JP6659400B2 - Signal processing device, radar device, and method of setting radar device - Google Patents

Signal processing device, radar device, and method of setting radar device Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、信号処理装置、レーダ装置、およびレーダ装置の設定方法に関する。   An embodiment of the present invention relates to a signal processing device, a radar device, and a method for setting a radar device.

従来、複数のアンテナ素子を配列したアレイアンテナ装置が知られている。このアレイアンテナ装置において、アンテナ素子の形状などの誤差や、アンテナ素子の取り付け位置の誤差に起因して、各アンテナ素子により生成された受信信号の振幅および位相がばらつく場合がある。   Conventionally, an array antenna device in which a plurality of antenna elements are arranged has been known. In this array antenna apparatus, the amplitude and phase of the received signal generated by each antenna element may vary due to an error in the shape of the antenna element or the like or an error in the mounting position of the antenna element.

特開2002−243783号公報JP-A-2002-243783

本発明が解決しようとする課題は、複数のアンテナ素子間における信号のばらつきを抑制することができる信号処理装置、レーダ装置、およびレーダ装置の設定方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a signal processing device, a radar device, and a method of setting a radar device that can suppress signal variations among a plurality of antenna elements.

実施形態の信号処理装置は、設定部と、補正部と、処理部と、を持つ。前記設定部は、第1の方向に配列された複数のアンテナ部からそれぞれ供給された受信信号の振幅および位相を補正する係数を、前記アンテナ部ごとに設定する。前記補正部は、前記設定部により設定された前記アンテナ部に対応する係数に基づいて、前記アンテナ部から供給された前記受信信号を補正する。前記処理部は、前記補正部により補正された複数の受信信号に基づいて受信データを生成する。前記設定部は、前記処理部により生成された受信データに基づいて前記複数のアンテナ部のそれぞれに対応した振幅および位相を含む一次元データを生成し、前記生成した一次元データと前記生成した一次元データの期待値である基準データとの比較結果に基づいて、前記係数を前記アンテナ部ごとに設定するものであり前記受信データに対してフーリエ逆変換を実行することで二次元の波面データを生成し、生成した前記波面データに対してフーリエ変換を実行することで二次元の第1の指向性データを生成し、生成した前記第1の指向性データに対してフーリエ逆変換を実行することで前記一次元データを生成する
The signal processing device according to the embodiment includes a setting unit, a correction unit, and a processing unit. The setting unit sets a coefficient for correcting an amplitude and a phase of a reception signal supplied from each of the plurality of antenna units arranged in the first direction for each of the antenna units. The correction unit corrects the received signal supplied from the antenna unit based on a coefficient corresponding to the antenna unit set by the setting unit. The processing unit generates reception data based on the plurality of reception signals corrected by the correction unit. The setting unit generates one-dimensional data including an amplitude and a phase corresponding to each of the plurality of antenna units based on the reception data generated by the processing unit, and generates the one-dimensional data and the generated primary data. based on the comparison of the reference data which is expected value of the original data, which sets the coefficient for each of the antenna unit, two-dimensional wavefront data by executing the inverse Fourier transform on the received data Is generated, two-dimensional first directivity data is generated by performing a Fourier transform on the generated wavefront data, and an inverse Fourier transform is performed on the generated first directivity data. Thus, the one-dimensional data is generated .

実施形態のレーダ装置1の一例を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a radar device 1 according to an embodiment. 実施形態のアレイアンテナ部10の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an array antenna unit 10 according to the embodiment. 実施形態のレーダ装置1において補正係数を演算する処理の流れを示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating a flow of a process of calculating a correction coefficient in the radar device 1 according to the embodiment. 実施形態において、設定部60により再現された一次元波面データの一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of one-dimensional wavefront data reproduced by a setting unit 60 in the embodiment. 実施形態においてビームフォーミング係数(基準データ)の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a beamforming coefficient (reference data) in the embodiment. 実施形態における二次元波面データの一例を表す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of two-dimensional wavefront data according to the embodiment. 実施形態のレーダ装置1において補正係数を演算する処理の他の流れを示すフローチャート。9 is a flowchart showing another flow of a process for calculating a correction coefficient in the radar device 1 of the embodiment.

以下、実施形態の信号処理装置、レーダ装置、およびレーダ装置の設定方法を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a signal processing device, a radar device, and a method of setting the radar device according to the embodiment will be described with reference to the drawings.

実施形態に係るレーダ装置1は、送信ビームを放射する角度(以下、指向角と記載する)を変換させることで、三次元の検知範囲において送信ビームを走査する。これにより、レーダ装置1は、例えば、雨や雲等の気象現象を観測する。   The radar apparatus 1 according to the embodiment scans a transmission beam in a three-dimensional detection range by changing an angle at which the transmission beam is emitted (hereinafter, referred to as a directivity angle). Thereby, the radar device 1 observes a weather phenomenon such as rain and clouds, for example.

図1は、実施形態のレーダ装置1の一例を示す図である。レーダ装置1は、アレイアンテナ部10と、信号処理部20−1、20−2、・・・および20−nと、補正部30−1、30−2、・・・および30−n(nは1以上の自然数)と、データ処理部40と、レーダ処理部50と、設定部60とを含むが、これに限定されない。以下の説明において、信号処理部を他の信号処理部と区別しない場合には「信号処理部20」と記載する。以下の説明において、補正部を他の補正部と区別しない場合には「補正部30」と記載する。実施形態において、信号処理部20、補正部30、データ処理部40、および設定部60は、受信信号を処理する信号処理装置として機能する。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a radar device 1 according to the embodiment. The radar device 1 includes an array antenna unit 10, signal processing units 20-1, 20-2,..., And 20-n, and correction units 30-1, 30-2,. Includes a natural number of 1 or more), a data processing unit 40, a radar processing unit 50, and a setting unit 60, but is not limited thereto. In the following description, when the signal processing unit is not distinguished from other signal processing units, it is described as “signal processing unit 20”. In the following description, when the correction unit is not distinguished from other correction units, it is described as “correction unit 30”. In the embodiment, the signal processing unit 20, the correction unit 30, the data processing unit 40, and the setting unit 60 function as a signal processing device that processes a received signal.

アレイアンテナ部10は、複数のアンテナユニット100−1、100−2、・・・および100−nを含む。以下の説明において、アンテナユニットを他のアンテナユニットと区別しない場合には「アンテナユニット100」と記載する。   The array antenna unit 10 includes a plurality of antenna units 100-1, 100-2,... And 100-n. In the following description, when an antenna unit is not distinguished from other antenna units, it is described as “antenna unit 100”.

図2は、実施形態のアレイアンテナ部10の一例を示す図である。図2におけるY方向は、レーダ装置1の仰角方向(指向角)である。図2におけるX方向はレーダ装置1の方位角方向である。なお、以下の説明において、レーダ装置1の仰角を指向角として説明するが、これに限定されない。レーダ装置1の方位角が指向角であってもよい。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the array antenna unit 10 according to the embodiment. The Y direction in FIG. 2 is the elevation direction (directivity angle) of the radar device 1. The X direction in FIG. 2 is the azimuth direction of the radar device 1. In the following description, the elevation angle of the radar device 1 will be described as a directivity angle, but is not limited thereto. The azimuth of the radar device 1 may be a directional angle.

