雷达制造技术

根据背景噪声的强度确定第一阈值（ＴＨ１）；在每个波峰（Ｐ１）、（Ｐ２）和（Ｐ３）的基带部分中的波峰位置附近的固定频率区内设置每一个阈值（ＴＨ２１）、（ＴＨ２２）、（ＴＨ２３）；采用这些阈值中的较大值作为每个ＦＦＴｂｉｎ中的决定阈值；以及将超过该阈值的波峰作为目标波峰并进行检测。因此，确保能够检测到差拍信号的频谱中所包含的、来自目标的反射波引起的目标波峰，并且提高了目标的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过使用无线电波来检测目标的设备，更具体地，涉及一种根据发射信号与接收信号之间的差拍信号的频谱来执行检测的雷达。
技术介绍
迄今为止，已经开发了使用毫米波段无线电波的FM-CW方案的雷达，作为移动雷达。即，按照如下方式确定到目标的距离和与目标的相对速度在中心固定频率的固定频率范围内执行FM调制，产生发射信号与接收信号之间的差拍(beat)信号，以及识别差拍信号中当发射信号频率增大时的差拍频率和在当发射信号频率减小时的差拍信号。为了识别上述上差拍(up beat)信号和下差拍(up beat)信号，确定差拍信号的频谱，并设置固定阈值来分离信号分量和噪声分量。但是，由于频谱中差拍信号的峰值因各种原因而改变，所以只靠设置固定阈值不可能成功地分离信号和噪声。因此，例如在专利文献1中公开了如下情况区分作为检测目标的车辆的车辆类型，并根据车辆类型来设置阈值。此外，在专利文献2中公开了如下情况当后面的车辆突然出现在某人自己的车辆前面时，根据具有与频谱改变中的最大能量一致的最大能量的波峰来设置阈值。此外，在专利文献3中公开了如下情况根据多个波峰的能量设置阈值，以处理根据到目标的距离而减小的波峰。此外，在专利文献4中公开了如下情况通过使用由谐波、切换频率等产生的虚假回波图像的频率来增大阈值，从而消除虚假回波图像中的波峰。专利文献1日本未审专利申请公开No.6-214015专利文献2日本未审专利申请公开No.7-311260专利文献3日本未审专利申请公开No.4-318700专利文献4日本未审专利申请公开No.11-344560
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在专利文献1所示的雷达中，即使区分了车辆类型，由于真实信号强度已经与事物的现有状态有所改变，故不能准确地消除噪声。此外，在专利文献2和3所示的雷达中，由于没有根据每个波峰在数值和频率范围内设置阈值，故丢失了原本要检测的小目标。此外，在专利文献4所示的雷达中，存在如下问题只能消除可以提前预测其出现位置的噪声。本专利技术的目的是提供一种雷达，其中提高目标的检测精度的方法如下根据频谱，更加确定无误地检测差拍信号频谱中包括的、由目标的反射波产生的频谱波峰。解决问题的手段在本专利技术中，一种根据波峰的波峰频率来检测目标的雷达，所述雷达包括用于发射调频发射信号及用于产生包含频率分量的差拍信号的装置，所述差拍信号与发射信号的目标反射信号频率和发射信号的频率之差相等；用于确定差拍信号频谱的装置；以及用于确定频谱中出现的波峰的波峰频率的装置。在所述雷达，包括实现以下操作的装置根据背景噪声的强度或具有固定反射截面面积的目标的反射信号强度来设置第一阈值；相对于频谱中出现的超过第一阈值的多个波峰，在每个波峰附近的固定频率区内设置第二阈值；以及提取超过第二阈值的波峰。此外，在本专利技术中，根据由窗函数与差拍信号相乘引起的、沿波峰频率轴方向的扩展，在基带部分的固定波段中提高第二阈值。此外，在本专利技术中，根据由用于产生发射信号的振荡器的C/N特性引起的、沿波峰频率轴方向的扩展，在基带部分的固定波段中提高第二阈值。此外，在本专利技术中，设置第二阈值，使其沿着以波峰频率为中心的上行和下行方向逐渐降低。此外，在本专利技术中，设置第二阈值，使其超过由叠加在差拍信号上的调制分量引起的、与峰值共同出现的边带的强度。此外，在本专利技术中，用于提取波峰的装置在针对超过第一阈值的多个峰值以具有最大峰值的波峰为开始来设置第二阈值之后，提取超过所有第二阈值的波峰。优点当窗函数与差拍信号相乘时，在频率轴方向上，围绕作为中心的波峰的频率(以下称作“波峰频率”)扩展了频谱中出现的信号分量引起的突起部分(以下简称为“波峰”)。根据本专利技术，根据背景噪声的强度或具有固定反射截面面积的目标的反射信号强度来设置第一阈值，并且相对于频谱中出现的超过第一阈值的多个波峰，根据每个波峰的强度设置第二阈值，第二阈值在所述波峰附近的频率处较高而在远离所述波峰的频率处较低。因此，第二阈值可以消除波峰附近的基带部分的噪声，并且第一阈值可以消除无波峰的频率区内的噪声。按照这种方式，可以正确地仅检测由目标的反射波引起的差拍信号的频谱中产生的原始波峰(以下称作“目标波峰”)。当根据由窗函数与差拍信号相乘引起的沿波峰频率轴方向的扩展、在基带部分的固定波段中提高第二阈值时，不会错误地检测因叠加在原始波峰的基带部分上的随机噪声而出现的波峰，其中原始波峰的基带部分是由窗函数相乘引起的。当根据由用于产生发射信号的振荡器的C/N特性引起的、沿波峰频率轴方向的扩展在基带部分的固定波段中提高第二阈值时，不会错误地检测因叠加在原始波峰的基带部分上的随机噪声而出现的波峰，其中原始波峰的基带部分是由与窗函数相乘引起的。当设置第二阈值、使其以波峰的频率为中心沿着上行和下行方向逐渐降低时，根据频谱形状不会检测到由叠加随机噪声产生的波峰，在频谱中频率越接近原始波峰，信号强度越大，结果可以只无误地检测到原始波峰。当设置第二阈值，使其超过由叠加在差拍信号上的调制分量引起的、与峰值共同出现的边带的强度时，不会错误地检测原始波峰的边带来作为波峰。此外，根据本专利技术，通过在针对超过第一阈值的多个波峰以具有最大峰值的波峰为开始而设置第二阈值之后来提取超过所有第二阈值的波峰，可以高速、小计算量地检测原始波峰，并提高目标检测的速度。附图说明图1是示出了根据第一实施例的雷达结构的方框图。图2示出了随着到雷达目标的距离和目标的相对速度而变化的发射信号和接收信号的频率变化的示例。图3是示出了用于检测距离和相对速度的处理顺序的流程图。图4示出了窗函数的频谱和波峰的基带部分的扩展的关系。图5示出了背景噪声和由背景噪声设置的阈值之间的关系，具有固定反射截面面积的目标的反射信号强度和根据反射信号强度设置的阈值之间的关系。图6示出了在波峰附近由叠加在基带部分的噪声引起的噪声波峰的示例。图7示出了在波峰附近的基带部分中设置的阈值的示例。图8示出了根据背景噪声设置的阈值和待检测波峰之间的关系。图9示出了最后设置的阈值线的示例。图10是示出了用于波峰频率检测的处理顺序的流程图。图11示出了由根据第二实施例的雷达中的振荡器的C/N特性产生的、在波峰附近的基带部分中的噪声波峰的示例。图12示出了用于在雷达中设置阈值的示例。图13示出了根据第三实施例用于在雷达中设置阈值的示例。图14示出了根据第四实施例当雷达中的差拍信号包括AM调制分量时的频谱示例。图15示出了根据包含在相同差拍信号中的边带噪声而设置的阈值的示例。参考数字17 AD转换器ADC AD转换器DAC DA转换器VOC 压控振荡器具体实施方式依次参考图1到图10来描述根据第一实施例的雷达的结构。图1是示出了雷达的整体结构的方框图。发射波调制部分16向DA转换器顺序地输出调制信号的数字数据。压控振荡器VC01根据从DA转换器14输出的控制电压改变振荡频率。因此，连续地FM调制VC01的振荡频率的振荡频率以产生三角波。隔离器2将振荡信号从VC01向耦合器3侧传送，并防止反射信号入射到VC01。耦合器3将经过隔离器2输入的信号发送到环形器4侧，并对应于固定分配将部分发射信号作为本地信号Lo同时发送给混频器6。环形器4向天线5侧发送发射信号，并将来自天线5的接收信号提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于根据波峰的波峰频率来检测目标的雷达，所述雷达包括：用于发射调频发射信号并且用于产生包含频率分量的差拍信号的装置，所述差拍信号与来自发射信号的目标的反射信号频率和发射信号的频率之差相等；用于确定差拍信号的频谱的装置；以 及用于确定在频谱中出现的波峰的波峰频率的装置，其中还包含实现以下操作的装置：根据背景噪声的强度或具有固定反射截面面积的目标的反射信号强度来设置第一阈值；相对于频谱中出现的超过第一阈值的多个波峰，在每个波峰附近的固定频率区内设 置第二阈值；以及提取超过第二阈值的波峰。

【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：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]