JP2015049074A - Radar and object detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーダ及び物体検出方法に関する。 The present invention relates to a radar and an object detection method.
直接シーケンススペクトル拡散(DS‐SS:Direct Sequence Spread Spectrum)方式のレーダが提案されている。図9に示すように、DS−SS方式のレーダでは、送信部2より所定の系列(例えば、図10においてはM系列)の一定の周期の符号で変調された送信信号が繰り返し送信される。検出用データ取得部3では、物体に反射した送信信号それぞれの反射波について、サンプリング周期(N+1)Twにて等価時間サンプリングが行われることにより、サンプリング信号が取得される。図11に示すように、乗算部4では、サンプリング周期(N+1)Twの等価時間サンプリング後の符号方向h=0〜N−1及び距離方向k=0〜N−1のサンプリング信号に対して、遅延時間(距離)kごとに変調符号を参照関数として複素共役積にて同一符号で補償が行われる。FFT部5では、距離kごとに符号方向にフーリエ変換が行われる。これにより、速度・距離検出部6では、距離Rごとの物体の速度(相対速度)Vが求められる。 A direct sequence spread spectrum (DS-SS) type radar has been proposed. As shown in FIG. 9, in a DS-SS radar, a transmission signal modulated by a code having a predetermined period of a predetermined sequence (for example, M sequence in FIG. 10) is repeatedly transmitted from the transmission unit 2. The detection data acquisition unit 3 acquires a sampling signal by performing equivalent time sampling with respect to each reflected wave of the transmission signal reflected by the object at a sampling period (N + 1) Tw. As shown in FIG. 11, in the multiplication unit 4, for the sampling signals in the code direction h = 0 to N−1 and the distance direction k = 0 to N−1 after the equivalent time sampling of the sampling period (N + 1) Tw, For each delay time (distance) k, compensation is performed with the same code using a complex conjugate product with the modulation code as a reference function. In the FFT unit 5, Fourier transformation is performed in the code direction for each distance k. Thereby, the speed / distance detection unit 6 obtains the speed (relative speed) V of the object for each distance R.
例えば、特許文献1では、所定の符号系列を含む送信信号を1以上の目標体に送信する手段と、1以上の目標体により反射された信号を受信する手段と、異なる時点で得た受信信号の和及び差を算出し、和信号及び差信号間の位相差から目標体のドップラー周波数偏移を求める手段とを有するDS‐SS方式のレーダが開示されている。 For example, in Patent Document 1, means for transmitting a transmission signal including a predetermined code sequence to one or more target bodies, means for receiving a signal reflected by one or more target bodies, and received signals obtained at different times A DS-SS radar having means for calculating the sum and difference of the signals and calculating the Doppler frequency shift of the target object from the phase difference between the sum signal and the difference signal is disclosed.
しかしながら、上記の技術では、速度の異なる複数のターゲットがある場合には相関特性のサイドローブレベルが高く、個々の物体に係る信号間の干渉が生じるという問題があり、改善が望まれている。 However, in the above technique, when there are a plurality of targets having different velocities, there is a problem that the side lobe level of the correlation characteristic is high and interference between signals related to individual objects occurs, and improvement is desired.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、相関特性のサイドローブレベルが高い場合にも個々の物体を分離・検出できるようにするレーダ及び物体検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a radar and an object detection method that can separate and detect individual objects even when the side lobe level of the correlation characteristic is high.
本発明は、符号で変調された送信信号を繰り返し送信する送信部と、物体に反射した送信信号の反射波を所定のサンプリング周期でサンプリングする検出用データ取得部と、検出用データ取得部がサンプリングした反射波に基づいて、物体との相対速度及び距離を検出する検出部と、検出部が検出した相対速度及び距離に基づいて、複素振幅において相対速度と距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成する減算信号生成部と、減算信号生成部が生成した減算信号を検出用データ取得部がサンプリングした反射波から減算する減算処理部とを備え、検出部は、減算処理部により減算信号を減算された反射波を新たな反射波として、相対速度及び距離を検出するレーダである。 The present invention relates to a transmission unit that repeatedly transmits a transmission signal modulated with a code, a detection data acquisition unit that samples a reflected wave of a transmission signal reflected by an object at a predetermined sampling period, and a detection data acquisition unit that performs sampling. Based on the reflected wave, a detection unit that detects the relative speed and distance from the object, and a phase term composed of the relative speed and distance in the complex amplitude is integrated based on the relative speed and distance detected by the detection unit. A subtracting signal generating unit that generates a subtracted signal, and a subtracting processing unit that subtracts the subtracted signal generated by the subtracting signal generating unit from the reflected wave sampled by the detection data acquiring unit. The radar detects a relative speed and a distance using a reflected wave obtained by subtracting a subtracted signal as a new reflected wave.
この構成によれば、送信部は、符号で変調された送信信号を繰り返し送信する。検出用データ取得部は、物体に反射した送信信号の反射波を所定のサンプリング周期でサンプリングする。検出部は、検出用データ取得部がサンプリングした反射波に基づいて、物体との相対速度及び距離を検出する。これにより、物体を検出することができる。また、減算信号生成部は、検出部が検出した相対速度及び距離に基づいて、複素振幅において相対速度と距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成する。減算処理部は、減算信号生成部が生成した減算信号を検出用データ取得部がサンプリングした反射波から減算する。検出部は、減算処理部により減算信号を減算された反射波を新たな反射波として、相対速度及び距離を検出する。これにより、相関特性のサイドローブレベルを低減し、個々の物体に係る信号間の干渉を少なくして、個別の信号をより明確にし、より小さい信号を高精度で検出することができる。 According to this configuration, the transmission unit repeatedly transmits a transmission signal modulated with a code. The data acquisition unit for detection samples the reflected wave of the transmission signal reflected by the object at a predetermined sampling period. The detection unit detects a relative speed and a distance from the object based on the reflected wave sampled by the detection data acquisition unit. Thereby, an object can be detected. In addition, the subtraction signal generation unit generates a subtraction signal in which the phase term composed of the relative speed and the distance in the complex amplitude is integrated based on the relative speed and the distance detected by the detection unit. The subtraction processing unit subtracts the subtraction signal generated by the subtraction signal generation unit from the reflected wave sampled by the detection data acquisition unit. The detection unit detects the relative speed and the distance using the reflected wave obtained by subtracting the subtraction signal by the subtraction processing unit as a new reflected wave. As a result, the side lobe level of the correlation characteristic can be reduced, the interference between signals related to individual objects can be reduced, individual signals can be made clearer, and smaller signals can be detected with high accuracy.
この場合、検出部は、検出用データ取得部がサンプリングした反射波のサンプルに対して符号を復元したものをフーリエ変換したものに基づいて、相対速度及び距離を検出することが好適である。 In this case, it is preferable that the detection unit detects the relative velocity and the distance based on a Fourier transform of a sample of the reflected wave sampled by the detection data acquisition unit and a code restored.