アンテナユニット100−1、・・・および100−nは、導波管101−1、・・・および101−nと、スロット部102−1、・・・および102−m(mは1以上の自然数)と、信号出力端103−1、・・・および103−nを含むが、これに限定されない。以下の説明において、導波管を他の導波管と区別しない場合には「導波管101」と記載する。以下の説明において、スロットを他のスロットと区別しない場合には「スロット部102」と記載する。以下の説明において、信号出力端を他の信号出力端と区別しない場合には「信号出力端103」と記載する。   , And 100-n include waveguides 101-1,..., And 101-n, and slots 102-1,..., And 102-m (where m is one or more). , And 103-n, but are not limited to these. In the following description, when a waveguide is not distinguished from other waveguides, it is described as “waveguide 101”. In the following description, when a slot is not distinguished from other slots, it is described as “slot section 102”. In the following description, when the signal output terminal is not distinguished from other signal output terminals, it is described as “signal output terminal 103”.

複数の導波管101は、導波管101の長手方向の側面が対向して配列される。各アンテナユニット100には、電磁波の送受信面に複数のスロット部102が形成される。各スロット部102は、一対のスロット(アンテナ素子)を含む。一対のスロットは、互いの傾斜角度が逆に形成される。複数のスロット部102は、X方向に離間して配列される。スロット部102は、アレイアンテナ部10に電磁波(以下、到来波と記載する。)が到来した場合に励振し、到来波の強度に応じた信号を信号出力端103に伝達する。   The plurality of waveguides 101 are arranged with the side surfaces in the longitudinal direction of the waveguides 101 facing each other. In each antenna unit 100, a plurality of slot portions 102 are formed on a transmitting / receiving surface of an electromagnetic wave. Each slot section 102 includes a pair of slots (antenna elements). The pair of slots are formed so that their inclination angles are opposite to each other. The plurality of slots 102 are arranged apart from each other in the X direction. The slot unit 102 excites when an electromagnetic wave (hereinafter, referred to as an incoming wave) arrives at the array antenna unit 10, and transmits a signal corresponding to the intensity of the incoming wave to the signal output terminal 103.

信号出力端103には、到来波の強度に応じた振幅の信号が伝送される。信号出力端103に伝送された信号は、複数のスロット部102が励振したことにより発生した信号が重畳された信号である。信号出力端103は、複数のアンテナ素子により受信された電磁波に基づく信号を合成して、受信信号を生成する合成部として機能する。信号出力端103に伝送された信号は、信号処理部20により受信信号S(y1)、・・・・およびS(yn)として検出される。これにより、アレイアンテナ部10は、複数のスロット部102(アンテナ素子)を2次元方向にアレイ状に配列したアレイアンテナとして機能する。   A signal having an amplitude corresponding to the intensity of the incoming wave is transmitted to the signal output terminal 103. The signal transmitted to the signal output terminal 103 is a signal on which a signal generated by excitation of the plurality of slot units 102 is superimposed. The signal output terminal 103 functions as a combining unit that combines signals based on electromagnetic waves received by the plurality of antenna elements to generate a received signal. The signal transmitted to the signal output terminal 103 is detected by the signal processing unit 20 as received signals S (y1),... And S (yn). Thereby, the array antenna unit 10 functions as an array antenna in which the plurality of slot units 102 (antenna elements) are arranged in an array in a two-dimensional direction.

信号処理部20は、アレイアンテナ部10のアンテナユニット100に接続される。信号処理部20は、受信アンプ、バンドパスフィルタ、A/Dコンバータ、DDC(デジタル・ダウン・コンバータ、Digital Down Converter)、NCO(Numerically Controlled Oscillator)などを含むが、これに限定されない。   The signal processing unit 20 is connected to the antenna unit 100 of the array antenna unit 10. The signal processing unit 20 includes, but is not limited to, a receiving amplifier, a bandpass filter, an A / D converter, a DDC (Digital Down Converter), an NCO (Numerically Controlled Oscillator), and the like.

アンテナユニット100により生成された受信信号は受信アンプに供給される。受信アンプは、受信信号の振幅を増幅する。BPFは、アナログ信号である受信信号の周波数帯域のうち所望の周波数帯域の受信信号を通過させる。A/Dコンバータは、BPFを通過した受信信号をデジタル信号に変換する。DDCは、NCOにより生成された疑似信号に基づいて、デジタル信号に変換された受信信号のうち、所望の周波数成分の振幅に対応する値の受信信号を出力する。   The reception signal generated by the antenna unit 100 is supplied to a reception amplifier. The receiving amplifier amplifies the amplitude of the received signal. The BPF passes a received signal in a desired frequency band among the frequency bands of the received signal that is an analog signal. The A / D converter converts the received signal that has passed through the BPF into a digital signal. The DDC outputs a reception signal having a value corresponding to the amplitude of a desired frequency component among the reception signals converted into a digital signal based on the pseudo signal generated by the NCO.

補正部30は、乗算器である。補正部30は、信号処理部20により出力された受信信号を入力する。補正部30は、アレイアンテナ部10に対応して設定された、複素数a+biなる値を掛け合せる。その振幅成分は(a+b1/2であり、位相成分は、tan−1(b/a)となる。なお、iは虚数成分を表す。 The correction unit 30 is a multiplier. The correction unit 30 receives the received signal output by the signal processing unit 20. The correction unit 30 multiplies a complex number a + bi set in correspondence with the array antenna unit 10. The amplitude component is (a 2 + b 2 ) 1/2 and the phase component is tan −1 (b / a). Note that i represents an imaginary component.

補正部30は、設定部60により出力された補正係数を入力する。補正部30は、受信信号に、設定部60から入力した補正係数を掛け合わせる。補正部30は、補正係数が掛け合わされた受信信号を、データ処理部40に出力する。なお、実施形態において、補正部30は、アレイアンテナ部10に対応して複数存在するが、これに限定されない。補正部30は、演算ユニットを含み、アレイアンテナ部10に対応した補正係数をアレイアンテナ部10のそれぞれに対応した受信信号および送信信号に乗算するものであってもよい。   The correction unit 30 receives the correction coefficient output from the setting unit 60. The correction unit 30 multiplies the received signal by the correction coefficient input from the setting unit 60. The correction unit 30 outputs the received signal multiplied by the correction coefficient to the data processing unit 40. In the embodiment, a plurality of correction units 30 are provided corresponding to the array antenna unit 10, but the present invention is not limited to this. The correction unit 30 may include an arithmetic unit, and multiply a reception signal and a transmission signal corresponding to each of the array antenna units 10 by a correction coefficient corresponding to the array antenna unit 10.

データ処理部40は、受信信号の合成器である。データ処理部40は、補正部30により出力された受信信号を合成した受信データをレーダ処理部50および設定部60に出力する。受信データは、複数のアンテナユニット100により略同時に受信された受信信号を合成したデータである。   The data processing unit 40 is a combiner of the received signal. The data processing unit 40 outputs received data obtained by synthesizing the received signals output by the correction unit 30 to the radar processing unit 50 and the setting unit 60. The reception data is data obtained by synthesizing reception signals received substantially simultaneously by the plurality of antenna units 100.

データ処理部40は、受信信号の合成に先立って、アンテナユニット100により略同時に受信された受信信号にビームフォーミング係数を掛け合わせる。図5は、実施形態においてビームフォーミング係数(基準データ)の一例を示す図である。   The data processing unit 40 multiplies the reception signals received almost simultaneously by the antenna unit 100 by a beamforming coefficient before combining the reception signals. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a beamforming coefficient (reference data) in the embodiment.

