JP2000338243A - Coherent laser radar device - Google Patents

Coherent laser radar device

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JP2000338243A
JP2000338243A JP11149547A JP14954799A JP2000338243A JP 2000338243 A JP2000338243 A JP 2000338243A JP 11149547 A JP11149547 A JP 11149547A JP 14954799 A JP14954799 A JP 14954799A JP 2000338243 A JP2000338243 A JP 2000338243A
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pseudo
light
signal
target
modulation signal
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JP11149547A
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Japanese (ja)
Inventor
Kimio Asaka
公雄 浅香
Yoshihito Hirano
嘉仁 平野
Shuzo Wadaka
修三 和高
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coherent laser radar device for accurately detecting the peak of a reception signal from distance where correlation coincides. SOLUTION: The coherent laser radar device is provided with, as optical parts, a light modulator 53 for modulating one laser beam branched from the laser beams of a CW laser, a light antenna 55 for applying the modulated laser beam to a target as a transmission beam and receiving scattered beam from the target, and a photo detector 58 for performing the heterodyne detection of mixed light where the other of the branch laser beams is mixed with the reception light from the light antenna 55 as a local beam. Also, the device is provided with, as electrical parts, a pseudo random modulation signal generator for transmitting a modulation signal to the light modulator 53, time delay equipment for delaying the modulation signal, and a signal-processing means for obtaining the physical information of the target by the output signal of a mixer where the output signal of the photo detector is integrated with the time-delayed modulation signal and the delay time of the time delay equipment, where the pseudo random modulation signal generator has a function for generating pseudo random modulation by switching based on a plurality of different pseudo random series.

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】この発明は、ターゲット(目
標)の距離、速度、密度分布、速度分布等の物理情報を
測定することを目的とするレーザレーダ装置に関し、特
に、単一波長で発振するCWレーザ光源を用いて送信光
を擬似ランダム系列で変調したコヒーレントレーザレー
ダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser radar apparatus for measuring physical information such as the distance, velocity, density distribution, and velocity distribution of a target, and more particularly, to oscillating at a single wavelength. The present invention relates to a coherent laser radar device that modulates transmission light with a pseudo random sequence using a CW laser light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】ターゲット(目標)の距離、速度、密度
分布、速度分布等の物理情報を測定することを目的とす
る装置としては、マイクロ波、ミリ波を用いたパルスド
ップラーレーダと光波(レーザ)を用いたコヒーレント
レーザレーダ装置とがある。両者はその周波数の違いか
ら、前者は広範囲、長距離の測定が可能であり、後者は
高空間分解能、高速度分解能が得られる特徴がある。
2. Description of the Related Art Apparatuses for measuring physical information such as the distance, velocity, density distribution, and velocity distribution of a target include a pulse Doppler radar using microwaves and millimeter waves and a light wave (laser). ), There is a coherent laser radar device. Due to the difference in frequency between the two, the former has a feature that it can measure a wide range and a long distance, and the latter has a feature that a high spatial resolution and a high speed resolution can be obtained.

【0003】自動車、航空器等、ある程度の大きさを持
ち、反射あるいは散乱面としての境界面を持つ単一のタ
ーゲット(目標)をハードターゲットという。また、あ
る空間に分布した多数の微少な散乱体からの散乱光を合
成して受信光とする場合、その空間分布したターゲット
(目標)をソフトターゲットという。
A single target (target) having a certain size, such as an automobile and an aircraft, and having a boundary surface as a reflection or scattering surface is called a hard target. When scattered light from a large number of minute scatterers distributed in a certain space is combined to be received light, the target (target) spatially distributed is called a soft target.

【0004】ソフトターゲットがターゲット(目標)で
ある風速や風速分布といった測定においては、パルスド
ップラーレーダは、主に大気中の雨滴、霧、雲の粒子を
散乱体とし、そのエコーのドップラーシフトから風速を
得ている。したがって、大気中に雨滴、霧、雲の粒子の
ない晴天時では十分な強度のエコーが得られず、パルス
ドップラーレーダでは晴天時の乱気流が測れないという
欠点がある。
In measurements such as wind speed and wind speed distribution in which a soft target is a target (target), a pulse Doppler radar mainly uses raindrops, fog, and cloud particles in the atmosphere as scatterers, and calculates the wind speed from the Doppler shift of the echo. Have gained. Therefore, there is a drawback that echoes of sufficient intensity cannot be obtained in fine weather when there are no raindrops, fog, or cloud particles in the atmosphere, and turbulence in fine weather cannot be measured with a pulse Doppler radar.

【0005】レーザ光を用いたコヒーレントレーザレー
ダ装置は、大気中のエアロゾルでも十分な散乱強度が得
られるため、晴天時でも風速や風速分布の測定ができ
る。このため、コヒーレントレーザレーダ装置は空港設
置や航空機搭載の乱気流を含む障害物検知装置として期
待されている。
A coherent laser radar device using a laser beam can obtain a sufficient scattering intensity even with an aerosol in the atmosphere, so that the wind speed and the wind speed distribution can be measured even in fine weather. For this reason, the coherent laser radar device is expected as an obstacle detection device including turbulence installed at an airport or on an aircraft.

【0006】図9は竹内等による特公昭64−2903
号公報に示されたもので、光源にCWレーザを用い、送
信光を擬似ランダム信号で変調することによりターゲッ
トの距離情報を得るレーザレーダ装置を示す構成図であ
る。図9において、1は送信部、2は受信部、3は送信
光学系、4は受信光学系である。送信部1は、CW光を
発振するレーザ発振器5、変調器6、擬似ランダム信号
(例えば、M系列やバーカ系列など)を発生する系列発
生器7よりなる。また、受信部2は、光検出器8、遅延
相関器9、表示記録部10からなる。
FIG. 9 is a view of Japanese Patent Publication No. 64-2903 by Takeuchi et al.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a laser radar device that uses a CW laser as a light source and modulates transmission light with a pseudo-random signal to obtain target distance information. In FIG. 9, 1 is a transmitting unit, 2 is a receiving unit, 3 is a transmitting optical system, and 4 is a receiving optical system. The transmitting unit 1 includes a laser oscillator 5 that oscillates CW light, a modulator 6, and a sequence generator 7 that generates a pseudo-random signal (for example, an M sequence or a Barker sequence). The receiving unit 2 includes a photodetector 8, a delay correlator 9, and a display recording unit 10.

