JP6845113B2 - レーダ装置、及びレーダ信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、レーダ装置、及びレーダ信号処理方法に関する。

従来の広帯域のフェーズドアレーアンテナを用いたレーダ装置では、不要な放射波であるグレーティングローブが発生する場合がある。グレーティングローブが発生した状態で目標からの反射波を受信すると、受信した信号がメインローブによる反射波かグレーティングローブによる反射波かを区別することが困難である。このため、受信した信号がメインローブによる反射波かグレーティングローブによる反射波かを判定する必要がある。

特開２００５−１６４３７０号公報

本発明が解決しようとする課題は、受信した信号がメインローブによる反射波かグレーティングローブによる反射波かを判定することができるレーダ装置、及びレーダ信号処理方法を提供することである。

実施形態のレーダ装置は、アンテナ装置と、送信制御部と、受信データ生成部と、判定部とを持つ。送信制御部は、前記アンテナ装置に、所定の指向方向に向けて、互いに異なる周波数の放射波を順次放射させる。受信データ生成部は、前記アンテナ装置により受信された反射波に基づいて、周波数ごとに前記反射波の強度を示す値が対応付けられた受信データを生成する。判定部は、前記受信データ生成部により生成された受信データを周波数に関して加算し、閾値と比較することで、前記所定の指向方向に存在する物体を選択的に認識して目標物と判定する。

実施形態のレーダ装置１の構成例を示すブロック図。 実施形態の受信データ生成部１２０の構成例を示すブロック図。 実施形態のレンジ−ドップラデータ及びセルを説明するための図。 反射波の特性の例を説明する第１の図。 反射波の特性の例を説明する第２の図。 反射波の特性の例を説明する第３の図。 実施形態の所定のセルをレンジ−ドップラデータを走査角毎に並べた概念図。 図５の信号振幅値を周波数毎に加算した概念図。 実施形態のレーダ装置１の動作を示すフローチャート。

以下、実施形態のレーダ装置、及びレーダ信号処理方法を、図面を参照して説明する。

図１は、レーダ装置１の構成例を示すブロック図である。レーダ装置１は、例えば、アンテナ装置１０と、サーキュレータ２０と、送信部３０と、受信部４０と、記憶部６０と、入力部７０と、表示部８０と、制御部１００とを備える。レーダ装置１は、移動体に搭載されて移動しながら使用されてもよいし、静止した状態で使用されてもよい。

実施形態のレーダ装置１は、所定の指向方向に向けて、互いに異なる周波数の放射波を順次放射し、放射波が目標に反射した反射波を受信する（以下、スキャンするとも称する）。例えば、レーダ装置１は、周波数ｆ１の放射波を捜索中心に対し−９０度〜＋９０度の範囲でスキャンする。次に、レーダ装置１は、周波数ｆ２の放射波を捜索中心に対し−９０度〜＋９０度の範囲でスキャンする。さらに、レーダ装置１は、周波数ｆ３の放射波を捜索中心に対し−９０度〜＋９０度の範囲でスキャンする。すなわち、レーダ装置１は、互いに異なる複数の周波数の放射波を用いて、所定の範囲を複数回スキャンする。

アンテナ装置１０は、ある程度の指向性を有する任意の形態のアンテナである。アンテナ装置１０は、例えば、フェーズドアレーアンテナである。サーキュレータ２０は、送受信信号を分離するための循環回路である。すなわち、サーキュレータ２０は、送信部３０により生成されたＲＦ信号をアンテナ装置１０へ供給し、アンテナ装置１０により受信された反射エコーを受信信号として受信部４０へ供給する。

送信部３０は、例えば、送信制御部１１０の制御により、所定の送信周期でＲＦ信号をサーキュレータ２０を介してアンテナ装置１０から空間へ送信する。アンテナ装置１０により送信された送信波の一部は、物体によって反射され、反射エコーとしてアンテナ装置１０により受信される。送信部３０は、例えば、図示しない移相器を備え、移相器によりフェーズドアレーアンテナにおける各アンテナ素子の励振位相を変化させる。これにより、送信部３０は、各アンテナ素子の放射電界を所定の方向で共相となる様に制御し送信ビームを形成する。

