JPH1090397A - 時分割型fmレーダシステム - Google Patents
時分割型fmレーダシステムInfo
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- JPH1090397A JPH1090397A JP8266758A JP26675896A JPH1090397A JP H1090397 A JPH1090397 A JP H1090397A JP 8266758 A JP8266758 A JP 8266758A JP 26675896 A JP26675896 A JP 26675896A JP H1090397 A JPH1090397 A JP H1090397A
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- Japan
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- signal
- transmission
- reception
- time
- frequency
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 各送受共用アンテナが受信した反射FM周波
数を時分割的に間欠的に増幅しながら共通のミキサに供
給するための高周波・高利得の受信増幅回路を必要とし
ない時分割型FMレーダシステムを提供する。 【解決手段】 時間的に変化する周波数のFM信号を発
生するFM信号発生部18と、ビームを空間的にかつ部分
的に重ね合わせながら放射しかつ反射体で生じた反射波
を受信する受信するように配置された複数のビーム送受
信手段12a〜12dと、前記反射体で反射された受信された
FM信号とローカルFM信号とを混合してビーム信号を
発生させるミキサ17a〜17dを備えた送受信部13a〜13d
と、を備え前記各送受信部13a〜13dは、前記FM信号発
生部18が発生したFM信号の一部を間欠的に増幅して供
給する送信選択増幅器15a〜15dと、前記ローカルFM信
号を出力する受信選択増幅器16a〜16dとを備える。
数を時分割的に間欠的に増幅しながら共通のミキサに供
給するための高周波・高利得の受信増幅回路を必要とし
ない時分割型FMレーダシステムを提供する。 【解決手段】 時間的に変化する周波数のFM信号を発
生するFM信号発生部18と、ビームを空間的にかつ部分
的に重ね合わせながら放射しかつ反射体で生じた反射波
を受信する受信するように配置された複数のビーム送受
信手段12a〜12dと、前記反射体で反射された受信された
FM信号とローカルFM信号とを混合してビーム信号を
発生させるミキサ17a〜17dを備えた送受信部13a〜13d
と、を備え前記各送受信部13a〜13dは、前記FM信号発
生部18が発生したFM信号の一部を間欠的に増幅して供
給する送信選択増幅器15a〜15dと、前記ローカルFM信
号を出力する受信選択増幅器16a〜16dとを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車載用ミリ波レーダー
システムなどとして利用される時分割型レーダシステム
に関するものである。
システムなどとして利用される時分割型レーダシステム
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】追突や衝突防止用警報装置などへの応用
を目指して、車載用のFMレーダシステムが開発されて
きた。このFMレーダシステムでは、先行車両などの反
射物体(「標的」と称する)との距離だけでなく、車両
からみた標的の方向(以下「方位」と称する)を検出す
るために、複数系統の送受信チャネルが設置されるマル
チチャネル構成が採用される。
を目指して、車載用のFMレーダシステムが開発されて
きた。このFMレーダシステムでは、先行車両などの反
射物体(「標的」と称する)との距離だけでなく、車両
からみた標的の方向(以下「方位」と称する)を検出す
るために、複数系統の送受信チャネルが設置されるマル
チチャネル構成が採用される。
【0003】すなわち、適宜な放射パターンのビームを
放射する複数個のアンテナをそれぞれの放射ビームの一
部が重なり合うように適宜な角度だけずらしながら配置
し、各アンテナから同一レベルのFM信号を放射し、各
アンテナで受信した反射FM信号のレベルの比率を検出
することにより、標的の方位を検出するように構成され
ている。
放射する複数個のアンテナをそれぞれの放射ビームの一
部が重なり合うように適宜な角度だけずらしながら配置
し、各アンテナから同一レベルのFM信号を放射し、各
アンテナで受信した反射FM信号のレベルの比率を検出
することにより、標的の方位を検出するように構成され
ている。
【0004】各送受信チャネルの相互干渉を避けるため
に、同一の周波数のFM信号を異なるタイミングでそれ
ぞれに割当てる時分割方式を採用することが、使用周波
数帯が狭くて済むという点で好適である。また、各送受
信チャネルについは、送受共用アンテナを1個だけ設置
し、このアンテナとの間にサーキュレータを設置するこ
とにより、送信系と受信系を途中から分離する送受共用
形式が知られている。
に、同一の周波数のFM信号を異なるタイミングでそれ
ぞれに割当てる時分割方式を採用することが、使用周波
数帯が狭くて済むという点で好適である。また、各送受
