JP2012032229A - レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の送信周期で高周波送信信号を送信アンテナから送信し、ターゲットに反射された反射波の信号を受信アンテナで受信する。所定の符号長の符号系列を分割したサブ符号長を有する第1、第2サブ符号系列と、第1、第2サブ符号系列にそれぞれ2種類の異なる係数を乗じた第3、第4、第5、第6サブ符号系列とから、第1送信周期では、第3サブ符号系列と第4サブ符号系列とを連結した符号を変調した第1の送信信号を生成する。第2送信周期では、第4サブ符号系列と第5サブ符号系列とを連結した符号を変調した第2の送信信号を生成する。生成された第1及び第2の送信信号を高周波送信信号に変換し、送信アンテナから送信する。
【選択図】図1
Description
第1の実施形態のレーダ装置1の構成及び動作について図1〜図5を参照して説明する。図1は、第1の実施形態のレーダ装置1の内部構成を示すブロック図である。図2は、所定のパルス符号長Lを分割したサブ符号長を有するサブ符号系列からなる相補符号系列の生成手順を示した説明図である。
第1の実施形態では、サブ符号系列(c,d,jc,jd)を用いて相補符号系列(a,b)を、a=[c,jd]及びb=[jc,d]として表した。但し、相補符号系列(a,b)の表し方は、この表し方に限定されない。例えば、サブ符号系列c及びdに対する係数(A,B,C,D)とした場合に相補符号系列(a,b)を、a=[Ac、Bd]及びb=[Cc、Dd]の様に表した場合、第1の実施形態では各係数(A,B,C,D)=(1、j、j、1)が成立する。この他、各係数として次の各々の係数を用いた場合にも、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
第1の実施形態では、レーダ受信部3のAGC部19,20のゲインの間にばらつきが生じることにより、I信号とQ信号との間に位相ずれ量が生じるという問題をレーダ装置1の構成により解決する旨を説明した。しかし、レーダ受信部3がAGC部19,20を有する場合に限らず、当該レーダ受信部3がAGC部19,20を有さない様なダイレクトコンバージョン方式のレーダ装置の場合にも、直交検波後のI信号とQ信号との間に位相ずれ量が発生することが知られている。即ち、当該ダイレクトコンバージョン方式のレーダ装置の場合でも、受信RF部の直交検波部のハードウェア的な誤差要因により、当該直交検波後のI信号とQ信号との間に位相ずれ量が生じる。
第1の実施形態では、レーダ装置1の送信信号生成部4の構成は図1に示したとおりである。しかし、本発明のレーダ装置のレーダ送信部は、第1の実施形態における送信信号生成部4に限定されない。
第1の実施形態では、信号処理部21のIQ補正部26により、AGC部19,20間のゲインのばらつきにより生じたI信号とQ信号との間の位相ずれ量を適正に補正することにより、ターゲットの到来角度の推定精度の劣化を抑制する旨を説明した。
2 レーダ送信部
3、3a レーダ受信部
4、4a、4b 送信信号生成部
5、5b サブ符号単位相補符号生成部
6 複素係数乗算部
7、7b 第1符号生成部
8、8b 第2符号生成部
7a 第1符号記憶部
8a 第2符号記憶部
9、9a、9b 符号切換部
10、10a、31b、35b 変調部
11 LPF
12 送信RF部
13、17 周波数変換部
14、16 増幅器
15 受信RF部
18 直交検波部
19、20 AGC部
21、21b 信号処理部
22、23 A/D変換部
24 基準送信信号生成部
25 複素相関値演算部
26 IQ補正部
27 平均化処理部
28 到来角度距離推定部
29 位相回転量測定部
30 ドップラ周波数推定部
32b、34b 90度位相シフト変調部
33b、36b P/S変換部
ACC 補正係数演算部
ANT0 送信アンテナ
ANT1、ANT2 受信アンテナ
B1、B2、B3、B4 バッファ
CC 相補符号系列相関値演算部
FR 第1サブ符号単位相関値演算部
Lo 局部発振器
M1、M2 補正後相関値演算部
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8 シフトレジスタ
SR 第2サブ符号単位相関値演算部
Tr 送信周期
Tw 送信区間
Claims (15)
- 所定の送信周期で高周波送信信号を送信アンテナから送信し、ターゲットに反射された反射波の信号を受信アンテナで受信するレーダ装置であって、
所定の符号長の符号系列を分割したサブ符号長を有する第1、第2サブ符号系列と、前記第1、第2サブ符号系列にそれぞれ2種類の異なる係数を乗じた第3、第4、第5、第6サブ符号系列とのうち、第1送信周期では、前記第3サブ符号系列と前記第4サブ符号系列とを連結した符号を変調した第1の送信信号を生成し、第2送信周期では、前記第5サブ符号系列と前記第6サブ符号系列とを連結した符号を変調した第2の送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部により生成された第1及び第2の送信信号を高周波送信信号に変換し、前記送信アンテナから送信する送信RF部と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1記載のレーダ装置であって、更に、
前記受信アンテナで受信した前記反射波の信号をベースバンド帯域の受信信号に変換する受信RF部と、
前記第1送信周期又は前記第2送信周期に同期して、前記送信信号生成部により生成された送信信号と同一の前記第3、第4、第5及び第6サブ符号系列を含む第1及び第2の基準送信信号を生成する基準送信信号生成部と、
前記第1送信周期では、第1の受信信号と前記第1の基準送信信号に含まれる前記第3サブ符号系列との第1相関値、及び前記第1の受信信号と前記第1の基準送信信号に含まれる前記第4サブ符号系列との第2相関値を演算し、前記第2送信周期では、第2の受信信号と前記第2の基準送信信号に含まれる前記第5サブ符号系列との第3相関値、及び前記第2の受信信号と前記第2の基準送信信号に含まれる前記第6サブ符号系列との第4相関値を演算する複素相関値演算部と、
