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脈沖雷達(dá)裝置及其控制方法

文檔序號:5937785閱讀:151來源:國知局
專利名稱:脈沖雷達(dá)裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種雷達(dá)裝置,尤其是通過測量從該裝置發(fā)射脈沖信號,通過對象物反射,再次由該裝置接收的往返時間,計測到該對象物的距離的車載脈沖雷達(dá)裝置及其控制方法。
背景技術(shù)
一般的脈沖雷達(dá)裝置包括調(diào)制高頻載波后在極短時間內(nèi)切割載頻,從而生成脈沖狀發(fā)送信號的高頻發(fā)送部;將高頻發(fā)送部生成的發(fā)送信號作為電波向空間發(fā)射的發(fā)送天線;用于接收從發(fā)送天線發(fā)射的電波被對象物反射后返回的反射波的接收天線;從接收天線輸入接收信號,并對基帶信號進(jìn)行下變頻處理的高頻接收部;以及,從高頻接收部輸入基帶信號,算出到對象物的距離等的基帶部。 并且,高頻發(fā)送部包括用于生成指定頻率的載波的振蕩器和脈沖狀切割由振蕩器生成的載波的開關(guān)等。高頻接收部包括用于取發(fā)送信號與接收信號的相關(guān)的相關(guān)器和用于將相關(guān)器的輸出信號下變頻為基帶信號的IQ混頻器。基帶部包括對來自高頻接收部的基帶信號進(jìn)行放大的放大器、將經(jīng)放大器放大的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換部、處理來自A/D轉(zhuǎn)換部的數(shù)字信號來算出到對象物的距離或?qū)ο笪锏南鄬澦俣鹊臄?shù)字信號處理部以及控制脈沖雷達(dá)裝置的控制部??刂撇繉Ω哳l發(fā)送部的開關(guān)和高頻接收部的相關(guān)器進(jìn)行導(dǎo)通、關(guān)閉控制。如上所述,脈沖雷達(dá)裝置包括處理高頻信號的高頻發(fā)送部和高頻接收部(下面統(tǒng)稱為RF (包括兩者))以及處理低頻信號的基帶部。其中,RF部需要采用能夠應(yīng)付高頻的高價基板,因此為了降低成本,一直以來,通常僅將RF部配置在能夠應(yīng)付高頻的基板上,基帶部配置在低價格的基板上。并且,作為連接分別配置在不同基板上的RF部和基帶部的手段,一直以來采用尺寸較小且廉價的多針連接器。如上所述,利用廉價的集有多針的連接器來連接形成在不同基板上的基帶部和RF部,則存在干擾噪聲信號泄入接收信號中的問題。在該多針連接器中,從屬產(chǎn)生的控制信號等不要波泄入到接收信號中成為干擾噪聲信號,則在無法實(shí)現(xiàn)充分的接收強(qiáng)度時,存在期望的接收信號被埋沒在該干擾噪聲信號中的問題。因此,目前,為了能夠檢測出接收強(qiáng)度較低的接收信號,擴(kuò)大該多針之間的隔離度(Isolation)來降低干擾噪聲信號的信號量。并且,這樣的干擾噪聲信號的產(chǎn)生原因各不相同,但存在于各種雷達(dá)裝置中,已經(jīng)公開有去除該干擾噪聲信號的技木。在專利文獻(xiàn)I公開了降低FM-CW雷達(dá)裝置中的重疊于接收信號上的穩(wěn)定性噪聲成分(頻率或電平的時間性變動較小的噪聲成分)的干擾噪聲信號處理方法。存儲穩(wěn)定的噪聲成分,從接收信號的頻譜分布扣除,從而檢測出對象物。另ー方面,在將接收信號分為I相和Q相后進(jìn)行信號處理的脈沖雷達(dá)裝置中,基帶部中并列工作的放大器的增益以及A/d轉(zhuǎn)換部進(jìn)行的采樣值不相等,由于I相側(cè)設(shè)備和Q相側(cè)設(shè)備的個體差導(dǎo)致增益差異。產(chǎn)生有這樣的個體差異,則雷達(dá)裝置的目標(biāo)物體方位的測量(測角)、距離的測量(測距)、相対速度的測量等各測量值所包含的誤差也變大。
專利文獻(xiàn)2中公開了校正上述增益誤差的方法。在專利文獻(xiàn)2中,為了校正兩個以上的接收數(shù)字信號之間產(chǎn)生的増益差,包括用于存儲導(dǎo)致構(gòu)成接收系統(tǒng)的各設(shè)備特性的不均衡的初期増益差的存儲部;用于檢測各接收系統(tǒng)的増益差的檢測部;基于初期増益差和運(yùn)用時的増益差來生成増益差校正信號的校正量算出部;以及,基于增益差校正信號對A/D轉(zhuǎn)換輸出的增益進(jìn)行校正的計算處理部,并且通過實(shí)際發(fā)射雷達(dá)波,算出校正值的方法。并且,在脈沖雷達(dá)裝置中,為了能夠檢測出來自遠(yuǎn)方的對象物的較弱的反射波,通過具有較高增益的固定増益放大器對基帶信號進(jìn)行放大。因此,來自近距離的對象物的反射波被放大為較高電平,有時超過A/D轉(zhuǎn)換部的最大輸入電壓。如果來自放大器的輸出信號超過A/D轉(zhuǎn)換部的最大輸入電壓,則數(shù)字信號處理部無法正確算出到對象物 的距離、對象物的相対速度、方位角。因此,在專利文獻(xiàn)3中以增益可變放大器代替了固定増益放大器,根據(jù)接收信號的強(qiáng)度來調(diào)整增益。在采用增益可變放大器時,非連續(xù)性切換增益,則出現(xiàn)輸出中產(chǎn)生噪聲的問題。專利文獻(xiàn)3中記載了由于這樣的噪聲,后階段的限制電平(slice level)檢測電路輸出與原本的限制電平不同的電平,誤碼率惡化的問題。為了解決該問題,在專利文獻(xiàn)3中設(shè)置了當(dāng)切換增益可變放大器的增益時固定限制電平的限制電平固定電路。從而不會影響后階段的電路,降低切換增益時的噪聲的影響,防止誤碼率惡化。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平7-151852號公報專利文獻(xiàn)2 :日本特開2007-93480號公報專利文獻(xiàn)3 :日本特開2004-297137號公報但是,在車載雷達(dá)裝置中,多為安裝在小型基板上,因此存在難以充分保證多針連接器的針之間的隔離度的問題。另外,可以通過完全獨(dú)立的同軸線連接各信號線,但是RF部與基帶部之間的連接中使用多個同軸線,則成本變高,同時結(jié)構(gòu)上的處理變?yōu)閺?fù)雜,因此難以制造。并且,根據(jù)專利文獻(xiàn)I公開的技木,由于是減去低電平的干擾噪聲信號的方式,所以存在無法適用于電平高于接收信號的干擾噪聲信號的問題。另外,在專利文獻(xiàn)2記載的増益校正方法中,實(shí)際從發(fā)送天線發(fā)射電波,并基于天線罩反射的反射信號檢測增益誤差,但是反射信號中包括除了來自天線罩之外的周邊環(huán)境的反射波。因此,來自周邊環(huán)境的影響較大,無法高精度地檢測出増益差。并且,在專利文獻(xiàn)3中,為了降低切換增益時的噪聲的影響,需要添加限制電平固定電路、計數(shù)電路、比較電路、電平檢測電路等,從而出現(xiàn)接收裝置的結(jié)構(gòu)變?yōu)榉浅?fù)雜,并且裝置尺寸變大,提高成本的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題,本發(fā)明的目的在于提供ー種脈沖雷達(dá)裝置及其控制方法,該脈沖雷達(dá)裝置通過采用多針連接器實(shí)現(xiàn)裝置的小型化,減少超過接收信號強(qiáng)度的干擾噪聲信號,能夠高精度檢測對象物的信息。
為了解決上述問題,根據(jù)本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的第一方式的特征在于,包括高頻發(fā)送部,所述高頻發(fā)送部包括生成指定頻率的載波的振蕩器,所述高頻發(fā)送部按照兩個以上的發(fā)送用控制信號,將所述載波切割成脈沖狀,生成發(fā)送信號;發(fā)送天線,從所述高頻發(fā)送部輸入所述發(fā)送信號,并作為電波向空間發(fā)射;接收天線,用于接收所述電波被對象物反射的反射波;高頻接收部,從所述接收天線輸入接收信號,按照接收用控制信號中的至少ー個,取與所述發(fā)送信號的相關(guān),轉(zhuǎn)換為基帶信號;以及,基帶部,所述基帶部至少包括:A/D轉(zhuǎn)換部,輸入所述基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;數(shù)字信號處理部,從所述A/D轉(zhuǎn)換部輸入所述數(shù)字信號,算出到所述對象物的距離和/或所述對象物的相対速度和/或所述對象物的方位角;以及,控制部,向所述高頻發(fā)送部輸出所述發(fā)送用控制信號,并且向所述高頻接收部輸出所述接收用控制信號中的至少ー個,其中,將所述發(fā)送用控制信號為XfXm,當(dāng)所述控制部沒有輸出所述發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除此之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號為第i個背景信號時,其中,m ^ 2,所述數(shù)字信號處理部作為所述第i個發(fā)送用控制信號Xi,依次選擇所述XfXm,獲取所述控制部輸出除了所述Xi之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號,將其分別作為第一個 第m個的所述背景信號,并且獲取所述控制部沒有輸出所有所述m個的發(fā)送用控制信號而輸出所述接收用控制信號 時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號作為第(m+1)個背景信號,并且將所述第一個 第m個背景信號相加后減去所述第(m+1)個背景信號,之后除以(m-1),從而算出副本信號,所述控制部輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號減去所述副本信號,算出低噪聲信號,基于所述低噪聲信號,算出到所述對象物的距離和/或所述對象物的相対速度和/或所述對象物的方位角。根據(jù)本發(fā)明,通過生成噪聲信號的副本信號去除接收信號,減少發(fā)送用控制信號及接收用控制信號對基帶信號的干擾影響,能夠高精度地檢測對象物的信息。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述數(shù)字信號處理部用于對從所述A/D轉(zhuǎn)換部輸入的數(shù)字信號進(jìn)行傅里葉變換處理,相當(dāng)于所述控制部輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。副本信號是穩(wěn)定的噪聲信號,因此通過從相當(dāng)于OHz的傅里葉分量減去副本信號,能夠高精度且簡單地算出到對象物的距離。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,至少所述基帶部形成在第一基板上,所述高頻發(fā)送部及所述高頻接收部形成在與所述第一基板不同的另一基板上,所述第一基板與所述另一基板之間設(shè)有多針連接器的連接部,用于將傳遞所述基帶信號的信號線和傳遞所述m個發(fā)送用控制信號及接收用控制信號的各自的控制線總括連接為通電狀態(tài),在所述連接部內(nèi)分開配置所述控制線的連接和所述信號線的連接,以使從所述控制線泄漏到所述信號線的信號的電平進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換部的動態(tài)范圍(Dynamic Range)內(nèi)。通過盡量分開配置信號線和控制線,爭取隔離度。通過使其能夠采用現(xiàn)有的多針連接器,能夠提供體積小且成本低的脈沖雷達(dá)裝置。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述高頻發(fā)送部還包括第一門部,按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀;以及,第二門部,按照第二控制信號進(jìn)ー步切割所述第一門部切割的信號,生成所述發(fā)送信號,所述高頻接收部包括相關(guān)部,從所述接收天線輸入所述接收信號,按照第三控制信號取與所述發(fā)送信號的相關(guān);以及,下變頻部,將來自所述相關(guān)部的輸出信號下變頻為基帶信號,并輸出所述基帶信號,所述控制部分別向所述第一門部、所述第二門部、所述相關(guān)部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號,對各自的電源進(jìn)行開關(guān)控制,所述數(shù)字信號處理部以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號為所述接收用控制信號中的至少ー個算出所述副本信號,其中m=2。根據(jù)本發(fā)明,通過生成噪聲信號的副本信號,去除接收信號,從而減少第一控制信號、第二控制信號及第三控制信號對基帶信號的干擾影響,能夠高精度地檢測對象物的信
O本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述數(shù)字信號處理部相當(dāng)于所述控制部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出 所述低噪聲信號。副本信號是穩(wěn)定的噪聲信號,因此通過從相當(dāng)于OHz的傅里葉分量減去副本信號,能夠高精度且簡單地算出到對象物的距離。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述基帶部形成在對應(yīng)于該基帶部的工作頻帶的低頻用基板上,所述高頻發(fā)送部及所述高頻接收部形成在對應(yīng)于該高頻發(fā)送部及高頻接收部的工作頻帶的高頻用基板上,在所述低頻用基板與所述高頻用基板之間設(shè)有用于將傳遞所述基帶信號的信號線和傳遞所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號的第一控制線、第二控制線、第三控制線總括連接為通電狀態(tài)的多針連接器的連接部,在所述連接部內(nèi)分開配置所述控制線的連接和所述信號線的連接,以使從所述控制線泄漏到所述信號線的信號的電平進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換部的動態(tài)范圍內(nèi)。通過盡量分開配置信號線和控制線,爭取隔離度。根據(jù)本發(fā)明,減少第一控制線、第二控制線及第三控制線對信號線的干擾影響,能夠高精度地檢測對象物的信息,同時,通過使其能夠采用現(xiàn)有的多針連接器,能夠提供體積小且成本低的脈沖雷達(dá)裝置。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述高頻接收部作為所述基帶信號輸出由I分量和Q分量構(gòu)成的復(fù)數(shù)基帶信號,至少,所述基帶部包括復(fù)數(shù)信號放大器,用于從所述高頻接收部輸入所述復(fù)數(shù)基帶信號,分別將所述I分量及Q分量并列放大到指定的電平,并輸出到所述A/D轉(zhuǎn)換部,所述A/D轉(zhuǎn)換部是從所述復(fù)數(shù)信號放大器輸入被放大的I分量及Q分量且并列轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號后作為所述數(shù)字信號輸出的復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部,并且,所述數(shù)字信號處理部將所述控制部沒有輸出所述發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除此之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字信號作為所述第i個背景信號,將所述控制部沒有輸出所有所述m個發(fā)送用控制信號而輸出所述接收用控制信號時所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字信號作為所述第(m+1)個背景信號,所述第一個 第m個背景信號的各自的I分量之間以及Q分量之間相加,之后分別減去所述第(m+1)個背景信號的I分量及Q分量,再分別除以(m-1),從而算出所述副本信號的I分量及Q分量,所述副本信號的I分量的距離門方向的積分值和所述副本信號的Q分量的距離門方向的積分值中的一個除以另ー個,算出増益校正值,所述控制部輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量及Q分量分別減去所述副本信號的I分量及Q分量,在減去所述副本信號之后的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以所述增益校正值,從而算出所述低噪聲信號。根據(jù)本發(fā)明,求出輸入基帶部的偽I相和Q相各自的包絡(luò)線電平之比,利用其結(jié)果校正復(fù)數(shù)信號放大器及復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部中的I相和Q相之間的電平差,能夠高精度地檢測對象物的信息。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述復(fù)數(shù)基帶信號具有低于所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號的信號強(qiáng)度,與傳遞所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號的各自的控制線分開配置輸入所述復(fù)數(shù)基帶信號后進(jìn)行放大的所述復(fù)數(shù)信號放大器。
