專利名稱：目標物探測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于脈沖狀的發(fā)射信號經(jīng)目標物反射后而形成的接收信號， 探測目標物的雷達裝置等的目標物探測裝置。
背景技術(shù)：
以前，作為目標物探測裝置之一的雷達裝置通過向探測目標物區(qū)域發(fā)射脈沖信號 后，通過其反射信號探測目標物。在這樣的雷達裝置中，為了改善接收信號的S/N (信噪比) 和提高目標物探測性能，有一種應(yīng)用脈沖壓縮處理的雷達裝置。像這樣采用調(diào)制脈沖信號的雷達裝置，當在探測目標物區(qū)域內(nèi)存在反射截面積 (RCS :radar cross section)大的物體時，用LNA (low noise AMP 低噪音增幅器)增幅接 收信號時，有時會飽和。如果接收信號飽和，會導(dǎo)致接收信號的峰值等級達到極限值，S/N下 降，從而無法獲取準確的目標物探測結(jié)果。特別是，采用發(fā)射由線性調(diào)頻(FM chirp)信號構(gòu) 成的脈沖狀的發(fā)射信號(以下稱調(diào)制脈沖信號)的脈沖壓縮處理的雷達裝置，接收信號一 飽和，接收信號的頻率成分比和發(fā)射信號的頻率成分比會不一致，因此在進行脈沖壓縮時， 峰值頻率的等級會下降，或者出現(xiàn)距離旁瓣(Range Side-Lobe)(時間軸上的旁瓣)。附圖5(A)是表示發(fā)射信號、接收信號及脈沖壓縮后的信號的時間軸波形的圖。附 圖5(B)為了說明基本的目標物探測方法的平面圖。附圖5㈧、(B)都是為說明關(guān)于現(xiàn)有雷 達裝置中脈沖壓縮后的信號的距離旁瓣的發(fā)生的圖。如附圖5(B)所示，自船上搭載的雷達裝置會通過天線，如附圖5(A)所示，按照依 次指定的時間間隔交替發(fā)射短距離探測用脈沖信號PSn (η為正整數(shù))和中距離探測用脈沖 信號ΡΜη(η為正整數(shù))。此時，短距離探測用脈沖信號PSn由非調(diào)制脈沖構(gòu)成，而中距離探 測用脈沖信號PMn則由調(diào)制脈沖構(gòu)成。其中，如附圖5(B)所示，如果在中距離探測用脈沖信號PMl和ΡΜ2的發(fā)射方向上， 存在反射截面積較大的目標物90，脈沖信號PMl和ΡΜ2所對應(yīng)的接收信號RE901和RE902 會在增幅時達到飽和，這些脈沖壓縮后的信號REC901和REC902會出現(xiàn)距離旁瓣(見附圖 5(A)的陰影部分)。因此，會出現(xiàn)S/N下降，或有來自其它物體的反射信號混入該距離旁瓣 等的問題，導(dǎo)致無法探測到正確的目標物。關(guān)于回避出現(xiàn)上述接收信號飽和的方法，有如下所示的各種方法。(1)所謂的STC (Sensitivity Time Control 海面反射干擾抑制)處理，即采用模 擬方式使接收信號的振幅衰減；(2)如專利文獻1所述，配備不使接收信號衰減和使接收信號衰減的兩種傳送系 統(tǒng)，改善動態(tài)距離(Dynamic Range)的方法；(3)如專利文獻2所述，進行飽和檢測后、在使接收信號通過LNA和不使接收信號 通過LNA的兩種傳送系統(tǒng)之間進行切換的方法。專利文獻專利文獻1日本特開2000-137071號公報[0013]專利文獻2日本特開平9-72955號公報 發(fā)明內(nèi)容然而，采用上述方法(1)的情形，在接收信號的振幅得到衰減的同時，會在接收信 號的一個波形范圍內(nèi)相位發(fā)生變化。因此，一進行脈沖壓縮處理，和上述的飽和同樣，出現(xiàn)
距離旁瓣。另外，采用上述方法(2)的情形，必須設(shè)置多個接收系統(tǒng)回路。因此，硬件的規(guī)模 勢必變大。另外，可通過這樣的回路結(jié)構(gòu)獲取的追加動態(tài)距離會變小，未必能夠完全抑制飽 和。另外，采用上述方法(3)的情形，檢測飽和切換傳送系統(tǒng)，因此，對于從檢測飽和 的時刻開始切換的期間，不能獲取正確的探測圖像。鑒于上述技術(shù)問題，本實用新型的目的在于，實現(xiàn)一種即使接收信號飽和也能形 成正確的探測圖像的目標物探測裝置、脈沖雷達裝置。本實用新型涉及一種目標物探測裝置，其利用不同的脈沖信號探測不同的探測目 標物區(qū)域，并通過合成探測得到的信息，對從天線位置到所定距離的范圍進行探測。該目標 物探測裝置由信號發(fā)射部、信號接收部、飽和檢測部、圖像生成部構(gòu)成。信號發(fā)射部在指定 時間點發(fā)射至少兩個以上的不同脈沖發(fā)射信號。信號接收部在接收所發(fā)出脈沖信號的反射 信號后，生成接收信號。飽和檢測部將已發(fā)射脈沖信號所對應(yīng)的接收信號電平與指定閾值 相比較，檢測該接收信號是否已飽和。圖像生成部則根據(jù)接收信號生成探測圖像。而且，當 飽和檢測部檢測出接收信號已經(jīng)飽和時，信號發(fā)射部會生成與所發(fā)出的脈沖信號不同的替 代脈沖信號。圖像生成部則將利用替代脈沖信號，將所探測到的接收信號替換成已飽和接 收信號。依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當所定的脈沖信號所對應(yīng)的接收信號飽和時，信號發(fā)射部會發(fā)射 替代脈沖信號。而且，不利用飽和的接收信號，而是利用替代脈沖狀信號所對應(yīng)的接收信號 來生成圖像。據(jù)此，能夠防止因已飽和接收信號而形成不正確的圖像。另外，作為代替脈沖狀信號，本實用新型所述目標物探測裝置的信號發(fā)射部，其會 發(fā)射使來自檢測達到飽和區(qū)域的反射信號所對應(yīng)的接收信號電平不會達到飽和的脈沖信 號。