JPS6040980A - ドツプラレ−ダ速度計 - Google Patents
ドツプラレ−ダ速度計Info
- Publication number
- JPS6040980A JPS6040980A JP13719584A JP13719584A JPS6040980A JP S6040980 A JPS6040980 A JP S6040980A JP 13719584 A JP13719584 A JP 13719584A JP 13719584 A JP13719584 A JP 13719584A JP S6040980 A JPS6040980 A JP S6040980A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- pulse
- period
- signal
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01S13/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明はドツプラレーダ速度言Ｉ、特に高精度を必要尼
する対地車速測定等に使用さｈるドツプラレーダ速度計
に係る。
する対地車速測定等に使用さｈるドツプラレーダ速度計
に係る。
対地車速測定に使用されるドツプラレーダ速度計は、車
載のアンテナから地面に一定角度０で周波数ｆのマイク
ロ波を照射して、その反射波を受信し、ドツプラー効果
による周波数シフトΔｆを検出することによって対地車
速を測定する。すなわち、車速をＶ、マイクロ波の波長
をλとするとん の関係があり、周波数Δｆを検出することによって速度
Ｖを検出できる。
載のアンテナから地面に一定角度０で周波数ｆのマイク
ロ波を照射して、その反射波を受信し、ドツプラー効果
による周波数シフトΔｆを検出することによって対地車
速を測定する。すなわち、車速をＶ、マイクロ波の波長
をλとするとん の関係があり、周波数Δｆを検出することによって速度
Ｖを検出できる。
この周波数シフ１〜Δ丁の検出は受信波と送信波を混合
回路に入れ、その差周波数成分をパルスに変換し、その
パルスの周期を開数することによってめることが行なわ
れるが、差周波成分からパルスに変換する場合に、雑音
と区別するために、スレショールド回路が設けられる。
回路に入れ、その差周波数成分をパルスに変換し、その
パルスの周期を開数することによってめることが行なわ
れるが、差周波成分からパルスに変換する場合に、雑音
と区別するために、スレショールド回路が設けられる。
そのために、逆に必要なパルスが脱落して正確な測定が
困難となる場合がある。
困難となる場合がある。
したがって、本発明の目的は、周波数シフトを受けた信
号をスレッシゴールド回路によってパルスに変換し、そ
のパルス周期を計数することによって、速度を測定する
ドプラーレーダ速度、′！１の精度を向上することであ
る。
号をスレッシゴールド回路によってパルスに変換し、そ
のパルス周期を計数することによって、速度を測定する
ドプラーレーダ速度、′！１の精度を向上することであ
る。
本発明は上記目的を達成するために、マイクロ波等の高
周波信号を照射し、その反射波と１１１高周波信号の差
信号（ドツプラー信号）をスレシコールド回路を介して
パルス信号に変換し、そのパルスを計数することによっ
て速度を測定する装置において、パルスを計数する手段
を上記各パルスの周期を測定する回路と、上記回路の出
力信号の周期によって、必要な信号と不要な信号とに選
別する周期別回路と、上記選別回路で選別されたパルス
周期の計数値を平均化する平均回路と、その平均化回路
の出力を基準として、その基準値の何パーセントかを上
記周器選別回路の上限および下限周期として設定する制
御手段を設けて構成したことを特徴とする。
周波信号を照射し、その反射波と１１１高周波信号の差
信号（ドツプラー信号）をスレシコールド回路を介して
パルス信号に変換し、そのパルスを計数することによっ
て速度を測定する装置において、パルスを計数する手段
を上記各パルスの周期を測定する回路と、上記回路の出
力信号の周期によって、必要な信号と不要な信号とに選
別する周期別回路と、上記選別回路で選別されたパルス
周期の計数値を平均化する平均回路と、その平均化回路
の出力を基準として、その基準値の何パーセントかを上
記周器選別回路の上限および下限周期として設定する制
御手段を設けて構成したことを特徴とする。
本発明によれば、以下の実施例において説明する如く、
スレショールド回路を介して雑音の影響を除くような回
路構成において、周期的に発生するドツプラ信号がスレ
ショールドレベル以下となることによる誤ったパルス周
期を持つ信号の影響を有効に除去することができる。以
下実施例によって本発明の詳細な説明する。
スレショールド回路を介して雑音の影響を除くような回
