JP2000258529A - Movement detecting device - Google Patents

Movement detecting device

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JP2000258529A
JP2000258529A JP11065795A JP6579599A JP2000258529A JP 2000258529 A JP2000258529 A JP 2000258529A JP 11065795 A JP11065795 A JP 11065795A JP 6579599 A JP6579599 A JP 6579599A JP 2000258529 A JP2000258529 A JP 2000258529A
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reference signal
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a movement detecting device by which a very small movement can be detected with high accuracy. SOLUTION: A high-frequency signal is generated by an oscillation means 22 in synchronization with a reference signal which is generated by a reference- signal generation means 21. The high-frequency signal is radiated from an antenna 20 as high-frequency electromagnetic waves. Then, reflected waves which are reflected by an object are received by the antenna 20, and they are transmitted by a circulator 24 to a phase comparison means 23. The phase comparison means 23 is a phase comparator, of a superheterodyne system, by which the frequency of a local oscillator signal generated in such a way that the phase of the reference signal generated by the reference-signal generation means 21 is used as a reference is set as a local oscillation frequency. A phase comparison result is wavelet-conversion-processed by a signal processing means 25. A high-frequency noise component at a cycle which is sufficiently separated from the cycle of the movement of the object, a modulating signal component which is modulated by the movement of the object and a noise signal component at a frequency near the modulating signal component are separated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は動き検出装置に係わ
り、詳細には高周波電磁波を用いて物体の動きを検出す
る動き検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion detecting device, and more particularly, to a motion detecting device for detecting a motion of an object using high-frequency electromagnetic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の動き検出装置は、アンテナ
を備えており、このアンテナから目標物体に対して高周
波電磁波を放射するようになっている。そしてこのアン
テナで、目標物体およびその周囲の物体からの反射信号
を受信するようにしている。動き検出装置では、周囲の
動きのない物体からの反射信号を補償することによっ
て、目標物体の動きを検出する。
2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of motion detecting apparatus has an antenna, and radiates a high-frequency electromagnetic wave from the antenna to a target object. The antenna receives reflected signals from a target object and objects around the target object. The motion detection device detects the motion of the target object by compensating for a reflected signal from an object that does not move around.

【0003】図7は従来提案された動き検出装置の構成
の概要を表わしたものである。この動き検出装置では、
発振器10によって生成された高周波正弦波信号は、第
1の電力分割器11によって等電力に分割され、それぞ
れ第2の電力分割器12と位相比較器13とに供給され
る。第2の電力分割器12は、第1の電力分割器11か
ら供給された正弦波信号をさらに等電力に分割し、サー
キュレータ14と振幅・位相補償回路15とに供給す
る。サーキュレータ14は、アンテナ16および加算器
17に接続されており、第2の電力分割器12からの送
信電力をアンテナ13に、アンテナ16からの受信電力
を加算器17に、それぞれ伝送することができるように
なっている。振幅・位相補償回路15は、受信信号に対
して同振幅、逆位相となるように送信正弦波の振幅およ
び位相を調整し、これを加算器17に供給する。アンテ
ナ16は、サーキュレータ14から供給された送信電力
を高周波電磁波として放射するとともに、その反射波を
受信する。加算器17は、サーキュレータ14から供給
された受信信号と、振幅・位相補償回路15から供給さ
れた受信信号に対して同振幅、逆位相の送信正弦波信号
とを加算する。この加算結果は、位相比較器13に供給
され、加算器17の加算結果と第1の電力分割器11に
よって等分割された高周波正弦波との位相が比較され
る。高速フーリエ変換手段18は、この比較結果を高速
フーリエ変換して信号スペクトラムを得る。スペクトラ
ム表示手段19は、この信号スペクトラムを表示する。
FIG. 7 shows an outline of the configuration of a conventionally proposed motion detecting device. In this motion detection device,
The high-frequency sine wave signal generated by the oscillator 10 is divided into equal powers by the first power divider 11 and supplied to the second power divider 12 and the phase comparator 13, respectively. The second power divider 12 further divides the sine wave signal supplied from the first power divider 11 into equal powers, and supplies the equal power to the circulator 14 and the amplitude / phase compensation circuit 15. The circulator 14 is connected to the antenna 16 and the adder 17, and can transmit the transmission power from the second power divider 12 to the antenna 13 and the reception power from the antenna 16 to the adder 17, respectively. It has become. The amplitude / phase compensation circuit 15 adjusts the amplitude and phase of the transmission sine wave so that the reception signal has the same amplitude and opposite phase, and supplies this to the adder 17. The antenna 16 radiates the transmission power supplied from the circulator 14 as high-frequency electromagnetic waves and receives the reflected waves. The adder 17 adds the transmission signal having the same amplitude and opposite phase to the reception signal supplied from the circulator 14 and the reception signal supplied from the amplitude / phase compensation circuit 15. The result of this addition is supplied to the phase comparator 13 where the phase of the addition result of the adder 17 is compared with the phase of the high-frequency sine wave equally divided by the first power divider 11. The fast Fourier transform means 18 performs a fast Fourier transform on the comparison result to obtain a signal spectrum. The spectrum display means 19 displays the signal spectrum.

【0004】このような構成の従来の動き検出装置は、
発振器10によって生成された高周波正弦波信号がサー
キュレータ14を介してアンテナ16から発射されると
ともに、このアンテナ16で目標付近の反射波が受信さ
れる。この反射波は、サーキュレータ14を介して加算
器17に入力される。加算器17には送信側から分割さ
れた送信高周波正弦波信号が受信信号に対して同振幅、
逆位相として入力されており、これを反射波と加算する
ことによって静止物体からの反射波の成分を除去し、位
相比較器13で送信高周波正弦波信号との位相を比較す
ることで、移動した物体に当たって変調された反射波成
分のみを抽出するようになっている。このようにして抽
出された物体の動きは、高速フーリエ変換処理手段18
によって周波数軸上に変換され、信号スペクトラムとし
てスペクトラム表示手段19に表示される。
[0004] A conventional motion detecting device having such a configuration is as follows.
The high-frequency sine wave signal generated by the oscillator 10 is emitted from the antenna 16 via the circulator 14, and the antenna 16 receives a reflected wave near the target. This reflected wave is input to the adder 17 via the circulator 14. The transmission high-frequency sine wave signal divided from the transmission side has the same amplitude as the reception signal in the adder 17.
It is input as an opposite phase, and by adding this to the reflected wave, the component of the reflected wave from the stationary object is removed, and the phase comparator 13 compares the phase with the transmitted high-frequency sine wave signal, thereby moving. Only the reflected wave component modulated upon hitting the object is extracted. The motion of the object extracted in this way is converted to the fast Fourier transform processing means 18.
, And is displayed on the spectrum display means 19 as a signal spectrum.

【0005】このような動き検出装置に関する技術は、
例えば特開平9−304525号公報「運動物体探知装
置」に開示されている。
[0005] Techniques relating to such a motion detection device include:
For example, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-304525, entitled "Moving Object Detection Device".

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来提案
された動き検出装置では、上述したように周囲の動きの
ない物体からの反射信号を補償するための補償回路を必
要とするとともに、この補償回路で反射信号の補償を行
ったとしても動きのある物体が複数ある場合にはそれぞ
れの物体からの変調信号が合成されたものしか検出され
ないという問題があった。すなわち、補償回路を用いて
も受信機のダイナミックレンジが広い必要がないため有
用であるが、その一方で付加回路として必要とするにも
かかわらず動きのある物体からの信号を抽出できる場合
が限られていた。したがって、動きのある物体が複数あ
る場合には、抽出した信号を波形として表示したり、ス
ペクトラム表示を行っても目的の物体の動きを判別する
ことができず、信頼性の低い検出結果しか得られなかっ
た。また、動きのない物体が複数有りそれぞれのアンテ
ナからの距離が異なる場合には、アンテナからの距離と
波長で決まる位相差がそれぞれの反射波で異なるため、
受信信号は同じ周波数であるが位相がずれた複数の正弦
波信号が合成された信号となる。したがって、受信信号
の位相は短時間で不規則に変化し、補償回路が必ずしも
効果的にこの変化に追従できるとは限らなかった。
However, the motion detecting apparatus proposed in the prior art requires a compensating circuit for compensating a reflected signal from an object which does not move around as described above. Even if the reflected signal is compensated for, if there are a plurality of moving objects, only a combination of modulated signals from the respective objects is detected. In other words, the use of a compensation circuit is useful because the dynamic range of the receiver does not need to be wide, but on the other hand, it can be used only as an additional circuit to extract signals from a moving object. Had been. Therefore, when there are a plurality of moving objects, the extracted signal cannot be displayed as a waveform or the spectrum display cannot be used to determine the movement of the target object, and only a low-reliability detection result is obtained. I couldn't. Also, when there are multiple objects that do not move and the distance from each antenna is different, the phase difference determined by the distance from the antenna and the wavelength is different for each reflected wave,
The received signal is a signal obtained by combining a plurality of sine wave signals having the same frequency but shifted in phase. Therefore, the phase of the received signal changes irregularly in a short time, and the compensation circuit cannot always follow this change effectively.

【0007】そこで本発明の目的は上述したような補償
回路を用いることなく高精度で微小な動きを検出する動
き検出装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motion detecting device which detects minute motion with high accuracy without using the above-mentioned compensation circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)基準信号を生成する基準信号生成手段と、
(ロ)この基準信号生成手段によって生成された基準信
号の位相に同期して発振信号を生成する発振信号生成手
段と、(ハ)この発振信号生成手段によって生成された
発振信号を電磁波として所定の目標物に対して放射する
とともにこの電磁波が目標物によって反射された反射波
を受信するアンテナと、(ニ)このアンテナによって受
信された反射波の位相と基準信号の位相とを比較するこ
とによって目標物の動きによって変調された変調信号成
分を抽出する位相比較手段と、(ホ)この位相比較手段
によって抽出された変調信号成分をウェーブレット変換
することによって目標物の動きの周波数の変調信号成分
とその周波数近傍のノイズ信号成分とに分離する信号処
理手段とを動き検出装置に具備させる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided (a) reference signal generating means for generating a reference signal;
(B) an oscillation signal generation means for generating an oscillation signal in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generation means; and (c) a predetermined oscillation signal generated by the oscillation signal generation means as an electromagnetic wave. (D) comparing the phase of the reflected wave received by the antenna with the phase of the reference signal by radiating to the target and receiving the reflected wave of the electromagnetic wave reflected by the target; Phase comparison means for extracting a modulation signal component modulated by the movement of the object; and (e) a modulation signal component of the frequency of the movement of the target object by subjecting the modulation signal component extracted by the phase comparison means to a wavelet transform. And a signal processing means for separating the signal into noise signal components near the frequency.

【0009】すなわち請求項1記載の発明では、アンテ
ナから基準信号生成手段によって生成された基準信号の
位相に同期して発振信号生成手段で生成された発振信号
を電磁波として所定の目標物に対して放射させるととも
に、この電磁波が目標物に当たって反射された反射波を
受信させている。そして、位相比較手段でこの反射波の
位相と、基準信号との位相を比較することによって、目
標物体の動きによる位相変調成分を抽出させるようにし
ている。さらに、信号処理手段によって抽出された位相
変調成分に対してウェーブレット変換処理を行って、さ
らに通常のフィルタでは除去できない目標物の動きの周
波数とその周波数近傍のノイズ成分とを分離し、正確な
目標物の動きによる変調信号成分のみを検出するように
している。
In other words, according to the first aspect of the present invention, the oscillation signal generated by the oscillation signal generation means in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generation means from the antenna is used as an electromagnetic wave for a predetermined target. The electromagnetic wave is radiated, and a reflected wave reflected by the electromagnetic wave hitting the target is received. Then, by comparing the phase of the reflected wave with the phase of the reference signal by the phase comparing means, a phase modulation component due to the movement of the target object is extracted. Further, a wavelet transform process is performed on the phase modulation component extracted by the signal processing means, and further, the frequency of the motion of the target object that cannot be removed by a normal filter and a noise component near the frequency are separated, and an accurate target Only the modulation signal component due to the movement of the object is detected.

