JP2001051049A - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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- JP2001051049A JP2001051049A JP22617799A JP22617799A JP2001051049A JP 2001051049 A JP2001051049 A JP 2001051049A JP 22617799 A JP22617799 A JP 22617799A JP 22617799 A JP22617799 A JP 22617799A JP 2001051049 A JP2001051049 A JP 2001051049A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーダ信号を送信していない区間においても
周波数帯を有効に利用し、利用効率を高めることがで
き、しかも性能のよいレーダ装置を得る。 【解決手段】 送信手段は、物体の存在を検出し、少な
くとも物体との相対速度の測定を行うためのレーダ信号
を間欠的に送信し、レーダ信号が送信されていない時間
にはレーダ信号とは異なる変調を施した信号を送信す
る。
周波数帯を有効に利用し、利用効率を高めることがで
き、しかも性能のよいレーダ装置を得る。 【解決手段】 送信手段は、物体の存在を検出し、少な
くとも物体との相対速度の測定を行うためのレーダ信号
を間欠的に送信し、レーダ信号が送信されていない時間
にはレーダ信号とは異なる変調を施した信号を送信す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体との衝突防止
等に用いるためにレーダ信号を送受信し、物体との距離
及び物体との相対速度等を測定するレーダ装置に関する
ものである。
等に用いるためにレーダ信号を送受信し、物体との距離
及び物体との相対速度等を測定するレーダ装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のＦＭ／ＣＷ（Frequency Mo
dulation Continuous Wave）レーダ装置のブロック図で
ある。この装置で用いるＦＭ／ＣＷレーダの原理につい
ては、例えば、「自動車システムにおける周波数利用技
術の調査検討報告書」、社団法人電波産業会、Ｐ．Ｐ．
１５５〜１５６に開示されている。図７において、２０
は三角波発生器、２１はＶＣＯ（電圧制御発振器）、２
３は発振器及び２４は送信アンテナである。また、２５
は受信アンテナ、２７はＩＦアンプ及び２８は周波数解
析器である。２２、２６、３０はミキサ（混合器）であ
る。２９は目標物体である。
dulation Continuous Wave）レーダ装置のブロック図で
ある。この装置で用いるＦＭ／ＣＷレーダの原理につい
ては、例えば、「自動車システムにおける周波数利用技
術の調査検討報告書」、社団法人電波産業会、Ｐ．Ｐ．
１５５〜１５６に開示されている。図７において、２０
は三角波発生器、２１はＶＣＯ（電圧制御発振器）、２
３は発振器及び２４は送信アンテナである。また、２５
は受信アンテナ、２７はＩＦアンプ及び２８は周波数解
析器である。２２、２６、３０はミキサ（混合器）であ
る。２９は目標物体である。
【０００３】このレーダ装置の動作について説明する。
三角波発生器２０が発生した三角波がＶＣＯ２１に入力
される。入力された三角波は、周波数が直線的に漸次増
減する周波数変調が施された信号（ここではこれをレー
ダ信号ということにする）として出力される。ＶＣＯ２
１からの信号は、ミキサ２２により、発振器２３からの
信号と混合される。混合された信号は送信アンテナ２４
から送信される。
三角波発生器２０が発生した三角波がＶＣＯ２１に入力
される。入力された三角波は、周波数が直線的に漸次増
減する周波数変調が施された信号（ここではこれをレー
ダ信号ということにする）として出力される。ＶＣＯ２
１からの信号は、ミキサ２２により、発振器２３からの
信号と混合される。混合された信号は送信アンテナ２４
から送信される。
【０００４】目標物２９で反射された信号を、受信アン
テナ２５が受信する。その信号は、ミキサ２６において
発振器２３からの信号と混合され、ＩＦアンプ２７によ
り増幅される。ミキサ３０は、ＩＦアンプ２７により増
幅された信号とＶＣＯ２１からの信号とを混合し、ビー
ト信号を生成する。生成したビート信号の周波数成分に
基づいて目標物体３０の速度や距離を計測できるため、
周波数解析器２８はフーリエ変換等の処理を施し、目標
物体３０との距離等を算出する。
テナ２５が受信する。その信号は、ミキサ２６において
発振器２３からの信号と混合され、ＩＦアンプ２７によ
り増幅される。ミキサ３０は、ＩＦアンプ２７により増
幅された信号とＶＣＯ２１からの信号とを混合し、ビー
ト信号を生成する。生成したビート信号の周波数成分に
基づいて目標物体３０の速度や距離を計測できるため、
周波数解析器２８はフーリエ変換等の処理を施し、目標
物体３０との距離等を算出する。
【０００５】図８は従来のＦＭ／ＣＷレーダ装置の信号
送信のタイミングを示す図である。図８に示すように、
ＦＭ／ＣＷレーダ装置は間欠的にレーダ信号を送信す
る。これは、例えば自動車の距離測定に用いた場合に、
