JP4972852B2 - 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、特に干渉波を抑圧して測角を行う技術に関する。   The present invention relates to a radar apparatus, and more particularly to a technique for measuring an angle by suppressing an interference wave.

フェーズドアレーなどのアレーアンテナを備えるレーダ装置では、測定目標の存在方向を取得するために、各アンテナ素子の出力から和(Σ)信号と差(Δ)信号を算出し、Σ信号で正規化したΔ信号から角度を求めるモノパルス測角法を使用することが多い。しかし、車載レーダにアレーアンテナを採用した場合、モノパルス測角法は使用できないことが多い。これは、モノパルス測角法が単一目標の測角を行う方法であるところ、車載レーダが用いられる環境は道路上であるため、自車のレーダ装置が放射したレーダ波が、さまざまな距離と速度、運動方向を有する車両によって反射されることになり、同一ビーム内に複数の車両が存在する状況がしばしば発生して、正しい測角値が得られないことによる。   In a radar device equipped with an array antenna such as a phased array, a sum (Σ) signal and a difference (Δ) signal are calculated from the output of each antenna element and normalized with the Σ signal in order to obtain the direction in which the measurement target exists. In many cases, a monopulse angle measurement method for obtaining an angle from a Δ signal is used. However, when an array antenna is adopted for an on-vehicle radar, the monopulse angle measurement method cannot be used in many cases. This is a monopulse angle measurement method that measures the angle of a single target. Since the environment in which on-vehicle radar is used is on the road, the radar waves emitted by the vehicle's radar device can vary in various distances. It is reflected by a vehicle having a speed and a direction of motion, and a situation in which a plurality of vehicles exist in the same beam often occurs, and a correct angle measurement value cannot be obtained.

このような場合には、超分解能測角法として知られているMUSIC(MUltiple SIgnal Classification)法、ESPRIT(Estimation via Rotational Invariant Technique)法あるいはML(Maximum Likelihood)法などが用いられる。これらの超分解能測角法は、原理的には同じビームに含まれる到来波を分解することができるが、それぞれの到来波の電力差が大きかったり、角度差が小さく、また測角のために十分なデータサンプル数(スナップショット数と呼ばれる)が得られない場合は、精度が得られないことも多い。例えば、対向車にも車載レーダが搭載されており、そのレーダが自車に放射したレーダ波(直接波)は、自車の車載レーダが放射して目標に反射されたレーダ波(反射波)よりも電力が強い。このような状況では、到来波の電力差が大きいために、超分解能測角法だけでは角度分離が困難である。   In such a case, MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) method, ESPRIT (Estimation via Rotational Invariant Technique) method or ML (Maximum Likelihood) method known as super-resolution angle measurement method is used. These super-resolution angle measurement methods can resolve the incoming waves contained in the same beam in principle, but the power difference between the incoming waves is large, the angle difference is small, and When a sufficient number of data samples (called the number of snapshots) cannot be obtained, accuracy is often not obtained. For example, an on-vehicle radar is also mounted on the oncoming vehicle, and the radar wave (direct wave) radiated to the vehicle by the radar is a radar wave (reflected wave) radiated from the vehicle-mounted radar of the own vehicle and reflected to the target. Power is stronger than. In such a situation, since the power difference between the incoming waves is large, angle separation is difficult only by the super-resolution angle measurement method.

このような問題に対する解決策として、次のような方法が提案されている。すなわち、まず、自車レーダ波の送信を一時的に中断し、その間に干渉波のみのデータを計測する。そして、干渉波の相関行列の固有ベクトルを求めて、その固有ベクトルの張る干渉波固有空間に直交する空間に対して射影(直交変換、OP;Orthogonal Projection)する射影行列を算出する。さらに直交変換射影行列を用いて射影変換を行うことで、干渉波が抑圧されたデータベクトルが得られ,このデータベクトルを用いて上記超分解能測角法を適用する方法である(例えば,非特許文献1)。   The following method has been proposed as a solution to such a problem. That is, first, the transmission of the own vehicle radar wave is temporarily interrupted, and the data of only the interference wave is measured during that time. Then, an eigenvector of the correlation matrix of the interference wave is obtained, and a projection matrix for projecting (orthogonal transformation, OP; Orthogonal Projection) to a space orthogonal to the interference wave eigenspace spanned by the eigenvector is calculated. Further, by performing projective transformation using an orthogonal transformation projection matrix, a data vector in which interference waves are suppressed is obtained, and the super-resolution angle measurement method is applied using this data vector (for example, non-patent) Reference 1).

T.Nohara,P.Weber and A.Premiji, ”Adaptive Mainbeam Jamming Suppression for Multi−function Raders,”IEEE National Rader conference, Dallas, TX, pp.207−212, May,1998.T.A. Nohara, P.A. Weber and A.M. Premiji, “Adaptive Mainbeam Jamming Suppression for Multi-function Readers,” IEEE National Rader conference, Dallas, TX, pp. 207-212, May, 1998.

従来の直交変換射影行列に基づく方法は、干渉波の固有展開を行い、固有ベクトルを求める必要があったため、計算負荷が大きくなるという問題点があった。この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、同一ビーム内に干渉波と目標が存在するような僅少角度差という状況において,有効に目標の測角を行うことを目的としている。   The conventional method based on the orthogonal transformation projection matrix has a problem that the calculation load increases because it is necessary to perform eigen expansion of interference waves and obtain eigen vectors. The present invention has been made to solve such problems, and has an object to effectively measure a target angle in a situation where a slight angle difference exists such that an interference wave and a target exist in the same beam. It is said.

この発明に係るレーダ装置は、測定対象からの反射波を受信して受信ベクトルを出力するアレーアンテナと、レーダ波を送信していない時間帯に前記アレーアンテナが受信した干渉波のデータベクトルに対する相関行列の固有値を求め、この求めた固有値の数を干渉波の数Kと推定する干渉波数推定手段と、K=1の場合にモノパルス測角法を利用して前記受信ベクトルが含む干渉波を抑圧し、K>1の場合に前記干渉波数推定手段が求めた相関行列の固有値に基づいて前記受信ベクトルが含む干渉波を抑圧してデータベクトルを出力する干渉波抑圧手段と、前記干渉波抑圧手段が出力したデータベクトルに超分解能測角法を適用して前記測定対象の反射波の到来方向を算出する目標角度推定手段と、を備えたものである。 The radar apparatus according to the present invention includes an array antenna that receives a reflected wave from a measurement target and outputs a reception vector, and a correlation between a data vector of an interference wave received by the array antenna in a time zone during which no radar wave is transmitted. An interference wave number estimating means for obtaining eigenvalues of the matrix and estimating the number of found eigenvalues as the number K of interference waves, and suppressing interference waves included in the received vector using monopulse angle measurement when K = 1. An interference wave suppressing means for suppressing the interference wave included in the received vector based on the eigenvalue of the correlation matrix obtained by the interference wave number estimating means when K> 1, and outputting the data vector; and the interference wave suppressing means Target angle estimating means for calculating the arrival direction of the reflected wave to be measured by applying a super-resolution angle measurement method to the data vector outputted by

この発明に係るレーダ装置は、干渉波数が1つの場合にモノパルス測角を行うこととしたので、固有ベクトルの計算が不要となって計算量を削減することができるとともに、干渉波数が1より大きい場合に干渉波抑圧に用いる相関行列の固有値は、干渉波の波数推定時に算出したものを使用すればよいので、計算量が増えることもないThe present invention radar apparatus according to the, interference wave number was to perform the monopulse angle measurement in the case of one, it is possible that the calculation of the eigenvectors reduce the calculation amount becomes unnecessary interference when the wave number is greater than 1 For the eigenvalue of the correlation matrix used for interference wave suppression, the value calculated at the time of estimating the number of interference waves may be used, so that the amount of calculation does not increase .

