Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2679907B2 - Millimeter wave radar distance / velocity measurement system - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2679907B2 - Millimeter wave radar distance / velocity measurement system - Google Patents

Millimeter wave radar distance / velocity measurement system

Info

Publication number
JP2679907B2
JP2679907B2 JP3317791A JP31779191A JP2679907B2 JP 2679907 B2 JP2679907 B2 JP 2679907B2 JP 3317791 A JP3317791 A JP 3317791A JP 31779191 A JP31779191 A JP 31779191A JP 2679907 B2 JP2679907 B2 JP 2679907B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
peak
peak frequency
distance
wave radar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3317791A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05150035A (en
Inventor
正継 上村
伸和 島
寿教 安木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP3317791A priority Critical patent/JP2679907B2/en
Publication of JPH05150035A publication Critical patent/JPH05150035A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2679907B2 publication Critical patent/JP2679907B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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ミリ波レーダ距離速度測
定装置に関する。特に本発明では目標に対して測定され
たビート信号のピーク周波数が欠損した場合の補間に言
及する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a millimeter-wave radar distance / velocity measuring device for frequency-modulating a transmission signal of a continuous wave radar and simultaneously receiving a reflection signal from a target to measure a distance and a velocity. In particular, the present invention refers to interpolation when the peak frequency of the beat signal measured with respect to the target is missing.

【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。連続波レーダの送信信号の送信信号に周波数変調
を施して適当に繰り返して行い、受信信号とビートをと
ると、ビート周波数fは、 f=4R・fm・Δf/c …(1) 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。従ってビート周波数fが得られると目標まで
の距離が求められる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique relating to a millimeter wave radar distance / velocity measuring apparatus in such a field, "Radar technology"
(Institute of Electronics, Information and Communication Engineers). When the frequency of the transmission signal of the continuous wave radar is modulated and appropriately repeated, and the beat is taken with the reception signal, the beat frequency f can be expressed as f = 4R · fm · Δf / c (1). Here, R is the distance to the target, fm is the repetition frequency of frequency modulation, Δf is the frequency shift width, and c is the speed of light. Therefore, when the beat frequency f is obtained, the distance to the target is obtained.

【0003】次に目標が移動している場合には、ドップ
ラ効果により送信信号と受信信号との関係では、ビート
信号周波数fは、固定した目標の場合のビート信号周波
数fにドップラ周波数fpが重畳し、fpは、 fp=2・f0・V/c …(2) として表せる。ここにf0は送信中心周波数である。こ
のfとfpとの合成ビート信号の周波数の方向が各変調
サイクル毎に上昇(up)又は降下(down)を交互
に変わるから次の式で与えられる。
Next, when the target is moving, the beat signal frequency f is superposed by the Doppler frequency fp on the beat signal frequency f in the case of a fixed target due to the relationship between the transmission signal and the reception signal due to the Doppler effect. However, fp can be expressed as fp = 2 · f0 · V / c (2) Here, f0 is the transmission center frequency. The direction of the frequency of the combined beat signal of f and fp alternates between rising (up) and falling (down) for each modulation cycle, and is therefore given by the following equation.

【0004】fu(up)=f−fp …(3) fd(down)=f+fp …(4) したがって変調の各半サイクル毎に、fu(up)とf
d(down)を別々に測定すれば、これらを下記のよ
うに組み合わせて、 f={fu(up)+fd(down)}/2 …(5) fp={fu(up)−fd(down)}/2 …(6) とし、これらのf、fpから距離R、速度Vがそれぞれ
得られる。
Fu (up) = f−fp (3) fd (down) = f + fp (4) Accordingly, fu (up) and f (fp) are set every half cycle of modulation.
If d (down) is measured separately, these are combined as follows and f = {fu (up) + fd (down)} / 2 (5) fp = {fu (up) -fd (down) } / 2 (6), the distance R and the velocity V are obtained from these f and fp.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ミリ波レーダ距離速度測定装置では上記式で示されるよ
うに、通常はビート信号が上昇側と下降側とが対で観測
されるが、目標での反射状態が悪く、そのため受信レベ
ルが小さくなりノイズにより上昇側又は下降側の一方が
存在しない場合があり、この場合には理論的に目標の距
離と速度に対応する周波数f及びfpが得られないとい
う問題がある。
However, in the conventional millimeter-wave radar range velocities measuring apparatus, as shown by the above equation, the beat signal is normally observed in pairs on the rising side and the falling side, but at the target. There is a case where one of the ascending side and the descending side does not exist due to noise due to the poor reflection state of the received signal, and in this case, the frequencies f and fp theoretically corresponding to the target distance and speed can be obtained. There is a problem that there is no.

【0006】したがって本発明は上記課題に鑑み上昇側
又は下降側の一方にビート信号が存在しない場合でも速
度及び距離を測定できるミリ波レーダ距離速度測定装置
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 millimeter wave radar range velocity measuring device capable of measuring velocity and range even when there is no beat signal on either the rising side or the falling side.

