JP2010190831A - Wideband radar device - Google Patents

Wideband radar device Download PDF

Info

Publication number
JP2010190831A
JP2010190831A JP2009037706A JP2009037706A JP2010190831A JP 2010190831 A JP2010190831 A JP 2010190831A JP 2009037706 A JP2009037706 A JP 2009037706A JP 2009037706 A JP2009037706 A JP 2009037706A JP 2010190831 A JP2010190831 A JP 2010190831A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
reception
pulse
unit
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009037706A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5493383B2 (en
Inventor
Kenji Kawabata
健二 川端
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2009037706A priority Critical patent/JP5493383B2/en
Publication of JP2010190831A publication Critical patent/JP2010190831A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5493383B2 publication Critical patent/JP5493383B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wideband radar device capable of accurately detecting targets at a distance. <P>SOLUTION: The wideband radar device includes: a reception clock generation unit 115 for generating reception clock signals where the period of signals to be generated becomes smaller continuously or in steps; a gate pulse signal generation unit 221 for generating gate pulse signals in synchronization with the reception clock signals; a detection unit 222 for output of reception pulse detection signals by detecting reception pulse signals obtained by receiving reflection waves of UWB transmission pulse signals by a reception antenna 210 for a certain period when the signal level of the gate pulse signal is at a prescribed level for output of reception pulse detection signals; an integration unit 223 for integrating the reception pulse detection signals detected by the detection unit 222 for taking out signals; a time sensitivity control unit 241 for performing time sensitivity control by integrating signals taken out by the integration unit 223 by a coefficient for correcting the amount of attenuation of the signal level; and a difference calculation unit 242 for detecting travel of a target by calculating the difference between signals of which the signal level has been corrected for each prescribed amount of time. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、広帯域レーダ装置に関する。特に、本発明は、超広帯域(以下、UWB:Ultra-Wide Bandと略記する)の電波を送受信して移動物体等の目標物(以下、ターゲットと呼ぶ)の位置を高精度に検出する広帯域レーダ装置に関する。   The present invention relates to a broadband radar apparatus. In particular, the present invention relates to a broadband radar that detects the position of a target such as a moving object (hereinafter referred to as a target) with high accuracy by transmitting / receiving an ultra-wideband (hereinafter abbreviated as UWB: Ultra-Wide Band) radio wave. Relates to the device.

超広帯域の電波をターゲット等に出力して、反射波からターゲットの位置(距離、方位、高さ)を高精度で検出する広帯域レーダ装置が知られている。UWBの電波を使用した広帯域レーダ装置は、超高距離分解能で高精度の位置評定が可能となる。また、UWBの電波は、電波の周波数が数GHz以下の低い帯域が含まれる場合、コンクリートや木材等の非金属(減衰媒質)を透過する性質がある。これら2つの特徴を活かして、広帯域レーダ装置は種々の装置への適用が検討されている。
例えば、超高距離分解能と減衰媒質透過性の2つの特徴を活かした広帯域レーダ装置として以下に示すものが検討されている。
建物内や部屋内の不正侵入者の動きを壁越しに検知するUWBレーダ(壁透過レーダ、スルーウォールレーダ)
森林に潜む危険動物等の動きを植林や植栽を透過させて検知するUWBレーダ(森林透過レーダ、群葉透過レーダ、FOPENレーダ(Foliage Penetration Radar))
瓦礫や土砂等の下に埋もれた生存者を検知するUWBレーダ(生存者探知レーダ)
施設等の侵入者が危険物を隠し持っていないかを服越しに検知するUWBレーダ(セキュリティゲート用危険物探知レーダ)
自動車のフロント内部に設置して非金属のバンパーやフロントグリル越しに前方を走行する自動車や停車する自動車、駐車場の壁等との距離を高精度に計測するUWBレーダ(衝突防止レーダ)
2. Description of the Related Art A broadband radar device that outputs an ultra-wideband radio wave to a target or the like and detects the position (distance, azimuth, height) of the target from a reflected wave with high accuracy is known. A broadband radar apparatus using UWB radio waves can perform highly accurate position evaluation with ultra-high range resolution. In addition, UWB radio waves have a property of passing through non-metals (attenuation media) such as concrete and wood when the frequency of the radio waves includes a low band of several GHz or less. Utilizing these two features, application of the wideband radar apparatus to various apparatuses has been studied.
For example, the following broadband radar apparatuses that take advantage of two characteristics of ultra-high range resolution and attenuation medium permeability are being studied.
UWB radar (wall penetration radar, through wall radar) that detects the movement of unauthorized intruders in buildings and rooms through walls
UWB radar (forest transmission radar, foliage transmission radar, FOPEN radar (Foliage Penetration Radar)) that detects the movement of dangerous animals lurking in the forest through the plantation and planting
UWB radar (survivor detection radar) that detects survivors buried under rubble or earth and sand
UWB radar (security gate detection radar) that detects whether an intruder in a facility is hiding a dangerous object
UWB radar (collision prevention radar) that is installed inside the front of a car and measures the distance from a non-metallic bumper, a car that runs ahead through a front grille, a car that stops, and the walls of a parking lot with high accuracy.

また、UWBの電波を使用した広帯域レーダ装置においては、ターゲットからの反射波の波形を再現するために等価時間サンプリングという方法が用いられている。等価時間サンプリングとは、ターゲットに向けて送信した送信パルス信号の応答波に対して、1周期毎に一定時間ずつオフセットした時刻でサンプリングを行う方法である。複数の送信パルス信号の反射波からサンプリングを行い、反射波の波形を時間軸上で再現していく。図1には、1周期ごとにΔt時間ずつオフセットした時刻でサンプリングを行い、送信パルス信号の反射波を再現する様子を示す。   In a broadband radar apparatus using UWB radio waves, a method called equivalent time sampling is used to reproduce a waveform of a reflected wave from a target. Equivalent time sampling is a method in which sampling is performed at a time offset by a fixed time for each period with respect to a response wave of a transmission pulse signal transmitted toward a target. Sampling is performed from the reflected waves of a plurality of transmission pulse signals, and the waveform of the reflected wave is reproduced on the time axis. FIG. 1 shows how the reflected wave of the transmission pulse signal is reproduced by sampling at a time offset by Δt time every cycle.

特許文献1には、物体により反射された反射波のピーク位置を検出して、ピーク位置近傍の範囲の反射波のサンプリング間隔を密に設定してサンプリングを行う技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for detecting a peak position of a reflected wave reflected by an object and performing sampling by setting a sampling interval of reflected waves in a range in the vicinity of the peak position densely.

