DE3590045T1

DE3590045T1 - Bereichsbegrenztes Kohärenzfrequenz-Dopplerüberwachungssystem

Info

Publication number: DE3590045T1
Application number: DE19853590045
Authority: DE
Inventors: Leo R. Sepulveda Calif. Close
Original assignee: Individual
Current assignee: Israel Marcia Van Nuys Calif Us
Priority date: 1984-02-06
Filing date: 1985-01-22
Publication date: 1986-09-18
Also published as: AU4290785A; WO1985003579A1; GB2164815B; GB2164815A; CA1240019A; US4565996A; GB8524316D0; JPS61500870A; EP0172249A1; EP0172249A4; AU588159B2

Description

Leo R. Close *> Vg/BCh

20 670

ο Bereichsbegrenztes Kohärenzfreguenz-Dopplerüberwachungssystem Hinweis auf bezogene Anmeldungen

Diese Anmeldung bezieht sich auf die Anmeldung 577 vom 6. Februar 1984 mit dem Titel "ELECTRONIC SURVEILLANCE SYSTEM EMPLOYING THE DOPPLER EFFECT" von Leo R. Close und die Anmeldung 501 881 vom 7. Juni 1983 mit dem Titel "PNEUMATICALLY RELEASABLE TAMPER-RESISTANT SECURITY TAG" von Leo R. Close.

Stand der Technik

1. Anwendungsbereich der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Überwachungssysteme und insbesondere auf Kohärenzfrequenz-Dopplereffekt-Radarsysteme zur Erfassung der minimalen Bewegung eines Transponders in einem Erfassungsbereich dessen Ausmaß durch Radarsignal-Ausbreitungszeiten begrenzt ist.

2. Diskussion des Standes der Technik

Diebstahl in Ladengeschäften ist ein seit langem ernstes und zunehmendes Problem. Dies gilt vor allem für Einzelhandelsgeschäfte wie Bekleidungsgeschäfte, in denen die

Tendenz besteht, Ware leicht zugänglich zu machen und die Selbstbedienung durch die Kunden zu fördern. Diese Verkaufstechniken haben, obwohl sie den Kaufanreiz fördern und die Personalkosten verringern, den unerwünschten Effekt, die Diebstahlsicherheit zu verringern.

Eine bekannte Methode, Warendiebstahl zu verhindern, besteht darin, an einem Warenstück ein Transponderetikett anzubringen, das elektromagnetische HF-Signale empfängt und aussendet. Demodulationssysteme sind an jedem Ausgang angeordnet, die einen Alarm geben, wenn sich ein aktives Transponderetikett dem Ausgang nähert. Ein Alarm wird somit immer dann ausgelöst, wenn der Versuch gemacht wird, gestohlene Ware durch einen Ausgang zu tragen. Der Alarm wird für nicht gesetzwidrig handelnde Kunden nicht ausgelöst, da wenn ein Kunde eine gewählte Ware bezahlt, das Verkaufspersonal ein spezielles Werkzeug oder einen Schlüssel verwendet, um entweder den Transponder unwirksam zu machen oder den Transpnder zur Wiederverwendung an.einem anderen Warenstück zu entfernen.

Der Transponder kann einfach als flacher Metallstreifen in Form eines offenen Rahmens ausgebildet sein, der durch ein nicht lineares Schaltkreiselement wie eine Diode überbrückt ist. Das nicht lineare Schaltkreiselement bewirkt, daß der Transponder auftreffende Wellen moduliert und die Summen und Harmonischen der auftreffenden Wellen abstrahlt. Solch eine Vorrichtung kann in einem Plastikgehäuse untergebracht werden, das an Warenstücken befestigt wird und nur mit einem speziellen Werkzeug entfernt werden kann.

Derartige Uberwachungssysteme haben sich bei der Diebstahlverringerung als sehr wirksam erwiesen. Jedoch hat die

Erfahrung gezeigt, daß der abschreckende Effekt solcher Systeme eher von der Kenntnis bei den Käufern herrührt, daß solch ein System vorhanden ist, als von der Fähigkeit solch eines Systems einen Diebstahl zuverlässig festzustellen. Viele der derzeit verwendeten Systeme lösen tatsächlich eher einen falschen Alarm als das Vorhandensein eines Diebes aus, und häufig reduziert das Verkaufspersonal die Empfindlichkeit des Systems, um falsche Alarme zu beseitigen zu versuchen. Das Ergebnis ist, daß das System häufig auf das Vorhandensein eines Transponderetiketts nicht anspricht, wenn es dies sollte.

Da die meisten Überwachungssysteme nach dem Näherungsprinzip arbeiten, das einen Detektor zur Alarmauslösung veranlaßt, wenn sich ein Transponder ausreichend nähert, um ein Signal zurückzustrahlen, dessen Stärke einen bestimmten Schwellwert überschreitet, muß dafür Sorge getragen werden, die Waren eine beträchtige Strecke von den Ladenausgängen entfernt zu halten. Dadurch wird nicht nur wertvoller Bodenraum nahe den Ladenausgängen vergeudet, sondern es wird auch ein Alarm immer dann ausgelöst, wenn ein Kunde ein etikettiertes Warenstück nahe einem Ladenausgang trägt, selbst wenn er nicht 5 versucht es zu stehlen. Solche falschen Alarme sind für Kunden und Ladenbesitzer verwirrend und können das Wohlwollen des Kunden rasch beseitigen.-

Der Stand eier Technik zeigt viele Beispiele von Überwachungssystemen. So zeigt die US-PS 4 281 321 (Narlow et al) ein Überwachungssystem, bei dem die Summe eines HF-Trägersignals und eines niederfrequenten Modulationssignals, das von einer Bodenmatte erzeugt wird, ermittelt wird.

Die US-PS 4 274 089 (Giles) zeigt ein Überwachungssystem, bei dem Harmonische eines Signals anstelle der Summe von zwei Signalen erfaßt werden.
5

Die US-PS 4 303 910 (McCann) zeigt eine Anordnung, bei der ein Transponderetikett durch ein auftreffendes Signal mit einer ersten Frequenz erregt werden kann, um eine Resonanz und eine Wiederabstrahlung eines Rücksignals mit einer zweiten Frequenz zu veranlassen. Falsche Alarme werden dadurch reduziert, daß der Transponder gleichzeitig auf zwei verschiedene auftreffende Signale ansprechen muß, die von unterschiedlichen Antennen an entgegengesetzten Seiten eines Uberwachungsbereichs abgestrahlt werden.

Die US-PS 4 212 002 und die US-PS 4 206 453, beide VJi lliamson, zeigen ein Überwachungssystem, bei dem ein großer Bereich mit einem Signal einer ersten Frequenz bestrahlt wird, und kleinere Kontrollbereiche innerhalb des großen Bereichs mit Signalen einer zweiten und dritten Frequenz bestrahlt werden, die die Grenzen der kleineren, Kontrollbereiche definieren. Die Erfassung von Transpondersignalen, die alle gesendeten Signale wiedergeben, zeigt das Vorhandensein des Transponders innerhalb der Kontrollzone an.

Die US-PS 4 117 466 (Lichtblau) zeigt eine Anordnung, bei- der falsche Alarme dadurch reduziert v/erden, daß eine Störsignalüberlagerung von einem Überlagerungssender ermittelt und die Erzeugung eines Alarms während des Vorhandenseins solch einer Störsignalüberlagerung verhindert wird.

