JPH11311670A - ドップラーセンサ - Google Patents
ドップラーセンサInfo
- Publication number
- JPH11311670A JPH11311670A JP12020498A JP12020498A JPH11311670A JP H11311670 A JPH11311670 A JP H11311670A JP 12020498 A JP12020498 A JP 12020498A JP 12020498 A JP12020498 A JP 12020498A JP H11311670 A JPH11311670 A JP H11311670A
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- Japan
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- doppler sensor
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- transmitting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した発振とすることができ、かつ低いレ
ベルの送信電力で十分な検出エリアを確保し、更に動き
情報以外の情報を得ることができるドップラーセンサを
提供する。 【解決手段】 発振器1からの信号の送受信とその送受
信波の乗算による検波を行うドップラーセンサ部と、P
N符号を発生するスペクトル拡散部とからなるドップラ
ーセンサであって、前記発振器1からの信号に前記PN
符号を乗算して、ドップラーセンサの送信波にスペクト
ル拡散を行う。
ベルの送信電力で十分な検出エリアを確保し、更に動き
情報以外の情報を得ることができるドップラーセンサを
提供する。 【解決手段】 発振器1からの信号の送受信とその送受
信波の乗算による検波を行うドップラーセンサ部と、P
N符号を発生するスペクトル拡散部とからなるドップラ
ーセンサであって、前記発振器1からの信号に前記PN
符号を乗算して、ドップラーセンサの送信波にスペクト
ル拡散を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電波を物体に送信
してその反射波から物体の動きを検出するドップラーセ
ンサに関するものである。
してその反射波から物体の動きを検出するドップラーセ
ンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8に示す従来例のように、一般にドッ
プラーセンサでは、無変調のRFキャリアを送信し、物
体6にて反射された信号を受信し、その受信信号と、送
信信号から一部分岐して得られる局部発振信号とを乗算
して物体6の動きに応じて発生するドップラー信号を得
ることにより移動する物体6の存在情報を検出してい
た。また、図9に示すように、RFキャリアの発振を間
欠的に行い、発振時間を周期的に制限することにより、
あまり遠い距離から反射してきた受信波には局部発振信
号が乗算されず、ドップラー信号が検出されないことに
より検出エリアを制限していた。
プラーセンサでは、無変調のRFキャリアを送信し、物
体6にて反射された信号を受信し、その受信信号と、送
信信号から一部分岐して得られる局部発振信号とを乗算
して物体6の動きに応じて発生するドップラー信号を得
ることにより移動する物体6の存在情報を検出してい
た。また、図9に示すように、RFキャリアの発振を間
欠的に行い、発振時間を周期的に制限することにより、
あまり遠い距離から反射してきた受信波には局部発振信
号が乗算されず、ドップラー信号が検出されないことに
より検出エリアを制限していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の方式
では、反射物体6までの往復の電波伝搬損失や反射時の
減衰等を考慮すると、十分な検出エリアを得るには、高
いレベルの送信出力が必要であった。
では、反射物体6までの往復の電波伝搬損失や反射時の
減衰等を考慮すると、十分な検出エリアを得るには、高
いレベルの送信出力が必要であった。
【0004】また、従来のドップラーセンサでは物体6
が動いた時した検出できず、すなわち、人等が居るか居
ないかという存在情報のみであり、他の情報は把握でき
なかった。
が動いた時した検出できず、すなわち、人等が居るか居
ないかという存在情報のみであり、他の情報は把握でき
なかった。
【0005】更に、検出エリアを制限するためにRFキ
ャリアの発振を周期的に停止するため、安定した発振を
得ることが難しいという問題があった。
ャリアの発振を周期的に停止するため、安定した発振を
得ることが難しいという問題があった。
【0006】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、安定した
発振とすることができ、かつ低いレベルの送信電力で十
分な検出エリアを確保し、更に動き情報以外の情報を得
ることができるドップラーセンサを提供することにあ
る。
されたものであり、その目的とするところは、安定した
発振とすることができ、かつ低いレベルの送信電力で十
