JP2014222168A - Radar system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a radar system capable of performing highly accurate target detection and range-finding even when the SNR of a signal in the frequency region is low.SOLUTION: There is provided a frequency region conversion unit 9 which converts a reception video signal V(n, m) generated by a signal reception processing unit 7 into a frequency region signal F(n, k) by chirp z transformation (CZT) processing so that the same target Doppler frequency belongs to the same bin number even when the frequency fof a transmission RF signal changes. A coherent integration processing unit 11 performs coherent integration of the frequency region signal F(n, k) converted by the frequency region conversion unit 9.

Description

この発明は、所定の間隔で送信信号を空中に放射したのち、目標に反射されて戻ってきた送信信号を受信して、その受信信号の信号処理を実施することで、目標を高分解能に測距するレーダ装置に関するものである。   In the present invention, after transmitting a transmission signal in the air at a predetermined interval, the transmission signal reflected and returned by the target is received, and signal processing of the received signal is performed, thereby measuring the target with high resolution. The present invention relates to a radar device that travels.

例えば、以下の特許文献1に開示されているレーダ装置では、パルス繰り返し周期(PRI:Pulse Repetition Interval)でステップ状に変化させた送信周波数の送信信号を送受信する。
レーダ装置では、同じ送信周波数の受信信号に対して、パルスヒット方向にFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)処理を実施して、周波数領域の信号に変換した後、周波数領域の信号の強度に基づいて目標を検出することで、目標のドップラ周波数を算出するようにしている。
また、目標のドップラ周波数を用いて、周波数領域の信号に対して、ドップラ補正を実施した後、異なる送信周波数のドップラ補正後の周波数領域の信号に対して、MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)処理を適用して測距を行うようにしている。
For example, in the radar device disclosed in Patent Document 1 below, a transmission signal having a transmission frequency changed in a step shape at a pulse repetition period (PRI) is transmitted and received.
The radar device performs FFT (Fast Fourier Transform) processing on the received signal of the same transmission frequency in the pulse hit direction to convert it to a frequency domain signal, and then converts the frequency domain signal strength. The target Doppler frequency is calculated by detecting the target based on this.
Further, after performing Doppler correction on a frequency domain signal using a target Doppler frequency, MUSIC (Multiple Signal Classification) processing is applied to the frequency domain signal after Doppler correction of a different transmission frequency. To measure the distance.

このレーダ装置は、等速目標の場合においても、異なる送信周波数の同一目標の受信信号のドップラ周波数が異なっている。そのため、異なる送信周波数の受信信号をコヒーレントに積分するためには(周波数解析法を代表してコヒーレント積分と記述する。ただし、このレーダ装置では、MUSIC処理に相当)、受信信号をドップラ補正する必要があるが、MUSIC処理の前に目標を検出して目標のドップラ周波数を算出し、そのドップラ周波数を用いて、ドップラ補正を実施している。   In this radar apparatus, even in the case of a constant velocity target, the Doppler frequencies of received signals of the same target having different transmission frequencies are different. Therefore, in order to coherently integrate received signals of different transmission frequencies (denoted as coherent integration on behalf of the frequency analysis method. However, in this radar apparatus, this is equivalent to MUSIC processing), it is necessary to doppler correct the received signal. However, before the MUSIC process, the target is detected, the target Doppler frequency is calculated, and the Doppler correction is performed using the Doppler frequency.

特開2010−175457号公報(図1)JP 2010-175457 (FIG. 1)

従来のレーダ装置は以上のように構成されているので、周波数領域の信号の信号対雑音比(SNR:Signal to Noise Ratio)が低い場合、目標の検出性能が劣化して、ドップラ補正を実施することができないことがある。このような場合には、測距性能が劣化してしまう課題があった。   Since the conventional radar apparatus is configured as described above, when the signal-to-noise ratio (SNR) of the signal in the frequency domain is low, the target detection performance deteriorates and Doppler correction is performed. There are times when you can't. In such a case, there was a problem that the distance measurement performance deteriorated.

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、周波数領域の信号のSNRが低い場合でも、高精度に目標検出や測距を行うことができる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 an object of the present invention is to obtain a radar apparatus capable of performing target detection and ranging with high accuracy even when the SNR of a frequency domain signal is low. To do.

この発明に係るレーダ装置は、所定の間隔で送信信号の周波数を変化させながら、送信信号を空中に放射する信号送信手段と、信号送信手段から空中に放射されたのち、目標に反射されて戻ってきた上記送信信号を受信して、その受信信号を受信ビデオ信号に変換する信号受信手段と、送信信号の周波数が変化しても、同一目標のドップラ周波数が同一のビン番号に属するように、信号受信手段により変換された受信ビデオ信号を周波数領域の信号に変換する周波数領域変換手段とを設け、コヒーレント積分手段が、周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号をコヒーレントに積分するようにしたものである。   The radar apparatus according to the present invention includes a signal transmission unit that radiates a transmission signal in the air while changing the frequency of the transmission signal at predetermined intervals, and the signal that is radiated from the signal transmission unit to the air and then reflected back to the target. The signal receiving means for receiving the transmitted signal and converting the received signal into a received video signal, and even if the frequency of the transmitted signal changes, the same target Doppler frequency belongs to the same bin number. A frequency domain converting means for converting the received video signal converted by the signal receiving means into a frequency domain signal, and the coherent integrating means coherently integrates the frequency domain signal converted by the frequency domain converting means. It is a thing.

この発明によれば、送信信号の周波数が変化しても、同一目標のドップラ周波数が同一のビン番号に属するように、信号受信手段により変換された受信ビデオ信号を周波数領域の信号に変換する周波数領域変換手段を設け、コヒーレント積分手段が、周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号をコヒーレントに積分するように構成したので、周波数領域変換後の信号のSNRが低い場合でも、高精度に目標検出や測距を行うことができる効果がある。   According to this invention, even if the frequency of the transmission signal changes, the frequency at which the received video signal converted by the signal receiving means is converted into a frequency domain signal so that the same target Doppler frequency belongs to the same bin number. Since the domain conversion unit is provided and the coherent integration unit is configured to coherently integrate the frequency domain signal converted by the frequency domain conversion unit, even when the SNR of the signal after the frequency domain conversion is low, it is highly accurate. There is an effect that target detection and distance measurement can be performed.

この発明の実施の形態1によるレーダ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows 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送受信シーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission / reception sequence of the radar apparatus by Embodiment 1 of this invention. FFTとCZTによる同一送信周波数の受信ビデオ信号に対する周波数領域変換結果を示す説明図である(ドップラ周波数0〜PRF/2を表示した場合)。It is explanatory drawing which shows the frequency domain conversion result with respect to the received video signal of the same transmission frequency by FFT and CZT (when Doppler frequency 0-PRF / 2 is displayed). FFTとCZTによる同一送信周波数の受信ビデオ信号に対する周波数領域変換結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the frequency domain conversion result with respect to the received video signal of the same transmission frequency by FFT and CZT. 目標相対速度の影響によるコヒーレント積分後の積分性能を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the integration performance after the coherent integration by the influence of a target relative speed. 目標相対速度の影響によるコヒーレント積分後の測距性能を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the ranging performance after the coherent integration by the influence of a target relative speed. この実施の形態1のコヒーレント積分処理部11によるコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows signal FFFT (l, k) after the coherent integration by the coherent integration process part 11 of this Embodiment 1. FIG. 特許文献1に開示されているレーダ装置によるパルスヒット方向FFT後の信号と、この実施の形態1によるコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)の検出性能を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection performance of the signal F FFT (l, k) after the signal after pulse hit direction FFT by the radar apparatus currently disclosed by patent document 1, and the coherent integration by this Embodiment 1. FIG. この発明の実施の形態2によるレーダ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows 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送受信シーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission / reception sequence 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送受信シーケンスと送信周波数fを示す説明図である。According to a second embodiment of the present invention is an explanatory diagram showing a transmission frequency f n and transmission sequence of the radar device.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるレーダ装置を示す構成図である。
図1において、信号送信処理部1は多周波局部発振器2、パルス変調器3及び送信機4から構成されており、所定の間隔で送信RF信号(送信信号)の周波数を変化させながら、その送信RF信号を送受切替部5を介して空中線6に出力する処理を実施する。
信号送信処理部1の多周波局部発振器2は局部発振信号L(t,n,m)を生成する信号源であり、所定の間隔で局部発振信号L(t,n,m)の周波数を変化させる処理を実施する。
この実施の形態1では、多周波局部発振器2が、所定の間隔で局部発振信号L(t,n,m)の周波数を昇順又は降順に変化させる例を説明する。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a signal transmission processing unit 1 is composed of a multi-frequency local oscillator 2, a pulse modulator 3, and a transmitter 4, and the transmission is performed while changing the frequency of a transmission RF signal (transmission signal) at a predetermined interval. The process which outputs RF signal to the antenna 6 via the transmission / reception switching part 5 is implemented.
Multi-frequency local oscillator 2 of the signal transmission processing unit 1 is the local oscillation signal L 0 (t, n, m ) is a signal source for generating a frequency of the local oscillation signal L 0 (t, n, m ) at a predetermined interval Implement the process to change.
In the first embodiment, an example will be described in which the multi-frequency local oscillator 2 changes the frequency of the local oscillation signal L 0 (t, n, m) in ascending or descending order at a predetermined interval.

