JP4711305B2 - Object identification device - Google Patents

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Description

本発明は、広帯域信号を用いて対象物を識別する対象物識別装置に関する。   The present invention relates to an object identification device that identifies an object using a broadband signal.

従来より、各種の対象物を識別する装置として、レーダ装置が広く利用されている。このレーダ装置は、基本的に電波を送信して対象物からの反射波を受信し、送信波と反射波の相違に基づき対象物を識別する。例えば、パルスを送信して、送信から受信するまでの時間から対象物までの距離を検出する。   Conventionally, radar devices have been widely used as devices for identifying various objects. This radar apparatus basically transmits a radio wave, receives a reflected wave from an object, and identifies the object based on a difference between the transmitted wave and the reflected wave. For example, by transmitting a pulse, the distance from the transmission to reception is detected from the distance to the object.

ここで、このようなレーダ装置における距離分解能は送信パルスの帯域幅に比例する(非特許文献1)。従って、距離分解能を上げるには送信パルスを広帯域化することが必要となる。   Here, the distance resolution in such a radar apparatus is proportional to the bandwidth of the transmission pulse (Non-Patent Document 1). Therefore, to increase the distance resolution, it is necessary to widen the transmission pulse.

しかし、送信パルスを広帯域化すると、受信側では高周波の信号を処理する必要がありその処理が難しくなる。例えば、受信信号をAD変換処理する場合に、そのサンプリングクロックが非常に早くなってしまうという問題がある。   However, when the transmission pulse is widened, it is necessary to process a high-frequency signal on the receiving side, and the processing becomes difficult. For example, when AD conversion processing is performed on a received signal, there is a problem that the sampling clock becomes very fast.

ここで、超長基線干渉計(VLBI)という距離計測技術が知られている(非特許文献2)。このVLBIは、電波を送信するものではないが、2つの広帯域信号の比較から距離を求める。そして、このVLBIにおいては、広帯域信号をサブバンド信号に分割し、サブバンド信号同士の比較を行っており、これによって、比較の対象をサブバンドとして、演算処理を容易にしている。   Here, a distance measurement technique called a very long baseline interferometer (VLBI) is known (Non-Patent Document 2). Although this VLBI does not transmit radio waves, the distance is obtained by comparing two broadband signals. In this VLBI, the wideband signal is divided into subband signals, and the subband signals are compared with each other, thereby facilitating arithmetic processing with the comparison target as a subband.

なお、車両に搭載するレーダ装置については、特許文献1などに記載がある。   Note that a radar apparatus mounted on a vehicle is described in Patent Document 1 and the like.

特開平10−54874号公報JP-A-10-54874 吉田孝、「改訂 レーダ技術」、電子情報通信学会、1996年Takashi Yoshida, “Revised Radar Technology”, IEICE, 1996 高橋富士信、近藤哲朗、高橋幸雄、「VLBI技術」、オーム社、1997年Fujinobu Takahashi, Tetsuro Kondo, Yukio Takahashi, “VLBI Technology”, Ohmsha, 1997

本発明は、広帯域信号を送信しつつ、受信波の処理が容易な対象物識別装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the target object identification apparatus which is easy to process a received wave, transmitting a broadband signal.

本発明は、広帯域信号に合成可能な複数のサブバンド信号を送信する送信機と、対象物からの反射波を受信して、複数のサブバンド信号を得る受信機と、得られた複数のサブバンド信号について、前記広帯域信号における対応する信号との相関演算を個別に行い、受信した信号の粗サーチ遅延時間を算出する粗サーチ部と、複数のサブバンド信号を合成した広帯域での相関関数であって、前記粗サーチ遅延時間を設定した際の各サブバンドでの位相シフトを含む相関関数に基づいて相関演算を行い、前記粗サーチ遅延時間を補正した精サーチ遅延時間を得る精サーチ部と、を有し、前記粗サーチ部および精サーチ部において得られた両方の遅延時間に基づいて対象物を識別する情報を得ることを特徴とする。 The present invention includes a transmitter that transmits a plurality of subband signals that can be combined with a wideband signal, a receiver that receives reflected waves from an object and obtains a plurality of subband signals, and a plurality of subbands obtained. for band signals, separately performs a correlation operation between the corresponding signal in the wideband signal, a coarse search unit for calculating a rough search delay time of the received signal, the correlation function in a wide band obtained by combining a plurality of sub-band signals there are, the coarse search delay performs a correlation calculation on the basis of the correlation function including the phase shift in each sub-band at the time of setting the time, the coarse search delay time obtained Ru fine search unit seminal search delay time corrected And information for identifying an object is obtained based on both delay times obtained in the coarse search unit and the fine search unit.

また、前記広帯域信号についての情報を記憶する記憶手段を有し、前記粗サーチ部は、前記記憶手段から読み出した情報を利用して相関演算を行うことが好適である。   In addition, it is preferable that storage means for storing information about the broadband signal is provided, and the coarse search unit performs correlation calculation using information read from the storage means.

また、前記送信機は、複数のサブバンド信号についてそれぞれ高周波信号に変換して送信し、前記受信機は複数の高周波帯のサブバンド信号を受信し、AD変換部によりAD変換し、前記粗サーチ部および精サーチ部は、AD変換後の複数のサブバンド信号について処理を行うことが好適である。   The transmitter converts a plurality of subband signals into high frequency signals and transmits the subband signals, and the receiver receives a plurality of high frequency band subband signals, performs AD conversion by an AD converter, and performs the coarse search. It is preferable that the unit and the fine search unit perform processing on a plurality of subband signals after AD conversion.

また、前記送信機は、前記広帯域信号を互いに離隔したとびとびの複数のサブバンド信号に分割することが好適である。 Further, it is preferable that the transmitter divides the wideband signal into a plurality of subband signals separated from each other.

また、前記送信機は、周波数ホッピングによって順次周波数の変化する信号を得、これにパルス発生器からのサブバンド信号の帯域幅のパルス信号を乗算して前記複数のサブバンド信号を生成することが好適である。   In addition, the transmitter may obtain a signal whose frequency sequentially changes by frequency hopping, and multiply the signal by a pulse signal having a bandwidth of the subband signal from the pulse generator to generate the plurality of subband signals. Is preferred.

本発明によれば、広帯域信号をサブバンドに分割して送信する。従って、受信側の処理においてもサブバンド毎の処理となる。従って、処理対象の帯域幅が小さくなりその処理が容易になる。また、個々のサブバンド信号について送信信号との相関を検出する粗サーチと、サブバンド信号間の位相差を検出して補正する精サーチを組み合わせるため正確な相関情報を得ることができる。   According to the present invention, a wideband signal is divided into subbands and transmitted. Accordingly, the processing on the receiving side is also performed for each subband. Accordingly, the bandwidth to be processed is reduced and the processing becomes easy. In addition, accurate correlation information can be obtained because the coarse search for detecting the correlation of each subband signal with the transmission signal and the fine search for detecting and correcting the phase difference between the subband signals are combined.

以下、本発明に係る対象物識別装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an object identification device according to the present invention will be described based on the drawings.

