DE112019007289T5

DE112019007289T5 - Signalverarbeitungseinrichtung and radareinrichtung

Info

Publication number: DE112019007289T5
Application number: DE112019007289.7T
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Nakamizo; Kenichi Tajima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2022-01-20
Also published as: JPWO2020246000A1; JP6644207B1; WO2020246000A1; US20220050195A1; CN113906306A

Abstract

Eine Signalverarbeitungseinrichtung (2) weist auf: eine Amplitudenreduzierungseinheit (22), um, wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal, angebend eine Phasenverschiebung einer Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert ist, unter Amplituden eines Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und einer Empfangswelle, eine Amplitude des Schwebungssignals zu reduzieren, zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird; und eine Signalumwandlungseinheit (25), um das Schwebungssignal, dessen Amplitude zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle durch die Amplitudenreduzierungseinheit (22) verschoben wird, in ein Signal in einer Frequenzdomäne umzuwandeln.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungseinrichtung und eine Radareinrichtung zum Umwandeln eines Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle und einer Empfangswelle, in ein Signal in einer Frequenzdomäne.
STAND DER TECHNIK
Eines von Radarsystemen ist ein frequenzmoduliertes kontinuierliche-Welle-(FMCW)-System. Eine Radareinrichtung gemäß dem FMCW-System emittiert als eine Übertragungswelle ein Frequenzmodulationssignal, dessen Frequenz moduliert ist, und empfängt die von einem Messobjekt reflektierte Übertragungswelle als eine reflektierte Welle. Die FMCW-Radareinrichtung erzeugt ein Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der emittierten Übertragungswelle und der empfangenen reflektierten Welle und erfasst anhand einer in dem Schwebungssignal enthaltenen Frequenz eine Entfernung zu dem Messobjekt oder eine relative Geschwindigkeit zu dem Messobjekt.
Die FMCW-Radareinrichtung kann mit einer relativ einfachen Konfiguration die Entfernung zu einem Messobjekt und eine relative Geschwindigkeit zu dem Messobjekt erfassen und wird daher häufig zum Beispiel als fahrzeuginterne Millimeterwellen-Radareinrichtung eingesetzt.
Zwischen eine Vielzahl von FMCW-Radareinrichtungen des gleichen Typs kann Funkwelleninterferenz auftreten. Das heißt, eine bestimmte FMCW-Radareinrichtung (im Folgenden als eine „erste Radareinrichtung“ bezeichnet) kann zusätzlich zu einer reflektierten Welle, die durch Reflexion einer von der ersten Radareinrichtung emittierten Übertragungswelle an einem Messobjekt erhalten wird, eine Übertragungswelle empfangen, die von einer anderen FMCW-Radareinrichtung (im Folgenden als eine „zweite Radareinrichtung“ bezeichnet) des gleichen Typs wie die erste Radareinrichtung emittiert wird. In diesem Fall ist die von der zweiten Radareinrichtung emittierte und von der ersten Radareinrichtung empfangene Übertragungswelle eine Interferenzwelle, die mit der von der ersten Radareinrichtung empfangenen reflektierten Welle interferiert. Die Interferenzwelle kann die erste Radareinrichtung daran hindern, das Messobjekt zu erfassen.
In der nachstehenden Patentliteratur 1 wird eine Radareinrichtung offenbart, die den Empfang von Funkwelleninterferenzen zwischen einer Vielzahl von Radareinrichtungen des gleichen Typs erschwert.
In der in Patentliteratur 1 offenbarten Radareinrichtung erzeugt ein Phasenmodulator eine Übertragungswelle, indem ein Übertragungsträgersignal, das ein Frequenzmodulationssignal ist, einer Zweiphasen-Phasenmodulation mit einem Phasenmodulationscode, basierend auf Zufallscode, der von einem Codegenerator ausgegeben wird, unterzogen wird, und eine Übertragungsantenne die Übertragungswelle in Raum emittiert. In dieser Radareinrichtung verzögert eine Verzögerungsschaltung den von dem Codegenerator ausgegebenen Phasenmodulationscode, und ein Phasendemodulator erzeugt ein Schwebungssignal, indem ein von einer Empfangsantenne ausgegebenes Empfangssignal einer Zweiphasen-Phasendemodulation mit dem verzögerten Phasenmodulationscode unterzogen wird.
Bei der in Patentliteratur 1 offenbarten Radareinrichtung ist die Amplitude des Schwebungssignals, das sich auf die reflektierte Welle bezieht, relativ größer als die Amplitude des Schwebungssignals, das sich auf die Interferenzwelle bezieht, selbst wenn die Amplitude der reflektierten Welle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, die gleiche ist wie die Amplitude der Interferenzwelle. Da die Amplitude des Schwebungssignals, das sich auf die reflektierte Welle bezieht, relativ größer ist als die Amplitude des Schwebungssignals, das sich auf die Interferenzwelle bezieht, ist es einfach, das Schwebungssignal, das sich auf die reflektierte Welle bezieht, von dem Schwebungssignal, das sich auf die Interferenzwelle bezieht, zu unterscheiden.
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP 2002-014159 A
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Bei der in Patentliteratur 1 offenbarten Radareinrichtung unterzieht der Phasenmodulator ein Übertragungsträgersignal einer Zweiphasen-Phasenmodulation, während die Frequenz des Übertragungsträgersignals moduliert wird, und die Phase des Übertragungsträgersignals wird verschoben, während die Frequenz moduliert wird. Da die Zeit, die die reflektierte Welle benötigt, um zu der Empfangsantenne zurückzukehren, nachdem die Übertragungswelle von der Übertragungsantenne abgestrahlt wurde, extrem kurz ist, ist der Phasenverschiebungszeitpunkt der Übertragungswelle im Wesentlichen der gleiche wie der Phasenverschiebungszeitpunkt der reflektierten Welle. Daher ist die Phase des Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der reflektierten Welle, im Wesentlichen kontinuierlich.
Da die Interferenzwelle einer Zweiphasen-Phasenmodulation durch einen Phasenverschiebungsmodulationscode, basierend auf dem gleichen Zufallscode wie der der Übertragungswelle, nicht unterzogen wird, ist die Phase des Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, diskontinuierlich.
Dabei kann die Frequenz des Schwebungssignals zum Beispiel durch Multiplizieren des Schwebungssignals mit einer Fensterfunktion und Unterziehen des Schwebungssignals nach der Fensterfunktion-Multiplikation einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) bestimmt werden.
Wenn jedoch das Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, mit der Fensterfunktion multipliziert wird und das Schwebungssignal nach der Fensterfunktion-Multiplikation einer FFT unterzogen wird, erhöht sich die Amplitude an einem diskontinuierlichen Punkt einer Phase, und daher nimmt ein in dem Schwebungssignal enthaltenes Rauschen zu.
Wenn der Phasenmodulator das Übertragungsträgersignal daher einer Zweiphasen-Phasenmodulation unterzieht und gleichzeitig die Frequenz des Übertragungsträgersignals moduliert, kann Rauschen, das in dem Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, enthalten ist, zunehmen.
In einem Fall, in dem Rauschen, das in dem Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle enthalten ist, zunimmt, wenn die Signalintensität einer reflektierten Wellenkomponente von dem Messobjekt, die in dem Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der reflektierten Welle, enthalten ist, gering ist, kann die reflektierte Wellenkomponente von dem Messobjekt in Rauschen, das in dem Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, enthalten ist, verborgen sein. Wenn die reflektierte Wellenkomponente von dem Messobjekt in Rauschen, das in dem Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, enthalten ist, verborgen ist, besteht das Problem, dass das Messobjekt nicht erfasst werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Signalverarbeitungseinrichtung und eine Radareinrichtung zu erhalten, die in der Lage sind, Rauschen zu reduzieren, das in einem Schwebungssignal enthalten ist, das eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle und einer Interferenzwelle aufweist, die in einer Empfangswelle enthalten ist.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Signalverarbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Amplitudenreduzierungseinheit, um, wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal, angebend Phasenverschiebung einer Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert ist, ausgegeben wird, unter Amplituden eines Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und einer Empfangswelle, eine Amplitude des Schwebungssignals zu reduzieren, zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird; eine Signalumwandlungseinheit, um das Schwebungssignal, dessen Amplitude zu dem Zeitpunkt durch die Amplitudenreduzierungseinheit reduziert wird, in ein Signal in einer Frequenzdomäne umzuwandeln.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Signalverarbeitungseinrichtung derart eingerichtet, dass die Amplitudenreduzierungseinheit, wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal, angebend Phasenverschiebung einer Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert ist, ausgegeben wird, eine Amplitude eines Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und einer Empfangswelle, reduziert, zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird. Daher kann die Signalverarbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Rauschen reduzieren, das in dem Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, die in der Empfangswelle enthalten ist, enthalten ist.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Radareinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware einer Signalverarbeitungseinrichtung 2, die in Radareinrichtung enthalten ist, gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm eines Computers, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsvorgang veranschaulicht, der durch die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durchgeführt wird.
5 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für eine Fensterfunktion, die durch eine Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 erzeugt wird, und erste Schwebungssignaldaten nach Fensterfunktion-Multiplikation zeigt.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiele für erste Spektrumdaten, zweite Spektrumdaten und dritte Spektrumdaten veranschaulicht.
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das erste Spektrumdaten, die durch eine Signalumwandlungseinheit 25 berechnet werden, und Spektrumdaten, die berechnet werden, indem erste Schwebungssignaldaten, die mit einer Fensterfunktion eines Hanning-Fensters multipliziert werden, einer FFT unterzogen werden, zeigt.
8 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Radareinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
9 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware einer Signalverarbeitungseinrichtung 2, die in Radareinrichtung enthalten ist, gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
10 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel darstellt, im dem eine Vielzahl von Peaks aufgrund von Deformation von Spektrumdaten erzeugt werden.
11 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiele für eine zweite Fensterfunktion, die durch eine Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 erzeugt wird, und zweite Schwebungssignaldaten nach der Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation zeigt.