パルス変調器3は多周波局部発振器2により生成された局部発振信号L(t,n,m)をパルス変調し、パルス変調後の局部発振信号L’(t,n,m)を送信機4に出力する処理を実施する。
送信機4はパルス変調器3から出力されたパルス変調後の局部発振信号L’(t,n,m)を送信RF信号Tx(t,n,m)として送受切替部5に出力することにより、空中線6から送信RF信号Tx(t,n,m)を空中に放射させる処理を実施する。
The pulse modulator 3 performs pulse modulation on the local oscillation signal L 0 (t, n, m) generated by the multi-frequency local oscillator 2 and transmits the pulse-modulated local oscillation signal L ′ 0 (t, n, m). Processing to output to the machine 4 is performed.
The transmitter 4 outputs the pulse-modulated local oscillation signal L ′ 0 (t, n, m) output from the pulse modulator 3 to the transmission / reception switching unit 5 as a transmission RF signal Tx (t, n, m). Thus, the process of radiating the transmission RF signal Tx (t, n, m) from the antenna 6 into the air is performed.

送受切替部5は送信機4から出力された送信RF信号Tx(t,n,m)を空中線6に出力する一方、空中線6から入射された反射RF信号を受信RF信号Rx(t,n,m)として信号受信処理部7に出力する処理を実施する。
空中線6は送受切替部5から出力された送信RF信号Tx(t,n,m)を空中に放射する一方、送信RF信号Tx(t,n,m)が目標に反射されて戻ってきた反射RF信号を入射する送受信アンテナである。
なお、信号送信処理部1、送受切替部5及び空中線6から信号送信手段が構成されている。
The transmission / reception switching unit 5 outputs the transmission RF signal Tx (t, n, m) output from the transmitter 4 to the antenna 6, while receiving the reflected RF signal incident from the antenna 6 as the reception RF signal Rx (t, n, m). m), a process of outputting to the signal reception processing unit 7 is performed.
The antenna 6 radiates the transmission RF signal Tx (t, n, m) output from the transmission / reception switching unit 5 into the air, while the reflection of the transmission RF signal Tx (t, n, m) is reflected back to the target. This is a transmitting / receiving antenna that receives an RF signal.
The signal transmission processing unit 1, the transmission / reception switching unit 5 and the antenna 6 constitute a signal transmission means.

信号受信処理部7は例えば受信機や位相検波器などから構成されており、多周波局部発振器2により生成された局部発振信号L(t,n,m)を用いて、送受切替部5から出力された受信RF信号Rx(t,n,m)をダウンコンバートし、ダウンコンバート後の信号を狭帯域フィルタに通してから、増幅処理や位相検波処理を実施することで、受信ビデオ信号V(n,m)を生成する処理を実施する。
なお、送受切替部5、空中線6及び信号受信処理部7から信号受信手段が構成されている。
The signal reception processing unit 7 includes, for example, a receiver, a phase detector, and the like, and uses the local oscillation signal L 0 (t, n, m) generated by the multi-frequency local oscillator 2 to transmit and receive from the transmission / reception switching unit 5. The received reception RF signal Rx (t, n, m) is down-converted, and the down-converted signal is passed through a narrowband filter, and then subjected to amplification processing and phase detection processing, whereby the reception video signal V ( n, m) is generated.
The transmission / reception switching unit 5, the antenna 6 and the signal reception processing unit 7 constitute a signal receiving means.

信号処理器8は周波数領域変換部9、速度補償処理部10、コヒーレント積分処理部11、目標候補検出部12及び目標候補相対速度・相対距離算出部13から構成されており、信号受信処理部7により生成された受信ビデオ信号V(n,m)から目標候補の検出処理などを実施する。
ここでは、信号処理器8の構成要素である周波数領域変換部9、速度補償処理部10、コヒーレント積分処理部11、目標候補検出部12及び目標候補相対速度・相対距離算出部13のそれぞれが専用のハードウェア(例えば、CPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど)で構成されているものを想定しているが、信号処理器8がコンピュータで構成されていてもよい。
信号処理器8がコンピュータで構成されている場合、周波数領域変換部9、速度補償処理部10、コヒーレント積分処理部11、目標候補検出部12及び目標候補相対速度・相対距離算出部13の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
The signal processor 8 includes a frequency domain conversion unit 9, a velocity compensation processing unit 10, a coherent integration processing unit 11, a target candidate detection unit 12, and a target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13, and the signal reception processing unit 7. The target candidate is detected from the received video signal V (n, m) generated by the above.
Here, each of the frequency domain conversion unit 9, the speed compensation processing unit 10, the coherent integration processing unit 11, the target candidate detection unit 12, and the target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13 which are components of the signal processor 8 is dedicated. However, the signal processor 8 may be constituted by a computer. However, the signal processor 8 may be constituted by a computer.
When the signal processor 8 is composed of a computer, the processing contents of the frequency domain conversion unit 9, the speed compensation processing unit 10, the coherent integration processing unit 11, the target candidate detection unit 12, and the target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13 May be stored in the memory of a computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.

信号処理器8の周波数領域変換部9は送信RF信号Tx(t,n,m)の送信周波数fが変化しても、同一目標のドップラ周波数が同一のビン番号に属するように、信号受信処理部7により生成された受信ビデオ信号V(n,m)を例えばチャープz変換処理で周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換する。なお、周波数領域変換部9は周波数領域変換手段を構成している。
速度補償処理部10は周波数領域変換部9により変換された周波数領域の信号FCZT(n,k)に対する速度補償処理を実施し、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレント積分処理部11に出力する処理を実施する。なお、速度補償処理部10は速度補償手段を構成している。
The frequency domain converter 9 of the signal processor 8 receives the signal so that the same target Doppler frequency belongs to the same bin number even if the transmission frequency f n of the transmission RF signal Tx (t, n, m) changes. The received video signal V (n, m) generated by the processing unit 7 is converted into a frequency domain signal F CZT (n, k) by chirp z conversion processing, for example. The frequency domain conversion unit 9 constitutes frequency domain conversion means.
The speed compensation processing unit 10 performs a speed compensation process on the frequency domain signal F CZT (n, k) converted by the frequency domain conversion unit 9, and the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation process is coherent. The process which outputs to the integration process part 11 is implemented. The speed compensation processing unit 10 constitutes speed compensation means.

コヒーレント積分処理部11は速度補償処理部10から出力された速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレントに積分し、コヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)を目標候補検出部12に出力する処理を実施する。なお、コヒーレント積分処理部11はコヒーレント積分手段を構成している。
目標候補検出部12はコヒーレント積分処理部11から出力されたコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)の信号強度に基づいて目標候補を検出し、その目標候補の速度方向のサンプリング番号k’と、距離方向のサンプリング番号l’とを目標候補相対速度・相対距離算出部13に出力する処理を実施する。なお、目標候補検出部12は目標候補検出手段を構成している。
The coherent integration processing unit 11 coherently integrates the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation processing output from the speed compensation processing unit 10, and uses the signal F FFT (l, k) after the coherent integration as a target candidate. A process of outputting to the detection unit 12 is performed. The coherent integration processing unit 11 constitutes coherent integration means.
The target candidate detection unit 12 detects a target candidate based on the signal strength of the signal F FFT (l, k) after the coherent integration output from the coherent integration processing unit 11, and the sampling number k ′ of the target candidate in the velocity direction. Then, a process of outputting the sampling number l ′ in the distance direction to the target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13 is performed. The target candidate detection unit 12 constitutes a target candidate detection unit.

