JP2009210382A - Pulse radar and method for equivalent time sampling - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine whether a pulse radar is in a distance-measurable state, even when external noise exists in the periphery of the pulse radar. <P>SOLUTION: A sampling circuit 6 acquires frame signals, by performing equivalent time sampling on received pulses received by a receiving circuit 5. A noise-determining part 7 detects a noise-determining region, in which the pulses reflected by a target do not overlap one another in the time base of the frame signals acquired by the sampling circuit 6, and determines whether distance measurements by frame signals are possible, on the basis of frame signals in the noise-determining region. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、等価時間サンプリングパルスレーダに係り、特に、ノイズ判定に関する。   The present invention relates to an equivalent time sampling pulse radar, and more particularly to noise determination.

一般的な等価時間サンプリングパルスレーダでは、送信されたパルス信号が測拒対象となるターゲットで反射し受信されるまでの往復伝播時間に基づいて距離が算出される。例えば、特許文献1には、パルスを広帯域で外部へ送信し、広帯域で受信した受信波形を広帯域のサンプリングパルスでサンプリングする等価時間サンプリングパルスレーダが開示されている。   In a general equivalent time sampling pulse radar, a distance is calculated based on a round-trip propagation time until a transmitted pulse signal is reflected by a target to be measured and received. For example, Patent Document 1 discloses an equivalent time sampling pulse radar that transmits a pulse to the outside in a wide band and samples a received waveform received in the wide band with a wide band sampling pulse.

特表平10−511182号公報Japanese National Patent Publication No. 10-511182

ところで、実際の等価時間サンプリンパルスレーダ(以下、パルスレーダという)が受信する送信パルスには、送信アンテナから外部に送信した送信パルス以外に外来ノイズが重畳する。外来ノイズが重畳した環境下でも、測距可能な状態であるか否かの判断は、例えば、現在のタイミングで受信した波形と、その前のタイミングで受信した波形との差分波形を観測する手法がある。しかしながら、このような手法は、両波形の受信時点で、外部環境が相対的にあまり変化しない場合に有効であって、パルスレーダ自体が移動した場合等では必ずしも有効ではない。   Incidentally, external noise is superimposed on a transmission pulse received by an actual equivalent time sampling pulse radar (hereinafter referred to as pulse radar) in addition to a transmission pulse transmitted from the transmission antenna to the outside. For example, a method of observing a differential waveform between a waveform received at the current timing and a waveform received at the previous timing, even in an environment where external noise is superimposed There is. However, such a method is effective when the external environment does not change relatively at the time of receiving both waveforms, and is not necessarily effective when the pulse radar itself moves.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パルスレーダの周囲に外来ノイズが存在する場合であっても、測距可能な状態であるか否かの判別を容易にすることである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to easily determine whether or not distance measurement is possible even when external noise exists around the pulse radar. It is to be.

かかる課題を解決するために、第1の発明は、等価時間サンプリングパルスレーダを提供する。この等価時間サンプリングパルスレーダは、送信回路と、受信回路と、サンプル回路と、ノイズ判定部とを有する。送信回路は、外部へ送信パルスを送信する。受信回路は、送信回路が送信した送信パルスのうち、ターゲットで反射されたパルスを少なくとも含む受信パルスを受信する。サンプル回路は、受信回路が受信した受信パルスを、等価時間サンプリングすることによって、フレーム信号を取得する。ノイズ判定部は、サンプル回路が取得したフレーム信号の時間軸のうち、ターゲットで反射されたパルスが重畳しないノイズ判定領域を検出し、このノイズ判定領域におけるフレーム信号に基づいて、フレーム信号による測距が可能であるか否かを判定する。   In order to solve this problem, the first invention provides an equivalent time sampling pulse radar. The equivalent time sampling pulse radar includes a transmission circuit, a reception circuit, a sample circuit, and a noise determination unit. The transmission circuit transmits a transmission pulse to the outside. The reception circuit receives a reception pulse including at least a pulse reflected by the target among the transmission pulses transmitted by the transmission circuit. The sample circuit acquires a frame signal by sampling the received pulse received by the receiving circuit for an equivalent time. The noise determination unit detects a noise determination region in which the pulse reflected by the target is not superimposed on the time axis of the frame signal acquired by the sample circuit, and based on the frame signal in the noise determination region, distance measurement using the frame signal It is determined whether or not it is possible.

