JP6809674B2 - Arrival wave angle estimation method and arrival wave angle estimation device - Google Patents

Arrival wave angle estimation method and arrival wave angle estimation device Download PDF

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Description

本発明は、到来波角度推定方法、および、到来波角度推定装置に関する。 The present invention relates to an incoming wave angle estimation method and an incoming wave angle estimation device.

物標(ターゲット)を検出するレーダ装置がある。レーダ装置は、周波数変調された電磁波を送受信することにより、物標までの距離や相対速度、物標の方向を算出することができる。 There is a radar device that detects a target. The radar device can calculate the distance to the target, the relative speed, and the direction of the target by transmitting and receiving frequency-modulated electromagnetic waves.

物標の方向を算出するには、物標で反射された電磁波の到来方向を推定することが求められる。物標で反射された電磁波の到来方向を推定するには、受信信号から相関行列を推定し、到来波(受信信号)間の相互相関成分を減少させるために空間平均を適用し、相関行列から到来波数を推定し、高分解能法等を用いてスペクトル推定を行い、到来方向を推定する。角度差の小さい到来波を識別するためには、複数の受信アンテナが必要とされる。 In order to calculate the direction of the target, it is necessary to estimate the direction of arrival of the electromagnetic wave reflected by the target. To estimate the direction of arrival of the electromagnetic wave reflected by the target, estimate the correlation matrix from the received signal, apply the spatial average to reduce the cross-correlation component between the incoming waves (received signal), and use the correlation matrix. The number of incoming waves is estimated, the spectrum is estimated using a high-resolution method, etc., and the direction of arrival is estimated. Multiple receiving antennas are required to identify incoming waves with small angular differences.

特開2005−249629号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-249629

レーダ装置のアンテナ素子には、個体ごとに、製造上の誤差等が存在する。製造上の誤差等により、アンテナの特性にばらつきが存在する。レーダ装置において、各アンテナ素子の特性のばらつきによる利得誤差、位相誤差、素子間相互結合などの誤差が発生する。これらの誤差は、結果として、到来波方向推定精度の劣化(側角処理の誤差)をもたらすことがある。そこで、アンテナ素子の数に応じた複数の既知波源を用いた誤差モデル補正法を利用して、各アンテナ素子の特性のばらつきを補正すると、利得誤差などの誤差を低減できる。既知波源は、レーダ装置からの方向が分かっている電磁波の送信源である。 There are manufacturing errors and the like in the antenna element of the radar device for each individual. There are variations in antenna characteristics due to manufacturing errors and the like. In a radar device, errors such as gain error, phase error, and mutual coupling between elements occur due to variations in the characteristics of each antenna element. As a result, these errors may result in deterioration of the arrival wave direction estimation accuracy (error of side angle processing). Therefore, if the error model correction method using a plurality of known wave sources according to the number of antenna elements is used to correct the variation in the characteristics of each antenna element, an error such as a gain error can be reduced. A known wave source is a source of electromagnetic waves whose direction is known from the radar device.

従来の誤差モデル補正法で用いる複数の既知波源の、アンテナ素子から見た方向は、+20°、+10°、0°、−10°、−20°のようにされる。即ち、隣接する既知波源の方向の角度差が、等角度となるようにされる。しかし、隣接する既知波源の方向の角度差が等角度である場合に、到来波方向推定誤差が大きくなることがある。アンテナ素子の特性によっては、隣接する既知波源の方向の角度差を等角度にするのは、最適とは限らない。 The directions of the plurality of known wave sources used in the conventional error model correction method when viewed from the antenna element are set to + 20 °, + 10 °, 0 °, −10 °, −20 °. That is, the angular difference in the directions of adjacent known wave sources is made equal. However, when the angle difference between the directions of adjacent known wave sources is equal, the error in estimating the direction of the incoming wave may become large. Depending on the characteristics of the antenna element, it is not always optimal to make the angle difference between the directions of adjacent known wave sources equal.

本発明は、到来波方向推定精度を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the accuracy of estimating the direction of the incoming wave.

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第1の態様は、
誤差モデル行列を用いて、物標からの電磁波を受信するレーダ装置への前記物標の到来方向を補正する到来波角度推定方法であって、
コンピュータが、
前記レーダ装置からの方向が既知である既知波源からの複数の信号から、所定数の信号を選択して、前記誤差モデル行列を算出し、
前記誤差モデル行列を用いて、すべての前記既知波源の方向を推定し、推定した前記既
知波源の方向と、対応する前記既知波源の実際の方向との差の絶対値の和を算出することを実行し、
さらに、前記所定数の信号の組み合わせを変更して、前記誤差モデル行列の算出と、前記差の絶対値の算出とを繰り返すことで、前記和が0である、または、他の前記和より小さい前記誤差モデル行列を算出することを実行する、
到来波角度推定方法とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the first aspect is
It is a method of estimating the arrival wave angle that corrects the arrival direction of the target to the radar device that receives the electromagnetic wave from the target by using the error model matrix.
The computer
A predetermined number of signals are selected from a plurality of signals from a known wave source whose direction is known from the radar device, and the error model matrix is calculated.
Using the error model matrix, the directions of all the known sources are estimated, and the sum of the absolute values of the differences between the estimated directions of the known sources and the actual directions of the corresponding known sources is calculated. Run and
Further, by changing the combination of the predetermined number of signals and repeating the calculation of the error model matrix and the calculation of the absolute value of the difference, the sum is 0 or smaller than the other sums. Performing the calculation of the error model matrix,
The method for estimating the angle of the incoming wave is used.

開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を行う情報処理装置を含むシステムとして特定されてもよい。 Aspects of disclosure may be realized by executing the program by an information processing device. That is, the structure of the disclosure can be specified as a program for causing the information processing apparatus to execute the process executed by each means in the above-described embodiment, or as a computer-readable recording medium on which the program is recorded. Further, the structure of the disclosure may be specified by a method in which the information processing apparatus executes the processing executed by each of the above means. The configuration of the disclosure may be specified as a system including an information processing device that performs processing executed by each of the above means.

プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的または個別に実行される処理を含む。プログラムを記述するステップの一部が省略されてもよい。 The steps of writing a program include not only processes performed in chronological order in the order described, but also processes executed in parallel or individually, although not necessarily processed in chronological order. Some steps in writing the program may be omitted.

