JPH0128915B2 - - Google Patents
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- JPH0128915B2 JPH0128915B2 JP11027481A JP11027481A JPH0128915B2 JP H0128915 B2 JPH0128915 B2 JP H0128915B2 JP 11027481 A JP11027481 A JP 11027481A JP 11027481 A JP11027481 A JP 11027481A JP H0128915 B2 JPH0128915 B2 JP H0128915B2
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- JP
- Japan
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- signal
- frequency
- mode
- sweep
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/62—Sense-of-movement determination
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、相対速度とその極性とを検出する
FM−CWレーダに関するものである。
FM−CWレーダに関するものである。
CWレーダに於いては、ドプラ周波数を用いて
相対速度を測定するものであり、例えば自動車の
衝突防止用レーダシステムに適用した場合、前方
車又は後方車との相対速度を測定できるが、絶対
速度の差が正であるか負であるか、即ち接近中で
あるか離間中であるかを識別することができな
い。そこで受信信号又は局部発振信号に対して位
相をπ／２ずらして２系統のミキサ回路を設け、
各ミキサ回路の出力位相関係により相対速度の極
性を検出する手段が用いられていた。しかし、２
系統のミキサ回路等を設けることにより構成が複
雑となり、高価となる欠点があつた。
相対速度を測定するものであり、例えば自動車の
衝突防止用レーダシステムに適用した場合、前方
車又は後方車との相対速度を測定できるが、絶対
速度の差が正であるか負であるか、即ち接近中で
あるか離間中であるかを識別することができな
い。そこで受信信号又は局部発振信号に対して位
相をπ／２ずらして２系統のミキサ回路を設け、
各ミキサ回路の出力位相関係により相対速度の極
性を検出する手段が用いられていた。しかし、２
系統のミキサ回路等を設けることにより構成が複
雑となり、高価となる欠点があつた。
本発明は、比較的簡単な構成により相対速度と
その極性とを検出し得るようにすることを目的と
するものである。以下実施例について詳細に説明
する。
その極性とを検出し得るようにすることを目的と
するものである。以下実施例について詳細に説明
する。
第１図は本発明の実施例のブロツク線図であ
り、１は送受信兼用のアンテナ、２は方向性結合
器、３はミキサ回路、４はガンダイオード等を用
いた発振器、５は発振器の駆動回路、６は発振器
の発振周波数の変調を行なわせる為の変調回路、
７はタイミング信号ａ，ｂ，ｃを出力するタイミ
ング回路、８はハイパスフイルタ、９は増幅器、
１０は波形整形回路、１１，１３はカウンタ、１
２はラツチ回路、１４は正負判定回路、TGは前
方車等のターゲツト、VSは速度出力信号、PMS
は極性出力信号である。
り、１は送受信兼用のアンテナ、２は方向性結合
器、３はミキサ回路、４はガンダイオード等を用
いた発振器、５は発振器の駆動回路、６は発振器
の発振周波数の変調を行なわせる為の変調回路、
７はタイミング信号ａ，ｂ，ｃを出力するタイミ
ング回路、８はハイパスフイルタ、９は増幅器、
１０は波形整形回路、１１，１３はカウンタ、１
２はラツチ回路、１４は正負判定回路、TGは前
方車等のターゲツト、VSは速度出力信号、PMS
は極性出力信号である。
発振器４の出力が方向性結合器２を介してアン
テナ１に加えられ、アンテナ１から電波が放射さ
れて、ターゲツトTGで反射された電波はアンテ
