JP4330635B2 - Fm−cwレーダ装置 - Google Patents
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この受信波はレーダと目標物体間の距離に応じて、送信信号との周波数のずれ(ビート)を起こす。
このビート周波数成分fb は次の式で表すことができる。
fb =fr =(4・Δf/C・Tm )r (1)
fb =fr ±fd
=(4・Δf/C・Tm )r±(2・fo /C)v (2)
上記式(1)、(2)において各記号は以下を意味する。
fr :距離周波数
fd :速度周波数
fo :送信波の中心周波数
Δf:FM変調幅
Tm :変調波の周期
C:光速(電波の速度)
T:目標物体までの電波の往復時間
r:目標物体までの距離
v:目標物体との相対速度
図3は2アンテナ方式の従来のFM−CWレーダの構成を示した図である。図に示すように、電圧制御発振器2に変調信号発生器1から変調用信号を加えてFM変調し、FM変調波を送信アンテナATを介して外部に送信すると共に、送信信号の一部を分岐してミキサのような周波数変換器3に加える。一方、先行車両等の目標物体で反射された反射信号を受信アンテナARを介して受信し、周波数変換器3で電圧制御発振器2の出力信号とミキシングしてビート信号を生成する。このビート信号はベースバンドフィルタ4を経てA/D変換器5でA/D変換され、CPU6で高速フーリエ変換等により信号処理がされて距離および相対速度が求められる。
また、FM−CWレーダにおいて、変調繰り返し周期の異なる複数の周波数変調波を切り換えて送信することが提案されている(引用文献2)。
しかし、図5に示すように、目標物体からの信号fb の他にノイズがfn として現れることがあり、これを目的物体からの信号であると誤って判断してしまうことがある。
fb =fr =(4・Δf/C・Tm )r (1)
fb =fr ±fd
=(4・Δf/C・Tm )r±(2・fo /C)v (2)
なお、上記実施例の説明は、本発明を2アンテナ方式FM−CWレーダに適用した場合について説明したが、1アンテナ方式のFM−CWレーダにも適用できる。
上記実施形態の場合、FM−CWレーダとして、例えば図9に示された構成を用いることができる。また、三角波の形状としては図に示したような円弧でなくてもfr1とfr2に差が生ずる形状であればよい。
2 電圧制御発振器
3 周波数変換器
3−1 第1の周波数変換器
3−2 第2の周波数変換器
4 ベースバンドフィルタ
5 A/D変換器
6 CPU
7 送受信切り換え器
8 変調信号発生器
9 アップコンバータ
10 変調信号発生器制御部
11 変調信号発生器制御部
AT 送信アンテナ
AR 受信アンテナ
ATR 送受信アンテナ
Claims (6)
- 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えてFM変調し、FM変調波を時分割ON−OFF制御により送信し、反射波を時分割ON−OFF制御により受信するFM−CWレーダ装置であって、
前記ON−OFF制御を行うスイッチング周波数を変化させる手段、及び該スイッチング周波数の変化に応じて周波数が変化する該スイッチング周波数のサイドバンド信号成分と変化しないノイズ信号成分とを識別する手段を設け、
該識別手段は、前記スイッチング周波数の変化に応じて周波数が変化する前記サイドバンド信号成分を目標物体からの信号と識別し、変化しないノイズ信号分を目標物体とは関係ないノイズであると識別することを特徴とするFM−CWレーダ装置。 - 前記時分割ON−OFF制御されるのは、送信又は受信のいずれか一方である、請求項1に記載のFM−CWレーダ装置。
- 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えてFM変調しFM変調波を送信し、反射波を受信するFM−CWレーダ装置であって、
該装置は送信と受信を時分割で切り換える1アンテナ型であり、該送受信を切り換えるスイッチング周波数を変化させる手段、及び該スイッチング周波数の変化に応じて周波数が変化する該スイッチング周波数のサイドバンド信号成分と変化しないノイズ信号成分とを識別する手段を設け、
該識別手段は、前記スイッチング周波数の変化に応じて周波数が変化する前記サイドバンド信号成分を目標物体からの信号と識別し、変化しないノイズ信号成分を目標物体とは関係ないノイズであると識別することを特徴とするFM−CWレーダ装置。 - 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配を組み合わせた一組毎又は複数組毎に前記周波数を変化させることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のFM−CWレーダ装置。
- 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配の各勾配毎に前記周波数を変化させることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のFM−CWレーダ装置。
- 前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該周波数をランダムに切り換えることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のFM−CWレーダ装置。
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