JPH1039010A - Radar device - Google Patents

Radar device

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JPH1039010A
JPH1039010A JP8193237A JP19323796A JPH1039010A JP H1039010 A JPH1039010 A JP H1039010A JP 8193237 A JP8193237 A JP 8193237A JP 19323796 A JP19323796 A JP 19323796A JP H1039010 A JPH1039010 A JP H1039010A
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JP
Japan
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signal
converter
oscillator
output signal
signals
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Withdrawn
Application number
JP8193237A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Fujisawa
滋 藤沢
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To disperse the energy of noise and enable the improvement of the sensitivity of reception by providing a digital filter processing part which removes undesired signals and a frequency analysis processing part which analyzes frequencies. SOLUTION: The oscillation output signals of an oscillator 5 are inputted to a PLL(phase lock loop) synthesizer 4 and step recovery diode 9 to become the signals of transmitted waves via the synthesizer 4, and which are transmitted from an antenna 1 via a switch part 3. Reflected radio waves are received by the antenna 1 and inputted to an amplifier 6 via a transmitting/receiving device 2. Then the signals are inputted to a double balance mixer 7. The output signals of the diode 9 are inputted to this mixer 7 to be mixed with the signals of the received waves, the signals of a Doppler frequency are outputted, and inputted to an A/D converter 8 to be converted to digital signals. The converted signals, from which undesired signal components are removed at a digital filter processing part 11, are inputted to a frequency analysis processing part to be converted to the signals of relative speed from the signals of a Doppler frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、目標物との相対速
度をドプラ周波数によって検出するレーダー装置に関す
る。送信波の周波数と、この送信波が目標物から反射し
て受信した受信波の周波数との差のドプラ周波数によっ
て、目標物との相対速度を検出するレーダー装置が知ら
れており、送信波及び受信波に含まれるノイズの影響を
低減して感度を向上することが要望されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar device for detecting a relative speed with respect to a target by using a Doppler frequency. A radar device that detects a relative speed with respect to a target is known by a Doppler frequency of a difference between a frequency of a transmission wave and a frequency of a reception wave received by the transmission wave reflected from the target. There is a demand for improving the sensitivity by reducing the influence of noise included in the received wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は従来例のレーダー装置の要部説明
図であり、51はアンテナ、52はサーキュレータ等の
送受共用器、53は高周波増幅回路、54はシンセサイ
ザ、55は発振器、56は第1局部発振器、57は第1
ミキサ、58は第1中間周波回路、59は第2ミキサ、
60は第2局部発振器、61は第2中間周波回路、62
は復調回路である。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is an explanatory view of a main part of a conventional radar apparatus, wherein 51 is an antenna, 52 is a duplexer such as a circulator, 53 is a high-frequency amplifier circuit, 54 is a synthesizer, 55 is an oscillator, and 56 is an oscillator. The first local oscillator, 57
Mixer, 58 is a first intermediate frequency circuit, 59 is a second mixer,
60 is a second local oscillator, 61 is a second intermediate frequency circuit, 62
Is a demodulation circuit.

【0003】発振器55は、シンセサイザの基本周波数
を発生するもので、この発振出力信号はシンセサイザ5
4を介して、数GHz〜数10GHzの周波数を有する
送信波の信号となり、送受共用器52からアンテナ51
を介して目標物の方向に送信される。この目標物からの
反射波を受信波としてアンテナ51により受信すると、
送受共用器52を介して高周波増幅回路53に入力され
て増幅され、第1ミキサ57に入力されて第1局部発振
器56の発振出力信号とミキシングされ、第1中間周波
信号に変換される。
An oscillator 55 generates a fundamental frequency of a synthesizer.
4, the signal becomes a transmission wave signal having a frequency of several GHz to several tens GHz, and is transmitted from the duplexer 52 to the antenna 51.
Is transmitted in the direction of the target. When the reflected wave from the target is received by the antenna 51 as a received wave,
The signal is input to the high-frequency amplifier circuit 53 via the duplexer 52, amplified, input to the first mixer 57, mixed with the oscillation output signal of the first local oscillator 56, and converted into a first intermediate frequency signal.

【0004】この第1中間周波信号は、第1中間周波回
路58に入力されて増幅され、第2ミキサ59に入力さ
れて、第2局部発振器60の発振出力信号とミキシング
され、第2中間周波信号に変換される。この第2中間周
波信号は第2中間周波回路61に入力されて増幅され、
復調回路62に入力されて相対速度を示し信号が出力さ
れ、図示を省略した表示部等により相対速度が表示され
る。
The first intermediate frequency signal is input to a first intermediate frequency circuit 58, amplified, input to a second mixer 59, mixed with an oscillation output signal of a second local oscillator 60, and Converted to a signal. This second intermediate frequency signal is input to the second intermediate frequency circuit 61 and amplified,
A signal indicating the relative speed is input to the demodulation circuit 62 to output a signal, and the relative speed is displayed on a display unit or the like (not shown).