信チャネルについは、送受共用アンテナを1個だけ設置
し、このアンテナとの間にサーキュレータを設置するこ
とにより、送信系と受信系を途中から分離する送受共用
形式が知られている。
【0005】上記送受共用のアンテナと、送受系統を分
離するためのサーキュレータとを含むマルチチャネル構
成の時分割型FMレーダシステムが、本出願人の先願に
係わる特開平7ー5252号に開示されている。このFMレ
ーダシステムは、FM信号発生部から出力されるFM信
号の一部を異なるタイミングで間欠的に増幅しながら各
送受共用アンテナに順次分配して外部に送信させる送信
増幅回路と、各送受共用アンテナが受信した受信FM信
号を異なるタイミングで間欠的に増幅しながら共通のミ
キサに供給するための受信増幅回路とを備えている。共
通のミキサから出力されるビート信号は、標的の方位と
距離を検出する検出部に供給される。
離するためのサーキュレータとを含むマルチチャネル構
成の時分割型FMレーダシステムが、本出願人の先願に
係わる特開平7ー5252号に開示されている。このFMレ
ーダシステムは、FM信号発生部から出力されるFM信
号の一部を異なるタイミングで間欠的に増幅しながら各
送受共用アンテナに順次分配して外部に送信させる送信
増幅回路と、各送受共用アンテナが受信した受信FM信
号を異なるタイミングで間欠的に増幅しながら共通のミ
キサに供給するための受信増幅回路とを備えている。共
通のミキサから出力されるビート信号は、標的の方位と
距離を検出する検出部に供給される。
【0006】
【発明が解決しよとうする課題】上記先行技術のFMレ
ーダシステムでは、各送受共用アンテナが受信した受信
FM信号を各受信増幅回路で異なるタイミングで間欠的
に増幅しながら共通のミキサに供給する構成を採用して
いる。しかしながら、受信FM信号は低レベルでしかも
60GHz 程度の高周波であるため、これを増幅するための
受信増幅回路として、高周波・高利得のものが必要にな
り、その実現が困難になる。従って、本発明の他の目的
は、そのような高周波・高利得の受信増幅回路を必要と
しないFMレーダシステムを提供することにある。
ーダシステムでは、各送受共用アンテナが受信した受信
FM信号を各受信増幅回路で異なるタイミングで間欠的
に増幅しながら共通のミキサに供給する構成を採用して
いる。しかしながら、受信FM信号は低レベルでしかも
60GHz 程度の高周波であるため、これを増幅するための
受信増幅回路として、高周波・高利得のものが必要にな
り、その実現が困難になる。従って、本発明の他の目的
は、そのような高周波・高利得の受信増幅回路を必要と
しないFMレーダシステムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の時分割型FMレ
ーダシステムは、各送受信部が、各ビーム送受信手段か
ら送信され、反射体で反射されて受信された受信FM信
号とローカルFM信号とを混合してビート信号を発生さ
せるミキサと、FM信号発生部が発生したFM信号の一
部を間欠的に増幅して各ビーム送受手段の対応のものに
供給する送信選択増幅器と、上記FM信号発生部が発生
したFM信号の一部を間欠的に増幅してローカルFM信
号を出力する受信選択増幅器とを備えている。
ーダシステムは、各送受信部が、各ビーム送受信手段か
ら送信され、反射体で反射されて受信された受信FM信
号とローカルFM信号とを混合してビート信号を発生さ
せるミキサと、FM信号発生部が発生したFM信号の一
部を間欠的に増幅して各ビーム送受手段の対応のものに
供給する送信選択増幅器と、上記FM信号発生部が発生
したFM信号の一部を間欠的に増幅してローカルFM信
号を出力する受信選択増幅器とを備えている。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、各送受信部の受信選択増幅器は、各ビーム送受信手
段のうち対応のもの及びこれに隣接するもののビーム放
射期間にわたってローカルFM信号を出力することによ
り、隣接の送受信手段から放射され、標的で反射されて
対応の送受信手段に受信された反射FM信号に基づくビ
ート信号を生成可能なように構成されている。以下、本
発明を実施例によって更に詳細に説明する。
ば、各送受信部の受信選択増幅器は、各ビーム送受信手
段のうち対応のもの及びこれに隣接するもののビーム放
射期間にわたってローカルFM信号を出力することによ
り、隣接の送受信手段から放射され、標的で反射されて
対応の送受信手段に受信された反射FM信号に基づくビ
ート信号を生成可能なように構成されている。以下、本
発明を実施例によって更に詳細に説明する。
【0009】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の時分割型FMレ
ーダシステムの構成を示すブロック図であり、10はレ
ーダモジュール、20は本体部である。レーダモジュー
ル10は、送受共用の平面アレイアンテナ部12、送受
信部13、サーキュレータ部14、FM信号発生部1
8、FM信号分配部19から構成されている。
ーダシステムの構成を示すブロック図であり、10はレ
ーダモジュール、20は本体部である。レーダモジュー
ル10は、送受共用の平面アレイアンテナ部12、送受
信部13、サーキュレータ部14、FM信号発生部1
8、FM信号分配部19から構成されている。
【0010】平面アレイアンテナ部12、送受信部13
