JP6278961B2 - レーダ装置 - Google Patents
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Description
本開示の第2の態様は、送信信号を高周波のレーダ送信信号に変換し、前記レーダ送信信号を送信アンテナから送信するレーダ送信部と、前記レーダ送信信号がターゲットにより反射された反射波信号を複数の受信アンテナにより受信し、前記反射波信号と前記送信信号との相関ベクトルを含む信号を生成する複数のアンテナ系統処理部を用いて、前記反射波信号の到来方向を推定するレーダ受信部と、を含み、前記レーダ受信部は、前記相関ベクトルを含む信号の極大値と、前記極大値を与えるドップラー周波数及び時間に隣接するNE(NE:1以上の整数)個のドップラー周波数及びNT(NT:1以上の整数)個の時間に対応する(NE×NT−1)個の前記相関ベクトルを含む信号とを、抽出する相関ベクトル抽出部と、抽出された(NE×NT)個の前記相関ベクトルを含む信号を基に、前記複数の受信アンテナにより受信された前記反射波信号の相関を表す相関行列を生成する相関行列生成部と、前記相関ベクトルを含む信号の極大値を基に、前記反射波信号の到来波数を推定する到来波数推定部と、を有し、前記相関ベクトル抽出部は、前記反射波信号の到来波数の推定結果に応じて、前記相関ベクトルを含む信号の周波数軸成分の抽出個数NEと、前記相関ベクトルを含む信号の時間軸成分の抽出個数NTとを変更する、レーダ装置である。
本開示の第3の態様は、送信信号を高周波のレーダ送信信号に変換し、前記レーダ送信信号を送信アンテナから送信するレーダ送信部と、前記レーダ送信信号がターゲットにより反射された反射波信号を複数の受信アンテナにより受信し、前記反射波信号と前記送信信号との相関ベクトルを含む信号を生成する複数のアンテナ系統処理部を用いて、前記反射波信号の到来方向を推定するレーダ受信部と、を含み、前記レーダ受信部は、前記相関ベクトルを含む信号の極大値と、前記極大値を与えるドップラー周波数及び時間に隣接するNE(NE:1以上の整数)個のドップラー周波数及びNT(NT:1以上の整数)個の時間に対応する(NE×NT−1)個の前記相関ベクトルを含む信号とを、抽出する相関ベクトル抽出部と、抽出された(NE×NT)個の前記相関ベクトルを含む信号を基に、前記複数の受信アンテナにより受信された前記反射波信号の相関を表す相関行列を生成する相関行列生成部と、を有し、前記相関ベクトル抽出部は、相関ベクトルを含む信号のドップラー周波数軸成分又は時間軸成分における極大値の信号広がりに応じて、相関ベクトルを含む信号の抽出個数NE及びNTを変更する、レーダ装置である。
先ず、本開示に係るレーダ装置の各実施形態の内容を説明する前に、本開示に係るレーダ装置の各実施形態の内容に至る経緯について、図14を参照して説明する。図14は、従来のレーダ装置のレーダ受信部Rxxにおける動作の流れの一部を示す説明図である。
第1の実施形態のレーダ装置1の構成及び動作について、図1〜図6を参照して説明する。図1は、第1の実施形態のレーダ装置1の内部構成を簡略に示すブロック図である。図2は、第1の実施形態のレーダ装置1の内部構成を詳細に示すブロック図である。図3(A)は、レーダ送信信号の送信区間と送信周期との関係を示す図である。図3(B)は、他の送信信号生成部の内部構成を示すブロック図である。
次に、第2の実施形態のレーダ装置1Aについて、図10を参照して説明する。図10は、第2の実施形態のレーダ装置1Aの内部構成を詳細に示すブロック図である。レーダ装置1Aは、基準信号生成部Lo、レーダ送信部Tx及びレーダ受信部RxAを含む。
次に、第3の実施形態のレーダ装置1Bについて、図11及び図12を参照して説明する。図11は、第3の実施形態のレーダ装置1Bの内部構成を詳細に示すブロック図である。図12は、送信ビーム制御部Be、送信ビーム形成部27及び距離方位検出部24Bの各出力と送信周期Trとの関係を示す図である。レーダ装置1Bは、基準信号生成部Lo、送信ビーム制御部Be、レーダ送信部TxB及びレーダ受信部RxBを含む。
