FM-CW雷达制造技术

一种ＦＭ－ＣＷ雷达包括发射部分、混频部分、Ａ／Ｄ转换部分、存储单元，以及信号处理部分和控制部分。发射部分发射用三角波调频的连续波；混频部分混合所述发射的连续波与来自目标的反射波以产生拍频波；Ａ／Ｄ转换部分将所述拍频波Ａ／Ｄ转换为数字数据；存储单元包括第一存储部分和第二存储部分；信号处理部分从所述第一存储部分读取数据以处理该读取数据，Ａ／Ｄ转换部分将所述数字数据写入所述第二存储部分；控制部分与所述三角波的上升沿和下降沿之间的切换同步地交替切换所述第一存储部分和所述第二存储部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种FM-CW雷达，其借助于雷达的发射/接收用以防止诸如车辆等移动体之间的碰撞或用于移动体的自适应巡航控制(以恒定距离跟随)，以及用来检测对存在于移动体外部的对目标的相对速度和移动体距目标的距离。
技术介绍
从驾驶的安全性和舒适性的观点来看，要求车用雷达成为这样一种装置能够进行碰撞保护、自动驾驶等等。FM-CW(调频连续波)雷达在预定循环周期向目标发射调频(FM)的无线电波，并提取被目标反射的反射波与发射信号之间的拍频成分(beat frequencycomponent)，从而获得距目标的距离和对目标的相对速度。由于这种FM-CW雷达是一种结构简单的无线电收发机，其能够通过简单的信号处理装置获得距目标的距离和对目标的相对速度，所以FM-CW雷达可能会广泛用作要求小型化和低价格化的车用雷达。FM-CW雷达被配置为在跟随时计算距目标的距离和对目标的相对速度。该FM-CW雷达发射通过三角波形调制信号而调频的、作为雷达波的发射信号。发射信号的频率逐渐增减。FM-CW雷达接收被目标反射的雷达波。FM-CW雷达将接收到的信号与发射信号进行混合以产生拍频信号，对该拍频信号进行A/D转换并存储在存储器中。FM-CW雷达对存储器中这样存储的数据应用快速傅里叶变换处理，并根据该处理结果来计算距目标的距离和/或对目标的相对速度。然而，大量地使用积和运算时，快速傅里叶变换处理的计算需要处理庞大数量的数据。因此，在读/写庞大数量的、已处理数据的过程中，不可能将A/D转换的输出写入存储器中。因此，当使用单独一个存储器读/写由通过信号处理电路进行快速傅里叶变换而产生的数据以及写A/D转换数据时，不可避免地进行时间分割用以读/写由快速傅里叶变换而产生的数据、以及用以写从A/D转换器输出的数据。这样，在写A/D转换数据的过程中，会中断快速傅里叶变换处理。而在快速傅里叶变换处理过程中，会中断A/D转换。因此，数据处理能力的充分利用受到了限制。为了解决这个问题，JP-A-Hei.9-43343已经提出设置用于交替地存储A/D转换数据的一对存储器；并且与通过信号处理电路进行快速傅里叶变换的计算周期同步地切换和控制这一对存储器的读取/写入，以便在A/D转换的输出正被写入其中一个存储器的同时，从另一个存储器读取信号处理电路的处理数据或将信号处理电路的处理数据写入另一个存储器，从而提高了处理效率。
技术实现思路
根据现有技术的FM-CW雷达设置有如上所述的两个存储器，并在要写入接收数据的一个存储器与计算处理过程中所使用的另一个存储器之间交替地进行切换。将A/D转换的开始/停止时刻和取样的开始/停止时刻设定在计算处理与计算结果的数据传送完成之后的时刻。然而，传送计算结果所需要的时间周期受连接到CPU的总线拥挤情况的影响很大。这样，由于计算结果的数据传送结束的时刻不是恒定的，所以不可能保持A/D转换开始时刻之间的间隔。结果，使在预定周期内可进行的计算次数发生变化。同样，对应于数据传送的时间也不是恒定的。因此，出现难以使距离和对目标的相对速度的检测精度保持恒定的问题。鉴于上述存在的问题而提出本专利技术，并提供一种FM-CW雷达，该FM-CW雷达能使计算处理的间隔保持恒定以提高精度并使雷达小型化。根据本专利技术的一个实施例，一种FM-CW雷达包括发射部分、混频部分、A/D转换部分、存储单元，以及信号处理部分和控制部分。发射部分发射用三角波调频的连续波；混频部分混合所述发射的连续波与被目标反射来的反射波以产生拍频波；A/D转换部分将所述拍频波转换为数字数据；存储单元包括第一存储部分和第二存储部分；信号处理部分从所述第一存储部分读取数据以处理该读取数据，A/D转换部分将所述数字数据写入所述第二存储部分；控制部分与所述三角波的上升沿和下降沿之间的切换同步地交替切换所述第一存储部分和所述第二存储部分。