この構成によれば、検出部は、検出用データ取得部がサンプリングした反射波のサンプルに対して符号を復元したものをフーリエ変換したものに基づいて、物体の相対速度及び距離を検出する。これにより、周波数分解して、信号の真のピークを求めることが可能となる。 According to this configuration, the detection unit detects the relative velocity and the distance of the object based on the Fourier transform of the reflected wave sample sampled by the detection data acquisition unit and the code restored. As a result, it is possible to obtain a true peak of the signal by performing frequency decomposition.
この場合、検出用データ取得部は、相対速度を検出するための速度検出用データとして、物体に反射した送信信号それぞれの反射波の1つの符号の2箇所以上を繰り返しサンプリングしたものを取得し、検出部は、検出用データ取得部が取得した速度検出用データに基づいて、相対速度を検出し、検出用データ取得部は、距離を検出するための距離検出用データとして、物体に反射した送信信号の反射波を符号を復元できるサンプリング周期でサンプリングしたものを取得し、検出部は、速度検出用データに基づいて検出した相対速度に基づいて、検出用データ取得部が取得した距離検出用データのドップラーシフトを補償し、ドップラーシフトを補償された距離検出用データに基づいて、距離を検出し、減算信号生成部は、検出部が検出した相対速度及び距離に基づいて、複素振幅において相対速度と距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成し、減算処理部は、減算信号生成部が生成した減算信号を検出用データ取得部がサンプリングした距離検出用データから減算し、検出部は、減算処理部により減算信号を減算された距離検出用データを新たな距離検出用データとして、距離を検出することが好適である。 In this case, the detection data acquisition unit acquires, as speed detection data for detecting the relative speed, data obtained by repeatedly sampling two or more locations of one code of each reflected wave of the transmission signal reflected by the object, The detection unit detects a relative speed based on the speed detection data acquired by the detection data acquisition unit, and the detection data acquisition unit transmits the reflected light to the object as distance detection data for detecting the distance. Distance detection data acquired by the detection data acquisition unit based on the relative velocity detected based on the velocity detection data, obtained by sampling the reflected wave of the signal with a sampling period that can restore the code The Doppler shift is compensated, the distance is detected based on the distance detection data compensated for the Doppler shift, and the subtraction signal generator is detected by the detector. Based on the relative speed and distance, a subtraction signal in which the phase term composed of the relative speed and distance is integrated in the complex amplitude is generated, and the subtraction processing unit acquires the subtraction signal generated by the subtraction signal generation unit as detection data. It is preferable to subtract from the distance detection data sampled by the unit, and the detection unit detects the distance using the distance detection data obtained by subtracting the subtraction signal by the subtraction processing unit as new distance detection data.
この構成によれば、検出用データ取得部は、相対速度を検出するための速度検出用データとして、物体に反射した送信信号それぞれの反射波の1つの符号の2箇所以上を繰り返しサンプリングしたものを取得し、検出部は、検出用データ取得部が取得した速度検出用データに基づいて、相対速度を検出する。これにより、サンプルを増やすことにより、同じノイズが含まれていても、S/N比を改善することができ、より小さい信号を検出することができる。そのため、検出部が、検出用データ取得部がサンプリングした反射波に基づいて、物体の相対速度を検出することにより、より遠方の物体の相対速度をより高精度に検出することができる。 According to this configuration, the detection data acquisition unit repeatedly samples two or more locations of one sign of each reflected wave of the transmission signal reflected on the object as speed detection data for detecting the relative speed. The detection unit acquires the relative speed based on the speed detection data acquired by the detection data acquisition unit. Thus, by increasing the number of samples, the S / N ratio can be improved and a smaller signal can be detected even if the same noise is included. Therefore, the detection unit detects the relative speed of the object based on the reflected wave sampled by the detection data acquisition unit, so that the relative speed of the farther object can be detected with higher accuracy.
また、検出用データ取得部は、距離を検出するための距離検出用データとして、物体に反射した送信信号の反射波を符号を復元できるサンプリング周期でサンプリングしたものを取得し、検出部は、速度検出用データに基づいて検出した相対速度に基づいて、検出用データ取得部が取得した距離検出用データのドップラーシフトを補償し、ドップラーシフトを補償された距離検出用データに基づいて、距離を検出する。これにより、より高い精度で検出された相対速度でドップラー補償がなされた距離検出用データに基づいて、物体との距離を検出することができる。 In addition, the detection data acquisition unit acquires, as distance detection data for detecting the distance, a sample of the reflected wave of the transmission signal reflected from the object sampled at a sampling period that can restore the code. Based on the relative speed detected based on the detection data, the Doppler shift of the distance detection data acquired by the detection data acquisition unit is compensated, and the distance is detected based on the distance detection data compensated for the Doppler shift. To do. Accordingly, the distance to the object can be detected based on the distance detection data that has been subjected to Doppler compensation at the relative speed detected with higher accuracy.
また、減算信号生成部は、検出部が検出した相対速度及び距離に基づいて、複素振幅において相対速度と距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成し、減算処理部は、減算信号生成部が生成した減算信号を検出用データ取得部がサンプリングした距離検出用データから減算し、検出部は、減算処理部により減算信号を減算された距離検出用データを新たな距離検出用データとして、距離を検出する。これにより、相関特性のサイドローブレベルを低減し、個々の物体に係る信号間の干渉を少なくして、個別の信号をより明確にし、より小さい信号を高精度で検出することができる。 Further, the subtraction signal generation unit generates a subtraction signal in which the phase term composed of the relative speed and the distance in the complex amplitude is integrated based on the relative speed and the distance detected by the detection unit. The subtraction signal generated by the signal generation unit is subtracted from the distance detection data sampled by the detection data acquisition unit, and the detection unit uses the distance detection data obtained by subtracting the subtraction signal by the subtraction processing unit as new distance detection data. As the distance is detected. As a result, the side lobe level of the correlation characteristic can be reduced, the interference between signals related to individual objects can be reduced, individual signals can be made clearer, and smaller signals can be detected with high accuracy.
また、本発明は、符号で変調された送信信号を繰り返し送信する送信工程と、物体に反射した送信信号の反射波を所定のサンプリング周期でサンプリングする検出用データ取得工程と、検出用データ取得工程でサンプリングした反射波に基づいて、物体との相対速度及び距離を検出する検出工程と、検出工程で検出した相対速度及び距離に基づいて、複素振幅において相対速度と距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成する減算信号生成工程と、減算信号生成工程で生成した減算信号を検出用データ取得工程でサンプリングした反射波から減算する減算処理工程とを備え、検出工程では、減算処理工程により減算信号を減算された反射波を新たな反射波として、相対速度及び距離を検出する、物体検出方法である。 The present invention also provides a transmission step of repeatedly transmitting a transmission signal modulated with a code, a detection data acquisition step of sampling a reflected wave of a transmission signal reflected by an object at a predetermined sampling period, and a detection data acquisition step Based on the reflected wave sampled in step 1, the detection step detects the relative speed and distance to the object, and based on the relative speed and distance detected in the detection step, the phase term consisting of the relative speed and distance is integrated in the complex amplitude A subtracting signal generating step for generating a subtracted signal, and a subtracting step for subtracting the subtracted signal generated in the subtracting signal generating step from the reflected wave sampled in the detection data acquiring step. This is an object detection method for detecting a relative speed and a distance using a reflected wave obtained by subtracting a subtraction signal in a process as a new reflected wave.
