DE102007049998A1 - Radar device for e.g. detecting externally existing target, has integration circuit integrating Fourier transformed received signals, which are computed in several time intervals, in each of same frequencies - Google Patents

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Abstract

The device has a transmitting antenna (3) radiating waves in an area, and a receiving antenna (4), which receives the waves, which are reflected and scattered by an object, from the area. A receiving circuit (5) measures the receiving waves taken up by the antenna to produces a received signal. A Fourier transformation circuit (6) extracts the received signal within a given time interval and computes Fourier transformed received signals. An integration circuit (13) integrates the Fourier transformed received signals, which are computed in several time intervals, in each of same frequencies.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung, und insbesondere auf eine Radarvorrichtung, die ein extern existierendes Ziel erfasst und auf das erfasste Ziel bezogene Informationen erhält.The The present invention relates to a radar apparatus, and in particular to a radar device which is an externally existing Destination and receives information related to the recorded destination.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the state of the technique

Im Allgemeinen strahlt die Radarvorrichtung elektromagnetische Wellen in einen Raum aus, empfängt ein reflektiertes Signal, das durch ein Ziel (Objekt) reflektiert wurde, und unterzieht das empfangene Signal einer Signalverarbeitung, um auf das Ziel bezogene Informationen zu erhalten.in the Generally, the radar apparatus radiates electromagnetic waves into a room, receives one reflected signal reflected by a target (object), and subject the received signal to signal processing to get information related to the destination.

In dem Fall des Messens eines Abstands zwischen dem Radar und dem Ziel wird eine gesendete Welle häufig einer Modulation unterzogen, um Zielabstandsinformationen zu erhalten. Beispielsweise ist ein Radarsystem bekannt, bei dem in dem Fall eines frequenzmodulierten Dauerstrichradar(FMCW)-Systems oder eines frequenzmodulierten unterbrochenen Dauerstrichradar(FMCW)-Systems die gesendete Welle einer Frequenzmodulation unterzogen wird, die bewirkt, dass die Sendefrequenz sich linear mit der Zeit ändert, um hierdurch einen Abstand zu dem Ziel und eine relative Geschwindigkeit zu messen (beispielsweise M. I. Skolnik, "Introduction to Radar Systems", dritte Ausgabe, Seiten 195 bis 197, McGraw-Hill, 2001).In the case of measuring a distance between the radar and the target becomes a transmitted wave frequently subjected to modulation to obtain target distance information. For example, a radar system is known in which case a frequency modulated continuous wave radar (FMCW) system or a Frequency Modulated Intermittent Continuous Wave Radar (FMCW) system the transmitted wave is subjected to a frequency modulation, the causes the transmit frequency to change linearly with time thus a distance to the target and a relative speed (for example M.I. Skolnik, "Introduction to Radar Systems", third edition, Pages 195 to 197, McGraw-Hill, 2001).

Bei dem FMCW-Radar weicht eine von dem Ziel reflektierte Empfängerwelle in dem Frequenzmodulationsmuster um einen Ausbreitungsverzögerungsbetrag der elektrischen welle, die zwischen dem Radar und dem Ziel hin- und hergeht, von der gesendeten Welle ab. Als eine Folge werden die gesendete Welle und die Empfängerwelle miteinander gemischt, um ein Empfängersignal (Schwebungssignal) mit einer Frequenz (Schwebungsfrequenz) zu erhalten, die die Differenz zwischen der gesendeten Welle und der Empfängerwelle ist. Da die Schwebungsfrequenz gemäß dem Abstand zu dem Ziel bestimmt ist, kann, wenn eine Frequenzanalyse bei dem Schwebungssignal durchgeführt wird, um die Schwebungsfrequenz zu berechnen, der Abstand zu dem Ziel erhalten werden. Tatsächlich hängt das Schwebungssignal sowohl von dem Abstand als auch einer Geschwindigkeit (Dopplergeschwindigkeit) entlang der Sichtlinie des Ziels ab. Demgemäß werden eine Beobachtung, die durch eine Frequenzmodulation (Aufwärtschirp-Modulation), die ermöglicht, dass die Sen defrequenz mit der Zeit zunimmt, durchgeführt wird, und eine Beobachtung, die durch eine Frequenzmodulation (Abwärtschirp-Modulation), die ermöglicht, dass die Sendefrequenz mit der Zeit abnimmt, durchgeführt wird, vorgenommen. Dann werden die durch die jeweiligen Beobachtungen erhaltenen Schwebungsfrequenzen miteinander kombiniert, wodurch ermöglicht wird, dass der Abstand zu dem Ziel und die Dopplerfrequenz berechnet werden.at The FMCW radar gives way to a receiver wave reflected from the target in the frequency modulation pattern by a propagation delay amount the electric wave between the radar and the target. and goes off, from the transmitted wave. As a result the transmitted wave and the receiver wave mixed together to form a receiver signal (beat signal) with a frequency (beat frequency) to get the difference between the transmitted wave and the receiver wave. Because the beat frequency according to the distance is intended to the target, if a frequency analysis in the Beating signal performed is used to calculate the beat frequency, the distance to that Goal to be obtained. Indeed that depends Beating signal from both the distance and a speed (Doppler speed) along the line of sight of the target. Accordingly, a Observation caused by frequency modulation (up-modulated modulation), which allows that the deferring frequency increases with time, and an observation obtained by frequency modulation (down-modulo modulation), which allows that the transmission frequency decreases with time, is performed performed. Then those by the respective observations obtained beating frequencies combined, whereby allows is calculated that the distance to the target and the Doppler frequency become.

Als ein Frequenzanalyseverfahren für das Schwebungssignal wird häufig eine Fourier-Transformationsweise verwendet. Die Fourier-Transformation hat eine Funktion des Berechnens der Schwebungsfrequenz sowie eine Wirkung des Verbesserns eines Rauschabstands (S/N-Verhältnis) mit Hilfe kohärenter Integration. Wenn ein N-Punkt in der Zeitfolge des Schwebungssignals abgetastet wird und eine diskrete N-Punkt-Fourier-Transformation durchgeführt wird, nimmt das S/N-Verhältnis um das N-fache zu.When a frequency analysis method for the beat signal becomes frequent uses a Fourier transform. The Fourier transformation has a function of calculating the beat frequency as well as a Effect of improving a signal-to-noise ratio (S / N ratio) with Help more coherent Integration. If an N point in the time sequence of the beat signal is sampled and a discrete N-point Fourier transform is performed, takes the S / N ratio over N times to.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Bei dem Radar, das eine Abstandsmessung durch die Hilfe einer Frequenzmodulation wie bei einem FMCW-Radar oder einem FMICW-Radar durchführt, ist eine Dauer eines Signals, das einem Frequenzanalysevorgang, d. h., einer Fourier-Transformation unterzogen wird, im Wesentlichen gleich einer Dauer einer Frequenzmodulation, beispielsweise einer Dauer, bis die Sendefrequenz von einem niedrigsten Wert zu einem höchsten Wert gelangt, wenn die Frequenzmodulation eine Aufwärtschirp-Modulation ist.at the radar, which is a distance measurement by the aid of a frequency modulation like an FMCW radar or an FMICW radar, is a duration of a signal that corresponds to a frequency analysis process, d. h., is subjected to a Fourier transform, essentially equal to a duration of a frequency modulation, for example one Duration until the transmission frequency from a lowest value to a highest value when the frequency modulation is up-shift modulation.

Es tritt dort ein Problem derart auf, dass, selbst wenn eine Zeiteinheit der Frequenzmodulation zum Er halten eines S/N-Verhältnisses, das ausreichend ist, um einen kürzeren Abstand zu beobachten, eingestellt ist, das ausreichende S/N-Verhältnis nicht bei einem größeren Abstand erhalten werden kann, und daher besteht die Möglichkeit, dass dem Erfassungsvermögen, das definiert ist durch eine Erfassungswahrscheinlichkeit oder eine Falschalarmwahrscheinlichkeit, nicht genügt werden kann.It There occurs a problem such that, even if a unit of time frequency modulation for holding an S / N ratio, that is sufficient to a shorter one Watching distance is set, the sufficient S / N ratio is not at a greater distance can be obtained, and therefore there is a possibility that the acquisition capacity, the is defined by a probability of detection or a False alarm probability, can not be satisfied.

