JP4415040B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4415040B2 JP4415040B2 JP2007241003A JP2007241003A JP4415040B2 JP 4415040 B2 JP4415040 B2 JP 4415040B2 JP 2007241003 A JP2007241003 A JP 2007241003A JP 2007241003 A JP2007241003 A JP 2007241003A JP 4415040 B2 JP4415040 B2 JP 4415040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channels
- beat frequency
- target
- frequency spectrum
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 claims description 167
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 151
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 67
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 63
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 45
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 45
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 40
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 37
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 37
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/74—Multi-channel systems specially adapted for direction-finding, i.e. having a single antenna system capable of giving simultaneous indications of the directions of different signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
- G01S13/345—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using triangular modulation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
- G01S13/584—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets adapted for simultaneous range and velocity measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S2013/0236—Special technical features
- G01S2013/0245—Radar with phased array antenna
- G01S2013/0263—Passive array antenna
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
すなわち、特許文献1のように受信信号に周波数解析を施して得たビート周波数スペクトラムスペクトラムにおいて、所定値以上の振幅を示す周波数のみにDBF合成処理を行う方法によれば、ターゲットのRCSが小さい場合、または、ターゲットが遠距離にある場合には、ターゲットを検出できない可能性があるという課題があった。
また、アンテナ構成を変えることなく高い分解能を実現するとともに、演算負荷が小さいレーダ装置を得ることを目的とする。
図1はこの発明の実施の形態1に係るレーダ装置を示すブロック図である。
図1において、レーダ装置は、マイクロコンピュータからなるターゲット検出部1と、ターゲット検出部1の制御下で制御電圧を出力する制御電圧発生器2と、制御電圧に基づいて周波数がUP/DOWN変調された送信信号を出力するVCO(Voltage Controlled Oscillator)3と、送信信号を分配する分配器4と、ターゲット40に対して送信信号W1を出射する送信アンテナ5(送信手段)とを備えている。
ターゲット検出部1は、複数チャネル分の周波数解析結果に対してDBF合成処理を行い、ターゲット40の距離、相対速度または方向を算出して、ターゲット情報として外部装置(図示せず)に出力する。
チャネル間積分部30は、複数チャネル分のビート周波数スペクトラム(ビート信号の周波数解析結果)に対してDBF合成処理を行う。
まず、ターゲット検出部1から制御電圧発生器2に対して変調開始命令が出力されると、制御電圧発生器2から三角状(UP/DOWN)の制御電圧がVCO(Voltage Controlled Oscillator)3に印加され、VCO3からは、制御電圧にしたがってUP/DOWNに周波数変調された送信信号が出力される。
一方、ターゲット40で反射された反射信号W2は、複数(たとえば、6個)の受信アンテナ6〜11により、6チャネル分(CH1〜CH6とする)の受信信号として受信され、個別のミキサ12〜17により送信信号とミキシングされる。
FFT演算部24〜29により算出された6チャネル分の周波数解析結果(ビート周波数スペクトラム)は、UP区間およびDOWN区間のそれぞれについて、ターゲット検出部1に入力される。
また、距離・相対速度算出部32は、ピークビート周波数からターゲット40の距離および相対速度を算出する。このとき、ありえない距離または相対速度の演算値は、ターゲット40の情報とは見なされずに除外される。
図2はターゲット検出部1の動作手順を示すフローチャートである。図3は図2内のステップS2の処理を示す説明図であり、DBF合成処理後の各ビーム(8本:ビームB1〜B8のうちの代表的なビームB1、B4、B8)のビート周波数スペクトラムの振幅を示している。また、図4は図2内のステップS8の処理を示す説明図であり、MUSICスペクトラムの一例を示している。
チャネル間積分部30によるDBF合成処理(ステップS1)においては、FFT演算部24〜29で算出された6チャネル分のビート周波数スペクトラムが、同一周波数ごとの空間軸方向においてさらにフーリエ変換され、これにより、あらかじめ設定した本数のアンテナビームが形成される。なお、ステップS1は、DBF合成処理の基本的なものであり、すでに様々な公知文献で発表されているので、詳細については省略する。
