JP3241975U - Ｍｉｍｏレーダー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の送信チャネルを備える送信機回路を含むＭＩＭＯレーダー装置に関する。【解決手段】送信機回路７１０は、第１のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数が互いに異なるように、第１の送信チャネルを介して、ＦＭＣＷレーダーチャープの第１のシーケンスを送信するように構成される。送信機回路は、ＦＭＣＷレーダーチャープの第２のシーケンスを送信するように構成され、第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数は、互いに異なる。ＦＭＣＷレーダーチャープの第１および第２のシーケンスは、並列に送信される。制御回路７２０は、第１および第２の送信チャネルを制御し、所定のドップラー分割多重（ＤＤＭ）スキームに従って、第１および第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの位相を設定する。【選択図】図７Ａ

Description

本開示は、レーダーシステムに関するものであり、より詳しくは、複数の送信チャネル、１つまたは複数の受信チャネルおよび複数の波形を使用するＭＩＭＯ（多入力多出力）レーダー概念に関するものである。

自動車レーダーは、ライダー、超音波およびカメラのような他の環境センサとともに、自動運転車および先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）のバックボーンの１つである。これらの技術的向上は、レーダー／センサから１つまたは複数のコントローラまでの信号処理経路を有する複雑系によって可能になる。自動車レーダーシステムは、物体および障害物、それらの位置ならびに車両に対する速度の検出を可能にする。信号処理技術の開発は、ミリメートル波（ｍｍ波）半導体技術における進歩とともに、自動車レーダーシステムにおいて鍵となる役割を果たす。さまざまな信号処理技術が開発され、すべての測定次元、すなわち、車両を囲むターゲットの速度、レンジ（距離）および方位角－仰角でより良好な分解能および推定性能を提供している。

周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムのために、例えば、レーダーミキサ出力のサンプル上で多重（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行することによって、レンジ、速度および角度に関する情報を取得することが知られている。第１のＦＦＴ（一般にレンジＦＦＴとも呼ばれる）は、レンジ情報を生ずる。レンジ変換サンプルにわたる第２のＦＦＴ（一般にドップラーＦＦＴとも呼ばれる）は、速度情報を生ずる。第１および第２のＦＦＴは、レンジおよび速度（ＦＦＴ）ビンを備えるいわゆる２Ｄレンジドップラーマップを生ずる。（仮想の）アンテナアレイの異なるアンテナ素子の信号の位相情報を含む第３のＦＦＴは、追加の空間または角度情報、いわゆる到来方向（ＤｏＡ）情報を生ずることができる。

ＭＩＭＯ（多入力多出力）は、物理的に実装された複数の送信機チャネルおよび複数の受信チャネルの組み合わせによって仮想受信機アレイを合成することによって有効なレーダー開口サイズを拡大するために広く用いられている。限られた物理アレイから仮想アレイ情報を合成するために、異なる送信機からの各受信チャネルで受信される反射信号の分離は、ＭＩＭＯ技術において重要な手順である。各受信チャネルにおけるあらゆる反射信号の対応する送信機を識別することは、類似のレベルで重要である。

したがって、対応する送信機の良好な識別および高分解能を有する可能な限り大きい仮想アレイ合成の必要が存在する。

この要求は、独立請求項に従うＭＩＭＯレーダー装置および方法によって達成される。さらに有利な実施形態は、従属請求項によって対処される。

第１の態様によれば、本開示は、ＭＩＭＯレーダー装置を提案する。ＭＩＭＯレーダー装置は、複数の送信チャネルを含む送信機回路を備える。送信機回路は、第１の送信チャネルを介して、ＦＭＣＷレーダーチャープ（またはランプ）の第１のシーケンス（またはフレーム）を送信するように構成される。第１のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数は、互いに異なる。さらに、送信機回路は、第２の送信チャネルを介して、ＦＭＣＷレーダーチャープの第２のシーケンス（またはフレーム）を送信するように構成される。第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数は、互いに異なる。送信機回路は、ＦＭＣＷレーダーチャープの第１および第２のシーケンスを並列に（同時に）送信するように構成される。ＭＩＭＯレーダー装置は、第１および第２の送信チャネルを制御し、所定のドップラー分割多重（ＤＤＭ）スキームに従って、第１のシーケンスおよび第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの位相を設定するように構成される制御回路をさらに備える。

従来は、チャープシーケンスの各ＦＭＣＷレーダーチャープのスタート周波数およびストップ周波数は、同一である。しかしながら、本開示の実施形態は、チャープシーケンスのさまざまなスタート周波数および／またはストップ周波数を提案する。これは、有効な変調帯域幅を増加させ、より長い検出可能なレンジを有するより高いレンジ分解能を達成することができる。

ＤＤＭにおいて、異なる送信チャネルによって並列に送信されるＦＭＣＷレーダーチャープは、位相の異なるシーケンスによって変調されるので、それぞれの受信信号は、位相のそれぞれのシーケンスに基づいて、受信機において分離／復号可能である。実施形態において、ＤＤＭスキームに従って設定される第１のシーケンスおよび第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープのそれぞれの位相は、全ＦＭＣＷチャープ周期（区間）の間不変に維持されてもよく、一方、次のＦＭＣＷチャープ周期の間、それぞれの新規な位相は、ＤＤＭスキームに従って設定され、全ＦＭＣＷチャープ周期の間、不変に維持されてもよい、などである。したがって、ＤＤＭスキームは、チャープのようなＤＤＭスキームでもよく、このスキームでは、送信チャネルに特有の位相設定は、ＦＭＣＷチャープの全周期にわたって維持され、次に、特に次のチャープの間送信チャネルを変化させてもよい。ＤＤＭは、時々、符号分割多重（ＣＤＭ）とも呼ばれる。本開示の利点を有する当業者は、実施形態が第１および第２の送信チャネルに限定されるわけではないと認識するであろう。任意の数の送信チャネルが可能である。特に、いくつかの実施形態は、３つの送信チャネルを提案する。

いくつかの実施形態では、ＭＩＭＯレーダー装置の制御回路は、第１および第２のシーケンスのそれぞれのＦＭＣＷレーダーチャープが、それぞれのスタート周波数とストップ周波数との間の等しいそれぞれの期間および／または等しいそれぞれの周波数帯域幅を有するように、第１および第２の送信チャネルを制御するように構成される。したがって、第１のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープおよび第２のシーケンスの並列に送信されるＦＭＣＷレーダーチャープは、等しい期間および／または等しい帯域幅を有してもよい。より詳しくは、第１のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープおよび第２のシーケンスの並列に送信されるＦＭＣＷレーダーチャープは、等しいそれぞれのスタート周波数およびストップ周波数を有してもよい。換言すれば、制御回路は、第１および第２のシーケンスのそれぞれの並列のＦＭＣＷレーダーチャープに、同じスタート周波数およびストップ周波数を有させるように、第１および第２の送信チャネルを制御するように構成されてもよい。しかしながら、それぞれのスタート周波数およびストップ周波数は、ＦＭＣＷレーダーチャープのシーケンス内でまたはシーケンスの間に変化してもよい。

いくつかの実施形態では、制御回路は、第１のシーケンスの次のＦＭＣＷレーダーチャープの次の各対のスタート周波数が、所定の周波数オフセットだけ異なり、第２のシーケンスの次のＦＭＣＷレーダーチャープの次の各対のスタート周波数が、同じ所定の周波数オフセットだけ異なるように、第１および第２の送信チャネルを制御するように構成される。したがって、シーケンスの各々における次のＦＭＣＷレーダーチャープのスタート周波数は、前のＦＭＣＷレーダーチャープに対して所定の周波数オフセットだけ増減してもよい。換言すれば、制御回路は、第１および第２のシーケンスの次のＦＭＣＷレーダーチャープの次の各対のスタート周波数が、所定の周波数オフセットだけ増減するように、第１および第２の送信チャネルを制御するように構成されてもよい。これは、有効な周波数変調帯域幅、およびしたがって達成可能なレンジ分解能を増加させることができる。

所定のＤＤＭスキームに従って、制御回路は、各送信チャネルに、それぞれの送信チャネルのＦＭＣＷチャープのそれぞれのシーケンスに適用される位相の固有のシーケンスを割り当てるように構成されてもよい。したがって、各送信チャネルは、位相のその固有の専用のシーケンスを有する。受信機側において、異なる送信チャネルは、次に、位相のそれぞれの送信チャネルに特有のシーケンスに基づいて識別されてもよい。上述したように、ＦＭＣＷチャープに適用される位相は、ＦＭＣＷチャープの期間中に一定のままである初期位相オフセットとして理解されてもよい。しかしながら、ＦＭＣＷチャープのシーケンスの異なるＦＭＣＷチャープの位相（または位相オフセット）は、変化してもよい。

いくつかの実施形態では、制御回路は、所定のＤＤＭスキームのための位相をＭ変数の位相変調アルファベットから選択するように構成され、Ｍ≧２は、整数である。これは、ＦＭＣＷチャープのための異なる位相が、Ｍの代替位相の有限数から選択されてもよいことを意味する。変調アルファベットの例は、ＢＰＳＫ（二位相シフトキーイング）、ＱＰＳＫ（四位相シフトキーイング）、８－ＰＳＫなどである。特に、ＢＰＳＫは、有用となりうる。これは、受信機側における曖昧性を減少することができる。

いくつかの実施形態では、制御回路は、第１の所定の位相を第１のシーケンスのＦＭＣＷチャープに割り当てるように構成される。例えば、第１の所定の位相は、例えば、０°または１８０°の一定の位相でもよく、第１のシーケンスの各ＦＭＣＷチャープに適用されてもよい（例えば、ＦＭＣＷチャープの第１のシーケンスの位相変調はない）。さらに、制御回路は、第１の位相および異なる第２の位相を第２のシーケンスのＦＭＣＷチャープに割り当てるように構成されてもよい。第１の位相が０°である場合、第２の位相は、例えば、１８０°でもよい。第１の位相が１８０°である場合、第２の位相は、例えば、０°でもよい。第１および第２の位相間の１８０°の位相差は、有用となりうる。例えば、第１の位相および第２の位相は、交互に第２のシーケンスの次のＦＭＣＷチャープに割り当てられてもよい（例えば、０°｜１８０°｜０°｜１８０°｜…）。しかしながら、他の位相パターンも考えられる（例えば、０°｜０°｜１８０°｜１８０°｜０°｜０°｜１８０°｜１８０°｜…）。第１および第２のシーケンスの並列に（同時に）送信されるＦＭＣＷチャープは、所定の位相差を有する。所定の位相差は、第１および第２の所定の位相差を備えてもよい。例えば、第１および第２のシーケンスの並列に送信されるＦＭＣＷチャープが両方とも第１の位相を用いる場合、第１の所定の位相差は、０°でもよい。一方、第１および第２のシーケンスの並列に送信されるＦＭＣＷチャープが、第１および第２の位相の異なるものを用いる場合、第２の所定の位相差は、１８０°でもよい。

いくつかの実施形態では、制御回路は、第１のシーケンスの２つの連続したＦＭＣＷチャープが第１の位相で送信される間（例えば、０°｜０°｜…）、第１の位相を第２のシーケンスの第１のＦＭＣＷチャープに割り当て、第２の位相を第２のシーケンスの次の第２のＦＭＣＷチャープに割り当てるように構成される（例えば、０°｜１８０°｜…）。これは、第１のシーケンスのＦＭＣＷチャープのための第１の位相の一貫した使用および第２のシーケンスのＦＭＣＷチャープのための第１および第２の位相の交互の使用に対応する。このようにして、第１および第２の送信チャネルは、識別され、受信機側において分離されてもよい。

いくつかの実施形態では、制御回路は、第１の位相のシーケンスをＦＭＣＷチャープの第１のシーケンスに割り当てるように構成される。第１の位相は、第１の位相値（例えば、０°）または第２の位相値（例えば、１８０°）を備え、第１の位相値および第２の位相値は、１８０°だけ異なる。したがって、第１および第２の位相の一方のみが、ＦＭＣＷチャープの第１のシーケンスに適用されてもよい。さらに、制御回路は、第２の位相のシーケンスをＦＭＣＷチャープの第２のシーケンスに割り当てるように構成されてもよい。第２の位相は、第３の位相値（例えば、０°または４５°）および第４の位相値（例えば、１８０°または２２５°）を備え、第３の位相値および第４の位相値は、１８０°だけ異なる。したがって、第１および第２の位相値の一方のみが、ＦＭＣＷチャープの第１のシーケンスに適用されてもよく、第３および第４の位相値の両方が、ＦＭＣＷチャープの第２のシーケンスに適用されてもよい。第１の位相値および第２の位相値の少なくとも１つは、第３および第４の位相値の各々と異なってもよい。あるいは、第１または第２の位相値の少なくとも１つは、第３の位相値と同一でもよい。したがって、いくつかの実施形態において、異なる送信チャネルは、異なるバイナリの位相変調アルファベットを使用してもよい。

いくつかの実施形態において、ＭＩＭＯレーダー装置の送信機回路は、第３の送信チャネルを追加で備え、第３の送信チャネルを介して、ＦＭＣＷレーダーチャープの第３のシーケンスを送信するように構成され、第３のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数は、互いに異なる。したがって、第３のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープのスタート周波数および／またはストップ周波数は、第１および第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープのスタート周波数および／またはストップ周波数に、同様にまたは同一に変えられてもよい。制御回路は、第１のシーケンスの各ＦＭＣＷレーダーチャープに適用される第１の位相（例えば、０°）を割り当てるように構成されてもよい。制御回路は、第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープに適用される第２の位相のシーケンスを割り当てるように構成されてもよく、第２の位相のシーケンスは、第２の送信チャネルに特有の時間的順序で、第１の位相（例えば、０°）および異なる第２の位相（例えば、１８０°）を備える。第１および第２の位相は、１８０°だけ異なってもよい。さらに、制御回路は、第３のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープに適用される第３の位相のシーケンスを割り当てるように構成されてもよく、第３の位相のシーケンスは、第３の送信チャネルに特有の時間的順序で、第１の位相（例えば、０°）および第２の位相（例えば、１８０°）を備える。第３の送信チャネルに特有の時間的順序は、第２の送信チャネルに特有の時間的順序と異なってもよい。したがって、バイナリのＤＤＭスキームは、３つの送信チャネルのために使用されてもよい。これは、ターゲットの識別に関する良好な性能を生ずることができる。

いくつかの実施形態では、制御回路は、第１のシーケンスの２つの連続したＦＭＣＷチャープが第１の位相で送信される間（例えば、０°｜０°）、第１の位相を第２のシーケンスの第１のＦＭＣＷチャープに割り当て、第２の位相を第２のシーケンスの次の第２のＦＭＣＷチャープに割り当てるように構成される（例えば、０°｜１８０°）。さらに、制御回路は、第１のシーケンスの４つの連続したＦＭＣＷチャープが第１の位相で送信される間（例えば、０°｜０°｜０°｜０°）、第１の位相を第３のシーケンスの２つの連続したＦＭＣＷレーダーチャープに割り当て、第３のシーケンスの２つのさらに連続したＦＭＣＷレーダーチャープに割り当てられる第２の位相が後に続くように構成されてもよい（例えば、０°｜０°｜１８０°｜１８０°）。

いくつかの実施形態では、ＭＩＭＯレーダー装置は、少なくとも１つの受信機チャネルを含む受信機回路をさらに備えてもよい。少なくとも１つの受信機チャネルは、ＦＭＣＷレーダーチャープの第１のシーケンスおよびＦＭＣＷレーダーチャープの第２のシーケンス（および、オプションで、ＦＭＣＷレーダーチャープの第３のシーケンス）の反射に対応する受信信号を受信するように構成される。したがって、ＦＭＣＷレーダーチャープのすべての並列に送信されたシーケンスの反射は、受信機アンテナで重畳されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の受信機アンテナ（受信機チャネル）は、受信機側で使用されてもよい。

いくつかの実施形態では、受信機回路は、受信信号（受信機チャネル）の第１のＦＦＴ（レンジＦＦＴ）を実行して複数の第１のＦＦＴビン（レンジビン）を生成するように構成される。受信機回路は、第１のビン（レンジビン）を用いて第２のＦＦＴ（ドップラーＦＦＴ）を実行して複数の第２のＦＦＴビン（ドップラービン）を生成するようにさらに構成されてもよい。受信機回路は、第１および第２のビンを結合して複数の送信チャネルのための複合レンジドップラーマップを（受信チャネル当たり）取得するようにさらに構成されてもよい。複合レンジドップラーマップは、異なる送信チャネルからのＦＭＣＷレーダーチャープのすべてのシーケンスに関する複合レンジドップラー情報を備える。この複合レンジドップラー情報は、所定のＤＤＭスキームを考慮に入れることによって、分離され、各送信チャネルに関連付けられてもよい。

いくつかの実施形態では、受信機回路は、複合レンジドップラーマップの同じ第１のビン（レンジビン）に関連付けられた複数の第２のビン（ドップラービン）の振幅および／または相互間隔を評価することに基づいて、各送信チャネルを識別するように構成される。したがって、異なる送信チャネルは、信号振幅が一定の閾値を超える第２のＦＦＴビンの間の距離に基づいて識別されてもよい。例えば、送信チャネルの少なくとも１つのＤＤＭ位相パターンによって、所定の位相差に対応する所定のビン距離によって分離される２つの第２のＦＦＴビン（同じ第１のＦＦＴビンに関連付けられる）のターゲットの出現（ｔａｒｇｅｔ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ）が生じうる。例えば、所定の位相差は、Ｎ_ｒ／２のビン距離に対応する９０°であり、Ｎ_ｒは、シーケンス内のＦＭＣＷレーダーチャープ数を意味する。

いくつかの実施形態では、受信機回路は、所定のドップラー分割多重スキームに関連付けられた所定の位相差に対応する相互のビン距離を有する一対の第２のビンに基づいて、複数の送信チャネルの第１のチャネルを識別し、同じ第１のビンに関連付けられた残りの第２のビンの振幅に基づいて、複数の送信チャネルの少なくとも第２のチャネルを識別するように構成される。

さらなる態様によれば、本開示は、ＭＩＭＯレーダー方法を提案する。方法は、第１のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数が互いに異なるように、第１の送信チャネルを介して、ＦＭＣＷレーダーチャープの第１のシーケンスを送信するステップと、第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数が互いに異なるように、第２の送信チャネルを介して、ＦＭＣＷレーダーチャープの第２のシーケンスを送信するステップと、を含み、ＦＭＣＷレーダーチャープの第１および第２のシーケンスは、並列に送信され、前記方法は、レーダーチャープ送信チャネルを制御し、所定のドップラー分割多重スキームに従って、第１のシーケンスおよび第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの位相を設定するステップを含む。

いくつかの実施形態では、第１および第２のシーケンスのそれぞれの次のＦＭＣＷレーダーチャープのスタート周波数およびストップ周波数は、所定の周波数オフセットだけ増減される。

装置および／または方法のいくつかの例は、単なる例として、添付の図を参照しながら以下に記載されている。

従来のレーダー信号処理チェーンのブロック図を示す。 ＦＭＣＷレーダーによる２Ｄジョイントレンジドップラー推定を示し、ｙ軸のための図インデックスは、マイル／時間であり、ｘ軸はメートルである。 均一な線状アンテナアレイを用いた方位角推定を示す。 仮想アレイ合成の概念を示す。 図５Ａは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）ＭＩＭＯレーダー伝送方法を示し、図５Ｂは、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）ＭＩＭＯレーダー伝送方法を示す。 ＦＭＣＷレーダーチャープの従来のシーケンスを備えるＦＭＣＷレーダー信号を示す。 本開示の実施形態に従って、ＭＩＭＯレーダー装置を示す。 本開示の実施形態に従って、ＦＭＣＷレーダーチャープの段階的シーケンスを備えるＦＭＣＷレーダー信号を示す。 図８Ａは、本開示の実施形態に従って、ＦＭＣＷレーダーチャープの段階的シーケンスを備えるＦＭＣＷレーダー信号を示し、図８Ｂは、本開示の実施形態に従って、異なる送信チャネルのための位相変調ベクトルを示す。 実施形態に従って、段階的ＤＤＭ ＭＩＭＯレーダー伝送の概念のための受信機プロセスを示す。 ＤＤＭ ＭＩＭＯレーダー伝送のドップラースペクトルに対する影響を示す。 ＦＭＣＷレーダーチャープの提案された段階的シーケンスによって達成可能な改善されたレンジ分解能を示す。

