JP3198949B2 - レーダ信号処理方法およびその方法を用いたレーダ装置 - Google Patents
レーダ信号処理方法およびその方法を用いたレーダ装置Info
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Description
れるレーダ装置に係り、対象物の相対距離及び相対速度
を計測することができるレーダ信号処理方法およびその
方法を用いたレーダ装置に関するものである。
る目標の距離が数m〜200m程度の範囲であり、この
ような近距離目標に容易に対処できるFM―CW(Fr
equency Modulation − Cont
inuous Wave)方式を用いることが多い。以
下従来の技術を“Coherent Radar Pe
rformanceEstimation”James
A.Scheer and JamesL.Kurt
z,1993 ARTECH HOUSE,INC.お
よび特開平7ー20233号公報に基づいて説明する。
r Performance Estimation”
に示された従来のレーダ装置の基本構成を示すブロック
図である。1はレーダ装置、2はコントロール部、3は
変調波形発生部、4は送信部、5は送信アンテナ、6は
目標、7は受信アンテナ、8は受信部、9は信号処理
部、10は表示部、である。
波数を示したものであり、図において、11aは送信信
号、12aは受信信号、13aはビート信号である。
トルを示したものであり、14aは変調周波数上昇期間
の周波数スペクトル、15aは変調周波数下降期間の周
波数スペクトルである。
あり、16はビート信号の実数部、17はビート信号の
虚数部である。
原理を説明する。FM―CW方式では、その名の通り周
波数変調をかけた連続波を用いる。図5において、レー
ダ装置1内にあるコントロール部2からの制御により、
変調波形発生部3で生成された変調周波数上昇期間Tu
pと変調周波数下降期間Tdnから成る変調波形は送信
部へ入力され、送信部4でいわゆるVCO(Volta
ge Controlled Oscillator)
などによって図6に示す周波数の送信信号11aとな
り、送信アンテナ5を介して空中へ放射される。放射さ
れた送信信号11aは、レーダ装置1から相対距離Rに
存在し、相対速度Vで移動している目標6で反射し、相
対距離Rに応じた時間遅れτと相対速度Vに応じたドッ
プラー周波数分Fvだけシフトした図6に示す周波数の
受信信号12aとして、受信アンテナ7を介して受信部
8へ入力される。受信部8は受信信号12aと同時に送
信信号11aを入力し、いわゆるミキサーなどを用いて
送信信号11aと受信信号12aの周波数差が周波数と
して現れる図6に示す周波数のビート信号13aを生成
する。変調周波数上昇期間のビート信号Sup(t)は
式(1)で、変調周波数下降期間のビート信号Sdn
(t)は式(2)で表される。
ばFFT(Fast Fourier Transfo
rm)などによる周波数スペクトル解析を行ない、図7
の変調周波数上昇期間の周波数スペクトル14aと変調
周波数下降期間の周波数スペクトル15aを求める。次
に、各スペクトルについて、例えばピーク(ある周波数
のスペクトルの大きさが周囲のスペクトルの大きさより
大きい部分)から、式(3)の変調周波数上昇期間のビ
ート周波数Fupと式(4)の変調周波数下降期間のビ
ート周波数Fdnを求める。求めたFupとFdnか
ら、式(5),(6)の演算を行なうことで距離周波数
Frと速度周波数Fvを求め、さらにその値から、目標
の相対距離Rと相対速度Vを、それぞれ式(7),
(8)で求める。
部10へ送られて表示される。
周波数上昇期間のビート周波数Fupと変調周波数下降
期間のビート周波数Fdnは、正(+)の値だけでなく
負(−)の値にもなる。このような周波数を解析するた
めには、式(1),(2)について、図8に示す実数部
16と虚数部17の2つの信号が必要となる。この2つ
の信号を得るための受信部8としては、図9に示す受信
部8が公知となっている。
性結合器、20a、20bは分配回路、21a、21b
はミキサー、22は移相回路であり、他の構成要素は図
5で示したものと同等である。
部3で生成された変調波形は送信部4へ入力され、送信
部4内のいわゆるVCOによる発振回路18によって送
