JP2005249417A - Radar system - Google Patents

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JP2005249417A JP2004056473A JP2004056473A JP2005249417A JP 2005249417 A JP2005249417 A JP 2005249417A JP 2004056473 A JP2004056473 A JP 2004056473A JP 2004056473 A JP2004056473 A JP 2004056473A JP 2005249417 A JP2005249417 A JP 2005249417A
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Reiko Yamada
礼子 山田
Akio Yamaya
明男 山家
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radar system which does not fail in tracking a target object by heightening reliability in the estimation of the rate of change of distance to the target object. <P>SOLUTION: The radar system emits pulse-like transmission waves to a target, analyzes reflected waves received from the target, computes both the distance to the target and the rate of change of distance to the target, and tracks the target on the basis of the computed distance and the rate of change of distance. The radar system is provided with a Doppler radar 10 for emitting two transmission waves modulated at different pulse intervals to the target and receiving reflected waves of each transmission waves from the target; a signal processing part 20 for analyzing received reflected waves and computing an observed Doppler frequency of each reflected wave; and a Doppler correlation part 30 for computing a distribution of the rate of change of distance to the target on the basis of each observed Doppler frequency computed at the signal processing part 20, acquiring the correlation between the two rates of change of distance, and estimating a plurality of candidate values of the rate of change of distance to the target on the basis of its results. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、レーダ装置に関するものである。   The present invention relates to a radar apparatus.

例えば、非特許文献1に記載された従来のレーダ装置では、1種類のパルス間隔で変調した送信波を目標物体に送信することにより、反射波の観測ドップラー周波数に基づいて、目標物体の距離変化率(レーダ装置との相対速度)を推定し、目標物体を追尾していた。   For example, in the conventional radar device described in Non-Patent Document 1, a transmission wave modulated with one type of pulse interval is transmitted to the target object, so that the distance change of the target object is based on the observed Doppler frequency of the reflected wave. The target object was tracked by estimating the rate (relative speed with the radar device).

小菅他,「距離変化率を使用したレーダ追尾の直交座標変換」,電子情報通信学会論文誌,1996年3月,Vol.J79−B−II No.3,pp.209−216Ogura et al., “Radar Tracking Cartesian Coordinate Transformation Using Distance Change Rate”, IEICE Transactions, March 1996, Vol. J79-B-II No. 3, pp. 209-216

上述のように、非特許文献1に記載された従来のレーダ装置では、1種類のパルス間隔のみを用いて観測ドップラー周波数を取得している。
ここで、観測ドップラー周波数fDmは以下の式(1)で求められる。
As described above, the conventional radar apparatus described in Non-Patent Document 1 acquires the observed Doppler frequency using only one type of pulse interval.
Here, the observed Doppler frequency f Dm is obtained by the following equation (1).

Dm=−f/2+mod{f−f/2,f} (1)
ただし、以下のように定義する。
パルス間隔:PRT(sec)
ドップラー帯域:f=1/PRT(Hz)
距離変化率:V(m/s)
送信波波長:λ=c/f(m) (cは光速)
ここで、ドップラー周波数fと距離変化率Vの関係は以下のようになる。
=2V/λ=2fV/c (2)
式(1)、(2)より、目標物体の距離変化率VRmは、
Rm=c・fDm/2f (3)
と表される。
f Dm = −f B / 2 + mod {f D −f / 2, f B } (1)
However, it is defined as follows.
Pulse interval: PRT (sec)
Doppler band: f B = 1 / PRT (Hz)
Distance change rate: V R (m / s)
Transmission wave wavelength: λ = c / f (m) (c is the speed of light)
The relationship between the Doppler frequency f D and the range rate V R is as follows.
f D = 2V R / λ = 2fV R / c (2)
From the expressions (1) and (2), the target object distance change rate V Rm is
V Rm = c · f Dm / 2f (3)
It is expressed.

式(1)より、観測ドップラー周波数fDmは、−f/2≦fDm≦f/2の範囲に分布するため、式(3)で求められる距離変化率VRmは離散的な複数の値となる。 From the equation (1), the observed Doppler frequency f Dm is distributed in a range of −f B / 2 ≦ f Dm ≦ f B / 2, and therefore the distance change rate V Rm obtained by the equation (3) is a discrete number. It becomes the value of.

