JP2001349941A - Fm-cw radar device - Google Patents

Fm-cw radar device

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JP2001349941A
JP2001349941A JP2000171677A JP2000171677A JP2001349941A JP 2001349941 A JP2001349941 A JP 2001349941A JP 2000171677 A JP2000171677 A JP 2000171677A JP 2000171677 A JP2000171677 A JP 2000171677A JP 2001349941 A JP2001349941 A JP 2001349941A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image faithful to the intensity of a target signal, having a sufficient distance resolution in an FM-CM radar device. SOLUTION: An FFT analyzer 111 and an MEM analyzer 112 are used as frequency analyzing means, a range determined to have a target by a comparator 12 is extracted from the output of the FFT analyzer 111 that is faithful to the intensity of a target signal, result of analysis for the range is extracted from the output of the MEM analyzer 112 that has an excellent resolution using a gate circuit 13. By determining that there is a target when a threshold value is exceeded in a comparator 14, a well-resolved target pulse signal is generated, and an image by this is combined with image display based on output of the FFT analyzer 111 on a display 16 to be displayed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、FM−CWレーダ
装置の技術分野に属し、その受信目標の分解能の改善技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of an FM-CW radar device, and relates to a technique for improving the resolution of a reception target.

【0002】[0002]

【従来の技術】FM−CWレーダ装置は、送信波として
周波数を時間に対して直線的に周波数変調(Frequency
Modulation:FM)した連続波(Continuous Wave :C
W)を送信し、目標からの反射受信波と送信波の差周波
数をとることによって目標までの距離や目標速度を検知
するレーダ装置である。
2. Description of the Related Art An FM-CW radar apparatus linearly modulates a frequency as a transmission wave with respect to time (Frequency).
Modulation: FM (Continuous Wave: C)
W), and detects the distance to the target and the target speed by taking the difference frequency between the received wave reflected from the target and the transmitted wave.

【0003】図5は、従来のFM−CWレーダ装置の構
成を示すブロック図である。また、図6は図5の構成に
おける各部位の信号説明図である。掃引信号発生器5は
鋸歯状波形の信号を発生し、高周波発振器6へ送られ、
ここで発振周波数に対して、図6の(a)の送信信号1
のような周波数変調を掛ける。この図では掃引周期の間
において、時間の経過に対して周波数が直線的に高くな
って行く例が示されている。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional FM-CW radar device. FIG. 6 is a signal explanatory diagram of each part in the configuration of FIG. The sweep signal generator 5 generates a sawtooth waveform signal, which is sent to a high frequency oscillator 6,
Here, the transmission signal 1 in FIG.
Frequency modulation as shown below. This figure shows an example in which the frequency increases linearly with time during the sweep cycle.

【0004】こうして、高周波発振器6から出力された
送信信号1は、方向性結合器7を経て送信アンテナ8か
ら空間へ放射される。方向性結合器7は、ミキサ10へ
入力するための送信信号の一部を取り出すためのもので
ある。
[0004] The transmission signal 1 output from the high-frequency oscillator 6 is radiated from the transmission antenna 8 to the space via the directional coupler 7. The directional coupler 7 is for extracting a part of a transmission signal to be input to the mixer 10.

【0005】空間へ放射された電波は、目標物で反射さ
れて受信アンテナ9へ戻って来て受信され、受信信号2
となってミキサ10ヘ入力される。この受信信号は、送
信信号が目標までの往復距離の伝搬時間だけ遅れたもの
となるので、図6の(a)において、送信信号を伝搬時
間分だけ右の方へシフトさせた、点線で示される受信信
号2のようになる。
[0005] The radio wave radiated into the space is reflected by a target object, returns to the receiving antenna 9 and is received.
Is input to the mixer 10. Since this transmission signal is delayed by the transmission time of the transmission signal to and from the target, the transmission signal is shifted by the transmission time to the right in FIG. The received signal is as shown in FIG.

【0006】この受信信号2はミキサ10へ入力され
る。ミキサ10には前述の方向性結合器7から送信信号
1の一部が入力されており、この送信信号1の周波数と
受信信号2の周波数の差の周波数fb(ビート周波数と言
う)の信号(ビート信号と言う)3が出力される。図6
の(b)は、ビート信号を示す。
[0006] The received signal 2 is input to a mixer 10. A part of the transmission signal 1 is input from the directional coupler 7 to the mixer 10, and a signal of a frequency fb (referred to as a beat frequency) which is a difference between the frequency of the transmission signal 1 and the frequency of the reception signal 2 is input. 3) is output. FIG.
(B) shows a beat signal.

