JPH0682551A - Distance/speed measuring apparatus - Google Patents
Distance/speed measuring apparatusInfo
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- JPH0682551A JPH0682551A JP4234890A JP23489092A JPH0682551A JP H0682551 A JPH0682551 A JP H0682551A JP 4234890 A JP4234890 A JP 4234890A JP 23489092 A JP23489092 A JP 23489092A JP H0682551 A JPH0682551 A JP H0682551A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は連続波レーダの送信信号
に三角状の周波数変調を施し同時に目標からの反射信号
を受信して距離、速度を測定するための距離速度計測装
置に関し、特に本発明では受信信号の周波数分析に含ま
れるノイズによる誤測定を防止することを目的とする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance velocity measuring device for subjecting a transmission signal of a continuous wave radar to triangular frequency modulation and at the same time receiving a reflection signal from a target to measure a distance and velocity. An object of the present invention is to prevent erroneous measurement due to noise included in frequency analysis of received signals.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来このような分野のミリ波レーダ距離
速度測定装置に関する技術としては、「レーダ技術」
（社団法人：電子情報通信学会）に記載されたものがあ
った。図６は従来の三角状ＦＭ−ＣＭレーダの周波数対
時間の関係を示す図である。本図（ａ）に示すように、
ＣＷ方式の連続波レーダの送信信号に三角状の周波数変
調を施して、送信信号及び受信信号の周波数の上昇側
（ＵＰ）、下降側（ＤＯＷＮ）でビートをとり、本図
（ｂ）に示すように、それぞれのビート信号の周波数を
組み合わせて、後述するように対象物との距離及び相対
速度を連続的に求めるものである。このようなビート信
号の周波数を得るにはビート信号の周波数分析の方法と
して、パルスカウント、ＦＦＴ(Fast Fourier Transfor
mation) によるものがあるが、パルスカウントによると
マルチターゲットの時に計測結果がうまく得られない。
これに対しＦＦＴでは複素スペクトル内挿法などを用い
ることで精度良く周波数解析ができ、マルチターゲット
に対してもうまく計測結果が得られる。ここでＦＭ変調
の繰り返し周波数をｆｍとすると、対象物との距離、速
度が短時間に変化しないと仮定してビート信号の周波数
は近似的に１／２ｆｍ毎に変化するのでビート信号のＦ
ＦＴによる観測時間を１／２ｆｍとしている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique relating to a millimeter wave radar distance velocity measuring device in such a field, there is "radar technique".
(Incorporated Association: The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers). FIG. 6 is a diagram showing a frequency-time relationship of a conventional triangular FM-CM radar. As shown in this figure (a),
Triangular frequency modulation is applied to the transmission signal of the CW continuous wave radar, beats are taken on the rising side (UP) and the falling side (DOWN) of the frequencies of the transmission signal and the reception signal, and this is shown in FIG. As described above, the frequencies of the respective beat signals are combined, and the distance and the relative speed with respect to the object are continuously obtained as described later. In order to obtain the frequency of such a beat signal, pulse count, FFT (Fast Fourier Transfor
mation), but pulse counts do not give good measurement results when using multiple targets.
On the other hand, in FFT, frequency analysis can be performed with high accuracy by using a complex spectrum interpolation method or the like, and a measurement result can be obtained well even for multiple targets. Here, assuming that the repetition frequency of FM modulation is fm, the frequency of the beat signal changes approximately every 1/2 fm assuming that the distance to the object and the speed do not change in a short time.
The observation time by FT is set to 1/2 fm.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
距離速度計測装置では以下のような問題がある。上記Ｆ
Ｍ変調の繰り返し周波数ｆｍを、例えばｆｍ＝７５０Ｈ
ｚとすると、観測区間は１／２ｆｍ＝６６６μｓとな
る。ＦＦＴではこの観測区間において前述したように複
素スペクトル内挿法を使用するので精度良く周波数分析
できるが、観測区間が短いのでビート信号にノイズが含
まれているとその影響が大きく安定した計測結果が得ら
れないという問題がある。However, the conventional distance velocity measuring device has the following problems. Above F
The repetition frequency fm of M modulation is, for example, fm = 750H
If z, the observation section is 1/2 fm = 666 μs. In the FFT, since the complex spectrum interpolation method is used in this observation section as described above, accurate frequency analysis can be performed, but since the observation section is short, if the beat signal contains noise, its effect is large and stable measurement results can be obtained. There is a problem that you cannot get it.
【０００４】したがって、本発明は上記問題点に鑑み上
記観測区間にノイズが含まれていても距離、速度の計測
に影響を与えない距離速度計測装置を提供することを目
的とする。Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a distance / speed measuring device which does not affect the measurement of distance and speed even if the observation section contains noise.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、三角状の周波数変調を施した連続波送信
信号と受信信号とのビート信号を各変調サイクルの上昇
側及び下降側毎の観測区間で周波数分析して得られたピ
ーク周波数からターゲットとの距離、速度を計測する距
離速度計測装置に、ピーク周波数記憶手段、ピーク周波
数グループ化手段及び距離速度算出手段を設ける。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a beat signal of a continuous wave transmission signal and a reception signal, each of which has a triangular frequency modulation, on the rising side and the falling side of each modulation cycle. A peak frequency storage means, a peak frequency grouping means, and a distance speed calculation means are provided in a distance speed measuring device that measures the distance and speed from the target from the peak frequency obtained by frequency analysis in each observation section.
