JP2003139847A - 通信処理装置 - Google Patents
通信処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、周波数変調した信号をターゲット
に向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して復
調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくとも
距離および速度を検出する通信処理装置に関し、周波数
変調した信号をターゲットに向けて送信し、従来の雑音
部分の周波数利得を部分的に低減することなくＦＭ−Ａ
Ｍ変換雑音やスイッチング雑音などを消去することを目
的とする。 【解決手段】 ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号
を生成するＡＤ変換器と、第１の信号を高速フーリエ変
換して第２の信号にし、信号処理回路に出力してターゲ
ットの少なくとも距離および速度を算出させる手段と、
第２の信号のうちノイズ成分相当の信号について逆フー
リエ変換してメモリに記憶する手段と、第１の信号から
メモリに記憶した信号を減算してノイズ成分を消去する
手段とを備えた通信処理装置である。
に向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して復
調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくとも
距離および速度を検出する通信処理装置に関し、周波数
変調した信号をターゲットに向けて送信し、従来の雑音
部分の周波数利得を部分的に低減することなくＦＭ−Ａ
Ｍ変換雑音やスイッチング雑音などを消去することを目
的とする。 【解決手段】 ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号
を生成するＡＤ変換器と、第１の信号を高速フーリエ変
換して第２の信号にし、信号処理回路に出力してターゲ
ットの少なくとも距離および速度を算出させる手段と、
第２の信号のうちノイズ成分相当の信号について逆フー
リエ変換してメモリに記憶する手段と、第１の信号から
メモリに記憶した信号を減算してノイズ成分を消去する
手段とを備えた通信処理装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数変調した信
号をターゲットに向けて送信し、反射して返ってきた信
号を受信して復調したビート信号をもとに当該ターゲッ
トの少なくとも距離および速度を検出する通信処理装置
に関するものである。
号をターゲットに向けて送信し、反射して返ってきた信
号を受信して復調したビート信号をもとに当該ターゲッ
トの少なくとも距離および速度を検出する通信処理装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＦＭ変調した高周波の信号を送信
してターゲット（物体）から反射して返ってきた信号を
受信し、ターゲットまでの距離およびターゲットの相対
速度を測定する通信処理装置がある。当該通信処理装置
では、装置内部で発生するＦＭ−ＡＭ変調雑音や電源の
スイッチング雑音のため、当該雑音の発生する周波数に
ターゲット信号を検知したときは、雑音であるかターゲ
ットであるかの区別がつきにくく、誤検知や不検知の原
因となる。
してターゲット（物体）から反射して返ってきた信号を
受信し、ターゲットまでの距離およびターゲットの相対
速度を測定する通信処理装置がある。当該通信処理装置
では、装置内部で発生するＦＭ−ＡＭ変調雑音や電源の
スイッチング雑音のため、当該雑音の発生する周波数に
ターゲット信号を検知したときは、雑音であるかターゲ
ットであるかの区別がつきにくく、誤検知や不検知の原
因となる。
【０００３】このための対策として、ＦＭ−ＡＭ変換雑
音は低周波で発生するので、低周波増幅器の利得を下げ
ることにより、誤検知を防いでいた。また、スイッチン
グ雑音は特定の単一周波数とその整数倍の周波数に発生
するので、その周波数は検知感度を下げることにより、
誤検知を防いでいた。
音は低周波で発生するので、低周波増幅器の利得を下げ
ることにより、誤検知を防いでいた。また、スイッチン
グ雑音は特定の単一周波数とその整数倍の周波数に発生
するので、その周波数は検知感度を下げることにより、
誤検知を防いでいた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来の上述
した手法では、ＦＭ−ＡＭ変換雑音が発生する低周波
や、スイッチング雑音が発生する周波数に等しい周波数
の、ターゲット信号の感度が劣化し、検知性能を制限し
てしまうという問題があった。
した手法では、ＦＭ−ＡＭ変換雑音が発生する低周波
や、スイッチング雑音が発生する周波数に等しい周波数
の、ターゲット信号の感度が劣化し、検知性能を制限し
てしまうという問題があった。
【０００５】また、ミリ波のＦＭ−ＣＷレーダ装置の場
合には、ＦＭ−ＡＭ変換雑音自身を小さくすることは、
ミリ波回路の調整工数を増大させたり、ＦＭ−ＡＭ変換
の限界があるため、規格を厳しくすると、歩留まりが悪
くなるという問題もあった。
合には、ＦＭ−ＡＭ変換雑音自身を小さくすることは、
ミリ波回路の調整工数を増大させたり、ＦＭ−ＡＭ変換
の限界があるため、規格を厳しくすると、歩留まりが悪
くなるという問題もあった。
【０００６】本発明は、これらの問題を解決するため、
ターゲットが検出されない状態でＡＤ変換した後の時間
信号あるいは更に時間ー周波数変換後の周波数信号ある
いは更に逆変換した後の時間信号を雑音としてメモリに
記憶し、測定時にメモリに記憶した雑音信号で受信信号
から雑音成分をキャンセルし、従来の雑音部分の周波数
利得を部分的に低減することなくＦＭ−ＡＭ変換雑音や
スイッチング雑音などを消去することを目的としてい
る。
ターゲットが検出されない状態でＡＤ変換した後の時間
信号あるいは更に時間ー周波数変換後の周波数信号ある
いは更に逆変換した後の時間信号を雑音としてメモリに
記憶し、測定時にメモリに記憶した雑音信号で受信信号
から雑音成分をキャンセルし、従来の雑音部分の周波数
利得を部分的に低減することなくＦＭ−ＡＭ変換雑音や
スイッチング雑音などを消去することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１および図７を参照し
て課題を解決するための手段を説明する。
て課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】図１および図７において、減算器１０７、
７０７，８０９は、信号からメモリに記憶されている雑
音の信号を減算して当該雑音を消去するものである。
７０７，８０９は、信号からメモリに記憶されている雑
音の信号を減算して当該雑音を消去するものである。
【０００９】ＦＦＴ１０８は、第１の信号（ビート信
号）をフーリエ変換して第２の信号を生成するものであ
る。
号）をフーリエ変換して第２の信号を生成するものであ
る。
【００１０】ＬＰＦは、ローパスフィルタである。ＢＰ
Ｆは、バンドパスフィルタである。
Ｆは、バンドパスフィルタである。
【００１１】ＩＦＦＴ１１１は、第２の信号を逆フーリ
エ変換して第１の信号を生成するものである。
エ変換して第１の信号を生成するものである。
【００１２】メモリ１１２、７０６、８０８は、雑音に
対応する第１あるいは第２の信号を記憶するものであ
る。
対応する第１あるいは第２の信号を記憶するものであ
る。
【００１３】次に、動作を説明する。ＡＤ１０６がビー
ト信号をＡ／Ｄ変換してデジタルの第１の信号を生成
し、ＦＦＴ１０８が第１の信号を高速フーリエ変換して
第２の信号にし、信号処理回路に出力してターゲットの
少なくとも距離および速度を算出させ、ＩＦＦＴ１１１
が第２の信号のうちノイズ成分相当の信号について逆フ
ーリエ変換してメモリ１１２に記憶し、減算器１０７が
第１の信号からメモリ１１２に記憶した信号を減算して
ノイズ成分を消去するようにしている。
ト信号をＡ／Ｄ変換してデジタルの第１の信号を生成
し、ＦＦＴ１０８が第１の信号を高速フーリエ変換して
第２の信号にし、信号処理回路に出力してターゲットの
少なくとも距離および速度を算出させ、ＩＦＦＴ１１１
が第２の信号のうちノイズ成分相当の信号について逆フ
ーリエ変換してメモリ１１２に記憶し、減算器１０７が
