JP4836496B2 - Radar apparatus and signal processing method thereof - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、雨や雲の動的な状況をとらえるドップラ気象レーダに用いられるレーダ装置とその信号処理方法に関する。 The present invention relates to a radar apparatus used in a Doppler weather radar that captures dynamic conditions of rain and clouds, for example, and a signal processing method thereof.
ドップラレーダにおいて、移動速度の大きい気象エコーを検出するときには、受信される位相信号が送信波長の1周期を超える場合があり、ドップラ速度の検出において速度の折り返しが発生する。これに対し、レーダパルスの送信繰り返し周波数(PRF:Pulse Repetition Frequency)を切り替えることによりターゲットの最大速度検出範囲を拡大する技術がある。例えば観測速度の上限はPRFの値に左右されるが、異なるPRFにおいて得られた速度データを組み合わせることで個々のPRFの観測速度の上限を超える速度を算出することができる(例えば、非特許文献1を参照。)。
ところで、一般にドップラレーダでは、速度分布のばらつきの大きいターゲットに対しては速度の算出精度が劣化する。特に気象レーダなど、自然現象を観測対象とするレーダ装置にあってはこの傾向が大きい。これに対処するには観測データすなわちパルスヒット数を多くしてばらつきを平均化することが有効である。 By the way, in general, the Doppler radar deteriorates the speed calculation accuracy for a target having a large speed distribution variation. This tendency is particularly significant in radar devices that observe natural phenomena, such as weather radar. In order to cope with this, it is effective to average the variation by increasing the number of observation data, that is, the number of pulse hits.
しかしながら、既存のレーダ装置において、PRFやパルスヒット数を変更するのは容易ではない。また、ターゲットの速度は個々のPRF毎に算出することしかできない。このため速度の算出に利用できるパルスエコーの数が各PRFにおけるパルスヒット数を超えることは無く、速度算出に用いることのできるデータの量が必然的に頭打ちになり観測精度に限界があることが分かってきた。まして、PRFごとに送信されるパルスの数の少ないレーダ装置にあっては速度分布のばらつきの影響がさらに大きく、観測精度が劣化する。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、観測対象の速度分布のばらつきが大きい場合でも、高い精度で観測対象の速度を算出できるレーダ装置とその信号処理方法を提供することにある。
However, it is not easy to change the PRF and the number of pulse hits in the existing radar apparatus. Also, the target velocity can only be calculated for each individual PRF. For this reason, the number of pulse echoes that can be used for speed calculation does not exceed the number of pulse hits in each PRF, and the amount of data that can be used for speed calculation inevitably reaches a limit, and the observation accuracy is limited. I understand. In addition, in a radar apparatus with a small number of pulses transmitted for each PRF, the influence of variations in velocity distribution is even greater, and the observation accuracy is degraded.
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its object is to provide a radar apparatus capable of calculating the speed of an observation target with high accuracy even when there is a large variation in the speed distribution of the observation target, and its signal processing method Is to provide.
上記目的を達成するためにこの発明に係わるレーダ装置は、パルス繰り返し周波数に基づいてレーダパルスを繰り返し送信しレーダエコーを受信する送受信部と、上記パルス繰り返し周波数を複数の周波数の中から選択的に切り替える切替手段と、上記レーダエコーから観測される速度スペクトルに基づいてターゲットの速度を算出する信号処理部とを備える。そして、上記信号処理部は、上記パルス繰り返し周波数ごとに得られる上記速度スペクトルを、正の折返し速度が+πに当たり、負の折返し速度が−πに当たるように、ドップラ速度領域を位相角で表される領域に置き換えて、ベクトル合成することにより極座標系で表される位相差ベクトルに変換する変換手段と、上記位相差ベクトルにより得られる位相角が上記ターゲットの速度に比例することに基づいて、上記パルス繰り返し周波数の一つを基準にして、上記パルス繰り返し周波数の位相差ベクトルを基準のパルス繰り返し周波数に相当する位相差ベクトルに補正する補正手段とを備え、上記補正された位相差ベクトルを含む複数の位相差ベクトルを合成し、上記合成された位相差ベクトルから上記ターゲットの速度を算出するものである。 In order to achieve the above object, a radar apparatus according to the present invention selectively transmits and receives a radar pulse based on a pulse repetition frequency and receives a radar echo, and selectively selects the pulse repetition frequency from a plurality of frequencies. A switching unit for switching, and a signal processing unit that calculates a velocity of the target based on a velocity spectrum observed from the radar echo. The signal processing unit expresses the velocity spectrum obtained for each pulse repetition frequency in a Doppler velocity region by a phase angle so that a positive aliasing velocity hits + π and a negative aliasing velocity hits −π. Based on the conversion means for converting to a phase difference vector represented by a polar coordinate system by replacing the region with a vector and by converting the phase angle obtained by the phase difference vector proportional to the speed of the target, Correction means for correcting a phase difference vector of the pulse repetition frequency to a phase difference vector corresponding to the reference pulse repetition frequency on the basis of one of the repetition frequencies, and a plurality of the phase difference vectors including the corrected phase difference vector A phase difference vector is synthesized, and the target velocity is calculated from the synthesized phase difference vector. The
