WO2002027350A1

WO2002027350A1 - Fm-cw radar device

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Publication number: WO2002027350A1
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Description

明細書

FM— CWレーダ装置技術分野

本発明は、 FM_ CWレーダ装置に関し、特にノイズや遠距離のターゲット等を目標物体として誤検出しないようにするため、目標物体からの信号を識別し、またはノイズや遠距離のターゲットを抑制する手段を備えた装置に関する。背景技術

目標物体との相対速度と距離を計測するレーダ方式として、 FM _ CWレーダが用いられている。この方式のレーダは、簡単な信号処理回路により先方車両との相対速度および距離を測定でき、また送受信機も簡単に構成できるため、自動車の衝突防止用レーダとして用いられている。

FM— CWレーダの原理は以下の通りである。発振器を例えば数百 H zの三角波等により FM変調して FM変調波を送信し、目標物体からの反射信号を受信して FM変調波をローカルとして受信信号を FM検波する。目標物体からの反射波は、レーダと目標物体間の距離に応じて、また、相対速度によるドッブラシフトに応じて送信信号とのずれ（ビート）を起こす。従って、この周波数のずれから目標物体との距離と相対速度を計測することができる。

FM_ CWレーダ装置においては、変調用信号として三角波が用いられる場合が多く、以下の記載では変調波信号として三角波を用いた場合について説明するが、三角波の外にものこぎり波や台形波等の三角波以外の変調波を用いることができる。図 1は、目標物体との相対速度が 0の場合の従来の FM— CWレーダの原理を説明するための図である。送信波は三角波で図 1の（ a ) の実線に示す様に周波数が変化する。送信波の送信中心周波数は f 。、 FM変調幅は Δ f 、繰り返し周期は Tm である。この送信波は目標物体で反射されてアンテナで受信され、図 1の（ a ) の破線で示す受信波となる。目標物体との間の電波の往復時間 Tは、目標物体との間の距離を r とし、電波の伝播速度を Cとすると、 T = 2 r / Cとなる。

この受信波はレーダと目標物体間の距離に応じて、送信信号との周波数のずれ（ビート）を起こす。

このビート周波数成分 f b は次の式で表すことができる。

f b = f r = (4 * 厶 f /C . T«i ) r ( 1 ) 一方、図 2は目標物体との相対速度が Vの場合の従来の FM— C _wレーダの原理を説明するための図である。送信波は図 2の（ a ) の実線に示す様に周波数が変化する。この送信波は目標物で反射されてアンテナで受信され、図 2の（ a ) の破線で示す受信波となる。この受信波はレーダと目標物体間の距離に応じて、送信信号との周波数のずれ（ビート）を起こす。この場合、目標物体との間に相対速度 Vを有するのでドップラーシフトとなり、ビート周波数成分 f b は次の式で表すことができる。

f b = f r 土 f d

= ( 4 · Δ f / C · Tm ) r 土 ( 2 · f 。 /C) v ( 2 ) 上記式（ 1 ) 、（ 2 ) において各記号は以下を意味する。

f b ：送受信ビート周波数

f r ：距離周波数

f d ：速度周波数

f 。：送信波の中心周波数 Δ f ： F M変調幅

T m ：変調波の周期

C ：光速（電波の速度）

T ：目標物体までの電波の往復時間

r ：目標物体までの距離

V ：目標物体との相対速度

しかしながら、 F M— C Wレーダ装置において、目標物体からの信号の他にノイズ、及び中距離や遠距離に存在するターゲットの信号が現れることがある。そのため、実際の距離と異なった距離に目標物体が存在すると判断し、誤った検出をしてしまうことがある。本発明はこのようなノイズや中遠距離に存在するターゲットの信号が発生した場合でも、レーダに現れた信号が目標物体からの信号か、それ以外の雑音かを識別し、目標物体の距離が正しく計測できているか否かを識別できるレーダ装置を提供することを目的とするものである。発明の開示