【０００６】前記ピーク周波数記憶手段は連続して複数
連なる観測区間からなるブロックで得られた上昇側及び
下降側のピーク周波数を記憶する。前記ピーク周波数グ
ループ化手段は前記記憶された上昇側及び下降側のピー
ク周波数を複数のターゲットのそれぞれに属するように
グループ化する。前記距離速度算出手段は前記グループ
化されたピーク周波数から各ターゲットに対する距離、
速度を算出する。The peak frequency storage means stores the peak frequencies on the ascending side and the descending side obtained in a block consisting of a plurality of continuous observation sections. The peak frequency grouping means groups the stored peak frequencies on the rising and falling sides so as to belong to each of a plurality of targets. The distance velocity calculation means is a distance to each target from the grouped peak frequencies,
Calculate speed.
【０００７】前記ピーク周波数グループ化手段は前記ブ
ロックを構成する最初の観測区間で得られたピーク周波
数を基準としてこの基準ピーク周波数値から一定範囲内
にあれば同一のターゲットに属するとして以降の観測区
間で得られたピーク周波数をグループ化する。前記ピー
ク周波数グループ化手段は前回ブロック内のピーク周波
数を基準周波数とする。The peak frequency grouping means uses the peak frequency obtained in the first observation section constituting the block as a reference, and if the peak frequency is within a certain range from the reference peak frequency value, it is determined that the peak frequency grouping means belongs to the same target. Group the peak frequencies obtained in. The peak frequency grouping means uses the peak frequency in the previous block as the reference frequency.
【０００８】前記ピーク周波数グループ化手段は各前記
観測区間で得られた周波数分析の結果をアベレージング
し、このアベレージングにより得られたピーク周波数を
基準周波数とする。前記距離速度算出手段は前記ブロッ
ク内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって
各ターゲット毎にグループ化されたものを観測区間にわ
たって平均化して距離、速度を算出する。The peak frequency grouping means averages the results of the frequency analysis obtained in each of the observation sections, and uses the peak frequency obtained by this averaging as a reference frequency. The distance / velocity calculating means calculates the distance and velocity by averaging peak frequencies on the rising side and the falling side in the block, which are grouped for each target, over the observation section.
【０００９】前記距離速度算出手段は前記ブロック内に
おける上昇側及び下降側のピーク周波数であって各ター
ゲット毎にグループ化されたものに観測区間にわたって
重みをかけて平均化し距離、速度を算出する。The distance / velocity calculating means weights the peak frequencies on the ascending side and the descending side in the block, which are grouped for each target, over the observation section and averages them to calculate the distance and the velocity.
【００１０】[0010]
【作用】本発明の距離速度計測装置によれば、前記ピー
ク周波数記憶手段では連続して複数連なる観測区間から
なるブロックで得られた上昇側及び下降側のピーク周波
数を記憶する。このブロックの占める時間は非常に短く
距離の精度に換算しても影響を与えず、また周波数分析
の分解能以内のビート周波数の変動にすぎない。前記ピ
ーク周波数グループ化手段は前記記憶された上昇側及び
下降側のピーク周波数を複数のターゲットのそれぞれに
属するようにグループ化する。例えば、以下のようにし
て属するか否かの判断がなされグループに属さないと判
断されたピーク周波数は除外される。また、グループ内
ピーク周波数が観測区間の数の半分以下ならピーク周波
数は存在しないとする。グループ化の方法には周波数軸
をある間隔で区切り、ヒストグラムをとってグループ化
してもよい。According to the distance velocity measuring apparatus of the present invention, the peak frequency storage means stores the peak frequencies on the ascending side and the descending side obtained in the block composed of a plurality of continuous observation sections. The time occupied by this block is very short and has no effect even when converted to distance accuracy, and it is only fluctuation of the beat frequency within the resolution of frequency analysis. The peak frequency grouping means groups the stored peak frequencies on the rising and falling sides so as to belong to each of a plurality of targets. For example, a peak frequency that is determined as not belonging to the group and is determined as not belonging to the group as described below is excluded. If the peak frequency within the group is less than half the number of observation intervals, it is assumed that there is no peak frequency. As a grouping method, the frequency axis may be divided at a certain interval and a histogram may be taken for grouping.
【００１１】具体的には前記ピーク周波数グループ化手
段では前記ブロックを構成する最初の観測区間で得られ
たピーク周波数を基準としてこの基準ピーク周波数値か
ら一定範囲内にあれば同一のターゲットに属するとして
以降の観測区間で得られたピーク周波数をグループ化さ
れ、あるいは前記ピーク周波数グループ化手段は前回ブ
ロック内のピーク周波数を基準周波数とされ、または前
記ピーク周波数グループ化手段は各前記観測区間で得ら
れた周波数分析の結果をアベレージングし、このアベレ
ージングにより得られたピーク周波数を基準周波数とさ
れる。したがって観測区間が短くてビート信号にノイズ
が含まれていてもその影響がブロックとしては除外され
安定した計測結果が得られことになる。基準に属しない
ピーク周波数は基準周波数として以後の発生するピーク
周波数と比較されブロック内に観測区間の数の半数以上
があればターゲットに属すると判定される。Specifically, in the peak frequency grouping means, if the peak frequency obtained in the first observation section forming the block is used as a reference and it is within a certain range from the reference peak frequency value, the peak frequency grouping means belongs to the same target. The peak frequencies obtained in the subsequent observation sections are grouped, or the peak frequency grouping means uses the peak frequency in the previous block as the reference frequency, or the peak frequency grouping means is obtained in each of the observation sections. The results of the frequency analysis are averaged, and the peak frequency obtained by this averaging is used as the reference frequency. Therefore, even if the observation section is short and the beat signal contains noise, the effect is excluded as a block and a stable measurement result can be obtained. The peak frequency that does not belong to the reference is compared with the peak frequency that occurs thereafter as a reference frequency, and if there is more than half of the number of observation sections in the block, it is determined to belong to the target.