根据这种结构，A/D转换部分对拍频信号进行转换，该拍频信号是借助于将通过三角波调频的发射波和被目标反射来的反射波进行混合而获得的。然后，A/D转换部分将数字数据写入第二存储部分。信号处理部分利用第一存储部分执行数据处理。在三角波的上升沿(UP)与下降沿(DOWN)之间进行切换的时刻，控制部分对第一存储部分和第二存储部分进行切换。因此，能够同时和连续地进行A/D转换和诸如快速傅里叶变换等处理，而无须在处理期间中断。因此，可以使处理效率加倍。另外，由于三角波的切换与计算处理同步，并且计算处理的间隔是恒定的，所以能够使距目标的距离和对目标的相对速度的检测精度保持一致。此外，用于A/D转换的数据存储部分和用于计算处理的数据存储部分是通过在以存储A/D转换数据为目的与以计算处理为目的之间进行切换来实现共享的。因此，与为了各自目的而设置专用存储部分的情况相比，能够减少必要的存储容量，从而能够实现电路小型化。根据本专利技术的一个实施例，A/D转换部分和控制部分可以是同一部分。根据本专利技术的一个实施例，其中第一存储部分和第二存储部分可以是彼此不同的存储区。根据本专利技术的一个实施例，在信号处理部分完成信号处理之前，控制部分执行第一存储部分和第二存储部分之间的切换时，可能会产生错误标志。如上所述，当与三角波的上升沿和下降沿之间的切换同步地进行数据存储部分的切换时，可能会发生如下问题。即，在某些情况下，根据总线的拥挤状态，在计算结果传送完成之前就开始传送后续的三角波，并且仍然被信号处理部分访问的数据存储部分被A/D转换的数据重写。因此，产生了关于计算结果有效性的问题。不过，根据上述的结构，在信号处理部分完成信号处理之前，控制部分执行第一存储部分与第二存储部分之间的切换时，会产生错误标志。因此，可以防止将关于距目标的距离和对目标的相对速度的错误数据传送到其他的控制装置上。根据本专利技术的一个实施例，在信号处理部分完成信号处理之前，当控制部分执行第一存储部分与第二存储部分之间的切换时，信号处理部分可以产生错误标志。根据本专利技术的一个实施例，控制部分可以控制发射部分、混频部分、A/D转换部分、存储部分，以及信号处理部分。在信号处理部分完成信号处理之前，控制部分执行第一存储部分与第二存储部分之间的切换时，控制部分可以产生错误标志。根据本专利技术的一个实施例，当产生错误标志时，存储部分可以将从A/D转换部分输出的数字数据优先写入其中，并继续该处理。根据这种结构，仅利用有效值就能够进行雷达处理，并能够继续进行与雷达相关的处理。附图说明图1为示出根据本专利技术的一个实施例中FM-CW雷达示意结构的框图；图2为示出FM-CW雷达操作的流程图；图3为示出三角波和操作时存储器的使用状态的视图；以及图4为示出根据本专利技术的一个变形实施例中FM-CW雷达示意结构的框图。具体实施例方式下面，将结合附图描述根据本专利技术的第一实施例的FM-CW雷达。图1是FM-CW雷达的示意框图。如图1所示，FM-CW雷达包括控制部分1、三角波发生部分2、调频(FM)控制部分3、压控振荡器4、定向耦合器5、发射天线6、接收天线7、混频电路8、低通滤波器9、放大器10、A/D转换控制部分11、存储器切换控制部分12、存储器a13、存储器b14，以及信号处理部分15。控制部分1控制FM-CW雷达各个部分的同步，并且当雷达开始操作时，向三角波发生部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＦＭ－ＣＷ雷达，包括：发射部分，其用于发射用三角波调频的连续波；混频部分，其用于混合所述发射的连续波与来自目标的反射波以产生拍频波；Ａ／Ｄ转换部分，其用于将所述拍频波Ａ／Ｄ转换为数字数据；存储单元，其包括 第一存储部分和第二存储部分；以及信号处理部分，其用于从所述第一存储部分读取数据以处理所述读取的数据，Ａ／Ｄ转换部分将所述数字数据写入所述第二存储部分；以及控制部分，其用于与所述三角波的上升沿和下降沿之间的切换同步地交替切换所 述第一存储部分和所述第二存储部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：榎木大舖，石川幸男，
申请(专利权)人：富士通天株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]