JP2878757B2 - レンジ制限システム - Google Patents
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- JP2878757B2 JP2878757B2 JP2034011A JP3401190A JP2878757B2 JP 2878757 B2 JP2878757 B2 JP 2878757B2 JP 2034011 A JP2034011 A JP 2034011A JP 3401190 A JP3401190 A JP 3401190A JP 2878757 B2 JP2878757 B2 JP 2878757B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
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- G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、所望の後方散乱変調信号を検知することを
可能とし不所望の後方散乱変調信号を検知することを防
止し、且つシステム及び放射ノイズを効果的に弁別する
レンジ制限システムに関するものである。更に詳細に
は、本発明は、故意に注入する信号を使用し、その信号
を所望信号と不所望信号の両方と結合させて、結合信号
を発生し、その結合信号から所望の後方散乱変調信号を
容易に検知することを可能とするシステムに関するもの
である。このタイプのシステムは、米国特許第4,739,32
8号に開示されており、その特許は本願出願人に譲渡さ
れている。
可能とし不所望の後方散乱変調信号を検知することを防
止し、且つシステム及び放射ノイズを効果的に弁別する
レンジ制限システムに関するものである。更に詳細に
は、本発明は、故意に注入する信号を使用し、その信号
を所望信号と不所望信号の両方と結合させて、結合信号
を発生し、その結合信号から所望の後方散乱変調信号を
容易に検知することを可能とするシステムに関するもの
である。このタイプのシステムは、米国特許第4,739,32
8号に開示されており、その特許は本願出願人に譲渡さ
れている。
従来技術 検知されるべき本発明において使用される信号は、
「タグ」と呼称される小さな後方散乱体から得られる。
これらのタグは、例えば自動車、電車、又は配送用コン
テナなどの移動乃至は可動物体上に設けられる。例え
ば、自動車等の車両の場合、自動車又はトラックに関す
る特定の情報を得ることが望ましい。この情報は、車両
に取付けたタグ内に納められており、且つ車両が料金所
を通過する際にその移動する車両から後方散乱変調によ
って送信される。しかしながら、この様なタグを付けた
他の車両も隣接する料金所のゲートを通過しており、又
同時に同一の車線内を走行している。後方散乱信号回収
アンテナが適切に指向されると、所望の後方散乱信号と
不所望の後方散乱信号との間に信号強度における小さな
差異がある。しかしながら、検知システム自身における
システムノイズのみならずその他のノイズも存在してい
るので、この様な小さな振幅の差異は識別が極めて困難
であることが判明した。
「タグ」と呼称される小さな後方散乱体から得られる。
これらのタグは、例えば自動車、電車、又は配送用コン
テナなどの移動乃至は可動物体上に設けられる。例え
ば、自動車等の車両の場合、自動車又はトラックに関す
る特定の情報を得ることが望ましい。この情報は、車両
に取付けたタグ内に納められており、且つ車両が料金所
を通過する際にその移動する車両から後方散乱変調によ
って送信される。しかしながら、この様なタグを付けた
他の車両も隣接する料金所のゲートを通過しており、又
同時に同一の車線内を走行している。後方散乱信号回収
アンテナが適切に指向されると、所望の後方散乱信号と
不所望の後方散乱信号との間に信号強度における小さな
差異がある。しかしながら、検知システム自身における
システムノイズのみならずその他のノイズも存在してい
るので、この様な小さな振幅の差異は識別が極めて困難
であることが判明した。
この様なシステムの区別乃至は弁別能力を改良するた
めに使用される技術は、例えば1988年10月６日付けで出
願されており本願出願人に譲渡されている米国特許出願
第254,254号に記載されている。しかしながら、本発明
技術はこれとは別のものであり、且つ特に信号トラフィ
ックが多い区域において極めて有効な信号弁別乃至は区
別を行なうために上掲した特許出願の技術と共に使用す
ることも可能である。
めに使用される技術は、例えば1988年10月６日付けで出
願されており本願出願人に譲渡されている米国特許出願
第254,254号に記載されている。しかしながら、本発明
技術はこれとは別のものであり、且つ特に信号トラフィ
ックが多い区域において極めて有効な信号弁別乃至は区
別を行なうために上掲した特許出願の技術と共に使用す
ることも可能である。
従来、送信レーダー信号のキャリア周波数を変調する
ためにホワイトノイズが使用されている。ターゲットか
らの帰還エコーが送信信号の一部と混合される。混合器
出力がバンドパス増幅器において増幅される。この増幅
された信号のコヒーラント部分及び非コヒーラント部分
を比較する。コヒーラント部分が非コヒーラント部分よ
りも所定量だけ大きい場合には、そのターゲットはレー
ダーによって検知され既知状態となる。この様なホワイ
トノイズを使用するシステムは米国特許第3,906,493号
に記載されている。カラーノイズ（着色雑音）を使用す
る同様なシステムは米国特許第3,668,702号に記載され
ている。ノイズ及びクラターを除去するためにスレッシ
ュホールドレベルを上下に変化させる別のレーダースレ
ッシュホールド技術が米国特許第3,701,149号に記載さ
れている。このシステムは、フィルタバンク内にサンプ
ルパルスドップラエコー帰還を格納する。これらのサン
プルは、一連のシフトレジスタ回路内にシーケンス入力
し且つそれらのスレッシュホールドに基づいてノイズ及
びクラターレベルに従って変化する平均化したスレッシ
ュホールドレベルと比較する。このノイズ及びクラター
の周波数平均値は、検知信号からノイズ及びクラターを
除去するためにスレッシュホールドサンプリングレベル
を上下に変化させることによって分離され、それはスレ
ッシュホールドより上に突出する。
ためにホワイトノイズが使用されている。ターゲットか
らの帰還エコーが送信信号の一部と混合される。混合器
出力がバンドパス増幅器において増幅される。この増幅
された信号のコヒーラント部分及び非コヒーラント部分
を比較する。コヒーラント部分が非コヒーラント部分よ
りも所定量だけ大きい場合には、そのターゲットはレー
ダーによって検知され既知状態となる。この様なホワイ
トノイズを使用するシステムは米国特許第3,906,493号
に記載されている。カラーノイズ（着色雑音）を使用す
る同様なシステムは米国特許第3,668,702号に記載され
ている。ノイズ及びクラターを除去するためにスレッシ
ュホールドレベルを上下に変化させる別のレーダースレ
ッシュホールド技術が米国特許第3,701,149号に記載さ
れている。このシステムは、フィルタバンク内にサンプ
ルパルスドップラエコー帰還を格納する。これらのサン
プルは、一連のシフトレジスタ回路内にシーケンス入力
し且つそれらのスレッシュホールドに基づいてノイズ及
びクラターレベルに従って変化する平均化したスレッシ
ュホールドレベルと比較する。このノイズ及びクラター
の周波数平均値は、検知信号からノイズ及びクラターを
除去するためにスレッシュホールドサンプリングレベル
を上下に変化させることによって分離され、それはスレ
ッシュホールドより上に突出する。
これらの従来のシステムの全ては、ノイズ又はその他
の非決定的信号を送信信号と混合して信号の弁別乃至は
区別化を行なう。ノイズ及びクラターは、システム内に
無意識的に存在する信号である。それとは反対に、本発
明のレンジ制限システムは、わざと、受信信号と共に、
何ら所望の得るべき情報を有することのない決定信号を
導入して、所望のものよりも低い振幅レベルのタグから
の受信信号の検知を防止する。
の非決定的信号を送信信号と混合して信号の弁別乃至は
区別化を行なう。ノイズ及びクラターは、システム内に
無意識的に存在する信号である。それとは反対に、本発
明のレンジ制限システムは、わざと、受信信号と共に、
何ら所望の得るべき情報を有することのない決定信号を
導入して、所望のものよりも低い振幅レベルのタグから
の受信信号の検知を防止する。
信号検知及び信頼性に影響を与えるノイズは多くの発
生源から発生する。そのタイプ及び振幅が予測不可能な
システムアンテナによってピックアップされる外部的に
放射されたノイズに加えて、読取器及び増幅器のノイズ
があり、そのノイズは比較的予測可能なものではある
が、装置毎に多少異なる場合もある。更に、このシステ
ムノイズの量は、温度などの雰囲気条件と共に変化する
場合があり、従ってそれも予測不能なものとする場合が
ある。
生源から発生する。そのタイプ及び振幅が予測不可能な
システムアンテナによってピックアップされる外部的に
放射されたノイズに加えて、読取器及び増幅器のノイズ
があり、そのノイズは比較的予測可能なものではある
が、装置毎に多少異なる場合もある。更に、このシステ
ムノイズの量は、温度などの雰囲気条件と共に変化する
場合があり、従ってそれも予測不能なものとする場合が
ある。
所望の帰還信号の振幅も変化する。例えば、振幅は、
読取器とタグとの間の物理的障害物及び霧や雨や雪など
のような環境条件のみならず、タグの効率、タグとアン
テナとの配向、読取器アンテナとタグとの間の距離、送
信RFパワーと共に変化する場合がある。本発明による改
良なしでは、地理的条件及び環境条件が近いタグの間の
弁別を常に十分に弁別乃至は区別を明確に行なうことを
可能とするものではない。
読取器とタグとの間の物理的障害物及び霧や雨や雪など
のような環境条件のみならず、タグの効率、タグとアン
テナとの配向、読取器アンテナとタグとの間の距離、送
信RFパワーと共に変化する場合がある。本発明による改
良なしでは、地理的条件及び環境条件が近いタグの間の
弁別を常に十分に弁別乃至は区別を明確に行なうことを
可能とするものではない。
目 的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上
述した如き従来技術の欠点を解消し、所望の後方散乱変
調信号を効果的に検知することを可能とする高性能のレ
ンジ制限システムを提供することを目的とする。
述した如き従来技術の欠点を解消し、所望の後方散乱変
調信号を効果的に検知することを可能とする高性能のレ
ンジ制限システムを提供することを目的とする。
構 成 本発明のレンジ制限システムは、所定のスレッシュホ
ールドレベルを超える振幅を持っており且つ少なくとも
１個の他の認識可能な所定の特性を持った所望の受信信
号をその所定のスレッシュホールド振幅以下の受信信号
から区別乃至は弁別することが可能である。本システム
は、所定のスレッシュホールド振幅以上又は以下とする
ことが可能な未知の振幅である受信信号を、受信信号の
前記他の認識可能な特性から区別可能な少なくとも１個
の他の所定の特性を持った所定のスレッシュホールド振
幅の既知信号と結合させる手段を有している。この結合
手段の出力は、信号処理手段へ通過し、その信号処理手
段は、出力信号を発生し、その出力信号の他の認識可能
な特性は、受信信号が所定のスレッシュホールド振幅よ
りも高い場合にのみ受信信号によって決定され、且つ受
信信号が所定のスレッシュホールド振幅以下の場合には
既知信号によって決定される。所望の受信信号の有無
は、信号処理手段の出力信号の他の所定の特性の解析に