ビームフォーミング係数について説明する。ビームフォーミング係数における振幅成分は、レーダ装置1の指向性に基づく値が設定される。図5のビームフォーミング係数において、アレイアンテナ部10のうち、アレイアンテナ部10の中央に位置するアンテナユニット100に対応する振幅成分が高く設定される。また、図5のビームフォーミング係数において、アレイアンテナ部10のうち、アレイアンテナ部10の中央から端部に位置するアンテナユニット100に対応する振幅成分が低く設定される。図5のビームフォーミング係数において、位相成分は、アレイアンテナ部10の指向角の方向(ビーム方向ともいう)に基づく位相の変化量に対応した値に設定される。   The beamforming coefficient will be described. As the amplitude component in the beamforming coefficient, a value based on the directivity of the radar device 1 is set. In the beam forming coefficient of FIG. 5, the amplitude component corresponding to the antenna unit 100 located at the center of the array antenna unit 10 in the array antenna unit 10 is set high. Further, in the beamforming coefficient of FIG. 5, the amplitude component corresponding to the antenna unit 100 located from the center to the end of the array antenna unit 10 in the array antenna unit 10 is set low. In the beamforming coefficient of FIG. 5, the phase component is set to a value corresponding to the amount of phase change based on the direction of the directional angle of the array antenna unit 10 (also referred to as the beam direction).

レーダ処理部50および設定部60は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現されるが、これに限定されない。レーダ処理部50は、また、これらの機能部のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアにより実現されてもよい。レーダ処理部50は、データ処理部40から入力した受信データを用いて受信処理を行う。レーダ処理部50は、例えば、受信処理として、アンテナユニット100により受信した到来波を解析する処理を行う。   The radar processing unit 50 and the setting unit 60 are realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) executing a program stored in a program memory, but are not limited thereto. In the radar processing unit 50, some or all of these functional units are realized by hardware such as an LSI (Large Scale Integration), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array). May be done. The radar processing unit 50 performs a reception process using the reception data input from the data processing unit 40. The radar processing unit 50 performs, for example, a process of analyzing an incoming wave received by the antenna unit 100 as a reception process.

設定部60は、複数のアンテナユニット100からそれぞれ供給された受信信号の振幅および位相を補正する係数(以下、補正係数と記載する。)を、アンテナユニット100ごとに設定する。設定部60は、アンテナユニット100ごとに設定した複数の補正係数を、アンテナユニット100に対応した補正部30にそれぞれ送信する。   The setting unit 60 sets a coefficient (hereinafter, referred to as a correction coefficient) for correcting the amplitude and phase of the received signal supplied from each of the plurality of antenna units 100, for each antenna unit 100. The setting unit 60 transmits a plurality of correction coefficients set for each antenna unit 100 to the correction unit 30 corresponding to the antenna unit 100.

以下、実施形態のレーダ装置1により補正係数を演算する流れについて説明する。図3は、実施形態のレーダ装置1において補正係数を演算する処理の流れを示すフローチャートである。   Hereinafter, a flow of calculating a correction coefficient by the radar device 1 of the embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of a process of calculating a correction coefficient in the radar device 1 according to the embodiment.

まず、レーダ装置1は、データ処理部40内のビームフォーミング係数の設定により指向角を指定する。指向角とは、最も受信感度が高くなる方位角・仰角のことである。このとき、レーダ装置1は、電波暗室に配置される。レーダ装置1には、アレイアンテナ部10の受信面に対して所定の位置(x、y)に配置された電波暗室内に設置された送信プローブより、ビームが入射される。   First, the radar device 1 specifies a directional angle by setting a beamforming coefficient in the data processing unit 40. The directional angle is an azimuth angle / elevation angle at which the receiving sensitivity is highest. At this time, the radar device 1 is placed in an anechoic chamber. A beam is incident on the radar device 1 from a transmission probe installed in an anechoic chamber arranged at a predetermined position (x, y) with respect to the reception surface of the array antenna unit 10.

次に、レーダ装置1は、アレイアンテナ部10に到来した到来波に基づいて受信データα(x,y)を生成する(ステップS102)。受信データαは、二次元(x,y)に配置された電波暗室内の送信プローブより入射された信号を合成した値を表す。   Next, the radar device 1 generates reception data α (x, y) based on the arriving wave arriving at the array antenna unit 10 (Step S102). The reception data α represents a value obtained by synthesizing a signal incident from a transmission probe in an anechoic chamber arranged two-dimensionally (x, y).

次に、設定部60は、ステップS102において生成された受信データに対してフーリエ逆変換を行って、二次元波面データ(a+bi)(m,n)を生成する(ステップS104)。図6は、実施形態における二次元波面データを表す図である。二次元波面データは、二次元(m,n)に配置されたスロット部102に対応した振幅成分および位相成分を含む。すなわち、二次元波面データは、Y方向に配列されたN個のアレイアンテナ部10と、X方向に配列されたM個のスロット部102との組み合わせに対応した(a+bi)(m,n)により表される。なお、「i」は、biが複素数表現の虚数部を表すことを意味する。   Next, the setting unit 60 performs two-dimensional wavefront data (a + bi) (m, n) by performing an inverse Fourier transform on the received data generated in step S102 (step S104). FIG. 6 is a diagram illustrating two-dimensional wavefront data in the embodiment. The two-dimensional wavefront data includes an amplitude component and a phase component corresponding to the slot 102 arranged two-dimensionally (m, n). That is, the two-dimensional wavefront data is represented by (a + bi) (m, n) corresponding to a combination of the N array antenna units 10 arranged in the Y direction and the M slot units 102 arranged in the X direction. expressed. Note that “i” means that bi represents an imaginary part of a complex number representation.

設定部60は、下記の式1により表される台形積分を行うことで、受信データ(測定データ)から二次元波面データg(ξ)を算出する。すなわち、設定部60は、フーリエ積分を用いたフーリエ逆変換による二次元波面データの生成を実施する。式1におけるξは、式2のようにアンテナ長aおよびアンテナ上の座標xにより表される。アンテナ長aは、アレイアンテナ部10の仰角方向の長さである。アンテナ上の座標xは、アンテナユニット100におけるアレイアンテナ部10の仰角方向の位置である。式1におけるuは、式3のようにアンテナ長a、アレイアンテナ部10の送受信角度θ、および送信した電磁波の波長λにより表される。レーダ装置1は、電磁波の送信および受信をθ座標系で行い、式3によりu座標系に変換する。

Figure 0006659400
The setting unit 60 calculates two-dimensional wavefront data g (ξ) from the reception data (measurement data) by performing trapezoidal integration represented by the following Expression 1. That is, the setting unit 60 performs generation of two-dimensional wavefront data by Fourier inverse transform using Fourier integration.式 in Equation 1 is represented by an antenna length a and a coordinate x on the antenna as in Equation 2. The antenna length a is the length of the array antenna unit 10 in the elevation angle direction. The coordinate x on the antenna is the position of the array antenna unit 10 in the antenna unit 100 in the elevation angle direction. U in Equation 1 is represented by the antenna length a, the transmission / reception angle θ of the array antenna unit 10, and the wavelength λ of the transmitted electromagnetic wave as in Equation 3. The radar device 1 performs transmission and reception of the electromagnetic wave in the θ coordinate system, and converts the electromagnetic wave to the u coordinate system by Expression 3.
Figure 0006659400

