JPH04184184A - Fm―cwレーダ装置用受信機およびfm―cwレーダ装置 - Google Patents
Fm―cwレーダ装置用受信機およびfm―cwレーダ装置Info
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- JPH04184184A JPH04184184A JP2308636A JP30863690A JPH04184184A JP H04184184 A JPH04184184 A JP H04184184A JP 2308636 A JP2308636 A JP 2308636A JP 30863690 A JP30863690 A JP 30863690A JP H04184184 A JPH04184184 A JP H04184184A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
装置に関し、 FM−AM変換雑音の抑制を安価に実現することを目的
とし、 送信波の一部と受信波とを混合して0相信号およびπ相
信号を出力する平衡型ミクサと、該0相信号およびπ相
信号とを加算してビート信号出力とする加算手段とを具
備して構成する。
CWレーダ装置、特に、目標物との相対速度、距離を計
測し、衝突防止に用いる自動車用FM−CWレーダ装置
のための受信機およびFM−CWレーダ装置に関する。
してFM−CWレーダ方式がある。このレーダ方式は簡
単な信号処理回路により相対速度および距離を計測でき
、また送受信機を簡単に構成できることから、特に小型
化・低価格化が要求される自動車用の衝突防止レーダと
して用いられている。
すブロック図であり、第6図はその動作原理を説明する
ための波形図である。
この三角波でFM変調されたFM変調波が送信アンテナ
14から連続的に送出される。目標物体16から反射さ
れた電波は受信アンテナ18で受信され、ミキサ300
において方向性結合器120で一部分岐された送信波と
混合されてビート信号が生成される。
きの送信波と受信波の周波数の変化を、それぞれ実線お
よび斜線で表わす。相対速度が00場合には、このよう
に、受信波は送信波を電波の往復に要する時間だけ時間
軸上ずらした形となる。
に変調波の一周期内の2つの所定区間内において目標物
体との距離に比例した一定値fbをとる。(C)欄はこ
のときのビート信号の波形の概略を表わす。
)欄の受信波をさらに周波数軸上でシフトさせた形とな
る。したがって、ビート信号の周波数は(e)欄に示す
ように、変調波の一周期内の2つの所定区間内にふいて
相異なる2つの一定値fblおよびfb2をとる。ここ
で、fblとfb2の平均値は目標物体との距離に比例
し、差は相対速度に比例する。(f)欄はこのときのビ
ート信号の波形の概略を表わす。
て、変調波に同期した所定の区間内でビート信号波数を
計数して周波数fbl・fb2を算出すれば、以下の式
により目標物との距離Rおよび相対速度Vが算出される
。
;fo:送信中心周波数) 自動車用レーダとしてこの方式を用いる場合、距離は高
々100 m 、相対速度は百km/h程度であるから
、十分な距離測定精度を確保するためには、最大周波数
偏移量ΔFを百M)Iz程度とし、また十分な相対速度
測定精度を確保するためにはミリ波帯を使用しなければ
ならない。
、非常に大きな周波数偏移のFM変調を行うために、電
圧制御型発振器の発振周波数対出力電力特性によりFM
変調波にAM成分が重畳される。変調する三角波の周波
数と、FM検波された反射信号の周波数は極めて近いか
ら、送信信号のAM成分がFM検波回路でAM検波され
て、いわゆるFM−AM変換雑音を発生し受信S/Nを
劣化させると言う欠点があった。
考えられるが、高価なミリ波デバイスを使用することに
なり低価格化の目的に反する。また、温度特性上からも
好ましくない。
の抑制を安価に実現したFM−CWレーダ装置用受信機
およびFM−CWレーダ装置を提供することにある。
変わっても自動的にそれに追従してFM−AM変換雑音
の抑制を効果的に行ないうるFM−CWレーダ装置用受
信機およびFM−CWレーダ装置を提供することにある
。
FM−CWレーダ装置の原理構成を説明するための図で
ある。図において、本発明のFM−CWレーダ装置用受
信機は、送信波の一部と受信波とを混合して0相信号お
よびπ相信号を出力する平衡型ミクサ20と、該0相信
号およびπ相信号とを加算してビート信号出力とする加
算手段22とを具備することを特徴とするものである。
ビート信号出力とを乗算する乗算器26と、該乗算器2
6の出力の低域成分のみを通過せしめる低域フィルタ2
4とを具備し、前記加算手段22において加算される0
相信号とπ相信号は該低域フィルタ24の出力に応じて
重み付けされることが好適である。
して送信波とする周波数変調手段10と、該送信波の一
部を受信側へ分岐する分岐手段12と、該送信波を目標
物体16へ向けて送出する送信アンテナ14と、該目標
物体16で反射された電波を受信する受信アンテナ18
と、前記分岐手段12で分岐された送信波の一部と該受
信アンテナ1Bで受信された受信波とを混合して0相信
号およびπ相信号を出力する平衡型ミクサ20と、該0
相信号およびπ相信号とを加算してビート信号出力とす
る加算手段22とを具備することを特徴とするものであ
る。
ビート信号出力とを乗算する乗算器26と、該乗算器2
6の出力の低域成分のみを通過せしめる低域フィルタ2