【００１２】前記距離速度算出手段では前記グループ化
されたピーク周波数から各ターゲットに対する距離、速
度が算出される。前記距離速度算出手段は前記ブロック
内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって各
ターゲット毎にグループ化されたものを観測区間にわた
って平均化して距離、速度が算出されることにより、ノ
イズの影響が除去されることになる。The distance / velocity calculating means calculates the distance and velocity for each target from the grouped peak frequencies. The distance / velocity calculation means averages the peak frequencies on the ascending side and the descending side in the block grouped for each target over the observation section to calculate the distance and the velocity, thereby affecting the influence of noise. Will be removed.
【００１３】また前記距離速度算出手段では前記ブロッ
ク内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって
各ターゲット毎にグループ化されたものに観測区間にわ
たって重みをかけて平均化し距離、速度が算出されるこ
とによりブロックを大きく取った場合には最新のデータ
に重みを置くことができる。Further, the distance / speed calculation means calculates the distance and speed by weighting the peak frequencies on the ascending side and the descending side in the block grouped for each target over the observation section and averaging them. By doing so, when a large block is taken, the latest data can be weighted.
【００１４】[0014]
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係る距離速度計測装
置を示す図である。本図に示す距離速度計測装置は、対
象物に三角状の周波数変調された連続波（ＦＭ−ＣＷ）
信号を送信し、同時に対象物からの反射信号を受信する
アンテナ１、該アンテナ１に接続され連続波信号を送信
するＦＭ−ＣＷ送信機２と、アンテナ１に接続され受信
した信号を増幅する増幅器３と、該増幅器３に接続され
増幅された信号とＦＭ−ＣＷ送信機２の連続波信号とを
混合して周波数の上昇側（ＵＰ）、下降側（ＤＯＷＮ）
のビート信号（図参照６）を形成する混合器４と、該混
合器４に接続され形成されたビート信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器５（Analogto Digital Conve
rter)と、該Ａ／Ｄ変換器５に接続されディジタル信号
の周波数分析を行う高速フーリエ変換器６（ＦＦＴ）と
を具備する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a distance velocity measuring device according to an embodiment of the present invention. The distance-velocity measuring device shown in the figure is a continuous frequency-modulated continuous wave (FM-CW) on an object.
An antenna 1 which transmits a signal and at the same time receives a reflected signal from an object, an FM-CW transmitter 2 which is connected to the antenna 1 and transmits a continuous wave signal, and an amplifier which is connected to the antenna 1 and amplifies the received signal 3 and the signal connected to the amplifier 3 and amplified and the continuous wave signal of the FM-CW transmitter 2 are mixed to increase (UP) or decrease (DOWN) the frequency.
Mixer 4 for forming the beat signal (see 6 in the figure) and an A / D converter 5 (Analog to Digital Conve) connected to the mixer 4 and converting the formed beat signal into a digital signal.
rter) and a fast Fourier transformer 6 (FFT) connected to the A / D converter 5 for frequency analysis of digital signals.
【００１５】次に距離速度計測装置は上昇側ピーク周波
数記憶手段７と下降側ピーク周波数記憶手段８を具備す
る。該上昇側ピーク周波数記憶手段７には前記高速フー
リエ変換器６で得られた複数の観測区間における上昇側
のピーク周波数を複数のターゲットについて記憶するよ
うにしてある。前記下降側ピーク周波数記憶手段８に
は、同様に前記高速フーリエ変換器６で得られた複数の
観測区間における下降側のピーク周波数を複数のターゲ
ットについて記憶するようにしてある。ここで複数の観
測区間を束めたものをブロックと呼ぶこととし、例えば
上昇側ピーク周波数記憶手段７、下降側ピーク周波数記
憶手段８のそれぞれにおいて各ブロックが８個の観測区
間で形成されていると、ブロックを形成するのに必要な
時間は２×８×６６６μｓ≒１０ｍｓである。この時間
の持つ距離的影響は、車両が相対速度１００ｋｍ／ｈで
ある場合には移動距離で換算すると１００ｋｍ／ｈ×１
０ｍｓ＝０．３ｍであり、小さい。また周波数的影響
は、周波数変調の偏移幅Δｆを７５ＭＨｚとすると、す
なわちこの間に及ぼすビート信号の周波数の変動Δｆｒ
は、後述する式を用いて、４×０．３ｍ×７５０Ｈｚ×
７５ＭＨｚ／３０×１０ 10ｍ／ｓ≒２２０Ｈｚであり、
ＦＦＴのサンプリング周波数を２００ＫＨｚ、ポイント
数を１２８点とすると、その分解能が約１．５ＫＨｚで
あるから、小さい。以上の検討からブロック内では測定
される距離、ビート信号の周波数に対して定常性の仮定
が成立すると考えられる。よって実際にピーク周波数が
存在しているところの周波数付近にピーク周波数が多く
抽出され、そうでないところはノイズのみであるのでう
まくノイズ成分が除去できることが予想される。このた
め以下のようにピーク周波数のグループ化を行う。Next, the distance / velocity measuring device uses the rising peak frequency.
Number storage means 7 and falling side peak frequency storage means 8 are provided.
It The rising side peak frequency storage means 7 stores the high speed fu
Rising side in multiple observation sections obtained by Rie converter 6
Remember the peak frequency of for multiple targets
I have it. In the descending side peak frequency storage means 8
Are obtained by the fast Fourier transformer 6 in the same manner.
The peak frequency on the falling side in the observation section is set to multiple targets.
I try to remember it. Multiple views here
A bundle of measurement sections is called a block.
Ascending peak frequency storage means 7, descending peak frequency storage
Each block in each storage unit has 8 observation areas
Formed between the necessary to form the blocks
The time is 2 × 8 × 666 μs≈10 ms. This time
The distance effect of the vehicle is 100 km / h
In some cases, it is 100 km / h x 1 when converted by moving distance.
0 ms = 0.3 m, which is small. Also frequency influence
When the deviation width Δf of frequency modulation is 75 MHz,
That is, the fluctuation Δfr of the frequency of the beat signal exerted during this period
Is 4 × 0.3 m × 750 Hz × by using the formula described later.
75MHz / 30 × 10 Tenm / s ≈ 220 Hz,
FFT sampling frequency is 200 KHz, points
If the number is 128 points, the resolution is about 1.5 KHz
Because it's there, it's small. From the above examination, measurement is performed within the block
Assumption of stationarity with respect to distance and beat signal frequency
Is considered to hold. Therefore, the peak frequency is actually
There are many peak frequencies near the frequencies where they exist
It is extracted, and the noise is extracted where it is not.
It is expected that the sowing noise component can be removed. others
Therefore, the peak frequencies are grouped as follows.
【００１６】次に距離速度計測装置は前記上昇側ピーク
周波数記憶手段７及び下降側ピーク周波数記憶手段８に
それぞれ記憶されたピーク周波数をグループ化するため
の上昇側ピーク周波数グループ化手段９と下降側ピーク
周波数グループ化手段１０を具備する。図２は図１の上
昇側ピーク周波数グループ化手段又は下降側ピーク周波
数グループ化手段１０によるブロック内のピーク周波数
のグループ化を説明する図である。本図に示すように、
第０、１、２、３、…、ｎ−１の各観測区間で得られた
ピーク周波数を周波数が近いものを同一のターゲットに
対するものだとしてグループ化する。グループ内のピー
ク周波数の個数が一定値（ｎ／２）以上の時にピーク周
波数が存在するものとする。本図中の○印（Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３）はピーク周波数が存在することを示し、×印
（Ｇ４）はピーク周波数が存在しないことを示す。Next, the distance / speed measuring device has an ascending side peak frequency grouping means 9 and a descending side for grouping the peak frequencies stored in the ascending side peak frequency storage means 7 and the descending side peak frequency storage means 8, respectively. The peak frequency grouping means 10 is provided. FIG. 2 is a diagram for explaining grouping of peak frequencies in a block by the rising-side peak frequency grouping means or the falling-side peak frequency grouping means 10 of FIG. As shown in this figure,
The peak frequencies obtained in each of the 0th, 1st, 2nd, 3rd, ..., N−1 observation sections are grouped so that those having similar frequencies are for the same target. It is assumed that the peak frequency exists when the number of peak frequencies in the group is a certain value (n / 2) or more. Circles (G1, G
2, G3) indicates that a peak frequency exists, and an X mark (G4) indicates that a peak frequency does not exist.
【００１７】第１のグループ化の方法では、周波数軸を
ある間隔で区切りピーク周波数のヒストグラムを取って
グループ化するようにしてある。次に第２のグループ化
方法を説明する。この第２のグループ化の方法では、前
記のように区切りを予め決めておくのではなく、各区間
の時間の早いデータから順にみていき、そこまでにグル
ープ化されたデータに属すると判断されれば、グループ
に追加しどのグループにも属さなければそのデータを基
準として新たなグループを形成する。グループに属する
かどうかの判断はそのグループの基準値からある値の範
囲に入っているかどうかによる。全データ（ピーク周波
数）についてグループ化を終えた後、グループ内の個数
によってピーク周波数の存在を決定する。以下具体的に
説明する。In the first grouping method, the frequency axis is divided at a certain interval and a histogram of peak frequencies is taken for grouping. Next, the second grouping method will be described. In the second grouping method, it is determined that the data does not belong to the data grouped up to that point, instead of preliminarily determining the delimiter as described above, by looking at the data with the earliest time in each section. For example, if a group is added and does not belong to any group, a new group is formed based on the data. The determination as to whether a person belongs to a group depends on whether or not the value falls within a certain range from the reference value of the group. After grouping all the data (peak frequencies), the presence of peak frequencies is determined by the number in the group. This will be specifically described below.
【００１８】図３はピーク周波数グループ化の第２の案
を説明するフローチャートである。本図に示すように、
ステップ１では第ｉ番目の観測区間のピーク周波数をｆ
ｉ（Ｉ）と置く。ここにｉ＝０〜ｎ−１、Ｉ＝１〜ｎｉ
（グループ数すなわちターゲット数）である。ステップ
２では序数ｊ＝１を設定する。FIG. 3 is a flow chart for explaining the second alternative of peak frequency grouping. As shown in this figure,
In step 1, the peak frequency of the i-th observation section is set to f
Put i (I). Where i = 0 to n−1, I = 1 to ni
(The number of groups, that is, the number of targets). In step 2, the ordinal number j = 1 is set.