次に、第4の実施形態のレーダ装置1Dについて、図15及び図12を参照して説明する。図15は、第4の実施形態のレーダ装置1Dの内部構成を詳細に示すブロック図である。第4の実施形態のレーダ装置1Dは、第3の実施形態のレーダ装置1C(図11参照)に、バッファ部40が更に追加された構成である。
2 送信信号生成部
3、31、32、3N_Tx 送信RF部
4 符号生成部
5 変調部
6 LPF
7 D/A変換部
8、14 周波数変換部
9、13 増幅器
11 受信RF部
12 信号処理部
15 直交検波部
16、17 A/D変換部
18 相関演算部
19 コヒーレント加算部
20 DFT処理部
21 ピーク周波数選択部
22、22A 周辺時間周波数成分抽出部
23 相関行列生成加算部
24、24B 距離方位検出部
25 到来波数推定部
27 送信ビーム形成部
Be 送信ビーム制御部
D1、D2、D3、D4 アンテナ系統処理部
Lo 基準信号生成部
Rx、RxA、RxB、RxC レーダ受信部
Tx、TxB レーダ送信部
Claims (12)
- 送信信号を高周波のレーダ送信信号に変換し、前記レーダ送信信号を送信アンテナから送信するレーダ送信部と、
前記レーダ送信信号がターゲットにより反射された反射波信号を複数の受信アンテナにより受信し、前記反射波信号と前記送信信号との相関ベクトルを含む信号を生成する複数のアンテナ系統処理部を用いて、前記反射波信号の到来方向を推定するレーダ受信部と、を含み、
前記レーダ受信部は、
前記相関ベクトルを含む信号の極大値と、前記極大値を与えるドップラー周波数及び時間に隣接するNE(NE:1以上の整数)個のドップラー周波数及びNT(NT:1以上の整数)個の時間に対応する(NE×NT−1)個の前記相関ベクトルを含む信号とを、それぞれの前記複数のアンテナ系統処理部毎に抽出する相関ベクトル抽出部と、
抽出された前記複数のアンテナ系統処理部毎の(NE×NT)個の前記相関ベクトルを含む信号を基に、前記複数の受信アンテナにより受信された前記反射波信号の相関を表す相関行列を生成する相関行列生成部と、を有する、
レーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記相関行列と、前記反射波信号の到来方向の方位角に応じて生じる振幅及び位相差の情報を含む方向ベクトルとに応じた評価関数を演算し、前記評価関数の極大値を基に、前記レーダ装置から前記ターゲットまでの距離又は方位角を推定する距離方位検出部、を更に有する、
レーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記相関行列生成部は、
抽出された(NE×NT)個の前記相関ベクトルと、所定の重み付け係数とを用いて、前記相関行列を生成する、
レーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記相関ベクトルを含む信号の極大値を基に、前記反射波信号の到来波数を推定する到来波数推定部、を更に有する、
レーダ装置。 - 請求項4に記載のレーダ装置であって、
前記相関ベクトル抽出部は、
前記反射波信号の到来波数の推定結果に応じて、前記相関ベクトルを含む信号の周波数軸成分の抽出個数NEと、前記相関ベクトルを含む信号の時間軸成分の抽出個数NTとを変更する、
レーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記相関ベクトル抽出部は、相関ベクトルを含む信号のドップラー周波数軸成分又は時間軸成分における極大値の信号広がりに応じて、相関ベクトルを含む信号の抽出個数NE及びNTを変更する、
レーダ装置。 - 請求項2に記載のレーダ装置であって、
所定回数の送信周期毎に、前記レーダ送信信号の主ビーム方向を切り換える制御信号を出力する送信ビーム制御部、を更に備え、
前記レーダ送信部は、