特許番号第3433718号公報Japanese Patent No. 3433718

反射波の波形の再現性能は、サンプリング回数を増やすことで高めることができる。しなしながら、等価時間サンプリングでは、送信パルス信号の1周期分の反射波を再現するためにサンプリングする回数は常に一定である。このため、広帯域レーダ装置とターゲットとの距離が離れると、ターゲットからの反射波の信号レベルが小さくなってノイズ成分が大きくなり、反射波の波形の再現性能が低下してしまう。
図2(A)に、送信装置から送信されたUWBの送信パルス信号の信号波形の一例を示す。図2(B)に、ターゲットで反射された送信パルス信号を受信装置で受信した受信パルス信号の波形の一例を示す。図2(C)に、受信した受信パルス信号を取り込んで検波するタイミングを示す受信パルス検波信号の波形の一例を示す。図2(D)に、受信パルス信号に検波、積分等の信号処理を施して取り出したベースバンド信号の信号波形を示す。図2(E)に、ベースバンド信号に、ベースバンド信号の信号レベルの減衰分を補正する時間感度制御を施した信号の波形を示す。なお、等価時間サンプリングであるため、図2(C)に示す受信パルス検波信号の周期は、送信パルス信号の1周期毎に一定時間(図2(C)に示すΔf)ずつ周期が大きくなっている。また、図2(E)に示す時間感度制御を施したベースバンド信号は、広帯域レーダ装置からターゲットまでの距離が遠くなるに従ってノイズが大きくなっていることが分かる。
The reproduction performance of the reflected wave waveform can be improved by increasing the number of samplings. However, in the equivalent time sampling, the number of times of sampling for reproducing the reflected wave for one period of the transmission pulse signal is always constant. For this reason, when the distance between the broadband radar apparatus and the target is increased, the signal level of the reflected wave from the target is reduced, the noise component is increased, and the reproduction performance of the reflected wave waveform is degraded.
FIG. 2A shows an example of a signal waveform of a UWB transmission pulse signal transmitted from the transmission apparatus. FIG. 2B shows an example of a waveform of a reception pulse signal obtained by receiving a transmission pulse signal reflected by the target with a reception device. FIG. 2C shows an example of the waveform of the received pulse detection signal indicating the timing at which the received received pulse signal is captured and detected. FIG. 2D shows a signal waveform of a baseband signal extracted by performing signal processing such as detection and integration on the received pulse signal. FIG. 2E shows a waveform of a signal obtained by performing time sensitivity control for correcting the attenuation of the signal level of the baseband signal on the baseband signal. Note that because of equivalent time sampling, the period of the received pulse detection signal shown in FIG. 2C is increased by a certain time (Δf shown in FIG. 2C) for each period of the transmission pulse signal. Yes. In addition, it can be seen that the baseband signal subjected to the time sensitivity control shown in FIG. 2E increases in noise as the distance from the broadband radar apparatus to the target increases.

また、特許文献1の開示技術は、等価時間サンプリングに関する技術ではなく、反射波の信号レベルがピークの位置でのサンプリング回数を増やすものである。   Further, the disclosed technique of Patent Document 1 is not a technique related to equivalent time sampling, but increases the number of samplings at a position where the signal level of the reflected wave is a peak.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、距離の離れた目標物を精度よく検出することができる広帯域レーダ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a broadband radar apparatus that can accurately detect a target at a distance.

本明細書に開示の広帯域レーダ装置は、周期一定の送信クロック信号を生成する送信クロック生成手段と、前記送信クロック信号に同期したパルス信号を発生するパルス発生手段と、前記パルス発生手段で発生させたパルス信号を対象エリアに放射する送信アンテナと、前記送信アンテナにより送信したパルス信号の対象物での反射波を受信パルス信号として受信する受信アンテナと、生成する信号の周期が連続的に又は段階的に小さくなる受信クロック信号を生成する受信クロック生成手段と、受信クロック信号に同期したゲートパルス信号を発生するゲートパルス信号発生手段と、前記受信アンテナで受信した受信パルス信号を、前記ゲートパルス信号の信号レベルが所定レベルにある期間で検波して、受信パルス検波信号を出力する検波手段と、前記検波手段で検波した受信パルス検波信号を積分して信号を取り出す積分手段と、前記積分手段で取り出された信号に信号レベルの減衰分を補正する係数を積算して時間感度制御を行う時間感度制御手段と、信号レベルを補正した信号の所定時間ごとの差分を計算して、前記対象物の移動を検出する差分計算手段とを備えている。
従って、本明細書に開示の広帯域レーダ装置によれば、ターゲットまでの距離が遠く、ターゲットで反射した受信パルス信号の信号レベルが小さくなってしまう場合であっても、受信パルス信号のサンプリング回数を増やして、信号レベルの低下を防ぐことができる。
The wideband radar apparatus disclosed in this specification includes a transmission clock generation unit that generates a transmission clock signal having a constant period, a pulse generation unit that generates a pulse signal synchronized with the transmission clock signal, and a pulse generation unit that generates the transmission clock signal. A transmission antenna that radiates a pulse signal to a target area, a reception antenna that receives a reflected wave of the pulse signal transmitted from the transmission antenna as a reception pulse signal, and a period of a signal to be generated continuously or in stages Receiving clock signal generating means for generating a receiving clock signal that becomes smaller, gate pulse signal generating means for generating a gate pulse signal synchronized with the receiving clock signal, and the received pulse signal received by the receiving antenna as the gate pulse signal. Detection during the period when the signal level of the signal is at a predetermined level and detecting the received pulse detection signal Means, integrating the received pulse detection signal detected by the detection means and integrating the signal, and integrating the coefficient extracted for the attenuation of the signal level to the signal extracted by the integration means to perform time sensitivity control. Time sensitivity control means to perform, and a difference calculation means for calculating a difference for each predetermined time of the signal whose signal level is corrected to detect the movement of the object.
Therefore, according to the wideband radar device disclosed in this specification, even when the distance to the target is far and the signal level of the received pulse signal reflected by the target is reduced, the sampling frequency of the received pulse signal is reduced. By increasing it, it is possible to prevent a decrease in signal level.

本明細書に開示の広帯域レーダ装置によれば、距離の離れた目標物を精度よく検出することができる。   According to the broadband radar device disclosed in the present specification, it is possible to accurately detect a target at a distance.

等価時間サンプリングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating equivalent time sampling. 従来の広帯域レーダ装置から出力される送信パルス信号の波形と、ターゲットで反射した反射波を広帯域レーダ装置で受信して処理した信号の波形とを示す図である。It is a figure which shows the waveform of the transmission pulse signal output from the conventional broadband radar apparatus, and the waveform of the signal which received and processed the reflected wave reflected by the target with a broadband radar apparatus. 実施例1の広帯域レーダ装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a broadband radar apparatus according to a first embodiment. 実施例1の広帯域レーダ装置において処理される信号波形を示す図であり、(A)はUWB送信パルス信号の波形を示し、(B)は受信したUWB受信パルス信号の波形を示し、(C)はUWBゲートパルス信号の信号波形を示し、(D)は受信パルス検波信号の波形を示し、(E)はベースバンド信号の波形を示し、(F)は信号レベルを補正した時間感度制御信号の波形を示している。It is a figure which shows the signal waveform processed in the broadband radar apparatus of Example 1, (A) shows the waveform of a UWB transmission pulse signal, (B) shows the waveform of the received UWB reception pulse signal, (C) Shows the waveform of the UWB gate pulse signal, (D) shows the waveform of the received pulse detection signal, (E) shows the waveform of the baseband signal, and (F) shows the time sensitivity control signal with the signal level corrected. The waveform is shown. 検波部に入力される入力電力と、検波部から出力される検波電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the input electric power input into a detection part, and the detection voltage output from a detection part. 処理部のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of a process part. (A)は、時間感度制御部に入力されるデジタルのベースバンド信号の波形を示し、(B)は、RAMに記録されるSTC係数テーブルの一例を示し、(C)は、ベースバンド信号にSTC係数を掛け合わせ、信号レベルを補正したベースバンド信号の波形を示す図である。(A) shows the waveform of the digital baseband signal input to the time sensitivity control unit, (B) shows an example of the STC coefficient table recorded in the RAM, and (C) shows the baseband signal. It is a figure which shows the waveform of the baseband signal which multiplied the STC coefficient and correct | amended the signal level. ベースバンド信号から移動物体成分を検出する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to detect a moving object component from a baseband signal. 時間感度制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a time sensitivity control part. 実施例2の広帯域レーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the wideband radar apparatus of Example 2. FIG. 実施例3の広帯域レーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the wideband radar apparatus of Example 3. 実施例4の広帯域レーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the broadband radar apparatus of Example 4. FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

実施例1の広帯域レーダ装置1Aについて、図3を参照しながら説明する。本実施例の広帯域レーダ装置1Aは、送信側装置100として、制御部110と、UWBパルス発生部120と、送信アンテナ部130とを有している。また、受信側装置200として、受信アンテナ部210と、受信部220と、データ編集部230と、処理部240と、データ表示部250とを備えている。以下、各部について説明する。   A broadband radar apparatus 1A according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The broadband radar apparatus 1 </ b> A according to the present embodiment includes a control unit 110, a UWB pulse generation unit 120, and a transmission antenna unit 130 as the transmission side device 100. The receiving device 200 includes a receiving antenna unit 210, a receiving unit 220, a data editing unit 230, a processing unit 240, and a data display unit 250. Hereinafter, each part will be described.

