JP2000338226A - Radar equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパルスレー
ダなどのレーダ装置に関する。The present invention relates to a radar device such as a pulse radar.
【0002】[0002]
【従来の技術】アナログ信号をサンプリングする手法と
して、ナイキストサンプリングやオーバーサンプリング
が知られている。これは、与えられる信号の周波数成分
のうち最も高い周波数の2倍、またはそれ以上のサンプ
リング周波数にてサンプリングを行う手法である。2. Description of the Related Art Nyquist sampling and oversampling are known as methods for sampling an analog signal. This is a method of performing sampling at a sampling frequency twice or higher than the highest frequency among the frequency components of a given signal.
【0003】近年のレーダ装置等にあっては、受信した
無線周波信号をベースバンドにまで落とさず、中間周波
信号(IF信号)の状態でサンプリング処理を施すIF
ダイレクトサンプリングが使用されている。IFダイレ
クトサンプリングによれば、極めて高精度かつ高い忠実
度で信号を受信できる。[0003] In a recent radar apparatus or the like, an IF that performs a sampling process on an intermediate frequency signal (IF signal) without dropping a received radio frequency signal to a baseband.
Direct sampling is used. According to IF direct sampling, signals can be received with extremely high accuracy and high fidelity.
【0004】しかしながら従来、IF信号を上記ナイキ
ストサンプリングまたはオーバーサンプリングによりサ
ンプリングするには、種々の不具合があった。すなわち
現状のサンプリングデバイスではせいぜい2MHz程度
までの信号しかサンプリングできないので、IF信号を
この周波数程度にまでダウンコンバートする必要があ
る。2MHzといえば、当該分野では通常使用されない
極めて低い周波数であり、無線周波からここまで落とす
のに多段の周波数変換器が必要となる。このため構成の
肥大を招いたり、処理にかかる誤差が大きくなって信号
再生の忠実度が損なわれるなどの不具合があった。However, conventionally, there are various problems in sampling the IF signal by the Nyquist sampling or the oversampling. That is, since the current sampling device can only sample a signal up to about 2 MHz at most, it is necessary to down-convert the IF signal to this frequency. Speaking of 2 MHz is a very low frequency that is not usually used in the field, and requires a multi-stage frequency converter to drop from the radio frequency to this level. For this reason, there have been problems such as an enlargement of the configuration and an increase in processing errors resulting in impaired signal reproduction fidelity.
【0005】ところで、アナログ信号をサンプリングす
る手法として、バンドパスサンプリングが知られてい
る。これは、入力信号周波数に対してサンプリング周波
数を敢えて低くすることで出力にエイリアスを生じさ
せ、このエイリアスを積極的に利用することでサンプリ
ングの際に同時に周波数ドロップも行うものである。帯
域フィルタを用いて入力信号の帯域を適切に制限するこ
とで、このようなサンプリング処理が可能となる。[0005] Bandpass sampling is known as a technique for sampling an analog signal. In this method, an alias is generated in an output by intentionally lowering a sampling frequency with respect to an input signal frequency, and a frequency drop is simultaneously performed at the time of sampling by actively using the alias. By appropriately limiting the band of the input signal using a band filter, such a sampling process can be performed.
【0006】しかしながらバンドパスサンプリングを実
施すると、その過程において受信信号のダウンコンバー
トが必然的になされてしまう。このためバンドパスサン
プリングをレーダ装置に適用するには、送信信号と受信
信号とのコヒーレンシーを保つ必要性から、受信信号と
コヒーレンシーを保ったまま周波数の高い送信信号を生
成しなければならない。このため送信信号の生成に大き
な困難が伴うという不具合が有った。However, when bandpass sampling is performed, downconversion of the received signal is inevitably performed in the process. For this reason, in order to apply bandpass sampling to a radar apparatus, it is necessary to maintain a coherency between a transmission signal and a reception signal, so that a transmission signal having a high frequency must be generated while maintaining the coherency between the reception signal and the reception signal. For this reason, there is a problem that generation of a transmission signal involves great difficulty.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
IFダイレクトサンプリングによるレーダ装置には、構
成の肥大を招くとともに信号再生の忠実度が損なわれる
といった不具合が有った。一方、レーダ装置においてバ
ンドパスサンプリングを実施しようとすると、送信信号
の生成が困難になるという不具合が有った。As described above, the conventional radar apparatus using IF direct sampling has problems that the configuration is enlarged and the fidelity of signal reproduction is impaired. On the other hand, there is a problem that it is difficult to generate a transmission signal when performing band-pass sampling in a radar device.