ここで、第1の発明において、送信回路は、所定のタイミングにおいて、送信パルスの送信タイミングを遅らせることが好ましい。また、第1の発明において、サンプル回路が等価時間サンプリングするタイミングを規定する掃引パルスを生成する掃引回路をさらに有することが好ましい。掃引回路は、ランプ波生成器と、オフセット波生成器と、加算器とを有する。ランプ波生成器は、周期的にオンオフを繰り返す矩形波に応じて、ランプ波を繰り返し生成する。オフセット波生成器は、矩形波を時間的にオフセットされたオフセット波を繰り返し生成する。加算器は、ランプ波とオフセット波とを加算することで、掃引パルスを繰り返し生成する。   Here, in the first invention, it is preferable that the transmission circuit delays the transmission timing of the transmission pulse at a predetermined timing. In the first invention, it is preferable to further include a sweep circuit that generates a sweep pulse that defines a timing at which the sample circuit samples the equivalent time. The sweep circuit includes a ramp wave generator, an offset wave generator, and an adder. The ramp wave generator repeatedly generates a ramp wave according to a rectangular wave that is periodically turned on and off. The offset wave generator repeatedly generates an offset wave obtained by temporally offsetting the rectangular wave. The adder repeatedly generates the sweep pulse by adding the ramp wave and the offset wave.

第2の発明は、等価時間サンプリング方法を提供する。この等価時間サンプリング方法は、第1から第5のステップを有する。第1のステップは、外部へ送信パルスを送信する。第2のステップは、第1のステップで送信した送信パルスのうち、ターゲットで反射されたパルスを少なくとも含む受信パルスを受信する。第3のステップは、第2のステップで受信した受信パルスを、等価時間サンプリングすることによって、フレーム信号を取得する。第4のステップは、第3のステップで取得したフレーム信号の時間軸のうち、ターゲットで反射されたパルスが重畳しないノイズ判定領域を検出し、このノイズ判定領域におけるフレーム信号に基づいて、フレーム信号による測距が可能であるか否かを判定する。   The second invention provides an equivalent time sampling method. This equivalent time sampling method has first to fifth steps. In the first step, a transmission pulse is transmitted to the outside. The second step receives a reception pulse including at least a pulse reflected by the target among the transmission pulses transmitted in the first step. In the third step, a frame signal is acquired by sampling the reception pulse received in the second step for an equivalent time. The fourth step detects a noise determination region in which the pulse reflected by the target is not superimposed on the time axis of the frame signal acquired in the third step, and the frame signal is determined based on the frame signal in the noise determination region. It is determined whether or not distance measurement is possible.

ここで、第2の発明において、第2のステップは、所定のタイミングにおいて、送信パルスの送信タイミングを遅らせることが好ましい。   Here, in the second invention, it is preferable that the second step delays the transmission timing of the transmission pulse at a predetermined timing.

本発明によれば、ターゲットで反射されたパルスが重畳しないノイズ判定領域を検出する。この領域におけるフレーム信号は、ターゲットで反射されたパルスが重畳しない純粋な外来ノイズとして顕在化するため、これを判定することで、測距可能な状態か否かの判別を容易にできる。   According to the present invention, a noise determination region where a pulse reflected by a target is not superimposed is detected. Since the frame signal in this region is manifested as pure external noise in which the pulse reflected by the target is not superimposed, it is possible to easily determine whether or not distance measurement is possible by determining this.