Demgegenüber wird, wenn die Zeiteinheit der Frequenzmodulation auf der Grundlage des größeren Abstands eingestellt ist, die Frequenzmodulation bei dem kürzeren Abstand in der übermäßigen Zeitperiode durchgeführt. Beispielsweise ist es in dem Fall eines Radars, der ein Hindernis überwacht, erwünscht, dass das Hindernis bei dem kürzeren Abstand durch eine hohe Zeitauflösung gemessen wird, aber wenn dem Erfassungsvermögen bei dem größeren Abstand die Priorität gegeben wird, tritt ein derartiges Problem auf, das die Zeitauflösung bei dem kürzeren Abstand nicht ausreichend sichergestellt werden kann.On the other hand, when the unit time of the frequency modulation is based on the larger one Distance is set, the frequency modulation performed at the shorter distance in the excessive period of time. For example, in the case of a radar monitoring an obstacle, it is desired that the obstacle at the shorter distance be measured by a high time resolution, but if priority is given to the detection capability at the larger distance, such a problem occurs the time resolution at the shorter distance can not be sufficiently ensured.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorgenannten Probleme zu lösen, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radarvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, das Zielerfassungsvermögen sowohl bei dem kürzeren Abstand als auch bei dem längeren Abstand zu verbessern.The The present invention has been made to solve the aforementioned problems to solve, and it is therefore an object of the present invention to provide a radar apparatus which is capable of both the target acquisition capacity at the shorter Distance as well as the longer Improve distance.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung, die Wellen in einen Raum abstrahlt, die Wellen, die durch ein innerhalb des Raums existierendes Objekt reflektiert und gestreut werden, empfängt und die empfangenen Wellen einer Signalverarbeitung unterzieht, um das Objekt zu messen, welche Radarvorrichtung enthält: eine Sendeantenne, die die Wellen in den Raum ausstrahlt; eine Empfangsantenne, die die Wellen, die durch das Objekt reflektiert und gestreut wurden, aus dem Raum aufnimmt; eine Empfangsschaltung, die die von der Empfangsantenne aufgenommenen empfangenen Wellen erfasst, um ein empfangenes Signal zu erzeugen; eine Fourier-Transformationsschaltung, die das empfangene Signal innerhalb eines gegebenes Zeitbereichs empfängt, und das empfangene Signal der Fourier-Transformation unterzieht, um eine Fourier-Transformation des empfangenen Signals zu berechnen; und eine Integrationsschaltung, die die Fourier-Transformationen des empfangenen Signals, die in mehreren Zeitbereichen berechnet sind, in jeder derselben Frequenzen integriert.The The present invention relates to a radar apparatus which Waves radiating into a room, the waves passing through an inside reflected and scattered object existing space receives and The received waves undergo a signal processing to the Object to measure which contains radar device: a transmitting antenna, the the waves radiate into the room; a receiving antenna that the Waves reflected and scattered by the object takes up the room; a receiving circuit, that of the receiving antenna recorded received waves to a received signal to create; a Fourier transform circuit that received the Receives signal within a given time range, and the received signal of the Fourier transform undergoes a Fourier transform the received signal; and an integrator circuit that performs the Fourier transforms of the received signals calculated in several time domains, integrated in each of the same frequencies.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Radarvorrichtung vorgesehen, die Wellen in einen Raum ausstrahlt, die Wellen, die durch ein in dem Raum existierendes Objekt reflektiert und gestreut wurden, empfängt und die empfangenen Wellen der Signalverarbeitung unterzieht, um das Objekt zu messen, welche Radarvorrichtung enthält: die Sendeantenne, die die Wellen in den Raum ausstrahlt; die Empfangsantenne, die die Wellen, die durch das Objekt reflektiert und gestreut wurden, aus dem Raum aufnimmt; die Empfangsschaltung, die die von der Empfangsantenne aufgenommenen, empfangenen Wellen erfasst, um ein empfangenes Signal zu erzeugen; die Fourier-Transformationsschaltung, die das empfangene Signal innerhalb eines gegebenen Zeitbereichs empfängt und das empfangene Signal der Fourier-Transformation unterzieht, um die Fourier-Transformation des empfangenen Signal zu berechnen; und die Integrationsschaltung, die die Fourier-Transformationen des empfangenen Signals, die in mehreren Zeitbereichen berechnet wurden, in jeder derselben Frequenzen integriert. Durch die vorstehende Konfiguration wird der Erfassungsvorgang in einer kürzeren Periode in einem kürzeren Abstand wiederholt, der in dem S/N-Verhältnis des empfangenen Signals ausreichend höher ist, und der Integrationsvorgang kann selbst bei einem größeren Abstand in einem längeren Zeitbereich durchgeführt werden, der ungenügend höher in dem S/N-Verhältnis des empfangenen Signals ist. Ale eine Folge ist es möglich, das Zielerfassungsvermögen sowohl bei dem kürzeren Abstand als auch dem längeren Abstand zu verbessern.According to the present Invention, the radar device is provided, the waves in one Space radiates, the waves that exist through an existing in the space Object reflected and scattered, receives and the received waves the signal processing to measure the object which Radar device contains: the transmitting antenna, which radiates the waves into space; the receiving antenna, the waves that were reflected and scattered by the object from the room; the receiving circuit, that of the receiving antenna recorded received waves to a received signal to create; the Fourier transform circuit that received the Receives signal within a given time range and the received signal is Fourier transformed to calculate the Fourier transform of the received signal; and the integration circuit, which comprises the Fourier transforms of the received signal, which have been calculated in several time ranges, in each of them Integrated frequencies. Through the above configuration is the acquisition process in a shorter Period in a shorter one Distance which is sufficient in the S / N ratio of the received signal is higher, and the integration process can even at a greater distance in a longer time range carried out that will be insufficient higher in the S / N ratio of the received signal. Ale a consequence it is possible that Target detection performance both at the shorter one Distance as well as the longer one Improve distance.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert; 1 Fig. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a first embodiment of the present invention;

2 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert; 2 Fig. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a second embodiment of the present invention;

3 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert; 3 Fig. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a third embodiment of the present invention;

4 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Variation einer Wobbelstartsendefrequenz; 4 Fig. 12 is a diagram for explaining a variation of a wobble start frequency;

5 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert; und 5 FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a fourth embodiment of the present invention; FIG. and

6 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. 6 FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. FIG.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENTS

Es wird nun eine Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben.It A description will now be given of preferred embodiments of the present invention Invention given with reference to the accompanying drawings.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

1 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. In 1 bezeichnet die Bezugszahl 001 einen Oszillator, der gesendete Wellen erzeugt, die Bezugszahl 002 bezeichnet einen Verteiler, der die gesendeten Wellen teilt, die Bezugszahl 003 bezeichnet eine Sendeantenne, die die gesendeten Wellen in einen Raum ausstrahlt, die Bezugszahl 004 bezeichnet eine Empfangsantenne, die die empfangenen Wellen aus dem Raum empfängt, und die Bezugszahl 005 bezeichnet einen Mischer, der die gesendeten Wellen und die empfangenen Wellen miteinander mischt, um ein Schwebungssignal zu erzeugen. Die Bezugszahl 006 bezeichnet eine Fourier-Transformationsschaltung, die ein Schwebungssignal der Fourier-Transformation unterzieht, die Bezugszahl 007 bezeichnet eine Energieberechnungsschaltung, die eine Energie des Fourier-transformierten Schwebungssignals berechnet, um ein Energiespektrum zu erhalten, die Bezugszahl 008 bezeichnet eine erste Erfassungsschaltung, die eine Spektrumspitze aus dem Energiespektrum erfasst, die Bezugszahl 009 bezeichnet eine erste Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung, die die Signale, die von der ersten Erfassungsschaltung 008 erfasst wurden, akkumuliert, und die Bezugszahl 010 bezeichnet eine erste Erfassungsabstands- und -geschwindigkeitsmessschaltung, die einen Abstand und eine Geschwindigkeit gemäß den Signalen, die in der ersten Erfassungssignal-Speicherschaltung 009 gespeichert sind. Die Bezugszahl 011 bezeichnet eine Phasenkompensationsbetrags-Berechnungsschaltung, die einen Kompensationsbetrag der Phasenverschiebung zwischen Ablenkungen berechnet, die Bezugszahl 012 bezeichnet eine Phasenkompensationsschaltung, die die Phasen der Signale, die in der ersten Erfassungssignal-Speicherschaltung 009 akkumuliert sind, gemäß dem von der Phasenkompensationsbetrags-Berechnungsschaltung 011 berechneten Phasenkompensationsbetrag korrigiert, die Bezugzahl 013 bezeichnet eine Interabtast-Integrationsschaltung, die eine kohärente Integration zwischen den Abtastungen durchführt, und die Bezugszahl 014 bezeichnet eine zweite Erfassungsschaltung, die einen Erfassungsvorgang bei den Signalen, die der Interabtastintegration unterzogen wurden, durchführt. Der Mischer 005 bildet eine Empfangsschaltung. 1 FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of a radar apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. In 1 denotes the reference number 001 an oscillator that generates transmitted waves, the reference number 002 denotes a distributor that shares the transmitted waves, the reference number 003 denotes a transmitting antenna that radiates the transmitted waves into a room, the reference numeral 004 denotes a receiving antenna that receives the received waves from the room, and the reference numeral 005 denotes a mixer which mixes the transmitted waves and the received waves to produce a beat signal. The reference number 006 denotes a Fourier transform circuit that applies a beat signal of the Fourier transform, the reference number 007 denotes an energy calculating circuit that calculates an energy of the Fourier-transformed beat signal to obtain an energy spectrum, the reference numeral 008 denotes a first detection circuit that detects a spectrum peak from the energy spectrum, the reference number 009 denotes a first detection signal accumulation circuit which receives the signals received from the first detection circuit 008 were recorded, accumulated, and the reference number 010 denotes a first detection distance and speed measuring circuit having a distance and a speed in accordance with the signals included in the first detection signal storage circuit 009 are stored. The reference number 011 denotes a phase compensation amount calculating circuit which calculates a compensation amount of the phase shift between deflections, the reference number 012 denotes a phase compensation circuit which detects the phases of the signals in the first detection signal storage circuit 009 are accumulated according to the phase compensation amount calculating circuit 011 corrected calculated phase compensation amount, the reference number 013 denotes an inter-sample integration circuit which performs coherent integration between the samples and the reference numeral 014 denotes a second detecting circuit which performs a detecting operation on the signals subjected to the inter-sampling integration. The mixer 005 forms a receiving circuit.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.following the operation of the radar device according to the first embodiment of the present invention.

Der Oszillator 001 erzeugt die gesendeten Wellen. In dem Fall des FMCW-Systems oder des FMICW-Systems wird eine Oszillationsfrequenz unter der Steuerung zeitlich linear geändert. Die gesendeten Wellen werden in die Sendeantenne 003 über den Verteiler 002 eingegeben. Die Sendeantenne 003 strahlt die gesendete Welle in den Raum aus. Die ausgestrahlten gesendeten Wellen werden durch ein Objekt (Ziel), das in dem Raum exis tiert, reflektiert. Das Objekt, durch das die gesendeten Wellen reflektiert werden, wird nachfolgend als "Reflexionsobjekt" bezeichnet. Die Empfangsantenne 004 empfängt die reflektierten Wellen von dem Reflexionsobjekt aus dem Raum und gibt die reflektierten Wellen als empfangene Wellen in den Mischer 005 ein. Ein Teil der gesendeten Wellen, die von dem Oszillator 001 erzeugt wurden, wird über den Verteiler 002 in den Mischer 005 eingegeben.The oscillator 001 generates the transmitted waves. In the case of the FMCW system or the FMICW system, an oscillation frequency under the control is changed linearly with time. The transmitted waves are transmitted to the transmitting antenna 003 over the distributor 002 entered. The transmitting antenna 003 emits the transmitted wave into the room. The emitted transmitted waves are reflected by an object (target) existing in the space. The object by which the transmitted waves are reflected is hereinafter referred to as "reflection object". The receiving antenna 004 receives the reflected waves from the reflection object out of the space and outputs the reflected waves as received waves to the mixer 005 one. Part of the waves sent by the oscillator 001 are generated via the distributor 002 in the mixer 005 entered.