次に、設定部60は、ステップS104において生成された二次元波面データに対してフーリエ変換を行って、二次元指向性データβ(θ,φ)を生成する(ステップS106)。すなわち、設定部60は、レーダ装置1の二次元指向性の算出を実施する。二次元指向性データは、指向角(仰角)θと方位角φとの組み合わせごとに信号の大きさに対応した値を持つ。θおよびφは、基準角度に対する相対角度で表される。式4は、指向性f(u)を表す式である。下記の式5は、波面データg(ξ)を表す式である。

Figure 0006659400
二次元波指向性データは、式4に示すように、波面データをフーリエ変換することで求められる。波面データは、式5に示すように、二次元指向性データをフーリエ逆変換することで求められる。設定部60は、式4に示すように二次元波面データに対してフーリエ変換することで、二次元指向性データを生成する。 Next, the setting unit 60 performs a Fourier transform on the two-dimensional wavefront data generated in step S104 to generate two-dimensional directivity data β (θ, φ) (step S106). That is, the setting unit 60 calculates the two-dimensional directivity of the radar device 1. The two-dimensional directivity data has a value corresponding to the signal magnitude for each combination of the directivity angle (elevation angle) θ and the azimuth angle φ. θ and φ are represented by relative angles with respect to the reference angle. Equation 4 is an equation representing the directivity f (u). Equation 5 below is an equation representing the wavefront data g (ξ).
Figure 0006659400
The two-dimensional wave directivity data is obtained by Fourier transforming the wavefront data as shown in Expression 4. The wavefront data is obtained by inverse Fourier transform of the two-dimensional directivity data as shown in Expression 5. The setting unit 60 generates two-dimensional directivity data by performing Fourier transform on the two-dimensional wavefront data as shown in Expression 4.

設定部60は、二次元波面データから、送受信角度θにおける感度を算出するために、フーリエ級数を用いてフーリエ変換を行う。式6は、アンテナユニット100の素子番号に対応するθにおける指向性を表す式である。設定部60は、式6に示すように送受信角度のθ座標系で表現するために、式3によりu座標系をθ座標系に変換する。

Figure 0006659400
The setting unit 60 performs a Fourier transform using a Fourier series to calculate the sensitivity at the transmission / reception angle θ from the two-dimensional wavefront data. Equation 6 is an equation representing the directivity at θ corresponding to the element number of the antenna unit 100. The setting unit 60 converts the u coordinate system into the θ coordinate system by Expression 3 in order to express the transmission / reception angle in the θ coordinate system as shown in Expression 6.
Figure 0006659400

次に、設定部60は、ステップS106において生成された受信データから選択された特定の方位角の指向性データに対してフーリエ逆変換を行って、一次元波面データ(c+di)(n)を再現する(ステップS108)。すなわち、設定部60は、一次元指向性の選択と一次元波面の生成を実施する。一次元波面データは、アレイアンテナ部10に割り当てられた素子ごとに、振幅成分および位相成分を持つ。   Next, the setting unit 60 performs an inverse Fourier transform on the directional data of the specific azimuth selected from the received data generated in step S106, and reproduces the one-dimensional wavefront data (c + di) (n). (Step S108). That is, the setting unit 60 performs one-dimensional directivity selection and one-dimensional wavefront generation. The one-dimensional wavefront data has an amplitude component and a phase component for each element assigned to the array antenna unit 10.

次に、設定部60は、ステップS108において再現された一次元波面データと、基準データとを比較する(ステップS110)。図4は、実施形態において、設定部60により再現された一次元波面データの一例を示す図である。図5は、実施形態において基準となる一次元波面データの一例を示す図である。基準となる一次元波面データは、一次元波面データの期待値である基準データである。基準データは、Taylor特性であるが、これに限定されない。図4および図5において、素子番号は、アンテナユニット100の配列順に付された番号である。アンテナユニット100は、128個であるが、これに限定されない。設定部60は、素子番号に対応した基準データの振幅と、再現された一次元波面データにおける同じ素子番号に対応した振幅とを比較する。設定部60は、素子番号に対応した基準データの位相と、再現された一次元波面データにおける同じ素子番号に対応した位相とを比較する。   Next, the setting unit 60 compares the one-dimensional wavefront data reproduced in step S108 with the reference data (step S110). FIG. 4 is a diagram illustrating an example of one-dimensional wavefront data reproduced by the setting unit 60 in the embodiment. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of one-dimensional wavefront data serving as a reference in the embodiment. The reference one-dimensional wavefront data is reference data that is an expected value of the one-dimensional wavefront data. The reference data has Taylor characteristics, but is not limited thereto. 4 and 5, the element numbers are numbers assigned in the order of arrangement of the antenna units 100. The number of the antenna units 100 is 128, but is not limited thereto. The setting unit 60 compares the amplitude of the reference data corresponding to the element number with the amplitude corresponding to the same element number in the reproduced one-dimensional wavefront data. The setting unit 60 compares the phase of the reference data corresponding to the element number with the phase corresponding to the same element number in the reproduced one-dimensional wavefront data.

次に、設定部60は、ステップS110における比較結果に基づいて、補正係数を設定する(ステップS112)。すなわち、設定部60は、一次元補正値の生成を実施する。設定部60は、再現された一次元波面データの振幅を基準データの振幅に一致させる補正係数を、素子番号ごとに生成する。設定部60は、素子番号ごとに、再現された一次元波面データの振幅に対する基準データの振幅の比を演算する。設定部60は、素子番号ごとに、再現された一次元波面データの位相に対する基準データの位相の比を演算する。設定部60は、素子番号ごとの振幅の比と位相の比とを加算した逆数を、素子番号ごとの補正係数として決定する。   Next, the setting unit 60 sets a correction coefficient based on the comparison result in step S110 (step S112). That is, the setting unit 60 generates a one-dimensional correction value. The setting unit 60 generates a correction coefficient for matching the amplitude of the reproduced one-dimensional wavefront data with the amplitude of the reference data for each element number. The setting unit 60 calculates the ratio of the amplitude of the reference data to the amplitude of the reproduced one-dimensional wavefront data for each element number. The setting unit 60 calculates the ratio of the phase of the reference data to the phase of the reproduced one-dimensional wavefront data for each element number. The setting unit 60 determines a reciprocal obtained by adding the amplitude ratio and the phase ratio for each element number as a correction coefficient for each element number.

次に、設定部60は、次の指向角を選択するか否かを判定する(ステップS114)。すなわち、設定部60は、別の指向角での測定を実施するか否かを判定する。このとき、設定部60は、ステップS100において出力した電磁波の指向角とは異なる指向角の電磁波をアレイアンテナ部10で受信する場合には、ステップS100に処理を戻す。   Next, the setting unit 60 determines whether to select the next directional angle (step S114). That is, the setting unit 60 determines whether or not to perform measurement at another directional angle. At this time, when the array antenna unit 10 receives an electromagnetic wave having a directional angle different from the directional angle of the electromagnetic wave output in step S100, the setting unit 60 returns the process to step S100.

