JP2024037897A

JP2024037897A - 信号送信方法および装置、信号処理方法および装置、およびレーダーシステム

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Publication number: JP2024037897A
Application number: JP2023211171A
Authority: JP
Inventors: ▲勁▼楠 ▲劉▼; 沐周; 大▲鵬▼ ▲勞▼; 晨 ▲楊▼
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2023-12-14
Publication date: 2024-03-19
Also published as: EP4016116A4; WO2021031076A1; CN112714877B; US20220171050A1; KR20220047622A; CA3148543A1; CN115754926A; BR112022003018A2; CN115792819A; EP4016116A1; CN112714877A; JP2022545002A

Abstract

【課題】MIMOレーダーが目標の速度測定をSIMOレーダーの速度測定範囲まで正確に回復できるようにするため、信号送信方法および装置、信号処理方法および装置、およびレーダーシステムを提供する。【解決手段】信号送信方法は多入力多出力（MIMO）レーダーに適用される。MIMOレーダー内の送信器は、目標の速度を測定するために使用される測定フレームを送信する（S301）。測定フレームは第1のバーストを含む。第1のバーストにおいて、それぞれの低密度送信アンテナは各タイムスロットで1つのchirp信号を送信し、少なくとも1つの高密度送信アンテナはさらなるタイムスロットでより多くのchirp信号を送信する。【選択図】図３

Description

本出願はセンサー技術の分野に関し、特に、信号送信方法および装置、信号処理方法および装置、およびレーダーシステムに関する。

車載レーダーは自動運転システムにおいて不可欠なセンサーである。車両に、車載レーダーを使用して障害物（目標と呼ばれることもある）検出が設けられることができる。具体的に述べると、車両周辺の障害物の距離、速度、および方位角が検出されることができる。

近年は車載レーダー技術が絶え間なく進化している。例えば、より大きい掃引帯域幅を使用することによってより高い距離分解能を得るために、周波数帯域は24 GHzから77 GHz／79 GHzに徐々に発展している。仮想アンテナアパーチャを拡張し、角度分解能を向上させるため、チャネルの数は単入力多出力（single input multiple output、SIMO）モードから多入力多出力（multiple input multiple output、MIMO）モードに発展している。

MIMOレーダーでは、複数のアンテナが時分割多重化（time division multiplexing、TDM）方式でチャープ（chirp）信号を送信できる。MIMOレーダーは角度分解能を向上させることができるが、最大速度測定範囲が小さくなるという問題がある。一般的に、レーダーの最大速度測定範囲はVmax＝λ／4＊Tcと表すことができ、λは周波数変調の波長であり、Tcは同じアンテナの送信繰り返し周期である。単一のアンテナによって1つのchirpを送信する期間がTc_SIMO（タイムスロットと呼ばれることもある）であると仮定される。そして、TDM MIMOレーダーでは、Nt個のアンテナがTDM方式でNt個のchirp信号を送信するときに、所要時間Tc_MIMOはTc_MIMO≧Nt＊Tc_SIMOを満たす。したがって、Nt個のアンテナがchirpを送信するように構成される場合の最大速度測定範囲Vmax_MIMOと、単一のアンテナがchirpを送信するように構成される場合の最大速度測定範囲Vmax_SIMO（すなわち、SIMOレーダーの速度測定範囲）との関係は、Vmax_SIMO≧Nt＊Vmax_MIMOと表されることができる。MIMOレーダーでは、送信アンテナの数が多いため、最大速度測定範囲がSIMOレーダーのそれと比べて小さくされることが上記の式から習得され得る。また、多数Ntの送信アンテナは、最大速度測定範囲が小さくなるというより深刻な問題を意味する。最大速度測定範囲が小さくされると、目標の速度を計算するときに速度エイリアシングが発生しやすくなる。加えて、TDM MIMOレーダーにおける速度と角度との測定結合に起因して、速度エイリアシングは角度解に影響を及ぼし、結果として角度分解能を向上させるという所望の目的は達成できない。

要するに、MIMOレーダーが目標の速度測定をSIMOレーダーの速度測定範囲まで正確に回復できるようにするため、MIMOレーダーのための信号送信および処理ソリューションが緊急に求められている。

MIMOレーダーが目標の速度測定をSIMOレーダーの速度測定範囲まで正確に回復できるようにするため、本出願の実施形態は、信号送信方法および装置、信号処理方法および装置、およびレーダーシステムを提供する。

第1の態様によると、本出願の一実施形態は信号送信方法を提供する。該方法は多入力多出力（MIMO）レーダーに適用され、MIMOレーダーは送信器を含み、送信器はNt個の送信アンテナを含む。信号送信方法は、送信器が測定フレームを送信するステップを含む。測定フレームは目標の速度を測定するために使用され、測定フレームは第1のバーストを含む。第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N1＊T1の周期でチャープ（chirp）信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1は第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である。

測定フレームは周波数変調連続波FMCWであってよい。

前述のソリューションによると、送信アンテナによって様々な密度の送信が実現されることができる。

高密度送信アンテナ（例えば、第1の送信アンテナであってよい）がN1－Nt個のchirp信号を連続的に送信する場合、ソフトオーバーラッピングモーメントに対応する受信アンテナ間の位相差は、目標の速度によって引き起こされるドップラー（doppler）位相によってのみ決定される。したがって、目標の速度を判断するため、対応する速度エイリアシング係数は、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナにおいて計算される目標の速度識別子を使用して照合することによって直接得られることができる。

高密度送信アンテナ（例えば、第1の送信アンテナであってよい）がN1－Nt個のchirp信号を周期的に送信する場合は、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の最大速度測定範囲が大きいため、高密度送信アンテナの送信中により小さい送信繰り返し周期が形成される可能性があり、スペクトルピーク探索法が使用される場合は、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の速度エイリアシング係数の数がSIMOのそれより少なくなる。高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号は、低密度送信アンテナに対応する受信エコー信号と併せて目標速度計算を支援するために使用され、その結果、角スペクトルピーク探索中のエイリアシング係数区間範囲が狭められることができ、計算の複雑さが軽減されることができる。

したがって、第1の態様で提供される信号送信方法によると、MIMOレーダーの最大速度測定範囲がSIMOの速度測定範囲まで回復されることができ、後続の角度測定に影響は及ばない。実際の応用では、目標の速度が計算された後に、目標の方位角（例えば、水平方位角と垂直方位角とを含む）を得て、目標の距離、速度、および角度情報を得るために、ドップラー補償後の各受信チャネルのデータに基づいてさらなる計算が行われる必要がある。したがって、速度計算の精度は方位角計算に大きく影響する。本出願の本実施形態で提供される方法によると、方位角計算の精度が保証されることができ、角度分解能が向上されることができる。

可能な一設計において、第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナは、M1＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M1＜N1である。chirp信号を送信する前述の方式では、送信アンテナによって様々な密度の送信が実現されることができる。第1の送信アンテナの送信密度は比較的大きく、別の送信アンテナの送信密度は比較的小さい。高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の最大速度測定範囲は大きいため、高密度送信アンテナの送信中にはより小さい送信繰り返し周期が形成される可能性があり、スペクトルピーク探索法が使用される場合は、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の速度エイリアシング係数の数がSIMOのそれより少なくなる。高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号は、低密度送信アンテナに対応する受信エコー信号と併せて目標速度計算を支援するために使用され、その結果、角スペクトルピーク探索中のエイリアシング係数区間範囲が狭められることができ、計算の複雑さが軽減されることができる。

可能な一設計において、第1のバーストにおいて、第1の送信アンテナは、M2＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である。前述のソリューションでは、第1の送信アンテナによって高密度で送信される2グループのchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号に基づいて決定される2グループの識別子の速度分解能は、同じである。M1とM2は互いに素であり、スタッガードアルゴリズムでは、いずれか2つの互いに素である整数方程式が解を有するので、前述のソリューションによると、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

加えて、任意に選べることとして、測定フレームは第2のバーストをさらに含み得る。第2のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N2＊T2の周期でchirp信号を送信するように構成され、Nt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナは、M3＊T2の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M3＜N2であり、T2は第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい。上記のソリューションによると、第1の送信アンテナによって高密度で送信されるchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号と、第2の送信アンテナによって高密度で送信されるchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号とに基づいてそれぞれ決定される2グループの識別子の速度分解能は、同じである。M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、スタッガードアルゴリズムでは、いずれか2つの互いに素である整数方程式が解を有するので、前述のソリューションによると、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

加えて、任意に選べることとして、測定フレームは第3のバーストをさらに含み得る。第3のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N3＊T3の周期でchirp信号を送信するように構成され、T3は第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい。N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、スタッガードアルゴリズムでは、いずれか2つの互いに素である整数方程式が解を有するので、前述のソリューションによると、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

可能な一設計において、Nt個の送信アンテナのうちの少なくとも1つは、第1のバーストで2つのchirp信号を連続的に送信する。前述の実装において、ソフトオーバーラッピングモーメントにおける2つ以上の近隣のタイムスロットに対応する受信アンテナ間の位相差は、目標の速度によって引き起こされるドップラー（doppler）位相によってのみ決定される。したがって、SIMOの速度測定範囲内で目標のエイリアス速度を判断するため、対応する速度エイリアシング係数は、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナにおいて計算される目標の速度識別子を使用して照合することによって直接得られることができる。

可能な一設計において、MIMOレーダーは処理部をさらに含み得、該方法は、処理部が測定フレームの構成を決定するステップと、インターフェイスを通じてモノリシックマイクロ波集積回路（MMIC）へ測定フレームの構成を送信するステップとをさらに含む。MMICは、測定フレームの構成に基づいて、送信器が測定フレームを送信することを可能にするように構成される。前述のソリューションによると、測定フレームの送信を完遂するために、関連するパラメータがMMICのために設定されてよい。

第2の態様によると、本出願の一実施形態は信号処理方法を提供する。該方法はMIMOレーダーに適用され、MIMOレーダーは送信器と受信器と処理部とを含み、送信器はNt個の送信アンテナを含む。該方法は以下のステップを含む。受信器は、送信器によって送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信する。測定フレームは第1のバーストを含み、第1のエコー信号は、第1のバーストにおいてN1＊T1の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第2のエコー信号は、Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、N1＞Ntであり、T1は第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である。処理部は、第1のエコー信号と第2のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する。

前述のソリューションによると、送信アンテナは様々な密度を送信に使用する。したがって、送信密度の異なる送信アンテナによって送信されるchirp信号に基づいて得られる第1のエコー信号と第2のエコー信号の最大速度測定範囲は、異なる。

第1の送信アンテナがN1－Nt個のchirp信号を連続的に送信する場合、ソフトoverlappingモーメントに対応する受信アンテナ間の位相差は、目標の速度によって引き起こされるドップラー（doppler）位相によってのみ決定される。したがって、MIMOレーダーの最大速度測定範囲をSIMOの速度測定範囲まで回復させ、目標の速度を判断するため、対応する速度エイリアシング係数は、送信密度が比較的大きい送信アンテナにおいて計算された目標の速度識別子を使用して照合することによって直接得られることができる。

第1の送信アンテナがN1－Nt個のchirp信号を周期的に送信する場合は、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の最大速度測定範囲が大きいため、高密度送信アンテナの送信中により小さい送信繰り返し周期が形成される可能性があり、スペクトルピーク探索法が使用される場合は、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の速度エイリアシング係数の数がSIMOのそれより少なくなる。高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号は、低密度送信アンテナに対応する受信エコー信号と併せて目標速度計算を支援するために使用され、その結果、角スペクトルピーク探索中のエイリアシング係数区間範囲が狭められることができ、計算の複雑さが軽減されることができる。

可能な一設計において、処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、処理部が第1のエコー信号に基づいて第1の識別子を決定することを含む。第1の識別子は、1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用される。処理部は、第2のエコー信号に基づいて第2の識別子を決定する。第2の識別子は、1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用される。処理部は、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する。前述のソリューションによると、目標の速度を判断するため、目標の速度エイリアシング係数は目標の2グループの識別子の（すなわち、第1の識別子と第2の識別子）に基づいて決定され得る。

可能な一設計において、第2のエコー信号は、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M1＜N1である。前述のソリューションによると、高密度送信は、第1の送信アンテナを使用してchirp信号を周期的に送信することによって実現され得る。

さらに、処理部が第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、具体的には以下の方式で実現されてよい。処理部は、N1に基づいて、第1の識別子に対応する第1のエイリアシング係数区間を決定し、M1に基づいて、第2の識別子に対応する第2のエイリアシング係数区間を決定する。処理部は、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて、第1のエイリアシング係数区間で第2のエイリアシング係数区間に対応するエイリアシング係数サブセットを決定する。処理部は、エイリアシング係数サブセットに基づいて速度エイリアシング係数を決定する。処理部は、速度エイリアシング係数と第1の識別子とに基づいて、1つ以上の目標の速度を判断する。

加えて、該方法は、受信器が、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第3のエコー信号を受信するステップをさらに含む。第3のエコー信号は、第1のバーストにおいてM2＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である。処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、処理部が、第2のエコー信号と第3のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断することを含む。上記のソリューションによると、M1とM2は互いに素であるため、第1の送信アンテナによって高密度で送信される2グループのchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号に基づいて決定される2グループの識別子の速度分解能は同じであり、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

加えて、該方法は、受信器が、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第4のエコー信号と第5のエコー信号とを受信するステップをさらに含む。測定フレームは第2のバーストをさらに含み、第4のエコー信号は、第2のバーストにおいてM3＊T2の周期でNt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第5のエコー信号は、第2のバーストにおいてN2＊T2の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M3＜N2であり、T2は第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい。処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、処理部が第2のエコー信号と第4のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断することを含む。M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であるため、第1の送信アンテナによって高密度で送信されるchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号と、第2の送信アンテナによって高密度で送信されるchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号とに基づいてそれぞれ決定される2グループの識別子の速度分解能は同じであり、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

可能な一設計において、該方法は、受信器が、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第6のエコー信号を受信するステップをさらに含む。測定フレームは第3のバーストをさらに含み、第6のエコー信号は、第3のバーストにおいてN3＊T3の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、T3は第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい。処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、処理部が第2のエコー信号と第6のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断することを含む。N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であるため、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

可能な一設計において、該方法は、受信器が、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第7のエコー信号を受信するステップをさらに含む。第7のエコー信号は、第1のバーストにおいてN1＊T1の時間内に第1の送信アンテナによって連続的に送信される複数のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成される。処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、処理部が第2のエコー信号と第7のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断することを含む。前述の実装において、ソフトオーバーラッピングモーメントにおける2つ以上の近隣のタイムスロットに対応する受信アンテナ間の位相差は、目標の速度によって引き起こされるドップラー（doppler）位相によってのみ決定される。したがって、SIMOの速度測定範囲内で目標のエイリアス速度を判断するため、対応する速度エイリアシング係数は、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナにおいて計算される目標の速度識別子を使用して照合することによって直接得られることができる。

第3の態様によると、本出願の一実施形態は、測定フレームを送信するように構成された送信器を含む信号送信装置を提供する。送信器はNt個の送信アンテナを含み、測定フレームは目標の速度を測定するために使用され、測定フレームは第1のバーストを含む。第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N1＊T1の周期でチャープ（chirp）信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1は第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である。

可能な一設計において、第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナは、M1＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M1＜N1である。

可能な一設計において、第1の送信アンテナは、M2＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である。

可能な一設計において、測定フレームは第2のバーストをさらに含む。第2のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N2＊T2の周期でchirp信号を送信するように構成され、Nt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナは、M3＊T2の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M3＜N2であり、T2は第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい。

可能な一設計において、測定フレームは第3のバーストをさらに含む。第3のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N3＊T3の周期でchirp信号を送信するように構成され、T3は第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい。

可能な一設計において、Nt個の送信アンテナのうちの少なくとも1つは、第1のバーストで2つのchirp信号を連続的に送信する。

可能な一設計において、測定フレームは周波数変調連続波FMCWである。

可能な一設計において、装置は、測定フレームの構成を決定し、かつインターフェイスを通じてモノリシックマイクロ波集積回路MMICへ測定フレームの構成を送信するように構成された処理部をさらに含む。MMICは、測定フレームの構成に基づいて、送信器が測定フレームを送信することを可能にするように構成される。

第4の態様によると、本出願の一実施形態は、送信器によって送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信するように構成された受信器であって、測定フレームが第1のバーストを含み、第1のエコー信号が、第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で送信器に含まれるNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第2のエコー信号が、Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、N1＞Ntであり、T1が第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である、受信器と、第1のエコー信号と第2のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成された処理部とを含む、信号処理装置を提供する。

可能な一設計において、受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部は、具体的には、第1のエコー信号に基づいて第1の識別子を決定するように構成され、第1の識別子が1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用され、処理部は、第2のエコー信号に基づいて第2の識別子を決定するように構成され、第2の識別子が1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用され、処理部は、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、第2のエコー信号は、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M1＜N1である。

可能な一設計において、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部は、具体的には、N1に基づいて、第1の識別子に対応する第1のエイリアシング係数区間を決定し、M1に基づいて、第2の識別子に対応する第2のエイリアシング係数区間を決定し、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて、第1のエイリアシング係数区間で第2のエイリアシング係数区間に対応するエイリアシング係数サブセットを決定し、エイリアシング係数サブセットに基づいて速度エイリアシング係数を決定し、かつ速度エイリアシング係数と第1の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、受信器は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第3のエコー信号を受信するようにさらに構成される。第3のエコー信号は、第1のバーストにおいてM2＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である。受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部は、具体的には、第2のエコー信号と第3のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、受信器は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第4のエコー信号と第5のエコー信号とを受信するように、さらに構成される。測定フレームは第2のバーストをさらに含み、第4のエコー信号は、第2のバーストにおいてM3＊T2の周期でNt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第5のエコー信号は、第2のバーストにおいてN2＊T2の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M3＜N2であり、T2は第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい。受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部は、具体的には、第2のエコー信号と第4のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、受信器は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第6のエコー信号を受信するようにさらに構成される。測定フレームは第3のバーストをさらに含み、第6のエコー信号は、第3のバーストにおいてN3＊T3の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、T3は第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい。受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部は、具体的には、第2のエコー信号と第6のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、受信器は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第7のエコー信号を受信するようにさらに構成される。第7のエコー信号は、第1のバーストにおいてN1＊T1の時間内に第1の送信アンテナによって連続的に送信される複数のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成される。受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部は、具体的には、第2のエコー信号と第7のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

第5の態様によると、本出願の一実施形態は、送信器であって、送信器がNt個の送信アンテナを含み、送信器が測定フレームを送信するように構成され、測定フレームが目標の速度を測定するために使用され、測定フレームが第1のバーストを含み、第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々が、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1が第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である、送信器と、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信するように構成された受信器であって、測定フレームが第1のバーストを含み、第1のエコー信号が、第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第2のエコー信号が、第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成される、受信器と、受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成された処理部とを含むレーダーシステムを提供する。

加えて、レーダーシステム内の送信器は、第1の態様で提供される方法で送信器によって遂行される別の作業を遂行するようにさらに構成される。レーダーシステム内の受信器は、第2の態様で提供される方法で受信器によって遂行される別の作業を遂行するようにさらに構成される。レーダーシステム内の処理部は、第1の態様または第2の態様で提供される方法で処理部によって遂行される別の作業を遂行するようにさらに構成される。

本出願の一実施形態によるMIMOレーダーの構造の概略図である。本出願の一実施形態による車両の構造の概略図である。本出願の一実施形態による信号送信方法の概略フローチャートである。本出願の一実施形態による第1のMIMOレーダーによって送信されるチャープ信号の概略図である。本出願の一実施形態による第2のMIMOレーダーによって送信されるチャープ信号の概略図である。本出願の一実施形態による第3のMIMOレーダーによって送信されるチャープ信号の概略図である。本出願の一実施形態による第4のMIMOレーダーによって送信されるチャープ信号の概略図である。本出願の一実施形態による第5のMIMOレーダーによって送信されるチャープ信号の概略図である。本出願の一実施形態による第6のMIMOレーダーによって送信されるチャープ信号の概略図である。本出願の一実施形態による第7のMIMOレーダーによって送信されるチャープ信号の概略図である。本出願の一実施形態による第8のMIMOレーダーによって送信されるチャープ信号の概略図である。本出願の一実施形態による信号処理方法の概略フローチャートである。本出願の一実施形態による信号送信装置の構造の概略図である。本出願の一実施形態による信号処理装置の構造の概略図である。本出願の一実施形態によるレーダーシステムの構造の概略図である。

一般的に、レーダーの最大速度測定範囲はVmax＝λ／4＊Tcと表すことができ、λは周波数変調の波長であり、Tcは同じアンテナの送信繰り返し周期である。単一のアンテナによって1つのchirpを送信する期間がTc_SIMO（タイムスロットと呼ばれることもある）であると仮定される。そして、TDM MIMOレーダーでは、Nt個のアンテナがTDM方式でNt個のchirp信号を送信するときに、所要時間Tc_MIMOはTc_MIMO≧Nt＊Tc_SIMOを満たす。したがって、Nt個のアンテナがchirpを送信するように構成される場合の最大速度測定範囲Vmax_MIMOと、単一のアンテナがchirpを送信するように構成される場合の最大速度測定範囲Vmax_SIMOとの関係は、Vmax_SIMO≧Nt＊Vmax_MIMOと表されることができる。MIMOレーダーでは、送信アンテナの数が多いため、最大速度測定範囲が小さくされることが上記の式から習得され得る。また、多数Ntの送信アンテナは、最大速度測定範囲が小さくなるというより深刻な問題を意味する。

レーダーはドップラー効果を利用して速度を測定する装置である。目標またはレーダーの動きにより、レーダーの受信信号は送信信号に対して周波数変化または位相変化を有する。FMCWシステムでは、1つのchirp内のエコー信号の周波数を測定することによって目標とレーダーとの距離が測定され、別々のタイムスロット内の同じアンテナのエコー信号間の位相差を使用することによって目標の速度が測定される。したがって、速度に対応する次元は、ドップラー領域と、すなわち、RD map上のドップラーに対応する次元と、呼ばれることもある。

時分割方式で複数のアンテナで送信されるレーダー信号は、ドップラー領域において目標の速度間の衝突の確率をより高くする、すなわち、ドップラー領域において複数の目標の反射信号の観測値は同じであり、これは各目標の速度解の複雑さと精度に影響を及ぼす。例えば、SIMO方式が送信に使用される場合は、最大速度測定範囲は－120 km／h～120 km／hである。TDM MIMO方式で送信するために4つのアンテナが使用される場合は、最大速度測定範囲が－30 km／h～30 km／hまで低減される。したがって、SIMO方式の送信と比べて、TDM MIMO方式の送信はドップラー領域における目標の速度間の衝突の確率がより高い。

前述の問題を踏まえ、MIMOレーダーが目標の速度測定をSIMOレーダーの速度測定範囲まで正確に回復できるようにするため、本出願の実施形態は、信号送信方法および装置、信号処理方法および装置、およびレーダーシステムを提供する。

以下、本発明の一実施形態の応用シナリオを説明する。

具体的に述べると、本出願の本実施形態では、図1に示されているように、MIMOレーダーシステムは、アンテナアレイ101と、モノリシックマイクロ波集積回路（monolithic microwave integrated circuit、MMIC）102と、処理部103とを含み得る。アンテナアレイ101は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを含み得る。

モノリシックマイクロ波集積回路102は、レーダー信号を生成し、次いでアンテナアレイ101を使用してレーダー信号を送信するように構成される。レーダー信号は1つ以上のバースト（burst）を含み、それぞれのバーストは複数のチャープ信号を含む。レーダー信号が送信された後には、1つ以上の目標によってレーダー信号が反射された後にエコー信号が形成され、このエコー信号が受信アンテナによって受信される。モノリシックマイクロ波集積回路102は、アンテナアレイ101によって受信されたエコー信号に対して変換やサンプリングなどの処理を行い、かつ処理されたエコー信号を処理部103へ送信するように、さらに構成される。

処理部103は、受信したエコー信号に基づいて目標の距離、速度、および方位角などの情報を決定するために、エコー信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transformation、FFT）や信号処理などの作業を遂行するように構成される。具体的に述べると、処理部103は、マイクロプロセッサ（microcontroller unit、MCU）、中央処理装置（central processing unit、CPU）、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor、DSP）、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（field-programmable gate array、FPGA）、または処理機能を有する他のコンポーネントであってよい。

加えて、図1に示されているレーダーシステムは、処理後に処理部103によって得られた目標の距離、速度、方位角、およびその他情報に基づいて、車両を制御するように、例えば車両経路を決定するように、構成された電子制御ユニット（electronic control unit、ECU）104をさらに含み得る。

実際の応用では、送信アンテナアレイおよび受信アンテナアレイの各々のために1つのMMICが配置されてよく、または送信アンテナアレイおよび受信アンテナアレイのためにただ1つのMMICが配置されてもよいことに注意されたい。図1の一例には説明のために前者が示されている。

本出願の本実施形態において、送信器は、モノリシックマイクロ波集積回路102内に送信アンテナと送信チャネルとを含み得、受信器は、モノリシックマイクロ波集積回路102内に受信アンテナと受信チャネルとを含み得る。送信アンテナと受信アンテナはプリント回路基板（print circuit board、PCB）上に配置されてよく、送信チャネルと受信チャネルはチップ内に、すなわちAOB（antenna on PCB）に、配置されてよい。あるいは、送信アンテナと受信アンテナはチップパッケージ内に配置されてよく、送信チャネルと受信チャネルはチップ内に、すなわちAIP（antenna in package）に、配置されてよい。組み合わせの形態は本出願の本実施形態で具体的に限定されない。

送信チャネルと受信チャネルの具体的な構造が、対応する送信機能と受信機能を実装できる限りは、本出願の本実施形態で限定されないことを理解されたい。

加えて、本出願の本実施形態におけるレーダーシステムが様々な分野に応用され得ることにも注意されたい。例えば、本出願の本実施形態におけるレーダーシステムは、車載レーダー、沿道交通レーダー、および無人航空機用レーダーを含み、ただしこれらに限定されない。

加えて、単一の無線周波チップのチャネル数には限りがあるため、システムに必要とされる送信チャネルと受信チャネルの数が単一の無線周波チップのそれより多い場合は、複数のチップがカスケード接続される必要がある。したがって、レーダーシステム全体はカスケード接続された複数の無線周波チップを含み得、これらはインターフェイスを通じてアナログ・デジタル変換器（analog digital converter、ADC）チャネルに接続され、MCU、DSP、FPGA、または汎用処理装置（General Processing Unit、GPU）などの処理部103にデータを出力する。加えて、車両全体に1つ以上のレーダーシステムが設置され、車載バスを通じて中央処理装置に接続されてよい。中央処理装置は、1つ以上のミリ波レーダーセンサーを含む1つ以上の車載センサーを制御する。

図1に示されているMIMOレーダーシステムは、自動運転機能を有する車両に応用されてよい。図2は、本願の一実施形態による自動運転機能を有する車両200の機能ブロック図である。一実施形態において、車両200は、完全に、または部分的に、自動化された運転モードになるように構成される。例えば、車両200が自律運転モードになっているときに、車両200は車両100を制御でき、人間の操作に基づいて車両の現在の状態と車両の周囲環境を判断し、周囲環境内の少なくとも1台の別の車両の可能な挙動を判断し、別の車両が可能な挙動を行う可能性に対応する信頼水準を判断し、判断した情報に基づいて車両100を制御することができる。車両200が自動運転モードになっているときに、車両200は、人とやり取りすることなく動作するように構成されてよい。

車両200は、走行システム202、センサーシステム204、制御システム206、1つ以上の周辺機器208、電源210、コンピュータシステム212、およびユーザーインターフェイス216などの様々なサブシステムを含み得る。任意に選べることとして、車両200は、より少ないまたはより多くのサブシステムを含み得、それぞれのサブシステムは複数の構成要素を含み得る。加えて、車両200のすべてのサブシステムおよび構成要素が互いに有線または無線で相互接続されてよい。

走行システム202は、車両200に動力運動を提供するコンポーネントを含み得る。一実施形態において、走行システム202は、エンジン218と、エネルギー源219と、伝達装置220と、車輪／タイヤ221とを含み得る。エンジン218は、内燃エンジン、電気モーター、空気圧縮エンジン、または他種のエンジンの組み合わせ、例えば、ガソリンエンジンと電気モーターとを含むハイブリッドエンジン、または内燃エンジンと空気圧縮エンジンとを含むハイブリッドエンジンであってよい。エンジン218はエネルギー源219を機械的エネルギーに変換する。

エネルギー源219の例は、ガソリン、ディーゼル、他の石油系燃料、プロパン、他の圧縮ガス系燃料、エタノール、ソーラーパネル、電池、および他の動力源を含む。エネルギー源219はまた、車両100の別のシステムにエネルギーを提供できる。

伝達装置220は、エンジン218から車輪221に機械的動力を伝達できる。伝達装置220は、ギアボックスと、差動装置と、ドライブシャフトとを含み得る。一実施形態において、伝達装置220は別のコンポーネントを、例えばクラッチを、さらに含み得る。ドライブシャフトは、1つ以上の車輪221に結合され得る1つ以上のシャフトを含み得る。

センサーシステム204は、車両200の周囲環境に関する情報を検知するいくつかのセンサーを含み得る。例えば、センサーシステム204は、測位システム222（測位システムは全地球測位システム（global positioning system、GPS）システムであってよく、またはBeiDouシステムもしくは別の測位システムであってもよい）と、慣性計測部（inertial measurement unit、IMU）224と、レーダー226と、レーザー測距器228と、カメラ230とを含み得る。センサーシステム204は、監視対象車両200の内部システム内にセンサー（例えば、車内空気質モニター、燃料計、油温計）をさらに含み得る。これらのセンサーのうちのいずれか1つ以上からのセンサーデータを使用して、物体および物体の対応する特徴（位置、形状、方向、速度など）を検出できる。このような検出と識別は、自律型車両100の安全動作の重要な機能である。

測位システム222は、車両200の地理的位置を推定するように構成されてよい。IMU 224は、慣性加速度に基づいて車両200の位置および向きの変化を検知するように構成される。一実施形態において、IMU 224は加速度計とジャイロスコープの組み合わせであってよい。

レーダー226は、無線信号を使用することによって車両200の周囲環境内の物体を検知できる。いくつかの実施形態において、物体を検知することに加えて、レーダー226は、物体の速度および／または移動方向を検知するようにさらに構成されてよい。具体的な一例において、レーダー226は図1に示されているMIMOレーダーシステムを使用して実現されてよい。

レーザー測距器228は、レーザーを使用することによって車両100が位置される環境内の物体を検知できる。いくつかの実施形態において、レーザー測距器228は、1つ以上のレーザー源と、レーザースキャナと、1つ以上の検出器と、別のシステムコンポーネントとを含み得る。

カメラ230は、車両200の周囲環境の複数の画像を撮影するように構成されてよい。カメラ230はスタティックカメラであってよく、またはビデオカメラであってもよい。

制御システム206は、車両200および車両のコンポーネントの動作を制御する。制御システム206は、操舵システム232、加速器234、制動部236、センサー融合アルゴリズム238、コンピュータビジョンシステム240、経路制御システム242、および障害物回避システム244を含む様々な構成要素を含み得る。

操舵システム232は、車両200の進行方向を調整するために操作されてよい。例えば、一実施形態において、操舵システムは操舵ホイールシステムであってよい。

加速器234は、車両200の速度を制御するためにエンジン218の動作速度を制御するように構成される。

制動部236は、車両200を減速するように制御するように構成される。制動部236は、摩擦を使用することによって車輪221の速度を落とすことができる。他の実施形態において、制動部236は、車輪221の運動エネルギーを電流に変換できる。制動部236は、代わりに、車両200の速度を制御するために、別の形態によって車輪221の回転速度を落とすことができる。

コンピュータビジョンシステム240は、車両200の周囲環境内の物体および／または特徴を認識するために、カメラ230によって撮影された画像を処理および分析するように操作されてよい。物体および／または特徴は、交通信号、道路境界、および障害物を含み得る。コンピュータビジョンシステム240は、物体認識アルゴリズム、ストラクチャフロムモーション（structure from motion、SFM）アルゴリズム、ビデオ追跡、および他のコンピュータビジョン技術を使用してよい。いくつかの実施形態において、コンピュータビジョンシステム240は、環境の地図を描画し、物体を追跡し、物体速度を推定し、その他を行うように構成されてよい。

経路制御システム242は、車両200の走行経路を判断するように構成される。いくつかの実施形態において、経路制御システム142は、センサー238、GPS 222、および1つ以上の所定の地図からのデータを参照して、車両200の走行経路を判断できる。

障害物回避システム244は、車両200の環境内に存在し得る障害物を認識、評価、および回避または迂回するように構成される。

勿論、一例において、制御システム206は、図示および説明されているもの以外のコンポーネントを追加してよく、あるいは含んでよく、または上に示されているコンポーネントのいくつかを減らすことができる。

車両200は、周辺機器208を通じて、外部センサー、他の車両、他のコンピュータシステム、またはユーザーとやり取りする。周辺機器208は、無線通信システム246、車載コンピュータ248、マイクロフォン250、および／またはスピーカ252を含み得る。

いくつかの実施形態において、周辺機器208は、車両200のユーザーがユーザーインターフェイス216とやり取りするための手段を提供する。例えば、車載コンピュータ248は車両200のユーザーに情報を提供できる。ユーザーインターフェイス216は、車載コンピュータ248を通じてユーザー入力をさらに受け取ることができる。車載コンピュータ248はタッチスクリーンを通じて操作されてよい。他の場合には、周辺機器208は、車両200が車両内に位置する他の機器と通信するための手段を提供できる。例えば、マイクロフォン250は、車両200のユーザーから音声（例えば、音声コマンドまたは他の音声入力）を受け取ることができる。同様に、スピーカ252は車両200のユーザーに向けて音声を出力できる。

無線通信システム246は、1つ以上の機器と、直接的に、または通信ネットワークを通じて、無線通信できる。例えば、無線通信システム246は、符号分割多元接続（code division multiple access、CDMA）、EVD0、グローバル移動体通信システム（global system for mobile communications、GSM）／汎用パケット無線サービス（general packet radio service、GPRS）などの3Gセルラー通信、またはロングタームエボリューション（long term evolution、LTE）などの4Gセルラー通信、または5Gセルラー通信を使用できる。無線通信システム246は、Wi-Fiを通じて無線ローカルエリアネットワーク（wireless local area network、WLAN）と通信できる。いくつかの実施形態において、無線通信システム246は、赤外線リンク、Bluetooth、またはZigBeeを通じて機器と直接通信できる。他の無線プロトコルは、例えば、無線通信システム246などの様々な車両通信システムは、車両および／または沿道局間のパブリックおよび／またはプライベートデータ通信を含み得る、1つ以上の専用短距離通信（dedicated short range communications、DSRC）機器を含み得る。

電源210は、車両200の様々なコンポーネントに電力を供給できる。一実施形態において、電源210は、充電式のリチウムイオンまたは鉛酸バッテリであってよい。このようなバッテリの1つ以上のバッテリパックは、車両200のコンポーネントに電力を供給する電源として構成されてよい。いくつかの実施形態において、電源210とエネルギー源219は一緒に実装されてよく、例えば、いくつかの完全電気式自動車に実装される。

車両200の一部または全部の機能はコンピュータシステム212によって制御される。コンピュータシステム212は少なくとも1つのプロセッサ223を含み得る。プロセッサ223は、メモリー224などの非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶された命令225を遂行する。コンピュータシステム212は、代わりに、車両200の個々のコンポーネントまたはサブシステムを分散方式で制御する複数のコンピューティングデバイスであってもよい。

プロセッサ223は、市販の中央処理装置（central processing unit、CPU）などのいずれかの従来のプロセッサであってよい。あるいは、プロセッサは、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit、ASIC）または他のハードウェアベースのプロセッサなどの専用機器であってもよい。図2は、同じブロック内のコンピュータ210のプロセッサ、メモリー、およびその他コンポーネントを含む機能図を示している。当業者なら、プロセッサ、コンピュータ、またはメモリーが、同じ物理的な筐体に格納されてもされなくてもよい複数のプロセッサ、コンピュータ、またはメモリーを実際には含み得ることを理解するはずである。例えば、メモリーは、ハードディスクドライブ、またはコンピュータ210の筐体とは異なる筐体内に位置する別の記憶媒体であってよい。したがって、プロセッサまたはコンピュータへの言及が、並列に動作してもしなくてもよい1組のプロセッサまたはコンピュータまたはメモリーへの言及を含むことは理解される。本書で説明されているステップを遂行するために単一のプロセッサを使用することとは異なり、操舵コンポーネントや減速コンポーネントなどのいくつかのコンポーネントは、それぞれのプロセッサを含み得る。それらのプロセッサは、コンポーネント固有の機能に関する計算のみを遂行する。

本書に記載されている様々な態様では、プロセッサが車両から遠く離れて配置され、車両と無線通信できる。他の態様では、本書に記載されているプロセスのいくつかが、車両の内部に配置されたプロセッサ上で遂行され、他のプロセスは遠隔地のプロセッサによって遂行される。これらのプロセスは、1つの作業を遂行するために必要なステップを含む。

いくつかの実施形態において、メモリー224は命令225（例えば、プログラムロジック）を含んでよく、命令225は、上述した機能を含む車両200の様々な機能を遂行するためにプロセッサ223によって実行されてよい。メモリー214は、走行システム202、センサーシステム204、制御システム206、および周辺機器208のうちのいずれか1つ以上へデータを送信する、いずれか1つ以上からデータを受信する、いずれか1つ以上とやり取りする、および／またはいずれか1つ以上を制御する命令を含む、追加の命令をさらに含み得る。

命令225に加えて、メモリー224は、道路地図、経路情報、車両位置、車両方向、車両速度、およびその他車両データ、ならびにその他情報などのデータをさらに記憶できる。そのような情報は、自律モード、半自律モード、および／または手動モードでの車両200の動作中に車両200とコンピュータシステム212とによって使用されてよい。

ユーザーインターフェイス216は、車両200のユーザーに情報を提供するように、またはユーザーから情報を受け取るように、構成される。任意に選べることとして、ユーザーインターフェイス216は、無線通信システム246、車載コンピュータ248、マイクロフォン250、およびスピーカ252などの1組の周辺機器208の中に1つ以上の入力／出力機器を含み得る。

コンピュータシステム212は、様々なサブシステム（例えば、走行システム202、センサーシステム204、および制御システム206）とユーザーインターフェイス216から受信される入力に基づいて車両200の機能を制御できる。例えば、コンピュータシステム212は、センサーシステム204と障害物回避システム244とによって検出された障害物を回避するために、制御システム206からの入力を使用して操舵ユニット232を制御できる。いくつかの実施形態において、コンピュータシステム212は、車両200および車両のサブシステムの多くの側面に対して制御を提供するように操作されてよい。

任意に選べることとして、前述のコンポーネントのうちのいずれか1つ以上は、車両200とは別個に設置されてよく、または車両200と関連付けられてよい。例えば、メモリー224は、車両200から部分的に、または完全に、分離されてよい。前述のコンポーネントは、有線および／または無線方式で共に通信可能に結合されてよい。

任意に選べることとして、前述のコンポーネントは単なる例である。実際の応用では、前述のモジュール内のコンポーネントが実際の要求に応じて追加または削除されてよい。図2は、本出願の実施形態に対するいかなる制限としても理解されるべきではない。