本発明によれば、到来波方向推定精度を向上させることができる。 According to the present invention, the accuracy of estimating the direction of the incoming wave can be improved.

図1は、実施形態に係るレーダ装置1の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a radar device 1 according to an embodiment. 図2は、レーダ装置1による物標からの信号の到来方向推定の全体の動作フローの例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the overall operation flow of estimating the arrival direction of the signal from the target by the radar device 1. 図3は、レーダ装置1による物標からの信号の到来方向推定の動作フローの例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an operation flow of estimating the arrival direction of a signal from a target by the radar device 1. 図4は、既知波源の最適な角度の組み合わせの算出の動作フローの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an operation flow for calculating the optimum angle combination of known wave sources. 図5は、誤差モデル行列の算出の動作フローの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an operation flow for calculating the error model matrix. 図6は、実施形態の方法と、従来の補正方法と、補正無しの到来方向の誤差を比較した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example comparing the method of the embodiment, the conventional correction method, and the error in the arrival direction without correction.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The configuration of the embodiment is an example, and the configuration of the invention is not limited to the specific configuration of the disclosed embodiment. In carrying out the invention, a specific configuration according to the embodiment may be appropriately adopted.

〔実施形態〕
図1は、本実施形態に係るレーダ装置1の構成図である。本実施形態に係るレーダ装置1は、車両に搭載され、他の車両、標識、ガードレール等、車両の周囲に存在する物標を検知することに用いることができる。物標の検知結果は、車両の記憶装置やECU(Electrical Control Unit)2等に対して出力され、例えばPCS(Pre-crash Safety System)などの車両制御に用いることができる。但し、本実施形態に係るレーダ装置1は、車載レーダ装置以外の各種用途(例えば、飛行中の航空機や航行中の船舶の監視等)に用いられてもよい。
[Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a radar device 1 according to the present embodiment. The radar device 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle and can be used to detect targets existing around the vehicle such as other vehicles, signs, and guardrails. The target detection result is output to a vehicle storage device, an ECU (Electrical Control Unit) 2, or the like, and can be used for vehicle control such as a PCS (Pre-crash Safety System). However, the radar device 1 according to the present embodiment may be used for various purposes other than the in-vehicle radar device (for example, monitoring of an aircraft in flight or a ship in flight).

レーダ装置1は、送信アンテナ7、発振器8、信号生成部9を備える。また、レーダ装置1は、等間隔に配置された受信アンテナ3(ch1−4)、各受信アンテナ3に各々繋
がるミキサ4(ch1−4)、各ミキサ4に各々繋がるAD(Analog to Digital)変換
器5(ch1−4)、各AD変換器5のデータを処理する信号処理装置15を備える。ここでは、受信アンテナ3、ミキサ4、AD変換器5の個数を4個ずつとしているが、これらの個数は、4個ずつに限定されるものではない。レーダ装置1は、到来波角度推定装置の一例である。
The radar device 1 includes a transmitting antenna 7, an oscillator 8, and a signal generation unit 9. Further, the radar device 1 includes receiving antennas 3 (ch1-4) arranged at equal intervals, mixers 4 (ch1-4) connected to each receiving antenna 3, and AD (Analog to Digital) conversion connected to each mixer 4. A device 5 (ch1-4) and a signal processing device 15 for processing data of each AD converter 5 are provided. Here, the number of the receiving antenna 3, the mixer 4, and the AD converter 5 is set to 4 each, but the number of these is not limited to 4 each. The radar device 1 is an example of an incoming wave angle estimation device.

なお、レーダ装置1は、受信アンテナ毎に専用の受信回路を設けてもよいが、全受信アンテナによる受信信号をまとめて受信する受信回路を設けてもよい。この場合、時分割で受信回路が対応する受信アンテナを順次切り替える制御が必要となるが、レーダ装置1の回路構成をコンパクトにできる。 The radar device 1 may be provided with a dedicated receiving circuit for each receiving antenna, but may be provided with a receiving circuit for collectively receiving the reception signals from all the receiving antennas. In this case, it is necessary to control the receiving antennas corresponding to the receiving circuits to be sequentially switched by time division, but the circuit configuration of the radar device 1 can be made compact.

レーダ装置1は、信号生成部9で送信波(チャープ)STを生成して、発振器8で変調し、送信アンテナ7を介して送信する。レーダ装置1は、受信アンテナ3を介して、物標からの反射波を受信波SRとして受信する。ミキサ4(ch1−4)は、受信波SRを送信波STの一部とをミキシングし、送信波STと受信波SRの差の絶対値をとることにより、ビート信号SBを得る。FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave)の場合、送信波STと受信波SRとの周波数差が物標とレーダ装置との距離に比例して増減するため、この周波数差が距離の変動成分となる。FCM(First Chirp Modulation)の場合、送信波STと受信波SRとの位相差(フェーズシフト)が物標とレーダ装置との距離に比例して増減するため、この位相差によるビート信号の変動成分が距離の変動成分となる。また、物標で反射した際に受信波SRが物標の速度による影響を受け、物標とレーダ装置との相対速度(ドップラ周波数)に比例してパルス間の周波数の差が増減するため、このパルス間の周波数差によるビート信号の変動成分が速度の変動成分となる。なお、相対速度や距離の異なる物標が複数存在する場合、各受信アンテナ3にはフェーズシフト量やドップラシフト量の異なる反射波が複数受信され、各ミキサ4(ch1−4)から得られるビート信号SBには各物標に対応した様々な成分が含まれることになる。 The radar device 1 generates a transmission wave (chirp) ST by the signal generation unit 9, modulates it by the oscillator 8, and transmits it via the transmission antenna 7. The radar device 1 receives the reflected wave from the target as the received wave SR via the receiving antenna 3. The mixer 4 (ch1-4) obtains a beat signal SB by mixing the received wave SR with a part of the transmitted wave ST and taking the absolute value of the difference between the transmitted wave ST and the received wave SR. In the case of FMCW (Frequency Modulation Continuous Wave), the frequency difference between the transmitted wave ST and the received wave SR increases or decreases in proportion to the distance between the target and the radar device, and this frequency difference becomes a variation component of the distance. In the case of FCM (First Chirp Modulation), the phase difference (phase shift) between the transmitted wave ST and the received wave SR increases or decreases in proportion to the distance between the target and the radar device, so the fluctuation component of the beat signal due to this phase difference Is the variable component of the distance. In addition, when reflected by the target, the received wave SR is affected by the speed of the target, and the frequency difference between the pulses increases or decreases in proportion to the relative speed (Doppler frequency) between the target and the radar device. The fluctuation component of the beat signal due to the frequency difference between the pulses becomes the fluctuation component of the velocity. When there are a plurality of targets having different relative velocities and distances, each receiving antenna 3 receives a plurality of reflected waves having different phase shift amounts and Doppler shift amounts, and beats obtained from each mixer 4 (ch1-4). The signal SB will contain various components corresponding to each target.