4とを具備し、前記加算手段22において加算される0
相信号とπ相信号は該低域フィルタ24の出力に応じて
重み付けされることが好適である。
必要なビート信号とFM−AM変換雑音とが重畳された
信号が発生する。平衡型ミクサ20の特性が理想的であ
れば、ビート信号については共に同相等振幅であり、F
M−AM変換雑音については互いに逆相で等振幅となる
。したがってこれらを加算手段22において加算してや
れば、FM−AM変換雑音が完全に除去されたビート信
号が得られる。
特性の変化に追従して、効果的にFM−AM変換雑音を
抑制するための自動制御ループを構成する。すなわち、
平衡ミクサ20の特性の不完全性のために残ったFM−
AM変換雑音は乗算器26に右いてそれと同じ周波数成
分を持つ変調波で位相検波され、低域フィルタ24を通
過してFM−AM変換雑音の量に比例した直流電圧とな
り、加算手段22において加算される0相信号およびπ
相信号の重みがこの直流電圧により制御される。
置の第1の実施例を表わす図である。
変わるところはない。ハイブリッド200、コンデンサ
202 、204 、およびダイオード206゜20
8は周知の平衡型ミクサを構成している。その0相出力
(図の上側)とπ相出力(図の下側)はともに重み付は
回路220へ人力される。重み付は回路220は2つの
入力信号を加算して出力するもので入力信号の重みは手
動により調整可能である。
号処理回路へ供給される。
。(a)欄はFM−AM変換雑音を含む送信波を表わし
ている。受信波はこれと同様な波形であるが前述したよ
うに時間軸上のシフトおよび相対速度がゼロでない場合
にはさらにドツプラーシフトを受けている。
およびπ相出力を表わしている。どちらの出力もFM−
AM変換雑音によるうねりを生じているが、0相出力は
上側の包路線をとり、π相出力は下側の包絡線をとった
ものであるから、互いに逆相となる。一方、ビート信号
の方は、ハイブリッド200のために一方の位相が18
0°進んでおり、そのため結果として両者は同相となる
。したがって重み付は回路220において両者を加算す
れば、(d)欄に示すようにFM−AM変換雑音が除去
され、一定包絡線のビート信号が得られる。
6 、208のアンバランスがあっても、重み付は回路
220を調整することによって二つの出力信号に適当に
重み付けをして同相加算すればAM成分を除去できる。
て広い範囲の温度環境に曝される。一般に、ダイオード
の温度に対する検波特性にはばらつきがあるから、ある
温度でAM成分を除去するように重み付けを調整しても
、温度が変化すれば、それぞれのダイオードで検波され
るAM成分の大きさが変化する。従って、広い温度範囲
で常にはAM成分を除去できない。
温度範囲で常にAM成分を除去し、更に受信系を完全無
調整化する回路について説明する。
が不適当であれば、当然、AM成分が重畳されている。
てやると、二つの入力周波数の和と差の成分が発生する
。ここで、AM成分と三角波は同一周波数成分を持つか
ら差の成分は直流となる。FM変調回路に入力する三角
波のレベルは一般に一定レベルであるから、この乗算器
から出力される直流成分の大きさは、AM成分の大きさ
に比例する。即ち、誤差検出が可能となる。乗算器の出
力信号を低域通過フィルタ240を通して直流とし、こ
の直流成分で重み付は回路220をフィードバック制御
してやれば、フィードバック系は重み付は回路220の
出力にAM成分を含まない状態で安定するようにできる
。従って、広い温度範囲で常にAM成分を除去できる。
を除去できることから、平衡型ミクサの平衡度を調整す
る必要がなく、受信装置の無調整化が図れる。
ナログ回路によって実現する例について記載しているが
、平衡型ミクサ回路を除く他の回路は、A/D変換器、
D/A変換器、DSP等を用いた、ディジタル回路でも
構成できるのは言うまでもない。
果的にFM−AM変換雑音を抑制することが可能なFM
−CWレーダ装置用受信機およびFM−CWレーダ装置
が提供される。
の第1の実施例を表わす図、第3図は第2図の回路の動
作を説明するための図、 第4図は本発明の第2の実施例を表わす図、第5図は従
来のFM−CWレーダ装置を表わす図、 第6図はFM−CWレーダ装置の原理を説明するための
図。 図において、 14・・・送信アンテナ、18・・・受信アンテナ、2
0・・・平衡型ミクサ、 24,240・・・低域フィ
ルタ、26.260・・・乗算器、 120・・・方向
性結合器、200・・・ハイブリッド、220・・・重
み付は回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、送信波の一部と受信波とを混合して0相信号および
π相信号を出力する平衡型ミクサ(20)と、 該0相信号およびπ相信号とを加算してビート信号出力
とする加算手段(22)とを具備することを特徴とする
FM−CWレーダ装置用受信機。 2、前記送信波のための変調波と前記ビート信号出力と
を乗算する乗算器(26)と、 該乗算器(26)の出力の低域成分のみを通過せしめる
低域フィルタ(24)とをさらに具備し、前記加算手段
(22)において加算される0相信号とπ相信号は該低
域フィルタ(24)の出力に応じて重み付けされる請求
項1記載の受信機。 3、変調波を周波数変調して送信波とする周波数変調手
段(10)と、 該送信波の一部を受信側へ分岐する分岐手段(12)と