車両200などの路上を走行する自動運転車両は、車両100の周囲環境内の物体を識別して、現在速度を調整することを決定することができる。物体は、他の車両、交通規制機器、または他種物体であってよい。いくつかの例において、自動運転車両は識別された各物体を単独で考慮でき、物体の現在速度、物体の加速度、および物体と車両との間の距離など識別された物体の特性に基づいて、自動運転車両の調整されるべき速度を決定できる。

任意に選べることとして、自動運転車両200または自動運転車両200に関連するコンピューティングデバイス（例えば、図2のコンピュータシステム212、コンピュータビジョンシステム240、およびメモリー224）は、識別された物体の特性と周囲環境の状況（例えば、交通、雨、または路面の氷）に基づいて、識別された物体の挙動を予測できる。任意に選べることとして、識別された物体はいずれも互いの挙動に依存しているため、単一の識別された物体の挙動を予測するために、すべての識別された物体がまとめて考慮されてよい。車両200は、識別された物体の予測される挙動に基づいて車両100の速度を調整できる。換言すると、自動運転車両は、予測される物体の挙動に基づいて、車両の調整（例えば、加速、減速、または停止）によって到達するべき安定状態を判断できる。この過程では、車両200の速度を判断するために、別の判断材料が、例えば、車両が走行する道路上での車両200の水平位置、道路の曲率、および静止物体と動的物体との近接度が、考慮されてもよい。

自動運転車両の速度を調整する命令を提供することに加えて、コンピューティングデバイスは、自動運転車両が特定の軌道をたどるように、および／または自動運転車両と自動運転車両の近くにある物体（例えば、道路上の近隣の車線にある車）との間の安全な横方向および縦方向距離を維持するように、車両200の操舵角を変更する命令をさらに提供できる。

車両200は、自動車、トラック、オートバイ、バス、船、飛行機、ヘリコプター、芝刈り機、レクリエーションビークル、遊び場の乗り物、建設機器、台車、ゴルフカート、電車、手車などであってよい。これは本出願の実施形態で具体的に限定されない。

以下、添付の図面を参照しながら本出願の実施形態をさらに詳細に説明する。

本出願の実施形態で「複数の」が2つ以上を意味することに注意されたい。加えて、本出願の説明で「第1」および「第2」などの用語は区別と説明のために使用されているにすぎず、相対的な重要性を示すもしくは暗示するものとして、または順序を示すもしくは暗示するものとして、理解されることはできないことを理解されたい。速度と角度との結合は、ただ1つの目標が存在するときに、角度および速度の曖昧度関数に複数の誤ったピークが存在し、目標の決定に影響を及ぼすことを意味する。以下、本出願の実施形態の応用シナリオを簡潔に説明する。

図3は、本出願の一実施形態による信号送信方法を示す。この方法はMIMOレーダーに適用される。MIMOレーダーは送信器を含み、送信器はNt個の送信アンテナを含む。具体的に述べると、図3に示されている方法は以下のステップを含む。

S301：送信器は測定フレームを送信する。測定フレームは第1のバースト（burst1）を含み、目標の速度を測定するために使用される。

測定フレームは周波数変調連続波（frequency modulated continuous wave、FMCW）であってよく、MIMOレーダーによって使用される他の波形を使用してよく、例えば、多重周波数偏移変調（multiple frequency-shift keying、MFSK）と位相変調連続波（phase modulated continuous wave、PMCW）のいずれかであってよい。これは本出願で限定されない。説明を容易にするために、本出願の本実施形態ではFMCW波形が説明のための一例として使用される。

第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N1＊T1の周期でチャープ（chirp）信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1は第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である。実際の信号では、各chirp信号の持続時間は掃引時間（すなわち、有効測定時間）とアイドル時間（例えば、位相ロックループ安定化時間またはアナログ・デジタル変換器安定化時間）とを含む。

N1＞Ntは、各送信アンテナがN1＊T1の周期でchirp信号を送信することを意味する。1周期で送信されるchirp信号が1ラウンドのchirp信号と呼ばれると仮定される。そして、1ラウンドのchirp信号の数（N1）は送信アンテナの数（Nt）より大きい。換言すると、1ラウンドのchirp信号では、各送信アンテナによって1つのchirp信号を送信（すなわち、1つのタイムスロットを送信）することによって形成されるNt個のタイムスロットに加えて、N1－Nt個のタイムスロットがある。すなわち、Nt個の送信アンテナのうちの少なくとも1つはN1－Nt個のタイムスロットでchirp信号を送信する。本出願の本実施形態では、第1の送信アンテナと第2の送信アンテナの両方が、N1－Nt個のタイムスロットでchirp信号を送信する送信アンテナとみなされ得る。

N1－Nt＞0であるため、本出願の本実施形態が従来のMIMOレーダー（通常はN1－Nt＝0）と比べて送信オーバーヘッドを導入することは理解され得、N1－Nt個のタイムスロットは本出願の本実施形態で導入される追加の送信オーバーヘッドとして理解され得る。工学的には、過度のオーバーヘッドを回避するためにN1＜2＊G＊Ntが推奨され、ここでGは、Nt個の送信アンテナが分割される整数グループの数である。G＝1である場合は、2＊Nt＞N1＞Ntである。G≠1である場合は、2＊G＊Nt＞N1＞Ntである。比較的少数の送信アンテナがある場合は、例えば、Nt＝2，3である場合は、G＝1，2，3，4，5，6である。比較的多数の送信アンテナがある場合は、例えば、Nt＝6から12である場合は、G＝1，2である。

車載環境の複雑さのために、空間次元（距離、水平方位角、および垂直方位角）と速度次元における目標の分解能要件は同じでない場合がある。したがって、バーストにおける送信アンテナ数NtとTDM MIMOにおける繰り返し周期N1＊T1の具体的な値は、車載環境に基づいて動的に設定されてよい。一般的に、ECUは、共通の車載バスを通じて、例えば、コントローラエリアネットワーク（controller area network、CAN）、柔軟なデータレートを有するコントローラエリアネットワーク（controller area network with flexible data-rate、CAN-FD）、汎用イーサネット（general ethernet、GE）、または他の車載インターフェイスを通じて、レーダーモジュール上でNtやN1＊T1などのパラメータを設定する。レーダーモジュールは、シリアル周辺インターフェイス（serial peripheral interface、SPI）を通じてMMIC上でパラメータを設定できる。複数のチップがカスケード接続される場合は、マスターおよびスレーブ無線周波数フロントエンドチップが柔軟な構成のために構成されてよい。MMICは、測定フレームの構成に基づいて送信器が測定フレームを送信することを可能にするように構成されてよい。

車載インターフェイスがレーダーモジュール上でパラメータを設定するときに、設定されるパラメータが、送信アンテナがchirp信号をどのように送信するかを指示するために使用される限りは、設定されるパラメータが前述の例に限定されないことに注意されたい。例えば、設定されるパラメータは、Nt、N1、およびT1の具体的な値であってよく、またはNt、N1、およびT1の具体的な値の同等のパラメータであってもよい。

本出願の本実施形態において、バーストは時間区分の概念であり、バーストは、タイムスロット、サブフレーム、フレームなどと呼ばれることもある。加えて、本出願の説明では、タイムスロットは最小の時間単位であり、1つのバーストは少なくとも1つのタイムスロットを含み、1つのサブフレームは少なくとも1つのバーストを含み、1つのフレームは少なくとも1つのサブフレームを含む。

具体的に述べると、本出願の本実施形態で導入される追加の送信オーバーヘッド（すなわち、N1－Nt個のタイムスロット）は、1つ以上のタイムスロットであり得る。追加の送信オーバーヘッドが複数のタイムスロットである場合は、第1の送信アンテナが周期的か非周期的にN1－Nt個のchirp信号を送信できる。

例えば、追加の送信オーバーヘッドが1つのタイムスロットである場合は、N1＝13とNt＝12の一例で、Nt個の送信アンテナによって送信される1ラウンドのchirp信号が図4に示されることができる。図4の例で、細片はchirp信号を表し、それぞれのchirp信号は1タイムスロットを占める。白塗り部分は、N1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができ、黒塗り部分は、第1の送信アンテナによって送信されるN1－Nt個のchirp信号とみなされることができる。特に、図4の例で、第1の送信アンテナによって送信されるN1－Nt個のchirp信号とN1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号は、時間的に連続する2つのchirp信号（ソフトオーバーラッピングを形成）である。12個の送信アンテナは1、2、3、．．．、12と付番され、第1の送信アンテナは1と付番され、各送信アンテナによって相応に送信されるchirp信号は図4で標示され得る。1ラウンドのchirp信号において、第1の送信アンテナがN1＊T1の周期で第3のタイムスロットでchirp信号を送信するばかりでなく、第4のタイムスロットでN1－Nt個のchirp信号も送信することが、図4から習得され得る。

図4の例で1ラウンドのchirp信号のみが示されていることに注意されたい。実際の応用では、送信アンテナは、第1のバーストを形成するために、Ndopplerラウンドのchirp信号を送信できる。例えば、Ndoppler＝64，128である。

本出願の例がすべて図4の例と同様であり、細片がchirp信号を表すために使用され、細片の形状が一例にすぎず、実際の応用におけるchirp信号の波形を表すものではないことにも注意されたい。chirp信号の具体的な波形は本出願の本実施形態で限定されない。

例えば、追加の送信オーバーヘッドが複数のタイムスロットであり、1ラウンドのchirp信号において、N1－Nt個のchirp信号が非周期的に送信される場合は、N1＝14とNt＝12の一例で、Nt個の送信アンテナによって送信される1ラウンドのchirp信号が図5に示されることができる。白塗り部分は、N1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができ、黒塗り部分は、第1の送信アンテナによって送信されるN1－Nt個のchirp信号とみなされることができる。各送信アンテナによって相応に送信されるchirp信号は図5で標示され得る。1ラウンドのchirp信号において、第1の送信アンテナがN1＊T1の周期で第3のタイムスロットでchirp信号を送信するばかりでなく、第1のタイムスロットと第2のタイムスロットでN1－Nt個のchirp信号を連続的に送信することは、図5から習得され得る（第1のタイムスロット、第2のタイムスロット、および第3のタイムスロットで送信されるchirp信号はソフトオーバーラッピングを形成する）。同様に、送信アンテナは、第1のバーストを形成するために、図5に示されているNdopplerラウンドのchirp信号を送信できる。

別の一例において、追加の送信オーバーヘッドが複数のタイムスロットであり、1ラウンドのchirp信号において、N1－Nt個のchirp信号が非周期的に送信される場合は、Nt＝3とN1＝12の一例で、Nt個の送信アンテナによって送信される1ラウンドのchirp信号が図6に示されることができる。図6において、各送信アンテナは複数のchirp信号を時間的に連続的に送信する。

図6に示されている例では、N1＞Ntであるが、各送信アンテナが1ラウンドのchirp信号で同数の信号を送信するので、Nt個の送信アンテナに厳密に高密度の送信アンテナがないことを理解されたい。これは、本出願における特別な例と考えられることができる。換言すると、N1＞Ntとするために、本出願の本実施形態では一般的に、1つ以上の高密度アンテナがN1－Nt個のタイムスロットでchirp信号を送信するように構成される。しかしながら、いくつかの例では、代わりに、各送信アンテナは、必要な順序なしに、1周期で同数のchirp信号を送信できる。このように、N1＞Ntが実現されることもできる。

別の一例において、1ラウンドのchirp信号で高密度送信を行う送信アンテナは、第1の送信アンテナに限定されない。例えば、図7に示されているように、Nt＝12とN1＝16の一例で、1ラウンドのchirp信号において、番号1の送信アンテナは第1のタイムスロットと第2のタイムスロットでchirp信号を送信し、番号4の送信アンテナは第5のタイムスロットと第6のタイムスロットでchirp信号を送信し、番号7の送信アンテナは第9のタイムスロットと第10のタイムスロットでchirp信号を送信し、番号10の送信アンテナは第13のタイムスロットと第14のタイムスロットでchirp信号を送信する。すなわち、図7の例では4つの送信アンテナが高密度送信を行う。

勿論、N1－Ntが1より大きい場合は、N1－Nt個のchirp信号が代わりに周期的に送信されてよい。この場合、第1のバーストにおいて、第1の送信アンテナはさらに、M1＊T1の周期でchirp信号を送信するように構成され、M1＜N1である。すなわち、第1のバーストにおいて、各送信アンテナは、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するように構成され、第1の送信アンテナは、M1＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成される。1ラウンドのchirp信号において、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号の数はN1－Ntである。

例えば、送信器が12個の送信アンテナを含み（Nt＝12）、N1＝16であり、M1＝4である場合は、12個の送信アンテナによって送信される1ラウンドのchirp信号が図8に示されることができる。図8で、黒塗り部分は、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができ、白塗り部分は、N1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができる。具体的に述べると、図8に示されている16個のchirp信号において、第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号の数は4＋1＝5であり、他の11個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号の数は1である。実際の応用では、第1のバーストでは、第1のバーストを形成するために図8に示されている組み合わせがNdoppler回送信されてよい。例えば、Ndoppler＝128である。

