JP2655127B2 - FMCW radar equipment - Google Patents

FMCW radar equipment

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JP2655127B2
JP2655127B2 JP7079646A JP7964695A JP2655127B2 JP 2655127 B2 JP2655127 B2 JP 2655127B2 JP 7079646 A JP7079646 A JP 7079646A JP 7964695 A JP7964695 A JP 7964695A JP 2655127 B2 JP2655127 B2 JP 2655127B2
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fmcw
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智昭 佐梁
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波及びミリ波を
用いたレーダ装置に関し、特に連続波信号を周波数変調
したFMCW方式のレーダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar apparatus using microwaves and millimeter waves, and more particularly to an FMCW type radar apparatus in which a continuous wave signal is frequency-modulated.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のレーダ装置では、移動体にむけて
マイクロ波及びミリ波を送り、移動体から戻ってくる反
射波のドップラーシフト分またはビート周波数成分を検
出して移動体までの距離及び移動体と相対速度を測定す
るものである。図4に従来から知られるFMCW変調を
利用したレーダ装置の構成図を示す。電圧制御発振器
(VCO部)1に変調信号発生器6からの三角波変調信
号を入力することで送信中心周波数に対して三角波FM
変調が掛けられ、この変調された送信信号がRF増幅部
2で増幅され、方向性結合器3、サーキュレータ4を通
りアンテナ部5から移動体に向けて送波される。移動体
で反射した受信波は、アンテナ部5で受信されサーキュ
レータ部4によってミキサー部9に分岐される。
2. Description of the Related Art In a conventional radar apparatus, a microwave and a millimeter wave are sent to a moving body, and a Doppler shift or a beat frequency component of a reflected wave returning from the moving body is detected to determine a distance to the moving body and a distance to the moving body. It measures a moving object and a relative speed. FIG. 4 shows a configuration diagram of a radar apparatus using FMCW modulation which is conventionally known. By inputting the triangular wave modulation signal from the modulation signal generator 6 to the voltage controlled oscillator (VCO unit) 1, the triangular wave FM with respect to the transmission center frequency
The modulation is applied, and the modulated transmission signal is amplified by the RF amplifier 2 and transmitted through the directional coupler 3 and the circulator 4 from the antenna 5 to the moving body. The received wave reflected by the moving object is received by the antenna unit 5 and branched by the circulator unit 4 to the mixer unit 9.

【0003】このミキサー部9には前記方向性結合器3
から取り出された送信波と同じ周波数信号が局発信号と
して入力されており、受信波はこの局発信号と混合され
ることにより送信波との差周波数に相当するビート周波
数に変換される。このビート信号は低周波増幅器10に
よって増幅され、AD変換器11によりAD変換された
後、FFT回路12においてビート周波数のスペクトル
分析を行うフーリエ変換が行われ、その出力がマイクロ
プロセッサからなる演算処理部13に入力され、ここで
距離と速度が演算され、出力される。
[0003] The mixer unit 9 includes the directional coupler 3.
The same frequency signal as the transmission wave extracted from the transmission signal is input as a local oscillation signal, and the reception wave is converted into a beat frequency corresponding to a difference frequency from the transmission wave by being mixed with the local oscillation signal. The beat signal is amplified by the low-frequency amplifier 10, A / D-converted by the AD converter 11, and then subjected to a Fourier transform for performing spectrum analysis of the beat frequency in the FFT circuit 12, and the output thereof is an arithmetic processing unit including a microprocessor. 13, where the distance and speed are calculated and output.