図1は、一実施形態に係るレーダ装置の全体構成を示すブロック図である。広帯域信号発生回路101は、例えば0〜2GHzの帯域幅を有する広帯域信号を発生する。発生された広帯域信号はレーダパルス生成回路102において複数の互いに周波数が異なるサブバンド信号に分割される。これら複数の送信側のサブバンド信号は、それぞれ別の送信回路103に供給される。   FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a radar apparatus according to an embodiment. The wideband signal generation circuit 101 generates a wideband signal having a bandwidth of 0 to 2 GHz, for example. The generated wideband signal is divided into a plurality of subband signals having different frequencies by the radar pulse generation circuit 102. The plurality of subband signals on the transmission side are supplied to different transmission circuits 103, respectively.

送信回路103において所定の搬送波(例えば24GHz等)が混合され、高周波信号にアップコンバートされる。アップコンバートされた広帯域信号は複数の送信アンテナ104から対象物を識別したい方向(対象物が存在する方向)に放射される。   In the transmission circuit 103, a predetermined carrier wave (for example, 24 GHz) is mixed and up-converted into a high-frequency signal. The up-converted broadband signal is radiated from a plurality of transmitting antennas 104 in a direction in which the object is desired to be identified (the direction in which the object exists).

ここで、複数の送信回路103は、独立して設けられているため、ここで混合する搬送波の周波数は同一でなくてもよく、任意に選択できる。   Here, since the plurality of transmission circuits 103 are provided independently, the frequencies of the carrier waves to be mixed here do not have to be the same and can be arbitrarily selected.

送信アンテナ104から放射された送信波(複数の送信側サブバンド信号)は、対象物で反射され、複数の受信アンテナ105において受信される。   Transmission waves (a plurality of transmission side subband signals) radiated from the transmission antenna 104 are reflected by the object and received by the plurality of reception antennas 105.

なお、送信アンテナ104および受信アンテナ105は、それぞれのサブバンド信号に応じて設けるため、送受信する電波の周波数に応じて適切な数にできる。複数としても1つとしてもよい。   Note that the transmission antennas 104 and the reception antennas 105 are provided according to the respective subband signals, and therefore can be appropriately set according to the frequency of radio waves to be transmitted and received. A plurality or one may be used.

複数の受信アンテナ105において受信した受信信号は複数の受信回路106に供給される。複数の受信回路106は、上述の複数の送信回路103の1つ1つに対応して設けられており、受信信号に対し送信回路103において混合した搬送波と同じ周波数の信号を混合して受信側サブバンド信号をそれぞれ得る。受信回路106において得られた受信側サブバンド信号は、レーダパルス合成回路107に供給される。   Reception signals received by the plurality of reception antennas 105 are supplied to the plurality of reception circuits 106. The plurality of reception circuits 106 are provided corresponding to each of the plurality of transmission circuits 103 described above, and a signal having the same frequency as the carrier wave mixed in the transmission circuit 103 is mixed with the reception signal on the reception side. Each subband signal is obtained. The receiving side subband signal obtained in the receiving circuit 106 is supplied to the radar pulse synthesizing circuit 107.

ここで、図2は、広帯域信号発生回路101において得られる広帯域信号、レーダパルス生成回路102におけるサブバンド信号の生成および送信および受信サブバンド信号を説明する図である。   Here, FIG. 2 is a diagram for explaining the wideband signal obtained by the wideband signal generation circuit 101 and the subband signal generation and transmission and reception subband signals in the radar pulse generation circuit 102.

すなわち、図2の左図に示すように、広帯域信号は0〜2GHz程度の広帯域信号201である。レーダパルス生成回路102は、この広帯域信号201について、狭帯域のサブバンド信号202に分割する。このサブバンド信号202は、周波数軸上で互いに離隔している。そして、この複数のサブバンド信号が送受信される。   That is, as shown in the left diagram of FIG. 2, the broadband signal is a broadband signal 201 of about 0 to 2 GHz. The radar pulse generation circuit 102 divides the wideband signal 201 into narrowband subband signals 202. The subband signals 202 are separated from each other on the frequency axis. The plurality of subband signals are transmitted and received.

ベースバンド帯域に変換された複数のサブバンド信号は、レーダパルス合成回路107に供給され、ここでデジタルデータに変換された後、送信信号との相関演算が行われ、受信信号の送信信号に対する遅延時間が演算され、これが出力する。なお、この相関演算において、粗サーチと精サーチという2種類の相関演算が行われるがこれについては後述する。   The plurality of subband signals converted into the baseband band are supplied to the radar pulse synthesizing circuit 107, where they are converted into digital data, and then subjected to correlation calculation with the transmission signal, and the delay of the reception signal with respect to the transmission signal Time is calculated and output. In this correlation calculation, two types of correlation calculations, a coarse search and a fine search, are performed, which will be described later.

レーダパルス合成回路107の計算結果である遅延時間が距離測定部108に供給され、供給される遅延時間から識別すべき対象物(目標物)との相対距離が算出される。   The delay time, which is the calculation result of the radar pulse synthesizing circuit 107, is supplied to the distance measuring unit 108, and the relative distance to the object (target) to be identified is calculated from the supplied delay time.

図3には、図1の回路についての具体的な構成が示されている。パルス発生器401は、帯域幅2GHz程度の広帯域信号を発生する。このパルス発生器401の発生する信号は、図4の左側に示すような出力される信号の周波数が時間軸において順次変化するチャープ信号、もしくは図4の右側に示すように時間軸上におけるパルス幅が広帯域信号に対応して十分狭いインパルス状のパルス信号である。   FIG. 3 shows a specific configuration of the circuit of FIG. The pulse generator 401 generates a broadband signal having a bandwidth of about 2 GHz. The signal generated by the pulse generator 401 is a chirp signal in which the frequency of the output signal changes sequentially on the time axis as shown on the left side of FIG. 4, or the pulse width on the time axis as shown on the right side of FIG. Is a sufficiently narrow impulse-shaped pulse signal corresponding to a broadband signal.

このパルス信号は、周波数軸上では、図5に示すように占有帯域0Hz〜2GHzで帯域幅2GHzの広帯域信号である。   On the frequency axis, this pulse signal is a wideband signal having an occupied band of 0 Hz to 2 GHz and a bandwidth of 2 GHz as shown in FIG.

パルス発生器401において発生した広帯域信号は、レーダパルス生成回路402に供給される。このレーダパルス生成回路402は、電力分配機421とサブバンド信号の数に応じたバンドパスフィルタ422からなっている。電力分配機421は、パルス発生器401から供給される広帯域信号を所望の数(予め定められたサブバンド信号の数)に電力分配し、それぞれ別の帯域の信号を取り出す複数のバンドパスフィルタ422に供給する。例えば8つのバンドパスフィルタ422が設けられる。各バンドパスフィルタ422は、数十〜数百(例えば、85MHz)の帯域幅を有し、またその中心周波数は、0〜2GHzの帯域の中で互いに離隔して配置されている。そこで、この複数のバンドパスフィルタ422において、0〜2GHz帯域の広帯域信号を分割した互いに離隔した狭帯域のサブバンド信号が得られる。   The broadband signal generated by the pulse generator 401 is supplied to the radar pulse generation circuit 402. The radar pulse generation circuit 402 includes a power distributor 421 and a band pass filter 422 corresponding to the number of subband signals. The power distributor 421 distributes power to a desired number (a predetermined number of subband signals) of the wideband signal supplied from the pulse generator 401, and extracts a plurality of bandpass filters 422 respectively. To supply. For example, eight band pass filters 422 are provided. Each band-pass filter 422 has a bandwidth of several tens to several hundreds (for example, 85 MHz), and the center frequencies thereof are spaced apart from each other within a band of 0 to 2 GHz. Therefore, in the plurality of bandpass filters 422, narrowband subband signals separated from each other obtained by dividing a wideband signal of 0 to 2 GHz band are obtained.