Die US-PS 3 863 244 (Lichtblau) zeigt ein Überwachungssystem unter Verwendung eines Senders, der einen Frequenzbereich durchläuft, und von Transpondern, die durch mehr

als eine Frequenz erregt werden. Ein Alarm wird nur ausgelöst, wenn ein Transponder bei jeder seiner verschiedenen Frequenzen erregt wird.

Die US-PS 3 493 955 (Minasy) zeigt eine weitere Anordnung unter Verwendung eines Transponders, der bei der zweiten Frequenz in Resonanz ist, wenn er durch Auftreffen der Signale erregt wird, die mit einer ersten Frequenz gesendet werden. Ein Demodulatorkreis spricht auf Signale der zweiten Frequenz an.

Skolnik, Merrill I., "Introduction to Radar Systems", McGraw-Hill Book Company, 2nd Edition, 1980, beschreibt auf den Seiten 68 bis 98 ein Dopplerverschiebungs-CW-Radarsystem unter Verwendung eines 90°-Phasen-Dopplerdemodulators zur Ermittlung der Größe und der Polarität von durch Bewegung induzierten Dopplerfrequenzverschiebungen in einem empfangenen Radarsignal.

Die US-PS 4 302 846 (Stephen et al) schließlich beschreibt eine besondere Transponderanordnung mit einem nicht linearen Koppelelement.

Zusammenfassung der Erfindung

Das Überwachungssystem gemäß der Erfindung hat vorteilhafterweise ein Kohärenzfrequenz-Dopplerradarsystem, das ein Dopplersignal erzeugt, das die Bewegung eines Transponders in einem Erfassungsbereich anzeigt, dessen Ausmaß durch eine maximale Sender-Zu Transponder-zu Empfänger-Radarsignal-Ausbreitungszeit anzeigt, sowie ein Verarbeitungssystem, das das Dopplersignal empfängt und das Vorhandensein eines Transponders im Erfassungsbereich in Abhängigkeit von einer Anzeige einer bestimmten

minimalen Bewegung im Erfassungsbereich durch das Dopplersignal anzeigt. Ein Radarsender erzeugt während kurzer periodischer Sendezeitintervalle auftreffende Signale. Ein Radarempfänger kontrolliert einen Überwachungsbereich während periodischer Empfangszeitenintervalle auf Empfang von RücklaufSignalen, die von einem Transponder in Abhängigkeit von den auftreffenden Signalen erzeugt werden. Der Bereich ist durch Begrenzung der Empfangszeitintervalle auf eine bestimmte Zeitdauer nach dem Beginn der Sendezeitintervalle genau begrenzt.

Die Verwendung von zwei getrennten Radarsystemen ermöglicht es, einen Überwachungsbereich auf überlappende Teile der beiden Erfassungsbereiche zwischen den beiden Radarsystemen noch genauer zu definieren. Genaue Erfassungsbereichsdifferenzen werden durch einen Sender mit steiler Vorderflanke und einen Empfänger mit steiler Rückflanke festgelegt und genaue Steuerung der dazwischenliegenden Zeit festgelegt. Die Bewegung wird vorteilhafterweise in einem digitalen Verarbeitungssystem durch Umwandlung der Zyklen der Dopplersignale in digitale Impulse ermittelt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben: Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bereichsbegrenzten

Kohärenzfrequenz-Dopplerradarüberwachungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Radareinheit für das Radarsystem der Fig. 1;

*

Fig. 3 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung des Radarsystems in Fig. 1;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Transponderetiketts für das Radarsystem in Fig. 1;

Fig. 5 eine graphische Darstellung eines Signals zur Erläuterung der Arbeitsweise des Radarsystems in Fig. 1;

Fig. 6 eine graphische Darstellung eines Lagevektors zur Erläuterung der Arbeitsweise des Radarsystems in Fig. 1; ^;

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Dopplersignalkreises im Radarsystem der Fig. 1;

Fig. 8 eine graphische Darstellung des Verlaufs bestimmter Signale zur Erläuterung der Arbeitsweise

des Dopplersignalkreises in Fig. 7,

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Informationsprozessors

für das Radarsystem in Fig. 1, und 25

Fig. 10 bis 13 Flußdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des Informationsprozessors in Fig. 9.

Detaillierte Beschreibung

Fig 1 zeigt ein Kohärenzfrequenz-Dopplerradarsystem 10 gemäß der Erfindung,das eine erste bzw. innere Radareinheit 12 und eine zweite bzw. äußere Radareinheit 14 aufweist. Ein Dopplersignalkreis 16 empfängt 90°-phasenverschobene Dopplerfrequenzsignale ORQ und ORI von der Radareinheit 23 und spricht durch die Erzeugung eines Außenempfänger-Näherungsimpulses ORAB für jeden HaIbzyklus eines bewegungsinduzierten Dopplersignals an, während die Bewegung in Richtung einer Annäherung auf zwei Sende- und Empfangsantennen 20, 22 erfolgt. Der Dopplersignalkreis 16 erzeugt ein Außenempfänger-AVR-Signal ORAGC, das zu einer Empfängerstufe der Radareinheit 12 zurückgeleitet wird. Ein Dopplersignalkreis 18 ähnlich dem Dopplersignalkreis 16 empfängt 90°-phasenverschobene Dopplerfrequenz-Innenempfängersignale IRQ unf IRI von der Radareinheit 14 und spricht durch Erzeugen eines Innenempfänger-Entfernungsimpulssignals IRRP an und erzeugt einen Impuls für jeden Halbzyklus eines Dopplerfrequenzsignals, das durch eine Bewegung eines. Transponders erzeugt wird, der sich von den Sende- und Empfangsantennen 24, 26 entfernt. Der Dopplersignalkreis 18 erzeugt auch ein Innenempfänger-AVR-Signal IRAGC, das einer Empfangsstufe der Radareinheit 14 zugeführt wird. Die beiden Radareinheiten 12, 14 sind zweckmäßigerweise als Kohärenzfrequenz-Dopplerradareinheiten ausgebildet und arbeiten in Abhängigkeit von vier kohärenten bzw. phasenstarren Signalen, die von einem Kohärenzfrequenzgenerator 28

erzeugt werden. ·.

Ein Schaltsignalgenerator 30 gibt abwechselnd die Radareinheiten 12 und 14 mit 100 Nanosekunden Impulsen in wiederholten Zyklen mit einer Frequenz von 1,02 MHz frei. ;_j5 Die Frequenz von 1,02 MHz ist gewählt, um eine harmonische Interferenz zwischen der Schaltsignalfrequenz und der

- ■& - 40

10,7 MHz Zwischenfrequenz der Radareinheiten 12, 14 zu vermeiden. Während jede Radareinheit 12, 14 impulsweise betrieben bzw. tatsächlich mit einer Rate von 1,02 MHz getastet wird, haben die Ausgangsdopplerfrequenzsignale eine Frequenz in der Größenordnung von 30 Hz, und eine T.iefpassf ilterung führt zu kontinuierlichen Ausgangssignalen ORI, ORQ, IRI und IRQ.

