JP2007071751A - Radar system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動対象物までの相対距離や移動対象物の相対速度などを検知するレーダー装置に関する。 The present invention relates to a radar device that detects a relative distance to a moving object, a relative speed of the moving object, and the like.
レーダー装置の中にドップラーレーダー装置がある。ドップラーレーダー装置は、送信信号とそれが対象物にて反射して戻ってきた信号（受信信号）との周波数の差を表す差信号（ドップラーレーダー装置の場合は、差信号を特に「ドップラー信号」という）を解析して、対象物のレーダー装置に対する相対移動速度や対象物までの相対距離を測定するためのものである（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。ここで、ドップラー信号は、送信信号をローカル信号としたミクサーで受信信号を変換することにより生成される。 Among the radar devices, there is a Doppler radar device. A Doppler radar device is a difference signal that represents a difference in frequency between a transmission signal and a signal that is reflected back from an object (reception signal). For measuring the relative movement speed of the object with respect to the radar device and the relative distance to the object (for example, refer to Patent Document 1 or Patent Document 2). Here, the Doppler signal is generated by converting the received signal with a mixer using the transmission signal as a local signal.
本発明の発明者らは、ミクサーに入力される受信信号に送信信号の一部が漏れ込むことがあることを見出した。ドップラーレーダー装置には、大別して、送受信でアンテナを共用するタイプ（単一アンテナ−ドップラーレーダー）と送受信で別個のアンテナを使用するタイプ（２アンテナ−ドップラーレーダー）とがある。前者の場合、サーキュレータを介して、送信信号を送信部からアンテナに送る一方で受信信号をアンテナから受信部に送っているが、このサーキュレータを通して送信信号が受信部に混入することがある。後者の場合、送信アンテナから送信された送信信号が受信アンテナにて直接的に受信されてしまうことがある。更には、いずれの場合も、アンテナ設置場所近くにある大きな建物からの反射を避けることは、極めて困難である。 The inventors of the present invention have found that a part of the transmission signal may leak into the reception signal input to the mixer. The Doppler radar device is roughly classified into a type that uses an antenna for transmission and reception (single antenna-Doppler radar) and a type that uses a separate antenna for transmission and reception (two antennas-Doppler radar). In the former case, a transmission signal is transmitted from the transmission unit to the antenna via the circulator while a reception signal is transmitted from the antenna to the reception unit. However, the transmission signal may be mixed into the reception unit through this circulator. In the latter case, the transmission signal transmitted from the transmission antenna may be directly received by the reception antenna. Furthermore, in any case, it is extremely difficult to avoid reflection from a large building near the antenna installation location.
上記のように、受信信号に送信信号が漏れ込んでいた場合、送信信号と同じ周波数の信号をローカル信号としたミクサーで上述の受信信号を変換すると、ミクサー出力に直流成分が発生してしまう。この直流成分の電圧は漏れ込み量に比例する上、その位相φに従ってｃｏｓφ倍されてしまう。すなわち、条件次第でさまざまな振幅となり、一定ではない。 As described above, when the transmission signal leaks into the reception signal, if the reception signal is converted by the mixer using the signal having the same frequency as the transmission signal as a local signal, a DC component is generated in the mixer output. The voltage of the DC component is proportional to the amount of leakage and is multiplied by cos φ according to the phase φ. In other words, the amplitude varies depending on conditions, and is not constant.
更に、上述の直流電圧の信号振幅は本来のドップラー信号に比べて非常に大きく、この不要信号により、対象物の相対速度や相対距離を正確に測定することが非常に困難になる。 Furthermore, the signal amplitude of the above-described DC voltage is much larger than that of the original Doppler signal, and this unnecessary signal makes it very difficult to accurately measure the relative speed and relative distance of the object.
特に、ドップラーレーダー装置には、２種類の送信信号を高速に切り替えつつ送信することにより２種類のドップラー信号を得るものがある（以下、「２周波ドップラーレーダー」という。）。２周波ドップラーレーダー装置においても、上述した問題となる直流電圧が送信信号の切り替えと同期してミクサーから出力されることになり、正確な測定は非常に困難である。加えて、２周波ドップラーレーダー装置においては、周波数切替時、すなわち、送信信号切替時に少しの時間差でパルス状の不要信号が発生してしまい、対象物の速度及び距離を正確に測定するのが更に困難になるといった問題もある。 In particular, some Doppler radar devices obtain two types of Doppler signals by transmitting two types of transmission signals while switching them at high speed (hereinafter referred to as “two-frequency Doppler radar”). Also in the two-frequency Doppler radar device, the above-described DC voltage that is a problem is output from the mixer in synchronization with the switching of the transmission signal, and accurate measurement is very difficult. In addition, in the two-frequency Doppler radar device, a pulse-like unnecessary signal is generated with a slight time difference when the frequency is switched, that is, when the transmission signal is switched, and it is further possible to accurately measure the speed and distance of the object. There is also a problem that becomes difficult.