第１の信号からメモリ１１２に記憶した信号を減算して
ノイズ成分を消去するようにしている。
【００１４】また、ＡＤ１０６がビート信号をＡ／Ｄ変
換して第１の信号を生成し，ＦＦＴ１０８が第１の信号
を高速フーリエ変換して第２の信号にし、信号処理回路
に出力してターゲットの少なくとも距離および速度を算
出させるとともに、第２の信号をメモリ７０６に記憶
し、減算器７０７が第２の信号からメモリ７０６に記憶
した信号を減算してノイズ成分を消去するようにしてい
る。
換して第１の信号を生成し，ＦＦＴ１０８が第１の信号
を高速フーリエ変換して第２の信号にし、信号処理回路
に出力してターゲットの少なくとも距離および速度を算
出させるとともに、第２の信号をメモリ７０６に記憶
し、減算器７０７が第２の信号からメモリ７０６に記憶
した信号を減算してノイズ成分を消去するようにしてい
る。
【００１５】また、ＡＤ１０６がビート信号をＡ／Ｄ変
換して第１の信号を生成し、ＦＦＴ１０８が第１の信号
を高速フーリエ変換して第２の信号にし、信号処理回路
に出力してターゲットの少なくとも距離および速度を算
出させると共に、第１の信号をメモリ８０８に記憶し、
減算回路８０９が第１の信号からメモリ８０８に記憶し
た信号を減算してノイズ成分を消去するようにしてい
る。
換して第１の信号を生成し、ＦＦＴ１０８が第１の信号
を高速フーリエ変換して第２の信号にし、信号処理回路
に出力してターゲットの少なくとも距離および速度を算
出させると共に、第１の信号をメモリ８０８に記憶し、
減算回路８０９が第１の信号からメモリ８０８に記憶し
た信号を減算してノイズ成分を消去するようにしてい
る。
【００１６】これらの際に、ターゲットが検出されない
状態のもとで、メモリ１１２，７０６，８０８に信号を
記憶させるようにしている。
状態のもとで、メモリ１１２，７０６，８０８に信号を
記憶させるようにしている。
【００１７】また、メモリ１１２，７０６，８０８に記
憶する際に、メモリへ記憶する直前で、ノイズ成分に対
応した周波数特性を持つローパスフィルタあるいはバン
ドパスフィルタによって特定周波数以下あるいは特定周
波数のみを抽出した後に、当該メモリに記憶するように
している。
憶する際に、メモリへ記憶する直前で、ノイズ成分に対
応した周波数特性を持つローパスフィルタあるいはバン
ドパスフィルタによって特定周波数以下あるいは特定周
波数のみを抽出した後に、当該メモリに記憶するように
している。
【００１８】また、メモリ１１２，７０６，８０８に記
憶する際に、ＡＤ１０６の直前で、ノイズ成分に対応し
た周波数特性を持つローパスフィルタあるいはバンドパ
スフィルタによって特定周波数以下あるいは特定周波数
のみを抽出した後に、メモリに記憶するようにしてい
る。
憶する際に、ＡＤ１０６の直前で、ノイズ成分に対応し
た周波数特性を持つローパスフィルタあるいはバンドパ
スフィルタによって特定周波数以下あるいは特定周波数
のみを抽出した後に、メモリに記憶するようにしてい
る。
【００１９】従って、ターゲットが検出されない状態で
ＡＤ変換した後の時間信号あるいは更に時間ー周波数変
換後の周波数信号あるいは更に逆変換した後の時間信号
を雑音としてメモリに記憶し、測定時にメモリに記憶し
た雑音信号で受信信号から雑音成分をキャンセルするこ
とにより、従来の雑音部分の周波数利得を部分的に低減
することなく、ＦＭ−ＡＭ変換雑音やＦＭ−ＣＷ（Freq
uency Modulated−Continues Wave、周波数連続波）
の変調周波数に同期したスイッチング雑音などを消去す
ることが可能となる。
ＡＤ変換した後の時間信号あるいは更に時間ー周波数変
換後の周波数信号あるいは更に逆変換した後の時間信号
を雑音としてメモリに記憶し、測定時にメモリに記憶し
た雑音信号で受信信号から雑音成分をキャンセルするこ
とにより、従来の雑音部分の周波数利得を部分的に低減
することなく、ＦＭ−ＡＭ変換雑音やＦＭ−ＣＷ（Freq
uency Modulated−Continues Wave、周波数連続波）
の変調周波数に同期したスイッチング雑音などを消去す
ることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、図１から図９を用いて本発
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。
【００２１】図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１において、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscilla
tor、周波数変調器）１０１は、印加する電圧に対応し
て発信周波数が可変できる発信器であって、ここでは後
述する図２の（ａ）に示すように、印加する三角波の電
圧に対応して周波数可変幅ΔｆのＦＭ周波数信号を発信
するものである。尚、必要に応じて、ＶＣＯ１０１で発
信した周波数を逓倍する。
図１において、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscilla
tor、周波数変調器）１０１は、印加する電圧に対応し
て発信周波数が可変できる発信器であって、ここでは後
述する図２の（ａ）に示すように、印加する三角波の電
圧に対応して周波数可変幅ΔｆのＦＭ周波数信号を発信
するものである。尚、必要に応じて、ＶＣＯ１０１で発
信した周波数を逓倍する。
【００２２】ＤＩＲ(Directional Coupler，方向性結
合器）１０２は、ＶＣＯ１０１からのＦＭ信号をＤＵＰ
１０３などに向けて送信するものである。
合器）１０２は、ＶＣＯ１０１からのＦＭ信号をＤＵＰ
１０３などに向けて送信するものである。
【００２３】ＤＵＰ（Duplexer，送受共用器）１０４
は、ＤＩＲ１０２から入力された信号をアンテナ１０４
にに送信したり、ターゲットで反射して返ってきてアン
テナ１０４で受信した信号をＭＩＸ１０５の方向に送信
したりするものであって、例えば入力された信号を時計
方向に９０度回転した方向に出力するサーキュレータな
どである。
は、ＤＩＲ１０２から入力された信号をアンテナ１０４
にに送信したり、ターゲットで反射して返ってきてアン
テナ１０４で受信した信号をＭＩＸ１０５の方向に送信
したりするものであって、例えば入力された信号を時計
方向に９０度回転した方向に出力するサーキュレータな
どである。
【００２４】アンテナ１０４は、ＦＭ信号を送信し、タ
ーゲットで反射した信号を受信するものである。
ーゲットで反射した信号を受信するものである。
【００２５】ＭＩＸ１０５は、ミキサーであって、アン
テナ１０４でターゲットから反射してきて受信した信号
と、ＤＩＲ１０２で分岐した信号とを混合し、ビート周
波数信号（例えば後述する図２の（ｂ）、両者の差分の
信号）を生成するものである。
テナ１０４でターゲットから反射してきて受信した信号
と、ＤＩＲ１０２で分岐した信号とを混合し、ビート周
波数信号（例えば後述する図２の（ｂ）、両者の差分の
信号）を生成するものである。
【００２６】ＡＤ（Ａnalog Ｄigital、ＡＤ変換器）
１０６は、ＭＩＸ１０５で生成したビート周波数信号
を、デジタルの信号（データ）に変換するものである
（所定サンプリング周波数でサンプリングした振幅の値
をデジタルのデータに変換した信号を生成するものであ
る）。
１０６は、ＭＩＸ１０５で生成したビート周波数信号
を、デジタルの信号（データ）に変換するものである
（所定サンプリング周波数でサンプリングした振幅の値
をデジタルのデータに変換した信号を生成するものであ
る）。
【００２７】減算器１０７は、ＡＤ１０６で変換した信
号（第１の信号）から、メモリ１１２から読み出した雑
音の信号を減算して雑音を消去するものである。
号（第１の信号）から、メモリ１１２から読み出した雑
音の信号を減算して雑音を消去するものである。
【００２８】ＦＦＴ（Fast Fourier Transform、高速
フーリエ変換器）１０８は、減算器１０７で雑音を消去
した後の信号（第１の信号）を、フーリエ変換して周波
数信号（第２の信号）に変換するものである。
フーリエ変換器）１０８は、減算器１０７で雑音を消去
した後の信号（第１の信号）を、フーリエ変換して周波
数信号（第２の信号）に変換するものである。
【００２９】信号処理１１３は、第２の信号（周波数信
号）をもとに、アンテナ１０４からターゲットまでの距