Ein Informationsprozessor 32 empfängt das Außenempfänger-Näherungsimpulssignal ORAP an einem Unterbrechungseingang 7.5, und das Innenempfänger-Entfernungsimpulssignal IRRP an einem Unterbrechungseingang 5.5. Durch Zählen dieser Impulssignale kann der Informationsprozessor 32 die Erfassung eines sich bewegenden Transponders durch die beiden Radarsysteme 12, 14 über eine bestimmte Strecke entsprechend einer bestimmten Anzahl von Dopplersignalzyklen erfordern, bevor ein Alarm ausgelöst wird. Auf diese Weise wird eine erhebliche Störfestigkeit gegenüber zufälligen Störsignalen erreicht, und ein Alarm wird nur bei Empfang einer signifikanten Anzahl von Impulssignalen von beiden Radareinheiten 12, 14 ausgelöst.

Nunmehr auf die Fig. 2 und 3 bezugnehmend weist der Schaltsignalgenerator 30 einen 1OO-Nanosekunden-Impulsgenerator 40, eine Außenempfänger-Verzögerungsleitung 42 und eine Innenempfänger-Verzögerungsleitung 44 auf. Während jeder etwa 980 Nanosekundenperiode der Schaltimpulse erzeugt der Impulsgenerator 40 zwei äußere Schaltimpulse 46, 47 während des Zeitintervalls von 0 bis 100 Nanosekunden und zwei innere Schaltimpulse 48, 49 während des Zeitintervalls von 500 bis 600 Nanosekunden.

Die beiden Impulsepaare 46, 47 und 48, 49 werden so im Zeitmultiplexbetrieb ohne gegenseitige Störung erzeugt, so daß der Impulsbetrieb, der äußeren Radareinheit 12 unabhängig von dem Impulsbetrieb der inneren Radareinheit 14 ist und diese nicht stört. Der 100 Nanosekunden Impuls 46 ist ein Sendersteuerimpuls, der der Verzögerungsleitung 42 zugeführt wird, die mehrere Ausgangsanschlüsse hat, ^von denen jeder eine unterschiedliche, genau gesteuerte Verzögerungszeit bewirkt. Bei dem vorliegenden Beispiel ist ein eine 80 Nanosekunden Verzögerung ergebender Anschluß gewählt, um ein äußeres Senderschaltsignal OTS zu erzeugen, das eine Senderstufe 60 der Radareinheit 12 freigibt.

Wie Fig. 3 zeigt, ist das Signal OTS bezüglich der 100 Nanosekunden Impulse 46, 47 verzögert, hat jedoch ein 20 Nanosekunden Fenster 52, während dem sich das Signal OTS mit dem Schaltsignal 47 überlappt. Das Signal OTS ist mit einer geringeren Größe gezeigt, jedoch nur um die Darstellung des Impulssignales OTS im Unterschied zur Darstellung der Impulssignale 46, 47 zu ermöglichen, Das Impulssignal 4 7 wird zum Außenempfänger-Schaltimpuls ORS und wird weiterleitet, um eine Empfängerstufe 62 der äußeren Radareinheit 12 freizugeben. Abwechselnd mit den Impulssignalen 46, 47 werden die Impulssignale 48, 49 erzeugt, wobei das Signal 48 der Verzögerungsleitung 44 zugeleitet wird, um ein inneres Senderschaltsignal ITS zu erzeugen und die Senderstufe der inneren Radareinheit 14 freizugeben.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß eine geringe Überlappung bzw. das Zeitfenster 52 von etwa 20 Nanosekunden zwischen der Vorderflanke des Signals OTS und der Rückflanke des Impulssignals 47 besteht. Dies bedeutet, daß ein Zeitinter-

vall von etwa 20 Nanosekunden zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der äußere Sender 60 eingeschaltet wird, und dem Zeitpunkt besteht, zu dem der äußere Empfänger 62 ausgeschaltet wird. Da ein Ausbreitungsradarsignal mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 Fuß pro Nanosekunde läuft, kann der erste Zyklus des von der Antenne 20 emitierten Radarsignals etwa 20 Fuß durchlaufen, wenn er die Antenne 20 verläßt, wird von einem Transponder moduliert und kehrt zur Antenne 22 zurück. Diese Strecke ist in Fig. 1 durch zwei Vektoren R1 und R2 dargestellt. Wenn die Summe der durch die beiden Vektoren R1, R2 dargestellten Abstände größer als 2 0 Fuß ist, wird der Empfänger vom Schaltimpulssignal ORS abgeschaltet, bevor der erste Zyklus des gesendeten Radarsignals zum Empfänger zurückkehrt, und das Signal wird nicht erfaßt. Diese Bereichsbegrenzung, bei der die Summe der von den sich ausbreitenden und zurückkehrenden Radarsignalen durchlaufenen Strecken kleiner als ein Maximalwert sein muß, um erfaßt zu werden, definiert einen Erfassungsbereich 70, der durch eine elliptische Begrenzung 72 umgeben ist, deren Brennpunkte bei den beiden Antennen 20, 22 liegen.

Da der Bereich der Radareinheit 12 durch das Zeitintervall 52 zwischen der Vorderflanke des .Sendersignals OTS und der Rückflanke des Empfängerschaltsignals ORS begrenzt ist, ist die Begrenzung 72 genau definiert, und die Lage bleibt weitaus stabiler als in dem typischen Fall, bei dem die Begrenzung durch die Größe des von der Sendeantenne 20 abgestrahlten Signals und die Empfindlichkeit des Empfängers 60 gesteuert wird. Die Radareinheit 12 ist daher insbesondere zur Verwendung in einem Einzelhandels-Bekleidungsgeschäft geeignet, bei der kleine, passive Transponder an ausgestellten Bekleidungsstücken befestigt ;i5 sind. Zum Beispiel können die Antennen 20, 22 vorteilhafterweise in der Türöffnung eines Einzelhandelsgeschäfts ange-

ordnet sein, die in Aufsicht durch das gestrichelte Rechteck 74 in Fig. 1 dargestellt ist. Wegen der genauen Grenzen des Überwachungsbereichs 70 können Transponderetiketten tragende Bekleidungsstücke relativ nahe den Antennen 20, 22 ausgestellt werden, ohne daß ein falscher Alarm ausgelöst wird, wenn sie von einem Kunden geprüft werden. Im Gegensatz dazu erfordern durch Empfindlichkeit begrenzte Überwachungssysteme ein umfangreiches Schutzband um die Erfassungsantenne, um falsche Alarme zu verhindern, wenn sich der Transponder nahe einem kontrollierten Bereich bewegt. Das Schutzband ist erforderlich, da die Grenzen solch eines durch Empfindlichkeit begrenzten kontrollierten Bereichs mit den atmosphärischen Zuständen und sich zeitlich ändernden Schaltkreisparametern erheblich schwanken können.