目標候補相対速度・相対距離算出部13は目標候補検出部12から出力された目標候補の速度方向のサンプリング番号k’から目標候補の相対速度v’tgtを算出し、目標候補検出部12から出力された目標候補の距離方向のサンプリング番号l’から目標候補の相対距離R’tgtを算出する処理を実施する。なお、目標候補相対速度・相対距離算出部13は目標相対速度相対距離算出手段を構成している。
表示器14は例えば液晶ディスプレイなどから構成されており、目標候補相対速度・相対距離算出部13により算出された目標候補の相対距離R’tgtや相対距離R’tgtなどを画面に表示する。
The target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13 calculates the target candidate relative speed v ′ tgt from the sampling number k ′ in the speed direction of the target candidate output from the target candidate detection unit 12, and outputs it from the target candidate detection unit 12. The target candidate relative distance R ′ tgt is calculated from the sampling number l ′ of the target candidate in the distance direction. The target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13 constitutes a target relative speed relative distance calculation unit.
The display device 14 is composed of, for example, a liquid crystal display and displays the relative distance R ′ tgt and the relative distance R ′ tgt of the target candidate calculated by the target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13 on the screen.

図2はこの発明の実施の形態1によるレーダ装置の送受信シーケンスを示す説明図である。
図2において、fは送信最小周波数、fは送信周波数、nは送信周波数番号、Nは送信周波数の数、mは同一送信周波数のヒット番号、Mは同一送信周波数のヒット数、Δfは送信周波数間隔、Tは送信周波数切替間隔、Tpriはパルス繰り返し周期(PRI:Pulse Repetition Interval)、Tはパルス幅、Δtは同一送信周波数のパルス繰り返し間隔、Tcpiは観測時間である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a transmission / reception sequence of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 2, f 0 is a transmission minimum frequency, f n is a transmission frequency, n is a transmission frequency number, N is the number of transmission frequencies, m is a hit number of the same transmission frequency, M is a hit number of the same transmission frequency, and Δf is A transmission frequency interval, T f is a transmission frequency switching interval, T pri is a pulse repetition interval (PRI), T p is a pulse width, Δt is a pulse repetition interval of the same transmission frequency, and T cpi is an observation time.

この実施の形態1では、図2に示すように、送信周波数切替間隔Tをパルス繰り返し周期Tpriとして、送信周波数fを送信周波数間隔Δfで昇順に変化させた送信RF信号を空中に放射するものとする。また、この昇順に変化させた送信RF信号を繰り返し空中に放射するものとする。
この実施の形態1では、送信周波数fを送信周波数間隔Δfで昇順に変化させた送信RF信号を空中に放射するものを示すが、送信周波数fを送信周波数間隔Δfで降順に変化させた送信RF信号を空中に放射するものであってもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, a transmission RF signal in which the transmission frequency switching interval T f is set to the pulse repetition period T pri and the transmission frequency f n is changed in ascending order by the transmission frequency interval Δf is emitted into the air. It shall be. Further, it is assumed that the transmission RF signal changed in ascending order is repeatedly emitted into the air.
In the first embodiment, the transmission RF signal in which the transmission frequency f n is changed in ascending order by the transmission frequency interval Δf is shown in the air, but the transmission frequency f n is changed in descending order by the transmission frequency interval Δf. The transmission RF signal may be emitted into the air.

次に動作について説明する。
信号送信処理部1の多周波局部発振器2は、図2に示す送信周波数切替間隔Tで周波数が変化する局部発振信号L(t,n,m)を生成する。
即ち、多周波局部発振器2は、下記の式(1)で表される局部発振信号L(t,n,m)を生成し、その局部発振信号L(t,n,m)をパルス変調器3及び信号受信処理部7に出力する。

Figure 2014222168
式(1)において、Aは局部発振信号の振幅、φは局部発振信号の初期位相である。 Next, the operation will be described.
The multi-frequency local oscillator 2 of the signal transmission processing unit 1 generates a local oscillation signal L 0 (t, n, m) whose frequency changes at the transmission frequency switching interval T f shown in FIG.
That is, the multi-frequency local oscillator 2 generates a local oscillation signal L 0 (t, n, m) represented by the following expression (1), and pulses the local oscillation signal L 0 (t, n, m). Output to the modulator 3 and the signal reception processing unit 7.
Figure 2014222168
In Expression (1), A L is the amplitude of the local oscillation signal, and φ 0 is the initial phase of the local oscillation signal.

パルス変調器3は、多周波局部発振器2から局部発振信号L(t,n,m)を受けると、その局部発振信号L(t,n,m)をパルス変調し、下記の式(2)で表されるパルス変調後の局部発振信号L’(t,n,m)を送信機4に出力する。

Figure 2014222168
When the pulse modulator 3 receives the local oscillation signal L 0 (t, n, m) from the multi-frequency local oscillator 2, the pulse modulator 3 performs pulse modulation on the local oscillation signal L 0 (t, n, m). The local oscillation signal L ′ 0 (t, n, m) after pulse modulation represented by 2) is output to the transmitter 4.
Figure 2014222168

送信機4は、パルス変調器3からパルス変調後の局部発振信号L’(t,n,m)を受けると、パルス変調後の局部発振信号L’(t,n,m)を送信RF信号Tx(t,n,m)として送受切替部5に出力する。
送受切替部5は、送信機4から送信RF信号Tx(t,n,m)を受けると、その送信RF信号Tx(t,n,m)を空中線6に出力する。
これにより、空中線6から送信RF信号Tx(t,n,m)が空中に放射される。
The transmitter 4 transmits the local oscillation signal after pulse modulation from the pulse modulator 3 L '0 (t, n , m) receives a local oscillation signal after pulse modulation L' 0 (t, n, m) a The RF signal Tx (t, n, m) is output to the transmission / reception switching unit 5.
When the transmission / reception switching unit 5 receives the transmission RF signal Tx (t, n, m) from the transmitter 4, the transmission / reception switching unit 5 outputs the transmission RF signal Tx (t, n, m) to the antenna 6.
Thereby, the transmission RF signal Tx (t, n, m) is radiated from the antenna 6 into the air.

空中に放射された送信RF信号Tx(t,n,m)の一部は目標に反射され、目標に反射された送信RF信号Tx(t,n,m)は、下記の式(3)で表される反射RF信号Rx(t,n,m)として空中線6に入射される。

Figure 2014222168
式(3)において、Aは反射RF信号の振幅、Rは初期目標相対距離、vは目標相対速度、cは光速である。 A part of the transmission RF signal Tx (t, n, m) radiated into the air is reflected by the target, and the transmission RF signal Tx (t, n, m) reflected by the target is expressed by the following equation (3). The reflected RF signal Rx (t, n, m) represented is incident on the antenna 6.
Figure 2014222168
In Expression (3), AR is the amplitude of the reflected RF signal, R 0 is the initial target relative distance, v is the target relative speed, and c is the speed of light.

送受切替部5は、空中線6から入射された反射RF信号Rx(t,n,m)を受信RF信号Rx(t,n,m)として信号受信処理部7に出力する。
信号受信処理部7は、送受切替部5から受信RF信号Rx(t,n,m)を受けると、多周波局部発振器2により生成された局部発振信号L(t,n,m)を用いて、その受信RF信号Rx(t,n,m)をダウンコンバートする。
また、信号受信処理部7は、ダウンコンバート後の信号を狭帯域フィルタに通してから、増幅処理や位相検波処理を実施することで、下記の式(4)で表される受信ビデオ信号V(n,m)を生成し、その受信ビデオ信号V(n,m)を信号処理器8に出力する。

Figure 2014222168
式(4)において、Aは受信ビデオ信号の振幅である。
ここでは、信号受信処理部7が狭帯域フィルタを用いている例を示しているが、PRI内をサンプリングした受信ビデオ信号を生成するようにしてもよい。 The transmission / reception switching unit 5 outputs the reflected RF signal Rx (t, n, m) incident from the antenna 6 to the signal reception processing unit 7 as a reception RF signal Rx (t, n, m).
When receiving the reception RF signal Rx (t, n, m) from the transmission / reception switching unit 5, the signal reception processing unit 7 uses the local oscillation signal L 0 (t, n, m) generated by the multi-frequency local oscillator 2. The received RF signal Rx (t, n, m) is down-converted.
In addition, the signal reception processing unit 7 passes the down-converted signal through a narrowband filter, and then performs amplification processing and phase detection processing, so that the received video signal V ( n, m) is generated, and the received video signal V (n, m) is output to the signal processor 8.
Figure 2014222168
In equation (4), AV is the amplitude of the received video signal.
Here, an example is shown in which the signal reception processing unit 7 uses a narrowband filter, but a reception video signal obtained by sampling the PRI may be generated.

信号処理器8は、信号受信処理部7から受信ビデオ信号V(n,m)を受けると、その受信ビデオ信号V(n,m)に対して所定の信号処理を実施することで、目標候補を検出するとともに、目標候補の相対速度v’tgtや目標候補の相対距離R’tgtを算出する。
以下、信号処理器8の処理内容を具体的に説明する。
When the signal processor 8 receives the received video signal V (n, m) from the signal reception processing unit 7, the signal processor 8 performs predetermined signal processing on the received video signal V (n, m) to thereby obtain a target candidate. Is detected, and the relative speed v ′ tgt of the target candidate and the relative distance R ′ tgt of the target candidate are calculated.
Hereinafter, the processing contents of the signal processor 8 will be specifically described.