(ノイズ判定)
本実施形態に係る等価時間サンプリングパルスレーダ(以下、単にパルスレーダという)の具体的な構成に説明に先立ち、まず、本実施形態に係るノイズ判定のメカニズムを図1および図2を参照しつつ説明する。図1は、ノイズ判定領域に関する説明図であり、パルスレーダでサンプリングされたフレーム信号(ベースバンド波形)である。ノイズ判定領域とは、サンプリングされるフレーム信号のうち、送信パルス(ターゲットに反射されたもの含む)が重畳していない時間的領域をいう。フレーム信号とは、パルスレーダが受信した受信パルスを時間軸上で伸張した長周期受信パルスである。
(Noise judgment)
Prior to description of a specific configuration of an equivalent time sampling pulse radar (hereinafter simply referred to as pulse radar) according to the present embodiment, first, a noise determination mechanism according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. To do. FIG. 1 is an explanatory diagram relating to a noise determination area, which is a frame signal (baseband waveform) sampled by a pulse radar. The noise determination region refers to a temporal region in which transmission pulses (including those reflected by the target) are not superimposed on the sampled frame signal. The frame signal is a long-period reception pulse obtained by extending the reception pulse received by the pulse radar on the time axis.

ノイズ判定領域におけるフレーム信号には、外来ノイズであるノイズフロア(ヒスノイズ)が顕在化している。ノイズフロアとは、高い周波数範囲に主成分を持つ雑音の総称であり、例えば、テープ等への録音時における、テープの磁気性粉の分布に起因する変調雑音、あるいは、テープ等の摩擦力に起因するテープの縦振動による雑音である。本実施形態のノイズフロアとは、外部に送信された送信パルスが、ターゲットを経由して受信パルスとして再びパルスレーダに戻ってくるまでの間に受信する外来ノイズである。   In the frame signal in the noise determination area, a noise floor (his noise), which is an external noise, becomes obvious. Noise floor is a general term for noise that has a main component in a high frequency range. This is noise caused by the longitudinal vibration of the tape. The noise floor of the present embodiment is external noise that is received until a transmission pulse transmitted to the outside returns to the pulse radar again as a reception pulse via the target.

図2は、ノイズの判定手法の説明図である。ノイズの判定は、図1に示したノイズ判定領域におけるフレーム信号に基づいて行われる。具体的には、ノイズ判定領域におけるフレーム信号の電圧(振幅)が、所定のしきい値を超えるか否かを判定することで、測距可能かを判断する。所定のしきい値には、+(プラス)側の値(+ノイズ判定しきい値)と−(マイナス)側の値(−ノイズ判定しきい値)とがあり、両値の絶対値は同一である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of a noise determination method. The determination of noise is performed based on the frame signal in the noise determination area shown in FIG. Specifically, it is determined whether distance measurement is possible by determining whether the voltage (amplitude) of the frame signal in the noise determination area exceeds a predetermined threshold value. The predetermined threshold includes a + (plus) side value (+ noise judgment threshold) and a-(minus) side value (-noise judgment threshold), and the absolute values of both values are the same. It is.

例えば、同図(a)に示すように、ノイズ判定領域におけるフレーム信号の電圧が、いずれの判定しきい値を超えない場合、すなわち、フレーム信号に混入される外来ノイズが無視できるほど小さい場合、測距可能であると判断する。また、同図(b)に示すように、ノイズ判定領域におけるフレーム信号の電圧が、いずれかの判定しきい値を超える場合、すなわち、フレーム信号に混入される外来ノイズが無視できないほど大きい場合、測距可能であると判断する。   For example, as shown in FIG. 5A, when the voltage of the frame signal in the noise determination region does not exceed any determination threshold value, that is, when the external noise mixed in the frame signal is negligibly small, Judge that distance measurement is possible. In addition, as shown in FIG. 4B, when the voltage of the frame signal in the noise determination region exceeds one of the determination threshold values, that is, when the external noise mixed in the frame signal cannot be ignored, Judge that distance measurement is possible.

(等価時間サンプリングパルスレーダ)
図3は、図1,2で示した手法を実装したパルスレーダの構成図である。この等価時間サンプリングレーダは、基準クロック生成器1と、送信回路2と、掃引回路3と、サンプルパルス生成器4と、受信回路5と、サンプル回路6と、ノイズ判定部7とを有する。図4は、図3に示したA〜G点における信号波形を示す図である。
(Equivalent time sampling pulse radar)
FIG. 3 is a block diagram of a pulse radar that implements the method shown in FIGS. This equivalent time sampling radar includes a reference clock generator 1, a transmission circuit 2, a sweep circuit 3, a sample pulse generator 4, a reception circuit 5, a sample circuit 6, and a noise determination unit 7. FIG. 4 is a diagram showing signal waveforms at points A to G shown in FIG.