12 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiele für erste Spektrumdaten, zweite Spektrumdaten und dritte Spektrumdaten zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend, um die vorliegende Erfindung detaillierter zu erläutern, werden Ausführungsformen zum Durchführen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Radareinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware einer Signalverarbeitungseinrichtung 2, die in Radareinrichtung enthalten ist, gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Radareinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform eine Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1, die Signalverarbeitungseinrichtung 2 und eine Messobjekt-Erfassungseinheit 3.
Die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 umfasst eine Schwebungssignalerzeugungseinheit 11, eine Übertragungsantenne 12 und eine Empfangsantenne 13.
Die Radareinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist eine FMCW-Radareinrichtung. Die Radareinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform kann eines von einem Übertragungsprozess des Verschiebens der Phase einer Übertragungswelle und gleichzeitiges Modulieren der Frequenz der Übertragungswelle oder einen Übertragungsprozess des Nicht-Verschiebens der Phase der Übertragungswelle und gleichzeitiges Modulieren der Frequenz der Übertragungswelle selektiv durchführen.
Im Folgenden wird ein Zeitraum, während dem die Radareinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform einen Übertragungsprozess des Verschiebens der Phase einer Übertragungswelle durchführt, während die Frequenz der Übertragungswelle moduliert wird, als ein erster Übertragungsprozesszeitraum definiert, und ein Zeitraum, während dem die Radareinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform einen Übertragungsprozess des Nicht-Verschiebens der Phase der Übertragungswelle, während die Frequenz der Übertragungswelle moduliert wird, wird als ein zweiter Übertragungsprozesszeitraum definiert.
Daher wird während des ersten Übertragungsprozesszeitraums ein Phasenverschiebungssteuersignal von einer später beschriebenen Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 an die später beschriebene Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 ausgegeben.
In der Zwischenzeit wird während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums kein Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 an die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 ausgegeben.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuerungssignal-Erzeugungseinheit 21 zum Beispiel zu Beginn des ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, beginnt die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 mit der Erzeugung einer Übertragungswelle, deren Frequenz sich mit einem Ablauf von Zeit ändert.
Die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 beginnt, die erzeugte Übertragungswelle von der Übertragungsantenne 12 zu emittieren und eine von einem Messobjekt reflektierte Welle als eine Empfangswelle von der Empfangsantenne 13 zu empfangen.
Die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 verschiebt die Phase der erzeugten Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal, das von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 während des ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird. Die Phasenverschiebung eines Frequenzmodulationssignals, das eine Übertragungswelle ist, wird später beschrieben.
Nach Emittieren der Übertragungswelle nach der Phasenverschiebung empfängt die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 eine vom Messobjekt reflektierte Welle als eine Empfangswelle.
Die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 erzeugt ein erstes Schwebungssignal, das ein Schwebungssignal ist, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der emittierten Übertragungswelle und der empfangenen Empfangswelle.
Die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 wandelt das erzeugte erste Schwebungssignal von einem analogen Signal in ein digitales Signal um (im Folgenden als „erstes digitales Signal“ bezeichnet) und gibt das erste digitale Signal als erste Schwebungssignaldaten an eine Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 einer später beschriebenen Amplitudenreduzierungseinheit 22 aus.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 zum Beispiel zu Beginn des zweiten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, beginnt die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 mit der Erzeugung einer Übertragungswelle, deren Frequenz sich mit einem Ablauf von Zeit ändert.
Nach Emittieren der erzeugten Übertragungswelle empfängt die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 eine von dem Messobjekt reflektierte Welle als eine Empfangswelle.
Die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 erzeugt ein zweites Schwebungssignal, das ein Schwebungssignal ist, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der emittierten Übertragungswelle und der empfangenen Empfangswelle.
Die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 wandelt das erzeugte zweite Schwebungssignal von einem analogen Signal in ein digitales Signal um (im Folgenden als ein „zweites digitales Signal“ bezeichnet) und gibt das zweite digitale Signal als zweite Schwebungssignaldaten an die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 der Amplitudenreduzierungseinheit 22 aus.
Die Schwebungssignals-Erzeugungseinheit 11 ist durch einen Phasenregelkreis, einen Phasenschieber, einen Frequenzwandler, einen Analog-Digital-Wandler oder dergleichen realisiert, die durch eine integrierte Siliziumschaltung (IC) oder dergleichen realisiert sind.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 zum Beispiel zu Beginn des ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, erzeugt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ein Frequenzmodulationssignal, dessen Frequenz sich mit einem Ablauf von Zeit ändert, und gibt das Frequenzmodulationssignal an die Übertragungsantenne 12 aus.
Wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 während des ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, verschiebt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 die Phase des erzeugten Frequenzmodulationssignals gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal und gibt das Frequenzmodulationssignal nach der Phasenverschiebung an die Übertragungsantenne 12 aus.
Die Technik selbst zur Verschiebung der Phase des Frequenzmodulationssignals ist eine bekannte Technik, die auch in Patentliteratur 1 beschrieben ist. In der in 1 dargestellten Radareinrichtung ändert ein in der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 enthaltener Phasenschieber die Phase des erzeugten Frequenzmodulationssignals, wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird. Der Phasenverschiebungsbetrag des Frequenzmodulationssignals beträgt vorzugsweise etwa 180 Grad, um Unterscheidung zwischen einer von dem Messobjekt reflektierten Welle und einer Interferenzwelle zu erleichtern. Wenn der Phasenverschiebungsbetrag jedoch größer als 0 ist, ist Unterscheidung zwischen der reflektierten Welle und der Interferenzwelle einfacher als in dem Fall, in dem die Phasenverschiebung überhaupt nicht auftritt.
Es ist zu beachten, dass der Phasenverschiebungsbetrag des Frequenzmodulationssignals beispielsweise in einem internen Speicher der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 gespeichert sein kann oder von außerhalb der in 1 dargestellten Radareinrichtung vorgegeben sein kann.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 zum Beispiel zu Beginn des zweiten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, erzeugt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ein Frequenzmodulationssignal und gibt das Frequenzmodulationssignal an die Übertragungsantenne 12 aus.
Die Übertragungsantenne 12 emittiert das von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegebene Frequenzmodulationssignal als eine Übertragungswelle in Raum.
Nachdem die Übertragungswelle von der Übertragungsantenne 12 in Raum emittiert wurde, empfängt die Empfangsantenne 13 eine von dem Messobjekt reflektierte Welle als eine Empfangswelle.
Während des ersten Übertragungsprozesszeitraums erzeugt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ein erstes Schwebungssignal, das eine Differenzfrequenz zwischen der emittierten Übertragungswelle und der Empfangswelle aufweist, und wandelt das erste Schwebungssignal von einem analogen Signal in ein erstes digitales Signal um.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 gibt das erste digitale Signal als erste Schwebungssignaldaten an die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 der Amplitudenreduzierungseinheit 22 aus.
Während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums erzeugt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ein zweites Schwebungssignal, das eine Differenzfrequenz zwischen der emittierten Übertragungswelle und der Empfangswelle aufweist, und wandelt das zweite Schwebungssignal von einem analogen Signal in ein zweites digitales Signal um.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 gibt das zweite digitale Signal als zweite Schwebungssignaldaten an die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 der Amplitudenreduzierungseinheit 22 aus.
Die Signalverarbeitungseinrichtung 2 umfasst die Phasenverschiebungssteuerungssignal-Erzeugungseinheit 21, die Amplitudenreduzierungseinheit 22, eine Signalumwandlungseinheit 25 und eine Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 26.
Die Signalverarbeitungseinrichtung 2 gibt jeweils ein Emissionssteuersignal, das Emission einer Übertragungswelle angibt, und ein Phasenverschiebungssteuersignal, das Phasenverschiebung der Übertragungswelle angibt, an die Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 aus.
Die Signalverarbeitungseinrichtung 2 vergleicht die von der Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 ausgegebenen ersten Schwebungssignaldaten mit den von der Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 ausgegebenen zweiten Schwebungssignaldaten.
Die Signalverarbeitungseinrichtung 2 spezifiziert die Frequenz einer reflektierten Welle aus der reflektierten Welle und der Interferenzwelle, die in der Empfangswelle enthalten sind, auf Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen den ersten Schwebungssignaldaten und den zweiten Schwebungssignaldaten.
Die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ist zum Beispiel durch eine Phasenverschiebungssignal-Erzeugungsschaltung 31 realisiert, die in 2 dargestellt ist.
Die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 gibt ein Emissions-Steuersignal, das Emission einer Übertragungswelle angibt, jeweils an eine später beschriebene Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 der Amplitudenreduzierungseinheit 22 und die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 aus.
Die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 gibt ein Phasenverschiebungssteuersignal, das Phasenverschiebung einer Übertragungswelle angibt, an die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 der Amplitudenreduzierungseinheit 22, die Signalumwandlungseinheit 25 und die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 aus.
Die Amplitudenreduzierungseinheit 22 umfasst die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 und die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24.
Wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, reduziert die Amplitudenreduzierungseinheit 22, unter Amplituden der ersten Schwebungssignaldaten, die von der Signalübertragungs- und Empfangseinheit 1 ausgegeben werden, eine Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird.
Die Amplitudenreduzierungseinheit 22 gibt das Schwebungssignal, dessen Amplitude zu dem Zeitpunkt reduziert wurde, zu dem die Phase der Übertragungswelle verschoben wird, an die Signalumwandlungseinheit 25 aus.
Die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 ist zum Beispiel durch eine Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 32 realisiert, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, beginnt die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23, eine Fensterfunktion zu erzeugen.
Wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, erzeugt die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 eine Fensterfunktion zum Reduzieren, unter Amplituden der ersten Schwebungssignaldaten, die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegeben werden, einer Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird.
Die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 gibt die erzeugte Fensterfunktion an die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 aus.
Die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 ist zum Beispiel durch eine in 2 dargestellte Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 33 realisiert.
