JP2011127923A - Radar system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーダシステムに関し、例えば、FMCWレーダにおいて、チャープ信号の生成に用いる電圧制御発振器(VCO)の周波数非線形性や周波数偏差を補正するレーダシステムに関する。 The present invention relates to a radar system, for example, a radar system that corrects frequency nonlinearity and frequency deviation of a voltage controlled oscillator (VCO) used for generation of a chirp signal in FMCW radar.
例えば、FMCWレーダは、自動車レーダや侵入検知レーダとして広く用いられている。
図5には、従来技術に係るFMCWレーダの構成例を示してある。
本例のFMCWレーダは、三角波発生器101、D/A(Digital to Analog)変換器102、電圧制御発振器(VCO)103、逓倍器104、分配器105、増幅器(アンプ)106、送信アンテナ107、受信アンテナ111、低雑音増幅器(LNA)112、ミキサ113、A/D(Analog to Digital)変換器114、高速フーリエ変換(FFT)部115を備えている。
For example, FMCW radar is widely used as an automobile radar or an intrusion detection radar.
FIG. 5 shows an example of the configuration of an FMCW radar according to the prior art.
The FMCW radar of this example includes a
本例のFMCWレーダにおける動作の一例を示す。
三角波発生器101にて発生した三角波が、D/A変換器102でアナログ信号に変換され、VCO103の周波数制御端子に入力されることで、チャープ信号が生成される。
図6(a)には、このようなチャープ信号に関して、送信信号及び受信信号の一例を示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示している。
チャープ信号は、逓倍器104により周波数変換されて分配器105にて2分配される。その後、一方の分配信号は、アンプ106で増幅され、送信アンテナ107から送出される。
An example of the operation in the FMCW radar of this example will be shown.
The triangular wave generated by the
FIG. 6A shows an example of a transmission signal and a reception signal regarding such a chirp signal, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates frequency.
The chirp signal is frequency-converted by the
対象物から反射した信号は、受信アンテナ111で受信され、LNA112で増幅された後、ミキサ113に入力される。ミキサ113のもう一方の入力端子には分配器105からの他方の分配信号(チャープ信号)が接続され、ミキサ113では、これら2つの入力信号をミキシングすることにより、送信信号と受信信号のビート信号が出力される。
図6(b)には、ビート信号の一例を示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示している。図6(b)に示されるように、ビート信号の周波数は、送信信号と受信信号の遅延時間、即ち対象物の距離に比例する。
The signal reflected from the object is received by the
FIG. 6B shows an example of a beat signal, where the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates frequency. As shown in FIG. 6B, the frequency of the beat signal is proportional to the delay time between the transmission signal and the reception signal, that is, the distance between the objects.
そして、A/D変換器114でビート信号をサンプリングし、図6(b)に示されるFFT観測期間内の信号に対してFFT部115にて周波数成分を解析することにより、図6(c)に示されるように、対象物の距離を算出することが可能となる。
図6(c)には、ビート信号の一例を示してあり、横軸は周波数(距離)を示し、縦軸はレベルを示している。
Then, the beat signal is sampled by the A /
FIG. 6C shows an example of a beat signal, where the horizontal axis indicates the frequency (distance) and the vertical axis indicates the level.
ここで、FMCWレーダで得られる距離分解能は送出する周波数帯域に比例する。しかしながら、これはチャープ信号の周波数線形性が良好な場合であり、図7に示されるように現実的なVCOでは周波数線形性が悪く、この特性は温度や経年で変化してしまう。
図7には、理想的なVCOの特性例と現実的なVCOの特性例を示してあり、横軸は電圧を示し、縦軸は周波数を示している。
Here, the distance resolution obtained by the FMCW radar is proportional to the frequency band to be transmitted. However, this is a case where the frequency linearity of the chirp signal is good, and as shown in FIG. 7, the frequency linearity is poor in a realistic VCO, and this characteristic changes with temperature and aging.
