雷达制造技术

根据预定定时ｔ－ｎＴ处第一突起部分的峰值频率ｆ１［ｔ－ｎＴ］，预测当前测量定时ｔ处第一和第二突起部分的峰值频率的中心频率ｆｒ［ｔ］，并提取其中（ｆ１［ｔ］＋ｆ２［ｔ］）／２约为预测ｆｒ［ｔ］的ｆ１［ｔ］和ｆ２［ｔ］作为配对候选。另外，选择如下ｆ１［ｔ］和ｆ２［ｔ］：其中，多普勒频移实质上等于根据第一突起部分的峰值频率ｆ１［ｔ－ｎＴ］和第二突起部分的峰值频率ｆ２［ｔ－ｎＴ］计算的多普勒频移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过发射和接收对连续波实行频率调制所得无线电波以检测目标的雷达。
技术介绍
譬如，已经开发出利用毫米波的FW-CW雷达作为车载雷达。FW-CW雷达通过发射和接收对连续波(CW)实行频率调制(FM)所获得的无线电波来检测目标。换句话说，FW-CW雷达发射重复上行调制部分(其中频率逐渐增加)和下行调制部分(其中频率逐渐减小)的发射信号，接收包括来自目标的发射信号的接收信号，并且根据拍频信号(beat signal)的频谱，计算目标的相对距离和相对速度，其中拍频信号是指示发射信号和接收信号之间的频率差的信号。由于目标的相对位置和相对速度通常不是恒定的，因此以恒定频率重复上述操作，以便在每次执行操作时获取目标的相对位置和相对速度。因为目标分布在检测方位角范围内，所以通过对面向预定方向的波束执行上述操作，并且顺序改变波束方向，可以计算检测方位角范围内目标的方向。当存在单个目标时，在上行调制部分和下行调制部分每一个中，在基于来自目标的反射波的拍频信号的频谱中出现单个突起部分。因此，计算上行调制部分中的拍频信号(下称“上拍频信号”)和下行调制部分中的拍频信号(下称“下拍频信号”)每一个的突起部分的峰值频率，并且根据两个峰值频率计算目标的相对距离和相对速度。然而，当在几乎相同的方向上存在多个目标时，在同一波束的上拍频信号及下拍频信号每一个的频谱中出现多个突起部分。因此，必须从多个突起部分中确定突起部分的哪个组合是由于同一目标的存在而产生的(下称“配对”)。然而，当检测到的突起部分的数目增加时，要花费较长时间来执行配对。另外，由于组合的数目增加，所以执行错误配对的可能性较大。因此，存在这样的问题在有限的时间段内可以检测的目标数是有限的；为了检测众多目标而提供能够执行高速算术运算的算术处理单元增加了成本；以及当执行错误配对时难以获取准确的相对距离和速度。为了避免上述问题，实际的雷达通过执行滤波处理来增加精确度，其中考虑上下文，从而不是仅仅依赖于单独的配对操作。然而，重要的是从一开始就没有执行错误配对。因此，如专利文献1所公开，通过将接收信号频谱中出现的彼此强度基本相等的突起部分的组合视为由相同目标引起，来执行配对。另外，在专利文献2中公开了一种技术，其中设定上行调制的梯度和下行调制的梯度，使得数量与多普勒频移相对应的移动距离对应于将来预测时刻处的相对速度所产生的移动距离。利用这种布置，无需执行配对就可以计算距离。专利文献1日本未审专利申请公开No.4-343084专利文献2日本未审专利申请公开No.6-94829
技术实现思路
然而，按照专利文献1所述的方法，如果出现多个突起部分彼此的接收信号强度基本相等，则不能确定一对突起部分的组合。另外，按照专利文献2所述的方法，虽然不必执行配对来计算距离，但是不可以计算相对速度。因此，本专利技术的目的是解决上述问题，并且提供一种雷达，能够容易地执行配对并计算相对速度。(1)在一种雷达中，发射交替重复上行调制部分和下行调制部分的发射信号，其中，在上行调制部分中频率逐渐增大，而在下行调制部分中频率逐渐减小，并且接收作为从目标反射的发射信号的反射信号的接收信号；获取有关发射信号和接收信号的拍频信号的频谱数据；从上行调制部分中的拍频信号的频谱中出现的多个第一突起部分以及下行调制部分中的拍频信号的频谱中出现的多个第二突起部分中，实行配对；并根据形成配对的两个突起部分的频率，检测与相对距离和相对速度；根据预定定时处第一突起部分的峰值频率，预测在所述预定定时之后特定一段时间的定时处第一和第二突起部分的峰值频率的中心频率(即基于距离延迟的分量)，并且根据所述中心频率，提取所述特定一段时间之后的定时处所获取的一对突起部分。(2)另外，根据预定定时处第二突起部分的峰值频率，预测在所述预定定时之前特定一段时间的定时处第一和第二突起部分的峰值频率的中心频率，并且根据所述中心频率，提取所述特定一段时间之前的定时处所获取的一对突起部分。