受信部４０は、送信部３０がＲＦ信号を生成する送信周期に基づく周期でアンテナ装置１０から供給される信号に基づいて、レーダ受信信号を生成する。受信部４０は、生成したレーダ受信信号を制御部１００に出力する。

記憶部６０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリなどにより実現される。記憶部６０には、制御部１００により参照される各種情報が格納されている。また、記憶部６０には、制御部１００がＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを含む場合、プロセッサにより実行されるプログラムが格納されてよい。

入力部７０は、レーダ装置１のオペレータによる入力操作を受け付ける。入力部７０により受け付けられた入力操作は、入力操作の内容を示す信号に変換されて制御部１００に供給される。表示部８０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などにより実現される。表示部８０は、制御部１００により処理された結果を表示する。

制御部１００は、送信制御部１１０と、受信データ生成部１２０と、判定部１３０とを備える。これらの機能部は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。

送信制御部１１０は、送信部３０を制御し、アンテナ装置１０に所定の指向方向に向けて、互いに異なる周波数の放射波を順次放射させる。送信制御部１１０は、例えば、所定の周波数のＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号を送信部３０に出力する。

受信データ生成部１２０は、アンテナ装置１０により受信された反射波に基づいて、周波数ごとに反射波の強度を示す値が対応付けられた受信データを生成する。受信データ生成部１２０は、受信部４０から反射波を取得して受信データを生成し、生成した受信データを判定部１３０に出力する。

判定部１３０は、受信データ生成部１２０により生成された受信データを周波数に関して加算し、閾値と比較することで、前記所定の指向方向に存在する物体を選択的に認識して目標物と判定する。判定部１３０は、加算した受信データの値が所定の閾値以上である場合、その加算した受信データに対応する方向に存在する物体を目標物として選択する。

また、判定部１３０は、選択した目標物に対し、目標物までの距離、及び目標物の相対速度を算出する。例えば、判定部１３０は、目標物の自機に対する方向を判定した反射波の強度に基づいて、目標物までの距離、目標物の相対速度を算出する。

図２は、実施形態の受信データ生成部１２０の構成例を示すブロック図である。受信データ生成部１２０は、例えば、レンジ−ドップラデータ取得部１２２、補正部１２４を備える。

レンジ−ドップラデータ取得部１２２は、受信部４０から出力された時系列の受信信号を周波数領域の信号に変換し、変換した周波数領域の信号に基づいて、レンジ−ドップラデータを取得する。ここで、レンジ−ドップラデータにおけるレンジは、レーダ装置１から目標物までの距離である。レンジ−ドップラデータにおけるドップラは、アンテナ装置１０に受信された反射波の位相に基づいて算出されるドップラ周波数である。

補正部１２４は、レンジ−ドップラデータ取得部１２２により取得されたレンジ−ドップラデータにおけるドップラ周波数を、放射波の波長に基づいて補正する。補正部１２４は、は以下の式（１）に示すドップラ周波数と速度の関係式に基づいて、ドップラ周波数を補正する。ここで、ｆｄはドップラ周波数、ｖは速度、λは放射波の波長をそれぞれ示す。なお、式（１）における速度ｖは、放射波の放射方向に対する目標物の相対速度である。また、速度ｖは、レーダ装置１に目標物が近づいている場合を正とする。

ｆｄ＝２×ｖ／λ ・・・式（１）

補正部１２４は、周波数（波長）が異なる放射波に基づいて取得されたレンジ−ドップラデータの各々におけるドップラ周波数ｆｄを、速度ｖが同じ値となるように補正する。例えば、波長λ１の放射波に基づいて取得されたレンジ−ドップラデータにおけるドップラ周波数ｆｄ１を基準とする場合、補正部１２４は、例えば、式（１）からドップラ周波数ｆｄが放射波の波長λに反比例する関係にあることに基づいて、波長λ２の放射波から取得されたレンジ−ドップラデータにおけるドップラ周波数ｆｄ２を、ｆｄ２×λ１／λ２に補正する。