Während des ersten Übertragungsprozesszeitraums multipliziert die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegebenen ersten Schwebungssignaldaten mit durch die der Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 erzeugten Fensterfunktion.
Die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 gibt die ersten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation an die Signalumwandlungseinheit 25 aus.
Während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums multipliziert die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegebenen zweiten Schwebungssignaldaten mit der durch die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 erzeugten Fensterfunktion.
Die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 gibt die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation an die Signalumwandlungseinheit 25 aus.
Die Signalumwandlungseinheit 25 ist zum Beispiel durch eine in 2 dargestellte Signalumwandlungsschaltung 34 realisiert.
Während des ersten Übertragungsprozesszeitraums wandelt die Signalumwandlungseinheit 25 die ersten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation durch die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 in ein Signal in einer Frequenzdomäne als erste Spektrumdaten um.
Die Signalumwandlungseinheit 25 gibt die ersten Spektrumdaten an eine später beschriebene Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 in der Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 26 aus.
Während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums wandelt die Signalumwandlungseinheit 25 die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation durch die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 in ein Signal in einer Frequenzdomäne als zweite Spektrumdaten um.
Die Signalumwandlungseinheit 25 gibt die zweiten Spektrumdaten an die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 der Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 26 und an eine später beschriebene Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 der Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 26 aus.
Die Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 26 umfasst die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 und die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28.
Die Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 26, erwirbt jeweils die ersten Spektrumdaten und die zweiten Spektrumdaten, die von der Signalumwandlungseinheit 25 ausgegeben werden.
Die Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 26 vergleicht die ersten Spektrumdaten mit den zweiten Spektrumdaten und spezifiziert die Frequenz der reflektierten Welle auf Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen den ersten Spektrumdaten und den zweiten Spektrumdaten.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 ist beispielsweise durch eine Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 35 realisiert, die in 2 dargestellt ist.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 spezifiziert einen Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht übereinstimmt, unter einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 gibt Frequenzinformationen, die die Frequenz des spezifizierten Peaks angeben, an die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 aus.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 ist zum Beispiel durch eine in 2 dargestellte Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 36 implementiert.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 spezifiziert als die Frequenz der reflektierten Welle eine andere Frequenz als die Frequenz, die durch die von der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 ausgegebenen Frequenzinformationen angegeben ist, unter den Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 gibt die spezifizierte Frequenz der reflektierten Welle an die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 aus.
Die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 berechnet eines oder beides von einer Entfernung zu dem Messobjekt und eine relative Geschwindigkeit zu dem Messobjekt aus der Frequenz der reflektierten Welle, die durch die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 der Signalverarbeitungseinrichtung 2 spezifiziert ist.
In 1 wird davon ausgegangen, dass jede von der Phasenverschiebungssteuerungssignal-Erzeugungseinheit 21, der Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23, der Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24, der Signalumwandlungseinheit 25, der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 und der Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28, die Bestandteile der Signalverarbeitungseinrichtung 2 sind, durch dedizierte Hardware implementiert ist, wie in 2 dargestellt. Das heißt, es wird angenommen, dass die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch die Phasenverschiebungssignal-Erzeugungsschaltung 31, die Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 32, die Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 33, die Signalumwandlungsschaltung 34, die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 35 und die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 36 implementiert ist.
Hier entspricht jede von der Phasenverschiebungssignal-Erzeugungsschaltung 31, der Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 32, der Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 33, der Signalumwandlungsschaltung 34, der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 35 und der Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 36 beispielsweise einer einzelnen Schaltung, einer zusammengesetzten Schaltung, einem programmierten Prozessor, einem parallel programmierten Prozessor, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) oder einer Kombination davon.
Die Bestandteile der Signalverarbeitungseinrichtung 2 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch dedizierte Hardware implementiert sind, sondern die Signalverarbeitungseinrichtung 2 kann durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sein.
Die Software oder die Firmware ist als ein Programm in einem Speicher eines Computers gespeichert. Computer bedeutet Hardware, die ein Programm ausführt. Für den Computer ist beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine zentrale Verarbeitungseinrichtung, eine Verarbeitungseinrichtung, eine arithmetische Einrichtung, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, ein Prozessor oder ein digitaler Signalprozessor (DSP) anwendbar.
3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm eines Computers, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist.
Wenn die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist, ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers, Verarbeitungsvorgänge auszuführen, die durch die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21, die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23, die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24, die Signalumwandlungseinheit 25, die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 und die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 durchgeführt werden, in einem Speicher 41 gespeichert. Ein Prozessor 42 des Computers führt das im Speicher 41 gespeicherte Programm aus.
Darüber hinaus veranschaulicht 2 ein Beispiel, in dem jede der Komponenten der Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch dedizierte Hardware implementiert ist, und 3 veranschaulicht ein Beispiel, in dem die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Allerdings ist dies lediglich ein Beispiel und es können einige Bestandteile in der Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch dedizierte Hardware implementiert sein, und die übrigen Bestandteile können durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert sein.
Nachfolgend werden Funktionsweisen der Radareinrichtung, die in 1 dargestellt ist, beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsvorgang veranschaulicht, der durch die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durchgeführt wird.
Als nächstes werden Funktionsweisen der Radareinrichtung während des ersten Übertragungsprozesszeitraums beschrieben.
Zunächst gibt die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ein Emissionssteuersignal, das Emission einer Übertragungswelle angibt, an jede von der Fensterfunktion-Erzeugungseinheiten 23 und der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 aus.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, erzeugt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ein Frequenzmodulationssignal, dessen Frequenz sich im mit einem Ablauf von Zeit ändert, und gibt das Frequenzmodulationssignal an die Übertragungsantenne 12 aus.
Wenn ein bestimmter Zeitraum abläuft, nachdem die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 das Emissionssteuersignal ausgibt, gibt die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ein Phasenverschiebungssteuersignal, das Phasenverschiebung einer Übertragungswelle angibt, an jede von der Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23, der Signalumwandlungseinheit 25 und der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 aus (Schritt ST1 in 4).
Der bestimmte Zeitraum kann zum Beispiel in einem internen Speicher der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 gespeichert sein oder von außerhalb der Signalverarbeitungseinrichtung 2 vorgegeben sein.
Der bestimmte Zeitraum kann ein beliebiger Zeitraum sein, solange das Phasenverschiebungssteuersignal zwischen der Startzeit und der Endzeit des ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird.
Wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 während des ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, verschiebt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 die Phase des erzeugten Frequenzmodulationssignals gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal und gibt das Frequenzmodulationssignal nach der Phasenverschiebung an die Übertragungsantenne 12 aus.
Die Übertragungsantenne 12 emittiert das von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegebene Frequenzmodulationssignal als eine Übertragungswelle in Raum.
Die in Raum emittierte Übertragungswelle wird von dem Messobjekt reflektiert, und die von dem Messobjekt reflektierte Übertragungswelle wird von der Empfangsantenne 13 als eine reflektierte Welle empfangen.
Bei der in 1 dargestellten Radareinrichtung wird davon ausgegangen, dass eine Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert ist, von einer anderen Radareinrichtung als der in 1 dargestellten Radareinrichtung emittiert wird. Die Phase der Übertragungswelle, die von einer Radareinrichtung, die sich von der in 1 dargestellten Radareinrichtung unterscheidet, emittiert wird, wird jedoch nicht verschoben, während die Frequenz moduliert wird.
Die von einer anderen Radareinrichtung als der in 1 dargestellten Radareinrichtung emittierte Übertragungswelle wird von der Empfangsantenne 13 als eine Interferenzwelle empfangen.
Daher empfängt die Empfangsantenne 13 jede von der reflektierten Welle, die von dem Messobjekt reflektiert wird, und der Interferenzwelle als eine Empfangswelle.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 erzeugt ein erstes Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der von der Übertragungsantenne 12 emittierten Übertragungswelle und der von der Empfangsantenne 13 empfangenen Empfangswelle.
Während des ersten Übertragungsprozesszeitraums verschiebt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 die Phase des Frequenzmodulationssignals zu einem Zeitpunkt, zu dem das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird. Da die Übertragungs- und Empfangszeit, die erforderlich ist, damit die von dem Messobjekt reflektierte Welle zu der Empfangsantenne 13 zurückkehrt, nachdem die Übertragungswelle von der Übertragungsantenne 12 emittiert wurde, extrem kurz ist, ist der Phasenverschiebungszeitpunkt der Übertragungswelle im Wesentlichen der gleiche wie der Phasenverschiebungszeitpunkt der reflektierten Welle. Der Phasenverschiebungszeitpunkt der Übertragungswelle und der Phasenverschiebungszeitpunkt der reflektierten Welle werden später beschrieben. Daher ist die Phase des ersten Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der reflektierten Welle, im Wesentlichen kontinuierlich.
Selbst wenn die Frequenz der Interferenzwelle durch eine Radareinrichtung, die sich von der in 1 dargestellten Radareinrichtung unterscheidet, moduliert wird, wird die Phase der Interferenzwelle nicht verschoben, während die Frequenz moduliert wird. Daher ist die Phase des Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, diskontinuierlich.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 wandelt das erzeugte erste Schwebungssignal von einem analogen Signal in ein erstes digitales Signal um.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 gibt das erste digitale Signal als erste Schwebungssignaldaten an die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 aus.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, beginnt die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23, eine Fensterfunktion zu erzeugen.
Wenn das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, erzeugt die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 eine Fensterfunktion zum Reduzieren, unter Amplituden der ersten Schwebesignaldaten, die von der Schwebesignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegeben werden, einer Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird (Schritt ST2 in 4).
Nachfolgend wird ein Fensterfunktion-Erzeugungsprozess durch die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 konkret beschrieben.
In der in 1 dargestellten Radareinrichtung speichert beispielsweise ein interner Speicher der Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 jeweils eine Verarbeitungszeit t₁, die für Phasenverschiebung des Frequenzmodulationssignals in der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 erforderlich ist, eine Verarbeitungszeit t₂ ab Erwerbung der Empfangswelle durch die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 bis zur Erzeugung der ersten Schwebungssignaldaten und eine Zeit t₃ des ersten Übertragungsprozesszeitraums.