【0008】本発明は上記事情によりなされたもので、
その目的は、バンドパスサンプリングによる受信処理を
可能とし、これにより受信性能の向上を図りつつ構成の
簡易化を図ったレーダ装置を提供することにある。[0008] The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a radar apparatus which enables reception processing by band-pass sampling, thereby improving the reception performance and simplifying the configuration.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、局部発振器と、受信部と、送信部とを具備
するものであって、前記受信部に、到来した無線周波数
信号から周波数変換された受信中間周波数信号が与えら
れ、この受信中間周波数信号の帯域幅を制限する帯域制
限フィルタと、前記局部発振器で生成された局部発振信
号からサンプリングクロックを生成し、このサンプリン
グクロックをもとに前記帯域制限された受信中間周波数
信号をサンプリングしてディジタル変換するアナログ/
ディジタル変換手段と、このアナログ/ディジタル変換
手段から送出されるディジタルデータに対して受信信号
処理を施す信号処理手段とを備え、前記送信部は、前記
局部発振器で生成された局部発振信号をもとに送信信号
を生成する送信信号生成手段を備え、前記帯域制限フィ
ルタを、前記受信中間周波数信号の帯域幅を前記サンプ
リングクロックの周波数の1/2以下に制限するものと
し、前記サンプリングクロックの周波数を、前記受信中
間周波数信号の最高周波数の2倍以下としたことを特徴
とする。In order to achieve the above object, the present invention comprises a local oscillator, a receiving unit, and a transmitting unit, wherein the receiving unit receives a radio frequency signal from an incoming radio frequency signal. A frequency-converted reception intermediate frequency signal is provided, a band limiting filter that limits the bandwidth of the reception intermediate frequency signal, and a sampling clock generated from a local oscillation signal generated by the local oscillator. And an analog / digital converter for sampling and digitally converting the band-limited reception intermediate frequency signal.
Digital-to-digital conversion means; and signal processing means for performing reception signal processing on digital data sent from the analog / digital conversion means, wherein the transmission section generates a local oscillation signal based on the local oscillation signal generated by the local oscillator. Transmission signal generating means for generating a transmission signal, wherein the band-limiting filter limits the bandwidth of the reception intermediate frequency signal to の or less of the frequency of the sampling clock, and sets the frequency of the sampling clock to , Wherein the frequency is not more than twice the highest frequency of the received intermediate frequency signal.
【0010】このようにすると、アナログ/ディジタル
変換手段において、受信中間周波数信号に対していわゆ
るバンドパスサンプリングが施される。すなわち受信中
間周波数信号は、ディジタル変換されるとともに信号の
折り返しにより等化的にダウンコンバートされる。これ
により受信信号の周波数を落とすダウンコンバータの段
数を削減でき、構成の簡易化を図れるとともに信号再生
の忠実度を向上させることが可能となる。In this case, the analog-to-digital converter performs so-called band-pass sampling on the received intermediate frequency signal. That is, the received intermediate frequency signal is digitally converted and downconverted in an equalized manner by folding the signal. This makes it possible to reduce the number of stages of the downconverter for lowering the frequency of the received signal, thereby simplifying the configuration and improving the fidelity of signal reproduction.
【0011】しかも、前記送信信号生成手段において、
前記局部発振器で生成された局部発振信号をもとに送信
信号を生成するようにしているので、受信部にて処理さ
れる受信信号と、送信部にて生成される送信信号との間
にコヒーレントな関係を持たせることが可能となる。ま
た、コヒーレンシーを保ったまま周波数の高い送信信号
を、容易に生成できるようになる。Further, in the transmission signal generating means,
Since the transmission signal is generated based on the local oscillation signal generated by the local oscillator, a coherent signal is generated between the reception signal processed by the reception unit and the transmission signal generated by the transmission unit. Relationship can be provided. Also, a transmission signal having a high frequency can be easily generated while maintaining coherency.
【0012】レーダ装置において、送信系と受信系とに
コヒーレンシーを保つことは必須であり、上記手段を採
ることによって初めてレーダ装置としての機能を満たす
ことが可能となる。In the radar apparatus, it is essential to maintain coherency between the transmission system and the reception system, and the function as the radar apparatus can be satisfied only by adopting the above means.
