JPH0882674A - レーダによる距離の測定法およびその装置 - Google Patents
レーダによる距離の測定法およびその装置Info
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- JPH0882674A JPH0882674A JP7101602A JP10160295A JPH0882674A JP H0882674 A JPH0882674 A JP H0882674A JP 7101602 A JP7101602 A JP 7101602A JP 10160295 A JP10160295 A JP 10160295A JP H0882674 A JPH0882674 A JP H0882674A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
-
- 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
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/24—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using frequency agility of carrier wave
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 寄生的な障害物に囲まれこれらのエコーより
電力の強いエコーを送り返す有効な障害物からの距離を
レーダにより測定する方法を開示する。この測定法は容
器内の液体の水準を測定することに適用できる。 【構成】 この方法は、離散的角周波数がある周波数帯
域で一様に分布している無変調マイクロ波信号を送信す
ることと、送信信号を受信した信号を復調することと、
受信され復調された信号に有効な障害物からのエコーの
遅延の大雑把な位置決めを行なうため逆離散的フーリエ
変換を行い更に有効な障害物からのエコーの遅延のより
精密な位置決めを行なうため放射源の位置決めに対する
高解像法を行なうことから成り、前記の遅延のより有効
な障害物からレーダまでの距離が査定される。
電力の強いエコーを送り返す有効な障害物からの距離を
レーダにより測定する方法を開示する。この測定法は容
器内の液体の水準を測定することに適用できる。 【構成】 この方法は、離散的角周波数がある周波数帯
域で一様に分布している無変調マイクロ波信号を送信す
ることと、送信信号を受信した信号を復調することと、
受信され復調された信号に有効な障害物からのエコーの
遅延の大雑把な位置決めを行なうため逆離散的フーリエ
変換を行い更に有効な障害物からのエコーの遅延のより
精密な位置決めを行なうため放射源の位置決めに対する
高解像法を行なうことから成り、前記の遅延のより有効
な障害物からレーダまでの距離が査定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーダによる近距離の精
密な測定、特に寄生的な反射がある場合の容器内の液体
の水準の測定に関する。
密な測定、特に寄生的な反射がある場合の容器内の液体
の水準の測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーダにより容器内の液体の水準を測定
する周知の方法は容器の上で液体の表面に垂直にレーダ
を置き、次式の無変調マイクロ波正弦波信号ｓk の系列
を送り出すことから成るが、この信号の離散パルスは周
波数帯域Ｂ内で一様に分布し、液体の表面の反射係数は
著しくは変化していない。 ｓk ＝ｕ ｅｘｐ［ｊ（ω0 ＋ｋΔω）ｔ］ ここに、ｕは振幅の係数で、ω0 は初期角周波数で、Δ
ωはある信号から他の信号への経過における角周波数の
変化分で、ｔは時間変数で、ｋは０からＮ−１まで変化
する正の整数で、Ｎは信号の系列のエレメントの数であ
る。
する周知の方法は容器の上で液体の表面に垂直にレーダ
を置き、次式の無変調マイクロ波正弦波信号ｓk の系列
を送り出すことから成るが、この信号の離散パルスは周
波数帯域Ｂ内で一様に分布し、液体の表面の反射係数は
著しくは変化していない。 ｓk ＝ｕ ｅｘｐ［ｊ（ω0 ＋ｋΔω）ｔ］ ここに、ｕは振幅の係数で、ω0 は初期角周波数で、Δ
ωはある信号から他の信号への経過における角周波数の
変化分で、ｔは時間変数で、ｋは０からＮ−１まで変化
する正の整数で、Ｎは信号の系列のエレメントの数であ
る。
【０００３】液体の表面および種々の寄生的な障害物が
送出する信号の反射から到来し、レーダが受信する信号
は送出された信号により復調され、ベースバンドで次の
形を有する信号ｒk を生ずる：
送出する信号の反射から到来し、レーダが受信する信号
は送出された信号により復調され、ベースバンドで次の
形を有する信号ｒk を生ずる：
【０００４】
【数７】
【０００５】ここに、Ｍはレーダの大きなローブによる
か小さなローブによるかに拘らずエコーを送り返す障害
物の数を示す整数で、ｉは０からＭ−１まで変化する正
の整数で、νi はｉ番目の障害物の反射係数により左右
される振幅の係数で、τi はレーダから障害物に向かい
更に戻るまで送信信号が取る時間で、添字が０の障害物
は液体の表面である。
か小さなローブによるかに拘らずエコーを送り返す障害
物の数を示す整数で、ｉは０からＭ−１まで変化する正
の整数で、νi はｉ番目の障害物の反射係数により左右
される振幅の係数で、τi はレーダから障害物に向かい
更に戻るまで送信信号が取る時間で、添字が０の障害物
は液体の表面である。
【０００６】信号の組｛ｒk ｝は周波数の領域で、正弦
波の和から生ずる関数のサンプリングを行なったもの
で、正弦波の周期的な値はτi の値および次の式により
種々の障害物からの距離ｄi に左右されている： τi ＝２ｄi ／ｃ ここに、ｃは波の伝播速度である（３×１０の８乗ｍ／
ｓ）。
波の和から生ずる関数のサンプリングを行なったもの
で、正弦波の周期的な値はτi の値および次の式により
種々の障害物からの距離ｄi に左右されている： τi ＝２ｄi ／ｃ ここに、ｃは波の伝播速度である（３×１０の８乗ｍ／
ｓ）。
【０００７】時間τi の値を取出し種々の障害物からの
距離を知るため、通常の方法は処理回路を有するレーダ
の受信部分を取り付けることであり、この処理回路によ
り周波数領域から時間領域への経過をもたらす全ての受
信復調信号にわたり離散的逆フーリエ変換が行なわれて
いる。
距離を知るため、通常の方法は処理回路を有するレーダ
の受信部分を取り付けることであり、この処理回路によ
り周波数領域から時間領域への経過をもたらす全ての受
信復調信号にわたり離散的逆フーリエ変換が行なわれて
いる。
【０００８】τi の値は得られた時間の関数の最大値に
対応しており、一番大きな最大値は液体の水準が最大の
電力のエコーを与えると推測されるτ0 に対応してい
る。
対応しており、一番大きな最大値は液体の水準が最大の
電力のエコーを与えると推測されるτ0 に対応してい
る。
【０００９】ウッドワード（Ｗｏｏｄｗａｒｄ）の公式
によれば、容器内で水準を与える期間τ0 の測定に対す
る精度は次式の通り走査した周波数の帯域Ｂとエネルギ
ーの信号対雑音比Ｒの関数である：
によれば、容器内で水準を与える期間τ0 の測定に対す
る精度は次式の通り走査した周波数の帯域Ｂとエネルギ
ーの信号対雑音比Ｒの関数である：
【００１０】
【数８】
【００１１】このような使用の場合、エネルギーの信号
対雑音比Ｒに対する制限は距離に対しほとんど変化しな
いことが厳密には言えないが、これは照射された液体の
表面がレーダビームの照射の円錐形の開口により距離と
共に増加し、更に測定しようとする距離が短いことによ
り大きくなるからである。このように、理論的には１Ｇ
Ｈｚのオーダの走査周波数帯域に対し約１センチメート
ルの精度で到達することが容易に可能である。
対雑音比Ｒに対する制限は距離に対しほとんど変化しな
いことが厳密には言えないが、これは照射された液体の
表面がレーダビームの照射の円錐形の開口により距離と
共に増加し、更に測定しようとする距離が短いことによ
り大きくなるからである。このように、理論的には１Ｇ
Ｈｚのオーダの走査周波数帯域に対し約１センチメート
ルの精度で到達することが容易に可能である。
【００１２】実際には、離散的フーリエ変換の解像が悪
いことにより他の制限がある。離散的逆ＦＥＴの出力で
の基本フィルタは時間領域において極端には狭くなく、
小さいローブに囲まれ走査周波数帯域の逆数１／Ｂに３
ｄＢ幅が等しい大きなローブを有した応答を有してお
り、一方のエコーが有効なエコーで、他のエコーが寄生
的なエコーであり、これら２つのエコーが１／Ｂより小
さい期間だけ離れた時間にレーダに帰る時、２つのエコ
ーを分離することができない。走査周波数帯域が１ＧＨ
ｚの場合、期間は１０の−９乗秒であり、この期間は送
信された波に対しては１５ｃｍの往復伝播距離に対応し
ている。この結果はこの特別な場合におけるウッドワー
ドの公式から期待されるものよりかなり大きく距離測定
に対し精度が不足している。
いことにより他の制限がある。離散的逆ＦＥＴの出力で
の基本フィルタは時間領域において極端には狭くなく、
小さいローブに囲まれ走査周波数帯域の逆数１／Ｂに３
ｄＢ幅が等しい大きなローブを有した応答を有してお
り、一方のエコーが有効なエコーで、他のエコーが寄生
的なエコーであり、これら２つのエコーが１／Ｂより小
さい期間だけ離れた時間にレーダに帰る時、２つのエコ
ーを分離することができない。走査周波数帯域が１ＧＨ
ｚの場合、期間は１０の−９乗秒であり、この期間は送
信された波に対しては１５ｃｍの往復伝播距離に対応し
ている。この結果はこの特別な場合におけるウッドワー
ドの公式から期待されるものよりかなり大きく距離測定
に対し精度が不足している。
【００１３】この欠点を解決すると考えられる１つの方
法は離散的逆フーリエ変換を放射源の位置決めに対する
高解像法に置き換えることである。この方法には観測時
間の関数のみである漸近的解像に対し非常に大きな電力
を有する利点がある。このタイプの方法は従来の技術で
は良く知られており、例えばジョーゼス ビエニュー
（Ｇｅｏｒｇｅｓ Ｂｉｅｎｖｅｎｕ）およびラウレン
ト コップ（Ｌａｕｒｅｎｔ Ｋｏｐｐ）の両氏による
１９８４年、７月〜８月ｖｏｌ．６，Ｎｏ．４，ページ
２８から３７に掲載の“放射源の位置決め用高解像法
（Ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ
ｆｏｒ ｔｈｅ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｒａ
ｄｉａｔｉｎｇ ｓｏｕｒｃｅｓ）に記載されている。
法は離散的逆フーリエ変換を放射源の位置決めに対する
高解像法に置き換えることである。この方法には観測時
間の関数のみである漸近的解像に対し非常に大きな電力
を有する利点がある。このタイプの方法は従来の技術で
は良く知られており、例えばジョーゼス ビエニュー
（Ｇｅｏｒｇｅｓ Ｂｉｅｎｖｅｎｕ）およびラウレン
ト コップ（Ｌａｕｒｅｎｔ Ｋｏｐｐ）の両氏による
１９８４年、７月〜８月ｖｏｌ．６，Ｎｏ．４，ページ
２８から３７に掲載の“放射源の位置決め用高解像法
（Ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ
ｆｏｒ ｔｈｅ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｒａ
ｄｉａｔｉｎｇ ｓｏｕｒｃｅｓ）に記載されている。
【００１４】以下で明らかなように、放射源の位置決め
用高解像法を実施するには、始めに出現する有効なおよ
び寄生的なエコーの最大数に関する仮定を式にする必要
がある。エコーのこの最大数はエコーが本物かにせであ
るかに拘らず、にせのエコーが本物のエコーより応答が
大きいモデルにおいて考慮する必要がある。従って、高
解像法により本物およびにせのエコーの中から有効なエ
コーを識別する問題が生ずる。
用高解像法を実施するには、始めに出現する有効なおよ
び寄生的なエコーの最大数に関する仮定を式にする必要
がある。エコーのこの最大数はエコーが本物かにせであ
るかに拘らず、にせのエコーが本物のエコーより応答が
大きいモデルにおいて考慮する必要がある。従って、高
解像法により本物およびにせのエコーの中から有効なエ
コーを識別する問題が生ずる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの識別を容
易に行なうことを目的としている。
易に行なうことを目的としている。
【００１６】本発明の目的は以下のことを特徴とするレ
ーダにより距離を測定する方法である：
ーダにより距離を測定する方法である：
【００１７】距離を測定する有効な障害物が一番強力な
電力のエコーを送り戻すようにレーダが配置されてい
る、ｕが振幅の係数で、ω0 が初期角周波数で、Δωが
ある信号から他の信号への経過における角周波数の変化
分で、ｔが時間変数で、ｋが０からＮ−１まで変化する
正の整数で、Ｎが信号の系列のエレメントの数の時、離
散的角周波数が走査周波数帯域Ｂで一様に分布してお
り、 ｓk ＝ｕ ｅｘｐ［ｊ（ω0 ＋ｋΔω）ｔ］ で表される無変調マイクロ波信号の系列｛ｓk ｝をレー
ダが送信するようにされており、レーダにおいて、送信
信号用として受信された信号は次の形を有する系列｛ｒ
k ｝を発生するため復調される：
電力のエコーを送り戻すようにレーダが配置されてい
る、ｕが振幅の係数で、ω0 が初期角周波数で、Δωが
ある信号から他の信号への経過における角周波数の変化
分で、ｔが時間変数で、ｋが０からＮ−１まで変化する
正の整数で、Ｎが信号の系列のエレメントの数の時、離
散的角周波数が走査周波数帯域Ｂで一様に分布してお
り、 ｓk ＝ｕ ｅｘｐ［ｊ（ω0 ＋ｋΔω）ｔ］ で表される無変調マイクロ波信号の系列｛ｓk ｝をレー
ダが送信するようにされており、レーダにおいて、送信
信号用として受信された信号は次の形を有する系列｛ｒ
k ｝を発生するため復調される：
【００１８】
【数９】
【００１９】受信された信号の系列｛ｒk ｝は処理され
次の関係式により距離ｄ0 を知るため有効な障害物に対
応した時間τ0 の値を取り出す： τ0 ＝２ｄ0 ／ｃ ここにｃはレーダの波の伝播速度である。
次の関係式により距離ｄ0 を知るため有効な障害物に対
応した時間τ0 の値を取り出す： τ0 ＝２ｄ0 ／ｃ ここにｃはレーダの波の伝播速度である。
【００２０】この方法は受信された信号の系列｛ｒk ｝
の処理が次のものから成ることを特徴とする：
の処理が次のものから成ることを特徴とする：
【００２１】一番強い応答を与える出力フィルタを選択
することにより有効なエコーの大雑把なすなわち概略な
任意の位置を決める離散的逆フーリエ変換と、本物また
はにせのエコーの任意の位置を定める放射源の位置決め
用高解像法の実施と、高解像法により行なわれるエコー
の任意の位置決めにおいて、離散的逆フーリエ変換を行
なう選択された出力フィルタに中心がある制限された任
意の範囲の選択と、前記の制限された範囲から有効な障
害物のエコーとして一番強い応答を与えるエコーを選択
し、次の関係式から有効な障害物の距離ｄA の推測を行
なうこと： ｄ0 ＝τ0 ．ｃ／２
することにより有効なエコーの大雑把なすなわち概略な
任意の位置を決める離散的逆フーリエ変換と、本物また
はにせのエコーの任意の位置を定める放射源の位置決め
用高解像法の実施と、高解像法により行なわれるエコー
の任意の位置決めにおいて、離散的逆フーリエ変換を行
なう選択された出力フィルタに中心がある制限された任
意の範囲の選択と、前記の制限された範囲から有効な障
害物のエコーとして一番強い応答を与えるエコーを選択
し、次の関係式から有効な障害物の距離ｄA の推測を行
なうこと： ｄ0 ＝τ0 ．ｃ／２
【００２２】この方法では、離散的逆フーリエ変換は有
効なエコーの大雑把な位置を定めるため使用されている
が、高解像法は限定された範囲内で有効な目標の位置を
精密に定めるためのみに使用されているが、これは有効
なエコーである本物のエコーがあり、従って高解像法に
より与えられるモデルが正確であることが知られている
からである。
効なエコーの大雑把な位置を定めるため使用されている
が、高解像法は限定された範囲内で有効な目標の位置を
精密に定めるためのみに使用されているが、これは有効
なエコーである本物のエコーがあり、従って高解像法に
より与えられるモデルが正確であることが知られている
からである。
【００２３】好ましい例では、使用されている高解像法
はＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅＳＩｇｎａｌ Ｃｌａ
ｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ：多重信号分類）法である。
はＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅＳＩｇｎａｌ Ｃｌａ
ｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ：多重信号分類）法である。
【００２４】
【実施例】図１は例えば、ガソリンタンクまたは炭化水
素貯蔵装置の容器内で液体の水準を測定するためにレー
ダを配置することを示している。
素貯蔵装置の容器内で液体の水準を測定するためにレー
ダを配置することを示している。
【００２５】容器１は液体２で満たされている。内部の
壁１ａ，１ｂは構造上の突起がある金属である。レーダ
３は容器１の上の点Ｒに置かれている。その送信および
受信パターンは方向が液体２の表面に垂直である大きな
（メイン）ローブ４ａと、容器１の壁に向かっている小
さな（サブ）ローブ４ｂを示している。
壁１ａ，１ｂは構造上の突起がある金属である。レーダ
３は容器１の上の点Ｒに置かれている。その送信および
受信パターンは方向が液体２の表面に垂直である大きな
（メイン）ローブ４ａと、容器１の壁に向かっている小
さな（サブ）ローブ４ｂを示している。
【００２６】液体２の表面Ａはレーダ３に対し有効なエ
コーを戻すが、このエコーはレーダから液体の表面まで
の距離ｄA 、従って容器内の液体の水準を測定するのに
使用されている。有効なエコーと共に、レーダは多数の
寄生的なエコーを受けるが、この寄生的なエコーは大き
なローブにより照射された容器の内側の壁の上方の部分
および液体の水準の上でＢのような構造上の突起により
発生する低電力の値を有している。液体の水準を測定す
るためには、一番目に液体の表面からの有効なエコー
と、液体の表面に近い時より面倒な問題となる寄生的な
エコーとを識別する必要があり、更に二番目にはレーダ
と液体の表面の間の距離に比例した有効なエコーの遅延
を評価する必要がある。
コーを戻すが、このエコーはレーダから液体の表面まで
の距離ｄA 、従って容器内の液体の水準を測定するのに
使用されている。有効なエコーと共に、レーダは多数の
寄生的なエコーを受けるが、この寄生的なエコーは大き
なローブにより照射された容器の内側の壁の上方の部分
および液体の水準の上でＢのような構造上の突起により