この場合、検出工程では、検出用データ取得工程がサンプリングした反射波のサンプルに対して符号を復元したものをフーリエ変換したものに基づいて、相対速度及び距離を検出することが好適である。 In this case, in the detection step, it is preferable to detect the relative speed and distance based on the Fourier transform of the reflected wave sample sampled by the detection data acquisition step.
また、検出用データ取得工程では、相対速度を検出するための速度検出用データとして、物体に反射した送信信号それぞれの反射波の1つの符号の2箇所以上を繰り返しサンプリングしたものを取得し、検出工程では、検出用データ取得工程でが取得した速度検出用データに基づいて、相対速度を検出し、検出用データ取得工程では、距離を検出するための距離検出用データとして、物体に反射した送信信号の反射波を符号を復元できるサンプリング周期でサンプリングしたものを取得し、検出工程では、速度検出用データに基づいて検出した相対速度に基づいて、検出用データ取得工程で取得した距離検出用データのドップラーシフトを補償し、ドップラーシフトを補償された距離検出用データに基づいて、距離を検出し、減算信号生成工程では、検出工程で検出した相対速度及び距離に基づいて、複素振幅において相対速度と距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成し、減算処理工程では、減算信号生成工程で生成した減算信号を検出用データ取得工程でサンプリングした距離検出用データから減算し、検出工程では、減算処理工程により減算信号を減算された距離検出用データを新たな距離検出用データとして、距離を検出することが好適である。 Further, in the detection data acquisition step, the data for detecting the relative speed is obtained by repeatedly sampling two or more locations of one sign of each reflected wave of the transmission signal reflected on the object and detecting it. In the process, the relative speed is detected based on the speed detection data acquired in the detection data acquisition process, and in the detection data acquisition process, the transmission reflected on the object is used as the distance detection data for detecting the distance. The distance detection data acquired in the detection data acquisition step is acquired based on the relative speed detected based on the speed detection data in the detection step by acquiring the reflected wave of the signal sampled at a sampling period that can restore the code. The Doppler shift is compensated, and the distance is detected based on the distance detection data compensated for the Doppler shift. Then, based on the relative velocity and distance detected in the detection step, a subtraction signal in which the phase term composed of the relative velocity and the distance is integrated in the complex amplitude is generated. In the subtraction processing step, the subtraction signal is generated in the subtraction signal generation step. The subtraction signal is subtracted from the distance detection data sampled in the detection data acquisition step. In the detection step, the distance detection data obtained by subtracting the subtraction signal in the subtraction processing step is used as new distance detection data to detect the distance. Is preferred.
本発明のレーダ及び物体検出方法によれば、相関特性のサイドローブレベルが高い場合にも個々の物体を分離・検出できる。 According to the radar and the object detection method of the present invention, individual objects can be separated and detected even when the side lobe level of the correlation characteristic is high.
図面を参照して、本発明の実施形態に係るレーダ及び物体検出方法の例について説明する。図1に示すように、本発明の第1実施形態のDS−SSレーダ10は、送信部21、検出用データ取得部31、乗算部32、FFT部33、ピークサーチDFT部34、速度・距離検出部35、減算信号生成部36及び減算処理部37を備える。 An example of a radar and an object detection method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the DS-SS radar 10 of the first embodiment of the present invention includes a transmission unit 21, a detection data acquisition unit 31, a multiplication unit 32, an FFT unit 33, a peak search DFT unit 34, a speed / distance. A detection unit 35, a subtraction signal generation unit 36, and a subtraction processing unit 37 are provided.
送信部21は、図10に示すように、チップ(chip)毎にM系列符号で位相を符号変調した信号を連続で繰り返し送信する。信号の1チップのチップ幅をTw、信号に含まれる符号n=0〜N−1の符号長をN、1回の信号処理に必要な観測時間Tcに対する周期m=0〜M−1の周期数をMとする。 As shown in FIG. 10, the transmission unit 21 continuously and repeatedly transmits a signal whose phase is code-modulated with an M-sequence code for each chip. The chip width of one chip of the signal is Tw, the code length of codes n = 0 to N−1 included in the signal is N, and the period m = 0 to M−1 with respect to the observation time Tc required for one signal processing Let M be the number.
検出用データ取得部31は、図11に示すように、目標となる個々の物体に反射した送信信号それぞれの反射波について、サンプリング周期(N+1)Twにて等価時間サンプリングが行われることにより、サンプリング信号が取得される。 As shown in FIG. 11, the detection data acquisition unit 31 performs sampling by performing equivalent time sampling with respect to each reflected wave of the transmission signal reflected on each target object at a sampling period (N + 1) Tw. A signal is acquired.
乗算部32は、図11に示すように、サンプリング周期(N+1)Twの等価時間サンプリング後の符号方向h=0〜N−1及び距離方向k=0〜N−1のサンプリング信号に対して、遅延時間(距離)kごとに変調符号を参照関数として複素共役積にて同一符号で補償が行われる。 As shown in FIG. 11, the multiplier 32 performs the sampling signal of the code direction h = 0 to N−1 and the distance direction k = 0 to N−1 after sampling the equivalent time of the sampling period (N + 1) Tw. For each delay time (distance) k, compensation is performed with the same code using a complex conjugate product with the modulation code as a reference function.
FFT部33は、距離kごとに符号方向にフーリエ変換を行う。 The FFT unit 33 performs a Fourier transform in the code direction for each distance k.
ピークサーチDFT部34は、減算処理を行う際の目標速度の推定誤差を低減するためにFFTの速度推定結果から検出されたドップラ周波数のピーク周波数番号の前後1ビンの範囲に対して、DFTによる目標の速度Vの推定を行う。 The peak search DFT unit 34 performs DFT on the range of 1 bin before and after the peak frequency number of the Doppler frequency detected from the FFT speed estimation result in order to reduce the target speed estimation error when performing the subtraction process. The target speed V is estimated.
これにより、速度・距離検出部35では、距離Rごとの物体の速度(相対速度)V及び複素振幅A(V,R)が求められる。図2に示すように、目標の距離に応じて、計測のサンプリングタイミングが異なっている。 Accordingly, the speed / distance detection unit 35 obtains the speed (relative speed) V and the complex amplitude A (V, R) of the object for each distance R. As shown in FIG. 2, the sampling timing of measurement differs according to the target distance.
減算信号生成部36は、速度・距離検出部35が検出した速度V及び距離Rに基づいて、下式(1)のように、複素振幅A(V,R)において速度Vと距離Rとからなる位相項が積算されている減算信号を生成する。これにより、疑似的に検出された個々の目標からの受信信号が生成される。
Based on the velocity V and the distance R detected by the velocity / distance detector 35, the subtraction signal generator 36 calculates the complex amplitude A (V, R) from the velocity V and the distance R based on the following equation (1). A subtraction signal in which the phase term is integrated is generated. As a result, reception signals from the individual targets detected in a pseudo manner are generated.