Die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 berechnet eine Zeit tstart eines Startpunkts der Fensterfunktion aus den im internen Speicher gespeicherten Verarbeitungszeiten t₁ und t₂ und eine Zeit to, zu der das Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, wie in der folgenden Formel (1) dargestellt. $t_{start} = t_{0} + t_{1} + t_{2}$
Die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 berechnet aus den in dem internen Speicher gespeicherten Verarbeitungszeiten t₁ und t₂ eine Zeit t_phase, zu der die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird, und eine Zeit t₄, zu der das Phasenverschiebungssteuersignal ausgegeben wird, wie in der folgenden Formel (2) dargestellt. Da die Übertragungs- und Empfangszeit, die erforderlich ist, damit die von dem Messobjekt reflektierte Welle zu der Empfangsantenne 13 zurückkehrt, nachdem die Übertragungswelle von der Übertragungsantenne 12 emittiert wurde, extrem kurz ist, entspricht die t_phase, in der die Phase der Übertragungswelle verschoben wird, jedem von dem Phasenverschiebungszeitpunkt der Übertragungswelle und dem Phasenverschiebungszeitpunkt der reflektierten Welle. $t_{start} = t_{4} + t_{1} + t_{2}$
Die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 berechnet ein t_end eines Endpunkts der Fensterfunktion aus den in dem internen Speicher gespeicherten Verarbeitungszeiten t₁ und t₂, die Zeit t₀, zu der das Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, und die Zeit t₃ des ersten Übertragungsprozesszeitraums, wie in der folgenden Formel (3) dargestellt. $t_{end} = t_{0} + t_{1} + t_{2} + t_{3}$
Da die Übertragungs- und Empfangszeit, die erforderlich ist, damit die von dem Messobjekt reflektierte Welle zu der Empfangsantenne 13 zurückkehrt, nachdem die Übertragungswelle von der Übertragungsantenne 12 emittiert wurde, extrem kurz ist, berechnet die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 die Zeit tstart, die Zeit t_phase und die Zeit tend ohne Berücksichtigung der Übertragungs- und Empfangszeit. Es sei angemerkt, dass dies nur ein Beispiel ist und dass die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 die Zeit tstart, die Zeit t_phase und die Zeit tend unter Berücksichtigung der Übertragungs- und Empfangszeit berechnen kann.
Wie in 5 dargestellt, erzeugt die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 eine Fensterfunktion, die die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten zu jeder von der Zeit tstart des Startpunktes und der Zeit tend des Endpunktes auf Null setzt, und die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten zu der Zeit t_phase, zu der die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird, auf Null setzt.
5 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiele für eine Fensterfunktion, die durch eine Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 erzeugt wird, und erste Schwebungssignaldaten nach Fensterfunktion-Multiplikation zeigt.
Die in 5 dargestellte Fensterfunktion ist eine Fensterfunktion, die die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten an jedem von dem Startpunkt und dem Endpunkt auf Null setzt und die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird, auf Null setzt.
Es sei angemerkt, dass die Fensterfunktion nicht auf eine Funktion beschränkt ist, die die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten an jedem der Punkte auf Null setzt, solange die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten an jedem von dem Startpunkt und dem Endpunkt und die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird, reduziert werden.
Die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 gibt die erzeugte Fensterfunktion an die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 aus.
Wenn die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 die ersten Schwebungssignaldaten von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 empfängt, multipliziert die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 die ersten Schwebungssignaldaten mit der von der Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 ausgegebenen Fensterfunktion (Schritt ST3 in 4).
Die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 gibt die ersten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation, wie in 5 dargestellt, an die Signalumwandlungseinheit 25 aus.
Wenn die Signalumwandlungseinheit 25 die ersten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation von der Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 empfängt, berechnet die Signalumwandlungseinheit 25 erste Spektrumdaten, die ein Signal in einer Frequenzdomäne sind, indem die ersten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation einer FFT unterzogen werden (Schritt ST4 in 4).
Die Signalumwandlungseinheit 25 gibt die ersten Spektrumdaten an die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 aus.
Als Nächstes werden Funktionsweisen der Radareinrichtung während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums beschrieben. Der zweite Übertragungsprozesszeitraum ist beispielsweise ein Übertragungsprozesszeitraum, der auf den ersten Übertragungsprozesszeitraum folgt.
Die Phasenverschiebungssignal-Erzeugungseinheit 21 gibt ein Emissionssteuersignal, das Emission einer Übertragungswelle angibt, an jede von der Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 und der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 aus.
Während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums stoppt die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 Ausgabe des Phasenverschiebungssteuersignals an jede von der Signalumwandlungseinheit 25 und der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 (Schritt ST5 in 4).
Wenn das Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuerungssignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, erzeugt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ein Frequenzmodulationssignal und gibt das Frequenzmodulationssignal an die Übertragungsantenne 12 aus.
Da das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums nicht ausgegeben wird, verschiebt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 die Phase des Frequenzmodulationssignals während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums nicht.
Wenn die Übertragungsantenne 12 das Frequenzmodulationssignal von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 empfängt, emittiert die Übertragungsantenne 12 das Frequenzmodulationssignal als eine Übertragungswelle in Raum.
Die in Raum emittierte Übertragungswelle wird von dem Messobjekt reflektiert, und die von dem Messobjekt reflektierte Übertragungswelle wird von der Empfangsantenne 13 als eine reflektierte Welle empfangen.
Die von einer anderen Radareinrichtung als der in 1 dargestellten Radareinrichtung emittierte Übertragungswelle wird von der Empfangsantenne 13 als eine Interferenzwelle empfangen.
Daher empfängt die Empfangsantenne 13 jede von der reflektierten Welle, die von dem Messobjekt reflektiert wird, und der Interferenzwelle als eine Empfangswelle.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 erzeugt ein zweites Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der von der Übertragungsantenne 12 emittierten Übertragungswelle und der von der Empfangsantenne 13 empfangenen Übertragungswelle.
Während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums verschiebt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 die Phase des Frequenzmodulationssignals nicht. Daher ist die Phase des zweiten Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der reflektierten Welle, im Wesentlichen kontinuierlich, und die Phase des zweiten Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, ist ebenfalls im Wesentlichen kontinuierlich.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 wandelt das erzeugte zweite Schwebungssignal von einem analogen Signal in ein zweites digitales Signal um.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 gibt das zweite digitale Signal als zweite Schwebungssignaldaten an die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 aus.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, beginnt die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23, eine Fensterfunktion zu erzeugen.
Die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 erzeugt die gleiche Fensterfunktion wie die Fensterfunktion, die während des ersten Übertragungsprozesszeitraums erzeugt wurde, und gibt die erzeugte Fensterfunktion an die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 aus (Schritt ST6 in 4).
Wenn die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 die zweiten Schwebungssignaldaten von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 empfängt, multipliziert die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 die zweiten Schwebungssignaldaten mit der Fensterfunktion, die von der Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 ausgegeben wird (Schritt ST7 in 4).
Die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 gibt die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation an die Signalumwandlungseinheit 25 aus.
Wenn die Signalumwandlungseinheit 25 die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation von der Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 empfängt, berechnet die Signalumwandlungseinheit 25 zweite Spektrumdaten, die ein Signal in einer Frequenzdomäne sind, indem die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Fensterfunktion-Multiplikation einer FFT unterzogen werden (Schritt ST8 in 4).
Die Signalumwandlungseinheit 25 gibt die zweiten Spektrumdaten an die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 und die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 aus.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiele für die ersten Spektrumdaten und die zweiten Spektrumdaten zeigt.
Da die Phase des Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, während des ersten Übertragungsprozesszeitraums diskontinuierlich ist, erscheinen eine Vielzahl von Peaks bei Frequenzen, die von der Frequenz einer Interferenzwellenkomponente verschoben sind, wie in den ersten Spektrumdaten in 6 dargestellt.
Da die Phase des Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums im Wesentlichen kontinuierlich ist, erscheint ein Peak bei einer Frequenz einer Interferenzwellenkomponente, wie in den zweiten Spektrumdaten in 6 dargestellt. Daher stimmt der Peak, der sich auf die Interferenzwellenkomponente bezieht, die in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht mit dem Peak überein, der sich auf die Interferenzwellenkomponente bezieht, die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist.
Da die Phase des Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der reflektierten Welle, in beiden, dem ersten Übertragungsprozesszeitraum und dem zweiten Übertragungsprozesszeitraum, im Wesentlichen kontinuierlich ist, erscheint ein Peak bei einer Frequenz einer reflektierten Wellenkomponente, wie in den ersten Spektrumdaten und den zweiten Spektrumdaten in 6 dargestellt. Daher stimmt der Peak, der sich auf die reflektierte Wellenkomponente bezieht, die in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, mit dem Peak nicht überein, der sich auf die reflektierte Wellenkomponente bezieht, die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist.
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das die ersten Spektrumdaten, die durch die Signalumwandlungseinheit 25 berechnet wurden, und Spektrumdaten, die berechnet wurden, indem die ersten Schwebungssignaldaten, die mit einer Fensterfunktion eines Hanning-Fensters multipliziert wurden, einer FFT unterzogen wurden (im Folgenden als „zu vergleichende Spektrumdaten“ bezeichnet), darstellt.
Die Fensterfunktion eines Hanning-Fensters ist eine Fensterfunktion, die die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten an jedem von dem Startpunkt und dem Endpunkt auf Null setzt, aber eine Fensterfunktion, die die Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten zu der Zeit, zu der die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird, nicht auf Null setzt und die Amplitude nicht reduziert.
