CN100504437C - 雷达 - Google Patents

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Abstract

一种雷达***发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，接收从目标反射的波，改变波束的中心方位，以预定的角度间隔并针对各预定的距离来检测接收信号强度的分布。然后，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，等腰三角形的顶点所对应的方位被当作目标的中心方位加以检测，该等腰三角形是接收信号强度分布的近似并使波束方位宽度所确定的方位宽度作为其底边。由此，与无法以等于或小于检测无线电波的波束宽度的分辨率来检测目标的移动这种情形以及在方位方向上的分辨率是由该方位方向上的取样间隔来确定的情形相比，该雷达***可以以更高的分辨率能力来检测目标的方位。此外，接收信号强度的峰值位置与目标中心的偏移问题也可以得以解决。

Description

雷达
技术领域
本发明涉及一种雷达***，该雷达***通过使用毫米波段无线电波来检测像车辆这样的目标。
背景技术
专利文献1中所揭示的一种已知的雷达***是安装在像汽车这样的车辆中的雷达***，用于测量车辆等的间距。
专利文献1中所揭示的雷达***使波束扫描器将一波束引导至三个方向上。如果在多个不同的波束方向上检测到相同的目标，则该雷达***根据各方向上接收信号的强度来计算目标的角度。另一方面，如果只在单个波束方向上检测到目标，则该雷达***确定目标的角度等于预设角度。
专利文献1：公布号为2000-338222的未经审查的日本专利申请
发明内容
本发明要解决的问题
然而，上述已知的用在车辆中的雷达***不能够以等于或小于检测无线电波的波束宽度的分辨率来跟踪目标的移动。此外，在接收信号强度根据波束方位(azimuth)方向变化而变化的观察过程中，接收信号强度达到峰值的那个波束方位并不必然地表示准确的目标中心位置。换句话说，用在车辆中的已知雷达***的问题在于，其测量目标的方位的精确度较低。
除专利文献1所描述的方法以外，即使其宽度已达最小的波束被用于方位方向上的扫描，方位方向上的分辨率也要由该方位方向上的取样间隔来确定。
因此，本发明的目的在于，提供一种在检测目标位置方面性能有所提高的雷达***，与无法以等于或小于检测无线电波的波束宽度的分辨率来检测目标的移动过程这样一种情形相比，该雷达***能够以较高的分辨率能力来检测目标的方位，以及与由方位方向上取样间隔来确定方位方向上的分辨率这样一种情形相比，本发明的雷达***的检测分辨率都是比较高的，并且本发明还能够解决接收信号强度的峰值位置偏移目标中心这一问题。
解决这些问题的手段
根据本发明的一个方面，雷达***包括：接收信号强度分布检测装置，该装置用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从中心处预定的方位的左边延伸到右边，该装置还用于接收从目标反射的波，改变波束的中心方位，并以预定的角度间隔和各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及目标中心方位检测装置，该装置基于波束方位宽度和两个方位处的接收信号强度来检测与作为目标中心方位的近似等腰三角形的顶点相对应的那个方位，其中这两个方位是彼此分开的中心方位检测方位宽度并且位于与在到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值相对应的那个方位的左边和右边，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，该近似等腰三角形使波束方位宽度作为其底边并使表示接收信号强度的两个点位于两条斜边上。
根据本发明的另一个方面，在雷达***中，目标中心方位检测装置进一步包括这样一种装置，它定义多个中心方位检测方位宽度，检测与各中心方位检测宽度有关的近似等腰三角形的顶点所对应的方位，并且对检测到的方位执行加权平均。
根据本发明的另一个方面，雷达***包括：接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从中心处的预定的方位的左边延伸到右边，该装置还用于接收从目标反射的波，改变波束的中心方位，并以预定的角度间隔和各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及目标中心方位检测装置，基于波束方位宽度、到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位处的接收信号强度、以及被中心方位检测方位宽度分布离开到上述最大值所对应的方位的左边和右边的那两个方位处的两个接收信号强度中较高的那个接收信号强度，该装置可测量作为目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，该近似等腰三角形使波束方位宽度作为其底边并使表示接收信号强度的两个点位于两条斜边上。
根据本发明的另一个方面，雷达***包括：接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从中心处预定的方位的左边延伸到右边，该装置还用于接收从目标反射的波，改变波束的中心方位，并且以预定的角度间隔和各预定距离来检测接收信号强度的分布；以及目标中心方位检测装置，该装置基于多个方位处的接收信号强度来检测作为目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，该多个方位是预定的中心方位检测方位宽度并位于到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位的左边和右边，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，该近似等腰三角形使多个用于表示多个方位处的接收信号强度的点位于其两个斜边上。
根据本发明的另一个方面，雷达***进一步包括这样一种装置，该装置用于当近似等腰三角形的底边长度小于波束的主瓣的波束方位宽度时执行处理，使得该近似等腰三角形所对应的方位不被视为目标的中心方位。
根据本发明的另一个方面，雷达***包括：接收信号强度分布检测装置，用于发射具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从中心处预定的方位的左边延伸到右边，该装置还用于接收从目标反射的波，改变波束的中心方位，并且以预定的角度间隔和各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及目标中心方位检测装置，基于到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的方位处的接收信号强度，也基于被中心方位检测方位宽度分别离开到上述最大值所对应的方位的左边和右边的那两个方位处的两个接收信号强度中较弱的那个接收信号强度、或位于与该较弱的接收信号强度所对应的方位相同的一侧的多个方位处的多个接收信号强度，该装置检测作为目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，该近似等腰三角形使多个用于表示接收信号强度的点位于其斜边之一上并使波束方位宽度作为其底边。
