JP2000310675A

JP2000310675A - 目標検出方法及びそのレーダ装置

Info

Publication number: JP2000310675A
Application number: JP11118486A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Aoyanagi; 靖青柳; Hiroshi Endo; 浩遠藤
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】相対速度計測精度を向上し、安定した目標追
跡を行う。【解決手段】送信側でレーダ送信信号に拡散符号器１
０からのＰＮ符号による位相変調を施して送信し、受信
側で目標から反射された信号を受信して逆拡散による復
調を行い、逆拡散された信号を異なる中心周波数に設定
されたドップラフィルタ２２ａ〜２２ｊを通過させ、該
通過させたドップラフィルタの通過帯域に代表される値
をドップラ遷移量として記憶装置２６に記憶し、かつ代
表値に基づいて関連づけのための参考相対速度を距離・
参考相対速度検出装置２４で算出するとともに、所定期
間観測後、相対速度補正装置２７で目標の移動距離を該
観測時間で除して正確な相対速度を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続波（ＣＷ）レ
ーダの送信信号に拡散符号による位相変調を施し、同時
に移動目標からの反射信号を受信して距離や相対速度を
測定する目標検出方法及びレーダ装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】従来、この種のレーダ装置には、
ミリ波レーダに用いたものがあり、例えば「レーダ技
術」（平成４年６月１日、社団法人：電子情報通信学会
発行）に記載されたものがあった。この技術では、「１
２．１．２のＦＷ−ＣＷレーダ」の項に、連続波に周波
数変調を施し、受信信号の上昇側、下降側と送信信号と
の間での積算処理によってビートを生成し、それぞれの
ビート信号の周波数を組み合わせて、対象物との距離及
び相対速度を連続的に求めていた。また、この検出され
た物体は、「１１．９の捜索レーダによる追尾」の項に
示されるように、α−β追跡処理が施されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、相対速度計
測のために観測するドップラ遷移の範囲は、搬送波が高
周波数になるほど広がり、高い精度での周波数推定が難
しくなってしまうという問題点がある。また、目標が１
回検出されてから次に検出されるまでの時間間隔が短い
高データレートのレーダ装置では、レーダ装置の距離計
測分解能に比べて、速度計測を正確に行った場合に予測
される位置との誤差が大きくなってしまい、追尾が不安
定になるという問題点があった。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、相対速度計測精度を向上し、短時間で安定した目標
追跡を行える目標検出方法及びレーダ装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、異なる中心周波数に設定され、前記逆
拡散された受信信号が入力する複数のドップラフィルタ
からなる通過帯域設定手段と、前記各通過帯域設定手段
を通過した信号のレベルを検出する振幅検出手段からな
る信号検出手段と、前記検出された信号を通過させた通
過帯域設定手段の通過帯域に代表される値、例えば中心
周波数に基づいて、前記目標との参考相対速度を検出す
る距離・参考相対速度検出装置からなる目標検出手段
と、前記検出された参考相対速度と過去の情報との相関
をとる相関処理装置からなる相関処理手段と、前記相関
処理された例えば所定期間の情報を記憶する記憶装置か
らなる記憶手段と、所定期間観測後、前記目標の移動距
離を該観測時間で除して相対速度を求める相対速度補正
装置からなる相対速度補正手段とを備えたスペクトル拡
散の目標検出方法を用いたレーダ装置が提供される。

【０００６】すなわち、レーダ送信信号に拡散符号によ
る位相変調を施して送信し、目標から反射された信号を
受信して逆拡散による復調を行っており、前記逆拡散さ
れた信号を異なる中心周波数に設定された通過帯域設定
手段を通過させ、該通過させた通過帯域設定手段の通過
帯域に代表される値をドップラ遷移量として記憶手段に
記憶し、かつ前記代表値に基づいて関連づけのための参
考相対速度を算出するとともに、所定期間観測後、前記
目標の移動距離を該観測時間で除して相対速度を求める
ことにより、安定した目標追跡を行う。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係るスペクトラム拡散の
レーダ装置を図１乃至図１１の図面に基づいて説明す
る。図１は、本発明に係るレーダ装置の構成の一実施形
態を示すブロック図である。図において、送信側では、
中間周波数回路１２においてＰＮ符号を拡散符号器１０
から発生させたＰＮ符号によって、中間周波数発振器１
１から発振された中間周波数ｆｉの信号を拡散して変調
し、さらに高周波回路１３で高周波数発振器１４からの
高周波数ｆｈの搬送波によってアップコンバートを行
い、電波としてアンテナ１５から送信している。