前記制御信号を基に、前記主ビーム方向が切り換えられた前記レーダ送信信号を送信する、
レーダ装置。 - 請求項7に記載のレーダ装置であって、
前記距離方位検出部は、
前記送信ビーム制御部が出力した前記制御信号に応じた前記レーダ送信信号の主ビーム方向を中心とした前記レーダ送信信号の略送信ビーム幅の範囲を、前記評価関数の演算範囲として選択する、
レーダ装置。 - 請求項1〜8のうちいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記アンテナ系統処理部は、
受信アンテナと、
前記レーダ送信信号の送信周期毎に、前記受信アンテナにより受信された前記反射波信号と前記送信信号との相関値を演算する相関演算部と、
第1所定回の前記送信周期にわたって前記相関値をコヒーレント加算する第1コヒーレント加算部と、
前記第1所定回の前記送信周期にわたって演算された前記相関値の第1コヒーレント加算結果を単位として、所定数個の異なるドップラー周波数成分に応じた位相変動を含めて、第2所定回にわたって前記第1コヒーレント加算結果をコヒーレント加算する第2コヒーレント加算部と、を有する、
レーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記複数のアンテナ系統処理部により生成された以前の前記相関ベクトルを一次的に記憶するバッファ部、を更に有する、
レーダ装置。 - 送信信号を高周波のレーダ送信信号に変換し、前記レーダ送信信号を送信アンテナから送信するレーダ送信部と、
前記レーダ送信信号がターゲットにより反射された反射波信号を複数の受信アンテナにより受信し、前記反射波信号と前記送信信号との相関ベクトルを含む信号を生成する複数のアンテナ系統処理部を用いて、前記反射波信号の到来方向を推定するレーダ受信部と、を含み、
前記レーダ受信部は、
前記相関ベクトルを含む信号の極大値と、前記極大値を与えるドップラー周波数及び時間に隣接するNE(NE:1以上の整数)個のドップラー周波数及びNT(NT:1以上の整数)個の時間に対応する(NE×NT−1)個の前記相関ベクトルを含む信号とを、抽出する相関ベクトル抽出部と、
抽出された(NE×NT)個の前記相関ベクトルを含む信号を基に、前記複数の受信アンテナにより受信された前記反射波信号の相関を表す相関行列を生成する相関行列生成部と、
前記相関ベクトルを含む信号の極大値を基に、前記反射波信号の到来波数を推定する到来波数推定部と、を有し、
前記相関ベクトル抽出部は、前記反射波信号の到来波数の推定結果に応じて、前記相関ベクトルを含む信号の周波数軸成分の抽出個数NEと、前記相関ベクトルを含む信号の時間軸成分の抽出個数NTとを変更する、
レーダ装置。 - 送信信号を高周波のレーダ送信信号に変換し、前記レーダ送信信号を送信アンテナから送信するレーダ送信部と、
前記レーダ送信信号がターゲットにより反射された反射波信号を複数の受信アンテナにより受信し、前記反射波信号と前記送信信号との相関ベクトルを含む信号を生成する複数のアンテナ系統処理部を用いて、前記反射波信号の到来方向を推定するレーダ受信部と、を含み、
前記レーダ受信部は、
前記相関ベクトルを含む信号の極大値と、前記極大値を与えるドップラー周波数及び時間に隣接するNE(NE:1以上の整数)個のドップラー周波数及びNT(NT:1以上の整数)個の時間に対応する(NE×NT−1)個の前記相関ベクトルを含む信号とを、抽出する相関ベクトル抽出部と、
抽出された(NE×NT)個の前記相関ベクトルを含む信号を基に、前記複数の受信アンテナにより受信された前記反射波信号の相関を表す相関行列を生成する相関行列生成部と、を有し、
前記相関ベクトル抽出部は、相関ベクトルを含む信号のドップラー周波数軸成分又は時間軸成分における極大値の信号広がりに応じて、相関ベクトルを含む信号の抽出個数NE及びNTを変更する、
レーダ装置。
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