本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述高頻發(fā)送部還包括第一門部,按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀;以及,第二門部,按照第二控制信號進(jìn)ー步切割所述第一門部切割的信號,生成所述發(fā)送信號,所述高頻接收部包括相關(guān)部,從所述接收天線輸入所述接收信號,按照第三控制信號取與所述發(fā)送信號的相關(guān);以及,正交下變頻部,將來自所述相關(guān)部的輸出信號下變頻為基帶信號,并輸出所述復(fù)數(shù)基帶信號,所述控制部分別向所述第一門部、所述第二門部、所述相關(guān)部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號,對各自的電源進(jìn)行開關(guān)控制,所述數(shù)字信號處理部以所述第ー控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號為所述接收用控制信號中的至少ー個算出所述副本信號的I分量及Q分量,其中m=2。根據(jù)本發(fā)明,求出輸入基帶部的偽I相和Q相各自的包絡(luò)線電平之比,利用其結(jié)果校正復(fù)數(shù)信號放大器及復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部中的I相和Q相之間的電平差,能夠高精度地檢測對象物的信息。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述數(shù)字信號處理部用于對從所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸入的復(fù)數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行傅里葉變換處理,相當(dāng)于所述控制部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號及所述第三控制信號時所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量及Q分量的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的I分量及Q分量的OHz的傅里葉分量,減去所述副本信號之后的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以所述増益校正值,從而算出所述低噪聲信號。副本信號是穩(wěn)定的噪聲信號,因此通過從相當(dāng)于OHz的傅里葉分量減去副本信號,能夠高精度且簡單地算出到對象物的距離。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述基帶部形成在對應(yīng)于該基帶部的工作頻帶的低頻用基板上,所述高頻發(fā)送部及所述高頻接收部形成在對應(yīng)于該高頻發(fā)送部及高頻接收部的工作頻帶的高頻用基板上,在所述低頻用基板與所述高頻用基板之間設(shè)有用于將傳遞所述基帶信號的信號線和傳遞所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號的第一控制線、第二控制線、第三控制線總括連接為通電狀態(tài)的多針連接器的連接部,在所述連接部內(nèi)分開配置所述控制線的連接和所述信號線的連接,以使從所述控制線泄漏到所述信號線的信號的電平進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換部的動態(tài)范圍內(nèi)。通過盡量分開配置信號線和控制線,爭取隔離度。通過使其能夠采用現(xiàn)有的多針連接器,能夠提供體積小且成本低的脈沖雷達(dá)裝置。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,至少所述基帶部包括増益可變放大部,用于按照所述接收用控制信號的另ー個調(diào)整增益,放大所述基帶信號后向所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出,所述控制部與所述發(fā)送用控制信號中的任一同步,根據(jù)檢測距離,確定所述接收用控制信號的另ー個,并向所述增益可變放大部輸出。根據(jù)本發(fā)明,事先生成噪聲信號的副本信號,并從接收信號去除,從而能夠以簡單的結(jié)構(gòu)去除根據(jù)檢測距離非連續(xù)性改變增益可變放大部的増益時的噪聲的影響,能夠高精度地檢測對象物的信息。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述控制部以隨著所述檢測距離 變?yōu)檫h(yuǎn)距離,所述增益可變放大部的増益變大或為大于近距離的一定值的方式確定所述接收用控制信號的另ー個,并向所述增益可變放大部輸出,并且,在輸出所述發(fā)送信號后經(jīng)過所述檢測距離成為最大的時間起到輸出下ー個所述發(fā)送信號為止的期間內(nèi)關(guān)閉所述接收用控制信號的另ー個。通過采用増益可變放大部,能夠檢測來自遠(yuǎn)方的對象物的較弱的反射波,并且能夠?qū)⒔嚯x的噪聲電平抑制在較低水平。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述基帶信號具有低于所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號的信號強(qiáng)度,與傳遞所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號的各自的控制線分開配置輸入所述基帶信號后進(jìn)行放大的所述增益可變放大器。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述高頻發(fā)送部還包括第一門部,按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀;以及,第二門部,按照第二控制信號進(jìn)ー步切割所述第一門部切割的信號,生成所述發(fā)送信號,所述高頻接收部包括相關(guān)部,從所述接收天線輸入所述接收信號,按照第三控制信號取與所述發(fā)送信號的相關(guān);以及,下變頻部,將來自所述相關(guān)部的輸出信號下變頻為基帶信號,并輸出所述基帶信號,所述增益可變放大部按照第四控制信號調(diào)整增益,對所述基帶信號進(jìn)行放大,所述控制部分別向所述第ー門部、所述第二門部、所述相關(guān)部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號,對各自的電源進(jìn)行開關(guān)控制,并且與所述第一控制信號或所述第二控制信號同步,根據(jù)檢測距離確定所述第四控制信號,并向所述增益可變放大部輸出,所述數(shù)字信號處理部以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號及所述第四控制信號為所述接收用控制信號算出所述副本信號,其中m=2。根據(jù)本發(fā)明,事先生成噪聲信號的副本信號,并從接收信號去除,從而能夠以簡單的結(jié)構(gòu)去除根據(jù)檢測距離非連續(xù)性改變增益可變放大部的増益時的噪聲的影響,能夠高精度地檢測對象物的信息。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述控制部以隨著所述檢測距離變?yōu)檫h(yuǎn)距離,所述增益可變放大部的増益變大或為大于近距離的一定值的方式確定所述第四控制信號,并向所述增益可變放大部輸出,并且,在輸出所述發(fā)送信號后經(jīng)過所述檢測距離成為最大的時間起到輸出下ー個所述發(fā)送信號為止的期間內(nèi)關(guān)閉所述第四控制信號。
通過采用增益可變放大部,能夠檢測來自遠(yuǎn)方的對象物的較弱的反射波,并且能夠?qū)⒔嚯x的噪聲電平抑制在較低水平。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述數(shù)字信號處理部相當(dāng)于所述控制部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號、第四控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。副本信號是穩(wěn)定的噪聲信號,因此通過從相當(dāng)于OHz的傅里葉分量減去副本信號,能夠高精度且簡單地算出到對象物的距離。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的另一方式的特征在于,所述基帶部形成在對應(yīng)于該基帶部的工作頻帶的低頻用基板上,所述高頻發(fā)送部及所述高頻接收部形成在對應(yīng)于該高頻發(fā)送部及高頻接收部的工作頻帶的高頻用基板上,在所述低頻用基板與所述高頻用基板之間 設(shè)有用于將傳遞所述基帶信號的信號線和傳遞所述第一控制信號、所述第二控制信號、所 述第三控制信號的第一控制線、第二控制線、第三控制線總括連接為通電狀態(tài)的多針連接器的連接部,在所述連接部內(nèi)分開配置所述控制線的連接和所述信號線的連接,以使從所述控制線泄漏到所述信號線的信號的電平進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換部的動態(tài)范圍內(nèi)。通過盡量分開配置信號線和控制線,爭取隔離度。通過使其能夠采用現(xiàn)有的多針連接器,能夠提供體積小且成本低的脈沖雷達(dá)裝置。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的第一方式的特征在于,包括生成指定頻率的載波的載波生成步驟;按照兩個以上的發(fā)送用控制信號,將所述載波切割成脈沖狀,生成發(fā)送信號的信號切割步驟;將所述發(fā)送信號作為電波向空間發(fā)射的發(fā)送步驟;接收所述電波被對象物反射的反射波的接收步驟;按照接收用控制信號中的至少一個,取在所述接收步驟接收的接收信號與所述發(fā)送信號的相關(guān)的相關(guān)步驟;將所述相關(guān)步驟的輸出信號下變頻為基帶信號后輸出基帶信號的下變頻步驟;至少輸入所述基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換步驟;以及,輸入所述數(shù)字信號,算出到所述對象物的距離和/或所述對象物的相對速度和/或所述對象物的方位角的數(shù)字信號處理步驟,其中,將所述發(fā)送用控制信號為XrXm,當(dāng)在所述信號切割步驟沒有輸出所述發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除此之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字信號為第i個背景信號時,其中,m ^ 2,在所述數(shù)字信號處理步驟,作為所述第i個發(fā)送用控制信號Xi,依次選擇所述Xf Xm,獲取在所述信號切割步驟輸出除了所述Xi之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字信號,將其分別作為第一個 第m個的所述背景信號,并且獲取在所述信號切割步驟沒有輸出所有所述m個的發(fā)送用控制信號而輸出所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲取的數(shù)字信號作為第(m+1)個背景信號,并且將所述第一個 第m個背景信號相加后減去所述第(m+1)個背景信號,之后除以(m-1),從而算出副本信號,在所述信號切割步驟輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字信號減去所述副本信號,算出低噪聲信號,基于該低噪聲信號,算出到所述對象物的距離和/或所述對象物的相對速度和/或所述對象物的方位角。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,在所述數(shù)字信號處理步驟中,對在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟被轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進(jìn)行傅里葉變換處理,相當(dāng)于在所述信號切割步驟輸出所述m個發(fā)送用控制信號且在所述相關(guān)步驟輸出所述接收用控制信號的至少一個時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲取的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,所述信號切割步驟包括按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀的第一切割步驟;以及,按照第二控制信號進(jìn)一步切割在所述第一切割步驟切割的信號,生成所述發(fā)送信號的第二切割步驟,在所述相關(guān)步驟,按照第三控制信號取所述接收信號與所述發(fā)送信號的相關(guān); 在數(shù)字信號處理步驟,以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號為所述接收用控制信號中的至少一個算出所述副本信號,其中m=2。