ここで、レンジ−ドップラデータ及びセルについて図３を用いて説明する。図３は、実施形態のレンジ−ドップラデータ及びセルを説明するための図である。

まず、レンジ−ドップラデータについて説明する。レンジ−ドップラデータは、レンジ軸、ドップラ軸、及び信号振幅軸の各々からなる座標系で表現されるデータである。ここで、レンジ軸はレーダ装置１から目標物までの距離（レンジ）を示す。レンジは、例えば放射波を放射してから反射波を受信するまでの時間、及び放射波の速度（光速）に基づいて算出される。また、ドップラ軸は、反射波におけるドップラ周波数を示す。ドップラ周波数は、例えば時系列の反射波を周波数変換（例えば、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform））することにより算出される。

次に、セルについて説明する。セルは、レンジ軸方向における所定の範囲、及びドップラデータ軸方向における所定の範囲で囲まれた領域である。一つのセルに対応するレンジ軸方向の幅、及びドップラ軸方向の幅は、任意に定められてよい。

図３の例で、レンジ軸座標Ａにおけるドップラ周波数の特性Ｈについて、ドップラ軸座標Ｂで信号振幅が最大（ピーク）となることを示している。これは、例えば、レンジ軸座標Ａに対応する距離に、ドップラ軸座標Ｂに対応する相対速度で移動する目標物が存在する可能性があることを示している。但し、実施形態の構成では、特性Ｈがメインローブに対する反射波に基づく特性なのか、あるいはグレーティングローブに対する反射波に基づく特性なのかを判別することが困難である。

ここで、メインローブ及びグレーティングローブ各々の反射波について説明する。メインローブによる反射波は、放射波の放射方向と同方向（正面）にある物体に反射したものである。一方、グレーティングローブによる反射波は、放射波の放射方向とは異なる方向に放射されたグレーティングローブが物体に反射したものである。つまり、メインローブを放射する際にグレーティングローブも放射されるため、正面にいない物体が、あたかも正面にいる物体であるかのように誤って検出されてしまう。このような誤検出を回避するため、メインローブ及びグレーティングローブ各々からの反射波が混在した状態からメインローブに対する反射波を選択的に抽出する必要がある。以下、メインローブに対する反射波を選択的に抽出する方法について説明する。

まず、反射波の特性について、図４〜図６を用いて説明する。図４は、反射波の特性を説明するための第１の図である。図４のグラフＧ１は、ＸＹ座標空間におけるＹ軸方向に物体Ｔが存在している場合に、走査角θ１の方向に放射波が放射された様子を例示した図である。また、グラフＧ２〜Ｇ４各々は、放射波がそれぞれ周波数ｆ１〜ｆ３である場合の各々の反射波に基づいて取得されたレンジ−ドップラデータである。なお、グラフＧ２〜Ｇ４の各々に示すグレーの部分は同じセルの領域を示している。

Ｙ軸方向に物体Ｔがあり、放射波がＹ軸方向とは異なる走査角θ１の方向に放射された場合、放射波は物体に反射することなく直進し、反射波に基づいて取得されるレンジ−ドップラデータには信号振幅値のピークが出現しないと考えられる。

しかしながら、グラフＧ２に示すように、周波数ｆ１の放射波に対し、走査角θ１の方向に物体が存在していないのに、あるセルにおいて信号振幅値のピークが出現する。これは、メインローブの方向（走査角θ１の方向）とは異なる方向にグレーティングローブが放射され、たまたまグレーティングローブが放射された方向が物体Ｔのある方向（Ｙ軸方向）と重なり、グレーティングローブが物体Ｔに反射した反射波が受信されたと考えられる。この場合、当該セルのピークにより走査角θ１の方向に物体があると誤認識してしまう可能性があることから、反射波からグレーティングローブに対する反射波を排除する必要がある。