信信号となり、方向性結合器19へ入力される。方向性
結合器19は、入力された送信信号を送信アンテナ5と
受信部8へ出力する。送信アンテナ5へ入力された送信
信号は空中へ放射され、目標で反射した後に受信アンテ
ナ7を介して受信部8へ入力される。
された送信信号を分配回路20aで二分して出力する。
同様に、受信アンテナ7からの受信信号も分配回路20
bで二分して出力する。分配回路20aの一方の送信信
号と分配回路20bの一方の受信信号はミキサー21a
でビート信号に変換され、式(1),(2)の実数部に
対応する信号となる。分配回路20aのもう一方の送信
信号は、移相回路22でπ/2ラジアンだけ位相がシフ
トされた後に、分配回路20bのもう一方の受信信号と
ミキサー21bでビート信号に変換され、式(1),
(2)の虚数部に対応する信号となる。信号処理部は、
上記のビート信号の実数部と虚数部を入力して解析する
ことで、式(3),(4)の周波数を求めることができ
る。
多いために、いくつかの問題点がある。これに対処する
ため、第2の従来例として例えば特開平7−20233
に開示されている図10に示す第2の受信部がある。
その他の構成要素は図9で示したものと同等である。
号の周波数を示したもので、各要素は上記の図6で示し
たものと同等である。
スペクトルを示したもので、24は実数部と虚数部のビ
ート信号によって求められた周波数スペクトル、25は
実数部のみのビート信号によって求められた周波数スペ
クトルである。
波数スペクトルを示したもので、26aは周波数無変調
期間の周波数スペクトルであり、その他の14b、15
bは上記の図7の14a、15aで示したものと同等で
ある。
て、上記の従来例と同様に第2の受信部23で、図11
に示す周波数の送信信号11bと受信信号12bにより
ビート信号13bが生成され信号処理部へ出力する。
ビート信号Scw(t)は式(9)で表される。
からの送信信号と受信アンテナ7からの受信信号を入力
し、ミキサー21aによって式(1),(2),(9)
の実数部に対応する信号だけが生成されるため、周波数
スペクトル解析を行なっても、周波数の大きさしか求め
ることができない。なぜなら、例えば図12に示すよう
に、単一の周波数の実数部と虚数部のビート信号によっ
て求められた周波数スペクトル24では、ピークは1つ
だけ存在するが、実数部のみのビート信号からFFTに
よって求めた周波数スペクトル25は、周波数0を対称
に正と負の両方に同じ形状(ピーク)となる。このた
め、周波数の大きさは求められるが、正負の符号を求め
ることはできず、図11で示す周波数のビート信号13
bとなり、図13に示す変調周波数上昇期間の周波数ス
ペクトル14b、変調周波数下降期間の周波数スペクト
ル15b、周波数無変調期間の周波数スペクトル26a
のピークから求めた変調周波数上昇期間のビート周波数
Fup、変調周波数下降期間のビート周波数Fdn、周
波数無変調期間のビート周波数Fcwはそれぞれ、式
(11),(12),(13)で表される大きさだけが
得られ正の値となる。
の条件が成立しているという仮定に基づくなら、
Fvが求められる。
処理手順に従って各目標の相対距離、相対速度を求め
る。
ート信号の周波数スペクトルより、例えばあるしきい値
以上のピークを目標候補として検出し、それぞれの周波
数Fup(i){i=1,2,…,I}を求める。
ついて、あるしきい値以上のピークを目標候補として検
出し、それぞれの周波数Fdn(j){j=1,2,
…,J}を求める。
いて、あるしきい値以上のピークを目標候補として検出
し、それぞれの周波数Fcw(k){k=1,2,…,
K}を求める。
出した目標候補のスペクトルの周波数Fup(i){i
=1,2,…,I}とFdn(j){j=1,2,…,
J}の全ての組合わせについて、式(17),(18)
をもとに、距離周波数Fr(i,j)と速度周波数Fv
(i,j)を式(19),(20)で求める。
周波数Fcw(k){k=1,2,…,K}と、ST4
で求めたFv(i,j)を比較し、Fcw(l)=Fv
(m,n)となるFup(m)とFdn(n)を正しい
組合わせとして選択する。
up(m)とFdn(n)から式(19),(20)に
よって求められているFr(m,n)とFv(m,n)
を用いて、式(21),(22)により相対距離Rmn
および相対速度Vmnを求める。