【0007】ところで、図6の(a)におけるビート周
波数fbは受信信号2の、送信信号1からの右方へのシフ
ト量、即ち、目標までの往復伝搬時間に比例する。そし
て、その往復伝搬時間は、目標までの距離Rに比例する
から、結局、ビート周波数fbは、目標まで距離Rに比例
することになる。従って、ビート周波数を知ることによ
って、目標までの距離を知ることができることになる。
The beat frequency fb in FIG. 6A is proportional to the shift amount of the received signal 2 to the right from the transmitted signal 1, that is, the round-trip propagation time to the target. Since the round trip propagation time is proportional to the distance R to the target, the beat frequency fb is eventually proportional to the distance R to the target. Therefore, by knowing the beat frequency, the distance to the target can be known.

【0008】そこで、ミキサ10の出力信号3を周波数
解析手段11へ送り、周波数解析を行い、図6の(c)
に示すような周波数スペクトラム信号4を得ている。周
波数解析手段としては、高速フーリエ変換法(FFT)
や最大エントロピー法(MEM)による解析手段が用い
られているが、図6の(c)は理想的に近い周波数解析
が行われたものとして描いてある。図6の(c)は、横
軸が周波数軸及びそれと比例関係にある距離軸、縦軸が
スペクトルの強度軸であり、ノイズから識別し得るスペ
クトルの現れた位置の周波数のビート周波数が存在する
ことを示している。
Then, the output signal 3 of the mixer 10 is sent to the frequency analysis means 11 to perform frequency analysis, and FIG.
The frequency spectrum signal 4 as shown in FIG. Fast Fourier Transform (FFT) as frequency analysis means
Although an analysis means using the maximum entropy method (MEM) is used, FIG. 6 (c) is drawn assuming that a frequency analysis that is close to ideal has been performed. In FIG. 6C, the horizontal axis is the frequency axis and the distance axis proportional thereto, and the vertical axis is the intensity axis of the spectrum. There is a beat frequency at the position where the spectrum that can be identified from noise appears. It is shown that.

【0009】図6の(c)では、周波数軸上、f1,f2,f3
の各位置に、それぞれスペクトル41,42,43が立
っているので、この信号中には、f1,f2,f3という3つの
ビート周波数が含まれており、これに対応する距離がR
1,R2,R3であるので、これら距離の異なる3箇所に目標
が存在することを示していることになる。
In FIG. 6C, on the frequency axis, f1, f2, f3
Since the spectrums 41, 42, and 43 respectively stand at the respective positions, three beat frequencies f1, f2, and f3 are included in this signal, and the distance corresponding to these beat frequencies is R.
Since 1, R2 and R3, it indicates that there are targets at three places with different distances.

【0010】これらの処理を、アンテナの回転につれて
各方位毎に距離掃引を行わせると、PPI表示を行わせ
ることができることになる。
In these processes, when the distance is swept in each direction as the antenna rotates, PPI display can be performed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このように、FM−C
Wレーダ装置においては、周波数解析手段が重要な役割
を担うのであるが、高速フーリエ変換法(FFT)や最
大エントロピー法(MEM)には、それぞれ次のような
問題がある。
As described above, the FM-C
In the W radar device, the frequency analysis means plays an important role. The fast Fourier transform method (FFT) and the maximum entropy method (MEM) have the following problems, respectively.

【0012】まず、FFTの場合、その周波数分解能は
ビート信号に対するサンプリング数に依存する。即ち、
サンプリング数が多い程、周波数分解能は上がるが、少
ないと周波数分解能は落ちる。
First, in the case of FFT, the frequency resolution depends on the number of samples for a beat signal. That is,
The higher the number of samplings, the higher the frequency resolution, but the lower the number, the lower the frequency resolution.

【0013】今、図7の(a)を理想に近い周波数解析
が行われた場合(図6の(c)と同じ)とすると、サン
プリング数が十分でない場合、その周波数解析結果は図
7の(b)のようになる。即ち、ここではビート周波数
のf1のスペクトル41とf2のスペクトル42が分解され
ないで一塊になって、スペクトル411となっている。
これは、距離の接近した2つの目標が接着してしまっ
て、1つの目標としてしか見えなくなることを意味して
いる。このようにFFTには、周波数分解能の点で制約
があるという問題がある。
Now, assuming that FIG. 7A is a case where a frequency analysis close to the ideal is performed (same as FIG. 6C), if the number of samplings is not sufficient, the result of the frequency analysis is shown in FIG. (B). That is, in this case, the spectrum 41 of the beat frequency f1 and the spectrum 42 of the beat frequency f2 are not decomposed and are aggregated into a spectrum 411.
This means that two targets that are close to each other are glued together and can only be seen as one target. As described above, the FFT has a problem that there is a restriction in terms of frequency resolution.