【0004】なお、三角波変調を掛けた場合、出力であ
るビート信号は図5に示す様に変調周期の半分の時間毎
に周波数が変化し移動体の距離R及び速度Vは、周波数
を高くするスイープ時に検出されるビート周波数成分を
fu、周波数を低くするときのスイープ時に検出される
ビート周波数成分をfdとするとき、次式により算出す
ることができる。 R={(Tm・C)/(4・ΔF)}{(fu+fd)/2} …(1) V=(C/2fo){(fu−fd)/2} …(2) ここでCは光速、ΔFは最大周波数偏移、Tmは三角波
変調の周期、foは送信中心周波数である。なお図中で
W1は送信波、W2は受信波を示す。
When triangular wave modulation is applied, the frequency of the output beat signal changes every half the modulation period, as shown in FIG. 5, and the distance R and speed V of the moving object increase in frequency. When the beat frequency component detected at the time of sweeping is fu and the beat frequency component detected at the time of sweeping when lowering the frequency is fd, it can be calculated by the following equation. R = {(Tm · C) / (4 · ΔF)} {(fu + fd) / 2} (1) V = (C / 2fo) {(fu−fd) / 2} (2) where C is The speed of light, ΔF is the maximum frequency shift, Tm is the cycle of triangular wave modulation, and fo is the transmission center frequency. In the drawing, W1 indicates a transmission wave, and W2 indicates a reception wave.

【0005】この従来のFMCWレーダ装置では、出力
のビート信号をδfとすると送信波である局発信号fL
Oより低い周波数f1=fLO−δfと、高い周波数f
2=fLO+δfの信号がミキサーによって同時にダウ
ンコンバートされ、周波数を高くするスイープ時には低
い周波数f1、周波数を低くするスイープ時には高い周
波数成分f2が所望の受信周波数成分であり、他の信号
はいわゆるイメージ信号であり雑音成分であり干渉波と
なる。このため特に、距離が遠い場所を検出する場合は
受信レベルが低くなとイメージ帯域による雑音分だけ
距離検出能が下がることになる。また、近くに他のレー
ダ等がある場合はイメージ帯域分だけ混信の可能性が大
きくなる。
In this conventional FMCW radar device, when the output beat signal is δf, the local oscillation signal fL, which is a transmission wave,
O lower frequency f1 = fLO-δf and higher frequency f
The signal of 2 = fLO + δf is simultaneously down-converted by the mixer, and the lower frequency f1 at the time of the sweep to increase the frequency, the high frequency component f2 at the time of the sweep to lower the frequency is a desired reception frequency component, and the other signals are so-called image signals. It is a noise component and becomes an interference wave. Thus in particular, the distance may detects distant location will be a distance detection capability by the noise caused by image band and the reception level that a low down. If another radar or the like is nearby, the possibility of interference increases by the amount of the image band.

【0006】この後者の問題である他のレーダからの混
信の影響を防ぐために例えば特開平5−297122号
公報や特開平5−20947号公報では、妨害波を受
けた場合、妨害波を認識し、結果出力から削除する方法
や妨害波の影響を信号処理で補正する方法が提案されて
いる。しかしながら、これらの妨害波を受けた後にその
データ処理をする場合では妨害の確率が高くなると頻繁
にデータ処理を行い、また、削除されるデータが増える
ため的確なタイミングで必要な情報を得ることが困難に
なる。
[0006] In the example JP-5-297122 and JP 5-2 4 0947 JP to prevent the effects of interference from other radar is this latter problem, when subjected to disturbance, the disturbance A method of recognizing and deleting the result from a result output and a method of correcting the influence of an interference wave by signal processing have been proposed. However, in the case of performing data processing after receiving these interference waves, data processing is frequently performed when the probability of interference increases, and necessary data can be obtained at the correct timing because more data is deleted. It becomes difficult.

