CN103430041A - 脉冲雷达装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可经常检测对象物信息的同时依次更新噪声信号的复制信号，从而高精度地检测对象物的信息的脉冲雷达装置及其控制方法。在步骤S5判断出距离数据的组数量n1超过全距离数据的组数量Nr时，判断结束了对象物信息检测处理，进入复制信号制作处理。在步骤S13、S15、S16启动雷达功能，在步骤S17获得各距离数据的噪声信号。之后，在步骤S19、S21、S23中分别制作第一、第二、第三背景信号，之后在步骤S23制作复制信号。

Description

脉冲雷达装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种雷达装置，具体地，通过计算从该装置发射脉冲信号，被对象物反射，再次由该装置接收为止的往返时间，从而计算到该对象物的距离的车载脉冲雷达装置及其控制方法。

背景技术

一般的脉冲雷达装置包括：将高频载波进行调制并仅在很短时间内切出载频，从而生成脉冲状的发送信号的高频发送部；将在高频发送部生成的发送信号作为电波向空间发射的发送天线；用于接收从发送天线发射的电波被对象物反射后返回的反射波的接收天线；从接收天线输入接收信号并下变频到基带的高频接收部；以及，从高频接收部输入基带信号来计算到对象物的距离等的基带部。

并且，高频发送部包括用于生成指定频率的载波的振荡器和脉冲状切出振荡器生成的载波的开关等。高频接收部包括获得发送信号和接收信号的相关的相关器和用于将相关器的输出信号下变频到基带的IQ混频器。基带部包括将来自高频接收部的基带信号从模拟信号转换为数字信号的A/D转换部；对来自A/D变换器的数字信号进行处理从而计算到对象物的距离或对象物的相对速度的数字信号处理部；以及，用于控制脉冲雷达装置的控制部。控制部对高频发送部的开关或高频接收部的相关器进行接通/关闭控制。

如上所述，脉冲雷达装置包括处理高频信号的高频发送部及高频接收部（下面，将两者统称为RF部）以及处理低频信号的基带部。其中，RF部中需要使用可适用于高频的高价基板，因此，为了降低成本，目前是仅将RF部配置在可适用于高频的基板上，基带部配置在低价基板上。并且，作为连接分别配置在不同基板上的RF部和基带部的方法，从前开始采用了尺寸较小且廉价的多针连接器。

如上所述，以廉价的汇集的多针连接器来连接形成在不同基板上的基带部和RF部，则存在控制信号作为干扰噪声信号泄露到接收信号中的问题。在该多针连接器中，如果附属（secondary）发生的控制信号等无用波泄露到接收信号中成为干扰噪声信号，则在无法获得充分的接收强度时，存在期望的接收信号被埋没在该干扰噪声信号中的问题。为此，目前尽量扩大该多针之间的隔离度（isolation）来减少该干扰噪声信号的信号量，从而能够检测接收强度较小的接收信号。

并且，上述干扰噪声信号的发生原因各不相同，但存在于各种雷达装置中，公开有用于去除该干扰噪声信号的技术。在专利文献1公开了FM-CW雷达装置中重叠在接收信号上的稳定的噪声成分（频率或电平（level）的随时间的变动较小的噪声成分）的干扰噪声信号减少处理。存储稳定的噪声成分，并从接收信号的频谱分布减去，从而检测对象物。

并且，在专利文献2公开了获取脉冲雷达装置中的干扰噪声信号或自混频噪声等作为复制（replica）信号，将其从观测数据去除，从而高精度地检测对象物的技术。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-151852号公报

专利文献2：日本特愿2010-051681号公报

但是，在车载雷达中，多为安装在小型基板上，因此充分确保多针连接器的针之间的隔离度成为非常困难的问题。并且，为了防止信号之间的干扰，可以将各信号线以完全独立的同轴线连接，但是RF部与基带部之间的连接中采用多个同轴线，则存在成本提高，并且机构上处理变为复杂，难以制造等问题。

并且，对于脉冲雷达装置，尤其是在接收侧采用相关器时，从振荡器输出的信号通过高频接收部的IQ混频器，并被相关器反射，再次通过IQ混频器下变频，从而存在产生自混频噪声的问题。尤其是，来自位于远方的对象物的信号的振幅电平变小，因此，有可能被隐藏在上述干扰噪声信号或自混频噪声中。

并且，专利文献1公开的技术是减去低电平干扰噪声信号的方式，因此存在无法适用于电平高于接收信号的干扰噪声信号的问题。

并且，专利文献2公开的技术中存在在获取噪声信号等的复制信号期间无法检测对象物的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种脉冲雷达装置及其控制方法，通过生成噪声信号的复制信号并从接收信号中去除，从而利用多针连接器实现装置的小型化，同时减少强度超过接收信号的干扰噪声信号，并且高速更新该干扰噪声信号的复制信号，能够准确检测物体。

为了解决上述问题，根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的第一方面，以事先设定的更新周期检测指定的探测距离内的对象物的信息从而提供信息的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于包括：发送信号处理步骤，按照两个以上的发送用控制信号，将指定频率的载波切成脉冲状，在输出所有的所述两个以上的发送用控制信号时，生成发送信号；发送步骤，将所述发送信号作为电波向空间发射；接收步骤，接收所述电波被对象物反射的反射波；单位采样处理步骤，按照接收用控制信号针对各测量距离对接收信号进行采样从而获得距离数据，其中，所述接收信号是以指定的重复周期重复多次的所述发送信号处理步骤和所述发送步骤和所述接收步骤而分别接收到的信号；单位噪声处理步骤，获得各所述距离数据包含的噪声信号；复制信号制作步骤，利用在所述单位噪声处理步骤获得的噪声信号更新复制信号；以及，对象物信息检测步骤，在改变所述测量距离的同时进行所述单位采样处理步骤，仅进行第一设定次数，从而获得所述探测距离内的所有的所述距离数据，从所述所有的距离数据减去所述复制信号，从而检测所述对象物的信息，其中，在所述更新周期内的第一期间进行所述对象物信息检测步骤，在所述更新周期内的除了所述第一期间之外的第二期间，在改变所述发送信号处理步骤中使用的所述发送用控制信号的输出条件以及/或者所述测量距离的同时进行所述单位噪音处理步骤，进行指定次数，重复进行所述单位噪音处理步骤，直到获得针对所有的所述距离数据的所有的噪声信号，并且，重复进行获得针对所述所有的距离数据的所有的噪声信号的处理。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，当所述发送用控制信号为X1～Xm时，其中，m≥2，在所述单位噪声处理步骤，将不输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号并以所述重复周期重复进行多次的所述发送信号处理步骤和所述发送步骤和所述接收步骤时按照所述接收用控制信号针对各测量距离进行采样的信号作为第i个背景信号的各距离数据的噪声信号进行保存，将不输出所述m个的发送用控制信号的全部而输出所述接收用控制信号并以所述重复周期重复进行多次的所述发送信号处理步骤和所述发送步骤和所述接收步骤时按照所述接收用控制信号针对各测量距离进行采样的信号作为第（m+1）个背景信号的各距离数据的噪声信号进行保存。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，在所述复制信号制作步骤，将由所有的所述各距离数据的噪声信号构成的所述第一个～第m个的背景信号相加并减去所述第（m+1）个背景信号再除以（m-1），从而计算所述复制信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，开始使用时，进行所述单位噪声处理步骤，直到获得针对所有的所述距离数据的所有的噪声信号，并且，进行所述复制信号制作步骤，从而制作所述复制信号的初始值。

根据本发明的脉冲雷达装置的第一方面，以事先设定的更新周期检测指定的探测距离内的对象物的信息并提供信息，所述脉冲雷达装置的特征在于，包括：高频发送部，具有生成指定频率的载波的振荡器，所述高频发送部按照两个以上的发送用控制信号将所述载波切割成脉冲状，当输出了所述两个以上的发送用控制信号的全部时，生成发送信号；发送天线，从所述高频发送部输入所述发送信号后作为电波向空间发射；接收天线，用于接收所述电波被对象物反射的反射波；高频接收部，从所述接收天线输入接收信号后按照接收用控制信号获得与所述发送信号的相关，并转换为基带信号；以及，基带部，包括：输入所述基带信号后转换为数字信号的A/D转换部；从所述A/D转换部输入所述数字信号，并检测所述对象物信息的数字信号处理部；向所述高频发送部输出所述发送用控制信号，同时向所述高频接收部输出所述接收用控制信号的控制部；以及，用于控制所述数字信号处理部和所述控制部的动作的雷达功能切换部，所述数字信号处理部还包括：单位采样处理部，输入所述数字信号，针对各测量距离进行采样从而获得距离数据；复制信号制作部，获得所述距离数据所包括的噪音信号并更新复制信号；以及，对象物信息检测部，从所述单位采样处理部获得所述探测距离内的所有的所述距离数据，从所述所有的距离数据减去所述复制信号，从而检测所述对象物信息，当所述发送用控制信号为X1～Xm时，其中，m≥2，将从所述控制部不输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时在所述单位采样处理部获得的所述距离数据作为各距离数据的噪声信号，并将由所述探测距离内的所有的所述各距离数据的噪声信号构成的信号作为第i个背景信号时，所述复制信号制作部将从所述第i个～第m个的背景信号相加，并减去所述第（m+1）个背景信号，再除以（m-1），从而计算所述复制信号，所述雷达功能切换部在所述更新周期内的第一期间使所述对象物信息检测部工作，在所述更新周期内的除了所述第一期间之外的第二期间使所述复制信号制作部工作。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，包括：信号切割步骤，按照两个以上的发送用控制信号将指定频率的载波切割成脉冲状并生成发送信号；发送步骤，将所述发送信号作为电波向空间发射出去；接收步骤，接收所述电波被对象物反射的反射波；相关步骤，按照接收用控制信号获得在所述接收步骤接收到的接收信号与所述发送信号的相关；下变频步骤，将所述相关步骤的输出信号下变频到基带并输出基带信号；A/D转换步骤，输入所述基带信号并转换为数字信号；以及，数字信号处理步骤，在输入所述数字信号来制作包含在所述数字信号中的噪声信号的复制信号的复制信号制作处理和从所述数字信号减去所述复制信号来检测所述对象物的信息的对象物信息检测处理中选择任意一个进行，在所述数字信号处理部进行所述对象物信息检测处理时，以第一脉冲重复周期进行所述信号切割步骤，当进行所述复制信号制作处理时，以比所述第一脉冲重复周期更短的第二脉冲重复周期进行所述信号切割步骤。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，当所述发送用控制信号为X1～Xm时，其中，m≥2，将在所述信号切割步骤不输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为第i个背景信号时，在所述数字信号处理步骤进行的所述复制信号制作处理，获得作为所述第i个发送用控制信号Xi依次选择所述X1～Xm并在所述信号切割步骤输出除了所述Xi之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号，分别作为第一个～第m个所述背景信号，并且获得在所述信号切割步骤不输出所述m个的发送用控制信号的全部而输出所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号，作为第（m+1）个背景信号，并将第一个～第m个背景信号相加并减去所述第（m+1）个背景信号再除以（m-1），从而制作复制信号，在所述对象物信息检测处理，从在所述信号切割步骤输出所述m个的发送用控制信号和所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号减去所述复制信号从而计算出低噪声信号，基于该低噪声信号检测所述对象物信息。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，包括：高频发送部，具有生成指定频率的载波的振荡器，所述高频发送部按照两个以上的发送用控制信号将所述载波切割成脉冲状，生成发送信号；发送天线，从所述高频发送部输入所述发送信号后作为电波向空间发射；接收天线，用于接收所述电波被对象物反射的反射波；高频接收部，包括从所述接收天线输入接收信号后按照接收用控制信号获得与所述发送信号的相关的相关部；以及，将来自所述相关部的输出信号下变频到基带的下变频部；以及，基带部，包括：输入所述基带信号后转换为数字信号的A/D转换部；在从所述A/D转换部输入所述数字信号来制作所述数字信号所包括的噪声信号的复制信号的复制信号制作处理和从所述数字信号减去所述复制信号来检测所述对象物的信息的对象物信息检测处理中选择任一进行的数字信号处理部；向所述高频发送部输出所述发送用控制信号，同时向所述相关部输出所述接收用控制信号的控制部；以及，向所述数字信号处理部指示所述对象物信息检测处理和所述复制信号制作处理中的任意一个，并且向所述控制部指示在所述高频发送部生成发送信号的脉冲重复周期的雷达功能切换部，作为所述脉冲重复周期，所述雷达功能切换部当向所述数字信号处理部指示所述对象物信息检测处理时，向所述控制部指示第一脉冲重复周期，当指示所述复制信号制作处理时向所述控制部指示比所述第一脉冲重复周期更短的第二脉冲重复周期。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，所述数字信号处理部包括：对象物信息检测部，用于进行所述对象物信息检测处理；复制信号制作部，用于进行所述复制信号制作处理；以及，选择部，按照来自所述雷达功能切换部的指示选择所述对象物信息检测部和所述复制信号制作部中的任意一个，输出从所述A/D转换部输入的数字信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，当所述发送用控制信号为X1～Xm时，其中，m≥2，将从所述控制部不输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为第i个背景信号，在不输出所述m个的发送用控制信号的全部而输出所述接收用控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为第（m+1）个背景信号时，所述控制部在从所述雷达功能切换部输入所述第二脉冲重复周期的指示时，作为所述第i个发送用控制信号Xi依次选择所述X1～Xm，向所述高频发送部输出除了所述Xi之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号，并且不输出所述m个的发送用控制信号的全部而输出所述接收用控制信号，在从所述雷达功能切换部输入所述第一脉冲重复周期的指示时，向所述高频发送部输出所述m个发送用控制信号以及所述接收用控制信号，数字信号处理部在从所述雷达功能切换部输入所述复制信号制作处理的指示时，获得从所述A/D转换部输入的数字信号依次作为第一个～第（m+1）个所述背景信号，并将所述第一个～第m个背景信号相加并减去所述第（m+1）个背景信号再除以（m-1），从而制作所述复制信号，在从所述雷达功能切换部输入所述对象物信息检测处理的指示时，从所述A/D转换部输入的数字信号减去所述复制信号从而计算低噪声信号，基于该低噪声信号检测所述对象物信息。

