JPH03282284A - 距離計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、擬似ランダム信号処理を利用したレーダ装置
により地中、空中等の対象物までの距離計測を行う距離
計測装置に関するものである。

［従来の技術］ 擬似ランダム信号を利用したレーダ方式の距離計測装置
としては、例えばパターンは同一で周波数がわずかに異
なる２つのＭ系列信号を使用したマイクロ波Ｍ系列レー
ダが特願昭６３−２５０７８４号“距離計測方法及びそ
の装置°にて提案されていいる。

第５図は上記出願で提案されている距離計測装置の構成
を示すブロック図である。図において、Ｂａ、　７ａは
擬似ランダム信号発生器、８，９はクロック信号発生器
、１０は受信器、Ｉ１は乗算器（変調器）、１２は乗算
器（ミキサ）、１３はローパスフィルタ、１４は搬送波
発振器、１５は分配器、１６は送信器、１７は乗算器（
ミキサ）、１８は分配器、１９はハイブリット結合器、
２０．２１は乗算器（ミキサ）、２２、２３はローパス
フィルタ、２４．２５は２乗器、２６は加算器、２７は
伝播時間測定器、２８は距離換算器、２９は送信アンテ
ナであり、３０は受信アンテナである。

第６図は擬似ランダム信号発生器として用いられる７ビ
ツトのＭ系列信号発生器の構成図であり、３１は７段構
成のシフトレジスタ、３２は排他的論理和回路である。

次に動作説明をする。擬似ランダム信号発生器６ａ、　
７ａには例えば第６図のＭ系列信号発生器が使用でき、
例えばＥＣＬ　（エミッタ・カップル・ロジック）素子
による７段構成のシフトレジスタ３１と排他的論理和回
路３２により構成される。Ｍ系列信号は符号の“１″　
（正電圧の＋Ｅが対応する）と“０”　（負電圧の−Ｅ
が対応する）の組み合せによる周期性循環信号であり、
本例の７ビツトの− 場合２　　１−１２７個（Ｉ２７チツプともいう）の信
号を発生すると１周期が完了し、この周期を繰り返した
循環信号を発生する。擬似ランダム信号発生器８ａ、　
７ａは同一回路で構成されるため、両者の出力信号は全
く同一パターンの信号となる。但し、供給されるクロッ
ク周波数がわずかに異なるためその１周期もわずかに異
っている。

クロック発生器８，９は共に水晶発振子を内蔵し、十分
周波数の安定したクロック信号を発生するが、その発生
周波数がわずかに異っている。この例ではクロック発生
器８の発生周波数ｆ１は１゜０．００４　ＭＨｚ　、ク
ロック発生器９の発生周波数ｆ２は９９．９９８ＭＨｚ
とし、その周波数差はｆｌ−Ｉ２−８　ＫＨｚとしてい
る。クロック発生器８及び９がらそれぞれ出力されるク
ロック信号ｆ　及びＩ２は、■ それぞれ擬似ランダム信号発生器６ａ及び７ａに供給さ
れる。擬似ランダム信号発生器６ａ及び７ａは、駆動用
クロック信号の周波数差によりそれぞれの１周期がわず
かに異なるが同一パターンのＭ系列信号Ｍ　及びＭ２を
出力する。いま２つのＭ系列信■ 号Ｍ　及びＭ２の周期を求めると、 ■ Ｍｌの周期−１２７Ｘ　ｌ／１０（１，００４ＭＨｚ’
＝　１２６９．９４９２ｎｓＭ２の周期−１２７Ｘ　ｌ
／　９９．９９６ＭＨｚ’；１２７０．０５０８ｎｓと
なる。即ち２つのＭ系列信号Ｍ　及びＭ２は約１２７０
ｎｓ　（１０＝秒）の周期を有すが、両者の周期には約
０．１ｎｓの時間差がある。それ故この２つのＭ系列信
号Ｍ　及びＭ２を循環して発生させ、ある■ 時刻ｔ　で２つのＭ系列信号のパターンが一致したとす
ると、１周期の時間経過毎に０．１ｎｓのずれが両信号
間に生じ、１００周期後には１０ｎｓのずれが両信号間
に生ずる。