よる結果の出力を回避できる。
た従来のレーダ装置で、図13のように式(14),
(15),(16)の条件が成立している場合には、F
r,Fv共に正確な周波数が求められる。しかしなが
ら、実際には式(14),(15),(16)の条件が
成立しない場合がある。例えば図15では、目標の相対
速度が大きいために、本来負の領域にある変調周波数上
昇期間の周波数スペクトル14cが正の領域に折り返さ
れたスペクトル14dとして求められるため、式(1
7),(18)ではFrおよびFvを正確に求めること
はできなかった。
なされたもので、FM―CW方式のビート信号の実数部
に対応する信号だけで、正確な相対距離と相対速度を測
定可能なレーダ信号処理方法およびその方法を用いたレ
ーダ装置を得ることを目的とする。
レーダ信号処理方法は、変調周波数上昇期間と変調周波
数下降期間と周波数無変調期間を有する周波数変調され
た連続波の送信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間
と変調周波数下降期間と周波数無変調期間それぞれのビ
ート信号の実数部を用い、目標の相対距離および相対速
度を求めるレーダ信号処理方法であって、上記変調周波
数上昇期間のビート周波数と上記変調周波数下降期間の
ビート周波数の組合わせについて周波数和および周波数
差の絶対値をもとめるステップと、上記周波数無変調期
間のビート周波数と等しい上記周波数和または周波数差
の絶対値となる変調周波数上昇期間のビート周波数と変
調周波数下降期間のビート周波数の組合わせを選択する
ステップと、上記選択した変調周波数上昇期間のビート
周波数と変調周波数下降期間のビート周波数の組合わせ
で、上記周波数無変調期間のビート周波数と異なる上記
周波数和を距離周波数、かつ上記周波数差の絶対値を速
度周波数の絶対値、あるいは、上記周波数無変調期間の
ビート周波数と等しい上記周波数和を速度周波数の絶対
値、かつ上記周波数差の絶対値を距離周波数、または、
上記周波数無変調期間のビート周波数と異なる上記周波
数差の絶対値を距離周波数、かつ上記周波数和を速度周
波数の絶対値、あるいは、上記周波数無変調期間のビー
ト周波数と等しい上記周波数差の絶対値を速度周波数の
絶対値、かつ上記周波数和を距離周波数とするステップ
と、上記選択した組合わせの変調周波数上昇期間のビー
ト周波数と変調周波数下降期間のビート周波数を比較
し、変調周波数上昇期間のビート周波数が変調周波数下
降期間のビート周波数より小さい場合は上記速度周波数
の符号を正、変調周波数上昇期間のビート周波数が変調
周波数下降期間のビート周波数より小さくない場合は上
記速度周波数の符号を負と決定するステップと、上記ス
テップで得られた距離周波数と速度周波数に基づいて目
標の相対距離および相対速度を求めるステップと、を備
えたことを特徴とするものである。
法は、変調周波数上昇期間と変調周波数下降期間と周波
数無変調期間を有する周波数変調された連続波の送信信
号と受信信号間の変調周波数上昇期間と変調周波数下降
期間と周波数無変調期間それぞれのビート信号の実数部
を用い、相対距離あるいは相対速度が変化する目標の相
対距離および相対速度を求めるレーダ信号処理方法であ
って、上記変調周波数上昇期間のビート周波数と上記変
調周波数下降期間のビート周波数の組合わせについて周
波数和および周波数差の絶対値をもとめるステップと、
上記目標の相対距離あるいは相対速度が変化することに
起因して上記周波数和または周波数差の絶対値に含まれ
る第1の誤差と上記周波数無変調期間のビート周波数に
含まれる第2の誤差に基づきあらかじめ設定された値に
対して、上記周波数無変調期間のビート周波数との差の
絶対値が上記あらかじめ設定された値より小さい上記周
波数和または周波数差の絶対値となる変調周波数上昇期
間のビート周波数と変調周波数下降期間のビート周波数
の組合わせを選択するステップと、上記選択した変調周
波数上昇期間のビート周波数と変調周波数下降期間のビ
ート周波数の組合わせで、上記周波数無変調期間のビー
ト周波数との差の絶対値が上記あらかじめ設定された値
より小さくならない上記周波数和を距離周波数、かつ上
記周波数差の絶対値を速度周波数の絶対値、あるいは、
上記周波数無変調期間のビート周波数との差の絶対値が
上記あらかじめ設定された値より小さい上記周波数和を
