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FREQUENCY MODULATION RADAR DEVICE

Patent code P06A009647
Posted date Feb 16, 2007
Application number P2004-182113
Publication number P2006-003289A
Patent number P4441686
Date of filing Jun 21, 2004
Date of publication of application Jan 5, 2006
Date of registration Jan 22, 2010
Inventor
  • (In Japanese)荒井 郁男
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人電気通信大学
Title FREQUENCY MODULATION RADAR DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency modulation radar device capable of measuring the distance to a target at a short distance.
SOLUTION: An FM signal 2a subjected to frequency modulation is distributed into a transmission signal et and a standard signal el by a power distributor 3, and a reception signal er reflected by the target 18 and the standard signal el are mixed by a mixer 6, and a beat signal S generated from the time difference between both signals is detected. The distance R to the target 18 is calculated by a CPU 11 by utilizing the fact that the beat signal S can be expressed by a quadratic differential equation to a transmission angle frequency ω.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来の周波数変調レーダー装置の構成を、図9を参照して説明する。



周波数変調レーダー装置は、その送信信号etに周波数変調をかけ、送信信号etの物標18で反射された信号を受信した受信信号erと基準信号elとを混合器6で混合し、受信信号erと基準信号elとの時間差によって生じるビート信号7aをA/D変換器8に入力し、対応するデジタルビート信号Sに高速フーリエ変換器(FFT)9でフーリエ変換を施して周波数スペクトルデータ9aを求め、これに基づいて送信信号etの送信から受信信号erの受信までの信号往復伝搬時間τを算出し、物標18までの距離Rに換算する。



距離Rは、
R=cτ/2 (数式3)
但し、c:光速
により求められる。



従来の周波数変調レーダー装置では、物標までの距離Rを算出するために、上記のようにデジタルビート信号Sにフーリエ変換を施す方法が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】
特開平10-197625号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、物標までの距離を計測するために用いる周波数変調レーダー装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
三角波形状の変調信号を発生する変調器と、
前記変調信号により周波数変調されたFM信号を生成して出力する電圧制御発振器と、
前記FM信号を送信信号と基準信号とに分配する電力分配器と、
前記送信信号を送信する送信アンテナと、
前記送信信号の物標で反射された信号を受信し受信信号を出力する受信アンテナと、
前記基準信号と前記受信信号とを混合する混合器と、
この混合器の出力のうち高周波成分を除去してビート信号を出力する低域通過フィルタ
と、
前記ビート信号をデジタル信号に変換してデジタルビート信号を出力するA/D変換器
と、
物標が存在せずクラッターのみが存在する状態で前記A/D変換器によりサンプリング
したクラッター信号と物標が存在する状態で前記A/D変換器によりサンプリングしたデ
ジタルビート信号との差をとることにより、クラッター信号を除去して物標によるデジタ
ルビート信号を取り出し、この物標によるデジタルビート信号が送信角周波数に対して2
次微分方程式で表現されることを利用して、Rを物標までの距離、Sn+1,Sn,Sn-1をデジタルビート信号のサンプル値、Bを周波数変調の帯域幅、Nを整数とすると、前記2次微分方程式の解が次の(数式1)で表されることにより物標までの距離を算出する信号処理手段と
を具備することを特徴とする周波数変調レーダー装置。
【数1】
 



【請求項2】
 
Rを物標までの距離、Sn+1,Sn,Sn-1をデジタルビート信号のサンプル値、Bを周
波数変調の帯域幅、Nを整数とすると、前記2次微分方程式の解は、デジタルビート信号
にオフセット電圧が残留している場合は次の(数式2)で表されることにより物標までの
距離Rを算出することを特徴とする請求項1に記載の周波数変調レーダー装置。
【数2】
 


IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004182113thum.jpg
State of application right Registered
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