JP2017090162A

JP2017090162A - レーダ装置およびレーダ装置の検知方法

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Publication number: JP2017090162A
Application number: JP2015218614A
Authority: JP
Inventors: 慶高橋; Kei Takahashi; 寛裕矢野; Hirosuke Yano; 智司音羽; Tomoji Otowa
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2035-11-06
Also published as: JP6708814B2

Abstract

【課題】回路構成を複雑化することなく、キャリアリークによるノイズを確実に軽減すること。【解決手段】受信信号をデジタル信号に変換する変換手段（Ａ／Ｄ変換部２０）と、変換手段から出力される受信データを所定のタイミングで取得して、基準データとして記憶する記憶手段（記憶部１４ａ）と、変換手段から出力される受信データのそれぞれと、記憶手段に記憶されている基準データとの間で所定の演算を実行する演算手段（演算部１４ｂ）と、演算手段による所定の演算によって得られたデータに基づいてターゲットを検知する処理を実行する処理手段（処理部１４ｃ）と、を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、レーダ装置およびレーダ装置の検知方法に関するものである。

パルスレーダ装置ではキャリア周波数（ＣＷ信号）をスイッチング素子（またはミキサ）によりパルス変調する。一般的に高周波スイッチング素子のオン／オフ比はそれほど高くないため、スイッチング素子がオフのときでも常にＣＷ信号が送信アンテナ側へリークするいわゆるキャリアリークが発生する。このキャリアリーク信号はレーダ装置自身や車両バンパ等のほぼ０距離で反射して受信アンテナに回り込み、不要なノイズ信号となって受信される。レーダ信号の振幅レベルはレーダ方程式により距離の４乗に反比例するため、常にほぼ０距離で反射して受信回路に回り込むキャリアリークノイズは、パルス反射による有効な受信信号と比較して相対的に大きなノイズ成分であり、何等かの対策が必要となる。

このため、従来においては、特許文献１，２に示すように送信回路側でキャリアリークを低減する技術や、ダウンコンバート後のキャリアリークノイズが主にＤＣ成分となることを利用して受信回路のハイパスフィルタによって除去する技術や、特許文献３に示すように、レプリカを用いたキャリアリークノイズを減算する技術が提案されている。

特開２０１１−６１８２４号公報特開平０５−１４４２９号公報特開２０１２−２１５４５７号公報

しかしながら、特許文献１，２に示す、送信回路でのキャリアリークの低減では、送信回路の構成が複雑になってしまうという問題点がある。

また、受信回路のハイパスフィルタによる除去では、複数のアンテナを切り換えて受信する場合に、アンテナ間のＤＣレベル差が問題になり、ノイズ成分だけを除去することが困難という問題点がある。

さらに、特許文献３に示す技術では、全距離分の減算データを予め記憶しなくてはならないため大量のメモリが必要となるとともに、レプリカデータを取得するための回路構成や制御が複雑になるという問題点がある。

本発明は、回路構成を複雑化することなく、キャリアリークによるノイズを確実に軽減することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の検知方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、パルス信号を送信し、ターゲットによって反射された信号を受信し、受信信号に基づいて前記ターゲットを検知するレーダ装置において、前記受信信号をデジタル信号に変換する変換手段と、前記変換手段から出力される受信データを所定のタイミングで取得して、基準データとして記憶する記憶手段と、前記変換手段から出力される前記受信データのそれぞれと、前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する演算手段と、前記演算手段による前記所定の演算によって得られたデータに基づいて前記ターゲットを検知する処理を実行する処理手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、回路構成を複雑化することなく、キャリアリークによるノイズを確実に軽減することができる。

また、本発明は、前記演算手段は、前記変換手段から出力される前記受信データから、前記記憶手段に記憶されている前記基準データを減算する処理を実行することを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な演算処理によってキャリアリークによるノイズを確実に軽減することができる。

また、本発明は、前記変換手段の前段に配置され、前記レーダ装置の近傍において反射された受信信号に対しては低利得で増幅し、遠方において反射された受信信号に対しては高利得で増幅する増幅手段を有し、前記記憶手段は、前記増幅手段が高利得の状態となったときに前記受信データを取得して前記基準データとして記憶し、前記演算手段は、前記遠方における受信データと前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、高利得区間におけるキャリアリークによるノイズを確実に軽減することができる。