【0007】[0007]

【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、連続波レーダの送信信号に周波数変調を
施して適当に繰り返して行い、受信信号と送信信号との
ビート信号から複数の目標に対する距離及び速度を求め
るミリ波レーダ距離速度測定装置において、複数の目標
に対する前記ビート信号を周波数分析して前記周波数変
調の上昇側及び下降側でそれぞれピーク周波数を求める
フーリエ変換器と、複数の目標に対して上昇側及び下降
側の各々でピーク周波数を周波数順に整列し、その整列
順で対応する上昇側及び下降側のピーク周波数を対とし
て、各々のピーク周波数に対して各々の目標に対する距
離及び速度を求めるための整列部とを備え、前記整列部
は今回の測定によるピーク周波数と整列の順位が等しい
前回の測定によるピーク周波数との等順位の差をとり、
且つ前記今回の測定によりピーク周波数と整列の順位が
隣の前回の測定によりピーク周波数との隣順位の差をと
り、前記等順位の差が前記隣順位の差より大きい場合に
は今回の測定によるピーク周波数の隣にピーク周波数の
欠損がありとの周波数欠損を検出し、今回の欠損ピーク
周波数をこれに対応する前回のピーク周波数で補間す
。前記欠損ピーク周波数に対応する上昇側又は下降側
のピーク周波数を除外して他のピーク周波数を整列し直
す。前記欠損ピーク周波数は、前記目標に対する速度を
一定として前記目標に対する距離を求め、この速度及び
距離と前回求めた上昇側及び下降側のピーク周波数とを
用いて予測した今回のピーク周波数で補間される。前記
距離は前記速度を線型予測して求める。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention performs frequency modulation on a transmission signal of a continuous wave radar and repeats it appropriately, and a plurality of beat signals of a reception signal and a transmission signal are used. In a millimeter-wave radar range-velocity measuring device that obtains the distance and velocity of each target,
Frequency analysis of the beat signal to
Find the peak frequency on the rising and falling sides of the key respectively
Fourier transformer and up and down for multiple targets
Align the peak frequencies in frequency order on each side and
The corresponding peak frequencies on the rising and falling sides are paired in order.
The distance to each target for each peak frequency.
And an aligning unit for determining the separation and velocity,
Is in the same order as the peak frequency measured this time
Take the difference in rank with the peak frequency from the previous measurement,
Moreover, the peak frequency and the order of alignment are determined by the above measurement.
The difference between the peak frequency and the next rank was determined by the previous measurement.
If the difference in equal rank is greater than the difference in adjacent rank,
Next to the peak frequency measured this time,
Detects frequency deficiency when there is a deficiency and detects the current deficiency peak
Interpolate the frequency with the corresponding previous peak frequency
You . The peak frequencies on the rising side or the falling side corresponding to the defective peak frequencies are excluded and other peak frequencies are rearranged. The missing peak frequency is interpolated by the current peak frequency predicted using the speed and the distance and the peak frequencies of the ascending side and the descending side obtained last time while obtaining the distance to the target while keeping the speed at the target constant. . The distance is obtained by linearly predicting the speed.

【0008】[0008]

【作用】本発明のミリ波レーダ距離速度測定装置によれ
ば、複数の目標に対して前記ビート信号を周波数分析し
て前記周波数変調の周波数の上昇側及び下降側でそれぞ
れピーク周波数を求め、分析毎に各目標に対してピーク
周波数の欠損の存否を確認し、該欠損が検出された場合
にも、過去のデータを用いて補間することによって、距
離及び速度が得られるようになった。間欠的欠損に対し
ては前回のピーク周波数を今回のピーク周波数として用
い、連続的欠損に対しては速度を一定とし前回求めた上
昇側及び下降側のピーク周波数を今回のピーク周波数と
して用い、FFT等でのバラツキを考慮して過去の複数
の距離及び速度データで今回の距離及び速度を線型予測
しこの予測された距離及び速度から上昇側及び下降側の
ピーク周波数を算出きて今回のピーク周波数として用い
ることによって、より安定した距離及び速度を得ること
ができるようになった。
According to the millimeter wave radar range velocity measuring apparatus of the present invention, the beat signals are frequency-analyzed with respect to a plurality of targets, and the peak frequencies are obtained and analyzed on the rising side and the falling side of the frequency of the frequency modulation. Whether or not there is a peak frequency deficiency for each target is confirmed for each target, and even when the deficiency is detected, the distance and speed can be obtained by performing interpolation using the past data. For intermittent deficiency, the previous peak frequency was used as the current peak frequency, and for continuous deficiency, the speed was kept constant and the previously obtained rising and falling peak frequencies were used as the current peak frequency. Taking into account the variation in the distance, etc., linearly predict the current distance and speed from the past multiple distance and speed data, calculate the peak frequency on the ascending side and the descending side from the predicted distance and speed, and calculate the peak frequency at this time. As a result, more stable distance and speed can be obtained.