具体的には、図3に示すように、UP/DOWNのビーム本数が8本(B1〜B8)の場合、DBF合成処理後の各ビームのビート周波数スペクトラムの振幅に対して、検出閾値を設け、検出閾値以上かつ前後のビート周波数の振幅より大きい振幅をピークと判定する。
また、ピークとなった振幅のピークビート周波数は、UP区間については「fbu」で示され、DOWN区間については「fbd」で示されている。
すなわち、以下の式(1)により距離Rを算出する。
続いて、距離・相対速度算出部32は、算出されたターゲット40の個数をカウントして記憶し(ステップS4)、方向算出部33は、MUSIC法に用いるための共分散行列Rcを生成する(ステップS5)。共分散行列Rcは、6×6次で、以下の式(3)のように表される。
次に、方向算出部33は、MUSICスペクトラムがピークとなる方向θを抽出する(ステップS8)。
具体的には、注目する方向のMUSICスペクトラムが、その前後の方向のMUSICスペクトラムよりも大きい場合に、その方向をピーク方向として算出する。
なお、ステップS5〜S8は、MUSICの基本的な処理であり、すでに様々な公知文献で発表されているので、詳細については省略する。
これにより、送信アンテナ5および受信アンテナ6〜11の構成を変えることなく、高い分解能を得ることができる。
したがって、ターゲット40の検出性能を向上させ、ピークビート周波数を正しく検出することができる。
また、上記説明では、チャネル間積分部30におけるチャネル間積分をDBF合成処理としたが、6チャネル分のビート周波数スペクトラムの振幅を加算してもよい。
この場合、チャネル間積分は、以下の式(5)のように、6チャネル分のビート周波数スペクトラムにおける所定周波数の同相成分Iiと直交成分Qi(i=1、・・・、6)とから、チャネルiごとの振幅を算出して加算することにより求められる。
なお、上記実施の形態1(図1)では、FFT演算部24〜29からの周波数解析結果をターゲット検出部1内のチャネル間積分部30に直接入力したが、図5に示すように、掃引間積分部34を介した後に掃引間積分処理部30に入力してもよい。
図6において、ステップS1〜S9は前述(図2参照)と同様の処理であり、ここでは説明を省略する。
具体的には、図7の(b)に示すように、2つの時間範囲t1、t2で得られた6チャネル分のビート周波数スペクトラムにおいて、それぞれ、チャネルCH1の位相θ1、θ2分だけ逆方向に位相回転し、チャネルCH1の位相を「0」にする。
具体的には、図7の(c)に示すように、2つの時間範囲t1、t2で得られた6チャネル分のビート周波数スペクトラムを、同一チャネルCH1〜CH6ごとに複素数で加算した値とする。
以下、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムに対して、前述と同様の処理が行われ、ターゲット40の距離R、相対速度Vまたは方向θが算出される。
また、チャネル間積分部30は、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出して、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算してもよい。
また、掃引間積分部34は、ビート周波数スペクトラムの振幅または電力を算出して、同一チャネルごとに加算し、チャネル間積分部30は、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムの振幅または電力を、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算してもよい。
また、方向算出部33は、複数の時間範囲で算出された複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、共分散行列を生成し、共分散行列の固有値および固有ベクトルから、ターゲット40の方向θまたは個数を算出してもよい。
なお、上記実施の形態2(図5)では、チャネル間積分部30の入力側に掃引間積分部34を挿入したが、チャネル間積分部30の出力側に掃引間積分部34を挿入し、チャネル間積分部30による処理の後に、複数の時間範囲で算出されたビート周波数スペクトラムの振幅または電力を同一ビームかつ同一周波数ごとに加算する処理を追加してもよい。
なお、この発明の実施の形態3によるレーダ装置の基本構成は図1に示した通りであり、ターゲット検出部1Aのブロック構成は、図5内のチャネル間積分部30と掃引間積分部34とを入れ替えたのみである。
図8において、ステップ1の後にステップS21を挿入した点を除けは、前述(図2参照)と同様であり、ステップS1からステップS9については説明を省略する。
この場合、チャネル間積分部30は、前述のチャネル間積分処理(ステップS1)に続いて、掃引間積分処理を行う。
たとえば、図9のように周波数Aに注目した場合、同一ビーム(ビーム1)において、(a)時間範囲t1および(b)時間範囲t2における周波数Aの振幅(または、電力)が、それぞれ加算される。
以下、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムの振幅または電力に対して、前述(図2、図6参照)と同様の処理(ステップS2〜S9)が行われ、ターゲット40の距離R、相対速度Vまたは方向θが算出される。
なお、上記実施の形態1〜3では特に言及しなかったが、方向算出部33において、複数の共分散行列を生成するようにしてもよい。
図10はこの発明の実施の形態4によるターゲット検出部1の動作を示すフローチャートである。
図10において、ステップS1〜S4、S6〜S9は、前述(図1参照)と同様の処理であり、前述のステップS5に代えて、MUSIC法に用いるための共分散行列を複数の時間範囲から生成する処理(ステップS35)が実行される点のみが前述と異なる。
以下、前述と同様に、共分散行列を固有値展開し、固有ベクトルからMUSICスペクトラムを算出し、ターゲット40の方向θを算出する。
また、方向算出部33は、ピークビート周波数fbu(図3参照)のビート周波数スペクトラムと、ピークビート周波数fbd(図3参照)のビート周波数スペクトラムとから、共分散行列を生成する。
この発明の実施の形態4による方向算出部33は、MUSIC法に用いるための共分散行列Rcを、以下の式(6)のように、2つのビート周波数スペクトラムから生成する。
また、Yi、Yi*は、i番目(i=1、・・・、6)のチャネルCHiにおけるピークビート周波数fbdのDBF合成処理前のビート周波数スペクトラムと、ビート周波数スペクトラムYiの複素共役とを表している。
特に、ユニタリ法を用いた場合には、共分散行列の実数部のみを使用すればよいので、演算量をさらに軽減することができる。
Claims (26)
- 送信信号を出射する送信手段と、
前記送信信号がターゲットで反射された反射信号を複数チャネルからなるアレイ状のアンテナで受信する受信手段と、
前記送信信号と複数チャネル分の受信信号とをそれぞれミキシングして複数チャネル分のビート信号を得るミキシング手段と、
前記複数チャネル分のビート信号をそれぞれ周波数解析する周波数解析手段と、