基準クロック生成器1は、一定周期でオンオフが繰り返される矩形状の基準クロック(図4・A点)を生成する。基準クロックは、Hレベル(オン)とLレベル(オフ)とが所定の間隔で交互に切り替えられる繰り返し波形である。本実施形態では、HレベルからLレベルに変化するタイミングを「変化タイミング」と称する。   The reference clock generator 1 generates a rectangular reference clock (point A in FIG. 4) that is repeatedly turned on and off at a constant period. The reference clock is a repetitive waveform in which an H level (ON) and an L level (OFF) are alternately switched at a predetermined interval. In the present embodiment, the timing of changing from the H level to the L level is referred to as “change timing”.

送信回路2は、基準クロック生成器1によって生成された基準クロックの変化タイミング、すなわちHレベルからLレベルに変化するタイミングで、送信パルスを外部へ送信する。送信回路2は、送信アンテナ(図示せず)等を主体に構成されている。まず、基準クロック生成器1によって生成された基準クロックの変化タイミング毎に、送信アンテナから外部に放射する送信パルスが生成される。具体的には、送信回路2に入力する基準クロックが立ち下がるタイミングで、送信パルスがワンショットで生成される。送信回路2によって生成された送信パルスは、国内の法規制によって規定された通信帯域に制限すべく設けられた帯域通過フィルタ等を経て、送信アンテナから外部に放射される。   The transmission circuit 2 transmits a transmission pulse to the outside at a change timing of the reference clock generated by the reference clock generator 1, that is, a timing at which the reference clock changes from the H level to the L level. The transmission circuit 2 is mainly composed of a transmission antenna (not shown). First, at each change timing of the reference clock generated by the reference clock generator 1, a transmission pulse radiated to the outside from the transmission antenna is generated. Specifically, the transmission pulse is generated in one shot at the timing when the reference clock input to the transmission circuit 2 falls. The transmission pulse generated by the transmission circuit 2 is radiated from the transmission antenna to the outside through a band-pass filter or the like provided to limit the communication band defined by domestic laws and regulations.

掃引回路3は、サンプル回路6が等価時間サンプリングするタイミングを規定する掃引パルスを生成する。掃引回路3は、掃引クロック生成器31と、パルス波生成器32と、オフセット波33と、加算器34とを有する。掃引クロック生成器31は、上述した基準クロックの周期に応じて、周期的に電圧がオンオフする矩形状の掃引クロック(図4・B点)を繰り返し生成する。本実施形態における掃引クロックの周期は、基準クロックのそれの整数倍である。   The sweep circuit 3 generates a sweep pulse that defines the timing at which the sample circuit 6 samples the equivalent time. The sweep circuit 3 includes a sweep clock generator 31, a pulse wave generator 32, an offset wave 33, and an adder 34. The sweep clock generator 31 repeatedly generates a rectangular sweep clock (point B in FIG. 4) whose voltage is periodically turned on and off according to the period of the reference clock described above. In this embodiment, the cycle of the sweep clock is an integral multiple of that of the reference clock.

パルス波生成器32は、掃引クロックの周期に応じて、ランプ波(図4・C点)を繰り返し生成する。本実施形態におけるランプ波の電圧レベルは、掃引クロックが立ち下がるまでは線形的に増加し、掃引クロックの立ち下がった時点で0にリセットされる。また、オフセット波生成器33は、矩形波を時間的にオフセットされたオフセット波(図4・D点)を繰り返し生成する。本実施形態におけるオフセット波は、掃引クロックと同一周期であるが、オフの期間は短く、オンの期間は長い。すなわち、電圧の立ち下がるタイミングは同一であるが、電圧の立ち上がるタイミングは早い。   The pulse wave generator 32 repeatedly generates a ramp wave (point C in FIG. 4) according to the cycle of the sweep clock. The voltage level of the ramp wave in this embodiment increases linearly until the sweep clock falls, and is reset to 0 when the sweep clock falls. The offset wave generator 33 repeatedly generates an offset wave (point D in FIG. 4) obtained by temporally offsetting the rectangular wave. The offset wave in this embodiment has the same cycle as the sweep clock, but the off period is short and the on period is long. That is, the timing at which the voltage falls is the same, but the timing at which the voltage rises is early.

