JPH1090397A - 時分割型ｆｍレーダシステム - Google Patents
時分割型ｆｍレーダシステムInfo
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- JPH1090397A JPH1090397A JP8266758A JP26675896A JPH1090397A JP H1090397 A JPH1090397 A JP H1090397A JP 8266758 A JP8266758 A JP 8266758A JP 26675896 A JP26675896 A JP 26675896A JP H1090397 A JPH1090397 A JP H1090397A
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- transmission
- reception
- time
- frequency
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 各送受共用アンテナが受信した反射ＦＭ周波
数を時分割的に間欠的に増幅しながら共通のミキサに供
給するための高周波・高利得の受信増幅回路を必要とし
ない時分割型ＦＭレーダシステムを提供する。 【解決手段】 時間的に変化する周波数のＦＭ信号を発
生するＦＭ信号発生部18と、ビームを空間的にかつ部分
的に重ね合わせながら放射しかつ反射体で生じた反射波
を受信する受信するように配置された複数のビーム送受
信手段12a〜12dと、前記反射体で反射された受信された
ＦＭ信号とローカルＦＭ信号とを混合してビーム信号を
発生させるミキサ17a〜17dを備えた送受信部13a〜13d
と、を備え前記各送受信部13a〜13dは、前記ＦＭ信号発
生部18が発生したＦＭ信号の一部を間欠的に増幅して供
給する送信選択増幅器15a〜15dと、前記ローカルＦＭ信
号を出力する受信選択増幅器16a〜16dとを備える。
数を時分割的に間欠的に増幅しながら共通のミキサに供
給するための高周波・高利得の受信増幅回路を必要とし
ない時分割型ＦＭレーダシステムを提供する。 【解決手段】 時間的に変化する周波数のＦＭ信号を発
生するＦＭ信号発生部18と、ビームを空間的にかつ部分
的に重ね合わせながら放射しかつ反射体で生じた反射波
を受信する受信するように配置された複数のビーム送受
信手段12a〜12dと、前記反射体で反射された受信された
ＦＭ信号とローカルＦＭ信号とを混合してビーム信号を
発生させるミキサ17a〜17dを備えた送受信部13a〜13d
と、を備え前記各送受信部13a〜13dは、前記ＦＭ信号発
生部18が発生したＦＭ信号の一部を間欠的に増幅して供
給する送信選択増幅器15a〜15dと、前記ローカルＦＭ信
号を出力する受信選択増幅器16a〜16dとを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車載用ミリ波レーダー
システムなどとして利用される時分割型レーダシステム
に関するものである。
システムなどとして利用される時分割型レーダシステム
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】追突や衝突防止用警報装置などへの応用
を目指して、車載用のＦＭレーダシステムが開発されて
きた。このＦＭレーダシステムでは、先行車両などの反
射物体（「標的」と称する）との距離だけでなく、車両
からみた標的の方向（以下「方位」と称する）を検出す
るために、複数系統の送受信チャネルが設置されるマル
チチャネル構成が採用される。
を目指して、車載用のＦＭレーダシステムが開発されて
きた。このＦＭレーダシステムでは、先行車両などの反
射物体（「標的」と称する）との距離だけでなく、車両
からみた標的の方向（以下「方位」と称する）を検出す
るために、複数系統の送受信チャネルが設置されるマル
チチャネル構成が採用される。
【０００３】すなわち、適宜な放射パターンのビームを
放射する複数個のアンテナをそれぞれの放射ビームの一
部が重なり合うように適宜な角度だけずらしながら配置
し、各アンテナから同一レベルのＦＭ信号を放射し、各
アンテナで受信した反射ＦＭ信号のレベルの比率を検出
することにより、標的の方位を検出するように構成され
ている。
放射する複数個のアンテナをそれぞれの放射ビームの一
部が重なり合うように適宜な角度だけずらしながら配置
し、各アンテナから同一レベルのＦＭ信号を放射し、各
アンテナで受信した反射ＦＭ信号のレベルの比率を検出
することにより、標的の方位を検出するように構成され
ている。
【０００４】各送受信チャネルの相互干渉を避けるため
に、同一の周波数のＦＭ信号を異なるタイミングでそれ
ぞれに割当てる時分割方式を採用することが、使用周波
数帯が狭くて済むという点で好適である。また、各送受
信チャネルについは、送受共用アンテナを１個だけ設置
し、このアンテナとの間にサーキュレータを設置するこ
とにより、送信系と受信系を途中から分離する送受共用
形式が知られている。
に、同一の周波数のＦＭ信号を異なるタイミングでそれ
ぞれに割当てる時分割方式を採用することが、使用周波
数帯が狭くて済むという点で好適である。また、各送受
信チャネルについは、送受共用アンテナを１個だけ設置
し、このアンテナとの間にサーキュレータを設置するこ
とにより、送信系と受信系を途中から分離する送受共用
形式が知られている。
【０００５】上記送受共用のアンテナと、送受系統を分
離するためのサーキュレータとを含むマルチチャネル構
成の時分割型ＦＭレーダシステムが、本出願人の先願に
係わる特開平７ー5252号に開示されている。このＦＭレ
ーダシステムは、ＦＭ信号発生部から出力されるＦＭ信
号の一部を異なるタイミングで間欠的に増幅しながら各