【0007】次に上記構成に係る動作について説明す
る。レーザ発振器5から発振したCW光は、系列発生器
7から発生した擬似ランダム信号(1系列長Mビット,
1ビット当たりの時間幅:τ)で変調を受け、送信光学
系3から送信光として大気中に放射される。送信光が受
信光学系4の視野に含まれる割合が0から正に変わる距
離をRmとする。この距離Rmは、このレーザレーダ装
置の最小測定距離であり、Rmより遠方にあるターゲッ
トが測定可能である。
Next, the operation according to the above configuration will be described. The CW light oscillated from the laser oscillator 5 is a pseudo random signal (one sequence length M bits,
The light is modulated by a time width per bit: τ) and emitted from the transmission optical system 3 into the atmosphere as transmission light. The distance at which the ratio of the transmitted light included in the field of view of the receiving optical system 4 changes from 0 to a positive value is defined as Rm. This distance Rm is the minimum measurement distance of the laser radar device, and a target farther than Rm can be measured.

【0008】ターゲットからの反射光は、受信光学系4
で受光され、光検出器8で検出され、電気信号に変換さ
れる。この受信信号を記録し、系列発生器7からの擬似
ランダム信号に時間遅延tdをかけたものとの相関処理
を遅延相関器9で行う。遅延時間tdを調整することに
より、受信光の往復時間trが遅延時間tdと等しくなる
距離からの受信信号は、時間遅延を受けた擬似ランダム
信号と相関がとれ、それ以外の距離からの受信信号は非
相関となる。
The reflected light from the target is transmitted to the receiving optical system 4
And is detected by the photodetector 8 and converted into an electric signal. The received signal is recorded, and a correlation process with a pseudo-random signal from the sequence generator 7 multiplied by a time delay t d is performed by the delay correlator 9. By adjusting the delay time t d, the received signal from a distance round-trip time t r of the received light is equal to the delay time t d is correlated to the pseudo-random signal subjected to time delay, from the other a distance Are uncorrelated.

【0009】したがって、受信光の往復時間trが遅延
時間tdと等しくなる距離の反射強度の情報を距離分解
能cτ/2(c:光速)で測定することができる。よっ
て、遅延時間tdを測定領域で掃引することにより、ハ
ードターゲットをターゲット(目標)とする場合その位
置を、ソフトターゲットをターゲット(目標)とする場
合その空間分布を測定することができる。
Accordingly, the information of the reflection intensity of the distance that the round trip time t r of the received light is equal to the delay time t d the distance resolution cτ / 2: can be measured by (c speed of light). Therefore, by sweeping the delay time t d in the measurement area, the position can be measured when the hard target is the target (target), and the spatial distribution when the soft target is the target (target).

【0010】また、光源にコヒーレントCWレーザを用
い、受信部でヘテロダイン検波を行うことにより、ター
ゲットのドップラシフト量を検出し、ターゲットの距離
情報だけでなく速度情報を得ることができる。
Further, by using a coherent CW laser as a light source and performing heterodyne detection in a receiving unit, the amount of Doppler shift of the target can be detected, and not only distance information of the target but also velocity information can be obtained.

【0011】光源にコヒーレントCWレーザを用いたコ
ヒーレントレーザレーダ装置は、上記パルスレーザを用
いたコヒーレントレーザレーダ装置の欠点を回避でき、
また、送信光に変調を行うことにより、任意の距離分解
能と速度分解能を得られる可能性がある。
A coherent laser radar device using a coherent CW laser as a light source can avoid the disadvantages of the coherent laser radar device using a pulse laser.
Further, by modulating the transmission light, there is a possibility that arbitrary distance resolution and velocity resolution can be obtained.

【0012】図10は、平野等により特開平2−284
087号公報に示されたもので、光源に単一波長で発振
するCWレーザを用いたコヒーレントCWレーサレーダ
装置を示す構成図である。
FIG. 10 is disclosed by Hirano et al.
No. 087, which is a configuration diagram showing a coherent CW laser radar device using a CW laser oscillating at a single wavelength as a light source.

【0013】図10に示す構成において、単一波長で発
振するCWレーザ発振器31からのレーザ光は、光分配
器32により2つに分けられる。その一方は、系列発生
器33で発生する擬似ランダム変調信号に基づいて変調
を行う光変調器34により変調され、偏光子35、1/
4波長板36を経て、送受光学系37より送信光38と
してターゲット39に向けて照射される。送信光38
は、ターゲット39により散乱もしくは反射され、その
散乱光もしくは反射光の一部が受信光40として、送受
光学系37に受光される。
In the configuration shown in FIG. 10, laser light from a CW laser oscillator 31 oscillating at a single wavelength is split into two by a light distributor 32. One of them is modulated by an optical modulator 34 that performs modulation based on a pseudo-random modulation signal generated by a sequence generator 33, and the polarizers 35, 1 /
After passing through a four-wavelength plate 36, the light is transmitted from a transmission / reception optical system 37 to a target 39 as transmission light 38. Transmit light 38
Is scattered or reflected by the target 39, and a part of the scattered light or the reflected light is received by the transmission / reception optical system 37 as the reception light 40.

【0014】受光された受信光40は、1/4波長板3
6を経て、偏光子35において送信光38と分離され、
光合波器41に導かれる。光分配器32により分けられ
たレーザ発振器31からのレーザ光の他方は光ヘテロダ
イン検波におけるローカル光として用いる。ローカル光
は、反射鏡42を経て周波数シフタ43によりその光周
波数を中間周波数fIFだけシフトされた後、1/2波長
板44により光合波器41において受信光40との偏光
面が略一致するように偏光面を90°回転され、光合波
器41において受信光40と合波される。ローカル光と
受信光40の混合光は、光検出器であるPD45におい
て光ヘテロダイン検波される。PD45からの受信信号
は増幅器46で増幅され、帯域透過フィルタ47を経て
相関器48に至る。
The received light 40 is received by the 波長 wavelength plate 3
6, the light is separated from the transmission light 38 by the polarizer 35,
The light is guided to the optical multiplexer 41. The other of the laser beams from the laser oscillator 31 divided by the optical distributor 32 is used as local light in optical heterodyne detection. After the local light is shifted its optical frequency by the intermediate frequency f IF by the frequency shifter 43 through the reflecting mirror 42, the polarization plane of the received light 40 in the optical multiplexer 41 is substantially matched by the half-wave plate 44. The polarization plane is rotated by 90 ° as described above, and is multiplexed with the reception light 40 in the optical multiplexer 41. The mixed light of the local light and the reception light 40 is subjected to optical heterodyne detection in the PD 45 as a photodetector. The signal received from the PD 45 is amplified by the amplifier 46 and reaches the correlator 48 via the band-pass filter 47.