一方で、グラフＧ３に示すように、周波数ｆ２の放射波に対し、当該セルにおいて信号振幅値のピークが出現しない。これは、物体Ｔがある方向（Ｙ軸方向）に、放射波のメインローブ、及びグレーティングローブが向けられておらず、放射波が物体Ｔに反射することがないためである。

同様に、グラフＧ４に示すように、周波数ｆ３の放射波に対し、当該セルにおいて信号振幅値のピークが出現しない。これは、物体Ｔがある方向（Ｙ軸方向）に、放射波のメインローブ、及びグレーティングローブが向けられておらず、放射波が物体Ｔに反射することがないためである。

図５は、反射波の特性を説明するための第２の図である。図５のグラフＧ５は、ＸＹ座標空間におけるＹ軸方向に物体Ｔが存在している場合に、走査角θ２の方向に放射波が放射された様子を例示した図である。また、グラフＧ６〜Ｇ８各々は、放射波がそれぞれ周波数ｆ１〜ｆ３である場合のレンジ−ドップラデータである。なお、グラフＧ６〜Ｇ８の各々に示すグレーの部分は同じセルの領域を示している。

グラフＧ６に示すように、周波数ｆ１の放射波に対し、物体Ｔがある方向（Ｙ軸方向）に、放射波のメインローブ、及びグレーティングローブが向けられていないため、あるセルにおいて信号振幅値のピークが出現しない。

グラフＧ７に示すように、周波数ｆ２の放射波に対し、物体Ｔがある方向（Ｙ軸方向）にグレーティングローブが向けられているため、当該セルにおいて信号振幅値のピークが出現する。

グラフＧ８に示すように、周波数ｆ３の放射波に対し、物体Ｔがある方向（Ｙ軸方向）に、放射波のメインローブ、及びグレーティングローブが向けられていないため、当該セルにおいて信号振幅値のピークが出現しない。

図６は、反射波の特性を説明するための第３の図である。図６のグラフＧ９は、ＸＹ座標空間におけるＹ軸方向に物体Ｔが存在している場合に、走査角θ３の方向（＝Ｙ軸方向）に放射波が放射された様子を例示した図である。また、グラフＧ１０〜Ｇ１２各々は、放射波がそれぞれ周波数ｆ１〜ｆ３である場合のレンジ−ドップラデータである。なお、グラフＧ１０〜Ｇ１２の各々に示すグレーの部分は同じセルの領域を示している。

グラフＧ１０に示すように、周波数ｆ１の放射波に対し、物体Ｔがある方向（Ｙ軸方向）にメインローブが向けられているため、あるセルにおいて信号振幅値のピークが出現する。

グラフＧ１１に示すように、周波数ｆ２の放射波に対し、物体Ｔがある方向（Ｙ軸方向）にメインローブが向けられているため、当該セルにおいて信号振幅値のピークが出現する。

グラフＧ１２に示すように、周波数ｆ３の放射波に対し、物体Ｔがある方向（Ｙ軸方向）にメインローブが向けられているため、当該セルにおいて信号振幅値のピークが出現する。

図４〜図６の結果から、ある走査角に着目した場合、周波数を変えながら放射波を放射した際の所定のセルにおける信号振幅値を合計すると、グレーティングローブの方向に物体がある場合と、メインローブの方向に物体がある場合とでは、合計値に有意な差が生じる。これを利用し、本実施形態のレーダ装置１では、所定のセル毎に信号振幅値を合算した合計値を所定の閾値と比較することで、メインローブにより検出された物体か否かを判定し、グレーティングローブによって検出された物体を検出結果から除外することで、メインローブによって検出された物体を選択的に抽出する。

次に、メインローブに対する反射波を抽出する方法について図７及び図８を用いて説明する。図７は、実施形態の所定のセルのレンジ−ドップラデータを送信ビームの走査角方向に並べた概念図を示す図である。図７の上段は周波数ｆ１の放射波でスキャンした場合データ、図７の中段は周波数ｆ２の放射波でスキャンした場合のデータ、図７の下段は周波数ｆ３の放射波でスキャンした場合のデータ、をそれぞれ示す。また、図７の上段、中段、下段の各々における横軸は送信ビームの走査角の方向（図７でＳｉｎθ（走査角）と記載する）、縦軸は信号振幅をそれぞれ示す。