依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，替代脈沖信號所對應(yīng)的接收信號不會達到飽和。因此，利用該替代 脈沖信號所對應(yīng)的接收信號，可生成正確的圖像。另外，本實用新型所述目標物探測裝置的信號發(fā)射部，其根據(jù)預(yù)定時序發(fā)射至少 包括近距離區(qū)域探測用的脈沖信號和中距離區(qū)域探測用的脈沖信號的兩個以上不同的脈 沖信號，當中距離區(qū)域探測用脈沖信號飽和時，利用近距離區(qū)域探測用脈沖信號作為替代 脈沖信號。上述結(jié)構(gòu)利用了近距離區(qū)域探測用脈沖信號在距離天線較遠的區(qū)域，即中距離以 遠區(qū)域，基本不會達到飽和這一特點。而且，如上所述，通過把近距離區(qū)域探測用脈沖信號 作為替代脈沖信號，可確保接收信號不會達到飽和，并生成正確的圖像。另外，本實用新型所述目標物探測裝置的信號發(fā)射部，其采用具有固定載波頻率 的脈沖信號作為替代脈沖信號。[0025]依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，列舉了采用具有固定載波的脈沖信號(非調(diào)制脈沖信號)作為飽 和檢測用脈沖信號的具體情形。另外，本實用新型所述目標物探測裝置的信號發(fā)射部，其采用載波頻率依次變化、 振幅電平受到限制的脈沖信號作為替代脈沖信號。依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，列舉了采用載波頻率變化的脈沖信號(調(diào)制脈沖信號)作為飽和 檢測用脈沖信號的具體情形。另外，本實用新型所述目標物探測裝置的飽和檢測部，其僅在采用載波頻率依次 變化的脈沖信號的情形進行飽和檢測。在這個結(jié)構(gòu)中，如果脈沖狀信號是由固定載波頻率組成的脈沖信號的非調(diào)制脈沖 信號，則不進行脈沖壓縮處理，因此，利用其不會因飽和出現(xiàn)距離旁瓣這一特點，在采用該 非調(diào)制脈沖的情形不進行飽和檢測。而且，僅在采用會因信號飽和出現(xiàn)距離旁瓣的調(diào)制信 號的情形進行飽和檢測。從而可僅在必要情形進行飽和檢測，省去不必要的飽和檢測。一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，間歇地發(fā)射調(diào)制脈沖狀信號；信號接收 部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號；飽和檢測部，檢測所述 調(diào)制脈沖反射信號是否飽和；所述信號發(fā)射部，當所述飽和檢測部檢測到所述調(diào)制脈沖反 射信號飽和時，發(fā)射非調(diào)制脈沖信號，用來代替將要發(fā)射的調(diào)制脈沖狀信號。一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，間歇地發(fā)射調(diào)制脈沖狀信號；信號接收 部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號；飽和檢測部，檢測所述 調(diào)制脈沖反射信號是否飽和；還具備調(diào)整部，調(diào)整所述發(fā)射部發(fā)射的所述調(diào)制脈沖狀信 號的輸出能力；并且，所述調(diào)整部，當所述飽和檢測部檢測到所述調(diào)制脈沖反射信號飽和 時，調(diào)整將要發(fā)射的調(diào)制脈沖狀信號的輸出能力。所述調(diào)整部，通過調(diào)整所述調(diào)制脈沖信號的面積，調(diào)整所述輸出能力。一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，間歇地發(fā)射調(diào)制脈沖狀信號；信號接收 部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號；飽和檢測部，檢測所述 調(diào)制脈沖反射信號是否飽和；所述信號發(fā)射部，當所述飽和檢測部檢測到所述調(diào)制脈沖反 射信號飽和時，停止發(fā)射所述調(diào)制脈沖狀信號。一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，用規(guī)定的時間間隔間歇地發(fā)射調(diào)制脈沖 狀信號；信號接收部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號；飽 和檢測部，檢測所述調(diào)制脈沖反射信號是否飽和；所述信號接收部，當所述飽和檢測部檢測 到所述調(diào)制脈沖反射信號飽和時，在所述規(guī)定的時間間隔內(nèi)，降低所述接收部接收所述調(diào) 制脈沖反射信號的接收能力。所述信號接收部，通過調(diào)整所述接收部的最低接收功率、尖頭功率、以及增益中的 至少一個，降低所述接收能力。一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，用規(guī)定的發(fā)射周期發(fā)射調(diào)制脈沖狀信 號；信號接收部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號；飽和檢 測部，檢測所述調(diào)制脈沖反射信號是否飽和；所述信號發(fā)射部，當所述飽和檢測部檢測到所 述調(diào)制脈沖反射信號飽和時，讓將要發(fā)射的調(diào)制脈沖狀信號的發(fā)射周期比發(fā)射過的所述規(guī) 定的發(fā)射周期長?！