【0015】相関器48において、受信信号は、可変遅
延回路28により任意の遅延時間t dが与えられた送信
光を変調した擬似ランダム変調信号と積算され相関が取
られる。ターゲット39が十分な反射率を持つハードタ
ーゲットであれば、ターゲット39までの受信光の往復
時間trが遅延時間tdと等しくなったときに擬似ランダ
ム変調信号と受信信号の最大の相関が得られ、電力測定
器49で相関器48の出力電力のピークが得られる。ま
た、ターゲットの移動に伴う受信光のドップラー周波数
をfdとすると、周波数弁別器26では相関器48の出
力周波数としてfIF−fdが得られる。
In the correlator 48, the received signal is
Arbitrary delay time t dGiven
The signal is integrated with the pseudo-random modulated signal that has modulated the light and the correlation is obtained.
Can be Hard target with sufficient reflectivity for target 39
Target, round trip of received light to target 39
Time trIs the delay time tdPseudo-lander when equal to
Maximum correlation between the modulated signal and the received signal
The peak of the output power of the correlator 48 is obtained by the correlator 49. Ma
The Doppler frequency of the received light due to the movement of the target
To fdIn the frequency discriminator 26, the output of the correlator 48
F as the force frequencyIF−fdIs obtained.

【0016】よって、制御装置27により遅延時間td
を測定領域で掃引することにより、電力測定器49から
ターゲットの距離情報、周波数弁別器26からハードタ
ーゲットの速度情報を得ることができる。
Therefore, the delay time t d is
Is swept in the measurement region, the distance information of the target from the power measuring device 49 and the speed information of the hard target from the frequency discriminator 26 can be obtained.

【0017】図11にソフトターゲットを測定する場合
の構成図を示す。図10とは相関器48以降の信号処理
部が異なる。レーザ光の変調、送受信および擬似ランダ
ム変調信号との相関に至るまでは上記と動作は等しい。
相関器48の出力信号は、受信光の往復時間trが遅延
時間tdと等しくなる距離からの受信信号に対し相関が
一致し、周波数fIF−fdに大きなピークを持つ。それ
以外の距離からの受信信号は非相関となり、その周波数
スペクトルはスペクトル拡散され、広い周波数範囲に拡
がる。
FIG. 11 shows a configuration diagram for measuring a soft target. 10 is different from FIG. 10 in the signal processing unit after the correlator 48. The operation is the same as described above up to modulation of laser light, transmission and reception, and correlation with a pseudo-random modulation signal.
The output signal of the correlator 48, the correlation is consistent round trip time t r of the received light on the received signal from the equal distance and the delay time t d, with significant peaks at the frequency f IF -f d. Received signals from other distances are uncorrelated, and their frequency spectrum is spread and spread over a wide frequency range.

【0018】図11の信号処理部では、相関器48の出
力信号をAD変換器101によりデジタル信号に変換
し、FFT回路102により周波数スペクトルを求め、
信号抽出回路103により周波数fIF−fdとなるピー
クを検出する。ピークの周波数と強度から受信光の往復
時間trが遅延時間tdと等しくなる距離におけるターゲ
ット(目標)の速度、分布密度等が得られる。
In the signal processing section of FIG. 11, the output signal of the correlator 48 is converted into a digital signal by the AD converter 101, and the frequency spectrum is obtained by the FFT circuit 102.
The signal extraction circuit 103 detects a peak having a frequency f IF −f d . Speed of the target (target) in the distance round-trip time t r of the received light from the frequency and intensity of the peak is equal to the delay time t d, the distribution density and the like is obtained.

【0019】上記のような送信光を擬似ランダム系列で
変調したコヒーレントCWレーザレーダ装置において
は、1測定当たりの観測時間を長くすることにより、パ
ワーがパルスレーザに比べて小さいCWレーザを用いて
も十分なS/N比を得ている。しかし、そのために系列
長が数百ビットから数千ビットを超える擬似ランダム系
列を用いることがある。
In the coherent CW laser radar device in which the transmission light is modulated in a pseudo-random sequence as described above, by increasing the observation time per measurement, even if a CW laser whose power is smaller than that of a pulse laser is used. A sufficient S / N ratio is obtained. However, for this purpose, a pseudo-random sequence having a sequence length exceeding several hundred bits to several thousand bits may be used.

【0020】図12に系列長が127ビットの擬似ラン
ダム系列を用いて、一様なソフトターゲットを測定した
場合の受信信号のスペクトルを示す。横軸は周波数で受
信光の往復時間trが遅延時間tdと等しくなる距離から
の受信信号の周波数fIF−fdを基準としている。周波
数0(fIF−fd)に相関が一致した受信信号の鋭いピ
ークが見られる。また、−fBからfB(=1/τ;τ:
1ビット当たりの時間幅)の広い周波数範囲に、有効な
受信光強度が得られる距離範囲内の非相関となる距離全
体からのスペクトル拡散を受けた受信信号が分布してい
る。ソフトターゲットの測定においては、この非相関と
なる距離全体からのスペクトル拡散を受けた受信信号に
対して、相関が一致した受信信号のピークの値が十分に
大きい必要がある。
FIG. 12 shows a spectrum of a received signal when a uniform soft target is measured using a pseudo random sequence having a sequence length of 127 bits. The horizontal axis is based on the frequency f IF -f d of the received signal from a distance round-trip time t r of the received light is equal to the delay time t d in frequency. Frequency 0 sharp peak received signal correlation (f IF -f d) matches are found. Further, from −f B to f B (= 1 / τ; τ:
In a wide frequency range (time width per bit), received signals that have undergone spectrum spreading from the entire non-correlated distance within the distance range in which effective received light intensity can be obtained are distributed. In the measurement of a soft target, it is necessary that the peak value of a received signal having a correlation match is sufficiently large with respect to a received signal that has undergone spectrum spreading from the entire non-correlated distance.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ソフトターゲットを測定するコヒーレントCWレーザレ
ーダ装置においては、十分なS/N比を得るため、1測
定当たりの観測時間を長く取っている。また、1系列長
に当たる時間が1測定当たりの観測時間に相当する擬似
ランダム系列を用いている。このため、長い系列長の擬
似ランダム系列を用いることがある。
As described above, in the conventional coherent CW laser radar device for measuring a soft target, the observation time per measurement is long in order to obtain a sufficient S / N ratio. . Further, a pseudo-random sequence in which the time corresponding to one sequence length corresponds to the observation time per measurement is used. For this reason, a pseudo-random sequence having a long sequence length may be used.

【0022】一方、ドップラー周波数を求めるために、
受信信号の周波数解析が必要である。相関処理を行うた
め、この周波数解析には1系列長に当たる時間の受信信
号のデータを用いる必要がある。図11に示したように
信号処理部にAD変換器とFFTを用いた場合、大量の
1系列長に当たる時間の受信信号のAD変換データによ
りFFTを行う必要がある。FFTの計算量は、用いる
データ点数のおおよそ2乗に比例する。このため、FF
Tにおける計算量が非常に大きくなるという欠点があっ
た。
On the other hand, to obtain the Doppler frequency,
Frequency analysis of the received signal is required. In order to perform the correlation process, it is necessary to use the data of the received signal at the time corresponding to one sequence length for this frequency analysis. When the AD converter and the FFT are used in the signal processing unit as shown in FIG. 11, it is necessary to perform the FFT using the AD converted data of the received signal in a time corresponding to a large amount of one-sequence length. The amount of calculation of the FFT is approximately proportional to the square of the number of data points used. For this reason, FF
There is a disadvantage that the amount of calculation at T becomes very large.

【0023】この発明は上述した従来例に係る問題点を
解消するためになされたもので、相関が一致した距離か
らの受信信号のピークを高い精度で検出することができ
るコヒーレントレーザレーダ装置を得ることを目的とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provides a coherent laser radar device capable of detecting a peak of a received signal from a distance where a correlation is matched with high accuracy. The purpose is to do so.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】この発明に係るコヒーレ
ントレーザレーダ装置は、光学部品として、単一波長で
発振するCWレーザと、上記CWレーザからのレーザ光
を分岐する分岐手段と、上記分岐手段により分岐された
レーザ光の一方を変調する光変調器と、上記変調された
レーザ光を送信光としてターゲット(目標)に向けて照
射し、ターゲット(目標)からの散乱光を受光する光ア
ンテナと、上記分岐手段により分岐されたレーザ光の他
方をローカル光として上記光アンテナからの受信光と混
合する混合手段と、上記混合された光を光ヘテロダイン
検波する光検出器とを有し、電気部品として、上記光変
調器に変調信号を送る擬似ランダム変調信号発生器と、
上記擬似ランダム変調信号発生器の変調信号の一部に時
間遅延を与える時間遅延器と、上記光検出器の出力信号
と上記時間遅延器からの時間遅延された変調信号との積
を取る相関器と、上記相関器の出力信号の強度および周
波数と上記時間遅延器における遅延時間により、ターゲ
ット(目標)の距離、速度等の物理情報を得る信号処理
手段とを有し、上記擬似ランダム変調信号発生器は、複
数の異なった擬似ランダム系列に基づいた擬似ランダム
変調を切り替えて発生する機能を有することを特徴とす
るものである。
A coherent laser radar apparatus according to the present invention comprises, as optical components, a CW laser oscillating at a single wavelength, a branching means for branching laser light from the CW laser, and a branching means. An optical modulator that modulates one of the laser beams branched by the above, and an optical antenna that irradiates the modulated laser beam as transmission light toward a target (target) and receives scattered light from the target (target). A mixing unit that mixes the other of the laser beams branched by the branching unit as local light with the reception light from the optical antenna, and a photodetector that optically heterodyne-detects the mixed light, and includes an electric component. As a pseudo-random modulation signal generator that sends a modulation signal to the optical modulator,
A time delay unit for giving a time delay to a part of the modulation signal of the pseudo-random modulation signal generator, and a correlator for taking the product of the output signal of the photodetector and the time-delayed modulation signal from the time delay unit And signal processing means for obtaining physical information such as the distance and speed of a target (target) based on the intensity and frequency of the output signal of the correlator and the delay time in the time delay unit. The device has a function of switching and generating pseudo-random modulation based on a plurality of different pseudo-random sequences.

【0025】また、上記擬似ランダム変調信号発生器
は、擬似ランダム変調信号を発生させるタイミング信号
の時間間隔を可変にする手段を有することを特徴とする
ものである。
Further, the pseudorandom modulation signal generator is characterized in that it has means for varying a time interval of a timing signal for generating a pseudorandom modulation signal.

【0026】さらに、上記擬似ランダム変調信号発生器
は、十分なS/N比を得る1測定当たりの観測時間に相
当する擬似ランダム変調信号を、複数の異なった擬似ラ
ンダム系列に基づく変調信号あるいはタイミング信号の
時間間隔が異なる変調信号の連なりで構成することを特
徴とするものである。
Further, the pseudo-random modulation signal generator converts a pseudo-random modulation signal corresponding to an observation time per measurement for obtaining a sufficient S / N ratio into a modulation signal or a timing based on a plurality of different pseudo-random sequences. It is characterized by comprising a series of modulated signals having different signal time intervals.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1に係るコヒーレントレーザレーダ装置を示
す構成図である。図示構成において、単一波長f0で発
振するCWレーザ51からのレーザ光は、光ファイバに
結合されており、光ファイバに結合されたレーザ光は、
第1のファイバ型の光カプラ52により2つに分けられ
る。2つに分けられたレーザ光の一方は送信光として、
他方は光ヘテロダイン検波におけるローカル光として用
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram showing a coherent laser radar device according to Embodiment 1 of the present invention. In the illustrated configuration, the laser light from the CW laser 51 oscillating at a single wavelength f 0 is coupled to an optical fiber, and the laser light coupled to the optical fiber is
The light is split into two by a first fiber type optical coupler 52. One of the two divided laser beams is used as transmission light.
The other is used as local light in optical heterodyne detection.