例えば、図6に示すように、各サブバンドの帯域幅fbは85MHzであって、サブバンドの中心周波数f(k=1〜8)はそれぞれ、42MHz、125MHz、375MHz、875MHz、1375MHz、1542MHz、1792MHz、1959MHzに設定される。ここで、k番目のサブバンド信号をx(t)と定義する。 For example, as shown in FIG. 6, the bandwidth fb of each subband is 85 MHz, and the center frequencies f k (k = 1 to 8) of the subbands are 42 MHz, 125 MHz, 375 MHz, 875 MHz, 1375 MHz, and 1542 MHz, respectively. 1792 MHz and 1959 MHz. Here, the k-th subband signal is defined as x k (t).

各バンドパスフィルタ422からの送信側のサブバンド信号は、送信回路403の対応するミキサ432に供給される。この複数のミキサ432にはそれぞれ対応する局部発振器431から搬送波(周波数fc)が供給されている。従って、バンドパスフィルタ422から供給される各サブバンド信号がミキサ432においてそれぞれRF帯信号に周波数変換(アップコンバート)される。すなわち、図7に示すように0〜2GHzのサブバンド信号が、fc〜fc+2GHz帯のサブバンド信号に周波数変換される。   The transmission-side subband signal from each bandpass filter 422 is supplied to the corresponding mixer 432 of the transmission circuit 403. A carrier wave (frequency fc) is supplied from the corresponding local oscillator 431 to each of the plurality of mixers 432. Accordingly, each subband signal supplied from the bandpass filter 422 is frequency-converted (up-converted) into an RF band signal by the mixer 432. That is, as shown in FIG. 7, the subband signal of 0 to 2 GHz is frequency-converted into the subband signal of fc to fc + 2 GHz band.

各ミキサ432の出力は、対応するパワーアンプ433によって送信信号として適した振幅にまで増幅され、その後バンドパスフィルタ434によって、アップコンバートされた各サブバンド信号を含む必要な帯域のみに帯域制限される。   The output of each mixer 432 is amplified to a suitable amplitude as a transmission signal by a corresponding power amplifier 433, and then band-limited to only a necessary band including each up-converted subband signal by a bandpass filter 434. .

送信回路403の出力である。RF帯の複数のサブバンド信号(レーダパルス)は対応する送信アンテナ404から対象物に向けて放射される。例えば、車載レーダであって、前方監視用であれば、前方のみに放射されるが、周辺すべての監視用であれば、周辺すべてに向けて放射される。また、送信側のサブバンド信号は0〜2GHzの帯域に分散して存在するため、高い分解能で対象物の識別が可能である。   This is the output of the transmission circuit 403. A plurality of subband signals (radar pulses) in the RF band are radiated from the corresponding transmitting antenna 404 toward the object. For example, in the case of an on-vehicle radar that is for forward monitoring, it is radiated only to the front, but for all the surroundings, it is radiated toward the entire periphery. Further, since the subband signals on the transmission side are distributed in the 0 to 2 GHz band, the object can be identified with high resolution.

なお、上述のように、各局部発振器431の供給する搬送波周波数fcは互いに異なっていることが好ましい。これによって、各サブバンド信号を任意の帯域を用いて送信することができる。   As described above, the carrier frequency fc supplied by each local oscillator 431 is preferably different from each other. Thereby, each subband signal can be transmitted using an arbitrary band.

送信された複数のサブバンド信号を含むレーダパルスは、対象物で反射され、この対象物からの反射波は、複数の受信アンテナ405に受信される。受信アンテナ405には、受信回路406が接続されており、受信信号がここに供給される。この受信回路406は複数の受信アンテナ405のそれぞれに対応して複数のバンドパスフィルタ461を有しており、受信信号はまずバンドパスフィルタ461に供給される。各バンドパスフィルタ461は、複数の送信信号のそれぞれに対応した周波数帯域の信号を取り出すものであり、それらの対象物による反射波の帯域の信号が取り出される。バンドパスフィルタ461には、低雑音アンプ462が接続されており、バンドパスフィルタ461からの受信信号がここで増幅され、ミキサ463に供給される。ミキサ463には、対応する局部発振器467からの信号が供給されている。この局部発振器467の発振周波数は、送信側の局部発振器431の搬送波の周波数fcに対応して設定されており、これによってミキサ463によりダウンコンバートされて0〜2GHz帯域の受信側サブバンド信号に変換される。   The transmitted radar pulse including the plurality of subband signals is reflected by the object, and the reflected wave from the object is received by the plurality of receiving antennas 405. A reception circuit 406 is connected to the reception antenna 405, and a reception signal is supplied thereto. The reception circuit 406 includes a plurality of band pass filters 461 corresponding to each of the plurality of reception antennas 405, and the reception signal is first supplied to the band pass filter 461. Each band-pass filter 461 extracts a signal in a frequency band corresponding to each of a plurality of transmission signals, and a signal in a band of a reflected wave from those objects is extracted. A low noise amplifier 462 is connected to the band pass filter 461, and the received signal from the band pass filter 461 is amplified here and supplied to the mixer 463. A signal from the corresponding local oscillator 467 is supplied to the mixer 463. The oscillation frequency of the local oscillator 467 is set corresponding to the carrier frequency fc of the local oscillator 431 on the transmission side, and is thereby down-converted by the mixer 463 and converted into a reception side subband signal in the 0 to 2 GHz band. Is done.

複数のミキサ463からの出力は、それぞれ対応するバンドパスフィルタ464に供給され、ここにおいて各サブバンド信号の帯域の信号が選択されてノイズが除去される。   The outputs from the plurality of mixers 463 are respectively supplied to the corresponding band pass filters 464, where the signals in the band of each subband signal are selected to remove noise.

このようにして得られた各バンドパスフィルタ464の各送信側サブバンド信号に対応する受信側サブバンド信号が、受信回路406から出力され、レーダパルス合成回路407に供給される。レーダパルス合成回路407は、複数のAD変換回路471を有しており、複数のバンドパスフィルタ464からの信号がそれぞれ対応するAD変換回路471に供給される。   A reception side subband signal corresponding to each transmission side subband signal of each bandpass filter 464 obtained in this way is output from the reception circuit 406 and supplied to the radar pulse synthesis circuit 407. The radar pulse synthesizing circuit 407 includes a plurality of AD conversion circuits 471, and signals from the plurality of band pass filters 464 are supplied to the corresponding AD conversion circuits 471, respectively.