ここでＭ系列信号は１周期１２７０ｎｓに１２７個の信
号を発生するので、１信号の発生時間はｔｏｎｓである
。従って２つのＭ系列信号Ｍ　及びＭ２間に１０ｎｓの
ずれが生ずるこということは、Ｍ系列信号が１個分ずれ
たことに相当する。擬似ランダム信号発生器６ａの出力
Ｍ１は乗算器１１及び１２に、また擬似ランダム信号発
生器７ａの出力Ｍ２は乗算器１２及び１７にそれぞれ供
給される。

搬送波発生器１４は例えば周波数約１０ＧＨｚのマイク
ロ波を発振し、その出力信号は分配器１５により分配さ
れ、乗算器１１及びハイブリッド結合器１９に供給され
る。乗算器１１は例えばダブルバランスドミクサにより
構成され、分配器１５より入力される周波数約１０ＧＨ
ｚの搬送波と擬似ランダム信号発生器８ａより入力され
るＭ系列信号Ｍ１との乗算を行ない、搬送波を位相変調
したスペクトル拡散信号を出力し送信器１６へ供給する
。

送信器１６は入力されたスペクトル拡散信号を電力増幅
し、送信アンテナ２９を介して電磁波に変換しターゲッ
トに向けて放射する。また、送信アンテナ２９及び受信
アンテナ３０は例えばホーンアンテナを用い、指向性を
鋭く絞ることにより測定対象物以外からの反射電力を可
及的に小さくしている。

また、アンテナゲインは例えばいずれも約２０ｄＢ程度
である。

送信アンテナ２９からターゲットに向けて放射された電
磁波は、ターゲットで反射され受信アンテナ３０を介し
て電気信号に変換され受信器１０へ入力される。受信器
１０へ入力信号が供給されるタイミングは、当然送信ア
ンテナ２９から電磁波が放射されたタイミングから電磁
波がターゲットまでの距離を往復し受信アンテナ３０に
到達するまでの電磁波の伝播時間だけ遅延している。受
信器１０は入力信号を増幅し乗算器１７へ供給する。

一方、乗算器１２に擬似ランダム信号発生器６ａ及び７
ａからそれぞれ入力されたＭ系列信号Ｍ１及びＭ２は乗
算され、その乗算値の時系列信号はローパスフィルタ１
３へ供給される。乗算器１２へ入力される２つの擬似ラ
ンダム信号の位相が一致している場合は＋Ｅの出力電圧
が継続するが、両信号の位相が一致していない場合は＋
Ｅと−Ｅの出力電圧がランダムに発生する。ローパスフ
ィルタ１３゜２２、２３は周波数の帯域制限を行なうこ
とにより、一種の積分機能を有し両信号の相関演算値の
積分信号として、両信号の位相が一致している場合には
パルス状信号を出力する。また、両信号の位相か不一致
の場合には出力は零となる。

従って、ローパスフィルタ１３の出力には周期的にパル
ス状信号が発生する。このパルス状信号は時刻の基準信
号として伝播時間測定器２７へ供給される。この基準信
号の周期ＴＢは、本例の場合はｆ　　−１００，００４
ＭＨｚ、　ｆ　２−９９−９９６ＭＨｚであるのでＴ　
Ｂ−１５−８７５Ｉｌｓとなる。

また、乗算器１７へは受信器ＩＯからの受信信号と擬似
ランダム信号発生器７ａからのＭ系列信号Ｍ２か入力さ
れ、両信号の乗算が行なわれる。二の乗算器１７の乗算
結果は、第１のＭ系列信号Ｍ１により送信用搬送波が位
相変調される受信信号の被変調位相と、第２のＭ系列信
号Ｍ２の位相が一致している場合は位相の揃った搬送波
信号とし出力され、受信信号の被変調位相とＭ系列信号
Ｍ２の位相が異なるときには位相のランダムな搬送波と
して出力され分配器１８へ供給される。分配器１８は入
力信号を２つに分配し、その分配出力Ｒ１及　びＲ２を
それぞれ乗算器２０及び２１へ供給する。

分配器１５より送信用搬送波の一部が供給されたハイブ
リッド結合器１９は、入力信号に対して同相成分の（位
相０度の）信号ｌと直角成分の（位相９０度の）信号Ｑ
とを出力し、それぞれ乗算器２０及び２１へ供給する。