根据本发明的另一个方面，雷达***包括：接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从中心处预定的方位的左边延伸到右边，该装置还用于接收目标反射的波，改变波束的中心方位，并且以预定的角度间隔和各预定距离来检测接收信号强度的分布；以及目标中心方位检测装置，该装置基于到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的方位处的接收信号强度以及一个或多个方位处的一个或多个接收信号强度，来检测作为目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，其中该一个或多个方位是该最大值所对应的方位内(左边或后边)的一个或多个中心方位检测方位宽度，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，该近似等腰三角形使多个用于表示接收信号强度的点位于其斜边之一上并且使波束方位宽度作为其底边。
根据本发明的另一个方面，雷达***包括：接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从中心处预定的方位的左边延伸到右边，该装置还用于接收从目标反射的波，改变波束的中心方位，并且以预定的角度间隔和各预定距离来检测接收信号强度的分布；以及目标中心方位检测装置，如果接收信号达到其最大值的那个方位位于检测方位角度范围的末端(左边或右边)，并且如果通过从半个波束方位宽度中减去中心方位检测方位宽度以使波束方位宽度变为一半从而获得的方位宽度的比率小于在某一方位(该方位是在到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应于最大值的最***方位到所对应的左边或右边最***方位之内的中心方位检测方位宽度)处的接收信号强度的比率这一条件满足，则该装置基于最大值所对应的最***方位处的信号强度、作为最***方位内中心方位检测方位宽度的那个方位处的接收信号强度以及波束方位宽度来检测作为目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，该近似等腰三角形使波束方位宽度作为其底边并使用于表示接收信号强度的两个点位于其两个斜边上，并且如果上述条件不满足，则基于到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位处的接收信号强度以及在一个或多个方位(该一个或多个方位是最大值所对应的方位内(左边或右边)的一个或多个中心方位检测方位宽度)处的一个或多个接收信号强度，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，该近似等腰三角形使多个用于表示接收信号强度的点位于其斜边之一上并且使波束方位宽度作为其底边。
根据本发明的另一个方面，雷达***进一步包括接收信号强度分布校正装置，该装置用于：如果到目标的距离之内的接收信号强度分布在该方位方向上延伸到比波束方位宽度还要远的地方，则从该接收信号强度分布中减去一个与等腰三角形相对应的分布，该等腰三角形使目标中心方位检测装置所检测到的目标方位作为其顶点并且使波束方位宽度作为其底边。
根据本发明的另一个方面，在雷达***中，接收信号强度分布校正装置按顺序从接收信号强度分布中减去与其中心方位被检测的目标相对应的等腰三角形所对应的分布。
根据本发明的另一个方面，在雷达***中，接收信号强度分布检测装置在检测方位角度范围内改变波束的中心方位，并且目标中心方位检测装置进一步包括根据到目标的距离内接收信号强度分布中最大值所对应的方位来改变中心方位检测方位宽度这样一种装置。
本发明的优势效果
根据本发明的一个方面，接收信号强度检测装置以预定的角度间隔和各预定距离来检测接收信号强度的分布，并且目标中心方位检测装置基于波束方位宽度和两个方位处的接收信号强度来检测目标的方位，这两个方位彼此分开并且位于到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的方位的左边和右边。当在直角坐标系(其中示出了与方位变化有关的接收信号强度分布)中表达从波束扫描中获得的目标方位和接收信号强度分布时，接收信号强度分布可用等腰三角形来近似，该等腰三角形使波束方位宽度所确定的方位宽度作为其底边。因此，与无法以等于或小于检测无线电波的波束宽度的分辨率来检测目标移动的情形以及由方位方向上取样间隔来确定方位方向上分辨率的情形相比，可以以更高的分辨率能力来检测方位。
根据本发明的另一个方面，定义了多个中心方位检测方位宽度，并且对相对于这些中心方位检测方位宽度而检测出的目标中心方位执行加权平均。因此，根据接收信号强度分布的形状，可以以高精确度来检测目标的中心方位。
根据本发明的另一个方面，接收信号强度分布检测装置以预定的角度间隔并对于各预定距离来检测接收信号强度的分布，并且目标中心方位检测装置基于波束方位宽度、到目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位处的接收信号强度、以及被中心方位检测宽度分别离开到最大值所对应的方位的左边和右边的那两个方位处的两个接收信号强度中较强的那个接收信号强度，来检测目标的方位。因此，可以在带有特殊重要性的情况下检测目标的方位，该特殊的重要性被给予由接收信号强度分布中出现的钟形曲线的顶端所表示的接收信号强度。
根据本发明的另一个方面，使多个点位于其两个斜边上的等腰三角形的顶端可以被检测成目标的中心方位，该多个点都表示与方位变化相关的接收信号强度分布中的接收信号强度。因此，从接收信号强度分布中的多个点中，可以精确地检测出目标的中心方位。
根据本发明的另一个方面，当接收信号强度分布是由近似等腰三角形(该近似等腰三角形使用于表示接收信号强度分布中的接收信号强度的点位于其两个斜边上)来近似时，如果近似等腰三角形的底边长度小于波束的主瓣的方位宽度，则执行处理，使得近似等腰三角形的顶点所对应的方位不被视为目标的中心方位。因此，可以防止错误的检测，其中目标的中心方位是从旁瓣所对应的接收信号强度分布中检测到的。
根据本发明的另一个方面，使多个点位于其斜边之一上的近似等腰三角形的顶点可以被检测成目标的中心方位，该多个点表示与方位变化相关的接收信号强度分布中的接收信号强度。因此，从接收信号强度分布中的多个点中，可以精确地检测出目标的中心方位。
根据本发明的另一个方面，当基于多个方位(该多个方位是彼此分开且位于接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位的左边或右边的预定的峰值检测方位宽度)处的接收信号强度用等腰三角形来近似接收信号强度分布的形状时，对应于等腰三角形的顶点的方位被检测成目标的中心方位。因此，目标的中心方位可以被检测到，即便在从目标反射的波中所产生的接收信号强度分布中出现的钟形图案存在于检测角度范围的任一端。因此，基本上在检测方位角度范围内整个角度范围上都可以检测到目标的中心方位。
根据本发明的另一个方面，即便接收信号的最大值所对应的方位位于检测方位角度范围的末端(左边或右边)，如果作为最大值所对应的方位内的中心方位检测方位宽度的方位处的信号强度可以被视为等腰三角形的两个斜边上的点，则使表示接收信号强度的两个点位于其两个斜边上的等腰三角形的顶点所对应的方位也可以被检测成目标的中心方位。因此可以精确地检测目标的中心方位，即便它位于检测方位角度范围的末端附近。
根据本发明的另一个方面，如果在方位方向上两个目标靠得很近，其距离小于波束方位宽度，则从这些目标反射的波所对应的接收信号强度分布具有部分重叠的钟形图案。在本发明中，如果接收信号强度分布在方位方向上延伸到比波束方位宽度要远的地方，则从接收信号强度分布中减去某一方位处的目标所对应的等腰三角形所对应的分布，该方位是从由斜边之一上的多个点所表示的接收信号强度中获得的。因此，可以提取出从其它目标中产生的接收信号强度分布。因此，即便两个目标靠得很近，其距离小于波束方位宽度，也可以检测到各目标的中心方位。
根据本发明的另一个方面，接收信号强度分布检测装置在检测方位角度范围内改变波束的中心方位，同时目标中心方位检测装置依据检测方位角度范围内的中心方位来改变峰值检测方位宽度。因此，即便为响应于波束的中心方位的变化而改变波束的方位宽度，也可以以高精确度来检测目标的中心方位。
附图说明
图1是示出了根据第一实施例的雷达***的信号***结构的方框图。
图2示出了天线、波束和目标的位置关系。
图3示出了在雷达***的上调制周期和下调制周期中所产生的差拍信号之间的频率差异示例。
图4示出了在方位方向上峰值组的信号强度分布示例。
图5是示出了雷达***的处理步骤的流程图。
图6是示出了图5中步骤S10的处理步骤的流程图。
图7示出了接收信号强度分布与近似等腰三角形之间的关系。
图8示出了接收信号强度分布的形状根据波束方位变化的示例。
图9示出了根据第二实施例的雷达***的目标中心方位检测方法。
图10是示出了目标中心方位检测的步骤的流程图。
图11示出了根据第三实施例接收信号强度分布与近似等腰三角形之间的关系。
图12示出了根据第四实施例的雷达***的目标中心方位检测方法。
图13是示出了目标中心方位检测步骤的流程图。
图14示出了根据第五实施例的雷达***的目标中心方位检测方法。
图15示出了根据第六实施例的雷达***的目标中心方位检测方法。
图16示出了根据第七实施例在接收信号强度分布与近似等腰三角形之间的关系。
图17示出了根据第八实施例主瓣、旁瓣以及目标的位置关系。
图18示出了接收信号强度分布的形状在主瓣和旁瓣之间的差异。
图19示出了根据第九实施例两个目标相对于雷达***的位置关系的一个示例。
图20示出了从上述关系中获得的接收信号强度分布的一个示例。
图21示出了用于检测一个目标的中心方位的方法。
图22示出了用于检测另一个目标的中心方位的方法。
图23示出了雷达***的目标中心方位检测方法。
参考数字
IL  近似等腰三角形
IB  近似等腰三角形的底边(方位宽度)
IH  近似等腰三角形的高
Td  近似等腰三角形的顶点方位(目标的中心方位)
DL  接收信号强度分布
DW  中心方位检测方位宽度
IS  近似等腰三角形的斜边
具体实施方式
现在参照图1到8将描述第一实施例的雷达***。
图1是示出了雷达***整体结构的方框图。VCO 1根据DA转换器11所输出的控制电压改变振荡频率。隔离器2将振荡信号从VCO 1发送到耦合器3以便阻挡反射信号进入VCO 1。在把信号通过隔离器2发送到循环器4的同时，耦合器3按预定的比率将发送信号的一部分作为局部信号Lo发送到混频器。循环器4将该发射信号发送给天线5，同时将接收信号从天线5提供给混频器6。天线5向特定的方向发送来自VCO 1的频率调制连续波的毫米波束，并接收来自该特定方向的反射信号。此外，天线5在检测角范围中周期性地改变波束的方向。
混频器6将来自耦合器3的局部信号Lo与来自循环器4的接收信号混合起来以输出一个中频信号IF。IF放大电路7根据距离按预定的增益放大该中频信号。AD转换器8将放大后的电压信号转变为数字数据并将该数字数据提供给DSP 9。当接收到来自AD转换器8的数字数据时，DSP 9暂时存储与至少一个扫描相对应的数字数据(即，在预定的检测角范围内用多波束来进行扫描)。然后，根据下文所描述的处理，DSP 9从天线、天线到目标的距离以及目标相对于天线的相对速度中计算目标的方位。微控制器单元(MCU)10接着将用于VCO 1的调制数据提供给D/A转换器11，以便用连续的三角波对VCO 1的振荡频率进行频率调制。此外，MCU 10对扫描机构12执行处理以改变天线5的方向。此外，MCU 10向DSP9提供数据，该数据描述调制信号到VCO 1的定时以及天线5的方向和方位。
DSP 9包括：FFT处理器91，该处理器接收由AD转换器8所产生的数字数据并确定频谱；峰值检测处理器92，用于从频谱中检测频率轴上的峰值位置；方位计算处理器93，用于检测被检测的目标的中心方位；以及处理器94，用于计算到目标的距离和目标的相对速度。
图2示出了作为目标的车辆、天线以及波束之间的位置关系。参考数字b-n、…、b0、…以及b+n各表示来自天线5的检测波波束。波束扫描是通过在检测角范围中改变天线5的方向而实现的。
图3示出了在发送信号和接收信号之间频率变化差异的示例，该差异是由到目标的距离和目标的相对速度所引起的。上差拍频率fBU表示在发送信号的频率上升模式中发送信号和接收信号之间的频率差，下差拍频率fBD表示在发送信号的频率下降模式中发送信号和接收信号之间的频率差，并且Δf表示频移宽度。发送信号和接收信号的三角波之间沿时间轴的移动(时间差)对应于无线电波传播到目标又返回天线所必需的时间。发送信号和接收信号之间沿频率轴的移动对应于多普勒移动的量，它是由目标相对于天线的相对速度引起的。该时间差和多普勒移动量改变上差拍fBU和下差拍fBD的值。换句话说，检测上差拍和下差拍的频率可给出从雷达***到目标的距离以及目标相对于雷达***的速度。
图4示出了用于不同方位的频谱排列在该方位方向上的一个示例。图4(A)示出了在不同方位处波束的上调制周期中差拍信号的频谱中出现的峰值的峰值频率。图4(B)示出了在不同方位处波束的下调制周期中差拍信号的频谱中出现的峰值的峰值频率。波束方位是由横轴表示的，而频谱中所包括的峰值的频率是由纵轴所表示的并画在直角坐标系中。
在本示例中，如图4(A)所示，峰值组Gu1和峰值组Gu2出现在上调制周期中；各组包括以特定形状分布在波束方位和频率方向上的峰值。相似的是，如图4(B)所示，峰值组Gd1和峰值组Gd2出现在下调制周期中；各组包括以特定形状分布在波束方位和频率方向上的峰值。
在图4中，只有频谱中所包括的各个峰值的位置是用黑点来表示的。它们的强度分布(接收信号强度)在方位方向上是钟形的。
此处，执行配对以确定上调制周期中出现的多个峰值组中的哪一个与下调制周期中出现的多个峰值组中的哪一个配对。换句话说，确定两个组是否是由相同目标的反射所产生的。
然后，基于在上调制周期和下调制周期中要被配对的两个组的频率来确定到目标的距离和目标的相对速度。
图5是示出了图1中的DSP 9和MCU 10的处理过程的流程图。首先，扫描装置12执行控制以引导光束到初始方位(S1)。在这种情况下，获得了由A/D转换器8所产生的差拍信号数字数据中的一部分，该部分与预定的取样计数一样多，并且对所获得的数据执行FFT(S2→S3)。
接下来，检测到频谱中信号强度达到其频率轴上的峰值的那部分。然后，提取出在该峰值频率处的其峰值频率和信号强度(S4)。
接下来，通过参照所提取的峰值频率和相邻(之前的)波束方位处的信号强度，确定在当前波束方位处的峰值频率及其相应的信号强度要被分配给哪一个组(S5)。换句话说，对峰值频率之差在预定范围内的那些进行分组。
然后，在用一个波束代替波束方位之后，执行相似的处理(S6→S7→S2…)。
通过重复上述处理直到最后的波束，在上调制周期和下调制周期中用于各波束方位的峰值频谱被确定在检测范围中，并在该方位方向上具有预定的宽度。
接下来，针对各组在方位方向上确定典型的方位、典型的峰值频率、典型的信号强度以及信号强度分布(S8)。例如，在波束方位方向上并沿频率轴而延伸的组的中心方位被用作典型的方位，在典型的方位处沿频率轴延伸的频率范围的中心被用作典型的峰值频率，并且在典型的峰值频率处的信号强度被用作典型的信号强度。此外，在典型的峰值频率处范围方向上的信号强度变化被当作接收信号强度分布数据来计算。
接下来，由下述方法来确定各组的中心方位(S10)。然后，到目标的距离和用于精确确定目标的中心方位的数据被输出给下一级***(S11)。
