JP2001074829A - Transmitter-receiver for fm pulse doppler radar - Google Patents

Transmitter-receiver for fm pulse doppler radar

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JP2001074829A
JP2001074829A JP25135299A JP25135299A JP2001074829A JP 2001074829 A JP2001074829 A JP 2001074829A JP 25135299 A JP25135299 A JP 25135299A JP 25135299 A JP25135299 A JP 25135299A JP 2001074829 A JP2001074829 A JP 2001074829A
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signal
frequency
pulse
modulation
local oscillation
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JP25135299A
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Tsutomu Tamaki
努 田牧
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter-receiver which detects positive beat frequency and a negative beat frequency and which can be made low-cost by a method wherein a modulation means is installed at a transmitting signal, a signal whose frequency is offset by an intermediate frequency portion by a local oscillation signal is transmitted and a video signal is obtained on the basis of the frequency difference between a received signal from a target and the local oscillation signal. SOLUTION: A power distribution means 10 uses a part of the high-frequency modulation component of an oscillator 6 as a local oscillation signal, and it outputs the remaining part as a transmission reference signal. A modulation means 13 receives a pulse modulation signal from a signal processing part 12, and it pulse-modulates the transmission reference signal so as to be output as a transmitting signal having a frequency component of FRF±ΔFIF. A first power amplifier 8a radiates the transmitting signal from a transmitting antenna 9a, and a receiving antenna 9b receives the signal. A fundamental wave mixer 11 receives the local oscillation signal and the receiving signal so as to be frequency-modulated, and it outputs a video signal having a frequency in which a modulation frequency FIF is offset to beat frequencies Fb1, Fb2. A second power amplifier 8b power-amplifies the video signal.

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、自動車等の移動
体及び固定物に搭載または設置し、当該移動体及び固定
物の周囲に存在する人間、車両及び障害物等の物体を、
電波を用いて探知するFMパルスドップラレーダに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of mounting or installing on a moving object such as an automobile or a fixed object, and removing objects such as humans, vehicles and obstacles around the moving object and the fixed object.
The present invention relates to an FM pulse Doppler radar that detects radio waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9はFMパルスドップラレーダを車両
の前方に搭載した場合の使用状況の一例である。図にお
いて、1は道路、2a及び2bは道路1をイの方向に通行する
車両、3は車両2aの後続車2bに搭載された前方を監視す
るFMパルスドップラレーダ、4は道路1の路側に設置さ
れた電柱または路側に駐車された路上駐車車両等の障害
物、5は道路1を通行または横断している人間である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows an example of a use situation when an FM pulse Doppler radar is mounted in front of a vehicle. In the figure, 1 is a road, 2a and 2b are vehicles passing on the road 1 in the direction of a, 3 is an FM pulse Doppler radar mounted on a following vehicle 2b of the vehicle 2a and monitors the front, and 4 is a roadside of the road 1. An obstacle 5 such as an installed telephone pole or an on-street parked vehicle parked on the road side is a person 5 passing or crossing the road 1.

【0003】次に、利用状況について説明する。道路1
をイの方向に通行している車両2bに搭載されたFMパル
スドップラレーダ3は、周波数変調された送信電波を前
方に照射し、前方を走行している車両2a、障害物4及び
人間5等からの反射波を受け、その強弱、ドプラーによ
る周波数のシフト及び電波の伝搬時間を検出し、その結
果から車両2aとの距離及び相対速度を求め、衝突防止の
警報発生あるいはブレーキ制御等の安全対策に用いられ
ている。
[0003] Next, the use situation will be described. Road 1
The FM pulse Doppler radar 3 mounted on the vehicle 2b passing in the direction of b irradiates the frequency-modulated transmission radio wave to the front, and the vehicle 2a running in front, obstacles 4, humans 5, etc. Receives reflected waves from the vehicle, detects its strength, frequency shift due to Doppler, and the propagation time of radio waves, obtains the distance and relative speed to the vehicle 2a from the results, and generates safety warnings for collision prevention or safety measures such as brake control It is used for

【0004】このようなシステムの利用状況について
は、例えば,信学技報MW94-48(1994-09)「日本における
ミリ波応用システムの開発」及び日本経済新聞社「ITS
のすべて」(P62〜67)に記載されている.
[0004] Regarding the use situation of such a system, for example, see IEICE Technical Report MW94-48 (1994-09) "Development of millimeter wave application system in Japan" and Nihon Keizai Shimbun "ITS
All ”(P62-67).

【0005】図10は、図9における車両2bに搭載された
従来のFMパルスドップラレーダ3の構成ブロック図を
示すもので、6は発振器、7はスイッチ、8a、8b、8c及び
8dは第1、第2、第3及び第4の電力増幅器、9a及び9bは送
信及び受信アンテナ、10a及び10bは第1及び第2の電力分
配手段、11a及び11bは第1及び第2の基本波ミクサ、12は
信号処理部であり、9a、9b及び12を除く6、7、8a、8b、
8c、8d、10a、10b、11a及び11bによって送受信装置が構
成されている。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a conventional FM pulse Doppler radar 3 mounted on a vehicle 2b in FIG. 9, wherein 6 is an oscillator, 7 is a switch, 8a, 8b, 8c and
8d is a first, second, third and fourth power amplifier, 9a and 9b are transmitting and receiving antennas, 10a and 10b are first and second power distribution means, 11a and 11b are first and second The fundamental wave mixer 12 is a signal processing unit, and 6, 7, 8a, 8b, except 9a, 9b and 12.
A transmitting / receiving device is configured by 8c, 8d, 10a, 10b, 11a, and 11b.

【0006】次に動作について説明する。図10におい
て、発振器6は、高周波変調信号(周波数FRF±ΔFの
内、FRFは高周波成分,±ΔFは変調周波数成分である)
を出力する。スイッチ7は、信号処理部12からのパルス
変調信号を受けて、高周波変調信号を送信信号及び局発
信号として2方向にスイッチングし、送信信号をパルス
変調する。第1の電力増幅器8aは、この送信信号を電力
増幅する。送信アンテナ9aは、電力増幅された送信信号
を目標(図中では省略)に向けて出力する。以上は、本
FMパルスドップラレーダ用送受信装置の送信系の動作
である。続いて、局発系の動作を説明する。第2の電力
増幅器8bは上記の局発信号を電力増幅する。第1の電力
分配手段10aは、この電力増幅された局発信号を2方向
に、各々の位相を逆相にして電力分配する。続いて、受
信系の説明をする。受信アンテナ9bは、目標からの反射
信号を受けて受信信号を出力する。第2の電力分配手段1
0bは、この受信信号を2方向に電力分配する。第1の基本
波ミクサ11aは、第1の電力分配手段10aの一方の出力
と、第2の電力分配手段10bの一方の出力とを受け、この
2つの出力の周波数の和及び差の周波数を有する第1のビ
デオ信号を出力する。第2の基本波ミクサ11bも、第1の
基本波ミクサ11aと同様に、第1及び第2の電力分配手段1
0a及び10bの他方の出力を受けて第2のビデオ信号を出力
する。第3の電力増幅器8c及び第4の電力増幅器8dは、各
々、第1のビデオ信号、第2のビデオ信号を電力増幅す
る。信号処理部12は、スイッチ7にパルス変調信号を出
力すると共に、この電力増幅された2つビデオ信号をデ
ィジタル変換、フーリエ変換して周波数軸上で解析し、
目標との距離及び相対速度等の情報を得る。
Next, the operation will be described. In FIG. 10, an oscillator 6 is a high-frequency modulation signal (of the frequencies FRF ± ΔF, FRF is a high-frequency component and ± ΔF is a modulation frequency component).
Is output. The switch 7 receives the pulse modulation signal from the signal processing unit 12, switches the high-frequency modulation signal in two directions as a transmission signal and a local oscillation signal, and pulse-modulates the transmission signal. The first power amplifier 8a power-amplifies this transmission signal. The transmission antenna 9a outputs the power-amplified transmission signal toward a target (omitted in the figure). The above is the operation of the transmission system of the FM pulse Doppler radar transceiver. Next, the operation of the local oscillation system will be described. The second power amplifier 8b power-amplifies the local oscillation signal. The first power distribution means 10a distributes the power of the amplified local oscillation signal in two directions with the respective phases reversed. Next, the receiving system will be described. The receiving antenna 9b receives a reflected signal from the target and outputs a received signal. Second power distribution means 1
0b distributes the power of the received signal in two directions. The first fundamental wave mixer 11a receives one output of the first power distribution means 10a and one output of the second power distribution means 10b.
A first video signal having a sum and a difference frequency of the two output frequencies is output. Similarly to the first fundamental wave mixer 11a, the second fundamental wave mixer 11b also includes the first and second power distribution units 1.
The second video signal is output in response to the other output of 0a and 10b. The third power amplifier 8c and the fourth power amplifier 8d power-amplify the first video signal and the second video signal, respectively. The signal processing unit 12 outputs a pulse-modulated signal to the switch 7, and digitally and Fourier-transforms the two power-amplified video signals to analyze on the frequency axis.
Obtain information such as the distance to the target and the relative speed.

