雷达信号处理装置及雷达系统制造方法及图纸

第1电压数据(V11～V1n)与第2电压数据(V21～V2n)分别对应于同一发送信号(T1～Tn)中的调制中心频率互不相同的范围。速度计算部(50)计算参照用速度(Sref)，并将多个速度候补(Scand[m])与参照用速度(Sref)进行比较来计算电波反射物体的移动速度，其中，上述参照用速度(Sref)基于发送信号(T1～Tn)中与第1电压数据(V11～V1n)相对应的范围的调制中心频率(Fc_1)和发送信号(T1～Tn)中与第2电压数据(V21～V2n)相对应的范围的调制中心频率(Fc_2)之间的差分值。

Radar signal processing device and radar system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】雷达信号处理装置及雷达系统
本专利技术涉及雷达信号处理装置及雷达系统。
技术介绍
以往，开发了如下雷达系统：将频率相对于时间线性地上升或下降的信号(所谓的“线性调频信号”)用于发送信号，来测量到物体为止的距离(以下，有时简称为“距离”)及该物体的相对的移动速度(以下，有时简称为“物体的移动速度”或“速度”)。该雷达系统将发送信号与接收信号混合来生成差拍信号，利用针对距离方向的频率分析将差拍信号转换成频率复频谱，利用针对速度方向的频率分析将频率复频谱转换成二维频率功率频谱，检测二维频率功率频谱中的峰值，根据与该峰值对应的距离方向的频率来计算距离，并根据与该峰值对应的速度方向的频率计算速度。在将线性调频信号用于发送信号的雷达系统中，线性调频信号的重复周期越短，则对应于速度方向的频率的折返频率变得越高，因此，消除了模糊性(ambiguity)，能进行测量的速度范围变广。然而，在因发送系统的限制、特别是所发送的电波的频带中的高频电路特性等的限制而导致无法缩短重复周期的情况下，若物体的移动速度变大，则在与速度方向对应的频率下发生折返，因此，在速度的测量中产生模糊性。与此相对，专利文献1的雷达系统具有利用精度较高但产生模糊性的方法来测量速度的单元(第1处理单元)、以及利用精度较低但不产生模糊性的方法来测量速度的单元(第2处理单元)。专利文献1的雷达系统通过组合上述方法来排除模糊性。此外，专利文献2的雷达系统生成频率范围稍有不同的2种线性调频信号，并交替发送与各线性调频信号相对应的电波。专利文献2的雷达系统使用从上述电波的观测结果所得到的相位差的信息，来排除速度的测量中的模糊性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2016－3873号公报专利文献2：国际公开第2013/156012号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题专利文献1的雷达系统利用互不相同的2种方法来测量速度。因此，要求收发与各方法对应的电波，并执行与各方法对应的频率分析等。因此，存在如下问题：到得到最终的测量结果之前较花费时间。专利文献2的雷达系统使用频率范围稍有不同的2种线性调频信号。因此，从确保与各线性调频信号对应的电波的频率范围的精度的观点出发，存在如下问题：需要追加高频用的频率补偿电路等。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种雷达信号处理装置及雷达系统，避免了速度的测量所花费的时间增加，此外，无需频率补偿电路等追加的电路，并能排除速度的测量中的模糊性。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的雷达信号处理装置是使用将线性调频信号的发送信号、与对应于发送信号的电波的反射波相对应的接收信号混合而得到的电压数据来测量反射了电波的物体的移动速度的雷达信号处理装置，其包括：第1频率分析部，该第1频率分析部执行针对电压数据中的第1电压数据的频率分析；第2频率分析部，该第2频率分析部执行针对电压数据中的第2电压数据的频率分析；以及速度计算部，该速度计算部使用第1频率分析部所得出的频率分析的结果与第2频率分析部所得出的频率分析的结果来计算物体的移动速度，第1电压数据与第2电压数据分别对应于发送信号中的调制中心频率互不相同的范围，速度计算部计算参照用速度，并将多个速度候补与参照用速度进行比较来计算物体的移动速度，其中，上述参照用速度基于与第1电压数据相对应的范围中的调制中心频率和与第2电压数据相对应的范围中的调制中心频率之间的差分值。专利技术效果根据本专利技术，构成为如上所述那样，因此，避免了速度的测量所花费的时间增加，此外，无需频率补偿电路等追加的电路，并能排除速度的测量中的模糊性。附图说明图1是示出本专利技术实施方式1所涉及的雷达系统的主要部分的系统结构图。图2中，图2A是示出本专利技术实施方式1所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的硬件结构图。图2B是示出本专利技术实施方式1所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的其它硬件结构图。图3是示出本专利技术实施方式1所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的功能框图。图4是示出本专利技术实施方式1所涉及的雷达信号处理装置的动作的流程图。图5中，图5A是示出本专利技术实施方式1所涉及的发送信号的波形、接收信号的波形及第1电压数据的说明图。图5B是示出从图5A所示的第1电压数据转换得到的复频谱的说明图。图5C是示出从图5B所示的复频谱转换得到的功率频谱的说明图。图6中，图6A是示出本专利技术实施方式1所涉及的发送信号的波形、接收信号的波形及第2电压数据的说明图。图6B是示出从图6A所示的第2电压数据转换得到的复频谱的说明图。图6C是示出从图6B所示的复频谱转换得到的功率频谱的说明图。图7是示出本专利技术实施方式1所涉及的速度计算部的动作的流程图。图8是示出本专利技术实施方式2所涉及的雷达系统的主要部分的系统结构图。