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,相當(dāng)于執(zhí)行所述第一切割步驟、所述第二切割步驟、所述相關(guān)步驟時的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,在所述下變頻步驟,作為所述基帶信號輸出由I分量和Q分量構(gòu)成的復(fù)數(shù)基帶信號,至少,還包括復(fù)數(shù)信號放大步驟,輸入所述復(fù)數(shù)基帶信號,分別將所述I分量及Q分量并列放大到指定的電平,在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟,輸入被放大的所述I分量及Q分量且并列轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號后作為所述數(shù)字信號輸出,并且,在所述數(shù)字信號處理步驟,將在所述信號切割步驟沒有輸出所述發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除此之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的復(fù)數(shù)數(shù)字信號作為所述第i個背景信號,將在所述信號切割步驟沒有輸出所有所述m個發(fā)送用控制信號而輸出所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的復(fù)數(shù)數(shù)字信號作為所述第(m+1)個背景信號,所述第一個 第m個背景信號的各自的I分量之間以及Q分量之間相加,之后分別減去所述第(m+1)個背景信號的I分量及Q分量,再分別除以(m-1 ),從而算出所述副本信號的I分量及Q分量,所述副本信號的I分量的距離門方向的積分值和所述副本信號的Q分量的距離門方向的積分值中的一個除以另一個,算出增益校正值,在所述信號切割步驟輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量及Q分量分別減去所述副本信號的I分量及Q分量,在減去所述副本信號之后的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以所述增益校正值,從而算出所述低噪聲信號。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,所述信號切割步驟包括按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀的第一切割步驟;以及,按照第二控制信號進(jìn)一步切割在所述第一切割步驟切割的信號,生成所述發(fā)送信號第二切割步驟,在所述相關(guān)步驟,按照第三控制信號取所述接收信號與所述發(fā)送信號的相關(guān),在所述數(shù)字信號處理步驟,以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號為所述接收用控制信號中的至少一個算出所述副本信號,其中m=2。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,在所述數(shù)字信號處理步驟,對在所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換步驟轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行傅里葉變換處理,相當(dāng)于在執(zhí)行所述第一切割步驟、所述第二切割步驟及所述相關(guān)步驟時的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量及Q分量的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的I分量及Q分量的OHz的傅里葉分量,減去所述副本信號之后的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以所述增益校正值,從而算出所述低噪聲信號。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,至少還包括增益可變放大步驟,與所述發(fā)送用控制信號中的任一同步,根據(jù)檢測距離,確定所述接收用控制信號的另一個,按照該接收用控制信號的另一個調(diào)整增益,放大在所述下變頻步驟生成的所述基帶信號,在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟,輸入被放大的所述基帶信號且轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后作為所述數(shù)字信號輸出。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,在所述增益可變放大步驟,以隨著所述檢測距離變?yōu)檫h(yuǎn)距離,在所述增益可變放大步驟利用的增益變大或為大于近距離的一定值的方式確定所述接收用控制信號的另一個,并且,在輸出所述發(fā)送信號后經(jīng)過所述檢測距離成為最大的時間起到輸出下一個所述發(fā)送信號為止的期間內(nèi)關(guān)閉所述接收用控制信號的另一個。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,所述信號切割步驟包 括按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀的第一切割步驟;以及,按照第二控制信號進(jìn)一步切割在所述第一切割步驟切割的信號,生成所述發(fā)送信號的第二切割步驟,在所述相關(guān)步驟,按照第三控制信號取所述接收信號與所述發(fā)送信號的相關(guān),在所述增益可變放大步驟,按照與所述第一控制信號或所述第二控制信號同步,根據(jù)檢測距離確定的第四控制信號調(diào)整增益,放大所述基帶信號,在所述數(shù)字信號處理步驟,以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號及所述第四控制信號為所述接收用控制信號算出所述副本信號,其中m=2。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,在所述增益可變放大步驟,以隨著所述檢測距離變?yōu)檫h(yuǎn)距離,在所述增益可變放大步驟利用的增益變大或為大于近距離的一定值的方式確定所述第四控制信號,并且,在輸出所述發(fā)送信號后經(jīng)過所述檢測距離成為最大的時間起到輸出下一個所述發(fā)送信號為止的期間內(nèi)關(guān)閉所述第四控制信號。本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法的另一方式的特征在于,在所述數(shù)字信號處理步驟,相當(dāng)于執(zhí)行所述第一切割步驟、所述第二切割步驟、所述相關(guān)步驟以及所述增益可變放大步驟時的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,通過生成噪聲信號的副本信號,能夠提供可容易實(shí)現(xiàn)小型化及低成本且可高精度地檢測對象物信息的脈沖雷達(dá)裝置。


圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是沒有噪聲影響時的信號的時間波形圖。圖3是混入有不要波信號的信號時間波形圖。圖4是擴(kuò)大示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的控制線及信號線的擴(kuò)大圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的信號處理方法流程圖。圖6是未向根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第一門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。圖7是未向根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第二門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。圖8是未向根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第一門部及第二門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置制作的副本信號的時間波形圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖12是沒有噪聲影響時的信號的時間波形圖。圖13是混入有偽信號的信號時間波形圖。圖14是擴(kuò)大示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的控制線及信號線的擴(kuò)大圖。圖15是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的信號處理方法流程圖。圖16是未向根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第一門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。圖17是未向根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第二門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。圖18是未向根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第一門部及第二門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。圖19是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置制作的副本信號的時間波形圖。圖20是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖21是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖22是示出了控制部向增益可變放大部輸出的增益控制信號與距離之間的關(guān)系的圖表。圖23是示出了以指定的周期輸出的發(fā)送信號例子的說明圖。圖24是沒有噪聲影響時的信號的時間波形圖。圖25是混入有偽信號的信號時間波形圖。圖26是擴(kuò)大示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的控制線及信號線的擴(kuò)大圖。圖27是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的信號處理方法流程圖。圖28是未向根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第一門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。圖29是未向根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第二門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。圖30是未向根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的第一門部及第二門部輸出控制信號時的噪聲信號的時間波形圖。
圖31是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置制作的副本信號的時間波形圖。圖32是采用將增益固定在最大值的增益固定放大器時的偽時間波形圖。圖33是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖34是按照控制信號從高頻發(fā)送部輸出的發(fā)送信號的重復(fù)周期示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置及其控制方法。為了簡化附圖以及說明,對于具有相同功能的各構(gòu)成部標(biāo)注相同的符號。(第一實(shí)施方式)
根據(jù)第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置包括具有生成指定頻率的載波的振蕩器,按照兩個以上的發(fā)送用控制信號,脈沖狀切割振蕩器生成的載波來生成發(fā)送信號的高頻發(fā)送部;從高頻發(fā)送部輸入發(fā)送信號后作為電波向空間發(fā)射的發(fā)送天線;用于接收向空間發(fā)射的電波通過對象物反射的反射波的接收天線;以及,從接收天線輸入接收信號,按照接收用控制信號中的至少一個,取與發(fā)送信號的相關(guān),轉(zhuǎn)換為基帶信號的高頻接收部。還包括基帶部,基帶部包括輸入基帶信號,將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換部;從A/D轉(zhuǎn)換部輸入數(shù)字信號,算出到對象物的距離和/或?qū)ο笪锏南鄬λ俣群?或?qū)ο笪锏姆轿唤堑臄?shù)字信號處理部;以及,將發(fā)送用控制信號輸出到高頻發(fā)送部,并且向高頻接收部輸出至少一個接收用控制信號的控制部。將上述的發(fā)送用控制信號為XfXmU ^ 2),將控制部沒有輸出發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除了該信號之外的發(fā)送用控制信號以及接收用控制信號時A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號為第i個背景信號。當(dāng)控制部輸出所有m個發(fā)送用控制信號時,高頻發(fā)送部生成發(fā)送信號并從天線發(fā)射。因此,當(dāng)控制部未輸出第i個發(fā)送用控制信號Xi時,發(fā)送天線不會發(fā)射發(fā)送信號。在數(shù)字信號處理部進(jìn)行以下處理。作為第i個發(fā)送用控制信號Xi依次選擇xf Xm,獲得控制部輸出除了 Xi之外的發(fā)送用控制信號以及接收用控制信號時A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號,作為第一個 第i個背景信號。并且,獲得控制部在沒有輸出所有m個的發(fā)送用控制信號的情況下輸出接收用控制信號時A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號,作為第(m+1)個背景信號。并且,將第一個 第m個背景信號相加后減去上述第(m+1)個背景信號,之后除以(m-1),從而算出副本信號。算出副本信號之后,控制部輸出m個的發(fā)送用控制信號和接收用控制信號,從此時的數(shù)字信號減去上述的副本信號,算出低噪聲信號,根據(jù)該低噪聲信號算出到對象物的距離和/或?qū)ο笪锏南鄬λ俣群?或?qū)ο笪锏姆轿唤恰?shù)字信號處理部能夠?qū)腁/D轉(zhuǎn)換部輸入的數(shù)字信號進(jìn)行傅立葉變換處理,這時,從相當(dāng)于控制部輸出m個發(fā)送用控制信號和接收用控制信號時A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于副本信號的OHz的傅里葉分量,從而算出上述的低噪