Der Mischer 005 mischt die empfangenen Wellen, die in die Empfangsantenne 004 eingegeben wurden, und die gesendeten Wellen von dem Verteiler 002 miteinander, um ein Schwebungssignal mit einer Frequenz mit der Differenz zwischen diesen Wellen zu erzeugen. Das Schwebungssignal ist ein Signal mit einer Frequenz (Schwebungsfrequenz), die bestimmt ist gemäß einem relativen Abstand und einer relativen Geschwindigkeit mit Bezug auf das Reflexionsobjekt. Die Fourier-Transformationsschaltung 006 unterzieht das Schwebungssignal der Fourier-Transformation. Ein aus der Amplitude des Signals, das der Fourier-Transformation unterzogen wurde, erhaltenes Amplitudenspektrum hat eine Spitze bei der Schwebungsfrequenz.The mixer 005 mixes the received waves into the receiving antenna 004 entered, and the transmitted waves from the distributor 002 with each other to generate a beat signal having a frequency with the difference between these waves. The beat signal is a signal having a frequency (beat frequency) determined according to a relative distance and a relative speed with respect to the reflection object. The Fourier transform circuit 006 subjects the beat signal to the Fourier transform. An amplitude spectrum obtained from the amplitude of the signal subjected to the Fourier transform has a peak at the beat frequency.

Als Nächstes wird das Schwebungssignal durch Ausdrücke beschrieben. Die Sendeantenne 003 sendet die gesendeten Wellen mit einer Sendefrequenz f(t), die durch den folgenden Ausdruck (1) dargestellt wird. f(t) = α + βt (1) Next, the beat signal will be described by expressions. The transmitting antenna 003 sends the transmitted waves at a transmission frequency f (t) represented by the following expression (1). f (t) = α + βt (1)

In dieser Situation wird eine Winkelfrequenz der gesendeten Welle durch den folgenden Ausdruck (2) dargestellt. ω(t) = 2π(α + βt) (2) In this situation, an angular frequency of the transmitted wave is represented by the following expression (2). ω (t) = 2π (α + βt) (2)

Auch wird die Phase der gesendeten Wellen durch den folgenden Ausdruck (3) dargestellt.Also becomes the phase of the transmitted waves by the following expression (3).

Figure 00100001
Figure 00100001

In diesem Beispiel ist C eine Integrationskonstante, die ein für die Anfangsphase der gesendeten Welle repräsentativer Ausdruck ist. Eine gesendete Welle sT(t) wird durch den folgenden Ausdruck (4) dargestellt.In this example, C is an integration constant, which is a term representative of the initial phase of the transmitted wave. A transmitted wave s T (t) is represented by the following expression (4).

Figure 00100002
Figure 00100002

Wenn angenommen wird, dass der relative Abstand zu dem Ziel gleich r und die Lichtgeschwindigkeit gleich c sind, ist die empfangene Welle sR(t) im Verhältnis zu der gesendeten Welle sT(t) um eine Zeit 2r/c verzögert. Demgemäß wird die empfangene Welle sR(t) durch den folgenden Ausdruck (5) dargestellt.Assuming that the relative distance to the target is r and the speed of light is c, the received wave s R (t) is delayed relative to the transmitted wave s T (t) by a time 2r / c. Accordingly, the received wave s R (t) is represented by the following expression (5).

Figure 00100003
Figure 00100003

In diesem Beispiel wird γ erhalten durch Multiplizieren einer Abstandsdämpfungsrate mit einer komplexen Reflexionsrate des Ziels. Der Mischer 005 mischt die gesendete Welle sT(t) mit der empfangenen Welle sR(t), um die empfangene Welle zu erhalten, die durch den folgenden Ausdruck (6) dargestellt wird.In this example, γ is obtained by multiplying a distance attenuation rate by a complex reflection rate of the target. The mixer 005 the transmitted wave s T (t) mixes with the received wave s R (t) to obtain the received wave represented by the following expression (6).

Figure 00110001
Figure 00110001

Wenn Φm(t) für die Phase des Exponentialteils der rechten Seite eingesetzt wird, wird die Phasenrotationszahl des empfangenen Signals durch den folgenden Ausdruck (7) dargestellt.When Φ m (t) is substituted for the phase of the right-side exponential, the phase rotation number of the received signal is represented by the following expression (7).

Figure 00110002
Figure 00110002

Auch wird der Abstand zu dem Ziel, das sich mit einer relativen Geschwindigkeit v bewegt, durch den folgenden Ausdruck (8) dargestellt. r = r0 – vt (8) Also, the distance to the target moving at a relative velocity v is represented by the following expression (8). r = r 0 - vt (8)

In diesem Ausdruck ist die relative Geschwindigkeit in dem Fall positiv, in welchem das Ziel sich nähert. Wenn der Ausdruck (8) in den Ausdruck (7) eingesetzt wird, wird der folgende Ausdruck (9) erhalten.In in this case the relative velocity is positive in the case where the target is approaching. If the expression (8) is put into the expression (7), the following becomes Expression (9).

Figure 00110003
Figure 00110003

Es wird nun angenommen, dass eine Zeit, zu der eine l-te Frequenzabtastung beginnt, gleich t0,l ist. Es wird angenommen, dass die Abtastungsstartsendefrequenz in den jeweiligen Frequenzabtastungen gleich αl ist. In dieser Situation wird die Sendefrequenz fl(t) bei der l-ten Frequenzabtastung durch den folgenden Ausdruck (10) dargestellt. fl(t) = αl + β(t – t0) = (αl – βt0,l) + βt (10) It is now assumed that a time at which an I-th frequency sweep starts is t 0, 1 . It is assumed that the sampling start transmission frequency in the respective frequency samples is equal to α l . In this situation, the transmission frequency f l (t) at the l-th frequency scanning becomes the following Off pressure (10) shown. f l (t) = α l + β (t - t 0 ) = (α l - βt 0, L ) + βt (10)

Es wird angenommen, dass ein Tor eines bestimmten Bereichs bei den jeweiligen Frequenzabtastungen abgetastet wird, wenn die Zeit ts verstrichen ist, seitdem die Abtastung gestartet wurde. Wenn t = t0,l + ts und α = αl – βt0,l in den Ausdruck (9) eingesetzt werden, wird der folgende Ausdruck (11) erhalten.It is assumed that a gate of a certain range is sampled at the respective frequency samples when the time t s has elapsed since the sampling was started. When t = t 0, l + t s and α = α 1 -βt 0, l are substituted into the expression (9), the following expression (11) is obtained.

Figure 00120001
Figure 00120001

Der Koeffizient des Ausdrucks für ts auf der rechten Seite des Ausdrucks (11) stellt die Frequenz des Schwebungssignals dar. Auch wird der konstante Ausdruck erhalten durch Teilen der anfänglichen Phase durch 2π. Wenn angenommen wird, dass die anfängliche Phase gleich Φm0,l ist, wird den folgenden Ausdrücken (12) und (13) genügt.The coefficient of expression for t s on the right side of expression (11) represents the frequency of the beat signal. Also, the constant expression is obtained by dividing the initial phase by 2π. Assuming that the initial phase is equal to Φ m0, l , the following expressions (12) and (13) are satisfied.

Figure 00120002
Figure 00120002

Das erste Glied des Ausdrucks (13) ist ein Glied, das eine Differenz in der Abtaststartzeit darstellt. Das zweite Glied stellt eine Änderung in der anfänglichen Phase aufgrund der Abtaststartsendefrequenz dar. Es wird angenommen, dass die Startzeit der ersten Abtas tung eine Bezugszeit ist und dass t0,l = 0 ist. Wenn angenommen wird, dass Δαl = αl – α1 ist, wird die auf der anfänglichen Phase der ersten Abtastung basierende Phase durch den folgenden Ausdruck (14) dargestellt.The first term of the expression (13) is a term representing a difference in the sampling start time. The second term represents a change in the initial phase due to the sample start frequency. It is assumed that the start time of the first sample is a reference time and that t 0, l = 0. Assuming that Δα l = α l - α 1 , the phase based on the initial phase of the first scan is represented by the following expression (14).

Figure 00130001
Figure 00130001

In diesem Beispiel wird angenommen, dass der absolute Wert des zweiten Glieds des Ausdrucks (14) ausreichend klein ist. D. h., es wird dem folgenden Ausdruck (15) genügt.In In this example, it is assumed that the absolute value of the second Term of the expression (14) is sufficiently small. That is, it will the following expression (15) is sufficient.

Figure 00130002
Figure 00130002

Der Ausdruck (15) wird in den folgenden Ausdruck (16) modifiziert.Of the Expression (15) is modified into the following expression (16).

Figure 00130003
Figure 00130003

Wenn der Bedingung des Ausdrucks (15) genügt ist, wird der vorstehende Ausdruck (14) wie folgt dargestellt.If the condition of expression (15) is satisfied, the above Expression (14) is shown as follows.

Figure 00130004
Figure 00130004

Demgemäß werden, wenn die aus dem Ausdruck (17) berechnete Phase mit Bezug auf das Signal, das in jeder der Abtastungen erfasst wird, kompensiert wird, die Phasen der Signale, die bei den jeweiligen Abtastungen erfasst werden, einander angepasst. Als eine Folge wird die kohärente Integration ermöglicht. Jedoch ist es bei der Berechnung der Phase im Ausdruck (17) erforderlich, die relative Geschwindigkeit v des Ziels zu kennen.Accordingly, if the phase calculated from the expression (17) is compensated with respect to the signal detected in each of the samples, the phases of the signals detected in the respective samples are matched. As a result, the coherent integration is enabled. However, in the calculation of the phase in Expression (17), it is necessary to set the relative velocity v of To know the target.

Die Energieberechnungsschaltung 007 berechnet die Energie der Fourier-Transformation des Schwebungssignals, die durch die Fourier-Transformationsschaltung 006 erhalten wurde, um hierdurch das Energiespektrum des Schwebungssignals zu erhalten. Die erste Erfassungsschaltung 008 führt den Spitzenerfassungsvorgang bei dem Energiespektrum durch. Dieser Erfassungsvorgang wird als ein vorläufiger Erfassungsvorgang durchgeführt, und ein anderer Erfassungsvorgang wird wieder in einer Nachstufe der Signalverarbeitung durchgeführt, wie später beschrieben wird. Die erste Erfassungsschaltung 008 berücksichtigt, dass das Signal in dem Fall erfasst wurde, in welchem ein elektrischer Energiewert einen vorbestimmten Schwellenwert unter den Spitzen, die in dem Energiespektrum existieren, überschreitet, und zieht einen Wert (Spitzenfrequenz) der Schwebungsfrequenz heraus, in der diese Spitze existiert.The energy calculation circuit 007 calculates the energy of the Fourier transform of the beat signal generated by the Fourier transform circuit 006 was obtained to thereby obtain the energy spectrum of the beat signal. The first detection circuit 008 performs the peak detection process on the energy spectrum. This detecting operation is performed as a preliminary detecting operation, and another detecting operation is again performed in a post-stage of the signal processing, as will be described later. The first detection circuit 008 takes into account that the signal was detected in the case where an electric energy value exceeds a predetermined threshold among the peaks existing in the energy spectrum, and extracts a value (peak frequency) of the beat frequency in which this peak exists.

Der Spitzenerfassungsvorgang in der ersten Erfassungsschaltung 008 ist ein Vorgang der Erfassung des Signals, das noch nicht der Interabtastintegration unterzogen wurde. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, dass das S/N-Verhältnis des zu erfassenden Signals ungenügend hoch ist. Demgemäß wird bei dem Spitzenerfassungsvorgang der ersten Erfassungsschaltung 008 ein niedrigerer Schwellenwert verwendet, um selbst das Signal zu erfassen, das ein niedriges S/N-Verhältnis hat. Als eine Folge wird die Wahrscheinlichkeit eines falschen Alarms erhöht, aber ein derartiger falscher Alarm wird durch den Nachstufen-Erfassungsvorgang beseitigt. Die Spitzenfrequenz, die durch den Erfassungsvorgang herausgezogen wurde, wird in die erste Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung 009 eingegeben.The peak detection process in the first detection circuit 008 is a process of detecting the signal that has not yet undergone inter-sampling integration. For this reason, there is a possibility that the S / N ratio of the signal to be detected is insufficiently high. Accordingly, in the peak detection operation of the first detection circuit 008 a lower threshold is used to detect even the signal having a low S / N ratio. As a result, the probability of a false alarm is increased, but such a false alarm is eliminated by the post-step detection process. The peak frequency extracted by the detection process is put into the first detection signal accumulation circuit 009 entered.

Die erste Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung 009 nimmt auch die Fourier-Transformation des Schwebungssignals auf. Die erste Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung 009 zieht Komponenten (komplexer Amplitudenwert) entsprechend der Spitzenfrequenz, die von der ersten Erfassungsschaltung 008 eingegeben wurde, aus der Fourier-Transformation des Schwebungssignals heraus. Die erste Erfassungsabstands- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010 akkumuliert den herausgezogenen komplexen Amplitudenwert kombiniert mit dem Spitzenfrequenzwert als ein erstes Erfassungssignal.The first detection signal accumulation circuit 009 also picks up the Fourier transform of the beat signal. The first detection signal accumulation circuit 009 draws components (complex amplitude value) corresponding to the peak frequency generated by the first detection circuit 008 from the Fourier transform of the beat signal. The first detection distance and speed measuring circuit 010 accumulates the extracted complex amplitude value combined with the peak frequency value as a first detection signal.

Die ersten Erfassungssignale werden durch mehrere Beobachtungen aufgrund eines Aufwärtschirps und mehrere Beobachtungen aufgrund eines Abwärtschirps akkumuliert.The first detection signals are due to multiple observations an upwards chirp and several observations accumulated due to a downslope.

Die durch die Aufwärtschirpbeobachtung erhaltene Spitzenfrequenz und die durch die Abwärtschirpbeobachtung erhaltene Spitzenfrequenz werden miteinander kombiniert, um den relativen Abstand und die relative Geschwindigkeit des Reflexionsobjekts, das ein Ziel ist, zu berechnen. Das bekannte Verfahren kann als das Berechnungsverfahren verwendet werden.The through the up-gauge monitoring received peak frequency and that obtained by the Abwärtschirpbeobachtung Peak frequency are combined to give the relative Distance and the relative speed of the reflection object, which is a goal to calculate. The known method can as the calculation method will be used.

Das erste Erfassungssignal wird durch mehrere Abtastungen erhalten. Daher wird vorgeschlagen, dass der Abstands- und Geschwindigkeitsmessvorgang durchgeführt wird unter Verwendung nur der Spitzenfrequenz, die zuerst erfasst wird in zumindest einer vorbestimmten Anzahl von Aufwärtschirpmessungen und der Spitzenfrequenz, die zuerst erfasst wird in zumindest einer vorbestimmten Anzahl von Abwärtschirpmessungen.The first detection signal is obtained by several samples. Therefore, it is suggested that the distance and speed measurement process carried out is recorded using only the peak frequency first will be in at least a predetermined number of up-chop measurements and the peak frequency that is detected first in at least one predetermined number of Abwärtschirpmessungen.

Dieser Vorgang hat die Wirkung der Reduzierung des falschen Alarms, der bewirkt wird durch eine niedrigere Einstellung des Schwellenwerts der ersten Erfassungsschaltung 008. Alternativ wird vorgeschlagen, die Ergebnisse, die durch dieselbe Spitzenfrequenz in jeder der Aufwärtschirpbeobachtungen oder der Abwärtschirpbeobachtungen erfasst wurden, zu integrieren. In diesem Fall kann, da die Phase des ersten Erfassungssignals in jeder der Abtastungen variiert wird, der kohärente Integrationsvorgang nicht zu dieser Zeit durchgeführt werden. Unter diesen Umständen wird die Integration der Amplitude oder der elektrischen Leistung, d. h., die inkohärente Integration durchgeführt, und nur in dem Fall, in welchem die integrierte elektrische Energie gleich dem oder höher als der eingestellte Schwellenwert ist, wird die Integration bei dem Abstands- und Geschwindigkeitsmessvorgang verwendet.This action has the effect of reducing the false alarm caused by a lower setting of the threshold value of the first detection circuit 008 , Alternatively, it is proposed to integrate the results acquired by the same peak frequency in each of the up-gauge or down-ward observations. In this case, since the phase of the first detection signal is varied in each of the samples, the coherent integration process can not be performed at that time. Under these circumstances, the integration of the amplitude or the electric power, that is, the incoherent integration is performed, and only in the case where the integrated electric power is equal to or higher than the set threshold, the integration in the distance and Speed measurement used.

Die Phasenkompensationsbetrags-Berechnungsschaltung 011 nimmt die relative Geschwindigkeit von der ersten Erfassungsabstands- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010 auf und berechnet den Phasenkompensationsbetrag unter Verwendung von Ausdruck (17). Die Phasenkompensationsschaltung 012 nimmt das erste Erfassungssignal auf, das in der ersten Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung 009 akkumuliert wurde, und führt die Phasenkompensation unter Verwendung des Phasenkompensationsbetrags, der von der Phasenkompensationsbetrag-Berechnungsschaltung 011 berechnet wurde, durch. Die Interabtast-Integrationsschaltung 013 integriert kohärent das erste Erfassungssignal, das in der Phase kompensiert wurde. Die zweite Erfassungsschaltung 014 nimmt das Signal, das der Interabtastintegration unterzogen wurde, auf und führt den Erfassungsvorgang durch. Genauer gesagt, in dem Fall, in welchem die elektrische Energie des Eingangssignals einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, bestimmt die zweite Erfassungsschaltung 014, dass das Signal erfasst wurde. Da das Signal, das in die zweite Erfassungsschaltung 014 eingegeben wird, ein Signal ist, das der Interabtastintegration unterzogen wurde, kann berücksichtigt werden, dass das S/N-Verhältnis ausreichend erhalten wurde. Aus diesem Grund kann der Schwellenwert, der in der zweiten Erfassungsschaltung 014 verwendet wird, so eingestellt werden, dass die Wahrscheinlichkeit eines falschen Alarms ausreichend klein ist.The phase compensation amount calculating circuit 011 takes the relative speed from the first detection distance and speed measurement circuit 010 and calculates the phase compensation amount using Expression (17). The phase compensation circuit 012 receives the first detection signal that is in the first detection signal accumulation circuit 009 has been accumulated, and performs the phase compensation using the phase compensation amount obtained from the phase compensation amount calculating circuit 011 was calculated by. The inter-sample integration circuit 013 Coherently integrates the first detection signal that has been compensated in phase. The second detection circuit 014 takes the signal that has been subjected to the inter-sampling integration and performs the acquisition process. More specifically, in the case where the electrical energy of the input signal exceeds a predetermined threshold, the second detection circuit determines 014 that the signal was detected. Because the signal is in the second detection circuit 014 is inputted, is a signal that has been subjected to the inter-sampling integration, it can be considered that the S / N ratio has been sufficiently obtained. For this reason, the threshold used in the second detection circuit 014 is set so that the probability of a false alarm is sufficiently small.

Die vorliegende Erfindung ist ausreichend wirksam bei einem Radar, der die Frequenzmodulation durchführt, wie der FMCW-Radar oder der FMICW-Radar, aber da dem Ausdruck (17) in dem normalen Impulsradar, der nur die Impulsmodulation durchführt, genügt ist, ist es möglich, denselben kohärenten Integrationsvorgang anzuwenden.The The present invention is sufficiently effective in a radar that performs the frequency modulation, like the FMCW radar or the FMICW radar, but since the expression (17) in the normal pulse radar, which performs only the pulse modulation is sufficient Is it possible, the same coherent one Apply integration process.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Radarvorrichtung vorgesehen, die Wellen in einen Raum ausstrahlt, die Wellen, die durch ein fortwähren, existierendes Objekt reflektiert und gestreut wurden, empfängt und die empfangenen Wellen einer Signalverarbeitung unterzieht, um das Objekt zu messen, welche Radarvorrichtung enthält: die Sendeantenne, die die Wellen in den Raum ausstrahlt, die Empfangsantenne, die die von dem Objekt reflektierten und gestreuten Wellen aus dem Raum aufnimmt; die Empfangsschaltung, die die von der Empfangsantenne eingegebenen, empfangenen Wellen erfasst, um ein empfangenes Signal zu erzeugen; die Fourier-Transformationsschaltung, die das empfangene Signal innerhalb eines gegebenen Zeitbereichs emp fängt und das empfangene Signal der Fourier-Transformation unterzieht, um die Fourier-Transformation des empfangenen Signals zu berechnen; und die Integrationsprozessschaltung, die die Fourier-Transformationen des empfangenen Signals, die in mehreren Zeitbereichen berechnet sind, in jeder derselben Frequenzen integriert. Mit der vorstehenden Konfiguration wird der Erfassungsvorgang in einer kürzeren Periode in einem kürzeren Abstand wiederholt, der ausreichend höher in dem S/N-Verhältnis des empfangenen Signals ist und der Integrationsvorgang wird in einem längeren Zeitbereich selbst bei einem längeren Abstand, der ausreichend höher in dem S/N-Verhältnis des empfangenen Signals ist, durchgeführt. Als eine Folge ist es möglich, das Zielerfassungsvermögen sowohl bei dem kürzeren Abstand als auch dem längeren Abstand zu verbessern.As described above is according to this embodiment provided the radar device that emits waves in a room, the waves that keep going through a existing object were reflected and scattered, receives and the received waves undergo a signal processing to the object to measure which radar device contains: the transmitting antenna that the Waves in the room radiates, the receiving antenna, the of receiving reflected and scattered waves from the space; the receiving circuit receiving the input from the receiving antenna, detected waves to generate a received signal; the Fourier transform circuit which receives the received signal within a given time range and the received signal the Fourier transform undergoes the Fourier transform to calculate the received signal; and the integration process circuit, the Fourier transforms of the received signal, which in multiple time ranges, in each of the same frequencies integrated. With the above configuration, the detection process becomes in a shorter time Period in a shorter one Repeat distance sufficiently higher in the S / N ratio of received signal and the integration process is in one longer Time range even with a longer one Distance that is sufficiently higher in the S / N ratio of the received signal is performed. As a result, it is possible, the target acquisition capacity both at the shorter distance as well as the longer one Improve distance.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Bei dem vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird die Phasenverschiebung, die im Verhältnis zu der relativen Geschwindigkeit des Ziels und der Abtaststartzeitdifferenz ist, kompensiert, um die kohärente Integration durchzuführen. In diesem Fall ist es erforderlich, die vorläufige Erfassung (erste Erfassung) durchzuführen, um die relative Geschwindigkeit des Ziels zu berechnen. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Phase ohne Durchführung des ersten Erfassungsvorgangs korrigiert wird.at the above-described first embodiment The phase shift is proportional to the relative velocity of the target and the sampling start time difference is compensated to the coherent To perform integration. In this case, it is necessary to perform the preliminary detection (first detection) calculate the relative speed of the target. following becomes an embodiment described in which the phase without performing the first detection process is corrected.

2 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. In 2 bezeichnet die Bezugszahl 015 eine Fourier- Transformationsakkumulationsschaltung, die Bezugszahl 016 bezeichnet eine Interabtast-Fourier-Transformationsschaltung, und die Bezugszahl 017 bezeichnet eine Erfassungsschaltung. Dieselben Konfigurationen wie diejenigen in 1 sind durch identische Bezugszahlen gekennzeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen. 2 FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of a radar apparatus according to a second embodiment of the present invention. FIG. In 2 denotes the reference number 015 a Fourier transform accumulation circuit, the reference numeral 016 denotes an inter-sample Fourier transform circuit, and the reference numeral 017 denotes a detection circuit. Same configurations as those in 1 are denoted by identical reference numerals and their description is omitted.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Radarvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Vorgang von der Erzeugung der gesendeten Wellen durch den Oszillator 001 bis zur Durchführung der Fourier-Transformation bei dem Schwebungssignal durch die Fourier-Transformationsschaltung 006 ist identisch mit dem bei dem vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Die Fourier-Transformationsakkumulationsschaltung 015 akkumuliert die Fourier-Transformation des Schwebungssignals, die von der Fourier-Transformationsschaltung 006 berechnet wurde, für eine gegebene Anzahl von Abtastungen. Die Interabtast-Fourier-Transformationsschaltung 016 unterzieht die Fourier-Transformation des Schwebungssignals der Fourier-Transformation in der Abtastrichtung. Die Fourier-Transformation in der Abtastrichtung wird nachfolgend beschrieben. Bei der Fourier-Transformation des Schwebungssignals der Aufwärtschirpbeobachtung werden die Signale mit derselben Schwebungsfrequenz herausgezogen, und die in der Abtastreihenfolge angeordnete Signalfolge wird der Fourier-Transformation unterzogen. Die Achse der Signalfolgen nach der Fourier-Transformation wird in dieser Beschreibung provisorisch als "Frequenz in der Abtastrichtung" bezeichnet. Diese Verarbeitung wird bei allen Schwebungsfrequenzen implementiert. Das nach der Verarbeitung erhaltene Signal ist definiert durch zwei Dimensionen der Schwebungsfrequenzachse und der Abtastrichtungsfrequenzachse.Hereinafter, the operation of the radar apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The process of generating the transmitted waves by the oscillator 001 until the Fourier transform is performed on the beat signal by the Fourier transform circuit 006 is identical to that in the above-described first embodiment. The Fourier transform accumulation circuit 015 It accumulates the Fourier transform of the beat signal produced by the Fourier transform circuit 006 was calculated for a given number of samples. The inter-sample Fourier transform circuit 016 subjects the Fourier transform of the beat signal to the Fourier transform in the scan direction. The Fourier transform in the scanning direction will be described below. In the Fourier transform of the beat signal of the up-chirp observation, the signals having the same beat frequency are extracted, and the signal sequence arranged in the scanning order is subjected to Fourier transformation. The axis of the signal sequences after the Fourier transform is referred to provisionally in this specification as the "frequency in the scan direction". This processing is implemented at all beat frequencies. The signal obtained after processing is defined by two dimensions of the beat frequency axis and the scan line frequency axis.

Dass die Fourier-Transformation bei den mehreren Abtastsignalen durchgeführt wird, bedeutet die Durchführung der kohärenten Integration unter der Annahme verschiedener relativer Geschwindigkeiten v, um die Integrationsergebnisse des S/N-Verhältnisses zu erhalten, das bei der relativen Geschwindigkeit höher ist.That the Fourier transform is performed on the plurality of strobe signals, means the execution the coherent one Integration assuming different relative speeds v to obtain the integration results of the S / N ratio, which is at the relative speed higher is.

Die Erfassungsschaltung 017 nimmt das Signal auf, das der Interabtastintegration unterzogen wurde, und führt den Erfassungsvorgang durch. Genauer gesagt, in dem Fall, in welchem die elektrische Energie des Ein gangssignals einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, bestimmt die Erfassungsschaltung 017, dass das Signal erfasst wurde. Da das Signal, das in die Erfassungsschaltung 017 eingegeben wird, das Signal ist, das der Interabtastintegration unterzogen wurde, wird in Betracht gezogen, dass das S/N-Verhältnis ausreichend erhalten wurde. Aus diesem Grund kann der Schwellenwert, der in der Erfassungsschaltung 017 verwendet wird, so eingestellt werden, dass die Wahrscheinlichkeit eines falschen Alarms ausreichend klein ist.The detection circuit 017 picks up the signal that has undergone the inter-sample integration, and performs the detection process. More specifically, in the case where the electrical energy of the input signal exceeds a predetermined threshold, the detection circuit determines 017 that the signal was detected. Because the signal is in the detection circuit 017 is input, which is the signal subjected to the inter-sampling integration, it is considered that the S / N ratio has been sufficiently obtained. For this reason, the threshold used in the detection circuit 017 is set so that the probability of a false alarm is sufficiently small.

Die Schwebungsfrequenz, die in der Spitze erfasst wurde, wird als das Erfassungsergebnis ausgegeben.The Beating frequency detected in the peak is called the Detection result output.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es möglich, da die Integration zwischen den Abtastungen ohne Durchführung des ersten Erfassungsvorgangs durchgeführt werden kann, das Erfassungsvermögen bei dem größeren Abstand mit der einfachen Signalverarbeitungskonfiguration zu verbessern.According to the second embodiment Is it possible, because the integration between the samples without performing the the first acquisition process can be performed, the collection capacity at the greater distance to improve with the simple signal processing configuration.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind Ausführungsbeispiele für den Fall, dass die Interabtastveränderung der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts ignoriert werden kann. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem für den Fall, dass die Interabtastveränderung der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts nicht ignoriert werden kann, die durch diesen Einfluss bewirkte Phasenverschiebung kompensiert wird. Es ist festzustellen, dass 4 schematisch das Erscheinen zeigt, bei dem die Abtaststart-Sendefrequenz variiert. Im Vergleich mit einer Abtastung 1 wird die Sendefrequenz zu der Zeit des Abtastungsstarts um Δαl bei einer Abtastung 1 verschoben.The above embodiments are embodiments in the case where the inter-sampling change of the transmission frequency at the time of the sampling start can be ignored. Hereinafter, an embodiment will be described in which, in the case where the inter-sampling change of the transmission frequency at the time of the sampling start can not be ignored, the phase shift caused by this influence is compensated. It should be noted that 4 schematically shows the appearance in which the sampling start transmission frequency varies. In comparison with a sample 1, the transmission frequency at the sampling start time is shifted by Δα 1 at a sampling 1.

3 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. In 3 bezeichnet die Bezugszahl 018 eine Abtaststartsendefrequenz-Schätzschaltung. Es ist festzustellen, dass dieselben Konfigurationen wie diejenigen in 1 durch identische Bezugszahlen bezeichnet sind, und ihre Beschreibung wird weggelassen. 3 FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of a radar apparatus according to a third embodiment of the present invention. FIG. In 3 denotes the reference number 018 a sampling start frequency estimation circuit. It should be noted that the same configurations as those in 1 are denoted by identical reference numerals, and their description is omitted.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Radarvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Arbeitsweise, gemäß der der Oszillator 001 die gesendeten Wellen erzeugt, die erste Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung 009 das erste erfasste Signal akkumuliert und die erste Erfassungsabstands- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010 den Abstand und die Geschwindigkeit misst, ist identisch mit der des vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Die Abtaststartsendefrequenz-Schätzschaltung 018 schätzt die Veränderung der Größe der Abtaststartsendefrequenz durch das folgende Verfahren.The operation of the radar apparatus according to the third embodiment will be described below. The mode of operation according to which the oscillator 001 generates the transmitted waves, the first detection signal accumulation circuit 009 accumulates the first detected signal and the first detection distance and speed measuring circuit 010 measures the distance and the speed is identical to that of the above-described first embodiment. The sample start frequency estimation circuit 018 estimates the change in the size of the sampling start frequency by the following method.