以下、この発明の実施の形態について図を用いて説明する。
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。図において、アレーアンテナ1はレーダ波を受信するアレーアンテナ素子である。受信電力監視器2は、アレーアンテナ1が干渉波を受けているかどうかを判定する部位であって、干渉波を受けている場合に受信したデータベクトル(以後、単に受信ベクトルと呼ぶ)を出力するスイッチを備えている。なお、上記及び以降の説明において、部位という語は、素子又は回路によって構成されることを意味し、汎用のDSP(Digital Signal Processor)やCPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを組み合わせて、同様の機能を構成する場合を含むものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, an array antenna 1 is an array antenna element that receives a radar wave. The reception power monitor 2 is a part for determining whether or not the array antenna 1 receives an interference wave, and outputs a received data vector (hereinafter simply referred to as a reception vector) when receiving the interference wave. It has a switch. In addition, in the above and the following description, the term “part” means that it is configured by an element or a circuit, and a general DSP (Digital Signal Processor) or CPU (Central Processing Unit) is combined with a computer program, This includes cases where functions are configured.

干渉波相関行列推定器3は、計測した干渉波の受信ベクトルから相関行列の推定値を得る部位である。干渉波数推定器4は、干渉波相関行列推定器3によって推定された干渉波の相関行列の固有展開を行い、固有値を求めて、雑音の固有値より大きい固有値の数を干渉波の数として算出する部位である。干渉波固有ベクトル推定器5は、干渉波数推定器4によって算出された干渉波数(図1においては、干渉波数をKとしている)が2以上である場合に、相関行列の固有値に対する固有ベクトル(すなわち干渉波固有ベクトル)を算出する部位である。直交変換行列算出器6は、干渉波固有ベクトルから直交変換行列として算出する部位である。   The interference wave correlation matrix estimator 3 is a part that obtains an estimated value of the correlation matrix from the measured interference wave reception vector. The interference wave number estimator 4 performs eigenexpansion of the correlation matrix of the interference wave estimated by the interference wave correlation matrix estimator 3, obtains an eigenvalue, and calculates the number of eigenvalues larger than the eigenvalue of noise as the number of interference waves. It is a part. When the interference wave number calculated by the interference wave number estimator 4 (the interference wave number is K in FIG. 1) is 2 or more, the interference wave eigenvector estimator 5 is an eigenvector (that is, an interference wave) corresponding to the eigenvalue of the correlation matrix. This is a part for calculating an eigenvector. The orthogonal transformation matrix calculator 6 is a part that calculates an orthogonal transformation matrix from the interference wave eigenvector.

モノパルス角度推定器7は、干渉波数推定器4によって算出された干渉波数が1の場合(K=1)に、その干渉波の到来角を推定する部位である。そして、ブロッキング行列算出器8は、モノパルス角度推定装置7によって推定された角度から干渉波を抑圧するためのブロッキング行列を算出する部位である。   The monopulse angle estimator 7 is a part that estimates the arrival angle of the interference wave when the interference wave number calculated by the interference wave number estimator 4 is 1 (K = 1). The blocking matrix calculator 8 is a part that calculates a blocking matrix for suppressing the interference wave from the angle estimated by the monopulse angle estimation device 7.

射影変換器9は、受信ベクトルを射影変換する部位である。射影変換に用いる行列は、K=1、すなわち干渉波数が1の場合はブロッキング行列であり、K>1、すなわち干渉波数が2以上の場合には直交変換射影行列である。目標角度推定器10は、射影変換器7によって射影変換され、干渉波が抑圧されたアレー素子数の次元をもつデータベクトルと、ブロッキング行列(K=1の場合)若しくは直交変換行列(K>1の場合)とを用いてMUSIC法やML法などの超分解能測角法による目標角度推定を行う部位である。   The projective converter 9 is a part that performs projective transformation on the received vector. The matrix used for the projective transformation is a blocking matrix when K = 1, that is, the interference wave number is 1, and is an orthogonal transformation projection matrix when K> 1, ie, the interference wave number is 2 or more. The target angle estimator 10 includes a data vector having a dimension of the number of array elements that has undergone projective transformation by the projective transformer 7 and suppresses interference waves, and a blocking matrix (when K = 1) or an orthogonal transformation matrix (K> 1). In this case, the target angle is estimated by super resolution angle measurement such as MUSIC method or ML method.

次に、この発明の実施の形態1によるレーダ装置の動作を説明する。受信電力監視器2は、アレーアンテナ1に自ら送信した送信波と異なる信号が入射している場合に、干渉波が入射しているものと判断し、干渉波のみの受信信号を計測する。具体的には、例えば、レーダ波を送信していない時間帯において、受信している受信信号が内部雑音よりも大きい場合に干渉波を受けていると判断する。受信電力監視器2は、干渉波を受けていると判断した場合、自らの備えるスイッチを出力端に接続して、アレーアンテナ1の受信した受信ベクトルを干渉波相関行列推定器3に出力する。   Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described. The reception power monitor 2 determines that an interference wave is incident when a signal different from the transmission wave transmitted by itself is incident on the array antenna 1, and measures the reception signal of only the interference wave. Specifically, for example, it is determined that an interference wave is received when the received signal received is larger than the internal noise in a time zone during which no radar wave is transmitted. When it is determined that the received power monitor 2 is receiving an interference wave, the received power monitor 2 connects the switch provided therein to the output terminal, and outputs the received vector received by the array antenna 1 to the interference wave correlation matrix estimator 3.

干渉波相関行列推定器3は、計測した受信ベクトルのすべてのスナップショットの平均をとることで、相関行列Rを推定する。受信ベクトルをX(t)とし、受信ベクトルの複素共役をX(t)とした場合に、相関行列Rは式(1)によって与えられる。

Figure 0004972852
なお、式(1)において、<*>は*の平均操作を行うことを意味する。 The interference wave correlation matrix estimator 3 estimates the correlation matrix R by taking the average of all snapshots of the measured reception vector. When the reception vector is X (t) and the complex conjugate of the reception vector is X (t) H , the correlation matrix R is given by equation (1).
Figure 0004972852
In the formula (1), <*> means an average operation of *.