本発明の F M _ C Wレーダ装置は、変調信号発生器から出力される変調用信号が、例えば三角波のように時間軸に対する傾き（以下、「変調の傾き」と記す）を有しており、この変調の傾きを変化させる手段を備え、例えば、振幅、あるいは周期を変化させることによって前記変調の傾きを変化させる。そして、変調の傾きを変化させ、目標物体からの信号の周波数がこの変化に応じて変化することを利用し、変調の傾きの変化に応じて変化する信号成分を識別する手段を設け、目標物体からの信号を他の信号から識別できるようにしたものである。

また、送信または受信あるいは送受信を時分割 O N— O F F制御により行う F M— C Wレーダ装置の場合、 O N— O F F制御する周波数を変化させたとき目標物体からの信号の周波数がこの変化に応じて変化することを利用し、この周波数の変化に応じて変化する信号を識別する手段を設け、目標物体からの信号を他の信号から識別できるようにしたものである。

また、ヘテロダイン式 F M— C Wレーダ装置において、ダウンコンパート用信号である I F信号の周波数を変化させたとき、該周波数の変化に応じて変化する信号を識別する手段を設け、目標物体からの信号を他の信号から識別できるようにしたものである。

そして、前記変調用信号を S角波の信号とし、三角波の上り勾配と下り勾配を組み合わせた一組毎又は複数組毎に、又は三角波の上り勾配と下り勾配の各勾配毎に、前記変調の傾き、前記送受信を切り換える周波数、又は前記 I F信号の周波数を変化させる。

また、送受信を時分割 O N - O F F制御により行う F M— C Wレーダ装置であって、前記時分割 O N— O F F制御のデューティィ比を含むパターンを変化させる手段を設け、目標物体以外のターゲットによる信号の発生を抑制するようにしたものである。

また、前記周波数変調の変化の直線性を非直線性形状、例えば円弧状とし、受信したターゲットからの信号の周波数分布から目標物体を識別するようにしたものである。

また、変調の傾きを変化させる手段によって、変調の傾きをランダムに切り換えるようにする。発明の効果

本発明によれば、変調用信号を制御して変調の傾き、例えば振幅、および周期を変化させ、この変化に応じて変化する信号成分を識別することにより簡単に目標物体の信号かどうかを識別することができる。

また、送受信を時分割 ON— O F F制御する FM— CWレーダの場合、 ON— O F Fする周波数を変化させ、この変化に応じて変化する信号成分を識別することにより簡単に目標物体の信号かどうかを識別することができる。

また、ヘテロダイン式 FM— CWレーダの場合、 I F信号の周波数を変化させ、この変化に応じて変化する信号成分を識別することにより簡単に目標物体の信号かどうかを識別することができる。また、送受信を時分割 O N— O F F制御により行う F M _ C Wレーダ装置であって、前記時分割 ON— O F F制御のパターンを変化させることにより、目標物体以外のターゲットによる信号の発生を抑制できる。

また、周波数変調変化を非直線とし、受信したターゲットからの信号の周波数分布から目標物体からの信号かどうかを識別できる。以上のように、本発明によれば簡単な構成によって目標物体からの信号を識別し、また不要な信号を抑制することができる。図面の簡単な説明

図 1は、目標物体との相対速度が 0の場合の、 FM— CWレーダの原理を説明するための図である。

図 2は、目標物体との相対速度が Vの場合の、 FM— CWレーダの原理を説明するための図である。

図 3は、 2アンテナ方式の FM— CWレーダの構成の一例を示した図である。

図 4は、 1 ァンテナ時分割 O N— O F F制御方式の F M— C Wレーダの構成の一例を示した図である。

図 5は、図 3に示す FM— CWレーダのベースパンド信号の周波数スぺクトルを示した図である。

図 6は、図 4に示す時分割 ON— O F F制御方式の FM— CWレーダの I F信号とベースパンド信号の周波数スぺクトルを示した図である。

図 7は、図 4に示す時分割 ON— O F F制御方式の FM— CWレーダの I F信号とベースパンド信号の周波数スぺクトルを示した図である。

図 8は、図 4に示す時分割 ON— O F F制御方式の FM— CWレーダの I F信号とベースパンド信号の周波数スぺクトルを示した図である。

図 9は、本発明の FM— CWレーダの実施形態を示す図である。図 1 0は、本発明により FM— CWレーダの三角波の周波数の幅、および周期を変化させた場合の三角波を示した図である。