N目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，發(fā)射近距離探測用的脈沖狀信號和中距離探測用的脈沖狀信號；信號接收部，接收發(fā)射后的脈沖狀信號的反射信號生成接收信號； 飽和檢測器，將所述接收信號的水平和規(guī)定閾值相比較，檢測該接收信號是否飽和；圖像生 成部，根據(jù)所述接收信號生成探測圖像；所述圖像生成部，在所述飽和檢測部檢測到由所述 中距離探測用的脈沖狀信號的反射信號生成的接收信號是飽和時，使用由所述近距離探測 用的脈沖狀信號的反射信號生成的接收信號，用來代替由飽和后的中距離探測用的脈沖狀 信號的反射信號生成的接收信號。所述信號發(fā)射部，在所述飽和檢測部檢測由所述中距離探測用的脈沖狀信號的反 射信號生成的接收信號是飽和時，讓下次發(fā)射的中距離探測用的脈沖狀信號的發(fā)射周期比 規(guī)定周期遲延。所述信號發(fā)射部，在所述飽和檢測部檢測由所述中距離探測用的脈沖狀信號的反 射信號生成的接收信號是飽和時，將發(fā)射短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號后的接收期間延長。發(fā)明的效果依據(jù)本實用新型，在利用調(diào)制脈沖信號的目標物探測裝置，即使基于該發(fā)射信號 的接收信號飽和，也可生成正確的探測圖像。

附圖1表示涉及本實用新型實施方式的雷達裝置的主要結(jié)構(gòu)的框圖。附圖2表示說明涉及第一種實施方式的雷達裝置的信號處理的圖。附圖3表示說明涉及第二種實施方式的雷達裝置的信號處理的圖。附圖4表示說明涉及第三種實施方式的雷達裝置的信號處理的圖。附圖5(A)表示發(fā)射信號、接收信號及脈沖壓縮后的信號的時間軸波形的圖。附圖5(B)表示說明基本的目標物探測方法的平面圖。圖中10、雷達裝置11、信號發(fā)射部12、循環(huán)器13、天線14、信號接收部15、脈沖 壓縮部16、飽和檢測部17、圖像生成部
具體實施方式
以下，參照附圖對涉及本實用新型的第一種實施方式的目標物探測裝置進行說 明。另外，在本實施方式所示的目標物探測裝置，具體而言，是一種脈沖雷達裝置，但如果是 利用由調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖發(fā)射信號探測目標物的裝置，其它裝置也可。首先，對本實施方式的雷達裝置10的結(jié)構(gòu)進行說明。附圖1為表示本實施方式的 雷達裝置10的主要回路結(jié)構(gòu)的框圖。雷達裝置10由信號發(fā)射部11、循環(huán)器(Circulator) 12、天線13、信號接收部14、 脈沖壓縮部15、飽和檢測部16以及圖像生成部17構(gòu)成。信號發(fā)射部11具有半導(dǎo)體等的振蕩單元，在一般的發(fā)射控制時，如現(xiàn)有技術(shù)的附 圖5(A)所示，會以一定的脈沖重復(fù)頻率(PRF:Pulse R印etitionFrequency)，依次發(fā)射一 組短距離探測用脈沖信號PSn(n為正整數(shù))和中距離探測用脈沖信號PMn(n為正整數(shù))。 另外，脈沖重復(fù)頻率是指，將由短距離探測用脈沖信號PSn和中距離探測用脈沖信號PMn組成的脈沖陣列作為一個脈沖群，該脈沖群被重復(fù)發(fā)出的頻率。作為發(fā)射時序流程，舉例而言，可首先由信號發(fā)射部11以非調(diào)制脈沖信號發(fā)出短 距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PS1。信號發(fā)射部11在發(fā)出該脈沖狀發(fā)射信號PSl后，根據(jù) 短距離區(qū)域探測所需時長設(shè)定短距離探測用信號的接收區(qū)間TWs。其中，短距離區(qū)域是指自 船附近的一定的距離范圍。其次，在信號接收區(qū)間TWs之后，信號發(fā)射部11以調(diào)制脈沖信號發(fā)出中距離探測 用的脈沖狀發(fā)射信號PM1。信號發(fā)射部11在發(fā)出該脈沖狀發(fā)射信號PMl后，根據(jù)中距離區(qū) 域探測所需時長設(shè)定中距離探測用信號的接收區(qū)間TWM。其中，中距離區(qū)域是指，比上述短 距離區(qū)域遠的一定的距離范圍。上述短距離探測用脈沖發(fā)射信號PSl和中距離探測用脈沖 發(fā)射信號PMl共同組成第一組發(fā)射脈沖。另外，本實用新型實施方式中，關(guān)于合成該短距離 區(qū)域和中距離區(qū)域的接收信號，探測從天線位置至一定距離的范圍的例子進行說明。其次，在信號接收區(qū)間TWm之后，信號發(fā)射部11以非調(diào)制脈沖信號發(fā)出短距離探 測用的脈沖狀發(fā)射信號PS2，并設(shè)定相應(yīng)的信號接收區(qū)間TWs，然后發(fā)出中距離探測用的脈 沖狀發(fā)射信號PM2，并設(shè)定相應(yīng)的信號接收區(qū)間TWM。短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PS2 和中距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PM2共同組成第二組發(fā)射脈沖。