分な検出エリアを確保し、更に動き情報以外の情報を得
ることができるドップラーセンサを提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明では、 発振器からの信号の
送受信とその送受信波の乗算による検波を行うドップラ
ーセンサ部と、PN符号を発生するスペクトル拡散部と
からなるドップラーセンサであって、前記発振器からの
信号に前記PN符号を乗算して、ドップラーセンサの送
信波にスペクトル拡散を行う。
めに、請求項1記載の発明では、 発振器からの信号の
送受信とその送受信波の乗算による検波を行うドップラ
ーセンサ部と、PN符号を発生するスペクトル拡散部と
からなるドップラーセンサであって、前記発振器からの
信号に前記PN符号を乗算して、ドップラーセンサの送
信波にスペクトル拡散を行う。
【0008】請求項2記載の発明では、発振器からの信
号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行うドッ
プラーセンサ部と、PN符号を発生するスペクトル拡散
部と、送受信波のPN符号間の相関をとる相関部とから
なるドップラーセンサであって、前記ドップラーセンサ
部から得られる物体の存在情報の検出に加えて、前記相
関部から得られる物体の位置情報を検出する。有する。
号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行うドッ
プラーセンサ部と、PN符号を発生するスペクトル拡散
部と、送受信波のPN符号間の相関をとる相関部とから
なるドップラーセンサであって、前記ドップラーセンサ
部から得られる物体の存在情報の検出に加えて、前記相
関部から得られる物体の位置情報を検出する。有する。
【0009】請求項3記載の発明では、発振器からの信
号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行うドッ
プラーセンサ部と、クロック周期を変更し得るPN符号
を発生するスペクトル拡散部とからなるドップラーセン
サであって、前記PN符号のクロック周期を変更するこ
とにより、ドップラー信号を検出できるエリアを変更す
る。
号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行うドッ
プラーセンサ部と、クロック周期を変更し得るPN符号
を発生するスペクトル拡散部とからなるドップラーセン
サであって、前記PN符号のクロック周期を変更するこ
とにより、ドップラー信号を検出できるエリアを変更す
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図1
及び図2に基づいて説明する。図1はドップラーセンサ
の概略構成図、図2は送信アンテナからの送信信号のス
ペクトルの概略図である。
及び図2に基づいて説明する。図1はドップラーセンサ
の概略構成図、図2は送信アンテナからの送信信号のス
ペクトルの概略図である。
【0011】図1において、ドップラーセンサは、RF
発振器1と、クロック発生器2と、PN符号発生器3
と、拡散用ミキサ4と、送信アンテナ5と、受信アンテ
ナ7と、逆拡散用ミキサ8とを有する。6は検出すべき
反射物体である。
発振器1と、クロック発生器2と、PN符号発生器3
と、拡散用ミキサ4と、送信アンテナ5と、受信アンテ
ナ7と、逆拡散用ミキサ8とを有する。6は検出すべき
反射物体である。
【0012】RF発振器1はRFキャリアを発生する。
またクロック発生器2とPN符号発生器3とは、クロッ
ク発生器2からのクロック信号を用いてPN符号発生器
3にてPN符号を生成する。拡散用ミキサ4は、前記R
F発振器1からのRFキャリアと前記PN符号発生器3
からのPN符号とを乗算して、RFキャリアにスペクト
ル拡散を行う。送信アンテナ5は、前記拡散用ミキサ4
からのRF信号を送信する。
またクロック発生器2とPN符号発生器3とは、クロッ
ク発生器2からのクロック信号を用いてPN符号発生器
3にてPN符号を生成する。拡散用ミキサ4は、前記R
F発振器1からのRFキャリアと前記PN符号発生器3
からのPN符号とを乗算して、RFキャリアにスペクト
ル拡散を行う。送信アンテナ5は、前記拡散用ミキサ4
からのRF信号を送信する。
【0013】そして前記送信アンテナ5からの送信信号
は、反射物体6で反射し、受信アンテナ7にて受信す
る。逆拡散用ミキサ8は、前記受信アンテナ7にて受信
した受信信号と、前記送信アンテナ5から送信する送信
信号の一部を分岐して得られる局部発振信号とを乗算す
ることによって、受信信号に逆拡散を行い、その検波出
力として反射物体6の移動速度によって生じるドップラ
ー信号を出力する。
は、反射物体6で反射し、受信アンテナ7にて受信す
る。逆拡散用ミキサ8は、前記受信アンテナ7にて受信
した受信信号と、前記送信アンテナ5から送信する送信
信号の一部を分岐して得られる局部発振信号とを乗算す
ることによって、受信信号に逆拡散を行い、その検波出
力として反射物体6の移動速度によって生じるドップラ
ー信号を出力する。
【0014】図2に示す送信アンテナ5からの送信信号
のスペクトルの概略図に示すように、従来、スペクトル
拡散を行わなかった場合のスペクトル拡散(図2の白抜
部)と比べて、スペクトル拡散を行った場合のスペクト