速度周波数の絶対値、かつ上記周波数差の絶対値を距離
周波数、または、上記周波数無変調期間のビート周波数
との差の絶対値が上記あらかじめ設定された値より小さ
くならない上記周波数差の絶対値を距離周波数、かつ上
記周波数和を速度周波数の絶対値、あるいは、上記周波
数無変調期間のビート周波数との差の絶対値が上記あら
かじめ設定された値より小さい上記周波数差の絶対値を
速度周波数の絶対値、かつ上記周波数和を距離周波数と
するステップと、上記選択した組合わせの変調周波数上
昇期間のビート周波数と変調周波数下降期間のビート周
波数を比較し、変調周波数上昇期間のビート周波数が変
調周波数下降期間のビート周波数より小さい場合は上記
速度周波数の符号を正、変調周波数上昇期間のビート周
波数が変調周波数下降期間のビート周波数より小さくな
い場合は上記速度周波数の符号を負と決定するステップ
と、上記ステップで得られた距離周波数と速度周波数に
基づいて目標の相対距離および相対速度を求めるステッ
プと、を備えたことを特徴とするものである。
調周波数上昇期間と変調周波数下降期間と周波数無変調
期間を有する周波数変調された連続波を送信信号とし、
この送信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間と変調
周波数下降期間と周波数無変調期間それぞれのビート信
号の実数部を出力する受信部と、上記受信部から入力さ
れる上記それぞれのビート信号の実数部を用い、請求項
1記載のレーダ信号処理方法を実行可能な演算手段を有
し、目標の相対距離および相対速度を求める信号処理部
とを備えたものである。
調周波数上昇期間と変調周波数下降期間と周波数無変調
期間を有する周波数変調された連続波を送信信号とし、
この送信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間と変調
周波数下降期間と周波数無変調期間それぞれのビート信
号の実数部を出力する受信部と、上記受信部から入力さ
れる上記それぞれのビート信号の実数部を用い、請求項
2記載のレーダ信号処理方法を実行可能な演算手段を有
し、相対距離あるいは相対速度が変化する目標の相対距
離および相対速度を求める信号処理部とを備えたもので
ある。
る。まず、原理について説明する。上記従来例で示した
ように、相対距離Rにある相対速度Vの目標について、
周波数上昇期間、周波数下降期間、および周波数無変調
期間それぞれにおいて、ビート信号の実数部だけが得ら
れる場合であり、各期間のビート信号の周波数は式(1
1),(12),(13)で表されるものとする。ここ
で、様々な条件の場合のFupとFdnによる加算およ
び減算結果について、FvをFv’>0によって表す
と、式(25)〜(28),(31)〜(34)とな
り、|Fr|>|Fv|の場合と|Fr|<|Fv|の
場合で結果が異なるため、加算結果と減算結果のどちら
が距離周波数Frおよび速度周波数Fv(Fv’)に対
応するのかが曖昧であることが分かる。
〜(34)によれば、(Fup+Fdn)/2か|Fu
p−Fdn|/2のどちらか一方が、式(13)で表さ
れる周波数無変調期間のビート信号の周波数Fcwに等
しいことから、Fcwと比較して同じ値の方をFvとし
て判別できる。ただし、このFvは(Fup+Fdn)
/2か|Fup−Fdn|/2のどちらか一方の値であ
り、必ず正である。そこで、Fvの符号を判定するため
に、FupとFdnについてみると、式(11),(1
2)から分かるように、Fup>FdnであればFv<
0で、Fup<FdnであればFv>0で、Fup=F
dnであればFv=0となる。また、上記のFcwとの
比較で異なった方の値はFrであり、これもまた(Fu
p+Fdn)/2か|Fup−Fdn|/2のどちらか
一方の値であり、必ず正である。レーダでは相対距離R
は必ずR>0であり、Fr>0として求められる。
が得られる場合においても、Fup,Fdn,Fcwか
ら相対距離R、相対速度Vを求められる。
の形態1のレーダ信号処理方法を示すフローチャート図
である。この処理方法を図に基づいて説明する。
では、変調周波数上昇期間のビート信号の周波数スペク
トルより、例えばあるしきい値以上のピークを目標候補
として検出する。ST2では、変調周波数下降期間のビ
ート信号の周波数スペクトルより、例えばあるしきい値