レーダ装置1は、アレイアンテナ部10に対して、指向角(W−1)とは仰角が異なる指向角(W−2)を指定する(ステップS100)。レーダ装置1は、指向角(W−2)を指定したことに応じて、ステップS102からステップS112の処理を行う。これにより、レーダ装置1は、指向角(W−1)とは異なる仰角に対応した補正係数を設定する。さらに、レーダ装置1は、アレイアンテナ部10に対して、指向角(W−1およびW−2)とは仰角が異なる指向角(W−3)を指定する(ステップS100)。レーダ装置1は、指向角(W−3)を指定したことに応じて、ステップS102からステップS112の処理を行う。これにより、レーダ装置1は、指向角(W−1およびW−2)とは異なる仰角に対応した補正係数を設定する。   The radar apparatus 1 specifies a directional angle (W-2) having an elevation angle different from the directional angle (W-1) for the array antenna unit 10 (step S100). The radar device 1 performs the processing from step S102 to step S112 according to the designation of the directivity angle (W-2). Thereby, the radar apparatus 1 sets a correction coefficient corresponding to an elevation angle different from the directivity angle (W-1). Further, the radar apparatus 1 specifies a directional angle (W-3) having a different elevation angle from the directional angles (W-1 and W-2) for the array antenna unit 10 (step S100). The radar device 1 performs the processing from step S102 to step S112 according to the designation of the directivity angle (W-3). Thereby, the radar apparatus 1 sets a correction coefficient corresponding to an elevation angle different from the directivity angles (W-1 and W-2).

設定部60は、レーダ装置1の仰角に対応した補正係数を設定する。これにより、補正部30は、レーダ装置1の仰角に対応した補正係数を選択して、受信信号を補正することができる。すなわち、レーダ装置1は、指向角の仰角に対応した補正係数を選択して、各方位における三次元の観測空間を電子走査する。   The setting unit 60 sets a correction coefficient corresponding to the elevation angle of the radar device 1. Thereby, the correction unit 30 can select the correction coefficient corresponding to the elevation angle of the radar device 1 and correct the received signal. That is, the radar apparatus 1 selects a correction coefficient corresponding to the elevation angle of the directional angle, and electronically scans the three-dimensional observation space in each azimuth.

レーダ装置1は、上述した補正係数の演算処理において、一次元指向性データの妥当性を判定してもよい。すなわち、レーダ装置1は、一次元指向性データの妥当性を検証してもよい。図7は、実施形態のレーダ装置1において補正係数を演算する処理の他の流れを示すフローチャートである。   The radar apparatus 1 may determine the validity of the one-dimensional directivity data in the above-described calculation processing of the correction coefficient. That is, the radar device 1 may verify the validity of the one-dimensional directivity data. FIG. 7 is a flowchart illustrating another flow of a process of calculating a correction coefficient in the radar device 1 according to the embodiment.

設定部60は、ステップS108において再現された一次元波面データをフーリエ逆変換することにより一次元指向性データを再現する(ステップS120)。このとき、設定部60は、一次元指向性データを再現する場合に、一次元波面データから受信走査損失分の振幅および位相をキャンセルする。このとき、設定部60は、例えば、一次元波面データに対して受信走査損失分の振幅および位相を除算する。設定部60は、受信走査損失分がキャンセルされた一次元指向性データに対してフーリエ逆変換をすることで一次元指向性データを再現する。設定部60は、再現された一次元指向性データに受信走査損失分の振幅および位相を付加する。このとき、設定部60は、例えば、フーリエ逆変換された一次元指向性データに対して受信走査損失分の振幅および位相を乗算する。   The setting unit 60 reproduces the one-dimensional directivity data by performing an inverse Fourier transform of the one-dimensional wavefront data reproduced in step S108 (step S120). At this time, when reproducing the one-dimensional directivity data, the setting unit 60 cancels the amplitude and phase corresponding to the reception scanning loss from the one-dimensional wavefront data. At this time, for example, the setting unit 60 divides the one-dimensional wavefront data by the amplitude and phase corresponding to the reception scanning loss. The setting unit 60 reproduces the one-dimensional directivity data by performing an inverse Fourier transform on the one-dimensional directivity data from which the reception scanning loss has been canceled. The setting unit 60 adds the amplitude and phase corresponding to the reception scanning loss to the reproduced one-dimensional directivity data. At this time, for example, the setting unit 60 multiplies the one-dimensional directivity data subjected to the inverse Fourier transform by the amplitude and the phase corresponding to the reception scanning loss.

設定部60は、ステップS120において再現された一次元指向性データが妥当であるか否かを判定する(ステップS122)。すなわち、設定部60は、一次元指向性データの再現結果が妥当であるか否かを判定する。このとき、設定部60は、ステップS120において再現された一次元指向性データとステップS106において生成された一次元指向性データとを比較する。設定部60は、例えば、双方の一次元指向性データの素子番号ごとの振幅を比較して、所定値以上の誤差がある場合には、再現結果が妥当ではないと判定する。同様に、設定部60は、例えば、双方の一次元指向性データの素子番号ごとの位相を比較して、所定値以上の誤差がある場合には、再現結果が妥当ではないと判定する。設定部60は、振幅についての比較結果および位相についての比較結果の双方が妥当である場合に、再現結果が妥当であると判定する。これにより、レーダ装置1は、双方の一次元指向性データが一致した場合に、一次元波面データが正しく再現されていると判定できる。   The setting unit 60 determines whether the one-dimensional directivity data reproduced in Step S120 is appropriate (Step S122). That is, the setting unit 60 determines whether or not the reproduction result of the one-dimensional directivity data is appropriate. At this time, the setting unit 60 compares the one-dimensional directivity data reproduced in step S120 with the one-dimensional directivity data generated in step S106. For example, the setting unit 60 compares the amplitudes of the two-dimensional directivity data for each element number, and determines that the reproduction result is not appropriate if there is an error equal to or more than a predetermined value. Similarly, for example, the setting unit 60 compares the phases of the two-dimensional directivity data for each element number, and determines that the reproduction result is not appropriate if there is an error equal to or more than a predetermined value. The setting unit 60 determines that the reproduction result is valid when both the comparison result for the amplitude and the comparison result for the phase are valid. Thereby, the radar device 1 can determine that the one-dimensional wavefront data is correctly reproduced when both the one-dimensional directivity data match.

設定部60は、再現された一次元指向性データが妥当ではない場合、ステップS100に処理を戻す。これにより、設定部60は、一次元波面データを再現(再測定)して(ステップS100〜ステップS108)、再度妥当性を判定する(ステップS120およびステップS122)。   If the reproduced one-dimensional directivity data is not appropriate, the setting unit 60 returns the process to step S100. As a result, the setting unit 60 reproduces (re-measures) the one-dimensional wavefront data (steps S100 to S108), and determines validity again (steps S120 and S122).

以上説明した実施形態のレーダ装置1は、アレイアンテナ部10に対応した受信データに基づいて複数のアレイアンテナ部10のそれぞれ対応した複数の振幅および位相を含む一次元データを生成する。レーダ装置1は、一次元データと基準データとの比較結果に基づいて、アレイアンテナ部10ごとに補正係数を設定する。これにより、レーダ装置1によれば、アレイアンテナ部10ごとに製造誤差に起因する複数のアンテナ素子間における信号のばらつきを抑制することができる。   The radar device 1 according to the embodiment described above generates one-dimensional data including a plurality of amplitudes and phases corresponding to the plurality of array antenna units 10 based on the reception data corresponding to the array antenna unit 10. The radar device 1 sets a correction coefficient for each array antenna unit 10 based on a comparison result between the one-dimensional data and the reference data. As a result, according to the radar apparatus 1, it is possible to suppress a variation in signals among a plurality of antenna elements due to a manufacturing error for each array antenna unit 10.