離、速度をドプラー効果をもとに後述する図２の（ｄ）
の式により算出するものである。
号）をもとに、アンテナ１０４からターゲットまでの距
離、速度をドプラー効果をもとに後述する図２の（ｄ）
の式により算出するものである。
【００３０】ＬＰＦ１０９は、ローパスフィルタであっ
て、例えば後述する図５の（ｃ）のようなＦＭ−ＡＭ変
調雑音などの低周波成分を通過させる特性を持つローパ
スフィルタである。
て、例えば後述する図５の（ｃ）のようなＦＭ−ＡＭ変
調雑音などの低周波成分を通過させる特性を持つローパ
スフィルタである。
【００３１】ＢＰＦ２０９は、バンドパスフィルタであ
って、例えば後述する図６の（ｃ）のようなスイッチン
グ雑音などの特定周波数の信号を通過させる特性を持つ
バンドパスフィルタである。
って、例えば後述する図６の（ｃ）のようなスイッチン
グ雑音などの特定周波数の信号を通過させる特性を持つ
バンドパスフィルタである。
【００３２】ＳＷ１１０は、ＬＰＦ１０９あるいはＢＰ
Ｆ２０９を通過させた第２の信号を、ＩＦＦＴ１１１に
よって逆フーリエ変換してメモリ１１２に記憶あるいは
更新させるためのものである。ＳＷ１１０は、測定時に
はＯＦＦとなっており、ターゲットが検出されないとき
にＯＮとなってＩＦＦＴ１１１を介して逆フーリエ変換
した信号をメモリ１１２に記憶あるいは更新する。
Ｆ２０９を通過させた第２の信号を、ＩＦＦＴ１１１に
よって逆フーリエ変換してメモリ１１２に記憶あるいは
更新させるためのものである。ＳＷ１１０は、測定時に
はＯＦＦとなっており、ターゲットが検出されないとき
にＯＮとなってＩＦＦＴ１１１を介して逆フーリエ変換
した信号をメモリ１１２に記憶あるいは更新する。
【００３３】ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Tran
sform、高速逆フーリエ変換器）１１１は、第２の信号
を逆フーリエ変換して第１の信号にしてメモリ１１２に
記憶させたり、更新させたりなどするものである。
sform、高速逆フーリエ変換器）１１１は、第２の信号
を逆フーリエ変換して第１の信号にしてメモリ１１２に
記憶させたり、更新させたりなどするものである。
【００３４】メモリ１１２は、ＩＦＦＴ１１１によって
逆フーリエ変換された雑音成分の第１の信号（時間信
号）を記憶したり、２回目以降は更新したりするもので
ある。
逆フーリエ変換された雑音成分の第１の信号（時間信
号）を記憶したり、２回目以降は更新したりするもので
ある。
【００３５】まず、図２を用いて図１の構成の全体の動
作を説明する。図２は、本発明の説明図を示す。
作を説明する。図２は、本発明の説明図を示す。
【００３６】図２の（ａ）は、ＦＭ周波数信号の例を示
す。図中の実線は図１のアンテナ１０４に入力されて送
信される信号の周波数偏移の状態を示し、点線はターゲ
ットから反射して返ってきてアンテナ１０４で受信され
たターゲットまでの距離と当該ターゲットの速度に依存
するいわゆるドプラ効果による影響を反映した周波数遷
移の状態を示す。ここでは、図中に示すように、ドプラ
シフト（送信信号の周波数と受信信号の周波数のシフト
量）、ｆＢＵ（アップビート、周波数遷移が増加すると
きの送信周波数と受信周波数の周波数差）、ｆＢＤ（ダ
ウンビート、周波数遷移が減少するときの送信周波数と
受信周波数の周波数差）は、それぞれ図示のように定義
されている。また、周波数遷移が最大のときから次の最
大のときまでの時間を１／ｆｍ（１周波数の時間）と定
義されている。
す。図中の実線は図１のアンテナ１０４に入力されて送
信される信号の周波数偏移の状態を示し、点線はターゲ
ットから反射して返ってきてアンテナ１０４で受信され
たターゲットまでの距離と当該ターゲットの速度に依存
するいわゆるドプラ効果による影響を反映した周波数遷
移の状態を示す。ここでは、図中に示すように、ドプラ
シフト（送信信号の周波数と受信信号の周波数のシフト
量）、ｆＢＵ（アップビート、周波数遷移が増加すると
きの送信周波数と受信周波数の周波数差）、ｆＢＤ（ダ
ウンビート、周波数遷移が減少するときの送信周波数と
受信周波数の周波数差）は、それぞれ図示のように定義
されている。また、周波数遷移が最大のときから次の最
大のときまでの時間を１／ｆｍ（１周波数の時間）と定
義されている。
【００３７】図２の（ｂ）は、ビート周波数の信号の例
を示す。これは、図１のＭＩＸ１０５で、アンテナ１０
４で受信した周波数信号と、ＤＩＲ１０２から分岐した
周波数信号とのビート周波数の信号であって、図２の
（ａ）の図中のｆＢＵ，ｆＢＤの大きさ（周波数遷移）
を縦軸、横軸を時間ｔとしたときのビート周波数信号の
例である。
を示す。これは、図１のＭＩＸ１０５で、アンテナ１０
４で受信した周波数信号と、ＤＩＲ１０２から分岐した
周波数信号とのビート周波数の信号であって、図２の
（ａ）の図中のｆＢＵ，ｆＢＤの大きさ（周波数遷移）
を縦軸、横軸を時間ｔとしたときのビート周波数信号の
例である。
【００３８】図２の（ｃ）は、ビート信号の例を示す。
図示のビート信号は、縦軸が振幅で、横軸は時間であっ
て、図２の（ｂ）に対応するものである。
図示のビート信号は、縦軸が振幅で、横軸は時間であっ
て、図２の（ｂ）に対応するものである。
【００３９】図２の（ｄ）は、距離／速度の算出式例を
示す。図示のように、 ・距離Ｒ＝（（ｆＢＤ＋ｆＢＵ）ｃ）／（８Δｆ・ｆｍ）・・・・・（１） ・速度Ｖ＝（（ｆＢＤーｆＢＵ）ｃ）／（４Δｆｏ）・・・・・・・（２） ここで、 ｃ ：電波の伝播速度（＝光速） Δｆ ：三角波の変調幅（図２の（a)の送信周波数の変
調周波数に対応する三角波の変調幅） ｆｍ ：三角波の変調周波数（図２の（ａ）の送信周波
数の変調周波数に対応） fo ：変調中心周波数 ｆＢＵ：アップビート周波数（変調周波数が増加する区
間で得られるビート信号の周波数） ｆＢＤ：ダウンビート周波数（変調周波数が減少する区
間で得られるビート信号の周波数） 以上のようにして、図１の回路のもとで、式（１）、式
（２）により、変調三角波増減区間毎に得られるビート
周波数信号ｆＢＵ，ｆＢＤをそれぞれ計測し、その和と
差を計算して距離Ｒと速度Ｖを求めることができる。こ
の際、ＦＭ−ＡＭ変調雑音やスイッチング雑音による従
来技術の問題点を、本願発明に係わる図１、図７の回路
のもとで、図３から図６、図８、図９で説明するように
して、これら雑音をメモリに記憶しておき、測定時に減
算器で消去してこれら雑音を消去し、高Ｓ／Ｎ、高感度
で距離Ｒと速度Ｖを計測することが可能となる。以下順
次詳細に説明する。
示す。図示のように、 ・距離Ｒ＝（（ｆＢＤ＋ｆＢＵ）ｃ）／（８Δｆ・ｆｍ）・・・・・（１） ・速度Ｖ＝（（ｆＢＤーｆＢＵ）ｃ）／（４Δｆｏ）・・・・・・・（２） ここで、 ｃ ：電波の伝播速度（＝光速） Δｆ ：三角波の変調幅（図２の（a)の送信周波数の変
調周波数に対応する三角波の変調幅） ｆｍ ：三角波の変調周波数（図２の（ａ）の送信周波
数の変調周波数に対応） fo ：変調中心周波数 ｆＢＵ：アップビート周波数（変調周波数が増加する区
間で得られるビート信号の周波数） ｆＢＤ：ダウンビート周波数（変調周波数が減少する区
間で得られるビート信号の周波数） 以上のようにして、図１の回路のもとで、式（１）、式
（２）により、変調三角波増減区間毎に得られるビート
周波数信号ｆＢＵ，ｆＢＤをそれぞれ計測し、その和と
差を計算して距離Ｒと速度Ｖを求めることができる。こ
の際、ＦＭ−ＡＭ変調雑音やスイッチング雑音による従
来技術の問題点を、本願発明に係わる図１、図７の回路
のもとで、図３から図６、図８、図９で説明するように
して、これら雑音をメモリに記憶しておき、測定時に減
算器で消去してこれら雑音を消去し、高Ｓ／Ｎ、高感度
で距離Ｒと速度Ｖを計測することが可能となる。以下順
次詳細に説明する。
【００４０】図３は、本発明の動作説明図（初期設定）
を示す。図３において、Ｓ１は、ターゲットなしにす
る。これは、図１のアンテナ１０４の前にターゲットを
なし、あるいは電波吸収体を前方（例えば１ｍ位の位
置）に配置し、ターゲットからの反射信号をなくす。
を示す。図３において、Ｓ１は、ターゲットなしにす
る。これは、図１のアンテナ１０４の前にターゲットを
なし、あるいは電波吸収体を前方（例えば１ｍ位の位
置）に配置し、ターゲットからの反射信号をなくす。
【００４１】Ｓ２は、ＳＷ ＯＮする。これは、図１の
メモリに記憶させるためのＳＷ（例えばスイッチＳＷ１