発生する低電力の値を有している。液体の水準を測定す
るためには、一番目に液体の表面からの有効なエコー
と、液体の表面に近い時より面倒な問題となる寄生的な
エコーとを識別する必要があり、更に二番目にはレーダ
と液体の表面の間の距離に比例した有効なエコーの遅延
を評価する必要がある。
【００２７】図２に示すように、レーダ３にはデュープ
レクサ８によりアンテナ７に結合され更にシークエンサ
９により設定されたペースを有する送信部分５と受信部
分６がある。レーダ３には更に表示装置１０がある。
レクサ８によりアンテナ７に結合され更にシークエンサ
９により設定されたペースを有する送信部分５と受信部
分６がある。レーダ３には更に表示装置１０がある。
【００２８】送信部分５には電圧制御発振器５０と階段
電圧ランプ発生器５１がある。電圧制御発振器５０はデ
ュープレクサ８によりアンテナ７に加えられたレーダの
マイクロ波送信信号を与えている。電圧ランプ発生器５
１はシークエンサ９により設定されたペースを有してお
り、電圧制御発振器５０を制御し次式の無変調マイクロ
波信号の系列｛ｓk ｝を発生するが、この信号の離散的
角周波数は液体の表面の反射係数が大きくは変化しない
周波数帯域Ｂ内で一様に分布している：ｓk （ｔ）＝ｕ
ｅｘｐ［ｊ（ω0 ＋ｋΔω）ｔ］ここに、ｕは振幅の
係数で、ω0 は初期角周波数で、Δωはある信号から他
の信号への経過における角周波数の変化分で、ｋは０か
らＮ−１まで変化する正の整数で、Ｎは電圧制御発振器
５０により発生する種々の周波数の信号の数すなわち電
圧発生器５１のランプのステップ数である。実際には、
ω0 は１０ＧＨｚのオーダのＸバンド角周波数であり、
Δωは１ＭＨｚに等しくＮは約１０００に等しい。
電圧ランプ発生器５１がある。電圧制御発振器５０はデ
ュープレクサ８によりアンテナ７に加えられたレーダの
マイクロ波送信信号を与えている。電圧ランプ発生器５
１はシークエンサ９により設定されたペースを有してお
り、電圧制御発振器５０を制御し次式の無変調マイクロ
波信号の系列｛ｓk ｝を発生するが、この信号の離散的
角周波数は液体の表面の反射係数が大きくは変化しない
周波数帯域Ｂ内で一様に分布している：ｓk （ｔ）＝ｕ
ｅｘｐ［ｊ（ω0 ＋ｋΔω）ｔ］ここに、ｕは振幅の
係数で、ω0 は初期角周波数で、Δωはある信号から他
の信号への経過における角周波数の変化分で、ｋは０か
らＮ−１まで変化する正の整数で、Ｎは電圧制御発振器
５０により発生する種々の周波数の信号の数すなわち電
圧発生器５１のランプのステップ数である。実際には、
ω0 は１０ＧＨｚのオーダのＸバンド角周波数であり、
Δωは１ＭＨｚに等しくＮは約１０００に等しい。
【００２９】レーダが送信するそれぞれのマイクロ波信
号ｓk は液体の表面によりおよび種々の寄生的な障害物
により反射され更に次式の信号の形でレーダに返送され
る：
号ｓk は液体の表面によりおよび種々の寄生的な障害物
により反射され更に次式の信号の形でレーダに返送され
る：
【００３０】
【数１０】
【００３１】ここに、Ｍはレーダの大きなローブにより
または小さなローブによりエコーを送り返す有効なおよ
び寄生的な障害物の数を示す整数で、ｉは０からＭ−１
まで変化する整数で、νi はｉ番目の障害物の反射係数
による振幅係数で、τi はレーダからｉ番目の障害に向
かい到達し帰るまでの送信信号が取る時間である。
または小さなローブによりエコーを送り返す有効なおよ
び寄生的な障害物の数を示す整数で、ｉは０からＭ−１
まで変化する整数で、νi はｉ番目の障害物の反射係数
による振幅係数で、τi はレーダからｉ番目の障害に向
かい到達し帰るまでの送信信号が取る時間である。
【００３２】この信号を処理するため、受信部分６内
に、直角に同期復調器６１が接続された低雑音入力段６
０と、復調器６１の同相出力（Ｉ）および直角出力
（Ｑ）に置かれた２つのアナログ−デジタル変換器６
２、６３と、処理回路６４とを備えている。この処理回
路６４はアナログ−デジタル変換器６２、６３が与える
デジタルサンプルを分析し容器内の液体の水準を取り出
すが、この情報は表示装置１０用に使用される。
に、直角に同期復調器６１が接続された低雑音入力段６
０と、復調器６１の同相出力（Ｉ）および直角出力
（Ｑ）に置かれた２つのアナログ−デジタル変換器６
２、６３と、処理回路６４とを備えている。この処理回
路６４はアナログ−デジタル変換器６２、６３が与える
デジタルサンプルを分析し容器内の液体の水準を取り出
すが、この情報は表示装置１０用に使用される。
【００３３】低雑音入力段６０はデュープレクサ８を通
しアンテナ７から信号Ｒk を受ける。この入力段により
これらの信号Ｒk には雑音帯域を制限するためフィルタ
が加えられ更に増幅され復調のために必要な適当なレベ
ルにされる。
しアンテナ７から信号Ｒk を受ける。この入力段により
これらの信号Ｒk には雑音帯域を制限するためフィルタ
が加えられ更に増幅され復調のために必要な適当なレベ
ルにされる。
【００３４】ローカル搬送波として電圧制御発振器５０
から送信信号ｓk を受ける復調器６１は信号Ｒk をベー
スバンドにし同相および直角出力に信号ｒk のＩおよび
Ｑ成分を出力する。信号ｒk のＩおよびＱ成分は次の形
を取る：
から送信信号ｓk を受ける復調器６１は信号Ｒk をベー
スバンドにし同相および直角出力に信号ｒk のＩおよび
Ｑ成分を出力する。信号ｒk のＩおよびＱ成分は次の形
を取る：
【００３５】
【数１１】
【００３６】ここにηk はレーダの受信部分により発生
するガウス性雑音である。
するガウス性雑音である。
【００３７】処理回路６４はアナログ−デジタル変換器
が出力する信号ｒk の同相および直角成分からデジタル
サンプルと、更にシークエンサ９から同期信号を受け
る。この処理装置は送信信号ｓk の期間各信号ｒk のデ
ジタルサンプルの平均を取ることにより開始し信号対雑
音比を改善する。
が出力する信号ｒk の同相および直角成分からデジタル
サンプルと、更にシークエンサ９から同期信号を受け
る。この処理装置は送信信号ｓk の期間各信号ｒk のデ
ジタルサンプルの平均を取ることにより開始し信号対雑
音比を改善する。
【００３８】この平均が取られると全ての信号｛ｒk ｝
に対し離散的逆フーリエ変換を行い周波数領域から時間
領域に移す。この離散的逆フーリエ変換は例えば送信さ
れた種々の周波数の信号の数Ｎが１０２４の場合１０２
４の点で行なわれる。この変換により遅延τの関数とし
てエコーの電力をほぼ知ることができ、更に一番強いエ
コーが液体の表面から来るようにレーダが容器の上に置
かれている時得られる曲線の最大値に対応する液体の表
面でエコーの遅延τ0 の位置をほぼ定めることができ
る。
に対し離散的逆フーリエ変換を行い周波数領域から時間
領域に移す。この離散的逆フーリエ変換は例えば送信さ
れた種々の周波数の信号の数Ｎが１０２４の場合１０２
４の点で行なわれる。この変換により遅延τの関数とし
てエコーの電力をほぼ知ることができ、更に一番強いエ
コーが液体の表面から来るようにレーダが容器の上に置
かれている時得られる曲線の最大値に対応する液体の表
面でエコーの遅延τ0 の位置をほぼ定めることができ
る。
【００３９】図３から判るように離散的逆フーリエ変換
により期間τ0 を定めることは、有効なエコーに近い寄
生的なエコーにより得られる最大の位置が変更されるの
で操作がかなり適当である。事実、基本的な離散的逆フ
ーリエ変換のフィルタは時間領域で極端には狭くなく３
ｄＢ幅が走査帯域の逆数１／Ｂに等しい大きなローブ
と、連続的に減少ししかも最終的には雑音レベルになる
小さなローブを備えた応答を有している。
により期間τ0 を定めることは、有効なエコーに近い寄
生的なエコーにより得られる最大の位置が変更されるの
で操作がかなり適当である。事実、基本的な離散的逆フ
ーリエ変換のフィルタは時間領域で極端には狭くなく３
ｄＢ幅が走査帯域の逆数１／Ｂに等しい大きなローブ
と、連続的に減少ししかも最終的には雑音レベルになる
小さなローブを備えた応答を有している。
【００４０】図３は、有効なエコーＥu がかなり小さい
期間遅延τf の上に中心があるフィルタの応答を有した
大きなローブ内に遅延τ0 で発生し、１つの寄生的なエ
コーＥp1が遅延τf の上に中心があるフィルタの大きな
ローブ内に落ちる小さな遅延τ1 で発生し、更により遠
い他の寄生的なエコーＥp2，Ｅp3が遅延τf に中心があ
るフィルタの小さなローブの中に落ちる場合を図示して
いる。このフィルタにより遅延τf に対する最大の応答
が与えられるが、求めている遅延はτ0 である。寄生的
なエコーがある時、離散的逆フーリエ変換は全ての場
合、走査周波数帯域の逆数１／Ｂより大きな精度で有効
なエコーの遅延τ0 を評価することができない。更に前
述から判るように、１ＧＨｚの走査周波数の帯域により
有効なエコーの遅延の測定に１０の−９乗の範囲の不確
定性が与えられるが、この範囲は水準の測定に対し考慮
すべき値である１５ｃｍの距離測定に対する不確定性の
程度に対応している。
期間遅延τf の上に中心があるフィルタの応答を有した
大きなローブ内に遅延τ0 で発生し、１つの寄生的なエ
コーＥp1が遅延τf の上に中心があるフィルタの大きな
ローブ内に落ちる小さな遅延τ1 で発生し、更により遠
い他の寄生的なエコーＥp2，Ｅp3が遅延τf に中心があ
るフィルタの小さなローブの中に落ちる場合を図示して
いる。このフィルタにより遅延τf に対する最大の応答
が与えられるが、求めている遅延はτ0 である。寄生的
なエコーがある時、離散的逆フーリエ変換は全ての場
合、走査周波数帯域の逆数１／Ｂより大きな精度で有効
なエコーの遅延τ0 を評価することができない。更に前
述から判るように、１ＧＨｚの走査周波数の帯域により
有効なエコーの遅延の測定に１０の−９乗の範囲の不確
定性が与えられるが、この範囲は水準の測定に対し考慮
すべき値である１５ｃｍの距離測定に対する不確定性の
程度に対応している。
【００４１】少なくとも一桁だけこの不確定性を少なく
するため、処理回路はＭＵＳＩＣタイプの高解像法によ
り有効なエコーと寄生的なエコーの位置決めが行なわれ
ている。この位置決めの結果はフーリエ変換フィルタに
中心がある領域にのみ保持されているが、このフィルタ
により有効なエコーの遅延τ0 がこの領域内で一番強い
エコーである仮定が最大応答に与えられている。
するため、処理回路はＭＵＳＩＣタイプの高解像法によ
り有効なエコーと寄生的なエコーの位置決めが行なわれ
ている。この位置決めの結果はフーリエ変換フィルタに
中心がある領域にのみ保持されているが、このフィルタ
により有効なエコーの遅延τ0 がこの領域内で一番強い
エコーである仮定が最大応答に与えられている。
【００４２】これを行なうため、平均が計算される復調
された受信信号
された受信信号
【００４３】
【数１２】
【００４４】を基に、次の観察ベクトルが作られる：
【００４５】
【数１３】
【００４６】周波数の関数として（係数ｋ）この観察ベ
クトルを展開する研究がなされている。この観察ベクト
ルの次元は４単位から５単位を取る有効なおよび寄生的
なエコーの最大数より大きくなるように選択されてい
る。容器内の水準を測定するこの場合、観測ベクトルの
次元ｐが１０のオーダなのでこの数も４から５である。
クトルを展開する研究がなされている。この観察ベクト
ルの次元は４単位から５単位を取る有効なおよび寄生的
なエコーの最大数より大きくなるように選択されてい
る。容器内の水準を測定するこの場合、観測ベクトルの
次元ｐが１０のオーダなのでこの数も４から５である。
【００４７】観測ベクトルの自己相関マトリクスの推定
【００４８】
【数１４】
【００４９】は次のように設定される：
【００５０】
【数１５】
【００５１】ここに
【００５２】
【数１６】
【００５３】はＸp の超越共役である。自己相関マトリ
クスのこの推定
クスのこの推定
【００５４】
【数１７】
【００５５】はランクｉ，ｊが次式により定義され大き
さがｐの正方形のマトリクスである：
さがｐの正方形のマトリクスである：
【００５６】
【数１８】
【００５７】ここに＊は共役を示している。和の範囲、
すなわちＮ−１−ｐの値により推定の値が定まる。
すなわちＮ−１−ｐの値により推定の値が定まる。
【００５８】自己相関マトリクスΓp は遅延τを有した
エコーの周波数応答をモデル化した次のベクトルａ
（τ）に関し特別な特性を有している：
エコーの周波数応答をモデル化した次のベクトルａ
（τ）に関し特別な特性を有している：
【００５９】
【数１９】
【００６０】これによりエコーの位置決めの問題が解決
される。−正実数固有値および直交固有ベクトルで多角
化されるのは正定値エルミートマトリクスである。−固
有ベクトルにより発生する空間Ｅは２つの直交サブ空間