【0007】次に動作原理について説明する。図11及び
図12は従来のFMパルスドップラレーダの動作原理図を
示す。図11において、図11(a)は発振器6の出力、図11
(b)は送信信号、図11(c)は局発信号、図11(d)は受信信
号、図11(e)はビデオ信号のタイムチャートを示す。こ
のように、送信信号のパルスと受信信号のパルスの遅延
時間は目標の距離に比例し、このタイミングでビデオ信
号が得られるため、この関係から目標との距離が得られ
る。また、図12(a)の曲線aは送信信号、第1の基本波ミ
クサ11a及び第2の基本波ミクサ11bの局発信号(周波数F
RF±ΔFの内、FRFは高周波成分,±ΔFは変調周波数成
分である)、曲線bは受信信号である。従来のFMパル
スドップラレーダは、周波数変調及びパルス変調された
送信信号が目標に照射され、その受信信号は目標までの
距離の2倍だけ遅延時間が生じ、更に目標の相対速度に
よるドップラ周波数シフトが発生する。この受信信号及
び局発信号を第1の基本波ミクサ11a及び第2の基本波ミ
クサ11bにて周波数変換(ホモダイン検波)することに
より、図12(b)の曲線cのような目標の距離・速度に対応
したビート周波数成分Fb1及びFb2をもったビデオ信号と
なる。ついで、信号処理部12において、この周波数Fb1
及びFb2から目標との距離及び相対速度を演算する。
Next, the operation principle will be described. FIG. 11 and FIG. 12 show operation principle diagrams of the conventional FM pulse Doppler radar. In FIG. 11, FIG. 11A shows the output of the oscillator 6, and FIG.
11B shows a transmission signal, FIG. 11C shows a local oscillation signal, FIG. 11D shows a reception signal, and FIG. 11E shows a time chart of a video signal. As described above, the delay time between the pulse of the transmission signal and the pulse of the reception signal is proportional to the target distance, and since the video signal is obtained at this timing, the distance to the target is obtained from this relationship. Also, a curve a in FIG. 12 (a) is a transmission signal, and the local oscillation signals (frequency F) of the first fundamental wave mixer 11a and the second fundamental wave mixer 11b.
Of RF ± ΔF, FRF is a high frequency component, ± ΔF is a modulation frequency component), and curve b is a received signal. A conventional FM pulse Doppler radar irradiates a target with a frequency-modulated and pulse-modulated transmission signal, the received signal has a delay time twice as long as the distance to the target, and a Doppler frequency shift due to the relative speed of the target occurs. appear. The received signal and the local oscillation signal are subjected to frequency conversion (homodyne detection) by the first fundamental wave mixer 11a and the second fundamental wave mixer 11b, so that the target distance and the target distance as shown by the curve c in FIG. The video signal has beat frequency components Fb1 and Fb2 corresponding to the speed. Next, in the signal processing unit 12, this frequency Fb1
And the distance to the target and the relative speed from Fb2.

【0008】図13は従来のFMパルスドップラレーダ用
送受信装置における第1の基本波ミクサ11a、第2の基本
波ミクサ11bの入力信号(受信信号)及び局発信号、ビ
デオ信号のスペクトラムを示す。図13(a)の曲線dは第1
の基本波ミクサ11a、第2の基本波ミクサ11bの入力信号
(受信信号)を、図13(b)の曲線eは各々の基本波ミクサ
の局発信号を、図13(c)の曲線fは各々の基本波ミクサか
ら出力されるビデオ信号のスペクトラムを示す。第1の
基本波ミクサ11a、第2の基本波ミクサ11bでは、曲線d及
び曲線eを受けて、周波数Fb1、Fb2を有するビデオ信号
を出力する。ただし、第1の基本波ミクサ11a、第2の基
本波ミクサ11bから出力されるビデオ信号は、各々の位
相が逆相の関係にある(I/Q検波)。この逆相の2つのビ
デオ信号を受けて、信号処理部12で、目標の距離・速度
を導出する。この信号処理部12が逆相のビデオ信号を2
つ受けて信号処理をするのは、目標が、本FMパルスド
ップラレーダに対して遠ざかっているのか(離反)、ま
たは近づいているのか(接近)を判別するためである。
このように、従来のFMパルスドップラレーダによる
と、IQ検波して2つのビデオ信号を得るために、受信系
の大半の構成を2系統有しており、これにより装置の構
成が複雑化するため、装置規模が大型化していた。ま
た、構成の複雑化にともない、装置の低価格化が困難に
なっていた。従って、装置の小型化及び低価格化がFM
パルスドップラレーダ用送受信装置の開発における課題
となっていた。
FIG. 13 shows the input signal (received signal) of the first fundamental wave mixer 11a and the second fundamental wave mixer 11b and the spectrum of the local oscillator signal and video signal in the conventional FM pulse Doppler radar transmission / reception apparatus. The curve d in FIG.
The input signal (received signal) of the fundamental wave mixer 11a and the second fundamental wave mixer 11b, the curve e in FIG. 13 (b) represents the local oscillation signal of each fundamental wave mixer, and the curve f in FIG. 13 (c). Indicates the spectrum of the video signal output from each fundamental wave mixer. The first fundamental wave mixer 11a and the second fundamental wave mixer 11b receive the curves d and e and output video signals having frequencies Fb1 and Fb2. However, the video signals output from the first fundamental wave mixer 11a and the second fundamental wave mixer 11b have opposite phases (I / Q detection). Upon receiving the two video signals having the opposite phases, the signal processing unit 12 derives a target distance / speed. The signal processing unit 12 converts the inverted video signal into two
The reason for performing the signal processing is to determine whether the target is moving away (away) or approaching (approaching) from the FM pulse Doppler radar.
As described above, according to the conventional FM pulse Doppler radar, in order to obtain two video signals by performing IQ detection, most of the configuration of the receiving system is provided in two systems, which complicates the configuration of the apparatus. , The size of the apparatus has been increased. Also, with the complexity of the configuration, it has been difficult to reduce the price of the device. Therefore, the downsizing and cost reduction of the device are
This has been an issue in the development of a transceiver for pulse Doppler radar.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなFMパル
スドップラレーダ用送受信装置では、IQ検波にて2つの
ビデオ信号を得るために、受信系の大半の構成を2系統
有しており、これにより装置の構成が複雑化、大型化
し、装置の低価格化が困難になるという課題があった。
The transmitting and receiving apparatus for the FM pulse Doppler radar as described above has two systems of most of the receiving system in order to obtain two video signals by IQ detection. As a result, there is a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated and large, and it is difficult to reduce the price of the apparatus.

