用于测试利用电磁波工作的距离传感器的测试设备
阅读说明：本技术 用于测试利用电磁波工作的距离传感器的测试设备 (Test device for testing distance sensors operating with electromagnetic waves ) 是由 J·保罗 J·沃特金斯 M·罗茨曼 于 2020-02-11 设计创作，主要内容包括：示出和描述了一种用于测试利用电磁波工作的距离传感器(2)的测试设备(1),所述测试设备具有用于接收作为接收信号S-(RX)的电磁自由空间波的接收元件(3),具有用于发射所仿真的电磁反射信号S-(TX)的发射元件(4),其中所述接收信号S-(RX)或从所述接收信号S-(RX)导出的信号S’-(RX)经由具有可预先给定的时间延迟t-(delay,soll)的时间延迟电路(5)被引导,并且这样被时间延迟为经时间延迟的信号S-(delay),其中所述经时间延迟的信号S-(delay)或从所述经时间延迟的信号S-(delay)导出的信号S’-(delay)作为所仿真的反射信号S-(TX)经由发射元件(4)被发射。可预先给定的时间延迟的大范围可以通过如下方式来覆盖：所述时间延迟电路(5)具有带有可预先给定的时间延迟t-(delay,soll)的模拟延迟线(5a)和带有同样可预先给定的时间延迟t-(delay,soll)的数字延迟线(5b),除了可能的重叠区域之外,所述模拟延迟线(5a)实现比所述数字延迟线(5b)更短的时间延迟,利用输入切换装置(6)将所述接收信号S-(RX)或从所述接收信号SRX导出的信号S’-(RX)要么切换到所述模拟延迟线(5a)的输入端上,要么切换到所述数字延迟线(5b)的输入端上,并且所述信号在通过所切换的延迟线之后变为经时间延迟的信号S-(delay)。(A test device (1) for testing a distance sensor (2) operating with electromagnetic waves is shown and described, said test device having a receiver for receiving a signal S as a received signal RX Has a receiving element (3) for emitting the simulated electromagnetic reflection signal S TX A transmitting element of (4) Wherein the received signal S RX Or from said received signal S RX Derived signal S' RX By having a predeterminable time delay t delay,soll Is guided and thus time-delayed into a time-delayed signal S delay Wherein the time-delayed signal S delay Or from said time-delayed signal S delay Derived signal S' delay As simulated reflected signal S TX Is transmitted via the transmission element (4). The wide range of predeterminable time delays can be covered by: the time delay circuit (5) has a delay t with a predeterminable time delay,soll And with an analog delay line (5 a) which can likewise be predetermined delay,soll The analog delay line (5 a) realizing a shorter time delay than the digital delay line (5 b), except