FIG. 7 shows an example of an ideal VCO characteristic and an example of an actual VCO characteristic. The horizontal axis represents voltage, and the vertical axis represents frequency.
図8(a)、(b)、(c)には、図6(a)、(b)、(c)に相当する波形として、現実的なVCOを用いたときにおける波形の例を示してある。
図8(b)に示されるビート信号では、FFT観測期間内に複数の周波数成分が存在する。図6(c)では、ある単一の距離からの反射信号は単一の周波数成分として観測できるため、距離の分解能が良いが、図8(c)においては、単一の距離からの反射信号にもかかわらず周波数成分に拡がりを持っているため、距離分解能が劣化するという問題点がある。
このように、FMCWレーダでは、チャープ信号の生成に用いるVCOの周波数非線形性により、距離分解能が劣化してしまう。
FIGS. 8A, 8B, and 8C show examples of waveforms when a realistic VCO is used as waveforms corresponding to FIGS. 6A, 6B, and 6C. is there.
In the beat signal shown in FIG. 8B, a plurality of frequency components exist within the FFT observation period. In FIG. 6C, since the reflected signal from a single distance can be observed as a single frequency component, the distance resolution is good. In FIG. 8C, the reflected signal from a single distance is used. Nevertheless, there is a problem that the distance resolution deteriorates because the frequency component has a spread.
As described above, in the FMCW radar, the distance resolution deteriorates due to the frequency nonlinearity of the VCO used to generate the chirp signal.
また、絶対的な周波数偏差も生じるため、与えられた周波数帯域を逸脱してしまうことや、帯域外へ漏洩しないように周波数帯域幅を制限することもあり、これも上記で述べた距離分解能を劣化させてしまうという問題点もある。 In addition, since an absolute frequency deviation also occurs, it may deviate from a given frequency band or limit the frequency bandwidth so that it does not leak out of the band. This also reduces the distance resolution described above. There is also a problem of deteriorating.
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えば、FMCWレーダにおいて、チャープ信号の生成に用いるVCOの周波数非線形性や周波数偏差を補正することができるレーダシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional situation. For example, in an FMCW radar, a radar system capable of correcting frequency nonlinearity and frequency deviation of a VCO used for generating a chirp signal is provided. With the goal.
上記目的を達成するため、本発明では、電圧制御発振器を用いてチャープ信号を生成するレーダシステムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、ミキシング手段が、前記電圧制御発振器により生成されたチャープ信号を所定の単一周波数の信号でミキシングして、前記電圧制御発振器の中心周波数をキャンセルする。A/D変換手段が、前記ミキシング手段により得られた信号に対してアナログ−デジタル変換を行って、デジタルサンプル値を生成する。誤差検出手段が、前記A/D変換手段により生成されたデジタルサンプル値について理想的なチャープ信号との誤差を検出する。制御手段が、前記誤差検出手段により検出される誤差が0に近づくように、前記電圧制御発振器に対する周波数制御信号を制御する。
従って、例えば、FMCWレーダにおいて、チャープ信号の生成に用いる電圧制御発振器(VCO)の周波数非線形性や周波数偏差を補正することができる。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration in a radar system that generates a chirp signal using a voltage controlled oscillator.
That is, the mixing unit mixes the chirp signal generated by the voltage controlled oscillator with a signal having a predetermined single frequency, and cancels the center frequency of the voltage controlled oscillator. The A / D conversion means performs analog-digital conversion on the signal obtained by the mixing means to generate a digital sample value. An error detection unit detects an error between the digital sample value generated by the A / D conversion unit and an ideal chirp signal. The control means controls the frequency control signal for the voltage controlled oscillator so that the error detected by the error detection means approaches zero.
Therefore, for example, in the FMCW radar, it is possible to correct the frequency nonlinearity and frequency deviation of the voltage controlled oscillator (VCO) used for generating the chirp signal.
