JP4608893B2 - Radar equipment - Google Patents
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Description
この発明は、レーダ装置に係るものであり、特にフェージング発生時においてもアレーアンテナの各素子からの信号の合成信号を安定して取り出す技術に関する。 The present invention relates to a radar apparatus, and more particularly to a technique for stably extracting a composite signal of signals from each element of an array antenna even when fading occurs.
車載用途のレーダが目標に向けて放射したレーダ波が、路面などに反射されて自車レーダに入射するようなマルチパス環境においては、複数の伝達経路の距離の差に応じた位相(phase)差が生じ、受信レベルの強弱が生じる。このような現象はフェージングと呼ばれている。このようなフェージングに対する対策の一つとして、周波数ホッピングと呼ばれる方法が効果的である。しかしながら、複数の周波数を用いることにより、装置が複雑になり、高コスト化を招く上、電波法令上複数の周波数を利用できない場合も多い。 In a multipath environment where radar waves radiated toward a target by an on-vehicle radar are reflected on the road surface and incident on the radar of the vehicle, the phase according to the difference in distance between multiple transmission paths A difference occurs, and the level of reception is increased or decreased. Such a phenomenon is called fading. As one of countermeasures against such fading, a method called frequency hopping is effective. However, the use of a plurality of frequencies complicates the apparatus, leading to an increase in cost, and in many cases, a plurality of frequencies cannot be used due to radio wave laws.
一方、単一の周波数を用いたフェージング対策としては、上下方向(路面からの反射波を考慮した場合)に複数のアンテナを備える空間ダイバーシティ法がある。空間ダイバーシティには、選択ダイバーシティ法、等利得合成法、最大比合成法(MRC:Maximum Ratio Combining)がある。このうち、最大比合成法は、各アンテナで受信した信号を重み付けして加算することで、合成後のS/Nを最大にすることが可能であり、最もよい性能を期待できる方法である。そして、車載ミリ波通信を想定した路面反射フェージングに対して、最大比合成法を適用する方法も検討されている(例えば、非特許文献1及び2)。
On the other hand, as a fading countermeasure using a single frequency, there is a spatial diversity method including a plurality of antennas in the vertical direction (when a reflected wave from the road surface is taken into consideration). The spatial diversity includes a selection diversity method, an equal gain combining method, and a maximum ratio combining method (MRC: Maximum Ratio Combining). Among these, the maximum ratio combining method is a method that can maximize the S / N after combining by weighting and adding the signals received by the respective antennas and expecting the best performance. And the method of applying the maximum ratio synthetic | combination method with respect to road surface reflection fading supposing in-vehicle millimeter wave communication is also examined (for example,
従来の方法によれば、相関行列の固有展開を行い、第一固有値に対応する固有ベクトルとして最大比合成法のウエイトが得られることとされている。しかし、最大比合成法が本来の性能を発揮するためには、高精度なウエイト推定が必要となる。従って、通常のレーダ波の送受信でフェージングが発生するような場合は、各アンテナの受信信号S/Nが悪いので、相関行列の第一固有値に対応する固有ベクトルの推定誤差から本来の最大比合成効果が得られないという問題が生ずる。 According to the conventional method, the eigenexpansion of the correlation matrix is performed, and the weight of the maximum ratio combining method is obtained as the eigenvector corresponding to the first eigenvalue. However, in order for the maximum ratio combining method to exhibit its original performance, highly accurate weight estimation is required. Therefore, when fading occurs in normal radar wave transmission / reception, the received signal S / N of each antenna is bad, so that the original maximum ratio combining effect is obtained from the estimation error of the eigenvector corresponding to the first eigenvalue of the correlation matrix. The problem that cannot be obtained arises.
例えば、バンパーなどにレーダアンテナを実装する車載レーダなど、アレーのアンテナ間隔を十分に大きくとれない構成のレーダ装置では、アレーのほぼすべてのアンテナで同時にフェージングが発生する。このような場合、ほぼすべてのアンテナで受信電力がなくなるという状況に陥るので、各アンテナでの受信信号S/Nがおしなべて低下してしまう。このため、相関行列の推定精度が劣化し、最大比合成ウエイトの推定誤差が大きくなる。その結果、もはや本来の最大比合成が実現困難となっていた。 For example, in a radar apparatus having a configuration in which an array antenna interval cannot be sufficiently large, such as an in-vehicle radar in which a radar antenna is mounted on a bumper or the like, fading occurs simultaneously with almost all antennas of the array. In such a case, since the reception power is almost lost in all the antennas, the reception signal S / N at each antenna is generally lowered. For this reason, the estimation accuracy of the correlation matrix deteriorates, and the estimation error of the maximum ratio composite weight increases. As a result, the original maximum ratio synthesis has become difficult to achieve.