図3はFFTとチャープz変換(CZT:Chirp Z−Transform)による同一送信周波数の受信ビデオ信号に対する周波数領域変換結果を示す説明図である(ドップラ周波数0〜PRF/2を表示した場合)。
図4はFFTとCZTによる同一送信周波数の受信ビデオ信号に対する周波数領域変換結果を示す説明図である。
周波数領域変換部9は、信号受信処理部7から出力された受信ビデオ信号V(n,m)を入力するが、目標相対速度vに対する送信周波数fのドップラ周波数f(n,v)は下記の式(5)で表されるため、ドップラ周波数f(n,v)は、送信周波数fによって変化することが分かる。

Figure 2014222168
FIG. 3 is an explanatory diagram showing frequency domain conversion results for received video signals of the same transmission frequency by FFT and chirp z-transform (CZT: Chirp Z-Transform) (when Doppler frequencies 0 to PRF / 2 are displayed).
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a frequency domain conversion result for a received video signal having the same transmission frequency by FFT and CZT.
The frequency domain transform unit 9 receives the received video signal V (n, m) output from the signal reception processing unit 7, and the Doppler frequency f d (n, v) of the transmission frequency f n with respect to the target relative speed v is Since it is expressed by the following equation (5), it can be seen that the Doppler frequency f d (n, v) varies depending on the transmission frequency f n .
Figure 2014222168

したがって、特許文献1に開示されているレーダ装置のように、同一送信周波数fの受信ビデオ信号V(n,m)を高速フーリエ変換(FFT)することで周波数領域の信号に変換した場合、周波数領域の信号は、図3(a)及び図4(a)に示すように、送信周波数fに関わらず、同じ周波数サンプリング間隔ΔfFFTでサンプリングされる。
その結果、送信RF信号Tx(t,n,m)の送信周波数fが変化すると、図3(a)及び図4(a)に示すように、同一目標のドップラ周波数が異なるビン番号に属するようになるため、目標をコヒーレントに積分することができない。また、ノンコヒーレント積分することも困難である。
Therefore, as in the radar apparatus disclosed in Patent Document 1, when the received video signal V (n, m) having the same transmission frequency f n is converted into a frequency domain signal by fast Fourier transform (FFT), As shown in FIG. 3A and FIG. 4A, the frequency domain signal is sampled at the same frequency sampling interval Δf FFT regardless of the transmission frequency f n .
As a result, when the transmission frequency f n of the transmission RF signal Tx (t, n, m) changes, the same target Doppler frequency belongs to different bin numbers as shown in FIGS. 3 (a) and 4 (a). As a result, the target cannot be coherently integrated. It is also difficult to perform non-coherent integration.

そこで、周波数領域変換部9は、後段のコヒーレント積分処理部11が同一の目標をコヒーレントに積分することができるようにする目的で、受信ビデオ信号V(n,m)を周波数領域の信号に変換するに際して、FFTではなく、チャープz変換(CZT)処理で周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換している。
即ち、周波数領域変換部9は、送信周波数fに応じてCZTの変換関数を変化させることで、図3(b)及び図4(b)に示すように、送信RF信号Tx(t,n,m)の送信周波数fが変化しても、同一目標のドップラ周波数が同一のビン番号に属するように、信号受信処理部7により生成された受信ビデオ信号V(n,m)を周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換している。
具体的には、周波数領域変換部9は、下記の式(6)に示すように、信号受信処理部7により生成された受信ビデオ信号V(n,m)をチャープz変換(CZT)処理で周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換し、周波数領域の信号FCZT(n,k)を速度補償部10に出力する。
Therefore, the frequency domain transforming unit 9 transforms the received video signal V (n, m) into a frequency domain signal for the purpose of enabling the subsequent coherent integration processing unit 11 to coherently integrate the same target. In this case, the signal is converted into a frequency domain signal F CZT (n, k) by chirp z conversion (CZT) processing instead of FFT.
That is, the frequency domain transform unit 9 changes the CZT conversion function according to the transmission frequency f n , thereby transmitting the transmission RF signal Tx (t, n, as shown in FIGS. 3B and 4B. , M), the received video signal V (n, m) generated by the signal reception processing unit 7 is changed to the frequency domain so that the same target Doppler frequency belongs to the same bin number even if the transmission frequency f n changes. Signal F CZT (n, k).
Specifically, the frequency domain transform unit 9 performs chirp z transform (CZT) processing on the received video signal V (n, m) generated by the signal reception processing unit 7 as shown in the following equation (6). The frequency domain signal F CZT (n, k) is converted into a frequency domain signal F CZT (n, k) and the speed compensation unit 10 is output.

Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168
ここで、z −mは送信周波数fに対応するCZTの変換関数、Aは送信周波数fに対応する変換開始位相(式(7)を参照)、W −kは送信周波数fに対応するCZTの変換範囲関数(式(8)を参照)である。
また、vstは変換開始速度、venは変換終了速度、Mcztはチャープz変換後のサンプリング数、fsampはサンプリング周波数(式(9)を参照)である。
Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168
Here, (see Equation (7)) z n -m conversion function CZT corresponding to the transmission frequency f n, A n is conversion start phase corresponding to the transmission frequency f n, W n -k transmission frequency f CZT conversion range function corresponding to n (see equation (8)).
Also, v st is the conversion start speed, v en is the conversion end speed, M czt is the number of samples after chirp z conversion, and f samp is the sampling frequency (see equation (9)).

式(6)〜(9)による周波数領域変換部9の処理によって、どの送信周波数fであっても、図4(b)に示すように、周波数領域の信号が変換開始速度vstから変換終了速度venまで同じ速度サンプリング間隔Δvcztでサンプリングされ、同一の目標が同じドップラ速度ビンにサンプリングされる。
また、チャープz変換後のサンプリング数Mcztを任意に設定することができ、所望のサンプリング間隔にすることが可能になる。変換開始速度vstや変換終了速度venは、想定される相対速度を任意に設定することが可能になる。
したがって、特許文献1に開示されているレーダ装置が行うパルスヒット方向のFFTと比べて、容易に高サンプリングすることが可能になる。
As shown in FIG. 4B, the signal of the frequency domain is converted from the conversion start speed vst at any transmission frequency f n by the processing of the frequency domain conversion unit 9 according to the equations (6) to (9). The same target is sampled into the same Doppler velocity bin, sampled at the same velocity sampling interval Δv czt until the end velocity v en .
Further, the sampling number M czt after the chirp z conversion can be arbitrarily set, and a desired sampling interval can be obtained. Conversion start velocity v st or conversion end speed v en, it becomes possible to arbitrarily set the relative speed to be assumed.
Therefore, compared to the FFT in the pulse hit direction performed by the radar apparatus disclosed in Patent Document 1, it is possible to easily perform high sampling.

ここでは、周波数領域変換部9が、信号受信処理部7により生成された受信ビデオ信号V(n,m)をチャープz変換(CZT)処理で周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換するものを示したが、その受信ビデオ信号V(n,m)を離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)処理で周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換するようにしてもよい。
ただし、式(6)で表わされるチャープz変換(CZT)を、下記の式(10)で表わされる高速フーリエ変換(FFT)と高速フーリエ逆変換(IFFT:Inverse FFT)を用いた周波数領域での畳み込み積分で実現することで、離散フーリエ変換(DFT)よりも、高速に処理することが可能になる。

Figure 2014222168
式(10)において、*は畳み込みを表わす記号である。 Here, the frequency domain conversion unit 9 converts the received video signal V (n, m) generated by the signal reception processing unit 7 into a frequency domain signal F CZT (n, k) by chirp z conversion (CZT) processing. However, the received video signal V (n, m) may be converted into a frequency domain signal F CZT (n, k) by a discrete Fourier transform (DFT) process.
However, the chirp z-transform (CZT) represented by the equation (6) is converted into a frequency domain using a fast Fourier transform (FFT) and an inverse fast Fourier transform (IFFT: Inverse FFT) represented by the following equation (10). By realizing the convolution integration, processing can be performed at a higher speed than the discrete Fourier transform (DFT).
Figure 2014222168
In the formula (10), * is a symbol representing convolution.

