JP6763169B2 - Ｆｍ−ｃｗレーダ装置およびｆｍ−ｃｗレーダ方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＦＭ−ＣＷレーダ装置およびＦＭ−ＣＷレーダ方法に関し、特に、固定物からの反射信号を除去して移動目標を検出するＦＭ−ＣＷレーダ装置およびＦＭ−ＣＷレーダ方法に関する。

レーダ装置は、一般に、空間に電波を照射し、照射した電波が目標から反射された反射電波を受信することによって目標の存在を探知し、その位置・運動状況などを計測する。レーダ装置はさまざまな用途に使用されるが、近距離の目標を探知するレーダ装置として、例えば、連続波（ＣＷ：continuous wave）を送信するレーダ装置がある。特に、近距離目標までの距離を測定するレーダ装置として、ＣＷ信号に周波数変調（ＦＭ：frequency modulation）が施されたＦＭ−ＣＷ信号を送信するＦＭ−ＣＷレーダ装置が実用化されている。目標までの距離を測定するＦＭ−ＣＷレーダ装置は、例えば、特許文献１−３に開示されている。

ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、三角波変調を繰り返したＣＷ信号を送信し、目標からの反射信号（目標信号）と送信信号とを混合することで、目標信号の距離と速度に応じたビート周波数が得られることを利用し、得られたビート周波数から目標の距離と速度を計算する。

得られたビート周波数から目標の距離と速度を求める原理について説明する。送信信号および受信信号の信号波形を図９（ａ）に、送信信号と受信信号とが混合された混合信号のビート周波数を図９（ｂ）に示す。

図９（ａ）に示すように、送信信号は、中心周波数ｆ_０のＣＷ信号を、変調周波数幅Δｆ、変調繰返し周波数ｆ_ｍの三角波で変調した信号である。この時、ビート周波数ｆ_Ｂは式（１）で表される。

ｆ_Ｂ＝ｆ_Ｒ±ｆ_Ｖ・・・・・・・・・・式（１）
ここで、ｆ_Ｒは距離周波数、ｆ_Ｖは速度周波数である。式（１）の＋符号は、送信信号の周波数が降下する区間に得られるダウンビート信号の周波数（ダウンビート周波数ｆ_ＢＤ）であり、−符号は、上昇する区間に得られるアップビート信号の周波数（アップビート周波数ｆ_ＢＵ）である。アップビート信号のスペクトラムを図１０（ａ）に、ダウンビート信号のスペクトラムを図１０（ｂ）に示す。ｆ_ＢＤ、ｆ_ＢＵは、式（２）、式（３）で、ｆ_Ｒ、ｆ_Ｖは式（４）、式（５）で表される。

ｆ_ＢＤ＝ｆ_Ｒ＋ｆ_Ｖ・・・・・・・・・式（２）
ｆ_ＢＵ＝ｆ_Ｒ−ｆ_Ｖ・・・・・・・・・式（３）
ｆ_Ｒ＝４・Δｆ・Ｒ・ｆ_ｍ／Ｃ・・・式（４）
ｆ_Ｖ＝２・ｆ_０・Ｖ／Ｃ・・・・・・式（５）
ここで、Ｃは電波伝播速度、Ｒは目標の距離、Ｖは目標の相対速度である。式（１）〜式（５）により、距離Ｒおよび相対速度Ｖは、式（６）、式（７）となる。

Ｒ＝（ｆ_ＢＤ＋ｆ_ＢＵ）・Ｃ／（８・Δｆ・ｆ_ｍ）・・式（６）
Ｖ＝（ｆ_ＢＤ−ｆ_ＢＵ）・Ｃ／（４・ｆ_０）・・・・・式（７）
すなわち、周波数上昇／下降区間毎のビート周波数ｆ_ＢＵとｆ_ＢＤをそれぞれ計測し、その和と差を計算することで、目標距離と相対速度を求めることができる。

特開２００１−２１５２７２号公報 特開２０１４−１１５１００号公報 特開２０１２−０４２２１４号公報

しかしながら、上述のＦＭ−ＣＷレーダ装置は、目標からの反射信号のみが存在する理想的な環境での基本動作を示したものである。実際の環境におけるＦＭ−ＣＷレーダ装置においては、近傍の建設物や構造物等の固定物からの強大な反射信号が不要信号として同時に入力される。目標からの反射信号にそれらの不要信号が重畳した場合、目標の反射信号の取得が困難になる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、移動目標の近傍に建設物や構造物等の固定物が存在している場合であっても、移動目標からの反射信号と固定物からの反射信号とを高精度に分離して、移動目標からの反射信号のみを検出できるＦＭ−ＣＷレーダ装置およびＦＭ−ＣＷレーダ方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置は、三角波により周波数変調された送信信号に係る送信波を照射すると共に、前記送信波が目標において反射された反射波を受信信号として受信する空中線と、前記送信信号を順次生成して前記空中線へ出力すると共に、前記受信信号が入力する毎に前記生成した送信信号と前記受信された受信信号とを混合して混合信号を順次出力する信号生成手段と、前記出力された混合信号からアップ変調に対応するタイミングのアップビート受信信号とダウン変調に対応するタイミングのダウンビート受信信号とを抽出し、受信信号対として順次出力する信号処理手段と、前記出力された受信信号対を、識別可能に順次記憶する記憶手段と、前記受信信号対を前記記憶手段から順次読み出し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理してスペクトラム対を平均化処理手段へ出力するＦＦＴ処理手段と、所定数のスペクトラム対が入力された時、それらを平均化処理して平均スペクトラム対を算出すると共に、着目する一つのスペクトラム対を選択し、算出した平均スペクトラム対および選択されたスペクトラム対を出力する平均化処理手段と、前記出力された平均スペクトラム対に、第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれているか否か判定し、含まれていない場合は前記選択されたスペクトラム対を目標検知手段へ出力し、含まれている場合は前記含まれているアップビート信号およびダウンビート信号をアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号として減算処理手段へ出力する判定手段と、前記アップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号が入力された場合、前記選択されたスペクトラム対に対応する受信信号対を前記記憶手段から読み出し、前記入力されたアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号を逆ＦＦＴ処理して読み出した受信信号対からそれぞれ減算し、受信信号対として前記ＦＦＴ処理手段へ出力する減算処理手段と、入力されたスペクトラム対から、目標からの反射信号を抽出する目標検知手段と、を備え、前記ＦＦＴ処理手段は、前記減算処理手段から受信信号対が入力した場合、入力された受信信号対をＦＦＴ処理してスペクトラム対を前記目標検知手段へ出力する、ことを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明に係るＦＭ−ＣＷレーダ方法は、三角波により周波数変調された送信信号に係る送信波を照射すると共に、前記送信波が目標において反射された反射波を受信信号として受信する空中線を用いたＦＭ−ＣＷレーダ方法であって、前記送信信号を順次生成して前記空中線へ出力すると共に、前記受信信号が入力する毎に前記生成した送信信号と前記受信された受信信号とを混合して混合信号を順次出力し、前記出力された混合信号からアップ変調に対応するタイミングのアップビート受信信号とダウン変調に対応するタイミングのダウンビート受信信号とを抽出し、受信信号対として順次出力し、前記出力された受信信号対を、順次ＦＦＴ処理してスペクトラム対を出力し、出力された所定数のスペクトラム対を平均化処理して平均スペクトラム対を算出すると共に、着目する一つのスペクトラム対を選択し、前記算出された平均スペクトラム対に、第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれているか否か判定し、含まれていない場合は、前記選択されたスペクトラム対から目標検知し、含まれている場合は、前記含まれているアップビート信号およびダウンビート信号をアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号を逆ＦＦＴ処理すると共に前記選択されたスペクトラム対に対応する受信信号対から減算してＦＦＴ処理し、該ＦＦＴ処理したスペクトラム対から目標検知する。