聲信號。作為脈沖雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu),可以至少將基帶部形成于第一基板上,將高頻發(fā)送部和高頻接收部形成于與第一基板不同的基板上。這時,可以將傳遞基帶信號的信號線和傳遞m個的發(fā)送用控制信號和接收用控制信號的各自的控制線總括連接為通電狀態(tài)的多針連接器的連接部設(shè)在第一基板與其他基板之間。這時,盡量分開配置信號線和控制線,爭取隔尚度。并且,根據(jù)第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法包括生成指定頻率的載波的載波生成步驟;按照兩個以上的發(fā)送用控制信號,脈沖狀切割載波,從而生成發(fā)送信號的信號切割步驟;將發(fā)送信號作為電波向空間發(fā)射的發(fā)送步驟;接收向空間發(fā)射的電波被對象物反射的反射波的接收步驟;取按照接收用控制信號中的至少一個在接收步驟接收的接收信號與發(fā)送信號的相關(guān)的相關(guān)步驟;將相關(guān)步驟的輸出信號下變頻為基帶信號輸出基帶信號的下變頻步驟;輸入基帶信號后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換步驟;以及,輸入數(shù)字信號,算出到對象物的距離和/或?qū)ο笪锏南鄬λ俣群?或?qū)ο笪锏姆轿唤堑臄?shù)字信號處理步驟。在數(shù)字信號處理步驟中,作為第i個發(fā)送用控制信號依次選擇Xf Xm,獲得在信號切割步驟輸出除了 Xi的發(fā)送用控制信號和接收用控制信號時在A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字信號,分別作為第一 第m個背景信號。并且,獲得在信號切割步驟沒有輸出所有m個發(fā)送用控制信號的情況下輸出接收用控制信號時在A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字信號,作為第 (m+1)個背景信號。另外,將第一 第m個背景信號相加后減去上述第(m+1)個背景信號,之后除以(m-1),從而算出副本信號。算出副本信號之后,在信號切割步驟輸出m個的發(fā)送用控制信號和接收用控制信號,從此時的A/D轉(zhuǎn)換步驟得到的數(shù)字信號減去上述的副本信號,算出低噪聲信號,根據(jù)該低噪聲信號算出到對象物的距離和/或?qū)ο笪锏南鄬λ俣群?或?qū)ο笪锏姆轿唤?。在上述的?shù)字信號處理步驟,能夠?qū)υ贏/D轉(zhuǎn)換步驟變換的數(shù)字信號進(jìn)行傅立葉變換處理,這時,從相當(dāng)于在信號切割步驟輸出m個發(fā)送用控制信號并在相關(guān)步驟輸出上述接收用控制信號中的至少一個時在A/D轉(zhuǎn)換步驟得到的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于副本信號的OHz的傅里葉分量,從而算出上述的低噪聲信號。下面,以控制部輸出的發(fā)送用控制信號為兩個信號、即,第一控制信號和第二控制信號,接收用控制信號為一個信號、即,第三控制信號的情況為例進(jìn)行說明。在這里,以作為發(fā)送用控制信號采用第一控制信號和第二控制信號的兩個信號,作為接收用控制信號采用第三控制信號的一個信號的情況為例,但并不限定于此。下面,參照圖I對根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置進(jìn)行說明。圖I是示出了本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置100的結(jié)構(gòu)框圖。在圖1,脈沖雷達(dá)裝置100包括處理高頻信號的高頻發(fā)送部110以及高頻接收部120、處理低頻信號的基帶部130、用于向空間發(fā)射電波的發(fā)送天線101以及接收被對象物反射的反射波的接收天線102。下面,為了方便說明,以符號T表示脈沖雷達(dá)裝置100檢測的對象物。高頻發(fā)送部110包括作為電磁波的發(fā)送信號的發(fā)生源,發(fā)生指定的高頻信號(載波)的振蕩器111、將振蕩器111生成的高頻信號切割為指定的時間寬度的脈沖狀信號(脈沖信號)的第一門部(gate) 112及第二門部113。第一門部112及第二門113是將從振蕩器111輸入的高頻信號切割為例如寬度I [ns]的脈沖信號的電路,可以米用合成器或開關(guān)。通過采用第一門部112和第二門部113的兩個信號切割電路,可以生成尖銳成型的脈沖信號。從第二門部113輸出的脈沖狀發(fā)送信號被傳遞到發(fā)送天線101,從發(fā)送天線101作為電波發(fā)射到空中。
高頻接收部120包括輸入在接收天線102接收到的接收信號,取與發(fā)送信號的相關(guān)的相關(guān)器121以及利用從振蕩器111輸入的載波對從相關(guān)器121輸入的信號進(jìn)行下變頻的IQ混頻器122。IQ混頻器122包括下變頻為I分量的基帶信號的第一混頻器123、下變頻為Q分量的基帶信號的第二混頻器124以及對從振蕩器111輸入的載波施加90度的相位差后輸出到第一混頻器123和第二混頻器124的移相器125。相關(guān)器121從接收信號取出每測量距離的信號,并輸出到第一混頻器123以及第二混頻器124。基帶部130包括輸入在第一混頻器123和第二混頻器124下變頻的基帶信號的I分量和Q分量后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換部131、對來自A/D轉(zhuǎn)換部131的數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)信號處理(復(fù)數(shù)傅里葉變換(FFT:Fast Fourier Transform)),算出對象物T的信息的數(shù)字信號處理部132、控制脈沖雷達(dá)裝置100的工作的控制部133以及存儲部134??刂撇?33對作為高頻部件的第一門部112、第二門部113以及相關(guān)器121各自的電源進(jìn)行開關(guān)控制。該控制部133生成的控制信號是I [ns]寬的信號。在具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置100中,構(gòu)成高頻發(fā)送部110和高頻接收部120的各部件在數(shù)十GHz頻率進(jìn)行工作,相反,構(gòu)成基帶部130的各部件在至多 2GHz的頻率上進(jìn)行工作。由于高頻發(fā)送部110和高頻接收部120的工作頻率與基帶部130的工作頻率大不相同,所以優(yōu)選形成于被設(shè)計為不同頻帶用的不同基板上。在本實(shí)施方式中,將高頻發(fā)送部110和高頻接收部120形成于高頻用基板103上,將基帶部130形成于低頻用基板104上。并且,接收或發(fā)送高頻信號的發(fā)送天線101和接收天線102也配置在高頻用基板103上。由于用于高頻的基板的價格高于用于低頻的基板的價格,所以在本實(shí)施方式中,在高價格的高頻用基板103上只配置高頻發(fā)送部110、高頻接收部120、發(fā)送天線101和接收天線102,在低價格的低頻用基板104上配置處理低頻信號的基帶部130。從而能夠降低脈沖雷達(dá)裝置100的成本。如上所述,將脈沖雷達(dá)裝置100的各部件分別配置于高頻用基板103和低頻用基板104上,需要電連接高頻用基板103上的部件和低頻用基板104上的部件的手段。在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置100中,采用了過去使用的低價格的多針連接器105。從低頻用基板104上的控制部133輸出的控制信號經(jīng)由連接器105傳遞到高頻用基板103上的高頻發(fā)送部110和高頻接收部120,從高頻用基板103上的高頻接收部120輸出的基帶信號經(jīng)由連接器105傳遞到低頻用基板104上的基帶部130。如上所述,利用現(xiàn)有的多針連接器105在高頻用基板103與低頻用基板104之間交接控制信號和基帶信號,則來自控制信號的干擾噪聲信號混入包括對象物T的信息的基帶信號中。并且從振蕩器111輸出的載波通過IQ混頻器122被相關(guān)器121反射,再次被IQ混頻器122下變頻后產(chǎn)生的自混頻噪聲也混入基帶信號中。尤其是,當(dāng)對象物T位于遠(yuǎn)方時,來自該對象物的反射信號的振幅電平變小,有時被隱藏在上述干擾噪聲信號或自混頻噪聲中。因此,在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置100中,事先制作混入通過連接器105的基帶信號中的噪聲等的偽副本信號,檢測對象物T時,從基帶信號去除該副本信號。參照圖2、圖3說明偽副本信號例子。圖2是示出了從發(fā)送天線101發(fā)射在高頻發(fā)送部110生成的脈沖信號并在接收天線102接收被對象物T反射的反射波后在數(shù)字信號處理部132進(jìn)行處理的信號10例的時間波形圖(另外,橫軸表示對應(yīng)于時間的距離。在下面的圖3、9中也相同)。圖2示出的信號10的波形是未受噪聲影響的波形。圖3是圖2所示的信號10中混入上述偽信號時的時間波形圖。符號11的信號是模擬示出在連接器105混入基帶信號中的干擾噪聲信號的信號,符號12的信號是模擬示出自混頻噪聲的信號。在本實(shí)施方式中,事先制作包括圖3所示的干擾噪聲信號11和自混頻信號12的偽副本信號,并將其存儲于存儲部134。啟動脈沖雷達(dá)裝置100檢測對象物T時,從經(jīng)由連接器105輸入基帶部130后通過數(shù)字信號處理部132處理的信號減去上述副本信號,從而獲得圖2所示的信號(低噪聲信號)。下面參照附圖詳細(xì)說明事先制作上述副本信號的方法。在圖I中,將從控制部133輸入第一門部112的控制信號(第一控制信號)以及傳遞該信號的控制線(第一控制線)分別為A、a,將從控制部133輸入第二門部113的控制信號(第二控制信號)以及傳遞該信號的控制線(第二控制線)分別為B、b,將從控制部133輸入相關(guān)器121的控制信號(第三控制信號)以及傳遞該信號的控制線(第三控制線)分別為 C、C??刂菩盘朅、B分別對第一門部112、第二門部113的電源進(jìn)行開關(guān)控制,控制信號C對相關(guān)器121的電源進(jìn)行開關(guān)控制。在本實(shí)施方式中,作為一例,將發(fā)送用控制信號作為第一控制信號A和第二控制信號B的兩個信號,因此設(shè)有分別傳遞這兩個信號的第一控制線a和第二控制線b。同樣,當(dāng)發(fā)送用控制信號存在m個時,在控制部133與高頻控制部110之間設(shè)置m個控制線。并且,對于接收用控制信號,在本實(shí)施方式中為一個信號、即第三控制信號,因此控制線也僅設(shè)有第三控制線C,但是,當(dāng)接收用控制信號存在兩個以上時,在控制部133與高頻接收部120之間設(shè)置相當(dāng)于接收用控制信號數(shù)量的控制線。并且,將從IQ混頻器122的第一混頻器123輸入A/D轉(zhuǎn)換部131的基帶信號(I分量)以及傳遞該信號的信號線分別為D、d,將從第二混頻器124輸入A/D轉(zhuǎn)換部131的基帶信號(Q分量)以及傳遞該信號的信號線分別為E、e。上述的控制線a、b、c以及信號線d、e均經(jīng)由連接器105的不同針。在脈沖雷達(dá)裝置100中,從控制部133通過控制線a、b以適當(dāng)定時向第一門部112和第二門部113輸出控制信號A、B,并將各自的電源接通約I [ns],則振蕩器111生成的載波被切割成I [ns]的脈沖寬度。從而生成指定頻率的載波的l[ns]寬的發(fā)送信號,該信號輸送到發(fā)送天線101作為電波發(fā)射到空中。被發(fā)射的電波通過僅分離距離L的對象物T反射,通過接收天線102接收。從控制部133通過控制線c以指定的定時向相關(guān)器121輸出控制信號C,則接通相關(guān)器121的電源,獲得通過接收天線102接收的接收信號與發(fā)送信號的相關(guān)。從相關(guān)器121輸出的信號通過IQ混頻器122下變頻為復(fù)數(shù)基帶信號。通過第一混頻器123和第二混頻器124進(jìn)行下變頻的基帶信號D、E通過信號線d、e輸入到基帶部130的A/D轉(zhuǎn)換部131,并在此轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。在數(shù)字信號處理部132對該數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)信號處理,算出涉及對象物T的位置信息和相對速度信息。圖I所示的控制線a、b、c以及信號線d、e通過連接器105連接高頻用基板103與低頻用基板104。連接器105的各針(端子)為顯露狀態(tài),因此,雖然流過各端子的信號為微小電平,但也會轉(zhuǎn)入其他端子進(jìn)行干擾。流過控制線a、b、c的控制信號A、B、C是用于ON/OFF驅(qū)動RF部件(第一門部112、第二門部113、相關(guān)器121)的信號,具有例如2 3[V]的電平。以此相對應(yīng),流過信號線d、e的基帶信號D、E是將對象物T反射的較低電平信號進(jìn)行下變頻的信號,是電平非常低的信號。因此,與基帶信號D、E相比,控制信號A、B、C是電平非常高的信號,控制信號A、B、C在連接器105中從控制線a、b、c泄漏到信號線d、e中。圖4是示出了脈沖雷達(dá)裝置100中的上述各控制線和信號線的擴(kuò)大示意圖。在圖4,將控制線a、b、c轉(zhuǎn)入信號線d、e的信號分別為干擾噪聲信號a、P、Y。干擾噪聲信號
是其電平與通過信號線d、e的基帶信號D、E大致相同的信號。在圖4中,用符號6表示從振蕩器111輸出后通過IQ混頻器122,被相關(guān)器121反射后再次通過IQ混頻器122下變頻的自混頻噪聲。該自混頻噪聲S也混入基帶信號D、E中。在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置100中,為了事先制作包括混入基帶信號D、E中的上述各噪聲的偽副本信號,在開始使用脈沖雷達(dá)裝置100時,通過控制線a、b、c使第一門部
112、第二門部113以及相關(guān)器121以恰當(dāng)定時工作。之后將所獲得的偽副本信號存儲在存儲部134,在檢測對象物T時,從將接收信號下變頻的基帶信號D、E減去副本信號,從而去除各噪聲。下面,參照圖5的流程圖說明事先制作偽副本信號并使用該副本信號進(jìn)行校正 的方法。圖5是示出了在脈沖雷達(dá)裝置100中的信號處理方法的流程圖。在事先制作偽副本信號時,從發(fā)送天線101向空中發(fā)射發(fā)送電波,則會出現(xiàn)發(fā)送電波通過任意對象物反射,通過接收天線102接收的情況。接收到這樣的反射波,則無法制作僅包括偽副本信號。為此,在制作偽副本信號時,禁止從發(fā)送天線101發(fā)射發(fā)送電波。首先,在步驟SI中,判斷是否開始使用脈沖雷達(dá)裝置100,判斷為開始使用時進(jìn)入步驟S2,另外,當(dāng)判斷為使用中時進(jìn)入步驟S14。在步驟S2中,控制部133使控制信號B、C流入控制線b、c,停止輸出流過控制線a的控制信號A。其次,在步驟S3啟動雷達(dá)裝置。在脈沖雷達(dá)裝置100中,只有在同時接通第一門部112和第二門部113的電源時,脈沖信號才輸出到發(fā)送天線101。因此,在步驟S3啟動雷達(dá)裝置時控制信號A未輸出到第一門部112,則脈沖信號不會輸出到發(fā)送天線101。從而接收天線102也不會接收反射波。其結(jié)果,數(shù)字信號處理部132中輸入合成有控制信號B、C混入信號線d、e的干擾噪聲信號P、Y和自混頻噪聲S的噪聲信號(P + Y + S)(第一背景信號)。在步驟S4,噪聲信號(¢ +Y +S )在數(shù)字信號處理部132接受信號處理。從而獲得圖6所示的噪聲信號。圖6是噪聲信號(P + Y + S )的時間波形圖。在步驟S5中,將在數(shù)字信號處理部132進(jìn)行處理獲得的噪聲信號(P + Y + S )存儲在存儲部134中。在下一個步驟S6中,控制部133使控制信號A、C流入控制線a、C,停止輸出流過控制線b的控制信號B。然后,在步驟S7啟動雷達(dá)裝置。這時,僅接通第一門部112的電源,未接通第二門部113的電源,因此脈沖信號還是不會輸出到發(fā)送天線101。從而接收天線102也不會接收到反射波。其結(jié)果,數(shù)字信號處理部132中輸入合成有控制信號A、C混入信號線d、e的干擾噪聲信號a、Y和自混頻噪聲8的噪聲信號(a + Y + S)(第二背景信號)。在步驟S8,噪聲信號(a +Y +S )在數(shù)字信號處理部132接受信號處理。從而獲得圖7所示的噪聲信號。圖7是噪聲信號(a + Y + 8 )的時間波形圖。在步驟S9中,將在數(shù)字信號處理部132進(jìn)行處理獲得的噪聲信號(a + Y + 6 )加在存儲于存儲部134中的(P + Y + S )上后進(jìn)行存儲。并且,在步驟SlO中,控制部133使控制信號C流入控制線C,同時停止輸出流過控制線a、b的控制信號A、B。然后,在步驟Sll啟動雷達(dá)裝置。這時,脈沖信號不會輸出到發(fā)送天線101。從而接收天線102也不會接收到反射波。