図７の上段に示すように、周波数ｆ１の放射波で所定の走査角の範囲を順にスキャンした場合、走査角Ｄ１〜Ｄ７の各々に信号振幅値のピークＰ１〜Ｐ７が示される。これらのピークのうち幾つかはメインローブより検出されたピークであり、残りはグレーティングローブより検出されたピークである。

図４〜図６で説明したように、メインローブより検出されたピークの走査角は物体が存在する方向と一致するが、グレーティングローブより検出されたピークの走査角は物体が存在する方向と必ずしも一致しない。つまり、図７の上段に示すピークＰ１〜Ｐ７のうちグレーティングローブより検出されたピークを示すものについては、そのピークに対応する方向に物体が存在しない。

図７に示すように、周波数ｆ１におけるピークＰ１に対応する走査角Ｄ１について、周波数ｆ２におけるピーク、及び周波数ｆ３におけるピークは存在しない。同様に、周波数ｆ１におけるピークＰ２に対応する走査角Ｄ２について、周波数ｆ２におけるピーク、及び周波数ｆ３におけるピークは存在しない。また、周波数ｆ１におけるピークＰ５〜Ｐ７の各々に対応する走査角Ｄ５〜Ｄ７の各々について、周波数ｆ２におけるピーク、及び周波数ｆ３におけるピークは存在しない。このため、走査角Ｄ５〜Ｄ７の各々について検出されたピークは、グレーティングローブより検出されたものと考えられる。

一方、周波数ｆ１におけるピークＰ３に対応する走査角Ｄ３について、周波数ｆ２におけるピークＰ１０、及び周波数ｆ３におけるピークＰ１７がそれぞれ存在する。同様に、周波数ｆ１におけるピークＰ４に対応する走査角Ｄ４について、周波数ｆ２におけるピークＰ１１、及び周波数ｆ３におけるピークＰ１８がそれぞれ存在する。このため、走査角Ｄ５及びＤ６の各々について検出されたピークは、メインローブより検出されたものと考えられる。

図８は、図７の信号振幅値を、所定の走査角について周波数毎に合算した概念図を示す。また、図８における横軸は送信ビームの走査角の方向（図８でＳｉｎθ（走査角）と記載する）、縦軸は信号振幅をそれぞれ示す。また、図８の縦軸におけるＴｈは所定の閾値を示す。

図８の例で、走査角Ｄ３（Ｄ１０、Ｄ１７）、及びＤ４（Ｄ１１、Ｄ１８）の各々の信号振幅値は突出したピーク値を示すが、その他の走査角（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ５〜Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１２〜Ｄ１４、Ｄ１５、Ｄ１６、Ｄ１９〜Ｄ２１）については、信号振幅値は走査角Ｄ３（Ｄ１０、Ｄ１７）、及びＤ４（Ｄ１１、Ｄ１８）のいずれの値よりも小さな値となる。

判定部１３０は、所定の走査角（θ１、θ２・・・）について、周波数ｆ１〜ｆ３の各々のレンジ−ドップラデータを合算し、合算した信号振幅値のピークが、所定の閾値Ｔｈ以上である場合、それはメインローブより検出されたものと判定する。ここで、所定の閾値Ｔｈは、例えば、走査角Ｄ３、及びＤ４の各々の信号振幅値のいずれか小さい方と、その他の走査角（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ５〜Ｄ７）の各々の信号振幅値のうち最も値が大きいものとの間に、設定される。このように、判定部１３０は、合算した信号振幅値のピークを所定の閾値Ｔｈと比較することにより、メインローブ及びグレーティングローブ各々からの反射波が混在した信号からメインローブに対する反射波を選択的に抽出する。