ナ１に入射される。このアンテナ１の受信信号
と、方向性結合器２を介した送信信号の一部とが
ミキサ回路３に加えられ、ミキサ回路３からドプ
ラビート信号が出力されて、2Fm〜3Fm（Fm＝
変調周波数）をカツトオフ周波数とするハイパス
フイルタ８に加えられる。
テナ１に加えられ、アンテナ１から電波が放射さ
れて、ターゲツトTGで反射された電波はアンテ
ナ１に入射される。このアンテナ１の受信信号
と、方向性結合器２を介した送信信号の一部とが
ミキサ回路３に加えられ、ミキサ回路３からドプ
ラビート信号が出力されて、2Fm〜3Fm（Fm＝
変調周波数）をカツトオフ周波数とするハイパス
フイルタ８に加えられる。
変調回路６はCWモードとFM−CWモードと
の切換えを行なうもので、FM−CWモードに於
いては、駆動回路５から例えば発振器４のガンダ
イオードに加えるバイアス電流を三角波変調信号
として周波数変調を行なわせるものである。この
ような三角波変調により、周波数が次第に大きく
なるアツプスイープと、周波数が次第に小さくな
るダウンスイープとが一定周期で繰返されたFM
信号が発振器４から出力され、CWモードでは、
所定の周波数の無変調信号が発振器４から出力さ
れる。
の切換えを行なうもので、FM−CWモードに於
いては、駆動回路５から例えば発振器４のガンダ
イオードに加えるバイアス電流を三角波変調信号
として周波数変調を行なわせるものである。この
ような三角波変調により、周波数が次第に大きく
なるアツプスイープと、周波数が次第に小さくな
るダウンスイープとが一定周期で繰返されたFM
信号が発振器４から出力され、CWモードでは、
所定の周波数の無変調信号が発振器４から出力さ
れる。
第２図は動作説明図であり、同図ａは変調波形
を示し、FM−CWモードＡに於いては、アツプ
スイープUPとダウンスイープDNとが一定周期
で繰返され、CWモードＢに於いては無変調とな
る。
を示し、FM−CWモードＡに於いては、アツプ
スイープUPとダウンスイープDNとが一定周期
で繰返され、CWモードＢに於いては無変調とな
る。
ミキサ回路３からのビート信号は、ハイパスフ
イルタ８を介して増幅器９に加えられ、増幅出力
は波形整形回路１０により矩形波のパルスに整形
されてカウンタ１１，１３に加えられる。カウン
タ１１はタイミング信号ａによりCWモード時に
カウント動作を行ない、カウント内容はタイミン
グ信号ｂによりラツチ回路１２にラツチされて速
度出力信号VSとなり、カウンタ１３はタイミン
グ信号ｃによりアツプスイープUP時にアツプカ
ウント、ダウンスイープDN時にダウンカウント
し、FM−CWモード終了時のカウント内容によ
り正負判定回路１４が極性を判定して極性出力信
号PMSを出力する。
イルタ８を介して増幅器９に加えられ、増幅出力
は波形整形回路１０により矩形波のパルスに整形
されてカウンタ１１，１３に加えられる。カウン
タ１１はタイミング信号ａによりCWモード時に
カウント動作を行ない、カウント内容はタイミン
グ信号ｂによりラツチ回路１２にラツチされて速
度出力信号VSとなり、カウンタ１３はタイミン
グ信号ｃによりアツプスイープUP時にアツプカ
ウント、ダウンスイープDN時にダウンカウント
し、FM−CWモード終了時のカウント内容によ
り正負判定回路１４が極性を判定して極性出力信
号PMSを出力する。
相対速度Vrでターゲツトに接近する場合の相
対距離Ｒとビート周波数との関係は第３図に示す
ものとなる。即ちレンジ周波数をFr、ドプラ周波
数をFdとすると、アツプスイープ時のビート周
波数Fup＝Fr−Fdとダウンスイープ時のビート周
波数Fdo＝Fr＋Fdとは、相対距離が小さくなるに
従つて小さくなり、周波数Fupは、RAの相対距
離で０となつた後、更に相対距離が小さくなると
次第に大きくなり、相対距離が０になると、Fup
＝Fdoとなる。なお離間中では第３図と反対にFup
＞Fdoの関係となる。
対距離Ｒとビート周波数との関係は第３図に示す
ものとなる。即ちレンジ周波数をFr、ドプラ周波
数をFdとすると、アツプスイープ時のビート周
波数Fup＝Fr−Fdとダウンスイープ時のビート周
波数Fdo＝Fr＋Fdとは、相対距離が小さくなるに