ここでは、周波数領域変換部9が、信号受信処理部7により生成された受信ビデオ信号V(n,m)をチャープz変換(CZT)処理で周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換するものを示したが、周波数領域の信号FCZT(n,k)が、クラッタ等のサイドローブに埋もれることが懸念される場合がある。
このような場合には、周波数領域変換部9は、その受信ビデオ信号V(n,m)を周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換する前に、下記の式(11)に示すように、その受信ビデオ信号V(n,m)に対する窓関数処理を実施し、窓関数処理後の受信ビデオ信号V’(n,m)を生成する。
この窓関数処理で使用する窓関数としては、下記の式(12)で表されるハミング窓wham(m)が考えられる。

Figure 2014222168

Figure 2014222168
Here, the frequency domain conversion unit 9 converts the received video signal V (n, m) generated by the signal reception processing unit 7 into a frequency domain signal F CZT (n, k) by chirp z conversion (CZT) processing. However, there is a possibility that the frequency domain signal F CZT (n, k) may be buried in a side lobe such as a clutter.
In such a case, the frequency domain transform unit 9 shows the following equation (11) before transforming the received video signal V (n, m) into a frequency domain signal F CZT (n, k). As described above, the window function process is performed on the received video signal V (n, m) to generate the received video signal V ′ (n, m) after the window function process.
As a window function used in this window function processing, a Hamming window w ham (m) represented by the following equation (12) can be considered.
Figure 2014222168

Figure 2014222168

上記のように、窓関数処理を実施することで、周波数領域の信号の速度方向のサイドローブが低減されるため、目標がサイドローブに埋もれる状況を回避することができる。
周波数領域変換部9は、受信ビデオ信号V(n,m)に対する窓関数処理を実施した場合、受信ビデオ信号V(n,m)の代わりに、窓関数処理後の受信ビデオ信号V’(n,m)を式(6)又は式(10)に代入することで、周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換する。
As described above, by performing the window function processing, the side lobe in the speed direction of the signal in the frequency domain is reduced, so that a situation where the target is buried in the side lobe can be avoided.
When the frequency domain transform unit 9 performs window function processing on the received video signal V (n, m), the received video signal V ′ (n) after the window function processing is used instead of the received video signal V (n, m). , M) is substituted into Equation (6) or Equation (10) to convert it to a frequency domain signal F CZT (n, k).

速度補償処理部10は、周波数領域変換部9から周波数領域の信号FCZT(n,k)を受けると、下記の式(13)に示すように、周波数領域の信号FCZT(n,k)に対する速度補償処理を実施し、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレント積分処理部11に出力する。

Figure 2014222168
式(13)において、vczt(k)は下記の式(14)で表わされる速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)のドップラ速度ビンkに対応する相対速度である。
Figure 2014222168
式(14)において、Δvcztは下記の式(15)で表わされる速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)の速度サンプリング間隔である。
Figure 2014222168
Speed compensation processing unit 10 receives the signal in the frequency domain F CZT (n, k) from frequency domain transform section 9, as shown in the following equation (13), the frequency region of the signal F CZT (n, k) The speed compensation process is performed on the signal F, and the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation process is output to the coherent integration processing unit 11.
Figure 2014222168
In the equation (13), v czt (k) is a relative velocity corresponding to the Doppler velocity bin k of the signal F ′ CZT (n, k) after the velocity compensation processing represented by the following equation (14).
Figure 2014222168
In Expression (14), Δv czt is a speed sampling interval of the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation processing expressed by the following Expression (15).
Figure 2014222168

この実施の形態1では、同一送信周波数のパルス繰り返し間隔Δtの間の送信周波数fが昇順のみの変化であるため、送信周波数fと送信周波数fn+1間の位相差がほぼ同じであり、位相差が非常に小さい場合には、速度補償処理を実施する必要はない。
ここでは、位相差を無視することができない場合に行う速度補償処理の効果について説明する。
図4(b)に示すように、周波数領域変換部9のチャープz変換によって、同一目標のドップラ速度ビンが同じになるように周波数領域に変換しているため(異なる送信周波数の周波数領域変換後の目標が同じドップラ速度ビンに存在しているため)、速度補償処理前に目標候補を検出して、目標候補の相対速度を算出する必要がない。したがって、速度補償処理を実施して、コヒーレント積分を実施してから、目標候補の検出処理を行うことができるため、目標の検出性能が向上したレーダ装置を得ることが可能になる。
In the first embodiment, since the transmission frequency f n during the pulse repetition interval Δt of the same transmission frequency is a change only in ascending order, the phase difference between the transmission frequency f n and the transmission frequency f n + 1 is substantially the same. When the phase difference is very small, it is not necessary to perform speed compensation processing.
Here, the effect of the speed compensation process performed when the phase difference cannot be ignored will be described.
As shown in FIG. 4 (b), the chirp z transform of the frequency domain transform unit 9 transforms to the frequency domain so that the same target Doppler velocity bins are the same (after frequency domain transform of different transmission frequencies). Therefore, it is not necessary to detect the target candidate and calculate the relative speed of the target candidate before the speed compensation process. Therefore, since target candidate detection processing can be performed after performing speed compensation processing and coherent integration, it is possible to obtain a radar apparatus with improved target detection performance.

また、周波数領域の信号FCZT(n,k)を送信周波数方向にコヒーレント積分を実施した場合、目標相対速度の影響によって、積分効率が劣化することが懸念されるが、速度補償処理部10が速度補償処理を実施することで、目標相対速度の影響が低減されて、積分効率が向上する。図5は目標相対速度の影響によるコヒーレント積分後の積分性能を示している。
また、周波数領域の信号FCZT(n,k)を送信周波数方向にコヒーレント積分を実施した後、測距処理を実施する場合、目標相対速度の影響によって、測距性能が劣化することが懸念されるが、速度補償処理部10が速度補償処理を実施することで、目標相対速度の影響が低減されて、測距性能が向上する。図6は目標相対速度の影響によるコヒーレント積分後の測距性能を示している。
Further, when coherent integration is performed on the frequency domain signal F CZT (n, k) in the transmission frequency direction, there is a concern that the integration efficiency may deteriorate due to the influence of the target relative speed. By performing the speed compensation process, the influence of the target relative speed is reduced, and the integration efficiency is improved. FIG. 5 shows the integration performance after coherent integration due to the influence of the target relative speed.
In addition, when performing the ranging process after performing coherent integration of the frequency domain signal F CZT (n, k) in the transmission frequency direction, there is a concern that the ranging performance may deteriorate due to the influence of the target relative speed. However, when the speed compensation processing unit 10 performs the speed compensation process, the influence of the target relative speed is reduced, and the ranging performance is improved. FIG. 6 shows the ranging performance after coherent integration due to the influence of the target relative speed.

コヒーレント積分処理部11は、速度補償処理部10から速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)を受けると、下記の式(16)に示すように、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレントに積分し、コヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)を目標候補検出部12に出力する。

Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168
式(16)において、NFFTは送信周波数方向のFFT点数、Rambは式(17)で表わされるコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)の曖昧さなく計測が可能な距離である。
また、ΔRは式(18)で表わされるコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)の距離分解能、ΔRFFTは式(19)で表わされるコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)の距離方向のサンプリング間隔である。 When the coherent integration processing unit 11 receives the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation processing from the speed compensation processing unit 10, as shown in the following equation (16), the signal F ′ after the speed compensation processing CZT (n, k) is coherently integrated, and the signal F FFT (l, k) after the coherent integration is output to the target candidate detection unit 12.
Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168
In Expression (16), N FFT is the number of FFT points in the transmission frequency direction, and R amb is a distance that can be measured without ambiguity in the signal F FFT (1, k) after coherent integration represented by Expression (17).
ΔR is the distance resolution of the signal F FFT (l, k) after coherent integration represented by the equation (18), and ΔR FFT is the signal F FFT (l, k) after coherent integration represented by the equation (19). This is the sampling interval in the distance direction.

なお、コヒーレント積分処理部11は、送信周波数方向のFFT点数NFFTが送信周波数の数Nより大きい場合(NFFT>N)、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)に0を設定して、コヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)の距離方向を高サンプリングする。ただし、コヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)の距離方向を高サンプリングする場合、チャープz変換を適用するようにしてもよい。
式(16)は離散フーリエ変換で説明しているが、高速フーリエ変換処理で速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレントに積分するようにしてもよい。
また、目標数が既知の場合や、目標数が算出できる程度のSNRの場合には、MUSIC処理で速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレントに積分するようにしてもよい。
The coherent integration processing unit 11 sets 0 to the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation processing when the number of FFT points N FFT in the transmission frequency direction is larger than the number N of transmission frequencies (N FFT > N). The distance direction of the signal F FFT (l, k) after the coherent integration is set to high sampling. However, when the distance direction of the signal F FFT (l, k) after the coherent integration is highly sampled, the chirp z-transform may be applied.
Although the equation (16) is described by the discrete Fourier transform, the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation process may be integrated coherently by the fast Fourier transform process.
When the target number is known or the SNR is such that the target number can be calculated, the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation process may be integrated coherently in the MUSIC process. .

