(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波発生手段が発生する搬送波をＰＮ信号で変調して送信し、該送信波と物体によって反射された反射波の伝搬遅延時間に基づいて物体までの距離を演算すると共に、上記送信波と上記反射波の周波数差から得られるドップラ周波数に基づいて物体の相対速度を演算できる符号相関ドップラレーダ装置において、
上記送信波の周波数の少なくとも２倍である周波数を持つ基準信号によって、符号レートの数分の１単位の位相差を持った複数のＰＮ信号を発生する符号発生手段と、
上記ＰＮ信号のいずれかの符号と、上記反射波の符号との符号相関値を演算する符号相関値演算手段と、
上記符号相関値演算手段によって演算される符号相関値の頂点に対応する符号位相を原点として、符号位相的に原点または正負の方向にある複数の符号位相のそれぞれに対する符号相関値を用いて、補間処理により、符号相関値の極大値に対する符号位相を求め、
上記符号相関値の極大値に対する符号位相および上記伝搬遅延時間に基づき、物体との間の距離を測定すると共に、上記符号相関値の時間変化から得られるドップラ周波数に基づき、上記物体との相対速度を演算する信号処理手段と
を備えることを特徴とする符号相関ドップラレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載する符号相関ドップラレーダ装置であって、
上記極大値は、
符号位相的に上記原点または負の方向にある、２つ以上の符号位相における符号相関値を表す点に基づいて算出した直線と、
符号位相的に上記原点または正の方向にある、２つ以上の符号位相における符号相関値を表す点に基づいて算出した直線と
の交点において与えられる、符号相関ドップラレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の移動体の後方、測方及び前方に存在する物体との距離及び相対速度を測定する符号相関ドップラレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、特開平７−１５１８５０号公報に示された従来の符号相関レーダ装置を示すブロック図である。
図９において、９１１は送信アンテナ、９１２は受信アンテナ、９１３は位相変調器、９１４は送信用ＰＮ信号発生回路、９１５は送信用発振器、９１６は符号設定回路、９１７〜９２０は乗算器、９２１は位相シフト回路、９２２は中間周波数発振回路、９２３は参照用ＰＮ信号遅延回路、９２４は参照用ＰＮ信号発生回路、９２５は相関演算部、９２６はドップラカウンタである。
【０００３】
送信アンテナ９１１は、位相変調回路９１３から供給される信号を電波として送信するもので、位相変調回路９１３は送信用ＰＮ信号発生回路９１４と送信用発振器９１５に接続されており、送信用ＰＮ信号信号の２相位相変調を行うものである。物体で反射した反射波は、受信アンテナ９１２により受信され、乗算器９１７及び９１８によって中間周波数に周波数変換された後、相関演算部９２５に送られる。
【０００４】
乗算器９１７は、位相シフト回路９２１に接続されており、位相シフト回路９２１は、乗算器９１９の出力信号の位相を９０度ずらして乗算器９１７に送信し、乗算器９１７の出力は、相関演算部９２５に送信される。
乗算器９１８には、乗算器９１９の出力がそのまま（位相変換を行うことなく）を送信され、乗算器９１８の出力は、相関演算部９２５に送信される。
このような構成による検波は、一般にＩＱ検波と呼ばれるものであり、受信信号の位相が中間周波数発振回路９２２の出力搬送波の位相と合わない場合でも、乗算器９１７、９１８の出力信号の符号相関値の２乗平均をとることにより、相関演算部９２５で符号相関値を得ることができるものである。
【０００５】
参照用ＰＮ信号発生回路９２４は、参照用ＰＮ信号遅延回路９２３及び相関演算部９２５に接続されており、参照用ＰＮ信号遅延回路９２３は、参照用ＰＮ信号発生回路９２４の出力する参照用符号の遅延量を変化させる。
相関演算部９２５は、受信ＰＮ信号と参照ＰＮ信号の符号相関値を測定する機能を備える。符号相関レーダ装置は、受信ＰＮ信号と、送信ＰＮ信号を伝搬遅延時間分だけ符号位相を遅らせた参照ＰＮ信号との符号相関値が最大になることを利用して、反射波の伝搬遅延時間を測定するものである。