【0007】したがって、前者のイメージ帯域における
雑音を低減することが要求され、同時にイメージ帯域を
抑圧すれば後者の混信の確率を下げる上でも有効とな
る。このため、アンテナからの入力受信信号を2つの異
なるミキサーにおいてそれぞれ90度位相の異なる局発
信号と混合してビート周波数を得ることが考えられる。
このときの各ミキサーからの出力信号はそれぞれ90度
位相のずれた信号が現れるが、局発信号より高い周波数
と低い周波数ではその位相のずれかたが逆転するため、
出力信号を更に90度ずらせて合成するとミキサー出力
周波数は同じではあるが、信号波形は局発信号の上下で
位相が異なるため、打ち消す信号と重なり強め合う信号
になり、イメージ帯域成分を抑圧することが可能とな
る。
Therefore, it is required to reduce the noise in the former image band, and at the same time, suppressing the image band is effective in lowering the probability of interference in the latter. For this reason, it is conceivable that a beat frequency is obtained by mixing an input received signal from an antenna with local signals having phases different from each other by 90 degrees in two different mixers.
At this time, the output signal from each mixer appears as a signal having a phase shift of 90 degrees. However, the phase shift is reversed at frequencies higher and lower than the local oscillation signal.
If the output signal is further shifted by 90 degrees and combined, the mixer output frequency is the same, but the signal waveform is different in phase between the local signal and the local signal, so it becomes a signal that overlaps and strengthens the canceling signal and suppresses the image band components. Becomes possible.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成は無線通信回路としてはよく用いられる回路構
成であるが、出力周波数の低い回路では90度位相の異
なる局発信号を生成するための90度ハイブリッドを製
造するのが困難であるため、あまり用いられない。特
に、FMCW変調を用いたレーダ装置では所望の受信帯
域が三角波周波数変調の状態によって受信入力周波数と
局発周波数の上下が異なるため、ミキサー出力側には固
定の90度ハイブリッドでは前記したような構成を実現
することはできない。このため、従来技術をそのまま用
いてイメージ抑圧を行うことはできないのが実情であ
る。
However, such a configuration is a circuit configuration often used as a radio communication circuit, but a circuit having a low output frequency is required to generate a local oscillation signal having a phase difference of 90 degrees. It is not widely used because it is difficult to produce hybrids. In particular, in a radar apparatus using FMCW modulation, the desired reception band differs in the upper and lower directions of the reception input frequency and the local oscillation frequency depending on the state of the triangular wave frequency modulation. Cannot be realized. For this reason, the fact is that image suppression cannot be performed using the conventional technique as it is.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明の目的は、ミキサーにおいて生じ
るイメージ帯域を抑圧してイメージ帯域の雑音を低減
し、かつイメージ帯域における他のレーダ装置からの混
信を抑制することを可能にしたFMCWレーダ装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the noise in an image band by suppressing an image band generated in a mixer, and to suppress interference from another radar device in the image band. Is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のFMCWレーダ
装置は、受信波入力とそれぞれ90度位相の異なる局発
信号を入力してビート周波数信号を出力する第1及び第
2のミキサーと、これら第1及び第2のミキサーの出力
をそれぞれフーリエ変換する第1及び第2のFFT回路
と、これら第1及び第2のFFT回路から得られる値に
基づいて対象物の距離と速度を演算する演算処理部とを
備える。
SUMMARY OF THE INVENTION An FMCW radar apparatus according to the present invention comprises first and second mixers for inputting a local oscillation signal having a phase different from that of a received wave by 90 degrees and outputting a beat frequency signal. First and second FFT circuits for Fourier transforming the outputs of the first and second mixers, respectively, and an operation for calculating the distance and speed of the object based on the values obtained from the first and second FFT circuits A processing unit.

【0011】また、本発明は、受信波入力をそれぞれ9
0度位相の異なる信号に分波する90度ハイブリッド
と、分波された受信波入力と局発信号をそれぞれ入力し
てビート周波数信号を出力する第1及び第2のミキサー
と、これら第1及び第2のミキサーの出力をそれぞれフ
ーリエ変換する第1及び第2のFFT回路と、これら第
1及び第2のFFT回路から得られる値に基づいて対象
物の距離と速度を演算する演算処理部とを備える構成と
する。
Also, according to the present invention, the received wave
A 90-degree hybrid for demultiplexing into signals having a phase difference of 0 degrees, first and second mixers for inputting a demultiplexed received wave input and a local oscillation signal and outputting a beat frequency signal, First and second FFT circuits for Fourier transforming the output of the second mixer, and an arithmetic processing unit for calculating the distance and speed of the object based on the values obtained from the first and second FFT circuits. The configuration is provided with.

