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FM?CW雷達(dá)以及FM?CW信號的生成方法與流程

文檔序號:11333222閱讀:506來源:國知局
本發(fā)明涉及利用fm-cw(frequencymodulatedcontinuouswaves:調(diào)頻連續(xù)波)方式的頻率調(diào)制的fm-cw雷達(dá)以及fm-cw雷達(dá)所發(fā)送的fm-cw信號的生成方法。
背景技術(shù)
::fm-cw雷達(dá)的結(jié)構(gòu)較為簡單、在基帶中進(jìn)行處理的頻帶為較低的頻帶,使得信號處理變得比較容易等,因此近年來,在以低成本化為目標(biāo)的毫米波頻帶的防撞雷達(dá)等中被廣泛使用。fm-cw方式中,使用使發(fā)送頻率從低頻向高頻變化的上線性調(diào)頻信號(upchirpsignal)、以及使發(fā)送頻率從高頻向低頻變化的下線性調(diào)頻信號(downchirpsignal),并基于從各線性調(diào)頻信號得到的差拍信號的峰值頻率之和以及峰值頻率之差,來計(jì)算與目標(biāo)物體的距離以及相對速度。另一方面,在構(gòu)成fm-cw雷達(dá)的收發(fā)模塊中,由于壓控振蕩器(voltagecontroloscillator:以下記為“vco”)的個(gè)體差異的偏差、及溫度特性,因而需要在出貨檢查工序中進(jìn)行調(diào)整操作,不利于削減量產(chǎn)時(shí)的檢查時(shí)間。此外,由于出貨后沒有反饋控制,因此無法對應(yīng)因歷時(shí)老化等導(dǎo)致的vco的特性變動(dòng)也成為問題。另外,上述專利文獻(xiàn)1中公開有以下結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括:對振蕩頻率根據(jù)模擬的控制電壓而變化的vco的輸出信號以分頻數(shù)n進(jìn)行分頻的分頻器;從分頻器的輸出信號檢測出相位信息并輸出數(shù)字相位信息的數(shù)字相位檢測器;以及對數(shù)字相位檢測器所輸出的數(shù)字相位信息進(jìn)行微分并轉(zhuǎn)換為數(shù)字頻率信息的微分器?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2013-47617號公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:發(fā)明所要解決的技術(shù)問題上述專利文獻(xiàn)1中,如上所述,基于vco輸出的相位信息來求出頻率信息,然而并沒有公開關(guān)于vco輸出的具體的生成方法。因此,在現(xiàn)有技術(shù)中,無法恰當(dāng)?shù)貙?yīng)因歷時(shí)老化等導(dǎo)致的vco的特性變動(dòng)。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于獲得一種能恰當(dāng)?shù)貙?yīng)因歷時(shí)老化等導(dǎo)致的vco的特性變動(dòng)的fm-cw雷達(dá)以及fm-cw信號的生成方法。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為了解決上述問題,達(dá)成目的,本發(fā)明是利用fm-cw方式的頻率調(diào)制的fm-cw雷達(dá),所述fm-cw雷達(dá)構(gòu)成為包括:高頻電路,該高頻電路接收來自目標(biāo)物體的反射波;以及信號處理部,該信號處理部將所述高頻電路所生成的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并至少對到所述目標(biāo)物體為止的距離及所述目標(biāo)物體的速度進(jìn)行檢測,所述高頻電路中設(shè)置有壓控振蕩器,該壓控振蕩器接收來自所述信號處理部的調(diào)制電壓并產(chǎn)生頻率調(diào)制后高頻信號,所述信號處理部中設(shè)置有查找表,該查找表存儲(chǔ)調(diào)制控制數(shù)據(jù)的初始值,所述信號處理部根據(jù)所述壓控振蕩器的輸出的相位信息計(jì)算頻率信息,并以使用計(jì)算結(jié)果而生成的校正數(shù)據(jù)對存儲(chǔ)于所述查找表的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,起到能恰當(dāng)?shù)貙?yīng)因歷時(shí)老化等導(dǎo)致的vco的特性變動(dòng)的效果。附圖說明圖1是示出實(shí)施方式1所涉及的fm-cw雷達(dá)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出省略了一部分結(jié)構(gòu)要素的實(shí)施方式1所涉及的fm-cw雷達(dá)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是用于說明構(gòu)成存儲(chǔ)于lut的調(diào)制控制數(shù)據(jù)的各參數(shù)的圖。