路構成において、周期的に発生するドツプラ信号がスレ
ショールドレベル以下となることによる誤ったパルス周
期を持つ信号の影響を有効に除去することができる。以
下実施例によって本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明によるドツプラレーダ速度Ｈ１の一実施
例の構成を示すブロック図である。図において、マイク
ロ波発振器１からの出力はカプラ２によってアンテナ３
とミクサ４に分配される。アンテナ３から放射されたマ
イクロ波（周波数ｆｏ）は路面から反射され、アンテナ
と地面との相対速度によって、もとの発振周波数ｆｏか
らｆｄだけ周波数偏移を受けた波（ドツプラ信号）とな
って、アンテナ３、カプラ２を経由してミクサ４に加わ
り、ミクサ４からドツプラ周波数ｆｄが検出される。こ
のドツプラ信号は、低周波増幅器５によって増幅され、
コンパレータ６によってパルスに変換される。コンパレ
ータ６の特性は、第２図に示すように、入力■ｉｎに対
する出力■。ｕｔがヒステリシス特性を持たせてあり、
振幅■ｔｈ以下の雑音に感じないようにされている。
例の構成を示すブロック図である。図において、マイク
ロ波発振器１からの出力はカプラ２によってアンテナ３
とミクサ４に分配される。アンテナ３から放射されたマ
イクロ波（周波数ｆｏ）は路面から反射され、アンテナ
と地面との相対速度によって、もとの発振周波数ｆｏか
らｆｄだけ周波数偏移を受けた波（ドツプラ信号）とな
って、アンテナ３、カプラ２を経由してミクサ４に加わ
り、ミクサ４からドツプラ周波数ｆｄが検出される。こ
のドツプラ信号は、低周波増幅器５によって増幅され、
コンパレータ６によってパルスに変換される。コンパレ
ータ６の特性は、第２図に示すように、入力■ｉｎに対
する出力■。ｕｔがヒステリシス特性を持たせてあり、
振幅■ｔｈ以下の雑音に感じないようにされている。
次に、得られたパルス信号は、周期測定回路７周期選別
回路８および平均化回路９を経て、周期の平均値がめら
れ、これから速度を知ることができる。更に詳しく言え
ば、周期測定回路８はパルスの幅を高速のクロック信号
によって計数する。
回路８および平均化回路９を経て、周期の平均値がめら
れ、これから速度を知ることができる。更に詳しく言え
ば、周期測定回路８はパルスの幅を高速のクロック信号
によって計数する。
周期選別回路８は、上記測定回路８の出力のうち誤って
いるパルス、例えば、第３図のスレショルドレベルｖｔ
ｈ以下の信号に対応する極めて長い周期のパルスや、雑
音等による極めて短い周期のパルスを除くため、周期信
号を情報として必要なものに選別する回路である。平均
化回路は一定期間における平均のパルス周期を決定する
ものでパルス数で各周期の和を割る演算を行なう。雑音
を考慮する必要がなく、上記パルス信号を得る回路にス
レショールド回路を設けないときは上記周期選別回路は
不要であるが、実際には雑音対策が必要でスレショール
ド回路を必要とする。さて、周期選別回路８の上限およ
び下限値は、平均化回路９からの周期平均値を基準とし
て上限設定回路１０および下限設定回路１１によってな
される。１実施例について説明すると測定開始時には、
第１のステップで上、下限設定回路１０．４１の制御端
子１２によって」二、下限値の設定が解除され、単純平
均値を出力する。第２のステップでは、単純平均値に対
し、上、下限がそれぞれ、＋３０％、−５０％に設定さ
れ、新たな平均値がめられ、第３のステップでは前の平
均値から±２５％の範囲のサンプルを選別し、以後節３
のステップを繰り返すことによって、高精度の速度情報
を得ることができる。これらの信号処理にマイクロコン
ピュータを用いれば演算は容易である。
いるパルス、例えば、第３図のスレショルドレベルｖｔ
ｈ以下の信号に対応する極めて長い周期のパルスや、雑
音等による極めて短い周期のパルスを除くため、周期信
号を情報として必要なものに選別する回路である。平均
化回路は一定期間における平均のパルス周期を決定する
ものでパルス数で各周期の和を割る演算を行なう。雑音
を考慮する必要がなく、上記パルス信号を得る回路にス
レショールド回路を設けないときは上記周期選別回路は
不要であるが、実際には雑音対策が必要でスレショール
ド回路を必要とする。さて、周期選別回路８の上限およ
び下限値は、平均化回路９からの周期平均値を基準とし
て上限設定回路１０および下限設定回路１１によってな
される。１実施例について説明すると測定開始時には、
第１のステップで上、下限設定回路１０．４１の制御端
子１２によって」二、下限値の設定が解除され、単純平
均値を出力する。第２のステップでは、単純平均値に対
し、上、下限がそれぞれ、＋３０％、−５０％に設定さ
れ、新たな平均値がめられ、第３のステップでは前の平
均値から±２５％の範囲のサンプルを選別し、以後節３
のステップを繰り返すことによって、高精度の速度情報