Da in den zu vergleichenden Spektrumdaten die Amplitude zu der Zeit, zu der die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird, nicht Null ist, ist die Amplitude an einem diskontinuierlichen Punkt einer Phase groß, und Rauschen an dem diskontinuierlichen Punkt der Phase ist unter den in den ersten Schwebungssignaldaten enthaltenen Rauschanteilen groß. Da Rauschen an dem diskontinuierlichen Punkt der Phase zunimmt, ist die Signalintensität an einem Rand der zu vergleichenden Spektrumdaten größer als die Signalintensität an einem Rand der ersten Spektrumdaten.
Wenn die Signalintensität einer Reflektionskomponente des Messobjekts in den zu vergleichenden Spektrumdaten gering ist, kann die Reflektionskomponente des Messobjekts in Rauschen, das in den ersten Schwebungssignaldaten enthalten ist, verborgen sein. Da die Signalintensität in den ersten Spektrumdaten an einem Rand geringer ist als diejenige in den zu vergleichenden Spektrumdaten, wird eine Möglichkeit, dass eine Reflektionskomponente des Messobjekts in Rauschen, das in den ersten Schwebungssignaldaten enthalten ist, verborgen ist, verringert.
Da in den zweiten Spektrumdaten, ähnlich wie in den ersten Spektrumdaten, die Signalintensität an einem Rand geringer ist als diejenige in den zu vergleichenden Spektrumdaten, wird die Möglichkeit, dass eine Reflektionskomponente des Messobjekts in Rauschen, das in den zweiten Schwebungssignaldaten enthalten ist, verborgen ist, verringert.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 vergleicht die von der Signalumwandlungseinheit 25 ausgegebenen ersten Spektrumdaten mit den von der Signalumwandlungseinheit 25 ausgegebenen zweiten Spektrumdaten.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 spezifiziert einen Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht übereinstimmt, unter einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, auf Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen den ersten Spektrumdaten und den zweiten Spektrumdaten (Schritt ST9 in 4). Unter dem einen oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, ist ein Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht übereinstimmt, ein Peak, der sich auf eine Interferenzwellenkomponente bezieht.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 gibt Frequenzinformationen, die die Frequenz des spezifizierten Peaks angeben, an die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 aus.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 spezifiziert eine andere Frequenz als die Frequenz, die durch die von der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 27 ausgegebenen Frequenzinformationen angegeben ist, unter den Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, als die Frequenz der reflektierten Welle (Schritt ST10 in 4).
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 gibt die spezifizierte Frequenz der reflektierten Welle an die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 aus.
Wenn die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 die Frequenz der reflektierten Welle von der Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 empfängt, berechnet die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 aus der Frequenz der reflektierten Welle eines oder beides von einer Entfernung zu dem Messobjekt und einer relativen Geschwindigkeit zu dem Messobjekt.
Das Verfahren selbst zur Berechnung der Entfernung zu dem Messobjekt und der Geschwindigkeit relativ zu dem Messobjekt aus der Frequenz der reflektierten Welle ist eine bekannte Technik, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinrichtung 2 so eingerichtet, dass die Amplitudenreduzierungseinheit 22, wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal, das Phasenverschiebung einer Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert wird, angibt, unter Amplituden eines Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und einer Empfangswelle, eine Amplitude des Schwebungssignals reduziert, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird. Daher kann die Signalverarbeitungseinrichtung 2 Rauschen, das in dem Schwebungssignal enthalten ist, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der in der Empfangswelle enthaltenen Interferenzwelle, reduzieren.
In der in 1 dargestellten Radareinrichtung gibt die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ein Phasenverschiebungssteuersignal nur einmal in einem Übertragungsprozess aus, und die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 verschiebt die Phase eines Frequenzmodulationssignals nur einmal in einem Übertragungsprozess.
Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 kann das Phasenverschiebungssteuersignal mehrmals in einem Übertragungsprozess ausgeben, und die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 kann die Phase des Frequenzmodulationssignals mehrmals in einem Übertragungsprozess verschieben.
Bei der in 1 dargestellten Radareinrichtung ist der zweite Übertragungsprozesszeitraum ein Übertragungsprozesszeitraum, der auf den ersten Übertragungsprozesszeitraum folgt, und die Berechnungszeitpunkte der ersten Spektrumdaten und der zweiten Spektrumdaten, die durch die Signalumwandlungseinheit 25 berechnet werden, sind kontinuierlich.
Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und Berechnungszeitpunkte der ersten Spektrumdaten und der zweiten Spektrumdaten müssen nicht kontinuierlich sein. Daher kann die Signalumwandlungseinheit 25 die ersten Spektrumdaten während des ersten Übertragungsprozesszeitraums berechnen und kann die zweiten Spektrumdaten beispielsweise während eines Übertragungszeitraums nach dem Übertragungsprozesszeitraum im Anschluss an den erstes Übertragungsprozesszeitraum berechnen.
Zweite Ausführungsform.
In einer zweiten Ausführungsform wird eine Radareinrichtung beschrieben, bei der eine Signalumwandlungseinheit 56 eine erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 und eine zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 umfasst.
8 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Radareinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das die Hardware einer Signalverarbeitungseinrichtung 2, die in Radareinrichtung enthalten ist, gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
In den 8 und 9 bezeichnen gleiche Bezugsziffern wie in den 1 und 2 gleiche oder entsprechende Teile, so dass deren Beschreibung entfällt.
Eine Amplitudenreduzierungseinheit 51 umfasst eine Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, eine Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53, eine Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 und eine Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55.
Die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 wird zum Beispiel durch eine Erste-Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 71 realisiert, die in 9 dargestellt ist.
Wenn ein Emissionssteuersignal von einer Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, beginnt die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, eine erste Fensterfunktion zu erzeugen.
Die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 erzeugt die erste Fensterfunktion zum Reduzieren, unter Amplituden eines ersten Schwebungssignals, einer Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase einer Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal, das von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, verschoben wird.
Die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 gibt die erzeugte erste Fensterfunktion an die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 aus.
Die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 ist zum Beispiel durch eine Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 72 realisiert, die in 9 dargestellt ist.
Wenn das Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, beginnt die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 mit der Erzeugung einer zweiten Fensterfunktion.
Die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 erzeugt die zweite Fensterfunktion, die, unter Amplituden von zweiten Schwebungssignaldaten, eine Amplitude der zweiten Schwebungssignaldaten nicht reduziert, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase einer Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird.
Die zweite Fensterfunktion ist eine Fensterfunktion, aufweisend einen Wert, der die Amplitude der zweiten Schwebungssignaldaten zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird, nicht reduziert.
Die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 gibt die erzeugte zweite Fensterfunktion an die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 aus.
Die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 ist zum Beispiel durch eine erste Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 73 realisiert, die in 9 dargestellt ist.
Während des ersten Übertragungsprozesszeitraums multipliziert die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegebenen ersten Schwebungssignaldaten mit der durch die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 erzeugten ersten Fensterfunktion.
Die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 gibt die ersten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation an die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 aus.
Während der zweiten Übertragungsprozesszeitraum multipliziert die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegebenen zweiten Schwebungssignaldaten mit der von der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 erzeugten ersten Fensterfunktion.
Die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 gibt die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation an die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 aus.
Die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 ist zum Beispiel durch eine Zweite-Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 74 realisiert, die in 9 dargestellt ist.
Die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 multipliziert die zweiten Schwebungssignaldaten, die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegeben werden, mit der zweiten Fensterfunktion, die durch die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 erzeugt wird.
Die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 gibt die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation an die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 aus.
Die Signalumwandlungseinheit 56 umfasst die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 und die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58.
Die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 ist zum Beispiel durch eine erste Signalumwandlungsverarbeitungsschaltung 75 realisiert, die in 9 dargestellt ist.
Während des ersten Übertragungsprozesszeitraums wandelt die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 die ersten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation durch die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 in ein Signal in einer Frequenzdomäne als erste Spektrumdaten um.
Die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 gibt die ersten Spektrumdaten an eine später beschriebene Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 der Frequenzspezifizierungseinheit 59 aus.
Während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums wandelt die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation durch die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 in ein Signal in einer Frequenzdomäne als zweite Spektrumdaten um.
Die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 gibt die zweiten Spektrumdaten an die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 der Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 59 aus.
Die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 ist beispielsweise durch eine zweite Signalumwandlungsverarbeitungsschaltung 76 realisiert, die in 9 dargestellt ist.
Die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 wandelt die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation durch die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 in ein Signal in einer Frequenzdomäne als dritte Spektrumdaten um.
Die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 gibt die dritten Spektrumdaten an eine später beschriebene Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 der Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 59 aus.
Die Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit 59 umfasst die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 und die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 ist zum Beispiel durch eine Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 77 realisiert, die in 9 dargestellt ist.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 erwirbt jedes von den ersten Spektrumdaten und den zweiten Spektrumdaten, die von der ersten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 ausgegeben werden.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 spezifiziert einen Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht übereinstimmt, unter einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 gibt Frequenzinformationen, die die Frequenz des spezifizierten Peaks angeben, an die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 aus.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 ist zum Beispiel durch eine in 9 dargestellte Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 78 realisiert.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 spezifiziert die Frequenz der reflektierten Welle aus den Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den dritten Spektrumdaten enthalten ist/sind, die von der zweiten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 ausgegeben werden, auf Grundlage der Frequenzinformationen, die von der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 ausgegeben werden.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 gibt die spezifizierte Frequenz der reflektierten Welle an die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 aus.
In 8 wird angenommen, dass jede von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21, der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53, der Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54, der Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55, der ersten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57, der zweiten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58, der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 und der Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61, die Bestandteile der Signalverarbeitungseinrichtung 2 sind, durch dedizierte Hardware implementiert sind, wie in 9 dargestellt. Das heißt, es wird angenommen, dass die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 71, die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 72, die Erste-Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 73, die Zweite-Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 74, die erste Signalumwandlungsverarbeitungsschaltung 75, die zweite Signalumwandlungsverarbeitungsschaltung 76, die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 77 und die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 78 implementiert ist.