圖4是示出微機(jī)中的頻率信息的計(jì)算處理的流程的流程圖。圖5是示出以專用的處理器進(jìn)行圖4所示的處理時(shí)的計(jì)算處理的流程的框圖。圖6是示出利用多項(xiàng)式近似的校正處理的流程的流程圖。圖7是用于說明lut的更新以及更新后的發(fā)送處理的時(shí)序圖。圖8是示出利用微機(jī)中的時(shí)間誤差計(jì)算的校正處理的流程的流程圖。圖9是用于說明利用時(shí)間誤差計(jì)算的校正處理的概念的圖。圖10是以表格形式示出存儲(chǔ)于微機(jī)的非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的示意的圖。圖11是示出實(shí)施方式3所涉及的警報(bào)處理的流程的流程圖。圖12是示出實(shí)施方式3所涉及的異常判定處理的流程的流程圖。具體實(shí)施方式以下參照附圖,對本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的fm-cw雷達(dá)以及fm-cw信號的生成方法進(jìn)行詳細(xì)說明。此外,本發(fā)明并不局限于以下所示的實(shí)施方式。實(shí)施方式1.圖1是示出實(shí)施方式1所涉及的fm-cw雷達(dá)的結(jié)構(gòu)的框圖。實(shí)施方式1所涉及的fm-cw雷達(dá)是利用fm-cw方式的頻率調(diào)制的fm-cw雷達(dá),如圖1所示,其構(gòu)成為主要包括以下結(jié)構(gòu)要素,即:高頻電路13,該高頻電路13以發(fā)送信號為電波經(jīng)由發(fā)送天線1(tx)向空間進(jìn)行輻射,并經(jīng)由接收天線2(rx)對所發(fā)送的電波的來自目標(biāo)物體的反射波進(jìn)行接收;信號處理部14,該信號處理部14將從高頻電路13輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并對到目標(biāo)物體為止的距離及目標(biāo)物體的速度進(jìn)行檢測,如有需要?jiǎng)t對目標(biāo)物體的方位進(jìn)行檢測;以及控制電路12,該控制電路12對提供至高頻電路13的各種控制電壓進(jìn)行控制。作為基本要素,高頻電路13包括:vco4,該vco4從信號處理部14接收三角波電壓信號即vco調(diào)制電壓來作為發(fā)送指令,并產(chǎn)生頻率調(diào)制后的高頻信號;功率分配器3,該功率分配器3將vco4輸出的高頻信號的大部分提供至發(fā)送天線1,并將剩余部分作為本地信號來進(jìn)行提供;以及混合器5,該混合器5被提供有本地信號,并利用本地信號對接收天線2的接收信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換,具體而言,進(jìn)行下變頻(down-convert)。另外,高頻電路13的各要素由mmic(microwavemonolithicic:單片微波集成電路)構(gòu)成。在高頻電路13與信號處理部14之間設(shè)置有基帶放大電路6、預(yù)分頻器15、混合器17以及基準(zhǔn)頻率發(fā)生器18。上述各結(jié)構(gòu)部的功能將在后文闡述。另外,以上所說明的發(fā)送天線1、接收天線2、基帶放大電路6、控制電路12、高頻電路13、信號處理部14、預(yù)分頻器15、混合器17以及基準(zhǔn)頻率發(fā)生器18構(gòu)成毫米波收發(fā)模塊。信號處理部14包括:微機(jī)10,該微機(jī)10為主要進(jìn)行fm-cw雷達(dá)中的發(fā)送處理與測量處理的主電路部;數(shù)模轉(zhuǎn)換器(以下,適當(dāng)記為“dac”)7,該數(shù)模轉(zhuǎn)換器7將來自微機(jī)10的發(fā)送指令即三角波電壓信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并提供至高頻電路13的vco4;模數(shù)轉(zhuǎn)換器(以下,適當(dāng)記為“adc”)8,該模數(shù)轉(zhuǎn)換器8將來自基帶放大電路6的接收信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并提供至微機(jī)10;以及adc16,該adc16的詳細(xì)的功能將在后文闡述。另外,微機(jī)10具有查找表(look-uptable)(以下,適當(dāng)記為“l(fā)ut”)9,該查找表9對提供至vco4的三角波電壓信號數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。此外,fm-cw雷達(dá)構(gòu)成為設(shè)置有對周圍溫度進(jìn)行監(jiān)視的周圍溫度監(jiān)視器11,并將周圍溫度監(jiān)視器11的檢測值輸入微機(jī)10??刂齐娐?2在微機(jī)10的控制下,對提供至高頻電路13內(nèi)的各mmic的各種控制電壓進(jìn)行控制。微機(jī)10設(shè)置有非易失性存儲(chǔ)器19。此處,高頻電路13內(nèi)的各mmic因制造批次不同而存在偏差。