上記のような問題は、ドップラーレーダー装置のみならず、他の種類のレーダー装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダー装置においても生じる。ＦＭ−ＣＷレーダー装置は、周波数を例えば鋸波状に掃引した信号を送信し、対象物から反射して戻ってきた信号の周波数と現在の周波数との差を計測することで、対象物までの距離を計測する装置である。このようなレーダー装置において、送信信号が送信アンテナから受信アンテナに直接潜り込んだり、送受共用アンテナを使用すると、送受共用装置としてのサーキュレータのアイソレーション漏れによる潜り込みにより、受信信号から正規に必要となる情報を含んだ信号の解析が不可能になる場合がある。 The above problems occur not only in the Doppler radar device but also in other types of radar devices, for example, FM-CW radar devices. The FM-CW radar device transmits a signal whose frequency is swept in a sawtooth shape, for example, and measures the difference between the frequency of the signal reflected back from the object and the current frequency, and thereby the distance to the object. It is a device that measures. In such a radar device, if the transmission signal directly enters the reception antenna from the transmission antenna, or if a transmission / reception antenna is used, information that is normally required from the reception signal due to sneak due to isolation leakage of the circulator as a transmission / reception common device. In some cases, it may be impossible to analyze a signal including
本発明は、受信信号がミクサーに入る経路上に送信信号が漏れ込むことを防止することにより測定精度の向上が図されたレーダー装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a radar device in which measurement accuracy is improved by preventing a transmission signal from leaking on a path through which a reception signal enters a mixer.
本発明は、また、２種類の周波数を使用するレーダー装置において、周波数切替時に発生するパルス状のノイズ信号を抑えることができる仕組みを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a mechanism capable of suppressing a pulse-like noise signal generated at frequency switching in a radar device using two types of frequencies.
本発明によるレーダー装置は、送信信号を送信する送信部と、該送信信号が対象物において反射してなる信号を受信信号として受信する受信部と、前記送信信号及び前記受信信号から両者の周波数の差を表す差分信号を生成して該差分信号に基づく解析を行う解析部と、前記送信信号を処理して相殺信号を生成し、前記受信信号に含まれる不要成分であって前記送信信号に基づくものを前記相殺信号を用いて相殺する相殺部とを備えた装置である。送信部は、送信系部品の集合から成り、受信部は受信系部品の集合から成る。 A radar apparatus according to the present invention includes a transmission unit that transmits a transmission signal, a reception unit that receives a signal obtained by reflecting the transmission signal on an object as a reception signal, and the frequency of both from the transmission signal and the reception signal. An analysis unit that generates a differential signal representing a difference and performs an analysis based on the differential signal; generates a cancellation signal by processing the transmission signal; and is an unnecessary component included in the reception signal and is based on the transmission signal And a canceling unit that cancels the object using the canceling signal. The transmission unit is composed of a set of transmission system parts, and the reception unit is composed of a set of reception system parts.
特に、本発明によるレーダー装置が、２種類の周波数を使用するレーダー装置である場合には、以下のように構成することが好ましい。
すなわち、本発明による他の構成のレーダー装置は、制御部を更に備えており、前記送信部は前記送信信号の元となる発振信号を生成する発振器であって前記制御部により周波数制御可能な発振器を備えている。前記制御部は、交互に繰り返される第１期間及び第２期間に関し、前記第１期間に第１周波数を有する発振信号を生成する一方、前記第２期間に第２周波数を有する発振信号を生成するように、前記発振器を制御する。ここで、本発明によるレーダー装置は、前記第１期間と前記第２期間との切替時点を跨ぐように定められた送信停止期間の間、前記送信信号の伝達経路を遮断する伝達遮断部を更に備える。
In particular, when the radar device according to the present invention is a radar device using two types of frequencies, it is preferable to configure as follows.