【0010】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたものであり、送信信号に変調手段を設け、局発信
号より中間周波数分だけ周波数をオフセットさせた信号
を送信し、目標からの受信信号と局発信号の周波数の差
からビデオ信号を得ることにより、正及び負のビート周
波数を検出し、I/Q検波を不要とすることで装置規模を
縮小し、低価格化を図ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem. A modulation means is provided for a transmission signal to transmit a signal whose frequency is offset by an intermediate frequency from a local oscillation signal, and a reception signal from a target is transmitted. The purpose is to obtain the video signal from the difference between the frequency of the signal and the local signal, detect the positive and negative beat frequencies, and eliminate the need for I / Q detection. And

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1の発明によるFMパ
ルスドップラレーダ用送受信装置は、高周波変調信号を
出力する発振器と、この高周波変調信号の一部を局発信
号とし残りを送信基準信号とする電力分配手段と、上記
信号処理部から出力されるパルス変調信号を受けてこの
送信基準信号をパルス変調する変調手段と、上記受信ア
ンテナを介して得られた上記受信信号と上記局発信号を
受けて周波数変換し、上記目標の距離及び相対速度に応
じたビート周波数成分に上記パルス変調信号の変調周波
数分だけ周波数をオフセットさせたビデオ信号を出力す
る基本波ミクサと、上記パルス変調信号の変調周波数付
近のみを通過させる帯域通過フィルタとを具備し、上記
送信信号の周波数を、上記局発信号に上記パルス変調周
波数の分だけオフセットさせたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an FM pulse Doppler radar transmission / reception apparatus comprising: an oscillator for outputting a high-frequency modulation signal; a part of the high-frequency modulation signal as a local oscillation signal; Power distributing means, a pulse modulating means for receiving the pulse modulated signal output from the signal processing unit and pulse modulating the transmission reference signal, and converting the received signal and the local oscillation signal obtained through the receiving antenna. Receiving a frequency conversion, and outputting a video signal in which a frequency is offset by a modulation frequency of the pulse modulation signal to a beat frequency component corresponding to the target distance and relative speed, and a modulation of the pulse modulation signal. A band-pass filter that passes only near the frequency, and offsets the frequency of the transmission signal to the local oscillation signal by the amount of the pulse modulation frequency. It has been set.

【0012】また、第2の発明によるFMパルスドップ
ラレーダ用送受信装置は、高周波変調信号を出力する発
振器と、この高周波変調信号の一部を局発信号とし残り
を送信基準信号とする電力分配手段と、この送信基準信
号の周波数をN倍(Nは2以上の偶数である)するN逓倍器
と、上記信号処理部から出力されるパルス変調信号を受
けてこの送信基準信号をパルス変調する変調手段と、逆
極性の2つのダイオードを並列接続したアンチパラレル
ダイオードペアを内蔵し、上記受信アンテナを介して得
られた上記受信信号の周波数と上記局発信号のN倍周波
数との和及び差の周波数に応じたビート周波数成分に上
記パルス変調信号の変調周波数分だけ周波数をオフセッ
トさせたビデオ信号を出力する偶高調波ミクサと、上記
パルス変調信号の変調周波数付近のみを通過させる帯域
通過フィルタとを具備し、上記送信信号の周波数を、上
記局発信号のN倍周波数に上記パルス変調周波数の分だ
けオフセットさせたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an FM pulse Doppler radar transmitting / receiving apparatus, comprising: an oscillator for outputting a high-frequency modulated signal; And an N multiplier for multiplying the frequency of the transmission reference signal by N (N is an even number of 2 or more), and a modulation for receiving the pulse modulation signal output from the signal processing unit and pulse modulating the transmission reference signal Means, and incorporates an anti-parallel diode pair in which two diodes of opposite polarity are connected in parallel, and calculates the sum and difference of the frequency of the reception signal obtained through the reception antenna and the N-times frequency of the local oscillation signal. An even harmonic mixer that outputs a video signal in which a beat frequency component corresponding to the frequency is offset by the modulation frequency of the pulse modulation signal, and a modulation frequency of the pulse modulation signal A band-pass filter that passes only the vicinity of the wave number, wherein the frequency of the transmission signal is offset by N times the frequency of the local oscillation signal by the amount of the pulse modulation frequency.

【0013】また、第3の発明によるFMパルスドップ
ラレーダ用送受信装置は、高周波変調信号を送信し、送
信信号の一部を受信系の局発信号とし、目標物体からの
受信信号を周波数変換する送受信装置と、送信信号を放
射し、目標からの反射信号を受けて受信信号を出力する
送信及び受信アンテナと、周波数変換した信号から上記
目標の距離及び速度情報を得る信号処理部とを備えたF
Mパルスドップラレーダにおいて、高周波変調信号を出
力する発振器と、この高周波変調信号の一部を局発信号
とし残りを送信基準信号とする電力分配手段と、上記信
号処理部から出力されるパルス変調信号を受けてこの送
信基準信号のN倍周波数( Nは2以上の偶数である)の信
号に対してパルス変調する第1の偶高調波ミクサと、逆
極性の2つのダイオードを並列接続したアンチパラレル
ダイオードペアを内蔵し、上記受信アンテナを介して得
られた上記受信信号の周波数と上記局発信号のN倍周波
数との和及び差の周波数に応じたビート周波数成分に上
記パルス変調信号の変調周波数分だけ周波数をオフセッ
トさせたビデオ信号を出力する第2の偶高調波ミクサ
と、上記パルス変調信号の変調周波数付近のみを通過さ
せる帯域通過フィルタとを具備し、上記送信信号の周波
数を、上記局発信号のN倍周波数に上記パルス変調周波
数の分だけオフセットさせたものである。
Further, the transmitting and receiving apparatus for an FM pulse Doppler radar according to the third invention transmits a high-frequency modulated signal, converts a part of the transmitted signal into a local signal of a receiving system, and frequency-converts a received signal from a target object. A transmission / reception device, a transmission and reception antenna that radiates a transmission signal, receives a reflected signal from a target and outputs a reception signal, and a signal processing unit that obtains the target distance and velocity information from the frequency-converted signal. F
In an M-pulse Doppler radar, an oscillator that outputs a high-frequency modulated signal, power distribution means that uses a part of the high-frequency modulated signal as a local oscillation signal and the remainder as a transmission reference signal, and a pulse modulated signal output from the signal processing unit The first even harmonic mixer that pulse-modulates a signal of N times frequency (N is an even number of 2 or more) of this transmission reference signal and an anti-parallel with two diodes of opposite polarity connected in parallel Built-in diode pair, the modulation frequency of the pulse modulation signal into a beat frequency component according to the sum and difference frequency of the frequency of the reception signal obtained through the reception antenna and the N-times frequency of the local oscillation signal A second even harmonic mixer that outputs a video signal whose frequency is offset by an amount, and a band-pass filter that passes only near the modulation frequency of the pulse modulation signal. And Bei, in which the frequency of the transmitted signal, were offset by the pulse modulation frequency N times the frequency of the local oscillation signal.

【0014】また、第4の発明によるFMパルスドップ
ラレーダ用送受信装置は、第1〜第3の発明のおいて小
電力無線設備に設置を義務付けられている呼出名称記憶
装置のクロック信号によってパルス変調信号を得るよう
にしたものである。
Further, the transmitting / receiving apparatus for an FM pulse Doppler radar according to the fourth invention is a pulse-modulating apparatus using the clock signal of the calling name storage device which is required to be installed in the low power radio equipment in the first to third inventions. A signal is obtained.

【0015】[0015]

【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を示すFMパルスドップラレーダ用送受
信装置のブロック図であり、図において、6は発振器、8
a及び8bは第1及び第2の電力増幅器、10は電力分配手
段、11は基本波ミクサ、13は送信信号をパルス変調する
変調手段、14は帯域通過フィルタである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram of a transmitting and receiving apparatus for an FM pulse Doppler radar according to a first embodiment of the present invention. In FIG.
a and 8b are first and second power amplifiers, 10 is power distribution means, 11 is a fundamental wave mixer, 13 is modulation means for pulse-modulating a transmission signal, and 14 is a band-pass filter.

【0016】図2は、この発明の実施の形態1を示すF
Mパルスドップラレーダ用送受信装置の各信号のタイム
チャートであり、図において、(a)は発振器6の出力、
(b)は送信信号、(c)は基本波ミクサ11の局発信号、(d)
は受信信号、(e)は受信信号を基本波ミクサ11で周波数
変換した後のビデオ信号を示す。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment F of the present invention.
It is a time chart of each signal of the transmitting and receiving device for M pulse Doppler radar, in which (a) shows the output of the oscillator 6,
(b) is a transmission signal, (c) is a local oscillation signal of the fundamental mixer 11, (d)
Shows a received signal, and (e) shows a video signal after frequency conversion of the received signal by the fundamental mixer 11.