上述した本発明の態様によれば、移動目標の近傍に建設物や構造物等の固定物が存在している場合であっても、移動目標からの反射信号と固定物からの反射信号とを高精度に分離して、移動目標からの反射信号のみを検出できる。

第１の実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置１のブロック構成図である。 第２の実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置１００のブロック構成図である。 （ａ）ｎ番目のスペクトラム対を含む所定数の一連のスペクトラム対の一例、（ｂ）ｎ番目のスペクトラム対を含む所定数の一連のスペクトラム対から算出した平均スペクトラム対の一例、（ｃ）周波数検出器８１０に入力されたスペクトラム対の一例である。 第２の実施形態に係る別のＦＭ−ＣＷレーダ装置１００ＢのＦＦＴ処理回路５００Ｂ、固定物判定回路６００、固定物除去回路７００および目標検知回路８００のブロック構成図である。 第３の実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｃのブロック構成図である。 第３の実施形態に係る第５メモリ５６０に記憶されているスペクトラム対の一例である。 第３の実施形態に係る別のＦＭ−ＣＷレーダ装置１００ＤのＦＦＴ処理回路５００Ｄ、固定物判定回路６００、固定物除去回路７００および目標検知回路８００のブロック構成図である。 第４の実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｅのブロック構成図である。 （ａ）送信信号および受信信号の信号波形の一例、（ｂ）混合信号から得たビート周波数の一例である。 （ａ）アップビート信号のスペクトラムの一例、（ｂ）ダウンビート信号のスペクトラムの一例である。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置のブロック構成図を図１に示す。図１において、ＦＭ−ＣＷレーダ装置１は、空中線１０、信号生成手段２０、信号処理手段３０、記憶手段４０、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理手段５０、平均化処理手段６０、判定手段７０、目標検知手段８０および減算処理手段９０を備える。

空中線１０は、信号生成手段２０から入力された送信信号に係る送信波を外部空間へ照射すると共に、照射した送信波が目標において反射された反射波を外部空間から受信し、受信信号として信号生成手段２０へ出力する。本実施形態に係る空中線１０は、送信波の照射と反射波の受信とを交互に繰り返し、受信した受信信号を信号生成手段２０へ順次出力する。

信号生成手段２０は、三角波を用いて周波数変調した送信信号を空中線１０へ出力すると共に、空中線１０から受信信号が入力する。そして、信号生成手段２０は、空中線１０から受信信号が入力される毎に、入力された受信信号と該受信信号の元となった送信信号とを混合し、混合信号を信号処理手段３０へ順次出力する。

信号処理手段３０は、信号生成手段２０から混合信号が入力される毎に、混合信号から三角波のアップ変調に対応するタイミングのアップビート受信信号とダウン変調に対応するタイミングのダウンビート受信信号とを抽出し、抽出したアップビート受信信号およびダウンビート受信信号（以下、受信信号対と記載する。）を記憶手段４０へ順次出力する。

記憶手段４０は、信号処理手段３０から受信信号対が入力される毎に、入力された受信信号対を識別可能に順次記憶する。

ＦＦＴ処理手段５０は、受信信号対を記憶手段４０から順次読み出してそれぞれＦＦＴ処理し、アップビートのスペクトラムおよびダウンビートのスペクトラム（以下、スペクトラム対と記載する。）を平均化処理手段６０へ順次出力する。さらに、本実施形態に係るＦＦＴ処理手段５０は、後述する減算処理手段９０から受信信号対が入力された場合、該入力された受信信号対をＦＦＴ処理し、ＦＦＴ処理したスペクトラム対を後述する目標検知手段８０へ出力する。

平均化処理手段６０には、ＦＦＴ処理手段５０からスペクトラム対が順次入力される。そして、平均化処理手段６０は、着目しているスペクトラム対が入力された場合、該着目しているスペクトラム対を含む所定数の一連のスペクトラム対についての平均化処理を実行し、アップビートの平均スペクトラムおよびダウンビートの平均スペクトラム（以下、平均スペクトラム対と記載する。）を取得する。平均化処理手段６０は、取得した平均スペクトラム対を着目しているスペクトラム対と共に判定手段７０へ出力する。