【0009】[0009]

【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ミリ波レーダ距
離速度測定装置の全体構成を示す図である。本図に示す
ミリ波レーダ距離速度測定装置は、3角波変調の連続波
信号を送信しこれと目標で反射した受信信号とを混合し
てビート信号を形成するセンサ1と、該センサ1からの
出力から高域を除去し、サンプリングによる折り返しが
発生しないようにする低域通過フィルタ2と、該低域通
過フィルタ2からのアナログ信号をディジタル信号に変
換するA/D(Analog to Digital Converter)変換器3
と、該A/D変換器3からのディジタル信号に変換され
たビート信号を周波数分析し、距離及び速度の信号に処
理するためにDSP(Digital SignalProcessor) で構
成される信号処理部4と、該信号処理部4で得られた距
離及び速度データを表示するための制御を行うコントロ
ーラ5と、該コントローラ5で制御されたデータを表示
する表示部6とを含む。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a millimeter wave radar distance / velocity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. The millimeter wave radar distance velocity measuring device shown in the figure is a sensor 1 that transmits a continuous wave signal of triangular wave modulation and mixes the continuous wave signal with a reception signal reflected by a target to form a beat signal; Low pass filter 2 which removes high frequency band from the output of the filter and prevents aliasing due to sampling, and A / D (Analog to Digital Converter) which converts an analog signal from the low pass filter 2 into a digital signal. Converter 3
A signal processing unit 4 constituted by a DSP (Digital Signal Processor) for frequency-analyzing the beat signal converted into the digital signal from the A / D converter 3 and processing it into a distance and velocity signal; The controller 5 includes a controller 5 that performs control for displaying the distance and speed data obtained by the signal processing unit 4, and a display unit 6 that displays the data controlled by the controller 5.

【0010】図2は図1のセンサの出力信号の形成を示
す図である。本図(a)の実線で示すように、センサ1
から3角波変調の連続の送信信号が送信され、点線で示
すように目標で反射された信号がセンサ1で受信され
る。さらに本図(b)に示すように、3角波変調の上昇
側でビート信号fuと下降側でビート信号fdが図示し
ない混合器で形成される。
FIG. 2 shows the formation of the output signal of the sensor of FIG. As shown by the solid line in FIG.
, A continuous transmission signal of triangular wave modulation is transmitted, and the signal reflected by the target is received by the sensor 1 as shown by the dotted line. Further, as shown in FIG. 2B, a beat signal fu on the rising side of the triangular wave modulation and a beat signal fd on the falling side are formed by a mixer (not shown).

【0011】図3は図2の信号処理部の構成を示す図で
ある。本図に示すように、高速フーリエ分析器(FF
T)からなり、該A/D変換器3からの信号の周波数分
析を行う周波数分析部41と、該周波数分析部41で分
析された複数の上昇側及び下降側ピーク周波数を目標別
に整列しピーク周波数の欠損がある場合にはこれを検出
する整列部42と、該整列部42で整列されたピーク周
波数を分析毎に記憶する記憶部43と、該整列部42で
整列されたピーク周波数に欠損がある場合に該記憶部4
2で記憶された過去のデータから欠損ピーク周波数を推
測する推測部44と、該整列部42で整列された上昇側
又は下降側のピーク周波数を組み合わせてさらには、ピ
ーク周波数の欠損がある場合には該推測部44で推測し
たピーク周波数を補充して上記式(5)及び(6)より
距離及び速度を算出する。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the signal processing unit shown in FIG. As shown in this figure, a fast Fourier analyzer (FF
T), which analyzes the frequency of the signal from the A / D converter 3, and a plurality of peak-side and peak-side peak frequencies analyzed by the frequency-analyzing unit 41, which are aligned and peaked according to the target. When there is a frequency deficiency, the aligning unit 42 for detecting it, the storage unit 43 for storing the peak frequency aligned by the aligning unit 42 for each analysis, and the peak frequency aligned by the aligning unit 42 are missing. If there is, the storage unit 4
The estimation unit 44 that estimates the missing peak frequency from the past data stored in 2 and the peak frequency on the ascending side or the descending side aligned by the aligning unit 42 are combined, and further, when the peak frequency is missing. Supplements the peak frequency estimated by the estimation unit 44 and calculates the distance and speed from the above equations (5) and (6).

【0012】図4は図3の整列部のデータ処理を示す図
であり、図5はピーク周波数の組み合わせを示す図であ
る。図4に示すように、複数(m個)の目標に対して上
昇側及び下降側でのビート信号のピーク周波数を低いも
のから高い順番に整列すると、例えば上昇側では、fu
1<fu2<…<fum、下降側では、fd1<fd2
<…<fdmとなる。上記式(3)及び(4)からfp
はfに対して非常に小さいので、相対速度を無視して
(5)及び(6)式おけるfu(up)及びfd(d
own)の組み合わせることができる。すなわち図5に
示すように並べた順番に組み合わせて上記式(3)及び
(4)から各目標に対する距離及び速度が得られる。
FIG. 4 is a diagram showing the data processing of the alignment section of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram showing the combination of peak frequencies. As shown in FIG. 4, when the peak frequencies of the beat signals on the ascending side and the descending side are arranged in ascending order from low to high with respect to a plurality (m) of targets, for example, fu on the ascending side is fu.
1 <fu2 <... <fum, fd1 <fd2 on the descending side
<... <fdm. From the above formulas (3) and (4), fp
Since very small with respect to f, ignoring the relative velocity in the item (5) and (6) fu (Stay up-) and fd (d
own) can be combined. That is, as shown in FIG. 5, the distances and the velocities with respect to the respective targets can be obtained from the expressions (3) and (4) by combining them in the order of arrangement.