図 1 1は、本発明 F M_ CWレーダの実施形態を示す図である。図 1 2は、本発明により変調信号発生器からの周波数をどのように変化させるかを示す図である。

図 1 3は、本発明によるへテロダイン式 FM— CWレーダの実施形態を示す図である。

図 1 4は、本発明により変調信号発生器からの周波数をどのように変化させるかを示す図である。

図 1 5は、時分割 ON— O F F制御方式 FM— CWレーダの信号処理の波形を示した図である。

図 1 6は、時分割 ON— O F F制御方式 FM— CWレーダの本発明による信号処理の波形を示した図である。

図 1 7は、本発明の実施形態による送信および受信波形を示した図である。

図 1 8は、本発明の実施形態による周波数スぺクトルの分布を示した図である。発明の詳細な説明

以下に図面を参照して、本発明に付いて更に詳細に説明する。図

3は 2アンテナ方式の F M— C Wレーダの構成の一例を示した図である。図に示すように、電圧制御発振器 2に変調信号発生器 1から変調用信号を加えて F M変調し、 F M変調波を送信アンテナ A Tを介して外部に送信すると共に、送信信号の一部を分岐してミキサのような周波数変換器 3に加える。一方、先行車両等の目標物体で反射された反射信号を受信アンテナ A Rを介して受信し、周波数変換器 3で電圧制御発振器 2の出力信号とミキシングしてビート信号を生成する。このビート信号はベースパンドフィルタ 4を経て A / D 変換器 5で A D変換され、 C P U 6で高速フーリエ変換等により信号処理がされて距離および相対速度が求められる。

図 4は 1アンテナ時分割 O N— O F F制御方式の F M— C Wレーダの構成の一例を示した図である。図に示すように、アンテナを送受信用アンテナ A T Rとし、スィツチング手段よりなる送受信切り換え器 7を備え、時分割 O N— O F F制御により送受信を切り換えている。また、受信側には第 1 の周波数変換器 3— 1 と第 2の周波数変換器 3 _ 2が設けられている。

送受信アンテナ A T Rは送受信切り換え器 7から出力された信号を空間に効率的に放出する。 8は変調信号発生器で、送受信切り換え器 7をスイッチングさせるため周波数 f swの変調信号を発生する。目標物体から反射してきた信号は送受信アンテナ A T Rで受信され、受信信号は第 1 の周波数変換器 3 — 1 によって電圧制御発振器 2の出力と混合され I F信号を発生させる。第 2の周波数変換器 3 一 2は第 1 の周波数変換器 3 - 1から出力された信号を変調信号発生器 8から発生した周波数 f swの信号と混合してダウンコンバートし、目標物体との距離および相対速度の情報を含む信号を発生する図 5は、図 3に示す FM— CWレーダのベースパンドフィルタ 4 を通過した B B信号のスぺクトルを示した図である。

しかし、図 5に示すように、目標物体からの信号 f b の他にノィズカ S f n として現れることがあり、これを目的物体からの信号であると誤って判断してしまうことがある。

図 6は、図 4の時分割 ON— O F F制御方式の FM— CWレーダ場合の、第 1 の周波数変換器 3— 1 の出力信号である I F信号とベースパンドフィルタ 4を通過した B B信号のスペクトルを示した図である。図 4の第 1の周波数変換器 3— 1の出力信号は図 6 ( a ) に示すように周波数 f swとそのサイドパンドの周波数 f sw- f r と f sw+ f r の信号となる。ここで、 f swは送受信切り換え器 7のスイッチング周波数であり、 f r は相対速度がゼロの目標物体までの距離周波数である。そして、目標物体との距離が遠いほどサイドパンドの周波数は f swから離れる。この出力信号は第 2の周波数変換器 3— 2において周波数 f swの信号と混合され、 f swと f sw土 f r の差の周波数にダウンコンバートされて f b が取り出され、 B Bフィルタを通って B B信号として AZD変換器 5に出力される。しかし、このとき図 6 ( a ) に示すように、 I F信号の周波数帯において、スイッチング周波数 f swの近傍にノイズ信号 f n が現れることがある。この信号はそのまま B B帯に入り f nlとして現れるか、またはダウンコンバートされて B B帯に f n2として現れてしまう。