例えば、送信器が12個の送信アンテナを含み（Nt＝12）、N1＝15であり、M1＝5である場合は、12個の送信アンテナによって送信される1ラウンドのchirp信号が図9に示されることができる。図9では、黒塗り部分は、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができ、白塗り部分は、N1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができる。具体的に述べると、図9に示されている15個のchirp信号において、第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号の数は3＋1＝4であり、他の11個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号の数は1である。同様に、第1のバーストでは、第1のバーストを形成するために図9に示されている組み合わせがNdoppler回送信されてよい。

第1のバーストで、各送信アンテナがchirp信号を周期的に送信するばかりでなく、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナが比較的短い周期でchirp信号をさらに送信することは、図8および図9の2つの例から習得され得る。Nt個の送信アンテナが1ラウンドのchirp信号を送信するときに、Nt個の送信アンテナはNt／（M1－1）個のグループに分割され、Nt個の送信アンテナは1ラウンドでNt／（M1－1）＋Nt個のchirp信号を送信する。例えば、図8の例では、12個の送信アンテナが12／（4－1）個のグループに分割され、それぞれのグループは、高密度で送信される1つのchirp信号（黒塗り部分）と、低密度で送信される3つのchirp信号（白塗り部分）とを含む。1ラウンドのchirp信号は、12／（4－1）＋12＝16個のchirp信号を含む。

加えて、実際の応用では、処理遅延や消費電力などの要因を考慮すると、測定フレームにデューティサイクルP％も存在する。例えば、更新周期が20 Hzであるという設計制約の下では、各測定フレームは50 msを超えることはできない。各chirp信号の持続時間T1は20μsであり、Ndoppler＝128であり、Nt＝12であり、N1＝16である。そして、測定フレームの中の、有効測定に利用可能な時間は、20＊128＊16＝40.96 msであり、デューティサイクルは約82％である。

chirp信号を送信する前述の方式では、送信アンテナによって様々な密度の送信が実施されることができる。第1の送信アンテナの送信密度は比較的大きく、別の送信アンテナの送信密度は比較的小さい。高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の最大速度測定範囲は大きいため、高密度送信アンテナによる送信中にはより小さい送信繰り返し周期が形成される可能性があり、スペクトルピーク探索法が使用される場合は、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の速度エイリアシング係数の数がSIMOのそれより少なくなる。高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号は、低密度送信アンテナに対応する受信エコー信号と併せて目標速度計算を支援するために使用され、その結果、角スペクトルピーク探索中のエイリアシング係数区間範囲が狭められることができ、計算の複雑さが軽減されることができる。加えて、高密度でchirp信号を送信することによってソフトオーバーラッピングが形成される方式では（図4から図7の例）、時間的に近隣で送信されるchirp信号が反射された後に形成され、アンテナによって受信される、エコー信号の位相に目標の速度のみが導入されるため、目標の速度のエイリアシング区間は、近隣で送信されるchirp信号が反射された後に形成され、アンテナによって受信される、エコー信号間の位相差を計算することによって得られることができる。

加えて、第1のバーストにおいて、第1の送信アンテナは、M2＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である。

すなわち、第1のバーストでは、第1の送信アンテナは前述のソリューションより大きい送信密度を有する。1つ以上の目標の識別子（すなわち、識別子のグループ）は、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成されるエコー信号を得、かつこのエコー信号を検出することによって得られることができる。1つ以上の目標の識別子（すなわち、識別子のグループ）は、M2＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成されるエコー信号を得、かつこのエコー信号を検出することによって得られることができる。M1とM2は互いに素であるため、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

前述のソリューションでは、各送信アンテナがN1＊T1の周期でchirp信号を送信するばかりでなく、第1の送信アンテナもM1＊T1とM2＊T1の周期でchirp信号をさらに送信する。そして、このソリューションでは、1ラウンドのchirp信号を送信するときにN1＝M1＊M2個のchirp信号が送信される必要がある。M1個のタイムスロットは、送信密度がM2＊T1である送信アンテナによって占有され、M2個のタイムスロットは、送信密度がM1＊T1である送信アンテナによって占有される。タイムスロット（例えば、最初のタイムスロットまたは最後のタイムスロット）は共有され得る。そして、残りのM1＊M0－M1－M0＋1＝G＊Nt個のタイムスロットは、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するためにNt個の送信アンテナによって使用されてよい。例えば、M1＝3であり、M2＝7である。この場合、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するために各送信アンテナにつき3＊7－3－7＋1＝12個のタイムスロットがあり、高密度送信パーセンテージは約（21－12）／21≒42.8％である。別の一例として、M1＝5であり、M2＝7である。この場合、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するために各送信アンテナにつき5＊7－5－7＋1＝24個のタイムスロットがあり、高密度送信パーセンテージは約（35－24）／35≒31.4％である。

例えば、送信器が24個の送信アンテナを含み、M1＝5であり、M2＝7であり、N1＝35である場合は、24個の送信アンテナによって送信される1ラウンドのchirp信号が図10の例aに示されることができ、または図10の例bに示されることができる。図10の例で、黒塗り部分は、M1＊N1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができ、縞模様塗り部分は、M2＊N1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができ、白塗り部分は、N1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができる。同様に、第1のバーストでは、第1のバーストを形成するために図10の例aまたは例bに示されている組み合わせがNdoppler回送信されてよい。例bと例aの違いは、例bにおいて高密度で送信されるchirp信号と例aのそれとの時間オフセットにある。

前述のソリューションによると、第1の送信アンテナによって高密度で送信される2グループのchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号に基づいて決定される2グループの識別子の速度分解能は、同じである。M1とM2は互いに素であり、スタッガードアルゴリズムでは、いずれか2つの互いに素である整数方程式が解を有するので、前述のソリューションによると、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

M1とM2は互いに素であり、第1の送信アンテナによって高密度で送信される2グループのchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号に基づいて決定される2グループの識別子の速度分解能は同じであるため、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

任意に選べることとして、本出願の本実施形態において、測定フレームは第2のバースト（burst2）をさらに含み得る。第2のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N2＊T2の周期でchirp信号を送信するように構成され、Nt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナは、M3＊T2の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M3＜N2であり、T2は第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい。

第1のバーストと同様に、第2のバーストを送信する過程では、送信密度が比較的大きい送信アンテナ（第2の送信アンテナ）と送信密度が比較的小さい送信アンテナ（第2の送信アンテナ以外の送信アンテナ）も存在する。第1の送信アンテナと第2の送信アンテナは同じ送信アンテナであってもよく、または異なる送信アンテナであってもよい。

前述の実装では、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい。具体的に述べると、T1とT2が等しくない場合は、M3＊T2とM1＊T1は互いに素である。T1とT2が等しい場合は、M3とM1は互いに素である。例えば、T1＝20μsであり、T2＝21μsであり、M1＝5であり、M3＝7である場合に、M3＊T2とM1＊T1が互いに素であることは、20＊5と21＊7が互いに素であることとして理解され得る。別の一例として、T1＝T2＝10μsであり、M1＝3であり、M3＝8の場合は、M1とM3は互いに素である。

上記のソリューションによると、第1の送信アンテナによって高密度で送信されるchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号と、第2の送信アンテナによって高密度で送信されるchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号とに基づいてそれぞれ決定される2グループの識別子の速度分解能は、同じである。M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、スタッガードアルゴリズムでは、いずれか2つの互いに素である整数方程式が解を有するので、前述のソリューションによると、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

任意に選べることとして、本出願の本実施形態において、測定フレームは第3のバーストをさらに含み得る。第3のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N3＊T3の周期でchirp信号を送信するように構成され、T3は第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T3とT1は等しい。

当然ながら、第3のバーストでは各送信アンテナが同じ送信密度を有する。

加えて、前述の実装では、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい。具体的に述べると、T1とT3が等しくない場合は、N3＊T3とM1＊T1は互いに素である。T1とT3が等しい場合は、N3とM1は互いに素である。

前述のソリューションによると、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、スタッガードアルゴリズムでは、いずれか2つの互いに素である整数方程式が解を有するので、前述のソリューションによると、MIMOレーダーの速度測定範囲は中国剰余定理（スタッガードアルゴリズム）を使用することによって拡張されることができる。

上述したように、第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するように構成され、Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナは、M1＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成される。具体的な実装時に、第1の送信アンテナは、送信器に含まれるNt個の送信アンテナのうちのいずれか1つであってよい。そして、第1の送信アンテナは、N1－Nt個のchirp信号の近隣のchirp信号を送信する送信アンテナであってよい。この場合、第1のバーストでは、N1＊T1の時間内に第1の送信アンテナによって送信される複数のchirp信号において、時間的に連続的に送信される2つのchirp信号がある。

本出願の本実施形態において、可能な一実装では、Nt個の送信アンテナには、第1のバーストにおいてN1＊T1の時間範囲内に2つのchirp信号を連続的に送信する少なくとも1つの送信アンテナがある。例えば、前述の例では、第1の送信アンテナは、N1－Nt個のchirp信号の近隣のchirp信号を送信する送信アンテナである。この場合、第1の送信アンテナは、第1のバーストで2つのchirp信号を連続的に送信する。

すなわち、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号の近隣のchirp信号は、N1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号である。12個の送信アンテナが1、2、3、．．．、12によって標示され、第1の送信アンテナが1によって標示されると仮定される。そして、図8に示されている例の場合に、各送信アンテナによって送信されるchirp信号が図11に示されることができる。

別の観点から、例えば、第1のバーストでは、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号は3つのタイムスロットを占有し、3つのタイムスロットの近隣のタイムスロットは［2，5，7，10，12］である。そして、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するときに、第1の送信アンテナは［2，5，7，10，12］のうちのいずれかのタイムスロットでchirp信号を送信できる。

勿論、前述のいくつかの例では、第1の送信アンテナが2つのchirp信号を連続的に送信する一例が説明のために使用されている。実際の応用では、chirp信号を連続的に送信する1つ以上の送信アンテナがNt個の送信アンテナにあってよく、連続的に送信されるchirp信号の数は2つに限定されない。例えば、図5の例では、番号1の送信アンテナが3つのchirp信号を連続的に送信する。図6の例では、番号2の送信アンテナが2つのchirp信号を連続的に送信し、番号1の送信アンテナが3つのchirp信号を連続的に送信し、番号3の送信アンテナが2つのchirp信号を連続的に送信する。

重なり合う物理的位置にある2つの送信アンテナが2つの近隣のタイムスロットでchirp信号を送信する方式は、オーバーラッピング（overlapping）と呼ばれることもある。同じ送信アンテナ（例えば、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナであってよい）が2つの近隣のタイムスロットでchirp信号を送信する上記の方式は、本出願の本実施形態でソフトオーバーラッピングと呼ばれることがあり、すなわち、オーバーラッピングはソフトウェア方式で実現される。前述の実装において、ソフトオーバーラッピングモーメントにおける2つ以上の近隣のタイムスロットに対応する受信アンテナ間の位相差は、目標の速度によって引き起こされるドップラー（doppler）位相によってのみ決定される。したがって、SIMOの速度測定範囲内で目標のエイリアス速度を判断するため、対応する速度エイリアシング係数は、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナにおいて計算される目標の速度識別子を使用して照合することによって直接得られることができる。ここで、複数の具体的な計算方法があり得る。一方法は、ドップラー位相補償後のソフトオーバーラッピング対（2つの近隣のものが対を形成）と元のオーバーラッピング信号のエイリアシング係数に対応する受信エコーデータに対して共役乗算を行うステップと、複数の受信信号に対して加算を行うステップと、複数のエイリアシング係数の最小値に対応するエイリアシング係数を見つけるステップとであってよい。あるいは、複数のソフトオーバーラッピング対の位相差の平均値を直接求めることによって速度が推定される。

当然ながら、送信アンテナが1ラウンドのchirp信号でchirp信号を連続的に送信する図4から図7に示されているケースの場合は、目標の速度も前述のソフトoverlapping方式を使用して計算されることができる。本出願の本実施形態における第1の送信アンテナが、必ずしも物理的な順序番号が1である送信アンテナでなくてもよく、第1の送信アンテナがNt個の送信アンテナのうちのいずれか1つであってもよいことに注意されたい。

要するに、図3に示されている信号送信方法によると、送信アンテナによって様々な密度の送信が実施されることができる。

高密度送信アンテナ（例えば、第1の送信アンテナであってよい）がN1－Nt個のchirp信号を連続的に送信する場合（図4から図7および図11の例など）、ソフトoverlappingモーメントに対応する受信アンテナ間の位相差は、目標の速度によって引き起こされるドップラー（doppler）位相によってのみ決定される。したがって、目標の速度を判断するため、対応する速度エイリアシング係数は、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナにおいて計算される目標の速度識別子を使用して照合することによって直接得られることができる。

高密度送信アンテナ（例えば、第1の送信アンテナであってよい）がN1－Nt個のchirp信号を周期的に送信する場合は（図8から図10の例など）、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の最大速度測定範囲が大きいため、高密度送信アンテナの送信中により小さい送信繰り返し周期が形成される可能性があり、スペクトルピーク探索法が使用される場合は、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の速度エイリアシング係数の数がSIMOのそれより少なくなる。高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号は、低密度送信アンテナに対応する受信エコー信号と併せて目標速度計算を支援するために使用され、その結果、角スペクトルピーク探索中のエイリアシング係数区間範囲が狭められることができ、計算の複雑さが軽減されることができる。

