JPH09178842A - レンジトーン変調による送信装置およびその受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンジトーン信号の最も低い周波数において
変調歪みを起こし易いこと。 【解決手段】 ３つのレンジトーン信号ｆ１〜ｆ３のう
ち、最も周波数の低い信号ｆ１をＦＭ変調部１により変
調し、その周波数を他のレンジトーン信号ｆ２，ｆ３の
周波数付近まで上昇させた。そして、この変調後のレン
ジトーン信号ｆ１ｍと他のレンジトーン信号ｆ２，ｆ３
を合成して送信部の変調部で変調させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンジトーン変調に
よる送信装置およびその受信装置に関し、特に両装置間
の測距を行うためのレンジトーン変調による送信装置お
よびその受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】送信装置で複数の周波数の異なるレンジ
トーン（低周波信号）を合成し、これをＦＭ変調して送
信するとともに、受信装置でこの信号を受信、復調した
後に各レンジトーン信号に分離し、さらにこの分離した
レンジトーン信号を含む情報を送信装置に送返する一
方、送信装置でその返送されたレンジトーン信号と送信
したレンジトーン信号の位相を比較して両者間の測距を
行ういわゆる２次レーダは知られている。

【０００３】図４は従来のレンジトーン変調による送信
装置の信号合成部の一例を示す回路図、図５はその送信
信号を受信する受信装置の信号分離部の一例を示す回路
図である。なお、信号合成部以降の送信装置の構成およ
び信号分離部以前の受信装置の構成は省略する。

【０００４】従来のレンジトーン変調による送信装置の
信号合成部５０は、３個の抵抗器５１〜５３と、これら
の抵抗器５１〜５３の共通接続端５４にその入力側が接
続されるアンプ５５とからなり、夫々の抵抗器５１〜５
３の他端には最も周波数が低いレンジトーン信号ｆ１、
最も周波数が高いレンジトーン信号ｆ２およびその中間
の周波数のレンジトーン信号ｆ３が入力される。

【０００５】これらの信号ｆ１〜ｆ３は信号合成部５０
で合成された後、変調部（不図示）で搬送波をＦＭ変調
する。そしてそのＦＭ変調波は電力増幅部およびアンテ
ナ等を介して送信される。

【０００６】一方、送信波は受信装置で受信され、復調
部（不図示）で復調されてレンジトーン信号が抽出され
た後、これらのレンジトーン信号は夫々帯域フィルタ６
１〜６３によりもとの３つのレンジトーン信号ｆ１〜ｆ
３に分離される。

【０００７】そして、この分離された３つのレンジトー
ン信号ｆ１〜ｆ３はその他の情報とともに返送手段（不
図示）により送信装置に送り返される。

【０００８】送信装置ではこの送り返された３つのレン
ジトーン信号ｆ１〜ｆ３と送信した３つのレンジトーン
信号ｆ１〜ｆ３との位相を比較して両者間の距離を測定
する。

【０００９】また、３波のレンジトーン信号を用い、こ
れら夫々の位相比較を行い、これらの結果より総合的に
距離を算出するようにしたのは測距精度を向上させるた
めである。一般に、レンジトーン信号の数を増やせばそ
れだけ高い測距精度が得られるといえる。

【００１０】また、測距距離を延ばすためにはレンジト
ーン周波数の低域から高域までの周波数差を広げる必要
がある。通常、低域周波数に対し高域周波数は約５００
〜１０００倍（最大レンジおよび最大精度の場合）とな
る。

【００１１】また、この種の送受信装置の一例が特開平
４−２２３２８６号公報、特開平４−１４２４８６号公
報、特開平４−１０５０８６号公報および特開平４−３
４３０８４号公報に開示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の送信装
置においては、レンジトーン信号は、数種（たとえば
３，４種）の周波数を単純に合成して送信装置の変調部
に入力していたため、たとえばレンジトーン信号の低域
から高域までの周波数差を広げた場合、レンジトーン信
号の最も低い周波数において変調歪みを起こし易いとい
う課題があった。これは、変調部で低域のリニアリティ
特性を得ることが困難だからである。

【００１３】また、特開平４−２２３２８６号公報、特
開平４−１４２４８６号公報、特開平４−１０５０８６
号公報および特開平４−３４３０８４号公報にはこの課
題を解決する手段は開示されていない。

【００１４】そこで本発明の目的は、レンジトーン信号
の最も低い周波数において変調歪みを低減させることが
可能なレンジトーン変調による送信装置およびその受信
装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、請求項１において、複数の周波数の異なる
レンジトーン信号のうち少なくとも最も周波数の低いレ
ンジトーン信号で所定周波数の搬送波を変調する第１の
変調手段と、この変調された信号と前記変調しないレン
ジトーン信号とを合成する信号合成手段と、この合成さ
れた信号で前記搬送波より周波数の高い周波数の搬送波
を変調する第２の変調手段とを含むことを特徴とする。

【００１６】請求項２において、前記第１の変調手段の
搬送波の周波数は前記変調しないレンジトーン信号の周
波数付近に設定されることを特徴とする。

【００１７】請求項３において、合成されたレンジトー
ン信号を復調する第１の復調手段と、復調された信号を
夫々のレンジトーン信号に分離する信号分離手段と、分
離されたレンジトーン信号のうちなお変調されている搬
送波を復調する第２の復調手段とを含むことを特徴とす
る。

【００１８】請求項４において、前記受信装置は復調し
たレンジトーン信号を含む情報を送信装置に送り返す手
段をさらに有することを特徴とする。

【００１９】請求項５において、前記送信装置は受信装
置から返送されたレンジトーン信号を含む情報に基づき
前記受信装置との距離を測定する測距手段をさらに有す
ることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】請求項１の発明によれば、最も周
波数の低いレンジトーン信号で所定周波数の搬送波が変
調される。

【００２１】請求項２の発明によれば、第１の変調手段
の搬送波の周波数が変調しないレンジトーン信号の周波
数付近に設定される。

【００２２】請求項３の発明によれば、受信装置は信号
分離後になお変調されている搬送波を復調して最も周波
数の低いレンジトーン信号を抽出する。

【００２３】請求項４の発明によれば、受信装置は復調
したレンジトーン信号を含む情報を送信装置に送り返
す。

【００２４】請求項５の発明によれば、送信装置は受信
装置から返送されたレンジトーン信号を含む情報に基づ
き受信装置との距離を測定する。

【００２５】以下、本発明の実施例について添付図面を
参照しながら説明する。図１は本発明に係るレンジトー
ン変調による送信装置の信号合成部の第１実施例の回路
図である。

【００２６】なお、以下の図において従来例と同様の構
成部分については同一番号を付し、その説明は省略す
る。また、信号合成部以降の送信装置の構成および信号
分離部以前の受信装置の構成は従来の装置と同様である
ため図示および説明を省略する。

【００２７】レンジトーン変調による送信装置の信号合
成部は、３個の抵抗器５１〜５３と、これらの抵抗器５
１〜５３の共通接続端５４にその入力側が接続されるア
ンプ５５と、抵抗器５１の他端にその出力側が接続され
るＦＭ変調部１とからなる。

【００２８】そして、最も周波数が低いレンジトーン信
号ｆ１がＦＭ変調部１に入力され、レンジトーン信号ｆ
１により搬送波がＦＭ変調される。この場合、搬送波の
周波数は低周波領域の信号が用いられるが、本実施例で
は後述する他のレンジトーン信号ｆ２およびｆ３の中間
の周波数が用いられる。なお、ｆ２とｆ３の中間に限ら
ず、ｆ２またはｆ３の周波数付近であればよい。

【００２９】また、最も周波数が高いレンジトーン信号
ｆ２は抵抗器５２の他端に入力され、周波数がｆ１とｆ
２の中間に設定されるレンジトーン信号ｆ３は抵抗器５
３の他端に入力される。

【００３０】そして、３つのレンジトーン信号ｆ１〜ｆ
３は抵抗器５１〜５３を介して合成された後、アンプ５
５で増幅され、不図示のＦＭ変調器に入力され、さらに
不図示の電力増幅部およびアンテナを介して無線送信さ
れる。

【００３１】ところで、最も周波数が低いレンジトーン
信号ｆ１の信号がそのまま不図示のＦＭ変調器で変調さ
れると変調歪みを起こすおそれがある。そこで、本発明
では、このレンジトーン信号ｆ１をＦＭ変調器１で変調
し周波数を他のレンジトーン信号ｆ２，ｆ３付近の周波
数まで上昇させるようにした。

【００３２】これにより、不図示のＦＭ変調器（この変
調器で変調される搬送波は従来の送信装置と同様に高周
波である。）でこのレンジトーン信号ｆ１が変調された
際における変調歪みを改善することができる。

【００３３】次に、この送信された信号を受信する受信
装置について説明する。図２は受信装置の信号分離部の
一実施例の回路図である。

【００３４】受信装置の信号分離部は、周波数を分離さ
せるための帯域フィルタ６１〜６３と、ＦＭ復調部１１
とからなる。

【００３５】まず、受信された信号は不図示の復調部で
復調される。そして、最も周波数の低いレンジトーン信
号ｆ１を含む変調信号ｆ１ｍは帯域フィルタ６１で信号
分離される。次に、この変調信号ｆ１ｍをＦＭ復調部１
１で復調する。これによりもとのレンジトーン信号ｆ１
が抽出される。

【００３６】一方、最も周波数の高いレンジトーン信号
ｆ２は帯域フィルタ６２で信号分離され、中間の周波数
のレンジトーン信号ｆ３は帯域フィルタ６３で信号分離
される。

【００３７】このようにして、最も周波数の低いレンジ
トーン信号ｆ１が他のレンジトーン信号ｆ２，ｆ３と異
なり独自にＦＭ変調された信号であっても、受信装置で
このレンジトーン信号ｆ１を復調することができる。

【００３８】そして、この分離された３つのレンジトー
ン信号ｆ１〜ｆ３はその他の情報、たとえば受信装置の
識別コード等とともに公知の返送手段（不図示）により
送信装置に送り返される。

【００３９】一方、送信装置ではこの送り返された３つ
のレンジトーン信号ｆ１〜ｆ３と送信した３つのレンジ
トーン信号ｆ１〜ｆ３との位相差がそれぞれ測定され、
その位相差および周波数に基づき両装置間の距離が測定
される。

【００４０】また、最も周波数の低いレンジトーン信号
ｆ１の周波数は測距の最大レンジで決定され、最も周波
数の高いレンジトーン信号ｆ２の周波数は測距精度およ
びシステム上の精度により決定される。また、その中間
の周波数に設定されるレンジトーン信号ｆ３はレンジト
ーン信号ｆ２で測定した値の桁上げに使用される。

【００４１】次に、送信装置の信号合成部の第２実施例
について説明する。図３は送信装置の信号合成部の第２
実施例の回路図である。

【００４２】測距レンジが非常に長くなると、測距の最
大レンジおよび精度上から４つ以上のレンジトーン信号
が使用される場合がある。第２実施例はこの場合を示
し、最も周波数の低いレンジトーン信号ｆ１と、最も周
波数の高いレンジトーン信号ｆ２と、その中間の周波数
の複数のレンジトーン信号ｆ２ａ〜ｆ２ｎとが使用され
る。

【００４３】この場合、最も周波数の低いレンジトーン
信号ｆ１をＦＭ変調部１で変調するとともに、その次に
周波数の低いレンジトーン信号ｆ２ａについてもＦＭ変
調部２で変調し、これら２つのレンジトーン信号ｆ１，
ｆ２の周波数を他のレンジトーン信号の周波数付近まで
上昇させることにより変調歪みを改善させる。

【００４４】なお、必要に応じて３つ以上のレンジトー
ン信号をＦＭ変調するよう構成することも可能である。

【００４５】また、これに対応させてＦＭ変調したレン
ジトーン信号の個数分だけのＦＭ復調器を受信装置側に
設ける必要が生じることはいうまでもない。

【００４６】なお、この変調器はＦＭ（周波数変調）に
限定されるものではなく、ＡＭ（振幅変調）でも同様の
効果を発揮し得るものである。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１にて、複数の
周波数の異なるレンジトーン信号のうち少なくとも最も
周波数の低いレンジトーン信号で所定周波数の搬送波を
変調したので、そのレンジトーン信号の周波数を変調歪
みを起こさない領域まで上昇差せることができる。

【００４８】請求項２にて、第１の変調手段の搬送波の
周波数を変調しないレンジトーン信号の周波数付近に設
定することにより、変調周波数帯域を狭くすることがで
き、これによっても変調歪みを改善することができる。

【００４９】請求項３にて、第１の変調手段により変調
されたレンジトーン信号を復調させる復調手段を受信装
置に設けることにより、このようなレンジトーン信号を
含む場合でも、全てのレンジトーン信号を復調すること
ができる。

【００５０】請求項４にて、復調したレンジトーン信号
を送信装置に送り返す手段を有するので、第１の変調手
段により変調されたレンジトーン信号を含むレンジトー
ン信号の情報を送信装置に送り返すことができる。

【００５１】請求項５にて、送信装置は受信装置から返
送されたレンジトーン信号を含む情報に基づき受信装置
との距離を測定する測距手段をさらに有するので、変調
歪みをほとんど含まないレンジトーン信号に基づき、正
確な測距を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレンジトーン変調による送信装置
の信号合成部の第１実施例の回路図である。

【図２】本発明に係る受信装置の信号分離部の一実施例
の回路図である。

【図３】本発明に係るレンジトーン変調による送信装置
の信号合成部の第２実施例の回路図である。

【図４】従来のレンジトーン変調による送信装置の信号
合成部の一例を示す回路図である。

【図５】従来の受信装置の信号分離部の一例を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ ＦＭ変調部 １１ ＦＭ復調部 ５１〜５３ 抵抗器 ６１〜６３ 帯域フィルタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の周波数の異なるレンジトーン信号
   のうち少なくとも最も周波数の低いレンジトーン信号で
   所定周波数の搬送波を変調する第１の変調手段と、この
   変調された信号と前記変調しないレンジトーン信号とを
   合成する信号合成手段と、この合成された信号で前記搬
   送波より周波数の高い周波数の搬送波を変調する第２の
   変調手段とを含むことを特徴とするレンジトーン変調に
   よる送信装置。
2. 【請求項２】 前記第１の変調手段の搬送波の周波数は
   前記変調しないレンジトーン信号の周波数付近に設定さ
   れることを特徴とする請求項１記載のレンジトーン変調
   による送信装置。
3. 【請求項３】 合成されたレンジトーン信号を復調する
   第１の復調手段と、復調された信号を夫々のレンジトー
   ン信号に分離する信号分離手段と、分離されたレンジト
   ーン信号のうちなお変調されている搬送波を復調する第
   ２の復調手段とを含むことを特徴とする受信装置。
4. 【請求項４】 前記受信装置は復調したレンジトーン信
   号を含む情報を送信装置に送り返す手段をさらに有する
   ことを特徴とする請求項３記載の受信装置。
5. 【請求項５】 前記送信装置は受信装置から返送された
   レンジトーン信号を含む情報に基づき前記受信装置との
   距離を測定する測距手段をさらに有することを特徴とす
   る請求項１または２記載の送信装置。