JPH02212794A - 周波数変調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １女１− 本発明は、基本周波数信号を変調信号にしたかって変調
させる周波数変調装置に関する。

従米技体− 最近、自動車にＦｌｔｌ−ＣＷレーダ装置を搭載し。

て、他の自動車または障害物との間の距離、相対速度を
計測しながら、自車が危険領域に入ると運転者に警報を
与えたり、自動ブレーキを働かせたリ（、て衝突を未然
に防止させるシステムの開発が行なわＪしている４、 そのｉ？　Ｍ　−ＣＷレータ装置の動作原理としては。

以下のと４−〕である、。

いま、第５図に示すように、基本周波数ｆｏの信号を周
期’ｆ　ｍにでｆｏ＋Δｆまで直線状に上昇させ、量０
まで直線状に下降させる三角波による変調を行なわせ、
その周波数変調された信号を送信波Ｗ１どり、でシー５
＋″監視エリアに向けて発射し、その丁、リア内に存在
する物標からの反射波Ｗ２を受信する６、その受信波Ｗ
２を先の送信波Ｗｌと同一・］精間軸で比較すると、電
波の往復時間に応じて位相がずＪｌ、そのどきの周波数
差ｆｒが物標までの距離に比例することに着目して、周
波数差ｆｒ呑測測定ることにより物標までの距離に求め
るようＩ：　Ｌ、でいる４、また、その求められた物標
までの距離（Ｘ）の時間的変化ｄ　ｘ　／　ｄｔを求め
ることにより、相対速度をわり出すことができる。

このようにＦ　Ｍ−ＣＷレーダ装置では、周波数４４号
の二角形状変化の直線性が物標までの距離の測定精度に
直接影響し７、測距を精度良く行なわせるためには直線
性の高い三角波による周波数変調が不可欠となっている
。。

しかし７て基本周波数ｆ　ｏの（ｄｔ壮を受信波の変調
信号にし、たがって周派数変調させる発振器にあ、。

では、例えば、発振器内部の共振回路（空胴共振器）内
にバラクタダイオードを設置し５そのバニ）フタダイオ
ードに印加する電圧によ−）でバラ９タダイオードのイ
ンピーダンスが変化し２て共振回路の共振周波数を可変
にして周波数変調を行なわせる発振器の場合、その周派
数変調特性が、バラクタダイオードの電圧−容量特性に
よって支配さ４１゜るので、−射的に非直線性であり、
そのため、直線性に優才したｍ−角波の変調信号を用い
たどしても、直線性の良好な周波数変調された出力信号
−を得ることができないものどなっている。１ そのため従来では、第６図に示すように、発振器４にお
いて基本周波数ｆｏの信号を三角波（ｎ号発生回路１３
からの三角波による変調４１１号・Ｓｒｎにしたがって
周波数変調させる際、三角波信号発生回路１３の出力側
に、発振器４における非直線な変調特性と逆の特性とな
る近似関数特性が設定された近似関数発生回路（リニア
ライザ）１４を設けて、発振器４における非直線な変調
特性を補償させるようにしている。

すなわち、二角波による変調信号Ｓｍ’　が近似関数特
性回Ｗｌｔ１４における近似関数特性にしたがって非直
線性になるように変換され、発振器４において周波数変
調が行なわれる際にその非直線な変調特性が相殺されて
直線性を有する出力信号が得られるようにしている。

しかしこのような発振器４における周派数変調特性の補
償手段をとるのでは、近似関数発生回路■４に設定され
る近似関数か三角波における一辺について５つ程度の直
線による折線近似によるものであるために誤差が大きく
なって、発振器４において周波数変調される出力信号の
直線性があまり良くないものとなっている。

また、近似関数発４１回路１４において、発振器４にお
番づる非直線な変調特性と逆の特性となる近似関数特性
の設定が非常に鐙しくなっている１、その際、従来では
、空胴周波敷石を用いてＦＭＣＷレーダ装置における実
際の送信電波の周波数を測定して、発振器４における周
波数変調４９１号の直線性を判定しながら、近似関数発
生回路１４における近似関数特性を適宜設定するように
１２でいるが、空胴周波数計による周波数の測定精度が
悪く、適切な近似関数特性を設定させることができない
ものとなっている。

一口的一 本発明は以」二の点を考慮してなされたもので、非直線
な変調特性をもった変調器にｊ′６いて基本周波数信号
を三角波による変調信号にしたがって周波数変調させる
際、変調器における非直線な変調特性を充分に補償して
、直線性に優れた周波数変調信号を容易に得ることがで
きるようにした周波数変調装置を提供するものである。

講威− 以下、添付図面を参照して本発明の−・実施例について
詳述する。

第１図は本発明による周波数変調装置の基本的な構成を
、３ン・ｒものＣ５−角波による変調信号を時ｔｉｌｌ
　１ｉ＋ｌＩ力向に蝮・数の点で均等に分割し・たとき
の各分割点１、対応する周波数に関するデジタルデータ
が予め登録されたメモリ１と、そのメモリ１から読み出
さ引シた各データをアナログ信号に変換するＤ・ノル′
会換器；〕ど、その変換さ才℃たう′ナロク信号の階段
状（））変化をなだらかにするへくフィルタ処理するＬ
Ｊ−バスフィルタｚ３と、そのフィルタ処理するでどに
よっ肴再生された正角波による変調信号Ｓ　ｍ　ｉ＝、
　ＬＬがつで、基本周波数ｆｏの信号の周波数！ａｊ調
ターイｊなわせる発振器・１とからなっている。