前記第1相関値と前記第2相関値とを等しくする第1補正係数を演算し、前記第3相関値と、前記第4相関値とを等しくする第2補正係数を演算し、前記第1補正係数を用いて補正した前記第1の相関値及び前記第2の相関値を加算した第5相関値を演算し、前記第2の補正係数を用いて補正した前記第3の相関値と前記第4の相関値を加算した第6相関値を演算するIQ補正部と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項2に記載のレーダ装置であって、
前記IQ補正部により演算された第5相関値及び第6相関値に基づいて、
当該第6相関値の演算における前記第2送信周期を前記第5相関値の演算における前記第1送信周期にシフトし、当該シフトされた前記第6相関値と当該第5相関値とを加算演算する平均化処理部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項3に記載のレーダ装置であって、
前記平均化処理部による加算演算結果に基づいて、前記ターゲットの到来角度又は距離を演算する到来角度距離推定部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記受信RF部により変換された受信信号の同相信号のレベルを、前記送信周期のうち前記非送信区間からの経過時間に応じたゲインで増幅する第1AGC部と、
前記受信RF部により変換された受信信号の直交信号のレベル、前記送信周期のうち前記非送信区間からの経過時間に応じたゲインで増幅する第2AGC部と、を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項5に記載のレーダ装置であって、
前記第1AGC部により増幅された同相信号をデジタルデータに変換する第1A/D変換部と、
前記第2AGC部により増幅された直交信号をデジタルデータに変換する第2A/D変換部と、を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1〜6のうちいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記第3サブ符号系列と前記第4サブ符号系列とが連結された符号系列を記憶する第1符号系列記憶部と、
前記第5サブ符号系列と前記第6サブ符号系列とが連結された符号系列を記憶する第2符号系列記憶部と、を更に有し、
前記送信信号生成部は、前記第1、第2符号系列記憶部に記憶されている各符号系列をそれぞれ変調して前記送信信号を生成することを特徴とするレーダ装置。 - 請求項3に記載のレーダ装置であって、
前記平均化処理部により加算演算された相関値の演算における前記第1送信周期と前記第2送信周期とを基準送信周期として、複数回の基準送信周期における加算相関値に基づいて、前記ターゲットの移動に伴って前記反射波の信号における位相回転量を測定する位相回転量演算部と、
前記位相回転量演算部により演算された位相回転量に基づいて、前記ターゲットの移動に伴って前記反射波の信号に生じるドップラ周波数を推定するドップラ周波数推定部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1〜8のうちいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記所定の符号系列は、相補符号であることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記第3サブ符号系列に乗算される係数は、1であり、
前記第4サブ符号系列に乗算される係数は、複素系列jであり、
前記第5サブ符号系列に乗算される係数は、複素系列jであり、
前記第6サブ符号系列に乗算される係数は、1であることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記第3サブ符号系列に乗算される係数は、複素系列jであり、
前記第4サブ符号系列に乗算される係数は、−1であり、
前記第5サブ符号系列に乗算される係数は、−1であり、
前記第6サブ符号系列に乗算される係数は、複素系列jであることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記第3サブ符号系列に乗算される係数は、−1であり、
前記第4サブ符号系列に乗算される係数は、反転した複素系列−jであり、
前記第5サブ符号系列に乗算される係数は、反転した複素系列−jであり、
前記第6サブ符号系列に乗算される係数は、−1であることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記第3サブ符号系列に乗算される係数は、複素系列jであり、
前記第4サブ符号系列に乗算される係数は、1であり、
前記第5サブ符号系列に乗算される係数は、1であり、
前記第6サブ符号系列に乗算される係数は、複素系列jであることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記第3サブ符号系列に乗算される係数は、反転した複素系列−jであり、
前記第4サブ符号系列に乗算される係数は、−1であり、
前記第5サブ符号系列に乗算される係数は、−1であり、
前記第6サブ符号系列に乗算される係数は、反転した複素系列−jであることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記第3サブ符号系列に乗算される係数は、−1であり、
前記第4サブ符号系列に乗算される係数は、複素系列jであり、
前記第5サブ符号系列に乗算される係数は、複素系列jであり、
前記第6サブ符号系列に乗算される係数は、−1であることを特徴とするレーダ装置。
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