このため、従来のレーダ装置では、レーダ装置から見た目標物体の距離変化率の推定値が曖昧になり、目標物体の追尾を外すことがあるという問題があった。   For this reason, the conventional radar apparatus has a problem that the estimated value of the distance change rate of the target object viewed from the radar apparatus becomes ambiguous and the tracking of the target object may be removed.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、目標物体の距離変化率の推定の信頼性を高め、追尾を外さないレーダ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to improve the reliability of estimation of the distance change rate of a target object and to obtain a radar device that does not remove tracking.

この発明に係るレーダ装置は、目標にパルス状送信波を発射し、目標からの反射波を解析して、目標との距離および目標の距離変化率を算出し、算出した距離および距離変化率に基づいて目標の追尾を行うレーダ装置において、目標に対し、第1および第2のパルス間隔で変調された第1および第2の送信波を発射し、目標からの第1および第2の反射波を受信するレーダ部と、第1および第2の反射波を解析し、第1の反射波の観測ドップラー周波数と第2の反射波の観測ドップラー周波数を算出する信号処理部と、第1の反射波の観測ドップラー周波数を用いて目標の第1の距離変化率分布を取得し、第2の反射波の観測ドップラー周波数を用いて目標の第2の距離変化率分布を取得し、第1および第2の距離変化率分布の相関をとり、その結果に基づいて目標の距離変化率を推定する相関処理部と、距離変化率に基づいて、目標の追尾処理を行う追尾処理部を備えたものである。   The radar apparatus according to the present invention emits a pulsed transmission wave to a target, analyzes a reflected wave from the target, calculates a distance to the target and a distance change rate of the target, and calculates the calculated distance and distance change rate. In a radar apparatus that performs target tracking based on the target, first and second transmission waves modulated at first and second pulse intervals are emitted to the target, and first and second reflected waves from the target are emitted. , A signal processing unit that analyzes the first and second reflected waves, calculates an observed Doppler frequency of the first reflected wave and an observed Doppler frequency of the second reflected wave, and a first reflected wave The target first distance change rate distribution is obtained using the observed Doppler frequency of the wave, the target second distance change rate distribution is obtained using the observed Doppler frequency of the second reflected wave, and the first and first Correlate the distance change rate distribution of 2 A correlation processing section for estimating a range rate of the target based on the result of, on the basis of the range rate, those having a tracking processing unit for performing tracking processing of the target.

この発明によれば、異なるパルス間隔で変調された2つの送信波を利用して得られた観測ドップラー周波数を利用して得られた距離変化率分布の相関をとり、目標物体の距離変化率を推定するようにしたので、目標物体の距離変化率をより正確に推定することが可能となり、目標物体の追尾を外さないようにすることができるという効果がある。   According to the present invention, the distance change rate distribution obtained using the observed Doppler frequency obtained using two transmission waves modulated at different pulse intervals is correlated, and the distance change rate of the target object is calculated. Since the estimation is performed, the distance change rate of the target object can be estimated more accurately, and the tracking of the target object can be prevented from being removed.

以下、この発明の実施の様々な形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるレーダ装置100の構成を示すブロック図である。図に示すように、レーダ装置100は、ドップラーレーダ(レーダ部)10、信号処理部20、ドップラー相関部(相関処理部)30、追尾処理部40、および表示部50を備えている。
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, the radar apparatus 100 includes a Doppler radar (radar unit) 10, a signal processing unit 20, a Doppler correlation unit (correlation processing unit) 30, a tracking processing unit 40, and a display unit 50.

ドップラーレーダ10は、目標物体にアンテナを介してパルス状送信波を送信する送信手段と、アンテナを介して目標物体からの反射波を受信する受信手段を有している。   The Doppler radar 10 includes a transmission unit that transmits a pulsed transmission wave to a target object via an antenna, and a reception unit that receives a reflected wave from the target object via the antenna.

信号処理部20、ドップラー相関部30、追尾処理部40は、レーダ装置100が有するプロセッサを動作させるプログラムモジュールに従って、当該プロセッサを便宜的に分割した部分である。
表示部50は、目標物体の位置や、相対速度等の解析結果を表示する表示装置である。
The signal processing unit 20, the Doppler correlation unit 30, and the tracking processing unit 40 are parts that are divided for convenience in accordance with program modules that operate the processor of the radar apparatus 100.
The display unit 50 is a display device that displays analysis results such as the position of the target object and the relative speed.

次に、動作について説明する。
レーダ装置100のドップラーレーダ10は、パルス間隔PRT1で変調した送信波1と、パルス間隔PRT2で変調した送信波2を、目標物体に対して送信する。目標物体で反射された各々の送信波は、それぞれ受信波1、受信波2としてドップラーレーダ10で受信される。
Next, the operation will be described.
The Doppler radar 10 of the radar apparatus 100 transmits the transmission wave 1 modulated with the pulse interval PRT1 and the transmission wave 2 modulated with the pulse interval PRT2 to the target object. Each transmission wave reflected by the target object is received by the Doppler radar 10 as a reception wave 1 and a reception wave 2, respectively.