AD変換器5(ch1−4)は、各ミキサ4(ch1−4)からビート信号SBを得て、アナログ信号であるビート信号SBを所定の周波数でサンプリングしてデジタル信号に変換する。 The AD converter 5 (ch1-4) obtains a beat signal SB from each mixer 4 (ch1-4), samples the beat signal SB, which is an analog signal, at a predetermined frequency, and converts it into a digital signal.

信号処理装置15は、コンピュータプログラムに従って信号の演算処理を行うプロセッサ6や、演算処理に係る情報を記憶するメモリ16を備えたコンピュータである。メモリ16は、コンピュータプログラムや設定値を記憶する補助記憶部や、演算処理に用いる情報を一時的に記憶する主記憶部など、複数のメモリから構成されてもよい。信号処理装置15は、車両から電力が供給されるとプロセッサ6がコンピュータプログラムを実行し、送信制御部10やフーリエ変換部11、ピーク抽出部12、演算部13といった機能部を実現する。例えば、送信制御部10は、予め設定されたパラメータに基づいて送信信号を生成して出力させるように信号生成部9を制御する。フーリエ変換部11は、複数の物標からの反射波が重なり合った状態で受信信号SRとして受信されるため、この受信信号SRに基づいて生成されたビート信号SBから、各物標の反射波に基づく周波数成分を分離する処理(例えば、FFT(Fast Fourier Transfer)処理)を行う。FFT処理では、
所定の周波数間隔で設定された周波数ポイント(周波数ビンという場合がある)ごとに受信レベルや位相情報が算出される。ピーク抽出部12は、フーリエ変換部11によるFFT処理等の結果からピークを検出する。また、ピーク抽出部12は、各物標との距離に応じたピークが生じた周波数ビンを検出することで、物標までの距離を求める。演算部13は、ピークを生じた周波数ビンの信号に基づいて相関行列を算出する。演算部13は、相関行列に基づいて物標の存在する方位を推定する。
The signal processing device 15 is a computer including a processor 6 that performs signal arithmetic processing according to a computer program and a memory 16 that stores information related to the arithmetic processing. The memory 16 may be composed of a plurality of memories such as an auxiliary storage unit for storing a computer program and set values, and a main storage unit for temporarily storing information used for arithmetic processing. In the signal processing device 15, the processor 6 executes a computer program when electric power is supplied from the vehicle, and realizes functional units such as a transmission control unit 10, a Fourier transform unit 11, a peak extraction unit 12, and a calculation unit 13. For example, the transmission control unit 10 controls the signal generation unit 9 so as to generate and output a transmission signal based on preset parameters. Since the Fourier transform unit 11 receives the reflected waves from a plurality of targets as a received signal SR in a superposed state, the beat signal SB generated based on the received signal SR is converted into the reflected waves of each target. A process for separating the based frequency component (for example, an FFT (Fast Fourier Transfer) process) is performed. In FFT processing
The reception level and phase information are calculated for each frequency point (sometimes called a frequency bin) set at a predetermined frequency interval. The peak extraction unit 12 detects the peak from the result of the FFT process or the like by the Fourier transform unit 11. Further, the peak extraction unit 12 obtains the distance to the target by detecting the frequency bin in which the peak is generated according to the distance to each target. The calculation unit 13 calculates the correlation matrix based on the signal of the frequency bin in which the peak is generated. The calculation unit 13 estimates the direction in which the target exists based on the correlation matrix.

信号処理装置15は、例えばMCU(Micro Controller Unit)として構成されるが、
これに限定されるものではなく、送信制御部10やフーリエ変換部11、ピーク抽出部12、演算部13の機能を実現できるものであれば、どのような構成を採用してもよい。また、送信制御部10やフーリエ変換部11、ピーク抽出部12、演算部13は、プロセッサ6がメモリ16と協働してコンピュータプログラムを実行することによって実現される機能部であるが、説明の便宜上、図1ではプロセッサ6内に各機能部を図示している。なお、これらの機能部は、汎用のプロセッサ6がコンピュータプログラム(ソフトウェア)に基づいて実現する構成に限定されず、例えば、プロセッサ6の内部あるいは外部に配置された専用の演算回路(ハードウェア)によってその全部または一部が実現される構成であってもよい。メモリ16には、計算で使用される計算式や値、計算結果等が格納される。信号処理装置15は、レーダ装置1から独立したコンピュータであってもよい。このとき、信号処理装置15は、受信信号等のデータをレーダ装置1から受信する。信号処理装置15は、到来波角度推定装置の一例である。
The signal processing device 15 is configured as, for example, an MCU (Micro Controller Unit).
The configuration is not limited to this, and any configuration may be adopted as long as the functions of the transmission control unit 10, the Fourier transform unit 11, the peak extraction unit 12, and the calculation unit 13 can be realized. Further, the transmission control unit 10, the Fourier transform unit 11, the peak extraction unit 12, and the calculation unit 13 are functional units realized by the processor 6 executing a computer program in cooperation with the memory 16. For convenience, FIG. 1 illustrates each functional unit in the processor 6. Note that these functional units are not limited to the configuration realized by the general-purpose processor 6 based on the computer program (software), and are, for example, by a dedicated arithmetic circuit (hardware) arranged inside or outside the processor 6. It may be a configuration in which all or a part thereof is realized. The memory 16 stores calculation formulas, values, calculation results, and the like used in the calculation. The signal processing device 15 may be a computer independent of the radar device 1. At this time, the signal processing device 15 receives data such as a received signal from the radar device 1. The signal processing device 15 is an example of an incoming wave angle estimation device.