また、本発明は、前記変換手段の前段に配置され、前記レーダ装置の近傍において反射された受信信号に対しては低利得で増幅し、遠方において反射された受信信号に対しては高利得で増幅する増幅手段を有し、前記増幅手段は、前記パルス信号を送信する所定時間前において一時的に高利得の状態となり、前記記憶手段は、前記パルス信号を送信する所定時間前において、前記増幅手段が高利得の状態となったときに前記受信データを取得して前記基準データとして記憶し、前記演算手段は、前記遠方における受信データと前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、高利得区間におけるキャリアリークによるノイズを確実に軽減することができる。

また、本発明は、前記変換手段の前段に配置され、前記レーダ装置の近傍において反射された受信信号に対しては低利得で増幅し、遠方において反射された受信信号に対しては高利得で増幅する増幅手段を有し、前記記憶手段は、前記増幅手段が低利得の状態となったときに前記受信データを取得して前記基準データとして記憶し、前記演算手段は、前記近傍における受信データと前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、低利得区間におけるキャリアリークによるノイズを確実に軽減することができる。

また、本発明は、前記変換手段の前段に配置され、前記レーダ装置の近傍において反射された受信信号に対しては低利得で増幅し、遠方において反射された受信信号に対しては高利得で増幅する増幅手段を有し、前記増幅手段は、前記パルス信号を送信する所定時間前において一時的に低利得の状態となり、前記記憶手段は、前記パルス信号を送信する所定時間前において、前記増幅手段が低利得の状態となったときに前記受信データを取得して前記基準データとして記憶し、前記演算手段は、前記近傍における受信データと前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、低利得区間におけるキャリアリークによるノイズを確実に軽減することができる。

また、本発明は、前記ターゲットによって反射された信号を受信する１または複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナいずれかを選択する選択手段を有し、前記記憶手段は、前記選択手段によって選択された受信アンテナ毎に、前記変換手段から出力される受信データを取得して前記基準データとして記憶することを特徴とする。
このような構成によれば、受信アンテナが複数存在する場合であっても、受信アンテナの特性のばらつきによる影響を低減することができる。

また、本発明は、パルス信号を送信し、ターゲットによって反射された信号を受信し、受信信号に基づいて前記ターゲットを検知するレーダ装置の検知方法において、前記受信信号をデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップから出力される受信データを所定のタイミングで取得して、基準データとして記憶する記憶ステップと、前記変換ステップから出力される前記受信データのそれぞれと、前記記憶ステップにおいて記憶された前記基準データとの間で所定の演算を実行する演算ステップと、前記演算ステップにおける前記所定の演算によって得られたデータに基づいて前記ターゲットを検知する処理を実行する処理ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、回路構成を複雑化することなく、キャリアリークによるノイズを確実に軽減することができる。

本発明によれば、回路構成を複雑化することなく、キャリアリークによるノイズを確実に軽減することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の検知方法を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成例を示す図である。図１に示す信号処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。図１に示す実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。図１に示す実施形態において実行される処理の一例を示すフローチャートである。本発明の他の構成例を示す図である。図１に示す実施形態において実行される処理の他の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係るレーダ装置を示す図である。この図に示すように、レーダ装置は、局部発振部１０、送信部１１、信号処理部１４、受信部１５、および、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部２０を主要な構成要素としている。

ここで、局部発振部１０は、所定の周波数のＣＷ（Continuous Wave）信号を生成して、送信部１１と受信部１５に供給する。

送信部１１は、変調部１２および送信アンテナ１３を有し、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号を、変調部１２によってパルス変調し、送信アンテナ１３を介してターゲットに対して送信する。

送信部１１の変調部１２は、信号処理部１４によって制御され、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号をパルス変調して出力する。送信アンテナ１３は、変調部１２から供給されるパルス信号を、ターゲットに向けて送信する。

信号処理部１４は、変調部１２、利得可変増幅部１８、および、アンテナ切換部１７を制御するとともに、Ａ／Ｄ変換部２０から供給される受信データに対して演算処理を実行することで、ターゲットを検知する。