加算器34は、ランプ波生成器32からのランプ波と、オフセット波生成器33からのオフセット波とを加算することで、掃引パルス(図4・E点)を繰り返し生成する。掃引パルスの電圧レベルは、ランプ波と同様に時間の経過とともに増加していくが、オフセット波の立ち上がりのタイミングで大幅に増加する。ここで生成された掃引パルスは、ノイズ判定領域を作るために用いられる。   The adder 34 repeatedly generates a sweep pulse (point E in FIG. 4) by adding the ramp wave from the ramp wave generator 32 and the offset wave from the offset wave generator 33. The voltage level of the sweep pulse increases with time as in the case of the ramp wave, but greatly increases at the rising edge of the offset wave. The sweep pulse generated here is used to create a noise determination region.

サンプルパルス生成器4は、掃引回路3によって生成された掃引パルスと、基準クロック生成器1によって生成された基準クロックとに基づいて、矩形状のサンプルパルス(図4・F点)を生成する。この生成は、基準クロック生成器1で生成された基準クロックを掃引回路34で生成された掃引パルスが示す電圧の高さに応じて遅延(伸長)させることによって達成される。本実施形態では、掃引パルスの電圧が増加するにつれて基準クロックの遅延量が大きくなるようにしている。   The sample pulse generator 4 generates a rectangular sample pulse (point F in FIG. 4) based on the sweep pulse generated by the sweep circuit 3 and the reference clock generated by the reference clock generator 1. This generation is achieved by delaying (extending) the reference clock generated by the reference clock generator 1 in accordance with the voltage level indicated by the sweep pulse generated by the sweep circuit 34. In the present embodiment, the delay amount of the reference clock is increased as the voltage of the sweep pulse increases.

受信回路5は、送信回路2が送信した送信パルスのうち、ターゲットで反射されたパルスを少なくとも含む受信パルス(図4・F点)を受信する。受信回路5は、受信アンテナ(図示せず)等を主体に構成されており、外部からのパルスは、受信アンテナによって受信パルスとして受信され、帯域通過フィルタ等を経てサンプル回路6に入力される。   The reception circuit 5 receives a reception pulse (point F in FIG. 4) including at least a pulse reflected by the target among the transmission pulses transmitted by the transmission circuit 2. The receiving circuit 5 is mainly composed of a receiving antenna (not shown) or the like, and an external pulse is received as a received pulse by the receiving antenna and is input to the sample circuit 6 through a band pass filter or the like.

サンプル回路6は、受信回路5が受信した受信パルスを、等価時間サンプリングすることによって、受信パルスを時間軸上で伸張したフレーム信号(図4・G点)を取得する。具体的には、サンプルパルス生成器4で生成されたサンプルパルスの変化タイミングによって、受信回路5によって受信された受信パルスの電圧を一時的にホールドして等価時間サンプリングを行う。受信パルスのサンプルタイミングは、サンプルパルスが立ち下がるタイミングである。生成された長周期受信パルスは、ターゲットの測距に用いられる。なお、本実施形態における1フレームは約25msを想定している。   The sample circuit 6 obtains a frame signal (point G in FIG. 4) obtained by expanding the received pulse on the time axis by performing equivalent time sampling of the received pulse received by the receiving circuit 5. Specifically, according to the change timing of the sample pulse generated by the sample pulse generator 4, the voltage of the reception pulse received by the reception circuit 5 is temporarily held to perform equivalent time sampling. The sample timing of the reception pulse is the timing when the sample pulse falls. The generated long-period received pulse is used for target ranging. In this embodiment, one frame is assumed to be about 25 ms.