(動作例)
〈全体〉
図2は、レーダ装置1による物標からの信号の到来方向推定の全体の動作フローの例を示す図である。物標からの信号の到来方向は、物標の方向に対応する。図2の動作フローは、レーダ装置1を搭載する車両からレーダ装置1に電力が供給された場合にプロセッサ6が実行する動作フローである。プロセッサ6は、車両の駆動源が作動状態、例えば、駆動源が内燃機関であればイグニッションスイッチがオンになった場合、ハイブリッドシステムやEV(Electric Vehicle)システムであればシステム電源がオンになった場合、図2の動作フローが開始される。
(Operation example)
<Overall>
FIG. 2 is a diagram showing an example of the overall operation flow of estimating the arrival direction of the signal from the target by the radar device 1. The direction of arrival of the signal from the target corresponds to the direction of the target. The operation flow of FIG. 2 is an operation flow executed by the processor 6 when power is supplied to the radar device 1 from a vehicle equipped with the radar device 1. When the drive source of the vehicle is in an operating state, for example, when the drive source is an internal combustion engine and the ignition switch is turned on, the processor 6 is turned on when the hybrid system or EV (Electric Vehicle) system is used. In this case, the operation flow of FIG. 2 is started.

S101では、レーダ装置1のプロセッサ6は、レーダ装置1の要求仕様に目的の検知速度範囲や速度分解能、検知距離範囲等に応じて予め定めたパラメータに従って送信信号STを出力させるように、送信制御部10に、信号生成部9へ送信信号STの生成及び出力を指示させる。送信制御部10は、信号生成部9へ送信信号STの生成及び出力を指示する。信号制御部9は、指示に基づいて送信信号STを生成する。 In S101, transmission control is performed so that the processor 6 of the radar device 1 outputs a transmission signal ST according to predetermined parameters according to the target detection speed range, speed resolution, detection distance range, etc. according to the required specifications of the radar device 1. The unit 10 causes the signal generation unit 9 to instruct the generation and output of the transmission signal ST. The transmission control unit 10 instructs the signal generation unit 9 to generate and output the transmission signal ST. The signal control unit 9 generates a transmission signal ST based on the instruction.

当該指示に基づいて生成された送信信号STが発信器8を介して送信アンテナ7から送信され、物標で反射された反射波が受信信号SRとして受信アンテナ3で受信されると、ミキサ4で送信信号STと受信信号SRとからビート信号SBが生成され、AD変換器5(ch1−4)がビート信号SBをA/D変換する。 When the transmission signal ST generated based on the instruction is transmitted from the transmission antenna 7 via the transmitter 8 and the reflected wave reflected by the target is received by the reception antenna 3 as the reception signal SR, the mixer 4 A beat signal SB is generated from the transmission signal ST and the reception signal SR, and the AD converter 5 (ch1-4) A / D-converts the beat signal SB.

S102では、プロセッサ6のフーリエ変換部11は、AD変換器5(ch1−4)で、A/D変換された信号を取得し、FFT(Fast Fourier Transform)処理する。 In S102, the Fourier transform unit 11 of the processor 6 acquires the A / D-converted signal by the AD converter 5 (ch1-4) and performs FFT (Fast Fourier Transform) processing.

S103では、プロセッサ6のピーク抽出部12は、S102の処理結果からピーク(の周波数ビン)を検出する。このピークに基づいて物標までの距離が求められる。 In S103, the peak extraction unit 12 of the processor 6 detects the peak (frequency bin) from the processing result of S102. The distance to the target is calculated based on this peak.

受信信号SRから生成されたビート信号SBを取得しピークを検出する処理は、受信アンテナ3で受信された受信信号SRから生成されたビート信号のそれぞれについて実行される。 The process of acquiring the beat signal SB generated from the received signal SR and detecting the peak is executed for each of the beat signals generated from the received signal SR received by the receiving antenna 3.

S104では、プロセッサ6の演算部13は、物標で反射された反射波を受信アンテナ3で受信した受信信号SRまたは受信信号SRに基づく信号に基づいて、物標の方向(反射波の到来方向)を推定する。物標の方向を推定する具体的な方法は、後に詳述する。演算部13は、物標の検知結果を、記憶装置(メモリ2等)やECU2等に対して出力する。物標の検知結果には、物標までの距離や物標の方向が含まれる。 In S104, the arithmetic unit 13 of the processor 6 receives the reflected wave reflected by the target with the receiving antenna 3, and the direction of the target (direction of arrival of the reflected wave) based on the received signal SR or the signal based on the received signal SR. ) Is estimated. A specific method for estimating the direction of the target will be described in detail later. The calculation unit 13 outputs the detection result of the target to the storage device (memory 2 or the like), the ECU 2, or the like. The target detection result includes the distance to the target and the direction of the target.

〈到来方向推定〉
図3は、レーダ装置1による物標からの信号の到来方向推定の動作フローの例を示す図である。図3の動作フローは、図2のS104の処理の詳細の例である。ここでは、送信アンテナ7から送信された送信波が物標において反射し、複数の受信アンテナ3に反射波(受信波)が到来する場合を考える。
<Estimation of arrival direction>
FIG. 3 is a diagram showing an example of an operation flow of estimating the arrival direction of a signal from a target by the radar device 1. The operation flow of FIG. 3 is an example of details of the process of S104 of FIG. Here, consider a case where the transmitted wave transmitted from the transmitting antenna 7 is reflected at the target and the reflected wave (received wave) arrives at the plurality of receiving antennas 3.

S201では、プロセッサ6の演算部13は、各受信アンテナ3による受信信号SRに基づくビート信号SBがフーリエ変換された信号のピークについて、位相誤差及び振幅誤差の補正を行う。 In S201, the arithmetic unit 13 of the processor 6 corrects the phase error and the amplitude error for the peak of the signal in which the beat signal SB based on the received signal SR by each receiving antenna 3 is Fourier transformed.

理想的な受信信号X(ベクトル)は、次のように表される。

Figure 0006809674

Figure 0006809674

Figure 0006809674

Figure 0006809674
The ideal received signal X (vector) is expressed as follows.
Figure 0006809674

Figure 0006809674

Figure 0006809674

Figure 0006809674

ここで、nは雑音ベクトル、a(θ)はk番目のモードベクトル、Nはアンテナ素子数、dはアンテナ素子間隔、Kは到来波数、sはk番目の複素振幅、λは既知波源からの電磁波の波長である。 Here, n is the noise vector, a (θ k ) is the kth mode vector, N is the number of antenna elements, d is the antenna element spacing, K is the number of incoming waves, sk is the kth complex amplitude, and λ is a known wave source. The wavelength of the electromagnetic wave from.