対向車のレーダ信号との干渉を避けるために行うもので
ある。ここでレーダ信号を送信しない区間では、受信し
た信号の処理等が行われる。
送信のタイミングを示す図である。図８に示すように、
ＦＭ／ＣＷレーダ装置は間欠的にレーダ信号を送信す
る。これは、例えば自動車の距離測定に用いた場合に、
対向車のレーダ信号との干渉を避けるために行うもので
ある。ここでレーダ信号を送信しない区間では、受信し
た信号の処理等が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のＦ
Ｍ／ＣＷレーダ装置は間欠的にレーダ信号を送信するよ
うにしている。そのため、信号を送信していない区間で
は何も行われず、したがって、信号を送信していなくて
もその周波数帯を占有していることになる。また、レー
ダ信号を連続的に送信している装置もあるが、受信した
信号処理を行っている時間においても、その周波数帯を
占有している。
Ｍ／ＣＷレーダ装置は間欠的にレーダ信号を送信するよ
うにしている。そのため、信号を送信していない区間で
は何も行われず、したがって、信号を送信していなくて
もその周波数帯を占有していることになる。また、レー
ダ信号を連続的に送信している装置もあるが、受信した
信号処理を行っている時間においても、その周波数帯を
占有している。
【０００７】そこで、レーダ信号を受信していない区間
においても周波数帯を有効に利用し、利用効率を高める
ことができるようなレーダ装置の実現が望まれていた。
においても周波数帯を有効に利用し、利用効率を高める
ことができるようなレーダ装置の実現が望まれていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーダ装置
は、物体の存在を検出し、少なくとも物体との距離及び
相対速度の測定を行うためのレーダ信号を無線送信する
送信手段と、外部からの無線信号を受信する受信手段
と、受信手段が受信した無線信号とレーダ信号とに基づ
いて、物体の存在を検出し、少なくとも物体との距離及
び相対速度の測定を行う測定手段とを備えたレーダ装置
において、送信手段は、レーダ信号を間欠的に送信し、
レーダ信号が送信されていない時間には、レーダ信号と
は異なる変調を施した信号を送信するものである。本発
明においては、レーダ装置の送信手段が、レーダ信号を
間欠的に送信するようにし、レーダ信号が送信されてい
ない時間には、そのレーダ信号とは異なる変調を施した
信号を送信可能とする。
は、物体の存在を検出し、少なくとも物体との距離及び
相対速度の測定を行うためのレーダ信号を無線送信する
送信手段と、外部からの無線信号を受信する受信手段
と、受信手段が受信した無線信号とレーダ信号とに基づ
いて、物体の存在を検出し、少なくとも物体との距離及
び相対速度の測定を行う測定手段とを備えたレーダ装置
において、送信手段は、レーダ信号を間欠的に送信し、
レーダ信号が送信されていない時間には、レーダ信号と
は異なる変調を施した信号を送信するものである。本発
明においては、レーダ装置の送信手段が、レーダ信号を
間欠的に送信するようにし、レーダ信号が送信されてい
ない時間には、そのレーダ信号とは異なる変調を施した
信号を送信可能とする。
【０００９】また、本発明のレーダ装置は、受信手段が
受信した無線信号に基づいて、レーダ信号とは異なる変
調を施した信号を復調する復調手段をさらに備えてい
る。本発明においては、復調手段が受信手段が受信した
無線信号に基づいて、レーダ信号とは異なる変調を施し
た信号を復調し、例えば、目標物体との双方向通信を行
ったり、目標物体との距離、相対速度測定を行ったりす
る。
受信した無線信号に基づいて、レーダ信号とは異なる変
調を施した信号を復調する復調手段をさらに備えてい
る。本発明においては、復調手段が受信手段が受信した
無線信号に基づいて、レーダ信号とは異なる変調を施し
た信号を復調し、例えば、目標物体との双方向通信を行
ったり、目標物体との距離、相対速度測定を行ったりす
る。
【００１０】また、本発明のレーダ装置は、レーダ信号
には周波数変調を施して送信し、レーダ信号とは異なる
変調を施した信号にはスペクトラム拡散変調及び位相変
調を施して送信する。本発明においては、目標物体の存
在確認並びに目標物体との相対速度及び距離を測定でき
るようにレーダ信号には周波数変調を施す。また、レー
ダ信号との干渉による影響をできるだけ小さくするよう
に、レーダ信号とは異なる変調を施した信号にはスペク
トラム拡散変調及び位相変調を施す。
には周波数変調を施して送信し、レーダ信号とは異なる
変調を施した信号にはスペクトラム拡散変調及び位相変
調を施して送信する。本発明においては、目標物体の存
在確認並びに目標物体との相対速度及び距離を測定でき
るようにレーダ信号には周波数変調を施す。また、レー
ダ信号との干渉による影響をできるだけ小さくするよう
に、レーダ信号とは異なる変調を施した信号にはスペク
トラム拡散変調及び位相変調を施す。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施形態１．図１は本発明の第１
の実施の形態に係るＦＭ／ＣＷレーダ装置のブロック図
である。図において、１０１は三角波発生器である。三
角波発生器１０１は、波形が三角状になるような電圧
を、例えば間欠的（一定時間毎であってもよいし、そう
でなくてもよい）に印加する。１０２はＶＣＯ（Voltag