【０００８】また、受信側では、アンテナ１６で受信さ
れた反射波を、高周波回路１７において高周波数発振器
１４からの搬送波によってダウンコンバートした後に、
ミキサ１９で遅延回路１８からのＰＮ符号により逆拡散
を行ってＣＷを再生し、さらに中間周波数回路２０にお
いて上記ＣＷを中間周波数発振器２１からの中間周波数
（ｆｉ−ｆｂ）によって中間周波数帯域の信号にダウン
コンバートしている。本実施例では、本発明の通過帯域
設定手段を構成する複数（例えば１０個）のドップラフ
ィルタ２２ａ〜２２ｊを有し、このダウンコンバートさ
れた信号を通過させてＳＮの改善を行うドップラフィル
タバンク装置２２と、通過した信号の振幅を検出する本
発明の信号検出手段を構成する振幅検出回路２３ａ〜２
３ｊと、その中の最大値振幅を示すドップラフィルタの
通過帯域に代表される値と拡散符号の位相差を検出し
て、目標の距離及び参考相対速度を計測する本発明の目
標検出手段を構成する距離・参考相対速度検出装置２４
と、この計測された距離及び参考相対速度のデータと記
憶されている過去の目標データとの相関をとる本発明の
相関処理手段を構成する相関処理装置２５と、レーダ装
置で用いる各パラメータのデータや上記相関処理された
各ターゲット情報のうち、過去一定時間内のデータを保
持する本発明の記憶手段を構成する記憶装置２６と、上
記保持されたデータのうち、一定期間観測後に上記目標
の移動距離を上記観測時間で除し、正確な相対速度を相
関処理装置２５に出力する本発明の相対速度補正手段を
構成する相対速度補正装置２７と、上記一定期間観測さ
れた距離データから目標の移動距離を推定して相関処理
装置２５に出力する距離推定装置２８と、記憶装置２６
のデータを外部に出力する出力装置２９とを備えてい
る。なお、各ドップラフィルタ２２ａ〜２２ｊにおける
通過帯域の周波数の一部は、隣り合うドップラフィルタ
の通過帯域の一部と重なるように設定されている。ま
た、距離・参考相対速度検出装置２４、相関処理装置２
５、記憶装置２６、相対速度補正装置２７、距離推定装
置２８及び出力装置２９は、通信路３０を介して相互に
接続されている。また、記憶装置２６が記憶する上記パ
ラメータのデータには、例えばＰＮ符号の各ディレイ
値、データ補完回数の上限値、距離スキャン周期等があ
り、上記ターゲット情報には、例えば各距離情報、各相
対速度情報、各フラグ、スキャン回数等がある。

【０００９】ところで、ＰＮ符号のスペクトルは、図２
に示すような構成になっている。ここで、Ｔｃはチップ
レート（ＰＮ符号のチップ長）、ＮはＰＮ符号のエポッ
ク長である。このＰＮ符号で、連続波（ＣＷ）を変調す
ると、図３に示すような「０」にピークが立つスペクト
ルとなる。スペクトル拡散のレーダ装置で目標が相対速
度を有する場合は、このスペクトルにドップラ遷移ｆｄ
が生じ、ｆｄ＝[[（ｃ＋ｖ）／（ｃ−ｖ）]−１]ｆｃ ≒（２ｖ／ｃ）ｆｃここで、ｆｃ：搬送波周波数、ｃ：光速度となる。例えば、ｆｃ＝７６．５ＧＨｚ、ｃ＝３×１０
⁸ｍ／ｓ、ｖ＝１ｋｍ／ｈとすると、上記式からｆｄ≒
１４１．７Ｈｚとなる。すなわちＣＷがミリ波帯（７６
ＧＨｚ）の場合、この遷移量は、相対速度が１ｋｍ／ｈ
で、およそ１４０Ｈｚであるため、相対速度±２００ｋ
ｍ／ｈを観測するためには、１４０Ｈｚ×４００＝５６
ｋＨｚを観測しなければならない。従って、一般に狭帯
域化によるＳＮの改善を行う必要がある。

【００１０】逆拡散の操作で、ＰＮ符号の位相差が同期
した場合、受信信号はＣＷとなるが、上記のドップラ遷
移分だけ周波数がずれている。この受信信号を、ＰＮ符
号の位相差が一致していない非希望目標（以下、「クラ
ッタ」という）の信号と区別するためには、以下の
（ａ），（ｂ）いずれかが、測定範囲内で満たされてい
なければならない。（ａ）メインローブの第一線スペクトル（図２のＡ，
Ｂ）がドップラ遷移範囲外に生じていること。（ｂ）ドップラ遷移範囲内にＡ，Ｂがある場合は、いず
れの測定範囲内の目標からの反射より、Ａ，Ｂが低いこ
と。