【0017】図3は、この発明の実施の形態1を示すF
Mパルスドップラレーダ用送受信装置の動作原理図であ
り、図において、曲線gは基本波ミクサ11の局発信号、
曲線hは目標からの受信信号、曲線iは受信信号を基本波
ミクサ11で周波数変換した後のビデオ信号である。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation principle of the transmitting / receiving device for the M-pulse Doppler radar, where a curve g represents a local oscillation signal of the fundamental wave mixer 11,
A curve h is a received signal from the target, and a curve i is a video signal after frequency conversion of the received signal by the fundamental mixer 11.

【0018】図4は、この発明の実施の形態1を示すF
Mパルスドップラレーダ用送受信装置における受信系の
各信号スペクトラムの一例であり、図4(a)の曲線jは受
信信号、図4(b)の曲線kは基本波ミクサ11の局発信号、
図4(c)の曲線lはビデオ信号のスペクトラムである。
FIG. 4 is a diagram showing an F-mode according to the first embodiment of the present invention.
4A is an example of each signal spectrum of the receiving system in the transmitting and receiving apparatus for the M pulse Doppler radar, wherein a curve j in FIG. 4A is a received signal, a curve k in FIG. 4B is a local oscillation signal of the fundamental wave mixer 11,
Curve l in FIG. 4 (c) is the spectrum of the video signal.

【0019】次に動作について説明する。図1におい
て、発振器6aは、高周波変調信号(周波数はFRF±ΔFで
あり、FRFは高周波成分、±ΔFは変調周波数成分であ
る。)を出力する。電力分配手段10はこの高周波変調信
号の一部を局発信号(図2(c)及び図3(a)における曲線g
に相当する。)とし、残りを送信基準信号として出力す
る。変調手段13は、信号処理部12からのパルス変調信号
を受けて送信基準信号をパルス変調し、周波数成分FRF
±ΔF±FIF(FIFは、パルス変調周波数である。)を有
する送信信号(図2(b)に相当する。)として出力する。
第1の電力増幅器8aは、この送信信号を電力増幅する。
この送信信号は従来のFMパルスドップラレーダと同様
に、送信アンテナ9aにて放射され、目標(図中では省
略)及び受信アンテナ9bを介して受信信号(図2(d)及び
図3(a)における曲線hに相当する。Fb1及びFb2は目標の
距離・速度に対応したビート周波数成分である。)とし
て得られる。基本波ミクサ11は、局発信号及び受信信号
を受けて周波数変換し、ビート周波数成分Fb1及びFb2に
パルス変調周波数FIFをオフセットさせた周波数をもつ
ビデオ信号(図2(e)及び図3(b)における曲線iに相当す
る。)を出力する。帯域通過フィルタ14は、パルス変調
周波数付近の信号のみを通過させ、帯域外の不要信号を
抑圧する。第2の電力増幅器8bはビデオ信号の電力増幅
を行なう。信号処理部12では、このビデオ信号を受け
て、パルス変調周波数に対するビート周波数Fb1、Fb2の
極性及び周波数から、FMパルスドップラレーダに対す
る目標の離反及び接近を判別し、FMパルスドップラレ
ーダと目標の距離及び相対速度を検出する。
Next, the operation will be described. In FIG. 1, the oscillator 6a outputs a high-frequency modulation signal (the frequency is FRF ± ΔF, FRF is a high-frequency component, and ± ΔF is a modulation frequency component). The power distribution means 10 converts a part of the high-frequency modulated signal into a local oscillation signal (the curve g in FIGS. 2 (c) and 3 (a)).
Is equivalent to ), And outputs the rest as a transmission reference signal. The modulation unit 13 receives the pulse modulation signal from the signal processing unit 12, performs pulse modulation on the transmission reference signal, and modulates the frequency component FRF.
The signal is output as a transmission signal (corresponding to FIG. 2 (b)) having ± ΔF ± FIF (FIF is a pulse modulation frequency).
The first power amplifier 8a power-amplifies this transmission signal.
This transmission signal is radiated by a transmission antenna 9a, similarly to a conventional FM pulse Doppler radar, and is received by a target (omitted in the figure) and a reception signal (FIG. 2 (d) and FIG. 3 (a)) via a reception antenna 9b. And Fb1 and Fb2 are beat frequency components corresponding to the target distance / speed.) The fundamental wave mixer 11 receives the local oscillation signal and the received signal, converts the frequency, and converts the beat frequency components Fb1 and Fb2 into a video signal having a frequency offset from the pulse modulation frequency FIF (FIGS. 2 (e) and 3 (b)). ) Is output.) The band-pass filter 14 allows only signals near the pulse modulation frequency to pass, and suppresses unnecessary signals outside the band. The second power amplifier 8b performs power amplification of the video signal. The signal processing unit 12 receives the video signal, determines the separation and approach of the target from the FM pulse Doppler radar based on the polarity and frequency of the beat frequencies Fb1 and Fb2 with respect to the pulse modulation frequency, and determines the distance between the FM pulse Doppler radar and the target. And the relative speed.

【0020】次に、図2及び図3に示す各信号のタイムチ
ャートについて説明する。発振器6は、図2(a)のよう
に、高周波変調信号を出力する。変調手段13は、信号処
理部12からのパルス変調信号に合わせて図2(b)のように
発振器6の出力をパルス変調し送信信号とする。基本波
ミクサ11への局発信号は、電力分配手段10によって図2
(c)のように得られる。この送信信号を目標(図中では
省略する)に照射、反射し、目標までの距離の2倍の遅
延時間をもって、図2(d)のような受信信号が得られる。
この受信信号及び局発信号を周波数変換することによ
り、図2(e)のようなビデオ信号を得る。このように、送
信信号と受信信号の遅延時間から、目標の距離を導出す
ることができる。
Next, a time chart of each signal shown in FIGS. 2 and 3 will be described. The oscillator 6 outputs a high-frequency modulation signal as shown in FIG. The modulation unit 13 performs pulse modulation on the output of the oscillator 6 according to the pulse modulation signal from the signal processing unit 12 as shown in FIG. The local oscillation signal to the fundamental wave mixer 11 is
It is obtained as shown in (c). This transmission signal is irradiated and reflected on a target (omitted in the figure), and a reception signal as shown in FIG. 2D is obtained with a delay time twice as long as the distance to the target.
By frequency-converting the received signal and the local oscillation signal, a video signal as shown in FIG. 2 (e) is obtained. Thus, the target distance can be derived from the delay time between the transmission signal and the reception signal.

【0021】次に受信系の各信号のスペクトラムについ
て説明する。基本波ミクサ11は、受信信号(図3(a)の曲
線h、図4(a)の曲線jに相当する。)及び局発信号(図3
(a)の曲線g及び図4(b)の曲線kに相当する。)を受け
て、ビデオ信号(図3(b)の曲線i及び図4(c)の曲線lに相
当する。)を出力する。このように、ビデオ信号は、周
波数FIF+Fb1及び FIF−Fb2の点で目標からのビート信
号のスペクトラムを有しており、このFb1及びFb2とFIF
との極性から目標の離反及び接近を検出すると共に距離
及び相対速度が導出できる。従って、従来のように受信
系の装置規模を拡大することなく正確な目標検出が可能
になり、装置の低価格化を図ることができる。
Next, the spectrum of each signal of the receiving system will be described. The fundamental wave mixer 11 includes a reception signal (corresponding to a curve h in FIG. 3A and a curve j in FIG. 4A) and a local signal (FIG.
This corresponds to the curve g in FIG. 4A and the curve k in FIG. 4B. ) And outputs a video signal (corresponding to the curve i in FIG. 3 (b) and the curve 1 in FIG. 4 (c)). As described above, the video signal has the spectrum of the beat signal from the target in terms of the frequency FIF + Fb1 and FIF-Fb2, and the Fb1, Fb2, and FIF
The separation and approach of the target can be detected from the polarity, and the distance and relative speed can be derived. Therefore, accurate target detection can be performed without increasing the size of the receiving system as in the related art, and the cost of the device can be reduced.