AD変換回路471は、供給されるサブバンド信号をデジタル信号に変換する。ここで、各AD変換回路471には、レーダパルス生成回路402からの対応する送信側サブバンド信号も供給されており、この送信側サブバンド信号もデジタル信号に変換する。   The AD conversion circuit 471 converts the supplied subband signal into a digital signal. Here, each AD conversion circuit 471 is also supplied with a corresponding transmission-side subband signal from the radar pulse generation circuit 402, and this transmission-side subband signal is also converted into a digital signal.

このようにして、各AD変換回路471において得られたデジタルの送信側および受信側サブバンド信号(この例では8つのチャンネル)は、それぞれ対応する相関器472に供給され、送信側と受信側のサブバンド信号間の相関演算が行われる。この相関演算の結果はバンド幅合成回路473に供給される。このバンド幅合成回路473は、1つのサブバンドの中の周波数の相違に基づくスペクトルの位相の相違に基づく遅延時間の補正を行うと共に、複数のサブバンド信号を統合した全体(全チャンネル)の相関を求め、補正された遅延時間Δτ’を求める。   In this way, the digital transmission side and reception side subband signals (eight channels in this example) obtained in each AD conversion circuit 471 are respectively supplied to the corresponding correlators 472, and the transmission side and reception side subband signals are supplied. Correlation calculation between subband signals is performed. The result of this correlation calculation is supplied to the bandwidth synthesis circuit 473. This bandwidth synthesis circuit 473 corrects the delay time based on the difference in spectrum phase based on the difference in frequency in one subband, and also correlates the whole (all channels) integrating a plurality of subband signals. And the corrected delay time Δτ ′ is obtained.

このようにして、送信波に対する受信波の到達遅延時間Δτ’を求め、これが距離測定部408に供給される。そして、求めた到達遅延時間Δτ’に基づいて、距離測定部408が対象物との相対距離Rを、R=cΔτ’/2により求める。ここで、cは光速である。   In this way, the arrival delay time Δτ ′ of the reception wave with respect to the transmission wave is obtained and supplied to the distance measurement unit 408. Then, based on the obtained arrival delay time Δτ ′, the distance measuring unit 408 obtains the relative distance R from the object by R = cΔτ ′ / 2. Here, c is the speed of light.

<ベースバンド帯域への変換>
図8には、図3の構成の変形例が示してある。この例では、送信側のバンドパスフィルタ422からの出力について、図9に示すように、ベースバンド帯域に周波数変換する。すなわち、バンドパスフィルタ422からの信号は、それぞれミキサ491に供給され、ここで局部発振器492からの信号と混合される。この局部発振器492の発振周波数はバンドパスフィルタ422からのサブバンド信号の中心周波数f(上記例ではk=1〜8)に設定してある。従って、各ミキサ491の出力は、すべて中心周波数がfb(サブバンド信号帯域幅)/2のベースバンド帯域の信号に周波数変換される。
<Conversion to baseband>
FIG. 8 shows a modification of the configuration of FIG. In this example, the output from the band-pass filter 422 on the transmission side is frequency-converted to the baseband as shown in FIG. That is, the signal from the bandpass filter 422 is supplied to the mixer 491, where it is mixed with the signal from the local oscillator 492. The oscillation frequency of the local oscillator 492 is set to the center frequency f k of the subband signal from the band pass filter 422 (k = 1 to 8 in the above example). Therefore, all the outputs of the mixers 491 are frequency-converted into baseband signals having a center frequency of fb (subband signal bandwidth) / 2.

ここで、送信側サブバンド信号をx(t)、受信側サブバンド信号をy(t)とすると、ベースバンド帯域のサブバンド信号x (t),y (t)との間には、次の関係が成り立つ。 Here, when the transmission side subband signal is x k (t) and the reception side subband signal is y k (t), the baseband subband signals x k v (t), y k v (t) The following relationship holds between:

[数1]
(t)=x (t)・ei2π(fk−0.5fb)t
(t)=y (t)・ei2π(fk−0.5fb)t
ここで、fkは、k番目のサブバンド信号の中心周波数である。
[Equation 1]
x k (t) = x k v (t) · e i2π (fk−0.5fb) t
y k (t) = y k v (t) · e i2π (fk−0.5fb) t
Here, fk is the center frequency of the kth subband signal.

各AD変換回路471は、供給されるベースバンド帯域のサブバンド信号x (t),y (t)をデジタル信号に変換する。ここで、AD変換回路471は、ベースバンド帯域のサブバンド信号y (t)をデジタル変換するので、AD変換回路471に必要なサンプリング周波数は、2・fb(Hz)以上となる。例えば、サンプリング周波数として170MHzが採用される。このように、この例によれば、AD変換回路471のサンプリング周波数を小さなものとできるという効果が得られる。 Each AD conversion circuit 471 converts the supplied subband signals x k v (t) and y k v (t) of the baseband into digital signals. Here, since the AD conversion circuit 471 digitally converts the subband signal y k v (t) in the baseband, the sampling frequency necessary for the AD conversion circuit 471 is 2 · fb (Hz) or more. For example, 170 MHz is employed as the sampling frequency. Thus, according to this example, an effect that the sampling frequency of the AD conversion circuit 471 can be reduced can be obtained.

ここで、本実施形態において、レーダパルス合成回路407においては、遅延時間を求める相関演算として、1つ1つのサブバンド信号と対応する送信信号の相関を求める粗サーチと、複数のサブバンド信号全体を統合した相関を考慮する精サーチの両方を行う。そこで、これらの内容について、以下に説明する。なお、以下の説明では、図8におけるベースバンド帯域のサブバンド信号x (t),y (t)を用いる。 Here, in the present embodiment, the radar pulse synthesis circuit 407 performs a rough search for obtaining a correlation between each subband signal and a corresponding transmission signal as a correlation operation for obtaining a delay time, and a plurality of subband signals as a whole. Perform both refined search considering the correlation. Therefore, these contents will be described below. In the following description, baseband subband signals x k v (t) and y k v (t) in FIG. 8 are used.

<粗サーチ>
まず、粗サーチについて説明する。相関器472では、送信する広帯域信号における対応するサブバンド信号(送信サブバンド信号)との相関演算により遅延時間を求める。ここで、受信側のサブバンド信号y(t)に対応する送信側のレーダパルスのサブバンド信号をx(t)とし、このベースバンド帯域の信号をx (t)とすれば、相関器472では、x(t)とy(t)との相関を求めることになる。しかし、ここではx (t)と、y (t)をフーリエ変換したスペクトルである、X (f)と、Y (f)との相互スペクトルS (f)を求める。
<Coarse search>
First, the rough search will be described. Correlator 472 obtains a delay time by correlation calculation with a corresponding subband signal (transmission subband signal) in the wideband signal to be transmitted. Here, the subband signal of the radar pulse on the transmission side corresponding to the subband signal y k (t j ) on the reception side is set to x k (t j ), and the signal of this baseband is x k v (t j ). Then, the correlator 472 calculates the correlation between x k (t j ) and y k (t j ). However, here, the mutual spectrum S k between X k v (f j ) and Y k v (f j ), which is a spectrum obtained by Fourier transforming x k v (t j ) and y k v (t j ). Find v (f j ).