乗算器２０はハイブリッド結合器１９より入力する信号
Ｉ　（即ち搬送波発振器１４の出力と同相の信号）と分
配器１８より入力する前記信号Ｒ１との乗算を行ない、
同様に乗算器２１は入力する信号Ｑ（即ち搬送波発振器
１４の出力と９０度位相の異なる信号）と前記信号Ｒ２
との乗算を行ない、それぞれ受信信号中の位相Ｏ変成分
（Ｉ−Ｒ，）と位相９０度成分（Ｑ−Ｒ２）とを抽出し
、被検波信号として出力する。この被検波信号としての
信号Ｉ−Ｒ，とＱ−Ｒ２はそれぞれローパスフィルタ２
２及び２３へ供給される。

ローパスフィルタ２２及び２３は周波数の帯域制限を行
なうことにより積分機能を有し、２信号の相関演算値の
積分を行なう。即ち乗算器１７の出力より分配器１８を
介して乗算器２０に入力される前記信号Ｒ１とハイブリ
ッド結合器１９より乗算器２０に入力される前記信号Ｉ
の位相が一致したとき、同様に乗算器２１に入力される
前記信号Ｒ２と信号Ｑの位相が一致したとき、乗算器２
０及び２１の出力信号はそれぞれ一定極性のパルス信号
（電圧十Ｅのパルス信号）となり、この信号を積分した
ローパスフィルタ２２及び２３の出力には大きな正電圧
が得られる。また前記信号Ｒ１と信号Ｉの位相の不一致
のとき、及び前記信号Ｒ２と信号Ｑの位相の不一致のと
き、乗算器２０及び２１の出力信号は、それぞれランダ
ムに変化する正負両極性のパルス信号（即ち電圧＋Ｅと
−Ｅのパルス信号）となり、この信号を積分したローパ
スフィルタ２２及び２３の出力は零となる。

ローパスフィルタ２２及び２３により上記の如く積分処
理された位相０変成分と位相９０度成分の信号はそれぞ
れ２乗器２４及び２５に供給される。２乗器２４及び２
５はそれぞれ入力信号の振巾を２乗演算し、その演算結
果の出力信号を加算器１７に供給する。

加算器２６は両人力信号を加算してパルス状検出信号を
出力し、伝播時間測定器２７に供給する。いまこの検出
信号の最大値発生時刻をｔｂとする。

このように受信信号とＭ系列信号Ｍ２との相関処理によ
り得られた信号から送信用搬送波の位相０変成分と位相
９０度成分をそれぞれ検波し、この被検波信号をそれぞ
れ積分処理後２乗演算し、この１対の２乗値の和として
対象物検出信号を得る方式は構成が多少複雑であるが、
高感度の対象物検出信号を得ることができる。また、Ｍ
系列信号のような擬似ランダム信号の相関出力を得るよ
うにしているので雑音の影響を低減し信号を強調するた
め、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）の高い計測システムを実現
することができる。勿論搬送波の検波方式としては、ク
リスタルを用いた検波方式かあり、感度は低下するが、
構成が単純化されるので、仕様及びコストによりこの方
式を採用することもできる。

伝播時間測定器２７はローパスフィルタから入力される
基準信号の最大値の発生時刻ｔ　と加算器２６から入力
される検出信号の最大値の発生時刻ｔ　との間の時間Ｔ
、を測定する。このため伝播す 時間測定器２７は２つの入力信号の最大値発生時刻を検
出する機能を有する。例えば入力電圧値をクロック信号
により逐次サンプルホールドして、現在のクロック信号
によるサンプル値とクロック信号の１つ前のサンプル値
とを電圧比度器により逐次比較して、入力信号の時間に
対する増加状態から減少状態に反転する時刻を検出する
ことにより、入力信号の最大値発生時刻を検出すること
ができる。前記時間Ｔ、は基準信号の最大値発生時刻ｔ
　と検出信号の最大値発生時刻ｔ、との間の時間として
示される。この時間Ｔ、は実際に電磁波が送信及び送信
アンテナ２９及び３０とターゲットの間の距離を往復す
る伝播時間τのｆ１／（ｆ１ｆ２）倍だけ時間的に拡大
されて得られる。本例の場合ｆ　１−１００．００４Ｍ
Ｈｚ、　　ｆ　２−９９．９９６ＭＨｚであるので、１
２，５００倍に時間が拡大され次式が得られる。