【0012】ここで、演算処理部は、FMCW変調の三
角波周波数が高くなる掃引時に、前記第1及び第2のF
FT回路の各対向する実数部と虚数部の和、及び虚数部
と実数部の和をそれぞれ演算し、かつこれらのスペクト
ル解析を行ってそのピーク周波数を得る処理と、FMC
W変調の三角波周波数が低くなる掃引時に前記第1及び
第2のFFT回路の各対向する実数部と虚数部の差、及
び虚数部と実数部の差をそれぞれ演算し、かつこれらの
スペクトル解析を行ってそのピーク周波数を得る処理
と、これらの処理により得られた各ピーク周波数に基づ
いて対象物の距離、速度の演算を行う構成とする。
[0012] Here, the arithmetic processing unit performs the first and second F-mode operations during sweeping when the triangular wave frequency of the FMCW modulation increases.
A process of calculating the sum of the opposing real part and imaginary part, and the sum of the imaginary part and real part of the FT circuit, and performing a spectrum analysis on the sum to obtain the peak frequency;
At the time of the sweep in which the triangular wave frequency of the W modulation becomes low, the difference between the real part and the imaginary part facing each other of the first and second FFT circuits and the difference between the imaginary part and the real part are calculated, and their spectrum analysis is performed. The processing is performed to obtain the peak frequency, and the distance and speed of the object are calculated based on each peak frequency obtained by the processing.

【0013】[0013]

【作用】2つのミキサー出力信号である90度位相の異
なるビート周波数信号に対してそれぞれFFT演算を行
ってから各信号の実数部と虚数部の和と差をとり、スペ
クトル解析を行ってピーク周波数を演算する。この際、
三角波周波数変調の送信出力の周波数を上げる掃引時と
周波数を下げる掃引時とで演算を切り替えることにより
所望の受信帯域を選択し、イメージ帯域の抑圧を図るこ
とが可能となり、イメージ帯域の雑音を低下させ、かつ
他のレーダーからの混信を抑圧することが可能となる。
The FFT operation is performed on each of beat frequency signals having a phase difference of 90 degrees, which are two mixer output signals, and the sum and difference of the real part and the imaginary part of each signal are obtained. Is calculated. On this occasion,
The desired reception band can be selected and the image band can be suppressed by switching the calculation between sweeping when increasing the frequency of the transmission output of the triangular wave frequency modulation and sweeping when lowering the frequency, thereby reducing the noise in the image band. And interference from other radars can be suppressed.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の一実施例の構成を示しており、図
4に示した従来のFMCWレーダ装置と等価な部分には
同一符号を付してある。すなわち、電圧制御発振器(V
CO部)1に変調信号発生器6からの三角波変調信号を
入力することで送信中心周波数に対して三角波FM変調
が掛けられ、この変調された送信信号がRF増幅部2で
増幅され、方向性結合器3、サーキュレータ4を通りア
ンテナ部5から移動体に向けて送波される。移動体で反
射した受信波は、アンテナ部5で受信されサーキュレー
タ部4によって取り出され、同相分岐回路7によって二
分岐される。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to portions equivalent to those of the conventional FMCW radar device shown in FIG. That is, the voltage controlled oscillator (V
By inputting a triangular wave modulation signal from the modulation signal generator 6 to the CO unit 1, the transmission center frequency is subjected to triangular wave FM modulation, and the modulated transmission signal is amplified by the RF amplification unit 2, and the directivity is increased. The signal is transmitted from the antenna unit 5 to the moving body through the coupler 3 and the circulator 4. The received wave reflected by the moving object is received by the antenna unit 5, extracted by the circulator unit 4, and branched by the in-phase branching circuit 7 into two.