図２は、図１に示す信号処理部１４の詳細な構成例を示すブロック図である。図２に示すように、信号処理部１４は、記憶部１４ａ、演算部１４ｂ、処理部１４ｃ、および、制御部１４ｄを有している。ここで、記憶部１４ａは、例えば、半導体メモリ等によって構成され、後述する基準データを一時的に記憶する。演算部１４ｂは、Ａ／Ｄ変換部２０から供給されるデータと、記憶部１４ａに記憶されている基準データとの間で所定の演算を実行して処理部に供給する。処理部１４ｃは、演算部１４ｂによる所定の演算によって得られたデータに基づいて、ターゲットを検知する処理を実行する。制御部１４ｄは、記憶部１４ａ、演算部１４ｂ、および、処理部１４ｃを制御するとともに、変調部１２、利得可変増幅部１８、および、アンテナ切換部１７を制御する。

受信部１５は、受信アンテナ１６、アンテナ切換部１７、利得可変増幅部１８、および、復調部１９を有し、送信アンテナ１３から送信され、ターゲットによって反射された信号を受信して復調処理を施した後、Ａ／Ｄ変換部２０に出力する。

受信部１５の受信アンテナ１６は、１または複数のアンテナによって構成され、送信アンテナ１３から送信され、ターゲットによって反射された信号を受信し、アンテナ切換部１７に供給する。アンテナ切換部１７は、信号処理部１４の制御部１４ｄによって制御され、受信アンテナ１６のいずれか１つを選択して、受信信号を利得可変増幅部１８に供給する。利得可変増幅部１８は、信号処理部１４の制御部１４ｄによって利得が制御され、アンテナ切換部１７から供給される受信信号を所定の利得で増幅して復調部１９に出力する。復調部１９は、利得可変増幅部１８から供給される受信信号を、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号に用いて復調して出力する。

Ａ／Ｄ変換部２０は、復調部１９から供給される受信信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して信号処理部１４に供給する。

（Ｂ）実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作を説明する。図３は図１に示す実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。ここで、図３（Ａ）はＡ／Ｄ変換部２０から出力されるデータ（生データ）を示している。図３（Ｂ）は利得可変増幅部１８の利得が高利得の状態にされる区間を示している。また、図３（Ｃ）は、Ａ／Ｄ変換部２０から出力されるデータに対して後述する減算処理が施された後のデータを示している。

まず、時刻Ｔ０〜Ｔ２の区間では、送信部１１は信号を送信しない状態となっている。より詳細には、信号処理部１４は、変調部１２をオフの状態に制御するので、局部発振部１０から出力される信号は、送信アンテナ１３から送信されない状態となる。なお、変調部１２をオフの状態にした場合でも、局部発振部１０から出力されるＣＷ信号の一部は、送信アンテナ１３へリークするいわゆるキャリアリークが発生する。このようなキャリアリーク信号は、レーダ装置の近傍に存在する物体（例えば、レーダ装置のレドームや、車載のレーダ装置の場合はバンパ等）や、ターゲット等によって反射され、受信アンテナ１６によって受信される。このようなキャリアリークによる受信信号は、アンテナ切換部１７、利得可変増幅部１８、および、復調部１９を経由してＡ／Ｄ変換部２０に供給される。Ａ／Ｄ変換部２０は、受信したキャリアリーク信号を含む受信信号をデジタル信号に変換して信号処理部１４に供給する。

時刻Ｔ２〜Ｔ３の区間では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、図３（Ｂ）に示すように、利得可変増幅部１８を高利得の状態に制御する。なお、「高利得」とは、後述する「低利得」に比較して利得が相対的に高いことをいうものとする。この結果、利得可変増幅部１８が高利得の状態になることから、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される受信データは、図３（Ａ）に示すように、キャリアリーク等のノイズ成分が増幅され、その前の区間に比較して信号レベルが高い状態となる。

信号処理部１４は、利得可変増幅部１８を高利得の状態に制御した後、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される受信データを取得し、高利得区間の「基準データ」として、記憶部１４ａに記憶する。なお、高利得区間の基準データとしては、例えば、高利得区間における所定のタイミングの受信データを用いることができる。あるいは、高利得区間において、受信データを複数回取得し、これら複数回の受信データの平均値を用いるようにしてもよい。

時刻Ｔ３〜Ｔ４の区間では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、利得可変増幅部１８を、前述した高利得状態よりも利得が低い低利得の状態にする。この結果、図３（Ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される受信データは、高利得区間に比べて信号レベルが小さい状態となる。信号処理部１４は、利得可変増幅部１８を低利得の状態に制御した後、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される受信データを取得し、低利得区間の「基準データ」として、記憶部１４ａに記憶する。なお、低利得区間の基準データとしては、高利得区間と同様に、例えば、低利得区間における所定のタイミングの受信データを用いることができる。あるいは、低利得区間において、受信データを複数回取得し、これら複数回の受信データの平均値を用いることもできる。