ここで、A/D変換手段により生成されたデジタルサンプル値について理想的なチャープ信号との誤差を検出する態様としては、例えば、位相の誤差(位相差)を検出する態様を用いることができ、更に、例えば、検出された位相差について不連続点を連続化させる手段を備えて、アナログ−デジタル変換のサンプリング周波数としてチャープ信号の周波数帯域幅よりも低い周波数を用いることができる。 Here, as an aspect for detecting an error from an ideal chirp signal with respect to a digital sample value generated by the A / D conversion means, for example, an aspect for detecting a phase error (phase difference) can be used. Further, for example, a means for making the discontinuous points continuous with respect to the detected phase difference can be provided, and a frequency lower than the frequency bandwidth of the chirp signal can be used as the sampling frequency of the analog-digital conversion.
以上説明したように、本発明に係るレーダシステムによると、例えば、FMCWレーダにおいて、チャープ信号の生成に用いる電圧制御発振器(VCO)の周波数非線形性や周波数偏差を補正することができる。 As described above, according to the radar system of the present invention, for example, in the FMCW radar, the frequency nonlinearity and frequency deviation of the voltage controlled oscillator (VCO) used for generating the chirp signal can be corrected.
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図1には、本発明の一実施例に係るFMCWレーダを用いたレーダシステムの構成例を示してある。
本例のレーダシステムは、D/A変換器1、電圧制御発振器(VCO)2、分配器3、逓倍器4、分配器5、増幅器(アンプ)6、送信アンテナ7、発振器11、ミキサ12、A/D変換器13、直交検波器14、チャープ信号発生器15、乗算器16、位相成分算出器17、位相連続化器18、乗算器19、積分器20、三角波発生器21、減算器22、受信アンテナ31、低雑音増幅器(LNA)32、ミキサ33、A/D変換器34、高速フーリエ変換(FFT)部35を備えている。
ここで、本例のレーダシステムは、概略的には、図5に示されるFMCWレーダの構成にVCOの周波数非線形特性や周波数偏差の補正機能を追加した構成となっている。
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration example of a radar system using an FMCW radar according to an embodiment of the present invention.
The radar system of this example includes a D /
Here, the radar system of this example is generally configured by adding a VCO frequency nonlinear characteristic and a frequency deviation correction function to the configuration of the FMCW radar shown in FIG.
本例のレーダシステムにおける動作の一例を示す。
まず、VCO2でチャープ信号を生成するための三角波を三角波発生器21から発生する。生成した三角波信号は減算器22に接続される。減算器22には積分器20からの信号も接続され、減算器22では、積分器20からの信号を三角波信号から減算した値を出力する。
ここで、積分器20は初期値として0を出力する。なお、積分器20の説明は、更に後述する。
An example of the operation in the radar system of this example will be shown.
