JP2016090432A - Dbfレーダ装置及びそのレーダ信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信アレイとDBF処理による受信アレイを備え、送信アレイは、アンテナ開口面をN個のサブアレイに分割して、サブアレイ毎に異なるコード系列等によるN通りの変調信号をもつパルス信号を前記N個のサブアレイで送信する。受信アレイは、アンテナ開口面をM個のサブアレイに分割し、各サブアレイの信号をN通りに分けて、それぞれ送受信ビーム形成時にサイドローブが低減するように設定した振幅ウェイトと所定のビーム方向になるように設定した位相ウェイトをかけて、N通りの変調信号に対応した信号により復調し、各サブアレイの出力としてN×M通りのMIMO信号を得て、送受信合成ビーム出力を得る。すなわち、MIMOにより変復調した送受信サブアレイ信号を用いて、送受信サブアレイ信号に対するウェイトを制御することで、サイドローブを低減する。
【選択図】図1
Description
図1は実施形態に係るDBFレーダ装置の全体構成を示すブロック図である。図1に示すDBFレーダ装置は、アンテナ装置100と信号処理装置200とを備える。
送信系統では、信号処理装置200の符号生成器21で生成されるサブアレイ毎に異なるM系列(引用文献3参照)の符号化コード等を入力して変調器111で図5に示す送信パルスを位相変調する。この位相変調された送信パルスを周波数変換器112でローカル信号発生器113からのローカル信号と混合してRF信号に変換し、電力分配器114でm系統に分配する。i(iは1〜m)番目の系統では、分配されたRF信号を送信移相器115iにより位相制御してビーム形成し、送信増幅器116iにより増幅してサーキュレータ117iを経由してアンテナ素子118iから送出する。
まず、従来のアンテナ装置においては、サブアレイ間に間隙がある場合には、DBFの場合でもグレーティングローブによるサイドローブ上昇があり、この影響を抑圧するためには間隙を狭くする必要があった。これに対して、本実施形態では、MIMO処理を用いて送受信素子信号を生成して間隙の影響を軽減し、更にその送受信素子信号に対して、最適なウェイトを設定してビーム合成を行うことで、図4に示すようにサイドローブを抑圧する。
ここで、第1の実施例として、M=4,N=9の場合のMIMO処理を説明する。まず、4個の送信サブアレイ(T1〜T4)及び9個の受信サブアレイ(R1〜R9)の配置は、一般的には図7(a)に示すような3次元に配置となる。ここでは簡単のため、図7(b)に示す2次元に配置したアレイアンテナを考える。送信及び受信サブアレイが素子の場合には、サブアレイを1素子とすればよいのはもちろんである。この場合について、2次元に配置した場合のアレイアンテナにおけるMIMO信号とウェイトの関係を図8に示す。MIMO信号は、送信Tn(n=1〜N)と受信Rm(m=1〜M)とすると、TnRmで表現でき、送信サブアレイと受信サブアレイの位置ベクトルを加算した位置に配置したものと等価となる。
第1の実施例を具体化する第2の実施例として、サブアレイ単位でウェイトを設定する手法について図9を用いて説明する。MIMO信号の位置は送信と受信の位置ベクトルにより決まり、更にサブアレイの場合には、位置が重複する場合がある。この場合でも、理想ウェイトに近いウェイト決めるために、図9に示すように、AZ軸(X軸)とEL軸(Z軸)において、位置を細分化し、それぞれnaz=1〜Nazとnel=1〜Nelの番号をつける。この点において、各MIMO信号に対するウェイトを加算して、全体の振幅分布と理想振幅分布を比較してウェイトを選定する手法とする。
第2の実施例では、処理規模削減のために、サブアレイ内の受信のウェイトは同一(例えば一様分布)とした。この場合、理想振幅分布からの差異があるため、さらにMIMO形成ビームにおいてサイドローブを低減するには、受信サブアレイ内のウェイトを制御する必要がある。
Claims (6)
- 送信アレイとDBF(Digital Beam-forming)による受信アレイとを備え、
前記送信アレイは、送信用のアンテナ開口面をN(N≧2)個のサブアレイ(アンテナ素子数1以上)に分割して、サブアレイ毎に異なるN通りの変調信号をもつパルス信号を送信し、
前記受信アレイは、受信用のアンテナ開口面をM(M≧2)個のサブアレイ(アンテナ素子数1以上)に分割し、各サブアレイの受信信号を前記N通りに分けて、前記N通りの受信信号に対して、送受信ビーム形成時にサイドローブが低減するように設定した振幅ウェイトと、所定のビーム方向になるように設定した位相ウェイトをそれぞれ重み付けし、前記N通りの変調信号に対応した復調信号により復調し、各々のサブアレイの出力としてN×M通りのMIMO(Multiple Input Multiple Output)信号を得て合成することで、送受信合成ビーム出力を得るDBFレーダ装置。 - 前記受信アレイは、前記送受信ビーム形成時のサイドローブを低減するための受信用のサブアレイに対する振幅ウェイトをM個の受信用のサブアレイに対して設定し、さらにM×N通りのMIMO信号に対して設定する請求項1記載のDBFレーダ装置。
- 前記受信アレイは、前記送受信ビーム形成時のサイドローブを低減するための受信用のサブアレイに対する振幅ウェイトをM個の受信用のサブアレイ(アンテナ素子数2以上)に対して前記N通りの送信信号に応じて設定し、さらにN×M通りのMIMO信号に対して設定する請求項1記載のDBFレーダ装置。
- 送信アレイとDBF(Digital Beam-forming)による受信アレイとを備えるDBFレーダ装置の信号処理方法であって、
前記送信アレイでは、送信用のアンテナ開口面をN(N≧2)個に分割したサブアレイ(アンテナ素子数1以上)から、サブアレイ毎に異なるN通りの変調信号をもつパルス信号を送信し、
前記受信アレイでは、受信用のアンテナ開口面をM(M≧2)個の分割したサブアレイ(アンテナ素子数1以上)それぞれの受信信号を前記N通りに分けて、前記N通りの受信信号に対して、送受信ビーム形成時にサイドローブが低減するように設定した振幅ウェイトと、所定のビーム方向になるように設定した位相ウェイトをそれぞれ重み付けし、前記N通りの変調信号に対応した復調信号により復調し、各々のサブアレイの出力としてN×M通りのMIMO(Multiple Input Multiple Output)信号を得て合成することで、送受信合成ビーム出力を得るDBFレーダ装置のレーダ信号処理方法。 - 前記送受信ビーム形成時のサイドローブを低減するための受信用のサブアレイに対する振幅ウェイトは、前記M個の受信用のサブアレイに対して設定し、さらにM×N通りのMIMO信号に対して設定する請求項4記載のDBFレーダ装置のレーダ信号処理方法。
- 前記送受信ビーム形成時のサイドローブを低減するための受信用のサブアレイに対する振幅ウェイトは、前記M個の受信用のサブアレイ(アンテナ素子数2以上)に対して前記N通りの送信信号に応じて設定し、さらにN×M通りのMIMO信号に対して設定する請求項4記載のDBFレーダ装置のレーダ信号処理方法。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106324602A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-11 | 中国科学院声学研究所 | 一种mimo声呐系统 |
EP3309577A2 (en) | 2016-09-26 | 2018-04-18 | Panasonic Corporation | Radar apparatus |
JP2018105769A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社東芝 | レーダ装置及びそのレーダ信号処理方法 |
