JP2012251820A5

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Publication number: JP2012251820A5
Application number: JP2011123384A
Authority: JP
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2031-06-01

Claims

所定の符号長の符号系列を、第１符号幅を用いて所定数繰り返した第１変調信号を生成する第１送信信号生成部と、
前記第１変調信号を高周波の第１レーダ送信信号に変換し、前記第１レーダ送信信号を第１送信アンテナから送信する第１送信ＲＦ部と、を有する第１レーダ送信部と、
前記所定の符号長の符号系列を、第２符号幅を用いて所定数繰り返した第２変調信号を生成する第２送信信号生成部と、
前記第２変調信号を高周波の第２レーダ送信信号に変換し、前記第２レーダ送信信号を第２送信アンテナから送信する第２送信ＲＦ部と、を有する第２レーダ送信部と、を含むレーダ装置。
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信部又は前記第２レーダ送信部から送信された前記第１レーダ送信信号又は前記第２レーダ送信信号を受信する１つ以上のレーダ受信部と、を更に含み、
前記レーダ受信部は、受信した前記第１レーダ送信信号又は前記第２レーダ送信信号を所定のサンプリング周期で離散信号に変換するＡ／Ｄ変換部を有し、
前記第１符号幅と前記第２符号幅との差分は、前記サンプリング周期以上であるレーダ装置。
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信部又は前記第２レーダ送信部から送信された前記第１レーダ送信信号又は前記第２レーダ送信信号を受信する１つ以上のレーダ受信部と、を更に含み、
前記レーダ受信部は、
受信アンテナにより受信された高周波の反射波の信号をベースバンドに変換し、前記変換されたベースバンドの信号を直交検波する受信ＲＦ部と、
前記直交検波された前記ベースバンドの信号を、所定のサンプリング周期においてサンプリングするＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号を、前記第１符号幅に応じた所定のサンプル数分遅延させる第１遅延部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号と前記第１遅延部からの出力信号とを基に、第１相関値を算出する第１相関値算出部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号を、前記第２符号幅に応じた所定のサンプル数分遅延させる第２遅延部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号と前記第２遅延部からの出力信号とを基に、第２相関値を算出する第２相関値算出部と、を有するレーダ装置。
請求項３に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信部は、
前記第１変調信号の生成タイミングを指示する第１送信トリガ信号を出力する第１送信制御部と、を更に有し、
前記第２レーダ送信部は、
前記第２変調信号の生成タイミングを指示する第２送信トリガ信号を出力する第２送信制御部と、を更に有するレーダ装置。
請求項３又は請求項４に記載のレーダ装置であって、
前記各々のレーダ受信部は、
前記第１相関値算出部の所定個の出力を加算する第１加算部と、
前記第２相関値算出部の前記所定個の出力を加算する第２加算部と、を更に有するレーダ装置。
第１符号長の符号系列を所定数繰り返した第１変調信号を生成する第１送信信号生成部と、
前記第１変調信号を高周波の第１レーダ送信信号に変換し、前記第１レーダ送信信号を第１送信アンテナから送信する第１送信ＲＦ部と、を有する第１レーダ送信部と、
第２符号長の符号系列を所定数繰り返した第２変調信号を生成する第２送信信号生成部と、
前記第２変調信号を高周波の第２レーダ送信信号に変換し、前記第２レーダ送信信号を第２送信アンテナから送信する第２送信ＲＦ部と、を有する第２レーダ送信部とを含み、
前記第１変調信号及び前記第２変調信号における１つの符号あたり時間幅は等しく、かつ、前記第１符号長と前記第２符号長はどちらか一方整数倍とならないレーダ装置。
