CN106019238B - 雷达装置 - Google Patents

雷达装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106019238B
CN106019238B CN201610064582.9A CN201610064582A CN106019238B CN 106019238 B CN106019238 B CN 106019238B CN 201610064582 A CN201610064582 A CN 201610064582A CN 106019238 B CN106019238 B CN 106019238B
Authority
CN
China
Prior art keywords
array
antenna
sub
transmission
radar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610064582.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106019238A (zh
Inventor
岸上高明
四十九直也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Automotive Electronic Systems Co ltd
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=56975769&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN106019238(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to CN202011318897.4A priority Critical patent/CN112578340B/zh
Publication of CN106019238A publication Critical patent/CN106019238A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106019238B publication Critical patent/CN106019238B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/032—Constructional details for solid-state radar subsystems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/023—Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/22—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using irregular pulse repetition frequency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
    • G01S13/28—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses
    • G01S13/284—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses using coded pulses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/325—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of coded signals, e.g. P.S.K. signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4463—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing using phased arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/023—Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques
    • G01S7/0234—Avoidance by code multiplex
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S2013/0236—Special technical features
    • G01S2013/0245—Radar with phased array antenna
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/282—Transmitters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G01S7/352—Receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/22—Antenna units of the array energised non-uniformly in amplitude or phase, e.g. tapered array or binomial array

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

公开了一种雷达装置。雷达发送单元在规定的发送周期使用发送阵列天线发送雷达信号，雷达接收单元使用接收阵列天线接收被目标反射了雷达信号的反射波信号。发送阵列天线及接收阵列天线分别包含多个子阵列元件，多个子阵列元件在发送阵列天线及接收阵列天线中配置于第1方向的直线上，各子阵列元件包含多个天线元件，子阵列元件的大小在第1方向中大于期望的天线元件间隔，发送阵列天线的子阵列元件间隔和接收阵列天线的子阵列元件间隔之差的绝对值与期望的天线元件间隔相同。

Description

雷达装置
技术领域
本发明涉及雷达装置。
背景技术
近年来，不断开展得到高分辨率的使用了包含微波或毫米波的波长短的雷达发送信号的雷达装置的研究。此外，为了提高户外的安全性，要求开发在广角范围探测在车辆以外包含行人的物体(目标)的雷达装置。
例如，作为雷达装置，已知反复发送脉冲波的脉冲雷达装置。在广角范围中探测车辆/行人的广角脉冲雷达的接收信号为混合了来自在近程存在的目标(例如车辆)和在远程存在的目标(例如行人)的多个反射波的信号。因此，(1)在雷达发送单元中，被要求发送具有较低的距离旁瓣的自相关特性(以下，称为低距离旁瓣特性)的脉冲波或脉冲调制波的结构，(2)在雷达接收单元中，被要求具有较宽的接收动态范围的结构。
作为广角雷达装置的结构，列举以下两个结构。
第1结构是，将脉冲波或调制波使用窄角(几度左右的波束宽度)的指向性波束进行机械式或电子式的扫描来发送雷达波，使用窄角的指向性波束接收反射波的结构。这种结构中，为了得到高分辨率而需要很多的扫描，所以对高速移动的目标的跟踪性劣化。
第2结构是，使用通过由多个天线(天线元件)构成的阵列天线接收反射波，根据基于对天线间隔的接收相位差的信号处理算法，估计反射波的到来角的方法(Direction ofArrival(DOA)estimation)的结构。在这种结构中，即使稀疏了雷达发送单元中的发送波束的扫描间隔，在雷达接收单元中也能够估计到来角，所以实现扫描时间的缩短，与第1结构比较，跟踪性提高。例如，在到来方向估计方法中，可列举基于矩阵运算的傅立叶变换、基于逆矩阵运算的Capon法及LP(Linear Prediction；线性预测)法、或基于固有值运算的MUSIC(Multiple Signal Classification；多信号分类)及ESPRIT(Estimation of SignalParameters via Rotational Invariance Techniques；利用旋转不变性技术估计信号参数)。
此外，作为雷达装置，提出了除了雷达接收单元，在雷达发送单元中也包括多个天线(阵列天线)，通过使用了发送接收阵列天线的信号处理进行波束扫描的结构(有时也称为MIMO雷达)(例如，参照非专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2011-526370号公报
非专利文献
非专利文献1：Budisin，S.Z.，″New complementary pairs of sequences，″Electron.Lett.，1990，26，(13)，PP.881-883
非专利文献2：Jian Li，Stoica，Petre，″MIMO Radar with ColocatedAntennas，″Signal Processing Magazine，IEEE Vol.24，Issue：5，pp.106-114，2007
发明内容
可是，为了提高阵列天线的指向性增益，有时使用构成阵列天线的天线元件(以下，称为阵列元件)的各个天线元件进一步由多个天线元件构成的子阵列天线。
阵列天线的元件间隔难以配置成比阵列元件的大小窄的间隔。但是，在使用子阵列天线结构的情况下，由于阵列元件的大小变大，所以需要将子阵列天线间的间隔扩宽，在阵列天线的指向性图案上，有可能发生栅瓣。
本发明的非限定性的实施例提供即使在子阵列天线结构的情况下，也能够抑制不需要的栅瓣的发生，实现期望的指向性图案的雷达装置。
本发明的一方案的雷达装置包括：雷达发送单元，在规定的发送周期使用发送阵列天线发送雷达信号；以及雷达接收单元，使用接收阵列天线接收被目标反射了所述雷达信号的反射波信号，所述发送阵列天线及所述接收阵列天线分别包含多个子阵列元件，所述多个子阵列元件在所述发送阵列天线及所述接收阵列天线中配置于第1方向的直线上，所述各子阵列元件包含多个天线元件，所述子阵列元件的大小在所述第1方向中大于期望的天线元件间隔，所述发送阵列天线的子阵列元件间隔和所述接收阵列天线的子阵列元件间隔之差的绝对值与所述期望的天线元件间隔相同。
再有，这些概括性的或具体的方式，可以由系统、方法、集成电路、计算机程序、或记录介质来实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。
根据本发明的一方案，即使在子阵列天线结构的情况下，也能够抑制不需要的栅瓣的发生，实现期望的指向性图案(pattern)。
从说明书和附图中将清楚本发明的一方案中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的特征而提供全部特征。
附图说明
图1A是表示子阵列元件的结构例子的图。
图1B是表示由子阵列元件构成的阵列天线结构例子的图。
图2是表示本发明的一实施方式的雷达装置的结构的框图。
图3是表示本发明的一实施方式的雷达发送信号的一例子的图。
图4是表示本发明的一实施方式的雷达发送信号生成单元的另一结构的框图。
图5是表示本发明的一实施方式的雷达发送信号的发送定时以及测量范围的一例子的图。
图6是表示本发明的一实施方式的发送阵列、接收阵列及虚拟接收阵列的天线配置的图。
图7是表示本发明的一实施方式的指向性图案的图。
图8是表示本发明的一实施方式的变更1的发送阵列、接收阵列及虚拟接收阵列的天线配置的图。
图9A是表示本发明的一实施方式的变更1的水平方向的指向性图案的图。
图9B是表示本发明的一实施方式的变更1的垂直方向的指向性图案的图。
图10是表示本发明的一实施方式的变更2的发送阵列、接收阵列及虚拟接收阵列的天线配置的图。
图11A是表示本发明的一实施方式的变更2的水平方向的指向性图案的图。
图11B是表示本发明的一实施方式的变更2的垂直方向的指向性图案的图。
图12是表示本发明的一实施方式的变更3的发送阵列、接收阵列及虚拟接收阵列的天线配置的图。
图13A是表示本发明的一实施方式的变更3的水平方向的指向性图案的图。
图13B是表示本发明的一实施方式的变更3的垂直方向的指向性图案的例子的图。
具体实施方式
[达成本发明的一方案的经过]
图1A表示子阵列结构的天线元件(以下，也称为子阵列元件)的一例子。图1A所示的子阵列元件由2×2的4个天线元件构成的。此外，在图1A所示的一例子中，将子阵列元件的大小在水平方向及垂直方向的双方向上都设为0.8波长。
图1B表示将图1A所示的子阵列元件串联地排列4个而构成的阵列天线的一例子。如图1B所示，各子阵列元件的大小为0.8波长(参照图1A)，所以作为子阵列元件间的间隔需要采用1波长左右以上的间隔。
例如，用于使主瓣的±90°的范围内不发生栅瓣的阵列元件间隔(期望的元件间隔)为0.5波长。在图1B所示的阵列天线中，子阵列元件的元件间隔为1波长左右以上，所以难以设定期望的元件间隔，在主瓣的±90°的范围内会发生栅瓣。
这样，在子阵列元件的大小为0.5波长以上的情况下，有可能难以使阵列天线的元件间隔为0.5波长。因此，在主瓣的±90°的范围内发生不需要的栅瓣，在测量角度时发生虚像，成为误检测的主要原因。
这里，在专利文献1中，公开了使用了宽度d＝1波长左右的子阵列元件的阵列天线结构。在专利文献1中，将发送天线Tx0、Tx1的元件间隔设为6波长，将接收天线RX0、RX1、RX2、RX3的元件间隔设为1.5波长±(λ/8)(λ表示1波长)。此外，在专利文献1中，包括将发送天线Tx0、Tx1以时分方式切换来发送雷达发送信号，对于从各发送天线Tx0、Tx1发送的雷达发送信号，用接收天线RX0、RX1、RX2、RX3获取接收信号的结构。
通过这样的结构，在用接收阵列天线获取的接收信号中，发送天线的位置改变造成的相位变化被重叠，所以得到虚拟地增大接收天线的开口长度的效果。以下，将通过发送接收阵列天线中的天线元件的配置而增大有效的开口长度的虚拟的接收阵列天线称为“虚拟接收阵列”。
可是，在专利文献1中，接收阵列天线的元件间隔为1.5波长±λ/8，所以在从主波束方向偏移了40°左右的方向上会发生栅瓣。
本发明的一方案，即使在使用子阵列结构的阵列元件的情况下，也抑制不需要的栅瓣的发生，实现期望的指向性图案。
以下，参照附图详细地说明本发明的一方案的实施方式。再有，在实施方式中，对同一结构要素附加同一标号，其说明因重复而省略。
[雷达装置的结构]
图2是表示本实施方式的雷达装置10结构的框图。
雷达装置10具有雷达发送单元100、雷达接收单元200、以及基准信号生成单元300。
雷达发送单元100基于从基准信号生成单元300接受的参考信号生成高频的雷达信号(雷达发送信号)。然后，雷达发送单元100使用由多个发送天线106-1～106-Nt构成的发送阵列天线，在规定的发送周期发送雷达发送信号。
雷达接收单元200使用由多个接收天线202-1～202-Na构成的接收阵列天线接收从目标(未图示)反射的雷达发送信号即反射波信号。雷达接收单元200用从基准信号生成单元300接受的参考信号，对各天线202中接收到的反射波信号进行信号处理，进行目标的有无检测、方向估计等。再有，目标是雷达装置10要检测的对象的物体，例如，包含车辆或人。
基准信号生成单元300分别连接到雷达发送单元100及雷达接收单元200。基准信号生成单元300将作为基准信号的参考信号共同地供给雷达发送单元100及雷达接收单元200，使雷达发送单元100及雷达接收单元200的处理同步。
[雷达发送单元100结构]
雷达发送单元100具有雷达发送信号生成单元101-1～101-Nt、无线发送单元105-1～105-Nt、以及发送天线106-1～106-Nt。即，雷达发送单元100具有Nt个发送天线106，各发送天线106分别连接到各自的雷达发送信号生成单元101及无线发送单元105。
雷达发送信号生成单元101生成成为从基准信号生成单元300接受的参考信号的规定数倍的定时时钟，基于生成的定时时钟生成雷达发送信号。然后，雷达发送信号生成单元101在规定的雷达发送周期(Tr)反复输出雷达发送信号。雷达发送信号用rz(k，M)＝Iz(k，M)+jQz(k，M)表示。其中，z表示与各发送天线106对应的号，z＝1，...0Nt。此外，j表示虚数单位，k表示离散时刻，M表示雷达发送周期的序数。
各雷达发送信号生成单元101由码生成单元102、调制单元103、以及LPF(Low PassFilter；低通滤波器)104构成。以下，说明与第z(z＝1，...，Nt)发送天线106对应的雷达发送信号生成单元101-z中的各结构单元。
具体地说，对每个雷达发送周期Tr，码生成单元102生成码长L的码序列的码a(z)n(n＝1，...，L)(脉冲码)。在各码生成单元102-1～102-Nt中生成的码a(z)n(z＝1，...，Nt)中，使用彼此低相关或不相关的码。作为码序列，例如，可列举Walsh-Hadamard码、M序列码、Gold码等。
调制单元103对于从码生成单元102接受的码a(z)n进行脉冲调制(振幅调制、ASK(Amplitude Shift Keying；幅移键控)、脉冲移键控)或相位调制(Phase Shift Keying；相移键控)，将调制信号输出到LPF104。
LPF104将从调制单元103接受的调制信号之中的、规定的限制频带以下的信号分量作为基带的雷达发送信号输出到无线发送单元105。
第z(z＝1，...，Nt)无线发送单元105对于从第z雷达发送信号生成单元101输出的基带的雷达发送信号实施变频而生成载波频率(Radio Frequency：RF)频带的雷达发送信号，由发送放大器放大到规定的发送功率P[dB]后输出到第z发送天线106。
第z(z＝1，...，Nt)发送天线106将从第z无线发送单元105输出的雷达发送信号发射到空中。
图3表示从雷达发送单元100的Nt个发送天线106发送的雷达发送信号。在码发送区间Tw内包含码长L的脉冲码序列。在各雷达发送周期Tr之中的、码发送区间Tw期间发送脉冲码序列，剩余的区间(Tr-Tw)为无信号区间。通过每1个脉冲码(a(z)n)被实施使用了No个样本的脉冲调制，在各码发送区间Tw内，包含Nr(＝No×L)个样本的信号。即，调制单元103中的采样率为(No×L)/Tw。此外，假设在无信号区间(Tr-Tw)中，包含Nu个样本。
