WO2021240810A1 - Radar device and radar signal processing method - Google Patents

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WO2021240810A1
WO2021240810A1 PCT/JP2020/021447 JP2020021447W WO2021240810A1 WO 2021240810 A1 WO2021240810 A1 WO 2021240810A1 JP 2020021447 W JP2020021447 W JP 2020021447W WO 2021240810 A1 WO2021240810 A1 WO 2021240810A1
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WO
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integration
signal
unit
antennas
radar
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PCT/JP2020/021447
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French (fr)
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Inventor
聡 影目
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • 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
    • 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

Definitions

  • This disclosure relates to a radar device and a radar signal processing method.
  • Patent Document 1 discloses a radar device using a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas.
  • a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas are arranged so as to be orthogonal to each other. As a result, the antenna opening is expanded in the horizontal direction and the antenna opening is expanded in the vertical direction.
  • the antenna aperture length in a radar device is proportional to the angular resolution of the radar device. Therefore, by using a plurality of antennas, the angular resolution of the radar device can be improved.
  • the angle value corresponding to the target differs for each antenna. That is, a state occurs in which the target is located in the near field with respect to a plurality of antennas. This makes it difficult to integrate for angle measurement, and there is a problem that the amount of calculation for angle measurement increases.
  • the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to reduce the amount of calculation for angle measurement in a radar device using a plurality of antennas.
  • the radar device is a radar device including 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 is a plurality of radar devices.
  • the integral unit calculation unit that sets a plurality of integral groups by grouping the receiving antennas of the above, and the first coherent integral for the signals in the integral group corresponding to each of the plurality of integral groups.
  • the first integral unit that generates a plurality of first integral signals corresponding to each of the integral groups of the above, and the second integral unit that generates the second integral signal by executing the second coherent integral for the plurality of first integral signals. It includes an integration unit and an angle calculation unit that calculates an angle value corresponding to each target candidate using a second integration signal.
  • the integration for angle measurement can be facilitated.
  • the amount of calculation for angle measurement can be reduced.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the main part of the radar apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main part of the 1st antenna module in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main part of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the hardware composition of the main part of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the other hardware composition of the main part of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the operation of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the example of the distance bin number corresponding to a plurality of distance speed signals, the distance bin number corresponding to each distance speed signal, and the speed bin number corresponding to each distance speed signal.
  • It is explanatory drawing which shows the example of the incoherent integration signal, the distance bin number corresponding to an incoherent integration signal, and the velocity bin number corresponding to an incoherent integration signal.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main part of the 1st signal processor and the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the example of the plurality of integration groups corresponding one-to-one with a plurality of antenna modules. It is explanatory drawing which shows the example of the state in which a plurality of antennas are virtually arranged at equal intervals, while showing the example of the plurality of antenna arrangement intervals which are different from each other. It is explanatory drawing which shows the example of the state which the grating level exceeds a desired level. It is explanatory drawing which shows the example of the state which suppressed the grating level to a desired level or less.
  • FIG. 2nd signal processor It is a block diagram which shows the hardware composition of the main part of the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 2nd signal processor It is a block diagram which shows the other hardware composition of the main part of the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 2nd signal processor It is a block diagram which shows the other hardware composition of the main part of the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main part of the radar device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the first antenna module in the radar device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the first signal processor in the radar device according to the first embodiment. The radar device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the radar device 1 includes a plurality of antenna groups. Each antenna group includes one or more antennas. More specifically, the plurality of antenna groups include one or more transmitting antenna groups and one or more receiving antenna groups. Each transmitting antenna group includes one or more transmitting antennas. Each receiving antenna group includes a plurality of receiving antennas.