一方、誤差がある場合の受信信号Xは、次のように表される。

Figure 0006809674

Figure 0006809674

Figure 0006809674

ここで、Wは誤差モデル行列、Cは素子間相互結合に関する行列、Γは素子間利得・位相誤差である。ここでのCは、4素子のリニアアレーの受信アンテナの例である。diag{・・・}は、対角行列を表す。 On the other hand, the received signal X when there is an error is expressed as follows.
Figure 0006809674

Figure 0006809674

Figure 0006809674

Here, W is an error model matrix, C is a matrix related to inter-element interconnection, and Γ is an inter-element gain / phase error. Here, C is an example of a receiving antenna of a 4-element linear array. diag {...} represents a diagonal matrix.

演算部13は、誤差モデル行列Wを用いて、受信信号Xを補正する。補正後の受信信号X~は、次のように表される。

Figure 0006809674
The calculation unit 13 corrects the received signal X by using the error model matrix W. The corrected received signal X ~ is expressed as follows.
Figure 0006809674

レーダ装置1のアンテナの特性は、Wによって補正される。Wを適切に求めることで、到来方向推定誤差を低減することができる。位相誤差及び振幅誤差の補正の具体的な方法として他の方法が利用されてもよい。 The characteristics of the antenna of the radar device 1 are corrected by W. By appropriately obtaining W, the arrival direction estimation error can be reduced. Other methods may be used as specific methods for correcting the phase error and the amplitude error.

S202では、演算部13は、受信相関行列Rを算出する。受信信号Xの各成分は、各受信アンテナ3についての、S201で処理された信号のピークの値である。 In S202, the calculation unit 13 calculates the reception correlation matrix R. Each component of the received signal X is the peak value of the signal processed in S201 for each receiving antenna 3.

受信相関行列Rは、補正後の受信信号X~を用いて、次のように表される。

Figure 0006809674

ここで、[・]は、複素共役転置を表す。 The reception correlation matrix R is expressed as follows using the corrected reception signals X ~.
Figure 0006809674

Here, [・] H represents a complex conjugate transpose.

S203では、演算部13は、S202で算出された受信相関行列Rを使用して、方位演算を行う。相関行列Rのサイズは、アンテナアレーの素子数に対応する。 In S203, the calculation unit 13 performs the direction calculation using the reception correlation matrix R calculated in S202. The size of the correlation matrix R corresponds to the number of elements in the antenna array.

方位演算として、例えば、DBF、Capon、高分解能法MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)、MODE等が、使用される。方位演算の方法はこれらに限定されるものではない。 As the directional calculation, for example, DBF, Capon, high resolution method MUSIC (MUltiple SIgnal Classification), MODE, and the like are used. The method of directional calculation is not limited to these.

S204では、演算部13は、物標の角度(物標からの信号の到来方向の角度)の抽出を行う。演算部13は、S203での方位演算に基づいて、物標からの信号の到来方向を求める。ここで求められる到来方向が、物標からの信号の推定される到来方向である。 In S204, the calculation unit 13 extracts the angle of the target (the angle in the direction of arrival of the signal from the target). The calculation unit 13 obtains the direction of arrival of the signal from the target based on the direction calculation in S203. The arrival direction obtained here is the estimated arrival direction of the signal from the target.

〈既知波源の最適な角度の組み合わせの算出〉
図4は、既知波源の最適な角度の組み合わせの算出の動作フローの例を示す図である。図4の動作フローは、図3のS201の位相・振幅補正で用いられる、既知波源の最適な角度の組み合わせによる誤差モデル行列Wの算出の動作フローである。既知波源の最適な
角度の組み合わせによる誤差モデル行列Wは、レーダ装置1毎に算出される。ここでは、レーダ装置1に含まれるアンテナアレーの受信アンテナ3の素子数は4であるとする。
<Calculation of the optimum angle combination of known wave sources>
FIG. 4 is a diagram showing an example of an operation flow for calculating the optimum angle combination of known wave sources. The operation flow of FIG. 4 is an operation flow of calculating the error model matrix W by combining the optimum angles of known wave sources used in the phase / amplitude correction of S201 of FIG. The error model matrix W based on the combination of the optimum angles of the known wave sources is calculated for each radar device 1. Here, it is assumed that the number of elements of the receiving antenna 3 of the antenna array included in the radar device 1 is 4.

S301では、レーダ装置1の演算部13は、既知波源からの電磁波を受信信号として受信する。レーダ装置1から所定の平面上の所定の方向を0°(例えば、水平面上の正面方向)として、当該所定の平面上で−20°から+20°までを、既知波源の方向(角度)とする。−20°から+20°までは、レーダ装置1における角度推定範囲である。角度推定範囲は、レーダ装置1が物標の到来方向を推定する範囲である。ここでは、−20°から+20°まで1°刻みで既知波源を設置し、レーダ装置1は、それぞれの既知波源からの受信信号を個別に受信する。即ち、レーダ装置1は、41種類の方向(−20°、・・・、0°、・・・、+20°)からの受信信号を受信する。レーダ装置1は、受信信号を、所定の処理をした後に、メモリ16等に格納する。 In S301, the arithmetic unit 13 of the radar device 1 receives an electromagnetic wave from a known wave source as a reception signal. A predetermined direction from the radar device 1 on a predetermined plane is 0 ° (for example, a front direction on a horizontal plane), and -20 ° to + 20 ° on the predetermined plane is a known wave source direction (angle). .. The range from −20 ° to + 20 ° is the angle estimation range in the radar device 1. The angle estimation range is a range in which the radar device 1 estimates the arrival direction of the target. Here, known wave sources are installed from −20 ° to + 20 ° in 1 ° increments, and the radar device 1 individually receives reception signals from each known wave source. That is, the radar device 1 receives reception signals from 41 types of directions (−20 °, ..., 0 °, ..., + 20 °). The radar device 1 stores the received signal in the memory 16 or the like after performing a predetermined process.