ここで、目標候補を検出する信号のSNRについて説明し、コヒーレント積分処理部11によるコヒーレント積分の効果を説明する。
図7はこの実施の形態1のコヒーレント積分処理部11によるコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)を示す説明図である。
コヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)は、図7に示すように、目標候補を検出する信号のSNRが入力SNRと比べて、下記の式(20)で表わされるSNR改善度SNR_impczt+fftだけ改善する。

Figure 2014222168
Here, the SNR of a signal for detecting a target candidate will be described, and the effect of coherent integration by the coherent integration processing unit 11 will be described.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the signal F FFT (l, k) after coherent integration by the coherent integration processing unit 11 of the first embodiment.
As shown in FIG. 7, the signal F FFT (l, k) after the coherent integration has an SNR improvement degree SNR_imp czt + fft expressed by the following equation (20) as compared with the input SNR in the SNR of the signal for detecting the target candidate. Only improve.
Figure 2014222168

一方、特許文献1に開示されているレーダ装置によるパルスヒット方向FFT後の信号のSNRは、一つの送信周波数のパルスヒット方向FFTによる効果だけ、入力SNRと比べて、下記の式(21)で表わされるSNR改善度SNR_impfftだけ改善する。
さらに、N個の送信周波数のパルスヒット方向FFT後の信号をノンコヒーレント積分(平均処理、あるいは、PDI(Post Detection Integration))を実施した後のSNRは、入力SNRと比べて、下記の式(22)で表わされるSNR改善度SNR_impfft+pdiだけ改善する。

Figure 2014222168

Figure 2014222168
On the other hand, the SNR of the signal after the pulse hit direction FFT by the radar device disclosed in Patent Document 1 is expressed by the following equation (21) as compared with the input SNR only by the effect of the pulse hit direction FFT of one transmission frequency. to improve only SNR improvement SNR_imp fft represented.
Further, the SNR after performing non-coherent integration (average processing or PDI (Post Detection Integration)) on the signal after the pulse hit direction FFT of N transmission frequencies is compared with the input SNR as follows: It is improved by the SNR improvement degree SNR_imp fft + pdi expressed by 22).
Figure 2014222168

Figure 2014222168

したがって、この実施の形態1及び特許文献1における目標候補検出時のSNRの関係は、下記の式(23)のように表わされるため、この実施の形態1では、特許文献1に開示されているレーダ装置よりも、目標の検出性能が向上することが分かる。このため、より低SNRの目標候補を検出できるレーダ装置が得られる。

Figure 2014222168
図8は特許文献1に開示されているレーダ装置によるパルスヒット方向FFT後の信号と、この実施の形態1によるコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)の検出性能を示す説明図である。 Therefore, the relationship between the SNRs at the time of target candidate detection in this Embodiment 1 and Patent Document 1 is expressed as the following Expression (23), and therefore, in this Embodiment 1, it is disclosed in Patent Document 1. It can be seen that the detection performance of the target is improved as compared with the radar device. For this reason, the radar apparatus which can detect the target candidate of a lower SNR is obtained.
Figure 2014222168
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the detection performance of the signal after the pulse hit direction FFT by the radar apparatus disclosed in Patent Document 1 and the signal F FFT (l, k) after the coherent integration according to the first embodiment. .

ここでは、コヒーレント積分処理部11が、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレントに積分するものを示したが、コヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)が、クラッタ等のサイドローブに埋もれることが懸念される場合がある。
このような場合には、コヒーレント積分処理部11は、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレントに積分する前に、下記の式(24)に示すように、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)に対する窓関数処理を実施し、窓関数処理後の信号F”CZT(n,k)を生成する。
この窓関数処理で使用する窓関数としては、下記の式(25)で表されるハミング窓wham(n)が考えられる。

Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168
Here, the coherent integration processing unit 11 has shown that the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation processing is integrated coherently, but the signal F FFT (l, k) after the coherent integration is the clutter. There is a possibility that it is buried in the side lobe.
In such a case, the coherent integration processing unit 11 performs speed compensation processing as shown in the following equation (24) before coherently integrating the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation processing. after implementing the window function processing for the signal F 'CZT (n, k) , it generates a signal F "CZT after the window function processing (n, k).
As a window function used in this window function processing, a Hamming window w ham (n) represented by the following equation (25) can be considered.
Figure 2014222168

Figure 2014222168

Figure 2014222168

上記のように、窓関数処理を実施することで、コヒーレント積分後の信号の距離方向のサイドローブが低減されるため、目標がサイドローブに埋もれる状況を回避することができる。
コヒーレント積分処理部11は、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)に対する窓関数処理を実施した場合、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)の代わりに、窓関数処理後の信号F”CZT(n,k)を式(16)に代入することで、コヒーレントに積分する。
As described above, by performing the window function processing, the side lobes in the distance direction of the signal after the coherent integration are reduced, so that a situation where the target is buried in the side lobes can be avoided.
When the window function process is performed on the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation process, the coherent integration processing unit 11 uses the window function instead of the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation process. The processed signal F ″ CZT (n, k) is substituted into the equation (16) to integrate coherently.

目標候補検出部12は、コヒーレント積分処理部11からコヒーレント積分後の信号FFFT(l,k)を受けると、その信号FFFT(l,k)の信号強度に基づいて目標候補を検出し、その目標候補の速度方向のサンプリング番号k’と、距離方向のサンプリング番号l’とを目標候補相対速度・相対距離算出部13に出力する。
目標候補の検出処理としては、例えば、CA−CFAR(Cell Average Constant False Alarm Rate)処理が考えられる。
When the target candidate detection unit 12 receives the signal F FFT (l, k) after the coherent integration from the coherent integration processing unit 11, the target candidate detection unit 12 detects the target candidate based on the signal intensity of the signal F FFT (l, k), The target candidate speed direction sampling number k ′ and the distance direction sampling number l ′ are output to the target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13.
As target candidate detection processing, for example, CA-CFAR (Cell Average Constant False Alarm Rate) processing can be considered.

目標候補相対速度・相対距離算出部13は、目標候補検出部12から目標候補の速度方向のサンプリング番号k’と距離方向のサンプリング番号l’を受けると、下記の式(26)に示すように、目標候補の速度方向のサンプリング番号k’から目標候補の相対速度v’tgtを算出する。
また、下記の式(27)に示すように、目標候補の距離方向のサンプリング番号l’から目標候補の相対距離R’tgtを算出する。

Figure 2014222168

Figure 2014222168
表示器14は、信号処理の結果として、目標候補相対速度・相対距離算出部13により算出された目標候補の相対距離R’tgtや相対距離R’tgtを画面上に表示する。 When the target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13 receives the sampling number k ′ in the speed direction and the sampling number l ′ in the distance direction of the target candidate from the target candidate detection unit 12, as shown in the following equation (26). Then, the relative speed v ′ tgt of the target candidate is calculated from the sampling number k ′ in the speed direction of the target candidate.
Further, as shown in the following equation (27), the relative distance R ′ tgt of the target candidate is calculated from the sampling number l ′ in the distance direction of the target candidate.
Figure 2014222168

Figure 2014222168
As a result of the signal processing, the display 14 displays the relative distance R ′ tgt and the relative distance R ′ tgt of the target candidate calculated by the target candidate relative speed / relative distance calculation unit 13 on the screen.

以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、送信RF信号Tx(t,n,m)の周波数fが変化しても、同一目標のドップラ周波数が同一のビン番号に属するように、信号受信処理部7により生成された受信ビデオ信号V(n,m)をチャープz変換(CZT)処理で周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換する周波数領域変換部9を設け、コヒーレント積分処理部11が、周波数領域変換部9により変換された周波数領域の信号FCZT(n,k)をコヒーレントに積分するように構成したので、周波数領域の信号FCZT(n,k)のSNRが低い場合でも、高精度に目標検出や測距・測速度を行うことができる効果を奏する。
また、送信周波数間隔Δfで昇順に変化している受信ビデオ信号V(n,m)をコヒーレントに積分することで、受信機の帯域が小さくても、広帯域の受信機を用いるのと等価になり、距離高分解能を得るのに要するハードウェア規模を小さくできる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the first embodiment, even if the frequency f n of the transmission RF signal Tx (t, n, m) changes, the same target Doppler frequency belongs to the same bin number. In addition, a frequency domain conversion unit 9 is provided for converting the received video signal V (n, m) generated by the signal reception processing unit 7 into a frequency domain signal F CZT (n, k) by chirp z conversion (CZT) processing. The coherent integration processing unit 11 is configured to coherently integrate the frequency domain signal F CZT (n, k) converted by the frequency domain conversion unit 9, and thus the frequency domain signal F CZT (n, k). Even when the SNR is low, it is possible to perform target detection, distance measurement and speed measurement with high accuracy.
Also, by coherently integrating the received video signal V (n, m) changing in ascending order at the transmission frequency interval Δf, it is equivalent to using a wideband receiver even if the receiver band is small. There is an effect that the hardware scale required to obtain a high distance resolution can be reduced.