【0015】一方、前記前記方向性結合器3から取り出
された送信波と同じ周波数信号は90度ハイブリッド8
を介してそれぞれ90度位相の異なる振幅の等しい2つ
の局発信号として出力される。そして、これら2つの局
発信号と前記同相分岐回路7によって分岐された受信波
はそれぞれ個別に設けたミキサー9A,9Bに入力さ
れ、ここで混合されて各ミキサー9A,9Bからビート
周波数が出力される。この出力はそれぞれ増幅器10
A,10Bにおいて増幅され、AD変換器11A,11
BにおいてAD変換され、FFT回路12A,12Bに
入力される。
On the other hand, the same frequency signal as the transmission wave extracted from the directional coupler 3
Are output as two local signals having the same amplitude and different phases by 90 degrees. These two local signals and the received waves branched by the in-phase branching circuit 7 are input to mixers 9A and 9B provided individually, and mixed here, and beat frequencies are output from the mixers 9A and 9B. You. This output is connected to the amplifier 10
A, 10B, and are amplified by the AD converters 11A, 11B.
The signal is A / D converted at B and input to the FFT circuits 12A and 12B.

【0016】このFFT回路12A,12Bでは高速フ
ーリエ変換が行なわれ、それぞれから実数部と虚数部の
各出力が出力される。これらの実数部出力と虚数部出力
はマイクロプロセッサで構成される演算処理部13に入
力され、ここで演算処理が行われ、距離と速度の出力が
データとして出力される。この演算処理部13において
は、三角波周波数変調の掃引に合わせてFFT回路12
A,12Bからの各実数部出力と虚数部出力の和、差を
とることによりイメージ周波数を抑圧できる。
In the FFT circuits 12A and 12B, a fast Fourier transform is performed, and respective outputs of a real part and an imaginary part are output from each. The real part output and the imaginary part output are input to an arithmetic processing unit 13 composed of a microprocessor, where the arithmetic processing is performed, and the output of distance and speed is output as data. In the arithmetic processing unit 13, the FFT circuit 12 is synchronized with the sweep of the triangular wave frequency modulation.
The image frequency can be suppressed by taking the sum and difference of the real part output and the imaginary part output from A and 12B.

【0017】図2にその処理フローを示す。ここでは、
例えば、ミキサー9Aの局発信号がミキサー9Bの局発
に対し90度位相が進んでいるように90度ハイブリッ
ド8を接続したとする。ミキサー9A,9Bの各出力を
FFT回路12A,12Bでフーリエ変換した実数部出
力結果をそれぞれ「実数1」,「実数2」とし、虚数部
出力をそれぞれ「虚数1」,「虚数2」とする。
FIG. 2 shows the processing flow. here,
For example, it is assumed that the 90-degree hybrid 8 is connected so that the local signal of the mixer 9A is ahead of the local signal of the mixer 9B by 90 degrees in phase. The real part output results obtained by Fourier transforming the outputs of the mixers 9A and 9B by the FFT circuits 12A and 12B are respectively "real number 1" and "real number 2", and the imaginary part outputs are "imaginary number 1" and "imaginary number 2", respectively. .