送受共用アンテナに順次分配して外部に送信させる送信
増幅回路と、各送受共用アンテナが受信した受信ＦＭ信
号を異なるタイミングで間欠的に増幅しながら共通のミ
キサに供給するための受信増幅回路とを備えている。共
通のミキサから出力されるビート信号は、標的の方位と
距離を検出する検出部に供給される。
離するためのサーキュレータとを含むマルチチャネル構
成の時分割型ＦＭレーダシステムが、本出願人の先願に
係わる特開平７ー5252号に開示されている。このＦＭレ
ーダシステムは、ＦＭ信号発生部から出力されるＦＭ信
号の一部を異なるタイミングで間欠的に増幅しながら各
送受共用アンテナに順次分配して外部に送信させる送信
増幅回路と、各送受共用アンテナが受信した受信ＦＭ信
号を異なるタイミングで間欠的に増幅しながら共通のミ
キサに供給するための受信増幅回路とを備えている。共
通のミキサから出力されるビート信号は、標的の方位と
距離を検出する検出部に供給される。
【０００６】
【発明が解決しよとうする課題】上記先行技術のＦＭレ
ーダシステムでは、各送受共用アンテナが受信した受信
ＦＭ信号を各受信増幅回路で異なるタイミングで間欠的
に増幅しながら共通のミキサに供給する構成を採用して
いる。しかしながら、受信ＦＭ信号は低レベルでしかも
60GHz 程度の高周波であるため、これを増幅するための
受信増幅回路として、高周波・高利得のものが必要にな
り、その実現が困難になる。従って、本発明の他の目的
は、そのような高周波・高利得の受信増幅回路を必要と
しないＦＭレーダシステムを提供することにある。
ーダシステムでは、各送受共用アンテナが受信した受信
ＦＭ信号を各受信増幅回路で異なるタイミングで間欠的
に増幅しながら共通のミキサに供給する構成を採用して
いる。しかしながら、受信ＦＭ信号は低レベルでしかも
60GHz 程度の高周波であるため、これを増幅するための
受信増幅回路として、高周波・高利得のものが必要にな
り、その実現が困難になる。従って、本発明の他の目的
は、そのような高周波・高利得の受信増幅回路を必要と
しないＦＭレーダシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の時分割型ＦＭレ
ーダシステムは、各送受信部が、各ビーム送受信手段か
ら送信され、反射体で反射されて受信された受信ＦＭ信
号とローカルＦＭ信号とを混合してビート信号を発生さ
せるミキサと、ＦＭ信号発生部が発生したＦＭ信号の一
部を間欠的に増幅して各ビーム送受手段の対応のものに
供給する送信選択増幅器と、上記ＦＭ信号発生部が発生
したＦＭ信号の一部を間欠的に増幅してローカルＦＭ信
号を出力する受信選択増幅器とを備えている。
ーダシステムは、各送受信部が、各ビーム送受信手段か
ら送信され、反射体で反射されて受信された受信ＦＭ信
号とローカルＦＭ信号とを混合してビート信号を発生さ
せるミキサと、ＦＭ信号発生部が発生したＦＭ信号の一
部を間欠的に増幅して各ビーム送受手段の対応のものに
供給する送信選択増幅器と、上記ＦＭ信号発生部が発生
したＦＭ信号の一部を間欠的に増幅してローカルＦＭ信
号を出力する受信選択増幅器とを備えている。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、各送受信部の受信選択増幅器は、各ビーム送受信手
段のうち対応のもの及びこれに隣接するもののビーム放
射期間にわたってローカルＦＭ信号を出力することによ
り、隣接の送受信手段から放射され、標的で反射されて
対応の送受信手段に受信された反射ＦＭ信号に基づくビ
ート信号を生成可能なように構成されている。以下、本
発明を実施例によって更に詳細に説明する。
ば、各送受信部の受信選択増幅器は、各ビーム送受信手
段のうち対応のもの及びこれに隣接するもののビーム放
射期間にわたってローカルＦＭ信号を出力することによ
り、隣接の送受信手段から放射され、標的で反射されて
対応の送受信手段に受信された反射ＦＭ信号に基づくビ
ート信号を生成可能なように構成されている。以下、本
発明を実施例によって更に詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の時分割型ＦＭレ
ーダシステムの構成を示すブロック図であり、１０はレ
ーダモジュール、２０は本体部である。レーダモジュー
ル１０は、送受共用の平面アレイアンテナ部１２、送受
信部１３、サーキュレータ部１４、ＦＭ信号発生部１
８、ＦＭ信号分配部１９から構成されている。
ーダシステムの構成を示すブロック図であり、１０はレ
ーダモジュール、２０は本体部である。レーダモジュー
ル１０は、送受共用の平面アレイアンテナ部１２、送受
信部１３、サーキュレータ部１４、ＦＭ信号発生部１
８、ＦＭ信号分配部１９から構成されている。
【００１０】平面アレイアンテナ部１２、送受信部１３
及びサーキュレータ部１４は、４個の送受信チャネル
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに対応した４個の部分１２ａ
〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｄ、１４ａ〜１４ｄから構成さ
れている。ＦＭ信号発生部１８は、４個の送受信チャネ
ルに共通の部分として構成されており、ここで発生され
たＦＭ信号がＦＭ信号分配部１９を介して各送受信チャ
ネルの送受信部１３ａ〜１３ｄに分配される。
及びサーキュレータ部１４は、４個の送受信チャネル
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに対応した４個の部分１２ａ
〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｄ、１４ａ〜１４ｄから構成さ
れている。ＦＭ信号発生部１８は、４個の送受信チャネ