根据本发明的雷达装置的另一方面，其特征在于，包括：高频发送部，具有生成指定频率的载波的振荡器，所述高频发送部按照两个以上的发送用控制信号将所述载波切割成脉冲状，当输出了所述两个以上的发送用控制信号的全部时生成发送信号；发送天线，从所述高频发送部输入所述发送信号后作为电波向空间发射；接收天线，用于接收所述电波被对象物反射的反射波；高频接收部，从所述接收天线输入接收信号后按照接收用控制信号获得与所述发送信号的相关并转换为基带信号；以及，基带部，包括：至少输入所述基带信号后转换为数字信号的A/D转换部；从所述A/D转换部输入所述数字信号来计算与所述对象物之间的距离以及/或者所述对象物的相对速度以及/或者所述对象物的方位角的数字信号处理部；以及，向所述高频发送部输出所述发送用控制信号，同时向所述高频接收部输出所述接收用控制信号的控制部，所述数字信号处理部获得从所述控制部不输出所述两个以上的发送用控制信号的一部分或全部而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为第一背景信号，并且获得从所述控制部仅输出所述一部分或者全部的发送用控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为第二背景信号，将所述第一背景信号和所述第二背景信号相加，从而计算复制信号，从所述控制部输出所述两个以上的发送用控制信号的全部以及所述接收用控制信号并且从所述振荡器输出载波时从所述A/D转换部输出的数字信号减去所述复制信号，从而计算低噪声信号，基于所述低噪声信号计算与所述对象物之间的距离以及/或者所述对象物的相对速度以及/或者所述对象物的方位角。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，在获得所述第一背景信号时使所述振荡器输出载波，在获得所述第二背景信号时使所述振荡器停止输出载波。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，在获得所述第一背景信号时以及获得所述第二背景信号时，均使所述振荡器输出载波。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，所述数字信号处理部对从所述A/D转换部输入的数字信号进行傅里叶转换处理，从所述控制部输出所述两个以上的发送用控制信号的全部以及所述接收用控制信号并且从所述振荡器输出载波时从所述A/D转换部输出的数字信号的相当于0Hz的傅里叶成分减去相当于所述复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算所述低噪声信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，至少所述基带部形成在第一基板上，所述高频发送部以及所述高频接收部形成在与所述第一基板不同的其他基板上，将传递所述基带信号的信号线和传递所述两个以上的发送用控制信号以及所述接收用控制信号的各自的控制线总括连线成导通状态的多针连接器的连线部设在所述第一基板与所述其他基板之间，并且，在所述连线部内分开配置所述控制线的连线和所述信号线的连线，以使从所述控制线泄露到所述信号线的信号的电平在所述A/D转换部的动态范围之内。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，所述高频发送部还包括：按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一门部；以及，按照第二控制信号对在所述第一门部切割的信号进一步进行切割，从而生成所述发送信号的第二门部，所述高频接收部包括：从所述接收天线输入所述接收信号并按照第三控制信号获得与所述发送信号的相关的相关部；以及，将来自所述相关部的输出信号下变频到基带并输出所述基带信号的下变频部，所述控制部向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部分别输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号从而对各自的电源进行接通/关闭控制，所述数字信号处理部，将所述两个以上的发送用控制信号作为所述第一控制信号和所述第二控制信号的两个，将所述接收用控制信号作为第三控制信号，从而计算所述复制信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，所述数字信号处理部将在从所述控制部不输出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任一而输出另一个以及所述第三控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为所述第一背景信号，将从所述控制部仅输出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任一时从所述A/D转换部输出的数字信号作为所述第二背景信号，从而计算所述复制信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，所述数字信号处理部将从所述控制部不输出所述第一控制信号和所述第二控制信号而输出所述第三控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为所述第一背景信号，将从所述控制部仅输出所述第一控制信号和所述第二控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为所述第二背景信号，从而计算所述复制信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，当获得所述第一背景信号时，使所述振荡器输出载波，当获得所述第二背景信号时，使所述振荡器停止输出载波。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，当获得所述第一背景信号时以及获得所述第二背景信号时，均使所述振荡器输出载波。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，所述数字信号处理部从所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号以及所述第三控制信号并且从所述振荡器输出载波时从所述A/D转换部输出的数字信号的相当于0Hz的傅里叶成分减去相当于所述复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算所述低噪声信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的另一方面，其特征在于，所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，所述高频发送部以及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部以及高频接收部的工作频带的高频用基板上，将传递所述基带信号的信号线和分别传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连线成导通状态的多针连接器的连线部设在所述低频用基板与所述高频用基板之间，并且，在所述连线部内分开配置所述控制线的连线和所述信号线的连线，以使从所述控制线泄露到所述信号线的信号的电平在所述A/D转换部的动态范围内。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，包括：载波生成步骤，生成指定频率的载波；信号切割步骤，按照两个以上的发送用控制信号将所述载波切割成脉冲状并生成发送信号；发送步骤，将所述发送信号作为电波向空间发射；接收步骤，接收所述电波被对象物反射的反射波；相关步骤，按照接收用控制信号获得在所述接收步骤接收到的接收信号与所述发送信号的相关；下变频步骤，将所述相关步骤的输出信号下变频到基带并输出基带信号；A/D转换步骤，至少输入所述基带信号并转换为数字信号；以及，数字信号处理步骤，输入所述数字信号计算与所述对象物之间的距离以及/或者所述对象物的相对速度以及/或者所述对象物的方位角，在所述数字信号处理步骤，获得在所述信号切割步骤不输出所述两个以上的发送用控制信号的一部分或全部而输出除此之外的所述发送用控制信号并且在所述相关步骤输出所述接收用控制信号时在所述A/D转换部获得的数字信号作为第一背景信号，获得在所述信号切割步骤仅输出所述一部分或全部的发送用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为第二背景信号，将所述第一背景信号和第二背景信号相加，从而计算复制信号，并且，从在所述信号切割步骤输出所述两个以上的发送用控制信号的全部且在所述相关步骤输出所述接收用控制信号且进行了所述载波生成步骤时在所述A/D转换步骤获得的数字信号减去所述复制信号，从而计算低噪声信号，基于该低噪声信号计算与所述对象物之间的距离以及/或者所述对象物的相对速度以及/或者所述对象物的方位角。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，在获得所述第一背景信号时进行所述载波生成步骤，在获得所述第二背景信号时不进行所述载波生成步骤。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，在获得所述第一背景信号时以及获得所述第二背景信号时均进行所述载波生成步骤。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，在所述数字信号处理步骤，对在所述A/D转换步骤转换的数字信号进行傅里叶转换处理，从在所述信号切割步骤输出所述两个以上的发送用控制信号的全部且在所述相关步骤输出所述接收用控制信号且进行了所述载波生成步骤时在所述A/D转换步骤获得的数字信号的相当于0Hz的傅里叶成分减去相当于所述复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算所述低噪声信号。在本发明的脉冲雷达装置，生成发送信号时使用m（m≥2）个的控制信号（下面简称为发送用控制信号），处理接收信号时使用一个以上的控制信号（下面简称为接收用控制信号）。下面，为了便于说明，以发送用控制信号为2个（m=2），接收用控制信号为一个来进行说明，但并不限定于此，发送用控制信号可以有三个以上，接收用控制信号可以有两个以上。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，所述信号切割步骤包括：按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一切割步骤以及按照第二控制信号进一步切割在所述第一切割步骤切割的信号从而生成发送信号的第二切割步骤，在所述相关步骤，按照第三控制信号获得所述接收信号与所述发送信号的相关，在所述数字信号处理步骤，将所述两个以上的发送用控制信号作为所述第一控制信号和所述第二控制信号的两个信号，将所述接收用控制信号作为所述第三控制信号，从而计算所述复制信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，在所述数字信号处理步骤，将在所述信号切割步骤不输出所述第一控制信号和所述第二控制信号的任意一个而输出另一个且在所述相关步骤输出所述第三控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为所述第一背景信号，将在所述信号切割步骤仅输出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任一时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为所述第二背景信号，从而计算所述复制信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，在所述数字信号处理步骤，将在所述信号切割步骤不输出所述第一控制信号和所述第二控制信号且在所述相关步骤输出所述第三控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为所述第一背景信号，将在所述信号切割步骤仅输出所述第一控制信号和所述第二控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为所述第二背景信号，从而计算所述复制信号。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，在获得所述第一背景信号时进行所述载波生成步骤，在获得所述第二背景信号时不进行所述载波生成步骤。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，在获得所述第一背景信号时以及获得所述第二背景信号时均进行所述载波生成步骤。

根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方面，其特征在于，从进行所述第一切割步骤、所述第二切割步骤、所述相关步骤时的数字信号的相当于0Hz的傅里叶成分减去相当于所述复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算所述低噪声信号。

在本发明的脉冲雷达装置，有在制作复制信号时从振荡器输出载波的方式和不输出载波的方式。并且，在本发明的脉冲雷达装置的控制方法，也有在制作复制信号时进行载波生成步骤从而输出载波的方式和不进行载波生成步骤从而不输出载波的方式。

发明的效果

根据本发明，能够提供可经常检测对象物信息的同时依次更新噪声信号的复制信号，从而高精度地检测对象物的信息的脉冲雷达装置及其控制方法。

附图说明

图1是示出了根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置的控制方法的信号处理方法的流程图。

图2是示出了根据本发明一实施方式的脉冲雷达装置构成的框图。

图3是没有噪声影响时的信号的时间波形图。

图4是混入有无用波信号的信号时间波形图。

图5是扩大显示根据本发明一实施方式的脉冲雷达装置的控制线及信号线的扩大图。

图6是没有向根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置的第一门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图7是没有向根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置的第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图8是没有向根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置的第一门部以及第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图9是由根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置制作的复制信号的时间波形图。

图10是用于说明根据本发明一实施方式的脉冲雷达装置的动作的时间流程的说明图。

图11是示出了根据本发明第二实施方式的脉冲雷达装置构成的框图。

图12是示出了根据本发明一实施方式的脉冲雷达装置构成的框图。

图13是没有噪声影响时的信号的时间波形图。

图14是混入有无用波信号的信号时间波形图。

图15是扩大显示根据本发明一实施方式的脉冲雷达装置的控制线及信号线的扩大图。

图16是没有向根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置的第一门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图17是没有向根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置的第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图18是没有向根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置的第一门部以及第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图19是由根据本发明的一实施方式的脉冲雷达装置制作的复制信号的时间波形图。

图20是缩短脉冲重复周期时的噪声信号的时间波形图。

图21是缩短脉冲重复周期时的、去除复制信号的信号的时间波形图。

图22是示出了根据本发明第一施方式的脉冲雷达装置构成的框图。

图23是没有噪声影响时的信号的时间波形图。

图24是混入有无用波信号的信号时间波形图。

图25是扩大显示根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置的控制线及信号线的扩大图。

图26是没有向根据本发明的第一实施方式的脉冲雷达装置的第一门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图27是仅使根据本发明的第一实施方式的脉冲雷达装置的第一门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图28是由根据本发明的第一实施方式的脉冲雷达装置制作的复制信号的时间波形图。

图29是示出了根据本发明的第一实施方式的脉冲雷达装置的信号处理方法的流程图。

图30是仅使根据本发明的第二实施方式的脉冲雷达装置的第一门部和第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图31是仅使根据本发明的第二实施方式的脉冲雷达装置的第一门部和第二门部没有输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图32是示出了根据本发明的第二实施方式的脉冲雷达装置的信号处理方法的流程图。

具体实施方式

参照附图详细说明本发明的优选实施方式中的脉冲雷达装置及其控制方法。为了简化附图及其说明，对于具有相同功能的各构成部分标注相同的符号。在本发明的脉冲雷达装置中，生成发送信号时使用m（m≥2）个控制信号（下面简称为发送用控制信号），处理接收信号时使用一个以上的控制信号（下面简称为接收用控制信号）。在下面的说明中，为了便于说明，发送用控制信号为两个（m=2），接收用控制信号为一个来进行说明，但是并不限定于此，发送用控制信号可以是三个以上，接收用控制信号也可以是两个以上。

（第一实施方式）

下面，参照图2说明根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置。图2是示出了本实施方式的脉冲雷达装置100的构成的框图。在图2，脉冲雷达装置100包括：处理高频信号的高频发送部110以及高频接收部120；处理低频信号的基带部130；用于向空间发射电波的发送天线101；以及，用于接收被对象物反射的反射波的接收天线102。下面，为了方便说明，以符号T来表示由脉冲雷达装置100检测到的对象物。

高频发送部110包括：产生指定的高频信号（载波）的作为电磁波的发送信号发生源的振荡器111以及将在振荡器111生成的高频信号切成指定的时间宽度的脉冲状信号（脉冲信号）的第一门部112及第二门部113。第一门部112及第二门部113是将从振荡器111输入的高频信号切成例如1[ns]宽度的脉冲信号的电路，可以利用倍增器或开关。通过采用第一门部112及第二门部113的两个信号切割电路，能够生成清晰（sharp）成型的脉冲信号。从第二门部113输出的脉冲状的发送信号传递到发送天线101，从发送天线101作为电波发射到空中。

高频接收部120包括：输入通过接收天线102接收到的接收信号后获得与发送信号的相关的相关器121以及利用从振荡器111输入的载波对从相关器121输出的信号进行下变频的IQ混频器122。IQ混频器122包括：用于下变频为I成分的基带信号的第一混频器123；用于下变频为Q成分的基带信号的第二混频器124以及对从振荡器111输入的载波赋予90度的相位差，输出到第一混频器123和第二混频器124的移相器125。相关器121从接收信号取出每个测量距离的信号，并将其输出到第一混频器123及第二混频器124。

基带部130包括：输入通过第一混频器123及第二混频器124下变频的基带信号的I成分和Q成分后转换为数字信号的A/D转换部131；对来自A/D转换部131的数字信号进行复合信号处理（复合傅里叶变换（FFT：Fast Fourier Transform））计算对象物T的信息的数字信号处理部132；用于控制脉冲雷达装置100动作的控制部133以及存储部134。并且，包括用于切换数字信号处理部132和控制部133的动作的雷达功能切换部135。

控制部133按照来自雷达功能切换部135的切换命令，对作为高频部件的第一门部112、第二门部113、相关器121各自的电源进行接通/关闭控制。当控制部133按照来自雷达功能切换部135的切换命令同时接通第一门部112及第二门部113的电源时，从高频发送部110输出发送信号。在控制部133生成的控制信号是1[ns]宽度的信号。

在本实施方式的脉冲雷达装置100中，除了进行原来的用于检测对象物信息的信号处理之外，还进行用于制作噪声信号的复制信号的信号处理。为了进行对象物信息检测处理和复制信号制作处理，数字信号处理部132中设有单位采样处理部132a、对象物信息检测部132b、复制信号制作部132c。单位采样处理部132a根据来自雷达功能切换部135的切换命令，向对象物信息检测部132b和复制信号制作部132c中的任意一方输出处理结果。

下面说明在本实施方式的脉冲雷达装置100中检测对象物信息的控制方法。在脉冲雷达装置100中，在高频发送部110以指定的脉冲重复周期（简称为Tp）生成脉冲宽度例如为1[ns]的脉冲信号，将该信号作为发送信号从发送天线101发射。如果将脉冲重复周围Tp例如为1[μs]，则脉冲雷达装置100的最大探测距离为150m。并且，由接收天线102接收的接收信号通过高频接收部120下变频到基带后输出到基带部130。在基带部130中，基带信号通过A/D转换部131转换为数字信号之后，输入到数字信号处理部132。

脉冲雷达装置100为了检测指定的探测距离范围内的对象物信息，以脉冲重复周期Tp发射多次发送信号，并对各自的发射波、即接收信号进行处理，从而获得探测距离范围内的全距离数据。而且，根据该全距离数据在数字信号处理部132检测对象物信息。作为获得探测距离范围内的全距离数据的方法可以采用等价采样的方法。下面对利用等价采样的方法获得探测距离范围内的全距离数据的方法进行说明。

一旦从高频发送部110输出一个脉冲信号，则接收其反射波，通过相关器121取出多个测量距离中的信号。下面，将该测量距离的数量为Np。在输出脉冲信号起到下一个脉冲重复周期Tp到来之前的Np个的每个时刻（下面简称为采样时刻），获得接收信号和发送信号的相关，从而获得Np个的测量距离中的信号。在相关器121获得的Np个的测量距离中的信号分别下变频到基带之后通过A/D转换部131转换为数字信号，并输出到单位采样处理部132a。

为了获得指定数量组的上述Np个的测量距离中的信号，在不改变采样时刻的情况下以脉冲重复周期Tp输出指定次数的脉冲信号。之后，在单位采样处理部132a为每个测量距离累积从每个接收信号获得的Np个的测量距离中的信号的数字值。下面将Np个的测量距离中的信号分别累积指定次数后获得的数字信号简称为距离数据。在检测对象物信息时，在单位采样处理部132a累积获得的距离数据输出到对象物信息检测部132b。

一旦获得一组的距离数据，则接着将Np个的采样时刻分别错开一些，与上述相同地，发射指定次数的脉冲信号，获得将测量距离错开一些的距离数据。下面相同地，将Np个的采样时刻分别错开一些来发射指定次数的脉冲信号，从而获得指定的探测距离范围内的全距离数据。在下面，将错开Np个的采样时刻来获得各距离数据从而获得全距离数据为止的次数（第一设定次数）为Nr。即、全距离数据由Nr组的距离数据构成。全距离数据输入到对象物信息检测部132b中，则在对象物信息检测部132b基于该全距离数据检测对象物信息。

在具有上述结构的本实施方式的脉冲雷达装置100中，构成高频发送部110以及高频接收部120的各部件在数十GHz频段工作，相反，构成基带部130的各部件在至多2GHz程度的频带工作。如上所述，高频发送部110以及高频接收部120的工作频率与基带部130的工作频率差异较大，因此优选分别形成在设计成不同频率用的不同的基板上。在本实施方式中，将高频发送部110以及高频接收部120形成在高频用基板103上，将基带部130形成在低频用基板104上。并且，用于发送接收高频信号的发送天线101以及接收天线102也配置在高频用基板103上。