【0010】請求項2記載の発明では、(イ)基準信号
を生成する基準信号生成手段と、(ロ)この基準信号生
成手段によって生成された基準信号の位相に同期して発
振信号を生成する発振信号生成手段と、(ハ)この発振
信号生成手段によって生成された発振信号を分割する分
割手段と、(ニ)この分割手段によって分割された発振
信号の一方を電磁波として所定の目標物に対して放射す
るとともにこの電磁波が目標物によって反射された反射
波を受信するアンテナと、(ホ)このアンテナによって
受信された反射波の位相と分割手段によって分割された
他方の発振信号の位相とを比較することによって目標物
の動きによって変調された変調信号成分を抽出する位相
比較手段と、(ヘ)この位相比較手段によって抽出され
た変調信号成分をウェーブレット変換することによって
目標物の動きの周波数の変調信号成分とその周波数近傍
のノイズ信号成分とに分離する信号処理手段とを動き検
出装置に具備させる。
According to the second aspect of the present invention, (a) reference signal generating means for generating a reference signal, and (b) an oscillation signal is generated in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generating means. Oscillation signal generation means, (c) division means for dividing the oscillation signal generated by the oscillation signal generation means, and (d) one of the oscillation signals divided by the division means as an electromagnetic wave to a predetermined target. And (e) comparing the phase of the reflected wave received by this antenna with the phase of the other oscillation signal divided by the dividing means. Phase comparing means for extracting a modulated signal component modulated by the movement of the target object, and (f) extracting the modulated signal component extracted by the phase comparing means. And signal processing means for separating the modulated signal component of the frequency of the motion of the target and the noise signal component of the frequency neighborhood is provided to the motion detection device by Eburetto conversion.

【0011】すなわち請求項2記載の発明では、基準信
号生成手段で生成された基準信号に基づいて発振信号生
成手段によって生成された発振信号を分割手段で分割す
るようにしている。そして、アンテナからこの分割手段
によって分割された発振信号の一方を電磁波として所定
の目標物に対して放射させるとともに、この電磁波が目
標物に当たって反射された反射波を受信させている。位
相比較手段では、この反射波の位相と、分割手段で分割
された他方の発振信号の位相とを直接比較することで、
目標物体の動きによる位相変調成分を抽出させるように
している。さらに、信号処理手段によって抽出された位
相変調成分に対してウェーブレット変換処理を行って、
さらに通常のフィルタでは除去できない目標物の動きの
周波数とその周波数近傍のノイズ成分とを分離し、正確
な目標物の動きによる変調信号成分のみを検出するよう
にしている。
That is, according to the second aspect of the present invention, the oscillation signal generated by the oscillation signal generation means is divided by the division means based on the reference signal generated by the reference signal generation means. Then, one of the oscillation signals split by the splitting means is radiated from the antenna to a predetermined target as an electromagnetic wave, and a reflected wave reflected by the electromagnetic wave hitting the target is received. The phase comparing means directly compares the phase of the reflected wave with the phase of the other oscillation signal divided by the dividing means,
The phase modulation component due to the movement of the target object is extracted. Further, by performing a wavelet transform process on the phase modulation component extracted by the signal processing means,
Further, the frequency of the movement of the target that cannot be removed by a normal filter and a noise component near the frequency are separated, and only the modulated signal component due to the accurate movement of the target is detected.

【0012】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
動き検出装置で、位相比較手段は、基準信号生成手段に
よって生成された基準信号の位相に同期して第1局部発
振器信号を生成する第1局部発振手段と、アンテナによ
って受信された反射波の周波数をこの第1局部発信手段
によって生成された第1局部発振器信号の周波数に基づ
いて第1中間周波数に周波数変換しこの第1中間周波数
成分を抽出する第1周波数変換手段と、この第1周波数
変換手段によって第1中間周波数成分が抽出された受信
信号の周波数を基準信号の周波数に基づいて第2中間周
波数に周波数変換しこの第2中間周波数成分を抽出する
第2周波数変換手段とを備えることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the motion detecting device according to the first aspect, the phase comparing means generates the first local oscillator signal in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generating means. A first local oscillator for converting the frequency of the reflected wave received by the antenna into a first intermediate frequency based on the frequency of the first local oscillator signal generated by the first local oscillator; A first frequency converting means for extracting a component, and a frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component is extracted by the first frequency converting means is converted to a second intermediate frequency based on the frequency of the reference signal. A second frequency converting means for extracting an intermediate frequency component.

【0013】すなわち請求項3記載の発明では、第1局
部発信手段で基準信号生成手段によって生成された基準
信号の位相に同期して第1局部発振器信号を生成し、第
1中間周波数変換手段でアンテナによって受信された反
射波の周波数をこの第1局部発信手段によって生成され
た第1局部発振器信号の周波数に基づいて第1中間周波
数に周波数変換しこの第1中間周波数成分を抽出するこ
とによって、アンテナからの受信信号に含まれる高周波
ノイズ成分を除去している。さらに、第2周波数変換手
段により第1周波数変換手段によって第1中間周波数成
分が抽出された受信信号の周波数を基準信号の周波数に
基づいて第2中間周波数に周波数変換しこの第2中間周
波数成分を抽出することによって、目標物の動きによる
変調信号成分を抽出するようにしている。
That is, according to the third aspect of the present invention, the first local oscillator generates the first local oscillator signal in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generator, and the first intermediate frequency converter generates the first local oscillator signal. By converting the frequency of the reflected wave received by the antenna to a first intermediate frequency based on the frequency of the first local oscillator signal generated by the first local oscillator, and extracting the first intermediate frequency component, High frequency noise components included in the signal received from the antenna are removed. Further, the frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component has been extracted by the first frequency converting unit is converted into a second intermediate frequency based on the frequency of the reference signal by the second frequency converting unit, and this second intermediate frequency component is converted. By extracting, a modulation signal component due to the movement of the target is extracted.

【0014】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
動き検出装置で、位相比較手段は、基準信号生成手段に
よって生成された基準信号の位相に同期して第1局部発
振器信号を生成する第1局部発振手段と、基準信号生成
手段によって生成された基準信号の位相に同期して第2
局部発振器信号を生成する第2局部発振手段と、アンテ
ナによって受信された反射波の周波数を第1局部発信手
段によって生成された第1局部発振器信号の周波数に基
づいて第1中間周波数に周波数変換しこの第1中間周波
数成分を抽出する第1周波数変換手段と、この第1周波
数変換手段によって第1中間周波数成分が抽出された受
信信号の周波数を第2局部発信手段によって生成された
第2局部発振器信号の周波数に基づいて第2中間周波数
に周波数変換しこの第2中間周波数成分を抽出する第2
周波数変換手段とを備えることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the motion detection device according to the first aspect, the phase comparing means generates the first local oscillator signal in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generating means. The first local oscillation means and the second local oscillation means synchronize with the phase of the reference signal generated by the reference signal generation means.
A second local oscillator for generating a local oscillator signal; and a frequency converter for converting a frequency of the reflected wave received by the antenna into a first intermediate frequency based on a frequency of the first local oscillator signal generated by the first local oscillator. First frequency converting means for extracting the first intermediate frequency component, and a second local oscillator for generating the frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component has been extracted by the first frequency converting means by the second local transmitting means A second intermediate frequency for converting the frequency to a second intermediate frequency based on the frequency of the signal and extracting the second intermediate frequency component;
Frequency conversion means.

【0015】すなわち請求項4記載の発明では、第1お
よび第2局部発信手段で基準信号生成手段によって生成
された基準信号の位相に同期して第1および第2局部発
振器信号を生成し、第1中間周波数変換手段でアンテナ
によって受信された反射波の周波数をこの第1局部発信
手段によって生成された第1局部発振器信号の周波数に
基づいて第1中間周波数に周波数変換しこの第1中間周
波数成分を抽出することによって、アンテナからの受信
信号に含まれる高周波ノイズ成分を除去している。さら
に、第2周波数変換手段により第1周波数変換手段によ
って第1中間周波数成分が抽出された受信信号の周波数
を第2局部発振器信号の周波数に基づいて第2中間周波
数に周波数変換しこの第2中間周波数成分を抽出するこ
とによって、目標物の動きによる変調信号成分を抽出す
るようにしている。これにより、この局部発振器信号の
周波数を比較的自由に設定することができる。したがっ
て、設計を容易にし、低コスト化を図ることができる。
That is, in the present invention, the first and second local oscillators generate the first and second local oscillator signals in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generator. (1) The frequency of the reflected wave received by the antenna by the intermediate frequency converting means is converted into a first intermediate frequency based on the frequency of the first local oscillator signal generated by the first local oscillator, and the first intermediate frequency component is converted. To extract high-frequency noise components included in the signal received from the antenna. Further, the frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component has been extracted by the first frequency converting means is converted by the second frequency converting means into a second intermediate frequency based on the frequency of the second local oscillator signal. By extracting the frequency component, a modulation signal component due to the movement of the target is extracted. Thus, the frequency of the local oscillator signal can be set relatively freely. Therefore, design can be facilitated and cost can be reduced.

【0016】請求項5記載の発明では、請求項1記載の
動き検出装置で、位相比較手段は、基準信号生成手段に
よって生成された基準信号の位相に同期して第1局部発
振器信号を生成する第1局部発振手段と、基準信号生成
手段によって生成された基準信号の位相に同期して第2
局部発振器信号を生成する第2局部発振手段と、アンテ
ナによって受信された反射波の周波数を第1局部発信手
段によって生成された第1局部発振器信号の周波数に基
づいて第1中間周波数に周波数変換しこの第1中間周波
数成分を抽出する第1周波数変換手段と、この第1周波
数変換手段によって第1中間周波数成分が抽出された受
信信号の周波数を第2局部発信手段によって生成された
第2局部発振器信号の周波数に基づいて第2中間周波数
に周波数変換しこの第2中間周波数成分を抽出する第2
周波数変換手段と、この第2周波数変換手段によって第
2中間周波数成分が抽出された受信信号の周波数を基準
信号の周波数に基づいて第3中間周波数に周波数変換し
この第3中間周波数成分を抽出する第3周波数変換手段
とを備えることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the motion detection device according to the first aspect, the phase comparing means generates the first local oscillator signal in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generating means. The first local oscillation means and the second local oscillation means synchronize with the phase of the reference signal generated by the reference signal generation means.
A second local oscillator for generating a local oscillator signal; and a frequency converter for converting a frequency of the reflected wave received by the antenna into a first intermediate frequency based on a frequency of the first local oscillator signal generated by the first local oscillator. First frequency converting means for extracting the first intermediate frequency component, and a second local oscillator for generating the frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component has been extracted by the first frequency converting means by the second local transmitting means A second intermediate frequency for converting the frequency to a second intermediate frequency based on the frequency of the signal and extracting the second intermediate frequency component;
Frequency converting means for converting the frequency of the received signal from which the second intermediate frequency component has been extracted by the second frequency converting means into a third intermediate frequency based on the frequency of the reference signal, and extracting the third intermediate frequency component And a third frequency conversion unit.

【0017】すなわち請求項5記載の発明では、第1お
よび第2局部発信手段で基準信号生成手段によって生成
された基準信号の位相に同期して第1および第2局部発
振器信号を生成し、第1中間周波数変換手段でアンテナ
によって受信された反射波の周波数をこの第1局部発信
手段によって生成された第1局部発振器信号の周波数に
基づいて第1中間周波数に周波数変換しこの第1中間周
波数成分を抽出することによって、アンテナからの受信
信号に含まれる高周波ノイズ成分を除去している。さら
に、第2周波数変換手段により第1周波数変換手段によ
って第1中間周波数成分が抽出された受信信号の周波数
を第2局部発振器信号の周波数に基づいて第2中間周波
数に周波数変換しこの第2中間周波数成分を抽出するこ
とによって、さらに周波数選択性と検出感度とを向上さ
せることができる。さらに、第3周波数変換手段により
第2周波数変換手段によって第2中間周波数成分が抽出
された受信信号の周波数を基準信号の周波数に基づいて
第3中間周波数に周波数に変換しこの第3中間周波数成
分を抽出することによって、目標物の動きによる変調信
号成分を抽出するようにしている。
That is, in the present invention, the first and second local oscillators generate the first and second local oscillator signals in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generator. (1) The frequency of the reflected wave received by the antenna by the intermediate frequency converting means is converted into a first intermediate frequency based on the frequency of the first local oscillator signal generated by the first local oscillator, and the first intermediate frequency component is converted. To extract high-frequency noise components included in the signal received from the antenna. Further, the frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component has been extracted by the first frequency converting means is converted by the second frequency converting means into a second intermediate frequency based on the frequency of the second local oscillator signal. By extracting frequency components, frequency selectivity and detection sensitivity can be further improved. Further, the third frequency converter converts the frequency of the received signal from which the second intermediate frequency component is extracted by the second frequency converter into a third intermediate frequency based on the frequency of the reference signal, and converts the frequency into a third intermediate frequency. By extracting the modulation signal component due to the movement of the target.