したがって、図3に示されている信号送信方法によると、MIMOレーダーの最大速度測定範囲はSIMOの速度測定範囲まで回復されることができ、後続の角度測定に影響は及ばない。実際の応用では、目標の速度が計算された後に、目標の方位角（例えば、水平方位角と垂直方位角とを含む）を得て、目標の距離、速度、および角度情報を得るために、ドップラー補償後の各受信チャネルのデータに基づいてさらなる計算が行われる必要がある。したがって、速度計算の精度は方位角計算に大きく影響する。本出願の本実施形態で提供される方法によると、方位角計算の精度が保証されることができ、角度分解能が向上されることができる。

図3に示されている信号送信方法に対応して、本出願の一実施形態は、送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成されるエコー信号を処理して、1つ以上の目標の速度を得、1つ以上の目標の方位角（例えば、水平方位角と垂直方位角）を得る信号処理方法をさらに提供する。

この方法はMIMOレーダーに適用され、MIMOレーダーは送信器と受信器と処理部とを含み、送信器はNt個の送信アンテナを含み、受信器はNr個の受信アンテナを含む。図12に示されているように、この方法は以下のステップを含む。

S1201：受信器は、送信器によって送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信する。

測定フレームは第1のバーストを含み、第1のエコー信号は、第1のバーストにおいてN1＊T1の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第2のエコー信号は、Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成される。

N1＞Ntであり、T1は第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である。

S1201において、受信器によって受信されるエコー信号は、図3に示されている方法で送信器によって送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成されるエコー信号である。具体的に述べると、第1のエコー信号は、第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第2のエコー信号は、第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成される。

本出願の本実施形態において、受信器がNr個の受信アンテナを含み、Nr個の受信アンテナがNt個の送信アンテナの送信順序に基づいてNt個のエコー信号を受信することに注意されたい。そして、Nt個の送信アンテナとNr個の受信アンテナとの位置関係と、送信アンテナの送信順とに基づいて、受信されたエコー信号が第1のエコー信号と第2のエコー信号とに変換される。

S1202：処理部は、受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断する。

具体的に述べると、S1202において、処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、以下の方式で実施されてよい。処理部は、第1のエコー信号に基づいて第1の識別子を決定する。第1の識別子は、1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用される。処理部は、第2のエコー信号に基づいて第2の識別子を決定する。第2の識別子は、1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用される。処理部は、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する。

第1の識別子は第1の速度識別子と第1の距離識別子とを含み得、第2の識別子は第2の速度識別子と第2の距離識別子とを含み得る。第1のエコー信号が得られた後には、一次元FFT（1D-FFT）、二次元FFT（2D-FFT）、およびコヒーレント結合／非コヒーレント結合などの操作を行うことによってレンジドップラーマップ（range doppler map、RD map）が得られることができ、次いで、RD mapに基づく検出によって最大速度測定範囲内で第1の速度識別子（Vind_d）と第1の距離識別子（Rind_d）が得られる。同様に、第2のエコー信号が得られた後には、1D-FFT、2D-FFT、およびコヒーレント結合／非コヒーレント結合などの操作を行うことによって別のRD mapが得られることができ、次いで、RD mapに基づく検出によって最大速度測定範囲内で第2の速度識別子（Vind_p）と第2の距離識別子（Rind_p）が得られる。第1の識別子に対応する最大速度測定範囲は、第2の識別子に対応する最大速度測定範囲より小さい。

具体的に述べると、RD mapに基づいて検出が行われる際には、順序統計一定誤警報率（ordered statistic-constant false alarm rate、OS-CFAR）検出やセル平均一定誤警報率（cell-averaging constant false alarm rate、CA-CFAR）検出といった一般的な検出方法を含み、ただしこれらに限定されない、複数の検出方法があり得る。これは本出願の本実施形態で具体的に限定されない。

角スペクトルピーク探索法では、異なるタイムスロット内の送信アンテナに対応する受信信号に異なるエイリアシング係数がそれぞれ補われ、FFTまたはデジタルビームフォーミング（digital beamforming、DBF）によって視野（field of view、FOV）範囲内で探索することによってN_{fft_AOA}角度が得られる。そして、FOV内のN_{fft_AOA}角度のスペクトルにおける異なるエイリアシング係数の最大値（角スペクトルピーク）が得られ、角スペクトルピークの最大値に対応するN1個のエイリアシング係数の要素が速度エイリアシング係数として使用される。

具体的な実装時には、図4から図9に示されている様々な例など、Nt個の送信アンテナによって送信される測定フレーム内のchirp信号の様々な配置順序に起因して、処理部によって第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する方式も様々である。

以下、1つ以上の目標の速度を判断する様々な方式を説明する。

方式1
方式1では、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に第2のエコー信号が形成され、M1＜N1である。

すなわち、方式1では、Nt個の送信アンテナの各々がN1＊T1の周期でchirp信号を送信し、第1の送信アンテナはM1＊T1の周期でchirp信号をさらに送信する。具体例については、図8または図9を参照されたい。Nr個の受信アンテナが複数のchirp信号を含む測定フレームを受信した後には、Nt個の送信アンテナとNr個の受信アンテナとの位置関係と、送信アンテナの送信順序とに基づいて、受信エコー信号が第1のエコー信号と第2のエコー信号とに変換される。

そして、処理部が第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、具体的には以下の方式で実施されてよい。処理部は、N1に基づいて、第1の識別子に対応する第1のエイリアシング係数区間を決定し、M1に基づいて、第2の識別子に対応する第2のエイリアシング係数区間を決定する。処理部は、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて、第1のエイリアシング係数区間で第2のエイリアシング係数区間に対応するエイリアシング係数サブセットを決定する。処理部は、エイリアシング係数サブセットに基づいて速度エイリアシング係数を決定する。処理部は、速度エイリアシング係数と第1の識別子とに基づいて、1つ以上の目標の速度を判断する。

N1が偶数である場合、第1のエイリアシング係数区間は［－N1／2，N1／2－1］である。N1が奇数である場合、第1のエイリアシング係数区間は［－（N1－1）／2，（N1－1）／2］である。M1が偶数である場合、第2のエイリアシング係数区間は［－M1／2，M1／2－1］である。M1が奇数である場合、第2のエイリアシング係数区間は［－（M1－1）／2，（M1－1）／2］である。当然ながら、M1＜N1であるため、第1のエイリアシング係数区間の範囲は第2のエイリアシング係数区間の範囲より大きい。

例えば、M1＝4であり、N1＝16である。この場合、第1のエイリアシング係数区間は［－8，－7，－6，－5，－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4，5，6，7］であり、第2のエイリアシング係数区間は［－2，－1，0，1］である。

例えば、M1＝5であり、N1＝15である。この場合、第1のエイリアシング係数区間は［－7，－6，－5，－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4，5，6，7］であり、第2のエイリアシング係数区間は［－2，－1，0，1，2］である。

目標の速度を計算するときには、RD mapを使用することによって得られる第1の識別子または第2の識別子の速度識別子を余りとみなされることができ、エイリアシング係数区間のデータは商とみなされることができ、商に約数（最大速度測定範囲）が乗算され、次いで商が速度識別子に加算されて目標の速度を得る。

第1の識別子、第2の識別子、第1のエイリアシング係数区間、および第2のエイリアシング係数区間が得られた後には、目標の速度を解決するにあたって以下の問題が依然として存在する。第2の識別子は、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号に基づいて決定されるため、第2の速度識別子において、複数の目標が衝突する確率は比較的低い。しかしながら、第2のエイリアシング係数区間の範囲は第1のエイリアシング係数区間の範囲より小さいため、MIMOレーダーの速度測定範囲をSIMOの速度測定範囲まで回復する場合は、第2のエイリアシング係数区間が第1のエイリアシング係数区間にさらに変換される必要があり、次いで、第1の識別子と変換後に得られたエイリアシング係数を使用して1つ以上の目標の速度が計算される。

例えば、第1のエイリアシング係数区間は［－7，－6，－5，－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4，5，6，7］であり、第2のエイリアシング係数区間は［－2，－1，0，1，2］である。第2のエイリアシング係数区間を第1のエイリアシング係数区間に変換することは、［－7，－6，－5，－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4，5，6，7］において［－2，－1，0，1，2］に対応するエイリアシング係数サブセットを見つけることである。具体的に述べると、第1のエイリアシング係数区間の範囲は第2のエイリアシング係数区間の範囲の3倍であるため、エイリアシング係数サブセットは3つの組み合わせ［－7，－4，－1，2，5］、［－6，－3，0，3，6］、および［－5，－2，1，4，7］を有し得る。3つの組み合わせのうちのどれがエイリアシング係数サブセットSであるかは、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて決定され得る。エイリアシング係数サブセットSは、第1のエイリアシング係数区間のサブセットと考えられることができる。

具体的に述べると、第1の識別子と第2の識別子と距離識別子は曖昧ではなく、すなわち、同じ目標の場合、第1の距離識別子と第2の距離識別子はほぼ等しくなければならない。そして、2つのほぼ等しい距離識別子にそれぞれ対応する第1の速度識別子と第2の速度識別子とが使用されて、第1のエイリアシング係数区間内の値であって、第2のエイリアシング係数区間内の値に対応する、値を決定し、対応関係に基づいて、3つの組み合わせのうちのどれがエイリアシング係数サブセットであるかを決定できる。

例えば、M1＝4であり、N1＝16である。この場合、第1のエイリアシング係数区間は［－8，－7，－6，－5，－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4，5，6，7］であり、第2のエイリアシング係数区間は［－2，－1，0，1］である。そして、高密度アンテナの速度測定範囲は、低密度アンテナの速度測定範囲の4つの区間に対応し得る。高密度アンテナに対応するドップラーfft値範囲も、低密度アンテナのfft値範囲の4倍に対応する。したがって、高密度アンテナのエイリアシング係数が0である場合、これは低密度アンテナのSS＝［0，1，2，3］内の値に対応する。0、1、2、および3の値範囲内の高密度アンテナのエイリアス係数0に対応する値は、高密度アンテナにおいて測定される速度識別子Vind_pを低密度アンテナにおいて測定される速度識別子の最大値で除算し、これら2つの商を、すなわちfloor（Vind_p／Vind_d_max）を、切り捨てることによって得られることができる。floor（Vind_p／Vind_d_max）＝1であり、SS（1）＝1であると、すなわち、第1のエイリアシング係数区間における1が第2のエイリアシング係数区間における0に対応すると、仮定される。第1のエイリアシング係数区間では、［－7，－3，1，5］を得るために4つの値ごとに1つの値が得られ、［－7，－3，1，5］はエイリアシング係数サブセットSである。ここでSSベクトルの添字が0から始まることに注意されたい。

具体的に述べると、M1＝5であり、N1＝15である。この場合、第1のエイリアシング係数区間は［－7，－6，－5，－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4，5，6，7］であり、第2のエイリアシング係数区間は［－1，0，1］である。そして、高密度アンテナの速度測定範囲は、低密度アンテナの速度測定範囲の3つの区間に対応し得る。高密度アンテナに対応するドップラーfft値範囲も、低密度アンテナのfft値範囲の3倍に対応する。したがって、高密度アンテナのエイリアシング係数が0である場合、これは低密度アンテナのSS＝［－1，0，1］内の値に対応する。－1、0、1の値範囲内の高密度アンテナのエイリアス係数0に対応する値は、高密度アンテナにおいて測定される速度識別子Vind_pを低密度アンテナにおいて測定される速度識別子の最大値で除算し、これら2つの商を、すなわちfloor（Vind_p／Vind_d_max）を、切り捨てることによって得られることができる。floor（Vind_p／Vind_d_max）＝1であり、SS（1）＝1であると、すなわち、第1のエイリアシング係数区間における1が第2のエイリアシング係数区間における0に対応すると、仮定される。第1のエイリアシング係数区間では、［－6，－3，0，3，6］を得るために3つの値ごとに1つの値が得られ、［－6，－3，0，3，6］はエイリアシング係数サブセットSである。

加えて、前述のソリューションを遂行することによってRD mapが得られた後には、受信アンテナによって受信されるエコー信号に対して補償がさらに行われてよい。第1のバーストにおいて第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号の処理利得が、第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号の処理利得より小さい場合は、第1の速度識別子を使用してエコー信号に対してドップラー位相補償が行われることができる。第1のバーストにおいて第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号の処理利得が、第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号の処理利得より大きい場合は、第2の速度識別子を使用してエコー信号に対してドップラー位相補償が行われることができる。

例えば、各タイムスロット内の送信アンテナに対応する受信アンテナのエコー信号の位相に基づいて以下の式が得られることができる。

は、MIMO送信周期がN1＊T1であるときの第mのタイムスロット内の送信アンテナに対応するNr個の受信アンテナのエコー信号の位相に対応する。
は、SIMO送信周期がT1であるときにm個のアンテナすべてが第1のタイムスロットでchirp信号を送信するときのNr個の対応する受信エコー信号の位相に対応し、
は、RD map上で観測され、TDM MIMOの最大速度測定範囲内の目標の速度に対応するドップラー周波数であり、
は、SIMOの回復されるべき最大速度測定範囲内の目標の速度に対応するドップラー周波数である。加えて、当然ながら、a_coefの値範囲は第1のエイリアシング係数区間である。しかしながら、本出願の本実施形態の実際の応用では、a_coefはエイリアシング係数サブセット内の要素でありさえすればよい。
は、m個のタイムスロットにおける送信アンテナに対応するNr個の受信アンテナのエコー信号の位相補償値である。

エイリアシング係数サブセットが決定された後には、エイリアシング係数サブセットS内の別々の要素に対応するサブアレイの受信信号の別々の角スペクトル上の値が計算されることができ、エイリアシング係数サブセットS内にあり、かつ角スペクトルの最大値に対応する、要素は、速度エイリアシング係数として使用される。そして、速度エイリアシング係数と、最大速度測定範囲と、第1の速度識別子とに基づいて、1つ以上の目標の速度が判断されることができる。エイリアシング係数サブセットに基づいて速度エイリアシング係数を決定する具体的な方式については、従来技術の説明を参照されたい。ここでは詳細は説明されない。

方式2
方式2では、受信器は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第3のエコー信号をさらに受信する。第3のエコー信号は、第1のバーストにおいてM2＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である。そして、処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、具体的には以下の方式で実施されてよい。処理部は、第2のエコー信号と第3のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する。

すなわち、方式1では、Nt個の送信アンテナの各々がN1＊T1の周期でchirp信号を送信し、第1の送信アンテナは、M1＊T1の周期でchirp信号をさらに送信し、M2＊T1の周期でchirp信号を送信する。具体例については、図10を参照されたい。Nr個の受信アンテナが複数のchirp信号を含む測定フレームを受信した後には、Nt個の送信アンテナとNr個の受信アンテナとの位置関係と、送信アンテナの送信順序とに基づいて、受信エコー信号が第1のエコー信号、第2のエコー信号、および第3のエコー信号に変換される。

M1とM2は互いに素であるため、第2のエコー信号と第3のエコー信号とに基づいて決定される速度識別子の速度分解能は同じであり、速度エイリアシング係数は、第2のエコー信号と第3のエコー信号によって決定される2つのエイリアシング係数区間に基づいて直接決定され得る。

方式2における他の作業は方法1における作業と同様であり、ここでは詳細は繰り返されない。

方式3
方式3では、受信器は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第4のエコー信号と第5のエコー信号をさらに受信する。測定フレームは第2のバーストをさらに含み、第4のエコー信号は、第2のバーストにおいてM3＊T2の周期でNt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第5のエコー信号は、第2のバーストにおいてN2＊T2の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M3＜N2であり、T2は第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい。そして、処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、具体的には以下の方式で実施されてよい。処理部は、第2のエコー信号と第4のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する。

方式3では、M3＊T2とM1＊T1が互いに素であり、またはM3とM1が互いに素であり、T1とT2は等しく、処理部が第2のエコー信号と第4のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する方式は、処理部が方式2で第2のエコー信号と第3のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する方式と同じであり、ここでは詳細は繰り返されない。

方式4
方式4では、受信器は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第6のエコー信号をさらに受信する。測定フレームは第3のバーストをさらに含み、第6のエコー信号は、第3のバーストにおいてN3＊T3の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、T3は第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい。そして、処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、具体的には以下の方式で実施されてよい。処理部は、第2のエコー信号と第6のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する。

方式4では、N3＊T3とM1＊T1が互いに素であり、またはN3とM1が互いに素であり、T1とT3は等しく、処理部が第2のエコー信号と第6のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する方式は、処理部が方式2で第2のエコー信号と第3のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する方式と同じであり、ここでは詳細を繰り返されない。

方式5
方式5では、受信器は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第7のエコー信号をさらに受信する。第7のエコー信号は、第1のバーストにおいてN1＊T1の時間内に第1の送信アンテナによって連続的に送信される複数のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成される。具体的な実装については、図4、図5、または図9の例を参照されたい。そして、処理部が受信器によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断することは、具体的には以下の方式で実施されてよい。処理部は、第2のエコー信号と第7のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断する。

上述したように、重なり合う物理的位置にある2つの送信アンテナが2つの近隣のタイムスロットでchirp信号を送信する方式は、overlappingと呼ばれることもある。同じ送信アンテナが2つの近隣のタイムスロットでchirp信号を送信する上記の方法は、本出願の本実施形態でソフトoverlappingと呼ばれることがあり、すなわち、overlappingはソフトウェア方式で実現される。方式5において、ソフトoverlappingモーメントに対応する受信アンテナ間の位相差は、目標の速度によって引き起こされるドップラー（doppler）位相によってのみ決定される。したがって、目標の速度を判断するため、対応する速度エイリアシング係数は、送信密度が比較的大きい第1の送信アンテナにおいて計算される目標の速度識別子を使用して照合することによって直接得られることができる。すなわち、方式5では、速度エイリアシング係数は、エイリアシング係数サブセットを計算することによって決定されなくてよく、第1の送信アンテナによって連続的に送信される複数のchirp信号が反射された後に形成されるエコー信号に基づいて照合することによって直接得られてよい。overlappingによって目標の速度を判断する方式は従来の技術であり、ここでは詳細は説明されない。

要するに、図12に示されている信号処理方法によると、送信アンテナは様々な密度を送信に使用する。したがって、送信密度の異なる送信アンテナによって送信されるchirp信号に基づいて得られる第1のエコー信号と第2のエコー信号の最大速度測定範囲は、異なる。

第1の送信アンテナがN1－Nt個のchirp信号を連続的に送信する場合（図4から図7および図11の例など）、ソフトoverlappingモーメントに対応する受信アンテナ間の位相差は、目標の速度によって引き起こされるドップラー（doppler）位相によってのみ決定される。したがって、MIMOレーダーの最大速度測定範囲をSIMOの速度測定範囲まで回復させ、目標の速度を判断するため、対応する速度エイリアシング係数は、送信密度が比較的大きい送信アンテナにおいて計算された目標の速度識別子を使用して照合することによって直接得られることができる。

第1の送信アンテナがN1－Nt個のchirp信号を周期的に送信する場合は（図8から図10の例など）、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の最大速度測定範囲が大きいため、高密度送信アンテナの送信中により小さい送信繰り返し周期が形成される可能性があり、スペクトルピーク探索法が使用される場合は、高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号の速度エイリアシング係数の数がSIMOのそれより少なくなる。高密度送信アンテナに対応する受信エコー信号は、低密度送信アンテナに対応する受信エコー信号と併せて目標速度計算を支援するために使用され、その結果、角スペクトルピーク探索中のエイリアシング係数区間範囲が狭められることができ、計算の複雑さが軽減されることができる。

本出願の一実施形態は信号送信装置をさらに提供する。この装置は、図3に示されている信号送信方法を遂行するように構成されてよい。図13を参照すると、信号送信装置1300は、測定フレームを送信するように構成された送信器1301を含む。送信器1301はNt個の送信アンテナを含み、測定フレームは目標の速度を測定するために使用され、測定フレームは第1のバーストを含む。第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N1＊T1の周期でチャープchirp信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1は第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である。

可能な一設計において、測定フレームはFMCWである。

可能な一設計において、装置1300は、測定フレームの構成を決定し、かつインターフェイスを通じてMMICへ測定フレームの構成を送信するように構成された処理部1302をさらに含む。MMICは、測定フレームの構成に基づいて、送信器が測定フレームを送信することを可能にするように構成される。

図13に示されている信号送信装置1300が、図3に示されている信号送信方法を遂行するように構成されてよいことに注意されたい。信号送信装置1300で詳しく説明されていない実装については、図3に示されている信号送信方法の関連する説明を参照されたい。

本出願の一実施形態は、信号処理装置をさらに提供する。この装置は、図12に示されている信号処理方法を遂行するように構成されてよい。図14を参照すると、信号処理装置1400は、送信器によって送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信するように構成された受信器1401であって、測定フレームが第1のバーストを含み、第1のエコー信号が、送信器に含まれるNt個の送信アンテナの各々によって第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第2のエコー信号が、Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、N1＞Ntであり、T1が第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である、受信器1401と、受信器1401によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成された処理部1402とを含む。

可能な一設計において、受信器1401によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部1402は、具体的には、第1のエコー信号に基づいて第1の識別子を決定し、第1の識別子が1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用され、第2のエコー信号に基づいて第2の識別子を決定し、第2の識別子が1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用され、かつ第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部1402は、具体的には、N1に基づいて、第1の識別子に対応する第1のエイリアシング係数区間を決定し、M1に基づいて、第2の識別子に対応する第2のエイリアシング係数区間を決定し、第1の識別子と第2の識別子とに基づいて、第1のエイリアシング係数区間で第2のエイリアシング係数区間に対応するエイリアシング係数サブセットを決定し、エイリアシング係数サブセットに基づいて速度エイリアシング係数を決定し、かつ速度エイリアシング係数と第1の識別子とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、受信器1401は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第3のエコー信号を受信するようにさらに構成される。第3のエコー信号は、第1のバーストにおいてM2＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である。受信器1401によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部1402は、具体的には、第2のエコー信号と第3のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、受信器1401は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第4のエコー信号と第5のエコー信号とを受信するように、さらに構成される。測定フレームは第2のバーストをさらに含み、第4のエコー信号は、第2のバーストにおいてM3＊T2の周期でNt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第5のエコー信号は、第2のバーストにおいてN2＊T2の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M3＜N2であり、T2は第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい。受信器1401によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部1402は、具体的には、第2のエコー信号と第4のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、受信器1401は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第6のエコー信号を受信するようにさらに構成される。測定フレームは第3のバーストをさらに含み、第6のエコー信号は、第3のバーストにおいてN3＊T3の周期でNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、T3は第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい。受信器1401によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部1402は、具体的には、第2のエコー信号と第6のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

可能な一設計において、受信器1401は、測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第7のエコー信号を受信するように、さらに構成される。第7のエコー信号は、第1のバーストにおいてN1＊T1の時間内に第1の送信アンテナによって連続的に送信される複数のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成される。受信器1401によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するときに、処理部1402は、具体的には、第2のエコー信号と第7のエコー信号とに基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

図14に示されている信号処理装置1400が、図12に示されている信号処理方法を遂行するように構成されてよいことに注意されたい。信号処理装置1400で詳しく説明されていない実装については、図12に示されている信号処理方法の関連する説明を参照されたい。

同じ発明概念に基づいて、本出願の一実施形態はレーダーシステムをさらに提供する。図15を参照すると、レーダーシステム1500は、送信器1501と、受信器1502と、処理部1503とを含む。

送信器1501はNt個の送信アンテナを含み、送信器1501は測定フレームを送信するように構成され、測定フレームは目標の速度を測定するために使用され、測定フレームは第1のバーストを含む。第1のバーストにおいて、Nt個の送信アンテナの各々は、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1は第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である。

受信器1502は、送信器によって送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信するように構成される。第1のエコー信号は、第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成され、第2のエコー信号は、第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が1つ以上の目標によって反射された後に形成される。

処理部1503は、受信器1502によって受信されるエコー信号に基づいて1つ以上の目標の速度を判断するように構成される。

具体的に述べると、送信器1501は、図3に示されている方法で送信器によって遂行される別の作業を遂行するように、さらに構成されてよい。受信器1502は、図15に示されている方法で受信器によって遂行される別の作業を遂行するように、さらに構成されてよい。処理部1503は、図15に示されている方法で処理部によって遂行される別の作業を遂行するように、さらに構成されてよい。ここでは詳細は繰り返されない。

当然ながら、当業者なら、本出願の実施形態の範囲から逸脱することなく、本出願の実施形態に様々な修正や変更を行うことができる。このようにして、本出願は、本出願の実施形態のこれらの修正および変更が、以下の特許請求の範囲およびそれらの同等の技術によって規定される保護範囲内に入るという条件で、これらの修正および変更を包含することが意図されている。

101 アンテナアレイ
102 モノリシックマイクロ波集積回路
103 処理部
104 電子制御ユニット
200 車両
100 車両
202 走行システム
204 センサーシステム
206 制御システム
208 周辺機器
210 電源
212 コンピュータシステム
216 ユーザーインターフェイス
218 エンジン
219 エネルギー源
220 伝達装置
221 車輪／タイヤ
222 測位システム
224 慣性計測部
226 レーダー
228 レーザー測距器
230 カメラ
232 操舵システム
234 加速器
236 制動部
238 センサー融合アルゴリズム
240 コンピュータビジョンシステム
242 経路制御システム
244 障害物回避システム
246 無線通信システム
248 車載コンピュータ
250 マイクロフォン
252 スピーカ
223 プロセッサ
224 メモリー
225 命令
1300 信号送信装置
1301 送信器
1302 処理部
1400 信号処理装置
1401 受信器
1402 処理部
1500 レーダーシステム
1501 送信器
1502 受信器
1503 処理部

関連出願の相互参照
この出願は2019年8月19日に出願された日本特許出願第2022-511089号の分割出願である。
本出願はセンサー技術の分野に関し、特に、信号送信方法および装置、信号処理方法および装置、およびレーダーシステムに関する。