及びサーキュレータ部14は、4個の送受信チャネル
A,B,C,Dのそれぞれに対応した4個の部分12a
〜12d、13a〜13d、14a〜14dから構成さ
れている。FM信号発生部18は、4個の送受信チャネ
ルに共通の部分として構成されており、ここで発生され
たFM信号がFM信号分配部19を介して各送受信チャ
ネルの送受信部13a〜13dに分配される。
及びサーキュレータ部14は、4個の送受信チャネル
A,B,C,Dのそれぞれに対応した4個の部分12a
〜12d、13a〜13d、14a〜14dから構成さ
れている。FM信号発生部18は、4個の送受信チャネ
ルに共通の部分として構成されており、ここで発生され
たFM信号がFM信号分配部19を介して各送受信チャ
ネルの送受信部13a〜13dに分配される。
【0011】各送受信チャネルの送受信部13a〜13
dのそれぞれは、送信選択増幅器15a〜15dと、受
信選択増幅器16a〜16dと、ミキサ17a〜17d
とを備えている。4個の送受信チャネルA〜Dの送受信
部13a〜13dのそれぞれは、マイクロストリップ線
路形式の多段配列の2分岐回路で構成されるFM信号部
19を通してFM信号発生部18から供給される送信対
象のFM信号を受ける。また、これら送受信部13a〜
13dは、化合物半導体のMMIC(モノリシック高周
波集積回路)から構成される。なお、この増幅器15a 〜
15d と16a 〜16d をすべてPIN ダイオード等のスイッチ
機能を有するデバイスで置き換えることができる。こデ
バイスもモノリシック基板上に集積できる。
dのそれぞれは、送信選択増幅器15a〜15dと、受
信選択増幅器16a〜16dと、ミキサ17a〜17d
とを備えている。4個の送受信チャネルA〜Dの送受信
部13a〜13dのそれぞれは、マイクロストリップ線
路形式の多段配列の2分岐回路で構成されるFM信号部
19を通してFM信号発生部18から供給される送信対
象のFM信号を受ける。また、これら送受信部13a〜
13dは、化合物半導体のMMIC(モノリシック高周
波集積回路)から構成される。なお、この増幅器15a 〜
15d と16a 〜16d をすべてPIN ダイオード等のスイッチ
機能を有するデバイスで置き換えることができる。こデ
バイスもモノリシック基板上に集積できる。
【0012】このFM信号発生部18は、電圧制御発振
器(VCO)で構成され周波数が三角波状あるいは鋸波
状に変化するFM信号を発生して出力するFM信号発生
器18aと、この出力されたFM信号の周波数を逓倍す
る周波数逓倍器18bとから構成されている。
器(VCO)で構成され周波数が三角波状あるいは鋸波
状に変化するFM信号を発生して出力するFM信号発生
器18aと、この出力されたFM信号の周波数を逓倍す
る周波数逓倍器18bとから構成されている。
【0013】送受共用アンテナ12a〜12dのそれぞ
れは、図5に示すように、それぞれから放射されるビー
ムBa〜Bdが空間的にかつ部分的に重ね合わせられる
ように少しずつ角度をずらして配列される。本体部20
は、CPU21、チャネル制御部22、A/D変換器2
5と、高速フーリエ変換回路(FFT)26と、メモリ
27とから構成されている。
れは、図5に示すように、それぞれから放射されるビー
ムBa〜Bdが空間的にかつ部分的に重ね合わせられる
ように少しずつ角度をずらして配列される。本体部20
は、CPU21、チャネル制御部22、A/D変換器2
5と、高速フーリエ変換回路(FFT)26と、メモリ
27とから構成されている。
【0014】FMレーダモジュール10のFM信号発生
部18は、図3のタイミングチャートの最上段に示すよ
うに、周波数fが60GHzの近傍において所定周期で
鋸歯状に増減するほぼ一定レベルのFM信号を発生す
る。このFM信号は、FM信号分配部19を通して各送
受信部13a〜13dに分配され、各送受信部に分配さ
れたFM信号の一部が送信選択増幅器15a〜15d
に、残りの一部が受信選択増幅器16a〜16dに供給
される。
部18は、図3のタイミングチャートの最上段に示すよ
うに、周波数fが60GHzの近傍において所定周期で
鋸歯状に増減するほぼ一定レベルのFM信号を発生す
る。このFM信号は、FM信号分配部19を通して各送
受信部13a〜13dに分配され、各送受信部に分配さ
れたFM信号の一部が送信選択増幅器15a〜15d
に、残りの一部が受信選択増幅器16a〜16dに供給
される。
【0015】各送信選択増幅器15a〜15dは、FM
信号分配部19から分配されたFM信号を順次選択的に
増幅することにより、図3のタイミングチャートに示す
ようなタイミングで送信FM信号TXa〜TXdを発生
させる。これらの送信FM信号TXa〜TXdは、サー
キュレータ14a〜14dを介して送受共用の平面アレ
イアンテナ12a〜12dのそれぞれに供給され、それ
ぞれから順次車両の外部に放射される。
信号分配部19から分配されたFM信号を順次選択的に
増幅することにより、図3のタイミングチャートに示す
ようなタイミングで送信FM信号TXa〜TXdを発生
させる。これらの送信FM信号TXa〜TXdは、サー
キュレータ14a〜14dを介して送受共用の平面アレ
イアンテナ12a〜12dのそれぞれに供給され、それ
ぞれから順次車両の外部に放射される。
【0016】送受共用アンテナ12a〜12dから放射
された送信FM信号TXa〜TXdのうちのいくつか