また、この発明に係わる信号処理方法は、パルス繰り返し周波数に基づいてレーダパルスを送信しレーダエコーを受信するレーダ装置に用いられる信号処理方法において、上記パルス繰り返し周波数を複数の周波数の中から選択的に切り替える切替ステップと、上記レーダエコーから観測される速度スペクトルに基づいてターゲットの速度を算出する信号処理ステップとを有する。そして、上記信号処理ステップは、上記パルス繰り返し周波数ごとに得られる上記速度スペクトルを、正の折返し速度が+πに当たり、負の折返し速度が−πに当たるように、ドップラ速度領域を位相角で表される領域に置き換えて、ベクトル合成することにより極座標系で表される位相差ベクトルに変換する変換ステップと、上記位相差ベクトルにより得られる位相角が上記ターゲットの速度に比例することに基づき、上記パルス繰り返し周波数の一つを基準にして、上記基準値と異なるパルス繰り返し周波数の位相差ベクトルを基準のパルス繰り返し周波数に相当する位相差ベクトルに補正する補正ステップとを備え、上記補正された位相差ベクトルを含む複数の位相差ベクトルを合成し、上記合成された位相差ベクトルから上記ターゲットの速度を算出するものである。
The signal processing method according to the present invention is a signal processing method used in a radar apparatus that transmits a radar pulse and receives a radar echo based on a pulse repetition frequency, wherein the pulse repetition frequency is selected from a plurality of frequencies. And a signal processing step of calculating the target velocity based on the velocity spectrum observed from the radar echo. In the signal processing step , the Doppler velocity region is expressed by a phase angle so that the velocity spectrum obtained for each pulse repetition frequency corresponds to + π and the negative aliasing velocity corresponds to −π. Based on the conversion step of converting to a phase difference vector represented by a polar coordinate system by replacing the region with a vector, and the phase angle obtained by the phase difference vector being proportional to the speed of the target, the pulse repetition A correction step of correcting a phase difference vector having a pulse repetition frequency different from the reference value to a phase difference vector corresponding to the reference pulse repetition frequency with reference to one of the frequencies, and the corrected phase difference vector is A plurality of phase difference vectors including the target, and the target phase is calculated from the synthesized phase difference vector. The speed of the robot is calculated.
上記構成によるレーダ装置では、異なるパルス繰り返し周波数で送信されたレーダパルスに基づくレーダエコーから速度スペクトルを観測し、この速度スペクトルを位相差ベクトルに変換し、基準となるパルス繰り返し周波数に相当する位相差ベクトルに補正して、異なるパルス繰り返し周波数により観測された速度スペクトルをパルス繰り返し周波数によらず統一的に用いて速度を算出するようにしている。 In the radar device having the above configuration, a velocity spectrum is observed from radar echoes based on radar pulses transmitted at different pulse repetition frequencies, the velocity spectrum is converted into a phase difference vector, and a phase difference corresponding to a reference pulse repetition frequency is obtained. The vector is corrected to a vector, and the velocity is calculated by uniformly using the velocity spectrum observed at different pulse repetition frequencies regardless of the pulse repetition frequency.
上記構成によれば、速度算出に係るデータ数が、個々のPRFにおけるパルスヒット数に縛られることが無くなり、同じPRFで送信されたレーダパルスの数よりも多数の受信データを用いてターゲットの速度を算出することができる。できるだけ多数の受信データを用いることにより、速度分布のばらつきを平均化して算出値の精度を上げることができる。したがって、この発明によれば、観測対象の速度分布のばらつきが大きい場合でも、高い精度で観測対象の速度を算出できるレーダ装置とその信号処理方法を提供することができる。 According to the above configuration, the number of data related to the speed calculation is not limited by the number of pulse hits in each PRF, and the target speed is obtained using a larger number of received data than the number of radar pulses transmitted by the same PRF. Can be calculated. By using as many received data as possible, it is possible to average the variation in the velocity distribution and increase the accuracy of the calculated value. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a radar apparatus and its signal processing method capable of calculating the speed of the observation target with high accuracy even when the variation in the speed distribution of the observation target is large.
図1は、この発明に係わるレーダ装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
変調部12は、信号処理部11からインタフェース(I/F)を介して与えられる制御のもと、指定された変調方式の中間周波信号のディジタル値を生成する。このディジタル値は、D/A変換部13においてアナログ値に変換され、送信中間周波数信号(fi)が生成される。この送信中間周波信号は、送受信装置14においてレーダパルスの送信周波数にまでアップコンバートされ、電力増幅されたのち空中線15から空間に送出される。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a radar apparatus according to the present invention.
The
空中線15から送出された周波数f0のレーダパルスは、雨粒などのターゲットにより反射され、レーダエコーが戻ってくる。このレーダエコーはターゲットの移動速度を反映するドップラ周波数(fd)を伴い、その受信周波数は(f0+fd)と表される。レーダエコーは空中線15を介して送受信装置14に到来し、増幅されたのちダウンコンバートされて(fi+fd)の受信中間周波数信号が生成される。この受信中間周波数信号はA/D変換部16によりディジタル値に変換されたのち復調部17により直交検波される。
The radar pulse with the frequency f0 transmitted from the
直交検波された信号は、復調部17において複数の変調方式により復調される。これにより得られたI成分(同相成分)およびQ成分(直交位相成分)の受信データは、インタフェース(I/F)を介して信号処理部11に与えられる。信号処理部11は受信データからエコーの反射強度、ターゲットの速度および速度幅などの観測データを算出する。特に、受信データから観測される速度スペクトルにより、ターゲットのドップラ速度を算出することができる。
The quadrature-detected signal is demodulated by the
ところで信号処理部11は、この実施形態に係わる処理機能として切替処理部11aと、補正処理部11bと、算出処理部11cとを備える。切替処理部11aは、レーダパルスの送信繰り返し周波数(PRF)を、例えば一定のパルス発数ごとに段階的に切り替える。PRFの最低値を基準値とし、この基準値に対して例えば30発数ごとにパルス間隔を短縮するなどといった手法が考えられる。逆に、PRFの最高値を基準値とし、この基準値から一定パルス数ごとに降順でパルス間隔を延長するようにしても良い。PRFが最高値(または最低値)に達した後は、再び最低値(または最高値)のPRFからのパルス送信が繰り返される。
The signal processing unit 11 includes a switching processing unit 11a, a
補正処理部11bは、異なるPRFにより得られた速度スペクトルをそれぞれ位相差ベクトルに変換し、さらに変換された位相差ベクトルを基準となるPRFに相当する位相差ベクトルに補正する。この補正処理には、位相差ベクトルから求められる位相角がターゲットの速度に比例する性質を利用する。また、算出処理部11cは、補正処理部11bにより補正された位相差ベクトルを合成して、合成されたベクトルによりターゲットの速度を算出する。
The
次に、上記構成におけるレーダ装置のターゲット速度算出処理について説明する。
図2は、図1のレーダ装置の処理手順を示す流れ図である。基準値であるPRF1においては、受信信号はA/D変換され、I/Q検波されたのち、さらに、FFT処理が行われ、速度スペクトルが求められる。この速度スペクトルは、さらに位相差ベクトルに変換される。一方、PRF2においても、PRF1と同様の手順により、受信信号が位相差ベクトルに変換されるが、その後、PRF2における位相差は、PRF1における位相差に相当する値に補正される。これによりPRF1およびPRF2における位相差を統一的に扱うことが可能になり、これらの位相差を用いてターゲットのドップラ速度が算出される。
Next, target speed calculation processing of the radar apparatus having the above configuration will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the radar apparatus of FIG. In the reference value PRF1, the received signal is A / D converted and subjected to I / Q detection, and then subjected to FFT processing to obtain a velocity spectrum. This velocity spectrum is further converted into a phase difference vector. On the other hand, in PRF2, the received signal is converted into a phase difference vector by the same procedure as PRF1, but thereafter, the phase difference in PRF2 is corrected to a value corresponding to the phase difference in PRF1. As a result, the phase differences in PRF1 and PRF2 can be handled uniformly, and the Doppler velocity of the target is calculated using these phase differences.
図3に、異なるPRFの速度スペクトルを各PRFの位相差ベクトルに変換する方法を示す。ここでは3段階のPRFを例にとり、PRF1>PRF2>PRF3とする。各PRFの速度スペクトルについて、強度とドップラ速度とをそれぞれベクトルの長さと位相角とに置き換え、ベクトル合成法によって位相差ベクトルを求める。各PRFの折返し速度(Vmax(PRF1),Vmax(PRF2),Vmax(PRF3))は、PRFによって値が異なるため、同じドップラ速度を観測していてもPRFによって位相角が異なる。図3に示すようにPRF1〜PRF3に対する位相角はそれぞれθ1〜θ3であり、互いに異なる値である。 FIG. 3 shows a method of converting the velocity spectra of different PRFs into phase difference vectors of the respective PRFs. Here, PRF1>PRF2> PRF3 is assumed by taking a three-stage PRF as an example. For the velocity spectrum of each PRF , the intensity and Doppler velocity are replaced with the vector length and phase angle, respectively , and a phase difference vector is obtained by a vector synthesis method . Since the folding speeds (Vmax (PRF1), Vmax (PRF2), Vmax (PRF3)) of each PRF have different values depending on the PRF, the phase angle differs depending on the PRF even if the same Doppler speed is observed. As shown in FIG. 3, the phase angles with respect to PRF1 to PRF3 are θ1 to θ3, respectively, which are different values.
また、PRFごとの位相差は、ターゲットのドップラ速度に比例する。そこで、この実施形態では、PRF1、PRF2、PRF3同士で位相差を一旦算出しておき、その値から補正する位相の大きさを決めるようにする。以下に数式を用いて説明する。まずPRF1〜PRF3に対してそれぞれ速度スペクトルから位相角θを求める。 The phase difference for each PRF is proportional to the target Doppler velocity. Therefore, in this embodiment, the phase difference is once calculated among PRF1, PRF2, and PRF3, and the magnitude of the phase to be corrected is determined from the value. This will be described below using mathematical formulas. First, the phase angle θ is obtained from the velocity spectrum for each of PRF1 to PRF3.
<PRF1に対する演算>
まず、PRF1の速度スペクトルからベクトル合成法により得られた位相差ベクトル(RPRF1)の実部と虚部を求める。
First, the real part and the imaginary part of the phase difference vector (R PRF1 ) obtained by the vector synthesis method are obtained from the velocity spectrum of PRF1 .
また、PRF1の最大速度VmaxPRF1は、次式のように求められる。
なお式(3)において、Cは光速であり、f0は送信パルスの周波数である。 In equation (3), C is the speed of light, and f 0 is the frequency of the transmission pulse.
<PRF2に対する演算>
PRF1と同様に、PRF2の速度スペクトルからベクトル合成法により得られた位相差ベクトル(RPRF2)の実部と虚部、及びPRF2の最大速度VmaxPRF2を求める。
Similar to PRF1, the real and imaginary parts of the phase difference vector (R PRF2 ) obtained by the vector synthesis method from the velocity spectrum of PRF2 and the maximum velocity V maxPRF2 of PRF2 are obtained.
<PRF3に対する演算>
また同様に、PRF3の速度スペクトルからベクトル合成法により得られた位相差ベクトル(RPRF3)の実部と虚部、及びPRF3の最大速度VmaxPRF3を求める。
Similarly, the real part and imaginary part of the phase difference vector (R PRF3 ) obtained by the vector synthesis method from the speed spectrum of PRF 3 and the maximum speed V maxPRF3 of PRF 3 are obtained.
式(6)、(9)においてもCは光速であり、f0は送信パルスの周波数である。 In equations (6) and (9), C is the speed of light, and f 0 is the frequency of the transmission pulse.
<PRF2のデータをPRF1によるデータに補正>
次に、PRF2におけるIQデータを、レーダパルスをPRF1で送信した値に相当するデータに補正する。補正値に(′)を付し、その実部は式(10)により、虚部は式(11)によりそれぞれ表される。
Next, the IQ data in PRF2 is corrected to data corresponding to the value of the radar pulse transmitted in PRF1. (') Is added to the correction value, and the real part is represented by the equation (10) and the imaginary part is represented by the equation (11).
<PRF2のデータをPRF1によるデータに補正>
同様に、PRF3におけるIQデータを、レーダパルスをPRF1で送信した値に相当するデータに補正する。補正値の実部は式(12)により、虚部は式(13)によりそれぞれ表される。
Similarly, the IQ data in PRF3 is corrected to data corresponding to the value obtained by transmitting the radar pulse in PRF1. The real part of the correction value is expressed by Expression (12), and the imaginary part is expressed by Expression (13).
次に、各PRFの値を、実部および虚部ごとに合成すると次式(14)、(15)が得られる。
式(14)、(15)を用いて、次式(16)によりドップラ速度を算出することができる。
図4は、上記の演算処理による位相角の補正を示す模式図である。上記の演算処理によれば、PRF2、PRF3における位相角はいずれも、PRF1における位相角に相当する値に補正される。すなわち本実施形態によれば、異なるPRFで送信されたパルスに基づく受信波が、同じPRFの受信波に補正される。これにより、各PRFにおけるパルスヒット数は少数であっても、異なるPRFに跨ってデータを利用できるので、より多くのデータを用いて速度を算出することができる。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the correction of the phase angle by the above arithmetic processing. According to the arithmetic processing described above, the phase angles at PRF2 and PRF3 are both corrected to a value corresponding to the phase angle at PRF1. That is, according to the present embodiment, received waves based on pulses transmitted with different PRFs are corrected to received waves with the same PRF. Thereby, even if the number of pulse hits in each PRF is small, the data can be used across different PRFs, so that the speed can be calculated using more data.
図5は、比較のため既存のレーダ装置における処理手順を示す流れ図である。既存の技術では、同じPRFごとにそれぞれドップラ速度が算出される。このため速度算出に係るデータ数に上限があり、速度分布のばらつきの大きいターゲットに対しては演算の精度が劣化しがちであるという不具合があった。 FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure in an existing radar apparatus for comparison. In the existing technology, the Doppler speed is calculated for each same PRF. For this reason, there is an upper limit on the number of data related to the speed calculation, and there is a problem in that the accuracy of calculation tends to deteriorate for a target having a large variation in speed distribution.
これに対して本実施形態では、PRFを切り替え可能なレーダ装置にあって、レーダエコーから観測される速度スペクトルをそれぞれ位相差ベクトルに変換する。そして、PRFごとの位相角が観測対象のドップラ速度に比例するということに基づいて、それぞれのPRFの位相差ベクトルにより得られる位相角を基準値であるPRFに基づく値に補正するようにする。これによりPRFによらず速度算出に係る受信データを統一的に扱えるようにし、より多くの受信データを用いてターゲットのドップラ速度を算出するようにする。したがって、速度分布のばらつきを平均化する効果を高められ、速度算出の精度を向上させることが可能になる。以上のことから、速度分布のばらつきを低減させ、ターゲットの速度を高い精度で算出することの可能なレーダ装置とその信号処理方法を提供することが可能となる。 On the other hand, in the present embodiment, the radar apparatus capable of switching the PRF converts the velocity spectrum observed from the radar echo into a phase difference vector. Then, based on the fact that the phase angle for each PRF is proportional to the Doppler velocity of the observation target, the phase angle obtained from the phase difference vector of each PRF is corrected to a value based on the reference value PRF. As a result, reception data related to speed calculation can be handled uniformly regardless of PRF, and the Doppler speed of the target is calculated using more reception data. Therefore, the effect of averaging the variation in the speed distribution can be enhanced, and the speed calculation accuracy can be improved. From the above, it is possible to provide a radar apparatus and a signal processing method thereof that can reduce the variation in the velocity distribution and calculate the target velocity with high accuracy.
なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば図1においてD/A変換部13、およびA/Dの変換部16の機能は、他の機能ブロックに併せ持たせることもできる。また本発明は、気象レーダに限定されることなく他のドップラレーダにももちろん適用することができる。またPRF1に限らず、PRF2やPRF3など、他のPRFを基準値としても良い。またPRFは3段階に限らず、上記開示した技術はさらに多くのPRFに対しても適用することができる。さらに本発明は単独のレーダ装置おいてPRFを切り替えるのでなく、PRFのそれぞれ異なる複数のレーダ装置を組み合わせた、いわゆるレーダシステムに対しても適用することが可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in FIG. 1, the functions of the D /
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 In short, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
11…信号処理部、11a…切替処理部、11b…補正処理部、11c…算出処理部、12…変調部、13…D/A変換部、14…送受信部、15…空中線、16…A/D変換部、17…復調部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Signal processing part, 11a ... Switching processing part, 11b ... Correction processing part, 11c ... Calculation processing part, 12 ... Modulation part, 13 ... D / A conversion part, 14 ... Transmission / reception part, 15 ... Antenna, 16 ... A / D converter, 17... Demodulator.
Claims (2)
前記パルス繰り返し周波数を複数の周波数の中から選択的に切り替える切替手段と、
前記レーダエコーから観測される速度スペクトルに基づいてターゲットの速度を算出する信号処理部と
を具備し、
前記信号処理部は、
前記パルス繰り返し周波数ごとに得られる前記速度スペクトルを、正の折返し速度が+πに当たり、負の折返し速度が−πに当たるように、ドップラ速度領域を位相角で表される領域に置き換えて、ベクトル合成することにより極座標系で表される位相差ベクトルに変換する変換手段と、
前記位相差ベクトルにより得られる位相角が前記ターゲットの速度に比例することに基づいて、前記パルス繰り返し周波数の一つを基準にして、前記パルス繰り返し周波数の位相差ベクトルを、基準のパルス繰り返し周波数に相当する位相差ベクトルに補正する補正手段と、
前記補正された位相差ベクトルを含む複数の位相差ベクトルを合成し、前記合成された位相差ベクトルから前記ターゲットの速度を算出する算出手段と
を備えることを特徴とするレーダ装置。 A transmission / reception unit that repeatedly transmits radar pulses and receives radar echoes based on the pulse repetition frequency; and
Switching means for selectively switching the pulse repetition frequency from a plurality of frequencies;
A signal processing unit that calculates a target velocity based on a velocity spectrum observed from the radar echo,
The signal processing unit
The velocity spectrum obtained for each pulse repetition frequency is vector-synthesized by replacing the Doppler velocity region with a region represented by a phase angle so that the positive folding rate corresponds to + π and the negative folding rate corresponds to −π. Conversion means for converting into a phase difference vector represented by a polar coordinate system,
Based on the fact that the phase angle obtained by the phase difference vector is proportional to the velocity of the target, the phase difference vector of the pulse repetition frequency is set to the reference pulse repetition frequency based on one of the pulse repetition frequencies. Correction means for correcting to a corresponding phase difference vector;
A radar apparatus comprising: a calculating unit that combines a plurality of phase difference vectors including the corrected phase difference vector, and calculates the velocity of the target from the combined phase difference vector.
前記パルス繰り返し周波数を複数の周波数の中から選択的に切り替える切替ステップと、
前記レーダエコーから観測される速度スペクトルに基づいてターゲットの速度を算出する信号処理ステップと
を有し、
前記信号処理ステップは、
前記パルス繰り返し周波数ごとに得られる速度スペクトルを、正の折返し速度が+πに当たり、負の折返し速度が−πに当たるように、ドップラ速度領域を位相角で表される領域に置き換えて、ベクトル合成することにより極座標系で表される位相差ベクトルに変換する変換ステップと、
前記位相差ベクトルにより得られる位相角が前記ターゲットの速度に比例することに基づいて、前記パルス繰り返し周波数の一つを基準にして、前記基準値と異なるパルス繰り返し周波数の位相差ベクトルを、基準のパルス繰り返し周波数に相当する位相差ベクトルに補正する補正ステップと、
前記補正された位相差ベクトルを含む複数の位相差ベクトルを合成し、前記合成された位相差ベクトルから前記ターゲットの速度を算出する算出ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。 In a signal processing method used in a radar apparatus that transmits a radar pulse and receives a radar echo based on a pulse repetition frequency,
A switching step of selectively switching the pulse repetition frequency from a plurality of frequencies;
A signal processing step of calculating a target velocity based on a velocity spectrum observed from the radar echo,
The signal processing step includes
Velocity spectrum obtained for each pulse repetition frequency is vector-synthesized by replacing the Doppler velocity region with a region represented by a phase angle so that the positive folding velocity hits + π and the negative folding velocity hits −π. A conversion step of converting into a phase difference vector represented in a polar coordinate system by
Based on the fact that the phase angle obtained by the phase difference vector is proportional to the velocity of the target, a phase difference vector having a pulse repetition frequency different from the reference value is set as a reference with respect to one of the pulse repetition frequencies. A correction step for correcting the phase difference vector corresponding to the pulse repetition frequency;
A signal processing method comprising: combining a plurality of phase difference vectors including the corrected phase difference vector, and calculating a velocity of the target from the combined phase difference vector.
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