ル(図2の斜線部)はその送信電力のピークを拡散利得
の分だけ抑圧できる。このため、従来、ドップラーセン
サによる反射物体6の検出に必要であった多大な送信電
力を十分に抑えることができる。
のスペクトルの概略図に示すように、従来、スペクトル
拡散を行わなかった場合のスペクトル拡散(図2の白抜
部)と比べて、スペクトル拡散を行った場合のスペクト
ル(図2の斜線部)はその送信電力のピークを拡散利得
の分だけ抑圧できる。このため、従来、ドップラーセン
サによる反射物体6の検出に必要であった多大な送信電
力を十分に抑えることができる。
【0015】次に第2の実施の形態について図3乃至図
5に基づいて説明する。図3はスペクトル拡散の相関出
力を用いた場合のドップラーセンサの概略構成図、図4
は逆拡散用ミキサからの検波出力波形の概略図、図5は
相関用ミキサからの相関出力波形の概略図である。
5に基づいて説明する。図3はスペクトル拡散の相関出
力を用いた場合のドップラーセンサの概略構成図、図4
は逆拡散用ミキサからの検波出力波形の概略図、図5は
相関用ミキサからの相関出力波形の概略図である。
【0016】図3におけるドップラーセンサの基本的構
成は図1と同様であり、RF発振器1と、クロック発生
器2と、PN符号発生器3と、拡散用ミキサ4と、送信
アンテナ5と、受信アンテナ7と、逆拡散用ミキサ8と
を有する。6は検出すべき反射物体である。
成は図1と同様であり、RF発振器1と、クロック発生
器2と、PN符号発生器3と、拡散用ミキサ4と、送信
アンテナ5と、受信アンテナ7と、逆拡散用ミキサ8と
を有する。6は検出すべき反射物体である。
【0017】そして、本実施の形態では、PN符号再生
器9と、相関用ミキサ10と、ローパスフィルタ11と
を有する。PN符号再生器9は、受信アンテナ7からの
受信信号の一部を分岐して得られる受信信号からキャリ
アに重畳されているPN符号を再生するものである。相
関用ミキサ10とローパスフィルタ11とは、前記PN
符号再生器9からのPN符号と前記PN符号発生器3か
らのPN符号とを、相関用ミキサ10にて乗算し、その
出力をローパスフィルタ11にて平滑化して、2つのP
N符号間の相関出力を得る。
器9と、相関用ミキサ10と、ローパスフィルタ11と
を有する。PN符号再生器9は、受信アンテナ7からの
受信信号の一部を分岐して得られる受信信号からキャリ
アに重畳されているPN符号を再生するものである。相
関用ミキサ10とローパスフィルタ11とは、前記PN
符号再生器9からのPN符号と前記PN符号発生器3か
らのPN符号とを、相関用ミキサ10にて乗算し、その
出力をローパスフィルタ11にて平滑化して、2つのP
N符号間の相関出力を得る。
【0018】図4の逆拡散用ミキサ8からの検波出力波
形図に示すように、反射物体6の移動状況に応じて、検
波出力が検出され、反射物体6が静止している際には検
波出力はほとんど表れない(区間t1)が、反射物体6
が移動しているときには検波出力が表れ(区間t2)、
反射物体6の動きが検出できる。
形図に示すように、反射物体6の移動状況に応じて、検
波出力が検出され、反射物体6が静止している際には検
波出力はほとんど表れない(区間t1)が、反射物体6
が移動しているときには検波出力が表れ(区間t2)、
反射物体6の動きが検出できる。
【0019】図5の相関用ミキサ10からの相関出力波
形に示すように、反射物体6の距離に応じて相関出力が
検出され、近い場所から反射した場合には短い遅延時間
で相関出力(t3時点)が検出され、遠い場所から反射
した場合は長い遅延時間で相関出力(t4時点)が検出
される。尚、この相関出力が検出されるまでの遅延時間
より換算して、ドップラーセンサから反射物体6までの
距離が求められる。
形に示すように、反射物体6の距離に応じて相関出力が
検出され、近い場所から反射した場合には短い遅延時間
で相関出力(t3時点)が検出され、遠い場所から反射
した場合は長い遅延時間で相関出力(t4時点)が検出
される。尚、この相関出力が検出されるまでの遅延時間
より換算して、ドップラーセンサから反射物体6までの
距離が求められる。
【0020】以上、図4,図5より、従来のドップラー
センサでは反射物体6の動き(存在)情報しか検出でき
なかったが、スペクトル拡散を用いることにより、反射
物体6の位置情報も同時に検出でき、併せると反射物体
6の詳細な移動情報を新たに検出できるようになる。
センサでは反射物体6の動き(存在)情報しか検出でき
なかったが、スペクトル拡散を用いることにより、反射
物体6の位置情報も同時に検出でき、併せると反射物体
6の詳細な移動情報を新たに検出できるようになる。
【0021】次に第3の実施の形態について図6及び図
7に基づいて説明する。図6はPN符号の周波数可変の
場合のドップラーセンサの概略構成図、図7は送信アン
テナからの送信信号と受信アンテナからの受信信号に重
畳されているPN符号の時間波形を示す図である。クロ
ック発生器2を周波数可変のものとしており、異なる周
波数のクロックを前記PN符号発生器3に提供する。そ
の他の構成については、図3に示した前記スペクトル拡
散の相関出力を用いた場合のドップラーセンサの構成と
同一である。
7に基づいて説明する。図6はPN符号の周波数可変の