First, a triangular wave for generating a chirp signal by the
Here, the
減算器22からの信号は、D/A変換器1でデジタル信号からアナログ信号に変換され、VCO2の周波数制御端子に制御信号として入力される。VCO2は与えられた制御信号に基づいてチャープ信号を出力する。このチャープ信号の周波数fcharpは、(式1)により表される。
The signal from the subtractor 22 is converted from a digital signal to an analog signal by the D /
(式1)において、Kは単位時間当たりの周波数変化[Hz/sec]を表し、Δ(t)はVCO2の非線形成分を表し、tは時間を表している。なお、Δ(t)は実際には電圧の関数であるが、理想的なチャープ信号は時間に比例した周波数であるため、ここでは説明を容易にするため時間の関数で表わしている。また、f0はVCO2の目標中心周波数を表し、fεは中心周波数f0からの周波数偏差を表している。
In (Expression 1), K represents a frequency change [Hz / sec] per unit time, Δ (t) represents a nonlinear component of
分配器3では、VCO2からのチャープ信号を2分配する。分配器3の一方の分配信号は、逓倍器4に接続され、分配器5、アンプ6、送信アンテナ7を経由して送信信号が送出され、そして、受信アンテナ31、LNA32、ミキサ33、A/D変換器34、FFT部35により、対象物の距離に比例した周波数を得ることができる。
ここで、これらの処理部4〜7、31〜35は、図5に示される対応する処理部104〜107、111〜115と同様な動作を行い、これらによる本例のレーダ処理は図5で示した方式と同様であり、本例では、詳しい説明を省略する。
The distributor 3 distributes the chirp signal from the
Here, these
分配器3からのもう一方の出力である他方の分配信号(送信チャープ信号)はミキサ12に接続される。ミキサ12のもう一方の入力端子には発振器11が接続される。発振器11は単一周波数を出力し、その周波数をfREFとすると、fREFは(式2)により表される。
The other distribution signal (transmission chirp signal) which is the other output from the distributor 3 is connected to the
(式2)において、fDは直流動作を避けたアナログ回路の実現性、或いは、直交検波器14で生じる周波数シフトを考慮した値に設定する。なお、直交検波器14で生じる周波数シフトの詳細は後述する。
また、発振器11では、VCO2の中心周波数を所定の周波数に制御するために、高精度の周波数精度が必要となる。このため、発振器11としては、周波数偏差が少ない発振器を用いて実現することも可能であるが、更に追加する低い周波数の発振器を用いて位相ロックループ(PLL)を構成することにより、安価に周波数精度を高めることも可能である。
In (Equation 2), f D the feasibility of an analog circuit to avoid a direct current operation, or set to a value based on the frequency shift caused by the
Further, the oscillator 11 requires high-precision frequency accuracy in order to control the center frequency of the
ミキサ12からは送信チャープ信号と単一周波数との周波数差分となるビート信号が出力され、そのビート信号の周波数fbeatは(式3)により表される。
このミキシング処理は、中心周波数f0をキャンセルすることを目的としている。
図2(a)には、ビート信号の周波数fbeatの一例を示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示している。また、このときの時間範囲は、−T/2〜T/2としている。
A beat signal that is a frequency difference between the transmission chirp signal and a single frequency is output from the
This mixing process is intended to cancel the center frequency f 0.
FIG. 2A shows an example of the frequency f beat of the beat signal, where the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates frequency. In addition, the time range at this time is set to -T / 2 to T / 2.
ミキサ12からのビート信号はA/D変換器13でサンプリングされ、デジタル信号に変換される。A/D変換器13のサンプリング周波数をfsとすると、サンプリング定理よりサンプリング周波数fsはチャープ信号の帯域幅の2倍以上とすることが望ましい。しかしながら、広い帯域幅を有するレーダシステムでは、広帯域のA/D変換器が必要となり、高価なデバイスが必要となってしまう。
The beat signal from the
そこで、本例では、チャープ信号の周波数帯域幅より低いサンプリング周波数fsでA/D変換を行うことにより、安価なシステムを実現する。周波数帯域幅より低いサンプリング周波数fsでサンプリングを行うと、サンプリングの際に周波数の折り返しが生じる。従って、A/D変換器13の出力信号の周波数成分fADは(式4)により表される。
図2(b)には、A/D変換後の周波数fADの一例を示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示している。
Therefore, in this example, an inexpensive system is realized by performing A / D conversion at a sampling frequency f s lower than the frequency bandwidth of the chirp signal. When sampling is performed at a sampling frequency f s lower than the frequency bandwidth, frequency folding occurs during sampling. Therefore, the frequency component f AD of the output signal of the A /
FIG. 2B shows an example of the frequency f AD after A / D conversion, where the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates frequency.