【0014】一方、スペクトルの強度については、スペ
クトル411の左肩の強度がスペクトル41の強度と同
じであり、スペクトル411の右肩の強度がスペクトル
42の強度と同じであり、スペクトル431の強度がス
ペクトル43の強度と同じであるというように、忠実に
再現されているという利点がある。
On the other hand, regarding the intensity of the spectrum, the intensity of the left shoulder of the spectrum 411 is the same as the intensity of the spectrum 41, the intensity of the right shoulder of the spectrum 411 is the same as the intensity of the spectrum 42, and the intensity of the spectrum 431 is the spectrum. There is an advantage that it is faithfully reproduced, for example, the intensity is the same as 43.

【0015】これに対して、MEMは、周波数分解能が
サンプリング数に依存せず、且つ高い分解能が得られる
が、スペクトルの強度が忠実に再現されないという問題
がある。図7において、理想的な周波数解析結果である
(a)に対して、(c)のようになる。(c)を見れ
ば、スペクトル442は(a)には対応スペクトルがな
い。このように、実際にはないのに演算誤差で現れる場
合がある。スペクトル412は(a)のスペクトル41
に対応、スペクトル422は(a)のスペクトル42に
対応、スペクトル432は(a)のスペクトル43に対
応するが、強度が非常に大となっている。
On the other hand, the MEM has a problem that the frequency resolution does not depend on the sampling number and a high resolution can be obtained, but the intensity of the spectrum is not faithfully reproduced. In FIG. 7, the result of the ideal frequency analysis (a) is as shown in (c). Looking at (c), spectrum 442 has no corresponding spectrum in (a). As described above, there is a case in which an actual error does not exist but an arithmetic error appears. The spectrum 412 is the spectrum 41 of FIG.
, The spectrum 422 corresponds to the spectrum 42 of (a), and the spectrum 432 corresponds to the spectrum 43 of (a), but the intensity is very large.

【0016】このように、スペクトル強度が不忠実であ
り、特にスペクトル442のように、本来存在しないビ
ート周波数にスペクトルが立つのは問題である。
As described above, there is a problem in that the spectrum intensity is infidelity, and in particular, the spectrum stands at a beat frequency which does not originally exist, such as the spectrum 442.

【0017】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑みて、FFTのスペクトル強度には忠実性があるとい
う利点と、MEMの十分な周波数分解能が得られるとい
う利点を組み合わせて、目標信号強度が忠実で、且つ、
距離分解能の高い目標映像が得られるFM−CWレーダ
装置を提供することにある。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to combine the advantage that the spectral intensity of the FFT has fidelity with the advantage that sufficient frequency resolution of the MEM can be obtained, and Strength is faithful, and
An object of the present invention is to provide an FM-CW radar device capable of obtaining a target image having a high distance resolution.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明第1のFM−CWレーダ装置は、下記(イ)
〜(ト)の各手段を具備することを特徴とする。 (イ)ミキシングに必要なレベルの送信信号と受信信号
とを受けて両信号の周波数の差の周波数の信号を出力す
るミキサ (ロ)前記ミキサの出力信号を受けてその周波数解析を
行う高速フーリエ変換周波数解析手段 (ハ)前記ミキサの出力信号を受けてその周波数解析を
行う最大エントロピー法周波数解析手段 (ニ)前記高速フーリエ変換周波数解析手段からの出力
レベルを予め設定したしきい値と比較しこれを越える場
合(この場合を符号“1”とする)と越えない場合(こ
の場合を符号“0”とする)を示す2値信号(“1”,
“0”信号)を出力する第1のコンパレータ (ホ)前記最大エントロピー法周波数解析手段からの出
力信号と前記第1のコンパレータからの2値信号を受け
2値信号が“1”の場合のみ最大エントロピー法周波数
解析手段の信号を出力するゲート回路 (ヘ)前記ゲート回路の出力を受け、そのレベルを予め
設定したしきい値と比較し、これを越えた場合に目標の
存在を示すパルス信号を出力する第2のコンパレータ (ト)前記高速フーリエ変換周波数解析手段からの出力
信号と前記第2のコンパレータからの出力信号を重畳し
て映像表示する表示器
In order to achieve the above object, a first FM-CW radar apparatus according to the present invention comprises:
And (g). (A) A mixer that receives a transmission signal and a reception signal at the level necessary for mixing and outputs a signal having a frequency difference between the two signals. (B) A high-speed Fourier that receives the output signal of the mixer and analyzes the frequency. Conversion frequency analysis means (c) Maximum entropy frequency analysis means for receiving the output signal of the mixer and analyzing the frequency thereof (d) comparing the output level from the fast Fourier transform frequency analysis means with a preset threshold value A binary signal (“1”, “1”,
(E) receiving the output signal from the maximum entropy frequency analysis means and the binary signal from the first comparator, and maximizing only when the binary signal is "1" A gate circuit for outputting a signal of the entropy frequency analysis means (f) receiving the output of the gate circuit, comparing the level with a preset threshold value, and when exceeding the threshold value, generating a pulse signal indicating the presence of the target; Second comparator to output (g) A display for displaying an image by superimposing an output signal from the fast Fourier transform frequency analysis means and an output signal from the second comparator

【0019】次に、本発明第2のFM−CWレーダ装置
は、下記(イ)〜(チ)の各手段を具備することを特徴
とする。 (イ)ミキシングに必要なレベルの送信信号と受信信号
とを受けて両信号の周波数の差の周波数の信号を出力す
るミキサ (ロ)前記ミキサの出力信号を受けてその周波数解析を
行う高速フーリエ変換周波数解析手段 (ハ)前記ミキサの出力信号を受けてその周波数解析を
行う最大エントロピー法周波数解析手段 (ニ)前記高速フーリエ変換周波数解析手段からの出力
レベルを予め設定したしきい値と比較しこれを越える場
合(この場合を符号“1”とする)と越えない場合(こ
の場合を符号“0”とする)を示す2値信号(“1”,
“0”信号)を出力する第1のコンパレータ (ホ)前記最大エントロピー法周波数解析手段からの出
力信号と前記第1のコンパレータからの2値信号を受け
2値信号が“1”の場合のみ最大エントロピー法周波数
解析手段の信号を出力するゲート回路 (ヘ)前記ゲート回路の出力を受け、そのレベルを予め
設定したしきい値と比較し、これを越えた場合に目標の
存在を示すパルス信号を出力する第2のコンパレータ (ト)前記第2のコンパレータの出力に前記高速フーリ
エ変換周波数解析手段の出力を掛け算する掛け算器 (チ)前記掛け算器の出力信号を映像表示する表示器
Next, the second FM-CW radar apparatus according to the present invention is characterized by comprising the following means (a) to (h). (A) A mixer that receives a transmission signal and a reception signal at the level necessary for mixing and outputs a signal having a frequency difference between the two signals. (B) A high-speed Fourier that receives the output signal of the mixer and analyzes the frequency. Conversion frequency analysis means (c) Maximum entropy frequency analysis means for receiving the output signal of the mixer and analyzing the frequency thereof (d) comparing the output level from the fast Fourier transform frequency analysis means with a preset threshold value A binary signal (“1”, “1”,
(E) receiving the output signal from the maximum entropy frequency analysis means and the binary signal from the first comparator, and maximizing only when the binary signal is "1" A gate circuit for outputting a signal of the entropy frequency analysis means (f) receiving the output of the gate circuit, comparing the level with a preset threshold value, and when exceeding the threshold value, generating a pulse signal indicating the presence of the target; Second comparator to be output (g) Multiplier for multiplying the output of the second comparator by the output of the fast Fourier transform frequency analysis means (h) Display for displaying the output signal of the multiplier as an image

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、従来、周
波数解析手段が一種類であり、そのため、その周波数解
析手段の有する欠点を免れ得なかったものを、その欠点
を補う他の周波数解析手段を併用することにより、欠点
を除去しようとするものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiment of the present invention is based on the fact that one type of frequency analysis means has conventionally been used. It is intended to eliminate the defect by using the analysis means together.

【0021】即ち、FFT周波数解析手段は周波数分解
能に問題があるが、目標の有無および強度については忠
実であり、一方、MEM周波数解析手段は目標の有無お
よび強度の忠実性については問題があるが、周波数分解
能においては優れている。
That is, although the FFT frequency analysis means has a problem in the frequency resolution, the presence / absence and intensity of the target are faithful, while the MEM frequency analysis means has a problem in the presence / absence and fidelity of the intensity. , In terms of frequency resolution.

【0022】そこで、目標の有無および強度について
は、FFT周波数解析手段の解析結果を利用し、周波数
分解能、即ち距離分解能についてはMEM周波数解析手
段の解析結果を利用し、両者を重畳して表示したり、或
いは両者を掛け算したものを表示することにより、従来
より確度の高い表示情報が得られることになる。
Therefore, the analysis result of the FFT frequency analysis means is used for the presence / absence and strength of the target, and the analysis result of the MEM frequency analysis means is used for the frequency resolution, ie, the distance resolution, and both are superimposed and displayed. Or by displaying the result of multiplication of the two, display information with higher accuracy than before can be obtained.