【0005】発振器55の発振周波数をfとすると、こ
の発振周波数fは前述のように数GHz〜数10GHz
の周波数範囲に設定され、第1局部発振器56の発振周
波数f1 は、例えば、f+500MHz又はf−500
MHzに選定される。この場合、第1中間周波信号は、
500MHzとなる。又第2局部発振器60の発振周波
数f2 は、例えば、500MHzに選定される。この場
合、目標物との相対速度に対応したドプラ周波数をfd
とすると、第1中間周波数は500MHz±f d となる
から、第2ミキサ59の出力信号は±fd となる。従っ
て、ドプラ周波数fd が得られるから、このドプラ周波
数を基に目標物の相対速度を求めることができる。
Assuming that the oscillation frequency of the oscillator 55 is f,
Oscillation frequency f is several GHz to several tens GHz as described above.
And the oscillation frequency of the first local oscillator 56
Wave number f1Is, for example, f + 500 MHz or f-500
MHz. In this case, the first intermediate frequency signal is
500 MHz. The oscillation frequency of the second local oscillator 60
Number fTwoIs selected to be, for example, 500 MHz. This place
The Doppler frequency corresponding to the relative speed with respect to the target is fd
Then, the first intermediate frequency is 500 MHz ± f dBecomes
Therefore, the output signal of the second mixer 59 is ± fdBecomes Follow
And the Doppler frequency fdIs obtained, this Doppler frequency
The relative speed of the target can be determined based on the number.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述のレーダー装置に
於いて、アンテナ51からの送信波は、発振器55の発
振出力信号を基に形成するものであり、その発振器55
の発振出力信号は、発振周波数fを中心とした比較的広
い周波数範囲にわたるノイズを含むものである。又目標
物から反射してアンテナ51により受信した受信波のレ
ベルは低く、局部発振器の発振出力信号にもノイズ成分
が多く含まれているから、ドプラ周波数成分を含む受信
信号の抽出が容易でない問題があった。即ち、受信感度
が低い問題があった。本発明は、ノイズのエネルギを分
散させて、受信感度を増加させることを目的とする。
In the above-mentioned radar device, the transmission wave from the antenna 51 is formed based on the oscillation output signal of the oscillator 55.
The oscillation output signal includes noise over a relatively wide frequency range centered on the oscillation frequency f. In addition, the level of the received wave reflected from the target and received by the antenna 51 is low, and the oscillation output signal of the local oscillator also contains many noise components, so that it is not easy to extract the received signal containing the Doppler frequency component. was there. That is, there is a problem that the receiving sensitivity is low. An object of the present invention is to increase reception sensitivity by dispersing noise energy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のレーダー装置
は、(1)発振器5の出力信号をシンセサイザ4を介し
て送信波とし、この送信波を送受共用器2を介してアン
テナ1から送信し、このアンテナ1により目標物からの
反射波を受信し、送受共用器2を介して復調部で復調処
理するレーダー装置に於いて、シンセサイザ4からの送
信波を所定の周期で断続するスイッチ部3と、発振器5
の出力信号のエネルギを分散させたスペクトラムとする
ステップリカバリーダイオード9と、このステップリカ
バリーダイオード9の出力信号と送受共用器2を介した
受信波の信号とを加えるダブルバランスミキサ7と、こ
のダブルバランスミキサ7の出力信号をディジタル信号
に変換するA/D変換器8と、スイッチ部3をオンとし
た時にA/D変換器8の動作を停止させるように、スイ
ッチ部3及びA/D変換器8にパルス信号を加えるパル
ス発振器10と、A/D変換器8の出力ディジタル信号
を加えて不要信号を除去するディジタルフィルタ処理部
11と、このディジタルフィルタ処理部11の出力信号
の周波数を解析する周波数解析処理部12とを備えてい
る。従って、発振器の出力信号に含まれるノイズ成分を
分散させ、又受信波の処理に於けるミキシングに於いて
も発振器の出力信号に含まれるノイズ成分を分散させ、
且つA/D変換器8の動作期間を制御して、送信波が受
信側に漏れ込んだノイズ成分の影響を除去できる。
According to the radar apparatus of the present invention, (1) the output signal of the oscillator 5 is converted into a transmission wave via the synthesizer 4, and this transmission wave is transmitted from the antenna 1 via the duplexer 2. In a radar apparatus which receives a reflected wave from a target object by the antenna 1 and demodulates the signal in a demodulation unit via a duplexer 2, a switch unit 3 which intermittently transmits a transmission wave from a synthesizer 4 at a predetermined cycle. And oscillator 5
A step recovery diode 9 which makes the spectrum of the output signal energy dispersed, a double balance mixer 7 which adds the output signal of the step recovery diode 9 and the signal of the received wave via the duplexer 2, and a double balance mixer 7 An A / D converter 8 for converting an output signal of the mixer 7 into a digital signal; and a switch unit 3 and an A / D converter so that the operation of the A / D converter 8 is stopped when the switch unit 3 is turned on. 8, a pulse oscillator 10 for adding a pulse signal, a digital filter processing unit 11 for adding an output digital signal of the A / D converter 8 to remove unnecessary signals, and a frequency of an output signal of the digital filter processing unit 11 is analyzed. And a frequency analysis processing unit 12. Therefore, the noise component included in the output signal of the oscillator is dispersed, and the noise component included in the output signal of the oscillator is also dispersed in the mixing in the processing of the received wave.
In addition, by controlling the operation period of the A / D converter 8, it is possible to remove the influence of the noise component in which the transmission wave leaks to the receiving side.