図 7は、図 4の時分割 ON— O F F制御方式の FM— CWレーダ場合の、第 1の周波数変換器 3— 1の出力信号である I F信号とベ一スパンドフィルタを通過した B B信号のスぺクトルを示した図である。図 7 ( a ) に示すように、 I F信号の周波数帯において目標物体ではない中距離のターゲットの信号のホモダイン成分が I F周波数帯に達し、信号 f h として現れ、ビート信号帯域に信号 f hiおよび信号 f h2として現れる。この場合には周波数が B B帯より高いので B Bフィルタにより除去される。

図 8は、図 4の時分割 ON— O F F制御方式の FM— CWレーダ場合の、第 1の周波数変換器 3— 1の出力信号である I F信号とベ一スパンドフィルタを通過した B B信号のスぺクトルを示した図である。図 8 ( a ) に示すように遠距離ターゲットが存在した場合、そのホモダイン成分が I F周波数帯に達し、信号 f h として現れる。この信号が図 8 ( a ) に示すようにビート信号帯域に信号 f hiとして現れ、または B B帯に信号 f h2として現れる。この場合には信号 f hiは周波数が B B帯より高いので B Bフィルタにより除去される。しかし信号 f h2は B Bフィルタにより除去されないので、ノィズにも係わらず検出されてしまい、実際の距離よりも近い距離に目標物体が存在するように判断して誤検出してしまうことがある。

図 9は本発明による FM— CWレーダ装置の実施形態を示す図である。変調信号発生器制御部 1 0を設けた以外は、構成は図 3に示されたものと同じである。この図において制御部 1 0は、 C P U 6 の制御に基づいて変調信号発生器 1から出力される変調用信号の傾き、例えば振幅、および周期を可変制御する。

本発明について、まず変調用信号の振幅を可変制御する場合について説明する。先に図 1の説明で述べたように、目標物体との相対速度が 0の場合、送信波は図 1の（ a ) の実線に示す様に周波数が変化する。この送信波は目標物体で反射されてアンテナで受信され、図 1 の（ a ) の破線で示す受信波となる。この受信波はレーダと目標物体間の距離に応じて、送信信号との周波数のずれ（ビート）を起こす。このビート周波数成分 f b は先に記載したように式（ 1 ) で表すことができる。

f b = f r = ( 4 - A f /C - Tm ) r ( 1 ) 式（ 1 ) において、 Δ ί に着目すると、これは FM変調幅を表しており、変調用信号の振幅を変化させることによりを変化させることができる。例えば、変調用信号の振幅を 2倍にすると Δ f は 2倍となり、式（ 1 ) より f b も 2倍となる。図 1 0は変調用信号として三角波を用いた場合において、その振幅を変化させた場合の三角波を示した図である。（ a ) は通常の振幅（Δ ί相当）を持つた三角波であり、（ b ) は 2倍の振幅（ 2 Δ ί相当）を持った三角波である。

図 9の FM— CWレーダ装置において、制御部 1 0によつて変調信号発生器 1 を制御して変調用信号の振幅を変化させ η倍にすると、上記のようにビート周波数成分 f b の値は n倍となる。図 5に示すように、受信信号の中には目標物体からの信号 f b とノイズ信号 f n が現れる。そこで、制御部 1 0によつて変調信号発生器 1 を制御して三角波の周波数の幅を変化させ、 Δ f を n倍に変化させる。すると、目標物体からの信号の周波数 f b はの変化に応じて n 倍に変化する。しかし、ノイズ信号の周波数 f n は変化しないため、どれが目標物体からの信号か識別することができる。なお、上記識別は F M— C Wレーダの C P U 6で行う。以下に述べる識別も同様に C P U 6で行う。