以上のピークを目標候補として検出する。ST3では、
周波数無変調期間のビート信号の周波数スペクトルよ
り、例えばあるしきい値以上のピークを目標候補として
検出する。
出した目標候補のスペクトルの周波数Fup(i){i
=1,2,…,I}とFdn(j){j=1,2,…,
J}の全ての組合わせについて、上記の原理に従い、周
波数和Fsum(i,j)と周波数差Fdif(i,
j)を式(35),(36)で求める。
周波数Fcw(k){k=1,2,…,K}と、ST7
で求めたFsum(i,j)およびFdif(i,j)
を比較し、Fcw(l)=Fsum(m,n)あるいは
Fcw(l)=Fdif(m,n)となるFup(m)
とFdn(n)を正しい組合わせとして選択する。
(m,n)と等しいかどうかを判定し、等しければST
10へ、等しくなければST11へすすむ。
=Fdif(m,n)としてST12へすすむ。
(n)の大きさを比較し、Fup(m)≧Fdn(n)
であればST13へ、Fup(m)<Fdn(n)であ
ればST14へすすむ。
=−Fsum(m,n)としてST6へすすむ。
=Fsum(m,n)としてST6へすすむ。
(m,n)=Fsum(m,n)としてST15へすす
む。
(n)の大きさを比較し、Fup(m)≧Fdn(n)
であればST16へ、Fup(m)<Fdn(n)であ
ればST17へすすむ。
=−Fdif(m,n)としてST6へすすむ。
=Fdif(m,n)としてST6へすすむ。
Fr(m,n),Fv(m,n)から、式(21),
(22)により相対距離Rmnと相対速度Vmnを求め
る。
について図を参照して説明する。まず、原理について説
明する。上記の実施の形態1で示したように、相対距離
Rにある相対速度Vの目標について、周波数上昇期間、
周波数下降期間、および周波数無変調期間それぞれにお
いて、ビート信号の実数部だけが得られる場合であり、
各期間のビート信号の周波数は式(11),(12),
(13)で表されるものとする。
下降期間、波数無変調期間、の各期間において、ビート
信号の発生源である目標の相対距離Rあるいは相対速度
Vが変化する場合がある。このとき、式(35),(3
6)で求めた速度周波数に対応するFsum(i,j)
あるいはFdif(i,j)には、ある誤差E1が含ま
れている。また、式(13)で表されるFcwにも誤差
E2が含まれる。2つの誤差はレーダ諸元や観測条件で
決まり、|E1−E2|<εとなるある値εが存在す
る。
施の形態2のレーダ信号処理方法を示すフローチャート
図である。この処理方法を図に基づいて説明する。
形態1と同じである。
候補の周波数Fcw(k){k=1,2,…,K}と、
ST7で求めたFsum(i,j)およびFdif
(i,j)とを比較する際に上記の原理に従って誤差ε
を考慮し、|Fcw(l)−Fsum(m,n)|<ε
あるいは|Fcw(l)−Fdif(m,n)|<εと
なるFup(m)とFdn(n)を正しい組合わせとし
て選択し、ST19へすすむ。
(m,n)|<εであるかどうかを判定し、成立してい
ればST10へ、成立していなければST11へすす
む。
は、上記実施の形態1と同じである。
について図を参照して説明する。図3はこの発明の実施
の形態3であるレーダ装置の構成図である。図におい
て、27は第2の信号処理部、28はA/D(Anal
og toDigital)変換器、29は計算機であ
り、その他の構成要素は、上記の従来例の図5で示した
ものと同等である。
おいて、上記従来例と同様に、第2の受信部23が、相
対距離Rにある相対速度Vの目標について、周波数上昇
期間、周波数下降期間、および周波数無変調期間それぞ
れにおいて、ビート信号の実数部だけを第2の信号処理
部27へ出力する。
8と計算機29を有する。
入力したアナログ量のビート信号を量子化して計算機2
9へ出力する。計算機29は、ディタル演算処理機能を
備え各種の数値計算や、繰り返しや判定などの制御処理
が可能なように構成され、入力された実数部のみのビー
ト信号に対して、例えばFFTなどにより、各期間の周
波数スペクトルを求めたうえで、上記の実施の形態1の
図1で示した処理手順に従って作成されたプログラムに
よって目標の相対距離と相対速度を求め、表示部10へ
出力する。また、表示部10では上記目標の相対距離と
相対速度を数値等で表示する。
について図を参照して説明する。図4はこの発明の実施
の形態4であるレーダ装置の構成図である。図におい
て、30は第3の信号処理部、31は第2の計算機であ
り、その他の構成要素は、上記の実施の形態3の図3で
示したものと同等である。
おいて、上記の実施の形態3と同様に、第2の受信部2
3が、相対距離Rにある相対速度Vの目標について、周
波数上昇期間、周波数下降期間、および周波数無変調期
間それぞれにおいて、ビート信号の実数部だけを第3の
信号処理部30へ出力する。
8と第2の計算機31を有する。
入力したアナログ量のビート信号を量子化して第2の計
算機31へ出力する。第2の計算機31は、ディタル演
算処理機能を備え各種の数値計算や、繰り返しや判定な
どの制御処理が可能なように構成され、入力された実数
部のみのビート信号に対して、例えばFFTなどによ
り、各期間の周波数スペクトルを求めたうえで、上記の
発明の実施の形態2の図2で示した処理手順に従って作
成されたプログラムによって目標の相対距離と相対速度
を求め、表示部10へ出力する。また、表示部10では
上記目標の相対距離と相対速度を数値等で表示する。
法によれば、変調周波数上昇期間と変調周波数下降期間
と周波数無変調期間を有する周波数変調された連続波の
送信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間と変調周波
数下降期間と周波数無変調期間それぞれのビート信号の
実数部を用い、目標の相対距離と相対速度の大きさの関
係に関わらず目標の相対距離と相対速度を求められるの
で、正確な目標の相対距離と相対速度を求められる範囲
を広くできる効果がある。
によれば、変調周波数上昇期間と変調周波数下降期間と
周波数無変調期間を有する周波数変調された連続波の送
信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間と変調周波数
下降期間と周波数無変調期間それぞれのビート信号の実
数部を用い、目標変動によるビート周波数の誤差を考慮
するようにしたので、観測中に変動する目標についても
解を求めることができ、観測中に変動する目標の相対距
離と相対速度を求めることができる効果がある。
ば、変調周波数上昇期間と変調周波数下降期間と周波数
無変調期間を有する周波数変調された連続波を送信信号
とし、この送信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間
と変調周波数下降期間と周波数無変調期間それぞれのビ
ート信号の実数部を出力する受信部と、上記受信部から
入力される上記それぞれのビート信号の実数部を用い、
請求項1記載のレーダ信号処理方法を実行可能な演算手
段を有し、目標の相対距離および相対速度を求める信号
処理部とを備えて構成したので、目標の相対距離と相対
速度の大きさの関係に関わらず目標の相対距離と相対速
度を求められ、広い範囲で正確な目標の相対距離と相対
速度を求めることができる効果がある。
ば、変調周波数上昇期間と変調周波数下降期間と周波数
無変調期間を有する周波数変調された連続波を送信信号
とし、この送信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間
と変調周波数下降期間と周波数無変調期間それぞれのビ
ート信号の実数部を出力する受信部と、上記受信部から
入力される上記それぞれのビート信号の実数部を用い、
請求項2記載のレーダ信号処理方法を実行可能な演算手
段を有し、相対距離あるいは相対速度が変化する目標の
相対距離および相対速度を求める信号処理部とを備えて
構成したので、観測中に変動する目標についてもその相
対距離と相対速度を求めることができる効果がある。
法を示すフローチャート図である。
法を示すフローチャート図である。
構成図である。
構成図である。
トルを示す図である。
成図である。
ある。
ある。
数スペクトルを示す図である。
を求めるレーダ信号処理方法を示すフローチャート図で
ある。
数スペクトルを示す図である。
生部、4 送信部、5 送信アンテナ、6 目標、7
受信アンテナ、8 受信部、9 信号処理部、10 表
示部、11 送信信号、12 受信信号、13 ビート
信号、14 変調周波数上昇期間の周波数スペクトル、
15 変調周波数下降期間の周波数スペクトル、16
ビート信号の実数部、17 ビート信号の虚数部、18
発振回路、19 方向性結合器、20 分配回路、2
1 ミキサー、22 移相回路、23 第2の受信部、
24 実数部と虚数部のビート信号によって求められた
周波数スペクトル、25 実数部のみのビート信号によ
って求められた周波数スペクトル、26 周波数無変調
期間の周波数スペクトル、27 第2の信号処理部、2
8 A/D変換器、29 計算機、30 第3の信号処
理部、31 第2の計算機。
Claims (4)
- 【請求項1】 変調周波数上昇期間と変調周波数下降期
間と周波数無変調期間を有する周波数変調された連続波
の送信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間と変調周
波数下降期間と周波数無変調期間それぞれのビート信号
の実数部を用い、目標の相対距離および相対速度を求め
るレーダ信号処理方法であって、 上記変調周波数上昇期間のビート周波数と上記変調周波
数下降期間のビート周波数の組合わせについて周波数和
および周波数差の絶対値をもとめるステップと、 上記周波数無変調期間のビート周波数と等しい上記周波
数和または周波数差の絶対値となる変調周波数上昇期間
のビート周波数と変調周波数下降期間のビート周波数の
組合わせを選択するステップと、 上記選択した変調周波数上昇期間のビート周波数と変調
周波数下降期間のビート周波数の組合わせで、上記周波
数無変調期間のビート周波数と異なる上記周波数和を距
離周波数、かつ上記周波数差の絶対値を速度周波数の絶
対値、あるいは、上記周波数無変調期間のビート周波数
と等しい上記周波数和を速度周波数の絶対値、かつ上記
周波数差の絶対値を距離周波数、または、上記周波数無
変調期間のビート周波数と異なる上記周波数差の絶対値
を距離周波数、かつ上記周波数和を速度周波数の絶対
値、あるいは、上記周波数無変調期間のビート周波数と
等しい上記周波数差の絶対値を速度周波数の絶対値、か
つ上記周波数和を距離周波数とするステップと、 上記選択した組合わせの変調周波数上昇期間のビート周
波数と変調周波数下降期間のビート周波数を比較し、変
調周波数上昇期間のビート周波数が変調周波数下降期間
のビート周波数より小さい場合は上記速度周波数の符号
を正、変調周波数上昇期間のビート周波数が変調周波数
下降期間のビート周波数より小さくない場合は上記速度
周波数の符号を負と決定するステップと、 上記ステップで得られた距離周波数と速度周波数に基づ
いて目標の相対距離および相対速度を求めるステップ
と、 を備えたことを特徴とするレーダ信号処理方法。 - 【請求項2】 変調周波数上昇期間と変調周波数下降期
間と周波数無変調期間を有する周波数変調された連続波
の送信信号と受信信号間の変調周波数上昇期間と変調周
波数下降期間と周波数無変調期間それぞれのビート信号
の実数部を用い、相対距離あるいは相対速度が変化する
目標の相対距離および相対速度を求めるレーダ信号処理
方法であって、 上記変調周波数上昇期間のビート周波数と上記変調周波
数下降期間のビート周波数の組合わせについて周波数和
および周波数差の絶対値をもとめるステップと、 上記目標の相対距離あるいは相対速度が変化することに
起因して上記周波数和または周波数差の絶対値に含まれ
る第1の誤差と上記周波数無変調期間のビート周波数に
含まれる第2の誤差に基づきあらかじめ設定された値に
対して、上記周波数無変調期間のビート周波数との差の
絶対値が上記あらかじめ設定された値より小さい上記周
波数和または周波数差の絶対値となる変調周波数上昇期
間のビート周波数と変調周波数下降期間のビート周波数
の組合わせを選択するステップと、 上記選択した変調周波数上昇期間のビート周波数と変調
周波数下降期間のビート周波数の組合わせで、上記周波
数無変調期間のビート周波数との差の絶対値が上記あら
かじめ設定された値より小さくならない上記周波数和を
距離周波数、かつ上記周波数差の絶対値を速度周波数の
絶対値、あるいは、上記周波数無変調期間のビート周波
数との差の絶対値が上記あらかじめ設定された値より小
さい上記周波数和を速度周波数の絶対値、かつ上記周波
数差の絶対値を距離周波数、または、上記周波数無変調
期間のビート周波数との差の絶対値が上記あらかじめ設
定された値より小さくならない上記周波数差の絶対値を
距離周波数、かつ上記周波数和を速度周波数の絶対値、
あるいは、上記周波数無変調期間のビート周波数との差
の絶対値が上記あらかじめ設定された値より小さい上記
周波数差の絶対値を速度周波数の絶対値、かつ上記周波
数和を距離周波数とするステップと、 上記選択した組合わせの変調周波数上昇期間のビート周
波数と変調周波数下降期間のビート周波数を比較し、変
調周波数上昇期間のビート周波数が変調周波数下降期間
のビート周波数より小さい場合は上記速度周波数の符号
を正、変調周波数上昇期間のビート周波数が変調周波数
下降期間のビート周波数より小さくない場合は上記速度
周波数の符号を負と決定するステップと、 上記ステップで得られた距離周波数と速度周波数に基づ
いて目標の相対距離および相対速度を求めるステップ
と、を備えたことを特徴とするレーダ信号処理方法。 - 【請求項3】 変調周波数上昇期間と変調周波数下降期
間と周波数無変調期間を有する周波数変調された連続波
を送信信号とし、この送信信号と受信信号間の変調周波
数上昇期間と変調周波数下降期間と周波数無変調期間そ
れぞれのビート信号の実数部を出力する受信部と、上記
受信部から入力される上記それぞれのビート信号の実数
部を用い、請求項1記載のレーダ信号処理方法を実行可
能な演算手段を有し、目標の相対距離および相対速度を
求める信号処理部とを備えたレーダ装置。 - 【請求項4】 変調周波数上昇期間と変調周波数下降期
間と周波数無変調期間を有する周波数変調された連続波
を送信信号とし、この送信信号と受信信号間の変調周波
数上昇期間と変調周波数下降期間と周波数無変調期間そ
れぞれのビート信号の実数部を出力する受信部と、上記
受信部から入力される上記それぞれのビート信号の実数
部を用い、請求項2記載のレーダ信号処理方法を実行可
能な演算手段を有し、相対距離あるいは相対速度が変化
する目標の相対距離および相対速度を求める信号処理部
とを備えたレーダ装置。
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JP28387296A JP3198949B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | レーダ信号処理方法およびその方法を用いたレーダ装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28387296A JP3198949B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | レーダ信号処理方法およびその方法を用いたレーダ装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10132925A JPH10132925A (ja) | 1998-05-22 |
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ID=17671274
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JP28387296A Expired - Fee Related JP3198949B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | レーダ信号処理方法およびその方法を用いたレーダ装置 |
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DE102016109910B4 (de) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | Infineon Technologies Ag | Radarsysteme und Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems |
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- 1996-10-25 JP JP28387296A patent/JP3198949B2/ja not_active Expired - Fee Related
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