for a possible overlap region, the received signal S being fed by means of an input switching means (6) RX Or a signal S 'derived from the receive signal SRX' RX Either to the input of the analog delay line (5 a) or to the input of the digital delay line (5 b), and the signal, after passing through the switched delay line, becomes a time-delayed signal S delay 。)
技术领域
本发明涉及一种用于测试利用电磁波工作的距离传感器的测试设备，所述测试设备具有用于接收电磁自由空间波作为接收信号SRX的接收元件，具有用于发射所仿真的电磁反射信号STX的发射元件，其中所述接收信号SRX或从所述接收信号SRX导出的信号S'RX经由具有可预先给定的时间延迟的时间延迟电路来引导，并且这样被时间延迟为经时间延迟的信号Sdelay，其中所述经时间延迟的信号Sdelay或从所述经时间延迟的信号Sdelay导出的信号S'delay作为所仿真的反射信号STX经由所述发射元件被发射。
背景技术
上述的用于测试距离传感器的测试设备最近以来从控制设备开发和控制设备测试领域中，尤其在汽车领域中已知。这里，常见测试场景在于，借助所仿真的环境测试批量控制设备的功能。为此，部分地或完全地借助有能力的仿真环境实时地计算该控制设备的环境，其中该仿真环境生成物理信号，所述物理信号是该控制设备的输入信号，以及其中该仿真环境接收由该控制设备生成的输出信号并且允许一起进入实时仿真中。控制设备可以这样无危险地在所仿真的环境中在实际上“真实”的条件下被测试。测试如何接近现实取决于仿真环境的质量以及利用所述仿真环境计算的仿真的质量。因此，控制设备可以这样在闭合的调节回路中被测试，因此这种测试场景也被称为硬件在环测试。
在当前的情况下涉及利用电磁波工作的距离传感器的测试。在汽车领域中很主要地使用雷达传感器。但是，原则上也可以测试如下距离传感器，所述距离传感器在电磁波的其他频率范围中、例如在可见光的范围中工作，或者所述距离传感器利用电磁辐射源工作，所述电磁辐射源发射具有长的相干长度的电磁波，如例如在激光应用中（例如激光雷达）。
在现代车辆中，越来越多地使用距离传感器，以便为车辆及其辅助系统提供环境信息。这样，确定对象在车辆环境中的位置（距离）和速度。例如自适应速度调节（adaptivecruise control（自适应巡航控制），ACC）和自主紧急制动系统（autonomous emergencybreaking，AEB）属于使用这种环境信息的辅助系统。可以理解的是，必须非常小心地进行这种安全相关的辅助系统的测试，其中也应尽可能接近现实地考虑电磁波的传播特性。这在过去主要通过非常昂贵且耗时的实际驾驶测试来进行。这些驾驶测试越来越多地被开头所描述的用于测试距离传感器的测试设备（也称为测试台）所代替，在所述测试设备中也利用自由空间波来工作。这种测试台也称为OTA测试台（over-the-air（空中激活）），在所述测试台中要测试的距离传感器实际上向自由空间中、即未经引导地发射电磁波，并且也从自由空间接收电磁波作为所仿真的反射信号。这种OTA测试台的优点是包括传感器发射元件和传感器接收元件所参与的发射行为和接收行为在内的、与要测试的距离传感器相关联的整个作用链的广泛检查。
与要测试的距离传感器使用哪种类型的电磁波无关，在测试距离传感器时对所需的电子信号处理提出极高的要求。对象在环境中的距离大多直接经由所发射的电磁波反射到对象并且从对象反射回到距离传感器所需的信号传播时间来确定。对象在环境中的径向速度分量经由所发射的电磁波和所反射的电磁波之间的频移来确定（多普勒频移）。
由于电磁波以光速传播，所以这里必须分辨非常短的信号传播时间。为了例如能够检测一米的最小距离，必须分辨在纳秒范围内的信号传播时间。如果应检测在厘米范围内的较大距离，即与最小距离的问题无关，则还必须能够分辨亚纳秒范围内的传播时间差。
