensor (12) empfangenen Signals (20, 26) zu trennen.
2. OFDM-Radarsensorsystem nach Anspruch 1 , bei dem das von dem Repeater (14) ausgesendete Signal das von dem Repeater (14) empfangene Signal um einen vorbestimmten Frequenzversatz (AfO) frequenzverschoben enthält.
3. OFDM-Radarsensorsystem nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Frequenzversatz (AfO) ein Frequenzversatz (AfO) ist, bei welchem ein im von dem Repeater empfangenen Signal (22) enthaltener OFDM-Unterträger ortho gonal zu einem entsprechenden um den Frequenzversatz (AfO) verschobenen OFDM-Unterträger im modulierten Signal (24) ist.
4. OFDM-Radarsensorsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Repeater (14) dazu konfiguriert ist, das von dem OFDM- Radarsensor (12) erzeugte und gesendete und von dem Repeater (14) emp fangene Signal (22) durch Frequenzverschieben um einen vorbestimmten Fre- quenzversatz (AfO) in das zu dem von dem Repeater (14) empfangenen Signal (22) orthogonale Signal (24) zu modulieren.
5. OFDM-Radarsensorsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem das Frequenzverschieben um den vorbestimmten Frequenzversatz (AfO) durch
Phasenverschieben eines I/Q-Signals erfolgt, wobei die Phasenverschiebung gemäß einer harmonischen Schwingung variiert mit einer Frequenz entspre chend dem vorbestimmten Frequenzversatz (AfO).
6. OFDM-Radarsensorsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Repeater (14) einen Modulator (36) zum Frequenzverschieben ei nes von dem Repeater (14) empfangenen Signals (22) um einen vorgegebe nen Frequenzabstand (AfO) aufweist, wobei der Modulator (36) aufweist:
einen I/Q-Splitter (50), der dazu eingerichtet ist, aus einem von dem Repeater (14) empfangenen Signal (22) I/Q-Signalkomponenten bereitzustel len, die gegeneinander um 90° phasenverschoben sind, bezogen auf eine Refe renzradarfrequenz (fO),
Multiplizierer (52, 54), die dazu eingerichtet sind, die jeweiligen I/Q- Signalkomponenten vorzeichenbehaftet mit jeweiligen I/Q-Modulationssignal- Komponenten eines Modulationssignals zu multiplizieren, wobei das Modulati onssignal eine Frequenz aufweist, die dem vorgegebenen Frequenzabstand (AfO) entspricht, und
einen Ausgang (56), an welchem Ausgangssignalkomponenten der Mul tiplizierer (52, 54) kombiniert werden.
7. OFDM-Radarsensorsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das von dem OFDM-Radarsensor (12) erzeugte und gesendete Signal (16) unbelegte OFDM-Unterträger im Frequenzspektrum aufweist, wobei der Repeater (14) dazu eingerichtet ist, aus im vom Repeater (14) empfangenen Signal belegten OFDM-Unterträgern frequenzverschobene OFDM-Unterträger zu erzeugen, welche in Frequenzbereichen liegen, die Frequenzbereichen von unbelegten OFDM-Unterträgern im vom Repeater (14) empfangenen Signal entsprechen.
8. OFDM-Radarsensorsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das von dem OFDM-Radarsensor (12) gesendete Sendesignal (16) nur jeden n-ten Unterträger belegt, wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 ist, und wobei das modulierte Signal (24) gegenüber dem vom Repeater (14) emp fangenen Signal (22) um einen Frequenzversatz (AfO) verschoben ist, der ei nem (m + pn)-fachen eines Unterträgerabstands (Af) entspricht, wobei m eine natürliche Zahl kleiner n ist und p eine ganze Zahl ist.
9. OFDM-Radarsensorsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Trennen eines dem modulierten Signal (24) entsprechenden An teils (26) des vom OFDM-Radarsensor (12) empfangenen Signals (20, 26) von einem monostatischen Anteil (20) des vom OFDM-Radarsensor (12) empfan genen Signals (20, 26) durch separates Auswerten von Frequenzbereichen (38, 40) des empfangenen Signals (20, 26) erfolgt.
10. OFDM-Radarsensorsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der OFDM-Radarsensor (12) dazu konfiguriert ist, in einem oder meh reren ersten Frequenzbereichen (38) des von dem OFDM-Radarsensor (12) empfangenen Signals (20, 26) OFDM-Symbole (s) zu detektieren, welche mo nostatischen Radarechos (20) entsprechen, und in einem oder mehreren ande ren, zweiten Frequenzbereichen (40) des von dem OFDM-Radarsensor (12) empfangenen Signals (20, 26) Radarechos von OFDM-Symbolen zu detektie ren, welche bistatischen Radarechos (26) des von dem Repeater (14) modulier ten Signals (24) entsprechen.
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