基づいて決定される。
ールドレベルを超える振幅を持っており且つ少なくとも
１個の他の認識可能な所定の特性を持った所望の受信信
号をその所定のスレッシュホールド振幅以下の受信信号
から区別乃至は弁別することが可能である。本システム
は、所定のスレッシュホールド振幅以上又は以下とする
ことが可能な未知の振幅である受信信号を、受信信号の
前記他の認識可能な特性から区別可能な少なくとも１個
の他の所定の特性を持った所定のスレッシュホールド振
幅の既知信号と結合させる手段を有している。この結合
手段の出力は、信号処理手段へ通過し、その信号処理手
段は、出力信号を発生し、その出力信号の他の認識可能
な特性は、受信信号が所定のスレッシュホールド振幅よ
りも高い場合にのみ受信信号によって決定され、且つ受
信信号が所定のスレッシュホールド振幅以下の場合には
既知信号によって決定される。所望の受信信号の有無
は、信号処理手段の出力信号の他の所定の特性の解析に
基づいて決定される。
上述した如く既知の決定信号を使用することは、ラン
ダム信号即ち「ノイズ」を導入する従来システムと比較
して著しい利点を有している。本発明のシステムにおけ
るタグからの帰還信号は幾分不確かなものであったとし
ても、帰還信号が比較される既知信号は不確かなもので
はなく可変なものではない。ノイズ信号と異なり、本発
明における既知信号はシステムの自然のノイズよりも十
分に大きなものとすることが可能であり、従って自然ノ
イズにおける変動はシステム感度乃至はレンジに影響を
与えることはない。更に、本発明において使用される既
知信号は、ホワイト乃至はカラーノイズの不明瞭又はラ
ンダムな特性を有するものではなく、シャープなスレッ
シュホールドを設定し且つ所望のレンジ設定がランダム
ノイズの統計的特性によって影響を受けることを防止す
ることが可能である。
ダム信号即ち「ノイズ」を導入する従来システムと比較
して著しい利点を有している。本発明のシステムにおけ
るタグからの帰還信号は幾分不確かなものであったとし
ても、帰還信号が比較される既知信号は不確かなもので
はなく可変なものではない。ノイズ信号と異なり、本発
明における既知信号はシステムの自然のノイズよりも十
分に大きなものとすることが可能であり、従って自然ノ
イズにおける変動はシステム感度乃至はレンジに影響を
与えることはない。更に、本発明において使用される既
知信号は、ホワイト乃至はカラーノイズの不明瞭又はラ
ンダムな特性を有するものではなく、シャープなスレッ
シュホールドを設定し且つ所望のレンジ設定がランダム
ノイズの統計的特性によって影響を受けることを防止す
ることが可能である。
本発明システムの別の利点は、既知信号はランダムで
はないので、RF送信パワーレベルは、スレッシュホール
ド設定基準としてランダムノイズを使用した場合よりも
一層高く維持することが可能である。このことは、帰還
信号レベルがシステム、増幅器及び環境ノイズレベルよ
りもかなり高くすることを確保している。
はないので、RF送信パワーレベルは、スレッシュホール
ド設定基準としてランダムノイズを使用した場合よりも
一層高く維持することが可能である。このことは、帰還
信号レベルがシステム、増幅器及び環境ノイズレベルよ
りもかなり高くすることを確保している。
又、既知信号は、実際のタグからの実際の帰還した後
方散乱変調信号から区別即ち弁別することを可能とする
振幅に加えて少なくとも１個の特性を有していることが
重要である。好適実施例においては、既知信号は、定常
な40kHz方形波信号であり、それはタグと読取器との間
の信号経路内のシステム内に注入される。一方、既知信
号を読取器自身に結合させることも可能である。この様
な定常の40kHz信号は、典型的に、40kHzと20kHzとの間
で交替する帰還タグ信号から容易に区別乃至は弁別する
ことが可能である。
方散乱変調信号から区別即ち弁別することを可能とする
振幅に加えて少なくとも１個の特性を有していることが
重要である。好適実施例においては、既知信号は、定常
な40kHz方形波信号であり、それはタグと読取器との間
の信号経路内のシステム内に注入される。一方、既知信
号を読取器自身に結合させることも可能である。この様
な定常の40kHz信号は、典型的に、40kHzと20kHzとの間
で交替する帰還タグ信号から容易に区別乃至は弁別する
ことが可能である。
既知信号を供給する一つのオプションは、空間中にお
いて検知されるべきタグのRFフィールドと干渉する例え
ばエキストラなタグのような特別のタグ状装置を使用す
ることである。この既知信号は、タグからの実際の帰還
後方散乱変調信号が行なうのと同様の態様でシステム内
に入る。既知信号の振幅は、付加的なタグの空間的配置
によるか、又は付加的なタグにおける変調要素に対する
ドライブを調整することによって設定することが可能で
ある。この付加的なタグからの既知信号が他の帰還タグ
信号よりも振幅が大きい場合には、システムは通常の帰
還タグの何れのものも読取らない。従って、既知信号は
不所望のタグを読取ることに対する効果的なマスクを提
供している。所望のタグは、既知信号を供給するタグを
超える信号振幅を有している。
いて検知されるべきタグのRFフィールドと干渉する例え
ばエキストラなタグのような特別のタグ状装置を使用す
ることである。この既知信号は、タグからの実際の帰還
後方散乱変調信号が行なうのと同様の態様でシステム内
に入る。既知信号の振幅は、付加的なタグの空間的配置
によるか、又は付加的なタグにおける変調要素に対する
ドライブを調整することによって設定することが可能で
ある。この付加的なタグからの既知信号が他の帰還タグ
信号よりも振幅が大きい場合には、システムは通常の帰
還タグの何れのものも読取らない。従って、既知信号は
不所望のタグを読取ることに対する効果的なマスクを提
供している。所望のタグは、既知信号を供給するタグを
超える信号振幅を有している。
直接的な結合方法が使用される場合、RFモジュールと
アンテナとの間におけるRF同軸ケーブル接続内に配置さ
れた結合装置を使用して結合させることが可能である。
振幅は、RFモジュール対アンテナRFケーブル及び変調要
素の間の結合における制御可能な減衰を使用することに
よって制御することが可能である。一方、変調要素に対
する40kHz信号ドライブを変化させることが可能であ
る。
アンテナとの間におけるRF同軸ケーブル接続内に配置さ
れた結合装置を使用して結合させることが可能である。
振幅は、RFモジュール対アンテナRFケーブル及び変調要
素の間の結合における制御可能な減衰を使用することに
よって制御することが可能である。一方、変調要素に対
する40kHz信号ドライブを変化させることが可能であ
る。
実施例 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態
様について詳細に説明する。
様について詳細に説明する。
第１図を参照すると、RF信号が、送信機／受信機10に
よって、サーキュレータ11を介してタグ13に対するアン
テナ12へ送信される。送信信号は、変調器として交互の
20kHz対40kHz信号を使用してタグ13によって後方散乱変
調される。タグからの所望情報は、20kHz及び40kHzの間
のシフト内に包含されている。タグ13からの帰還信号
は、アンテナ12によって受信され、サーキュレータ11を
介して混合器14へ供給される。送信機／受信機10からの
送信信号も混合器14から供給され、それは1988年10月６
日付けで出願され本願出願人に譲渡されている米国特許
出願第254,254号に記載される如きデコードプロセスに
おいて使用することが可能である。この帰還信号は、混
合器14からコンデンサ16及び制限用増幅器17を介してデ
コーダ18へ通過する。
よって、サーキュレータ11を介してタグ13に対するアン
テナ12へ送信される。送信信号は、変調器として交互の
20kHz対40kHz信号を使用してタグ13によって後方散乱変
調される。タグからの所望情報は、20kHz及び40kHzの間
のシフト内に包含されている。タグ13からの帰還信号
は、アンテナ12によって受信され、サーキュレータ11を
介して混合器14へ供給される。送信機／受信機10からの
送信信号も混合器14から供給され、それは1988年10月６
日付けで出願され本願出願人に譲渡されている米国特許
出願第254,254号に記載される如きデコードプロセスに
おいて使用することが可能である。この帰還信号は、混
合器14からコンデンサ16及び制限用増幅器17を介してデ
コーダ18へ通過する。
例えば、好適実施例においては40kHz方形波信号であ
る既知信号が、増幅器20内へ注入され、且つ可変減衰器
21及びコンデンサ22を介して、変調回路25内へ供給され
る。変調回路25は、例えば1KΩとすることが可能な抵抗
26、例えば68pFとすることが可能なコンデンサ27、及び
例えばヒューレットパッカードコーポレーションによっ
て製造されるNo.5082−2800ダイオードとすることが可
能なダイオード28から構成されている。変調回路25は、
サーキュレータ11とアンテナ12との間のインピーダンス
に小さな変化を発生させる。変調回路25の変調出力は、
サーキュレータ11を介して混合器14内へ供給され、且つ
デコーダ18へ供給され、その場合の効果について以下説
明する。その出力信号パワーの小さな一部は、又、アン
テナ12を介して送信される。しかしながら、この部分の
レベルは、全ての規制条件をパスするのに十分に小さな
ものである。40kHz信号の振幅は、好適には対数傾斜ポ
テンシオメータとすることが可能な可変減衰器21を使用
して調節することが可能である。
る既知信号が、増幅器20内へ注入され、且つ可変減衰器
21及びコンデンサ22を介して、変調回路25内へ供給され
る。変調回路25は、例えば1KΩとすることが可能な抵抗
26、例えば68pFとすることが可能なコンデンサ27、及び
例えばヒューレットパッカードコーポレーションによっ
て製造されるNo.5082−2800ダイオードとすることが可
能なダイオード28から構成されている。変調回路25は、
サーキュレータ11とアンテナ12との間のインピーダンス
に小さな変化を発生させる。変調回路25の変調出力は、
サーキュレータ11を介して混合器14内へ供給され、且つ
デコーダ18へ供給され、その場合の効果について以下説
明する。その出力信号パワーの小さな一部は、又、アン
テナ12を介して送信される。しかしながら、この部分の
レベルは、全ての規制条件をパスするのに十分に小さな
ものである。40kHz信号の振幅は、好適には対数傾斜ポ
テンシオメータとすることが可能な可変減衰器21を使用
して調節することが可能である。
第２図の回路は、本発明の別の実施例を示している。
第１図に示した構成要素に対する構成要素には同一の参
照番号が付してある。この実施例においては、40kHzの
既知信号が変調FET装置41内に注入される。40kHz変調RF
信号の強度は、可変減衰器42を使用して変化される。減
衰器42の出力は、サーキュレータ11とアンテナ12との間
のRFラインへ結合されている。これらの信号を結合する
ために使用することが可能なマイクロストリップ結合器
50は、好適には同軸構成を使用して良好に設計されねば
ならない。なぜならば、注入される40kHz信号のレベル
に依存して、送信機／受信機10と変調FET41の間の分離
は20乃至100dBのオーダーとすべきであるからである。
変調は、FET41のRFインピーダンスを変化させることに
よって与えられる。この実施例においても、注入された
既知の40kHz信号のほとんどがアンテナ12に到達するこ
とがなく、それは十分に米国の連邦基準内のものであ
る。抵抗43は、結合器50に対する通常の後部終端抵抗で
ある。
