JPH08125581A - Spectrum spreading device - Google Patents

Spectrum spreading device

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JPH08125581A
JPH08125581A JP6262655A JP26265594A JPH08125581A JP H08125581 A JPH08125581 A JP H08125581A JP 6262655 A JP6262655 A JP 6262655A JP 26265594 A JP26265594 A JP 26265594A JP H08125581 A JPH08125581 A JP H08125581A
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JP
Japan
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frequency
output
converting
intermediate frequency
spread spectrum
Prior art date
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Application number
JP6262655A
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Japanese (ja)
Inventor
Motoharu Tanaka
基晴 田中
Haruhiko Ishizu
晴彦 石津
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP6262655A priority Critical patent/JPH08125581A/en
Publication of JPH08125581A publication Critical patent/JPH08125581A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To attain spectrum spreading with high precision by facilitating presence or absence of correlative judgement and quickly detecting a Doppler frequency. CONSTITUTION: Through the use of two kinds of intermediate frequencies generated in oscillators 21 and 35, the first intermediate frequency is adopted as the high frequency for spreading/reverse spreading in a transmitting part 20 and the second intermediate frequency is set to be the one lower than the first intermediate frequency in a receiving part 30. When correlation is obtained by reverse spreading, the power of the second intermediate frequency is detected and wave-detected by the demodulator 41 of a correlation detecting part 40 so that correlation is judged.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、移動体通信や移動体の
測距に用いられるスペクトラム拡散装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spread spectrum device used for mobile communication and distance measurement of mobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のスペクトラム拡散装置に
は、スペクトラム拡散方式を用いて移動体との通信や移
動体の測距を行うものが複数提案されている。特に移動
体通信においては、比較的低い周波数(2.4GHZ程
度)を利用したものが実用化されつつあり、また移動体
の測距においては、例えば特開平5−256936号公
報に示されているように、自動車の前方方向の障害物を
検出する前方監視レーダが提案されていた。
2. Description of the Related Art Heretofore, a plurality of spread spectrum devices of this type have been proposed for performing communication with a moving body and distance measurement of the moving body using a spread spectrum system. Particularly, in mobile communication, one using a relatively low frequency (about 2.4 GHz) is being put to practical use, and in distance measurement of a mobile, it is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-256936. Thus, there has been proposed a forward monitoring radar that detects an obstacle in the forward direction of a vehicle.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、移動体通信
では、今後ミリ波帯(例えば60GHZ帯)の利用が考
えられ、このように周波数が高くなるとそれに伴い、相
関の有無の判断が難しくなり、送受信間の相対速度から
生ずるドップラー周波数も高くなっていた。例えば、相
対速度が100Km/hの時、2.4GHZのドップラ
ー周波数は、約200HZであるのに対し、60GHZの
ドップラー周波数は、約5.5KHZとなり、通信に使
用した場合などデータの復調に悪影響を及ぼすという問
題点があった。
However, in mobile communication, the millimeter wave band (for example, 60 GHz band) is expected to be used in the future, and as the frequency becomes higher, it becomes difficult to judge the presence or absence of correlation. The Doppler frequency resulting from the relative speed between transmission and reception was also high. For example, when the relative speed is 100 km / h, the Doppler frequency of 2.4 GHz is about 200 Hz, whereas the Doppler frequency of 60 GHz is about 5.5 KHz, which adversely affects data demodulation when used for communication. There was a problem of affecting.

【0004】また、特開平5−256936号のレーダ
では、ドップラー周波数が±のいずれに振れているかが
不明なため、ドップラー周波数を合わせるのに時間を要
するという問題点があった。さらに、ドップラー周波数
は、周波数が低く、測定に時間を要するという問題点が
あった。また、スペクトラム拡散方式では、ある単位の
ビット列(エポック)から構成される疑似雑音符号(以
下、「PN符号」という。)を使用して、ある周波数を
送信部で拡散させ、受信部で逆拡散(集中)させてお
り、この逆拡散は、送信のPN符号と受信のPN符号が
一致した時(相関がとれた時)にのみ、スペクトルが集
中する性質がある。この相関を判断する際には、スペク
トルをFFT(高速フーリェ変換)処理してパワーを検
出するものがあるが、これでは、ドップラー周波数の影
響を受けない代わりに高精度なAD変換器や高速なDS
P(デジタル信号プロセッサ)等が必要となり、製作コ
ストが高価なシステムになるという問題点があった。
Further, the radar disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-256936 has a problem that it takes time to adjust the Doppler frequency because it is not known which of the Doppler frequencies is oscillating. Further, the Doppler frequency has a problem that the frequency is low and it takes time to measure. In the spread spectrum system, a pseudo noise code (hereinafter referred to as “PN code”) composed of a bit string (epoch) of a certain unit is used to spread a certain frequency at the transmitter and despread at the receiver. This despreading has a property that the spectrum is concentrated only when the transmitted PN code and the received PN code match (when the correlation is obtained). When determining this correlation, there is a method in which the spectrum is processed by FFT (Fast Fourier Transform) to detect the power. However, this is not affected by the Doppler frequency, but a high-precision AD converter or a high-speed AD converter is used. DS
Since P (digital signal processor) or the like is required, there is a problem that the manufacturing cost is high.

【0005】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、相関の判断の有無を容易にし、ドップラー周波数を
迅速に検出して高精度のスペクトラム拡散を行うことを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to make it easy to determine the presence or absence of a correlation, to quickly detect a Doppler frequency, and to perform spectrum spread with high accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1,2では、送信用疑似雑音信号を発生する
信号処理部からなる送信用疑似雑音信号発生手段と、第
1の中間周波数を発振する発振器からなる第1の発振手
段と、前記送信用疑似雑音信号によって該第1の中間周
波数を拡散する拡散器からなる周波数拡散手段と、前記
拡散された第1の中間周波数を無線周波数帯に変換して
送出する周波数変換器及び送信アンテナからなる無線周
波数変換手段と、前記無線周波数帯の受信信号を取り込
み、該受信信号を前記第1の中間周波数帯に変換する受
信アンテナ及び周波数変換器からなる第1の変換手段
と、前記送信用疑似雑音信号と同一の受信用疑似雑音信
号を発生する信号処理部からなる受信用疑似雑音信号発
生手段と、前記受信用疑似雑音信号と前記受信信号の相
関がとれたときに、拡散された周波数を第1の中間周波
数に集中する逆拡散器からなる逆拡散手段と、前記第1
の中間周波数と該第1の中間周波数より低い周波数の第
2の中間周波数との差分の周波数を発振する発振器から
なる第2の発振手段と、前記第2の発振手段からの出力
に基づいて、前記集中された第1の中間周波数を第2の
中間周波数に変換する周波数変換器からなる第2の変換
手段とを備えたスペクトラム拡散装置が提供される。
In order to achieve the above object, in claims 1 and 2, a pseudo noise signal generating means for transmission, which comprises a signal processing part for generating a pseudo noise signal for transmission, and a first intermediate frequency are provided. The first oscillating means for oscillating the first intermediate frequency, the frequency spreading means comprising a spreader for spreading the first intermediate frequency by the pseudo noise signal for transmission, and the spread first intermediate frequency radio frequency Radio frequency conversion means including a frequency converter and a transmission antenna for converting and transmitting to a band, a reception antenna and a frequency conversion for receiving a reception signal of the radio frequency band and converting the reception signal into the first intermediate frequency band And a receiving pseudo-noise signal generating means including a signal processing unit that generates the same receiving pseudo-noise signal as the transmitting pseudo-noise signal, and the receiving pseudo-noise signal generating means. When the correlation is a well-like noise signal and the received signal, and despreading means comprising a despreader to concentrate diffused frequency to a first intermediate frequency, said first
Based on an output from the second oscillating means, the second oscillating means comprising an oscillator that oscillates a frequency of a difference between the intermediate frequency of 1 and a second intermediate frequency lower than the first intermediate frequency, There is provided a spread spectrum device comprising: a second conversion means including a frequency converter for converting the concentrated first intermediate frequency into a second intermediate frequency.