従つて小さくなり、周波数Fupは、RAの相対距
離で０となつた後、更に相対距離が小さくなると
次第に大きくなり、相対距離が０になると、Fup
＝Fdoとなる。なお離間中では第３図と反対にFup
＞Fdoの関係となる。
レンジ周波数Fr及びドプラ周波数Fdは、変調
周波数をFm（Hz）、周波数偏移をΔF（Hz）、送信周
波数の波長をλ（ｍ）、相対速度をVr（ｍ／sec）、
光速をＣ（３×108ｍ／sec）、相対距離をＲ（ｍ）
とすると、 Fr＝４・ΔF・Fm・Ｒ／Ｃ ……(1) Fd＝２・Vr／λ ……(2) となる。
周波数をFm（Hz）、周波数偏移をΔF（Hz）、送信周
波数の波長をλ（ｍ）、相対速度をVr（ｍ／sec）、
光速をＣ（３×108ｍ／sec）、相対距離をＲ（ｍ）
とすると、 Fr＝４・ΔF・Fm・Ｒ／Ｃ ……(1) Fd＝２・Vr／λ ……(2) となる。
第４図はFM−CWモードの説明図であり、送
信信号SSと受信信号RSとが同図ａに示すよう
に、ΔFの周波数偏移で、１／Fmの周期で変調さ
れており、接近中は、同図ｂに示すようにFup＜
Fdoの関係となる。又同図ｃはビート信号の概略
を示すものである。
信信号SSと受信信号RSとが同図ａに示すよう
に、ΔFの周波数偏移で、１／Fmの周期で変調さ
れており、接近中は、同図ｂに示すようにFup＜
Fdoの関係となる。又同図ｃはビート信号の概略
を示すものである。
波形整形回路１０により波形整形されたパルス
は、例えば第２図ｂに示すように、アツプスイー
プUP時とダウンスイープDN時とに於いて、第
４図ｃに示すビート信号から判るように、パルス
数が相違するものとなる。又タイミング回路７か
らのタイミング信号ａは第２図ｃに示すように、
FMモードＡ時には“０”、CWモードＢ時には
“１”となり、CWモード時のパルスをカウンタ
１１でカウントする。又タイミング信号ｂは第２
図ｄに示すタイミングでラツチ回路１２に加えら
れ、カウンタ１１のカウント内容をラツチする。
は、例えば第２図ｂに示すように、アツプスイー
プUP時とダウンスイープDN時とに於いて、第
４図ｃに示すビート信号から判るように、パルス
数が相違するものとなる。又タイミング回路７か
らのタイミング信号ａは第２図ｃに示すように、
FMモードＡ時には“０”、CWモードＢ時には
“１”となり、CWモード時のパルスをカウンタ
１１でカウントする。又タイミング信号ｂは第２
図ｄに示すタイミングでラツチ回路１２に加えら
れ、カウンタ１１のカウント内容をラツチする。
第２図ｅはアツプカウント、同図ｆはダウンカ
ウントのタイミング信号ｃを示し、カウンタ１３
はFMモードＡに於けるアツプスイープUP時の
パルスをアツプカウントし、ダウンスイープ時の
パルスをダウンカウントする。第２図ｇは極性判
定のタイミングを示し、FM−CWモードＡ終了
後のカウンタ１３のカウント内容により相対速度
の極性を正負判定回路１４で判定する。即ちアツ
プスイープUPに於けるカウント数Nupとダウン
スイープDNに於けるカウント数Ndoとの差 Nup−Ndo〓０ ……(3) により接近中か離間中かを示す相対速度の極性が
求められる。
ウントのタイミング信号ｃを示し、カウンタ１３
はFMモードＡに於けるアツプスイープUP時の
パルスをアツプカウントし、ダウンスイープ時の
パルスをダウンカウントする。第２図ｇは極性判
定のタイミングを示し、FM−CWモードＡ終了
後のカウンタ１３のカウント内容により相対速度
の極性を正負判定回路１４で判定する。即ちアツ
プスイープUPに於けるカウント数Nupとダウン
スイープDNに於けるカウント数Ndoとの差 Nup−Ndo〓０ ……(3) により接近中か離間中かを示す相対速度の極性が
求められる。
相対距離が第３図に於けるRA点より小さくな
ると、周波数Fup、Fdoが接近して、変調周波数
Fmの周期によつて生じるカウント誤差により極
性判定ができなくなる。なお相対距離RAは次式
で表わされる。
ると、周波数Fup、Fdoが接近して、変調周波数
Fmの周期によつて生じるカウント誤差により極
性判定ができなくなる。なお相対距離RAは次式
で表わされる。