低利得区間が終了すると、信号処理部１４の制御部１４ｄは、送信部１１を制御して、パルス信号を送信させる。より詳細には、制御部１４ｄは、変調部１２のオン／オフする制御を実行する。この結果、局部発振部１０から出力されるＣＷ信号は、変調部１２によってパルス変調される。変調部１２から出力されるパルス信号は、送信アンテナ１３を介してターゲットに向けて送信される。ターゲットによって反射された信号は、受信アンテナ１６によって受信され、アンテナ切換部１７を介して利得可変増幅部１８に供給される。利得可変増幅部１８は、パルス信号を送信する際には、低利得状態に設定される。このため、アンテナ切換部１７から出力される受信信号は、利得可変増幅部１８によって低利得で増幅された後、復調部１９に供給される。復調部１９は、利得可変増幅部１８から供給される受信信号を、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号を用いて復調し、Ａ／Ｄ変換部２０に供給する。Ａ／Ｄ変換部２０は、復調部１９から供給される信号をデジタル信号に変換して信号処理部１４に供給する。この結果、時刻Ｔ４〜Ｔ６の区間では、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される受信データは、図３（Ａ）に示すようなパルス状の波形となる。

Ａ／Ｄ変換部２０から出力される受信データの波形がピークを有する時刻Ｔ５のタイミング（レーダ検知区間の開始タイミング）になると、信号処理部１４の演算部１４ｂは、時刻Ｔ３〜Ｔ４の区間である低利得区間において取得して記憶部１４ａに記憶した低利得区間の基準データを読み出し、Ａ／Ｄ変換部２０から供給される受信データのそれぞれから減算する処理を実行する。なお、利得可変増幅部１８が低利得状態に設定されるのは、レーダ装置の近傍からの反射波が受信される時刻Ｔ７までであるので、このような減算処理は、時刻Ｔ５〜Ｔ７の区間に亘って実行される。このような減算処理を実行することで、受信データに含まれているキャリアリークに対応する信号成分を除去することができる。すなわち、図３（Ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される信号のＤＣレベルがＬ１の信号は、減算処理によって図３（Ｃ）に示すようにＤＣレベルが略０の状態になる。なお、時刻Ｔ５〜Ｔ７の区間は、レーダ装置の近傍に存在するターゲットからの反射波を受信する区間に該当する。

つぎに、時刻Ｔ７になると、信号処理部１４の制御部１４ｄは、利得可変増幅部１８を高利得の状態に設定する。この結果、アンテナ切換部１７から出力される受信信号は、高利得で増幅されるので、図３（Ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される受信データは、信号レベルが増加した状態となる。利得可変増幅部１８を高利得状態に設定した後、信号処理部１４の演算部１４ｂは、記憶部１４ａに記憶されている高利得区間の基準データを読み出し、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される受信データのそれぞれから、高利得区間の基準データを減算する処理を実行する。この結果、受信データに含まれている増幅されたキャリアリークに対応する信号成分を除去することができる。すなわち、図３（Ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換部２０から出力されるＤＣレベルがＬ２の信号は、減算処理によって図３（Ｃ）に示すようにＤＣレベルが略０の状態になる（破線の楕円の状態になる）。なお、時刻Ｔ７〜Ｔ１２の区間は、レーダ装置の遠方に存在するターゲットからの反射波を受信する区間に該当する。

以上のような処理は、受信アンテナ１６毎に実行される。すなわち、アンテナ切換部１７によって受信アンテナ１６が切り換えられる毎に、高利得区間および低利得区間の基準データが取得され、レーダ検知区間において受信データから基準データを減算する処理を高利得区間および低利得区間においてそれぞれ実行する。これにより、それぞれの受信アンテナ１６毎に取得した受信データによる減算処理を実行することで、受信アンテナ１６の特性が個々に異なる場合であっても、特性のばらつきによる影響を低減することができる。

つぎに、図４を参照して、図１に示す実施形態において実行される詳細な処理の一例について説明する。図４に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１０では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、受信アンテナ１６を切り換える処理を実行する。より詳細には、制御部１４ｄは、アンテナ切換部１７を制御し、複数の受信アンテナ１６から所望のアンテナを選択する処理を実行する。

ステップＳ１１では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、利得可変増幅部１８を高利得の状態に設定する。この結果、利得可変増幅部１８は、図３（Ｂ）の時刻Ｔ２〜Ｔ３の区間に示すように、高利得の状態となる。

