JPS5828552B2 - 方向判別ドプラ検出方法 - Google Patents
方向判別ドプラ検出方法Info
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- JPS5828552B2 JPS5828552B2 JP9356475A JP9356475A JPS5828552B2 JP S5828552 B2 JPS5828552 B2 JP S5828552B2 JP 9356475 A JP9356475 A JP 9356475A JP 9356475 A JP9356475 A JP 9356475A JP S5828552 B2 JPS5828552 B2 JP S5828552B2
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- Japan
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- doppler
- sampling
- target
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/62—Sense-of-movement determination
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は移動物標の移動方向を判別する方向判別ドプ
ラ検出方法に関するものである。
ラ検出方法に関するものである。
従来、距離情報の微分又は、ＲＦ信号を二つのミキサ又
は検波器を用いて移動物標の方向判別を行なっていた。
は検波器を用いて移動物標の方向判別を行なっていた。
まず、距離微分方式であれば最小距離分解能以上の距離
を物標が移動しない限り方向判別ができないので、物標
の移動速度によっては方向判別に非常に時間がかかる。
を物標が移動しない限り方向判別ができないので、物標
の移動速度によっては方向判別に非常に時間がかかる。
１例としてはパルス幅２０Ｍ５のパルスレーダでは距離
分解能は３ｍであり、物標が最低限３ｍ移動しない限り
方向判別はできない。
分解能は３ｍであり、物標が最低限３ｍ移動しない限り
方向判別はできない。
また受信信号を二分し、スーパーヘテロダイン方式であ
れば局部発振信号を、ホモダイン検波方式であれば基準
信号を９０°ずらした二つの信号とし、それぞれを混合
して得られる中間周波信号又はドプラ信号をハイブリッ
ドにより加算又は減算して方向判別する方法ではいずれ
もＲＦミキサ又は検波器を二つと受信信号及び局部発振
信号又は基準信号の分配器を要し、ＲＦ回路部品が多く
必要なため、マイクロ波又はサブミリ波、ミリ波等に於
ては回路損失も非常に大きく構造も非常に煩雑であり大
幅なコスト高をまねく。
れば局部発振信号を、ホモダイン検波方式であれば基準
信号を９０°ずらした二つの信号とし、それぞれを混合
して得られる中間周波信号又はドプラ信号をハイブリッ
ドにより加算又は減算して方向判別する方法ではいずれ
もＲＦミキサ又は検波器を二つと受信信号及び局部発振
信号又は基準信号の分配器を要し、ＲＦ回路部品が多く
必要なため、マイクロ波又はサブミリ波、ミリ波等に於
ては回路損失も非常に大きく構造も非常に煩雑であり大
幅なコスト高をまねく。
この発明は上記欠点を除くため最小限必要な１個のミキ
サから得られる中間周波信号の処理はよって方向判別を
可能にするものであり、回路上もＩＣ等により、はとん
ど煩雑化しないで実現できる。
サから得られる中間周波信号の処理はよって方向判別を
可能にするものであり、回路上もＩＣ等により、はとん
ど煩雑化しないで実現できる。
以下第１図に示すこの発明の一実施例について説明する
。
。
第１図においてパルス繰返し毎にコヒーレントな受信中
間周波信号ＳＩＦは入力端子１より入る。
間周波信号ＳＩＦは入力端子１より入る。
この信号はサンプリングホールド回路Ｉ４及び９００位
相器■３の両方に加えられる。
相器■３の両方に加えられる。
９０°位相器Ｉ３の出力はサンプリングホールド回路■
５に入いる。
５に入いる。
入力端子２には送信トリガより一定時間遅れたサンプリ
ングトリガＴが入り、二つのサンプリングホールド回路
Ｉ、ＩＩ、４．５に同時に供給される。