【0013】また本発明では、前記送信部に、送信信号
の波形データを記憶した波形メモリと、この波形メモリ
に記憶された波形データを読み出し、前記局部発振器で
生成された局部発振信号を変換クロックとして前記波形
データをアナログ変換して送信信号波形を得るディジタ
ル/アナログ変換手段を備え、前記送信信号生成手段
は、前記ディジタル/アナログ変換手段で得られた送信
信号波形をもとに前記送信信号を生成するものとしたこ
とを特徴とする。Further, in the present invention, a waveform memory in which waveform data of a transmission signal is stored in the transmission unit, and a waveform data stored in the waveform memory are read out, and a local oscillation signal generated by the local oscillator is converted into a conversion clock. Digital / analog conversion means for converting the waveform data into analog to obtain a transmission signal waveform, wherein the transmission signal generation means converts the transmission signal based on the transmission signal waveform obtained by the digital / analog conversion means. It is characterized by being generated.
【0014】このような手段を採ることで、送信信号の
波形を任意に設定することができるようになり、例えば
パルス内変調レーダとしても応用できる。By employing such means, the waveform of the transmission signal can be set arbitrarily, and can be applied, for example, as an intra-pulse modulation radar.
【0015】また、前記局部発振器で生成された局部発
振信号を分周する分周器を備え、前記アナログ/ディジ
タル変換手段を、前記分周器の出力をサンプリングクロ
ックとして動作するものとし、前記送信信号生成手段
を、前記分周器の出力をもとに前記ディジタル/アナロ
グ変換手段で得られた送信信号波形を周波数変換して前
記送信信号を生成するものとしても良い。Further, a frequency divider for dividing the local oscillation signal generated by the local oscillator is provided, and the analog / digital conversion means is operated using an output of the frequency divider as a sampling clock, and the transmission is performed. The signal generation means may generate the transmission signal by frequency-converting the transmission signal waveform obtained by the digital / analog conversion means based on the output of the frequency divider.
【0016】このようにすると、発振周波数の高い局部
発振器を使用でき、ディジタル/アナログ変換手段の変
換クロックを高くできる。これにより送信波形の生成が
容易となる。With this configuration, a local oscillator having a high oscillation frequency can be used, and the conversion clock of the digital / analog conversion means can be increased. This facilitates generation of a transmission waveform.
【0017】また特に、前記帯域制限された受信中間周
波数信号の中心周波数を、前記サンプリングクロックの
周波数の(奇数/4)倍とすべく、該サンプリングクロ
ックの周波数を設定するようにしても良い。In particular, the frequency of the sampling clock may be set so that the center frequency of the band-limited received intermediate frequency signal is (odd / 4) times the frequency of the sampling clock.
【0018】また特に、前記ディジタル/アナログ変換
手段から送出される送信信号波形の周波数を、前記サン
プリングクロックの周波数の1/2以上としても良い。In particular, the frequency of the transmission signal waveform transmitted from the digital / analog conversion means may be equal to or more than 1 / of the frequency of the sampling clock.
【0019】このようにすると、信号処理手段における
受信信号処理の負担を軽くすることができるので、これ
によっても構成の簡易化を図れる。In this way, the load on the received signal processing in the signal processing means can be reduced, which can also simplify the configuration.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。 (第1の実施形態)図1は、本実施形態に係わる送受信
装置の要部構成を示すブロック図である。図1において
は、中間周波数(IF)信号に係わる処理を行う部分に
ついてのみ表示している。実際には図示した部分の外側
に、無線周波信号を受信してIF信号に変換するRF受
信部と、生成されたIF信号を無線周波信号に変換する
RF送信部とが接続される。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a transmitting / receiving apparatus according to the present embodiment. FIG. 1 shows only a portion that performs processing related to an intermediate frequency (IF) signal. Actually, an RF receiving unit that receives a radio frequency signal and converts it into an IF signal and an RF transmitting unit that converts the generated IF signal into a radio frequency signal are connected to the outside of the illustrated portion.
【0021】図示しないRF受信部から送出される30
MHz〜60MHzのIF信号は、バンドパスフィルタ
1を介してアナログ/ディジタル(A/D)変換器2に
与えられ、ディジタルデータに変換される。このディジ
タルデータはディジタルフィルタ4に与えられ、I/Q
信号の生成などの種々の信号処理を施される。30 transmitted from an RF receiver (not shown)
The IF signal of MHz to 60 MHz is applied to an analog / digital (A / D) converter 2 via a bandpass filter 1 and is converted into digital data. This digital data is applied to a digital filter 4, and the I / Q
Various signal processing such as signal generation is performed.
【0022】A/D変換器2はサンプリング機能を内蔵
するもので、局部発振器3で生成されたローカル周波数
信号をサンプリングクロックとして動作する。このロー
カル周波数信号は周波数変換器5にも与えられ、ここで
送信用の中間周波数信号に変換される。このようにして
生成された30MHz〜60MHzのIF信号は、バン
ドパスフィルタ6を介して図示しないRF送信部に与え
られる。The A / D converter 2 has a built-in sampling function, and operates using a local frequency signal generated by the local oscillator 3 as a sampling clock. This local frequency signal is also provided to a frequency converter 5, where it is converted into an intermediate frequency signal for transmission. The IF signal of 30 MHz to 60 MHz generated in this way is supplied to an RF transmitter (not shown) via the band pass filter 6.