ルに共通の部分として構成されており、ここで発生され
たＦＭ信号がＦＭ信号分配部１９を介して各送受信チャ
ネルの送受信部１３ａ〜１３ｄに分配される。
【００１１】各送受信チャネルの送受信部１３ａ〜１３
ｄのそれぞれは、送信選択増幅器１５ａ〜１５ｄと、受
信選択増幅器１６ａ〜１６ｄと、ミキサ１７ａ〜１７ｄ
とを備えている。４個の送受信チャネルＡ〜Ｄの送受信
部１３ａ〜１３ｄのそれぞれは、マイクロストリップ線
路形式の多段配列の２分岐回路で構成されるＦＭ信号部
１９を通してＦＭ信号発生部１８から供給される送信対
象のＦＭ信号を受ける。また、これら送受信部１３ａ〜
１３ｄは、化合物半導体のＭＭＩＣ（モノリシック高周
波集積回路）から構成される。なお、この増幅器15a 〜
15d と16a 〜16d をすべてPIN ダイオード等のスイッチ
機能を有するデバイスで置き換えることができる。こデ
バイスもモノリシック基板上に集積できる。
ｄのそれぞれは、送信選択増幅器１５ａ〜１５ｄと、受
信選択増幅器１６ａ〜１６ｄと、ミキサ１７ａ〜１７ｄ
とを備えている。４個の送受信チャネルＡ〜Ｄの送受信
部１３ａ〜１３ｄのそれぞれは、マイクロストリップ線
路形式の多段配列の２分岐回路で構成されるＦＭ信号部
１９を通してＦＭ信号発生部１８から供給される送信対
象のＦＭ信号を受ける。また、これら送受信部１３ａ〜
１３ｄは、化合物半導体のＭＭＩＣ（モノリシック高周
波集積回路）から構成される。なお、この増幅器15a 〜
15d と16a 〜16d をすべてPIN ダイオード等のスイッチ
機能を有するデバイスで置き換えることができる。こデ
バイスもモノリシック基板上に集積できる。
【００１２】このＦＭ信号発生部１８は、電圧制御発振
器（ＶＣＯ）で構成され周波数が三角波状あるいは鋸波
状に変化するＦＭ信号を発生して出力するＦＭ信号発生
器１８ａと、この出力されたＦＭ信号の周波数を逓倍す
る周波数逓倍器１８ｂとから構成されている。
器（ＶＣＯ）で構成され周波数が三角波状あるいは鋸波
状に変化するＦＭ信号を発生して出力するＦＭ信号発生
器１８ａと、この出力されたＦＭ信号の周波数を逓倍す
る周波数逓倍器１８ｂとから構成されている。
【００１３】送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄのそれぞ
れは、図５に示すように、それぞれから放射されるビー
ムＢａ〜Ｂｄが空間的にかつ部分的に重ね合わせられる
ように少しずつ角度をずらして配列される。本体部２０
は、ＣＰＵ２１、チャネル制御部２２、Ａ／Ｄ変換器２
５と、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）２６と、メモリ
２７とから構成されている。
れは、図５に示すように、それぞれから放射されるビー
ムＢａ〜Ｂｄが空間的にかつ部分的に重ね合わせられる
ように少しずつ角度をずらして配列される。本体部２０
は、ＣＰＵ２１、チャネル制御部２２、Ａ／Ｄ変換器２
５と、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）２６と、メモリ
２７とから構成されている。
【００１４】ＦＭレーダモジュール１０のＦＭ信号発生
部１８は、図３のタイミングチャートの最上段に示すよ
うに、周波数ｆが６０ＧＨｚの近傍において所定周期で
鋸歯状に増減するほぼ一定レベルのＦＭ信号を発生す
る。このＦＭ信号は、ＦＭ信号分配部１９を通して各送
受信部１３ａ〜１３ｄに分配され、各送受信部に分配さ
れたＦＭ信号の一部が送信選択増幅器１５ａ〜１５ｄ
に、残りの一部が受信選択増幅器１６ａ〜１６ｄに供給
される。
部１８は、図３のタイミングチャートの最上段に示すよ
うに、周波数ｆが６０ＧＨｚの近傍において所定周期で
鋸歯状に増減するほぼ一定レベルのＦＭ信号を発生す
る。このＦＭ信号は、ＦＭ信号分配部１９を通して各送
受信部１３ａ〜１３ｄに分配され、各送受信部に分配さ
れたＦＭ信号の一部が送信選択増幅器１５ａ〜１５ｄ
に、残りの一部が受信選択増幅器１６ａ〜１６ｄに供給
される。
【００１５】各送信選択増幅器１５ａ〜１５ｄは、ＦＭ
信号分配部１９から分配されたＦＭ信号を順次選択的に
増幅することにより、図３のタイミングチャートに示す
ようなタイミングで送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄを発生
させる。これらの送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄは、サー
キュレータ１４ａ〜１４ｄを介して送受共用の平面アレ
イアンテナ１２ａ〜１２ｄのそれぞれに供給され、それ
ぞれから順次車両の外部に放射される。
信号分配部１９から分配されたＦＭ信号を順次選択的に
増幅することにより、図３のタイミングチャートに示す
ようなタイミングで送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄを発生
させる。これらの送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄは、サー
キュレータ１４ａ〜１４ｄを介して送受共用の平面アレ
イアンテナ１２ａ〜１２ｄのそれぞれに供給され、それ
ぞれから順次車両の外部に放射される。
【００１６】送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄから放射
された送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄのうちのいくつか
は、標的で反射され、送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄ
に受信される。送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄに受信
された受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄは、サーキュレータ
１４ａ〜１４ｄによって送信系から分離され、送受信部
１３ａ〜１３ｄ内のミキサ１７ａ〜１７ｄの第１の入力
端子に供給される。
された送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄのうちのいくつか
は、標的で反射され、送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄ
に受信される。送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄに受信
された受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄは、サーキュレータ
１４ａ〜１４ｄによって送信系から分離され、送受信部
１３ａ〜１３ｄ内のミキサ１７ａ〜１７ｄの第１の入力
端子に供給される。
【００１７】各送受信部１３ａ〜１３ｄ内の受信選択増
幅器１６ａ〜１６ｄは、ＦＭ信号分配部１９から供給さ
れるＦＭ信号を選択的に増幅することにより、図３中の
波形中に示すタイミングのローカルＦＭ信号ＬＯａ〜Ｌ
Ｏｄを発生させ、それぞれをミキサ１７ａ〜１７ｄの第
２の入力端子に供給する。
幅器１６ａ〜１６ｄは、ＦＭ信号分配部１９から供給さ
れるＦＭ信号を選択的に増幅することにより、図３中の
波形中に示すタイミングのローカルＦＭ信号ＬＯａ〜Ｌ
Ｏｄを発生させ、それぞれをミキサ１７ａ〜１７ｄの第
２の入力端子に供給する。
【００１８】送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄで受信さ
れミキサ１７ａ〜１７ｄの第１の入力端子に供給される
受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄと、これら反射ＦＭ信号を
発生させた送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄとの間の時間差
が送信ＦＭ信号の送信時間に比べて十分小さい場合に
は、受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄは対応の送信ＦＭ信号
ＴＸａ〜ＴＸｄの出現タイミングとほぼ同一のタイミン
グでミキサ１７ａ〜１７ｄの一方の入力端子に供給され
ると近似できる。すなわち、説明の便宜上、図３の送信
ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄを受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄ
と見做す。
れミキサ１７ａ〜１７ｄの第１の入力端子に供給される
受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄと、これら反射ＦＭ信号を
発生させた送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄとの間の時間差
が送信ＦＭ信号の送信時間に比べて十分小さい場合に
は、受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄは対応の送信ＦＭ信号
ＴＸａ〜ＴＸｄの出現タイミングとほぼ同一のタイミン
グでミキサ１７ａ〜１７ｄの一方の入力端子に供給され
ると近似できる。すなわち、説明の便宜上、図３の送信
ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄを受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄ
と見做す。
【００１９】図３中で、受信ＦＭ信号ＲＸａ〜ＲＸｄと
見做された送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄとローカルＦＭ
信号ＬＯａ〜ＬＯｄとが重ね合わされた時間帯に着目す
ると、最下段に示すように、ミキサ１７ａからは信号Ｎ
ａとビート信号ＢＴａａが順次出力され、ミキサ１７ｂ
からはビート信号ＢＴａｂとＢＴｂｂが順次出力され、
ミキサ１７ｃからはビート信号ＢＴｂｃとＢＴｃｃが順
次出力され、ミキサ１７ｃからはビート信号ＢＴｃｄと
ＢＴｄｄが順次出力される。
見做された送信ＦＭ信号ＴＸａ〜ＴＸｄとローカルＦＭ
信号ＬＯａ〜ＬＯｄとが重ね合わされた時間帯に着目す
ると、最下段に示すように、ミキサ１７ａからは信号Ｎ
ａとビート信号ＢＴａａが順次出力され、ミキサ１７ｂ
からはビート信号ＢＴａｂとＢＴｂｂが順次出力され、
ミキサ１７ｃからはビート信号ＢＴｂｃとＢＴｃｃが順
次出力され、ミキサ１７ｃからはビート信号ＢＴｃｄと
ＢＴｄｄが順次出力される。
【００２０】まず、ビート信号ＢＴａａに先行する信号
成分Ｎａは、４個の送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄの
いずれからもＦＭ信号が放射されていないにもかかわら
ずミキサ１７ａに受信信号とローカルＦＭ信号ＬＯａが
供給されている期間内のミキサ１７ａの出力である。従
って、この先行信号成分Ｎａは、送受共用アンテナ１２
ａに受信された外来電波によって発生したビート信号
と、ミキサ１７ａ内で発生した内部雑音とが合成された
信号に他ならない。
成分Ｎａは、４個の送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｄの
いずれからもＦＭ信号が放射されていないにもかかわら
ずミキサ１７ａに受信信号とローカルＦＭ信号ＬＯａが