发明内容
本发明涉及对处于距要测试的距离传感器一定距离处的对象的仿真。在此当前并不涉及测试设备的机械结构，而是涉及在信号处理方面的电子实现。
在测试台中或在测试设备中，由要测试的距离传感器发射的电磁波实际上不应该被反射，更确切而言，所发射的电磁波由测试设备的接收元件接收并在下游的快速信号电子设备（距离和运动仿真器）中被处理，即通过时间延迟电路进行传播时间延迟。根据要测试的距离传感器到被仿真的环境对象的要仿真的距离，相应地被时间延迟的信号由包括时间延迟电路在内的信号电子设备产生，并作为所仿真的、即非实际的、反射信号经由测试设备的发射元件又朝要测试的距离传感器的方向被发射。这样，在距离传感器处在所仿真的环境中形成真实环境的印象，该真实环境可能也具有多个不同地远离的对象。
从现有技术中已知的测试设备（“Echte Echos im Labor”：dSPACE Magazin 2/2017，2017年12月）的特色在于这里不应进一步观察的机械测试台结构和用于生成所仿真的反射信号的信号电子设备，当前涉及，即特别涉及将接收信号时间延迟可预给定的时间延迟。在考虑作为电磁波的信号传播速度的光速的情况下，从要仿真的距离得出可预先给定的时间延迟。
在现有技术中已知的是，以模拟延迟线的形式构建时间延迟电路。这里例如使用各种各样的物理实现的信号传播线（Signallaufstrecken），例如光纤线缆的形式。可以根据要仿真的距离和由此得出的要预先给定的时间延迟接连地切换所述信号传播线，以便尽可能精确地物理模拟要仿真的传播线。这种实现方案的优点是，可以实现非常短的传播时间和因此非常短的要仿真的距离，因为相对于数字解决方案、即经由数字采样系统的解决方案，模拟信号处理是极其快的，并且仅得出最小的死时间。这样，可以在几米的范围内仿真最短距离。
基于数字实现的延迟线的解决方案也是已知的。数字延迟线是自然地以时间量化的方式工作的采样系统。数字系统的时钟时间经常远远超过模拟信号处理的运行时间，使得利用数字实现的延迟线不能实现几米的范围内的短距离。
因此，本发明的任务是，设计和改进开头所描述的用于测试利用电磁波工作的距离传感器的测试设备，使得可以以相对简单的方式从接收信号生成所期望的被时间延迟的反射信号，并且在此覆盖可预先给定的时间延迟的大范围，使得测试设备能够仿真大的距离范围。
该任务在开头所述的测试设备的情况下首先并且基本上通过如下方式来解决：时间延迟电路具有带有可预先给定的时间延迟的模拟延迟线和带有同样可预先给定的时间延迟的数字延迟线，其中除了可能的重叠区域之外，模拟延迟线实现比数字延迟线更短的时间延迟。此外还规定，利用输入切换装置将接收信号SRX或从接收信号SRX导出的信号S'RX要么切换到模拟延迟线的输入端上要么切换到数字延迟线的输入端上并且所述信号在通过所切换的延迟线之后变为经时间延迟的信号Sdelay。
因此，测试设备实现使用模拟和数字电路技术的时间延迟电路，使得不仅可以仿真非常短的距离（模拟延迟线）而且可以仿真明显更长的距离（数字延迟线）。视预先给定的时间延迟有多大而定，输入切换装置将接收信号SRX或从接收信号SRX导出的信号S'RX传导到模拟延迟线上或到数字延迟线上。要延迟的信号因此通过模拟延迟线或数字延迟线，输入切换装置不允许两个线同时被加载要延迟的信号。
如果说：接收信号SRX或从接收信号SRX导出的信号S'RX经由时间延迟电路被引导，则因此意指：在接收元件与实际的时间延迟电路之间可以存在进一步的信号处理步骤，例如接收信号SRX可以在其被进一步处理、即被延迟之前被滤波。
在测试设备的一个优选设计方案中规定，利用输出切换装置接触模拟延迟线的输出端或接触数字延迟线的输出端，并且这样在所涉及的延迟线的被接触的输出端与发射元件之间建立至少间接的连接。因此，输出切换装置在测试设备的输出端处承担与输入切换装置在测试设备的输入端处的功能对应的功能。因此这里也有选择地接触模拟延迟线或数字延迟线，并且在那里被分接的信号间接地或直接地被引导到发射元件。如果被分接的信号从所涉及的延迟线的分别被接触的输出端间接地被传导到发射元件，那么这里这也意味着必要时执行进一步的信号处理步骤。