【0023】なお図1において、サンプリング機能をA
/D変換器2の外部に設けても良い。またディジタルフ
ィルタ4としては、DFT(離散フーリエ変換)を用い
た高速畳み込み演算処理を行うもののほか、例えば特許
第2659963号公報に記載のものも適用できる。上
記公報に記載のディジタルフィルタは、受信信号のA/
D変換処理までを単一の系にて行い、同相成分および直
交成分をそれぞれ演算するためのフィルタを有したディ
ジタルフィルタを用いてこのA/D変換信号のI/Q検
波を行う受信装置を対象として、上記ディジタルフィル
タを構成するフィルタに0周波数成分を除去するフィル
タを持たせるようにすることで、A/D変換によって生
じるDCオフセットを除去するようにしたものである。In FIG. 1, the sampling function is denoted by A.
It may be provided outside the / D converter 2. As the digital filter 4, in addition to the one that performs high-speed convolution operation processing using DFT (Discrete Fourier Transform), the one described in, for example, Japanese Patent No. 2659963 can also be applied. The digital filter described in the above publication discloses the A / A
A receiver for performing I / Q detection of this A / D converted signal using a digital filter having filters for calculating the in-phase component and the quadrature component by performing a single system up to the D conversion process The DC offset generated by the A / D conversion is removed by providing a filter for removing the zero frequency component in the filter constituting the digital filter.
【0024】またディジタルフィルタ4においてI/Q
信号の生成は必須ではなく、データの間引き、もしくは
リサンプル(補間処理により、出力データレートが入力
データレートの1/自然数に限定されない間引き処理)
のみを行うことも用途によっては可能である。また図1
では30MHz及び60MHzを中間周波数としたが、
必ずしもこの数値に限定されるものではない。In the digital filter 4, I / Q
Signal generation is not essential, and data is thinned out or resampled (interpolation processing is performed so that the output data rate is not limited to 1 / natural number of the input data rate)
Depending on the application, it is also possible to perform only. FIG.
Although 30 MHz and 60 MHz were set as the intermediate frequencies,
It is not necessarily limited to this numerical value.
【0025】次に、上記構成における作用を説明する。
まず、図2を参照してバンドパスサンプリングの原理に
ついて説明する。通常のサンプリングにおいては、図2
(a)のごとくバンドパスフィルタを通過後の入力信号
の帯域幅をサンプリング周波数fsの1/2以下に制限
するとともに、入力信号の最高周波数もダウンコンバー
トによりfs/2以下とする。よって入力信号の中心周
波数f0はfs/2以下となる。Next, the operation of the above configuration will be described.
First, the principle of bandpass sampling will be described with reference to FIG. In normal sampling, FIG.
As shown in (a), the bandwidth of the input signal after passing through the band-pass filter is limited to 1 / or less of the sampling frequency fs, and the maximum frequency of the input signal is reduced to fs / 2 or less by down-conversion. Therefore, the center frequency f0 of the input signal is fs / 2 or less.
【0026】これに対しバンドパスサンプリングでは、
入力信号の帯域幅をfs/2以下に制限することは上記
と同じであるが、その最高周波数をfs/2以下とせ
ず、図2(b)のエイリアスを生じる領域にて入力信号
を与える。このようにしてサンプリングを行った結果、
A/D変換器2の出力には図2(c)のごとく折り返し
を生じ、ダウンコンバートを行ったと等価的に同じ結果
を得られる。しかも入力信号の帯域幅tがfs/2以下
であるので、図2(b)に示したエイリアス成分が出力
にて加算されることはなく、ただ一つの成分のみが取り
出される。よってサンプリング出力にノイズ性分を生じ
ることはない。On the other hand, in band pass sampling,
Restricting the bandwidth of the input signal to fs / 2 or less is the same as described above, but the maximum frequency is not limited to fs / 2 or less, and the input signal is given in the area where the alias in FIG. As a result of sampling in this way,
The output of the A / D converter 2 is folded as shown in FIG. 2 (c), and the same result as that obtained by down-conversion can be obtained. Moreover, since the bandwidth t of the input signal is fs / 2 or less, the alias components shown in FIG. 2B are not added at the output, and only one component is extracted. Therefore, no noise component is generated in the sampling output.