【0028】送信光は、光ファイバの光路中に置かれた
光変調器53および高出力光ファイバ増幅器54を経
て、送受分離光アンテナ55に至る。光変調器53は、
擬似ランダム信号発生装置56からの擬似ランダム系列
(例えば、M系列)に対応した擬似ランダム変調信号に
より送信光を変調する。変調は、強度変調、周波数変
調、位相変調の何れでも構わないが、ここでは、擬似ラ
ンダム系列にM系列(系列数N、1ビットの時間幅τ)
を変調に位相変調を用いた例を示す。
The transmission light passes through an optical modulator 53 and a high-output optical fiber amplifier 54 placed in the optical path of the optical fiber, and reaches a transmission / reception separation optical antenna 55. The optical modulator 53 is
The transmission light is modulated by a pseudo random modulation signal corresponding to a pseudo random sequence (for example, M sequence) from the pseudo random signal generator 56. The modulation may be any of intensity modulation, frequency modulation, and phase modulation. Here, an M sequence (the number of sequences N and a time width τ of 1 bit) is used as a pseudo-random sequence.
The following shows an example in which phase modulation is used for modulation.

【0029】図2に送信光の変調例を示す。擬似ランダ
ム信号発生装置56は、時間τごとに擬似ランダム系列
の値[1,0]に応じて[1,−1]の電圧を出力する
擬似ランダム変調信号を繰返し連続に発生する。光変調
器53では、擬似ランダム変調信号の値[1,−1]に
応じて送信光に[0,−π]の2値の位相変調を行う。
FIG. 2 shows an example of modulation of transmission light. The pseudo-random signal generator 56 repeatedly and continuously generates a pseudo-random modulation signal that outputs a voltage of [1, -1] according to a value of a pseudo-random sequence [1, 0] at each time τ. The optical modulator 53 performs binary phase modulation of [0, -π] on the transmission light according to the value [1, -1] of the pseudo-random modulation signal.

【0030】送受分離光アンテナ55は、光ファイバか
らの送信光をビーム径Drと波面の曲率半径Fを持つレ
ーザビームに変換し、それをターゲット(目標)57に
向けて照射する第1の機能と、ターゲット(目標)57
における上記レーザビームの散乱光または反射光の一部
を受光し光ヘテロダイン検波を行う光検出器58に至る
光ファイバに結合する第2の機能を持つ。ターゲット
(目標)57がレーザレーダ装置に対して移動していれ
ば、受信光は、その移動速度に応じたドップラーシフト
を受けるので受信光の周波数はf0+fdとなる。(ドッ
プラー周波数をf dとする。)
The transmission / reception separation optical antenna 55 is an optical fiber.
The transmitted light beam diameter DrAnd the radius of curvature F of the wavefront
And convert it to a target beam 57
A first function of irradiating the target and a target 57
Of the scattered or reflected light of the laser beam at
To the photodetector 58 for optical heterodyne detection
It has a second function of coupling to an optical fiber. target
(Target) 57 is moving with respect to the laser radar device
If the received light is Doppler shifted according to its moving speed
The frequency of the received light is f0+ FdBecomes (Dot
Puller frequency is f dAnd )

【0031】上述のローカル光に用いる第1のファイバ
型の光カプラ52により2つに分けられた他方のレーザ
光は、光ファイバの光路中に置かれた周波数シフタ59
を経て、第2のファイバ型の光カプラ61により送受分
離光アンテナ55からの受信光と混合された後、光検出
器58に至る。周波数シフタ59において、ローカル光
は、中間周波数fIF分の周波数シフトを受け、その周波
数はf0+fIFとなる。
The other laser beam split into two by the first fiber type optical coupler 52 used for the local light is a frequency shifter 59 placed in the optical path of the optical fiber.
After that, the light is mixed with the reception light from the transmission / reception separation optical antenna 55 by the second fiber type optical coupler 61 and reaches the photodetector 58. In the frequency shifter 59, the local light undergoes a frequency shift corresponding to the intermediate frequency f IF , and the frequency becomes f 0 + f IF .

【0032】混合された受信光とローカル光は、光検出
器58において自乗検波されることにより光ヘテロダイ
ン検波される。これにより、受信光とローカル光のビー
ト信号が出力される。受信光とローカル光のビート信号
は、可変遅延器63により任意の遅延時間tdの時間遅
延を受けた擬似ランダム信号発生装置56からの擬似ラ
ンダム変調信号と相関器62において積算されることに
より、相関が取られる。
The mixed received light and local light are subjected to square detection in the photodetector 58 to be subjected to optical heterodyne detection. As a result, beat signals of the received light and the local light are output. The beat signals of the received light and the local light are integrated by the correlator 62 with the pseudo-random modulated signal from the pseudo-random signal generator 56 that has undergone a time delay of an arbitrary delay time t d by the variable delay 63, The correlation is taken.

【0033】信号処理装置64において、相関器62か
らの相関信号の信号強度、周波数解析を行い、ターゲッ
ト(目標)検出、ドップラー周波数の検出を行う。信号
処理装置64は、AD変換器65、FFT回路66およ
び信号抽出回路67よりなる。ここでは、擬似ランダム
変調信号が擬似ランダム信号発生装置56で発生してか
ら光変調器53が送信光を変調するまでに要する時間、
可変遅延器63で与えられる遅延時間tdを除いて擬似
ランダム変調信号が擬似ランダム信号発生装置56で発
生してから相関器62に至る時間および受信光とローカ
ル光のビート信号が光検出器58から相関器62に至る
時間を無視できるものとする。ターゲット(目標)がソ
フトターゲットである場合の相関器62からの出力信号
の周波数スペクトルは基本的にコヒーレントCWレーザ
レーダの従来例に等しい。
The signal processor 64 analyzes the signal strength and frequency of the correlation signal from the correlator 62 to detect a target (target) and a Doppler frequency. The signal processing device 64 includes an AD converter 65, an FFT circuit 66, and a signal extraction circuit 67. Here, the time required from the time when the pseudo-random modulation signal is generated by the pseudo-random signal generator 56 to the time when the optical modulator 53 modulates the transmission light,
Variable delays 63 except the delay time t d given by the pseudo-random modulation signal pseudo random signal generator time reaches the correlator 62 from occurring at 56 and receive light and beat signal of local light photodetector 58 From the time to the correlator 62 can be ignored. When the target is a soft target, the frequency spectrum of the output signal from the correlator 62 is basically equal to that of the conventional example of the coherent CW laser radar.

【0034】この実施の形態においては、十分なS/N
比を得る1測定当たりの観測時間に相当する擬似ランダ
ム変調信号を複数の異なった擬似ランダム系列に基づく
変調信号の連なりで作ったことを特徴とする。これによ
り、FFTは上記複数の異なった変調信号のそれぞれの
擬似ランダム系列に基づく変調信号単位で行えばよく、
最後にFFTにより得られたそれぞれの周波数スペクト
ルの和を取れば、受信信号のスペクトルを得ることがで
きる。これにより、FFTを測定データ数を分割した上
で行うので、計算量を少なくできる。
In this embodiment, a sufficient S / N
A pseudorandom modulation signal corresponding to an observation time per measurement for obtaining a ratio is formed by a series of modulation signals based on a plurality of different pseudorandom sequences. Thereby, the FFT may be performed in units of modulation signals based on the pseudo random sequences of the plurality of different modulation signals,
Finally, by taking the sum of the respective frequency spectra obtained by the FFT, the spectrum of the received signal can be obtained. Thus, since the FFT is performed after dividing the number of measurement data, the amount of calculation can be reduced.

【0035】複数の異なった擬似ランダム系列に基づく
変調信号を発生させる擬似ランダム信号発生装置56と
しては、図3に示す構成を備えている。すなわち、系列
選択手段68と、擬似ランダム変調信号発生手段69
と、複数の異なる擬似ランダム系列を持ち、系列選択手
段68からの信号に従い、任意の擬似ランダム系列を擬
似ランダム変調信号発生手段69に送る擬似ランダム系
列発生手段70と、系列選択手段68からの信号に従い
任意の時間間隔のタイミング信号を発生するタイミング
発生手段71よりなる。系列選択手段68は、擬似ラン
ダム系列と変調信号の1ビット当たりの時間幅τを選択
し、擬似ランダム変調信号発生手段69から擬似ランダ
ム変調信号を発生させる。
The pseudo-random signal generator 56 for generating modulated signals based on a plurality of different pseudo-random sequences has the configuration shown in FIG. That is, the sequence selecting means 68 and the pseudo-random modulated signal generating means 69
A pseudo-random sequence generating means 70 having a plurality of different pseudo-random sequences and transmitting an arbitrary pseudo-random sequence to a pseudo-random modulation signal generating means 69 in accordance with a signal from the sequence selecting means 68; And timing generating means 71 for generating a timing signal at an arbitrary time interval according to the following. The sequence selection means 68 selects the pseudo random sequence and the time width τ per bit of the modulation signal, and the pseudo random modulation signal generation means 69 generates a pseudo random modulation signal.

【0036】この実施の形態による擬似ランダム変調信
号の例を図4に示す。従来の方式で用いていた1系列長
に当たる時間が1測定当たりの観測時間に相当する擬似
ランダム変調信号に用いた擬似ランダム系列をA系列と
する。この実施の形態による擬似ランダム変調信号は、
系列長がA系列のほぼ1/4であるB,C,D,Eの相
異なる4つの擬似ランダム系列よりなる。受信信号の周
波数解析は、FFT回路66において受信信号をB,
C,D,Eそれぞれの擬似ランダム系列単位毎に4回に
渡ってFFTを行い、信号抽出回路67において4つの
周波数スペクトルの和を取ることにより、A系列を用い
た擬似ランダム変調信号による受信信号を一括にFFT
して得られる周波数スペクトルに相当するスペクトルを
得ている。
FIG. 4 shows an example of a pseudo random modulation signal according to this embodiment. The A-sequence is a pseudo-random sequence used for a pseudo-random modulated signal corresponding to an observation time per measurement, the time corresponding to one sequence length used in the conventional method. The pseudo-random modulation signal according to this embodiment is
The sequence length is composed of four different pseudo-random sequences of B, C, D, and E, each of which is approximately 1/4 of the length of the A sequence. In the frequency analysis of the received signal, the FFT circuit 66 converts the received signal to B,
FFT is performed four times for each of the pseudo-random sequence units of C, D, and E, and the sum of the four frequency spectra is obtained by the signal extraction circuit 67, whereby the reception signal of the pseudo-random modulation signal using the A sequence is obtained. Collectively FFT
The spectrum corresponding to the frequency spectrum obtained by the above is obtained.

【0037】図5にB,C,D,Eの4つの擬似ランダ
ム系列よりなる擬似ランダム変調信号を用いた場合の受
信信号の周波数スペクトルの例を示す。B,C,D,E
の4つの擬似ランダム系列の系列長を31とした例であ
る。また、1ビット当たりの時間幅τは図12に用いた
擬似ランダム系列に等しい。この実施の形態による受信
信号の周波数スペクトルは、図12に示す従来例と同様
のスペクトルが得られる。
FIG. 5 shows an example of a frequency spectrum of a received signal when a pseudo random modulation signal composed of four pseudo random sequences B, C, D and E is used. B, C, D, E
In this example, the sequence length of the four pseudo random sequences is set to 31. Further, the time width τ per bit is equal to the pseudo random sequence used in FIG. As the frequency spectrum of the received signal according to this embodiment, the same spectrum as that of the conventional example shown in FIG. 12 is obtained.

【0038】一方、図6に示すように、同一の擬似ラン
ダム系列を繰返し用いた例を考える。擬似ランダム変調
信号は、図に示すように、B系列の繰返しとなってい
る。図7にB系列を4回繰返した擬似ランダム変調信号
を用いた場合の受信信号の周波数スペクトルを示す。B
系列の系列長は同様に31である。図より、同じ観測時
間でも同じ系列を繰返した場合は、スペクトル拡散のた
め−fBからfBの広い周波数範囲に拡がる、有効な受信
光強度が得られる距離範囲内の非相関となる距離全体か
らの受信信号の強度を十分に抑圧することができず、周
波数fIF−f dの相関が一致した距離からの受信信号を
高い精度で検出することができない。
On the other hand, as shown in FIG.
Consider an example in which a dam sequence is used repeatedly. Pseudo-random modulation
The signal is a repetition of the B sequence as shown in the figure.
You. FIG. 7 shows a pseudo-random modulated signal obtained by repeating the B sequence four times.
4 shows a frequency spectrum of a received signal when the symbol is used. B
The sequence length of the sequence is also 31. From the figure, at the same observation
If the same sequence is repeated between
Me-fBTo fBReception over a wide frequency range
Is the entire non-correlated distance within the range where the light intensity can be obtained?
Cannot sufficiently suppress the strength of these received signals,
Wave number fIF−f dThe received signal from the distance where the correlation of
It cannot be detected with high accuracy.