【0008】又(2)発振器5の出力信号をシンセサイ
ザ4を介して送信波とし、この送信波を送受共用器2を
介してアンテナ1から送信し、このアンテナ1により目
標物からの反射波を受信し、送受共用器2を介して復調
部で復調処理するレーダー装置に於いて、シンセサイザ
からの送信波を所定の周期で断続するスイッチ部と、発
振器の出力信号のエネルギを分散させたスペクトラムと
するステップリカバリーダイオードと、送受共用器を介
した受信波の信号とステップリカバリーダイオードの出
力信号を90度位相差とした信号とをそれぞれ加えるI
/Qミキサと、このI/Qミキサからの直交成分の出力
信号をそれぞれディジタル信号に変換するA/D変換器
と、スイッチ部をオンとした時にA/D変換器の動作を
停止させるように、スイッチ部及びA/D変換器にパル
ス信号を加えるパルス発振器と、A/D変換器の出力デ
ィジタル信号を加えて不要信号を除去するディジタルフ
ィルタ処理部と、このディジタルフィルタ処理部の出力
信号の周波数を解析する周波数解析処理部とを備えてい
る。
(2) The output signal of the oscillator 5 is converted into a transmission wave via the synthesizer 4, and the transmission wave is transmitted from the antenna 1 via the duplexer 2, and the reflected wave from the target is transmitted by the antenna 1. In a radar device for receiving and demodulating by a demodulation unit via a duplexer 2, a switch unit for intermittently transmitting a transmission wave from a synthesizer at a predetermined cycle, and a spectrum in which energy of an output signal of an oscillator is dispersed. And a signal having a phase difference of 90 degrees from the output signal of the step recovery diode and the signal of the received wave via the duplexer, respectively.
/ Q mixer, an A / D converter for converting the output signals of the quadrature components from the I / Q mixer into digital signals, and an operation of the A / D converter when the switch unit is turned on. A pulse oscillator for applying a pulse signal to a switch unit and an A / D converter, a digital filter processing unit for adding an output digital signal of the A / D converter to remove unnecessary signals, and a digital filter processing unit A frequency analysis processing unit for analyzing a frequency.

【0009】又(3)発振器5の出力信号をシンセサイ
ザ4を介して送信波とし、この送信波を送受共用器2を
介してアンテナ1から送信し、このアンテナ1により目
標物からの反射波を受信し、送受共用器2を介して復調
部で復調処理するレーダー装置に於いて、シンセサイザ
からの送信波を所定の周期で断続するスイッチ部と送受
共用器を介した受信波の信号と発振器からの信号とを加
えて、分散されたスペクトラムのミキシング出力波形の
信号を出力するサンプリングミキサと、このサンプリン
グミキサの出力信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、スイッチ部をオンとした時にA/D変換器の
動作を停止させるように、スイッチ部及びA/D変換器
にパルス信号を加えるパルス発振器と、A/D変換器の
出力ディジタル信号を加えて不要信号を除去するディジ
タルフィルタ処理部と、このディジタルフィルタ処理部
の出力信号の周波数を解析する周波数解析処理部とを備
えている。
(3) The output signal of the oscillator 5 is converted into a transmission wave via the synthesizer 4, and the transmission wave is transmitted from the antenna 1 via the duplexer 2, and the reflected wave from the target is transmitted by the antenna 1. In a radar device that receives and demodulates data in a demodulation unit via a duplexer 2, a switch unit that intermittently transmits a transmission wave from a synthesizer at a predetermined cycle, and a signal of a received wave through a duplexer and an oscillator. And a sampling mixer for outputting a signal of a mixed output waveform of a dispersed spectrum, and an A / D for converting an output signal of the sampling mixer into a digital signal.
A converter, a pulse oscillator for applying a pulse signal to the switch unit and the A / D converter so as to stop the operation of the A / D converter when the switch unit is turned on, and an output digital signal of the A / D converter And a frequency analysis processor for analyzing the frequency of the output signal of the digital filter processor.

【0010】又(4)前述のそれぞれのレーダー装置に
於いて、スイッチ部を継続的にオフとして送信停止を行
わせるようにパルス発振器を制御するパルス制御処理部
を備えることができる。
(4) In each of the above-mentioned radar apparatuses, a pulse control processing section for controlling a pulse oscillator so that the switch section is continuously turned off to stop transmission can be provided.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
の説明図であり、1はアンテナ、2はサーキュレータ等
の送受共用器、3はスイッチ部、4はPLL(位相ロッ
クループ)シンセサイザ、5は発振器(OSC)、6は
増幅器、7はダブルバランスミキサ、8はA/D変換
器、9はステップリカバリーダイオード(SRD)、1
0はパルス発振器、11はディジタルフィルタ処理部、
12は周波数解析処理部、13は陰極線管や液晶パネル
等による表示部、14はパルス制御処理部、15はPL
Lシンセサイザ制御処理部、16はシステムコトローラ
である。
FIG. 1 is an explanatory view of a first embodiment of the present invention, wherein 1 is an antenna, 2 is a duplexer such as a circulator, 3 is a switch section, and 4 is a PLL (phase locked loop). ) Synthesizer, 5 is an oscillator (OSC), 6 is an amplifier, 7 is a double balance mixer, 8 is an A / D converter, 9 is a step recovery diode (SRD), 1
0 is a pulse oscillator, 11 is a digital filter processing unit,
12 is a frequency analysis processing unit, 13 is a display unit such as a cathode ray tube or a liquid crystal panel, 14 is a pulse control processing unit, and 15 is a PL.
The L synthesizer control processing unit 16 is a system controller.

【0012】発振器5の発振出力信号はPLLシンセサ
イザ4とステップリカバリーダイオード9とに入力さ
れ、PLLシンセサイザ4を介して送信波の信号とな
り、スイッチ部3を介して送受共用器2に入力され、こ
の送受共用器2を介してアンテナ1から送信される。又
目標物から反射した電波は、アンテナ1により受信さ
れ、送受共用器2を介して増幅器6に入力され、増幅出
力信号はダブルバランスミキサ7に入力される。
The oscillation output signal of the oscillator 5 is input to the PLL synthesizer 4 and the step recovery diode 9, becomes a transmission wave signal via the PLL synthesizer 4, and is input to the duplexer 2 via the switch unit 3. It is transmitted from the antenna 1 via the duplexer 2. The radio wave reflected from the target is received by the antenna 1 and input to the amplifier 6 via the duplexer 2, and the amplified output signal is input to the double balance mixer 7.

【0013】このダブルバランスミキサ7に、既に知ら
れている各種の構成を適用できるものであり、ステップ
リカバリーダイオード9の出力信号が入力されて受信波
の信号とミキシングされ、ドプラ周波数の信号が出力さ
れてA/D変換器8に入力されてディジタル信号に変換
される。変換されたディジタル信号は、ディジタルフィ
ルタ処理部11により不要信号成分が除去されて周波数
解析処理部12に入力され、ドプラ周波数の信号から相
対速度の信号に変換されて表示部13に入力され、目標
物の相対速度が表示される。
Various known configurations can be applied to the double balance mixer 7. The output signal of the step recovery diode 9 is input, mixed with the signal of the received wave, and the signal of the Doppler frequency is output. The signal is input to the A / D converter 8 and converted into a digital signal. The converted digital signal is input to a frequency analysis processing unit 12 after removing unnecessary signal components by a digital filter processing unit 11, is converted from a Doppler frequency signal to a relative speed signal, is input to a display unit 13, The relative speed of the object is displayed.

【0014】又システムコントローラ16は、プロセッ
サ等により構成されて各部を制御するものであり、又パ
ルス制御処理部14は、システムコントローラ16から
の指令に従ってパルス発振器10を制御し、パルス発振
器10からスイッチ部3をオン,オフする制御パルス信
号と、A/D変換器8の動作,非動作を制御する制御パ
ルス信号とを発生させる。この場合、スイッチ部3をオ
ンとした時に、A/D変換器8を非動作状態に制御し、
スイッチ部3をオフとした時に、A/D変換器8を動作
状態に制御するものである。又システムコントローラ1
6からの制御指令によりパルス発振器10からスイッチ
部3に加える制御パルス信号を、スイッチ部3が継続的
にオフとなって送信停止となるように制御することもで
きる。又PLLシンセサイザ制御処理部15は、PLL
シンセサイザ4を制御して送信波の周波数の切替等を行
わせる。
The system controller 16 is constituted by a processor or the like and controls each unit. The pulse control processing unit 14 controls the pulse oscillator 10 in accordance with a command from the system controller 16 and switches the pulse oscillator 10 A control pulse signal for turning on / off the section 3 and a control pulse signal for controlling the operation and non-operation of the A / D converter 8 are generated. In this case, when the switch unit 3 is turned on, the A / D converter 8 is controlled to a non-operating state,
When the switch unit 3 is turned off, the A / D converter 8 is controlled to an operating state. System controller 1
The control pulse signal applied from the pulse oscillator 10 to the switch unit 3 according to the control command from 6 can be controlled so that the switch unit 3 is continuously turned off and transmission is stopped. Also, the PLL synthesizer control processing unit 15
It controls the synthesizer 4 to switch the frequency of the transmission wave.

【0015】発振器5の出力信号のスペクトラムは、例
えば、図2の(a)に示すものとなる。即ち、理想的に
は発振周波数fの線スペクトラムとなることが望ましい
ものであるが、実際には、図示のように、発振周波数f
を中心にして次第にレベルが低下する周波数成分を含む
もので、発振周波数f以外はノイズ成分となる。又スイ
ッチ部3により所定の周期で断続すると、(b)に示す
スペクトラムとなる。即ち、周波数軸上に分散配置さ
れ、ノイズ成分も分散されることになる。なお、点線波
形は折返しによる包絡線を示す。
The spectrum of the output signal of the oscillator 5 is, for example, as shown in FIG. In other words, ideally, it is desirable that the line spectrum has the oscillation frequency f. However, in actuality, as shown in the figure, the oscillation frequency f
, And a frequency component whose level gradually decreases around the center, and noise components other than the oscillation frequency f become noise components. Further, when the switching is performed at a predetermined cycle by the switch unit 3, the spectrum shown in FIG. That is, noise components are also dispersed on the frequency axis. Note that the dotted waveform shows an envelope due to folding.

【0016】又ステップリカバリーダイオード9は、p
n接合面からそれぞれp,n領域の不純物濃度が急激に
増加するプロフィールを有し、UHF,SHF帯の高次
周波数逓倍用に使用されている。図3はステップリカバ
リーダイオードによるスペクトラム波形説明図であり、
(a)を発振器5の発振出力信号のスペクトラムとする
と、ステップリカバリーダイオード9の出力信号のスペ
クトラムは(b)に示すように、周波数軸上に一定の間
隔で配置されたものとなり、それぞれの信号は比較的周
波数範囲は狭く、例えば、共振回路等によって所望の周
波数の信号を取り出すことにより、周波数逓倍回路を容
易に構成することができる。
The step recovery diode 9 has p
It has a profile in which the impurity concentration in the p and n regions increases sharply from the n junction surface, respectively, and is used for higher-order frequency multiplication in the UHF and SHF bands. FIG. 3 is an explanatory diagram of a spectrum waveform by the step recovery diode.
Assuming that (a) is the spectrum of the oscillation output signal of the oscillator 5, the spectrum of the output signal of the step recovery diode 9 is arranged at regular intervals on the frequency axis as shown in (b). The frequency range is relatively narrow. For example, by extracting a signal of a desired frequency using a resonance circuit or the like, a frequency multiplication circuit can be easily configured.

【0017】又周波数fr の受信信号と、発振器5の発
振出力信号とは図3の(a)に示す関係となり、又ステ
ップリカバリーダイオード9の出力信号とは図3の
(b)に示す関係となる。従って、発振器5の発振出力
信号と受信信号とをミキシングする場合に比較して、図
3の(b)に示すステップリカバリーダイオード9の出
力信号と受信信号とをミキシングする場合は、ノイズ成
分が分散されることによって、ノイズ成分による影響を
著しく低減することができる。
[0017] The received signal of a frequency f r, the oscillation output signal of the oscillator 5 becomes the relationship shown in FIG. 3 (a), and the relationship shown in FIG. 3 (b) is the output signal of the step recovery diode 9 Becomes Therefore, when mixing the output signal of the step recovery diode 9 and the reception signal shown in FIG. 3B with respect to the case where the oscillation output signal of the oscillator 5 is mixed with the reception signal, the noise component is dispersed. As a result, the influence of the noise component can be significantly reduced.

【0018】図4は送受信処理の説明図であり、(a)
はパルス発振器9からスイッチ部3に加える制御パルス
信号、(b)はパルス発振器9からA/D変換器8に加
える制御パルス信号を示す。即ち、スイッチ部3をオン
として送信する期間は、A/D変換器8の動作を停止し
(OFF)、スイッチ部3をオフとして送信停止する期
間は、A/D変換器8の動作を行わせ(ON)、送信停
止期間に於いてダブルバランスミキサ7の出力信号をデ
ィジタル信号に変換する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the transmission / reception processing.
Shows a control pulse signal applied from the pulse oscillator 9 to the switch unit 3, and (b) shows a control pulse signal applied from the pulse oscillator 9 to the A / D converter 8. In other words, the operation of the A / D converter 8 is stopped (OFF) during the transmission period when the switch unit 3 is turned on, and the operation of the A / D converter 8 is performed during the transmission stop period when the switch unit 3 is turned off. Then, the output signal of the double balance mixer 7 is converted into a digital signal during the transmission stop period.

【0019】又(c)は、スイッチ部3から送受共用器
2に入力される送信信号を示し、サーキュレータ等によ
る送受共用器2は、理想的には送信信号の回り込みが生
じないものであるが、実際には僅かであるが回り込みが
生じて、受信処理に於けるノイズ成分となる。又(d)
はA/D変換器8に入力される受信信号を示す。この
(c),(d)に於けるノイズは、送受共用器2を介し
た送信信号の回り込みによる成分を示す。
FIG. 2C shows a transmission signal input from the switch unit 3 to the duplexer 2. The duplexer 2 formed by a circulator or the like ideally does not cause a wraparound of the transmitted signal. Actually, a small amount of wraparound occurs, which becomes a noise component in the reception processing. (D)
Indicates a received signal input to the A / D converter 8. The noise in (c) and (d) indicates a component caused by the wraparound of the transmission signal via the duplexer 2.

【0020】従って、スイッチ部3がオンの送信期間中
は、A/D変換器8には送受共用器2を介して回り込ん
だノイズ成分が入力されるが、A/D変換器8は非動作
中となるから、このノイズ成分はディジタル信号に変換
されないことになる。そして、スイッチ部3がオフの受
信期間中は、送受共用器2を介して回り込むノイズ成分
は零であるから、受信信号のみがA/D変換器8に入力
されてディジタル信号に変換される。
Therefore, during the transmission period when the switch unit 3 is on, the noise component sneaking through the duplexer 2 is input to the A / D converter 8, but the A / D converter 8 is not turned on. Since the operation is in progress, this noise component is not converted into a digital signal. During the reception period in which the switch unit 3 is off, the noise component circulating through the duplexer 2 is zero. Therefore, only the received signal is input to the A / D converter 8 and converted into a digital signal.

【0021】図5は受信信号処理の説明図であり、
(a)はダブルバランスミキサ7の出力信号のスペクト
ラム波形を示し、図2の(b)に示す波形の送信波に従
った波形の受信波となると共に、図3の(b)に示すス
テップリカバリーダイオード9の周波数分割された出力
信号とをミキシングするから、周波数軸上に不連続に配
列され、それらの間に受信信号が位置することになり、
受信信号以外は不要波となる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the received signal processing.
(A) shows a spectrum waveform of an output signal of the double balance mixer 7, which becomes a reception wave having a waveform according to the transmission wave of the waveform shown in (b) of FIG. 2 and a step recovery shown in (b) of FIG. Since the output signal of the diode 9 is mixed with the frequency-divided output signal, the output signal is discontinuously arranged on the frequency axis, and the received signal is located between them.
Except for the received signal, it becomes an unnecessary wave.

【0022】そこで、ディジタルフィルタ処理部11
は、理想的には鎖線のDFに示すような特性のフィルタ
処理を行うことにより、(b)に示すように、ノイズに
影響されない受信信号を抽出することができる。周波数
解析処理部12は、この受信信号の周波数解析を行って
目標物の相対速度を算出し、表示部13に既に知られて
いる各種の方式に従って表示する。
Therefore, the digital filter processing unit 11
By ideally performing a filtering process with characteristics as indicated by a chain line DF, it is possible to extract a received signal that is not affected by noise as illustrated in FIG. The frequency analysis processing unit 12 performs a frequency analysis of the received signal to calculate a relative speed of the target, and displays the relative speed on the display unit 13 according to various methods already known.

【0023】図6は本発明の第2の実施の形態の説明図
であり、図1と同一符号は同一部分を示し、17はI/
Qミキサ、18,19はA/D変換器、20はディジタ
ルフィルタ処理部である。
FIG. 6 is an explanatory view of the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG.
Q mixers, 18 and 19 are A / D converters, and 20 is a digital filter processing unit.

【0024】I/Qミキサ17は、増幅器6の出力信号
を2分岐して入力し、且つステップリカバリーダイオー
ド9の出力信号を2分岐し、一方を他方に対して90度
の位相差を与えてそれぞれミキシングし、直交成分を出
力するものである。従って、A/D変換器18,19は
直交成分対応に設けられ、ディジタルフィルタ処理部2
0に於いてもそれぞれ直交成分対応にフィルタ処理し
て、受信信号成分のみを合成出力する。
The I / Q mixer 17 splits the output signal of the amplifier 6 into two and inputs it, splits the output signal of the step recovery diode 9 into two, and gives a phase difference of 90 degrees to the other. These are mixed and output orthogonal components. Therefore, the A / D converters 18 and 19 are provided for the orthogonal components, and the digital filter processing unit 2
Even at 0, filter processing is performed for each orthogonal component, and only the received signal component is synthesized and output.

【0025】又周波数解析処理部12は、受信信号のみ
を抽出したディジタルフィルタ処理部20の出力信号を
基に周波数解析して目標物との相対速度を求めて表示部
13に表示する。従って、I/Qミキサ17による直交
成分のミキシングによりノイズ成分も直交成分に分配さ
れることになり、受信感度の向上に寄与することができ
る。
The frequency analysis processing section 12 analyzes the frequency based on the output signal of the digital filter processing section 20 from which only the received signal is extracted, obtains the relative speed with respect to the target, and displays it on the display section 13. Therefore, the noise component is also distributed to the quadrature component by the mixing of the quadrature component by the I / Q mixer 17, so that it is possible to contribute to the improvement of the reception sensitivity.

【0026】図7は本発明の第3の実施の形態の説明図
であり、図1と同一符号は同一部分を示し、27はサン
プリングミキサである。このサンプリングミキサ27
は、既に知られている各種の構成を適用できるものであ
り、増幅器6の出力信号と発振器5の出力信号とをミキ
シングすることにより、ステップリカバリーダイオード
9を用いた場合と同様に複数の高次高調波と増幅器6の
出力信号とをミキシングした出力信号を得ることができ
る。即ち、サンプリングミキサ27にステップリカバリ
ーダイオード9と同様な機能が含まれているものであ
り、それによって、発振器5の発振出力信号に含まれる
ノイズ成分が分散されるから、ノイズの影響を低減する
ことができる。
FIG. 7 is an explanatory view of the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same parts, and 27 denotes a sampling mixer. This sampling mixer 27
Can apply various known configurations. By mixing the output signal of the amplifier 6 and the output signal of the oscillator 5, a plurality of higher-order signals can be obtained in the same manner as when the step recovery diode 9 is used. An output signal obtained by mixing the harmonic and the output signal of the amplifier 6 can be obtained. That is, the sampling mixer 27 includes a function similar to that of the step recovery diode 9, thereby dispersing a noise component included in the oscillation output signal of the oscillator 5. Can be.