を得ることができる。これらの信号処理にマイクロコン
ピュータを用いれば演算は容易である。
次に、ドツプラレーダのパルス信号出力の周期の変換の
模様に関して詳細に説明する。第３図はドツプラ信号波
の振幅が正弦波的に変化する場合の出力パルス周期を示
す図である。このように、ドツプラ信号波の振幅が■Ｉ
：Ｃｏ５Ｗ１ｒ：のように変化するのは、アンテナから
の照射ビームに広がりがあり、異なった反射点から異な
った反射が入って来るためである。振幅がスレショール
ド電圧ＩＶゎｈｌより小さい場合は、現実には１くノブ
ラ信号が有るにかかわらず、パルスに変換されパルスが
脱落した形となりパルス計数法を用いた場合の速度計算
の平均的誤り率Ｅは信号の最大振幅■□に対するコンパ
レータのスレメジ瀾又トレベルから として計算できる。
模様に関して詳細に説明する。第３図はドツプラ信号波
の振幅が正弦波的に変化する場合の出力パルス周期を示
す図である。このように、ドツプラ信号波の振幅が■Ｉ
：Ｃｏ５Ｗ１ｒ：のように変化するのは、アンテナから
の照射ビームに広がりがあり、異なった反射点から異な
った反射が入って来るためである。振幅がスレショール
ド電圧ＩＶゎｈｌより小さい場合は、現実には１くノブ
ラ信号が有るにかかわらず、パルスに変換されパルスが
脱落した形となりパルス計数法を用いた場合の速度計算
の平均的誤り率Ｅは信号の最大振幅■□に対するコンパ
レータのスレメジ瀾又トレベルから として計算できる。
パルス周期計測法においては、１つのパルスから次のパ
ルス（の立ち上り）までの時間は、振幅とともにわずか
に変化しているが、脱落部を除いて平均化すると通常１
％以内の精度が得られることが見出された。図から、信
号の包＃３線の振幅が減少するときパルス周期は、平均
値より太きくなり、振幅が増大する場合は、逆に平均値
より減少する。従って二つの脱落部の間のパルスが例え
ば１０ケある場合、この正規のパルス周期は、計算する
と平均値に対し±２０％の範囲内で変化するが、これを
平均化すれば誤差は、非常に小さくなる。このうちの平
均値に対する片側だけを平均した場合（約５ケ）誤差は
３．５％となり、正規パルス１５ケ以」二取って平均化
した場合は、およそ誤差は１％以下となる。
ルス（の立ち上り）までの時間は、振幅とともにわずか
に変化しているが、脱落部を除いて平均化すると通常１
％以内の精度が得られることが見出された。図から、信
号の包＃３線の振幅が減少するときパルス周期は、平均
値より太きくなり、振幅が増大する場合は、逆に平均値
より減少する。従って二つの脱落部の間のパルスが例え
ば１０ケある場合、この正規のパルス周期は、計算する
と平均値に対し±２０％の範囲内で変化するが、これを
平均化すれば誤差は、非常に小さくなる。このうちの平
均値に対する片側だけを平均した場合（約５ケ）誤差は
３．５％となり、正規パルス１５ケ以」二取って平均化
した場合は、およそ誤差は１％以下となる。
第４図は、正規パルス周期の選別に関する説明図である
。パルスが脱落した場合、その単純平均値は、パルス脱
落率の割合で直の周期から増加する。図は測定される正
規パルス周期及び脱落パルス周期の変化を最初に得られ
る単純平均周期でノルマライズし、脱落率に対して示し
ている。こ汎から、脱落率が１０％以内であれは脱落率
に依存せず、正規パルス周期の範囲を約±２０％または
、±２５％に選定すればよい。後者値は、アンテナから
放射されるビームの幅が有限であり、路面に対する放射
角が一定の幅をもち、ドツプラ周波数のゆらぎを考慮し
て余裕をとったものである。脱落率が０から３０％まで
変化した場合も正確な速度をめるには、平均値に対する
上限の幅は下限の幅より小さくすべきであり、こＡしに
よって正確な速度情報をめることができる。
。パルスが脱落した場合、その単純平均値は、パルス脱
落率の割合で直の周期から増加する。図は測定される正
規パルス周期及び脱落パルス周期の変化を最初に得られ
る単純平均周期でノルマライズし、脱落率に対して示し
ている。こ汎から、脱落率が１０％以内であれは脱落率
に依存せず、正規パルス周期の範囲を約±２０％または
、±２５％に選定すればよい。後者値は、アンテナから
放射されるビームの幅が有限であり、路面に対する放射
角が一定の幅をもち、ドツプラ周波数のゆらぎを考慮し
て余裕をとったものである。脱落率が０から３０％まで
変化した場合も正確な速度をめるには、平均値に対する
上限の幅は下限の幅より小さくすべきであり、こＡしに
よって正確な速度情報をめることができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路構図、第２図は
、コンパレータの説明図、第３図、第４図は、観測され
るパルス周期変化の説明図である。 図で１はマイクロ波発振器、２はカブラ、３はアンテナ
、４はミクサ、５は低周波増幅器１．６はコンパレータ
、７はパルス周期測定回路、８はパルス選別回路、９は