この上り）かものにあ１）で特に本発明では、メモ１１
に了・め登録され−Ｃいる民角波による変調信号のデー
タとして、発振器４において実際に周波数変調が行なわ
れる際に、（の非直線な変調特性が補償さｊ＋′ｒ直線
性のある周波数変調信号が得られるよ二）な補償特性を
も−）−Ｃ設定するようにし、ている。

また、Ｌ】−バスフィルタ３によるフィルタ処理としで
は、中、高域の周波数成分をカッ１−することにより、
第４図に示すように、Ｄ−Ａ変換器二とから出力さ、１
′Ｌる前記分割点ごとに階段状に変化するアナログ信号
・の各段間がほぼ直線となるようにして、なだらかな補
償特性曲線をもった変調信号に近似させるようにしてい
る。

このような階段状に変化するアナログ（ａ号・の名段間
がほぼ直線となるようにするフィルタ処理は、ローパス
フィルタ３に適度な周波数特性をもたせることによって
実現できる。

補償特性にもってのデータのメモリ１への登録は、具体
的に、以Ｆのようにして行なわれる。

ます、真正な直線状による三角波の変調信号を時間軸方
向に複数の点で均等に分割したときの各分割点に刺応す
る周波数の［１標値を算出する。

例えば、変調信号における三角波の立１゜りの一辺にお
ける周波数変化範囲が６０゜０〜６０．５ＧＨｚに設定
されている場合（第５図中、ｆ　ｏ＝６０　、０　Ｇ　
ＨＺ　、Δｆ　”　０　、５　Ｇ　＋−（ｙに設定され
でいる場合）、その−辺の分割点の数を１００どするど
、始点４はし２めどして名分訓点の目標周波数は、Ｅｉ
　０６ＯＧｉＩｚ、６０．００５ＧＩ（ｚ、６０．０Ｉ
　Ｇ　ＨＩ、＋　６０．０１５ＧＨｚ、　　・、６０＋
　（０゜５　／　１００　）　Ｘ　Ｎ　（Ｎｌ：ｊ：Ｉ
Ｊ数）　、　−、Ｇ　０．５Ｇ１（７，どなる。

次いで、第２図に示すように、第１図における、シモリ
１の代わりにデジタルデータ発生器６を設けて、そ才１
からデジタルデータを適宜発生させたときの変調器４か
１″］の出力周波数を周波数カウンタ７によってｄ１１
定する。

亡め際、前述のよ゛）Ｉｃ　Ｌ、て求められた目標周波
数列３ｆ　１．ｆ　２．−、ｆ　ｎとしまたとき、第１
に、周波数カウンタ７による測定周波数がｆｌどなるよ
う＆−子シタルデータ発生器６から発生するデジタルチ
ー　タを調整ｔ−″Ｃ１そのどきのデータ値Ｄ　Ｉ＆　
：ｉＬ録する、第：口、Ｊ、周波数カウンタ７による泊
り定周波数かｆ２どなるようにデジタルデータ発生器ｔ
；かへ発せ！″）、１（るデジタルデータを調整し５で
１、ｆσ〕どきのデー−−９値Ｉ−）；２を記録する。

、以下、同様じシーコ−２［１標周波数；３〜ｆｎに対
する各データ値Ｄ３〜Ｄｎを得て、それぞれ記録する。

そして最終的に、その記録された各データ１１）　１〜
Ｄｎのリストにしたがって、ＲＯＭライターを用いてＲ
ＯＭ　（メモリ１）に各データＤ　Ｊ　＝　Ｉ）　ｎを
順次書き込む。

いま、非直線な発振器４を用いて、基本周波数ｆｏの信
号を変調信号Ｓｍによって周波数変調させて、直線状に
変化する三角波１こよる周波数変調信号を得るようにす
るためには、その発振Ｉａ４における非直線な変調特性
を補償する曲線をもった波形による変調信号Ｓ　ｍを発
振器４に与える必要がある。

その際、変調器−じＳ　ｍとし、て理想的な補償曲線を
もってい才亀は、発振器４から出力さ才（る−７．角波
による周波数変調信号の直線性か完全になる。

し、かし、て本発明によ、ｈは、メモリ１に変調信号を
時間軸方向に複数の点て分割したときの各分割点に対応
する周波数に関するデータｉｊ：　ＩＦ、　Ｌｘする際
に、その分割点の数を多くどっで５”−９数に増＼）す
ことによｌｊ、変調器−６８Ｉ’ｎを理想的な補償曲線
に近−）けることができる。

すなわ１−、、メモリ１に登録されている分割点の子−
９数が多いほど、ローパスフィルタ３によってフィルタ
処理される階段状に変化するアナログ信号における段間
の直線近似区間が短くなる。