ノイズ判定部7は、サンプル回路6が取得したフレーム信号の時間軸のうち、ターゲットで反射されたパルスが重畳しないノイズ判定領域を検出する。ノイズ判定領域は、取得したフレーム信号の波形を観察することで検出されてもよいが、例えば、一時的にサンプルパルスを生成するタイミングの遅延量を示す掃引パルスを、本実施形態(図4・E点)のように一時的に低減させてもよい。これにより、サンプル回路6は、ターゲットで反射された送信パルスが受信回路5に到達する前の状態をサンプリングし、意図的にノイズ判定領域を設定することができる。   The noise determination unit 7 detects a noise determination region in which the pulse reflected by the target is not superimposed on the time axis of the frame signal acquired by the sample circuit 6. The noise determination region may be detected by observing the waveform of the acquired frame signal. For example, a sweep pulse indicating a delay amount of timing for generating a sample pulse temporarily is used in this embodiment (FIG. 4). (E point) may be temporarily reduced. Thereby, the sample circuit 6 can sample the state before the transmission pulse reflected by the target reaches the reception circuit 5, and can intentionally set the noise determination region.

また、ノイズ判定部7は、ノイズ判定領域におけるフレーム信号に基づいて、このフレーム信号による測距が可能であるか否かを判定する。判定は、該当領域における周波数等を測定する手法や、統計結果の値と比較する手法等があるが、本実施形態では、図2に示すような、ノイズ判定領域におけるフレーム信号の電圧(振幅)が、所定のしきい値を超えるか否かを判定することで、測距可能かを判断する。   The noise determination unit 7 determines whether distance measurement using this frame signal is possible based on the frame signal in the noise determination region. The determination includes a method of measuring a frequency in the corresponding region, a method of comparing with a statistical result value, and the like. In this embodiment, the voltage (amplitude) of the frame signal in the noise determination region as shown in FIG. Determines whether or not distance measurement is possible by determining whether or not the value exceeds a predetermined threshold value.

しきい値を超えて測距不能であると判定された場合、サンプル回路6で取得されたフレーム信号は破棄される。一方、しきい値を超えず測距可能であると判定された場合、以降の処理回路(図示せず)によって、サンプル回路6で取得されたフレーム信号に基づく、測距対象であるターゲット(障害物等)の測距が行われる。周知のように、ターゲットTまでの距離は、障害物に起因した正のピークまたは負のピークを形成する時間値に基づいて、一義的に算出される。   When it is determined that distance measurement is impossible beyond the threshold, the frame signal acquired by the sample circuit 6 is discarded. On the other hand, if it is determined that the distance can be measured without exceeding the threshold, the target (failure) that is the object of distance measurement based on the frame signal acquired by the sample circuit 6 by the subsequent processing circuit (not shown). Ranging). As is well known, the distance to the target T is uniquely calculated based on a time value that forms a positive peak or a negative peak due to an obstacle.

このように、本実施形態によれば、ノイズ判定部7は、ターゲットで反射されたパルスが重畳しないノイズ判定領域を検出する。この領域におけるフレーム信号は、ターゲットで反射されたパルスが重畳しない純粋な外来ノイズとして顕在化するため、これを判定することで、測距可能な状態か否かの判別を容易にできる。   Thus, according to the present embodiment, the noise determination unit 7 detects a noise determination region in which the pulse reflected by the target is not superimposed. Since the frame signal in this region is manifested as pure external noise in which the pulse reflected by the target is not superimposed, it is possible to easily determine whether or not distance measurement is possible by determining this.

本実施形態におけるノイズ判定部7は、図3のパルスレーダに含まれるユニット(ハードウェア)であったが、これに限定されずソフトウェア処理によって、これと同様の機能を実現してもよい。その場合、基準クロック生成器1や、掃引クロック生成器31といった周期的なタイミングを規定するユニットもハードウェアとして必ずしも必要ない。   The noise determination unit 7 in the present embodiment is a unit (hardware) included in the pulse radar of FIG. 3, but is not limited to this, and the same function may be realized by software processing. In that case, units that define periodic timing such as the reference clock generator 1 and the sweep clock generator 31 are not necessarily required as hardware.