制御部110は、第1基準クロック生成部111と、送信クロック生成部112と、第2基準クロック生成部113と、時間遅延制御部114Aと、受信クロック生成部115と、受信トリガ生成部116とを備えている。   The control unit 110 includes a first reference clock generation unit 111, a transmission clock generation unit 112, a second reference clock generation unit 113, a time delay control unit 114A, a reception clock generation unit 115, and a reception trigger generation unit 116. It has.

第1基準クロック生成部111は、ターゲット検出に使用するUWBパルス信号を生成するための基準クロック(以下、送信基準クロック信号と呼ぶ)を生成する。第1基準クロック生成部111は、生成した送信基準クロック信号を送信クロック生成部112と時間遅延制御部114Aとに出力する。   The first reference clock generation unit 111 generates a reference clock (hereinafter referred to as a transmission reference clock signal) for generating a UWB pulse signal used for target detection. The first reference clock generation unit 111 outputs the generated transmission reference clock signal to the transmission clock generation unit 112 and the time delay control unit 114A.

送信クロック生成部112は、第1基準クロック生成部111から出力された送信基準クロック信号を入力して、この送信基準クロック信号を分周又は逓倍した送信クロック信号を生成する。送信クロック生成部112は、生成した送信クロック信号を受信トリガ生成部116と、UWBパルス発生部120とに出力する。   The transmission clock generation unit 112 receives the transmission reference clock signal output from the first reference clock generation unit 111 and generates a transmission clock signal obtained by dividing or multiplying the transmission reference clock signal. The transmission clock generator 112 outputs the generated transmission clock signal to the reception trigger generator 116 and the UWB pulse generator 120.

第2基準クロック生成部113は、受信部220でUWBパルス信号の受信に使用する基準クロック(以下、受信基準クロック信号と呼ぶ)を生成する。第2基準クロック生成部113は、生成した受信基準クロック信号を時間遅延制御部114Aに出力する。   The second reference clock generation unit 113 generates a reference clock (hereinafter referred to as a reception reference clock signal) that is used by the reception unit 220 to receive the UWB pulse signal. The second reference clock generation unit 113 outputs the generated reception reference clock signal to the time delay control unit 114A.

時間遅延制御部114Aは、第1基準クロック生成部111から出力された送信基準クロック信号と、第2基準クロック生成部113から出力された受信基準クロック信号とを入力する。時間遅延制御部114Aは、入力した受信基準クロック信号の信号繰り返し周期を連続的に小さくする時間遅延制御を行う。また、時間遅延制御部114Aは、受信基準クロック信号の信号繰り返し周期を連続的に小さくしていく期間を送信基準クロック信号と受信基準クロック信号との位相に基づいて決定する。この処理の詳細については、受信クロック生成部115の説明において行う。時間遅延制御部114Aは、信号繰り返し周期が連続的に小さくなるように調整した受信基準クロック信号を受信クロック生成部115に出力する。   The time delay control unit 114A receives the transmission reference clock signal output from the first reference clock generation unit 111 and the reception reference clock signal output from the second reference clock generation unit 113. The time delay control unit 114A performs time delay control for continuously reducing the signal repetition period of the input reception reference clock signal. Further, the time delay control unit 114A determines a period in which the signal repetition period of the reception reference clock signal is continuously reduced based on the phases of the transmission reference clock signal and the reception reference clock signal. Details of this processing will be described in the description of the reception clock generation unit 115. The time delay control unit 114A outputs the reception reference clock signal adjusted so that the signal repetition period continuously decreases to the reception clock generation unit 115.

受信クロック生成部115は、時間遅延制御部114Aから出力された受信基準クロック信号を入力する。受信クロック生成部115は、入力した受信基準クロック信号を分周又は逓倍して受信クロック信号を生成する。
例えば、送信クロック生成部112で生成される送信クロック信号の信号繰り返し周期が100[ns]であったとする。受信クロック生成部115は、受信基準クロック信号に基づいて、例えば、200[ms]の間に、信号繰り返し周期が100.0008[ns]から100.00005[ns]に連続的に変化する受信クロック信号を生成する。
すなわち、200[ms]の期間の最初には、受信クロック生成部115は、信号繰り返し周期が100.0008[ns]の受信クロック信号を生成する。その後、受信クロック生成部115は、受信クロック信号の信号繰り返し周期を連続的に小さくしていく。そして、200[ms]の期間の最後には、受信クロック生成部115は、信号繰り返し周期が100.00005[ns]の受信クロック信号を生成する。200[ms]を経過すると、受信クロック生成部115は、最初に戻って信号繰り返し周期が100.0008[ns]の受信クロック信号を生成する。受信クロック生成部115は、生成した受信クロック信号を受信部220のゲートパルス信号発生部221と、受信トリガ生成部116に出力する。なお、200[ms]の期間は、時間遅延制御部114Aで決定される。時間遅延制御部114Aは、送信基準クロック信号と受信基準クロック信号との位相が一致してから次に一致するまでの時間に基づいて受信クロック信号の信号繰り返し周期を変化させる期間を決定する。
The reception clock generation unit 115 receives the reception reference clock signal output from the time delay control unit 114A. The reception clock generation unit 115 divides or multiplies the input reception reference clock signal to generate a reception clock signal.
For example, it is assumed that the signal repetition cycle of the transmission clock signal generated by the transmission clock generation unit 112 is 100 [ns]. The reception clock generator 115 receives the reception clock whose signal repetition period continuously changes from 100.0008 [ns] to 100.00005 [ns], for example, during 200 [ms] based on the reception reference clock signal. Generate a signal.
That is, at the beginning of the period of 200 [ms], the reception clock generation unit 115 generates a reception clock signal having a signal repetition period of 100.0008 [ns]. Thereafter, the reception clock generation unit 115 continuously decreases the signal repetition period of the reception clock signal. Then, at the end of the period of 200 [ms], the reception clock generation unit 115 generates a reception clock signal with a signal repetition period of 100.00005 [ns]. When 200 [ms] elapses, the reception clock generation unit 115 returns to the beginning and generates a reception clock signal with a signal repetition period of 100.0008 [ns]. The reception clock generation unit 115 outputs the generated reception clock signal to the gate pulse signal generation unit 221 and the reception trigger generation unit 116 of the reception unit 220. The period of 200 [ms] is determined by the time delay control unit 114A. The time delay control unit 114A determines a period for changing the signal repetition period of the reception clock signal based on the time from when the phases of the transmission reference clock signal and the reception reference clock signal match to the next match.