Ein weiterer Schutz gegen falsche Alarme kann dadurch erreicht werden, daß die innere Radareinheit 14 verwendet wird, die einen Erfassungsbereich 76 hat, der von einer elliptischen Begrenzung 7 8 umgeben ist. Falsche Alarmauslösungen können dadurch reduziert werden, daß ein Alarm nur dann ausgelöst werden darf, wenn sich ein Transponder in einem Überwachungsbereich 80 befindet, der sich mit dem Erfassungsbereich 70 der äußeren Radareinheit 12 und dem Erfassungsbereich 76 der inneren Radareinheit überlappt. Eine noch größere Sicherheit eines echten Alarmzustandes kann dadurch erreicht werden, daß eine größere Bewegung des Transponders innerhalb des sich überlappenden Überwachungsbereichs 80 in Richtung weg von der inneren Radareinheit 40 und in sich der Radareinheit 12 nähernder Richtung erforderlich ist. Da beide Erfassungsbereiche 70, 76 durch die Begrenzungen 72, 78 genau umgeben sind, ist der Überwachungsbereich 80 ebenfalls genau umgeben, um die Ausstellung von Ladenware innerhalb weniger Fuß der Türöffnung 74 zu ermöglichen.

Der Kohärenzfrequenzgenerator 28 hat einen 915 MHz Oszillator 90, einen 42,8 MHz Oszillator 92 und einen spannungsgesteuerten 909,65 MHz Oszillator 94. Der Frequenzteilerkreis 96 teilt das 42,8 MHz Signal des Oszillators 42 durch zehn, acht, bzw. vier. Ein Phasenregelkreis 98 moduliert das 909,65 MHz Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 94 und erzeugt ein 5,35 MHz Differenzsignal, das mit dem 5,35 MHz Ausgangssignal der durch acht teilenden Stufe des Teilerkreises 96 phasenstarr ist.
Das 909,65 MHz Ausgangssignal des Oszillators 94 ist somit frequenzkohärent mit bzw.. phasenstarr mit der Differenz der beiden von den Oszillatoren 90 und 92 erzeugten Signale. Der Sender 60 hat einen Modulator 100, der das 915 MHz Trägersignal des Oszillators 90 mit einem 4,28 MHz Modulationssignal der durch zehn teilenden Stufe des Frequenzteilers 96 moduliert. Der Modulator 100 unterdrückt das Trägersignal und läßt das obere und untere Seitenband zu einem HF-Verstärker 102 durch, der auf ein AVR-Signal anspricht, das so eingestellt werden kann, daß eine bestimmte Signalgröße ereicht wird, das jedoch während des normalen Betriebs im wesentlichen konstant 5 bleibt.

Die verstärkten oberen und unteren Seitenbandsignale mit einer Frequenz von 915'+_ 4,28 MHz werden einem schnellen HF-Schalter 104 und über den Schalter einem 950 MHz Tiefpassfilter 106 zugeleitet, der die Harmonischen des Ausbreitungsradarsignals.vor Weiterleitung an die Antenne 20 unterdrückt.

Der schnelle Schalter 104 hat zwei Koppelkondensatoren .5 108, 110. Zwischen den Koppelkondensatoren befinden sich zwei J'IN-Dioden 112, 114, die nach Masse leiten, sowie ein

Widerstand 116, der den Anoden der PIN-Dioden das Signal OTS zuführt. Wenn das Signal OTS einen ausreichend hohen Gleichspannungspegel hat, damit die Dioden 112, 114 leiten, werden die oberen und unteren Seitenbandsignale nach Masse kurzgeschlossen. Wenn jedoch das äußere Senderschaltsignal OTS die Anoden der PIN-Dioden 112, 114 ausreichend nahe Masse hält, um eine Leitung zu verhindern, besteht kein Kurzschlußpfad nach Masse, und der Senderschalter 104 ist geschlossen, so daß das HF-Radarsignal vom HF-Verstärker 2 zum Tiefpassfilter 106 gelangen kann. Die Verwendung des PIN-Diodenschalters 104 bewirkt eine extrem kurze Einschaltzeit für das relativ große HF-Radarsignal, in dem eine Anstiegszeit von etwa 3 Nanosekunden erreicht wird.

Wenn das obere und untere Seitenband einen passiven Transponder erreichen, werden sie miteinander moduliert und erzeugen die Summe, die stets 1830 MHz oder das Doppelte des 915 MHz Trägersignals beträgt. Aufgrund der Addition des oberen und unteren Seitenbandes wird das 4,28 MHz Modulationssignal unterdrückt und das 1830 MHz Rücklaufsignal ist stets phasenstarr zu dem ursprünglichen 915 MHz Trägersignal, unabhängig von durch den 42,8 MHz Oszillator 92 induzierten Frequenz- und Phasenänderungen.

Jedesmal wenn sich ein Transponder innerhalb des Überwachungsbereichs 70 befindet, wird von der Antenne 22 ein 1830 MHz Rücklaufsignal empfangen und zu einem 10 db HF-Verstärker geleitet. Das verstärkte Transponderrücklaufsignal wird zu einem harmonischen Modulator 122 geleitet, der das Rücklaufsignal mit einem Signal mit der doppelten Frequenz des 909,65 MHz Signals moduliert, das vom spannungsgesteuerten Oszillator 94 erzeugt wird.

Dieser erzeugt ein kohärentes ZF-Signal bei 10,7 MHz + der Dopplerfrequenz, das in einem ersten ZF-Verstärker 124 um

+ 45 db verstärkt wird. Das Ausgangssignal des ersten ZF-Verstärkers 124 wird über einen ZF-Empfängerschalter 126 einem zweiten ZF-Verstärker 128 zugeführt, der eine Verstärkung von 90 db bewirkt. Der Schalter 126 kann als HF-Schalter vom Typ S1 ausgebildet sein, der von Watkins and Johnson handelsüblich erhältlich ist.

Ein Quarzfilter 130 begrenzt das ZF-Signal auf 10,7 MHz i 6,5 kHz. Diese Schmalbandfilterung ermöglicht es, daß die Gesamtverstärkung des Empfängers 62 ungewöhnlich hpch ist, ohne daß das Grundrauschen zu stark angehoben und das Dopplersignal überdeckt wird. Ein dritter + 30 db ZF-Verstärker 132 empfängt das Ausgangssignal des Quarz-

J^ filters 132 und leitet das verstärkte ZF-Signal zu einem Dopplerdemodulator 134. Der Dopplerdemodulator 134 enthält tatsächlich zwei Modulatorkreise. Der erste moduliert das ZF-Signal mit einem kohärenten 10,7 MHz Signal von einer durch vier teilenden Stufe des Frequenzteilers 96, um ein in Phase befindliches Dopplerfrequenzsignal ORI zu erzeugen. Der Demodulator 134 moduliert das ZF-Signal auch mit einem 10,7 MHz Signal, das durch Phasenverschiebung des Signals des Frequenzteilers 96 um 90° abgeleitet wird. Das sich ergebende Ausgangssignal ist das 90° phasenverschobene Signal ORQ, das das Dopplerfrequenzsignal mit + 90° Phasenverschiebung relativ zum Dopplerfrequenzsignal ORI ist. Durch Vergleich der beiden Signale ORI und ORQ kann die Bewegungsrichtung eines Transponders relativ zu den Antennen 20, 22 durch

oQ die Phasenbeziehung zwischen den beiden Signalen bestimmt werden, während die Bewegungsgeschwindigkeit der Frequenz' der beiden Signale proportional ist.