再有，雷达发送单元100也可以包括图4所示的雷达发送信号生成单元101a，取代雷达发送信号生成单元101。雷达发送信号生成单元101a没有图2所示的码生成单元102、调制单元103及LPF104，取代为包括码存储单元111及DA转换单元112。码存储单元111预先存储在码生成单元102(图2)中生成的码序列，循环地依次读出所存储的码序列。DA转换单元112将从码存储单元111输出的码序列(数字信号)转换为模拟信号。
[雷达接收单元200结构]
在图2中，雷达接收单元200包括Na个接收天线202，构成阵列天线。此外，雷达接收单元200具有Na个天线系统处理单元201-1～201-Na、以及方向估计单元214。
各接收天线202接收在目标(物体)上反射的雷达发送信号即反射波信号，将接收到的反射波信号向对应的天线系统处理单元201作为接收信号输出。
各天线系统处理单元201具有无线接收单元203、以及信号处理单元207。
无线接收单元203具有放大器204、变频器205、以及正交检波器206。无线接收单元203生成成为从基准信号生成单元300接受的参考信号的规定数倍的定时时钟，基于生成的定时时钟动作。具体地说，放大器204将从接收天线202接受的接收信号放大到规定电平，变频器205将高频频带的接收信号变频到基带频带，正交检波器206将基带频带的接收信号转换为包含I信号及Q信号的基带频带的接收信号。
信号处理单元207具有AD转换单元208、209、以及分离单元210-1～210-Nt。
I信号从正交检波器206输入到AD转换单元208，Q信号从正交检波器206输入到AD转换单元209。对于包含I信号的基带信号，AD转换单元208通过进行离散时间中的采样，将I信号转换为数字数据。对于包含Q信号的基带信号，AD转换单元209通过进行离散时间中的采样，将Q信号转换为数字数据。
这里，在AD转换单元208，209的采样中，雷达发送信号中的每1个子脉冲的时间Tp(＝Tw/L)被采样Ns个离散样本。即，每1子脉冲的过采样数为Ns。
以下的说明中，使用I信号Ir(k，M)及Q信号Qr(k，M)，将作为AD转换单元208、209的输出的第M雷达发送周期Tr[M]的离散时间k中的基带的接收信号表示为复数信号x(k，M)＝Ir(k，M)+jQr(k，M)。此外，在以下，离散时刻k以雷达发送周期(Tr)开始的定时为基准(k＝1)，信号处理单元207直到雷达发送周期Tr结束前为止的样本点即k＝(Nr+Nu)Ns/No为止都周期性地动作。即，k＝1，...，(Nr+Nu)Ns/No。这里，j是虚数单位。
信号处理单元207包含与相当发送天线106的个数的系统数相等的Nt个分离单元210。各分离单元210具有相关运算单元211、加法单元212、以及多普勒频率分析单元213。以下，说明第z(z＝1，...，Nt)分离单元210结构。
对每个雷达发送周期Tr，相关运算单元211进行包含从AD转换单元208、209接受的离散采样值Ir(k，M)及Qr(k，M)的离散采样值x(k，M)和雷达发送单元100中发送的码长L的脉冲码a(z)n(其中，z＝1，...，Nt、n＝1，...，L)之间的相关运算。例如，相关运算单元211进行离散采样值x(k，M)和脉冲码a(z)n之间的滑动相关运算。例如，第M雷达发送周期Tr[M]中的离散时刻k的滑动相关运算的相关运算值AC(z)(k，M)基于下式来计算。
Figure BDA0000917798480000081
上式中，星号(*)表示复数共轭运算符。
例如，相关运算单元211根据式(1)，在整个k＝1，...，(Nr+Nu)Ns/No的期间进行相关运算。
再有，相关运算单元211不限定于对于k＝1，...，(Nr+Nu)Ns/No进行相关运算的情况，根据作为雷达装置10的测量对象的目标存在范围，也可以限定测量范围(即，k的范围)。由此，在雷达装置10中，可降低相关运算单元211的运算处理量。例如，相关运算单元211也可以在k＝Ns(L+1)，...，(Nr+Nu)Ns/No-NsL中限定测量范围。这种情况下，如图5所示，雷达装置10在相当于码发送区间Tw的时间区间不进行测量。
由此，即使在雷达发送信号直接地绕进到雷达接收单元200的情况下，在雷达发送信号绕进期间(至少不足τ1的期间)也不进行相关运算单元211的处理，所以雷达装置10可进行排除了绕进的影响的测量。此外，在限定测量范围(k的范围)的情况下，对于在以下说明的加法单元212、多普勒频率分析单元213及方向估计单元214的处理，同样地适用限定了测量范围(k的范围)的处理即可。由此，能够削减各结构单元中的处理量，能够降低雷达接收单元200中功耗。
加法单元212对第M雷达发送周期Tr的每个离散时刻k使用从相关运算单元211接受的相关运算值AC(z)(k，M)，在规定次数(Np次)的整个雷达发送周期Tr的期间(Tr×Np)，将相关运算值AC(z)(k，M)进行加法运算(相干积分)。整个期间(Tr×Np)的加数Np的加法运算(相干积分)处理用下式表示。
Figure BDA0000917798480000091
其中，CI(z)(k，m)表示相关运算值的加法值(以下，有时也称为相关加法值)，Np是1以上的整数值，m是表示将加法单元212中加法次数Np作为1个单位的情况中的加法次数的序数的1以上的整数。此外，z＝1，...，Nt。
加法单元212将以雷达发送周期Tr为单位得到的相关运算单元211的输出作为一个单位，进行Np次的加法。即，加法单元212将相关运算值AC(z)(k，Np(m-1)+1)～AC(z)(k，Np×m)作为一单位，对每个离散时刻k计算将离散时刻k的定时对准进行加法运算的相关值CI(z)(k，m)。由此，通过相关运算值的整个Np次的加法的效果，在来自目标的反射波信号具有较高的相关的范围中，加法单元212能够使反射波信号的SNR提高。因此，能够使与估计目标的到来距离有关的测量性能提高。
再有，为了得到理想的加法增益，在相关运算值的加法次数Np的加法区间中，需要使相关运算值的相位分量在某个程度的范围内一致的条件。即，优选加法次数Np基于作为测量对象的目标的假定最大移动速度来设定。这是因为目标的假定最大速度越大，来自目标的反射波中包含的多普勒频率的变动量越大，具有较高的相关的时间期间越短。这种情况下，加法次数Np为较小的值，所以加法单元212中的加法产生的增益提高效果减小。
多普勒频率分析单元213将对每个离散时刻k得到的加法单元212的Nc个输出即CI(z)(k，Nc(w-1)+1)～CI(z)(k，Nc×w)作为一单位，对准离散时刻k的定时进行相干积分。例如，如下式所示，在校正了与2Nf个不同的多普勒频率fsΔФ对应的相位变动Ф(fs)＝2πfs(Tr×Np)ΔФ之后，多普勒频率分析单元213进行相干积分。
Figure BDA0000917798480000101
其中，FT_CI(z) Nant(k，fs，w)是多普勒频率分析单元213中的第w输出，表示第Nant天线系统处理单元201中的离散时刻k时的多普勒频率fsΔФ的相干积分结果。其中，Nant＝1～Na，fs＝-Nf+1，...，0，...，Nf，k＝1，...，(Nr+Nu)Ns/No，w为1以上的整数，ΔФ是相位旋转单位。
由此，各天线系统处理单元201对雷达发送周期间Tr的多次Np×Nc的每个期间(Tr×Np×Nc)得到与每个离散时刻k的2Nf个多普勒频率分量对应的相干积分结果即FT_CI(z) Nant(k，-Nf+1，w)，...，FT_CI(z) Nant(k，Nf-1，w)。再有，j是虚数单位，z＝1，...，Nt。
ΔФ＝1/Nc的情况下，上述多普勒频率分析单元213的处理，与以采样间隔Tm＝(Tr×Np)、采样频率fm＝1/Tm对加法单元212的输出进行离散傅立叶变换(DFT)处理等效。
此外，通过将Nf设定为2的乘方数，在多普勒频率分析单元213中，能够适用快速傅立叶变换(FFT)处理，能够极大地削减运算处理量。此时，在Nf＞Nc的情况下，通过在q＞Nc的区域中进行CI(z)(k、Nc(w-1)+q)＝0的零填充处理，同样地能够适用FFT处理，能够极大地削减运算处理量。
此外，多普勒频率分析单元213中，也可以不进行FFT处理，而进行顺序地运算上式(3)所示的积和运算的处理。即，对于每个离散时刻k得到的加法单元212的Nc个输出即CI(z)(k，Nc(w-1)+q+1)，多普勒频率分析单元213生成与fs＝-Nf+1，...，0，...，Nf-1对应的系数exp[-j2πfsTrNpqΔφ]，顺序地进行积和运算处理。这里，q＝0～Nc-1。
再有，以下的说明中，在Na个天线系统处理单元201各自中，将集中了实施同样的处理得到的第w输出FT_CI(z) 1(k，fs，w)，FT_CI(z) 2(k，fs，w)，...，FT_CI(z) Na(k，fs，w)的矢量如下式那样表记为虚拟接收阵列相关矢量h(k，fs，w)。虚拟接收阵列相关矢量h(k，fs，w)包含发送天线数Nt和接收天线数Na之积的Nt×Na个元素。虚拟接收阵列相关矢量h(k，fs，w)用于说明对于后述的、来自目标的反射波信号，基于接收天线202间的相位差进行方向估计的处理。其中，z＝1，...，Nt，b＝1，...，Na。
Figure BDA0000917798480000111
Figure BDA0000917798480000112
以上，说明了信号处理单元207的各结构单元中的处理。
方向估计单元214对于从天线系统处理单元201-1～201-Na输出的第w多普勒频率分析单元213的虚拟接收阵列相关矢量h(k，fs，w)，计算使用阵列校正值h_cal[y]校正了天线系统处理单元201间的相位偏差及振幅偏差的虚拟接收阵列相关矢量h_after_cal(k，fs，w)。虚拟接收阵列相关矢量h_after_cal(k，fs，w)以下式表示。再有，y＝1，...，(Nt×Na)。
h_after_cal(k，fs，w)＝CAh(k，fs，w)
Figure BDA0000917798480000113
然后，方向估计单元214用虚拟接收阵列相关矢量h_after_cal(k，fs，w)，基于接收天线202间的反射波信号的相位差，进行水平方向及垂直方向的方向估计处理。方位估计单元214使方向估计评价函数值P(θ，φ，k，fs，w)中的方位方向θ及仰角方向Ф在规定的角度范围内可变来计算空间分布，将算出的空间分布的极大峰值以从大到小的顺序提取预定数，将极大峰值的方位方向及仰角方向作为到来方向估计值。
再有，评价函数值P(θ，φ，k，fs，w)因到来方向估计算法而有各种。例如，也可以用在参考非专利文献1中公开的使用了阵列天线的估计方法。
(参考非专利文献1)Direction-of-arrival estimation using signalsubspace modeling Cadzow，J.A.；Aerospace and Electronic Systems，IEEETransactions on Volume：28，Issue：1Publication Year：1992，Page(s)：64-79
例如，波束形成法能够如下式那样表示。另外，所谓Capon、MUSIC的方法也可同样地适用。
P(φu，φv，k，fs，w)＝|a(θu，φv)Hh-after_cal(k，fs，w)|2 (7)
其中，上标H是埃尔米特转置运算符。此外，a(θu，φv)表示对方位方向θu、仰角方向φv的到来波的虚拟接收阵列的方向矢量。
如以上，方向估计单元214将算出的第w到来方向估计值、离散时刻k、多普勒频率fsΔФ及角度θu作为雷达定位结果输出。
这里，方向矢量a(θu，φv)是将从方位θu方向及仰角方向φv对雷达发送信号的反射波到来情况下的虚拟接收阵列的复数响应作为元素的(Nt×Na)阶的列矢量。虚拟接收阵列的复数响应a(θu，φv)表示根据天线间的元件间隔而被几何光学地计算的相位差。
此外，θu在进行到来方向估计的方位范围内以规定的方位间隔β1变化。例如，θu如以下那样地设定。
θu＝θmin+uβ1、u＝0，...，NU
NU＝floor[(θmax-θmin)/β1]+1
其中，floor(x)是返回不超过实数x的最大整数值的函数。
此外，φv在进行到来方向估计的仰角范围内以规定的仰角间隔β2变化。例如，φv如以下那样地设定。
φv＝φmin+vβ2、v＝0，...，NV
NV＝floor[(φmax-φmin)/β2]+1
再有，在本实施方式中，假设基于后述的虚拟接收阵列配置VA#1，...，VA#(Nt×Na)，预先计算虚拟接收阵列的方向矢量。虚拟接收阵列的方向矢量的元素表示按照在后述的虚拟接收阵列配置号顺序VA#1，...，VA#(Nt×Na)以天线间的元件间隔而被几何光学地计算的相位差。
此外，上述时刻信息k也可以变换为距离信息来输出。在将时刻信息k变换为距离信息R(k)时使用下式即可。这里，Tw表示码发送区间，L表示脉冲码长，C0表示光速。
Figure BDA0000917798480000131
此外，多普勒频率信息(fsΔФ)也可以变换为相对速度分量来输出。在将多普勒频率fsΔФ变换为相对速度分量vd(fs)时能够使用下式进行变换。这里，λ是从无线发送单元107输出的RF信号的载波频率的波长。
Figure BDA0000917798480000132
[雷达装置10中的天线配置]
说明具有以上结构的雷达装置10中的Nt个发送天线106及Na个接收天线202的配置。
图6表示由Nt＝2个发送天线106(Tx#1、Tx#2)构成的发送阵列的天线配置、由Na＝3个接收天线202(Rx#1、Rx#2、Rx#3)构成的接收阵列的天线配置、以及基于这些发送接收阵列天线构成的虚拟接收阵列(元件数：Nt×Na＝6个)的天线配置。
发送天线106及接收天线202的各个天线用包含两个天线元件的子阵列元件构成。
此外，将子阵列元件的大小(宽度)设为Dsubarry，将雷达探测角范围内不发生栅瓣的期望的天线元件间隔设为De。在图6中，子阵列元件的大小Dsubarry大于期望的天线元件间隔De(Dsubarry＞De)。再有，作为期望的天线元件间隔De，使用0.5波长以上、0.75波长以下的值。
此外，将发送阵列天线的子阵列元件间隔设为Dt，将接收阵列天线的子阵列元件间隔设为Dr。例如，在图6中，将发送阵列天线的子阵列元件间隔Dt设为1.5λ(1.5波长)，将接收天线的子阵列元件间隔Dr设为1λ(1波长)。即，子阵列元件间隔Dt、Dr为1波长(λ)左右以上。
在本实施方式中，是子阵列元件的大小Dsubarry比雷达探测角范围内不发生栅瓣的期望的天线元件间隔De宽的情况(Dsubarry＞De)。这种情况下，配置发送阵列及接收阵列，以使在发送阵列天线的子阵列元件间隔Dt和接收阵列天线的子阵列元件间隔Dr之间满足下式所示的关系。
|Dt-Dr|＝De (10)
即，发送阵列天线的子阵列元件间隔Dt和接收阵列天线的子阵列元件间隔Dr之差的绝对值与期望的天线元件间隔De相同。
作为一例，图6表示De＝λ/2、发送阵列天线的子阵列元件间隔Dt＝1.5λ、接收阵列天线的子阵列元件间隔Dr＝λ的情况。
这种情况下，如图6所示，虚拟接收阵列的中心附近(端部以外)的元件间隔为期望的天线元件间隔De(＝|Dt-Dr|＝λ/2)。即，在虚拟接收阵列中，得到在雷达探测角范围内不发生栅瓣的阵列配置。
图7表示图6所示的发送接收阵列天线配置(De＝0.5λ、Dt＝1.5λ、Dr＝λ的情况)中的指向性图案(傅立叶波束图案。主波束：0°方向)。如图7所示，可知在从主波束方向起±90°的角度范围内不发生栅瓣。
这样一来，在本实施方式中，配置发送天线106及接收天线202，以使发送天线106构成的发送阵列天线的元件间隔和接收天线202构成的接收阵列天线的元件间隔之差(绝对值)与不发生栅瓣的期望的元件间隔相等。
这样一来，能够将根据发送天线106及接收天线202的配置关系构成的虚拟接收阵列的元件间隔设定为不发生栅瓣的期望的元件间隔。由此，在进行方向估计单元214中的方向估计处理时，能够除去栅瓣造成的误检测的发生。
因此，根据本实施方式，即使使用子阵列结构的阵列元件的情况下，也能够抑制发生不需要的栅瓣，实现期望的指向性图案。
再有，在图6中，为了进行水平方向的到来方向估计，作为一例表示了在水平方向上将阵列天线直线状地配置的结构。但是，本实施方式中，为了进行垂直方向的到来方向估计，即使在垂直方向上将阵列天线直线状地配置的情况下，同样地在垂直方向中，能够配置不发生栅瓣的期望的元件间隔的虚拟接收阵列。
(变更1)
在变更1中，说明进行水平方向及垂直方向双方的到来方向估计的情况。
发送阵列元件或接收阵列元件在垂直方向及水平方向二维地配置。
图8表示由Nt＝6个发送天线106(Tx#1～Tx#6)构成的发送阵列的天线配置、由Na＝3个接收天线202(Rx#1、Rx#2、Rx#3)构成的接收阵列的天线配置、以及基于这些发送接收阵列天线构成的虚拟接收阵列(元件数：Nt×Na＝18个)的天线配置。
在图8中，发送阵列中，以水平方向上两个、垂直方向上三个的二维地配置各子阵列元件。
此外，在图8中将子阵列元件的水平方向中的大小设为Dsubarry，将子阵列元件的垂直方向中的大小设为De以下。即，天线元件的大小在水平方向中大于期望的天线元件间隔De，在垂直方向中为期望的天线元件间隔De以下。
在图8中，作为一例子，假设期望的天线元件间隔De＝λ/2，将发送阵列天线的水平方向的子阵列元件间隔Dt设为1.5λ，将发送阵列天线的垂直方向的元件间隔设为De。此外，假设接收天线的水平方向的子阵列元件间隔Dr＝λ。
这种情况下，图8所示，在水平方向中，发送阵列天线的子阵列元件间隔Dt和接收阵列天线的子阵列元件间隔Dr之差的绝对值，与期望的天线元件间隔De相同。此外，如图8所示，在垂直方向中，发送阵列天线的元件间隔与期望的天线元件间隔De相同。
由此，如图8所示，在水平方向中，虚拟接收阵列的中心附近(端部以外)的元件间隔为期望的天线元件间隔De(＝|Dt-Dr|＝λ/2)。
此外，如图8所示，在垂直方向中，与发送阵列的垂直方向的元件间隔同样，虚拟接收阵列的元件间隔为期望的天线元件间隔De。
即，在虚拟接收阵列中，得到无论水平方向及垂直方向，在雷达探测角范围内都不发生栅瓣的阵列配置。
在方向估计单元214中进行水平方向及垂直方向的到来方向估计的情况下，如下式所示，将方位方向θu及仰角方向φv设为可变，计算方向估计评价函数值P(θu、φv、k、fs、w)，将得到其最大值的方位方向、仰角方向作为到来方向估计值DOA(k，fs，w)。
Figure BDA0000917798480000151
其中，u＝1，...，NU。再有，arg max P(x)是将函数值P(x)为最大的定义域的值作为输出值的运算符。
再有，评价函数值P(θu、φv、k、fs、w)，因到来方向估计算法而有各种。例如，也可以用使用了在上述参考非专利文献1中公开的阵列天线的估计方法。例如波束形成法能够如下式那样表示。另外，所谓Capon、MUSIC的方法也同样地可适用。
P(θu，φv，k，fs，w)＝a(θu，φv)HH-after_cal(k，fs，w)a(θu，φv) (12)
其中，上标H是埃尔米特转置运算符。此外，a(θu，φv)表示对方位方向θu及仰角方向φv的到来波的方向矢量。
图9A及图9B分别表示图8所示的发送接收阵列天线配置(De＝0.5λ、Dt＝1.5λ、Dr＝1λ的情况)的水平方向及垂直方向中的指向性图案(傅立叶波束图案。主波束：0°方向)。
如图9A所示，可知在水平方向中，在从主波束方向起±90°的角度范围中不发生栅瓣。此外，如图9B所示，可知在垂直方向中也形成不发生栅瓣的波束图案。
通过使用这样的发送接收阵列天线的配置，在进行方向估计单元214中的方向估计处理时，能够在水平方向及垂直方向双方中除去栅瓣造成的误检测的发生。
因此，根据变更1，即使在使用二维地配置的、子阵列结构的阵列元件的情况下，也能够抑制不需要的栅瓣的发生，实现期望的指向性图案。
再有，在图8中，说明了子阵列元件的水平方向的大小为Dsubarry(＞De)的情况，但变更1在子阵列元件的垂直方向的大小为Dsubarry(＞De)的情况下也能够同样地适用。这种情况下，在发送阵列的垂直方向的配置中，只要配置发送阵列，以使发送阵列天线的元件间隔和接收阵列天线的元件间隔之差(绝对值)与不发生栅瓣的期望的元件间隔相等即可。
(变更2)
在变更2中，说明进行水平方向及垂直方向双方的到来方向估计的其他例子。
具体地说，在发送阵列天线中，在将水平方向的元件间隔设为Dt(＞De)，将垂直方向的元件间隔设为期望的天线元件间隔De的情况下，在发送阵列天线中，垂直方向上邻接的、水平方向上排列在直线上的两个子阵列元件排列，在水平方向上错开相当于与期望的天线元件间隔De相同的间隔来配置。
图10表示由Nt＝6个发送天线106(Tx#1～Tx#6)构成的发送阵列的天线配置、由Na＝3个接收天线202(Rx#1、Rx#2、Rx#3)构成的接收阵列的天线配置、以及基于这些发送接收阵列天线构成的虚拟接收阵列(元件数：Nt×Na＝18个)的天线配置。
在图10中，发送阵列中，水平方向上两个、垂直方向上三个的二维地配置各子阵列元件。
此外，在图10中将子阵列元件的水平方向中的大小设为Dsubarry，将子阵列元件的垂直方向中的大小设为De以下。即，天线元件的大小在水平方向中大于期望的天线元件间隔De，在垂直方向中为期望的天线元件间隔De以下。
在图10中，与图8同样，期望的天线元件间隔De＝λ/2，发送阵列天线的水平方向的子阵列元件间隔Dt设为1.5λ，发送阵列天线的垂直方向的元件间隔设为De。此外，接收阵列天线的水平方向的子阵列元件间隔Dr＝λ。
与变更1(图8)同样，如图10所示，水平方向中，发送阵列天线的子阵列元件间隔Dt和接收阵列天线的子阵列元件间隔Dr之差的绝对值与期望的天线元件间隔De相同。此外，如图10所示，垂直方向中，发送阵列天线的元件间隔与期望的天线元件间隔De相同。
而且，在图10中，发送阵列天线的垂直方向中分开天线元件间隔De的发送天线106彼此(垂直方向上彼此邻接的发送天线106之间)在水平方向中错开与天线元件间隔De同一间隔来配置。换句话说，发送阵列天线中，在垂直方向邻接的、水平方向上排列在直线上的两个子阵列元件排列，在水平方向上错开与期望的元件间隔同一间隔来配置。
例如，图10所示的发送天线Tx#1、Tx#2的排列(即，子阵列元件排列。以下同样)和该排列中在垂直方向邻接的发送天线T#3、Tx#4的排列，错开与天线元件间隔De同一间隔来配置。同样地，发送天线Tx#3、Tx#4的排列和该排列在垂直方向邻接的发送天线T#5、T#6的排列，在水平方向上错开与天线元件间隔De同一间隔来配置。
在图10中，在水平方向中，虚拟接收阵列的中心附近(端部以外)的元件间隔为期望的天线元件间隔De(＝|Dt-Dr|＝λ/2)。此外，如图10所示，在垂直方向中，与发送阵列的垂直方向的元件间隔同样，虚拟接收阵列的元件间隔为期望的天线元件间隔De。即，在虚拟接收阵列中，得到在雷达探测角范围中不发生栅瓣的阵列配置。
而且，如图10所示，在虚拟接收阵列的垂直方向中，与其他的阵列元件(第1段及第3段)的阵列元件的排列比较，中央(第2段)的阵列元件的排列在水平方向上错开De地配置。由此，在图10中，与变更1(图8)比较，配置虚拟接收阵列的二维平面中的天线元件之间的间隔更紧密。由此，在虚拟接收阵列中，可降低旁瓣电平。
图11A及图11B分别表示图10所示的发送接收阵列天线配置(De＝0.5λ、Dt＝1.5λ、Dr＝λ的情况)的水平方向及垂直方向中的指向性图案(傅立叶波束图案。主波束：0°方向)。
如图11A所示，可知在水平方向中，在从主波束方向起±90°的角度范围中不发生栅瓣。此外，如图11B所示，可知在垂直方向中也形成不发生栅瓣的波束图案。
而且，与变更1(图9A)比较，如图11A所示，可知在水平方向的指向性图案中旁瓣电平被降低。
通过使用这样的发送接收阵列天线的配置，在进行方向估计单元214中的方向估计处理时，能够在水平方向及垂直方向双方中，除去栅瓣及旁瓣造成的误检测的发生。
因此，根据变更2，即使在使用二维地配置的、子阵列结构的阵列元件的情况下，也能够抑制不需要的栅瓣的发生、以及旁瓣电平，实现期望的指向性图案。
(变更3)
在变更3中，说明进行水平方向及垂直方向双方的到来方向估计的其他例子。
具体地说，发送阵列天线中，在垂直方向邻接的、水平方向上排列在直线上的子阵列元件排列的间隔是将期望的天线元件间隔De乘以常数α所得的间隔，并且在垂直方向邻接的、水平方向上排列在直线上的两个子阵列元件排列，水平方向上错开将期望的天线元件间隔De乘以常数β所得的间隔来配置。
图12表示由Nt＝6个发送天线106(Tx#1～Tx#6)构成的发送阵列的天线配置、由Na＝3个接收天线202(Rx#1、Rx#2、Rx#3)构成的接收阵列的天线配置、以及基于这些发送接收阵列天线构成的虚拟接收阵列(元件数：Nt×Na＝18个)的天线配置。
在图12中，发送阵列中，水平方向上为两个、垂直方向上为三个的二维地配置各子阵列元件。
此外，在图12中将子阵列元件的水平方向中的大小设为Dsubarry，将子阵列元件的垂直方向中的大小设为De以下。即，天线元件的大小，在水平方向中大于期望的天线元件间隔De，在垂直方向中为期望的天线元件间隔De以下。
与图8同样，图12中，假设期望的天线元件间隔De＝λ/2，发送阵列天线的水平方向的子阵列元件间隔Dt＝1.5λ，接收阵列天线的水平方向的子阵列元件间隔Dr＝λ。此外，假设接收阵列天线的水平方向的子阵列元件间隔Dr＝λ。
与变更1、2(图8、图10)同样，如图12所示，在水平方向中，发送阵列天线的子阵列元件间隔Dt和接收阵列天线的子阵列元件间隔Dr之差的绝对值与期望的天线元件间隔De相同。
另一方面，如图12所示，垂直方向中的、发送阵列天线的元件间隔为将期望的天线元件间隔De乘以常数α所得的间隔αDe。
此外，在图12中，发送阵列天线的垂直方向中隔开了元件间隔αDe的发送天线106彼此之间(垂直方向上邻接的发送天线106彼此之间)在水平方向中错开将期望的天线元件间隔De乘以常数β所得的间隔βDe来配置。换句话说，发送阵列天线中，垂直方向中邻接的、水平方向上直线上并排的两个子阵列元件排列，在水平方向上错开期望的元件间隔的β倍的间隔来配置。
例如，图12所示的发送天线Tx#1、Tx#2的排列和该排列中在垂直方向邻接的发送天线T#3、Tx#4的排列，错开间隔βDe来配置。同样地，发送天线Tx#3、Tx#4的排列和该排列中在垂直方向邻接的发送天线T#5、T#6的排列，在水平方向上错开间隔βDe来配置。
例如，
Figure BDA0000917798480000191
β＝0.5。
在图12中，水平方向中的、虚拟接收阵列的中心附近(端部以外)的元件间隔为期望的天线元件间隔De(＝|Dt-Dr|＝λ/2)。
此外，如图12所示，垂直方向中的、虚拟接收阵列的元件间隔与发送阵列的垂直方向的元件间隔同样为αDe(＝(3)0.5De)。
即，在虚拟接收阵列中，得到在雷达探测角范围中不发生栅瓣的阵列配置。
而且，如图12所示，在虚拟接收阵列的垂直方向中，与其他的阵列元件(第1段及第3段)的阵列元件的排列比较，中央(第2段)的阵列元件的排列在水平方向错开βDe(＝0.5De)来配置。
由此，在图12中，与变更2(图10)同样，与变更1(图8)比较，配置虚拟接收阵列的二维平面中的天线元件之间的间隔更紧密。由此，在虚拟接收阵列中，可降低旁瓣电平。
这里，如图12所示，在虚拟接收阵列的中心附近，在配置虚拟接收阵列的二维平面中邻接的三个天线元件的各自之间的间隔为期望的天线元件间隔De。换句话说，在配置虚拟接收阵列的二维平面中连结邻接的三个阵列元件的直线形成将1边设为天线元件间隔De的等边三角形。与相同开口长度的正方形点阵配置相比，等边三角形点阵配置的栅瓣抑制性能高，所以与变更2比较，能够使栅瓣、旁瓣的电平进一步降低。
即，也可以设定常数α、β，以使垂直方向及水平方向的二维中邻接的三个阵列元件彼此的元件间隔为期望的天线元件间隔De(1边设为De的等边三角形状)。
图13A及图13B分别表示图12所示的发送接收阵列天线配置(De＝0.5λ、Dt＝1.5λ、Dr＝1λ、α＝(3)0.5/2、β＝0.5)的水平方向及垂直方向中的指向性图案(傅立叶波束图案。主波束：0°方向)。
如图13A所示，可知在水平方向中，在从主波束方向±90°的角度范围中没有发生栅瓣。此外，如图13B所示，可知在垂直方向中也形成了没有发生栅瓣的波束图案。
而且，与变更1(图9A)比较，如图13A所示，可知在水平方向的指向性图案中旁瓣电平被降低。
此外，与变更2(图11A)比较，如图13A所示，可知水平方向的指向性图案之中的、最邻近主瓣的方向(图13A中为±30°方向)上显现的旁瓣电平被降低。
通过使用这样的发送接收阵列天线的配置，在进行方向估计单元214中的方向估计处理时，在水平方向及垂直方向的双方中，能够除去发生栅瓣及旁瓣造成的误检测。
因此，根据变更3，即使在二维地配置的、使用子阵列结构的阵列元件的情况下，也能够抑制发生不需要的栅瓣以及旁瓣电平，实现期望的指向性图案。
以上，说明了本发明的一方案的实施方式。
再有，也可以将上述实施方式、以及各变形例的动作适当组合来实施。
此外，在上述实施方式中，例示了发送天线106的个数Nt＝2或3、以及接收天线202的个数Na＝3的情况。但是，发送天线106的个数Nt及接收天线202的个数Na不限定于这些个数。
此外，在上述实施方式中，说明了发送天线106及接收天线202是由两个天线元件构成子阵列元件的情况，但构成发送天线106及接收天线202各自天线的天线元件，也可以由三个以上的元件构成。
此外，在上述实施方式的变更1～3中，说明了发送阵列天线进行水平方向及垂直方向的二维地配置，接收阵列天线进行水平方向的一维地配置的情况。但是，本发明也可以二维地配置接收阵列天线，一维地配置发送阵列天线。这种情况下，将上述发送阵列天线中的子阵列元件的配置适用于接收阵列天线中的子阵列元件的配置即可。
此外，在上述实施方式中，说明了天线元件的大小在水平方向中大于期望的天线元件间隔De，在垂直方向中为期望的天线元件间隔De以下的情况，但天线元件的大小也可以在垂直方向中大于期望的天线元件间隔De，在水平方向中为期望的天线元件间隔De以下。这种情况下，对于上述发送接收阵列天线中的子阵列元件的配置，将水平方向和垂直方向调换即可。
此外，在上述实施方式中，说明使用编码脉冲雷达的情况，但本发明也可以适用于使用了线性调频(Chirp)脉冲雷达那样的调频的脉冲波的雷达方式。
此外，在图2所示的雷达装置10中，雷达发送单元100及雷达接收单元200也可以单独地配置在物理地分离的场所。
再有，雷达装置中，表示了由雷达发送单元从多个发送天线发送码分复用的不同的发送信号，由雷达接收单元将各发送信号分离进行接收处理的结构，但雷达装置的结构不限定于此，也可以是由雷达发送单元从多个发送天线发送频分复用的不同的发送信号，由雷达接收单元将各发送信号分离进行接收处理的结构。此外，同样地，即使雷达装置的结构是由雷达发送单元从多个发送天线发送时分复用的发送信号，由雷达接收单元进行接收处理的结构，也可得到与上述实施方式同样的效果。
此外，虽未图示，但雷达装置10具有例如CPU(Central Processing Unit；中央处理器)、存储了控制程序的ROM(Read Only Memory；只读存储器)等存储介质、以及RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)等的工作存储器。这种情况下，可通过CPU执行控制程序来实现上述各单元的功能。但是，雷达装置10的硬件结构不限定于这样的例子。例如，雷达装置10的各功能单元也可以作为集成电路即IC(Integrated Circuit)来实现。各功能单元既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部地被集成为单芯片。
<本发明的总结>
本发明的雷达装置包括：雷达发送单元，在规定的发送周期使用发送阵列天线发送雷达信号；以及雷达接收单元，使用接收阵列天线接收被目标反射了所述雷达信号的反射波信号，所述发送阵列天线及所述接收阵列天线分别包含多个子阵列元件，所述多个子阵列元件在所述发送阵列天线及所述接收阵列天线中配置于第1方向的直线上，所述各子阵列元件包含多个天线元件，所述子阵列元件的大小在所述第1方向中大于期望的天线元件间隔，所述发送阵列天线的子阵列元件间隔和所述接收阵列天线的子阵列元件间隔之差的绝对值与所述期望的天线元件间隔相同。
此外，在本发明的雷达装置中，所述期望的天线元件间隔为0.5波长以上，0.75波长以下。
此外，在本发明的雷达装置中，所述发送阵列天线及所述接收阵列天线的任意一方中，所述多个子阵列元件还配置在与所述第1方向正交的第2方向上，在所述子阵列元件的大小在所述第1方向中大于所述期望的天线元件间隔，在所述第2方向中为所述期望的天线元件间隔以下的情况下，在所述第1方向中，所述发送阵列天线的子阵列元件间隔和所述接收阵列天线的子阵列元件间隔之差的绝对值与所述期望的天线元件间隔相同，在所述第2方向中，所述子阵列元件之间的间隔与所述期望的天线元件间隔相同。
此外，在本发明的雷达装置中，所述第2方向上配置的所述多个子阵列元件在所述第1方向上移位与所述期望的天线元件间隔相同的间隔来配置。
此外，在本发明的雷达装置中，所述发送阵列天线及所述接收阵列天线的任意一方中，所述多个子阵列元件还配置在与所述第1方向正交的第2方向上，在所述子阵列元件的大小在所述第1方向中大于所述期望的天线元件间隔，在所述第2方向中为所述期望的天线元件间隔以下的情况下，在所述第1方向中，所述发送阵列天线的子阵列元件间隔和所述接收阵列天线的子阵列元件间隔之差的绝对值与所述期望的元件间隔相同，在所述第2方向中，所述子阵列元件之间的间隔是所述期望的天线元件间隔的((
Figure BDA0000917798480000221
)/2)倍的长度，所述第2方向上配置的所述多个子阵列元件在所述第1方向上移位所述期望的天线元件间隔的(1/2)倍的间隔来配置。
以上，一边参照附图一边说明了各种实施方式(各变更)，但不言而喻，本发明不限定于这样的例子。只要是本领域技术人员，在权利要求所记载的范畴内，显然可设想各种变更例或修正例，并认可它们当然属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式(各变更)中的各构成要素任意地组合。
在上述各实施方式中，通过用硬件构成的例子说明了本发明，但也可以在与硬件的协同中通过软件实现本发明。
此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为集成电路即LSI来实现。集成电路控制在上述实施方式的说明中使用的各功能块，也可以包括输入和输出。这些功能块既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部地被集成为单芯片。虽然这里称为LSI，但根据集成程度，可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。
此外，集成电路化的方法不限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)，或者使用可重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(ReconfigurableProcessor)。
再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术的发生，如果出现能够替代LSI的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
工业实用性
本发明适合于作为探测广角范围的雷达装置。
标号说明
10 雷达装置
100 雷达发送单元
200 雷达接收单元
300 基准信号生成单元
400 控制单元
101，101a 雷达发送信号生成单元
102 码生成单元
103 调制单元
104 LPF
105 无线发送单元
106 发送天线
111 码存储单元
112 DA转换单元
201 天线系统处理单元
202 接收天线
203 无线接收单元
204 放大器
205 变频器
206 正交检波器
207 信号处理单元
208，209 AD转换单元
210 分离单元
211 相关运算单元
212 加法单元
213 多普勒频率分析单元
214 方向估计单元

Claims (5)

1.雷达装置，包括：
雷达发送单元，在规定的发送周期使用发送阵列天线发送雷达信号；以及
雷达接收单元，使用接收阵列天线接收被目标反射了所述雷达信号的反射波信号，
所述发送阵列天线及所述接收阵列天线分别包含多个子阵列元件，
所述多个子阵列元件在所述发送阵列天线及所述接收阵列天线中配置于第1方向的直线上，
所述各子阵列元件包含多个天线元件，
所述子阵列元件的大小在所述第1方向中大于期望的天线元件间隔，
所述发送阵列天线的子阵列元件间隔和所述接收阵列天线的子阵列元件间隔之差的绝对值与所述期望的天线元件间隔相同。
2.如权利要求1所述的雷达装置，
所述期望的天线元件间隔为0.5波长以上、0.75波长以下。
3.如权利要求1所述的雷达装置，
在所述发送阵列天线及所述接收阵列天线的任意一方中，所述多个子阵列元件还配置在与所述第1方向正交的第2方向上，
在所述子阵列元件的大小在所述第1方向中大于所述期望的天线元件间隔、在所述第2方向中为所述期望的天线元件间隔以下的情况下，
在所述第1方向中，所述发送阵列天线的子阵列元件间隔和所述接收阵列天线的子阵列元件间隔之差的绝对值与所述期望的天线元件间隔相同，
在所述第2方向中，所述子阵列元件之间的间隔与所述期望的天线元件间隔相同。
4.如权利要求3所述的雷达装置，
所述第2方向上配置的所述多个子阵列元件
在所述第1方向上移位与所述期望的天线元件间隔相同的间隔来配置。
5.如权利要求1所述的雷达装置，
在所述发送阵列天线及所述接收阵列天线的任意一方中，
所述多个子阵列元件还配置在与所述第1方向正交的第2方向上，
在所述子阵列元件的大小在所述第1方向中大于所述期望的天线元件间隔，在所述第2方向中为所述期望的天线元件间隔以下的情况下，
在所述第1方向中，所述发送阵列天线的子阵列元件间隔和所述接收阵列天线的子阵列元件间隔之差的绝对值与所述期望的元件间隔相同，
在所述第2方向中，所述子阵列元件之间的间隔为所述期望的天线元件间隔的
Figure FDA0002438444900000021
倍的长度，
所述第2方向上配置的所述多个子阵列元件
在所述第1方向上移位所述期望的天线元件间隔的1/2倍的间隔来配置。
CN201610064582.9A 2015-03-25 2016-01-29 雷达装置 Active CN106019238B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011318897.4A CN112578340B (zh) 2015-03-25 2016-01-29 雷达装置以及雷达信号处理方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015061979A JP6396244B2 (ja) 2015-03-25 2015-03-25 レーダ装置
JP2015-061979 2015-03-25

