JP4903094B2 - レーダ装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。図1に示すレーダ装置は、送信波(波動)を発生させる発振器1、発振器1から出力された送信波を分配して一部をローカル波として抽出するローカル波抽出部となる分配器2、分配器2から送信波出力の1つを入力し、空間へ送信波を放射する送信素子である送信空中線3、互いに異なる位置に配置されて、送信波が空間中の物体により反射されることにより生じた反射波を受信することにより受信波を得る受信素子である複数の受信空中線4a〜4d、複数の受信空中線4a〜4から受信波を入力するとともに、分配器2から入力した送信波出力と混合することにより実数受信信号を生成する複数の受信器5a〜5d、複数の受信器5a〜5dから出力された受信信号をAD(Analog to Digital)変換することによりディジタル受信信号を生成する複数のAD変換器6a〜6d、ディジタル受信信号に対してチャネル間の位相のばらつきを補正することにより位相補正後受信信号を生成するチャネル間位相補正部7a〜7dを備える。このチャネル間位相補正部7a〜7dは、各受信器からの実数受信信号に複素数で表される受信器毎に異なる位相補正係数を乗じる。
前述した実施の形態1では、チャネル方向のみに対してフーリエ変換を行うようにしたものであるが、次に時間方向にもフーリエ変換を行う場合の実施の形態を示す。
以上の実施の形態では、製造過程あるいは経年変化などで生じたチャネル間位相ばらつきを補正することにより、計測の符号あいまいさの問題を解消するものであった。しかし、製造を高精度に行うことができ、経年変化が小さいと見込める場合には、チャネル間位相ばらつきを予め与えて設計および製造を行うことも考えられる。ここでは、そのような実施の形態を示す。
Claims (11)
- 空間に波動を放射し、空間中に存在する物体で反射された波動を受信して、受信した波動に信号処理を施すことにより物体の計測を行うレーダ装置において、
波動を発生する発振器と、
前記発振器で発生された波動を空間に放射する送信素子と、
前記発振器で発生された波動の一部を抽出し、ローカル波として出力するローカル波抽出部と、
互いに異なる位置に配置され、到来した波動を受信して受信波を出力する、複数の受信素子と、
前記ローカル波抽出部からのローカル波を用いて、各受信素子で受信された受信波を検波することにより、実数受信信号を生成する複数の受信器と、
前記複数の受信器で得られた実数受信信号に複素数で表される受信器毎に異なる位相補正係数を乗じる複数のチャネル間位相補正部と、
前記複数のチャネル間位相補正部から出力される位相補正後受信信号をまとめて得られる受信信号列を空間周波数領域の信号に変換する空間周波数情報生成部と、
前記空間周波数情報生成部において、角度0の方向に対して正負に対称な2方向からの信号が検出された場合に、空間周波数スペクトルの振幅が大きい方を選択する符号選択部と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置において、
前記複数のチャネル間位相補正部と前記空間周波数情報生成部との間に、位相補正後受信信号に対して時間軸方向にフーリエ変換する複数の時間方向フーリエ変換部を設け、
前記空間周波数情報生成部は、前記複数の時間方向フーリエ変換部からのフーリエ変換信号を複数受信器分まとめて得られる受信信号列を空間周波数領域の信号に変換し、
前記符号選択部は、角度0の方向に対して正負に対称な2方向で、かつ周波数が正負に対称な2つの信号が検出された場合に、振幅が大きい方を選択する
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置において、
前記複数の受信器と前記複数のチャネル間位相補正部との間に、各受信器で得られた実数受信信号に対して時間軸方向にフーリエ変換する複数の時間方向フーリエ変換部を設け、
前記複数のチャネル間位相補正部は、前記複数の時間方向フーリエ変換部からのフーリエ変換信号に対して複素数で表される位相補正係数を乗じ、
前記空間周波数情報生成部は、前記複数の時間方向フーリエ変換部からのフーリエ変換信号を複数受信器分まとめて得られる受信信号列を空間周波数領域の信号に変換し、
前記符号選択部は、角度0の方向に対して正負に対称な2方向で、かつ周波数が正負に対称な2つの信号が検出された場合に、振幅が大きい方を選択する
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置において、
前記空間周波数情報生成部と前記符号選択部との間に、前記空間周波数情報生成部で得られる空間周波数領域の信号に対して各周波数毎に時間軸方向にフーリエ変換を施す複数の時間方向フーリエ変換部を設け、
前記符号選択部は、角度0の方向に対して正負に対称な2方向で、かつ周波数が正負に対称な2つの信号が検出された場合に、振幅が大きい方を選択する
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1から4までのいずれか1項に記載のレーダ装置において、
前記複数の受信器のうちおよそ半数の受信器は、入力されるローカル波の位相が、他の受信器に入力されるローカル波に比べて90度ずれるように給電される
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項5に記載のレーダ装置において、
前記複数の受信器のうちおよそ半数の受信器と前記ローカル波抽出部との間に、信号の位相を90度回転させる移相器を設けた
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項5に記載のレーダ装置において、
前記複数の受信器のうちおよそ半数の受信器と前記ローカル波抽出部との間の給電線の電気的経路長を変えて、信号の位相を90度ずれるようにする
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1から4までのいずれか1項に記載のレーダ装置において、
前記複数の受信器のうちおよそ半数の受信器は、入力される受信波の位相が、他の受信器に入力される受信波に比べて90度ずれるように給電される
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項8に記載のレーダ装置において、
前記複数の受信器のうちおよそ半数の受信器と前記複数の受信素子のうちおよそ半数の受信素子との間に、信号の位相を90度回転させる移相器を設けた
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項8に記載のレーダ装置において、
前記複数の受信器のうちおよそ半数の受信器と前記複数の受信素子のうちおよそ半数の受信素子との間の給電線の電気的経路長を変えて、信号の位相を90度ずれるようにする
ことを特徴とするレーダ装置。 - 空間に波動を放射し、空間中に存在する物体で反射された波動を受信して、受信した波動に信号処理を施すことにより物体の計測を行うレーダ装置において、
波動を発生する発振器と、
前記発振器で発生された波動を空間に放射する送信素子と、
前記発振器で発生された波動の一部を抽出し、ローカル波として出力するローカル波抽出部と、
互いに異なる位置に配置され、到来した波動を受信して受信波を出力する、複数の受信素子と、
前記ローカル波抽出部からのローカル波を用いて、各受信素子で受信された受信波を検波することにより、実数受信信号を生成する複数の受信器と、
前記複数の受信器で得られた実数受信信号に複素数で表される受信器毎に異なる位相補正係数を乗じる複数のチャネル間位相補正部と、
前記複数のチャネル間位相補正部から出力される位相補正後受信信号に対して時間軸方向と受信素子方向に2次元フーリエ変換を施す時空間フーリエ変換部と、
前記時空間フーリエ変換部において、角度0の方向に対して正負に対称な2方向で、かつ周波数が正負に対称な2つの信号が検出された場合に、振幅が大きい方を選択する符号選択部と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
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