JP7337261B2 - レーダ装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態に係るレーダ装置100の構成例を示すブロック図である。実施の形態に係るレーダ装置100は、図1に示すように、アンテナ部16と、参照信号REF(REFerence signal)を発生する参照信号源21と、高周波回路17と、ベースバンド回路18と、MCU19とを具備する。高周波回路17、ベースバンド回路18及び参照信号源21は「送受信部」を構成し、MCU19は「信号処理部」を構成する。
物標までの距離、物標の相対速度、物標の方位といったレーダ情報を得るための演算処理は、FFT15で実施される。ここで、遠距離モードにおいては、前述したように、MUX20の切り替え動作によって、FFT151とFFT153との間においては、サンプリング周期分のタイミングずれが生じる。FFT152とFFT154、FFT155とFFT157、及びFFT156とFFT158間においても同様である。ここでは、このタイミングずれによる位相差を「受信位相差」と呼び、「Δθfs」で表す。FFT15は、多重化される受信チャネル間で生じた受信位相差Δθfsを逆算的にキャンセルする補正処理を行う。この補正処理は、FFT処理後の結果に対して行うことが可能である。なお、近距離モードにおいては、MUX20の切り替え動作を行わないので、受信位相差Δθfsの補正は不要である。
前述したように、遠距離モードにおいては、MUX20の切り替え動作に起因する受信位相差Δθfsが生ずる。この受信位相差Δθfsは、FIR141とFIR143、FIR142とFIR144、FIR145とFIR147、及びFIR146とFIR148間でも生じる。FIR14には、タップ数が奇数個と偶数個の場合で比較すると、FIR出力レートの半周期分だけ信号位相がずれるという性質がある。そこで、遠距離モードにおいては、多重化される受信チャネル間でタップ数を奇数個と偶数個とに個別設定するようにすれば、受信位相差Δθfsをキャンセルすることができる。具体的には、FIR141とFIR143との間で、タップ数を奇数個と偶数個とに個別設定する。なお、ここで言う奇数個と偶数個との間の差は1であることは言うまでもない。FIR142とFIR144、FIR145とFIR147、及びFIR146とFIR148間の関係も同様である。なお、近距離モードにおいては、全てのFIR14のタップ数が、同一となるように共通化しておく。このように設定しておけば、受信位相差Δθfsの補正は実施されない。
Claims (11)
- レーダ波を空間に放射するアンテナ部と、前記レーダ波の物標からの反射波を、前記アンテナ部を介して受信する高周波回路と、前記高周波回路から出力される受信信号をデジタル値のベースバンド信号に変換するベースバンド回路と、を備えたレーダ装置であって、
前記ベースバンド回路は、
入力される2つの信号を順次切り替えて多重化して出力するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサから出力されるアナログ信号をデジタル値に変換するアナログデジタル変換器と、
を備え、
相対的に遠距離の前記物標の距離、相対速度及び方位を検出する第1のモードと、相対的に近距離の前記物標の距離、相対速度及び方位を検出する第2のモードとを有し、
前記アンテナ部、前記高周波回路及び前記ベースバンド回路には、4の自然数倍の受信チャネルが構成され、
前記ベースバンド信号への変換処理を行う前記受信チャネルの数である受信チャネル数は、前記第1のモードよりも前記第2のモードの方が少なく、
前記変換処理の速度は、前記第1のモードよりも前記第2のモードの方が速く
前記マルチプレクサ及び前記アナログデジタル変換器の数は、前記受信チャネル数の1/2である
ことを特徴とするレーダ装置。 - 前記アンテナ部は、前記物標からの反射波を受信する前記受信チャネル数分の受信アンテナを具備し、
前記第1のモードによる第1の検出処理に寄与する受信アンテナの数は、前記第2のモードによる第2の検出処理に寄与する受信アンテナの数よりも多い
ことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記受信チャネル数分の前記受信アンテナによって受信アレイが構成され、
前記受信アレイに属する全ての前記受信アンテナが前記第1の検出処理に寄与し、
前記受信アレイに属する一部の前記受信アンテナが前記第2の検出処理に寄与する
ことを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。 - 前記第2の検出処理に寄与する前記受信アンテナは、前記受信アレイ内において互いに隣接している
ことを特徴とする請求項3に記載のレーダ装置。 - 前記マルチプレクサは、2つの入力端子である第1及び第2の入力端子と、1つの出力端子とを有し、