この発明に係るレーダ装置は、受信アンテナにおいてフェージングが発生しているか否かを判定するフェージング判定手段と、複数のアレー素子から基準信号を複数の送信レーダ波として送信するとともに、前記基準信号の反射波を受信している前記受信アンテナにおいてフェージングが発生していると前記フェージング判定手段が判定した場合に、前記基準信号から切り替えて、複数の直交信号をそれぞれ前記複数のアレー素子から複数の送信レーダ波として送信する送信アンテナと、複数のアレー素子で前記基準信号の反射波または前記複数の直交信号の反射波を受信する前記受信アンテナと、前記受信アンテナが前記基準信号の反射波または前記複数の直交信号の反射波を受信して得られた受信信号の受信信号データベクトルから前記受信信号の相関行列を算出する相関行列算出手段と、前記相関行列算出手段で算出された前記受信信号の相関行列から固有ベクトルを算出する固有ベクトル推定手段と、前記受信信号データベクトルに、前記固有ベクトルを最大比合成ウエイトとして乗じ、前記受信アンテナが受信する前記基準信号の反射波または前記複数の直交信号の反射波から得られた前記受信信号の合成信号を算出する最大比合成手段と、を備えたものである。 The radar apparatus according to the present invention transmits a reference signal as a plurality of transmission radar waves from a plurality of array elements as well as fading determination means for determining whether or not fading has occurred in the receiving antenna, and reflects the reference signal. When the fading determining means determines that fading has occurred in the receiving antenna that is receiving a wave, a plurality of orthogonal signals are switched from the plurality of array elements to a plurality of transmission radars by switching from the reference signal, respectively. A transmitting antenna for transmitting as a wave, the receiving antenna for receiving the reflected wave of the reference signal or the reflected wave of the plurality of orthogonal signals by a plurality of array elements, and the receiving antenna receiving the reflected wave of the reference signal or the plurality of whether the received signal data vector of the received signal obtained by receiving the reflected wave quadrature signals et before Symbol Maximum correlation matrix calculating unit, and eigenvectors estimating means for calculating an eigenvector from the correlation matrix of the received signal calculated by the correlation matrix calculating unit, to the received signal data vector, the eigenvector for calculating a correlation matrix of the signal signal A maximum ratio combining unit that multiplies as a ratio combining weight and calculates a combined signal of the received signal obtained from the reflected wave of the reference signal or the reflected wave of the plurality of orthogonal signals received by the receiving antenna; It is.
この発明に係るレーダ装置によれば、フェージング発生時に複数の直交信号による送信レーダ波を放射し、その反射波に基づいて相関行列および各アレー素子の合成信号を算出することとしたので、複数の直交信号の反射波の位相が受信時に異なるときに各アレー素子から受信電力が得られることから、相関行列から最大比合成ウエイトを求めることが可能となり、各アレー素子の合成信号を安定して算出することができる、という極めて優れた効果を奏するのである。 According to the radar apparatus of the present invention, when a fading occurs, a transmission radar wave based on a plurality of orthogonal signals is radiated, and a correlation matrix and a combined signal of each array element are calculated based on the reflected wave . Since the received power is obtained from each array element when the phase of the reflected wave of the orthogonal signal is different at the time of reception, the maximum ratio combined weight can be obtained from the correlation matrix, and the combined signal of each array element can be calculated stably. It has an extremely excellent effect that it can be performed.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、説明を簡単にするために2個のアンテナ素子から構成されているものとする。しかしながら、より多くのアンテナ素子を備える場合であっても、この発明を適用することができることはいうまでもない。図において、送信信号発生器1は基準信号を発生する部位である。なお、この説明及び以降の説明において、部位という語は、そのような機能を実現するための素子又は回路を意味する。しかしながら、この発明の構成要素を、DSP(Degital Signal Processor)やCPU(Central Processing Unit)とコンピュータプログラムとを組み合わせて同等の機能を実現するように構成してもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to