Es wird angenommen, dass viele 1 und 2 mit höherem S/N-Verhältnis unter den Signalen erfasst werden, die in der ersten Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung 009 akkumuliert werden. für diese beiden Ziele mit höherem S/N-Verhältnis wird der Ausdruck (14) durch die folgenden Ausdrücke (14-1) bzw. 14-2) dargestellt. Es ist festzustellen, dass in diesen Ausdrücken ein Index 0, der die anfängliche Phase anzeigt, weggelassen ist.It is assumed that many 1 and 2 are detected with higher S / N ratio among the signals included in the first detection signal accumulation circuit 009 be accumulated. for these two targets with higher S / N ratio, expression (14) is represented by the following expressions (14-1) and 14-2), respectively. It should be noted that in these terms, an index 0 indicating the initial phase is omitted.

Ausdruck (14) für das Ziel 1 mit höherem S/N-Verhältnis:

Figure 00220001
Expression (14) for the target 1 with higher S / N ratio:
Figure 00220001

Ausdruck (14) für das Ziel 2 mit höherem S/N-Verhältnis:

Figure 00220002
Expression (14) for the target 2 with higher S / N ratio:
Figure 00220002

Es ist festzustellen, dass r1 und r2 Abstände der jeweiligen Ziele mit höherem S/N-Verhältnis sind, und v1 und v2 sind Geschwindigkeiten der jeweiligen Ziele mit dem höheren S/N-Verhältnis. Wenn er durch Matrix und Vektor dargestellt wird, wird der Ausdruck (14) wie folgt dargestellt.It should be noted that r 1 and r 2 are distances of the respective targets with higher S / N ratio, and v 1 and v 2 are speeds of the respective targets having the higher S / N ratio. When represented by matrix and vector, expression (14) is represented as follows.

Figure 00230001
Figure 00230001

Die vorstehende simultane lineare Gleichung wird gelöst, um hierdurch v1, v2, Δα2, Δα3 und Δα4 zu erhalten. Es ist zu beachten, dass der Grund, weshalb die Geschwindigkeit unbekannt ist, darin liegt, dass die Beobachtungszeit des bei der Interabtastintegration verwendeten Signals länger ist als die für den Fall, dass die Interabtastintegration nicht durchgeführt wird, und daher ist eine Genauigkeit des Koeffizienten des Phasenkorrekturglieds (des ersten Glieds der rechten Seite jeweils in dem Ausdruck (14-1) und dem Ausdruck (14-2)), die im Verhältnis zu der Beobachtungszeit tl ist, für die kohärente Integration erforderlich.The above simultaneous linear equation is solved to thereby obtain v 1 , v 2 , Δα 2 , Δα 3 and Δα 4 . It is to be noted that the reason why the speed is unknown is that the observation time of the signal used in the inter-sampling integration is longer than that in the case where the inter-sampling integration is not performed, and therefore an accuracy of the coefficient of the Phase correcting member (the first term of the right side each in the expression (14-1) and the expression (14-2)), which is in proportion to the observation time t l , required for the coherent integration.

Das vorbeschriebene erhaltene Δαl wird anhand des Ziels mit höherem S/N-Verhältnis berechnet. Jedoch stellend diese Werte die Charakteristik der Hardware der Radarvorrichtung dar und hängen nicht von dem Ziel ab. Daher ist es möglich, wenn Δαl verwendet wird, die Phasenkompensation bei anderen Zielen durchzuführen. D. h., die Phasenkompensationsbetrags-Berechnungsschaltung 011 ist in der Lage, den Phasenbetrag des zweiten Glieds der rechten Seite im Ausdruck (14) gemäß Δαl, das durch die Abtaststartsendefrequenz-Schätzschaltung 018 berechnet ist, und dem Abstand, der durch die erste Erfassungsabstands- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010 geschätzt ist, zu berechnen. Zusätzlich ist es hinsichtlich des Phasenglieds des ersten Glieds der rechten Seite des Aus drucks (14) möglich, den Phasenkompensationsbetrag auf der Grundlage der Geschwindigkeit zu berechnen, die durch die erste Erfassungsabstand- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010 in derselben Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten ist.The above obtained Δα l is calculated from the target having a higher S / N ratio. However, these values represent the characteristics of the hardware of the radar apparatus and do not depend on the target. Therefore, if Δα 1 is used, it is possible to perform the phase compensation on other targets. That is, the phase compensation amount calculating circuit 011 is capable of determining the phase amount of the second term of the right-hand side in the expression (14) in accordance with Δα 1 determined by the sampling start-end frequency estimating circuit 018 and the distance determined by the first detection distance and speed measurement circuit 010 is estimated to charge. In addition, regarding the phase term of the first term of the right side of the pressure (14), it is possible to calculate the phase compensation amount on the basis of the velocity detected by the first detection distance and speed measuring circuit 010 is obtained in the same manner as in the first embodiment.

Die Phasenkompensationsschaltung 012 unterzieht das Signal der ersten Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung 009 der Phasenkompensation gemäß dem Phasenkompensationsbetrag, der durch die Phasenkompensationsbetrag-Berechnungsschaltung 011 berechnet wurde. Als eine Folge wird derselbe Vorgang wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Nachprozess durchgeführt, d. h., dem Prozess, der von der Interabtast-Integrationsschaltung 013 und der zweiten Erfassungsschaltung 014 durchgeführt wird.The phase compensation circuit 012 subjects the signal to the first detection signal accumulation circuit 009 the phase compensation according to the phase compensation amount generated by the phase compensation amount calculating circuit 011 was calculated. As a result, the same operation as in the first embodiment is performed in the post-process, that is, the process performed by the inter-sample integration circuit 013 and the second detection circuit 014 is carried out.

Das Verfahren zum Berechnen von Δαl auf der Grundlage der beiden Ziele mit höheren S/N-Verhältnis wird vorstehend beschrieben, jedoch kann in dem Fall, dass drei oder mehr Ziele mit höheren S/N-Verhältnis vorhanden sind, Δαl auf der Grundlage der empfangenen Signale von drei oder mehr Zielen mit höherem S/N-Verhältnis berechnet werden. Als ein Verfahren gibt es ein Verfahren, bei dem mehrere Kombinationen der beiden Ziele mit höherem S/N-Verhältnis gesetzt werden, und der Durchschnitt von Δαl, das durch die jeweiligen Kombinationen berechnet wurde, wird als ein endgültiges Schätzergebnis gebildet. Alternativ gibt es ein Verfahren, bei dem die Beziehungen des Ausdrucks (14), die für zumindest drei Ziele mit höherem S/N-Verhältnis erhalten wurden, miteinander kombiniert werden, um Δαl durch die Fehlerquadratmethode zu berechnen. In jedem Fall wird die Anzahl von empfangenen Signalen, die für die Schätzung verwendet werden, erhöht, und so ist es möglich, die Schätzge nauigkeit von Δαl zu verbessern.The method of calculating Δα l based on the two targets having a higher S / N ratio is described above, but in the case where there are three or more targets having a higher S / N ratio, Δα 1 may be based on of the received signals from three or more targets with higher S / N ratio. As a method, there is a method in which a plurality of combinations of the two targets having a higher S / N ratio are set, and the average of Δα l calculated by the respective combinations is formed as a final estimation result. Alternatively, there is a method in which the relations of the expression (14) obtained for at least three higher S / N ratio targets are combined to calculate Δα 1 by the least squares method. In any case, the number of received signals used for the estimation is increased, and thus it is possible to improve the estimation accuracy of Δα l .

Wie vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel möglich, selbst für den Fall, dass die Stabilität der Radarvorrichtung ungenügend hoch und die Interabtastveränderung der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts nicht ignoriert werden kann, eine Verbesserung des Erfassungsvermögens aufgrund der kohärenten Interabtastintegration zu realisieren.As As described above, it is according to the third embodiment possible, even for the case that stability the radar device insufficient high and the inter-sampling change the transmission frequency at the time of the sampling start are not ignored can, an improvement of the detection capability due to the coherent inter-sampling integration to realize.

Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment

Das vorbeschriebene dritte Ausführungsbeispiel ist ein Ausführungsbeispiel für den Fall, dass die interabtastveränderung der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts nicht ignoriert werden kann, die durch diesen Einfluss bewirkte Phasenverschiebung kompensiert wird. In gleicher Weise wird ein anderes Ausführungsbeispiel beschrieben, das die durch die Interabtastveränderung der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts bewirkte Phasenverschiebung kompensiert.The above-described third embodiment is an embodiment for the Case, that the interscast change the transmission frequency at the time of the sampling start are not ignored can compensate for the phase shift caused by this influence becomes. In the same way, another embodiment will be described, that by the interabtast change the transmission frequency at the time of the sample start caused phase shift compensated.

5 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel illustriert. Alle Bezugszahlen in 5 sind identisch mit den bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, und daher wird ihre Beschreibung weggelassen. Es ist zu beachten, dass ein Unterschied zwischen den Konfigurationen der 3 und 5 darin liegt, dass die in 3 gezeigte Interabtast-Integrationsschaltung 013 durch die Interabtast-Fourier-Transformationsschaltung 016 in 5 ersetzt ist. 5 FIG. 12 is a block diagram illustrating the configuration of a radar apparatus according to this embodiment. FIG. All references in 5 are identical to those in the previous Ausfüh described examples, and therefore their description is omitted. It should be noted that there is a difference between the configurations of the 3 and 5 This is because the in 3 shown interscast integration circuit 013 by the inter-sample Fourier transform circuit 016 in 5 is replaced.

Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Radarvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Der Oszillator 001 erzeugt die gesendeten Wellen, die erste Erfassungssignal-Akkumulationsschaltung 009 akkumuliert das erste erfasste Signal, die erste Erfassungsabstand- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010 misst den Abstand und die Geschwindigkeit, und die Abtaststartsendefrequenz-Schätzschaltung 018 berechnet den Veränderungsbetrag der Abtaststartsendefrequenz. Diese Arbeitsweise ist identisch mit der bei dem vorbeschriebenen dritten Ausführungsbeispiel. Zusätzlich berechnet die Phasenkompensationsbetrags-Berechnungsschaltung 011 den Phasenbetrag des zweiten Glieds der rechten Seite in dem vorgenannten Ausdruck (14) in gleicher Weise wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel. Es ist zu beachten, dass der Phasenbetrag des ersten Glieds der rechten Seite des vorstehenden Ausdrucks (14) nicht besonders berechnet wird, und die Phasenkompensation der Phasenkompensationsschaltung 012 wird auch nur anhand des zweiten Glieds der rechten Seite im Ausdruck (14) durchgeführt.Next, the operation of the radar apparatus according to the fourth embodiment will be described. The oscillator 001 generates the transmitted waves, the first detection signal accumulation circuit 009 The first detected distance signal, the first detection distance and speed measuring circuit accumulates 010 measures the distance and the speed, and the sampling start frequency estimation circuit 018 calculates the change amount of the sampling start transmission frequency. This operation is identical to that in the above-described third embodiment. In addition, the phase compensation amount calculating circuit calculates 011 the phase amount of the second right-side member in the aforementioned expression (14) in the same manner as in the third embodiment. It should be noted that the phase amount of the first term of the right side of the above expression (14) is not particularly calculated, and the phase compensation of the phase compensation circuit 012 is also performed only on the second term of the right side in expression (14).

Die Phasenkompensationsschaltung 012 unterzieht das Signal, das in der Phase kompensiert wurde, dem Interabtast- Fourier-Transformationsvorgang durch die Interabtast-Fourier-Transformationsschaltung 016. Dieser Vorgang ist im Wesentlichen identisch mit der Operation der Interabtast-Fourier-Transformationsschaltung 016 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel. Es ist festzustellen, dass bei dem zweiten Ausführungsbeispiel alle Schwebungsfrequenzkomponenten dem Interabtast-Fourier-Transformationsprozess unterzogen werden. Jedoch wird bei diesem Ausführungsbeispiel der erste Erfassungsvorgang durch die erste Erfassungsschaltung 008 durchgeführt, so dass der Inter abtast-Fourier-Transformationsvorgang nur bei der Schwebungsfrequenzkomponente durchgeführt wird, die durch den Erfassungsvorgang der ersten Erfassungsschaltung 008 herausgezogen wurde. Die zweite Erfassungsschaltung 014 führt den Erfassungsvorgang bei dem Signal durch, das durch die beiden Dimensionen der Schwebungsfrequenzachse und der Frequenzachse in der Abtastrichtung definiert ist.The phase compensation circuit 012 subjects the signal which has been compensated in phase to the inter-sample Fourier transform operation by the inter-sample Fourier transform circuit 016 , This process is substantially identical to the operation of the inter-sample Fourier transform circuit 016 in the second embodiment. It should be noted that in the second embodiment, all the beat frequency components are subjected to the inter-sample Fourier transform process. However, in this embodiment, the first detection operation by the first detection circuit 008 is performed so that the inter-sample Fourier transform operation is performed only on the beat frequency component generated by the detection operation of the first detection circuit 008 was pulled out. The second detection circuit 014 performs the detection operation on the signal defined by the two dimensions of the beat frequency axis and the frequency axis in the scanning direction.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel möglich, selbst für den Fall, dass die Stabilität der Radarvorrichtung nicht ausreichend hoch ist und die Interabtastveränderung der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts nicht ignoriert werden kann, eine Verbesserung des Erfassungsvermögens aufgrund der kohärenten Interabtastintegration ähnlich wie bei dem vorstehenden dritten Ausführungsbeispiel zu realisieren.As As described above, it is according to the fourth embodiment possible, even for the case that stability the radar device is not high enough and the inter-sampling change the transmission frequency at the time of the sampling start are not ignored can improve the detection capability due to the coherent inter-sample integration much like to realize in the above third embodiment.

Fünftes AusführungsbeispielFifth embodiment

Das vorbeschriebene dritte und vierte Ausführungsbeispiel sind Ausführungsbeispiele, bei denen für den Fall, dass die Interabtastveränderung der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts nicht ignoriert werden kann, die durch diesen Einfluss bewirkte Phasenverschiebung kompensiert wird. Insbesondere wird der Interabtastveränderungsbetrag der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts berechnet und der Phasenkompensationsbetrag wird geschätzt. Bei der Schätzung wird der Abstand des Ziels mit höherem S/N-Verhältnis erhalten durch Verwendung des Ergebnisses, das von der ersten Erfassungsabstand- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010 berechnet wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Abstand des Ziels mit höherem S/N-Verhältnis mit dem Interabtastverände rungsbetrag der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts geschätzt ohne Verwendung der Verarbeitungsergebnisse der ersten Erfassungsabstands- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010.The above-described third and fourth embodiments are embodiments in which, in the case where the inter-sampling change of the transmission frequency at the time of the sampling start can not be ignored, the phase shift caused by this influence is compensated. Specifically, the inter-sample change amount of the transmission frequency at the time of the sampling start is calculated, and the phase compensation amount is estimated. In the estimation, the distance of the target with higher S / N ratio is obtained by using the result obtained from the first detection distance and speed measurement circuit 010 was calculated. In this embodiment, the distance of the target with higher S / N ratio is estimated with the interabtast variation amount of the transmission frequency at the time of the sampling start without using the processing results of the first detection distance and speed measuring circuit 010 ,

6 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Alle in 6 gezeigten Bezugszahlen sind identisch mit den vorbeschriebenen. 6 ist im Wesentlichen in der Konfiguration identisch mit 5. Jedoch ist 6 gegenüber 5 nur dahingehend unterschiedlich, dass das Ausgangssignal der ersten Erfassungsabstands- und -geschwindigkeitsmessschaltung 010 nicht in die Abtaststartsendefrequenz-Schätzschaltung 018 eingegeben wird. 6 FIG. 15 is a block diagram illustrating the configuration of a radar apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. Alone 6 The reference numerals shown are identical to those described above. 6 is essentially identical in configuration with 5 , However, that is 6 across from 5 only different in that the output of the first detection distance and speed measuring circuit 010 not in the sample start frequency estimation circuit 018 is entered.

Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Radarvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben. Es wird nun angenommen, dass drei Ziele mit höherem S/N-Verhältnis erfasst werden. Für diese drei Ziele mit höherem S/N-Verhältnis wird Ausdruck (14) wie folgt dargestellt.When next The operation of the radar apparatus according to the fifth embodiment will be described. It is now assumed that three targets with higher S / N ratio are detected become. For these three goals with higher S / N ratio Expression (14) is represented as follows.

Ausdruck (14) für das Ziel 1 mit höherem S/N-Verhältnis:

Figure 00280001
Expression (14) for the target 1 with higher S / N ratio:
Figure 00280001

Ausdruck (14) für das Ziel 2 mit höherem S/N-Verhältnis:

Figure 00280002
Expression (14) for the target 2 with higher S / N ratio:
Figure 00280002

Ausdruck (14) für das Ziel 3 mit höherem S/N-Verhältnis:

Figure 00290001
Expression (14) for target 3 with higher S / N ratio:
Figure 00290001

In diesen Ausdrücken sind die Unbekannten die neun werte v1, v2, v3, r1, r2, r3, Δα2, Δα3 und Δα4. Demgegenüber sind die gemessenen Werte insgesamt die neuen Werte ΔΦ1,l, ΔΦ2,l und ΔΦ3,l (l = 1, 2, 3). Die Anzahl der Unbekannten ist gleich der der beobachteten Werte, so dass es möglich ist, Δαl durch Lösen der simultanen Gleichung zu schätzen.In these terms, the unknowns are the nine values v 1 , v 2 , v 3 , r 1 , r 2 , r 3 , Δα 2 , Δα 3 and Δα 4 . On the other hand, the measured values as a whole are the new values ΔΦ 1, l , ΔΦ 2, l and ΔΦ 3, l (l = 1, 2, 3). The number of unknowns is equal to that of the observed values, so that it is possible to estimate Δα l by solving the simultaneous equation.

Unter der Annahme, dass die Anzahl von Zielen mit höherem S/N-Verhältnis gleich N ist, ist die Anzahl der Unbekannten gleich 2N + 3, und die Anzahl von beobachteten Werten ist 3N. In dem Fall, in welchem N gleich drei oder mehr ist, ist die Anzahl von beobachteten Werten als die der Unbekannten, so dass die Unbekannten geschätzt werden können. Es ist zu beachten, dass die simultane Gleichung das Produkt aus dem Abstand und Δαl enthält, so dass die simultane Gleichung eine nichtlineare Gleichung ist. Daher wird die Unbekannte durch die nichtlinear optimierende Weise geschätzt. Das normalerweise bekannte Verfahren kann für die nichtlinear optimierende Weise verwendet werden. Die anderen Vorgänge sind identisch mit den Operationen bei dem vierten Ausführungsbeispiel.Assuming that the number of targets with higher S / N ratio is N, the number of unknowns is 2N + 3, and the number of observed values is 3N. In the case where N is three or more, the number of observed values is that of the unknown, so that the unknowns can be estimated. It should be noted that the simultaneous equation contains the product of the distance and Δα l , so that the simultaneous equation is a non-linear equation. Therefore, the unknown is estimated by the nonlinear optimizing manner. The normally known method can be used for the non-linear optimizing manner. The other operations are identical to the operations in the fourth embodiment.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Arbeitsweise der Abtaststartsendefrequenz-Schätzschaltung 018 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel geändert. Bei der Konfiguration gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Abtaststartsendefrequenz-Schätzschaltung 018 durch die nach diesem Ausführungsbeispiel ersetzt werden.In this embodiment, the operation of the sampling start frequency estimating circuit becomes 018 changed according to the fourth embodiment. In the configuration according to the third embodiment, the sampling start transmission frequency estimation circuit 018 be replaced by the according to this embodiment.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel möglich, selbst für den Fall, dass die Stabilität der Radarvorrichtung nicht ausreichend hoch ist und die Interabtastveränderung der Sendefrequenz zu der Zeit des Abtaststarts nicht ignoriert werden kann, eine Verbesserung des Erfassungsvermögens aufgrund der kohärenten Interabtastintegration ähnlich wie bei dem vorstehenden dritten Ausführungsbeispiel zu realisieren.As As described above, it is possible according to the fifth embodiment, even in the case, that stability the radar device is not high enough and the inter-sampling change the transmission frequency at the time of the sampling start are not ignored can improve the detection capability due to the coherent inter-sample integration much like to realize in the above third embodiment.

Claims (13)

Radarvorrichtung, die Wellen in einen Raum ausstrahlt, die durch ein innerhalb des Raums existierendes Objekt reflektierten und gestreuten Wellen empfängt und die empfangenen Wellen der Signalverarbeitung unterzieht, um das Objekt zu messen, welche Radarvorrichtung aufweist: eine Sendeantenne (003), die die Wellen in den Raum ausstrahlt; eine Empfangsantenne (004), die die Wellen, die von dem Objekt reflektiert und gestreut wurden, aus dem Raum aufnimmt; eine Empfangsschaltung (005), die die von der Empfangsantenne aufgenommenen Empfangswellen erfasst, um ein Empfangssignal zu erzeugen; eine Fourier-Transformationsschaltung (006009), die das Empfangssignal innerhalb eines gegebenen Zeitbereichs herauszieht und das Empfangssignal der Fourier-Transformation unterzieht, um ein Fourier-transformiertes Empfangssignal zu berechnen; und eine Integrationsschaltung (013), die die Fourier-transformierten Empfangssignale, die in mehreren Zeitbereichen berechnet wurden, in jeder derselben Frequenzen integriert.A radar apparatus that radiates waves into a space that receives waves reflected and scattered by an object existing within the space and that subjects the received waves to signal processing to measure the object, which radar apparatus comprises: a transmitting antenna (10); 003 ), which radiates the waves into the room; a receiving antenna ( 004 ) which picks up the waves reflected and scattered by the object from the space; a receiving circuit ( 005 ) detecting the reception waves received by the reception antenna to produce a reception signal; a Fourier transform circuit ( 006 - 009 ) extracting the received signal within a given time range and subjecting the received signal to Fourier transform to calculate a Fourier transformed received signal; and an integration circuit ( 013 ) integrating the Fourier-transformed received signals calculated in multiple time domains at each of the same frequencies. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Wellen, die von der Sendeantenne in den Raum ausgestrahlt wurden, innerhalb eines gegebenen Zeitbereichs linear frequenzmoduliert werden, und der gegebene Zeitbereich, während dessen das der Fourier-Transformation durch die Fourier- Transformationsschaltung zu unterziehende Empfangssignal herausgezogen wird, im Wesentlichen gleich dem Zeitbereich der Frequenzmodulation ist.Radar device according to claim 1, in which the waves, which were broadcast from the transmitting antenna in the room, inside be linearly frequency modulated in a given time range, and the given time range while that of the Fourier transform by the Fourier transform circuit to be subjected to receive signal is substantially is equal to the time domain of the frequency modulation. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Integrationsschaltung (013) einen Additionsvorgang als die Integration durchführt, während die Phase des Signals bleibt.Radar device according to Claim 1, in which the integration circuit ( 013 ) an addition process as performs the integration while the phase of the signal remains. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Integrationsschaltung (013) einen Additionsvorgang mit der Amplitude oder elektrischen Energie des Signals als die Integration durchführt.Radar device according to Claim 1, in which the integration circuit ( 013 ) performs an addition process with the amplitude or electrical energy of the signal as the integration. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Integrationsvorgang den Integrationsvorgang durch die Fourier-Transformation durchführt.A radar apparatus according to claim 1, wherein the integration process performs the integration process by the Fourier transform. Radarvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Integrationsschaltung (013) das Fourier-transformierte Empfangssignal integriert, nachdem die Phase mit dem Betrag, der im Verhältnis zu der relativen Geschwindigkeit des Ziels und einer Frequenzmodulations-Startzeitdifferenz ist, korrigiert wurde.Radar device according to Claim 2, in which the integration circuit ( 013 ) integrates the Fourier transformed received signal after correcting the phase with the amount proportional to the relative velocity of the target and a frequency modulation start time difference. Radarvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Frequenzmodulation in zwei Arten von Zeitabschnitten enthaltend einen Zeitabschnitt, in welchem die Sendefrequenz mit der Zeit linear erhöht wird, und einen Zeitabschnitt, in welchem die Sendefrequenz mit der Zeit linear verringert wird durchgeführt wird, bei der die Radarvorrichtung weiterhin eine Frequenzmodulationsgeschwindigkeits-Berechnungsschaltung aufweist, die die Ausgangssignale der Fourier-Transformationsschaltung in den jeweili gen Zeitabschnitten miteinander kombiniert, um die relative Geschwindigkeit des Objekts zu berechnen, und bei der der Betrag der Phasenkorrektur auf der Basis der relativen Geschwindigkeit eines Ziels, die von der Frequenzmodulationsgeschwindigkeits-Berechnungsschaltung berechnet wurde, berechnet wird.Radar device according to claim 6, at the Containing frequency modulation in two types of time periods a period of time in which the transmission frequency is linear with time elevated is, and a period in which the transmission frequency with the Time is reduced linearly, at the Radar device further comprises a frequency modulation speed calculation circuit, the output signals of the Fourier transform circuit in the respective time periods combined to the relative To calculate the speed of the object, and at the amount the phase correction based on the relative speed of a target generated by the frequency modulation speed calculating circuit calculated. Radarvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Integrationsschaltung (013) das Fourier-transformierte Empfangssignal nach der Korrektur der Phase mit dem Betrag, der im Verhältnis zu dem relativen Abstand des Ziels und dem Veränderungsbetrag der Sendefrequenz zu der Zeit des Frequenzmodulationsbeginns ist, integriert.Radar device according to Claim 2, in which the integration circuit ( 013 ) integrates the Fourier transformed received signal after correcting the phase with the amount proportional to the relative distance of the target and the amount of change in the transmission frequency at the time of the frequency modulation start. Radarvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Frequenzmodulation in zwei Arten von Zeitabschnitten enthaltend einen Zeitabschnitt, in welchem die Sendefrequenz mit der Zeit linear erhöht wird, und einen Zeitabschnitt, in welchem die Sendefrequenz mit der Zeit linear verringert wird, durchgeführt wird, bei der die Radarvorrichtung weiterhin eine Frequenzmodulationsabstands-Berechnungsschaltung aufweist, die die Ausgangssignale der Fourier-Transformationsschaltung in den jeweiligen Zeitabschnitten miteinander kombiniert, um den relativen Abstand des Objekts zu berechnen, und bei der der Betrag der Phasenkorrektur auf der Grundlage des relativen Abstands eines Ziels, der durch die Frequenzmodulationsabstands-Berechnungsschaltung berechnet wurde, berechnet wird.Radar device according to claim 8, at the Containing frequency modulation in two types of time periods a period of time in which the transmission frequency is linear with time elevated is, and a period in which the transmission frequency with the Time is reduced linearly, is performed, at the Radar apparatus further comprising a frequency modulation distance calculating circuit having the output signals of the Fourier transform circuit in the respective Periods combined with each other to the relative distance to calculate the object, and at the amount of phase correction based on the relative distance of a target through the frequency modulation distance calculating circuit was calculated is calculated. Radarvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Frequenzmodulations-Startfrequenzdifferenz auf der Grundlage der Empfangssignale entsprechend zwei oder mehr Zielen und einem Beziehungsausdruck, der auf die relativen Geschwindigkeiten und die Frequenzmodulations-Startfrequenzdifferenzen der jeweiligen Ziele bezogen ist, berechnet wird.A radar apparatus according to claim 8, wherein the frequency modulation start frequency difference based on the received signals corresponding to two or more Aiming and a relational expression based on the relative speeds and the frequency modulation start frequency differences of the respective ones Objectives is calculated. Radarvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Frequenzmodulations-Startfrequenzdifferenz auf der Grundlage der Empfangssignale entsprechend drei oder mehr Zielen und eines Beziehungsausdrucks, der auf die relativen Abstände, die relativen Geschwindigkeiten und die Frequenzmodulations-Startfrequenzdifferenzen der jeweiligen Ziele bezogen ist, berechnet wird.A radar apparatus according to claim 8, wherein the frequency modulation start frequency difference based on the received signals corresponding to three or more Goals and a relationship expression based on the relative distances that relative velocities and the frequency modulation start frequency differences the respective goals is calculated. Radarvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der das Empfangssignal, das für die Berechnung der Frequenzmodulations-Startfrequenzdifferenz verwendet wird, aus dem Empfangssignal, das höher hinsichtlich der Empfangsintensität oder des Rauschabstands (S/N-Verhältnis) ist, ausgewählt wird.Radar apparatus according to claim 10 or 11, wherein the received signal for uses the calculation of the frequency modulation start frequency difference becomes, from the received signal, the higher in the reception intensity or the Signal-to-noise ratio (S / N ratio) is, selected becomes. Radarvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der das Empfangssignal, das für die Berechnung der Frequenzmodulations-Startfrequenzdifferenz verwendet wird, aus dem Empfangssignal entsprechend einem Ziel bei einem Ziel mit kürzerem Abstand ausgewählt ist.Radar apparatus according to claim 10 or 11, wherein the received signal for uses the calculation of the frequency modulation start frequency difference from the received signal corresponding to a destination at a destination with shorter Distance selected is.
DE200710049998 2007-02-19 2007-10-15 Radar device for e.g. detecting externally existing target, has integration circuit integrating Fourier transformed received signals, which are computed in several time intervals, in each of same frequencies Withdrawn DE102007049998A1 (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9476988B2 (en) * 2013-05-09 2016-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Method, apparatus and system for reducing power consumption in GNSS receivers
WO2021210489A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-21 株式会社村田製作所 Radar device, vehicle, and incoming wavenumber estimating method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3717134B2 (en) * 1997-06-12 2005-11-16 松下電器産業株式会社 Automotive radar equipment
JP4602179B2 (en) * 2005-02-15 2010-12-22 三菱電機株式会社 Radar equipment

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