【0018】そして、三角波周波数変調時で周波数が高
くなる掃引時に、各周波数成分毎に、「実数1」と「虚
数2」の和、「実数2」と「虚数1」の和をとり、かつ
これらの和をそれぞれ実数部、虚数部としてスペクトル
解析を行い、そのピーク周波数をサーチしこれをfuと
する。また、三角波周波数変調時で周波数が低くなる掃
引時に、各周波数成分毎に、「実数1」と「虚数2」の
差、「虚数1」と「実数2」の差をとり、かつこれらの
差をそれぞれ実数部、虚数部としてスペクトル解析を行
い、そのピーク周波数をサーチし、これをfdとする。
しかる上で、これらの値fuとfdを前記式(1),
(2)に代入することで、距離Rと速度Vを求めること
ができる。
Then, at the time of sweeping when the frequency becomes high during the triangular wave frequency modulation, the sum of "real number 1" and "imaginary number 2" and the sum of "real number 2" and "imaginary number 1" are calculated for each frequency component, and Spectral analysis is performed using the sum of these as a real part and an imaginary part, respectively, and the peak frequency is searched for, and this is set as fu. In addition, at the time of sweeping when the frequency becomes low during the triangular wave frequency modulation, the difference between “real number 1” and “imaginary number 2” and the difference between “imaginary number 1” and “real number 2” are calculated for each frequency component, and Is analyzed as a real part and an imaginary part, respectively, and the peak frequency is searched, and this is set as fd.
Then, these values fu and fd are calculated by the above-mentioned equations (1),
By substituting into (2), the distance R and the velocity V can be obtained.

【0019】このとき、前記した演算を行うことによ
り、周波数が低くなる掃引時には、局発信号より高い信
号成分が受信帯域として得られ、局発信号より低い信号
帯域がイメージ周波数として抑圧されることになる。ま
た、周波数が高くなる掃引時には、局発信号より低い周
波数が受信帯域として得られ、高い周波数がイメージ周
波数として抑圧されることになる。これにより、イメー
ジ帯域における雑音レベルを下げることが可能となり、
かつ混信が生じる確率も低減されることになる。
At this time, by performing the above-described calculation, a signal component higher than the local oscillation signal is obtained as a reception band during the sweep operation in which the frequency becomes low, and a signal bandwidth lower than the local oscillation signal is suppressed as the image frequency. become. Further, at the time of the sweep in which the frequency becomes higher, a frequency lower than the local oscillation signal is obtained as the reception band, and the higher frequency is suppressed as the image frequency. This makes it possible to lower the noise level in the image band,
In addition, the probability of occurrence of interference is reduced.

【0020】なお、FMCWレーダ装置では前記したよ
うにマイクロ波やミリ波を用いるため、90度ハイブリ
ッドの製造に際しては特に問題は生じない。また、FM
CWレーダ装置では所望の受信帯域が三角波周波数変調
の状態によって受信入力周波数と局発周波数の上下が異
なるため固定の90度ハイブリッドの使用はできない
が、前記したように演算処理部での演算処理によってこ
れに対応することができる。
In the FMCW radar apparatus, since a microwave or a millimeter wave is used as described above, there is no particular problem in manufacturing a 90-degree hybrid. Also, FM
In the CW radar device, a fixed 90-degree hybrid cannot be used because the desired reception band differs in the upper and lower portions of the reception input frequency and the local oscillation frequency depending on the state of the triangular wave frequency modulation. This can be accommodated.

【0021】ここでは本発明では、入力受信信号から9
0度位相の異なるビート信号を得れよいため、例えば
図3に示すように、入力受信信号の系に90度ハイブリ
ッド8を設けて90度位相が異なる入力受信信号とし、
方向性結合器からの送信波を同相分岐回路7で2分岐し
て局発信号とし、これらをそれぞれミキサー回路9A,
9Bに入力してビート周波数を得るようにしてもよい。
なお、図3において、図1と等価な部分には同一符号を
付して詳細な説明は省略する。
Here, in the present invention, 9
Since it is only necessary to obtain a beat signal having a phase difference of 0 degrees, for example, as shown in FIG.
The transmission wave from the directional coupler is branched into two by the in-phase branching circuit 7 to generate a local oscillation signal, and these are respectively sent to the mixer circuits 9A,
The beat frequency may be obtained by inputting it to 9B.
In FIG. 3, parts equivalent to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、それぞれ
90度位相の異なる局発信号により受信波入力のビート
周波数信号を得るとともに、これらの信号をそれぞれフ
ーリエ変換した上で、得られた値に基づいて対象物の距
離と速度を演算しているので、イメージ帯域を抑圧する
ことが可能となり、イメージ帯域の雑音を低下させ、か
つ他のレーダーからの混信を抑圧することが可能とな
る。
As described above, according to the present invention, a beat frequency signal of a received wave input is obtained by local signals having phases different from each other by 90 degrees, and these signals are subjected to Fourier transform, respectively, and the obtained values are obtained. Since the distance and the speed of the object are calculated based on the above, it is possible to suppress the image band, reduce the noise in the image band, and suppress interference from other radars.