は、標的で反射され、送受共用アンテナ12a〜12d
に受信される。送受共用アンテナ12a〜12dに受信
された受信FM信号RXa〜RXdは、サーキュレータ
14a〜14dによって送信系から分離され、送受信部
13a〜13d内のミキサ17a〜17dの第1の入力
端子に供給される。
された送信FM信号TXa〜TXdのうちのいくつか
は、標的で反射され、送受共用アンテナ12a〜12d
に受信される。送受共用アンテナ12a〜12dに受信
された受信FM信号RXa〜RXdは、サーキュレータ
14a〜14dによって送信系から分離され、送受信部
13a〜13d内のミキサ17a〜17dの第1の入力
端子に供給される。
【0017】各送受信部13a〜13d内の受信選択増
幅器16a〜16dは、FM信号分配部19から供給さ
れるFM信号を選択的に増幅することにより、図3中の
波形中に示すタイミングのローカルFM信号LOa〜L
Odを発生させ、それぞれをミキサ17a〜17dの第
2の入力端子に供給する。
幅器16a〜16dは、FM信号分配部19から供給さ
れるFM信号を選択的に増幅することにより、図3中の
波形中に示すタイミングのローカルFM信号LOa〜L
Odを発生させ、それぞれをミキサ17a〜17dの第
2の入力端子に供給する。
【0018】送受共用アンテナ12a〜12dで受信さ
れミキサ17a〜17dの第1の入力端子に供給される
受信FM信号RXa〜RXdと、これら反射FM信号を
発生させた送信FM信号TXa〜TXdとの間の時間差
が送信FM信号の送信時間に比べて十分小さい場合に
は、受信FM信号RXa〜RXdは対応の送信FM信号
TXa〜TXdの出現タイミングとほぼ同一のタイミン
グでミキサ17a〜17dの一方の入力端子に供給され
ると近似できる。すなわち、説明の便宜上、図3の送信
FM信号TXa〜TXdを受信FM信号RXa〜RXd
と見做す。
れミキサ17a〜17dの第1の入力端子に供給される
受信FM信号RXa〜RXdと、これら反射FM信号を
発生させた送信FM信号TXa〜TXdとの間の時間差
が送信FM信号の送信時間に比べて十分小さい場合に
は、受信FM信号RXa〜RXdは対応の送信FM信号
TXa〜TXdの出現タイミングとほぼ同一のタイミン
グでミキサ17a〜17dの一方の入力端子に供給され
ると近似できる。すなわち、説明の便宜上、図3の送信
FM信号TXa〜TXdを受信FM信号RXa〜RXd
と見做す。
【0019】図3中で、受信FM信号RXa〜RXdと
見做された送信FM信号TXa〜TXdとローカルFM
信号LOa〜LOdとが重ね合わされた時間帯に着目す
ると、最下段に示すように、ミキサ17aからは信号N
aとビート信号BTaaが順次出力され、ミキサ17b
からはビート信号BTabとBTbbが順次出力され、
ミキサ17cからはビート信号BTbcとBTccが順
次出力され、ミキサ17cからはビート信号BTcdと
BTddが順次出力される。
見做された送信FM信号TXa〜TXdとローカルFM
信号LOa〜LOdとが重ね合わされた時間帯に着目す
ると、最下段に示すように、ミキサ17aからは信号N
aとビート信号BTaaが順次出力され、ミキサ17b
からはビート信号BTabとBTbbが順次出力され、
ミキサ17cからはビート信号BTbcとBTccが順
次出力され、ミキサ17cからはビート信号BTcdと
BTddが順次出力される。
【0020】まず、ビート信号BTaaに先行する信号
成分Naは、4個の送受共用アンテナ12a〜12dの
いずれからもFM信号が放射されていないにもかかわら
ずミキサ17aに受信信号とローカルFM信号LOaが
供給されている期間内のミキサ17aの出力である。従
って、この先行信号成分Naは、送受共用アンテナ12
aに受信された外来電波によって発生したビート信号
と、ミキサ17a内で発生した内部雑音とが合成された
信号に他ならない。
成分Naは、4個の送受共用アンテナ12a〜12dの
いずれからもFM信号が放射されていないにもかかわら
ずミキサ17aに受信信号とローカルFM信号LOaが
供給されている期間内のミキサ17aの出力である。従
って、この先行信号成分Naは、送受共用アンテナ12
aに受信された外来電波によって発生したビート信号
と、ミキサ17a内で発生した内部雑音とが合成された
信号に他ならない。
【0021】これに対して、ビート信号BTaaは、送
受共用アンテナ12aから送信FM信号TXaが放射さ
れており、しかもミキサ17aに受信FM信号とローカ
ルFM信号LOaが供給されている期間内のミキサ17
aの出力である。従って、このビート信号BTaaは、
送受共用アンテナ12aから放射され、標的で反射され
てこの送受共用アンテナ12aに受信された反射FM信
号によって生じたビート信号に他ならない。
受共用アンテナ12aから送信FM信号TXaが放射さ
れており、しかもミキサ17aに受信FM信号とローカ
ルFM信号LOaが供給されている期間内のミキサ17
aの出力である。従って、このビート信号BTaaは、
送受共用アンテナ12aから放射され、標的で反射され
てこの送受共用アンテナ12aに受信された反射FM信
号によって生じたビート信号に他ならない。
【0022】ビート信号BTabは、送受共用アンテナ
12aから送信FM信号TXaが放射されており、かつ
最隣接の送受共用アンテナ12bに受信された受信FM
信号RXaとローカルFM信号LObとがミキサ17b