在此上下文中，在测试设备的进一步开发中规定，控制设备同步地操控输入切换装置和输出切换装置，使得要么在输入侧并且在输出侧接触模拟延迟线，要么在输入侧并且在输出侧接触数字延迟线。因此，在该设计方案中，这两个信号延迟线中明确地仅仅一个信号延迟线以电路技术集成到从测试设备的接收元件到发射元件的信号路径中。分别另外的延迟线于是一点也没有影响。
在测试装置的一个替代的设计方案中设置有输出加法器，其中利用输出加法器的一个输入端接触模拟延迟线的输出端，并且利用输出加法器的另一输入端接触数字延迟线的输出端。然后，通过输出加法器由模拟延迟线的输出信号和数字延迟线的输出信号形成和信号。这里，输出加法器的输出端也至少间接地与发射元件连接。在这种情况下，因此可以舍弃输出切换装置。
在先前所示出的上下文中，根据一个优选设计方案可以附加地规定，利用在输入切换装置之上的桥接设备来保证：接收信号SRX或从接收信号SRX导出的信号S'RX不仅被切换到模拟延迟线的输入端上而且被切换到数字延迟线的输入端上。这尤其在模拟延迟线被预先给定与数字延迟线不同的时间延迟的情况下是令人感兴趣的。于是可能的是，在同时使用模拟延迟线和数字延迟线的情况下，通过输出信号的求和同时仿真两个不同地远离的对象。
测试设备的另一种输出构造（Ausgangsgestaltung）的特色在于，模拟延迟线具有多个可接连地切换的模拟子延迟线、多个开关和切换逻辑电路，其中所述切换逻辑电路可以被预先给定延迟时间并且该切换逻辑电路利用所述开关接连地切换子延迟线，使得尽可能好地获得预先给定的延迟时间。可仿真的最小距离对应于最小模拟子延迟线的长度。不过在此必须考虑：甚至信号传播时间也与从接收元件直到模拟延迟线的输入端以及从模拟延迟线的输出端直到发射元件的路径相联系，该信号传播时间始终应一起被考虑。这可以在模拟延迟线的所提到的切换逻辑电路中进行，但是这也可以在上级的控制装置中进行。由于子延迟线的长度是固定的，因此预先给定的时间延迟通常并不能够完全精确地设定，而是仅仅与子延迟线的长度格栅（Längenrasterung）所允许的一样精确地设定。为了考虑关于模拟延迟线的其他信号传播时间而已阐述的内容当然也同样适用于经由数字延迟线的信号路径。
关于模拟延迟线，在测试设备的一个优选设计方案中规定，模拟子延迟线的长度的情况是就像彼此的二次幂，即是彼此的二进制部分。因此，下一个更大的模拟子延迟线的长度总是对应于下一个更小的模拟子延迟线的两倍的长度。在此情况下有利的是，在所述子延迟线之间的切换点的数量尤其例如相对于等长的子延迟线是非常少的，使得避免不必要的反射并可以获得高的信号质量。
关于数字延迟线，在测试设备的另一优选设计方案中规定，数字延迟线从其输入端到其输出端来看接连连接地具有：模拟/数字转换器、带有切换逻辑电路的数字延迟元件和数字/模拟转换器。
切换逻辑电路可以被预先给定延迟时间，并且切换逻辑电路在内部切换数字延迟元件，使得尽可能好地获得预先给定的延迟时间。
优选地，数字延迟元件和/或切换逻辑电路通过现场可编程门阵列（FPGA）来实现。然后，可以例如通过D触发器的级联利用在每个触发器之后的信号分接实现可变的延迟。
数字延迟线是时间上离散的采样系统。采样已经在模拟/数字转换时开始，该模拟/数字转换以固定的时间步长周期性地进行。在频率范围中被采样的信号的频谱的周期性重复随着采样而出现。因此，数字/模拟转换尤其在特别利用带通或低通进行滤波的情况下被用于引起在时间上要延迟的信号的频移。如果情况如此，则在另一优选设计方案中规定，模拟延迟线具有混频器和振荡器，其中利用混频器和振荡器信号使接收信号SRX或从接收信号SRX导出的信号S'RX频移，使得模拟延迟线的输出信号和数字延迟线的输出信号具有相同频率；当考虑到接收信号也具有一定的带宽时，这里意指中间频率。因此，利用模拟延迟线中的混频器，在适当选择振荡器信号的频率的情况下获得与利用数字延迟线中的模拟/数字转换相同的效果。这具有如下优点：两个延迟线的输出信号在频率上以相同的方式受影响。如果情况如此，则随后的信号处理可以不仅针对模拟延迟线的输出信号而且针对数字延迟线的输出信号共同地且统一地进行。因此不需要随后实现分开的信号处理路径，只须实施唯一的进一步的信号处理路径，即例如信号的上混频、频移所期望的多普勒频率或相应的频率上的滤波。