A/D変換後の信号は直交検波器14に接続される。直交検波器14では、入力信号について、実数部と虚数部の複素信号に変換するとともに、−fs/4の周波数シフトが行われることが多い(本例においても、そうであるとする)。これは、A/D変換後の信号に対して、+1、0、−1、0の繰り返し信号(cos信号)を乗算した信号を実数成分とし、0、−1、0、+1の繰り返し信号(sin信号)を乗算した信号を虚数成分とすることにより、複素数信号に変換するとともに、−fs/4の周波数シフトを行ったことになる。
ここで、(式2)で設定した周波数オフセットfDをfD=fs/4とすれば、この直交変換処理により、周波数オフセット成分fDがキャンセルされる(本例では、そうする)。この直交検波後の周波数fDMODは(式5)により表される。
図2(c)には、直交変換後の周波数fDMODの一例を示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示している。
The signal after A / D conversion is connected to the
Here, if the frequency offset f D set in (Equation 2) and f D = f s / 4, this orthogonal transform process, frequency offset component f D is canceled (in this example, so). The frequency f DMOD after this quadrature detection is expressed by (Equation 5).
FIG. 2C shows an example of the frequency f DMOD after orthogonal transformation, where the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates frequency.
直交検波器14の出力信号は乗算器16に入力され、乗算器16のもう一方の入力端子にはチャープ信号発生器15からの出力信号を接続する。
チャープ信号発生器15は、予め算出しておいた理想的なチャープ信号を発生して出力する。この理想的なチャープ信号は、図2(c)に点線で示した波形となる。この信号は、周波数誤差fεが0であり、周波数線形性が理想的(Δ(t)=0)な波形であり、(式5)の形式で表現すると、周波数fIDEALは(式6)のように表される。
The output signal of the
The
乗算器16において、理想的なチャープ信号の波形の複素共役信号と直交検波出力信号を乗算すると、(式5)から(K×t)の成分が減算され、その結果の周波数fMULは(式7)により表される。
図2(d)には、乗算処理後の波形の周波数fMULの一例を示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示している。
When the
FIG. 2D shows an example of the frequency f MUL of the waveform after multiplication processing, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates frequency.
(式7)に示されるように、乗算器16の出力信号は非線形成分Δ(t)と周波数偏差fεで構成されている。また、この信号は複素数信号であり、振幅成分と位相成分を有している。
そこで、位相成分算出器17により、位相角θ(t)を算出する。位相角θ(t)の算出方法としては、例えば、tan−1(虚数成分/実数成分)で算出するが、近似的な手法で算出することも可能である。しかしながら、図3(a)に示されるように位相角θ(t)は−πから+πで表現されるため、位相連続化器18により、−πと+πの不連続点を連続化させ、図3(b)に示されるような連続化位相θcont(t)を算出する。この信号は、理想的なチャープ信号との位相差を示しているため、連続化位相θcont(t)が0になるようにフィードバック制御を行うことで、(式7)に示される周波数誤差成分であるfMUL成分を0にすることができる。
図3(a)には、位相角θ(t)の一例を示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は位相[rad]を示している。
図3(b)には、連続化位相θcont(t)の一例を示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は位相[rad]を示している。
As shown in (Expression 7), the output signal of the
Therefore, the
FIG. 3A shows an example of the phase angle θ (t), the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates phase [rad].
FIG. 3B shows an example of the continuous phase θ cont (t), where the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates phase [rad].
減衰器19は、フィードバック制御を安定的に処理するために、連続化位相θcont(t)に所定のゲインを乗算する。その後、積分器20にてチャープ波形の周期毎に位相誤差成分(減衰器19からの出力)を積分し、これにより、制御が収束すると積分器20には理想値との位相誤差成分が蓄積されている。その後、減算器22にて三角波発生器21から出力される信号から誤差成分である積分器20からの出力信号を減算し、減算器22の出力信号がVCO2の制御信号として更新される。
The
これらの一連の処理を繰り返すことにより、減算器22からの出力信号が、VCO2の非線形性成分Δ(t)と周波数偏差fεを除去するように補正した信号になる。
図4には、三角波発生器21からの出力波形と、積分器20からの出力波形と、減算器22からの出力波形を例示してあり、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。
By repeating the above series of processes, the output signal from the subtracter 22 becomes a corrected signal to remove non-linearity components of VCO2 delta (t) and frequency deviation f epsilon.