に供給されている期間内のミキサ17bの出力である。
従って、このビート信号BTabは、送受共用アンテナ
12aから放射され、標的で反射されて最隣接の送受共
用アンテナ12bに受信された反射FM信号によって生
じたビート信号に他ならない。
12aから送信FM信号TXaが放射されており、かつ
最隣接の送受共用アンテナ12bに受信された受信FM
信号RXaとローカルFM信号LObとがミキサ17b
に供給されている期間内のミキサ17bの出力である。
従って、このビート信号BTabは、送受共用アンテナ
12aから放射され、標的で反射されて最隣接の送受共
用アンテナ12bに受信された反射FM信号によって生
じたビート信号に他ならない。
【0023】このビート信号は、送受共用アンテナ12
aと12bの中間に設置された仮想的な送受共用アンテ
ナから図4にハッチングを付して示す仮想的なビームB
abが放射され、これが標的で反射されてこの仮想的な
送受共用アンテナに受信されたと仮想した場合の受信反
射波から生じたビート信号に他ならない。
aと12bの中間に設置された仮想的な送受共用アンテ
ナから図4にハッチングを付して示す仮想的なビームB
abが放射され、これが標的で反射されてこの仮想的な
送受共用アンテナに受信されたと仮想した場合の受信反
射波から生じたビート信号に他ならない。
【0024】さらに、ビート信号BTbbは、送受共用
アンテナ12bから送信FM信号TXbが放射されてお
り、かつミキサ17bに受信FM信号とローカルFM信
号LObが供給されている期間内のミキサ12bの出力
である。このビート信号は、送受共用アンテナ12bか
ら放射され、標的で反射されてこの送受共用アンテナ1
2bに受信された反射FM信号によって生じたビート信
号に他ならない。
アンテナ12bから送信FM信号TXbが放射されてお
り、かつミキサ17bに受信FM信号とローカルFM信
号LObが供給されている期間内のミキサ12bの出力
である。このビート信号は、送受共用アンテナ12bか
ら放射され、標的で反射されてこの送受共用アンテナ1
2bに受信された反射FM信号によって生じたビート信
号に他ならない。
【0025】以下同様にして、ビート信号BTbcは送
受共用アンテナ12bから放射され標的で反射されて隣
接の送受共用アンテナ12cに受信された反射FM信号
によって生じたビート信号であり、ビート信号BTcd
は送受共用アンテナ12cから放射され、標的で反射さ
れて隣接の送受共用アンテナ12dに受信された反射F
M信号によって生じたビート信号である。
受共用アンテナ12bから放射され標的で反射されて隣
接の送受共用アンテナ12cに受信された反射FM信号
によって生じたビート信号であり、ビート信号BTcd
は送受共用アンテナ12cから放射され、標的で反射さ
れて隣接の送受共用アンテナ12dに受信された反射F
M信号によって生じたビート信号である。
【0026】また、ビート信号BTccは送受共用アン
テナ12cから放射され、標的で反射されてこの送受共
用アンテナ12cに受信された反射FM信号によって生
じたビート信号であり、ビート信号BTddは送受共用
アンテナ12dから放射され、標的で反射されてこの送
受共用アンテナ12dに受信された反射FM信号によっ
て生じたビート信号である。
テナ12cから放射され、標的で反射されてこの送受共
用アンテナ12cに受信された反射FM信号によって生
じたビート信号であり、ビート信号BTddは送受共用
アンテナ12dから放射され、標的で反射されてこの送
受共用アンテナ12dに受信された反射FM信号によっ
て生じたビート信号である。
【0027】ミキサ12a〜12dから順次出力される
雑音成分Naと7種のビート信号BTaa,BTab,
BTbb・・・BTddは、セレクタ24a〜24dの
それぞれで選択され、本体部20に供給される。本体部
20に供給された雑音成分と各ビート信号は、A/D変
換回路25でディジタル信号に変換され、高速フーリエ
変換回路26で周波数スペクトルに変換されてCPU2
1に供給される。
雑音成分Naと7種のビート信号BTaa,BTab,
BTbb・・・BTddは、セレクタ24a〜24dの
それぞれで選択され、本体部20に供給される。本体部
20に供給された雑音成分と各ビート信号は、A/D変
換回路25でディジタル信号に変換され、高速フーリエ
変換回路26で周波数スペクトルに変換されてCPU2
1に供給される。
【0028】CPU21は、7種のビート信号BTa
a,BTab,BTbb・・・BTddの周波数fa
a,fab,fbb・・・fddに対し適宜な統計的な
処理を施す(例えば単純平均値を算定する)ことによ
り、ビート周波数を確定し、これに基づきFM波の伝播
遅延時間を算定し、標的までの距離を算定する。
a,BTab,BTbb・・・BTddの周波数fa
a,fab,fbb・・・fddに対し適宜な統計的な
処理を施す(例えば単純平均値を算定する)ことによ
り、ビート周波数を確定し、これに基づきFM波の伝播
遅延時間を算定し、標的までの距離を算定する。
【0029】また、CPU21は、7種のビート信号B
Taa,BTab,BTbb・・・BTddのレベルL
aa,Lab,Lbb・・・Lddのうち、雑音除去の
ために設定した所定の閾値よりも大きなものだけを選択
し、選択した各レベルで重み付けしつつ対応のアンテナ
の方位角の平均値を算定することにより標的への方位を
検出する。