受信トリガ生成部116は、送信クロック生成部112から出力された送信クロック信号と、受信クロック生成部115から出力される受信クロック信号とを入力する。受信トリガ生成部116は、送信クロック信号と、受信クロック信号とを用いてデータ編集部230のデータ読込部231がデータ読み込みに使用するトリガ信号を生成する。受信トリガ生成部116は、受信クロック信号の位相が送信クロック信号の位相に一致するタイミングで信号レベルが変化するトリガ信号を生成する。受信トリガ生成部116は、生成したトリガ信号をデータ編集部230のデータ読込部231に出力する。   The reception trigger generator 116 receives the transmission clock signal output from the transmission clock generator 112 and the reception clock signal output from the reception clock generator 115. The reception trigger generation unit 116 generates a trigger signal used by the data reading unit 231 of the data editing unit 230 to read data using the transmission clock signal and the reception clock signal. The reception trigger generation unit 116 generates a trigger signal whose signal level changes at the timing when the phase of the reception clock signal matches the phase of the transmission clock signal. The reception trigger generation unit 116 outputs the generated trigger signal to the data reading unit 231 of the data editing unit 230.

UWBパルス発生部120は、制御部110から出力された送信クロック信号を入力する。UWBパルス発生部120は、入力した送信クロック信号の信号繰り返し周期に同期させて、UWB送信パルス信号を送信アンテナ部130に出力する。例えば、送信クロック信号の信号繰り返し周期が100[ns]であれば、UWBパルス発生部120からはパルス繰り返し周期が100[ns]のUWB送信パルス信号が送信アンテナ部130に出力される。
UWB送信パルス信号は、送信アンテナ部130からターゲットに向けて放射される。図4(A)に送信アンテナ部30から放射されるUWB送信パルス信号の一例を示す。
The UWB pulse generation unit 120 receives the transmission clock signal output from the control unit 110. The UWB pulse generation unit 120 outputs a UWB transmission pulse signal to the transmission antenna unit 130 in synchronization with the signal repetition period of the input transmission clock signal. For example, if the signal repetition period of the transmission clock signal is 100 [ns], the UWB pulse generation unit 120 outputs a UWB transmission pulse signal having a pulse repetition period of 100 [ns] to the transmission antenna unit 130.
The UWB transmission pulse signal is radiated from the transmission antenna unit 130 toward the target. FIG. 4A shows an example of a UWB transmission pulse signal radiated from the transmission antenna unit 30.

送信アンテナ部130から放射されたUWB送信パルス信号は、ターゲットで反射する。広帯域レーダ装置1Aは、ターゲットで反射したUWB送信パルス信号を受信アンテナ部210で受信する。受信アンテナ部210で受信したUWB送信パルス信号の反射波(以下、UWB受信パルス信号と呼ぶ)の波形の一例を図4(B)に示す。UWB受信パルス信号は、UWB送信パルス信号がターゲットで反射した反射波であるため、送信クロック信号の信号繰り返し周期ごとに受信アンテナ部210で繰り返し受信される。   The UWB transmission pulse signal radiated from the transmission antenna unit 130 is reflected by the target. The broadband radar apparatus 1 </ b> A receives the UWB transmission pulse signal reflected by the target by the reception antenna unit 210. An example of the waveform of the reflected wave of the UWB transmission pulse signal received by the receiving antenna unit 210 (hereinafter referred to as the UWB reception pulse signal) is shown in FIG. Since the UWB reception pulse signal is a reflected wave of the UWB transmission pulse signal reflected by the target, the reception antenna unit 210 repeatedly receives the UWB reception pulse signal every signal repetition period of the transmission clock signal.

受信部220は、ゲートパルス信号発生部221と、検波部222と、積分部223と、ベースバンド信号増幅部224とを備えている。   The reception unit 220 includes a gate pulse signal generation unit 221, a detection unit 222, an integration unit 223, and a baseband signal amplification unit 224.

ゲートパルス信号発生部221は、制御部110の受信クロック生成部115が生成して出力した受信クロック信号を入力する。ゲートパルス信号発生部221は、入力した受信クロック信号に同期したUWBゲートパルス信号を発生させる。受信クロック信号の繰返し周期が200[ms]の時間間隔で100.0008[ns]から100.00005[ns]への連続的な変化を繰り返すため、UWBゲートパルス信号の発生タイミングは、受信クロック信号同様、200[ms]の時間間隔で100.0008[ns]から100.00005[ns]への変化を繰り返す。UWBゲートパルス信号の信号波形の一例を図4(C)に示す。ゲートパルス信号発生部221は、発生させたUWBゲートパルス信号を検波部222に出力する。   The gate pulse signal generation unit 221 inputs the reception clock signal generated and output by the reception clock generation unit 115 of the control unit 110. The gate pulse signal generator 221 generates a UWB gate pulse signal synchronized with the input reception clock signal. Since the continuous change from 100.0008 [ns] to 100.00005 [ns] is repeated at a time interval of 200 [ms] as the repetition period of the reception clock signal, the generation timing of the UWB gate pulse signal is the reception clock signal. Similarly, the change from 100.0008 [ns] to 100.00005 [ns] is repeated at a time interval of 200 [ms]. An example of the signal waveform of the UWB gate pulse signal is shown in FIG. The gate pulse signal generator 221 outputs the generated UWB gate pulse signal to the detector 222.

検波部222は、ゲートパルス信号発生部221から出力されるUWBゲートパルス信号と、受信アンテナ部210で受信したUWB受信パルス信号とを入力する。検波部222は、例えばS帯検波用ショットキーバリアダイオードを用いた検波器で構成される。検波部222は、UWBゲートパルス信号の信号レベルが、例えばハイレベルの期間のUWB受信パルス信号を取り込んで、図5に示すようにUWB受信パルス信号の入力電力レベルに応じた検波電圧(出力電圧)を出力する。検波部222から出力される検波電圧は、受信パルス検波信号として積分部223に出力される。図4(D)に受信パルス検波信号の信号波形の一例を示す。   The detection unit 222 inputs the UWB gate pulse signal output from the gate pulse signal generation unit 221 and the UWB reception pulse signal received by the reception antenna unit 210. The detector 222 is constituted by a detector using, for example, an S-band detection Schottky barrier diode. The detection unit 222 takes in a UWB reception pulse signal when the signal level of the UWB gate pulse signal is high, for example, and detects a detection voltage (output voltage) according to the input power level of the UWB reception pulse signal as shown in FIG. ) Is output. The detection voltage output from the detection unit 222 is output to the integration unit 223 as a received pulse detection signal. FIG. 4D shows an example of the signal waveform of the received pulse detection signal.

積分部223は、ゲートパルス信号発生部221から出力されるUWBゲートパルス信号と、検波部222から出力される受信パルス検波信号を入力する。積分部223は、入力した受信パルス検波信号を積分する。積分部223の積分は、UWBゲートパルス信号の信号立ち上がりタイミングがUWB受信パルス信号のパルス繰り返し周期の開始タイミングに一致するまで行われる(等価時間サンプリング)。すなわち、上述した例では、UWBゲートパルス信号の立ち上がりタイミングがUWB受信パルス信号の信号繰り返し周期の開始タイミングに200[ms]の周期で一致する。従って、積分部223から出力される信号は、時間軸が2000000倍に拡張された信号となり、信号の周期は200[ms]となる。積分部223は、積分したUWBゲートパルス信号をベースバンド信号としてベースバンド信号増幅部224に出力する。   The integrator 223 receives the UWB gate pulse signal output from the gate pulse signal generator 221 and the received pulse detection signal output from the detector 222. The integrator 223 integrates the input received pulse detection signal. Integration of the integration unit 223 is performed until the signal rising timing of the UWB gate pulse signal coincides with the start timing of the pulse repetition period of the UWB reception pulse signal (equivalent time sampling). That is, in the above-described example, the rising timing of the UWB gate pulse signal coincides with the start timing of the signal repetition cycle of the UWB reception pulse signal at a cycle of 200 [ms]. Therefore, the signal output from the integrating unit 223 is a signal whose time axis is extended to 2000000 times, and the signal cycle is 200 [ms]. The integrator 223 outputs the integrated UWB gate pulse signal to the baseband signal amplifier 224 as a baseband signal.