【0007】請求項3では、前記第2の中間周波数と同
じ周波数を発振し、かつ周波数の変動が可能な第3の発
振手段と、該第3の発振手段からの出力を2分割し、一
方の出力の位相を所定角度シフトして出力する位相シフ
ト手段と、前記周波数変換手段で変換された第2の中間
周波数と前記位相がシフトされていない一方の出力を乗
算して周波数変換するI周波数変換手段と、前記周波数
変換手段で変換された第2の中間周波数と前記位相がシ
フトされている一方の出力を乗算して周波数変換するQ
周波数変換手段とを備えた。
According to a third aspect of the present invention, a third oscillating means that oscillates at the same frequency as the second intermediate frequency and is capable of changing the frequency, and an output from the third oscillating means are divided into two. Phase shift means for shifting the output phase by a predetermined angle and outputting it, and I frequency for frequency-converting by multiplying the second intermediate frequency converted by the frequency converting means and one output whose phase is not shifted. Q for frequency conversion by multiplying the conversion means and the second intermediate frequency converted by the frequency conversion means by one output of which the phase is shifted
And frequency conversion means.

【0008】請求項4では、前記I周波数変換手段の出
力と前記Q周波数変換手段の出力を乗算する乗算手段
と、前記乗算手段の出力に応じて出力レベルを変化させ
るレベル変化手段とを有し、前記第3の発振手段は該出
力レベルに基づいて周波数を変動させる。請求項5,6
では、前記I周波数変換手段の出力を2乗する第1の2
乗手段と、前記Q周波数変換手段の出力を2乗する第2
の2乗手段と、該各2乗手段の出力を加算する加算手段
と、該加算出力を積分する積分手段とを有する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided multiplication means for multiplying the output of the I frequency conversion means and the output of the Q frequency conversion means, and level changing means for changing the output level according to the output of the multiplication means. The third oscillating means changes the frequency based on the output level. Claims 5 and 6
Then, the first 2 which squares the output of the I frequency conversion means
And a second means for squaring the output of the Q frequency conversion means.
Square means, an adding means for adding the outputs of the respective square means, and an integrating means for integrating the added outputs.

【0009】請求項8では、前記I周波数変換手段及び
Q周波数変換手段の出力の電位符号を判断する判断手段
と、前記判断結果に基づいて前記I周波数変換手段及び
Q周波数変換手段の出力に生じるドップラー周波数の電
位符号を検出する検出手段とを有する。請求項9では、
前記I周波数変換手段及びQ周波数変換手段の出力の電
位符号を判断する判断手段と、該各出力の論理演算を行
う演算手段と、該演算結果に基づいて前記I周波数変換
手段及びQ周波数変換手段の出力に生じるドップラー周
波数を検出する検出手段とを有する。
According to the present invention, the judgment means for judging the potential sign of the outputs of the I frequency conversion means and the Q frequency conversion means, and the output of the I frequency conversion means and the Q frequency conversion means based on the judgment result. A detection means for detecting the potential sign of the Doppler frequency. In claim 9,
Judgment means for judging the potential sign of the output of the I frequency conversion means and Q frequency conversion means, operation means for performing a logical operation of each output, and the I frequency conversion means and Q frequency conversion means based on the operation result. Detecting means for detecting the Doppler frequency generated in the output of the.

【0010】[0010]

【作用】請求項1では、中間周波数を1種類用い、第1
の中間周波数は拡散/逆拡散するため高い周波数を設定
する。逆拡散で相関がとれた場合には、この第1の中間
周波数のパワーを検出して相関を判断させる。請求項2
では、中間周波数を2種類用い、第1の中間周波数は拡
散/逆拡散するため高い周波数とし、第2の中間周波数
は第1の中間周波数より低い周波数を設定する。逆拡散
で相関がとれた場合には、この第2の中間周波数のパワ
ーを検出して相関を判断させる。
According to the first aspect of the present invention, one kind of intermediate frequency is used.
Since the intermediate frequency of is spread / despread, a high frequency is set. When the correlation is obtained by despreading, the correlation is judged by detecting the power of the first intermediate frequency. Claim 2
Then, two kinds of intermediate frequencies are used, the first intermediate frequency is set to a high frequency for spreading / despreading, and the second intermediate frequency is set to a frequency lower than the first intermediate frequency. When the correlation is obtained by despreading, the correlation is judged by detecting the power of this second intermediate frequency.

【0011】請求項3では、第2の中間周波数と同じ周
波数を用いてI−Q復調器で検波を行い、I,Qから直
流成分を取り出す。請求項4では、ドップラー周波数を
打ち消すようにI−Q復調器の周波数を微調整する。請
求項5では、直流成分を2乗加算し、その出力レベルに
よって相関の有無判断を可能にする。
In the third aspect, the same frequency as the second intermediate frequency is used for detection by the IQ demodulator to extract the DC component from I and Q. In claim 4, the frequency of the IQ demodulator is finely adjusted so as to cancel the Doppler frequency. According to the fifth aspect, the DC component is squared and the presence or absence of correlation can be determined by the output level.

【0012】請求項6では、直流成分を2乗加算し、1
エポック間積分して、相関の有無判断を可能にする。請
求項8では、I,Qからの一方の出力波形が0Vをクロ
スする際の他方の出力波形のレベルを判断して、近づい
てくるドップラー周波数であるか、遠ざかるドップラー
周波数であるかを判断する。
In a sixth aspect of the present invention, the direct current component is squared to obtain 1
Integrating between epochs enables the presence of correlation. According to claim 8, the level of the output waveform of one of the output waveforms from I and Q when 0V is crossed is determined to determine whether it is the approaching Doppler frequency or the approaching Doppler frequency. .

【0013】請求項9では、演算結果であるパルス幅に
基づいてドップラー周波数を1/4周期で検出する。
In the ninth aspect, the Doppler frequency is detected in 1/4 cycle based on the pulse width which is the calculation result.

【0014】[0014]

【実施例】本発明に係るスペクトラム拡散装置の実施例
を図1乃至図14の図面に基づいて説明する。図1は、
本発明に係るスペクトラム拡散装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。なお、本実施例では、まず逆拡
散されたスペクトラムのパワーを検出しやすくするため
に、中間周波数を2種類用意する。第1の中間周波数
は、拡散/逆拡散するためにある程度の高い周波数が必
要で、例えば500MHZの帯域を使用するスペクトラ
ム拡散方式の場合には、1GHZ程度の周波数が必要と
なる。第2の中間周波数は、第1の中間周波数よりも扱
いやすい低い周波数、ここでは例えばAGC(オート・
ゲイン・コントロール)アンプ及び後述するようなドッ
プラー周波数分だけ正確に周波数を変動させられる発振
器に適する周波数(50〜100MHz程度)に設定す
る。逆拡散で相関がとれた場合には、上記第1及び第2
の中間周波数のパワーが大きくなるので、上記パワーを
検出すれば相関を判断することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a spread spectrum device according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS. Figure 1
It is a block diagram which shows the structure of one Example of the spread spectrum apparatus which concerns on this invention. In this embodiment, first, two types of intermediate frequencies are prepared in order to make it easier to detect the power of the despread spectrum. The first intermediate frequency requires a certain high frequency for spreading / despreading, and for example, in the case of a spread spectrum system using a band of 500 MHz, a frequency of about 1 GHz is required. The second intermediate frequency is a low frequency that is easier to handle than the first intermediate frequency, here, for example, AGC (auto
(Gain control) Set to a frequency (about 50 to 100 MHz) suitable for the amplifier and the oscillator whose frequency can be accurately changed by the Doppler frequency as described later. If the correlation is obtained by despreading, the first and second
Since the power of the intermediate frequency is increased, the correlation can be determined by detecting the power.