图7示出了在预定的距离处的上差拍信号或下差拍信号的接收信号强度在该波束方位方向上的分布示例。横轴表示波束中心方位并特别地示出了接收信号强度分布曲线是钟形的范围。纵轴表示通过将接收信号强度的峰值定义成1而归一化的接收信号强度。图7中的各个圆圈表示在各波束方位处的接收信号强度。用来连接由这些圆圈所表示的多个点的曲线DL代表在方位方向上接收信号强度的分布。接收信号强度分布DL可以用等角三角形IL来近似，其中方位宽度IB用作其底边并且高为IH。在下文中，该等腰三角形IL被称为近似等腰三角形。在到目标的距离给定的情况下，作为近似等腰三角形IL底边的方位宽度IB是由目标的方位宽度和波束的方位宽度来决定的。换句话说，IB随着该方位方向上目标宽度的增大而增大，并且IB也随着波束宽度在该方位方向上的增大而增大。不过，目标的方位宽度的可能范围是有限的。例如，对于车载毫米波雷达而言，要被检测的目标是车辆。因此，作为近似等腰三角形IL底边的方位宽度IB可以由到目标的给定距离处的波束方位宽度来确定的。
同时，即便目标的尺寸相同，目标的方位宽度也会随着离雷达***天线的距离的减小而增大，而目标的方位宽度则随着离雷达***天线的距离的增大而减小。不过，要被检测的目标的距离的可能范围是有限的。例如，对于车载毫米波雷达而言，10米以外的车辆通常被当作检测目标。因此，不管到目标的距离是多少，作为近似等腰三角形IL底边的方位宽度IB采用由波束范围宽度所确定的恒定值。
接收信号强度的绝对值正比于目标的大小和反射系数，并反比于到目标的距离的平方。如果通过将峰值定义为1而使接收信号强度归一化，则作为近似等腰三角形IL底边的方位宽度IB是由波束方位宽度来确定的。在图7中，为便于查看，通过将峰值定义为1，使接收信号强度分布DL归一化。
图6是示出了用于图5步骤S10中检测目标的中心方位的处理步骤的流程图。首先，针对可检测的距离范围内的各距离，确定在基本上相同的距离处的接收信号强度分布(S111)。接下来，针对各距离，检测接收信号强度达到其峰值的方位(S112)。在图7所示的示例中，接收信号强度达到其峰值的波束方位A3被检测到了。然后，从离峰值方位和作为近似等腰三角形底边的方位宽度较远的预定数目的波束的接收信号强度中计算出目标的中心方位(S1I3)。在图7所示的示例中，波束的接收信号强度L1和L5被提取出来，这些波束是远离峰值方位A3的中心方位检测方位宽度DW(即，用于中心方位的检测的方位宽度)，并且通过使用下述的方程，近似等腰三角形IL的中心方位Td被确定为目标的中心方位。
在图7中，高为L1和L5的两个阴影直角三角形底边长度的和等于通过从近似等腰三角形底边长度IB中减去(A5-A1)所对应的长度而获得的差值。既然这些三角形是相似的并关于纵轴对称，那么高为L1的直角三角形的底边长度可表达为{IB-(A5-A1)}/(L1+L5)。
通过将近似等腰三角形底边长度IB的一半长度加上从A1中减去上述底边长度而获得的那个差值，便可以获得目标的中心方位Td，由此，可表达如下：
Td＝A1+IB/2-{(IB-A5+A1)L1}/(L1+L5)…(1)
将A1＝-0.2°、A2＝-0.1°、A3＝0°、A4＝1.0°、A5＝2.0°、IB＝6.2°、L1＝0.27以及L5＝0.51代入方程(1)，可给出目标方位Td为0.33°。因此，与无法以等于或小于检测无线电波的波束宽度的分辨率来检测目标的移动的情形以及方位方向上的分辨率由方位方向上的取样间隔来确定的情形相比，可以以更高的分辨率来检测目标的中心方位。
图8示出了当波束方位变化而目标的大小和离目标的距离保持不变时接收信号强度分布的变化示例。在图8中，横轴表示主辐射器相对于电介质透镜的相对位置。在电介质透镜的焦平面上，沿基本上与该电介质透镜的光轴正交的曲线或直线移动主辐射器。随着主辐射器离光轴的距离变得越来越远，方位方向上的波束宽度或与方位方向正交的方向上的波束宽度会因电介质透镜的彗形象差而增大。因此，随着波束方位离主辐射器的前面变得越来越远，接收信号强度的峰值随着波束宽度的增大而相对地减小。因此，当用于确定近似等腰三角形的底边(方位宽度)IB的波束方位宽度根据峰值方位而变化时，可以使接收信号强度分布中出现的钟形图案以高精确度近似成等腰三角形(即，等腰三角形与钟形图案的匹配)。此外，根据会依赖于波束方位而改变的接收信号强度，如有必要，可以改变中心方位检测方位宽度DW。
通过使用方程，或通过参照预先准备的表格，可以获得用于确定近似等腰三角形底边(方位宽度)的波束方位宽度和中心方位检测方位宽度DW。
接下来，将参照图9和图10来描述第二实施例的雷达***。
与第一实施例的差别在于用于检测目标的中心方位的过程。在图7所示的示例中，近似等腰三角形的顶点方位是基于两个波束的接收信号强度来确定的，这两个波束是彼此分开的中心方位检测方位宽度DW，其峰值方位为A3，它是从接收信号强度分布中获得的并位于两个波束中心。不过，在图9所示的示例中，给出了三个中心方位检测方位宽度DW1、DW2和DW3，以替代上述单个的中心方位检测方位宽度DW。然后，无论哪种情形，中心方位都是基于波束的接收信号强度来检测的，这些波束是它们相应的方位宽度并离远离峰值方位。
图10是示出了第一实施例的图5中步骤S10的处理过程的流程图。首先，针对可检测的距离范围内各个距离，确定在基本上相同的距离处的接收信号强度分布(S111)。接下来，针对各个距离，检测接收信号强度达到其峰值的方位A3(S112)。然后，定义三个中心方位检测方位宽度DW1、DW2和DW3，而非上述单个中心方位检测方位宽度DW。接下来，相对于各个中心方位检测方位宽度DW1、DW2和DW3，来确定波束的接收信号强度，这些波束是它们相对应的方位宽度，并远离峰值方位。基于按上述确定的接收信号强度，确定近似等腰三角形的顶点方位(S113’)。然后，对相对于中心方位检测方位宽度DW1、DW2和DW3而确定的顶点方位进行加权平均而获得的那个数值被当作目标的中心方位加以检测。
具体来讲，各中心方位检测方位宽度DW1、DW2和DW3所对应的目标中心方位Td1、Td2和Td3是基于方程(1)来确定的。然后，对中心方位Td1、Td2和Td3执行加权平均最终会给出目标的中心方位。此处，中心方位检测方位宽度越小则意味着检测中心方位的精确度越高，因为中心方位是基于峰值方位处或其附近处的接收信号强度来确定的。即，中心方位是下式来确定的：
Td＝(Wd1*Td1+Wd2*Td2+Wd3*Td3)/(Wd1+Wd2+Wd3)…(2)
其中Wd1、Wd2和Wd3表示用于各个中心方位Td1、Td2和Td3的加权平均的权重。这些权重具有这样的关系：Wd1>Wd2>Wd3。
尽管在图9所示的示例中给出了中心方位检测方位宽度，但中心方位检测方位宽度的数目可以进一步增加。如果要执行近似等腰三角形和接收信号强度分布的匹配，并且将特定的重要性给予接收信号强度分布的整体形状，则可以这样设置加权平均的权重，使得基于波束方位处的接收信号强度将更多的权重添加到中心方位，这些波束方位远离峰值方位某一度数，同时随着中心方位检测方位宽度的减小或增大添加更少的权重。
接下来，参照图11将描述第三实施例的雷达***。
图11示出了在预定的距离处上差拍信号或下差拍信号的接收信号强度在波束方位方向上的分布示例。横轴表示波束中心方位并特别示出了接收信号强度分布曲线是钟形的范围。在各波束方位处接收信号强度与图7所示情形相同。
在上述第一和第二实施例中，在接收信号强度分布中，目标的中心方位是基于两个波束方位处的波束方位宽度和接收信号强度来检测的，这两个方位分开一个中心方位检测方位宽度，达到最大值所对应的方位的左边和右边。不过，在第三实施例中，目标的中心方位是基于如下因素来检测的：最大值所对应的方位处的接收信号强度；最大值所对应的方位的左边和右边两个方位所对应的两个接收信号强度中较高的那个接收信号强度，这两个方位到最大值所对应的方位都是中心方位检测方位宽度；以及波束方位宽度。换句话说，在图11所示的示例中，在峰值方位A3附近的两个方位A2和A4所对应的接收信号强度中，提取出较大的接收信号强度(对应于方位A4)和接收信号强度L3(对应于峰值方位A3)。然后，通过下面的方程，近似等腰三角形IL的中心方位Td是作为目标的中心方位加以计算的：