【0022】実施の形態2.図5は、この発明の実施の
形態2を示すFMパルスドップラレーダ用送受信装置の
ブロック図であり、図において、6は発振器、8a及び8b
は第1及び第2の電力増幅器、10は電力分配手段、13は変
調手段、14は帯域通過フィルタ、15はN逓倍器、16は逆
極性の2つのダイオードを並列接続したアンチパラレル
ダイオードペアを内蔵した偶高調波ミクサである。
Embodiment 2 FIG. FIG. 5 is a block diagram of a transmitting and receiving apparatus for an FM pulse Doppler radar according to a second embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 6 denotes an oscillator, 8a and 8b.
Are first and second power amplifiers, 10 is power distribution means, 13 is modulation means, 14 is a bandpass filter, 15 is an N multiplier, 16 is an anti-parallel diode pair in which two diodes of opposite polarity are connected in parallel. Built-in even harmonic mixer.

【0023】次に動作について説明する。図5におい
て、発振器6は、高周波変調信号(周波数は(FRF±ΔF)/
Nであり、FRFは高周波成分、±ΔFは変調周波数成分、N
は2以上の偶数である。)を出力する。電力分配手段10
はこの高周波変調信号の一部を局発信号とし、残りを送
信基準信号として出力する。N逓倍器15はこの送信基準
信号の周波数をN逓倍する。変調手段13は、信号処理部1
2からのパルス変調信号を受け、 N逓倍器15の出力をパ
ルス変調し、周波数成分FRF±ΔF±FIF(FIFは、パルス
変調周波数である。)を有する送信信号を出力する。第
1の電力増幅器8aは、この送信信号を電力増幅する。こ
の送信信号は従来のFMパルスドップラレーダと同様
に、送信アンテナ9aにて放射され、目標(図中では省
略)及び受信アンテナ9bを介して受信信号(周波数成分
は、FRF±ΔF±FIF+Fb1 ,FRF±ΔF±FIF−Fb2であり、
Fb1及びFb2は目標の距離・速度に対応したビート周波数
成分である。)として得られる。偶高調波ミクサ16は、
局発信号のN倍周波数と受信信号の周波数の和及び差の
周波数、つまり、ビート周波数成分Fb1及びFb2にパルス
変調周波数FIFをオフセットさせた周波数をもつビデオ
信号を出力する。帯域通過フィルタ14は、パルス変調周
波数付近の信号のみを通過させ、帯域外の不要信号を抑
圧する。第2の電力増幅器8bはビデオ信号の電力増幅を
行なう。信号処理部12では、このビデオ信号を受けて、
パルス変調周波数に対するビート周波数Fb1、b2の極性
及び周波数から、目標のFMパルスドップラレーダに対
する離反及び接近を判別し、目標の距離及び相対速度を
検出する。このように、このFMパルスドップラレーダ
用送受信装置によると、1つのビデオ信号から目標の離
反及び接近を検出すると共に距離及び相対速度が導出で
き、従来のように受信系の装置規模を拡大することなく
正確な目標検出が可能になり、装置の低価格化を図るこ
とができる。
Next, the operation will be described. In FIG. 5, an oscillator 6 outputs a high-frequency modulated signal (frequency is (FRF ± ΔF) /
N, FRF is high frequency component, ± ΔF is modulation frequency component, N
Is an even number greater than or equal to 2. ) Is output. Power distribution means 10
Outputs a part of the high-frequency modulated signal as a local oscillation signal and the rest as a transmission reference signal. The N multiplier 15 multiplies the frequency of the transmission reference signal by N. The modulating means 13 includes the signal processing unit 1
Receiving the pulse modulation signal from 2, the output of the N multiplier 15 is pulse-modulated, and a transmission signal having a frequency component FRF ± ΔF ± FIF (FIF is a pulse modulation frequency) is output. No.
The one power amplifier 8a power-amplifies this transmission signal. This transmission signal is radiated by a transmission antenna 9a similarly to a conventional FM pulse Doppler radar, and received by a target (omitted in the drawing) and a reception antenna 9b (frequency components are FRF ± ΔF ± FIF + Fb1, FRF ± ΔF ± FIF-Fb2,
Fb1 and Fb2 are beat frequency components corresponding to the target distance / speed. ). Even harmonic mixer 16
A video signal having a frequency obtained by offsetting the pulse modulation frequency FIF to the beat frequency components Fb1 and Fb2, that is, a frequency of the sum and difference of the N times frequency of the local oscillation signal and the frequency of the received signal is output. The band-pass filter 14 allows only signals near the pulse modulation frequency to pass, and suppresses unnecessary signals outside the band. The second power amplifier 8b performs power amplification of the video signal. The signal processing unit 12 receives this video signal,
Based on the polarity and frequency of the beat frequencies Fb1 and b2 with respect to the pulse modulation frequency, separation and approach to the target FM pulse Doppler radar are determined, and the target distance and relative speed are detected. As described above, according to the FM pulse Doppler radar transmission / reception apparatus, it is possible to detect the departure and approach of the target from one video signal, and to derive the distance and the relative speed. Thus, accurate and accurate target detection becomes possible, and the cost of the apparatus can be reduced.

【0024】次に、逆極性の2つのダイオードを並列接
続したアンチパラレルダイオードペアを内蔵した偶高調
波ミクサ16特性について補足する。図6は、基本波ミク
サ及び逆極性の2つのダイオードを並列接続したアンチ
パラレルダイオードペアを内蔵した偶高調波ミクサから
出力するビデオ信号に含まれる雑音電圧を示す。図6に
おいて、曲線mは基本波ミクサ、曲線nは偶高調波ミクサ
から出力されるビデオ信号に含まれる雑音電圧である。
このように、偶高調波ミクサの雑音電圧が、基本波ミク
サの雑音電圧よりも非常に小さくなることがわかる。し
たがって、偶高調波ミクサの使用により、受信系の雑音
指数を改善でき、目標の探知距離性能を向上させること
ができる。
Next, the characteristics of the even harmonic mixer 16 incorporating an anti-parallel diode pair in which two diodes of opposite polarity are connected in parallel will be supplemented. FIG. 6 shows a noise voltage included in a video signal output from an even harmonic mixer having a built-in anti-parallel diode pair in which a fundamental wave mixer and two diodes of opposite polarities are connected in parallel. In FIG. 6, a curve m is a fundamental wave mixer, and a curve n is a noise voltage included in a video signal output from the even harmonic mixer.
Thus, it can be seen that the noise voltage of the even harmonic mixer is much lower than the noise voltage of the fundamental mixer. Therefore, by using the even harmonic mixer, the noise figure of the receiving system can be improved, and the target detection distance performance can be improved.

【0025】実施の形態3.図7は、この発明の実施の
形態3を示すFMパルスドップラレーダ用送受信装置の
ブロック図であり、図において、6は発振器、8a及び8b
は第1及び第2の電力増幅器、10は電力分配手段、14は帯
域通過フィルタ、16a及び16bは逆極性の2つのダイオー
ドを並列接続したアンチパラレルダイオードペアを内蔵
した第1及び第2の偶高調波ミクサである。
Embodiment 3 FIG. 7 is a block diagram of a transmitting and receiving apparatus for an FM pulse Doppler radar according to a third embodiment of the present invention, in which 6 is an oscillator, 8a and 8b.
Are first and second power amplifiers, 10 is power distribution means, 14 is a band-pass filter, 16a and 16b are first and second even amplifiers incorporating anti-parallel diode pairs in which two diodes of opposite polarity are connected in parallel. It is a harmonic mixer.