ベースバンド信号増幅部224は、オペアンプ等のデバイスからなり、積分部223から出力されたベースバンド信号を入力して増幅する。ベースバンド信号増幅部224で増幅後のベースバンド信号の一例を図4(E)に示す。   The baseband signal amplifying unit 224 is composed of a device such as an operational amplifier, and receives and amplifies the baseband signal output from the integrating unit 223. An example of the baseband signal amplified by the baseband signal amplifier 224 is shown in FIG.

データ編集部230は、データ読込部231と、AD変換部232とを備えている。   The data editing unit 230 includes a data reading unit 231 and an AD conversion unit 232.

データ読込部231は、制御部110の受信トリガ生成部116で生成されたトリガ信号と、ベースバンド信号増幅部224で増幅されたベースバンド信号とを入力する。データ読込部231は、トリガ信号の立ち上がりタイミング又は立ち下がりタイミングに合わせてベースバンド信号を読み込む。データ読込部231で読み込まれたベースバンド信号は、AD変換部232に出力される。   The data reading unit 231 inputs the trigger signal generated by the reception trigger generation unit 116 of the control unit 110 and the baseband signal amplified by the baseband signal amplification unit 224. The data reading unit 231 reads the baseband signal in accordance with the rising timing or falling timing of the trigger signal. The baseband signal read by the data reading unit 231 is output to the AD conversion unit 232.

AD変換部232は、データ読込部231から出力されたアナログのベースバンド信号を入力してAD変換を行う。例えば、AD変換のサンプリングレートを3000[サンプル/秒]とすると、ベースバンド信号の周期200[ms]当たり600サンプルのデータとなる。UWB送信パルス信号のパルス繰り返し周波数が10MHzであることから、最大探知距離は15m(光速3×10[m/s]×10[MHz]×2)であり、距離分解能が0.025[m]のディジタル信号となる。AD変換部232は、AD変換したデジタルのベースバンド信号を処理部240に出力する。 The AD conversion unit 232 receives the analog baseband signal output from the data reading unit 231 and performs AD conversion. For example, if the sampling rate of AD conversion is 3000 [samples / second], the data is 600 samples per 200 [ms] of the baseband signal. Since the pulse repetition frequency of the UWB transmission pulse signal is 10 MHz, the maximum detection distance is 15 m (light speed 3 × 10 8 [m / s] × 10 [MHz] × 2), and the distance resolution is 0.025 [m. ] Is a digital signal. The AD conversion unit 232 outputs the AD converted digital baseband signal to the processing unit 240.

処理部240は、時間感度制御部241と、差分計算部242とを備えている。処理部240は、ハードウェアと、ソフトウェアとの協働作業によって実現される。処理部240は、ハードウェアとして図6に示すCPU260、ROM261、RAM262、入出力部263、グラフィックインターフェース264を備えている。CPU260がROM261に記録されたソフトウェアを読み込んで、読み込んだソフトウェアに従った制御を実行することで、図3に示す時間感度制御部241と、差分計算部242とが実現される。なお、RAM262には、CPU260が演算に使用するデータが保存される。例えば、後述するSTC(Sensitivity Time Control)係数のデータが記録されている。また、入出力部263は、データ編集部230から入力したデータをCPU260に出力したり、CPU260によって処理されたデータを外部装置に出力する。
グラフィックインターフェース264は、CPU260によって処理されたデータをデータ表示部250のディスプレイに表示させるためのインターフェースであり、ディスプレイにグラフィックデータを表示させるためにグラフィックデータを波形電気信号に変換する。
The processing unit 240 includes a time sensitivity control unit 241 and a difference calculation unit 242. The processing unit 240 is realized by a cooperative operation of hardware and software. The processing unit 240 includes a CPU 260, a ROM 261, a RAM 262, an input / output unit 263, and a graphic interface 264 shown in FIG. 6 as hardware. When the CPU 260 reads the software recorded in the ROM 261 and executes control according to the read software, the time sensitivity control unit 241 and the difference calculation unit 242 shown in FIG. 3 are realized. The RAM 262 stores data used by the CPU 260 for calculation. For example, data of STC (Sensitivity Time Control) coefficient described later is recorded. In addition, the input / output unit 263 outputs data input from the data editing unit 230 to the CPU 260 and outputs data processed by the CPU 260 to an external device.
The graphic interface 264 is an interface for displaying the data processed by the CPU 260 on the display of the data display unit 250, and converts the graphic data into a waveform electric signal in order to display the graphic data on the display.

時間感度制御部241は、AD変換部232から出力されたデジタルのベースバンド信号に時間感度制御を行い、時間感度制御信号を生成する。
時間感度制御は、例えば、UWB送信パルス信号を送信してからUWB受信パルス信号を受信するまでの信号到達時間(距離)に対応して設定されたSTC係数を、デジタルのベースバンド信号に対して掛け合わせる処理を行う。図7(A)にデジタルのベースバンド信号の信号波形を示す。図7(B)にベースバンド信号に掛け合わせるSTC係数を記録したテーブルの一例を示す。このテーブルは、図6に示すRAM261に記録されている。図4(F)、図7(C)に、ベースバンド信号にSTC係数を掛け合わせ、信号レベルを補正した時間感度制御後のベースバンド信号の波形の一例を示す。UWB送信パルス信号の信号レベルは、大気中を伝播する際に距離に応じて減衰するので、STC係数は、UWB送信パルス信号の伝播距離に応じた減衰分を補正するような係数に設定されている。時間感度制御部241は、時間感度制御したベースバンド信号を差分計算部242に出力する。
The time sensitivity control unit 241 performs time sensitivity control on the digital baseband signal output from the AD conversion unit 232 to generate a time sensitivity control signal.
In the time sensitivity control, for example, the STC coefficient set corresponding to the signal arrival time (distance) from the transmission of the UWB transmission pulse signal to the reception of the UWB reception pulse signal is set to the digital baseband signal. Multiply processing. FIG. 7A shows a signal waveform of a digital baseband signal. FIG. 7B shows an example of a table in which STC coefficients to be multiplied with the baseband signal are recorded. This table is recorded in the RAM 261 shown in FIG. FIGS. 4F and 7C show an example of the waveform of the baseband signal after time sensitivity control in which the baseband signal is multiplied by the STC coefficient to correct the signal level. Since the signal level of the UWB transmission pulse signal attenuates according to the distance when propagating in the atmosphere, the STC coefficient is set to a coefficient that corrects the attenuation corresponding to the propagation distance of the UWB transmission pulse signal. Yes. The time sensitivity control unit 241 outputs the baseband signal subjected to time sensitivity control to the difference calculation unit 242.