また、本実施形態では、掃引回路3を設けることで図5(a)に示すように、ノイズ判定領域が周期的に受信パルス内に形成されていた。しかしながら、この場合、1フレーム内にノイズ判定領域が数多く含まれるため、1フレームあたりの測距時間が長くなる。そこで、掃引回路3で生成される掃引パルスの周期を短くすることで図5(b)に示すように、1フレームあたりの測距時間を短くする。このとき、ノイズ判定領域も短くなるが、送信回路2が、所定のタイミングにおいて、送信パルスの送信タイミングを遅らせるように(または、送信しないように)制御することによって、周期的にノイズ判定領域を確保し、ノイズ判定を可能にすることができる。   In the present embodiment, by providing the sweep circuit 3, as shown in FIG. 5A, the noise determination region is periodically formed in the received pulse. However, in this case, since many noise determination areas are included in one frame, the distance measurement time per frame becomes long. Therefore, by shortening the cycle of the sweep pulse generated by the sweep circuit 3, the distance measurement time per frame is shortened as shown in FIG. At this time, although the noise determination area is also shortened, the transmission circuit 2 is controlled so as to delay (or not transmit) the transmission timing of the transmission pulse at a predetermined timing, thereby periodically changing the noise determination area. It can be ensured and noise can be determined.

さらに、本実施形態におけるサンプルパルス生成器4が生成するサンプルパルスは、掃引パルスに基づいて生成されていたが、本発明は、ノイズ判定領域を検出し、この領域を利用したノイズ判定ができれば足りる。具体的には、基準クロックの変化タイミングを基準に周期毎に一定の割合で順次増加/減少させたり、周期毎にランダムで選択させたりすることもできる。例えば、基準クロックの立ち下がりタイミングtから、±δ,±2δ,±3δ・・・の時間で立ち下がりがあるサンプルパルスを生成してもよい。また、基準クロックの立ち下がりtから、+δ,−2δ,+3δ・・・の時間で立ち下がるサンプルパルスを生成してもよい。   Furthermore, the sample pulse generated by the sample pulse generator 4 in the present embodiment is generated based on the sweep pulse. However, the present invention only needs to detect a noise determination region and perform noise determination using this region. . Specifically, it is possible to increase / decrease sequentially at a constant rate for each cycle based on the change timing of the reference clock, or to select at random for each cycle. For example, a sample pulse having a fall at a time of ± δ, ± 2δ, ± 3δ,... From the fall timing t of the reference clock may be generated. Alternatively, a sample pulse that falls at the time of + δ, −2δ, + 3δ,... From the trailing edge t of the reference clock may be generated.

本実施形態において、送信回路および受信回路は、それぞれ別体として設けられているが、本発明は、パルスレーダが受送信できれば足りる。そのため、送信アンテナおよび受信アンテナは、一体形成されたアンテナであってもよい。その場合、パルスレーダは、送信時のパルスと受信時のパルスとを、時間的ないし周波数的に分離する構成となる。   In the present embodiment, the transmission circuit and the reception circuit are provided as separate bodies, but the present invention only needs to be able to receive and transmit a pulse radar. Therefore, the transmission antenna and the reception antenna may be an integrally formed antenna. In this case, the pulse radar is configured to separate the pulse at the time of transmission and the pulse at the time of reception in terms of time or frequency.

ノイズ判定領域に関する説明図Illustration of the noise judgment area ノイズの判定手法に関する説明図Explanatory diagram regarding noise judgment method 等価時間サンプリングパルスレーダの構成図Equivalent time sampling pulse radar configuration diagram 図3に示したA〜G点における波形を示す図The figure which shows the waveform in AG point shown in FIG. ノイズ判定領域のバリエーションを示す説明図Explanatory diagram showing variations of the noise judgment area

符号の説明Explanation of symbols

1 基準クロック生成器
2 送信回路
3 掃引回路
4 サンプルパルス生成器
5 受信回路
6 サンプル回路
7 ノイズ判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reference clock generator 2 Transmission circuit 3 Sweep circuit 4 Sample pulse generator 5 Reception circuit 6 Sample circuit 7 Noise judgment part

Claims (5)