因此,在微機(jī)10內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器19中預(yù)先存儲(chǔ)對每個(gè)毫米波收發(fā)模塊的產(chǎn)品進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整并決定的控制電壓值。實(shí)際運(yùn)用時(shí),由微機(jī)10從非易失性存儲(chǔ)器19讀取控制電壓值,并經(jīng)由控制電路12提供至高頻電路13內(nèi)的各mmic。vco4從信號處理部14接收三角波電壓信號即vco調(diào)制電壓,并產(chǎn)生高頻信號即fm-cw信號,該fm-cw信號包含頻率在一定期間內(nèi)上升的上升調(diào)制信號、以及頻率在一定期間內(nèi)下降的下降調(diào)制信號。所產(chǎn)生的fm-cw信號的大部分從功率分配器3被提供至發(fā)送天線1,并由發(fā)送天線1向目標(biāo)物體照射毫米波電波。此外,將剩余的fm-cw信號、即未被提供至發(fā)送天線1的部分作為本地信號提供至混合器5。將接收天線2所捕捉到的目標(biāo)物體中的反射波作為接收信號輸入至混合器5?;旌掀?對來自接收天線2的接收信號與來自功率分配器3的本地信號進(jìn)行混合,從而輸出頻率中具有兩者的頻率差的差拍信號。該差拍信號在基帶放大電路6中被放大至適當(dāng)電平,并經(jīng)由adc8輸入至微機(jī)10。微機(jī)10基于所輸入的差拍信號中的上升調(diào)制期間的頻率與下降調(diào)制期間的頻率,來求出到目標(biāo)物體為止的距離以及相對速度,此外,如有需要?jiǎng)t求出目標(biāo)物體的方位。此處,用預(yù)分頻器15使vco4的分頻信號降低至某一整數(shù)分之一的頻率,并輸入至混合器17?;旌掀?7對來自預(yù)分頻器15的輸出信號與來自基準(zhǔn)頻率發(fā)生器18的本地信號進(jìn)行混合,從而輸出頻率中具有兩者的頻率差的信號?;旌掀?7的輸出信號經(jīng)由adc16輸入至微機(jī)10,并用于位于lut9內(nèi)的三角波電壓信號數(shù)據(jù)的更新。另外,在圖1的結(jié)構(gòu)中,也可以構(gòu)成為不使用混合器17及基準(zhǔn)頻率發(fā)生器18,在圖2中示出該結(jié)構(gòu)。圖2的結(jié)構(gòu)中,輸入至adc16的信號的頻帶成為預(yù)分頻器15輸出的信號的頻帶。因此,雖然需要比圖1中所使用的adc16更高的處理時(shí)鐘,但具有不使用混合器17及基準(zhǔn)頻率發(fā)生器18的優(yōu)點(diǎn),在毫米波收發(fā)模塊的成本降低、可靠性提高上較為有效。接著,參照圖1、圖3至圖7,對實(shí)施方式1所涉及的fm-cw雷達(dá)的主要部分進(jìn)行說明。圖3是用于說明構(gòu)成存儲(chǔ)于lut9的調(diào)制控制數(shù)據(jù)的各參數(shù)的圖。圖4是示出微機(jī)10中的頻率信息的計(jì)算處理的流程的流程圖。圖5是示出以專用的處理器進(jìn)行圖4所示的處理時(shí)的計(jì)算處理的流程的框圖。圖6是示出利用多項(xiàng)式近似的校正處理的流程的流程圖。圖7是用于說明lut的更新以及更新后的發(fā)送處理的時(shí)序圖。首先,參照圖3,對存儲(chǔ)于lut9的調(diào)制控制數(shù)據(jù)進(jìn)行說明。調(diào)制控制數(shù)據(jù)由電壓階躍(voltagestep)dv、開始電壓bv、時(shí)間增量dc、及時(shí)間數(shù)據(jù)數(shù)dn構(gòu)成。圖3中,取橫軸為時(shí)間,縱軸表示電壓值。時(shí)間增量dc及時(shí)間數(shù)據(jù)數(shù)dn的參數(shù)是時(shí)間軸上的參數(shù),開始電壓bv及電壓階躍dv是電壓軸上的參數(shù)。更詳細(xì)的說明如下所述。(電壓階躍dv)電壓階躍dv以dac7中的電壓分辨率的整數(shù)倍來進(jìn)行設(shè)定,基本上是固定值。例如,在dac7的參考電壓:5v、分辨率:10比特的情況下,電壓分辨率成為5/1024≈0.00488v。(開始電壓bv)開始電壓bv是調(diào)制控制數(shù)據(jù)的開始電壓,與電壓階躍dv相同地,以dac7的電壓分辨率的整數(shù)倍來進(jìn)行設(shè)定。(時(shí)間增量dc)時(shí)間增量dc是某個(gè)電壓值中的維持時(shí)間,設(shè)定為微機(jī)10的最小時(shí)間分辨率的整數(shù)倍?;旧?,由該時(shí)間增量dc來控制波形的形狀。另外,作為初始值存儲(chǔ)于lut9的默認(rèn)線性調(diào)頻數(shù)據(jù)將時(shí)間增量dc設(shè)為固定值。(時(shí)間數(shù)據(jù)數(shù)dn)時(shí)間數(shù)據(jù)數(shù)dn是任意一個(gè)區(qū)間中的時(shí)間增量dc的累計(jì)值,意味著該一個(gè)區(qū)間中的數(shù)據(jù)數(shù)。