Taa,BTab,BTbb・・・BTddのレベルL
aa,Lab,Lbb・・・Lddのうち、雑音除去の
ために設定した所定の閾値よりも大きなものだけを選択
し、選択した各レベルで重み付けしつつ対応のアンテナ
の方位角の平均値を算定することにより標的への方位を
検出する。
【0030】例えば、3種のビート信号BTaa,BT
ab,BTbbのレベルLaa,Lab,Lbbが閾値
を越えている場合には、標的の方位角Θは Θ=(Laa・θa +Lab ・θab+Lcc ・θc )/ (Laa +
Lab +Lbb ) と算定される。ただし、θabは、アンテナAとBとの中
間に設置された仮想的なアンテナABの方位角であり、 θab=(θa+θb)/2 と設定される。
ab,BTbbのレベルLaa,Lab,Lbbが閾値
を越えている場合には、標的の方位角Θは Θ=(Laa・θa +Lab ・θab+Lcc ・θc )/ (Laa +
Lab +Lbb ) と算定される。ただし、θabは、アンテナAとBとの中
間に設置された仮想的なアンテナABの方位角であり、 θab=(θa+θb)/2 と設定される。
【0031】なお、前述のように、雑音成分Naは送受
共用アンテナ12aに受信された外来電波によって発生
したビート信号と、ミキサ17a内で発生した内部雑音
とが合成された信号に他ならない。この場合、必要に応
じて、この雑音の周波数スペクトルをCPU21に抽出
させてメモリ27に保存させ、反射FM信号に基づくビ
ート信号のレベルと周波数の検出に際して、メモリ27
に保存中の雑音成分をビート信号から減算させることに
より、外来雑音や混合回路の内部雑音を消去する方法を
採用できる。
共用アンテナ12aに受信された外来電波によって発生
したビート信号と、ミキサ17a内で発生した内部雑音
とが合成された信号に他ならない。この場合、必要に応
じて、この雑音の周波数スペクトルをCPU21に抽出
させてメモリ27に保存させ、反射FM信号に基づくビ
ート信号のレベルと周波数の検出に際して、メモリ27
に保存中の雑音成分をビート信号から減算させることに
より、外来雑音や混合回路の内部雑音を消去する方法を
採用できる。
【0032】これは、通常は時間変動の激しい外来雑音
が比較的定常的な内部雑音に比べて十分低レベルである
場合や、外来雑音の変化速度が遅いため全てのビート信
号中に同一周波数・同一レベルで混入する場合などには
有効である。
が比較的定常的な内部雑音に比べて十分低レベルである
場合や、外来雑音の変化速度が遅いため全てのビート信
号中に同一周波数・同一レベルで混入する場合などには
有効である。
【0033】図4は、上記雑音の検出・消去機能に着目
し、雑音検出期間を全てのチャネルに分散して付加する
場合のタイミングチャートである。図中ハッチングを付
した雑音成分Naは送受共用アンテナ12aに受信され
た外来雑音とミキサ17aの内部雑音が合成されたもの
となる。
し、雑音検出期間を全てのチャネルに分散して付加する
場合のタイミングチャートである。図中ハッチングを付
した雑音成分Naは送受共用アンテナ12aに受信され
た外来雑音とミキサ17aの内部雑音が合成されたもの
となる。
【0034】また、雑音成分Nbは送受共用アンテナ1
2bに受信された外来雑音とミキサ12bの内部雑音が
合成されたものとなる。以下同様にして、雑音成分N
c,Ndは、それぞれ送受共用アンテナ12c,12d
に受信された外来雑音とミキサ12c,12dの内部雑
音とが合成されたものとなる。CPU21は、各雑音ス
ペクトルを検出してメモリ27に保存し、これをミキサ
12a〜12dで発生したビート信号から減算すること
により雑音除去を行うことができる。
2bに受信された外来雑音とミキサ12bの内部雑音が
合成されたものとなる。以下同様にして、雑音成分N
c,Ndは、それぞれ送受共用アンテナ12c,12d
に受信された外来雑音とミキサ12c,12dの内部雑
音とが合成されたものとなる。CPU21は、各雑音ス
ペクトルを検出してメモリ27に保存し、これをミキサ
12a〜12dで発生したビート信号から減算すること
により雑音除去を行うことができる。
【0035】図2は本発明の他の実施例の時分割型レー
ダシステムの構成を示すブロック図である。この実施例
の時分割型レーダシステムは、FMレーダモジュール3
0の構成のみが図1のFMレーダモジュール10の構成
と異なっており、本体部20の構成と動作は図1のもの
と同一である。
ダシステムの構成を示すブロック図である。この実施例
の時分割型レーダシステムは、FMレーダモジュール3
0の構成のみが図1のFMレーダモジュール10の構成
と異なっており、本体部20の構成と動作は図1のもの
と同一である。
【0036】すなわち、FMレーダモジュール30は、
各送受信チャネルA〜Dに、送受共用のアンテナとサー
キュレータとを設置する代わりに、送信専用のアンテナ
32a〜32dと、受信専用のアンテナ33a〜33d
を設置している。各送受信チャネル34a〜34dが、
FM信号発生回路31から出力されるFM信号の一部を
アンテナに分配する送信選択増幅器35a〜35dと、
FM信号の残りの一部をローカル信号として各ミキサに
分配する受信選択増幅器36a〜36dと、ミキサ37
a〜37dから構成される点は、図1のFMレーダモジ
ュール10の構成と同一であり、その動作も同一である
から重複する説明は省略する。
各送受信チャネルA〜Dに、送受共用のアンテナとサー