減算処理部37は、減算信号生成部36が生成した減算信号を検出用データ取得部31が取得した原信号から減算し、減算後の信号を次回の入力とする。乗算部32、FFT部33、ピークサーチDFT部34及び速度・距離検出部35は、減算処理部により減算信号を減算された反射波を次回の新たな反射波として、他の目標の速度V及び距離Rを検出する。 The subtraction processing unit 37 subtracts the subtraction signal generated by the subtraction signal generation unit 36 from the original signal acquired by the detection data acquisition unit 31, and uses the subtracted signal as the next input. The multiplication unit 32, the FFT unit 33, the peak search DFT unit 34, and the speed / distance detection unit 35 use the reflected wave obtained by subtracting the subtraction signal by the subtraction processing unit as the next new reflected wave, and the other target velocity V and The distance R is detected.
本実施形態では、送信部21は、符号で変調された送信信号を繰り返し送信する。検出用データ取得部31は、物体に反射した送信信号の反射波を所定のサンプリング周期でサンプリングする。FFT部33、ピークサーチDFT部34及び速度・距離検出部35は、検出用データ取得部31がサンプリングした反射波に基づいて、物体との速度V及び距離Rを検出する。これにより、物体を検出することができる。また、減算信号生成部36は、速度・距離検出部35が検出した速度V及び距離Rに基づいて、複素振幅A(V,R)において速度Vと距離Rとからなる位相項が積算されている減算信号を生成する。減算処理部37は、減算信号生成部36が生成した減算信号を検出用データ取得部31がサンプリングした反射波から減算する。FFT部33、ピークサーチDFT部34及び速度・距離検出部35は、減算処理部37により減算信号を減算された反射波を新たな反射波として、速度V及び距離Rを検出する。これにより、相関特性のサイドローブレベルを低減し、個々の物体に係る信号間の干渉を少なくして、個別の信号をより明確にし、より小さい信号を高精度で検出することができる。 In the present embodiment, the transmission unit 21 repeatedly transmits a transmission signal modulated with a code. The detection data acquisition unit 31 samples the reflected wave of the transmission signal reflected by the object at a predetermined sampling period. The FFT unit 33, the peak search DFT unit 34, and the speed / distance detection unit 35 detect the velocity V and the distance R with the object based on the reflected wave sampled by the detection data acquisition unit 31. Thereby, an object can be detected. Further, the subtraction signal generator 36 integrates the phase term composed of the speed V and the distance R in the complex amplitude A (V, R) based on the speed V and the distance R detected by the speed / distance detector 35. Generate a subtraction signal. The subtraction processing unit 37 subtracts the subtraction signal generated by the subtraction signal generation unit 36 from the reflected wave sampled by the detection data acquisition unit 31. The FFT unit 33, the peak search DFT unit 34, and the speed / distance detection unit 35 detect the velocity V and the distance R using the reflected wave obtained by subtracting the subtraction signal by the subtraction processing unit 37 as a new reflected wave. As a result, the side lobe level of the correlation characteristic can be reduced, the interference between signals related to individual objects can be reduced, individual signals can be made clearer, and smaller signals can be detected with high accuracy.
また、本実施形態によれば、FFT部33、ピークサーチDFT部34及び速度・距離検出部35は、検出用データ取得部31がサンプリングした反射波のサンプルに対して符号を復元したものをフーリエ変換したものに基づいて、物体の速度V及び距離Rを検出する。これにより、周波数分解して、信号の真のピークを求めることが可能となる。 In addition, according to the present embodiment, the FFT unit 33, the peak search DFT unit 34, and the speed / distance detection unit 35 perform a Fourier transform of the reflected wave sample sampled by the detection data acquisition unit 31. Based on the converted data, the speed V and the distance R of the object are detected. As a result, it is possible to obtain a true peak of the signal by performing frequency decomposition.
以下、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態のDS−SSレーダ100は、送信部121、速度検出用データ取得部131、FFT部132、サンプル方向ノンコヒーレント加算部133、ピークサーチDFT部134、速度検出部135、距離検出用データ取得部141、ドップラ補償部142、乗算部143、符号方向コヒーレント加算部144、距離検出部145、減算信号生成部146及び減算処理部147を備えている。 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. The DS-SS radar 100 of this embodiment includes a transmission unit 121, a speed detection data acquisition unit 131, an FFT unit 132, a sample direction non-coherent addition unit 133, a peak search DFT unit 134, a speed detection unit 135, and distance detection data. An acquisition unit 141, a Doppler compensation unit 142, a multiplication unit 143, a code direction coherent addition unit 144, a distance detection unit 145, a subtraction signal generation unit 146, and a subtraction processing unit 147 are provided.
送信部121は、上記第1実施形態と同様に、図10に示すように、チップ(chip)毎にM系列符号で位相を符号変調した信号を連続で繰り返し送信する。上述したように、信号の1チップのチップ幅をTw、信号に含まれる符号n=0〜N−1の符号長をN、1回の信号処理に必要な観測時間Tcに対する周期m=0〜M−1の周期数をMとする。 As in the first embodiment, the transmitter 121 continuously and repeatedly transmits a signal whose phase is modulated with an M-sequence code for each chip as shown in FIG. As described above, the chip width of one chip of the signal is Tw, the code length of codes n = 0 to N−1 included in the signal is N, and the period m = 0 to the observation time Tc required for one signal processing. Let M be the number of cycles of M-1.
速度検出用データ取得部131は、物体に反射した送信信号の反射波に対し、図5に示すように、速度推定区間観測時間Tc_V、周期数Mv(ただし、符号長Nの整数倍とする)の区間の受信信号に対して、等価時間サンプリングをsp間隔サンプル(ただし、符号長Nより小さく、spは好適には2のべき乗とする)で行う。これにより、サンプリング間隔Nの同一符号のサンプリングデータがsp個得られる。つまり、本実施形態では、S/Nを向上させるために、反射波の1つの符号の2箇所以上を繰り返しサンプリングすることにより、サンプリング間隔Nの同一符号のサンプリングデータが複数個得られる。1つの符号について、最少で2チップのサンプリングデータが得られ、最多で全チップのサンプリングデータが得られる。ここで,M系列符号の符号長は2n−1と2のべき乗とならないため,等価時間サンプリングを行う際は、周期毎にサンプリング取得のタイミングを1チップずつ遅らせるようにすると好適である。 As shown in FIG. 5, the speed detection data acquisition unit 131 responds to the reflected wave of the transmission signal reflected by the object, as shown in FIG. Equivalent time sampling is performed on the received signal in the interval of (1), with sp interval samples (where the code length is smaller than N, and sp is preferably a power of 2). As a result, sp pieces of sampling data having the same code at the sampling interval N are obtained. That is, in this embodiment, in order to improve the S / N, a plurality of sampling data with the same code at the sampling interval N is obtained by repeatedly sampling two or more locations of one code of the reflected wave. With respect to one code, sampling data of at least 2 chips is obtained, and sampling data of all chips is obtained at most. Here, since the code length of the M-sequence code is not a power of 2 n −1 and 2, when performing equivalent time sampling, it is preferable to delay the sampling acquisition timing by one chip for each period.
FFT部132は、図5に示すように、等価時間サンプリング後の同一符号毎のサンプリングデータに対して、周期数m方向に離散フーリエ変換を行い、サンプル数分の速度推定結果を得る。 As shown in FIG. 5, the FFT unit 132 performs discrete Fourier transform in the direction of the number of periods m for the sampling data of the same code after the equivalent time sampling, and obtains speed estimation results for the number of samples.