另外,為了校正的高精度化,本實(shí)施方式中,通過將電壓階躍dv設(shè)為固定、并使時(shí)間增量dc變化,從而形成所希望的波形。另外,當(dāng)然也可以將電壓階躍dv設(shè)為可變而非固定。接著,參照圖4及圖5,對頻率信息的計(jì)算處理進(jìn)行說明。(正交解調(diào)處理)圖4的步驟s101的處理、以及圖5中的余弦函數(shù)及正弦函數(shù)發(fā)生器31、乘法器32a、32b中的處理與其相對應(yīng)。具體而言,利用正交檢波將由adc16采樣而得的數(shù)據(jù)分離為i(in-phase,同相)分量以及q(quadrature,正交)分量這2個(gè)信號。上述i分量以及q分量的信號由下式表示。【數(shù)學(xué)式1】x(n):采樣而得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)k:采樣數(shù)δt:采樣間隔ω=2πflo(flo:正交解調(diào)用的lo頻率)(濾波處理)圖4的步驟s102的處理、以及圖5中的低通濾波器(lowpassfilter:以下記為“l(fā)pf”)33a、33中的處理與其相對應(yīng)。另外,本實(shí)施方式中,設(shè)為以下處理,即:對于在步驟s101的正交解調(diào)處理中所得到的i信號及q信號,分別乘以fir(finiteimpulseresponse:有限脈沖響應(yīng))濾波器的加權(quán)系數(shù)。該fir濾波處理能由下式表示。另外,濾波處理并不限于使用fir濾波器,也可以使用iir(infiniteimpulseresponse:無限脈沖響應(yīng))濾波器?!緮?shù)學(xué)式2】(相位計(jì)算)圖4的步驟s103的處理、以及圖5中的反正切函數(shù)計(jì)算器34中的處理與其相對應(yīng)。步驟s103的處理中,生成下式所示的瞬時(shí)相位θ(n)?!緮?shù)學(xué)式3】(頻率的計(jì)算)圖4的步驟s104的處理、以及圖5中的頻率計(jì)算器35中的處理與其相對應(yīng)。步驟s104的處理中,生成下式所示的瞬時(shí)頻率f”(n)。【數(shù)學(xué)式4】通過上述計(jì)算,得到時(shí)間與頻率的關(guān)系。利用下式所示的轉(zhuǎn)換式,將所得到的頻率轉(zhuǎn)換為76至77ghz頻帶的數(shù)值?!緮?shù)學(xué)式5】f′(n)={f″(n)+fxo}·n·4…(5)fxo:局部振蕩頻率(由基準(zhǔn)頻率發(fā)生器來生成)n:預(yù)分頻器中的分頻數(shù)另外,上述式(5)是基準(zhǔn)頻率發(fā)生器18的局部振動(dòng)信號頻率fxo為19ghz時(shí)、即在19ghz頻帶中對vco4的分頻信號進(jìn)行監(jiān)視時(shí)的計(jì)算式。(濾波器導(dǎo)致的延遲時(shí)間的考慮)圖4的步驟s105的處理與其相對應(yīng)。步驟s105的處理中,對于從步驟s101至步驟s104的處理中所得到的時(shí)間與頻率的關(guān)系,考慮因fir濾波器而產(chǎn)生的延遲時(shí)間,進(jìn)行使頻率數(shù)據(jù)偏移的處理。具體而言,步驟s105中,進(jìn)行下式所示的偏移處理?!緮?shù)學(xué)式6】f(n)=f′(n+td1)…(6)接著,對利用多項(xiàng)式近似的校正處理進(jìn)行說明。首先,將利用圖4所示的“頻率信息的計(jì)算處理”的流程計(jì)算出的頻率信息存儲(chǔ)于微機(jī)10的非易失性存儲(chǔ)器19,以作為與時(shí)間相對的頻率數(shù)據(jù)。此外,將參照圖3進(jìn)行說明的調(diào)制控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于微機(jī)10的lut9,以作為與時(shí)間相對的電壓數(shù)據(jù)。此處所說明的利用多項(xiàng)式近似的校正處理參照“與時(shí)間相對的頻率數(shù)據(jù)”和“與時(shí)間相對的電壓數(shù)據(jù)”,利用多項(xiàng)式來進(jìn)行使電壓與頻率的關(guān)系近似的處理。另外,基于由多項(xiàng)式進(jìn)行近似而得的近似函數(shù)生成為了得到頻率的線性度所需的調(diào)制數(shù)據(jù),并作為輸出至下一個(gè)周期的調(diào)制控制數(shù)據(jù)并應(yīng)用于lut9。即,利用由多項(xiàng)式進(jìn)行近似而得的近似函數(shù),來對存儲(chǔ)于lut9的調(diào)制控制數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。接著,參照圖6,對利用多項(xiàng)式近似的校正處理的一個(gè)示例進(jìn)行說明。另外,作為圖6的示例的前提,將dac7的比特?cái)?shù)設(shè)為10比特,并使用2次函數(shù)作為多項(xiàng)式近似的函數(shù)。(電壓范圍的決定)圖6的步驟s201的處理與其相對應(yīng)。