其結(jié)果,數(shù)字信號處理部132中輸入合成有控制信號C混入信號線d、e的干擾噪聲信號Y和自混頻噪聲S的噪聲信號(Y + S)(第三背景信號)。在步驟S12,噪聲信號(Y +S )在數(shù)字信號處理部132接受信號處理。從而獲得圖8所示的噪聲信號。圖8是噪聲信號(Y + S )的時間波形圖。在步驟S13中,從存儲于存儲部134中的噪聲信號減去在數(shù)字信號處理部132進(jìn)行處理獲 得的噪聲信號(Y +S )后進(jìn)行存儲。如上所述,在噪聲信號(0 + Y + 5 )加上噪聲信號(a + Y + 5 )后減去噪聲信號(Y + S ),從而,如下式,算出包括所有偽噪聲信號。(|3 + y + 6 ) + (a + y + 6) - ( y + 6 )=a+|3 + y + 6如上所述,存儲部134中存儲合成有干擾噪聲信號a、P、Y以及自混頻噪聲S的噪聲信號的副本信號(a+¢ +Y +S )。在圖6的時間波形上加上圖7的時間波形,再減去圖8的時間波形,則可以獲得副本信號(a+¢ +Y +S )的時間波形。另一方面,在步驟SI中判斷為脈沖雷達(dá)裝置100為已經(jīng)使用中時,在步驟S14啟動雷達(dá)裝置。從而從控制部133輸出控制信號A、B、C,將脈沖信號作為電波從發(fā)送天線101發(fā)射。而且,在接收天線102接收通過對象物T反射的反射波。接收天線102接收到的接收信號在高頻接收部120下變頻為基帶信號,通過連接器105傳遞到A/D轉(zhuǎn)換部131。輸入到A/D轉(zhuǎn)換部131的基帶信號在此轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,之后傳遞到數(shù)字信號處理部132。傳遞到數(shù)字信號處理部132的數(shù)字信號中包括在連接器105等混入的噪聲信號(a + 0 + Y + S )。在步驟S15中,數(shù)字信號處理部132進(jìn)行數(shù)字信號的處理。從而獲得干擾噪聲信號11和自混頻噪聲12混入信號10的如圖3所示信號。在步驟S16從存儲部134讀出副本信號(a+0+ Y +S ),在步驟S 17中,從數(shù)字信號處理部132處理的信號中減去副本信號(a + P + Y + S )。從而獲得如圖2所示的信號10?;谠撔盘?0,在步驟S 18算出到對象物T的距離L以及相對速度。另外,在本實(shí)施方式中,為了算出相對速度,在數(shù)字信號處理部132的處理中對輸入信號進(jìn)行復(fù)數(shù)信號處理(FFT處理),算出對象物的多普勒成分。上述說明的脈沖雷達(dá)裝置100內(nèi)產(chǎn)生的噪聲信號均為穩(wěn)定的噪聲,因此,噪聲信號a、0、Y、6均未包括多普勒成分,只有相當(dāng)于相對速度0的0[HZ]成分。由此,在步驟S4、S8、及S12進(jìn)行的數(shù)字信號處理部132的處理所獲得的噪聲信號數(shù)據(jù)只是相當(dāng)于相對速度0的0[Hz]成分的噪聲信號,在步驟S13存儲于存儲部134的副本信號(a+0 + Y + S )的傅里葉變換數(shù)據(jù)也只是相當(dāng)于相對速度0的0[Hz]成分。因此,在步驟S17,可以只是對從A/D轉(zhuǎn)換部131輸入的信號進(jìn)行復(fù)數(shù)信號處理獲得的0[Hz]成分減去副本彳目號(ct+|3 + Y + 5)。并且,當(dāng)沒有必要測量對象物的相對速度時,在數(shù)字信號處理部132無需進(jìn)行上述FFT處理,判斷在各距離門內(nèi)是否檢測出對象物的信號即可。并且,即使在沒有必要測量對象物的相對速度時,為了改善SN比,也可以在數(shù)字信號處理部132進(jìn)行上述FFT處理,判斷在各距離門內(nèi)是否檢測出對象物。在這樣的情況下,從控制部133輸出控制信號A、B、C時獲得的各距離門的數(shù)據(jù)減去對應(yīng)于副本信號U + P + Y + S )的距離門的數(shù)據(jù)就可以獲得低噪聲信號,因此可以基于此確切地進(jìn)行對象物的檢測。在圖5所示的流程圖中,在開始使用脈沖雷達(dá)裝置100時(接通電源時)已經(jīng)制作了副本信號(a + + Y + S ),但并不限定于此,也可以在使用脈沖雷達(dá)裝置100的過程中定期制作副本信號(a+0 + Y + S )。在使用脈沖雷達(dá)裝置100的過程中,例如,裝置內(nèi)的溫度上升,則副本信號可能會發(fā)生一點(diǎn)點(diǎn)的變化。因此,在使用脈沖雷達(dá)裝置100的過程中定期重新制作副本信號,從而進(jìn)一步提高脈沖雷達(dá)裝置100的雷達(dá)性能。如上述說明,根據(jù)本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置,事先制作噪聲信號的副本信號并從接收信號去除,從而可以高精度檢測對象物的信息。在本發(fā)明的脈沖雷達(dá)裝置中,對于工作頻率較低的基帶部可以采用低價格的低頻用基板,并且采用目前廣泛使用的連接器來連接低頻用基板和高頻用基板。從而能夠提供體積小且成本低的脈沖雷達(dá)裝置。(第二實(shí)施方式)下面,參照圖10說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置。圖10是示出了本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置200的結(jié)構(gòu)框圖。為了以相位單脈沖方式測量(測角)對象物T的方位角,本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置200作為接收天線210具有兩個天線、即第一天線211和第二天線212。第一天線211和第二天線212接收的接收信號輸入到混合(hybrid)電路213,在混合電路213中轉(zhuǎn)換為兩個接收信號的和信號(為E)和差信號(為A),輸出到 切換器214。在本實(shí)施方式中,通過切換器214切換,選擇性地進(jìn)行高頻接收部120以及基帶部130的和信號和差信號的處理。與對象物T的相對移動相比,切換器214以非常高的速度進(jìn)行和信號和差信號的切換,因此可以利用交替切換檢測出的和信號和差信號來高精度地檢測對象物T的方位角。在本實(shí)施方式中,可以不改變高頻接收部120和基帶部130的結(jié)構(gòu)即可進(jìn)行單脈沖方式的測角,能夠提供體積小且成本低的脈沖雷達(dá)裝置200。(第三實(shí)施方式)在根據(jù)第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置中,高頻接收部作為基帶信號輸出由I分量和Q分量構(gòu)成的復(fù)數(shù)基帶信號。而且,基帶部設(shè)有復(fù)數(shù)信號放大器,該復(fù)數(shù)信號放大器從高頻接收部輸入復(fù)數(shù)基帶信號,并將I分量和Q分量并列放大到指定電平。并且,A/D轉(zhuǎn)換部成為復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部,用于輸入在復(fù)數(shù)信號放大器放大的I分量和Q分量,并列轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號,從復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號是復(fù)數(shù)數(shù)字信號。另外,當(dāng)復(fù)數(shù)基帶信號的信號強(qiáng)度低于m個發(fā)送用控制信號和接收用控制信號時,從傳遞m個的發(fā)送用控制信號和接收用控制信號的各控制線分開配置復(fù)數(shù)信號放大器為好。由于具有上述結(jié)構(gòu),在本實(shí)施方式中,第一 第(m+1)個背景信號為復(fù)數(shù)數(shù)字信號。而且,在數(shù)字信號處理部可以相加第一 第m個的背景信號各自的I分量以及相加各自的Q分量,并分別減去第(m+1)個背景信號的I分量和Q分量,之后分別除以(m-1 ),算出副本信號的I分量和Q分量。并且副本信號的I分量的距離門方向的積分值和Q分量的距離門方向的積分值中的任意一個除以另一個,算出增益校正值。算出副本信號和增益校正值,則從控制部輸出m個的發(fā)送用控制信號和接收用控制信號,從這時的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量和Q分量分別減去上述副本信號的I分量和Q分量,在減去后的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以增益校正值,從而算出低噪聲信號。并且,在根據(jù)第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法中,在下變頻步驟,作為基帶信號輸出由I分量和Q分量構(gòu)成的復(fù)數(shù)基帶信號。而且還追加有輸入復(fù)數(shù)基帶信號,將I分量和Q分量并列放大到指定電平的復(fù)數(shù)信號放大步驟。在A/D轉(zhuǎn)換步驟,輸入復(fù)數(shù)信號放大步驟中放大的I分量和Q分量,并列轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號,并將其作為上述的數(shù)字信號輸出。在數(shù)字信號處理步驟,相加第一 第m個的背景信號各自的I分量以及相加各自的Q分量,并分別減去第(m+1)個背景信號的I分量和Q分量,之后分別除以(m-1),算出副本信號的I分量和Q分量。并且副本信號的I分量的距離門方向的積分值和Q分量的距離門方向的積分值中的任意一個除以另一個,算出增益校正值。算出副本信號和增益校正值,則從控制部輸出m個的發(fā)送用控制信號和接收用控制信號,從這時的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量和Q分量分別減去上述副本信號的I分量和Q分量,在減去后的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以增益校正值,從而算出低噪聲信號。下面,以控制部輸出的發(fā)送用控制信號為兩個信號、即,第一控制信號和第二控制信號,接收用控制信號為一個信號、即,第三控制信號的情況為例進(jìn)行說明。在這里,以作為發(fā)送用控制信號采用第一控制信號和第二控制信號的兩個信號,作為接收用控制信號采用 第三控制信號的一個信號的情況為例,但并不限定于此。下面,參照圖11對根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置進(jìn)行說明。圖11是示出了本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置300的結(jié)構(gòu)框圖。在圖11,脈沖雷達(dá)裝置300包括處理高頻信號的高頻發(fā)送部310以及高頻接收部320、處理低頻信號的基帶部330、用于向空間發(fā)射電波的發(fā)送天線301、以及,用于接收被對象物反射的反射波的接收天線302。下面,為了方便說明,以符號T表示脈沖雷達(dá)裝置300檢測的對象物。高頻發(fā)送部310包括作為電磁波的發(fā)送信號的發(fā)生源,發(fā)生指定的高頻信號(載波)的振蕩器311、將振蕩器311生成的高頻信號切割為指定的時間寬度的脈沖狀信號(脈沖信號)的第一門部312及第二門部313。第一門部312及第二門313是將從振蕩器311輸入的高頻信號切割為例如寬度I [ns]的脈沖信號的電路,可以采用合成器或開關(guān)。通過采用第一門部312和第二門部313的兩個信號切割電路,可以生成尖銳成型的脈沖信號。從第二門部313輸出的脈沖狀發(fā)送信號被傳遞到發(fā)送天線301,從發(fā)送天線301作為電波發(fā)射到空中。高頻接收部320包括輸入在接收天線302接收到的接收信號,得到與發(fā)送信號的相關(guān)的相關(guān)器321以及利用從振蕩器311輸入的載波對從相關(guān)器321輸入的信號進(jìn)行下變頻的正交下變頻部322。正交下變頻部322包括下變頻為I相的基帶信號的第一混頻器323、下變頻為Q相的基帶信號的第二混頻器324以及對從振蕩器311輸入的載波施加90度的相位差后輸出到第一混頻器323和第二混頻器324的移相器325。相關(guān)器321從接收信號取出每測量距離的信號,并輸出到第一混頻器323以及第二混頻器324?;鶐Р?30包括輸入在第一混頻器323和第二混頻器324下變頻的復(fù)數(shù)基帶信號的I分量和Q分量后并列放大到指定電平的復(fù)數(shù)信號放大器335、輸入在復(fù)數(shù)信號放大器335放大的I分量和Q分量后并列轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號的復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331、對來自復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331的復(fù)數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)信號處理(復(fù)數(shù)傅里葉變換(FFT:Fast FourierTransform)),算出對象物T的信息的數(shù)字信號處理部332、控制脈沖雷達(dá)裝置300的工作的控制部333以及存儲部334??刂撇?33對作為高頻部件的第一門部312、第二門部313以及相關(guān)器321各自的電源進(jìn)行開關(guān)控制。該控制部333生成的控制信號是I [ns]寬的信號。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置300中,構(gòu)成高頻發(fā)送部310和高頻接收部320的各部件在數(shù)十GHz頻率進(jìn)行工作,相反,構(gòu)成基帶部330的各部件在至多2GHz的頻率上進(jìn)行工作。由于高頻發(fā)送部310和高頻接收部320的工作頻率與基帶部330的工作頻率大不相同,所以優(yōu)選形成于被設(shè)計為不同頻帶用的不同基板上。在本實(shí)施方式中,將高頻發(fā)送部310和高頻接收部420形成于高頻用基板303上,將基帶部330形成于低頻用基板304上。并且,接收或發(fā)送高頻信號的發(fā)送天線301和接收天線302也也配置在高頻用基板303上。由于用于高頻的基板的價格高于用于低頻的基板的價格,所以在本實(shí)施方式中,在高價格的高頻用基板303上只配置高頻發(fā)送部310、高頻接收部320、發(fā)送天線301和接收天線302,在低價格的低頻用基板304上配置處理低頻信號的基帶部330。從而能夠降低脈沖雷達(dá)裝置300的成本。如上所述,將脈沖雷達(dá)裝置300的各部件分別配置于高頻用基板303和低頻用基 板304上,需要電連接高頻用基板303上的部件和低頻用基板304上的部件的手段。在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置300中,采用了過去使用的低價格的多針連接器305。從低頻用基板304上的控制部333輸出的控制信號經(jīng)由連接器305傳遞到高頻用基板303上的高頻發(fā)送部310和高頻接收部320,從高頻用基板303上的高頻接收部320輸出的復(fù)數(shù)基帶信號經(jīng)由連接器305傳遞到低頻用基板304上的基帶部330。