而且，信號發(fā)射部11 一 邊形成上述發(fā)射脈沖組，一邊依次交替發(fā)射脈沖狀發(fā)射信號PSn和脈沖狀發(fā)射信號PMn。另外，信號發(fā)射部11從后述飽和檢測部16取得接收信號飽和信息時，如后述附圖 2所示，變更含有形成飽和的接收信號的脈沖狀發(fā)射信號PMn的下一組發(fā)射脈沖的發(fā)射控 制。具體而言，就是對于作為該變更對象組中的短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PSn+Ι保 持原樣發(fā)射，而不發(fā)射中距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PMn+1。而且，將針對短距離探測用 的脈沖狀發(fā)射信號PSn+Ι的接收期間設(shè)為中距離探測用的接收期間TWM。該下一組的脈沖 狀發(fā)射信號PSn+Ι相當于本實用新型所述“替代脈沖發(fā)射信號”。循環(huán)器12將來自信號發(fā)射部11的各脈沖狀發(fā)射信號傳送到天線13。天線13 — 邊按一定旋轉(zhuǎn)速度持續(xù)以勻速旋轉(zhuǎn)，一邊向外發(fā)射傳送到的脈沖狀發(fā)射信號，與此同時，在 脈沖狀發(fā)射信號未傳送到期間(即上述接收區(qū)間TWs和TWm)，接收來自外部目標物的反射 信號，然后將該接收信號輸出至循環(huán)器12。循環(huán)器12將來自天線13的接收信號輸出至信 號接收部14。另外，天線13的旋轉(zhuǎn)速度與發(fā)射信號的波束寬度之間的關(guān)系會在雷達的規(guī)格 等中預(yù)先設(shè)定。舉例而言，當在距離自裝置一定距離的位置上，存在具有一定的反射截面積 的目標物時，設(shè)定連續(xù)的多個發(fā)射信號被該目標物反射。信號接收部14具備LNA (低噪聲放大器)，增幅接收信號并輸出。關(guān)于發(fā)射時序的 數(shù)據(jù)由信號發(fā)射部11送至信號接收部14，信號接收部14根據(jù)關(guān)于發(fā)射時序的數(shù)據(jù)，如果是 非調(diào)制脈沖信號所對應(yīng)的接收信號，則輸出至圖像生成部16 ；如果是調(diào)制脈沖信號所對應(yīng) 的接收信號，則輸出至脈沖壓縮部15。脈沖壓縮部15具備，例如，傅里葉變換器、匹配濾波器、傅里葉逆變換器，采用已 知方法對來自信號接收部14的調(diào)制脈沖信號進行脈沖壓縮，將脈沖壓縮后的信號輸出至 圖像生成部17。飽和檢測部16，在檢測到通過信號接收部14的LNA增幅的接收信號是飽和時，會 將該飽和信息輸出至信號發(fā)射部11和圖像生成部17。圖像生成部17中如果未收到來自飽和檢測部16的飽和信息，則利用來自信號接收部14的非調(diào)制脈沖信號的接收信號和來自脈沖壓縮部15的脈沖壓縮后的信號生成探測 圖像數(shù)據(jù)。此時，圖像生成部17會根據(jù)需要進行已知的脈沖積分處理。脈沖積分處理是指， 沿著天線13的旋轉(zhuǎn)方向?qū)ο嗷ム徑拥母鹘邮招盘栠M行累加運算。圖像生成部17所輸出的 探測圖像數(shù)據(jù)，能夠?qū)嵤┰陲@示器(無圖示)上顯示等的處理。另外，當飽和信息輸入至圖像生成部17時，圖像生成部17用在下一組脈沖狀發(fā)射 信號PSn+Ι的接收期間內(nèi)的對應(yīng)距離旁瓣發(fā)生區(qū)間的區(qū)間的接收信號置換因已飽和接收 信號的脈沖壓縮后的信號中出現(xiàn)的距離旁瓣區(qū)間的接收信號，并根據(jù)該置換后的接收信號 生成與出現(xiàn)距離旁瓣的區(qū)間相對應(yīng)的圖像。以下參照附圖2，對信號接收部14出現(xiàn)信號飽和時的更為具體的處理方法進行說 明。附圖2為說明涉及本實施方式的雷達裝置的信號處理的圖。另外，以下列舉如附圖5 (B) 所示，短距離探測區(qū)域內(nèi)存在反射截面積較小的目標物91、中距離探測區(qū)域內(nèi)存在反射截 面積大的目標物90的情形進行說明。首先，發(fā)出由非調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號PSl作為第一組發(fā)射脈沖， 并在以信號接收區(qū)間TWs內(nèi)的自裝置至目標物91的距離為準的時間點能夠獲取接收信號 RE91U該接收信號是非調(diào)制脈沖信號所對應(yīng)的接收信號，因此直接輸入至圖像生成部17， 用于生成圖像。其次，從脈沖狀發(fā)射信號PSl發(fā)射完成的時間點開始經(jīng)過接收區(qū)間TWs之后，發(fā)出 由調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號PMl，并在以信號接收區(qū)間TWm內(nèi)的自裝置至目標物 90的距離為準的時間點獲取接收信號RE901。在此，目標物90的反射截面積大，所以接收 信號RE901在通過信號接收部14增幅達到飽和時，脈沖壓縮后的信號REC901成為具有峰 值、有距離旁瓣的信號(參照附圖2的第三層信號波形)。此時，飽和檢測部16會檢測到接收信號RE901已達到飽和，并將該飽和信息輸入 至信號發(fā)射部11和圖像生成部17。信號發(fā)射部11會根據(jù)該飽和信息，將第二組發(fā)射脈沖中的短距離探測用脈沖狀 發(fā)射信號PS2發(fā)射后的接收區(qū)間設(shè)定為中距離探測用TWM，并中止發(fā)射脈沖狀發(fā)射信號 PM2。