【0023】従って、構成は、従来のFM−CWレーダ
装置の受信系のうち、ミキサ以降の構成に対して、新た
な周波数解析手段と、これら2つの周波数解析手段の信
号を用いて処理する構成とを付加した構成となる。
Accordingly, the configuration is such that, in the receiving system of the conventional FM-CW radar apparatus, the configuration after the mixer is processed by using new frequency analysis means and signals of these two frequency analysis means. Are added.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明装置の実施例を図面を参照して
説明する。図1は、本発明のFM−CWレーダ装置の第
1の実施例の構成を示すブロック図である。このうち、
送信系統、送信アンテナ8、受信アンテナ9、ミキサ1
0までは、従来装置の構成図である図4と同じである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the FM-CW radar device of the present invention. this house,
Transmission system, transmission antenna 8, reception antenna 9, mixer 1
Up to 0 is the same as FIG. 4 which is a configuration diagram of the conventional apparatus.

【0025】従来と異なる点は、周波数解析手段とし
て、FFT周波数解析器111とMEM周波数解析器1
12とを具備し、それに続く処理手段があることであ
る。FFT周波数解析器111は、図3の(a)に示す
ような強度に忠実度の高い周波数スペクトラム信号40
1を出力する。この信号は表示器16へ送られると共
に、コンパレータ12へ送られる。コンパレータ12で
は、周波数スペクトラム信号401を、図3の(a)の
横方向点線で示される、予め設定されたしきい値501
と比較し、(b)に示されるように、しきい値501よ
り低いところでは出力がゼロで、しきい値501を越え
るところでは一定振幅を示す2値信号601を出力す
る。そして、この2値信号601は、ゲート回路13へ
送られる。
The difference from the prior art is that the FFT frequency analyzer 111 and the MEM frequency analyzer 1
12 and subsequent processing means. The FFT frequency analyzer 111 outputs the frequency spectrum signal 40 having high intensity and high fidelity as shown in FIG.
Outputs 1. This signal is sent to the display 16 and to the comparator 12. The comparator 12 converts the frequency spectrum signal 401 into a predetermined threshold value 501 indicated by a horizontal dotted line in FIG.
As shown in (b), the output is zero at a position lower than the threshold value 501 and a binary signal 601 having a constant amplitude is output at a position beyond the threshold value 501. Then, this binary signal 601 is sent to the gate circuit 13.

【0026】一方、ゲート回路13には、MEM周波数
解析器112から、図3の(c)に示すような周波数分
解能(距離分解能)の高い周波数スペクトラム信号40
2が入力されている。そして、この周波数スペクトラム
信号402のうち、2値信号601の一定振幅の存在す
る部分((b)のパルス波形に対応して点線で区切られ
た部分)に対応する部分の信号(部分信号701)だけ
が出力される。これを図示すると、図3の(d)のよう
になる。
On the other hand, the gate circuit 13 supplies a frequency spectrum signal 40 having a high frequency resolution (distance resolution) as shown in FIG.
2 has been entered. A signal (partial signal 701) corresponding to a part of the frequency spectrum signal 402 corresponding to a part of the binary signal 601 having a constant amplitude (part separated by a dotted line corresponding to the pulse waveform of (b)). Is only output. This is illustrated in FIG. 3D.

【0027】この部分信号701はコンパレータ14へ
入力され、ここで、図3の(d)の横方向の点線で示さ
れる予め設定されたしきい値801と比較され、このし
きい値801を越えた部分だけ一定振幅の信号が現れる
パルス信号901が出力される(図3の(e))。
The partial signal 701 is input to the comparator 14, where it is compared with a preset threshold value 801 shown by a horizontal dotted line in FIG. A pulse signal 901 in which a signal having a constant amplitude appears only in the portion (e) of FIG.

【0028】このようにして、FFT周波数解析器11
1の周波数スペクトラム信号401(図3の(a))で
は、十分に分解されていなかった信号が明確に分解され
る一方、MEM周波数解析器112の周波数スペクトラ
ム信号402の中(図3の(c))にスペクトル442
が存在しても、図3の(a)に存在しなければ存在しな
いものとして、MEM周波数解析器112の周波数スペ
クトラム信号402における信号の有無および強度の不
確実性の影響を回避している。
Thus, the FFT frequency analyzer 11
In the frequency spectrum signal 401 of FIG. 3 ((a) of FIG. 3), the signal that has not been sufficiently decomposed is clearly decomposed, while the signal of the frequency spectrum signal 402 of the MEM frequency analyzer 112 ((c) of FIG. )) Shows the spectrum 442
3A does not exist if it does not exist in FIG. 3A, thereby avoiding the influence of the presence / absence of the signal and the uncertainty of the intensity in the frequency spectrum signal 402 of the MEM frequency analyzer 112.