場合のドップラーセンサの概略構成図、図7は送信アン
テナからの送信信号と受信アンテナからの受信信号に重
畳されているPN符号の時間波形を示す図である。クロ
ック発生器2を周波数可変のものとしており、異なる周
波数のクロックを前記PN符号発生器3に提供する。そ
の他の構成については、図3に示した前記スペクトル拡
散の相関出力を用いた場合のドップラーセンサの構成と
同一である。
【0022】図7で示す送信波1のように、クロックの
周波数が高い場合(図7の周期t5)には、ドップラー
センサから近いところで反射した受信波1のPN符号の
位相は送信波1のPN符号の位相とのずれが少ないため
(図7の遅延t6)、各チップ毎に必ず同位相の符号と
なるため(図7の斜線部)、十分に相関があり検波出力
も得られるが、遠いところで反射した受信波1のPN符
号の位相は、送信波1のPN符号の位相のずれが1周期
以上となると(図7の遅延t7)、相関がなくなり検波
出力も得られなくなる。
周波数が高い場合(図7の周期t5)には、ドップラー
センサから近いところで反射した受信波1のPN符号の
位相は送信波1のPN符号の位相とのずれが少ないため
(図7の遅延t6)、各チップ毎に必ず同位相の符号と
なるため(図7の斜線部)、十分に相関があり検波出力
も得られるが、遠いところで反射した受信波1のPN符
号の位相は、送信波1のPN符号の位相のずれが1周期
以上となると(図7の遅延t7)、相関がなくなり検波
出力も得られなくなる。
【0023】ところが、図7の送信波2のように、クロ
ックの周波数が低い場合(図7の周期t8)には、反射
物体が近い場合も遠い場合も(図7の遅延t6、t
7)、クロックの周期内であれば、相関があるため検波
出力も得られる。
ックの周波数が低い場合(図7の周期t8)には、反射
物体が近い場合も遠い場合も(図7の遅延t6、t
7)、クロックの周期内であれば、相関があるため検波
出力も得られる。
【0024】すなわちPN符号の周期によって移動物体
の検出エリアを制限できるため、前記RF発振器1を停
止せずに済み、発振周波数の安定したRFキャリアをシ
ステムに提供できる。
の検出エリアを制限できるため、前記RF発振器1を停
止せずに済み、発振周波数の安定したRFキャリアをシ
ステムに提供できる。
【0025】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、発振器か
らの信号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行
うドップラーセンサ部と、PN符号を発生するスペクト
ル拡散部とからなるドップラーセンサであって、前記発
振器からの信号に前記PN符号を乗算して、ドップラー
センサの送信波にスペクトル拡散を行うことにより、拡
散利得により低いレベルの送信信号で、高いレベルの場
合と同等の検出エリアを確保することができるという効
果を奏する。
らの信号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行
うドップラーセンサ部と、PN符号を発生するスペクト
ル拡散部とからなるドップラーセンサであって、前記発
振器からの信号に前記PN符号を乗算して、ドップラー
センサの送信波にスペクトル拡散を行うことにより、拡
散利得により低いレベルの送信信号で、高いレベルの場
合と同等の検出エリアを確保することができるという効
果を奏する。
【0026】請求項2記載の発明によれば、発振器から
の信号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行う
ドップラーセンサ部と、PN符号を発生するスペクトル
拡散部と、送受信波のPN符号間の相関をとる相関部と
からなるドップラーセンサであって、前記ドップラーセ
ンサ部から得られる物体の存在情報の検出に加えて、前
記相関部から得られる物体の位置情報を検出することに
より、物体の詳細な移動情報を検出することができると
いう効果を奏する。
の信号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行う
ドップラーセンサ部と、PN符号を発生するスペクトル
拡散部と、送受信波のPN符号間の相関をとる相関部と
からなるドップラーセンサであって、前記ドップラーセ
ンサ部から得られる物体の存在情報の検出に加えて、前
記相関部から得られる物体の位置情報を検出することに
より、物体の詳細な移動情報を検出することができると
いう効果を奏する。
【0027】請求項3記載の発明によれば、発振器から
の信号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行う
ドップラーセンサ部と、クロック周期を変更し得るPN
符号を発生するスペクトル拡散部とからなるドップラー
センサであって、前記PN符号のクロック周期を任意に
設定して、ドップラー信号の検出できるエリアを自由に
設定できるため、発振周波数の安定したRFキャリアを
システムに提供できるという効果を奏する。
の信号の送受信とその送受信波の乗算による検波を行う
ドップラーセンサ部と、クロック周期を変更し得るPN
符号を発生するスペクトル拡散部とからなるドップラー
センサであって、前記PN符号のクロック周期を任意に
