JPS59116073A - 電波測距方法及びその装置 - Google Patents
電波測距方法及びその装置Info
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- JPS59116073A JPS59116073A JP22799382A JP22799382A JPS59116073A JP S59116073 A JPS59116073 A JP S59116073A JP 22799382 A JP22799382 A JP 22799382A JP 22799382 A JP22799382 A JP 22799382A JP S59116073 A JPS59116073 A JP S59116073A
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- frequency
- distance
- wave
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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
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/36—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
- G01S13/38—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal wherein more than one modulation frequency is used
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は゛電波を利用する距離測定において特に低尚度
用の商度計、あるいはドラキンクレーダ等の比較的近距
離にある目標物体韮での距離を旨梢肢で計測するための
電波測距方法および箪波側距装置に関するものである。
用の商度計、あるいはドラキンクレーダ等の比較的近距
離にある目標物体韮での距離を旨梢肢で計測するための
電波測距方法および箪波側距装置に関するものである。
レーダの主方式であるパルスレーダ方式で近距離にある
目標物体までの距離を計測しようとする楊会(こは送信
パルスと反射して(る受1gパルスの時間的なずれが極
めて小さいので測定が困難であり、このため(こ距離分
解能を尚めようとしてパルス幅を狭くする方法かめΦが
パルス幅(こも限度かめって簡梢度−C゛の測距は極め
て困難である。この一つの解決末として信号に連続数を
用い、その周波数あるいは位相を変化させることにより
近距離のd1゛測を行う方式が提案されているが、例え
ば上゛へ1B、波高度計のように、周波数変調や位相変
調を尚棺度で行うには少なからず烏度の技術が要求され
る。これら諸問題点を解決するために従来技術として連
続液をパルス変調してデユーティサイクル50チのパル
ス技を送信し、反射してくる受1訃々ルス侶号を復調し
たのちコヒーレントな局部信号と混合してより低い周波
数(こ周波駆変侯することにより送信波と受1言彼との
位相差(こ相幽する時間差を拡大して計測し、[用単な
装置構成で高確度の近距離の目十測が可能な方法を特開
昭51−74593号′魁波測距方法として提案した。
目標物体までの距離を計測しようとする楊会(こは送信
パルスと反射して(る受1gパルスの時間的なずれが極
めて小さいので測定が困難であり、このため(こ距離分
解能を尚めようとしてパルス幅を狭くする方法かめΦが
パルス幅(こも限度かめって簡梢度−C゛の測距は極め
て困難である。この一つの解決末として信号に連続数を
用い、その周波数あるいは位相を変化させることにより
近距離のd1゛測を行う方式が提案されているが、例え
ば上゛へ1B、波高度計のように、周波数変調や位相変
調を尚棺度で行うには少なからず烏度の技術が要求され
る。これら諸問題点を解決するために従来技術として連
続液をパルス変調してデユーティサイクル50チのパル
ス技を送信し、反射してくる受1訃々ルス侶号を復調し
たのちコヒーレントな局部信号と混合してより低い周波
数(こ周波駆変侯することにより送信波と受1言彼との
位相差(こ相幽する時間差を拡大して計測し、[用単な
装置構成で高確度の近距離の目十測が可能な方法を特開
昭51−74593号′魁波測距方法として提案した。
この電波測距方法に基づいて時間差拡大法を利用し、比
較的近距離の表頁を実用化して近距離の測距を行い一応
の成果として最大探知距離20mで土10an程度の8
′要を得fこがこれは満足すべきものではな乃)つた。
較的近距離の表頁を実用化して近距離の測距を行い一応
の成果として最大探知距離20mで土10an程度の8
′要を得fこがこれは満足すべきものではな乃)つた。
ま1ここの従来方法は一般の位相差測定Oこおけるよう
Oこ、送信波と受信波との位相量が送信波εよび受信波
の一周期分をgんる場合には位相量の測定にAmb i