１０）をＯＮにする。この際、図１で図示しないが、減
算器１０７では、メモリ１１２からの雑音信号の減算を
中止、あるいはメモリ１１２から減算器１０７への雑音
信号の入力を一時的に中止し、減算器１０７では雑音信
号のみが通過させて、ＦＦＴ１０８に入力する。
メモリに記憶させるためのＳＷ（例えばスイッチＳＷ１
１０）をＯＮにする。この際、図１で図示しないが、減
算器１０７では、メモリ１１２からの雑音信号の減算を
中止、あるいはメモリ１１２から減算器１０７への雑音
信号の入力を一時的に中止し、減算器１０７では雑音信
号のみが通過させて、ＦＦＴ１０８に入力する。
【００４２】Ｓ３は、メモリに記憶開始する。Ｓ４は、
ＵＰ ａｎｄ ＤＯＷＮそれぞれ１周期／複数周期を記
録する。これらＳ３、Ｓ４は、図１のＳＷ１１０をＯＮ
にし、ＬＰＦ１０９（あるいはＢＰＦ２０９）−ＳＷ１
１０−ＩＦＦＴ１１１のルートで生成した、ＦＭ−ＡＭ
変換雑音（あるいは／およびスイッチング雑音）に対応
する信号を１周期あるいは複数周期分をメモリ１１２に
記憶させ、設定（工場出荷時に初期設定）する。
ＵＰ ａｎｄ ＤＯＷＮそれぞれ１周期／複数周期を記
録する。これらＳ３、Ｓ４は、図１のＳＷ１１０をＯＮ
にし、ＬＰＦ１０９（あるいはＢＰＦ２０９）−ＳＷ１
１０−ＩＦＦＴ１１１のルートで生成した、ＦＭ−ＡＭ
変換雑音（あるいは／およびスイッチング雑音）に対応
する信号を１周期あるいは複数周期分をメモリ１１２に
記憶させ、設定（工場出荷時に初期設定）する。
【００４３】Ｓ５は、ＳＷ ＯＦＦする。これにより、
メモリ１１２に雑音信号が固定記憶され、信号による更
新を受けなくする。
メモリ１１２に雑音信号が固定記憶され、信号による更
新を受けなくする。
【００４４】Ｓ６は、レーダ運用開始する。Ｓ７は、距
離Ｒと速度Ｖを出力する。これは、図１のシステムで、
ＳＷ１１０をＯＦＦにした状態で、減算器１０７によ
り、ＡＤ１０６で変換された信号から、メモリ１１２よ
り読み出した雑音の信号を減算して当該雑音を消去した
後の信号を、ＦＦＴ１０８に入力し、当該ＦＦＴ１０８
でフーリエ変換して雑音のない第２の信号（周波数信
号）を信号処理１１３に出力する。そして、信号処理１
１３は、既述した図２の（ｄ）の式（１）、（２）によ
りアンテナ１０４からターゲットまでの距離Ｒ，ターゲ
ットの速度Ｖを算出する。
離Ｒと速度Ｖを出力する。これは、図１のシステムで、
ＳＷ１１０をＯＦＦにした状態で、減算器１０７によ
り、ＡＤ１０６で変換された信号から、メモリ１１２よ
り読み出した雑音の信号を減算して当該雑音を消去した
後の信号を、ＦＦＴ１０８に入力し、当該ＦＦＴ１０８
でフーリエ変換して雑音のない第２の信号（周波数信
号）を信号処理１１３に出力する。そして、信号処理１
１３は、既述した図２の（ｄ）の式（１）、（２）によ
りアンテナ１０４からターゲットまでの距離Ｒ，ターゲ
ットの速度Ｖを算出する。
【００４５】以上のＳ１からＳ７の手順により、工場出
荷時などにメモリに雑音信号を初期設定した後、当該メ
モリに記憶した雑音信号をもとに受信した信号から当該
雑音信号を減算して雑音を消去し、ターゲットの距離Ｒ
および速度Ｖを感度良好かつ正確に測定することが可能
となる。
荷時などにメモリに雑音信号を初期設定した後、当該メ
モリに記憶した雑音信号をもとに受信した信号から当該
雑音信号を減算して雑音を消去し、ターゲットの距離Ｒ
および速度Ｖを感度良好かつ正確に測定することが可能
となる。
【００４６】図４は、本発明の動作説明図（更新）を示
す。図４において、Ｓ１１は、近距離にターゲットあり
か判別する。これは、図３でメモリに初期設定した後、
顧客先に出荷し、顧客先でメモリに記憶されている雑音
信号を実際の運用時に適合させるために、更新する場合
に、図１のアンテナ１０４の前方の特に近距離にターゲ
ットが検出されるか判別する。ＹＥＳの場合には、近距
離にターゲットがありと判明したので、メモリに格納さ
れている雑音信号を更新するのに適切でないので、終了
する。一方、ＮＯの場合には、アンテナ１０４の前方の
近距離にターゲットがないと判明したので、既述した図
３のＳ２へ進み、既述したようにして、図１のＳＷ１１
０をＯＮ，減算器１０７による雑音信号の減算を一時的
に中止（メモリ１１２から雑音信号の出力を一時的に停
止あるいは減算器１０７による雑音信号の減算を一時的
に中止）し、図３のＳ３からＳ５により現在の雑音信号
をメモリ１１２に上書きして更新する。
す。図４において、Ｓ１１は、近距離にターゲットあり
か判別する。これは、図３でメモリに初期設定した後、
顧客先に出荷し、顧客先でメモリに記憶されている雑音
信号を実際の運用時に適合させるために、更新する場合
に、図１のアンテナ１０４の前方の特に近距離にターゲ
ットが検出されるか判別する。ＹＥＳの場合には、近距
離にターゲットがありと判明したので、メモリに格納さ
れている雑音信号を更新するのに適切でないので、終了
する。一方、ＮＯの場合には、アンテナ１０４の前方の
近距離にターゲットがないと判明したので、既述した図
３のＳ２へ進み、既述したようにして、図１のＳＷ１１
０をＯＮ，減算器１０７による雑音信号の減算を一時的
に中止（メモリ１１２から雑音信号の出力を一時的に停
止あるいは減算器１０７による雑音信号の減算を一時的
に中止）し、図３のＳ３からＳ５により現在の雑音信号
をメモリ１１２に上書きして更新する。
【００４７】以上によって、図１の装置について、ター
ゲットが検出されない状態で、顧客先の実際の運用状態
のもとで、ＦＭ−ＡＭ変換雑音やスイッチング雑音が温
度特性および経時変化により初期設定時から変化して
も、これに対応する雑音信号でメモリ１１２を更新し、
運用再開することにより、運用状態で最適な雑音信号を
メモリ１１２に記憶させ、高感度かつ高精度にターゲッ
トの距離Ｒおよび速度Ｖを検出することが可能となる。
ゲットが検出されない状態で、顧客先の実際の運用状態
のもとで、ＦＭ−ＡＭ変換雑音やスイッチング雑音が温
度特性および経時変化により初期設定時から変化して
も、これに対応する雑音信号でメモリ１１２を更新し、
運用再開することにより、運用状態で最適な雑音信号を
メモリ１１２に記憶させ、高感度かつ高精度にターゲッ
トの距離Ｒおよび速度Ｖを検出することが可能となる。
【００４８】図５は、本発明の説明図（図１のＬＰＦの
場合）を示す。図５の（ａ）は、ＦＭ−ＡＭ変換雑音時
間波形の例を示す。ここで、横軸は時間を表し、縦軸は
雑音の振幅を表す。ここで、Ｔｍ＝１／ｆｍ（ｆｍは、
図２の三角波の変調周波数）である。
場合）を示す。図５の（ａ）は、ＦＭ−ＡＭ変換雑音時
間波形の例を示す。ここで、横軸は時間を表し、縦軸は
雑音の振幅を表す。ここで、Ｔｍ＝１／ｆｍ（ｆｍは、
図２の三角波の変調周波数）である。
【００４９】図５の（ｂ）は、ＦＭ−ＡＭ変換雑音逆相
時間波形（メモリ）の例を示す。これは、既述した図３
あるいは図４の手順によりメモリ１１２に記憶されて運
用時に読み出され、減算器１０７で，受信した信号（図
５の（ａ））から減算される波形の例であって、理解し
やすいようにメモリ内容とは逆逆相に示した状態を表
し、演算結果はＦＭ−ＡＭ変換雑音がキャンセルされ、
後述する図５の（ｄ）に示すように、ＦＭ−ＡＭ変換雑
音をキャンセルすることが可能となる。ここで、横軸は
時間を表し、縦軸は雑音の振幅を表す。
時間波形（メモリ）の例を示す。これは、既述した図３
あるいは図４の手順によりメモリ１１２に記憶されて運
用時に読み出され、減算器１０７で，受信した信号（図
５の（ａ））から減算される波形の例であって、理解し
やすいようにメモリ内容とは逆逆相に示した状態を表
し、演算結果はＦＭ−ＡＭ変換雑音がキャンセルされ、
後述する図５の（ｄ）に示すように、ＦＭ−ＡＭ変換雑
音をキャンセルすることが可能となる。ここで、横軸は
時間を表し、縦軸は雑音の振幅を表す。
【００５０】図５の（ｃ）は、ＬＰＦ特性を示す。これ
は、既述した図１のＬＰＦ１０９のローパスフィルタの
特性例であって、ここでは、点線で表すＦＭ−ＡＭ変換
雑音を包絡する特性をもつローパスフィルタである。当
該ＬＰＦ１０９により、図１のＦＦＴ１０８でフーリエ
変換された第２の信号中から当該ＦＭ−ＡＭ変換雑音を
含む低周波信号を抽出し、ＩＦＦＴ１１１で逆フーリエ
変換した後にメモリ１１２にＦＭ−ＡＭ変換雑音信号と
して記憶する。そして、運用時に、減算器１０７で受信
した信号からメモリ１１２に記憶されたＦＭ−ＡＭ変換