圖像生成部17會直接將針對目標物91的非調(diào)制脈沖信號所對應(yīng)的接收信號 RE911作為探測圖像用信號加以利用。另外，當針對目標物90的脈沖壓縮后的信號REC901由脈沖壓縮部15輸入至圖像 生成部17時，圖像生成部17會檢測該脈沖壓縮后的信號REC901的峰值所對應(yīng)的時間點tp。 另外，圖像生成部17會將峰值所對應(yīng)的時間點tp作為時間軸的中心，將約為脈沖狀發(fā)射信 號PMl的脈沖寬度Wpm的2倍的時間區(qū)間Tks數(shù)據(jù)置換為“0”數(shù)據(jù)列。其根據(jù)是，脈沖壓縮 后，出現(xiàn)距離旁瓣的時間區(qū)間約為發(fā)射信號的脈沖寬度的2倍。從而，可準確地將出現(xiàn)距離 旁瓣的時間區(qū)間置換為“0”數(shù)據(jù)列。另外，在本實用新型，也可以用在第二組發(fā)射脈沖的短 距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PS2的接收期間內(nèi)的接收信號置換發(fā)生距離旁瓣的第一組 脈沖狀發(fā)射信號的接收信號。據(jù)此，不需要進行峰值所對應(yīng)的時間點tp等的檢測。其次，當由非調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號PS2從信號發(fā)射部11發(fā)射時， 會以在信號接收區(qū)間TWm內(nèi)的自裝置至目標物91的距離為準的的時間點獲取接收信號 RE912，并以自裝置至目標物90的距離為準的時間點獲取接收信號RE902。這些接收信號是非調(diào)制脈沖信號所對應(yīng)的接收信號，因此直接輸入至圖像生成部17。圖像生成部17會將針對目標物91的非調(diào)制脈沖信號所對應(yīng)的接收信號RE912與 接收信號RE911 —起，直接作為探測圖像用信號加以利用。另外，圖像生成部17會獲取脈沖發(fā)射信號PS2的接收區(qū)間TWm內(nèi)的接收區(qū)間 Tes (上述去除對象)所對應(yīng)的時間區(qū)間T’KS的接收信號，即實質(zhì)地獲取含目標物90的反射 回波的RE902的時間區(qū)間的接收信號。而且，圖像生成部17會將含該RE902的接收信號作 為探測圖像信號直接加以利用，并將含該RE902的接收信號填補到在之前的處理中置換為 “0”數(shù)據(jù)列的時間區(qū)間。通過上述處理，不使用因脈沖壓縮出現(xiàn)距離旁瓣的信號進行圖像生成。從而，可防 止因出現(xiàn)距離旁瓣而導(dǎo)致S/N降低，同時即使出現(xiàn)距離旁瓣的時間區(qū)間內(nèi)存在反射截面積 小的目標物，也可準確地探測到。即，可提高目標物探測性能。另外，進行上述處理時，一邊旋轉(zhuǎn)天線一邊發(fā)射，用已飽和脈沖狀發(fā)射信號PMl的 下一組的脈沖狀發(fā)射信號PS2所對應(yīng)的接收信號用脈沖發(fā)射信號替換PMl所對應(yīng)的接收信 號，因此，在實際當中，會讓人感到不能獲取正確的目標物90回波。不過，當本裝置的發(fā)射 信號如上所述具有波束寬度，發(fā)生飽和的反射截面積大的目標物，且如果接收信號的等級 飽和的程度深，則已形成飽和的下一組的接收信號能夠在同一目標物90反射之后被獲取。 因此，采用本實施方式的結(jié)構(gòu)及處理，可準確地探測反射截面積較大的目標物90，同時也可 防止因距離旁瓣產(chǎn)生的不良影響。另外，本實施方式中，給出了僅在出現(xiàn)飽和的發(fā)射脈沖的下一組實施停止發(fā)射中 距離探測用脈沖狀發(fā)射信號PMn的處理例子。但也可在多個組實施該處理。以下參照附圖，對涉及第二種實施方式的雷達裝置進行說明。另外，涉及本實施方 式的雷達裝置，與涉及第一種實施方式的雷達裝置10相比，雷達裝置的框圖結(jié)構(gòu)相同，僅 在信號發(fā)射部11和圖像生成部17的處理上有所不同。因此，以下僅對有必要論述的部分 進行說明。概括而言，本實施方式中，當接收信號飽和時，信號發(fā)射部11會在發(fā)射該已飽和 的脈沖狀發(fā)射信號PMn后，立即發(fā)射由非調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的替代脈沖狀發(fā)射信號ΡΜ’ η, 并設(shè)定接收中距離探測用的的接收區(qū)間TWM。而且，圖像生成部17會利用替代脈沖狀發(fā)射 信號ΡΜ’ η所對應(yīng)的接收信號填補已飽和脈沖狀發(fā)射信號ΡΜ2的脈沖壓縮后的信號的時間 區(qū)間(期間)。具體而言，其處理如附圖3所示。附圖3為說明涉及本實施方式的雷達裝置的信 號處理的圖。另外，與上述第一種實施方式一樣，以下列舉如附圖5 (B)所示，將短距離探測 區(qū)域存在反射截面積小的目標物91、中距離探測區(qū)域存在反射截面積大的目標物90的情 形進行說明。首先，發(fā)射由非調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖發(fā)射信號PSl作為第一組發(fā)射脈沖，并 以在信號接收期間TWs內(nèi)的自裝置至目標物91的距離為準的時間點獲取接收信號RE911。該接收信號是非調(diào)制脈沖信號所對應(yīng)的接收信號，因此直接輸入至圖像生成部 17，用于生成圖像。其次，從脈沖狀發(fā)射信號PSl發(fā)射完成的時間點開始經(jīng)過接收區(qū)間TWs之后，會發(fā) 射由調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號PMl，并以在信號接收期間TWm內(nèi)的自裝置至目標物91的距離為準的時間點獲取接收信號RE901。