[数2]
(f)=X (f)・Y v*(f
なお、は複素共役を表す。
[Equation 2]
S k v (f j ) = X k v (f j ) · Y k v * (f j )
* Represents a complex conjugate.

各チャネルの相互スペクトルS (f)は、バンド幅合成回路473に供給される。バンド幅合成回路473は、各チャネルの相互スペクトルS (f)について、次に式により相関関数F(Δτ)を求める。 The mutual spectrum S k v (f j ) of each channel is supplied to the bandwidth synthesis circuit 473. The bandwidth synthesis circuit 473 obtains a correlation function F k (Δτ) by the following equation for the mutual spectrum S k v (f j ) of each channel.

[数3]
(Δτ)=(1/(J−1))Σ[S (f)・e−i2πfjvΔτ](j=1〜J)
[Equation 3]
F k (Δτ) = (1 / (J−1)) Σ [S k v (f j ) · e −i 2πfjvΔτ ] (j = 1 to J)

ここで、Jはサブバンド信号の数、fjvはベースバンド帯域の指標jに対する周波数である。   Here, J is the number of subband signals, and fjv is the frequency for the baseband band index j.

続いて、次式のように、各チャネルの相関関数を合計した粗決定サーチ関数F(Δτ)を求める。   Subsequently, as shown in the following equation, a coarse search function F (Δτ) obtained by summing up the correlation functions of the respective channels is obtained.

[数4]
F(Δτ)=Σ[F(Δτ)](k=1〜n)
[Equation 4]
F (Δτ) = Σ [F k (Δτ)] (k = 1 to n)

バンド幅合成回路473は、F(Δτ)を最大にするΔτを探索する。ここでは、得られたΔτの値をΔτとする。 The bandwidth synthesis circuit 473 searches for Δτ that maximizes F (Δτ). Here, the obtained value of Δτ is assumed to be Δτ s .

ここで、受信波は、対象物に反射して戻ってきたものであり、その遅延時間だけ送信側信号を遅延させれば、送信側信号と受信側信号の相関が最も大きくなる。例えば、図9に示すように、送信波および受信波のパルスを鈍らせたものについて、比較的粗くサンプリングし、送信波に所定の遅延時間τを与えながらこれらの相互スペクトルX(f)・Y(f)を求める場合を考える。 Here, the received wave is reflected back to the object, and if the transmission side signal is delayed by the delay time, the correlation between the transmission side signal and the reception side signal becomes the largest. For example, as shown in FIG. 9, the transmission wave and the reception wave are blunted and sampled relatively coarsely, while giving a predetermined delay time τ to the transmission wave, the mutual spectrum X (f) · Y * Consider the case of obtaining (f).

τを変化させることで送信波と受信波の全体として相関が最も大きくなる遅延時間τが求められる。   By changing τ, the delay time τ that maximizes the correlation between the transmitted wave and the received wave as a whole is obtained.

ここで、送信波x(t)のフーリエ変換をX(f)とした場合、x(t)についてΔτだけ時間をずらした、x(t+Δτ)のフーリエ変換は、X’(f)=e−iφX(f)と表される。ここで、φ=2πfΔτであり、fは周波数である。 Here, when the Fourier transform of the transmission wave x (t) is X (f), the Fourier transform of x (t + Δτ), which is shifted in time by Δτ for x (t), is X ′ (f) = e −. It is expressed as X (f). Here, φ = 2πfΔτ, and f is a frequency.

時間軸におけるΔτの遅延は、フーリエ変換後において周波数に比例した位相ずれとして現れる。すなわち、図10に示すように、時間軸上で送信波をΔτだけ遅延させるとフーリエ変換(FFT)後においては周波数軸上においては高い周波数においてその成分の位相が大きく回転されることになる。   The delay of Δτ on the time axis appears as a phase shift proportional to the frequency after Fourier transform. That is, as shown in FIG. 10, when the transmission wave is delayed by Δτ on the time axis, the phase of the component is greatly rotated at a high frequency on the frequency axis after Fourier transform (FFT).

従って、x(t)とy(t)の相互スペクトルX(f)・Y(f)に対して、Δτだけ位相を補正したものはX(f)・Y(f)・e−i2πfΔτと表せる。 Accordingly, X (f) · Y * (f) · e −i2πfΔτ is obtained by correcting the phase by Δτ with respect to the mutual spectrum X (f) · Y * (f) of x (t) and y (t). It can be expressed.

Δτを動かすことはY(f)の位相を回転させることに対応し、図11に示すように相関値が最大になるところを探すことによって、最も尤もらしい遅延時間Δτを求めることができる。 Moving Δτ corresponds to rotating the phase of Y * (f), and the most likely delay time Δτ can be obtained by searching for a place where the correlation value becomes maximum as shown in FIG.

これによって、サブバンド信号毎に別々の演算によって遅延時間Δτを求めることができる。   As a result, the delay time Δτ can be obtained by a separate calculation for each subband signal.

そして、すべてのサブバンド信号についての相関の和F(Δτ)が最大になるようなΔτを求めて粗サーチの検索結果Δτが得られる。 Then, Δτ is obtained so that the sum of correlations F (Δτ) for all subband signals is maximized, and a search result Δτ s of the coarse search is obtained.

<精サーチ>
次に、バンド幅合成回路473は、次式によって全チャネルを合成した相関関数である精決定サーチ関数D(Δτ’)を用いて、相関が最大となる遅延時間Δτ’求める。
<Fine search>
Next, the bandwidth synthesizing circuit 473 obtains a delay time Δτ ′ that maximizes the correlation, using a fine-decision search function D (Δτ ′) that is a correlation function obtained by synthesizing all channels according to the following equation.

[数5]
D(Δτ’)=(1/N)Σ[F(Δτ)・e−i(2πf0vΔτ’+Δφk](k=1〜N)
[Equation 5]
D (Δτ ′) = (1 / N) Σ [F k (Δτ s ) · e− i (2πf0vΔτ ′ + Δφk ] (k = 1 to N)

ここで、f0kは、k番目のサブバンドチャネルのRF周波数帯の中心周波数であり、Δφkはk番目のサブバンドの送受信回路内での位相シフトの値であり、Nはサブバンドの数である。   Here, f0k is the center frequency of the RF frequency band of the kth subband channel, Δφk is the value of the phase shift in the transmission / reception circuit of the kth subband, and N is the number of subbands. .

そして、D(Δτ’)を最大にするΔτ’を求める。得られたΔτ’がレーダパルスの遅延時間となり、これに基づき対象物との相対距離Rが求められる。   Then, Δτ ′ that maximizes D (Δτ ′) is obtained. The obtained Δτ ′ becomes the delay time of the radar pulse, and based on this, the relative distance R to the object is obtained.