Allgemein läßt sich angeben, daß das gesendete Radarsignal das obere und untere Seitenband fo + fm und fo - fm enthält, wobei fo das 915 MHz Trägersignal und fm das 4,28 Mhz

Modulationssignal ist. Das Rücklaufsignal, das von einem Transponder reflektiert wird, ist fr = (fo + fm) + (fo - fm) + fd = 2fo + fd, wobei fd das Dopplerfrequenzsignal ist, das die Bewegung des Transponders darstellt. Der harmonische Modulator 122 produziert das ZF-Signal fif = 2fo + fd - 2fdm, wobei fdm das 909,65 MHz Demodulationssignal ist. Da dieses Signal mit dem 915 MHz Trägersignal phasenstarr ist, gilt fif = 2(915) + fd 2 (909,65) = 10,7 + fd. Die Modulation dieses Signals mit 10,7 (0°) erzeugt fd (0°), während die Modulation mit 10,7 (-90°) fd (+90°) erzeugt.

Fig. 4 zeigt ein Transponderetikett 140, das an einer zu kontrollierenden Ware befestigt wird. Die konstruktiven _v Details, die Anwendung und die Art und Weise der Befestigung und des Abnehmens solcher Etiketten sind in der US-PS 3 973 418 und in der anhängigen Anmeldung 501 vom 7. Juni 1983 mit dem Titel "PNEUMATICALLY RELEASABLE, TAMPER-RESISTANT SECURITY TAG" von Leo Close beschrieben.

Für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung genügt es, festzustellen, daß das Etikett 140 ein Gehäuse 142 aufweist, das einen Transponder bzw. ein zurückstrahlendes Antennenelement 144 aufnimmt und umschließt, das aus einer Messingfolie in Form eines etwa rechteckigen offenen Rahmens ausgebildet ist, von dem ein Teil durch ein nicht lineares Schaltkreiselement wie eine Diode 146 überbrückt ist.

Um die Erfassung dieser relativen Phasen(richtungs-)information durch den Informationsprozessor 56 zu erleichtern, können die Quadratursignale ORI und ORQ begrifflich als Definition eines sich drehenden Positionsvektors P(t) in einem zweidimensionalen Koordinatenraum mit dem Signal ORI als die Abzissenrichtung und dem Signal ORQ als die Ordinatenrichtung aufgefaßt werden, wie die Fig. 5 und zeigen.

Wenn sich das Transponderetikett 140 vom Ausgang bzw. den äußeren Antennen 20,22 entfernt, nimmt R(t) = R1 + R2 zu und der Vektor PT dreht sich
im Gegenuhrzeigersinn. Die Vorzeichen der Signale ORI und ORQ ändern sich in einer wiederholten Folge, wenn sich P(t) durch die verschiedenen Quadranten dreht, wie die Tabelle I zeigt:

20

Quadrant

30 35

	I	Il	III	IV

ORI	+	-	-	+
ORQ	+	+	-	_

TABELLE I

Durch Ermitteln des einfachen Schemas von Änderungen der Vorzeichen von ORI und ORQ kann die Bewegungsrichtung leicht bestimmt werden. Zum Beispiel zeigt eine Änderung von ORI, ORQ - +, + nach +, -, die Bewegung in sich annähernder Richtung an, während eine Änderung von +, + nach'-, +eine Bewegung in sich entfernender Richtung angibt.

Die Fig. 7 und β zeigen den Dopplersignalkreis 76, der die Dopplerfrequenzsignale IRI und IRQ empfängt und die Impulsfolge IRRP in Abhängigkeit davon erzeugt. Das Signal IRI wird verstärkt und durch ein aktives 30 Hz-Tiefpassfilter 202 gefiltert. Das Ausgangssignal des Filters 202 ist eine Sinuswelle hoher Güte mit der Dopplerfrequenz. Die Radareinheiten 12, 14 arbeiten im Imp'ulsbetrieb mit einem Tastverhältnis von 10%, z.B. mit 100 Nanosekunden im eingeschalteten und 900 Nanosekunden im ausgeschalteten Zustand, um den Leistungsverbrauch zu verringern und einen nichtinterferierenden Wechselbetrieb zu ermöglichen.

Die Signale IRI und IRQ haben somit intermittierende abgetastete Werte, das aktive Filter 202 und ein entsprechendes aktives IRQ-Filter 204 stellen jedoch die Signale wieder her, um glatte, kontinuierliche Sinuswellen an deren Ausgängen zu erzeugen. Die Ausgangssignale 206, 208 der Filter 202 und 204 sind in Fig. 8 gezeigt.

Ein Gleichrichter zum Gleichrichten der positiven Halbwellen und Begrenzer 210 empfängt das Sinusausgangsignal des Filters 202 und erzeugt einen positiven Rechteckimpüls auf das Signal 212 während der positiven Halbzyklen des Signals 206. Damit die Impulsfolge IRRP zweimal so viele Impulse für einen bestimmten Bewegungsabstand eines Transponders in dem kontrollierten Bereich

3Q enthält, empfängt ein Gleichrichter zum Gleichrichten der negativen Haibwellen und Begrenzer 214 das Ausgangssignal 206 vom Filter 202 und erzeugt einen positiven Rechteckimpulse 216 während jedes negativen Halbzyklus des Sinussignals 206. Dadurch wird die Impulsrate des demodulierten Dopplerzyklusimpulses auf etwa 1830 pro Fuß Transponderbewegung für die hier verwen-

deten Frequenzen verdoppelt. Entsprechend erzeugt ein Gleichrichter zum Gleichrichten der positiven Halbwellen und Begrenzer 218 ein Rechtecksignal 220 und ein Gleichrichter zum Gleichrichten negativer Halbwellen und Begrenzer 222 erzeugt ein Rechtecksignal 224. Die Signale 212, 216, 220 und 224 sind in Fig. 8 gezeigt.

Monostabile Kreise 230, 232 sprechen auf das Signal bzw. 216 an und erzeugen ein kurzes positives Impulssignal 234, 236 in Abhängigkeit von jedem negativen Übergang im Eingangssignal. Diese Impulssignale sind in Fig. 8 den jeweiligen Eingangssignalen 212, 216 überlagert gezeigt.

Eine NAND-Glied 240 empfängt die Impulse 2 34 als erstes Eingangssignal und die gleichgerichteten Rechtecksignale 220 als zweites Eingangssignal. Wie Fig. 8 zeigt, ist, solange sich der Transponder von der inneren Antenne entfernt, das Signal 220 positiv, um das NAND-Glied bei jedem Auftreten der Impulse 234 freizugeben, die zu einem NAND-Glied 244 durchgeleitet werden. Wenn sich der Transponder der inneren Antenne 2 6 nähert, ist das Signal 220 gegenphasig, um bei jedem Auftreten des Impulses 234 eine logische Null zu erzeugen, und das NAND-Glied 240 wird gesperrt, so daß keine Impulse auf dem Signal IRRP erzeugt werden. Gleichzeitig wird das NAND-Glied 240 freigegeben, um das Signal IRRP durch das NAND-Glied 244 zu erzeugen.