In other words, the radar device of another configuration according to the present invention further includes a control unit, and the transmission unit is an oscillator that generates an oscillation signal that is a source of the transmission signal, and an oscillator whose frequency can be controlled by the control unit. It has. The control unit generates an oscillation signal having a first frequency in the first period and an oscillation signal having a second frequency in the second period, with respect to the first period and the second period that are alternately repeated. In this manner, the oscillator is controlled. Here, the radar apparatus according to the present invention further includes a transmission blocking unit configured to block the transmission path of the transmission signal during a transmission stop period determined to straddle the switching time point between the first period and the second period. Prepare.
送信信号の受信信号に対する漏れ込み（送信信号に基づく不要成分）は、固定又は非常にゆっくりとした変化しかしないものであるので、不要成分と同振幅・逆極性の信号を受信信号に加えることにより受信信号中における不要成分を相殺することが可能である。そこで、本発明では、相殺部を設け、送信信号を処理して相殺信号を生成し、受信信号に含まれる不要成分であって送信信号に基づくものを相殺信号を用いて相殺している。これにより、送信信号に基づく不要成分の影響を抑制することができ、測定精度の向上を図ることができる。 Leakage (unnecessary component based on the transmitted signal) of the transmitted signal with respect to the received signal is a fixed or very slow change, so by adding a signal with the same amplitude and reverse polarity as the unnecessary component to the received signal It is possible to cancel out unnecessary components in the received signal. Therefore, in the present invention, a canceling unit is provided to generate a canceling signal by processing the transmission signal, and canceling unnecessary components included in the reception signal based on the transmission signal using the canceling signal. Thereby, the influence of the unnecessary component based on a transmission signal can be suppressed, and the improvement of a measurement precision can be aimed at.
特に、２種類の周波数を使用するレーダー装置においては、上記に加え、第１期間と第２期間との切替時点（すなわち、周波数切替時）を跨ぐようにして設定された送信停止期間中、送信信号の伝達経路を遮断することができるので、周波数切替時に発生するノイズ信号が送信されてしまうことを防ぐことができる。 In particular, in a radar apparatus using two types of frequencies, in addition to the above, transmission is performed during a transmission stop period set so as to straddle the switching time point between the first period and the second period (that is, at the time of frequency switching). Since the signal transmission path can be cut off, it is possible to prevent a noise signal generated during frequency switching from being transmitted.
以下、本発明をドップラーレーダー装置に適用した場合の実施の形態例を、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention applied to a Doppler radar device will be described in detail below with reference to the drawings.
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるドップラーレーダー装置は、図１に示されるように、発振器（ＯＳＣ）１０、電力分割器（ＤＩＶ）２０、逓倍器（ｘＮ）３０、ミクサー（ＭＩＸ）４０、逓倍器（ｘＮ）５０、電力増幅器（ＰＡ）６０、低雑音増幅器（ＬＮＡ）７０、低周波増幅器（ＬＦＡ）８０、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）９０、制御部１００、方向性結合器（ＤＣ）１１０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１２０、可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１４０、可変位相器（ＶＰＨ）１５０、結合器（ＣＯＭＢ）１６０、及びスイッチ（ＳＷ）１７０を備えている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the Doppler radar device according to the first embodiment of the present invention includes an oscillator (OSC) 10, a power divider (DIV) 20, a multiplier (xN) 30, a mixer (MIX) 40, and a multiplier. (XN) 50, power amplifier (PA) 60, low noise amplifier (LNA) 70, low frequency amplifier (LFA) 80, analog-digital converter (ADC) 90,
発振器（ＯＳＣ）１０は、その出力である発振信号の周波数を制御部１００により制御可能なものである。制御部１００は、交互に繰り返される第１期間及び第２期間（すなわち、第１期間、第２期間、第１期間、第２期間・・・と繰り返される）に関し、第１期間においては第１周波数の発振信号を生成する一方、第２期間においては第１周波数とは異なる第２周波数の発振信号を生成するように、発振器（ＯＳＣ）１０を制御する。
The oscillator (OSC) 10 can control the frequency of an oscillation signal as an output by the
電力分割器（ＤＩＶ）２０は、発振信号を電力分割する。逓倍器（ｘＮ）３０は、電力分割器（ＤＩＶ）２０の一方の出力を逓倍してローカル信号としてミクサー（ＭＩＸ）４０に入力する。一方、逓倍器（ｘＮ）５０は、電力分割器（ＤＩＶ）２０の他方の出力を逓倍して電力増幅器（ＰＡ）６０に入力する。電力増幅器（ＰＡ）６０は、送信に必要とされる電力まで増幅して送信信号を生成し、送信アンテナを介して送信する。 The power divider (DIV) 20 performs power division on the oscillation signal. The multiplier (xN) 30 multiplies one output of the power divider (DIV) 20 and inputs it to the mixer (MIX) 40 as a local signal. On the other hand, the multiplier (xN) 50 multiplies the other output of the power divider (DIV) 20 and inputs it to the power amplifier (PA) 60. The power amplifier (PA) 60 amplifies the power required for transmission to generate a transmission signal, and transmits the transmission signal via a transmission antenna.