S302では、演算部13は、誤差モデル行列の算出で使用する既知波源の角度を選択する。演算部13は、P種類の角度を選択する。誤差モデル行列の算出で使用する既知波源の角度の種類数Pは、受信アンテナ3の素子数+1である。演算部13は、第1回目の選択では、既知波源の角度のうち、最大の角度、最小の角度、最小の角度と最大の角度との間をP−1個に等間隔に分ける角度を選択する。例えば、上記の41種類の角度(−20°、・・・、0°、・・・、+20°)から、5種類の角度を選択する際には、+20°、−20°、+10°、0°、−10°が選択される。小さい方から並べると、−20°、−10°、0°、+10°、+20°となる。第1回目の選択では、この1つの組み合わせのみが選択される。ここで、この組み合わせΘ1,1を次のように表す。

Figure 0006809674

ここで、Θn,mは、第n回目の選択における、m番目の角度の組み合わせを示す。また、θn,m (p)は、第n回目の選択における、m番目の角度の組み合わせのP番目の要素(角度)を示す。θn,m (p)のうち、最も角度の小さいものがp=1、最も角度の大きいものがp=Pとなる。 In S302, the calculation unit 13 selects the angle of the known wave source used in the calculation of the error model matrix. The calculation unit 13 selects P types of angles. The number of types P of known wave source angles used in the calculation of the error model matrix is the number of elements of the receiving antenna 3 + 1. In the first selection, the calculation unit 13 selects the maximum angle, the minimum angle, and the angle between the minimum angle and the maximum angle at equal intervals of P-1 among the angles of the known wave sources. To do. For example, when selecting 5 types of angles from the above 41 types of angles (-20 °, ..., 0 °, ..., + 20 °), + 20 °, -20 °, + 10 °, 0 ° and -10 ° are selected. When arranged from the smallest, they are -20 °, -10 °, 0 °, + 10 °, and + 20 °. In the first selection, only this one combination is selected. Here, this combination Θ 1 , 1 is expressed as follows.
Figure 0006809674

Here, Θ n and m indicate the combination of the m-th angles in the nth selection. Further, θ n and m (p) indicate the P-th element (angle) of the m-th angle combination in the nth selection. Of θ n and m (p), the one with the smallest angle is p = 1, and the one with the largest angle is p = P.

演算部13は、第n回目の選択(nは2以上の整数)では、第n−1回目の選択において、最も平均誤差が小さくなる角度の組み合わせΘn,m0に含まれる角度のうちの1つの角度に、+1°または−1°を加算したもののすべての組み合わせを、第n回目の選択における角度の組み合わせとする。よって、P=5のとき、第n回目の選択における組み合わせは次のようになる。

Figure 0006809674
In the nth selection (n is an integer of 2 or more), the calculation unit 13 selects one of the angles included in the combination Θ n, m0 of the angles having the smallest average error in the n-1th selection. All combinations of one angle plus + 1 ° or -1 ° are used as the angle combination in the nth selection. Therefore, when P = 5, the combination in the nth selection is as follows.
Figure 0006809674

ただし、θn,m (p)が、角度推定範囲外であるものを含む組み合わせは、除外する。よって、第n回目の選択における角度の組み合わせの数は、2×P−2から2×Pとなる。例えば、P=5である場合、角度の組み合わせの数は8から10となる。ここで、第n回目の選択の角度の組み合わせの集合Gを次のように表す。

Figure 0006809674
However, combinations including those in which θ n and m (p) are outside the angle estimation range are excluded. Therefore, the number of angle combinations in the nth selection is from 2 × P-2 to 2 × P. For example, when P = 5, the number of angle combinations is 8 to 10. Here, the set G n of the combination of the angles of the nth selection is expressed as follows.
Figure 0006809674

ここで、第n回目の選択におけるMnは、角度の組み合わせの数である。さらに、演算部13は、Gの要素のうち、GからGn−1までの要素に含まれているものを除外する。GからGn−1までの要素に含まれているものは、既に評価されているからである。当該処理後の角度の組み合わせの集合G’を次のように表す。

Figure 0006809674
Here, Mn in the nth selection is the number of combinations of angles. Further, the arithmetic unit 13, among the elements of G n, excluding those contained in the elements from G 1 to G n-1. This is because what is included in the elements from G 1 to G n-1 has already been evaluated. It represents a set G n 'combinations of angle after the process in the following manner.
Figure 0006809674

ここで、Mn’(≦Mn)は、上記の処理後の角度の組み合わせの数である。 Here, Mn'(≦ Mn) is the number of combinations of angles after the above treatment.

S303では、演算部13は、S302で選択した組み合わせの集合G’に含まれる角度の既知波源からの受信信号を用いて、第n回目のm番目の角度の組み合わせに対して誤差モデル行列Wn,mを算出する。誤差モデル行列Wn,mの算出については、後に説明する。 In S303, calculation unit 13 uses the received signal from a known wave source of angles included in the combination of the set G n 'selected in S302, the error model matrix W for the combination of the m-th angle of the n-th Calculate n and m . The calculation of the error model matrix W n, m will be described later.

S304では、演算部13は、S303で算出された各組み合わせについての誤差モデル行列Wn,mを用いて、既知波源からのすべての受信信号(すべての角度の受信信号)について、図3の動作フローにより、到来方向を推定する。 In S304, the calculation unit 13 uses the error model matrices Wn and m for each combination calculated in S303 to operate the operation of FIG. 3 for all received signals (received signals at all angles) from known wave sources. The arrival direction is estimated from the flow.

S305では、演算部13は、S303で算出された各組み合わせについて、各角度の受信信号について推定した到来方向と当該受信信号に対応する実際の既知波源の方向との差の絶対値を、算出する。第n回目のm番目の角度の組み合わせに対する、差の絶対値の平均値を、εn,mとする。また、第n回目の角度の組み合わせのうち、差の絶対値の平均値が最も小さいものを、εn,m0とする。 In S305, the calculation unit 13 calculates the absolute value of the difference between the arrival direction estimated for the received signal at each angle and the direction of the actual known wave source corresponding to the received signal for each combination calculated in S303. .. Let ε n, m be the average value of the absolute values of the differences with respect to the nth m-th angle combination. Further, among the nth combination of angles, the one having the smallest average value of the absolute values of the differences is defined as ε n and m0 .