ここで、このような精サーチについて、説明する。図12に示すように、粗サーチによって、サブバンド信号の1つについてその位相について補償して遅延時間が求められている。しかし、これは1つ1つのサブバンド信号についての演算である。従って、図13に示すように、広帯域信号の帯域全体を見れば、1つのサブバンド信号の相互スペクトルについて位相が回転していなくても他のサブバンド信号の相互スペクトルについて位相が回転しているかもしれない。   Here, such a fine search will be described. As shown in FIG. 12, the delay time is obtained by compensating the phase of one of the subband signals by the coarse search. However, this is an operation for each subband signal. Therefore, as shown in FIG. 13, when the entire band of the wideband signal is viewed, the phase is rotated with respect to the mutual spectrum of the other subband signal even if the phase is not rotated with respect to the mutual spectrum of one subband signal. It may be.

そこで、遅延時間を微小に変更して、全チャンネルのサブバンド信号を統括した相関について最大値を求めれば、サブバンド毎の周波数の相違に基づく位相の回転を補償することができる。前述のD(Δτ’)の最大値となるΔτ’を求めることがこれに該当する。   Therefore, if the delay time is changed minutely and the maximum value is obtained for the correlation that controls the subband signals of all channels, the rotation of the phase based on the difference in frequency for each subband can be compensated. This corresponds to obtaining Δτ ′ which is the maximum value of D (Δτ ′) described above.

ここで、本実施形態においては、サブバンド信号は互いに離隔したとびとびの中心周波数を持った信号である。従って、360度を単位とする位相ずれは判定できない。すなわち、0.1回転の位相ずれか1.1、2.1、3.1回転の位相ずれかの判定はできない。   Here, in this embodiment, the subband signal is a signal having discrete center frequencies that are separated from each other. Therefore, it is not possible to determine a phase shift in units of 360 degrees. That is, it cannot be determined whether the phase shift is 0.1 rotation or 1.1, 2.1, or 3.1 rotation.

しかし、本実施形態では、精サーチの前に粗サーチを行っている。従って、粗サーチで求めたΔτにより、正しいΔτ’を選択することができる。粗サーチによるΔτは位相ずれにおいて360度以上の誤差はないと考えられるからである。   However, in this embodiment, the coarse search is performed before the fine search. Therefore, the correct Δτ ′ can be selected based on Δτ obtained by the coarse search. This is because Δτ due to the coarse search is considered to have no error of 360 degrees or more in phase shift.

<メモリの利用>
図14には、さらに他の実施形態の構成が示されている。この例では、送信側のバンドパスフィルタ422から送信側のサブバンド信号x(t)またはx (t)をレーダパルス合成回路407に入力するのに代えてレーダパルス合成回路407がメモリ474を有しており、このメモリ474に相関演算に用いる送信側のサブバンド信号を記憶している。
<Use of memory>
FIG. 14 shows the configuration of still another embodiment. In this example, instead of inputting the transmission-side subband signal x k (t) or x k v (t) from the transmission-side bandpass filter 422 to the radar pulse synthesis circuit 407, the radar pulse synthesis circuit 407 stores the memory. 474, and the memory 474 stores the transmission-side subband signal used for correlation calculation.

ここで、このメモリ474には、送信側サブバンド信号x(t)をベースバンドに周波数変換し、さらにフーリエ変換した周波数スペクトルX(f)を予め計算して保持しておく。これによって、レーダパルスである広帯域信号から、サブバンド信号x(t)を得、これをベースバンド帯域のサブバンド信号x (t)に変換し、さらにフーリエ変換したX (f)を得るという処理をレーダパルス合成回路407において行う必要がなくなる。 Here, in this memory 474, the transmission side subband signal x k (t j ) is frequency-converted to baseband, and the frequency spectrum X k (f j ) obtained by further Fourier transform is calculated and held in advance. As a result, the subband signal x k (t j ) is obtained from the broadband signal that is the radar pulse, converted into a baseband subband signal x k v (t j ), and further subjected to Fourier transform X k v. It is not necessary to perform the process of obtaining (f j ) in the radar pulse synthesis circuit 407.

なお、到達遅延時間を検出するためには、パルス発生器401から広帯域信号は発生されるタイミング(送信タイミング)を知っておく必要がある。また、送信側サブバンド信号の遅延は、メモリ474から読み出すタイミングを広帯域信号発生のタイミングからずらすことによって達成できる。   In order to detect the arrival delay time, it is necessary to know the timing (transmission timing) at which the broadband signal is generated from the pulse generator 401. The delay of the transmission side subband signal can be achieved by shifting the timing of reading from the memory 474 from the timing of the generation of the wideband signal.

<実施例>
図15に、対象物(目標)との相対距離が9.246mの場合の相関関数を示す。粗決定サーチ関数F(Δτ)は粗い精度だが60nsec近辺に1つだけ相関ピークが出ている。一方、精決定サーチ関数D(Δτ’)は、ピークの幅が0.5nsec程度と高い精度が出ているが、同じ高さのピークが複数出ている。そこで、F(Δτ)と、D(Δτ’)の両方が最大になるところでということで、相関関数が最大となるのはΔτ’は61.5nsecの方だということがわかる。遅延時間を距離に変換すると、9.24mとなる。
<Example>
FIG. 15 shows a correlation function when the relative distance to the object (target) is 9.246 m. The coarse decision search function F (Δτ) has coarse accuracy, but only one correlation peak appears in the vicinity of 60 nsec. On the other hand, the precise determination search function D (Δτ ′) has a high accuracy with a peak width of about 0.5 nsec, but a plurality of peaks having the same height are output. Therefore, it can be understood that Δτ ′ is 61.5 nsec when the correlation function is maximized because both F (Δτ) and D (Δτ ′) are maximized. When the delay time is converted into distance, 9.24 m is obtained.

このように、本実施形態によれば、サンプリング周波数170MHzのAD変換回路を用いて帯域幅2GHzの広帯域信号の相関演算を実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize correlation calculation of a broadband signal having a bandwidth of 2 GHz using an AD converter circuit having a sampling frequency of 170 MHz.

<他の実施形態>
図16は、図3,8,14におけるパルス発生器の代わりに周波数ホッピング回路を用いた例を示している。この周波数ホッピング回路では、パルス発生器1101からは図9に示すベースバンド帯域のサブバンド信号が発生される。例えば、帯域幅がfb=87MHzで、中心周波数がfb/2=43.5MHzのパルス信号(ベースバンドの送信側サブバンド信号)である。このサブバンド信号はミキサ1105に供給される。このミキサ1105には、PLL(位相ロックループ)回路1104からの周波数ホッピングする搬送波が供給されている。
<Other embodiments>
FIG. 16 shows an example in which a frequency hopping circuit is used instead of the pulse generator in FIGS. In this frequency hopping circuit, a subband signal in the baseband shown in FIG. 9 is generated from the pulse generator 1101. For example, a pulse signal (baseband transmission side subband signal) having a bandwidth of fb = 87 MHz and a center frequency of fb / 2 = 43.5 MHz. This subband signal is supplied to the mixer 1105. The mixer 1105 is supplied with a carrier wave for frequency hopping from a PLL (phase lock loop) circuit 1104.