受信された受信波1および受信波2は、信号処理部20に供給される。信号処理部20は、受信波1および受信波2を解析し、受信波1および受信波2の周波数と送信波の周波数、および送信波のパルス間隔を用いて、観測ドップラー周波数を算出する。
ここで、各々の送信波により得られる観測ドップラー周波数fDm1、fDm2は、従来技術に関連して述べた式(1)により求められ、それぞれのパルス間隔によるドップラー帯域fB1=1/PRT1、fB2=1/PRT2について、
Dm1=−fB1/2+mod{f−f/2,fB1
Dm2=−fB2/2+mod{f−f/2,fB2} (4)
と求められる。
The received reception wave 1 and reception wave 2 are supplied to the signal processing unit 20. The signal processing unit 20 analyzes the received wave 1 and the received wave 2, and calculates an observed Doppler frequency using the frequencies of the received wave 1 and the received wave 2, the frequency of the transmitted wave, and the pulse interval of the transmitted wave.
Here, the observed Doppler frequencies f Dm1 and f Dm2 obtained by the respective transmission waves are obtained by the equation (1) described in relation to the prior art, and the Doppler bands f B1 = 1 / PRT1 depending on the respective pulse intervals. For f B2 = 1 / PRT2,
f Dm1 = −f B1 / 2 + mod {f D −f / 2, f B1 }
f Dm2 = −f B2 / 2 + mod {f D −f / 2, f B2 } (4)
Is required.

信号処理部20は、式(4)により求められた観測ドップラー周波数fDm1、fDm2をドップラー相関部30に供給する。 The signal processing unit 20 supplies the observed Doppler frequencies f Dm1 and f Dm2 obtained by Expression (4) to the Doppler correlation unit 30.

また、信号処理部20は、目標物体に送信波を送信してから受信波を受信するまでの遅延時間から、目標物体までの距離を算出し、目標物体の位置の推定結果を追尾処理部40に供給する。   Further, the signal processing unit 20 calculates the distance to the target object from the delay time from when the transmission wave is transmitted to the target object until the reception wave is received, and the tracking processing unit 40 calculates the estimation result of the position of the target object. To supply.

ドップラー相関部30は、信号処理部20から供給された観測ドップラー周波数fDm1、fDm2を用いて、式(3)により目標物体の距離変化率VRm1、VRm2を求める。
Rm1=c・fDm1/2f
Rm2=c・fDm2/2f (5)
The Doppler correlation unit 30 uses the observed Doppler frequencies f Dm1 and f Dm2 supplied from the signal processing unit 20 to obtain the distance change rates V Rm1 and V Rm2 of the target object using Equation (3).
V Rm1 = c · f Dm1 / 2f
V Rm2 = c · f Dm2 / 2f (5)

ドップラー相関部30は、式(5)により求められた距離変化率VRm1とVRm2の相関を取る。従来技術に関連して述べたように、観測ドップラー周波数fDm1およびfDm2は、それぞれ−fB1/2≦fDm1≦fB1/2、および−fB2/2≦fDm1≦fB2/2の範囲に分布するため、式(5)で求められる距離変化率VRm1およびVRm2は離散的な複数の値となる。 The Doppler correlation unit 30 obtains a correlation between the distance change rates V Rm1 and V Rm2 obtained by Expression (5). As described in connection with the prior art, the observed Doppler frequencies f Dm1 and f Dm2 are −f B1 / 2 ≦ f Dm1 ≦ f B1 / 2 and −f B2 / 2 ≦ f Dm1 ≦ f B2 / 2, respectively. Therefore, the distance change rates V Rm1 and V Rm2 obtained by the equation (5) are a plurality of discrete values.

図2は、レーダ装置100の距離変化率推定処理を説明するための図である。図中、2種類のパルス間隔PRT1およびPRT2を用いて目標物体の距離変化率を推定する場合のグラフが示されており、グラフの縦軸はドップラー周波数、横軸は距離変化率を示している。
それぞれのグラフにおいて、算出された観測ドップラー周波数に対応する距離変化率の分布は、複数の離散的な値になることが示されている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the distance change rate estimation processing of the radar apparatus 100. In the figure, a graph in the case of estimating the distance change rate of the target object using two types of pulse intervals PRT1 and PRT2 is shown, the vertical axis of the graph shows the Doppler frequency, and the horizontal axis shows the distance change rate. .
In each graph, it is shown that the distribution of the distance change rate corresponding to the calculated observed Doppler frequency becomes a plurality of discrete values.