受信アンテナで受信された信号は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）７０にて増幅された後、ミクサー４０に入力される。ミクサー４０は、ローカル信号を用いて受信信号をダウンコンバートし、ドップラー信号を生成する。ドップラー信号は低周波増幅器（ＬＦＡ）８０で増幅された後、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）９０にてアナログデジタル変換され、制御部１００に入力され、それにより、制御部１００による対象物の移動速度などの解析がなされる。
A signal received by the receiving antenna is amplified by a low noise amplifier (LNA) 70 and then input to the
ここで、本実施形態においては、方向性結合器（ＤＣ）１１０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１２０、可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１４０、可変位相器（ＶＰＨ）１５０、結合器（ＣＯＭＢ）１６０が設けられているので、従来、受信信号に含まれていた送信信号に基づく不要成分を除去することができる。 Here, in this embodiment, a directional coupler (DC) 110, a digital-analog converter (DAC) 120, a variable attenuator (VATT) 130, a digital-analog converter (DAC) 140, a variable phase shifter (VPH). Since 150 and the coupler (COMB) 160 are provided, it is possible to remove unnecessary components based on the transmission signal that have been included in the reception signal.
このことを、より具体的に説明する。
方向性結合器（ＤＣ）１１０が送信信号の一部を分岐して取り出すと、制御部１００は、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１２０を介して第１制御信号（電圧信号）を可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０に入力することにより可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０において送信信号の減衰量を制御する。また、制御部１００は、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１４０を介して第２制御信号（電圧信号）を可変位相器（ＶＰＨ）１５０に入力することにより可変位相器（ＶＰＨ）１５０にて位相量を制御することにより、相殺信号を生成する。
この相殺信号は、結合器（ＣＯＭＢ）１６０によって低雑音増幅器（ＬＮＡ）７０の出力に結合される。これによって、低雑音増幅器（ＬＮＡ）７０中に含まれていた送信信号に基づく不要成分を相殺することができる。よって、結合器（ＣＯＭＢ）１６０からミクサー（ＭＩＸ）４０に入力される信号に送信信号に基づく不要成分が含まれることを抑制することが可能となる。
This will be described more specifically.
When the directional coupler (DC) 110 divides and extracts a part of the transmission signal, the
This cancellation signal is coupled to the output of a low noise amplifier (LNA) 70 by a combiner (COMB) 160. As a result, unnecessary components based on the transmission signal contained in the low noise amplifier (LNA) 70 can be canceled. Therefore, it is possible to suppress an unnecessary component based on the transmission signal from being included in the signal input from the coupler (COMB) 160 to the mixer (MIX) 40.
以上の説明から明らかなように、本実施形態において、制御部１００、方向性結合器（ＤＣ）１１０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１２０、可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１４０、可変位相器（ＶＰＨ）１５０及び結合器（ＣＯＭＢ）１６０は、送信信号を処理して相殺信号を生成し、その相殺信号を用いて、受信信号に含まれる送信信号に基づいた不要成分を相殺する相殺部として機能する。
特に、制御部１００、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１２０、可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１４０及び可変位相器（ＶＰＨ）１５０は、相殺信号を生成する相殺信号生成部としての役割を果たす。
As is clear from the above description, in the present embodiment, the
In particular, the
詳しくは、制御部１００は、次のようにして、可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０及び可変位相器（ＶＰＨ）１５０を制御する。
Specifically, the
すなわち、第１期間の間、ある電圧値の第１制御信号及び第２制御信号を可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０及び可変位相器（ＶＰＨ）１５０に供給して相殺信号を生成し、それを受信信号に結合して不要成分の相殺を試みる一方、ドップラー信号の平均値を算出する。この平均値は、次の第１期間（すなわち、先の第１期間の次の第２期間に続く第１期間）における第１制御信号及び第２制御信号の値の決定に用いられる。 That is, during the first period, the first control signal and the second control signal having a certain voltage value are supplied to the variable attenuator (VATT) 130 and the variable phase shifter (VPH) 150 to generate the cancellation signal and receive it. The average value of the Doppler signal is calculated while trying to cancel the unwanted component by combining with the signal. This average value is used to determine the values of the first control signal and the second control signal in the next first period (that is, the first period following the second period following the previous first period).