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011318897.4A Division CN112578340B (zh) 2015-03-25 2016-01-29 雷达装置以及雷达信号处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106019238A CN106019238A (zh) 2016-10-12
CN106019238B true CN106019238B (zh) 2020-12-11

Family

ID=56975769

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011318897.4A Active CN112578340B (zh) 2015-03-25 2016-01-29 雷达装置以及雷达信号处理方法
CN201610064582.9A Active CN106019238B (zh) 2015-03-25 2016-01-29 雷达装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011318897.4A Active CN112578340B (zh) 2015-03-25 2016-01-29 雷达装置以及雷达信号处理方法

Country Status (3)

Country Link
US (6) US10141657B2 (zh)
JP (1) JP6396244B2 (zh)
CN (2) CN112578340B (zh)

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2993937C (en) * 2015-07-31 2020-06-23 Teledyne Instruments, Inc. Small aperture acoustic velocity sensor
JP6365494B2 (ja) * 2015-10-07 2018-08-01 株式会社デンソー アンテナ装置及び物標検出装置
WO2017149596A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 三菱電機株式会社 レーダ装置
US11456532B2 (en) 2016-05-04 2022-09-27 California Institute Of Technology Modular optical phased array
WO2018007995A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Magna Electronics Inc. 2d mimo radar system for vehicle
US11249369B2 (en) 2016-10-07 2022-02-15 California Institute Of Technology Integrated optical phased arrays with optically enhanced elements
EP3545334A1 (en) * 2016-12-05 2019-10-02 Echodyne Corp Antenna subsystem with analog beam-steering transmit array and digital beam-forming receive array
US11879989B2 (en) 2016-12-05 2024-01-23 Echodyne Corp. Antenna subsystem with analog beam-steering transmit array and sparse hybrid analog and digital beam-steering receive array
DE102016224900A1 (de) * 2016-12-14 2018-06-14 Robert Bosch Gmbh MIMO-Radarsensor für Kraftfahrzeuge
WO2018115370A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Iee International Electronics & Engineering S.A. Time and frequency synchronization for spread radar systems
JP6556399B2 (ja) * 2017-02-27 2019-08-07 三菱電機株式会社 レーダ装置
JP7175278B2 (ja) * 2017-03-09 2022-11-18 カリフォルニア インスティチュート オブ テクノロジー コプライム光トランシーバアレイ
JP6499217B2 (ja) * 2017-03-29 2019-04-10 セコム株式会社 アンテナ装置及びレーダ装置
JP6491254B2 (ja) * 2017-03-29 2019-03-27 セコム株式会社 アンテナ装置及びレーダ装置
WO2018222556A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 Flir Systems, Inc. Ranging systems and methods with staggered multichannel transducers
JP6881177B2 (ja) * 2017-09-15 2021-06-02 株式会社デンソー レーダ装置
DE112018004139T5 (de) * 2017-09-25 2020-04-23 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Radarvorrichtung und Antennenvorrichtung
JP7023563B2 (ja) * 2017-10-05 2022-02-22 日本無線株式会社 Ｍｉｍｏレーダー用アンテナ構造
JP6887091B2 (ja) * 2017-10-10 2021-06-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置
JP6570610B2 (ja) * 2017-12-22 2019-09-04 三菱電機株式会社 レーダ装置
JP6844525B2 (ja) * 2017-12-26 2021-03-17 株式会社デンソー アンテナ装置
US10795014B2 (en) * 2018-01-12 2020-10-06 The Euclide 2012 Investment Trust Method of adaptative-array beamforming with a multi-input multi-output (MIMO) automobile radar
WO2019142117A1 (en) * 2018-01-16 2019-07-25 Tiejun Shan Method of adaptative-array beamforming with a multi-input multi-output (mimo) automobile radar
JP6911778B2 (ja) 2018-01-24 2021-07-28 株式会社デンソー レーダ装置
JP6947054B2 (ja) * 2018-01-24 2021-10-13 株式会社デンソー レーダ装置
JP7266234B2 (ja) * 2018-03-19 2023-04-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置
US11187795B2 (en) * 2018-03-19 2021-11-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Radar device
RU2682174C1 (ru) * 2018-04-19 2019-03-15 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Антенная решетка миллиметрового диапазона для радиолокационной системы трехмерной визуалиации
US11050167B2 (en) 2018-04-19 2021-06-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna array and operation method of antenna array
DE102018116378A1 (de) * 2018-07-06 2020-01-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Zielobjekts, das mit einem Radarsystem insbesondere eines Fahrzeugs erfasst wird, Radarsystem und Fahrerassistenzsystem
JP7248970B2 (ja) * 2018-08-01 2023-03-30 株式会社デンソー 到来方向推定装置及び到来方向推定方法
US11486994B2 (en) * 2018-09-28 2022-11-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Radar apparatus and radar method
DE102019125973A1 (de) * 2018-09-28 2020-04-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Radar-Vorrichtung
US10386462B1 (en) * 2018-10-02 2019-08-20 Oculii Corp. Systems and methods for stereo radar tracking
US10996326B2 (en) * 2018-11-13 2021-05-04 GM Global Technology Operations LLC Generation of a family of orthogonal signals for a CDMA radar system
WO2020100464A1 (ja) * 2018-11-14 2020-05-22 株式会社村田製作所 アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
RU2693537C1 (ru) * 2018-12-10 2019-07-03 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Компактная антенная система с элементами с высокой изоляцией
JP6873341B2 (ja) * 2019-01-31 2021-05-19 三菱電機株式会社 測角装置、測角方法及び車載装置
WO2020157915A1 (ja) * 2019-01-31 2020-08-06 三菱電機株式会社 送受信装置およびレーダ装置
US20220069477A1 (en) * 2019-01-31 2022-03-03 Mitsubishi Electric Corporation Antenna device and radar apparatus
DE102019103514A1 (de) * 2019-02-12 2020-08-13 Infineon Technologies Ag Verarbeitung von Radarsignalen
JP7361265B2 (ja) * 2019-03-07 2023-10-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置
JP2020153869A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置及び送受信アレーアンテナ
JP7228791B2 (ja) * 2019-03-20 2023-02-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置
US11262434B2 (en) * 2019-04-01 2022-03-01 GM Global Technology Operations LLC Antenna array design and processing to eliminate false detections in a radar system
JP7012903B2 (ja) * 2019-05-17 2022-01-28 三菱電機株式会社 アンテナ装置及びレーダ装置
US11047971B2 (en) * 2019-05-20 2021-06-29 GM Global Technology Operations LLC Radar system and control method for use in a moving vehicle
CN112068137A (zh) * 2019-05-24 2020-12-11 苏州豪米波技术有限公司 一种低成本的前向防撞雷达系统
KR102533885B1 (ko) * 2019-05-31 2023-05-18 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 서브 어레이 안테나, 어레이 안테나, 안테나 모듈 및 통신 장치
US11181614B2 (en) * 2019-06-06 2021-11-23 GM Global Technology Operations LLC Antenna array tilt and processing to eliminate false detections in a radar system
CN110515066B (zh) * 2019-08-20 2023-03-24 立晟智能科技(成都)有限公司 一种车载毫米波雷达及其目标高度测量方法
CN110492252B (zh) * 2019-08-23 2021-01-05 西北核技术研究院 一种大扫描角阵列天线及其设计方法
RU2728517C1 (ru) * 2019-09-26 2020-07-30 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Массив приемных и передающих элементов высокого разрешения mimo для навигации робота
US11309636B2 (en) 2019-12-18 2022-04-19 Waymo Llc Antenna structure for reducing beam squint and sidelobes
US11435438B2 (en) * 2019-12-30 2022-09-06 Woven Planet North America, Inc. Dynamic sparse radar array for scenarios
CN113126084A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 同方威视技术股份有限公司 用于主动式毫米波安检成像的多发多收天线阵列布置、人体安检设备和方法
KR20210101957A (ko) * 2020-02-11 2021-08-19 삼성전자주식회사 레이더 시스템에서의 객체 속도 검출 방법 및 장치
US20210296783A1 (en) * 2020-02-20 2021-09-23 Metawave Corporation Modular, multi-channel beamformer front-end integrated circuits for millimeter wave applications
JP2021139762A (ja) 2020-03-05 2021-09-16 株式会社東芝 レーダ装置及び送受信方法
JP2021148620A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 株式会社東芝 アンテナ装置
WO2021205769A1 (ja) * 2020-04-06 2021-10-14 株式会社村田製作所 レーダ装置、並びに、それを備える車両および位置検知装置
CN113495267A (zh) * 2020-04-07 2021-10-12 北京小米移动软件有限公司 雷达天线阵列、移动终端、手势识别方法及装置
KR20220013231A (ko) * 2020-07-24 2022-02-04 삼성전자주식회사 영상 내에서 객체를 추론하는 전자 장치 및 추론 방법
CN112230213B (zh) * 2020-08-26 2024-02-02 北京航空航天大学杭州创新研究院 毫米波雷达及其信号处理方法、装置、计算机可读存储介质
US11888554B2 (en) * 2020-09-23 2024-01-30 Nxp Usa, Inc. Automotive MIMO radar system using efficient difference co-array processor
KR102288673B1 (ko) * 2020-12-28 2021-08-12 주식회사 비트센싱 수평 간격 및 수직 간격으로 배치되는 복수의 안테나를 포함하는 레이더 장치
US20220236399A1 (en) * 2021-01-27 2022-07-28 Texas Instruments Incorporated System and method for the compression of echolocation data
US11860297B2 (en) * 2021-03-08 2024-01-02 GM Global Technology Operations LLC High resolution unambiguous radar
US20230047968A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-16 Gm Cruise Holdings Llc Phase modulated continuous wave radar system that uses velocity labeled multiplexing for generating detections

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3268890A (en) 1963-05-01 1966-08-23 Martin Marietta Corp Scanning and eliminating multiple responses in a grating lobe antenna array
JPS6220403A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Kiyohiko Ito スロツト給電アレイアンテナ
US6496158B1 (en) * 2001-10-01 2002-12-17 The Aerospace Corporation Intermodulation grating lobe suppression method
JP4545460B2 (ja) * 2004-03-10 2010-09-15 三菱電機株式会社 レーダ装置およびアンテナ装置
JP4447946B2 (ja) * 2004-03-22 2010-04-07 富士通テン株式会社 レーダ装置
US7064710B1 (en) * 2005-02-15 2006-06-20 The Aerospace Corporation Multiple beam steered subarrays antenna system
DE102008038365A1 (de) 2008-07-02 2010-01-07 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Fahrzeug-Radarsystem und Verfahren zur Bestimmung einer Position zumindest eines Objekts relativ zu einem Fahrzeug
EP2369738B1 (en) * 2008-07-17 2013-06-05 Bea S.A. Mixerstructure for Doppler radar applications
US8248298B2 (en) * 2008-10-31 2012-08-21 First Rf Corporation Orthogonal linear transmit receive array radar
US7936304B2 (en) * 2008-11-07 2011-05-03 Lockheed Martin Corporation Method and system for isolating and reducing grating lobe interference
EP2391906B1 (en) * 2009-01-30 2016-12-07 Teledyne Australia Pty Ltd. Apparatus and method for assisting vertical takeoff vehicles
JP5071414B2 (ja) * 2009-03-04 2012-11-14 株式会社デンソー レーダ装置
US8624775B2 (en) 2009-04-23 2014-01-07 Mitsubishi Electric Corporation Radar apparatus and antenna device
US8289203B2 (en) * 2009-06-26 2012-10-16 Src, Inc. Radar architecture
JP2011064584A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Denso Corp アレーアンテナ装置及びレーダ装置
US8988274B2 (en) * 2009-11-16 2015-03-24 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Cylindrical polarimetric phased array radar
JP2012120144A (ja) * 2010-11-10 2012-06-21 Mitsubishi Electric Corp アレーアンテナ装置
JP5669625B2 (ja) * 2011-03-02 2015-02-12 三菱電機株式会社 非周期アレーアンテナ装置
US20130088393A1 (en) * 2011-10-06 2013-04-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Transmit and receive phased array for automotive radar improvement
JP2013098835A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Mitsubishi Electric Corp アレーアンテナ装置及びレーダ装置
US9075128B2 (en) * 2012-01-09 2015-07-07 Raytheon Company Grating lobe mitigation in presence of simultaneous receive beams
JP6116126B2 (ja) * 2012-03-29 2017-04-19 パナソニック株式会社 レーダ装置
WO2012126439A2 (zh) * 2012-05-30 2012-09-27 华为技术有限公司 天线阵列、天线装置和基站
CN102879781B (zh) * 2012-09-18 2014-05-07 华中科技大学 一种分布式综合孔径辐射计阵列成像方法
JP6130116B2 (ja) * 2012-09-20 2017-05-17 日本無線株式会社 受信アレーアンテナ装置
JP6133569B2 (ja) 2012-10-26 2017-05-24 日本無線株式会社 Ｍｉｍｏレーダシステム、及び信号処理装置
JP6279212B2 (ja) 2013-02-07 2018-02-14 日本無線株式会社 Ｍｉｍｏレーダシステム、及び信号処理装置
DE102013102424A1 (de) 2013-03-11 2014-09-11 Stefan Trummer Polarimetrisches Radar zur Objektklassifikation sowie geeignetes Verfahren und Verwendung hierfür
JP6036529B2 (ja) 2013-05-08 2016-11-30 株式会社デンソー レーダ装置
JP6171580B2 (ja) * 2013-05-31 2017-08-02 富士通株式会社 通信システム、通信装置及びアンテナ要素配置方法
KR101477909B1 (ko) * 2013-06-03 2014-12-30 주식회사 만도 레이더 장치 및 안테나 장치
US9748645B2 (en) * 2013-06-04 2017-08-29 Farrokh Mohamadi Reconfigurable antenna with cluster of radiating pixelates
JP2014239370A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 三菱電機株式会社 アンテナ装置
FR3008800B1 (fr) * 2013-07-19 2015-07-17 Thales Sa Dispositif de detection de signaux electromagnetiques
US9568600B2 (en) 2014-03-05 2017-02-14 Delphi Technologies, Inc. MIMO antenna with elevation detection
US20150253419A1 (en) 2014-03-05 2015-09-10 Delphi Technologies, Inc. Mimo antenna with improved grating lobe characteristics
CN103926586B (zh) * 2014-04-29 2016-09-28 西北工业大学 一种使用发射子阵的mimo阵列测深方法
US10181888B2 (en) * 2014-09-28 2019-01-15 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for full-dimensional MIMO with one-dimensional CSI feedback
US9912074B2 (en) * 2014-12-12 2018-03-06 The Boeing Company Congruent non-uniform antenna arrays

Also Published As

Publication number Publication date
US20190067835A1 (en) 2019-02-28
US10673149B2 (en) 2020-06-02
US10615516B2 (en) 2020-04-07
US11822002B2 (en) 2023-11-21
CN112578340A (zh) 2021-03-30
US20240012096A1 (en) 2024-01-11
US20200251832A1 (en) 2020-08-06
US20200044361A1 (en) 2020-02-06
US10854992B2 (en) 2020-12-01
JP2016180720A (ja) 2016-10-13
US20160285172A1 (en) 2016-09-29
US10141657B2 (en) 2018-11-27
JP6396244B2 (ja) 2018-09-26
CN112578340B (zh) 2024-04-26
CN106019238A (zh) 2016-10-12
US20230314555A1 (en) 2023-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106019238B (zh) 雷达装置
EP3471210B1 (en) Radar apparatus
CN107870327B (zh) 雷达装置
CN110286376B (zh) 雷达装置
CN110297236B (zh) 雷达装置
CN106019240B (zh) 雷达装置
CN106443653B (zh) 雷达装置
CN106546983B (zh) 雷达装置
US20220163623A1 (en) Radar device
JP2017058359A (ja) レーダ装置
JP2017173227A (ja) レーダ装置及びレーダ方法
JP6694027B2 (ja) レーダ装置
JP7305730B2 (ja) レーダ装置
JP7457289B2 (ja) レーダ装置
JP6980937B2 (ja) レーダ装置
JP6821845B2 (ja) レーダ装置
JP2020056592A (ja) レーダ装置
JP7249546B2 (ja) レーダ装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: Osaka, Japan

Patentee after: Panasonic Holding Co.,Ltd.

Country or region after: Japan

Address before: Osaka, Japan

Patentee before: Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.

Country or region before: Japan

CP03 Change of name, title or address
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240313

Address after: Kanagawa, Japan

Patentee after: Panasonic Automotive Electronic Systems Co.,Ltd.

Country or region after: Japan

Address before: Osaka, Japan

Patentee before: Panasonic Holding Co.,Ltd.

Country or region before: Japan

TR01 Transfer of patent right