【0026】次に動作について説明する。図7におい
て、発振器6は、高周波変調信号(周波数は(FRF±ΔF)/
Nであり、FRFは高周波成分、±ΔFは変調周波数成分、N
は2以上の偶数である。)を出力する。電力分配手段10
はこの高周波変調信号の一部を局発信号とし、残りを送
信基準信号として出力する。第1の偶高調波ミクサ16a
は、信号処理部12から出力されるパルス変調信号の周波
数と高周波変調信号のN倍周波数の和及び差の周波数FRF
±ΔF±FIF(FIFは、パルス変調周波数である。)を有
する送信信号を出力する。第1の電力増幅器8aは、この
送信信号を電力増幅する。この送信信号は従来のFMパ
ルスドップラレーダと同様に、送信アンテナ9aにて放射
され、目標(図中では省略)及び受信アンテナ9bを介し
て受信信号(周波数成分は、FRF±ΔF±FIF+Fb1 ,FRF
±ΔF±FIF−Fb2であり、Fb1及びFb2は目標の距離・速
度に対応したビート周波数成分である。)として得られ
る。第2の偶高調波ミクサ16bは、局発信号のN倍周波数
と受信信号の周波数の和及び差の周波数、つまり、ビー
ト周波数成分Fb1及びFb2にパルス変調周波数FIFをオフ
セットさせた周波数をもつビデオ信号を出力する。帯域
通過フィルタ14は、パルス変調周波数付近の信号のみを
通過させ、帯域外の不要信号を抑圧する。第2の電力増
幅器8bはビデオ信号の電力増幅を行なう。信号処理部12
では、このビデオ信号を受けて、パルス変調周波数に対
するビート周波数Fb1、Fb2の極性及び周波数から、目標
のFMパルスドップラレーダに対する離反及び接近を判
別し、目標の距離及び相対速度を検出する。このよう
に、このFMパルスドップラレーダ用送受信装置による
と、1つのビデオ信号から目標の離反及び接近を検出す
ると共に距離及び相対速度が導出でき、従来のように受
信系の装置規模を拡大することなく正確な目標検出が可
能になり、装置の低価格化を図ることができる。また、
受信系に逆極性の2つのダイオードを並列接続したアン
チパラレルダイオードペアを内蔵した第2の偶高調波ミ
クサ16bを使用することにより、受信系の雑音指数を改
善でき、目標の探知距離性能を向上させることができ
る。さらに、送信系に第1の偶高調波ミクサ16aを使用す
ることにより、N逓倍器15等の使用を不要とするため、
送信系の構成の簡略化を図ることが可能となる。
Next, the operation will be described. In FIG. 7, an oscillator 6 outputs a high-frequency modulated signal (frequency is (FRF ± ΔF) /
N, FRF is high frequency component, ± ΔF is modulation frequency component, N
Is an even number greater than or equal to 2. ) Is output. Power distribution means 10
Outputs a part of the high-frequency modulated signal as a local oscillation signal and the rest as a transmission reference signal. 1st even harmonic mixer 16a
Is the frequency FRF of the sum and difference between the frequency of the pulse modulation signal output from the signal processing unit 12 and the N-times frequency of the high-frequency modulation signal.
A transmission signal having ± ΔF ± FIF (FIF is a pulse modulation frequency) is output. The first power amplifier 8a power-amplifies this transmission signal. This transmission signal is radiated by a transmission antenna 9a similarly to a conventional FM pulse Doppler radar, and received by a target (omitted in the drawing) and a reception antenna 9b (frequency components are FRF ± ΔF ± FIF + Fb1, FRF
± ΔF ± FIF−Fb2, and Fb1 and Fb2 are beat frequency components corresponding to the target distance / speed. ). The second even harmonic mixer 16b is a video having a frequency obtained by offsetting the pulse modulation frequency FIF to the beat frequency components Fb1 and Fb2, that is, the sum and difference frequencies of the N times frequency of the local oscillation signal and the frequency of the reception signal. Output a signal. The band-pass filter 14 allows only signals near the pulse modulation frequency to pass, and suppresses unnecessary signals outside the band. The second power amplifier 8b performs power amplification of the video signal. Signal processing unit 12
In response to this video signal, separation and approach to the target FM pulse Doppler radar are determined from the polarity and frequency of the beat frequencies Fb1 and Fb2 with respect to the pulse modulation frequency, and the target distance and relative speed are detected. As described above, according to the FM pulse Doppler radar transmission / reception apparatus, it is possible to detect the departure and approach of the target from one video signal, and to derive the distance and the relative speed. Thus, accurate and accurate target detection becomes possible, and the cost of the apparatus can be reduced. Also,
The use of the second even harmonic mixer 16b, which incorporates an anti-parallel diode pair in which two diodes of opposite polarity are connected in parallel to the receiving system, improves the noise figure of the receiving system and improves the target detection distance performance Can be done. Further, by using the first even harmonic mixer 16a for the transmission system, it becomes unnecessary to use the N multiplier 15 or the like.
It is possible to simplify the configuration of the transmission system.

【0027】実施の形態4・図8は、この発明の実施の
形態5を示すFMパルスドップラレーダ用送受信装置の
ブロック図であり、図において、6は発振器、8a及び8b
は第1及び第2の電力増幅器、10は電力分配手段、11は基
本波ミクサ、13は変調手段、14は帯域通過フィルタ、17
は呼出名称記憶装置である。
Fourth Embodiment FIG. 8 is a block diagram of an FM pulse Doppler radar transmission / reception apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 6 denotes an oscillator, 8a and 8b.
Are first and second power amplifiers, 10 is power distribution means, 11 is a fundamental wave mixer, 13 is modulation means, 14 is a band pass filter, 17
Is a call name storage device.

【0028】次に動作について説明する。図8におい
て、発振器6は、高周波変調信号(周波数はFRF±ΔFで
あり、FRFは高周波成分、±ΔFは変調周波数成分であ
る。)を出力する。電力分配手段10はこの高周波変調信
号の一部を局発信号とし、残りを送信基準信号として出
力する。呼出名称記憶装置17は、周波数成分FIFを有す
るクロック信号を出力する。変調手段13は、送信基準信
号をこのクロック信号によってパルス変調し、周波数成
分FRF±ΔF±FIF(FIFは、クロック周波数である。)を
有する送信信号を出力する。第1の電力増幅器8aは、こ
の送信信号を電力増幅する。この送信信号は従来のFM
パルスドップラレーダと同様に、送信アンテナ9aにて放
射され、目標(図中では省略)及び受信アンテナ9bを介
して受信信号(周波数成分は、FRF±ΔF±FIF+Fb1 ,FR
F±ΔF±FIF−Fb2であり、Fb1及びFb2は目標の距離・速
度に対応したビート周波数成分である。)として得られ
る。基本波ミクサ11は、局発信号及び受信信号を受けて
周波数変換し、ビート周波数成分Fb1及びFb2にクロック
周波数FIFをオフセットさせた周波数をもつビデオ信号
を出力する。帯域通過フィルタ14は、クロック周波数FI
F付近の信号のみを通過させ、帯域外の不要信号を抑圧
する。第2の電力増幅器8bはビデオ信号の電力増幅を行
なう。信号処理部12では、このビデオ信号を受けて、ク
ロック周波数に対するビート周波数Fb1、Fb2の極性及び
周波数から、目標のFMパルスドップラレーダに対する
離反及び接近を判別し、目標の距離及び相対速度を検出
する。このように、このFMパルスドップラレーダ用送
受信装置によると、1つのビデオ信号から目標の離反及
び接近を検出すると共に距離及び相対速度が導出でき、
従来のように受信系の装置規模を拡大することなく正確
な目標検出が可能になり、装置の低価格化を図ることが
できる。
Next, the operation will be described. 8, the oscillator 6 outputs a high-frequency modulation signal (the frequency is FRF ± ΔF, FRF is a high-frequency component, and ± ΔF is a modulation frequency component). The power distribution means 10 outputs a part of the high-frequency modulated signal as a local oscillation signal and outputs the rest as a transmission reference signal. The call name storage device 17 outputs a clock signal having a frequency component FIF. The modulating means 13 pulse-modulates the transmission reference signal with the clock signal, and outputs a transmission signal having a frequency component FRF ± ΔF ± FIF (FIF is a clock frequency). The first power amplifier 8a power-amplifies this transmission signal. This transmission signal is a conventional FM
Similarly to the pulse Doppler radar, the signal is radiated by the transmitting antenna 9a and received by the target (omitted in the drawing) and the receiving antenna 9b (the frequency components are FRF ± ΔF ± FIF + Fb1, FR
F ± ΔF ± FIF−Fb2, and Fb1 and Fb2 are beat frequency components corresponding to the target distance / speed. ). The fundamental wave mixer 11 receives the local oscillation signal and the received signal, converts the frequency, and outputs a video signal having a frequency obtained by offsetting the clock frequency FIF to the beat frequency components Fb1 and Fb2. The band pass filter 14 has a clock frequency FI
Passes only signals near F and suppresses unnecessary signals outside the band. The second power amplifier 8b performs power amplification of the video signal. The signal processing unit 12 receives the video signal, determines the separation and approach to the target FM pulse Doppler radar from the polarity and frequency of the beat frequency Fb1, Fb2 with respect to the clock frequency, and detects the target distance and relative speed. . Thus, according to this FM pulse Doppler radar transmission / reception apparatus, it is possible to detect the separation and approach of the target from one video signal, and to derive the distance and relative speed,
Accurate target detection can be performed without increasing the scale of the receiving system as in the related art, and the cost of the device can be reduced.

