JP2012194011A - Fm−cwレーダ装置及びそれに用いる移動目標信号検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 FM−CWレーダ装置は、連続波信号と反射信号とを混合した信号から一定の時間毎に得られるスペクトラムを同じビート周波数毎に時間方向にそれぞれ正規化処理を行う正規化処理器(20)と、正規化処理器にて得られた時間対ビート周波数の2次元平面において線分検出を行う線分検出器(21)と、線分検出器にて検出された線分から所定の時刻のビート周波数を推定する周波数推定器(22)と、周波数推定器にて得られたビート周波数から目標の距離と速度とを計算する距離・速度検出器(23)とを有する。
【選択図】 図1
Description
fB=fR±fV ・・・(1)
fR:距離周波数,fV:速度周波数
という式で表される。(1)式の+符号は送信波の周波数が降下する区間に得られるビート信号の周波数(ダウンビートfBD)で、−符号は上昇する区間に得られるビート信号の周波数(アップビートfBU)である。
fBD=fR+fV ・・・(2)
fBU=fR−fV ・・・(3)
という式で表される。
fR=4・Δf・R・fm/C ・・・(4)
fV=2・f0・V/C ・・・(5)
C:電波伝播速度,fm:三角波の変調周波数,f0:中心周波数,
Δf:三角波の変調幅,R:目標の距離,V:目標の相対速度
という式で表される。
R=(fBD+fBU)C/8・Δf・fm ・・・(6)
V=(fBD−fBU)C/4・f0 ・・・(7)
という式で表される。
前記連続波信号と前記反射信号とを混合した信号から一定の時間毎に得られるスペクトラムを同じビート周波数毎に時間方向にそれぞれ正規化処理を行う正規化処理器と、
前記正規化処理器にて得られた時間対ビート周波数の2次元平面において線分検出を行う線分検出器と、
前記線分検出器にて検出された線分から所定の時刻のビート周波数を推定する周波数推定器と、
前記周波数推定器にて得られたビート周波数から目標の距離と速度とを計算する距離・速度検出器とを備えている。
前記FM−CWレーダ装置が、
前記連続波信号と前記反射信号とを混合した信号から一定の時間毎に得られるスペクトラムを同じビート周波数毎に時間方向にそれぞれ正規化処理を行う正規化処理と、
前記正規化処理にて得られた時間対ビート周波数の2次元平面において線分検出を行う線分検出処理と、
前記線分検出処理にて検出された線分から所定の時刻のビート周波数を推定する周波数推定処理と、
前記周波数推定処理にて得られたビート周波数から目標の距離と速度とを計算する距離・速度検出処理とを実行している。
所定の方向に電波を照射し空間からの反射電波を受信する空中線と、三角波発生器と、電圧制御発振器と、方向性結合器と、ミキサと、ローパスフィルタと、A/D(アナログ/ディジタル)変換器と、データ抽出器と、FFT(Fast Fourier Transform)処理器と、正規化処理器と、線分検出器と、周波数推定器と、距離・速度検出器と、三角波発生器と、電圧制御発振器と、方向性結合器と、ミキサと、ローパスフィルタと、
R=V・t ・・・(8)
という式で表される。
fBD=4・Δf・V・t・fm/C+2・f0・V/C
・・・(9)
という式で表される。
12 方向性結合器
13 ミキサ
14 ローパスフィルタ
15 A/D変換器
16 データ抽出器
17 電圧制御発振器
18 三角波発生器
19 FFT処理器
20 正規化処理器
21 線分検出器
22 周波数推定器
23 距離・速度検出器
24 加算器
25 自車速度検出器
26 平均値算定範囲選択器
Claims (6)
- 三角波変調を繰り返した連続波信号を送信し、目標からの反射信号と混合することで目標信号の距離と速度とに応じたビート周波数を観測し、前記ビート周波数から前記目標の距離と速度とを計算するFM−CW(Frequency Modulated Continuous Waves)レーダ装置であって、
前記連続波信号と前記反射信号とを混合した信号から一定の時間毎に得られるスペクトラムを同じビート周波数毎に時間方向にそれぞれ正規化処理を行う正規化処理器と、
前記正規化処理器にて得られた時間対ビート周波数の2次元平面において線分検出を行う線分検出器と、
前記線分検出器にて検出された線分から所定の時刻のビート周波数を推定する周波数推定器と、
前記周波数推定器にて得られたビート周波数から目標の距離と速度とを計算する距離・速度検出器と
を有することを特徴とするFM−CWレーダ装置。 - 観測される時間を複数の時刻毎にグループ化し、グループ毎に振幅を加算して時間間隔を広くした振幅データに変換する加算器を前記正規化処理器の前段に配置し、
前記正規化処理器が、前記加算器にて変換された振幅データに対して前記正規化処理を行うことを特徴とする請求項1記載のFM−CWレーダ装置。 - 自車速度を検出することで固定物体に対する相対速度を検出する自車速度検出器と、
着目する時刻と前記ビート周波数毎に平均値算定範囲を、前記固定物体の反射信号が存在しかつ前記相対速度をパラメータとする線分から選択して算定する平均値算定範囲制御器とを含み、
前記正規化処理器が、前記平均値算定範囲制御器にて算定された前記平均値算定範囲において前記正規化処理を行うことを特徴とする請求項1記載のFM−CWレーダ装置。 - 三角波変調を繰り返した連続波信号を送信し、目標からの反射信号と混合することで目標信号の距離と速度とに応じたビート周波数を観測し、前記ビート周波数から前記目標の距離と速度とを計算するFM−CW(Frequency Modulated Continuous Waves)レーダ装置に用いる移動目標信号検出方法であって、
前記FM−CWレーダ装置が、
前記連続波信号と前記反射信号とを混合した信号から一定の時間毎に得られるスペクトラムを同じビート周波数毎に時間方向にそれぞれ正規化処理を行う正規化処理と、
前記正規化処理にて得られた時間対ビート周波数の2次元平面において線分検出を行う線分検出処理と、
前記線分検出処理にて検出された線分から所定の時刻のビート周波数を推定する周波数推定処理と、
前記周波数推定処理にて得られたビート周波数から目標の距離と速度とを計算する距離・速度検出処理と
を実行することを特徴とする移動目標信号検出方法。 - 前記FM−CWレーダ装置が、前記正規化処理の前段において、観測される時間を複数の時刻毎にグループ化し、グループ毎に振幅を加算して時間間隔を広くした振幅データに変換する加算処理を実行し、
前記正規化処理において、前記加算器にて変換された振幅データに対して前記正規化を行うことを特徴とする請求項4記載の移動目標信号検出方法。 - 前記FM−CWレーダ装置が、
自車速度を検出することで固定物体に対する相対速度を検出する自車速度検出処理と、
着目する時刻と前記ビート周波数毎に平均値算定範囲を、前記固定物体の反射信号が存在しかつ前記相対速度をパラメータとする線分から選択して算定する平均値算定範囲制御処理とを実行し、
前記正規化処理において、前記平均値算定範囲制御処理にて算定された前記平均値算定範囲において前記正規化を行うことを特徴とする請求項4記載の移動目標信号検出方法。
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