JPWO2016163027A1 - Radar equipment - Google Patents

Radar equipment Download PDF

Info

Publication number
JPWO2016163027A1
JPWO2016163027A1 JP2017511438A JP2017511438A JPWO2016163027A1 JP WO2016163027 A1 JPWO2016163027 A1 JP WO2016163027A1 JP 2017511438 A JP2017511438 A JP 2017511438A JP 2017511438 A JP2017511438 A JP 2017511438A JP WO2016163027 A1 JPWO2016163027 A1 JP WO2016163027A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
target candidate
frequency
pulse
received
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017511438A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6289744B2 (en
Inventor
聡 影目
聡 影目
信弘 鈴木
信弘 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2016163027A1 publication Critical patent/JPWO2016163027A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6289744B2 publication Critical patent/JP6289744B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/282Transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/42Diversity systems specially adapted for radar
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/12Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the pulse-recurrence frequency is varied to provide a desired time relationship between the transmission of a pulse and the receipt of the echo of a preceding pulse
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/292Extracting wanted echo-signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

パルス信号を生成するパルス変調器(203)と、パルス信号から送信信号を生成する送信機(101)と、送信信号を空中に放射するアンテナ素子(102)と、目標で反射された受信信号を受信する複数のアンテナ素子(204)と、受信された受信信号を互いに異なる周波数に変換する移相器(205)と、変換された各受信信号を加算して受信ビデオ信号を生成する加算器(206)と、加算された受信ビデオ信号をA/D変換するA/D変換器(208)と、A/D変換された受信ビデオ信号を周波数領域に変換する周波数領域変換部(301)と、変換された受信ビデオ信号の信号電力から目標候補を検出する目標候補検出部(302)と、検出結果から目標候補の方位を算出する目標候補方位算出部(303)とを備えた。A pulse modulator (203) that generates a pulse signal, a transmitter (101) that generates a transmission signal from the pulse signal, an antenna element (102) that radiates the transmission signal into the air, and a reception signal reflected by the target A plurality of antenna elements (204) for receiving, a phase shifter (205) for converting received received signals to different frequencies, and an adder (adding each converted received signal to generate a received video signal) 206), an A / D converter (208) for A / D converting the added received video signal, a frequency domain converter (301) for converting the A / D converted received video signal into a frequency domain, A target candidate detection unit (302) that detects a target candidate from the signal power of the converted received video signal, and a target candidate direction calculation unit (303) that calculates the direction of the target candidate from the detection result.

Description

この発明は、観測対象である目標を捜索するレーダ装置に関するものである。   The present invention relates to a radar apparatus that searches for a target to be observed.

従来から、ディジタル信号処理により複数のアンテナパターンを形成して信号処理を行うDBF(Digital Beam Forming)を用いたレーダ装置が知られている(例えば非特許文献1参照)。このレーダ装置では、アンテナ素子毎にA/D変換器を設置している。これにより、各アンテナ素子により受信された受信信号をディジタル信号処理器に入力させることができ、ディジタル信号処理器にて複数のアンテナパターンを形成することができる。よって、複数の方位を指向した場合の信号処理が可能であり、その方位の目標を検出することが可能である。   Conventionally, a radar apparatus using DBF (Digital Beam Forming) that performs signal processing by forming a plurality of antenna patterns by digital signal processing is known (see, for example, Non-Patent Document 1). In this radar apparatus, an A / D converter is installed for each antenna element. Thereby, the reception signal received by each antenna element can be input to the digital signal processor, and a plurality of antenna patterns can be formed by the digital signal processor. Therefore, it is possible to perform signal processing when a plurality of directions are directed, and it is possible to detect a target of the directions.

電子情報通信学会、“改訂レーダ技術”、11.5.2IEICE, “Revised Radar Technology”, 11.5.2

このように、従来のレーダ装置では、アンテナ素子毎にA/D変換器を設置している。そのため、H/W規模が増大するという課題がある。また、複数の方位を捜索する場合には、ディジタル信号処理により複数の方位のアンテナパターンを形成する際の演算量が膨大となるという課題がある。   Thus, in the conventional radar apparatus, an A / D converter is installed for each antenna element. Therefore, there is a problem that the H / W scale increases. Further, when searching for a plurality of directions, there is a problem that the amount of calculation when forming an antenna pattern of a plurality of directions by digital signal processing becomes enormous.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来構成に対し、H/W規模を低減でき、且つ、低演算量で複数の方位を捜索することができるレーダ装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a radar apparatus that can reduce the H / W scale and can search for a plurality of directions with a low calculation amount compared to the conventional configuration. It is intended to provide.

この発明に係るレーダ装置は、パルス信号を生成するパルス信号生成器と、パルス信号生成器により生成されたパルス信号から送信信号を生成する送信機と、送信機により生成された送信信号を空中に放射する送信アンテナ素子と、送信アンテナ素子により放射されて目標で反射された信号を受信信号として受信する複数の受信アンテナ素子と、各々の受信アンテナ素子により受信された受信信号を互いに異なる周波数に変換する周波数変換部と、周波数変換部により変換された各受信信号を加算して受信ビデオ信号を生成する加算器と、加算器により加算された受信ビデオ信号をA/D変換するA/D変換器と、A/D変換器によりA/D変換された受信ビデオ信号を周波数領域に変換する周波数領域変換部と、周波数領域変換部により変換された受信ビデオ信号の信号電力から、目標の候補を検出する目標候補検出部と、目標候補検出部による検出結果から、目標の候補の方位を算出する目標候補方位算出部とを備えたものである。   A radar apparatus according to the present invention includes a pulse signal generator that generates a pulse signal, a transmitter that generates a transmission signal from the pulse signal generated by the pulse signal generator, and the transmission signal generated by the transmitter in the air. Radiating transmit antenna elements, multiple receive antenna elements that receive signals radiated from the transmit antenna elements and reflected by the target as received signals, and convert received signals received by the respective receive antenna elements to different frequencies A frequency converter that adds the received signals converted by the frequency converter to generate a received video signal, and an A / D converter that A / D converts the received video signal added by the adder A frequency domain converter that converts the received video signal A / D converted by the A / D converter into a frequency domain, and a frequency domain converter. A target candidate detection unit that detects a target candidate from the signal power of the received video signal, and a target candidate direction calculation unit that calculates the direction of the target candidate from the detection result by the target candidate detection unit. is there.

この発明によれば、上記のように構成したので、従来構成に対し、H/W規模を低減でき、且つ、低演算量で複数の方位を捜索することができる。   According to this invention, since it comprised as mentioned above, a H / W scale can be reduced with respect to a conventional structure, and a several azimuth | direction can be searched with low computational complexity.

この発明の実施の形態1に係るレーダ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るレーダ装置のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware structural example of the radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るレーダ装置の送信信号の送信動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of transmission operation | movement of the transmission signal of the radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるパラメータ算出器により算出されるパルス繰り返し周期とパルス幅との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the pulse repetition period calculated by the parameter calculator in Embodiment 1 of this invention, and a pulse width. パルス繰り返し周期とパルス幅との関係による離散フーリエ変換結果への影響の一例を説明する図であり、(a)パルス繰り返し周期がパルス幅の整数倍である場合を示す図であり、(b)パルス繰り返し周期がパルス幅の整数倍ではない場合を示す図である。It is a figure explaining an example of the influence on the discrete Fourier transform result by the relationship between a pulse repetition period and a pulse width, (a) It is a figure which shows the case where a pulse repetition period is an integral multiple of a pulse width, (b) It is a figure which shows the case where a pulse repetition period is not an integral multiple of a pulse width. この発明の実施の形態1に係るレーダ装置の受信信号の受信動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of receiving operation of the received signal of the radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における各アンテナ素子により受信された受信信号の位相の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship of the phase of the received signal received by each antenna element in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における移相器で周波数変換された受信信号の間隔の一例を示す図であり、(a)角周波数領域の場合を示す図であり、(b)時間領域の場合を示す図である。It is a figure which shows an example of the space | interval of the received signal frequency-converted with the phase shifter in Embodiment 1 of this invention, (a) It is a figure which shows the case of an angular frequency domain, (b) The case of a time domain FIG. この発明の実施の形態1における加算器により加算された受信ビデオ信号の一例を示す図であり、(a)荷重の付加がない場合を示す図であり、(b)荷重(ハミング窓)の付加がある場合を示す図である。It is a figure which shows an example of the received video signal added by the adder in Embodiment 1 of this invention, (a) It is a figure which shows the case where there is no addition of a load, (b) Addition of a load (Humming window) It is a figure which shows the case where there exists. この発明の実施の形態1における信号処理器による信号処理動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal processing operation example by the signal processor in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るレーダ装置における角周波数と指向方位との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the angular frequency and directivity direction in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るレーダ装置における時分割なアンテナパターン形成の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the time division antenna pattern formation in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 角周波数の周期とパルス幅との関係による距離計測性能への影響の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the influence on the distance measurement performance by the relationship between the period of an angular frequency, and a pulse width. この発明の実施の形態1に係るレーダ装置の処理結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing result of the radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係るレーダ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radar apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. パルス繰り返し周期とパルス幅との関係による離散フーリエ変換結果への影響の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the influence on the discrete Fourier-transform result by the relationship between a pulse repetition period and a pulse width.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るレーダ装置の構成例を示す図である。
レーダ装置は、図1に示すように、送信部1、受信部2、信号処理器3及び表示器4を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a diagram showing a configuration example of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, the radar apparatus includes a transmitter 1, a receiver 2, a signal processor 3, and a display 4.