に分割される：固有ベクトル１0 ，・・・，１1-1 の直
交ベースにより定められるソースサブ空間Ｅs は最大値
を有する固有値に対応しており、残留固有ベクトル１
1 ，・・・，１p-1 の直交ベースにより定められる雑音
サブ空間Ｅb は一番低い残留固有値に対応しており、こ
の一番低い残留固有値は全てが平均雑音電力σ2 に等し
い。−ソースサブ空間Ｅp は次元ｌとして実際には存在
するエコーの数を有しているが、雑音サブ空間Ｅb の次
元はｐ−１である。
される。−正実数固有値および直交固有ベクトルで多角
化されるのは正定値エルミートマトリクスである。−固
有ベクトルにより発生する空間Ｅは２つの直交サブ空間
に分割される：固有ベクトル１0 ，・・・，１1-1 の直
交ベースにより定められるソースサブ空間Ｅs は最大値
を有する固有値に対応しており、残留固有ベクトル１
1 ，・・・，１p-1 の直交ベースにより定められる雑音
サブ空間Ｅb は一番低い残留固有値に対応しており、こ
の一番低い残留固有値は全てが平均雑音電力σ2 に等し
い。−ソースサブ空間Ｅp は次元ｌとして実際には存在
するエコーの数を有しているが、雑音サブ空間Ｅb の次
元はｐ−１である。
【００６１】エコーの位置決めはエコーの周波数成分が
τの特別な値に対しモデル化されたベクトルａp （τ）
の形で寄与していることを使用することにより行なわれ
るが、このモデル化されたベクトルはソースサブ空間Ｅ
s に属し、従って雑音サブ空間Ｅb に対し直角であり、
この特別な値に対し次の値を取る：
τの特別な値に対しモデル化されたベクトルａp （τ）
の形で寄与していることを使用することにより行なわれ
るが、このモデル化されたベクトルはソースサブ空間Ｅ
s に属し、従って雑音サブ空間Ｅb に対し直角であり、
この特別な値に対し次の値を取る：
【００６２】
【数２０】
【００６３】位置が定められたエコーに対応するτの種
々の特別な値は、雑音サブ空間にモデルベクトルを投影
させ反転したものの最大値まで増やしたτの値にたとえ
ることができる
々の特別な値は、雑音サブ空間にモデルベクトルを投影
させ反転したものの最大値まで増やしたτの値にたとえ
ることができる
【００６４】
【数２１】
【００６５】ここにｔは転置を示している。
【００６６】自己相関マトリクスΓp が測定により知る
ことが可能な値である推定値
ことが可能な値である推定値
【００６７】
【数２２】
【００６８】と置き換えられる位置決めの処理の方法は
ＭＵＳＩＣ高解像法として知られている。
ＭＵＳＩＣ高解像法として知られている。
【００６９】実際には、推定値
【００７０】
【数２３】
【００７１】による自己相関マトリクスΓp の近似はソ
ースサブ空間Ｅs の固有値と雑音サブ空間Ｅb の固有値
との間の遷移は突然ではなく徐々に行なわれることを意
味している。この結果、存在する本物のエコーの数を予
め知らなければ２つのサブ空間の境界を定めることは難
しい：これは容器内の水準を測定する場合である。
ースサブ空間Ｅs の固有値と雑音サブ空間Ｅb の固有値
との間の遷移は突然ではなく徐々に行なわれることを意
味している。この結果、存在する本物のエコーの数を予
め知らなければ２つのサブ空間の境界を定めることは難
しい：これは容器内の水準を測定する場合である。
【００７２】雑音サブ空間を決定するため、次に行なう
ことは平均雑音電力の範囲で低い固有値に対応した固有
ベクトルに対する操作を制限することである。雑音サブ
空間は過小推定され、ソースサブ空間は過大推定されて
いる。この結果、局所的な最大値は対象とする減少雑音
サブ空間内でモデルベクトルの投影を反転したものとし
て見つけられるが、これらの局所的な最大値は本物のエ
コーとにせのエコーの両方に対応している。にせのエコ
ーとして見つけられた最大値は本物のエコーとして見つ
けられた最大値より大きい場合があるので、最大値の一
番大きいものを識別することは有効なエコーの位置決め
に必ずしもつながらない。ＭＵＳＩＣ法は、操作が逆フ
ーリエ変換により決定されるものに中心がある遅延τの
変化の制限された範囲に置かれている時、にせのエコー
が取る不明瞭さを取り除くのに使用できる。
ことは平均雑音電力の範囲で低い固有値に対応した固有
ベクトルに対する操作を制限することである。雑音サブ
空間は過小推定され、ソースサブ空間は過大推定されて
いる。この結果、局所的な最大値は対象とする減少雑音
サブ空間内でモデルベクトルの投影を反転したものとし
て見つけられるが、これらの局所的な最大値は本物のエ
コーとにせのエコーの両方に対応している。にせのエコ
ーとして見つけられた最大値は本物のエコーとして見つ
けられた最大値より大きい場合があるので、最大値の一
番大きいものを識別することは有効なエコーの位置決め
に必ずしもつながらない。ＭＵＳＩＣ法は、操作が逆フ
ーリエ変換により決定されるものに中心がある遅延τの
変化の制限された範囲に置かれている時、にせのエコー
が取る不明瞭さを取り除くのに使用できる。
【００７３】図４は本物またはにせのエコーに対応した
最大値を有した遅延τの関数として雑音サブ空間Ｅb の
上にモデルベクトルの投影を反転したものの変化の様子
を示している。フーリエ変換による所定の範囲［τf −
１／２Ｂ，τf ＋１／２Ｂ］に対する制限により液体の
表面の有効なエコーに対応した最大値に対する全ての不
確定性が取り除かれる。
最大値を有した遅延τの関数として雑音サブ空間Ｅb の
上にモデルベクトルの投影を反転したものの変化の様子
を示している。フーリエ変換による所定の範囲［τf −
１／２Ｂ，τf ＋１／２Ｂ］に対する制限により液体の
表面の有効なエコーに対応した最大値に対する全ての不
確定性が取り除かれる。
【００７４】図５はコンピュータを使用した回路である
図２の処理回路６４で行なわれる処理操作のアーキテク
チャを図示している。平均は各送信信号ｓk の期間に対
し、アナログ−デジタル変換器６２、６３が与える信号
ｒk の同相および直交成分のサンプルｘrkおよびｙrkを
取ることにより行なわれる。これらのサンプルは信号ｓ
k の系列を送信する間記憶される。記憶された後、これ
らのサンプルは離散的逆フーリエ変換を行い、更にＭＵ
ＳＩＣタイプの高解像法を実施するのに使用される。
図２の処理回路６４で行なわれる処理操作のアーキテク
チャを図示している。平均は各送信信号ｓk の期間に対
し、アナログ−デジタル変換器６２、６３が与える信号