ステップＳ１２では、信号処理部１４の記憶部１４ａは、Ａ／Ｄ変換部２０の出力Ｏ１を取得し、高利得区間の基準データＯ１として記憶する。

ステップＳ１３では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、利得可変増幅部１８を低利得の状態に設定する。この結果、利得可変増幅部１８は、図３（Ｂ）の時刻Ｔ３〜Ｔ４の区間に示すように、低利得の状態となる。

ステップＳ１４では、信号処理部１４の記憶部１４ａは、Ａ／Ｄ変換部２０の出力Ｏ２を取得し、低利得区間の基準データＯ２として記憶する。

ステップＳ１５では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、送信部１１を制御して、パルス信号を送信させる。より詳細には、制御部１４ｄは、変調部１２を一時的にオンの状態にすることで、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号を、図３（Ａ）に示すように、パルス信号として送信させる。

ステップＳ１６では、信号処理部１４の演算部１４ｂは、Ｏ２による減算処理を実行する。より詳細には、演算部１４ｂは、ステップＳ１４で取得して記憶した低利得区間の基準データＯ２を記憶部１４ａから読み出し、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される各受信データから、基準データＯ２を減算する処理を実行する。この結果、キャリアリーク信号に対応する成分が受信データから除外される。

ステップＳ１７では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、低利得区間であるか否かを判定し、低利得区間であると判定した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）にはステップＳ１６に戻って同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）にはステップＳ１８に進む。より詳細には、レーダ装置の近傍に存在する物体（例えば、レーダ装置のレドームまたは車載のレーダ装置の場合にはバンパ等）によって反射された信号を受信する区間である場合には、低利得区間であると判定してステップＳ１６に戻り、それ以外の場合にはステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、利得可変増幅部１８を高利得の状態に設定する。この結果、利得可変増幅部１８は、図３（Ｂ）の時刻Ｔ７〜Ｔ１２の区間に示すように、高利得の状態となる。

ステップＳ１９では、信号処理部１４の演算部１４ｂは、Ｏ１による減算処理を実行する。より詳細には、演算部１４ｂは、ステップＳ１２で取得して記憶した高利得区間の基準データＯ１を記憶部１４ａから読み出し、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される各受信データから、基準データＯ１を減算する処理を実行する。この結果、キャリアリーク信号に対応する成分が受信データから除外される。

ステップＳ２０では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、高利得区間であるか否かを判定し、高利得区間であると判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）にはステップＳ１９に戻って同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）にはステップＳ２１に進む。より詳細には、レーダ装置の遠方に存在する物体（例えば、検知対象であるターゲット）によって反射された信号を受信する区間である場合には、高利得区間であると判定してステップＳ１９に戻り、それ以外の場合にはステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、利得可変増幅部１８を低利得の状態に設定する。この結果、利得可変増幅部１８は、図３（Ｂ）の時刻Ｔ１２〜の区間に示すように、低利得の状態となる。

ステップＳ２２では、信号処理部１４の制御部１４ｄは、処理を繰り返すか否かを判定し、繰り返すと判定した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）にはステップＳ１０に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）には処理を終了する。

図４に示す処理によれば、図２を参照して説明した動作を実現することができる。

以上に説明したように、本発明の実施形態では、Ａ／Ｄ変換部２０によってＡ／Ｄ変換された後の受信データに対して減算処理を施すようにしたので、回路を追加することなく、キャリアリークノイズを減少させることができる。

また、本発明の実施形態では、レーダ検知区間を、低利得区間と高利得区間に分け、低利得区間の基準データと高利得区間の基準データを、それぞれの区間における受信データから減算するようにしたので、利得に応じてキャリアリークノイズを確実に減少させることができる。

また、本発明の実施形態では、記憶部１４ａが記憶する基準データとしては、低利得区間と高利得区間の２種類だけであるので、記憶部１４ａの必要とされる記憶領域も少なくて済む。

また、本発明の実施形態では、複数の受信アンテナ１６毎に、低利得区間の基準データと高利得区間の基準データをそれぞれ取得して記憶部１４ａに記憶し、記憶されたこれらの基準データに基づいて演算部１４ｂが減算処理を実行するようにしたので、受信アンテナ１６の性能のばらつきによる影響（アンテナ間のＤＣレベル差等）を低減することができる。