送信部1は、送信機101及びアンテナ素子(送信アンテナ素子)102を有している。   The transmission unit 1 includes a transmitter 101 and an antenna element (transmission antenna element) 102.

送信機101は、受信部2の後述するパルス変調器203からのパルス信号を用いて、送信信号を生成するものである。この送信機101により生成された送信信号はアンテナ素子102に出力される。   The transmitter 101 generates a transmission signal using a pulse signal from a pulse modulator 203 (described later) of the reception unit 2. A transmission signal generated by the transmitter 101 is output to the antenna element 102.

アンテナ素子102は、送信機101からの送信信号(電波)を空中に放射するものである。   The antenna element 102 radiates a transmission signal (radio wave) from the transmitter 101 into the air.

受信部2は、局部発振器201、パラメータ算出器202、パルス変調器(パルス信号生成器)203、複数のアンテナ素子(受信アンテナ素子)204(204−1〜204−M)、複数の移相器(周波数変換部)205(205−1〜205−M)、加算器206、ミキサ207及び単一のA/D変換器208を有している。   The receiving unit 2 includes a local oscillator 201, a parameter calculator 202, a pulse modulator (pulse signal generator) 203, a plurality of antenna elements (receiving antenna elements) 204 (204-1 to 204-M), and a plurality of phase shifters. (Frequency conversion unit) 205 (205-1 to 205-M), an adder 206, a mixer 207, and a single A / D converter 208 are included.

局部発振器201は、局部発振信号を生成するものである。この局部発振器201により生成された局部発振信号はパルス変調器203及びミキサ207に出力される。   The local oscillator 201 generates a local oscillation signal. The local oscillation signal generated by the local oscillator 201 is output to the pulse modulator 203 and the mixer 207.

パラメータ算出器202は、パルス変調器203で生成されるパルス信号のパラメータであるパルス繰り返し周期(PRI:Pulse Repetition Interval)及びパルス幅を算出するものである。また、パラメータ算出器202は、算出したパルス幅から、移相器205で用いる角周波数を算出する。このパラメータ算出器202により算出されたパルス繰り返し周期及びパルス幅を示す情報はパルス変調器203に出力され、算出された角周波数を示す情報は各移相器205に出力される。また、パルス繰り返し周期を示す情報は信号処理器3の後述する周波数領域変換部301にも出力される。   The parameter calculator 202 calculates a pulse repetition period (PRI) and a pulse width, which are parameters of the pulse signal generated by the pulse modulator 203. The parameter calculator 202 calculates an angular frequency used by the phase shifter 205 from the calculated pulse width. Information indicating the pulse repetition period and pulse width calculated by the parameter calculator 202 is output to the pulse modulator 203, and information indicating the calculated angular frequency is output to each phase shifter 205. Information indicating the pulse repetition period is also output to a frequency domain converter 301 (to be described later) of the signal processor 3.

パルス変調器203は、パラメータ算出器202からのパルス繰り返し周期及びパルス幅を示す情報に従って、局部発振器201からの局部発振信号に対してパルス変調を行い、パルス信号を生成するものである。このパルス変調器203により生成されたパルス信号は送信部1の送信機101に出力される。   The pulse modulator 203 performs pulse modulation on the local oscillation signal from the local oscillator 201 according to the information indicating the pulse repetition period and pulse width from the parameter calculator 202, and generates a pulse signal. The pulse signal generated by the pulse modulator 203 is output to the transmitter 101 of the transmitter 1.

アンテナ素子204は、送信部1の送信機101により放射されて、観測対象である目標で反射された信号を、受信信号として受信するものである。このアンテナ素子204により受信された受信信号は対応する移相器205に出力される。
なおここでは、送信信号を放射するアンテナ素子102と受信信号を受信するアンテナ素子204とを別体としているが、一体としてもよい。すなわち、共通のアンテナ素子を用いて、送信を行う際に送信信号を放射し、受信を行う際には受信信号を受信するようにしてもよい。
The antenna element 204 receives a signal radiated from the transmitter 101 of the transmission unit 1 and reflected by a target to be observed as a reception signal. The received signal received by the antenna element 204 is output to the corresponding phase shifter 205.
Note that, here, the antenna element 102 that radiates a transmission signal and the antenna element 204 that receives a reception signal are separated, but may be integrated. That is, a common antenna element may be used to radiate a transmission signal when performing transmission and receive a reception signal when performing reception.

移相器205は、アンテナ素子204毎に設けられ、対応するアンテナ素子204からの受信信号に対して移相を行うことで、アンテナ素子204間で互いに異なる周波数に変換するものである。この際、移相器205は、パラメータ算出器202からの角周波数を示す情報から移相量(周波数変化量)を算出し、この移相量に従って受信信号の移相を行う。この移相器205により周波数変換された受信信号は加算器206に出力される。   The phase shifter 205 is provided for each antenna element 204, and converts the received signals from the corresponding antenna elements 204 into different frequencies between the antenna elements 204 by shifting the phase. At this time, the phase shifter 205 calculates a phase shift amount (frequency change amount) from the information indicating the angular frequency from the parameter calculator 202, and performs phase shift of the received signal according to the phase shift amount. The received signal frequency-converted by the phase shifter 205 is output to the adder 206.

加算器206は、各移相器205からの受信信号を加算して受信ビデオ信号を生成するものである。なお、アンテナパターンのサイドローブを低減する場合には、加算器206は、各移相器205からの受信信号に対して、対応するアンテナ素子204に応じた荷重を付加した上で、加算を行う。この加算器206により生成された受信ビデオ信号はミキサ207に出力される。   The adder 206 adds the received signals from the phase shifters 205 to generate a received video signal. In addition, when reducing the side lobe of the antenna pattern, the adder 206 performs addition after adding a load corresponding to the corresponding antenna element 204 to the received signal from each phase shifter 205. . The received video signal generated by the adder 206 is output to the mixer 207.

ミキサ207は、局部発振器201からの局部発振信号を用いて、加算器206からの受信ビデオ信号をダウンコンバートするものである。このミキサ207によりダウンコンバートされた受信ビデオ信号はA/D変換器208に出力される。   The mixer 207 uses the local oscillation signal from the local oscillator 201 to down-convert the received video signal from the adder 206. The received video signal down-converted by the mixer 207 is output to the A / D converter 208.

A/D変換器208は、ミキサ207からの受信ビデオ信号に対し、位相検波を行ってA/D変換を行うものである。このA/D変換器208によりA/D変換された受信ビデオ信号は信号処理器3の後述する周波数領域変換部301に出力される。   The A / D converter 208 performs phase detection on the received video signal from the mixer 207 to perform A / D conversion. The received video signal subjected to A / D conversion by the A / D converter 208 is output to a frequency domain conversion unit 301 (to be described later) of the signal processor 3.

信号処理器3は、周波数領域変換部301、目標候補検出部302、目標候補方位算出部303、目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305を有している。   The signal processor 3 includes a frequency domain conversion unit 301, a target candidate detection unit 302, a target candidate azimuth calculation unit 303, a target candidate relative speed calculation unit 304, and a target candidate relative distance calculation unit 305.

周波数領域変換部301は、受信部2のパラメータ算出器202からのパルス繰り返し周期を示す情報に基づいて、受信部2のA/D変換器208からの受信ビデオ信号を周波数領域に変換するものである。この周波数領域変換部301により周波数領域に変換された受信ビデオ信号は目標候補検出部302に出力される。また、この受信ビデオ信号は、目標候補検出部302、目標候補方位算出部303、目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305を介して表示器4にも出力される。   The frequency domain converting unit 301 converts the received video signal from the A / D converter 208 of the receiving unit 2 into the frequency domain based on information indicating the pulse repetition period from the parameter calculator 202 of the receiving unit 2. is there. The received video signal converted into the frequency domain by the frequency domain converting unit 301 is output to the target candidate detecting unit 302. The received video signal is also output to the display 4 via the target candidate detection unit 302, the target candidate orientation calculation unit 303, the target candidate relative speed calculation unit 304, and the target candidate relative distance calculation unit 305.

目標候補検出部302は、周波数領域変換部301からの受信ビデオ信号の信号電力に基づいて、目標の候補を検出するものである。この目標候補検出部302により検出された目標の候補を示す情報は目標候補方位算出部303、目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305に出力される。   The target candidate detection unit 302 detects a target candidate based on the signal power of the received video signal from the frequency domain conversion unit 301. Information indicating the target candidates detected by the target candidate detection unit 302 is output to the target candidate orientation calculation unit 303, the target candidate relative speed calculation unit 304, and the target candidate relative distance calculation unit 305.

目標候補方位算出部303は、目標候補検出部302からの目標の候補を示す情報に基づいて、目標の候補の方位を算出するものである。この目標候補方位算出部303により算出された目標の候補の方位を示す情報は目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305を介して表示器4に出力される。   The target candidate azimuth calculation unit 303 calculates the target candidate azimuth based on the information indicating the target candidates from the target candidate detection unit 302. Information indicating the azimuth of the target candidate calculated by the target candidate azimuth calculation unit 303 is output to the display 4 via the target candidate relative speed calculation unit 304 and the target candidate relative distance calculation unit 305.

目標候補相対速度算出部304は、目標候補検出部302からの目標の候補を示す情報に基づいて、目標の候補の相対速度を算出するものである。この目標候補相対速度算出部304により算出された目標の候補の相対速度を示す情報は目標候補相対距離算出部305を介して表示器4に出力される。   The target candidate relative speed calculation unit 304 calculates the relative speed of the target candidate based on the information indicating the target candidate from the target candidate detection unit 302. Information indicating the relative speed of the target candidate calculated by the target candidate relative speed calculation unit 304 is output to the display 4 via the target candidate relative distance calculation unit 305.

目標候補相対距離算出部305は、目標候補検出部302からの目標の候補を示す情報に基づいて、目標の候補の相対距離を算出するものである。この目標候補相対距離算出部305により算出された目標の候補の相対距離を示す情報は表示器4に出力される。   The target candidate relative distance calculation unit 305 calculates the relative distance of the target candidates based on the information indicating the target candidates from the target candidate detection unit 302. Information indicating the relative distance of the target candidate calculated by the target candidate relative distance calculation unit 305 is output to the display 4.

表示器4は、信号処理器3からの情報を、処理結果として画面上に出力するものである。   The display 4 outputs information from the signal processor 3 on the screen as a processing result.

次に、上記のように構成されたレーダ装置を実現するためのハードウェア構成の一例を、図2を参照しながら説明する。
レーダ装置のハードウェア構成は、例えば図2に示すように、送信装置51、受信装置52、プロセッサ53、メモリ54及びディスプレイ55から構成されている。
Next, an example of a hardware configuration for realizing the radar apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
The hardware configuration of the radar apparatus includes a transmitting apparatus 51, a receiving apparatus 52, a processor 53, a memory 54, and a display 55 as shown in FIG.

この図2において、図1に示す送信部1は送信装置51で実現される。また、図1に示す受信部2は受信装置52で実現される。また、図1に示す表示器4はディスプレイ55で実現される。また、図1に示す信号処理器3は、メモリ54に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ53により実現される。また、複数のプロセッサ53及び複数のメモリ54が連携して上記機能を実行してもよい。   In FIG. 2, the transmission unit 1 shown in FIG. 1 is realized by a transmission device 51. Also, the receiving unit 2 shown in FIG. Further, the display 4 shown in FIG. The signal processor 3 shown in FIG. 1 is realized by a processor 53 that executes a program stored in the memory 54. In addition, a plurality of processors 53 and a plurality of memories 54 may cooperate to execute the above function.

次に、実施の形態1に係るレーダ装置の動作について説明する。
まず、送信信号の送信動作について、図3を参照しながら説明する。
送信信号の送信動作では、図3に示すように、まず、局部発振器201は、下式(1)より、局部発振信号L(t)を生成する(ステップST301)。

Figure 2016163027
ここで、tは時刻であり、Tobsはレーダ装置の観測時間であり、fは局部発振信号L(t)の周波数であり、Aは局部発振信号L(t)の振幅である。この局部発振器201により生成された局部発振信号L(t)はパルス変調器203及びミキサ207に出力される。Next, the operation of the radar apparatus according to the first embodiment will be described.
First, the transmission operation of the transmission signal will be described with reference to FIG.
In the transmission operation of the transmission signal, as shown in FIG. 3, first, the local oscillator 201 generates a local oscillation signal L 0 (t) from the following equation (1) (step ST301).
Figure 2016163027
Here, t is the time, Tobs is the observation time of the radar device, f 0 is the frequency of the local oscillation signal L 0 (t), and A L is the amplitude of the local oscillation signal L 0 (t). is there. The local oscillation signal L 0 (t) generated by the local oscillator 201 is output to the pulse modulator 203 and the mixer 207.

また、パラメータ算出器202は、パルス信号のパラメータであるパルス繰り返し周期TPRI及びパルス幅Tplsを算出する(ステップST302)。実施の形態1では、図4に示すように、下式(2)より、パルス繰り返し周期TPRIをパルス幅Tplsの整数倍とする。

Figure 2016163027
ここで、NINTは正の整数である。このパラメータ算出器202により算出されたパルス繰り返し周期TPRI及びパルス幅Tplsを示す情報はパルス変調器203に出力される。また、パルス繰り返し周期TPRIを示す情報は信号処理器3の周波数領域変換部301にも出力される。The parameter calculator 202 calculates a pulse repetition period T PRI and a pulse width T pls that are parameters of the pulse signal (step ST302). In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the pulse repetition period T PRI is set to an integral multiple of the pulse width T pls from the following equation (2).
Figure 2016163027
Here, N INT is a positive integer. Information indicating the pulse repetition period T PRI and the pulse width T pls calculated by the parameter calculator 202 is output to the pulse modulator 203. Information indicating the pulse repetition period T PRI is also output to the frequency domain conversion unit 301 of the signal processor 3.

また、パラメータ算出器202は、算出したパルス幅Tplsから、角周波数ωを算出する(ステップST303)。この際、下式(3)より、位相が一周期する時間Tがパルス幅Tplsとなる角周波数ωを算出する。

Figure 2016163027
ここで、Δfは移相器205による周波数変換後の受信信号間の周波数間隔である。このパラメータ算出器202により算出された角周波数ωを示す情報は各移相器205に出力される。The parameter calculator 202 calculates the angular frequency ω from the calculated pulse width T pls (step ST303). At this time, the angular frequency ω at which the time T in which the phase is one cycle becomes the pulse width T pls is calculated from the following equation (3).
Figure 2016163027
Here, Δf is a frequency interval between received signals after frequency conversion by the phase shifter 205. Information indicating the angular frequency ω calculated by the parameter calculator 202 is output to each phase shifter 205.

このように、式(2)を満たすパルス繰り返し周期TPRI及びパルス幅Tplsと、式(3)を満たす角周波数ωとを算出することで、各移相器205で各受信信号を異なる周波数に変換しても、図5(a)に示すように、パルス繰り返し周期間隔(図5のa,aの間隔)でコヒーレントとなり、同じ方位を向くことになる。よって、周波数領域変換部301にてパルス繰り返し周期TPRIでこの受信信号を離散フーリエ変換すると、目標の候補のドップラ周波数(相対速度)にコヒーレントに積分されることになる。なお図5は、パルス信号と、周波数変換後の受信信号との関係を示す図である。この図5において、一点鎖線は周波数1ωに変換された受信信号を示し、破線は周波数2ωに変換された受信信号を示している。Thus, by calculating the pulse repetition period T PRI and the pulse width T pls that satisfy Expression (2) and the angular frequency ω that satisfies Expression (3), each phase shifter 205 sets each received signal to a different frequency. Even if converted to, as shown in FIG. 5A, it becomes coherent at the pulse repetition period interval (interval between a 1 and a 2 in FIG. 5) and faces the same direction. Therefore, when the received signal is subjected to discrete Fourier transform at the pulse repetition period T PRI in the frequency domain transform unit 301, it is integrated coherently with the Doppler frequency (relative speed) of the target candidate. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the pulse signal and the received signal after frequency conversion. In FIG. 5, the alternate long and short dash line indicates a received signal converted to a frequency of 1ω, and the broken line indicates a received signal converted to a frequency of 2ω.