【0023】また、本発明は、受信波入力を90度ハイ
ブリッドを用いてそれぞれ90度位相の異なる信号に分
波し、これを局発信号によりビート周波数信号を得るこ
とによっても、同様にイメージ帯域を抑圧することが可
能となる。
Also, according to the present invention, the received wave input is demultiplexed into signals having phases different from each other by 90 degrees by using a 90-degree hybrid, and the beat frequency signal is obtained by a local oscillation signal. Can be suppressed.

【0024】本発明は、特に演算処理部においては、三
角波周波数変調の送信出力の周波数を上げる掃引時と周
波数を下げる掃引時とで演算を切り替えることにより所
望の受信帯域を選択してイメージ帯域の抑圧を図ること
が可能となり、前記したイメージ帯域の雑音を低下さ
せ、かつ他のレーダーからの混信を抑圧することが可能
とされる。
According to the present invention, particularly in the arithmetic processing section, a desired reception band is selected by switching the operation between a sweeping operation for increasing the frequency of the transmission output of the triangular wave frequency modulation and a sweeping operation for lowering the frequency, thereby selecting the desired reception band. This makes it possible to suppress noise, reduce the noise in the image band, and suppress interference from other radars.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のFMCWレーダ装置の一実施例のブロ
ック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an FMCW radar apparatus according to the present invention.

【図2】演算処理部における演算フローを説明するため
のフロー図である。
FIG. 2 is a flowchart for explaining a calculation flow in a calculation processing unit.

【図3】本発明の他の実施例のブロック構成図である。FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the present invention.

【図4】従来のFMCWレーダ装置の一例のブロック構
成図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a conventional FMCW radar device.

【図5】FMCWレーダ装置における周波数掃引とその
ビート周波数との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a frequency sweep and its beat frequency in the FMCW radar device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電圧制御発振器 2 増幅器 3 方向性結合器 4 サーキュレータ 5 アンテナ部 6 変調信号発生器 7 同相分岐回路 8 90度ハイブリッド 9A,9B ミキサー 10A,10B 増幅器 11A,11B AD変換器 12A,12B FFT回路 13 演算処理部 REFERENCE SIGNS LIST 1 voltage controlled oscillator 2 amplifier 3 directional coupler 4 circulator 5 antenna unit 6 modulation signal generator 7 in-phase branch circuit 8 90-degree hybrid 9A, 9B mixer 10A, 10B amplifier 11A, 11B AD converter 12A, 12B FFT circuit 13 arithmetic Processing unit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 FMCW変調を用いたレーダ装置におい
て、受信波入力とそれぞれ90度位相の異なる局発信号
を入力してビート周波数信号を出力する第1及び第2の
ミキサーと、これら第1及び第2のミキサーの出力をそ
れぞれフーリエ変換する第1及び第2のFFT回路と、
これら第1及び第2のFFT回路から得られる値に基づ
いて対象物の距離と速度を演算する演算処理部とを備
、前記局発信号は送信波を分波しかつ90度ハイブリ
ッドによりそれぞれ90度位相を相違させた信号により
形成し、前記演算処理部は、FMCW変調の三角波周波
数が高くなる掃引時に、前記第1及び第2のFFT回路
の各対向する実数部と虚数部の和、及び虚数部と実数部
の和をそれぞれ演算し、かつこれらのスペクトル解析を
行ってそのピーク周波数を得る処理と、FMCW変調の
三角波周波数が低くなる掃引時に前記第1及び第2のF
FT回路の各対向する実数部と虚数部の差、及び虚数部
と実数部の差をそれぞれ演算し、かつこれらのスペクト
ル解析を行ってそのピーク周波数を得る処理と、これら
の処理により得られた各ピーク周波数に基づいて対象物
の距離、速度の演算を行うように構成したことを特徴と
するFMCWレーダ装置。
In a radar apparatus using FMCW modulation, first and second mixers for inputting a local oscillation signal having a phase different from that of a received wave by 90 degrees and outputting a beat frequency signal, and a first and a second mixer, First and second FFT circuits for Fourier transforming the output of the second mixer, respectively;
An arithmetic processing unit for calculating the distance and the speed of the object based on the values obtained from the first and second FFT circuits , wherein the local oscillation signal separates a transmission wave and hybridizes by 90 degrees.
Signals with 90 degrees phase difference
And the arithmetic processing unit is a triangular wave frequency of FMCW modulation.
The first and second FFT circuits during a sweep when the number is high
The sum of the opposite real and imaginary parts of, and the imaginary and real parts
And calculate the sum of
Processing to obtain the peak frequency and the FMCW modulation
At the time of sweeping when the triangular wave frequency becomes low, the first and second F
The difference between each opposing real and imaginary part of the FT circuit, and the imaginary part
Calculate the difference between
Processing to obtain the peak frequency by performing
Target based on each peak frequency obtained by
An FMCW radar apparatus characterized in that it is configured to calculate the distance and the speed of the vehicle.
【請求項2】 FMCW変調を用いたレーダ装置におい
て、受信波入力をそれぞれ90度位相の異なる信号に分
波する90度ハイブリッドと、分波された受信波入力と
局発信号をそれぞれ入力してビート周波数信号を出力す
る第1及び第2のミキサーと、これら第1及び第2のミ
キサーの出力をそれぞれフーリエ変換する第1及び第2
のFFT回路と、これら第1及び第2のFFT回路から
得られる値に基づいて対象物の距離と速度を演算する演
算処理部とを備え、前記演算処理部は、FMCW変調の
三角波周波数が高くなる掃引時に、前記第1及び第2の
FFT回路の各対向する実数部と虚数部の和、及び虚数
部と実数部の和をそれぞれ演算し、かつこれらのスペク
トル解析を行ってそのピーク周波数を得る処理と、FM
CW変調の三角波周波数が低くなる掃引時に前記第1及
び第2のFFT回路の各対向する実数部と虚数部の差、
及び虚数部と実数部の差をそれぞれ演算し、かつこれら
のスペクトル解析を行ってそのピーク周波数を得る処理
と、これらの処理により得られた各ピーク周波数に基づ
いて対象物の距離、速度の演算を行 うように構成したこ
とを特徴とするFMCWレーダ装置。
2. A radar apparatus using FMCW modulation.
And split the received wave input into signals with 90 degrees phase difference
90 degree hybrid that waves,
Input the local oscillator signal and output the beat frequency signal
First and second mixers, and the first and second mixers.
A first and a second to Fourier transform the output of the mixer, respectively.
From the first and second FFT circuits.
An operation to calculate the distance and speed of the target object based on the obtained values
And an arithmetic processing unit, wherein the arithmetic processing unit performs FMCW modulation.
During the sweep in which the triangular wave frequency becomes high, the first and second
The sum of the opposing real and imaginary parts of the FFT circuit, and the imaginary number
Calculate the sum of the
Processing to obtain the peak frequency by performing
During the sweep in which the triangular wave frequency of CW modulation becomes low,
The difference between each opposing real and imaginary part of the second FFT circuit;
And the difference between the imaginary and real parts, respectively, and
To obtain the peak frequency by analyzing the spectrum of
Based on each peak frequency obtained by these processes.
This configured distance to the object, the calculation of the speed in the line Migihitsuji to have
An FMCW radar device characterized by the following .
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