FSKドップラーセンサーの概略
FSKドップラー方式の場合、送信信号はＣＷ信号を用いますが、周波数を一定時間毎に切り替えて２つの周波数でのドップラー信号を得ます。
この場合のドップラー信号も通常のドップラー方式と同じく被測定物（ターゲット）の移動速度に比例した周波数のビート信号が出力されます。この２つのビート信号の位相差が距離に相当します。
設計サポート
センサーモジュール (WaveEyes)
マイクロ波センサー方式（FSKドップラーセンサー）
FSKドップラーセンサーの原理
ビート信号（d）は、次式で与えられます。
fd：ドップラー周波数（Hz）
v：ターゲットの移動速度（ｍ／s）
fo：送信波周波数（Hz）
c：光速 ３×108（ｍ／s）
θ：ターゲットの移動する方向と観測する方向との角度
２つの周波数を切り替えてF1、F2を発生させた場合、ドップラー信号は、下図に示すように距離に応じた位相差が生じます。この位相差から距離を求める方法がFSK※ドップラーと呼ばれる方法式です。
※FSK: Frequency shift keying
fd1とfd2の位相差から求められる距離は、
※ φ （rad）
F1／F2の制御は、VCOの同調電圧を制御します。（弊社製品によってはPLL制御にて周波数を制御します）
F1／F2の信号を分離させるために、ミキサの出力にサンプルホールドを設け信号を分別します。これらタイミングで得られた電圧値をAD変換などで配列し直し、各々の信号を再生します。その結果より位相差を求めます。
FSKドップラーセンサーの特徴
- 移動している物体の距離と速度を同時に計測することが可能です。
- ２つの周波数差を適切に設定することにより、近距離用や遠距離用に切り替えて距離の測定が可能です。
- 主に１つの物体について、距離の計測が可能です。