【0029】[0029]

【発明の効果】第1の発明によれば、1つのビデオ信号か
ら目標の離反及び接近を検出すると共に距離及び相対速
度が導出できるため、従来のように受信系の装置規模を
拡大することなく正確な目標検出が可能になり、装置の
低価格化を図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, the separation and approach of a target can be detected from one video signal, and the distance and the relative speed can be derived. Accurate target detection becomes possible, and the cost of the apparatus can be reduced.

【0030】また、第2の発明によれば、1つのビデオ信
号から目標の離反及び接近を検出すると共に距離及び相
対速度が導出できるため、従来のように受信系の装置規
模を拡大することなく正確な目標検出が可能になり、装
置の低価格化を図ることができる。また、ノイズ成分の
小さい偶高調波ミクサを使用しているため、受信系の雑
音指数を改善し、目標の探知距離性能の向上を図ること
が可能となる。
Further, according to the second invention, the separation and approach of the target can be detected from one video signal, and the distance and the relative speed can be derived. Accurate target detection becomes possible, and the cost of the apparatus can be reduced. Further, since an even harmonic mixer having a small noise component is used, the noise figure of the receiving system can be improved, and the target detection distance performance can be improved.

【0031】第3の発明によれば、1つのビデオ信号から
目標の離反及び接近を検出すると共に距離及び相対速度
が導出できるため、従来のように受信系の装置規模を拡
大することなく正確な目標検出が可能になり、装置の低
価格化を図ることができる。また、ノイズ成分の小さい
偶高調波ミクサを使用しているため、受信系の雑音指数
を改善し、目標の探知距離性能の向上を図ることが可能
となる。さらに、送信系に偶高調波ミクサを使用するこ
とにより、N逓倍器等の使用を不要とするため、送信系
の構成の簡略化を図ることが可能となる。
According to the third aspect, the separation and approach of the target can be detected from one video signal, and the distance and the relative speed can be derived. Therefore, accurate data can be obtained without increasing the scale of the receiving system unlike the related art. Target detection becomes possible, and the cost of the apparatus can be reduced. Further, since an even harmonic mixer having a small noise component is used, the noise figure of the receiving system can be improved, and the target detection distance performance can be improved. Furthermore, by using an even harmonic mixer for the transmission system, it is not necessary to use an N-multiplier or the like, so that the configuration of the transmission system can be simplified.

【0032】また、第4の発明によれば、1つのビデオ信
号から目標の離反及び接近を検出すると共に距離及び相
対速度が導出できるため、従来のように受信系の装置規
模を拡大することなく正確な目標検出が可能になり、装
置の低価格化を図ることができる。
Further, according to the fourth aspect, since the separation and approach of the target can be detected and the distance and the relative speed can be derived from one video signal, the size of the apparatus of the receiving system is not increased as in the related art. Accurate target detection becomes possible, and the cost of the apparatus can be reduced.

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

【図1】 この発明によるFMパルスドップラレーダ用
送受信装置の実施の形態1を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an FM pulse Doppler radar transmitting / receiving apparatus according to the present invention.

【図2】 この発明によるFMパルスドップラレーダ用
送受信装置の実施の形態1のタイムチャートを示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a time chart of the first embodiment of the FM pulse Doppler radar transmitting / receiving apparatus according to the present invention.

【図3】 この発明によるFMパルスドップラレーダ用
送受信装置の実施の形態1の動作原理を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an operation principle of the first embodiment of the FM pulse Doppler radar transmitting / receiving apparatus according to the present invention.

【図4】 この発明によるFMパルスドップラレーダ用
送受信装置の実施の形態1における受信系の各信号のス
ペクトラムを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a spectrum of each signal of a receiving system in the first embodiment of the transmitting and receiving apparatus for the FM pulse Doppler radar according to the present invention.

【図5】 この発明によるFMパルスドップラレーダ用
送受信装置の実施の形態2を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing Embodiment 2 of a transmitting / receiving apparatus for an FM pulse Doppler radar according to the present invention.

【図6】 基本波ミクサと偶高調波ミクサの出力ノイズ
レベルの一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of output noise levels of a fundamental wave mixer and an even harmonic mixer.

【図7】 この発明によるFMパルスドップラレーダ用
送受信装置の実施の形態3を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing Embodiment 3 of an FM pulse Doppler radar transmitting / receiving apparatus according to the present invention.

【図8】 この発明によるFMパルスドップラレーダ用
送受信装置の実施の形態4を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a fourth embodiment of an FM pulse Doppler radar transmitting / receiving apparatus according to the present invention.

【図9】 FMパルスドップラレーダの運用状況の一
例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an operation state of an FM pulse Doppler radar.

【図10】 従来のFMパルスドップラレーダを示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing a conventional FM pulse Doppler radar.

【図11】 従来のFMパルスドップラレーダ用送受信
装置のタイムチャートを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a time chart of a conventional FM pulse Doppler radar transmitting / receiving apparatus.

【図12】 従来のFMパルスドップラレーダ用送受信
装置の動作原理を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating the operation principle of a conventional FM pulse Doppler radar transmitting / receiving device.