雑音信号を減算し、ＦＭ−ＡＭ変換雑音成分を消去し、
高感度かつ高精度にターゲットを検出することが可能と
なる。
は、既述した図１のＬＰＦ１０９のローパスフィルタの
特性例であって、ここでは、点線で表すＦＭ−ＡＭ変換
雑音を包絡する特性をもつローパスフィルタである。当
該ＬＰＦ１０９により、図１のＦＦＴ１０８でフーリエ
変換された第２の信号中から当該ＦＭ−ＡＭ変換雑音を
含む低周波信号を抽出し、ＩＦＦＴ１１１で逆フーリエ
変換した後にメモリ１１２にＦＭ−ＡＭ変換雑音信号と
して記憶する。そして、運用時に、減算器１０７で受信
した信号からメモリ１１２に記憶されたＦＭ−ＡＭ変換
雑音信号を減算し、ＦＭ−ＡＭ変換雑音成分を消去し、
高感度かつ高精度にターゲットを検出することが可能と
なる。
【００５１】図５の（ｄ）は、キャンセル後の時間波形
の例を示す。これは、入力信号からＦＭ−ＡＭ変換雑音
信号を減算してキャンセル後の時間波形の例であって、
図５の（ａ）の受信信号からＦＭ−ＡＭ変換雑音信号を
減算（図５の（ｂ）ではわかり易く説明するために逆相
で示すので、ここでは図５の（ａ）に図５の（ｂ）を加
算）し、ＦＭ−ＡＭ変換雑音成分をキャンセルする。
の例を示す。これは、入力信号からＦＭ−ＡＭ変換雑音
信号を減算してキャンセル後の時間波形の例であって、
図５の（ａ）の受信信号からＦＭ−ＡＭ変換雑音信号を
減算（図５の（ｂ）ではわかり易く説明するために逆相
で示すので、ここでは図５の（ａ）に図５の（ｂ）を加
算）し、ＦＭ−ＡＭ変換雑音成分をキャンセルする。
【００５２】以上によって、図１の構成のＬＰＦ１０９
を用いてＦＭ−ＡＭ変換雑音成分を受信信号からキャン
セルし、高感度かつ高精度にターゲットを検出すること
が可能となる。
を用いてＦＭ−ＡＭ変換雑音成分を受信信号からキャン
セルし、高感度かつ高精度にターゲットを検出すること
が可能となる。
【００５３】図６は、本発明の説明図（図１のＢＰＦの
場合）を示す。図６の（ａ）は、ＳＷ雑音時間波形の例
を示す。ここで、横軸は時間を表し、縦軸は雑音の振幅
を表す。ここで、Ｔｓｍ＝１／ｆｓｍ（ｆｓｍは、スイ
ッチング電源のスイッチングの周波数であり、変調周波
数ｆｍの整数倍に同期）である。
場合）を示す。図６の（ａ）は、ＳＷ雑音時間波形の例
を示す。ここで、横軸は時間を表し、縦軸は雑音の振幅
を表す。ここで、Ｔｓｍ＝１／ｆｓｍ（ｆｓｍは、スイ
ッチング電源のスイッチングの周波数であり、変調周波
数ｆｍの整数倍に同期）である。
【００５４】図６の（ｂ）は、ＳＷ雑音逆相時間波形
（メモリ）の例を示す。これは、既述した図３あるいは
図４の手順によりメモリ１１２に記憶されて運用時に読
み出され、減算器１０７で，受信した信号（図６の
（ａ））から減算される波形の例であって、逆相であ
り、演算結果はＳＷ雑音がキャンセルされ、後述する図
５の（ｄ）に示すように、ＳＷ雑音をキャンセルするこ
とが可能となる。ここで、横軸は時間を表し、縦軸は雑
音の振幅を表す。
（メモリ）の例を示す。これは、既述した図３あるいは
図４の手順によりメモリ１１２に記憶されて運用時に読
み出され、減算器１０７で，受信した信号（図６の
（ａ））から減算される波形の例であって、逆相であ
り、演算結果はＳＷ雑音がキャンセルされ、後述する図
５の（ｄ）に示すように、ＳＷ雑音をキャンセルするこ
とが可能となる。ここで、横軸は時間を表し、縦軸は雑
音の振幅を表す。
【００５５】図６の（ｃ）は、ＢＰＦ特性を示す。これ
は、既述した図１のＢＰＦ２０９のバンドパスフィルタ
の特性例であって、ここでは、点線で表すＳＷ雑音を含
む特性をもつバンドパスフィルタである。当該ＢＰＦ２
０９により、図１のＦＦＴ１０８でフーリエ変換された
第２の信号中から当該ＳＷ雑音を含む周波信号を抽出
し、ＩＦＦＴ１１１で逆フーリエ変換した後にメモリ１
１２にＳＷ雑音信号として記憶する。そして、運用時
に、減算器１０７で受信した信号からメモリ１１２に記
憶されたＳＷ雑音を減算し、ＳＷ雑音成分を消去し、高
感度かつ高精度にターゲットを検出することが可能とな
る。
は、既述した図１のＢＰＦ２０９のバンドパスフィルタ
の特性例であって、ここでは、点線で表すＳＷ雑音を含
む特性をもつバンドパスフィルタである。当該ＢＰＦ２
０９により、図１のＦＦＴ１０８でフーリエ変換された
第２の信号中から当該ＳＷ雑音を含む周波信号を抽出
し、ＩＦＦＴ１１１で逆フーリエ変換した後にメモリ１
１２にＳＷ雑音信号として記憶する。そして、運用時
に、減算器１０７で受信した信号からメモリ１１２に記
憶されたＳＷ雑音を減算し、ＳＷ雑音成分を消去し、高
感度かつ高精度にターゲットを検出することが可能とな
る。
【００５６】図６の（ｄ）は、キャンセル後の時間波形
の例を示す。これは、入力信号からＳＷ雑音を減算して
キャンセル後の時間波形の例であって、図６の（ａ）の
受信信号からＳＷ雑音を減算（図６の（ｂ）ではわかり
易く説明するために逆相で示すので、ここでは図６の
（ａ）に図６の（ｂ）を加算）し、ＳＷ雑音成分をキャ
ンセルする。
の例を示す。これは、入力信号からＳＷ雑音を減算して
キャンセル後の時間波形の例であって、図６の（ａ）の
受信信号からＳＷ雑音を減算（図６の（ｂ）ではわかり
易く説明するために逆相で示すので、ここでは図６の
（ａ）に図６の（ｂ）を加算）し、ＳＷ雑音成分をキャ
ンセルする。
【００５７】以上によって、図１の構成のＢＰＦ２０９
を用いてＳＷ雑音成分を受信信号からキャンセルし、高
感度かつ高精度にターゲットを検出することが可能とな
る。
を用いてＳＷ雑音成分を受信信号からキャンセルし、高
感度かつ高精度にターゲットを検出することが可能とな
る。
【００５８】図７は、本発明の他のシステム構成図を示
す。図７の（ａ）は、図１のＦＦＴ１０８の前段に設け
た減算器１０７などを取り去り、ＦＦＴ１０８の後段に
減算器７０７を設けたシステム構成例を示す。
す。図７の（ａ）は、図１のＦＦＴ１０８の前段に設け
た減算器１０７などを取り去り、ＦＦＴ１０８の後段に
減算器７０７を設けたシステム構成例を示す。
【００５９】図７の（ａ）において、ＳＷ７０４は、メ
モリ７０６に雑音信号を記憶させるときにＯＮ，それ以
外のときにＯＦＦとするスイッチである。
モリ７０６に雑音信号を記憶させるときにＯＮ，それ以
外のときにＯＦＦとするスイッチである。
【００６０】ＬＰＦ７０５は、ローパスフィルタである
（既述した図１のＬＰＦ１０９に対応するものであ
る）。
（既述した図１のＬＰＦ１０９に対応するものであ
る）。
【００６１】ＢＰＦ７０８は、バンドパスフィルタであ
る（既述した図１のＢＰＦ２０９に対応するものであ
る）。
る（既述した図１のＢＰＦ２０９に対応するものであ
る）。
【００６２】メモリ７０６は、雑音信号を記憶するもの
である。減算器７０７は、受信した信号（ＦＦＴ１０
８）からメモリ７０６より読み出した雑音信号を減算
し、雑音（ＦＭ−ＡＭ変換雑音、ＳＷ雑音）をキャンセ
ルするものである。
である。減算器７０７は、受信した信号（ＦＦＴ１０
８）からメモリ７０６より読み出した雑音信号を減算
し、雑音（ＦＭ−ＡＭ変換雑音、ＳＷ雑音）をキャンセ
ルするものである。
【００６３】以上の構成により、後述する図８、図９で
説明するように、ＦＭ−ＡＭ変換雑音、ＳＷ雑音をキャ
ンセルし、高感度かつ高精度にターゲットを検出するこ
とが可能となる。
説明するように、ＦＭ−ＡＭ変換雑音、ＳＷ雑音をキャ
ンセルし、高感度かつ高精度にターゲットを検出するこ
とが可能となる。
【００６４】図７の（ｂ）は、図１のメモリ１１２など
を取り去り、ＦＦＴ１０８の前段にメモリ８０８、減算
器８０９を図示のように設けると共に、ＬＰＦ８０３、
ＢＰＦ８０４をＡＤ１０６の前段に設けたたシステム構
成例を示す。
を取り去り、ＦＦＴ１０８の前段にメモリ８０８、減算
器８０９を図示のように設けると共に、ＬＰＦ８０３、
ＢＰＦ８０４をＡＤ１０６の前段に設けたたシステム構
成例を示す。
【００６５】図７の（ｂ）において、ＳＷ８０２、８０
７は、メモリ８０８に雑音信号を記憶させるときにＯ
Ｎ，それ以外のときにＯＦＦとするスイッチである。
７は、メモリ８０８に雑音信号を記憶させるときにＯ
Ｎ，それ以外のときにＯＦＦとするスイッチである。
【００６６】ＬＰＦ８０３は、ローパスフィルタである
（既述した図１のＬＰＦ１０９に対応するものであ
る）。
（既述した図１のＬＰＦ１０９に対応するものであ
る）。
【００６７】ＢＰＦ８０４は、バンドパスフィルタであ
る（既述した図１のＢＰＦ２０９に対応するものであ