【0029】図4は、PPIスコープの部分を示した図
であり、(a)は従来のFFT周波数解析器の周波数ス
ペクトラム信号による部分映像であり、(b)は本発明
装置による部分映像で、FFT周波数解析器の出力によ
る映像と、図1のコンパレータ14の出力による映像を
重畳した映像である。(a)の方では、目標182は拡
がりのある1個の像となっているが、(b)の方では、
実は目標192と目標193が存在することが分かる。
目標182はFFT周波数解析器の分解能が十分でない
ため、一塊になってしまったものである。
FIGS. 4A and 4B are views showing a part of a PPI scope. FIG. 4A is a partial image based on a frequency spectrum signal of a conventional FFT frequency analyzer, and FIG. This is a video in which the video output from the FFT frequency analyzer and the video output from the comparator 14 in FIG. 1 are superimposed. In the case of (a), the target 182 is a single image with a spread, but in the case of (b),
In fact, it can be seen that the target 192 and the target 193 exist.
The target 182 is a lump due to insufficient resolution of the FFT frequency analyzer.

【0030】分解能が十分でない場合には、目標像が拡
がり真の目標位置が把握しにくくなるが、MEM周波数
解析器の出力を処理した映像を重畳することにより、目
標195、目標194のように目標位置がより明確とな
り、位置精度が向上する。
If the resolution is not sufficient, the target image spreads and it is difficult to grasp the true target position. However, by superimposing the image processed from the output of the MEM frequency analyzer, the target 195 and the target 194 are superimposed. The target position becomes clearer, and the position accuracy is improved.

【0031】(b)の目標181には重畳映像が現れて
いないが、これは、FFT周波数解析器111の出力に
はスペクトルが現れたが、MEM周波数解析器112の
出力にはスペクトルが現れなかった場合である。しか
し、目標の有無やスペクトル強度については、FFT周
波数解析手段の方が忠実度が高いので、こちらに現れれ
ば目標ありとして表示される。
In (b), no superimposed image appears at the target 181. This is because a spectrum appears at the output of the FFT frequency analyzer 111 but no spectrum appears at the output of the MEM frequency analyzer 112. Is the case. However, regarding the presence or absence of a target and the spectrum intensity, the FFT frequency analysis means has higher fidelity, and if it appears here, it is displayed as having a target.

【0032】次に、図2は本発明のFM−CWレーダ装
置の第2の実施例の構成を示すブロック図である。図1
との相違は、図1ではFFT周波数解析器111の出力
とコンパレータ14の出力がともに表示器16へ送ら
れ、図4の(b)のように表示されるようになっている
が、図2では掛け算器17が設けられ、FFT周波数解
析器111の出力およびコンパレータ14の出力はこの
掛け算器17へ送られ、ここで、コンパレータ14の出
力にFFT周波数解析器111の出力を掛け算し、その
出力を表示器16へ送っている点である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the FM-CW radar device according to the present invention. FIG.
1 is that both the output of the FFT frequency analyzer 111 and the output of the comparator 14 are sent to the display 16 in FIG. 1 and displayed as shown in FIG. Is provided with a multiplier 17, the output of the FFT frequency analyzer 111 and the output of the comparator 14 are sent to the multiplier 17, where the output of the comparator 14 is multiplied by the output of the FFT frequency analyzer 111, and the output Is sent to the display 16.

【0033】コンパレータ14の出力901は、図3の
(e)に示される通りであり、FFT周波数解析器11
1の出力401は図3の(a)で示される通りであるか
ら、掛け算した結果の波形は、図3の(e)のパルスの
尖頭を結ぶ包絡線が図3の(a)のようになる形とな
る。即ち、図3の(e)の波形が(a)の波形で振幅変
調を受けたような形となる。(e)の波形は強度情報を
有しない出力であるが、掛け算されることによって
(a)の強度情報を有することになる。
The output 901 of the comparator 14 is as shown in FIG.
Since the output 401 of FIG. 1 is as shown in FIG. 3A, the waveform resulting from the multiplication has an envelope connecting the peaks of the pulse of FIG. 3E as shown in FIG. It becomes a form. That is, the waveform of FIG. 3E has a shape as if the waveform of FIG. 3A has been subjected to amplitude modulation. Although the waveform of (e) is an output having no intensity information, the waveform is multiplied to have the intensity information of (a).