【００１１】このうち、狭帯域化によりＳＮが改善され
る形態となるのは、（ａ）が満たされている場合であ
る。例えば、７６ＧＨｚ帯で±２００ｋｍ／ｈの範囲で
相対速度の物体を検出したい場合は、４０ＭＨｚのチッ
プレートで、エポック長が２５５チップが限界値とな
る。従って、本実施例では、（ａ）による距離、ドップ
ラ検出を行う。つまり、本実施例では、Ａ，Ｂ間を異な
る中心周波数に設定された複数の狭帯域フィルタ（ドッ
プラフィルタ）を有するドップラフィルタバンクでさら
に細かくＣＷを検出する。ここで、物体が１００ｍｓｅ
ｃの間に進む距離を１ｍ単位で量子化した場合を図４に
示す。計測範囲は、±２００ｋｍ／ｈであるから、上記
参照相対速度を３０ｋｍ／ｈ毎に設定するとして、１０
に帯域を分割する。このとき、ＳＮの改善量は、約１０
ｄＢとなる。

【００１２】相対速度補正のタイミングは、ドップラフ
ィルタバンクの計測範囲が１ｍ進む時間とする。例え
ば、３０ｋｍ／ｈの相対速度を担当するドップラフィル
タの場合、１ｓｅｃに設定する。本実施例のレーダ装置
の受信側は、図５〜図１１のフローチャートに示すよう
な動作を行う。すなわち、図５において、電源が入る
と、レーダ装置は初期設定された後に動作を開始する
（ステップ１０１）。まず、レーダ装置では、フラグＧ
のデータを記憶装置２６から読み出して（ステップ１０
２）、Ｇが「０」かどうか判断することで、距離検出用
のＰＮ符号のディレイ値Ｔｄｅｌを粗く設定するか、細
かく設定するか判断する（ステップ１０３）。

【００１３】ここで、フラグＧが「０」の場合には、粗
い距離検出用のＰＮ符号のディレイ値Ｔｄを記憶装置２
６から読み出して（ステップ１０４）、遅延回路１８の
ディレイ値Ｔｄｅｌを上記Ｔｄに設定して逆拡散用ＰＮ
符号を遅延させる（ステップ１０５）。また、フラグＧ
が「０」でない場合には、細かい距離検出用のＰＮ符号
のディレイ値Ｔを記憶装置２６から読み出して（ステッ
プ１０６）、遅延回路１８のディレイ値を上記Ｔに設定
して逆拡散用ＰＮ符号を遅延させる（ステップ１０
７）。なお、ディレイ値Ｔは、例えばＴｄ−ＴｃからＴ
ｄ＋Ｔｃまでの間においてＴｃ／８ずつ上記ＰＮ符号を
遅延させる値に設定されている。

【００１４】そして、目標又はクラッタからの反射波
は、アンテナ１６で受信され、高周波回路１７で高周波
数発振器１４からの搬送波によってダウンコンバートさ
れ（ステップ１０８）、この受信信号と遅延回路１８に
よって所定時間Ｔｄｅｌだけ遅延されたＰＮ符号とをミ
キサ１９で積算して逆拡散を行い、ＣＷを再生する（ス
テップ１０９）。さらに、中間周波数回路２０によって
上記ＣＷを中間周波数発振器２１からの中間周波数（ｆ
ｉ−ｆｂ）で中間周波数帯域の信号にダウンコンバート
する（ステップ１１０）。この操作により、ＣＷはｆｂ
を中心（ドップラ遷移なしの状態）としたＣＷ信号とな
る。なお、本実施例では、ｆｂの周波数は４０ｋＨｚと
する。

【００１５】中間周波数回路２０には、複数（例えば１
０個）のドップラフィルタ２２ａ〜２２ｊを有するドッ
プラフィルタバンク２２が接続されており、再生された
上記ＣＷは各ドップラフィルタ２２ａ〜２２ｊへ入力さ
れ（ステップ１１１）、各ドップラフィルタの出力毎に
各振幅検出回路２３ａ〜２３ｊが振幅値Ａ（ｎ）（但
し、ｎ：１〜Ｎの整数。なお本実施例では、ドップラフ
ィルタが１０個なので、Ｎは１０となる）を得て、上記
各振幅値を距離・参照相対速度検出装置２４に出力する
（ステップ１１２）。