一方、式(2),(3)を同時に満たさない場合には、図5(b)に示すように、パルス繰り返し周期間隔でコヒーレントではなくなる。よって、周波数領域変換部301にてパルス繰り返し周期TPRIでこの受信信号を離散フーリエ変換しても、目標の候補のドップラ周波数(相対速度)にコヒーレントに積分されず、その他の成分も積分されてしまう。その結果、目標の候補の相対速度の算出が困難になる。On the other hand, when the expressions (2) and (3) are not satisfied at the same time, as shown in FIG. Therefore, even if the received signal is discrete Fourier transformed at the pulse repetition period T PRI in the frequency domain transform unit 301, it is not coherently integrated with the target candidate Doppler frequency (relative velocity), and other components are also integrated. End up. As a result, it becomes difficult to calculate the relative speed of the target candidate.

次いで、パルス変調器203は、パラメータ算出器202からのパルス繰り返し周期TPRI及びパルス幅Tplsを示す情報に基づいて、下式(4),(5)より、局部発振器201からの局部発振信号L(t)に対してパルス変調を行ってパルス信号Lpls(t)を生成する(ステップST304)。

Figure 2016163027

Figure 2016163027
ここで、hはヒット番号であり、Hはヒット数である。このパルス変調器203により生成されたパルス信号Lpls(t)は送信部1の送信機101に出力される。Next, based on the information indicating the pulse repetition period T PRI and the pulse width T pls from the parameter calculator 202, the pulse modulator 203 calculates the local oscillation signal from the local oscillator 201 from the following equations (4) and (5). Pulse modulation is performed on L 0 (t) to generate a pulse signal L pls (t) (step ST304).
Figure 2016163027

Figure 2016163027
Here, h is a hit number and H is the number of hits. The pulse signal L pls (t) generated by the pulse modulator 203 is output to the transmitter 101 of the transmitter 1.

次いで、送信機101は、受信部2のパルス変調器203からのパルス信号Lpls(t)を用いて、送信信号を生成する(ステップST305)。この送信機101により生成された送信信号はアンテナ素子102に出力される。
次いで、アンテナ素子102は、送信機101からの送信信号を空中に放射する(ステップST306)。
Next, transmitter 101 generates a transmission signal using pulse signal L pls (t) from pulse modulator 203 of reception unit 2 (step ST305). A transmission signal generated by the transmitter 101 is output to the antenna element 102.
Next, antenna element 102 radiates the transmission signal from transmitter 101 into the air (step ST306).

次に、受信信号の受信動作について、図6を参照しながら説明する。
受信信号の受信動作では、図6に示すように、まず、各アンテナ素子204は、送信部1の送信機101により放射されて目標で反射された信号を、受信信号として受信する(ステップST601)。ここで、複数のアンテナ素子204として、等間隔リニアアレーを想定する。また、目標は、方位がθであり、相対距離がRであり、相対速度がvであるとする。また、アンテナ素子204により受信された受信信号Rx(t)は下式(6)で表される。

Figure 2016163027
ここで、Rx(t)は基準点にあるアンテナ素子204の受信信号であり、Mはアンテナ素子204の数であり、mはアンテナ素子204の番号であり、dは各アンテナ素子204の間隔であり、cは光速である。Next, the reception operation of the reception signal will be described with reference to FIG.
In the reception operation of the reception signal, as shown in FIG. 6, first, each antenna element 204 receives the signal radiated from the transmitter 101 of the transmission unit 1 and reflected by the target as a reception signal (step ST601). . Here, an equally spaced linear array is assumed as the plurality of antenna elements 204. The target is assumed that the azimuth is θ, the relative distance is R 0 , and the relative speed is v. Further, the received signal Rx m (t) received by the antenna element 204 is expressed by the following expression (6).
Figure 2016163027
Here, Rx 0 (t) is the received signal of the antenna element 204 at the reference point, M is the number of the antenna elements 204, m is the number of the antenna elements 204, and d is the interval between the antenna elements 204. And c is the speed of light.

また、基準点にあるアンテナ素子204の受信信号Rx(t)は下式(7)で表される。

Figure 2016163027
ここで、ARxは受信信号Rx(t)の振幅である。各アンテナ素子204により受信された受信信号の位相の関係を図7に示す。
この各アンテナ素子204により受信された受信信号Rx(t)は対応する移相器205に出力される。In addition, the received signal Rx 0 (t) of the antenna element 204 at the reference point is expressed by the following expression (7).
Figure 2016163027
Here, A Rx is the amplitude of the received signal Rx 0 (t). FIG. 7 shows the phase relationship of the received signal received by each antenna element 204.
The reception signal Rx m (t) received by each antenna element 204 is output to the corresponding phase shifter 205.

次いで、各移相器205は、対応するアンテナ素子204からの受信信号Rx(t)に対して移相を行うことで、アンテナ素子204間で互いに異なる周波数に変換する(ステップST602)。この際、各移相器205は、下式(8)より、パラメータ算出器202からの角周波数ωを示す情報から移相量Cφ,m(t)を算出し、受信信号Rx(t)の移相を行う。

Figure 2016163027
ここで、Aは移相量Cφ,m(t)の振幅であり、ωは式(3)に示す受信信号間の角周波数(図8)である。Next, each phase shifter 205 performs a phase shift on the received signal Rx m (t) from the corresponding antenna element 204 to convert the antenna elements 204 to different frequencies (step ST602). At this time, each phase shifter 205 calculates the phase shift amount C φ, m (t) from the information indicating the angular frequency ω from the parameter calculator 202 by the following equation (8), and receives the received signal Rx m (t ).
Figure 2016163027
Here, A C is phase shift amount C phi, the amplitude of m (t), is ω is the angular frequency between the received signal shown in Equation (3) (Fig. 8).

また、周波数変換された受信信号Rxφ,m(t)は下式(9)で表される。

Figure 2016163027
ここで、*は複素共役である。
この移相器205により周波数変換された受信信号Rxφ,m(t)は加算器206に出力される。The frequency-converted received signal Rx φ, m (t) is expressed by the following equation (9).
Figure 2016163027
Here, * is a complex conjugate.
The received signal Rx φ, m (t) frequency-converted by the phase shifter 205 is output to the adder 206.

次いで、加算器206は、各移相器205からの受信信号Rxφ,m(t)を加算して受信ビデオ信号を生成する(ステップST603)。この加算器206により加算された受信ビデオ信号Rxφ,sum(t)は下式(10)で表される。

Figure 2016163027
Next, adder 206 adds reception signals Rx φ, m (t) from each phase shifter 205 to generate a reception video signal (step ST603). The received video signal Rx φ, sum (t) added by the adder 206 is expressed by the following equation (10).
Figure 2016163027

また、アンテナパターンのサイドローブを低減する場合には、加算器206は、各移相器205からの受信信号Rxφ,m(t)に対して、対応するアンテナ素子204に応じた荷重wを付加した上で、加算を行う。なお、荷重wは、サイドローブレベル又は信号対雑音比等に応じてハミング窓等を設定する。この場合での受信ビデオ信号Rxφ,sum(t)は下式(11)で表される。

Figure 2016163027
図9(a)に示す荷重wを付加しない場合に対し、受信信号Rxφ,m(t)に荷重wを付加した上で加算を行うことで、図9(b)に示すように、アンテナパターンのサイドローブを低減する効果がある。
この加算器206により生成された受信ビデオ信号Rxφ,sum(t)はミキサ207に出力される。Further, when reducing the side lobes of the antenna pattern, the adder 206 applies the load w m corresponding to the corresponding antenna element 204 to the received signal Rx φ, m (t) from each phase shifter 205. Addition is performed after adding. Note that the load w m sets a Hamming window or the like according to the side lobe level or the signal-to-noise ratio. The received video signal Rx φ, sum (t) in this case is expressed by the following equation (11).
Figure 2016163027
To when not adding the load w m shown in FIG. 9 (a), the received signal Rx phi, by performing the addition in terms of added load w m to m (t), as shown in FIG. 9 (b) There is an effect of reducing the side lobe of the antenna pattern.
The received video signal Rx φ, sum (t) generated by the adder 206 is output to the mixer 207.

次いで、ミキサ207は、局部発振器201からの局部発振信号L(t)を用いて、加算器206からの受信ビデオ信号Rxφ,sum(t)をダウンコンバートする(ステップST604)。このミキサ207によりダウンコンバートされた受信ビデオ信号V(t)は下式(12)で表される。

Figure 2016163027
ここで、Aは受信ビデオ信号V(t)の振幅である。このミキサ207によりダウンコンバートされた受信ビデオ信号V(t)はA/D変換器208に出力される。Next, mixer 207 down-converts received video signal Rx φ, sum (t) from adder 206 using local oscillation signal L 0 (t) from local oscillator 201 (step ST604). The received video signal V (t) down-converted by the mixer 207 is expressed by the following equation (12).
Figure 2016163027
Here, AV is the amplitude of the received video signal V (t). The received video signal V (t) down-converted by the mixer 207 is output to the A / D converter 208.