サンプル方向ノンコヒーレント加算部133は、図5に示すように、周期数m方向の離散フーリエ変換後のサンプル数分の速度推定結果に対して各電力の加算すなわち、ノンコヒーレント加算を行う。 As shown in FIG. 5, the sample direction non-coherent addition unit 133 performs addition of each power, that is, non-coherent addition, on the speed estimation result for the number of samples after the discrete Fourier transform in the period m direction.
ピークサーチDFT部134は、距離推定におけるドップラー補償を行う際に物体の相対速度の推定誤差を低減するためにサンプル方向のノンコヒーレント加算後の速度推定結果から検出されたドップラー周波数のピーク周波数番号の前後1ビンの範囲に対して、離散フーリエ変換による物体の相対速度の推定を行う。 The peak search DFT unit 134 calculates the Doppler frequency peak frequency number detected from the velocity estimation result after non-coherent addition in the sample direction in order to reduce the estimation error of the relative velocity of the object when performing Doppler compensation in the distance estimation. The relative velocity of the object is estimated by discrete Fourier transform for the front and rear 1 bin range.
速度検出部135は、離散フーリエ変換により推定された物体の相対速度を出力し、ドップラ補償部42に送信する。本実施形態では、速度検出部135は、後述するように減算信号の生成に速度推定区間の複素振幅を用いる場合は、速度検出部135は、減算信号生成部146に推定された物体の相対速度を送信する。 The velocity detection unit 135 outputs the relative velocity of the object estimated by the discrete Fourier transform, and transmits the relative velocity to the Doppler compensation unit 42. In the present embodiment, when the speed detection unit 135 uses the complex amplitude of the speed estimation section to generate the subtraction signal as described later, the speed detection unit 135 determines the relative speed of the object estimated by the subtraction signal generation unit 146. Send.
距離検出用データ出区部141は、距離検出用データ取得部141は、図5に示すように、距離推定区間観測時間Tc_R、周期数Mr(=N)の区間の受信信号に対して、等価時間サンプリングをN+1間隔サンプルで行い、符号方向のサンプリングデータを得る。 As shown in FIG. 5, the distance detection data deriving unit 141 is equivalent to the received signal in the interval of the distance estimation interval observation time Tc_R and the period Mr (= N), as shown in FIG. Time sampling is performed with N + 1 interval samples to obtain sampling data in the code direction.
等価時間サンプリングの受信信号は、ドップラシフトの影響を受け時間方向に位相が不連続となる。そこで、ドップラ補償部142は、図5に示すように、速度検出部135によって得られた目標の速度の情報を用いてドップラ補償を行う。 The reception signal of equivalent time sampling is influenced by the Doppler shift, and the phase becomes discontinuous in the time direction. Therefore, as shown in FIG. 5, the Doppler compensation unit 142 performs Doppler compensation using information on the target speed obtained by the speed detection unit 135.
乗算部143は、図5に示すように、ドップラ補償後の受信信号に対して、送信信号の参照関数であるM系列符号を距離遅延に1チップずらしたものと乗算し符号補償を行う。 As shown in FIG. 5, the multiplication unit 143 multiplies the received signal after Doppler compensation by multiplying the M-sequence code, which is a reference function of the transmission signal, by shifting the distance delay by one chip, and performs code compensation.
符号方向コヒーレント加算部144は、図5に示すように、乗算後の受信信号に対して符号方向にサンプル数Mrのコヒーレント加算を行う。 As shown in FIG. 5, the code direction coherent addition unit 144 performs coherent addition of the number of samples Mr in the code direction on the received signal after multiplication.
距離検出部145は、符号方向のコヒーレント加算により得られた物体の距離を出力する。後述するように減算信号の生成に速度推定区間の複素振幅を用いる場合は、距離検出部145は、減算信号生成部146に推定された物体の相対速度を送信する。 The distance detection unit 145 outputs the distance of the object obtained by the coherent addition in the code direction. As will be described later, when the complex amplitude of the speed estimation section is used for generation of the subtraction signal, the distance detection unit 145 transmits the estimated relative speed of the object to the subtraction signal generation unit 146.
減算信号生成部146は、速度検出部135から得られた速度V、距離検出部145から得られた距離R及び図7に示すような、距離推定後の複素振幅A(R)に基いて、下式(2)のように、複素振幅A(R)において速度Vと距離Rとからなる位相項が積算されている減算信号を生成する。これにより、疑似的に検出された個々の目標からの受信信号が生成される。
The subtraction signal generation unit 146 is based on the velocity V obtained from the velocity detection unit 135, the distance R obtained from the distance detection unit 145, and the complex amplitude A (R) after the distance estimation as shown in FIG. As shown in the following equation (2), a subtracted signal in which the phase term composed of the velocity V and the distance R is integrated in the complex amplitude A (R) is generated. As a result, reception signals from the individual targets detected in a pseudo manner are generated.
あるいは、本実施形態では、減算信号生成部146は、速度V、距離R及び速度推定後の複素振幅A(V)に基づいて、下式(3)のように複素振幅A(V)において速度Vと距離Rとからなる位相項が積算されている減算信号を生成する。これにより、疑似的に検出された個々の目標からの受信信号が生成される。
Alternatively, in the present embodiment, the subtraction signal generation unit 146 uses the velocity V, the distance R, and the complex amplitude A (V) after the velocity estimation to calculate the velocity in the complex amplitude A (V) as shown in the following equation (3). A subtraction signal in which a phase term composed of V and distance R is integrated is generated. As a result, reception signals from the individual targets detected in a pseudo manner are generated.
減算処理部147は、図6に示すように、速度推定結果によって得られた検出目標数K個の速度に対する上述した従来のDS−SS方式と同様の距離推定処理を行い、その距離に対応する距離の検出されたすべての目標を一括で減算し、減算された距離検出用データを次回の新たな距離検出用データとして、再び距離の推定を行う。 As shown in FIG. 6, the subtraction processing unit 147 performs distance estimation processing similar to the above-described conventional DS-SS system for the detected target number K speeds obtained from the speed estimation result, and corresponds to the distance. All targets whose distances are detected are collectively subtracted, and distance estimation is performed again using the subtracted distance detection data as the next new distance detection data.
本実施形態によれば、速度検出用データ取得部131は、相対速度を検出するための速度検出用データとして、物体に反射した送信信号それぞれの反射波の1つの符号の2箇所以上を繰り返しサンプリングしたものを取得し、サンプル方向ノンコヒーレント加算部133、ピークサーチDFT部134及び速度検出部135は、速度検出用データ取得部131が取得した速度検出用データに基づいて、相対速度を検出する。これにより、サンプルを増やすことにより、同じノイズが含まれていても、S/N比を改善することができ、より小さい信号を検出することができる。そのため、速度検出部135が、速度検出用データ取得部131がサンプリングした反射波に基づいて、物体の相対速度を検出することにより、より遠方の物体の相対速度をより高精度に検出することができる。 According to the present embodiment, the speed detection data acquisition unit 131 repeatedly samples two or more portions of one code of the reflected wave of each transmission signal reflected on the object as speed detection data for detecting the relative speed. The sample direction non-coherent addition unit 133, the peak search DFT unit 134, and the speed detection unit 135 detect the relative speed based on the speed detection data acquired by the speed detection data acquisition unit 131. Thus, by increasing the number of samples, the S / N ratio can be improved and a smaller signal can be detected even if the same noise is included. Therefore, the speed detection unit 135 can detect the relative speed of a farther object with higher accuracy by detecting the relative speed of the object based on the reflected wave sampled by the speed detection data acquisition unit 131. it can.