前記出力端子には、前記アナログデジタル変換器が接続され、
前記入力端子には、前記高周波回路から出力される前記受信信号が入力され、
前記受信チャネル数の1/2の前記マルチプレクサにおける前記入力端子の並びは、前記受信アレイにおける前記受信アンテナの並びに1対1に対応しており、
前記第1及び第2の入力端子のうちの何れか一方には、前記受信アンテナの並びに1対1に対応する受信アンテナに隣接する何れか一方の受信アンテナからの出力信号が入力される
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のレーダ装置。 - 前記第1のモードで動作するとき、前記マルチプレクサは、前記第1及び第2の入力端子に入力される信号を交互に切り替え、
前記第2のモードで動作するとき、前記マルチプレクサへの信号入力は、前記第1及び第2の入力端子のうちの何れかに固定される
ことを特徴とする請求項5に記載のレーダ装置。 - 前記第1のモードで動作するとき、前記マルチプレクサにおける入力信号の切り替えは、前記受信信号をデジタル値に変換する際のサンプリング周波数の逆数であるサンプリング周期で行われる
ことを特徴とする請求項6に記載のレーダ装置。 - 前記ベースバンド回路は、
前記アナログデジタル変換器によって変換されたデジタル値の信号に対して帯域制限を行うデジタルフィルタを備え、
前記第1のモードで動作するとき、前記デジタルフィルタのタップ数は、多重化される受信チャネル間で奇数個と偶数個とに個別設定され、
前記第2のモードで動作するとき、前記デジタルフィルタのタップ数は、全ての前記デジタルフィルタで同一となるように設定される
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のレーダ装置。 - レーダ情報を得るためのフーリエ変換処理を行う信号処理部を備え、
前記信号処理部は、前記フーリエ変換処理の結果に対して、多重化される受信チャネル間で生じた受信位相差を逆算的にキャンセルする補正処理を行う
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のレーダ装置。 - 前記受信チャネル数が4であるとき、
前記マルチプレクサとして、第1及び第2のマルチプレクサが具備され、
前記受信アレイでは、第1から第4の受信アンテナがこの順で配列され、
前記第1のマルチプレクサの第1の入力端子には前記第1の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第1のマルチプレクサの第2の入力端子には前記第3の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第2のマルチプレクサの第1の入力端子には前記第2の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第2のマルチプレクサの第2の入力端子には前記第4の受信アンテナからの出力信号が入力される
ことを特徴とする請求項5から9の何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記受信チャネル数が8であるとき、
前記マルチプレクサとして、第1から第4のマルチプレクサが具備され、
前記受信アレイでは、第1から第8の受信アンテナがこの順で配列され、
前記第1のマルチプレクサの第1の入力端子には前記第1の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第1のマルチプレクサの第2の入力端子には前記第3の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第2のマルチプレクサの第1の入力端子には前記第2の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第2のマルチプレクサの第2の入力端子には前記第4の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第3のマルチプレクサの第1の入力端子には前記第5の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第3のマルチプレクサの第2の入力端子には前記第7の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第4のマルチプレクサの第1の入力端子には前記第6の受信アンテナからの出力信号が入力され、
前記第4のマルチプレクサの第2の入力端子には前記第8の受信アンテナからの出力信号が入力される
ことを特徴とする請求項5から9の何れか1項に記載のレーダ装置。
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