S306では、演算部13は、角度の組み合わせの探索を終了するか否かを判定する。演算部13は、εn,m0が0であるか否かを判定する。εn,m0が0である場合(S306;YES)、処理がS307に進む。εn,m0が0でない場合、演算部13は、第n−1回目における差の絶対値の平均値が最も小さいものであるεn−1,m0とεn,m0とを比較する。εn−1,m0の方が小さい場合(S306;YES)、処理がS307に進む。εn−1,m0の方が大きい場合(S306;NO)、処理がS302に戻る。 In S306, the calculation unit 13 determines whether or not to end the search for the combination of angles. The calculation unit 13 determines whether or not ε n and m 0 are 0. When ε n and m0 are 0 (S306; YES), the process proceeds to S307. When ε n, m0 is not 0, the calculation unit 13 compares ε n-1, m0 and ε n, m0 , which have the smallest average value of the absolute values of the differences in the n-1th time . If ε n-1, m0 is smaller (S306; YES), the process proceeds to S307. When ε n-1, m0 is larger (S306; NO), the process returns to S302.

S307では、演算部13は、最適な既知波源の角度の組み合わせを出力する。演算部13は、εn,m0が0である場合、Θn,m0を最適な既知波源の角度の組み合わせとして出力する。演算部13は、εn,m0が0でない場合、Θn−1,m0を最適な既知波源の角度の組み合わせとして出力する。 In S307, the calculation unit 13 outputs the optimum combination of known wave source angles. When ε n and m 0 are 0, the calculation unit 13 outputs Θ n and m 0 as the optimum combination of known wave source angles. When ε n and m0 are not 0, the calculation unit 13 outputs Θ n-1, m0 as the optimum combination of known wave source angles.

S308では、演算部13は、S307で出力した最適な既知波源の角度の組み合わせの角度の受信信号を用いて、誤差モデル行列Wを算出する。ここで算出される誤差モデル行列Wは、レーダ装置1に対する最適な誤差モデル行列である。 In S308, the calculation unit 13 calculates the error model matrix W by using the received signal of the angle combination of the optimum known wave source angles output in S307. The error model matrix W calculated here is the optimum error model matrix for the radar device 1.

〈誤差モデル行列の算出〉
図5は、誤差モデル行列の算出の動作フローの例を示す図である。図5の動作フローは、図4のS303の誤差モデル推定処理で用いられる誤差モデル行列Wn,mの算出の動作フローである。ここでは、演算部13は、組み合わせΘn,mに含まれる角度の既知波源からの受信信号を用いて、誤差モデル行列Wn,mを算出する。図4のS303では、演算部13は、第n回目の集合G’に含まれるすべての組み合わせについて、誤差モデル行列を算出する。
<Calculation of error model matrix>
FIG. 5 is a diagram showing an example of an operation flow for calculating the error model matrix. The operation flow of FIG. 5 is an operation flow of calculating the error model matrices Wn and m used in the error model estimation process of S303 of FIG. Here, the calculation unit 13 calculates the error model matrix W n, m by using the received signal from the known wave source of the angle included in the combination Θ n, m . In S303 of FIG. 4, the calculation unit 13 calculates an error model matrix for all the combinations included in the nth set G n '.

S401では、演算部13は、組み合わせΘn,mに含まれる角度の受信信号を、メモリ16から抽出する。演算部13は、抽出した受信信号Xから相関行列Rを算出する。相関行列Rは次のように求められる。

Figure 0006809674
In S401, the calculation unit 13 extracts the received signal at the angle included in the combination Θ n, m from the memory 16. The calculation unit 13 calculates the correlation matrix R from the extracted received signal X. The correlation matrix R is obtained as follows.
Figure 0006809674

S402では、演算部13は、S401で算出した相関行列に基づいて、固有値分析を行う。相関行列Rは、固有ベクトルej、固有値λjを用いて次のように表される。

Figure 0006809674
In S402, the calculation unit 13 performs eigenvalue analysis based on the correlation matrix calculated in S401. The correlation matrix R is expressed as follows using the eigenvector ej and the eigenvalue λj.
Figure 0006809674

S403では、演算部13は、固有ベクトルejと、モードベクトルa(θ)とを、
メモリ16に格納する。モードベクトルa(θ)は、既知波源からの電磁波の波長λ、受信アンテナ3の間隔d、既知波源の方向θに基づいて、求められる。
In S403, the calculation unit 13 sets the eigenvector ej H and the mode vector a (θ).
It is stored in the memory 16. The mode vector a (θ) is obtained based on the wavelength λ of the electromagnetic wave from the known wave source, the interval d of the receiving antennas 3, and the direction θ of the known wave source.

S404では、演算部13は、誤差モデル行列Wを求める方程式に、固有ベクトルej
、モードベクトルa(θ)を代入する。誤差モデル行列Wを求める方程式は、次のように表される。

Figure 0006809674
In S404, the arithmetic unit 13 uses the eigenvector ej in the equation for obtaining the error model matrix W.
H , the mode vector a (θ) is substituted. The equation for obtaining the error model matrix W is expressed as follows.
Figure 0006809674

S405では、演算部13は、誤差モデル行列Wを算出する。誤差モデル行列Wは、W=CΓであることから、上記の方程式を解くことにより求められる。 In S405, the calculation unit 13 calculates the error model matrix W. Since the error model matrix W is W = CΓ, it can be obtained by solving the above equation.

〈比較例〉
図6は、本実施形態の方法と、従来の補正方法と、補正無しの到来方向の誤差を比較した例を示す図である。図6のグラフの横軸は既知波源の方向であり、角度誤差である。補正無しや、従来の補正方法では、到来方向の誤差が生じているが、本実施形態の方法(今回の方法)では、到来方向の誤差は、ほぼ0となっている。
<Comparison example>
FIG. 6 is a diagram showing an example comparing the method of the present embodiment, the conventional correction method, and the error in the arrival direction without correction. The horizontal axis of the graph of FIG. 6 is the direction of the known wave source, which is an angle error. With no correction or with the conventional correction method, an error in the arrival direction occurs, but with the method of the present embodiment (this method), the error in the arrival direction is almost zero.