次に、干渉波数推定器4は、相関行列Rの固有展開を行い、複数の固有値を求める。また雑音の固有値σより大きな値となる固有値の個数を求めて、この個数を干渉波の数Kと推定し、干渉波数Kと干渉波の相関行列の固有値とを出力する。 Next, the interference wave number estimator 4 performs eigenexpansion of the correlation matrix R to obtain a plurality of eigenvalues. Also, the number of eigenvalues that are larger than the noise eigenvalue σ 2 is obtained, this number is estimated as the number K of interference waves, and the interference wave number K and the eigenvalue of the correlation matrix of the interference waves are output.

K>1の場合には、干渉波固有ベクトル推定器5は、干渉波数推定器4によって算出された干渉波の相関行列の固有値に対する固有ベクトル(すなわち干渉波固有ベクトル)を算出する。そして直交変換行列算出器6は、単位行列から干渉波固有ベクトルの張る干渉波固有空間を減算して、直交変換行列を算出する。なお、以降の説明において、この直交変換行列をPとする。   In the case of K> 1, the interference wave eigenvector estimator 5 calculates an eigenvector (that is, an interference wave eigenvector) for the eigenvalue of the correlation matrix of the interference wave calculated by the interference wave number estimator 4. The orthogonal transformation matrix calculator 6 subtracts the interference wave eigenspace spanned by the interference wave eigenvector from the unit matrix to calculate an orthogonal transformation matrix. In the following description, this orthogonal transformation matrix is assumed to be P.

射影変換器9は、受信ベクトルX(t)に対し、先に求めておいた直交変換射影行列Pを左から乗算して、射影変換を行う。その結果、射影変換後の信号として、干渉波が抑圧されたアレー素子数だけの次元を有するデータベクトルが得られる。このように、通常のヌルビームフォーミングのように出力信号が1チャンネルになることもなく、アレー素子数だけの次元を有したまま射影変換を行うことで、ビーム幅を超える目標角度推定が可能となるのである。   The projective transformer 9 performs projective transformation by multiplying the received vector X (t) by the previously obtained orthogonal transform projection matrix P from the left. As a result, a data vector having dimensions corresponding to the number of array elements in which interference waves are suppressed is obtained as a signal after projective transformation. As described above, the output signal does not become one channel as in the case of normal null beam forming, and the target angle exceeding the beam width can be estimated by performing the projective transformation while having the dimensions corresponding to the number of array elements. It becomes.

続いて目標角度推定器10は、射影変換され干渉波が抑圧されたアレー素子数の次元をもつデータベクトルを取得する。そして、直交変換行列Pを用いて、測角に用いるアレーモードベクトル(Aとする)に対しても、受信ベクトルと同様に射影変換を行い、新たなアレーモードベクトル(Bとする。すなわちB=PA)を得る。このアレーモードベクトルBを用いて、例えばMUSIC法やML法などの超分解能測角法による目標角度推定を行う。このようにして、MUSIC法やML法を単独で用いた場合では、角度分離できないような状況でも、射影変換により干渉波を抑圧することで、干渉波と同一ビーム内に存在する目標の測角を可能とする。   Subsequently, the target angle estimator 10 acquires a data vector having the dimension of the number of array elements in which the interference wave is suppressed by projective transformation. Then, using the orthogonal transformation matrix P, projective transformation is performed on the array mode vector (A) used for angle measurement in the same manner as the received vector, and a new array mode vector (B is set, ie B = PA). Using this array mode vector B, target angle estimation is performed by a super-resolution angle measurement method such as the MUSIC method or the ML method. In this way, when the MUSIC method or the ML method is used alone, even if the angle cannot be separated, the target angle existing in the same beam as the interference wave is suppressed by suppressing the interference wave by projective transformation. Is possible.

一方、K=1の場合にあっては、モノパルス角度推定器7において、まず要求される覆域内の複数の指向方向θ(m=1,2,…、M、Mはビームの数)に対して、式(2)によって、和ビームΣ(t)と差ビームΔ(t)を算出する。

Figure 0004972852
なお式(2)において、Nはアレーアンテナ1における素子数である。またa(θ)はアレーのモードベクトルであり、素子アンテナ間隔が等間隔dであるリニアアレーの場合、
Figure 0004972852
である。またTは転置行列を表し、λは波長である。ここで例えば、θの間隔は−3dBビーム幅間隔を用いる。 On the other hand, in the case of K = 1, in the monopulse angle estimator 7, first, in a plurality of required directing directions θ m (m = 1, 2,..., M, M are the number of beams) in the coverage. On the other hand, the sum beam Σ m (t) and the difference beam Δ m (t) are calculated by the equation (2).
Figure 0004972852
In Equation (2), N is the number of elements in the array antenna 1. Further, a (θ) is an array mode vector, and in the case of a linear array in which the element antenna intervals are equal intervals d,
Figure 0004972852
It is. T represents a transposed matrix, and λ is a wavelength. Here, for example, intervals of theta m is used -3dB beamwidth spacing.

このマルチビーム和信号Σ(t)の振幅レベルから干渉波が存在するビーム方向θを算出し、そのΣ(t)とΣ(t)から、比αを式(4)によって取得する。

Figure 0004972852
を算出する。次に、アンテナの製造段階で予め求めておいたビーム指向方向θと誤差角Δθとの関数
Figure 0004972852
を用いて、
Figure 0004972852
から、干渉波の角度θiを得る。なおここで、添え字iは干渉を表すinterferenceの頭文字を取ったものであり、θiが干渉波の角度であることを強調するために用いている。 The beam direction θ m where the interference wave exists is calculated from the amplitude level of the multi-beam sum signal Σ (t), and the ratio α is obtained from the Σ m (t) and Σ m (t) by the equation (4). .
Figure 0004972852
Is calculated. Next, a function of the beam directing direction θ m and the error angle Δθ previously obtained in the antenna manufacturing stage
Figure 0004972852
Using,
Figure 0004972852
From the angle θ i of the interference wave. Here, the subscript i is an acronym for interference representing interference, and is used to emphasize that θ i is the angle of the interference wave.