ングトリガＴが入り、二つのサンプリングホールド回路
Ｉ、ＩＩ、４．５に同時に供給される。
サンプリングホールド回路Ｉ。ｎ、４．５ではその時の
入力信号である中間周波信号ＳＩＦの瞬時値を次の繰返
し時間まで保持する。
入力信号である中間周波信号ＳＩＦの瞬時値を次の繰返
し時間まで保持する。
入力信号が移動物標からの反射信号である場合にはサン
プルホールド回路Ｉ、ｎ、４．５からの出力は、移動物
標の速度に比例したドプラ信号となり、固定物標の場合
は直流の信号となる。
プルホールド回路Ｉ、ｎ、４．５からの出力は、移動物
標の速度に比例したドプラ信号となり、固定物標の場合
は直流の信号となる。
サンプリングホールド回路■４の出力は、直接加算回路
Ｉ及び減算回路８に入り、サンプリングホールド回路■
５の出力は９００位相器■６を経て加算回路７及び減算
回路８に入る。
Ｉ及び減算回路８に入り、サンプリングホールド回路■
５の出力は９００位相器■６を経て加算回路７及び減算
回路８に入る。
加算回路１の出力端子９には近接物標のドプラ信号が得
られ、減算回路８の出力端子１０には離反物標のドプラ
信号が得られる。
られ、減算回路８の出力端子１０には離反物標のドプラ
信号が得られる。
次に第２図および第３図に示す波形図を用いて説明する
。
。
いま、送信機（図示せず）より第３図ａに示すような送
信信号ＦＴが周期Ｔ。
信信号ＦＴが周期Ｔ。
でパルス送信され、その受信エコー（受信信号） ＦＲ
（第３図ｂ）が受信機（図示せず）で受信さ札その中間
周波信号８ＩＦが入力端子１に入力されるものとする。
（第３図ｂ）が受信機（図示せず）で受信さ札その中間
周波信号８ＩＦが入力端子１に入力されるものとする。
この中間周波信号ＳＩＦは、サンプリングホールド回路
Ｉ４および９００位相器Ｉ３にそれぞれ入力され、この
９００位相器３に入力された中間波信号ＳＩＦは９００
だけ移相され、サンプリングホールド回路■５に出力さ
れる。
Ｉ４および９００位相器Ｉ３にそれぞれ入力され、この
９００位相器３に入力された中間波信号ＳＩＦは９００
だけ移相され、サンプリングホールド回路■５に出力さ
れる。
ここで、サンプリングホールド回路Ｉ４のサンプリング
時刻を送信信号ＦＴの各トリガ時点より一定時間Ｔａだ
け遅れたタイミングｔ。
時刻を送信信号ＦＴの各トリガ時点より一定時間Ｔａだ
け遅れたタイミングｔ。
とすると、サンプリングホールド回路■５のサンプル時
刻は、９００位相器Ｉ３を経た中間周波信号ＳＩＦが入
力されるので、その９００位相期間に相当する時間だけ
遅れたタイミングｔ１となり、これらのタイミングｔ。
刻は、９００位相器Ｉ３を経た中間周波信号ＳＩＦが入
力されるので、その９００位相期間に相当する時間だけ
遅れたタイミングｔ１となり、これらのタイミングｔ。
およびｔｌでサンプルホールドされたホールド電圧すな
わちドプラ信号８ｔｏ、Ｓｔｌがサンプリングホールド
回路４゜５よりそれぞれ出力される。
わちドプラ信号８ｔｏ、Ｓｔｌがサンプリングホールド
回路４゜５よりそれぞれ出力される。
ここで、検出すべき物標が移動しない場合、物標が接近
する場合および物標が離反する場合の各状態における中
間周波信号８ＩＦおよびドプラ信号Ｓｔｏ、Ｓｔｌの出
力状態について説明する。
する場合および物標が離反する場合の各状態における中
間周波信号８ＩＦおよびドプラ信号Ｓｔｏ、Ｓｔｌの出
力状態について説明する。
第３図Ｃは物標が移動しない場合（静止状態）における
中間周波信号ＳＩＦを示すものでこの場合は各サンプリ
ングタイミングｔ。
中間周波信号ＳＩＦを示すものでこの場合は各サンプリ
ングタイミングｔ。
、ｔｌにおける中間周波信号ＳＩＦの瞬時値はそれぞれ
同一すなわち同一位相点となるため、サンプリングホー
ルド回路１．ＩＩ、４，５からのドプラ信号８ ｔｏ、
Ｓ ｔｌは第３図ｄのように直流出力となり、ドプラ周
波数成分は出力されない。
同一すなわち同一位相点となるため、サンプリングホー
ルド回路１．ＩＩ、４，５からのドプラ信号８ ｔｏ、
Ｓ ｔｌは第３図ｄのように直流出力となり、ドプラ周
波数成分は出力されない。
第３図ｅおよびｇは物標が接近している場合および離反
している場合の中間周波信号ＳＩＦをそれぞれ示すもの
で、この場合はそれぞれドプラ効果を受けるため、各サ
ンプリングタイミングｔ。
している場合の中間周波信号ＳＩＦをそれぞれ示すもの
で、この場合はそれぞれドプラ効果を受けるため、各サ
ンプリングタイミングｔ。
。ｔｌにおける中間周波信号ＳＩＦの位相は互いに逆方
向に移相され、第８図ｆおよびｈに示すように物標の接
近あるいは離反速度に比例したドプラ周波数ｆｄを有す
るドプラ信号ｓｔｏ、ｓｔ１がそれぞれ出力される。
向に移相され、第８図ｆおよびｈに示すように物標の接
近あるいは離反速度に比例したドプラ周波数ｆｄを有す
るドプラ信号ｓｔｏ、ｓｔ１がそれぞれ出力される。
なお、この第８図ｃ、ｅ２ｇにおける中間周波信号ＳＩ
Ｆの周期（周波数）は各状態において異なるものである
が、例えば送信信号ＦＴを１０ＧＨｚ。
Ｆの周期（周波数）は各状態において異なるものである
が、例えば送信信号ＦＴを１０ＧＨｚ。
ＳＩＦを３００ＭＨｚとした場合、ドプラ周波数ｆｄは
数百〜数ＫＩ−（ｚであるためこのドプラ偏移分を図示
するのは困難であるので、各状態共に同一周期で示しで
ある。
数百〜数ＫＩ−（ｚであるためこのドプラ偏移分を図示
するのは困難であるので、各状態共に同一周期で示しで
ある。
また、この第３図における８ＩＦは、その位相変化の説
明を容易とするため、送信信号ＦＴの繰返し周期毎にそ
の時間軸を拡大してそれぞれ１〜２サイクル分しか図示
していないが、実際は上述したように数百ＭＨｚであり
、第３図ではその一部取出したものである。
明を容易とするため、送信信号ＦＴの繰返し周期毎にそ
の時間軸を拡大してそれぞれ１〜２サイクル分しか図示
していないが、実際は上述したように数百ＭＨｚであり
、第３図ではその一部取出したものである。
第２図Ａのａ ＝ ｈは、第３図ｅ２ｇに示した物標の
接近および離反状態における中間周波信号ＳＩＦの位相
変化をよりわかり易すくするため、サンプルホールド回
路Ｉ、Ｉ、４．５のサンプリング点ｔ。
接近および離反状態における中間周波信号ＳＩＦの位相
変化をよりわかり易すくするため、サンプルホールド回
路Ｉ、Ｉ、４．５のサンプリング点ｔ。
山をそろえて表わしたものであり、実線は接近状態を、
点線は離反状態を示すものである。
点線は離反状態を示すものである。
また第２図Ｂは、そのドプラ信号ｓｔｏ、ｓｔ１および
９０’位相器■６、加算回路７、減算回路８の動作を説
明するもので、この場合も、実線、点線の区分は第２図
Ａの中間周波信号の場合と同じである。
９０’位相器■６、加算回路７、減算回路８の動作を説
明するもので、この場合も、実線、点線の区分は第２図
Ａの中間周波信号の場合と同じである。
サンプリングホールド回路■５の出力は接近物標と離反
物標のそれぞれのドプラ信号が同相となる為、実線のみ
示されるが、点線とは重なっている。
物標のそれぞれのドプラ信号が同相となる為、実線のみ
示されるが、点線とは重なっている。
第１図の６はドプラ周波数における９００位相器出であ
るから、サンプリングホールド回路■５の出力は、これ
により９００遅へ第２図Ｂの８ｔこの如くなる。
るから、サンプリングホールド回路■５の出力は、これ
により９００遅へ第２図Ｂの８ｔこの如くなる。
この様にして得られた二つのドプラ信号ＳｔｏおよびＳ
ｔ、を加算器７および減算器８に入力して、それぞれ加
算、減算処理を行なうことにより、物標の移動方向（接
近あるいは離反）を判別することができる。
ｔ、を加算器７および減算器８に入力して、それぞれ加
算、減算処理を行なうことにより、物標の移動方向（接
近あるいは離反）を判別することができる。
すなわち、接近物標の場合は第２図Ｂに示す加算出力Ｓ
ＵＭが加算器７より出力され、減算器８からの減算出力
は零となる。
ＵＭが加算器７より出力され、減算器８からの減算出力
は零となる。
一方、離反物標の場合は第２図Ｂに示す減算出力ＤＩＦ
が減算器８より出力され、加算器７からの加算出力は零
となる。
が減算器８より出力され、加算器７からの加算出力は零
となる。
なお、第１図の実施例の構成に於て、本説明では中間周
波信号ＳＩＦを２分した後、一方を９００位相器Ｉ３に
よって遅らせて、サンプリングホールド回路Ｉ、ＩＩ、
４．５を同時のサンプリングトリガによってサンプリン
グホールドしているが９０’位相器１３を省略し、サン