相関演算部９２５は、最大の符号相関値が得られる遅延量に基づき、受信信号の伝搬遅延時間を測定すると共に、伝搬遅延量より物体までの距離を計算する（以下、このような処理を測距処理という）。
【０００６】
また、乗算器９１８の出力は、乗算器９２０でドップラカウンタ９２６の処理しやすい周波数に変換された後に、ドップラカウンタ９２６に送信される。
ドップラカウンタ９２６は、物体の移動によって生じる周波数のドップラシフトを検出し、物体の相対速度を計算する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の符号相関レーダ装置は、送信ＰＮ信号から入力される任意の遅延量をもった参照ＰＮ信号に基づいて、受信用ＰＮ遅延回路９２３で参照用ＰＮ信号の遅延量を変化させているので、装置ごとの特性のばらつきや環境温度による遅延量のばらつきが生じる等の課題があり、測定対象として複数の物体があった場合、いずれの物体の相対速度を測定したのか特定できないという課題があった。
【０００８】
また、従来の装置では、乗算器９１８の出力を乗算器９２０で周波数変換を行った後、その出力に基づいてドップラカウンタ９２６によるドップラ周波数の測定および物体の速度計測を行っている。しかし、これは受信電力の最も大きいものの計測しか行うことができないため、測定対象である物体が１つである場合にしか測定できないという課題があった。
【０００９】
また、従来の装置では、参照ＰＮ信号との符号相関を行わずにドップラ計測を行っているため、他に電波発信源があった場合、ドップラ計測が不可能になる課題があった。
【００１０】
また、従来の装置では、同−系列のＰＮ信号の装置が複数あって、符号位相が同じである場合、互いのＰＮ信号の干渉が起き、また、このような場合にＰＮ信号の干渉が起きていることを判別できないという課題があった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
また、この発明の符号相関ドップラレーダ装置は、搬送波発生手段が発生する搬送波をＰＮ信号で変調して送信し、送信波と物体によって反射された反射波の伝搬遅延時間に基づいて物体までの距離を演算すると共に、送信波と反射波の周波数差から得られるドップラ周波数に基づいて物体の相対速度を演算できる符号相関ドップラレーダ装置において、送信波の周波数の少なくとも２倍である周波数を持つ基準信号によって、符号レートの数分の１単位の位相差を持った複数のＰＮ信号を発生する符号発生手段と、ＰＮ信号のいずれかの符号と、反射波の符号との符号相関値を演算する符号相関値演算手段と、符号相関値演算手段によって演算される符号相関値の頂点に対応する符号位相を原点として、符号位相的に原点または正負の方向にある複数の符号位相のそれぞれに対する符号相関値を用いて、補間処理により、符号相関値の極大値に対する符号位相を求め、符号相関値の極大値に対する符号位相および伝搬遅延時間に基づき、物体との間の距離を測定すると共に、符号相関値の時間変化から得られるドップラ周波数に基づき、物体との相対速度を演算する信号処理手段とを備えることを特徴とする。
また、極大値は、符号位相的に原点または負の方向にある、２つ以上の符号位相における符号相関値を表す点に基づいて算出した直線と、符号位相的に原点または正の方向にある、２つ以上の符号位相における符号相関値を表す点に基づいて算出した直線との交点において与えられることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る符号相関ドップラレーダ装置を示すブロック図である。
図１において、１０１は受信用アンテナ、１０２は送信用アンテナ、１０３ａ及び１０３ｂは乗算器、１０４は９０度位相シフト回路、１０５は局部発振器、１０６ａ及び１０６ｂは相関演算器、１０７は信号処理部、１０８は位相変調器、１０９は符号選択器、１１０はＰＮ信号であるＰＮ信号を発生するＰＮ信号発生器、１１１はクロック発振器、１１２はクロック発振器からＰＮ信号発生器１１０及び相関演算器１０６ａ、１０６ｂにつながる信号線、１１３はＰＮ信号発生器１１０から符号選択器１０９につながる出力線群で１１３ａは特に位相変調器１０８につながる信号線、１１４は信号処理部１０７からＰＮ信号発生器１１０につながる信号線である。