ここで、レーダ装置１の動作について、図９を用いて説明する。図９は、実施形態のレーダ装置１の動作を示すフローチャートである。本フローチャートの前提として、繰り返し実行されるスキャンの数の最大値（最大スキャン数Ｎｍａｘ）が予め定められ、各々のスキャン数Ｎ（１≦Ｎ≦Ｎｍａｘ）に対応する放射波の周波数が予め定められているものとする。

まず、レーダ装置１は、スキャン数Ｎを示す変数を初期化する（ステップＳ１）。スキャン数Ｎを示す変数は、例えば、記憶部６０に記憶された変数である。次に、レーダ装置１は、スキャン数Ｎが所定の最大スキャン数Ｎｍａｘ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、スキャン数Ｎが所定の最大スキャン数Ｎｍａｘ未満である場合、レーダ装置１は、スキャンを実行する。レーダ装置１は、例えば、スキャン数Ｎに対応させて予め決定した所定の周波数ｆで放射波をアンテナ装置１０から放射しスキャンを実行する（ステップＳ３）。次に、レーダ装置１のレンジ−ドップラデータ取得部１２２は、スキャンにより受信した反射波に基づいて、レンジ−ドップラデータを取得する（ステップＳ４）。次に、レーダ装置１の補正部１２４は、レンジ−ドップラデータのドップラ周波数を補正する（ステップＳ５）。次に、レーダ装置１は、補正後のレンジ−ドップラデータのセル毎にレンジ−ドップラデータを走査角方向に並べる（ステップＳ６）。そして、レーダ装置１は、スキャン数Ｎを示す変数をインクリメントし、ステップＳ２に示す処理を行う。

一方、ステップＳ２において、スキャン数Ｎが所定の最大スキャン数Ｎｍａｘ以上である場合、レーダ装置１の判定部１３０は、スキャン毎に取得したレンジ−ドップラデータを加算する（ステップＳ８）。次に、判定部１３０は、加算したデータから、信号振幅値と所定の閾値とを比較することで目標の有無を判定する（ステップＳ９）。そして、判定部１３０は、目標があると判定したセルに対応するレンジの値から目標までの距離を算出し、当該セルに対応するドップラの値から目標の相対速度を算出する（ステップＳ１０）。

以上説明したように、実施形態のレーダ装置１は、アンテナ装置１０と、アンテナ装置１０に、所定の指向方向に向けて、互いに異なる周波数の放射波を順次放射させる送信制御部１１０と、アンテナ装置１０により受信された反射波に基づいて、周波数ごとに前記反射波の強度を示す値が対応付けられた受信データを生成する受信データ生成部１２０と、受信データ生成部１２０により生成された受信データを周波数に関して加算し、閾値と比較することで、前記所定の指向方向に存在する物体を選択的に認識して目標物と判定する判定部１３０と、を備える。

これにより、実施形態のレーダ装置１は、受信した信号がメインローブによる反射波かグレーティングローブによる反射波かを判定することができる。判定部１３０が受信データ生成部１２０により生成された受信データを周波数に関して加算することで、メインローブによる反射波を、グレーティングローブによる反射波よりも強調することができるためである。

また、実施形態のレーダ装置１では、受信データ生成部１２０は、反射波の各々を時系列信号から周波数領域の信号に変換した信号に基づいて、レンジ−ドップラデータを取得するレンジ−ドップラデータ取得部１２２と、レンジ−ドップラデータの各々におけるドップラ周波数を放射波の周波数に基づいて補正する補正部１２４と、を有し、判定部１３０は、目標があると判定した所定のセルにおけるドップラ周波数及びレンジに基づいて、目標までの距離、目標の相対速度のうち少なくともいずれかを算出する。