る）。
る（既述した図１のＢＰＦ２０９に対応するものであ
る）。
【００６８】メモリ８０８は、雑音信号を記憶するもの
である。減算器８０９は、受信信号からメモリ８０８よ
り読み出した雑音信号を減算し、雑音（ＦＭ−ＡＭ変換
雑音、ＳＷ雑音）をキャンセルするものである。
である。減算器８０９は、受信信号からメモリ８０８よ
り読み出した雑音信号を減算し、雑音（ＦＭ−ＡＭ変換
雑音、ＳＷ雑音）をキャンセルするものである。
【００６９】尚、図７の（ｂ）の動作は、既述した図
３、図４に従うので、説明を省略する。
３、図４に従うので、説明を省略する。
【００７０】次に、図８および図９を用いて図７の
（ａ）のシステム構成について詳細に説明する。
（ａ）のシステム構成について詳細に説明する。
【００７１】図８は、本発明の説明図（図７の（ａ）の
ＬＰＦの場合）を示す。図８の（ａ）は、ＦＭ−ＡＭ変
換雑音周波数スペクトラムの例を示す。ここで、横軸は
周波数fを表し、縦軸は雑音の周波数スペクトルラムの
振幅を表す。図示のように、ＦＭ−ＡＭ変換雑音周波数
スペクトラムが周期的に減衰する形で現れる。
ＬＰＦの場合）を示す。図８の（ａ）は、ＦＭ−ＡＭ変
換雑音周波数スペクトラムの例を示す。ここで、横軸は
周波数fを表し、縦軸は雑音の周波数スペクトルラムの
振幅を表す。図示のように、ＦＭ−ＡＭ変換雑音周波数
スペクトラムが周期的に減衰する形で現れる。
【００７２】図８の（ｂ）は、ＦＭ−ＡＭ変換雑音逆相
周波数スペクトラム（メモリ）の例を示す。これは、既
述した図３あるいは図４の手順により図７の（a)のメモ
リ７０６に記憶されて運用時に読み出され、減算器７０
７で，受信した信号（図８の（ａ））から減算される波
形の例であって、逆相であり、演算結果はＦＭ−ＡＭ変
換雑音がキャンセルされ、後述する図９の（ｄ）に示す
ように、ＦＭ−ＡＭ変換雑音をキャンセルすることが可
能となる。ここで、横軸は周波数ｆを表し、縦軸は雑音
周波数スペクトラムの振幅を表す。
周波数スペクトラム（メモリ）の例を示す。これは、既
述した図３あるいは図４の手順により図７の（a)のメモ
リ７０６に記憶されて運用時に読み出され、減算器７０
７で，受信した信号（図８の（ａ））から減算される波
形の例であって、逆相であり、演算結果はＦＭ−ＡＭ変
換雑音がキャンセルされ、後述する図９の（ｄ）に示す
ように、ＦＭ−ＡＭ変換雑音をキャンセルすることが可
能となる。ここで、横軸は周波数ｆを表し、縦軸は雑音
周波数スペクトラムの振幅を表す。
【００７３】図８の（ｃ）は、ＬＰＦ特性を示す。これ
は、既述した図７の（ａ）のＬＰＦ７０５のローパスフ
ィルタの特性例であって、ここでは、点線で表すＦＭ−
ＡＭ変換雑音周波数スペクトラムを包絡する特性をもつ
ローパスフィルタである。当該ＬＰＦ７０５により、図
７の（ａ）のＦＦＴ１０８でフーリエ変換された第２の
信号中から当該ＦＭ−ＡＭ変換雑音周波数スペクトラム
を含む低周波信号を抽出した後にメモリ７０６にＦＭ−
ＡＭ変換雑音信号として記憶する。そして、運用時に、
減算器７０７で受信した信号からメモリ７０６に記憶さ
れたＦＭ−ＡＭ変換雑音信号を減算し、ＦＭ−ＡＭ変換
雑音成分を消去し、高感度かつ高精度にターゲットを検
出することが可能となる。
は、既述した図７の（ａ）のＬＰＦ７０５のローパスフ
ィルタの特性例であって、ここでは、点線で表すＦＭ−
ＡＭ変換雑音周波数スペクトラムを包絡する特性をもつ
ローパスフィルタである。当該ＬＰＦ７０５により、図
７の（ａ）のＦＦＴ１０８でフーリエ変換された第２の
信号中から当該ＦＭ−ＡＭ変換雑音周波数スペクトラム
を含む低周波信号を抽出した後にメモリ７０６にＦＭ−
ＡＭ変換雑音信号として記憶する。そして、運用時に、
減算器７０７で受信した信号からメモリ７０６に記憶さ
れたＦＭ−ＡＭ変換雑音信号を減算し、ＦＭ−ＡＭ変換
雑音成分を消去し、高感度かつ高精度にターゲットを検
出することが可能となる。
【００７４】図８の（ｄ）は、キャンセル後の周波数ス
ペクトラムの例を示す。これは、入力信号からＦＭ−Ａ
Ｍ変換雑音信号を減算してキャンセル後の周波数スペク
トラムの例であって、図８の（ａ）の受信信号からＦＭ
−ＡＭ変換雑音信号を減算（図８の（ｂ）ではわかり易
く説明するために逆相で示すので、ここでは図８の
（ａ）に図８の（ｂ）を加算）し、ＦＭ−ＡＭ変換雑音
周波数スペクトラムをキャンセルする。
ペクトラムの例を示す。これは、入力信号からＦＭ−Ａ
Ｍ変換雑音信号を減算してキャンセル後の周波数スペク
トラムの例であって、図８の（ａ）の受信信号からＦＭ
−ＡＭ変換雑音信号を減算（図８の（ｂ）ではわかり易
く説明するために逆相で示すので、ここでは図８の
（ａ）に図８の（ｂ）を加算）し、ＦＭ−ＡＭ変換雑音
周波数スペクトラムをキャンセルする。
【００７５】以上によって、図７の（ａ）の構成でＦＭ
−ＡＭ変換雑音周波数スペクトラムを受信信号からキャ
ンセルし、高感度かつ高精度にターゲットを検出するこ
とが可能となる。
−ＡＭ変換雑音周波数スペクトラムを受信信号からキャ
ンセルし、高感度かつ高精度にターゲットを検出するこ
とが可能となる。
【００７６】図９は、本発明の説明図（図７の（ａ）の
ＢＰＦの場合）を示す。図９の（ａ）は、ＳＷ雑音周波
数スペクトラムの例を示す。ここで、横軸は周波数fを
表し、縦軸は雑音の周波数スペクトルラムの振幅を表
す。図示のように、スイッチング電源のＳＷ雑音周波数
スペクトラムが周期的に減衰する形で現れる。
ＢＰＦの場合）を示す。図９の（ａ）は、ＳＷ雑音周波
数スペクトラムの例を示す。ここで、横軸は周波数fを
表し、縦軸は雑音の周波数スペクトルラムの振幅を表
す。図示のように、スイッチング電源のＳＷ雑音周波数
スペクトラムが周期的に減衰する形で現れる。
【００７７】図９の（ｂ）は、ＳＷ雑音逆相周波数スペ
クトラム（メモリ）の例を示す。これは、既述した図３
あるいは図４の手順により図７の（ａ）のメモリ７０６
に記憶されて運用時に読み出され、減算器７０７で，受
信した信号（図９の（ａ））から減算される波形の例で
あって、逆相であり、演算結果はＳＷ雑音がキャンセル
され、後述する図９の（ｄ）に示すように、ＳＷ雑音を
キャンセルすることが可能となる。ここで、横軸は周波
数ｆを表し、縦軸は雑音周波数スペクトラムの振幅を表
す。
クトラム（メモリ）の例を示す。これは、既述した図３
あるいは図４の手順により図７の（ａ）のメモリ７０６
に記憶されて運用時に読み出され、減算器７０７で，受
信した信号（図９の（ａ））から減算される波形の例で
あって、逆相であり、演算結果はＳＷ雑音がキャンセル
され、後述する図９の（ｄ）に示すように、ＳＷ雑音を
キャンセルすることが可能となる。ここで、横軸は周波
数ｆを表し、縦軸は雑音周波数スペクトラムの振幅を表
す。
【００７８】図９の（ｃ）は、ＢＰＦ特性を示す。これ
は、既述した図７の（ａ）のＢＰＦ７０８のローパスフ
ィルタの特性例であって、ここでは、点線で表すＳＷ雑
音周波数スペクトラムを含む特性をもつバンドパスフィ
ルタである。当該ＢＰＦ７０８により、図７の（ａ）の
ＦＦＴ１０８でフーリエ変換された第２の信号中から当
該ＳＷ雑音周波数スペクトラムを含む信号を抽出した後
にメモリ７０６にＳＷ雑音信号として記憶する。そし
て、運用時に、減算器７０７で受信した信号からメモリ
７０６に記憶されたＳＷ雑音信号を減算し、ＳＷ雑音成
分を消去し、高感度かつ高精度にターゲットを検出する
ことが可能となる。
は、既述した図７の（ａ）のＢＰＦ７０８のローパスフ
ィルタの特性例であって、ここでは、点線で表すＳＷ雑
音周波数スペクトラムを含む特性をもつバンドパスフィ
ルタである。当該ＢＰＦ７０８により、図７の（ａ）の
ＦＦＴ１０８でフーリエ変換された第２の信号中から当
該ＳＷ雑音周波数スペクトラムを含む信号を抽出した後
にメモリ７０６にＳＷ雑音信号として記憶する。そし
て、運用時に、減算器７０７で受信した信号からメモリ
７０６に記憶されたＳＷ雑音信号を減算し、ＳＷ雑音成
分を消去し、高感度かつ高精度にターゲットを検出する
ことが可能となる。
【００７９】図９の（ｄ）は、キャンセル後の周波数ス
ペクトラムの例を示す。これは、入力信号からＳＷ雑音
信号を減算してキャンセル後の周波数スペクトラムの例
であって、図９の（ａ）の受信信号からＳＷ雑音信号を
減算（図９の（ｂ）ではわかり易く説明するために逆相
で示すので、ここでは図９の（ａ）に図９の（ｂ）を加
算）し、ＳＷ雑音周波数スペクトラムをキャンセルす
る。