gu i t y(不明碓さ)を生じて測定1直を確
定できなくなるため、送信波の変調周波数はLJnam
biguous (まぎられしくない〕距離である最
大探知距離により決足される単一の変調周波数に限定さ
れていた。
Oこ、送信波と受信波との位相量が送信波εよび受信波
の一周期分をgんる場合には位相量の測定にAmb i
gu i t y(不明碓さ)を生じて測定1直を確
定できなくなるため、送信波の変調周波数はLJnam
biguous (まぎられしくない〕距離である最
大探知距離により決足される単一の変調周波数に限定さ
れていた。
しか17ながら近時、かつて鍋価格であったデジタル回
路およびマイクロ波回路の諸都市ならひ【こ当時は夢で
あったマイコンによる目動コントロールが想像もできな
かった低価格で実現できるようになり、従来方法では実
用化が予想もでさなかった複数の変調周波数を切換えて
測距を行う近距離レーダの可能性が生じてきた。
路およびマイクロ波回路の諸都市ならひ【こ当時は夢で
あったマイコンによる目動コントロールが想像もできな
かった低価格で実現できるようになり、従来方法では実
用化が予想もでさなかった複数の変調周波数を切換えて
測距を行う近距離レーダの可能性が生じてきた。
本発明は従来の亀V、測距方法における時間差拡大法の
早−変調周欧数を複数変θM周波叔の切換によって粗3
よび精測距を何い、測距毎に得られる粗および梢測距埴
を加算して所望の尚確度を得ることのできる1波側距方
法およびその装置を提供することを目的とする。
早−変調周欧数を複数変θM周波叔の切換によって粗3
よび精測距を何い、測距毎に得られる粗および梢測距埴
を加算して所望の尚確度を得ることのできる1波側距方
法およびその装置を提供することを目的とする。
本発明は従来方法に更に変調周波数を切換える技術的方
法を加え、複数変調層V数を用いることにより、Tなわ
ち従来の最大探知距離で決足される変調周波数で粗測距
を行い、次に変調周波数を例えは10倍(こしてこの1
0倍の変調周波数で決定される最大探知距離内の中測距
をイボい、次に上記変調周波式を100倍にして、の この10018変調周波数で決″/Jlさイする最大探
知△ 距離内の梢測距を行い、こイtら粗、中3よび梢υ11
]距に−C−+44らイまた測距値を7Il]靭して商
梢度の測距を行う電波測距方法を提供し、またこの方法
を利用し複数変調周波数の自動切換や粗、中および+n
測距1直のデータ結合を1I11制御回路?lJえばマ
イコン−8−を利用して迅速に行う1波611]距装置
をも提供するものである。本発明の電波測距方法および
その装置1によれは使米の時間差拡大法と位相庄測定法
に3いては用例にしても到達できな7nつた側距梢度、
丁γSわら促米鞘度の1 / 10あるいは1/It)
0程展の満足すべき高梢j屍の測距を何つことかでさる
。
法を加え、複数変調層V数を用いることにより、Tなわ
ち従来の最大探知距離で決足される変調周波数で粗測距
を行い、次に変調周波数を例えは10倍(こしてこの1
0倍の変調周波数で決定される最大探知距離内の中測距
をイボい、次に上記変調周波式を100倍にして、の この10018変調周波数で決″/Jlさイする最大探
知△ 距離内の梢測距を行い、こイtら粗、中3よび梢υ11
]距に−C−+44らイまた測距値を7Il]靭して商
梢度の測距を行う電波測距方法を提供し、またこの方法
を利用し複数変調周波数の自動切換や粗、中および+n
測距1直のデータ結合を1I11制御回路?lJえばマ
イコン−8−を利用して迅速に行う1波611]距装置
をも提供するものである。本発明の電波測距方法および
その装置1によれは使米の時間差拡大法と位相庄測定法
に3いては用例にしても到達できな7nつた側距梢度、
丁γSわら促米鞘度の1 / 10あるいは1/It)
0程展の満足すべき高梢j屍の測距を何つことかでさる
。
以下に本発明をその方法の原理を説明する図面とその装
置の一夾施列を示すブロック図(こもとづいて説明する
。
置の一夾施列を示すブロック図(こもとづいて説明する
。
第1図は本発明の゛1披測距方法の原理説明図で、第2
図は第1図の各部波形図である。第lと2図において、
発振器1は例えばガンダイオード等により構成され周波
eF−なる連続波の搬送波1ぎ号を発振するものであり
、この発振器1の出力は、汐りえはピンダイオード等に
より#!戟された変調器2に入力さイームる。もう一つ
の発振器3は周波数Fより逼かに小さい繰返し周波数1
111 frni・のデユーティサイクル50%のパル
ス信号を発振し、変調周波数切侠器2oを介してその出
力は2分岐され、一つは1 / nの分周器21へ入力
し第2図(41)の碩き震両周波数j= 、、なる変調
信号となり、その出力は変調器2に入力される。他の一
つはクロックパルス信号として時間差測定a22へ人力
される。変調器2でパルス変調を受けた第2図fb)の
如き被変調16号は送信用アンテナ4より送イ百波とし
て放射される。
図は第1図の各部波形図である。第lと2図において、