(3)另外，通过使用满足关系nT≈fo/(2ΔF·fm)(这里的n代表所希望的自然数)的nT作为所述特定一段时间来提取突起部分配对，其中，T代表在其中执行频率分析的测量周期，1/fm代表调制周期，用作包括上行调制部分和相邻下行调制部分的周期，fo代表发射信号的中心频率，以及ΔF代表上行调制部分和下行调制部分中频移的宽度。(4)另外，使用预定定时之前一段特定时间的定时处的第一突起部分的峰值频率以及所述预定定时之后所述一段特定时间的定时处的第二突起部分的峰值频率，预测所述预定定时处第一和第二突起部分的峰值频率的中心频率，并根据所述中心频率，提取所述预定定时处所获取的一对突起部分。(5)在特征(4)中，在不存在与所述一段特定时间之前的定时处的第一突起部分构成配对，用以预测所述预定定时处的中心频率并表现出的频率差实质上等于所述预定定时处构成配对的第一和第二突起部分的峰值频率之差的第二突起部分的情况下，和/或不存在与所述一段特定时间之后的定时处的第二突起部分构成配对，用以预测所述预定定时处的中心频率并表现出所述频率差的第一突起部分的情况下，从配对候选中排除所述预定定时处的第一和第二突起部分的组合。按照本专利技术可有如下优点(1)根据预定定时处第一突起部分的峰值频率，预测在所述预定定时之后一段特定时间的定时处第一和第二突起部分的峰值频率的中心频率(即基于距离延迟的分量)，并根据所述中心频率，提取所述一段特定时间之后的定时处所获取的一对突起部分。因此，可以容易地执行配对，并且不太可能引起错误配对。因此，可以准确计算相对距离和速度。另外，因为减小了配对所需的计算量，所以增加了每单位时间可检测的目标数。因此，可以缩短检测的周期。(2)再有，根据预定定时处第二突起部分的峰值频率，预测在所述预定定时之前一段特定时间的定时处第一和第二突起部分的峰值频率的中心频率(即基于距离延迟的分量)，并根据所述中心频率，提取所述一段特定时间之前的定时处所获取的一对突起部分。因此，可以易于实行配对，并且不太可能引起错误配对。因此，可以准确计算相对距离和速度。另外，因为减小了配对所需的计算量，所以增加了每单位时间可检测的目标数。因此，可以缩短检测的周期。(3)另外，通过使用满足关系nT≈fo/(2ΔF·fm)(这里的n代表所希望的自然数)的nT作为所述一段特定时间来提取预定定时处的突起部分配对，其中T代表其中执行频率分析的测量周期，1/fm代表调制周期，用作包括上行调制部分和相邻下行调制部分的周期，fo代表发射信号的中心频率，以及ΔF代表上行调制部分和下行调制部分中频移的宽度。因此，可以从预定定时之前的n次测量时的第一突起部分的峰值频率或者从预定定时之后的n次测量时第二突起部分中提取预定定时处所获取的突起部分配对。(4)另外，使用预定定时之前一段特定时间的定时处的第一突起部分的峰值频率以及所述预定定时之后所述一段特定时间的定时处的第二突起部分的峰值频率，预测所述预定定时处第一和第二突起部分的峰值频率的中心频率，并根据所述中心频率，提取所述预定定时处所获取的一对突起部分。因此，即使在不满足关系nT≈fo/(2ΔF·fm)的情况下，或者即使在该关系出现误差时，也能消除中心频率的预测误差。因此，可以增加配对的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达，包括：发射和接收装置，用于发射交替重复上行调制部分和下行调制部分的发射信号，在上行调制部分中频率逐渐增大，而在下行调制部分中频率逐渐减小，并且用于接收作为从目标反射的发射信号的反射信号的接收信号；频率分析装置，用于获取有关发射信号和接收信号的拍频信号的频谱数据；配对提取装置，用于从上行调制部分中的拍频信号频谱中出现的多个第一突起部分以及下行调制部分中的拍频信号频谱中出现的多个第二突起部分中，提取由同一目标对发射信号的反射引起的一对突起部分；以及检测装置，用于根据形成所述配对的两个突起部分的频率，检测与目标的距离和相对目标的相对速度，其中，所述所述配对提取装置，包括下述装置，用于根据预定定时处第一突起部分的峰值频率，预测在所述预定定时之后一段特定时间的定时处第一和第二突起部分的峰值频率的中心频率，并且根据所述中心频率，提取所述一段特定时间之后的定时处所获取的一对突起部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井彻，中西基，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]