すなわち、PLL回路1104には、局部発振器1103からの信号および擬似乱数系列符号発生器1102からの信号が供給されており、PLL回路1104は局部発振器1103からの信号を擬似乱数系列符号発生器1102からの信号に応じて逓倍する。これによって、PLL回路1104からは、図6に示すf1〜f8の信号が出力される。なお、このようなPLL回路1104の出力の逓倍は、擬似乱数系列符号発生器1102からの係数によって、PLL回路内の逓倍器の係数を変更することによって容易に達成できる。   That is, the PLL circuit 1104 is supplied with a signal from the local oscillator 1103 and a signal from the pseudo random number sequence code generator 1102, and the PLL circuit 1104 receives the signal from the local oscillator 1103 from the pseudo random number sequence code generator 1102. Multiply according to the signal. Thereby, the PLL circuit 1104 outputs signals f1 to f8 shown in FIG. Such multiplication of the output of the PLL circuit 1104 can be easily achieved by changing the coefficient of the multiplier in the PLL circuit according to the coefficient from the pseudo random number sequence code generator 1102.

ここで、擬似乱数系列符号発生器1102は、例えばGOLD系列符号を発生する。ここで、パルス発生器1101から発生されるパルス信号の電力は一定であり、ミキサ1105の出力であるサブバンド信号の電力は図17の左側に示すように一定である。一方、パルス信号の周波数は、ミキサ1105の出力であるサブバンド信号の周波数は、図17の右側に示すように、ランダムに変化する。すなわち、ミキサ1105からは、周波数f0〜fn(例えばn=8)の信号がGOLD系列符号に応じて順次出力されることになる。   Here, the pseudo random number sequence code generator 1102 generates, for example, a GOLD sequence code. Here, the power of the pulse signal generated from the pulse generator 1101 is constant, and the power of the subband signal that is the output of the mixer 1105 is constant as shown on the left side of FIG. On the other hand, the frequency of the pulse signal changes at random as shown on the right side of FIG. That is, the mixer 1105 sequentially outputs signals of frequencies f0 to fn (for example, n = 8) according to the GOLD sequence code.

このようにして、図6におけるf1〜f8の送信側サブバンド信号がミキサ1105の出力として得られる。ここで、この実施形態では、複数の送信側サブバンド信号は、時系列で順番に得られるため、レーダパルス生成回路402、送信回路403、受信回路406,レーダパルス合成回路407において、時間的に切り替えて利用できるものについては、時間的に切り替えて利用するすることができる。また、送信アンテナ404,受信アンテナ405についても、ある程度共用することも可能である。特に、レーダパルス合成回路407の相関器472は、順次相関演算を行えばよい。   In this way, the transmission side subband signals f1 to f8 in FIG. 6 are obtained as the output of the mixer 1105. Here, in this embodiment, since a plurality of transmission-side subband signals are obtained in order in time series, the radar pulse generation circuit 402, the transmission circuit 403, the reception circuit 406, and the radar pulse synthesis circuit 407 are temporally related. About what can be switched and used, it can be switched and used in time. Further, the transmitting antenna 404 and the receiving antenna 405 can be shared to some extent. In particular, the correlator 472 of the radar pulse synthesis circuit 407 may perform the correlation calculation sequentially.

このように、本実施形態では、直接サブバンド信号を発生するため、広帯域信号を発生する必要がない。従って、装置が簡単に構成でき、低コスト化を図ることができる。また、擬似乱数系列符号発生器1102にそれぞれ固有の初期値を割り当てることで、異なるレーダ間の相関関係を低くし、複数のレーダが存在する環境においても自己のレーダ波の反射波を他のレーダ波から識別することもできる。すなわち、レーダ毎にそれぞれ異なる符号系列を与えると、他のレーダからの干渉を抑制することができる。車載レーダでは、渋滞中などレーダレンジ内複数のレーダが存在し、互いに干渉するおそれがある。その際に反射波における符号系列を識別することで、自己のレーダの反射波を他社のレーダの反射から識別することができる。なお、符号系列はGOLD系列符号以外でもよい。   Thus, in this embodiment, since a subband signal is directly generated, it is not necessary to generate a wideband signal. Therefore, the apparatus can be configured easily and the cost can be reduced. Also, by assigning a unique initial value to each of the pseudo random number sequence code generators 1102, the correlation between different radars is lowered, and the reflected wave of its own radar wave can be transmitted to other radars even in an environment where a plurality of radars exist. It can also be identified from the wave. That is, if a different code sequence is provided for each radar, interference from other radars can be suppressed. In an in-vehicle radar, there are a plurality of radars in the radar range such as in a traffic jam, and there is a possibility of interfering with each other. At this time, by identifying the code series in the reflected wave, the reflected wave of the own radar can be identified from the reflection of the radar of another company. The code sequence may be other than the GOLD sequence code.

<その他>
上記実施形態によれば、受信側において広帯域信号を互いに離隔した複数のサブバンド信号に分割した。これによって、計算量を減少して効率的な遅延時間の算出が行えるが、必ずしもこれに限定されることなく、広帯域信号の全帯域についてカバーするようにサブバンド信号に分割してもよい。
<Others>
According to the above embodiment, the wideband signal is divided into a plurality of subband signals separated from each other on the receiving side. Thereby, the calculation amount can be reduced and the delay time can be calculated efficiently. However, the present invention is not necessarily limited to this, and it may be divided into subband signals so as to cover the entire band of the wideband signal.

また、インパルス型のレーダパルスを利用することによって、搬送波を使用せずに送受信を行うことも可能である。   Further, by using impulse type radar pulses, transmission / reception can be performed without using a carrier wave.

上記実施形態においては、対象物との相対距離を求めた。しかし、距離に限らず送信信号と受信信号の相関情報に基づき、相対速度、相対加速度など対象物についての各種の情報を得ることもできる。   In the above embodiment, the relative distance to the object was obtained. However, not only the distance but also various information about the object such as the relative speed and the relative acceleration can be obtained based on the correlation information between the transmission signal and the reception signal.

さらに、上述の実施形態では、サブバンド合成において、各サブバンドについて差をつけなかった。しかし、対象物識別の状況や目的に応じてサブバンド信号の中心周波数に重みをつけて処理を行ってもよい。例えば、近傍の対象物の場合には、低周波のサブバンド信号については重みを0にし、中間の周波数については重みを小さくするなどの手法を採用することができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, no difference is made for each subband in the subband synthesis. However, processing may be performed with a weight applied to the center frequency of the subband signal in accordance with the situation and purpose of object identification. For example, in the case of a nearby object, it is possible to employ a technique such as setting the weight to 0 for a low-frequency subband signal and decreasing the weight for an intermediate frequency.

さらに、送信される広帯域信号について周波数特性を均一でなくしてもよい。これによって、受信側においては条件付きの相関演算を行い、検出したい対象に応じた処理を行うことができる。さらに、送信チャープ信号について、アップチャープや、ダウンチャープを適宜用いることによって、送信元の識別が行える。   Further, the frequency characteristics of the transmitted broadband signal may not be uniform. Accordingly, conditional correlation calculation can be performed on the receiving side, and processing according to the target to be detected can be performed. Further, the transmission source can be identified by appropriately using up-chirp or down-chirp for the transmission chirp signal.