具体的には、ドップラー信号の平均値（ミクサー（ＭＩＸ）４０の出力の平均値）は、ドップラー信号に含まれた不要成分に基づいた直流成分なので、平均値が下がれば前回の第１期間における可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０及び可変位相器（ＶＰＨ）１５０の制御の方向性が適切であったといえる。
よって、同じ方向性による制御を行って更に平均値を下げるようにして第１制御信号及び第２制御信号の値を決定する。一方、平均値が上がってしまった場合には、前回の第１期間における可変減衰器（ＶＡＴＴ）１３０及び可変位相器（ＶＰＨ）１５０の制御の方向性が適切でなかったことになるため、異なる方向性による制御を行って平均値を下げるようにして第１制御信号及び第２制御信号の値を決定する。
Specifically, the average value of the Doppler signal (the average value of the output of the mixer (MIX) 40) is a direct current component based on an unnecessary component included in the Doppler signal, so if the average value decreases, the average value in the previous first period It can be said that the control directionality of the variable attenuator (VATT) 130 and the variable phase shifter (VPH) 150 was appropriate.
Therefore, the values of the first control signal and the second control signal are determined by performing the control in the same direction and further lowering the average value. On the other hand, when the average value has increased, the directivity of control of the variable attenuator (VATT) 130 and the variable phase shifter (VPH) 150 in the previous first period is not appropriate. The values of the first control signal and the second control signal are determined so as to lower the average value by controlling the direction.
このように、本実施形態においては、各第１期間におけるドップラー信号の平均値をモニタすることによる閉ループ制御を行っている。なお、直前の第１期間のドップラー信号の平均値に代えて、直前の複数回の第１期間のドップラー信号の平均値を用いても良い。特に、第１期間と第２期間との切替を短いサイクルで行っている場合には、直前の第１期間のドップラー信号の平均値よりも直前の複数回の第１期間のドップラー信号の平均値を用いて閉ループ制御を行ったほうがノイズ混入などによる第１制御信号及び第２制御信号の値のバラつきを抑えることができる。 Thus, in the present embodiment, closed loop control is performed by monitoring the average value of the Doppler signal in each first period. Instead of the average value of the Doppler signal of the immediately preceding first period, the average value of the Doppler signal of the immediately preceding first period may be used. In particular, when switching between the first period and the second period is performed in a short cycle, the average value of the Doppler signal in the first period of the plurality of times immediately before the average value of the Doppler signal in the immediately preceding first period. When the closed loop control is performed using the, the variation in the values of the first control signal and the second control signal due to noise mixing can be suppressed.
第２期間についても、同様の閉ループ制御が行われる。但し、第２期間についての閉ループ制御においては、直前の第２期間におけるドップラー信号の平均値が利用されるため、第１期間に関する閉ループ制御と第２期間に関する閉ループ制御とは別個独立したものとなっている。 Similar closed-loop control is performed for the second period. However, in the closed-loop control for the second period, since the average value of the Doppler signal in the immediately preceding second period is used, the closed-loop control for the first period and the closed-loop control for the second period are independent. ing.
なお、第１制御信号及び第２制御信号の組み合わせとしては、第１期間及び第２期間の夫々について、４種類ある。すなわち、第１制御信号も第２制御信号もプラスの場合、第１制御信号がプラスであって第２制御信号がマイナスの場合、第１制御信号がマイナスであって第２制御信号がプラスの場合、第１制御信号及び第２制御信号の双方ともマイナスの場合の４パターンである。制御部１００にメモリなどの記憶手段を設けておき、第１期間及び第２期間の夫々ごとに、第１制御信号及び第２制御信号のどの組み合わせを用いて制御したかを記憶手段に格納しながら制御することにより、上述した閉ループ制御を別個独立して容易に実行することができる。
There are four types of combinations of the first control signal and the second control signal for each of the first period and the second period. That is, when both the first control signal and the second control signal are positive, when the first control signal is positive and the second control signal is negative, the first control signal is negative and the second control signal is positive. In this case, there are four patterns when both the first control signal and the second control signal are negative. A storage unit such as a memory is provided in the
このようにして、本実施形態においては、ミクサー（ＭＩＸ）４０の出力に含まれるＤＣ成分（すなわち、受信信号に含まれていた送信信号に基づく不要成分）をゼロに近づけることが可能となり、対象物の移動速度や対象物までの距離を正確に測定することが可能となる。なお、本実施形態は上述したことから理解されるように２周波ドップラーレーダー装置を想定したものであるが、上記の閉ループ制御は、これに限定されるものではなく、周波数切替を行わないドップラーレーダーの場合にも適用可能である。 In this way, in the present embodiment, the DC component included in the output of the mixer (MIX) 40 (that is, the unnecessary component based on the transmission signal included in the reception signal) can be brought close to zero, and the target It becomes possible to accurately measure the moving speed of the object and the distance to the object. As will be understood from the above description, the present embodiment assumes a two-frequency Doppler radar device. However, the above closed loop control is not limited to this, and the Doppler radar does not perform frequency switching. This can also be applied.
