JPH05172934A - 送受信装置間測距方法 - Google Patents

送受信装置間測距方法

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JPH05172934A
JPH05172934A JP3356539A JP35653991A JPH05172934A JP H05172934 A JPH05172934 A JP H05172934A JP 3356539 A JP3356539 A JP 3356539A JP 35653991 A JP35653991 A JP 35653991A JP H05172934 A JPH05172934 A JP H05172934A
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JP
Japan
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distance
transmitter
millimeter wave
wave band
transmitting
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JP3356539A
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English (en)
Inventor
Toshie Horiie
淑恵 堀家
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 送信電力が未知であっても、送受信装置間の
距離を精度よく測定できる送受信装置間測距方法を得
る。 【構成】 同一の電力で送信されたミリ波帯域内の異な
った周波数による複数の電波、あるいはミリ波帯域内の
所定の周波数範囲で単位スペクトル密度が一定な変調ス
ペクトルを持つ電波を受信し、その異なった複数の周波
数における受信電力または単位スペクトル密度の差よ
り、ミリ波帯域における大気による減衰量の周波数特性
に基づいて送信装置と受信装置との距離を算定する。 【効果】 受信側において送信電力を把握していなくと
も測距が可能となり、また、送信電力の変動によって測
定精度が影響を受けることもなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、大気などにより減衰
量の周波数特性が急激に変化するミリ波帯域を用いて送
信装置と受信装置の距離を測定する送受信装置間測距方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の送受信装置間測距方法を示
す機器構成図である。図において、1はミリ波帯域内に
おける所定の周波数による電波を所定の電力にて送信す
る送信装置であり、2は当該電波を受信してその受信電
力より送信装置との間の距離を算定する受信装置であ
る。3は前記送信装置1の送信アンテナであり、4は前
記受信装置2の受信アンテナである。
【0003】次に動作について説明する。送信装置1は
ミリ波帯域内の所定の周波数f0 の電波を、所定の電力
0 でその送信アンテナ3より送信する。図6(a)は
この電波の周波数スペクトラムを示したものである。こ
の電波は大気中を伝搬して受信アンテナ4を介して受信
装置2で受信される。ここで、この通信に用いられてい
るミリ波帯域は大気によって減衰特性の影響を受け、従
って、その電波は受信装置2で図6(b)に示すように
電力P1 で受信される。なお、周波数f0 の電波の大気
による減衰量は既知の値であるため、送信装置1が送信
した当該電波の送信電力P0 を受信装置側で把握してい
れば、その送信電波P0 と受信装置2で受信した当該電
波の受信電力P1 との差に基づいて、送信装置1と受信
装置2との間の距離を算定することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の送受信装置間測
距方法は以上のように構成されているので、送信装置1
より送信される電波の送信電力を受信装置2側であらか
じめ把握しておくことが必要であり、また、この送信電
力が変動すると距離の測定精度に直接影響するため、送
信電力は極めて安定したものでなければならないなどの
問題点があった。
【0005】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、受信装置側で送信電力を
把握している必要がなく、送信電力の変動にかかわりな
く正確な距離の測定が可能な送受信装置間測距方法を得
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る送受信装置間測距方法は、送信装置より周波数の互
いに異なったミリ波帯域内の電波を同一の電力で送信
し、受信装置側では受信した各電波の受信電力の差よ
り、ミリ波帯域の大気による減衰量の周波数特性に基づ
いて送信装置との距離を算定するものである。
【0007】また、請求項2に記載の発明に係る送受信
装置間測距方法は、送信装置よりミリ波帯域内の所定の
周波数範囲で単位スペクトル密度が一定な変調スペクト
ルを持つ電波を送信し、受信装置側ではその電波の前記
周波数範囲内における異なった複数の周波数の単位スペ
クトル密度を検出し、それらの差より、ミリ波帯域の大
気による減衰量の周波数特性に基づいて送信装置との距
離を算定するものである。
【0008】
【作用】請求項1に記載の発明における受信装置は送信
装置より同一の電力で送信された、ミリ波帯域内の互い
に周波数の異なった複数の電波を受信し、当該ミリ波帯
域における大気による減衰量の周波数特性に基づいて、
受信した各電波の受信電力の差より送信装置との間の距
離を算定することにより、送信電力が未知であっても測
距可能であり、送信電力の変動によって測定の精度が影
響されることのない送受信装置間測距方法を実現する。
【0009】また、請求項2に記載の発明における受信
装置は、送信装置より送信されたミリ波帯域内の所定の
周波数範囲で単位スペクトル密度が一定な変調スペクト
ルを持つ電波を受信し、当該電波の前記周波数範囲内で
の異なった複数の周波数における単位スペクトル密度の
差を検出し、その差よりミリ波帯域における大気による
減衰量の周波数特性に基づいて送信装置との間の距離を
算定することにより、送信電力が未知であっても測距可
能であり、送信電力の変動によって測定の精度が影響さ
れることのない受信装置間測距方法を実現する。
【0010】
【実施例】
実施例1 .以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は請求項1に記載の発明の一実施例を示す機
器構成図である。図において、5は周波数の互いに異な
ったミリ波帯域内の複数の電波を同一の電力で送信する
点で、従来のものとは異なった送信装置であり、6はこ
の送信装置5より送信された各電波の受信電力の差よ
り、ミリ波帯域の大気による減衰量の周波数特性に基づ
いて送信装置5との間の距離を算定する点で従来のもの
とは異なった受信装置である。また、3は前記送信装置
5の送信アンテナ、4は前記受信装置6の受信アンテナ
である。
【0011】次に動作について説明する。送信装置5は
大気による減衰量の周波数特性が急激に変化するミリ波
帯域内で比較的近い2つの周波数f1 ,f2 を選び、そ
の電波を同一の送信電力P0 にて送信アンテナ3より送
信する。図2(a)はこの電波の周波数スペクトラムを
示したものである。これらの電波は大気中を伝搬して受
信アンテナ4を介して受信装置6で受信される。ここ
で、この通信に用いられているミリ波帯域の電波は大気
によって減衰特性の影響を受け、その影響も周波数によ
って著しく異なるものである。従って、その電波は受信
装置6で図2(b)に示すように、周波数f1 の電波は
電力P2 で、周波数f2 の電波は周波数P3 でそれぞれ
受信される。
【0012】ここで、送信装置5と受信装置6との距離
をD、単位距離当たりの大気による減衰量を、周波数f
1 のときL1 、周波数f2 のときL2 とすれば、各周波
数f1 ,f2 の電波において次の式(1)および式
(2)が成立し、 P0 −P1 =D・L1 ‥‥‥‥‥(1) P0 −P1 =D・L2 ‥‥‥‥‥(2) これより、送信装置5と受信装置6の間の距離Dが下記
によって算定できる。
【0013】
【数1】
【0014】この式(3)には送信装置5における送信
電力P0 は入っておらず、従って、受信装置6側で送信
電力P0 を把握していなくとも送信装置5と受信装置6
との距離の測定が可能となり、この送信電力P0 に変動
があっても測定値は影響を受けず、精度のよい測距が可
能となる。
【0015】実施例2.なお、実施例1では大気による
減衰量の周波数特性が急激に変化するミリ波帯域内の、
比較的近い2つの周波数による電波を同一の送信電力で
送信し、それぞれの送信電力の差より送受信装置間の距
離を測定するものを示したが、変調スペクトルを用いて
も同様の測距を行うことができる。
【0016】図3は請求項2に記載したそのような発明
の一実施例を示す機器構成図であり、図において、7は
ミリ波帯域内の所定の周波数範囲で単位スペクトル密度
が一定な変調スペクトルを持つ電波を送信する点で、実
施例1のそれとは異なった送信装置であり、8はこの送
信装置7より送信された電波の前記周波数範囲内におけ
る異なった複数の周波数の単位スペクトル密度の差よ
り、ミリ波帯域の大気による減衰量の周波数特性に基づ
いて送信装置との距離を算定する点で実施例1のそれと
は異なった受信装置である。また、3は送信アンテナで
あり、4は受信アンテナである。
【0017】次に動作について説明する。送信装置7は
ミリ波帯域内の所定の周波数範囲で単位スペクトル密度
が一定な変調スペクトルA(f)を持った電波を送信す
る。図4(a)はこの電波の周波数スペクトラムを示し
たもので、f3 より低い周波数からf4 より高い周波数
までの範囲でその単位スペクトル密度が一定となってい
る。これらの電波は大気中を伝搬して受信アンテナ4を
介して受信装置8で受信される。この場合も、当該ミリ
波帯域の電波は大気によって減衰特性の影響を受け、そ
の影響も周波数によって著しく異なるものであるため、
その電波は受信装置8では図4(b)に示すように、大
気による減衰量の周波数特性に従って変調スペクトルB
(f)を持つ電波として受信される。
【0018】このとき、送信装置7より送信される電波
中の周波数f3 およびf4 の単位スペクトル密度A(f
3 ),A(f4 )は等しいものであるが、受信装置8で
受信された電波中の周波数f3 およびf4 の単位スペク
トル密度B(f3 ),B(f4 )は、大気による減衰特