FIG. 4 illustrates an output waveform from the
以上のように、本例では、電圧制御発振器(VCO)2を用いてチャープ信号を生成するレーダシステムにおいて、VCO2から出力されるチャープ信号を所定の単一周波数でミキシングすることにより中心周波数成分を除去する機能部3、11、12と、ミキシングされた信号に対してアナログ−デジタル変換を行ってデジタルサンプル値を生成する機能部13と、生成されたデジタルサンプル値に対して理想チャープ信号の複素共役値との乗算を行って理想チャープ信号との誤差を算出する(本例では、位相差を抽出する)機能部14〜18と、算出された位相差の信号に基づいてその位相差が0に近づくようにVCO2の周波数制御信号(電圧)をフィードバック制御する(例えば、位相差が0になるようにPLLフィードバックループを形成する)ことにより周波数非線形性及び周波数偏差を補正(除去)する機能部19〜22を備えた。
また、本例のレーダシステムでは、アナログ−デジタル変換のサンプリング周波数として、チャープ信号の周波数帯域幅よりも低い周波数を用いている。
As described above, in this example, in the radar system that generates a chirp signal using the voltage controlled oscillator (VCO) 2, the chirp signal output from the
In the radar system of this example, a frequency lower than the frequency bandwidth of the chirp signal is used as the sampling frequency for analog-digital conversion.
このように、本例では、VCO2からの出力をデジタル直交復調し、理想的なチャープ信号との位相差を算出し、それを積分し、その結果をVCO電圧に加えて補正する。また、本例では、チャープ信号発生器15を備え、位相検出時の連続性を確保することで、サンプリング周波数fsを掃引周波数幅より下げられるようにした。
In this way, in this example, the output from the
従って、本例のレーダシステムでは、例えば、安価なVCO2を用いても、そのVCO2に内在する周波数非線形性を補正することが可能となり、FMCWレーダの時間分解能劣化の問題を解決することができる。また、本例のレーダシステムでは、所定の周波数にロックさせることが可能であるため、限られた周波数帯域を有効に利用することが可能となる。
Therefore, in the radar system of this example, for example, even if an
ここで、図2〜図4では、説明を分かり易くするために、開ループ制御時のような波形の例を示したが、本例では、制御ループが理想的に働くと、周波数の誤差はほとんどなくなり、例えば、図2(d)の曲線は直線になる。
また、サンプリング周波数fsとしては、原理的には最大の周波数偏差以下であればよいが、現実的には、周波数偏差の変動や、クロックのジッタ等を考慮したマージンが必要である。
Here, in FIGS. 2 to 4, in order to make the explanation easy to understand, an example of a waveform at the time of open loop control is shown, but in this example, when the control loop works ideally, the frequency error is For example, the curve in FIG. 2D becomes a straight line.
The sampling frequency f s may be less than the maximum frequency deviation in principle, but in reality, a margin that takes into account fluctuations in the frequency deviation, clock jitter, and the like is necessary.
なお、本例のレーダシステムでは、電圧制御発振器(VCO)2により生成されたチャープ信号を所定の単一周波数の信号でミキシングして電圧制御発振器2の中心周波数をキャンセルする分配器3、発振器11、ミキサ12の機能によりミキシング手段が構成されており、ミキシング手段により得られた信号に対してアナログ−デジタル変換を行ってデジタルサンプル値を生成するA/D変換器13の機能によりA/D変換手段が構成されており、A/D変換手段により生成されたデジタルサンプル値について理想的なチャープ信号との誤差を検出する直交検波器14、チャープ信号発生器15、乗算器16、位相成分算出器17、位相連続化器18の機能により誤差検出手段が構成されており、誤差検出手段により検出される誤差が0に近づくように電圧制御発振器2に対する周波数制御信号を制御する減衰器19、積分器20、三角波発生器21、減算器22の機能により制御手段が構成されている。
In the radar system of the present example, the chirp signal generated by the voltage controlled oscillator (VCO) 2 is mixed with a signal having a predetermined single frequency to cancel the center frequency of the voltage controlled
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Here, the configuration of the system and apparatus according to the present invention is not necessarily limited to the configuration described above, and various configurations may be used. The present invention can also be provided as, for example, a method or method for executing the processing according to the present invention, a program for realizing such a method or method, or a recording medium for recording the program. It is also possible to provide various systems and devices.