第１図に示した構成要素に対する構成要素には同一の参
照番号が付してある。この実施例においては、40kHzの
既知信号が変調FET装置41内に注入される。40kHz変調RF
信号の強度は、可変減衰器42を使用して変化される。減
衰器42の出力は、サーキュレータ11とアンテナ12との間
のRFラインへ結合されている。これらの信号を結合する
ために使用することが可能なマイクロストリップ結合器
50は、好適には同軸構成を使用して良好に設計されねば
ならない。なぜならば、注入される40kHz信号のレベル
に依存して、送信機／受信機10と変調FET41の間の分離
は20乃至100dBのオーダーとすべきであるからである。
変調は、FET41のRFインピーダンスを変化させることに
よって与えられる。この実施例においても、注入された
既知の40kHz信号のほとんどがアンテナ12に到達するこ
とがなく、それは十分に米国の連邦基準内のものであ
る。抵抗43は、結合器50に対する通常の後部終端抵抗で
ある。
本発明のレンジ制限システムの動作は、第３図及び第
４図のグラフと共に、第１図及び第２図を参照すること
によって最もよく理解することが可能である。代表的な
帰還タグ信号は第３図（ａ）に示してある。この信号
は、典型的に、方形波であり、20又は40kHzの何れかの
パルスを有している。第１図又は第２図の装置を使用し
て、このタグ帰還信号は第３図（ｂ）に示した注入した
既知の40kHz信号と結合される。本発明の好適実施例に
おいて、これら二つの信号は、RF検知の前に、変調RF信
号として結合される。検知器又は混合器出力は、この様
な信号をオシロスコープ上で観測した場合に、第３図及
び第４図に示した信号の様相を有している。検知前のRF
信号としてのこれらの信号の結合は、それらが線形的に
結合されることを確保する。一方、これらの信号を、検
知後及び増幅前の「ベースバンド」信号として結合する
ことも可能であるが、このことはあまり得策ではない。
なぜならば、本発明システムの好適実施例においては、
三つの並列な増幅チャンネルがあり、従って３個の注入
回路を使用せねばならないからである。更に、変調RF信
号としての結合は、スレッシュホールドの設定を、送信
RFレベルにおける変動とは実質的に独立的なものとする
利点を有している。
４図のグラフと共に、第１図及び第２図を参照すること
によって最もよく理解することが可能である。代表的な
帰還タグ信号は第３図（ａ）に示してある。この信号
は、典型的に、方形波であり、20又は40kHzの何れかの
パルスを有している。第１図又は第２図の装置を使用し
て、このタグ帰還信号は第３図（ｂ）に示した注入した
既知の40kHz信号と結合される。本発明の好適実施例に
おいて、これら二つの信号は、RF検知の前に、変調RF信
号として結合される。検知器又は混合器出力は、この様
な信号をオシロスコープ上で観測した場合に、第３図及
び第４図に示した信号の様相を有している。検知前のRF
信号としてのこれらの信号の結合は、それらが線形的に
結合されることを確保する。一方、これらの信号を、検
知後及び増幅前の「ベースバンド」信号として結合する
ことも可能であるが、このことはあまり得策ではない。
なぜならば、本発明システムの好適実施例においては、
三つの並列な増幅チャンネルがあり、従って３個の注入
回路を使用せねばならないからである。更に、変調RF信
号としての結合は、スレッシュホールドの設定を、送信
RFレベルにおける変動とは実質的に独立的なものとする
利点を有している。
当業者にとって明らかな如く、混合器14の出力の振幅
及び極性は、第１図の回路におけるか又は第２図の回路
において派生されるかということに拘らず、タグ13から
と注入した既知信号からの両方からの変調後方散乱信号
と送信機／受信機10からの混合器への基準入力との間の
相対的RF位相制御に依存している。このRF位相制御問題
を取扱う装置は、米国特許第4,075,632号及び第4,739,3
28号（本願出願人に譲渡されている）に記載されてお
り、帰還タグ信号と既知信号との間の位相制御問題は、
これらの先行特許に記載されるのと同一の態様で処理す
ることが可能であることは明らかである。
及び極性は、第１図の回路におけるか又は第２図の回路
において派生されるかということに拘らず、タグ13から
と注入した既知信号からの両方からの変調後方散乱信号
と送信機／受信機10からの混合器への基準入力との間の
相対的RF位相制御に依存している。このRF位相制御問題
を取扱う装置は、米国特許第4,075,632号及び第4,739,3
28号（本願出願人に譲渡されている）に記載されてお
り、帰還タグ信号と既知信号との間の位相制御問題は、
これらの先行特許に記載されるのと同一の態様で処理す
ることが可能であることは明らかである。
以下の説明においては、相対的位相制御問題が存在せ
ず、且つタグからの帰還RF信号と既知信号の両方が最も
望ましい位相状態にあり、従って本発明原理は、位相制
御乃至は位相操作についてふれることなしに説明するこ
とが可能であると仮定している。相対的なRF位相制御
（即ち、整相）に依存してスレッシュホールドレベルの
設定に多少の変動があり、且つ既知の注入信号に対し好
適な位相があるが、その効果は比較的小さく且つ本発明
方法の有用性を実質的に阻害するものではない。
ず、且つタグからの帰還RF信号と既知信号の両方が最も
望ましい位相状態にあり、従って本発明原理は、位相制
御乃至は位相操作についてふれることなしに説明するこ
とが可能であると仮定している。相対的なRF位相制御
（即ち、整相）に依存してスレッシュホールドレベルの
設定に多少の変動があり、且つ既知の注入信号に対し好
適な位相があるが、その効果は比較的小さく且つ本発明
方法の有用性を実質的に阻害するものではない。
第３図において、第３図（ｂ）の既知信号は、第３図
（ａ）における帰還タグ信号よりも振幅が小さい。それ