図に示すように、距離変化率の分布はパルス間隔によって異なる。ドップラー相関部30は、2つの距離変化率の分布の相関をとり、両分布中、距離変化率の推定値が、最も近い組み合わせを選択する(図中、白丸で示す点。)。   As shown in the figure, the distribution of the distance change rate varies depending on the pulse interval. The Doppler correlation unit 30 correlates the distributions of the two distance change rates, and selects the combination having the closest distance change rate estimated value in both distributions (points indicated by white circles in the figure).

ドップラー相関部30は、選択した2つの推定値の平均値を、目標物体の距離変化率の推定値とし、追尾処理部40に供給する。   The Doppler correlation unit 30 uses the average value of the two selected estimation values as the estimation value of the distance change rate of the target object, and supplies it to the tracking processing unit 40.

追尾処理部40は、ドップラー相関部30から供給された距離変化率の推定値と、信号処理部20から供給された目標物体の位置情報に基づいて、目標物体の追尾処理を行う。   The tracking processing unit 40 performs target object tracking processing based on the estimated distance change rate supplied from the Doppler correlation unit 30 and the target object position information supplied from the signal processing unit 20.

なお、目標物体の距離変化率の推定処理は目標物体のスキャン毎に行い、追尾処理部40は、スキャン毎に供給される情報に基づいて目標物体の追尾を行う。
追尾処理の結果得られた目標物体の推定速度、位置等の情報は、表示部50に表示される。
The target object distance change rate estimation process is performed for each scan of the target object, and the tracking processing unit 40 tracks the target object based on information supplied for each scan.
Information such as the estimated speed and position of the target object obtained as a result of the tracking process is displayed on the display unit 50.

以上のように、実施の形態1によれば、2種類のパルス間隔PRT1、PRT2で変調した送信波を用いて目標物体の距離変化率を推定するようにしたので、1つのパルス間隔のみを用いたときよりも距離変化率の推定値がより正確に推定できるという効果がある。   As described above, according to the first embodiment, since the distance change rate of the target object is estimated using the transmission waves modulated by the two types of pulse intervals PRT1 and PRT2, only one pulse interval is used. There is an effect that the estimated value of the rate of change in distance can be estimated more accurately than when it was present.

実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2によるレーダ装置200の構成を示すブロック図である。図1と同一の符号は同一の構成要素を表している。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus 200 according to Embodiment 2 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same components.

レーダ装置200の動作について説明する。
実施の形態2においては、実施の形態1と同様に2つのパルス間隔PRT1、PRT2で変調した送信波を用いて距離変化率の分布を求め、両分布の相関の高い値を目標物体の距離変化率の推定値としてドップラー相関部30に供給する。
さらに、実施の形態2では、ドップラー相関部30は、追尾処理部40から供給される目標物体の追尾結果により得られた推定速度により、さらに距離変化率の推定値を絞り込む。
The operation of the radar apparatus 200 will be described.
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the distribution of the distance change rate is obtained using the transmission waves modulated with the two pulse intervals PRT1 and PRT2, and a value having a high correlation between the two distributions is obtained as the distance change of the target object. The estimated value of the rate is supplied to the Doppler correlation unit 30.
Further, in the second embodiment, the Doppler correlation unit 30 further narrows down the estimated value of the distance change rate based on the estimated speed obtained from the tracking result of the target object supplied from the tracking processing unit 40.

図4は、レーダ装置200の距離変化率推定処理を説明するための図である。図2と同様に、2種類のパルス間隔PRT1およびPRT2を用いて目標物体の距離変化率を推定する場合のグラフが示されており、グラフの縦軸はドップラー周波数、横軸は距離変化率を示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining the distance change rate estimation processing of the radar apparatus 200. As in FIG. 2, a graph in the case of estimating the distance change rate of the target object using two types of pulse intervals PRT1 and PRT2 is shown. Show.

実施の形態2では、ドップラー相関部30は、まず、2つの距離変化率の分布の相関をとり、両分布中、距離変化率の推定値が、最も近い組み合わせを選択する(図中、白丸で示す点。)。   In the second embodiment, the Doppler correlation unit 30 first correlates the distributions of the two distance change rates, and selects the combination in which the estimated values of the distance change rates are the closest in both distributions (in the figure, white circles). Points to show.)