【図13】 従来のFMパルスドップラレーダ用送受信
装置における受信系の各信号のスペクトラムを示す図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing a spectrum of each signal of a receiving system in a conventional FM pulse Doppler radar transmitting / receiving apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 道路、2a 車両、2b 車両、3 FMパルスドップラ
レーダ、4 障害物、5人間、6 発振器、7 スイッチ、
8a 第1の電力増幅器、8b 第2の電力増幅器、8c 第3
の電力増幅器、8d 第4の電力増幅器、9a 送信アンテ
ナ、9b 受信アンテナ、10 電力分配手段、10a 第1の
電力分配手段、10b 第2の電力分配手段、11 基本波ミ
クサ、11a 第1の基本波ミクサ、11b 第2の基本波ミク
サ、12 信号処理部、13 変調手段、14 帯域通過フィ
ルタ、15 N逓倍器、16 偶高調波ミクサ、16a 第1の
偶高調波ミクサ、16b 第1の偶高調波ミクサ、17 呼出
名称記憶装置。
1 road, 2a vehicle, 2b vehicle, 3 FM pulse Doppler radar, 4 obstacles, 5 humans, 6 oscillators, 7 switches,
8a first power amplifier, 8b second power amplifier, 8c third
Power amplifier, 8d fourth power amplifier, 9a transmitting antenna, 9b receiving antenna, 10 power distribution means, 10a first power distribution means, 10b second power distribution means, 11 fundamental wave mixer, 11a first basic Wave mixer, 11b second fundamental wave mixer, 12 signal processing unit, 13 modulation means, 14 band-pass filter, 15N multiplier, 16 even harmonic mixer, 16a first even harmonic mixer, 16b first even mixer Harmonic mixer, 17 call name storage.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波変調信号を送信し、送信信号の一
部を受信系の局発信号とし、目標物体からの受信信号を
周波数変換する送受信装置と、送信信号を放射し、目標
からの反射信号を受けて受信信号を出力する送信及び受
信アンテナと、周波数変換した信号から上記目標の距離
及び速度情報を得る信号処理部とを備えたFMパルスド
ップラレーダにおいて、高周波変調信号を出力する発振
器と、この高周波変調信号の一部を局発信号とし残りを
送信基準信号とする電力分配手段と、上記信号処理部か
ら出力されるパルス変調信号を受けてこの送信基準信号
をパルス変調する変調手段と、上記受信アンテナを介し
て得られた上記受信信号と上記局発信号を受けて周波数
変換し、上記目標の距離及び相対速度に応じたビート周
波数成分に上記パルス変調信号の変調周波数分だけ周波
数をオフセットさせたビデオ信号を出力する基本波ミク
サと、上記パルス変調信号の変調周波数付近のみを通過
させる帯域通過フィルタとを具備し、上記送信信号の周
波数を、上記局発信号に上記パルス変調周波数の分だけ
オフセットさせたことを特徴とするFMパルスドップラ
レーダ用送受信装置。
1. A transmitting / receiving apparatus for transmitting a high-frequency modulated signal, converting a part of the transmitted signal into a local oscillation signal of a receiving system, converting the frequency of a received signal from a target object, and radiating the transmitted signal and reflecting the signal from the target. An oscillator that outputs a high-frequency modulated signal in an FM pulse Doppler radar including a transmitting and receiving antenna that receives a signal and outputs a received signal, and a signal processing unit that obtains the target distance and speed information from the frequency-converted signal. Power distributing means for using a part of the high-frequency modulated signal as a local oscillation signal and the remainder as a transmission reference signal, and a modulation means for receiving a pulse-modulated signal output from the signal processing unit and pulse-modulating the transmission reference signal. Receiving the received signal obtained through the receiving antenna and the local oscillation signal, converts the frequency, and converts the pulse frequency component into a beat frequency component corresponding to the target distance and relative speed. A fundamental wave mixer that outputs a video signal whose frequency is offset by the modulation frequency of the pulse modulation signal, and a band-pass filter that passes only the vicinity of the modulation frequency of the pulse modulation signal. A transmitting / receiving apparatus for an FM pulse Doppler radar, wherein the local oscillation signal is offset by an amount corresponding to the pulse modulation frequency.
【請求項2】 高周波変調信号を送信し、送信信号の一
部を受信系の局発信号とし、目標物体からの受信信号を
周波数変換する送受信装置と、送信信号を放射し、目標
からの反射信号を受けて受信信号を出力する送信及び受
信アンテナと、周波数変換した信号から上記目標の距離
及び速度情報を得る信号処理部とを備えたFMパルスド
ップラレーダにおいて、高周波変調信号を出力する発振
器と、この高周波変調信号の一部を局発信号とし残りを
送信基準信号とする電力分配手段と、この送信基準信号
の周波数をN倍(Nは2以上の偶数である)するN逓倍器
と、上記信号処理部から出力されるパルス変調信号を受
けてこの送信基準信号をパルス変調する変調手段と、逆
極性の2つのダイオードを並列接続したアンチパラレル
ダイオードペアを内蔵し、上記受信アンテナを介して得
られた上記受信信号の周波数と上記局発信号のN倍周波
数との和及び差の周波数に応じたビート周波数成分に上
記パルス変調信号の変調周波数分だけ周波数をオフセッ
トさせたビデオ信号を出力する偶高調波ミクサと、上記
パルス変調信号の変調周波数付近のみを通過させる帯域
通過フィルタとを具備し、上記送信信号の周波数を、上
記局発信号のN倍周波数に上記パルス変調周波数の分だ
けオフセットさせたことを特徴とするFMパルスドップ
ラレーダ用送受信装置。
2. A transmitting and receiving apparatus for transmitting a high-frequency modulated signal, converting a part of the transmitted signal into a local oscillation signal of a receiving system, converting the frequency of a received signal from a target object, and radiating the transmitted signal and reflecting the reflected signal from the target. An oscillator that outputs a high-frequency modulated signal in an FM pulse Doppler radar including a transmitting and receiving antenna that receives a signal and outputs a received signal, and a signal processing unit that obtains the target distance and speed information from the frequency-converted signal. Power distributing means for using a part of the high-frequency modulated signal as a local oscillation signal and the remainder as a transmission reference signal, and an N multiplier for multiplying the frequency of the transmission reference signal by N (N is an even number of 2 or more); A modulation means for receiving the pulse modulation signal output from the signal processing section and pulse modulating the transmission reference signal, and an anti-parallel diode pair in which two diodes of opposite polarity are connected in parallel. The frequency is offset by the modulation frequency of the pulse modulation signal to a beat frequency component corresponding to the sum and difference frequency of the frequency of the reception signal obtained through the reception antenna and the N-times frequency of the local oscillation signal. An even harmonic mixer that outputs a video signal, and a band-pass filter that passes only the vicinity of the modulation frequency of the pulse modulation signal. The frequency of the transmission signal is set to N times the frequency of the local oscillation signal. An FM pulse Doppler radar transmission / reception device characterized by being offset by a modulation frequency.
【請求項3】 高周波変調信号を送信し、送信信号の一
部を受信系の局発信号とし、目標物体からの受信信号を
周波数変換する送受信装置と、送信信号を放射し、目標
からの反射信号を受けて受信信号を出力する送信及び受
信アンテナと、周波数変換した信号から上記目標の距離
及び速度情報を得る信号処理部とを備えたFMパルスド
ップラレーダにおいて、高周波変調信号を出力する発振
器と、この高周波変調信号の一部を局発信号とし残りを
送信基準信号とする電力分配手段と、上記信号処理部か
ら出力されるパルス変調信号を受けてこの送信基準信号
のN倍周波数( Nは2以上の偶数である)の信号に対して
パルス変調する第1の偶高調波ミクサと、逆極性の2つの
ダイオードを並列接続したアンチパラレルダイオードペ
アを内蔵し、上記受信アンテナを介して得られた上記受
信信号の周波数と上記局発信号のN倍周波数との和及び
差の周波数に応じたビート周波数成分に上記パルス変調
信号の変調周波数分だけ周波数をオフセットさせたビデ
オ信号を出力する第2の偶高調波ミクサと、上記パルス
変調信号の変調周波数付近のみを通過させる帯域通過フ
ィルタとを具備し、上記送信信号の周波数を、上記局発
信号のN倍周波数に上記パルス変調周波数の分だけオフ
セットさせたことを特徴とするFMパルスドップラレー
ダ用送受信装置。
3. A transmitting and receiving device for transmitting a high-frequency modulated signal, converting a part of the transmitted signal into a local oscillation signal of a receiving system, converting the frequency of a received signal from a target object, radiating the transmitted signal, and reflecting the signal from the target. An oscillator that outputs a high-frequency modulated signal in an FM pulse Doppler radar including a transmitting and receiving antenna that receives a signal and outputs a received signal, and a signal processing unit that obtains the target distance and speed information from the frequency-converted signal. A power distribution unit that uses a part of the high-frequency modulated signal as a local oscillation signal and the remainder as a transmission reference signal, and receives a pulse modulation signal output from the signal processing unit and receives an N-fold frequency (N: 1) Even harmonic mixer that pulse-modulates signals of 2 or more) and an anti-parallel diode pair in which two diodes of opposite polarity are connected in parallel. A video in which a frequency is offset by a modulation frequency of the pulse modulation signal to a beat frequency component corresponding to a sum and difference frequency of a frequency of the reception signal obtained through an antenna and an N-times frequency of the local oscillation signal. A second even-harmonic mixer that outputs a signal, and a band-pass filter that passes only near the modulation frequency of the pulse-modulated signal, wherein the frequency of the transmission signal is N times the frequency of the local oscillation signal. An FM pulse Doppler radar transmission / reception device characterized by being offset by an amount corresponding to a pulse modulation frequency.
【請求項4】 小電力無線設備に設置を義務付けられて
いる呼出名称記憶装置のクロック信号によってパルス変
調信号を得ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載のFMパルスドップラレーダ用送受信装置。
4. The FM pulse Doppler radar according to claim 1, wherein a pulse modulation signal is obtained by a clock signal of a call name storage device required to be installed in the low power radio equipment. Transceiver.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7602333B2 (en) 2004-02-26 2009-10-13 Kyocera Corporation Transmitting/receiving antenna, isolator, high-frequency oscillator, and high-frequency transmitter-receiver using the same
JP2015178977A (en) * 2014-03-19 2015-10-08 三菱電機株式会社 Vehicle front monitoring device
KR101973154B1 (en) * 2018-12-03 2019-04-26 한화시스템 주식회사 Fmcw radar using pulse modulation and receiver channel calibration method in fmcw radar using pulse modulation
CN110261852A (en) * 2019-03-22 2019-09-20 桂林电子科技大学 A kind of frequency diversity inverse synthetic aperture radar imaging system and method

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