【0015】図1において、本実施例のスペクトラム拡
散装置は、各種の信号に対して信号処理を行う信号処理
部10と、スペクトラム拡散方式によって電波を送信す
る送信部20と、移動体通信として使用される場合に
は、送信データで変調した電波を受信し、レーダとして
使用される場合には、図示しない移動体からの反射波を
受信する受信部30と、スペクトラム拡散方式の原理に
よる相関を検出する相関検出部40とから構成されてい
る。
In FIG. 1, the spread spectrum apparatus according to the present embodiment is used for mobile communication, a signal processing section 10 for performing signal processing on various signals, a transmission section 20 for transmitting radio waves by a spread spectrum method. In the case of being used as a radar, the reception unit 30 receiving a reflected wave from a moving body (not shown) and the correlation by the principle of the spread spectrum system are detected. And a correlation detection unit 40 that

【0016】送信部20においては、発振器21は、拡
散/逆拡散するためにある程度の高い周波数、1GHZ
程度の第1の中間周波数を発生させており、通信装置と
して用いる場合には、上記第1の中間周波数を変調器2
2に、またレーダ装置として用いる場合には、上記変調
器22が不要となって第1の中間周波数を直接拡散器2
3に送出している。
In the transmitter 20, the oscillator 21 has a high frequency of 1 GHz for spreading / despreading.
When generating a first intermediate frequency of the order of magnitude and using it as a communication device, the first intermediate frequency is applied to the modulator 2
2 and when used as a radar device, the modulator 22 becomes unnecessary and the first intermediate frequency is directly spread by the spreader 2
3 is sent.

【0017】変調器22は、上記第1の中間周波数を信
号処理部10から入力する送信データで変調し、その変
調した第1の中間周波数を拡散器23に出力している。
拡散器23は、通信装置としての場合には、ミキシング
機能を有するリング変調器によって実現され、レーダ装
置としての場合には、乗算器すなわち周波数の加減を行
う演算器によって実現され、信号処理部10から入力す
る送信用PN符号によって上記第1の中間周波数を拡散
させる。すなわち、拡散器23の動作を簡単に説明する
ために、レーダ装置としての場合を説明すると、拡散器
23は、図2(a)に示すスペクトルの送信用PN符号が
入力すると、発振器21からの第1の中間周波数を中心
として送信用PN符号のスペクトルが両側に現れるスペ
クトル(図2(b)参照)を出力する。なお、図2に示さ
れるスペクトルは、横軸を周波数、縦軸をパワーとした
ものである。
The modulator 22 modulates the first intermediate frequency with the transmission data input from the signal processing unit 10, and outputs the modulated first intermediate frequency to the spreader 23.
The spreader 23 is realized by a ring modulator having a mixing function in the case of a communication device, and is realized by a multiplier, that is, an arithmetic unit for adjusting a frequency in the case of a radar device, and the signal processor 10 is used. The first intermediate frequency is spread by the transmission PN code input from. That is, in order to briefly describe the operation of the spreader 23, the case of a radar device will be described. The spreader 23 receives the transmission PN code of the spectrum shown in FIG. A spectrum (see FIG. 2B) in which the spectrum of the transmission PN code appears on both sides around the first intermediate frequency is output. In the spectrum shown in FIG. 2, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents power.

【0018】上記スペクトルの出力を電波として送信す
るためには、拡散器23に送信アンテナを接続させれば
良いが、帯域の広いスペクトルを必要とするスペクトラ
ム拡散では、電波の周波数ができるだけ高い方が望まし
い。特に現在では、種々のメリットがあるミリ波帯が注
目されている。本実施例では、この周波数帯の電波を使
用するために、周波数変換器24を拡散器23に接続さ
せる。
In order to transmit the output of the spectrum as a radio wave, a transmission antenna may be connected to the spreader 23. However, in spread spectrum which requires a wide band spectrum, the frequency of the radio wave should be as high as possible. desirable. In particular, at present, the millimeter wave band, which has various merits, is drawing attention. In this embodiment, the frequency converter 24 is connected to the spreader 23 in order to use radio waves in this frequency band.

【0019】周波数変換器24には、無線周波数を発生
させる発振器25が接続されており、周波数変換器24
は、拡散器23の出力を発振器25から入力する無線周
波数分だけ高い方にシフトし、図2(c)に示すスペクト
ルの電波として送信アンテナ26を介して送信する。受
信部30においては、受信アンテナ31には、周波数変
換器32が接続されており、周波数変換器32は、受信
アンテナ31で受信された電波(図2(c)参照)を、第
1の中間周波数帯に変換し、スペクトルが図2(b)に示
すような出力にする。
An oscillator 25 for generating a radio frequency is connected to the frequency converter 24, and the frequency converter 24
Shifts the output of the spreader 23 to the higher side by the radio frequency input from the oscillator 25, and transmits it as a radio wave of the spectrum shown in FIG. In the receiving section 30, a frequency converter 32 is connected to the receiving antenna 31, and the frequency converter 32 transmits the radio wave (see FIG. 2 (c)) received by the receiving antenna 31 to the first intermediate signal. It is converted to the frequency band and the spectrum is output as shown in FIG.

【0020】周波数変換器32に接続された逆拡散器3
3は、拡散器23と同様のミキシング機能を有してい
る。逆拡散器33には、信号処理部10から送信用PN
符号と同一構成の受信用PN符号が入力しており、逆拡
散器33は、上記受信用PN符号によって周波数変換器
32からの出力を逆拡散(集中)させている。すなわ
ち、送信用PN符号と受信用PN符号列が一致した場
合、つまり相関がとれた場合には、逆拡散器33の出力
のスペクトルは、図2(d)に示すように第1の中間周波
数に鋭いピークが立つ。また、送信用PN符号と受信用
PN符号列が一致しない場合、つまり相関がとれない場
合には、逆拡散器33の出力のスペクトルは、図2(e)
に示すように第1の中間周波数での鋭いピークはなくな
る。本来なら上記第1の中間周波数のスペクトルのパワ
ーを測定すれば相関がとれているかどうか判断できる
が、上記第1の中間周波数もある程度高いので、このま
まパワーを検出することが難しい。そこで、ミキサーか
ら構成される周波数変換器34を逆拡散器33に接続さ
せて、上記第1の中間周波数をさらに低い周波数(50
〜100MHz程度の第2の中間周波数)に変換する。
Despreader 3 connected to frequency converter 32
3 has a mixing function similar to that of the diffuser 23. The despreader 33 has a PN for transmission from the signal processing unit 10.
A receiving PN code having the same configuration as the code is input, and the despreader 33 despreads (concentrates) the output from the frequency converter 32 with the receiving PN code. That is, when the transmission PN code and the reception PN code string match, that is, when the correlation is obtained, the spectrum of the output of the despreader 33 has the first intermediate frequency as shown in FIG. 2 (d). There is a sharp peak. Further, when the transmission PN code and the reception PN code string do not match, that is, when the correlation cannot be obtained, the spectrum of the output of the despreader 33 is as shown in FIG.
As shown in, the sharp peak at the first intermediate frequency disappears. Originally, it is possible to determine whether or not the correlation is obtained by measuring the power of the spectrum of the first intermediate frequency, but it is difficult to detect the power as it is because the first intermediate frequency is also high to some extent. Therefore, a frequency converter 34 composed of a mixer is connected to the despreader 33 so that the first intermediate frequency becomes lower (50
To a second intermediate frequency of about 100 MHz).

【0021】周波数変換器34には、上記第1の中間周
波数と第2の中間周波数の差の周波数を発生させる発振
器35が接続されており、周波数変換器34は、発振器
35から入力する第2の中間周波数によって上記第1の
中間周波数を第2の中間周波数に周波数変換しており、
周波数変換器34の出力するスペクトルのパワーも(図
2(f)参照)、第1の中間周波数のスペクトルのパワー
に従う。
The frequency converter 34 is connected with an oscillator 35 for generating a frequency of the difference between the first intermediate frequency and the second intermediate frequency, and the frequency converter 34 receives the second frequency input from the oscillator 35. The first intermediate frequency is converted to the second intermediate frequency by the intermediate frequency of
The power of the spectrum output from the frequency converter 34 (see FIG. 2 (f)) also follows the power of the spectrum of the first intermediate frequency.