プロセッサ223は、市販の中央処理装置（central processing unit、CPU）などのいずれかの従来のプロセッサであってよい。あるいは、プロセッサは、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit、ASIC）または他のハードウェアベースのプロセッサなどの専用機器であってもよい。図2は、同じブロック内のコンピュータ212のプロセッサ、メモリー、およびその他コンポーネントを含む機能図を示している。当業者なら、プロセッサ、コンピュータ、またはメモリーが、同じ物理的な筐体に格納されてもされなくてもよい複数のプロセッサ、コンピュータ、またはメモリーを実際には含み得ることを理解するはずである。例えば、メモリーは、ハードディスクドライブ、またはコンピュータ210の筐体とは異なる筐体内に位置する別の記憶媒体であってよい。したがって、プロセッサまたはコンピュータへの言及が、並列に動作してもしなくてもよい1組のプロセッサまたはコンピュータまたはメモリーへの言及を含むことは理解される。本書で説明されているステップを遂行するために単一のプロセッサを使用することとは異なり、操舵コンポーネントや減速コンポーネントなどのいくつかのコンポーネントは、それぞれのプロセッサを含み得る。それらのプロセッサは、コンポーネント固有の機能に関する計算のみを遂行する。

前述のソリューションでは、各送信アンテナがN1＊T1の周期でchirp信号を送信するばかりでなく、第1の送信アンテナもM1＊T1とM2＊T1の周期でchirp信号をさらに送信する。そして、このソリューションでは、1ラウンドのchirp信号を送信するときにN1＝M1＊M2個のchirp信号が送信される必要がある。M1個のタイムスロットは、送信密度がM2＊T1である送信アンテナによって占有され、M2個のタイムスロットは、送信密度がM1＊T1である送信アンテナによって占有される。タイムスロット（例えば、最初のタイムスロットまたは最後のタイムスロット）は共有され得る。そして、残りのM1＊M2－M1－M2＋1＝G＊Nt個のタイムスロットは、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するためにNt個の送信アンテナによって使用されてよい。例えば、M1＝3であり、M2＝7である。この場合、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するために各送信アンテナにつき3＊7－3－7＋1＝12個のタイムスロットがあり、高密度送信パーセンテージは約（21－12）／21≒42.8％である。別の一例として、M1＝5であり、M2＝7である。この場合、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するために各送信アンテナにつき5＊7－5－7＋1＝24個のタイムスロットがあり、高密度送信パーセンテージは約（35－24）／35≒31.4％である。

例えば、送信器が24個の送信アンテナを含み、M1＝5であり、M2＝7であり、N1＝35である場合は、24個の送信アンテナによって送信される1ラウンドのchirp信号が図10の例aに示されることができ、または図10の例bに示されることができる。図10の例で、黒塗り部分は、M1＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができ、縞模様塗り部分は、M2＊T1の周期で第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができ、白塗り部分は、N1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号とみなされることができる。同様に、第1のバーストでは、第1のバーストを形成するために図10の例aまたは例bに示されている組み合わせがNdoppler回送信されてよい。例bと例aの違いは、例bにおいて高密度で送信されるchirp信号と例aのそれとの時間オフセットにある。

すなわち、方式2では、Nt個の送信アンテナの各々がN1＊T1の周期でchirp信号を送信し、第1の送信アンテナは、M1＊T1の周期でchirp信号をさらに送信し、M2＊T1の周期でchirp信号を送信する。具体例については、図10を参照されたい。Nr個の受信アンテナが複数のchirp信号を含む測定フレームを受信した後には、Nt個の送信アンテナとNr個の受信アンテナとの位置関係と、送信アンテナの送信順序とに基づいて、受信エコー信号が第1のエコー信号、第2のエコー信号、および第3のエコー信号に変換される。

具体的に述べると、送信器1501は、図3に示されている方法で送信器によって遂行される別の作業を遂行するように、さらに構成されてよい。受信器1502は、図12に示されている方法で受信器によって遂行される別の作業を遂行するように、さらに構成されてよい。処理部1503は、図12に示されている方法で処理部によって遂行される別の作業を遂行するように、さらに構成されてよい。ここでは詳細は繰り返されない。

Claims

多入力多出力MIMOレーダーに適用される信号送信方法であって、前記MIMOレーダーは送信器を含み、前記送信器はNt個の送信アンテナを含み、前記方法は、
前記送信器によって、測定フレームを送信するステップであって、前記測定フレームが目標の速度を測定するために使用され、前記測定フレームが第1のバーストを含む、ステップを含み、
前記第1のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナの各々は、N1＊T1の周期でチャープ（chirp）信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1は前記第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である、信号送信方法。
前記第1のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナは、M1＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M1＜N1である、請求項1に記載の方法。
前記第1のバーストにおいて、前記第1の送信アンテナは、M2＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である、請求項2に記載の方法。
前記測定フレームは第2のバーストをさらに含み、
前記第2のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナの各々は、N2＊T2の周期でchirp信号を送信するように構成され、前記Nt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナは、M3＊T2の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M3＜N2であり、T2は前記第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
前記測定フレームは第3のバーストをさらに含み、
前記第3のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナの各々は、N3＊T3の周期でchirp信号を送信するように構成され、T3は前記第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
前記Nt個の送信アンテナのうちの少なくとも1つは、前記第1のバーストで2つのchirp信号を連続的に送信する、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
前記測定フレームは周波数変調連続波（FMCW）である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
前記MIMOレーダーは処理部をさらに含み、前記方法は、
前記処理部によって、前記測定フレームの構成を決定し、インターフェイスを通じてモノリシックマイクロ波集積回路MMICへ前記測定フレームの構成を送信するステップであって、前記MMICが、前記測定フレームの構成に基づいて、前記送信器が前記測定フレームを送信することを可能にするように構成される、ステップ
をさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
MIMOレーダーに適用される信号処理方法であって、前記MIMOレーダーは送信器と受信器と処理部とを含み、前記送信器はNt個の送信アンテナを含み、前記方法は、
前記受信器によって、前記送信器によって送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信するステップであって、前記測定フレームが第1のバーストを含み、前記第1のエコー信号が、前記第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で前記Nt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が前記1つ以上の目標によって反射された後に形成され、前記第2のエコー信号が、前記Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が前記1つ以上の目標によって反射された後に形成され、N1＞Ntであり、T1が前記第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である、ステップと、
前記処理部によって、前記第1のエコー信号と前記第2のエコー信号とに基づいて前記1つ以上の目標の速度を判断するステップと
を含む、信号処理方法。
前記第2のエコー信号は、M1＊T1の周期で前記第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が前記1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M1＜N1である、請求項9に記載の方法。
前記処理部によって、前記第1のエコー信号と前記第2のエコー信号とに基づいて前記1つ以上の目標の速度を判断する前記ステップは、
前記処理部によって、前記第1のエコー信号に基づいて第1の識別子を決定するステップであって、前記第1の識別子が、前記1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用される、ステップと、
前記処理部によって、前記第2のエコー信号に基づいて第2の識別子を決定するステップであって、前記第2の識別子が、前記1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用される、ステップと、
前記処理部によって、前記第1の識別子と前記第2の識別子とに基づいて前記1つ以上の目標の前記速度を判断するステップと
を含む、請求項10に記載の方法。
前記処理部によって、前記第1の識別子と前記第2の識別子とに基づいて前記1つ以上の目標の前記速度を判断する前記ステップは、
前記処理部によって、N1に基づいて、前記第1の識別子に対応する第1のエイリアシング係数区間を決定するステップと、M1に基づいて、前記第2の識別子に対応する第2のエイリアシング係数区間を決定するステップと、
前記処理部によって、前記第1の識別子と前記第2の識別子とに基づいて、前記第1のエイリアシング係数区間において前記第2のエイリアシング係数区間に対応するエイリアシング係数サブセットを決定するステップと、
前記処理部によって、前記エイリアシング係数サブセットに基づいて速度エイリアシング係数を決定するステップと、
前記処理部によって、前記速度エイリアシング係数と前記第1の識別子とに基づいて、前記1つ以上の目標の前記速度を判断するステップと
を含む、請求項11に記載の方法。
信号送信装置であって、
測定フレームを送信するように構成された送信器であって、前記送信器がNt個の送信アンテナを含み、前記測定フレームが目標の速度を測定するために使用され、前記測定フレームが第1のバーストを含む、送信器を含み、
前記第1のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナの各々は、N1＊T1の周期でチャープ（chirp）信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1は前記第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である、信号送信装置。
前記第1のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナは、M1＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M1＜N1である、請求項13に記載の装置。
前記第1のバーストにおいて、前記第1の送信アンテナは、M2＊T1の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M2＜N1であり、M1とM2は互いに素である、請求項14に記載の装置。
前記測定フレームは第2のバーストをさらに含み、
前記第2のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナの各々は、N2＊T2の周期でchirp信号を送信するように構成され、前記Nt個の送信アンテナのうちの第2の送信アンテナは、M3＊T2の周期でchirp信号を送信するようにさらに構成され、M3＜N2であり、T2は前記第2のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、M3＊T2とM1＊T1は互いに素であり、またはM3とM1は互いに素であり、T1とT2は等しい、請求項13から15のいずれか一項に記載の装置。
前記測定フレームは第3のバーストをさらに含み、
前記第3のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナの各々は、N3＊T3の周期でchirp信号を送信するように構成され、T3は前記第3のバーストにおける各chirp信号の持続時間であり、N3＊T3とM1＊T1は互いに素であり、またはN3とM1は互いに素であり、T1とT3は等しい、請求項13から15のいずれか一項に記載の装置。
前記Nt個の送信アンテナのうちの少なくとも1つは、前記第1のバーストで2つのchirp信号を連続的に送信する、請求項13から17のいずれか一項に記載の装置。
前記測定フレームは周波数変調連続波（FMCW）である、請求項13から18のいずれか一項に記載の装置。
前記装置は、
前記測定フレームの構成を決定し、インターフェイスを通じてモノリシックマイクロ波集積回路MMICへ前記測定フレームの構成を送信するように構成された処理部であって、前記MMICが、前記測定フレームの構成に基づいて、前記送信器が前記測定フレームを送信することを可能にするように構成された、処理部をさらに含む、請求項13から19のいずれか一項に記載の装置。
送信器によって送信される測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信するように構成された受信器であって、前記測定フレームが第1のバーストを含み、前記第1のエコー信号が、前記第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で前記送信器に含まれるNt個の送信アンテナの各々によって送信されるchirp信号が前記1つ以上の目標によって反射された後に形成され、前記第2のエコー信号が、前記Nt個の送信アンテナのうちの第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が前記1つ以上の目標によって反射された後に形成され、N1＞Ntであり、T1が前記第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である、受信器と、
前記第1のエコー信号と前記第2のエコー信号とに基づいて前記1つ以上の目標の速度を判断するように構成された処理部と
を含む信号処理装置。
前記第2のエコー信号は、M1＊T1の周期で前記第1の送信アンテナによって送信されるchirp信号が前記1つ以上の目標によって反射された後に形成され、M1＜N1である、請求項21に記載の装置。
前記第1のエコー信号と前記第2のエコー信号とに基づいて前記1つ以上の目標の前記速度を判断するときに、前記処理部は、具体的には、
前記第1のエコー信号に基づいて第1の識別子を決定するように構成され、前記第1の識別子が、前記1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用され、
前記処理部は、前記第2のエコー信号に基づいて第2の識別子を決定するように構成され、前記第2の識別子が、前記1つ以上の目標の距離測定値と速度測定値を指示するために使用され、
前記処理部は、前記第1の識別子と前記第2の識別子とに基づいて前記1つ以上の目標の前記速度を判断するように構成された、請求項22に記載の装置。
前記第1の識別子と前記第2の識別子とに基づいて前記1つ以上の目標の前記速度を判断するときに、前記処理部は、具体的には、
N1に基づいて、前記第1の識別子に対応する第1のエイリアシング係数区間を決定し、M1に基づいて、前記第2の識別子に対応する第2のエイリアシング係数区間を決定し、
前記第1の識別子と前記第2の識別子とに基づいて、前記第1のエイリアシング係数区間において前記第2のエイリアシング係数区間に対応するエイリアシング係数サブセットを決定し、
前記エイリアシング係数サブセットに基づいて速度エイリアシング係数を決定し、
前記速度エイリアシング係数と前記第1の識別子とに基づいて前記1つ以上の目標の前記速度を判断するように構成された、請求項23に記載の装置。
送信器であって、前記送信器がNt個の送信アンテナを含み、前記送信器が測定フレームを送信するように構成され、前記測定フレームが目標の速度を測定するために使用され、前記測定フレームが第1のバーストを含み、前記第1のバーストにおいて、前記Nt個の送信アンテナの各々が、N1＊T1の周期でchirp信号を送信するように構成され、N1＞Ntであり、T1が前記第1のバーストにおける各chirp信号の持続時間である、送信器と、
前記測定フレームが1つ以上の目標によって反射された後に形成される第1のエコー信号と第2のエコー信号とを受信するように構成された受信器であって、前記第1のエコー信号が、前記第1のバーストにおいてN1＊T1の周期で各送信アンテナによって送信されるchirp信号が前記1つ以上の目標によって反射された後に形成され、前記第2のエコー信号が、第1の送信アンテナによって送信される別のchirp信号が前記1つ以上の目標によって反射された後に形成される、受信器と、
前記第1のエコー信号と前記第2のエコー信号とに基づいて前記1つ以上の目標の速度を判断するように構成された処理部と
を含むレーダーシステム。