另一实施例的特征在于，接收信号SRX在其被时间延迟之前利用混频器被向下混频到更低的中频并且这样从接收信号SRX导出的低频信号S'RX然后被时间延迟。这种操作方法具有如下优点：要处理的频率显著更低（即使信号的带宽被保持）。例如，接收信号可以具有77 GHz的频率，并且利用所建议的混频器被向下混频到仅仅2 GHz的中频，这对实现随后的信号处理的组件提出显著更低的要求。
在测试设备的另一设计方案中规定，在一方面模拟延迟线和数字延迟线的输出端与另一方面发射元件之间中间连接有多普勒发生器，该多普勒发生器使经时间延迟的信号Sdelay频移可预先给定的多普勒频率并这样产生导出的信号S'delay。通过（通常仅仅些微的）频移可以仿真到要测试的距离传感器的径向运动分量。
在测试设备的一个完全优选的设计方案中规定，模拟延迟线实现直至最大时间延迟tanalog,max的时间延迟，并且数字延迟线实现直至最小时间延迟tdigital,min的时间延迟。这里重要的是，模拟延迟线的最大时间延迟tanolog,max大于数字延迟线的最小时间延迟tdigital,min，使得存在时间延迟的从tdigital,min到tanolog,max的重叠区域。在所述重叠区域中，时间延迟因此可以不仅由模拟延迟线而且由数字延迟线实现。
已被证实为显著有利的是，控制设备操控输入切换装置，使得在变化的预先给定的时间延迟的情况下在时间延迟的重叠区域中滞后地在模拟延迟线和数字延迟线之间来回切换。由此可以使在模拟延迟线和数字延迟线的使用之间转变的切换频率最小化。这例如对于仿真具有相对近的环境对象的城市交通中的典型状况而言并且例如在堵车时停和走的情况下是相关的。实际上这在如下情况下实现：在最大模拟时间延迟tanalog,max的范围中才从模拟延迟线切换到数字延迟线上，并且相反地在最小数字时间延迟tdigital,min的范围中才从数字延迟线切换到模拟延迟线上。
附图说明
详细而言，现在存在改进和设计根据独立权利要求1的根据本发明的测试设备的多种可能性。这结合附图在随后的图中示出。在附图中
图1示出已知的用于测试利用电磁波工作的距离传感器的测试设备，
图2示出具有模拟延迟线、数字延迟线以及输入切换装置和输出切换装置的测试设备，
图3示出具有模拟和数字延迟线以及输出加法器的测试设备，
图4示出具有模拟和数字延迟线以及用于输入切换装置的桥接设备的测试设备，
图5示出具有模拟延迟线以及数字延迟线的更精确图示的测试设备，
图6示出具有模拟和数字延迟线以及模拟延迟线中的混频器的测试设备、用于产生中频的总电路的输入区域中的混频器和用于将经延迟的信号的频率上混频的总电路的输出区域中的混频器，以及
图7示出用于操控输入切换装置和用于在模拟延迟线和数字延迟线之间滞后地切换的控制设备的设计方案。
具体实施方式
在图1至7中分别示出了用于测试利用电磁波工作的距离传感器2的测试设备1，所述距离传感器仅在图1中示意性地示出。距离传感器2朝测试设备1的方向发射电磁自由空间波，并接收由测试设备1生成的所仿真的电磁反射信号STX。为了接收由距离传感器2发射的自由空间波，测试设备1具有接收元件3，并且为了发射所仿真的电磁反射信号STX，测试设备1具有发射元件4。距离传感器2本身并不一起属于测试设备1。接收信号SRX或从接收信号SRX导出的信号S'RX经由时间延迟电路5被引导，其中时间延迟电路5可以被预先给定在确定的范围中的时间延迟。时间延迟电路5的输入信号这样被时间延迟为经时间延迟的信号Sdelay。然后，经时间延迟的信号Sdelay或从经时间延迟的信号Sdelay导出的信号S'delay作为所仿真的反射信号STX经由发射元件4被发射。
在图1中表明了，要获得的时间延迟tdelay,soll作为信息被输送给时间延迟电路5。对于这里所示出的测试设备1的实现，并不取决于该信息如何精确地被输送给时间延迟电路5的精确技术实现。通常，针对要设定的时间延迟的预先给定将来自环境仿真器，所述环境仿真器仿真具有环境对象的要仿真的场景并且准备好环境对象的相应的位置、速度和/或加速度信息。如果例如已知要仿真的对象距要测试的距离传感器的距离为30m，则在考虑光速的情况下作为电磁波的信号传播时间计算相应的时间延迟并预先给定为时间延迟tdelay,soll。