また、直交PN符号発生器2は、直交PN(Pseudo Noise)符号信号を発生する部位である。スイッチ3は、2入力1出力のスイッチ素子である。スイッチ3の各端子をここで、入力端子Aと入力端子B、出力端子Cとすれば、可動端子は出力端子Cに接続されており、適宜、入力端子AとBのいずれかに接続することで、2つの入力のいずれかを出力するようになっている。この発明の実施の形態1では、送信信号発生器1を入力端子Aに、また直交PN符号発生器2を入力端子Bに、それぞれ接続している。なお、初期状態においては可動端子は入力端子Aに接続している。
The orthogonal
送信器4は、スイッチ3の出力端子に接続されており、送信信号発生器1が発生した基準信号あるいは直交PN符号発生器2が発生した直交PN符号信号のいずれかを、空間に放射可能な電力レベルにまで増幅する部位である。サーキュレータ5−1及び5−2は、送信器4から送信信号が出力された場合には、その送信信号を後述するアンテナ6−1及び6−2に出力するとともに、アンテナ6−1及び6−2が何らかのレーダ波を受信した場合には、そのレーダ波を後述する受信器7−1及び7−2に出力する素子又は回路である。なお、この発明の実施の形態1の構成では、アンテナ6−1及び6−2は、送受信兼用アンテナとしているが、送受信アンテナを別個に設ける構成も可能であり、そのような場合には、サーキュレータ5−1及び5−2のような部位は必要としない。
The transmitter 4 is connected to the output terminal of the switch 3 and can radiate either the reference signal generated by the
続いて、アンテナ6−1及び6−2はアレーアンテナ素子であって、送信器4によって増幅された送信信号を、測定対象となる目標に向けてレーダ波として放射するとともに、目標によって反射されたレーダ波を受信するようになっている。受信器7−1及び7−2は、アンテナ6−1及び6−2がそれぞれ受信した受信信号から受信データベクトル(以後、単に受信ベクトルと呼ぶ)を出力する部位である。 Subsequently, the antennas 6-1 and 6-2 are array antenna elements, and radiate the transmission signal amplified by the transmitter 4 as a radar wave toward the target to be measured and reflected by the target. Radar waves are received. The receivers 7-1 and 7-2 are parts that output reception data vectors (hereinafter simply referred to as reception vectors) from the reception signals received by the antennas 6-1 and 6-2, respectively.
フェージング判定器8は、受信器7−1及び7−2の受信電力をモニタリングして、アンテナ6−1及び6−2でフェージングが発生しているか否かを判断する部位である。さらにフェージング判定器8は、フェージングのモニタリング結果に応じて、スイッチ3及び後述するスイッチ9に対して可動端子を切り替える制御信号を出力するようになっている。
The
スイッチ9は、1入力2出力のスイッチ素子である。スイッチ9は、入力端子Dと出力端子E、同じく出力端子Fとを備えており、入力端子Dに接続された可動端子が出力端子E及びFのいずれか一方に接続することで、出力する端子を適宜選択するようになっている。なお、初期状態においては、可動端子は出力端子Eに接続している。また入力端子Dには受信器7−1及び7−2の出力信号が出力されるように結線されている。 The switch 9 is a 1-input 2-output switch element. The switch 9 includes an input terminal D, an output terminal E, and an output terminal F, and a terminal that outputs when a movable terminal connected to the input terminal D is connected to one of the output terminals E and F. Is appropriately selected. In the initial state, the movable terminal is connected to the output terminal E. The input terminal D is wired so that the output signals of the receivers 7-1 and 7-2 are output.
相関行列推定器10は、ベースバンドの受信信号に基づいて相関行列を推定する処理を行う部位であって、スイッチ9の出力端子Eに接続されている。また、相関処理器11は、トレーニングパルスに対する受信ベクトルから相関行列を算出する部位であって、スイッチ9の出力端子Fに接続されている。 The correlation matrix estimator 10 is a part that performs processing for estimating a correlation matrix based on a baseband received signal, and is connected to an output terminal E of the switch 9. The correlation processor 11 is a part that calculates a correlation matrix from the received vector for the training pulse, and is connected to the output terminal F of the switch 9.