が混合器14の出力端に到達すると、これらの信号は加算
され、且つ第３図（ｃ）として表われる。これらの結合
信号は、図示した如く奇妙なパルス形状を有している。
それらは、制限用増幅器17を介して通過され、増幅器17
は第３図（ｄ）に示した如き出力信号を発生する。既知
の40kHz信号はこの例における帰還タグ信号よりも振幅
が低いので、増幅器17のスレッシュホールド振幅限界を
表わす点線51の交点においてパルスを構築する制限用増
幅器17は、出力信号を発生し、該出力信号は、第３図
（ａ）及び（ｄ）を比較することによって理解される如
く、元の帰還タグ信号の正確な区別可能な特性を有して
いる。この振幅制限型加算信号は、帰還信号上に後方散
乱変調されたタグ内にコード化された全てのデータをユ
ーザに供給する。
（ａ）における帰還タグ信号よりも振幅が小さい。それ
が混合器14の出力端に到達すると、これらの信号は加算
され、且つ第３図（ｃ）として表われる。これらの結合
信号は、図示した如く奇妙なパルス形状を有している。
それらは、制限用増幅器17を介して通過され、増幅器17
は第３図（ｄ）に示した如き出力信号を発生する。既知
の40kHz信号はこの例における帰還タグ信号よりも振幅
が低いので、増幅器17のスレッシュホールド振幅限界を
表わす点線51の交点においてパルスを構築する制限用増
幅器17は、出力信号を発生し、該出力信号は、第３図
（ａ）及び（ｄ）を比較することによって理解される如
く、元の帰還タグ信号の正確な区別可能な特性を有して
いる。この振幅制限型加算信号は、帰還信号上に後方散
乱変調されたタグ内にコード化された全てのデータをユ
ーザに供給する。
タグからの帰還信号が既知の40kHzの注入信号よりも
振幅が低い場合には、それらの結果は第４図（ａ）−
（ｄ）に示した如くになる。この小さなタグ信号は第４
図（ａ）に示してある。より大きな既知の注入した40kH
z信号は第４図（ｂ）に示してある。混合器14からの結
合信号は第４図（ｃ）に示してある。制限動作の後、増
幅器17からの信号は第４図（ｄ）に示してある。注意す
べきことであるが、この制限用増幅器は、常に、結合信
号の一層大きな振幅を再構築する。この場合、第４図
（ｄ）に再構築されている注入された40kHzの既知信号
は一層大きい。この既知信号は、タグ信号と異なるその
振幅に加えて既知の特性を有しているので、それは容易
に識別することが可能である。例えば、1988年１月28日
に出願し且つ本願出願人に譲渡されている米国特許出願
第149,609号に記載されている装置を使用して、注入信
号の規則的な単一周波数特性は、20及び40kHz周波数成
分を混合するタグ信号から容易に区別乃至は弁別するこ
とが可能である。この場合、本発明のレンジ制限回路
は、その振幅が既知の信号スレッシュホールド振幅によ
って設定される如き所望のスレッシュホールド以下であ
る不所望のタグ信号が読取られることを防止する。
振幅が低い場合には、それらの結果は第４図（ａ）−
（ｄ）に示した如くになる。この小さなタグ信号は第４
図（ａ）に示してある。より大きな既知の注入した40kH
z信号は第４図（ｂ）に示してある。混合器14からの結
合信号は第４図（ｃ）に示してある。制限動作の後、増
幅器17からの信号は第４図（ｄ）に示してある。注意す
べきことであるが、この制限用増幅器は、常に、結合信
号の一層大きな振幅を再構築する。この場合、第４図
（ｄ）に再構築されている注入された40kHzの既知信号
は一層大きい。この既知信号は、タグ信号と異なるその
振幅に加えて既知の特性を有しているので、それは容易
に識別することが可能である。例えば、1988年１月28日
に出願し且つ本願出願人に譲渡されている米国特許出願
第149,609号に記載されている装置を使用して、注入信
号の規則的な単一周波数特性は、20及び40kHz周波数成
分を混合するタグ信号から容易に区別乃至は弁別するこ
とが可能である。この場合、本発明のレンジ制限回路
は、その振幅が既知の信号スレッシュホールド振幅によ
って設定される如き所望のスレッシュホールド以下であ
る不所望のタグ信号が読取られることを防止する。
この既知信号として40kHz方形波が好適であるが、そ
の振幅以外にそれをタグ信号から区別乃至は弁別する特
性を有する任意の信号を使用することが可能である。方
形波信号は、上述した米国特許出願のデコーダに記載さ
れる装置と適合性を有している。
の振幅以外にそれをタグ信号から区別乃至は弁別する特
性を有する任意の信号を使用することが可能である。方
形波信号は、上述した米国特許出願のデコーダに記載さ
れる装置と適合性を有している。
以下、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明
したが、本発明は、これら具体例にのみ限定されるべき
ものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなし
に種々の変形が可能であることは勿論である。
したが、本発明は、これら具体例にのみ限定されるべき
ものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなし
に種々の変形が可能であることは勿論である。
第１図は本発明の好適実施例に基づいて構成されたシス
テムを示した概略図、第２図は本発明の別の好適実施例
に基づいて構成されたシステムを示した概略図、第３図
（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の好適実施例のレンジ制限
システムにおける所望信号の受信期間中における出力を
示した各説明図、第４図（ａ）乃至（ｄ）は本発明の好
適実施例のレンジ制限システムにおける所望信号の受信