等価時間サンプリングパルスレーダにおいて、
外部へ送信パルスを送信する送信回路と、
前記送信回路が送信した前記送信パルスのうち、ターゲットで反射されたパルスを少なくとも含む受信パルスを受信する受信回路と、
前記受信回路が受信した前記受信パルスを、等価時間サンプリングすることによって、フレーム信号を取得するサンプル回路と、
前記サンプル回路が取得した前記フレーム信号の時間軸のうち、前記ターゲットで反射されたパルスが重畳しないノイズ判定領域を検出し、前記ノイズ判定領域における前記フレーム信号に基づいて、当該フレーム信号による測距が可能であるか否かを判定するノイズ判定部と
を有することを特徴とする等価時間サンプリングパルスレーダ。
In equivalent time sampling pulse radar,
A transmission circuit for transmitting a transmission pulse to the outside;
A receiving circuit for receiving a reception pulse including at least a pulse reflected by a target among the transmission pulses transmitted by the transmission circuit;
A sample circuit that obtains a frame signal by sampling the reception pulse received by the reception circuit by an equivalent time; and
Of the time axis of the frame signal acquired by the sample circuit, a noise determination region in which a pulse reflected by the target is not superimposed is detected, and distance measurement by the frame signal is performed based on the frame signal in the noise determination region. An equivalent time sampling pulse radar comprising: a noise determination unit that determines whether or not
前記送信回路は、所定のタイミングにおいて、前記送信パルスの送信タイミングを遅らせることを特徴とする請求項1に記載された等価時間サンプリングパルスレーダ。   The equivalent time sampling pulse radar according to claim 1, wherein the transmission circuit delays the transmission timing of the transmission pulse at a predetermined timing. 前記サンプル回路が等価時間サンプリングするタイミングを規定する掃引パルスを生成する掃引回路をさらに有し、
前記掃引回路は、
周期的にオンオフを繰り返す矩形波に応じて、ランプ波を繰り返し生成するランプ波生成器と、
前記矩形波を時間的にオフセットされたオフセット波を繰り返し生成するオフセット波生成器と、
前記ランプ波と前記オフセット波とを加算することで、前記掃引パルスを繰り返し生成する加算器と
を有することを特徴とする請求項1または2に記載された等価時間サンプリングパルスレーダ。
A sweep circuit that generates a sweep pulse that defines a timing at which the sample circuit samples the equivalent time;
The sweep circuit comprises:
A ramp generator that repeatedly generates a ramp wave in response to a rectangular wave that periodically turns on and off;
An offset wave generator that repeatedly generates an offset wave that is temporally offset from the rectangular wave;
The equivalent time sampling pulse radar according to claim 1, further comprising an adder that repeatedly generates the sweep pulse by adding the ramp wave and the offset wave.
等価時間サンプリング方法において、
外部へ送信パルスを送信する第1のステップと、
前記第1のステップで送信した前記送信パルスのうち、ターゲットで反射されたパルスを少なくとも含む受信パルスを受信する第2のステップと、
前記第2のステップで受信した前記受信パルスを、等価時間サンプリングすることによって、フレーム信号を取得する第3のステップと、
前記第3のステップで取得した前記フレーム信号の時間軸のうち、前記ターゲットで反射されたパルスが重畳しないノイズ判定領域を検出し、前記ノイズ判定領域における前記フレーム信号に応じて、当該フレーム信号による測距が可能であるか否かを判定する第4のステップと
を有することを特徴とする等価時間サンプリング方法。
In the equivalent time sampling method,
A first step of transmitting a transmission pulse to the outside;
A second step of receiving a reception pulse including at least a pulse reflected by a target among the transmission pulses transmitted in the first step;
A third step of acquiring a frame signal by sampling the reception pulse received in the second step by an equivalent time;
From the time axis of the frame signal acquired in the third step, a noise determination region where a pulse reflected by the target is not superimposed is detected, and according to the frame signal in the noise determination region, according to the frame signal And a fourth step for determining whether or not distance measurement is possible.
前記第2のステップは、所定のタイミングにおいて、前記送信パルスの送信タイミングを遅らせることを特徴とする請求項4に記載された等価時間サンプリング方法。   5. The equivalent time sampling method according to claim 4, wherein the second step delays the transmission timing of the transmission pulse at a predetermined timing.
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