発振器1は例えばガンダイオード等により構成され周波
eF−なる連続波の搬送波1ぎ号を発振するものであり
、この発振器1の出力は、汐りえはピンダイオード等に
より#!戟された変調器2に入力さイームる。もう一つ
の発振器3は周波数Fより逼かに小さい繰返し周波数1
111 frni・のデユーティサイクル50%のパル
ス信号を発振し、変調周波数切侠器2oを介してその出
力は2分岐され、一つは1 / nの分周器21へ入力
し第2図(41)の碩き震両周波数j= 、、なる変調
信号となり、その出力は変調器2に入力される。他の一
つはクロックパルス信号として時間差測定a22へ人力
される。変調器2でパルス変調を受けた第2図fb)の
如き被変調16号は送信用アンテナ4より送イ百波とし
て放射される。
この送信波のうちの一部は周知のように測距すべき目標
物体5によって反射され、受信波として受信用アンテナ
6に到来する。この受信波は検波増巾器7により包絡様
検波され、増巾されて第2図(C1をこ示すような繰盛
し周波数九・・のパルス列の復調備考、となり、フィル
タ8に導入される。フィルタ8は中心周波数ルミ・−の
狭帯域バンドパスフィルタであり、上記復調信号はフィ
ルタ8を通過することζこよって第2図+61に示すよ
うな基本波成分のみとなる。
物体5によって反射され、受信波として受信用アンテナ
6に到来する。この受信波は検波増巾器7により包絡様
検波され、増巾されて第2図(C1をこ示すような繰盛
し周波数九・・のパルス列の復調備考、となり、フィル
タ8に導入される。フィルタ8は中心周波数ルミ・−の
狭帯域バンドパスフィルタであり、上記復調信号はフィ
ルタ8を通過することζこよって第2図+61に示すよ
うな基本波成分のみとなる。
今、発蚕器3カ)らの変調イぎ号の基本波成分をsin
ωt(但しω、=2πfm= )とすれば、上記復調1
ぎ号の基本波成分すなわちフィルタ8の出力信号はsi
nω(を−τ)(但しτは受信波の遅れ時間を示し、送
信用アンテナ4すたは受信用アンテナ6から目標物体5
までの距離几と電波伝搬速度Cとの間にτ=2比/Cの
関係ζこある。)となり、上記した変調信号の基本波s
inωtと復調1g号の基本波sinω(t−τ)の位
相差に相当する時間差τを求めれは、既知の電波伝搬速
度C4こより目標物体5までの距離几が求まるわけであ
るが、距離几が惨めで小さいときは必然的にτも小さく
なり、その測定は極めて困難となる。
ωt(但しω、=2πfm= )とすれば、上記復調1
ぎ号の基本波成分すなわちフィルタ8の出力信号はsi
nω(を−τ)(但しτは受信波の遅れ時間を示し、送
信用アンテナ4すたは受信用アンテナ6から目標物体5
までの距離几と電波伝搬速度Cとの間にτ=2比/Cの
関係ζこある。)となり、上記した変調信号の基本波s
inωtと復調1g号の基本波sinω(t−τ)の位
相差に相当する時間差τを求めれは、既知の電波伝搬速
度C4こより目標物体5までの距離几が求まるわけであ
るが、距離几が惨めで小さいときは必然的にτも小さく
なり、その測定は極めて困難となる。
不発明にSいては、上記の復調14号の基本波成分si
nω(を−τ)を後述するコヒーレントな局部信号であ
る正弦波信号5111□ωt00 と混合して周波数変換するものであり、この周波数変換
によって公知のように得られる両者のτ〕 のみ取り出し、これと対応してf i4 (i号を分周
τを実質的に拡大して計測するものである。
nω(を−τ)を後述するコヒーレントな局部信号であ
る正弦波信号5111□ωt00 と混合して周波数変換するものであり、この周波数変換
によって公知のように得られる両者のτ〕 のみ取り出し、これと対応してf i4 (i号を分周
τを実質的に拡大して計測するものである。
すなわち第1図において混曾器1oが上記の周波数変換
を行なうための混合動作をし、フィ上記フィルタ11の
出力信号s i n−ω(t−100rは飽オ日増中器
等力1ら構成された波形成形器12に入力され、その出
力信号は第2図(、f)に示すよ−403− し周波数fm/ 100なるパルス列の受信イぎ号とし
て時間差測定器22に入力する。
を行なうための混合動作をし、フィ上記フィルタ11の
出力信号s i n−ω(t−100rは飽オ日増中器
等力1ら構成された波形成形器12に入力され、その出
力信号は第2図(、f)に示すよ−403− し周波数fm/ 100なるパルス列の受信イぎ号とし
て時間差測定器22に入力する。
−万、前記した発振器37J)ら変調周波数切侯器20
と分周器21を弁じて出力する変調信号1 は、f調器
21こ入力されるかたわら分周器14に入力されて上記
周波数変換の変換周波数fm/ 100 に対応した
周波数すなイつち本実施例においては1/10 (Hこ
分周される。分周器14力)ら出力1ご号は送1汀信号
として時間差測定器22に入力し第2図+61に示すよ
うに、繰返し周波数1m / 10 U 1.にるパ
ルス列であり、その基本波成分は分周器14による遅延
を無視すれ〕 時間差測定器22に入力した第2図+
61とff+で示T11号はディト信号を形成し、東(