更に、本実施形態においては、制御部１００により制御可能なスイッチ（ＳＷ）１７０が電力増幅器（ＰＡ）６０の後段であって方向性結合器（ＤＣ）１１０の前段に設けられている。制御部１００は、このスイッチ（ＳＷ）１７０をオン・オフすることにより、送信信号の伝達経路が遮断される送信停止期間を第１期間と第２期間との切替時点を跨ぐようにして設定する。
Furthermore, in the present embodiment, a switch (SW) 170 that can be controlled by the
より具体的には、制御部１００は、スイッチ（ＳＷ）１７０をオフにして送信信号の伝達経路を遮断してから、第１期間（第２期間）から第２期間（第１期間）への切替を行い（すなわち、発振器（ＯＳＣ）１０における発振周波数の切替を行い）、その後、スイッチ（ＳＷ）１７０をオンにする。次いで、制御部１００は、スイッチ（ＳＷ）１７０をオフにして送信信号の伝達経路を遮断してから、第２期間（第１期間）から第１期間（第２期間）への切替を行い（すなわち、発振器（ＯＳＣ）１０における発振周波数の切替を行い）、その後、スイッチ（ＳＷ）１７０をオンにする。このようにすることにより、周波数切替時に発生する恐れのあるパルス状のノイズが送信信号として送信アンテナを介して送信されたり、相殺信号に影響を与えたりすることを防ぐことができる。
More specifically, the
（第２実施形態）
図２に示されるように、本発明の第２実施形態によるドップラーレーダー装置は、単一アンテナ−ドップラーレーダーである点で、２アンテナ−ドップラーレーダーを対象とした前述の第１実施形態とは異なっているが、その他の点では第１実施形態と同じである。そのため、図２において、第１実施形態の構成要素と同一の構成要素については図１にて用いられていた参照符号と同一の参照符号を付してある。これにより、それら同一構成要素に関する詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 2, the Doppler radar device according to the second embodiment of the present invention is a single antenna-Doppler radar, which is different from the above-described first embodiment targeting two antennas-Doppler radar. However, the other points are the same as those of the first embodiment. Therefore, in FIG. 2, the same reference numerals as those used in FIG. 1 are assigned to the same constituent elements as those of the first embodiment. Thereby, the detailed description regarding these same components is abbreviate | omitted.
第２実施形態によるドップラーレーダー装置は、送受信でアンテナを共用するため、送受信アンテナの前段にサーキュレータ１８０を備えている。
また、相殺部における方向性結合器（ＤＣ）１１１はサーキュレータ１８０の前段に設けられている。
これにより、サーキュレータ１８０において受信信号に送信信号が漏れ込むことがあっても、その漏れ込みによる影響を相殺信号にて抑制することができる。
The Doppler radar device according to the second embodiment includes a
In addition, a directional coupler (DC) 111 in the canceling unit is provided in front of the
Thereby, even if the transmission signal leaks into the reception signal in the
なお、上記の各実施形態では、ドップラーレーダーを対象とした例を示したが、本発明は、送信、受信の周波数差を利用するレーダー装置全般への適用が可能である。例えば、上述したＦＭ−ＣＷレーダー装置において、送信信号が送信アンテナから受信アンテナに直接潜り込んだり、送受共用アンテナを使用する場合であっても、本発明を適用することにより、受信信号から正規に必要となる情報を含んだ信号の解析が可能になるという効果が得られる。 In each of the above-described embodiments, an example for Doppler radar has been shown. However, the present invention can be applied to all radar devices that use a frequency difference between transmission and reception. For example, in the above-described FM-CW radar device, even when the transmission signal directly enters the reception antenna from the transmission antenna or when the transmission / reception shared antenna is used, the present invention is applied so that the transmission signal is normally necessary. Thus, it is possible to analyze the signal including the information.