差分計算部242は、時間感度制御部241から出力されたベースバンド信号を入力する。差分計算部242は、時間感度制御部241から今回取得したベースバンド信号と、前回取得済みのベースバンド信号との差分を求め、ベースバンド信号の差分により移動物体成分を検出する。図8(A)にはあるサンプリング時刻t1におけるベースバンド信号の信号波形を示す。また、図8(B)には、次のサンプリング時刻t2におけるベースバンド信号の信号波形を示す。さらに図8(C)には次のサンプリング時刻t3におけるベースバンド信号の信号波形を示す。差分計算部242は、例えば、図8(D)に示すように時刻t1と時刻t2のベースバンド信号の差分を求める。また、図8(E)に示すように時刻t2と時刻t3のベースバンド信号の差分を求める。このようにしてベースバンド信号の差分を求めることで、静止物体からの応答成分は消去され、移動物体からの応答成分のみが検出される。差分計算部242(CPU260)は、検出した移動体成分をデータ表示部250に出力する。データ表示部250は、ディスプレイを備え、差分計算部242から出力されたベースバンド信号の移動体成分を表示させる。   The difference calculation unit 242 receives the baseband signal output from the time sensitivity control unit 241. The difference calculation unit 242 obtains a difference between the baseband signal acquired this time from the time sensitivity control unit 241 and the previously acquired baseband signal, and detects a moving object component based on the difference between the baseband signals. FIG. 8A shows the signal waveform of the baseband signal at a certain sampling time t1. FIG. 8B shows a signal waveform of the baseband signal at the next sampling time t2. Further, FIG. 8C shows a signal waveform of the baseband signal at the next sampling time t3. For example, as shown in FIG. 8D, the difference calculation unit 242 obtains a difference between the baseband signals at time t1 and time t2. Further, as shown in FIG. 8E, the difference between the baseband signals at time t2 and time t3 is obtained. By obtaining the difference between the baseband signals in this way, the response component from the stationary object is eliminated, and only the response component from the moving object is detected. The difference calculation unit 242 (CPU 260) outputs the detected moving body component to the data display unit 250. The data display unit 250 includes a display, and displays the moving body component of the baseband signal output from the difference calculation unit 242.

ここで、図9に示すフローチャートを参照しながら、時間遅延制御部114Aの処理手順を説明する。
時間遅延制御部114Aは、まず、第1基準クロック生成部111で生成した送信基準クロック信号と第2基準クロック生成部113で生成した受信基準クロック信号とを入力する(ステップS1)。これらの信号を入力した場合には(ステップS1/YES)、時間遅延制御部114Aは、入力した受信基準クロック信号の信号繰り返し周期が経過時間に応じて連続的に小さくなる受信基準クロック信号を生成する(ステップS2)。時間遅延制御部114Aは、生成した受信基準クロック信号を受信クロック生成部115に出力する。例えば、受信クロック生成部115は、入力した受信基準クロック信号に基づいて、繰返し周期が100.0008[ns]から100.00005[ns]に連続的に変化する受信クロック信号を生成する。
Here, the processing procedure of the time delay control unit 114A will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the time delay control unit 114A inputs the transmission reference clock signal generated by the first reference clock generation unit 111 and the reception reference clock signal generated by the second reference clock generation unit 113 (step S1). When these signals are input (step S1 / YES), the time delay control unit 114A generates a reception reference clock signal in which the signal repetition period of the input reception reference clock signal continuously decreases according to the elapsed time. (Step S2). The time delay control unit 114 </ b> A outputs the generated reception reference clock signal to the reception clock generation unit 115. For example, the reception clock generation unit 115 generates a reception clock signal whose repetition period continuously changes from 100.0008 [ns] to 100.00005 [ns] based on the input reception reference clock signal.

次に、時間遅延制御部114Aは、第1基準クロック生成部111から入力した送信基準クロック信号と、第2基準クロック生成部113から入力した受信基準クロック信号の位相を比較する(ステップS3)。受信基準クロック信号と、送信基準クロック信号との位相が一致すると(ステップS3/YES)、時間遅延制御部114Aは、生成する基準クロック信号の繰り返し周期を初期状態(100.0008[ns])に戻す(ステップS4)。また、受信基準クロック信号と、送信基準クロック信号との位相が一致していない場合には(ステップS3/NO)、時間遅延制御部114Aは、ステップS2の処理を繰り返す。また、送信基準クロック信号と受信基準クロック信号とを入力することができなかった場合には(ステップS1/NO)、この処理を終了させる。   Next, the time delay control unit 114A compares the phases of the transmission reference clock signal input from the first reference clock generation unit 111 and the reception reference clock signal input from the second reference clock generation unit 113 (step S3). When the phases of the reception reference clock signal and the transmission reference clock signal match (step S3 / YES), the time delay control unit 114A sets the repetition cycle of the generated reference clock signal to the initial state (100.0008 [ns]). Return (step S4). When the phase of the reception reference clock signal and the transmission reference clock signal do not match (step S3 / NO), the time delay control unit 114A repeats the process of step S2. If the transmission reference clock signal and the reception reference clock signal cannot be input (step S1 / NO), this process is terminated.

このように、本実施例は、受信基準クロック信号の信号繰り返し周期が所定期間ごとに連続的に小さくなるようにしている。このため、受信したUWB受信パルス信号のサンプリング間隔を規定する受信クロック信号の繰り返し周期も所定間隔内で連続的に小さくなるように設定できる。従って、ターゲットまでの距離が遠く、反射波の信号レベルが小さくなってしまう場合であっても、受信したUWB受信パルス信号のサンプリング回数を増やして、信号レベルの低下を防ぐことができる。このため、ターゲットが広帯域レーダ装置から遠く離れている場合であっても、ターゲットからの反射信号がノイズに埋もれることなく、目標検出の確度を高めることができる。   As described above, in this embodiment, the signal repetition period of the reception reference clock signal is continuously reduced every predetermined period. For this reason, the repetition cycle of the reception clock signal that defines the sampling interval of the received UWB reception pulse signal can also be set to be continuously reduced within a predetermined interval. Therefore, even when the distance to the target is long and the signal level of the reflected wave becomes small, the number of sampling times of the received UWB reception pulse signal can be increased to prevent the signal level from being lowered. For this reason, even when the target is far away from the broadband radar apparatus, the accuracy of target detection can be improved without the reflected signal from the target being buried in noise.

添付図面を参照しながら実施例2の広帯域レーダ装置について説明する。
図10に実施例2の広帯域レーダ装置1Bの構成を示す。なお、実施例1の広帯域レーダ装置1Aと同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施例は、図10に示すように時間遅延制御部114Aに代えて、段階的時間遅延制御部114Bを設けている。段階的時間遅延制御部114Bは、第2基準クロック生成部113が生成した受信基準クロック信号の信号繰り返し周期を一定時間間隔毎に段階的に遅延させる制御を行う。例えば、上述した実施例1では、受信クロック信号を、200[ms]の間に、信号繰り返し周期が100.0008[ns]から100.00005[ns]に連続的に変化させていたが、本実施例では、200[ms]のうちの40[ms]ごとに、受信クロック信号の周期を100.0008[ns]、100.0004[ns]、100.0002[ns]、100.0001[ns]、100.00005[ns]と段階的に小さくしていく。
A broadband radar apparatus according to a second embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 10 shows the configuration of the broadband radar apparatus 1B of the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the broadband radar apparatus 1A of Example 1, and the description is abbreviate | omitted.
In this embodiment, as shown in FIG. 10, a stepwise time delay control unit 114B is provided instead of the time delay control unit 114A. The stepwise time delay control unit 114B performs control to delay the signal repetition period of the reception reference clock signal generated by the second reference clock generation unit 113 in steps at regular time intervals. For example, in the first embodiment described above, the reception clock signal is continuously changed from 100.0008 [ns] to 100.00005 [ns] during 200 [ms]. In the embodiment, every 40 [ms] out of 200 [ms], the period of the received clock signal is 100.0008 [ns], 100.0004 [ns], 100.0002 [ns], 100.001 [ns]. ] Is gradually reduced to 100.00005 [ns].