【００１９】ステップ３では第０番目の観測区間のピー
ク周波数ｆ０（Ｉ）をグループＩの基準とする。ステッ
プ４ではｆ０（Ｉ’）＋α≦ｆｉ（Ｉ）≦ｆ０（Ｉ’）
−α、Ｉ’＝１〜ｎ０、Ｉ＝１〜ｎｉが成立するかを判
断する。ここにαは一定値である。ステップ５におい
て、ステップ４の関係が成立すれば、ｆ０（Ｉ’）に属
するｆｉ（Ｉ）のグループを形成する。In step 3, the peak frequency f0 (I) of the 0th observation section is used as the reference of group I. In step 4, f0 (I ′) + α ≦ fi (I) ≦ f0 (I ′)
It is determined whether -α, I '= 1 to n0 and I = 1 to ni are established. Here, α is a constant value. In step 5, if the relationship of step 4 is established, a group of fi (I) belonging to f0 (I ′) is formed.
【００２０】ステップ６では序数ｊがｎ−１に達したか
を判断する。ステップ７では序数ｊがｎ−１に達してい
なければ、序数を１だけ増加してステップ３に戻る。序
数ｊがｎ−１に達していれば本処理を終了する。ステッ
プ８ではステップ４の関係が成立しない場合にはステッ
プ３のピーク周波数の基準値に上記関係を満たさないｆ
ｉ（Ｉ）を追加する。そして追加した数だけステップ４
における基準となるグループＩ’の数ｎ０を増加する。In step 6, it is judged whether the ordinal number j has reached n-1. If the ordinal number j has not reached n-1 in step 7, the ordinal number is increased by 1 and the process returns to step 3. If the ordinal number j has reached n-1, this processing ends. In step 8, if the relationship in step 4 is not satisfied, the peak frequency reference value in step 3 does not satisfy the above relationship f
i (I) is added. And step 4 as many as added
The number n0 of the group I ′ serving as the reference in is increased.
【００２１】第３のグループ化の方法を説明する。第３
のグループ化の方法では、第２案におけるピーク周波数
の基準の代わりに、予め前のブロックのピーク周波数を
基準としてグループを作っておいてから前記第２のグル
ープ化を行う。以下に具体的に説明する。図４はピーク
周波数のグループ化の第３案を説明するフローチャート
である。本図において第３図と異なるものは、ステップ
２においてｊ＝０とし、ステップ３において前回ブロッ
クに属する最終観測区間のピーク周波数ｆ（Ｉ’）をグ
ループＩ’の基準とし、ステップ４においてｆ（Ｉ’）
＋α≦ｆｉ（Ｉ）≦ｆ（Ｉ’）−α、Ｉ’＝１〜ｎｘ、
Ｉ＝１〜ｎｉが成立するかを判断し、ステップ５におい
て、ステップ４の関係が成立すれば、ｆ（Ｉ’）に属す
るｆｉ（Ｉ）のグループを形成するということである。The third grouping method will be described. Third
In the grouping method, the second grouping is performed after a group is created in advance using the peak frequency of the previous block as a reference instead of the peak frequency reference in the second scheme. This will be specifically described below. FIG. 4 is a flowchart illustrating the third alternative of grouping peak frequencies. In this figure, the difference from FIG. 3 is that j = 0 in step 2, the peak frequency f (I ′) of the last observation section belonging to the previous block is used as the reference of group I ′ in step 3, and f ( I ')
+ Α ≦ fi (I) ≦ f (I ′) − α, I ′ = 1 to nx,
It is determined whether I = 1 to ni is satisfied, and if the relationship of step 4 is satisfied in step 5, a group of fi (I) belonging to f (I ′) is formed.
【００２２】次に第４のグループ化の方法を説明する。
図４はピーク周波数のグループ化を説明する図である。
本図に示すように、ＦＦＴ６で測定された周波数分析の
結果が、観測区間０、観測区間１、…、観測区間ｎ−１
で得られているとすると、これをアベレージングして得
られたピーク周波数ｆ（１）、ｆ（２）、ｆ（３）とす
るとこれらのピーク周波数を基準として前記第２案に用
いる。Next, a fourth grouping method will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating grouping of peak frequencies.
As shown in the figure, the results of the frequency analysis measured by the FFT 6 are observation section 0, observation section 1, ..., Observation section n-1.
If the peak frequencies f (1), f (2), and f (3) obtained by averaging the peak frequencies are obtained, the peak frequencies are used in the second plan.
【００２３】図１に戻り、上昇側ピーク周波数グループ
化手段９、下降側ピーク周波数グループ化手段１０によ
りグループ化されたピーク周波数からターゲットとの距
離、速度を算出する距離速度算出手段１１について説明
する。前記上昇側ピーク周波数グループ化手段９で得ら
れたブロック内の上昇側の周波数ピークをターゲット
１、２、…、ｎｉに対してｆｉu （１）、ｆｉu
（２）、…、ｆｉu （ｎｉ）、（ｉ＝１〜ｎ−１）、下
降側ピーク周波数グループ化手段１０で得られた下降側
の周波数ピークをｆｉd （１）、ｆｉd （２）、…、ｆ
ｉd （ｎｉ）、（ｉ＝１〜ｎ−１）とすると、以下のよ
うにしてブロック内で統一した上昇側ｆu0（１）、ｆu0
（２）、…、ｆu0（ｎｉ）及び下降側のピーク周波数ｆ
d0（１）、ｆd0（２）、…、ｆd0（ｎｉ）を求める。Returning to FIG. 1, the distance / speed calculation means 11 for calculating the distance to the target and the speed from the peak frequencies grouped by the rising-side peak frequency grouping means 9 and the falling-side peak frequency grouping means 10 will be described. . The rising-side frequency peaks in the block obtained by the rising-side peak frequency grouping means 9 are fiu (1), fiu for the targets 1, 2, ..., Ni.