在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置300中,為了在數(shù)字信號處理部332進(jìn)行復(fù)數(shù)信號處理算出對象物T的信息,從高頻接收部320輸入復(fù)數(shù)基帶信號,通過復(fù)數(shù)信號放大器335并列放大其I分量(振幅值)和Q分量(振幅值),并且在復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331并列采樣,轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號,輸入到數(shù)字信號處理部332。在這樣的信號處理過程中存在I分量和Q分量的、通過復(fù)數(shù)信號放大器335放大導(dǎo)致的增益以及通過復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331進(jìn)行的采樣值不相等的問題。這是由I相側(cè)的設(shè)備和Q相側(cè)的設(shè)備的個體差帶來的問題。產(chǎn)生這樣的個體差,則對象物T的方位測量、距離測量以及相對速度測量上出現(xiàn)較大誤差。并且,在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置300中,利用現(xiàn)有的多針連接器305電連接高頻用基板303和低頻公用基板304,因此包括對象物T的信息的復(fù)數(shù)基帶信號中混入來自控制信號的干擾噪聲信號。并且存在從振蕩器311輸出的載波通過正交下變頻部322被相關(guān)器321反射,并再次在正交下變頻部322下變頻所產(chǎn)生的自混頻噪聲也混入復(fù)數(shù)基帶信號中的問題。尤其是,對象物T位于遠(yuǎn)方時,來自該對象物的反射信號的振幅電平變小,有時被隱藏在上述干擾噪聲信號或自混頻噪聲中。因此,在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置300中,事先針對I分量和Q分量分別制作混入通過連接器305的復(fù)數(shù)基帶信號中的噪聲等的偽副本信號,并且,利用該副本信號,事先算出用于校正I分量和Q分量之間的增益差的增益校正值。在這里算出的增益校正值是用于校正復(fù)數(shù)信號放大器335中的增益差和復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331中的采樣值的差的值。而且,檢測對象物T時,從復(fù)數(shù)基帶信號去除該偽副本信號,并且利用上述增益校正值校正I分量和Q分量之間的增益差。另外,在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置300中,使來自控制信號的干擾噪聲信號混入復(fù)數(shù)基帶信號的電平維持恰當(dāng)大小,以便能夠根據(jù)I分量、Q分量適當(dāng)算出增益校正值。SP,副本信號通過復(fù)數(shù)信號放大器335放大后輸入復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331時,恰當(dāng)選擇連接器305中的通過復(fù)數(shù)基帶信號的針和通過控制信號的針來調(diào)整干擾噪聲信號的電平,以使復(fù)數(shù)信號放大器335的輸出不會超過復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331的觀測范圍。參照圖12、13說明偽副本信號的例子。針對I分量、Q分量分別制作下面說明的偽副本信號。圖12是示出了從發(fā)送天線301發(fā)射在高頻發(fā)送部310生成的脈沖信號,并由接收天線302接收通過對象物T反射的反射波,并在數(shù)字信號處理部332進(jìn)行處理的信號10的一例的時間波形圖(另外,橫軸表不對應(yīng)于時間的距離。下面的圖13、圖16 19中也相同)。圖12所示的信號10的波形是未受噪聲影響時的波形。并且,圖13示出了圖12所示的信號10中混入上述的偽信號時的時間波形圖。符號11的信號是模擬示出在連接器305混入復(fù)數(shù)基帶信號中的干擾噪聲信號的信號,符號12的信號是模擬示出自混頻噪聲的信號。以I分量、Q分量分別檢測干擾噪聲信號11和自混頻噪聲12。在本實(shí)施方式中,事先針對I分量、Q分量分別制作包括圖13所示的干擾噪聲信號11和自混頻信號12的偽副本信號,并將其存儲于存儲部334。并且,事先根據(jù)所制作的I分量、Q分量的副本信號算出副本信號,并將其存儲于存儲部334。而且,當(dāng)啟動脈沖雷達(dá) 裝置300檢測對象物T時,從經(jīng)由連接器305輸入基帶部330并在數(shù)字信號處理部332處理的信號減去上述的副本信號,并且利用增益校正值校正I分量、Q分量之間的增益差。從而,能夠獲得圖12所示的信號(低噪聲信號)。下面,參照附圖詳細(xì)說明事先制作上述副本信號及增益校正值的方法。在圖11中,將從控制部333輸入第一門部312的控制信號(第一控制信號)以及傳遞該信號的控制線(第一控制線)分別為A、a,將從控制部333輸入第二門部313的控制信號(第二控制信號)以及傳遞該信號的控制線(第二控制線)分別為B、b,將從控制部333輸入相關(guān)器321的控制信號(第三控制信號)以及傳遞該信號的控制線(第三控制線)分別為C、C。控制信號A、B分別對第一門部312、第二門部313的電源進(jìn)行開關(guān)控制,控制信號C對相關(guān)器321的電源進(jìn)行開關(guān)控制。并且,將從正交下變頻部322的第一混頻器323輸入復(fù)數(shù)信號放大器335的基帶信號(I分量)以及傳遞該信號的信號線分別為D、d,將從第二混頻器324輸入復(fù)數(shù)信號放大器335的基帶信號(Q分量)以及傳遞該信號的信號線分別為E、e。上述的控制線a、b、c以及信號線d、e均經(jīng)由連接器105的不同針。在脈沖雷達(dá)裝置300中,從控制部333通過控制線a、b以適當(dāng)定時向第一門部312和第二門部313輸出控制信號A、B,并將各自的電源接通約I [ns],則振蕩器311生成的載波被切割成I [ns]的脈沖寬度。從而生成指定頻率的載波的l[ns]寬的發(fā)送信號,該信號輸送到發(fā)送天線301作為電波發(fā)射到空中。被發(fā)射的電波通過僅分離距離L的對象物T反射,通過接收天線302接收。從控制部333通過控制線c以指定的定時向相關(guān)器321輸出控制信號C,則接通相關(guān)器321的電源,獲得通過接收天線302接收的接收信號與發(fā)送信號的相關(guān)。從相關(guān)器321輸出的信號通過正交下變頻部322下變頻為有I分量和Q分量構(gòu)成的復(fù)數(shù)基帶信號。通過第一混頻器323和第二混頻器324進(jìn)行下變頻的I分量、Q分量的基帶信號D、E通過信號線d、e輸入到基帶部330的復(fù)數(shù)信號放大器335,并在這里各信號并列被放大到指定電平。在復(fù)數(shù)信號放大器335被放大的I分量、Q分量的基帶信號輸入復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331,并列轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號。該復(fù)數(shù)數(shù)字信號在數(shù)字信號處理部332接受復(fù)數(shù)信號處理,算出涉及對象物T的位置信息和相對速度信息。圖11所示的控制線a、b、c以及信號線d、e通過連接器305連接高頻用基板303與低頻用基板304。連接器305的各針(端子)為顯露狀態(tài),因此,雖然流過各端子的信號為微小電平,但也會轉(zhuǎn)入其他端子進(jìn)行干擾。流過控制線a、b、c的控制信號A、B、C是用于0N/0FF驅(qū)動RF部件(第一門部312、第二門部313、相關(guān)器321)的信號,具有例如2 3[V]的電平。以此相對應(yīng),流過信號線d、e的復(fù)數(shù)基帶信號D、E是將對象物T反射的較低電平信號進(jìn)行下變頻的信號,是電平非常低的信號。因此,與基帶信號D、E相比,控制信號A、B、C是電平非常高的信號,控制信號A、B、C在連接器305中從控制線a、b、c泄漏到信號線d、e中。圖14是示出了脈沖雷達(dá)裝置300中的上述各控制線和信號線的擴(kuò)大示意圖。在圖14,將在連接器305中從控制線a、b、c轉(zhuǎn)入信號線d、e的信號分別為干擾噪聲信號a、3、Y。干擾噪聲信號a、0、Y是其電平與通過信號線d、e的基帶信號D、E大致相同的信號。在圖14中,用符號5表不從振蕩器311輸出后通過正交下變頻部322,被相關(guān)器321反射后再次通過正交下變頻部322下變頻的自混頻噪聲。該自混頻噪聲8也混入基帶信 號D、E中。在本實(shí)施方式的脈沖雷達(dá)裝置300中,為了事先制作包括混入基帶信號D、E中的上述各噪聲的偽副本信號的I分量、Q分量,在開始使用脈沖雷達(dá)裝置300時,通過控制線a、b、c使第一門部312、第二門部313以及相關(guān)器321以恰當(dāng)定時工作。之后根據(jù)所獲得的副本信號的I分量、Q分量、根據(jù)I分量的距尚門方向的積分值(I分量的包絡(luò)電平)和Q分量的距離門方向的積分值(Q分量的包絡(luò)電平)算出增益校正值。并將所獲得的副本信號以及增益校正值存儲在存儲部334,在檢測對象物T時,從將接收信號下變頻的基帶信號D、E減去副本信號的I分量、Q分量,從而去除各噪聲,并且進(jìn)行基于增益校正值的校正。下面,參照圖15所示的流程圖說明事先制作偽副本信號及增益校正值并使用該副本信號及增益校正值進(jìn)行校正的方法。圖15是示出了在脈沖雷達(dá)裝置300中的信號處理方法的流程圖。在事先制作偽副本信號及增益校正值時,從發(fā)送天線301向空中發(fā)射發(fā)送電波,則會出現(xiàn)發(fā)送電波通過任意對象物反射,通過接收天線302接收的情況。接收到這樣的反射波,則無法制作僅包括偽副本信號。為此,在制作偽副本信號及增益校正值時,禁止從發(fā)送天線301發(fā)射發(fā)送電波。首先,在步驟SlOl中,判斷是否開始使用脈沖雷達(dá)裝置300,判斷為開始使用時進(jìn)入步驟S102,另外,當(dāng)判斷為使用中時進(jìn)入步驟S116。在步驟S102中,控制部333使控制信號B、C流入控制線b、c,停止輸出流過控制線a的控制信號A。其次,在步驟S103啟動雷達(dá)裝置。由此,從控制部333輸出控制信號B、C。在脈沖雷達(dá)裝置300中,只有在同時接通第一門部312和第二門部313的電源時,脈沖信號才輸出到發(fā)送天線301。因此,在步驟S103啟動雷達(dá)裝置時控制信號A未輸出到第一門部312,則脈沖信號不會輸出到發(fā)送天線301。從而接收天線302也不會接收反射波。其結(jié)果,復(fù)數(shù)信號放大器335中輸入合成有控制信號B、C混入信號線d、e的干擾噪聲信號P、Y和自混頻噪聲8的噪聲信號(¢ +Y +S )(第一背景信號)的I分量、Q分量。噪聲信號(P + Y + S )的I分量、Q分量在復(fù)數(shù)信號放大器335中被放大之后,在復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號,輸入數(shù)字信號處理部332。在步驟S104,噪聲信號(^ + y + 6 )在數(shù)字信號處理部332接受信號處理。從而獲得圖16所示的分別針對I相、Q相噪聲信號。圖16是噪聲信號(¢ +Y +S )的時間波形圖。在步驟S 105中,將在數(shù)字信號處理部332進(jìn)行處理獲得的噪聲信號(P + Y + S )的I分量、Q分量存儲在存儲部334中。在下一個步驟S106中,控制部333使控制信號A、C流入控制線a、C,停止輸出流過控制線b的控制信號B。然后,在步驟S107啟動雷達(dá)裝置,則從控制部333輸出控制信號
A、C。這時,僅接通第一門部312的電源,未接通第二門部313的電源,因此脈沖信號還是不會輸出到發(fā)送天線301。從而接收天線302也不會接收到反射波。其結(jié)果,合成控制信號A、C混入信號線d、e的干擾噪聲信號a、Y和自混頻噪聲6的噪聲信號(a + Y + S )(第二背景信號)的I分量、Q分量在復(fù)數(shù)信號放大器335被放大之后,在復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號,并輸入數(shù)字信號處理部332。在步驟S108,噪聲信號(a + Y + S )在數(shù)字信號處理部332接受信號處理。從而獲得圖17所示的針對I相、Q相的噪聲信號。圖17是噪聲信號(a +Y +S )的時間波形圖。在步驟S 109中, 將在數(shù)字信號處理部332進(jìn)行處理獲得的噪聲信號(a + Y + S )的I分量、Q分量分別加在存儲于存儲部334中的(P + Y + S )的I分量、Q分量上后進(jìn)行存儲。并且,在步驟SllO中,控制部333使控制信號C流入控制線C,同時停止輸出流過控制線a、b的控制信號A、B。然后,在步驟Slll啟動雷達(dá)裝置,則從控制部333只輸出控制信號C。這時,脈沖信號不會輸出到發(fā)送天線301。從而接收天線302也不會接收到反射波。其結(jié)果,合成控制信號C混入信號線d、e的干擾噪聲信號Y和自混頻噪聲S的噪聲信號(Y + S )(第三背景信號)的I分量、Q分量在復(fù)數(shù)信號放大器335被放大,之后再復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號,并輸入數(shù)字信號處理部332。在步驟S112,噪聲信號(Y +S )在數(shù)字信號處理部332接受信號處理。從而獲得圖18所示的噪聲信號。圖18是噪聲信號(Y + S )的時間波形圖。在步驟SI 13中,從存儲于存儲部334中的噪聲信號的I分量、Q分量減去在數(shù)字信號處理部332進(jìn)行處理獲得的噪聲信號(Y + S )的I分量、Q分量后進(jìn)行存儲。如上所述,針對噪聲信號的I分量、Q分量,分別在噪聲信號(0 + Y + 3 )加上噪聲信號(a +Y +S )后減去噪聲信號(Y +S ),從而,如下式,算出包括所有偽噪聲信號的I分量、Q分量。(|3 + y + 6 ) + (a + y + 6) - ( y + 6 )=a+|3 + y + 6如上所述,存儲部334中存儲合成有干擾噪聲信號a、P、Y以及自混頻噪聲S的噪聲信號的副本信號(a+P + y + 6)的I分量、Q分量。在圖16的時間波形上加上圖17的時間波形,再減去圖18的時間波形,則可以獲得副本信號(a+0 + Y + S )的時間波形。圖19示出了副本信號(a + P + Y + S )的時間波形。在步驟S 114,從存儲部334讀出副本信號(a+0+ Y +S )的I分量、Q分量,算出增益校正值。當(dāng)將每個距離門的I分量(I相的振幅值)、Q分量(Q相的振幅值)分別為Ain、AQn時,增益校正值R為I分量AIn的距離門方向的積分值與Q分量AQn的距離門方向的積分值之比,以下面公式計算,其中n=l、,N為距離門數(shù)。f AQ n
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◎ =S I在步驟SI 15中,算出的增益校正值R被存儲于存儲部334中。另一方面,在步驟SlOl中判斷為脈沖雷達(dá)裝置300為已經(jīng)使用中時,在步驟SI 16啟動雷達(dá)裝置。從而從控制部333輸出控制信號A、B、C,將脈沖信號作為電波從發(fā)送天線301發(fā)射。而且,在接收天線302接收通過對象物T反射的反射波。接收天線302接收到的接收信號在高頻接收部320下變頻為復(fù)數(shù)基帶信號,通過連接器305傳遞到復(fù)數(shù)信號放大器 335。輸入到復(fù)數(shù)信號放大器335中的復(fù)數(shù)基帶信號在此被放大,之后在復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號,并傳遞到數(shù)字信號處理部332。傳遞到數(shù)字信號處理部332的數(shù)字信號中包括在連接器305等混入的噪聲信號(a + P + Y + S )。在步驟S 117中,在數(shù)字信號處理部332進(jìn)行復(fù)數(shù)數(shù)字信號的處理。從而針對I相、Q相獲得干擾噪聲信號11和自混頻噪聲12混入信號10的如圖13所示信號。在步驟S118,從存儲部334讀出副本信號(a+0+ Y +S )的I分量、Q分量,在步驟S 119中,從數(shù)字信號處理部332處理的信號的I分量、Q分量中分別減去副本信號(a+^ + y + 6 ) ^ I分量、Q分量。并且,在步驟S120,從存儲部334讀出增益校正值,將其乘于減去副本信號之后的Q分量上。從而去除副本信號,并且獲得校正I相、Q相之間的增益差的、如圖12所示的信號10。基于該信號10,在步驟S121算出到對象物T的距離L以及相對速度。另外,在本實(shí)施方式中,為了算出相對速度,在數(shù)字信號處理部332的處理中對輸入信號進(jìn)行復(fù)數(shù)信號處理(FFT處理),算出對象物的多普勒成分。上述說明的脈沖雷達(dá)裝置300內(nèi)產(chǎn)生的噪聲信號均為穩(wěn)定的噪聲,因此,噪聲信號a、0、Y、6均未包括多普勒成分,只有相當(dāng)于相對速度0的0[HZ]成分。S卩,在步驟S104、S108、S112進(jìn)行的數(shù)字信號處理部332的處理所獲得的噪聲信號數(shù)據(jù)只是相當(dāng)于相對速度0的0[Hz]成分的噪聲信號,在步驟S113存儲于存儲部334的副本信號(a+0 + Y + S )的傅里葉變換數(shù)據(jù)也只是相當(dāng)于相對速度0的0[Hz]成分。因此,在上述步驟SI 19中,可以只是對從復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部331輸入的信號進(jìn)行復(fù)數(shù)信號處理獲得的0 [Hz]成分減去副本信號(a+|3 + y + 6)0并且,當(dāng)沒有必要測量對象物的相對速度時,在數(shù)字信號處理部332無需進(jìn)行上述FFT處理,判斷在各距離門內(nèi)是否檢測出對象物的信號即可。并且,即使在沒有必要測量對象物的相對速度時,為了改善SN比,也可以在數(shù)字信號處理部332進(jìn)行上述FFT處理,判斷在各距離門內(nèi)是否檢測出對象物即可。在這樣的情況下,從控制部333輸出控制信號A、
B、C時獲得的各距離門的數(shù)據(jù)減去對應(yīng)于副本信號(a + P + Y + S )的距離門的數(shù)據(jù)就可以獲得低噪聲信號,因此可以基于此確切地進(jìn)行對象物的檢測。并且,在上述實(shí)施方式中,將增益校正值R為I分量AIn的距離門方向的積分值與Q分量AOn的距離門方向的積分值之比,但是還可以于此相反,將增益校正值R為Q分量AQn的距離門方向的積分值與I分量AIn的距離門方向的積分值之比,如下式。
權(quán)利要求
1.一種脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于,包括 高頻發(fā)送部,所述高頻發(fā)送部包括生成指定頻率的載波的振蕩器,所述高頻發(fā)送部按照兩個以上的發(fā)送用控制信號,將所述載波切割成脈沖狀,生成發(fā)送信號; 發(fā)送天線,從所述高頻發(fā)送部輸入所述發(fā)送信號,并作為電波向空間發(fā)射; 接收天線,用于接收所述電波被對象物反射的反射波; 高頻接收部,從所述接收天線輸入接收信號,按照接收用控制信號中的至少一個,取與所述發(fā)送信號的相關(guān),轉(zhuǎn)換為基帶信號;以及 基帶部,所述基帶部至少包括:A/D轉(zhuǎn)換部,輸入所述基帶信號后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;數(shù)字信號處理部,從所述A/D轉(zhuǎn)換部輸入所述數(shù)字信號,算出到所述對象物的距離和/或所述對象物的相對速度和/或所述對象物的方位角;以及,控制部,向所述高頻發(fā)送部輸出所述發(fā)送用控制信號,并且向所述高頻接收部輸出所述接收用控制信號中的至少一個, 其中,所述發(fā)送用控制信號為XfXm,當(dāng)所述控制部沒有輸出所述發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除此之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時,所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號為第i個背景信號,其中,m > 2, 所述數(shù)字信號處理部,依次選擇所述XfXm作為所述第i個發(fā)送用控制信號Xi,獲取所述控制部輸出除了所述Xi之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號,將其分別作為第一個 第m個的所述背景信號,并且獲取所述控制部沒有輸出所有所述m個的發(fā)送用控制信號而輸出所述接收用控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號作為第(m+1)個背景信號,并且將所述第一個 第m個背景信號相加后減去所述第(m+1)個背景信號,之后除以(m-1),從而算出副本信號, 所述控制部輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號減去所述副本信號,算出低噪聲信號, 基于所述低噪聲信號,算出到所述對象物的距離和/或所述對象物的相對速度和/或所述對象物的方位角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述數(shù)字信號處理部對從所述A/D轉(zhuǎn)換部輸入的數(shù)字信號進(jìn)行傅里葉變換處理,相當(dāng)于所述控制部輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 至少所述基帶部形成在第一基板上,所述高頻發(fā)送部及所述高頻接收部形成在與所述第一基板不同的另一基板上, 所述第一基板與所述另一基板之間設(shè)有多針連接器的連接部,用于將傳遞所述基帶信號的信號線和傳遞所述m個發(fā)送用控制信號及接收用控制信號的各自的控制線總括連接為通電狀態(tài),在所述連接部內(nèi)分開配置所述控制線的連接和所述信號線的連接,以使從所述控制線泄漏到所述信號線的信號的電平進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換部的動態(tài)范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述高頻發(fā)送部還包括 第一門部,按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀;以及第二門部,按照第二控制信號進(jìn)一步切割所述第一門部切割的信號,生成所述發(fā)送信號, 所述高頻接收部包括 相關(guān)部,從所述接收天線輸入所述接收信號,按照第三控制信號取與所述發(fā)送信號的相關(guān);以及 下變頻部,將來自所述相關(guān)部的輸出信號下變頻為基帶信號,并輸出所述基帶信號,所述控制部分別向所述第一門部、所述第二門部、所述相關(guān)部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號,對各自的電源進(jìn)行開關(guān)控制, 所述數(shù)字信號處理部以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號為所述接收用控制信號中的至少一個算出所述副本信號,其中m=2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述數(shù)字信號處理部從相當(dāng)于所述控制部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述基帶部形成在對應(yīng)于該基帶部的工作頻帶的低頻用基板上, 所述高頻發(fā)送部及所述高頻接收部形成在對應(yīng)于該高頻發(fā)送部及高頻接收部的工作頻帶的高頻用基板上, 在所述低頻用基板與所述高頻用基板之間設(shè)有用于將傳遞所述基帶信號的信號線和傳遞所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號的第一控制線、第二控制線、第三控制線總括連接為通電狀態(tài)的多針連接器的連接部,在所述連接部內(nèi)分開配置所述控制線的連接和所述信號線的連接,以使從所述控制線泄漏到所述信號線的信號的電平進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換部的動態(tài)范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述高頻接收部作為所述基帶信號輸出由I分量和Q分量構(gòu)成的復(fù)數(shù)基帶信號, 所述基帶部至少包括復(fù)數(shù)信號放大器,用于從所述高頻接收部輸入所述復(fù)數(shù)基帶信號,分別將所述I分量及Q分量并列放大到指定的電平,并輸出到所述A/D轉(zhuǎn)換部, 所述A/D轉(zhuǎn)換部是從所述復(fù)數(shù)信號放大器輸入被放大的I分量及Q分量且并列轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號后作為所述數(shù)字信號輸出的復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部, 并且,所述數(shù)字信號處理部將所述控制部沒有輸出所述發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除此之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字信號作為所述第i個背景信號,將所述控制部沒有輸出所有所述m個發(fā)送用控制信號而輸出所述接收用控制信號時所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字信號作為所述第(m+1)個背景信號,所述第一個 第m個背景信號的各自的I分量之間以及Q分量之間相加,之后分別減去所述第(m+1)個背景信號的I分量及Q分量,再分別除以(m-1),從而算出所述副本信號的I分量及Q分量, 所述副本信號的I分量的距離門方向的積分值和所述副本信號的Q分量的距離門方向的積分值中的一個除以另一個,算出增益校正值,所述控制部輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量及Q分量分別減去所述副本信號的I分量及Q分量, 在減去所述副本信號之后的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以所述增益校正值,從而算出所述低噪聲信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述復(fù)數(shù)基帶信號具有低于所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號的信號強(qiáng)度, 與傳遞所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號的各自的控制線分開配置輸入并放大所述復(fù)數(shù)基帶信號的所述復(fù)數(shù)信號放大器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述高頻發(fā)送部還包括 第一門部,按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀;以及 第二門部,按照第二控制信號進(jìn)一步切割所述第一門部切割的信號,生成所述發(fā)送信號, 所述高頻接收部包括 相關(guān)部,從所述接收天線輸入所述接收信號,按照第三控制信號取與所述發(fā)送信號的相關(guān);以及 正交下變頻部,將來自所述相關(guān)部的輸出信號下變頻為基帶信號,并輸出所述復(fù)數(shù)基帶信號, 所述控制部分別向所述第一門部、所述第二門部、所述相關(guān)部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號,對各自的電源進(jìn)行開關(guān)控制, 所述數(shù)字信號處理部以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號為所述接收用控制信號中的至少一個算出所述副本信號的I分量及Q分量,其中m=2。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述數(shù)字信號處理部對從所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸入的復(fù)數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行傅里葉變換處理, 相當(dāng)于所述控制部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號及所述第三控制信號時所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換部輸出的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量及Q分量的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的I分量及Q分量的OHz的傅里葉分量, 減去所述副本信號之后的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以所述增益校正值,從而算出所述低噪聲信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述基帶部形成在對應(yīng)于該基帶部的工作頻帶的低頻用基板上, 所述高頻發(fā)送部及所述高頻接收部形成在對應(yīng)于該高頻發(fā)送部及高頻接收部的工作頻帶的高頻用基板上, 在所述低頻用基板與所述高頻用基板之間設(shè)有用于將傳遞所述基帶信號的信號線和傳遞所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號的第一控制線、第二控制線、第三控制線總括連接為通電狀態(tài)的多針連接器的連接部,在所述連接部內(nèi)分開配置所述控制線的連接和所述信號線的連接,以使從所述控制線泄漏到所述信號線的信號的電平進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換部的動態(tài)范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 至少所述基帶部包括增益可變放大部,用于按照所述接收用控制信號的另一個調(diào)整增益,放大所述基帶信號后向所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出, 所述控制部與所述發(fā)送用控制信號中的任一同步,根據(jù)檢測距離,確定所述接收用控制信號的另一個,并向所述增益可變放大部輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述控制部以隨著所述檢測距離變?yōu)檫h(yuǎn)距離、所述增益可變放大部的增益變大或為大于近距離的一定值的方式確定所述接收用控制信號的另一個,并向所述增益可變放大部輸出,并且,在輸出所述發(fā)送信號后經(jīng)過所述檢測距離成為最大的時間起到輸出下一個所述發(fā)送信號為止的期間內(nèi)關(guān)閉所述接收用控制信號的另一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述基帶信號具有低于所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號的信號強(qiáng)度, 與傳遞所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號的各自的控制線分開配置輸入并放大所述基帶信號的所述增益可變放大器。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述高頻發(fā)送部還包括 第一門部,按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀;以及 第二門部,按照第二控制信號進(jìn)一步切割所述第一門部切割的信號,生成所述發(fā)送信號, 所述高頻接收部包括 相關(guān)部,從所述接收天線輸入所述接收信號,按照第三控制信號取與所述發(fā)送信號的相關(guān);以及 下變頻部,將來自所述相關(guān)部的輸出信號下變頻為基帶信號,并輸出所述基帶信號, 所述增益可變放大部按照第四控制信號調(diào)整增益,對所述基帶信號進(jìn)行放大, 所述控制部分別向所述第一門部、所述第二門部、所述相關(guān)部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號,對各自的電源進(jìn)行開關(guān)控制,并且與所述第一控制信號或所述第二控制信號同步,根據(jù)檢測距離確定所述第四控制信號,并向所述增益可變放大部輸出, 所述數(shù)字信號處理部以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號及所述第四控制信號為所述接收用控制信號算出所述副本信號,其中m=2。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述控制部以隨著所述檢測距離變?yōu)檫h(yuǎn)距離、所述增益可變放大部的增益變大或為大于近距離的一定值的方式確定所述第四控制信號,并向所述增益可變放大部輸出,并且,在輸出所述發(fā)送信號后經(jīng)過所述檢測距離成為最大的時間起到輸出下一個所述發(fā)送信號為止的期間內(nèi)關(guān)閉所述第四控制信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于,所述數(shù)字信號處理部從相當(dāng)于所述控制部輸出所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號、第四控制信號時所述A/D轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一所述的脈沖雷達(dá)裝置,其特征在于, 所述基帶部形成在對應(yīng)于該基帶部的工作頻帶的低頻用基板上, 所述高頻發(fā)送部及所述高頻接收部形成在對應(yīng)于該高頻發(fā)送部及高頻接收部的工作頻帶的高頻用基板上, 在所述低頻用基板與所述高頻用基板之間設(shè)有用于將傳遞所述基帶信號的信號線和傳遞所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號的第一控制線、第二控制線、第三控制線總括連接為通電狀態(tài)的多針連接器的連接部,在所述連接部內(nèi)分開配置所述控制線的連接和所述信號線的連接,以使從所述控制線泄漏到所述信號線的信號的電平進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換部的動態(tài)范圍內(nèi)。
19.一種脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于,包括 生成指定頻率的載波的載波生成步驟; 按照兩個以上的發(fā)送用控制信號,將所述載波切割成脈沖狀,生成發(fā)送信號的信號切割步驟; 將所述發(fā)送信號作為電波向空間發(fā)射的發(fā)送步驟; 接收所述電波被對象物反射的反射波的接收步驟; 按照接收用控制信號中的至少一個,取在所述接收步驟接收的接收信號與所述發(fā)送信號的相關(guān)的相關(guān)步驟; 將所述相關(guān)步驟的輸出信號下變頻為基帶信號后輸出基帶信號的下變頻步驟; 至少輸入所述基帶信號后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換步驟;以及輸入所述數(shù)字信號,算出到所述對象物的距離和/或所述對象物的相對速度和/或所述對象物的方位角的數(shù)字信號處理步驟, 其中,將所述發(fā)送用控制信號為Xf Xm,當(dāng)在所述信號切割步驟沒有輸出所述發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除此之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時,在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字信號為第i個背景信號,其中,m > 2,在所述數(shù)字信號處理步驟, 作為所述第i個發(fā)送用控制信號Xi,依次選擇所述Xf Xm,獲取在所述信號切割步驟輸出除了所述Xi之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字信號,將其分別作為第一個 第m個的所述背景信號,并且獲取在所述信號切割步驟沒有輸出所有所述m個的發(fā)送用控制信號而輸出所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲取的數(shù)字信號作為第(m+1)個背景信號,并且將所述第一個 第m個背景信號相加后減去所述第(m+1)個背景信號,之后除以(m-1),從而算出副本信號,在所述信號切割步驟輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字信號減去所述副本信號,算出低噪聲信號,基于該低噪聲信號,算出到所述對象物的距離和/或所述對象物的相對速度和/或所述對象物的方位角。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 在所述數(shù)字信號處理步驟中,對在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟被轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進(jìn)行傅里葉變換處理, 相當(dāng)于在所述信號切割步驟輸出所述m個發(fā)送用控制信號且在所述相關(guān)步驟輸出所述接收用控制信號的至少一個時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲取的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 所述信號切割步驟包括 按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀的第一切割步驟;以及按照第二控制信號進(jìn)一步切割在所述第一切割步驟切割的信號,生成所述發(fā)送信號的第二切割步驟, 在所述相關(guān)步驟,按照第三控制信號取所述接收信號與所述發(fā)送信號的相關(guān); 在數(shù)字信號處理步驟,以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號為所述接收用控制信號中的至少一個算出所述副本信號,其中m=2。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 從相當(dāng)于執(zhí)行所述第一切割步驟、所述第二切割步驟、所述相關(guān)步驟時的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。
23.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 在所述下變頻步驟,作為所述基帶信號輸出由I分量和Q分量構(gòu)成的復(fù)數(shù)基帶信號,至少,還包括復(fù)數(shù)信號放大步驟,輸入所述復(fù)數(shù)基帶信號,分別將所述I分量及Q分量并列放大到指定的電平, 在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟,輸入被放大的所述I分量及Q分量且并列轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)字信號后作為所述數(shù)字信號輸出, 并且,在所述數(shù)字信號處理步驟,將在所述信號切割步驟沒有輸出所述發(fā)送用控制信號中的第i個發(fā)送用控制信號Xi而輸出除此之外的所述發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的復(fù)數(shù)數(shù)字信號作為所述第i個背景信號,將在所述信號切割步驟沒有輸出所有所述m個發(fā)送用控制信號而輸出所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的復(fù)數(shù)數(shù)字信號作為所述第(m+1)個背景信號,所述第一個 第m個背景信號的各自的I分量之間以及Q分量之間相加,之后分別減去所述第(m+1)個背景信號的I分量及Q分量,再分別除以(m-1),從而算出所述副本信號的I分量及Q分量, 所述副本信號的I分量的距離門方向的積分值和所述副本信號的Q分量的距離門方向的積分值中的一個除以另一個,算出增益校正值, 在所述信號切割步驟輸出所述m個發(fā)送用控制信號及所述接收用控制信號時在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟獲得的復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量及Q分量分別減去所述副本信號的I分量及Q分量, 在減去所述副本信號之后的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以所述增益校正值,從而算出所述低噪聲信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 所述信號切割步驟包括 按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀的第一切割步驟;以及按照第二控制信號進(jìn)一步切割在所述第一切割步驟切割的信號,生成所述發(fā)送信號第二切割步驟, 在所述相關(guān)步驟,按照第三控制信號取所述接收信號與所述發(fā)送信號的相關(guān), 在所述數(shù)字信號處理步驟,以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號為所述接收用控制信號中的至少一個算出所述副本信號,其中m=2。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 在所述數(shù)字信號處理步驟,對在所述復(fù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換步驟轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)數(shù)字信號進(jìn)行傅里葉變換處理, 從相當(dāng)于在執(zhí)行所述第一切割步驟、所述第二切割步驟及所述相關(guān)步驟時的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量及Q分量的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的I分量及Q分量的OHz的傅里葉分量, 減去所述副本信號之后的所述復(fù)數(shù)數(shù)字信號的I分量或Q分量乘以所述增益校正值,從而算出所述低噪聲信號。
26.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 至少還包括增益可變放大步驟,與所述發(fā)送用控制信號中的任一同步,根據(jù)檢測距離,確定所述接收用控制信號的另一個,按照該接收用控制信號的另一個調(diào)整增益,放大在所述下變頻步驟生成的所述基帶信號, 在所述A/D轉(zhuǎn)換步驟,輸入被放大的所述基帶信號且轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后作為所述數(shù)字信號輸出。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 在所述增益可變放大步驟,以隨著所述檢測距離變?yōu)檫h(yuǎn)距離、在所述增益可變放大步驟利用的增益變大或為大于近距離的一定值的方式確定所述接收用控制信號的另一個,并且,在輸出所述發(fā)送信號后經(jīng)過所述檢測距離成為最大的時間起到輸出下一個所述發(fā)送信號為止的期間內(nèi)關(guān)閉所述接收用控制信號的另一個。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 所述信號切割步驟包括 按照第一控制信號將所述載波切割成脈沖狀的第一切割步驟;以及按照第二控制信號進(jìn)一步切割在所述第一切割步驟切割的信號,生成所述發(fā)送信號的第二切割步驟, 在所述相關(guān)步驟,按照第三控制信號取所述接收信號與所述發(fā)送信號的相關(guān), 在所述增益可變放大步驟,按照與所述第一控制信號或所述第二控制信號同步、根據(jù)檢測距離確定的第四控制信號調(diào)整增益,放大所述基帶信號, 在所述數(shù)字信號處理步驟, 以所述第一控制信號及所述第二控制信號為所述m個發(fā)送用控制信號,且以所述第三控制信號及所述第四控制信號為所述接收用控制信號算出所述副本信號,其中m=2。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 在所述增益可變放大步驟,以隨著所述檢測距離變?yōu)檫h(yuǎn)距離、在所述增益可變放大步驟利用的增益變大或為大于近距離的一定值的方式確定所述第四控制信號,并且,在輸出所述發(fā)送信號后經(jīng)過所述檢測距離成為最大的時間起到輸出下一個所述發(fā)送信號為止的期間內(nèi)關(guān)閉所述第四控制信號。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的脈沖雷達(dá)裝置的控制方法,其特征在于, 在所述數(shù)字信號處理步驟,從相當(dāng)于執(zhí)行所述第一切割步驟、所述第二切割步驟、所述相關(guān)步驟以及所述增益可變放大步驟時的數(shù)字信號的OHz的傅里葉分量減去相當(dāng)于所述副本信號的OHz的傅里葉分量,算出所述低噪聲信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以簡單的結(jié)構(gòu)去除根據(jù)檢測距離非連續(xù)性地改變增益可變放大部的增益時的噪聲的影響,從而可容易實(shí)現(xiàn)小型化及低成本并且可高精度地檢測對象物信息的脈沖雷達(dá)裝置及其控制方法。為了能夠檢測來自遠(yuǎn)方的對象物的較弱反射波,并且以較低增益放大來自近距離的反射波,采用根據(jù)距離門來調(diào)整增益的增益可變放大部135。來自增益可變放大部135的偏移噪聲與連接器105中的干擾噪聲和自混頻一同事先制作成偽副本信號,檢測對象物T時,從基帶信號去除該副本信號。
文檔編號G01S7/292GK102770781SQ20118001034
公開日2012年11月7日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者上村和孝, 石田順士, 青柳靖 申請人:古河As株式會社, 古河電氣工業(yè)株式會社
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