すなわち、理想的には図5に示すような振幅の分布および位相が一定であることが望ましいが、アレイアンテナ部10の製造誤差により、図4に示すように、素子番号ごとに振幅にばらつきが発生すると共に、位相がずれてしまう。製造誤差には、例えば、アレイアンテナ部10に対応する部品における素子の形状や抵抗値のばらつき、部品の取り付け位置および角度の誤差が含まれる。この製造誤差に基づいて部品のコンデンサ成分やインダクタ成分にばらつきが生じ、このコンデンサ成分やインダクタ成分によって受信信号の振幅および位相が変化してしまう。   That is, ideally, it is desirable that the amplitude distribution and the phase as shown in FIG. 5 are constant. However, due to a manufacturing error of the array antenna section 10, as shown in FIG. Occurs and the phase shifts. The manufacturing error includes, for example, a variation in element shape and resistance value in a component corresponding to the array antenna unit 10, and an error in a mounting position and an angle of the component. Variations occur in the capacitor component and the inductor component of the component based on the manufacturing error, and the amplitude and phase of the received signal change due to the capacitor component and the inductor component.

これに対し、実施形態のレーダ装置1は、受信データに基づいて、複数のアレイアンテナ部10に対応した振幅および位相を表す一次元波面データを生成し、一次元波面データと基準データとを比較することで補正係数を設定する。これにより、レーダ装置1によれば、複数のアレイアンテナ部10に対応した受信信号に対して補正係数を乗算することで、振幅および位相のばらつきを抑制することができる。   On the other hand, the radar apparatus 1 according to the embodiment generates one-dimensional wavefront data representing the amplitude and phase corresponding to the plurality of array antenna units 10 based on the received data, and compares the one-dimensional wavefront data with the reference data. To set the correction coefficient. Thus, according to the radar device 1, by multiplying the received signals corresponding to the plurality of array antenna units 10 by the correction coefficient, it is possible to suppress variations in amplitude and phase.

また、実施形態のレーダ装置1によれば、受信データに対してフーリエ逆変換を実行することで二次元の波面データ(二次元波面データ)を生成し、生成した二次元波面データに対してフーリエ変換を実行することで二次元の第1の指向性データ(二次元指向性データ)を生成し、生成した二次元指向性データに対してフーリエ逆変換を実行することで一次元データ(一次元波面データ)を生成する。これにより、レーダ装置1によれば、アレイアンテナ部10ごとに受信信号の振幅および位相のばらつきを表す一次元波面データを生成することで、受信信号の振幅および位相のばらつきを抑制するための補正係数を演算することができる。   Further, according to the radar apparatus 1 of the embodiment, the two-dimensional wavefront data (two-dimensional wavefront data) is generated by performing the inverse Fourier transform on the received data, and the generated two-dimensional wavefront data is Fourier-transformed. By performing the conversion, two-dimensional first directional data (two-dimensional directional data) is generated, and the generated two-dimensional directional data is subjected to Fourier inverse transform to obtain one-dimensional data (one-dimensional data). (Wavefront data). Thereby, according to the radar apparatus 1, the one-dimensional wavefront data representing the variation in the amplitude and the phase of the received signal is generated for each array antenna unit 10, whereby the correction for suppressing the variation in the amplitude and the phase of the received signal is performed. The coefficients can be calculated.

さらに、実施形態のレーダ装置1によれば、受信データに対してフーリエ逆変換を実行することで二次元の波面データを生成し、生成した波面データに対してフーリエ変換を実行することで二次元の第1の指向性データを生成し、生成した指向性データに対してフーリエ逆変換を実行することで一次元データを生成するが、これに限定されない。実施形態のレーダ装置1によれば、上述した演算に代えて、受信データに対して所定の関数により演算を行うことで一次元データを生成してもよい。   Furthermore, according to the radar apparatus 1 of the embodiment, two-dimensional wavefront data is generated by performing the inverse Fourier transform on the received data, and the two-dimensional wavefront data is generated by performing the Fourier transform on the generated wavefront data. The first directional data is generated, and one-dimensional data is generated by performing an inverse Fourier transform on the generated directional data. However, the present invention is not limited to this. According to the radar device 1 of the embodiment, one-dimensional data may be generated by performing an operation on the received data using a predetermined function instead of the above-described operation.

さらに、実施形態のレーダ装置1によれば、電磁波を送信する場合に、送信信号に補正係数を乗算してもよい。これにより、レーダ装置1によれば、アレイアンテナ部10ごとに送信信号の振幅および位相のばらつきを抑制することができる。   Furthermore, according to the radar device 1 of the embodiment, when transmitting an electromagnetic wave, the transmission signal may be multiplied by a correction coefficient. As a result, according to the radar device 1, it is possible to suppress variations in the amplitude and phase of the transmission signal for each array antenna unit 10.

さらに、実施形態のレーダ装置1によれば、指向角ごとに補正係数を設定し、指向角に対応した補正係数に基づいて受信信号を補正するので、アレイアンテナ部10の指向角に対応して信号の振幅および位相を補正することができる。   Further, according to the radar apparatus 1 of the embodiment, the correction coefficient is set for each directional angle, and the received signal is corrected based on the correction coefficient corresponding to the directional angle. The amplitude and phase of the signal can be corrected.

さらに、実施形態のレーダ装置1によれば、一次元データに対してフーリエ逆変換をすることで第2の指向性データを生成し、生成した第2の指向性データと第1の指向性データとが一致した場合に補正係数をアレイアンテナ部10ごとに設定する。一方、レーダ装置1は、生成した第2の指向性データと第1の指向性データとが一致しない場合に一次元データを再度生成する。これにより、レーダ装置1によれば、一次元データを再現する演算が妥当である場合に補正係数を演算するので、受信信号の補正の精度を高くすることできる。   Further, according to the radar device 1 of the embodiment, the second directional data is generated by performing the Fourier inverse transform on the one-dimensional data, and the generated second directional data and the first directional data are generated. If they match, a correction coefficient is set for each array antenna unit 10. On the other hand, the radar device 1 generates the one-dimensional data again when the generated second directional data does not match the first directional data. Thus, according to the radar apparatus 1, since the correction coefficient is calculated when the calculation for reproducing the one-dimensional data is appropriate, the accuracy of correction of the received signal can be increased.

さらに、実施形態のレーダ装置1は、第2の方向(X方向)に配列された複数のアンテナ素子(スロット部102)と、複数のアンテナ素子により受信された電磁波に基づく信号を合成して、受信信号を生成する合成部(信号出力端103)とを有するアンテナユニット100がY方向に配列される。レーダ装置1は、このようなアレイアンテナ部10であっても、Y方向に配列されたアレイアンテナ部10によりそれぞれ生成された受信信号に基づいて、アレイアンテナ部10に対応した補正係数を設定することができる。   Furthermore, the radar apparatus 1 of the embodiment combines a plurality of antenna elements (slots 102) arranged in the second direction (X direction) with signals based on electromagnetic waves received by the plurality of antenna elements, An antenna unit 100 having a combining unit (signal output terminal 103) for generating a reception signal is arranged in the Y direction. The radar apparatus 1 sets a correction coefficient corresponding to the array antenna unit 10 based on the reception signals generated by the array antenna units 10 arranged in the Y direction even in such an array antenna unit 10. be able to.