、 該送信波を目標物体(16)へ向けて送出する送信アン
テナ(14)と、 該目標物体(16)で反射された電波を受信する受信ア
ンテナ(18)と、 前記分岐手段(12)で分岐された送信波の一部と該受
信アンテナ(18)で受信された受信波とを混合して0
相信号およびπ相信号を出力する平衡型ミクサ(20)
と、 該0相信号およびπ相信号とを加算してビート信号出力
とする加算手段(22)とを具備することを特徴とする
FM−CWレーダ装置。 4、前記変調波と前記ビート信号出力とを乗算する乗算
器(26)と、 該乗算器(26)の出力の低域成分のみを通過せしめる
低域フィルタ(24)とをさらに具備し、前記加算手段
(22)において加算される0相信号とπ相信号は該低
域フィルタ(24)の出力に応じて重み付けされる請求
項3記載のFM−CWレーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2308636A JP2803686B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Fm―cwレーダ装置用受信機およびfm―cwレーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2308636A JP2803686B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Fm―cwレーダ装置用受信機およびfm―cwレーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04184184A true JPH04184184A (ja) | 1992-07-01 |
JP2803686B2 JP2803686B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17983437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2308636A Expired - Lifetime JP2803686B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Fm―cwレーダ装置用受信機およびfm―cwレーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2803686B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5381153A (en) * | 1991-08-08 | 1995-01-10 | Fujitsu Limited | Portable FM-CW radar device with frequency conversion by first and second frequencies |
US8085185B2 (en) | 2009-11-02 | 2011-12-27 | Invention Planet, LLC | Method of down converting high-frequency signals |
US8089394B2 (en) | 2009-11-02 | 2012-01-03 | Invention Planet, LLC | Continuous-wave field disturbance sensing system |
US8223067B2 (en) | 2009-11-02 | 2012-07-17 | Invention Planet, LLC | Noise-canceling down-converting detector |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2308636A patent/JP2803686B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5381153A (en) * | 1991-08-08 | 1995-01-10 | Fujitsu Limited | Portable FM-CW radar device with frequency conversion by first and second frequencies |
US8085185B2 (en) | 2009-11-02 | 2011-12-27 | Invention Planet, LLC | Method of down converting high-frequency signals |
US8089394B2 (en) | 2009-11-02 | 2012-01-03 | Invention Planet, LLC | Continuous-wave field disturbance sensing system |
US8223067B2 (en) | 2009-11-02 | 2012-07-17 | Invention Planet, LLC | Noise-canceling down-converting detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2803686B2 (ja) | 1998-09-24 |
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