JP2012052920A - 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。第1符号長の第1符号系列と、第1符号系列より長い第2符号長の第2符号系列と、第1符号系列の各符号を反転した第3符号系列とのうち、第1送信周期で第1符号系列を変調した第1送信信号を、第2送信周期で第2符号系列を変調した第2送信信号を、第3送信周期で第3符号系列を変調した第3送信信号を、第4送信周期で第2符号系列を変調した第4送信信号を、第1、第3送信周期は第2、第4送信周期よりも短い周期で生成する。この生成された各送信信号を高周波送信信号に変換して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及び図2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、第1の実施形態のレーダ装置1の動作に関するタイミングチャートである。同図(a)は、送信周期Taと送信周期Tbと各送信周期に用いられる送信符号との説明図である。同図(b)は、測定区間の説明図である。更に、同図(c)は、各送信周期Ta,Tbと離散時刻ka,kbとの関係を説明する説明図である。
また、入力切換部23は、送信符号−Aに切り換える旨の符号切換制御信号が送信符号制御部10により出力された場合、A/D変換部21,22により出力されたデジタルデータの複素信号x(ka)を符号反転部24に出力する。
また、入力切換部23は、送信符号B2に切り換える旨の符号切換制御信号が送信符号制御部10により出力された場合、A/D変換部21,22により出力されたデジタルデータの複素信号x(kb)を第3相関値演算部27に出力する。
第1の実施形態では、送信周期Taに係る整数倍を示すパラメータZa、送信周期Tbに係る整数倍を示すパラメータZb1,Zb2がそれぞれ1である場合について説明した。即ち、図2に示す様に、第M番目の送信周期Taで送信符号Aを用い,第(M+1)番目の送信周期Tbで送信符号B1を用い、第(M+2)番目の送信周期Tbで送信符号B2を用いた場合について説明した。
第1の実施形態の変形例1では、上述したパラメータZa,Zb1,Zb2がそれぞれ1ではない場合、即ち2以上の自然数である場合について説明する。
引き続いて、第(M+Za)番目から第(M+Za+Zb1−1)番目までの送信周期では、送信周期Tbで送信符号B1に基づいて生成された高周波送信信号が送信される。
引き続いて、第(M+Za+Zb1)番目から第(M+Za+Zb1+Zb2−1)番目までの送信周期では、送信周期Tbで送信符号B2に基づいて生成された高周波送信信号が送信される。
引き続いて、第(M+2Za+Zb1+Zb2)番目から第(M+2Za+2Zb1+Zb2−1)番目までの送信周期では、送信周期Tbで送信符号B1に基づいて生成された高周波送信信号が送信される。
引き続いて、第(M+2Za+2Zb1+Zb2)番目から第(M+2Za+2Zb1+2Zb2−1)番目までの送信周期では、送信周期Tbで送信符号B2に基づいて生成された高周波送信信号が送信される。
次に、第2の実施形態のレーダ装置1bの構成及び動作について図5及び図6を参照して説明する。図5は、第2の実施形態のレーダ装置1bの内部構成を示すブロック図である。図6は、第2の実施形態のレーダ装置1bの動作に関するタイミングチャートである。同図(a)は、送信周期Taと送信周期Tbと各送信周期に用いられる送信符号との説明図である。同図(b)は、測定区間の説明図である。同図(c)は、各送信周期Ta,Tbと離散時刻ka,kbとの関係を説明する説明図である。
また、入力切換部23bは、送信符号−A1に切り換える旨の符号切換制御信号が送信符号制御部10により出力された場合、A/D変換部21,22により出力されたデジタルデータの複素信号x(ka)を符号反転部24に出力する。
また、入力切換部23bは、送信符号−A2に切り換える旨の符号切換制御信号が送信符号制御部10bにより出力された場合、A/D変換部21,22により出力されたデジタルデータの複素信号x(ka)を符号反転部24bに出力する。
また、入力切換部23bは、送信符号B2に切り換える旨の符号切換制御信号が送信符号制御部10により出力された場合、A/D変換部21,22により出力されたデジタルデータの複素信号x(kb)を第3相関値演算部27に出力する。
図9は、長い符号長の符号系列に相補符号でない符号系列Cを用いた場合のレーダ装置1cの動作に関するタイミングチャートである。同図(a)は、送信周期Taと送信周期Tbと各送信周期に用いられる送信符号との説明図である。同図(b)は、測定区間の説明図である。同図(c)は、各送信周期Ta,Tbと離散時刻ka,kbとの関係を説明する説明図である。図10は、レーダ装置1cの内部構成を示すブロック図である。
