專利名稱：Fm－cw雷達裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及FM-CW雷達裝置，特別涉及，為了不錯誤地把噪聲和遠距離目標等作為目標物體檢測出，具備識別來自目標物體的信號，或者抑制噪聲和遠距離目標的設(shè)備的裝置。
背景技術(shù)：
作為計測和目標物體的相對速度和距離的無線電探測方式，使用FM-CW雷達。這種方式的雷達，可以用簡單的信號處理電路測定和前方車輛的相對速度以及距離，此外因為還可以簡單地構(gòu)成發(fā)送接收機，所以可以用作汽車的沖撞防止用雷達。
FM-CW雷達的原理如下。例如用數(shù)百Hz的三角波等FM調(diào)制振蕩器發(fā)送FM調(diào)制波，接收來自目標物體的反射信號，把FM調(diào)制波作為局部信號，F(xiàn)M檢波接收信號。來自目標的反射波，對應雷達和目標物體間的距離，另外，還對應由相對速度產(chǎn)生的多普勒頻移，產(chǎn)生和發(fā)送信號的偏差(差拍)。因而，可以根據(jù)該頻率的偏差，計測和目標物體的距離和相對速度。
在FM-CW雷達裝置中，作為調(diào)制用信號大多使用三角波，在以下敘述中，說明使用三角波作為調(diào)制波信號的情況，但在三角波以外還可以使用鋸齒波和梯形波等三角波以外的調(diào)制波。
圖1是用于說明和目標物體的相對速度為0的情況下的以往的FM-CW雷達的原理的圖。發(fā)送波是三角波，頻率變化如圖1(a)的實線所示。發(fā)送波的發(fā)送中心頻率是f0，F(xiàn)M調(diào)制幅度是Δf，重復周期是Tm。該發(fā)送波在目標物體上被反射，由天線接收，成為用圖1(a)的虛線表示的接收波。和目標物體之間的電波的往復時間T，如果假設(shè)和目標物體之間的距離為r，電波的傳播速度為C，則T＝2r/C。
該接收波對應雷達和目標物體之間的距離，產(chǎn)生和發(fā)送信號的頻率偏差(差拍)。
該差拍頻率成分fb可以用下式表示。
fb＝fr＝(4·Δf/C·Tm)r (1)另一方面，圖2是用于說明和目標物體的相對速度是v的情況下的以往的FM-CW雷達的原理的圖。發(fā)送波的頻率變化如圖2(a)的實線所示。該發(fā)送波在目標物上被反射，由天線接收，成為用圖2(a)的虛線所示的接收波。該接收波對應雷達和目標物體之間的距離，產(chǎn)生和發(fā)送信號的頻率偏差(差拍)。這種情況下，因為在和目標物體之間具有相對速度v，所以變?yōu)槎嗥绽疹l移，差拍頻率成分fb可以用下式表示。
fb＝fr±fd＝(4·Δf/C·Tm)r±(2·f0/C)v (2)在上述式子(1)、(2)中，各記號的意義如下。
fb發(fā)送接收差拍頻率fr距離頻率fd速度頻率f0發(fā)送波的中心頻率ΔfFM調(diào)制幅度Tm調(diào)制波的周期C光速(電波的速度)T電波到目標物體的往復時間r至目標物體的距離v和目標物體的相對速度但是，在FM-CW雷達裝置中，除了來自目標物體的信號外，有時還會出現(xiàn)噪聲，以及在中程和遠程的目標的信號。因此，有時判斷為在和實際的距離不同的距離上有目標物體存在，出現(xiàn)錯誤的檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種雷達裝置，它在這種噪聲和因在中遠程上存在目標而產(chǎn)生信號時，可以識別出現(xiàn)在雷達上的信號是來自目標物體的信號，還是除此以外的噪聲，可以識別能否準確地計測目標物體的距離。
本發(fā)明的FM-CW雷達裝置，從調(diào)制信號發(fā)生器輸出的調(diào)制用信號，具有例如如三角波那樣的相對時間軸的斜率(以下稱為“調(diào)制斜率”)，并具備使該調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，例如，通過使振幅，或者周期變化，使上述調(diào)制的斜率變化。并且設(shè)置使調(diào)制斜率變化，利用來自目標物體的信號的頻率對應該變化而變化這一特性，識別對應調(diào)制斜率的變化而變化的信號成分的設(shè)備，使得可以將來自目標物體的信號與其他信號區(qū)別開。