ブロッキング行列算出器8は、干渉波角度θiから、そのアレーモードベクトルa(θi)で表される射影行列PBMを式(7)を用いて算出する。この射影行列PBMをブロッキング行列(BM:Blocking Matrix)と呼ぶ。

Figure 0004972852
The blocking matrix calculator 8 calculates a projection matrix P BM represented by the array mode vector a (θ i ) from the interference wave angle θ i using Expression (7). This projection matrix P BM is called a blocking matrix (BM).
Figure 0004972852

なお、ブロッキング行列では、アレーモードベクトルが式(3)で表される場合に、干渉波の到来方向θiに関わらずa(θi)a(θi)=Nとなり、ほぼa(θi)a(θi)の計算のみで射影行列を得ることができる。またブロッキング行列では直交変換行列より干渉波方向に、より深いヌルを形成できる。 In the blocking matrix, when the array mode vector is expressed by Equation (3), a (θ i ) H a (θ i ) = N regardless of the arrival direction θ i of the interference wave, and almost a (θ A projection matrix can be obtained only by calculating i ) a (θ i ) H. In the blocking matrix, deeper nulls can be formed in the interference wave direction than the orthogonal transformation matrix.

次に、射影変換器9は、アレーアンテナ1から受信ベクトルX(t)を取得し、ブロッキング行列PBMを用いて射影変換を行う。すなわち変換後のデータベクトルをY(t)とすれば、

Figure 0004972852
となる。 Next, the projective converter 9 obtains the received vector X (t) from the array antenna 1 and performs projective transformation using the blocking matrix P BM . That is, if the converted data vector is Y (t),
Figure 0004972852
It becomes.

式(8)によって算出されたデータベクトルY(t)は、干渉波が抑圧されたアレー素子数の次元を持つデータベクトルである。目標角度推定器10は、このデータベクトルY(t)を取得し、さらにブロッキング行列算出器8から射影変換に用いたブロッキング行列PBMを取得する。そして、アレーのモードベクトルAに対しても同様に射影変換を行って、新たなアレーモードベクトルBBM(=PBMA)を算出する。そしてこのアレーモードベクトルBBMをモードベクトルとして採用して、例えばMUSIC法やML法などの超分解能測角法、あるいはモノパルス測角法によって測定対象の目標の角度を算出する。 The data vector Y (t) calculated by the equation (8) is a data vector having a dimension of the number of array elements in which interference waves are suppressed. The target angle estimator 10 acquires the data vector Y (t), and further acquires the blocking matrix P BM used for the projective transformation from the blocking matrix calculator 8. Projection transformation is similarly performed on the array mode vector A to calculate a new array mode vector B BM (= P BM A). Then, the array mode vector B BM is adopted as a mode vector, and the target angle of the measurement target is calculated by, for example, a super resolution angle measurement method such as the MUSIC method or the ML method, or a monopulse angle measurement method.

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、射影行列として直交変換行列ではなくブロッキング行列を用いることで、固有ベクトルの計算が不要となる。また、ブロッキング行列の算出は、上述のとおりa(θ)a(θ)の計算のみで行うことができるので、その点においても計算量を削減することができる。 As is apparent from the above, according to the radar apparatus of the first embodiment of the present invention, the calculation of eigenvectors becomes unnecessary by using a blocking matrix instead of an orthogonal transformation matrix as a projection matrix. Further, since the calculation of the blocking matrix can be performed only by calculating a (θ i ) a (θ i ) H as described above, the calculation amount can be reduced also in this respect.

さらにブロッキング行列を算出する過程において、モノパルス角度推定器7により干渉波の到来方向も得られる。したがって、MUSIC法やML法を単独で使用した場合には目標の角度推定が行えない状況であっても、干渉波の角度が得られ、ブロッキング行列を用いた射影変換によって干渉波が抑圧されて、目標の測角を行うことができる。   Further, in the process of calculating the blocking matrix, the arrival direction of the interference wave is also obtained by the monopulse angle estimator 7. Therefore, even when the MUSIC method or ML method is used alone, the angle of the interference wave is obtained even if the target angle cannot be estimated, and the interference wave is suppressed by projective transformation using a blocking matrix. The target angle can be measured.

実施の形態2.
実施の形態1のレーダ装置は、干渉波数が1(K=1)の場合に、モノパルス角度推定法とブロッキング行列とを用いて、干渉波を効率的に抑圧して目標角度を推定するものであった。これに対して、干渉波数が1より大きい場合(K>2)に、干渉波対内部雑音比(S/I)が小さい場合であっても、良好な干渉抑圧性能が得られる射影行列を用いて、干渉波を抑圧するようにしてもよい。この発明の実施の形態2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。
Embodiment 2. FIG.
The radar apparatus according to Embodiment 1 estimates the target angle by efficiently suppressing the interference wave using the monopulse angle estimation method and the blocking matrix when the interference wave number is 1 (K = 1). there were. On the other hand, when the interference wave number is larger than 1 (K> 2), even if the interference wave-to-internal noise ratio (S / I) is small, a projection matrix is used that provides good interference suppression performance. Thus, the interference wave may be suppressed. The radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention has such features.

図2は、この発明の実施の形態2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、MSN行列算出器11は、相関行列の逆行列を算出する部位である。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と同様であるので、説明を省略する。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, an MSN matrix calculator 11 is a part that calculates an inverse matrix of a correlation matrix. The other components having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

次に、この発明の実施の形態2によるレーダ装置の動作について説明する。実施の形態1のレーダ装置と同様にして、受信電力監視器2は干渉波の有無を判定し、さらに干渉波相関行列推定器3と干渉波数推定器4とを通じて、この発明の実施の形態2のレーダ装置は、干渉波の個数を推定する。ここでは、干渉波の個数(K)が2以上である場合(K>2)についてのみ説明する。   Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described. Similarly to the radar apparatus according to the first embodiment, the reception power monitor 2 determines the presence or absence of an interference wave, and further passes through the interference wave correlation matrix estimator 3 and the interference wave number estimator 4 in the second embodiment of the present invention. The radar apparatus estimates the number of interference waves. Here, only the case where the number (K) of interference waves is 2 or more (K> 2) will be described.

K>1の場合、干渉波固有ベクトル推定器5は、固有展開を用いた測角法、例えばMUSIC法を用いて、干渉波の角度を推定する。MUSIC法では、波数推定で求めた干渉波の相関行列Rの固有値から、雑音の固有値に対応する固有ベクトルe(n=1,2,…,N−K)からなる雑音空間E=[e … eN−K]を求める。なお、Nは素子数である。 When K> 1, the interference wave eigenvector estimator 5 estimates the angle of the interference wave using an angle measurement method using eigenexpansion, for example, the MUSIC method. In the MUSIC method, a noise space E = [e 1 which is composed of eigenvectors e n (n = 1, 2,..., N−K) corresponding to eigenvalues of noise from eigenvalues of correlation matrix R of interference waves obtained by wave number estimation. e 2 ... e N−K ]. N is the number of elements.

次にMSN行列算出器11は、相関行列Rの逆行列PMSN(=R−1)を算出する。相関行列Rは、干渉波固有ベクトル推定器5で算出された干渉波固有ベクトルeを用いて、

Figure 0004972852
と固有展開表現される。ここで、σn は雑音の分散値であり、λはk番目の干渉波の固有値である。雑音の分散値を雑音の固有値の平均値として、
Figure 0004972852
から求め、この平均値をσとおき、逆行列の公式を用いるとPMSN
Figure 0004972852
となる。 Next, the MSN matrix calculator 11 calculates an inverse matrix P MSN (= R −1 ) of the correlation matrix R. Correlation matrix R, using the interference wave eigenvectors e n calculated by the interference wave eigenvector estimator 5,
Figure 0004972852
It is expressed as eigendevelopment. Here, σ n 2 is a noise variance value, and λ k is an eigenvalue of the k-th interference wave. The variance value of the noise is the average of the eigenvalues of the noise,
Figure 0004972852
From calculated, the average value sigma 2 Distant, using official inverse matrix when P MSN is
Figure 0004972852
It becomes.

ここで求めたPMSNはMSN(Maximum Signal to noise ratio)法において、所望の方向θに対するモードベクトルv=a(θ)からウエイトベクトルwを求める上で用いる式(12)で示す相関行列の逆行列R−1である。

Figure 0004972852
The PMSN obtained here is the inverse of the correlation matrix shown by the equation (12) used in obtaining the weight vector w from the mode vector v = a (θ) for the desired direction θ in the MSN (Maximum Signal to Noise ratio) method. Matrix R- 1 .
Figure 0004972852

また、干渉波の相関行列Rが変動する場合には、式(11)で求めたR−1を初期値として漸化式

Figure 0004972852
から、段階的にR−1を求めることもできる。なお、式(13)においてqは漸化式の次数を表す添え字であり(例えばq回目のサンプルを表している)、βは0<β<1を満たす定数である。またXqは例えばq回目のサンプルにおける受信ベクトルである。 When the correlation matrix R of the interference wave fluctuates, the recurrence formula is set with R −1 obtained by the equation (11) as an initial value.
Figure 0004972852
From this, R -1 can be obtained step by step. In Expression (13), q is a subscript indicating the order of the recurrence formula (for example, the q-th sample), and β is a constant that satisfies 0 <β <1. Xq is a received vector in the q-th sample, for example.

なお、干渉波の固有値λ≫σのとき(干渉波の固有値が雑音の分散値に比して十分大きいとき)

Figure 0004972852
となり、その結果式(11)は非特許文献1で用いられる直交変換(OP:Orthogonal Projection)行列である
Figure 0004972852
に近似される。 When the eigenvalue λ k >> σ 2 of the interference wave (when the eigenvalue of the interference wave is sufficiently larger than the noise dispersion value)
Figure 0004972852
As a result, Equation (11) is an orthogonal transformation (OP) matrix used in Non-Patent Document 1.
Figure 0004972852
Is approximated by

射影変換器9は、直交変換行列に替えて、相関行列の逆行列を用いて受信ベクトルX(t)を射影変換し、データベクトルY(t)を式(8)によって算出する。そして目標角度推定器10は、MSN行列算出器11が算出したアレーのモードベクトルを用いて、目標の角度を推定して出力する。   The projective transformer 9 performs projective transformation on the received vector X (t) using the inverse matrix of the correlation matrix instead of the orthogonal transform matrix, and calculates the data vector Y (t) by the equation (8). The target angle estimator 10 then estimates and outputs the target angle using the array mode vector calculated by the MSN matrix calculator 11.

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、干渉波が雑音(内部雑音)に比べて十分大きくない場合にも入出力のS/N比が最大となる相関行列の逆行列を用いて受信ベクトルを射影変換することにより、干渉波抑圧を行うことができる。   As is apparent from the above, according to the radar apparatus of the second embodiment of the present invention, the correlation at which the input / output S / N ratio is maximized even when the interference wave is not sufficiently larger than the noise (internal noise). Interference wave suppression can be performed by projective transformation of the received vector using the inverse matrix.

さらに、相関行列の逆行列の算出に必要となる固有値は、干渉波の波数推定時に算出したものを使用すればよいので、直交変換行列を用いる場合と比べて計算量が増えることもない。   Furthermore, since the eigenvalue required for calculating the inverse matrix of the correlation matrix may be the one calculated at the time of estimating the wave number of the interference wave, the amount of calculation does not increase compared to the case where the orthogonal transformation matrix is used.

実施の形態3.
実施の形態1及び2によるレーダ装置では、干渉波を抑圧することができるが、目標の角度を得るためにすべての時間サンプルで目標角度の推定演算を行う必要があり、そのために演算量が大きくなっている。そこで、この問題を解決するために、射影変換されたアンテナ素子データからマルチビームを形成し、目標のビーム方向の範囲に限定して角度推定を行うようにしてもよい。この発明の実施の形態3によるレーダ装置は、かかる特徴を有するものである。
Embodiment 3 FIG.
In the radar apparatus according to the first and second embodiments, interference waves can be suppressed. However, in order to obtain a target angle, it is necessary to perform an estimation calculation of the target angle at all time samples. It has become. Therefore, in order to solve this problem, a multi-beam may be formed from the antenna element data subjected to the projective transformation, and angle estimation may be performed by limiting the range to the target beam direction. The radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention has such a feature.

図3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、マルチビーム形成器12は、データベクトルからマルチビーム形成を行う部位である。また、パルス圧縮器13は、マルチビーム形成されたビーム毎にパルス圧縮を行う部位である。目標検出器14は、マルチビーム形成されたビーム毎に限定して目標検出を行う部位であり、探索範囲限定型目標角度推定器15は、目標が含まれる遅延時間を限定して、角度推定を行う部位である。なお、その他図2と同一の符号を付した構成要素については、実施の形態2と同様であるので、説明を省略する。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, a multi-beam former 12 is a part that performs multi-beam formation from a data vector. The pulse compressor 13 is a part that performs pulse compression for each beam that has been formed into a multi-beam. The target detector 14 is a part that performs target detection only for each beam formed by multi-beams, and the search range limited target angle estimator 15 limits the delay time including the target and performs angle estimation. This is the part to be performed. In addition, about the other component which attached | subjected the code | symbol same as FIG. 2, since it is the same as that of Embodiment 2, description is abbreviate | omitted.

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、図を用いて説明する。このレーダ装置においても、アレーアンテナ1や受信電力監視器2、干渉波相関行列推定器3、干渉波数推定器4,干渉波固有ベクトル推定器5、モノパルス角度推定器7、ブロッキング行列算出器8、射影変換器9の動作は、実施の形態2と同様に動作する。したがって、例えば射影変換器9は、受信ベクトルX(t)を射影変換して、データベクトルY(t)を出力し、MSN行列算出器11は相関行列の逆行列を算出する。   Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. Also in this radar apparatus, the array antenna 1, the reception power monitor 2, the interference wave correlation matrix estimator 3, the interference wave number estimator 4, the interference wave eigenvector estimator 5, the monopulse angle estimator 7, the blocking matrix calculator 8, the projection The operation of converter 9 operates in the same manner as in the second embodiment. Therefore, for example, the projective converter 9 performs projective transformation on the received vector X (t) and outputs a data vector Y (t), and the MSN matrix calculator 11 calculates an inverse matrix of the correlation matrix.