【0034】これを表示器16で表示させると、図4の
(b)の図のうち目標映像192,193,194,1
95が濃淡を異にして表示されることになる。映像が濃
淡はスペクトルの強弱を表し、スペクトル強度は目標の
大小を表すので結局、表示器の画面上では高分解能で且
つ目標の大小が判断できる映像が得られることになる。
When this is displayed on the display 16, the target images 192, 193, 194, 1 in the diagram of FIG.
95 is displayed in different shades. Since the density of the image indicates the intensity of the spectrum, and the spectrum intensity indicates the size of the target, an image with high resolution and the size of the target can be obtained on the display screen.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のFM−C
Wレーダ装置の第1の構成においては、目標の有無およ
びスペクトル強度の忠実度において優るFFT周波数解
析器の解析結果による表示を基本としつつ、目標の存在
する部分については、周波数分解能において優るMEM
周波数解析器の解析結果に基づいて、周波数分解された
周波数毎に目標パルスを生成し、これをFFT周波数解
析器の解析結果による表示に重畳させるようにしている
ので、目標を確実に探知できるとともに探知された目標
に対する距離分解能や目標位置の精度を向上させること
ができるという利点がある。
As described above, the FM-C of the present invention
In the first configuration of the W radar apparatus, the display based on the analysis result of the FFT frequency analyzer which is superior in the presence / absence of the target and the fidelity of the spectrum intensity is based on the MEM which is superior in the frequency resolution for the part where the target exists.
Based on the analysis result of the frequency analyzer, a target pulse is generated for each frequency-resolved frequency, and this is superimposed on the display based on the analysis result of the FFT frequency analyzer, so that the target can be detected without fail. There is an advantage that the distance resolution and the accuracy of the target position with respect to the detected target can be improved.

【0036】また、第2の構成においては、前記周波数
分解能において優るMEM周波数解析器の解析結果に基
づいて周波分解された周波数毎に生成された目標パルス
別の強度を、目標の有無およびスペクトル強度の忠実度
において優るFFT周波数解析器からの出力によって強
度変調して表示器に表示させているので、表示器の画面
上では高分解能で且つ目標の大小が判断できる映像が得
られるという利点がある。
Further, in the second configuration, the intensity of each target pulse generated for each frequency that has been frequency-decomposed based on the analysis result of the MEM frequency analyzer having excellent frequency resolution is determined by the presence or absence of a target and the spectral intensity. Since the intensity is modulated by the output from the FFT frequency analyzer, which is superior in the fidelity, and displayed on the display, there is an advantage that an image with high resolution and a target size can be determined on the screen of the display. .

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

【図1】本発明FM−CWレーダ装置の第1の実施例の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the FM-CW radar device of the present invention.

【図2】本発明FM−CWレーダ装置の第2の実施例の
構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the FM-CW radar device of the present invention.

【図3】図1の実施例における信号処理過程における各
部の波形図である。
FIG. 3 is a waveform chart of each part in a signal processing process in the embodiment of FIG. 1;

【図4】従来装置と第1の実施例のPPI部分表示映像
の比較図である。
FIG. 4 is a comparison diagram of a PPI partial display image between the conventional device and the first embodiment.

【図5】従来のFM−CWレーダ装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional FM-CW radar device.

【図6】図5の装置における各部の信号説明図である。FIG. 6 is a signal explanatory diagram of each unit in the device of FIG. 5;