此外，當是通過分時ON-OFF控制進行發(fā)送或者接收或者發(fā)送接收的FM-CW雷達裝置的情況下，利用在使ON-OFF控制的頻率變化時來自目標物體的信號頻率對應該變化而變化的特性，設(shè)置識別對應該頻率變化而變化的信號的設(shè)備，使得可以將來自目標物體的信號與其他的信號區(qū)別開。
此外，在外差式FM-CW雷達裝置中，設(shè)置在使作為降頻變換用信號的IF信號的頻率變化時，識別對應該頻率變化而變化的信號的設(shè)備，使得可以將來自目標物體的信號與其他的信號區(qū)別開。
而后，把上述調(diào)制用信號作為三角波的信號，對于組合了三角波的上坡度和下坡度的每一組或者每多組，或者三角波的上坡度和下坡度的每個坡度，使上述調(diào)制的斜率、切換上述發(fā)送接收的頻率、或者上述IF信號的頻率變化。
此外，是用分時ON-OFF控制進行發(fā)送接收的FM-CW雷達裝置，設(shè)置使包含上述分時ON-OFF控制的占空比的模式(パタ一ン)變化的設(shè)備，抑制發(fā)生由目標物體以外的目標產(chǎn)生的信號。
此外，把上述頻率調(diào)制變化的線性設(shè)置成非線性形狀，例如圓弧形狀，使得從來自接收到的目標的信號的頻率分布識別目標物體。
此外，用使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，隨機地切換調(diào)制的斜率。
如果采用本發(fā)明，則控制調(diào)制用信號，使調(diào)制的斜率，例如振幅以及周期變化，通過識別對應該變化而變化的信號成分，可以簡單地識別是否是目標物體的信號。
此外，當是分時ON-OFF控制發(fā)送接收的FM-CW雷達的情況下，使進行ON-OFF的頻率變化，通過識別對應該變化而變化的信號成分，可以簡單地識別是否是目標物體的信號。
此外，當是外差式FM-CW雷達的情況下，使IF信號的頻率變化，通過識別對應該變化而變化的信號成分，可以簡單地識別是否是目標物體的信號。
此外，是用分時ON-OFF控制進行發(fā)送接收的FM-CW雷達裝置，通過使上述分時ON-OFF控制的模式變化，可以抑制由目標物體以外的目標產(chǎn)生的信號。
此外，把頻率調(diào)制變化設(shè)置成非線性，從來自接收到的目標的信號的頻率分布，可以識別是否是來自目標物體的信號。
如上所述，如果采用本發(fā)明，則可以用簡單的構(gòu)成識別來自目標物體的信號，還可以抑制不需要的信號。


圖1是用于說明和目標物體的相對速度是0的情況下的，F(xiàn)M-CW雷達的原理的圖。
圖2是用于說明和目標物體的相對速度是v的情況下的，F(xiàn)M-CW雷達的原理的圖。
圖3是展示2天線方式的FM-CW雷達的構(gòu)成的一例的圖。
圖4是展示1天線分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達的構(gòu)成的一例的圖。
圖5是展示圖3所示的FM-CW雷達的基帶信號的頻譜的圖。
圖6是展示圖4所示的分時ON-OFF控制方式的FW-CW雷達的IF信號和基帶信號的頻譜的圖。
圖7是展示圖4所示的分時ON-OFF控制方式的FW-CW雷達的IF信號和基帶信號的頻譜的圖。
圖8是展示圖4所示的分時ON-OFF控制方式的FW-CW雷達的IF信號和基帶信號的頻譜的圖。
圖9是展示本發(fā)明的FM-CW雷達的實施方案的圖。
圖10是展示根據(jù)本發(fā)明使FM-CW雷達的三角波的頻率幅度，以及周期變化的情況下的三角波的圖。
圖11是展示本發(fā)明的FM-CW雷達的實施方案的圖。
圖12是展示根據(jù)本發(fā)明使來自調(diào)制信號發(fā)生器的頻率如何變化的圖。
圖13是展示采用本發(fā)明的外差式FM-CW雷達的實施方案的圖。
圖14是展示根據(jù)本發(fā)明使來自調(diào)制信號發(fā)生器的頻率如何變化的圖。
圖15是展示分時ON-OFF控制方式FM-CW雷達的信號處理的波形的圖。
圖16是分時ON-OFF控制方式FM-CW雷達采用本發(fā)明的信號處理的波形的圖。