其中，當目標物90的反射截面積大，導(dǎo)致 接收信號RE901在通過信號接收部14增幅后達到飽和時，脈沖壓縮后的信號REC901成為 具有峰值、還具有距離旁瓣的信號(參照附圖2的第三層信號波形)。此時，飽和檢測部16會檢測到接收信號RE901已達到飽和，并將該飽和信息輸入 至信號發(fā)射部11和圖像生成部17。信號發(fā)射部11會根據(jù)該飽和信息，在與脈沖發(fā)射信號PMl所對應(yīng)的接收期間TWm 之后，發(fā)射由非調(diào)制脈沖構(gòu)成的替代脈沖狀發(fā)射信號ΡΜΓ，該發(fā)射后，設(shè)定中距離探測用的 接收區(qū)間TWM。另外，優(yōu)選的，替代脈沖狀發(fā)射信號ΡΜΓ是距離分辨率(range resolution) 和S/N比與由調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號PMl的脈沖壓縮后的信號基本相同的信 號，并根據(jù)已飽和脈沖狀發(fā)射信號，適當?shù)卦O(shè)定由非調(diào)制脈沖構(gòu)成的替代脈沖狀信號ΡΜΓ 的發(fā)射功率和脈沖寬度。圖像生成部17會將針對目標物91的非調(diào)制脈沖信號所對應(yīng)的接收信號RE911保 持原樣作為探測圖像用信號加以利用。另外，當針對目標物90的脈沖壓縮后的信號REC901由脈沖壓縮部15輸入至圖像 生成部17時，圖像生成部17會檢測該脈沖壓縮后的信號REC901的峰值所對應(yīng)的時間點 tp。另外，圖像生成部17將峰值所對應(yīng)的時間點tp作為時間軸的中心，將大約脈沖發(fā)射信 號PMl的脈沖寬度Wpm的2倍的時間區(qū)間Tks數(shù)據(jù)置換為“0”數(shù)據(jù)列。其次，當由非調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號PS2從信號發(fā)射部11發(fā)射 時，會以在信號接收區(qū)間TWm內(nèi)的自裝置至目標物91的距離為準的時間點獲取接收信號 RE912，并以自裝置至目標物90的距離為準的時間點獲取接收信號RE902。圖像生成部17會去除針對目標物91的非調(diào)制脈沖信號所對應(yīng)的接收信號 RE911’，獲取與上述時間區(qū)間Tks所對應(yīng)的時間區(qū)間T’KS的接收信號，即實質(zhì)地獲取含目標 物90的反射回波RE901，的時間區(qū)間的接收信號。而且，圖像生成部17將包括該RE902的 接收信號填補到在前的處理中置換為“0”數(shù)據(jù)列的時間區(qū)間。通過上述處理后，可不利用因脈沖壓縮出現(xiàn)距離旁瓣的信號來進行生成圖像。從 而，可獲得與第一種實施方式相同的效果。另外，本實施方式中，雖然將檢測達到飽和后，發(fā)射替代脈沖發(fā)射信號的次數(shù)設(shè)為 一次，但也可根據(jù)需要設(shè)定適當?shù)陌l(fā)射次數(shù)。在上述的實施方式中，飽和檢測部16檢測到由調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射 信號PMl的接收信號RE901飽和的情況下，實施方式1的信號發(fā)射部11，作為第二組發(fā)射脈 沖，發(fā)射由無調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PS2后，將其接收信號 的接收期間設(shè)定成中距離探測用的TWM，同時中止發(fā)射脈沖狀信號PM2，另外實施方式2的 信號發(fā)射部11，在脈沖狀發(fā)射信號PMl的接受期間TWm之后，發(fā)射由無調(diào)制脈沖構(gòu)成的代替 的脈沖狀發(fā)射信號PMl'，在發(fā)射脈沖狀發(fā)射信號PMl'后設(shè)定中距離探測用的接收期間
TW
1 WMo在此，作為前提用一個天線進行脈沖狀信號的發(fā)收(發(fā)射接收)，所以在發(fā)射脈沖 狀信號時，不能接收數(shù)據(jù)(反射信號)，飽和檢測部16檢測到由調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖 狀發(fā)射信號PMl的接收信號RE901飽和的情況下，信號發(fā)射部11從發(fā)射脈沖狀發(fā)射信號 PS2完成起經(jīng)過接收期間TWm后，也可以進行將由的調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號PM2”的發(fā)射(如圖4所示)。也就是說，接收信號 RE901飽和的情況下，將發(fā)射脈沖狀發(fā)射信號PS2后的接收期間從原來的TWs調(diào)整(延長) 至T Wm,并且，也可以在接收期間一經(jīng)過TWm便發(fā)射由下一組的調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀 發(fā)射信號PM2”。之后，圖像生成部17，和各實施方式相同，用短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PS2 的接收信號置換脈沖狀發(fā)射信號PMl的接收信號。并且，飽和檢測部16檢測由調(diào)制脈沖信 號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號PM2”的接收信號RE902”是否進入飽和狀態(tài)。