【0039】図8にB系列1回分の受信信号の周波数ス
ペクトルを示す。拡散されたスペクトルは、時間幅τの
方形波の周波数スペクトルを包落線とする分布を持つ。
拡散スペクトルが持つピークの位置は変調信号に用いた
擬似ランダム系列の種類に影響される。このため、同じ
系列を繰返し用いた場合には、図7に示すように、その
強度を十分に落とせない。異なる擬似ランダム系列を用
いた場合には、ピークの位置がそれぞれの系列で異なる
ため、和を取ると平均化され、拡散スペクトルの最大値
を小さくすることができる。
FIG. 8 shows the frequency spectrum of the received signal for one B sequence. The spread spectrum has a distribution with the frequency spectrum of a square wave having a time width τ as an envelope.
The position of the peak of the spread spectrum is affected by the type of the pseudo-random sequence used for the modulated signal. For this reason, when the same sequence is used repeatedly, its intensity cannot be sufficiently reduced as shown in FIG. When different pseudo-random sequences are used, the positions of the peaks are different in each sequence, and thus the sum is averaged when the sum is taken, so that the maximum value of the spread spectrum can be reduced.

【0040】以上のように、この実施の形態において
は、複数の相異なる擬似ランダム系列に基づく変調信号
を連続的に切り替えて発生させる手段を有しているの
で、同じ系列を繰返し用いた場合に比べて拡散スペクト
ルの最大値を小さくすることができ、相関が一致した距
離からの受信信号のピークを高い精度で検出することが
できる効果がある。また、十分なS/N比を得る1測定
当たりの観測時間に相当する擬似ランダム変調信号を複
数の異なった擬似ランダム系列に基づく変調信号の連な
りで作ったことにより、FFTにおける計算量を少なく
する効果がある。
As described above, this embodiment has means for continuously switching and generating modulated signals based on a plurality of different pseudo-random sequences, so that when the same sequence is used repeatedly, In comparison, the maximum value of the spread spectrum can be reduced, and the peak of the received signal from the distance where the correlation is matched can be detected with high accuracy. Further, the amount of calculation in the FFT is reduced by forming a pseudo-random modulation signal corresponding to the observation time per measurement for obtaining a sufficient S / N ratio by a series of modulation signals based on a plurality of different pseudo-random sequences. effective.

【0041】なお、実施の形態においては、変調信号の
1ビット当りの時間が等しい例を示したが、タイミング
発生手段71により、1ビット当りの時間が異なる変調
信号を作ることも可能である。1ビット当りの時間が異
なる場合には、同じ擬似ランダム系列を用いた擬似ラン
ダム変調信号は、有効な受信光強度が得られる距離範囲
内の非相関となる距離全体からの受信信号による拡散ス
ペクトルのピーク位置が異なるため、異なった擬似ラン
ダム変調信号と看做すことができる。これにより、1ビ
ット当りの時間が異なる変調信号を用いても上記と同様
の効果を得ることができる。
Although the embodiment has been described with respect to an example in which the time per bit of the modulated signal is equal, the timing generating means 71 can produce a modulated signal having a different time per bit. If the time per bit is different, the pseudo-random modulated signal using the same pseudo-random sequence is the spread spectrum of the received signal from the entire non-correlated distance within the distance range where the effective received light intensity is obtained. Since the peak positions are different, they can be regarded as different pseudo random modulation signals. As a result, the same effect as described above can be obtained even if modulation signals having different times per bit are used.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、擬似
ランダム変調信号発生器に、複数の異なった擬似ランダ
ム系列に基づいた擬似ランダム変調を切り替えて発生す
る機能を有しているので、同じ系列を繰返し用いた場合
に比べて拡散スペクトルの最大値を小さくすることがで
き、相関が一致した距離からの受信信号のピークを高い
精度で検出することができる効果がある。
As described above, according to the present invention, the pseudo-random modulation signal generator has a function of switching and generating pseudo-random modulation based on a plurality of different pseudo-random sequences. The maximum value of the spread spectrum can be reduced as compared with the case where the same sequence is repeatedly used, and there is an effect that the peak of the received signal from the distance where the correlation is matched can be detected with high accuracy.

【0043】また、上記擬似ランダム変調信号発生器
は、擬似ランダム変調信号を発生させるタイミング信号
の時間間隔を可変にする手段を有しているので、1ビッ
ト当たりの時間幅を選択して、疑似ランダム変調信号を
発生することができる。
Also, the pseudo-random modulation signal generator has means for varying the time interval of the timing signal for generating the pseudo-random modulation signal. A randomly modulated signal can be generated.

【0044】さらに、上記擬似ランダム変調信号発生器
は、十分なS/N比を得る1測定当たりの観測時間に相
当する擬似ランダム変調信号を、複数の異なった擬似ラ
ンダム系列に基づく変調信号あるいはタイミング信号の
時間間隔が異なる変調信号の連なりで構成するので、ま
た、十分なS/N比を得る1測定当たりの観測時間に相
当する擬似ランダム変調信号を複数の異なった擬似ラン
ダム系列に基づく変調信号の連なりで作ったことによ
り、FFTにおける計算量を少なくする効果がある。
Further, the pseudo-random modulation signal generator converts the pseudo-random modulation signal corresponding to the observation time per measurement for obtaining a sufficient S / N ratio into a modulation signal or timing based on a plurality of different pseudo-random sequences. Since the signal is constituted by a series of modulated signals having different time intervals, a pseudo-random modulated signal corresponding to an observation time per measurement for obtaining a sufficient S / N ratio is converted into a modulated signal based on a plurality of different pseudo-random sequences. Has the effect of reducing the amount of calculation in FFT.

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

【図1】 この発明の実施の形態1に係るコヒーレント
レーザレーダ装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a coherent laser radar device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1に係る送信光の変調
例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of modulation of transmission light according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態1に係る擬似ランダム
信号発生装置を示す内部構成図である。
FIG. 3 is an internal configuration diagram showing a pseudo-random signal generator according to Embodiment 1 of the present invention.

【図4】 擬似ランダム変調信号の例を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a pseudo random modulation signal.

【図5】 図4に示す4つの擬似ランダム系列よりなる
擬似ランダム変調信号を用いた場合の受信信号の周波数
スペクトルの例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a frequency spectrum of a received signal when a pseudo random modulation signal composed of four pseudo random sequences shown in FIG. 4 is used.

【図6】 同一の擬似ランダム系列を繰返し用いた擬似
ランダム変調信号の例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a pseudo-random modulation signal using the same pseudo-random sequence repeatedly.