圖17是展示采用本發(fā)明的實施方案的發(fā)送以及接收波形的圖。
圖18是展示采用本發(fā)明的實施方案的頻譜的分布的圖。
具體實施例方式
以下參照附圖更詳細地說明本發(fā)明。圖3是展示2天線方式的FM-CW雷達的構(gòu)成的一例的圖。如圖所示，從調(diào)制信號發(fā)生器1向電壓控制振蕩器2施加調(diào)制用信號，進行FM調(diào)制，在把FM調(diào)制波經(jīng)由發(fā)送天線AT發(fā)送到外部的同時，分支發(fā)送信號的一部分施加在如混頻器那樣的頻率變換器3上。另一方面，被前面車輛等的目標物體反射的反射信號經(jīng)由接收天線AR接收，用頻率變換器3與電壓控制振蕩器2的輸出信號混頻，生成差拍信號。該差拍信號經(jīng)由基帶濾波器4由A/D轉(zhuǎn)換器5進行A/D轉(zhuǎn)換，用CPU6通過高速傅立葉變換等進行信號處理，求距離以及相對速度。
圖4是展示1天線分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達構(gòu)成的一例的圖。如圖所示，把天線作為發(fā)送接收用天線ATR，具備由開關(guān)器件構(gòu)成的發(fā)送接收切換器7，通過分時ON-OFF控制，切換發(fā)送接收。此外，在接收一側(cè)設(shè)置第1頻率變換器3-1和第2頻率變換器3-2。
發(fā)送接收天線ATR把從發(fā)送接收切換器7輸出的信號高效率地向空間發(fā)送。8是調(diào)制信號發(fā)生器，為了切換發(fā)送接收切換器7，產(chǎn)生頻率為fsw的調(diào)制信號。從目標物體反射來的信號由發(fā)送接收天線ATR接收，接收的信號用第1頻率變換器3-1和電壓控制振蕩器2的輸出混合產(chǎn)生IF信號。第2頻率變換器3-2把從第1頻率變換器3-1輸出的信號和從調(diào)制信號發(fā)生器8產(chǎn)生的頻率為fsw的信號混合并降頻，產(chǎn)生包含和目標物體的距離以及相對速度的信息的信號。
圖5是展示通過圖3所示的FM-CW雷達的基帶濾波器4的BB信號的頻譜的圖。
但是，如圖5所示，除了有來自目標的信號fb以外，還有噪聲作為fb出現(xiàn)，有可能把它誤判斷為是來自目標物體的信號。
圖6是展示在圖4的分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達的情況下的，作為第1頻率變換器3-1的輸出信號的IF信號和通過基帶濾波器4的BB信號的頻譜的圖。圖4的第1頻率變換器3-1的輸出信號，如圖6(a)所示，成為頻率fsw和該邊帶的頻率fsw-fr和fsw+fr的信號。在此，fsw是發(fā)送接收切換器7的切換頻率，fr是至相對速度是0的到目標物體的距離頻率。而且，和目標物體的距離越遠，邊帶的頻率越偏離fsw。該輸出信號在第2頻率變換器3-2中和頻率fsw的信號混合，被降頻為fsw和fsw±fr的差的頻率并取出fb，通過BB濾波器作為BB信號輸出到A/D變換器5。但是，這時如圖6(a)所示，在IF信號的頻帶中，有時在開關(guān)頻率fsw的附近出現(xiàn)噪聲信號fn。該信號直接進入BB帶作為fn1出現(xiàn)，或者被降頻在BB帶作為fn2出現(xiàn)。
圖7是展示在圖4的分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達的情況下的，作為第1頻率變換器3-1的輸出信號的IF信號和通過基帶濾波器4的BB信號的頻譜的圖。如圖7(a)所示，在IF信號的頻帶中不是目標物體的中距離的目標信號的零差成分達到IF頻帶，作為信號fn出現(xiàn)，在差拍信號頻帶上作為信號fh1以及信號fh2出現(xiàn)。在這種情況下，頻率因為比BB帶高，所以可以用BB濾波器除去。