【0022】相関検出部40において、直交復調回路
(I−Q復調回路)41は、図3の第1実施例に示すよ
うに、AGC41aと、後述する発振器41iからの出
力を2分割し、一方の位相を90°シフトして出力する
位相シフト分配器41bと、AGC41a及び位相シフ
ト分配器41bと接続されるI周波数変換器41c及び
Q周波数変換器41dと、周波数変換器41c,41d
と接続されるローパスフィルタ41e,41fと、フィ
ルタ41e,41fからの周波数を乗算する乗算器41
gと、乗算器41gと接続され、上記乗算結果である周
波数に応じて出力レベルを変化させるループフィルタ4
1hと、ループフィルタ41hからの出力に基づいて周
波数調整を行って位相シフト分配器41bに出力する発
振器41iとから構成される。
In the correlation detector 40, the quadrature demodulation circuit (I-Q demodulation circuit) 41 divides the output from the AGC 41a and an oscillator 41i described later into two, as shown in the first embodiment of FIG. Shifter 41b for shifting and outputting the phase of 90 ° by 90 °, I frequency converter 41c and Q frequency converter 41d connected to AGC 41a and phase shift distributor 41b, and frequency converters 41c, 41d
And low-pass filters 41e, 41f connected to the multiplier 41 for multiplying the frequencies from the filters 41e, 41f.
g and a multiplier 41g, which is a loop filter 4 that changes the output level according to the frequency that is the multiplication result.
1h, and an oscillator 41i that adjusts the frequency based on the output from the loop filter 41h and outputs it to the phase shift distributor 41b.

【0023】I−Q復調回路41では、第2の中間周波
数と同じ周波数を用いて検波を行い、I,Q端子から検
波信号を取り出す。このI,Q端子の検波信号は、以下
の式で表される。ここで、 I−Q復調回路41の入力:Acos((ω+α)t+θ
1) 発振器41iの出力:Bcos(ωt+θ2) ただし、α:ドップラーによる角速度 A,B:それぞれの波形のピークレベル とすると、I周波数変換器41cの入力は、Acos
((ω+α)t+θ1)及びBcos(ωt+θ2)とな
り、その出力は、 Acos((ω+α)t+θ1)×Bcos(ωt+θ2) =(AB/2){cos((2ω+α)t+θ1+θ2)+c
os(αt+θ1−θ2)} となり、ローパスフィルタ41eにて2ω帯の周波数を
カットすると、その出力Xは、以下の式(1)のように
なる。
The IQ demodulation circuit 41 performs detection using the same frequency as the second intermediate frequency, and extracts the detection signal from the I and Q terminals. The detection signals at the I and Q terminals are expressed by the following equation. Here, the input of the IQ demodulation circuit 41: Acos ((ω + α) t + θ
1) Output of oscillator 41i: Bcos (ωt + θ2) where α: angular velocity by Doppler A, B: peak level of each waveform, input of I frequency converter 41c is Acos
((Ω + α) t + θ1) and Bcos (ωt + θ2), and the output is Acos ((ω + α) t + θ1) × Bcos (ωt + θ2) = (AB / 2) {cos ((2ω + α) t + θ1 + θ2) + c
os (αt + θ1−θ2)}, and when the frequency in the 2ω band is cut by the low-pass filter 41e, the output X is given by the following expression (1).

【0024】 X=(AB/2)cos(αt+θ1−θ2) …(1) また、Q周波数変換器41dの入力は、Acos((ω+
α)t+θ1)及びBsin(ωt+θ2)となり、その出
力は、 Acos((ω+α)t+θ1)×Bsin(ωt+θ2) =(AB/2){sin(2ω+α)t+θ1+θ2)−sin
(αt+θ1−θ2)} となり、ローパスフィルタ41fにて2ω帯の周波数を
カットすると、その出力Yは、以下の式(2)のように
なる。
X = (AB / 2) cos (αt + θ1−θ2) (1) Further, the input of the Q frequency converter 41d is Acos ((ω +
α) t + θ1) and Bsin (ωt + θ2), and the output is Acos ((ω + α) t + θ1) × Bsin (ωt + θ2) = (AB / 2) {sin (2ω + α) t + θ1 + θ2) -sin
(Αt + θ1−θ2)}, and when the frequency of 2ω band is cut by the low-pass filter 41f, the output Y becomes as shown in the following expression (2).

【0025】 Y=−(AB/2)sin(αt+θ1−θ2) …(2) これら式にあるように、通信装置としての場合には送信
局と受信局、レーダ装置としての場合にはレーダと移動
体との間に相対速度があると、上記I,Qの出力にドッ
プラー効果による周波数が生じる。このドップラー周波
数が高くなると、積分器42で積分できなくなるという
影響が出てくるので、このドップラー周波数を打ち消す
必要が生じる。
Y = − (AB / 2) sin (αt + θ1−θ2) (2) As shown in these equations, in the case of a communication device, a transmitter station and a receiver station, and in the case of a radar device, a radar station. When there is a relative velocity with the moving body, a frequency due to the Doppler effect is generated in the outputs of I and Q. When the Doppler frequency becomes high, there is an influence that the integrator 42 cannot perform integration. Therefore, it becomes necessary to cancel the Doppler frequency.

【0026】本実施例では、上記I,Qの検波信号(周
波数)から発振器41iにループフィルタ41h経由で
フィードバックをかけ、自動的に周波数調整を行い、ド
ップラー周波数αが「0」になるようにしている。本実
施例の場合、ループフィルタ41hの出力レベルを判定
すれば、上記ドップラー周波数を判断できる。次に、相
関を判定するために、上記I,Qに積分回路42を接続
させて、I,Q端子から入力する検波信号の直流成分を
1エポック間積分して判定している。積分回路42の具
体例は、図5の第1実施例に示すように構成されてお
り、I,Qに2乗器42a,42bをそれぞれ接続し、
2乗器42a,42bでI,Qの直流成分を2乗して、
加算器42cで2乗器42a,42bからの出力を加算
し、その出力を積分器42dで1エポック間積分してい
る。この実施例では、ドップラー周波数を打ち消さなく
ても相関の判断ができる点にある。なぜなら、Iの出力
(式(1)参照)とQの出力(式(2)参照)を、2乗
器42a,42bで2乗し、さらに加算器42cで加算
すると、その出力は、 [(AB/2)cos(αt+θ1−θ2)]2+[−(AB/2)sin(αt+θ1 −θ2)]2=A22/2 …(3) となり、ドップラー周波数成分が消滅するからである。
なお、1エポック間積分した後、積分器42dは信号処
理部10からのリセット信号によってリセットされる。
In the present embodiment, the I and Q detection signals (frequency) are fed back to the oscillator 41i via the loop filter 41h to automatically adjust the frequency so that the Doppler frequency α becomes "0". ing. In the case of this embodiment, the Doppler frequency can be determined by determining the output level of the loop filter 41h. Next, in order to determine the correlation, an integrating circuit 42 is connected to the above I and Q, and the DC component of the detection signal input from the I and Q terminals is integrated for one epoch for determination. A specific example of the integrator circuit 42 is configured as shown in the first embodiment of FIG. 5, in which I and Q are respectively connected to the squarers 42a and 42b,
The square components 42a and 42b square the DC components of I and Q,
The adders 42c add the outputs from the squarers 42a and 42b, and the integrators 42d integrate the outputs for one epoch. In this embodiment, the correlation can be determined without canceling the Doppler frequency. This is because the output of I (see equation (1)) and the output of Q (see equation (2)) are squared by the squarers 42a and 42b and further added by the adder 42c, the output is [( AB / 2) cos (αt + θ1-θ2)] 2 + [- (AB / 2) sin (αt + θ1 -θ2)] 2 = A 2 B 2/2 ... (3) next, because the Doppler frequency component is eliminated .
After the integration for one epoch, the integrator 42d is reset by the reset signal from the signal processing unit 10.