【0018】請求項6記載の発明では、請求項2記載の
動き検出装置で、位相比較手段はアンテナによって受信
された反射波の周波数を分割手段によって分割された他
方の発振信号の周波数に基づいて第1中間周波数に周波
数変換しこの第1中間周波数成分を抽出することを特徴
としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the motion detecting device according to the second aspect, the phase comparing means divides the frequency of the reflected wave received by the antenna based on the frequency of the other oscillation signal divided by the dividing means. It is characterized in that the frequency is converted to a first intermediate frequency and the first intermediate frequency component is extracted.

【0019】すなわち請求項6記載の発明では、直接送
信信号と受信信号とから第1中間周波数に変換して互い
の位相を比較するようにしたので、従来のような補償回
路を不要とし、信号処理手段のウェーブレット変換で高
精度な変調信号を検出するとともに、装置の簡素化と小
型化を図ることができる。
That is, according to the present invention, the direct transmission signal and the reception signal are converted into the first intermediate frequency and the phases are compared with each other. A highly accurate modulated signal can be detected by the wavelet transform of the processing means, and the apparatus can be simplified and downsized.

【0020】請求項7記載の発明では、請求項3記載の
動き検出装置で、第1および第2の周波数変換手段は第
1および第2のミキサであり、発振信号の周波数と第1
局部発振器信号の周波数との差と基準信号の周波数とを
一致させていることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the motion detection device according to the third aspect, the first and second frequency conversion means are first and second mixers, and the frequency of the oscillation signal and the first
The difference between the frequency of the local oscillator signal and the frequency of the reference signal is matched.

【0021】請求項8記載の発明では、請求項4記載の
動き検出装置で、第1および第2の周波数変換手段は第
1および第2のミキサであり、発振信号の周波数と第1
局部発振器信号の周波数との差と第2局部発振器信号基
準信号の周波数とを一致させていることを特徴としてい
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the motion detecting device according to the fourth aspect, the first and second frequency conversion means are first and second mixers, and the frequency of the oscillation signal and the first
The difference between the frequency of the local oscillator signal and the frequency of the second local oscillator signal reference signal is matched.

【0022】請求項9記載の発明では、請求項5記載の
動き検出装置で、第3の周波数変換手段は第3のミキサ
であり、第2周波数変換手段によって第2中間周波数成
分が抽出された受信信号の周波数と基準信号の周波数と
を一致させていることを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in the motion detecting apparatus according to the fifth aspect, the third frequency converting means is a third mixer, and the second intermediate frequency component is extracted by the second frequency converting means. The frequency of the received signal and the frequency of the reference signal are matched.

【0023】すなわち請求項7〜請求項9記載の発明で
は、ミキサにより位相比較を行い、各周波数を実質的に
一致させるようにすることで、位相変調信号成分を更に
高感度に検出することができる。
In other words, in the inventions according to the seventh to ninth aspects, the phase modulation signal component is compared with each other so that the respective frequencies are substantially matched, so that the phase modulation signal component can be detected with higher sensitivity. it can.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0025】[0025]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【0026】第1の実施例 First Embodiment

【0027】図1は本発明の第1の実施例における動き
検出装置の原理的構成の概要を表わしたものである。こ
の動き検出装置は、アンテナ20を備え、このアンテナ
20から高周波電磁波を目標物体周辺に放射するととも
に、その物体による反射波を受信する。さらに動き検出
装置は、基準信号を生成する基準信号生成手段21と、
この基準信号生成手段21によって生成された基準信号
の位相に同期して物体へ電磁波を放射するための高周波
信号を生成する発振手段22と、この発振手段22によ
って生成された高周波信号をアンテナ20へ伝送すると
ともにアンテナ20からの受信信号を位相比較手段23
へ伝送するサーキュレータ24とを有している。さら
に、サーキュレータ24から伝送された受信信号を基準
信号生成手段21によって生成された基準信号に基づい
て位相比較を行う位相比較手段23と、この位相比較手
段23の位相比較結果に対して信号処理を行うための信
号処理手段25とを備えている。
FIG. 1 shows an outline of a principle configuration of a motion detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention. The motion detection device includes an antenna 20, radiates a high-frequency electromagnetic wave from the antenna 20 around a target object, and receives a reflected wave from the object. Further, the motion detection device includes a reference signal generation unit 21 that generates a reference signal;
Oscillating means 22 for generating a high-frequency signal for radiating an electromagnetic wave to an object in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference signal generating means 21, and transmitting the high-frequency signal generated by the oscillating means 22 to the antenna 20. The phase comparing means 23 transmits and receives the signal from the antenna 20.
And a circulator 24 for transmission to the Further, a phase comparison unit 23 that performs a phase comparison of the received signal transmitted from the circulator 24 based on the reference signal generated by the reference signal generation unit 21, and performs signal processing on the phase comparison result of the phase comparison unit 23. And a signal processing means 25 for performing the processing.

【0028】このような構成の動き検出装置は、基準信
号生成手段21によって生成された基準信号の位相に同
期させて発振手段22で高周波信号を生成し、これをサ
ーキュレータ23経由で高周波電磁波としてアンテナ2
0から目標物体周辺に放射する。アンテナ20から放射
された高周波電磁波は、数ヘルツ(Hz)程度の周期の
微小な動き、あるいは振動を有する物体やその周辺の動
きのない物体によって反射される。この動き検出装置は
これを反射波としてアンテナ20で受信する。アンテナ
20で反射波を受信すると、サーキュレータ24によっ
てこの受信信号が位相比較手段23に伝送されるように
なっている。位相比較手段23は、基準信号生成手段2
1によって生成された基準信号の位相を基準として生成
された局部発振器信号の周波数を局部発振周波数とする
スーパーヘテロダイン方式の位相比較器であり、これに
よって目標物体の動き(振動)の周期から十分に離れた
周期の高周波ノイズ成分を除去し、これを目標物体の動
きによって変調された変調信号として検出する。このよ
うにして検出された変調信号は、さらに信号処理手段2
5によってウェーブレット変換処理を行い、目標物体の
動きによって変調された変調信号成分と、その近傍周波
数で通常のフィルタ処理では完全に除去することができ
ないノイズ信号成分とを分離し、目標物体の動きによっ
て変調された変調信号成分のみを効果的に抽出する。こ
れにより従来のような補償回路を設けることなく、効果
的にかつ高精度に動きのある物体によって発生した変調
信号成分のみを抽出することができる。
In the motion detecting apparatus having such a configuration, a high-frequency signal is generated by an oscillating unit 22 in synchronization with the phase of a reference signal generated by a reference signal generating unit 21, and the high-frequency signal is converted to a high-frequency electromagnetic wave via a circulator 23. 2
Radiates from 0 to around the target object. The high-frequency electromagnetic wave radiated from the antenna 20 is reflected by a minute movement having a period of about several hertz (Hz), or an object having vibration or an object having no movement around the object. This motion detection device receives this as a reflected wave by the antenna 20. When a reflected wave is received by the antenna 20, the circulator 24 transmits the received signal to the phase comparing means 23. The phase comparison means 23 is a reference signal generation means 2
1 is a superheterodyne type phase comparator that uses the frequency of a local oscillator signal generated based on the phase of the reference signal generated by the reference signal 1 as a local oscillation frequency. A high frequency noise component having a distant cycle is removed, and this is detected as a modulated signal modulated by the movement of the target object. The modulated signal detected in this way is further processed by the signal processing means 2.
5, a wavelet transform process is performed to separate a modulated signal component modulated by the motion of the target object from a noise signal component that cannot be completely removed by normal filter processing at a frequency near the modulated signal component. Only the modulated signal component is effectively extracted. Accordingly, it is possible to effectively and accurately extract only a modulation signal component generated by a moving object without providing a conventional compensation circuit.

【0029】以下ではこのような第1の実施例における
動き検出装置について具体的に説明する。
Hereinafter, the motion detecting apparatus according to the first embodiment will be described in detail.

【0030】図2は第1の実施例における動き検出装置
の構成要部を具体的に表わしたものである。この動き検
出装置は、高周波電磁波の放射とその反射波を受信する
アンテナ30と、このアンテナ30から放射される高周
波電磁波を生成するための高周波信号を生成する発振器
31と、アンテナ30で受信された反射波から物体の動
きによって変調された変調信号成分を検出する受信機3
2とを備えている。さらに、サーキュレータ33を備え
ており、この発振器31からの高周波信号をアンテナ3
0に伝送するとともにこのアンテナ30で受信された反
射波を受信信号として受信機32に伝送することができ
るようになっている。受信機32は、スーパーヘテロダ
イン方式の位相比較器を有しており、その局部発振周波
数を有する局部発振器信号の位相基準となる基準信号を
生成する第2局部発振器34を備えている。この第2局
部発振器34で生成された基準信号は、発振器31に供
給されている。
FIG. 2 specifically shows the main components of the motion detecting apparatus according to the first embodiment. The motion detection device includes an antenna 30 that receives radiation of a high-frequency electromagnetic wave and a reflected wave thereof, an oscillator 31 that generates a high-frequency signal for generating a high-frequency electromagnetic wave radiated from the antenna 30, and an antenna 30 that receives the signal. Receiver 3 for detecting a modulated signal component modulated by the motion of an object from a reflected wave
2 is provided. Further, a circulator 33 is provided, and a high-frequency signal from the oscillator 31 is transmitted to the antenna 3.
0, and the reflected wave received by the antenna 30 can be transmitted to the receiver 32 as a reception signal. The receiver 32 has a superheterodyne phase comparator, and includes a second local oscillator 34 that generates a reference signal serving as a phase reference of a local oscillator signal having the local oscillation frequency. The reference signal generated by the second local oscillator 34 is supplied to the oscillator 31.

【0031】さらにこの動き検出装置は、受信機32に
よって検出された変調信号をディジタル信号に変換する
アナログディジタル変換器(Analog-Digital Converte
r:以下、ADコンバータと略す。)35と、このAD
コンバータ35によって変換されたディジタル信号に対
してウェーブレット変換処理を行うウェーブレット変換
処理手段36と、このウェーブレット変換処理手段36
で変換処理された結果を波形表示する波形表示手段37
とを有している。また動き検出装置は、ウェーブレット
変換処理手段36で抽出された変調信号成分に高速フー
リエ変換を行うフーリエ変換処理手段38と、この高速
フーリエ変換処理手段38によって得られた信号スペク
トラムを表示するスペクトラム表示手段39とを有して
いる。
Further, the motion detecting device converts the modulated signal detected by the receiver 32 into a digital signal (Analog-Digital Converte).
r: hereinafter abbreviated as AD converter. ) 35 and this AD
A wavelet transform processing means 36 for performing a wavelet transform process on the digital signal converted by the converter 35;
Display means 37 for displaying a waveform of the result of the conversion process
And Further, the motion detection device includes a Fourier transform processing means 38 for performing a fast Fourier transform on the modulated signal component extracted by the wavelet transform processing means 36, and a spectrum display means for displaying a signal spectrum obtained by the fast Fourier transform processing means 38. 39.

【0032】発振器31は、第1発振器40と、第2位
相同期ループ(Phase-Locked Loop:以下、PLLと略
す。)回路41とを備えている。第2PLL回路41
は、受信機32の第2局部発振器34で生成された基準
信号が入力されており、この基準信号の位相に同期し、
この基準信号の周波数を有する第1発振器基準信号を第
1発振器40に供給する。第1発振器40はこの第1発
振器基準信号の位相に同期し、その周波数に応じて所定
の高周波正弦波信号を生成する。第1発振器40によっ
て生成された高周波正弦波信号は、サーキュレータ33
を介してアンテナ30から高周波電磁波として放射され
る。
The oscillator 31 includes a first oscillator 40 and a second phase-locked loop (hereinafter, abbreviated as PLL) circuit 41. Second PLL circuit 41
Receives the reference signal generated by the second local oscillator 34 of the receiver 32, synchronizes with the phase of the reference signal,
A first oscillator reference signal having the frequency of the reference signal is supplied to the first oscillator 40. The first oscillator 40 is synchronized with the phase of the first oscillator reference signal and generates a predetermined high-frequency sine wave signal according to the frequency. The high frequency sine wave signal generated by the first oscillator 40
And is radiated from the antenna 30 as high-frequency electromagnetic waves.