用于高频的基板的价格高于低频用基板，因此，在本实施方式中，在高价的高频用基板103上仅配置高频发送部110、高频接收部120、发送天线101、接收天线102，将处理低频信号的基带部130配置在低价的低频用基板104上。从而，能够降低脉冲雷达装置100的成本。

如上说明，将脉冲雷达装置100的各部件分开配置在高频用基板103和低频用基板104上时需要采用用于电连接高频用基板103上的部件和低频用基板104上的部件的单元。在本实施方式的脉冲雷达装置100中，可使用目前使用的低价且小型的多针连接器105。从低频用基板104上的控制部133输出的控制信号经由连接器105传送到高频用基板103上的高频发送部110以及高频接收部120。并且，从高频用基板103上的高频接收部120输出的基带信号经由连接器105传递到低频用基板104上的基带部130。

如上所述，在高频用基板103和低频用基板104之间利用现有的多针连接器105交付控制信号和基带信号，则来自控制信号的干扰噪声信号混入包括对象物T的信息的信号强度较低的基带信号中。并且，从振荡器111输出的载波通过IQ混频器122被相关器121反射，并且再次被IQ混频器122下变频而产生的自混频噪声也混入基带信号中。尤其是，当对象物T位于远方时，来自对象物T的反射信号的振幅电平变小，因此，有时被上述干扰噪声信号或自变频噪声隐藏起来。

因此，在本实施方式的脉冲雷达装置100中，制作混入通过连接器105的基带信号中的噪声等无用波的复制信号，在检测对象物T时，从基带信号去除该复制信号。例如周边温度发生变化或者施加振动等，则上述干扰噪声信号或自混频噪声等无用波就发生变化。因此，优选依次更新无用波的复制信号后使用，例如定期更新为好。

参照图3、图4说明无用波的复制信号例子。图3是示出了信号10例子的时间波形图，从发送天线101发射在高频发送部110生成的脉冲信号，在接收天线102接收被对象物T反射的反射波，并在数字信号处理部132进行处理获得信号10（另外，横轴表示对应于时间的距离。在下面的图4、图6～图9中也相同）。图3示出的信号10的波形是未受噪声影响时的波形。并且，图4是图3所示的信号10中混入有上述无用波的信号时的时间波形图。符号11的信号是模拟示出在连接器105混入基带信号中的干扰噪声信号的，符号12的信号是模拟示出自混频噪声的。

在本实施方式中，依次制作将图4所示的干扰噪声信号11和自混频信号12合并的无用波的复制信号，并将其保存在存储部134。每次制作时，保存在存储部134中的复制信号更新为最新的复制信号。之后，启动脉冲雷达装置100来检测对象物T，则可以从高频接收部120经由连接器105输入基带部130后通过数字信号处理部132处理的信号减去上述复制信号来获得图3所示的信号（低噪声信号）。

在图2，从控制部133输出到第一门部112的控制信号（第一控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第一控制线）分别为A、a，从控制部133输出到第二门部113的控制信号（第二控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第二控制线）分别为B、b，从控制部133输出到相关器121的控制信号（第三控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第三控制线）分别为C、c。控制信号A、B分别对第一门部112、第二门部113的电源进行接通/关闭控制，控制信号C对相关器121的电源进行接通/关闭控制。在这里，第一控制信号和第二控制信号两个信号为发送用控制信号，第三控制信号为接收用控制信号。本发明的脉冲雷达装置及其控制方法的发送用控制信号和接收用控制信号的数量并不限定于上述数量，分别可以是更多的控制信号。

并且，将从IQ混频器122的第一混频器123输出到A/D转换部131的基带信号（I成分）以及传送该基带信号的信号线分别为D、d，从第二混频器124输出到A/D转换部131的基带信号（Q成分）以及传送该基带信号的信号线分别为E、e。上述的控制线a、b、c以及信号线d、e均经由连接器105的不同的针。

下面，参照图2详细说明脉冲雷达装置100检测对象物信息时的动作。当进行对象物信息检测的处理时，首先，从雷达功能切换部135向控制部133以及数字信号处理部132的单位采样处理部132a发送指示检测对象物信息的切换命令。控制部133一旦从雷达功能切换部135输入有指示检测对象物信息的切换命令，则通过控制线a、b以适当的时机向第一门部112和第二门部113输出控制信号A、B。通过控制信号A、B，第一门部112和第二门部113的电源接通约1[ns]，则由振荡器111生成的载波被切成1[ns]的脉冲宽度。从而，生成指定频率的载波的1[ns]宽度脉冲的发送信号，发送天线101作为电波向空中发射该信号。所发射的电波被位于离开距离L的位置上的对象物T反射，通过接收天线102接收。

并且，根据来自雷达功能切换部135的切换命令，从控制部133通过控制线c以指定的定时向相关器121输出控制信号C，则相关器121的电源被接通，可以获得接收天线102接收到的接收信号与发送信号的相关。从相关器121输出的信号通过IQ混频器122下变频为复合基带信号。在第一混频器123和第二混频器124中下变频的各自的基带信号D、E通过信号线d、e输入基带部130的A/D转换部131，并在此转换为数字信号。该数字信号输入数字信号处理部132的单位采样处理部132a。

单位采样处理部132a累加指定数量的从A/D转换部131输入的数字信号，并制作距离数据，按照来自雷达功能切换部135的切换命令，向对象物信息检测部132b输出距离数据。对象物信息检测部132b从单位采样处理部132a输入距离数据从而获得探测距离范围内的全距离数据，则进行复合信号处理，计算出有关对象物T的位置信息或相对速度信息等的对象物信息。所计算出的对象物信息传送到上位的计算机50，在这里利用GUI（Graphical User Interface：图形用户界面）进行用于简单显示对象物信息的处理，其结果显示在显示部51。这样，对象物信息被更新之后，从高频发送部110再次输出发送信号，进行下一个更新周期的对象物信息的检测。

图2所示的控制线a、b、c以及信号线d、e通过连接器105连接高频用基板103与低频用基板104。连接器105的各针（端子）为暴露状态，因此虽然流过各端子的信号为微小电平的信号，但还是绕到其他端子进行干扰。通过控制线a、b、c的控制信号A、B、C是用于接通/关闭驱动RF部件（第一门部112、第二门部113、相关器121）的信号，例如具有2～3[V]程度的信号强度。相反，通过信号线d、e的基带信号D、E是对被对象物T反射的强度较低的信号进行下变频的信号，是强度非常低的信号。因此，与基带信号D、E相比，控制信号A、B、C是强度相对非常高的信号，在连接器105中控制信号A、B、C从控制线a、b、c泄露到信号线d、e。

在图5扩大示出了脉冲雷达装置100中的上述各控制线以及信号线。在图5，在连接器105从控制线a、b、c绕入信号线d、e的信号分别为干扰噪声信号α、β、γ。干扰噪声信号α、β、γ成为具有与通过信号线d、e的基带信号D、E大致相同强度的信号。在图5中，将从振荡器111输出后通过IQ混频器122，并被相关器121反射后再次在IQ混频器122下变频的自混频噪声表示为δ。该自混频噪声δ也混入基带信号D、E中。在这里，可以配置各信号以下面方式流动的多针连接器：干扰噪声信号α、β、γ与基带信号D、E合成，但其信号强度为不会使A/D转换部131饱和的水平、换言之，以各控制信号和基带信号尽量实现隔离度。

在本实施方式的脉冲雷达装置100中，为了依次制作包括混入基带信号D、E中的上述各噪声的无用波的复制信号并进行更新，通过控制线a、b、c以恰当的定时使第一门部112、第二门部113和相关器121工作。而且，将所获得的无用波的复制信号存储在存储器134中，在检测对象物T时，从将接收信号下变频的基带信号D、E减去复制信号从而去除各噪声。

在下面，参照图6～9对无用波的复制信号的制作方法进行说明。图6～图9是按照本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法获得的噪声信号以及复制信号例子的示意图。当制作无用波的复制信号时，一旦从发送天线101向空中发射发送电波，则有可能发送电波被任意对象物反射后通过接收天线102接收。如果接收到这样的反射波，无法制作无用波的复制信号。因此，当制作无用波的复制信号时，阻止从发送天线101发射发送电波。

当制作复制信号时，从雷达功能切换部135向控制部133以及数字信号处理部132的单位采样处理部132a发送切换到复制信号制作的切换命令。并且，对于控制部133，首先从雷达功能切换部135输出用于指示第一阶段的复制信号制作的信号。从而，控制部133作为第一阶段的复制信号制作，使控制信号B、C流过控制线b、c，且停止输出流过控制线a的控制信号A，启动雷达。在脉冲雷达装置100中，只有在同时接通第一门部112和第二门部113的电源时脉冲信号输出到发送天线101。因此，当启动雷达时控制信号A未输出到第一门部112，则脉冲信号就不会输出到发送天线101。从而接收天线102也不会接收到反射波。

其结果，将控制信号B、C混入信号线d、e中的各自的干扰噪声信号β、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号（β+γ+δ）的距离数据输入数字信号处理部132的单位采样处理部132a中。该距离数据是只是噪声信号，成为各距离数据的噪声信号。当从单位采样处理部132a输入测量距离不同的Nr组的各距离数据的噪声信号、即输入所有各距离数据的噪声信号，则复制信号制作部132c将其作为第一背景信号保存在存储部134中。从而，获得图6所示的由噪声信号（β+γ+δ）构成的第一背景信号。图6是噪声信号（β+γ+δ）的时间波形例子示意图。

结束第一阶段的复制信号制作后接着从雷达功能切换部135向控制部133输出用于指示第二阶段的复制信号制作的信号。作为第二阶段的复制信号制作，控制部133使控制信号A、C流过控制线a、c，且停止输出流过控制线b的控制信号B，从而启动雷达。这时，只有第一门部112的电源被接通，第二门部113的电源不会被接通，因此脉冲信号还是不会输出到发送天线101。从而，接收天线102也不会收到反射波。

其结果，数字信号处理部132的单位采样处理部132a中输入将控制信号A、C混入信号线d、e中的各自的干扰噪声信号α、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号（α+γ+δ）的各距离数据的噪声信号。一旦从单位采样处理部132a输入测量距离不同的Nr组的各距离数据的噪声信号，复制信号制作部132c获得图7所示的由噪声信号（α+γ+δ）构成的第二背景信号。图7是噪声信号（α+γ+δ）的时间波形例子示意图。复制信号制作部132c将所获得的第二背景信号的噪声信号（α+γ+δ）加在保存在存储部134中的第一背景信号的噪声信号（β+γ+δ）上并进行保存。

结束第二阶段的复制信号制作后，雷达功能切换部135进一步对控制部133输出用于指示第三阶段的复制信号制作的信号。作为第三阶段的复制信号制作，控制部133使控制信号C流过控制线c，且同时停止输出流过控制线a、b的控制信号A、B，从而启动雷达。这时，脉冲信号不会输出到发送天线101。从而接收天线102也不会收到反射波。

其结果，数字信号处理部132的单位采样处理部132a中输入将控制信号C混入信号线d、e的干扰噪声信号γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号（γ+δ）的各距离数据的噪声信号。一旦从单位采样处理部132a输入有测量距离不同的Nr组的各距离数据的噪声信号，复制信号制作部132c获得图8所示的由噪声信号（γ+δ）构成的第三背景信号。图8是噪声信号（γ+δ）的时间波形例子示意图。复制信号制作部132c从保存在存储部134中的噪声信号减去所获得的第三背景信号的噪声信号（γ+δ），并进行保存。

如上所述，在第一背景信号的噪声信号（β+γ+δ）加上第二背景信号的噪声信号（α+γ+δ），并减去第三背景信号的噪声信号（γ+δ），从而计算出将所有的无用波合在一起的噪声信号，如下式。

（β+γ+δ）+（α+γ+δ）-（γ+δ）=α+β+γ+δ

如上所述，存储部134中保存将干扰噪声信号α、β、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号的复制信号（α+β+γ+δ）。将图6的时间波形和图7的时间波形相加并从中减去图8的时间波形，从而获得复制信号（α+β+γ+δ）的时间波形。图9示出了这时的复制信号（α+β+γ+δ）的时间波形。

如上述说明，在制作无用波的复制信号时，需要进行三次的与一般的对象物信息的检测相同的雷达动作。当发送用控制信号为m个时，用于制作无用波的复制信号的雷达动作需要进行（m+1）次。在进行一次的对象物信息检测的处理或者获得一个背景信号的处理时需要获得Nr组的测量距离不同的距离数据或各距离数据的噪声信号。将在单位采样处理部132a获得一组的距离数据或各距离数据的噪声信号所需时间为单位采样时间Tu，将进行一次对象物信息检测处理或者获得一个背景信号所需要的时间（第一期间Ts）为Tu×Nr。例如，单位采样时间Tu为4[ms]，距离数据的组数量Nr为20时，对象物信息检测处理所需时间Ts为4[ms]×20=80[ms]。

并且，当制作无用波的复制信号时需要获得Nr×3次的各距离数据的噪声信号，并且需要消耗相当于对象物信息检测处理所需时间Ts的三倍的80[ms]×3=240[ms]的时间。在这期间无法进行对象物信息检测处理，因此依次进行复制信号的制作，则无法适当地检测对象物信息，雷达功能将会大幅受损。

另一方面，当更新对象物信息的周期为Tc时，需要在考虑到在更新周期Tc之间对象物移动的距离的情况下确定其设定值。并且，在脉冲雷达装置100中，将所检测到的对象物信息传送到上位的计算机50并简单地显示在显示部51，所以在确定更新周期Tc的设定值时需要考虑到对象物信息的传送所需时间或加工成GUI用数据所需时间。这样的数据传送、加工所需时间变为无法更新对象物信息（即使更新也无法使用）的时间。例如，对象物信息检测处理所需时间Ts为80[ms]时，考虑到对象物信息的传送或加工所需时间，将更新周围Tc例如可以设定为100[ms]。

并且，当利用脉冲雷达装置100检测相对行驶的汽车时，例如，与相对行驶车辆的相对速度为时速200[km/h]，更新时间Tc为100[ms]时，在更新时间Tc之间相对行驶车辆接近约5.6m。如果可以在这样的接近距离期间能够检测到相对行驶车辆，则在安全上应该没有问题。因此，下面以将更新周期Tc设定为100[ms]时为例进行说明。

图10（a）示出了如上所述，将对象物信息的更新周期Tc为100[ms]，对象物信息检测处理所需时间Ts为80[ms]时的脉冲雷达装置的动作的时间流程。在该图，符号60表示更新周期Tc，符号61表示对象物信息检测处理所需时间Ts。并且，以符号62表示的时间（第二期间Td）中进行对象物信息的传送、加工。例如，当更新周期Tc为100[ms]，对象物信息检测所需时间Ts为80[ms]时，以符号62表示的时间Td为20[ms]。在图10中，以符号64表示单位采样时间Tu。

在图10（a）所示的脉冲雷达装置的时间性动作流程中，在以符号62表示的时间Td期间，从高频发送部不输出发送信号，并且即使输出也无法用于对象物信息的更新。并且，在开始使用脉冲雷达装置100的初期制作无用波的复制信号，则从开始使用脉冲雷达装置起符号63表示的期间，无法检测对象物信息。在上述的例子中，符号63表示的期间为240[ms]，有可能大幅影响雷达功能。

因此，在本实施方式的脉冲雷达装置100中，利用无法更新对象物信息的时间Td，在该期间获得制作复制信号所需要的数据。从而，能够在不影响检测对象物信息的雷达功能的情况下制作复制信号并进行更新。制作复制信号需要240[ms]（=Tu×Nr×3）的时间，但时间Td只有20[ms]的时长。当发送用控制信号有m个时，制作复制信号所需时间为Tu×Nr×（m+1），如果m为3以上，则需要更长时间。因此，在时间Td期间获得制作复制信号所需要的数据中的一部分，通过重复，可以获得需要的所有数据。