【0027】なお、図8に示すように、積分器を使用せ
ずに積分回路42を相関出力回路42として(図1参
照)、加算器の出力レベル(相関値)を判定することで
相関の判断をすることがができる。図5の積分回路又は
図8の相関出力回路を使用する場合には、I−Q復調回
路41は、図3に示したように周波数を調整するための
乗算器41g、ループフィルタ41hの必要がなく、図
4に示すようになる。図4は、I−Q復調回路41の第
2実施例で、図3の第1実施例と同様の構成部分につい
ては、同一符号とする。
As shown in FIG. 8, the integrator circuit 42 is used as a correlation output circuit 42 (see FIG. 1) without using an integrator, and the output level (correlation value) of the adder is determined to determine the correlation. You can make a decision. When the integrating circuit of FIG. 5 or the correlation output circuit of FIG. 8 is used, the IQ demodulation circuit 41 needs the multiplier 41g and the loop filter 41h for adjusting the frequency as shown in FIG. Instead, it becomes as shown in FIG. FIG. 4 shows a second embodiment of the IQ demodulation circuit 41, and the same components as those in the first embodiment of FIG.

【0028】また、図6は、積分回路42の第2実施例
の構成を示すブロック図である。この第2実施例では、
上記I,Qにそれぞれ接続された積分器42e,42f
で直流成分を積分した後に、対応して接続された2乗器
42,42で2乗し、さらに加算器42iで加算してい
る。この実施例では、I,Qの出力をまず積分している
ため、回路構成をデジタルIC化しやすいという効果が
あるが、ドップラー周波数成分を消さなければ、相関が
とれていても積分値が小さくなることがあり、このため
に相関の有無の判断が難しくなることもある。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the integrating circuit 42. In the second embodiment,
Integrators 42e and 42f connected to I and Q, respectively
After the DC component is integrated at, squared by the corresponding squarers 42, 42, and further added by the adder 42i. In this embodiment, since the outputs of I and Q are first integrated, there is an effect that the circuit configuration can be easily converted to a digital IC, but unless the Doppler frequency component is eliminated, the integrated value becomes small even if the correlation is obtained. In some cases, it may be difficult to determine the presence or absence of correlation.

【0029】積分回路42からの出力(積分値)は、相
関がとれていない場合には、図7(a)に示すようにレベ
ルが低くなり、相関がとれている場合には、図7(b)に
示すようにレベルが高くなる。従って、信号処理部10
で上記入力する積分値に対してあるレベルの閾値を設定
すれば、相関の判断を行うことができる。これにより、
通信装置として用いる場合には、I−Q復調回路41の
I,Qにデータ判定回路43を接続させ、受信データを
判定して、そのデータを信号処理部10に出力すること
ができる。
The output (integrated value) from the integrating circuit 42 has a low level as shown in FIG. 7 (a) when the correlation is not obtained, and is shown in FIG. The level becomes higher as shown in b). Therefore, the signal processing unit 10
By setting a threshold value of a certain level with respect to the input integration value, the correlation can be determined. This allows
When used as a communication device, the data determination circuit 43 can be connected to I and Q of the IQ demodulation circuit 41 to determine received data and output the data to the signal processing unit 10.

【0030】レーダとして使用する場合には、距離の情
報以外に相対速度の情報が必要で、速度と向きを知るた
めに必要な情報としては、ドップラー周波数と正負の符
号である。そこで、ドップラー検出回路44を図9に示
すように、I,Qの出力レベルを判定するレベル判定器
45と、上記判定結果からドップラー周波数及び符号を
検出するドップラー周波数/符号検出器46とで構成し
て、ドップラー周波数及びその符号を信号処理部10に
出力する。
When used as a radar, in addition to distance information, relative velocity information is required. The information required to know the velocity and direction is the Doppler frequency and the positive and negative signs. Therefore, as shown in FIG. 9, the Doppler detection circuit 44 is composed of a level determiner 45 for determining the output levels of I and Q, and a Doppler frequency / code detector 46 for detecting the Doppler frequency and the code from the above determination result. Then, the Doppler frequency and its code are output to the signal processing unit 10.

【0031】まず、ドップラー周波数の正負の符号の判
断では、図10に示すように、I,Qの波形のうち、一
方の波形が0Vをクロスする際に他方の波形レベルを判
断することにより、相対速度の±を判断することができ
る。具体的に説明すると、ドップラー角速度αが負の場
合には、両波形は図10(a)に示すようになり、ドップ
ラー角速度αが正の場合には、両波形は図10(b)に示
すようになる。
First, in the determination of the positive and negative signs of the Doppler frequency, as shown in FIG. 10, when one of the I and Q waveforms crosses 0V, the other waveform level is determined. The relative speed ± can be determined. More specifically, both waveforms are as shown in FIG. 10 (a) when the Doppler angular velocity α is negative, and both waveforms are as shown in FIG. 10 (b) when the Doppler angular velocity α is positive. Like

【0032】すなわち、図10(a)において、α<0の
場合には、Iからの出力の波形が負から正の方向で0V
クロスする際に、Qからの出力の波形は負の値をとり、
図10(b)において、α>0の場合には、Iからの出力
の波形が負から正の方向で0Vクロスする際に、Qから
の出力の波形は正の値をとる。この検出を実現するドッ
プラー検出回路44の具体的な回路とタイミングチャー
トを図11、図12に示す。図11において、I−Q復
調回路41からのI,Qをコンパレータ45a,45b
に入力させて、正負の判定を行い、I側のコンパレータ
45aの出力をフリップフロップ46aのCLK入力に
接続させ、Q側のコンパレータ45bの出力をフリップ
フロップ46aのデータ入力に接続させて、フリップフ
ロップ46aの立ち上がりのCLKエッジにてデータを
保持する。これにより、フリップフロップ46aの出力
は、I側の波形の立ち上がり時にQ側の波形の符号を保
持するようになる。
That is, in FIG. 10A, when α <0, the waveform of the output from I is 0 V in the direction from negative to positive.
When crossing, the waveform of the output from Q takes a negative value,
In FIG. 10B, when α> 0, the waveform of the output from Q takes a positive value when the waveform of the output from I crosses 0 V in the direction from negative to positive. Specific circuits and timing charts of the Doppler detection circuit 44 that realizes this detection are shown in FIGS. 11 and 12. In FIG. 11, I and Q from the IQ demodulation circuit 41 are compared with comparators 45a and 45b.
The output of the comparator 45a on the I side is connected to the CLK input of the flip-flop 46a, and the output of the comparator 45b on the Q side is connected to the data input of the flip-flop 46a. Data is held at the rising CLK edge of 46a. As a result, the output of the flip-flop 46a holds the sign of the Q-side waveform when the I-side waveform rises.

【0033】図12(a)〜(c)のタイミングチャー
トは、図10(a)に示したドップラー周波数が負の場
合であり、I側のコンパレータ45aの立ち上がり時に
は、Q側のコンパレータ45bの出力は必ずローレベル
となる。また、図12(d)〜(f)のタイミングチャ
ートは、図10(b)に示したドップラー周波数が正の
場合であり、I側のコンパレータ45aの立ち上がり時
には、Q側のコンパレータ45bの出力は必ずハイレベ
ルとなる。
The timing charts of FIGS. 12 (a) to 12 (c) show the case where the Doppler frequency shown in FIG. 10 (a) is negative, and the output of the Q side comparator 45b is output when the I side comparator 45a rises. Is always low level. Further, the timing charts of FIGS. 12D to 12F show the case where the Doppler frequency shown in FIG. 10B is positive, and the output of the Q-side comparator 45b is at the rise of the I-side comparator 45a. It will always be high level.

【0034】従って、信号処理部10では、フリップフ
ロップ46aの出力がローレベルの際には、ドップラー
周波数が負の値を示し、フリップフロップ46aの出力
がハイレベルの際には、ドップラー周波数が正の値を示
していることを検知することができる。次にドップラー
周波数を短時間で検出する場合について説明する。従来
では、抽出されたドップラー周波数の1周期をカウント
して、上記ドップラー周波数を検出していたが、相対速
度が小さい時には、1周期が長く、これによりドップラ
ー周波数の算出に要する時間が長くかかっていた。そこ
で、本発明者は、図10(a),(b)に示したように、Iの
出力波形とQの出力波形は、必ず90°位相がずれてい
ることに着目し、上記Iの出力波形とQの出力波形が0
Vクロスする間隔をカウントすることによって、従来の
1/4の時間でドップラー周波数を算出できるようにし
た。
Therefore, in the signal processing unit 10, when the output of the flip-flop 46a is low level, the Doppler frequency shows a negative value, and when the output of the flip-flop 46a is high level, the Doppler frequency is positive. It is possible to detect that the value of is shown. Next, a case where the Doppler frequency is detected in a short time will be described. Conventionally, one cycle of the extracted Doppler frequency is counted to detect the Doppler frequency. However, when the relative speed is small, one cycle is long, which requires a long time to calculate the Doppler frequency. It was Therefore, the present inventor pays attention to the fact that the output waveform of I and the output waveform of Q are always 90 ° out of phase with each other, as shown in FIGS. Waveform and Q output waveform are 0
By counting the V-crossing interval, the Doppler frequency can be calculated in 1/4 of the conventional time.

【0035】これを実現するドップラー検出回路44の
具体的な回路とタイミングチャートを図13、図14に
示す。図13において、I−Q復調回路41からのI,
Qをコンパレータ45c,45dに入力させて、正負の
判定を行い、各コンパレータ45c,45dの出力を排
他的ORゲート45eに入力させて、両出力に相違があ
るときのみ、ハイレベルをカウンタ46bに出力するよ
うに構成する。これにより、排他的ORゲート45e
は、IとQの出力波形が0Vクロスする度に論理出力が
反転することとなり、カウンタ46bは、この出力のハ
イレベル又はローレベルのパルス幅をカウントして4倍
すれば、ドップラー周波数を検出することができる。
A concrete circuit and timing chart of the Doppler detection circuit 44 for realizing this are shown in FIGS. 13 and 14. In FIG. 13, I from the IQ demodulation circuit 41,
Q is input to the comparators 45c and 45d to determine whether it is positive or negative, the outputs of the comparators 45c and 45d are input to the exclusive OR gate 45e, and a high level is output to the counter 46b only when there is a difference between the outputs. Configure to output. As a result, the exclusive OR gate 45e
Means that the logical output is inverted every time the output waveforms of I and Q cross 0 V, and the counter 46b detects the Doppler frequency by counting the pulse width of the high level or low level of this output and multiplying it by four. can do.

【0036】従って、信号処理部10では、カウンタ4
6bから出力されたドップラー符号及び周波数より、相
対速度と向きを算出することができる。従って、本実施
例では、2種類の中間周波数を用いて、逆拡散されたス
ペクトルのパワー検出を容易にすることができる。第1
の中間周波数は、拡散/逆拡散するために、ある程度高
い周波数が必要だが、逆拡散されたスペクトラムは集中
しているため、第2の中間周波数は、第1の中間周波数
よりもさらに扱いやすい低い周波数を設定することがで
き、逆拡散で相関がとれた場合には、この第2の中間周
波数のパワーが大きくなるので、このパワーを検出すれ
ば相関を判断することができる。
Therefore, in the signal processor 10, the counter 4
The relative velocity and direction can be calculated from the Doppler code and frequency output from 6b. Therefore, in the present embodiment, the power detection of the despread spectrum can be facilitated by using two kinds of intermediate frequencies. First
The intermediate frequency of 2 needs a certain high frequency to spread / despread, but the second intermediate frequency is much easier to handle than the first intermediate frequency because the despread spectrum is concentrated. When the frequency can be set and the correlation can be obtained by despreading, the power of this second intermediate frequency becomes large, so that the correlation can be determined by detecting this power.

【0037】また、本実施例では、相関を検出する場
合、第2の中間周波数と同じ周波数を用いて直交復調回
路によって検波を行い,I,Qから直流成分を取り出し
てそれを2乗加算し、出力をレベル判定したり、1エポ
ック間積分して相関の有無を判断している。すなわち、
本実施例では、相関がとれている場合には、加算器の出
力レベル及び積分値が高く、相関がとれていない場合に
は、上記値が低くなるので、この相関値のあるレベルに
閾値を設定すれば、相関の判断を容易に行うことができ
る。
Further, in the present embodiment, when the correlation is detected, the quadrature demodulation circuit performs detection using the same frequency as the second intermediate frequency, the DC components are extracted from I and Q, and they are squared-added. , The output is level-determined or integrated for one epoch to determine the presence or absence of correlation. That is,
In this embodiment, the output level and the integrated value of the adder are high when the correlation is obtained, and the above values are low when the correlation is not obtained. If set, the correlation can be easily determined.

【0038】また、本実施例では、移動体との間に相対
速度があると、I,Qの出力にドップラー効果によるビ
ート周波数が生じることから、上記I,Qの出力波形の
うち一方の波形が0Vクロスする際の他方の波形のレベ
ルを判断するので、短時間で相対速度の±を判断するこ
とができる。また、I,Qの両波形が0Vクロスする間
隔を測定すれば,1/4周期の短時間でドップラー周波
数を検出することができる。
Further, in this embodiment, when there is a relative velocity with the moving body, a beat frequency due to the Doppler effect is generated in the outputs of I and Q, so that one of the I and Q output waveforms is generated. Since the level of the other waveform when 0V crosses is determined, ± of the relative speed can be determined in a short time. Further, if the interval at which both the I and Q waveforms cross 0 V is measured, the Doppler frequency can be detected in a short period of 1/4 cycle.

【0039】さらに、本実施例では、通信装置として用
いる場合に、データの復調に与える影響を取り除くた
め、第2の中間周波数のような扱いやすい低い周波数の
発振器を用いるので、ドップラー周波数を打ち消すよう
にI−Q復調回路の発振器の周波数を正確に微調整する
ことが可能になる。なお、本実施例では、第1及び第2
中間周波数を用いてスペクトラム拡散を実現している
が、第1中間周波数のみでも実現することができる。こ
の場合には、中間周波数を1種類用い、第1の中間周波
数は拡散/逆拡散するため高い周波数を設定する。逆拡
散で相関がとれた場合には、この第1の中間周波数のパ
ワーを検出して相関を判断させる。
Furthermore, in the present embodiment, in order to cancel the influence on the data demodulation when used as a communication device, an easy-to-handle low frequency oscillator such as the second intermediate frequency is used, so that the Doppler frequency is canceled. In addition, the frequency of the oscillator of the IQ demodulation circuit can be precisely finely adjusted. In this embodiment, the first and second
Although the spread spectrum is realized by using the intermediate frequency, it can be realized by only the first intermediate frequency. In this case, one kind of intermediate frequency is used, and the first intermediate frequency is set to a high frequency for spreading / despreading. When the correlation is obtained by despreading, the correlation is judged by detecting the power of the first intermediate frequency.

【0040】ただし、その場合には、周波数帯域0〜第
1中間周波数までカバーする周波数帯の広い部品(例え
ば、周波数変換器、I,Q周波数変換器等)を使用しな
ければならず、製作コストが高くなる可能性があるが、
上記第1中間周波数のみを使用して正確にドップラー周
波数を検出できるという多大な効果がある。
In that case, however, components having a wide frequency band covering the frequency band 0 to the first intermediate frequency (for example, a frequency converter, an I, Q frequency converter, etc.) must be used. Can be expensive,
There is a great effect that the Doppler frequency can be accurately detected using only the first intermediate frequency.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1では、中
間周波数を1種類用い、第1の中間周波数は拡散/逆拡
散するため高い周波数を設定し、逆拡散で相関がとれた
場合には、この第1の中間周波数のパワーを検出して相
関を判断させるので、相関の判断の有無を容易にし、ド
ップラー周波数を迅速に検出して高精度のスペクトラム
拡散を行うことができる。
As described above, according to claim 1, when one kind of intermediate frequency is used, the first intermediate frequency is set to a high frequency for spreading / despreading, and when a correlation is obtained by despreading. Since the power of the first intermediate frequency is detected and the correlation is determined, it is possible to easily determine whether or not the correlation is determined, quickly detect the Doppler frequency, and perform highly accurate spread spectrum.

【0042】請求項2では、中間周波数を2種類用い、
第1の中間周波数は拡散/逆拡散するため高い周波数と
し、第2の中間周波数は第1の中間周波数より低い周波
数を設定し、逆拡散で相関がとれた場合には、この第2
の中間周波数のパワーを検出して相関を判断させるの
で、相関の判断の有無を容易にし、ドップラー周波数を
迅速に検出して高精度のスペクトラム拡散を行うことが
できる。
In the second aspect, two kinds of intermediate frequencies are used,
The first intermediate frequency is set to a high frequency for spreading / despreading, the second intermediate frequency is set to a frequency lower than the first intermediate frequency, and when the correlation is obtained by despreading, the second intermediate frequency is set.
Since the power of the intermediate frequency is detected to determine the correlation, the presence or absence of the determination of the correlation can be facilitated, the Doppler frequency can be detected quickly, and highly accurate spectrum spreading can be performed.

【0043】請求項3では、第2の中間周波数と同じ周
波数を用いてI−Q復調器で検波を行い、I,Qから直
流成分を取り出す。請求項3では、扱いやすい第2の中
間周波数を用いて、ドップラー周波数を打ち消すように
I−Q復調器の周波数を微調整するので、正確な微調整
が可能になる。
In the third aspect, detection is performed by the IQ demodulator using the same frequency as the second intermediate frequency, and the DC component is extracted from I and Q. According to the third aspect, the frequency of the IQ demodulator is finely adjusted so as to cancel the Doppler frequency by using the second intermediate frequency that is easy to handle. Therefore, accurate fine adjustment is possible.

【0044】請求項5では、直流成分を2乗加算するの
で、その出力レベルによって容易に相関の有無判断を可
能にする。請求項6では、直流成分を2乗加算し、1エ
ポック間積分するので、容易に相関の有無判断を可能に
する。請求項8では、I,Qからの一方の出力波形が0
Vをクロスする際の他方の出力波形のレベルを判断し
て、近づいてくるドップラー周波数であるか、遠ざかる
ドップラー周波数であるかを判断するので、相対速度の
±を短時間に判断できる。
According to the fifth aspect, since the DC component is square-added, it is possible to easily determine the presence or absence of the correlation by the output level. According to the sixth aspect, since the DC component is squared and integrated for one epoch, it is possible to easily determine the presence or absence of the correlation. In claim 8, one of the output waveforms from I and Q is 0.
Since the level of the other output waveform when V is crossed is determined to determine whether it is the approaching Doppler frequency or the approaching Doppler frequency, the relative speed ± can be determined in a short time.

【0045】請求項9では、I,Qからの両出力波形が
0Vクロスする間隔を測定してドップラー周波数を1/
4周期で検出するので、ドップラー周波数を短時間で検
出できる。
In the ninth aspect, the interval at which both output waveforms from I and Q cross 0 V is measured, and the Doppler frequency is 1 /
Since the detection is performed in four cycles, the Doppler frequency can be detected in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るスペクトラム拡散装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a spread spectrum device according to the present invention.

【図2】図1に示した各部の出力のスペクトルを示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing spectra of outputs of respective units shown in FIG.

【図3】図1に示した直交復調回路の第1実施例の構成
を示すブロック図である。
3 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the orthogonal demodulation circuit shown in FIG.

【図4】同じく直交復調回路の第2実施例の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the quadrature demodulation circuit.

【図5】同じく積分回路の第1実施例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the integrating circuit.

【図6】同じく積分回路の第2実施例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the integrating circuit of the same.

【図7】同じく積分回路の積分波形を示す図である。FIG. 7 is a diagram similarly showing an integral waveform of the integrating circuit.

【図8】図1に示した相関出力回路の一実施例の構成を
示すブロック図である。
8 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the correlation output circuit shown in FIG.

【図9】同じくドップラー検出回路の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a Doppler detection circuit of the same.

【図10】同じくI−Q復調回路の出力波形を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram similarly showing an output waveform of the IQ demodulation circuit.

【図11】図9に示したドップラー検出回路(ドップラ
ー符号検出用)の具体的な構成を示す回路図である。
11 is a circuit diagram showing a specific configuration of the Doppler detection circuit (for Doppler code detection) shown in FIG.

【図12】図11に示したドップラー検出回路のタイミ
ングチャートを示す図である。
12 is a diagram showing a timing chart of the Doppler detection circuit shown in FIG.

【図13】図11に示したドップラー検出回路(ドップ
ラー周波数検出用)の具体的な構成を示す回路図であ
る。
13 is a circuit diagram showing a specific configuration of the Doppler detection circuit (for detecting Doppler frequency) shown in FIG.