判定手段７０は、平均スペクトラム対および着目しているスペクトラム対が入力された場合、入力された平均スペクトラム対に、第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれているか否か判定する。ここで、移動目標は時間と共に距離が変化し、それに対応してビート周波数が変化するのに対し、固定物は距離が変化しないことからビート周波数も変化しない。従って、時間が僅かに異なる複数のスペクトラム対を周波数ごとに平均化した場合、固定物に対応するビート信号の振幅は一定値であるのに対し、移動目標に対応するビート信号の振幅は平均化されて小さくなる。すなわち、平均スペクトラム対に第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれている場合、これらを固定物に対応するビート信号であると判定することができる。

本実施形態に係る判定手段７０は、平均スペクトラム対に第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれていない場合、平均化処理手段６０が平均化に用いた所定数の一連のスペクトラム対には固定物に対応するビート信号が含まれていないと判定する。この場合、判定手段７０は、平均化処理手段６０から入力された着目しているスペクトラム対を目標検知手段８０へ出力する。一方、判定手段７０は、平均スペクトラム対に第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれている場合、該ビート信号対をアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号として減算処理手段９０へ出力する。

目標検知手段８０は、ＦＦＴ処理手段５０または判定手段７０からスペクトラム対が入力された場合、入力されたスペクトラム対に第２閾値（＜第１閾値）より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれているか否か判定する。目標検知手段８０は、第２閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれている場合、これらを移動目標からの反射信号として抽出する。

減算処理手段９０は、判定手段７０からアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号が入力された場合、平均化処理手段６０が平均化に用いた所定数の一連のスペクトラム対のいずれかに対応する受信信号対を記憶手段４０から読み出す。本実施形態に係る減算処理手段９０は、着目しているスペクトラム対に対応する受信信号対を記憶手段４０から読み出す。そして、減算処理手段９０は、入力されたアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号を逆ＦＦＴ処理した後で、読み出した受信信号対からそれぞれ減算し、減算された受信信号対をＦＦＴ処理手段５０へ出力する。ここで、減算処理手段９０は、入力されたアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号を、減算対象の受信信号対、すなわち、着目しているスペクトラム対に対応する位相を用いて逆ＦＦＴ処理する。

減算処理手段９０からＦＦＴ処理手段５０へ出力された受信信号対は、前述したように、ＦＦＴ処理手段５０においてＦＦＴ処理された後、平均化処理手段６０において再度平均化処理されることなく、そのまま目標検知手段８０へ出力される。

上記のように構成されたＦＭ−ＣＷレーダ装置１は、平均化処理手段６０において、着目しているスペクトラム対を含む所定数の一連のスペクトラム対についての平均スペクトラム対を算出する。平均スペクトラム対においては移動目標に対応するビート信号の振幅は平均化されて小さくなることから、移動目標に対応するビート信号と固定物に対応するビート信号とが重畳している場合であっても、これらを容易に分離することができる。そして、ＦＭ−ＣＷレーダ装置１は、減算処理手段９０において、受信信号対から抽出した固定物に対応するビート信号を除去することにより、除去処理後の受信信号対から移動目標に対応するビート信号を高精度に検出することができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置のブロック図を図２に示す。図２に示すように、ＦＭ−ＣＷレーダ装置１００は、空中線２００、信号生成回路３００、信号処理回路４００、ＦＦＴ処理回路５００、固定物判定回路６００、固定物除去回路７００および目標検知回路８００を備える。

空中線２００は、信号生成回路３００から入力された送信信号の電波を所定の方向へ照射すると共に、空間からの反射電波を受信して受信信号を信号生成回路３００へ出力する。本実施形態に係る空中線２００は、送信波の照射と反射波の受信とを交互に繰り返し、受信した受信信号を信号生成回路３００へ順次出力する。

信号生成回路３００は、三角波発生器３１０、電圧制御発振器３２０、方向性結合器３３０およびミキサ３４０を備え、送信信号を生成して空中線２００へ出力すると共に、生成した送信信号と空中線２００において受信された受信信号とを混合して混合信号を信号処理回路４００へ出力する。

三角波発生器３１０は、三角波の変調信号を生成して電圧制御発振器３２０へ出力する。

電圧制御発振器３２０は、入力された三角波を用いて所定の周波数のＣＷ信号を変調し、送信信号を方向性結合器３３０およびミキサ３４０へ出力する。

方向性結合器３３０は、入力された送信信号を空中線２００へ出力すると共に、空中線２００から入力された受信信号をミキサ３４０へ出力する。

ミキサ３４０は、空中線２００において電波の照射およびその反射電波の受信が行われる毎に、空中線２００および方向性結合器３３０を介して外部空間から受信された受信信号と、電圧制御発振器３２０から入力された送信信号とを混合し、混合信号を順次、信号処理回路４００へ出力する。

信号処理回路４００は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Low-pass filter）４１０、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ：Analog-to-digital converter）４２０およびデータ抽出器４３０を備え、信号生成回路３００から順次入力される混合信号から、アップビートおよびダウンビートの２種類の受信信号を抽出し、データ解析回路５００へ順次出力する。

ＬＰＦ４１０は、入力された混合信号から高周波成分を除去し、送信信号と受信信号のビート信号を抽出してＡＤＣ４２０へ出力する。

ＡＤＣ４２０は、アナログのビート信号を、ディジタルのビート信号に変換してデータ抽出器４３０へ出力する。

データ抽出器４３０は、入力されたディジタルのビート信号から、三角波変調信号のアップ変調に対応するタイミングの受信信号とダウン変調に対応するタイミングの受信信号とを抽出し、アップビートの受信信号およびダウンビートの受信信号（以下、受信信号対と記載する。）をＦＦＴ処理回路５００へ順次出力する。

ＦＦＴ処理回路５００は、第１メモリ５１０およびＦＦＴ処理器５２０を備え、入力された受信信号対をＦＦＴ処理し、アップビートのスペクトラムおよびダウンビートのスペクトラム（以下、スペクトラム対と記載する。）を固定物判定回路６００または目標検知回路８００へ出力する。