In gleicher Weise läßt das NAND-Glied 252 die Impulse 2 36 zu, wenn os durch das Signal 224 in Abhängigkeit von einem zurückweichenden Transponder freigegeben wird. Das NAND-Glied 242 empfängt über einen Inverter 272 das Komplement des Signals 224, um das Impulssignal 236 in Abhängigkeit von einem sich nähernden Transponder durch-

zulassen. Das NAND-Glied 244 empfängt die Ausgangssignale der NAND-Glieder 240 und 242, um das Doppelfrequenz-Impulsfolgensignal IRRP zu erzeugen, das die Impulse 234, 236 enthält, wenn es durch einen sich nähernden Transponder freigegeben wird, und das NAND-Glied 254 empfängt die Ausgangssignale von Torschaltungen 250 und 252, um das Doppelfrequenz-Impulsfolgensignal IRRP zu erzeugen, das die Impulse 234, 236 enthält.

Ein AVR-Kreis 260 ist vorgesehen, der in Abhängigkeit von den Signalen IRI und IRQ das AVR-Signal IRAGC erzeugt, um die Empfängerverstärkung der inneren Radareinheit 14 zu regeln.

Der Außenempfänger-Dopplersignalkreis 16 kann im wesentlichen dem Innenempfänger-Dopplersignalkreis in Fig. 7 gleich sein. Das Impulsausgangssignal für eine Annäherung wird anstelle des Impulsausgangssignals bei einer Zurückbewegung verwendet. Es ist ersichtlich, daß die Signale IRRP, IRAP, ORRP und ORAP alle dem Informationsprozessor 56 zugeführt werden können. Dies ermöglicht es dem Prozessor 56, entweder die Richtung der Bewegung innerhalb oder auf beiden Seiten des kontrollierten Bereichs zu ermitteln.

Fig. 9 zeigt den Informationsprozessor 56, der einen üblichen STD-Bus 312 enthält, der einen Mikroprozessor CPU 314 wie einen Intel 8085, ein 8255 I/O Tor 316, das eine Interface zu einem Satz von sechs DIP-Schaltern bildet, einen programmierbaren 8253 Zeitgeber 320, einen RAM 322, einen Programm-ROM 324 und eine optische Anzeige 326 aufweist. A/D und D/A-Umsetzer 330 sind an den Bus 312 als alternative Einrichtung zur Erzeugung der AVR-Signale IRAGC und ORAGC angeschlossen.

Das Außenempfangersignal ORAP für eine Annäherung unterbricht den Eingang 5.5 der CPU 314, das Innenempfängersignal für ein sich Entfernen unterbricht den Eingang 7.5 und ein Zeitgeberunterbrechungssignal des Zeitgeberausgangs 2 des programmierbaren Zeitgebers 320 unterbricht den Eingang 6.5.

IQ Drei der sechs Schalter 318 werden zur Auswahl eines binärkodierten Wertes verwendet, der ein Aus-Zeit-Fenster bestimmt, um ein Eindringen festzustellen. Zum Beispiel erfordert eine Einstellung von 5 fünf 20 Millisekunden Zeitgeberintervalle für eine Gesamtfensterzeit von Millisekunden. Die anderen drei Schalter wählen eine binärkodierte Zahl, die die Anzahl von Dopplerimpulssignalen ORAP, IRRAP angeben, die innerhalb des Zeitfensters empfangen werden müssen, bevor ein Alarm ausgegeben wird, zum Beispiel 6. Das Erfordernis mehrerer Impulse in einer

2Q Zeitperiode verringert falsche Alarme wesentlich, die auf Geräusche oder andere Quellen zurückzuführen sind. Falsche Alarme werden außerdem dadurch verringert, daß die gewählte Anzahl von Impulsen von dem Empfänger 2 6 der inneren F.adareinheit 14 und dem Empfänger der äußeren P.adareinheit

_n(- erzeugt werden. ·

Die CPU 314 hat einen Unterbrechungseingang 6.5, der mit dem Ausgang 2 des Zeitgebers 320 verbunden ist. Die Ausgänge 1 und 0 bleiben für Systemfunktionen verfügbar, die für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung

₃Q sind. Das Alarmsystem 340 ist über das I/O Tor 316 geschaltet, um von der CPU 314 wahlweise ein- und ausgeschaltet zu werden. Die Alarmeinrichtung 340 spricht auf eines der Datenbussignale an, das nicht zu einem der DIP-Schalter 318 geleitet wird.

Das Hauptprogramra zur Überwachung des kontrollierten Bereichs zeigt Fig. 1o· Beim Einschalten führt der Prozessor Initialisierungsroutinen durch. Er initialisiert das I/O-Tor und das Prozessorflaggenfeld. Danach initialisiert er die verschiedenen Zähler einschließlich des Fensterzeitzählers, des Impulszählers IPA für eine Annäherung und des Impulszählers für ein sich Entfernen. Der Prozessor 314 gibt dann den Unterbrechungseingang 5.5 frei und sperrt die Unterbrechungseingänge 6.5 und 7.5, bevor eine Wiederholungsschleife eingegeben wird.

In der Schleife führt die CPU 314 Selbst-Diagnoseprüfungen durch und registriert alle Fehler, die gefunden werden. Diese Prüfungen umfassen typischerweise die Prüfung des Netzteils, der Wechselspannungspegel, Speicherprüfungen und I/O-Prüfungen. Die D/A- und A/D-Umsetzer 330 können, wenn vorhanden, geprüft werden. Nachdem die Prüfungen durchgeführt sind, bestimmt die CPU 314 die Ortszeit und zeigt sie an. Wenn der Informationsprozessor 56 die Empfängerverstärkungssignale kontrolliert, werden diese Signale aktualisiert. Die Schleife wird dann wiederholt.

Während die Ilauptprogrammschleife wiederholt durchgeführt wird, wird der Unterbrechungseingang 5.5. freigegeben, um den kontrollierten Bereich innerhalb der Reichweite der äußeren Empfangsantenne 28 zu überwachen. Der Transpondererfassungsalgorithmus ist so aufgebaut, daß durch Störungen hervorgerufene falsche Alarme reduziert oder beseitigt werden. Wenn ein Näherungsimpuls festgestellt wird, wird ein Zeitfenster gestartet und die Näherungs- und Entfernungsimpulse werden abwechselnd gezählt. Wenn die voreingestellte Anzahl von Impulsen innerhalb des Zeitfensters gezählt wird, wird ein Alarm ausgelöst, ansonsten v/erden die Impulszähler zurück-

gestellt und die CPU 314 beginnt wiederum auf einen ersten Näherungsimpuls zu warten.

Die Routine zur Beantwortung der Näherungsimpuls-Unterbrechungsroutine 5.5 ist in Fig. 12 im einzelnen gezeigt. Bei Eintreten in die Routine in Abhängigkeit vom Empfang eines Näherungsimpulses wird der Näherungsimpulszähler PA schrit£weise weitergeschaltet. Wenn dies der erste gezählte Impuls ist, wird der Fensterzeitgeberunterbrechungseingang 6.5 freigegeben, die Fensterzeitzählerflagge gesetzt und der Fensterzeitgeber geladen. Ansonsten wird bestimmt, ob der Näherungsimpulszähler IPA und der Entfernungsimpulszähler PA den voreingestellten Zählerstand erreicht haben. Bejahendenfalls wird eine Alarmflagge gesetzt und die Ortszeit wird registriert, um eine Kontrolle der Alarmvprgänge durch das Managementpersonal zu ermöglichen.