圖8是展示在圖4的分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達的情況下的，作為第1頻率變換器3-1的輸出信號的IF信號和通過基帶濾波器的BB信號的頻譜的圖。如圖8(b)所示，在遠距離目標存在的情況下，其零差成分達到IF頻帶，作為信號fh出現(xiàn)。該信號如圖8(a)所示在差拍信號頻帶上作為信號fh1出現(xiàn)，或者在BB頻帶上作為信號fh2出現(xiàn)。這種情況下，因為信號fh1比BB帶高，所以可以用BB濾波器除去。但是，因為信號fh2不能用BB濾波器除去，所以盡管是噪聲也被檢測出，有可能被判斷為是在比實際的距離近的距離上存在目標物體而出現(xiàn)檢測錯誤。
圖9是展示采用本發(fā)明的FM-CW雷達裝置的實施方案的圖。除了設(shè)置有調(diào)制信號發(fā)生器控制部分10以外，其構(gòu)成和圖3所示的相同。在該圖中，控制部分10，根據(jù)CPU6的控制可變控制從調(diào)制信號發(fā)生器1輸出的調(diào)制用信號的斜率，例如振幅以及周期。
對于本發(fā)明，首先說明可變控制調(diào)制用信號的振幅的情況。如在前面圖1說明的那樣，當和目標物體的相對速度是0的情況下，發(fā)送波如圖1(a)的實線所示，頻率變化。該發(fā)送波在目標物體上被反射由天線接收，成為用圖1(a)的虛線所示的接收波。該接收波對應雷達和目標物體之間的距離，產(chǎn)生和發(fā)送信號的頻率的偏差(差拍)。該差拍頻率成分fb可以用前面記載的式(1)表示。
fb＝fr＝(4·Δf/C·Tm)r(1)在式(1)中，如果著眼于Δf，則式(1)表示FM調(diào)制幅度，通過改變調(diào)制用信號的振幅，可以使Δf變化。例如，如果把調(diào)制用信號的振幅設(shè)置成2倍，則Δf變成2倍，根據(jù)式(1)fb也變?yōu)?倍。圖10是展示在作為調(diào)制用信號使用三角波的情況下，使其振幅變化的情況下的三角波的圖。(a)是具有通常的振幅(相當Δf)的三角波，(b)是具有2倍的振幅(相當2Δf)的三角波。
在圖9的FM-CW雷達裝置中，如果用控制部分10控制調(diào)制信號發(fā)生器1，使調(diào)制用信號的振幅變化設(shè)置成n倍，則如上所述，差拍頻率成分fb的值變?yōu)閚倍。如圖5所示，在接收信號中出現(xiàn)來自目標物體的信號fb和噪聲信號fn。由控制部分10控制調(diào)制信號發(fā)生器1使三角波的頻率的幅度變化，使Δf變化為n倍。于是，來自目標物體的信號的頻率fb對應Δf的變化改變?yōu)閚倍。但是，因為噪聲信號的頻率fn沒有變化，所以可以識別哪個是來自目標物體的信號。進而，上述識別用FM-CW雷達的CPU6進行。以下所述的識別也同樣由CPU6進行。
以下，說明可變控制調(diào)制用信號的周期的情況。在式(1)中，如果著眼于Tm，則式(1)表示調(diào)制用信號的周期。因而，如果把調(diào)制用信號的周期Tm設(shè)置成例如n倍，則差拍頻率成分fb成為1/n。圖10(c)是在用三角波作為調(diào)制用信號的情況下，展示使周期變化時的三角波的圖。(a)是具有通常的周期Tm的三角波，(c)是具有n倍周期nTm的三角波。
在圖9的FM-CW雷達裝置中，用控制部分10控制調(diào)制信號發(fā)生器1使調(diào)制用信號的周期改變，如果設(shè)置成通常的周期Tm的n倍的周期nTm，則差拍頻率成分fb的值成為1/n倍，因而，用控制部分10控制調(diào)制信號發(fā)生器1使三角波的周期變化，使Tm變?yōu)閚倍。于是，來自目標的信號的頻率fb對應Tm的變化變?yōu)?/n倍。但是，因為噪聲信號的頻率fn沒有變化，所以可以識別哪個是來自目標物體的信號。
如圖2所示，當和目標物體的相對速度是v的情況下，發(fā)送波如圖2(a)的實線所示頻率變化。該發(fā)送波在目標物體上被反射，由天線接收，成為圖2(a)中用虛線表示的接收波。該接收波對應雷達和目標物體之間的距離，產(chǎn)生和發(fā)送信號的頻率偏差(差拍)。這種情況下，差拍成分fb可以用前面所述的式子(2)表示。
fb＝fr±fd＝(4·Δf/C·Tm)r±(2·f0/C)v (2)這種情況下，如果還是著眼于Δf或者Tm，用控制器10使調(diào)制用信號的振幅或者周期Tm變化，則因為差拍周期成分fb變化，所以可以識別是否是來自目標物體的信號。頻率成分fb由距離頻率成分fr和速度頻率成分fd組成，而這種情況下下只有距離頻率成分fr變化。但是，因為作為頻率成分fb全體變化，所以可以識別是否是來自目標物體的信號。