パルス周期平均化回路、１０は上限設定回路、１１は下
限設定回路である。 第 １ 図 ／／／Ｚ 第 ２ 図 第 ３ 図 □晴間 第 ４ 図 ハ′ルズ１だ寄至（ｏ７す
、コンパレータの説明図、第３図、第４図は、観測され
るパルス周期変化の説明図である。 図で１はマイクロ波発振器、２はカブラ、３はアンテナ
、４はミクサ、５は低周波増幅器１．６はコンパレータ
、７はパルス周期測定回路、８はパルス選別回路、９は
パルス周期平均化回路、１０は上限設定回路、１１は下
限設定回路である。 第 １ 図 ／／／Ｚ 第 ２ 図 第 ３ 図 □晴間 第 ４ 図 ハ′ルズ１だ寄至（ｏ７す
Claims (1)
- 高周波信号を照射し、その反射波と原高周波信号の周波
数差のドツプラ信号をスレショールド回路を介してパル
スに変換し、そのパルス周期をａ１測することによって
速度を測定する装置において、上記パルス周期を計測す
る手段は、Ｊ：記パルスの周期を測定する周期選別回路
と、上記回路の出力信号の周期によって上記パルスが必
要なパルスであるものと、不必要なパルスであるものと
に選別する周期選別回路と、」二記選別回路出力の周期
を平均化する平均化回路と、上記平均化回路の出力を基
準として、上記選別回路の上限および下限周期を制限す
る手段とを具何して構成さＡｔたことを特徴とするドツ
プラレーダ速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13719584A JPS6040980A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | ドツプラレ−ダ速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13719584A JPS6040980A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | ドツプラレ−ダ速度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6040980A true JPS6040980A (ja) | 1985-03-04 |
Family
ID=15193016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13719584A Pending JPS6040980A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | ドツプラレ−ダ速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040980A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62284633A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-10 | 株式会社島津製作所 | 超音波ドツプラ−装置 |
| JPH0331785A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-12 | Japan Radio Co Ltd | 利得制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54161291A (en) * | 1978-06-09 | 1979-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | Signal processor |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP13719584A patent/JPS6040980A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54161291A (en) * | 1978-06-09 | 1979-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | Signal processor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62284633A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-10 | 株式会社島津製作所 | 超音波ドツプラ−装置 |
| JPH0331785A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-12 | Japan Radio Co Ltd | 利得制御装置 |
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