性の影響を受けて互いに異なったものとなる。ここで、
実施例1の場合と同様に、送信装置7と受信装置8との
距離をD、単位距離当たりの大気による減衰量を、周波
数f3 のときL3 、周波数f4 のときL4 とすれば、次
の式(4)および式(5)が成立し、 A(f3 )−B(f3 )=D・L3 ‥‥‥‥‥(4) A(f4 )−B(f4 )=D・L4 ‥‥‥‥‥(5) 前述の如く、A(f3 )とA(f4 )とが等しいので、
送信装置7と受信装置8の間の距離Dは下記によって算
定することができる。
【0019】
【数2】
【0020】この式(6)には送信装置7における各周
波数f3 ,f4 の単位スペクトル密度A(f3 ),A
(f4 )は入っておらず、従って、このような変調スペ
クトルを用いた場合でも、送信状態に依存することな
く、受信装置8側の状態のみにて送信装置7と受信装置
8との距離の測定が可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、同一の電力で送信された周波数の異なる複数の
電波を受信し、当該ミリ波帯域における大気による減衰
量の周波数特性に基づいて、受信した各電波の受信電力
の差より送信装置との間の距離を算定するように構成し
たので、受信側にて送信電力を把握していなくとも測距
が可能となり、測定精度が送信電力の変動によって影響
を受けることのない送受信装置間測距方法が得られる効
果がある
【0022】また、請求項2に記載の発明によれば、送
信されたミリ波帯域内の所定の周波数範囲で単位スペク
トル密度が一定な変調スペクトルを持つ電波を受信し、
その異なった複数の周波数における単位スペクトル密度
の差より、ミリ波帯域における大気による減衰量の周波
数特性に基づいて送信装置との間の距離を算定するよう
に構成したので、受信側にて送信電力を把握していなく
とも測距が可能となり、測定精度が送信電力の変動によ
って影響を受けることのない送受信装置間測距方法が得
られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す機器構成図である。
【図2】その送信電波と受信電波の周波数スペクトラム
を示す説明図である。
【図3】この発明の実施例2を示す機器構成図である。
【図4】その送信電波と受信電波の周波数スペクトラム
を示す説明図である。
【図5】従来の送受信装置間測距方法を示す機器構成図
である。
【図6】その送信電波と受信電波の周波数スペクトラム
を示す説明図である。
【符号の説明】
5 送信装置 6 受信装置 7 送信装置 8 受信装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ミリ波帯域を用いて通信を行っている送
    信装置と受信装置との間の距離を測定する送受信装置間
    測距方法において、前記送信装置より同一の電力で周波
    数の互いに異なった前記ミリ波帯域内の電波を送信し、
    前記受信装置は受信した前記各電波の受信電力を検出
    し、前記ミリ波帯域における大気による減衰量の周波数
    特性に基づいて、前記各電波の受信電力の差より前記送
    信装置との距離を算定することを特徴とする送受信装置
    間測距方法。
  2. 【請求項2】 ミリ波帯域を用いて通信を行っている送
    信装置と受信装置との間の距離を測定する送受信装置間
    測距方法において、前記送信装置より所定の周波数範囲
    内で単位スペクトル密度が一定な前記ミリ波帯域内の変
    調スペクトルを持った電波を送信し、前記受信装置は受
    信した前記電波の変調スペクトルの前記周波数範囲内に
    おける異なった複数の周波数における単位スペクトル密
    度をそれぞれ検出し、前記ミリ波帯域における大気によ
    る減衰量の周波数特性に基づいて、前記各周波数におけ
    る単位スペクトル密度の差より前記送信装置との距離を
    算定することを特徴とする送受信装置間測距方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001073471A3 (en) * 2000-03-29 2002-03-21 Time Domain Corp System and method for estimating separation distance between impulse radios using impulse signal amplitude
JP2006284257A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Nec Corp 音波伝搬距離推定方法及び音波伝搬距離推定装置
WO2017033762A1 (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 ソニー株式会社 圃場管理システム、圃場管理方法、および農作業機システム
JP2018112468A (ja) * 2017-01-11 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 距離測定システム
JP2018119843A (ja) * 2017-01-24 2018-08-02 トヨタ自動車株式会社 距離測定システム

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