請求項６に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信部又は前記第２レーダ送信部から送信された前記第１レーダ送信信号又は前記第２レーダ送信信号を受信する１つ以上のレーダ受信部と、を更に含み、
前記レーダ受信部は、
受信アンテナにより受信された高周波の反射波の信号をベースバンドに変換し、前記変換されたベースバンドの信号を直交検波する受信ＲＦ部と、
前記直交検波された前記ベースバンドの信号を、所定のサンプリング周期においてサンプリングするＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号を、前記第１符号長に対応する前記第１変調信号
の時間幅に応じた所定のサンプル数分遅延させる第１遅延部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号と前記第１遅延部からの出力信号とを基に、第１相関値を算出する第１相関値算出部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号を、前記第２符号長に対応する前記第２変調信号
の時間幅に応じた所定のサンプル数分遅延させる第２遅延部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号と前記第２遅延部からの出力信号とを基に、第２相関値を算出する第２相関値算出部と、を有するレーダ装置。
請求項７に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信部は、
前記第１変調信号の生成タイミングを指示する第１送信トリガ信号を出力する第１送信制御部と、を更に有し、
前記第２レーダ送信部は、
前記第２変調信号の生成タイミングを指示する第２送信トリガ信号を出力する第２送信制御部と、を更に有するレーダ装置。
請求項３、４、７及び８のうちいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記第１相関値算出部及び前記第２相関値算出部、又は、前記第１相関値算出部の所定個の出力を加算する第１加算部及び前記第２相関値算出部の前記所定個の出力を加算する第２加算部の各出力を基に、ターゲットまでの距離を推定する測位部と、を更に含み、
前記測位部は、前記各々のレーダ受信部毎に、
前記第１変調信号の生成タイミングを指示する第１送信トリガ信号及び前記第２変調信号の生成タイミングを指示する第２送信トリガ信号を基に、前記第１レーダ送信信号及び前記第２レーダ送信信号の各送信タイミングを検出する送信タイミング検出部と、
前記第１相関値算出部及び前記第２相関値算出部、又は、前記第１加算部及び前記第２加算部の各出力を基に、所定の基準レベルを超える前記各出力のピークタイミングを検出する相関値ピーク検出部と、
前記送信タイミング検出部により検出された前記各送信タイミングと、前記相関値ピーク検出部により検出された前記各出力のピークタイミングとを基に、前記反射波の信号の到来までの到来遅延時間を算出する到来遅延時間算出部と、
前記算出された前記到来遅延時間を基に、前記ターゲットまでの距離を推定するターゲット距離算出部と、を有するレーダ装置。
請求項９に記載のレーダ装置であって、
前記測位部は、
各々の前記ターゲット距離算出部により推定された前記ターゲットまでの距離と、各々の前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの位置を基に、前記ターゲットの位置を推定するターゲット位置推定部と、を更に有するレーダ装置。
請求項３に記載のレーダ装置であって、
前記レーダ受信部は、２系統の第１レーダ受信部及び第２レーダ受信部を有し、
前記第１及び第２の各レーダ受信部の前記Ａ／Ｄ変換部からの各出力信号と前記第１遅延部からの各出力信号とを基に、前記第２レーダ受信部の前記第１遅延部からの出力信号と前記第１レーダ受信部の前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号との第３相関値、及び、前記第１レーダ受信部の前記第１遅延部からの出力信号と前記第２レーダ受信部の前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号との第４相関値を算出する第１アンテナ相関値算出部と、