【図14】図13に示したドップラー検出回路のタイミ
ングチャートを示す図である。
14 is a diagram showing a timing chart of the Doppler detection circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 信号処理部 20 送信部 21,25,35 発振器 22 変調器 23 拡散器 24,32,34 周波数変換器 26,31 アンテナ 30 受信部 33 逆拡散器 40 相関検出部 41 I−Q復調回路 42 積分回路/相関出力回路 43 データ判定回路 44 ドップラー検出回路 10 signal processor 20 transmitter 21, 25, 35 oscillator 22 modulator 23 spreader 24, 32, 34 frequency converter 26, 31 antenna 30 receiver 30 despreader 40 correlation detector 41 IQ demodulation circuit 42 integration Circuit / correlation output circuit 43 Data judgment circuit 44 Doppler detection circuit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信用疑似雑音信号を発生する送信用疑
似雑音信号発生手段と、 第1の中間周波数を発振する第1の発振手段と、 前記送信用疑似雑音信号によって該第1の中間周波数を
拡散する周波数拡散手段と、 前記拡散された第1の中間周波数を無線周波数帯に変換
して送出する無線周波数変換手段と、 前記無線周波数帯の受信信号を取り込み、該受信信号を
前記第1の中間周波数帯に変換する第1の変換手段と、 前記送信用疑似雑音信号と同一の受信用疑似雑音信号を
発生する受信用疑似雑音信号発生手段と、 前記受信用疑似雑音信号と前記受信信号の相関がとれた
ときに、拡散された周波数を第1の中間周波数に集中す
る逆拡散手段とを備えたことを特徴とするスペクトラム
拡散装置。
1. A pseudo noise signal generation unit for transmission which generates a pseudo noise signal for transmission, a first oscillating unit which oscillates a first intermediate frequency, and the first intermediate frequency by the pseudo noise signal for transmission. A frequency spreading means for spreading the radio frequency band, a radio frequency converting means for converting the spread first intermediate frequency into a radio frequency band and transmitting the radio frequency band; a reception signal in the radio frequency band; First conversion means for converting into the intermediate frequency band of, reception pseudo noise signal generation means for generating the same reception pseudo noise signal as the transmission pseudo noise signal, the reception pseudo noise signal and the reception signal And a de-spreading means for concentrating the spread frequency on the first intermediate frequency when the correlation is obtained.
【請求項2】 送信用疑似雑音信号を発生する送信用疑
似雑音信号発生手段と、 第1の中間周波数を発振する第1の発振手段と、 前記送信用疑似雑音信号によって該第1の中間周波数を
拡散する周波数拡散手段と、 前記拡散された第1の中間周波数を無線周波数帯に変換
して送出する無線周波数変換手段と、 前記無線周波数帯の受信信号を取り込み、該受信信号を
前記第1の中間周波数帯に変換する第1の変換手段と、 前記送信用疑似雑音信号と同一の受信用疑似雑音信号を
発生する受信用疑似雑音信号発生手段と、 前記受信用疑似雑音信号と前記受信信号の相関がとれた
ときに、拡散された周波数を第1の中間周波数に集中す
る逆拡散手段と、 前記第1の中間周波数と該第1の中間周波数より低い周
波数の第2の中間周波数との差分の周波数を発振する第
2の発振手段と、 前記第2の発振手段からの出力に基づいて、前記集中さ
れた第1の中間周波数を第2の中間周波数に変換する第
2の変換手段とを備えたことを特徴とするスペクトラム
拡散装置。
2. A pseudo noise signal generation means for transmission for generating a pseudo noise signal for transmission, a first oscillating means for oscillating a first intermediate frequency, and the first intermediate frequency by the pseudo noise signal for transmission. A frequency spreading means for spreading the radio frequency band, a radio frequency converting means for converting the spread first intermediate frequency into a radio frequency band and transmitting the radio frequency band; a reception signal in the radio frequency band; First conversion means for converting into the intermediate frequency band of, reception pseudo noise signal generation means for generating the same reception pseudo noise signal as the transmission pseudo noise signal, the reception pseudo noise signal and the reception signal Despreading means for concentrating the spread frequency at the first intermediate frequency when the correlation between the first intermediate frequency and the second intermediate frequency lower than the first intermediate frequency Difference A second oscillating means for oscillating a wave number; and a second converting means for converting the concentrated first intermediate frequency into a second intermediate frequency based on an output from the second oscillating means. A spread spectrum device characterized in that
【請求項3】 前記スペクトラム拡散装置は、前記第2
の中間周波数と同じ周波数を発振し、かつ周波数の変動
が可能な第3の発振手段と、 該第3の発振手段からの出力を2分割し、一方の出力の
位相を所定角度シフトして出力する位相シフト手段と、 前記周波数変換手段で変換された第2の中間周波数と前
記位相がシフトされていない一方の出力を乗算して周波
数変換するI周波数変換手段と、 前記周波数変換手段で変換された第2の中間周波数と前
記位相がシフトされている一方の出力を乗算して周波数
変換するQ周波数変換手段とを有することを特徴とする
請求項1又は2のスペクトラム拡散装置。
3. The spread spectrum device comprises:
A third oscillating means that oscillates at the same frequency as the intermediate frequency and is variable in frequency, and divides the output from the third oscillating means into two parts, and shifts the phase of one output by a predetermined angle to output. Phase shifting means, I frequency converting means for frequency-converting by multiplying the second intermediate frequency converted by the frequency converting means and one output of which the phase is not shifted, and I frequency converting means for converting the frequency. 3. The spread spectrum device according to claim 1 or 2, further comprising: a second intermediate frequency and a Q frequency conversion means for converting the frequency by multiplying one of the outputs whose phase has been shifted.
【請求項4】 前記スペクトラム拡散装置は、前記I周
波数変換手段の出力と前記Q周波数変換手段の出力を乗
算する乗算手段と、 前記乗算手段の出力に応じて出力レベルを変化させるレ
ベル変化手段とを有し、前記第3の発振手段は該出力レ
ベルに基づいて周波数を変動させ、前記I周波数変換手
段及びQ周波数変換手段の出力に生じるドップラー周波
数を削減することを特徴とする請求項3のスペクトラム
拡散装置。
4. The spread spectrum device comprises a multiplication means for multiplying an output of the I frequency conversion means and an output of the Q frequency conversion means, and a level changing means for changing an output level according to an output of the multiplication means. The third oscillating means varies the frequency based on the output level to reduce the Doppler frequency generated at the outputs of the I frequency converting means and the Q frequency converting means. Spread spectrum device.
【請求項5】 前記スペクトラム拡散装置は、前記I周
波数変換手段の出力を2乗する第1の2乗手段と、 前記Q周波数変換手段の出力を2乗する第2の2乗手段
と、 該各2乗手段の出力を加算する加算手段とを有すること
を特徴とする請求項3又は4のスペクトラム拡散装置。
5. The spread spectrum device comprises a first squaring means for squaring an output of the I frequency converting means, and a second squaring means for squaring an output of the Q frequency converting means, 5. The spread spectrum device according to claim 3, further comprising adding means for adding the outputs of the respective squaring means.
【請求項6】 前記スペクトラム拡散装置は、前記I周
波数変換手段の出力を2乗する第1の2乗手段と、 前記Q周波数変換手段の出力を2乗する第2の2乗手段
と、 該各2乗手段の出力を加算する加算手段と、 該加算出力を積分する積分手段とを有することを特徴と
する請求項3又は4のスペクトラム拡散装置。
6. The spread spectrum device comprises a first squaring means for squaring an output of the I frequency converting means, and a second squaring means for squaring an output of the Q frequency converting means, 5. The spread spectrum device according to claim 3, further comprising an adding means for adding outputs of the respective squaring means and an integrating means for integrating the added outputs.
【請求項7】 前記スペクトラム拡散装置は、前記I周
波数変換手段の出力を積分する第1の積分手段と、 前記Q周波数変換手段の出力を積分する第2の積分手段
と、 該第1の積分手段の出力を2乗する第1の2乗手段と、 該第2の積分手段の出力を2乗する第2の2乗手段と、 該各2乗手段の出力を加算する加算手段とを有すること
を特徴とする請求項3又は4のスペクトラム拡散装置。
7. The spread spectrum device comprises a first integrating means for integrating an output of the I frequency converting means, a second integrating means for integrating an output of the Q frequency converting means, and the first integrating means. It has first squaring means for squaring the output of the means, second squaring means for squaring the output of the second integrating means, and adding means for adding the outputs of the respective squaring means. The spread spectrum device according to claim 3 or 4, characterized in that.
【請求項8】 前記スペクトラム拡散装置は、前記I周
波数変換手段及びQ周波数変換手段の出力の電位符号を
判断する判断手段と、 前記判断結果に基づいて前記I周波数変換手段及びQ周
波数変換手段の出力に生じるドップラー周波数の電位符
号を検出する検出手段とを有することを特徴とする請求
項3又は4のスペクトラム拡散装置。
8. The spread spectrum device comprises a judgment means for judging the potential sign of the outputs of the I frequency conversion means and the Q frequency conversion means, and the I frequency conversion means and the Q frequency conversion means based on the judgment result. The spread spectrum device according to claim 3 or 4, further comprising: detection means for detecting a potential sign of the Doppler frequency generated in the output.
【請求項9】 前記スペクトラム拡散装置は、前記I周
波数変換手段及びQ周波数変換手段の出力の電位符号を
判断する判断手段と、 該各出力の論理演算を行う演算手段と、 該演算結果に基づいて前記I周波数変換手段及びQ周波
数変換手段の出力に生じるドップラー周波数を検出する
検出手段とを有することを特徴とする請求項3又は4の
スペクトラム拡散装置。
9. The spread spectrum device comprises a judgment means for judging the potential sign of the outputs of the I frequency conversion means and the Q frequency conversion means, a calculation means for performing a logical operation of each output, and a calculation result based on the calculation result. 5. The spread spectrum device according to claim 3, further comprising: a detection unit that detects a Doppler frequency generated in the output of the I frequency conversion unit and the Q frequency conversion unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019047484A (en) * 2017-09-04 2019-03-22 立積電子股▲ふん▼有限公司RichWave Technology Corp. Signal processing system and signal processing method for object detection or data transmission
WO2021051443A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 深圳迈睿智能科技有限公司 Microwave doppler module

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