さらに、追尾処理部40から供給される、追尾結果による目標物体の相対速度の推定値に基づいて、距離変化率の推定値を絞り込む。
ドップラー相関部30は、追尾処理部40から供給される目標物体の相対速度の推定値の距離変化率方向成分を取り出し、その成分値を中心としてゲートを構成し、距離変化率を絞り込む。
ドップラー相関部30は、絞り込んだ結果から目標物体の距離変化率の推定値を決定して追尾処理部40に供給する。
Further, the estimated value of the distance change rate is narrowed down based on the estimated value of the relative speed of the target object based on the tracking result supplied from the tracking processing unit 40.
The Doppler correlation unit 30 extracts a distance change rate direction component of the estimated relative speed of the target object supplied from the tracking processing unit 40, configures a gate around the component value, and narrows the distance change rate.
The Doppler correlation unit 30 determines an estimated value of the distance change rate of the target object from the narrowed down result and supplies it to the tracking processing unit 40.

追尾処理部40は、ドップラー相関部30から供給された距離変化率の推定値と、信号処理部20から供給された目標物体の位置情報に基づいて、目標物体の追尾処理を行う。   The tracking processing unit 40 performs target object tracking processing based on the estimated distance change rate supplied from the Doppler correlation unit 30 and the target object position information supplied from the signal processing unit 20.

なお、目標物体の距離変化率の推定処理は目標物体のスキャン毎に行い、追尾処理部40は、スキャン毎に供給される情報に基づいて目標物体の追尾を行う。
追尾処理の結果は、表示部50に表示される。
The target object distance change rate estimation process is performed for each scan of the target object, and the tracking processing unit 40 tracks the target object based on information supplied for each scan.
The result of the tracking process is displayed on the display unit 50.

以上のように、実施の形態2によれば、実施の形態1と同様に、2種類のパルス間隔PRT1、PRT2で変調した送信波を用いて目標物体の距離変化率を推定するようにしたので、1つのパルス間隔のみを用いたときよりも距離変化率の推定値がより正確に推定できる。さらに、追尾処理部40から供給される追尾結果に基づく速度の推定値によりさらに推定値を絞り込むので、より正確な距離変化率の推定値が得られるという効果がある。   As described above, according to the second embodiment, as in the first embodiment, the distance change rate of the target object is estimated using the transmission waves modulated with two types of pulse intervals PRT1 and PRT2. The estimated value of the distance change rate can be estimated more accurately than when only one pulse interval is used. Furthermore, since the estimated value is further narrowed down by the estimated value of the speed based on the tracking result supplied from the tracking processing unit 40, there is an effect that a more accurate estimated value of the distance change rate can be obtained.

実施の形態3.
図5は、この発明の実施の形態3によるレーダ装置300の構成を示すブロック図である。図1と同一の符号は同一の構成要素を表している。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same components.

レーダ装置300の動作について説明する。
レーダ装置300のドップラーレーダ10は、パルス間隔PRT1で変調した送信波1を目標物体に対して送信する。目標物体で反射された送信波1は、受信波1としてドップラーレーダ10で受信される。
The operation of the radar apparatus 300 will be described.
The Doppler radar 10 of the radar apparatus 300 transmits the transmission wave 1 modulated with the pulse interval PRT1 to the target object. The transmission wave 1 reflected by the target object is received by the Doppler radar 10 as the reception wave 1.

受信された受信波1は、信号処理部20に供給される。信号処理部20は、受信波1を解析し、受信波1の周波数と送信波の周波数、および送信波のパルス間隔を用いて、観測ドップラー周波数fDm1を算出する。観測ドップラー周波数fDm1の算出方法は、実施の形態1と同様である。 The received reception wave 1 is supplied to the signal processing unit 20. The signal processing unit 20 analyzes the received wave 1 and calculates an observed Doppler frequency f Dm1 using the frequency of the received wave 1, the frequency of the transmitted wave, and the pulse interval of the transmitted wave. The calculation method of the observed Doppler frequency f Dm1 is the same as that in the first embodiment.

信号処理部20は、算出した観測ドップラー周波数fDm1をドップラー相関部30に供給する。 The signal processing unit 20 supplies the calculated observed Doppler frequency f Dm1 to the Doppler correlation unit 30.

ドップラー相関部30は、信号処理部20から供給された観測ドップラー周波数fDm1を用いて、式(3)により目標物体の距離変化率VRm1を求める。 The Doppler correlation unit 30 uses the observed Doppler frequency f Dm1 supplied from the signal processing unit 20 to obtain the distance change rate VRm1 of the target object using Equation (3).