具體而言,如下式所示,以電壓的2次函數(shù)表示頻率,求出與中心電壓vc相對應(yīng)的中心頻率fc,并根據(jù)所需的調(diào)制寬度δf設(shè)定相應(yīng)的開始頻率fmin與開始電壓vmin?!緮?shù)學(xué)式7】(電壓增量的設(shè)定)圖6的步驟s202的處理與其相對應(yīng)。具體而言,以固定值來對電壓階躍dv進(jìn)行設(shè)定。(初始電壓以及初始頻率的設(shè)定)圖6的步驟s203的處理與其相對應(yīng)。具體而言,初始電壓vo是將上述式(7)中所求出的開始電壓vmin在每個(gè)電壓增量中取整為dac7所能具有的值后的電壓值,該電壓值成為開始電壓bv。此外,初始頻率fo是與vo相對應(yīng)的頻率??捎上率絹砬蟪觥!緮?shù)學(xué)式8】(時(shí)間增量數(shù)據(jù)的計(jì)算)圖6的步驟s204的處理與其相對應(yīng)。作為目標(biāo)的頻率數(shù)據(jù)能表示為下式。另外,α是根據(jù)調(diào)制寬度與規(guī)定時(shí)間求出的頻率的理論斜率?!緮?shù)學(xué)式9】f=αt+f0…(9)基于上述式(9)與上述式(7)中的2次函數(shù)的近似式(第1式),時(shí)間計(jì)算式能表示為下式?!緮?shù)學(xué)式10】t=(av2+bv+c-f0)/α…(10)另外,對于電壓,以vo為初始電壓,使電壓增量每次變化1個(gè)階躍。對于所求出的時(shí)間,以微機(jī)10的最小時(shí)間分辨率進(jìn)行量子化來表示。(最終電壓的計(jì)算)圖6的步驟s205的處理與其相對應(yīng)。具體而言,進(jìn)行計(jì)算直到步驟s204中所計(jì)算的時(shí)間增量數(shù)據(jù)的累積時(shí)間不超過規(guī)定時(shí)間。所得到的時(shí)間增量dc的個(gè)數(shù)成為時(shí)間數(shù)據(jù)數(shù)dn。另外,對于初始電壓vo,最終電壓ve能如下式那樣進(jìn)行計(jì)算?!緮?shù)學(xué)式11】ve=vo+dv×dn…(11)接著,關(guān)于實(shí)施方式1所涉及的lut的更新處理以及更新后的發(fā)送處理,使用圖7的時(shí)序圖來進(jìn)行說明。圖7中,取橫軸為時(shí)間,縱軸中,從上部側(cè)起,示出了模塊電源的接通狀態(tài)、三角波調(diào)制信號、發(fā)送頻率、vco控制電壓以及發(fā)送系統(tǒng)控制電壓。lut9中存儲(chǔ)有預(yù)先確定的數(shù)據(jù),以作為調(diào)制控制數(shù)據(jù)的初始值。該預(yù)先確定的數(shù)據(jù)被稱為默認(rèn)線性調(diào)頻數(shù)據(jù)。在圖7中,以三角波調(diào)制信號中的波形k1示出默認(rèn)線性調(diào)頻數(shù)據(jù)。在vco4的特性沒有發(fā)生變動(dòng)的情況下,從發(fā)送天線1發(fā)送來的fm-cw信號的頻率的波形成為如波形k4所示那樣的具有線性度的波形。另一方面,因歷時(shí)老化等在vco4中發(fā)生了特性變動(dòng)的情況下,從發(fā)送天線1發(fā)送來的fm-cw信號的頻率的波形成為如波形k2所示那樣的不具有線性度的波形。因此,實(shí)施方式1中,將vco4的分頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號來定期進(jìn)行監(jiān)視,并根據(jù)vco4的分頻信號中的相位信息計(jì)算頻率信息(圖4的處理流程)。此外,使用計(jì)算結(jié)果來進(jìn)行校正處理,并計(jì)算確保發(fā)送頻率的線性度所需的電壓數(shù)據(jù)(圖6的處理流程)。進(jìn)行了圖6的處理之后,lut9的數(shù)據(jù)更新為波形k3所示那樣的數(shù)據(jù),若對于波形k2使用波形k3來生成fm-cw信號,則生成如波形k4所示那樣的具有線性度的波形。另外,在計(jì)算第一次的頻率信息、并進(jìn)行校正處理來對lut9進(jìn)行更新之前,不進(jìn)行fm-cw信號的發(fā)送。該處理如圖7所示,在接通模塊電源之后接通vco控制電壓來進(jìn)行頻率的計(jì)算處理以及校正處理,然而若預(yù)先斷開發(fā)送系統(tǒng)控制電壓,則能抑制fm-cw信號的發(fā)送。此外,若與lut9的更新同步地接通發(fā)送系統(tǒng)控制電壓,則在lut9的更新后能快速地進(jìn)行fm-cw信號的發(fā)送。如上述所說明那樣,實(shí)施方式1中,根據(jù)vco4的分頻信號的相位信息計(jì)算頻率信息,并以使用計(jì)算結(jié)果而生成的校正數(shù)據(jù)對存儲(chǔ)于lut9的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,因此能準(zhǔn)確地對應(yīng)因歷時(shí)老化等導(dǎo)致的vco的特性變動(dòng)。此外,由于能準(zhǔn)確地對應(yīng)vco的特性變動(dòng),因此能削減出貨檢查工序中的檢查時(shí)間,并能構(gòu)建出貨后的反饋控制的結(jié)構(gòu),從而能實(shí)現(xiàn)高精度的vco校正。