JP4602267B2 - 電子走査式レーダ装置 - Google Patents
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Description
前記サンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データ(DT1)を、各チャンネルについて時間方向に複数の短時間データ(SD)に切り出す、短時間データ切出し部(19)、
前記各チャンネルについて、前記複数の短時間データ(SD)の周波数スペクトルを算出する、周波数スペクトル算出部(20)、
前記周波数スペクトルから、干渉波の干渉成分周波数を検出する、干渉周波数検出部(18)、
前記干渉波の干渉成分周波数から、前記干渉波の折り返し前周波数の候補(fBB)を複数生成し、各候補についての位相補正量を演算生成して、該位相補正量に基づいて前記干渉成分周波数について位相補正を行う、複数の位相補正部(21)、
前記各位相補正後の前記干渉成分周波数に対してデジタルビームフォーミング処理を行って、前記各周波数候補について方位方向の電力の最大ピーク(図10のP1,P2,P3,P4)をそれぞれ抽出する、複数の最大ピーク方向抽出部(23)、
前記各周波数候補の最大ピークの中で、最大のピーク電力(図10のP2など)を示す前記周波数候補を選択して、当該選択された周波数候補の前記最大ピーク電力の方位(θ)から、前記干渉成分の到来方位を推定する、干渉方向選択部(25)、
前記推定された干渉成分の到来方位から、当該干渉成分を抑圧するフィルタを前記短時間データ切出し部で切り出された短時間データに作用させ、前記干渉成分を抑圧する、干渉方向成分除去部(26)、
前記干渉成分が抑圧された前記短時間データを、マージして切り出し前の長さのデータに復元する、バッファ部(27)、
を有し、
前記復元されたデータに基づいて、前記物標の距離、相対速度などを検出することを特徴として構成される。
前記サンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データを、各チャンネルについて時間方向に複数の短時間データに切り出す、短時間データ切出し部、
前記各チャンネルについて、前記複数の短時間データの周波数スペクトルを算出する、周波数スペクトル算出部、
前記周波数スペクトルから、干渉波の干渉成分周波数を検出する、干渉周波数検出部、
前記干渉波の干渉成分周波数から、前記干渉波の折り返し前周波数の候補を複数生成し、各候補についての位相補正量を演算生成して、該位相補正量に基づいて前記干渉成分周波数について位相補正を行う、複数の位相補正部、
前記各位相補正後の前記干渉成分周波数に対してデジタルビームフォーミング処理を行って、前記各周波数候補について方位方向の電力の最大ピークをそれぞれ抽出する、複数の最大ピーク方向抽出部、
前記各周波数候補の最大ピークの中で、最大のピーク電力を示す前記周波数候補を選択して、当該選択された周波数候補の前記最大ピーク電力の方位から、前記干渉成分の到来方位を推定する、干渉方向選択部、
前記ミキサで前記干渉波とのミキシング時に生じる可能性の有る干渉成分のビート周波数の遷移パターン(図12(d)のPAT1,PAT2,PAT3)を、複数個、予め記録したメモリ、
前記干渉方向選択部(25)で推定された前記干渉波の折り返し前周波数(図12(b)参照)と、前記メモリ内の複数の遷移パターンを比較して、推定された前記干渉波の折り返し前周波数がそれら遷移パターンの何れに当てはまるかを判定して選択し、当該選択された遷移パターンに基づいて、前記干渉波の折り返し前周波数の推定結果を訂正し、その結果を出力する、折り返し前周波数遷移訂正フィルタ部(36)、
前記推定された干渉成分の到来方位、及び前記折り返し前周波数遷移訂正フィルタ部から出力された訂正された前記干渉波の折り返し前周波数の推定結果に基づいて、干渉成分を抑圧するフィルタを前記サンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データに作用させ、該受信データの前記干渉成分を抑圧する、干渉方向成分除去部、
を有して、構成される。
て構成される。
fb1=fr−fd …(2)
fb2=fr+fd