供給されている期間内のミキサ１７ａの出力である。従
って、この先行信号成分Ｎａは、送受共用アンテナ１２
ａに受信された外来電波によって発生したビート信号
と、ミキサ１７ａ内で発生した内部雑音とが合成された
信号に他ならない。
【００２１】これに対して、ビート信号ＢＴａａは、送
受共用アンテナ１２ａから送信ＦＭ信号ＴＸａが放射さ
れており、しかもミキサ１７ａに受信ＦＭ信号とローカ
ルＦＭ信号ＬＯａが供給されている期間内のミキサ１７
ａの出力である。従って、このビート信号ＢＴａａは、
送受共用アンテナ１２ａから放射され、標的で反射され
てこの送受共用アンテナ１２ａに受信された反射ＦＭ信
号によって生じたビート信号に他ならない。
受共用アンテナ１２ａから送信ＦＭ信号ＴＸａが放射さ
れており、しかもミキサ１７ａに受信ＦＭ信号とローカ
ルＦＭ信号ＬＯａが供給されている期間内のミキサ１７
ａの出力である。従って、このビート信号ＢＴａａは、
送受共用アンテナ１２ａから放射され、標的で反射され
てこの送受共用アンテナ１２ａに受信された反射ＦＭ信
号によって生じたビート信号に他ならない。
【００２２】ビート信号ＢＴａｂは、送受共用アンテナ
１２ａから送信ＦＭ信号ＴＸａが放射されており、かつ
最隣接の送受共用アンテナ１２ｂに受信された受信ＦＭ
信号ＲＸａとローカルＦＭ信号ＬＯｂとがミキサ１７ｂ
に供給されている期間内のミキサ１７ｂの出力である。
従って、このビート信号ＢＴａｂは、送受共用アンテナ
１２ａから放射され、標的で反射されて最隣接の送受共
用アンテナ１２ｂに受信された反射ＦＭ信号によって生
じたビート信号に他ならない。
１２ａから送信ＦＭ信号ＴＸａが放射されており、かつ
最隣接の送受共用アンテナ１２ｂに受信された受信ＦＭ
信号ＲＸａとローカルＦＭ信号ＬＯｂとがミキサ１７ｂ
に供給されている期間内のミキサ１７ｂの出力である。
従って、このビート信号ＢＴａｂは、送受共用アンテナ
１２ａから放射され、標的で反射されて最隣接の送受共
用アンテナ１２ｂに受信された反射ＦＭ信号によって生
じたビート信号に他ならない。
【００２３】このビート信号は、送受共用アンテナ１２
ａと１２ｂの中間に設置された仮想的な送受共用アンテ
ナから図４にハッチングを付して示す仮想的なビームＢ
ａｂが放射され、これが標的で反射されてこの仮想的な
送受共用アンテナに受信されたと仮想した場合の受信反
射波から生じたビート信号に他ならない。
ａと１２ｂの中間に設置された仮想的な送受共用アンテ
ナから図４にハッチングを付して示す仮想的なビームＢ
ａｂが放射され、これが標的で反射されてこの仮想的な
送受共用アンテナに受信されたと仮想した場合の受信反
射波から生じたビート信号に他ならない。
【００２４】さらに、ビート信号ＢＴｂｂは、送受共用
アンテナ１２ｂから送信ＦＭ信号ＴＸｂが放射されてお
り、かつミキサ１７ｂに受信ＦＭ信号とローカルＦＭ信
号ＬＯｂが供給されている期間内のミキサ１２ｂの出力
である。このビート信号は、送受共用アンテナ１２ｂか
ら放射され、標的で反射されてこの送受共用アンテナ１
２ｂに受信された反射ＦＭ信号によって生じたビート信
号に他ならない。
アンテナ１２ｂから送信ＦＭ信号ＴＸｂが放射されてお
り、かつミキサ１７ｂに受信ＦＭ信号とローカルＦＭ信
号ＬＯｂが供給されている期間内のミキサ１２ｂの出力
である。このビート信号は、送受共用アンテナ１２ｂか
ら放射され、標的で反射されてこの送受共用アンテナ１
２ｂに受信された反射ＦＭ信号によって生じたビート信
号に他ならない。
【００２５】以下同様にして、ビート信号ＢＴｂｃは送
受共用アンテナ１２ｂから放射され標的で反射されて隣
接の送受共用アンテナ１２ｃに受信された反射ＦＭ信号
によって生じたビート信号であり、ビート信号ＢＴｃｄ
は送受共用アンテナ１２ｃから放射され、標的で反射さ
れて隣接の送受共用アンテナ１２ｄに受信された反射Ｆ
Ｍ信号によって生じたビート信号である。
受共用アンテナ１２ｂから放射され標的で反射されて隣
接の送受共用アンテナ１２ｃに受信された反射ＦＭ信号
によって生じたビート信号であり、ビート信号ＢＴｃｄ
は送受共用アンテナ１２ｃから放射され、標的で反射さ
れて隣接の送受共用アンテナ１２ｄに受信された反射Ｆ
Ｍ信号によって生じたビート信号である。
【００２６】また、ビート信号ＢＴｃｃは送受共用アン
テナ１２ｃから放射され、標的で反射されてこの送受共
用アンテナ１２ｃに受信された反射ＦＭ信号によって生
じたビート信号であり、ビート信号ＢＴｄｄは送受共用
アンテナ１２ｄから放射され、標的で反射されてこの送
受共用アンテナ１２ｄに受信された反射ＦＭ信号によっ
て生じたビート信号である。
テナ１２ｃから放射され、標的で反射されてこの送受共
用アンテナ１２ｃに受信された反射ＦＭ信号によって生
じたビート信号であり、ビート信号ＢＴｄｄは送受共用
アンテナ１２ｄから放射され、標的で反射されてこの送
受共用アンテナ１２ｄに受信された反射ＦＭ信号によっ
て生じたビート信号である。
【００２７】ミキサ１２ａ〜１２ｄから順次出力される
雑音成分Ｎａと７種のビート信号ＢＴａａ，ＢＴａｂ，
ＢＴｂｂ・・・ＢＴｄｄは、セレクタ２４ａ〜２４ｄの
それぞれで選択され、本体部２０に供給される。本体部
２０に供給された雑音成分と各ビート信号は、Ａ／Ｄ変
換回路２５でディジタル信号に変換され、高速フーリエ
変換回路２６で周波数スペクトルに変換されてＣＰＵ２
１に供給される。
雑音成分Ｎａと７種のビート信号ＢＴａａ，ＢＴａｂ，
ＢＴｂｂ・・・ＢＴｄｄは、セレクタ２４ａ〜２４ｄの
それぞれで選択され、本体部２０に供給される。本体部
２０に供給された雑音成分と各ビート信号は、Ａ／Ｄ変
換回路２５でディジタル信号に変換され、高速フーリエ
変換回路２６で周波数スペクトルに変換されてＣＰＵ２
１に供給される。