次に、変調用信号の周期を可変制御する場合について説明する。式（ 1 ) において、 Tm に着目すると、これは変調用信号の周期を表している。従って、変調用信号の周期 Tm を例えば n倍にすると. 、ビート周波数成分 f b は l Z n となる。図 1 0 ( c ) は変調用信号として三角波を用いた場合に周期を変化させた時の三角波を示した図である。（ a ) は通常の周期 Tm を持った三角波であり、（ c ) は n倍の周期 n Tm を持った三角波である。

図 9の F M— CWレーダ装置において、制御部 1 0によつて変調信号発生器 1 を制御して変調用信号の周期を変化させ、通常の周期 Tm の n倍の周期 n Tm とすると、ビート周波数成分 f b の値は 1 /n倍となる。従って、制御部 1 0によって変調信号発生器 1 を制御して三角波の周期を変化させ、 Tm を n倍に変化させる。すると、目標物体からの信号の周波数 f b は Tm の変化に応じて l Zn倍に変化する。しかし、ノイズ信号の周波数 f n は変化しないため、どれが目標物体からの信号か識別することができる。

図 2に示すように、目標物との相対速度が Vの場合、送信波は図 2の（ a ) の実線に示す様に周波数が変化する。この送信波は目標物体で反射されてアンテナで受信され、図 2の（ a ) の破線で示す受信波となる。この受信波はレーダと目標物体間の距離に応じて。送信信号との周波数のずれ（ビート）を起こす。この場合、ビート周波数成分 f b は先に記載したように式（ 2 ) で表すことができる f b = f r 土 f d

= ( 4 · Δ f / C · Tm ) r 土 ( 2 . f 。 / C) v ( 2 ) この場合も、 Δ f または Tm に着目し、制御器 1 0で変調用信号の振幅または周期 Tm を変化させると、ビート周波数成分 f b が変化するので目標物体からの信号かどうか識別することができる。周波数成分 f b は距離周波数分 f r と速度周波数分 f d よりなるが、この場合距離周波数分 f r のみが変化する。しかし、周波数成分 f b 全体としては変化するため、目標物体からの信号かどうか識別することができる。

なお、上記実施例の説明は、本発明を 2アンテナ方式 FM_ C W レーダに適用した場合について説明したが、 1アンテナ方式の F M — CWレーダにも適用できる。

図 1 1 は本発明の FM_ CWレーダ装置の実施形態を示す図である。 1アンテナ時分割 ON— O F F制御方式の FM_ CWレーダに本発明を適用した場合の図を示している。図 1 1は変調信号発生器 8に変調信号発生器制御部 1 1 を設けた以外は、構成は図 4に示されたものと同じである。この図において制御部 1 1は、 C P U 6の制御に基づいて変調信号発生器 8から出力される変調信号の周波数 (周期）を可変制御する。それにより送受信切り換え器 7の ON— O F F周波数（周期）が変化し、かつ第 2の周波数変換器 3 — 2に加えられる周波数も変化する。すると、スイッチング周波数 f swが変化するので、図 6から 8に示したサイドパンド信号の周波数 f sw — f r および f sw+ f r が変化するので目標物体からの信号かどうかを識別することができる。

変調信号発生器 8から出力される変調信号の周波数（周期）は、例えば図 1 2に示されているように変化させる。この場合は、別の変調信号発生器 1から出力される三角波に同期させて周波数を変化させている。図 1 2の例 1では、三角波のアップダウン毎に周波数を f swl 、 f sw2 、 f sw3 と順次変化させる。すると、 ON— O F Fのスイッチング周波数 f swも変化し、 f sw— f r と f sw+ f r も変化する。一方、ノイズ等の周波数は変化しないので、目標物体からの信号とそうでない信号かを識別することができる。なお、上記実施例では、 1 アップダウン毎に周波数を順次変化させているが、複数のアップダウン毎に周波数を変化させてもよい。またその際、周波数をランダムに変化させてもよい。

図 1 2において、例 2は三角波のアップおよびダウン毎に変調信号発生器 8から出力される変調信号の周波数を変化させたものである。この場合は三角波のァップおよびダウン毎に目標物体からの信号の周波数が変化する。