さらに、実施形態によれば、レーダ装置1に補正係数を設定する設定方法を実現することができる。すなわち、実施形態によれば、複数のアレイアンテナ部10に電磁波を放射させ、複数のアレイアンテナ部10により到来波を受信させる。そして、実施形態によれば、補正係数を設定する際に、複数のアレイアンテナ部10により到来波を受信したことに応じて複数のアレイアンテナ部10により生成した受信データに基づいて複数のアレイアンテナ部10のそれぞれ対応した複数の振幅および位相を含む一次元データを生成し、一次元データと基準データとの比較結果に基づいて補正係数をアレイアンテナ部10ごとに設定する。これにより、実施形態によれば、レーダ装置1に補正係数を設定することで、アレイアンテナ部10ごとに製造誤差に起因する複数のアンテナ素子間における信号のばらつきを抑制したレーダ装置1を製造することができる。   Further, according to the embodiment, it is possible to realize a setting method of setting a correction coefficient in the radar device 1. That is, according to the embodiment, the plurality of array antenna units 10 emit electromagnetic waves, and the plurality of array antenna units 10 receive incoming waves. According to the embodiment, when the correction coefficient is set, the plurality of array antennas are set based on the reception data generated by the plurality of array antenna units 10 in response to the arrival waves being received by the plurality of array antenna units 10. One-dimensional data including a plurality of amplitudes and phases corresponding to the respective units is generated, and a correction coefficient is set for each array antenna unit based on a comparison result between the one-dimensional data and the reference data. Thus, according to the embodiment, by setting a correction coefficient in the radar device 1, the radar device 1 in which the signal variation among a plurality of antenna elements due to a manufacturing error is suppressed for each array antenna unit 10 is manufactured. be able to.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、第1の方向に配列された複数のアレイアンテナ部10からそれぞれ供給された受信信号の振幅および位相を補正する係数を、アレイアンテナ部10ごとに設定する設定部60と、設定部60により設定されたアレイアンテナ部10に対応する係数に基づいて受信信号を補正する補正部30と、補正部30により補正された複数の受信信号に基づいて受信データを生成するデータ処理部40と、を備え、データ処理部40により生成された受信データに基づいて複数のアレイアンテナ部10のそれぞれ対応した複数の振幅および位相を含む一次元データを生成し、一次元データと基準データとの比較結果に基づいて係数をアレイアンテナ部10ごとに設定する設定部60を持つことにより、複数のアレイアンテナ部10間における信号のばらつきを抑制することができる。   According to at least one embodiment described above, a coefficient for correcting the amplitude and phase of the received signal supplied from each of the plurality of array antenna units 10 arranged in the first direction is set for each array antenna unit 10. Setting section 60, correction section 30 for correcting a received signal based on a coefficient corresponding to array antenna section 10 set by setting section 60, and reception data based on a plurality of reception signals corrected by correction section 30. And a one-dimensional data including a plurality of amplitudes and phases respectively corresponding to the plurality of array antenna units 10 based on the reception data generated by the data processing unit 40. By having a setting unit 60 for setting a coefficient for each array antenna unit 10 based on a comparison result between the original data and the reference data, It is possible to suppress the variation of the signal between the array antenna unit 10 of the number.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.

1…レーダ装置、10…アレイアンテナ部、20…信号処理部、30…補正部、40…データ処理部、60…設定部、100…アンテナユニット、101…導波管、102…スロット部、103…信号出力端 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radar apparatus, 10 ... Array antenna part, 20 ... Signal processing part, 30 ... Correction part, 40 ... Data processing part, 60 ... Setting part, 100 ... Antenna unit, 101 ... Waveguide, 102 ... Slot part, 103 … Signal output terminal

Claims (7)

第1の方向に配列された複数のアンテナ部からそれぞれ供給された受信信号の振幅および位相を補正する係数を、前記アンテナ部ごとに設定する設定部と、
前記設定部により設定された前記アンテナ部に対応する係数に基づいて、前記アンテナ部から供給された前記受信信号を補正する補正部と、
前記補正部により補正された複数の受信信号に基づいて受信データを生成する処理部と、を備え、
前記設定部は、
前記処理部により生成された受信データに基づいて前記複数のアンテナ部のそれぞれに対応した振幅および位相を含む一次元データを生成し、前記生成した一次元データと前記生成した一次元データの期待値である基準データとの比較結果に基づいて、前記係数を前記アンテナ部ごとに設定するものであり
前記受信データに対してフーリエ逆変換を実行することで二次元の波面データを生成し、生成した前記波面データに対してフーリエ変換を実行することで二次元の第1の指向性データを生成し、生成した前記第1の指向性データに対してフーリエ逆変換を実行することで前記一次元データを生成する、
信号処理装置。
A setting unit that sets, for each of the antenna units, a coefficient for correcting an amplitude and a phase of a reception signal supplied from each of the plurality of antenna units arranged in the first direction;
A correction unit that corrects the received signal supplied from the antenna unit based on a coefficient corresponding to the antenna unit set by the setting unit,
A processing unit that generates reception data based on the plurality of reception signals corrected by the correction unit,
The setting unit includes:
Generating one-dimensional data including an amplitude and a phase corresponding to each of the plurality of antenna units based on the reception data generated by the processing unit; and expecting the generated one-dimensional data and the generated one-dimensional data. in based on the comparison of the reference data which is for setting the coefficients for each of the antenna unit,
Generate two-dimensional wavefront data by performing an inverse Fourier transform on the received data, and generate a two-dimensional first directivity data by performing a Fourier transform on the generated wavefront data. Generating the one-dimensional data by performing an inverse Fourier transform on the generated first directional data,
Signal processing device.
第1の方向に配列された複数のアンテナ部からそれぞれ供給された受信信号の振幅および位相を補正する係数を、前記アンテナ部ごとに設定する設定部と、
前記設定部により設定された前記アンテナ部に対応する係数に基づいて、前記アンテナ部から供給された前記受信信号を補正する補正部と、
前記補正部により補正された複数の受信信号に基づいて受信データを生成する処理部と、を備え、
前記設定部は、
前記処理部により生成された受信データに基づいて前記複数のアンテナ部のそれぞれに対応した振幅および位相を含む一次元データを生成し、前記生成した一次元データと前記生成した一次元データの期待値である基準データとの比較結果に基づいて、前記係数を前記アンテナ部ごとに設定するものであり
前記第1の方向のうち自装置の指向角ごとに前記係数を設定し、
前記補正部は、前記アンテナ部の指向角に対応した前記係数に基づいて前記受信信号を補正する、
信号処理装置。
A setting unit that sets, for each of the antenna units, a coefficient for correcting an amplitude and a phase of a reception signal supplied from each of the plurality of antenna units arranged in the first direction;
A correction unit that corrects the received signal supplied from the antenna unit based on a coefficient corresponding to the antenna unit set by the setting unit,
A processing unit that generates reception data based on the plurality of reception signals corrected by the correction unit,
The setting unit includes:
Generating one-dimensional data including an amplitude and a phase corresponding to each of the plurality of antenna units based on the reception data generated by the processing unit; and expecting the generated one-dimensional data and the generated one-dimensional data. in based on the comparison of the reference data which is for setting the coefficients for each of the antenna unit,
Setting the coefficients for each orientation angle of the own apparatus among the first direction,
Wherein the correction unit corrects the reception signal based on the coefficient corresponding to the directivity angle of the antenna unit,
Signal processing device.
前記補正部は、前記設定部により設定された前記係数に基づいて、前記複数のアンテナ部にそれぞれ供給される送信信号を補正する、
請求項1または2に記載の信号処理装置。
The correction unit, based on the coefficient set by the setting unit , to correct the transmission signal supplied to each of the plurality of antenna units ,
The signal processing device according to claim 1 .
第1の方向に配列された複数のアンテナ部からそれぞれ供給された受信信号の振幅および位相を補正する係数を、前記アンテナ部ごとに設定する設定部と、
前記設定部により設定された前記アンテナ部に対応する係数に基づいて、前記アンテナ部から供給された前記受信信号を補正する補正部と、
前記補正部により補正された複数の受信信号に基づいて受信データを生成する処理部と、を備え、
前記設定部は、
前記処理部により生成された受信データに基づいて前記複数のアンテナ部のそれぞれに対応した振幅および位相を含む一次元データを生成し、前記生成した一次元データと前記生成した一次元データの期待値である基準データとの比較結果に基づいて、前記係数を前記アンテナ部ごとに設定するものであり
前記受信データに対してフーリエ逆変換を実行することで二次元の波面データを生成し、生成した前記波面データに対してフーリエ変換を実行することで二次元の第1の指向性データを生成し、生成した前記第1の指向性データに対してフーリエ逆変換を実行することで前記一次元データを生成し、
前記一次元データに対してフーリエ逆変換をすることで第2の指向性データを生成し、生成した前記第2の指向性データと前記第1の指向性データとが一致した場合に前記係数を前記アンテナ部ごとに設定し、生成した前記第2の指向性データと前記第1の指向性データとが一致しない場合に前記一次元データを再度生成する、
信号処理装置。
A setting unit that sets, for each of the antenna units, a coefficient for correcting an amplitude and a phase of a reception signal supplied from each of the plurality of antenna units arranged in the first direction;
A correction unit that corrects the received signal supplied from the antenna unit based on a coefficient corresponding to the antenna unit set by the setting unit,
A processing unit that generates reception data based on the plurality of reception signals corrected by the correction unit,
The setting unit includes:
Generating one-dimensional data including an amplitude and a phase corresponding to each of the plurality of antenna units based on the reception data generated by the processing unit; and expecting the generated one-dimensional data and the generated one-dimensional data. in based on the comparison of the reference data which is for setting the coefficients for each of the antenna unit,
Generate two-dimensional wavefront data by performing an inverse Fourier transform on the received data, and generate a two-dimensional first directivity data by performing a Fourier transform on the generated wavefront data. Generating the one-dimensional data by performing an inverse Fourier transform on the generated first directional data,
The second directional data is generated by performing Fourier inverse transform on the one-dimensional data, and when the generated second directional data and the first directional data match, the coefficient is calculated. The one-dimensional data is set again for each of the antenna units, and when the generated second directional data does not match the first directional data, the one-dimensional data is generated again.
Signal processing device.
前記アンテナ部は、
前記第1の方向と交差する第2の方向に配列された複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子により受信された電磁波に基づく信号を合成して、前記受信信号を生成する合成部と、
を備える、請求項1から4のうち何れか1項に記載の信号処理装置。
The antenna unit includes:
A plurality of antenna elements arranged in a second direction intersecting the first direction;
A combining unit that combines signals based on electromagnetic waves received by the plurality of antenna elements to generate the received signal,
The signal processing device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising:
第1の方向に配列された複数のアンテナ部と、
前記複数のアンテナ部からそれぞれ供給された受信信号の振幅および位相を補正する係数を、前記アンテナ部ごとに設定する設定部と、
前記設定部により設定された前記アンテナ部に対応する係数に基づいて、前記アンテナ部から供給された前記受信信号を補正する補正部と、
前記補正部により補正された複数の受信信号に基づいて受信データを生成する処理部と、を備え、
前記設定部は、
前記処理部により生成された受信データに基づいて前記複数のアンテナ部のそれぞれに対応した振幅および位相を含む一次元データを生成し、前記生成した一次元データと前記生成した一次元データの期待値である基準データとの比較結果に基づいて、前記係数を前記アンテナ部ごとに設定するものであり
前記受信データに対してフーリエ逆変換を実行することで二次元の波面データを生成し、生成した前記波面データに対してフーリエ変換を実行することで二次元の第1の指向性データを生成し、生成した前記第1の指向性データに対してフーリエ逆変換を実行することで前記一次元データを生成する、
レーダ装置。
A plurality of antenna units arranged in a first direction;
A setting unit that sets a coefficient for correcting the amplitude and phase of the received signal supplied from each of the plurality of antenna units, for each of the antenna units,
A correction unit that corrects the received signal supplied from the antenna unit based on a coefficient corresponding to the antenna unit set by the setting unit,
A processing unit that generates reception data based on the plurality of reception signals corrected by the correction unit,
The setting unit includes:
Generating one-dimensional data including an amplitude and a phase corresponding to each of the plurality of antenna units based on the reception data generated by the processing unit; and expecting the generated one-dimensional data and the generated one-dimensional data. in based on the comparison of the reference data which is for setting the coefficients for each of the antenna unit,
Generate two-dimensional wavefront data by performing an inverse Fourier transform on the received data, and generate a two-dimensional first directivity data by performing a Fourier transform on the generated wavefront data. Generating the one-dimensional data by performing an inverse Fourier transform on the generated first directional data,
Radar equipment.
第1の方向に配列された複数のアンテナ部に電磁波を放射させるステップと、
前記複数のアンテナ部により到来波を受信させるステップと、
前記複数のアンテナ部からそれぞれ供給された受信信号の振幅および位相を補正する係数を、前記アンテナ部ごとに設定するステップと、を含み、
前記係数を設定するステップは、
前記複数のアンテナ部により到来波を受信したことに応じて前記複数のアンテナ部により生成した受信データに基づいて前記複数のアンテナ部のそれぞれ対応した複数の振幅および位相を含む一次元データを生成し、前記生成した一次元データと前記生成した一次元データの期待値である基準データとの比較結果に基づいて、前記係数を前記アンテナ部ごとに設定するステップであり
前記受信データに対してフーリエ逆変換を実行することで二次元の波面データを生成し、生成した前記波面データに対してフーリエ変換を実行することで二次元の第1の指向性データを生成し、生成した前記第1の指向性データに対してフーリエ逆変換を実行することで前記一次元データを生成するものである、
レーダ装置の設定方法。
Causing the plurality of antenna units arranged in the first direction to emit electromagnetic waves;
Causing the plurality of antenna units to receive an incoming wave;
Setting a coefficient for correcting the amplitude and phase of the received signal supplied from each of the plurality of antenna units, for each of the antenna units,
The step of setting the coefficient includes:
One-dimensional data including a plurality of amplitudes and phases respectively corresponding to the plurality of antenna units is generated based on the reception data generated by the plurality of antenna units in response to the arrival waves being received by the plurality of antenna units. , based on the comparison of the reference data is the expected value of the one-dimensional data and the generated one-dimensional data the product, a step of setting the coefficient for each of the antenna unit,
Generate two-dimensional wavefront data by performing an inverse Fourier transform on the received data, and generate a two-dimensional first directivity data by performing a Fourier transform on the generated wavefront data. Generating the one-dimensional data by performing an inverse Fourier transform on the generated first directional data.
Setting method of radar equipment.
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