このように、本実施形態においては、サブバンド信号を用いるが、そのサブバンド信号がどのような送信信号に基づいて発生されたかという送信信号について情報を持っておくことができる。従って、この送信信号についての情報に応じて受信側における相関演算を検出対象に応じて適切なものに変更することができる。   As described above, in the present embodiment, the subband signal is used, but it is possible to have information on the transmission signal indicating what transmission signal the subband signal is generated based on. Therefore, the correlation calculation on the receiving side can be changed to an appropriate one according to the detection target in accordance with the information about the transmission signal.

また、受信信号の周波数特性などに基づき、送信信号についての重み付けを変更し、受信信号が検出に適切なものになるように、フィードバック制御することも可能である。   Further, it is possible to change the weighting of the transmission signal based on the frequency characteristics of the reception signal and perform feedback control so that the reception signal becomes appropriate for detection.

実施形態のレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the radar apparatus of embodiment. サブバンド信号への変換などを説明する図である。It is a figure explaining conversion etc. to a subband signal. 実施形態のレーダ装置の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of 1 structure of the radar apparatus of embodiment. レーダパルスの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a radar pulse. 広帯域信号を示す図である。It is a figure which shows a broadband signal. サブバンド信号を示す図である。It is a figure which shows a subband signal. アップコンバートした送信信号を示す図である。It is a figure which shows the up-converted transmission signal. 変形例のレーダ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radar apparatus of a modification. ベースバンド帯域への周波数変換を説明する図である。It is a figure explaining the frequency conversion to a baseband band. こまかなずれを示す図である。It is a figure which shows a rough shift | offset | difference. 位相のずれを説明する図である。It is a figure explaining the shift | offset | difference of a phase. サブバンド内の位相ずれを示す図である。It is a figure which shows the phase shift in a subband. サブバンド間の位相ずれを示す図である。It is a figure which shows the phase shift between subbands. 他の実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of other embodiment. 粗決定サーチ関数および精決定サーチ関数の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a rough decision search function and a fine decision search function. 周波数ホッピングを利用する構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which utilizes frequency hopping. 周波数ホッピングの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of frequency hopping.

符号の説明Explanation of symbols

101 広帯域信号発生回路、102,402 レーダパルス生成回路、103,403 送信回路、104,404 送信アンテナ、105,405 受信アンテナ、106,406 受信回路、107 レーダパルス合成回路、108 距離測定部、301,401,1101 パルス発生器、407 レーダパルス合成回路、421 電力分配機、422,434,461,464 バンドパスフィルタ、431,467,492,1103 局部発振器、432,463,491,1105 ミキサ、433 パワーアンプ、462 低雑音アンプ、471 AD変換回路、472 相関器、473 バンド幅合成回路、474 メモリ、1102 擬似乱数系列符号発生器、1104 PLL回路。   101 Broadband signal generation circuit, 102, 402 Radar pulse generation circuit, 103, 403 Transmission circuit, 104, 404 Transmission antenna, 105, 405 Reception antenna, 106, 406 Reception circuit, 107 Radar pulse synthesis circuit, 108 Distance measurement unit, 301 , 401, 1101 Pulse generator, 407 Radar pulse synthesis circuit, 421 Power divider, 422, 434, 461, 464 Band pass filter, 431, 467, 492, 1103 Local oscillator, 432, 463, 491, 1105 Mixer, 433 Power amplifier, 462 Low noise amplifier, 471 AD conversion circuit, 472 correlator, 473 bandwidth synthesis circuit, 474 memory, 1102 pseudo random number sequence code generator, 1104 PLL circuit.

Claims (5)

広帯域信号に合成可能な複数のサブバンド信号を送信する送信機と、
対象物からの反射波を受信して、複数のサブバンド信号を得る受信機と、
得られた複数のサブバンド信号について、前記広帯域信号における対応する信号との相関演算を個別に行い、受信した信号の粗サーチ遅延時間を算出する粗サーチ部と、
複数のサブバンド信号を合成した広帯域での相関関数であって、前記粗サーチ遅延時間を設定した際の各サブバンドでの位相シフトを含む相関関数に基づいて相関演算を行い、前記粗サーチ遅延時間を補正した精サーチ遅延時間を得る精サーチ部と、
を有し、
前記粗サーチ部および精サーチ部において得られた両方の遅延時間に基づいて対象物を識別する情報を得ることを特徴とする対象物識別装置。
A transmitter for transmitting a plurality of subband signals that can be combined with a wideband signal;
A receiver that receives a reflected wave from an object and obtains a plurality of subband signals;
A plurality of subband signals obtained, performs a correlation calculation between corresponding signals in the wideband signal individually, a coarse search unit for calculating a rough search delay time of the received signal,
A correlation function in a wide band obtained by synthesizing a plurality of subband signals , and performing a correlation calculation based on a correlation function including a phase shift in each subband when the coarse search delay time is set, and the coarse search delay and the fine search unit Ru obtained fine search delay time obtained by correcting the time,
Have
An object identification apparatus characterized in that information for identifying an object is obtained based on both delay times obtained in the coarse search unit and the fine search unit.
請求項1に記載の対象物識別装置において、
前記広帯域信号についての情報を記憶する記憶手段を有し、
前記粗サーチ部は、前記記憶手段から読み出した情報を利用して相関演算を行うことを特徴とする対象物識別装置。
The object identification device according to claim 1,
Storage means for storing information about the broadband signal;
The rough search unit performs correlation calculation using information read from the storage means.
請求項2に記載の対象物識別装置において、
前記送信機は、複数のサブバンド信号についてそれぞれ高周波信号に変換して送信し、
前記受信機は複数の高周波帯のサブバンド信号を受信し、AD変換部によりAD変換し、
前記粗サーチ部および精サーチ部は、AD変換後の複数のサブバンド信号について処理を行うことを特徴とする対象物識別装置。
The object identification device according to claim 2,
The transmitter converts each of the plurality of subband signals into a high frequency signal and transmits the signal,
The receiver receives a plurality of subband signals in a high frequency band, and performs AD conversion by an AD conversion unit,
The coarse search unit and the fine search unit perform processing on a plurality of subband signals after AD conversion.
請求項1〜3のいずれか1つに記載の対象物識別装置において、
前記送信機は、前記広帯域信号を互いに離隔したとびとびの複数のサブバンド信号に分割することを特徴とする対象物識別装置。
In the target object identification device according to any one of claims 1 to 3,
The transmitter divides the wideband signal into a plurality of subband signals separated from each other.
請求項1〜4のいずれか1つに記載の対象物識別装置において、
前記送信機は、周波数ホッピングによって順次周波数の変化する信号を得、これにパルス発生器からのサブバンド信号の帯域幅のパルス信号を乗算して前記複数のサブバンド信号を生成することを特徴とする対象物識別装置。
In the target object identification device according to any one of claims 1 to 4,
The transmitter obtains a signal whose frequency sequentially changes by frequency hopping, and multiplies the signal by a pulse signal having a bandwidth of a subband signal from a pulse generator to generate the plurality of subband signals. Target object identification device.
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