図 1 3は 2アンテナヘテロダイン式 FM— CWレーダ装置を示した図である。ここでは 2ァンテナ方式のレーダ装置として説明するが 1 アンテナ方式でもよい。この図の装置は、図 1 1に示された構成とは、 2ァンテナ方式であるため送信アンテナ A Tと受信アンテナ ARを備え、送受信切り換え器を有していない点で異なる。また、電圧制御発振器 2 と第 1の周波数変換器 3— 1の間にアップコンパータ 9を設け、ここに入力する変調信号発生器 8からの信号の周波数を変調信号発生器制御部 1 1で可変制御できるようにしている。このアップコンパータ 9は、電圧制御発振器 2から周波数 f 。の信号を受け、また変調信号発生器 8からは周波数 Ifl の変調信号を受け、第 1の周波数変換器 3 - 1に周波数が f 。 +Ifl の信号を口一カル.信号として出力する。そして、この場合も変調信号発生器 8 からの信号の周波数 Ifl を変化させると、図 6から図 8に示した信号の周波数 f sw (Ifl)- f r および f sw (If2)+ f r が変化し、それによりビート周波数成分 f b が変化するので目標物体からの信号か識別することができる。

変調信号発生器 8から出力される変調信号の周波数（周期）は、例えば図 1 4に示されているように変化させる。この場合は、別の変調信号発生器 1から出力される三角波に同期させて周波数を変化させている。図 1 4の例 1では、三角波のアップダウン毎に周波数を Ifl 、 If 2 、 If 3 と順次変化させる。すると、第 1 の周波数変換器 3— 1の出力端において、 Ifn + f r ， Ifn - f r の信号は変化するが、一方、ノイズの周波数は変化しないので、目標物体からの信号とそうでない信号かを識別することができる。なお、上記実施例では、 1アップダウン毎に周波数を順次変化させているが、複数のアップダウン毎に周波数を変化させてもよい。またその際、周波数をランダムに変化させてもよい。

図 1 4において、例 2は三角波のァップおよびダウン毎に変調信号発生器 8から出力される変調信号の周波数を変化させたものである。この場合は三角波のアツプおよびダウン毎に目標物体からの信号の周波数が変化する。

図 1 5および図 1 6は、本発明を時分割 O N— O F F制御方式の FM— CWレーダに適用した場合の実施形態を説明するための図である。図 1 1 に示した時分割 ON— O F F制御方式の FM— CWレーダ装置を参照して説明する。

図 1 5は従来の時分割 ON— O F F制御方式の FM— CWレーダの信号処理の波形を示したものである。図において、（ a ) は送受信切り換え器 7のスイッチングのタイミングを示した波形で、この信号 S swは変信号発生器 8から出力されている。（ b ) は Sswに基づいて送信が O Nとなるタイミングを示した波形 Ton、（ c ) は S swに基づいて受信が Ο Νとなるタイミングを示した波形 R onである。（ d ) は送信された信号が反射されて戻ってくるタイミングを示した波形 SA 、 ( e ) は反射された信号が受信が ONのタイミングのときにレーダにより受信されるタイミングを示した波形 S B でめる。

ここで、波形 SA のタイミングは波形 Tonよりレーダと目標物体との距離を往復する分だけ遅くなつている。例えば、波形 Tonの斜線のパルスと波形 SA の斜線のパルスの時間間隔 Tは 2 r /Cとなる。ここで、 r はレーダと目標物体との距離であり、 Cは光速である。また、ターゲットが遠い場合には波形 T onの斜線のパルスに対して例えば波形 SA の横線のパルスが返ってくる。この場合のパルスの時間間隔 T ' は 2 r ' / Cとなる。図 1 6は本発明の実施形態を説明するための図である。本発明では目標物体ではない中距離または遠距離のターゲットからの反射波が戻って来るタイミングに受信のゲートを O F Fとし、これを受信しないようにしたものである。そのために本発明では、図 1 6 ( a ) に示すように信号 S swに送受信を行わない期間 Toff を設けた。これにより、 Tonおよび Ronにそれぞれ送信あるいは受信を行わない期間 Ton- off、 Ron- offが設けられる。そのため、例えば Tonの斜線のパルスのタイミングの送信信号が遠くのターゲットで反射されて戻ってきたときには、（.d ) に示す波形 SA に点線で示すタイミングでパルスが現れるが、 Ronのゲートは閉じていて受信されないため、遠いターゲットからの不要な信号を除去することができる。このように送受信のパターンを変化させることにより、中遠距離に存在する目標物体以外のターゲットからの信号の発生を抑制することができる。