進而，上述實施方案，是針對把本發(fā)明適用于2天線方式FM-CW雷達的情況說明的，但也可以適用于1天線方式的FM-CW雷達。
圖11是展示本發(fā)明的FM-CW雷達裝置的實施方案的圖。是展示在1天線分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達中適用本發(fā)明的情況的圖。圖11除了在調(diào)制信號發(fā)生器8中設(shè)置調(diào)制信號發(fā)生器控制部分11以外，其構(gòu)成和圖4所示的構(gòu)成相同。在該圖中控制部分11，根據(jù)CPU6的控制可變控制從調(diào)制信號發(fā)生器8輸出的調(diào)制信號的頻率(周期)。由此，發(fā)送接收切換器7的ON-OFF頻率(周期)變化，并且被加在第2頻率變換器3-2上的頻率也變化。于是，因為開關(guān)頻率fsw變化，所以因為從圖6至圖8所示的邊帶信號的頻率fsw-fr以及fsw+fr變化，所以可以識別是否是來自目標物體的信號。
從調(diào)制信號發(fā)生器8輸出的調(diào)制信號的頻率(周期)，例如如圖12所示那樣變化。這種情況下，與從另一調(diào)制信號發(fā)生器1輸出的三角波同步地改變頻率。在圖12的例1中，對于三角波的每一升降使頻率按照fsw1、fsw2、fsw3的順序改變。于是，ON-OFF的開關(guān)頻率fsw也變化，fsw-fr和fsw+fr也變化。另一方面，因為噪聲等的頻率沒有變化，所以可以識別是來自目標物體的信號和不來自目標物體的信號。進而，在上述實施例中，雖然使頻率在每1升降順序變化，但也可以使頻率在每多個升降時變化。此外在此時，也可以使頻率隨機變化。
在圖12中，例2是使從調(diào)制信號發(fā)生器8輸出的調(diào)制信號的頻率在三角波的每一升以及降時變化的例子。這種情況下在三角波的每一升以及降時來自目標物體的信號頻率變化。
圖13是展示2天線外差方式FM-CW雷達裝置的圖。在此說明了作為2天線方式的雷達裝置，但也可以是1天線方式。此圖的裝置，和圖11所示的構(gòu)成因為都是2天線方式，所以具備發(fā)送天線AT和接收天線AR，不同點是沒有發(fā)送接收切換器。此外，在電壓控制振蕩器2和第1頻率變換器3-1之間設(shè)置升頻器9，可以用調(diào)制信號發(fā)生器控制部分11可變控制輸入到升頻器9中的來自調(diào)制信號發(fā)生器8的信號的頻率。該升頻器9，從電壓控制振蕩器2接收頻率f0的信號，此外從調(diào)制信號發(fā)生器8接收頻率If1的調(diào)制信號，在第1頻率變換器3-1中頻率f0+If1的信號作為局部信號輸出。這種情況下如果也使來自調(diào)制信號發(fā)生器8的信號的頻率If1變化，則從圖6至圖8所示的信號的頻率fsw(If1)-fr以及fsw(If2)+fr變化，由此因為差拍周期成分fb變化，所以可以識別來自目標物體的信號。
從調(diào)制信號發(fā)生器8輸出的調(diào)制信號的頻率(周期)，例如使如圖14所示那樣變化。這種情況下，與從另一調(diào)制信號發(fā)生器1輸出的三角波同步地改變頻率。在圖14的例1中，使頻率在三角波的每一升降按照If1、If2、If3順序變化。于是，在第1頻率變換器3-1的輸出端，Ifn+fr、Ifn-fr的信號變化，另一方面，因為噪聲的頻率沒有變化，所以可以識別是來自目標物體的信號和不是來自目標物體的信號。進而，在上述實施例中，使頻率在每一升降順序變化，但也可以在每多個升降時使頻率變化。此外在此時，也可以使頻率隨機地變化。
在圖14中，例2是在三角波的每一上升以及下降時使從調(diào)制信號發(fā)生器8輸出的調(diào)制信號的頻率變化的例子。這種情況下，在三角波的每一上升以及下降時，來自目標物體的信號的頻率變化。
圖15以及圖16是用于說明把本發(fā)明適用于分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達的情況下的實施方案的圖。參照圖11所示的分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達裝置說明。