實(shí)施方式2實(shí)施方式1中,對并用利用相位計(jì)算的頻率的計(jì)算處理、以及利用多項(xiàng)式近似的校正處理來進(jìn)行l(wèi)ut9的更新處理的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,然而實(shí)施方式2中,對以利用時(shí)間誤差計(jì)算的校正處理來替代lut9的第2次以后的更新處理的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外,基本結(jié)構(gòu)與圖1或圖2所示的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相同或等同,省略與具體結(jié)構(gòu)有關(guān)的說明。接著,參照圖8及圖9,對實(shí)施方式2所涉及的fm-cw雷達(dá)的主要部分進(jìn)行說明。圖8是示出微機(jī)10中的利用時(shí)間誤差計(jì)算的校正處理的流程的流程圖。圖9是用于說明“利用時(shí)間誤差計(jì)算的校正處理”的概念的圖。(來自理想頻率直線的誤差的計(jì)算)圖8的步驟s301的處理與其相對應(yīng)。具體而言,首先,根據(jù)圖4所示的“頻率信息的計(jì)算處理”的流程來計(jì)算“與時(shí)間相對的頻率數(shù)據(jù)”。接著,基于下式計(jì)算“與時(shí)間相對的頻率數(shù)據(jù)”與理想頻率直線的誤差δt(i)?!緮?shù)學(xué)式12】在上述式(12)中,fideal是理想頻率直線,fdetect是圖4的流程中計(jì)算出的頻率數(shù)據(jù)。此外,α是根據(jù)調(diào)制寬度與規(guī)定時(shí)間求出的頻率的理論上的斜率值(以下稱為“理論斜率值”)。計(jì)算的示意如圖9所示,成為以下處理,即:對以實(shí)線波形示出的頻率數(shù)據(jù)的波形fdetect、與理想頻率直線的波形fideal之間的箭頭的分量,即時(shí)間軸方向上的差分值進(jìn)行計(jì)算,以作為誤差。(時(shí)間增量數(shù)據(jù)的校正)圖8的步驟s302的處理與其相對應(yīng)。具體而言,利用上述式(12)中計(jì)算出的來自理想頻率直線的誤差,來對時(shí)間增量dc進(jìn)行校正。若將數(shù)據(jù)范圍的起始設(shè)為第k個(gè),則能用下式求出校正后的時(shí)間增量dc。【數(shù)學(xué)式13】第k個(gè)的計(jì)算:dc′(k)=dc(k)+δt(k)…(13)第k+1個(gè)以后的計(jì)算:dc′(k+1)=dc(k+1)+δt(k+1)-δt(k)在上述式(13)中,dc(k)是第k個(gè)中的校正前數(shù)據(jù),δt(k)是使用dc(k)求出的誤差分量,dc'(k)是第k個(gè)中的校正后的數(shù)據(jù)。同樣地,dc(k+1)是第k+1個(gè)中的校正前數(shù)據(jù),δt(k+1)是使用dc(k+1)求出的誤差分量,dc'(k+1)是第k+1個(gè)中的校正后的數(shù)據(jù)。使用圖8的流程時(shí),實(shí)施方式2所涉及的lut9的更新成為以下處理。首先,在lut9的第一次更新中,對與默認(rèn)線性調(diào)頻數(shù)據(jù)相對的頻率特性進(jìn)行多項(xiàng)式近似(上述示例中為2次函數(shù)近似),并根據(jù)該結(jié)果計(jì)算確保線性度所需的電壓表。另一方面,在lut9的第2次以后的更新中,不使用多項(xiàng)式近似,而按照圖8的流程,計(jì)算與理想頻率直線相對的時(shí)間誤差,并使用該時(shí)間誤差來進(jìn)行各時(shí)間數(shù)據(jù)的校正。如上所述,實(shí)施方式2中,對計(jì)算出的頻率信息的數(shù)據(jù)、與理想頻率直線的波形數(shù)據(jù)之間的時(shí)間軸方向上的差分進(jìn)行計(jì)算,以作為誤差,并以計(jì)算出的誤差進(jìn)行時(shí)間軸方向上的校正,因此,能獲得與實(shí)施方式1相同的效果。實(shí)施方式3實(shí)施方式3中,增加了以下功能:掌握因周圍溫度的變動(dòng)導(dǎo)致的vco的特性變動(dòng)的前兆,對fm-cw雷達(dá)中的發(fā)送頻率的異常進(jìn)行檢測,并輸出警報(bào)及錯(cuò)誤。另外,基本結(jié)構(gòu)與圖1或圖2所示的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相同或等同,省略與具體結(jié)構(gòu)有關(guān)的說明。接著,參照圖10至圖12,對實(shí)施方式3所涉及的fm-cw雷達(dá)的主要部分進(jìn)行說明。圖10是以表格形式示出存儲(chǔ)于微機(jī)10的非易失性存儲(chǔ)器19的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的示意的圖。圖11是示出實(shí)施方式3所涉及的“警報(bào)處理”的流程的流程圖。