JPH09230035A - 車載レーダ装置用復調回路及びこの回路を用いた車載レーダ装置用レーダ受信機並びに車載レーダ装置 - Google Patents

車載レーダ装置用復調回路及びこの回路を用いた車載レーダ装置用レーダ受信機並びに車載レーダ装置

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JPH09230035A
JPH09230035A JP8061940A JP6194096A JPH09230035A JP H09230035 A JPH09230035 A JP H09230035A JP 8061940 A JP8061940 A JP 8061940A JP 6194096 A JP6194096 A JP 6194096A JP H09230035 A JPH09230035 A JP H09230035A
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JP
Japan
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signal
spread
spread spectrum
radar device
demodulation
Prior art date
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JP8061940A
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English (en)
Inventor
Junji Sugawara
淳司 菅原
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペクトル拡散変調による送信信号を受信す
る場合の安定且つ簡素な復調回路の確保。 【解決手段】 送信信号の含むPN符号と同一且つ時間
的整合をとったPN符号としての局部基準拡散信号10
1を局部基準拡散信号発生部1から出力し、拡散復調部
2で、アンテナ5、RF増幅部6及び周波数変換部7を
経て入力したIF信号701と乗算してスペクトル拡散
信号を復調したのち、BPF3に通してスペクトル拡散
復調信号301を得る。このあと、スペクトル拡散復調
信号301を対数増幅検波部4で対数増幅してダイナミ
ックレンジを拡大したビデオ出力401を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車載レーダ装置用復
調回路及びこの回路を用いた車載レーダ装置用レーダ受
信機並びに車載レーダ装置に関し、特にスペクトル拡散
を施した信号の送受信を利用した車載レーダ装置の受信
機の出力するレーダビデオ信号の広ダイナミックレンジ
を確保することを可能としたものに関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトル拡散方式は、情報変調後の信
号に対して擬似雑音(Pseudo Noise,以後PNと略称す
る)符号等の自己相関性の極めて高い符号系列による位
相(周波数)変調を施してスペクトル拡散を行い送受信
する方式で、拡散に供する符号系列のパターンを変える
ことにより、同種方式の妨害に対して大変強い耐干渉特
性を有するが、受信機ノイズレベルでのSN(信号対ノ
イズ)比に関しては一般的な方式と同等である。
【0003】従って、レーダエコーのような非常に微弱
な信号から大きな信号までをある一定レベルに増幅する
場合には、STC(Sensitivity Time Control)やAG
C(Automatic Gain Control)等の通常方式と同様の技
術が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】CWやFM(Frequenc
y Modulation)CWといった連続波を利用するレーダ装
置の場合には、大きな入力信号によって目的とする微弱
信号がマスクされてしまう恐れがある。尚、パルス信号
を利用するレーダ装置の場合には時間的分離が可能なこ
とから、STCを用いた技術によってダイナミックレン
ジの拡大が可能である。
【0005】一方、スペクトル拡散(Spread Spectrum)
方式によるレーダ装置は、基本的にはCWやFMCWと
同様に連続波を用いたレーダ装置ではあるが、拡散符号
による送信時の拡散能力並びに拡散を復調する逆拡散時
の圧縮能力を有するので、パルス信号を利用するレーダ
装置と同様に時間的分離が可能で、AGC回路を用いた
技術によってダイナミックレンジの拡大が可能となり、
このAGC回路は通常、スペクトル逆拡散処理回路に後
置される。
【0006】しかしながら、スペクトル拡散に用いられ
る拡散符号速度、いわゆるチップ速度は数MHZ 〜数十
MHZ と速く、拡散符号系列の1周期内で安定動作の臨
界に近い高速AGCを施す必要があり、AGC回路の構
成条件がクリティカル且つ複雑化する短所を持つ。
【0007】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解決し、スペクトル拡散信号を逆拡散する復調器の後
段に配置すべきAGC回路に代えて、対数増幅検波器を
用いることにより、臨界制動に近い微妙な負帰還動作を
必要とする高速AGCを用いることなく、レーダ受信機
のレーダビデオ信号出力におけるダイナミックレンジの
拡大を可能とする車載レーダ装置用復調回路及びこの回
路を用いた車載レーダ装置用レーダ受信機並びに車載レ
ーダ装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために次の手段構成を有する。即ち、車載レ
ーダ装置用復調回路に関する本発明の構成は、擬似雑音
符号による位相変調でスペクトル拡散変調を施された送
信信号によるエコーを受信して、広ダイナミックレンジ
を有するレーダビデオ信号を復調することを特徴とする
車載レーダ装置用復調回路であって、下記に示す(イ)
ないし(ハ)の各構成を備える。 (イ)前記送信信号のスペクトル拡散変調に供した擬似
雑音符号と同一且つ前記車載レーダ装置の探知距離レン
ジに対応する遅延を付与した基準擬似雑音符号を局部基
準拡散信号として発生する局部基準拡散信号発生手段 (ロ)前記エコーを受信処理して生成される中間周波数
信号に含まれる擬似雑音符号を前記局部基準拡散信号と
の乗算で逆拡散するスペクトル拡散復調を行ってスペク
トル拡散信号を復調したスペクトル拡散復調信号を得る
拡散復調手段 (ハ)前記拡散復調手段で得た前記スペクトル拡散復調
信号に対して前記拡散復調手段に後置すべき複雑なAG
C回路に代えて、対数増幅を施したのちこれを検波して
広ダイナミックレンジを有するビデオ信号を出力する対
数増幅検波手段
【0009】また、本発明に係る車載レーダ装置用レー
ダ受信機は、擬似雑音符号でスペクトル拡散変調を施し
た送信信号によって取得する受信入力を中間周波数信号
に変換する回路を備え、前記中間周波数信号を復調して
ビデオ信号を求めるレーダ受信機であって、請求項1記
載の車載レーダ装置用復調回路を備えた構成を有する。
【0010】また、本発明に係る車載レーダ装置は、擬
似雑音符号でスペクトル拡散変調を施した送信信号を送
出するレーダ送信機と、請求項2記載のレーダ受信機と
を備えた構成を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】AGC回路は負帰還ループを形成
しているため、ループ利得を含んだ解析が非常に複雑
で、試行錯誤的いわゆるカット&トライの調整がある程
度含まれることが避けられず、特にスペクトル拡散方式
のAGC回路にあっては、利得制御に必要な高速応答が
難しく、臨界制動に近い微妙な負帰還動作を必要として
回路が複雑化する。
【0012】本発明は、この問題を回避すべくスペクト
ル拡散信号の復調(逆拡散)器の後段に、入力対出力特
性が復調器に後置すべき複雑なAGC回路に代えて、対
数特性を付与した対数増幅検波器を配置することによ
り、レーダビデオ信号出力に対する所望の広ダイナミッ
クレンジを確保し、利得制御回路構成の著しい安定化と
簡素化とを図ることを実施の形態としている。
【0013】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明の第一の実施例の車載レーダ装置用
復調回路の構成を示すブロック図である。図1の実施例
は、直接スペクトル拡散(Direct Sequence SpreadSpec
trum)によるスペクトル拡散を利用する場合を例とし、
本発明に直接係る復調回路8のほか、復調回路8の入力
を供給する受信用のアンテナ5と、RF(高周波)増幅
部6及び周波数変換部7とを併記して示す。
【0014】また復調回路8は、局部基準拡散信号発生
手段を構成する局部基準拡散信号発生部1と、拡散復調
手段を構成する拡散復調部2及びBPF(Band Pass Fi
lter)3と、対数増幅検波手段を構成する対数増幅検波
部4とを備える。
【0015】次に、本実施例の動作について説明する。
アンテナ5は、図示しない送信機から送出した、送信用
搬送波をPN符号で直接スペクトル拡散したスペクトル
拡散型式の送信信号によるエコーを受信しRF増幅部6
に供給する。RF増幅部6は、入力した受信信号を増幅
し周波数変換部7に供給する。
【0016】周波数変換部7は、入力を所定の中間周波
数に変換したIF信号(FIF1)701を出力し、復調回
路8の拡散復調部2に供給する。IF信号701のスペ
クトルパターンを図2の(b)に示す。拡散復調部2
は、局部基準拡散信号発生部1から提供される局部基準
拡散信号(FLO)101とIF信号(FIF1)701との
乗算に基づきスペクトル拡散変調を復調するスペクトル
逆拡散を行う。
【0017】局部基準拡散信号発生部1は、周波数が局
部基準拡散信号(FLO)101と等しい局部基準信号1
11を発生する局部基準信号発生器11と、送信信号の
スペクトル拡散変調に利用したPN符号と同じPN符号
121を所定の時間遅れで発生するPN符号発生器12
と、局部基準信号111をPN符号121で変調して、
IF信号701に含まれるPN符号に等しく且つ所定の
時間遅延を有するPN符号を含んだ局部基準拡散信号
(FLO)101を出力する局部変調器13とを備える。
【0018】図2の(a)に局部基準拡散信号(FLO
101のスペクトルパターンを示す。PN符号発生器1
2は、レーダ装置本体から探知距離レンジ情報122を
受け、この情報によって指定される時間遅延を付与した
受信信号の含むPN符号と同じPN符号121を出力す
ることにより、局部変調器13から出力する局部基準拡
散信号101とIF信号701とは、互いの中心周波数
とともに所定の時間遅延が確保される。
【0019】拡散復調部2は、IF信号701と局部基
準拡散信号101との乗算に基づいてスペクトル拡散変
調を復調するスペクトル逆拡散を行い、さらに復調出力
はBPF3に通されて中心周波数fIF2 =fIF1 −fLO
のスペクトル拡散復調信号301が出力される。スペク
トル拡散復調信号301のスペクトルパターンを図2の
(c)に示す。
【0020】スペクトル拡散方式では、このようにして
IF信号701に含まれる拡散符号が、これを逆拡散に
より復調せしめるために利用する局部基準拡散信号10
1に含まれる拡散符号と一致し、なお且つその符号の位
相が等しい時にのみスペクトル拡散復調信号301が得
られる。つまり、いろいろな妨害信号が存在していて
も、目的探知距離に物標が存在する場合だけ出力が得ら
れることになる。これはまた、目的信号のみに利得制御
が可能であることも意味する。
【0021】得られたスペクトル拡散復調信号301
は、次に対数増幅検波部4に入力され、想定される一連
の微弱信号から大信号までを、所定の探知範囲にわたっ
て対数的に増幅して広ダイナミックレンジを確保し、こ
れを検波してビデオ出力401を出力する。
【0022】上述した実施例は、本発明の車載レーダ装
置用復調回路に関するものであるが、本発明の車載レー
ダ装置用のレーダ受信機もこの復調回路を含んで構成さ
れる。
【0023】図3は、上述したレーダ受信機と併用して
本発明に係る車載レーダ装置を構成するレーダ送信機の
構成を示すブロック図である。
【0024】図3に示すレーダ送信機は、ベースバンド
信号としての入力情報1001でキャリアを変調し、情
報変調波を出力する情報変調部20と、情報変調部20
の出力に対しPN符号による直接スペクトル拡散を施す
拡散変調部21と、拡散変調に必要なPN符号を発生す
るPN符号発生部22と、入力を送信周波数に変換する
周波数変換部23と、電力増幅部24及び送信用のアン
テナ25とを備える。
【0025】拡散変調部21は、図1に示す受信機の復
調回路で利用するPN符号と同じパターンのPN符号を
PN符号発生部22から得て、スペクトル拡散変調を実
施し、このような送受信同一のPN符号の排他的割当に
より、スペクトル拡散変調では、符号系列を送受信機の
組合せ毎に変化して、周波数の有効利用や秘匿性の確保
といった種々の特徴を有するものとして利用される。
【0026】こうして、著しくレーダビデオ信号のダイ
ナミックレンジを拡大し、安定した利得制御を確保する
ことができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スペクトル拡散変調信号を受信して逆拡散により復調す
るスペクトル拡散復調器の後段に配置すべきAGC回路
に代えて、対数増幅を行う対数増幅検波回路を配置する
ことにより、スペクトル拡散方式を用いた車載レーダ装
置用受信機に必要且つ安定して広ダイナミックレンジを
得られる復調回路を、簡素な回路構成で実現することが
できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の車載レーダ装置用復調
回路の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の主要信号のスペクトルパターンを示す図
である。
【図3】本発明の第二の実施例の車載レーダ装置のレー
ダ送信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 局部基準拡散信号発生部 2 拡散復調部 3 BPF 4 対数増幅検波部 5 アンテナ 6 RF増幅部 7 周波数変換部 8 復調回路 11 局部基準信号発生器 12 PN符号発生器 13 局部変調器 20 情報変調部 21 拡散変調部 22 PN符号発生部 23 周波数変換部 24 電力増幅部 25 アンテナ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の各構成を備え、擬似雑音符号による
    位相変調でスペクトル拡散変調を施された送信信号によ
    るエコーを受信して、広ダイナミックレンジを有するレ
    ーダビデオ信号を復調することを特徴とする車載レーダ
    装置用復調回路。 (イ)前記送信信号のスペクトル拡散変調に供した擬似
    雑音符号と同一且つ前記車載レーダ装置の探知距離レン
    ジに対応する遅延を付与した基準擬似雑音符号を局部基
    準拡散信号として発生する局部基準拡散信号発生手段 (ロ)前記エコーを受信処理して生成される中間周波数
    信号に含まれる擬似雑音符号を前記局部基準拡散信号と
    の乗算で逆拡散するスペクトル拡散復調を行ってスペク
    トル拡散信号を復調したスペクトル拡散復調信号を得る
    拡散復調手段 (ハ)前記拡散復調手段で得た前記スペクトル拡散復調
    信号に対して前記拡散復調手段に後置すべき複雑なAG
    C回路に代えて、対数増幅を施したのちこれを検波して
    広ダイナミックレンジを有するビデオ信号を出力する対
    数増幅検波手段
  2. 【請求項2】 擬似雑音符号でスペクトル拡散変調を施
    した送信信号によって取得する受信入力を中間周波数信
    号に変換する回路を備え、前記中間周波数信号を復調し
    てビデオ信号を求めるレーダ受信機であって、請求項1
    記載の車載レーダ装置用復調回路を備えることを特徴と
    する車載レーダ装置用レーダ受信機。
  3. 【請求項3】 擬似雑音符号でスペクトル拡散変調を施
    した送信信号を送出するレーダ送信機と、請求項2記載
    のレーダ受信機とを備えることを特徴とする車載レーダ
    装置。
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