また、この実施の形態1によれば、周波数領域変換部9が、受信ビデオ信号V(n,m)を周波数領域の信号FCZT(n,k)に変換する前に、その受信ビデオ信号V(n,m)に対する窓関数処理を実施して、窓関数処理後の受信ビデオ信号V’(n,m)を生成するように構成したので、周波数領域の信号の速度方向のサイドローブを低減して、目標がサイドローブに埋もれる状況を回避することができる効果を奏する。 In addition, according to the first embodiment, before the frequency domain converting unit 9 converts the received video signal V (n, m) into the frequency domain signal F CZT (n, k), the received video signal V Since the window function process for (n, m) is performed to generate the received video signal V ′ (n, m) after the window function process, side lobes in the velocity direction of the frequency domain signal are reduced. And the effect which can avoid the situation where a target is buried in a side lobe is produced.

また、この実施の形態1によれば、速度補償処理部10が、周波数領域変換部9により変換された周波数領域の信号FCZT(n,k)に対する速度補償処理を実施し、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレント積分処理部11に出力するように構成したので、目標の検出性能が向上するとともに、目標相対速度の影響が低減されて、測距性能や測速度性能が向上する効果が得られる。 Further, according to the first embodiment, the speed compensation processing unit 10 performs the speed compensation process on the frequency domain signal F CZT (n, k) transformed by the frequency domain transform unit 9, and after the speed compensation process The signal F ′ CZT (n, k) is output to the coherent integration processing unit 11, so that the target detection performance is improved and the influence of the target relative speed is reduced. The effect of improving performance is obtained.

さらに、この実施の形態1によれば、コヒーレント積分処理部11が、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレントに積分する前に、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)に対する窓関数処理を実施して、窓関数処理後の信号F”CZT(n,k)を生成するように構成したので、コヒーレント積分後の信号の距離方向のサイドローブを低減して、目標がサイドローブに埋もれる状況を回避することができる効果を奏する。 Further, according to the first embodiment, before the coherent integration processing unit 11 coherently integrates the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation process, the signal F ′ CZT ( Since the window function processing is performed on n, k) to generate the signal F ″ CZT (n, k) after the window function processing, the side lobe in the distance direction of the signal after the coherent integration is reduced. As a result, it is possible to avoid the situation where the target is buried in the side lobe.

実施の形態2.
図9はこの発明の実施の形態2によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
多周波局部発振器2aは局部発振信号L(t,n,m)を生成する信号源であり、所定の間隔で局部発振信号L(t,n,m)の周波数を変化させる処理を実施する。
上記実施の形態1では、多周波局部発振器2が、所定の間隔で局部発振信号L(t,n,m)の周波数を昇順又は降順に変化させるようにしているが、この実施の形態2では、多周波局部発振器2aが、例えば、同一送信周波数のパルス繰り返し間隔Δt中の送信周波数fが昇順と降順が交互に変化するなど、所定の間隔で局部発振信号L(t,n,m)の周波数を所定の規則にしたがって変化させるようにしている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The multi-frequency local oscillator 2a is a signal source that generates a local oscillation signal L 0 (t, n, m), and performs a process of changing the frequency of the local oscillation signal L 0 (t, n, m) at a predetermined interval. To do.
In the first embodiment, the multi-frequency local oscillator 2 changes the frequency of the local oscillation signal L 0 (t, n, m) in ascending or descending order at a predetermined interval. In the multi-frequency local oscillator 2a, for example, the local oscillation signal L 0 (t, n,) is transmitted at a predetermined interval such that the transmission frequency f n in the pulse repetition interval Δt of the same transmission frequency alternately changes in ascending order and descending order. The frequency of m) is changed according to a predetermined rule.

速度補償処理部10aは図1の速度補償処理部10と同様に、周波数領域変換部9により変換された周波数領域の信号FCZT(n,k)に対する速度補償処理を実施し、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレント積分処理部11に出力する処理を実施する。速度補償処理を表す数式が、図1の速度補償処理部10と若干相違している。なお、速度補償処理部10aは速度補償手段を構成している。 Similar to the speed compensation processing unit 10 of FIG. 1, the speed compensation processing unit 10a performs speed compensation processing on the frequency domain signal F CZT (n, k) transformed by the frequency domain transformation unit 9, and after the speed compensation processing The signal F ′ CZT (n, k) is output to the coherent integration processing unit 11. The mathematical expression representing the speed compensation process is slightly different from that of the speed compensation processing unit 10 of FIG. The speed compensation processing unit 10a constitutes speed compensation means.

次に動作について説明する。
多周波局部発振器2a及び速度補償処理部10a以外は、上記実施の形態1と同様であるため、ここでは、多周波局部発振器2a及び速度補償処理部10aの処理内容だけを説明する。
図10はこの発明の実施の形態2によるレーダ装置の送受信シーケンスを示す説明図である。
図10は、送信周波数数N=8の場合について例示している。
Next, the operation will be described.
Except for the multi-frequency local oscillator 2a and the speed compensation processing unit 10a, the processing is the same as that of the first embodiment. Therefore, only the processing contents of the multi-frequency local oscillator 2a and the speed compensation processing unit 10a will be described here.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a transmission / reception sequence of the radar apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 illustrates the case where the number of transmission frequencies N = 8.

多周波局部発振器2aは、図10に示すように、同一送信周波数のパルス繰り返し間隔Δtの間のパルス番号n’が偶数であれば、送信周波数fを昇順に変化させて局部発振信号L(t,n,m)を生成し、そのパルス番号n’が奇数であれば、送信周波数fを降順に変化させて局部発振信号L(t,n,m)を生成する。
多周波局部発振器2aによる局部発振信号L(t,n,m)の生成処理は、昇順と降順を組み合わせているため、上記実施の形態1のように、昇順又は降順のいずれか一方に変化させる場合と比べて、より複雑になっている。また、連続したパルスの送信周波数fがより大きく変化する。このため、上記実施の形態1よりも、2次クラッタの影響の低減効果や、レーダ装置の使用周波数を秘匿する効果が向上する。
As shown in FIG. 10, if the pulse number n ′ between the pulse repetition intervals Δt of the same transmission frequency is an even number, the multi-frequency local oscillator 2a changes the transmission frequency f n in ascending order to generate the local oscillation signal L 0. If (t, n, m) is generated and the pulse number n ′ is an odd number, the transmission frequency f n is changed in descending order to generate the local oscillation signal L 0 (t, n, m).
Since the generation processing of the local oscillation signal L 0 (t, n, m) by the multi-frequency local oscillator 2a combines ascending order and descending order, it changes to either ascending order or descending order as in the first embodiment. Compared to the case of making it, it is more complicated. Further, the transmission frequency f n of continuous pulses changes more greatly. For this reason, the effect of reducing the influence of the secondary clutter and the effect of concealing the use frequency of the radar device are improved as compared with the first embodiment.

多周波局部発振器2aは、下記の式(28)で表される局部発振信号L(t,n,m)を生成し、その局部発振信号L(t,n,m)をパルス変調器3及び信号受信処理部7に出力する。
多周波局部発振器2aにより生成される局部発振信号L(t,n,m)は、図11に示すような送信周波数fの並びになる。

Figure 2014222168

Figure 2014222168
The multi-frequency local oscillator 2a generates a local oscillation signal L 0 (t, n, m) represented by the following equation (28), and the local oscillation signal L 0 (t, n, m) is converted into a pulse modulator. 3 and the signal reception processing unit 7.
The local oscillation signal L 0 (t, n, m) generated by the multi-frequency local oscillator 2a has a sequence of transmission frequencies f n as shown in FIG.
Figure 2014222168

Figure 2014222168

この実施の形態2では、同一送信周波数のパルス繰り返し間隔Δt中の送信周波数fが、昇順と降順で交互に送信周波数が変化し、送信周波数fの変化が連続していないため、速度補償処理を実施する必要がある。
速度補償処理部10aは、周波数領域変換部9から周波数領域の信号FCZT(n,k)を受けると、下記の式(29)に示すように、周波数領域の信号FCZT(n,k)に対する速度補償処理を実施し、速度補償処理後の信号F’CZT(n,k)をコヒーレント積分処理部11に出力する。