このように本実施例は、受信基準クロック信号(受信クロック信号)の繰り返し周期を一定時間間隔毎に段階的に小さく制御であるので、時間遅延制御が容易になる。また、上述した実施例1と同様にターゲットが広帯域レーダ装置1Bから遠く離れている場合であっても、ターゲットからの反射信号がノイズに埋もれることなく、目標検出の確度を高めることができる。   As described above, in this embodiment, since the repetition cycle of the reception reference clock signal (reception clock signal) is controlled to be small in steps at regular time intervals, time delay control is facilitated. In addition, even when the target is far away from the broadband radar apparatus 1B as in the first embodiment, the accuracy of target detection can be improved without the reflected signal from the target being buried in noise.

添付図面を参照しながら実施例3の広帯域レーダ装置について説明する。
図11に実施例3の広帯域レーダ装置1Cの構成を示す。なお、本実施例も実施例1の広帯域レーダ装置1Aと同一の構成部分には、同一の符号を付し説明を省略する。
A broadband radar apparatus according to a third embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 11 shows the configuration of a broadband radar apparatus 1C according to the third embodiment. In the present embodiment, the same components as those in the broadband radar apparatus 1A of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例は、実施例1の時間遅延制御部114Aに変えて、距離別時間遅延制御部114Cを設けている。距離別時間遅延制御部114Cは、第2基準クロック生成部103が生成した受信基準クロック信号を入力し、ターゲットまでの距離に応じて、サンプリング数がターゲットまでの距離の4乗に比例して増加するように信号繰り返し周期を設定した受信クロック信号を生成する。
電波の強度は、大気中で距離の4乗に比例して減衰していく。このため、距離別時間遅延制御部114Cは、ターゲットまでの距離の4乗に比例してサンプリング数が増加するように受信基準クロック信号の信号繰り返し周期を設定する。
サンプリング数がターゲットまでの距離の4乗に比例して増加するように受信基準クロック信号の繰り返し周期を設定しているので、時間感度制御した信号のノイズ成分がターゲットまでの距離によらず一定となる。従って、ターゲットが広帯域レーダ装置1Cから遠く離れている場合であっても、目標反射信号がノイズに埋もれることなく、目標検出の確度を高めることができる。
In this embodiment, a time delay control unit 114C for each distance is provided in place of the time delay control unit 114A of the first embodiment. The distance-based time delay control unit 114C receives the reception reference clock signal generated by the second reference clock generation unit 103, and the sampling number increases in proportion to the fourth power of the distance to the target according to the distance to the target. A reception clock signal in which a signal repetition period is set is generated.
The intensity of radio waves attenuates in the atmosphere in proportion to the fourth power of distance. Therefore, the time delay control unit 114C for each distance sets the signal repetition period of the reception reference clock signal so that the number of samplings increases in proportion to the fourth power of the distance to the target.
Since the repetition cycle of the reception reference clock signal is set so that the number of samplings increases in proportion to the fourth power of the distance to the target, the noise component of the signal subjected to time sensitivity control is constant regardless of the distance to the target. Become. Therefore, even if the target is far away from the broadband radar apparatus 1C, the target reflected signal is not buried in noise, and the accuracy of target detection can be improved.

添付図面を参照しながら実施例4の広帯域レーダ装置について説明する。
図12に実施例4の広帯域レーダ装置1Dの構成を示す。なお、本実施例も実施例1の広帯域レーダ装置1Aと同一の構成部分には、同一の符号を付し説明を省略する。
A broadband radar apparatus according to a fourth embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 12 shows a configuration of a broadband radar apparatus 1D according to the fourth embodiment. In the present embodiment, the same components as those in the broadband radar apparatus 1A of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例は、第1基準クロック生成部111の生成する基準クロック信号に基づいて送信基準クロック信号と受信基準クロック信号とを生成する。すなわち、第1基準クロック生成部111の生成する基準クロック信号を送信クロック生成部112に出力して送信クロック信号を生成する。また、第1基準クロック生成部111の生成する基準クロック信号を時間遅延制御部114Dを介して受信クロック生成部115に出力し、受信クロック信号を生成する。このため、実施例4の広帯域レーダ装置1Dは、実施例1〜3の広帯域レーダ装置1A〜1Cの備える第2基準クロック生成部113を備えていない。
時間遅延制御部114Dは、第1基準クロック生成部111の生成する基準クロック信号を入力する。時間遅延制御部114Dは、入力した基準クロック信号から、送信基準クロック信号と受信基準クロック信号との位相のずれ分も含んだ受信基準クロック信号を生成する。
このように本実施例は、基準クロック生成部を1つにすることができ、装置の小型軽量化が可能となる。また、実施例1と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, a transmission reference clock signal and a reception reference clock signal are generated based on the reference clock signal generated by the first reference clock generation unit 111. That is, the reference clock signal generated by the first reference clock generation unit 111 is output to the transmission clock generation unit 112 to generate a transmission clock signal. Further, the reference clock signal generated by the first reference clock generation unit 111 is output to the reception clock generation unit 115 via the time delay control unit 114D to generate a reception clock signal. For this reason, the broadband radar apparatus 1D according to the fourth embodiment does not include the second reference clock generation unit 113 included in the broadband radar apparatuses 1A to 1C according to the first to third embodiments.
The time delay control unit 114D receives the reference clock signal generated by the first reference clock generation unit 111. The time delay control unit 114D generates a reception reference clock signal including a phase shift between the transmission reference clock signal and the reception reference clock signal from the input reference clock signal.
As described above, this embodiment can have a single reference clock generation unit, and can reduce the size and weight of the apparatus. Moreover, the same effect as Example 1 can be acquired.

上述した実施例は、本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。   The embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1A〜1D 広帯域レーダ装置
100 送信側装置
110 制御部
114A、114D 時間遅延制御部
114B 段階的時間遅延制御部
114C 距離別時間遅延制御部
120 UWBパルス発生部
130 送信アンテナ
200 受信側装置
210 受信アンテナ部
220 受信部
230 データ編集部
240 処理部
250 データ表示部
1A to 1D Wideband radar device 100 Transmitting side device 110 Control unit 114A, 114D Time delay control unit 114B Stepwise time delay control unit 114C Distance-specific time delay control unit 120 UWB pulse generation unit 130 Transmission antenna 200 Reception side device 210 Reception antenna unit 220 receiving unit 230 data editing unit 240 processing unit 250 data display unit

Claims (3)