RA＝Ｃ・Vr／２・Fm・ΔF・λ ……(4)
極性判定可能の最小距離をRminとすると、相
対距離RAより接近したときのアツプスイープ
UP時のカウント数Nup′及びダウンスイープDN
時のカウント数Ndoは、 Nup′＝１／２（−Fr＋Fd）・１／Fm ……(5) Ndo＝１／２（Fr＋Fd）・１／Fm ……(6) となり、 Nup′−Ndo＝−Fr／Fm＝−４・ΔF／Ｃ・Rmin ……(7) となる。周波数Fup、Fdoの大小を判定できる為に
は、（Nup′−Ndo）が１〜２の範囲以上であるこ
とが必要であり、最小距離Rminは１＜｜Nup′−
Ndo｜＜２の条件、即ち Ｃ／４・ΔF＜Rmin＜Ｃ／２・ΔF ……(8) の範囲内に存在することになる。例えばΔF＝
15MHzとすると、 ５（ｍ）＜Rmin＜10（ｍ） ……(9) となり、少なくとも10ｍまでは相対速度の極性が
判定できることになる。
対距離RAより接近したときのアツプスイープ
UP時のカウント数Nup′及びダウンスイープDN
時のカウント数Ndoは、 Nup′＝１／２（−Fr＋Fd）・１／Fm ……(5) Ndo＝１／２（Fr＋Fd）・１／Fm ……(6) となり、 Nup′−Ndo＝−Fr／Fm＝−４・ΔF／Ｃ・Rmin ……(7) となる。周波数Fup、Fdoの大小を判定できる為に
は、（Nup′−Ndo）が１〜２の範囲以上であるこ
とが必要であり、最小距離Rminは１＜｜Nup′−
Ndo｜＜２の条件、即ち Ｃ／４・ΔF＜Rmin＜Ｃ／２・ΔF ……(8) の範囲内に存在することになる。例えばΔF＝
15MHzとすると、 ５（ｍ）＜Rmin＜10（ｍ） ……(9) となり、少なくとも10ｍまでは相対速度の極性が
判定できることになる。
以上説明したように、本発明は、CWモードＢ
とFMモードＡとを繰返し、FM−CWモードＡ
に於いては、アツプスイープUPとダウンスイー
プDNとの周波数変化による周波数変調を繰返
し、送信信号と受信信号とによるビート信号を出
力する発振器４、駆動回路５、変調回路６、アン
テナ１、方向性結合器２、ミキサ回路３等から構
成された送受信部と、CWモードＢ時にビート信
号をカウントして速度出力信号VSを出力するカ
ウンタ１１、ラツチ回路１２等から構成された相
対速度測定部と、FM−CWモードＡ時にアツプ
スイープUPに於けるカウント内容とダウンスイ
ープDNに於けるカウント内容との差により極性
出力信号PMSを出力するカウンタ１３、正負判
定回路１４等から構成された極性判定部とを備え
たものであり、従来のCWレーダに僅かな構成を
付加するだけで相対速度の極性を判定し得るよう
にすることができる。
とFMモードＡとを繰返し、FM−CWモードＡ
に於いては、アツプスイープUPとダウンスイー
プDNとの周波数変化による周波数変調を繰返
し、送信信号と受信信号とによるビート信号を出
力する発振器４、駆動回路５、変調回路６、アン
テナ１、方向性結合器２、ミキサ回路３等から構
成された送受信部と、CWモードＢ時にビート信
号をカウントして速度出力信号VSを出力するカ
ウンタ１１、ラツチ回路１２等から構成された相
対速度測定部と、FM−CWモードＡ時にアツプ
スイープUPに於けるカウント内容とダウンスイ
ープDNに於けるカウント内容との差により極性
出力信号PMSを出力するカウンタ１３、正負判
定回路１４等から構成された極性判定部とを備え
たものであり、従来のCWレーダに僅かな構成を
付加するだけで相対速度の極性を判定し得るよう
にすることができる。
なお本発明は前述の実施例にのみ限定されるも
のではなく、例えばカウンタ１３は、タイミング
信号ｃによつてカウント期間を制御されるアツプ
スイープUP用カウンタとダウンスイープDN用
カウンタとにより構成することも可能であり、又
速度測定部及び極性判定部をマイクロプロセツサ
等により構成することもできる。
のではなく、例えばカウンタ１３は、タイミング
信号ｃによつてカウント期間を制御されるアツプ
スイープUP用カウンタとダウンスイープDN用
カウンタとにより構成することも可能であり、又
速度測定部及び極性判定部をマイクロプロセツサ
等により構成することもできる。
第１図は本発明の実施例のブロツク線図、第２