ＴＤ−１２，５００τ また、上式の時間Ｔ、は前記基準信号の周期ＴＢごとに
得られる。

このように計測時間がきわめて大きく拡大されているの
で、対象物の距離を短距離から精度良く計測することが
可能である。従って炉内のスラグレベルや溶鋼レベル等
の短距離のレベル計測装置としても適しているといえる
。

従って、距離換算器２Ｂは送信及び受信アンテナ２９及
び３０からターゲットまでの距離Ｘメートルを次式によ
り求める。

ｘ　−（ｆ　　−ｆ　　）　／２ｆ　　−ｖ−ＴＤｌ　
　２　　　１ −１．２　ＸＩＯ’　　・Ｔ 以上のように、この方法においては第６図に示すシフト
レジスタ３１と排他的論理和回路３２によるＭ系列信号
発生器を使用して数十ＧＨ２のマイクロ波信号により位
相変調し、送信信号としてアンテナから対象物に対して
送信し、受信した対象物からの反射信号に対して、変調
に使用したＭ系列信号とパターンは同一で周波数がわず
かに異なるＭ系列信号の乗算と、搬送波のコヒーレント
検波とを行うことにより信号を高感度に検知し、アンテ
ナから対象物までの信号の伝播にかかる送受信間の信号
の時間遅れを計測することにより、アンテナから対象物
までの距離を算出している。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の擬似ランダム信号を利用したレーダ方式の距離計
測装置において、シフトレジスタと排他的論理和回路を
デジタル回路で構成した擬似ランダム信号発生器では、
発生可能な擬似ランダム信号がＭ系列信号、ゴールド符
号等に限られたものとなり、相関特性が良好でサイドロ
ーブの発生しにくい、バー力コード、コンプリメンタリ
符号等の他の擬似ランダム信号を使用することができず
、以下のような問題点がある。

従来のＭ系列信号を利用したレーダ装置においては、受
信信号に対して相関信号処理を行いノイズを抑制し高感
度な信号検知を行っているが、擬似ランダム信号として
Ｍ系列信号を利用する場合、相関処理におけるサイドロ
ーブの発生を抑えるためには、Ｍ系列信号を連続的に送
信する必要がある。

このため、送受信用アンテナに近接した不要な反射物が
あり対象物からの反射信号が不要な反射信号にマスクさ
れてしまうような場合に、レーダ装置の信号受信感度を
時間的に変化させることにより不要な反射信号の受信を
抑えて、その影響を抑制しようとしてもそのような処理
をすることができなかった 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、バー力コード等任意の擬似ランダム信号を利用
して対象物までの距離測定を行う擬似ランダム信号処理
を利用した距離計測装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る距離計測装置は、擬似ランダム信号または
擬似ランダム信号で変調されたマイクロ波信号を送信信
号として利用したレーダ装置において、擬似ランダム信
号発生器として、クロック信号をカウントしそのカウン
ト数を出力するカウンタと、カウンタから入力したカウ
ント数をアドレスとして記憶データの読み出しを行う記
憶装置と、読み出された記憶データを３値信号に変換し
て出力する信号変換器とからなる擬似ランダム信号発生
器を使用し、反射信号の受信手段として、信号受信感度
を時間的に変化させることができる受信器を使用してい
る。

［作　用コ 本発明の擬似ランダム信号発生器において、カウンタは
クロック信号発生器からクロック信号を入力し、クロッ
クのカウントを行いそのカウント数を記憶装置へ出力す
る。そして、カウントがカウンタの上限値まで行われる
と、カウンタはゼロにリセットされ再びカウントを続行
する。この時のリセット信号は受信器へ出力される。記
憶装置は、カウンタから入力されるカウント数をアドレ
スとして記憶装置内の記憶領域のデータを指定し、指定
されたデータの読み出しを行う。この記憶装置内の記憶
領域には、バー力コード等任意の擬似ランダム信号を構
成する符号データが予め記憶されている。

信号変換装置は、記憶装置から読み出されるデータの３
値信号への変換を行い、記憶装置から読み出されたデー
タが擬似ランダム信号の符号データの場合には、符号デ
ータ値に対応して＋あるいは−の信号を出力し、読み出
されたデータが符号データでない場合にはゼロ信号を出
力する。

