Radarverfahren mit Ausnutzung von Reflexionen eines Referenzobjekts ohne Einbeziehung des Sendesignals

Das Radarverfahren wurde entwickelt, um Abstände zwischen und Materialeigenschaften von Objekten zu ermitteln. Im Gegensatz zu herkömmlichen Radarverfahren ist der Empfänger komplett vom Sender entkoppelt. Das System weist eine stark verbesserte Radarempfindlichkeit und eine reduzierte Empfangskomplexität auf.

Zum Detektieren und Analysieren von Objekten werden üblicherweise verschiedene Radarverfahren verwendet. Bei bekannten Radarverfahren werden bevorzugt die empfangenen Echosignale (10) mit dem ausgesendeten Signal (5) in einer Empfangseinheit (7) verglichen.

Die Radarverfahren nach dem Stand der Technik, welche zum Ermitteln von Abständen zwischen Reflexions­objekten (1) geeignet sind, weisen allesamt eine gemeinsame Zeit- bzw. Frequenzbasis zwischen Sender (3) und Empfänger (7) auf, d. h. Sender und Empfänger müssen kohärent arbeiten (s. Fig. 2). Das bedeutet hohe Systemkomplexität und hohe Rechenleistung. In vielen Fällen wird aber nicht der genaue Abstand zwischen Sender und Objekt, sondern der relative Abstand zwischen einzelnen Reflexionsobjekten (2a, 2b) gesucht.

Die Erfindung ermöglicht eine Bestimmung der relativen Abstände zwischen einzelnen Reflexionsobjekten (2a, 2b). Im Gegensatz zu den bekannten Radarverfahren besteht hier keine gemeinsame Zeit- bzw. Frequenzbasis zwischen Sender und Empfänger (s. Fig. 1). Der Emp­fänger (7) ist vom Sender (3) komplett entkoppelt. Die Bestimmung von Abständen oder Materialeigenschaften zwischen zwei oder mehreren Reflexionsobjekten (2a und 2b) geschieht ohne Einbeziehung des Sendesignals (5). Im vorliegenden Verfahren werden die zwei oder mehrere Empfangssignale (9a, 9b) miteinander durch Mischung in einem nichtlinearen Empfänger (7) vergli­chen. Das Produkt der Mischung liefert eine Information zu Abstand oder Materialeigenschaft, wenn eine Diver­genz der Modulation zwischen dem ersten und dem zwei­ten Empfangssignal besteht. Diese Divergenz kann aus einem Frequenzunterschied, Phasenunterschied oder auch Amplitudenunterschied bestehen, abhängig von der gewählten Modulationsform des Sendesignals (5). Im konventionellen Radar besteht diese Divergenz allerdings zwischen dem Sendesignal (Referenzsignal) (5) und den einzelnen Empfangssignalen (10), während in dem neuen Verfahren die Divergenz zwischen zwei oder meh­reren Empfangssignalen (9a, 9b) ohne Einbeziehung des Sendesignals (5) besteht.

• Reduzierte Empfangskomplexität
• Unabhängigkeit des Empfangs- vom Sendesystem
• Stark verbesserte Radarempfindlichkeit

Ermitteln von Abständen und Materialeigenschaften von Objekten

• Produktionstechnik z. B. berührungslose Materialanalyse
• Medizintechnik z. B. bildgebende Lokalisierung von Orga­nen, etc.
• Sicherheitstechnik z. B. Personenscanner, Materialscanner und Briefscanner