【0033】受信機32は、第2局部発振器34によっ
て生成された基準信号の位相に同期させてこの基準信号
の周波数を有する第1局部発振器基準信号を生成する第
1PLL回路42と、この第1PLL回路42によって
生成された第1局部発振器基準信号に同期し、その周波
数に応じて所定の周波数の局部発振器信号を生成する第
1局部発振器43とを備えている。また、受信機32
は、サーキュレータ33から入力される受信信号を低雑
音で増幅する第1低雑音増幅器44と、第1局部発振器
43によって生成された局部発振器信号が入力されこの
第1低雑音増幅器44によって増幅された信号の周波数
を第1中間周波数に周波数変換する第1ミキサ45と、
この第1ミキサ45に接続され第1中間周波数を通過帯
域とした狭帯域バンドパスフィルタである第1フィルタ
46とを有している。さらに第1フィルタ46によって
周波数選択された信号を低雑音で増幅する第2低雑音増
幅器47と、第2局部発振器34によって生成された基
準信号が入力され第2低雑音増幅器47によって増幅さ
れた信号から所望の位相変調信号を検出するための第2
ミキサ48と、この第2ミキサ48に接続され目標物体
の動きの周波数を通過帯域とした低域通過フィルタであ
る第2フィルタ49とを備えている。
The receiver 32 includes a first PLL circuit 42 for generating a first local oscillator reference signal having the frequency of the reference signal in synchronization with the phase of the reference signal generated by the second local oscillator 34, and the first PLL circuit. A first local oscillator that is synchronized with the first local oscillator reference signal generated by the circuit and generates a local oscillator signal having a predetermined frequency according to the frequency. Also, the receiver 32
The first low noise amplifier 44 amplifies the received signal input from the circulator 33 with low noise, and the local oscillator signal generated by the first local oscillator 43 is input and amplified by the first low noise amplifier 44. A first mixer 45 for converting the frequency of the signal to a first intermediate frequency;
A first filter 46 is connected to the first mixer 45 and is a narrow band-pass filter having a first intermediate frequency as a pass band. Further, a second low-noise amplifier 47 amplifies the signal selected by the first filter 46 with low noise, and a signal to which a reference signal generated by the second local oscillator 34 is input and amplified by the second low-noise amplifier 47 For detecting a desired phase modulation signal from the
A mixer 48 and a second filter 49 that is connected to the second mixer 48 and that is a low-pass filter that uses a frequency of the motion of the target object as a pass band.

【0034】次にこのような構成の動き検出装置の動作
について説明する。
Next, the operation of the motion detecting device having such a configuration will be described.

【0035】受信機32の第2局部発振器34によって
生成された基準信号は、発振器31の第2PLL回路4
1および受信機32の第1PLL回路42および第2ミ
キサ48に供給されている。第2PLL回路41は、こ
の基準信号の位相に同期して第1発振器基準信号を第1
発振器40に供給する。第1発振器40は、この第1発
振器基準信号に同期して周波数f0の高周波正弦波信号
を生成する。すなわち、高周波正弦波信号は、第2局部
発振器34によって生成された基準信号の位相に同期し
ている。この高周波正弦波信号は、サーキュレータ33
を介してアンテナ30から外部に送信信号STXとして送
出される。ここで送信信号STXが、時間軸上で次の
(1)式のように表わされるものとする。
The reference signal generated by the second local oscillator 34 of the receiver 32 is connected to the second PLL circuit 4 of the oscillator 31.
1 and the first PLL circuit 42 and the second mixer 48 of the receiver 32. The second PLL circuit 41 synchronizes the first oscillator reference signal with the first signal in synchronization with the phase of the reference signal.
It is supplied to the oscillator 40. The first oscillator 40 generates a high-frequency sine wave signal having a frequency f 0 in synchronization with the first oscillator reference signal. That is, the high-frequency sine wave signal is synchronized with the phase of the reference signal generated by the second local oscillator 34. This high frequency sine wave signal is
Is transmitted as a transmission signal STX from the antenna 30 to the outside through the antenna. Here, it is assumed that the transmission signal S TX is represented on the time axis as in the following equation (1).

【0036】STX=cos(2πf0t) ・・・(1)S TX = cos (2πf 0 t) (1)

【0037】この送信信号は、主にアンテナ30の前面
にある様々な物体によって反射されることになる。この
うち、再びアンテナ30で受信される反射波は、これら
複数の反射信号が合成されたものとなる。このような反
射波は、物体に動き(振動)があるものからの反射波で
あってその動き(振動)によって振幅および位相が変調
された反射波と、物体が例えば壁のように動きのないも
のからの反射波であってアンテナ30からその物体まで
の距離と送信信号の波長で一意的に決まる位相差が送信
信号に対して付加されたのみの反射波とに区別すること
ができる。前者は変調信号であり、後者は無変調信号で
ある。ここでは、変調信号のうち振幅変調信号を検出す
るより位相変調信号を検出する方が感度が良いため、位
相変調信号についてのみ着目する。この位相変調信号S
RXは、次の(2)式のように表わされる。
This transmission signal is reflected mainly by various objects in front of the antenna 30. Of these, the reflected wave received by the antenna 30 is a composite of these multiple reflected signals. Such a reflected wave is a reflected wave from an object having motion (vibration), the reflected wave of which amplitude and phase are modulated by the motion (vibration), and a reflected wave whose object does not move like a wall, for example. It can be distinguished from a reflected wave which is a reflected wave only from a transmitted signal and which has a phase difference uniquely determined by the distance from the antenna 30 to the object and the wavelength of the transmitted signal. The former is a modulated signal, and the latter is a non-modulated signal. Here, since it is more sensitive to detect the phase modulation signal than to detect the amplitude modulation signal among the modulation signals, attention is paid only to the phase modulation signal. This phase modulation signal S
RX is represented by the following equation (2).

【0038】 SRX=cos(2πf0t+θ(t))+cos(2πf0t+φ(t)) ・・・(2)S RX = cos (2πf 0 t + θ (t)) + cos (2πf 0 t + φ (t)) (2)

【0039】この(2)式で表わされる位相変調信号S
RXの第1項は、動きのある物体からの反射波の位相変調
信号を示している。θ(t)は、物体の動きによる変調
信号成分である。また、位相変調信号SRXの第2項は、
動きのない物体からの反射波が複数合成された結果とし
ての位相変調信号を示している。φ(t)は、複数の物
体から反射されアンテナ30からの距離の相違によって
様々なタイミングで受信されるために生じるランダムな
変調信号成分であり、高周波ノイズ信号成分である。
The phase modulation signal S represented by the equation (2)
The first term of RX shows a phase modulation signal of a reflected wave from a moving object. θ (t) is a modulation signal component due to the motion of the object. The second term of the phase modulation signal S RX is
9 shows a phase modulation signal as a result of combining a plurality of reflected waves from a stationary object. φ (t) is a random modulated signal component that is reflected from a plurality of objects and is received at various timings due to differences in distance from the antenna 30, and is a high-frequency noise signal component.

【0040】このように(2)式で表わされる位相変調
信号SRXが反射波としてアンテナ30で受信されると、
サーキュレータ33によって受信機32に伝送される。
受信機32は、第2局部発振器34によって生成された
基準信号の位相に同期した発振信号の周波数を局部発振
周波数とするスーパーヘテロダイン方式の位相比較器で
ある。受信機32に入力された反射波は、まず第1低雑
音増幅器44で増幅され、第1ミキサ45に入力され
る。
When the phase modulated signal S RX represented by the equation (2) is received by the antenna 30 as a reflected wave,
It is transmitted to the receiver 32 by the circulator 33.
The receiver 32 is a superheterodyne phase comparator that uses a frequency of an oscillation signal synchronized with the phase of the reference signal generated by the second local oscillator 34 as a local oscillation frequency. The reflected wave input to the receiver 32 is first amplified by the first low noise amplifier 44 and input to the first mixer 45.

【0041】ここで、第1局部発振器43によって生成
される局部発振器信号の周波数をf LO1、第2局部発振
器34によって生成される基準信号の周波数をfLO2
すると、第1局部発振器43によって生成される局部発
振器信号SLO1と、基準信号SL O2は次の(3)、(4)
式で表わされるものとする。
Here, generated by the first local oscillator 43
The frequency of the local oscillator signal LO1, 2nd local oscillation
The frequency of the reference signal generated by theLO2When
Then, the local oscillator generated by the first local oscillator 43
Vibrator signal SLO1And the reference signal SL O2Is the following (3), (4)
It is assumed to be represented by an equation.

【0042】SLO1=cos(2πfLO1t) ・・・
(3) SLO2=cos(2πfLO2t) ・・・(4)
S LO1 = cos (2πf LO1 t)
(3) S LO2 = cos (2πf LO2 t) (4)

【0043】第1ミキサ45は、第1低雑音増幅器44
によって増幅された変調信号と、第1局部発振器43に
よって生成された局部発振器信号SLO1との積が演算さ
れる。そして、この積のうち差周波数成分を選択するこ
とによって、第1中間周波数成分の変調信号が検出され
る。この検出された変調信号SIF1は、次の(5)式で
表わされる。
The first mixer 45 includes a first low noise amplifier 44
The product of the modulated signal amplified by the above and the local oscillator signal S LO1 generated by the first local oscillator 43 is calculated. Then, a modulation signal of the first intermediate frequency component is detected by selecting a difference frequency component from the product. The detected modulated signal S IF1 is expressed by the following equation (5).

【0044】 SIF1=(1/2)[cos{2π(f0−fLO1)t+θ(t)} +cos{2π(f0−fLO1)t+φ(t)}] ・・・(5)S IF1 = (1/2) [cos {2π (f 0 −f LO1 ) t + θ (t)} + cos {2π (f 0 −f LO1 ) t + φ (t)}] (5)

【0045】このように第1ミキサ45によって第1中
間周波数成分に変換された変調信号は、第1フィルタ4
6に入力される。ここで、φ(t)は上述したようにラ
ンダムノイズであり、θ(t)と比較して高周波成分を
有しているため、第1フィルタ46に適当な通過帯域幅
を持つバンドパスフィルタを適用することによって、こ
のφ(t)を含む高周波成分を容易に除去できる。した
がって、第1フィルタ46からは(5)式で表わされる
IF1のうち第1項のみが出力される。その後、第2低
雑音増幅器47に入力されて増幅され、第2ミキサ48
に入力される。
The modulated signal thus converted into the first intermediate frequency component by the first mixer 45 is supplied to the first filter 4
6 is input. Here, φ (t) is random noise as described above and has a high frequency component as compared with θ (t), so that a band-pass filter having an appropriate pass band width is used for the first filter 46. By applying, high-frequency components including φ (t) can be easily removed. Therefore, the first filter 46 outputs only the first term of S IF1 expressed by the equation (5). Thereafter, the signal is input to the second low noise amplifier 47 and amplified, and the second mixer 48
Is input to

【0046】第2ミキサ48は、第2低雑音増幅器47
によって増幅された変調信号と、第2局部発振器34に
よって生成された基準信号SLO2との積が演算される。
そして、この積のうち差周波数成分を選択することによ
って、第2中間周波数成分の変調信号が検出される。こ
こで、次の(6)式で表わされる関係が成立するとき、
第2中間周波数成分の変調信号は次の(7)式で表わさ
れる。
The second mixer 48 includes a second low noise amplifier 47
The product of the modulated signal amplified by the above and the reference signal S LO2 generated by the second local oscillator 34 is calculated.
Then, a modulation signal of the second intermediate frequency component is detected by selecting a difference frequency component from the product. Here, when the relationship represented by the following equation (6) holds,
The modulated signal of the second intermediate frequency component is expressed by the following equation (7).

【0047】f0−fLO1=fLO2 ・・・(6) SIF2=(1/2)cos(θ(t)) ・・・(7)F 0 −f LO1 = f LO2 (6) S IF2 = (1 /) cos (θ (t)) (7)

【0048】すなわち、(6)式の関係が成立すると
き、第2フィルタ49から出力された検出信号は(7)
式で表わされるように、物体の動きによって変調された
位相変調成分のみを検出することができる。したがっ
て、この式で表わされる周波数を通過帯域とした低域通
過フィルタである第2フィルタ49に入力されて、S
IF2に含まれる不要なノイズ成分が除去されて、目標物
体の動きを表わす変調信号成分を検出する。このように
第1局部発振器43の位相と第2局部発振器34の位相
とは同期している。また、第1発振器40の位相と第1
局部発振器43の位相とは、ともに第2局部発振器34
の位相に同期している。したがって、第2ミキサ48
は、アンテナ30からの送信信号と、アンテナ30への
受信信号の位相を比較することになり、この位相比較結
果が動きのある物体からの変調信号として検出すること
ができる。ただし、(6)式のように第1発振器40が
生成する正弦波の周波数f0と第1局部発振器43が生
成する局部発振器信号の周波数fLO1との差が、第2局
部発振器34が生成する基準信号の周波数fLO2と同じ
である必要がないが、同じである場合検出確度を高める
ことができるので、これら周波数が(6)式の関係であ
ることが望ましい。
That is, when the relationship of the expression (6) holds, the detection signal output from the second filter 49 is expressed by the following expression (7).
As represented by the equation, only the phase modulation component modulated by the motion of the object can be detected. Therefore, the signal is input to the second filter 49, which is a low-pass filter having a pass band of the frequency represented by this equation, and
Unnecessary noise components included in IF2 are removed, and a modulated signal component representing the motion of the target object is detected. Thus, the phase of the first local oscillator 43 and the phase of the second local oscillator 34 are synchronized. Further, the phase of the first oscillator 40 and the first
The phase of the local oscillator 43 is the same as that of the second local oscillator 34.
Phase. Therefore, the second mixer 48
Is to compare the phase of the transmission signal from the antenna 30 with the phase of the reception signal to the antenna 30, and the result of this phase comparison can be detected as a modulated signal from a moving object. However, the difference between the frequency f 0 of the sine wave generated by the first oscillator 40 and the frequency f LO1 of the local oscillator signal generated by the first local oscillator 43 as expressed by the equation (6) is generated by the second local oscillator 34. It is not necessary to be the same as the frequency f LO2 of the reference signal, but if it is the same, the detection accuracy can be increased.

【0049】ところで第1の実施例における動き検出装
置では、受信機32の第2ミキサ49を介して検出され
た第2中間周波数成分を有する信号SIF2は、第2フィ
ルタ49では、変調信号θ(t)の周波数近傍のノイズ
成分が含まれる場合、従来の動き検出装置で用いられて
いたフィルタ処理ではこれら成分を除去することができ
ない場合がある。例えば目標物体の動きによる変調信号
の強度が、その変調信号の周波数近傍のノイズ成分とそ
の強度が同程度か大きい場合については、フーリエ変換
処理を用いた従来のフィルタ処理でノイズ成分を除去す
ることができるが、ノイズ成分の方が大きい場合、これ
までのフーリエ変換処理では信号強度の小さい変調信号
はノイズフロアに埋もれて検出することができない。
In the motion detecting apparatus according to the first embodiment, the signal S IF2 having the second intermediate frequency component detected via the second mixer 49 of the receiver 32 is converted into a modulated signal θ by the second filter 49. When noise components near the frequency of (t) are included, there are cases where these components cannot be removed by the filter processing used in the conventional motion detection device. For example, if the intensity of the modulation signal due to the movement of the target object is equal to or greater than the intensity of the noise component near the frequency of the modulation signal, the noise component should be removed by conventional filtering using Fourier transform processing. However, when the noise component is larger, the modulated signal having a small signal intensity cannot be detected because it is buried in the noise floor in the conventional Fourier transform processing.

【0050】そこで第1の実施例における動き検出装置
は、ウェーブレット変換処理手段36と高速フーリエ変
換処理手段38とを備え、ウェーブレット変換処理によ
る信号処理を行って目標物体の微小な動きを検出するよ
うにしている。すなわち受信機32で検出された目標物
体の動きによる位相変調信号は、ADコンバータ35に
入力される。ADコンバータ35はこの位相変調信号を
サンプリングしてディジタル信号に変換し、ウェーブレ
ット変換処理手段36に対してその出力ディジタル信号
を出力する。ウェーブレット変換処理手段36は、この
サンプリングされた2n(nは自然数)個のディジタル
信号に対してウェーブレット変換を行う。
Therefore, the motion detecting apparatus according to the first embodiment includes a wavelet transform processing means 36 and a fast Fourier transform processing means 38, and performs signal processing by wavelet transform processing to detect a minute motion of a target object. I have to. That is, the phase modulation signal based on the movement of the target object detected by the receiver 32 is input to the AD converter 35. The AD converter 35 samples the phase modulated signal, converts it into a digital signal, and outputs the output digital signal to the wavelet transform processing means 36. The wavelet transform processing means 36 performs a wavelet transform on the sampled 2 n (n is a natural number) digital signals.

【0051】このウェーブレット変換は、2n個のディ
ジタル信号に対して基底関数と呼ばれる基本となる関数
に分解するような変換を行い、信号を“n+1”個の周
波数成分に変換する。この際、変換された各信号の時間
情報はそのまま保たれることを特徴としている。このよ
うに変換されるディジタル信号は基底関数によって変換
されるため、この基底関数として適当な関数を選択する
ことによって、上述した変調信号θ(t)と、その周波
数近傍のノイズ成分とを分離することができる。ウェー
ブレット変換処理手段36で“n+1”個の周波数成分
に変換されると、周波数軸上にこの変換結果のうち、分
離された変調信号θ(t)の周波数近傍のノイズ成分を
除去し、目標物体からの変調信号θ(t)のみを抽出し
て波形表示手段37で表示させる。さらに、ウェーブレ
ット変換処理手段36でウェーブレット変換された変調
信号は、高速フーリエ変換処理手段38で高速フーリエ
変換により周波数軸上の信号スペクトラムを生成し、ス
ペクトラム表示手段39で表示させることにより、従来
のスペクトラム表示より高精度に目標物体の微小な動き
を検出することができる。また、ウェーブレット変換後
の処理結果は、周波数領域と時間領域とにまたがったも
のであるため、必要な周波数成分の信号波形を得ること
ができる。従来のようなフーリエ変換処理だけでは周波
数の情報しか得ることができず、検出信号に含まれるノ
イズ成分の信号強度が大きい場合や検出信号が複数の周
波数成分を含む場合には、検出対象の信号の判別ができ
ないばかりか、周波数領域だけの情報からは、検出した
信号が必ず目標物体から発生したものであるかを判断す
ることができず、信頼性に乏しい結果しか得ることがで
きなかった。しかしながら、上述したようにウェーブレ
ット変換処理を行うことで、所望の信号を時間領域およ
び周波数領域の波形として得ることができるので、目標
の物体の動きの判別が容易となり、検出信号の信頼性を
各段に向上させることができる。
In the wavelet transform, 2 n digital signals are converted so as to be decomposed into basic functions called basis functions, and the signals are converted into “n + 1” frequency components. At this time, the time information of each converted signal is kept as it is. Since the digital signal thus converted is converted by a basis function, by selecting an appropriate function as the basis function, the above-described modulated signal θ (t) is separated from a noise component near the frequency. be able to. When converted into “n + 1” frequency components by the wavelet transform processing means 36, a noise component near the frequency of the separated modulated signal θ (t) is removed from the conversion result on the frequency axis, and the target object Is extracted and displayed by the waveform display means 37. Further, the modulated signal subjected to the wavelet transform by the wavelet transform processing means 36 generates a signal spectrum on the frequency axis by fast Fourier transform by the fast Fourier transform processing means 38 and displays the signal spectrum on the spectrum display means 39 to obtain the conventional spectrum. A minute movement of the target object can be detected with higher accuracy than the display. Further, since the processing result after the wavelet transform covers the frequency domain and the time domain, a signal waveform of a necessary frequency component can be obtained. Only the information of the frequency can be obtained only by the conventional Fourier transform processing, and when the signal strength of the noise component included in the detection signal is large or when the detection signal includes a plurality of frequency components, the signal to be detected is Not only cannot be determined, but also from the information only in the frequency domain, it cannot be determined whether the detected signal is always generated from the target object, and only a result with poor reliability can be obtained. However, by performing the wavelet transform processing as described above, a desired signal can be obtained as a waveform in the time domain and the frequency domain, so that the motion of the target object can be easily determined, and the reliability of the detection signal can be improved. Can be improved step by step.

【0052】このように第1の実施例における動き検出
装置は、第2局部発振器34によって生成される基準信
号に同期させて発振器31からアンテナ30を介して高
周波電磁波を送出させている。この送出された高周波電
磁波は、物体によって反射され、動きのある物体からの
変調反射波や動きのない物体から各種反射波などの合成
反射波としてアンテナ30で受信される。アンテナ30
で受信された反射波は変調信号として受信機32で受信
される。受信機32では第2局部発振器34によって生
成された基準信号に同期させて第1局部発振器43によ
って生成された局部発振器信号の局部発振周波数による
スーパーヘテロダイン方式の位相比較器を採用してい
る。まず第1局部発振器43によって生成された局部発
振器信号が入力される第1のミキサ45により第1中間
周波数に変換して物体の動きの周波数から十分に離れた
周期の高周波ノイズ信号成分を除去し、第2局部発振器
34によって生成された基準信号が入力される第2のミ
キサ48で第2中間周波数に変換して物体の動きによっ
て変調された位相変調信号成分のみが検出される。この
ように第2ミキサ48で送信信号と受信信号との位相を
比較することで、動きのある物体によって変調された位
相変調信号成分を、従来のような補償回路を用いること
なく検出している。さらに検出された位相変調信号成分
は、ウェーブレット変換手段により、基底関数と呼ばれ
る基本となる関数に分解し、位相変調信号とその周波数
近傍のノイズ成分とを効果的に分離することで、物体の
微小な動きをも検出するようにしている。
As described above, the motion detecting apparatus according to the first embodiment transmits a high-frequency electromagnetic wave from the oscillator 31 via the antenna 30 in synchronization with the reference signal generated by the second local oscillator 34. The transmitted high-frequency electromagnetic wave is reflected by the object and received by the antenna 30 as a composite reflected wave such as a modulated reflected wave from a moving object or various reflected waves from a non-moving object. Antenna 30
Is received by the receiver 32 as a modulated signal. The receiver 32 employs a superheterodyne phase comparator based on the local oscillation frequency of the local oscillator signal generated by the first local oscillator 43 in synchronization with the reference signal generated by the second local oscillator. First, the first mixer 45 to which the local oscillator signal generated by the first local oscillator 43 is input is converted into a first intermediate frequency to remove a high-frequency noise signal component having a cycle sufficiently separated from the frequency of the motion of the object. The second mixer 48 to which the reference signal generated by the second local oscillator 34 is input is converted into a second intermediate frequency, and only the phase modulation signal component modulated by the motion of the object is detected. By comparing the phases of the transmission signal and the reception signal in the second mixer 48 in this manner, a phase modulation signal component modulated by a moving object is detected without using a conventional compensation circuit. . Further, the detected phase modulation signal component is decomposed by a wavelet transform means into a basic function called a basis function, and the phase modulation signal is effectively separated from a noise component in the vicinity of its frequency, thereby minimizing the minuteness of the object. It also detects unnatural movements.

【0053】第2の実施例 Second Embodiment

【0054】第1の実施例における動き検出装置は、第
2局部発振器34によって生成される基準信号の位相を
基準としていたが、第2の実施例における動き検出装置
では基準発振器を設け、第2ミキサ48に入力される局
部発振器信号の周波数を自由に設定できるようにしてい
る。
The motion detecting apparatus according to the first embodiment is based on the phase of the reference signal generated by the second local oscillator 34. However, the motion detecting apparatus according to the second embodiment is provided with a reference oscillator. The frequency of the local oscillator signal input to the mixer 48 can be freely set.

【0055】図3は本発明の第2の実施例における動き
検出装置の構成の概要を表わしたものである。ただし、
図2に示す第1の実施例における動き検出装置と同一部
分には、同一符号を付し、適宜説明を省略する。第2の
実施例における動き検出装置が第1の実施例における動
き検出装置と異なる点は、基準発振器50を備えるとと
もに、受信機内部に第2局部発振器51と、第3PLL
回路52とを備えているところである。すなわち、基準
発振器50によって生成された基準信号は、発振器31
と、受信機53に供給される。発振器31に入力された
基準信号は、第2PLL回路41に入力され、第2PL
L回路41はこの基準信号の位相に同期してこの基準信
号の周波数を有する第1発振器基準信号を第1発振器4
0に供給する。一方、受信機53に供給された基準信号
は、第1および第3PLL回路42、52に入力され
る。第1PLL回路42は、基準発振器50によって生
成された基準信号の位相に同期させてこの基準信号の周
波数を有する第1局部発振器基準信号を生成し、第1局
部発振器43に対して出力する。第3PLL回路52
は、この基準信号の位相に同期して、基準信号の周波数
の第2局部発振器基準信号を生成する。この第2局部発
振器基準信号は、第2部局発振器51に入力され、所定
の周波数fLO2の局部発振器信号を生成し、第2ミキサ
48に対して出力する。
FIG. 3 shows the outline of the configuration of the motion detecting apparatus according to the second embodiment of the present invention. However,
The same parts as those of the motion detection device according to the first embodiment shown in FIG. The difference between the motion detecting device of the second embodiment and the motion detecting device of the first embodiment is that the motion detecting device includes a reference oscillator 50, a second local oscillator 51 inside a receiver, and a third PLL.
The circuit 52 is provided. That is, the reference signal generated by the reference oscillator 50
Is supplied to the receiver 53. The reference signal input to the oscillator 31 is input to the second PLL circuit 41,
The L circuit 41 synchronizes with the phase of the reference signal and outputs a first oscillator reference signal having the frequency of the reference signal to the first oscillator 4.
Supply 0. On the other hand, the reference signal supplied to the receiver 53 is input to the first and third PLL circuits 42 and 52. The first PLL circuit 42 generates a first local oscillator reference signal having the frequency of the reference signal in synchronization with the phase of the reference signal generated by the reference oscillator 50, and outputs the first local oscillator reference signal to the first local oscillator 43. Third PLL circuit 52
Generates a second local oscillator reference signal at the frequency of the reference signal in synchronization with the phase of the reference signal. The second local oscillator reference signal is input to the second local oscillator 51, generates a local oscillator signal having a predetermined frequency f LO2 , and outputs it to the second mixer 48.