【図7】 図6に示すB系列を4回繰返した擬似ランダ
ム変調信号を用いた場合の受信信号の周波数スペクトル
の例を示す説明図である。
7 is an explanatory diagram showing an example of a frequency spectrum of a received signal when a pseudo random modulation signal obtained by repeating the B sequence shown in FIG. 6 four times is used.

【図8】 図6に示すB系列B系列1回分の受信信号の
周波数スペクトルを示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a frequency spectrum of a received signal for one time of the B sequence shown in FIG. 6;

【図9】 特公昭64−2903号公報に示されたレー
ザレーダ装置を示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a laser radar device disclosed in Japanese Patent Publication No. 64-2903.

【図10】 特開平2−284087号公報に示された
コヒーレントCWレーサレーダ装置を示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a coherent CW racer radar device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-284087.

【図11】 ソフトターゲットを測定する場合の従来の
コヒーレントCWレーサレーダ装置を示す構成図であ
る。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a conventional coherent CW racer radar device when measuring a soft target.

【図12】 従来例において、系列長が127ビットの
擬似ランダム系列を用いて、一様なソフトターゲットを
測定した場合の受信信号のスペクトルを示す説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a spectrum of a received signal when a uniform soft target is measured using a pseudo-random sequence having a sequence length of 127 bits in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51 CWレーザ、52 光カプラ、53 光変調器、
54 高出力光ファイバ増幅器、55 送受分離光アン
テナ、56 疑似ランダム信号発生装置、57 ターゲ
ット、58 光検出器、59 周波数シフタ、61 光
カプラ、62 相関器、63 可変遅延器、64 信号
処理装置、65 AD変換器、66 FFT回路、67
信号抽出回路、68 系列選択手段、69 擬似ラン
ダム変調信号発生手段、70 擬似ランダム系列発生手
段、71 タイミング発生手段。
51 CW laser, 52 optical coupler, 53 optical modulator,
54 high-output optical fiber amplifier, 55 transmission / reception separation optical antenna, 56 pseudo-random signal generator, 57 target, 58 photodetector, 59 frequency shifter, 61 optical coupler, 62 correlator, 63 variable delay, 64 signal processing device, 65 AD converter, 66 FFT circuit, 67
Signal extraction circuit, 68 sequence selection means, 69 pseudo random modulation signal generation means, 70 pseudo random sequence generation means, 71 timing generation means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和高 修三 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F072 KK30 YY13 5J084 AA05 AA07 AB01 AB03 AB08 AD01 BA03 BA14 BA33 BB21 BB24 CA10 CA33 CA49 CA64 CA68 EA04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Shuzo Wakadaka 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 5F072 KK30 YY13 5J084 AA05 AA07 AB01 AB03 AB08 AD01 BA03 BA14 BA33 BB21 BB24 CA10 CA33 CA49 CA64 CA68 EA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学部品として、 単一波長で発振するCWレーザと、 上記CWレーザからのレーザ光を分岐する分岐手段と、 上記分岐手段により分岐されたレーザ光の一方を変調す
る光変調器と、 上記変調されたレーザ光を送信光としてターゲット(目
標)に向けて照射し、ターゲット(目標)からの散乱光
を受光する光アンテナと、 上記分岐手段により分岐されたレーザ光の他方をローカ
ル光として上記光アンテナからの受信光と混合する混合
手段と、 上記混合された光を光ヘテロダイン検波する光検出器と
を有し、 電気部品として、 上記光変調器に変調信号を送る擬似ランダム変調信号発
生器と、 上記擬似ランダム変調信号発生器の変調信号の一部に時
間遅延を与える時間遅延器と、 上記光検出器の出力信号と上記時間遅延器からの時間遅
延された変調信号との積を取る相関器と、 上記相関器の出力信号の強度および周波数と上記時間遅
延器における遅延時間により、ターゲット(目標)の距
離、速度等の物理情報を得る信号処理手段とを有し、 上記擬似ランダム変調信号発生器は、複数の異なった擬
似ランダム系列に基づいた擬似ランダム変調を切り替え
て発生する機能を有することを特徴とするコヒーレント
レーザレーダ装置。
1. An optical component comprising: a CW laser oscillating at a single wavelength; a branching unit for branching a laser beam from the CW laser; and an optical modulator for modulating one of the laser beams branched by the branching unit. An optical antenna for irradiating the modulated laser light as transmission light toward a target (target) and receiving scattered light from the target (target); and locally arranging the other of the laser light branched by the branching unit. Mixing means for mixing light received from the optical antenna with light; and a photodetector for optically heterodyne-detecting the mixed light, and as an electrical component, a pseudo-random modulation for sending a modulation signal to the optical modulator. A signal generator; a time delay unit for giving a time delay to a part of the modulation signal of the pseudo-random modulation signal generator; and an output signal of the photodetector and the time delay unit. A correlator for taking the product of the time-delayed modulated signal, and a signal for obtaining physical information such as the distance and speed of a target by the strength and frequency of the output signal of the correlator and the delay time in the time delay A coherent laser radar device comprising: a processing unit; and the pseudorandom modulation signal generator has a function of switching and generating pseudorandom modulation based on a plurality of different pseudorandom sequences.
【請求項2】 上記擬似ランダム変調信号発生器は、擬
似ランダム変調信号を発生させるタイミング信号の時間
間隔を可変にする手段を有することを特徴とする請求項
1に記載のコヒーレントレーザレーダ装置。
2. The coherent laser radar device according to claim 1, wherein said pseudo-random modulation signal generator has means for changing a time interval of a timing signal for generating a pseudo-random modulation signal.
【請求項3】 上記擬似ランダム変調信号発生器は、十
分なS/N比を得る1測定当たりの観測時間に相当する
擬似ランダム変調信号を、複数の異なった擬似ランダム
系列に基づく変調信号あるいはタイミング信号の時間間
隔が異なる変調信号の連なりで構成することを特徴とす
る請求項1または2に記載のコヒーレントレーザレーダ
装置。
3. The pseudo-random modulation signal generator converts a pseudo-random modulation signal corresponding to an observation time per measurement for obtaining a sufficient S / N ratio into a modulation signal or a timing based on a plurality of different pseudo-random sequences. 3. The coherent laser radar device according to claim 1, wherein the coherent laser radar device is configured by a series of modulated signals having different signal time intervals.
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