CN109932696A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-25 | 西安电子科技大学 | 基于雷达通道噪声功率的数字波束形成方法 |
WO2019155625A1 (ja) | 2018-02-09 | 2019-08-15 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
CN111352079A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-06-30 | 湖北工业大学 | 一种基于频控阵mimo雷达的低截获系统的设计方法 |
JP2021001819A (ja) * | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社東芝 | 送信装置及びレーダ装置 |
US11770142B2 (en) | 2021-01-21 | 2023-09-26 | Fujitsu Limited | Wireless communication apparatus |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012068224A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-04-05 | Toshiba Corp | Mimoレーダシステム、送信装置、受信装置及びmimoレーダ信号処理方法 |
US20130113652A1 (en) * | 2010-03-08 | 2013-05-09 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetendschappelijk onderzoek TNO | Method of compensating sub-array or element failure in a phased array radar system, a phased array radar system and a computer program product |
JP2014064114A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Japan Radio Co Ltd | 受信アレーアンテナ装置 |
JP2014085317A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Japan Radio Co Ltd | Mimoレーダシステム、及び信号処理装置 |
JP2014153142A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Japan Radio Co Ltd | Mimoレーダシステム、及び信号処理装置 |
-
2014
- 2014-11-06 JP JP2014226041A patent/JP6453614B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130113652A1 (en) * | 2010-03-08 | 2013-05-09 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetendschappelijk onderzoek TNO | Method of compensating sub-array or element failure in a phased array radar system, a phased array radar system and a computer program product |
JP2012068224A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-04-05 | Toshiba Corp | Mimoレーダシステム、送信装置、受信装置及びmimoレーダ信号処理方法 |
JP2014064114A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Japan Radio Co Ltd | 受信アレーアンテナ装置 |
JP2014085317A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Japan Radio Co Ltd | Mimoレーダシステム、及び信号処理装置 |
JP2014153142A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Japan Radio Co Ltd | Mimoレーダシステム、及び信号処理装置 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106324602A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-11 | 中国科学院声学研究所 | 一种mimo声呐系统 |
EP3309577A2 (en) | 2016-09-26 | 2018-04-18 | Panasonic Corporation | Radar apparatus |
US10890652B2 (en) | 2016-09-26 | 2021-01-12 | Panasonic Corporation | Radar apparatus |
JP2018105769A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社東芝 | レーダ装置及びそのレーダ信号処理方法 |
WO2019155625A1 (ja) | 2018-02-09 | 2019-08-15 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
JPWO2019155625A1 (ja) * | 2018-02-09 | 2020-06-18 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
US11245441B2 (en) | 2018-02-09 | 2022-02-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Radar device |
CN109932696A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-25 | 西安电子科技大学 | 基于雷达通道噪声功率的数字波束形成方法 |
JP2021001819A (ja) * | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社東芝 | 送信装置及びレーダ装置 |
JP7292995B2 (ja) | 2019-06-24 | 2023-06-19 | 株式会社東芝 | レーダ装置 |
CN111352079A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-06-30 | 湖北工业大学 | 一种基于频控阵mimo雷达的低截获系统的设计方法 |
US11770142B2 (en) | 2021-01-21 | 2023-09-26 | Fujitsu Limited | Wireless communication apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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