e Controlled Ocsillator ：電圧制御発振器）である。
ＶＣＯ１０２は、外部の電圧に基づいた発振周波数で発
振する発振器である。本実施の形態では、三角波発生器
１０１が印加した電圧波形に基づいた発振周波数で発振
し、送信波を作成する。ここで、この送信波のうち、三
角波発生器１０１が印加した三角状の電圧波形部分に基
づいてＶＣＯ１０２が発振した部分（周波数的に増減し
ている部分）を特にレーダ信号ということにする。１０
３は位相変調器である。位相変調器１０３は、ＳＳ変調
器１１４から送信される変調波の振幅値に基づいて、送
信波の位相を変調（ＰＭ）する。１０４はミキサであ
る。ミキサ１０４は、位相変調器１０３から送信された
信号に搬送波を重畳した送信信号を作成する役割を果た
す。１０５は発振器である。発振器１０５は搬送波を作
成するために、ある周波数で発振する。１０６は送信ア
ンテナである。送信アンテナ１０６は送信信号を外部に
送信する。また１０７は目標物体（例えば前方を走る車
等）である。
の実施の形態に係るＦＭ／ＣＷレーダ装置のブロック図
である。図において、１０１は三角波発生器である。三
角波発生器１０１は、波形が三角状になるような電圧
を、例えば間欠的（一定時間毎であってもよいし、そう
でなくてもよい）に印加する。１０２はＶＣＯ（Voltag
e Controlled Ocsillator ：電圧制御発振器）である。
ＶＣＯ１０２は、外部の電圧に基づいた発振周波数で発
振する発振器である。本実施の形態では、三角波発生器
１０１が印加した電圧波形に基づいた発振周波数で発振
し、送信波を作成する。ここで、この送信波のうち、三
角波発生器１０１が印加した三角状の電圧波形部分に基
づいてＶＣＯ１０２が発振した部分（周波数的に増減し
ている部分）を特にレーダ信号ということにする。１０
３は位相変調器である。位相変調器１０３は、ＳＳ変調
器１１４から送信される変調波の振幅値に基づいて、送
信波の位相を変調（ＰＭ）する。１０４はミキサであ
る。ミキサ１０４は、位相変調器１０３から送信された
信号に搬送波を重畳した送信信号を作成する役割を果た
す。１０５は発振器である。発振器１０５は搬送波を作
成するために、ある周波数で発振する。１０６は送信ア
ンテナである。送信アンテナ１０６は送信信号を外部に
送信する。また１０７は目標物体（例えば前方を走る車
等）である。
【００１２】また、１０８は受信アンテナである。受信
アンテナ１０８は外部からの信号を受信信号として受信
する。１０９はミキサである。ミキサ１０９は受信信号
から搬送波の成分を除く役割を果たす。１１０はＩＦア
ンプである。ＩＦアンプ１１０は搬送波成分を除いた受
信信号を増幅し、受信波を作成する。１１１はミキサで
ある。ミキサ１１１は、送信波と受信波とを混合する。
１１２はＬＰＦ（LowPass Filter ：ローパスフィル
タ）である。ＬＰＦ１１２は、送信波と受信波とを混合
することにより作成される低周波域の成分であるビート
信号を通過させ、その他の周波数域の信号成分をカット
する。１１３は周波数解析器である。周波数解析器１１
３は、ビート信号に基づいて目標物体１０７との距離及
び相対速度を測定する。
アンテナ１０８は外部からの信号を受信信号として受信
する。１０９はミキサである。ミキサ１０９は受信信号
から搬送波の成分を除く役割を果たす。１１０はＩＦア
ンプである。ＩＦアンプ１１０は搬送波成分を除いた受
信信号を増幅し、受信波を作成する。１１１はミキサで
ある。ミキサ１１１は、送信波と受信波とを混合する。
１１２はＬＰＦ（LowPass Filter ：ローパスフィル
タ）である。ＬＰＦ１１２は、送信波と受信波とを混合
することにより作成される低周波域の成分であるビート
信号を通過させ、その他の周波数域の信号成分をカット
する。１１３は周波数解析器である。周波数解析器１１
３は、ビート信号に基づいて目標物体１０７との距離及
び相対速度を測定する。
【００１３】１１４はＳＳ（Spread Spectrum ：スペク
トラム拡散）変調器である。ＳＳ変調器１１４は、ＰＮ
信号を用いたスペクトラム拡散によりベースバンド信号
の変調を行い、変調波を作成する。この変調波のうち、
ＰＮ信号及びベースバンド信号に基づいて変調波の振幅
が変位している部分を特に通信信号ということにする。
本実施の形態では、ベースバンド信号には目標物体１０
７との通信を行うための信号を含むようにし、これによ
り作成される通信信号を通信に用いるものとする。１１
５は位相復調器である。位相復調器１１５は、ＩＦアン
プ１１０で作成された受信波に対して位相復調を行う。
１１６はＳＳ復調器である。ＳＳ復調器１１６はＰＮ信
号を用いて、位相復調された受信波の信号からベースバ
ンド信号の復調を行う。
トラム拡散）変調器である。ＳＳ変調器１１４は、ＰＮ
信号を用いたスペクトラム拡散によりベースバンド信号
の変調を行い、変調波を作成する。この変調波のうち、
ＰＮ信号及びベースバンド信号に基づいて変調波の振幅
が変位している部分を特に通信信号ということにする。
本実施の形態では、ベースバンド信号には目標物体１０
７との通信を行うための信号を含むようにし、これによ
り作成される通信信号を通信に用いるものとする。１１
５は位相復調器である。位相復調器１１５は、ＩＦアン
プ１１０で作成された受信波に対して位相復調を行う。
１１６はＳＳ復調器である。ＳＳ復調器１１６はＰＮ信