（Ｃ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、低利得区間と高利得区間の双方で、減算処理を実行するようにしたが、これらのいずれか一方で実行するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、受信データから、基準データを減算することで、キャリアリークの影響を低減するようにしたが、減算処理以外の処理でもよい。例えば、受信データを、基準データを所定倍した値によって除算するようにしたりしてもよい。もちろん、キャリアリークノイズの影響を低減する計算処理であれば、減算または除算以外の計算処理であってもよい。

また、以上の実施形態では、減算処理としてはスカラー演算を例に挙げて説明したが、ベクトル演算処理を実行するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、基準データは、パルス信号を送信する「直前」のタイミングで取得するようにしたが、例えば、同じ受信アンテナ１６によって受信された「以前」のタイミングのデータを格納して用いるようにしてもよい。例えば、１つまたは２つ前の区間において受信した受信データを用いるようにしたり、複数の区間の平均値を用いるようにしたりしてもよい。

また、以上の実施形態では、図１に示すように、復調部１９は利得可変増幅部１８の後段に配置するようにしたが、例えば、図５に示すように、復調部１９を利得可変増幅部１８の前段に配置するようにしてもよい。このような構成の場合であっても、図１の場合と同様に、利得可変増幅部１８の利得を高く設定する遠方における基準データを、パルス信号を送信する前のタイミングにおいて、利得可変増幅部１８の利得を高く設定することで取得することができる。

また、以上の実施形態では、図４に示すように、低利得区間において受信される受信データと、高利得区間において受信される受信データのそれぞれに対して、即時に減算処理を実行するようにしたが、例えば、図６に示すように、受信データを全てサンプリングした後に、一括して減算処理を実行するようにしてもよい。なお、図６において、図４と対応する部分には同一の符号を付してある。より詳細には、図６に示すフローチャートでは、ステップＳ１５においてパルス信号を送信すると、ステップＳ３１およびステップＳ１７のループ処理によって低利得区間の受信データをサンプリングによって取得し、ステップＳ３２およびステップＳ２０のループ処理によって高利得区間の受信データをサンプリングによって取得する。そして、ステップＳ２１において利得可変増幅部１８を低利得状態に設定した後、ステップＳ３３において低利得区間の受信データに対して基準データＯ２による減算処理を実行し、ステップＳ３４において高利得区間の受信データに対して基準データＯ１による減算処理を実行するようにしている。このような実施形態によっても、前述の図４と同様の効果を期待することができる。

また、以上の実施形態では、パルス信号を送信する前のタイミングで、基準データを取得して記憶部１４ａに記憶するようにしたが、例えば、パルス信号を送信した後のタイミングで基準データを取得して記憶部１４ａに記憶するようにしてもよい。より詳細には、例えば、パルス信号を送信した後であって、利得可変増幅部１８の利得が低い区間（図３の時刻Ｔ６〜Ｔ７の区間）の所定のタイミング（例えば、冒頭のタイミング）で受信データをＡ／Ｄ変換部２０の出力データから取得して基準データＯ２として記憶部１４ａに記憶し、その後に利得可変増幅部１８の利得が高い区間（図３の時刻Ｔ７〜Ｔ１２の区間）の所定のタイミング（例えば、冒頭のタイミング）で受信データをＡ／Ｄ変換部２０の出力データから取得して基準データＯ１として記憶部１４ａに記憶する。そして、時刻Ｔ６〜Ｔ７の区間では、演算部１４ｂが、Ａ／Ｄ変換部２０から供給されるデータから、記憶部１４ａに記憶されている基準データＯ２を減算し、演算結果を処理部１４ｃに供給する。時刻Ｔ７〜Ｔ１２の区間では、演算部１４ｂが、Ａ／Ｄ変換部２０から供給されるデータから、記憶部１４ａに記憶されている基準データＯ１を減算し、演算結果を処理部１４ｃに供給する。なお、基準データＯ１，Ｏ２を取得して記憶するタイミングとしては、時刻Ｔ６〜Ｔ７の区間の冒頭および時刻Ｔ７〜Ｔ１２の区間の冒頭が望ましい。また、基準データＯ１，Ｏ２を、パルス信号を送信した後に取得して記憶する場合には、図３において、パルスを送信する前に高利得区間（時刻Ｔ２〜Ｔ３の区間）を設ける必要がない。