【0027】特にf0をfs/4の奇数倍とすると、す
なわちfsをf0の(4/奇数)倍とすると図2(d)
のような配列を得る。本実施形態ではこれにならい、局
部発振器3のローカル周波数を17.14MHz(30
MHz×4/7)および18.46MHz(60MHz
×4/13)とする。したがってA/D変換器2のサン
プリング周波数fsも、入力信号の周波数の4/7また
は4/13となる。In particular, if f0 is an odd multiple of fs / 4, that is, if fs is (4 / odd) times f0, FIG.
To get an array like In this embodiment, the local frequency of the local oscillator 3 is set to 17.14 MHz (30
MHz × 4/7) and 18.46 MHz (60 MHz)
× 4/13). Therefore, the sampling frequency fs of the A / D converter 2 is also 4/7 or 4/13 of the frequency of the input signal.
【0028】このようにバンドパスフィルタ1の通過帯
域およびA/D変換器2のサンプリング周波数を設定す
ることで、入力信号に対するバンドパスサンプリングを
施すことができ、等価的にダウンコンバートと同じ結果
を得られる。したがってA/D変換器1に与えられる信
号を中間周波数(IF)のまま与えることができ、受信
後のダウンコンバートの段数を減らすことができる。こ
れにより特にRF受信段およびディジタルフィルタの構
成の簡易化を図れ、ひいてはレーダ装置全体としての構
成簡易化にも寄与できる。また信号再生の忠実度の向上
を図れる。By setting the pass band of the band-pass filter 1 and the sampling frequency of the A / D converter 2 as described above, band-pass sampling can be performed on the input signal, and the same result as down-conversion is equivalently obtained. can get. Therefore, the signal given to A / D converter 1 can be given as the intermediate frequency (IF), and the number of down-converting stages after reception can be reduced. Thereby, the configuration of the RF receiving stage and the digital filter can be particularly simplified, which can contribute to the simplification of the configuration of the entire radar apparatus. Further, the fidelity of signal reproduction can be improved.
【0029】一方、上記構成では局部発振器3で生成さ
れたローカル周波数信号を周波数変換器5に与え、この
周波数変換器5で送信中間周波数信号を生成するように
している。すなわち同一の発振源で生成された周波数信
号を受信側と送信側との両方に導くようにしているの
で、受信部にて処理される受信信号と、送信部にて生成
される送信信号との間にコヒーレントな関係を持たせる
ことが可能となる。On the other hand, in the above configuration, the local frequency signal generated by the local oscillator 3 is provided to the frequency converter 5, and the frequency converter 5 generates a transmission intermediate frequency signal. That is, since the frequency signal generated by the same oscillation source is guided to both the reception side and the transmission side, the reception signal processed by the reception unit and the transmission signal generated by the transmission unit It is possible to have a coherent relationship between them.
【0030】このように本実施形態では、同一の局部発
振器3のローカル周波数信号を受信側のA/D変換器2
と、送信側の周波数変換器5とにそれぞれ導き、これに
より受信部にて処理される受信信号と、送信部にて生成
される送信信号との間にコヒーレントな関係を持たせる
ようにしている。また入力信号の帯域を制限するバンド
パスフィルタ1の通過帯域幅をA/D変換器のサンプリ
ング周波数のfs/2とするともに、局部発振器3のロ
ーカル周波数を17.14MHz(30MHz×4/
7)および18.46MHz(60MHz×4/13)
とし、A/D変換器2のサンプリング周波数fsを入力
信号の周波数の4/7または4/13とすることでバン
ドパスサンプリングを行えるようにしている。As described above, in this embodiment, the local frequency signal of the same local oscillator 3 is converted to the A / D converter 2 on the receiving side.
And a frequency converter 5 on the transmission side, thereby providing a coherent relationship between the reception signal processed by the reception unit and the transmission signal generated by the transmission unit. . Further, the pass band width of the band-pass filter 1 for limiting the band of the input signal is set to fs / 2 of the sampling frequency of the A / D converter, and the local frequency of the local oscillator 3 is set to 17.14 MHz (30 MHz × 4 /
7) and 18.46 MHz (60 MHz x 4/13)
The bandpass sampling can be performed by setting the sampling frequency fs of the A / D converter 2 to 4/7 or 4/13 of the frequency of the input signal.
【0031】このようにすることで、送信系と受信系と
のコヒーレンシーを保ったままバンドパスサンプリング
の行えるレーダ装置を提供できる。By doing so, it is possible to provide a radar apparatus that can perform band-pass sampling while maintaining coherency between the transmission system and the reception system.