号を用いて、位相復調された受信波の信号からベースバ
ンド信号の復調を行う。
【００１４】本実施の形態は、本発明のレーダ装置にお
いて、目標物体の距離及び速度測定を行うために送信す
るレーダ信号送信区間（時間）以外の空き区間を、通信
に用いるための信号の送信に利用するものである。その
際、レーダ信号についてはＦＭ変調を行って送信し、ま
た通信信号についてはＳＳ変調及び位相変調により送信
することで、耐干渉性を高めるものである。
いて、目標物体の距離及び速度測定を行うために送信す
るレーダ信号送信区間（時間）以外の空き区間を、通信
に用いるための信号の送信に利用するものである。その
際、レーダ信号についてはＦＭ変調を行って送信し、ま
た通信信号についてはＳＳ変調及び位相変調により送信
することで、耐干渉性を高めるものである。
【００１５】図２はレーダ信号の周波数と時間との関係
を表すタイムチャートである。三角波発生器１０１によ
り印加される電圧波形に基づいて、ＶＣＯ１０２は発振
周波数を制御する。したがって、ＶＣＯ１０２が作成す
る送信波の周波数の波形は、基本周波数を中心として直
線的に周波数の増減を繰り返す三角状の波形を間欠的に
発生する波形となる。ここではまず、本発明のレーダ装
置が、レーダ信号を送信する場合について説明する。
を表すタイムチャートである。三角波発生器１０１によ
り印加される電圧波形に基づいて、ＶＣＯ１０２は発振
周波数を制御する。したがって、ＶＣＯ１０２が作成す
る送信波の周波数の波形は、基本周波数を中心として直
線的に周波数の増減を繰り返す三角状の波形を間欠的に
発生する波形となる。ここではまず、本発明のレーダ装
置が、レーダ信号を送信する場合について説明する。
【００１６】図３はレーダ信号送信区間における変調波
の振幅と時間との関係を表すタイムチャートである。Ｖ
ＣＯ１０２が作成したレーダ信号は位相変調器１０３に
入力される。ここで、レーダ信号に関しては位相変調を
施す必要がない。したがって、この区間においては、Ｓ
Ｓ変調器１１４が作成する変調波の振幅を一定（直流信
号）とする。つまり、ＳＳ変調器１１４に入力するベー
スバンド信号及びＰＮ信号を直流信号とする。その結
果、位相変調器１０３から送信される信号は、レーダ信
号と特に特性が変わらないものとなる。
の振幅と時間との関係を表すタイムチャートである。Ｖ
ＣＯ１０２が作成したレーダ信号は位相変調器１０３に
入力される。ここで、レーダ信号に関しては位相変調を
施す必要がない。したがって、この区間においては、Ｓ
Ｓ変調器１１４が作成する変調波の振幅を一定（直流信
号）とする。つまり、ＳＳ変調器１１４に入力するベー
スバンド信号及びＰＮ信号を直流信号とする。その結
果、位相変調器１０３から送信される信号は、レーダ信
号と特に特性が変わらないものとなる。
【００１７】ミキサ１０４は、位相変調器１０３から送
信された信号と発振器１０５からの信号とを混合し、送
信信号を作成する。送信信号は送信アンテナ１０６によ
り外部に送信される。
信された信号と発振器１０５からの信号とを混合し、送
信信号を作成する。送信信号は送信アンテナ１０６によ
り外部に送信される。
【００１８】図４は通信信号送信区間における送信波の
周波数と時間との関係を表すタイムチャートである。次
に、本発明のレーダ装置が通信信号を送信する場合につ
いて説明する。レーダ信号を送信していない区間では、
三角波発生器１０１は直流電圧を印加する。したがっ
て、この区間でＶＣＯ１０２が作成する送信波は、基本
周波数を周波数とする無変調波となる。これは、通信信
号を送信する際には、送信波が通信信号を位相変調をす
るための中間周波（Intermediate Frequency）となるの
で、周波数を固定しておかなければならないからであ
る。
周波数と時間との関係を表すタイムチャートである。次
に、本発明のレーダ装置が通信信号を送信する場合につ
いて説明する。レーダ信号を送信していない区間では、
三角波発生器１０１は直流電圧を印加する。したがっ
て、この区間でＶＣＯ１０２が作成する送信波は、基本
周波数を周波数とする無変調波となる。これは、通信信
号を送信する際には、送信波が通信信号を位相変調をす
るための中間周波（Intermediate Frequency）となるの
で、周波数を固定しておかなければならないからであ
る。
【００１９】図５は通信信号の振幅と時間との関係を表
すタイムチャートである。一方で、ＳＳ変調器１１４で
は、ベースバンド信号がＰＮ信号によりＳＳ拡散変調さ
れ、その変調により振幅値が変位する通信信号となる。
すタイムチャートである。一方で、ＳＳ変調器１１４で
は、ベースバンド信号がＰＮ信号によりＳＳ拡散変調さ
れ、その変調により振幅値が変位する通信信号となる。
【００２０】ＶＣＯ１０２が作成した無変調の送信波と
通信信号とが位相変調器１０３に入力される。位相変調
器１０３は、通信信号に基づいて送信波の位相を変調す
る。そして、レーダ信号送信時と同様に、ミキサ１０４
は、位相変調器１０３から送信された信号と発振器１０
５からの信号とを混合し、送信信号を作成する。送信信
号は、送信アンテナ１０６により外部に送信される。
通信信号とが位相変調器１０３に入力される。位相変調
器１０３は、通信信号に基づいて送信波の位相を変調す
る。そして、レーダ信号送信時と同様に、ミキサ１０４
は、位相変調器１０３から送信された信号と発振器１０