次いで、A/D変換器208は、ミキサ207からの受信ビデオ信号V(t)に対し、位相検波を行ってA/D変換を行う(ステップST605)。このA/D変換器208によりA/D変換された受信ビデオ信号V(h,n)は下式(13)で表される。

Figure 2016163027
ここで、Nはパルス繰り返し周期内のサンプリング数であり、nはパルス繰り返し周期内のサンプリング番号であり、ΔTはパルス繰り返し周期内のサンプリング間隔である。このA/D変換器208によりA/D変換された受信ビデオ信号V(h,n)は信号処理器3の周波数領域変換部301に出力される。Next, A / D converter 208 performs phase detection on received video signal V (t) from mixer 207 to perform A / D conversion (step ST605). The received video signal V (h, n) A / D converted by the A / D converter 208 is expressed by the following equation (13).
Figure 2016163027
Here, N is the number of samplings within the pulse repetition period, n is the sampling number within the pulse repetition period, and ΔT is the sampling interval within the pulse repetition period. The received video signal V (h, n) A / D converted by the A / D converter 208 is output to the frequency domain converter 301 of the signal processor 3.

次に、信号処理器3による信号処理動作について、図10を参照しながら説明する。
信号処理器3による信号処理動作では、図10に示すように、まず、周波数領域変換部301は、パラメータ算出器202からのパルス繰り返し周期TPRIを示す情報に基づいて、受信部2のA/D変換器208からの受信ビデオ信号V(h,n)を周波数領域に変換する(ステップST1001)。この周波数領域変換部301により周波数領域に変換された受信ビデオ信号fd,V(k,n)は下式(14)で表される。

Figure 2016163027
ここで、HFFTは周波数領域の変換点数であり、kは周波数領域のサンプリング番号である。この周波数領域変換部301により周波数領域に変換された受信ビデオ信号fd,V(k,n)は目標候補検出部302に出力され、また、目標候補検出部302、目標候補方位算出部303、目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305を介して表示器4にも出力される。Next, the signal processing operation by the signal processor 3 will be described with reference to FIG.
In the signal processing operation by the signal processor 3, first, as shown in FIG. 10, the frequency domain conversion unit 301 first determines the A / V of the reception unit 2 based on the information indicating the pulse repetition period T PRI from the parameter calculator 202. Received video signal V (h, n) from D converter 208 is converted into the frequency domain (step ST1001). The received video signal f d, V (k, n) converted into the frequency domain by the frequency domain converter 301 is expressed by the following equation (14).
Figure 2016163027
Here, H FFT is the number of transform points in the frequency domain, and k is a sampling number in the frequency domain. The received video signal f d, V (k, n) converted into the frequency domain by the frequency domain transform unit 301 is output to the target candidate detection unit 302, and the target candidate detection unit 302, the target candidate azimuth calculation unit 303, The data is also output to the display 4 via the target candidate relative speed calculation unit 304 and the target candidate relative distance calculation unit 305.

ここで、周波数領域変換部301は、パルス繰り返し周期TPRIで離散フーリエ変換を行うことで、周波数領域に変換する。そのため、受信信号をコヒーレント積分する効果があり、信号対雑音比(SNR:Signal To Noise Ratio)が向上する効果がある。ここでは、周波数領域変換として離散フーリエ変換を用いて説明したが、高速フーリエ変換を用いてもよい。Here, the frequency domain transform unit 301 performs discrete Fourier transform with the pulse repetition period T PRI to transform into the frequency domain. Therefore, there is an effect of coherent integration of the received signal, and an effect of improving a signal-to-noise ratio (SNR: Signal To Noise Ratio). Here, the discrete Fourier transform is used as the frequency domain transform, but a fast Fourier transform may be used.

また、式(14)を展開すると、式(15)のように表される。

Figure 2016163027
Further, when Expression (14) is expanded, it is expressed as Expression (15).
Figure 2016163027

この式(15)より、周波数変換に関わる項が下式(16),(17)のように存在している。

Figure 2016163027

Figure 2016163027
From this equation (15), terms relating to frequency conversion exist as in the following equations (16) and (17).
Figure 2016163027

Figure 2016163027

ここで、式(3)よりΔf=1/Tplsであり、また、パルス繰り返し周期TPRIがパルス幅の整数倍NINTであるため、式(17)は式(18)のように表される。よって、整数であるヒット番号h又はアンテナ素子番号Mが変化しても、2πの整数倍になるだけで、周波数領域変換(離散フーリエ変換)の結果に影響は無い。すなわち、パラメータ算出器202を用いることによって、各アンテナ素子204からの受信信号を異なる周波数に変換しても、正確にドップラ周波数(相対速度)を求めることが可能になる。すなわち、図14に示すように、目標の候補の相対速度に積分され、最大値を示す。

Figure 2016163027
Here, Δf = 1 / T pls from the equation (3), and the pulse repetition period T PRI is an integer multiple N INT of the pulse width, so the equation (17) is expressed as the equation (18). The Therefore, even if the hit number h or the antenna element number M, which is an integer, changes only to an integer multiple of 2π, it does not affect the result of the frequency domain transform (discrete Fourier transform). That is, by using the parameter calculator 202, the Doppler frequency (relative speed) can be accurately obtained even if the received signal from each antenna element 204 is converted to a different frequency. That is, as shown in FIG. 14, it is integrated into the relative speed of the target candidate and shows the maximum value.
Figure 2016163027

次いで、目標候補検出部302は、周波数領域変換部301からの受信ビデオ信号fd,V(k,n)の信号電力に基づいて、目標の候補を検出する(ステップST1002)。この際、目標候補検出部302は、例えばCFAR(Constant False Alarm Rate)処理により目標の候補を検出する。この目標候補検出部302により検出された目標の候補を示す情報(目標の候補の周波数領域でのサンプリング番号k’、及び目標の候補のパルス繰り返し周期でのサンプリング番号n’を示す情報)は目標候補方位算出部303、目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305に出力される。Next, target candidate detecting section 302 detects a target candidate based on the signal power of received video signal f d, V (k, n) from frequency domain transform section 301 (step ST1002). At this time, the target candidate detection unit 302 detects a target candidate by, for example, CFAR (Constant False Alarm Rate) processing. Information indicating the target candidate detected by the target candidate detection unit 302 (information indicating the sampling number k ′ in the frequency domain of the target candidate and the sampling number n ′ in the pulse repetition period of the target candidate) is the target. The information is output to the candidate orientation calculation unit 303, the target candidate relative speed calculation unit 304, and the target candidate relative distance calculation unit 305.

ここで、本発明の受信部2の効果について説明する。
受信部2の移相器205では、受信信号を角周波数ωずつ異なる周波数に周波数変換している。これは、式(8),(9)に示すように、受信信号間の位相をωTの整数倍ずつ変化するように制御していることを表している。つまり、受信信号を角周波数ωずつ異なる周波数に変換することで、図11,12に示すようにアンテナパターンの指向方位を時分割に変化させることを可能としている。これにより、従来のように方位毎にアンテナパターンを形成する必要はなく、演算量を低減したマルチビームデータを得ることができる。なお図11において、Aは時刻tでの同位相波面であり、A’は時刻t+Δtでの同位相波面であり、Dは位相ωtに相当する距離であり、DM−1は位相(M−1)ωtに相当する距離であり、D’M−1は位相(M−1)ω(t+Δt)に相当する距離である。また図12において、符号1201はアンテナパターンである。
Here, the effect of the receiving unit 2 of the present invention will be described.
In the phase shifter 205 of the receiving unit 2, the received signal is frequency-converted to a different frequency for each angular frequency ω. This indicates that the phase between the received signals is controlled to change by an integral multiple of ωT as shown in the equations (8) and (9). That is, by converting the received signal to a different frequency for each angular frequency ω, the directivity of the antenna pattern can be changed in a time division manner as shown in FIGS. As a result, it is not necessary to form an antenna pattern for each azimuth as in the prior art, and multibeam data with a reduced amount of computation can be obtained. In FIG. 11, A is the in-phase wavefront at time t, A ′ is the in-phase wavefront at time t + Δt, D 1 is the distance corresponding to phase ωt, and D M−1 is the phase (M −1) is a distance corresponding to ωt, and D ′ M−1 is a distance corresponding to the phase (M−1) ω (t + Δt). In FIG. 12, reference numeral 1201 denotes an antenna pattern.

式(15)において、パルス繰り返し周期内の時間方向の項は式(19)のようになり、式(20)を満たす場合に、方位θにビーム(アンテナパターン)を指向することができる。実施の形態1では、受信信号を角周波数ω(=2πΔf)ずつ異なる周波数に変換することで時分割にビームを形成することを可能にしている。したがって、図14に示すように、時刻tと方位θの関係が明確になり、式(21)に従い、時刻tのビーム(アンテナパターン)の方位θを算出することが可能になる。

Figure 2016163027

Figure 2016163027

Figure 2016163027
In Expression (15), the term in the time direction within the pulse repetition period is as shown in Expression (19). When Expression (20) is satisfied, the beam (antenna pattern) can be directed to the azimuth θ. In the first embodiment, it is possible to form a beam in a time division manner by converting the received signal into different frequencies by the angular frequency ω (= 2πΔf). Therefore, as shown in FIG. 14, the relationship between the time t and the azimuth θ is clarified, and the azimuth θ of the beam (antenna pattern) at the time t can be calculated according to the equation (21).
Figure 2016163027

Figure 2016163027

Figure 2016163027

次いで、目標候補方位算出部303は、目標候補検出部302からの目標の候補を示す情報(目標の候補のパルス繰り返し周期でのサンプリング番号n’)に基づいて、下式(22)より、目標の候補の方位θ’を算出する(ステップST1003)。

Figure 2016163027
この目標候補方位算出部303により算出された目標の候補の方位θ’を示す情報は目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305を介して表示器4に出力される。Next, the target candidate azimuth calculation unit 303 calculates the target from the following equation (22) based on the information indicating the target candidate from the target candidate detection unit 302 (sampling number n ′ in the pulse repetition period of the target candidate). Is calculated (step ST1003).
Figure 2016163027
Information indicating the target candidate azimuth θ ′ calculated by the target candidate azimuth calculation unit 303 is output to the display 4 via the target candidate relative speed calculation unit 304 and the target candidate relative distance calculation unit 305.

また、目標候補相対速度算出部304は、目標候補検出部302からの目標の候補を示す情報(目標の候補の周波数領域でのサンプリング番号k’)に基づいて、下式(23),(24)より、目標の候補の相対速度v’を算出する(ステップST1004)。

Figure 2016163027

Figure 2016163027
ここで、Δvsampは速度サンプリング間隔である。この目標候補相対速度算出部304により算出された目標の候補の相対速度v’を示す情報は目標候補相対距離算出部305を介して表示器4に出力される。The target candidate relative speed calculation unit 304 also uses the following equations (23) and (24) based on the information indicating the target candidate from the target candidate detection unit 302 (sampling number k ′ in the frequency domain of the target candidate). ) To calculate the relative velocity v ′ of the target candidate (step ST1004).
Figure 2016163027

Figure 2016163027
Here, Δv samp is a speed sampling interval. Information indicating the relative speed v ′ of the target candidate calculated by the target candidate relative speed calculation unit 304 is output to the display 4 via the target candidate relative distance calculation unit 305.

また、目標候補相対距離算出部305は、目標候補検出部302からの目標の候補を示す情報(目標の候補のパルス繰り返し周期でのサンプリング番号n’)に基づいて、下式(25)より、目標の候補の相対距離R’を算出する(ステップST1005)。

Figure 2016163027
ここで、floor(Z)は変数Z以下の最も近い整数である。この目標候補相対距離算出部305により算出された目標の候補の相対距離R’を示す情報は表示器4に出力される。Further, the target candidate relative distance calculation unit 305 is based on the information indicating the target candidate from the target candidate detection unit 302 (sampling number n ′ in the pulse repetition period of the target candidate) from the following equation (25): The relative distance R 0 ′ of the target candidate is calculated (step ST1005).
Figure 2016163027
Here, floor (Z) is the nearest integer less than or equal to variable Z. Information indicating the relative distance R 0 ′ of the target candidate calculated by the target candidate relative distance calculation unit 305 is output to the display 4.

ここで、パラメータ算出器202により、角周波数ωの位相が一周期する時間Tをパルス幅Tplsとしている。そのため、図13(a)に示すように、距離アンビギュィティなく距離計測と方位計測が可能となる。また、目標の候補数を誤ることなく算出することができる。一方、角周波数ωの位相が一周期する時間Tがパルス幅Tplsではない場合には、距離アンビギュィティが発生し、距離計測性能が劣化する。また、図13(b)の例では角周波数ωが大きくなるためサンプリング周波数も高くなり、演算量が増える。Here, the parameter calculator 202 sets the time T during which the phase of the angular frequency ω is one cycle as the pulse width T pls . Therefore, as shown in FIG. 13A, distance measurement and azimuth measurement are possible without distance ambiguity. Further, the target candidate number can be calculated without error. On the other hand, when the time T in which the phase of the angular frequency ω is one cycle is not the pulse width T pls , the distance ambiguity is generated and the distance measurement performance is deteriorated. In the example of FIG. 13B, since the angular frequency ω increases, the sampling frequency also increases and the amount of calculation increases.

その後、表示器4は、信号処理器3からの情報(受信ビデオ信号fd,V(k,n)、目標の候補の方位θ’、目標の候補の相対速度v’及び目標の候補の相対距離R’)を、処理結果として画面上に出力する。Thereafter, the display 4 displays information from the signal processor 3 (received video signal f d, V (k, n), target candidate azimuth θ ′, target candidate relative speed v ′, and target candidate relative. The distance R 0 ′) is output on the screen as a processing result.

以上のように、実施の形態1によれば、アンテナ素子204により受信された受信信号を互いに異なる周波数に変換するように構成したので、加算器206を設けて、A/D変換器208を単一とすることができ、従来構成に対し、H/W規模を低減でき、また、低演算量で複数の方位を捜索することができる。   As described above, according to the first embodiment, since the reception signals received by the antenna element 204 are converted to different frequencies, the adder 206 is provided, and the A / D converter 208 is simply configured. Compared to the conventional configuration, the H / W scale can be reduced, and a plurality of directions can be searched with a low calculation amount.

また、パルス変調器203にて、パルス繰り返し周期がパルス幅の整数倍であるパルス信号を生成し、移相器205にて、位相が一周期する時間がパルス幅である角周波数を用いて移相量を算出して周波数変換を行い、周波数領域変換部301にて、パルス繰り返し周期で周波数領域への変換を行うことで、目標の候補の相対速度の算出が可能になる。   The pulse modulator 203 generates a pulse signal whose pulse repetition period is an integral multiple of the pulse width, and the phase shifter 205 uses the angular frequency whose time is the pulse width to shift the phase for one period. By calculating the phase amount and performing frequency conversion, the frequency domain conversion unit 301 performs conversion to the frequency domain at the pulse repetition period, thereby enabling calculation of the relative speed of the target candidate.

なお上記では、複数の移相器205を用いて、アンテナ素子204により受信された受信信号を互いに異なる周波数に変換した。しかしながら、周波数変換部は、各アンテナ素子204により受信された受信信号を互いに異なる周波数に変換することができるものであればよく、これに限るものではない。例えば、周波数変換部として、アンテナ素子204毎に設けられ、互いに異なる周波数の局部発振信号を生成する複数の局部発振器と、アンテナ素子204毎に設けられ、対応する局部発振器により生成された局部発振信号を用いて、対応するアンテナ素子204により受信された受信信号をダウンコンバートすることで周波数の変換を行う複数のミキサとを用いてもよい。   In the above description, a plurality of phase shifters 205 are used to convert received signals received by the antenna element 204 into different frequencies. However, the frequency converter is not limited to this as long as it can convert the received signals received by the antenna elements 204 into different frequencies. For example, as the frequency converter, a plurality of local oscillators that are provided for each antenna element 204 and generate local oscillation signals having different frequencies, and a local oscillation signal that is provided for each antenna element 204 and is generated by a corresponding local oscillator And a plurality of mixers that perform frequency conversion by down-converting the received signal received by the corresponding antenna element 204.

また図1に示すレーダ装置では、目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305を設けた場合を示した。しかしながら、目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305は必須の構成ではなく、目標の候補の相対速度の算出、目標の候補の相対距離の算出が不要の場合には設けなくてもよい。   In the radar apparatus shown in FIG. 1, the case where the target candidate relative speed calculation unit 304 and the target candidate relative distance calculation unit 305 are provided is shown. However, the target candidate relative speed calculation unit 304 and the target candidate relative distance calculation unit 305 are not indispensable configurations, and are not provided when it is not necessary to calculate the target candidate relative speed and the target candidate relative distance. Also good.

実施の形態2.
図15はこの発明の実施の形態2に係るレーダ装置の構成例を示す図である。この図15に示す実施の形態2に係るレーダ装置は、図1に示す実施の形態1に係るレーダ装置の受信部2を受信部2bに変更し、信号処理器3を信号処理器3bに変更したものである。この受信部2bは、図1に示す実施の形態1における受信部2のパラメータ算出器202をパラメータ算出器202bに変更したものである。また、信号処理器3bは、図1に示す実施の形態1における信号処理器3の周波数領域変換部301を周波数領域変換部301bに変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the radar device according to the second embodiment shown in FIG. 15, the receiving unit 2 of the radar device according to the first embodiment shown in FIG. 1 is changed to the receiving unit 2b, and the signal processor 3 is changed to the signal processor 3b. It is a thing. The receiving unit 2b is obtained by changing the parameter calculator 202 of the receiving unit 2 in the first embodiment shown in FIG. 1 to a parameter calculator 202b. Further, the signal processor 3b is obtained by changing the frequency domain conversion unit 301 of the signal processor 3 in the first embodiment shown in FIG. 1 to a frequency domain conversion unit 301b. Other configurations are the same, and the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

パラメータ算出器202bは、実施の形態1におけるパラメータ算出器202と同様に、パルス信号のパラメータ(パルス繰り返し周期及びパルス幅)、及び角周波数を算出するものである。この際、パルス繰り返し周期はパルス幅の整数倍である必要はない。また、パラメータ算出器202bでは、パルス繰り返し周期とパルス幅との最小公倍数となる間隔の算出も行う。このパラメータ算出器202bにより算出されたパルス繰り返し周期及びパルス幅を示す情報はパルス変調器203に出力され、算出された角周波数を示す情報は各移相器205に出力され、算出された間隔を示す情報は信号処理器3bの周波数領域変換部301bに出力される。   Similar to the parameter calculator 202 in the first embodiment, the parameter calculator 202b calculates a pulse signal parameter (pulse repetition period and pulse width) and an angular frequency. At this time, the pulse repetition period does not need to be an integral multiple of the pulse width. The parameter calculator 202b also calculates an interval that is the least common multiple of the pulse repetition period and the pulse width. Information indicating the pulse repetition period and pulse width calculated by the parameter calculator 202b is output to the pulse modulator 203, information indicating the calculated angular frequency is output to each phase shifter 205, and the calculated interval is calculated. The information shown is output to the frequency domain converter 301b of the signal processor 3b.

周波数領域変換部301bは、パラメータ算出器202bからの間隔を示す情報に基づいて、受信部2のA/D変換器208からの受信ビデオ信号を上記間隔でフーリエ変換(離散フーリエ変換又は高速フーリエ変換)することで周波数領域に変換するものである。この周波数領域変換部301bにより周波数領域に変換された受信ビデオ信号は目標候補検出部302に出力される。また、この受信ビデオ信号は、目標候補検出部302、目標候補方位算出部303、目標候補相対速度算出部304及び目標候補相対距離算出部305を介して表示器4にも出力される。   Based on the information indicating the interval from the parameter calculator 202b, the frequency domain transform unit 301b performs Fourier transform (discrete Fourier transform or fast Fourier transform) on the received video signal from the A / D converter 208 of the receiver 2 at the above interval. ) To convert to the frequency domain. The received video signal converted into the frequency domain by the frequency domain conversion unit 301 b is output to the target candidate detection unit 302. The received video signal is also output to the display 4 via the target candidate detection unit 302, the target candidate orientation calculation unit 303, the target candidate relative speed calculation unit 304, and the target candidate relative distance calculation unit 305.

実施の形態2では、パラメータ算出器202bが、式(2)を満たすパルス繰り返し周期TPRI及びパルス幅Tplsと、式(3)を満たす角周波数ωを算出し、さらに、式(26)より、パルス繰り返し周期TPRIとパルス幅Tplsとの最小公倍数となる間隔TLCMを算出する。

Figure 2016163027
ここで、LCM(A,B)は変数Aと変数Bの最小公倍数である。In the second embodiment, the parameter calculator 202b calculates the pulse repetition period T PRI and the pulse width T pls that satisfy the equation (2) and the angular frequency ω that satisfies the equation (3). Further, from the equation (26), Then, an interval T LCM that is the least common multiple of the pulse repetition period T PRI and the pulse width T pls is calculated.
Figure 2016163027
Here, LCM (A, B) is the least common multiple of variables A and B.

そして、周波数領域変換部301bは、式(14)より、受信部2のA/D変換器208からの受信ビデオ信号V(h,n)を周波数領域に変換して、受信ビデオ信号fd,V(k,n)を得る。ただし、実施の形態2では、パルス繰り返し周期TPRIでなく、パルス繰り返し周期TPRIとパルス幅Tplsとの最小公倍数となる間隔TLCMでフーリエ変換を行う。Then, the frequency domain transform unit 301b converts the received video signal V (h, n) from the A / D converter 208 of the receiving unit 2 into the frequency domain from the equation (14), and receives the received video signal fd, V (k, n) is obtained. However, in the second embodiment, instead of the pulse repetition period T PRI, the Fourier transform at intervals T LCM as the least common multiple of the pulse repetition period T PRI and the pulse width T pls performed.

この実施の形態2では、パルス繰り返し周期TPRIがパルス幅Tplsの非整数倍の場合を想定している。この場合、図16に示すように、パルス繰り返し周期間隔(図16のa1,a2の間隔)でコヒーレントではないため、パルス繰り返し周期TPRIでフーリエ変換しても、目標候補の相対速度のみに積分されず、正しく相対速度を算出することができない。
一方、パルス繰り返し周期TPRIとパルス幅Tplsとの最小公倍数となる間隔TLCM(図16のa1,a3の間隔)ではコヒーレントとなる。そこで、実施の形態2では、この間隔TLCMでフーリエ変換することで、目標候補の相対速度のみに積分され、正しく相対速度を算出することができる。
In the second embodiment, it is assumed that the pulse repetition period T PRI is a non-integer multiple of the pulse width T pls . In this case, as shown in FIG. 16, since the pulse repetition period interval (interval between a1 and a2 in FIG. 16) is not coherent, even if Fourier transform is performed with the pulse repetition period T PRI , integration is performed only on the relative speed of the target candidate. Thus, the relative speed cannot be calculated correctly.
On the other hand, the interval T LCM (interval between a1 and a3 in FIG. 16) that is the least common multiple of the pulse repetition period T PRI and the pulse width T pls is coherent. Therefore, in the second embodiment, by performing Fourier transform at this interval TLCM , it is integrated only with the relative speed of the target candidate, and the relative speed can be calculated correctly.

以上のように、この実施の形態2によれば、パルス繰り返し周期とパルス幅との最小公倍数となる間隔で受信信号をフーリエ変換するように構成したので、実施の形態1に対し、パルス繰り返し周期がパルス幅の非整数倍の場合であっても、目標候補の相対速度を算出することができる。   As described above, according to the second embodiment, since the received signal is Fourier-transformed at an interval that is the least common multiple of the pulse repetition period and the pulse width, the pulse repetition period is different from that of the first embodiment. Even if is a non-integer multiple of the pulse width, the relative speed of the target candidate can be calculated.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、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 the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

この発明に係るレーダ装置は、従来構成に対し、H/W規模を低減でき、且つ、低演算量で各方位を捜索して目標検出性能を向上することができ、目標を捜索するレーダ装置等に用いるのに適している。   The radar apparatus according to the present invention can reduce the H / W scale with respect to the conventional configuration, and can improve the target detection performance by searching each direction with a low calculation amount, and the like to search for a target. Suitable for use in.

1 送信部、2,2b 受信部、3,3b 信号処理器、4 表示器、51 送信装置、52 受信装置、53 プロセッサ、54 メモリ、55 ディスプレイ、101 送信機、102 アンテナ素子(送信アンテナ素子)、201 局部発振器、202,202b パラメータ算出器、203 パルス変調器(パルス信号生成器)、204 アンテナ素子(受信アンテナ素子)、205 移相器(周波数変換部)、206 加算器、207 ミキサ、208 A/D変換器、301,301b 周波数領域変換部、302 目標候補検出部、303 目標候補方位算出部、304 目標候補相対速度算出部、305 目標候補相対距離算出部。   1 Transmitter, 2, 2b Receiver, 3, 3b Signal processor, 4 Display, 51 Transmitter, 52 Receiver, 53 Processor, 54 Memory, 55 Display, 101 Transmitter, 102 Antenna element (Transmit antenna element) , 201 local oscillator, 202, 202b parameter calculator, 203 pulse modulator (pulse signal generator), 204 antenna element (receiving antenna element), 205 phase shifter (frequency converter), 206 adder, 207 mixer, 208 A / D converter, 301, 301b Frequency domain converter, 302 Target candidate detector, 303 Target candidate azimuth calculator, 304 Target candidate relative speed calculator, 305 Target candidate relative distance calculator.

Claims (9)

パルス信号を生成するパルス信号生成器と、
前記パルス信号生成器により生成されたパルス信号から送信信号を生成する送信機と、
前記送信機により生成された送信信号を空中に放射する送信アンテナ素子と、
前記送信アンテナ素子により放射されて目標で反射された信号を受信信号として受信する複数の受信アンテナ素子と、
各々の前記受信アンテナ素子により受信された受信信号を互いに異なる周波数に変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部により変換された各受信信号を加算して受信ビデオ信号を生成する加算器と、
前記加算器により加算された受信ビデオ信号をA/D変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器によりA/D変換された受信ビデオ信号を周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
前記周波数領域変換部により変換された受信ビデオ信号の信号電力から、前記目標の候補を検出する目標候補検出部と、
前記目標候補検出部による検出結果から、前記目標の候補の方位を算出する目標候補方位算出部と
を備えたレーダ装置。
A pulse signal generator for generating a pulse signal;
A transmitter for generating a transmission signal from the pulse signal generated by the pulse signal generator;
A transmitting antenna element that radiates the transmission signal generated by the transmitter into the air;
A plurality of receiving antenna elements for receiving, as a received signal, a signal radiated by the transmitting antenna element and reflected by a target;
A frequency converter that converts received signals received by each of the receiving antenna elements into different frequencies;
An adder for adding each reception signal converted by the frequency conversion unit to generate a reception video signal;
An A / D converter for A / D converting the received video signal added by the adder;
A frequency domain converter that converts the received video signal A / D converted by the A / D converter into a frequency domain;
A target candidate detection unit that detects the target candidate from the signal power of the received video signal converted by the frequency domain conversion unit;
A radar apparatus comprising: a target candidate azimuth calculating unit that calculates an azimuth of the target candidate from a detection result by the target candidate detecting unit.
前記パルス信号生成器は、パルス繰り返し周期がパルス幅の整数倍である前記パルス信号を生成し、
前記周波数変換部は、位相が一周期する時間が前記パルス幅である角周波数を用いて前記周波数の変換を行い、
前記周波数領域変換部は、前記パルス繰り返し周期でフーリエ変換を行うことで、前記周波数領域への変換を行う
ことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
The pulse signal generator generates the pulse signal whose pulse repetition period is an integer multiple of a pulse width;
The frequency conversion unit performs the conversion of the frequency using an angular frequency in which the time during which the phase is one cycle is the pulse width,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the frequency domain transform unit performs the transform to the frequency domain by performing a Fourier transform at the pulse repetition period.
前記周波数変換部は、位相が一周期する時間が前記パルス信号のパルス幅である角周波数を用いて前記周波数の変換を行い、
前記周波数領域変換部は、前記パルス信号のパルス繰り返し周期とパルス幅との最小公倍数となる間隔でフーリエ変換を行うことで、前記周波数領域への変換を行う
ことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
The frequency conversion unit performs the conversion of the frequency using an angular frequency that is a pulse width of the pulse signal when a phase period is one cycle,
The frequency domain transform unit performs transform to the frequency domain by performing Fourier transform at an interval that is a least common multiple of a pulse repetition period and a pulse width of the pulse signal. Radar device.
前記周波数変換部は、各々の前記受信信号を、前記角周波数の整数倍ずつ異なる周波数にそれぞれ変換する
ことを特徴とする請求項2記載のレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 2, wherein the frequency conversion unit converts each received signal into a frequency that is different by an integer multiple of the angular frequency.
前記周波数変換部は、各々の前記受信信号を、前記角周波数の整数倍ずつ異なる周波数にそれぞれ変換する
ことを特徴とする請求項3記載のレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 3, wherein the frequency conversion unit converts each received signal into a frequency that is different by an integer multiple of the angular frequency.
前記周波数変換部は、
前記受信アンテナ素子毎に設けられ、対応する前記受信アンテナ素子により受信された受信信号の移相を行うことで前記周波数の変換を行う複数の移相器を有する
ことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
The frequency converter is
The plurality of phase shifters that are provided for each of the reception antenna elements and perform the frequency conversion by performing phase shift of the reception signals received by the corresponding reception antenna elements. Radar equipment.
前記周波数変換部は、
前記受信アンテナ素子毎に設けられ、互いに異なる周波数の局部発振信号を生成する複数の局部発振器と、
前記受信アンテナ素子毎に設けられ、対応する前記局部発振器により生成された局部発振信号を用いて、対応する前記受信アンテナ素子により受信された受信信号をダウンコンバートすることで前記周波数の変換を行う複数のミキサとを有する
ことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
The frequency converter is
A plurality of local oscillators that are provided for each of the receiving antenna elements and generate local oscillation signals having different frequencies;
A plurality of frequency conversions that are provided for each of the reception antenna elements, and that convert the frequency by down-converting the reception signal received by the corresponding reception antenna element using the local oscillation signal generated by the corresponding local oscillator. The radar apparatus according to claim 1, further comprising:
前記目標候補検出部による検出結果から、前記目標の候補の相対速度を算出する目標候補相対速度算出部を備えた
ことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, further comprising: a target candidate relative speed calculation unit that calculates a relative speed of the target candidate from a detection result of the target candidate detection unit.
前記目標候補検出部による検出結果から、前記目標の候補の相対距離を算出する目標候補相対速度算出部を備えた
ことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, further comprising: a target candidate relative speed calculation unit that calculates a relative distance of the target candidate from a detection result by the target candidate detection unit.
JP2017511438A 2015-04-10 2015-04-10 Radar equipment Active JP6289744B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/061257 WO2016163027A1 (en) 2015-04-10 2015-04-10 Radar device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016163027A1 true JPWO2016163027A1 (en) 2017-05-25
JP6289744B2 JP6289744B2 (en) 2018-03-07

Family

ID=57072198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017511438A Active JP6289744B2 (en) 2015-04-10 2015-04-10 Radar equipment

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6289744B2 (en)
GB (1) GB2552599C2 (en)
WO (1) WO2016163027A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6928843B2 (en) * 2018-03-19 2021-09-01 古河電気工業株式会社 Radar device and object detection method for radar device
CN110146892B (en) * 2019-05-05 2023-08-01 浙江宜通华盛科技有限公司 Dual-polarization radar

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009192355A (en) * 2008-02-14 2009-08-27 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2010181182A (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Toyota Motor Corp Onboard radar device, and target recognition method
US20110273325A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 U.S. Government as represented by the Secreatry of the Army Radar system and antenna with delay lines and method thereof
JP2011237322A (en) * 2010-05-12 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp Onboard radar device
JP2014020970A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Panasonic Corp Sensing method and sensing device
JP2014102237A (en) * 2012-11-22 2014-06-05 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2014174102A (en) * 2013-03-12 2014-09-22 Mitsubishi Electric Corp Radar device and target detection method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009192355A (en) * 2008-02-14 2009-08-27 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2010181182A (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Toyota Motor Corp Onboard radar device, and target recognition method
US20110273325A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 U.S. Government as represented by the Secreatry of the Army Radar system and antenna with delay lines and method thereof
JP2011237322A (en) * 2010-05-12 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp Onboard radar device
JP2014020970A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Panasonic Corp Sensing method and sensing device
JP2014102237A (en) * 2012-11-22 2014-06-05 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2014174102A (en) * 2013-03-12 2014-09-22 Mitsubishi Electric Corp Radar device and target detection method

Also Published As

Publication number Publication date
GB2552599C (en) 2020-12-23
JP6289744B2 (en) 2018-03-07
WO2016163027A1 (en) 2016-10-13
GB2552599B (en) 2020-11-18
GB2552599A (en) 2018-01-31
GB2552599C2 (en) 2021-01-27
GB201712766D0 (en) 2017-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106796282B (en) Radar system and method for determining range, relative velocity and bearing of object using continuous wave and chirp signals
US10914818B2 (en) Angle-resolving FMCW radar sensor
JP5312503B2 (en) Radar equipment
WO2013080570A1 (en) Radar device
JP6576595B2 (en) Radar equipment
JP2013088347A (en) Rader device
JP2010271115A (en) Radar device
JP2009025159A (en) Radar device
JP6324327B2 (en) Passive radar equipment
US20210190903A1 (en) Radar apparatus and signal processing method
JP6164918B2 (en) Radar equipment
JP6289744B2 (en) Radar equipment
JP2018004513A (en) Radar device and angle detection method
JP2010175457A (en) Radar apparatus
JP6239150B2 (en) Radar equipment
JP6573748B2 (en) Radar equipment
JP2018048978A (en) Radar device and arrival direction estimation method
US20230030969A1 (en) Radar device, vehicle, and method of estimating number of incoming waves
JP2018119858A (en) Fmcw system radar
JP6494869B1 (en) Radar equipment
US20220050195A1 (en) Signal processing device and radar device
JP2016057168A (en) Rader system
JP6425863B1 (en) Radar equipment
JP6111975B2 (en) Dual frequency CW radar equipment
JP2007225319A (en) Pulse radar system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170213

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6289744

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250