如上所述，图10（b）示出了在无法更新对象物信息的时间Td期间获得制作复制信号所需要的数据的、本实施方式的脉冲雷达装置100的时间性动作流程。如该图所示，在脉冲雷达装置100中，只有在无法更新对象物信息的时间Td期间获得制作复制信号所需要的数据，因此，不会给进行对象物信息检测处理的时间Ts带来影响，不可能影响到雷达功能。

启动脉冲雷达装置100后通过数字信号处理部132获得的采样数据的最小单位是在单位采样处理部132a制作的一组距离数据或者各距离数据的噪声信号，获得该最小单位所需时间为单位采样时间Tu。单位采样时间Tu比时间Td更短，因此在时间Td期间能够获得一组以上的各距离数据的噪声信号。当在时间Td期间获得了Nd组的各距离数据的噪声信号时，Nd的最大值为舍去（Td/Tu）的小数点以下的整数值。并且，当获得所有的各距离数据的噪声信号所需要的更新周期Tc的循环数为Nc时，循环数Nc是将（Nr×（m+1）/Nd）的小数点以下进位的整数值。

例如，将上述值用于Tc、Tu、Td、Nr时，Nd的最大值变成5。并且当Nd=5时，直到制作复制信号为止所需要的循环数Nc为12。从而，当以最短时间制作复制信号时，能够以12循环的更新周期、即1.2[s]制作复制信号。或者，使在时间Td期间进行的各距离数据的噪声信号的获取处理时间富裕，设为Nd=1时，制作复制信号需要60循环的更新周期，这时也可以以6[s]制作复制信号。根据周围温度的变化或振动等复制信号发生比较缓慢的变化，因此制作复制信号时耗时6[s]也不存在特别的问题。

如上说明，在本实施方式的脉冲雷达装置100中，同时进行对象物信息检测处理和复制信号制作处理，在雷达功能切换部135对各自的处理进行控制。在下面，参照图1说明根据本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法的处理流程。图1是示出了根据本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法的流程图。在这里，示出了为了更新对象物信息而在更新循环Tc之间进行的处理流程，同时还示出了为了获取制作复制信号所需的背景信号而在更新循环Tc之间进行的处理流程。

另外，在参照图6～9说明的制作无用波的复制信号的方法中，在依次制作第一～第三背景信号之后利用该背景信号更新复制信号。复制信号的更新方法并不限定于此，例如还可以每当获得各距离数据的噪声信号时更新与其对应的复制信号的数据。并且，没有必要按照第一～第三背景信号的顺序获取各距离数据的噪声信号，可以按照任意顺序获取。例如，在获取第一背景信号的一组的各距离数据的噪声信号之后，其次可以获得第二或第三背景信号的一组的各距离数据的噪声信号。

下面，以每当获得各距离数据的噪声信号时更新复制信号的数据的情况为例进行说明。为了便于说明，将关于输出一个脉冲信号而获得的Np个的测量距离的距离数据为Rp（i）（i=1～Np），并将各距离数据的噪声信号为Bp（i）（i=1～Np）。并且，全距离数据为RA（i，j）（i=1～Np，j=1，Nr），各全距离数据的噪声信号为BB（i、k）（i=1～Np，k=1～Nt），复制信号为BA(i，j）（i=1～Np，j=1，Nr）。但是，Nt=Nr×（m+1）。m=2时，BB（i，k）（k=1～Nr）为第一背景信号，BB（i、k）（k=（Nr+1）～2·Nr）为第二背景信号，BB（i、k）（k=（2·Nr+1）～3·Nr（=Nt））为第三背景信号。

根据BA（i，j）=BB（i、j）+BB（i、j+Nr）-BB（i、j+2·Nr）（i=1～Np、j=1～Nr）获得复制信号BA（i，j）。

并且，根据LN（k）（i=1～Nt）获得各距离数据的噪声信号的制作顺序。即，在制作复制信号的过程中，如果n2=LN（k），则第k个制作的各距离数据的噪声信号为BB（i，n2）（i=1～Np）。事先在LN（k）中任意设定制作各距离数据的噪声信号的顺序。

首先，在步骤S1，判断是否开始使用脉冲雷达装置100，当判断为开始使用时进入步骤S3，另外，当判断为已经在使用中时进入步骤S2。在步骤S2中，将n3初始化为0，n3对在该更新循环时间Td期间获得的用于制作复制信号的各距离数据的噪声信号的组数量进行计数。之后进入步骤S4。

另一方面，在步骤S3，为了开始对象物信息检测处理和复制信号制作处理而进行初始化。在这里，将为了对象物信息检测处理而获得的测量距离不同的距离数据的组数量为n1，为了复制信号制作处理而获得的测量距离不同的各距离的噪声信号的组数量为n2，在步骤S3中将n1、n2、n3初始化为0。并且，设定对象物检测作为从雷达功能切换部135输出的切换命令的初始值。进行初始化之后进入步骤S4。

在步骤S4，在距离数据的组数量n1加上1后进入步骤S5。在步骤S5，判断距离数据的组数量n1是否超过全距离数据的组数量Nr，当判断为n1超过Nr时，则判断已经获得全距离数据，进入步骤S12。另一方面，当判断为n1为Nr以下，则进入步骤S6。在步骤S6，启动雷达功能。这时，从雷达功能切换部135向控制部133输出对象物信息检测的切换命令，因此，输出所有第一控制信号A、第二控制信号B、第三控制信号C，从而获得距离数据。

在接下来的步骤S7，基于通过步骤S6的雷达功能的操作接收到的接收信号，在单位采样处理部132a获得距离数据Rp（i）（i=1～Np），并按照来自雷达功能切换部135的切换命令向对象物信息检测部132b输出该距离数据Rp（i）。在接下来的步骤S8，将所获得的距离数据Rp（i）（i=1～Np）设定为全距离数据RA（i，N1）并进行保存。在步骤S9，判断距离数据的组数量n1是否达到全距离数据的组数量Nr，当没有达到全距离数据的组数量Nr时，返回步骤S4，为了获得下一个距离数据而重新进行步骤S4～S8。

另一方面，在步骤S9中判断为距离数据的组数量n1达到全距离数据的组数量Nr时，进入接下来的步骤S10，在对象物信息检测部132b进行对象物信息检测处理。在该处理中，从存储部134读出已经制作的复制信号BA（i、j）（i=1～Np、j=1～Nr），从单位采样处理部132a输入的全距离数据RA（i、j）减去复制信号BA（i、j）之后，检测与对象物之间的距离或相对速度等对象物信息。之后，进入步骤S11。

在步骤S11，判断在该更新循环时间Td期间获得的用于制作复制信号的各距离数据的噪声信号n3是否小于其上限值Nd，当判断为n3小于Nd时返回步骤S4。从步骤S10进入到了步骤S11时是n3=0时，所以通过步骤S11的判断返回步骤S4。并且，这时n1=Nr，因此在步骤S4中n1加上1则通过步骤S5的判断进入步骤S12。

在步骤S12，在组数量n2、n3上分别加上1，之后进入步骤S13。在步骤S13，根据事先制作的LN（n2）求出全各距离数据的噪声信号BB（i、k）中的本次获得的各距离数据的噪声信号的编号k。在接下来的步骤S14，基于编号k设定用于获得第k个各距离数据的噪声信号的控制信号A、B、C的条件。即，设定从1≤k≤Nr获得第一背景信号的、从（Nr+1）≤k≤（2·Nr）获得第二背景信号的、从（2·Nr+1）≤k≤（3·Nr）获得第三背景信号的条件。在步骤S15，从雷达功能切换部135向控制部133输出在步骤S14设定的条件，从而启动雷达功能。

在步骤S16，从单位采样处理部132a输入各距离数据的噪声信号Bp（i）（i=1～Np）。而且，在步骤S17，将各距离数据的噪声信号Bp（i）（i=1～Np）设定为全各距离数据的噪声信号BB（i，k）并进行保存。并且，在步骤S18，根据所更新的全各距离数据的噪声信号BB（i，k）计算复制信号BA（i、j）（i=1～Np、j=1～Nr）并进行更新。

在步骤S19，判断组数量n2是否与全各距离数据的噪声信号的组数量3·Nr相同，当组数量n2与组数量3·Nr相同时，在步骤S20将组数量n2初始化为0之后进入步骤S11。另外，当组数量n2与全各距离数据的噪声信号的组数量3·Nr不相同时，进入步骤S11。

在步骤S11，判断组数量n3是否小于Nd，当判断为组数量n3小于Nd时，返回步骤S4，另一方面，组数量n3等于Nd时，进入步骤S21。在步骤S21，将组数量n1初始化为0。之后等到下一个更新循环。

根据上述的本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法，能够利用无法更新对象物信息的时间Td来依次更新复制信号，能够在不损坏雷达功能的情况下更新复制信号，高精度地检测对象物信息。并且，不仅依次更新复制信号，还可以例如在接通脉冲雷达装置100的电源时，暂时停止对象物信息检测处理，制作复制信号的初始值。

另外，在本实施方式，在数据信号处理部132的处理中，为了计算相对速度，对输入信号进行复合信号处理（FFT处理），计算出对象物的多普勒成分。上述说明的脉冲雷达装置100内产生的噪声信号均为稳定的噪声，因此噪声信号α、β、γ、δ均不包括多普勒成分，只包括相当于相对速度0的0[Hz]成分。

从而，通过在步骤S16、S17进行的复制信号制作部132c的处理获得的背景信号只是相当于相对速度0的0[Hz]成分的噪声信号，在步骤S18获得的复制信号（α+β+γ+δ）的傅里叶转换数据也只包括相当于相对速度0的0[Hz]成分。从而，在上述步骤S10，可以仅针对对全距离数据进行复合信号处理获得的0[Hz]成分减去复制信号（α+β+γ+δ）。

并且，但没有必要测量对象物的相对速度时，在数字信号处理部132中没有必要进行上述FFT处理，仅判断是否可以检测到各距离门（gate）内的对象物的信号即可。并且，即使在没有必要测量对象物的相对速度时，为了改善SN比，也可以在数据信号处理部132进行上述FFT处理，判断是否检测到各距离门内的对象物的信号。这时也是从对象物信息检测部132b获得的全距离数据中减去复制信号（α+β+γ+δ）的对应的距离数据即可获得低噪声信号，因此能够基于该噪声信号高精度地检测对象物。

（第二实施方式）

下面参照图11说明根据本发明第二实施方式的脉冲雷达装置。图11是示出了本实施方式的脉冲雷达装置200结构的框图。为了以相位单脉冲方式测量（测角）对象物T的方位角，本实施方式的脉冲雷达装置200作为接收天线210具有第一天线211和第二天线212的两个天线。第一天线211和第二天线212接收到的接收信号输入混合电路213，在混合电路213转换为两个接收信号的和信号（表示为∑）和差信号（表示为△）后输出至切换器214。

在本实施方式中，通过切换部214切换从而有选择的进行高频接收部120和基带部130的和信号和差信号的处理。与对象物T的相对移动相比，切换部214以非常高速切换和信号和差信号的切换，因此，能够利用相互切换检测的和信号和差信号来高精度地检测对象物T的方位角。在本实施方式中，在没有变更高频接收部120和基带部130的结构的情况下，能够以单脉冲方式进行测角，从而能够提供小型且低成本的脉冲雷达装置200。

（第三实施方式）

下面参照图12说明根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置。图12是示出了本实施方式的脉冲雷达装置300构成的框图。在图12，脉冲雷达装置300包括处理高频信号的高频发送部110以及高频接收部120；处理低频信号的基带部130；用于向空间发射电波的发送天线101以及接收被对象物反射的反射波的接收天线102。在下面，为了便于说明，用符号T表示脉冲雷达装置300检测的对象物。

高频发送部110包括发生指定的高频信号（载波）的、作为电磁波发送信号的发生源振荡器111以及将在振荡器111生成的高频信号切割为指定的时间宽度的脉冲状信号（脉冲信号）的第一门部112以及第二门部113。第一门部112以及第二门部113是将从振荡器111输入的高频信号切割成例如1[ns]宽度的脉冲信号的电路，可以采用倍增器或开关。通过采用第一门部112及第二门部113的两个信号切割电路，能够生成清晰（sharp）成型的脉冲信号。从第二门部113输出的脉冲状的发送信号传递到发送天线101，从发送天线101作为电波发射到空中。

高频接收部120包括：输入通过接收天线102接收到的接收信号后获得与发送信号的相关的相关器121以及利用从振荡器111输入的载波对从相关器121输出的信号进行下变频的IQ混频器122。IQ混频器122包括：用于下变频为I成分的基带信号的第一混频器123；用于下变频为Q成分的基带信号的第二混频器124以及对从振荡器111输入的载波赋予90度的相位差，输出到第一混频器123和第二混频器124的移相器125。相关器121从接收信号取出每个测量距离的信号，并将其输出到第一混频器123及第二混频器124。

基带部130包括：输入通过第一混频器123及第二混频器124下变频的基带信号的I成分和Q成分后转换为数字信号的A/D转换部131；对来自A/D转换部131的数字信号进行复合信号处理（复合傅里叶变换（FFT：Fast Fourier Transform））计算对象物T的信息的数字信号处理部132；用于控制脉冲雷达装置300动作的控制部133以及存储部134。并且，包括用于切换数字信号处理部132和控制部133的动作的雷达功能切换部135。

控制部133按照来自雷达功能切换部135的切换命令，对作为高频部件的第一门部112、第二门部113、相关器121各自的电源进行接通/关闭控制。当控制部133按照来自雷达功能切换部135的切换命令同时接通第一门部112及第二门部113的电源时，从高频发送部110输出发送信号。在控制部133生成的控制信号例如是1[ns]宽度的信号。

在本实施方式的脉冲雷达装置300中，除了进行原来的用于检测对象物信息的信号处理之外，还进行用于制作噪声信号的复制信号的信号处理。为了进行对象物信息检测处理和复制信号制作处理，数字信号处理部132中设有选择部332a、对象物信息检测部132b、复制信号制作部132c。选择部332a按照来自雷达功能切换部135的切换命令，向对象物信息检测部132b和复制信号制作部132c中的任意一方输出从A/D转换部输入的数字信号。

在脉冲雷达装置300中，从发送天线101发送一个脉冲状的电波，通过接收天线102接收被位于探测距离内的对象物反射的脉冲，根据从发送到接收所需时间计算与对象物之间的距离。接收到的脉冲的信号强度非常低，因此为了提高S/N，将多次的接收脉冲的信号积分后使用。并且，当对象物移动时接收脉冲包括多普勒成分，因此，在指定的时间内对数据进行FFT处理，从而获得多普勒成分并计算对象物的速度。在获得用于FFT处理的数据期间，以指定的脉冲重复周期（下面称为第一脉冲重复周期Tp）连续发送脉冲。

在所使用的频带为超宽带的发射脉冲状的电波的脉冲雷达中，电波法中设定有用于限制发送平均电力的上限的规定频谱。在本实施方式的脉冲雷达装置300中，设计成由发送的脉冲的电压和脉冲重复周期Tp确定的发送给平均电力满足电波法。

并且，本实施方式的脉冲雷达装置300除了进行对象物信息的检测处理之外，还进行复制信号的制作处理。在复制信号的制作处理中，改变控制条件来进行与进行对象物信息的检测处理时相同的动作，期间不能进行对象物信息的检测处理。因此，需要缩短复制信号的制作所需的处理时间。为了实现该目的，在本实施方式中，复制信号制作处理期间的高频发送部110生成的发送信号的脉冲重复周期（下面称为第二脉冲重复周期Tz）比进行对象物信息检测处理时的脉冲重复周期Tp短（Tz＜Tp）。从而，在不损坏雷达功能的情况下，依次更新复制信号，能够高精度地检测对象物信息。

在脉冲雷达装置中，如果缩短发射脉冲的重复周期，则增加发送平均电力，有可能超过发送平均电力的规定频谱。但是，在本实施方式的复制信号的制作方法中，如后面说明，对第一门部112和第二门部113进行控制，以便在制作复制信号期间从高频发送部110不输出发送信号。因此，即使只在复制信号的制作处理期间缩短脉冲的重复周期，发送平均电力也不会超过规定频谱。