【0056】このような動き検出装置の動作の概要につ
いては、第1の実施例における動き検出装置の動作の概
要と同様であり、第2ミキサ48への局部発振器信号の
供給方法が異なる。第2の実施例における動き検出装置
は、上述したように基準発振器50を受信機53の外部
に設け、これによって生成された基準信号に同期して発
振器31から送信信号を送出させ、さらに第1および第
2ミキサ45、48の局部発振器信号としている。
The outline of the operation of such a motion detecting device is the same as the outline of the operation of the motion detecting device in the first embodiment, and the method of supplying the local oscillator signal to the second mixer 48 is different. The motion detecting apparatus according to the second embodiment includes the reference oscillator 50 provided outside the receiver 53 as described above, and transmits a transmission signal from the oscillator 31 in synchronization with the reference signal generated thereby. And the local oscillator signals of the second mixers 45 and 48.

【0057】第2ミキサ48に着目すると、第2ミキサ
48に入力される第2局部発振器51からの局部発振器
信号の周波数と第2低雑音増幅器47の増幅変調信号の
周波数とが一致しているときに、最も検出感度が向上す
る。しかし、この第2ミキサ48に入力される増幅変調
信号の周波数は第1局部発振器43によって生成される
局部発振器信号の周波数fLO1と、第1フィルタ46の
帯域によって決定されるため、第1フィルタ46には周
波数選択性を向上させるために狭帯域バンドパスフィル
タを必要とする。一般的に狭帯域バンドパスフィルタに
は、その電極の構造および位置を変更することによって
任意の高精度な周波数特性を得ることができる表面弾性
波(Surface Acoustic Wave:以下、SAWと略す。)
フィルタが適用されることが多い。しかし、低コストな
SAWフィルタはその周波数帯域が限定されてしまうた
め、第2局部発振器51の局部発振器信号の周波数をフ
ィルタ帯域に合わせ込むことが行われる。
Focusing on the second mixer 48, the frequency of the local oscillator signal from the second local oscillator 51 input to the second mixer 48 matches the frequency of the amplified modulation signal of the second low noise amplifier 47. Sometimes, the detection sensitivity is most improved. However, since the frequency of the amplified modulation signal input to the second mixer 48 is determined by the frequency f LO1 of the local oscillator signal generated by the first local oscillator 43 and the band of the first filter 46, the first filter 46 requires a narrow bandpass filter to improve frequency selectivity. In general, in a narrow band pass filter, a surface acoustic wave (Surface Acoustic Wave: hereinafter, abbreviated as SAW) can obtain an arbitrary high-precision frequency characteristic by changing the structure and position of its electrode.
Filters are often applied. However, since the frequency band of the low-cost SAW filter is limited, the frequency of the local oscillator signal of the second local oscillator 51 is adjusted to the filter band.

【0058】この場合、第1の実施例における動き検出
装置では、第2局部発振器を基準発振器として用いてい
るため、優れた低位相雑音特性が要求される。これは、
一般に発振周波数が低い方が位相雑音特性に優れている
ことを考慮すると、第2局部発振器として使用できる周
波数の選択範囲が限られてしまうことを意味し、第1フ
ィルタ帯域と第2局部発振器の局部発振器信号の周波数
とを一致させること容易ではない。これに対して第2の
実施例における動き検出装置では、第3PLL回路52
で同期させて、これに基づいて第2局部発振器51から
局部発振器信号を生成しているので、第2ミキサに入力
する局部発振器の周波数を自由に設定することができ
る。したがって、第1フィルタ帯域と第2局部発振器の
局部発振器信号の周波数とを一致させることが非常に容
易となる。
In this case, in the motion detecting device according to the first embodiment, since the second local oscillator is used as the reference oscillator, excellent low phase noise characteristics are required. this is,
In consideration of the fact that a lower oscillation frequency generally has better phase noise characteristics, it means that the selection range of frequencies that can be used as the second local oscillator is limited. It is not easy to match the frequency of the local oscillator signal. On the other hand, in the motion detection device according to the second embodiment, the third PLL circuit 52
Since the local oscillator signal is generated from the second local oscillator 51 based on the synchronization, the frequency of the local oscillator input to the second mixer can be set freely. Therefore, it is very easy to match the frequency of the first filter band with the frequency of the local oscillator signal of the second local oscillator.

【0059】第3の実施例 Third Embodiment

【0060】第2の実施例における動き検出装置は、受
信機53が第2局部発振器51を用いたスーパーヘテロ
ダイン方式の位相比較器により、物体の微小な動きによ
る変調信号を検出するようにしていたが、第3の実施例
における動き検出装置ではさらにこの変調信号の検出感
度を向上させている。
In the motion detecting apparatus according to the second embodiment, the receiver 53 detects a modulation signal due to a minute motion of an object by a superheterodyne phase comparator using the second local oscillator 51. However, in the motion detection device according to the third embodiment, the detection sensitivity of the modulation signal is further improved.

【0061】図4は本発明の第3の実施例における動き
検出装置の構成の概要を表わしたものである。ただし、
図3に示す第2の実施例における動き検出装置と同一部
分には、同一符号を付し、適宜説明を省略する。第3の
実施例における動き検出装置が第2の実施例における動
き検出装置と異なる点は、基準発振器を取り除いて、受
信機54内部に第3局部発振器55と、第3ミキサ56
と、第3フィルタ57とを設けたところにある。第3局
部発振器55は基準信号を生成させ、発振器31の第2
PLL回路41および受信機54の第1PLL回路42
と第3PLL回路52に供給している。第2PLL回路
41はこの基準信号の位相に同期してこの基準信号の周
波数を有する第1発振器基準信号を第1発振器40に供
給する。第1PLL回路42は、入力された基準信号の
位相に同期させてこの基準信号の周波数を有する第1局
部発振器基準信号を生成し、第1局部発振器43に対し
て出力する。第3PLL回路52は、この基準信号の位
相に同期して、基準信号の周波数の第2局部発振器基準
信号を生成する。さらに第3局部発振器55によって生
成された基準信号は、第2フィルタ49の出力信号が入
力される第3ミキサ56の局部発振器信号として用いら
れている。第3ミキサ56によって第3中間周波数に変
換された変調信号は、低域通過フィルタである第3フィ
ルタ57でさらに高精度に目標物体の動きの周波数のみ
の成分が抽出される。
FIG. 4 shows an outline of the configuration of a motion detecting device according to a third embodiment of the present invention. However,
The same parts as those of the motion detection device according to the second embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. The difference between the motion detecting device according to the third embodiment and the motion detecting device according to the second embodiment is that the reference oscillator is removed and a third local oscillator 55 and a third mixer 56 are provided inside the receiver 54.
And the third filter 57 are provided. The third local oscillator 55 generates a reference signal, and the second local oscillator 55
PLL circuit 41 and first PLL circuit 42 of receiver 54
And the third PLL circuit 52. The second PLL circuit 41 supplies the first oscillator reference signal having the frequency of the reference signal to the first oscillator 40 in synchronization with the phase of the reference signal. The first PLL circuit 42 generates a first local oscillator reference signal having the frequency of the reference signal in synchronization with the phase of the input reference signal, and outputs the generated signal to the first local oscillator 43. The third PLL circuit 52 generates a second local oscillator reference signal having the frequency of the reference signal in synchronization with the phase of the reference signal. Further, the reference signal generated by the third local oscillator 55 is used as the local oscillator signal of the third mixer 56 to which the output signal of the second filter 49 is input. From the modulated signal converted to the third intermediate frequency by the third mixer 56, a component only of the frequency of the motion of the target object is extracted with higher accuracy by the third filter 57, which is a low-pass filter.

【0062】すなわち第3の実施例における動き検出装
置では、この第3局部発振器55によるスーパーヘテロ
ダイン方式の位相比較により、さらに周波数選択性を向
上させるとともに変調信号の検出感度を向上させてい
る。この場合、第1発振器40と第1局部発振器43と
第2局部発振器と第3局部発振器55それぞれで生成さ
れる信号の位相は同期している必要がある。また上述し
たようにスーパーヘテロダイン方式の位相比較を行うた
め、第2フィルタ49から出力される変調信号の周波数
と、第3局部発振器55から入力される局部発振器信号
の周波数とは一致している方が望ましい。
That is, in the motion detecting apparatus according to the third embodiment, the frequency comparison is further improved and the detection sensitivity of the modulation signal is further improved by the phase comparison of the superheterodyne method by the third local oscillator 55. In this case, the phases of the signals generated by the first oscillator 40, the first local oscillator 43, the second local oscillator, and the third local oscillator 55 need to be synchronized. In addition, since the phase comparison of the superheterodyne method is performed as described above, the frequency of the modulation signal output from the second filter 49 and the frequency of the local oscillator signal input from the third local oscillator 55 match. Is desirable.

【0063】第4の実施例 Fourth Embodiment

【0064】第1〜第3の実施例では、スーパーヘテロ
ダイン方式の位相比較器により送信信号と受信信号との
位相を比較して、受信信号に含まれる変調信号成分を抽
出するようにしていたが、これに限定されるものではな
い。例えば、装置の構成を極力簡素化して小型化を図る
動き検出装置では、上述したようなスーパーヘテロダイ
ン方式の位相比較器を用いることなく、そのまま送信信
号と受信信号との位相を直接比較することによっても、
変調信号成分を抽出することができる。
In the first to third embodiments, the phase of the transmission signal and the phase of the reception signal are compared by the phase comparator of the superheterodyne system, and the modulation signal component included in the reception signal is extracted. However, the present invention is not limited to this. For example, in a motion detection device that achieves miniaturization by simplifying the configuration of the device as much as possible, by directly comparing the phases of a transmission signal and a reception signal without using a superheterodyne type phase comparator as described above. Also,
A modulated signal component can be extracted.

【0065】図5は本発明の第4の実施例における動き
検出装置の原理的構成の概要を表わしたものである。こ
の第4の実施例における動き検出装置は、アンテナ60
を備え、このアンテナ60から高周波電磁波を目標物体
周辺に放射するとともに、その物体による反射波を受信
する。さらにこの動き検出装置は、基準信号を生成する
基準信号生成手段61と、この基準信号生成手段61に
よって生成された基準信号に同期して物体へ電磁波を放
射するための高周波信号を生成する発振手段62と、こ
の発振手段62によって生成された高周波信号をアンテ
ナ60へ伝送するとともにアンテナ60からの受信信号
を位相比較手段63へ伝送するサーキュレータ64とを
有している。さらに、サーキュレータ64から伝送され
た受信信号と発振手段62によって生成された高周波送
信信号との位相比較を行う位相比較手段63と、この位
相比較手段63の位相比較結果に対して信号処理を行う
ための信号処理手段65とを備えている。
FIG. 5 shows an outline of the principle configuration of a motion detecting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The motion detecting device according to the fourth embodiment includes an antenna 60
And radiates a high-frequency electromagnetic wave from the antenna 60 around the target object, and receives a reflected wave from the object. Further, the motion detecting device includes a reference signal generating means 61 for generating a reference signal, and an oscillating means for generating a high frequency signal for radiating an electromagnetic wave to an object in synchronization with the reference signal generated by the reference signal generating means 61 62, and a circulator 64 for transmitting the high-frequency signal generated by the oscillating means 62 to the antenna 60 and transmitting the received signal from the antenna 60 to the phase comparing means 63. Further, a phase comparing means 63 for comparing the phase of the received signal transmitted from the circulator 64 with the high-frequency transmission signal generated by the oscillating means 62, and for performing signal processing on the phase comparison result of the phase comparing means 63 And the signal processing means 65 of FIG.