【0013】しかしながら、ノイズ等により図5に示す
ピーク周波数の一つでも任意に欠損すると上記組み合わ
せが不可能になる。そのためどのピーク周波数が欠損し
たかを検出する方法について以下に説明する。図6は今
回と前回のピーク周波数と比較して欠損を発見する方法
を説明する図である。該整列部42は該記憶部43から
前回の上昇側のピーク周波数を読出し今回得られたピー
ク周波数と対比するように整列する。本図において今回
データを中心として例えば、fu1(T−1)及びfu
1(T)は、前回と今回のピーク周波数が最も小さいも
のを表し、fu1(T)とfu1(T−1)と比較し次
にfu1(T)とfu2(T−1)と比較するとその差
が大きく成っているが、fu3(T)とfu2(T−
1)を比較し次にfu3(T)とfu2(T−1)を比
較すると逆にその差が小さくなるのでfu2(T)が欠
損であることが明らかになる。このようにこの差を調べ
ることによって容易に欠損したピーク周波数を検出でき
る。したがって係る欠損ピーク周波数に対応するfu2
(T−1)を除外して他のピーク周波数について整列を
し直して組み合わせを形成する。また前回のデータを中
心として同様にし整列をし直し組み合わせを形成する。
以上は上昇側について説明したが下降側でも同様に検出
できる。このように組み合わせをし直された両者の差を
所定値よりも小さいことを確認して組み合わせの間違い
がないことを確認する。かくして除外されたピーク周波
数に対応するものにピーク周波数の欠損があると検出で
きることになる。
However, if even one of the peak frequencies shown in FIG. 5 is missing due to noise or the like, the above combination becomes impossible. Therefore what peak frequency will be described below a method of detecting whether deficiency. FIG. 6 is a diagram illustrating a method of finding a defect by comparing the peak frequencies of this time and the previous time. The aligning unit 42 reads the previous peak frequency on the rising side from the storage unit 43 and aligns it so as to compare with the peak frequency obtained this time. In this figure, focusing on the present data, for example, fu1 (T-1) and fu
1 (T) has the smallest peak frequency of the previous time and this time
The difference between fu1 (T) and fu1 (T-1) is larger than that of fu1 (T) and fu2 (T-1). T-
When 1) is compared and then fu3 (T) and fu2 (T-1) are compared, the difference becomes smaller, which makes it clear that fu2 (T) is defective. Thus, by examining this difference, the missing peak frequency can be easily detected. Therefore, fu2 corresponding to such a missing peak frequency
Exclude (T-1) and rearrange for other peak frequencies to form a combination. In addition, the previous data is used as the center, and the same arrangement is performed again to form a combination.
The above description is for the ascending side, but it can be similarly detected for the descending side. It is confirmed that there is no mistake in the combination by confirming that the difference between the two thus recombined is smaller than a predetermined value. In this way, it can be detected that the peak frequency corresponding to the excluded peak frequency has a peak frequency loss.

【0014】図7は上昇側と下降側とのピーク周波数を
比較して欠損を発見する方法を説明する図である。下降
側のピーク周波数が上昇側に対して上記と同様にして欠
損ピーク周波数が発見される。以上説明した様子を図で
説明する。図8は各目標にたいするピーク周波数の経時
変化と欠損ピーク周波数を示す図である。本図に示すよ
うに、最も近い第1の目標に対する該上昇側及び下降側
のピーク周波数の組み合わせは図5に示す方法で(b
i、yi)、次に近い第2の目標に対するものは(a
i、xi)、第3の目標に対するものは(ci、z
i)、ここにiは時刻Tiに測定されたことを示す。毎
時図6又は図7に示す方法で各ピーク周波数に欠損がな
いかをチェックし、例えば、図7中の上昇側の時刻T4
で第1の目標にピーク周波数b4の欠損が検出される。
係る欠損周波数があると、第1目標の速度、距離を算出
することができなくなる。そのため、該推測部44では
該整列部42から該記憶部43を経由して欠損ピーク周
波数の存在が知らされると下記のようにして該ピーク周
波数b4を補間する。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of finding a defect by comparing peak frequencies on the rising side and the falling side. The peak frequency on the falling side is found on the rising side in the same manner as described above, and the missing peak frequency is found. The above description will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram showing a temporal change in peak frequency and a missing peak frequency for each target. As shown in this figure, the combination of the peak frequencies on the ascending side and the descending side with respect to the closest first target is calculated by the method shown in FIG.
i, yi) and the next closest second target is (a
i, xi), for the third goal is (ci, z
i), where i indicates that it was measured at time Ti. Every hour, it is checked whether or not each peak frequency is missing by the method shown in FIG. 6 or 7, and, for example, the rising time T4 in FIG.
Then, the defect of the peak frequency b4 is detected in the first target.
If there is such a missing frequency, the velocity and distance of the first target cannot be calculated. Therefore, the estimation unit 44 interpolates the peak frequency b4 in the following manner when the presence of the defective peak frequency is notified from the alignment unit 42 via the storage unit 43.