こ周波数n”jmなるクロックパルス伯°号とともにA
NI)回路(こ) 入力して合成され第2図(gl f
こ示すゲイト出力1g号となる。このゲイト出力佃号は
カウンタ(こより計数されラッチ回路を経て距離表示器
23に表示される。
と分周器21を弁じて出力する変調信号1 は、f調器
21こ入力されるかたわら分周器14に入力されて上記
周波数変換の変換周波数fm/ 100 に対応した
周波数すなイつち本実施例においては1/10 (Hこ
分周される。分周器14力)ら出力1ご号は送1汀信号
として時間差測定器22に入力し第2図+61に示すよ
うに、繰返し周波数1m / 10 U 1.にるパ
ルス列であり、その基本波成分は分周器14による遅延
を無視すれ〕 時間差測定器22に入力した第2図+
61とff+で示T11号はディト信号を形成し、東(
こ周波数n”jmなるクロックパルス伯°号とともにA
NI)回路(こ) 入力して合成され第2図(gl f
こ示すゲイト出力1g号となる。このゲイト出力佃号は
カウンタ(こより計数されラッチ回路を経て距離表示器
23に表示される。
上Hr:2 g 2図(el (flζこ示された受信
信号2よび送信信号は、その基本波成分から明らか1よ
ようζこ繰返し周波数は共にfi/ l 00であり、
そり位相差に相当する時間差は100τである。
信号2よび送信信号は、その基本波成分から明らか1よ
ようζこ繰返し周波数は共にfi/ l 00であり、
そり位相差に相当する時間差は100τである。
上述の実施例においては、位相差に相当する時間差τを
100倍に拡大する場合を例に挙げて説明したが、同様
にして変調信号と復調信号との微少位相差を所望の倍率
で拡大し得ることは述べるまでもない。
100倍に拡大する場合を例に挙げて説明したが、同様
にして変調信号と復調信号との微少位相差を所望の倍率
で拡大し得ることは述べるまでもない。
尚、第1図における正弦波信号5ln99ωt00
は、フィルタ9,16.17および混合器18により形
成され、信号源としては発振器3および分周器14を用
いている。すなわちフィルタ16、’17iま谷々中心
周波数が7.およびム/100の’t9< ’rW域バ
ンドパスフィルタであり、発振器3カーら絢rHL数り
のパルス信号3よび分周器14からの周e数fL/10
0のパルス信号よりそれぞれsinωtおよびs ln
−(11tの二信号を00 抽出する。この抽出されたニーIぎ号は混合器189 ζこ人力され、周知9の如(s In −(+1 t
Eよび00 号として取出されて…J述の混合器10に入力されるも
のである。
成され、信号源としては発振器3および分周器14を用
いている。すなわちフィルタ16、’17iま谷々中心
周波数が7.およびム/100の’t9< ’rW域バ
ンドパスフィルタであり、発振器3カーら絢rHL数り
のパルス信号3よび分周器14からの周e数fL/10
0のパルス信号よりそれぞれsinωtおよびs ln
−(11tの二信号を00 抽出する。この抽出されたニーIぎ号は混合器189 ζこ人力され、周知9の如(s In −(+1 t
Eよび00 号として取出されて…J述の混合器10に入力されるも
のである。
こnまで述べた本発明の1阪測距方法と従来方法との相
違は発振器31こ変調周波数切換器20が追加さイt1
フィルタ8,9,11.16および17をそれぞれの
中心周波数が変調周波F、fr−の切換に対応すること
ができるように多設の狭帯域バンドパスフィルタとする
ことであるQ以下をこ不健明か%徴とする粗測比法と稍
測距法を第3図と第4図により説明する。第3と4図で
4と6とはレーダの送・受信用アンテナで前方(こ物標
物体5がある。最大探知距[Rmaxでに油iguit
y (不明確さ)を生じないような変調周波数f、、
−fL、を選び、(通常1もm、ax≧C/ 2 Ql
とする。但しCは1彼伝搬速度)距離kLm a xを
n分割して測距を行う第1図に示すような時間差測定台
22で測定すると、物標物体5はレーダの送・受信用ア
ンテナ4と6から距離にして(m−1)*Rmax/n
とm−1’Lmax/nとの間にあるという粗測定がな
され、粗測定値(m−1)・Rmax/11が得られる
。次ζこ変調周波数frILを最大探知距離Rm a
x / nでAmbiguityを生じないような変調
周波数frrFn ” fm目こ選ひ測定すると、吻表
物体5はレーダの送・受信用アンテナ4と6から距離に
して(p−1) * Rma x /n2とp、tもm
a x/n2との間にあるという精測定がγよされ、
精測定111L(p−1)・Fumax/n2が得られ
る。すなわち両測足値を加算して物標物体5までの距離 R=(m−1)−)もmax/n−1−(p−1) @
Rmax/n2が倚られる。粗測定における画定相数K
m a x / nは精測定においては几In a
X / n2となり、精度はl / nたけ改善される
。このように変調周波数を複数回切換えれば測定精度は
l / n 、 l /n2tt/n3・・・すなわち
例えばn=10では1/101/1,00.1/100