擬似ランダム信号発生器は入力されるクロック信号に同
期して記憶装置に記憶されている擬似ランダム信号を繰
り返し出力する。

また、本発明の受信器は受信アンテナとレーダ装置との
間に挿入され、受信アンテナにより受信された対象物か
らの反射信号を入力し、入力された信号を増幅または減
衰させてレーダ装置へ出力する。受信器での信号の増幅
率または減衰率は、擬似ランダム信号発生器により発生
される擬似ランダム信号の周期に同期して、時間的に変
化させる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る距離計測装置の擬似ラ
ンダム信号発生器の説明図である。第１図（ａ）はその
擬似ランダム信号発生器の構成を示すブロック図である
。図において、１はカウンタ、２は記憶装置、３は信号
変換器である。

カウンタ１はクロック信号を入力し、入力クロックのカ
ウントを行い、そのカウント数を記憶装置２へ出力する
。カウンタ１はＯからカウント上限値ｎまでのカウント
を行い、カウント数が上限値ｎに達するとカウンタ数は
０にリセットされ、再びカウントを行う。本実施例にお
いて、カウンタｌは上限値を１２７として入力されるク
ロック信号に同期して、０から１２７までのカウントを
繰り返し行う。また、カウンタ数が０にリセットされる
時には外部へ同期パルス信号を出力する。

記憶装置２はＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成されるデータ
を記憶するメモリを持ち、カウンタ１からの出力カウン
ト数を入力し、カウント数をメモリのアドレスとしてメ
モリに記憶されている擬似ランダム信号の符号データを
読み出し、信号変換器３への出力を行う。本実施例の記
憶装置２は、それぞれがＯから１２８までのアドレスで
指定される２ビツトのデータ長を持つ１２８個のメモリ
を持つものとした。各メモリの１ビツト目は、記憶され
る擬似ランダム信号の符号パターンを表し、擬似ランダ
ム信号の符号の１と０に対応してそれぞれ１とＯを設定
している。また、メモリの２ビツト目はメモリのデータ
が擬似ランダム信号の符号データであるかどうかを示し
ており、符号データであれば１を、符号データでなけれ
ば０を設定するものとした。

第１図（ｂ）は記憶装置２のメモリに符号７のバー力コ
ードの符号データを記憶させた場合の例を示す説明図で
ある。この例ではアドレスの０がら６に対応するメモリ
にバーカコードの符号データに対応して１１または１０
の２ビツトデータを記憶させ、それ以外のアドレス７か
ら１２７までに対応するメモリには００を記憶させた。

この記憶装置１２は、カウンタ１からの入力信号に従っ
て、アドレス０から１２７に対応するデータが順次読み
出されるので、データの読み出しはカウンタ１へ入力さ
れるクロックに同期して、１２８クロック分の周期で繰
り返し行われる。

第１図（ｃ）は本実施例の信号変換器３における入力デ
ータと出力信号の関係を示す説明図である。

信号変換器３は記憶装置２からのデータを入力し、３値
信号に変換して出力を行っており、記憶装置２から入力
される２ビツトのデータが符号データを示す１１または
１０の場合には、データに対応して＋または−の信号を
出力し、データがＯＯまたは０１の場合には０信号を出
力する。

第１図（ｄ）は第１図（ｂ）に示したメモリ内容を持つ
記憶装置２からのデータを人力した場合の信号変換器３
の出力信号波形すなわち擬似ランダム信号発生器の出力
波形を示しており、記憶装置２から読み出されるデータ
に対応して、＋または−または０の信号が出力される。

記憶装置２がらのデータの読み出しはクロック信号に同
期して記憶装置２内のメモリの個数で決まる周期で繰り
返し行われることから、信号変換器３からの出力信号は
７クロツク分のバー力コードの出力と１２１クロック分
の０信号の繰り返し波形となる。

第２図は本発明の一実施例に係る距離計測装置の構成を
示すブロック図であり、第１図に示した擬似ランダム信
号発生器を使用している。本実施例において擬似ランダ
ム信号処理は２つのパターンは同一で周波数のわずかに
異なる擬似ランダム信号を使用しているが、これは上述
の第５図の距離計測装置と同一である。第２図において
、６゜７は第１図に示した構成の擬似ランダム信号発生
器であり、それ以外のものは第５図に示したものと同一
であるから、本発明の特徴部分を中心にその構成及び動
作について以下説明する。

本実施例ではクロック信号は、３０．００２ＭＨ２と２
９．９９８ＭＨ２とし、搬送波信号周波数ハＬＯＧＩ（
２とした。擬似ランダム信号発生器６及び７は第１図に
示す構成を有し、符号長７のバー力コードと一定の時間
間隔の０信号がクロック信号に同期して、繰り返し出力
される。

本実施例において、乗算器（変調器）１１は擬似ランダ
ム信号発生器６から入力される擬似ランダム信号に従っ
て分配器１５を介して送られてくる搬送波発振器１４か
らの搬送波の変調を行うが、擬似ランダム信号発生器６
からの信号出力は＋または−または０の３値信号であり
、信号が＋または−の場合にはその信号に従って搬送波
の位相変調を行い、信号が０の場合には搬送波の出力を
停止する。この結果、レーダ装置から送信アンテナ２９
を介して対象物へ送信される信号は断続的な信号となる
。　また、本実施例において距離計測装置に使用される
受信器１０は受信アンテナ２９により受信された対象物
からの反射信号を入力し、信号の増幅あるいは減衰を行
い、この信号の増幅率あるいは減衰率を擬似ランダム信
号発生器６から入力される同期パルス信号に同期して時
間的に変化させて出力する。

第３図は受信器１０の動作を示すタイミング−チャート
である。同図の（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ擬似ラン
ダム信号発生器６から出力される擬似ランダム信号及び
同期パルス信号の信号波形を示している。

また、同図（ｃ）は受信器１０における信号の増幅率の
時間変化を示している。受信器１０は擬似ランダム信号
発生器６から同期パルス信号が入力されると、パルスが
入力された瞬間から任意の時間ｔの開信号減衰率を増加
させ、この時間内に受信アンテナ３０で受信される不要
な反射信号の入力を制限し、不要反射信号の影響を抑制
している。

第４図は本発明の他の実施例に係る距離計測装置の構成
を示すブロック図であり、本実施例においては第１図に
示した擬似ランダム信号発生器を使用し、そして擬似ラ
ンダム信号を直接送信信号として利用している。

本実施例においても、第２図に示した実施例と同様に２
つのパターンは同一で周波数のわずかに異なる擬似ラン
ダム信号を使用する擬似ランダム信号処理を利用してい
る。すなわち、本実施例ではクロック信号は、３０．０
０２ＭＨと２９．９９８ＭＨ７とし、擬似ランダム信号
発生器６，７は第１図に示す構成を有し、符号長７のバ
ー力コードの出力を行っている。

擬似ランダム信号発生器６からの擬似ランダム信号は送
信器１６に入力し、送信器１Ｂに入力された擬似ランダ
ム信号を電力増幅して送信アンテナ２９を介して電磁波
に変換しターゲットに向けて放射する。このため、第２
図の搬送波発振器１４、分配器１５及び乗算器１１が省
略されている。また、送信アンテナ２９からの電磁波は
ターゲットで反射され受信アンテナ３０を介して電気信
号に変換されて受信器１０に人力されるが、その後の処
理は受信器１゜からの受信信号と擬似ランダム信号発生
器７がらの擬似ランダム信号とか乗算器（ミキサ）　２
０で乗算（ミキシング）されてローパスフィルタ２ｏに
出力する。従って、第２図の分配器１８、乗算器２３、
ローパスフィルタ２３．２乗器２４．２５及び加算器２
６が省略された構成になっている。

ローパスフィルタ１３の出力及びローパスフィルタ２２
の出力が伝播時間測定器２７に入力して、以後は第２図
の場合と同様に処理されて送信アンテナ２９及び受信ア
ンテナ３０とターゲットまでの距離が距離換算器２８よ
り出力する。