キュレータとを設置する代わりに、送信専用のアンテナ
32a〜32dと、受信専用のアンテナ33a〜33d
を設置している。各送受信チャネル34a〜34dが、
FM信号発生回路31から出力されるFM信号の一部を
アンテナに分配する送信選択増幅器35a〜35dと、
FM信号の残りの一部をローカル信号として各ミキサに
分配する受信選択増幅器36a〜36dと、ミキサ37
a〜37dから構成される点は、図1のFMレーダモジ
ュール10の構成と同一であり、その動作も同一である
から重複する説明は省略する。
【0037】以上、最隣接の2個のアンテナのビームど
うしが重なり合うように各アンテナを設置する構成を例
示した。しかしながら、3個以上の隣接アンテナのビー
ムどうしが重なり合うようにずれ角を更に狭めて配置す
る構成とすることもできる。また、4個のアンテナを配
置する構成を例示したが、このアンテナの個数を2個,
3個,5個など適宜な値に設定できる。
うしが重なり合うように各アンテナを設置する構成を例
示した。しかしながら、3個以上の隣接アンテナのビー
ムどうしが重なり合うようにずれ角を更に狭めて配置す
る構成とすることもできる。また、4個のアンテナを配
置する構成を例示したが、このアンテナの個数を2個,
3個,5個など適宜な値に設定できる。
【0038】また、各アンテナからFM波のみを放射す
る構成を例示したが、一定周波数の電波を放射する期間
を適宜なタイミングで挿入することにより、受信反射波
のドップラーシフト量を検出し、これに基づき標的との
相対速度を検出する機能を付加することもできる。
る構成を例示したが、一定周波数の電波を放射する期間
を適宜なタイミングで挿入することにより、受信反射波
のドップラーシフト量を検出し、これに基づき標的との
相対速度を検出する機能を付加することもできる。
【0039】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の時
分割型FMレーダシステムは、各送受信部がミキサと、
このミキサにFM信号の一部を間欠的に増幅してローカ
ルFM信号として供給する受信選択増幅器とを備える構
成であるから、高周波かつ低レベルの受信FM信号を増
幅するための高周波・高利得の受信増幅回路が不要にな
るという効果が奏される。
分割型FMレーダシステムは、各送受信部がミキサと、
このミキサにFM信号の一部を間欠的に増幅してローカ
ルFM信号として供給する受信選択増幅器とを備える構
成であるから、高周波かつ低レベルの受信FM信号を増
幅するための高周波・高利得の受信増幅回路が不要にな
るという効果が奏される。
【図1】本発明の一実施例の時分割型FMレーダシステ
ムの構成を示すブロック図である。
ムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の他の実施例の時分割型FMレーダシス
テムの構成を示すブロック図である。
テムの構成を示すブロック図である。
【図3】図1の時分割型FMレーダシステムの動作の一
例を説明するためのタイミングチャートである。
例を説明するためのタイミングチャートである。
【図4】図1の時分割型FMレーダシステムの動作の他
の一例を説明するためのタイミングチャートである。
の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図5】本発明の動作方法の一例を説明するための概念
図である。
図である。
10,30 FMレーダモジュール 12a 〜12d 送受共用アンテナ(ビーム送受信手段) 13 送受信部 14 サーキュレータ部 15a〜15d 送信選択増幅器 16a〜16d 受信選択増幅器 17a〜17d ミキサ 18 FM信号発生部 19 FM信号分配部 20 本体部 32a 〜32d 送信専用アンテナ 33a 〜33d 受信専用アンテナ 35a〜35d 送信選択増幅器 36a〜36d 受信選択増幅器 37a〜37d ミキサ
Claims (5)
- 【請求項1】時間的に変化する周波数のFM信号を発生
するFM信号発生部と、 ビームを空間的にかつ部分的に重ね合わせながら放射し
かつ反射体で生じた反射波を受信するように配置された
複数のビーム送受信手段と、 前記各ビーム送受信手段に対応して設置されると共に、
前記各ビーム送受信手段から送信され、反射体で反射さ
れて受信されたFM信号とローカルFM信号とを混合し
てビート信号を発生させるミキサを備えた送受信部と、 前記各送受信部のミキサから出力されるビート信号のレ
ベルと前記各ビーム送受信手段の配置とに基づき前記反
射体の方位を検出する方位検出手段と、 前記ミキサから出力されるビート信号の周波数に基づき
前記反射体の距離を検出する距離検出手段とを備えか
つ、 前記各送受信部は、前記FM信号発生部が発生したFM
信号の一部を間欠的に増幅して前記各ビーム送受手段の
対応のものに供給する送信選択増幅器と、前記FM信号
発生部が発生したFM信号の一部を間欠的に増幅して前
記ローカルFM信号を出力する受信選択増幅器とを備え
たことを特徴とする時分割型レーダシステム。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記各送受信部の受信選択増幅器は、前記各ビーム送受
信手段のうち対応のもの及びこれに隣接するもののビー
ム放射期間にわたって前記ローカルFM信号を出力する