【００１６】距離・参照相対速度検出装置２４は、図６
のフローチャートに示すように、まずフラグＧのデータ
を記憶装置２６から読み出して（ステップ１１３）、フ
ラグＧが「０」かどうか判断し（ステップ１１４）、
「０」の場合には、ドップラフィルタバンク２２から入
力する各振幅値Ａ（ｎ）の中から最大値、例えばＡ
（ｅ）を選択する（ステップ１１５）。ここで、ｅは、
上記最大値を出力したドップラフィルタの番号であり、
Ａ（ｅ）＝ＭＡＸ｛Ａ（ｎ）｝（但し、ＭＡＸ｛Ａ
（ｎ）｝は｛｝内の最大値を出力する関数、Ｎは１≦ｎ
≦Ｎの整数、ｅは１≦ｅ≦Ｎの整数）である。

【００１７】次に、距離・参照相対速度検出装置２４
は、ドップラフィルタの番号ｅを記憶装置２６に記憶さ
せ（ステップ１１６）、上記Ａ（ｅ）が検出のために予
め設定されたしきい値ＴＨより大きいかどうか判断する
（ステップ１１７）。ここで、検出装置２４は、上記Ａ
（ｅ）がしきい値ＴＨより大きい場合には、フラグＧを
「１」に、ＴをＴｄ−Ｔｃに、目標の存在するディレイ
値Ｔｋ及び極大値ＭＡＸを初期値「０」に設定し（ステ
ップ１１８）、かつ上記Ｇ，Ｔ，Ｔｋ，ＭＡＸ，ｅを記
憶装置２６に記憶させ（ステップ１１９）、ステップ１
０２に戻ってＣＷの再生を行って上記動作を繰り返す。
また、上記Ａ（ｅ）がしきい値ＴＨより小さいか等しい
場合には、ＰＮ符号のディレイ値Ｔｄを記憶装置２６か
ら読み出して（ステップ１２０）、ＰＮ符号の遅延時間
Ｔｄが、設定可能な遅延時間の最大値Ｔｍより小さいか
どうか判断し（ステップ１２１）、最大値Ｔｍより小さ
い場合には、Ｔｄ＝Ｔｄ＋Ｔｓ（Ｔｓ：チップレートＴ
ｃの任意の整数倍）を演算して（ステップ１２２）、上
記演算結果であるＴｄを記憶装置２６に記憶させ（ステ
ップ１２３）、ステップ１０２に戻ってＣＷの再生を行
い、またＴｄが、最大値Ｔｍより大きい場合には、上記
Ｔｄを「０」にして（ステップ１２４）記憶装置２６に
記憶させた後に（ステップ１２５）、後述する相対速度
補正装置２７の動作に移る。

【００１８】また、ステップ１１４において、フラグＧ
が「０」でない場合には、記憶装置２６から遅延回路１
８のディレイ値Ｔ，ドップラフィルタ番号ｅ，目標の存
在するＰＮ符号の遅延時間Ｔｋ，振幅の最大値ＭＡＸを
読み出し（ステップ１２６）、フィルタ番号ｅの振幅値
Ａ（ｅ）を得て（ステップ１２７）、極大値検出アルゴ
リズムを実行する（ステップ１２８）。

【００１９】ここで、距離・参考相対速度検出装置２４
による極大値検出アルゴリズムの動作を、図７のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、図６のステップ１
２７において得られた振幅値Ａ（ｅ）が、検出された最
大値ＭＡＸより大きいかどうか判断する（ステップ２０
１）。ここで、最初の段階では、上記ＭＡＸは「０」で
あり、Ａ（ｅ）が大となるので、ＭＡＸを上記振幅値Ａ
（ｅ）に設定し、その時の目標の存在するＰＮ符号の遅
延時間Ｔｋを上記Ｔに設定してこれらの値を記憶装置２
６に記憶させる（ステップ２０２）。次にＴが、設定さ
れる最大値Ｔｄ＋Ｔｃに達したかどうか判断し（ステッ
プ２０３）、ここで、まだ達しない場合には、ＴにＴｃ
／８を加えて（ステップ２０４）そのＴを記憶装置に記
憶させた後に（ステップ２０５）、図１のステップ１０
２に戻ってＣＷの再生を行い、ターゲットの存在する振
幅のピーク値Ａ（ｅ）を求める。

【００２０】そして、ステップ２０１において上記Ａ
（ｅ）がＭＡＸより小さくなると、Ｔが最大値Ｔｄ＋Ｔ
ｃになるまで、上記極大値検出アルゴリズムを行って極
大値を検出する。これにより、ステップ２０２では、極
大値のＡ（ｅ）と上記極大値の時の目標が存在するＰＮ
符号の遅延時間Ｔｋが設定され、ステップ２０３でＴが
Ｔｄ＋Ｔｃに達すると、検出装置２４は、上記極大値が
検出された時の遅延時間Ｔｋから目標までの距離情報Ｌ
を算出し、さらに本実施例では、上記極大値を出力した
番号ｅのドップラフィルタの中心周波数Ｆ（ｅ）から目
標との相対速度情報Ｖｆを求める（ステップ２０６）。
すなわち、検出装置２４は、Ｌ＝Ｔｋ×ｃ／２［ｍ］Ｖｆ＝（ｃ／２ｆｃ）（Ｆ（ｅ）−ｆｂ）［ｍ／ｓ］を求め、上記求めたＬ，Ｖｆを記憶装置に記憶させて
（ステップ２０７）、上記極大値検出アルゴリズムを終
了し、処理動作が相関処理装置２５に移る。

【００２１】図８、図９は相関処理装置２５の動作を示
すフローチャートである。追跡処理のプロセスにおいて
は、追跡中の各目標には、その目標を識別するためのＩ
Ｄ番号（本実施例では、ｚ）がそれぞれ設定されてお
り、上記ｚは、１から最大追跡ターゲット数Ｍ（Ｍは整
数）までの範囲で設定されている。相関処理装置２５で
は、図８に示すように、まず記憶装置からフラグＧ、Ｐ
Ｎ符号のディレイ値Ｔｄ、距離Ｌを読み出し（ステップ
１２９）、目標のＩＤ番号ｚを「１」、距離誤差の最小
値ＭＩＮを「１００」、選択された目標（最有力候補）
のＩＤ番号ｉを「０」とする初期設定を行う（ステップ
１３０）。次に、記憶装置から後述するフラグｐ
（ｚ）、ＩＤ番号がｚの目標の距離情報Ｌｎ（ｚ）、同
じくその目標の古い距離情報Ｌｏ（ｚ）、同じくその目
標との相対速度Ｖｉ（ｚ）、上記Ｌｏ（ｚ）を検出して
から上記Ｌｎ（ｚ）を検出するまでのスキャン回数ｍ
（ｚ）を読み出し（ステップ１３１）、同一スキャンに
おいて目標のＩＤ番号ｚが記憶装置に未入力か既に入力
済みかの判定をフラグｐ（ｚ）＞０かどうかで判定する
（ステップ１３２）。すなわち、ステップ１３２は、新
規にデータを関連付けて良いかどうかの判定を行うステ
ップである。

【００２２】ここで、フラグｐ（ｚ）が０より大きい場
合には、既に入力済みでデータの関連付けがなされてい
ると判断し、後述するステップ１３８に進む。また、フ
ラグｐ（ｚ）が０の場合には、未入力でデータの関連付
けがされていないと判断し、ＩＤがｚの目標の予測距離
Ｌｎ（ｚ）と、入力を判断中の計測データＬとの距離誤
差Ｃ（ｚ）＝|Ｌ−Ｌｎ（ｚ）|を求める（ステップ１３
３）。

【００２３】次に、単位更新時間で、相対速度Ｖｉ
（ｚ）の物体が進むことができる距離を算出する（ステ
ップ１３４）。本実施例では、相対速度の誤差を考慮し
て、相対速度（Ｖｉ（ｚ）＋１０）の物体が１更新の間
に移動可能な距離Ｂ（ｚ）＝|（Ｖｉ（ｚ）＋１０）×
Ｔｉ|を求めるものとする。そして、上記ステップ１３
３で求めた距離誤差Ｃ（ｚ）が予め設定した上記最小値
ＭＩＮより小さいかどうか判断する（ステップ１３
５）。

【００２４】ここで、ＩＤ番号ｚの目標が新規ターゲッ
トでなく、距離誤差Ｃ（ｚ）＜ＭＩＮならば、上記Ｃ
（ｚ）が上記ステップ１３４で求めた移動可能な距離Ｂ
（ｚ）より小さいかどうか判断し（ステップ１３６）、
Ｃ（ｚ）≧Ｂ（ｚ）ならば図９のステップ１３８に進
み、またＣ（ｚ）＜Ｂ（ｚ）ならば入力先最有力候補と
してｉ＝ｚとし、さらに次のＩＤ番号の目標との比較の
ために、ＭＩＮ＝Ｃ（ｚ）とした後に（ステップ１３
７）、図９のステップ１３８に進む。

