JP5606400B2 - 信号生成回路、レーダー装置 - Google Patents
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Description
以下、図1〜図3を参照して、第1の実施形態の信号生成回路について詳細に説明する。図1に示すように、第1の実施形態に係る信号生成回路1は、アナログの制御電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御発振器5(VCO5)と、VCO5の出力信号を所定の分周数Nで分周する分周器10と、分周器10の出力信号から位相情報を検出してディジタル位相情報を出力するディジタル位相検出器15と、ディジタル位相検出器15が出力したディジタル位相情報を微分してディジタル周波数情報に変換する微分器20とを備えている。
続いて、図3を参照して第1の実施形態の信号生成回路1の動作を説明する。図3は、図1に示した信号生成回路1の伝達関数を示している。図3において、φFMCWはFMCW信号の位相雑音、φRは基準信号Refの位相雑音、φnRは基準信号の位相雑音、Nは分周器10の分周数、φnTDCはディジタル位相検出器15で発生する量子化雑音、HLPFはLPF35の伝達関数、Dgainは可変利得器40の利得および乗算器45の利得の積、KDACは電流出力DAC50の利得、φnDACは電流出力DAC50で発生する量子化雑音、KSは積分器55の利得、frefは基準信号の周波数、KVCOはVCO5の利得、φnVCOはVCO5で発生する位相雑音である。図3における開ループ一巡伝達関数HOPは、数式1で表される。
次に、図4、5A〜5Dを参照して、第2の実施形態の信号生成回路について詳細に説明する。図4に示すように、第2の実施形態の信号生成回路2は、第1の実施形態の信号生成回路1に利得キャリブレーションの制御ループを追加したものである。以下の説明において、第1の実施形態の信号生成回路と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
プロセスがばらついた場合や信号生成回路の各要素の利得が未知な場合に、ループ帯域を一定に保ちつつ所望のループ帯域を得るためには、各要素の利得をプロセスに依らず一定の利得に正規化する必要がある。ディジタル回路は、プロセスに依存しない既知の利得を常に出力するから、実施形態の信号生成回路では、未知であるアナログ回路部の利得(電流出力DAC50、積分器55、VCO5の利得KDAC・KS・KVCO)を、プロセスに依らない一定の値に正規化すればよい。
次に、図8を参照して、第3の実施形態の信号生成回路について説明する。図8に示すように、この実施形態の信号生成回路3は、第2の実施形態の信号生成回路2における利得キャリブレーションの制御ループを変更したものである。以下の説明において、第1および第2の実施形態の信号生成回路と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
次に、図9を参照して、第4の実施形態の信号生成回路について説明する。図9に示すように、この実施形態の信号生成回路4は、第2の実施形態の信号生成回路2における利得キャリブレーションの制御ループを変更したものである。以下の説明において、第1および第2の実施形態の信号生成回路と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
ここで、図10を参照して、第2ないし第4の実施形態の信号生成回路2〜4における利得キャリブレーション動作について詳細に説明する。図10は利得キャリブレーションの動作例を示すフローチャートである。以下、代表して図4に示す信号生成回路2を例に説明する。
続いて、図11を参照して、第2ないし第4の実施形態の信号生成回路2〜4における利得キャリブレーション動作の他の例について詳細に説明する。図11は利得キャリブレーションの動作例を示すフローチャートである。以下、代表して図4に示す信号生成回路2を例に説明する。なお、図11に示す動作例は、図10に示す動作例におけるステップの一部を変更したものであるから、共通する動作は共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
次に、図12を参照して、第5の実施形態に係るレーダー装置について説明する。この実施形態に係るレーダー装置は、第1〜第4の実施形態に係る信号生成回路1〜4を利用したものである。そこで、第1〜第4の実施形態と共通する要素は共通する符号を付して示し、共通する説明を省略する。
Claims (3)
- アナログ制御信号により発振周波数が制御され、該発振周波数が時間に対して直線的に増減する発振信号を生成する発振器と、
前記発振信号の位相情報を検出してディジタルの位相情報を出力するディジタル位相検出部と、
前記ディジタルの位相情報を微分してディジタルの周波数情報を出力する第1の微分部と、
前記発振周波数を設定する周波数設定コードと前記ディジタルの周波数情報とを比較してディジタルの周波数誤差情報を出力する比較部と、
前記ディジタルの周波数誤差情報の高周波成分を除去するローパスフィルタ部と、
前記高周波成分が除去された前記ディジタル周波数誤差情報に利得係数を乗算する乗算部と、
前記乗算部の乗算結果をアナログの周波数誤差情報に変換するD/A変換部と、
前記周波数設定コードを微分する第2の微分部と、
前記第2の微分部の微分結果の変化量を、前記D/A変換部に入力される情報の対応する変化量で除して得た値に基づいて前記利得係数を生成する利得演算部と、
前記アナログの周波数誤差情報を積分してアナログの位相誤差情報に変換し、該アナログの位相誤差情報を前記アナログ制御信号として出力する積分器と
を具備した信号生成回路。 - 前記周波数設定コードを生成して前記比較部に入力するコード生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の信号生成回路。
- 請求項1または2に記載の信号生成回路と、
前記発振信号を送信信号として送信する送信部と、
前記送信部が送信した送信信号が探知対象に反射して戻る受信信号および前記送信信号を乗算してビート信号を生成するミキサと、
前記ビート信号を演算して前記探知対象までの距離データを生成する演算部と
を具備したことを特徴とするレーダー装置。
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