Figure 2014222168

Figure 2014222168
In the second embodiment, since the transmission frequency f n in the pulse repetition interval Δt of the same transmission frequency changes alternately in ascending order and descending order, and the change in the transmission frequency f n is not continuous, speed compensation Processing needs to be performed.
Speed compensation processing section 10a receives the signal F CZT in the frequency domain from the frequency domain transform section 9 (n, k), as shown in the following equation (29), the frequency region of the signal F CZT (n, k) The speed compensation process is performed on the signal F, and the signal F ′ CZT (n, k) after the speed compensation process is output to the coherent integration processing unit 11.
Figure 2014222168

Figure 2014222168

以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、多周波局部発振器2aが、同一送信周波数のパルス繰り返し間隔Δtの間のパルス番号n’が偶数であれば、送信周波数fを昇順に変化させて局部発振信号L(t,n,m)を生成し、そのパルス番号n’が奇数であれば、送信周波数fを降順に変化させて局部発振信号L(t,n,m)を生成するように構成したので、2次クラッタの影響の低減効果や、レーダ装置の使用周波数を秘匿する効果を高めることができる効果を奏する。 As apparent from the above, according to the second embodiment, the multi-frequency local oscillator 2a increases the transmission frequency f n in ascending order if the pulse number n ′ between the pulse repetition intervals Δt of the same transmission frequency is an even number. To generate a local oscillation signal L 0 (t, n, m). If the pulse number n ′ is an odd number, the transmission frequency f n is changed in descending order to generate the local oscillation signal L 0 (t, n). , M) is generated, it is possible to increase the effect of reducing the influence of the secondary clutter and the effect of concealing the use frequency of the radar apparatus.

この実施の形態2では、多周波局部発振器2aが、同一送信周波数のパルス繰り返し間隔Δtの間のパルス番号n’が偶数であれば、送信周波数fを昇順に変化させ、そのパルス番号n’が奇数であれば、送信周波数fを降順に変化させる変化パターンを示したが、送信周波数fを所定の規則にしたがって変化させるものであればよく、送信周波数fの変化パターンは上記のものに限るものではない。 In the second embodiment, if the multi-frequency local oscillator 2a has an even pulse number n ′ during the pulse repetition interval Δt of the same transmission frequency, the transmission frequency f n is changed in ascending order, and the pulse number n ′ if but odd, showed a change pattern of changing the transmission frequency f n in descending order, as long the transmission frequency f n in which varying according to a predetermined rule, change patterns of the transmission frequency f n is the It is not limited to things.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

1 信号送信処理部(信号送信手段)、2,2a 多周波局部発振器、3 パルス変調器、4 送信機、5 送受切替部(信号送信手段、信号受信手段)、6 空中線(信号送信手段、信号受信手段)、7 信号受信処理部(信号受信手段)、8 信号処理器、9 周波数領域変換部(周波数領域変換手段)、10,10a 速度補償処理部(速度補償手段)、11 コヒーレント積分処理部(コヒーレント積分手段)、12 目標候補検出部(目標候補検出手段)、13 目標候補相対速度・相対距離算出部(目標相対速度相対距離算出手段)、14 表示器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal transmission process part (signal transmission means), 2, 2a Multi-frequency local oscillator, 3 Pulse modulator, 4 Transmitter, 5 Transmission / reception switching part (Signal transmission means, Signal reception means), 6 Antenna (Signal transmission means, Signal Receiving means), 7 signal receiving processing section (signal receiving means), 8 signal processor, 9 frequency domain converting section (frequency domain converting means), 10, 10a speed compensation processing section (speed compensating means), 11 coherent integration processing section (Coherent integration means), 12 target candidate detection section (target candidate detection means), 13 target candidate relative speed / relative distance calculation section (target relative speed relative distance calculation means), 14 display.

Claims (15)

所定の間隔で送信信号の周波数を変化させながら、上記送信信号を空中に放射する信号送信手段と、
上記信号送信手段から空中に放射されたのち、目標に反射されて戻ってきた上記送信信号を受信して、その受信信号を受信ビデオ信号に変換する信号受信手段と、
上記送信信号の周波数が変化しても、同一目標のドップラ周波数が同一のビン番号に属するように、上記信号受信手段により変換された受信ビデオ信号を周波数領域の信号に変換する周波数領域変換手段と、
上記周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号をコヒーレントに積分するコヒーレント積分手段と
を備えたレーダ装置。
Signal transmitting means for radiating the transmission signal in the air while changing the frequency of the transmission signal at a predetermined interval;
Signal receiving means for receiving the transmission signal that has been radiated from the signal transmitting means into the air and then reflected back to the target, and converts the received signal into a received video signal; and
Frequency domain conversion means for converting the received video signal converted by the signal receiving means into a frequency domain signal so that the same target Doppler frequency belongs to the same bin number even if the frequency of the transmission signal changes. ,
A radar apparatus comprising: coherent integration means for coherently integrating the frequency domain signal converted by the frequency domain conversion means.
コヒーレント積分手段によるコヒーレント積分後の信号から目標の候補を検出する目標候補検出手段を備えた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, further comprising target candidate detection means for detecting a target candidate from a signal after coherent integration by the coherent integration means. 目標候補検出手段により検出された目標の候補の相対速度及び相対距離を算出する目標相対速度相対距離算出手段を備えたことを特徴とする請求項2記載のレーダ装置。   3. The radar apparatus according to claim 2, further comprising target relative speed relative distance calculating means for calculating a relative speed and a relative distance of the target candidate detected by the target candidate detecting means. 信号送信手段は、所定の間隔で送信信号の周波数を昇順又は降順に変化させることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   The radar apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the signal transmission means changes the frequency of the transmission signal in ascending order or descending order at predetermined intervals. 信号送信手段は、所定の間隔で送信信号の周波数を所定の規則にしたがって変化させることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   The radar apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the signal transmission means changes the frequency of the transmission signal at a predetermined interval according to a predetermined rule. 周波数領域変換手段は、信号受信手段により変換された受信ビデオ信号をチャープz変換処理で周波数領域の信号に変換することを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   6. The frequency domain transforming means transforms the received video signal converted by the signal receiving means into a frequency domain signal by chirp z conversion processing. Radar device. 周波数領域変換手段は、信号受信手段により変換された受信ビデオ信号を離散フーリエ変換処理で周波数領域の信号に変換することを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   6. The frequency domain transforming means transforms the received video signal transformed by the signal receiving means into a frequency domain signal by discrete Fourier transform processing. Radar device. 周波数領域変換手段は、信号受信手段により変換された受信ビデオ信号に対する窓関数処理を実施し、窓関数処理後の受信ビデオ信号を周波数領域の信号に変換することを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   The frequency domain converting means performs window function processing on the received video signal converted by the signal receiving means, and converts the received video signal after the window function processing into a frequency domain signal. 8. The radar device according to any one of items 7. 周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号に対する速度補償処理を実施し、速度補償処理後の信号をコヒーレント積分手段に与える速度補償手段を備えたことを特徴とする請求項1から請求項8のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   9. A speed compensation unit that performs speed compensation processing on the frequency domain signal transformed by the frequency domain transforming unit and supplies the signal after the speed compensation processing to the coherent integration unit. The radar device according to any one of the above. コヒーレント積分手段は、周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号を離散フーリエ変換処理でコヒーレントに積分することを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   10. The radar apparatus according to claim 1, wherein the coherent integration unit coherently integrates the frequency domain signal converted by the frequency domain conversion unit by a discrete Fourier transform process. . コヒーレント積分手段は、周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号を高速フーリエ変換処理でコヒーレントに積分することを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   10. The radar apparatus according to claim 1, wherein the coherent integration unit coherently integrates the frequency domain signal converted by the frequency domain conversion unit by a fast Fourier transform process. . コヒーレント積分手段は、周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号の送信周波数数よりも大きい点数でコヒーレント積分を行うことを特徴とする請求項10または請求項11記載のレーダ装置。   12. The radar apparatus according to claim 10, wherein the coherent integration unit performs coherent integration with a number of points larger than the number of transmission frequencies of the frequency domain signal converted by the frequency domain conversion unit. コヒーレント積分手段は、周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号をチャープz変換処理でコヒーレントに積分することを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   The radar apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the coherent integration means coherently integrates the frequency domain signal converted by the frequency domain conversion means by chirp z conversion processing. . コヒーレント積分手段は、周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号をMUSIC処理でコヒーレントに積分することを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   The radar apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the coherent integration unit coherently integrates the frequency domain signal converted by the frequency domain conversion unit by MUSIC processing. コヒーレント積分手段は、周波数領域変換手段により変換された周波数領域の信号に対する窓関数処理を実施し、窓関数処理後の信号をコヒーレントに積分することを特徴とする請求項1から請求項14のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   The coherent integration unit performs window function processing on the frequency domain signal converted by the frequency domain conversion unit, and coherently integrates the signal after the window function processing. The radar device according to any one of the above.
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