〔送信符号Cを用いた第2の例〕
2、2b、2c、2d レーダ送信部
3、3b、3c、2d レーダ受信部
4、4a、4b、4c、4d 送信信号生成部
5 第1符号生成部
5b 第4符号生成部
5c 第5符号生成部
6 第2符号生成部
7 第3符号生成部
7a 送信符号記憶部
8、8b、8c 符号反転部
9、9b、9c、9d 送信符号切換部
10、10a、10b、10c、10d 送信符号制御部
11 変調部
12 LPF
13 送信RF部
14、18 周波数変換部
15、17 増幅器
16 受信RF部
19 直交検波部
20、20b、20c、20d 信号処理部
21、22 A/D変換部
23、23b、23c、23d 入力切換部
24、24b、24c 符号反転部
25 第1相関値演算部
25b 第4相関値演算部
25c 第5相関値演算部
26 第2相関値演算部
27 第3相関値演算部
28、28b 第1平均化処理部
29、29c、29d 第2平均化処理部
30、30b 到来距離推定部
ANT0 送信アンテナ
ANT1 受信アンテナ
Lo 基準発振器
Ta、Tb 送信周期
Tra、Trb 送信区間
Claims (19)
- 第1符号長の第1符号系列と、第2符号長の第2符号系列と、当該第1符号系列の各符号の極性が反転された第3符号系列とのうち、第1送信周期で、前記第1符号系列を変調した第1送信信号を生成し、第2送信周期で、前記第2符号系列を変調した第2送信信号を生成し、前記第1送信周期と同一の長さの送信周期である第3送信周期で、前記第3符号系列を変調した第3送信信号を生成し、第4送信周期で、前記第2符号系列を変調した第4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前記第1、第2、第3及び第4の送信信号をそれぞれ高周波送信信号に変換し、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に記載のレーダ装置であって、
前記第2符号系列は、それぞれ相補性を有する第4符号系列と第5符号系列とからなり、
前記送信信号生成部において、
前記第2送信信号は、前記第2符号系列のうち、前記第4符号系列を変調した信号であり、
前記第4送信信号は、前記第2符号系列のうち、前記第4符号系列を変調した信号であり、
前記送信信号生成部は、更に、
前記第2送信周期と前記第3送信周期との間に設けられた、前記第2送信周期と同一の長さの第5送信周期で、前記第2符号系列のうち、前記第5符号系列を変調した第5送信信号を生成し、前記第4送信周期の後に設けられた、前記第4送信周期と同一の長さの第6送信周期で、前記第2符号系列のうち、前記第5符号系列を変調した第6送信信号を生成し、
前記送信RF部は、更に、
前記送信信号生成部により生成された前記第5及び第6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、
前記第1符号系列は、それぞれ相補性を有する第6符号系列と第7符号系列とからなり、
前記第3符号系列は、前記第6符号系列の各符号の極性が反転された第8符号系列と前記第7符号系列の各符号の極性が反転された第9符号系列とからなり、
前記送信信号生成部において、
前記第1送信周期は、前記第1符号系列のうち、前記第6符号系列を変調した信号であり、
前記第3送信周期は、前記第3符号系列のうち、前記第9符号系列を変調した信号であり、
前記送信信号生成部は、更に、
前記第1送信周期と前記第2送信周期との間に設けられた、前記第1送信周期と同一の長さの第7送信周期で、前記第1符号系列のうち、前記第7符号系列を変調した第7送信信号を生成し、
前記第5送信周期と前記第3送信周期との間に設けられた、前記第3送信周期と同一の長さの第8送信周期で、前記第1符号系列のうち、前記第6符号系列を変調した第8送信信号を生成し、
前記送信RF部は、更に、
前記送信信号生成部により生成された前記第7及び第8の送信信号を、それぞれ高周波送信信号に変換し、送信アンテナから送信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、
前記送信信号生成部は、更に、
前記第7送信周期の後に設けられた、前記第1送信周期と同一の長さの第9送信周期で、前記第1符号系列のうち、前記第6符号系列を変調した第9送信信号を生成し、
前記第9送信周期と前記第2送信周期との間に設けられた、前記第3送信周期と同一の長さの第10送信周期で、前記第3符号系列のうち、前記第9符号系列を変調した第10送信信号を生成し、
前記第3送信周期の後に設けられた、前記第1送信周期と同一の長さの第11送信周期で、前記第1符号系列のうち、前記第6符号系列を変調した第11送信信号を生成し、