【0027】又前述の各実施の形態に於いて、スイッチ
部3は、パルス発振器10からの制御パルス信号によっ
てオン,オフするものであるが、電波の放射を停止する
必要が生じる場合がある。その時は、システムコントロ
ーラ16からの送信停止をパルス制御処理部14に指示
することにより、パルス制御処理部14はパルス発振器
10を制御し、スイッチ部3を継続的にオフとする制御
信号を加えることになる。このようなパルス発振器10
を制御するパルス制御処理部14の機能は、システムコ
ントローラ16を構成するプロセッサの処理機能によっ
て実現することも可能である。
In each of the above embodiments, the switch unit 3 is turned on and off by a control pulse signal from the pulse oscillator 10. However, it may be necessary to stop the emission of radio waves. At that time, by instructing the pulse control processing unit 14 to stop transmission from the system controller 16, the pulse control processing unit 14 controls the pulse oscillator 10 and applies a control signal to turn off the switch unit 3 continuously. become. Such a pulse oscillator 10
The function of the pulse control processing unit 14 for controlling the processing can be realized by the processing function of a processor constituting the system controller 16.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、発振器
5の出力信号をシンセサイザ4を介して送信波とし、こ
の送信波を送受共用器2を介してアンテナ1から送信
し、このアンテナ1により目標物からの反射波を受信
し、送受共用器2を介してミキサや周波数解析処理部等
を含む復調部で復調処理するレーダー装置に於いて、シ
ンセサイザ4からの送信波をスイッチ部3により所定の
周期で断続して送信し、又発振器5の出力信号をステッ
プリカバリーダイオード9を介してミキサに入力して受
信信号とミキシングし、ミキサの出力信号を、スイッチ
部3がオンの送信期間中は非動作とし、スイッチ部3が
オフの送信停止期間中は動作とするA/D変換器8によ
りディジタル信号に変換し、ディジタルフィルタ処理部
11により不要信号を除去するもので、発振器5の出力
信号の含まれるノイズ成分を分散させ、且つ送信波が受
信側へ回り込んだノイズ成分はA/D変換器8を非動作
としてその影響を除去することができるから、受信感度
を向上することができる利点がある。
As described above, according to the present invention, the output signal of the oscillator 5 is used as a transmission wave via the synthesizer 4, and this transmission wave is transmitted from the antenna 1 via the duplexer 2, and the antenna 1 In a radar device that receives a reflected wave from a target object and demodulates the signal via a duplexer 2 and a demodulation unit including a mixer and a frequency analysis processing unit, a transmission wave from a synthesizer 4 is switched by a switch unit 3. The signal is transmitted intermittently at a predetermined cycle, and the output signal of the oscillator 5 is input to the mixer via the step recovery diode 9 to be mixed with the received signal, and the output signal of the mixer is transmitted during the transmission period when the switch unit 3 is on. Is inactive, and is operated during the transmission suspension period when the switch unit 3 is off. The digital signal is converted by the A / D converter 8 and the unnecessary signal is converted by the digital filter processing unit 11. In this case, the noise component included in the output signal of the oscillator 5 is dispersed, and the noise component in which the transmission wave has passed to the receiving side can be removed by setting the A / D converter 8 inactive. Therefore, there is an advantage that the receiving sensitivity can be improved.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】送信波のスペクトラム波形説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a spectrum waveform of a transmission wave.

【図3】ステップリカバリーダイオードによるスペクト
ラム波形説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a spectrum waveform by a step recovery diode.

【図4】送受信処理の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of transmission / reception processing.

【図5】受信信号処理の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of received signal processing.

【図6】本発明の第2の実施の形態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.

【図8】従来例のレーダー装置の要部説明図である。FIG. 8 is an explanatory view of a main part of a conventional radar device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ 2 送受共用器 3 スイッチ部 4 PLLシンセサイザ 5 発振器(OSC) 6 増幅器 7 ダブルバランスミキサ 8 A/D変換器 9 ステップリカバリーダイオード(SRD) 10 パルス発振器 11 ディジタルフィルタ処理部 12 周波数解析処理部 13 表示部 14 パルス制御処理部 15 PLLシンセサイザ制御処理部 16 システムコントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 Duplexer 3 Switch part 4 PLL synthesizer 5 Oscillator (OSC) 6 Amplifier 7 Double balance mixer 8 A / D converter 9 Step recovery diode (SRD) 10 Pulse oscillator 11 Digital filter processing part 12 Frequency analysis processing part 13 Display unit 14 Pulse control processing unit 15 PLL synthesizer control processing unit 16 System controller

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発振器の出力信号をシンセサイザを介し
て送信波とし、該送信波を送受共用器を介してアンテナ
から送信し、該アンテナにより目標物からの反射波を受
信し、前記送受共用器を介して復調部で復調処理するレ
ーダー装置に於いて、 前記シンセサイザからの送信波を所定の周期で断続する
スイッチ部と、 前記発振器の出力信号のエネルギを分散させたスペクト
ラムとするステップリカバリーダイオードと、 該ステップリカバリーダイオードの出力信号と前記送受
共用器を介した受信波の信号とを加えるダブルバランス
ミキサと、 該ダブルバランスミキサの出力信号をディジタル信号に
変換するA/D変換器と、 前記スイッチ部をオンとした時に前記A/D変換器の動
作を停止させるように、前記スイッチ部及び前記A/D
変換器にパルス信号を加えるパルス発振器と、前記A/
D変換器の出力ディジタル信号を加えて不要信号を除去
するディジタルフィルタ処理部と、 該ディジタルフィルタ処理部の出力信号の周波数を解析
する周波数解析処理部とを備えたことを特徴とするレー
ダー装置。
An output signal of an oscillator is converted into a transmission wave via a synthesizer, the transmission wave is transmitted from an antenna via a duplexer, and a reflected wave from a target is received by the antenna. In a radar device that performs demodulation processing in a demodulation unit via a switch unit that intermittently transmits a transmission wave from the synthesizer at a predetermined period, and a step recovery diode that has a spectrum in which energy of an output signal of the oscillator is dispersed. A double balance mixer for adding an output signal of the step recovery diode and a signal of a reception wave via the duplexer; an A / D converter for converting an output signal of the double balance mixer into a digital signal; The switch unit and the A / D converter so as to stop the operation of the A / D converter when the unit is turned on.
A pulse oscillator for applying a pulse signal to the converter;
A radar apparatus comprising: a digital filter processing unit that removes an unnecessary signal by adding an output digital signal of a D converter; and a frequency analysis processing unit that analyzes a frequency of an output signal of the digital filter processing unit.
【請求項2】 発振器の出力信号をシンセサイザを介し
て送信波とし、該送信波を送受共用器を介してアンテナ
から送信し、該アンテナにより目標物からの反射波を受
信し、前記送受共用器を介して復調部で復調処理するレ
ーダー装置に於いて、 前記シンセサイザからの送信波を所定の周期で断続する
スイッチ部と、 前記発振器の出力信号のエネルギを分散させたスペクト
ラムとするステップリカバリーダイオードと、 前記送受共用器を介した受信波の信号と、前記ステップ
リカバリーダイオードの出力信号を90度位相差とした
信号とをそれぞれ加えるI/Qミキサと、 該I/Qミキサからの直交成分の出力信号をそれぞれデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器と、 前記スイッチ部をオンとした時に前記A/D変換器の動
作を停止させるように、前記スイッチ部及び前記A/D
変換器にパルス信号を加えるパルス発振器と、 前記A/D変換器の出力ディジタル信号を加えて不要信
号を除去するディジタルフィルタ処理部と、 該ディジタルフィルタ処理部の出力信号の周波数を解析
する周波数解析処理部とを備えたことを特徴とするレー
ダー装置。
2. An output signal of an oscillator is converted into a transmission wave via a synthesizer, the transmission wave is transmitted from an antenna via a duplexer, and a reflected wave from a target is received by the antenna. In a radar device that performs demodulation processing in a demodulation unit via a switch unit that intermittently transmits a transmission wave from the synthesizer at a predetermined period, and a step recovery diode that has a spectrum in which energy of an output signal of the oscillator is dispersed. An I / Q mixer for adding a signal of a received wave via the duplexer and a signal having a phase difference of 90 degrees from the output signal of the step recovery diode, and output of a quadrature component from the I / Q mixer An A / D converter for converting each signal into a digital signal; and stopping the operation of the A / D converter when the switch unit is turned on. As such, the switch unit and the A / D
A pulse oscillator for applying a pulse signal to the converter, a digital filter processing section for adding an output digital signal of the A / D converter to remove unnecessary signals, and a frequency analysis for analyzing a frequency of an output signal of the digital filter processing section A radar device comprising a processing unit.
【請求項3】 発振器の出力信号をシンセサイザを介し
て送信波とし、該送信波を送受共用器を介してアンテナ
から送信し、該アンテナにより目標物からの反射波を受
信し、前記送受共用器を介して復調部で復調処理するレ
ーダー装置に於いて、 前記シンセサイザからの送信波を所定の周期で断続する
スイッチ部と、 前記送受共用器を介した受信波の信号と、前記発振器か
らの信号とを加えて、分散されたスペクトラムのミキシ
ング出力波形の信号を出力するサンプリングミキサと、 該サンプリングミキサの出力信号をディジタル信号に変
換するA/D変換器と、 前記スイッチ部をオンとした時に前記A/D変換器の動
作を停止させるように、前記スイッチ部及び前記A/D
変換器にパルス信号を加えるパルス発振器と、 前記A/D変換器の出力ディジタル信号を加えて不要信
号を除去するディジタルフィルタ処理部と、 該ディジタルフィルタ処理部の出力信号の周波数を解析
する周波数解析処理部とを備えたことを特徴とするレー
ダー装置。
3. An output signal of an oscillator is converted into a transmission wave via a synthesizer, the transmission wave is transmitted from an antenna via a duplexer, and a reflected wave from a target is received by the antenna. In a radar device that performs demodulation processing by a demodulation unit via a switch unit that intermittently transmits a transmission wave from the synthesizer at a predetermined cycle, a signal of a reception wave via the duplexer, and a signal from the oscillator. And a sampling mixer for outputting a signal of a mixed output waveform of a dispersed spectrum; an A / D converter for converting an output signal of the sampling mixer into a digital signal; The switch unit and the A / D converter are configured to stop the operation of the A / D converter.
A pulse oscillator for applying a pulse signal to the converter, a digital filter processing section for adding an output digital signal of the A / D converter to remove unnecessary signals, and a frequency analysis for analyzing a frequency of an output signal of the digital filter processing section A radar device comprising a processing unit.
【請求項4】 前記スイッチ部を継続的にオフとして送
信停止を行わせるように前記パルス発振器を制御するパ
ルス制御処理部を備えたことを特徴とする請求項1乃至
3の何れか1項記載のレーダー装置。
4. The pulse control processing unit according to claim 1, further comprising a pulse control processing unit that controls the pulse oscillator so that the switch unit is continuously turned off to stop transmission. Radar equipment.
JP8193237A 1996-07-23 1996-07-23 Radar device Withdrawn JPH1039010A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100697642B1 (en) * 2003-12-17 2007-03-20 티디케이가부시기가이샤 Radar apparatus

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