如果接收信號RE902”是飽和狀態(tài)，作為第3組的發(fā)射脈沖，將發(fā)射由無調(diào)制脈 沖信號構(gòu)成的短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PS3后的接收期間設(shè)定成中距離探測用的 TWm ·即，將短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號的接收期間變長。并且，圖像生成部17和各實 施例同樣，用短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PS3的接收信號置換脈沖狀發(fā)射信號PM2”的 接收信號。接收信號RE902”如果是飽和狀態(tài)，圖像生成部17用接收信號RE902”和從脈沖壓 縮部15接收的脈沖壓縮后的信號，形成探測畫像數(shù)據(jù)。另外，發(fā)射部11，脈沖狀發(fā)射信號 PM2”發(fā)射后經(jīng)過中距離探測用的接收期間TWm后，發(fā)射由無調(diào)制脈沖構(gòu)成的短距離探測用 的脈沖狀發(fā)射信號PS3。如此，基于由飽和檢測部16檢測出的調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的脈沖狀發(fā)射信號的接 收信號的飽和信息，信號發(fā)射部11，在發(fā)射由無調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的短距離探測用的脈沖 狀發(fā)射信號后，將其接收期間，例如從短距離探測用的接收期間TWs變更成中距離探測用的 接收期間TWM，不使用因脈沖壓縮產(chǎn)生距離旁瓣(Range Side Lobe)的信號，形成畫像。換 言之，根據(jù)飽和檢測部16檢測出的接收信號的飽和信息，信號發(fā)射部11控制中距離用的脈 沖狀發(fā)射信號的發(fā)射期間或發(fā)射短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號后的接收期間，能夠起到 和各實施方式同樣的效果。另外，關(guān)于發(fā)射部11將發(fā)射由無調(diào)制脈沖信號構(gòu)成的短距離探測用的脈沖狀發(fā) 射信號后的接收期間從短距離用的TWs變更為中距離探測用的TWM，已用圖4說明過了，但 是，不限定于此，相應(yīng)于形成飽和的目標物的位置等，可以適當變更中距離用的脈沖信號狀 發(fā)射信號的發(fā)射期間或發(fā)射短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號后的接收期間。上述各實施方式中，給出了將替代脈沖狀發(fā)射信號設(shè)為非調(diào)制信號的例子，但也 可以是調(diào)制脈沖信號，其發(fā)射功率低于脈沖狀發(fā)射信號PMn也可。在這種情形下，如果將發(fā) 射功率設(shè)定為，在短距離探測區(qū)域和中距離探測區(qū)域的交界處即使存在具有實際想象中最 大反射截面積的目標物，也不會使接收信號達到飽和的功率的話，就不會出現(xiàn)上述問題。但 是，上述設(shè)定條件，有可能會使發(fā)射功率過于降低。因此，舉例而言，可采取先利用非調(diào)制脈 沖信號掌握目標物的反射截面積后，再根據(jù)所掌握的反射截面積設(shè)定發(fā)射功率發(fā)射調(diào)制脈 沖信號等的方法。另一方面，由于上述利用非調(diào)制脈沖信號的情形，不進行脈沖壓縮處理，所以不必 如上述用調(diào)制脈沖信號設(shè)定替代脈狀沖發(fā)射信號那樣復(fù)雜地進行發(fā)射功率的設(shè)定處理，也 可獲取接收信號。這是因為如果是非調(diào)制脈沖信號，即使萬一出現(xiàn)信號飽和，也可在時間軸 上單獨獲取目標物90的回波，且不會出現(xiàn)距離旁瓣。另外，上述說明中，給出了將短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PSn和中距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號PMn這兩種類的脈沖狀發(fā)射信號組成一個發(fā)射脈沖組。如果是上述第 二種實施方式，即使將整個探測區(qū)域的分成三個以上范圍，針對各范圍使用多種脈沖發(fā)射 信號進行處理，也可獲取上述效果。 另外，上述各實施方式中，作為目標物探測裝置，給出了雷達裝置10的例子進行 說明。但是，即使是非雷達裝置的目標物探測裝置，也同樣可以適用上述結(jié)構(gòu)。舉例而言，也 可適用于通過超聲波振子發(fā)出脈沖超聲波信號后，以接收反射信號的聲納或魚群探測器。
權(quán)利要求一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，間歇地發(fā)射調(diào)制脈沖狀信號；信號接收部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號；飽和檢測部，檢測所述調(diào)制脈沖反射信號是否飽和；其特征在于所述信號發(fā)射部，當所述飽和檢測部檢測到所述調(diào)制脈沖反射信號飽和時，發(fā)射非調(diào)制脈沖信號，用來代替將要發(fā)射的調(diào)制脈沖狀信號。