前記第11送信周期と前記第4送信周期との間に設けられた、前記第1送信周期と同一の長さの第12送信周期で、前記第1符号系列のうち、前記第7符号系列を変調した第12送信信号を生成し、
前記送信RF部は、更に、
前記送信信号生成部により生成された前記第9,第10,第11及び第12の送信信号をそれぞれ高周波送信信号に変換し、送信アンテナから送信す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1符号系列は、それぞれ相補性を有する第6符号系列と第7符号系列とからなり、
前記第3符号系列は、前記第6符号系列の各符号の極性が反転された第8符号系列と、前記第7符号系列の各符号の極性が反転された第9符号系列とからなり、
前記送信信号生成部において、
前記第1送信信号は、前記第1符号系列のうち、前記第6符号系列を変調した信号であり、
前記第3送信信号は、前記第3符号系列のうち、前記第8符号系列を変調した信号であり、
前記送信信号生成部は、更に、
前記第1送信周期の後に設けられた、前記第2送信周期と同一の長さの第13送信周期で、前記第2符号系列を変調した第13送信信号を生成し、
前記第13送信周期の後に設けられた、前記第1送信周期と同一の長さの第14送信周期で、前記第1符号系列のうち、前記第7符号系列を変調した第14送信信号を生成し、
前記第4送信周期の後に設けられた、前記第1送信周期と同一の長さの第15送信周期で、前記第3符号系列のうち、前記第9符号系列を変調した第15送信信号を生成し、
前記第15送信周期の後に設けられた、前記第2送信周期と同一の長さの第16送信周期で、前記第2符号系列を変調した第16送信信号を生成し、
前記送信RF部は、更に、
前記送信信号生成部により生成された前記第13、第14、第15及び第16の送信信号をそれぞれ高周波送信信号に変換し、送信アンテナから送信す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2符号系列は、それぞれ相補性を有する第4符号系列と第5符号系列とからなり、
前記送信信号生成部において、
前記第2送信信号は、前記第2符号系列のうち、前記第5符号系列を変調した信号であり、
前記第4送信信号は、前記第2符号系列のうち、前記第4符号系列を変調した信号であり、
前記第13送信信号は、前記第2符号系列のうち、前記第4符号系列を変調した信号であり、
前記第16送信信号は、前記第2符号系列のうち、前記第5符号系列を変調した信号であ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1、第3送信周期は、前記第2、第4送信周期よりも短い周期であることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1又は2に記載のレーダ装置であって、
前記第1符号系列の第1符号長は、前記第2符号系列の第2符号長よりも短い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、
前記第4、第5、第8、第9符号系列の符号長は、第6、第7符号系列の符号長より短いことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項4又は5に記載のレーダ装置であって、
前記第4、第5、第8符号系列の符号長は、第6、第7符号系列の符号長より短いことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項6に記載のレーダ装置であって、
前記第4、第5、第6、第7符号系列の符号長は、第2符号系列の符号長より短いことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項2又は8に記載のレーダ装置であって、
前記受信アンテナで受信した前記第1、第3、第5,第6,第7及び第8の送信信号に対する反射波の信号をベースバンドの受信信号に変換する受信RF部と、
前記送信信号生成部により生成された第1、第3、第5,第6,第7及び第8の送信信号のうちいずれかの送信信号に対する前記反射波の信号として、前記受信RF部により変換された受信信号を選択的に出力する入力切換部と、
前記入力切換部により出力された前記第1送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第1送信信号との第1相関値、及び、前記入力切換部により出力された前記第3送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第3送信信号との第2相関値を演算する第1相関値演算部と、