１０ 発振器（ＯＳＣ）
２０ 電力分割器（ＤＩＶ）
３０ 逓倍器（ｘＮ）
４０ ミクサー（ＭＩＸ）
５０ 逓倍器（ｘＮ）
６０ 電力増幅器（ＰＡ）
７０ 低雑音増幅器（ＬＮＡ）
８０ 低周波増幅器（ＬＦＡ）
９０ アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
１００ 制御部
１１０ 方向性結合器（ＤＣ）
１２０、１４０ デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）
１３０ 可変減衰器（ＶＡＴＴ）
１５０ 可変位相器（ＶＰＨ）
１６０ 結合器（ＣＯＭＢ）
１７０ スイッチ（ＳＷ）
１８０ サーキュレータ
10 Oscillator (OSC)
20 Power Divider (DIV)
30 multiplier (xN)
40 Mixer (MIX)
50 multiplier (xN)
60 Power amplifier (PA)
70 Low noise amplifier (LNA)
80 Low frequency amplifier (LFA)
90 Analog-to-digital converter (ADC)
100
120, 140 Digital-to-analog converter (DAC)
130 Variable Attenuator (VATT)
150 Variable phase shifter (VPH)
160 Coupler (COMB)
170 Switch (SW)
180 Circulator
Claims (9)
該送信信号が対象物において反射してなる信号を受信信号として受信する受信部と、
前記送信信号及び前記受信信号から両者の周波数の差を表す差分信号を生成して該差分信号に基づく解析を行う解析部と、
前記送信信号を処理して相殺信号を生成し、前記受信信号に含まれる不要成分であって前記送信信号に基づくものを前記相殺信号を用いて相殺する相殺部とを備えた、
レーダー装置。 A transmission unit for transmitting a transmission signal;
A receiving unit that receives a signal obtained by reflecting the transmission signal at an object as a reception signal;
An analysis unit that generates a difference signal representing a difference between both frequencies from the transmission signal and the reception signal and performs analysis based on the difference signal;
A cancellation unit that processes the transmission signal to generate a cancellation signal, and that cancels out unnecessary components included in the reception signal based on the transmission signal using the cancellation signal;
Radar device.
前記相殺部は、
前記送信部から前記送信アンテナに入る前の信号を分岐して取り出す分岐部と、
この分岐部の出力から前記相殺信号を生成する相殺信号生成部と、
前記相殺信号を前記受信信号に加える結合器とを備えている、
請求項１記載のレーダー装置。 A transmission antenna that is connected to the transmission unit and transmits the transmission signal, and a reception antenna that is connected to the reception unit and receives the reception signal;
The offset unit is
A branching unit for branching out the signal before entering the transmitting antenna from the transmitting unit;
A canceling signal generating unit that generates the canceling signal from the output of this branching unit;
A combiner for adding the cancellation signal to the received signal;
The radar device according to claim 1.
前記相殺部は、
前記送信部から前記サーキュレータに入る前の信号を分岐して取り出す分岐部と、
この分岐部の出力から前記相殺信号を生成する相殺信号生成部と、
この相殺信号を前記受信信号に加える合成部とを備えている、
請求項１記載のレーダー装置。 A circulator and a transmission / reception antenna shared by the transmitter and the receiver via the circulator;
The offset unit is
A branching unit for branching out the signal before entering the circulator from the transmission unit;
A canceling signal generating unit that generates the canceling signal from the output of this branching unit;
A combining unit that adds the cancellation signal to the reception signal;
The radar device according to claim 1.
前記相殺信号生成部は、前記第１制御信号に従って動作する可変減衰器と前記第２制御信号に従って動作する可変位相器を備えている、
請求項２又は３記載のレーダー装置。 A controller for generating the first control signal and the second control signal;
The cancellation signal generation unit includes a variable attenuator that operates according to the first control signal and a variable phase shifter that operates according to the second control signal.
The radar device according to claim 2 or 3.
請求項４記載のレーダー装置。 The controller monitors the difference signal while supplying the first control signal and the second control signal to the variable attenuator and the variable phase shifter over a predetermined period, and averages the difference signal over the predetermined period. Performing a closed loop control for measuring a change in value and determining values of the first control signal and the second control signal to be supplied in the next predetermined period so that the average value becomes small;
The radar device according to claim 4.
請求項５記載のレーダー装置。 The control unit executes the closed-loop control using an average value of the predetermined period of a plurality of immediately preceding times instead of the average value of the predetermined period.
The radar device according to claim 5.
前記制御部は、交互に繰り返される第１期間及び第２期間に関し、前記第１期間に第１周波数を有する発振信号を生成する一方、前記第２期間に第２周波数を有する発振信号を生成するように、前記発振器を制御するものであると共に、繰り返される前記第１期間に対して各第１期間を前記所定期間として前記閉ループ制御を行う一方、繰り返される前記第２期間に対して各第２期間を前記所定期間とした前記第１期間に対する閉ループ制御とは別個の閉ループ制御を行う、
請求項５又は請求項６記載のレーダー装置。 The transmission unit is an oscillator that generates an oscillation signal that is a source of the transmission signal, and includes an oscillator capable of frequency control,
The control unit generates an oscillation signal having a first frequency in the first period and an oscillation signal having a second frequency in the second period, with respect to the first period and the second period that are alternately repeated. As described above, the oscillator is controlled, and the closed loop control is performed with each first period as the predetermined period for the first period repeated, while each second for the second period repeated. Performing closed loop control separate from the closed loop control for the first period with the period as the predetermined period;
The radar device according to claim 5 or 6.
請求項７記載のレーダー装置。 A transmission blocking unit that blocks a transmission path of the transmission signal during a transmission stop period determined to cross over a switching time point between the first period and the second period;
The radar device according to claim 7.
前記制御部は、前記スイッチをオフにしてから前記第１期間と前記第２期間との相互切替を行い、当該相互切替の後に前記スイッチをオンにする、
請求項８記載のレーダー装置。
The transmission cut-off unit is a switch provided in front of the branch unit,
The control unit performs mutual switching between the first period and the second period after turning off the switch, and turns on the switch after the mutual switching.
The radar device according to claim 8.
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| JP2005260425A JP2007071751A (en) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | Radar system |
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| JP2007071751A true JP2007071751A (en) | 2007-03-22 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101222049B1 (en) | 2011-06-07 | 2013-01-14 | 삼성탈레스 주식회사 | Method and Apparatus for TX Leakage cancellation in FMCW Radar System |
| CN104538747A (en) * | 2014-12-17 | 2015-04-22 | 严俊文 | Ka wave band one-dimensional linear array system |
| WO2016031108A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 株式会社ソシオネクスト | Fmcw radar |
| KR101666201B1 (en) * | 2016-01-06 | 2016-10-13 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Transceiver of seeker for reducing leakage power |
| JP2018025475A (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社デンソー | Radar transceiver |
| US11112486B2 (en) | 2016-12-27 | 2021-09-07 | Socionext Inc. | Radar apparatus |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08122429A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Interference compensator for mobile identification system |
| JPH1062518A (en) * | 1996-08-13 | 1998-03-06 | Kenwood Corp | Carrier phase noise-suppressing circuit |
| JPH10111356A (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-28 | Ikuo Arai | Zero-balance fm-cw radar device |
| JPH11148972A (en) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Nec Corp | Padar device |
| JP2001183450A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Nec Corp | Radar device |
-
2005
- 2005-09-08 JP JP2005260425A patent/JP2007071751A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08122429A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Interference compensator for mobile identification system |
| JPH1062518A (en) * | 1996-08-13 | 1998-03-06 | Kenwood Corp | Carrier phase noise-suppressing circuit |
| JPH10111356A (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-28 | Ikuo Arai | Zero-balance fm-cw radar device |
| JPH11148972A (en) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Nec Corp | Padar device |
| JP2001183450A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Nec Corp | Radar device |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101222049B1 (en) | 2011-06-07 | 2013-01-14 | 삼성탈레스 주식회사 | Method and Apparatus for TX Leakage cancellation in FMCW Radar System |
| WO2016031108A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 株式会社ソシオネクスト | Fmcw radar |
| US10444326B2 (en) | 2014-08-28 | 2019-10-15 | Socionext Inc. | FMCW radar |
| CN104538747A (en) * | 2014-12-17 | 2015-04-22 | 严俊文 | Ka wave band one-dimensional linear array system |
| KR101666201B1 (en) * | 2016-01-06 | 2016-10-13 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Transceiver of seeker for reducing leakage power |
| JP2018025475A (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社デンソー | Radar transceiver |
| WO2018029954A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社デンソー | Radar transceiver |
| US11112486B2 (en) | 2016-12-27 | 2021-09-07 | Socionext Inc. | Radar apparatus |
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