ｒk の同相および直交成分のサンプルｘrkおよびｙrkを
取ることにより行なわれる。これらのサンプルは信号ｓ
k の系列を送信する間記憶される。記憶された後、これ
らのサンプルは離散的逆フーリエ変換を行い、更にＭＵ
ＳＩＣタイプの高解像法を実施するのに使用される。
【００７５】離散的逆フーリエ変換は最大電力で出力信
号を出力するフィルタに中心が置かれている遅延τf の
位置を決めることにより有効なエコーの大雑把な位置を
決めることができる。
号を出力するフィルタに中心が置かれている遅延τf の
位置を決めることにより有効なエコーの大雑把な位置を
決めることができる。
【００７６】ＭＵＳＩＣタイプの高解像法を実施するこ
とにより有効なエコーの位置決めをより詳細に行なうこ
とができる。これには、期待されるエコーの最大数の約
２倍に等しい大きさｐで観察ベクトルＸp （ｋ）を形成
することと、この観察ベクトルの自己相関マトリクスの
推測値
とにより有効なエコーの位置決めをより詳細に行なうこ
とができる。これには、期待されるエコーの最大数の約
２倍に等しい大きさｐで観察ベクトルＸp （ｋ）を形成
することと、この観察ベクトルの自己相関マトリクスの
推測値
【００７７】
【数２４】
【００７８】を準備することと、この推測値の固有値と
固有ベクトルを計算することと、雑音サブ空間Ｅb を定
めるため平均雑音電力に近い低い固有値に対応した固有
ベクトルを選択することと、モデルベクトルａp （τ）
を雑音サブ空間Ｅb の上に投影することと、フーリエ変
換により与えられる遅延τf に対し狭い範囲の変化でサ
ーチを行なうことと、雑音サブ空間Ｅb の上にモデルベ
クトルａp （τ）の投影を反転したものの最大に遅延τ
m を対応させることと、更にこの値τm を有効なエコー
の遅延の値τ0 として採用すること、がある。
固有ベクトルを計算することと、雑音サブ空間Ｅb を定
めるため平均雑音電力に近い低い固有値に対応した固有
ベクトルを選択することと、モデルベクトルａp （τ）
を雑音サブ空間Ｅb の上に投影することと、フーリエ変
換により与えられる遅延τf に対し狭い範囲の変化でサ
ーチを行なうことと、雑音サブ空間Ｅb の上にモデルベ
クトルａp （τ）の投影を反転したものの最大に遅延τ
m を対応させることと、更にこの値τm を有効なエコー
の遅延の値τ0 として採用すること、がある。
【００７９】有効なエコーの遅延の値τ0 が決定する
と、処理回路は次の関係によりレーダから液体の表面ま
での距離ｄA の測定を行なう：
と、処理回路は次の関係によりレーダから液体の表面ま
での距離ｄA の測定を行なう：
【００８０】
【数２５】
【００８１】次にこの距離の値を水準の値に変えるがこ
の値は表示装置に伝えられる。
の値は表示装置に伝えられる。
【００８２】ＭＵＳＩＣ法の代わりに、例えばＳ．Ｍ．
ＫａｙおよびＳ．Ｌ．Ｍａｒｐｌｅ両氏によるＩＥＥＥ
のプロセーディング（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）の１９
８１年、１１月Ｖｏｌ．６９，Ｎｏ．１１，ページ１３
８０およびｆｆの論文に記載の自動回帰法のような他の
高解像法を使用することができる。
ＫａｙおよびＳ．Ｌ．Ｍａｒｐｌｅ両氏によるＩＥＥＥ
のプロセーディング（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）の１９
８１年、１１月Ｖｏｌ．６９，Ｎｏ．１１，ページ１３
８０およびｆｆの論文に記載の自動回帰法のような他の
高解像法を使用することができる。
【００８３】ここに記載のものと同じ方法で、これらの
方法は減少した範囲で観測に適するモデルを探してい
る。これらの方法の利点は自動回帰適応フィルタの形で
容易に実施できることである。
方法は減少した範囲で観測に適するモデルを探してい
る。これらの方法の利点は自動回帰適応フィルタの形で
容易に実施できることである。
【００８４】容器内の水準の測定に関して記載したレー
ダによる距離測定の方法は、測定を妨害する低電力の寄
生的なエコーを対象物のエコーと共に送り戻す複雑な環
境において、レーダにより対象物の距離の測定を行なう
必要があるいかなる時にも適用できる。他の応用例は、
車両からのレーダのエコーが地上またはトンネルの壁か
ら生ずる寄生的なレーダのエコーにより乱されており、
道路にかかる入口の構造物の上またはトンネル内に置か
れたレーダにより車両の交通制御を行なう場合である。
ダによる距離測定の方法は、測定を妨害する低電力の寄
生的なエコーを対象物のエコーと共に送り戻す複雑な環
境において、レーダにより対象物の距離の測定を行なう
必要があるいかなる時にも適用できる。他の応用例は、
車両からのレーダのエコーが地上またはトンネルの壁か
ら生ずる寄生的なレーダのエコーにより乱されており、
道路にかかる入口の構造物の上またはトンネル内に置か
れたレーダにより車両の交通制御を行なう場合である。
【図１】容器内の液体の水準を測定するため使用される
レーダの環境の概略図
レーダの環境の概略図
【図２】本発明による方法を実施するレーダの機能図
【図３】逆フーリエ変換フィルタの応答の幅
【図４】ＭＵＳＩＣタイプのエコーの位置を決めるため
の高解像法で最大となる遅延τの関数の概形
の高解像法で最大となる遅延τの関数の概形
【図５】図２のレーダの受信部分の処理回路のアーキテ
クチャ
クチャ
１ 容器 １ａ、１ｂ 内部の壁 ２ 液体 ３ レーダ ４ａ 大きなローブ ４ｂ 小さなローブ ５ 送信部分 ６ 受信部分 ７ アンテナ ８ デュープレクサ ９ シークエンサ １０ 表示装置 ５０ 電圧制御発振器 ５１ 階段電圧ランプ発生器 ６０ 低雑音入力段 ６１ 同期復調器 ６２、６３ アナログ−デジタル変換器 ６４ 処理回路
フロントページの続き (72)発明者 パトリス クレン フランス国， 29200 ブレスト， リュ ドゥ ラ トゥール， ２番地
Claims (4)
- 【請求項１】 距離を測定しようとする有効な障害物が
一番強力なエコーを送り返すようにレーダが配置されて
おり、 ｕが振幅の係数で、ω0 が初期角周波数で、Δωがある
信号から他の信号への経過における角周波数の変化分
で、ｔが時間変数で、ｋが０からＮ−１まで変化する正
の整数で、Ｎが信号の系列のエレメントの数の時、離散
的角周波数が走査周波数帯域Ｂで一様に分布しており、 ｓk ＝ｕ ｅｘｐ［ｊ（ω0 ＋ｋΔω）ｔ］ で表される無変調マイクロ波信号の系列｛ｓk ｝をレー
ダが送信するようにされており、 Ｍがエコーを送り返す有効なおよび寄生的な障害物の数
を示す整数で、νi がｉ番目の障害物の反射係数による
振幅係数で、τi が遅延すなわちレーダの送信した信号
がｉ番目の障害に向かい到達し帰るまでに要する期間
で、添字が０の障害物は有効な障害物である時、ビデオ
帯域が 【数１】 で表される信号の系列｛ｒk ｝を発生するため、送信信
号を受信した信号をレーダが復調するようにされてお
り、 遅延の値τ0 を取り出すため、更にｃがレーダの波の伝
播速度の時、関係式 【数２】 によりレーダから有効な障害物までの距離ｄA を抽出す
るため、受信され復調された信号の系列｛ｒk ｝が処理
されており、 受信信号の系列｛ｒk ｝の処理が：一番強い応答を与え
る出力フィルタを選択することにより有効なエコーの大
雑把な任意の位置を定める離散的逆フーリエ変換と、 本物またはにせのエコーの任意の位置を定める放射源の
位置決め用高解像法の実施と、 高解像法により行なわれるエコーの任意の位置決めにお
いて、離散的逆フーリエ変換を行なう選択された出力フ
ィルタに中心がある制限された任意の範囲の選択と、 前記の制限された範囲から、有効な障害物のエコーとし
て一番強い応答を与えるエコーを選択し、遅延τ0 の値
として遅延を取ることを決めることと、 【数３】 の関係により有効な障害物の距離ｄA を推定すること、
から成るレーダによる距離の測定法。 - 【請求項２】 離散的逆変換の選択された出力フィルタ
に中心がある前記の制限された任意の範囲がマイクロ波
送信信号の系列により走査される周波数帯域の逆数１／
Ｂに等しい幅を有している請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 放射源の位置決め用高解像法がＭＵＳＩ
Ｃ法である請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 ｕが振幅の係数で、ω0 が初期角周波数
で、Δωがある信号から他の信号への経過における角周
波数の変化分で、ｔが時間変数で、ｋが０からＮ−１ま
で変化する正の整数で、Ｎが信号の系列のエレメントの
数の時、離散的角周波数が走査周波数帯域Ｂで一様に分
布しており、 ｓk ＝ｕ ｅｘｐ［ｊ（ω0 ＋ｋΔω）ｔ］ で表される無変調マイクロ波信号の系列｛ｓk ｝を発生
する送信手段と、 Ｍがエコーを送り返す有効なおよび寄生的な障害物の数
を示す整数で、νi がｉ番目の障害物の反射係数による
振幅係数で、τi が遅延すなわちレーダの送信した信号
がｉ番目の障害に向かい到達し帰るまでに要する期間
で、添字が０の障害物は有効な障害物である時、ベース
バンドが 【数４】 で表される信号の系列｛ｒk ｝を発生するため、エコー
として有効なおよび寄生的な信号により送り返される信
号を受け送信信号により復調する受信および復調手段
と、 有効な障害物からのエコーの遅延の値τ0 を受信され復
調された信号｛ｒk ｝から取出し、更にｃがレーダの波
の伝播速度の時、関係式 【数５】 によりレーダから有効な障害物までの距離ｄA を抽出す
る処理手段と、 を備えており、前記の処理手段が：受信され復調された
信号の系列｛ｒk ｝に離散的逆フーリエ変換を行なう手
段と、 受信され復調された信号の系列｛ｒk ｝に作用し、本物
またはにせのエコーの任意の位置を決める放射源の位置
を決める高解像法を実施する手段と、フーリエ変換を行
なう手段の選択された出力フィルタに中心がある制限さ
れた範囲に本物およびにせのエコーの任意の位置決めを
制限する手段と、 有効な障害物の遅延τ0 として、エコーの遅延を取るエ
コーの任意の位置決めの制限された範囲に一番強い応答
を与えるエコーの認識手段と、関係式 【数６】 を実施することにより有効な障害物の距離ｄA を推定す
る手段と、 を備えており、寄生的な障害物により囲まれており更に
寄生的な障害物より電力の強いエコーを送り返す有効な
障害物の距離を測定するレーダ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9403963A FR2718249B1 (fr) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | Procédé et dispositif radar de mesure de distance. |
| FR9403963 | 1994-04-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882674A true JPH0882674A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=9461735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7101602A Withdrawn JPH0882674A (ja) | 1994-04-05 | 1995-04-04 | レーダによる距離の測定法およびその装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5504490A (ja) |
| EP (1) | EP0676649A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0882674A (ja) |
| CA (1) | CA2146188A1 (ja) |
| FR (1) | FR2718249B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006148457A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 測距システム，送信端末，受信端末，測距方法，およびコンピュータプログラム |
| WO2014106907A1 (ja) * | 2013-01-07 | 2014-07-10 | トヨタ自動車株式会社 | レーダ装置 |
Families Citing this family (56)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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