…(3)
が成り立つ。
fr=(fb1+fb2)/2 …(4)
fd=(fb2−fb1)/2 …(5)
frおよびfdが求まれば、目標物の距離Rと速度Vを次の(6)(7)式により求めることができる。
R=(C/(4・ΔF・fm))・fr …(6)
V=(C/(2・f0))・fd …(7)
ここに、Cは光の速度、fmはFM変調周波数である。
さらに、この折返し前瞬時ビート周波数fBBの複数候補から、各折り返し前瞬時ビート周波数に対応した位相補正量Δφをそれぞれ演算生成する。
A)前段のバッファ部からの受信した多チャンネルデータを複数チャネ短時間データに切り出す、短時間データ切り出し部19、
B)短時間データから短時間周波数スペクトルを算出する、周波数スペクトル算出部20、
C)短時間周波数スペクトルから干渉成分周波数を検出する、干渉周波数検出部18、
D)検出した干渉成分周波数から複数の折返前周波数を想定し、各折り返し前周波数について位相補正を行う、位相補正部21、
E)各位相補正後のデータに対しDBF(デジタルビームフォーミング)処理を行う、複数のDBF処理部22
F)DBF処理結果から、方位方向のピークを抽出しその電力レベルが最大となる方位とそのピークレベルを抽出する、複数の最大ピーク方向抽出部23、
G)複数のピーク方位・ピーク電力の中からピーク電力が最大となるもの選択し、その選択されたピークに対応する方位をもって、干渉方位を検出する、干渉方向選択部25、
H)選択された干渉方向に基づき、短時間複数チャネルデータからその方位方向の成分を抑圧するフィルタを作用させる、干渉方向成分抑圧部26、
I)干渉成分抑圧後の短時間複数チャネルデータをマージしてもとの長さのデータ長を復元する、バッファ部27。
なお、本発明は、FM-CW方式の電子走査式レーダ装置に限らず、CW方式の電子走査式レーダ装置にも適用が可能である。
5……送信アンテナ
6……アンテナ素子
7……切り替えスイッチ
10……ミキサ
13……A/D変換器
17……物標検出部
18……干渉周波数検出部
19……短時間データ切出し部
20……周波数スペクトル算出部
21……位相補正部
25……干渉方向選択部
26……干渉方向成分除去部
27……バッファ部
36……折り返し前周波数遷移訂正フィルタ部
37……信号抑圧量マップ生成部
MAP……信号抑圧量マップ
P1,P2,P3,P4……ピーク
S3、RD……ビート信号
RX……受信信号
TX……送信信号
fs……サンプリング周波数
fBB……折り返し前周波数
Claims (3)
- 連続波からなる送信信号を、放射自在な送信アンテナ、複数のアンテナ素子からなる受信アンテナ、前記複数のアンテナ素子で受信される受信信号と前記送信信号をミキシングして、前記複数のアンテナ素子に対応した複数チャンネル分のビート信号を得るミキサ、前記ミキサと前記複数のアンテナ素子間に設けられ、前記複数のアンテナ素子を選択的に前記ミキサに接続する切替えスイッチ、前記ミキサで得られたビート信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングして前記複数のアンテナ素子に対応した複数チャンネル分の受信データを得る、A/D変換器、前記A/D変換器によりサンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データに基づいて物標の距離、相対速度などを検出する、物標検出部、を有する、電子走査式レーダ装置において、
前記サンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データを、各チャンネルについて時間方向に複数の短時間データに切り出す、短時間データ切出し部、
前記各チャンネルについて、前記複数の短時間データの周波数スペクトルを算出する、周波数スペクトル算出部、
前記周波数スペクトルから、干渉波の干渉成分周波数を検出する、干渉周波数検出部、
前記干渉波の干渉成分周波数から、前記干渉波の折り返し前周波数の候補を複数生成し、各候補についての位相補正量を演算生成して、該位相補正量に基づいて前記干渉成分周波数について位相補正を行う、複数の位相補正部、
前記各位相補正後の前記干渉成分周波数に対してデジタルビームフォーミング処理を行って、前記各周波数候補について方位方向の電力の最大ピークをそれぞれ抽出する、複数の最大ピーク方向抽出部、