【0032】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態を図3を参照して説明する。図3において図1
と共通する部分には同一の符号を付し、ここでは異なる
部分についてのみ説明する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as those described above, and only different parts will be described here.
【0033】図2においては、局部発振器3からのロー
カル周波数信号を2分岐し、一方をディジタル/アナロ
グ(D/A変換器)8に与えるとともに、他方を分周器
7を介してA/D変換器2と周波数変換器5とに与える
ようになっている。周波数変換器5の出力はミキサ11
に与えられ、バンドパスフィルタ10を介したD/A変
換器8の出力と混合されてバンドパスフィルタ6を介し
て送信IF信号として出力される。In FIG. 2, the local frequency signal from the local oscillator 3 is branched into two, one of which is supplied to a digital / analog (D / A converter) 8, and the other is supplied via a frequency divider 7 to an A / D converter. It is provided to the converter 2 and the frequency converter 5. The output of the frequency converter 5 is a mixer 11
And is mixed with the output of the D / A converter 8 via the band pass filter 10 and output as a transmission IF signal via the band pass filter 6.
【0034】D/A変換器8は、波形メモリ9に記憶さ
れた波形データを与えられるクロックに従って読み出し
てこれをアナログに変換するものである。本実施形態で
は波形メモリ9にパルス内変調のかかった波形を記憶す
るようにし、これによりチャープレーダとしての実現を
図っている。The D / A converter 8 reads out the waveform data stored in the waveform memory 9 in accordance with a given clock and converts it into analog. In the present embodiment, a waveform subjected to intra-pulse modulation is stored in the waveform memory 9, thereby realizing a chirp radar.
【0035】上記構成においては、局部発振器3のロー
カル周波数を34.29MHz(30MHz×8/7)
および36.92MHz(60MHz×8/13)と
し、これをD/A変換器8の変換クロックとしている。
またこのローカル周波数を1/2に分周し、これをA/
D変換器の変換クロックとしている。よってD/A変換
器のクロック速度はA/D変換器のクロック速度の2倍
となり、波形読出しを高速で行える。また一般にD/A
変換器に高速の読出しクロックを与えることは容易であ
り、A/D変換器のクロック速度の2倍に限定されるも
のではない。In the above configuration, the local frequency of the local oscillator 3 is set to 34.29 MHz (30 MHz × 8/7).
And 36.92 MHz (60 MHz × 8/13), which is used as the conversion clock of the D / A converter 8.
Also, this local frequency is divided by half, and this is divided by A /
This is used as the conversion clock of the D converter. Therefore, the clock speed of the D / A converter is twice the clock speed of the A / D converter, and the waveform can be read at high speed. Generally, D / A
It is easy to provide a high-speed read clock to the converter, and it is not limited to twice the clock speed of the A / D converter.
【0036】このようにすると、D/A変換器8出力の
中心周波数は、サンプリング周波数の3/4倍(局部発
振器3のローカル周波数の3/8倍)となる。これは、
受信時のサンプリング後の周波数の3倍であるため、比
帯域を1/3に狭めることが可能となる。この信号を、
局部発振器5で生成される差周波数信号と混合したのち
バンドパスフィルタ6を介して送信信号が取り出され
る。なお、バンドパスフィルタ6の帯域設定によって
は、局部発振器5で和周波数信号を生成しても良い。Thus, the center frequency of the output from the D / A converter 8 is 3/4 times the sampling frequency (3/8 times the local frequency of the local oscillator 3). this is,
Since the frequency is three times the frequency after sampling at the time of reception, the fractional band can be reduced to 1 /. This signal
After mixing with the difference frequency signal generated by the local oscillator 5, a transmission signal is extracted via the band-pass filter 6. Note that the local oscillator 5 may generate a sum frequency signal depending on the band setting of the band-pass filter 6.
【0037】比帯域が1/3となることから、バンドパ
スフィルタ6を実現することが従来に比して極めて容易
となる。すなわち従来のIFダイレクトサンプリング方
式では、D/A変換器8の出力信号をサンプリング周波
数の1/4としていたため比帯域が100%以上であ
り、バンドパスフィルタ6を実現することが難しかっ
た。これに対し本実施形態では、D/A変換器8に周波
数の高いクロックを与えることでより高い周波数の信号
を生成するようにしているので、比帯域を小さくでき、
この結果送信系のフィルタを容易に実現できるようにな
る。Since the fractional band is reduced to 1/3, it is extremely easy to realize the bandpass filter 6 as compared with the related art. That is, in the conventional IF direct sampling method, since the output signal of the D / A converter 8 is set to 1/4 of the sampling frequency, the fractional band is 100% or more, and it is difficult to realize the bandpass filter 6. On the other hand, in the present embodiment, a higher frequency signal is generated by giving a high frequency clock to the D / A converter 8, so that the fractional band can be reduced.