Bevor das Unterbrechungsprogramm 5.5. beendet ist, wird es unterbrochen und das Unterbrechungsprogramm 7.5 wird freigegeben. Somit beginnt, nachdem jeder Näherungsimpuls festgestellt wurde, der InformationspEOzessor 56 auf einen Entfernungsimpuls zu warten. Wenn sich der Transponder tatsächlich in der kontrollierten Zone befindet, läuft das Fenster ab, bevor ein Entfernungs-

impuls empfangen ist, und das System kehrt in den Anfangszustand zurück, in dem es auf einen ersten Näherungsimpuls wartet. Das Zeitgeberunterbrechungsprogramm 6.5 ist in Fig. 13 gezeigt. Der programmierbare Zeitgeber 320 ist so programmiert, daß er alle 20 Millisekunden ein Unterbrechungssignal ausgibt. Wenn das Unterbrechungsprogramm 6.5 freigegeben ist, antwortet die CPU 314 dadurch, daß sie zuerste den Zeitgeber für die nächste 20 Millisekunden-Unterbrechung wieder lädt.

Wenn die Alarmflagge gesetzt ist, wird ein Alarmverarbeitungsprogramm durchgeführt- Dieses Programm verringert zuerst den Alarmzeitzähler und prüft dann den Zähler auf Null. Wenn der Alarmzeitzähler auf Null verringert worden ist, was anzeigt, daß der Alarm für die vorgeschriebene Zeitperiode aktiviert wurde, wird die Alarmflagge gelöscht und der Alarm wird beendet. Das Unterbrechungsprogramm 7.5 wird dann gesperrt, und das Unterbrechungsprogramm 5.5. wird freigegeben, bevor die Fensterzeitzählerflagge geprüft wird.

Wenn die Fensterzeitzählerflagge gesetzt ist, was bedeutet, daß wenigstens ein Annäherungsimpuls IRRP festgestellt wurde, wird der Fensterzeitzähler verringert und dann geprüft. Bei Null ist eine Fensteroutzeit aufgetreten und der Erfassungsmechanismus wird durch Löschen der Fensterzeitgeberflagge und der Impulszähler PA. PR zurückgestellt. Das Unterbrechnungsprogramm 7.5 wird dann gesperrt und das Unterbrechungsprogramm 5.5. freigegeben, um die CPU 314 in einen Wartezustand für einen ersten Näherungsimpuls auf dem Signal ORAP vor Ablauf des Programms 6.5 zu bringen.

Das Programm zur Verarbeitung des Programms 7.5 zeigt Fig.

13. Dieses Programm erhöht nur den Entfernungsimpulszähler PR und bringt dann die CPU 314 in einen Wartezustand für den nächsten Näherungsimpuls IRRP zurück, während di^e Fensterzeitgeberfunktion weiter abläuft.

Es ist somit ersichtlich, daß, wenn ein Transponder in den Kontrollbereich zwischen der inneren und der äußeren Antenne 26, 28 eintritt und in Richtung auf die gr äußere Antenne vorrückt, die Bewegung Dopplersignale erzeugt, die zu Impulsen auf den Signalen IRAP und ORAP

führen. Wenn eine ausgewählte Anzahl dieser Impulse auf jedem Signal gezählt wurde, wird das Alarmsignal eingeschaltet und der Vorgang wird registriert.

Obwohl vorstehend verschiedene Ausführungsformen von bereichsbegrenzten Kohärenzfrequenz-Doppler-Radarüberwachungssystemen gezeigt und beschrieben wurden, um einem Fachmann die Herstellung und die Benutzung der Erfindung zu ermöglichen, ist es ersichtlich, daß die Erfindung hierdurch nicht geschränkt ist. Änderungen, Abweichungen oder äquivalente Anordnungen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche liegen daher innerhalb des Bereichs der Erfindung.

Claims

Ansprüche

1. Bereichsbegrenztes Warenüberwachungssystem

zur Ermittiung des Vorhandenseins eines frequenzmoduiierten Transponders innerhalb eines Überwachungsbereichs, gekennzeichnet durch ein Sendesystem, das ein erstes Signal mit einer ersten Frequenz aussendet und einen Senderschaiter aufweist, der die Aussendung des ersten Signais in Abhängigkeit von einem Senderschaitsignal· sel·ektiv freigibt und sperrt,

ein Empfangssystem zum Empfang und zur Erfassung eines zweiten Signals mit einer zweiten Frequenz verschieden von der ersten Frequenz, das einen Empfängerschalter aufweist, der die Erfassung des zweiten Signals in Abhängigkeit von einem Empfängerschaltsignal· seiektiv freigibt und sperrt, und

einen Schaltsignalgenerator, der das Senderschaitsignal· und das Empfängerschaitsignal· periodisch erzeugt, wobei jede Periode der Schaitsignaie ein bestimmtes Zeitintervall zwischen einem Sperr/Freigabe-Übergang im Senderscha^signai und einem Freigabe/Sperr-Übergang im Empfängerschaitsignai hat, um den effektiven Bereich des Überwachungssystems seiektiv zu begrenzen.

2. Überwachungssystem nach Anspruch 1,

dadurch gekenzeichnet, daß der Schaitsignalgenerator einen Impulsgenerator, der periodisch gleichzeitige Freigabesende- und Empfangsimpulssignale erzeugt, und einen Verzögerungskreis aufweist, der das Sender-Schaltimpuis-Signal empfängt und selektiv verzögert, um eine bestimmte Uberlappungszeit in den Freigabezuständen des verzögerten Sender-Schal·timpul·s-Signais und des Empfänger-Schal·timpul·s-Signais zu erzeugen, wobei das verzögerte Sender-Schaitimpuis-Signal dem Sender als Sender-Schaltsignal· und das

Empfänger-Schaltimpuls-Signal dem Empfänger als Empfänger-Schaltsignal zugeführt wird.

3. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesystem und das Empfangssystem frequenzkohärente Systeme sind, die ein Dopplereffektsignal erzeugen, das die Bewegung eines Transponders in dem Überwachungsbereich anzeigt, und daß außerdem ein Bewegungsdetektor vorhanden ist, der das Dopplereffektsignal empfängt und einen Alarmzustand anzeigt, wenn das Dopplereffektsignal eine Bewegung eines Transponders über eine bestimmte minimale Strecke anzeigt.

4. Bereichsbegrenztes Überwachungssystem, gekennzeichnet durch ein zweites Sendesystem, das ein drittes Signal mit einer dritten Frequenz aussendet und einen zweiten Senderschalter aufweist, der die Übertragung des dritten Signals in Abhängigkeit von einem zweiten Sender-Schaltsignal selektiv freigibt und sperrt, ein zweites Empfangssystem, das ein viertes Signal mit einer vierten Frequenz verschieden von der dritten Frequenz empfängt und einen zweiten Empfängerschalter aufweist, der das vierte Signal in Abhängigkeit von einem zweiten Empfängerschaltsignal selektiv freigibt und sperrt, und
dadurch, daß der Schaltsignalgenerator das zweite Senderschaltsignal und das zweite Empfängerschaltsignal periodisch erzeugt, wobei jede Periode der zweiten Schaltsignale ein bestimmtes Zeitintervall zwischen einem Sperr/Freigabe-Übergang im zweiten Senderschaltsignal und einem Freigabe/Sperr-Übergang im Empfängerschaltsignal hat, um einen zweiten Überwachungsbereich wahlweise zu begrenzen, wobei das zweite Sende- und

Empfangssystem vom ersten Sende- und Empfangssystem räumlich versetzt sind, um den zweiten Uberwachungsbereich an einer Stelle zu erzeugen, die vom ersten überwachungsbereich verschieden ist, sich mit diesem jedoch wenigstens teilweise überlappt.