另一方面，缩短脉冲重复周期的同时，还缩短脉冲雷达装置300的最大探测距离。例如，脉冲重复周期Tp例如为1[μs]，则脉冲雷达装置300的探测距离最大为150[m]。相反，复制信号制作时的脉冲重复周期Tz例如为Tp的一半0.5[μs]，则只能获得到75[m]距离的复制信号。但是，对于远距离的对象物，不一定要求较高精度，因此当可以不要对于远距离的复制信号时，可以缩短脉冲重复周期Tz。

并且，如后述的图19所示，越是远方的复制信号，其振幅越小。因此，即使在不制作对远距离的复制信号时，对对象物信息的检测精度不会带来较大影响。例如，将脉冲重复周期Tz缩短到Tp的1/4，则只能获得到37.5[m]的复制信号，但是，当能够判断对比37.5[m]更远方的复制信号的影响较小时，对于比37.5[m]更远方，可以不用从接收信号减去复制信号。

下面说明在本实施方式的脉冲雷达装置300中检测对象物信息时的控制方法。在脉冲雷达装置100中，在高频发送部110例如以指定的脉冲重复周期Tp生成脉冲宽度1[ns]的脉冲信号，该脉冲信号作为发送信号从发送天线101被发射。脉冲重复周期Tp例如为1[μs]，则脉冲雷达装置300的最大探测距离为150m。并且，由接收天线102接收到的接收信号通过高频接收部120下变频到基带之后输出至基带部130。在基带部130中，基带信号在A/D转换部131转换为数字信号之后，输入数字信号处理部132。

脉冲雷达装置300为了检测指定的探测距离范围内的对象物信息，以脉冲重复周期Tp发送多个发送信号，并对各自的发射波、即接收信号进行处理后获得探测距离范围内的全距离数据。而且，在数字信号处理部132根据该全距离数据检测对象物信息。作为获得探测距离范围内的全距离数据的方法例如可以采用等价采样的方法。

在具有上述结构的本实施方式的脉冲雷达装置300中，构成高频发送部110以及高频接收部120的各部件在数十GHz频带动作，相反，构成基带部130的各部件在至多2GHz程度的频带工作。如上所述，高频发送部110以及高频接收部120的工作频率与基带部130的工作频率差异较大，因此优选分别形成在设计成不同频率用的不同的基板上。在本实施方式中，将高频发送部110以及高频接收部120形成在高频用基板103上，将基带部130形成在低频用基板104上。并且，用于发送接收高频信号的发送天线101以及接收天线102也配置在高频用基板103上。

用于高频的基板的价格高于低频用基板，因此，在本实施方式中，在高价的高频用基板103上仅配置高频发送部110、高频接收部120、发送天线101、接收天线102，将处理低频信号的基带部130配置在低价的低频用基板104上。从而，能够降低脉冲雷达装置300的成本。

如上说明，将脉冲雷达装置300的各部件分开配置在高频用基板103和低频用基板104上时需要采用用于电连接高频用基板103上的部件和低频用基板104上的部件的单元。在本实施方式的脉冲雷达装置300中，可使用目前使用的低价且小型的多针连接器105。从低频用基板104上的控制部133输出的控制信号经由连接器105传送到高频用基板103上的高频发送部110以及高频接收部120。并且，从高频用基板103上的高频接收部120输出的基带信号经由连接器105传递到低频用基板104上的基带部130。

如上所述，在高频用基板103和低频用基板104之间利用现有的多针连接器105交付控制信号和基带信号，则来自控制信号的干扰噪声信号混入包括对象物T的信息的信号强度较低的基带信号中。并且，从振荡器111输出的载波通过IQ混频器122被相关器121反射，并且再次被IQ混频器122下变频而产生的自混频噪声也混入基带信号中。尤其是，当对象物T位于远方时，来自对象物T的反射信号的振幅电平变小，因此，有时被上述干扰噪声信号或自变频噪声隐藏起来。

因此，在本实施方式的脉冲雷达装置300中，制作混入通过连接器105的基带信号中的噪声等无用波的复制信号，在检测对象物T时，从基带信号去除该复制信号。例如周边温度发生变化或者施加振动等，则上述干扰噪声信号或自混频噪声等无用波就发生变化。因此，优选依次更新无用波的复制信号后使用，例如定期更新为好。

参照图13、图14说明无用波的复制信号例子。图13是示出了信号10例子的时间波形图，从发送天线101发射在高频发送部110生成的脉冲信号，在接收天线102接收被对象物T反射的反射波，并在数字信号处理部132进行处理获得信号10（另外，横轴表示对应于时间的距离。在下面的图14、图16～图20中也相同）。图13示出的信号10的波形是未受噪声影响时的波形。并且，图14是图13所示的信号10中混入有上述无用波的信号时的时间波形图。符号11的信号是模拟示出在连接器105混入基带信号中的干扰噪声信号的，符号12的信号是模拟示出自混频噪声的。

在本实施方式中，适当制作将图14所示的干扰噪声信号11和自混频信号12合并的无用波的复制信号，并将其保存在存储部134。而且，当启动脉冲雷达装置300来检测对象物T时，从经过连接器105输入基带部130后通过数字信号处理部132处理的信号减去上述复制信号来获得图13所示的信号（低噪声信号）。

在图12，将从控制部133输出到第一门部112的控制信号（第一控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第一控制线）分别为A、a，从控制部133输出到第二门部113的控制信号（第二控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第二控制线）分别为B、b。并且，将从控制部133输出到相关器121的控制信号（第三控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第三控制线）分别为C、c。控制信号A、B分别对第一门部112、第二门部113的电源进行接通/关闭控制，控制信号C对相关器121的电源进行接通/关闭控制。在这里，第一控制信号和第二控制信号两个信号为发送用控制信号，第三控制信号为接收用控制信号。本发明的脉冲雷达装置及其控制方法的发送用控制信号和接收用控制信号的数量并不限定于上述数量，分别可以是更多的控制信号。

并且，将从IQ混频器122的第一混频器123输出到A/D转换部131的基带信号（I成分）以及传送该基带信号的信号线分别为D、d，从第二混频器124输出到A/D转换部131的基带信号（Q成分）以及传送该基带信号的信号线分别为E、e。上述的控制线a、b、c以及信号线d、e均经由连接器105的不同的针。

下面，参照图12详细说明脉冲雷达装置300检测对象物信息时的动作。当进行对象物信息检测处理时，首先，从雷达功能切换部135向控制部133以及数字信号处理部132的选择部332a发送指示检测对象物信息的切换命令。控制部133一旦从雷达功能切换部135输入有指示检测对象物信息的切换命令，则通过控制线a、b以适当的时机向第一门部112和第二门部113输出控制信号A、B。通过控制信号A、B，第一门部112和第二门部113的电源接通约1[ns]，则由振荡器111生成的载波被切成1[ns]的脉冲宽度。从而，生成指定频率的载波的1[ns]宽度脉冲的发送信号，其被传递到发送天线101，发送天线101作为电波向空中发射。所发射的电波被位于离开距离L的位置上的对象物T反射，并通过接收天线102接收。

并且，根据来自雷达功能切换部135的切换命令，从控制部133通过控制线c以指定的定时向相关器121输出控制信号C，则相关器121的电源被接通，可以获得接收天线102接收到的接收信号与发送信号的相关。从相关器121输出的信号通过IQ混频器122下变频为复合基带信号。在第一混频器123和第二混频器124中下变频的各自的基带信号D、E通过信号线d、e输入基带部130的A/D转换部131，并在此转换为数字信号。

在A/D转换部131转换的数字信号输入数字信号处理部132的选择部332a，按照来自雷达功能切换部135的切换命令，数字信号输出到对象物信息检测部132b。在对象物信息检测部132b基于从选择部332a输入的数字信号进行复合信号处理，计算关于对象物T的位置信息或相对速度信息等对象物信息。

图12所示的控制线a、b、c和信号线d、e通过连接器105连接高频用基板103与低频用基板104。连接器105的各针（端子）为暴露状态，因此虽然流过各端子的信号为微小电平的信号，但还是绕到其他端子进行干扰。通过控制线a、b、c的控制信号A、B、C是用于接通/关闭驱动RF部件（第一门部112、第二门部113、相关器121）的信号，例如具有2～3[V]程度的信号强度。相反，通过信号线d、e的基带信号D、E是对被对象物T反射的强度较低的信号进行下变频的信号，是强度非常低的信号。因此，与基带信号D、E相比，控制信号A、B、C是强度相对非常高的信号，在连接器105中控制信号A、B、C从控制线a、b、c泄露到信号线d、e。

在图15扩大示出了脉冲雷达装置300中的上述各控制线以及信号线。在图15，在连接器105从控制线a、b、c绕入信号线d、e的信号分别为干扰噪声信号α、β、γ。干扰噪声信号α、β、γ成为具有与通过信号线d、e的基带信号D、E大致相同强度的信号。在图15中，将从振荡器111输出后通过IQ混频器122，并被相关器121反射后再次在IQ混频器122下变频的自混频噪声表示为δ。该自混频噪声δ也混入基带信号D、E中。在这里，可以配置各信号以下面方式流动的多针连接器：干扰噪声信号α、β、γ与基带信号D、E合成，但其信号强度为不会使A/D转换部131饱和的水平、换言之，以各控制信号和基带信号尽量实现隔离度。

在本实施方式的脉冲雷达装置300中，为了适当制作包括混入基带信号D、E中的上述各噪声的无用波的复制信号并进行更新，在开始使用脉冲雷达装置300时或使用过程中依次通过控制线a、b、c以恰当的定时使第一门部112、第二门部113和相关器121工作。而且，将所获得的无用波的复制信号存储在存储器134中，在检测对象物T时，从将接收信号下变频的基带信号D、E减去复制信号从而去除各噪声。

在下面，参照图16～19对无用波的复制信号的制作方法进行说明。图16～图19是按照本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法获得的噪声信号以及复制信号例子的示意图。当制作无用波的复制信号时，一旦从发送天线101向空中发射发送电波，则有可能发送电波被任意对象物反射后通过接收天线102接收。如果接收到这样的反射波，则无法制作只有无用波的复制信号。因此，当制作无用波的复制信号时，阻止从发送天线101发射发送电波。

当制作复制信号时，从雷达功能切换部135向控制部133以及数字信号处理部132的选择部332a发送切换到复制信号制作的切换命令。并且，对于控制部133，首先从雷达功能切换部135输出用于指示第一阶段的复制信号制作的信号。从而，控制部133作为第一阶段的复制信号制作，使控制信号B、C流过控制线b、c，且停止输出流过控制线a的控制信号A，启动雷达。在脉冲雷达装置300中，只有在同时接通第一门部112和第二门部113的电源时脉冲信号输出到发送天线101。因此，当启动雷达时控制信号A未输出到第一门部112，则脉冲信号就不会输出到发送天线101。从而接收天线102也不会接收到反射波。

其结果，将控制信号B、C混入信号线d、e中的各自的干扰噪声信号β、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号（β+γ+δ）输入数字信号处理部132，通过选择部332a的选择噪声信号（β+γ+δ）被输出到复制信号制作部132c。复制信号制作部132c对噪声信号（β+γ+δ）进行信号处理，从而获得图16所示的噪声信号。图16是噪声信号（β+γ+δ）的时间波形例子示意图。在复制信号制作部132c进行处理获得的噪声信号（β+γ+δ）保存于存储部134作为第一背景信号。

结束第一阶段的复制信号制作后接着从雷达功能切换部135向控制部133输出用于指示第二阶段的复制信号制作的信号。作为第二阶段的复制信号制作，控制部133使控制信号A、C流过控制线a、c，且停止输出流过控制线b的控制信号B，从而启动雷达。这时，只有第一门部112的电源被接通，第二门部113的电源不会被接通，因此脉冲信号还是不会输出到发送天线101。从而，接收天线102也不会收到反射波。

其结果，数字信号处理部132中输入将控制信号A、C混入信号线d、e中的各自的干扰噪声信号α、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号（α+γ+δ），通过选择部332a的选择该噪声信号（α+γ+δ）被输出到复制信号制作部132c。复制信号制作部132c对噪声信号（α+γ+δ）进行信号处理获得图17所示的噪声信号。图17是噪声信号（α+γ+δ）的时间波形例子示意图。在复制信号制作部132c进行处理所获得的噪声信号（α+γ+δ）作为第二背景信号加在保存在存储部134中的噪声信号（β+γ+δ）上。

结束第二阶段的复制信号制作后，雷达功能切换部135进一步对控制部133输出用于指示第三阶段的复制信号制作的信号。作为第三阶段的复制信号制作，控制部133使控制信号C流过控制线c，且同时停止输出流过控制线a、b的控制信号A、B，从而启动雷达。这时，脉冲信号不会输出到发送天线101。从而接收天线102也不会收到反射波。

其结果，数字信号处理部132中输入将控制信号C混入信号线d、e的干扰噪声信号γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号（γ+δ），通过选择部332a的选择该噪声信号（γ+δ）被输出到复制信号制作部132c。复制信号制作部132c对噪声信号（γ+δ）进行信号处理。从而获得图18所示的噪声信号。图18是噪声信号（γ+δ）的时间波形例子示意图。在复制信号制作部132c进行处理获得的噪声信号（γ+δ）作为第三背景信号从保存在存储部134中的噪声信号减去。

如上所述，在第一背景信号的噪声信号（β+γ+δ）加上第二背景信号的噪声信号（α+γ+δ），并减去第三背景信号的噪声信号（γ+δ），从而计算出将所有的无用波合在一起的噪声信号，如下式。

（β+γ+δ）+（α+γ+δ）-（γ+δ）=α+β+γ+δ

如上所述，存储部134中保存将干扰噪声信号α、β、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号的复制信号（α+β+γ+δ）。将图16的时间波形和图17的时间波形相加并从中减去图18的时间波形，从而获得复制信号（α+β+γ+δ）的时间波形。图19示出了这时的复制信号（α+β+γ+δ）的时间波形。

如上述说明，在制作无用波的复制信号时，需要进行三次的与一般的对象物信息的检测相同的雷达动作。当发送用控制信号为m个时，用于制作无用波的复制信号的雷达动作需要进行（m+1）次。在进行一次的对象物信息检测处理或者获得一个背景信号的处理时获得Nr组的测量距离不同的距离数据或各距离数据的噪声信号，获得一组的距离数据或各距离数据的噪声信号所需时间为单位采样时间Tu，将进行一次对象物信息检测处理或者获得一个背景信号所需要的时间（第一期间Ts）为Tu×Nr。例如，单位采样时间Tu为4[ms]，距离数据的组数量Nr为20时，对象物信息检测处理所需时间Ts为4[ms]×20=80[ms]。

并且，当制作无用波的复制信号时需要获得Nr×3次的各距离数据的噪声信号，并且需要消耗相当于对象物信息检测处理所需时间Ts的三倍80[ms]×3=240[ms]的时间。在这期间无法进行对象物信息检测处理，因此依次进行复制信号的制作，则无法适当地检测对象物信息，雷达功能将会大幅受损。

为此，在本实施方式的脉冲雷达装置300中，进行复制信号制作处理期间的高频发送部110生成发送信号的脉冲重复周期Tz比进行对象物信息检测处理时的脉冲重复周期Tp短。从而尽可能减少对对象物信息的检索处理带来的影响。

例如，当周期Tz=1/2×Tp时，以一半的脉冲重复周期进行则单位采样时间Tu变为2[ms]，因此，上述耗时240[ms]的生成复制信号的时间变为一半Tr=120[ms]。即，当Tz为Tp的1/N倍时，生成复制号的时间Tr为1/N。但是，缩短周期Tz，则会缩短可生成的复制信号的距离信息，无法生成较远处的复制信号。但是，对于位于远方的对象物不要求很高的精度，所以当不需要远方的复制信号时则没有问题。

并且，优选在开始使用雷达时或定期进行复制信号的更新，例如当Tc为100[ms]，周期Tz=1/4×Tp，则上述Tr为60[ms]。相反，更新周期Tc为100[ms]而Tr为60[ms]，则有可能被认为没有起到雷达功能的时间较长。这时，可以生成一部分复制信号，在更新复制信号时，缩短每次的复制信号生成时间。例如，将复制信号生成分为三阶段，每次的复制信号生成时间Tr=60[ms]/3=20[ms]，则不会大幅损坏作为雷达的功能。

参照图20、21说明例如将脉冲重复周期Tpls从Tp缩短为Tz（＜Tp）时获得的探测距离以及复制信号的信息。缩短脉冲重复周期，则探测距离变短，因此，只能获得相当于缩短的探测距离部分的复制信号的信息。其结果，如图20（a）～（d）所示，只能获得图16～19所示的复制信号信息的自混频噪声δ的一部分。

这时，如图21（a）所示，远方有残留的干扰信号，当这里有来自对象物的反射波时难以检测。但是，这时处于没有相对于雷达的相对速度的状态，即、是始终保持一定的距离的对象物，因此并不是危险的对象物。并且，当检测位于该距离的对象物的相对速度时，对于例如图21（b）所示的靠近的对象物，能够与干扰信号区分开来检测，因此不会成为问题。

另外，在本实施方式的数字信号处理部132的处理中，为了计算相对速度，对输入信号进行复合信号处理（FFT处理）之后计算对象物的多普勒成分。上述说明的脉冲雷达装置300内产生的噪声信号均为稳定的噪声，因此噪声信号α、β、γ、δ均不包括多普勒成分，只包括相当于相对速度0的0[Hz]成分。

从而，通过数字信号处理部132的处理获得的第一～第三背景信号只是相当于相对速度0的0[Hz]成分的噪声信号，复制信号（α+β+γ+δ）的傅里叶转换数据也只包括相当于相对速度0的0[Hz]成分。从而，可以仅对于对从A/D转换部131输入的信号进行复合信号处理获得的0[Hz]成分减去复制信号（α+β+γ+δ）。

并且，但没有必要测量对象物的相对速度时，在数字信号处理部132中没有必要进行上述FFT处理，仅判断是否可以检测到各距离门（gate）内的对象物的信号即可。并且，即使在没有必要测量对象物的相对速度时，为了改善SN比，也可以在数据信号处理部132进行上述FFT处理，判断是否检测到各距离门内的对象物的信号。这时也是从控制部133输出控制信号A、B、C时获得的各距离门的数据中减去复制信号（α+β+γ+δ）的对应的距离门的数据即可获得低噪声信号，因此能够基于该噪声信号高精度地检测对象物。

如上所述，根据本发明的脉冲雷达装置，能够在短时间内制作噪声信号的复制信号，降低对对象物信息检测处理的影响，能够高精度地检测对象物信息。

在上述实施方式的脉冲雷达装置中，分别包括一个发送天线和接收天线，但并不限定于此。例如，在以相位单脉冲方式测量相位角的脉冲雷达装置，需要具有两个接收天线，在这样的脉冲雷达装置中也可以制作噪声信号的复制信号并从接收信号去除复制信号。

本发明的脉冲雷达装置包括：具有生成指定频率的载波的振荡器，且按照两个以上的发送用控制信号切割在振荡器生成的载波从而生成发送信号的高频发送部；从高频发送部输入发送信号并将其作为电波向空间发射的发送天线；接收向空间发射的电波被对象物发射的反射波的接收天线；以及，从接收天线接收接收信号并按照接收用控制信号取得与发送信号的相关，并转换为基带信号的高频接收部。并且，还包括基带部，基带部包括：输入基带信号并转换为数字信号的A/D转换部；从A/D转换部输入数字信号从而计算与对象物之间的距离以及/或对象物的相对速度以及/或对象物的方位角的数字信号处理部；向高频发送部输出发送用控制信号的同时向高频接收部输出接收用控制信号的控制部。

当从控制部不输出两个以上的发送用控制信号的一部分或全部而是输出其之外的发送用控制信号以及接收用控制信号并且从振荡器输出有载波时，数字信号处理部获取从A/D转换部输出的数字信号作为第一背景信号。并且，当从控制部仅输出上述的一部分或全部的发送用控制信号并且振荡器停止输出载波时，获得从A/D转换部输出的数字信号作为第二背景信号。而且，将第一背景信号和第二背景信号相加，从而计算复制信号。

计算出复制信号之后，在从控制部输出两个以上的发送用控制信号的全部和接收用控制信号并且从振荡器输出载波时，输入从A/D转换部输出的数字信号，从中减去上述的复制信号，从而计算出低噪声信号。而且，基于该低噪声信号，计算与对象物之间的距离以及/或对象物的相对速度以及/或对象物的方位角。

数字信号处理部可以构成为对A/D转换部输入的数字信号进行傅里叶变换。并且，当从控制部输出发送用控制信号的全部以及接收用控制信号并且从振荡器输出载波时，从相当于从A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶成分减去相当于复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算低噪声信号。

脉冲雷达装置可以构成为至少将基带部形成在第一基板上，将高频发送部和高频接收部形成在与第一基板不同的基板上。这时，可以将多针连接器的接线部设在第一基板与其他基板之间，其中多针连接器的接线部用于将传递基带信号的信号线和传递两个以上的发送用控制信号以及接收用控制信号的各控制线总体连接成导通状态。这时，尽量分开配置信号线和控制线，实现隔离度。

并且，根据本发明的脉冲雷达装置的控制方法包括：生成指定的频率的载波的载波生成步骤；按照两个以上的发送用控制信号来脉冲状切割载波从而生成发送信号的信号切割步骤；将发送信号作为电波向空间发射的发送步骤；接收向空间发射的电波被对象物反射的反射波的接收步骤；按照接收用控制信号获得在接收步骤接收的接收信号与发送信号的相关的相关步骤；将相关步骤的输出信号下变频到基带从而输出基带信号的下变频步骤；输入基带信号后转换为数字信号的A/D转换步骤；以及，输入数字信号从而计算与对象物之间的距离以及/或对象物的相对速度以及/或对象物的方位角的数字信号处理步骤。

在数字信号处理步骤中，当在信号切割步骤不输出两个以上的发送用控制信号的一部分或全部而是输出之外的发送用控制信号并且在相关步骤输出接收用控制信号且进行了载波生成步骤时，获得在A/D转换步骤获得的数字信号作为第一背景信号。并且，在信号切割步骤仅输出上述一部分或全部的发送用控制信号且未进行载波生成步骤时，获得在A/D转换步骤获得的数字信号作为第二背景信号。而且，将第一背景信号和第二背景信号相加，从而计算复制信号。

计算出复制信号之后，当在信号切割步骤输出发送用控制信号的全部且在相关步骤输出接收用控制信号且进行了载波生成步骤时，从在A/D转换步骤获得的数字信号减去上述复制信号，从而计算低噪声信号。之后，基于该低噪声信号，计算与对象物之间的距离以及/或对象物的相对速度以及/或对象物的方位角。

在上述的数字信号处理步骤中，能够对在A/D转换步骤中转换的数字信号进行傅里叶转换处理。这时，当在信号切割步骤输出发送用控制信号的全部且在相关步骤输出接收用控制信号且进行了载波生成步骤时，从相当于在A/D转换步骤获得的数字信号的0Hz的傅里叶成分减去相当于复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算低噪声信号。

（第四实施方式）

下面，参照图22说明根据本发明第四实施方式的脉冲雷达装置。图22是示出了根据本实施方式的脉冲雷达装置400结构的框图。在图22，脉冲雷达装置400包括：处理高频信号的高频发送部110以及高频接收部120；处理低频信号的基带部130；用于向空间发射电波的发送天线101；以及，接收被对象物反射的反射波的接收天线102。下面，为了便于说明，以符号T表示脉冲雷达装置400检测的对象物。

高频发送部110包括：产生指定的高频信号（载波）的作为电磁波的发送信号发生源的振荡器111以及将在振荡器111生成的高频信号切成指定的时间宽度的脉冲状信号（脉冲信号）的第一门部112及第二门部113。第一门部112及第二门部113是将从振荡器111输入的高频信号切成例如1[ns]宽度的脉冲信号的电路，可以利用倍增器或开关。通过采用第一门部112及第二门部113的两个信号切割电路，能够生成清晰（sharp）成型的脉冲信号。从第二门部113输出的脉冲状的发送信号传递到发送天线101，从发送天线101作为电波发射到空中。

高频接收部120包括：输入通过接收天线102接收到的接收信号后获得与发送信号的相关的相关器121以及利用从振荡器111输入的载波对从相关器121输出的信号进行下变频的IQ混频器122。IQ混频器122包括：用于下变频为I成分的基带信号的第一混频器123；用于下变频为Q成分的基带信号的第二混频器124以及对从振荡器111输入的载波赋予90度的相位差，输出到第一混频器123和第二混频器124的移相器125。相关器121从接收信号取出每个测量距离的信号，并将其输出到第一混频器123及第二混频器124。

基带部130包括：输入通过第一混频器123及第二混频器124下变频的基带信号的I成分和Q成分后转换为数字信号的A/D转换部131；对来自A/D转换部131的数字信号进行复合信号处理（复合傅里叶变换（FFT：Fast Fourier Transform））计算对象物T的信息的数字信号处理部132；用于控制脉冲雷达装置100动作的控制部133以及存储部134。控制部133对作为高频部件的第一门部112、第二门部113、相关器121各自的电源进行接通/关闭控制。当同时接通第一门部112及第二门部113的电源时，从高频发送部110输出发送信号。在控制部133生成的控制信号是1[ns]宽度的信号。

在具有上述结构的本实施方式的脉冲雷达装置400中，构成高频发送部110以及高频接收部120的各部件在数十GHz频段工作，相反，构成基带部130的各部件在至多2GHz程度的频带工作。如上所述，高频发送部110以及高频接收部120的工作频率与基带部130的工作频率差异较大，因此优选分别形成在设计成不同频率用的不同的基板上。在本实施方式中，将高频发送部110以及高频接收部120形成在高频用基板103上，将基带部130形成在低频用基板104上。并且，用于发送接收高频信号的发送天线101以及接收天线102也配置在高频用基板103上。

用于高频的基板的价格高于低频用基板，因此，在本实施方式中，在高价的高频用基板103上仅配置高频发送部110、高频接收部120、发送天线101、接收天线102，将处理低频信号的基带部130配置在低价的低频用基板104上。从而，能够降低脉冲雷达装置400的成本。

如上说明，将脉冲雷达装置400的各部件分开配置在高频用基板103和低频用基板104上时需要采用用于电连接高频用基板103上的部件和低频用基板104上的部件的单元。在本实施方式的脉冲雷达装置400中，可使用目前使用的低价且小型的多针连接器105。从低频用基板104上的控制部133输出的控制信号经由连接器105传送到高频用基板103上的高频发送部110以及高频接收部120。并且，从高频用基板103上的高频接收部120输出的基带信号经由连接器105传递到低频用基板104上的基带部130。

如上所述，在高频用基板103和低频用基板104之间利用现有的多针连接器105交付控制信号和基带信号，则来自控制信号的干扰噪声信号混入包括对象物T的信息的信号强度较低的基带信号中。并且，从振荡器111输出的载波通过IQ混频器122被相关器121反射，并且再次被IQ混频器122下变频而产生的自混频噪声也混入基带信号中。尤其是，当对象物T位于远方时，来自对象物T的反射信号的振幅电平变小，因此，有时被上述干扰噪声信号或自变频噪声隐藏起来。

因此，在本实施方式的脉冲雷达装置400中，事先制作混入通过连接器105的基带信号中的噪声等无用波的复制信号，在检测对象物T时，从基带信号去除该复制信号。参照图23、图24说明无用波的复制信号例子。图23是示出了信号10例子的时间波形图，从发送天线101发射在高频发送部110生成的脉冲信号，在接收天线102接收被对象物T反射的反射波，并在数字信号处理部132进行处理获得信号10（另外，横轴表示对应于时间的距离。在下面的图24、图27～图30中也相同）。图23示出的信号10的波形是未受噪声影响时的波形。并且，图24是图23所示的信号10中混入有上述无用波的信号时的时间波形图。符号11的信号是模拟示出在连接器105混入基带信号中的干扰噪声信号的，符号12的信号是模拟示出自混频噪声的。

在本实施方式中，事先制作将图24所示的干扰噪声信号11和自混频信号12合并的无用波的复制信号，并将其保存在存储部134。而且，启动脉冲雷达装置400来检测对象物T时，在高频接收部120处理接收信号并经由连接器105输出到基带部130，从数字信号处理部132处理的信号减去上述复制信号。从而获得图23所示的信号（低噪声信号）。在下面，参照附图详细说明事先制作上述复制信号的方法。

在图22，将从控制部133输出到第一门部112的控制信号（第一控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第一控制线）分别为A、a，从控制部133输出到第二门部113的控制信号（第二控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第二控制线）分别为B、b。并且从控制部133输出到相关器121的控制信号（第三控制信号）以及传送该控制信号的控制线（第三控制线）分别为C、c。控制信号A、B分别对第一门部112、第二门部113的电源进行接通/关闭控制，控制信号C对相关器121的电源进行接通/关闭控制。在这里，第一控制信号和第二控制信号两个信号为发送用控制信号，第三控制信号为接收用控制信号。本发明的脉冲雷达装置及其控制方法的发送用控制信号和接收用控制信号的数量并不限定于上述数量，分别可以是更多的控制信号。

并且，将从IQ混频器122的第一混频器123输出到A/D转换部131的基带信号（I成分）以及传送该基带信号的信号线分别为D、d，从第二混频器124输出到A/D转换部131的基带信号（Q成分）以及传送该基带信号的信号线分别为E、e。上述的控制线a、b、c以及信号线d、e均经由连接器105的不同的针。

在脉冲雷达装置400，控制信号A、B从控制部133经由控制线a、b以适当的定时输出到第一门部112以及第二门部113，各自的电源接通约1[ns]，则在振荡器111生成的载波被切成1[ns]的脉冲宽度。从而，生成指定频率的载波的1[ns]脉冲宽度的发送信号，发送天线101作为电波向空中发射该信号。所发射的电波被位于离开距离L的位置上的对象物T反射，通过接收天线102接收。

从控制部133通过控制线c以指定的定时向相关器121输出控制信号C，则相关器121的电源被接通，可以获得接收天线102接收到的接收信号与发送信号的相关。从相关器121输出的信号通过IQ混频器122下变频为复合基带信号。在第一混频器123和第二混频器124中下变频的各自的基带信号D、E通过信号线d、e输入基带部130的A/D转换部131，并在此转换为数字信号。在数字信号处理部132对该数字信号进行复合信号处理，计算出有关对象物T的位置信息和相对速度信息。

图22所示的控制线a、b、c和信号线d、e通过连接器105连接高频用基板103与低频用基板104。连接器105的各针（端子）为暴露状态，因此虽然流过各端子的信号为微小电平的信号，但还是绕到其他端子进行干扰。通过控制线a、b、c的控制信号A、B、C是用于接通/关闭驱动RF部件（第一门部112、第二门部113、相关器121）的信号，例如具有2～3[V]程度的信号强度。相反，通过信号线d、e的基带信号D、E是对被对象物T反射的强度较低的信号进行下变频的信号，是强度非常低的信号。因此，与基带信号D、E相比，控制信号A、B、C是强度相对非常高的信号，在连接器105中控制信号A、B、C从控制线a、b、c泄露到信号线d、e。

在图25扩大示出了脉冲雷达装置400中的上述各控制线以及信号线。在图25，在连接器105从控制线a、b、c绕入信号线d、e的信号分别为干扰噪声信号α、β、γ。干扰噪声信号α、β、γ成为具有与通过信号线d、e的基带信号D、E大致相同强度的信号。在图25中，将从振荡器111输出后通过IQ混频器122，并被相关器121反射后再次在IQ混频器122下变频的自混频噪声表示为δ。该自混频噪声δ也混入基带信号D、E中。