プリングホールド回路Ｉ４のサンプリングトリガと、サ
ンプリングホールド回路Ｈ５のサンプリングトリガを中
間周波数において９０°に相当する時間差を持たせた二
つのトリガによってサンプリングする方法も第１図実施
例と全く同じ効果か得られる。
波信号ＳＩＦを２分した後、一方を９００位相器Ｉ３に
よって遅らせて、サンプリングホールド回路Ｉ、ＩＩ、
４．５を同時のサンプリングトリガによってサンプリン
グホールドしているが９０’位相器１３を省略し、サン
プリングホールド回路Ｉ４のサンプリングトリガと、サ
ンプリングホールド回路Ｈ５のサンプリングトリガを中
間周波数において９０°に相当する時間差を持たせた二
つのトリガによってサンプリングする方法も第１図実施
例と全く同じ効果か得られる。
第２図Ａに於て、説明すれば、９００位相器Ｉ３がない
場合は時刻ｔｏとｔｏの二つのサンプリングトリガをそ
れぞれサンプリングホールド回路Ｉ、Ｉｔ、４．５に用
いることである。
場合は時刻ｔｏとｔｏの二つのサンプリングトリガをそ
れぞれサンプリングホールド回路Ｉ、Ｉｔ、４．５に用
いることである。
なお、又第１図の構成に於いて、９００位相器６、加算
器７及び減算器８の３つの回路の働きは、１個の９０’
ハイブリッド回路によってもおきかえられる。
器７及び減算器８の３つの回路の働きは、１個の９０’
ハイブリッド回路によってもおきかえられる。
即ち、サンプリングホールド回路Ｉ、ＩＩ。４．５の出
力ｓ ｔｏ、ｓ ｔｌは例えばＳｔｌを基準としてみる
とＳｔｏの信号は接近物標及び離反物標に対応したそれ
ぞれの信号は＋９０’又は−９０°の位相差をもってい
る。
力ｓ ｔｏ、ｓ ｔｌは例えばＳｔｌを基準としてみる
とＳｔｏの信号は接近物標及び離反物標に対応したそれ
ぞれの信号は＋９０’又は−９０°の位相差をもってい
る。
９０°ハイブリツド回路は、二つの入力端子のうち一方
を基準とし他方へ±９０°の位相差をもつ信号を入れた
ときその二つの出力端子の一方に＋９０°、他方に−９
００の位相差をもっていた信号が分離して得られる。
を基準とし他方へ±９０°の位相差をもつ信号を入れた
ときその二つの出力端子の一方に＋９０°、他方に−９
００の位相差をもっていた信号が分離して得られる。
なお、更に第１図に於て理想的にこの考案の動作が行な
われる場合には出力端子９，１０には、接近物標離反物
標に対応するドプラ信号が完全に分離されて出てくるが
、実際の回路では互い幾分もれて出てくる。
われる場合には出力端子９，１０には、接近物標離反物
標に対応するドプラ信号が完全に分離されて出てくるが
、実際の回路では互い幾分もれて出てくる。
従って移動物標の接近か、離反かの方向判別は第１図の
出力端子９，１０の出力信号についてその尖頭値の比を
とって判別する等の回路を付加することが望ましい。
出力端子９，１０の出力信号についてその尖頭値の比を
とって判別する等の回路を付加することが望ましい。
第１図の実施例ではこの発明の基礎的構成器のみを示し
ているが、これらの動作をより完全に行う為、必要な個
所に増幅器、フィルタ等を追加しても基本動作は変らな
い。
ているが、これらの動作をより完全に行う為、必要な個
所に増幅器、フィルタ等を追加しても基本動作は変らな
い。
以上の様にこの発明によれば１個の受信ミキサの出力信
号のみにより、移動物標の方向判別が可能となる。
号のみにより、移動物標の方向判別が可能となる。
したがって、従来方式に比ベマイクロ波部品の大幅な削
減が可能となり、しかも回路損失等もさけられるので、
受信感度の向上、局発信号レベルの節約にも寄与する。
減が可能となり、しかも回路損失等もさけられるので、
受信感度の向上、局発信号レベルの節約にも寄与する。
また、従来の距離微分方式と比べれば、ドプラ信号が最
低１サイクルも得られれば、方向判別が可能となり、こ
れはマイクロ波（キャリア）に於ける半波長の距離移動
で得られるので、１００Ｈｚ以上であれば１．５α以下
でよい。
低１サイクルも得られれば、方向判別が可能となり、こ
れはマイクロ波（キャリア）に於ける半波長の距離移動
で得られるので、１００Ｈｚ以上であれば１．５α以下
でよい。
これは犬１福なデータレートの向上を意味する。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