また本発明によ扛ば、メモリ１に登録されるデジタルデ
ータのビット数を多くとることによりブタの精度をにけ
ることができ、アナログ信号に変換されたときに理想的
な補償曲線からのずれをほとんどなくし、て５変調信号
Ｓ　ｍを理想的な補償曲線に近づけることがでさるよう
になる。

第３図は本発明による周波数変調装置の具体的なブロッ
ク構成図を示すもので、ここでは第１図のメモｒＪ１に
対応してクロック発振器８．タイ３〉・グ信号発生回路
９．アドレスカウンタ１０．ＲＯＭ　＋、　１およびラ
ッチ回路１２を設けるようにしている。

第４図に、各部信号のタイ１１チヤートを示し、でいる
。図中、Ａｒ）ｘ　（ｘ＝０．　　ｌ　ｌ　２＋　３１
−）はアドレステータを、ＤＤｘは各分割点における周
波数に関するデータをそｉｔぞ２１．示ｊ−でいる。、
このように構成されたものでは、クロック発１辰器８か
１″１のクロッグ信号にもとづいてタイ３〉・グ信号発
生回路９から前記４）刻点の間隔にしたがう所定のタイ
ミング信号が発生する。そして５そのタイミング信号が
アドレスカウンタ１０に１ｊえｔ″）れ、そのカウンタ
出力にしたがってＲＯＭＴｌから各分割点における周波
数に関するデータが順次読み出される１、その読み出さ
れたデータかラッチ回路１２において前記タイ３〉・タ
イｉ１号に１１．たがって逐次ラッチされ、そのラッチ
されたデータがＤ−Ａ変換器２に与えられる。

Ｄ−Ａ変換器２から出力されるアナログ（ａ−号は、第
４図に示すように階段状に変化する。１（して、ローパ
スフィルタ３において、階段状に変化するアナログ信号
における各段間がほぼ直線どなるようにフィルタ処理さ
才り、ることによって、理想的な補償曲線に近い変調信
号・Ｓｍが再生さ才する。１その際、クロック発振器８
とし６て発振精度の良い水晶発振器を用いれは、ＲＯΔ
・１１１かＪらのデ夕の読出しおよびその読出しデータ
のラッチを高精度に行なわせることができ、常に安定し
た変調信号Ｓｍを得ることができるようになる。

穫釆 以に、本発明による周波数変調装置にあっては、非直線
な変調特性をもった発振器を用いて基本周波数信号を互
角波の変調信号にしたがって周波数変調させる際、変調
信号を時間軸方向に対して複数の点で均等に分割し、周
波数変調された信号における前記各分割点に対応する周
波数が目標値となる各分割点の周波数に関するデータを
予めメモリにて２録し、でおき、そのメモリから読み出
された各データをＤ−Ａ変換器によってアナログ信号に
変換し、王の変換されたアナログ信号をローパスフィル
タに通し２てフィルタ処理した信号を変調信号どし、て
前記発振器にｌｊ、えるようにしたもので、発振器にオ
ー９ける非直線な変調特性を充分に補償して、直線性に
優１１だ周波数変調信号を容易に得ることができるとい
う優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による周波数変調装置のＪ、％本的な構
成を示すブロック図、第２図はメモリにｕ　Ｂするデー
タを得るための構成を示すブロック図、第３図は本発明
による周波数変調装置の具体的な実施例を示すブロック
図、第４図は同実施例に１むける各部信号のタイムチャ
ー１−１第５図はＦ　ＭＣＷレーダ装置における三角波
による周波数変調信号の送信波および受信波の関係を示
す特性図。 第６図は従来の周波数変調装置を示すブロック構成図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基本周波数信号を三角波の変調信号にしたがって周
   波数変調させるものにおいて、変調信号を時間軸方向に
   複数の点で均等に分割し、周波数変調された信号におけ
   る前記各分割点に対応する周波数が目標値となる各分割
   点の周波数に関するデータを予めメモリに登録しておき
   、そのメモリから読み出された各データをＤ−Ａ変換器
   によってアナログ信号に変換し、その変換されたアナロ
   グ信号をローパスフィルタに通してフィルタ処理した信
   号を前記変調信号として用いたことを特徴とする周波数
   変調装置。 ２、クロック発振器からのクロック信号にもとづいてタ
   イミング信号発生回路から分割点の間隔にしたがう所定
   のタイミング信号を発生させ、そのタイミング信号をア
   ドレスカウンタに与えて、そのカウンタ出力に応じてＲ
   ＯＭから周波数に関するデータを順次読み出し、その読
   み出されたデータをラッチ回路において前記タイミング
   信号にしたがって逐次ラッチし、そのラッチされたデー
   タをＤ−Ａ変換器に与えるようにしたことを特徴とする
   前記第１項の記載による周波数変調装置。 ３、ローパスフィルタによって、階段状に変化するアナ
   ログ信号における各段間がほぼ直線となるようにフィル
   タ処理するようにしたことを特徴とする前記第１項の記
   載による周波数変調装置。