固有ベクトル推定器12は、相関行列の固有展開を行い、固有値を求めて、第一固有値に対する固有ベクトルを算出する部位である。最大比合成器13は、固有ベクトル推定器12が算出した第一固有値に対する固有ベクトルを、最大比合成ウエイトとして各アレーの出力ベースバンド信号を合成する部位である。
The eigenvector estimator 12 is a part that performs eigenexpansion of the correlation matrix, obtains an eigenvalue, and calculates an eigenvector for the first eigenvalue. The
なお、フェージング判定器8は請求項1に記載の発明におけるフェージング判定手段の例であり、直交PN符号発生器2は、同発明におけるトレーニングパルス発生手段の例であり、相関処理器11は、同発明における相関処理手段の例であり、固有ベクトル推定器12は、同発明における固有ベクトル推定手段の例であり、最大比合成器13は、同発明における最大比合成手段の例である。
The
次に、この発明の実施の形態1によるレーダ装置の動作について説明する。送信信号発生器1は、生成したリニア周波数変調パルスやPN符号変調パルスなどの基準信号S(t)を生成してスイッチ3の入力端子Aに出力する。すでに述べたように、スイッチ3は、初期状態では可動端子を入力端子Aに接続しており、その結果として、送信信号発生器1が発生した基準信号は、送信器4に出力される。送信器4は、基準信号を周波数変換し、さらに送信波レベルにまで増幅して送信波とし、サーキュレータ5−1及び5−2を介して、アンテナ6−1とアンテナ6−2に出力する。アンテナ6−1と6−2は、増幅された送信信号を空間に放射する。
Next, the operation of the radar apparatus according to
ここで簡単のために、二つのアンテナ6−1と6−2に与える振幅・位相のウエイトwを、
さらに、各アンテナの指向性は簡単のために無指向性とすると、目標位置での信号St(t)は、
ここでは、時間遅延、および直接波と反射波の時間遅延差は実用上無視できるとし、またドップラシフトと伝搬路長による減衰は簡単のため省略している。またAは、各アンテナ別の直接波と路面反射波の振幅、位相差を与える行列であり、式(3)で与えられる。
アレーアンテナ6−1及び6−2は、目標によって反射されたレーダ波を受信して、受信信号を出力する。この受信信号は、サーキュレータ5−1及び5−2を経由して、受信器7−1及び7−2に出力される。受信器7−1及び7−2は、受信信号をベースバンドに変換する。σ1とσ2をそれぞれ目標の直接波方向と路面反射方向への反射係数とすれば、ベースバンドに変換された受信信号X(t)は、
フェージング判定器9は、受信信号X(t)の振幅(あるいは電力など)をモニターする。より具体的には、信号振幅が0となった場合に、フェージングが発生したと判断する。フェージングが発生したと判断した場合、フェージング発生器9は、スイッチ3とスイッチ9に制御信号を送り、可動端子を切り替えさせる。これによって、スイッチ3の可動端子は入力端子Bに接続し、またスイッチ9の可動端子は出力端子Eに接続する。またそれまで発生していたフェージングがおさまった場合、すなわち0であった信号の振幅が非0値となった場合も、フェージング判定器9は制御信号をスイッチ3とスイッチ9に送る。この結果、スイッチ3の可動端子は入力端子Aに接続し、スイッチ9の可動端子は出力端子Eに接続する。 The fading determination unit 9 monitors the amplitude (or power, etc.) of the reception signal X (t). More specifically, it is determined that fading has occurred when the signal amplitude becomes zero. When it is determined that fading has occurred, the fading generator 9 sends a control signal to the switch 3 and the switch 9 to switch the movable terminal. As a result, the movable terminal of the switch 3 is connected to the input terminal B, and the movable terminal of the switch 9 is connected to the output terminal E. Also, when fading that has occurred up to that point is stopped, that is, when the amplitude of the signal that was 0 becomes a non-zero value, the fading determination unit 9 sends a control signal to the switch 3 and the switch 9. As a result, the movable terminal of the switch 3 is connected to the input terminal A, and the movable terminal of the switch 9 is connected to the output terminal E.
初期状態では、スイッチ9の可動端子は出力端子Eに接続している。したがって受信器7−1及び7−2が出力した受信信号X(t)は、スイッチ9を介して相関行列推定器10に出力される。相関行列推定器10は、式(5)によって受信信号X(t)の相関行列Rを算出する。
次に、固有ベクトル推定器12は、相関行列推定器10が算出した相関行列Rの固有展開を行い、第一固有値に対応する固有ベクトルWMを求める。最大比合成器13は、固有ベクトル推定器12が算出した固有ベクトルWMを最大比合成ウエイトとして用い、式(6)によって出力Y(t)を算出する。
次に、この発明の実施の形態1によるレーダ装置の、フェージングが発生している状態における信号処理について説明する。フェージングが発生した状態、すなわち
一方、直交PN符号発生器2は、アレーアンテナ素子6−1と6−2の個数と同じ数である2個の直交するPN符号を発生させる。直交PN符号としては、例えばM系列(Maximum Length Sequence)などの系列を発生させる。この2つの直交PN符号をSi(i=1,2)とする。
On the other hand, the orthogonal
直交符号発生器2が発生した直交PN符号Siは、スイッチ3を経由して送信器4に出力される。送信器4は、送信信号発生器1が発生した基準信号と同様に送信器4によって増幅され、サーキュレータ5−1及び5−2を介して、アンテナ6−1及び6−2から空間に放射され、目標物及び路面などに反射されて、再びアンテナ6−1及び6−2に到来する。アンテナ6−1及び6−2に到来したレーダ波は、受信信号として受信器7−1及び7−2に出力される。受信器7−1及び7−2は、受信信号を受信信号データベクトル(以後、受信ベクトルと呼ぶ)として、スイッチ9の出力端子Fを経由して相関処理器11に出力する。受信ベクトルX(t)は、式(8)で与えられる。
式(8)において、S1(i=1の場合の直交PN符号Si)、S2(i=2の場合の直交PN符号Si)は、直交PN符号であるから、式(9)におけるSiとSjを満たすものである。
次に、相関処理器11は、送信トレーニングパルスS1とS2に対する受信ベクトルに対して、右からSk H(k=1,2)を乗ずることで、
固有ベクトル推定器12は、GGHの第一固有値に対応する固有ベクトルとして最大比合成ウエイトを算出する。最大比合成器13は、フェージングが発生していない場合の処理と同様であるので説明を省略する。
Eigenvector estimator 12 calculates the maximum ratio combining weight as the eigenvector corresponding to the first eigenvalue of GG H. The
以上から明らかなように、この発明の実施の形態1のレーダ装置によれば、マルチパスによるフェージングが発生していると判断すると、直交PN符号をトレーニングパルスとして送信することとした。これによって、フェージング環境下でも、トレーニングパルスの受信信号から伝播行列の推定を行って、最大比合成ウェイトを推定することができるので、高精度な最大比合成ウエイトが得られ、空間ダイバーシティ法として最も高性能が期待できる最大比合成法の本来の性能を期待することができるのである。
As is apparent from the above, according to the radar apparatus of
実施の形態2.
この発明の実施の形態1のレーダ装置によれば、フェージング発生時に、直交PN符号信号をトレーニングパルスとして用いて、レーダ波として送信する。そしてそのレーダ波に対する受信信号から伝播行列を推定し最大比合成ウエイトを得た。しかしこの他にも、例えば位相を0とπとする基準信号をトレーニングパルスとして発生し、フェージング発生時には、このトレーニングパルスをレーダ波として放射するようにしてもよい。例えばアンテナ6−1からは位相0のトレーニングパルスによるレーダ波を放射し、アンテナ6−2からは位相πのトレーニングパルスによるレーダ波を放射するようにする。
According to the radar apparatus of
図2は、このような特徴を有するこの発明の実施の形態2によるレーダ装置の構成を示したブロック図である。図において、0/π信号発生器14は、位相を0とπとするトレーニングパルスを発生する部位である。その他、図1と同一の符号を付した構成要素については、実施の形態1と同様なので説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to
このレーダ装置では、フェージング判定器8がフェージングが発生していると判定した場合、スイッチ3が可動端子を入力端子Bに接続して、0/π信号発生器14の発生するトレーニングパルスを送信器4に出力する。このトレーニングパルスは図3に示すような信号である。図3の0とπはそれぞれ各時刻の信号の位相を表している。
In this radar apparatus, when the fading
そして送信器4でこのトレーニングパルスを増幅してサーキュレータ5−1及び5−2を介してアンテナ6−1及び6−2から空間に放射する。以後の処理については、実施の形態1と同様である。 The training pulse is amplified by the transmitter 4 and radiated from the antennas 6-1 and 6-2 to the space via the circulators 5-1 and 5-2. The subsequent processing is the same as in the first embodiment.
以上から明らかなように、この発明の実施の形態2のレーダ装置によれば、すべてのチップ(1チップ幅とは1つのバイナリフェーズの時間幅をいう)で信号が得られることとなり、伝播行列推定の効率が向上する。 As is clear from the above, according to the radar apparatus of the second embodiment of the present invention, signals are obtained with all chips (1 chip width means the time width of one binary phase), and the propagation matrix The efficiency of estimation is improved.
なお、位相をそれぞれ0とπとしたのは、一例であって、他の異なる2の位相であればどのようなものであってもよい。さらにアレーアンテナ素子数が2の場合は、2個の位相を選択して構成することになるが、N(Nは2以上の自然数)個の場合は、例えば2π×(k−1)/Nのような位相を選択してもよい。またこのように、等間隔の位相差である必要もなく、0〜2πの値域からN個の位相を選択すれば十分である。 The phase is set to 0 and π, respectively, as an example, and any other two phases may be used. Further, when the number of array antenna elements is two, two phases are selected and configured. However, when N (N is a natural number of 2 or more), for example, 2π × (k−1) / N. A phase such as Further, it is not necessary that the phase differences are equally spaced in this way, and it is sufficient to select N phases from the range of 0 to 2π.
実施の形態3.
また、トレーニングパルスとして、直交周波数信号を用いるようにしてもよい。この発明の実施の形態3によるレーダ装置は、このような特徴を有するものである。図4は、この発明の実施の形態3によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、直交周波数信号発生器15は、トレーニングパルスとして、ベースバンドにおいて周波数がf1だけオフセットした周波数信号と、f2だけオフセットしたCW波信号を発生する部位である。その他、図1と同一の符号を付した構成要素は実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
Further, an orthogonal frequency signal may be used as the training pulse. The radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention has such features. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, an orthogonal frequency signal generator 15 is a part for generating a frequency signal having a frequency offset by f 1 and a CW wave signal having an offset by f 2 as a training pulse. In addition, since the component which attached | subjected the code | symbol same as FIG. 1 is the same as that of
次に、この発明の実施の形態3によるレーダ装置の動作について説明する。直交周波数信号発生器15は、ベースバンドにおいて周波数がf1だけオフセットした周波数信号と、f2だけオフセットしたCW波信号を発生する。ここで、数9に示した直交性を満足させるために、周波数f1とf2との間に、
実施の形態4.
なお、式(12)は周波数f2を周波数f1の偶数倍としているが、式(13)に示すように単なる整数倍としても構わない。
In Expression (12), the frequency f2 is an even multiple of the frequency f1, but may be a simple integer multiple as shown in Expression (13).
この発明は、例えば、車載用レーダ装置などフェージングが発生する環境下で用いられるレーダ装置に適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, a radar device used in an environment where fading occurs, such as an in-vehicle radar device.
1 送信信号発生器、
2 直交PN符号発生器、
3,9 スイッチ、
4 送信器、
5−1,5−2 サーキュレータ、
6−1,6−2 アンテナ、
7−1,7−2 受信器、
8 フェージング判定器、
10 相関行列推定器、
11 相関処理器、
12 固有ベクトル推定器、
13 最大比合成器、
14 0/π信号発生器、
15 直交周波数信号発生器。
1 Transmit signal generator,
2 orthogonal PN code generator,
3,9 switches,
4 Transmitter,
5-1, 5-2 circulator,
6-1, 6-2 antenna,
7-1, 7-2 Receiver,
8 Fading discriminator,
10 correlation matrix estimator,
11 correlation processor,
12 eigenvector estimators,
13 Maximum ratio synthesizer,
14 0 / π signal generator,
15 Orthogonal frequency signal generator.
Claims (5)
複数のアレー素子から基準信号を複数の送信レーダ波として送信するとともに、前記基準信号の反射波を受信している前記受信アンテナにおいてフェージングが発生していると前記フェージング判定手段が判定した場合に、前記基準信号から切り替えて、複数の直交信号をそれぞれ前記複数のアレー素子から複数の送信レーダ波として送信する送信アンテナと、
複数のアレー素子で前記基準信号の反射波または前記複数の直交信号の反射波を受信する前記受信アンテナと、
前記受信アンテナが前記基準信号の反射波または前記複数の直交信号の反射波を受信して得られた受信信号の受信信号データベクトルから前記受信信号の相関行列を算出する相関行列算出手段と、
前記相関行列算出手段で算出された前記受信信号の相関行列から固有ベクトルを算出する固有ベクトル推定手段と、
前記受信信号データベクトルに、前記固有ベクトルを最大比合成ウエイトとして乗じ、前記受信アンテナが受信する前記基準信号の反射波または前記複数の直交信号の反射波から得られた前記受信信号の合成信号を算出する最大比合成手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 Fading determination means for determining whether fading has occurred in the receiving antenna;
When the fading determining means determines that fading has occurred in the receiving antenna that receives the reference signal from a plurality of array elements as a plurality of transmission radar waves and receives the reflected wave of the reference signal, A transmission antenna that switches from the reference signal and transmits a plurality of orthogonal signals as a plurality of transmission radar waves from the plurality of array elements, respectively.
The receiving antenna for receiving the reflected wave of the reference signal or the reflected wave of the plurality of orthogonal signals by a plurality of array elements;
A correlation matrix calculating means for the reception antenna to calculate a correlation matrix of the received signal data vector or found before Symbol received signal of the reception signal obtained by receiving the reflected wave of the reflected wave or the plurality of orthogonal signals of the reference signal ,
Eigenvector estimation means for calculating an eigenvector from the correlation matrix of the received signal calculated by the correlation matrix calculation means;
Multiplying the received signal data vector by the eigenvector as a maximum ratio combining weight, and calculating a combined signal of the received signal obtained from the reflected wave of the reference signal or the reflected wave of the plurality of orthogonal signals received by the receiving antenna Maximum ratio combining means to
A radar apparatus comprising:
複数のアレー素子から基準信号を複数の送信レーダ波として送信するとともに、前記基準信号の反射波を受信している前記受信アンテナにおいてフェージングが発生していると前記フェージング判定手段が判定した場合に、前記基準信号から切り替えて、互いに異なる位相の複数の基準信号をそれぞれ前記複数のアレー素子から複数の送信レーダ波として送信する送信アンテナと、
複数のアレー素子で前記基準信号の反射波または前記互いに異なる位相の複数の基準信号の反射波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナが前記基準信号の反射波または前記互いに異なる位相の複数の基準信号の反射波を受信して得られた受信信号の受信信号データベクトルから前記受信信号の相関行列を算出する相関行列算出手段と、
前記相関行列算出手段で算出された前記受信信号の相関行列から固有ベクトルを算出する固有ベクトル推定手段と、
前記受信信号データベクトルに、前記固有ベクトルを最大比合成ウエイトとして乗じ、前記受信アンテナが受信する前記基準信号の反射波または前記互いに異なる位相の複数の基準信号の反射波から得られた前記受信信号の合成信号を算出する最大比合成手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 Fading determination means for determining whether fading has occurred in the receiving antenna;
When the fading determining means determines that fading has occurred in the receiving antenna that receives the reference signal from a plurality of array elements as a plurality of transmission radar waves and receives the reflected wave of the reference signal, A transmission antenna that switches from the reference signal and transmits a plurality of reference signals of different phases from the plurality of array elements as a plurality of transmission radar waves, respectively.
A receiving antenna that receives a reflected wave of the reference signal or a reflected wave of a plurality of reference signals in different phases by a plurality of array elements;
Correlation the receiving antenna to calculate a correlation matrix of the received signal data vector or found before Symbol received signal of the reception signal obtained by receiving the reflected wave of the reflected wave or the different phases plurality of reference signals of the reference signal Matrix calculation means;
Eigenvector estimation means for calculating an eigenvector from the correlation matrix of the received signal calculated by the correlation matrix calculation means;
The received signal data vector is multiplied by the eigenvector as a maximum ratio combined weight, and the received signal obtained from the reflected wave of the reference signal received by the receiving antenna or the reflected waves of the plurality of reference signals having different phases from each other. Maximum ratio combining means for calculating a combined signal;
A radar apparatus comprising:
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