周期一定の送信クロック信号を生成する送信クロック生成手段と、
前記送信クロック信号に同期したパルス信号を発生するパルス発生手段と、
前記パルス発生手段で発生させたパルス信号を対象エリアに放射する送信アンテナと、
前記送信アンテナにより送信したパルス信号の対象物での反射波を受信パルス信号として受信する受信アンテナと、
生成する信号の周期が連続的に又は段階的に小さくなる受信クロック信号を生成する受信クロック生成手段と、
受信クロック信号に同期したゲートパルス信号を発生するゲートパルス信号発生手段と、
前記受信アンテナで受信した受信パルス信号を、前記ゲートパルス信号の信号レベルが所定レベルにある期間で検波して、受信パルス検波信号を出力する検波手段と、
前記検波手段で検波した受信パルス検波信号を積分して信号を取り出す積分手段と、
前記積分手段で取り出された信号に信号レベルの減衰分を補正する係数を積算して時間感度制御を行う時間感度制御手段と、
信号レベルを補正した信号の所定時間ごとの差分を計算して、前記対象物の移動を検出する差分計算手段と、
を有する広帯域レーダ装置。
Transmission clock generation means for generating a transmission clock signal having a constant period;
Pulse generating means for generating a pulse signal synchronized with the transmission clock signal;
A transmitting antenna that radiates a pulse signal generated by the pulse generating means to a target area;
A receiving antenna that receives a reflected wave from an object of the pulse signal transmitted by the transmitting antenna as a received pulse signal;
Reception clock generation means for generating a reception clock signal in which the period of the signal to be generated is reduced continuously or stepwise;
Gate pulse signal generating means for generating a gate pulse signal synchronized with the reception clock signal;
Detection means for detecting a reception pulse signal received by the reception antenna in a period in which a signal level of the gate pulse signal is at a predetermined level, and outputting a reception pulse detection signal;
Integration means for integrating the received pulse detection signal detected by the detection means to extract the signal;
Time sensitivity control means for performing time sensitivity control by integrating a coefficient for correcting the attenuation of the signal level to the signal extracted by the integration means;
A difference calculating means for calculating a difference every predetermined time of the signal whose signal level is corrected, and detecting the movement of the object;
Broadband radar device having
前記受信クロック生成手段は、前記対象物までの距離に応じて受信クロック信号の周期を変更する請求項1記載の広帯域レーダ装置。   The broadband radar apparatus according to claim 1, wherein the reception clock generation unit changes a period of the reception clock signal according to a distance to the object. 前記送信クロック生成手段と前記受信クロック生成手段とは、1つの基準クロックに基づいて送信クロック信号と受信クロック信号とをそれぞれ生成する請求項1又は2記載の広帯域レーダ装置。   3. The wideband radar apparatus according to claim 1, wherein the transmission clock generation unit and the reception clock generation unit generate a transmission clock signal and a reception clock signal based on one reference clock, respectively.
JP2009037706A 2009-02-20 2009-02-20 Broadband radar equipment Active JP5493383B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009037706A JP5493383B2 (en) 2009-02-20 2009-02-20 Broadband radar equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009037706A JP5493383B2 (en) 2009-02-20 2009-02-20 Broadband radar equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010190831A true JP2010190831A (en) 2010-09-02
JP5493383B2 JP5493383B2 (en) 2014-05-14

Family

ID=42817013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009037706A Active JP5493383B2 (en) 2009-02-20 2009-02-20 Broadband radar equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5493383B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103616729A (en) * 2013-11-06 2014-03-05 中国人民解放军第四军医大学 UWB bio-radar-based multiple-human body object estimation method and system
JP5887539B2 (en) * 2010-09-14 2016-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Radar equipment
CN106970367A (en) * 2017-03-31 2017-07-21 中国科学院电子学研究所 Feeble respiration signal detecting method based on life detection radar multipoint observation data
CN109795479A (en) * 2018-12-10 2019-05-24 百度在线网络技术(北京)有限公司 It parks control method, system and computer readable storage medium

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11366213B2 (en) 2018-06-08 2022-06-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Radar apparatus

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329877A (en) * 1989-06-28 1991-02-07 Hitachi Ltd Radar apparatus
JPH05288834A (en) * 1992-04-14 1993-11-05 Ikuo Arai Variable-cycle correlation-type detection apparatus and variable-cycle correlation-type signal detection apparatus
JPH06235763A (en) * 1993-02-08 1994-08-23 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment
JP2001264419A (en) * 2000-03-17 2001-09-26 Omron Corp Distance detector
JP2001318137A (en) * 2000-05-01 2001-11-16 Tokimec Inc Electric wave range finder
JP2006194716A (en) * 2005-01-13 2006-07-27 Fujitsu Ltd Radar apparatus
JP2008039616A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Fujitsu Ltd Wide band radar device and its moving object detection method
JP2009068896A (en) * 2007-09-11 2009-04-02 Fuji Heavy Ind Ltd Equivalent time sampling radar

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329877A (en) * 1989-06-28 1991-02-07 Hitachi Ltd Radar apparatus
JPH05288834A (en) * 1992-04-14 1993-11-05 Ikuo Arai Variable-cycle correlation-type detection apparatus and variable-cycle correlation-type signal detection apparatus
JPH06235763A (en) * 1993-02-08 1994-08-23 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment
JP2001264419A (en) * 2000-03-17 2001-09-26 Omron Corp Distance detector
JP2001318137A (en) * 2000-05-01 2001-11-16 Tokimec Inc Electric wave range finder
JP2006194716A (en) * 2005-01-13 2006-07-27 Fujitsu Ltd Radar apparatus
JP2008039616A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Fujitsu Ltd Wide band radar device and its moving object detection method
JP2009068896A (en) * 2007-09-11 2009-04-02 Fuji Heavy Ind Ltd Equivalent time sampling radar

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5887539B2 (en) * 2010-09-14 2016-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Radar equipment
CN103616729A (en) * 2013-11-06 2014-03-05 中国人民解放军第四军医大学 UWB bio-radar-based multiple-human body object estimation method and system
CN103616729B (en) * 2013-11-06 2016-05-18 中国人民解放军第四军医大学 A kind of multiple human body target evaluation methods and system based on UWB bioradar
CN106970367A (en) * 2017-03-31 2017-07-21 中国科学院电子学研究所 Feeble respiration signal detecting method based on life detection radar multipoint observation data
CN106970367B (en) * 2017-03-31 2019-09-06 中国科学院电子学研究所 Feeble respiration signal detecting method based on life detection radar multipoint observation data
CN109795479A (en) * 2018-12-10 2019-05-24 百度在线网络技术(北京)有限公司 It parks control method, system and computer readable storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP5493383B2 (en) 2014-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4922098B2 (en) Ultra wideband radar apparatus and signal processing method for wideband radar apparatus
JP5493383B2 (en) Broadband radar equipment
US20080136703A1 (en) Equivalent time sampling radar
WO2005076035A1 (en) Radar apparatus
JP2013238477A (en) Radar device
KR101210421B1 (en) Method for driving ultra-wideband radar and ultra-wideband radar
JP2007192783A (en) Pulse compression radar system
CN103323843A (en) Signal processing method and device based on receiver stationary type double-base SAR system
JP5293044B2 (en) Broadband radar equipment
JPWO2011021262A1 (en) Radar equipment
US11520005B2 (en) Pulse radar apparatus and operating method thereof
JP2006329690A (en) Pulse radar system
EP2960674B1 (en) Radar and object detection method
JP5197125B2 (en) Pulse radar equipment
KR101634455B1 (en) Radar using linear frequency modulation signal and noise signal, and method for controlling the same
JP4437804B2 (en) Radar apparatus and distance measuring method
JP6376985B2 (en) Target detection device
CN113671452A (en) Active interference simulation design method for synchronously dragging distance and speed
JP4005007B2 (en) Radar signal processing device
KR20200068586A (en) Impulse radar transceiver for compensating path loss
JP2013190217A (en) Radar interference removal apparatus and radar interference removal method
KR101022369B1 (en) UWB sugnal extracting method and measuring device using the method
KR20140012809A (en) Distance measuring apparatus based on fmcw
JP2011242171A (en) Pulse radar device
JP2005164520A (en) Radar device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111006

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130412

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5493383

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150