(2), ..., Fiu (ni), (i = 1 to n−1), and the falling-side frequency peaks obtained by the falling-side peak frequency grouping means 10 are fid (1), fid (2) ,. , F
Assuming id (ni) and (i = 1 to n-1), ascending sides fu0 (1) and fu0 unified in the block as follows.
(2), ..., Fu0 (ni) and the peak frequency f on the falling side
d0 (1), fd0 (2), ..., Fd0 (ni) are obtained.
【００２４】ｆu0（１）＝〔ｆ０u （１）＋ｆ１u
（１）＋、…、＋ｆｎ１’u （１）〕／ｎ１’ ｆu0（２）＝〔ｆ０u （２）＋ｆ１u （２）＋、…、＋
ｆｎ２’u （２）〕／ｎ２’ … ｆu0（ｎｉ）＝〔ｆ０u （ｎｉ）＋ｆ１u （ｎｉ）＋、
…、＋ｆｎｉ’u （ｎｉ）〕／ｎｉ’ ｆd0（１）＝〔ｆ０d （１）＋ｆ１d （１）＋、…、＋
ｆｎ１’d （１）〕／ｎ１’ ｆd0（２）＝〔ｆ０d （２）＋ｆ１d （２）＋、…、＋
ｆｎ２’d （２）〕／ｎ２’ … ｆd0（ｎｉ）＝〔ｆ０d （ｎｉ）＋ｆ１d （ｎｉ）＋、
…、＋ｆｎｉ’d （ｎｉ）〕／ｎｉ’ ここにｎｉ’は基準値内にあるものだけでグループ化し
た後のピーク周波数の数である。Fu0 (1) = [f0u (1) + f1u
(1) +, ..., + fn1'u (1)] / n1'fu0 (2) = [f0u (2) + f1u (2) +, ..., +
fn2'u (2)] / n2 '... fu0 (ni) = [f0u (ni) + f1u (ni) +,
..., + fni'u (ni)] / ni 'fd0 (1) = [f0d (1) + f1d (1) +, ..., +
fn1'd (1)] / n1'fd0 (2) = [f0d (2) + f1d (2) +, ..., +
fn2'd (2)] / n2 '... fd0 (ni) = [f0d (ni) + f1d (ni) +,
..., + fni'd (ni)] / ni 'Here, ni' is the number of peak frequencies after grouping only those within the reference value.
【００２５】また以下のようにしてブロック内で統一し
た上昇側ｆu0（１）、ｆu0（２）、…、ｆu0（ｎｉ）及
び下降側のピーク周波数ｆd0（１）、ｆd0（２）、…、
ｆd0（ｎｉ）を求めてもよい。 ｆu0（１）＝〔ａ０・ｆ０u （１）＋ａ１・ｆ１u
（１）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ１’u （１）〕 ｆu0（２）＝〔ａ０・ｆ０u （２）＋ａ１・ｆ１u
（２）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ２’u （２）〕 … ｆu0（ｎｉ）＝〔ａ０・ｆ０u （ｎｉ）＋ａ１・ｆ１u
（ｎｉ）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎｉ’u （ｎｉ〕 ｆd0（１）＝〔ａ０・ｆ０d （１）＋ａ１・ｆ１d
（１）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ１’d （１）〕 ｆd0（２）＝〔ａ０・ｆ０d （２）＋ａ１・ｆ１d
（２）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ２’d （２）〕 … ｆd0（ｎｉ）＝〔ａ０・ｆ０d （ｎｉ）＋ａ１・ｆ１d
（ｎｉ）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎｉ’d （ｎｉ）〕 ここでａ０、ａ１、…、ａｎｉは重み係数であり、例え
ばブロック内の観測区間の後部に行く程重みが大きくな
るようにする。ブロックが大きいときに有効である。Further, the rising side fu0 (1), fu0 (2), ..., Fu0 (ni) and the falling side peak frequencies fd0 (1), fd0 (2) ,.
fd0 (ni) may be obtained. fu0 (1) = [a0.f0u (1) + a1.f1u
(1) +, ..., + ani ′ · fn1′u (1)] fu0 (2) = [a0 · f0u (2) + a1 · f1u
(2) +, ..., + ani'.fn2'u (2)] ... fu0 (ni) = [a0.f0u (ni) + a1.f1u
(Ni) +, ..., + ani ′ · fni′u (ni) fd0 (1) = [a0 · f0d (1) + a1 · f1d
(1) +, ..., + ani ′ · fn1′d (1)] fd0 (2) = [a0 · f0d (2) + a1 · f1d
(2) +, ..., + ani ′ · fn2′d (2)] fd0 (ni) = [a0 · f0d (ni) + a1 · f1d
(Ni) +, ..., + ani '· fni'd (ni)] where a0, a1, ..., ani are weighting factors, and for example, the weight is increased toward the rear part of the observation section in the block. . Effective when the block is large.
【００２６】以上のようにして得られたピーク周波数
は、図６に示すように、ターゲットを固定した場合のビ
ート信号の周波数ｆr とドップラ周波数ｆd とが重畳し
ているから、これらの周波数ｆr とドップラ周波数ｆd
はピーク周波数を用いて以下のようにして求められる。 ｆr （１）＝〔ｆd0（１）＋ｆu0（１）〕／２ ｆd （１）＝〔ｆd0（１）−ｆu0（１）〕／２ ｆr （２）＝〔ｆd0（２）＋ｆu0（２）〕／２ ｆd （２）＝〔ｆd0（２）−ｆu0（２）〕／２ … ｆr （ｎｉ）＝〔ｆd0（ｎｉ）＋ｆu0（ｎｉ）〕／２ ｆd （ｎｉ）＝〔ｆd0（ｎｉ）−ｆu0（ｎｉ）〕／２ ここで以下の関係から距離、速度を求める。As shown in FIG. 6, the peak frequency obtained as described above is the frequency fr of the beat signal when the target is fixed and the Doppler frequency fd, so these frequencies fr and Doppler frequency fd
Is calculated using the peak frequency as follows. fr (1) = [fd0 (1) + fu0 (1)] / 2 fd (1) = [fd0 (1) -fu0 (1)] / 2 fr (2) = [fd0 (2) + fu0 (2)] / 2 fd (2) = [fd0 (2) -fu0 (2)] / 2 ... fr (ni) = [fd0 (ni) + fu0 (ni)] / 2 fd (ni) = [fd0 (ni) -fu0 (Ni)] / 2 Here, the distance and the velocity are obtained from the following relationships.
【００２７】一般的にｆr ＝４Ｒ・ｆｍ・Δｆ／ｃ として表せる。ここにＲは目標までの距離、ｆｍは周波
数変調の繰り返し周波数、Δｆは周波数偏移幅、Ｃは光
速を表す。 ｆｄ＝２・ｆ０・Ｖ／ｃ ここにｆ０は送信中心周波数で、Ｖは目標との相対速度
を表す。Generally, it can be expressed as fr = 4R · fm · Δf / c. Here, R is the distance to the target, fm is the frequency modulation repetition frequency, Δf is the frequency shift width, and C is the speed of light. fd = 2 · f0 · V / c where f0 is the transmission center frequency, and V is the relative speed with respect to the target.
【００２８】したがって、各ターゲットに対して、 Ｒ（１）＝ｆr （１）・Ｃ／〔４ｆｍ・Δｆ〕 Ｖ（１）＝ｆd （１）・Ｃ／〔２ｆ０〕 Ｒ（２）＝ｆr （２）・Ｃ／〔４ｆｍ・Δｆ〕 Ｖ（２）＝ｆd （２）・Ｃ／〔２ｆ０〕 … Ｒ（ｎｉ）＝ｆr （ｎｉ）・Ｃ／〔４ｆｍ・Δｆ〕 Ｖ（ｎｉ）＝ｆd （ｎｉ）・Ｃ／〔２ｆ０〕 が得られる。Therefore, for each target, R (1) = fr (1) C / [4fmΔf] V (1) = fd (1) C / [2f0] R (2) = fr ( 2) · C / [4fm · Δf] V (2) = fd (2) · C / [2f0] ... R (ni) = fr (ni) · C / [4fm · Δf] V (ni) = fd ( ni) .C / [2f0] is obtained.
【００２９】このようにして得られた距離、速度データ
は、表示器１２に表示される。The distance and speed data thus obtained are displayed on the display unit 12.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、連
続して複数連なる観測区間からなるブロックで得られた
上昇側及び下降側のピーク周波数を複数のターゲットに
属するようにグループ化し、属しないピーク周波数が除
外される。したがって観測区間が短くてビート信号にノ
イズが含まれていてもその影響がブロックとしては除外
され安定した計測結果が得られことになる。As described above, according to the present invention, the peak frequencies on the ascending side and the descending side obtained in a block composed of a plurality of continuous observation sections are grouped so as to belong to a plurality of targets, and Not excluded Peak frequencies are excluded. Therefore, even if the observation section is short and the beat signal contains noise, the effect is excluded as a block and a stable measurement result can be obtained.
【図１】本発明の実施例に係る距離速度計測装置を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a distance velocity measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の上昇側ピーク周波数グループ化手段又は
下降側ピーク周波数グループ手段によるブロック内のピ
ーク周波数のグループ化を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating grouping of peak frequencies in a block by the rising-side peak frequency grouping unit or the falling-side peak frequency grouping unit of FIG.
【図３】ピーク周波数のグループ化の第２案を説明する
フローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a second alternative of grouping peak frequencies.
【図４】ピーク周波数のグループ化の第３案を説明する
フローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a third method of grouping peak frequencies.
【図５】ピーク周波数のグループ化を第４案を説明する
図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a fourth alternative for grouping peak frequencies.
【図６】従来の三角状ＦＭ−ＣＭレーダの周波数対時間
の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a frequency-time relationship of a conventional triangular FM-CM radar.
６…高速フーリエ変換器 ７…上昇側ピーク周波数記憶手段 ８…下降側ピーク周波数記憶手段 ９…上昇側ピーク周波数グループ化手段 １０…下降側ピーク周波数グループ化手段 １１…距離速度算出手段 6 ... Fast Fourier transformer 7 ... Rising peak frequency storage means 8 ... Falling peak frequency storage means 9 ... Rising peak frequency grouping means 10 ... Falling peak frequency grouping means 11 ... Distance speed calculation means
Claims (6)
信号と受信信号とのビート信号を各変調サイクルの上昇
側及び下降側毎の観測区間で周波数分析して得られたピ
ーク周波数からターゲットとの距離、速度を計測する距
離速度計測装置であって、 連続して複数連なる観測区間からなるブロックで得られ
た上昇側及び下降側のピーク周波数を記憶するピーク周
波数記憶手段（７、８）と、 前記記憶された上昇側及び下降側のピーク周波数を複数
のターゲットのそれぞれに属するようにグループ化する
ピーク周波数グループ化手段（９、１０）と、 前記グループ化されたピーク周波数から各ターゲットに
対する距離、速度を算出する距離速度算出手段（１１）
とを備えることを特徴とする距離速度計測装置。1. A target from a peak frequency obtained by frequency-analyzing a beat signal of a continuous wave transmission signal and a reception signal, which are subjected to triangular frequency modulation, in an observation section on each of the rising side and the falling side of each modulation cycle. Is a distance / velocity measuring device for measuring a distance and a velocity, and a peak frequency storing means (7, 8) for storing peak frequencies on an ascending side and a descending side obtained in a block composed of a plurality of continuous observation sections. A peak frequency grouping means (9, 10) for grouping the stored peak frequencies of the rising side and the falling side so as to belong to each of a plurality of targets, and to the targets from the grouped peak frequencies. Distance speed calculation means (11) for calculating distance and speed
A distance velocity measuring device comprising:
１０）は前記ブロックを構成する最初の観測区間で得ら
れたピーク周波数を基準としてこの基準ピーク周波数値
から一定範囲内にあれば同一のターゲットに属するとし
て以降の観測区間で得られたピーク周波数をグループ化
する請求項１記載の距離速度計測装置。2. The peak frequency grouping means (9,
10) is based on the peak frequency obtained in the first observation section constituting the block, and if it is within a certain range from this reference peak frequency value, it is determined that the peak frequencies obtained in the subsequent observation sections belong to the same target. The distance velocity measuring device according to claim 1, which is grouped.
１０）は前回ブロック内のピーク周波数を基準周波数と
する請求項２記載の距離速度計測装置。3. The peak frequency grouping means (9,
The distance velocity measuring device according to claim 2, wherein 10) uses the peak frequency in the previous block as a reference frequency.
１０）は各前記観測区間で得られた周波数分析の結果を
アベレージングし、このアベレージングにより得られた
ピーク周波数を基準周波数とする請求項２記載の距離速
度計測装置。4. The peak frequency grouping means (9,
The distance velocity measuring device according to claim 2, wherein 10) averages the results of the frequency analysis obtained in each of the observation sections, and sets the peak frequency obtained by the averaging as a reference frequency.
ロック内における上昇側及び下降側のピーク周波数であ
って各ターゲット毎にグループ化されたものを観測区間
にわたって平均化して距離、速度を算出する請求項１記
載の距離速度計測装置。5. The distance / speed calculation means (11) calculates the distance and speed by averaging peak frequencies on the rising side and the falling side in the block, which are grouped for each target, over an observation section. The distance velocity measuring device according to claim 1.
ロック内における上昇側及び下降側のピーク周波数であ
って各ターゲット毎にグループ化されたものに観測区間
にわたって重みをかけて平均化し距離、速度を算出する
請求項１記載の距離速度計測装置。6. The distance / velocity calculating means (11) weights the peak frequencies on the ascending side and the descending side in the block, grouped for each target, over an observation section and averages the distance, The distance velocity measuring device according to claim 1, wherein the velocity is calculated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234890A JP2735438B2 (en) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Distance speed measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234890A JP2735438B2 (en) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Distance speed measurement device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682551A true JPH0682551A (en) | 1994-03-22 |
| JP2735438B2 JP2735438B2 (en) | 1998-04-02 |
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ID=16977924
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234890A Expired - Fee Related JP2735438B2 (en) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Distance speed measurement device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735438B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5731778A (en) * | 1995-12-01 | 1998-03-24 | Denso Corporation | FM-CW radar apparatus for measuring relative speed of and distance to an object |
| JP2002014160A (en) * | 2000-06-29 | 2002-01-18 | Toyota Motor Corp | Radar apparatus |
| US6690319B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-02-10 | Fujitsu Ten Limited | Scan type radar device |
| US7719460B1 (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Radar device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05142337A (en) * | 1991-11-22 | 1993-06-08 | Fujitsu Ten Ltd | Millimeter wave radar distance and velocity measuring device |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP4234890A patent/JP2735438B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05142337A (en) * | 1991-11-22 | 1993-06-08 | Fujitsu Ten Ltd | Millimeter wave radar distance and velocity measuring device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5731778A (en) * | 1995-12-01 | 1998-03-24 | Denso Corporation | FM-CW radar apparatus for measuring relative speed of and distance to an object |
| JP2002014160A (en) * | 2000-06-29 | 2002-01-18 | Toyota Motor Corp | Radar apparatus |
| US6690319B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-02-10 | Fujitsu Ten Limited | Scan type radar device |
| US7719460B1 (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Radar device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2735438B2 (en) | 1998-04-02 |
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