また、距離検出用データ取得部141は、距離を検出するための距離検出用データとして、物体に反射した送信信号の反射波を符号を復元できるサンプリング周期でサンプリングしたものを取得し、ドップラ補償部142、符号方向コヒーレント加算部144及び距離検出部145は、速度検出用データに基づいて検出した相対速度に基づいて、距離検出用データ取得部141が取得した距離検出用データのドップラーシフトを補償し、ドップラーシフトを補償された距離検出用データに基づいて、距離を検出する。これにより、より高い精度で検出された相対速度でドップラー補償がなされた距離検出用データに基づいて、物体との距離を検出することができる。 Further, the distance detection data acquisition unit 141 acquires, as distance detection data for detecting the distance, a sample of the reflected wave of the transmission signal reflected from the object sampled at a sampling period capable of restoring the code, and a Doppler compensation unit 142, the code direction coherent addition unit 144 and the distance detection unit 145 compensate the Doppler shift of the distance detection data acquired by the distance detection data acquisition unit 141 based on the relative speed detected based on the speed detection data. The distance is detected based on the distance detection data compensated for the Doppler shift. Accordingly, the distance to the object can be detected based on the distance detection data that has been subjected to Doppler compensation at the relative speed detected with higher accuracy.
また、減算信号生成部146は、速度検出部135及び距離検出部145が検出した相対速度及び距離に基づいて、複素振幅において相対速度と距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成し、減算処理部147は、減算信号生成部146が生成した減算信号を距離検出用データ取得部141がサンプリングした距離検出用データから減算し、符号方向ノンコヒーレント加算部144及び距離検出部145は、減算処理部147により減算信号を減算された距離検出用データを新たな距離検出用データとして、距離を検出する。これにより、相関特性のサイドローブレベルを低減し、個々の物体に係る信号間の干渉を少なくして、個別の信号をより明確にし、より小さい信号を高精度で検出することができる。 Further, the subtraction signal generation unit 146 generates a subtraction signal in which the phase term composed of the relative speed and the distance is integrated in the complex amplitude based on the relative speed and the distance detected by the speed detection unit 135 and the distance detection unit 145. Then, the subtraction processing unit 147 subtracts the subtraction signal generated by the subtraction signal generation unit 146 from the distance detection data sampled by the distance detection data acquisition unit 141, and the code direction non-coherent addition unit 144 and the distance detection unit 145 The distance is detected using the distance detection data obtained by subtracting the subtraction signal by the subtraction processing unit 147 as new distance detection data. As a result, the side lobe level of the correlation characteristic can be reduced, the interference between signals related to individual objects can be reduced, individual signals can be made clearer, and smaller signals can be detected with high accuracy.
以下、図1に示す第1実施形態のDS−SSレーダ10についてのシミュレーション結果を示す。処理結果の一例として、2つの目標の信号電力差が約30dBにおけるシミュレーション結果を図3(a)〜(f)に示す。このシミュレーションでは、目標1の距離R1=10m、目標1の速度V1=30km/h、目標2の距離R2=50m、目標2の速度V2=40km/h、目標1及び目標2との信号電力差S1/S2=30dBとし、ノイズ無しの条件とした。 Hereinafter, simulation results for the DS-SS radar 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 will be shown. As an example of the processing result, the simulation results when the signal power difference between the two targets is about 30 dB are shown in FIGS. In this simulation, target 1 distance R1 = 10 m, target 1 speed V1 = 30 km / h, target 2 distance R2 = 50 m, target 2 speed V2 = 40 km / h, signal power difference between target 1 and target 2 S1 / S2 = 30 dB and no noise.
減算処理によるフロアレベルの改善を検証するために検出目標の誤差Rerror=0m、Verror=0km/hとし、振幅の損失も無損失とした。減算前のフロアレベルが約31dBに対し、減算処理後は約61dBと2つ目標の信号電力差S1/S2に相当する約30dBの相関特性のサイドローブレベル改善がなされていることが判る。 In order to verify the improvement of the floor level by the subtraction processing, the detection target error Rerror = 0 m, Verr = 0 km / h, and the loss of the amplitude was also made lossless. It can be seen that the floor level before subtraction is about 31 dB, and after the subtraction process, the side lobe level of the correlation characteristic is improved by about 61 dB corresponding to the two target signal power differences S1 / S2.
また、図4に示す第2実施形態のDS−SSレーダ100についてのシミュレーション結果を示す。処理結果の一例として、2つの目標の信号電力差が約40dBにおけるシミュレーション結果を図8(a)〜(d)に示す。このシミュレーションでは、目標1の距離R1=10m、目標1の速度V1=30km/h、目標2の距離R2=100m、目標2の速度V2=60km/h、目標1及び目標2との信号電力差S1/S2=40dBとし、ノイズ無しの条件とした。減算処理を行うことにより、信号電力が40dB小さい目標2に対するフロアレベルが約62dBまで改善し目標が検出されていることが判る。 Moreover, the simulation result about DS-SS radar 100 of 2nd Embodiment shown in FIG. 4 is shown. As an example of the processing result, the simulation results when the signal power difference between the two targets is about 40 dB are shown in FIGS. In this simulation, target 1 distance R1 = 10 m, target 1 speed V1 = 30 km / h, target 2 distance R2 = 100 m, target 2 speed V2 = 60 km / h, signal power difference between target 1 and target 2 S1 / S2 = 40 dB and no noise. By performing the subtraction process, it can be seen that the floor level for the target 2 whose signal power is 40 dB smaller is improved to about 62 dB and the target is detected.
次に、比較のため、図9に示す従来の方式のDS−SSレーダ1についてのシミュレーション結果を示す。まず、雑音無しの1つの目標となる物体が存在する条件下の処理結果を図12(a)〜(d)に示す。符号長N=127である。図12(a)〜(d)に示すように、目標の距離・速度に対応する速度ビンと距離ビンにおいてフロアが低下しており、目標の存在しない距離・速度において相関特性のサイドローブレベルが高く、符号長に依存した10log(127)≒21dBとなることが確認される。これらの要因として目標の存在しない距離においては乗算後の位相が不連続となるため、目標の存在しない距離に目標のドップラ成分が雑音として拡散していることが考えられる。 Next, for comparison, simulation results for the conventional DS-SS radar 1 shown in FIG. 9 are shown. First, FIG. 12A to FIG. 12D show the processing results under the condition that one target object without noise exists. The code length N = 127. As shown in FIGS. 12A to 12D, the floor is lowered in the speed bin corresponding to the target distance / speed and the distance bin, and the side lobe level of the correlation characteristic is obtained at the distance / speed where the target does not exist. It is confirmed that 10 log (127) ≈21 dB depending on the code length is high. As these factors, since the phase after multiplication becomes discontinuous at a distance where the target does not exist, it is conceivable that the target Doppler component is diffused as noise in the distance where the target does not exist.