これにより、実施形態のレーダ装置１は、上述した効果を奏する他、目標物の有無だけでなく、目標物までの距離、目標物の相対速度を算出することができる。レンジ−ドップラデータにおけるレンジ軸には目標物までの距離、ドップラ軸には目標物の相対速度にそれぞれ対応する情報が含まれるためである。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、実施形態のレーダ装置１は、アンテナ装置１０と、アンテナ装置１０に、所定の指向方向に向けて、互いに異なる周波数の放射波を順次放射させる送信制御部１１０と、アンテナ装置１０により受信された反射波に基づいて、周波数ごとに前記反射波の強度を示す値が対応付けられた受信データを生成する受信データ生成部１２０と、受信データ生成部１２０により生成された受信データを周波数に関して加算し、閾値と比較することで、前記所定の指向方向に存在する物体を選択的に認識して目標物と判定する判定部１３０と、を備えることにより、受信した信号がメインローブによる反射波かグレーティングローブによる反射波かを判定することができる。判定部１３０が受信データ生成部１２０により生成された受信データを周波数に関して加算することで、メインローブによる反射波を、グレーティングローブによる反射波よりも強調することができるためである。

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。

１…レーダ装置、１０…アンテナ装置、３０…送信部、４０…受信部、１００…制御部、１１０…送信制御部、１２０…受信データ生成部、１３０…判定部、１２２…レンジ−ドップラデータ取得部、１２４…補正部。

Claims (3)

1. アンテナ装置と、
   前記アンテナ装置における各アンテナ素子の励振位相を変化させることにより各アンテナ素子の放射電界を所定の方向で共相となる様に制御し、捜索中心に対し所定の走査角の範囲にある互いに異なる複数の走査角の方向に向けて第１周波数の放射波を放射させて前記第１周波数の放射波が物体によって反射した反射波を前記アンテナ装置に受信させ、前記複数の走査角の方向に向けて前記第１周波数とは異なる第２周波数の放射波を放射させて前記第２周波数の放射波が物体によって反射した反射波を前記アンテナ装置に受信させる送信制御部と、
   前記アンテナ装置により受信された反射波に基づいて、周波数ごとに、放射波の走査角に前記反射波の強度を示す値が対応付けられた受信データを生成する受信データ生成部と、
   前記受信データ生成部により生成された受信データにおける前記反射波の強度を示す値を、特定の走査角について、周波数ごとに加算した値を閾値と比較することで、前記特定の走査角に対応付けられた反射波がメインローブによる反射波かグレーティングローブによる反射波かを判定し、メインローブによる反射波が受信された走査角の方向に存在する物体を目標物と判定する判定部と
   を備えるレーダ装置。
2. 前記受信データ生成部は、
   前記反射波の各々を時系列信号から周波数領域の信号に変換した信号に基づいて、レンジ−ドップラデータを取得するレンジ−ドップラデータ取得部と、
   前記レンジ−ドップラデータの各々におけるドップラ周波数を前記放射波の周波数に基づいて補正する補正部と
   を有し、
   前記判定部は、選択した目標物に対し、当該目標物までの距離、当該目標物の相対速度のうち少なくともいずれかを算出する
   請求項１に記載のレーダ装置。
3. アンテナ装置と、前記アンテナ装置における各アンテナ素子の励振位相を変化させることにより各アンテナ素子の放射電界を所定の方向で共相となる様に制御し、捜索中心に対し所定の走査角の範囲にある互いに異なる複数の走査角の方向に向けて第１周波数の放射波を放射させて前記第１周波数の放射波が物体によって反射した反射波を前記アンテナ装置に受信させ、前記複数の走査角の方向に向けて前記第１周波数とは異なる第２周波数の放射波を放射させて前記第２周波数の放射波が物体によって反射した反射波を前記アンテナ装置に受信させる送信制御部とを備えるレーダ装置を制御するコンピュータが、
   前記アンテナ装置により受信された反射波に基づいて、周波数ごとに、放射波の走査角に前記反射波の強度を示す値が対応付けられた受信データを生成し、
   生成された受信データにおける前記反射波の強度を示す値を、特定の走査角について、周波数ごとに加算した値を閾値と比較することで、前記特定の走査角に対応付けられた反射波がメインローブによる反射波かグレーティングローブによる反射波かを判定し、メインローブによる反射波が受信された走査角の方向に存在する物体を目標物と判定する
   レーダ信号処理方法。

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