【００１７】
図２は、図１におけるＰＮ信号発生器１１０の内部回路を示す回路図である。図２において、１２０は排他的論理和（ＸＯＲ）、１２１はＤ−フリップフロップ（ＤＦＦ）である。ＤＦＦ１２１のＤ、Ｑ、ＣＬＫ及びＰＲは、それぞれ、入力、出力、クロック入力及びプリセットである。
ＤＦＦ１２１にプリセットＰＲが掛かると、ＤＦＦ１２１の出力Ｑは強制的にＨｉｇｈとなるように設定されている。
【００１８】
次に動作について説明する。
ＰＮ信号は、例えば、図２に示したようなＸＯＲ１２０及びＤＦＦ１２１で構成されたＰＮ信号発生器１１０によって発生させることができる。
全てのＤＦＦ１２１には、同−のクロックが入力されており、クロックの立ち上がりエッジ毎に、図２中に示す左側のＤＦＦ１２１から右側のＤＦＦ１２１へ値がシフトしていく。
【００１９】
図２中一番左のＤＦＦ１２１の入力には、ＸＯＲの出力がつながっており、ＸＯＲの入力を数学的に解かれたＤＦＦ１２１の出力ピンを接続することによって、一般的なＭ系列のＰＮ信号を発生する。
実施の形態１に係る符号相関ドップラレーダ装置は、ＤＦＦ１２１を６段（即ち、Ｍ系列のＭ＝６）備えるので、１周期の符号長は６３チップのＰＮ信号となる。ＤＦＦ１２１の出力は、それぞれ出力線群１１３として出力される。この出力線群１１３としては、１符号ずつ位相の異なる６つのＰＮ信号（ＰＮ信号）が出力される。
【００２０】
出力線群１１３の内の１本である出力線１１３ａは、送信ＰＮ信号として位相変調器１０８にも供給される。位相変調器１０８は、発振器１０５の出力搬送波を送信ＰＮ信号で位相変調し、アンテナ１０２を介して空間に電波として放射する。
【００２１】
測定対象としての物体で反射された反射波は、アンテナ１０１で受信され、乗算器１０３ａ、１０３ｂで復調され、受信ＰＮ信号として相関演算器１０６ａ、１０６ｂに送信される。
この乗算器１０３ａ、１０３ｂには、発振器１０５の出力搬送波が供給されるが、特に乗算器１０３ａには、９０度位相器１０４を介して位相が９０度シフトした搬送波が供給される。これは一般的にＩＱ検波と呼ばれるものである。このように復調された受信ＰＮ信号は、相関演算器１０６ａ、１０６ｂにそれぞれ入力される。
【００２２】
符号選択器１０９は、ＰＮ信号発生器の出力線群１１３の信号群より１つのＰＮ信号を選択する。符号選択器１０９で選択された選択ＰＮ信号は、相関演算器１０６ａおよび１０６ｂに入力される。相関演算器１０６ａ、１０６ｂは、受信ＰＮ信号の符号と、選択ＰＮ信号の符号との相関（符号相関値）をとる。相関演算器１０６ａ、１０６ｂの出力する符号相関値は、信号処理部１０７で２乗和がとられ、信号処理部１０７の内部メモリにストアされる。
【００２３】
また、符号選択器１０９で順次符号を切り替えて行き、全ての符号位相について符号相関値を得る。ここで、相関演算器１０６ａ、１０６ｂの出力する符号相関値は、Ｉ成分とＱ成分であり、かつ、物体の相対速度によるドップラ成分が含まれたものであるため、これらの成分を打ち消すためにＩ成分とＱ成分の２乗和をとった符号相関値で測距処理を行う。
【００２４】
Ｍ系列のＰＮ信号では同位相の符号の相関のみ、高い符号相関値が得られるため、符号相関値の極大が得られる符号位相を検知することにより、反射波の伝搬遅延時間を計算でき、これに基づいて物体までの距離を求めること（即ち、測距処理）ができる。例えば、５０ＭＨｚのクロックを用いた場合、１チップ分の伝搬遅延は光速／クロック周波数で６ｍ、片道で３ｍに相当する。
ＰＮ信号発生器１１０内の一番右である６番目のＤＦＦの出力するＰＮ信号と符号相関値が大きくなった場合、物体は約１５ｍ付近に存在することが分かる。なお、この実施の形態１では６段のＤＦＦ１２１を用いているが、段数を増やすことでより遠くの物体を検知することができる。
受信ＰＮ信号と参照ＰＮ信号との符号相関値を得る参照ＰＮ信号は、符号選択器１０９で選択された符号であり、ＰＮ信号発生器１１０に入力されるクロックレート分ずつ位相を変化させ、符号位相ごとの符号相関値を記録する。
【００２５】
次に、ドップラ周波数の測定方法について説明する。
測距処理には、符号相関値のＩＱ成分の２乗和を用いるが、Ｉ成分、Ｑ成分をそれぞれ実部、虚部の複素データとして扱う。
例えば、前述の説明の物体が約１５ｍ付近に存在した場合、符号選択器１０９で再び６番目の符号を選択し、符号相関値を測定する。
このとき、一定の周期でサンプリングを行い、得られた符号相関値のＩＱ成分を複素データとしてＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）で周波数解析を行うと、その物体のドップラ成分が得られ、このドップラ成分に基づいて、当該物体との相対速度を求めることができる。
【００２６】
例えば、ＰＮ信号の符号長を１０２３とし、ＰＮ信号のサンプリング周期をＰＮ信号の１周期の５０ＭＨｚ÷１０２３＝４８．９ｋＨｚとした場合、観測時間を３ｍｓとして１４６個のデータが得られる。
この１４６個のデータに、０の符号からなるデータを１１０個追加し、２５６個のデータとしてＦＦＴを行えば、１９１Ｈｚ単位で周波数が測定でき、１０番目にピークがあった場合、１９１×１０＝１９１０Ｈｚのドップラ周波数だとわかる。
【００２７】
アンテナから送信する中心周波数が２４ＧＨｚだとすると、相対速度は次式Ｖ＝（△Ｆ×Ｃ）／（２×Ｆ）により、
Ｖ＝１９１０×３・１０８／２×２４・１０９＝１１．９ｋｍ／ｈ
と計算できる。ここで、Ｃ（光速）＝３・１０８ｍ／ｓである。
この動作を符号相関値の各ピーク毎に行うことにより、複数物体の各々の相対速度を測定することができる。
【００２８】
以上のように、この発明の実施の形態１に係る符号相関ドップラレーダ装置によれば、クロックによって固定された符号位相を用いて、信号選択手段で符号を順に切り替えることにより、符号位相の安定化を図り、製品ごとの素子のばらつきや環境温度による影響を受けずに符号位相を変化させることができる。また、符号相関値の時間変化よりドップラ周波数を測定するため、各物体の相対速度を別々に測定することができる。さらに、他に電波発信源がある場合でも、ドップラ計測が可能である。
【００２９】
実施の形態２．
図３および図４は、この発明の実施の形態２に係る符号相関ドップラレーダ装置のＰＮ信号発生器１１０の内部回路を示す回路図である。
図３において、２０１はイネーブル端子付きＤＦＦ（以下、ＤＦＦＥと称す）、Ｄは入力、Ｑは出力、ＣＬＫはクロック入力、ｅｎａはイネーブル、ＰＲはプリセットである。
また、２０２は周波数を２分の１に分周する分周器、２０３はＰＲのないＤＦＦである。ＤＦＦＥ２０１はクロックの入力に係わらず、ｅｎａがＨｉｇｈでないと動作せず、前のデータを保持する。
【００３０】
次に動作について説明する。
例えば、クロック周波数を１００ＭＨｚとする。クロックは、信号線１１２で各ＤＦＦＥ２０１、分周器２０２に供給され、分周器は２分の１に分周した５０ＭＨｚのクロックを生成する。
この５０ＭＨｚのクロックは、ＤＦＦＥ２０１のｅｎａ端子に供給される。ＤＦＦＥは、ｅｎａ端子がＨｉｇｈの時のみ動作するため、結果的に符号レート（チップレート）が５０ＭＨｚのＰＮ信号を生成する。
【００３１】
しかし、ＤＦＦ２０３には１００ＭＨｚのクロックが供給されているため、ＤＦＦ２０３のＱ出力からは、５０ＭＨｚのＰＮ信号に対し２分の１符号位相の遅れたＰＮ信号が出力される。これにより、チップレートが５０ＭＨｚで２分の１位相ずつずれたＰＮ信号を生成することができる。
このようにして、ＰＮ信号発生器１１０により、符号レートの数分の１単位の位相差を持った複数のＰＮ信号を発生させることができる。
【００３２】
このＰＮ信号の信号線群１１３を符号選択器１０９で選択することにより、チップレートが５０ＭＨｚの場合、１チップは３ｍの伝搬遅延に相当するが、２分の１チップずつＰＮ信号を選択できるために、１．５ｍの精度で測距処理が可能となる。
このように、例えば、１５０ＭＨｚのクロックを用い、分周器の分周比を３分の１にして、図４に示すような構成にすることにより、１ｍの精度で測距処理が可能となる。
【００３３】
以上のように、この発明の実施の形態２に係る符号相関ドップラレーダ装置によれば、入力クロックを分周した内部クロックでＰＮ信号を生成し、入力クロックによって出力ＰＮ信号の符号位相を制御したものであり、ＰＮ信号の符号レート以上の位相精度で符号を発生させ、信号選択手段で符号を順に切り替えることにより、符号レート以上の精度で安定的に、製品ごとの素子のばらつきや環境温度による影響を受けずに符号位相を変化させることができるこのため、符号レート以上の精度で物体までの距離が測定できる。
【００３４】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係る符号相関ドップラレーダ装置の補間信号処理手段における処理内容を概念的に示す図である。なお、符号相関ドップラレーダ装置自体の回路図は図１に示すものと同一である。
このように、図５に示す処理を行う補間信号処理手段は、図１における信号処理部１０７の中に組み込まれている。また、ＰＮ信号発生器１１０の回路ブロックは図３に示すものと同一である。
【００３５】
図５に示すように、△は１チップを表す単位であり、３０１は２分の３△位相での符号相関値と２△位相での符号相関値を結ぶ線分であり、３０２は２分の５△位相と３△位相での符号相関値を結ぶ線分であり、３０３は線分３０１と線分３０２の延長線上にある交点である。
【００３６】
次に動作について説明する。
図５は、この発明の実施の形態３に係る符号相関ドップラレーダ装置の相関特性を示す図である。
図５に示す特性は、符号選択器１０９で２分の１ずつ位相の異なるＰＮ信号を選択し、受信信号との符号相関値をとったときの位相（横軸）と符号相関値（縦軸）を表す波形である。
【００３７】
Ｍ系列のＰＮ信号は、図５の点線で表したように、符号相関値の頂点から正負に１チップの位相（即ち、図５中横軸の値が２△である個を境に前後△）分離れるまで線形的に符号相関値が減少する性質がある。
この性質を利用すると、線分３０１と線分３０２は符号相関値関数上に乗っており、線分３０１と線分３０２の延長線上の交点３０３は、符号相関値の頂点と−致する。
以上のようにして、符号相関値に基づいて離散間隔（△）以下の極大値（頂点）を求めることができる。
【００３８】
このようにして交点３０３を数値演算によって求めることにより、正確に符号相関値の符号位相を求めることができ、１チップ以内の符号位相（の測距処理即ち、離散間隔（△）以下の極大値に基づく測距処理）が可能となる。
【００３９】
例えば、ＰＮ信号のチップレートを５０ＭＨｚとし、１チップは３ｍに相当することとする。ここで、図５に示すように、符号位相が２分の３△で符号相関値が３５８、符号位相が２△で符号相関値が８６９、符号位相が２分の５△で符号相関値が６６４、符号位相が３△で符号相関値が１５３であったとする。
符号位相の単位を２分の１△として、符号相関値が最大値をとる符号位相が２△の位置を原点とすると、線分３０１は次の式で表される。
ｙ＝（８９６−３５８）ｘ＋８６９
ｙ＝５１１ｘ＋８６９    （−１≦ｘ≦０）
また、線分３０２は、
（ｙ−６６４）＝（１５３−６６４）（ｘ−１）より、
ｙ＝−５１１ｘ＋１１７５（１≦ｘ≦２）となる。
【００４０】
この線分３０１と線分３０２の延長線上の交点３０３を補間処理によって演算する極大値として求めるために、２式を合成すると、
５１１ｘ＋８６９＝−５１１ｘ＋１１７５
１０２２ｘ＝３０６より
ｘ≒０．３となる２分の１△をｘの単位としたので、ｘは１．５ｍにあたり、０．３は０．４５ｍに相当する。原点であった２△は、６ｍに相当するので、符号相関値の頂点は、６＋０．４５＝６．４５ｍと６．４５ｍの位置にあることがわかり、物体の位置を離散間隔としての２分の１チップ（１／２△）以内で求めることができる。
【００４１】
以上のようにして、符号相関値の極大値が得られる符号を選択し、その状態での符号相関値の時間変化を測定し、物体の相対速度を測定する。また、選択した符号位相分の伝搬遅延時間に基づいて物体までの距離を測定する。
なお、すべての極大値が得られる符号位相分だけこの動作を繰り返した後、再び始めの動作に戻り、一連の制御処理を繰り返し行う。
【００４２】
以上のように、この発明の実施の形態３にかかる符号相関ドップラレーダ装置によれば、入力クロックを分周した内部クロックでＰＮ信号を生成し、入力クロックによって出力ＰＮ信号の符号位相を制御したものであり、ＰＮ信号の符号レート以上の位相精度で符号を発生させ、信号選択手段で符号を順に切り替えることにより、符号レート以上の精度で安定的に、製品ごとの素子のばらつきや環境温度による影響を受けずに符号位相を変化させることができるこのため、符号レート以上の精度で物体までの距離が測定できる。
【００４３】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４に係る符号相関ドップラレーダ装置の構成を概略的に示すブロック図である。
図６において、１１９は、クロック周期以内の微少量だけ、クロックの出力に対して与える遅延量を変化させることのできる遅延手段としての遅延回路である。
図７は、相関演算器１０６ａ、１０６ｂの内部を説明するブロック図である。図７において、４０１はクロック入力ＣＬＫを備えるＡ／Ｄコンバータであり、４０２は相関器である。
図８は、この発明の実施の形態４に係る符号相関ドップラレーダ装置の相関特性を示す図である。
図８において、５０１から５０６は、位相（横軸）に対する符号相関値（縦軸）をグラフ上に示したものである。
【００４４】
相関演算器１０６ａ、１０６ｂは乗算器１０３ａ、ｂの出力をディジタルに変換するＡ／Ｄコンバータ４０１を内蔵しており、遅延回路１１９の出力はＡ／Ｄコンバータ４０１のクロック入力に接続されている。遅延回路１１９は、信号処理部１０７によって制御され、クロックの出力の遅延量を制御するものである。
【００４５】
次に動作について説明する。
例えば、図８に示されたような符号相関値の分布が測定できたとする。チップレートを５０ＭＨｚとすると、１チップは３ｍに相当する。
符号相関値は、２△の位置が最大となり、２分の５△の位置が２番目に大きな値となっている。このことで、真の符号相関値ピークはこの２個の間にあることがわかる。
【００４６】
そこで、ＰＮ信号の位相を位相選択器１０９で２△の位置に合わせておき、遅延回路１１９を操作して相関演算器１０６ａ、１０６ｂに入るクロックの位相を徐々に遅らせていく。この結果、Ａ／Ｄコンバータはサンプルするタイミングをクロックに合わせて遅らせて行くため、符号相関値は図８の５０２、５０３と示したように増えてゆく。
この動作を繰り返し、図８で５０５の位置に来たとき、符号相関値が減少するため、５０４の位置がピーク値とわかり、ピーク位置の位相を高精度に求めることができる。
【００４７】
例えば、遅延回路が３３ｐｓの精度で遅延量が制御でき、５０４は２μｓの遅延量であった場合、これは０．３５ｍに相当する。２△の位置は、６ｍに相当するため、６＋０．３５＝６．３５ｍとなり、６．３５ｍの位置に物体があることがわかる。
【００４８】
以上のように、この発明の実施の形態４にかかる符号相関ドップラレーダ装置によれば、符号相関値演算手段に入力されるクロックの位相遅延を制御することにより、符号レート以上の高精度な測距処理を可能にしたものである。
【００４９】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５を示す符号相関ドップラレーダ装置の構成は、図１に示す実施の形態１と同一であるが、ＰＮ信号発生器１１３のリセット信号１１４を信号処理部１０７が常時ランダムにかけることを特徴とするものである。
【００５０】
同−系列のＰＮ信号を発生し、最大測距距離が９０ｍの符号相関ドップラレーダ装置が複数あった場合、レーダは基準となる送信ＰＮ信号の位相から３０チップ遅れた位相までの相関をとる。
ここで、チップレートは５０ＭＨｚとしている。１チップは３ｍに相当するこの場合、自信が送信しているＰＮ信号以外に、他のレーダ装置が送信しているＰＮ信号と相関が合ってしまう可能性がある。
このような場合は誤検出であり、架空の物体を認識してしまうことになる。
【００５１】
そこで、ＰＮ信号発生器１１０をランダムにリセットをかけるすると、ＰＮ信号のお互いの位相はその時点で大きくずれるため、架空の物体となる符号相関値のピークは消えることとなる。
【００５２】
しかし、いままで互いの位相が大きくずれていたため、リセットを行うことにより、検出されなかった架空の物体の位相が近づき、架空の物体が出現してしまう現象が起きる。
【００５３】
このため、同−位相での観測中は、最低１回ＰＮ信号発生器１１０が発生する信号の符号をリセットし（例えば、すべて１に設定し）、観測中に自信のリセットや他のレーダ装置のリセットにより物体が出現したり、消滅したりするものを架空の物体と判別することができる。
【００５８】
【発明の効果】
また、この発明の符号相関ドップラレーダ装置は、搬送波発生手段が発生する搬送波をＰＮ信号で変調して送信し、送信波と物体によって反射された反射波の伝搬遅延時間に基づいて物体までの距離を演算すると共に、送信波と反射波の周波数差から得られるドップラ周波数に基づいて物体の相対速度を演算できる符号相関ドップラレーダ装置において、送信波の周波数の少なくとも２倍である周波数を持つ基準信号によって、符号レートの数分の１単位の位相差を持った複数のＰＮ信号を発生する符号発生手段と、ＰＮ信号のいずれかの符号と、反射波の符号との符号相関値を演算する符号相関値演算手段と、符号相関値演算手段によって演算される符号相関値の頂点に対応する符号位相を原点として、符号位相的に原点または正負の方向にある複数の符号位相のそれぞれに対する符号相関値を用いて、補間処理により、符号相関値の極大値に対する符号位相を求め、符号相関値の極大値に対する符号位相および伝搬遅延時間に基づき、物体との間の距離を測定すると共に、符号相関値の時間変化から得られるドップラ周波数に基づき、物体との相対速度を演算する信号処理手段とを備えるので、信号選択手段で切り替えた離散的な位相の符号による受信ＰＮ信号の符号相関値を補間し、離散間隔以下の最大値となる符号位相を得ることにより、符号レート以上の高精度な測距処理ができる。
また、極大値は、符号位相的に原点または負の方向にある、２つ以上の符号位相における符号相関値を表す点に基づいて算出した直線と、符号位相的に原点または正の方向にある、２つ以上の符号位相における符号相関値を表す点に基づいて算出した直線との交点において与えられるので、信号選択手段で切り替えた離散的な位相の符号による受信ＰＮ信号の符号相関値を補間し、離散間隔以下の最大値となる符号位相を得ることにより、符号レート以上の高精度な測距処理ができる。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態５を示す符号相関ドップラレーダ装置のブロック図である。
【図２】  図１におけるＰＮ信号発生器１１０の内部回路を示す回路図である。
【図３】  この発明の実施の形態２に係る符号相関ドップラレーダ装置のＰＮ信号発生器１１０の内部回路を示す回路図である。
【図４】  この発明の実施の形態２に係る符号相関ドップラレーダ装置のＰＮ信号発生器の内部回路を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態３に係る符号相関ドップラレーダ装置の相関特性を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態４に係る符号相関ドップラレーダ装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】  相関演算器１０６ａ、１０６ｂの内部を説明するブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態４に係る符号相関ドップラレーダ装置の相関特性を示す図である。
【図９】  特開平７−１５１８５０号公報に示された従来の符号相関レーダ装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０５  発振器（搬送波発生手段）、１０６ａ、１０６ｂ  相関演算器（符号相関値演算手段）、１０７  信号処理部（信号処理手段、補間信号処理手段）、１０９  符号選択器（信号選択手段）、１１０  ＰＮ信号発生器（符号発生手段）、１１３  ＰＮ信号発生器の出力線群、１１９  遅延回路（クロック遅延手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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