Hier entspricht jede von der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 71, der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung 72, der Erste-Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 73, der Zweite-Fensterfunktion-Multiplizierschaltung 74, der ersten Signalumwandlungsverarbeitungsschaltung 75, der zweiten Signalumwandlungsverarbeitungsschaltung 76, der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 77 und der Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung 78 zum Beispiel einer Einzelschaltung, einer Verbundschaltung, einem programmierten Prozessor, einem parallelprogrammierten Prozessor einer ASIC, einem FPGA oder eine Kombination davon.
Die Bestandteile der Signalverarbeitungseinrichtung 2 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die durch dedizierte Hardware implementiert sind, sondern die Signalverarbeitungseinrichtung 2 kann durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sein.
Wenn die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist, ist ein Programm, das einen Computer veranlasst, Verarbeitungsvorgänge auszuführen, die von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21, der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53, der Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54, der Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55, der ersten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57, der zweiten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58, der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 und der Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 durchgeführt werden, in einem in 3 dargestellten Speicher 41 gespeichert. Dann führt ein in 3 dargestellter Prozessor 42 das in dem Speicher 41 gespeicherte Programm aus.
9 zeigt ein Beispiel, bei dem jeder der Bestandteile der Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch dedizierte Hardware implementiert ist, und 3 zeigt ein Beispiel, bei dem die Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert ist. Allerdings ist dies lediglich ein Beispiel und es können einige Bestandteile in der Signalverarbeitungseinrichtung 2 durch dedizierte Hardware implementiert sein, und die übrigen Bestandteile können durch Software, Firmware oder dergleichen implementiert sein.
Nachfolgend werden Funktionsweisen der in 8 dargestellten Radareinrichtung beschrieben.
In der in 1 dargestellten Radareinrichtung multipliziert die Fensterfunktion-Multipliziereinheit 24 jedes von den ersten Schwebungssignaldaten und den zweiten Schwebungssignaldaten mit einer Fensterfunktion. Dann, indem jedes von den ersten Schwebungssignaldaten nach der Fenster-Funktion-Multiplikation und der zweiten Schwebungssignaldaten nach der Fenster-Funktion-Multiplikation der FFT unterzogen wird, reduziert die Signalumwandlungseinheit 25 Rauschen, das an einem Rand der ersten Spektrumdaten erzeugt wird, und Rauschenn, das an einem Rand der zweiten Spektrumdaten erzeugt wird.
Abhängig von einer Bedingung der Periodizität der Fensterfunktion, die durch die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 erzeugt wird, oder einer Bedingung einer 1-Bit-Breite der FFT werden jedoch Spektrumdaten, die sich auf ein Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle und einer reflektierten Welle, beziehen, deformiert, und es kann eine Vielzahl von Peaks erzeugt werden, wie in 10 dargestellt.
10 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel darstellt, im dem eine Vielzahl von Peaks aufgrund von Deformation von Spektrumdaten erzeugt werden.
Wenn in der in 1 dargestellten Radareinrichtung eine Vielzahl von Peaks in den Spektrumdaten erzeugt werden, die sich auf ein Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle und einer reflektierten Welle, beziehen, ist es für die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 28 schwierig, die Frequenz der reflektierten Welle zu bestimmen.
Wenn die Schwebungssignaldaten mit einer Fensterfunktion wie einem Hanning-Fenster multipliziert werden, das einen Wert hat, der die Amplitude der Schwebungssignaldaten zu einem Zeitpunkt nicht reduziert, zu dem die Phase einer Übertragungswelle gemäß einem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird, wie in 10 dargestellt, tritt keine Deformation in den Spektrumdaten auf, die sich auf die Schwebungssignaldaten, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und einer reflektierten Welle, beziehen.
Als nächstes werden Funktionsweisen der Radareinrichtung während des ersten Übertragungsprozesszeitraums beschrieben.
Zunächst gibt die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ein Emissionssteuersignal, das Emission einer Übertragungswelle angibt, an jede von der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 und der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 aus.
Wenn das Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuerungssignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, erzeugt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ein Frequenzmodulationssignal und gibt das Frequenzmodulationssignal an die Übertragungsantenne 12 aus.
Wenn ein bestimmter Zeitraum abläuft, nachdem die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 das Emissionssteuersignal ausgegeben hat, gibt die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ein Phasenverschiebungssteuersignal, das die Phasenverschiebung einer Übertragungswelle angibt, an jede von der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53, der ersten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57, der zweiten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 und der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 aus.
Wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 während des ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, verschiebt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 die Phase des erzeugten Frequenzmodulationssignals gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal und gibt das Frequenzmodulationssignal nach der Phasenverschiebung an die Übertragungsantenne 12 aus.
Wenn die Übertragungsantenne 12 das Frequenzmodulationssignal von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 empfängt, emittiert die Übertragungsantenne 12 das Frequenzmodulationssignal als eine Übertragungswelle in Raum.
Die in Raum emittierte Übertragungswelle wird von dem Messobjekt reflektiert, und die von dem Messobjekt reflektierte Übertragungswelle wird von der Empfangsantenne 13 als eine reflektierte Welle empfangen.
Bei der in 8 dargestellten Radareinrichtung wird davon ausgegangen, dass eine Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert ist, von einer anderen Radareinrichtung als der in 8 dargestellten Radareinrichtung emittiert wird. Die Phase der von einer Radareinrichtung, die sich von der in 8 dargestellten Radareinrichtung unterscheidet, emittierten Übertragungswelle wird jedoch nicht verschoben, während die Frequenz moduliert wird.
Die von einer anderen Radareinrichtung als der in 8 dargestellten Radareinrichtung emittierte Übertragungswelle wird von der Empfangsantenne 13 als eine Interferenzwelle empfangen.
Daher empfängt die Empfangsantenne 13 jede von der reflektierten Welle, die von dem Messobjekt reflektiert wird, und der Interferenzwelle als eine Empfangswelle.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 erzeugt ein erstes Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der von der Übertragungsantenne 12 emittierten Übertragungswelle und der von der Empfangsantenne 13 empfangenen Empfangswelle.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 wandelt das erzeugte erste Schwebungssignal von einem analogen Signal in ein erstes digitales Signal um.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 gibt das erste digitale Signal als erste Schwebungssignaldaten an die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 52 aus.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, beginnt die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, eine Fensterfunktion zu erzeugen.
Wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, erzeugt die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 eine erste Fensterfunktion zum Reduzieren, unter Amplituden der ersten Schwebungssignaldaten, die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegeben werden, einer Amplitude der ersten Schwebungssignaldaten zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird.
Die erste Fensterfunktion, die durch die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 erzeugt wird, ist die gleiche Fensterfunktion wie die Fensterfunktion, die durch die in 1 dargestellte Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 23 erzeugt wird.
Die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 gibt die erzeugte erste Fensterfunktion an die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 aus.
Wenn ein Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, beginnt die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53, eine Fensterfunktion zu erzeugen.
Die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 erzeugt die zweite Fensterfunktion, die unter Amplituden der zweiten Schwebungssignaldaten, die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegeben werden, eine Amplitude nicht reduziert, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase einer Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird.
Wie in 11 dargestellt, ist die zweite Fensterfunktion eine Fensterfunktion mit einem Wert, der die Amplitude der zweiten Schwebungssignaldaten nicht reduziert, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird.
11 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiele für eine zweite Fensterfunktion, die von der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 erzeugt wird, und zweite Schwebungssignaldaten nach der Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation zeigt. Die zweite Fensterfunktion ist zum Beispiel eine Fensterfunktion eines Hanning-Fensters.
Die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 gibt die erzeugte zweite Fensterfunktion an die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 aus.
In diesem Fall erzeugt Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 die zweite Fensterfunktion während des ersten Übertragungsprozesszeitraums. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 kann die zweite Fensterfunktion auch während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums erzeugen.
Wenn die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 die ersten Schwebungssignaldaten von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 empfängt, multipliziert die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 die ersten Schwebungssignaldaten mit der ersten Fensterfunktion, die von der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 ausgegeben wird.
Die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 gibt die ersten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation an die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 aus.
Wenn die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 die ersten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation von der Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 empfängt, berechnet die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 erste Spektrumdaten, die ein Signal in einer Frequenzdomäne sind, indem die ersten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation einer FFT unterzogen werden.
Die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 gibt die ersten Spektrumdaten an die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 aus..
Als Nächstes werden Funktionsweisen der Radareinrichtung während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums beschrieben.
Die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 gibt ein Emissionssteuersignal, das Emission einer Übertragungswelle angibt, an jede von der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 und der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 aus.
Während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums stoppt die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 Ausgabe des Phasenverschiebungssteuersignals an jede von der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53, der ersten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57, der zweiten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 und der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11.
Wenn das Emissionssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuerungssignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, erzeugt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ein Frequenzmodulationssignal und gibt das Frequenzmodulationssignal an die Übertragungsantenne 12 aus.
Da das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums nicht ausgegeben wird, verschiebt die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 die Phase des erzeugten Frequenzmodulationssignals nicht.
Wenn die Übertragungsantenne 12 das Frequenzmodulationssignal von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 empfängt, emittiert die Übertragungsantenne 12 das Frequenzmodulationssignal als eine Übertragungswelle in Raum.
Die in Raum emittierte Übertragungswelle wird von dem Messobjekt reflektiert, und die von dem Messobjekt reflektierte Übertragungswelle wird von der Empfangsantenne 13 als eine reflektierte Welle empfangen.
Die von einer anderen Radareinrichtung als der in 8 dargestellten Radareinrichtung emittierte Übertragungswelle wird von der Empfangsantenne 13 als eine Interferenzwelle empfangen.
Daher empfängt die Empfangsantenne 13 jede von der reflektierten Welle, die von dem Messobjekt reflektiert wird, und der Interferenzwelle als eine Empfangswelle.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 erzeugt ein zweites Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der von der Übertragungsantenne 12 emittierten Übertragungswelle und der von der Empfangsantenne 13 empfangenen Übertragungswelle.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 wandelt das erzeugte zweite Schwebungssignal von einem analogen Signal in ein zweites digitales Signal um.