図13に符号長N=127における送信信号及びドップラシフト後の受信信号を離散フーリエ変換した結果を示す。図13より、送信信号では周波数番号0のみを低くするフィルタ特性を有し、周波数番号10のドップラシフト後の周波数スペクトルは周波数番号10のみを低くしていることが分かる。このことから、目標の存在しない速度においても目標のドップラ成分が雑音として拡散することが考えられる。本方式におけるS/N改善能力はFFTによるS/N改善利得に依存し、10log(N)(符号長N=2047のとき約33dB)と予想される。 FIG. 13 shows the result of discrete Fourier transform of the transmission signal at the code length N = 127 and the reception signal after Doppler shift. FIG. 13 shows that the transmission signal has a filter characteristic that lowers only frequency number 0, and the frequency spectrum after Doppler shift of frequency number 10 has only frequency number 10 lowered. From this, it can be considered that the target Doppler component diffuses as noise even at a speed where the target does not exist. The S / N improvement capability in this method depends on the S / N improvement gain by FFT, and is expected to be 10 log (N) (about 33 dB when the code length N = 2047).
次に、従来の方式のDS−SSレーダ1において、2つの物体を検出するシミュレーションを実施した。レーダパラメータ及び期待される性能を図14に示し、シミュレーション条件を図15に示す。この従来の方式のDS−SSレーダ1におけるシミュレーションでは、2つの目標をそれぞれ距離10mと距離100mとに配置し、距離減衰を考慮した場合(−40dB)と考慮無しの場合とにおけるシミュレーションを行った。雑音は、SNR=0dB、−10dB及び−20dBとした。図15に、それぞれのシミュレーション条件におけるS/Nの改善の結果を示す。目標検出の閾値を目標検出の最小S/NであるS/Nmin=13dBとし、この閾値を超えた物を検出可能な対象とした。参考のために、シミュレーション条件No.5の結果を図16及び図17(a)〜(d)に示す。図15より、本実施形態のDS−SSレーダ10では距離の検出が困難ではあるが目標の検出は可能な距離減衰を考慮した条件において(−40dB)、従来の方式のDS−SSレーダ1では、目標の検出すら困難であることが判る。 Next, a simulation for detecting two objects was performed in the conventional DS-SS radar 1. The radar parameters and expected performance are shown in FIG. 14, and the simulation conditions are shown in FIG. In the simulation of the conventional DS-SS radar 1, two targets are arranged at a distance of 10 m and a distance of 100 m, respectively, and simulation was performed with and without consideration of distance attenuation (−40 dB). . The noise was SNR = 0 dB, −10 dB, and −20 dB. FIG. 15 shows the results of S / N improvement under each simulation condition. The threshold for target detection was set to S / Nmin = 13 dB, which is the minimum S / N for target detection, and an object exceeding this threshold was detected. For reference, simulation condition no. The results of 5 are shown in FIGS. 16 and 17A to 17D. From FIG. 15, it is difficult for the DS-SS radar 10 of the present embodiment to detect the distance, but the target detection is performed under the condition that the possible distance attenuation is considered (−40 dB). It turns out that even target detection is difficult.
従来の方式のDS−SSレーダ1におけるA/Dサンプリング前の受信電力を図18に示す。このとき送受信アンテナのゲイン、自動車と人間とのレーダ反射断面積RCS及び信号処理利得は、それぞれ上述した従来の方式のDS−SSレーダ1における最大探知距離計算と同様の値を用いた。また、送信波の漏れ込みのアイソレーションを50dBとした。図18は自動車又は人間の反射電力と、信号処理後の雑音の電力との交点以下に相当する距離では、目標の信号は雑音以下に埋もれてしまうことを示している。また、従来の方式のDS−SSレーダ1の相関特性のサイドローブレベルが33dBとなるため、これ以上の目標電力差のある多目標環境においては強信号の目標の相関特性のサイドローブに弱信号が埋もれてしまうことが考えられる。 The received power before A / D sampling in the conventional DS-SS radar 1 is shown in FIG. At this time, the gain of the transmission / reception antenna, the radar reflection cross-sectional area RCS between the vehicle and the human, and the signal processing gain were the same values as in the maximum detection distance calculation in the conventional DS-SS radar 1 described above. In addition, the isolation of transmission wave leakage was set to 50 dB. FIG. 18 shows that the target signal is buried below the noise at a distance that is less than or equal to the intersection of the reflected power of the car or human and the noise power after signal processing. Further, since the side lobe level of the correlation characteristic of the conventional DS-SS radar 1 is 33 dB, in a multi-target environment with a target power difference larger than this, a weak signal is present in the side lobe of the target correlation characteristic of the strong signal. May be buried.
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation aspect is possible.
1…DS-SSレーダ、2…送信部、3…検出用データ取得部、4…乗算部、5…FFT部、6…速度・距離検出部、10…DS‐SSレーダ、21…送信部、31…検出用データ取得部、32…乗算部、33…FFT部、34…ピークサーチDFT部、35…速度・距離検出部、36…減算信号生成部、37…減算処理部、100…DS‐SSレーダ、121…送信部、131…速度検出用データ取得部、132…FFT部、133…サンプル方向ノンコヒーレント加算部、134…ピークサーチDFT部、135…速度検出部、141…距離検出用データ取得部、142…ドップラ補償部、143…乗算部、144…符号方向コヒーレント加算部、145…距離検出部、146…減算信号生成部、147…減算処理部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DS-SS radar, 2 ... Transmission part, 3 ... Data acquisition part for detection, 4 ... Multiplication part, 5 ... FFT part, 6 ... Speed / distance detection part, 10 ... DS-SS radar, 21 ... Transmission part, 31 ... Data acquisition unit for detection, 32 ... Multiplication unit, 33 ... FFT unit, 34 ... Peak search DFT unit, 35 ... Speed / distance detection unit, 36 ... Subtraction signal generation unit, 37 ... Subtraction processing unit, 100 ... DS- SS radar, 121 ... transmission unit, 131 ... speed detection data acquisition unit, 132 ... FFT unit, 133 ... sample direction non-coherent addition unit, 134 ... peak search DFT unit, 135 ... speed detection unit, 141 ... distance detection data Acquisition unit, 142 ... Doppler compensation unit, 143 ... multiplication unit, 144 ... code direction coherent addition unit, 145 ... distance detection unit, 146 ... subtraction signal generation unit, 147 ... subtraction processing unit.