0・・−と向上することができる。狐って従来方法裔こ
本発明の特徴とする方法を那えて測距を行へは、従来の
測距精度の1/10あるいは1/IIJO程度の満足す
べき筒精度で測距を行うことができる。次に本発明の゛
電波測距方法をオ11用した′電波測距装置の一実施y
ilを示すブロック図を第5図に基づいて説明する。第
5図に示−[装置は時間差拡大を第1図の原理d兄明に
て示した100τ(τは笹相差)を1000丁とじン′
こ実施例であるため1こ装置の構成が多少異なる。第1
図に示すブロックと同一機能をもつブロックは同−何カ
を用いてその詳細な説明は省略する。
違は発振器31こ変調周波数切換器20が追加さイt1
フィルタ8,9,11.16および17をそれぞれの
中心周波数が変調周波F、fr−の切換に対応すること
ができるように多設の狭帯域バンドパスフィルタとする
ことであるQ以下をこ不健明か%徴とする粗測比法と稍
測距法を第3図と第4図により説明する。第3と4図で
4と6とはレーダの送・受信用アンテナで前方(こ物標
物体5がある。最大探知距[Rmaxでに油iguit
y (不明確さ)を生じないような変調周波数f、、
−fL、を選び、(通常1もm、ax≧C/ 2 Ql
とする。但しCは1彼伝搬速度)距離kLm a xを
n分割して測距を行う第1図に示すような時間差測定台
22で測定すると、物標物体5はレーダの送・受信用ア
ンテナ4と6から距離にして(m−1)*Rmax/n
とm−1’Lmax/nとの間にあるという粗測定がな
され、粗測定値(m−1)・Rmax/11が得られる
。次ζこ変調周波数frILを最大探知距離Rm a
x / nでAmbiguityを生じないような変調
周波数frrFn ” fm目こ選ひ測定すると、吻表
物体5はレーダの送・受信用アンテナ4と6から距離に
して(p−1) * Rma x /n2とp、tもm
a x/n2との間にあるという精測定がγよされ、
精測定111L(p−1)・Fumax/n2が得られ
る。すなわち両測足値を加算して物標物体5までの距離 R=(m−1)−)もmax/n−1−(p−1) @
Rmax/n2が倚られる。粗測定における画定相数K
m a x / nは精測定においては几In a
X / n2となり、精度はl / nたけ改善される
。このように変調周波数を複数回切換えれば測定精度は
l / n 、 l /n2tt/n3・・・すなわち
例えばn=10では1/101/1,00.1/100
0・・−と向上することができる。狐って従来方法裔こ
本発明の特徴とする方法を那えて測距を行へは、従来の
測距精度の1/10あるいは1/IIJO程度の満足す
べき筒精度で測距を行うことができる。次に本発明の゛
電波測距方法をオ11用した′電波測距装置の一実施y
ilを示すブロック図を第5図に基づいて説明する。第
5図に示−[装置は時間差拡大を第1図の原理d兄明に
て示した100τ(τは笹相差)を1000丁とじン′
こ実施例であるため1こ装置の構成が多少異なる。第1
図に示すブロックと同一機能をもつブロックは同−何カ
を用いてその詳細な説明は省略する。
送受信回路は発振器1、変調器2、サーキュレータ25
較正用シヤツタ26、アンテナ27および恢波増d]器
から構成され、連続マイクロVを変調信号により変調し
て送信波となし、送受切俣作用を行うサーキュレータ2
5を辿り、開放さ孔た較正用シャッタ26を辿り、更に
パラボラアンチブー等のアンテナ27を経過して目標物
体51こ向けて上i己込信阪を放射し、反射して再びア
ンテナ27、収正月シャッタ26′j6よひサーキュレ
ータ25を通り検e増巾器7に入力した受1g波を検彼
増巾して復調信号とする。
較正用シヤツタ26、アンテナ27および恢波増d]器
から構成され、連続マイクロVを変調信号により変調し
て送信波となし、送受切俣作用を行うサーキュレータ2
5を辿り、開放さ孔た較正用シャッタ26を辿り、更に
パラボラアンチブー等のアンテナ27を経過して目標物
体51こ向けて上i己込信阪を放射し、反射して再びア
ンテナ27、収正月シャッタ26′j6よひサーキュレ
ータ25を通り検e増巾器7に入力した受1g波を検彼
増巾して復調信号とする。
較正用シャッタ26は導波管の導口の開閉を行うシャッ
タで、時間差測定回路(こ儒けられた測距計数用カラン
幻こ具えられた減算の機能とともに制/悸回j1に制御
さイ′シて本発明になる装置の温度ドリフトやその他の
原因にょる測距零位置変動に対して測距開始直前ζこシ
ャッタを閉じて零位置の較正を行うものである。
タで、時間差測定回路(こ儒けられた測距計数用カラン
幻こ具えられた減算の機能とともに制/悸回j1に制御
さイ′シて本発明になる装置の温度ドリフトやその他の
原因にょる測距零位置変動に対して測距開始直前ζこシ
ャッタを閉じて零位置の較正を行うものである。
時間差拡大回路は分周器14.28および29、フィル
タ8,9,16.’17.30および34、波形成形器
35、混什器10.18および31から構成され変調信
号と復調信号との位相差を1000倍に拡大して拡大時