ことを特徴とする時分割型FMレーダシステム。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、 前記方位検出手段と前記距離検出手段は、前記ミキサか
ら出力されるビート信号をディジタル信号に変換するA
/D変換器と、このA/D変換器から出力されるディジ
タル信号を周波数スペクトルに変換する高速フーリエ変
換回路とを備えたことを特徴とする時分割型FMレーダ
システム。 - 【請求項4】 請求項1乃至3において、 前記送信選択増幅器と前記受信選択増幅器は、MMIC
で構成されていることを特徴とする時分割型FMレーダ
システム。 - 【請求項5】時間的に変化する周波数のFM信号を発生
するFM信号発生部と、 ビームを空間的にかつ部分的に重ね合わせながら放射
し、かつ反射体で生じた反射波を受信する複数のビーム
送受信手段と、 前記各ビーム送受信手段に対応して設置されると共に、
前記各ビーム送受信手段から送信され、反射体で反射さ
れて受信されたFM信号と、ローカルFM信号とを混合
してビート信号を発生させるミキサを備えた送受信部
と、 前記各送受信部のミキサから出力されるビート出力のレ
ベルと前記各ビーム送受信手段の配置とに基づき前記反
射体の方位を検出する方位検出手段と、 前記各ミキサから出力されるビート信号の周波数に基づ
き前記反射体までの距離を検出する距離検出手段とを備
えた時分割型FMレーダシステムにおいて、 前記FM信号発生部が発生したFM信号の一部を間欠的
にスイッチングし、前記各ビーム送受信手段の対応のも
のに供給する送信選択スイッチング手段と、 前記FM信号発生部が発生したFM信号の一部を間欠的
にスイッチングし、ローカル信号として前記各ミキサの
うち対応のものに供給する受信選択スイッチング手段と
を備え、 前記各送信選択スイッチング手段と、前記各受信選択ス
イッチング手段と、前記各ミキサとをモノリシック基板
上に集積させたことを特徴とする時分割型FMレーダシ
ステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8266758A JPH1090397A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 時分割型fmレーダシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8266758A JPH1090397A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 時分割型fmレーダシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1090397A true JPH1090397A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17435308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8266758A Pending JPH1090397A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 時分割型fmレーダシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1090397A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7123184B2 (en) | 2003-03-20 | 2006-10-17 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
JPWO2021205705A1 (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP8266758A patent/JPH1090397A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7123184B2 (en) | 2003-03-20 | 2006-10-17 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
US7372396B2 (en) | 2003-03-20 | 2008-05-13 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
US7423579B2 (en) | 2003-03-20 | 2008-09-09 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
US7714772B2 (en) | 2003-03-20 | 2010-05-11 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
JPWO2021205705A1 (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 | ||
WO2021205705A1 (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040625 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040921 |