５からの信号とを混合し、送信信号を作成する。送信信
号は、送信アンテナ１０６により外部に送信される。
【００２１】図６はＶＣＯ１０２が作成した送信波の周
波数特性及びＳＳ変調器１１４が作成した変調波の振幅
値のタイムチャートである。図６に示すように、レーダ
信号を送信しているときは、変調波の振幅値を一定に
し、通信信号を送信しているときは送信波の周波数を一
定にする。
波数特性及びＳＳ変調器１１４が作成した変調波の振幅
値のタイムチャートである。図６に示すように、レーダ
信号を送信しているときは、変調波の振幅値を一定に
し、通信信号を送信しているときは送信波の周波数を一
定にする。
【００２２】次に外部からの受信信号の処理について説
明する。例えば、送信アンテナ１０６からの送信信号が
目標物体１０７で反射されたり、目標物体１０７から信
号が送信されたりすることで、外部からの信号が受信信
号として受信アンテナ１０８に入力される。ミキサ１０
９において受信信号の搬送波成分を除去し、その信号を
ＩＦアンプ１１０が増幅して受信波を作成する。
明する。例えば、送信アンテナ１０６からの送信信号が
目標物体１０７で反射されたり、目標物体１０７から信
号が送信されたりすることで、外部からの信号が受信信
号として受信アンテナ１０８に入力される。ミキサ１０
９において受信信号の搬送波成分を除去し、その信号を
ＩＦアンプ１１０が増幅して受信波を作成する。
【００２３】受信波は、レーダによる測定を行うための
ミキサ１１１側（周波数解析器１１３側）と通信を行う
ための位相復調器１１５側（ＳＳ変調器１１６側）にそ
れぞれ入力される。そこで、まずミキサ１１１側での受
信波の処理について説明する。送信波と受信波とがミキ
サ１１１で混合される。受信波にレーダ信号の成分が含
まれている場合、この混合により、送信波のレーダ信号
の成分と受信波のレーダ信号の成分との周波数差を信号
周波数とするビート信号が作成されることになる。
ミキサ１１１側（周波数解析器１１３側）と通信を行う
ための位相復調器１１５側（ＳＳ変調器１１６側）にそ
れぞれ入力される。そこで、まずミキサ１１１側での受
信波の処理について説明する。送信波と受信波とがミキ
サ１１１で混合される。受信波にレーダ信号の成分が含
まれている場合、この混合により、送信波のレーダ信号
の成分と受信波のレーダ信号の成分との周波数差を信号
周波数とするビート信号が作成されることになる。
【００２４】送信波と受信波との混合により作成された
信号はＬＰＦ１１２に入力される。ＬＰＦ１１２から
は、ビート信号成分を含む低周波域の信号が抽出され
る。ＬＰＦ１１２が抽出したビート信号は、周波数解析
器１１３に入力される。周波数解析器１１３は、目標物
体１０７との距離、相対速度等を算出する。
信号はＬＰＦ１１２に入力される。ＬＰＦ１１２から
は、ビート信号成分を含む低周波域の信号が抽出され
る。ＬＰＦ１１２が抽出したビート信号は、周波数解析
器１１３に入力される。周波数解析器１１３は、目標物
体１０７との距離、相対速度等を算出する。
【００２５】次に位相復調器１１５側での信号処理につ
いて説明する。位相復調器１１５は入力された受信波に
対して位相復調を行う。復調には通信信号の中間周波数
である、送信波の無変調波部分の信号を用いる。位相復
調器１１５により復調された受信波はＳＳ復調器１１６
に入力される。ＳＳ復調器１１６では、目標物体１０７
が通信信号を作成する際に用いるＰＮ信号と同じパター
ンのＰＮ信号でＳＳ復調を行う。ここで、復調で用いる
ＰＮ信号（つまり、目標物体１０７が送信する際に用い
るＰＮ信号）に関しては、ＳＳ変調器１１４が変調の際
に用いるＰＮ信号と干渉してしまわないように、別のパ
ターンのＰＮ信号を用いるようにする。逆に目標物体１
０７において、このレーダ装置が送信した通信信号を復
調する際に用いるＰＮ信号は、ＳＳ変調器１１４が変調
の際に用いるＰＮ信号と同じパターンのＰＮ信号を用い
る。復調された信号はベースバンド信号となり、通信に
用いられることになる。
いて説明する。位相復調器１１５は入力された受信波に
対して位相復調を行う。復調には通信信号の中間周波数
である、送信波の無変調波部分の信号を用いる。位相復
調器１１５により復調された受信波はＳＳ復調器１１６
に入力される。ＳＳ復調器１１６では、目標物体１０７
が通信信号を作成する際に用いるＰＮ信号と同じパター
ンのＰＮ信号でＳＳ復調を行う。ここで、復調で用いる
ＰＮ信号（つまり、目標物体１０７が送信する際に用い
るＰＮ信号）に関しては、ＳＳ変調器１１４が変調の際
に用いるＰＮ信号と干渉してしまわないように、別のパ
ターンのＰＮ信号を用いるようにする。逆に目標物体１
０７において、このレーダ装置が送信した通信信号を復
調する際に用いるＰＮ信号は、ＳＳ変調器１１４が変調
の際に用いるＰＮ信号と同じパターンのＰＮ信号を用い
る。復調された信号はベースバンド信号となり、通信に
用いられることになる。
【００２６】ここで、目標物体１０７との通信に利用す
る場合等には、特に同期をとって信号の送受信等をして
いるわけではないので、レーダ信号の成分と通信信号の
成分とが受信信号に同時に含まれることが起こりうる。
しかし、通信信号はＳＳ変調が施されているので、その
スペクトラムは拡散されている。したがって、レーダ信
号が占有する周波数帯域への影響も小さく、ミキサ１１
１により作成されるビート信号への影響も、周波数解析
の品質劣化にほとんど影響しないほど小さくなる。この