圖15是展示以往的分時ON-OFF控制方式的FM-CW雷達的信號處理波形的圖。在圖中，(a)是表示發(fā)送接收切換器7的開關(guān)的定時的波形，該信號Ssw被從調(diào)制信號發(fā)生器8輸出。(b)是表示根據(jù)Ssw發(fā)送變?yōu)镺N的定時的波形Ton。(c)是表示根據(jù)Ssw接收變?yōu)镺N的定時的波形Ron。(d)是表示發(fā)送出的信號被反射回來的定時的波形SA，(e)是表示被反射后的信號在接收是ON定時的時刻時由雷達接收的定時的波形SB。
在此，波形SA的定時比波形Ton只延遲往復雷達和目標物體的距離的時間。例如，波形Ton的斜線的脈沖和波形SA的斜線的脈沖的時間間隔T為2r/C。在此，r是雷達和目標物體的距離，C是光速。此外，在目標遠的情況下，相對于波形Ton的斜線的脈沖，例如波形SA的橫線的脈沖返回。這種情況下的脈沖時間間隔T′是2r′/C。
圖16是用于說明本發(fā)明的實施方案的圖。在本發(fā)明中在來自不是目標物體的中距離或者遠距離的目標的反射波返回的定時把接收的門關(guān)閉，使得不接收該信號。因此在本發(fā)明中，如圖16(a)所示，設(shè)置有在信號Ssw中不進行發(fā)送接收的期間Toff。由此，在Ton以及Ron中分別設(shè)置不進行發(fā)送或者接收的期間Ton-off、Ron-off。因此，例如在Ton的斜線脈沖的定時的發(fā)送信號在很遠的目標上反射回來時，在(d)所示的波形SA中在用虛線表示的定時出現(xiàn)脈沖，而因為Ron的門關(guān)閉不接收信號，所以可以除去來自遠處目標的不需要的信號。通過這樣改變發(fā)送接收的模式，就可以抑制在中遠距離上存在的目標物體以外的目標的信號的發(fā)生。
圖17是用于說明本發(fā)明的實施方案的圖。圖17(a)是展示FM-CW雷達的發(fā)送波的波形的圖。該波形如圖1(a)所示以往為三角波。與此相對，本發(fā)明的發(fā)送波如圖所示使以往波形的線性劣化，設(shè)置成非線性形狀，這種情況下設(shè)置成圓弧形狀，把三角波的頻率位移設(shè)置成非直線。
圖18(b)是展示以往的發(fā)送波和接收波的波形的圖。該波形和圖1(a)所示的波形相同。這種情況下，無論在什么時刻發(fā)送波和接收波的頻率之差fr始終一樣。
另一方面，在本發(fā)明的發(fā)送波的情況下，如圖17(c)所示，接收波同樣地成為線性劣化的形狀。因此，發(fā)送波和接收波的頻率的差fr因時間不同而不同。例如，如圖所示，上升波形的前半的頻率的差fr1和后半的頻率差fr2不同，為fr1＞fr2。該fr1和fr2的差在目標越遠時越大。因而，利用這一性質(zhì)區(qū)別來自遠處目標的信號，可以從目標物體中除去。
圖18是展示檢測出的頻率的頻譜的分布。如圖所示，在目標近的情況下，成為a那樣的分布，在遠的情況下成為b那樣的分布。因而，以b那樣的分布被檢測出的情況下，作為遠處的目標可以除去它。
在上述實施方案的情況下，作為FM-CW雷達，例如可以使用圖9所示的構(gòu)成。此外，作為三角波的形狀即使不是如圖所示的圓弧，只要是可以在fr1和fr2之間產(chǎn)生差的形狀就可以。
權(quán)利要求
1.一種FM-CW雷達裝置，是從調(diào)制信號發(fā)生器向電壓控制振蕩器施加調(diào)制用信號進行FM調(diào)制，發(fā)送FM調(diào)制波，接收反射波的FM-CW雷達裝置，其特征在于從上述調(diào)制信號發(fā)生器輸出的FM調(diào)制波具有相對時間軸的頻率變化的斜率(以下，稱為“調(diào)制的斜率”)，包含使該調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，以及識別對應經(jīng)該使其變化了的調(diào)制的斜率的變化而變化的信號成分的設(shè)備，將來自目標物體的信號與其他的信號區(qū)別開。
2.權(quán)利要求1所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，使調(diào)制的斜率有多次變化。