前記入力切換部により出力された前記第5送信信号及び前記第7送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第5あるいは第7送信信号との第3相関値を演算する第2相関値演算部と、
前記入力切換部により出力された前記第6送信信号及び前記第8送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第6あるいは第8送信信号との第4相関値を演算する第3相関値演算部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項3又は9に記載のレーダ装置であって、
前記受信アンテナで受信した前記第5、第6,第7,第8、第9、第10,第11及び第12の送信信号に対する反射波の信号をベースバンドの受信信号に変換する受信RF部と、
前記送信信号生成部により生成された第5、第6,第7,第8、第9、第10,第11及び第12の送信信号のうちいずれかの送信信号に対する前記反射波の信号として、前記受信RF部により変換された受信信号を選択的に出力する入力切換部と、
前記入力切換部により出力された前記第5送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第5送信信号との第1相関値、及び、前記入力切換部により出力された前記第9送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第9送信信号との第2相関値を演算する第1相関値演算部と、
前記入力切換部により出力された前記第6、第10送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第6あるは第10送信信号との第3相関値を演算する第2相関値演算部と、
前記入力切換部により出力された前記第8、第12送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第8、第12送信信号との第4相関値を演算する第3相関値演算部と、
前記入力切換部により出力された前記第7送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第7送信信号との第5相関値、及び、前記入力切換部により出力された前記第11送信信号に対する受信信号と、前記送信信号生成部により生成された前記第11送信信号との第6相関値を演算する第4相関値演算部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項12に記載のレーダ装置であって、
前記入力切換部により出力された前記第3送信信号に対する受信信号の符号を反転する符号反転部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項13に記載のレーダ装置であって、
前記入力切換部により出力された前記第9送信信号に対する受信信号の符号を反転する第1符号反転部と、
前記入力切換部により出力された前記第11送信信号に対する受信信号の符号を反転する第2符号反転部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項14に記載のレーダ装置であって、
前記第1相関値演算部により演算された前記第1相関値と前記第2相関値とを加算演算する第1平均化処理部と、
前記第2相関値演算部により演算された前記第3相関値と、前記第3相関値演算部により演算された前記第4相関値とを加算演算する第2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15に記載のレーダ装置であって、
前記第1相関値演算部により演算された前記第1相関値と前記第2相関値とを加算演算し、前記第4相関値演算部により演算された前記第5相関値と前記第6相関値とを加算演算する第1平均化処理部と、
前記第2相関値演算部により演算された前記第3相関値と、前記第3相関値演算部により演算された前記第4相関値とを加算演算する第2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16又は17に記載のレーダ装置であって、
前記第1平均化処理部による加算演算結果と前記第2平均化処理部による加算演算結果とに基づいて、前記ターゲットの到来距離を演算する到来距離推定部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項18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をデジタルデータに変換するA/D変換部と、
を更に備えることを特徴とするレーダ装置。
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