【図7】周波数解析手段による解析結果の周波数スペク
トラムの比較説明図である。
FIG. 7 is a comparative explanatory diagram of a frequency spectrum obtained as a result of analysis by a frequency analysis unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信信号 2 受信信号 3 ビート信号 4 周波数スペクトラム信号 5 掃引信号発生器 6 高周波発振器 7 方向性結合器 8 送信アンテナ 9 受信アンテナ 10 ミキサ 11 周波数解析手段 12 コンパレータ 13 ゲート回路 14 コンパレータ 16 表示器 17 掛け算器 111 FFT周波数解析器 112 MEM周波数解析器 REFERENCE SIGNS LIST 1 transmission signal 2 reception signal 3 beat signal 4 frequency spectrum signal 5 sweep signal generator 6 high frequency oscillator 7 directional coupler 8 transmission antenna 9 reception antenna 10 mixer 11 frequency analysis means 12 comparator 13 gate circuit 14 comparator 16 display 17 multiplication Instrument 111 FFT frequency analyzer 112 MEM frequency analyzer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記(イ)〜(ト)の各手段を具備する
ことを特徴とするFM−CWレーダ装置。 (イ)ミキシングに必要なレベルの送信信号と受信信号
とを受けて両信号の周波数の差の周波数の信号を出力す
るミキサ (ロ)前記ミキサの出力信号を受けてその周波数解析を
行う高速フーリエ変換周波数解析手段 (ハ)前記ミキサの出力信号を受けてその周波数解析を
行う最大エントロピー法周波数解析手段 (ニ)前記高速フーリエ変換周波数解析手段からの出力
レベルを予め設定したしきい値と比較しこれを越える場
合(この場合を符号“1”とする)と越えない場合(こ
の場合を符号“0”とする)を示す2値信号(“1”,
“0”信号)を出力する第1のコンパレータ (ホ)前記最大エントロピー法周波数解析手段からの出
力信号と前記第1のコンパレータからの2値信号を受け
2値信号が“1”の場合のみ最大エントロピー法周波数
解析手段の信号を出力するゲート回路 (ヘ)前記ゲート回路の出力を受け、そのレベルを予め
設定したしきい値と比較し、これを越えた場合に目標の
存在を示すパルス信号を出力する第2のコンパレータ (ト)前記高速フーリエ変換周波数解析手段からの出力
信号と前記第2のコンパレータからの出力信号を重畳し
て映像表示する表示器
1. An FM-CW radar device comprising the following means (a) to (g). (A) A mixer that receives a transmission signal and a reception signal at the level necessary for mixing and outputs a signal having a frequency difference between the two signals. (B) A high-speed Fourier that receives the output signal of the mixer and analyzes the frequency. Conversion frequency analysis means (c) Maximum entropy frequency analysis means for receiving the output signal of the mixer and analyzing the frequency thereof (d) comparing the output level from the fast Fourier transform frequency analysis means with a preset threshold value A binary signal (“1”, “1”,
(E) receiving the output signal from the maximum entropy frequency analysis means and the binary signal from the first comparator, and maximizing only when the binary signal is "1" A gate circuit for outputting a signal of the entropy frequency analysis means (f) receiving the output of the gate circuit, comparing the level with a preset threshold value, and when exceeding the threshold value, generating a pulse signal indicating the presence of the target; Second comparator to output (g) A display for displaying an image by superimposing an output signal from the fast Fourier transform frequency analysis means and an output signal from the second comparator
【請求項2】 下記(イ)〜(チ)の各手段を具備する
ことを特徴とするFM−CWレーダ装置。 (イ)ミキシングに必要なレベルの送信信号と受信信号
とを受けて両信号の周波数の差の周波数の信号を出力す
るミキサ (ロ)前記ミキサの出力信号を受けてその周波数解析を
行う高速フーリエ変換周波数解析手段 (ハ)前記ミキサの出力信号を受けてその周波数解析を
行う最大エントロピー法周波数解析手段 (ニ)前記高速フーリエ変換周波数解析手段からの出力
レベルを予め設定したしきい値と比較しこれを越える場
合(この場合を符号“1”とする)と越えない場合(こ
の場合を符号“0”とする)を示す2値信号(“1”,
“0”信号)を出力する第1のコンパレータ (ホ)前記最大エントロピー法周波数解析手段からの出
力信号と前記第1のコンパレータからの2値信号を受け
2値信号が“1”の場合のみ最大エントロピー法周波数
解析手段の信号を出力するゲート回路 (ヘ)前記ゲート回路の出力を受け、そのレベルを予め
設定したしきい値と比較し、これを越えた場合に目標の
存在を示すパルス信号を出力する第2のコンパレータ (ト)前記第2のコンパレータの出力に前記高速フーリ
エ変換周波数解析手段の出力を掛け算する掛け算器 (チ)前記掛け算器の出力信号を映像表示する表示器
2. An FM-CW radar device comprising the following means (a) to (h). (A) A mixer that receives a transmission signal and a reception signal at the level necessary for mixing and outputs a signal having a frequency difference between the two signals. (B) A high-speed Fourier that receives the output signal of the mixer and analyzes the frequency. Conversion frequency analysis means (c) Maximum entropy frequency analysis means for receiving the output signal of the mixer and analyzing the frequency thereof (d) comparing the output level from the fast Fourier transform frequency analysis means with a preset threshold value A binary signal (“1”, “1”,
(E) receiving the output signal from the maximum entropy frequency analysis means and the binary signal from the first comparator, and maximizing only when the binary signal is "1" A gate circuit for outputting a signal of the entropy frequency analysis means (f) receiving the output of the gate circuit, comparing the level with a preset threshold value, and when exceeding the threshold value, generating a pulse signal indicating the presence of the target; Second comparator to be output (g) Multiplier for multiplying the output of the second comparator by the output of the fast Fourier transform frequency analysis means (h) Display for displaying the output signal of the multiplier as an image
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