および第３図は上記第１図の各部信号の波形図である。 図中、１は中間周波信号入力端子、２はサンプリングト
リガ入力端子、３は９０°位相器１１４はサンプリング
ホールド回路Ｉ、 ５はサンプリングホールド回路１［
，６は９０°位相器ｍ１Ｔは加算器、８は減算器、９は
接近物標ドプラ出力端子、１０は離反物標ドプラ出力端
子である。
および第３図は上記第１図の各部信号の波形図である。 図中、１は中間周波信号入力端子、２はサンプリングト
リガ入力端子、３は９０°位相器１１４はサンプリング
ホールド回路Ｉ、 ５はサンプリングホールド回路１［
，６は９０°位相器ｍ１Ｔは加算器、８は減算器、９は
接近物標ドプラ出力端子、１０は離反物標ドプラ出力端
子である。
Claims (1)
- １ 送信信号を所定周期でパルス送信し、その受信エコ
ー（受信信号）よりドプラ周波成分を抽出して移動目標
を検出するものにおいて、上記受信信号を中間周波信号
に変換した後、互いに９００位相差をもつ二つの信号に
分割し、それぞれの信号を上記送信信号より一定時間お
くれたサンプリングトリガによりサンプリングホールド
して得られる二つのドプラ信号のうち一方をその周波数
に於いて９０°おくらせた後、これら二つのドプラ信号
の和及び差をとることを特徴とする方向判別ドプラ検出
方髭
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9356475A JPS5828552B2 (ja) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | 方向判別ドプラ検出方法 |
| US05/701,252 US4065768A (en) | 1975-07-01 | 1976-06-30 | Radar apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9356475A JPS5828552B2 (ja) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | 方向判別ドプラ検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5217065A JPS5217065A (en) | 1977-02-08 |
| JPS5828552B2 true JPS5828552B2 (ja) | 1983-06-16 |
Family
ID=14085734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9356475A Expired JPS5828552B2 (ja) | 1975-07-01 | 1975-07-31 | 方向判別ドプラ検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828552B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5496080A (en) * | 1978-01-14 | 1979-07-30 | Aloka Co Ltd | Doppler wave detector |
| JPS55104774A (en) * | 1979-02-05 | 1980-08-11 | Nec Corp | Doppler radar |
| JP5405882B2 (ja) * | 2009-04-17 | 2014-02-05 | アルプス電気株式会社 | 無線センサ装置 |
| JP5333567B2 (ja) * | 2011-11-28 | 2013-11-06 | 沖電気工業株式会社 | データ処理装置、動作認識システム、動作判別方法、及びプログラム |
-
1975
- 1975-07-31 JP JP9356475A patent/JPS5828552B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5217065A (en) | 1977-02-08 |
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