設定して、ドップラー信号の検出できるエリアを自由に
設定できるため、発振周波数の安定したRFキャリアを
システムに提供できるという効果を奏する。
【図1】本発明の第1の実施の形態のドップラーセンサ
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図2】同上の送信アンテナからの送信信号のスペクト
ルの概略図である。
ルの概略図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態のスペクトル拡散の
相関出力を用いた場合のドップラーセンサの概略構成図
である。
相関出力を用いた場合のドップラーセンサの概略構成図
である。
【図4】同上の逆拡散用ミキサからの検波出力波形の概
略図である。
略図である。
【図5】同上の相関用ミキサからの相関出力波形の概略
図である。
図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態のPN符号の周波数
可変の場合のドップラーセンサの概略構成図である。
可変の場合のドップラーセンサの概略構成図である。
【図7】同上の送信アンテナからの送信信号と受信アン
テナでの受信信号に重畳されているPN符号の時間波形
を示す図である。
テナでの受信信号に重畳されているPN符号の時間波形
を示す図である。
【図8】従来例のドップラーセンサの概略構成図であ
る。
る。
【図9】従来例のドップラーセンサの時間波形の概略図
である。
である。
1 RF発振器 2 クロック発生器 3 PN符号発生器 4 拡散用ミキサ 5 送信アンテナ 6 反射物体 7 受信アンテナ 8 逆拡散用ミキサ 9 PN符号再生器 10 相関用ミキサ 11 ローパスフィルタ
Claims (3)
- 【請求項1】 発振器からの信号の送受信とその送受信
波の乗算による検波を行うドップラーセンサ部と、PN
符号を発生するスペクトル拡散部とからなるドップラー
センサであって、前記発振器からの信号に前記PN符号
を乗算して、ドップラーセンサの送信波にスペクトル拡
散を行うことを特徴とするドップラーセンサ。 - 【請求項2】 発振器からの信号の送受信とその送受信
波の乗算による検波を行うドップラーセンサ部と、PN
符号を発生するスペクトル拡散部と、送受信波のPN符
号間の相関をとる相関部とからなるドップラーセンサで
あって、前記ドップラーセンサ部から得られる物体の存
在情報の検出に加えて、前記相関部から得られる物体の
位置情報を検出することを特徴とするドップラーセン
サ。 - 【請求項3】 発振器からの信号の送受信とその送受信
波の乗算による検波を行うドップラーセンサ部と、クロ
ック周期を変更し得るPN符号を発生するスペクトル拡
散部とからなるドップラーセンサであって、前記PN符
号のクロック周期を変更することにより、ドップラー信
号を検出できるエリアを変更することを特徴とするドッ
プラーセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12020498A JPH11311670A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | ドップラーセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12020498A JPH11311670A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | ドップラーセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11311670A true JPH11311670A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14780491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12020498A Withdrawn JPH11311670A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | ドップラーセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11311670A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017194357A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 検知装置、および監視システム |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP12020498A patent/JPH11311670A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017194357A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 検知装置、および監視システム |
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