圖12是示出實(shí)施方式3所涉及的“異常判定處理”的流程的流程圖。利用周圍溫度監(jiān)視器11定期地對收發(fā)模塊的周圍溫度進(jìn)行監(jiān)視。周圍溫度監(jiān)視11所監(jiān)視到的溫度數(shù)據(jù)與fm-cw信號中的發(fā)送信號的頻率即發(fā)送頻率一起存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器19。圖11所示的警報(bào)處理的流程中,首先,對發(fā)送頻率是否在預(yù)先設(shè)定的公差內(nèi)進(jìn)行判定(步驟s401),若發(fā)送頻率偏離了預(yù)先設(shè)定的公差(步驟s401,否),則作出存在劣化前兆的判定,向上位的控制部輸出警報(bào)(步驟s402)。若發(fā)送頻率在預(yù)先設(shè)定的公差內(nèi)(步驟s401,是),則不輸出警報(bào)。通過將周圍溫度的數(shù)據(jù)與發(fā)送頻率的信息一起存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器19,從而能確定發(fā)送頻率是否從規(guī)定值發(fā)生了偏移,簡而言之,能向上位控制部輸出警報(bào)。另外,由于能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)數(shù)存在限制,因此以預(yù)先確定的溫度間隔保持?jǐn)?shù)據(jù),在沒有符合的溫度的數(shù)據(jù)的情況下,可以利用線性近似來求出符合的溫度的值。圖11的處理流程是對發(fā)送信號的頻率是否在公差內(nèi)進(jìn)行判定的判定處理,然而作為是否遵守?zé)o線電法的判定處理,也可以執(zhí)行圖12的處理流程。另外,圖11的處理流程與圖12的處理流程可以并存。實(shí)施圖12的處理流程時(shí),如圖10所示,將無線電法所規(guī)定的發(fā)送頻率的上限值即發(fā)送頻率max、發(fā)送頻率的下限值即發(fā)送頻率min、及發(fā)送雷達(dá)信號的調(diào)制寬度與周圍溫度監(jiān)視器11所監(jiān)視到的溫度數(shù)據(jù)一起預(yù)先存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器19。圖12所示的異常判定處理的流程中,首先,對發(fā)送頻率是否在上限值與下限值之間的范圍內(nèi)進(jìn)行判定(步驟s501),若不在上限值與下限值之間的范圍內(nèi)(步驟s501,否),則作為產(chǎn)生了異常,向上位控制部輸出錯(cuò)誤(步驟s503)。此外,在發(fā)送頻率在上限值與下限值的范圍內(nèi)的情況下(步驟s501,是),也進(jìn)一步判定fm-cw信號的調(diào)制帶寬是否在上限值的范圍內(nèi)(步驟s502),若調(diào)制帶寬不在上限值的范圍內(nèi)(步驟s502,否),則向上位控制部輸出錯(cuò)誤(步驟s503)。另外,在向上位控制部輸出了錯(cuò)誤的情況下,當(dāng)然要進(jìn)行發(fā)送輸出停止等處置。如上述所說明那樣,實(shí)施方式3中,通過對包含高頻電路13在內(nèi)的收發(fā)模塊的周圍溫度進(jìn)行監(jiān)視,并將所監(jiān)視到的溫度數(shù)據(jù)與fm-cw信號中的發(fā)送頻率一起存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器19,從而在實(shí)施方式1的效果的基礎(chǔ)上,還得到能進(jìn)行警報(bào)處理以及異常判定處理的效果。另外,以上的實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)示出本
發(fā)明內(nèi)容的一個(gè)示例,可以與其他公知的技術(shù)進(jìn)行組合,在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi),也可以省略、變更結(jié)構(gòu)的一部分。例如,也可以組合實(shí)施方式1的處理、與實(shí)施方式2的處理來實(shí)施。此外,可以組合實(shí)施方式1的處理、與實(shí)施方式3的處理,也可以組合實(shí)施方式2的處理、與實(shí)施方式3的處理。此外,也可以組合從實(shí)施方式1到實(shí)施方式3為止的所有的處理。標(biāo)號說明1發(fā)送天線(tx),2接收天線(rx),3功率分配器,5、17混合器,6基帶放大電路,7dac(數(shù)模轉(zhuǎn)換器),8、16adc(模數(shù)轉(zhuǎn)換器),9lut(查找表),10微機(jī),11周圍溫度監(jiān)視器,12控制電路,13高頻電路,14信號處理部,15預(yù)分頻器,18基準(zhǔn)頻率發(fā)生器,19非易失性存儲(chǔ)器,31正弦函數(shù)發(fā)生器,32a、32b乘法器,34反正切函數(shù)計(jì)算器,35頻率計(jì)算器。權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.(修改后)一種fm-cw雷達(dá),其為利用fm-cw方式的頻率調(diào)制的fm-cw雷達(dá),其特征在于,所述fm-cw雷達(dá)構(gòu)成為包括:高頻電路,該高頻電路接收來自目標(biāo)物體的反射波;以及信號處理部,該信號處理部將所述高頻電路所生成的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并至少對到所述目標(biāo)物體為止的距離及所述目標(biāo)物體的速度進(jìn)行檢測,所述高頻電路中設(shè)置有壓控振蕩器,該壓控振蕩器接收來自所述信號處理部的調(diào)制電壓并產(chǎn)生頻率調(diào)制后的高頻信號,所述信號處理部中設(shè)置有查找表,該查找表存儲(chǔ)調(diào)制控制數(shù)據(jù)的初始值,所述信號處理部使用根據(jù)所述壓控振蕩器的輸出的相位信息計(jì)算出的頻率信息,并以將電壓增量設(shè)為固定、且使時(shí)間增量變化而生成的校正數(shù)據(jù)對存儲(chǔ)于所述查找表的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。2.如權(quán)利要求1所述的fm-cw雷達(dá),其特征在于,在計(jì)算第一次的頻率信息、并進(jìn)行校正處理來對所述查找表進(jìn)行更新之前,不進(jìn)行fm-cw信號的發(fā)送。3.如權(quán)利要求1或2所述的fm-cw雷達(dá),其特征在于,所述信號處理部利用多項(xiàng)式近似對利用相位計(jì)算而計(jì)算出的所述頻率信息進(jìn)行校正。4.(修改后)如權(quán)利要求3所述的fm-cw雷達(dá),其特征在于,所述信號處理部對計(jì)算出的所述頻率信息的數(shù)據(jù)、與理想頻率直線的波形數(shù)據(jù)之間的時(shí)間軸方向上的差分進(jìn)行計(jì)算,以作為誤差,并使用計(jì)算出的所述誤差,對設(shè)定為所述信號處理部的最小時(shí)間分辨率的整數(shù)倍的所述時(shí)間增量進(jìn)行變更來進(jìn)行時(shí)間軸方向上的校正。5.如權(quán)利要求2所述的fm-cw雷達(dá),其特征在于,所述信號處理部中設(shè)置有非易失性存儲(chǔ)器,所述信號處理部對包含所述高頻電路在內(nèi)的收發(fā)模塊的周圍溫度進(jìn)行監(jiān)視,并將所監(jiān)視到的溫度數(shù)據(jù)與所述fm-cw信號中的發(fā)送頻率一起存儲(chǔ)于所述非易失性存儲(chǔ)器。6.如權(quán)利要求5所述的fm-cw雷達(dá),其特征在于,所述信號處理部使用存儲(chǔ)于所述非易失性存儲(chǔ)器的所述溫度數(shù)據(jù)來對所述發(fā)送頻率是否在預(yù)先設(shè)定的公差內(nèi)進(jìn)行判定,在所述發(fā)送頻率偏離了所述公差的情況下,向上位控制部輸出警報(bào)。7.如權(quán)利要求5所述的fm-cw雷達(dá),其特征在于,所述信號處理部使用存儲(chǔ)于所述非易失性存儲(chǔ)器的所述溫度數(shù)據(jù)來對所述發(fā)送頻率是否在上限值與下限值之間的范圍內(nèi)進(jìn)行判定,或?qū)λ鰂m-cw信號的調(diào)制頻帶寬度是否在上限值的范圍內(nèi)進(jìn)行判定,若所述發(fā)送頻率不在所述上限值與所述下限值之間的范圍內(nèi),或所述調(diào)制頻帶寬度不在上限值的范圍內(nèi),則向上位控制部輸出錯(cuò)誤。8.(修改后)一種fm-cw信號的生成方法,該fm-cw信號由fm-cw雷達(dá)進(jìn)行發(fā)送,該fm-cw雷達(dá)包括:高頻電路,該高頻電路具備產(chǎn)生頻率調(diào)制后的高頻信號的壓控振蕩器;以及信號處理部,該信號處理部將所述高頻電路所生成的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并至少對到目標(biāo)物體為止的距離及所述目標(biāo)物體的速度進(jìn)行檢測,所述fm-cw信號的生成方法的特征在于,所述信號處理部中設(shè)置有查找表,該查找表存儲(chǔ)調(diào)制控制數(shù)據(jù)的初始值,所述fm-cw雷達(dá)執(zhí)行以下處理來生成所述fm-cw信號,該處理包含:第1步驟,該第1步驟中,根據(jù)所述壓控振蕩器的分頻信號中的相位信息計(jì)算頻率信息;第2步驟,該第2步驟中,使用所述第1步驟的計(jì)算結(jié)果,來進(jìn)行將電壓增量設(shè)為固定、且使時(shí)間增量變化的校正處理,并計(jì)算為了確保發(fā)送頻率的線性度所需的電壓數(shù)據(jù);以及第3步驟,該第3步驟中,使用所述第2步驟中計(jì)算出的電壓數(shù)據(jù),來對存儲(chǔ)于所述查找表的值進(jìn)行更新。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12
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