【００２８】ＣＰＵ２１は、７種のビート信号ＢＴａ
ａ，ＢＴａｂ，ＢＴｂｂ・・・ＢＴｄｄの周波数ｆａ
ａ，ｆａｂ，ｆｂｂ・・・ｆｄｄに対し適宜な統計的な
処理を施す（例えば単純平均値を算定する）ことによ
り、ビート周波数を確定し、これに基づきＦＭ波の伝播
遅延時間を算定し、標的までの距離を算定する。
ａ，ＢＴａｂ，ＢＴｂｂ・・・ＢＴｄｄの周波数ｆａ
ａ，ｆａｂ，ｆｂｂ・・・ｆｄｄに対し適宜な統計的な
処理を施す（例えば単純平均値を算定する）ことによ
り、ビート周波数を確定し、これに基づきＦＭ波の伝播
遅延時間を算定し、標的までの距離を算定する。
【００２９】また、ＣＰＵ２１は、７種のビート信号Ｂ
Ｔａａ，ＢＴａｂ，ＢＴｂｂ・・・ＢＴｄｄのレベルＬ
ａａ，Ｌａｂ，Ｌｂｂ・・・Ｌｄｄのうち、雑音除去の
ために設定した所定の閾値よりも大きなものだけを選択
し、選択した各レベルで重み付けしつつ対応のアンテナ
の方位角の平均値を算定することにより標的への方位を
検出する。
Ｔａａ，ＢＴａｂ，ＢＴｂｂ・・・ＢＴｄｄのレベルＬ
ａａ，Ｌａｂ，Ｌｂｂ・・・Ｌｄｄのうち、雑音除去の
ために設定した所定の閾値よりも大きなものだけを選択
し、選択した各レベルで重み付けしつつ対応のアンテナ
の方位角の平均値を算定することにより標的への方位を
検出する。
【００３０】例えば、３種のビート信号ＢＴａａ，ＢＴ
ａｂ，ＢＴｂｂのレベルＬａａ，Ｌａｂ，Ｌｂｂが閾値
を越えている場合には、標的の方位角Θは Θ＝(Laa・θa ＋Lab ・θab＋Lcc ・θc ）/ （Laa ＋
Lab ＋Lbb ） と算定される。ただし、θabは、アンテナＡとＢとの中
間に設置された仮想的なアンテナＡＢの方位角であり、 θab＝（θａ＋θｂ）／２ と設定される。
ａｂ，ＢＴｂｂのレベルＬａａ，Ｌａｂ，Ｌｂｂが閾値
を越えている場合には、標的の方位角Θは Θ＝(Laa・θa ＋Lab ・θab＋Lcc ・θc ）/ （Laa ＋
Lab ＋Lbb ） と算定される。ただし、θabは、アンテナＡとＢとの中
間に設置された仮想的なアンテナＡＢの方位角であり、 θab＝（θａ＋θｂ）／２ と設定される。
【００３１】なお、前述のように、雑音成分Ｎａは送受
共用アンテナ１２ａに受信された外来電波によって発生
したビート信号と、ミキサ１７ａ内で発生した内部雑音
とが合成された信号に他ならない。この場合、必要に応
じて、この雑音の周波数スペクトルをＣＰＵ２１に抽出
させてメモリ２７に保存させ、反射ＦＭ信号に基づくビ
ート信号のレベルと周波数の検出に際して、メモリ２７
に保存中の雑音成分をビート信号から減算させることに
より、外来雑音や混合回路の内部雑音を消去する方法を
採用できる。
共用アンテナ１２ａに受信された外来電波によって発生
したビート信号と、ミキサ１７ａ内で発生した内部雑音
とが合成された信号に他ならない。この場合、必要に応
じて、この雑音の周波数スペクトルをＣＰＵ２１に抽出
させてメモリ２７に保存させ、反射ＦＭ信号に基づくビ
ート信号のレベルと周波数の検出に際して、メモリ２７
に保存中の雑音成分をビート信号から減算させることに
より、外来雑音や混合回路の内部雑音を消去する方法を
採用できる。
【００３２】これは、通常は時間変動の激しい外来雑音
が比較的定常的な内部雑音に比べて十分低レベルである
場合や、外来雑音の変化速度が遅いため全てのビート信
号中に同一周波数・同一レベルで混入する場合などには
有効である。
が比較的定常的な内部雑音に比べて十分低レベルである
場合や、外来雑音の変化速度が遅いため全てのビート信
号中に同一周波数・同一レベルで混入する場合などには
有効である。
【００３３】図４は、上記雑音の検出・消去機能に着目
し、雑音検出期間を全てのチャネルに分散して付加する
場合のタイミングチャートである。図中ハッチングを付
した雑音成分Ｎａは送受共用アンテナ１２ａに受信され
た外来雑音とミキサ１７ａの内部雑音が合成されたもの
となる。
し、雑音検出期間を全てのチャネルに分散して付加する
場合のタイミングチャートである。図中ハッチングを付
した雑音成分Ｎａは送受共用アンテナ１２ａに受信され
た外来雑音とミキサ１７ａの内部雑音が合成されたもの
となる。
【００３４】また、雑音成分Ｎｂは送受共用アンテナ１
２ｂに受信された外来雑音とミキサ１２ｂの内部雑音が
合成されたものとなる。以下同様にして、雑音成分Ｎ
ｃ，Ｎｄは、それぞれ送受共用アンテナ１２ｃ，１２ｄ
に受信された外来雑音とミキサ１２ｃ，１２ｄの内部雑
音とが合成されたものとなる。ＣＰＵ２１は、各雑音ス
ペクトルを検出してメモリ２７に保存し、これをミキサ
１２ａ〜１２ｄで発生したビート信号から減算すること
により雑音除去を行うことができる。
２ｂに受信された外来雑音とミキサ１２ｂの内部雑音が
合成されたものとなる。以下同様にして、雑音成分Ｎ
ｃ，Ｎｄは、それぞれ送受共用アンテナ１２ｃ，１２ｄ
に受信された外来雑音とミキサ１２ｃ，１２ｄの内部雑
音とが合成されたものとなる。ＣＰＵ２１は、各雑音ス
ペクトルを検出してメモリ２７に保存し、これをミキサ
１２ａ〜１２ｄで発生したビート信号から減算すること
により雑音除去を行うことができる。
【００３５】図２は本発明の他の実施例の時分割型レー
ダシステムの構成を示すブロック図である。この実施例
の時分割型レーダシステムは、ＦＭレーダモジュール３
０の構成のみが図１のＦＭレーダモジュール１０の構成
と異なっており、本体部２０の構成と動作は図１のもの
と同一である。
ダシステムの構成を示すブロック図である。この実施例
の時分割型レーダシステムは、ＦＭレーダモジュール３
０の構成のみが図１のＦＭレーダモジュール１０の構成
と異なっており、本体部２０の構成と動作は図１のもの
と同一である。
【００３６】すなわち、ＦＭレーダモジュール３０は、
各送受信チャネルＡ〜Ｄに、送受共用のアンテナとサー