そこで、マルチビーム形成器12は、データベクトルY(t)を用いて、要求覆域内にマルチビームを配置するためにθ方向へのステアリングベクトルをv(=a(θ))(m=1,2,…,M、Mはビームの個数)として、

Figure 0004972852
によりマルチビーム形成を行う。式(8)の射影行列PをPMSNとした場合に、式(16)は、実施の形態2で述べたMSNビームとなる。出力Z(t)は各ビーム毎の距離方向に連続する計測データベクトルである。 Therefore, the multi-beamformer 12 uses the data vector Y (t) to change the steering vector in the θ m direction to v m (= a (θ m )) (m = 1, 2, ..., M, where M is the number of beams)
Figure 0004972852
Multi-beam formation is performed by When the projection matrix P of Expression (8) is P MSN , Expression (16) becomes the MSN beam described in the second embodiment. The output Z m (t) is a measurement data vector continuous in the distance direction for each beam.

次に、パルス圧縮器13は、各ビーム毎に式(16)で得られたデータベクトルZ(t)(ここでは送信波はPN符号信号とする)をパルス圧縮する。その結果、パルス圧縮器13は、目標の反射を1チップ幅(1つのバイナリフェーズの時間幅)相当の距離サンプルに圧縮する。ここで、パルス圧縮されたデータベクトルをZpm(t)(m=1,2,…,M)とする。続いて、目標検出器14は、パルス圧縮された各ビーム毎のデータベクトルZpm(t)を距離方向について閾値処理する。そしてその結果、目標検出を行って、目標の遅延時間tを得る。こうして、目標が含まれるビーム方向vと距離R(=2t/c)が得られる。 Next, the pulse compressor 13 performs pulse compression on the data vector Z m (t) (here, the transmission wave is a PN code signal) obtained by Expression (16) for each beam. As a result, the pulse compressor 13 compresses the target reflection into a distance sample corresponding to one chip width (one binary phase time width). Here, it is assumed that the pulse-compressed data vector is Z pm (t) (m = 1, 2,..., M). Subsequently, the target detector 14 performs threshold processing on the data vector Z pm (t) for each beam that has been pulse-compressed in the distance direction. And consequently performing target detection, obtain the target delay time t s. Thus, the beam direction includes the target v m and the distance R (= 2t s / c) is obtained.

一方で、探索範囲限定型目標角度推定器15は、目標検出器14で得られたビーム方向vと遅延時間tとを取得して、目標の角度推定を行う時間サンプルを目標が含まれる遅延時間tに限定し、かつMUSIC法やML法を用いた角度推定では、その探索範囲を目標が含まれるビーム方向vに限定して角度推定を行う。 On the other hand, the search range-limited target angle estimator 15 obtains the beam direction obtained by the target detector 14 v m and the delay time t s, includes the target time samples performed the target angle estimate restricted to the delay time t s, and the angle estimation using the MUSIC method or ML method, performs angle estimation limit its search range in the beam direction v m that contains target.

以上から明らかなように、この発明の実施の形態3のレーダ装置によれば、射影変換されたデータベクトルからマルチビーム形成およびパルス圧縮を行うことで、S/Nを改善し、目標の検出を行うようにしたので、目標の時間遅延(すなわち距離)が得られるとともに、目標の角度推定においてすべての時間サンプルと要求角度範囲で角度推定をおこなう必要がなく、目標角度推定の計算量を削減可能となる。   As is apparent from the above, according to the radar apparatus of the third embodiment of the present invention, the S / N is improved and target detection is performed by performing multi-beam formation and pulse compression from the projection-transformed data vector. As a result, target time delay (ie, distance) can be obtained, and target angle estimation does not need to be performed for all time samples and the required angle range, reducing the amount of calculation for target angle estimation. It becomes.

なお、ビーム幅と要求される覆域などの条件によっては、ウエイトベクトルw(=Pv)を用いて式(10)によって、逐次ビーム形成し、距離方向の閾値処理から目標が検出されたときにのみ、その遅延時間tのデータベクトルX(t)に対して式(8)による射影変換を行うようにしてもよい。このようにすることで、さらに計算量が少なくすることができる。 Depending on the conditions such as the beam width and the required coverage, the beam is sequentially formed by the equation (10) using the weight vector w m (= Pv m ), and the target is detected from the threshold processing in the distance direction. only, it may be performed projective transformation by the formula (8) with respect to the data vector X of the delay time t s (t s) when. By doing so, the amount of calculation can be further reduced.

実施の形態4.
実施の形態1乃至3では、干渉波として対向車のレーダ装置が放射したレーダ波を主として想定していた。しかし、実際の使用環境下では、自らの送信波が路面などに反射され、その結果、不要反射波(クラッタ)としてレーダアンテナに入射することもある。このような場合には、各距離(時間サンプル)に対しパルス方向にFFT処理を行うパルスドップラフィルタ処理によりフィルタバンクを形成して、自速から予想される路面反射クラッタのドップラ周波数に相当するパルスドップラフィルタ以外のフィルタのみを選択するようにしてもよい。この発明の実施の形態4によるレーダ装置は、かかる特徴を有するものである。
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments, the radar wave radiated from the radar device of the oncoming vehicle is mainly assumed as the interference wave. However, in an actual use environment, the own transmitted wave is reflected on the road surface or the like, and as a result, it may enter the radar antenna as an unnecessary reflected wave (clutter). In such a case, a filter bank is formed by pulse Doppler filter processing that performs FFT processing in the pulse direction for each distance (time sample), and a pulse corresponding to the Doppler frequency of the road surface reflection clutter expected from its own speed. Only a filter other than the Doppler filter may be selected. The radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention has such a feature.

図4は、この発明の実施の形態4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、パルスドップラフィルタ16は、データベクトルY(t)をパルス方向について高速フーリエ変換する部位である。また、パルスドップラフィルタ選択器17は、複数のパルスドップラフィルタバンクからクラッタが含まれないフィルタを選択する部位である。なお、その他図3と同一の符号を付した構成要素については、実施の形態3と同様であるので、説明を省略する。   4 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, a pulse Doppler filter 16 is a part that performs fast Fourier transform on the data vector Y (t) in the pulse direction. The pulse Doppler filter selector 17 is a part that selects a filter that does not include clutter from a plurality of pulse Doppler filter banks. In addition, about the other component which attached | subjected the code | symbol same as FIG. 3, since it is the same as that of Embodiment 3, description is abbreviate | omitted.