第１メモリ５１０は、信号処理回路４００から順次入力された受信信号対を識別可能に記憶する。

ＦＦＴ処理器５２０は、受信信号対を第１メモリ５１０から順次読み出してそれぞれＦＦＴ処理し、アップビートのスペクトラムおよびダウンビートのスペクトラム（以下、スペクトラム対と記載する。）を固定物判定回路６００へ順次出力する。さらに、本実施形態に係るＦＦＴ処理器５２０は、固定物除去回路７００から受信信号対が入力された場合、該入力された受信信号対をＦＦＴ処理し、取得したスペクトラム対を目標検知回路８００へ出力する。

固定物判定回路６００は、平均処理器６１０およびしきい値判定器６２０を備え、入力されたスペクトラム対に固定物のビート信号が含まれているか否か判定する。

平均処理器６１０は、入力されたスペクトラム対をいったん記憶し、着目しているｎ番目のスペクトラム対を含む所定数の一連のスペクトラム対についての平均スペクトラムを算出する。平均処理器６１０は、算出したアップビートの平均スペクトラムおよびダウンビートの平均スペクトラム（以下、平均スペクトラム対と記載する。）と、着目しているｎ番目のスペクトラム対とをしきい値判定器６２０へ出力する。

着目するｎ番目のスペクトラム対を含む所定数の一連のスペクトラム対の一例を図３（ａ）に、図３（ａ）に示した（ｍ_１＋１＋ｍ_２）組のスペクトラム対から算出した平均スペクトラム対の一例を図３（ｂ）に示す。

しきい値判定器６２０は、平均処理器６１０から入力された平均スペクトラム対に、振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数が存在するか否か判定する。前出の図３（ａ）から分かるように、固定物のビート信号は常に同一のビート周波数で計測されるのに対し、本来の目標である移動目標は、計測ごとにビート周波数が変化する。このため、着目するｎ番目のスペクトラムを含む時間的に前後に位置する（ｍ_１＋１＋ｍ_２）組のスペクトラムから求めた平均スペクトラムにおいて、固定物のビート信号は変化しないのに対して、移動目標のビート信号は平均値の母数に応じて振幅値が低下する。

従って、しきい値判定器６２０は、平均スペクトラムにしきい値ＴＨ_１を超えるビート信号が含まれていない場合、着目しているｎ番目のスペクトラムに固定物のビート信号が含まれていないと判定する。しきい値判定器６２０は、着目しているｎ番目のスペクトラム対に固定物のビート信号が含まれていないと判定した場合、入力された着目しているｎ番目のスペクトラム対を目標検知回路８００へ出力する。

一方、しきい値判定器６２０は、振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数が存在する場合、さらに、振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数に対応するアップビート信号およびダウンビート信号（以下、ペア信号と記載する。）を２つの平均スペクトラムからそれぞれ抽出する。ここで、本実施形態に係るしきい値判定器６２０は、アップビート信号のスペクトラムとダウンビート信号のスペクトラムのうち同じ周波数成分をペアとし、いずれか一方で振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数が検出された場合、もう一方の同じ周波数のビート信号も検出してペア信号とする。そして、しきい値判定器６２０は、抽出したペア信号の振幅値の差分を算出し、算出した差分があらかじめ設定した固定目標判定領域内であるか否か判定する。しきい値判定器６２０は、例えば、算出した差分が第３の閾値以下の場合、固定目標判定領域内であると判定する。

ここで、固定物のビート信号はアップビートとダウンビートとで変化しないのに対し、移動目標のビート信号はアップビートとダウンビートとで変化する。従って、しきい値判定器６２０は、振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数であっても、ペア信号の振幅の差分が大きい場合、固定物に対応するペア信号ではないと判定する。

本実施形態に係るしきい値判定器６２０は、算出した差分が固定目標判定領域内にない場合、固定物に対応するペア信号ではない（例えば、振幅の大きい移動目標からの反射信号）と判定し、着目しているｎ番目のスペクトラム対を目標検知回路８００へ出力する。一方、しきい値判定器６２０は、算出した差分が固定目標判定領域内にある場合、当該ピークのデータは固定目標に対応するペア信号であると判定し、抽出したペア信号を、固定物除去回路７００へ出力する。

固定物除去回路７００は、逆ＦＦＴ処理器７１０および減算処理器７２０を備え、固定物判定回路６００から入力されたペア信号を着目しているｎ番目のスペクトラム対に対応する受信信号対から除去する。

逆ＦＦＴ処理器７１０は、ペア信号が入力した場合、着目するｎ番目のスペクトラム対における位相を第１メモリ５１０から取得し、取得した位相を用いて入力されたペア信号をそれぞれ逆ＦＦＴ処理する。すなわち、逆ＦＦＴ処理して時間軸上のビート信号に変換することにより、固定物のビート受信信号対を推定する。逆ＦＦＴ処理器７１０は、逆ＦＦＴ処理することによって得られたアップビートのビート受信信号およびダウンビートのビート受信信号を、固定物に対応するビート受信信号対として減算処理器７２０へ出力する。

減算処理器７２０は、固定物に対応するビート受信信号対が入力された場合、着目しているｎ番目のスペクトラム対に対応する受信信号対を第１メモリ５１０から抽出し、該抽出した受信信号対から固定物に対応するビート受信信号対をそれぞれ減算する。減算処理器７２０は、固定物に対応するビート受信信号対が除去された受信信号対を、ＦＦＴ処理回路５００のＦＦＴ処理器５２０へ出力する。前述のように、減算処理器７２０からＦＦＴ処理器５２０へ出力された受信信号対は、ＦＦＴ処理器５２０においてＦＦＴ処理された後、そのまま目標検知回路８００へ出力される。

目標検知回路８００は、周波数検出器８１０および距離・速度検出器８２０を備え、ＦＦＴ処理回路５００または固定物判定回路６００から入力されたスペクトラム対を用いて、移動目標までの距離および移動目標の移動速度を取得する。

周波数検出器８１０には、固定物判定回路６００のしきい値判定器６２０またはＦＦＴ処理回路５００のＦＦＴ処理器５２０から、固定物のビート信号を含まないスペクトラム対が入力される。周波数検出器８１０に入力されたスペクトラム対の一例を図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）に示すように、周波数検出器８１０に入力されたスペクトラム対には固定物に対応するビート信号が含まれていないことから、周波数検出器８１０は、入力されたスペクトラムをしきい値ＴＨ_１より小さいしきい値ＴＨ_２を用いて目標に対応するアップビートおよびダウンビートのビート信号を高精度に抽出することができる。本実施形態に係る周波数検出器８１０は、しきい値ＴＨ_２を超えたビート信号対を、移動目標に対応するアップビートおよびダウンビートのビート信号として距離・速度検出器８２０へ出力する。