【0066】このような構成の動き検出装置は、基準信
号生成手段61によって生成された基準信号に同期させ
て発振手段62で高周波信号を生成し、これをサーキュ
レータ63経由で高周波電磁波としてアンテナ60から
目標物体周辺に放射する。アンテナ60から送信された
高周波電磁波は、数ヘルツ(Hz)程度の周期の微小な
動き、あるいは振動を有する物体やその周辺の動きのな
い物体によって反射される。この動き検出装置はこれを
反射波としてアンテナ60で受信する。アンテナ60で
反射波を受信すると、サーキュレータ64によってこの
受信信号が位相比較手段24に伝送されるようになって
いる。位相比較手段63は、発振手段62によって生成
された高周波送信信号と、サーキュレータ64から入力
された受信信号との位相が比較される。これによって目
標物体の動きの周期から十分に離れた周期の高周波ノイ
ズ成分を除去し、これを目標物体の動きによって変調さ
れた変調信号として検出する。このようにして検出され
た変調信号は、さらに信号処理手段65によってウェー
ブレット変換処理を行い、目標物体の動きによって変調
された変調信号成分と、その近傍周波数で通常のフィル
タ処理では完全に除去することができないノイズ信号成
分とを分離し、目標物体の動きによって変調された変調
信号成分のみを効果的に抽出する。
In the motion detecting device having such a configuration, a high-frequency signal is generated by the oscillating means 62 in synchronization with the reference signal generated by the reference signal generating means 61, and the high-frequency signal is transmitted from the antenna 60 as a high-frequency electromagnetic wave via the circulator 63. Radiates around the target object. The high-frequency electromagnetic wave transmitted from the antenna 60 is reflected by a minute movement having a cycle of about several hertz (Hz), or an object having vibration or an object having no movement around the object. This motion detection device receives this as a reflected wave by the antenna 60. When the reflected wave is received by the antenna 60, the received signal is transmitted to the phase comparing means 24 by the circulator 64. The phase comparison unit 63 compares the phase of the high-frequency transmission signal generated by the oscillation unit 62 with the phase of the reception signal input from the circulator 64. As a result, high-frequency noise components having a cycle sufficiently separated from the cycle of the movement of the target object are removed, and this is detected as a modulated signal modulated by the movement of the target object. The modulated signal detected in this way is further subjected to wavelet transform processing by the signal processing means 65 to completely remove the modulated signal component modulated by the motion of the target object and the normal filter processing at a frequency in the vicinity thereof. A noise signal component that cannot be obtained is separated, and only a modulated signal component modulated by the movement of the target object is effectively extracted.

【0067】以下ではこのような第4の実施例における
動き検出装置について具体的に説明する。
Hereinafter, the motion detecting apparatus according to the fourth embodiment will be specifically described.

【0068】図6は第4の実施例における動き検出装置
の構成要部を具体的に表わしたものである。ここで図2
に示す第1の実施例における動き検出装置と同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この動き検出
装置は、高周波電磁波の放射とその反射波を受信するア
ンテナ30と、このアンテナ30から放射される高周波
電磁波を生成するための高周波信号を生成する発振器3
1と、アンテナ30で受信された反射波からその変調信
号を検出する受信機70とを備えている。さらに、サー
キュレータ33を備えており、この発振器31からの高
周波信号をアンテナ30に伝送するとともにこのアンテ
ナ30で受信された反射波を受信信号として受信機70
に伝送することができるようになっている。また、電力
分割器71を備え、発振器31によって生成された高周
波信号を等電力に分割し、それぞれサーキュレータ33
と発振器70に供給する。さらに、また基準発振器72
を備え、基準信号を生成して発振器31に供給してい
る。
FIG. 6 specifically shows a main part of the configuration of the motion detecting apparatus according to the fourth embodiment. Here, FIG.
The same reference numerals are given to the same portions as those of the motion detection device in the first embodiment shown in FIG. The motion detection device includes an antenna 30 that receives radiation of a high-frequency electromagnetic wave and a reflected wave thereof, and an oscillator 3 that generates a high-frequency signal for generating a high-frequency electromagnetic wave radiated from the antenna 30.
1 and a receiver 70 for detecting a modulated signal from a reflected wave received by the antenna 30. Further, a circulator 33 is provided, which transmits a high-frequency signal from the oscillator 31 to the antenna 30 and uses a reflected wave received by the antenna 30 as a reception signal as a receiver 70.
It can be transmitted to. Further, a power divider 71 is provided to divide the high-frequency signal generated by the oscillator 31 into equal powers,
Is supplied to the oscillator 70. In addition, reference oscillator 72
And a reference signal is generated and supplied to the oscillator 31.

【0069】受信機70は、サーキュレータ33から入
力される受信信号を低雑音で増幅する第1低雑音増幅器
44と、発振器31で生成され電力分割器71によって
分割された高周波送信信号が入力され第1低雑音増幅器
44によって増幅された信号と送信信号の位相を比較す
る第1ミキサ45と、この第1ミキサ45に接続され物
体の動きの周波数を通過帯域としたローパスフィルタで
ある第1フィルタ46とを有している。
The receiver 70 receives the first low-noise amplifier 44 for amplifying the reception signal input from the circulator 33 with low noise and the high-frequency transmission signal generated by the oscillator 31 and divided by the power divider 71. (1) A first mixer 45 that compares the phase of the signal amplified by the low noise amplifier 44 with the transmission signal, and a first filter 46 that is connected to the first mixer 45 and that is a low-pass filter that uses the frequency of the motion of the object as a pass band. And

【0070】このような構成の動き検出装置では、受信
機70の第1ミキサ45で発振器31によって生成され
た高周波送信信号と受信信号との積が演算され、差周波
数成分を選択することで、物体の動きによる変調信号が
検出される。そして、これを第1フィルタ46に適当な
通過帯域幅を持つローパスフィルタを適用することによ
って、この変調信号に含まれる高周波成分を除去する。
このように第4の実施例における動き検出装置では、第
1の実施例における動き検出装置で検出された受信機の
検出した変調信号に比べて装置を簡素化した分だけ高調
波ノイズを多く含むことになる。しかし、後段の信号ウ
ェーブレット変換処理手段36で適当な基底関数を選択
することによって、十分にノイズ成分と変調信号成分と
を分離することができる。
In the motion detection device having such a configuration, the product of the high-frequency transmission signal and the received signal generated by the oscillator 31 in the first mixer 45 of the receiver 70 is calculated, and the difference frequency component is selected. A modulation signal due to the movement of the object is detected. Then, by applying a low-pass filter having an appropriate pass band width to the first filter 46, high-frequency components included in the modulated signal are removed.
As described above, the motion detection device according to the fourth embodiment includes more harmonic noise by an amount corresponding to the simplification of the device than the modulation signal detected by the receiver detected by the motion detection device according to the first embodiment. Will be. However, by selecting an appropriate basis function in the signal wavelet transform processing means 36 in the subsequent stage, it is possible to sufficiently separate the noise component and the modulation signal component.

【0071】なお本発明の第1〜第4の実施例における
動き検出装置では、サーキュレータによりアンテナとの
間の信号伝達を行うようにしていたが、これに限定され
るものではない。例えば、送信信号あるいは受信信号の
振幅および位相特性に影響を与えない程度の結合度を有
する方向性結合器であっても良い。
In the motion detecting devices according to the first to fourth embodiments of the present invention, the signal is transmitted between the antenna and the antenna by the circulator. However, the present invention is not limited to this. For example, a directional coupler having a degree of coupling that does not affect the amplitude and phase characteristics of the transmission signal or the reception signal may be used.

【0072】なお本発明の第1〜第4の実施例における
動き検出装置では、高速フーリエ変換処理手段38によ
り信号スペクトラムを表示させるようにしていたが、ウ
ェーブレット変換処理手段36により波形表示を行うだ
けで十分な場合は、当然この高速フーリエ変換手段38
およびスペクトラム表示手段39は不要となる。
In the motion detection apparatus according to the first to fourth embodiments of the present invention, the signal spectrum is displayed by the fast Fourier transform processing means 38, but the waveform is simply displayed by the wavelet transform processing means 36. Is sufficient, the fast Fourier transform means 38 is
And the spectrum display means 39 becomes unnecessary.

【0073】なお本発明の第1〜第4の実施例における
動き検出装置では、ウェーブレット変換処理では、1回
のウェーブレット変換に限定されるものではなく、十分
にノイズの分離ができなかった場合は、複数回のウェー
ブレット変換処理を行うようにすることもできる。この
場合、各ウェーブレット変換処理ごとにウェーブレット
係数行列を変更するなど基底関数を変更するようしても
良い。
In the motion detecting apparatus according to the first to fourth embodiments of the present invention, the wavelet transform processing is not limited to one wavelet transform, and if the noise cannot be sufficiently separated, Alternatively, a plurality of wavelet transform processes may be performed. In this case, the basis function may be changed such as changing the wavelet coefficient matrix for each wavelet transform process.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、位相比較により位相変調信号成分を抽出し、
さらにウェーブレット変換を行うようにしたので、通常
のフィルタでは除去できないノイズ成分を抽出成分と分
離することができ、ノイズ成分の強度が大きい場合であ
っても目標の物体の動きによって変調された微小な位相
変調信号成分を精度良く検出することができる。さら
に、このウェーブレット変換は、係数行列とサンプリン
グデータとの乗算を行うだけで良いので、信号処理に要
する時間の短縮化を図ることができる。またこのように
ウェーブレット変換処理を行うことで、所望の信号を時
間領域および周波数領域の波形として得ることができる
ので、目標の物体の動きの判別が容易となり、検出信号
の信頼性を各段に向上させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a phase modulation signal component is extracted by phase comparison,
In addition, since the wavelet transform is performed, noise components that cannot be removed by a normal filter can be separated from the extracted components, and even if the intensity of the noise components is large, minute noise modulated by the movement of the target object The phase modulation signal component can be accurately detected. Further, since the wavelet transform only needs to multiply the coefficient matrix by the sampling data, the time required for signal processing can be reduced. In addition, by performing the wavelet transform processing in this manner, a desired signal can be obtained as a waveform in the time domain and the frequency domain, so that the motion of the target object can be easily determined, and the reliability of the detection signal can be increased in each stage. Can be improved.

【0075】また請求項2記載の発明によれば、直接送
信信号と受信信号の位相を比較し、信号処理手段により
ウェーブレット変換を行うようにしたので、装置の簡素
化と小型化を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the phases of the direct transmission signal and the reception signal are compared, and the wavelet transform is performed by the signal processing means, so that the apparatus can be simplified and downsized. it can.

【0076】さらに請求項3記載の発明によれば、第1
中間周波数に周波数変換してアンテナからの受信信号に
含まれる高周波ノイズ成分を除去し、さらに第2中間周
波数に周波数変換してこの第2中間周波数成分を抽出す
るようにしたので、従来に比べて周波数選択性と検出感
度とを向上させて効果的な位相変調信号の抽出を行うこ
とができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the first
The frequency is converted to an intermediate frequency to remove high-frequency noise components contained in a signal received from the antenna, and further converted to a second intermediate frequency to extract the second intermediate frequency component. An effective phase modulation signal can be extracted by improving the frequency selectivity and the detection sensitivity.

【0077】さらにまた請求項4記載の発明によれば、
局部発振器信号の周波数を比較的自由に設定することが
できるので、設計を容易にし、低コスト化を図ることが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention,
Since the frequency of the local oscillator signal can be set relatively freely, the design can be facilitated and the cost can be reduced.

【0078】さらに請求項5記載の発明によれば、第3
周波数変換手段により第2周波数変換手段によって第2
中間周波数成分が抽出された受信信号の周波数を基準信
号の周波数に基づいて第3中間周波数に周波数に変換し
この第3中間周波数成分を抽出することによって、請求
項3または請求項4記載の発明に比べてさらに周波数選
択性と検出感度とを向上させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the third
Second by the frequency conversion means Second by the frequency conversion means
The invention according to claim 3 or 4, wherein the frequency of the received signal from which the intermediate frequency component has been extracted is converted into a third intermediate frequency based on the frequency of the reference signal, and the third intermediate frequency component is extracted. The frequency selectivity and the detection sensitivity can be further improved as compared with.

【0079】さらに請求項6記載の発明によれば、直接
送信信号と受信信号とから第1中間周波数に変換して互
いの位相を比較するようにしたので、従来のような補償
回路を不要とし、信号処理手段のウェーブレット変換で
高精度な変調信号を検出するとともに、装置の簡素化と
小型化を図ることができる。
According to the present invention, the direct transmission signal and the received signal are converted into the first intermediate frequency and the phases are compared with each other, so that the conventional compensation circuit is not required. In addition, a highly accurate modulated signal can be detected by the wavelet transform of the signal processing means, and the device can be simplified and downsized.