次に、この発明の実施の形態4によるレーダ装置の動作について、図を用いて説明する。このレーダ装置においても、アレーアンテナ1や受信電力監視器2、干渉波相関行列推定器3、干渉波数推定器4,干渉波固有ベクトル推定器5、モノパルス角度推定器7、ブロッキング行列算出器8、射影変換器9の動作は、実施の形態3と同様に動作する。したがって、例えば射影変換器9は、受信ベクトルX(t)を射影変換して、データベクトルY(t)を出力する。   Next, the operation of the radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. Also in this radar apparatus, the array antenna 1, the reception power monitor 2, the interference wave correlation matrix estimator 3, the interference wave number estimator 4, the interference wave eigenvector estimator 5, the monopulse angle estimator 7, the blocking matrix calculator 8, the projection The operation of converter 9 operates in the same manner as in the third embodiment. Therefore, for example, the projective converter 9 performs projective transformation on the received vector X (t) and outputs a data vector Y (t).

射影変換器9がデータベクトルY(t)を出力すると、パルスドップラフィルタ16は、射影変換されたデータベクトルY(t)をパルス方向について高速フーリエ変換する。クラッタのドップラ周波数は自速に依存した既知量とみなすことができる。そこで、パルスドップラフィルタ選択器17は、パルスドップラフィルタバンクからクラッタが含まれないフィルタを選択する。これは受信ベクトルの電力と内部雑音電力との比較をすることによってなされる。選択されたパルスドップラフィルタにはクラッタが含まれず内部雑音のみが含まれることになる。   When the projecting transformer 9 outputs the data vector Y (t), the pulse Doppler filter 16 performs fast Fourier transform on the projecting transformed data vector Y (t) in the pulse direction. The Doppler frequency of the clutter can be regarded as a known amount depending on its own speed. Therefore, the pulse Doppler filter selector 17 selects a filter that does not include clutter from the pulse Doppler filter bank. This is done by comparing the power of the received vector with the internal noise power. The selected pulse Doppler filter does not include clutter but only internal noise.

続いて、マルチビーム形成器12は、選択されたフィルタ毎にマルチビーム形成を行う。このようにして、マルチビーム形成器12は、ビーム方向とパルスドップラフィルタ番号とによって規定される時間方向のデータベクトルを出力する。パルス圧縮器13は、このデータベクトルをパルス圧縮し、さらに目標検出器14はパルス圧縮されたデータベクトルに対して、距離方向への閾値処理を行い、目標検出する。   Subsequently, the multi-beamformer 12 performs multi-beam formation for each selected filter. In this way, the multi-beamformer 12 outputs a data vector in the time direction defined by the beam direction and the pulse Doppler filter number. The pulse compressor 13 pulse-compresses the data vector, and the target detector 14 performs threshold processing in the distance direction on the pulse-compressed data vector to detect the target.

このようにして、目標検出器14は、目標が含まれるビーム方向vと距離R(=2t/c)とパルスドップラフィルタ番号とを得る。探索範囲限定型目標角度推定器15は、目標が検出されたパルスドップラフィルタ番号の遅延時間tにおけるデータベクトルを用いて、目標が検出されたビーム方向vに範囲を限定した角度推定を行う。 In this way, the target detector 14 obtains the beam direction v m in which the target is included, the distance R (= 2t s / c), and the pulse Doppler filter number. Search range-limited target angle estimator 15, the target is using a data vector at delay time t s of the detected pulse Doppler filter number, performs angle estimation target has limited the scope to the detected beam direction v m .

以上から明らかなように、この発明の実施の形態4のレーダ装置によれば、自らによる送信波が路面などに反射されてクラッタとしてレーダアンテナに入射する場合において、パルスドップラフィルタを組み合わせることによってクラッタを抑圧し、目標の距離、ドップラ周波数、角度を得ることができる。   As is apparent from the above, according to the radar apparatus of the fourth embodiment of the present invention, when a transmission wave by itself is reflected on the road surface or the like and is incident on the radar antenna as clutter, by combining the pulse Doppler filter, And the target distance, Doppler frequency, and angle can be obtained.

この発明に係るレーダ装置は、例えば、車載用途のレーダ装置などとして利用することができる。   The radar apparatus according to the present invention can be used as, for example, a radar apparatus for in-vehicle use.

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。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 2 of this invention. 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。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus by Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 アレーアンテナ、
2 受信電力監視器、
3 干渉波相関行列推定器、
4 干渉波数推定器、
5 干渉波固有ベクトル推定器、
6 直交変換行列算出器、
7 モノパルス角度推定器、
8 ブロッキング行列算出器、
9 射影変換器、
10 目標角度推定器、
11 MSN行列算出器、
12 マルチビーム形成器、
13 パルス圧縮器、
14 目標検出器、
15 探索範囲限定型目標角度推定器、
16 パルスドップラフィルタ、
17 パルスドップラフィルタ選択器。
1 array antenna,
2 Received power monitor,
3 interference wave correlation matrix estimator,
4 Interference wave number estimator,
5 interference wave eigenvector estimator,
6 Orthogonal transformation matrix calculator,
7 Monopulse angle estimator,
8 Blocking matrix calculator,
9 Projection converter,
10 Target angle estimator,
11 MSN matrix calculator,
12 Multi-beamformer,
13 Pulse compressor,
14 target detector,
15 Search range limited type target angle estimator,
16 Pulse Doppler filter,
17 Pulse Doppler filter selector.

Claims (4)