前記各周波数候補の最大ピークの中で、最大のピーク電力を示す前記周波数候補を選択して、当該選択された周波数候補の前記最大ピーク電力の方位から、前記干渉成分の到来方位を推定する、干渉方向選択部、
前記推定された干渉成分の到来方位から、当該干渉成分を抑圧するフィルタを前記短時間データ切出し部で切り出された短時間データに作用させ、前記干渉成分を抑圧する、干渉方向成分除去部、
前記干渉成分が抑圧された前記短時間データを、マージして切り出し前の長さのデータに復元する、バッファ部
を有し、
前記復元されたデータに基づいて、前記物標の距離、相対速度などを検出することを特徴とする、電子走査式レーダ装置。 - 連続波からなる送信信号を、放射自在な送信アンテナ、複数のアンテナ素子からなる受信アンテナ、前記複数のアンテナ素子で受信される受信信号と前記送信信号をミキシングして、前記複数のアンテナ素子に対応した複数チャンネル分のビート信号を得るミキサ、前記ミキサと前記複数のアンテナ素子間に設けられ、前記複数のアンテナ素子を選択的に前記ミキサに接続する切替えスイッチ、前記ミキサで得られたビート信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングして前記複数のアンテナ素子に対応した複数チャンネル分の受信データを得る、A/D変換器、前記A/D変換器によりサンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データに基づいて物標の距離、相対速度などを検出する、物標検出部、を有する、電子走査式レーダ装置において、
前記サンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データを、各チャンネルについて時間方向に複数の短時間データに切り出す、短時間データ切出し部、
前記各チャンネルについて、前記複数の短時間データの周波数スペクトルを算出する、周波数スペクトル算出部、
前記周波数スペクトルから、干渉波の干渉成分周波数を検出する、干渉周波数検出部、
前記干渉波の干渉成分周波数から、前記干渉波の折り返し前周波数の候補を複数生成し、各候補についての位相補正量を演算生成して、該位相補正量に基づいて前記干渉成分周波数について位相補正を行う、複数の位相補正部、
前記各位相補正後の前記干渉成分周波数に対してデジタルビームフォーミング処理を行って、前記各周波数候補について方位方向の電力の最大ピークをそれぞれ抽出する、複数の最大ピーク方向抽出部、
前記各周波数候補の最大ピークの中で、最大のピーク電力を示す前記周波数候補を選択して、当該選択された周波数候補の前記最大ピーク電力の方位から、前記干渉成分の到来方位を推定する、干渉方向選択部、
前記ミキサで前記干渉波とのミキシング時に生じる可能性の有る干渉成分のビート周波数の遷移パターンを、複数個、予め記録したメモリ、
前記干渉方向選択部で推定された前記干渉波の折り返し前周波数と、前記メモリ内の複数の遷移パターンを比較して、推定された前記干渉波の折り返し前周波数がそそれら遷移パターンの何れに当てはまるかを判定して選択し、当該選択された遷移パターンに基づいて、前記干渉波の折り返し前周波数の推定結果を訂正し、その結果を出力する、折り返し前周波数遷移訂正フィルタ部、
前記推定された干渉成分の到来方位、及び前記折り返し前周波数遷移訂正フィルタ部から出力された訂正された前記干渉波の折り返し前周波数の推定結果に基づいて、干渉成分を抑圧するフィルタを前記サンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データに作用させ、該受信データの前記干渉成分を抑圧する、干渉方向成分除去部、
を有する、電子走査式レーダ装置。 - 前記干渉方向成分除去部で前記フィルタにより抑圧される前記干渉成分以外のビート信号の低下量を、前記干渉方向選択部で推定された前記干渉成分の到来方位に基づいて、信号抑圧量マップとして算出し出力する信号抑圧量マップ生成部を設け、
て構成した、請求項1記載の電子走査式レーダ装置。
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