次に、ドップラー相関部30は、追尾処理部40から供給される、追尾結果による目標物体の相対速度の推定値に基づいて、距離変化率VRm1の推定値を絞り込む。
ドップラー相関部30は、追尾処理部40から供給される目標物体の相対速度の推定値の距離変化率方向成分を取り出し、その成分値を中心としてゲートを構成し、距離変化率を絞り込む。
Next, the Doppler correlation unit 30 narrows down the estimated value of the distance change rate VRm1 based on the estimated value of the relative speed of the target object based on the tracking result supplied from the tracking processing unit 40.
The Doppler correlation unit 30 extracts a distance change rate direction component of the estimated relative speed of the target object supplied from the tracking processing unit 40, configures a gate around the component value, and narrows the distance change rate.

次に、ドップラー相関部30は、絞り込んだ距離変化率に基づいて、絞り込んだ距離変化率の候補値の中から、1つの距離変化率を決定できるような第2のパルス間隔PRT2を決定する。
具体的には、例えば、パルス間隔PRT2で変調した送信波を用いて得ることができる距離変化率分布によって、追尾処理結果に基づいて絞り込んだ複数の距離変化率のうち最小値と最大値の間で、1つの距離変化率の推定値が特定されるようなパルス間隔を選択する。
Next, based on the narrowed distance change rate, the Doppler correlation unit 30 determines a second pulse interval PRT2 that can determine one distance change rate from the narrowed distance change rate candidate values.
Specifically, for example, between a minimum value and a maximum value among a plurality of distance change rates narrowed down based on the tracking processing result by a distance change rate distribution that can be obtained using a transmission wave modulated with the pulse interval PRT2. Then, a pulse interval is selected such that one estimated value of the distance change rate is specified.

ドップラー相関部30は、選択したパルス間隔PRT2をドップラーレーダ10に供給する。   The Doppler correlation unit 30 supplies the selected pulse interval PRT2 to the Doppler radar 10.

ドップラーレーダ10は、供給されたパルス間隔PRT2で変調した送信波2を目標物体に対して送信する。目標物体で反射された送信波2は、受信波2としてドップラーレーダ10で受信される。   The Doppler radar 10 transmits the transmission wave 2 modulated with the supplied pulse interval PRT2 to the target object. The transmission wave 2 reflected by the target object is received by the Doppler radar 10 as the reception wave 2.

受信された受信波2は、信号処理部20に供給される。信号処理部20は、受信波2を解析し、受信波2の周波数と送信波の周波数、および送信波のパルス間隔を用いて、観測ドップラー周波数fDm2を算出する。観測ドップラー周波数fDm2の算出方法は、観測ドップラー周波数fDm1の算出方法と同様である。 The received received wave 2 is supplied to the signal processing unit 20. The signal processing unit 20 analyzes the received wave 2 and calculates an observed Doppler frequency f Dm2 using the frequency of the received wave 2, the frequency of the transmitted wave, and the pulse interval of the transmitted wave. The calculation method of the observed Doppler frequency f Dm2 is the same as the calculation method of the observed Doppler frequency f Dm1 .

信号処理部20は、算出した観測ドップラー周波数fDm2をドップラー相関部30に供給する。 The signal processing unit 20 supplies the calculated observed Doppler frequency f Dm2 to the Doppler correlation unit 30.

ドップラー相関部30は、信号処理部20から供給された観測ドップラー周波数fDm2を用いて、式(3)により目標物体の距離変化率VRm2を求める。
ドップラー相関部30は、既に求められている距離変化率VRm1とVRm2の相関を取る。
The Doppler correlation unit 30 uses the observed Doppler frequency f Dm2 supplied from the signal processing unit 20 to obtain the distance change rate VRm2 of the target object using Equation (3).
The Doppler correlation unit 30 obtains the correlation between the already obtained distance change rates V Rm1 and V Rm2 .

図6は、レーダ装置300の距離変化率推定処理を説明するための図である。図中、2種類のパルス間隔PRT1およびPRT2を用いて目標物体の距離変化率を推定する場合のグラフが示されており、グラフの縦軸はドップラー周波数、横軸は距離変化率を示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining the distance change rate estimation processing of the radar apparatus 300. In the figure, a graph in the case of estimating the distance change rate of the target object using two types of pulse intervals PRT1 and PRT2 is shown, the vertical axis of the graph shows the Doppler frequency, and the horizontal axis shows the distance change rate. .