距離・速度検出器８２０は、入力された移動目標に対応するアップビートおよびダウンビートのビート信号の周波数から、目標の距離および速度を計算して出力する。

上記のように構成されたＦＭ−ＣＷレーダ装置１００は、平均処理器６１０においてアップビートおよびダウンビートのスペクトラムの時間平均を算出することにより、目標と固定物とを高精度に切り分けることができる。そして、ＦＭ−ＣＷレーダ装置１００は、固定物除去回路７００において、切り分けした固定物に対応するアップビートおよびダウンビートのビート信号を着目しているｎ番目のアップビートおよびダウンビートの受信信号から減算することにより、固定物に対応するアップビートおよびダウンビートのビート信号が含まれていない受信信号対を取得することができる。

従って、本実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置１００は、目標からの反射信号の振幅が小さく、目標からの反射信号が近傍の固定物からの反射信号に隠れてしまっている場合であっても、目標に対応するビート信号を高精度に検出することができる。

ここで、本実施形態において、平均処理器６１０は、着目しているｎ番目のスペクトラム対と、その前後の（ｍ_１＋ｍ_２）組のスペクトラム対とから平均スペクトラム対を算出したが、着目しているｎ番目のスペクトラム対を除いた（ｍ_１＋ｍ_２）組のスペクトラム対から平均スペクトラム対を算出することもできる。また、移動目標の距離および速度を速やかに取得する必要がある場合、着目しているｎ番目のスペクトラム対と、その前のｍ_１組のスペクトラム対とから平均スペクトラム対を算出することでも良い。さらに、着目しているｎ番目のスペクトラム対と、その後のｍ_２組のスペクトラム対とから平均スペクトラム対を求めることもできる。

また、本実施形態においては、平均処理器６１０において、ＦＦＴ処理回路５００から入力されたスペクトラム対をいったん記憶したが、ＦＦＴ処理回路５００に第２メモリを配置し、平均処理器６１０が第２メモリから着目するｎ番目のスペクトラム対を含む所定数の一連のスペクトラム対を読み出して平均化処理することもできる。また、本実施形態においては、固定物に対応するアップビートおよびダウンビートのビート信号が含まれていない受信信号対を固定物除去回路７００からＦＦＴ処理器５２０へ押し込み式に出力し、さらに、ＦＦＴ処理器５２０から目標検知回路８００へ押し込み式に出力したが、第３メモリおよび第４メモリを配置して、ＦＦＴ処理器５２０および目標検知回路８００が第３メモリおよび第４メモリから受信信号対およびスペクトラム対を読み出して処理する構成することもできる。

上記のように構成されたＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｂの、ＦＦＴ処理回路５００Ｂ、固定物判定回路６００、固定物除去回路７００および目標検知回路８００のブロック構成図を図４に示す。図４のＦＦＴ処理回路５００Ｂは、上述した第２メモリ５３０、第３メモリ５４０および第４メモリ５５０を備える。なお、図４のＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｂの空中線２００、信号生成回路３００および信号処理回路４００は、図２のＦＭ−ＣＷレーダ装置１００のそれらと同様に機能する。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について説明する。本実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置のブロック構成図を図５に示す。図５に示すように、ＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｃは、空中線２００、信号生成回路３００、信号処理回路４００、ＦＦＴ処理回路５００Ｃ、固定物判定回路６００、固定物除去回路７００および目標検知回路８００を備える。ここで、空中線２００、信号生成回路３００および信号処理回路４００は、第２の実施形態で説明した図２のそれらと同様であるため、詳細な説明を省略する。以下、第２の実施形態に係る図２のＦＭ−ＣＷレーダ装置１００と異なる点を中心に説明する。

ＦＦＴ処理回路５００Ｃは、第１メモリ５１０、ＦＦＴ処理器５２０、第３メモリ５４０および第５メモリ５６０を備え、入力された受信信号対をＦＦＴ処理し、スペクトラム対を固定物判定回路６００または目標検知回路８００へ出力する。

第１メモリ５１０は、信号処理回路４００から順次入力された受信信号対を識別可能に記憶する。本実施形態に係る第１メモリ５１０は、受信信号対と計測番号とを紐付けて記憶する。

ＦＦＴ処理器５２０は、受信信号対を第１メモリ５１０および第３メモリ５４０から順次読み出してそれぞれＦＦＴ処理し、スペクトラム対を計測番号と共に第５メモリ５６０へ出力する。

第３メモリ５４０は、固定物除去回路７００から入力された、固定物に対応するビート受信信号対が除去された受信信号対および計測番号を記憶する。

第５メモリ５６０は、新たな計測番号ｎを有するスペクトラム対が入力された場合、入力されたスペクトラム対を計測番号ｎと共に記憶する。また、第５メモリ５６０は、既に記憶されている計測番号ｎ’を有するスペクトラム対が入力された場合、既に記憶されている計測番号ｎ’に紐づけられて記憶されているスペクトラム対を、入力されたスペクトラム対に置き換える。

固定物判定回路６００において、平均処理器６１０は、着目しているｎ番目のスペクトラム対およびその後のｍ_２回分のスペクトラム対を第５メモリ５６０から読み出し、読み出した（１＋ｍ_２）組のスペクトラム対についての平均スペクトラム対を算出し、着目しているｎ番目のスペクトラム対と共にしきい値判定器６２０へ出力する。

しきい値判定器６２０は、入力された平均スペクトラム対に振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数が存在するか否か判定する。しきい値判定器６２０は、振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数が存在しない場合、入力された着目しているｎ番目のスペクトラム対を目標検知回路８００へ出力する。一方、しきい値判定器６２０は、振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数が存在する場合、さらに、振幅値がしきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数に対応するペア信号の振幅値の差分を算出し、算出した差分があらかじめ設定した固定目標判定領域内であるか否か判定する。

しきい値判定器６２０は、算出した差分が固定目標判定領域内にない場合、固定物に対応するペア信号ではないと判定し、着目しているｎ番目のスペクトラム対を目標検知回路８００へ出力する。一方、しきい値判定器６２０は、算出した差分が固定目標判定領域内にある場合、ペア信号を固定物除去回路７００へ出力する。

固定物除去回路７００において、逆ＦＦＴ処理器７１０は、固定物判定回路６００から入力されたペア信号を着目しているｎ番目のスペクトラム対の位相を第１メモリ５１０から取得し、取得した位相を用いて逆ＦＦＴ処理する。そして、減算処理器７２０は、着目しているｎ番目のスペクトラム対に対応する受信信号対を第１メモリ５１０から読み出し、逆ＦＦＴ処理されたペア信号を減算する。固定物除去回路７００は、固定物に対応するビート受信信号対が除去された受信信号対を計測番号ｎと共に第３メモリ５４０へ出力する。

固定物除去回路７００から第３メモリ５４０へ出力された計測番号ｎの受信信号対は、ＦＦＴ処理器５２０においてＦＦＴ処理が施された後、第５メモリ５６０へ出力され、第５メモリ５６０において計測番号ｎに紐づけられて記憶されているスペクトラム対に上書き保存される。

目標検知回路８００において、周波数検出器８１０は、第５メモリ５６０において上書き保存されたスペクトラム対を抽出し、抽出したスペクトラム対から目標に対応するアップビートおよびダウンビートのビート信号を抽出する。そして、距離・速度検出器８２０は、抽出された目標に対応するアップビートおよびダウンビートのビート信号から、移動目標までの距離および移動目標の移動速度を取得する。

上記のように構成されたＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｃの動作手順について説明する。ＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｃにおいて、ＦＦＴ処理器５２０においてＦＦＴ処理された受信信号対は、スペクトラム対として計測番号と共に第５メモリ５６０に記憶される。この時の第５メモリ５６０の状態を図６（ａ）に示す。図６（ａ）において、第５メモリ５６０には、着目している計測番号ｎのスペクトラム対およびその後のｍ_２回分のスペクトラム対が、計測番号ｎ、…、ｎ＋ｍ_２と共に記憶されている。

平均処理器６１０は、第５メモリ５６０から着目している計測番号ｎのスペクトラム対およびその後のｍ_２回分のスペクトラム対を読み出して平均スペクトラム対を算出し、着目している計測番号ｎのスペクトラム対と共にしきい値判定器６２０へ出力する。しきい値判定器６２０は、入力された平均スペクトラム対に固定物のビート信号が含まれているか否か判定し、含まれていないと判定した場合、着目している計測番号ｎのスペクトラム対を目標検知回路８００へ出力する。一方、しきい値判定器６２０は、含まれていると判定した場合、平均スペクトラムからペア信号を抽出して固定物除去回路７００へ出力する。

固定物除去回路７００は、ペア信号が入力された場合、ペア信号を逆ＦＦＴ処理し、着目している計測番号ｎのスペクトラム対に対応する受信信号対から減算し、減算結果を計測番号ｎと共に第３メモリ５４０へ出力する。

第３メモリ５４０へ出力された計測番号ｎの減算済みの受信信号対は、ＦＦＴ処理器５２０においてＦＦＴ処理された後、第５メモリ５６０へ出力され、第５メモリ５６０において計測番号ｎに紐づけられて記憶されているスペクトラム対に上書き保存される。この時の第５メモリ５６０の状態を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）に示すように、計測番号ｎのスペクトラム対は、固定物に対応するビート受信信号対が除去されたスペクトラム対に上書きされる。

その後、平均処理器６１０は、着目しているスペクトラム対を、計測番号ｎのスペクトラム対から計測番号（ｎ＋１）のスペクトラム対にずらし、同様の処理を行う。この時の第５メモリ５６０の状態を図６（ｃ）に示す。平均処理器６１０は、第５メモリ５６０から着目している計測番号（ｎ＋１）のスペクトラム対およびその後のｍ_２回分のスペクトラム対を読み出して平均スペクトラム対を算出する。そして、第５メモリ５６０にＦＦＴ処理器５２０から計測番号（ｎ＋１）に紐づけられたスペクトラム対が入力することにより、着目している計測番号（ｎ＋１）のスペクトラム対が、固定物に対応するビート受信信号対が除去されたスペクトラム対に上書きされる。

ここで、第１メモリ５１０および第３メモリ５４０を、第６メモリに置き換えることもできる。この場合のＦＭ−ＣＷレーダ装置１００ＤのＦＦＴ処理回路５００Ｄ、固定物判定回路６００、固定物除去回路７００および目標検知回路８００のブロック構成図を図７に示す。

図７の固定物除去回路７００は、固定物に対応するビート信号が除去された受信信号対を第６メモリ５７０へ出力する。第６メモリ５７０は、図示しない信号処理回路４００から入力された受信信号対を計測番号と共に新規保存すると共に、固定物除去回路７００から入力された受信信号対を計測番号に応じて上書き保存する。そして、ＦＦＴ処理器５２０は、第６メモリ５７０に受信信号対が新規保存または上書き保存されるごとに、第６メモリ５７０から新規保存または上書き保存された受信信号対を読み出してＦＦＴ処理し、計測番号と共に第５メモリ５６０へ出力する。

第６メモリ５７０において、着目している計測番号ｎ以降については信号処理回路４００から入力された受信信号対が保存されていることから、図７の固定物除去回路７００も、図５の固定物除去回路７００と同様に、固定物のビート信号除去前の受信信号対を減算に用いることができる。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態について説明する。上述した図２、図４、図５および図７のしきい値判定器６２０はいずれも、固定物のビート信号が含まれていると判定した場合、しきい値ＴＨ_１より大きいビート周波数におけるアップビート信号およびダウンビート信号をスペクトラム対から抽出して固定物除去回路７００へ出力した。しかしながら、固定物からの反射信号が多い環境では、多数の固定物のビート信号が同時に検出される。この場合、固定物のビート信号同士が干渉し、ビート周波数の推定精度が低下することがある。

そこで、本実施形態においては、しきい値ＴＨ_１より大きい全てのビート周波数におけるアップビート信号およびダウンビート信号を同時に検出する代わりに、振幅が最も大きいビート周波数におけるアップビート信号およびダウンビート信号を１組だけ抽出する。本実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｅのブロック構成図を図８に示す。

固定物判定回路６００Ｂにおいて、平均処理器６１０Ｂは、第５メモリ５６０に後述するルーチンフラグが付与されているスペクトラム対が記憶されていない場合、着目している計測番号ｎのスペクトラム対およびその後のｍ_２回分のスペクトラム対を読み出して平均スペクトラム対を算出し、着目している計測番号ｎのスペクトラム対と共にしきい値判定器６２０Ｂへ出力する。

しきい値判定器６２０Ｂは、入力された平均スペクトラム対に固定物のビート信号が含まれているか否か判定し、含まれていないと判定した場合、着目している計測番号ｎのスペクトラム対を目標検知回路８００へ出力する。一方、しきい値判定器６２０Ｂは、固定物のビート信号が含まれていると判定した場合、振幅が最も大きいビート周波数におけるアップビート信号およびダウンビート信号を１組だけ抽出する。しきい値判定器６２０Ｂは、他にも固定物のビート信号が残っている場合、抽出したアップビート信号およびダウンビート信号にルーチンフラグを付加して固定物除去回路７００へ出力する。なお、しきい値判定器６２０Ｂは、他に固定物のビート信号が残っていない場合、ルーチンフラグを付加しない。

固定物除去回路７００は、入力された最も振幅が大きい固定物のビート信号についての減算処理を、第１メモリ５１０から読み込んだ、着目しているスペクトラム対に対応する受信信号対に対して実行し、除去処理後の受信信号対をルーチンフラグと共に第３メモリ５４０へ出力する。

ＦＦＴ処理器５２０は、受信信号対を第１メモリ５１０または第３メモリ５４０から順次読み出してそれぞれＦＦＴ処理し、スペクトラム対を回数判定器５８０へ出力する。ＦＦＴ処理器５２０は、受信信号対にルーチンフラグが付与されている場合はスペクトラム対と共にルーチンフラグを回数判定器５８０へ出力する。

回数判定器５８０は、ＦＦＴ処理器５２０からスペクトラム対のみが入力された場合、カウンタ値をゼロに設定すると共に、入力されたスペクトラム対をそのまま第５メモリ５６０へ出力する。一方、回数判定器５８０は、ＦＦＴ処理器５２０からスペクトラム対と共にルーチンフラグが入力した場合、保持しているカウンタ値をアップする。そして、回数判定器５８０は、カウンタ値が予め定めた繰り返し回数に達していない場合、入力されたスペクトラム対をルーチンフラグと共に第５メモリ５６０へ出力し、カウンタ値が予め定めた繰り返し回数に達した場合、入力されたスペクトラム対を目標検知回路８００へ出力してカウンタ値をリセットする。

第５メモリ５６０は、新たな計測番号ｎを有するスペクトラム対が入力された場合、入力されたスペクトラム対を計測番号ｎと共に記憶する。また、第５メモリ５６０は、既に記憶されている計測番号ｎ’を有するスペクトラム対が入力された場合、計測番号ｎ’に紐づけられて記憶されているスペクトラム対を、入力されたスペクトラム対に置き換える。第５メモリ５６０は、既に記憶されている計測番号ｎ’を有するスペクトラム対にルーチンフラグが付加されている場合、ルーチンフラグも一緒に記憶する。

目標検知回路８００は、固定物判定回路６００Ｂまたは回数判定器５８０から入力されたスペクトラム対を用いて、移動目標までの距離および移動目標の移動速度を取得する。本実施形態に係る目標検知回路８００はさらに、第５メモリ５６０においてルーチンフラグが付与されていない上書き保存されたスペクトラム対を読み出し、読み出したスペクトラム対を用いて移動目標までの距離および移動目標の移動速度を取得する。

平均処理器６１０Ｂは、第５メモリ５６０にルーチンフラグが付与されているスペクトラム対が記憶されている場合、このスペクトラム対に着目し、該スペクトラム対およびその後のｍ_２回分のスペクトラム対を読み出して平均スペクトラム対を算出し、ルーチンフラグが付与されているスペクトラム対と共にしきい値判定器６２０Ｂへ出力する。

そして、しきい値判定器６２０Ｂにおいて固定物のビート信号が検知されなくなるか、回数判定器５８０においてカウンタ値が予め定めた繰り返し回数に達するまで、固定物についての減算処理が継続される。

本実施形態に係るＦＭ−ＣＷレーダ装置１００Ｅは、最大振幅のビート周波数の抽出、ビート信号の推定、減算を繰り返すことにより、固定物のビート信号を振幅の大きいものから順番に一つずつ除去することができ、全ての固定物のビート信号を確実に除去することができる。そして、回数判定器５８０を配置することにより、固定物からのビート信号がいくつか残存してしまうものの、繰り返し回数が増大して、ＦＦＴ処理器５２０や平均処理器６１０Ｂの処理能力が不足し、動作異常等が発生することを抑制することができる。なお、ＦＦＴ処理器５２０や平均処理器６１０Ｂの処理能力が十分高い場合には、回数判定器５８０を削除することもできる。

本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。

１ ＦＭ−ＣＷレーダ装置
１０ 空中線
２０ 信号生成手段
３０ 信号処理手段
４０ 記憶手段
５０ ＦＦＴ処理手段
６０ 平均化処理手段
７０ 判定手段
８０ 目標検知手段
９０ 減算処理手段
１００ ＦＭ−ＣＷレーダ装置
２００ 空中線
３００ 信号生成回路
３１０ 三角波発生器
３２０ 電圧制御発振器
３３０ 方向性結合器
３４０ ミキサ
４００ 信号処理回路
４１０ ＬＰＦ
４２０ ＡＤＣ
４３０ データ抽出器
５００ ＦＦＴ処理回路
５１０ 第１メモリ
５２０ ＦＦＴ処理器
５３０ 第２メモリ
５４０ 第３メモリ
５５０ 第４メモリ
５６０ 第５メモリ
５７０ 第６メモリ
５８０ 回数判定器
６００ 固定物判定回路
６１０ 平均処理器
６２０ しきい値判定器
７００ 固定物除去回路
７１０ 逆ＦＦＴ処理器
７２０ 減算処理器
８００ 目標検知回路
８１０ 周波数検出器
８２０ 距離・速度検出器

Claims (9)

1. 三角波により周波数変調された送信信号に係る送信波を照射すると共に、前記送信波が目標において反射された反射波を受信信号として受信する空中線と、
   前記送信信号を順次生成して前記空中線へ出力すると共に、前記受信信号が入力する毎に前記生成した送信信号と前記受信された受信信号とを混合して混合信号を順次出力する信号生成手段と、
   前記出力された混合信号からアップ変調に対応するタイミングのアップビート受信信号とダウン変調に対応するタイミングのダウンビート受信信号とを抽出し、受信信号対として順次出力する信号処理手段と、
   前記出力された受信信号対を、識別可能に順次記憶する記憶手段と、
   前記受信信号対を前記記憶手段から順次読み出し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理してスペクトラム対を平均化処理手段へ出力するＦＦＴ処理手段と、
   所定数のスペクトラム対が入力された時、それらを平均化処理して平均スペクトラム対を算出すると共に、着目する一つのスペクトラム対を選択し、算出した平均スペクトラム対および選択されたスペクトラム対を出力する平均化処理手段と、
   前記出力された平均スペクトラム対に、第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれているか否か判定し、含まれていない場合は前記選択されたスペクトラム対を目標検知手段へ出力し、含まれている場合は前記含まれているアップビート信号およびダウンビート信号をアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号として減算処理手段へ出力する判定手段と、
   前記アップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号が入力された場合、前記選択されたスペクトラム対に対応する受信信号対を前記記憶手段から読み出し、前記入力されたアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号を逆ＦＦＴ処理して読み出した受信信号対からそれぞれ減算し、受信信号対として前記ＦＦＴ処理手段へ出力する減算処理手段と、
   入力されたスペクトラム対から、目標からの反射信号を抽出する目標検知手段と、
   を備え、
   前記ＦＦＴ処理手段は、前記減算処理手段から受信信号対が入力した場合、入力された受信信号対をＦＦＴ処理してスペクトラム対を前記目標検知手段へ出力する、
   ことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
2. 前記目標検知手段は、前記第１閾値より小さな第２閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号を、前記目標からの反射信号として抽出する、請求項１に記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置。
3. 前記判定手段は、前記出力された平均スペクトラム対に第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれている場合さらに、前記含まれているアップビート信号およびダウンビート信号の振幅値の差分を取得し、取得した差分の絶対値が第３閾値より大きいか否か判定し、第３閾値以下の場合は前記アップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号を演算して前記減算処理手段へ出力し、第３閾値より大きい場合は前記選択されたスペクトラム対を前記目標検知手段へ出力する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置。
   
4. 前記減算処理手段は、前記選択されたスペクトラム対に対応する位相を取得し、取得した位相を用いて前記入力されたアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号を逆ＦＦＴ処理する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置。
5. 前記判定手段は、第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が複数含まれている場合、最大振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号を未処理フラグと共に減算処理手段へ出力し、
   前記ＦＦＴ処理手段は、前記減算処理手段から受信信号対と共に未処理フラグが入力した場合、ＦＦＴ処理したスペクトラム対を前記平均化処理手段へ出力する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置。
6. 前記ＦＦＴ処理手段は、未処理フラグの入力回数をカウントするカウンタを備え、入力回数が所定数に達した場合、ＦＦＴ処理したスペクトラム対を前記目標検知手段へ出力する、請求項５に記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置。
7. 前記信号生成手段は、
   三角波の変調信号を生成する三角波発生器と、
   生成された三角波を用いて所定の周波数のＣＷ信号を変調し、送信信号を方向性結合器およびミキサへ出力する電圧制御発振器と、
   入力された送信信号を前記空中線へ出力すると共に、前記空中線から入力された受信信号をミキサへ出力する方向性結合器と、
   入力された受信信号および送信信号を混合し、混合信号を順次出力するミキサと、
   を備える、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置。
8. 前記信号処理手段は、
   入力された前記混合信号から高周波成分を除去し、送信信号と受信信号のビート信号を抽出するローパスフィルタと、
   抽出された前記送信信号と受信信号のビート信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換器と、
   ディジタル変換された前記送信信号と受信信号のビート信号から受信信号対を抽出して順次出力するデータ抽出器と、
   を備える、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置。
9. 三角波により周波数変調された送信信号に係る送信波を照射すると共に、前記送信波が目標において反射された反射波を受信信号として受信する空中線を用いたＦＭ−ＣＷレーダ方法であって、
   前記送信信号を順次生成して前記空中線へ出力すると共に、前記受信信号が入力する毎に前記生成した送信信号と前記受信された受信信号とを混合して混合信号を順次出力し、
   前記出力された混合信号からアップ変調に対応するタイミングのアップビート受信信号とダウン変調に対応するタイミングのダウンビート受信信号とを抽出し、受信信号対として順次出力し、
   前記出力された受信信号対を、順次ＦＦＴ処理してスペクトラム対を出力し、
   出力された所定数のスペクトラム対を平均化処理して平均スペクトラム対を算出すると共に、着目する一つのスペクトラム対を選択し、
   前記算出された平均スペクトラム対に、第１閾値より大きい振幅を有するアップビート信号およびダウンビート信号が含まれているか否か判定し、
   含まれていない場合は、前記選択されたスペクトラム対から目標検知し、
   含まれている場合は、前記含まれているアップビート信号およびダウンビート信号をアップ固定物ビート信号およびダウン固定物ビート信号を逆ＦＦＴ処理すると共に前記選択されたスペクトラム対に対応する受信信号対から減算してＦＦＴ処理し、該ＦＦＴ処理したスペクトラム対から目標検知する、
   空中線を用いたＦＭ−ＣＷレーダ方法。

Images