在本实施方式的脉冲雷达装置400中，为了事先制作包括混入基带信号D、E中的上述各噪声的无用波的复制信号，在开始使用脉冲雷达装置400时，通过控制线a、b、c以恰当的定时使第一门部112、第二门部113和相关器121工作。而且，将所获得的无用波的复制信号存储在存储器134中，在检测对象物T时，从将接收信号下变频的基带信号D、E减去复制信号从而去除各噪声。

在下面，参照图26～28对无用波的复制信号的制作方法进行说明。图26～图28是按照本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法获得的噪声信号以及复制信号例子的示意图。在本实施方式，在制作无用波的复制信号时，从发送天线101不发射发动电波。

在本实施方式，通过两次的雷达动作来制作复制信号。在两次的雷达动作中，将两个控制信号A、B分别输出一个，以便防止发射发送电波。并且，输出两个控制信号A、B中的任意一个的雷达动作中，不输出第三控制信号C，并且振荡器111停止输出载波。通过停止输出载波，能够防止发生自混频噪声δ。从而能够获得仅来自两个控制信号A、B中的任意一个的噪声信号。在下面，以仅不输出控制信号A的雷达动作和仅输出控制信号A的雷达动作的两个雷达操作来制作复制信号的情况为例进行说明。

首先，从控制部133不输出控制信号A而是输出控制信号B、C并使其流过控制线b、c且从振荡器111输出载波的状态下启动雷达。从而，数字信号处理部132输入有将控制信号B、C混入信号线d、e中的各自的干扰噪声信号β、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号（β+γ+δ）。在数字信号处理部132处理噪声信号（β+γ+δ），从而获得图26所示的噪声信号。图26是噪声信号（β+γ+δ）的时间波形例子示意图。在数字信号处理部132进行处理获得的噪声信号（β+γ+δ）保存于存储部134作为第一背景信号。

接着，从控制部133仅输出控制信号A并使其流过控制线a，停止输出控制信号B、C。并且，停止从振荡器111输出载波，启动雷达。从而数字信号处理部132中仅输入将控制信号A混入信号线d、e中的干扰噪声信号α。在数字信号处理部132对噪声信号α进行信号处理获得图27所示的噪声信号。图27是噪声信号α的时间波形例子示意图。在数字信号处理部132进行处理所获得的噪声信号α作为第二背景信号加在保存在存储部134中的噪声信号（β+γ+δ）上并进行保存。

通过在上述的两次雷达动作中将噪声信号（β+γ+δ）和噪声信号α相加，从而计算出将所有的无用波合在一起的噪声信号，如下式。

（β+γ+δ）+α=α+β+γ+δ

如上所述，存储部134中保存将干扰噪声信号α、β、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号的复制信号（α+β+γ+δ）。将图26的时间波形和图27的时间波形相加，从而获得复制信号（α+β+γ+δ）的时间波形。图28示出了复制信号（α+β+γ+δ）的时间波形例子。

下面，利用图29所示的流程图说明事先制作无用波的复制信号并利用该复制信号进行校正的方法。图29是用于说明本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法的流程图。在本实施方式，当制作无用波的复制信号时，防止从发送天线101发射发送电波。

首先，在步骤S31，判断是否开始使用脉冲雷达装置400，当判断为开始使用时，进入步骤S32，当判断为使用中时，进入步骤S40。在步骤S32，停止输出以便从控制部133不会输出控制信号A。其次，在步骤S33启动雷达。这时，从控制部133输出控制信号B、C并流过控制线b、c。并且，从振荡器111输出载波。通过这样的雷达动作，数字信号处理部132中输入有第一背景信号的噪声信号（β+γ+δ）。在步骤S34，在数字信号处理部132对噪声信号（β+γ+δ）进行处理，在步骤S35保存在存储部134中。

在接下来的步骤S36，停止输出控制信号B、C，以便从控制部133不会输出控制信号B、C。并且，停止振荡器111输出载波。接着，在步骤S37启动雷达。这时，从控制部133仅输出控制信号A并流过控制线a。并且，从振荡器111不输出载波。通过这样的雷达动作，数字信号处理部132中输入有第二背景信号的噪声信号α。在步骤S38，在数字信号处理部132对噪声信号α进行处理，在步骤S39加在保存在存储部134中的噪声信号（β+γ+δ）上并进行保存。

通过上述的两次雷达动作，在噪声信号（β+γ+δ）上加上噪声信号α，计算出将所有的无用波合在一起的噪声信号（α+β+γ+δ）。存储部134中保存将干扰噪声信号α、β、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号的复制信号（α+β+γ+δ）。

另一方面，在步骤S31中判断为脉冲雷达装置400已经在使用中时，在步骤S40启动雷达。这时，从控制部133输出控制信号A、B、C并分别流过控制线a、b、c。并且，从振荡器111输出载波。通过雷达动作，在高频发送部110生成发送信号，并将其作为电波从发送天线102发射。而且，由接收天线102接收被对象物T反射的反射波。在接收天线102接收的接收信号在高频接收部120下变频到基带，通过连接器105传递到A/D转换部131。

输入A/D转换部131的基带信号被转换为数字信号之后，传递到数字信号处理部132。传递到数字信号处理部132的数字信号包括在连接器105等混入的噪声信号（α+β+γ+δ）。在步骤S41，在数字信号处理部132对从接收信号获得的数字信号进行处理。从而，可以获得图24所示的信号10中混入有干扰噪声信号11以及自混频噪声12的信号。

在步骤S42从存储部134读出复制信号（α+β+γ+δ），在步骤S43，从数字信号处理部132处理的信号减去复制信号（α+β+γ+δ）。从而获得图23所示的信号10。基于该信号10，在步骤S44，计算与对象物T之间的距离L以及相对速度。

另外，在本实施方式中，为了通过数字信号处理部132的处理来计算相对速度，对输入信号进行复合信号处理（FFT处理），计算对象物的多普勒成分。在上面说明的脉冲雷达装置400内产生的噪声信号均为稳定的噪声信号，因此，噪声信号α、β、γ、δ均不包括多普勒成分，仅包括相当于相对速度0的0[Hz]成分。

从而，通过步骤S34和S38中的数字信号处理部132的处理获得的噪声信号数据只是相当于相对速度0的0[Hz]成分的噪声信号。而且，在步骤S39保存在存储部134中的复制信号（α+β+γ+δ）的傅里叶转换数据也只是相当于相对速度0[Hz]成分。从而，在上述步骤S43，只对从A/D转换部131输入的信号进行复合信号处理获得的0[Hz]成分进行减去复制信号（α+β+γ+δ）的计算。

并且，当没有必要测量对象物的相对速度时，在数字信号处理部132没有必要进行上述FFT处理，只判断是否可以检测各距离门内的对象物的信号即可。并且，即使没有必要测量对象物的相对速度时，为了改善SN比，也可以在数据信号处理部132进行上述FFT处理，判断是否检测到各距离门内的对象物的信号。这时也是从控制部133输出控制信号A、B、C时获得的各距离门的数据减去复制信号（α+β+γ+δ）的对应的距离数据即可获得低噪声信号。基于该信号，能够确切地检测对象物。

在图29所示的流程图中，在开始使用脉冲雷达装置400时（接通电源时）制作复制信号（α+β+γ+δ），但并不限定于此，还可以在脉冲雷达装置400的使用过程中定期制作复制信号（α+β+γ+δ）。在脉冲雷达装置400的使用过程中，例如装置内的温度上升，则复制信号有可能变化一些。因此，通过在脉冲雷达装置400的使用过程中定期重新制作复制信号，从而能够进一步提高脉冲雷达装置400的雷达性能。

如上说明，根据本发明的脉冲雷达装置，事先制作噪声信号的复制信号并从接收信号去除，能够高精度地检测对象物信息。在本发明的脉冲雷达装置，工作频率较低的基带部可以采用低价的低频用基板，并且，能够以目前采用的通用的连接器来连接低频用基板和高频用基板。从而，能够提供小型且低价的脉冲雷达装置。

（第五实施方式）

下面，参照图30、31说明根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置。图30、31是按照本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法获得的噪声信号例子示意图。在本实施方式，也是通过两次的雷达动作来制作复制信号，各自输出的控制信号均与第一实施方式不同。

在本实施方式，用于制作复制信号的两次雷达动作中的一次是在同时输出用于启动高频发送部110的控制信号A、B并使其流过控制线a、b，不输出用于启动相关器121的控制信号C，并且停止振荡器111输出载波的情况下，启动雷达。从而，数字信号处理部132中输入由控制信号A、B混入信号线d、e的各干扰噪声信号α、β构成的噪声信号（α+β）。在数字信号处理部132对噪声信号（α+β）进行处理，从而获得图30所示的噪声信号。图30是噪声信号（α+β）的时间波形例示意图。在数字信号处理部132进行处理获得的噪声信号（α+β）作为第二背景信号保存在存储部134中。

并且，两次雷达动作中的另一次是在不输出控制信号A、B，而输出控制信号C并使其流过控制线c，并且从振荡器111输出载波的状态下启动雷达。从而，数字信号处理部132中输入将控制信号C混入信号线d、e的干扰噪声信号γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号（γ+δ）。在数字信号处理部132对噪声信号（γ+δ）进行处理，从而获得图31所示的噪声信号。图31是噪声信号（γ+δ）的时间波形例示意图。在数字信号处理部132进行处理获得的噪声信号（γ+δ）作为第一背景信号，将其加在保存在存储部134的噪声信号（α+β）上并进行保存。

但是，在无法停止振荡器111时，用于制作复制信号的两次雷达动作中的一次是同时输出输出至高频发送部110的两个控制信号A、B，这时，不输出控制信号C。从而，在高频发送部110生成发送信号，从发送天线101作为电波发射出去。发射电波后，在探测距离内存在对象物时，被接收天线102接收后输出至数字信号处理部132，因此接收信号和噪声信号相加，无法只获得噪声信号。

但是，当探测距离内没有对象物时，接收信号的强度变低，因此不会成为问题。并且，即使有对象物时，没有输出控制信号C，并且相关器121没有工作，因此输出到数字信号处理部132的数字信号成为被大幅衰减的强度极低的信号。与没有发射电波的状态下制作时相比，本实施方式中制作的复制信号的精度有些下降，但能够获得足以提高对象物信息的精度的复制信号。并且，可以按照与检测对象物信息时相同的控制方法向高频发送部110输出控制信号A、B，能够进一步简化制作复制信号时的控制。

在上述的两次的雷达动作，通过将第二背景信号的噪声信号（α+β）和第一背景信号的噪声信号（γ+δ）相加，从而计算出将所有的无用波合在一起的噪声信号，如下式。

（α+β）+（γ+δ）=α+β+γ+δ

如上所述，存储部134中保存将干扰噪声信号α、β、γ和自混频噪声δ进行合成的噪声信号的复制信号（α+β+γ+δ）。将图30所示的时间波形和图31所示的时间波形相加，则可以获得图28所示的复制信号（α+β+γ+δ）的时间波形。

下面，参照图32所示的流程图说明事先制作无用波的复制信号并利用该复制信号进行校正的方法。图32是用于说明本实施方式的脉冲雷达装置的控制方法的流程图。下面，主要对与第四实施方式不同的处理进行说明。

在步骤S31判断为开始使用脉冲雷达装置400时，在步骤S52停止输出以使控制部133不输出控制信号C，同时停止振荡器111输出载波。从而，在步骤S54，在数字信号处理部132对噪声信号（α+β）进行处理，在步骤S55保存在存储部134中。在接下来的步骤S56，在数字信号处理部132对噪声信号（α+β）进行处理，在步骤S55保存于存储部134中。在接下来的步骤S56，停止输出以使控制部133不输出控制信号A、B。并且，从振荡器111输出载波。从而在步骤S58，在数字信号处理部132对噪声信号（γ+δ）进行处理，在步骤S59保存于存储部134中。

通过上述的两次的雷达动作，在噪声信号（α+β）上加上噪声信号（γ+δ），将所有的无用波合在一起的噪声信号的复制信号（α+β+γ+δ）保存于存储部134中。如上所述，在本实施方式中也可以通过两次的雷达动作制作复制信号。

另外，在上述实施方式的脉冲雷达装置400中，包括一个接收天线和一个发送天线，但并不限定于此。例如，在以相位单脉冲方式测量相位角的脉冲雷达装置，需要具有两个接收天线，即使在这样的脉冲雷达装置中也可以制作噪声信号的复制信号，并从接收信号去除。

在上述实施方式的脉冲雷达装置及其控制方法中，存在获得背景信号时从振荡器输出载波和不输出载波的两种情况。其中，从振荡器输出载波时，如果外部存在对象物（反射物），就会收到反射信号，因此复制信号中产生误差，但该误差非常小，不会给对象物信息的检测带来影响。

另外，本实施方式中的说明是用于示出根据本发明的脉冲雷达装置及其控制方法例子的，并不限定于此。在不脱离本发明宗旨的范围内可以适当变更实施方式中的脉冲雷达装置及其控制方法的详细结构以及详细动作。

附图标记

100、200、300、400 脉冲雷达装置

101 发送天线

102 接收天线

103 高频用基板

104 低频用基板

105 连接器

110 高频发送部

111 振荡器

112 第一门部

113 第二门部

120 高频接收部

121 相关器

122 IQ混频器

123 第一混频器

124 第二混频器

125 移相器

130 基带部

131 A/D转换部

132  数字信号处理部

132a 单位采样处理部

132b 对象物信息检测部

132c 复制信号制作部

133  控制部

134  存储部

135  雷达功能切换部

332a 选择部

Claims (32)

1.一种脉冲雷达装置的控制方法，以事先设定的更新周期检测指定的探测距离内的对象物的信息从而提供信息，所述脉冲雷达装置的控制方法的特征在于包括：

发送信号处理步骤，按照两个以上的发送用控制信号，将指定频率的载波切成脉冲状，在输出所有的所述两个以上的发送用控制信号时，生成发送信号；

发送步骤，将所述发送信号作为电波向空间发射；

接收步骤，接收所述电波被对象物反射的反射波；

单位采样处理步骤，按照接收用控制信号针对各测量距离对接收信号进行采样从而获得距离数据，所述接收信号是以指定的重复周期重复多次的所述发送信号处理步骤和所述发送步骤和所述接收步骤而分别接收到的信号；

单位噪声处理步骤，获得各所述距离数据包含的噪声信号；

复制信号制作步骤，利用在所述单位噪声处理步骤获得的噪声信号更新复制信号；以及

对象物信息检测步骤，在改变所述测量距离的同时进行所述单位采样处理步骤，仅进行第一设定次数，从而获得所述探测距离内的所有的所述距离数据，从所述所有的距离数据减去所述复制信号，从而检测所述对象物的信息，

其中，在所述更新周期内的第一期间进行所述对象物信息检测步骤，

在所述更新周期内的除了所述第一期间之外的第二期间，在改变所述发送信号处理步骤中使用的所述发送用控制信号的输出条件以及/或者所述测量距离的同时进行所述单位噪音处理步骤，进行指定次数，

重复进行所述单位噪音处理步骤，直到获得针对所有的所述距离数据的所有的噪声信号，并且，重复进行获得针对所述所有的距离数据的所有的噪声信号的处理。

2.根据权利要求1所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

当所述发送用控制信号为X1～Xm时，其中，m≥2，

在所述单位噪声处理步骤，将不输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号并以所述重复周期重复进行多次的所述发送信号处理步骤和所述发送步骤和所述接收步骤时按照所述接收用控制信号针对各测量距离进行采样的信号作为第i个背景信号的各距离数据的噪声信号进行保存，

将不输出所述m个的发送用控制信号的全部而输出所述接收用控制信号并以所述重复周期重复进行多次的所述发送信号处理步骤和所述发送步骤和所述接收步骤时按照所述接收用控制信号针对各测量距离进行采样的信号作为第（m+1）个背景信号的各距离数据的噪声信号进行保存。