以下、さまざまな例は、いくつかの例が示される添付の図面を参照して、より完全に記載される。図面において、線、層および／または領域の厚さは、明確にするために誇張されてもよい。

したがって、さらなる例がさまざまな変形および代替の形態をとることができ、そのいくつかの特定の例を図面に示し、その後詳述する。しかしながら、この詳細な説明は、さらなる例を記載されている特定の形態に限定するものではない。さらなる例は、開示の範囲内にあるすべての修正例、均等物、代替例をカバーすることができる。図面の説明の全体にわたって、同一または類似の番号は、同類または類似の要素に関連し、互いに比較されるとき、同一または修正した形態で実施され、同一または類似の機能を提供することができる。

要素が他の要素に「接続される」または「結合される」と称されるとき、要素は、直接接続もしくは結合されてもよいし、または、１つもしくは複数の介在要素を介してもよいことを理解されたい。２つの要素ＡおよびＢが「または」を用いて組み合わされる場合、明示的または暗示的に他に定義されない場合、すべての可能な組み合わせ、すなわち、Ａのみ、Ｂのみ、ＡおよびＢを開示するということを理解されたい。同じ組み合わせのための代替の言い回しは、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」または「Ａおよび／またはＢ」である。これもまた、必要な変更を加えて、２つ以上の要素の組み合わせに適用される。

特定の例を記載するために本願明細書において用いられる用語は、さらなる例のために限定的であることを意図するものではない。「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」のような単数形が用いられ、単一の要素のみを用いることが必須であると明示的または暗示的に定義されないときはいつでも、さらなる例は、複数の要素もまた用いて、同じ機能を実施してもよい。同様に、機能が複数の要素を用いて実施されるとその後記載されるとき、さらなる例は、単一の要素または処理エンティティを用いて同じ機能を実施してもよい。「備える」、「備えている」、「含む」および／または「含んでいる」という用語は、用いられるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、プロセス、行為（ａｃｔ）、要素および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、プロセス、行為、要素、構成要素および／またはその任意の群の存在または追加を排除するものではないということを理解されたい。

他に定義されない限り、すべての用語（技術的および科学的な用語を含む）は、本願明細書において、その例が属する技術の通常の意味で用いられる。

図１は、従来のレーダー信号処理チェーン１００のブロック図を示す。

無線周波数（ＲＦ）トランシーバフロントエンド１１０を用いて、１つまたは複数の送信アンテナ１１２を介して放出可能な送信（Ｔｘ）レーダー信号を生成する。レーダー信号は、３ＭＨｚ～３００ＧＨｚの範囲の周波数帯域とすることができる。自動車レーダーシステムは、典型的には、ミリ波周波数として知られている電磁スペクトルの２４ＧＨｚおよび７７ＧＨｚの部分の帯域で動作するので、十分な速度およびレンジ分解能を達成することができる。１つまたは複数の受信（Ｒｘ）アンテナ１１４を用いて、ターゲットから反射される電磁波（レーダー信号）を受信する。レーダー動作は、レンジ（距離）、相対速度および可能であれば方向推定を含む。後者は、受信アンテナアレイの複数の受信アンテナを用いるとき、実行可能である。複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナの両方を用いるレーダーシステムは、一般に、ＭＩＭＯレーダーと呼ばれる。適切な送信アンテナ間隔のために、多重入出力（ＭＩＭＯ）レーダーは、より大きい開口のフェーズドアレイレーダーを模倣することができる。このより大きいアレイは、仮想アレイと呼ぶことができる。

ＲＦトランシーバフロントエンド１１０の下流のレンジプロセッサ１２０は、レンジ推定を実行するように構成される。ターゲットまでのレンジＲは、電磁波がターゲットまで伝播しターゲットから戻るのにかかる往復の時間遅延に基づいて決定可能であり、Ｒ＝（ｃτ／２）であり、τは往復の時間遅延（秒）であり、ｃは光速（ｍ／ｓ）である。したがって、τの推定は、レンジ測定を可能にする。例えば、パルス変調連続波（ＣＷ）は、周期的かつ短いパワーパルスおよび静止期を備えることができる。静止期によって、レーダーは、反射された信号を受信し、レーダーのためのタイミングマークとして機能し、レンジ推定を実行することができる。周波数変調（ＦＭ）ＣＷパルスを用いるパルスレーダー構成によって、マルチターゲットトラフィックシナリオにおける同時のレンジ－速度推定を提供することができる。ＦＭＣＷレーダーは、周期的なＦＭチャープ（パルスまたはランプとも呼ばれる）を送信し、その周波数は、パルスの間、線形に増加してもよい。ターゲットから反射される受信信号は、送信信号と共役的に混合され、低周波ビート信号（ベースバンド信号とも呼ばれる）を生成し、その周波数は、ターゲットのレンジを与える。この動作を、Ｐ個の連続したＦＭＣＷチャープのために繰り返すことができる。図２の２次元（２Ｄ）波形２１０は、２つの時間インデックスｐ、ｎにわたり配置される連続した反射チャープを表す。いわゆる低速時間インデックスｐは、単にチャープ番号に対応する。一方、いわゆる高速時間インデックスｎは、チャープごとの、対応する連続ビート信号が周波数ｆ_ｓによってサンプリングされ、チャープ期間Ｔ以内にＮサンプルを収集すると仮定する。

レンジプロセッサ１２０は、高速時間ｎにわたり第１の離散フーリエ変換（例えば、ＦＦＴ）を実行し、ドップラー周波数ｆ_ｄに結合されたビート周波数ｆ_ｂを取得するように構成可能である。この動作は、一般に、レンジ変換またはレンジゲート制御としても知られており、これは、低速時間にわたる第２のフーリエ変換（例えば、ＦＦＴ）の適用によって、固有のレンジゲートまたはビンに対応するドップラーシフトの推定を可能にする。これは、速度処理要素１３０によって実行可能である。したがって、レンジドップラーマップ２２０は、２Ｄ ＦＦＴを用いて生成可能である（図２参照）。図２に示される例のレンジドップラーマップ２２０は、２つのターゲットを示し、第１のターゲットは、１０ｍの距離で０マイル／時間の相対速度であり、第２のターゲットは、２０ｍの距離で２０ｍｉ／ｈの相対速度である。ターゲットは、レンジドップラーマップの関心小領域とすることができる。

これまで、自動車レーダーが関心ターゲット、例えば、前方に進行している車両からの反射を受信するのみであると仮定されていた。しかしながら、関心ターゲットからの直接の反射に加えて、レーダーは、例えば、路上落下物、ガードレールおよび壁からの反射も受信する。レーダーの望ましくない戻りは、典型的には、クラッターと呼ばれる。車両の周囲環境が変化するとき、システムのクラッターの量は変化する。それゆえ、適合アルゴリズム、例えば、定アラームレート（ＣＦＡＲ）処理および時空間適応処理（ＳＴＡＰ）を用いて、クラッターの影響を軽減することができる。クラッターがある場合に有効なターゲットを識別するために、ターゲット検出のための閾値は、適切に選択されなければならない。推定されたレンジでのレンジドップラーマップの振幅がなんらかの閾値より大きい場合、例えば、ターゲットが検出されると言うことができる。したがって、閾値は、所定のシステム内のノイズ（例えば、クラッター）に依存するものである。クラッターが増加するにつれて、より高い閾値が選択されてもよい。セルまたはビン平均化に基づく単純なＣＦＡＲ方法は、スライディングウィンドウを用いて、複数のレンジビンを平均することによって、ローカルクラッターレベルを導出することができる。この記載されている閾値選択およびターゲット（ピーク）検出は、処理ブロック１４０において実行される。

広帯域パルス（例えば、ＦＭＣＷパルス）の使用は、距離および速度の両方においてターゲットの区別を提供する。方向における区別は、例えば、マルチアンテナレーダーシステム内のマルチアンテナアレイを用いて実行可能である。マルチアンテナレーダーシステムは、複数の送信機、複数の受信機および複数の波形を使用して、すべての利用できる自由度を利用することができる。ターゲットを空間的に分解し、トラフィックシーンの広範囲の表現を達成する（ｄｅｌｉｖｅｒ）ために、ターゲットの角位置を推定することができる。それゆえ、自動車レーダーにおいて、ターゲットの位置は、球座標系（Ｒ、θ、ρ）に関して記載可能であり、（θ、ρ）は、それぞれ、方位および仰角を意味する。測定された時間遅延は、ターゲットの角位置に関する情報が欠如しているので、単一のアンテナレーダーセットアップは、レンジ－速度マップを提供するのに十分であるが、角度情報を提供するには不十分である。方向推定を可能にするために、レーダーは、複数のアンテナで反射波を受信するように構成される。例えば、電磁波を用いて２次元でターゲットの位置を決めることは、物体からの反射波データが２つの異なる次元で収集されることを必要とする。これらの異なる次元は、受信アンテナにわたり、時間、周波数および空間の組み合わせを用いて、さまざまな方法で形成可能である。例えば、線状の受信アンテナアレイ１１４および広帯域波形、例えば、ＦＭＣＷは、２つの固有の次元を形成する。加えて、ミリ波帯域のより小さい波長は、より小さい開口サイズに対応し、したがって、多くのアンテナ素子は、アンテナアレイに高密度に実装可能である。それゆえ、より強くより鋭い有効な放射ビームは、ひいては、角度測定の分解能を増加させる。

平面ｚ＝０に位置するアンテナアレイを考慮して、ｌが各受信機アンテナ位置に対応する横座標であるとする（図３参照）。（Ｒ_ｑ、θ_ｑ）が球座標のｑ番目のターゲットの位置であり、レーダーに対して速度ｖ_ｑで移動するとする。遠視野近似の助けを借りて、ｑ番目のターゲットのために、起点に位置する送信機と座標ｌに位置決めされた受信機との間の往復の時間遅延は、

によって表現可能であり、ｄは、線状に配置されるアンテナ素子の間の距離である（通常波長の半分）。遅延期間τ_ｌｑは、アンテナ素子にわたる均一な位相進行を作成し、それは、空間領域のＦＦＴによって角度θ_ｑの推定を可能にする。したがって、ターゲットの２Ｄ位置（レンジおよび角度）および速度は、３Ｄ ＦＦＴによって推定可能である。第３の角度ＦＦＴ（到来方向ＤｏＡ処理）は、図１の例のレーダー信号処理ブロック図の処理ブロック１５０において実行される。

さらに従来の自動車レーダー処理は、ターゲットクラスタリング１６０、ターゲットトラッキング１７０、および、他の環境センサタイプ（例えば、カメラ、ライダーなど）のセンサデータを有するオプションのセンサフュージョン１８０を含むことができる。

ＭＩＭＯレーダーシステムは、複数の送信機、複数の受信機および複数の波形を使用して、すべての利用できる自由度を利用する。ＭＩＭＯレーダーは、広く分離している、または、同じ位置に配置されていると分類可能である。広く分離されたＭＩＭＯレーダーにおいて、送受信アンテナは、ターゲットのレーダー断面（ＲＣＳ）の異なる態様を捕える。換言すれば、ターゲットは空間的に分散しているように見え、各アンテナ素子で異なるＲＣＳを提供する。このＲＣＳ多様性は、レーダー性能を改善するために利用可能である。一方、同じ位置に配置されたＭＩＭＯレーダーでは、各アンテナ素子によって観察されるＲＣＳは、区別がつかない。

自動車は、典型的には、同じ位置に配置されたコンパクトサイズのＭＩＭＯレーダーを使用する。適切な送信機間隔のために、同じ位置に配置されたＭＩＭＯレーダーは、より大きい開口の位相配列レーダーを模倣することができる（図４参照）。このより大きいアレイは、仮想アレイと呼ばれている。図４に示すように、ＭＩＭＯレーダー処理のために、２つの送信（Ｔｘ）アンテナを有する１Ｄ受信機（Ｒｘ）アレイが考慮される。Ｎ_ＴおよびＮ_Ｒは、それぞれ、ＴｘおよびＲｘアンテナ素子の数を意味するものとする。ｄ_Ｔおよびｄ_Ｒは、対応するＴｘおよびＲｘアンテナ間隔を表現すると仮定する。また、デカルト座標におけるＴｘおよびＲｘアンテナ位置がｌ_Ｔおよびｌ_Ｒによって与えられると仮定する。それゆえ、高速時間および開口にわたる２Ｄ ＦＭＣＷミキサ出力信号は、

として表すことができる

上記の式から、ｄ_Ｔ＝Ｎ_Ｒ×ｄ_Ｒである場合、ＭＩＭＯレーダーが単一のＴｘおよびＮ_Ｔ×Ｎ_Ｒ個のＲｘアンテナ素子を有する標準的な１Ｄアレイレーダーを模倣することは明白である。これは、仮想アレイ表現として知られている。それゆえ、ＦＦＴベースのターゲットイメージングの空間的分解能は、Ｎ_Ｔのファクタによって改善可能である。

ＭＩＭＯレーダーの挑戦的な態様は、波形の選択である。波形は、例えば、周波数、時間または符号領域において直交になることができる。

ＭＩＭＯレーダーのために、異なるＴｘアンテナ（Ｔｘチャネル）によって送信される信号を容易に分離するために、最も直観的かつ簡単な方法は、交互の送信である、すなわち、各Ｔｘチャネルは、それ自身の波形を交互に送信し、いかなる２つの送信の間にオーバラップは存在しない。図５Ａにこれが示される。この交互の送信の時分割多重（ＴＤＭ）方法は、理想的な直交を達成することができ、従来のレーダー波形（例えば、チャープ波形）をすべての送信機において直接用いることができる。この交互の送信ＴＤＭ方法は用いるのが容易であるが、すべてのＴｘアンテナの送信能力が完全に利用されるというわけではないことは明白である。すべてのＴｘアンテナが同時に送信することができるＭＩＭＯレーダーと比較して、この交互の送信方法は、送信電力の喪失を被り、それは、より短いターゲット検出範囲（レンジ）を与える（ＴＤＭでのドップラー非曖昧性レンジ減少（Ｄｏｐｐｌｅｒ ｕｎａｍｂｉｇｕｉｔｙ ｒａｎｇｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を犠牲にして、検出範囲は同じであるか、または、処理利得は同じである）。

ドップラー分割多重（ＤＤＭ）（符号分割多重（ＣＤＭ）とも呼ばれる）ＭＩＭＯ波形は、異なるＴｘチャネルによって送信される信号が、高速時間または低速時間のいずれかにおいて異なる一連の位相符号によって変調され、これらの信号は、レーダー受信機において分離／復号可能であることを意味する。良好な自己相関および相互相関特性を有する理想的な直交符号シーケンスは存在しないので、ＤＤＭ ＭＩＭＯ波形は、直交要件のみをほぼ満たすことができる。高速時間ＤＤＭ（ＣＤＭ）波形において、位相符号は、各パルス／チャープ内でキャリア信号によって変調される。低速時間ＤＤＭ波形において、位相符号を用いて、異なるチャープの最初の位相を変調する。図５Ｂは、送信チャネルＴｘ１および送信チャネルＴｘ２からのチャープが並列に送信される低速時間ＤＤＭ（ＣＤＭ）波形の一例を示す。しかしながら、Ｔｘ２は、Ｔｘ１と異なる位相符号を適用する。図示例では、Ｔｘ２のあらゆる第２のチャープの最初の位相は１８０°であるが、Ｔｘ１は、チャープごとに０°の最初の位相を適用する。

図６Ａは、ＦＭＣＷレーダーチャープ６０２の従来のシーケンス６００を備えるＦＭＣＷレーダー信号を示す。

チャープシーケンス６００は、Ｎ_Ｒ個のＦＭＣＷレーダーチャープ６０２－１、６０２－２、…、６０２－Ｎ_Ｒのフレームを備える。したがって、チャープシーケンス６００は、低速時間領域のＮ_Ｒ個のＦＭＣＷレーダーチャープを備える。一例は、Ｎ_Ｒ＝５１２である。各チャープ６０２は、ｔ_{ｄｗｅｌｌ}の期間を有し、サンプルの数Ｎ_{ｓａｍｐｌｅｓ}を備える（高速時間）。したがって、各チャープ６０２は、高速時間領域においてＮ_{ｓａｍｐｌｅｓ}を備える。一例は、Ｎ_{ｓａｍｐｌｅｓ}＝１０２４である。サンプリング周波数ｆ_ｓが与えられると、各ランプ当たりのサンプルの数は、Ｎ_{ｓａｍｐｌｅｓ}＝ｔ_{ｄｗｅｌｌ}×ｆ_ｓである。一例は、ｆ_ｓ＝２５ＭＳＰＳである。チャープ繰り返し間隔は、ｔ_Ｒ＞ｔ_{ｄｗｅｌｌ}によって表され、これは、シーケンス６００内の２つの連続したチャープ６０２のそれぞれのスタート瞬間の間の時間である。したがって、全チャープシーケンス６００の期間は、ｔ_Ｒ×Ｎ_Ｒである。シーケンス６００の各チャープ６０２は、同じスタート周波数ｆ_{ｓｔａｒｔ}および同じストップ周波数ｆ_ｓｔｏｐを有する。ストップ周波数ｆ_ｓｔｏｐとスタート周波数ｆ_{ｓｔａｒｔ}との差は、波形変調帯域幅ＢＷを意味する。一例は、ＢＷ＝２２０．３ＭＨｚである。

図６Ｂの表から分かるように、従来のＦＭＣＷレーダー信号のレンジ分解能Ｒ_ｒｅｓは、Ｒ_ｒｅｓ＝ｃ／２／ＢＷに従って変調帯域幅ＢＷに依存し、ｃは光速を意味する。これは、ＢＷが広いとき、レンジ分解能Ｒ_ｒｅｓが強化されることを意味する。従来のＦＭＣＷレーダー信号の最大検出範囲（レンジ）Ｒ_ｍａｘは、Ｒ_ｍａｘ＝ｃ／２／ＢＷ×Ｎ_{ｓａｍｐｌｅｓ}／２に従って帯域幅ＢＷに依存する。これは、ＢＷが広いとき、最大検出範囲Ｒ_ｍａｘがより短いことを意味する。一方、狭いＢＷの場合、劣ったレンジ分解能Ｒ_ｒｅｓが得られるが、最大検出範囲Ｒ_ｍａｘはより長い。

本開示は、有効な変調帯域幅ＢＷを増加させ、ＭＩＭＯレーダーシステムのためのより高いレンジ分解能Ｒ_ｒｅｓを達成することを提案する。これは、所定のＤＤＭスキームと組み合わせて、限られたスペクトルリソースの下で時間領域および周波数領域特性を最適化してもよい。

図７Ａは、本開示の実施形態に従って、ＭＩＭＯレーダー装置７００のブロック図を示す。

ＭＩＭＯレーダー装置７００は、送信機回路７１０を備える。送信機回路７１０は、複数のＴｘチャネル７１２－１、７１２－２、７１２－３を備える。各Ｔｘチャネルは、デジタルおよび／またはアナログハードウェアコンポーネント、例えば、パワースプリッタ、位相シフタ、電力増幅器およびＴｘアンテナを備えてもよい。図７Ａは、３つのＴｘチャネルの例を示すが、本開示からの利点を有する当業者は、本願明細書において記載されている増加した有効な変調帯域幅ＢＷの概念が、より少ないかより多くのＴｘチャネルにも適用できることを認識するであろう。

送信機回路７１０は、第１のＴｘチャネル７１２－１を介して、ＦＭＣＷレーダーチャープの第１のシーケンスを送信するように構成される。図６に関して記載されている従来の場合とは対照的に、第１のチャープシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数は、互いに異なる。さらに、送信機回路７１０は、第２のＴｘチャネル７１２－２を介して、ＦＭＣＷレーダーチャープの第２のシーケンスを送信するように構成される。また、第２のチャープシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数は、互いに異なる。第１のＴｘチャネル７１２－１および第２のＴｘチャネル７１２－２が同時に動作される点に留意されたい。したがって、ＦＭＣＷレーダーチャープの第１および第２のシーケンスは、並列に送信される。換言すれば、第１および第２のチャープシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープは、並列に送信される。

ＦＭＣＷレーダーチャープの第１および第２のシーケンスは、並列に送信されるので、ＭＩＭＯレーダー装置７００の受信部７３０において、第１のＴｘチャネル７１２－１および第２のＴｘチャネル７１２－２およびオプションで第３のＴｘチャネル７１２－３からの信号を分離する必要がある。上述したように、これは、ドップラー分割多重（ＤＤＭ）を介して達成可能である。ドップラー分割多重アクセス（ＤＤＭＡ）は、チャープ間位相符号化スキーム（「低速時間」符号化）である。この構成では、波形がドップラー領域において分離可能なように、各Ｔｘチャネルの信号スペクトルは、わずかにシフトされる。

この目的のために、ＭＩＭＯレーダー装置７００は、第１および第２のＴｘチャネル７１２－１、７１２－２（および、オプションで第３のＴｘチャネル７１２－３）を制御し、所定のＤＤＭスキームに従って、第１のシーケンスおよび第２のシーケンス（および、オプションで第３のチャープシーケンス）のＦＭＣＷレーダーチャープの位相を設定するように構成される制御回路７２０をさらに備える。図７Ａに示すように、制御回路７２０は、それぞれのＴｘチャネル７１２－１、７１２－２および７１２－３のためのそれぞれのアナログまたはデジタル位相シフタ７２２－１、７２２－２および７２２－３を備えてもよい。

ＭＩＭＯレーダー装置７００は、オプションで、送信されたＦＭＣＷレーダー信号の反射を受信するための受信機回路７３０を追加で備えてもよい。受信機回路７３０は、少なくとも１つのＲｘチャネル７３２を備える。少なくとも１つのＲｘチャネル７３２は、ＦＭＣＷレーダーチャープの第１のシーケンス、ＦＭＣＷレーダーチャープの第２のシーケンスおよびオプションの第３のＴｘチャネル７１２－３のＦＭＣＷレーダーチャープのオプションの第３のシーケンスの反射に対応する受信信号を受信するように構成される。図示例では、受信機回路７３０は、１つのＲｘチャネル７３２を備えるだけではなく、改善された信号対雑音比（ＳＮＲ）および改善された角分解能のために、４つのＲｘチャネル７３２－１、…、７３２－４を備える。受信機回路７３０は、以下でさらに詳細に説明される。本開示からの利点を有する当業者は、送信機回路７１０および受信機回路７３０が集積されてもよいし、または、別々に実装されてもよく、ＦＭＣＷレーダートランシーバにおいて用いられるデジタルおよびアナログ回路部品を含むことができ、これらに限定されるものではないが、例えば、ベースバンド回路、ミキサステージ、ＲＦ回路、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、増幅器、アンテナなどを含むことを認識するであろう。

図７Ｂに、本開示の実施形態に従うＮ_Ｒ個のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２のシーケンス７５０が示される。図示のＦＭＣＷシーケンスは、段階的ＦＭＣＷシーケンスと呼ばれてもよい。

図７Ｂの図示例では、シーケンス７５０のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２のいくつかのみのスタート周波数および／またはストップ周波数が、互いに異なるわけではない。シーケンス７５０の連続したＮ_Ｒ個のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２の各々のスタート周波数およびストップ周波数が、互いに異なる。図示例では、制御回路７２０は、第１のシーケンス７５０の次のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２の次の各対のスタート周波数が、所定の周波数オフセットΔｆだけ異なるように、第１のＴｘチャネル７１２－１を制御するように構成される。同様に、制御回路７２０は、第２のシーケンス７５０の次のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２の次の各対のスタート周波数が、同じ所定の周波数オフセットΔｆだけ異なるように、第２のＴｘチャネル７１２－２を制御するように構成される。第３のＴｘチャネル７１２－３の場合には、制御回路７２０は、第３のシーケンス７５０の次のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２の次の各対のスタート周波数が、同じ所定の周波数オフセットΔｆだけ異なるように、第３のＴｘチャネル７１２－３を制御するように構成される。図示例では、制御回路７２０は、それぞれのチャープシーケンス７５０の各次のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２－ｎ（ｎ＝２、…、Ｎ_Ｒ）のスタート周波数が、その前のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２－（ｎ－１）に対して所定の周波数オフセットΔｆだけ増加するように、それぞれのＴｘチャネル７１２－１、…、７１２－３を制御するように構成される。したがって、それぞれのチャープシーケンスのｎ番目の（ｎ＝２、…、Ｎ_Ｒ）ＦＭＣＷレーダーチャープ７５２－ｎのスタート周波数ｆ_{ｓｔａｒｔ、ｎ}は、ｆ_{ｓｔａｒｔ、ｎ}＝ｆ_{ｓｔａｒｔ、１}＋（ｎ－１）Δｆであり、ｆ_{ｓｔａｒｔ、１}は、それぞれのチャープシーケンスの最初のチャープ７５２－１のスタート周波数を意味する。同様に、それぞれのチャープシーケンスのｎ番目の（ｎ＝２、…、Ｎ_Ｒ）ＦＭＣＷレーダーチャープ７５２－ｎのストップ周波数ｆ_{ｓｔｏｐ、ｎ}は、ｆ_{ｓｔｏｐ、ｎ}＝ｆ_{ｓｔｏｐ、１}＋（ｎ－１）Δｆであり、ｆ_{ｓｔｏｐ、１}は、それぞれのチャープシーケンスの最初のチャープ７５２－１のストップ周波数を意味する。

図７Ｂの段階的ＦＭＣＷチャープシーケンス７５０の図示例では、シーケンス７５０の各チャープ７５２－ｎ（ｎ＝１、…、Ｎ_Ｒ）のための期間ｔ_{ｄｗｅｌｌ}および帯域幅ＢＷが同一であると仮定される。したがって、次のＦＭＣＷレーダーチャープ７５２の次の各対の間のスタート周波数が所定の周波数オフセットΔｆだけ増加すると、図６の従来の場合と比較して、シーケンス７５０の有効な全帯域幅ＢＷの増加が得られうる。図６の従来の場合と比較して、有効な全帯域幅ＢＷの増加は、（Ｎ_Ｒ－１）×Δｆでもよい。すべてのＴｘチャネル７１２－１、７１２－２、７１２－３の段階的ＦＭＣＷチャープシーケンスは、同一でもよく、並列に送信されてもよい。これは、異なるＴｘチャネルの異なる段階的ＦＭＣＷレーダーチャープシーケンスのすべてのＮ_Ｒ個のチャープが並列に送信され、それぞれのスタート周波数およびストップ周波数の同一の増加を有してもよいことを意味する。

図示例では、スタート周波数は、チャープシーケンス７５０内で各チャープ７５２当たりΔｆだけインクリメントする。サンプル数Ｎ_{ｓａｍｐｌｅｓ}および他の条件は、図６の従来のＦＭＣＷ波形と同じでもよい。結果として生ずる段階的ＦＭＣＷ波形のより大きい有効な全帯域幅ＢＷは、増加したレンジ分解能につながってもよい。しかしながら、チャープ７５２当たりの実際のＢＷが変化しない場合、Ｒ_ｍａｘは同一のままでもよい。

本開示からの利点を有する当業者は、スタート周波数がチャープシーケンス内で各チャープ７５２当たりΔｆだけデクリメントすることもできると認識するであろう。他の例において、スタート周波数は、チャープシーケンス内で第２のチャープごとにのみインクリメントまたはデクリメントすることができる。従来の場合と比較して、チャープシーケンスのより大きい有効な全帯域幅ＢＷを達成するための多数のバリエーションが考えられる。実施形態は、図７Ｂの例のチャープシーケンス７５０に限定されるものではない。

本開示によって、段階的ＦＭＣＷ波形または複数のＴｘチャネル７１２－１、…、７１２－３のシーケンスは、受信側でＴｘチャネル分離のための所定のＤＤＭスキームと組み合わせてもよい。この目的のために、制御回路７２０（それぞれの位相シフタ７２２を含む）は、各Ｔｘチャネル７１２－１、７１２－２および７１２－３に、それぞれのＴｘチャネルのＦＭＣＷチャープのそれぞれのシーケンスに適用される位相の固有のシーケンスを割り当てるように構成されてもよい。各Ｔｘチャネルのための位相のそれぞれの固有のシーケンスのための位相は、概して、Ｍ変数の位相変調アルファベットから選択されてもよく、Ｍ≧２は、整数である。Ｍ＝２は、２つ（バイナリ）の位相変調アルファベットを意味し、例えば、位相０°および１８０°、または４５°および２２５°、または９０°および２７０°を有するなどである。Ｍ＝４は、４つの位相変調アルファベットを意味し、例えば、位相０°、９０°、１８０°および２７０°を有する。Ｍが高いほど、より多くのＴｘチャネルを分離することができる。チャープシーケンスに適用される位相のシーケンスは、位相変調ベクトルと呼ばれてもよい。

一実施形態において、３つのＴｘチャネル７１２－１、７１２－２および７１２－３は、バイナリの位相変調アルファベット（すなわち、Ｍ＝２）を有するＤＤＭスキームを用いて分離されてもよい。３つのＴｘチャネル７１２－１、７１２－２および７１２－３のそれぞれのチャープシーケンスのためのＤＤＭスキームの一例は、図８に示される。

図８Ａは、すべてのＴｘチャネル７１２－１、７１２－２および７１２－３から並列に送信される周波数の段階的ＦＭＣＷチャープシーケンス７５０を繰り返す。ＦＭＣＷレーダーチャープのそれぞれのシーケンスは、各々、Ｎ_Ｒ個のチャープを備え、チャープスタート周波数は、チャープごとにΔｆだけ増加し、一方、個々のチャープ帯域幅ＢＷは、それぞれのシーケンスの全体にわたって不変（一定）のままである。それゆえ、達成可能なレンジ分解能は、
Ｒ_ｒｅｓ＝ｃ／（２×ＢＷ×Δｆ×（Ｎ_Ｒ－１））
に改善される。

図８Ｂは、Ｔｘチャネル７１２－１、７１２－２および７１２－３のためのそれぞれの位相シフタ７２２－１、７２２－２および７２２－３の構成例を示す。制御回路７２０は、（単一の）第１の位相φ_１を第１のＴｘチャネル７１２－１（Ｔｘ１）の第１のチャープシーケンスのＦＭＣＷチャープに割り当てるように構成される。図示例では、第１の位相φ_１は、０°である。第１のチャープシーケンスのすべてのＮ_Ｒ個の段階的ＦＭＣＷチャープ７５２－ｎ（ｎ＝１、…、Ｎ_Ｒ）は、第１の位相φ_１で送信される。したがって、第１のＴｘチャネル７１２－１（Ｔｘ１）のための１×Ｎ_Ｒ個の位相変調ベクトルは、［φ_１、φ_１、φ_１、φ_１、…、φ_１、φ_１］でもよい。

制御回路７２０は、前記第１の位相φ_１および第２の位相φ_２を第２のＴｘチャネル７１２－２（Ｔｘ２）の第２のシーケンスのＦＭＣＷチャープに割り当てるようにさらに構成される。図８Ｂの図示例では、第２の位相φ_２は、１８０°である。第１の位相φ_１および第２の位相φ_２の時間的順序は、第２のＴｘチャネル７１２－２に特有である。例えば、第２のチャープシーケンスのあらゆる奇数のＦＭＣＷチャープは、第１の位相φ_１で送信される。第２のチャープシーケンスのあらゆる偶数のＦＭＣＷチャープは、第２の位相φ_２で送信される。これは、その逆でもよい。それゆえ、第１および第２のシーケンスの並列に送信されるＦＭＣＷチャープは、第１の所定の位相差Δφ_１および第２の所定の位相差Δφ_２を備える所定の位相差を有する。図示例では、第１の所定の位相差Δφ_１は０°であり、第２の所定の位相差Δφ_２は１８０°である。しかしながら、他の第１の所定の位相差Δφ_１および第２の所定の位相差Δφ_２もまた、他の実施形態において可能である。したがって、第２のＴｘチャネル７１２－２（Ｔｘ２）のための１×Ｎ_Ｒ個の位相変調ベクトルは、［φ_１、φ_２、φ_１、φ_２、…、φ_１、φ_２］でもよい。

制御回路７２０は、前記第１の位相φ_１および前記第２の位相φ_２を第３のＴｘチャネル７１２－３（Ｔｘ３）の第３のシーケンスのＦＭＣＷチャープに割り当てるようにさらに構成される。また、ここで、第１の位相φ_１および第２の位相φ_２の時間的順序は、第３のＴｘチャネル７１２－３に特有であり、第２のＴｘチャネル７１２－２のための第１の位相および第２の位相の時間的順序と異なる。例えば、第３のチャープシーケンスの第１および第２のＦＭＣＷチャープは、第１の位相φ_１で送信される。第３のチャープシーケンスの第３および第４のＦＭＣＷチャープは、第２の位相φ_２で送信される。第３のチャープシーケンスの第５および第６のＦＭＣＷチャープは、第１の位相φ_１で送信される。第３のチャープシーケンスの第７および第８のＦＭＣＷチャープは、第２の位相φ_２で送信されるなどである。したがって、第３のＴｘチャネル７１２－３（Ｔｘ３）のための１×Ｎ_Ｒ位相変調ベクトルは、［φ_１、φ_１、φ_２、φ_２、φ_１、φ_１、φ_２、φ_２、…、φ_１、φ_１、φ_２、φ_２］でもよい。

図８Ｂの図示例では、制御回路７２０は、第１のシーケンスの２つの連続したＦＭＣＷチャープが第１の位相φ_１（０°）で送信される間、第１の位相φ_１（０°）を第２のシーケンスの第１のＦＭＣＷチャープに割り当て、第２の位相φ_２（１８０°）を第２のシーケンスの次の第２のＦＭＣＷチャープに割り当てるように構成される。さらに、制御回路７２０は、第１のシーケンスの４つの連続したＦＭＣＷチャープが第１の位相φ_１（０°）で送信される間、第１の位相φ_１（０°）を第３のシーケンスの２つの連続したＦＭＣＷレーダーチャープに割り当て、第３のシーケンスの２つのさらに連続したＦＭＣＷレーダーチャープに割り当てられる第２の位相φ_２（１８０°）が後に続くように構成される。

本開示からの利点を有する当業者は、第１の位相φ_１が０°である必要はないと認識するであろう。その代わりに、それは、任意の位相値とすることができる。次に、第２の位相φ_２は、例えば、＋１８０°に選択可能である。しかしながら、第１および第２の位相間の位相差が、必ずしも１８０°である必要があるというわけではない。他の値も同様に可能である。

上述したように、図７に示されるＭＩＭＯレーダー装置７００はまた、送信されたＤＤＭ ＭＩＭＯ波形の反射を受信するための（モノスタティックまたはバイスタティックの）受信機回路７３０を備えてもよい。受信機回路７３０は、少なくとも１つのＲｘチャネル７３２－１（ＲｘアンテナならびにアナログおよびデジタルＲｘ回路を含む）を備える。典型的には、受信機回路７３０は、複数のＲｘチャネル７３２－１、７３２－２、…、７３２－Ｎ_Ｒｘを備える。図示例では、Ｎ_Ｒｘ＝４であり、１２のアンテナ素子の仮想アレイにつながる。高分解能レーダーのために、例えば、Ｎ_Ｔｘ＝３のＴｘチャネルおよびＮ_Ｒｘ＝１６のＲｘチャネルの組み合わせが考えられ、４８のアンテナ素子の仮想アレイにつながる。

受信機回路７３０は、Ｒｘチャネル７３２－ｎ（ｎ＝１、…、Ｎ_Ｒｘ）を介して、（Ｔｘ１からの）ＦＭＣＷレーダーチャープの第１のシーケンスと、（Ｔｘ２からの）ＦＭＣＷレーダーチャープの第２のシーケンスと、（Ｔｘ３からの）ＦＭＣＷレーダーチャープの第３のシーケンスと、の反射の重ね合せに対応するそれぞれのＲｘ信号を受信するように構成される。以下の受信手順は、１つのＲｘチャネル７３２のために記載されている。しかしながら、これは、仮想アレイ合成のための複数のＲｘチャネルに適用可能である。

図９の例のＲｘプロセス９００に示すように、（高速時間にわたる）それぞれのレンジＦＦＴは、受信レーダー信号のアナログデジタル変換（ＡＤＣ）（９０２参照）の後実行可能である（９０４参照）。換言すれば、行為（ステップ）９０４において受信機回路７３０は、それぞれの受信信号のレンジＦＦＴを（高速時間にわたり）（Ｒｘチャネルごとに）実行し、それぞれのＲｘチャネルおよび複数のＴｘチャネルに関連付けられた複数のレンジビンを生成するように構成されてもよい。レンジＦＦＴは、本開示から利点を有する当業者にとって一般的に知られている。

レンジビンがレンジＦＦＴによって生成された後、（低速時間にわたる）ドップラーＦＦＴは、以前に取得されたレンジビンを用いて実行され、速度情報を備える複数のドップラービンを生成することができる（ステップ９０６参照）。ドップラーＦＦＴは、本開示から利点を有する当業者にとって一般的に知られている。ドップラーＦＦＴを実行した後、複数のＴｘチャネルのために複合２Ｄレンジドップラーマップデータ（Ｔｘ１～Ｔｘ３）が利用できる。それぞれの複合２Ｄレンジドップラーマップは、Ｒｘチャネルごとに取得されてもよい。

複数のＲｘチャネルが用いられる場合、検出確率は、すべてのＲｘチャネルの２Ｄレンジドップラーマップデータを合計または積分することによって強化可能である。例えば、利用できるレンジドップラーマップのノンコヒーレント積分（ＮＣＩ）が実行可能である（ステップ９０８参照）。基準２Ｄレンジドップラーマップを取得するために、適応閾値化およびピーク検出アルゴリズム、例えば、定アラームレート（ＣＦＡＲ）処理または時空間適応処理（ＳＴＡＰ）を用いて、クラッターの影響を軽減することができる（９１０、９１２参照）。基準２Ｄレンジドップラーマップにおける残りのピーク（特定の信号閾値を超える）は、ターゲットを識別し、ＭＩＭＯレーダー装置７００からのそれぞれのターゲットの距離（Ｒ）を示すことができる。

基準２Ｄレンジドップラーマップのレンジビンに関連付けられたドップラービンが所定のＤＤＭスキームに起因して依然として曖昧でもよいことに留意されたい。しかしながら、レンジ情報は、非曖昧（明白）でもよい。基準２Ｄレンジドップラーマップから、非曖昧なドップラー（すなわち、速度）情報を得るために、受信機回路７３０は、Ｒｘチャネルごとに基準２Ｄレンジドップラーマップの同じレンジビンに関連付けられた複数のドップラービン（ピーク）の振幅および／または相互間隔を評価することに基づいて、Ｔｘチャネル（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３）の各々を識別するように構成されてもよい。これは、ステップ９１４において実行されてもよく、このステップ９１４は、ステップ９１４－１、９１４－２および９１４－３に再分割されてもよい。

図１０は、異なるＴｘチャネル７１２－１、７１２－２、７１２－３（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３）に用いられる異なる位相変調ベクトルに従って、位相変調の影響を示す。

図１０は、位相変調ベクトルの要素の間の位相距離に関連付けられたドップラーＦＦＴに対する位相シフトの影響を示す。ＴｘチャネルにおけるＦＭＣＷチャープシーケンスの（最初の）位相変調の結果、散乱からのドップラーＦＦＴの最初の周波数インデックス（ビン）は、図１０に示される位相シフトの影響に従ってシフトされる。例えば、図８Ｂに示される異なる例の位相変調ベクトルを有する３つのＴｘチャネルが用いられる場合、４つの異なる周波数インデックス（ビン）は、同じレンジＦＦＴビンからドップラーＦＦＴの後現れる。ドップラービンの間のビン距離は、Ｔｘチャネルの変調ベクトルに依存する。

図示例では、（低速）周波数インデックス０は、ＴｘチャネルＴｘ１＝［０°、０°、０°、０°、０°、０°、０°、０°］の位相変調ベクトルに対応する。ここで、変調ベクトルの隣接する要素の間の位相距離は、０°である。（低速）周波数インデックス－Ｎ_Ｒ／２は、ＴｘチャネルＴｘ２＝［０°、１８０°、０°、１８０°、０°、１８０°、０°、１８０°］の位相変調ベクトルに対応する。ここで、変調ベクトルの隣接する要素の間の位相距離は、１８０°である。（低速）周波数インデックス±Ｎ_Ｒ／４は、ＴｘチャネルＴｘ３＝［０°、０°、１８０°、１８０°、０°、０°、１８０°、１８０°］の位相変調ベクトルに対応する。ここで、変調ベクトルの隣接する要素の間の（平均）位相距離は、９０°である。

図１０から、（同じレンジビンに関連付けられた）Ｔｘ１、Ｔｘ２およびＴｘ３のドップラービンのピークは、その値が、ＣＦＡＲ閾値と呼ばれている閾値レベルを超え、－Ｎ_Ｒ／２からＮ_Ｒ／４までの（低速）周波数インデックスウィンドウ内に現れることが分かる。レンジビンインデックスがＦ_ｉｎｄを表し、左端のピークのドップラービンインデックスがＳ_ｉｎｄを表す場合、Ｒｘチャネルの特定のレンジドップラーマップのピークにおけるビン位置は、
（Ｆ_ｉｎｄ，Ｓ_ｉｎｄ） ＳＮＡＰ_{ＲＸ（ｉ）＿Ｐ１}
（Ｆ_ｉｎｄ，ｍｏｄ（Ｓ_ｉｎｄ＋１×Ｎ_Ｒ／４）） ＳＮＡＰ_{ＲＸ（ｉ）＿Ｐ２}
（Ｆ_ｉｎｄ，ｍｏｄ（Ｓ_ｉｎｄ＋１×２Ｎ_Ｒ／４）） ＳＮＡＰ_{ＲＸ（ｉ）＿Ｐ３}
（Ｆ_ｉｎｄ，ｍｏｄ（Ｓ_ｉｎｄ＋１×３Ｎ_Ｒ／４）） ＳＮＡＰ_{ＲＸ（ｉ）＿Ｐ４}
と記載されてもよい。

ここで、ＲＸ（ｉ）は、ｉ番目のＲｘチャネルを意味する。

したがって、Ｔｘ１、Ｔｘ２およびＴｘ３に対応するピークが予想されうるドップラービンウィンドウサイズは、図示例において、３Ｎ_ｒ／４である。ドップラービンウィンドウのピークの各対は、Ｎ_Ｒ／４のビン距離を有する。したがって、ＤＤＭ合成９１４は、隣接するピークの間のＮ_Ｒ／４のドップラービン距離を有する同じレンジビンに関連付けられた４つのドップラービンにおける対となるピークによってドップラービンウィンドウを識別するステップ９１４－１を含んでもよい。ステップ９１４－１は、ＴｘチャネルＴｘ１、Ｔｘ２およびＴｘ３に対応するピークのドップラー信号を生ずる。

次に、ＤＤＭ合成９１４は、－Ｎ_ｒ／２からＮ_ｒ／４までのドップラービンウィンドウ内に位置する同じレンジビンに関連付けられた４つの以前に識別されたドップラービンのピーク振幅および相互間隔を評価することに基づいて、ＴｘチャネルＴｘ３を識別するステップ９１４－２を含んでもよい。図１０から分かるように、位相変調ベクトル［０°、０°、１８０°、１８０°、０°、０°、１８０°、１８０°］を有する第３のＴｘチャネルＴｘ３によって、Ｎ_Ｒ／２ドップラービンだけ離れて間隔を置かれた２つのドップラービン±Ｎ_ｒ／４の２つのピークが生じる。ドップラービン±Ｎ_ｒ／４（Ｔｘ３）のためのピーク振幅は、ドップラービン０（Ｔｘ１）および－Ｎ_ｒ／２（Ｔｘ２）のピーク振幅より低い（１／ｓｑｒｔ（２））。したがって、同じレンジビンに関連付けられた４つのドップラービン間のドップラービンが、Ｎ_ｒ／２ビンだけ離れて間隔を置かれ、９０°の位相差を有する場合、これらのドップラービンは、位相変調ベクトル［０°、０°、１８０°、１８０°、０°、０°、１８０°、１８０°］を有する第３のＴｘチャネルＴｘ３に属するものとして識別されてもよい。オプションで、ドップラービンのより低い振幅を追加で用いて、第３のＴｘチャネルＴｘ３を識別してもよい。ＴｘチャネルＴｘ３を識別した後、ＤＤＭ合成９１４は、残りのドップラービン（ピーク）の相対的位置および／またはそれらの振幅に基づいて、ステップ９１４－２において、ＴｘチャネルＴｘ１およびＴｘ２を識別するステップを含んでもよい。例えば、ＴｘチャネルＴｘ３に関連付けられたドップラービンの間の中央に置かれるピークは、（未変調の）ＴｘチャネルＴｘ１に関連付けられてもよい。次に、－Ｎ_Ｒ／２の残りの第４のピークは、ＴｘチャネルＴｘ２に属する。したがって、受信機回路７３０は、所定のＤＤＭスキームに関連付けられた所定のビン距離（例えば、Ｎ_Ｒ／２）および所定の位相差（例えば、９０°）を有する一対のドップラービンに基づいて、複数のＴｘチャネルの第１のＴｘチャネル（例えば、Ｔｘ３）を識別するように構成されてもよい。それらの振幅は、他のＴｘチャネル（例えば、Ｔｘ１、Ｔｘ２）に対応するドップラービンより低くてもよい。複数のＴｘチャネルの少なくとも第２のＴｘチャネルは、ドップラービンの第１に識別された対のビン位置に対する、同じレンジビンに関連付けられた残りのドップラービンの位置に基づいて識別されてもよい。残りのドップラービンは、残りのドップラービンより高い振幅を有してもよい。本開示からの利点を有する当業者は、ドップラービンウィンドウおよびウィンドウ内のビンの位置が使用された位相変調ベクトルに応じて変化しうると認識するであろう。

ピークＳＮＡＰ_{ＲＸ（ｉ）＿Ｐ１}およびＳＮＡＰ_{ＲＸ（ｉ）＿Ｐ３}がＴｘチャネルＴｘ３に対応し、ＳＮＡＰ_{ＲＸ（ｉ）＿Ｐ２}がＴｘチャネルＴｘ１に対応し、ＳＮＡＰ_{ＲＸ（ｉ）＿Ｐ４}がＴｘチャネルＴｘ２に対応するという（異なる）仮定の下で、すべてのＲｘチャネルＲＸ（１）からＲＸ（４）のためのＴｘチャネル識別は、以下の疑似コードに従って実施されてもよい。

すべてのＴｘチャネルＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３が識別された後、ＤＤＭ合成９１４は、未変調のＴｘチャネル（ここではＴｘ１）に関連付けられたピークからすべてのＴｘチャネルＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３のためのレンジおよび速度を決定するステップ９１４－３を含んでもよい。

ステップ９１６において、仮想アレイ合成は、すべてのＲｘチャネルのための以前のステップの結果を結合することによって実行可能である。このようにして、Ｔｘ－Ｒｘチャネル対ごとのレンジドップラーマップデータが生成されてもよい。

これまで取得された結果によって、角度計算９１８は、各Ｔｘ－Ｒｘチャネル対を含む仮想アレイにおけるＤｏＡ（到来方向）処理によって実行可能である。ＤｏＡ処理は、仮想アレイのすべてのアンテナにわたり第３のＦＦＴ（角度ＦＦＴ）を実行することによって実行可能である。ここで、レンジドップラーマップにおける検出ピークの位相情報が用いられてもよい。

図１１－２に示すように、実施形態は改善されたレンジ分解能を達成することができ、従来の解決法がターゲットを区別することができない異なったターゲットの識別を可能にする。実施形態のレンジ分解能は、Ｒ_ｒｅｓ＝ｃ／（２×ＢＷ×Δｆ×（Ｎ_Ｒ－１））でもよく、一方、従来のレンジ分解能はＲ_ｒｅｓ＝ｃ／（２×ＢＷ）である。

上述した詳細な例および図面の１つまたは複数とともに言及および記載されている態様および特徴は、他の例の類似の特徴を置換するか、または、特徴を他の例に加えて導入するために、他の例の１つまたは複数と結合されてもよい。

例は、さらに、コンピュータプログラムでもよいし、または、コンピュータプログラムに関するものでもよく、このコンピュータプログラムは、コンピュータプログラムがコンピュータまたはプロセッサ上で実行されるとき、上記方法の１つまたは複数を実行するためのプログラムコードを有する。さまざまな上述した方法のステップ、動作またはプロセスは、プログラムされたコンピュータまたはプロセッサによって実行されてもよい。例は、デジタルデータ記憶媒体のようなプログラム記憶装置をカバーしてもよく、それは、機械、プロセッサまたはコンピュータにより可読であり、機械実行可能、プロセッサ実行可能またはコンピュータ実行可能のプログラム命令をコード化する。命令は、上述した方法のステップの一部または全部を実行するか、または、実行させる。プログラム記憶装置は、例えば、デジタルメモリ、磁気記録媒体、例えば、磁気ディスクおよび磁気テープ、ハードドライブまたは光学的に読み込み可能なデジタルデータ記憶媒体を備えてもよいし、これらでもよい。さらなる例は、コンピュータ、プロセッサまたはコントロールユニットをカバーしてもよく、これらは、上述した方法または（フィールド）プログラマブル論理アレイ（（Ｆ）ＰＬＡ）または（フィールド）プログラマブルゲートアレイ（（Ｆ）ＰＧＡ）のステップを実行するようにプログラムされる。

明細書および図面は、開示の原則を示したものに過ぎない。さらに、本願明細書において詳述されるすべての例は、読者が、考案者の貢献による開示の原則および概念を理解するのを支援し、技術を進めるために、明示的に図示の目的のみであることを原則として意図する。本願明細書に記載の開示の原則、態様、例およびその具体例はすべて、その均等物を包含することを意図する。

ある機能を実行する「～するための手段」として意味される機能ブロックは、ある機能を実行するように構成される回路を参照してもよい。それゆえ、「～のための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ ｓ．ｔｈ．）」は、「～のために構成されるかまたは適している手段（ｍｅａｎｓ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｔｏ ｏｒ ｓｕｉｔｅｄ ｆｏｒ ｓ．ｔｈ．）」は、例えば、それぞれのタスクのために構成されるかまたは適しているデバイスまたは回路として実施されてもよい。

「手段」、「信号を提供するための手段」、「信号を生成するための手段」などとしてラベル付けされる任意の機能ブロックも含む、図面に示されるさまざまな要素の機能は、専用ハードウェア、例えば、「信号供給装置」、「信号処理ユニット」、「プロセッサ」、「コントローラ」など、および、適切なソフトウェアに関連付けられてソフトウェアを実行することができるハードウェアの形で実施されてもよい。プロセッサによって提供されるとき、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、または、その一部もしくは全部が共有されてもよい複数の個々のプロセッサによって提供されてもよい。しかしながら、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアのみに限定されるものでは決してなく、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを格納するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および不揮発性記憶装置を含んでもよい。従来のおよび／またはカスタム化された他のハードウェアが含まれてもよい。

ブロック図は、例えば、開示の原則を実施するハイレベルの回路図を示してもよい。同様に、フローチャート、フロー図、状態遷移図、疑似コードなどは、さまざまなプロセス、動作またはステップを表現してもよく、これらは、例えば、コンピュータ可読媒体内において実質的に表現されてもよく、コンピュータまたはプロセッサによって、この種のコンピュータまたはプロセッサが明確に示されるか否かにかかわらず、実行されてもよい。明細書においてまたは請求項において開示される方法は、これらの方法のそれぞれの行為の各々を実行するための手段を有するデバイスによって実施されてもよい。

明細書または請求項に開示される複数の行為、プロセス、動作、ステップまたは機能の開示は、例えば、技術的理由のため、明示的または暗示的に他の意味が述べられない限り、特定の順序であると解釈されてはならないことを理解されたい。それゆえ、複数の行為または機能の開示は、この種の行為または機能が技術的理由のため交換可能ではない限り、これらを特定の順序に限定するものではない。さらに、いくつかの例では、単一の行為、機能、プロセス、動作またはステップは、それぞれ、複数のサブ行為、サブ機能、サブプロセス、サブ動作またはサブステップを含んでもよいし、または、これらに分解されてもよい。この種のサブ行為は、明示的に除外されない限り、この単一の行為の開示内に含まれ、その一部としてもよい。

さらに、以下の請求項は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別々の例として単独で成立してもよい。各請求項は、別々の例として単独で成立してもよいが、従属請求項は、請求項において、１つまたは複数の他の請求項との特定の組み合わせを参照してもよいが、他の例はまた、各独立請求項または従属請求項の主題を有する従属請求項の組み合わせを含んでもよい点に留意されたい。この種の組み合わせは、特定の組み合わせが意図されないと述べられない限り、本願明細書において明示的に提案される。さらに、この請求項が、独立請求項に直接従属しない場合でも、他の任意の独立請求項に対する請求の特徴も含むことを意図する。

Claims (19)

1. 複数の送信チャネル（７１２）を備える送信機回路（７１０）と、
   制御回路（７２０）と、
   を備えるＭＩＭＯレーダー装置（７００）であって、
   前記送信機回路（７１０）は、第１のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数が互いに異なるように、第１の送信チャネル（７１２－１）を介して、前記ＦＭＣＷレーダーチャープの前記第１のシーケンスを送信するように構成され、
   前記送信機回路（７１０）は、第２のシーケンスのＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数が互いに異なるように、第２の送信チャネル（７１２－２；７１２－３）を介して、前記ＦＭＣＷレーダーチャープの前記第２のシーケンスを送信するように構成され、
   ＦＭＣＷレーダーチャープの前記第１および前記第２のシーケンスは、並列に送信され、
   前記制御回路（７２０）は、前記第１および第２の送信チャネル（７１２－１；７１２－２）を制御し、所定のドップラー分割多重（ＤＤＭ）スキームに従って、前記第１のシーケンスおよび前記第２のシーケンスの前記ＦＭＣＷレーダーチャープの位相を設定するように構成される、
   ＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
2. 前記制御回路（７２０）は、前記第１および第２のシーケンスのそれぞれのＦＭＣＷレーダーチャープが、
   等しいそれぞれの期間または
   それぞれのスタート周波数とストップ周波数との間の等しいそれぞれの帯域幅
   の少なくとも１つを備えるように、前記第１および第２の送信チャネル（７１２－１；７１２－２）を制御するように構成される、
   請求項１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
3. 前記制御回路（７２０）は、前記第１のシーケンスの次のＦＭＣＷレーダーチャープの次の各対の前記スタート周波数が、所定の周波数オフセットだけ異なり、前記第２のシーケンスの次のＦＭＣＷレーダーチャープの次の各対の前記スタート周波数が、前記所定の周波数オフセットだけ異なるように、前記第１および第２の送信チャネルを制御するように構成される、
   請求項１または２に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
4. 前記制御回路（７２０）は、前記第１および前記第２のシーケンスの次のＦＭＣＷレーダーチャープの次の各対の前記スタート周波数が、前記所定の周波数オフセットだけ増減するように、前記第１および第２の送信チャネルを制御するように構成される、
   請求項３に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
5. 前記制御回路（７２０）は、前記第１および第２のシーケンスのそれぞれの並列のＦＭＣＷレーダーチャープが、同じスタート周波数およびストップ周波数を有するように、前記第１および第２の送信チャネルを制御するように構成される、
   請求項１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
6. 前記制御回路（７２０）は、各送信チャネルに、それぞれの送信チャネルのＦＭＣＷチャープのそれぞれのシーケンスに適用される位相の固有のシーケンスを割り当てるように構成される、
   請求項１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
7. 前記制御回路（７２０）は、前記所定のドップラー分割多重スキームのための前記位相をＭ変数の位相変調アルファベットから選択するように構成され、Ｍ≧２は、整数である、
   請求項１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
8. 前記制御回路（７２０）は、
   第１の位相を前記第１のシーケンスのＦＭＣＷチャープに割り当て、
   前記第１の位相および第２の位相を前記第２のシーケンスのＦＭＣＷチャープに割り当てる、
   ように構成され、
   前記第１および第２のシーケンスの並列に送信されるＦＭＣＷチャープは、所定の位相差を有し、
   前記所定の位相差は、第１および第２の所定の位相差を備える、
   請求項１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
9. 前記第１の所定の位相差は、０°であり、前記第２の所定の位相差は、１８０°である、
   請求項８に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
10. 前記制御回路（７２０）は、
    前記第１のシーケンスの２つの連続したＦＭＣＷチャープが前記第１の位相で送信される間、
    前記第１の位相を前記第２のシーケンスの第１のＦＭＣＷチャープに割り当て、
    前記第２の位相を前記第２のシーケンスの次の第２のＦＭＣＷチャープに割り当てる、
    ように構成される、
    請求項８または９に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
11. 前記制御回路（７２０）は、第１の位相のシーケンスをＦＭＣＷチャープの前記第１のシーケンスに割り当てるように構成され、前記第１の位相は、第１の位相値または第２の位相値を備え、前記第１の位相値および前記第２の位相値は、１８０°だけ異なり、
    前記制御回路（７２０）は、第２の位相のシーケンスをＦＭＣＷチャープの前記第２のシーケンスに割り当てるように構成され、前記第２の位相は、第３の位相値または第４の位相値を備え、前記第３の位相値および前記第４の位相値は、１８０°だけ異なる、
    請求項１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
12. 前記第１の位相値および前記第２の位相値の少なくとも１つは、前記第３および第４の位相値の各々と異なる、または、前記第１または第２の位相値の少なくとも１つは、前記第３の位相値と同一である、
    請求項１１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
13. 前記送信機回路（７１０）は、第３の送信チャネル（７１２－３）を備え、前記第３の送信チャネルを介して、ＦＭＣＷレーダーチャープの第３のシーケンスを送信するように構成され、前記第３のシーケンスの前記ＦＭＣＷレーダーチャープの少なくとも一部の各々のスタート周波数および／またはストップ周波数は、互いに異なり、
    前記制御回路（７２０）は、前記第１の送信チャネル（７１２－１）に、前記第１のシーケンスの各ＦＭＣＷレーダーチャープに適用される第１の位相を割り当てるように構成され、
    前記制御回路（７２０）は、前記第２の送信チャネル（７１２－２）に、前記第２のシーケンスの前記ＦＭＣＷレーダーチャープに適用される第２の位相のシーケンスを割り当てるように構成され、第２の位相の前記シーケンスは、前記第２の送信チャネルに特有の時間的順序で、前記第１の位相および第２の位相を備え、
    前記制御回路（７２０）は、前記第３の送信チャネル（７１２－３）に、前記第３のシーケンスの前記ＦＭＣＷレーダーチャープに適用される第３の位相のシーケンスを割り当てるように構成され、第３の位相の前記シーケンスは、前記第３の送信チャネルに特有の時間的順序で、前記第１の位相および前記第２の位相を備える、
    請求項１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
14. 前記制御回路（７２０）は、
    前記第１のシーケンスの２つの連続したＦＭＣＷチャープが前記第１の位相で送信される間、
    前記第１の位相を前記第２のシーケンスの第１のＦＭＣＷチャープに割り当て、前記第２の位相を前記第２のシーケンスの次の第２のＦＭＣＷチャープに割り当て、
    前記第１のシーケンスの４つの連続したＦＭＣＷチャープが前記第１の位相で送信される間、
    前記第１の位相を前記第３のシーケンスの２つの連続したＦＭＣＷレーダーチャープに割り当て、前記第３のシーケンスの２つのさらに連続したＦＭＣＷレーダーチャープに割り当てられる前記第２の位相が後に続く、
    ように構成される、
    請求項１３に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
15. 前記ＭＩＭＯレーダー装置（７００）は、
    少なくとも１つの受信機チャネル（７３２）を備える受信機回路（７３０）をさらに備え、
    前記少なくとも１つの受信機チャネル（７３２）は、ＦＭＣＷレーダーチャープの前記第１のシーケンスおよびＦＭＣＷレーダーチャープの前記第２のシーケンスの反射に対応する受信信号を受信するように構成される、
    請求項１に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
16. 前記受信機回路（７３０）は、
    前記受信信号の第１のＦＦＴを実行して複数の第１のビンを生成し、
    前記第１のビンを用いて第２のＦＦＴを実行して複数の第２のビンを生成し、
    前記第１および前記第２のビンを結合して、前記複数の送信チャネルのための複合レンジドップラーマップを取得する、
    ように構成される、
    請求項１５に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
17. 前記受信機回路（７３０）は、前記複合レンジドップラーマップの同じ第１のビンに関連付けられた複数の第２のビンの間の相互の距離および／または位相差を評価することに基づいて、前記送信チャネルの各々を識別するように構成される、
    請求項１６に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
18. 前記受信機回路（７３０）は、
    前記所定のドップラー分割多重スキームに関連付けられた所定の位相差および所定の相互のビン距離を有する一対の第２のビンに基づいて、前記複数の送信チャネルの第１のチャネルを識別し、
    同じ第１のビンに関連付けられた残りの第２のビンの振幅に基づいて、前記複数の送信チャネルの少なくとも第２のチャネルを識別する、
    ように構成される、
    請求項１６に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。
19. 前記所定の位相差は、９０°である、
    請求項１８に記載のＭＩＭＯレーダー装置（７００）。

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