ペクトラムの例を示す。これは、入力信号からＳＷ雑音
信号を減算してキャンセル後の周波数スペクトラムの例
であって、図９の（ａ）の受信信号からＳＷ雑音信号を
減算（図９の（ｂ）ではわかり易く説明するために逆相
で示すので、ここでは図９の（ａ）に図９の（ｂ）を加
算）し、ＳＷ雑音周波数スペクトラムをキャンセルす
る。
【００８０】以上によって、図７の（ａ）の構成でＳＷ
雑音周波数スペクトラムを受信信号からキャンセルし、
高感度かつ高精度にターゲットを検出することが可能と
なる。
雑音周波数スペクトラムを受信信号からキャンセルし、
高感度かつ高精度にターゲットを検出することが可能と
なる。
【００８１】（付記１）周波数変調した信号をターゲッ
トに向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して
復調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくと
も距離および速度を検出する通信処理装置において、上
記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成するＡ
Ｄ変換器と、上記第１の信号を高速フーリエ変換して第
２の信号にし、信号処理回路に出力して上記ターゲット
の少なくとも距離および速度を算出させる手段と、上記
第２の信号のうちノイズ成分相当の信号について逆フー
リエ変換してメモリに記憶する手段と、上記第１の信号
から上記メモリに記憶した信号を減算してノイズ成分を
消去する手段とを備えた通信処理装置。
トに向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して
復調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくと
も距離および速度を検出する通信処理装置において、上
記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成するＡ
Ｄ変換器と、上記第１の信号を高速フーリエ変換して第
２の信号にし、信号処理回路に出力して上記ターゲット
の少なくとも距離および速度を算出させる手段と、上記
第２の信号のうちノイズ成分相当の信号について逆フー
リエ変換してメモリに記憶する手段と、上記第１の信号
から上記メモリに記憶した信号を減算してノイズ成分を
消去する手段とを備えた通信処理装置。
【００８２】（付記２）周波数変調した信号をターゲッ
トに向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して
復調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくと
も距離および速度を検出する通信処理装置において、上
記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成するＡ
Ｄ変換器と、上記第１の信号を高速フーリエ変換して第
２の信号にし、信号処理回路に出力して上記ターゲット
の少なくとも距離および速度を算出させる手段と、上記
第２の信号をメモリに記憶する手段と、上記第２の信号
から上記メモリに記憶した信号を減算してノイズ成分を
消去する手段とを備えた通信処理装置。
トに向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して
復調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくと
も距離および速度を検出する通信処理装置において、上
記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成するＡ
Ｄ変換器と、上記第１の信号を高速フーリエ変換して第
２の信号にし、信号処理回路に出力して上記ターゲット
の少なくとも距離および速度を算出させる手段と、上記
第２の信号をメモリに記憶する手段と、上記第２の信号
から上記メモリに記憶した信号を減算してノイズ成分を
消去する手段とを備えた通信処理装置。
【００８３】（付記３）周波数変調した信号をターゲッ
トに向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して
復調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくと
も距離および速度を検出する通信処理装置において、上
記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成するＡ
Ｄ変換器と、上記第１の信号を高速フーリエ変換して第
２の信号にし、信号処理回路に出力して上記ターゲット
の少なくとも距離および速度を算出させる手段と、上記
第１の信号をメモリに記憶する手段と、上記第１の信号
から上記メモリに記憶した信号を減算してノイズ成分を
消去する手段とを備えた通信処理装置。
トに向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して
復調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくと
も距離および速度を検出する通信処理装置において、上
記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成するＡ
Ｄ変換器と、上記第１の信号を高速フーリエ変換して第
２の信号にし、信号処理回路に出力して上記ターゲット
の少なくとも距離および速度を算出させる手段と、上記
第１の信号をメモリに記憶する手段と、上記第１の信号
から上記メモリに記憶した信号を減算してノイズ成分を
消去する手段とを備えた通信処理装置。
【００８４】（付記４）上記ターゲットが検出されない
状態のもとで、上記メモリに信号を記憶させる手段を備
えた付記１から付記３のいずれかに記載の通信処理装
置。
状態のもとで、上記メモリに信号を記憶させる手段を備
えた付記１から付記３のいずれかに記載の通信処理装
置。
【００８５】（付記５）上記メモリに記憶する際に、当
該メモリへ記憶する直前で、ノイズ成分に対応した周波
数特性を持つローパスフィルタあるいはバンドパスフィ
ルタによって特定周波数以下あるいは特定周波数のみを
抽出した後に、当該メモリに記憶する手段を備えた付記
１から付記４のいずれかに記載の通信処理装置。（５） （付記６）上記メモリに記憶する際に、上記ＡＤ変換器
の直前で、ノイズ成分に対応した周波数特性を持つロー
パスフィルタあるいはバンドパスフィルタによって特定
周波数以下あるいは特定周波数のみを抽出した後に、上
記メモリに記憶する手段を備えた付記１から付記５のい
ずれかに記載の通信処理装置。
該メモリへ記憶する直前で、ノイズ成分に対応した周波
数特性を持つローパスフィルタあるいはバンドパスフィ
ルタによって特定周波数以下あるいは特定周波数のみを
抽出した後に、当該メモリに記憶する手段を備えた付記
１から付記４のいずれかに記載の通信処理装置。（５） （付記６）上記メモリに記憶する際に、上記ＡＤ変換器
の直前で、ノイズ成分に対応した周波数特性を持つロー
パスフィルタあるいはバンドパスフィルタによって特定
周波数以下あるいは特定周波数のみを抽出した後に、上
記メモリに記憶する手段を備えた付記１から付記５のい
ずれかに記載の通信処理装置。
【００８６】（付記７）周波数変調した信号をターゲッ
トに向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して
復調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくと
も距離および速度を検出する通信処理装置において、上
記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成するＡ
Ｄ変換器を設け、上記第１の信号を高速フーリエ変換し
て第２の信号にし、信号処理回路に出力して上記ターゲ
ットの少なくとも距離および速度を算出させる手段と、
上記第２の信号を逆フーリエ変換してメモリに記憶する
手段と、上記第１の信号から上記メモリに記憶した信号
を減算してノイズ成分を消去する手段として機能させる
ための通信処理装置プログラム。
トに向けて送信し、反射して返ってきた信号を受信して
復調したビート信号をもとに当該ターゲットの少なくと
も距離および速度を検出する通信処理装置において、上