図に示すように、PRT1を用いて観測されたドップラー周波数から得られた離散的な複数の距離変化率の推定値を、信号処理部20により供給された追尾結果に基づいて限定している。   As shown in the figure, the estimated values of a plurality of discrete distance change rates obtained from the Doppler frequency observed using the PRT 1 are limited based on the tracking result supplied by the signal processing unit 20.

さらに、ドップラー相関部30で選定したPRT2を用いて観測されたドップラー周波数から距離変化率分布を得る。PRT1による距離変化率分布とPRT2による距離変化率分布との相関をとると、追尾処理結果に基づいて絞り込んだ複数の距離変化率のうち最小値と最大値の間で、1つの距離変化率の推定値が特定されるようになっている。
ドップラー相関部30は、特定された距離変化率の推定値を追尾処理部40に供給する。
Further, a distance change rate distribution is obtained from the Doppler frequency observed using the PRT 2 selected by the Doppler correlation unit 30. When the distance change rate distribution by PRT1 and the distance change rate distribution by PRT2 are correlated, one distance change rate is calculated between the minimum value and the maximum value among a plurality of distance change rates narrowed down based on the tracking processing result. An estimated value is specified.
The Doppler correlation unit 30 supplies the identified estimated value of the distance change rate to the tracking processing unit 40.

追尾処理部40は、ドップラー相関部30から供給された距離変化率の推定値と、信号処理部20から供給された目標物体の位置情報に基づいて、目標物体の追尾処理を行う。追尾処理の結果は、表示部50に表示される。   The tracking processing unit 40 performs target object tracking processing based on the estimated distance change rate supplied from the Doppler correlation unit 30 and the target object position information supplied from the signal processing unit 20. The result of the tracking process is displayed on the display unit 50.

なお、目標物体の距離変化率の推定処理は目標物体のスキャン毎に行い、追尾処理部40は、スキャン毎に供給される情報に基づいて目標物体の追尾を行う。   The target object distance change rate estimation process is performed for each scan of the target object, and the tracking processing unit 40 tracks the target object based on information supplied for each scan.

以上のように、実施の形態3によれば、1つめのパルス間隔PRT1で変調した送信波を用いて推定した目標物体の距離変化率を追尾結果に基づく速度の推定値により絞り込み、絞り込んだ距離変化率の中から1つの距離変化率が特定されるように選定された2つめのパルス間隔PRT2によって得られる距離変化率分布によって、距離変化率の推定値を特定するようにしたので、距離変化率をより正確に推定できる。   As described above, according to the third embodiment, the distance change rate of the target object estimated using the transmission wave modulated with the first pulse interval PRT1 is narrowed down by the estimated speed value based on the tracking result, and the narrowed distance Since the distance change rate distribution obtained by the second pulse interval PRT2 selected so that one distance change rate is specified from the change rates, the estimated value of the distance change rate is specified. The rate can be estimated more accurately.

この発明の実施の形態1による、レーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による、レーダ装置の距離変化率推定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distance change rate estimation process of the radar apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による、レーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による、レーダ装置の距離変化率推定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distance change rate estimation process of the radar apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による、レーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による、レーダ装置の距離変化率推定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distance change rate estimation process of the radar apparatus by Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 ドップラーレーダ(レーダ部)、20 信号処理部、30 ドップラー相関部(相関処理部)、40 追尾処理部、50 表示部、100,200,300 レーダ装置。   10 Doppler radar (radar unit), 20 signal processing unit, 30 Doppler correlation unit (correlation processing unit), 40 tracking processing unit, 50 display unit, 100, 200, 300 radar apparatus.

Claims (3)

目標にパルス状送信波を発射し、上記目標からの反射波を解析して、上記目標との距離および上記目標の距離変化率を算出し、算出した距離および距離変化率に基づいて上記目標の追尾を行うレーダ装置において、
上記目標に対し、第1および第2のパルス間隔で変調された第1および第2の送信波を発射し、上記目標からの第1および第2の反射波を受信するレーダ部と、
上記第1および第2の反射波を解析し、上記第1の反射波の観測ドップラー周波数と上記第2の反射波の観測ドップラー周波数を算出する信号処理部と、
上記第1の反射波の観測ドップラー周波数を用いて上記目標の第1の距離変化率分布を取得し、上記第2の反射波の観測ドップラー周波数を用いて上記目標の第2の距離変化率分布を取得し、上記第1および第2の距離変化率分布の相関をとり、その結果に基づいて上記目標の距離変化率を推定する相関処理部と、
上記距離変化率に基づいて、上記目標の追尾処理を行う追尾処理部を備えたことを特徴とするレーダ装置。
A pulsed transmission wave is emitted to the target, the reflected wave from the target is analyzed, the distance to the target and the distance change rate of the target are calculated, and the target of the target is calculated based on the calculated distance and the distance change rate. In a radar device that performs tracking,
A radar unit that emits first and second transmission waves modulated at first and second pulse intervals and receives the first and second reflected waves from the target;
Analyzing the first and second reflected waves and calculating an observed Doppler frequency of the first reflected wave and an observed Doppler frequency of the second reflected wave;
The first distance change rate distribution of the target is obtained using the observed Doppler frequency of the first reflected wave, and the second distance change rate distribution of the target is obtained using the observed Doppler frequency of the second reflected wave. And a correlation processing unit that correlates the first and second distance change rate distributions and estimates the target distance change rate based on the result,
A radar apparatus comprising a tracking processing unit that performs the target tracking process based on the distance change rate.
相関処理部は、追尾処理部の追尾結果から推定される上記目標の挙動に基づいて、距離変化率分布の値を絞り込み、距離変化率を推定することを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。   2. The radar apparatus according to claim 1, wherein the correlation processing unit narrows down the value of the distance change rate distribution and estimates the distance change rate based on the behavior of the target estimated from the tracking result of the tracking processing unit. . 目標にパルス状送信波を発射し、上記目標からの反射波を解析して、上記目標との距離および上記目標の距離変化率を算出し、算出した距離および距離変化率に基づいて上記目標の追尾を行うレーダ装置において、
上記目標との距離および上記目標の距離変化率に基づいて、上記目標の追尾処理を行う追尾処理部と、
上記目標に対し、第1のパルス間隔で変調された第1の送信波を発射し、上記目標からの第1の反射波を受信するレーダ部と、
上記第1の反射波を解析し、観測ドップラー周波数を算出する信号処理部と、
上記第1の反射波の観測ドップラー周波数を用いて上記目標の第1の距離変化率分布を取得すると共に、上記追尾処理部の追尾結果から推定される上記目標の挙動に基づいて上記第1の距離変化率分布の値を絞り込み、絞り込んだ値の中から1つの距離変化率を決定できるような第2のパルス間隔を決定し、上記レーダ部に供給する相関処理部とを備え、
上記レーダ部は、上記第2のパルス間隔で変調された第2の送信波を上記目標に発射し、上記目標からの第2の反射波を受信し、
上記信号処理部は、上記第2の反射波を解析して観測ドップラー周波数を算出し、
上記相関処理部は、上記第2の反射波の観測ドップラー周波数を用いて上記目標の第2の距離変化率分布を取得し、上記追尾結果から推定される上記目標の挙動に基づいて絞り込んだ第1の距離変化率分布と上記第2の距離変化率分布を比較して、一致する値を上記目標の距離変化率の推定値とすることを特徴とするレーダ装置。
A pulsed transmission wave is emitted to the target, the reflected wave from the target is analyzed, the distance to the target and the distance change rate of the target are calculated, and the target of the target is calculated based on the calculated distance and the distance change rate. In a radar device that performs tracking,
A tracking processing unit for performing tracking processing of the target based on the distance to the target and the distance change rate of the target;
A radar unit that emits a first transmission wave modulated at a first pulse interval to the target and receives a first reflected wave from the target;
A signal processing unit that analyzes the first reflected wave and calculates an observed Doppler frequency;
The first distance change rate distribution of the target is acquired using the observed Doppler frequency of the first reflected wave, and the first behavior is estimated based on the behavior of the target estimated from the tracking result of the tracking processing unit. A correlation processing unit that narrows down the value of the distance change rate distribution, determines a second pulse interval from which one distance change rate can be determined, and supplies the second pulse interval to the radar unit;
The radar unit emits a second transmission wave modulated at the second pulse interval to the target, receives a second reflected wave from the target,
The signal processing unit analyzes the second reflected wave to calculate an observed Doppler frequency,
The correlation processing unit acquires the second distance change rate distribution of the target using the observed Doppler frequency of the second reflected wave, and narrows down based on the behavior of the target estimated from the tracking result. A radar apparatus, wherein a distance change rate distribution of 1 and the second distance change rate distribution are compared, and a matching value is used as an estimated value of the target distance change rate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013044602A (en) * 2011-08-23 2013-03-04 Nec Corp Target movement estimation system and method
JP2016021099A (en) * 2014-07-11 2016-02-04 株式会社デンソー Vehicle control unit

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