【００２５】図９に示すように、ステップ１３８では、
ＩＤ番号ｚが最大追跡ターゲット数Ｍより小さいかどう
か判断しており、ｚ＜Ｍの場合には、検出した目標のタ
ーゲット情報を全てのターゲット情報と比較するため
に、ｚ＝ｚ＋１として（ステップ１３９）、ステップ１
３１に戻って次のターゲット情報を読み出して、上記動
作を繰り返す。また、ｚ＝Ｍの場合には、最有力候補の
ＩＤ番号ｉが存在するかどうかをｉ＞０で判断する（ス
テップ１４０）。

【００２６】ここで、ｉ＝０ならば、記憶装置のターゲ
ット情報の格納エリアが全て埋まっていると判断し、強
制的にｉ＝Ｍとし（ステップ１４１）、既存のＩＤ番号
がＭのターゲット情報Ｌｏ（ｉ）＝０とすることで削除
して更新回数ｍ（ｉ）＝０にし（ステップ１４２）、上
記Ｌｏ（ｉ）を記憶装置に記憶させる（ステップ１４
３）。また、ｉ＞０ならば、最有力候補のＩＤ番号ｉが
存在すると判断し、過去に追跡したデータがあるかどう
かをＬｏ（ｉ）＞０で判断する（ステップ１４４）。

【００２７】この判断において、過去に追跡したデータ
がない場合には、新規の目標と判断して更新回数ｍ
（ｉ）＝０にし（ステップ１４５）、また過去に追跡し
たデータがある場合には、既存追跡中の目標と判断して
更新回数ｍ（ｉ）に「１」を加えて（ステップ１４
６）、ＩＤ＝ｉの距離情報Ｌｎ（ｉ）と相対速度情報Ｖ
ｆ（ｉ）を、検出装置２４で検出された距離情報Ｌと相
対速度Ｖｆとして（ステップ１４７）、フラグＧを
「０」、ディレイ値ＴｄにＴｓを加え（ステップ１４
８）、これら情報Ｌｎ（ｉ）、Ｖｆ（ｉ）、Ｇ、Ｔｄを
記憶装置に記憶させ（ステップ１４９）、ステップ１０
２に戻ってＣＷの再生を行って上記動作を繰り返す。

【００２８】レーダ装置における１スキャンが終わり、
ステップ１２５にてＴｄ＝０が記憶装置２６に記憶され
ると、相対速度補正装置２７は、図１０のフローチャー
トに示す動作を行う。すなわち、補正装置２７は、まず
目標のＩＤ番号ｚ＝１を記憶装置に書き込んで初期化を
行い（ステップ１５０）、記憶装置から上記ｚ、ｐ
（ｚ）、Ｌｎ（ｚ）、Ｌｏ（ｚ）、Ｖｆ（ｚ）、ｍ
（ｚ）を読み出す（ステップ１５１）。次に、新規入力
があったかどうかを示すフラグｐ（ｚ）の判定を行う
（ステップ１５２）。

【００２９】ここで、ｚ＝１の目標に対して、ｐ（ｚ）
＝０で新規入力がない場合には、過去に蓄積されたデー
タがあるかどうかをＬｏ（ｚ）＞０で判断し（ステップ
１５３）、Ｌｏ（ｚ）＝０で過去に蓄積されたデータが
ない場合には、後述する距離推定装置２８による目標の
ＩＤを加算するステップ１６５に進み（図１１参照）、
さらに相関処理装置２５による相関処理動作に移る。ま
た、過去に蓄積されたデータがある場合には、スキャン
回数ｍ（ｚ）に「１」を加算し（ステップ１５４）、そ
のスキャン回数ｍ（ｚ）が許容値（データ補完回数の上
限値）Ｎｍａｘより小さいかどうか判断し（ステップ１
５５）、上記ｍ（ｚ）がＮｍａｘを超えた場合には、目
標のＩＤ番号ｚのターゲット追跡を中止して、記憶装置
内のターゲット情報Ｌｏ（ｚ）、Ｌｎ（ｚ）、Ｖｉ
（ｚ）、Ｖｆ（ｚ）、ｍ（ｚ）、ｐ（ｚ）をそれぞれ
「０」にリセットした後（ステップ１５６）、距離推定
装置２８による目標のＩＤを加算するステップ１６５に
進み、またｍ（ｚ）＜Ｎｍａｘの場合には、ターゲット
情報Ｌｎ（ｚ）、Ｖｉ（ｚ）、ｍ（ｚ）を記憶装置に記
憶させて（ステップ１６２）、距離推定装置２８による
動作に移る。

【００３０】また、ステップ１５２において、ｚ＝１の
目標に対して、ｐ（ｚ）＞０で新規入力がある場合に
は、次のスキャン時の新規入力を可能にするために、フ
ラグｐ（ｚ）を「０」にセットし（ステップ１５７）、
過去に記憶されたターゲット情報があるかどうかをＬｏ
（ｚ）＞０で判断する（ステップ１５８）。ここで、Ｌ
ｏ（ｚ）＞０で目標のＩＤ番号ｚの過去に記憶されたタ
ーゲット情報がある場合には、相対速度Ｖｉ（ｚ）を計
算する（ステップ１５９）。すなわち、相対速度は、距
離変化分をその変化に要した時間で除算した値であるの
で、Ｖｉ（ｚ）＝（今回の計測距離Ｌｎ（ｚ）−前回の計測
距離Ｌｏ（ｚ））／（ｍ（ｚ）・Ｔｉ）となり、この時のＬｎ（ｚ）、Ｖｉ（ｚ）、ｍ（ｚ）を
記憶装置に記憶させる（ステップ１６２）。また、Ｌｏ
（ｚ）＝０で目標のＩＤ番号ｚの過去に記憶されたター
ゲット情報が存在しない場合には、上記目標は、新規タ
ーゲットと判断され、上記Ｌｏ（ｚ）を今回の距離情報
Ｌｎ（ｚ）とし、相対速度Ｖｉ（ｚ）は、ステップ１５
９のように補正できないので、上記Ｖｉ（ｚ）を検出装
置２４がドップラフィルタの通過帯域から算出した相対
速度Ｖｆ（ｚ）とし（ステップ１６０）、かつ上記Ｌｏ
（ｚ）、Ｌｎ（ｚ）、Ｖｉ（ｚ）、ｍ（ｚ）を記憶装置
に記憶させて（ステップ１６１，１６２）、距離推定装
置２８による動作に移る。

【００３１】距離推定装置２８は、図１１に示すよう
に、まず記憶装置２６から目標のＩＤ番号ｚ、Ｌｎ
（ｚ）、Ｖｉ（ｚ）を読み出し（ステップ１６３）、Ｉ
Ｄ番号ｚ目標が次のスキャン時に到達する距離Ｌｎ
（ｚ）を、Ｌｎ（ｚ）＝Ｌｎ（ｚ）＋Ｖｉ（ｚ）×Ｔｉで予測する（ステップ１６４）。次に、ＩＤ番号ｚが最
大追跡ターゲット数Ｍより小さいかどうか判断しており
（ステップ１６５）、ｚ＜Ｍの場合には、検出した目標
のターゲット情報を全てのターゲット情報と比較するた
めに、ｚ＝ｚ＋１として（ステップ１６６）、その時の
Ｌｎ（ｚ）、ＩＤ番号ｚを記憶装置に記憶させ（ステッ
プ１６７）、ステップ１３１に戻って次のターゲット情
報を読み出して、上記相関処理動作を繰り返す。また、
ｚ＝Ｍの場合には、ステップ１０２に戻ってＣＷの再生
を行って上記動作を繰り返す。

【００３２】このように、本実施例では、逆拡散された
信号を異なる中心周波数に設定された複数のドップラフ
ィルタを通過させて、その中から極大振幅値の信号を通
過させたフィルタの中心周波数から参考相対速度を求
め、この参考相対速度と過去のターゲット情報との相関
処理を行って観測し、さらに相関処理された所定期間の
情報を記憶し、上記所定期間観測後に目標の移動距離を
この観測時間で除算して正確な相対速度を求めるので、
相対速度計測精度を向上させることにより、安定した目
標追跡を行うことができる。

【００３３】本発明は、これら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形
実施が可能である。例えば、本実施例では、各ドップラ
フィルタにおける通過帯域の周波数の一部を、隣り合う
ドップラフィルタの通過帯域の一部と重なるように設定
したが、本発明はこれに限らず、それぞれ異なる通過帯
域に設定することも可能である。

【００３４】また、ＣＷ検出にフィルタバンクだけでな
く、分解能の低いＦＦＴを行った場合にも変形実施が可
能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、レー
ダ送信信号に拡散符号による位相変調を施して送信し、
目標から反射された信号を受信して逆拡散による復調を
行って前記目標の距離及び相対速度を測定する目標検出
方法において、前記逆拡散された信号を異なる中心周波
数に設定された通過帯域設定手段を通過させ、該通過さ
せた通過帯域設定手段の通過帯域に代表される値をドッ
プラ遷移量として記憶し、かつ前記代表値に基づいて参
考相対速度を算出するとともに、所定期間観測後、前記
目標の移動距離を該観測時間で除して相対速度を求める
ので、相対速度計測精度を向上させることにより、短時
間で安定した目標追跡を行うことができる。

【００３６】また、本発明では、異なる中心周波数に設
定され、前記逆拡散された受信信号が入力する複数の通
過帯域設定手段と、前記各通過帯域設定手段を通過した
信号のレベルを検出する信号検出手段と、前記検出され
た信号を通過させた通過帯域設定手段の通過帯域に代表
される値に基づいて、前記目標との参考相対速度を検出
する目標検出手段と、前記検出された参考相対速度と過
去の情報との相関をとる相関処理手段と、前記相関処理
された情報を記憶する記憶手段と、前記所定期間観測
後、前記目標の移動距離を該観測時間で除して相対速度
を求める相対速度補正手段とを備えたので、相対速度計
測精度を向上させることで安定した目標追跡を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーダ装置の構成の一実施形態を
示すブロック図である。

【図２】ＰＮ符号のスペクトルを示す波形図である。

【図３】図２に示したＰＮ符号でＣＷを変調した場合の
スペクトルを示す波形図である。

【図４】物体の進む距離をｍ単位で量子化した場合の相
対速度を示す図である。

【図５】図１に示したレーダ装置の受信側の動作を説明
するためのフローチャートである。

【図６】同じく、図１に示した距離・参照相対速度検出
装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図７】同じく、距離・参照相対速度検出装置の極大値
検出アルゴリズムの動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図８】同じく、相関処理装置の動作を説明するための
フローチャートである。

【図９】同じく、相関処理装置の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１０】同じく、相対速度補正装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図１１】同じく、距離推定装置の動作を説明するため
のフローチャートである。

【符号の説明】

１０拡散符号器１１，２１中間周波数発振器１２，２０中間周波数回路１３，１７高周波回路１４高周波数発振器１５，１６アンテナ１８遅延回路１９ミキサ２２ドップラフィルタバンク装置２２ａ〜２２ｊドップラフィルタ２３ａ〜２３ｊ振幅検出回路２４距離・参考相対速度検出装置２５相関処理装置２６記憶装置２７相対速度補正装置２８距離推定装置２９出力装置３０出力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5J070 AB10 AB20 AB24 AC02 AC06 AD02 AH04 AH19 AH26 AH33 AH39 AJ14 AK04 AK22 BA01 BB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーダ送信信号に拡散符号による位相変
調を施して送信し、目標から反射された信号を受信して
逆拡散による復調を行って前記目標の距離及び相対速度
を測定する目標検出方法において、前記逆拡散された信号を異なる中心周波数に設定された
通過帯域設定手段を通過させ、該通過させた通過帯域設
定手段の通過帯域に代表される値をドップラ遷移量とし
て記憶し、かつ前記代表値に基づいて参考相対速度を算
出するとともに、所定期間観測後、前記目標の移動距離
を該観測時間で除して相対速度を求めることを特徴とす
る目標検出方法。
【請求項２】レーダ送信信号に拡散符号による位相変
調を施して送信し、目標から反射された信号を受信して
逆拡散による復調を行って前記目標の距離及び相対速度
を測定するレーダ装置において、異なる中心周波数に設定され、前記逆拡散された受信信
号を入力する複数の通過帯域設定手段と、前記各通過帯域設定手段を通過した信号のレベルを検出
する信号検出手段と、前記検出された信号を通過させた通過帯域設定手段の通
過帯域に代表される値に基づいて、前記目標との参考相
対速度を検出する目標検出手段と、前記検出された参考相対速度と過去の情報との相関をと
る相関処理手段と、前記相関処理された情報を記憶する記憶手段と、所定期間観測後、前記目標の移動距離を該観測時間で除
して相対速度を求める相対速度補正手段とを備えたこと
を特徴とするレーダ装置。
【請求項３】前記通過帯域設定手段は、設定される通
過帯域の周波数の一部が、隣り合う通過帯域設定手段の
通過帯域の一部と重なることを特徴とする請求項２に記
載のレーダ装置。
【請求項４】前記目標検出手段は、前記通過した信号
のレベルが極大値を示す通過帯域設定手段を検出し、該
検出した通過帯域設定手段の通過帯域に代表される値に
基づいて、前記目標との参考相対速度を検出することを
特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項５】前記通過帯域設定手段の通過帯域に代表
される値は、当該通過帯域設定手段に設定された中心周
波数であることを特徴とする請求項２又は４に記載のレ
ーダ装置。