キュレータとを設置する代わりに、送信専用のアンテナ
３２ａ〜３２ｄと、受信専用のアンテナ３３ａ〜３３ｄ
を設置している。各送受信チャネル３４ａ〜３４ｄが、
ＦＭ信号発生回路３１から出力されるＦＭ信号の一部を
アンテナに分配する送信選択増幅器３５ａ〜３５ｄと、
ＦＭ信号の残りの一部をローカル信号として各ミキサに
分配する受信選択増幅器３６ａ〜３６ｄと、ミキサ３７
ａ〜３７ｄから構成される点は、図１のＦＭレーダモジ
ュール１０の構成と同一であり、その動作も同一である
から重複する説明は省略する。
各送受信チャネルＡ〜Ｄに、送受共用のアンテナとサー
キュレータとを設置する代わりに、送信専用のアンテナ
３２ａ〜３２ｄと、受信専用のアンテナ３３ａ〜３３ｄ
を設置している。各送受信チャネル３４ａ〜３４ｄが、
ＦＭ信号発生回路３１から出力されるＦＭ信号の一部を
アンテナに分配する送信選択増幅器３５ａ〜３５ｄと、
ＦＭ信号の残りの一部をローカル信号として各ミキサに
分配する受信選択増幅器３６ａ〜３６ｄと、ミキサ３７
ａ〜３７ｄから構成される点は、図１のＦＭレーダモジ
ュール１０の構成と同一であり、その動作も同一である
から重複する説明は省略する。
【００３７】以上、最隣接の２個のアンテナのビームど
うしが重なり合うように各アンテナを設置する構成を例
示した。しかしながら、３個以上の隣接アンテナのビー
ムどうしが重なり合うようにずれ角を更に狭めて配置す
る構成とすることもできる。また、４個のアンテナを配
置する構成を例示したが、このアンテナの個数を２個，
３個，５個など適宜な値に設定できる。
うしが重なり合うように各アンテナを設置する構成を例
示した。しかしながら、３個以上の隣接アンテナのビー
ムどうしが重なり合うようにずれ角を更に狭めて配置す
る構成とすることもできる。また、４個のアンテナを配
置する構成を例示したが、このアンテナの個数を２個，
３個，５個など適宜な値に設定できる。
【００３８】また、各アンテナからＦＭ波のみを放射す
る構成を例示したが、一定周波数の電波を放射する期間
を適宜なタイミングで挿入することにより、受信反射波
のドップラーシフト量を検出し、これに基づき標的との
相対速度を検出する機能を付加することもできる。
る構成を例示したが、一定周波数の電波を放射する期間
を適宜なタイミングで挿入することにより、受信反射波
のドップラーシフト量を検出し、これに基づき標的との
相対速度を検出する機能を付加することもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の時
分割型ＦＭレーダシステムは、各送受信部がミキサと、
このミキサにＦＭ信号の一部を間欠的に増幅してローカ
ルＦＭ信号として供給する受信選択増幅器とを備える構
成であるから、高周波かつ低レベルの受信ＦＭ信号を増
幅するための高周波・高利得の受信増幅回路が不要にな
るという効果が奏される。
分割型ＦＭレーダシステムは、各送受信部がミキサと、
このミキサにＦＭ信号の一部を間欠的に増幅してローカ
ルＦＭ信号として供給する受信選択増幅器とを備える構
成であるから、高周波かつ低レベルの受信ＦＭ信号を増
幅するための高周波・高利得の受信増幅回路が不要にな
るという効果が奏される。
【図１】本発明の一実施例の時分割型ＦＭレーダシステ
ムの構成を示すブロック図である。
ムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施例の時分割型ＦＭレーダシス
テムの構成を示すブロック図である。
テムの構成を示すブロック図である。
【図３】図１の時分割型ＦＭレーダシステムの動作の一
例を説明するためのタイミングチャートである。
例を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図１の時分割型ＦＭレーダシステムの動作の他
の一例を説明するためのタイミングチャートである。
の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の動作方法の一例を説明するための概念
図である。
図である。
10,30 ＦＭレーダモジュール 12a 〜12d 送受共用アンテナ（ビーム送受信手段） 13 送受信部 14 サーキュレータ部 15ａ〜15ｄ 送信選択増幅器 16ａ〜16ｄ 受信選択増幅器 17ａ〜17ｄ ミキサ 18 ＦＭ信号発生部 19 ＦＭ信号分配部 20 本体部 32a 〜32d 送信専用アンテナ 33a 〜33d 受信専用アンテナ 35ａ〜35ｄ 送信選択増幅器 36ａ〜36ｄ 受信選択増幅器 37ａ〜37ｄ ミキサ
Claims (5)
- 【請求項１】時間的に変化する周波数のＦＭ信号を発生
するＦＭ信号発生部と、 ビームを空間的にかつ部分的に重ね合わせながら放射し
かつ反射体で生じた反射波を受信するように配置された
複数のビーム送受信手段と、 前記各ビーム送受信手段に対応して設置されると共に、
前記各ビーム送受信手段から送信され、反射体で反射さ
れて受信されたＦＭ信号とローカルＦＭ信号とを混合し
てビート信号を発生させるミキサを備えた送受信部と、 前記各送受信部のミキサから出力されるビート信号のレ
ベルと前記各ビーム送受信手段の配置とに基づき前記反
射体の方位を検出する方位検出手段と、 前記ミキサから出力されるビート信号の周波数に基づき
前記反射体の距離を検出する距離検出手段とを備えか
つ、 前記各送受信部は、前記ＦＭ信号発生部が発生したＦＭ
信号の一部を間欠的に増幅して前記各ビーム送受手段の
対応のものに供給する送信選択増幅器と、前記ＦＭ信号
発生部が発生したＦＭ信号の一部を間欠的に増幅して前
記ローカルＦＭ信号を出力する受信選択増幅器とを備え
たことを特徴とする時分割型レーダシステム。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記各送受信部の受信選択増幅器は、前記各ビーム送受