Td＝A3+IB/2-{(IB-A4+A3)L3}/(L3+L4)…(3)
方程(3)可以以和方程(1)相同的方式来推导。
接下来，将参照图12和图13描述第四实施例的雷达***。
在上述第一到第三实施例中，由波束方位宽度所确定的方位宽度被定义成近似等腰三角形的底边。不过，在第四实施例中，近似等腰三角形的顶点方位是基于该近似等腰三角形两斜边上的点来确定的并被当作目标的中心方位来加以检测。
图13是示出了第一实施例的图5中步骤S10的处理过程的流程图。首先，相对于可检测的距离范围内的各距离，确定在基本上相同距离处的接收信号强度分布(S111)。然后，对于各距离，检测接收信号强度达到其峰值的方位A3(S112)。接下来，确定在方位方向上相邻的四个波束处的接收信号强度L1、L2、L3和L4。然后，在其两个斜边上具有四个点(这四个点表示接收信号强度L1、L2、L3和L4)的近似等腰三角形的顶点方位被确定为目标的中心方位。
如果给出A1＝-0.2°、A2＝-0.1°、A3＝0°、A4＝1.0°、A5＝2.0°、L1＝0.27、L2＝0.65、L4＝0.90以及L5＝0.51，并且纵轴表示接收信号强度L，横轴表示波束宽度“a”，近似等腰三角形IL左侧的直斜线可表达为L＝0.38a+1.02。相似的是，近似等腰三角形IL右侧的直斜线可表达为L＝-0.39a+1.29。因此，给出了近似等腰三角形IL的顶点(这两个直斜线相交在此)所对应的“a”＝0.34°，并且获得了目标的中心方位0.34°。
在图12所示的示例中，接收信号强度是相对于各个波束方位A2、A1、A4和A5而被提取的，这些波束方位是按该顺序沿方位方向彼此相邻的并以峰值方位A3为中心。不过，近似等腰三角形两条斜边上的点所对应的波束方位的组合并不限于这样。例如，可以从峰值方位中提取出第二和第三波束所对应的两个点、或从峰值方位中提取出第一和第三波束所对应的两个点。基于从峰值方位中第一到第n波束方位范围中多个任意波束方位处所获得的接收信号强度，可以用最小二乘法等来确定近似的直线。然后，两个近似直线相交的交叉点可以被确定为目标的中心方位。
接下来，参照图14将描述第五实施例的雷达***。
在上述第一到第四实施例中，等腰三角形被定义成使两个或多个波束方位处的接收信号强度所对应的点位于两个斜边上，然后，等腰三角形的顶点所对应的中心方位Td被确定为目标的中心方位。不过，在第六实施例中，只使用等腰三角形的一个斜边，将该等腰三角形的顶点所对应的中心方位Td确定为目标的中心方位。
在图14中，对最大值所对应的方位A3处的接收信号强度L3、方位A4处的接收信号强度L4以及方位A2处的接收信号强度L2进行比较，其中方位A4是最大值所对应的方位右边(在本示例中，紧靠右边)的中心方位检测方位宽度，方位A2是最大值所对应的方位左边(在本示例中，紧靠左边)的中心方位检测方位宽度。然后，确定等腰三角形IL，最低的接收信号强度所对应的点和最高的接收信号强度所对应的点都位于其斜边之一上，并且该等腰三角形具有底边(方位宽度)IB。
或者，通过比较最大值所对应的方位右边的方位A4处的接收信号强度L4和最大值所对应的方位左边的方位A2处的接收信号强度L2，便可以使用在较低的接收信号强度的方向上排列的多个点。在图4所示的示例中，在方位A1处的接收信号强度L1也可以用来定义等腰三角形，使得近似等腰三角形(它通过多个点，这些点表示接收信号强度L3、L2和L1)形成该等腰三角形的斜边之一。
接下来，将参照图15来描述第六实施例的雷达***。
上述第一到第四实施例中的任意一个示出了一个示例，其中目标的中心方位存在于检测方位范围内，并且其中钟形图案出现在接收信号强度分布中。不过，如果目标的中心方位位于检测方位范围的最远边界处或位于最远边界以外，则只有从目标反射的波所产生的钟形图案的一部分会出现在检测方位范围中接收信号强度分布中。在第六实施例中，为响应于这样一种情形，来检测目标的中心方位。
具体来讲，当在直角坐标系中表达方位变化所对应的接收信号强度分布时，近似等腰三角形(它在其斜边上具有多个点，这些点表示接收信号强度，它还使波束方位宽度所定义的方位宽度作为其底边)的顶点所对应的方位被当作目标的中心方位加以检测。在图15所示的示例中，基于波束方位A3处的接收信号强度L3和波束方位A4处的接收信号强度L4，近似等腰三角形IL的顶点方位Td被当作目标的中心方位加以检测。
如果给出波束方位A3＝-10°并且A4＝-9°以及它们各自的接收信号强度L3＝0.9并且L4＝0.52，则近似等腰三角形IL右侧的直斜线可以表达成L＝-0.38a-2.9。将L＝0代入该方程会得到“a”＝-7.6。如果给出方位宽度IB(它是近似等腰三角形IL的底边)为6.4°，则从IB/2＝3.2中减去-7.6可得到-10.8，并以之作为近似等腰三角形IL的顶点方位Td。由此可检测到位于检测方位范围之外的目标的中心方位，在本示例中检测方位范围是从-10°到+10°。
接下来，将参照图16来描述第七实施例的雷达***。
在图15所示的示例中，目标的中心方位位于检测方位范围之外。不过，当检测方位范围的末端与峰值方位匹配时，有这样一种情形，其中目标的中心方位位于检测方位范围内。图16示出了这样一种情形。具体来讲，用于表示峰值方位A3处的接收信号强度的点和用于表示波束方位A4(在内部且靠近峰值方位A3)处的接收信号强度的点位于它们相应的等腰三角形斜边上。
参照图16，在左边高为L3的直角三角形和右边高为L4的直角三角形中，如果近似等腰三角形的顶点方位等于A3，则右边的直角三角形的底边可表达为IB/2-(A4-A3)，左边的直角三角形的底边可表达为IB/2。既然左边和右边的两个直角三角形是相似的，那么下面的关系可以推导出：
L4/L3＝{IB/2-(A4-A3)}/(IB/2)
即便等腰三角形的顶点方位偏离A3，两个直角三角形的相似性也可以保持。因此，如图16所示，通过检查下列不定式是否满足，可以确定方位A3是否位于近似等腰三角形的左斜边上：
L4/L3>(IB/2-(A4-A3))/(IB/2)……(4)
如果该不定式满足，则像上述第三实施例所描述的那样，基于方程(3)来检测目标的中心方位。如果(4)不满足，则用第六实施例中所描述的方法来检测目标的中心方位。
接下来，将参照图17和18来描述第八实施例的雷达***。
从雷达***的天线中来看，图17示出了各目标的距离和方位的关系以及天线的主瓣和旁瓣。透镜天线和天线的主辐射器之间的关系决定了天线的主瓣ML的方位。同时，天线的旁瓣SL1和SL2出现在与主瓣不同的方向上。图17示出了一种状态，其中，在主瓣ML可以检测目标B(如果目标B存在的话，即处于主瓣ML可以接收来自目标B的反射波的位置关系)的条件下，波束从旁瓣SL1被发送到目标A，并且接收到从目标A反射的波。
图18示出了叠加曲线，它们表示用旁瓣SL1从目标A中接收到的信号强度分布以及用主瓣ML从目标B(如果目标B存在的话)中接收到的信号强度分布。此处，DLs表示在-9°方向上从目标A中产生的接收信号强度分布，而DLm表示从目标B(当目标B存在于-2°的方向上并且对应于主瓣ML时)中产生的接收信号强度分布。
如果目标的中心方位是基于根据第四实施例的接收信号强度分布中各方位处的接收信号来计算的话(图12中所示的方法)，则近似等腰三角形IL的顶点方位-2.7°被确定了。不过，该数值与目标A的实际方位-9°相差很大。