(本実施形態の作用、効果)
レーダ装置1は、複数の既知波源からの信号から、一部の既知波源からの信号を選択し、誤差モデル行列を算出する。レーダ装置1は、誤差モデル行列を用いて、すべての既知波源の方向を推定する。レーダ装置1は、推定した既知波源の方向と、実際の既知波源の方向との差を算出する。レーダ装置1は、当該差が0でない場合には、選択する既知波源の組み合わせ(角度の組み合わせ)を変更して、誤差モデル行列を算出する。レーダ装置1は、既知波源の組み合わせを変更して、誤差モデル行列の算出、方向の差の算出を繰り返して、差が0となる、または、より差が小さくなる誤差モデル行列を算出する。
(Action and effect of this embodiment)
The radar device 1 selects signals from some known wave sources from signals from a plurality of known wave sources and calculates an error model matrix. Radar device 1 estimates the directions of all known sources using the error model matrix. The radar device 1 calculates the difference between the estimated direction of the known wave source and the actual direction of the known wave source. If the difference is not 0, the radar device 1 changes the combination of known wave sources (combination of angles) to be selected and calculates the error model matrix. The radar device 1 changes the combination of known wave sources, repeats the calculation of the error model matrix and the calculation of the direction difference, and calculates the error model matrix in which the difference becomes 0 or the difference becomes smaller.

レーダ装置1によれば、誤差モデル行列の算出に用いる既知波源の方向(角度)の組み合わせを最適化することで、到来波角度推定の精度が向上する。 According to the radar device 1, the accuracy of the arrival wave angle estimation is improved by optimizing the combination of the directions (angles) of the known wave sources used for calculating the error model matrix.

〈コンピュータ読み取り可能な記録媒体〉
コンピュータその他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
<Computer readable recording medium>
A program that enables a computer or other machine or device (hereinafter, computer or the like) to realize any of the above functions can be recorded on a recording medium that can be read by the computer or the like. Then, by causing a computer or the like to read and execute the program of this recording medium, the function can be provided.

ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体内には、CPU、メモリ等のコンピュータを構成する要素を設け、そのCPUにプログラムを実行させてもよい。 Here, a recording medium that can be read by a computer or the like is a recording medium that can store information such as data and programs by electrical, magnetic, optical, mechanical, or chemical action and can be read from the computer or the like. To say. In such a recording medium, elements constituting a computer such as a CPU and a memory may be provided, and the CPU may execute a program.

また、このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R/W、DVD、DAT、8mmテープ、メモリカード等がある。 Further, among such recording media, those that can be removed from a computer or the like include, for example, a flexible disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R / W, a DVD, a DAT, an 8 mm tape, a memory card, and the like.

また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやROM等がある。 In addition, there are hard disks, ROMs, and the like as recording media fixed to computers and the like.

1 レーダ装置
2 ECU
3 受信アンテナ
4 ミキサ
5 A/D変換器
6 プロセッサ
7 送信アンテナ
8 発信器
9 信号生成部
10 送信制御部
11 フーリエ変換部
12 ピーク抽出部
13 演算部
15 信号処理装置
16 メモリ
1 Radar device
2 ECU
3 Receiving antenna
4 mixer
5 A / D converter
6 processor
7 Transmitting antenna
8 transmitter
9 Signal generator
10 Transmission control unit
11 Fourier transform part
12 Peak extraction section
13 Calculation unit
15 Signal processing device
16 memory

Claims (2)

誤差モデル行列を用いて、物標によって反射された電磁波を受信するレーダ装置への前記物標によって反射された電磁波の到来方向を推定する到来波方向推定方法であって、
コンピュータが、
前記レーダ装置からの方向が既知である既知波源からの複数の信号から、所定数の信号を選択して、前記誤差モデル行列を算出し、
前記誤差モデル行列を用いて、すべての前記既知波源の方向を推定し、推定した前記既知波源の方向と、対応する前記既知波源の実際の方向との差の絶対値の和を算出することを実行し、
さらに、前記所定数の信号の組み合わせを変更して、前記誤差モデル行列の算出と、前記差の絶対値の算出とを繰り返すことで、前記和が0である、または、他の前記和より小さい前記誤差モデル行列を算出することを実行する、
到来波方向推定方法。
It is an incoming wave direction estimation method that estimates the arrival direction of the electromagnetic wave reflected by the target to a radar device that receives the electromagnetic wave reflected by the target using an error model matrix.
The computer
A predetermined number of signals are selected from a plurality of signals from a known wave source whose direction is known from the radar device, and the error model matrix is calculated.
Using the error model matrix, the directions of all the known sources are estimated, and the sum of the absolute values of the differences between the estimated directions of the known sources and the actual directions of the corresponding known sources is calculated. Run and
Further, by changing the combination of the predetermined number of signals and repeating the calculation of the error model matrix and the calculation of the absolute value of the difference, the sum is 0 or smaller than the other sums. Performing the calculation of the error model matrix,
Arrival wave direction estimation method.
誤差モデル行列を用いて、物標によって反射された電磁波を受信するレーダ装置への前記物標によって反射された電磁波の到来方向を推定する到来波方向推定装置であって、
前記レーダ装置からの方向が既知である既知波源からの複数の信号から、所定数の信号を選択して、前記誤差モデル行列を算出し、
前記誤差モデル行列を用いて、すべての前記既知波源の方向を推定し、推定した前記既知波源の方向と、対応する前記既知波源の実際の方向との差の絶対値の和を算出する演算部を備え、
前記演算部は、前記所定数の信号の組み合わせを変更して、前記誤差モデル行列の算出と、前記差の絶対値の算出とを繰り返すことで、前記和が0である、または、他の前記和より小さい前記誤差モデル行列を算出する、
到来波方向推定装置。

It is an arrival wave direction estimation device that estimates the arrival direction of the electromagnetic wave reflected by the target to a radar device that receives the electromagnetic wave reflected by the target using an error model matrix.
A predetermined number of signals are selected from a plurality of signals from a known wave source whose direction is known from the radar device, and the error model matrix is calculated.
A calculation unit that estimates the directions of all the known source sources using the error model matrix, and calculates the sum of the absolute values of the differences between the estimated directions of the known source and the actual direction of the corresponding known source. With
The calculation unit changes the combination of the predetermined number of signals and repeats the calculation of the error model matrix and the calculation of the absolute value of the difference, so that the sum is 0 or the other said. Calculate the error model matrix smaller than the sum,
Arrival wave direction estimation device.

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