As a result, a transmission filter can be easily realized.
【0038】また、送信系と受信系とのコヒーレンシー
を保ったまま、周波数の高い送信信号を容易に生成でき
ることは上記第1の実施形態と同様であり、またバンド
パスサンプリングを実施していることも同様である。そ
のうえで、本実施形態では波形メモリ9にパルス内変調
のかかった波形データを記憶しているので、チャープレ
ーダとしての実現を図れる。As in the first embodiment, it is possible to easily generate a high-frequency transmission signal while maintaining coherency between the transmission system and the reception system, and the band-pass sampling is performed. The same is true for In addition, in the present embodiment, since the waveform data subjected to the intra-pulse modulation is stored in the waveform memory 9, realization as a chirp radar can be achieved.
【0039】すなわち本実施形態では、チャープレーダ
においてバンドパスサンプリングによる受信処理が可能
となり、これにより受信性能の向上を図りつつ構成の簡
易化を図ることができる。That is, in the present embodiment, the reception processing by band pass sampling can be performed in the chirp radar, whereby the structure can be simplified while improving the reception performance.
【0040】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。本発明の基本思想の一つに、送信系と
受信系とに同一の発振器で生成した信号を与える点があ
る。これによれば、さらに簡易化を図った図4のような
構成を考えることができる。図4では、局部発振器3に
て直接に送信IF信号を生成するとともに、これをA/
D変換器2の変換クロックとしている。これによって
も、局部発振器3のローカル周波数およびバンドパスフ
ィルタ1の通過帯域を適宜設定することで、上記第1の
実施形態と同様の効果を得られる。The present invention is not limited to the above embodiment. One of the basic ideas of the present invention is to provide a signal generated by the same oscillator to a transmission system and a reception system. According to this, it is possible to consider a further simplified configuration as shown in FIG. In FIG. 4, the transmission IF signal is generated directly by the local oscillator 3 and
It is used as a conversion clock of the D converter 2. Also by this, by setting the local frequency of the local oscillator 3 and the pass band of the band-pass filter 1 as appropriate, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【0041】また上記第2の実施形態では分周器7を使
用しているが、ローカル周波数の設定によってはD/A
変換器8の前に逓倍器を接続することも考えられる。要
するに、同一の発信源で生成した信号を送信系と受信系
とに導くようにすれば良い。Although the frequency divider 7 is used in the second embodiment, the D / A may be used depending on the setting of the local frequency.
It is also conceivable to connect a multiplier before the converter 8. In short, a signal generated by the same transmission source may be guided to the transmission system and the reception system.
【0042】このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施を行うことができる。In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、レ
ーダ装置においてバンドパスサンプリングによる受信処
理を行うことができるようになり、これにより高精度か
つ忠実な受信処理が可能となると共に、構成の簡易化を
図ることが可能となる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to perform reception processing by band-pass sampling in a radar apparatus, thereby enabling highly accurate and faithful reception processing. The configuration can be simplified.
【図1】 本発明の第1の実施形態に係わる送受信装置
の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission / reception device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 バンドパスサンプリングの原理を説明するた
めに用いた図。FIG. 2 is a diagram used to explain the principle of bandpass sampling.
【図3】 本発明の第2の実施形態に係わる送受信装置
の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission / reception device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施の形態の他の例を示すブロック
図。FIG. 4 is a block diagram showing another example of the embodiment of the present invention.