前記複数チャネル分の周波数解析結果に基づいて、前記ターゲットの距離、相対速度または方向を算出するターゲット検出手段と、
を備えたレーダ装置において、
前記ターゲット検出手段は、
所定の時間範囲で算出された前記複数チャネル分のビート信号の周波数解析結果である複数チャネル分のビート周波数スペクトラムを同一周波数ごとに積分するチャネル間積分手段と、
前記チャネル間積分手段により積分されたチャネル間積分ビート周波数スペクトラムから、前記ターゲットの距離および相対速度を算出する距離・相対速度算出手段と、
前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いたビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、前記ターゲットの方向を算出する方向算出手段と、
を含むことを特徴とするレーダ装置。 - 前記チャネル間積分手段は、前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、デジタルビームフォーミング合成処理を行うことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
- 前記チャネル間積分手段は、前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出して、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算することを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
- 前記方向算出手段は、前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いたビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、共分散行列を生成し、前記共分散行列の固有値および固有ベクトルから、前記ターゲットの方向または個数を算出することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 前記方向算出手段は、複数の時間範囲で算出された前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いたビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、共分散行列を生成し、前記共分散行列の固有値および固有ベクトルから、前記ターゲットの方向または個数を算出することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 送信信号を出射する送信手段と、
前記送信信号がターゲットで反射された反射信号を複数チャネルからなるアレイ状のアンテナで受信する受信手段と、
前記送信信号と複数チャネル分の受信信号とをそれぞれミキシングして複数チャネル分のビート信号を得るミキシング手段と、
前記複数チャネル分のビート信号をそれぞれ周波数解析する周波数解析手段と、
前記複数チャネル分の周波数解析結果に基づいて、前記ターゲットの距離、相対速度または方向を算出するターゲット検出手段と、
を備えたレーダ装置において、
前記ターゲット検出手段は、
所定の時間範囲で算出された前記複数チャネル分のビート信号の周波数解析結果である複数チャネル分のビート周波数スペクトラムを同一周波数ごとに積分するチャネル間積分手段と、
前記チャネル間積分手段により積分されたチャネル間積分ビート周波数スペクトラムから、ピークビート周波数を検出するピーク検出手段と、
前記ピークビート周波数から、前記ターゲットの距離および相対速度を算出する距離・相対速度算出手段と、
前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いた前記ピークビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、前記ターゲットの方向を算出する方向算出手段と、
を含むことを特徴とするレーダ装置。 - 前記チャネル間積分手段は、前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、デジタルビームフォーミング合成処理を行うことを特徴とする請求項6に記載のレーダ装置。
- 前記チャネル間積分手段は、前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出して、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算することを特徴とする請求項6に記載のレーダ装置。
- 前記方向算出手段は、前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いた前記ピークビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、共分散行列を生成し、前記共分散行列の固有値および固有ベクトルから、前記ターゲットの方向または個数を算出することを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 前記方向算出手段は、複数の時間範囲で算出された前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いた前記ピークビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、共分散行列を生成し、前記共分散行列の固有値および固有ベクトルから、前記ターゲットの方向または個数を算出することを特徴とする請求項6から請求項9までのいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 送信信号を出射する送信手段と、
前記送信信号がターゲットで反射された反射信号を複数チャネルからなるアレイ状のアンテナで受信する受信手段と、
前記送信信号と複数チャネル分の受信信号とをそれぞれミキシングして複数チャネル分のビート信号を得るミキシング手段と、
前記複数チャネル分のビート信号をそれぞれ周波数解析する周波数解析手段と、
前記複数チャネル分の周波数解析結果に基づいて、前記ターゲットの距離、相対速度または方向を算出するターゲット検出手段と、
を備えたレーダ装置において、
前記ターゲット検出手段は、
複数の時間範囲で算出されたビート周波数スペクトラムを同一チャネルごとに積分する掃引間積分手段と、
所定の時間範囲で算出された複数チャネル分のビート周波数スペクトラムを同一周波数ごとに積分するチャネル間積分手段と、
前記掃引間積分手段および前記チャネル間積分手段により積分された積分ビート周波数スペクトラムから、前記ターゲットの距離および相対速度を算出する距離・相対速度算出手段と、
前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いたビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、前記ターゲットの方向を算出する方向算出手段と、
を含むことを特徴とするレーダ装置。 - 前記掃引間積分手段は、ビート周波数スペクトラムを、位相情報を残したまま同一チャネルごとに複素数で加算し、
前記チャネル間積分手段は、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムに対して、デジタルビームフォーミング合成処理を行うことを特徴とする請求項11に記載のレーダ装置。 - 前記掃引間積分手段は、ビート周波数スペクトラムを、位相情報を残したまま同一チャネルごとに複素数で加算し、
前記チャネル間積分手段は、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出して、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算することを特徴とする請求項11に記載のレーダ装置。 - 前記掃引間積分手段は、ビート周波数スペクトラムの振幅または電力を算出して、同一チャネルごとに加算し、
前記チャネル間積分手段は、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムの振幅または電力を、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算することを特徴とする請求項11に記載のレーダ装置。 - 前記チャネル間積分手段は、前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、デジタルビームフォーミング合成処理を行い、
前記掃引間積分手段は、チャネル間積分後のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出して、同一チャネルごとに加算することを特徴とする請求項11に記載のレーダ装置。 - 前記チャネル間積分手段は、前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出して、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算し、
前記掃引間積分手段は、チャネル間積分後のビート周波数スペクトラムの振幅または電力を、同一チャネルごとに加算することを特徴とする請求項11に記載のレーダ装置。 - 前記方向算出手段は、前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いたビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、共分散行列を生成し、前記共分散行列の固有値および固有ベクトルから、前記ターゲットの方向または個数を算出することを特徴とする請求項11から請求項16までのいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 前記方向算出手段は、複数の時間範囲で算出された前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、共分散行列を生成し、前記共分散行列の固有値および固有ベクトルから、前記ターゲットの方向または個数を算出することを特徴とする請求項11から請求項17までのいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 送信信号を出射する送信手段と、
前記送信信号がターゲットで反射された反射信号を複数チャネルからなるアレイ状のアンテナで受信する受信手段と、
前記送信信号と複数チャネル分の受信信号とをそれぞれミキシングして複数チャネル分のビート信号を得るミキシング手段と、
前記複数チャネル分のビート信号をそれぞれ周波数解析する周波数解析手段と、
前記複数チャネル分の周波数解析結果に基づいて、前記ターゲットの距離、相対速度または方向を算出するターゲット検出手段と、
を備えたレーダ装置において、
前記ターゲット検出手段は、
複数の時間範囲で算出されたビート周波数スペクトラムを同一チャネルごとに積分する掃引間積分手段と、
所定の時間範囲で算出された複数チャネル分のビート周波数スペクトラムを同一周波数ごとに積分するチャネル間積分手段と、
前記掃引間積分手段および前記チャネル間積分手段により積分された積分ビート周波数スペクトラムから、ピークビート周波数を検出するピーク検出手段と、
前記ピークビート周波数から、前記ターゲットの距離および相対速度を算出する距離・相対速度算出手段と、
前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いた前記ピークビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、前記ターゲットの方向を算出する方向算出手段と、
を含むことを特徴とするレーダ装置。 - 前記掃引間積分手段は、ビート周波数スペクトラムを、位相情報を残したまま同一チャネルごとに複素数で加算し、
前記チャネル間積分手段は、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムに対して、デジタルビームフォーミング合成処理を行うことを特徴とする請求項19に記載のレーダ装置。 - 前記掃引間積分手段は、ビート周波数スペクトラムを、位相情報を残したまま同一チャネルごとに複素数で加算し、
前記チャネル間積分手段は、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出し、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算することを特徴とする請求項19に記載のレーダ装置。 - 前記掃引間積分手段は、ビート周波数スペクトラムの振幅または電力を算出して、同一チャネルごとに加算し、
前記チャネル間積分手段は、掃引間積分後のビート周波数スペクトラムの振幅または電力を、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算することを特徴とする請求項19に記載のレーダ装置。 - 前記チャネル間積分手段は、前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、デジタルビームフォーミング合成処理を行い、
前記掃引間積分手段は、チャネル間積分後のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出して、同一チャネルごとに加算することを特徴とする請求項19に記載のレーダ装置。 - 前記チャネル間積分手段は、前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムに対して、振幅または電力を算出して、複数チャネル分かつ同一周波数ごとに加算し、