記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成するＡ
Ｄ変換器を設け、上記第１の信号を高速フーリエ変換し
て第２の信号にし、信号処理回路に出力して上記ターゲ
ットの少なくとも距離および速度を算出させる手段と、
上記第２の信号を逆フーリエ変換してメモリに記憶する
手段と、上記第１の信号から上記メモリに記憶した信号
を減算してノイズ成分を消去する手段として機能させる
ための通信処理装置プログラム。
【００８７】（付記８）上記特定周波数の雑音の発生源
である電源のスイッチング周波数をＦＭ−ＣＷの変調周
波数の整数倍に同期させる手段を備えた付記１から付記
５のいずれかに記載の通信処理装置。
である電源のスイッチング周波数をＦＭ−ＣＷの変調周
波数の整数倍に同期させる手段を備えた付記１から付記
５のいずれかに記載の通信処理装置。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ターゲットが検出されない状態でＡＤ変換した後の時間
信号あるいは更に時間ー周波数変換後の周波数信号ある
いは更に逆変換した後の時間信号を雑音としてメモリに
記憶などし、測定時にメモリに記憶した雑音信号で受信
信号から雑音成分をキャンセルする構成を採用している
ため、従来の雑音部分の周波数利得を部分的に低減する
ことなく、ＦＭ−ＡＭ変換雑音やスイッチング雑音など
を消去し、高感度かつ高制度にターゲットの距離Ｒおよ
び速度Ｖなどを測定することが可能となる。
ターゲットが検出されない状態でＡＤ変換した後の時間
信号あるいは更に時間ー周波数変換後の周波数信号ある
いは更に逆変換した後の時間信号を雑音としてメモリに
記憶などし、測定時にメモリに記憶した雑音信号で受信
信号から雑音成分をキャンセルする構成を採用している
ため、従来の雑音部分の周波数利得を部分的に低減する
ことなく、ＦＭ−ＡＭ変換雑音やスイッチング雑音など
を消去し、高感度かつ高制度にターゲットの距離Ｒおよ
び速度Ｖなどを測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】本発明の説明図である。
【図３】本発明の動作説明図（初期設定）である。
【図４】本発明の動作説明図（更新）である。
【図５】本発明の説明図（図１のＬＰＦの場合）であ
る。
る。
【図６】本発明の説明図（図１のＢＰＦの場合）であ
る。
る。
【図７】本発明の他のシステム構成図である。
【図８】本発明の説明図（図７の（ａ）のＬＰＦの場
合）である。
合）である。
【図９】本発明の説明図（図７の（ａ）のＬＰＦの場
合）である。
合）である。
１０１：ＶＣＯ
１０４：アンテナ
１０５：ＭＩＸ
１０６：ＡＤ
１０７、７０７，８０９：減算器
１０８：ＦＦＴ
１０９，７０５，８０３：ＬＰＦ
２０９、７０８、８０４：ＢＰＦ
１１０，７０４，８０２，８０７：ＳＷ（スイッチ）
１１１：ＩＦＦＴ
１１２，７０６，８０８：メモリ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 八塚 弘之
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 関 哲生
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 伊佐治 修
兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号
富士通テン株式会社内
Ｆターム(参考） 5J070 AB17 AB24 AC02 AC06 AH35
AH39 AH40 AK28 BA01
5K004 AA01 AA04 BA02 ED06 EG11
Claims (5)
- 【請求項１】周波数変調した信号をターゲットに向けて
送信し、反射して返ってきた信号を受信して復調したビ
ート信号をもとに当該ターゲットの少なくとも距離およ
び速度を検出する通信処理装置において、 上記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成する
ＡＤ変換器と、 上記第１の信号を高速フーリエ変換して第２の信号に
し、信号処理回路に出力して上記ターゲットの少なくと
も距離および速度を算出させる手段と、 上記第２の信号のうちノイズ成分相当の信号について逆
フーリエ変換してメモリに記憶する手段と、 上記第１の信号から上記メモリに記憶した信号を減算し
てノイズ成分を消去する手段とを備えた通信処理装置。 - 【請求項２】周波数変調した信号をターゲットに向けて
送信し、反射して返ってきた信号を受信して復調したビ
ート信号をもとに当該ターゲットの少なくとも距離およ
び速度を検出する通信処理装置において、 上記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成する
ＡＤ変換器と、 上記第１の信号を高速フーリエ変換して第２の信号に
し、信号処理回路に出力して上記ターゲットの少なくと
も距離および速度を算出させる手段と、 上記第２の信号をメモリに記憶する手段と、 上記第２の信号から上記メモリに記憶した信号を減算し
てノイズ成分を消去する手段とを備えた通信処理装置。 - 【請求項３】周波数変調した信号をターゲットに向けて
送信し、反射して返ってきた信号を受信して復調したビ
ート信号をもとに当該ターゲットの少なくとも距離およ
び速度を検出する通信処理装置において、 上記ビート信号をＡ／Ｄ変換して第１の信号を生成する
ＡＤ変換器と、 上記第１の信号を高速フーリエ変換して第２の信号に
し、信号処理回路に出力して上記ターゲットの少なくと
も距離および速度を算出させる手段と、 上記第１の信号をメモリに記憶する手段と、 上記第１の信号から上記メモリに記憶した信号を減算し
てノイズ成分を消去する手段とを備えた通信処理装置。 - 【請求項４】上記ターゲットが検出されない状態のもと
で、上記メモリに信号を記憶させる手段を備えた請求項
１から請求項３のいずれかに記載の通信処理装置。 - 【請求項５】上記メモリに記憶する際に、当該メモリへ
記憶する直前で、ノイズ成分に対応した周波数特性を持
つローパスフィルタあるいはバンドパスフィルタによっ
て特定周波数以下あるいは特定周波数のみを抽出した後
に、当該メモリに記憶する手段を備えた請求項１から請
求項４のいずれかに記載の通信処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001335445A JP2003139847A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 通信処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001335445A JP2003139847A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 通信処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003139847A true JP2003139847A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19150433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001335445A Pending JP2003139847A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 通信処理装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003139847A (ja) |
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- 2001-10-31 JP JP2001335445A patent/JP2003139847A/ja active Pending
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| CN113383245B (zh) * | 2019-02-12 | 2024-04-02 | 三菱电机株式会社 | 雷达装置、观测对象检测方法及车载装置 |
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