5. Bereichsbegrenztes Überwachungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Frequenz die gleiche wie die erste ist, daß die vierte Frequenz die gleiche wie die zweite ist, und daß der Schaltsignalgenerator die Freigabezustände der zweiten Sende- und Empfangsschaltsignale abwechselnd in nichtinterferierender Zeitbeziehung zu den ersten Sende- und Empfangsschaltsignalen erzeugt.

6. Bereichsbegrenztes Überwachungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Sende- und Empfangssystem frequenzkohärente Systeme sind, die Dopplereffektsignale erzeugen, die die Bewegung eines Transponders in ihrem jeweiligen ersten und zweiten Überwachungsbereich anzeigen.

7. Bereichsbegrenztes Überwachungssystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Dopplerdemodulatorsystem zum Empfang der Dopplereffektsignale von den ersten und zweiten Sende- und Empfangssystemen, das einen Alarmzustand nur dann anzeigt, wenn die Dopplereffektsignale die Bewegung eines Transponders in einer ersten Richtung relativ zum ersten Sende- und Empfangssystem und in einer zweiten Richtung verschieden von der ersten Richtung relativ zum zweiten Sende- und Empfangssystem anzeigen.

8. Bereichsbegrenztes Überwachungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Sendesysteme einen übergang vom voll gesperrten in den voll freigegebenen Zustand von weniger als oder gleich 3 Nanosekunden haben.

9. Bereichsbegrenztes Überwachungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Empfangssysteme einen Übergang vom freigegebenen in den gesperrten Zustand von weniger als oder gleich einer Nanosekunde haben.

10. Bereichsbegrenztes Überwachungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Frequenz zweimal so groß wie die erste ist.

11. Bereichsbegrenztes Überwachungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Frequenz die Summe des oberen und unteren Seitenbandes ist, das durch die Modulation der ersten Frequenz erzeugt wird.

12. Transponder-Warenüberwachungssystem zur Ermittlung eines Transponders in einem Warenüberwachungsbereich mit genau festgelegten Grenzen,
gekennzeichnet durch ein erstes frequenzkohärentes Radarsystem, das das Vorhandensein eines Transponders in einem ersten Erfassungsbereich erfaßt, der genau festgelegte Grenzen hat, und das ein erstes Empfängersignal erzeugt, das einen Erfassungszustand eines Transponders in dem ersten Erfassungsbereich anzeigt, wobei das erste Radarsystem ein erstes Signal in Abhängigkeit von einem Freigabezustand eines ersten Senderschaltsignals aussendet und ein zweites Signal in Abhängigkeit von einem Freigabezustand eines ersten Empfängerschaltsignals

empfängt,

ein zweites frequenzkohärentes Radarsysten, das das Vorhandensein eines Transponders in einem zweiten Erfassungsbereich erfaßt, der genau festgelegte Grenzen hat und zu dem ersten Erfassungsbereich überlappend angeordnet ist, um den Erfassungsbereich als überlappende Teile des ersten und zweiten Erfassungsbereichs zu definieren, wobei das zweite Radarsystem ein zweites Empfängersignal erzeugt, das einen Erfassungszustand des Transponders in dem ersten Überwachungsbereich erzeugt und ein drittes Signal in Abhängigkeit von einem Freigabezustand des zweiten Senderschaltsignals aussendet, und ein viertes Signal in Abhängigkeit von einem Freigabezustand eines zweiten Empfängerschaltsignals empfängt, einen Schaltsignalgenerator, der die ersten und zweiten Sender- und Empfängerschaltsignale periodisch erzeugt, wobei die Freigabezustände der ersten Schaltsignale eine zeitlich versetzte, nicht interferierende Beziehung zu den Freigabezuständen der zweiten Schaltsignale haben, ein gewähltes erstes Zeitintervall zwischen jedem Sperr/ Freigabe-Übergang in dem ersten Senderschaltsignal jedem nachfolgenden Freigabe/Sperr-Übergang in dem ersten Empfängerschaltsignal vorhanden ist, das die Grenzen des ersten Erfassungsbereichs steuert und wobei ein gewähltes zweites Zeitintervall zwischen jedem Sperr/Freigabe-Übergang in dem zweiten Senderschaltsignal und jedem nachfolgenden Freigabe/Sperr-Übergang in dem zweiten Empfängerschaltsignal vorhanden ist, das die Grenzen des zweiten Erfassungsbereichs steuert, und ein Detektorsystem, das das erste und zweite Empfängersignal empfängt und in Abhängigkeit davon eine Alarmanzeige erfolgt, wenn ein Transponder als in dem ersten und zweiten Erfassungsbereich vorhanden angezeigt wird.

13. Überwachungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektorsystem ein Dopplerdetektorsystem ist, das eine Alarmanzeige nur erzeugt, wenn ein Transponder von dem ersten Radarsystern als sich in dem ersten Erfassungsbereich über eine bestimmte Strecke in einer ersten Richtung bezüglich des ersten Radarsystems und von dem zweiten Radarsystem als sich in den zweiten Erfassungsbereich über eine bestimmte Strecke in einer bestimmten zweiten Richtung verschieden von der ersten Richtung relativ zum zweiten Radarsystem bewegend erfaßt wird.

14. Warenüberwachungssystem,
gekennzeichnet durch ein Kohärenzfrequenz-Doppler-Radarsystem, das ein Dopplersignal erzeugt, das die Bewegung eines Transponders in einem Erfassungsbereich anzeigt, dessen Ausmaß durch eine maximale Sender-zu Transponder-zu Sender-Radarsignalausbreitungszeitdauer anzeigt, und Verarbeitungssystem, das das Dopplersignal empfängt und das Vorhandensein eines Transponders in dem Erfassungsbereich in Abhängigkeit von der Anzeige einer bestimmten minimalen Bewegung in dem Erfassungsbereich durch das Dopplersignal anzeigt.

15. Einzelhandelsgeschäfts-Türöffnungsüberwachungssystem,

gekennzeichnet durch ein ber,eichsbegrenztes kohärentes Dopplerfrequenz-Radarsystem, das jede Bewegung eines Transponders in der Türöffnung durch periodische Bestrahlung der Türöffnung mit einem auftreffenden HF-Signal während eines Sendezeitintervalls, das kürzer als die Periode ist, und durch

periodisches Kontrollieren der Türöffnung auf Empfang eines Rücklaufsignals, das von einem Transponder in Abhängigkeit von einem auftreffenden Signal erzeugt wird, überwacht, wobei die Türöffnung während eines Empfangszeitintervalls überwacht wird, das kürzer als die Periode ist und das eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Beginn jedes Sendezeitintervalls endet.

16. Überwachungssystem nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Dopplersignalkreis, der Dopplerfrequenzsignale erzeugt, die für das Vorhandensein eines Transponders in der Türöffnung charakteristisch sind.