JP5701106B2 - レーダ装置及び該レーダ装置の到来角算出方法 - Google Patents
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Description
DBF:Digital Beam Forming
LP: Linear Prediction
MUSIC:Multiple Signal Classification
ESPRIT:Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques
PRISM:Propagator method based on an Improved Spatial-smoothing Matrix
図1に本発明の一実施形態のレーダ装置100の構成を示す。この実施形態のレーダ装置100は、送信部S、受信部R及び信号処理装置Pから構成されている。信号処理装置Pはマイクロプロセッサで構成されており、ここには、フーリエ変換部9、ピーク抽出部10、方位演算部15、送受信制御部20、距離・相対速度演算部30及びモードベクトル作成部50がある。
アンテナA2:exp[−j(2π/λ)dsin(θ)]
アンテナA3:exp[−j(2π/λ)2dsin(θ)]
アンテナA4:exp[−j(2π/λ)3dsin(θ)]
アンテナA5:exp[−j(2π/λ)4dsin(θ)]
アンテナA6:exp[−j(2π/λ)5dsin(θ)]
と表され、同時刻におけるアンテナA2における信号は以下のようになり、
p1*exp[−jφ1]*exp[−jψ1]+p2*exp[−jφ2]*exp[−j*2*ψ2]
アンテナA6における信号は以下のようになる。
p1*exp[−j*φ1]*exp[−j*5*ψ1]+p2*exp[−j*φ2]*exp[−j*5*ψ2]
なお、ここでは相互干渉やノイズはないものとする。このように、複数の到来方向から電波を受信したとき、受信信号は各到来方向の電波のモードベクトルを用いて表すことができる。
a(θ1)=[1、exp[−j*ψ1]、exp[−j*2*ψ1]、exp[−j*3*ψ1]、exp[−j*4*ψ1]、exp[−j*5*ψ1]]
a(θ2)=[1、exp[−j*ψ2]、exp[−j*2*ψ2]、exp[−j*3*ψ2]、exp[−j*4*ψ2]、exp[−j*5*ψ2]]
3 アレーアンテナ
5 発振器
9 フーリエ変換部
10 ピーク抽出部
20 送受信制御部
30 距離・相対速度演算部
50 モードベクトル作成部
51 共分散行列算出器
52 固有値・固有ベクトル算出器
70 モードベクトル記憶部
100 レーダ装置
A1〜An アンテナ
CR コーナリフレクタ
R 受信部
RW、RW1〜RWn 反射波
S 送信部
W 電波(送信波)
θ、θ1、θ2 電波の到来方向
λ 受信波の波長
Claims (4)
- 物標からの反射波を複数のアンテナで受信した受信信号の各個の受信処理を受信部で行い、前記受信部の出力とモードベクトルに基づいて前記受信信号の到来角を算出するレーダ装置であって、
前記レーダ装置から所定角度で特定の距離に置いた仮想物標からの反射波を受信信号データとして取得し、仮想物標の前記レーダ装置からの距離相当の周波数の受信信号を取り出し、取り出した受信信号から共分散行列を計算し、計算した共分散行列に対して固有値分解を行い、求めた固有値の中から最も値の大きな固有値を検索し、検索して求めた固有値に対応する固有ベクトルを求め、求めた固有ベクトルを前記所定角度における実測値のモードベクトルとして算出する実測値のモードベクトル作成部と、
前記実測値のモードベクトルを記憶する記憶部を備え、
前記モードベクトルとして前記記憶部から読み出した実測値のモードベクトルを使って前記受信信号の到来角を算出することを特徴とするレーダ装置。 - 前記仮想物標の位置を、前記レーダ装置からの距離は変えずに所定角度のみ変更して前記動作を繰り返し、所定角度範囲における実測値のモードベクトルを算出し、前記所定角度データに関連付けてマップの形式で前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
- 物標からの反射波を複数のアンテナで受信した受信信号の各個の受信処理を受信部で行い、前記受信部の出力とモードベクトルに基づいて前記受信信号の到来角を算出するレーダ装置における到来角を算出する方法であって、
前記レーダ装置から所定角度で特定の距離に置いた仮想物標からの反射波を受信信号データとして取得し、
仮想物標の前記レーダ装置からの距離相当の周波数の受信信号を取り出し、
取り出した受信信号から共分散行列を計算し、
計算した共分散行列に対して固有値分解を行い、
求めた固有値の中から最も値の大きな固有値を検索し、
検索して求めた固有値に対応する固有ベクトルを求め、
求めた固有ベクトルを前記所定角度における実測値のモードベクトルとして算出し、
前記実測値のモードベクトルをメモリに記憶し、
前記モードベクトルとして前記記憶した実測値のモードベクトルを使って前記受信信号の到来角を算出することを特徴とするレーダ装置の到来角算出方法。 - 前記仮想物標の位置を、前記レーダ装置からの距離は変えずに所定角度のみ変更して前記動作を繰り返し、所定角度範囲における実測値のモードベクトルを算出し、前記所定角度データに関連付けてマップの形式で前記メモリに記憶することを特徴とする請求項3に記載のレーダ装置の到来角算出方法。
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