3.權(quán)利要求1所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，使調(diào)制幅度變化。
4.權(quán)利要求1所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，使調(diào)制周期變化。
5.權(quán)利要求1所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，使調(diào)制幅度和調(diào)制周期變化。
6.權(quán)利要求1所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述調(diào)制用信號是三角波的信號，上述使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，對于組合了該三角波的上坡度和下坡度的每一組或者每多組改變調(diào)制的斜率。
7.權(quán)利要求1所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述調(diào)制用信號是三角波的信號，上述使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，對于該三角波的上坡度和下坡度的每個坡度改變調(diào)制斜率。
8.權(quán)利要求1所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備，隨機地切換該調(diào)制的斜率。
9.一種FM-CW雷達裝置，是從調(diào)制信號發(fā)生器向電壓控制振蕩器施加調(diào)制用信號進行FM調(diào)制，通過分時ON-OFF控制發(fā)送FM調(diào)制波，通過分時ON-OFF控制接收反射波的FM-CW雷達裝置，其特征在于設(shè)置使上述進行ON-OFF控制的頻率變化的設(shè)備，以及識別對應該頻率的變化而變化的信號成分的設(shè)備，將來自目標物體的信號與其他的信號區(qū)別開。
10.權(quán)利要求9所述的FM-CW雷達裝置，進行上述分時ON-OFF控制的，是發(fā)送或者接收的一方。
11.權(quán)利要求9所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于，上述調(diào)制用信號是三角波的信號，上述使切換發(fā)送接收的頻率變化的設(shè)備，對于組合該三角波的上坡度和下坡度的每1組或者多組改變上述頻率。
12.權(quán)利要求9所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述調(diào)制用信號是三角波的信號，上述使切換發(fā)送接收的頻率變化的設(shè)備，對于該三角波的上坡度和下坡度的每個坡度改變上述頻率。
13.權(quán)利要求9所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述使切換發(fā)送接收的頻率變化的設(shè)備，隨機地切換該頻率。
14.一種FM-CW雷達裝置，是從調(diào)制信號發(fā)生器向電壓控制振蕩器施加調(diào)制用信號進行FM調(diào)制，發(fā)送FM調(diào)制波、接收反射波的FM-CW雷達裝置，其特征在于該雷達裝置是分時切換發(fā)送和接收的1天線型，設(shè)置有改變切換該發(fā)送接收的頻率的設(shè)備，以及識別對應該頻率的變化而改變的信號成分的設(shè)備，將來自目標物體的信號與其他的信號區(qū)別開。
15.權(quán)利要求14所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于，上述調(diào)制用信號是三角波的信號，上述使切換發(fā)送接收的頻率變化的設(shè)備，對于組合該三角波的上坡度和下坡度的每1組或者每多組改變上述頻率。