Claims (6)
物体に反射した前記送信信号の反射波を所定のサンプリング周期でサンプリングする検出用データ取得部と、
前記検出用データ取得部がサンプリングした前記反射波に基づいて、前記物体との相対速度及び距離を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記相対速度及び前記距離に基づいて、複素振幅において前記相対速度と前記距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成する減算信号生成部と、
前記減算信号生成部が生成した前記減算信号を前記検出用データ取得部がサンプリングした前記反射波から減算する減算処理部と、
を備え、
前記検出部は、前記減算処理部により前記減算信号を減算された前記反射波を新たな前記反射波として、前記相対速度及び前記距離を検出する、レーダ。 A transmitter that repeatedly transmits a transmission signal modulated by a code;
A data acquisition unit for detection that samples a reflected wave of the transmission signal reflected by an object at a predetermined sampling period;
Based on the reflected wave sampled by the detection data acquisition unit, a detection unit that detects a relative speed and distance from the object;
A subtraction signal generation unit that generates a subtraction signal in which a phase term composed of the relative speed and the distance is integrated in a complex amplitude based on the relative speed and the distance detected by the detection unit;
A subtraction processing unit that subtracts the subtraction signal generated by the subtraction signal generation unit from the reflected wave sampled by the detection data acquisition unit;
With
The radar is a radar that detects the relative speed and the distance using the reflected wave obtained by subtracting the subtraction signal by the subtraction processing unit as the new reflected wave.
前記検出部は、前記検出用データ取得部が取得した前記速度検出用データに基づいて、前記相対速度を検出し、
前記検出用データ取得部は、前記距離を検出するための距離検出用データとして、前記物体に反射した前記送信信号の前記反射波を前記符号を復元できるサンプリング周期でサンプリングしたものを取得し、
前記検出部は、前記速度検出用データに基づいて検出した前記相対速度に基づいて、前記検出用データ取得部が取得した前記距離検出用データのドップラーシフトを補償し、ドップラーシフトを補償された前記距離検出用データに基づいて、前記距離を検出し、
前記減算信号生成部は、前記検出部が検出した前記相対速度及び前記距離に基づいて、複素振幅において前記相対速度と前記距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成し、
前記減算処理部は、前記減算信号生成部が生成した前記減算信号を前記検出用データ取得部がサンプリングした前記距離検出用データから減算し、
前記検出部は、前記減算処理部により前記減算信号を減算された前記距離検出用データを新たな前記距離検出用データとして、前記距離を検出する、請求項1又は2に記載のレーダ。 The detection data acquisition unit acquires, as velocity detection data for detecting the relative velocity, a sample obtained by repeatedly sampling two or more locations of one of the reflected waves of each of the transmission signals reflected on the object. And
The detection unit detects the relative speed based on the speed detection data acquired by the detection data acquisition unit,
The detection data acquisition unit acquires, as distance detection data for detecting the distance, a sample obtained by sampling the reflected wave of the transmission signal reflected by the object at a sampling period capable of restoring the code,
The detection unit compensates for the Doppler shift of the distance detection data acquired by the detection data acquisition unit based on the relative speed detected based on the speed detection data, and the Doppler shift is compensated for Based on the distance detection data, the distance is detected,
The subtraction signal generation unit generates a subtraction signal in which a phase term composed of the relative speed and the distance is integrated in a complex amplitude based on the relative speed and the distance detected by the detection unit,
The subtraction processing unit subtracts the subtraction signal generated by the subtraction signal generation unit from the distance detection data sampled by the detection data acquisition unit,
The radar according to claim 1 or 2, wherein the detection unit detects the distance using the distance detection data obtained by subtracting the subtraction signal by the subtraction processing unit as new distance detection data.
物体に反射した前記送信信号の反射波を所定のサンプリング周期でサンプリングする検出用データ取得工程と、
前記検出用データ取得工程でサンプリングした前記反射波に基づいて、前記物体との相対速度及び距離を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出した前記相対速度及び前記距離に基づいて、複素振幅において前記相対速度と前記距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成する減算信号生成工程と、
前記減算信号生成工程で生成した前記減算信号を前記検出用データ取得工程でサンプリングした前記反射波から減算する減算処理工程と、
を備え、
前記検出工程では、前記減算処理工程により前記減算信号を減算された前記反射波を新たな前記反射波として、前記相対速度及び前記距離を検出する、物体検出方法。 A transmission step of repeatedly transmitting a transmission signal modulated with a code;
A detection data acquisition step of sampling a reflected wave of the transmission signal reflected by an object at a predetermined sampling period;
A detection step of detecting a relative speed and distance from the object based on the reflected wave sampled in the detection data acquisition step;
A subtraction signal generating step for generating a subtraction signal in which phase terms composed of the relative velocity and the distance are integrated in a complex amplitude based on the relative velocity and the distance detected in the detection step;
A subtraction processing step of subtracting the subtraction signal generated in the subtraction signal generation step from the reflected wave sampled in the detection data acquisition step;
With
In the detection step, the relative velocity and the distance are detected by using the reflected wave obtained by subtracting the subtraction signal in the subtraction processing step as the new reflected wave.
前記検出工程では、前記検出用データ取得工程でが取得した前記速度検出用データに基づいて、前記相対速度を検出し、
前記検出用データ取得工程では、前記距離を検出するための距離検出用データとして、前記物体に反射した前記送信信号の前記反射波を符号を復元できるサンプリング周期でサンプリングしたものを取得し、
前記検出工程では、前記速度検出用データに基づいて検出した前記相対速度に基づいて、前記検出用データ取得工程で取得した前記距離検出用データのドップラーシフトを補償し、ドップラーシフトを補償された前記距離検出用データに基づいて、前記距離を検出し、
前記減算信号生成工程では、前記検出工程で検出した前記相対速度及び前記距離に基づいて、複素振幅において前記相対速度と前記距離とからなる位相項が積算されている減算信号を生成し、
前記減算処理工程では、前記減算信号生成工程で生成した前記減算信号を前記検出用データ取得工程でサンプリングした前記距離検出用データから減算し、
前記検出工程では、前記減算処理工程により前記減算信号を減算された前記距離検出用データを新たな前記距離検出用データとして、前記距離を検出する、請求項4又は5に記載の物体検出方法。 In the detection data acquisition step, as the speed detection data for detecting the relative speed, data obtained by repeatedly sampling two or more locations of one of the reflected waves of each of the transmission signals reflected on the object is acquired. And
In the detection step, the relative speed is detected based on the speed detection data acquired in the detection data acquisition step,
In the detection data acquisition step, the distance detection data for detecting the distance is acquired by sampling the reflected wave of the transmission signal reflected by the object with a sampling period that can restore the code,
In the detection step, based on the relative speed detected based on the speed detection data, the Doppler shift of the distance detection data acquired in the detection data acquisition step is compensated, and the Doppler shift is compensated for Based on the distance detection data, the distance is detected,
In the subtraction signal generation step, based on the relative speed and the distance detected in the detection step, a subtraction signal in which a phase term composed of the relative speed and the distance is integrated in a complex amplitude is generated,
In the subtraction processing step, the subtraction signal generated in the subtraction signal generation step is subtracted from the distance detection data sampled in the detection data acquisition step,
The object detection method according to claim 4 or 5, wherein, in the detection step, the distance is detected using the distance detection data obtained by subtracting the subtraction signal in the subtraction processing step as new distance detection data.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101705532B1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-02-10 | 국방과학연구소 | Frequency modulation radar and control method thereof |
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2013
- 2013-08-30 JP JP2013179214A patent/JP2015049074A/en active Pending
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