がない場合の出力を示した各説明図、である。 （符号の説明） 10:送信機／受信機 11:サーキュレータ 12:アンテナ 13:タグ 14:混合器 16:コンデンサ 17:制御用増幅器 18:デコーダ 20:増幅器 21:可変減衰器 22:コンデンサ 25:変調回路
テムを示した概略図、第２図は本発明の別の好適実施例
に基づいて構成されたシステムを示した概略図、第３図
（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の好適実施例のレンジ制限
システムにおける所望信号の受信期間中における出力を
示した各説明図、第４図（ａ）乃至（ｄ）は本発明の好
適実施例のレンジ制限システムにおける所望信号の受信
がない場合の出力を示した各説明図、である。 （符号の説明） 10:送信機／受信機 11:サーキュレータ 12:アンテナ 13:タグ 14:混合器 16:コンデンサ 17:制御用増幅器 18:デコーダ 20:増幅器 21:可変減衰器 22:コンデンサ 25:変調回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド エイ．エクハード アメリカ合衆国，ニュー メキシコ 87120，アルバカーキー，アルベルタ レーン ノースウエスト 4908 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 13/74 - 13/79 G01S 7/292
Claims (18)
- 【請求項１】所定のスレッシュホールドレベル以上の振
幅を持つと共に少なくとももう一つ別の認識可能な所定
の特性を持った所望の受信信号を前記所定スレッシュホ
ールド振幅未満のその他の受信信号から区別するレンジ
制限システムにおいて、前記所定のスレッシュホールド
振幅以上又は以下の未知振幅の受信信号を前記受信信号
の前記少なくとももう一つ別の認識可能な所定の特性か
ら区別することが可能な少なくとももう一つ別の認識可
能な所定の特性を持った前記所定振幅の既知信号と結合
させる手段、入力として前記結合した信号を受け且つ前
記受信信号が前記所定のスレッシュホールド振幅以上で
ある場合にのみ前記受信信号によって決定され一方前記
受信信号が前記所定スレッシュホールド振幅未満である
場合には前記既知信号によって決定される少なくともも
う一つ別の認識可能な所定の特性を持った出力信号を発
生する信号処理手段、を有しており、前記所望の受信信
号の有無が前記信号処理手段の前記出力信号の前記少な
くとももう一つ別の認識可能な所定の特性の解析に基づ
いて決定することが可能であることを特徴とするレンジ
制限システム。 - 【請求項２】特許請求の範蹄第１項において、前記所望
の受信信号の前記少なくとももう一つ別の認識可能な所
定の特性が時間に関係した特徴に基づいて前記既知信号
の前記その他の特性から区別可能であることを特徴とす
るレンジ制限システム。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項において、前記時間
に関係した特徴が周波数差であることを特徴とするレン
ジ制限システム。 - 【請求項４】特許請求の範朗第２項において、前記時間
に関係した特徴が位相差であることを特徴とするレンジ
制限システム。 - 【請求項５】特許請求の範組第１項において、前記信号
処理手段が制限用増幅器であることを特徴とするレンジ
制限システム。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項において、前記信号
処理手段が電圧比較器であることを特徴とするレンジ制
限システム。 - 【請求項７】特許請求の範囲第１項において、前記信号
処理手段が電圧比較器と結合した制限用増幅器であるこ
とを特徴とするレンジ制限システム。 - 【請求項８】特許請求の範囲第１項において、前記結合
手段がRF結合器であることを特徴とするレンジ制限シス
テム。 - 【請求項９】所定のスレッシュホールドレベル以上の振
幅を持っており且つ少なくとももう一つ別の認識可能な
所定の特性を持った所望の受信信号を前記所定のスレッ
シュホールド振幅未満の他の受信信号から区別するレン
ジ制限システムにおいて、前記受信信号の前記少なくと
ももう一つ別の認識可能な所定の特性から区別可能な少
なくとももう一つ別の認識可能な所定の特性を持った前
記所定のスレッシュホールド振幅の既知信号を供給する
手段、前記所定のスレッシュホールド振幅以上又は以下
とすることが可能な未知の振幅の前記受信信号を前記既
知信号と結合させる手段、前記受信信号が前記所定のス
レッシュホールド振幅以上である場合にのみ前記受信信
号によって決定され一方前記受信信号が前記所定のスレ
ッシュホールド振幅以下である場合に前記既知信号によ
って決定される少なくとももう一つ別の認識可能な所定
の特性を持った出力信号を発生し前記結合した信号を入
力として受ける信号処理手段、を有しており、前記所望
の受信信号の有無を前記信号処理手段の出力信号の前記
少なくとももう一つ別の認識可能な所定の特性の解析に
基づいて決定することが可能であることを特徴とするレ
ンジ制限システム。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第９項において、前記所
望の受信信号が変調型後方散乱体によって供給されるこ
とを特徴とするレンジ制限システム。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第10項において、前記既
知信号が付加的な変調型後方散乱体によって供給される
ことを特徴とするレンジ制限システム。 - 【請求項１２】特許請求の範朗第10項において、前記不
所望の信号が前記所望の受信信号を供給するのと同一の
一般的なタイプの付加的な変調型後方散乱体によって供
給されることを特徴とするレンジ制限システム。 - 【請求項１３】所定のスレッシュホールドレベル以上の
振幅を持っており且つ少なくとももう一つ別の認識可能
な所定の特性を持った所望の受信信号を前記所定のスレ
ッシュホールド振幅以下の他の受信信号から区別するレ
ンジ制限システムにおいて、前記所定のスレッシュホー
ルド振幅以上か又は以下とすることが可能な未知の振幅
の前記受信信号を前記受信信号の前記少なくとももう一
つ別の認識可能な所定の特性から区別することが可能な
少なくとももう一つ別の認識可能な所定の特性を持った
前記所定の振幅の既知信号と結合する手段が設けられて
おり、前記結合した信号を入力として受け且つ前記受信
信号が前記所定のスレッシュホールド振幅以上である場
合にのみ前記受信信号によって決定され一方前記受信信
号が前記所定のスレッシュホールド振幅以下である場合
には前記既知信号によって決定される少なくとももう一
つ別の認識可能な所定の特性を持った出力信号を発生す
る信号処理手段が設けられており、前記所望信号の有無
は前記信号処理手段の前記出力信号の前記少なくともも
う一つ別の認識可能な所定の特性の解析に基づいて決定
することが可能であり、前記少なくとももう一つ別の認
識可能な所定の特性に基づいて前記所望信号及び既知信
号の間を区別することにより前記信号処理手段の出力か
ら所望の受信信号が存在することを決定する手段が設け
られていることを特徴とするレンジ制限システム。 - 【請求項１４】特許請求の範朗第13項において、前記所
望の受信信号の前記少なくとももう一つ別の認識可能な
所定の特性が時間に関係した特徴に基づいて前記既知信
号の前記他の特性から区別可能であることを特徴とする
レンジ制限システム。 - 【請求項１５】特許請求の範歯第14項において、前記信
号が存在することを決定する手段が周波数検知回路であ
ることを特徴とするレンジ制限システム。 - 【請求項１６】所定のスレッシュホールドレベルを超え
る振幅を持っており且つ少なくとももう一つ別の認識可
能な所定の特性を持った所望の受信信号を前記所定のス
レッシュホールド振幅以下の他の受信信号から区別する
レンジ制限システムにおいて、それより上の信号を受取
ることが所望されるスレッシュホールド振幅として選択
される振幅を持った既知信号を供給する手段が設けられ
ており、前記既知信号は前記所望の受信信号から区別可
能な少なくももう一つ別の認識可能な所定の特性を持っ
ており、前記所定のスレッシュホールド振幅より上又は
それより下とすることが可能な未知の振幅の受信信号を
前記受信信号の前記少なくとももう一つ別の認識可能な
所定の特性から区別可能な少なくとももう一つ別の認識
可能な所定の特性を持った前記所定振幅の既知信号と結
合させる手段が設けられており、入力として前記結合し
た信号を受け且つ前記受信信号が前記所定のスレッシュ
ホールド振幅を超えている場合にのみ前記受信信号によ
って決定され一方前記受信信号が前記所定のスレッシュ
ホールド振幅よりも低い場合には前記既知信号によって
決定される少なくとももう一つ別の認識可能な所定の特
性を持った出力信号を発生する信号処理手段が設けられ
ており、前記所望の受信信号の有無が前記信号処理手段
の前記出力信号の前記少なくとももう一つ別の認識可能
な所定の特性の解析に基づいて決定することが可能であ
ることを特徴とするレンジ制限システム。 - 【請求項１７】特許請求の範囲第16項において、前記既
知信号を供給する手段が後方散乱変調器であり、その所
定のスレッシュホールド振幅はそれが前記結合手段に結
合される範囲によって決定されるものであることを特徴
とするレンジ制限システム。 - 【請求項１８】特許請求の範紺第16項において、前記既
知信号を供給する手段が、後方散乱変調器であり、その
所定のスレッシュホールド振幅は変調深さによって決定
されることを特徴とするレンジ制限システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US312617 | 1989-02-17 | ||
| US07/312,617 US4999636A (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Range limiting system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361882A JPH0361882A (ja) | 1991-03-18 |
| JP2878757B2 true JP2878757B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=23212266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2034011A Expired - Lifetime JP2878757B2 (ja) | 1989-02-17 | 1990-02-16 | レンジ制限システム |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4999636A (ja) |
| EP (1) | EP0382969B1 (ja) |
| JP (1) | JP2878757B2 (ja) |
| KR (1) | KR0144571B1 (ja) |
| AU (1) | AU619431B2 (ja) |
| CA (1) | CA2006803C (ja) |
| DE (1) | DE68925416T2 (ja) |
| ES (1) | ES2083974T3 (ja) |
| HK (1) | HK106296A (ja) |
| IL (1) | IL92745A (ja) |
| NO (1) | NO176897C (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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