3.根据权利要求2所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述复制信号制作步骤，

将由所有的所述各距离数据的噪声信号构成的所述第一个～第m个的背景信号相加并减去所述第（m+1）个背景信号再除以（m-1），从而计算所述复制信号。

4.根据权利要求1至3中任一所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

开始使用时，进行所述单位噪声处理步骤，直到获得针对所有的所述距离数据的所有的噪声信号，并且，进行所述复制信号制作步骤，从而制作所述复制信号的初始值。

5.一种脉冲雷达装置，以事先设定的更新周期检测指定的探测距离内的对象物的信息并提供信息，所述脉冲雷达装置的特征在于，包括：

高频发送部，具有生成指定频率的载波的振荡器，所述高频发送部按照两个以上的发送用控制信号将所述载波切割成脉冲状，当输出了所述两个以上的发送用控制信号的全部时，生成发送信号；

发送天线，从所述高频发送部输入所述发送信号后作为电波向空间发射；

接收天线，用于接收所述电波被对象物反射的反射波；

高频接收部，从所述接收天线输入接收信号后按照接收用控制信号获得与所述发送信号的相关，并转换为基带信号；以及

基带部，包括：输入所述基带信号后转换为数字信号的A/D转换部；从所述A/D转换部输入所述数字信号，并检测所述对象物信息的数字信号处理部；向所述高频发送部输出所述发送用控制信号，同时向所述高频接收部输出所述接收用控制信号的控制部；以及，用于控制所述数字信号处理部和所述控制部的动作的雷达功能切换部；

所述数字信号处理部还包括：

单位采样处理部，输入所述数字信号，针对各测量距离进行采样从而获得距离数据；

复制信号制作部，获得所述距离数据所包括的噪音信号并更新复制信号；以及

对象物信息检测部，从所述单位采样处理部获得所述探测距离内的所有的所述距离数据，从所述所有的距离数据减去所述复制信号，从而检测所述对象物信息，

当所述发送用控制信号为X1～Xm时，其中，m≥2，将从所述控制部不输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时在所述单位采样处理部获得的所述距离数据作为各距离数据的噪声信号，并将由所述探测距离内的所有的所述各距离数据的噪声信号构成的信号作为第i个背景信号时，

所述复制信号制作部将从所述第i个～第m个的背景信号相加，并减去所述第（m+1）个背景信号，再除以（m-1），从而计算所述复制信号，

所述雷达功能切换部在所述更新周期内的第一期间使所述对象物信息检测部工作，在所述更新周期内的除了所述第一期间之外的第二期间使所述复制信号制作部工作。

6.一种脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，包括：

信号切割步骤，按照两个以上的发送用控制信号将指定频率的载波切割成脉冲状并生成发送信号；

发送步骤，将所述发送信号作为电波向空间发射出去；

接收步骤，接收所述电波被对象物反射的反射波；

相关步骤，按照接收用控制信号获得在所述接收步骤接收到的接收信号与所述发送信号的相关；

下变频步骤，将所述相关步骤的输出信号下变频到基带并输出基带信号；

A/D转换步骤，输入所述基带信号并转换为数字信号；以及

数字信号处理步骤，在输入所述数字信号来制作包含在所述数字信号中的噪声信号的复制信号的复制信号制作处理和从所述数字信号减去所述复制信号来检测所述对象物的信息的对象物信息检测处理中选择任意一个进行，

在所述数字信号处理部进行所述对象物信息检测处理时，以第一脉冲重复周期进行所述信号切割步骤，当进行所述复制信号制作处理时，以比所述第一脉冲重复周期更短的第二脉冲重复周期进行所述信号切割步骤。

7.根据权利要求6所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

当所述发送用控制信号为X1～Xm时，其中，m≥2，将在所述信号切割步骤不输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为第i个背景信号时，

在所述数字信号处理步骤进行的所述复制信号制作处理，获得作为所述第i个发送用控制信号Xi依次选择所述X1～Xm并在所述信号切割步骤输出除了所述Xi之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号，分别作为第一个～第m个所述背景信号，并且获得在所述信号切割步骤不输出所述m个的发送用控制信号的全部而输出所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号，作为第（m+1）个背景信号，并将第一个～第m个背景信号相加并减去所述第（m+1）个背景信号再除以（m-1），从而制作复制信号，

在所述对象物信息检测处理，从在所述信号切割步骤输出所述m个的发送用控制信号和所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号减去所述复制信号从而计算出低噪声信号，基于该低噪声信号检测所述对象物信息。

8.一种脉冲雷达装置，其特征在于，包括：

高频发送部，具有生成指定频率的载波的振荡器，所述高频发送部按照两个以上的发送用控制信号将所述载波切割成脉冲状，生成发送信号；

发送天线，从所述高频发送部输入所述发送信号后作为电波向空间发射；

接收天线，用于接收所述电波被对象物反射的反射波；

高频接收部，包括从所述接收天线输入接收信号后按照接收用控制信号获得与所述发送信号的相关的相关部；以及，将来自所述相关部的输出信号下变频到基带的下变频部；以及

基带部，包括：输入所述基带信号后转换为数字信号的A/D转换部；在从所述A/D转换部输入所述数字信号来制作所述数字信号所包括的噪声信号的复制信号的复制信号制作处理和从所述数字信号减去所述复制信号来检测所述对象物的信息的对象物信息检测处理中选择任一进行的数字信号处理部；向所述高频发送部输出所述发送用控制信号，同时向所述相关部输出所述接收用控制信号的控制部；以及，向所述数字信号处理部指示所述对象物信息检测处理和所述复制信号制作处理中的任意一个，并且向所述控制部指示在所述高频发送部生成发送信号的脉冲重复周期的雷达功能切换部，

作为所述脉冲重复周期，所述雷达功能切换部当向所述数字信号处理部指示所述对象物信息检测处理时，向所述控制部指示第一脉冲重复周期，当指示所述复制信号制作处理时向所述控制部指示比所述第一脉冲重复周期更短的第二脉冲重复周期。

9.根据权利要求8所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部包括：

对象物信息检测部，用于进行所述对象物信息检测处理；

复制信号制作部，用于进行所述复制信号制作处理；以及

选择部，按照来自所述雷达功能切换部的指示选择所述对象物信息检测部和所述复制信号制作部中的任意一个，输出从所述A/D转换部输入的数字信号。

10.根据权利要求8或9所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

当所述发送用控制信号为X1～Xm时，其中，m≥2，将从所述控制部不输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为第i个背景信号，在不输出所述m个的发送用控制信号的全部而输出所述接收用控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为第（m+1）个背景信号时，

所述控制部在从所述雷达功能切换部输入所述第二脉冲重复周期的指示时，作为所述第i个发送用控制信号Xi依次选择所述X1～Xm，向所述高频发送部输出除了所述Xi之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号，并且不输出所述m个的发送用控制信号的全部而输出所述接收用控制信号，

所述控制部在从所述雷达功能切换部输入所述第一脉冲重复周期的指示时，向所述高频发送部输出所述m个发送用控制信号以及所述接收用控制信号，

数字信号处理部在从所述雷达功能切换部输入所述复制信号制作处理的指示时，获得从所述A/D转换部输入的数字信号依次作为第一个～第（m+1）个所述背景信号，并将所述第一个～第m个背景信号相加并减去所述第（m+1）个背景信号再除以（m-1），从而制作所述复制信号，

数字信号处理部在从所述雷达功能切换部输入所述对象物信息检测处理的指示时，从所述A/D转换部输入的数字信号减去所述复制信号从而计算低噪声信号，基于该低噪声信号检测所述对象物信息。

11.一种雷达装置，其特征在于，包括：

高频发送部，具有生成指定频率的载波的振荡器，所述高频发送部按照两个以上的发送用控制信号将所述载波切割成脉冲状，当输出了所述两个以上的发送用控制信号的全部时生成发送信号；

发送天线，从所述高频发送部输入所述发送信号后作为电波向空间发射；

接收天线，用于接收所述电波被对象物反射的反射波；

高频接收部，从所述接收天线输入接收信号后按照接收用控制信号获得与所述发送信号的相关并转换为基带信号；以及

基带部，包括：至少输入所述基带信号后转换为数字信号的A/D转换部；从所述A/D转换部输入所述数字信号来计算与所述对象物之间的距离以及/或者所述对象物的相对速度以及/或者所述对象物的方位角的数字信号处理部；以及，向所述高频发送部输出所述发送用控制信号，同时向所述高频接收部输出所述接收用控制信号的控制部，

所述数字信号处理部获得从所述控制部不输出所述两个以上的发送用控制信号的一部分或全部而输出除此之外的所述发送用控制信号以及所述接收用控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为第一背景信号，并且获得从所述控制部仅输出所述一部分或者全部的发送用控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为第二背景信号，将所述第一背景信号和所述第二背景信号相加，从而计算复制信号，

从所述控制部输出所述两个以上的发送用控制信号的全部以及所述接收用控制信号并且从所述振荡器输出载波时从所述A/D转换部输出的数字信号减去所述复制信号，从而计算低噪声信号，

基于所述低噪声信号计算与所述对象物之间的距离以及/或者所述对象物的相对速度以及/或者所述对象物的方位角。

12.根据权利要求11所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

在获得所述第一背景信号时使所述振荡器输出载波，在获得所述第二背景信号时使所述振荡器停止输出载波。

13.根据权利要求11所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

在获得所述第一背景信号时以及获得所述第二背景信号时，使所述振荡器输出载波。

14.根据权利要求11至13中任一所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部对从所述A/D转换部输入的数字信号进行傅里叶转换处理，

从相当于从所述控制部输出所述两个以上的发送用控制信号的全部以及所述接收用控制信号并且从所述振荡器输出载波时从所述A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶成分减去相当于所述复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算所述低噪声信号。

15.根据权利要求11至14中任一所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

至少所述基带部形成在第一基板上，所述高频发送部以及所述高频接收部形成在与所述第一基板不同的其他基板上，

将传递所述基带信号的信号线和传递所述两个以上的发送用控制信号以及所述接收用控制信号的各自的控制线总括连线成导通状态的多针连接器的连线部设在所述第一基板与所述其他基板之间，并且，在所述连线部内分开配置所述控制线的连线和所述信号线的连线，以使从所述控制线泄露到所述信号线的信号的电平在所述A/D转换部的动态范围之内。

16.根据权利要求11至15中任一所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述高频发送部还包括：按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一门部；以及，按照第二控制信号对在所述第一门部切割的信号进一步进行切割，从而生成所述发送信号的第二门部，

所述高频接收部包括：从所述接收天线输入所述接收信号并按照第三控制信号获得与所述发送信号的相关的相关部；以及，将来自所述相关部的输出信号下变频到基带并输出所述基带信号的下变频部，所述控制部向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部分别输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号从而对各自的电源进行接通/关闭控制，

所述数字信号处理部，将所述两个以上的发送用控制信号作为所述第一控制信号和所述第二控制信号的两个，将所述接收用控制信号作为第三控制信号，从而计算所述复制信号。

17.根据权利要求16所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部将在从所述控制部不输出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任一而输出另一个以及所述第三控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为所述第一背景信号，将从所述控制部仅输出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任一时从所述A/D转换部输出的数字信号作为所述第二背景信号，从而计算所述复制信号。

18.根据权利要求16所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部将从所述控制部不输出所述第一控制信号和所述第二控制信号而输出所述第三控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为所述第一背景信号，将从所述控制部输出所述第一控制信号和所述第二控制信号时从所述A/D转换部输出的数字信号作为所述第二背景信号，从而计算所述复制信号。

19.根据权利要求17或18所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

当获得所述第一背景信号时，使所述振荡器输出载波，当获得所述第二背景信号时，使所述振荡器停止输出载波。

20.根据权利要求17后18所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

当获得所述第一背景信号时以及获得所述第二背景信号时，使所述振荡器输出载波。

21.根据权利要求14至16中任一所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部从所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号以及所述第三控制信号并且从所述振荡器输出载波时从所述A/D转换部输出的数字信号的相当于0Hz的傅里叶成分减去相当于所述复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算所述低噪声信号。

22.根据权利要求16至20中任一所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，

所述高频发送部以及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部以及高频接收部的工作频带的高频用基板上，

将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的各第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连线成导通状态的多针连接器的连线部设在所述低频用基板与所述高频用基板之间，并且，在所述连线部内分开配置所述控制线的连线和所述信号线的连线，以使从所述控制线泄露到所述信号线的信号的电平在所述A/D转换部的动态范围内。

23.一种脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，包括：

载波生成步骤，生成指定频率的载波；

信号切割步骤，按照两个以上的发送用控制信号将所述载波切割成脉冲状并生成发送信号；

发送步骤，将所述发送信号作为电波向空间发射；

接收步骤，接收所述电波被对象物反射的反射波；

相关步骤，按照接收用控制信号获得在所述接收步骤接收到的接收信号与所述发送信号的相关；

下变频步骤，将所述相关步骤的输出信号下变频到基带并输出基带信号；

A/D转换步骤，至少输入所述基带信号并转换为数字信号；以及

数字信号处理步骤，输入所述数字信号计算与所述对象物之间的距离以及/或者所述对象物的相对速度以及/或者所述对象物的方位角，

在所述数字信号处理步骤，获得在所述信号切割步骤不输出所述两个以上的发送用控制信号的一部分或全部而输出除此之外的所述发送用控制信号并且在所述相关步骤输出所述接收用控制信号时在所述A/D转换部获得的数字信号作为第一背景信号，获得在所述信号切割步骤仅输出所述一部分或全部的发送用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为第二背景信号，将所述第一背景信号和第二背景信号相加，从而计算复制信号，并且，从在所述信号切割步骤输出所述两个以上的发送用控制信号的全部且在所述相关步骤输出所述接收用控制信号且进行了所述载波生成步骤时在所述A/D转换步骤获得的数字信号减去所述复制信号，从而计算低噪声信号，基于该低噪声信号计算与所述对象物之间的距离以及/或者所述对象物的相对速度以及/或者所述对象物的方位角。

24.根据权利要求23所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在获得所述第一背景信号时进行所述载波生成步骤，在获得所述第二背景信号时不进行所述载波生成步骤。

25.根据权利要求23所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在获得所述第一背景信号时以及获得所述第二背景信号时均进行所述载波生成步骤。

26.根据权利要求23至25中任一所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述数字信号处理步骤，对在所述A/D转换步骤转换的数字信号进行傅里叶转换处理，

从在所述信号切割步骤输出所述两个以上的发送用控制信号的全部且在所述相关步骤输出所述接收用控制信号且进行了所述载波生成步骤时在所述A/D转换步骤获得的数字信号的相当于0Hz的傅里叶成分减去相当于所述复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算所述低噪声信号。

27.根据权利要求23至26中任一所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

所述信号切割步骤包括：按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一切割步骤以及按照第二控制信号进一步切割在所述第一切割步骤切割的信号从而生成发送信号的第二切割步骤，

在所述相关步骤，按照第三控制信号获得所述接收信号与所述发送信号的相关，

在所述数字信号处理步骤，将所述两个以上的发送用控制信号作为所述第一控制信号和所述第二控制信号的两个信号，将所述接收用控制信号作为所述第三控制信号，从而计算所述复制信号。

28.根据权利要求27所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述数字信号处理步骤，将在所述信号切割步骤不输出所述第一控制信号和所述第二控制信号的任意一个而输出另一个且在所述相关步骤输出所述第三控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为所述第一背景信号，将在所述信号切割步骤仅输出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任一时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为所述第二背景信号，从而计算所述复制信号。

29.根据权利要求27所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述数字信号处理步骤，将在所述信号切割步骤不输出所述第一控制信号和所述第二控制信号且在所述相关步骤输出所述第三控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为所述第一背景信号，将在所述信号切割步骤仅输出所述第一控制信号和所述第二控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号作为所述第二背景信号，从而计算所述复制信号。

30.根据权利要求28或29所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在获得所述第一背景信号时进行所述载波生成步骤，在获得所述第二背景信号时不进行所述载波生成步骤。

31.根据权利要求28或29所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在获得所述第一背景信号时以及获得所述第二背景信号时均进行所述载波生成步骤。

32.根据权利要求27至31中任一所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

从相当于进行所述第一切割步骤、所述第二切割步骤、所述相关步骤时的数字信号的0Hz的傅里叶成分减去相当于所述复制信号的0Hz的傅里叶成分，从而计算所述低噪声信号。

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