図 1 7は本発明の実施形態を説明するための図である。図 1 7 ( a ) は F M_ CWレーダの送信波の波形を示したものである。この波形は図 1 ( a ) に示すように従来は三角波となっている。これに対して、本発明の送信波は図に示すように従来の波形の直線性を劣化させ非直線性形状、この場合は円弧状とし、三角波の周波数偏位を非直線としている。

図 1 8 ( b ) は従来の送信波と受信波の波形を示したものである。この波形は図 1 ( a ) に示したものと同じである。この場合、どの時点においても送信波と受信波の周波数の差 f r は常に同じである。

一方、本発明の送信波の場合、図 1 7 ( c ) に示すように受信波は同じように直線性が劣化した形状となる。そのため、送信波と受信波の周波数の差 f r は時間によって異なってくる。例えば、図に示すようにアップ波形の前半の周波数の差 f rlと後半の周波数差 f _r2は異なり、 f rl > f r2となる。この f rlと f r2の差はターゲットが遠くなるほど大きくなる。従って、これを利用して遠くのターゲットからの信号を区別し、目標物体から除外することができる。図 1 8は検出した周波数のスぺクトルの分布を示す。図に示すように、ターゲットが近い場合には aのような分布となり、遠い場合には bのような分布となる。従って、 bのような分布で検出された場合には遠いターゲットとしてこれを除外することができる。

上記実施形態の場合、 F M— C Wレーダとして、例えば図 9に示された構成を用いることができる。また、三角波の形状としては図に示したような円弧でなくても f rlと f r2に差が生ずる形状であればよい。

Claims

請求の範囲

1 . 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えて F M変調して FM変調波を送信し、反射波を受信する FM— CWレーダ装置であって、

前記変調信号発生器から出力される FM変調波は時間軸に対する周波数変化の傾き（以下、「変調の傾き」と記す）を有し、該変調の傾きを変化させる手段、及び該変化させた変調の傾きの変化に応じて変化する信号成分を識別する手段を備え、目標物体からの信号を他の信号から識別することを特徴とする FM— CWレーダ装置。

2. 前記変調の傾きを変化させる手段は、変調の傾きを複数回変化させることを特徴とする、請求項 1 に記載の FM— CWレーダ装置。

3. 前記変調の傾きを変化させる手段は、変調幅を変化させることを特徴とする、請求項 1 に記載の FM— CWレーダ装置。

4. 前記変調の傾きを変化させる手段は、変調周期を変化させることを特徴とする、請求項 1に記載の FM— CWレーダ装置。

5. 前記変調の傾きを変化させる手段は、変調幅と変調周期を変化させることを特徴とする、請求項 1に記載の FM— CWレーダ装置。

6. 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記変調の傾きを変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配を組み合わせた一組毎又は複数組毎に変調の傾きを変化させることを特徴とする、請求項 1 に記載の FM— CWレーダ装置。

7. 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記変調の傾きを変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配の各勾配毎に変調の傾きを変化させることを特徴とする、請求項 1に記載の FM_ c wレーダ装置。

8. 前記変調の傾きを変化させる手段は、該変調の傾きをランダムに切り換えることを特徴とする、請求項 1 に記載の FM— CWレーダ装置。

9. 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えて F M変調し、 FM変調波を時分割 ON— O F F制御により送信し、反射波を時分割 ON— O F F制御により受信する FM— CWレーダ装置であって、