在图2至图6中所示出的测试设备1的情况下现在分别规定，时间延时电路5具有带有可预先给定的时间延迟tdelay,soll的模拟延迟线5a和带有同样可预先给定的时间延迟tdelay,soll的数字延迟线5b。延迟时间tdelay,soll在图2和图5中绘出并且为了维持更好的清楚明了性而在其他图中未额外绘出，但是这里当然也存在相应地预先给定的时间延迟tdelay,soll。可预先给定的时间延迟tdelay,soll可以对于模拟延迟线5a而言和对于数字延迟线5b而言是相同的，但是它们也可以彼此不同。
延迟线5a、5b被实现，使得除了可能的重叠区域之外，模拟延迟线5a与数字延迟线5b相比实现更短的时间延迟，在所述重叠区域中因此将可能由两个延迟线5a、5b实现相应的时间延迟tdelay。
利用输入切换装置6将接收信号SRX或从接收信号SRX导出的信号S'RX切换到模拟延迟线5a的输入端上或到数字延迟线5b的输入端上。所述信号在通过所切换的延迟线之后于是变为经时间延迟的信号Sdelay。通过替代地加载模拟延迟线5a或数字延迟线5b，这两个延迟线5a、5b中仅仅一个延迟线是有效的。在合理地操控输入切换装置6的情况下，仅运行如下延迟线，该延迟线可以完全实现相应的预先给定的时间延迟tdelay,soll。通过该措施也避免所述延迟线之间的例如信号串扰形式的干扰。
图2此外示出利用输出切换装置7接触模拟延迟线5a的输出端或者接触数字延迟线5b的输出端。这样，在所涉及的延迟线5a、5b的被接触的输出端与发射元件4之间建立至少间接的连接。与输入切换装置6相关联地因此可以确保：这两个延迟线5a、5b中仅仅一个延迟线、即要么模拟延迟线5a要么数字延迟线5b以信号方式对测试设备1的输出端、即对发射元件4产生影响。为此，如同样在图2中所示出的，设置有控制设备8，所述控制设备同步地操控输入切换装置6和输出切换装置7，使得如已经阐述的那样要么在输入侧并且在输出侧接触模拟延迟线5a，要么在输入侧并且在输出侧接触数字延迟线5b。在图5和图6中为了改善图示的清楚明了性，已舍弃了关于输入切换装置6或输出切换装置7的操控的控制设备8的图示。当然，这里也必须存在控制设备8，以便操控输入切换装置6和/或输出切换装置7。
替代输出切换装置7的使用，在图3和图4中的实施例中设置有输出加法器9。利用输出加法器9的一个输入端接触模拟延迟线5a的输出端，并且利用输出加法器9的另一输入端接触数字延迟线5b的输出端。通过输出加法器9，由模拟延迟线5a的输出信号和数字延迟线5b的输出信号形成和信号。输出加法器的输出端然后将经延迟的和信号（至少间接地）转发给发射元件4。通过该措施，首先不再需要输出切换装置。
然而，与另一设计方案相关联地，特别的意义应归于输出加法器9的使用，这可从图4中看到。在图4中示出了，利用在输入切换装置6之上的桥接设备10来保证，接收信号SRX（或从接收信号SRX导出的信号S'RX）不仅切换到模拟延迟线5a的输入端上而且切换到数字延迟线的输入端上。在这种例外情况下，因此模拟延迟线5a和数字延迟线5b实际上并行地并且同时被运行。在根据图4的图示中由两个切换元件形成的桥接设备10的操控在该图示中同样通过控制设备8进行。如果两个延迟线5a、5b被预先给定彼此不同的时间延迟tdelay,soll，则不仅模拟延迟线5a而且数字延迟线5b的同时加载是合理的。在这种情况下，因此可以由测试设备1同时仿真两个具有不同距离的对象。这因此是一种特殊情况，因为所示出的具有接收元件3和发射元件4的测试设备1用于仿真环境对象，所述环境对象相对于距离传感器的主取向具有一定的方位角偏转。为此，在测试台中使用这里所描述的测试设备1中的多个测试设备，其中所述测试设备1能够相对于要测试的距离传感器在方位角上被偏转。在环境仿真中的罕见事件是两个环境对象被布置在正好相同的方位角方向上并且不相互掩盖，使得实际上将可以预期两个距离信号。
在图5中稍微更详细地示出了模拟延迟线5a以及数字延迟线5b的可能的实施方案。可以识别出，模拟延迟线5a具有多个可接连地切换的模拟子延迟线11、多个开关12（这里仅用虚线表明）和切换逻辑电路13。切换逻辑电路13可以被预先给定时间延迟tdelay,soll。基于这些信息，切换逻辑电路13（至少部分地）利用开关12接连地切换子延迟线11，使得尽可能好地获得预先给定的时间延迟tdelay,soll。
在实现在图5中所示出的模拟延迟线5a时的特点是模拟子延迟线11的长度的变化。模拟子延迟线11的长度的情况是就像彼此的二次幂，因此是二进制部分。因此，确定的子延迟线11的长度在过渡到下一个更长的子延迟线11时加倍。通过这种巧妙的划分，所需的子延迟线11的数量可以保持为小的，此外相对于其他解决方案（例如在使用仅仅相同长的子延迟线的情况下），切换点的份额显著减少。由此在实现模拟延迟线5a时的耗费减少，并且在信号引导时的寄生效应、例如在切换点处的反射被最小化。
从图5中此外可以获悉，数字延迟线5b从其输入端到其输出端来看并且接连连接地具有模拟/数字转换器14、带有切换逻辑电路的数字延迟元件15和数字/模拟转换器16。切换逻辑电路同样可以被预先给定延迟时间tdelay,soll，其中所述切换逻辑电路在内部切换数字延迟元件15，使得尽可能好地设定预先给定的延迟时间tdelay,soll。在当前情况下，数字延迟元件15利用现场可编程门阵列来实现，就像切换逻辑电路一样。数字延迟线5b是采样系统，使得模拟/数字转换器14、带有切换逻辑电路的数字延迟元件15以及数字/模拟转换器16以时间离散的栅格工作。
根据图6的实施例基于如下认识：在观察被采样的信号的频谱时，接收信号SRX或从接收信号SRX导出的接收信号S'RX的已经通过模拟/数字转换器实行的采样引起被采样的接收信号的周期性重复的谱。这种效果因此可以被用于在与模拟信号的中间频率不同的频率上处理被采样的信号。在这种情况下，将使用相应的带通滤波器或低通滤波器，以便提取所希望的频率范围。为了在模拟延迟线5a的输出端处获得具有与在数字延迟线5b的输出端处相同的频率的信号，在根据图6的测试设备1的情况下规定，模拟延迟线5a具有混频器17和振荡器18，其中利用混频器17和振荡器18的振荡器信号使接收信号SRX或从接收信号SRX导出的信号S'RX频移，使得模拟延迟线5a的输出信号和数字延迟线5b的输出信号具有相同的频率，意指中间频率。这具有以下优点：不必根据信号从模拟延迟线5a获得还是从数字延迟线5b获得不同地或可变地设计下游的信号处理，而是可以然后将同一组件用于进一步的信号处理。
在图6中此外示出了接收信号SRX在其被时间延迟之前利用混频器19向下混频到更低的中频，并且这样从接收信号SRX导出的低频信号S'RX然后被时间延迟。该措施在所述图中所示出的所有其他实施例中也是可能的。
在所述图中未示出的、同样在优选设计方案中实现的是，在一方面模拟延迟线5a和数字延迟线5b的输出端与另一方面发射元件4之间中间连接有多普勒发生器，所述多普勒发生器将经时间延迟的信号Sdelay频移可预先给定的多普勒频率，并且这样产生导出的信号S'delay。通过所述措施，也可以仿真被仿真的环境对象的径向速度分量。
图7示出控制设备8的特别的切换策略。这里假设，模拟延迟线5a实现直到最大时间延迟tanalog,max的时间延迟tdelay，并且数字延迟线5b实现直到最小时间延迟tdigital,min的时间延迟tdelay。模拟延迟线5a的最大时间延迟tanalog,max在此大于数字延迟线5b的最小时间延迟tdigital,min，使得存在从tdigital,min到tanalog,max的重叠区域，在所述重叠区域中两个延迟线5a、5b同样能够导致相应的信号延迟。现在规定，控制设备8操控输入切换装置6，使得在变化的预先给定的时间延迟tdelay,soll的情况下在时间延迟的重叠区域中滞后地在模拟延迟线5a和数字延迟线5b之间来回切换。在图7中示出了，在最大时间延迟tanalog,max的范围中才从模拟延迟线5a切换到数字延迟线5b上，并且相反地在最小时间延迟tdigital,min的范围中才从数字延迟线5b切换到模拟延迟线5b上。由此避免模拟延迟线5a和数字延迟线5b之间的频繁来回切换，使得也减少在两个延迟线5a、5b之间的结构切换时的负面影响。
附图标记
1 测试设备
2 距离传感器
3 接收元件
4 发射元件
5 时间延迟电路
5a 模拟延迟线
5b 数字延迟线
6 输入切换装置
7 输出切换装置
8 控制设备
9 输出加法器
10 桥接设备
11 子延迟线
12 开关
13 切换逻辑电路
14 模拟/数字转换器
15 延迟元件
16 数字/模拟转换器
17 混频器
18 振荡器
19 混频器
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