如图18所示，旁瓣SL的波束方位宽度小于主瓣ML的波束方位宽度。因此，对于相同的目标方位宽度，基于旁瓣所对应的接收信号强度分布而确定的近似等腰三角形的底边宽度(方位宽度)小于基于主瓣所对应的接收信号强度分布DLm而确定的近似等腰三角形的底边宽度。使用这种关系来避免目标的中心方位的错位检测。
具体来讲，当在直角坐标系中表达方位变化所对应的接收信号强度分布时，如果确定了近似等腰三角形(它在其两个斜边上具有多个点，这些点表示接收信号强度)的底边的方位宽度，并且如果所确定的方位宽度小于基于主瓣的近似等腰三角形的底边方位宽度，则被用作确定上述近似等腰三角形的根据的接收信号强度分布被视为旁瓣所对应的接收信号强度分布，由此，该近似等腰三角形的顶点方位不会作为目标的中心方位被输出。
接下来，将参照图19到23来描述第九实施例的雷达***。
在第一到第八实施例所描述的示例中，单个目标使单个钟形图案出现在接收信号强度分布中。不过，当多个相邻目标位于基本上相同距离处并且从雷达***的角度看基本上在相同的方位方向上时，必须对各个目标执行处理以便检测中心方位。在第九实施例中执行这种处理。
图19示出了在雷达***以及该雷达***前两个目标A和B之间的关系。图20示出了基于图19所示的关系的一种示例性接收信号强度分布。如果只有图19所示的目标A存在，则可获得具有由DL1所表示的形状的接收信号强度分布。如果只有目标B存在，则可获得具有由DL2所表示的形状的接收信号强度分布。如果目标A和B同时存在，则可以获得具有修改了的钟形的接收信号强度分布，该形状具有由DL表示的两个稍微上升的部分。
图23是示出了用第九实施例的雷达***来检测目标的中心方位的处理步骤的流程图。首先，对于可检测的距离范围内的各个距离，确定在基本上相同的距离处的接收信号强度分布(S111)。接下来，针对各距离，检测接收信号强度达到其峰值的方位(S112)。然后，检测在接收信号强度分布DL中预定的阈值处方位范围之内的峰值方位的偏移(S116)。在该示例中，如图20所示，在预定的阈值处，峰值方位Ap向方位范围DB的中心的左边偏移。
接下来，基于与偏移一侧接收信号强度分布DL的倾斜相匹配的等腰三角形，来检测目标之一的中心方位(S117)。图21示出了这种示例。此处，确定近似等腰三角形IL1，其左斜边与接收信号强度分布DL左侧的倾斜相匹配。该斜边的斜率和方位范围(IB2/2)是近似等腰三角形IL1底边的一半，确定了近似等腰三角形的顶点方位Td1。该方位Td1是图19所示的目标A的方位。
接下来，从接收信号强度分布DL中减去近似等腰三角形IL1所对应的分布，便可给出从其它目标反射的波所产生的接收信号强度分布(S118)。图22(A)示出了这样的示例。从接收信号强度分布DL中减去近似等腰三角形IL1所对应的分布可以给出另一种接收信号强度分布DL2’。既然图20中所示的目标A和B所对应的接收信号强度分布DL1和DL2并不必然地在相同相位中重叠，那么实际获得的接收信号强度分布DL也并不严格地等于DL1和DL2的总和。不过，粗略地讲，有可能将接收信号强度分布DL视作DL1和DL2的总和。
接下来，基于与接收信号强度分布DL2’的倾斜相匹配的等腰三角形来检测其它目标的中心方位(S119)。图22(B)示出了这样的示例。具体来讲，首先，确定与新获得的接收信号强度分布DL2’的倾斜相匹配的近似等腰三角形的斜边IS2。然后，IS2的斜率以及作为近似等腰三角形底边的方位宽度IB的一半将近似等腰三角形的顶点方位Td2确定为目标的中心方位。
该近似等腰三角形的斜边与之前确定的目标的中心方位Td1隔有一定距离的倾斜相匹配。这意味着该斜边与原始的接收信号强度分布DL的一部分相匹配。因此，既然使用了从目标B反射的波所产生的接收信号强度分布的有效形状，那么可以以高精确度来确定目标B的中心方位。
在上述示例中，两个相邻的目标基本上位于相同的距离处并且从雷达***的角度看基本上位于相同的方位方向上。相似的方法可应用于这样的情形，其中三个或更多相邻的目标位于基本上相同的距离处以及基本上相同的方位方向上。具体来讲，通过重复图23所示过程中的步骤S112到S119，按顺序地从接收信号强度分布中减去其中心方位被检测的那个目标所对应的近似等腰三角形的分布。由此按顺序地检测出多个目标中的每一个的中心方位。

Claims (12)

1.一种雷达***，它包括：
接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从预定的中心方位的左边延伸到右边，该装置还用于接收从目标反射的波，改变所述波束的中心方位，以及按预定的角度间隔并针对各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及
目标中心方位检测装置，该装置基于两个方位处的波束方位宽度和接收信号强度来检测作为所述目标的中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的方位，所述两个方位彼此分开且位于关于到所述目标的距离的接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位的左边和右边，所述两个方位之间的距离与中心方位检测的方位宽度相同，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，所述近似等腰三角形使所述波束方位宽度作为其底边并使表示接收信号强度的两个点位于其两个斜边上。
2.如权利要求1所述的雷达***，其特征在于，所述目标中心方位检测装置进一步包括这样一种装置，它用于定义多个中心方位检测的方位宽度，检测与各中心方位检测的方位宽度有关的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，并且对所检测到的方位执行加权平均。
3.一种雷达***，它包括：
接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从预定的中心方位的左边延伸到右边，所述装置还用于接收从目标反射的波，改变所述波束的中心方位，以及以预定的角度间隔并针对各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及
目标中心方位检测装置，该装置基于波束方位宽度、关于到所述目标的距离的接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位处的接收信号强度、以及两个方位处的两个接收信号强度中较高的那个接收信号强度，来检测作为所述目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，所述两个方位分别与所述最大值所对应的方位的左边和右边隔离中心方位检测的方位宽度，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，所述近似等腰三角形使所述波束方位作为其底边并使表示接收信号强度的两个点位于其两个斜边上。
4.一种雷达***，它包括：
接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从预定的中心方位的左边延伸到右边，所述装置还用于接收从目标反射的波，改变所述波束的中心方位，以及以预定的角度间隔并针对各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及
目标中心方位检测装置，所述装置基于多个方位处的接收信号强度来检测作为所述目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，所述多个方位彼此间隔预定的中心方位检测的方位宽度，并位于关于到所述目标的距离的接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位的左边和右边，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，所述近似等腰三角形使所述波束方位宽度作为其底边并使表示多个方位处的接收信号强度的多个点位于其两个斜边上。
5.如权利要求4所述的雷达***，还包括这样一种装置，如果所述近似等腰三角形的底边长度小于所述波束主瓣的波束方位宽度，则所述装置执行处理，使得所述近似等腰三角形的顶点所对应的方位并不被视为所述目标的中心方位。
6.一种雷达***，它包括：
接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从预定的中心方位的左边延伸到右边，所述装置还用于接收从目标反射的波，改变所述波束的中心方位，以及以预定的角度间隔并针对各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及
目标中心方位检测装置，所述装置基于关于到所述目标的距离的接收信号强度分布中最大值所对应的方位处的接收信号强度，也基于两个方位处的两个接收信号强度中较低的那个接收信号强度或者位于与所述较低的接收信号强度所对应的方位相同一侧的多个方位处的多个接收信号强度，来检测作为所述目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，所述两个方位分别与所述最大值所对应的方位的左边和右边隔离中心方位检测的方位宽度，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，所述近似等腰三角形使表示接收信号强度的多个点位于其斜边之一上并使所述波束方位作为其底边。
7.一种雷达***，它包括：
接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从预定的中心方位的左边延伸到右边，所述装置还用于接收从目标反射的波，改变所述波束的中心方位，以及以预定的角度间隔并针对各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及
目标中心方位检测装置，所述装置基于关于到所述目标的距离的接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位处的接收信号强度以及一个或多个方位处的一个或多个接收信号强度，来检测作为所述目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，所述一个或多个方位朝向直角坐标系中的内侧方向，一个或多个中心方位检测的方位宽度与一个或多个方位和所述最大值所对应的方位之间的距离相同，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，所述近似等腰三角形使表示接收信号强度的多个点位于其斜边之一上并使所述波束方位宽度作为其底边。
8.一种雷达***，它包括：
接收信号强度分布检测装置，用于发送具有预定的方位宽度的检测无线电波波束，该预定的方位宽度从预定的中心方位的左边延伸到右边，所述装置还用于接收从目标反射的波，改变所述波束的中心方位，以及以预定的角度间隔并针对各预定的距离来检测接收信号强度的分布；以及
目标中心方位检测装置，如果接收信号达到其最大值的那个方位位于检测方位角度范围的末端，即左边或右边，并且如果通过从所述波束方位宽度一半中减去中心方位检测方位宽度所获得的方位宽度与所述波束方位宽度的一半的比率小于某一方位处接收信号强度与关于到所述目标的距离的接收信号强度分布中最大值所对应的最***方位处的接收信号强度的比率这一条件以及所述某一方位的接收信号强度与最大值所对应的最***方位处的接收信号强度之间的距离与中心方位检测方位宽度相同这一条件都被满足，其中所述某一方位朝向直角坐标系中的内侧方向，则所述装置基于所述最大值所对应的最***方位处的信号强度、作为所述最***方位内部中心方位检测方位宽度的方位处的接收信号强度、以及波束方位宽度，来检测作为所述目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，所述近似等腰三角形使波束方位宽度作为其底边并使表示接收信号强度的两个点位于其两个斜边上，并且如果上述条件不满足，则所述装置基于关于到所述目标的距离的接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位处的接收信号强度以及一个或多个方位处的一个或多个接收信号强度，来检测作为所述目标中心方位的近似等腰三角形的顶点所对应的那个方位，其中所述一个或多个方位朝向直角坐标系中的内侧方向，一个或多个中心方位检测方位宽度与一个或多个方位和所述最大值所对应的方位之间的距离相同，当在直角坐标系中表达与方位变化相关的接收信号强度分布时，所述近似等腰三角形使表示接收信号强度的多个点位于其斜边之一上并使所述波束方位宽度作为其底边。
9.如权利要求6或7所述的雷达***，还包括接收信号强度分布校正装置，如果关于到所述目标的距离的接收信号强度分布的延伸性比在所述方位方向上的所述波束方位要宽，则该装置可用于从所述接收信号强度分布中减去等腰三角形所对应的一个分布，所述等腰三角形使所述目标中心方位检测装置所检测的目标的方位作为其顶点并使所述波束方位宽度作为其底边。
10.如权利要求9所述的雷达***，其特征在于，所述接收信号强度分布校正装置按顺序地从所述接收信号强度分布中减去其中心方位被检测的那个目标所对应的等腰三角形的分布。
11.如权利要求1到3以及6、7、8、10中任意一条所述的雷达***，其特征在于，所述接收信号强度分布检测装置在检测方位角度范围内改变所述波束的中心方位，并且所述目标中心方位检测装置进一步包括根据到所述目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位来改变中心方位检测的方位宽度的装置。
12.如权利要求9所述的雷达***，其特征在于，所述接收信号强度分布检测装置在检测方位角度范围内改变所述波束的中心方位，并且所述目标中心方位检测装置进一步包括根据到所述目标的距离之内接收信号强度分布中最大值所对应的那个方位来改变中心方位检测的方位宽度的装置。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4684876B2 (ja) * 2005-12-14 2011-05-18 富士通テン株式会社 レーダー装置及びレーダー装置の対象物検出方法
JP4843003B2 (ja) * 2008-08-05 2011-12-21 富士通テン株式会社 信号処理装置、レーダ装置、及び信号処理方法
US8248295B2 (en) * 2008-12-05 2012-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Pre-crash safety system
JP2012112672A (ja) * 2010-11-19 2012-06-14 Furuno Electric Co Ltd 信号処理装置、レーダ装置、信号処理方法、および信号処理プログラム
JP5730080B2 (ja) * 2011-03-07 2015-06-03 古野電気株式会社 レーダ信号処理装置、レーダ装置、レーダ信号処理プログラム及びレーダ信号処理方法
DE102012102185A1 (de) * 2011-03-16 2012-09-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Radarvorrichtung, die den kurz- und langreichweitigen Radarbetrieb unterstützt