The application field of the present invention is not necessarily limited to the above-described fields, and the present invention can be applied to various fields.
In addition, as various processes performed in the system and apparatus according to the present invention, for example, the processor executes a control program stored in a ROM (Read Only Memory) in hardware resources including a processor and a memory. A controlled configuration may be used, and for example, each functional unit for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit.
The present invention can also be understood as a computer-readable recording medium such as a floppy (registered trademark) disk or a CD (Compact Disc) -ROM storing the control program, and the program (itself). The processing according to the present invention can be performed by inputting the program from the recording medium to the computer and causing the processor to execute the program.
1、102・・D/A変換器、 2、103・・電圧制御発振器(VCO)、 3、5、105・・分配器、 4、104・・逓倍器、 6、106・・増幅器(アンプ)、 7、107・・送信アンテナ、 11・・発振器、 12、33、113・・ミキサ、 13・・A/D変換器、 14・・直交検波器、 15・・チャープ信号発生器、 16・・乗算器、 17・・位相成分算出器、 18・・位相連続化器、 19・・減衰器、 20・・積分器、 21、101・・三角波発生器、 22・・減算器、 31、111・・受信アンテナ、 32、112・・低雑音増幅器(LNA)、 34、114・・A/D変換器、 35、115・・FFT部、 1, 102 ··· D / A converter, 2, 103 · · Voltage controlled oscillator (VCO), 3, 5, 105 · · Distributor, 4, 104 · · Multiplier, 6, 106 · · Amplifier (amplifier) 7, 107 ... Transmit antenna, 11 Oscillator, 12, 33, 113 Mixer, 13 A / D converter, 14 Quadrature detector, 15 Chirp signal generator, 16 ... Multiplier, 17 ·· Phase component calculator, 18 ·· Phase continuator, 19 ·· Attenuator, 20 ·· Integrator, 21, 101 ·· Triangle wave generator, 22 ·· Subtractor, 31,111 ·・ Receiving antenna, 32, 112, .. Low noise amplifier (LNA), 34, 114, A / D converter, 35, 115, FFT unit,
Claims (1)
前記電圧制御発振器により生成されたチャープ信号を所定の単一周波数の信号でミキシングして前記電圧制御発振器の中心周波数をキャンセルするミキシング手段と、
前記ミキシング手段により得られた信号に対してアナログ−デジタル変換を行ってデジタルサンプル値を生成するA/D変換手段と、
前記A/D変換手段により生成されたデジタルサンプル値について理想的なチャープ信号との誤差を検出する誤差検出手段と、
前記誤差検出手段により検出される誤差が0に近づくように前記電圧制御発振器に対する周波数制御信号を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーダシステム。 In a radar system that generates a chirp signal using a voltage-controlled oscillator,
Mixing means for canceling the center frequency of the voltage controlled oscillator by mixing the chirp signal generated by the voltage controlled oscillator with a signal of a predetermined single frequency;
A / D conversion means for performing analog-digital conversion on the signal obtained by the mixing means to generate a digital sample value;
Error detection means for detecting an error from an ideal chirp signal with respect to the digital sample value generated by the A / D conversion means;
Control means for controlling a frequency control signal for the voltage controlled oscillator so that an error detected by the error detection means approaches 0;
A radar system comprising:
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