信手段のうち対応のもの及びこれに隣接するもののビー
ム放射期間にわたって前記ローカルＦＭ信号を出力する
ことを特徴とする時分割型ＦＭレーダシステム。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記方位検出手段と前記距離検出手段は、前記ミキサか
ら出力されるビート信号をディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器から出力されるディジ
タル信号を周波数スペクトルに変換する高速フーリエ変
換回路とを備えたことを特徴とする時分割型ＦＭレーダ
システム。 - 【請求項４】 請求項１乃至３において、 前記送信選択増幅器と前記受信選択増幅器は、ＭＭＩＣ
で構成されていることを特徴とする時分割型ＦＭレーダ
システム。 - 【請求項５】時間的に変化する周波数のＦＭ信号を発生
するＦＭ信号発生部と、 ビームを空間的にかつ部分的に重ね合わせながら放射
し、かつ反射体で生じた反射波を受信する複数のビーム
送受信手段と、 前記各ビーム送受信手段に対応して設置されると共に、
前記各ビーム送受信手段から送信され、反射体で反射さ
れて受信されたＦＭ信号と、ローカルＦＭ信号とを混合
してビート信号を発生させるミキサを備えた送受信部
と、 前記各送受信部のミキサから出力されるビート出力のレ
ベルと前記各ビーム送受信手段の配置とに基づき前記反
射体の方位を検出する方位検出手段と、 前記各ミキサから出力されるビート信号の周波数に基づ
き前記反射体までの距離を検出する距離検出手段とを備
えた時分割型ＦＭレーダシステムにおいて、 前記ＦＭ信号発生部が発生したＦＭ信号の一部を間欠的
にスイッチングし、前記各ビーム送受信手段の対応のも
のに供給する送信選択スイッチング手段と、 前記ＦＭ信号発生部が発生したＦＭ信号の一部を間欠的
にスイッチングし、ローカル信号として前記各ミキサの
うち対応のものに供給する受信選択スイッチング手段と
を備え、 前記各送信選択スイッチング手段と、前記各受信選択ス
イッチング手段と、前記各ミキサとをモノリシック基板
上に集積させたことを特徴とする時分割型ＦＭレーダシ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266758A JPH1090397A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 時分割型ｆｍレーダシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266758A JPH1090397A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 時分割型ｆｍレーダシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090397A true JPH1090397A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17435308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266758A Pending JPH1090397A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 時分割型ｆｍレーダシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1090397A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7123184B2 (en) | 2003-03-20 | 2006-10-17 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
| WO2021205705A1 (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP8266758A patent/JPH1090397A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7123184B2 (en) | 2003-03-20 | 2006-10-17 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
| US7372396B2 (en) | 2003-03-20 | 2008-05-13 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
| US7423579B2 (en) | 2003-03-20 | 2008-09-09 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
| US7714772B2 (en) | 2003-03-20 | 2010-05-11 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
| WO2021205705A1 (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
| JPWO2021205705A1 (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040422 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040625 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040921 |