前記 ON— O F F制御を行う周波数を変化させる手段、及び該周波数の変化に応じて変化する信号成分を識別する手段を設け、目標物体からの信号を他の信号から識別することを特徴とする FM_ C Wレーダ装置。

1 0. 前記時分割 O N _ O F F制御されるのは、送信または受信のいずれか一方である、請求項 9に記載の FM— CWレーダ装置。

1 1 . 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配を組み合わせた一組毎又は複数組毎に前記周波数を変化させることを特徴とする、請求項 9に記載の FM— CWレーダ装置。

1 2. 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配の各勾配毎に前記周波数を変化させることを特徴とする、請求項 9に記載の F M_ CWレーダ装置。

1 3. 前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該周波数をランダムに切り換えることを特徴とする、請求項 9に記載の F M- CWレーダ装置。

1 4. 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えて FM変調し FM変調波を送信し、反射波を受信するー ^^レーダ装置であって、

該装置は送信と受信を時分割で切り換える 1アンテナ型であり、該送受信を切り換える周波数を変化させる手段、及び該周波数の変化に応じて変化する信号成分を識別する手段を設け、目標物体からの信号を他の信号から識別することを特徴とする FM— CWレーダ

1 5. 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配を組み合わせた一組毎又は複数組毎に前記周波数を変化させることを特徴とする、請求項 1 4に記載の FM_ CWレーダ装置。

1 6. 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配の各勾配毎に前記周波数を変化させることを特徴とする、請求項 1 4に記載の F M_ C Wレーダ装置。

1 7. 前記送受信を切り換える周波数を変化させる手段は、該周波数をランダムに切り換えることを特徴とする、請求項 1 4に記載の FM— CWレーダ装置。

1 8. 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えて FM変調して FM変調波を送信し、反射波を受信するへテロダイン式 FM— CWレーダ装置であって、

ダウンコンバート用信号（ I F信号）の周波数を変化させる手段，及び該 I F信号の周波数を変化させたとき該周波数の変化に応じて変化する信号を識別する手段を設け、目標物体からの信号を他の信号から識別できるようにしたへテ口ダイン式 FM_ CWレーダ装

1 9. 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記 I F信号の周波数を変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配の組み合わせの一組毎又は複数組毎に前記周波数を変化させることを特徴とする、請求項 1 8に記載のへテロダイン式 FM— CWレーダ装置

2 0. 前記変調用信号は三角波の信号であって、前記 I F信号の周波数を変化させる手段は、該三角波の上り勾配と下り勾配の各勾配毎に前記周波数を変化させることを特徴とする、請求項 1 8に記載のへテロダイン式 FM— CWレーダ装置。

2 1. 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えて FM変調し、 FM変調波を時分割 ON_ O F F制御により送信し、反射波を時分割 ON— O F F制御により受信する FM— CWレーダ装置であって、

前記時分割 O N— O F F制御のパターンを変化させる手段を設け、目標物体以外のターゲットによる信号の発生を抑制する FM— C Wレーダ装置。

2 2. 前記パターンは所定の期間 O F F とする期間を設けることである、請求項 2 1に記載の FM— CWレーダ装置。

2 3. 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えて FM変調して FM変調波を送信し、反射波を受信する FM— CWレーダ装置であって、

該装置は送信と受信を時分割で切り換える 1アンテナ型であり、該送受信を切り換える周波数のパターンを変化させる手段を設け、目標物体以外のターゲットによる信号の発生を抑制する FM— CW レーダ装置。

2 4. 前記パターンは所定の期間 O F Fとする期間を設けることである、請求項 2 3に記載の FM— CWレーダ装置。

2 5. 電圧制御発振器に変調信号発生器から変調用信号を加えて FM変調して F M変調波を送信し、反射波を受信する F M— C Wレーダ装置であって、

前記周波数変調の変化の直線性を非直線性とする手段、及び受信した信号の周波数分布を識別する手段を備え、識別された周波数分布に基づいて目標物体を識別する FM— CWレーダ装置。

2 6. 前記周波数変調の変化の非直線性形状を円弧とする、請求項 2 5に記載の FM— CWレーダ装置。