図は動作説明図、第３図は相対距離とビート周波
数との関係説明図、第４図はFM−CWモードの
動作説明図である。 １はアンテナ、２は方向性結合器、３はミキサ
回路、４は発振器、５は駆動回路、６は変調回
路、７はタイミング回路、８はハイパスフイル
タ、９は増幅器、１０は波形整形回路、１１，１
３はカウンタ、１２はラツチ回路、１４は正負判
定回路である。
図は動作説明図、第３図は相対距離とビート周波
数との関係説明図、第４図はFM−CWモードの
動作説明図である。 １はアンテナ、２は方向性結合器、３はミキサ
回路、４は発振器、５は駆動回路、６は変調回
路、７はタイミング回路、８はハイパスフイル
タ、９は増幅器、１０は波形整形回路、１１，１
３はカウンタ、１２はラツチ回路、１４は正負判
定回路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定周波数の信号を送信するCWモードと所
定周波数信号にアツプスイープとダウンスイープ
との周波数変化による周波数変調を行つた信号を
送信するFM−CWモードとを繰返し、送信信号
と受信信号とによるビート信号を出力する送受信
部と、 前記ビート信号を前記CWモード時にカウント
して速度出力信号を出力する相対速度測定部と、 前記FM−CWモード時のアツプスイープに於
ける前記ビート信号の周波数のカウント内容とダ
ウンスイープに於ける前記ビート信号の周波数の
カウント内容との差により極性判定を行なつて極
性出力信号を出力する極性判定部とを備えたこと
を特徴とするFM−CWレーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027481A JPS5811881A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | Ｆｍ−ｃｗレ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027481A JPS5811881A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | Ｆｍ−ｃｗレ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5811881A JPS5811881A (ja) | 1983-01-22 |
| JPH0128915B2 true JPH0128915B2 (ja) | 1989-06-06 |
Family
ID=14531525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11027481A Granted JPS5811881A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | Ｆｍ−ｃｗレ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5811881A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122572U (ja) * | 1983-02-08 | 1984-08-17 | 防衛庁技術研究本部長 | 砲弾の速度測定装置 |
| JP5702536B2 (ja) * | 2010-01-05 | 2015-04-15 | アズビル株式会社 | 速度計測装置および方法 |
| JP6019795B2 (ja) * | 2012-06-21 | 2016-11-02 | 日本電気株式会社 | レーダ装置、目標データ取得方法及び、目標追尾システム |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP11027481A patent/JPS5811881A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5811881A (ja) | 1983-01-22 |
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