本実施例による距離計測装置は、特に地中、水中に埋没
された対象物の位置測定や地中等の探査に利用すること
ができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、カウンタ、記憶装置及び
信号変換器からなる擬似ランダム信号発生器を使用する
ようにしたので、Ｍ系列信号以外のバー力コード等他の
擬似ランダム信号を利用することが可能となり、例えば
擬似ランダム信号としてバー力コードを使用すれば、バ
ー力コードー周期の出力ごとに時間間隔を設は断続的に
信号出力を行い、レーダ装置の信号受信感度を時間的に
変化させ、不要な反射信号を時間的にマスクし、対象物
からの反射信号を高感度に検出すること、が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例に係る距離計
測装置の擬似ランダム信号発生器の説明図、第２図は前
記実施例の距離計測装置の構成を示すブロック図施例を
示す図、第３図は第２図の距離計測装置の受信器の動作
を示すタイミングチャート、第４図は本発明の他の実施
例に係る距離計測装置の構成を示すブロック図、第５図
及び第６図は従来の距離計測装置の説明図である。 １・・・カウンタ、２・・・記憶装置、３・・・信号変
換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）擬似ランダム信号または擬似ランダム信号で変調
   されたマイクロ波を送信信号として利用するレーダ方式
   の距離計測装置において、 擬似ランダム信号発生器として、クロック信号をカウン
   トしそのカウント数を出力するカウンタと、カウンタか
   ら入力したカウント数をアドレスとして記憶データの読
   み出しを行う記憶装置と、読み出された記憶データを３
   値信号に変換して出力する信号変換器とからなる擬似ラ
   ンダム信号発生器を使用し、 対象物からの反射信号の受信手段として、信号受信感度
   を前記擬似ランダム信号の周期に同期して時間的に変化
   させることができる受信器を使用することを特徴とする
   距離計測装置。
2. （２）第１のクロック信号発生手段と、この第１のクロ
   ック信号発生手段の出力信号と周波数がわずかに異なる
   クロック信号を発生する第２のクロック信号発生手段と
   、前記第１及び第２のクロック信号をそれぞれ入力し、
   パターンは同一で周波数がわずかに異なる２つの擬似ラ
   ンダム信号を出力する第１及び第２の擬似ランダム信号
   発生手段と、この第１の擬似ランダム信号発生手段の出
   力信号とこの第２の擬似ランダム信号発生手段の出力信
   号と乗算する第１の乗算器と、前記第１の擬似ランダム
   信号発生手段の出力信号を送信信号として対象物に対し
   て出力する送信手段と、前記対象物からの反射信号を受
   信し受信信号を得る受信手段と、前記受信信号と前記第
   ２の擬似ランダム信号発生手段の出力信号とを乗算する
   第２の乗算器と、前記第１の乗算器の出力を入力し、帯
   域制限を行う第１のローパスフィルタと、前記第２の乗
   算器の出力を入力し、帯域制限を行う第２のローパスフ
   ィルタと、前記第１のローパスフィルタの出力信号の最
   大値が生ずる時刻と前記第２のローパスフィルタの出力
   信号の最大値が生ずる時刻との時間間隔からアンテナか
   ら対象物までの距離を算出する距離算出器とを備え、 前記第１及び第２の擬似ランダム信号発生手段と前記受
   信手段として請求項１記載の擬似ランダム信号発生器と
   受信器を用いた距離計測装置。
3. （３）第１のクロック信号発生手段と、この第１のクロ
   ック信号発生手段の出力信号と周波数がわずかに異なる
   クロック信号を発生する第２のクロック信号発生手段と
   、前記第１及び第２のクロック信号をそれぞれ入力し、
   パターンは同一で周波数がわずかに異なる２つの擬似ラ
   ンダム信号を出力する第１及び第２の擬似ランダム信号
   発生手段と、前記第１の擬似ランダム信号発生手段の出
   力信号と前記第２の擬似ランダム信号発生手段の出力信
   号とを乗算する第１の乗算器と、搬送波を発生する搬送
   波発生手段と、前記第１の擬似ランダム信号発生手段の
   出力信号によって前記搬送波発生手段の出力信号を変調
   し送信信号として対象物に対して出力する送信手段と、
   前記対象物からの反射信号を受信し受信信号を得る受信
   手段と、この受信手段の出力信号を検波し、前記第２の
   擬似ランダム信号発生手段の出力信号とを乗算する信号
   処理手段と、この信号処理手段の出力信号の時系列パタ
   ーンと前記第１の乗算器より出力される乗算値の時系列
   パターンとの時間差からアンテンナから対象物までの距
   離を算出する距離算出器とを備え、 前記第１及び第２の擬似ランダム信号発生手段及び前記
   受信手段として、請求項１記載の擬似ランダム信号発生
   器と受信器を用いた距離計測装置。