【0080】さらにまた請求項7〜請求項9記載の発明
によれば、ミキサにより位相比較を行い、各周波数を一
致させるようにすることで、位相変調信号成分を更に高
感度に検出することができる。
Further, according to the present invention, the phase comparison is performed by the mixer and the frequencies are made to coincide with each other, whereby the phase modulation signal component can be detected with higher sensitivity. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における動き検出装置の
原理的構成の概要を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an outline of a basic configuration of a motion detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における動き検出装置の
構成要部の概要を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an outline of a main part of a configuration of the motion detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例における動き検出装置の
構成要部の概要を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of a main part of a configuration of a motion detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例における動き検出装置の
構成要部の概要を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an outline of a main configuration of a motion detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例における動き検出装置の
原理的構成の概要を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an outline of a basic configuration of a motion detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例における動き検出装置の
構成要部の概要を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an outline of a main part of a configuration of a motion detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】従来提案された動き検出装置の構成に概要を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an outline of a configuration of a conventionally proposed motion detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、31 発振器 11 第1の電力分割器 12 第2の電力分割器 13 位相比較器 14、24、33 サーキュレータ 15 振幅・位相補償回路 16、20、30、60 アンテナ 17 加算器 18、38 高速フーリエ変換処理手段 19、39 スペクトラム表示手段 21、61 基準信号生成手段 22、62 発振手段 23、63 位相比較手段 25、65 信号処理手段 32、53、54、70 受信機 34、51 第2局部発振器 35 ADコンバータ 36 ウェーブレット変換処理手段 37 波形表示手段 40 第1発振器 41 第2PLL回路 42 第1PLL回路 43 第1局部発振器 44 第1低雑音増幅器 45 第1ミキサ 46 第1フィルタ 47 第2低雑音増幅器 48 第2ミキサ 49 第2フィルタ 50、72 基準発振器 52 第3PLL回路 55 第3局部発振器 56 第3ミキサ 57 第3フィルタ 71 電力分割器 10, 31 Oscillator 11 First power divider 12 Second power divider 13 Phase comparator 14, 24, 33 Circulator 15 Amplitude / phase compensation circuit 16, 20, 30, 60 Antenna 17 Adder 18, 38 Fast Fourier Conversion processing means 19, 39 Spectrum display means 21, 61 Reference signal generation means 22, 62 Oscillation means 23, 63 Phase comparison means 25, 65 Signal processing means 32, 53, 54, 70 Receiver 34, 51 Second local oscillator 35 AD converter 36 Wavelet transform processing means 37 Waveform display means 40 First oscillator 41 Second PLL circuit 42 First PLL circuit 43 First local oscillator 44 First low noise amplifier 45 First mixer 46 First filter 47 Second low noise amplifier 48 Second 2 mixer 49 second filter 50, 72 reference oscillator 52 third PLL circuit 55 Third local oscillator 56 Third mixer 57 Third filter 71 Power divider

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準信号を生成する基準信号生成手段
と、 この基準信号生成手段によって生成された基準信号の位
相に同期して発振信号を生成する発振信号生成手段と、 この発振信号生成手段によって生成された発振信号を電
磁波として所定の目標物に対して放射するとともにこの
電磁波が前記目標物によって反射された反射波を受信す
るアンテナと、 このアンテナによって受信された反射波の位相と前記基
準信号の位相とを比較することによって前記目標物の動
きによって変調された変調信号成分を抽出する位相比較
手段と、 この位相比較手段によって抽出された変調信号成分をウ
ェーブレット変換することによって前記目標物の動きの
周波数の変調信号成分とその周波数近傍のノイズ信号成
分とに分離する信号処理手段とを具備することを特徴と
する動き検出装置。
A reference signal generating means for generating a reference signal; an oscillation signal generating means for generating an oscillation signal in synchronization with a phase of the reference signal generated by the reference signal generating means; An antenna for radiating the generated oscillation signal as an electromagnetic wave to a predetermined target and receiving a reflected wave of the electromagnetic wave reflected by the target; a phase of the reflected wave received by the antenna and the reference signal; Phase comparison means for extracting a modulation signal component modulated by the motion of the target by comparing the phase of the target object with the phase of the target object by performing a wavelet transform on the modulation signal component extracted by the phase comparison means. Signal processing means for separating a modulated signal component having a frequency of Motion detection apparatus according to claim.
【請求項2】 基準信号を生成する基準信号生成手段
と、 この基準信号生成手段によって生成された基準信号の位
相に同期して発振信号を生成する発振信号生成手段と、 この発振信号生成手段によって生成された発振信号を分
割する分割手段と、 この分割手段によって分割された発振信号の一方を電磁
波として所定の目標物に対して放射するとともにこの電
磁波が前記目標物によって反射された反射波を受信する
アンテナと、 このアンテナによって受信された反射波の位相と前記分
割手段によって分割された他方の発振信号の位相とを比
較することによって前記目標物の動きによって変調され
た変調信号成分を抽出する位相比較手段と、 この位相比較手段によって抽出された変調信号成分をウ
ェーブレット変換することによって前記目標物の動きの
周波数の変調信号成分とその周波数近傍のノイズ信号成
分とに分離する信号処理手段とを具備することを特徴と
する動き検出装置。
2. A reference signal generating means for generating a reference signal, an oscillation signal generating means for generating an oscillation signal in synchronization with a phase of the reference signal generated by the reference signal generating means, A dividing unit that divides the generated oscillation signal, and radiates one of the oscillation signals divided by the dividing unit as an electromagnetic wave to a predetermined target, and receives a reflected wave of the electromagnetic wave reflected by the target. And a phase for extracting a modulated signal component modulated by the movement of the target by comparing the phase of the reflected wave received by the antenna with the phase of the other oscillation signal divided by the dividing means. Comparing means for performing a wavelet transform on the modulated signal component extracted by the phase comparing means, thereby obtaining the target Motion detecting apparatus characterized by comprising a signal processing means for separating the modulated signal component of the frequency of the motion and the noise signal component of the frequency neighborhood.
【請求項3】 前記位相比較手段は、前記基準信号生成
手段によって生成された基準信号の位相に同期して第1
局部発振器信号を生成する第1局部発振手段と、前記ア
ンテナによって受信された反射波の周波数をこの第1局
部発信手段によって生成された第1局部発振器信号の周
波数に基づいて第1中間周波数に周波数変換しこの第1
中間周波数成分を抽出する第1周波数変換手段と、この
第1周波数変換手段によって第1中間周波数成分が抽出
された受信信号の周波数を前記基準信号の周波数に基づ
いて第2中間周波数に周波数変換しこの第2中間周波数
成分を抽出する第2周波数変換手段とを備えることを特
徴とする請求項1記載の動き検出装置。
3. The phase comparison means according to claim 1, wherein said first phase comparison means synchronizes with a phase of said reference signal generated by said reference signal generation means.
A first local oscillator for generating a local oscillator signal, and a frequency of the reflected wave received by the antenna is changed to a first intermediate frequency based on the frequency of the first local oscillator signal generated by the first local oscillator. Convert this first
First frequency conversion means for extracting an intermediate frequency component, and frequency conversion of the frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component has been extracted by the first frequency conversion means to a second intermediate frequency based on the frequency of the reference signal 2. The motion detecting device according to claim 1, further comprising a second frequency converting unit that extracts the second intermediate frequency component.
【請求項4】 前記位相比較手段は、前記基準信号生成
手段によって生成された基準信号の位相に同期して第1
局部発振器信号を生成する第1局部発振手段と、前記基
準信号生成手段によって生成された基準信号の位相に同
期して第2局部発振器信号を生成する第2局部発振手段
と、前記アンテナによって受信された反射波の周波数を
前記第1局部発信手段によって生成された第1局部発振
器信号の周波数に基づいて第1中間周波数に周波数変換
しこの第1中間周波数成分を抽出する第1周波数変換手
段と、この第1周波数変換手段によって第1中間周波数
成分が抽出された受信信号の周波数を前記第2局部発信
手段によって生成された第2局部発振器信号の周波数に
基づいて第2中間周波数に周波数変換しこの第2中間周
波数成分を抽出する第2周波数変換手段とを備えること
を特徴とする請求項1記載の動き検出装置。
4. The phase comparison means according to claim 1, wherein said phase comparison means synchronizes with a phase of said reference signal generated by said reference signal generation means.
A first local oscillator for generating a local oscillator signal; a second local oscillator for generating a second local oscillator signal in synchronization with a phase of the reference signal generated by the reference signal generator; First frequency converting means for converting the frequency of the reflected wave into a first intermediate frequency based on the frequency of the first local oscillator signal generated by the first local transmitting means, and extracting the first intermediate frequency component; The frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component is extracted by the first frequency converting means is converted to a second intermediate frequency based on the frequency of the second local oscillator signal generated by the second local transmitting means. The motion detection device according to claim 1, further comprising a second frequency conversion unit that extracts a second intermediate frequency component.
【請求項5】 前記位相比較手段は、前記基準信号生成
手段によって生成された基準信号の位相に同期して第1
局部発振器信号を生成する第1局部発振手段と、前記基
準信号生成手段によって生成された基準信号の位相に同
期して第2局部発振器信号を生成する第2局部発振手段
と、前記アンテナによって受信された反射波の周波数を
前記第1局部発信手段によって生成された第1局部発振
器信号の周波数に基づいて第1中間周波数に周波数変換
しこの第1中間周波数成分を抽出する第1周波数変換手
段と、この第1周波数変換手段によって第1中間周波数
成分が抽出された受信信号の周波数を前記第2局部発信
手段によって生成された第2局部発振器信号の周波数に
基づいて第2中間周波数に周波数に変換しこの第2中間
周波数成分を抽出する第2周波数変換手段と、この第2
周波数変換手段によって第2中間周波数成分が抽出され
た受信信号の周波数を前記基準信号の周波数に基づいて
第3中間周波数に周波数変換しこの第3中間周波数成分
を抽出する第3周波数変換手段とを備えることを特徴と
する請求項1記載の動き検出装置。
5. The phase comparison means according to claim 1, wherein said phase comparison means synchronizes with a phase of said reference signal generated by said reference signal generation means.
A first local oscillator for generating a local oscillator signal; a second local oscillator for generating a second local oscillator signal in synchronization with a phase of the reference signal generated by the reference signal generator; First frequency converting means for converting the frequency of the reflected wave into a first intermediate frequency based on the frequency of the first local oscillator signal generated by the first local transmitting means, and extracting the first intermediate frequency component; The first frequency converter converts the frequency of the received signal from which the first intermediate frequency component is extracted into a second intermediate frequency based on the frequency of the second local oscillator signal generated by the second local oscillator. A second frequency converting means for extracting the second intermediate frequency component;
A third frequency converter for converting the frequency of the received signal from which the second intermediate frequency component is extracted by the frequency converter to a third intermediate frequency based on the frequency of the reference signal, and extracting the third intermediate frequency component; The motion detection device according to claim 1, further comprising:
【請求項6】 前記位相比較手段は前記アンテナによっ
て受信された反射波の周波数を前記分割手段によって分
割された他方の発振信号の周波数に基づいて第1中間周
波数に周波数変換しこの第1中間周波数成分を抽出する
ことを特徴とする請求項2記載の動き検出装置。
6. The phase comparing means converts the frequency of the reflected wave received by the antenna into a first intermediate frequency based on the frequency of the other oscillation signal divided by the dividing means, and converts the frequency of the reflected wave to the first intermediate frequency. 3. The motion detection device according to claim 2, wherein components are extracted.
【請求項7】 前記第1および第2の周波数変換手段は
第1および第2のミキサであり、前記発振信号の周波数
と前記第1局部発振器信号の周波数との差と前記基準信
号の周波数とを一致させていることを特徴とする請求項
3記載の動き検出装置。
7. The first and second frequency conversion means are first and second mixers, and the difference between the frequency of the oscillation signal and the frequency of the first local oscillator signal, the frequency of the reference signal, 4. The motion detection device according to claim 3, wherein
【請求項8】 前記第1および第2の周波数変換手段は
第1および第2のミキサであり、前記発振信号の周波数
と前記第1局部発振器信号の周波数との差と前記第2局
部発振器信号基準信号の周波数とを一致させていること
を特徴とする請求項4記載の動き検出装置。
8. The first and second frequency conversion means are first and second mixers, wherein a difference between a frequency of the oscillation signal and a frequency of the first local oscillator signal and a signal of the second local oscillator signal are provided. 5. The motion detection device according to claim 4, wherein the frequency of the reference signal is matched.
【請求項9】 前記第3の周波数変換手段は第3のミキ
サであり、前記第2周波数変換手段によって第2中間周
波数成分が抽出された受信信号の周波数と前記基準信号
の周波数とを一致させていることを特徴とする請求項5
記載の動き検出装置。
9. The third frequency conversion means is a third mixer, and makes the frequency of the received signal from which the second intermediate frequency component is extracted by the second frequency conversion means coincide with the frequency of the reference signal. 6. The method according to claim 5, wherein
The motion detection device according to claim 1.
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