Die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 gibt das zweite digitale Signal als zweite Schwebungssignaldaten an jede von der Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 und der Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 aus.
Wenn ein Emissionssteuersignal von einer Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ausgegeben wird, beginnt die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52, eine erste Fensterfunktion zu erzeugen.
Die Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 erzeugt die gleiche Fensterfunktion wie die erste Fensterfunktion, die während des ersten Übertragungsprozesszeitraums erzeugt wurde, und gibt die erzeugte erste Fensterfunktion an die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 aus.
Wenn die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegebenen zweiten Schwebungssignaldaten empfängt, multipliziert die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 die zweiten Schwebungssignaldaten mit der von der Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 52 ausgegebenen ersten Fensterfunktion.
Die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 gibt die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation an die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 aus.
Wenn die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 die von der Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 ausgegebenen zweiten Schwebungssignaldaten empfängt, multipliziert die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 die zweiten Schwebungssignaldaten mit der von der Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit 53 ausgegebenen zweiten Fensterfunktion.
Die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 gibt die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation an die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 aus.
Wenn die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation von der Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 54 empfängt, berechnet die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 zweite Spektrumdaten, die ein Signal in einer Frequenzdomäne sind, indem die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation einer FFT unterzogen werden.
Die erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 gibt die zweiten Spektrumdaten an die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 aus.
Wenn die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation von der Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit 55 empfängt, berechnet die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 dritte Spektrumdaten, die ein Signal in einer Frequenzdomäne sind, indem die zweiten Schwebungssignaldaten nach der Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation einer FFT unterzogen werden.
Die zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 gibt die dritten Spektrumdaten an die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 aus.
12 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiele für die ersten Spektrumdaten und die zweiten Spektrumdaten und die dritten Spektrumdaten zeigt.
Da die Phase des Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Interferenzwelle, während des ersten Übertragungsprozesszeitraums diskontinuierlich ist, erscheinen eine Vielzahl von Peaks bei Frequenzen, die von der Frequenz einer Interferenzwellenkomponente verschoben sind, wie in den ersten Spektrumdaten in 12 dargestellt.
Da die zweiten Spektrumdaten aufgrund einer Bedingung von Periodizität der ersten Fensterfunktion oder dergleichen deformiert werden, wie in 12 dargestellt, erscheinen sogar während des zweiten Übertragungszeitraums eine Vielzahl von Peaks in den zweiten Spektrumdaten als ein Peak einer Interferenzwellenkomponente.
Eine Ursache für das Erscheinen einer Vielzahl von Peaks, die sich auf eine Interferenzwellenkomponente in den ersten Spektrumdaten beziehen, unterscheidet sich von einer Ursache für das Auftreten einer Vielzahl von Peaks, die sich auf eine Interferenzwellenkomponente in den zweiten Spektrumdaten beziehen. Aufgrund eines Unterschieds in einer Ursache des Erscheinens einer Vielzahl von Peaks, wie in 12 dargestellt, stimmt der Peak, der sich auf die Interferenzwellenkomponente bezieht, die in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht mit dem Peak überein, der sich auf die Interferenzwellenkomponente bezieht, die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist.
Da die ersten Spektrumdaten während des ersten Übertragungsprozesszeitraums aufgrund einer Bedingung von Periodizität der ersten Fensterfunktion oder dergleichen deformiert werden, wie in 12 dargestellt, erscheinen eine Vielzahl von Peaks in den ersten Spektrumdaten als ein Peak einer reflektierten Wellenkomponente.
Da die zweiten Spektrumdaten aufgrund einer Bedingung von Periodizität der ersten Fensterfunktion oder dergleichen deformiert werden, wie in 12 dargestellt, erscheinen sogar während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums eine Vielzahl von Peaks in den zweiten Spektrumdaten als ein Peak einer reflektierten Wellenkomponente.
Die Ursache für das Erscheinen einer Vielzahl von Peaks, die sich auf eine reflektierte Wellenkomponente in den ersten Spektrumdaten beziehen, unterscheidet sich von der Ursache für das Erscheinen einer Vielzahl von Peaks, die sich auf eine reflektierte Wellenkomponente in den zweiten Spektrumdaten beziehen. Aufgrund der gleichen Ursache für das Erscheinen einer Vielzahl von Peaks, wie in 12 dargestellt, stimmt der Peak, der sich auf die reflektierte Wellenkomponente bezieht, die in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, mit dem Peak überein, der sich auf die reflektierte Wellenkomponente bezieht, die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 vergleicht die von der ersten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 ausgegebenen ersten Spektrumdaten mit den von der ersten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 57 ausgegebenen zweiten Spektrumdaten.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 spezifiziert einen Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht übereinstimmt, unter einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, auf Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen den ersten Spektrumdaten und den zweiten Spektrumdaten. Unter dem einen oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, ist ein Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht übereinstimmt, ein Peak, der sich auf eine Interferenzwellenkomponente bezieht.
Die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 gibt Frequenzinformationen, angebend die Frequenzen des spezifizierten einen oder mehreren Peak/s, an die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 aus.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 erwirbt die dritten Spektrumdaten, die von der zweiten Signalumwandlungsverarbeitungseinheit 58 ausgegeben werden.
Die zweite Fensterfunktion ist eine Fensterfunktion, die keine Deformation der Spektrumdaten verursacht, und die dritten Spektrumdaten werden erhalten, indem die zweiten Schwebungssignaldaten nach Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation einer FFT unterzogen werden. Daher erscheint in den dritten Spektrumdaten, wie in 12 dargestellt, ein Peak bei der Frequenz einer Interferenzwellenkomponente und ein Peak erscheint bei der Frequenz einer reflektierten Wellenkomponente.
Unter den Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den dritten Spektrumdaten enthalten ist/sind, ist eine Frequenz, die ungefähr der durch die Frequenzinformationen angegebenen Frequenz entspricht, wahrscheinlich die Frequenz der Interferenzwelle.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 spezifiziert die Frequenz der reflektierten Welle unter den Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den dritten Spektrumdaten enthalten ist/sind, auf Grundlage der von der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 50 ausgegebenen Frequenzinformationen.
Beispielsweise spezifiziert die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 unter den Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den dritten Spektrumdaten enthalten ist/sind, eine Frequenz, die durch einen Wert getrennt ist, der gleich ist wie oder größer ist als ein Schwellenwert von allen Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s ist, die durch die von der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 ausgegebenen Frequenzinformationen angegeben sind. Der Schwellenwert kann in einem internen Speicher der Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 gespeichert sein oder von außerhalb der Signalverarbeitungseinrichtung 2 vorgegeben sein.
Die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 gibt die spezifizierte Frequenz der reflektierten Welle an die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 aus.
Wenn die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 die Frequenz der reflektierten Welle von der Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 empfängt, berechnet die Messobjekt-Erfassungseinheit 3 aus der Frequenz der reflektierten Welle eines oder beides von einer Entfernung zu dem Messobjekt und einer relativen Geschwindigkeit zu dem Messobjekt.
In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform bestimmt die Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 einen Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht übereinstimmt, unter einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, und gibt Frequenzinformationen, die die Frequenz des spezifizierten Peaks angeben, an die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 aus. Die in 8 dargestellte Signalverarbeitungseinrichtung 2 ist eingerichtet, so dass die Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 61 die Frequenz der reflektierten Welle unter den Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den dritten Spektrumdaten enthalten ist/sind, auf Grundlage der von der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit 60 ausgegebenen Frequenzinformationen spezifiziert. Daher kann die in 8 dargestellte Signalverarbeitungseinrichtung 2 ähnlich wie die in 1 dargestellte Signalverarbeitungseinrichtung 2 Rauschen, das in einem Schwebungssignal enthalten ist, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle und einer in einer Empfangswelle enthaltenen Interferenzwelle, reduzieren und die Frequenz einer reflektierten Welle selbst dann spezifizieren, wenn eine Vielzahl von Peaks aufgrund einer Bedingung von Periodizität der ersten Fensterfunktion oder dergleichen erscheinen.
In der in 8 dargestellten Radareinrichtung gibt die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 ein Phasenverschiebungssteuersignal nur einmal in einem Übertragungsprozess aus, und die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 verschiebt die Phase eines Frequenzmodulationssignals nur einmal in einem Übertragungsprozess.
Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit 21 kann das Phasenverschiebungssteuersignal mehrmals in einem Übertragungsprozess ausgeben, und die Schwebungssignal-Erzeugungseinheit 11 kann die Phase des Frequenzmodulationssignals mehrmals in einem Übertragungsprozess verschieben.
Bei der in 8 dargestellten Radareinrichtung ist der zweite Übertragungsprozesszeitraum ein Übertragungsprozesszeitraum, der auf den ersten Übertragungsprozesszeitraum folgt, und die Berechnungszeitpunkte der ersten Spektrumdaten und der zweiten Spektrumdaten, die durch die Signalumwandlungseinheit 57 berechnet werden, sind kontinuierlich.
Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und Berechnungszeitpunkte der ersten Spektrumdaten und der zweiten Spektrumdaten müssen nicht kontinuierlich sein. Daher kann die Signalumwandlungseinheit 57 die ersten Spektrumdaten während des ersten Übertragungsprozesszeitraums berechnen und kann die zweiten Spektrumdaten beispielsweise während eines Übertragungszeitraums nach dem Übertragungsprozesszeitraum im Anschluss an den ersten Übertragungsprozesszeitraum berechnen.
Es sei darauf hingewiesen, dass freie Kombinationen aus den Ausführungsformen, Abwandlungen an jeder beliebigen Komponente von jeder der Ausführungsformen oder Weglassungen von jeder beliebigen Komponente in jeder der Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich sind.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungseinrichtung und eine Radareinrichtung zur Umwandlung eines Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle und einer Empfangswelle, in ein Signal in einer Frequenzdomäne.