測定対象からの反射波を受信して受信ベクトルを出力するアレーアンテナと、
レーダ波を送信していない時間帯に前記アレーアンテナが受信した干渉波のデータベクトルに対する相関行列の固有値を求め、この求めた固有値の数を干渉波の数Kと推定する干渉波数推定手段と、
K=1の場合にモノパルス測角法を利用して前記受信ベクトルが含む干渉波を抑圧し、K>1の場合に前記干渉波数推定手段が求めた相関行列の固有値に基づいて前記受信ベクトルが含む干渉波を抑圧してデータベクトルを出力する干渉波抑圧手段と、
前記干渉波抑圧手段が出力したデータベクトルに超分解能測角法を適用して前記測定対象の反射波の到来方向を算出する目標角度推定手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
An array antenna that receives a reflected wave from a measurement object and outputs a reception vector;
Interference wave number estimating means for obtaining eigenvalues of a correlation matrix for a data vector of interference waves received by the array antenna in a time zone during which no radar wave is transmitted, and estimating the number of the obtained eigenvalues as the number K of interference waves;
When K = 1, the interference wave included in the reception vector is suppressed using a monopulse angle measurement method. When K> 1, the reception vector is determined based on the eigenvalue of the correlation matrix obtained by the interference wave number estimation means. Interference wave suppressing means for suppressing the including interference wave and outputting the data vector;
Target angle estimation means for calculating the arrival direction of the reflected wave of the measurement object by applying a super-resolution angle measurement method to the data vector output by the interference wave suppression means;
Radar equipment, characterized in that it comprises a.
前記干渉波抑圧手段は、K=1の場合にモノパルス測角法を利用して前記受信ベクトルが含む干渉波を抑圧し、K>1の場合に前記干渉波数推定手段が求めた相関行列の固有値から算出した相関行列の逆行列に基づいて前記受信ベクトルが含む干渉波を抑圧してデータベクトルを出力することを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 The interference wave suppressing means suppresses the interference wave included in the received vector using a monopulse angle measurement method when K = 1, and the eigenvalue of the correlation matrix obtained by the interference wave number estimating means when K> 1. radar equipment according to claim 1, characterized in that the output data vector by suppressing the interference wave included in the received vector based on the inverse matrix of the calculated correlation matrix from. 前記干渉波抑圧手段が出力するデータベクトルからマルチビームを形成するマルチビーム形成手段と、
前記マルチビーム形成手段により形成されたビーム毎に前記データベクトルをパルス圧縮するパルス圧縮手段と、
前記パルス圧縮手段によりパルス圧縮されたデータベクトルから目標検出を行う目標検出手段と、を備え、
前記目標角度推定手段は、前記目標検出手段が目標を検出したビームの範囲に限定して目標角度演算を行うことを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。
Multi-beam forming means for forming a multi-beam from the data vector output by the interference wave suppressing means;
Pulse compression means for pulse-compressing the data vector for each beam formed by the multi-beam forming means;
Target detection means for performing target detection from the data vector pulse-compressed by the pulse compression means,
The radar apparatus according to claim 2, wherein the target angle estimation unit performs target angle calculation limited to a range of a beam in which the target detection unit detects a target.
前記干渉波抑圧手段が出力するデータベクトルをアンテナ素子毎に周波数解析するパルスドップラーフィルタと、
前記パルスドップラーフィルタが周波数解析した結果に基づいて、前記データベクトルからクラッタを含まないデータベクトルを選択するパルスドップラー選択手段と、を備え、
前記マルチビーム形成手段は、前記パルスドップラー選択手段が選択したデータベクトルからマルチビームを形成することを特徴とする請求項3に記載のレーダ装置。
A pulse Doppler filter that analyzes the frequency of the data vector output by the interference wave suppression means for each antenna element;
Pulse Doppler selection means for selecting a data vector not including clutter from the data vector based on a result of frequency analysis performed by the pulse Doppler filter, and
4. The radar apparatus according to claim 3, wherein the multi-beam forming unit forms a multi-beam from the data vector selected by the pulse Doppler selecting unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2983142B2 (en) * 1994-08-03 1999-11-29 京葉瓦斯株式会社 Gas lamp mantle
JP4602267B2 (en) * 2006-02-27 2010-12-22 株式会社デンソーアイティーラボラトリ Electronic scanning radar equipment
JP4986284B2 (en) * 2007-02-09 2012-07-25 株式会社東芝 Weight calculation method, weight calculation device, adaptive array antenna, and radar device
JP5247068B2 (en) * 2007-06-05 2013-07-24 三菱電機株式会社 Radar equipment
JP5116402B2 (en) * 2007-08-20 2013-01-09 三菱電機株式会社 Angle measuring device
JP5478010B2 (en) * 2007-11-12 2014-04-23 株式会社デンソーアイティーラボラトリ Electronic scanning radar equipment
JP5371248B2 (en) * 2008-01-07 2013-12-18 三菱電機株式会社 Radar equipment
JP5625326B2 (en) * 2009-11-11 2014-11-19 日本電気株式会社 Radar apparatus and distance measurement method thereof
CN102830386B (en) * 2012-09-03 2014-05-07 西安建筑科技大学 Estimation method of arbitrary array weak signal source angle under strong interference
JP6271834B2 (en) * 2012-11-20 2018-01-31 三菱電機株式会社 Radar equipment
JP6265605B2 (en) * 2013-02-21 2018-01-24 三菱電機株式会社 Target angle measuring device
CN103792518B (en) * 2014-01-28 2015-11-11 北京川速微波科技有限公司 A kind of Microwave Velocity radar environments disturbance ecology and suppressing method
JP6296907B2 (en) * 2014-06-06 2018-03-20 株式会社東芝 Radar apparatus and radar signal processing method thereof
JP6608127B2 (en) * 2014-06-30 2019-11-20 日本無線株式会社 Interference suppression support device
KR101553878B1 (en) 2015-02-06 2015-09-17 엘아이지넥스원 주식회사 Method for compressing side lobe level of transmit switching radar system
KR101553877B1 (en) 2015-02-06 2015-09-17 엘아이지넥스원 주식회사 Transmit switching radar system for compressing side lobe level
JP6632466B2 (en) * 2016-05-09 2020-01-22 三菱電機株式会社 Receiving apparatus and receiving method, and program and recording medium
CN109507649B (en) * 2018-12-20 2022-12-02 西安电子科技大学 Method for resisting main lobe deception jamming of wave diversity array radar
CN111239677B (en) * 2020-01-03 2023-10-31 中国航天科工集团八五一一研究所 Multi-beam passive monopulse angle measurement method based on digital array
CN113466801B (en) * 2021-05-13 2023-03-07 西安电子科技大学 Circular array-based secondary radar space-time main lobe interference resisting method
JP7383204B2 (en) * 2021-08-06 2023-11-17 三菱電機株式会社 radar equipment
CN116840775B (en) * 2023-06-30 2024-02-27 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 Weak signal extraction method for known strong signal scene

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628082A (en) * 1985-07-03 1987-01-16 Oki Electric Ind Co Ltd Tracking system in sonar
JPH07280918A (en) * 1994-04-05 1995-10-27 Mitsubishi Electric Corp Apparatus for suppressing jamming waves
US6141371A (en) * 1996-12-18 2000-10-31 Raytheon Company Jamming suppression of spread spectrum antenna/receiver systems
JP3647621B2 (en) * 1997-11-07 2005-05-18 三菱電機株式会社 Radio direction detector
JP3563579B2 (en) * 1997-11-26 2004-09-08 株式会社東芝 DBF radar device
JP4163294B2 (en) * 1998-07-31 2008-10-08 株式会社東芝 Noise suppression processing apparatus and noise suppression processing method
JP4577742B2 (en) * 2000-11-14 2010-11-10 住友電気工業株式会社 Radio wave arrival direction estimation device
JP3710409B2 (en) * 2001-10-30 2005-10-26 三菱電機株式会社 Receiving array antenna calibration device
JP3557463B2 (en) * 2001-12-28 2004-08-25 防衛庁技術研究本部長 Super resolution antenna
JP4187985B2 (en) * 2002-03-15 2008-11-26 三菱電機株式会社 Angle measuring device, angle measuring method and program

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