JP2003279644A - レーダ装置、このレーダ装置用のランダムコード生成記憶装置、及び記憶媒体 - Google Patents

レーダ装置、このレーダ装置用のランダムコード生成記憶装置、及び記憶媒体

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JP2003279644A
JP2003279644A JP2002080422A JP2002080422A JP2003279644A JP 2003279644 A JP2003279644 A JP 2003279644A JP 2002080422 A JP2002080422 A JP 2002080422A JP 2002080422 A JP2002080422 A JP 2002080422A JP 2003279644 A JP2003279644 A JP 2003279644A
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JP
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transmission
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JP2002080422A
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Satoshi Hamano
聡 濱野
Takashi Sueda
岳志 末田
Yoshihiro Tsubota
吉弘 坪田
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を削減し得て、装置全体の低価格化
・小型化・低消費電力化を実現することができるレーダ
装置を提供する。 【解決手段】 記憶媒体としてのROM51にノイズ信
号を元にその零クロス点を二値化することによって生成
されたランダムコードが記憶され、発振器52により搬
送波が生成され、発振器52により生成された搬送波と
ROM51から出力されたランダムコードとが0/π変
調器54によって変調され、0/π変調器54で変調さ
れた送信信号Toが送信アンテナ55から目標物Tに送
信され、目標物Tで反射された送信信号Toが受信信号
Tiとして受信部60に受信されると共にその受信信号
Tiと記憶媒体から出力されたランダムコードとが相関
処理されて目標物Tが検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置、特
に、ランダムコードにより送信波を変調すると共に、受
信信号をランダムコードの零クロスタイミングで時間シ
フトしながら加算する信号処理を行うことにより、測距
を行うレーダ(以下、「カオスレーダ」又はカオスレー
ダシステム」と称する。)を利用したレーダ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、目標物までの距離を検出
するレーダ装置は、送信機から送信した信号と、目標物
で反射した反射信号との時間差を求め、速度を乗ずるこ
とにより距離を求めている。
【0003】しかしながら、実用化されている多くのレ
ーダ装置は、多数の電波が飛び交う環境下において使用
されることから、互いの干渉を抑制しながら受信信号を
特定する必要があるため、デフルーター装置や長時間の
信号積分装置などの複雑な不要信号抑圧のための処理系
が必要となるという問題が生じていた。
【0004】そこで、このような複雑な処理系を廃止す
る簡素なレーダ装置として、カオスレーダシステムが開
発されている。
【0005】このカオスレーダシステムでは、送信信号
と受信信号との同定を加算処理だけで行うことができ、
簡素な装置で高い処理能力を得ることができる。
【0006】図2は、カオスレーダシステムの概念を示
す説明図で、図2(A)はノイズ信号の波形図、図2
(B)は送信信号を変調するための信号の波形図、図2
(C)はベースバンドの受信信号の波形図、図2(D)
は距離測定用の波形図、図3は受信側での信号処理を説
明するための波形説明図である。
【0007】先ず、送信側では、ノイズ発生器で発生さ
せたノイズ信号(図2(A))を二値化信号(図2
(B))の送信信号に変換して送信アンテナから送信す
る。
【0008】受信側では、目標物で反射した二値化信号
の送信信号(図2(C))を時間τ後に受信アンテナか
ら受信する。次に、図3に示すように、ある基準時刻か
ら送信信号の変調信号(二値化信号)の極性が負から正
へと変化する時点、即ち、零クロス点までの時間(τ
1,τ2,τ3・・)分だけ受信信号を時間シフトし、
これら時間シフトした信号波形S1,S2,S3・・を
加算して平均化する(図2(D))。
【0009】これにより、図3及び図2(D)に示すよ
うに、基準時点τ0から時間τだけ離れたところに受信
信号の零クロス点が集中し、そこでは加算された受信信
号の値が負から正へと急峻に変化する波形を得ることが
でき、それ以外のところでは元の信号がランダムに現れ
るので、加算して平均化した結果は限りなく零に収束す
る。
【0010】従って、零クロス点が集中するタイミング
が基準時点τ0から時間τ、即ち、送信信号との時間差
となり、距離を求めることができる。尚、距離の差と測
定時刻との差から目標物の速度を求めることもできる。
【0011】図4は、このようなカオスレーダシステム
に使用されるレーダ装置のブロック説明図である。
【0012】図4において、レーダ装置1は、目標物T
に対して送信信号Toを送信する送信部10と、目標物
Tで反射した送信信号Toに基づく受信信号Tiを受信
する受信部30とを備えている。
【0013】送信部10は、ランダムコード生成回路2
0、発振器11、分配器12、0/π変調器13、送信
アンテナ14を備えている。
【0014】ランダムコード生成回路20は、ノイズ発
生器21、フィルタ22、零クロスコンパレータ23、
シュミットトリガ24を備えている。
【0015】受信器30は、受信アンテナ31、検波器
32、増幅器33、信号処理器34を備えている。
【0016】発振器11にて生成された搬送波は、ラン
ダムコード生成回路20にて0/πの位相変調され、送
信アンテナ14から送信信号Toとして送信される。
【0017】ここで、ランダムコード生成回路20は、
ノイズ発生器21より出力された広域帯ノイズ信号をフ
ィルタ22により帯域制限した後に、正から負又は負か
ら正に変化する零クロス点を検知する零クロスコンパレ
ータ23により二値化した上でシュミットトリガ24に
より波形整形するという動作になっている。
【0018】目標物Tにて反射した送信信号Toは、受
信信号Tiとして受信アンテナ31にて受信され、検波
器32にて搬送波の一部の信号と混合されることにより
検波されてビデオ信号(ベースバンド信号)となり、増
幅器33により増幅された後に、信号処理器34にてラ
ンダムコード生成回路20から出力されたランダムコー
ドを使用して前述した信号処理を施すことにより目標を
検出する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如く
構成されたレーダ装置1にあっては、ランダムコード生
成回路20にて使用される部品(特に、ノイズ発生器2
1)が高価であるために、レーダ装置1の全体の価格が
高騰してしまう上、備品点数が増して大型化すると共に
消費電力も大きくなるといった問題が生じていた。
【0020】本発明は、上記問題を解決するため、部品
点数を削減し得て、装置全体の低価格化・小型化・低消
費電力化を実現することができるレーダ装置を提供する
ことを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、本発明のレーダ装置は、ノイズ信号を元にその零ク
ロス点を二値化することによって生成されたランダムコ
ードを記憶した記憶媒体と、搬送波を生成する発振器
と、該発振器により生成された搬送波と前記記憶媒体か
ら出力されたランダムコードとを変調する変調器と、該
変調器で変調された送信信号を目標物に送信する送信ア
ンテナと、目標物で反射された送信信号を受信信号とし
て受信すると共にこの受信信号と前記記憶媒体から出力
されたランダムコードとを相関処理することによって目
標物を検出する受信部とを備えていることを特徴とす
る。
【0022】本発明のレーダ装置にあっては、記憶媒体
にノイズ信号を元にその零クロス点を二値化することに
よって生成されたランダムコードが記憶され、発振器に
より搬送波が生成され、発振器により生成された搬送波
と記憶媒体から出力されたランダムコードとが変調器に
よって変調され、変調器で変調された送信信号が送信ア
ンテナから目標物に送信され、目標物で反射された送信
信号が受信信号として受信部に受信されると共にその受
信信号と記憶媒体から出力されたランダムコードとが相
関処理されて目標物が検出される。
【0023】これにより、発振器で生成された搬送波と
ランダムコードとを変調する際、そのランダムコードは
予め記憶媒体に記憶されていることから、ランダムコー
ドを生成するための装置等を設ける必要がなくなる。
【0024】また、本発明のランダムコード生成記憶装
置は、ノイズ発生器より出力されたノイズ信号から零ク
ロス点を検出して二値化することでランダムコードを生
成すると共に、そのランダムコードを記憶媒体に記憶す
ることを特徴とする。
【0025】本発明のランダムコード生成記憶装置にあ
っては、ランダムコードがノイズ発生器より出力された
ノイズ信号から零クロス点を検出して二値化することで
生成され、記憶媒体にそのランダムコードが記憶され
る。
【0026】これにより、レーダ装置に搭載する記憶媒
体にランダムコードを記憶することができる。
【0027】さらに、本発明の記憶媒体は、請求項2に
記載のランダムコード生成記憶装置によってランダムコ
ードが記憶されていることを特徴とする。
【0028】本発明の記憶媒体は、ランダムコードが請
求項2に記載のランダムコード生成記憶装置によって記
憶される。
【0029】これにより、レーダ装置にランダムコード
を記憶した記憶媒体を搭載することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】次に、本発明のレーダ装置の実施
の形態を図面に基づいて説明する。
【0031】図1は本発明のレーダ装置を示し、図1
(A)はレーダ装置のブロック説明図、図1(B)はラ
ンダムコード生成記憶装置のブロック説明図である。
【0032】図1(A)において、レーダ装置40は、
目標物Tに対して送信信号Toを送信する送信部50
と、目標物Tで反射した送信信号Toに基づく受信信号
Tiを受信する受信部60とを備えている。
【0033】送信部50は、記憶媒体としてのROM5
1、発振器52、分配器53、変調器としての0/π変
調器54、送信アンテナ55を備えている。
【0034】ROM51には、メモリチップ等のほか、
CD‐ROMやDVD‐ROM等の光学式記憶媒体、磁
気記憶媒体等のように、特に限定されるものではなく、
図1(B)に示すランダムコード生成記憶装置70によ
ってランダムコードを記憶することができ、レーダ装置
40での読み取りが可能であれば良い。これにより、製
造現場にてランダムコードをROM51に記憶し、測定
現場にてROM51をレーダ装置40に搭載するなどの
対応も可能となり、ランダムコードに関する規格変更等
への対応も可能となる。
【0035】ランダムコード生成記憶装置70は、ノイ
ズ発生器71、フィルタ72、零クロスコンパレータ7
3、シュミットトリガ74、書込部75を備えている。
【0036】ノイズ発生器71より出力された広域帯ノ
イズ信号は、フィルタ72により帯域制限された後、正
から負又は負から正に変化する零クロス点を検知する零
クロスコンパレータ73により二値化された上でシュミ
ットトリガ74により波形整形され、その波形成形され
たランダムコードが書込部75によりROM51に記憶
される。尚、ROM51の容量は充分に大きく確保され
ているため、ROM51からの出力はランダム出力とみ
なすことができる。
【0037】受信部60は、受信アンテナ61、検波器
62、増幅器63、信号処理器64を備えている。
【0038】上記の構成において、発振器52にて生成
された搬送波は、ROM51にて出力されたランダムコ
ードにより0/πの位相変調され、送信アンテナ55か
ら送信信号Toとして目標物Tに向けて送信される。
【0039】その目標物Tにて反射した送信信号To
は、受信信号Tiとして受信アンテナ61にて受信部6
0に受信され、検波器62にて搬送波の一部の信号と混
合されることにより検波されてビデオ信号(ベースバン
ド信号)となり、増幅器63により増幅された後に、信
号処理器64にてROM51から出力されたランダムコ
ードを使用して相関処理されて目標物Tを検出する。
【0040】その検出結果は、図示を略するモニタ装
置、音声装置、警報機等の出力装置に出力される。ま
た、電気通信回線を利用してその検出結果を遠隔地(例
えば、集中管理室等)に送信することも可能である。
【0041】尚、送信部50から送信される送信信号T
oの生成並びに目標物Tで反射されて受信部60に受信
された受信信号Tiの処理は従来技術で説明したカオス
レーダシステムに準ずる。
【0042】また、信号処理器64では、目標物Tまで
の距離のほか、速度を計測することも可能であり、これ
により、例えば、高速道路等における交通渋滞の検出
や、速度違反の取締り、及び、前方監視用車載レーダ等
にも使用することができる。
【0043】
【発明の効果】本発明のレーダ装置にあっては、以上説
明したような構成としたことにより、部品点数を削減し
得て、装置全体の低価格化・小型化・低消費電力化を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係わるレーダ装置を示
し、(A)はレーダ装置のブロック説明図、(B)はラ
ンダムコード生成記憶装置のブロック説明図である。
【図2】 カオスレーダシステムの概念を示し、(A)
はノイズ信号の波形図、(B)は送信信号の波形図、
(C)は受信信号の波形図、(D)は距離測定用の波形
図である。
【図3】 カオスレーダシステムの受信側での信号処理
を説明するための波形説明図である。
【図4】 カオスレーダシステムに使用される従来のレ
ーダ装置のブロック説明図である。
【符号の説明】
T 目標物、To 送信信号、Ti 受信信号、50
送信部、51 ROM(記憶媒体)、52 発振器、5
4 0/π変調器(変調器)、55 送信アンテナ、6
0 受信部、70 ランダムコード生成記憶装置。
フロントページの続き (72)発明者 坪田 吉弘 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5J070 AB10 AC02 AH04 AH13 AH19 AK40 AL02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノイズ信号を元にその零クロス点を二値
    化することによって生成されたランダムコードを記憶し
    た記憶媒体と、 搬送波を生成する発振器と、 該発振器により生成された搬送波と前記記憶媒体から出
    力されたランダムコードとを変調する変調器と、 該変調器で変調された送信信号を目標物に送信する送信
    アンテナと、 目標物で反射された送信信号を受信信号として受信する
    と共にこの受信信号と前記記憶媒体から出力されたラン
    ダムコードとを相関処理することによって目標物を検出
    する受信部と、 を備えていることを特徴とするレーダ装置。
  2. 【請求項2】 ノイズ発生器より出力されたノイズ信号
    から零クロス点を検出して二値化することでランダムコ
    ードを生成すると共に、そのランダムコードを記憶媒体
    に記憶することを特徴とするランダムコード生成記憶装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のランダムコード生成記
    憶装置によってランダムコードが記憶されていることを
    特徴とする記憶媒体。
JP2002080422A 2002-03-22 2002-03-22 レーダ装置、このレーダ装置用のランダムコード生成記憶装置、及び記憶媒体 Pending JP2003279644A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512868A (ja) * 2005-10-24 2009-03-26 ミツビシ・エレクトリック・インフォメイション・テクノロジー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ 物体検出
JP2009512867A (ja) * 2005-10-24 2009-03-26 ミツビシ・エレクトリック・インフォメイション・テクノロジー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ 物体検出
JP2010519527A (ja) * 2007-03-30 2010-06-03 ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ 時間遅延測定

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