16.權(quán)利要求14所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述調(diào)制用信號是三角波的信號，上述使切換發(fā)送接收的頻率變化的設(shè)備，對于該三角波的上坡度和下坡度的每個坡度改變上述頻率。
17.權(quán)利要求14所述的FM-CW雷達裝置，其特征在于上述使切換發(fā)送接收的頻率變化的設(shè)備，隨機地切換該頻率。
18.一種外差式FM-CW雷達裝置，是從調(diào)制信號發(fā)生器向電壓控制振蕩器施加調(diào)制用信號進行FM調(diào)制，發(fā)送FM調(diào)制波、接收反射波的外差式FM-CW雷達裝置，其特征在于設(shè)置改變降頻用信號(IF)的頻率的設(shè)備，以及識別在改變該IF信號的頻率時對應該頻率的變化而改變的信號的設(shè)備，將來自目標物體的信號與其他的信號區(qū)別開。
19.權(quán)利要求18所述的外差式FM-CW雷達裝置，其特征在于，上述調(diào)制用信號是三角波的信號，上述使IF信號的頻率變化的設(shè)備，對于該三角波的上坡度和下坡度組合的每1組或者每多組改變上述頻率。
20.權(quán)利要求18所述的外差式FM-CW雷達裝置，其特征在于，上述調(diào)制用信號是三角波的信號，上述使IF信號的頻率變化的設(shè)備，對于該三角波的上坡度和下坡度的每個坡度改變上述頻率。
21.一種FM-CW雷達裝置，是從調(diào)制信號發(fā)生器向電壓控制振蕩器施加調(diào)制用信號進行FM調(diào)制，通過分時ON-OFF控制發(fā)送FM調(diào)制波，通過分時ON-OFF控制接收反射波的FM-CW雷達裝置，設(shè)置使上述分時ON-OFF控制的模式變化的設(shè)備，抑制由目標物體以外的目標產(chǎn)生的信號。
22.權(quán)利要求21所述的FM-CW雷達裝置，上述模式設(shè)置指定的期間作為OFF的期間。
23.一種FM-CW雷達裝置，是從調(diào)制信號發(fā)生器向電壓控制振蕩器施加調(diào)制用信號進行FM調(diào)制，發(fā)送FM調(diào)制波、接收反射波的FM-CW雷達裝置，該裝置是用分時切換發(fā)送和接收的1天線型，設(shè)置使切換該發(fā)送接收的頻率的模式變化的設(shè)備，抑制由目標物體以外的目標產(chǎn)生的信號。
24.權(quán)利要求23所述的FM-CW雷達裝置，上述模式設(shè)置指定的期間作為OFF的期間。
25.一種FM-CW雷達裝置，是從調(diào)制信號發(fā)生器向電壓控制振蕩器施加調(diào)制用信號進行FM調(diào)制，發(fā)送FM調(diào)制波、接收反射波的FM-CW雷達裝置，具備把上述頻率調(diào)制的變化的線性設(shè)置成非線性的設(shè)備，以及識別接收到的信號的頻率分布的設(shè)備，根據(jù)被識別出的頻率分布識別目標物體。
26.權(quán)利要求25所述的FM-CW雷達裝置，把上述頻率調(diào)制的變化的非線性形狀設(shè)置成圓弧。
全文摘要
一種FM－CW雷達裝置，從調(diào)制信號發(fā)生器輸出的FM調(diào)制波具有相對時間軸的頻率變化的斜率(調(diào)制的斜率)，具有控制調(diào)制用信號的調(diào)制頻率幅度或者調(diào)制周期使調(diào)制的斜率變化的設(shè)備。而且，設(shè)置識別對應調(diào)制的斜率變化而改變的信號成分的設(shè)備，從其他信號中識別來自目標物體的信號。此外，當是通過分時ON－OFF控制進行發(fā)送或者接收或者發(fā)送接收的FM－CW雷達的情況下，設(shè)置識別在改變ON－OFF控制的頻率時對應該頻率的變化而變化的信號的設(shè)備，從其他信號中識別來自目標物體的信號。
文檔編號G01S7/35GK1392957SQ01802894
公開日2003年1月22日 申請日期2001年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月26日
發(fā)明者伊佐治修 申請人:富士通天株式會社