图9中，图9A是示出本专利技术实施方式2所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的硬件结构图。图9B是示出本专利技术实施方式2所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的其它硬件结构图。图10是示出本专利技术实施方式2所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的功能框图。图11中，图11A是示出本专利技术实施方式2所涉及的发送信号的波形、接收信号的波形及第1电压数据的说明图。图11B是示出从图11A所示的第1电压数据转换得到的复频谱的说明图。图11C是示出从图11B所示的复频谱转换得到的功率频谱的说明图。图12中，图12A是示出本专利技术实施方式2所涉及的发送信号的波形、接收信号的波形及第2电压数据的说明图。图12B是示出从图12A所示的第2电压数据转换得到的复频谱的说明图。图12C是示出从图12B所示的复频谱转换得到的功率频谱的说明图。图13是示出本专利技术实施方式2所涉及的速度计算部的动作的流程图。图14是示出本专利技术实施方式3所涉及的雷达系统的主要部分的系统结构图。图15中，图15A是示出本专利技术实施方式3所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的硬件结构图。图15B是示出本专利技术实施方式3所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的其它硬件结构图。图16是示出本专利技术实施方式3所涉及的雷达信号处理装置的主要部分的功能框图。图17中，图17A是示出本专利技术实施方式3所涉及的发送信号的波形、接收信号的波形及第1电压数据的说明图。图17B是示出从图17A所示的第1电压数据转换得到的复频谱的说明图。图17C是示出从图17B所示的复频谱转换得到的功率频谱的说明图。图18中，图18A是示出本专利技术实施方式3所涉及的发送信号的波形、接收信号的波形及第2电压数据的说明图。图18B是示出从图18A所示的第2电压数据转换得到的复频谱的说明图。图18C是示出从图18B所示的复频谱转换得到的功率频谱的说明图。具体实施方式下面，为了对本专利技术进行更加详细的说明，根据附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。实施方式1.图1是示出本专利技术实施方式1所涉及的雷达系统的主要部分的系统结构图。参照图1，对实施方式1的雷达系统100进行说明。电压生成电路1生成规定的电压，并将该生成的电压输出至电压控制振荡器2。电压控制振荡器2生成与从电压生成电路1输入的电压相对应的频率的信号，并将该生成的信号(以下称为“发送信号”)输出至分配电路3。这里，电压生成电路1的输出电压相对于时间变化，由此，发送信号的频率相对于时间线性地上升或下降。即，电压生成电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达信号处装置，使用将线性调频信号的发送信号、和与所述发送信号相对应的电波的反射波所对应的接收信号混合而得到的电压数据来测量反射了所述电波的物体的移动速度，所述雷达信号处装置的特征在于，包括：第1频率分析部，该第1频率分析部针对所述电压数据中的第1电压数据执行频率分析；第2频率分析部，该第2频率分析部针对所述电压数据中的第2电压数据执行频率分析；以及速度计算部，该速度计算部使用所述第1频率分析部所得出的所述频率分析的结果与所述第2频率分析部所得出的所述频率分析的结果来计算所述物体的移动速度，所述第1电压数据与所述第2电压数据分别对应于所述发送信号中的调制中心频率互不相同的范围，所述速度计算部计算参照用速度，并将多个速度候补与所述参照用速度进行比较来计算所述物体的移动速度，其中，所述参照用速度基于与所述第1电压数据相对应的所述范围中的所述调制中心频率和与所述第2电压数据相对应的所述范围中的所述调制中心频率之间的差分值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种雷达信号处装置，使用将线性调频信号的发送信号、和与所述发送信号相对应的电波的反射波所对应的接收信号混合而得到的电压数据来测量反射了所述电波的物体的移动速度，所述雷达信号处装置的特征在于，包括：第1频率分析部，该第1频率分析部针对所述电压数据中的第1电压数据执行频率分析；第2频率分析部，该第2频率分析部针对所述电压数据中的第2电压数据执行频率分析；以及速度计算部，该速度计算部使用所述第1频率分析部所得出的所述频率分析的结果与所述第2频率分析部所得出的所述频率分析的结果来计算所述物体的移动速度，所述第1电压数据与所述第2电压数据分别对应于所述发送信号中的调制中心频率互不相同的范围，所述速度计算部计算参照用速度，并将多个速度候补与所述参照用速度进行比较来计算所述物体的移动速度，其中，所述参照用速度基于与所述第1电压数据相对应的所述范围中的所述调制中心频率和与所述第2电压数据相对应的所述范围中的所述调制中心频率之间的差分值。2.如权利要求1所述的雷达信号处装置，其特征在于，所述速度计算部选择多个所述速度候补中的与其它速度候补相比更接近所述参照用速度的速度候补，以作为所述物体的移动速度。3.如权利要求2所述的雷达信号处装置，其特征在于，所述速度计算部选择多个所述速度候补中的最接近所述参照用速度的速度候补，以作为所述物体的移动速度。4.如权利要求1所述的雷达信号处装置，其特征在于，所述第1频率分析部和所述第2频率分析部各自所进行的所述频率分析包含将所述电压数据转换为频率复频谱的距离方向频率分析、以及将所述频率复频谱转换为二维频率功率频谱的速度方向频率分析，所述速度方向频率分析中，对成为转换对象的数据的后端部附加零值的数据，并针对该附加后的数据执行频率分析。5.如权利要求1所述的雷达信号处装置，其特征在于，所述第1电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：三本雅，高桥徹，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP