JP7109710B2 - Radar device and radar signal processing method - Google Patents
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Description
本開示は、レーダ装置及びレーダ信号処理方法に関する。 The present disclosure relates to radar equipment and radar signal processing methods.
従来、複数個のアンテナを用いるレーダ装置が開発されている。例えば、特許文献1には、複数個の送信アンテナ及び複数個の受信アンテナを用いるレーダ装置が開示されている。特許文献1記載のレーダ装置においては、複数個の送信アンテナ及び複数個の受信アンテナが互いに直行するように配列されている。これにより、水平方向に対するアンテナ開口の拡大を図るとともに、垂直方向に対するアンテナ開口の拡大を図るものである。
Conventionally, a radar device using a plurality of antennas has been developed. For example,
複数個のアンテナを用いることにより、等価的に、大開口を有する1個のアンテナを実現することができる。通常、レーダ装置におけるアンテナ開口長は、レーダ装置による角度分解能と比例関係にある。このため、複数個のアンテナを用いることにより、レーダ装置による角度分解能を向上することができる。 By using a plurality of antennas, one antenna having a large aperture can be equivalently realized. Normally, the antenna aperture length in a radar system is proportional to the angular resolution of the radar system. Therefore, by using a plurality of antennas, the angular resolution of the radar system can be improved.
しかしながら、この場合、目標に対応する角度値がアンテナ毎に異なる状態が発生する。すなわち、目標が複数個のアンテナに対する近傍界に位置する状態が発生する。これにより、測角用の積分が困難となり、測角用の演算量が増加する問題があった。 However, in this case, a situation occurs in which the angle value corresponding to the target is different for each antenna. That is, a situation occurs in which the target is located in the near field with respect to multiple antennas. As a result, integration for angle measurement becomes difficult, and there is a problem that the amount of calculation for angle measurement increases.
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数個のアンテナを用いるレーダ装置において、測角用の演算量を低減することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the problems described above, and aims to reduce the amount of computation for angle measurement in a radar device using a plurality of antennas.
本開示に係るレーダ装置は、1個以上の送信アンテナ及び複数個の受信アンテナを含む複数個のアンテナと、レーダ信号処理装置と、を備えるレーダ装置であって、レーダ信号処理装置は、複数個の受信アンテナをグループ化することにより複数個の積分グループを設定する積分単位算出部と、複数個の積分グループの各々に対応する積分グループ内信号に対する第1コヒーレント積分を実行することにより、複数個の積分グループにそれぞれ対応する複数個の第1積分信号を生成する第1積分部と、複数個の第1積分信号に対する第2コヒーレント積分を実行することにより、第2積分信号を生成する第2積分部と、第2積分信号を用いて個々の目標候補に対応する角度値を算出する角度算出部と、を備えるものである。 A radar device according to the present disclosure includes a plurality of antennas including one or more transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, and a radar signal processing device, wherein the radar signal processing device comprises a plurality of by grouping the receiving antennas to set a plurality of integration groups; A first integration unit that generates a plurality of first integration signals respectively corresponding to the integration groups of and a second integration unit that generates a second integration signal by performing second coherent integration on the plurality of first integration signals An integrator and an angle calculator that calculates an angle value corresponding to each target candidate using the second integrated signal.
本開示によれば、上記のように構成したので、測角用の積分を容易にすることができる。この結果、測角用の演算量を低減することができる。 According to the present disclosure, since it is configured as described above, integration for angle measurement can be facilitated. As a result, the amount of calculation for angle measurement can be reduced.
以下、この開示をより詳細に説明するために、この開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。 Hereinafter, in order to describe this disclosure in more detail, embodiments for carrying out this disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るレーダ装置の要部を示すブロック図である。図2は、実施の形態1に係るレーダ装置における第1アンテナモジュールの要部を示すブロック図である。図3は、実施の形態1に係るレーダ装置における第1信号処理器の要部を示すブロック図である。図1~図3を参照して、実施の形態1に係るレーダ装置について説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a radar device according to
レーダ装置1は、複数個のアンテナ群を含むものである。個々のアンテナ群は、1個以上のアンテナを含むものである。より具体的には、複数個のアンテナ群は、1個以上の送信アンテナ群及び1個以上の受信アンテナ群を含むものである。個々の送信アンテナ群は、1個以上の送信アンテナを含むものである。個々の受信アンテナ群は、複数個の受信アンテナを含むものである。
The
ここで、レーダ装置1は、1個以上のアンテナモジュールを含むものである。個々のアンテナ群は、1個以上のアンテナモジュールのうちの対応する1個のアンテナモジュールに設けられている。
Here, the
すなわち、個々のアンテナモジュールは、少なくとも1個の送信アンテナ群及び少なくとも1個の受信アンテナ群を含むものである。または、個々のアンテナモジュールは、少なくとも1個の受信アンテナ群を含むものである。または、個々のアンテナモジュールは、少なくとも1個の送信アンテナ群を含むものである。 That is, each antenna module includes at least one transmit antenna group and at least one receive antenna group. Alternatively, each antenna module contains at least one receiving antenna group. Alternatively, each antenna module contains at least one transmit antenna group.
以下、少なくとも1個の送信アンテナ群及び少なくとも1個の受信アンテナ群を含むアンテナモジュールを「第1アンテナモジュール」ということがある。また、少なくとも1個の受信アンテナ群を含むアンテナモジュールを「第2アンテナモジュール」ということがある。また、少なくとも1個の送信アンテナ群を含むアンテナモジュールを「第3アンテナモジュール」ということがある。 Hereinafter, an antenna module including at least one transmitting antenna group and at least one receiving antenna group may be referred to as a "first antenna module". Also, an antenna module including at least one receiving antenna group may be referred to as a "second antenna module". Also, an antenna module including at least one transmitting antenna group may be referred to as a "third antenna module".
個々のアンテナモジュールは、例えば、車両に設けられている。より具体的には、個々のアンテナモジュールは、例えば、当該車両のフロントウインドウの縁部、当該車両のリアウインドウの縁部、当該車両のピラー、当該車両のフロントバンパ又は当該車両のリアバンパに設けられている。 Individual antenna modules are provided, for example, in vehicles. More specifically, the individual antenna modules are provided, for example, on the edge of the front window of the vehicle, the edge of the rear window of the vehicle, the pillar of the vehicle, the front bumper of the vehicle, or the rear bumper of the vehicle. ing.
以下、実施の形態1においては、1個の第1アンテナモジュールが設けられている場合の例を中心に説明する。また、実施の形態2においては、1個の第1アンテナモジュール及び複数個の第2アンテナモジュールが設けられている場合の例を中心に説明する。
Hereinafter, in
図1に示す如く、レーダ装置1は、第1アンテナモジュール2_1、第1信号処理器3_1及び表示器4を含むものである。第1アンテナモジュール2_1は、送信部5及び第1受信部6_1を含むものである。第1信号処理器3_1により、レーダ信号処理装置7の要部が構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示す如く、送信部5は、局部発振信号生成部11、符号変調部12、複数個の送信機13及び複数個の送信アンテナ14を含むものである。複数個の送信アンテナ14により、送信アンテナ群15が構成されている。また、第1受信部6_1は、複数個の受信アンテナ21、複数個の受信機22及び複数個のアナログ-デジタル変換器(以下「A/D変換器」と記載する。)23を含むものである。複数個の受信アンテナ21により、受信アンテナ群24が構成されている。
As shown in FIG. 2, the
図中、NTxは、送信チャンネルの個数(以下「送信チャンネル数」という。)を示している。送信チャンネル数NTxは、送信アンテナ14の個数に対応している。すなわち、送信チャンネル数NTxは、送信機13の個数に対応している。以下、個々の送信チャンネルを示す番号nTxを「送信チャンネル番号」ということがある。In the figure, N Tx indicates the number of transmission channels (hereinafter referred to as "the number of transmission channels"). The number of transmission channels N Tx corresponds to the number of transmission antennas 14 . That is, the number of transmission channels N Tx corresponds to the number of transmitters 13 . Hereinafter, the number nTx indicating an individual transmission channel may be referred to as a "transmission channel number".
図中、NRxは、受信チャンネルの個数(以下「受信チャンネル数」という。)を示している。受信チャンネル数NRxは、受信アンテナ21の個数に対応している。すなわち、受信チャンネル数NRxは、受信機22の個数に対応しており、かつ、A/D変換器23の個数に対応している。以下、個々の受信チャンネルを示す番号nRxを「受信チャンネル番号」ということがある。In the figure, NRx indicates the number of reception channels (hereinafter referred to as "the number of reception channels"). The number of reception channels N Rx corresponds to the number of reception antennas 21 . That is, the number of reception channels N Rx corresponds to the number of receivers 22 and the number of A/D converters 23 . Hereinafter, the number nRx indicating an individual receiving channel may be referred to as a "receiving channel number".
以下、個々の送信アンテナ14により送信されるRF(Radio Frequency)信号又は個々の送信アンテナ14により送信されたRF信号を総称して「送信RF信号」又は「送信信号」という。また、個々の受信アンテナ21により受信されるRF信号を「反射RF信号」という。また、個々の受信アンテナ21により受信されたRF信号を「受信RF信号」という。 Hereinafter, RF (Radio Frequency) signals transmitted by individual transmission antennas 14 or RF signals transmitted by individual transmission antennas 14 are collectively referred to as "transmission RF signals" or "transmission signals". Also, the RF signal received by each receiving antenna 21 is called a "reflected RF signal". An RF signal received by each receiving antenna 21 is called a "received RF signal".
局部発振信号生成部11は、局部発振信号を生成するものである。局部発振信号生成部11は、当該生成された局部発振信号を符号変調部12に出力するものである。また、局部発振信号生成部11は、当該生成された局部発振信号を個々の受信機22に出力するものである。局部発振信号生成部11は、例えば、専用の回路により構成されている。
The local
符号変調部12は、局部発振信号生成部11により出力された局部発振信号を取得するものである。符号変調部12は、当該取得された局部発振信号に対する符号変調を実行するものである。これにより、個々の送信チャンネルに対応する送信RF信号が生成される。符号変調部12は、当該生成された送信RF信号を対応する送信機13に出力するものである。符号変調部12は、例えば、専用の回路により構成されている。
The
個々の送信機13は、符号変調部12により出力された送信RF信号を取得するものである。個々の送信機13は、当該取得された送信RF信号を対応する送信アンテナ14に出力するものである。
Each transmitter 13 acquires the transmission RF signal output from the
個々の送信アンテナ14は、対応する送信機13により出力された送信RF信号の入力を受け付けるものである。個々の送信アンテナ14は、当該入力された送信RF信号を空間に放射するものである。 Each transmission antenna 14 receives the transmission RF signal output by the corresponding transmitter 13 . Each transmission antenna 14 radiates the input transmission RF signal into space.
個々の送信アンテナ14により放射された送信RF信号は、目標により反射される。これにより、反射RF信号が発生する。当該発生した反射RF信号は、個々の受信アンテナ21に入射する。個々の受信アンテナ21は、当該入射した反射RF信号に対応する受信RF信号を対応する受信機22に出力するものである。 A transmit RF signal emitted by an individual transmit antenna 14 is reflected by the target. This produces a reflected RF signal. The generated reflected RF signal is incident on each receiving antenna 21 . Each receiving antenna 21 outputs a received RF signal corresponding to the incident reflected RF signal to the corresponding receiver 22 .
個々の受信機22は、局部発振信号生成部11により出力された局部発振信号を取得するものである。また、個々の受信機22は、対応する受信アンテナ21により出力された受信RF信号を取得するものである。個々の受信機22は、当該取得された局部発振信号及び当該取得された受信RF信号を用いて、対応する受信チャンネルに対応するビート信号を生成するものである。個々の受信機22は、当該生成されたビート信号を対応するA/D変換器23に出力するものである。
Each receiver 22 acquires the local oscillation signal output by the local
すなわち、NRx個の受信機22により、NRx個の受信チャンネルに対応するNRx個のビート信号がそれぞれ生成されるものである。個々の受信チャンネルに対応するビート信号は、NTx個の送信チャンネルに対応する成分(すなわちNTx個の送信RF信号に対応する成分)を含むものである。以下、個々の受信チャンネルに対応するビート信号を「受信ビート信号」という。また、受信RF信号又は受信ビート信号を総称して「受信信号」ということがある。That is, the N Rx receivers 22 generate N Rx beat signals corresponding to the N Rx reception channels. A beat signal corresponding to each receive channel includes components corresponding to N Tx transmit channels (ie, components corresponding to N Tx transmit RF signals). A beat signal corresponding to each reception channel is hereinafter referred to as a "reception beat signal". Also, the received RF signal or the received beat signal may be collectively referred to as a "received signal".
個々のA/D変換器23は、対応する受信機22により出力された受信ビート信号を取得するものである。個々のA/D変換器23は、当該取得された受信ビート信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するものである。個々のA/D変換器23は、変換後の受信ビート信号を第1信号処理器3_1に出力するものである。 Each A/D converter 23 acquires the received beat signal output by the corresponding receiver 22 . Each A/D converter 23 converts the acquired received beat signal from an analog signal to a digital signal. Each A/D converter 23 outputs the converted reception beat signal to the first signal processor 3_1.
図3に示す如く、第1信号処理器3_1は、分離部31、信号生成部32、インコヒーレント積分部33、目標候補検出部34、積分単位算出部35、第1積分部36、第2積分部37及び角度算出部38を有している。積分単位算出部35、第1積分部36及び第2積分部37により、コヒーレント積分部39の要部が構成されている。
As shown in FIG. 3, the first signal processor 3_1 includes a
分離部31は、個々のA/D変換器23により出力された受信ビート信号を取得するものである。分離部31は、当該取得された受信ビート信号を復調するものである。復調後の受信ビート信号は、個々の送信チャンネルに対応する信号に分離されており、かつ、個々の受信チャンネルに対応する信号に分離されている。分離部31は、復調後の受信ビート信号を信号生成部32に出力するものである。
The separating
信号生成部32は、分離部31により出力された受信ビート信号を取得するものである。信号生成部32は、当該取得された受信ビート信号に対する離散フーリエ変換を実行するものである。これにより、送信チャンネル毎に、かつ、受信チャンネル毎に、個々の目標候補の距離及び個々の目標候補の速度に対応する信号(以下「距離速度信号」という。)が生成される。信号生成部32は、当該生成された距離速度信号をインコヒーレント積分部33に出力するものである。
The
インコヒーレント積分部33は、信号生成部32により出力された距離速度信号を取得するものである。インコヒーレント積分部33は、当該取得された距離速度信号に対するインコヒーレント積分を実行するものである。インコヒーレント積分部33は、かかるインコヒーレント積分を実行することにより生成された信号(以下「インコヒーレント積分信号」という。)を目標候補検出部34に出力するものである。
The
目標候補検出部34は、インコヒーレント積分部33により出力されたインコヒーレント積分信号を取得するものである。目標候補検出部34は、当該取得されたインコヒーレント積分信号を用いて、個々の目標候補に対応する距離値を算出するとともに、個々の目標候補に対応する速度値を算出するものである。これにより、個々の目標候補が検出される。
The target
また、目標候補検出部34は、個々の目標候補に対応する距離速度信号、個々の目標候補に対応する速度ビン番号、及び個々の目標候補に対応する距離ビン番号を特定するものである。ここで、速度ビン番号は、速度方向に対するサンプリング番号を示している。また、距離ビン番号は、距離方向に対するサンプリング番号を示している。目標候補検出部34は、当該特定された距離速度信号、当該特定された速度ビン番号、及び当該特定された距離ビン番号をコヒーレント積分部39に出力するものである。
The
積分単位算出部35は、複数個の受信アンテナ21をグループ化することにより、積分用の複数個のグループ(以下「積分グループ」又は「積分単位」という。)を設定するものである。このとき、積分単位算出部35は、個々の目標候補が個々の積分グループに対する遠方界に位置していると近似されるように複数個の積分グループを設定する。
The
第1積分部36は、個々の目標候補について、個々の積分グループに対応する信号(以下「積分グループ内信号」という。)に対するコヒーレント積分(以下「第1コヒーレント積分」という。)を実行するものである。ここで、上記のとおり、個々の目標候補が個々の積分グループに対する遠方界に位置していると近似されるように複数個の積分グループが設定されている。このため、第1コヒーレント積分は、対応する目標候補が受信アンテナ群24に対する近傍界に位置している場合であっても、遠方界に基づくものとなる。
For each target candidate, the
第1積分部36は、第1コヒーレント積分を実行することにより生成された信号(以下「第1積分信号」という。)を第2積分部37に出力するものである。すなわち、第1積分部36は、個々の積分グループに対応する第1積分信号を第2積分部37に出力するものである。
The
第2積分部37は、第1積分部36により出力された第1積分信号を取得するものである。第2積分部37は、個々の目標候補について、当該取得された第2積分信号に対するコヒーレント積分(以下「第2コヒーレント積分」という。)を実行するものである。第2積分部37は、第2コヒーレント積分を実行することにより生成された信号(以下「第2積分信号」という。)を角度算出部38に出力するものである。
The
角度算出部38は、第2積分部37により出力された第2積分信号を取得するものである。角度算出部38は、当該取得された第2積分信号を用いて、個々の目標候補に対応する角度値を算出するものである。個々の角度値は、対応する目標候補の方位角を示すものである。
The
表示器4は、目標候補検出部34により算出された距離値、目標候補検出部34により算出された速度値、及び角度算出部38により算出された角度値を取得するものである。表示器4は、これらの値を表示するものである。
The
以下、分離部31により実行される処理を総称して「分離処理」ということがある。また、信号生成部32により実行される処理を総称して「信号生成処理」ということがある。また、インコヒーレント積分部33により実行される処理を総称して「インコヒーレント積分処理」ということがある。また、目標候補検出部34により実行される処理を総称して「目標候補検出処理」ということがある。また、積分単位算出部35により実行される処理を総称して「積分単位算出処理」ということがある。また、第1積分部36により実行される処理を総称して「第1積分処理」ということがある。また、第2積分部37により実行される処理を総称して「第2積分処理」ということがある。また、角度算出部38により実行される処理を総称して「角度算出処理」ということがある。
Hereinafter, the processing executed by the
以下、分離部31が有する機能を総称して「分離機能」ということがある。また、信号生成部32が有する機能を総称して「信号生成機能」ということがある。また、インコヒーレント積分部33が有する機能を総称して「インコヒーレント積分機能」ということがある。また、目標候補検出部34が有する機能を総称して「目標候補検出機能」ということがある。また、積分単位算出部35が有する機能を総称して「積分単位算出機能」ということがある。また、第1積分部36が有する機能を総称して「第1積分機能」ということがある。また、第2積分部37が有する機能を総称して「第2積分機能」ということがある。また、角度算出部38が有する機能を総称して「角度算出機能」ということがある。
Hereinafter, the functions of the
以下、分離機能に「F1」の符号を用いることがある。また、信号生成機能に「F2」の符号を用いることがある。また、インコヒーレント積分機能に「F3」の符号を用いることがある。また、目標候補検出機能に「F4」の符号を用いることがある。また、積分単位算出機能に「F5」の符号を用いることがある。また、第1積分機能に「F6」の符号を用いることがある。また、第2積分機能に「F7」の符号を用いることがある。また、角度算出機能に「F8」の符号を用いることがある。 Hereinafter, the code "F1" may be used for the separation function. Also, the code "F2" may be used for the signal generation function. Also, the code "F3" may be used for the incoherent integration function. Moreover, the code|symbol of "F4" may be used for a target candidate detection function. In addition, the code "F5" may be used for the integration unit calculation function. Also, the code "F6" may be used for the first integration function. Also, the code "F7" may be used for the second integration function. Also, the code "F8" may be used for the angle calculation function.
次に、図4~図6を参照して、第1信号処理器3_1の要部のハードウェア構成について説明する。 Next, the hardware configuration of the main part of the first signal processor 3_1 will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG.
図4に示す如く、第1信号処理器3_1は、プロセッサ41及びメモリ42を有している。メモリ42には、複数個の機能(分離機能、信号生成機能、インコヒーレント積分機能、目標候補検出機能、積分単位算出機能、第1積分機能、第2積分機能及び角度算出機能を含む。)F1~F8に対応するプログラムが記憶されている。プロセッサ41は、メモリ42に記憶されているプログラムを読み出して実行する。これにより、複数個の機能F1~F8が実現される。
As shown in FIG. 4, the first signal processor 3_1 has a
または、図5に示す如く、第1信号処理器3_1は、処理回路43を有している。処理回路43は、複数個の機能F1~F8に対応する処理を実行する。これにより、複数個の機能F1~F8が実現される。
Alternatively, the first signal processor 3_1 has a
または、図6に示す如く、第1信号処理器3_1は、プロセッサ41、メモリ42及び処理回路43を有している。メモリ42には、複数個の機能F1~F8のうちの一部の機能に対応するプログラムが記憶されている。プロセッサ41は、メモリ42に記憶されているプログラムを読み出して実行する。これにより、かかる一部の機能が実現される。また、処理回路43は、複数個の機能F1~F8のうちの残余の機能に対応する処理を実行する。これにより、かかる残余の機能が実現される。
Alternatively, the first signal processor 3_1 has a
プロセッサ41は、1個以上のプロセッサにより構成されている。個々のプロセッサは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はDSP(Digital Signal Processor)を用いたものである。
The
メモリ42は、1個以上の不揮発性メモリにより構成されている。または、メモリ42は、1個以上の不揮発性メモリ及び1個以上の揮発性メモリにより構成されている。すなわち、メモリ42は、1個以上のメモリにより構成されている。個々のメモリは、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ又は磁気ドラムを用いたものである。より具体的には、個々の揮発性メモリは、例えば、RAM(Random Access Memory)を用いたものである。また、個々の不揮発性メモリは、例えば、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、ブルーレイディスク又はミニディスクを用いたものである。
The
処理回路43は、1個以上のデジタル回路により構成されている。または、処理回路43は、1個以上のデジタル回路及び1個以上のアナログ回路により構成されている。すなわち、処理回路43は、1個以上の処理回路により構成されている。個々の処理回路は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、SoC(System on a Chip)又はシステムLSI(Large Scale Integration)を用いたものである。
The
ここで、プロセッサ41が複数個のプロセッサにより構成されているとき、複数個の機能F1~F8と複数個のプロセッサとの対応関係は任意である。すなわち、複数個のプロセッサの各々は、複数個の機能F1~F8のうちの対応する1個以上の機能に対応するプログラムを読み出して実行するものであっても良い。プロセッサ41は、複数個の機能F1~F8の各々に対応する専用のプロセッサを含むものであっても良い。
Here, when the
また、メモリ42が複数個のメモリにより構成されているとき、複数個の機能F1~F8と複数個のメモリとの対応関係は任意である。すなわち、複数個のメモリの各々は、複数個の機能F1~F8のうちの対応する1個以上の機能に対応するプログラムを記憶するものであっても良い。メモリ42は、複数個の機能F1~F8の各々に対応する専用のメモリを含むものであっても良い。
Further, when the
また、処理回路43が複数個の処理回路により構成されているとき、複数個の機能F1~F8と複数個の処理回路との対応関係は任意である。すなわち、複数個の処理回路の各々は、複数個の機能F1~F8のうちの対応する1個以上の機能に対応する処理を実行するものであっても良い。処理回路43は、複数個の機能F1~F8の各々に対応する専用の処理回路を含むものであっても良い。
Further, when the
次に、図7に示すフローチャートを参照して、第1信号処理器3_1の動作について説明する。 Next, the operation of the first signal processor 3_1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、分離部31が分離処理を実行する(ステップST1)。次いで、信号生成部32が信号生成処理を実行する(ステップST2)。次いで、インコヒーレント積分部33がインコヒーレント積分処理を実行する(ステップST3)。次いで、目標候補検出部34が目標候補検出処理を実行する(ステップST4)。次いで、積分単位算出部35が積分単位算出処理を実行する(ステップST5)。次いで、第1積分部36が第1積分処理を実行する(ステップST6)。次いで、第2積分部37が第2積分処理を実行する(ステップST7)。次いで、角度算出部38が角度算出処理を実行する(ステップST8)。
First, the
次に、第1アンテナモジュール2_1の詳細な動作について説明する。 Next, detailed operation of the first antenna module 2_1 will be described.
以下、任意の数式における任意の要素が文章に記載されるとき、当該数式における当該要素の書体がイタリック体であるか否かにかかわらず、当該要素が非イタリック体にて記載される。また、当該数式における当該要素の書体がボールド体であるか否かにかかわらず、当該要素が非ボールド体にて記載される。これは、主に電子出願の要請によるものである。各要素の書体については、数式における書体が正しいものである。 Hereinafter, when an arbitrary element in an arbitrary mathematical expression is written in a sentence, the element is written in non-italic font regardless of whether the typeface of the relevant element in the mathematical expression is italic. Also, regardless of whether or not the typeface of the element in the mathematical expression is boldface, the element is written in non-boldface. This is primarily due to the demand for electronic filing. Regarding the typeface of each element, the typeface in the formula is correct.
〈局部発振信号生成部11〉
局部発振信号生成部11は、局部発振信号L1(h,t)を生成する。局部発振信号生成部11は、当該生成された局部発振信号L1(h,t)を符号変調部12に出力するとともに、当該生成された局部発振信号L1(h,t)を個々の受信機22に出力する。局部発振信号L1(h,t)は、以下の式(1)により表される。<Local
A local
式(1)において、jは、虚数単位である。φ0は、局部発振信号の初期位相である。hは、ヒット番号である。Hは、ヒット数である。ALは、局部発振信号の振幅である。f0は、送信RF信号の送信周波数である。B0は、送信RF信号の変調帯域である。T0は、変調時間である。tは、時間である。Tchpは、送信チャンネル番号nTxに対応する送信RF信号の送信繰り返し周期である。Tchpは、以下の式(2)により表される。In equation (1), j is the imaginary unit. φ 0 is the initial phase of the local oscillation signal. h is the hit number. H is the number of hits. AL is the amplitude of the local oscillation signal. f 0 is the transmit frequency of the transmit RF signal. B 0 is the modulation band of the transmitted RF signal. T 0 is the modulation time. t is time. T chp is the transmission repetition period of the transmission RF signal corresponding to the transmission channel number n Tx . T chp is represented by the following equation (2).
式(2)において、TTxは、送信繰り返し周期である。TTxは、以下の式(3)により表される。In equation (2), T Tx is the transmission repetition period. T Tx is represented by the following equation (3).
式(3)において、T1は、次の変調が実行されるまでの時間である。In equation ( 3 ), T1 is the time until the next modulation is performed.
〈符号変調部12〉
符号変調部12は、局部発振信号生成部11により出力された局部発振信号L1(h,t)を取得する。符号変調部12は、当該取得された局部発振信号L1(h,t)に対する符号変調を実行する。このとき、符号変調部12は、当該取得された局部発振信号L1(h,t)に変調符号を付加することにより、個々の送信チャンネルに対応する送信RF信号Tx(nTx,h,t)を生成する。<
The
換言すれば、個々の送信チャンネルに対応する局部発振信号L1(h,t)が符号変調される。これにより、個々の送信アンテナ14により送信される電波における直交性を向上することができる。この結果、個々の送信チャンネルに対応する信号の分離を容易にすることができる。また、送信チャンネル間の干渉の発生を抑制することができるとともに、外部の電波によるレーダ装置1に対する干渉の発生を抑制することができる。In other words, the local oscillator signal L 1 (h,t) corresponding to each transmission channel is code-modulated. Thereby, the orthogonality of the radio waves transmitted by the individual transmitting antennas 14 can be improved. As a result, separation of signals corresponding to individual transmission channels can be facilitated. In addition, it is possible to suppress the occurrence of interference between transmission channels, and it is possible to suppress the occurrence of interference with the
ここで、符号変調の具体例について説明する。以下の具体例は、疑似乱数である巡回符号を用いるものである。 A specific example of code modulation will now be described. The following specific example uses a cyclic code that is a pseudo-random number.
まず、符号変調部12は、以下の式(4)により、巡回符号C0(h)を巡回シフト量Δh(nTx)にて巡回シフトする。巡回符号C0(h)は、予め設定されたものである。巡回シフト量Δh(nTx)は、送信チャンネル毎に設定されたものである。First, the
かかる巡回シフトが実行されることにより、個々の送信チャンネルに対応する変調符号Code1(nTx,h)が生成される。なお、巡回符号C0(h)には、M系列(Maximal Length Sequence)、Gold系列又ははざみ系列が用いられるものであっても良い。A modulation code Code 1 (n Tx , h) corresponding to each transmission channel is generated by executing such a cyclic shift. The cyclic code C 0 (h) may use an M sequence (Maximal Length Sequence), a Gold sequence, or a half-length sequence.
次いで、符号変調部12は、局部発振信号L1(h,t)及び変調符号Code1(nTx,h)を用いて、以下の式(5)により、個々の送信チャンネルに対応する送信RF信号Tx(nTx,h,t)を生成する。Next, the
次いで、符号変調部12は、当該生成された送信RF信号Tx(nTx,h,t)を対応する送信機13に出力する。Next, the
〈送信機13〉
個々の送信機13は、符号変調部12により出力された送信RF信号Tx(nTx,h,t)を取得する。個々の送信機13は、当該取得された送信RF信号Tx(nTx,h,t)を対応する送信アンテナ14に出力する。<Transmitter 13>
Each transmitter 13 acquires the transmission RF signal Tx(n Tx , h, t) output by the
〈送信アンテナ14〉
個々の送信アンテナ14は、対応する送信機13により出力された送信RF信号Tx(nTx,h,t)の入力を受け付ける。個々の送信アンテナ14は、当該入力された送信RF信号Tx(nTx,h,t)を空間に放射する。<Transmitting antenna 14>
Each transmission antenna 14 receives an input of transmission RF signal Tx(n Tx , h, t) output by the corresponding transmitter 13 . Each transmission antenna 14 radiates the input transmission RF signal Tx(n Tx , h, t) into space.
〈受信アンテナ21〉
個々の送信アンテナ14により放射された送信RF信号Tx(nTx,h,t)は、目標により反射される。これにより、反射RF信号が発生する。当該発生した反射RF信号は、個々の受信アンテナ21に入射する。個々の受信アンテナ21は、当該入射した反射RF信号に対応する受信RF信号Rx1(nRx,h,t)を対応する受信機22に出力する。受信RF信号Rx1(nRx,h,t)は、以下の式(6)により表される。<Receiving antenna 21>
A transmit RF signal Tx(n Tx ,h,t) emitted by an individual transmit antenna 14 is reflected by the target. This produces a reflected RF signal. The generated reflected RF signal is incident on each receiving antenna 21 . Each receiving antenna 21 outputs a received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) corresponding to the incident reflected RF signal to the corresponding receiver 22 . The received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) is represented by the following equation (6).
式(6)に示す如く、個々の受信チャンネルに対応する受信RF信号Rx1(nRx,h,t)は、NTx個の反射RF信号Rx0(nTx,nRx,h,t)の和により表される。NTx個の反射RF信号Rx0(nTx,nRx,h,t)は、NTx個の送信チャンネルにそれぞれ対応している。個々の送信チャンネルに対応する反射RF信号Rx0(nTx,nRx,h,t)は、以下の式(7)により表される。As shown in equation (6), the received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) corresponding to each receive channel is divided into N Tx reflected RF signals Rx 0 (n Tx , n Rx , h, t) is represented by the sum of The N Tx reflected RF signals Rx 0 (n Tx , n Rx , h, t) correspond to the N Tx transmission channels, respectively. A reflected RF signal Rx 0 (n Tx , n Rx , h, t) corresponding to each transmission channel is represented by Equation (7) below.
式(7)において、ARは、受信RF信号の振幅である。RTx(nTx,h,t)は、個々の送信チャンネルと目標間の距離である。RRx(nRx,h,t)は、個々の受信チャンネルと目標間の距離である。cは、光速である。t’は、1ヒット内の時間である。In equation (7), A R is the amplitude of the received RF signal. R Tx (n Tx ,h,t) is the distance between each transmit channel and the target. R Rx (n Rx ,h,t) is the distance between each received channel and the target. c is the speed of light. t' is the time within one hit.
〈受信機22〉
個々の受信機22は、局部発振信号生成部11により出力された局部発振信号L1(h,t)を取得する。また、個々の受信機22は、対応する受信アンテナ21により出力された受信RF信号Rx1(nRx,h,t)を取得する。<Receiver 22>
Each receiver 22 acquires the local oscillation signal L 1 (h, t) output by the local
個々の受信機22は、当該取得された局部発振信号L1(h,t)を用いて、当該取得された受信RF信号Rx1(nRx,h,t)をダウンコンバートする。次いで、個々の受信機22は、帯域フィルタを用いて、当該ダウンコンバートされた信号をフィルタリングする。次いで、個々の受信機22は、当該フィルタリングされた信号の強度を増幅する。次いで、個々の受信機22は、当該増幅された信号を用いて、位相検波を実行する。Each receiver 22 downconverts the acquired received RF signal Rx 1 (n Rx ,h,t) using the acquired local oscillator signal L 1 (h,t). Individual receivers 22 then filter the downconverted signals using bandpass filters. Each receiver 22 then amplifies the strength of the filtered signal. Individual receivers 22 then perform phase detection using the amplified signal.
これらの処理が実行されることにより、個々の受信機22において、対応する受信チャンネルに対応する受信ビート信号V’1(nRx,h,t)が生成される。すなわち、NRx個の受信機22において、NRx個の受信チャンネルに対応するNRx個の受信ビート信号V’1(nRx,h,t)がそれぞれ生成される。個々の受信チャンネルに対応する受信ビート信号V’1(nRx,h,t)は、以下の式(13)により表される。By executing these processes, a reception beat signal V′ 1 (n Rx , h, t) corresponding to the corresponding reception channel is generated in each receiver 22 . That is, in the N Rx receivers 22, N Rx reception beat signals V′ 1 (n Rx , h, t) corresponding to the N Rx reception channels are respectively generated. A reception beat signal V′ 1 (n Rx , h, t) corresponding to each reception channel is represented by the following equation (13).
式(13)において、AVは、受信ビート信号V’1(nRx,h,t)の振幅である。式(13)に示す如く、個々の受信チャンネルに対応する受信ビート信号V’1(nRx,h,t)は、NTx個の受信ビート信号V’0(nTx,nRx,h,t)の和により表される。NTx個の受信ビート信号V’0(nTx,nRx,h,t)は、NTx個の送信チャンネルにそれぞれ対応している。個々の送信チャンネルに対応する受信ビート信号V’0(nTx,nRx,h,t)は、以下の式(14)により表される。In equation (13), A V is the amplitude of the received beat signal V′ 1 (n Rx ,h,t). As shown in Equation (13), the received beat signal V' 1 (n Rx , h, t) corresponding to each received channel is obtained by combining N Tx received beat signals V' 0 (n Tx , n Rx , h, t). The N Tx received beat signals V′ 0 (n Tx , n Rx , h, t) respectively correspond to the N Tx transmission channels. A received beat signal V′ 0 (n Tx , n Rx , h, t) corresponding to each transmission channel is represented by the following equation (14).
個々の受信機22は、このようにして生成された受信ビート信号V’1(nRx,h,t)を対応するA/D変換器23に出力する。Each receiver 22 outputs the received beat signal V′ 1 (n Rx , h, t) thus generated to the corresponding A/D converter 23 .
〈A/D変換器23〉
個々のA/D変換器23は、対応する受信機22により出力された受信ビート信号V’1(nRx,h,t)を取得する。個々のA/D変換器23は、当該取得された受信ビート信号V’1(nRx,h,t)をアナログ信号からデジタル信号に変換する。これにより、以下の式(15)に示す受信ビート信号V1(nRx,h,m)が生成される。<A/D converter 23>
Each A/D converter 23 obtains the received beat signal V′ 1 (n Rx ,h,t) output by the corresponding receiver 22 . Each A/D converter 23 converts the obtained received beat signal V′ 1 (n Rx , h, t) from an analog signal to a digital signal. As a result, a received beat signal V 1 (n Rx , h, m) shown in the following equation (15) is generated.
式(15)に示す受信ビート信号V1(nRx,h,m)は、個々の受信チャンネルに対応するものである。式(15)に示す如く、個々の受信チャンネルに対応する受信ビート信号V1(nRx,h,m)は、NTx個の受信ビート信号V0(nTx,nRx,h,m)の和により表される。NTx個の受信ビート信号V0(nTx,nRx,h,m)は、NTx個の送信チャンネルにそれぞれ対応している。個々の送信チャンネルに対応する受信ビート信号V0(nTx,nRx,h,m)は、以下の式(16)により表される。The reception beat signal V 1 (n Rx , h, m) shown in Equation (15) corresponds to each reception channel. As shown in equation (15), the reception beat signal V 1 (n Rx , h, m) corresponding to each reception channel is obtained by N Tx reception beat signals V 0 (n Tx , n Rx , h, m) is represented by the sum of The N Tx received beat signals V 0 (n Tx , n Rx , h, m) respectively correspond to the N Tx transmission channels. A received beat signal V 0 (n Tx , n Rx , h, m) corresponding to each transmission channel is represented by the following equation (16).
式(16)において、Δtは、変調時間T0内におけるサンプリング間隔である。mは、変調時間T0内にてサンプリングされた受信ビート信号のサンプリング番号である。Mは、変調時間T0内における受信ビート信号のサンプリング数である。なお、式(16)において、Δt2および1/c2を含む項は、近似して表している。In equation (16), Δt is the sampling interval within the modulation time T0 . m is the sampling number of the received beat signal sampled within the modulation time T0 . M is the number of samples of the received beat signal within the modulation time T0 . In equation (16), terms including Δt 2 and 1/c 2 are approximated.
個々のA/D変換器23は、このようにして生成された受信ビート信号V1(nRx,h,m)を第1信号処理器3_1に出力する。Each A/D converter 23 outputs the received beat signal V 1 (n Rx , h, m) thus generated to the first signal processor 3_1.
次に、第1信号処理器3_1の詳細な動作について説明する。すなわち、図7に示すステップST1~ST8の各々における詳細なアルゴリズムについて説明する。 Next, detailed operation of the first signal processor 3_1 will be described. That is, detailed algorithms in each of steps ST1 to ST8 shown in FIG. 7 will be described.
〈分離部31(ステップST1)〉
分離部31は、個々のA/D変換器23により出力された受信ビート信号V1(nRx,h,m)を取得する。分離部31は、個々の送信チャンネルに対応する変調符号Code1(nTx,h)を用いて、当該取得された受信ビート信号V1(nRx,h,m)を復調する。すなわち、分離部31は、以下の式(17)により、当該取得された受信ビート信号V1(nRx,h,m)を復調する。<Separation unit 31 (step ST1)>
The separating
これにより、復調後の受信ビート信号V1,C(nTx,nRx,h,m)が生成される。復調後の受信ビート信号V1,C(nTx,nRx,h,m)は、個々の送信チャンネルに対応するものであり、かつ、個々の受信チャンネルに対応するものである。換言すれば、復調後の受信ビート信号V1,C(nTx,nRx,h,m)は、個々の送信チャンネルに対応する信号に分離されており、かつ、個々の受信チャンネルに対応する信号に分離されている。As a result, demodulated received beat signals V 1,C (n Tx , n Rx , h, m) are generated. The received beat signals V 1,C (n Tx ,n Rx ,h,m) after demodulation correspond to individual transmission channels and individual reception channels. In other words, the demodulated received beat signals V 1,C ( nTx , nRx ,h,m) are separated into signals corresponding to individual transmission channels, and signals are separated.
ただし、復調後の受信ビート信号V1,C(nTx,nRx,h,m)について、対応する変調符号Code1(nTx,h)と一致する信号、すなわち自己相関となる信号V0,C(nTx,nRx,h,m)は、以下の式(18)により表される。他方、復調後の受信ビート信号V1,C(nTx,nRx,h,m)について、対応する変調符号Code1(nTx,h)と一致しない信号、すなわち相互相関となる信号V’0,C(n’Tx,nRx,h,m)は、以下の式(19)により表される。ここで、n’Tx≠nTxである。However, for the received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) after demodulation, a signal that matches the corresponding modulation code Code 1 (n Tx , h), that is, the autocorrelated signal V 0 , C (n Tx , n Rx , h, m) are represented by the following equation (18). On the other hand, the received beat signals V 1,C (n Tx ,n Rx ,h,m) after demodulation do not match the corresponding modulation code Code 1 (n Tx ,h), that is, the cross-correlated signal V′ 0, C (n' Tx , n Rx , h, m) is represented by the following equation (19). Here, n' Tx ≠n Tx .
分離部31は、復調後の受信ビート信号V1,C(nTx,nRx,h,m)を信号生成部32に出力する。The separating
〈信号生成部32(ステップST2)〉
信号生成部32は、復調後の受信ビート信号V1,C(nTx,nRx,h,m)を取得する。信号生成部32は、当該取得された受信ビート信号V1,C(nTx,nRx,h,m)に対する離散フーリエ変換を実行する。具体的には、例えば、信号生成部32は、以下の式(20)による離散フーリエ変換を実行する。<Signal generator 32 (step ST2)>
The
かかる離散フーリエ変換が実行されることにより、距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)が生成される。距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)は、個々の送信チャンネルに対応するものであり、かつ、個々の受信チャンネルに対応するものである。換言すれば、かかる離散フーリエ変換が実行されることにより、送信チャンネル毎に、かつ、受信チャンネル毎に距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)が生成される。ここで、qは、速度ビン番号である。kは、距離ビン番号である。A distance velocity signal f b,1 (n Tx , n Rx , q, k) is generated by performing such a discrete Fourier transform. The range velocity signals f b,1 (n Tx , n Rx , q, k) correspond to individual transmit channels and to individual receive channels. In other words, a distance velocity signal f b,1 (n Tx , n Rx , q, k) is generated for each transmission channel and for each reception channel by executing the discrete Fourier transform. where q is the speed bin number. k is the distance bin number.
このとき、サンプリング番号m毎に、かつ、ヒット番号h毎に離散フーリエ変換が実行されることにより、個々の目標候補に対応する距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)が生成される。これにより、後述する目標候補検出部34において、個々の目標候補に対応する距離値を算出することができるとともに、個々の目標候補に対応する速度値を算出することができる。At this time, a discrete Fourier transform is performed for each sampling number m and for each hit number h to obtain a distance velocity signal f b,1 (n Tx , n Rx , q, k) corresponding to each target candidate. ) is generated. As a result, the target
また、レーダ装置1においては、10log10(HM)に応じて信号対雑音比(Signal to Noise Ratio,SNR)が向上する。これにより、レーダ装置1による目標検出能力を向上することができる。Also, in the
なお、信号生成部32は、離散フーリエ変換に代えて、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform,FFT)を用いるものであっても良い。高速フーリエ変換を用いることにより、信号生成部32における演算量を低減することができる。また、信号生成部32における処理の高速化を図ることができる。この結果、レーダ装置1の低コスト化を図ることができるとともに、レーダ信号処理装置7による処理時間の短縮を図ることができる。
Note that the
信号生成部32は、このようにして生成された距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)をインコヒーレント積分部33に出力する。The
〈インコヒーレント積分部33(ステップST3)〉
インコヒーレント積分部33は、信号生成部32により出力された距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)を取得する。インコヒーレント積分部33は、当該取得された距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)に対するインコヒーレント積分を実行する。具体的には、例えば、インコヒーレント積分部33は、以下の式(21)によるインコヒーレント積分を実行する。<Incoherent Integrator 33 (Step ST3)>
The
かかるインコヒーレント積分が実行されることにより、インコヒーレント積分信号fb,1,inch(q,k)が生成される。インコヒーレント積分部33は、当該生成されたインコヒーレント積分信号fb,1,inch(q,k)を目標候補検出部34に出力する。By performing such incoherent integration, an incoherent integration signal f b,1,inch (q,k) is generated. The
図8は、送信チャンネル毎に、かつ、受信チャンネル毎に、距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)、距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)に対応する距離ビン番号、及び距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)に対応する速度ビン番号の例を示している。図8に示す如く、距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)には、雑音成分が重畳されている。FIG. 8 shows a distance velocity signal f b,1 (n Tx , n Rx , q, k) and a distance velocity signal f b,1 (n Tx , n Rx , q) for each transmission channel and each reception channel. , k) and the velocity bin number corresponding to the range velocity signal f b,1 (n Tx , n Rx , q, k). As shown in FIG. 8, a noise component is superimposed on the distance velocity signal f b,1 (n Tx , n Rx , q, k).
これに対して、図9は、インコヒーレント積分信号fb,1,inch(q,k)、インコヒーレント積分信号fb,1,inch(q,k)に対応する距離ビン番号、及びインコヒーレント積分信号fb,1,inch(q,k)に対応する速度ビン番号の例を示している。In contrast, FIG. 9 shows the incoherent integrated signal f b,1,inch (q,k), the range bin number corresponding to the incoherent integrated signal f b,1,inch (q,k), and the incoherent FIG. 11 shows an example of velocity bin numbers corresponding to the integrated signal f b,1,inch (q,k).
式(21)に示すインコヒーレント積分が実行されることにより、複数個の距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)における電力が積分される。すなわち、NTx×NRx個の距離速度信号fb,1(nTx,nRx,q,k)における信号強度が積分される。これにより、雑音成分が平均化される(図8及び図9参照)。この結果、レーダ装置1による目標検出能力を向上することができる。Power in a plurality of distance velocity signals f b,1 (n Tx , n Rx , q, k) is integrated by performing the incoherent integration shown in Equation (21). That is, signal strengths of N Tx ×N Rx distance velocity signals f b,1 (n Tx , n Rx , q, k) are integrated. This averages the noise components (see FIGS. 8 and 9). As a result, the target detection capability of the
〈目標候補検出部34(ステップST4)〉
目標候補検出部34は、インコヒーレント積分部33により出力されたインコヒーレント積分信号fb,1,inch(q,k)を取得する。目標候補検出部34は、当該取得されたインコヒーレント積分信号fb,1,inch(q,k)における信号強度に基づき、個々の目標候補に対応する距離値を算出するとともに、個々の目標候補に対応する速度値を算出する。これにより、個々の目標候補が検出される。個々の目標候補の検出には、例えば、CA-CFAR(Cell Average Constant False Alarm Rate)処理が用いられる。以下、個々の目標候補を示す番号ntgtを「目標候補番号」ということがある。<Target candidate detection unit 34 (step ST4)>
The target
目標候補検出部34は、個々の目標候補に対応する距離速度信号fb,1(nTx,nRx,qntgt,kntgt)を特定する。また、目標候補検出部34は、個々の目標候補に対応する速度ビン番号qntgtを特定する。また、目標候補検出部34は、個々の目標候補に対応する距離ビン番号kntgtを特定する。目標候補検出部34は、当該特定された距離速度信号fb,1(nTx,nRx,qntgt,kntgt)、当該特定された速度ビン番号qntgt及び当該特定された距離ビン番号kntgtをコヒーレント積分部39に出力する。The target
ここで、コヒーレント積分部39の詳細な動作について説明するよりも先に、図10~図13を参照して、前提となる原理等について説明する。
Here, before describing the detailed operation of the
図10に示す如く、1個の目標が複数個の受信アンテナに対する遠方界に位置する場合、個々の受信アンテナに対する目標の方位角は、同一であるとみなすことができる。この場合、個々の受信アンテナに対応する到来距離差ΔrnRxは、以下の式(22)により表される。また、個々の受信アンテナに対する目標の方位角θnRx,θ0は、以下の式(23)により表される。If a single target is located in the far field for multiple receive antennas, as shown in FIG. 10, then the target azimuth for each receive antenna can be assumed to be the same. In this case, the arrival distance difference Δr nRx corresponding to each receiving antenna is represented by the following equation (22). Also, the target azimuth angle θnRx, θ0 for each receiving antenna is represented by the following equation (23).
ここで、θ0は、基準点に対する目標の方位角である。RRx,0(nRx)は、個々の受信アンテナと目標間の距離である。R0は、基準点と目標間の距離である。ΔrFar,nRx,θ0は、基準点に対する目標の方位角がθ0であり、かつ、目標が遠方界に位置するときの個々の受信アンテナに対応する到来距離差である。dnRxは、受信アンテナ間隔である。dnTxは、送信アンテナ間隔である。where θ 0 is the azimuth angle of the target with respect to the reference point. R Rx,0 (n Rx ) is the distance between each receive antenna and the target. R 0 is the distance between the reference point and the target. Δr Far,nRx,θ0 is the range-of-arrival difference corresponding to the individual receive antennas when the azimuth angle of the target relative to the reference point is θ0 and the target is located in the far field. dnRx is the receive antenna spacing. dnTx is the transmit antenna spacing.
式(23)に示す如く、個々の受信アンテナに対する目標の方位角θnRx,θ0は、基準点に対する目標の方位角θ0により近似される。すなわち、個々の受信アンテナに対する目標の方位角θnRx,θ0は、同一の値により近似される。As shown in equation (23), the target azimuth angle θ nRx,
以下、個々の目標候補について、個々の送信チャンネルに対応しており、かつ、個々の受信チャンネルに対応している信号fb,1(nTx,nRx,qntgt,kntgt)がfb,1(nTx,nRx)であるものとして説明する。Hereinafter, for each target candidate, the signal f b,1 (n Tx , n Rx , q ntgt , k ntgt ) corresponding to each transmission channel and each reception channel is f b , 1 (n Tx , n Rx ).
式(22)及び式(23)より、信号fb,1(nTx,nRx)は、以下の式(24)により表される。From the equations (22) and (23), the signal f b,1 (n Tx , n Rx ) is represented by the following equation (24).
これに対して、以下の式(25)による離散フーリエ変換が実行されるものとする。また、以下の式(26)に示す条件が成立するものとする。この場合、最大電力を示す方位角θ0を算出することができる。For this, a discrete Fourier transform according to the following equation (25) shall be performed. It is also assumed that the condition shown in the following formula (26) is established. In this case, the azimuth angle θ 0 that indicates the maximum power can be calculated.
ここで、s0は、基準点と目標間の距離差により表される位相を含む信号である。Nfftは、フーリエ変換点数である。nfftは、フーリエ変換後のビン番号である。where s0 is the signal containing the phase represented by the distance difference between the reference point and the target. N fft is the number of Fourier transform points. n fft is the bin number after Fourier transform.
このように、遠方界においては、受信アンテナ間の位相差がdRxsinθ0に対する整数倍である。このため、高速フーリエ変換を実行することができる。これにより、複数個の受信アンテナに対応する信号(すなわち全ての受信アンテナに対応する信号)に対して、少ない演算量にてコヒーレント積分を実行することができる。Thus, in the far field, the phase difference between the receive antennas is an integer multiple of d Rx sin θ 0 . Therefore, a fast Fourier transform can be performed. Thereby, coherent integration can be performed with a small amount of calculation for signals corresponding to a plurality of receiving antennas (that is, signals corresponding to all receiving antennas).
レーダ装置においては、アンテナ開口を大きくすることにより、角度分解能を向上することができる。このため、受信アンテナの個数を増やすことにより、アンテナ開口を大きくすることが考えられる。しかしながら、アンテナ開口が大きいことにより、図11に示す如く、1個の目標が複数個の受信アンテナに対する近傍界に位置することがある。この場合、各アンテナに対する目標の方位角は、互いに異なるものとなる。 In a radar device, angular resolution can be improved by enlarging the antenna aperture. Therefore, it is conceivable to increase the antenna aperture by increasing the number of receiving antennas. However, due to the large antenna aperture, a single target may be located in the near field for multiple receive antennas, as shown in FIG. In this case, the azimuth angle of the target for each antenna will be different from each other.
この場合、個々の受信アンテナに対応する到来距離差ΔrnRxは、以下の式(27)により表される。また、個々の受信アンテナに対する目標の方位角θnRx,θ0は、以下の式(28)により表される。In this case, the arrival distance difference Δr nRx corresponding to each receiving antenna is represented by the following equation (27). Also, the target azimuth angle θnRx, θ0 for each receiving antenna is represented by the following equation (28).
式(28)に示す如く、個々の受信アンテナに対する目標の方位角θnRx,θ0は、基準点に対する目標の方位角θ0と異なる値となる。すなわち、個々の受信アンテナに対する目標の方位角θnRx,θ0は、互いに異なる値となる。As shown in Equation (28), the target azimuth angle θ nRx, θ0 for each receiving antenna has a different value from the target azimuth angle θ 0 for the reference point. That is, the target azimuth angles θnRx, θ0 for the individual receiving antennas have different values.
このように、近傍界においては、個々の受信アンテナに対する目標の方位角θnRx,θ0が互いに異なるものである。このため、複数個の受信アンテナに対応する信号(すなわち全ての受信アンテナに対応する信号)に対する高速フーリエ変換を実行することが困難である。そこで、従来のレーダ装置は、離散フーリエ変換を用いて当該信号に対するコヒーレント積分を実行するものであった。これにより、高速フーリエ変換を用いる場合に比して、演算量が増加する問題があった。Thus, in the near field, the target azimuth angles θnRx, θ0 for individual receiving antennas are different from each other. Therefore, it is difficult to perform a fast Fourier transform on signals corresponding to multiple receive antennas (ie, signals corresponding to all receive antennas). Therefore, the conventional radar apparatus uses the discrete Fourier transform to perform coherent integration on the signal. As a result, there is a problem that the amount of calculation increases as compared with the case of using the fast Fourier transform.
これに対して、レーダ装置1においては、個々の目標候補が個々の積分グループに対する遠方界に位置していると近似されるように複数個の積分グループが設定される。そして、個々の積分グループに対応する信号(すなわち積分グループ内信号)に対するコヒーレント積分(すなわち第1コヒーレント積分)が実行される。これにより、個々の目標が受信アンテナ群に対する近傍界に位置する場合であっても、第1コヒーレント積分が遠方界に基づくものとなる。このため、第1コヒーレント積分に高速フーリエ変換又はチャープZ変換(Chirp Z-Transform,CZT)を用いることができる。これにより、演算量の低減を図るものである。
On the other hand, in the
図12は、複数個の積分グループの例を示している。図13は、複数個の積分グループのうちの1個の積分グループの例を示している。図中、NGは、積分グループの個数(以下「積分グループ数」という。)を示している。以下、個々の積分グループを示す番号nGを「積分グループ番号」ということがある。図中、NRx,Farは、個々の積分グループに含まれる受信アンテナの個数(以下「受信アンテナ数」という。)を示している。以下、個々の積分グループにおける個々の受信アンテナを示す番号nRx,Farを「受信アンテナ番号」ということがある。FIG. 12 shows an example of multiple integration groups. FIG. 13 shows an example of one integration group out of a plurality of integration groups. In the figure, NG indicates the number of integration groups (hereinafter referred to as "the number of integration groups"). Hereinafter, the number nG indicating each integral group may be referred to as "integral group number". In the figure, NRx,Far indicates the number of receiving antennas (hereinafter referred to as "the number of receiving antennas") included in each integration group. Hereinafter, the number nRx,Far indicating each receiving antenna in each integral group is sometimes referred to as "receiving antenna number".
ここで、ΔrNear,nG,θ0は、個々の積分グループにおける受信アンテナ番号nRx,Far=0に対応する受信アンテナに対応する到来距離差であって、近傍界の到来距離差を示している。また、ΔrFar,nGNRx,Far+nRx,Far,θ0は、個々の積分グループにおける個々の受信アンテナに対応する到来距離差であって、遠方界の到来距離差を示している。Here, Δr Near,nG,θ0 is the arrival distance difference corresponding to the reception antenna corresponding to the reception antenna number n Rx,Far =0 in each integration group, and indicates the arrival distance difference in the near field. . Also, Δr Far, nGNRx, Far+nRx, Far, θ0 are arrival distance differences corresponding to individual receiving antennas in individual integration groups, and indicate arrival distance differences in the far field.
図中、θ’は、受信アンテナ番号nRx,Far=0に対応する受信アンテナに対する目標の方位角を示している。また、θ”は、受信アンテナ番号nRx,Far=NRx,Far-1に対応する受信アンテナに対する目標の方位角を示している。個々の積分グループは、方位角θ’が方位角θ”と同一の値であると近似することができる範囲内にて設定される。In the figure, θ' indicates the azimuth angle of the target with respect to the receiving antenna corresponding to the receiving antenna number n Rx,Far =0. θ″ indicates the target azimuth angle for the receiving antenna corresponding to the receiving antenna number n Rx,Far =N Rx,Far −1. Each integral group has an azimuth angle θ′ is set within a range that can be approximated to be the same value as .
すなわち、図12に示す如く、目標は、NRx,Far×NG個の受信アンテナ(すなわち全ての受信アンテナ)に対する近傍界に位置している。換言すれば、目標は、NG個の積分グループに対する近傍界に位置している。しかしながら、図13に示す如く、目標は、個々の積分グループに対する遠方界に位置していると近似される。That is, as shown in FIG. 12, the target is located in the near field for N Rx,Far ×N G receive antennas (ie, all receive antennas). In other words, the target is located in the near field for N G integration groups. However, as shown in FIG. 13, the target is approximated to be located in the far field for each integral group.
以下、これらの原理等を踏まえて、コヒーレント積分部39の詳細な動作について説明する。
Based on these principles and the like, the detailed operation of the
〈積分単位算出部35(ステップST5)〉
積分単位算出部35においては、積分グループ数NG及び受信アンテナ数NRx,Farが予め設定されている。または、積分単位算出部35は、以下のようにして積分グループ数NG及び受信アンテナ数NRx,Farを算出する。<Integral Unit Calculator 35 (Step ST5)>
In the
すなわち、積分単位算出部35は、所望の角度分解能及び所望の積分性能に応じて、個々の積分グループにおける方位角差ΔθFarに基づき、個々の積分グループにおける開口DFarを算出する。より具体的には、積分単位算出部35は、以下の式(29)に示す条件を満たす開口DFarを算出する。ここで、KFarは、予め設定された係数である。DNearは、複数個の受信アンテナ21の全体における開口、すなわち受信アンテナ群24における開口である。That is, the
次いで、積分単位算出部35は、以下の式(30)により受信アンテナ数NRx,Farを算出する。また、積分単位算出部35は、以下の式(31)により積分グループ数NGを算出する。ここで、floor(x)は、変数xよりも小さい整数のうちの最大の整数を示している。Next, the
積分単位算出部35は、上記設定された積分グループ数NG及び受信アンテナ数NRx,Farに基づき、又は上記算出された積分グループ数NG及び受信アンテナ数NRx,Farに基づき、複数個の受信アンテナ21をグループ化する。これにより、複数個の積分グループが設定される。The
〈第1積分部36(ステップST6)〉
以下の式(32)に示す如く、信号fb,1(nTx,nRx)は、信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far)により表される。信号fb,1(nTx,nRx)は、個々の目標候補について、個々の送信チャンネルに対応しており、かつ、個々の受信チャンネルに対応している信号である。信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far)は、個々の目標候補について、個々の送信チャンネルに対応しており、かつ、個々の積分グループに対応している信号である。<First integration unit 36 (step ST6)>
As shown in Equation (32) below, the signal f b,1 (n Tx , n Rx ) is represented by the signal f′ b,1 (n Tx , n G , n Rx, Far ). The signal f b,1 (n Tx , n Rx ) is the signal corresponding to each transmit channel and to each receive channel for each target candidate. The signal f'b ,1 ( nTx ,nG, nRx ,Far ) is the signal corresponding to each transmission channel and to each integration group for each target candidate. .
すなわち、信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far)は、積分グループ内においては遠方界により表される。他方、信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far)は、積分グループ間においては近傍界により表される。積分グループ内における信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far)は、個々の積分グループに対応する信号、すなわち積分グループ内信号である。That is, the signal f′ b,1 (n Tx ,n G ,n Rx,Far ) is represented by the far field within the integration group. On the other hand, the signal f′ b,1 (n Tx ,n G ,n Rx,Far ) is represented by the near field between integration groups. The signal f′ b,1 (n Tx ,n G ,n Rx,Far ) within the integration group is the signal corresponding to the individual integration group, ie, the integration group intra-group signal.
かかる特徴に基づき、第1積分部36は、個々の目標候補について、積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far)に対するチャープZ変換を実行する。具体的には、例えば、第1積分部36は、以下の式(33)によるチャープZ変換を実行する。これにより、個々の積分グループに対応する第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)が生成される。Based on such features, the
ここで、AnGは、個々の積分グループに対応する変換開始位相である。WnGは、個々の積分グループに対応する変換位相間隔である。dczt,nGは、個々の積分グループに対応する変換距離間隔である。θs,nGは、個々の積分グループに対応する変換開始方位角である。θe,nGは、個々の積分グループに対応する変換終了方位角である。Ncztは、個々の積分グループに対応するCZT点数である。ncztは、個々の積分グループに対応するCZTの方位角ビン番号である。where A nG is the conversion start phase corresponding to each integration group. W nG is the transform phase interval corresponding to each integration group. d czt,nG is the transform distance interval corresponding to each integral group. θ s,nG is the transform start azimuth angle corresponding to each integration group. θ e,nG is the transformation ending azimuth angle corresponding to each integration group. Nczt is the CZT score corresponding to each integration group. nczt is the CZT azimuth bin number corresponding to the individual integration group.
AnGは、以下の式(34)により表される。WnGは、以下の式(35)により表される。 AnG is represented by the following equation (34). W nG is represented by the following equation (35).
以下、個々の積分グループに含まれる複数個の受信アンテナ21の位置を「受信アンテナ位置」ということがある。図14は、個々の積分グループに対応する受信アンテナ位置、個々の積分グループに対応する変換開始方位角θs,nG及び個々の積分グループに対応する変換終了方位角θe,nGの例を示している。Hereinafter, the positions of the plurality of receiving antennas 21 included in each integral group may be referred to as "receiving antenna positions". FIG. 14 shows examples of receiving antenna positions corresponding to individual integration groups, transform start azimuth angles θ s,nG corresponding to individual integration groups, and transform end azimuth angles θe,nG corresponding to individual integration groups. ing.
図14に示す如く、個々の積分グループに対応する変換開始方位角θs,nGは、以下のような方位角である。すなわち、変換開始方位角θs,nGは、基準点に対する変換開始方位角θ0,sに位置する目標を、受信アンテナ番号nRx,Far=0に対応する受信アンテナ21から見たときの方位角である。As shown in FIG. 14, the transformation starting azimuth angle θ s,nG corresponding to each integral group is the following azimuth angle. That is, the conversion start azimuth angle θ s,nG is the azimuth when the target positioned at the conversion start azimuth angle θ 0,s with respect to the reference point is viewed from the receiving antenna 21 corresponding to the receiving antenna number n Rx,Far =0. is a corner.
また、個々の積分グループに対応する変換終了方位角θe,nGは、以下のような方位角である。すなわち、変換終了方位角θe,nGは、基準点に対する変換終了方位角θ0,eに位置する目標を、受信アンテナ番号nRx,Far=0に対応する受信アンテナ21から見たときの方位角である。Also, the transformation end azimuth angle θe,nG corresponding to each integral group is the following azimuth angle. That is, the transformation end azimuth angle θ e,nG is the azimuth when the target located at the transformation end azimuth angle θ 0,e with respect to the reference point is viewed from the receiving antenna 21 corresponding to the receiving antenna number n Rx,Far =0. is a corner.
式(33)より、以下の式(36)に示す条件が成立するとき、基準点に対する方位角θ0に位置する目標は、受信アンテナ番号nRx,Far=0に対応する受信アンテナ21に対する方位角θnG,θ0にて最大電力を示す。From expression (33), when the condition shown in the following expression (36) is established, the target positioned at the azimuth angle θ 0 with respect to the reference point is oriented with respect to the receiving antenna 21 corresponding to the receiving antenna number n Rx,Far =0. The maximum power is shown at the angle θnG, θ0 .
すなわち、以下の式(37)に示す如く、第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)は、対応する積分グループにおける受信アンテナ位置にかかわらず、同一の方位角ビン番号n’cztにて最大電力を示す。That is, as shown in Equation (37) below, the first integrated signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) is the same azimuth bin number n′ regardless of the receive antenna position in the corresponding integration group. Maximum power is denoted by czt .
かかる方位角ビン番号n’cztにおいては、遠方界の到来距離差ΔrFar,nGNRx,Far+nRx,Far,θ0に基づく位相による積分がなされることにより、近傍界の到来距離差ΔrNear,nG,θ0に基づく位相に対して同位相となる。すなわち、コヒーレントになる。これにより、最大電力を示すものである。In such azimuth angle bin number n′ czt , the arrival distance difference Δr Near,nG,θ0 is in phase with the phase based on That is, they are coherent. This indicates the maximum power.
仮に、式(33)に示すチャープZ変換に代えて高速フーリエ変換が実行される場合、図15に示す如く、個々の積分グループに対応する第1積分信号は、互いに異なる方位角ビン番号にて最大電力を示すものとなる。これにより、これらの方位角ビン番号を対応させる処理が要求される。 If a fast Fourier transform is performed instead of the chirp Z transform shown in equation (33), then the first integrated signals corresponding to the individual integration groups are generated at different azimuth bin numbers, as shown in FIG. It indicates the maximum power. This requires a process of matching these azimuth bin numbers.
他方、式(33)に示すチャープZ変換が実行されることにより、積分グループ間にて目標方位角が異なる場合であっても(図14参照)、同一の方位角ビン番号n’cztに積分される(図16参照)。このため、個々の積分グループに対応する第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)は、同一の方位角ビン番号n’cztにて最大電力を示すものとなる。これにより、方位角ビン番号を対応させる処理を不要とすることができる。したがって、第1積分部36における演算量を低減することができる。また、第1積分部36における積分損失を低減することができる。On the other hand, by executing the chirp Z transform shown in Equation (33), even if the target azimuth angle differs between the integration groups (see FIG. 14), the same azimuth bin number n′ czt is integrated. (see FIG. 16). Therefore, the first integrated signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) corresponding to each integration group exhibits maximum power at the same azimuth bin number n′ czt . This eliminates the need for processing for matching the azimuth bin numbers. Therefore, the amount of calculation in the first integrating
また、式(33)に示すチャープZ変換は、高速フーリエ変換を用いて実現することができる。これにより、第1積分部36における演算量を低減することができる。また、第1積分部36による処理時間を短縮することができる。
Also, the chirp Z-transform shown in equation (33) can be implemented using a fast Fourier transform. Thereby, the amount of calculation in the
また、第1コヒーレント積分は、複数個の積分グループについて、並行して実行することができる。かかる並列処理を用いることにより、第1積分部36による処理時間を短縮することができる。
Also, the first coherent integration can be performed in parallel for multiple integration groups. By using such parallel processing, the processing time of the first integrating
第1積分部36は、このようにして生成された第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)を第2積分部37に出力する。The
なお、第1積分部36は、式(33)に示すチャープZ変換を実行するのに代えて、以下の式(38)に示す高速フーリエ変換を実行するものであっても良い。これにより、個々の積分グループに対応する第1積分信号f’fft(nTx,nG,nfft)が生成される。Note that the first integrating
式(38)より、以下の式(39)に示す条件が成立するとき、基準点に対する方位角θ0に位置する目標は、受信アンテナ番号nRx,Far=0に対応する受信アンテナ21に対する方位角θnG,θ0にて最大電力を示す。From expression (38), when the condition shown in the following expression (39) is established, the target positioned at the azimuth angle θ 0 with respect to the reference point is oriented with respect to the receiving antenna 21 corresponding to the receiving antenna number n Rx,Far =0. The maximum power is shown at the angle θnG, θ0 .
式(38)に示す高速フーリエ変換を用いることにより、離散フーリエ変換を用いる場合に比して(すなわち従来のレーダ装置に比して)、第1積分部36における演算量を低減することができる。また、第1積分部36における積分損失を低減することができる。ただし、上記のとおり、最大電力を示す角度ビン番号を対応させる処理が要求される(図15参照)。
By using the fast Fourier transform shown in equation (38), the amount of computation in the
〈第2積分部37(ステップST7)〉
第2積分部37は、第1積分部36により出力された第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)を取得する。第2積分部37は、当該取得された第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)に対するコヒーレント積分を実行する。すなわち、第2積分部37は、第2コヒーレント積分を実行する。これにより、第2積分信号fDFT(nczt)が生成される。<Second integration unit 37 (step ST7)>
The
第2コヒーレント積分は、近傍界に基づくものである。具体的には、例えば、第2積分部37は、以下の式(40)によるコヒーレント積分を実行する。
The second coherent integration is based on the near-field. Specifically, for example, the
ここで、R’0は、個々の目標候補に対する相対距離である。Pncztは、CZTの方位角ビン番号ncztにおける目標位置である。PnGは、個々の積分グループにおける受信アンテナ番号nRx,Far=0に対応する受信アンテナ21の位置である。where R'0 is the relative distance to each target candidate. P nczt is the target position at the CZT azimuth bin number nczt . P nG is the position of the receive antenna 21 corresponding to receive antenna number n Rx,Far =0 in each integration group.
Pncztは、以下の式(41)により表される。PnGは、以下の式(42)により表される。 Pnczt is represented by the following equation (41). P nG is represented by the following formula (42).
式(42)より、以下の式(43)に示す条件を満たす方位角θ0が最大電力を示すものとなる。以下、最大電力を示す方位角θ0を「θ0,peak」と記載する。また、最大電力を示す方位角ビン番号nctzを「nctz,peak」と記載する。From equation (42), the azimuth angle θ 0 that satisfies the condition shown in equation (43) below indicates the maximum power. The azimuth angle θ 0 indicating the maximum power is hereinafter referred to as “θ 0, peak ”. Also, the azimuth bin number nctz indicating the maximum power is described as " nctz,peak ".
第2積分部37は、このようにして生成された第2積分信号fDFT(nczt)を角度算出部38に出力する。The
図17は、複数個の積分グループに対応する複数個の第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)の例を示している。すなわち、図17は、NG個の積分グループに対応するNG個の第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)の例を示している。また、図17は、当該NG個の第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)に対応する第2積分信号fDFT(nczt)の例を示している。FIG. 17 shows an example of a plurality of first integration signals f CZT (n Tx , n G , n czt ) corresponding to a plurality of integration groups. That is, FIG. 17 shows an example of N G first integration signals f CZT (n Tx , n G , n czt ) corresponding to N G integration groups. Also, FIG. 17 shows an example of the second integrated signal f DFT (n czt ) corresponding to the N G first integrated signals f CZT (n Tx , n G , nczt ).
図17に示す如く、複数個の第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)に対するコヒーレント積分により第2積分信号fDFT(nczt)が生成されるものである。これにより、レーダ装置1におけるアンテナ開口を大きくすることができるため、レーダ装置1による角度分解能を向上することができる。また、測角に用いられる信号(すなわち第2積分信号)の電力を大きくすることができるため、測角精度を向上することができる。As shown in FIG. 17, a second integrated signal f DFT (n czt ) is generated by coherent integration of a plurality of first integrated signals f CZT (n Tx , n G , n czt ). As a result, since the antenna aperture in the
また、レーダ装置1においては、複数個の受信アンテナ21を用いてアンテナ開口を大きくするのはもちろんのこと、複数個の送信アンテナ14を用いることにより、仮想アレーを形成することができる。これにより、アンテナ開口を更に大きくすることができる。この結果、角度分解能を更に向上することができる。
Moreover, in the
なお、個々の送信チャンネルに対応する送信RF信号における変調処理は、符号変調部12による符号変調(すなわち符号分割)に限定されるものではない。かかる変調処理は、分離部31において、個々の送信チャンネルに対応する信号の分離を実現可能なものであれば良い。例えば、かかる変調処理は、時分割、符号分割、周波数分割、時分割及び符号分割、又は周波数分割及び符号分割を用いるものであっても良い。
Note that the modulation processing in the transmission RF signal corresponding to each transmission channel is not limited to code modulation (that is, code division) by the
〈角度算出部38(ステップST8)〉
角度算出部38は、第2積分部37により出力された第2積分信号fDFT(nczt)を取得する。角度算出部38は、当該取得された第2積分信号fDFT(nczt)を用いて、個々の目標候補に対応する角度値を算出する。<Angle calculator 38 (step ST8)>
The
具体的には、例えば、角度算出部38は、個々の目標候補について、対応する方位角ビン番号nctz,peakに対応する方位角θ0,peakを算出する。方位角θ0,peakは、以下の式(44)により算出される。Specifically, for example, the
ここで、nG,0は、基準点に対応する積分グループにおける受信アンテナ番号nRX,Far=0に対応する受信アンテナを示す受信アンテナ番号である。Here, n G,0 is the reception antenna number indicating the reception antenna corresponding to the reception antenna number n RX,Far =0 in the integration group corresponding to the reference point.
以上のように、実施の形態1に係るレーダ装置1は、1個以上の送信アンテナ14及び複数個の受信アンテナ21を含む複数個のアンテナ(14,21)と、レーダ信号処理装置7と、を備えるレーダ装置1であって、レーダ信号処理装置7は、複数個の受信アンテナ21をグループ化することにより複数個の積分グループを設定する積分単位算出部35と、複数個の積分グループの各々に対応する積分グループ内信号に対する第1コヒーレント積分を実行することにより、複数個の積分グループにそれぞれ対応する複数個の第1積分信号を生成する第1積分部36と、複数個の第1積分信号に対する第2コヒーレント積分を実行することにより、第2積分信号を生成する第2積分部37と、第2積分信号を用いて個々の目標候補に対応する角度値を算出する角度算出部38と、を備える。複数個のアンテナ(14,21)を用いてアンテナ開口を大きくすることにより、角度分解能を向上することができる。また、複数個の積分グループを設定することにより、測角用のコヒーレント積分を容易にすることができる。この結果、演算量を低減することができる。
As described above, the
また、実施の形態1に係るレーダ信号処理方法は、1個以上の送信アンテナ14及び複数個の受信アンテナ21を含む複数個のアンテナ(14,21)と、レーダ信号処理装置7と、を備えるレーダ装置1におけるレーダ信号処理方法であって、レーダ信号処理装置7が、複数個の受信アンテナ21をグループ化することにより複数個の積分グループを設定するステップST5と、レーダ信号処理装置7が、複数個の積分グループの各々に対応する積分グループ内信号に対する第1コヒーレント積分を実行することにより、複数個の積分グループにそれぞれ対応する複数個の第1積分信号を生成するステップST6と、レーダ信号処理装置7が、複数個の第1積分信号に対する第2コヒーレント積分を実行することにより、第2積分信号を生成するステップST7と、レーダ信号処理装置7が、第2積分信号を用いて個々の目標候補に対応する角度値を算出するステップST8と、を備える。複数個のアンテナ(14,21)を用いてアンテナ開口を大きくすることにより、角度分解能を向上することができる。また、複数個の積分グループを設定することにより、測角用のコヒーレント積分を容易にすることができる。この結果、演算量を低減することができる。
Further, the radar signal processing method according to
実施の形態2.
図18は、実施の形態2に係るレーダ装置の要部を示すブロック図である。図19は、実施の形態2に係るレーダ装置における第2アンテナモジュールの要部を示すブロック図である。図20は、実施の形態2に係るレーダ装置における第1信号処理器及び第2信号処理器の要部を示すブロック図である。図18~図20を参照して、実施の形態2に係るレーダ装置について説明する。
FIG. 18 is a block diagram showing a main part of a radar device according to
なお、図18において、図1に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、図19において、図2に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、図20において、図3に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。 In FIG. 18, blocks similar to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Also, in FIG. 19, blocks similar to those shown in FIG. Also, in FIG. 20, the same reference numerals are given to the same blocks as those shown in FIG.
図18に示す如く、レーダ装置1aは、第1アンテナモジュール2_1、第1信号処理器3_1及び表示器4を含むものである。これに加えて、レーダ装置1aは、複数個の第2アンテナモジュール2_2を含むものである。また、レーダ装置1aは、複数個の第2アンテナモジュール2_2と一対一に対応する複数個の第2信号処理器3_2を含むものである。個々の第2信号処理器3_2は、第2受信部6_2を含むものである。第1信号処理器3_1及び複数個の第2信号処理器3_2により、レーダ信号処理装置7aの要部が構成されている。
As shown in FIG. 18, the
なお、図18においては、複数個の第2アンテナモジュール2_2のうちの1個の第2アンテナモジュール2_2のみを図示している。また、図18においては、複数個の第2信号処理器3_2のうちの1個の第2信号処理器3_2のみを図示している。 Note that FIG. 18 shows only one second antenna module 2_2 out of the plurality of second antenna modules 2_2. FIG. 18 shows only one second signal processor 3_2 out of the plurality of second signal processors 3_2.
図19に示す如く、個々の第2アンテナモジュール2_2における第2受信部6_2は、局部発振信号生成部11、複数個の受信アンテナ21、複数個の受信機22及び複数個のA/D変換器23を含むものである。複数個の受信アンテナ21により、受信アンテナ群24が構成されている。
As shown in FIG. 19, the second receiver 6_2 in each second antenna module 2_2 includes a local
第2受信部6_2における局部発振信号生成部11は、送信部5における局部発振信号生成部11と同様のものである。第2受信部6_2における複数個の受信アンテナ21、複数個の受信機22及び複数個のA/D変換器23は、第1受信部6_1における複数個の受信アンテナ21、複数個の受信機22及び複数個のA/D変換器23と同様のものである。このため、詳細な説明は省略する。
The local
以下、レーダ装置1aにおけるアンテナモジュールの個数NMDLを「モジュール数」ということがある。また、レーダ装置1aにおける個々のアンテナモジュールを示す番号nMDLを「モジュール番号」ということがある。Hereinafter, the number NMDL of the antenna modules in the
レーダ装置1aは、複数個のアンテナモジュール(1個の第1アンテナモジュール2_1及びNMDL-1個の第2アンテナモジュール2_2を含む。)を含むものである。複数個のアンテナモジュールは、等間隔に配置されたものであっても良く、又は不等間隔に配置されたものであっても良い。以下、複数個のアンテナモジュールが不等間隔に配置された場合の例を中心に説明する。The
また、個々のアンテナモジュールは、複数個のアンテナ(NTx個の送信アンテナ14及びNRx個の受信アンテナ21を含む。または、NRx個の受信アンテナ21を含む。)を含むものである。個々のアンテナモジュールにおける複数個のアンテナは、等間隔に配置されたものであっても良く、又は不等間隔に配置されたものであっても良い。以下、個々のアンテナモジュールにおける複数個のアンテナが不等間隔に配置された場合の例を中心に説明する。Also, each antenna module includes a plurality of antennas (including N Tx transmitting antennas 14 and N Rx receiving antennas 21, or including N Rx receiving antennas 21). The multiple antennas in each antenna module may be evenly spaced or unevenly spaced. An example in which a plurality of antennas in each antenna module are arranged at unequal intervals will be mainly described below.
図20に示す如く、個々の第2信号処理器3_2は、分離部31及び信号生成部32を含むものである。個々の第2信号処理器3_2における分離部31及び信号生成部32は、第1信号処理器3_1における分離部31及び信号生成部32と同様のものである。このため、詳細な説明は省略する。なお、図20においては、複数個の第2信号処理器3_2のうちの1個の第2信号処理器3_2のみを図示している。
As shown in FIG. 20, each second signal processor 3_2 includes a
図20に示す如く、レーダ装置1aにおける第1信号処理器3_1は、分離部31、信号生成部32、インコヒーレント積分部33、目標候補検出部34、積分単位算出部35、第1積分部36、第2積分部37及び角度算出部38を含むものである。これに加えて、レーダ装置1aにおける第1信号処理器3_1は、配置等間隔化部51を含むものである。積分単位算出部35、第1積分部36、第2積分部37及び配置等間隔化部51により、コヒーレント積分部39aの要部が構成されている。
As shown in FIG. 20, the first signal processor 3_1 in the
レーダ装置1aは、NMDL個の受信アンテナ群24を含むものである。すなわち、レーダ装置1aは、NRx×NMDL個の受信アンテナ21を含むものである。積分単位算出部35は、NRx×NMDL個の受信アンテナ21をアンテナモジュール毎にグループ化することにより、NMDL個の積分グループを設定するようになっている。The
すなわち、図21に示す如く、複数個のアンテナモジュールと一対一に対応する複数個の積分グループが設定される。換言すれば、NG=NMDLであり、かつ、nG=nMDLである。That is, as shown in FIG. 21, a plurality of integration groups are set in one-to-one correspondence with a plurality of antenna modules. In other words, N G =N MDL and n G =n MDL .
上記のとおり、個々のアンテナモジュールにおける複数個のアンテナは、不等間隔に配置されている。このため、個々のアンテナモジュールにおいて、互いに異なる複数個のアンテナ配置間隔dRx,nRx,Farが存在する。換言すれば、個々の積分グループにおいて、互いに異なる複数個のアンテナ配置間隔dRx,nRx,Farが存在する(図22参照)。As described above, the plurality of antennas in each antenna module are arranged at uneven intervals. Therefore, each antenna module has a plurality of different antenna arrangement intervals dRx, nRx, and Far . In other words, each integration group has a plurality of different antenna arrangement intervals d Rx, nRx, Far (see FIG. 22).
配置等間隔化部51は、個々の積分グループについて、複数個のアンテナ配置間隔dRx,nRx,Farにおける最大公約数ΔdRx,Farを算出するものである。具体的には、例えば、配置等間隔化部51は、以下の式(45)により最大公約数ΔdRx,Farを算出する。ここで、GCD(x)は、配列xにおける最大公約数を示している。The
また、配置等間隔化部51は、当該算出された最大公約数ΔdRx,Farに基づき、以下のような積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)を生成するものである。すなわち、積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)は、個々の送信チャンネルに対応する信号であり、かつ、個々の積分グループに対応する信号である。また、積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)は、上記算出された最大公約数ΔdRx,Farに基づき、対応する積分グループに含まれる複数個のアンテナが仮想的に等間隔に配置された状態における信号である。図22は、かかる状態の例を示している。Further, based on the calculated greatest common divisor Δd Rx,Far , the arrangement
具体的には、例えば、配置等間隔化部51は、以下の式(46)により積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)を生成する。ここで、nRx,Far,GCDは、対応する積分グループにおける複数個のアンテナが仮想的に等間隔に配置された状態における受信アンテナ番号である。Specifically, for example, the
かかる積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)を用いることにより、個々の積分グループにおける複数個の受信アンテナ21が不等間隔に配置されている場合であっても、第1コヒーレント積分に高速フーリエ変換又はチャープZ変換を用いることが可能となる。この結果、実施の形態1にて説明したとおり、演算量の低減を図ることができるとともに、処理時間の短縮を図ることができる。By using such an integration group intra-group signal f′ b,1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ), when the plurality of receiving antennas 21 in each integration group are arranged at uneven intervals, , it is possible to use the Fast Fourier Transform or the Chirp Z Transform for the first coherent integration. As a result, as described in the first embodiment, it is possible to reduce the amount of calculation and shorten the processing time.
配置等間隔化部51は、このようにして生成された積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)を第1積分部36に出力するものである。The equally spaced
第1積分部36は、配置等間隔化部51により出力された積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)を取得する。第1積分部36は、第1コヒーレント積分を実行するとき、実施の形態1にて説明した積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far)に代えて、当該取得された積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)を用いるようになっている。これにより、個々の積分グループに含まれる複数個のアンテナが不等間隔に配置されているにもかかわらず、第1コヒーレント積分においては当該複数個のアンテナが等間隔に配置されていることになる。第1コヒーレント積分には、高速フーリエ変換又はチャープZ変換が用いられる。The
第1コヒーレント積分が実行されることにより、第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)が生成される。第1積分部36は、当該生成された第1積分信号fCZT(nTx,nG,nczt)を第2積分部37に出力する。A first coherent integration is performed to produce a first integrated signal f CZT (n Tx , n G , n czt ). The
第2積分部37の動作は、実施の形態1にて説明したものと同様である。また、角度算出部38の動作は、実施の形態1にて説明したものと同様である。このため、詳細な説明は省略する。
The operation of the second integrating
ここで、図23及び図24を参照して、複数個のアンテナモジュールが不等間隔に配置されていることによる効果について説明する。また、個々のアンテナモジュールにおける複数個のアンテナが不等間隔に配置されていることによる効果について説明する。 Here, with reference to FIGS. 23 and 24, the effect of arranging a plurality of antenna modules at unequal intervals will be described. Also, the effect of arranging a plurality of antennas in each antenna module at unequal intervals will be described.
複数個のアンテナモジュールが等間隔に配置されている場合において、モジュール配置間隔が電波の波長を超えているとき、グレーティングレベルが大きくなる(図23参照)。この結果、グレーティングレベルが所望のレベルを超えることがある。これは、アンテナ配置間隔が電波の波長を超えている場合も同様である(図23参照)。 When a plurality of antenna modules are arranged at equal intervals, the grating level increases when the module arrangement interval exceeds the wavelength of radio waves (see FIG. 23). As a result, the grating level may exceed the desired level. This is the same when the antenna arrangement interval exceeds the wavelength of radio waves (see FIG. 23).
これに対して、複数個のアンテナモジュールを不等間隔に配置することにより、グレーティングを小さくすることができる(図24参照)。このため、グレーティングレベルを所望のレベル以下に抑制するにあたり、レーダ装置1aにおけるアンテナモジュールの総数(以下「モジュール総数」という。)を低減することができる。また、個々のアンテナモジュールにおける複数個のアンテナを不等間隔に配置することにより、グレーティングを小さくすることができる(図24参照)。このため、グレーティングレベルを所望のレベル以下に抑制するにあたり、個々のアンテナモジュールにおけるアンテナの総数(以下「アンテナ総数」という。)を低減することができる。
On the other hand, the grating can be made smaller by arranging a plurality of antenna modules at uneven intervals (see FIG. 24). Therefore, the total number of antenna modules (hereinafter referred to as "the total number of modules") in the
以下、配置等間隔化部51により実行される処理を総称して「配置等間隔化処理」ということがある。また、配置等間隔化部51が有する機能を総称して「配置等間隔化機能」ということがある。また、配置等間隔化機能に「F11」の符号を用いることがある。
Hereinafter, the processes executed by the
第1信号処理器3_1の要部のハードウェア構成は、実施の形態1にて図4~図6を参照して説明したものと同様である。このため、詳細な説明は省略する。 The hardware configuration of the main part of the first signal processor 3_1 is the same as that described with reference to FIGS. 4 to 6 in the first embodiment. Therefore, detailed description is omitted.
すなわち、第1信号処理器3_1は、複数個の機能(分離機能、信号生成機能、インコヒーレント積分機能、目標候補検出機能、積分単位算出機能、配置等間隔化機能、第1積分機能、第2積分機能及び角度算出機能を含む。)F1~F8,F11を有している。複数個の機能F1~F8,F11の各々は、プロセッサ41及びメモリ42により実現されるものであっても良く、又は処理回路43により実現されるものであっても良い。ここで、プロセッサ41は、複数個の機能F1~F8,F11の各々に対応する専用のプロセッサを含むものであっても良い。また、メモリ42は、複数個の機能F1~F8,F11の各々に対応する専用のメモリを含むものであっても良い。また、処理回路43は、複数個の機能F1~F8,F11の各々に対応する専用の処理回路を含むものであっても良い。
That is, the first signal processor 3_1 has a plurality of functions (a separation function, a signal generation function, an incoherent integration function, a target candidate detection function, an integration unit calculation function, an arrangement equal spacing function, a first integration function, a second (including integration function and angle calculation function). Each of the plurality of functions F1-F8, F11 may be implemented by the
第2信号処理器3_2の要部のハードウェア構成は、第1信号処理器3_1の要部のハードウェア構成と同様である。このため、詳細な説明は省略する。 The hardware configuration of the essential part of the second signal processor 3_2 is the same as the hardware configuration of the essential part of the first signal processor 3_1. Therefore, detailed description is omitted.
すなわち、第2信号処理器3_2は、複数個の機能(分離機能及び信号生成機能を含む。)F1,F2を有している。複数個の機能F1,F2の各々は、プロセッサ41及びメモリ42により実現されるものであっても良く、又は処理回路43により実現されるものであっても良い(図25、図26又は図27参照)。ここで、プロセッサ41は、複数個の機能F1,F2の各々に対応する専用のプロセッサを含むものであっても良い。また、メモリ42は、複数個の機能F1,F2の各々に対応する専用のメモリを含むものであっても良い。また、処理回路43は、複数個の機能F1,F2の各々に対応する専用の処理回路を含むものであっても良い。
That is, the second signal processor 3_2 has a plurality of functions (including separation function and signal generation function) F1 and F2. Each of the plurality of functions F1 and F2 may be implemented by the
次に、図28に示すフローチャートを参照して、第2信号処理器3_2の動作について説明する。 Next, the operation of the second signal processor 3_2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、分離部31が分離処理を実行する(ステップST11)。次いで、信号生成部32が信号生成処理を実行する(ステップST12)。
First, the
次に、図29に示すフローチャートを参照して、第1信号処理器3_1の動作について説明する。なお、図29において、図7に示すステップと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。 Next, the operation of the first signal processor 3_1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 29, steps similar to those shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
まず、ステップST1~ST5の処理が実行される。ただし、ステップST5にて、積分単位算出部35は、複数個のアンテナモジュールと一対一に対応する複数個の積分グループを設定する。
First, the processes of steps ST1 to ST5 are executed. However, in step ST5, the
次いで、配置等間隔化部51が配置等間隔化処理を実行する(ステップST21)。
Next, the
次いで、ステップST6~ST8の処理が実行される。ただし、ステップST6にて、第1積分部36は、積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far)に代えて積分グループ内信号f’b,1(nTx,nG,nRx,Far,GCD)を用いる。Next, steps ST6 to ST8 are executed. However, in step ST6, the
以上のように、実施の形態2に係るレーダ装置1aにおいて、複数個のアンテナモジュール(2_1,2_1)は、不等間隔に配置されている。これにより、所望のグレーティングレベルを実現するにあたり、モジュール総数を低減することができる。この結果、レーダ装置1aを安価に実現することができる。
As described above, in the
また、複数個のアンテナ(14,21)は、不等間隔に配置されている。これにより、所望のグレーティングレベルを実現するにあたり、アンテナ総数を低減することができる。この結果、レーダ装置1aを安価に実現することができる。
Also, the plurality of antennas (14, 21) are arranged at uneven intervals. As a result, the total number of antennas can be reduced to achieve the desired grating level. As a result, the
また、第1積分部36は、複数個のアンテナ(14,21)に対応する複数個の配置間隔(アンテナ配置間隔)における最大公約数に基づき、複数個のアンテナ(14,21)が等間隔に配置されているとみなして第1コヒーレント積分を実行するものであり、第1コヒーレント積分は、高速フーリエ変換を用いるものである。これにより、複数個のアンテナ(14,21)が不等間隔に配置されている場合であっても、第1コヒーレント積分を容易にすることができる。すなわち、演算量を低減するとともに、処理時間を短縮することができる。
In addition, the
また、第1積分部36は、複数個のアンテナ(14,21)に対応する複数個の配置間隔(アンテナ配置間隔)における最大公約数に基づき、複数個のアンテナ(14,21)が等間隔に配置されているとみなして第1コヒーレント積分を実行するものであり、第1コヒーレント積分は、チャープZ変換を用いるものである。これにより、複数個のアンテナ(14,21)が不等間隔に配置されている場合であっても、第1コヒーレント積分を容易にすることができる。すなわち、演算量を低減するとともに、処理時間を短縮することができる。
In addition, the
なお、本願開示はその開示の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In addition, within the scope of the disclosure of the present application, it is possible to freely combine each embodiment, modify any component of each embodiment, or omit any component in each embodiment. .
本開示に係るレーダ信号処理方法は、レーダ装置に用いることができる。本開示に係るレーダ装置は、例えば、車両に用いることができる。 The radar signal processing method according to the present disclosure can be used in radar equipment. A radar device according to the present disclosure can be used, for example, in a vehicle.
1,1a レーダ装置、2_1 第1アンテナモジュール、2_2 第2アンテナモジュール、3_1 第1信号処理器、3_2 第2信号処理器、4 表示器、5 送信部、6_1 第1受信部、6_2 第2受信部、7,7a レーダ信号処理装置、11 局部発振信号生成部、12 符号変調部、13 送信機、14 送信アンテナ、15 送信アンテナ群、21 受信アンテナ、22 受信機、23 A/D変換器、24 受信アンテナ群、31 分離部、32 信号生成部、33 インコヒーレント積分部、34 目標候補検出部、35 積分単位算出部、36 第1積分部、37 第2積分部、38 角度算出部、39,39a コヒーレント積分部、41 プロセッサ、42 メモリ、43 処理回路、51 配置等間隔化部。
1, 1a radar device, 2_1 first antenna module, 2_2 second antenna module, 3_1 first signal processor, 3_2 second signal processor, 4 display device, 5 transmitter, 6_1 first receiver, 6_2
Claims (18)
前記レーダ信号処理装置は、
前記複数個の受信アンテナをグループ化することにより複数個の積分グループを設定する積分単位算出部と、
前記複数個の積分グループの各々に対応する積分グループ内信号に対する第1コヒーレント積分を実行することにより、前記複数個の積分グループにそれぞれ対応する複数個の第1積分信号を生成する第1積分部と、
前記複数個の第1積分信号に対する第2コヒーレント積分を実行することにより、第2積分信号を生成する第2積分部と、
前記第2積分信号を用いて個々の目標候補に対応する角度値を算出する角度算出部と、を備える
ことを特徴とするレーダ装置。A radar device comprising a plurality of antennas including one or more transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, and a radar signal processing device,
The radar signal processing device is
an integral unit calculator that sets a plurality of integral groups by grouping the plurality of receiving antennas;
A first integrating section that generates a plurality of first integrated signals respectively corresponding to the plurality of integration groups by performing a first coherent integration on the signals within the integration groups corresponding to the plurality of integration groups. When,
a second integrator that generates a second integrated signal by performing a second coherent integration on the plurality of first integrated signals;
and an angle calculator that calculates an angle value corresponding to each target candidate using the second integrated signal.
前記第1コヒーレント積分は、高速フーリエ変換を用いるものである
ことを特徴とする請求項8記載のレーダ装置。The first integration unit performs the first coherent integration assuming that the plurality of antennas are arranged at regular intervals based on the greatest common divisor of the plurality of arrangement intervals corresponding to the plurality of antennas. and
The radar device according to claim 8, wherein the first coherent integration uses a fast Fourier transform.
前記第1コヒーレント積分は、チャープZ変換を用いるものである
ことを特徴とする請求項8記載のレーダ装置。The first integration unit performs the first coherent integration assuming that the plurality of antennas are arranged at regular intervals based on the greatest common divisor of the plurality of arrangement intervals corresponding to the plurality of antennas. and
The radar apparatus according to claim 8, wherein the first coherent integration uses chirp Z transform.
前記複数個の受信アンテナにより受信された受信信号を用いて、前記個々の目標候補に対応する距離速度信号を生成する信号生成部と、
前記距離速度信号に対応するインコヒーレント積分信号を用いて、前記個々の目標候補に対応する距離値及び前記個々の目標候補に対応する速度値を算出する目標候補検出部と、を備える
ことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。The radar signal processing device is
a signal generating unit that generates a range/velocity signal corresponding to each of the target candidates using the received signals received by the plurality of receiving antennas;
a target candidate detection unit that calculates a distance value corresponding to each of the target candidates and a velocity value corresponding to each of the target candidates using an incoherent integral signal corresponding to the distance/velocity signal. 2. The radar system according to claim 1.
前記複数個の送信アンテナの各々により送信される送信信号に対して、分離用の変調処理が実行されるものである
ことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。the one or more transmit antennas comprises a plurality of transmit antennas;
2. The radar apparatus according to claim 1, wherein modulation processing for separation is performed on transmission signals transmitted by each of said plurality of transmission antennas.
前記レーダ信号処理装置が、前記複数個の受信アンテナをグループ化することにより複数個の積分グループを設定するステップと、
前記レーダ信号処理装置が、前記複数個の積分グループの各々に対応する積分グループ内信号に対する第1コヒーレント積分を実行することにより、前記複数個の積分グループにそれぞれ対応する複数個の第1積分信号を生成するステップと、
前記レーダ信号処理装置が、前記複数個の第1積分信号に対する第2コヒーレント積分を実行することにより、第2積分信号を生成するステップと、
前記レーダ信号処理装置が、前記第2積分信号を用いて個々の目標候補に対応する角度値を算出するステップと、
を備えることを特徴とするレーダ信号処理方法。A radar signal processing method in a radar device comprising a plurality of antennas including one or more transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, and a radar signal processing device,
setting a plurality of integration groups by grouping the plurality of receiving antennas, by the radar signal processing device;
The radar signal processing device performs first coherent integration on signals within the integration groups corresponding to each of the plurality of integration groups, thereby generating a plurality of first integration signals respectively corresponding to the plurality of integration groups. a step of generating
the radar signal processor performing a second coherent integration on the plurality of first integrated signals to generate a second integrated signal;
the radar signal processing device calculating an angle value corresponding to each target candidate using the second integrated signal;
A radar signal processing method, comprising:
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