Bezugszeichenliste

1:: Signalübertragungs- und Empfangseinheit,
2:: Signalverarbeitungseinrichtung,
3:: Messobjekt-Erfassungseinheit,
11:: Schwebungssignal-Erzeugungseinheit,
12:: Übertragungsantenne,
13:: Empfangsantenne,
21:: Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit,
22:: Amplitudenreduzierungseinheit,
23:: Fensterfunktion-Erzeugungseinheit,
24:: Fensterfunktion-Multipliziereinheit,
25:: Signalumwandlungseinheit,
26:: Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit,
27:: Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit,
28:: Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit,
31:: Phasen-verschiebungssteuersignal-Erzeugungsschaltung,
32:: Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung,
33:: Fensterfunktion-Multiplizierschaltung,
34:: Signalumwandlungsschaltung,
35:: Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung,
36:: Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung,
41:: Speicher,
42:: Prozessor,
51:: Amplitudenreduzierungseinheit,
52:: Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit,
53:: Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit,
54:: Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit,
55:: Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit,
56:: Signalumwandlungseinheit,
57:: erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit,
58:: zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit,
59:: Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit,
60:: Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit,
61:: Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit,
71:: Erste-Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung,
72:: Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungsschaltung,
73:: Erste-Fensterfunktion-Multiplizierschaltung,
74:: Zweite-Fensterfunktion-Multiplizierschaltung,
75:: Schaltung erste Signalumwandlungsverarbeitungsschaltung,
76:: zweite Signalumwandlungsverarbeitungsschaltung,
77:: Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung,
78:: Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungsschaltung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2002014159 A [0008]

Claims

Signalverarbeitungseinrichtung, umfassend: eine Amplitudenreduzierungseinheit, um, wenn ein Phasenverschiebungssteuersignal, angebend Phasenverschiebung einer Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert ist, ausgegeben wird, unter Amplituden eines Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und einer Empfangswelle, eine Amplitude des Schwebungssignals zu reduzieren, zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird; und eine Signalumwandlungseinheit, um das Schwebungssignal, dessen Amplitude zu dem Zeitpunkt durch die Amplitudenreduzierungseinheit reduziert wird, in ein Signal in einer Frequenzdomäne umzuwandeln.
Signalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit, um das Phasenverschiebungssteuersignal, angebend Phasenverschiebung der Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert ist, auszugeben.
Signalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Amplitudenreduzierungseinheit aufweist: eine Fensterfunktion-Erzeugungseinheit, um, wenn das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit ausgegeben wird, eine Fensterfunktion zum Reduzieren, unter den Amplituden des Schwebungssignals, aufweisend die Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Empfangswelle, der Amplitude des Schwebungssignals, zu erzeugen, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal verschoben wird; und eine Fensterfunktion-Multipliziereinheit, um das Schwebungssignal, aufweisend die Differenzfrequenz zwischen der Übertragungswelle und der Empfangswelle, mit der durch die Fensterfunktion-Erzeugungseinheit erzeugten Fensterfunktion zu multiplizieren, wobei die Signalumwandlungseinheit das Schwebungssignal nach der Fensterfunktion-Multiplikation durch die Fensterfunktion-Multipliziereinheit in ein Signal in einer Frequenzdomäne umwandelt.
Signalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit während eines ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, und das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit während eines zweiten Übertragungsprozesszeitraums nicht ausgegeben wird, die Fensterfunktion-Multipliziereinheit ein erstes Schwebungssignal, das ein Schwebungssignal ist, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle, deren Phase während des ersten Übertragungsprozesszeitraums verschoben ist, und einer Empfangswelle, mit der Fensterfunktion während des ersten Übertragungsprozesszeitraums multipliziert, und ein zweites Schwebungssignal, das ein Schwebungssignal ist, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle, deren Phase während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums nicht verschoben ist, und einer Empfangswelle, mit der Fensterfunktion während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums multipliziert, die Signalumwandlungseinheit das erste Schwebungssignal nach der Fensterfunktion-Multiplikation durch die Fensterfunktion-Multipliziereinheit in ein Signal in einer Frequenzdomäne als erste Spektrumdaten während des ersten Übertragungsprozesszeitraums umwandelt, und das zweite Schwebungssignal nach der Fensterfunktion-Multiplikation durch die Fensterfunktion-Multipliziereinheit in ein Signal in einer Frequenzdomäne als zweite Spektrumdaten während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums umwandelt, und die Signalverarbeitungseinrichtung ferner eine Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit umfasst, um die ersten Spektrumdaten mit den zweiten Spektrumdaten zu vergleichen und aus einer von einem Messobjekt reflektierten Welle und einer in der Empfangswelle enthaltenen Interferenzwelle eine Frequenz der reflektierten Welle zu spezifizieren auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen den ersten Spektrumdaten und den zweiten Spektrumdaten.
Signalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit aufweist: eine Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit, um einen Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, nicht übereinstimmt, unter einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, zu spezifizieren, und Ausgeben von Frequenzinformationen, angebend eine Frequenz des spezifizierten Peaks; und eine Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit, um eine andere Frequenz als die Frequenz, die durch die von der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit ausgegebenen Frequenzinformationen angegeben ist, unter Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, als eine Frequenz der reflektierten Welle zu spezifizieren.
Signalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit während eines ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, und das Phasenverschiebungssteuersignal von der Phasenverschiebungssteuersignal-Erzeugungseinheit während eines zweiten Übertragungsprozesszeitraums nicht ausgegeben wird, die Amplitudenreduzierungseinheit aufweist: eine Erste-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit, um eine erste Fensterfunktion zum Reduzieren, unter Amplituden eines ersten Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle, deren Phase während des ersten Übertragungsprozesszeitraums verschoben wird, und einer Empfangswelle, einer Amplitude des ersten Schwebungssignals, zu erzeugen, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Übertragungswelle gemäß dem Phasenverschiebungssteuersignal während des ersten Übertragungsprozesszeitraums verschoben wird; eine Zweite-Fensterfunktion-Erzeugungseinheit, um eine zweite Fensterfunktion für Nicht-Reduzieren, unter Amplituden eines zweiten Schwebungssignals, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungswelle, deren Phase während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums nicht verschoben wird, und einer Empfangswelle, einer Amplitude des zweiten Schwebungssignals, zu erzeugen, zu dem Zeitpunkt während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums; eine Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit, um das erste Schwebungssignal mit der ersten Fensterfunktion während des ersten Übertragungsprozesszeitraums zu multiplizieren, und das zweite Schwebungssignal mit der ersten Fensterfunktion während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums zu multiplizieren; und eine Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit, um das zweite Schwebungssignal mit der zweiten Fensterfunktion zu multiplizieren, wobei die Signalumwandlungseinheit aufweist: eine erste Signalumwandlungsverarbeitungseinheit, um das erste Schwebungssignal nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation durch die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit in ein Signal in einer Frequenzdomäne als erste Spektrumdaten während des ersten Übertragungsprozesszeitraums umzuwandeln, und das zweite Schwebungssignal nach der Erste-Fensterfunktion-Multiplikation durch die Erste-Fensterfunktion-Multipliziereinheit in ein Signal in einer Frequenzdomäne als zweite Spektrumdaten während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums umzuwandeln; und eine zweite Signalumwandlungsverarbeitungseinheit, um das zweite Schwebungssignal nach der Zweite-Fensterfunktion-Multiplikation durch die Zweite-Fensterfunktion-Multipliziereinheit in ein Signal in einer Frequenzdomäne als dritte Spektrumdaten umzuwandeln, und die Signalverarbeitungseinrichtung ferner eine Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit umfasst, um aus einer von einem Messobjekt reflektierten Welle und einer Interferenzwelle eine Frequenz der reflektierten Welle auf Grundlage jedes von den ersten Spektrumdaten, den zweiten Spektrumdaten und den dritten Spektrumdaten zu spezifizieren.
Signalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit aufweist: eine Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit, um einen Peak, der mit irgendeinem Peak, der in den ersten Spektrumdaten enthalten ist, unter einem oder mehreren Peak/s, der/die in den zweiten Spektrumdaten enthalten ist/sind, nicht übereinstimmt, und Frequenzinformationen, angebend eine Frequenz des spezifizierten Peaks, auszugeben; und eine Reflektierte-Welle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit, um eine Frequenz der reflektierten Welle aus Frequenzen von einem oder mehreren Peak/s, der/die in den dritten Spektrumdaten enthalten ist/sind, zu spezifizieren auf Grundlage der von der Interferenzwelle-Spezifikation-Verarbeitungseinheit ausgegebenen Frequenzinformationen.
Radareinrichtung, umfassend: eine Signalübertragungs- und Empfangseinheit, um eine Übertragungswelle, deren Frequenz moduliert ist, zu erzeugen, eine Phase der erzeugten Übertragungswelle gemäß einem Phasenverschiebungssteuersignal, das von der Phasenverschiebungssteuersignalerzeugungseinheit während des ersten Übertragungsprozesszeitraums ausgegeben wird, zu verschieben, die Übertragungswelle nach der Phasenverschiebung zu emittieren, dann eine reflektierte Welle von dem Messobjekt als eine Empfangswelle zu empfangen, ein erstes Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der emittierten Übertragungswelle und der empfangenen Empfangswelle, zu erzeugen, die erzeugte Übertragungswelle während des zweiten Übertragungsprozesszeitraums zu emittieren, dann eine reflektierte Welle von dem Messobjekt als eine Empfangswelle zu empfangen, ein zweites Schwebungssignal, aufweisend eine Differenzfrequenz zwischen der emittierten Übertragungswelle und der empfangenen Empfangswelle, zu erzeugen; die Signalverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7; und eine Messobjekt-Erfassungseinheit, um eines oder beides von einer Entfernung zu dem Messobjekt und einer Geschwindigkeit des Messobjekts aus der Frequenz der durch die Reflektierte-Welle-Frequenz-Spezifizierungseinheit spezifizierten reflektierten Welle zu berechnen.