【0015】この補間方法について以下に説明する。第
1の方法は処理時間間隔が十分短いことから、この間に
目標が急激に変化しないとして、欠損ピーク周波数b4
の代わりに前回のピーク周波数で補間する。この補間値
は該記憶部43を介して整列部42に出力されて他の正
常な例えば図8のy4と組み合わせられて該距離速度処
理部45で速度及び距離の処理に用いられる。
This interpolation method will be described below. In the first method, since the processing time interval is sufficiently short, it is assumed that the target does not change abruptly during this period, and the missing peak frequency b4
Interpolate with the previous peak frequency instead of. This interpolated value is output to the alignment unit 42 via the storage unit 43, combined with another normal value such as y4 in FIG. 8, and used in the distance / speed processing unit 45 for speed and distance processing.

【0016】次にこのピーク周波数の欠損が間欠して生
じる場合には上記方法で十分であるが該欠損が連続して
生じると目標との変化が大きくなり欠損前のものを使用
していると誤差が大きくなる虞がある。そのため、係る
補間すべきピーク周波数を予測して算出することとす
る。以下にその予測ピーク周波数の算出して補間する第
2の方法について説明する。
Next, when the peak frequency loss occurs intermittently, the above method is sufficient, but when the loss occurs continuously, the change from the target becomes large, and the one before loss is used. The error may increase. Therefore, the peak frequency to be interpolated is predicted and calculated. The second method of calculating and interpolating the predicted peak frequency will be described below.

【0017】上記式(1)、(2)、(5)、(6)よ
り、直接距離、速度を求めると下記のようになる。 R=(c/(8・fm・Δf))・(fu+fd) …(7) V=(c/(4・f0))・(fu−fd) …(8) これを次のように簡略化する。
The following is a direct calculation of the distance and velocity from the above equations (1), (2), (5) and (6). R = (c / (8 · fm · Δf)) · (fu + fd) (7) V = (c / (4 · f0)) · (fu−fd) (8) This is simplified as follows. To do.

【0018】R=a・(fu+fd) …(9) V=b・(fu−fd) …(10) ここでa、bは(9)、(10)式から得られる定数で
ある。 a=(c/(8・fm・Δf)) …(11) b=(c/(4・f0)) …(12) そこで速度Vを一定として仮定し、前回から今回までの
測定時間をΔtとすると距離R0は下記式で表せる。
R = a (fu + fd) (9) V = b (fu-fd) (10) where a and b are constants obtained from the equations (9) and (10). a = (c / (8fmΔf)) (11) b = (c / (4f0)) (12) Therefore, assuming that the velocity V is constant, the measurement time from the previous time to this time is Δt. Then, the distance R0 can be expressed by the following formula.

【0019】R0=V・Δt+R …(13) よって今回得られる上昇側及び下降側のピーク周波数を
それぞれfu1及びfd1とすると、R0、Vは下記式
になる。 R0=a・(fu1+fd1) …(14) V=b・(fu1−fd1) …(15) これより、 (fu1+fd1)=R0/a …(16) (fu1−fd1)=V/b …(17) ここで、 R0=a・(fu+fd)+Δt・b・(fu−fd)…(18) したがって、(18)、(19)式より、 fu1=1/2・(R0/a−V/b) =1/2・(fu+fd+(b/a)・Δt・(fu−fd) −(fu−fd)) =fu+(b/2a)・Δt・(fu−fd) …(19) fd1=1/2・(R0/a+V/b) =1/2・(fu+fd+(b/a)・Δt・(fu−fd) +(fu−fd)) =fd+(b/2a)・Δt・(fu−fd) …(20) 図8のピーク周波数の欠損の場合では、欠損ピーク周波
数b4の代わりに上記式(19)で得られたものを使用
して補間する。
R0 = VΔt + R (13) Therefore, assuming that the rising and falling peak frequencies obtained this time are fu1 and fd1, respectively, R0 and V are given by the following equations. R0 = a · (fu1 + fd1) (14) V = b · (fu1-fd1) (15) From this, (fu1 + fd1) = R0 / a (16) (fu1-fd1) = V / b (17) ) Here, R0 = a (fu + fd) + Δtb (fu-fd) (18) Therefore, from equations (18) and (19), fu1 = 1 / 2 (R0 / a-V / b ) = 1/2 * (fu + fd + (b / a) * [Delta] t * (fu-fd)-(fu-fd)) = fu + (b / 2a) * [Delta] t * (fu-fd) (19) fd1 = 1 / 2 · (R0 / a + V / b) = 1/2 · (fu + fd + (b / a) · Δt · (fu−fd) + (fu−fd)) = fd + (b / 2a) · Δt · (fu− fd) (20) In the case of the missing peak frequency in FIG. 8, instead of the missing peak frequency b4 Using those obtained by serial formula (19) is interpolated.