前記第１及び第２の各レーダ受信部の前記Ａ／Ｄ変換部からの各出力信号と前記第２遅延部からの各出力信号とを基に、前記第２レーダ受信部の前記第２遅延部からの出力信号と前記第１レーダ受信部の前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号との第５相関値、及び、前記第１レーダ受信部の前記第２遅延部からの出力信号と前記第２レーダ受信部の前記Ａ／Ｄ変換部からの出力信号との第６相関値を算出する第２アンテナ相関値算出部と、を更に含むレーダ装置。
請求項１１に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ受信部の第１相関値算出部及び第２相関値算出部、前記第２レーダ受信部の第１相関値算出部及び第２相関値算出部、前記第１アンテナ相関値算出部並びに前記第２アンテナ相関値算出部の各出力を基に、前記反射波の信号の到来方向を推定する方向推定部と、を更に含み、
前記方向推定部は、
前記第１レーダ受信部の第１相関値算出部、前記第２レーダ受信部の第１相関値算出部及び前記第１アンテナ相関値算出部の各出力を基に、位相成分を算出する第１位相差算出部と、
前記第１レーダ受信部の第２相関値算出部、前記第２レーダ受信部の第２相関値算出部及び前記第２アンテナ相関値算出部の各出力を基に、位相成分を算出する第２位相差算出部と、を有するレーダ装置。
請求項１又は２に記載のレーダ装置であって、
前記第１送信信号生成部は、
２ｍ＋１（ｍはゼロ以上の整数）番目のレーダ送信周期において所定の符号長の符号系列を、第１符号幅を用いて所定数繰り返した第１変調信号を生成し、２ｍ番目のレーダ送信周期において前記所定の符号長の符号系列を、第２符号幅を用いて所定数繰り返した第２変調信号を生成し、
前記第２送信信号生成部は、
前記２ｍ＋１（ｍはゼロ以上の整数）番目のレーダ送信周期において前記第２変調信号を生成し、前記２ｍ番目のレーダ送信周期において第１変調信号を生成するレーダ装置。
請求項３に記載のレーダ装置であって、
第１レーダ送信周期毎の各々の前記レーダ受信部における前記第１相関値算出部及び前記第２相関値算出部の各出力、及び、第２レーダ送信周期毎の各々の前記レーダ受信部における前記第１相関値算出部及び前記第２相関値算出部の各出力を基に、前記第１レーダ送信周期におけるターゲットのドップラ位相変動及び前記第２レーダ送信周期における前記ターゲットのドップラ位相変動を推定するドップラ位相変動推定部と、を更に含むレーダ装置。
請求項１４に記載のレーダ装置であって、
前記ドップラ位相変動推定部は、各々のレーダ受信部毎に、
各々の前記レーダ受信部の前記第１相関値算出部又は前記第２相関値算出部の出力を基に、所定の基準レベルを超える前記出力のピークタイミングを検出する相関値ピーク検出部と、
前記相関値ピーク検出部により検出された前記ピークタイミングにおける前記第１相関値算出部又は前記第２相関値算出部の各出力の位相成分を算出する位相検出部と、
前記算出された前記位相成分と前記検出された前記ピークタイミングとを記憶する記憶部と、
前記記憶された前記位相成分及び前記ピークタイミングと、次の第１レーダ送信周期又は前記第２レーダ送信周期における前記第１相関値算出部若しくは前記第２相関値算出部の各出力の位相成分及び前記各出力のピークタイミングとを基に、前記ターゲットのドップラ位相変動を算出する位相変動検出部と、を有するレーダ装置。
請求項１４に記載のレーダ装置であって、
前記ドップラ位相変動推定部は、各々のレーダ受信部毎に、
各々の前記レーダ受信部の前記第１相関値算出部又は前記第２相関値算出部の出力を基に、所定の基準レベルを超える前記出力のピークタイミングを検出する相関値ピーク検出部と、
前記検出された前記ピークタイミングと前記ピークタイミングにおける前記第１相関値算出部又は前記第２相関値算出部の出力を記憶する記憶部と、
前記記憶された前記ピークタイミング及び前記ピークタイミングにおける前記第１相関値算出部又は前記第２相関値算出部の出力と、次の第１レーダ送信周期又は前記第２レーダ送信周期における前記相関値ピーク検出部により検出された前記ピークタイミング及び前記ピークタイミングにおける第１相関値算出部若しくは前記第２相関値算出部の出力とを基に、前記ターゲットのドップラ位相変動を算出する位相変動検出部と、を有するレーダ装置。