また、基準データＯ１，Ｏ２は、パルス信号を送信する前後のいずれかの区間でそれぞれ取得するようにすればよい。例えば、基準データＯ１はパルス信号の送信前に取得し、基準データＯ２はパルス信号の送信後に取得したり、逆に、基準データＯ１はパルス信号の送信後に取得し、基準データＯ２はパルス信号の送信前に取得したりするようにしてもよい。もちろん、基準データＯ１，Ｏ２を、パルス信号の送信の前後の双方の区間で取得し、その平均値を用いるようにしてもよい。

１０局部発振部
１１送信部
１２変調部
１３送信アンテナ
１４信号処理部
１４ａ記憶部（記憶手段）
１４ｂ演算部（演算手段）
１４ｃ処理部（処理手段）
１４ｄ制御部
１５受信部
１６受信アンテナ
１７アンテナ切換部（選択手段）
１８利得可変増幅部（増幅手段）
１９復調部（復調手段）
２０Ａ／Ｄ変換部（変換手段）

Claims

パルス信号を送信し、ターゲットによって反射された信号を受信し、受信信号に基づいて前記ターゲットを検知するレーダ装置において、
前記受信信号をデジタル信号に変換する変換手段と、
前記変換手段から出力される受信データを所定のタイミングで取得して、基準データとして記憶する記憶手段と、
前記変換手段から出力される前記受信データのそれぞれと、前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する演算手段と、
前記演算手段による前記所定の演算によって得られたデータに基づいて前記ターゲットを検知する処理を実行する処理手段と、
を有することを特徴とするレーダ装置。
前記演算手段は、前記変換手段から出力される前記受信データから、前記記憶手段に記憶されている前記基準データを減算する処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
前記変換手段の前段に配置され、前記レーダ装置の近傍において反射された受信信号に対しては低利得で増幅し、遠方において反射された受信信号に対しては高利得で増幅する増幅手段を有し、
前記記憶手段は、前記増幅手段が高利得の状態となったときに前記受信データを取得して前記基準データとして記憶し、
前記演算手段は、前記遠方における受信データと前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
前記変換手段の前段に配置され、前記レーダ装置の近傍において反射された受信信号に対しては低利得で増幅し、遠方において反射された受信信号に対しては高利得で増幅する増幅手段を有し、
前記増幅手段は、前記パルス信号を送信する所定時間前において一時的に高利得の状態となり、
前記記憶手段は、前記パルス信号を送信する所定時間前において、前記増幅手段が高利得の状態となったときに前記受信データを取得して前記基準データとして記憶し、
前記演算手段は、前記遠方における受信データと前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
前記変換手段の前段に配置され、前記レーダ装置の近傍において反射された受信信号に対しては低利得で増幅し、遠方において反射された受信信号に対しては高利得で増幅する増幅手段を有し、
前記記憶手段は、前記増幅手段が低利得の状態となったときに前記受信データを取得して前記基準データとして記憶し、
前記演算手段は、前記近傍における受信データと前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
前記変換手段の前段に配置され、前記レーダ装置の近傍において反射された受信信号に対しては低利得で増幅し、遠方において反射された受信信号に対しては高利得で増幅する増幅手段を有し、
前記増幅手段は、前記パルス信号を送信する所定時間前において一時的に低利得の状態となり、
前記記憶手段は、前記パルス信号を送信する所定時間前において、前記増幅手段が低利得の状態となったときに前記受信データを取得して前記基準データとして記憶し、
前記演算手段は、前記近傍における受信データと前記記憶手段に記憶されている前記基準データとの間で所定の演算を実行する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
前記ターゲットによって反射された信号を受信する１または複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナいずれかを選択する選択手段を有し、
前記記憶手段は、前記選択手段によって選択された受信アンテナ毎に、前記変換手段から出力される受信データを取得して前記基準データとして記憶することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレーダ装置。
パルス信号を送信し、ターゲットによって反射された信号を受信し、受信信号に基づいて前記ターゲットを検知するレーダ装置の検知方法において、
前記受信信号をデジタル信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップから出力される受信データを所定のタイミングで取得して、基準データとして記憶する記憶ステップと、
前記変換ステップから出力される前記受信データのそれぞれと、前記記憶ステップにおいて記憶された前記基準データとの間で所定の演算を実行する演算ステップと、
前記演算ステップにおける前記所定の演算によって得られたデータに基づいて前記ターゲットを検知する処理を実行する処理ステップと、
を有することを特徴とするレーダ装置の検知方法。