【0020】以上の補間ではピーク周波数の欠損が生じ
る前のデータを用いて予測したが通常FFTの結果には
バラツキがあり、このためそのまま用いると予測の誤差
が大きくなる虞がある。そのためFFTのバラツキの影
響を小さくする第3の補間方法を以下に説明する。な
お、上記式(9)及び(10)から距離速度処理部45
で距離及び速度を予め該推測部44を介して記憶部43
に記憶しておく。係る距離及び速度を記憶部43から読
み出して、該推測部44では、過去のデータに距離及び
速度から上記バラツキの影響を除去する。
In the above interpolation, prediction is performed using the data before the peak frequency is lost, but the result of the FFT usually varies, and if it is used as it is, the prediction error may increase. Therefore, a third interpolation method for reducing the influence of FFT variation will be described below. In addition, from the above equations (9) and (10), the distance speed processing unit 45
The distance and speed are previously stored in the storage unit 43 via the estimation unit 44.
To memorize it. The relevant distance and speed are read from the storage unit 43, and the estimation unit 44 removes the influence of the above-mentioned variations from the distance and speed in the past data.

【0021】図9は(9)式から得られた距離データ用
いて補間する距離データを形成する回路を示す。本図
(a)に示す回路は、FIRフィルタで構成され、例と
して単位時間1/fmだけ信号をそれぞれ遅延するため
に直列接続する4つの遅延器と、入力側から第一段の遅
延器の出力及び最終段の遅延器の出力に接続され、各計
数−1/3及び4/3を有する乗算器と、各該乗算器の
出力を加算する加算器とからなり、これによって本図
(b)に示すように、過去の距離信号によるデータが短
時間では直線性を有するものとして、過去の時間T−
4、T−3、T−2及びT−1の速度信号からTにおけ
る距離データを予測できる。
FIG. 9 shows a circuit for forming distance data to be interpolated using the distance data obtained from the equation (9). The circuit shown in this figure (a) is composed of an FIR filter, and as an example, four delay units connected in series for delaying signals by unit time 1 / fm and a delay unit of the first stage from the input side are provided. It is composed of a multiplier connected to the output and the output of the delay device at the final stage and having respective counts −1/3 and 4/3, and an adder for adding the outputs of the respective multipliers. ), It is assumed that the data by the past distance signal has linearity in a short time, and the past time T-
Distance data at T can be predicted from velocity signals of 4, T-3, T-2 and T-1.

【0022】図10は(10)式から得られた速度デー
タを用いて補間する速度データを形成する回路を示す。
本図(a)に示す回路は、FIRフィルタで構成され、
例として単位時間1/fmだけ信号をそれぞれ遅延する
ために直列接続する4つの遅延器と、各該遅延器の出力
に接続され、各計数1/4を有する乗算器と、各該乗算
器の出力を加算する加算器からなり、これによって本図
(b)に示すように、過去の時間T−4、T−3、T−
2及びT−1の速度信号からTにおける速度データを予
測できる。
FIG. 10 shows a circuit for forming speed data to be interpolated using the speed data obtained from the equation (10).
The circuit shown in this figure (a) is composed of an FIR filter,
By way of example, four delay units connected in series to each delay the signal by a unit time 1 / fm, a multiplier connected to the output of each delay unit and having a respective count of 1/4, It consists of an adder that adds the outputs, and as a result, as shown in this figure (b), the past times T-4, T-3, T-
The velocity data at T can be predicted from the velocity signals of 2 and T-1.

【0023】図9及び図10で求めた距離及び速度を式
(9)及び(10)に代入してfu及びfdを求め、こ
れらを式(19)及び(20)に代入してfu1及びf
d1を求める。図8のピーク周波数の欠損の場合では、
欠損ピーク周波数b4の代わりに上記のようにして得ら
れたものを使用して補間する。
The distances and velocities obtained in FIGS. 9 and 10 are substituted into equations (9) and (10) to obtain fu and fd, and these are substituted into equations (19) and (20) to obtain fu1 and f1.
Find d1. In the case of loss of peak frequency in FIG.
Interpolation is performed using the one obtained as described above instead of the missing peak frequency b4.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の目標に対して前記ビート信号を周波数分析して前記
周波数変調の周波数の上昇側及び下降側でそれぞれピー
ク周波数を求め、分析毎に各目標に対してピーク周波数
の欠損の存否を確認し、該欠損が検出された場合にも、
過去のデータを用いて補間することによって、距離及び
速度が得られるようになった。間欠的欠損、連続的欠損
に対してもまたFFT等でのバラツキを考慮してより安
定した距離及び速度を得ることができようになった。
As described above, according to the present invention, the beat signals are frequency-analyzed with respect to a plurality of targets, peak frequencies are obtained on the rising side and the falling side of the frequency of the frequency modulation, and the peak frequencies are calculated for each analysis. Confirm the presence or absence of peak frequency loss for each target, and if the loss is detected,
By using the past data to interpolate, the distance and velocity can be obtained. It has become possible to obtain more stable distances and velocities even in the case of intermittent defects and continuous defects, taking into account variations in FFT and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係るミリ波レーダ距離速度測
定装置の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a millimeter wave radar distance / velocity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のセンサの出力信号の形成を示す図であ
る。
2 shows the formation of the output signal of the sensor of FIG. 1;

【図3】図2の信号処理部の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a signal processing unit in FIG.

【図4】図3の整列部のデータ処理を示す図でありFIG. 4 is a diagram showing data processing of the alignment unit of FIG.

【図5】ピーク周波数の組み合わせを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a combination of peak frequencies.

【図6】今回と前回とんピーク周波数と比較して欠損を
発見する方法を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of finding a defect by comparing the current peak frequency with the previous peak frequency.

【図7】上昇側と下降側とのピーク周波数を比較して欠
損を発見する方法を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of finding a defect by comparing peak frequencies on the rising side and the falling side.

【図8】各目標にたいするピーク周波数の経時変化と欠
損ピーク周波数を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a temporal change in peak frequency and a missing peak frequency for each target.

【図9】(9)式から得られた距離データ用いて補間す
る距離データを形成する回路を示す。
FIG. 9 shows a circuit that forms distance data to be interpolated using the distance data obtained from equation (9).

【図10】(10)式から得られた速度データを用いて
補間する速度データを形成する回路を示す。
FIG. 10 shows a circuit that forms velocity data to be interpolated using the velocity data obtained from the equation (10).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…センサ 2…低域通過フィルタ 3…A/D変換器 4…信号処理部 5…コントローラ 41…周波数分析部 42…整列部 43…記憶部 44…推測部 45…距離速度処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor 2 ... Low-pass filter 3 ... A / D converter 4 ... Signal processing part 5 ... Controller 41 ... Frequency analysis part 42 ... Alignment part 43 ... Storage part 44 ... Estimating part 45 ... Distance speed processing part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−94183(JP,A) 特開 昭49−128771(JP,A) 特開 昭52−16995(JP,A) 特公 昭38−5454(JP,B1) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-63-94183 (JP, A) JP-A-49-128771 (JP, A) JP-A-52-16995 (JP, A) JP-B-38- 5454 (JP, B1)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 連続波レーダの送信信号に周波数変調を
施して適当に繰り返して行い、受信信号と送信信号との
ビート信号から複数の目標に対する距離及び速度を求め
るミリ波レーダ距離速度測定装置において、 複数の目標に対する前記ビート信号を周波数分析して前
記周波数変調の上昇側及び下降側でそれぞれピーク周波
数を求めるフーリエ変換器と、 複数の目標に対して上昇側及び下降側の各々でピーク周
波数を周波数順に整列し、その整列順で対応する上昇側
及び下降側のピーク周波数を対として、各々のピーク周
波数に対して各々の目標に対する距離及び速度を求める
ための整列部とを備え、 前記整列部は今回の測定によるピーク周波数と整列の順
位が等しい前回の測定によるピーク周波数との等順位の
差をとり、且つ前記今回の測定によりピーク周波数と整
列の順位が隣の前回の測定によりピーク周波数との隣順
位の差をとり、前記等順位の差が前記隣順位の差より大
きい場合には今回の測定によるピーク周波数の隣にピー
ク周波数の欠損がありとの周波数欠損を検出し、今回の
欠損ピーク周波数をこれに対応する前回のピーク周波数
で補間することを特徴とする ミリ波レーダ距離速度測定
装置。
1. A millimeter-wave radar range-velocity measuring device for obtaining a distance and velocity to a plurality of targets from beat signals of a reception signal and a transmission signal by performing frequency modulation on a transmission signal of a continuous-wave radar and appropriately repeating the modulation . , Frequency-analyzing the beat signal for multiple targets
The peak frequency on each of the rising and falling sides of frequency modulation
The Fourier transformer for calculating the number of peaks and the peak
The wave numbers are arranged in order of frequency, and the corresponding rising side in that order.
And the peak frequency on the falling side as a pair, and each peak
Find distance and velocity for each target for wave number
For aligning the peak frequency and the order of alignment in this measurement.
Equal to the peak frequency from the previous measurement
Take the difference and adjust the peak frequency by the measurement this time.
The order of the columns is next to the peak frequency according to the previous measurement.
The difference in rank is larger than the difference in rank next to each other.
In case of a peak, the peak is next to the peak frequency measured this time.
There is a loss of frequency
The missing peak frequency corresponds to the previous peak frequency
Millimeter-wave radar range-velocity measuring device characterized by interpolating with .
【請求項2】 前記欠損ピーク周波数に対応する上昇側
又は下降側のピーク周波数を除外して他のピーク周波数
を整列し直すことを特徴とする、請求項1に記載のミリ
波レーダ距離速度測定装置。
2. The rising side corresponding to the missing peak frequency
Or other peak frequency excluding the peak frequency on the falling side
2. The millimeter according to claim 1, characterized in that
Wave radar distance velocity measuring device.
【請求項3】 前記欠損ピーク周波数は、前記目標に対
する速度を一定として前記目標に対する距離を求め、こ
の速度及び距離と前回求めた上昇側及び下降側のピーク
周波数とを用いて予測した今回のピーク周波数で補間さ
れる、請求項1記載のミリ波レーダ距離速度測定装置。
3. The missing peak frequency corresponds to the target.
The speed for
Speed and distance and peaks on the ascending and descending sides obtained last time
Frequency and is interpolated with the peak frequency of this time predicted using
The millimeter-wave radar range rate measurement apparatus according to claim 1.
【請求項4】 前記距離は前記速度を線型予測して求め
ることを特徴とする、請求項3記載のミリ波レーダ距離
速度測定装置。
4. The distance is obtained by linearly predicting the velocity.
The millimeter-wave radar range according to claim 3, characterized in that
Speed measuring device.
JP3317791A 1991-12-02 1991-12-02 Millimeter wave radar distance / velocity measurement system Expired - Fee Related JP2679907B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3317791A JP2679907B2 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Millimeter wave radar distance / velocity measurement system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3317791A JP2679907B2 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Millimeter wave radar distance / velocity measurement system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05150035A JPH05150035A (en) 1993-06-18
JP2679907B2 true JP2679907B2 (en) 1997-11-19

Family

ID=18092083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3317791A Expired - Fee Related JP2679907B2 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Millimeter wave radar distance / velocity measurement system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2679907B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3491418B2 (en) * 1995-12-01 2004-01-26 株式会社デンソー FMCW radar equipment
JP3012805B2 (en) * 1996-05-09 2000-02-28 本田技研工業株式会社 FM radar equipment
JP2935419B2 (en) * 1996-11-15 1999-08-16 本田技研工業株式会社 FM radar equipment
JP3385304B2 (en) * 1997-08-29 2003-03-10 三菱電機株式会社 Automotive radar equipment
JP3946852B2 (en) * 1998-02-20 2007-07-18 三菱電機株式会社 Radar apparatus and target relative distance / relative speed search method in this radar apparatus
DE60140734D1 (en) 2001-02-21 2010-01-21 Mitsubishi Electric Corp SPACING / SPEED MEASURING METHOD AND RADAR SIGNAL PROCESSING DEVICE
JP3902738B2 (en) * 2001-12-11 2007-04-11 富士通テン株式会社 Radar data processing equipment
JP2004205279A (en) 2002-12-24 2004-07-22 Denso Corp Radar equipment, program
JP4420743B2 (en) 2004-05-31 2010-02-24 富士通テン株式会社 FM-CW radar equipment
JP7239862B2 (en) * 2019-08-23 2023-03-15 日本電信電話株式会社 Radar device and distance measurement method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49128771A (en) * 1973-04-10 1974-12-10
JPS5216995A (en) * 1975-07-30 1977-02-08 Toshiba Corp Radar signal processor
JPS5753670A (en) * 1980-09-18 1982-03-30 Hitachi Ltd Forecast display device for moving target
JPS5886472A (en) * 1981-11-17 1983-05-24 Nec Corp Tracking system for space airframe
JPS6394183A (en) * 1986-10-08 1988-04-25 Mitsubishi Electric Corp Removing device for interference wave between pulse radars
JPS62176776U (en) * 1986-11-17 1987-11-10
JPH0228110A (en) * 1989-06-13 1990-01-30 Lab L Lafon Sa Treatment composition

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05150035A (en) 1993-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2679907B2 (en) Millimeter wave radar distance / velocity measurement system
CN108333581B (en) Multi-undersampled chirp sequence radar
CN107027323B (en) Radar measurement method
US4780837A (en) Doppler signal frequency converter
JP2008190964A (en) Measuring apparatus and method
JPH10253753A (en) Method and apparatus for detection of frequency-modulated continuous wave radar for removal of ambiguity between distance and speed
JP2001264426A (en) FM pulse Doppler radar device
JP2765773B2 (en) Millimeter wave radar distance / velocity measurement system
JP2778864B2 (en) Millimeter wave radar distance / velocity measurement system
NL8202013A (en) METHOD FOR ELIMINATING THE DOUBLE SENSITY WITH REGARD TO THE DISTANCE OF A DOPPLER RADAR PULS AND DEVICE FOR OPERATION INCLUDING THAT RADAR CONTAINING SUCH A DEVICE
JP2019023577A (en) Moving target detection system and moving target detection method
EP0166392B1 (en) Doppler signal frequency converter
JP4702117B2 (en) Pulse radar apparatus and distance measuring method
JPH0131154B2 (en)
JP3482870B2 (en) FM-CW radar device
JP4705532B2 (en) Distance measurement method using continuous wave type microwave sensor
JP2001337160A (en) Continuous wave radar, range velocity measuring apparatus, and frequency modulation method
JPH0319510B2 (en)
JP2000356675A (en) FM-CW radar device
JP2752436B2 (en) Doppler signal detector
JP2930740B2 (en) Servo slope type FM-CW radar
JP4993431B2 (en) Method and apparatus for measuring position of target
JP2856042B2 (en) Radar equipment for vehicles
JP3481151B2 (en) Ultrasonic level meter
JPH0324609B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19970624

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100801

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100801

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees