(57)【要約】【課題】  反射したＥＣＭ波をレーダの受信波として使用する送受信装置において、ＥＣＭ波の一定区間毎にヘッダを設けて連続送信の場合でも相関演算の計算区間を制限して演算量を軽減し、かつサイドローブ発生確率を低減できる送受信装置を提供する。【解決手段】  送信部２はＥＣＭ波２ａを生成し目標物４へ向けて送信する一方、ディジタル参照信号２ｂと送信タイミング信号２ｃが相関処理部５へ渡される。ＥＣＭ波２ａは目標物４で反射し、反射波７ａから受信ヘッダが検出され、ディジタル受信信号７ｂと受信タイミング信号７ｃが相関処理部５へ渡される。相関処理部５は送信タイミング信号２ｃ及び受信タイミング信号７ｃに基づき、ディジタル参照信号２ｂとディジタル受信信号７ｂの相関信号５ａを求め、ピーク値検出部８が相関信号５ａのピークを検出し、送受信装置１と目標物４との間の距離を算出する。【選択図】        図１
2006322847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の既知系列を含む送信信号から妨害送信波を生成し、
生成した前記妨害送信波から前記既知系列に対応する所定の送信ヘッダを含む参照信号を生成して出力するとともに、生成した前記参照信号から前記送信ヘッダを検出して第一のタイミング信号を出力する送信手段と、
前記妨害送信波を目標物へ送信するとともに、前記目標物からの反射波を受信するアンテナと、
受信した前記反射波から所定の受信ヘッダを含む受信信号を生成して出力するとともに、生成した前記受信信号から前記受信ヘッダを検出して第二のタイミング信号を出力する受信手段と、
前記参照信号及び前記受信信号を記憶手段に蓄積し、前記第一のタイミング信号が入力される時刻よりも所定の時間だけ過去の時刻から前記第二のタイミング信号が入力される時刻までに蓄積された前記参照信号と前記受信信号との相関処理を行って相関値を生成する相関処理手段と、
生成した前記相関値のピークを検出する検出手段とを備え、
前記相関処理を開始してから相関値のピークが検出されるまでの時間に基づき前記目標物までの距離を算出することを特徴とする送受信装置。
【請求項２】
前記送信信号は、所定の時間間隔をあけた二以上の所定の既知系列を含むことを特徴とする、請求項１に記載の送受信装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記所定の時間間隔より長い期間の参照信号及び受信信号を蓄積することを特徴とする、請求項２に記載の送受信装置。
【請求項４】
前記相関処理手段における相関処理は、参照信号又は受信信号のいずれか一方に対して、他方を時間的に前または後ろのいずれかにずらして行うことを特徴とする、請求項３に記載の送受信装置。
【請求項５】
所定の既知系列を含む送信信号から妨害送信波を生成し、
生成した前記妨害送信波から前記既知系列に対応する所定の送信ヘッダを含む参照信号を生成して出力するとともに、生成した前記参照信号から前記送信ヘッダを検出して第一のタイミング信号を出力する送信手段と、
前記妨害送信波を目標物へ送信するとともに、前記目標物からの反射波を受信するアンテナと、
受信した前記反射波から所定の受信ヘッダを含む受信信号を生成して出力するとともに、生成した前記受信信号から前記受信ヘッダを検出して第二のタイミング信号を出力する受信手段と、
前記第一のタイミング信号が入力される時刻から前記第二のタイミング信号が入力される時刻までの所要時間を計測し、計測した前記所要時間に基づき前記目標物までの距離を算出することを特徴とする送受信装置。
【請求項６】
前記既知系列の系列長又は前記妨害送信波に含まれる前記既知系列に相当する部分の送信波の送信波長は、前記受信ヘッダに含まれる情報に応じて可変とすることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の送受信装置。
【請求項７】
所定の時間間隔をあけた二以上の所定の既知系列を含む送信信号から妨害送信波を生成し、
生成した前記妨害送信波から前記既知系列に対応する所定の送信ヘッダを含む参照信号を生成して出力するとともに、生成した前記参照信号から前記送信ヘッダを検出して二以上の第一のタイミング信号を出力する送信手段と、
前記妨害送信波を目標物へ送信するとともに、前記目標物からの反射波を受信するアンテナと、
受信した前記反射波から所定の受信ヘッダを含む受信信号を生成して出力する受信手段と、
前記参照信号及び前記受信信号を記憶手段に蓄積し、連続する二つの前記第一のタイミング信号のうち先に入力される前記第一のタイミング信号が入力される時刻よりも所定の時間だけ過去の時刻から、後に入力される前記第一のタイミング信号が入力される時刻までに蓄積された前記参照信号と前記受信信号との相関処理を行って相関値を生成する相関処理手段と、
生成した前記相関値のピークを検出する検出手段とを備え、
前記相関処理を開始してから相関値のピークが検出されるまでの時間に基づき前記目標物までの距離を算出することを特徴とする送受信装置。
【請求項８】
所定の既知系列を含む送信信号から妨害送信波を生成し、前記妨害送信波を目標物へ送信するステップと、
生成した前記妨害送信波から前記既知系列に対応する所定の送信ヘッダを含む参照信号を出力するとともに、前記参照信号から前記送信ヘッダを検出して第一のタイミング信号を出力するステップと、
前記目標物からの反射波を受信し、前記反射波から所定の受信ヘッダを含む受信信号を出力するとともに、前記受信信号から前記受信ヘッダを検出して第二のタイミング信号を出力するステップと、
前記参照信号及び前記受信信号を蓄積し、前記第一のタイミング信号が入力される時刻よりも所定の時間だけ過去の時刻から前記第二のタイミング信号が入力される時刻までに蓄積された前記参照信号と前記受信信号との相関処理を行って相関値を出力するステップと、
前記相関値のピークを検出するステップと、
前記相関処理を開始してから相関値のピークが検出されるまでの時間に基づき前記目標物までの距離を算出するステップと
を備えたことを特徴とする送受信方法。
【請求項９】
所定の既知系列を含む送信信号から妨害送信波を生成し、前記妨害送信波を目標物へ送信するステップと、
生成した前記妨害送信波から前記既知系列に対応する所定の送信ヘッダを含む参照信号を出力するとともに、前記参照信号から前記送信ヘッダを検出して第一のタイミング信号を出力するステップと、
前記目標物からの反射波を受信し、前記反射波から所定の受信ヘッダを含む受信信号を出力するとともに、前記受信信号から前記受信ヘッダを検出して第二のタイミング信号を出力するステップと、
前記第一のタイミング信号が入力される時刻から前記第二のタイミング信号が入力される時刻までの所要時間を計測し、前記所要時間に基づき前記目標物までの距離を算出するステップと
を備えたことを特徴とする送受信方法。
【請求項１０】
所定の時間間隔をあけた二以上の所定の既知系列を含む送信信号から妨害送信波を生成し、前記妨害送信波を目標物へ送信するステップと、
生成した前記妨害送信波から前記既知系列に対応する所定の送信ヘッダを含む参照信号を出力するとともに、前記参照信号から前記送信ヘッダを検出して二以上の第一のタイミング信号を出力するステップと、
前記目標物からの反射波を受信し、前記反射波から所定の受信ヘッダを含む受信信号を出力するステップと、
前記参照信号及び前記受信信号を蓄積し、連続する二つの前記第一のタイミング信号のうち先に入力される前記第一のタイミング信号が入力される時刻よりも所定の時間だけ過去の時刻から、後に入力される前記第一のタイミング信号が入力される時刻までに蓄積された前記参照信号と前記受信信号との相関処理を行って相関値を出力するステップと、
前記相関値のピークを検出するステップと、
前記相関処理を開始してから相関値のピークが検出されるまでの時間に基づき前記目標物までの距離を算出するステップと
を備えたことを特徴とする送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電波送受信技術に関し、具体的には目標物に向けて送信したＥＣＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｕｎｔｅｒ  Ｍｅａｓｕｒｅ）、すなわちいわゆるジャミングを目的とする電波（以下、ＥＣＭ波）が目標物に反射し、反射した電波を受信することにより、レーダとしても使用する送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の送受信装置では、目標物のレーダ機能を混乱させる目的でＥＣＭ波を送信し、受信した反射波に基づき目標物の位置検出を行うことにより、ＥＣＭ機能とレーダ機能とを同時に実現している。このような送受信装置においては、ＥＣＭ波を目標物に向けて連続的に送信しつつ目標物による反射波を受信して、ＥＣＭ波と反射波の時間差に基づき、送受信装置が設置された場所から目標物までの距離を算出する。
【０００３】
ところで一般に、送受信装置における送信部と受信部とはタイミング同期が確立されていない非同期状態で動作する。この場合、上記時間差を得るためにはＥＣＭ波と反射波との相関を求めなくてはならない。それゆえ、反射波と一致したタイミング以外では相関ピークが生じないように、ＥＣＭ波としては振幅及び位相等が不規則に変化する信号や符号化された信号が利用されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９６３５１号公報（０００２段、図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
目標物との距離が未知の状況下では、ＥＣＭ波を送信した後、目標物により反射した反射波がどれだけの遅れ時間を伴って受信されるかを事前に知ることができない。一方、上述のように従来の送受信装置においてはＥＣＭ波を連続的に送信しなければならず、反射波も連続的に受信されるので、相関を計算すべき時間区間を制限することができない。したがって、明らかに相関のピークが現われないような長い時間区間に亘って相関を計算しなければならず、無駄な演算量の増大を招いていた。また、長時間に亘る相関演算を行うと、不規則性が十分でない部分の信号との相関を演算する可能性が生じる。この場合、本来ピークが得られるはずのない時刻の相関値（いわゆるサイドローブ）が大きくなって相関のピークを誤って検出する結果、目標物までの算出距離を誤るという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、目標物との距離が未知の状況下においてＥＣＭ波を連続的に送信する場合でも、ＥＣＭ波の一定の区間毎にヘッダを設けることにより、相関演算のための計算区間を制限して演算量を軽減することを目的とする。また計算区間を制限することにより、高いサイドローブが発生する確率を低く抑えて、目標物までの距離を正確に算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る送受信装置は、所定の既知系列を含む送信信号から妨害送信波を生成し、生成した前記妨害送信波から前記既知系列に対応する所定の送信ヘッダを含む参照信号を生成して出力するとともに、生成した前記参照信号から前記送信ヘッダを検出して第一のタイミング信号を出力する送信手段と、前記妨害送信波を目標物へ送信するとともに、前記目標物からの反射波を受信するアンテナと、受信した前記反射波から所定の受信ヘッダを含む受信信号を生成して出力するとともに、生成した前記受信信号から前記受信ヘッダを検出して第二のタイミング信号を出力する受信手段と、前記参照信号及び前記受信信号を記憶手段に蓄積し、前記第一のタイミング信号が入力される時刻よりも所定の時間だけ過去の時刻から前記第二のタイミング信号が入力される時刻までに蓄積された前記参照信号と前記受信信号との相関処理を行って相関値を生成する相関処理手段と、生成した前記相関値のピークを検出する検出手段とを備え、前記相関値のピークが検出されるまでの時間に基づき前記目標物までの距離を算出するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ＥＣＭ波の一定の区間毎にヘッダを設け、当該ヘッダ内を計算区間として制限するので、目標物との距離が未知の状況下においてＥＣＭ波を連続的に送信する場合でも演算量を軽減することができる。また計算区間を制限することにより、高いサイドローブが発生する確率を低く抑えて、目標物までの距離を正確に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における送受信装置１の構成を示す構成図である。図１において、送信手段である送信部２は所定の時間間隔で送信ヘッダが埋め込まれた妨害送信波であるＥＣＭ波２ａを連続的に生成し、送信アンテナ３から目標物４へ向けて送信する。一方、送信部２からは参照信号であるディジタル参照信号２ｂと第一のタイミング信号である送信タイミング信号２ｃが相関処理部５へ渡される。
【００１０】
ＥＣＭ波２ａは目標物４に到達すると、目標物４が有するレーダ機能を混乱させる。具体的には、例えば目標物４のレーダが測距を行う場合には誤った距離を検出させたり、大電力のＥＣＭ波２ａによって目標物４がレーダ反射波を検出できなくさせる。ＥＣＭ波２ａは目標物４で反射し、反射波が送受信装置１に戻ってくると受信アンテナ６で受信される。実施の形態１では送信アンテナ３と受信アンテナ６を区別しているが、これは必ずしも別のアンテナとは限らず、共通のアンテナを使用することもできる。
【００１１】
受信された反射波７ａは受信手段である受信部７に渡されて、反射波７ａに含まれる受信ヘッダが検出される。反射波７ａは受信部７で変換され、変換された受信信号であるディジタル受信信号７ｂと、受信ヘッダのタイミング情報である第二のタイミング信号である受信タイミング信号７ｃが相関処理手段である相関処理部５へ渡される。相関処理部５は送信タイミング信号２ｃ及び受信タイミング信号７ｃに基づき、ディジタル参照信号２ｂとディジタル受信信号７ｂの相関値を求め、相関値である相関信号５ａを検出手段であるピーク値検出部８へ渡す。ピーク値検出部８では、相関信号５ａのピークを検出し、ピークが現われるまでの時間を用いて送受信装置１と目標物４との間の距離を算出する。
【００１２】
次に、送受信装置１の動作を説明する。図２は送信部２の構成例を示す構成図である。送信部２では、送信信号生成部２１において所定の時間間隔Ｔ毎に所定の時間長さＴｓの既知系列２ｄを有する送信信号２ｅを作成する。送信信号２ｅは値が０または１のディジタル信号であり、構成例を図３の（ａ）に示す。図３の（ａ）に示すように送信信号２ｅには所定の時間Ｔ毎に時間長さＴｓの既知系列２ｄが挿入されている。既知系列２ｄには例えばＭ系列が使用され、すべての既知系列２ｄは同一のＭ系列とする。一方、既知系列２ｄ以外の部分はどのような系列であってもよいが、送信する周波数帯域全体に送信電力が分布するように、通常は不規則な系列が使用される。
【００１３】
送信信号生成部２１からは、既知系列２ｄが送信ヘッダ検出部２２へ渡される。また送信信号生成部２１からは、送信信号２ｅがＤ／Ａ変換部２３に渡され、アナログ送信信号２ｆに変換される。変換されたアナログ送信信号２ｆは高周波変換部２４に渡され、ギガヘルツ帯の高周波に周波数変換されてＥＣＭ波２ａが作成される。ＥＣＭ波２ａは、前述のように送信アンテナ３へ渡されて、目標物４へ向けて送信される。
【００１４】
一方、ＥＣＭ波２ａは送信アンテナ３へ渡されるとともに、高周波変換部２４の出力で分岐されて低周波変換部２５へ渡される。低周波変換部２５はギガヘルツ帯のＥＣＭ波２ａをベースバンドへ周波数変換し、アナログ参照信号２ｇを作成する。アナログ参照信号２ｇはＡ／Ｄ変換部２６へ渡され、ディジタル参照信号２ｂに変換される。ディジタル参照信号２ｂは相関処理部５へ渡されるとともに、送信ヘッダ検出部２２へ渡されて既知系列２ｄに対応する送信ヘッダが検出される。
【００１５】
図４の（ａ）に送信ヘッダ検出部２２のブロック図を示す。図４の（ａ）において、送信信号生成部２１から渡された既知系列２ｄは、ヘッダ作成部２２１へ渡される。ヘッダ作成部２２１は、既知系列２ｄが受信された場合の理想的な包絡線に相当するディジタル信号、すなわちヘッダ２ｈを作成し、相関部２２２に渡す。一方、Ａ／Ｄ変換部２６から渡されたディジタル参照信号２ｂは相関部２２２に渡される。相関部２２２はディジタル参照信号２ｂとヘッダ２ｈとの相関演算を行い、相関値２ｉがピーク検出部２２３へ渡される。ここでヘッダ２ｈは既知系列２ｄが受信された場合の理想的な包絡線に相当するディジタル信号であるため、送信部２における内部雑音を無視すれば、ディジタル参照信号２ｂに含まれる既知系列２ｄに対応する部分、すなわち送信ヘッダと同一の系列である。
【００１６】
図５の（ａ）は相関部２２２が出力する相関値２ｉの時間変化を示すグラフである。相関部２２２でディジタル参照信号２ｂとヘッダ２ｈとの相関演算を行うと、相関値２ｉは図５の（ａ）に示すように送信ヘッダとヘッダ２ｈが一致する時刻Ｔｍ０で、高い相関値２ｉを出力する。一方、時刻Ｔｍ０以外ではディジタル参照信号２ｂとヘッダ２ｈが一致しないため、低い相関値しか得られない。すなわちディジタル参照信号２ｂにおける送信ヘッダ以外の部分では、上述のように不規則な系列が用いられるので、図５の（ａ）における時刻Ｔｍ０以外の相関値であるサイドローブは、ピーク値と比較して低い値に抑えられる。
【００１７】
相関値２ｉはピーク検出部２２３に渡される。ピーク検出部２２３は、相関値２ｉが所定のしきい値を超えた場合に相関ピークを検出したとして、送信タイミング信号２ｃを出力する。具体的には、図５の（ａ）におけるしきい値ＴＨ０を超えて相関値２ｉが大きくなった場合に、相関ピークを検出したと判断し、図５の（ｂ）に示すような送信タイミング信号２ｃを出力する。送信タイミング信号２ｃはディジタル論理信号であり、通常はＬ論理であるが、相関値２ｉがＴＨ０を超えた場合に動作クロックの１周期分だけＨ論理に遷移して相関ピークが検出されたことを相関処理部５に通知する。従って相関処理部５においては、図５に示す例の場合、ディジタル参照信号２ｂの時刻Ｔｍ０に対応する位置に送信ヘッダが検出された、と判断される。
【００１８】
次に受信部７の動作を説明する。図６は受信部７の構成例を示す構成図である。受信部７では、受信アンテナ６から渡された反射波７ａが低周波変換部７１に渡される。低周波変換部７１は送信部２の低周波変換部２５と同様に、ギガヘルツ帯の反射波７ａをベースバンドへ周波数変換し、アナログ受信信号７ｄを作成する。アナログ受信信号７ｄはＡ／Ｄ変換部７２に渡され、ディジタル受信信号７ｂに変換される。ディジタル受信信号７ｂは相関処理部５へ渡されるとともに、受信ヘッダ検出部７３へ渡されて受信ヘッダが検出される。また、送信部２から渡された既知系列２ｄは、受信ヘッダ検出部７３へ渡される。
【００１９】
図４の（ｂ）に受信ヘッダ検出部７３のブロック図を示す。図４の（ｂ）において、送信部２から渡された既知系列２ｄは、ヘッダ作成部７３１へ渡される。ヘッダ作成部７３１は、既知系列２ｄが受信された場合の理想的な包絡線に相当するディジタル信号、すなわちヘッダ７ｅを作成し、相関部７３２に渡す。ヘッダ７ｅは、送信部２におけるヘッダ２ｈと等価である。一方、Ａ／Ｄ変換部７２から渡されたディジタル受信信号７ｂは相関部７３２に渡される。相関部７３２はディジタル受信信号７ｂとヘッダ７ｅとの相関演算を行い、相関値７ｆがピーク検出部７３３へ渡される。ここでヘッダ７ｅは既知系列２ｄが受信された場合の理想的な包絡線に相当するディジタル信号であるため、送受信装置１における内部雑音や目標物４までの往復時に加わる雑音等を無視すれば、ディジタル受信信号７ｂに含まれる既知系列２ｄに対応する部分、すなわち受信ヘッダと同一の系列である。
【００２０】
図７の（ａ）は相関部７３２が出力する相関値７ｆの時間変化を示すグラフである。相関部７３２でディジタル受信信号７ｂとヘッダ７ｅとの相関演算を行うと、相関値７ｆは図７の（ａ）に示すように受信ヘッダとヘッダ７ｅが一致する時刻Ｔｍ１で、高い相関値７ｆを出力する。一方、時刻Ｔｍ１以外ではディジタル受信信号７ｂとヘッダ７ｅが一致しないため、低い相関値しか得られない。すなわちディジタル受信信号７ｂにおける受信ヘッダ以外の部分では、上述のように不規則な系列が用いられるので、図７の（ａ）における時刻Ｔｍ１以外の相関値であるサイドローブは、ピーク値と比較して低い値に抑えられる。しかしながら送受信装置１の内部雑音や送受信装置１と目標物４との間の往復時に加わる雑音等によって、不規則性が乱されるために、図５の（ａ）における相関値２ｉと比較すると、相関値７ｆにおけるサイドローブの高さは一般に高くなる。
【００２１】
相関値７ｆはピーク検出部７３３に渡される。ピーク検出部７３３は、相関値７ｆが所定のしきい値を超えた場合に相関ピークを検出したとして、受信タイミング信号７ｃを出力する。具体的には、図７の（ａ）におけるしきい値ＴＨ１を超えて相関値７ｆが大きくなった場合に、相関ピークを検出したと判断し、図７の（ｂ）に示すような受信タイミング信号７ｃを出力する。受信タイミング信号７ｃはディジタル論理信号であり、通常はＬ論理であるが、相関値７ｆがＴＨ１を超えた場合に動作クロックの１周期分だけＨ論理に遷移して相関ピークが検出されたことを相関処理部５に通知する。従って相関処理部５においては、図７に示す例の場合、ディジタル受信信号７ｂの時刻Ｔｍ１に対応する位置に受信ヘッダが検出された、と判断される。
【００２２】
相関処理部５には、送信部２からディジタル参照信号２ｂ及び送信タイミング信号２ｃが渡される。一方、受信部７からはディジタル受信信号７ｂ及び受信タイミング信号７ｃが渡される。図８は相関処理部５の構成を示す構成図である。図８において、ディジタル参照信号２ｂとディジタル受信信号７ｂは、判定部５１へ渡される。判定部５１は、ディジタル参照信号２ｂの符号を判定して、参照系列５ｂを作成する。一方、判定部５１は、ディジタル受信信号７ｂの符号を判定して、受信系列５ｃを作成する。すなわち、参照系列５ｂ及び受信系列５ｃは符号が判定された系列であり、０または１の符号列である。
【００２３】
参照系列５ｂ及び受信系列５ｃは、それぞれ記憶手段であるメモリ５２に入力される。メモリ５２は、送信タイミング信号２ｃ及び受信タイミング信号７ｃがＬ論理の場合、過去Ｔｓ時間分の参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを蓄積するものとする。すなわち、Ｔｓ時間がＮビットに相当するとすれば、メモリ５２は常に、現時点から過去Ｎビットの参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを蓄積する。
【００２４】
送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移すると、メモリ５２は蓄積した過去Ｎビットを記憶したまま、新たに渡される参照系列５ｂ及び受信系列５ｃの蓄積を開始する。そして次に受信タイミング信号７ｃがＬ論理からＨ論理に遷移すると、参照系列５ｂ及び受信系列５ｃの蓄積を停止する。蓄積を停止すると、メモリ５２は蓄積した参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを、それぞれ参照記憶系列５ｄ及び受信記憶系列５ｅとして相関部５３に渡す。相関部５３では受信記憶系列５ｅを固定し、参照記憶系列５ｄを時間的にスライドさせて相関処理を行い、相関信号５ａを出力する。相関信号５ａはピーク値検出部８に渡されて、所定のしきい値ＴＨ２を超えた場合に、参照記憶系列５ｄと受信記憶系列５ｅが一致したと判断し、これらの系列の時間差に基づき、送受信装置１から目標物４までの距離を算出する。
【００２５】
メモリ５２に蓄積したデータに基づき、送受信装置１から目標物４までの距離を算出する方法について、以下説明する。図９は参照系列５ｂ、送信タイミング信号２ｃ、受信系列５ｃ及び受信タイミング信号７ｃを示すタイミングチャートである。上述のようにメモリ５２はＴｓ時間に相当するＮビットだけ過去からの参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを蓄積する。そのため、図９の時刻Ｔ１で送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移すると、時刻Ｔ１からＴｓだけ過去の時刻であるＴ０以降の参照系列５ｂ及び受信系列５ｃがメモリ５２に蓄積される。そして時刻Ｔ２で受信タイミング信号７ｃがＬ論理からＨ論理に遷移すると、メモリ５２は蓄積を停止する。そのため、結局メモリ５２には時刻Ｔ０から時刻Ｔ２までの参照系列５ｂ及び受信系列５ｃが蓄積されることとなる。
【００２６】
相関部５３には、図９の時刻Ｔ０から時刻Ｔ２までの参照系列５ｂ及び受信系列５ｃである参照記憶系列５ｄと受信記憶系列５ｅとが渡されて、相関演算が行われる。図１０は、相関部５３における相関演算の様子を説明する図である。すなわち図１０の（ａ）に示すように、受信記憶系列５ｅを固定し、参照記憶系列５ｄを矢印で示す時間的に後の方向へ１ビットずつスライドさせながら相関信号５ａを求める。なお、参照記憶系列５ｄを矢印方向へずらす結果、受信記憶系列５ｅと重複しなくなった部分、すなわち図１０の（ｂ）の破線でしめす部分の系列については、図１０の（ｂ）に鎖線で示すように時間的に前の部分に付加して、系列の過不足がないようにする。このようにスライドしてゆくと、図１０の（ｃ）に示す場合、すなわち受信記憶系列５ｅの受信ヘッダに相当する部分と参照記憶系列５ｄの送信ヘッダに相当する部分の位置が一致する場合に高い相関信号５ａを得ることができる。
【００２７】
図１０で説明したように参照記憶系列５ｄをスライドさせながら相関信号５ａを求めた場合の相関信号５ａの時間変化を図１１に示す。図１１において横軸は参照記憶系列５ｄをずらした時間、縦軸は相関信号５ａである。図１１に示すように、図１０の（ｃ）にあたる時間Ｔｄだけずらした場合において相関ピークが得られる。ピーク値検出部８では、相関信号５ａの相関ピークを検出し、相関ピークが得られるまでの時間を求める。図１１に示した場合、ピーク値検出部８では所定のしきい値ＴＨ３を超えて相関信号５ａが大きくなった場合に相関ピークを検出したと判断し、相関ピークが検出されるまでの時間Ｔｄを求める。そして、時間Ｔｄに基づき送受信装置１から目標物４までの距離Ｄを算出する。具体的には、送信アンテナ３から放射されたＥＣＭ波２ａが目標物４で反射して、受信アンテナ６に反射波７ａが受信されるまでのラウンドトリップ時間がＴｄであるとして、Ｔｄに電磁波の伝播速度ｖを乗じ、距離Ｄ＝（Ｔｄ×ｖ）／２なる式より、距離Ｄを求める。
【００２８】
以上説明したように、実施の形態１では、ヘッダを間隔的に含むＥＣＭ波２ａ及び反射波７ａのそれぞれから、送信部２及び受信部７における送信ヘッダ検出部２２及び受信ヘッダ検出部７３が、それぞれ送信ヘッダ及び受信ヘッダを検出し、検出した送信ヘッダ及び受信ヘッダの位置に基づき相関演算を行う区間を制限して相関演算を行うことで、相関ピークが現われない部分での相関演算を回避することができ、演算量を減少させる効果を得ることができる。また、相関ピークが現われない部分での相関演算を回避する結果、高いサイドローブが発生する可能性を低減でき、誤った相関ピークを検出して目標物４までの距離を誤って算出する可能性を低減するという効果を得ることができる。
【００２９】
なお上記の説明においては、相関処理部５において図９に示す１組の送信ヘッダ及び受信ヘッダのみに対して相関演算を行うものとしたが、これは必ずしも１組の送信ヘッダ及び受信ヘッダのみに対して行うとは限らない。通常は図３に示したように、送受信信号中に複数の送信ヘッダ及び受信ヘッダが含まれているので、これら複数組の送信ヘッダ及び受信ヘッダ毎に相関演算を行って時間Ｔｄを求め、目標物４までの距離ｄを求めるものとしてもよい。複数組のヘッダ毎に相関演算を行う場合には、図９に示すＴ２で参照系列５ｂと受信系列５ｃをメモリ５２へ蓄積するのを停止せず、継続してこれらの系列を蓄積する。一方、メモリ５２から相関部５３へは、複数組のヘッダそれぞれについてＴ０からＴ２までの参照記憶系列５ｄ及び受信記憶系列５ｅが渡される。このように、複数組のヘッダ毎に距離ｄを求め、距離ｄを平均化して送受信装置１から目標物４までの距離Ｄを算出することで、平均化により誤差を減らす効果を得ることができる。
【００３０】
また上記の説明においては、送信信号生成部２１において送信信号２ｅに時間間隔Ｔ毎に設ける既知系列２ｄは、すべて同一の系列であるものとして説明したが、これは必ずしも同一の系列でなくてもよい。例えば系列長ＮのＭ系列は１つとは限らないので、相異なるＭ系列を適用した場合であっても、同様の処理で目標物４までの距離Ｄを求めることができる。相異なる既知系列２ｄを適用することで、目標物４が遠距離に存在するためラウンドトリップ時間Ｔｄが時間間隔Ｔを超えてしまう場合であっても、正確な距離Ｄを求めることができる。
【００３１】
また上記の説明においては、相関処理部５の相関部５３で受信記憶系列５ｅを固定して参照記憶系列５ｄをスライドさせながら相関信号５ａを求めたが、必ずしも受信記憶系列５ｅを固定する必要はない。参照記憶系列５ｄを固定させ、受信記憶系列５ｅをスライドさせながら相関信号５ａを求めても、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
実施の形態２．
実施の形態１では、メモリ５２が記憶した参照系列５ｂと受信系列５ｃを、送信タイミング信号２ｃ及び受信タイミング信号７ｃに基づき、リアルタイムで相関部５３へ渡して相関処理を行うものとして説明した。ここで、相関部５３における相関処理は一般に計算量が多いため、信号速度が高速の場合、並列処理等が必要となってハードウエア規模が増大する。
【００３３】
実施の形態２では、メモリ５２はリアルタイムで参照記憶系列５ｄ及び受信記憶系列５ｅを相関部５３へ渡さない。すなわち、大容量のメモリ５２を用いて所定時間長さの参照系列５ｂと受信系列５ｃを一括して蓄積し、相関処理に必要な参照記憶系列５ｄ及び受信記憶系列５ｅを、低速で相関部５３へ渡す構成とする。
【００３４】
実施の形態２における送受信装置１の構成は実施の形態１の図１と同じであり、送信部２及び受信部７の構成も実施の形態１の図２及び図６と同じである。また、実施の形態２における送受信装置１の動作は、ＥＣＭ波２ａを送信アンテナ３が放射し、反射波７ａを受信部７が受信して、所定の信号が相関処理部５へ渡されるまでは、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００３５】
実施の形態２では、高速の参照系列５ｂと受信系列５ｃは、所定の長さだけ一括して相関処理部５のメモリ５２に蓄積される。またメモリ５２は、送信部２及び受信部７から渡される送信タイミング信号２ｃ及び受信タイミング信号７ｃも記憶する。そして、記憶した送信タイミング信号２ｃ及び受信タイミング信号７ｃに基づいて、相関処理に必要な参照記憶系列５ｄ及び受信記憶系列５ｅを低速で相関部５３へ渡す。
【００３６】
メモリ５２が記憶する参照系列５ｂ、送信タイミング信号２ｃ、受信系列５ｃ及び受信タイミング信号７ｃのタイミングチャートを図１２に示す。図１２に示すように、メモリ５２は所定の時間長さＴＬだけ、一括してこれらの系列及び信号を記憶する。そして、まず実施の形態１と同様に、送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移する時刻Ｔ１１よりもＴｓ時間だけ前の時刻Ｔ０１から、次に受信タイミング信号７ｃがＬ論理からＨ論理に遷移する時刻Ｔ２１までの参照系列５ｂと受信系列５ｃを、参照記憶系列５ｄ及び受信記憶系列５ｅとして相関部５３へ渡す。そして実施の形態１と同様に、相関部５３で相関信号５ａを求め、相関信号５ａに基づき送受信装置１から目標物４までの距離ｄが求められる。
【００３７】
次に、送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移する時刻Ｔ１２よりもＴｓ時間だけ前の時刻Ｔ０２から、受信タイミング信号７ｃがＬ論理からＨ論理に遷移する時刻Ｔ２２までの参照系列５ｂと受信系列５ｃが相関部５３へ渡され、相関処理により求めた相関信号５ａに基づき距離ｄが求められる。このように実施の形態２では、一括してメモリ５２に蓄積した参照系列５ｂ、送信タイミング信号２ｃ、受信系列５ｃ及び受信タイミング信号７ｃに基づき、必要な系列が順次、相関部５３へ送られて距離ｄが求められる。なお距離ｄを複数回求めた後、平均化処理を行って送受信装置１から目標物４までの距離Ｄを算出することについては実施の形態１と同様である。
【００３８】
以上説明したように、実施の形態２によれば、メモリ５２が一括して高速の系列及び信号を蓄積する一方、相関部５３へ必要な系列を送る際には低速で送ることで、相関部５３の相関処理速度が低速で済む。このため、実施の形態１における効果に加えて、並列処理等が不要となるので、ハードウェア規模を削減することができる。
【００３９】
実施の形態３
実施の形態２では、実施の形態１と同様に、相関処理部５のメモリ５２が例えば図１２の時刻Ｔ０１から時刻Ｔ２１までの間の参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを相関部５３へ渡すものとして説明した。しかし、必ずしも時刻Ｔ０１から時刻Ｔ２１までの間に限るものではない。実施の形態３では、図１２に示す相続く送信タイミング信号２ｃの間、すなわち、例えば時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２の間の参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを相関部５３へ渡す。この場合、実施の形態１と同様に、相関部５３では受信記憶系列５ｅを固定して参照記憶系列５ｄを時間的に後へスライドさせて相関信号５ａを求めるが、実施の形態１において図１０を用いて説明したように、参照記憶系列５ｄを最後までスライドさせてから相関ピークを求めるのではなく、相関信号５ａが実施の形態１の図１１に示す所定のしきい値ＴＨ３を超えた場合に相関ピークを検出したとして、Ｔｄを求めてもよい。
【００４０】
さらに、この場合、必ずしも参照記憶系列５ｄを時間的に後へスライドさせるのではなく、時間的に前へスライドさせて相関信号５ａを求めてもよい。この場合の相関処理部５の構成図を図１３に示す。図１３は実施の形態１の図８に相当する図であり、図８と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１３は図８と異なり、送信タイミング信号２ｃ及び受信タイミング信号７ｃが、相関部５３へも渡される。
【００４１】
相関部５３へは、上述のように時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２の間の参照系列５ｂ及び受信系列５ｃが渡される。相関部５３では、送信タイミング信号２ｃと受信タイミング信号７ｃの時間的関係によって、参照記憶系列５ｄと受信記憶系列５ｅのいずれの系列を固定するか決定して、相関処理を行う。
【００４２】
相関処理を行う際に固定する系列を決定する方法について図１４を用いて説明する。図１４の（ａ）は送信タイミング信号２ｃと受信タイミング信号７ｃを示すタイミングチャートである。図１４の（ａ）に示すように、受信タイミング信号７ｃがＬ論理からＨ論理に遷移する時刻Ｔ２１が、Ｔ２１より後の送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移するタイミングＴ１２よりも、Ｔ２１より前の送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移するタイミングＴ１１に近ければ、参照記憶系列５ｄと受信記憶系列５ｅの関係は図１４の（ｂ）のようになっている。このため、参照記憶系列５ｄを矢印で示す時間的に後ろへずらすことで図１４の（ｃ）に示すように参照記憶系列５ｄと受信記憶系列５ｅのヘッダ位置を合致させることができるので、相関信号５ａのピークを検出し、時間Ｔｄを求めることができる。
【００４３】
反対に、図１４の（ｄ）に示すように、時刻Ｔ２１が時刻Ｔ１１よりも時刻Ｔ１２に近ければ、参照記憶系列５ｄと受信記憶系列５ｅの関係は図１４の（ｅ）のようになっている。このため、参照記憶系列５ｄを矢印で示す時間的に前へずらすことで図１４の（ｆ）に示すように参照記憶系列５ｄと受信記憶系列５ｅのヘッダ位置を合致させることができるので、相関信号５ａのピークを検出し、時間Ｔ−Ｔｄを求め、既知のＴからＴｄを求めることができる。このような動作により、実施の形態３においては、参照記憶系列５ｄをスライドさせる時間長さを少なくすることができ、時間Ｔｄを求めるのに要する相関処理時間を短縮化することができる。
【００４４】
実施の形態４．
実施の形態１では、相関処理部５がディジタル参照信号２ｂ及びディジタル受信信号７ｂの符号を判定部５１で判定し、メモリ５２に蓄積した後に相関部５３で相関演算を行うものとして説明した。しかし、必ずしも相関演算は必要ではない。実施の形態４では、送信部２における送信ヘッダ検出部２２及び受信部７における受信ヘッダ検出部７３でそれぞれ送信ヘッダ及び受信ヘッダが検出されていることを利用し、これら検出された送受のヘッダの時間間隔から、目標物４までの距離を算出する。
【００４５】
実施の形態４における送受信装置１の構成図を図１５の（ａ）に示す。図１５の（ａ）は実施の形態１の図１に相当する図であり、図１と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１５の（ａ）においては図１と異なり、相関処理部５の代わりに距離算出部９を設け、ピーク値検出部８を省略する。実施の形態４における送受信装置１の動作は、ＥＣＭ波２ａを送信アンテナ３が放射し、反射波７ａを受信部７が受信するまでは、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００４６】
実施の形態４では、送信部２から距離算出部９へ渡されるのは送信タイミング信号２ｃだけであり、ディジタル参照信号２ｂは渡されない。また、受信部７から距離算出部９へ渡されるのは受信タイミング信号７ｃだけであり、ディジタル受信信号７ｂは渡されない。距離算出部９では、送信タイミング信号２ｃが渡されてから受信タイミング信号７ｃが渡されるまでの時間を計測する。具体的には、図１５の（ｂ）に示すように時刻ｔ０において送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移すると、カウンターによる計数を開始する。そして時刻ｔ１に受信タイミング信号７ｃがＬ論理からＨ論理に遷移すると、計数を終了する。計数した数値と動作クロックを用いれば、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間Ｔｄを求めることができる。このＴｄはＥＣＭ波２ａが送信アンテナ３から放射され、反射波７ａが受信アンテナ６で受信されるまでのラウンドトリップ時間に相当するので、Ｔｄと電磁波の伝播速度に基づき、距離Ｄを求める。
【００４７】
以上説明したように、実施の形態２では、相関処理部５の代わりに距離算出部９を設けることにより簡単なカウンターによる計数だけでラウンドトリップ時間Ｔｄを求めることができる。このため、実施の形態１における効果に加え、ハードウェア規模を削減して、一層の低消費電力化を実現するという効果を得ることができる。
【００４８】
実施の形態５．
実施の形態１では、ディジタル受信信号７ｂに含まれる受信ヘッダの長さが全て一定の場合、すなわち既知系列２ｄの系列長がすべて等しい場合について説明した。ところでＥＣＭ波２ａが目標物４で反射する際に、目標物４の大きさや材質等に起因して電磁波の散乱、回折等が生じる結果、電磁波同士が干渉して受信ヘッダに含まれる情報が変動し、受信ヘッダ検出部７３で受信ヘッダを検出できないおそれがある。そこで実施の形態５では、ＥＣＭ波２ａが目標物４で反射する際の情報の変動に応じて、送信信号２ｅに含まれる既知系列２ｄの長さを制御する。なお、受信ヘッダに含まれる情報として受信ヘッダの位相を例にとり、以下説明する。
【００４９】
図１６は、実施の形態５における送受信装置１の構成を示す構成図であり、実施の形態１の図１に相当する。なお図１６では、図１と同一の部分には同一の符号を付して、説明を省略する。図１６では図１と異なり、受信部７から送信部２へヘッダ不検出信号７ｇが渡される。
【００５０】
次に実施の形態５における送受信装置１の動作を説明する。実施の形態５における送受信装置１の動作は、ＥＣＭ波２ａを送信アンテナ３が放射し、反射波７ａを受信部７が受信するまでは、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。次に、実施の形態５における受信部７の構成を示す構成図を図１７の（ａ）に示す。図１７の（ａ）は実施の形態１の図６に相当する。なお図１７の（ａ）では、図６と同一の部分には同一の符号を付して、説明を省略する。図１７の（ａ）では図６と異なり、ヘッダ検出部７４はヘッダ不検出信号７ｇを出力する。
【００５１】
図１７の（ｂ）に、ヘッダ検出部７４の構成図を示す。図１７の（ｂ）は実施の形態１の図４の（ｂ）に相当する。なお図１７の（ｂ）では、図４の（ｂ）と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１７の（ｂ）でヘッダ作成部７３１がヘッダ７ｅを作成し、相関部７３２で相関値７ｆを求める動作は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。ヘッダ検出部７４のピーク検出部７４１は、実施の形態１と同様に相関値７ｆが所定のしきい値ＴＨ１を超えた場合に受信タイミング信号７ｃを出力する。一方、ピーク検出部７４１は、一度受信タイミング信号７ｃを出力してから所定の時間間隔Ｔｐ（Ｔｐ＞Ｔ）を経過するまでの間に、相関値７ｆがしきい値ＴＨ１を超えなかった場合、受信ヘッダの検出に失敗したと判断して、ヘッダ不検出信号７ｇを出力する。ヘッダ不検出信号７ｇは送信部２に渡される。
【００５２】
実施の形態５における送信部２の構成を示す構成図を図１８に示す。図１８は実施の形態１の図２に相当する。なお図１８では、図２と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１８では図２と異なり、ヘッダ長補正部２７を有する。受信部７のピーク検出部７４１から渡されたヘッダ不検出信号７ｇは、ヘッダ長補正部２７へ渡される。ヘッダ長補正部２７はヘッダ不検出信号７ｇを受け取ると、ヘッダ長制御信号２ｊによって、既知系列２ｄの長さを長くする指示を送信信号生成部２１へ渡す。すなわち当該指示前の既知系列２ｄの系列長をＮとすれば、当該指示がなされることで送信信号２ｅ中の既知系列２ｄの系列長はＮ＋α（α：自然数）となる。
【００５３】
図１９は、既知系列２ｄの系列長をＮからＮ＋αとした場合における効果を説明する図である。今、目標物４における電磁波の干渉のため、反射波７ａの位相が図１９のグラフに示すように変動したとする。この場合、図１９における範囲Ｒでは反射波７ａの位相が回転するため既知系列２ｄの系列長が短いＮの場合は、網掛けで示した受信ヘッダすべての位相が回転する。この場合、ヘッダ検出部７４においてディジタル受信信号７ｂとヘッダ２ｈとの相関演算を行っても、受信ヘッダの位相が回転しているために高い相関ピークを得ることはできない。従ってヘッダ検出部７４は、ヘッダ不検出信号７ｇを出力する。
【００５４】
次にこのヘッダ不検出信号７ｇによって、既知系列２ｄの系列長をＮ＋αと長くした場合は、同様の電磁波の干渉があっても、図１９に示すように受信ヘッダが範囲Ｒを超えて存在する。この場合、範囲Ｒに含まれていない受信ヘッダについては位相の回転が生じないので、ヘッダ検出部７４においてディジタル受信信号７ｂとヘッダ２ｈとの相関演算を行えば、相関ピークを得ることができる。従ってヘッダ検出部７４からは受信タイミング信号７ｃが出力される。
【００５５】
以上述べたように、実施の形態５によれば、受信ヘッダの検出状況に応じて送信する既知系列２ｄの系列長を可変できるようにすることによって、ディジタル受信信号７ｂ中の受信ヘッダの位相が変動しても、受信ヘッダの情報量を増加させることができ、受信ヘッダの検出確率を向上できる。
【００５６】
なお上記の説明においては、ヘッダ不検出信号７ｇが入力されると既知系列２ｄの系列長を長くすることについて説明したが、反対に受信ヘッダを検出した場合には既知系列２ｄの系列長を短くする制御をしてもよい。例えば、受信ヘッダを所定の回数だけ連続して検出した場合には、ヘッダ長制御信号２ｊによって既知系列２ｄの系列長を短くする指示を送信信号生成部２１へ渡すものとする。このような動作により、ＥＣＭ波２ａの中で送信ヘッダに相当する部分が少なくなるため、ＥＣＭ波２ａの妨害性能を向上させることができる。
【００５７】
また上記の説明においては、受信ヘッダの特徴が位相である場合を例にとり説明したが、これは必ずしも位相に限らない。例えばディジタル受信信号７ｂ中の振幅や周波数をヘッダの特徴として考えてもよい。振幅や周波数が変動する場合についても上記と同様であり、この場合も、既知系列２ｄの長さを長くすることによってヘッダの検出確率を上げることができる。
【００５８】
実施の形態６．
実施の形態５では、ＥＣＭ波２ａが目標物４で反射する際の受信ヘッダの情報の変動に応じて、送信する既知系列２ｄの長さだけを制御する場合について説明した。実施の形態６では、さらにＥＣＭ波２ａにおける送信ヘッダに相当する部分の送信周波数を、送信ヘッダ以外の部分の送信周波数と異なる周波数に変えるものとする。送信ヘッダ部分の送信周波数を変えること、すなわち当該部分の波長を変えることで、電磁波の反射特性が変わる。
【００５９】
電磁波の反射特性は、例えば目標物の大きさや形状等によって異なるが、通常、電磁波が反射するには目標物の寸法と同程度又はこれより短い波長でなければならない。例えば目標物として航空機等を考えた場合、数メートル程度の小型航空機に対して波長数十メートル程度の電磁波を用いると受信部７においてヘッダを検出することができないおそれがある。実施の形態６では、実施の形態５と同様に所定の時間内にヘッダが検出されない場合、ヘッダ部分の送信周波数を変えることによりＥＣＭ波２ａが目標物４で反射されるようにする。
【００６０】
実施の形態６における送受信装置１の構成は、実施の形態５における送受信装置１の構成と同様である。また実施の形態６における送受信装置１の動作は、ＥＣＭ波２ａを送信アンテナ３が放射し、反射波７ａを受信部７が受信するまでは実施の形態５における送受信装置１の動作と同様であるため説明を省略する。次に、実施の形態６における受信部７については、実施の形態５と同様に、相関値７ｆがしきい値ＴＨ１を超えなかった場合、ヘッダの検出に失敗したとして、ヘッダ不検出信号７ｇを出力する。ヘッダ不検出信号７ｇは実施の形態５と同様に、送信部２に渡される。
【００６１】
実施の形態６における送信部２の構成を示す構成図を図２０に示す。図２０は実施の形態５の図１７及び実施の形態１の図２に相当する。なお図２０では、図２又は図１７と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２０では図１７と異なり、ヘッダ波長補正部２８を有する。受信部７から渡されたヘッダ不検出信号７ｇは、ヘッダ長補正部２７へ渡されるとともに、分岐されてヘッダ波長補正部２８へも渡される。ヘッダ波長補正部２８はヘッダ不検出信号７ｇを受け取ると、ヘッダ波長制御信号２ｋによってアナログ送信信号２ｆをＥＣＭ波２ａへ変換する際の当該周波数を高くする指示を高周波変換部２４へ渡す。すなわち当該指示前のＥＣＭ波２ａ中におけるヘッダ部分の送信周波数をｆ０（ＧＨｚ）とし、このときの波長をλ０メートルとすれば、当該指示がなされることでＥＣＭ波２ａ中のヘッダ部分の送信周波数はｆ１（ＧＨｚ）（ｆ０＜ｆ１）となり、波長はλ１メートル（λ０＞λ１）となる。
【００６２】
このヘッダ不検出信号７ｇによって、ＥＣＭ波２ａ中のヘッダ部分の波長がλ０からλ１へと短くなると、目標物４における反射特性が変化する。すなわち、従来の波長λ０の電磁波では反射しない小さな目標物４であっても、短い波長λ１の使用により反射波７ａを得ることができる。
【００６３】
以上述べたように、実施の形態６によれば、ヘッダの検出状況に応じてヘッダ部分の波長を可変できるようにすることによって、目標物４の大きさが小さい場合であっても、反射波７ａを得るという効果が得られる。
【００６４】
実施の形態７．
実施の形態１では送信部２及び受信部７の双方においてヘッダを検出し、検出したヘッダのタイミング情報である送信タイミング信号２ｃ及び受信タイミング信号７ｃに基づき、相関処理部５で相関処理を行う場合について説明した。これに対して実施の形態７では、受信部７においてはヘッダを検出せず、送信部２における送信タイミング信号２ｃだけに基づいて、相関処理部５において相関処理を行う。
【００６５】
実施の形態７における送受信装置１の構成を図２１に示す。図２１は実施の形態１の図１に相当する図であり、図１と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２１では図１と異なり、受信部７から相関処理部５へ受信タイミング信号７ｃが渡されない。また送信部２から受信部７へ既知系列２ｄが渡されない。次に送受信装置１の動作を説明する。ＥＣＭ波２ａを送信アンテナ３が放射し、反射波７ａを受信部７が受信するまでは実施の形態１における送受信装置１の動作と同様であるため説明を省略する。図２２は実施の形態７における受信部７の構成図であり、実施の形態１の図６に相当する。受信部７ではヘッダを検出しないため、図２２では図６と異なり、受信ヘッダ検出部７３がない。従って送信部２から既知系列２ｄも渡されない。すなわち、実施の形態７の受信部７は、Ａ／Ｄ変換部７２の出力であるディジタル受信信号７ｂだけを相関処理部５へ渡す。
【００６６】
図２３は相関処理部５の構成を示す構成図である。図２３は実施の形態１の図８に相当する図であり、図８と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２３では図８と異なり、受信タイミング信号７ｃがメモリ５２へ渡されない。相関処理部５では、実施の形態１と同様に、送信部２からディジタル参照信号２ｂ及び送信タイミング信号２ｃが渡される。一方、受信部７からはディジタル受信信号７ｂ及び受信タイミング信号７ｃが渡される。
【００６７】
実施の形態１と同様に相関処理部５では、ディジタル参照信号２ｂとディジタル受信信号７ｂのそれぞれの符号が判定部５１で判定され、判定された参照系列５ｂ及び受信系列５ｃが、それぞれメモリ５２に入力される。メモリ５２は、送信タイミング信号２ｃがＬ論理の場合、過去Ｔｓ時間分の参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを蓄積する。送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移すると、メモリ５２は過去Ｔｓ時間に相当するＮビットを記憶したまま、新たに渡される参照系列５ｂ及び受信系列５ｃの蓄積を開始する。そして、次に送信タイミング信号２ｃがＬ論理からＨ論理に遷移すると、メモリ５２は蓄積した参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを、それぞれ参照記憶系列５ｄ及び受信記憶系列５ｅとして相関部５３に渡す。すなわち、メモリ５２は送信タイミング信号２ｃにおいて相続く２つのパルスの間の参照系列５ｂ及び受信系列５ｃを、参照記憶系列５ｄ及び受信記憶系列５ｅとして相関部５３に渡す。図２４に参照系列５ｂ、送信タイミング信号２ｃ及び受信系列５ｃのタイミングチャートを示す。図２４に示すように、送信タイミング信号２ｃにおいて相続く２つのパルス間の各系列は時刻Ｔ０から時刻Ｔ２の各系列に相当する。すなわち、相関部５３には時刻Ｔ０から時刻Ｔ２までの間の参照系列５ｂ及び受信系列５ｃが渡される。実施の形態１と同様に、相関部５３では相関処理を行い、相関処理の結果得られた相関信号５ａがピーク値検出部８に渡されて、送受信装置１から目標物４までの距離が算出される。
【００６８】
以上説明したように、実施の形態７によれば、受信部７におけるヘッダ検出を省略するため、受信部７のハードウエア規模を削減し、低消費電力化を図ることができる。また、雑音や他からの妨害電波等の影響により反射波７ａにおいてヘッダが検出できないような場合においても、送信タイミング信号７ｃのみに基づき相関処理を行うので、たとえ大きな雑音が加わったり他から妨害電波を受けた場合であっても、目標物４までの距離を算出できるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の実施の形態１における送受信装置１の構成を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に用いられる送信部２の構成例を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に用いられる送信信号２ｅの構成例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に用いられる送信ヘッダ検出部２２及び受信ヘッダ検出部７３を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１における相関値２ｉと送信タイミング信号２ｃとの関係を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態１に用いられる受信部７の構成例を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態１における相関値７ｆと受信タイミング信号７ｃとの関係を示すグラフである。
【図８】この発明の実施の形態１に用いられる相関処理部５の構成を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態１における参照系列５ｂ、送信タイミング信号２ｃ、受信系列５ｃ及び受信タイミング信号７ｃの関係を示すタイミングチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１に用いられる相関部５３の相関演算を説明する図である。
【図１１】この発明の実施の形態１における相関信号５ａの時間変化を示すグラフである。
【図１２】この発明の実施の形態２における参照系列５ｂ、送信タイミング信号２ｃ、受信系列５ｃ及び受信タイミング信号７ｃの関係を示すタイミングチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態３に用いられる相関処理部５の構成を示す構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態３における相関処理の方法を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態４における送受信装置１の構成を示す構成図及びカウンターによる計数を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態５における送受信装置１の構成を示す構成図である。
【図１７】この発明の実施の形態５に用いられる受信部７の構成例を示す構成図及び受信ヘッダ検出部７３を示すブロック図である。
【図１８】この発明の実施の形態５に用いられる送信部２の構成例を示す構成図である。
【図１９】この発明の実施の形態５における既知系列２ｄの系列長を長くした場合の効果を説明する図である。
【図２０】この発明の実施の形態６に用いられる送信部２の構成例を示す構成図である。
【図２１】この発明の実施の形態７における送受信装置１の構成を示す構成図である。
【図２２】この発明の実施の形態７に用いられる受信部７の構成例を示す構成図である。
【図２３】この発明の実施の形態７に用いられる相関処理部５の構成を示す構成図である。
【図２４】この発明の実施の形態７における参照系列５ｂ、送信タイミング信号２ｃ及び受信系列５ｃの関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１  送受信装置
２  送信手段である送信部
２ａ  妨害送信波であるＥＣＭ波
２ｂ  参照信号であるディジタル参照信号
２ｃ  第一のタイミング信号である送信タイミング信号
３  送信アンテナ
４  目標物
５  相関処理部
５ａ  相関値である相関信号
５２  記憶手段であるメモリ
６  受信アンテナ
７  受信手段である受信部
７ｂ  変換された受信信号であるディジタル受信信号
７ｃ  第二のタイミング信号である受信タイミング信号
８  検出手段であるピーク値検出部
９  距離算出部
【図１】
2006322847.tif 000003
【図２】
2006322847.tif 000004
【図３】
2006322847.tif 000005
【図４】
2006322847.tif 000006
【図５】
2006322847.tif 000007
【図６】
2006322847.tif 000008
【図７】
2006322847.tif 000009
【図８】
2006322847.tif 000010
【図９】
2006322847.tif 000011
【図１０】
2006322847.tif 000012
【図１１】
2006322847.tif 000013
【図１２】
2006322847.tif 000014
【図１３】
2006322847.tif 000015
【図１４】
2006322847.tif 000016
【図１５】
2006322847.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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