間差とする。すな中心周波数が9/100 Uムの狭帯
域バンドパスフィルタであるフィルタ3oを経て □。。0ωt y;zる信号が抽出され混合器31Si
n −一一一一一 (こ入力する。混合器31では混什器10カーらのS
1 n 〒t+ L) ω(L ’ 00 τ) ”
る信号と信号は中心周波数がフ1−の狭帯域バンドパス
11) 00 フィルタであるフィルタ34を経て ] 000ω(t−iuooτ)なる信号を抽出する。
タ8,9,16.’17.30および34、波形成形器
35、混什器10.18および31から構成され変調信
号と復調信号との位相差を1000倍に拡大して拡大時
間差とする。すな中心周波数が9/100 Uムの狭帯
域バンドパスフィルタであるフィルタ3oを経て □。。0ωt y;zる信号が抽出され混合器31Si
n −一一一一一 (こ入力する。混合器31では混什器10カーらのS
1 n 〒t+ L) ω(L ’ 00 τ) ”
る信号と信号は中心周波数がフ1−の狭帯域バンドパス
11) 00 フィルタであるフィルタ34を経て ] 000ω(t−iuooτ)なる信号を抽出する。
この信号は飽7tl]増巾器等から摘成さイtた波形成
形器35(こ入力し、その出力信号は基本波5in−よ
−61(t−100(Jr )、繰000 返し周波数fm=/1000なるパルス列の受信信号と
して時間差測定器22に人力する。一方分周器14の出
力信号は分周器28に入力しl/10に分周ざnで基本
波” ” 1000ωt1繰返し周波数1m/ l O
00なるパルス列の送イぎ信号として時間差測定器22
に人力する。この込徊信号と受信信号の時間差は100
0τとなり、変調信号と復調信号との位相差τが100
0倍に拡大された時間差を示す。
形器35(こ入力し、その出力信号は基本波5in−よ
−61(t−100(Jr )、繰000 返し周波数fm=/1000なるパルス列の受信信号と
して時間差測定器22に人力する。一方分周器14の出
力信号は分周器28に入力しl/10に分周ざnで基本
波” ” 1000ωt1繰返し周波数1m/ l O
00なるパルス列の送イぎ信号として時間差測定器22
に人力する。この込徊信号と受信信号の時間差は100
0τとなり、変調信号と復調信号との位相差τが100
0倍に拡大された時間差を示す。
分周器21と変調器駆動部24と力1ら構成さイt1発
去器3は繰返し周波数n−声のデユーティサイクル50
%のパルス信号を発振し、変調周波数切換器208介し
てその出力は2分岐され、一つはl / nの分周器2
1へ入力し変調周波数りなる変調信号となり、その出力
はビンダイオード駆動用ICよりなる変調器駆動部24
を経て変調器2船こ入力する。他の一つはクロックパル
ス信号として時間差測定器22に入力する。時間差測定
回路は時間差測定器22とデータ結合器32と距離表示
器23とから構成さ411位相差に相当する拡大さ21
.た時間差で形成されるゲイト偏号中のり0ツクパルス
信号を計数することにまり測距を行い、データ結合器3
2において測距値を記憶して刀口算を行いその結果を目
標物体までの距離として表示することは既に説明した辿
りである。以上の構成において変調周波数切換器2()
の出力信号の変調周波数ムをfm 1に泗び、軟土用シ
ャッタを閉じて零調整を行い、粗測距を行い、租側距狐
を記録し、次に変調周波数をn ’ 1船工に辿び、較
正を行い、鞘測距を行い、梢測距値を記録し、最後にこ
の粗測比値と梢測距値を加算して目標物体までの距離を
高精度で求めることができる。し力)しこのような手動
操作で(ま経過時間が大きく目標物体が移動する褐合(
こは使用できない欠点があるため、本発明の装置には上
述の手動操作を順序立てて行う制御回路を備けている。
去器3は繰返し周波数n−声のデユーティサイクル50
%のパルス信号を発振し、変調周波数切換器208介し
てその出力は2分岐され、一つはl / nの分周器2
1へ入力し変調周波数りなる変調信号となり、その出力
はビンダイオード駆動用ICよりなる変調器駆動部24
を経て変調器2船こ入力する。他の一つはクロックパル
ス信号として時間差測定器22に入力する。時間差測定
回路は時間差測定器22とデータ結合器32と距離表示
器23とから構成さ411位相差に相当する拡大さ21
.た時間差で形成されるゲイト偏号中のり0ツクパルス
信号を計数することにまり測距を行い、データ結合器3
2において測距値を記憶して刀口算を行いその結果を目
標物体までの距離として表示することは既に説明した辿
りである。以上の構成において変調周波数切換器2()
の出力信号の変調周波数ムをfm 1に泗び、軟土用シ
ャッタを閉じて零調整を行い、粗測距を行い、租側距狐
を記録し、次に変調周波数をn ’ 1船工に辿び、較
正を行い、鞘測距を行い、梢測距値を記録し、最後にこ
の粗測比値と梢測距値を加算して目標物体までの距離を
高精度で求めることができる。し力)しこのような手動
操作で(ま経過時間が大きく目標物体が移動する褐合(
こは使用できない欠点があるため、本発明の装置には上
述の手動操作を順序立てて行う制御回路を備けている。
例えは制御回路としてマイコンが利用される。7.:g
5図においてはマイコン33からの信号の伝送経路お
よびその方向をA矢印で7rX丁。すなわち周波数切換
器20に信号を送り、自動切換を行い、威圧用シャッタ
26にll′g号を送り自動較正の制@を行い、変調周
波数の切換毎に各傭分周器および時問屋測定器22のカ
ウンタにリセット信号を送ってリセットを何い、データ
結合532とは信号を送受して粗精測距11kを記憶し
加算して距離表示器1.23へ出力する操作を順序を追
って実行するものである。
5図においてはマイコン33からの信号の伝送経路お
よびその方向をA矢印で7rX丁。すなわち周波数切換
器20に信号を送り、自動切換を行い、威圧用シャッタ
26にll′g号を送り自動較正の制@を行い、変調周
波数の切換毎に各傭分周器および時問屋測定器22のカ
ウンタにリセット信号を送ってリセットを何い、データ
結合532とは信号を送受して粗精測距11kを記憶し
加算して距離表示器1.23へ出力する操作を順序を追
って実行するものである。
本発明のhL波測距装置によれば従来装置ではgl何に
しても到達できなかった測距精度、すなわち従来鞘要り
1/10あるいは1/100程度の満足すべき尚精度の
測距を行うことができる。咳タマイコン等利用により従
来の測距に要する経過時間をかなり短縮することができ
る。
しても到達できなかった測距精度、すなわち従来鞘要り
1/10あるいは1/100程度の満足すべき尚精度の
測距を行うことができる。咳タマイコン等利用により従
来の測距に要する経過時間をかなり短縮することができ
る。
第1図は本発明の′a源測距法の原U説明図、第2図は
第1図の各所の信号波形説明図、第3図は租測距の説明
図、第4図は梢測距の説明図第5図は本発明の電波測距
装置の一実施例を示すブロック図である。 1と3−・・発振器、2・・・変調器、4と6と27・
・・アンテナ、5−・・目襟物坏、7・・−@波増中器
、8と9と11と16と17と30と34・―・フィル
タ、10と18と31−・・混合器、12と35・・・
波形成形器、14と21と28と29+1・會分尚器、
20・・・′Ra11周波数切俟器、22・・・時間差
測定器、23・・・距離表示器、24・・・f調器m動
部、25・・轡サーキュレータ、26・011f止用シ
ヤツタ、3211・・データ帖台器、33・−・マイコ
ン。
第1図の各所の信号波形説明図、第3図は租測距の説明
図、第4図は梢測距の説明図第5図は本発明の電波測距
装置の一実施例を示すブロック図である。 1と3−・・発振器、2・・・変調器、4と6と27・
・・アンテナ、5−・・目襟物坏、7・・−@波増中器
、8と9と11と16と17と30と34・―・フィル
タ、10と18と31−・・混合器、12と35・・・
波形成形器、14と21と28と29+1・會分尚器、
20・・・′Ra11周波数切俟器、22・・・時間差
測定器、23・・・距離表示器、24・・・f調器m動
部、25・・轡サーキュレータ、26・011f止用シ
ヤツタ、3211・・データ帖台器、33・−・マイコ
ン。
Claims (2)
- (1)送信波の変調信号と目標物体で反射された受信波
の復調イば号との位相差に基づいて上記目標吻体韮での
距離を計測する場合に、上記受信波の復調信号の壷体波
成分と該基本波成分(こ近い周波数の正弦波信号を混曾
することにより、上記復調信号を周数数変換して両者の
差(こ相当する周波数の変換信号を取出し、該変換信号
を成形整形して得た受イごイぎ号を求め、上記周波数変
換により変換された周波数に対応して上記送信波の復調
信号を分周して得た送信信号を求め、上記受1ぎ信号と
上記送信信号との時間差を上記位相差(こ相当する拡大
時間差として時間差測定法により測定し、上記目標物体
までの測距値を得るよう番こした′区波測距方法におい
て、上自己送信披の復調信号の変調周波数を切換えて測
距を行い、該変調周波数の切換毎に測距値を得て、これ
ら測距値を加算することにより上記目標物体までの高精
度の測距値を得るようにしたことを特徴とするi1L仮
測距方法。 - (2) マイクロ波を変調信号により変調して送信波
となし、該送16波をサーキュレータと較正用シャッタ
とアンテナを介して目標物体に放射し反射して到来する
受信波を・吹成増巾して復調信号とする送受信回路と、
上記変調信号と上記イ災618佃号との位相差を6棟の
分周器、フィルタおよび混合器を用いることをこより拡
大時間差とする時間差拡大回路と上記拡大時間差f!:
計測しその結果傅らnた測距値の測具111を表示する
時間差測定回路と変調周波数を切換えて上記変−信号を
発生する変調回路と、上記較正用シャッタの制御、上記
変調周、V数の切換制御ならびにその切換毎に上記6柚
分周器の計数制御および上記拡大時間差の計数制御を行
い、粗・祠測距の懐に上記6(11距値の加昇を行う制
@1回路とを具備する′喝彼測距装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22799382A JPS59116073A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 電波測距方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22799382A JPS59116073A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 電波測距方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59116073A true JPS59116073A (ja) | 1984-07-04 |
JPH0215038B2 JPH0215038B2 (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=16869486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22799382A Granted JPS59116073A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 電波測距方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59116073A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62108175A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
JP2009192359A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | レーダー装置 |
EP2146222A2 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-20 | Honeywell International Inc. | Microwave ranging sensor |
JP2011075574A (ja) * | 2005-02-21 | 2011-04-14 | Robert Bosch Gmbh | 媒体に封入されたオブジェクトの検出方法、ならびに該検出方法を実施するための測定装置 |
US8159344B2 (en) | 2008-10-28 | 2012-04-17 | Honeywell International, Inc. | Microwave motion detectors utilizing multi-frequency ranging and target angle detection |
-
1982
- 1982-12-23 JP JP22799382A patent/JPS59116073A/ja active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62108175A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
JP2011075574A (ja) * | 2005-02-21 | 2011-04-14 | Robert Bosch Gmbh | 媒体に封入されたオブジェクトの検出方法、ならびに該検出方法を実施するための測定装置 |
JP2009192359A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | レーダー装置 |
EP2146222A2 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-20 | Honeywell International Inc. | Microwave ranging sensor |
US8102261B2 (en) | 2008-07-17 | 2012-01-24 | Honeywell International Inc. | Microwave ranging sensor |
EP2146222A3 (en) * | 2008-07-17 | 2013-03-20 | Honeywell International Inc. | Microwave ranging sensor |
US8159344B2 (en) | 2008-10-28 | 2012-04-17 | Honeywell International, Inc. | Microwave motion detectors utilizing multi-frequency ranging and target angle detection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0215038B2 (ja) | 1990-04-10 |
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