前記掃引間積分手段は、チャネル間積分後のビート周波数スペクトラムの振幅または電力を、同一チャネルごとに加算することを特徴とする請求項19に記載のレーダ装置。 - 前記方向算出手段は、前記ターゲットの距離および相対速度の算出に用いた前記ピークビート周波数に対応する前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、共分散行列を生成し、前記共分散行列の固有値および固有ベクトルから、前記ターゲットの方向または個数を算出することを特徴とする請求項19から請求項24までのいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 前記方向算出手段は、複数の時間範囲で算出された前記複数チャネル分のビート周波数スペクトラムから、共分散行列を生成し、前記共分散行列の固有値および固有ベクトルから、前記ターゲットの方向または個数を算出することを特徴とする請求項19から請求項25までのいずれか1項に記載のレーダ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007241003A JP4415040B2 (ja) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | レーダ装置 |
US12/042,588 US7692574B2 (en) | 2007-09-18 | 2008-03-05 | Radar apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007241003A JP4415040B2 (ja) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009069124A JP2009069124A (ja) | 2009-04-02 |
JP4415040B2 true JP4415040B2 (ja) | 2010-02-17 |
Family
ID=40453893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007241003A Expired - Fee Related JP4415040B2 (ja) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | レーダ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7692574B2 (ja) |
JP (1) | JP4415040B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2482097A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-01 | Fujitsu Ten Limited | Radar device and method of calculation of receive power in radar device |
Families Citing this family (70)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4843003B2 (ja) * | 2008-08-05 | 2011-12-21 | 富士通テン株式会社 | 信号処理装置、レーダ装置、及び信号処理方法 |
JP4926155B2 (ja) * | 2008-11-04 | 2012-05-09 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
JP5468304B2 (ja) * | 2009-05-20 | 2014-04-09 | 株式会社東芝 | レーダ装置 |
JP5707037B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2015-04-22 | 日本電産エレシス株式会社 | 電子走査型レーダ装置、受信波方向推定方法及び受信波方向推定プログラム |
JP5695830B2 (ja) * | 2010-02-08 | 2015-04-08 | 日本電産エレシス株式会社 | 電子走査型レーダ装置、受信波方向推定方法及び受信波方向推定プログラム |
JP5178761B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2013-04-10 | 株式会社東芝 | Fmcw信号生成回路及びレーダー装置 |
JP5647814B2 (ja) * | 2010-05-19 | 2015-01-07 | 日本電産エレシス株式会社 | 電子走査型レーダ装置、受信波方向推定方法及び受信波方向推定プログラム |
US9250319B2 (en) | 2010-10-21 | 2016-02-02 | Reutech Radar Systems (Proprietary) Limited | Floodlight radar system for detecting and locating moving targets in three dimensions |
JP5677830B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2015-02-25 | 日本電産エレシス株式会社 | 電子走査型レーダ装置、受信波方向推定方法及び受信波方向推定プログラム |
JP5494567B2 (ja) * | 2011-05-17 | 2014-05-14 | 株式会社デンソー | レーダ装置、検査システム、及び検査方法 |
JP2013096908A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Honda Elesys Co Ltd | 車載用のレーダ装置、車載用のレーダ方法および車載用のレーダプログラム |
JP5912879B2 (ja) * | 2012-05-31 | 2016-04-27 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
JP2014002053A (ja) | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Honda Elesys Co Ltd | 車載用のレーダ装置、車載用のレーダ方法及び車載用のレーダプログラム |
RU2564995C1 (ru) * | 2014-03-11 | 2015-10-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Способ пассивной локации подвижного объекта |
JP5925264B2 (ja) * | 2014-09-10 | 2016-05-25 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
US9568591B2 (en) * | 2014-11-10 | 2017-02-14 | Peter Dan Morley | Method for search radar processing using random matrix theory |
KR101674747B1 (ko) * | 2014-11-18 | 2016-11-09 | 재단법인대구경북과학기술원 | I/q 불균형을 보상하기 위한 레이더 신호 처리 장치 및 방법 |
US20160306034A1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-10-20 | Infineon Technologies Ag | RF System with an RFIC and Antenna System |
US10725150B2 (en) | 2014-12-23 | 2020-07-28 | Infineon Technologies Ag | System and method for radar |
US10317512B2 (en) | 2014-12-23 | 2019-06-11 | Infineon Technologies Ag | RF system with an RFIC and antenna system |
US10452148B2 (en) | 2016-01-19 | 2019-10-22 | Infineon Technologies Ag | Wearable consumer device |
US10181653B2 (en) | 2016-07-21 | 2019-01-15 | Infineon Technologies Ag | Radio frequency system for wearable device |
US10218407B2 (en) | 2016-08-08 | 2019-02-26 | Infineon Technologies Ag | Radio frequency system and method for wearable device |
JP6755157B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2020-09-16 | 株式会社デンソーテン | レーダ装置、および信号処理方法 |
US10466772B2 (en) | 2017-01-09 | 2019-11-05 | Infineon Technologies Ag | System and method of gesture detection for a remote device |
JP6832167B2 (ja) * | 2017-01-17 | 2021-02-24 | 株式会社デンソーテン | レーダ装置および物標検出方法 |
US10505255B2 (en) | 2017-01-30 | 2019-12-10 | Infineon Technologies Ag | Radio frequency device packages and methods of formation thereof |
US10602548B2 (en) | 2017-06-22 | 2020-03-24 | Infineon Technologies Ag | System and method for gesture sensing |
WO2019008640A1 (ja) * | 2017-07-03 | 2019-01-10 | 三菱電機株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラム及びレーダシステム |
US10746625B2 (en) | 2017-12-22 | 2020-08-18 | Infineon Technologies Ag | System and method of monitoring a structural object using a millimeter-wave radar sensor |
US11346936B2 (en) | 2018-01-16 | 2022-05-31 | Infineon Technologies Ag | System and method for vital signal sensing using a millimeter-wave radar sensor |
US11278241B2 (en) | 2018-01-16 | 2022-03-22 | Infineon Technologies Ag | System and method for vital signal sensing using a millimeter-wave radar sensor |
DE102018200765A1 (de) * | 2018-01-18 | 2019-07-18 | Robert Bosch Gmbh | FMCW-Radarsensor |
US10795012B2 (en) | 2018-01-22 | 2020-10-06 | Infineon Technologies Ag | System and method for human behavior modelling and power control using a millimeter-wave radar sensor |
US10576328B2 (en) | 2018-02-06 | 2020-03-03 | Infineon Technologies Ag | System and method for contactless sensing on a treadmill |
US10705198B2 (en) | 2018-03-27 | 2020-07-07 | Infineon Technologies Ag | System and method of monitoring an air flow using a millimeter-wave radar sensor |
US10775482B2 (en) | 2018-04-11 | 2020-09-15 | Infineon Technologies Ag | Human detection and identification in a setting using millimeter-wave radar |
US10761187B2 (en) | 2018-04-11 | 2020-09-01 | Infineon Technologies Ag | Liquid detection using millimeter-wave radar sensor |
US10794841B2 (en) | 2018-05-07 | 2020-10-06 | Infineon Technologies Ag | Composite material structure monitoring system |
US10399393B1 (en) | 2018-05-29 | 2019-09-03 | Infineon Technologies Ag | Radar sensor system for tire monitoring |
US10903567B2 (en) | 2018-06-04 | 2021-01-26 | Infineon Technologies Ag | Calibrating a phased array system |
US11416077B2 (en) | 2018-07-19 | 2022-08-16 | Infineon Technologies Ag | Gesture detection system and method using a radar sensor |
US10928501B2 (en) | 2018-08-28 | 2021-02-23 | Infineon Technologies Ag | Target detection in rainfall and snowfall conditions using mmWave radar |
JP6746017B2 (ja) * | 2018-09-05 | 2020-08-26 | 京セラ株式会社 | 電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラム |
US11183772B2 (en) | 2018-09-13 | 2021-11-23 | Infineon Technologies Ag | Embedded downlight and radar system |
US11125869B2 (en) | 2018-10-16 | 2021-09-21 | Infineon Technologies Ag | Estimating angle of human target using mmWave radar |
US11397239B2 (en) | 2018-10-24 | 2022-07-26 | Infineon Technologies Ag | Radar sensor FSM low power mode |
US11360185B2 (en) | 2018-10-24 | 2022-06-14 | Infineon Technologies Ag | Phase coded FMCW radar |
EP3654053A1 (en) | 2018-11-14 | 2020-05-20 | Infineon Technologies AG | Package with acoustic sensing device(s) and millimeter wave sensing elements |
US11087115B2 (en) | 2019-01-22 | 2021-08-10 | Infineon Technologies Ag | User authentication using mm-Wave sensor for automotive radar systems |
US11355838B2 (en) | 2019-03-18 | 2022-06-07 | Infineon Technologies Ag | Integration of EBG structures (single layer/multi-layer) for isolation enhancement in multilayer embedded packaging technology at mmWave |
US11126885B2 (en) | 2019-03-21 | 2021-09-21 | Infineon Technologies Ag | Character recognition in air-writing based on network of radars |
KR102317246B1 (ko) * | 2019-03-28 | 2021-10-26 | 한국전자통신연구원 | 레이다 표적 검출 연산량 감소 방법 및 장치 |
US11454696B2 (en) | 2019-04-05 | 2022-09-27 | Infineon Technologies Ag | FMCW radar integration with communication system |
KR102200531B1 (ko) * | 2019-07-12 | 2021-01-08 | 국방과학연구소 | 신호의 주파수 측정 장치 및 측정 방법 |
US11327167B2 (en) | 2019-09-13 | 2022-05-10 | Infineon Technologies Ag | Human target tracking system and method |
US11774592B2 (en) | 2019-09-18 | 2023-10-03 | Infineon Technologies Ag | Multimode communication and radar system resource allocation |
US11435443B2 (en) | 2019-10-22 | 2022-09-06 | Infineon Technologies Ag | Integration of tracking with classifier in mmwave radar |
US11808883B2 (en) | 2020-01-31 | 2023-11-07 | Infineon Technologies Ag | Synchronization of multiple mmWave devices |
US11614516B2 (en) | 2020-02-19 | 2023-03-28 | Infineon Technologies Ag | Radar vital signal tracking using a Kalman filter |
US11585891B2 (en) | 2020-04-20 | 2023-02-21 | Infineon Technologies Ag | Radar-based vital sign estimation |
US11567185B2 (en) | 2020-05-05 | 2023-01-31 | Infineon Technologies Ag | Radar-based target tracking using motion detection |
US11774553B2 (en) | 2020-06-18 | 2023-10-03 | Infineon Technologies Ag | Parametric CNN for radar processing |
US11704917B2 (en) | 2020-07-09 | 2023-07-18 | Infineon Technologies Ag | Multi-sensor analysis of food |
US11614511B2 (en) | 2020-09-17 | 2023-03-28 | Infineon Technologies Ag | Radar interference mitigation |
US11719787B2 (en) | 2020-10-30 | 2023-08-08 | Infineon Technologies Ag | Radar-based target set generation |
US11719805B2 (en) | 2020-11-18 | 2023-08-08 | Infineon Technologies Ag | Radar based tracker using empirical mode decomposition (EMD) and invariant feature transform (IFT) |
US11662430B2 (en) | 2021-03-17 | 2023-05-30 | Infineon Technologies Ag | MmWave radar testing |
US11950895B2 (en) | 2021-05-28 | 2024-04-09 | Infineon Technologies Ag | Radar sensor system for blood pressure sensing, and associated method |
US20240302494A1 (en) * | 2023-03-09 | 2024-09-12 | Nxp B.V. | Data processing method for processing matrices in radar applications |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6664920B1 (en) * | 1993-11-18 | 2003-12-16 | Raytheon Company | Near-range microwave detection for frequency-modulation continuous-wave and stepped frequency radar systems |
JP3525425B2 (ja) | 1997-10-31 | 2004-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | Fm−cwレーダ |
US6882311B2 (en) * | 2001-04-12 | 2005-04-19 | Malibu Research Associates | Digital beamforming radar system |
JP3788322B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2006-06-21 | 株式会社村田製作所 | レーダ |
US7091900B2 (en) * | 2002-01-28 | 2006-08-15 | Hitachi, Ltd. | Radar |
-
2007
- 2007-09-18 JP JP2007241003A patent/JP4415040B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-03-05 US US12/042,588 patent/US7692574B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2482097A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-01 | Fujitsu Ten Limited | Radar device and method of calculation of receive power in radar device |
JP2012159432A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Fujitsu Ten Ltd | レーダ装置及び該レーダ装置における受信電力の算出方法 |
US9007258B2 (en) | 2011-02-01 | 2015-04-14 | Fujitsu Ten Limited | Radar device and method of calculation of receive power in radar device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090073026A1 (en) | 2009-03-19 |
US7692574B2 (en) | 2010-04-06 |
JP2009069124A (ja) | 2009-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4415040B2 (ja) | レーダ装置 | |
JP4679632B2 (ja) | レーダ装置 | |
US11822002B2 (en) | Radar device | |
JP4926155B2 (ja) | レーダ装置 | |
JP4722144B2 (ja) | レーダ装置 | |
US10145936B2 (en) | Radar device | |
US7511659B2 (en) | Radar device | |
JP4545174B2 (ja) | レーダ装置 | |
US7724181B2 (en) | Target object detection apparatus for acquiring information concerning target objects based on correlation matrix derived from signal values corresponding to reflected electromagnetic waves | |
US8941533B2 (en) | Method and device for detecting azimuth | |
JP4351266B2 (ja) | 周波数変調レーダ装置 | |
JP3045977B2 (ja) | Fm−cwレーダ装置 | |
JP2009162688A (ja) | 電子走査型レーダ装置、受信波方向推定方法及び受信波方向推定プログラム | |
JP6873315B2 (ja) | レーダ装置 | |
JP2013152239A (ja) | 電子走査型レーダ装置、その制御方法及びプログラム | |
JP2009162689A (ja) | 電子走査型レーダ装置、受信波方向推定方法及び受信波方向推定プログラム | |
KR101978555B1 (ko) | 주파수 변조 연속파를 이용한 안테나 방사패턴 측정 시스템 및 그 동작 방법 | |
JP7191262B1 (ja) | レーダ装置 | |
EP4421525A1 (en) | Transceiving device for a homodyne radar | |
JP2022180111A (ja) | 情報処理装置、及び、情報処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090615 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091110 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091120 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4415040 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131127 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |