JP6678485B2 - レーダ装置及びレーダ方法 - Google Patents
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Description
一般的なレーダ装置は、受信エコー信号に対する受信処理(例えば、パルス圧縮処理を含む)によって、ターゲットまでの距離とターゲットの移動速度とを同時に測定している。
まず、本実施の形態にかかるレーダ装置の構成について説明する。
図6Aは、符号結合処理部102での符号結合処理の一例を示す。図6Aでは、基礎符号ペアに含まれる符号の符号長(L)は、L=Lbである。図6Bは、基礎符号ペアに対する符号結合処理により生成される複数のパルス符号がグループ分けされた複数のグループ(相補グループ)を表す。
基礎符号ペアは(a,b)である。(a,b)は相補符号であればよい。以下では、基礎符号ペアの符号長が4(Lb=4)の場合を一例として記載する。
a = [0, 0, 0, 1]
b = [1, 0, 1, 1]
a’ = [1, 0, 0, 0]
b’ = [1, 1, 0, 1]
なお、記号(’)はReverse処理を表す。
符号結合処理部102は、基礎符号ペア(a,b)、及び、Reverse符号(a’, b’)に対して符号結合処理を実施する。符号結合処理には、Interleave処理、Append処理がある。符号結合処理部102は、同一STEP内で実施する符号結合処理として、Interleave処理またはAppend処理のいずれかを実施する。なお、図7における記号(-)は符号反転を表しており、符号反転処理により0は1に、1は0に変換される。例えば、基礎符号ペア(a,b)に対するInterleave処理により得られる符号(aI, bI)は以下の通りである。
aI = [0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1]
bI = [0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0]
なお、上添字(I)はInterleave処理を表す。
aa = [0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1]
ba = [0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0]
なお、上添字(a)はAppend処理を表す。
符号結合処理部102は、I/A2符号及びR2符号に対して、Interleave処理又はAppend処理を実施し、得られる符号を「I/A3符号」と表す。さらに、符号結合処理部102は、I/A3符号に対してReverse処理を実施し、得られる符号を「R3符号」と表す。I/A3符号及びR3符号の符号長(L)は、L=4Lbになる。
{AB[1],AB[2],…,AB[8]} = {A1, B1, B1’, A1’, B1, A1, A1’, B1’}
次に、レーダ装置100の動作について説明する。
レーダ装置100は、測定開始信号が入力されることによって送信開始処理を実施する。
パルス送信回数カウント部106は、測定開始時に送信回数を0にする(設定初期化)。
パルス送信回数カウント部106は、測定開始からのパルス符号の送信回数をカウントし、Ncp(相補グループ符号数)を除数としたときのカウントした送信回数の剰余("送信回数 % Ncp")が0となるか否かを判定する。剰余が0のとき(ステップS03:Y)、レーダ装置100は、ステップS04の処理に遷移する。一方、剰余が0でないとき(ステップS03:N)、レーダ装置100は、ステップS06の処理に遷移する。
基礎符号ペア生成部101は、基礎符号ペアを生成する。
符号結合処理部102は、ステップS04で生成された基礎符号ペアに対して符号結合処理を実施する。符号結合処理により得られる符号は、レーダ装置100が送信するパルス符号の候補である。
符号結合処理部102は、ステップS05で生成したパルス符号の候補から、送信する相補グループのパルス符号を選択する。例えば、符号結合処理部102は、一つの相補グループについて{A, B, B’, A’, B, A, A’, B’}の順序でパルス符号を選択する。
変調部103は、ステップS06で選択したパルス符号をデジタル変調する。D/A変換部104は、変調部103から入力されるデジタル変調信号をアナログ変調信号に変換する。無線送信部105は、アナログ変調信号を無線信号に変換する。
無線送信部105は、ステップS07で生成した無線信号を無線伝搬路に送信する。パルス送信回数カウント部106は、パルス符号の送信回数をカウントアップする。
パルス送信回数カウント部106は、パルス符号の送信回数がレーダ装置100の所定のパルス送信回数(すなわち、パルス符号の総数Np)に等しいか否かを判定する。パルス符号の送信回数がNpに等しい場合(ステップS09:Y)、レーダ装置100は、ステップS10の処理に遷移する。一方、パルス符号の送信回数がNpに等しくない場合(ステップS09:N)、レーダ装置100は、ステップS03の処理に遷移する。
レーダ装置100は、送信処理を終了する。
レーダ装置100は、受信処理を開始する。無線受信部107は、無線伝搬路から受信するエコー信号をベースバンド周波数帯に変換する。A/D変換部108は、アナログ受信信号をデジタル受信信号に変換する。
レーダ装置100は、受信に関する設定を初期化する。具体的には、コヒレント加算部110は、コヒレント加算回数を0に設定し、ドップラ解析部111は、ドップラサイクル数を0に設定する。
相関部109は、ステップS21で生成された、A/D変換部108から入力されるデジタル受信信号と、ステップS08(図9A)の送信処理に用いたパルス符号との相互相関処理を実施する。
コヒレント加算部110は、ステップS23において相関部109から入力される相関信号を、パルス繰り返し周期に同期してコヒレント加算する。コヒレント加算部110は、コヒレント加算回数をカウントアップする。
コヒレント加算部110は、Nca(所定のコヒレント加算回数)を除数として、カウントアップしたコヒレント加算回数の剰余(すなわち、コヒレント加算回数% Nca、%は剰余演算を示す)が0となるか否かを判定する。剰余が0のとき(ステップS25:Y)、レーダ装置100は、ステップS26の処理に遷移する。一方、剰余が0でないとき(ステップS25:N)、レーダ装置100は、ステップS23の処理に遷移する。
ドップラ解析部111は、ステップS23〜S25で得られたコヒレント加算信号をメモリに格納する。
ドップラ解析部111は、ドップラサイクル数をカウントアップする。
ドップラ解析部111は、カウントアップしたドップラサイクル数がNd(所定のドップラサイクル数)に等しいか否かを判定する。ドップラサイクル数がNdに等しい場合(ステップS28:Y)、レーダ装置100は、ステップS29の処理に遷移する。一方、ドップラサイクル数がNdに等しくない場合(ステップS28:N)、レーダ装置100は、ステップS23の処理に遷移する。
ドップラ解析部111は、ステップS26でメモリに蓄積したコヒレント加算信号に対してドップラ解析を実施する。ドップラ解析部111は、ドップラ解析により得られたターゲットドップラ信号を出力する。
レーダ装置100は受信処理を終了する。
図10Aは、レーダ装置100がパルス符号の送信に使用する基礎符号ペア及び当該基礎符号ペアによって生成される符号を示し、図10Bは、レーダ装置100において送信するパルス符号の送信順序の一例を示す。
次に、具体例として、レーダ装置100が2つの基礎符号ペアを用いる場合の動作について図12A、図12B及び図13を用いて説明する。
以上説明したように、本実施の形態に係るレーダ装置100は、複数の相補グループの中から、パルス符号の送信回数が相補グループ内の符号数Ncpの整数倍となる度に、異なる相補グループを選択して、選択された相補グループに属するパルス符号を送信する。
また、以上説明したレーダ装置の構成の一部は、レーダ装置の構成の他の部分と物理的に離隔してもよい。なお、互いに通信するための通信部をそれぞれ備える必要がある。
本開示のレーダ装置は、測定開始からのパルス符号の送信回数をカウントするカウント部と、相補符号である基礎符号ペアに対する符号結合処理により生成される複数のパルス符号がグループ分けされた複数の相補グループの中から、送信回数が相補グループ内の符号数の整数倍となる度に、異なる相補グループを選択するパルス符号生成部と、選択された相補グループに属するパルス符号を送信する送信部と、を具備する。
101 基礎符号ペア生成部
102 符号結合処理部
103 変調部
104 D/A変換部
105 無線送信部
106 パルス送信回数カウント部
107 無線受信部
108 A/D変換部
109 相関部
110 コヒレント加算部
111 ドップラ解析部
150 パルス符号生成部
Claims (6)
- Nbc(3以上の整数)個の基礎符号ペアに対する符号結合処理により生成されるNbc個の符号グループから、Nd(3以上の整数)個の異なる相補グループを選択し、前記Nbc個の符号グループのそれぞれは、前記Nbc個の基礎符号ペアのうちいずれか1個の基礎符号ペアからNsc(4以上の整数)個の相補符号で構成され、前記Nd個の異なる相補グループのそれぞれは、Ncp(4以上の整数)個の相補符号で構成され、Ncpの整数倍がNscに等しい、符号生成部と、
前記選択されたNd個の異なる相補グループのそれぞれを、所定のサイクル毎に、送信する送信部と、
を具備し、
任意のサイクルで使用される基礎符号ペアは、前記任意のサイクルに隣接する両方のサイクルで使用される基礎符号ペアとは異なる、
レーダ装置。 - 前記符号生成部は、Ncpが8の場合、
前記Nd個の異なる相補グループのうち第1相補グループを、前記符号結合処理により生成される符号{A,B}と、当該符号{A,B}の逆順符号{A’,B’}を用いた{A, B, B’, A’, B, A, A’, B’}の8個の符号で構成し、
前記Nd個の異なる相補グループのうち第2相補グループを、前記符号結合処理により生成される符号{C,D}と、当該符号{C,D}の逆順符号{C’,D’}を用いた{C, D, D’, C’, D, C, C’, D’}の8個の符号で構成し、
前記Nd個の異なる相補グループのうち第Nbc相補グループを、前記符号結合処理により生成される符号{X,Y}と、当該符号{X,Y}の逆順符号{X’,Y’}を用いた{ X, Y, Y’, X’, Y, X, X’, Y’}の符号で構成し、
前記送信部は、
前記第1相補グループを、前記{A, B, B’, A’, B, A, A’, B’}の順序で、前記所定のサイクルのうち、第1のサイクルで送信し、
前記第2相補グループを、前記{C, D, D’, C’, D, C, C’, D’}の順序で、前記所定のサイクルのうち、第2のサイクルで送信し、
前記第Nbc相補グループを、前記{ X, Y, Y’, X’, Y, X, X’, Y’}の順序で、前記所定のサイクルのうち、第Nbcのサイクルで送信する、
請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記符号生成部が生成したNbc×Nsc個の相補符号の各々は、前記レーダ装置の測定における総送信回数内Nd×Ncaで、少なくとも一回は送信され、かつ、同一回数送信され、
Ncaは2以上の整数であり、Ncpの整数倍である、
請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記選択されたNd個の異なる相補グループのそれぞれは、異なる距離ビンにおいて、レンジサイドローブが発生する、
請求項1に記載のレーダ装置。 - Nbc(3以上の整数)個の基礎符号ペアに対する符号結合処理により生成されるNbc個の符号グループから、Nd(3以上の整数)個の異なる相補グループを選択し、
前記Nbc個の符号グループのそれぞれは、Nsc(2以上の整数)個の相補符号で構成され、
前記Nd個の異なる相補グループのそれぞれは、Ncp(2以上の整数)個の相補符号で構成され、
Ncpの整数倍がNscに等しく、
前記選択されたNd個の異なる相補グループのそれぞれを、所定のサイクル毎に、送信する、
レーダ方法。 - 前記選択されたNd個の異なる相補グループのそれぞれは、異なる距離ビンにおいて、レンジサイドローブが発生する、
請求項5に記載のレーダ方法。
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