点で、ＳＳ変調は、無変調波を通信に用いる信号に基づ
いて直接振幅変調や位相変調するよりも耐干渉性が優れ
ている。また、位相復調器１１５側の処理においても、
ＳＳ変調を施した通信信号は正常にＳＳ復調されるが、
ＳＳ変調を施していないレーダ信号の場合は逆にスペク
トラム拡散されることになるので、復調の際にはレーダ
信号の通信信号への影響がなく、通信信号の品質劣化に
はほとんど影響しない。また、通信信号同士の干渉で
も、スペクトラム拡散による通信の特性上、ＰＮ信号が
異なれば耐干渉性が強いので、相互に影響を与えること
はない。
る場合等には、特に同期をとって信号の送受信等をして
いるわけではないので、レーダ信号の成分と通信信号の
成分とが受信信号に同時に含まれることが起こりうる。
しかし、通信信号はＳＳ変調が施されているので、その
スペクトラムは拡散されている。したがって、レーダ信
号が占有する周波数帯域への影響も小さく、ミキサ１１
１により作成されるビート信号への影響も、周波数解析
の品質劣化にほとんど影響しないほど小さくなる。この
点で、ＳＳ変調は、無変調波を通信に用いる信号に基づ
いて直接振幅変調や位相変調するよりも耐干渉性が優れ
ている。また、位相復調器１１５側の処理においても、
ＳＳ変調を施した通信信号は正常にＳＳ復調されるが、
ＳＳ変調を施していないレーダ信号の場合は逆にスペク
トラム拡散されることになるので、復調の際にはレーダ
信号の通信信号への影響がなく、通信信号の品質劣化に
はほとんど影響しない。また、通信信号同士の干渉で
も、スペクトラム拡散による通信の特性上、ＰＮ信号が
異なれば耐干渉性が強いので、相互に影響を与えること
はない。
【００２７】以上のように第１の実施の形態において
は、三角波発生器１０１及びＶＣＯ１０２により作成さ
れたレーダ信号送信区間以外の空いている区間に、ＳＳ
変調器１１４で作成した通信信号による信号を送信する
ことにより、目標物体１０７との距離、相対速度等の測
定だけでなく、データ送信を行うことができるので、特
にデータ送信のために別の周波数帯を設ける必要がな
く、周波数の有効利用ができる。また、受信信号は、ミ
キサ１１１、ＬＰＦ１１２及び周波数解析器１１３によ
り目標物体１０７との距離、相対速度等の測定に用いら
れ、位相復調器１１５及びＳＳ復調器１１６によりベー
スバンド信号の復調に用いられるが、ここで、レーダ信
号はＦＭ変調された信号とし、通信信号はＳＳ変調及び
位相変調された信号としたので、受信信号にレーダ信号
と通信信号が含まれていても、それぞれの変調方式が異
なり、復調には影響しないので、目標物体１０７との距
離、相対速度等の測定及びベースバンド信号のそれぞれ
の品質の劣化はほとんど生じない。これは、通信信号の
スペクトラム拡散によるレーダ信号の周波数帯域への影
響抑制、ＳＳ変調の耐干渉性によりいっそう効果的にな
る。
は、三角波発生器１０１及びＶＣＯ１０２により作成さ
れたレーダ信号送信区間以外の空いている区間に、ＳＳ
変調器１１４で作成した通信信号による信号を送信する
ことにより、目標物体１０７との距離、相対速度等の測
定だけでなく、データ送信を行うことができるので、特
にデータ送信のために別の周波数帯を設ける必要がな
く、周波数の有効利用ができる。また、受信信号は、ミ
キサ１１１、ＬＰＦ１１２及び周波数解析器１１３によ
り目標物体１０７との距離、相対速度等の測定に用いら
れ、位相復調器１１５及びＳＳ復調器１１６によりベー
スバンド信号の復調に用いられるが、ここで、レーダ信
号はＦＭ変調された信号とし、通信信号はＳＳ変調及び
位相変調された信号としたので、受信信号にレーダ信号
と通信信号が含まれていても、それぞれの変調方式が異
なり、復調には影響しないので、目標物体１０７との距
離、相対速度等の測定及びベースバンド信号のそれぞれ
の品質の劣化はほとんど生じない。これは、通信信号の
スペクトラム拡散によるレーダ信号の周波数帯域への影
響抑制、ＳＳ変調の耐干渉性によりいっそう効果的にな
る。
【００２８】実施形態２．上述の実施の形態において
は、ＳＳ拡散変調及び位相変調した信号を通信信号とし
て用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、
ＦＭ変調波と同様に、距離の測定等に用いることができ
る。この場合には、ＳＳ復調器１１６で復調する際に用
いるＰＮ信号は、ＳＳ変調器１１４で変調する際に用い
たＰＮ信号と同じ信号を用いて行うことになる。
は、ＳＳ拡散変調及び位相変調した信号を通信信号とし
て用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、
ＦＭ変調波と同様に、距離の測定等に用いることができ
る。この場合には、ＳＳ復調器１１６で復調する際に用
いるＰＮ信号は、ＳＳ変調器１１４で変調する際に用い
たＰＮ信号と同じ信号を用いて行うことになる。
【００２９】実施形態３．また、上述の実施の形態にお
いては、周波数の変調波形として三角状の波形を用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、のこぎり
状の波形等、位相の変化に基づいて距離、相対速度等を
測定できるような波形であればよい。
いては、周波数の変調波形として三角状の波形を用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、のこぎり
状の波形等、位相の変化に基づいて距離、相対速度等を
測定できるような波形であればよい。
【００３０】実施形態４．上述の実施の形態では、通信
信号の作成にＳＳ変調及び位相変調を施したが、本発明
ではこれに限定されるものではない。第１の実施の形態
で説明したように、耐干渉性についてはＳＳ変調及び位
相変調を施すのが優れているものの、この説明は他の変
調方式（例えば振幅変調等）による通信信号の作成を妨
げるものではない。また、レーダ信号に関しても、周波
数変調のレーダ信号（例えばＦＭ／ＣＷレーダ装置によ
る信号）に限らず、パルスによるレーダ信号（パルスレ
ーダ装置による信号）を送信するようにしてもよい。
信号の作成にＳＳ変調及び位相変調を施したが、本発明
ではこれに限定されるものではない。第１の実施の形態
で説明したように、耐干渉性についてはＳＳ変調及び位
相変調を施すのが優れているものの、この説明は他の変
調方式（例えば振幅変調等）による通信信号の作成を妨
げるものではない。また、レーダ信号に関しても、周波
数変調のレーダ信号（例えばＦＭ／ＣＷレーダ装置によ
る信号）に限らず、パルスによるレーダ信号（パルスレ
ーダ装置による信号）を送信するようにしてもよい。
【００３１】実施形態５．また、上述の実施の形態で
は、通信信号を互いに送受信して双方向通信するように
した。しかし本発明ではそれに限定されるものではな
く、送信又は受信のみを行う装置の構成にしてもよい。
は、通信信号を互いに送受信して双方向通信するように
した。しかし本発明ではそれに限定されるものではな
く、送信又は受信のみを行う装置の構成にしてもよい。
【００３２】実施形態６．また、上述の実施の形態で
は、レーダ信号送信区間以外の空いている区間を全て通
信信号の送信に割り当てたが、本発明ではそれに限定さ
れるものではなく、例えば区間をいくつかに分割して、
別の変調、別のＰＮ信号によるＳＳ変調等を施した信号
を送信したり、空き区間として信号を送信しなかったり
するようにしてもよい。
は、レーダ信号送信区間以外の空いている区間を全て通
信信号の送信に割り当てたが、本発明ではそれに限定さ
れるものではなく、例えば区間をいくつかに分割して、
別の変調、別のＰＮ信号によるＳＳ変調等を施した信号
を送信したり、空き区間として信号を送信しなかったり
するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本出願に係る発明では、
送信手段が、レーダ信号を間欠的に送信するようにし、
レーダ信号が送信されていない時間には、そのレーダ信
号とは異なる変調を施した信号を送信するようにしたの
で、本来のレーダ装置の利用方法である目標物体との相
対速度等の測定だけでなく、データ送信を行うことがで
き、特にデータ送信のために別の周波数帯を設ける必要
がないので、周波数の有効利用ができる。
送信手段が、レーダ信号を間欠的に送信するようにし、
レーダ信号が送信されていない時間には、そのレーダ信
号とは異なる変調を施した信号を送信するようにしたの
で、本来のレーダ装置の利用方法である目標物体との相
対速度等の測定だけでなく、データ送信を行うことがで
き、特にデータ送信のために別の周波数帯を設ける必要
がないので、周波数の有効利用ができる。
【００３４】また、本出願に係る発明では、通信手段が
受信した無線信号に基づいて、レーダ信号とは異なる変
調を施した信号を復調する復調手段を備えるようにした
ので、データの一方的な送信だけでなく、例えば、目標
物体との距離、相対速度測定を行ったり、目標物体との
双方向通信を行ったりすることができる。
受信した無線信号に基づいて、レーダ信号とは異なる変
調を施した信号を復調する復調手段を備えるようにした
ので、データの一方的な送信だけでなく、例えば、目標
物体との距離、相対速度測定を行ったり、目標物体との
双方向通信を行ったりすることができる。
【００３５】また、本出願に係る発明では、レーダ信号
には周波数変調を施し、レーダ信号とは異なる変調を施
した信号にはスペクトラム拡散変調及び位相変調を施す
ようにしたので、互いの信号が干渉したときでも、スペ
クトラム拡散により、レーダ信号の周波数帯域への影響
は低減され、またＳＳ変調が耐干渉性に優れているの
で、それぞれの信号の復調にはほとんど影響を及ぼさな
い。
には周波数変調を施し、レーダ信号とは異なる変調を施
した信号にはスペクトラム拡散変調及び位相変調を施す
ようにしたので、互いの信号が干渉したときでも、スペ
クトラム拡散により、レーダ信号の周波数帯域への影響
は低減され、またＳＳ変調が耐干渉性に優れているの
で、それぞれの信号の復調にはほとんど影響を及ぼさな
い。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＦＭ／ＣＷレ
ーダ装置のブロック図である。
ーダ装置のブロック図である。
【図２】レーダ信号の周波数と時間との関係を表すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図３】レーダ信号送信区間における変調波の振幅と時
間との関係を表すタイムチャートである。
間との関係を表すタイムチャートである。
【図４】通信信号送信区間における送信波の周波数と時
間との関係を表すタイムチャートである。
間との関係を表すタイムチャートである。
【図５】通信信号の振幅と時間との関係を表すタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図６】ＶＣＯ１０２が作成した送信波の周波数特性及
びＳＳ変調器１１４が作成した変調波の振幅値のタイム
チャートである。
びＳＳ変調器１１４が作成した変調波の振幅値のタイム
チャートである。
【図７】従来のＦＭ／ＣＷレーダ装置のブロック図であ
る。
る。
【図８】従来のＦＭ／ＣＷレーダ装置の信号送信のタイ
ミングを示す図である。
ミングを示す図である。
１０１ 三角波発生器 １０２ ＶＣＯ（電圧制御発振器） １０３ 位相変調器 １０４ ミキサ １０５ 発振器 １０６ 送信アンテナ １０７ 目標物体 １０８ 受信アンテナ １０９ ミキサ １１０ ＩＦアンプ １１１ ミキサ １１２ ＬＰＦ １１３ 周波数解析器 １１４ ＳＳ変調器 １１５ 位相復調器 １１６ ＳＳ復調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J070 AA04 AB01 AB19 AB20 AB21 AC02 AC06 AD02 AE01 AF03 AH25 AH34 AH39 AK35 BA01 BD10 BF02 BF03 BF10 5K022 AA03 AA10 AA11
Claims (6)
- 【請求項１】 物体の存在を検出し、少なくとも前記物
体との距離及び相対速度の測定を行うためのレーダ信号
を無線送信する送信手段と、外部からの無線信号を受信
する受信手段と、該受信手段が受信した無線信号と前記
レーダ信号とに基づいて、物体の存在を検出し、少なく
とも前記物体との距離及び相対速度の測定を行う測定手
段とを備えたレーダ装置において、 前記送信手段は、前記レーダ信号を間欠的に送信し、前
記レーダ信号が送信されていない時間に、前記レーダ信
号とは異なる変調を施した信号を送信することを特徴と
するレーダ装置。 - 【請求項２】 前記受信手段が受信した無線信号に基づ
いて、前記レーダ信号とは異なる変調を施した信号を復
調する復調手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
１記載のレーダ装置。 - 【請求項３】 前記レーダ信号とは異なる変調を施した
信号を、通信データ送信用の信号として用いることを特
徴とする請求項１又は２記載のレーダ装置。 - 【請求項４】 前記レーダ信号には周波数変調を施して
送信し、前記レーダ信号とは異なる変調を施した信号に
はスペクトラム拡散変調及び位相変調を施して送信する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項５】 周波数特性の波形が三角状となるよう
に、前記レーダ信号の周波数を基本周波数から線形的に
増減させて変調することを特徴とする請求項４記載のレ
ーダ装置。 - 【請求項６】 周波数特性の波形が三角状になるよう
に、信号の周波数を基本周波数から線形的に増減させて
周波数変調したレーダ信号を間欠的に送信し、前記レー
ダ信号を送信しない間は無変調の信号を送信するレーダ
信号作成手段と、 該レーダ信号作成手段がレーダ信号を送信している間は
直流信号を送信し、無変調の信号を送信している間は、
あらかじめ定めた擬似ランダム信号に基づいて通信デー
タをスペクトラム拡散変調した通信信号を送信する通信
信号作成手段と、 前記通信信号作成手段が送信する信号に基づいて前記レ
ーダ信号作成手段が送信する信号を位相変調する位相変
調手段と、 該位相変調手段が変調した信号を無線送信する送信手段
と、 外部からの無線信号を受信信号として受信する受信手段
と、 前記受信信号に基づいてビート信号を作成するビート信
号作成手段と、 前記ビート信号を周波数解析し、前記レーダ信号を反射
した物体の存在並びに少なくともその物体との距離及び
相対速度を測定する周波数解析手段と、 前記受信信号を位相復調する位相復調手段と、 該位相復調手段が位相復調した信号に基づいて、通信信
号をスペクトラム拡散復調するスペクトラム拡散復調手
段とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22617799A JP2001051049A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22617799A JP2001051049A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001051049A true JP2001051049A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16841100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22617799A Pending JP2001051049A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001051049A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-08-10 JP JP22617799A patent/JP2001051049A/ja active Pending
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