2.一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，間歇地發(fā)射調(diào)制脈沖狀信號；信號接收部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號； 飽和檢測部，檢測所述調(diào)制脈沖反射信號是否飽和； 其特征在于，還具備調(diào)整部，調(diào)整所述發(fā)射部發(fā)射的所述調(diào)制脈沖狀信號的輸出能力； 并且，所述調(diào)整部，當所述飽和檢測部檢測到所述調(diào)制脈沖反射信號飽和時，調(diào)整將要 發(fā)射的調(diào)制脈沖狀信號的輸出能力。
3.一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，間歇地發(fā)射調(diào)制脈沖狀信號；信號接收部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號； 飽和檢測部，檢測所述調(diào)制脈沖反射信號是否飽和； 其特征在于所述信號發(fā)射部，當所述飽和檢測部檢測到所述調(diào)制脈沖反射信號飽和時，停止發(fā)射 所述調(diào)制脈沖狀信號。
4.一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，用規(guī)定的時間間隔間歇地發(fā)射調(diào)制脈沖狀信號；信號接收部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號；飽和檢測部，檢測所述調(diào)制脈沖反射信號是否飽和；其特征在于所述信號接收部，當所述飽和檢測部檢測到所述調(diào)制脈沖反射信號飽和時， 在所述規(guī)定的時間間隔內(nèi)，降低所述接收部接收所述調(diào)制脈沖反射信號的接收能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標物探測裝置，其特征在于所述調(diào)整部，通過調(diào)整所述調(diào)制脈沖信號的面積，調(diào)整所述輸出能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的目標物探測裝置，其特征在于所述信號接收部，通過調(diào)整所述接收部的最低接收功率、尖頭功率、以及增益中的至少 一個，降低所述接收能力。
7.一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，用規(guī)定的發(fā)射周期發(fā)射調(diào)制脈沖狀信號；信號接收部，接收所述調(diào)制脈沖狀信號被目標物反射后的調(diào)制脈沖反射信號；飽和檢測部，檢測所述調(diào)制脈沖反射信號是否飽和；其特征在于所述信號發(fā)射部，當所述飽和檢測部檢測到所述調(diào)制脈沖反射信號飽和時，讓將要發(fā) 射的調(diào)制脈沖狀信號的發(fā)射周期比發(fā)射過的所述規(guī)定的發(fā)射周期長。
8.一種目標物探測裝置，具備信號發(fā)射部，發(fā)射近距離探測用的脈沖狀信號和中距離探測用的脈沖狀信號；信號接收部，接收發(fā)射后的脈沖狀信號的反射信號生成接收信號；飽和檢測器，將所述接收信號的水平和規(guī)定閾值相比較，檢測該接收信號是否飽和；圖像生成部，根據(jù)所述接收信號生成探測圖像；其特征在于所述圖像生成部，在所述飽和檢測部檢測到由所述中距離探測用的脈沖狀信號的反射 信號生成的接收信號是飽和時，使用由所述近距離探測用的脈沖狀信號的反射信號生成的 接收信號，用來代替由飽和后的中距離探測用的脈沖狀信號的反射信號生成的接收信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種目標物探測裝置，其特征在于所述信號發(fā)射部，在所述飽和檢測部檢測由所述中距離探測用的脈沖狀信號的反射信 號生成的接收信號是飽和時，讓下次發(fā)射的中距離探測用的脈沖狀信號的發(fā)射周期比規(guī)定 周期遲延。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種目標物探測裝置，其特征在于所述信號發(fā)射部，在所述飽和檢測部檢測由所述中距離探測用的脈沖狀信號的反射信 號生成的接收信號是飽和時，將發(fā)射短距離探測用的脈沖狀發(fā)射信號后的接收期間延長。
專利摘要提供一種能夠抑制起因于從調(diào)制脈沖信號得到的接收信號的飽和的各問題的目標物探測裝置。信號發(fā)射部11用規(guī)定的脈沖群的重復(fù)周期，將無調(diào)制脈沖信號的脈沖狀發(fā)射信號PSn和調(diào)制脈沖信號的脈沖狀發(fā)射信號PMn的組發(fā)射。飽和檢測部16檢測信號接收部14接收的接收信號飽和時，將飽和信息輸出給信息發(fā)射部11和圖像生成部17。信號發(fā)射部11取得飽和消息，延長下一組的脈沖狀發(fā)射信號PSn+1的接收期間，中止發(fā)射脈沖狀發(fā)射信號PMn+1。圖像生成部17，將飽和后的脈沖狀發(fā)射信號PMn的脈沖壓縮后的信號，替換成下一組脈沖狀發(fā)射信號PSn+1的接收期間的接收信號生成圖像處理用數(shù)據(jù)。
文檔編號G01S13/04GK201716414SQ20102026006
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者大西佳文 申請人:古野電氣株式會社