1、6、10…バンドパスフィルタ 2…アナログ/ディジタル(A/D)変換器 3…局部発振器 4…ディジタルフィルタ 5…周波数変換器 7…分周器 8…ディジタル/アナログ(D/A)変換器 9…波形メモリ 11…ミキサ 1, 6, 10 band-pass filter 2 analog / digital (A / D) converter 3 local oscillator 4 digital filter 5 frequency converter 7 frequency divider 8 digital / analog (D / A) conversion Unit 9: Waveform memory 11: Mixer
Claims (8)
周波数信号が与えられ、この受信中間周波数信号の帯域
幅を制限する帯域制限フィルタと、 前記局部発振器で生成された局部発振信号からサンプリ
ングクロックを生成し、このサンプリングクロックをも
とに前記帯域制限された受信中間周波数信号をサンプリ
ングしてディジタル変換するアナログ/ディジタル変換
手段と、 このアナログ/ディジタル変換手段から送出されるディ
ジタルデータに対して受信信号処理を施す信号処理手段
とを備え、 前記送信部は、 前記局部発振器で生成された局部発振信号をもとに送信
信号を生成する送信信号生成手段を備え、 前記帯域制限フィルタは、前記受信中間周波数信号の帯
域幅を前記サンプリングクロックの周波数の1/2以下
に制限するものであり、 前記サンプリングクロックの周波数を、前記受信中間周
波数信号の最高周波数の2倍以下としたことを特徴とす
るレーダ装置。1. A local oscillator, a receiving unit, and a transmitting unit, wherein the receiving unit is provided with a receiving intermediate frequency signal obtained by frequency-converting an incoming radio frequency signal, and a band of the receiving intermediate frequency signal is provided. A band limiting filter for limiting a width, an analog for generating a sampling clock from a local oscillation signal generated by the local oscillator, sampling the band-limited received intermediate frequency signal based on the sampling clock, and converting the signal to a digital signal. / Digital conversion means; and signal processing means for performing reception signal processing on digital data transmitted from the analog / digital conversion means, wherein the transmission section also receives a local oscillation signal generated by the local oscillator. And a transmission signal generating means for generating a transmission signal, wherein the band-limiting filter includes the reception intermediate frequency. Radar for limiting the bandwidth of several signals to less than half the frequency of the sampling clock, wherein the frequency of the sampling clock is less than twice the highest frequency of the received intermediate frequency signal. apparatus.
記局部発振器で生成された局部発振信号を変換クロック
として前記波形データをアナログ変換して送信信号波形
を得るディジタル/アナログ変換手段を備え、 前記送信信号生成手段は、前記ディジタル/アナログ変
換手段で得られた送信信号波形をもとに前記送信信号を
生成することを特徴とする請求項1に記載のレーダ装
置。2. The transmitting section reads a waveform data stored in a waveform memory storing waveform data of a transmission signal, and reads the waveform data stored in the waveform memory using a local oscillation signal generated by the local oscillator as a conversion clock. Digital / analog conversion means for converting data into analog to obtain a transmission signal waveform, wherein the transmission signal generation means generates the transmission signal based on the transmission signal waveform obtained by the digital / analog conversion means The radar device according to claim 1, wherein:
号を分周する分周器を備え、 前記アナログ/ディジタル変換手段は、前記分周器の出
力をサンプリングクロックとして動作するものであり、 前記送信信号生成手段は、前記分周器の出力をもとに前
記ディジタル/アナログ変換手段で得られた送信信号波
形を周波数変換して前記送信信号を生成するものである
ことを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。3. A frequency divider for dividing a local oscillation signal generated by the local oscillator, wherein the analog / digital conversion means operates using an output of the frequency divider as a sampling clock. The transmission signal generation means generates the transmission signal by frequency-converting a transmission signal waveform obtained by the digital / analog conversion means based on an output of the frequency divider. 3. The radar device according to 2.
の中心周波数を、前記サンプリングクロックの周波数の
(奇数/4)倍とすべく、該サンプリングクロックの周
波数を設定したことを特徴とする請求項1乃至3のいず
れかに記載のレーダ装置。4. The sampling clock frequency is set so that the center frequency of the band-limited received intermediate frequency signal is (odd / 4) times the frequency of the sampling clock. The radar device according to any one of claims 1 to 3.
ィジタル変換手段の出力にエイリアスを生じた場合に、
このエイリアスを除去するディジタルフィルタを備える
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のレ
ーダ装置。5. The method according to claim 1, wherein the signal processing unit generates an alias in an output of the analog / digital conversion unit.
4. The radar apparatus according to claim 1, further comprising a digital filter for removing the alias.
ィジタル変換手段から送出されるディジタルデータから
I信号およびQ信号を生成することを特徴とする請求項
1乃至3のいずれかに記載のレーダ装置。6. The radar apparatus according to claim 1, wherein said signal processing means generates an I signal and a Q signal from digital data transmitted from said analog / digital conversion means. .
ィジタル変換手段から送出されるディジタルデータに対
してデータの間引き処理またはリサンプリングもしくは
その両方を行うことを特徴とする請求項6に記載のレー
ダ装置。7. The radar according to claim 6, wherein the signal processing means performs data thinning processing and / or resampling on digital data sent from the analog / digital conversion means. apparatus.
送出される送信信号波形の周波数を、前記サンプリング
クロックの周波数の1/2以上としたことを特徴とする
請求項3に記載のレーダ装置。8. The radar apparatus according to claim 3, wherein a frequency of a transmission signal waveform transmitted from said digital / analog conversion means is set to be not less than half of a frequency of said sampling clock.
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