JP2013213761A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Honda Elesys Co Ltd レーダ装置、車載レーダシステム、及びプログラム
DE102012208852A1 (de) * 2012-05-25 2013-11-28 Robert Bosch Gmbh Detektion von Radarobjekten mit einem Radarsensor eines Kraftfahrzeugs
JP6173660B2 (ja) * 2012-06-20 2017-08-02 株式会社東芝 到来方向推定装置
JP6101820B2 (ja) * 2012-12-21 2017-03-22 オートリブ ディベロップメント エービー 車両レーダー診断構成
CN103645477B (zh) * 2013-12-04 2015-07-15 中国气象局气象探测中心 气象雷达信号处理方法和***
JP6338871B2 (ja) * 2014-01-31 2018-06-06 株式会社デンソーテン レーダ装置、車両制御システム及び信号処理方法
CN106461757B (zh) * 2014-06-11 2019-07-26 古野电气株式会社 雷达装置以及发送信号控制方法
WO2017159128A1 (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 日本電気株式会社 無線通信装置及びアンテナ方向決定方法
KR102019171B1 (ko) * 2018-03-27 2019-09-09 (주)스마트레이더시스템 레이더 장치
US11435435B2 (en) 2018-03-27 2022-09-06 Smart Radar System, Inc. Radar device
JP2019196995A (ja) * 2018-05-10 2019-11-14 ルネサスエレクトロニクス株式会社 レーダー装置およびその制御方法
JP7484207B2 (ja) 2020-02-13 2024-05-16 日本電気株式会社 ソーナー装置、制御方法とプログラム
JP7347314B2 (ja) * 2020-04-13 2023-09-20 トヨタ自動車株式会社 センサ及びセンサシステム
CN113835071A (zh) * 2021-10-19 2021-12-24 中安锐达(北京)电子科技有限公司 一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3701989A (en) * 1963-04-05 1972-10-31 Us Navy Centroid seeking method for determining azimuth and elevation angle simultaneously
DE2553302A1 (de) * 1975-11-27 1977-06-02 Standard Elektrik Lorenz Ag Rueckstrahlortungsgeraet, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
US6133866A (en) * 1981-05-01 2000-10-17 Raytheon Company Method of operating monopulse radar
US4771288A (en) * 1985-05-17 1988-09-13 Motorola, Inc. Centroid detection apparatus and method therefor
DE69611278T2 (de) * 1995-11-10 2001-05-23 Toyota Motor Co Ltd Radargerät zur Erfassung der Richtung des Zentrums eines Ziels
US6002983A (en) * 1997-08-27 1999-12-14 Delphi Technologies, Inc. Angle extent estimation method for a motor vehicle object detection system
DE19748604B4 (de) * 1997-11-04 2009-08-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Seiten- und/oder eines Höhenwinkels bei einem mehrstrahligen Radarsystem sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP4080042B2 (ja) * 1997-12-19 2008-04-23 富士通テン株式会社 レーダ装置の信号処理方法および装置
US6246359B1 (en) * 1997-12-25 2001-06-12 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Radar
JP3565713B2 (ja) * 1998-05-27 2004-09-15 富士通テン株式会社 Ｆｍ−ｃｗ方式スキャンレーダ用信号処理装置
JP3447234B2 (ja) * 1998-12-15 2003-09-16 富士通テン株式会社 スキャン式レーダの物***置検出方法
JP3995816B2 (ja) * 1998-12-28 2007-10-24 本田技研工業株式会社 レーダ装置
JP3577239B2 (ja) * 1999-05-28 2004-10-13 三菱電機株式会社 レーダ装置
JP4564611B2 (ja) * 1999-08-04 2010-10-20 本田技研工業株式会社 レーダ装置
JP3720662B2 (ja) * 2000-01-19 2005-11-30 三菱電機株式会社 車載用レーダ装置
JP3635228B2 (ja) 2000-06-29 2005-04-06 富士通テン株式会社 スキャン式レーダの信号処理方法
JP3995890B2 (ja) 2001-03-05 2007-10-24 株式会社村田製作所 レーダ
FR2829583B1 (fr) * 2001-09-07 2006-07-21 Thales Sa Procede de determination de l'azimut d'une cible, par un radar notamment du type asr
JP3675756B2 (ja) * 2001-11-30 2005-07-27 富士通テン株式会社 レーダの不要ピーク検出装置
EP1321776B1 (en) * 2001-12-18 2005-08-24 Hitachi, Ltd. Monopulse radar system with adjustment of beam width
US6750810B2 (en) * 2001-12-18 2004-06-15 Hitachi, Ltd. Monopulse radar system
JP2003248054A (ja) * 2002-02-27 2003-09-05 Hitachi Ltd モノパルスレーダ装置
JP3991793B2 (ja) * 2002-07-05 2007-10-17 株式会社村田製作所 レーダ

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