  • the radar device 1 includes one or more antenna modules. Each antenna group is provided in one of the corresponding antenna modules out of one or more antenna modules.
  • each antenna module includes at least one transmitting antenna group and at least one receiving antenna group.
  • each antenna module comprises at least one receiving antenna group.
  • each antenna module comprises at least one transmit antenna group.
  • 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”. Further, an antenna module including at least one receiving antenna group may be referred to as a "second antenna module”. Further, an antenna module including at least one transmitting antenna group may be referred to as a "third antenna module”.
  • the individual antenna modules are provided in the vehicle, for example. 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 pillars of the vehicle, the front bumper of the vehicle or the rear bumper of the vehicle. ing.
  • the radar device 1 includes a first antenna module 2_1, a first signal processor 3_1, and a display 4.
  • the first antenna module 2_1 includes a transmitting unit 5 and a first receiving unit 6_1.
  • the first signal processor 3_1 constitutes the main part of the radar signal processor 7.
  • the transmission unit 5 includes a local oscillation signal generation unit 11, a code modulation unit 12, a plurality of transmitters 13, and a plurality of transmission antennas 14.
  • the transmitting antenna group 15 is composed of a plurality of transmitting antennas 14.
  • the first receiving unit 6_1 includes a plurality of receiving antennas 21, a plurality of receivers 22, and a plurality of analog-to-digital converters (hereinafter referred to as “A / D converters”) 23.
  • the receiving antenna group 24 is composed of a plurality of receiving antennas 21.
  • NTx indicates the number of transmission channels (hereinafter referred to as “the number of transmission channels”).
  • the number of transmission channels NTx corresponds to the number of transmission antennas 14. That is, the number of transmission channels NTx corresponds to the number of transmitters 13.
  • the number n Tx indicating each transmission channel may be referred to as a “transmission channel number”.
  • NRx indicates the number of receiving channels (hereinafter referred to as “number of receiving channels”).
  • the number of receiving channels N Rx corresponds to the number of receiving antennas 21. That is, the number of receiving channels N Rx corresponds to the number of receivers 22 and corresponds to the number of A / D converters 23.
  • the number n Rx indicating each receiving channel may be referred to as a “receiving channel number”.
  • the RF (Radio Frequency) signal transmitted by the individual transmitting antenna 14 or the RF signal transmitted by the individual transmitting antenna 14 is collectively referred to as “transmission RF signal” or “transmission signal”.
  • transmission RF signal the RF signal received by each receiving antenna 21
  • reflected RF signal the RF signal received by each receiving antenna 21
  • received RF signal the RF signal received by each receiving antenna 21
  • the local oscillation signal generation unit 11 generates a local oscillation signal.
  • the local oscillation signal generation unit 11 outputs the generated local oscillation signal to the code modulation unit 12. Further, the local oscillation signal generation unit 11 outputs the generated local oscillation signal to each receiver 22.
  • the local oscillation signal generation unit 11 is configured by, for example, a dedicated circuit.
  • the code modulation unit 12 acquires the local oscillation signal output by the local oscillation signal generation unit 11.
  • the code modulation unit 12 executes code modulation for the acquired locally oscillated signal. This produces a transmit RF signal corresponding to each transmit channel.
  • the code modulation unit 12 outputs the generated transmission RF signal to the corresponding transmitter 13.
  • the code modulation unit 12 is composed of, for example, a dedicated circuit.
  • the individual transmitter 13 acquires the transmission RF signal output by the code modulation unit 12.
  • the individual transmitter 13 outputs the acquired transmission RF signal to the corresponding transmission antenna 14.
  • the individual transmitting antenna 14 receives the input of the transmitting RF signal output by the corresponding transmitter 13. Each transmitting antenna 14 radiates the input transmitted RF signal into space.
  • the transmitted RF signal radiated by the individual transmitting antennas 14 is reflected by the target. This produces a reflected RF signal.
  • the generated reflected RF signal is incident on each receiving antenna 21.
  • the individual receiving antennas 21 output the received RF signal corresponding to the incident reflected RF signal to the corresponding receiver 22.
  • Each receiver 22 acquires the local oscillation signal output by the local oscillation signal generation unit 11. Further, each receiver 22 acquires the received RF signal output by the corresponding receiving antenna 21. Each receiver 22 uses the acquired local oscillation signal and the acquired received RF signal to generate a beat signal corresponding to the corresponding receiving channel. Each receiver 22 outputs the generated beat signal to the corresponding A / D converter 23.
  • the beat signal corresponding to each receive channel includes a component corresponding to NTx transmission channels (that is, a component corresponding to NTx transmission RF signals).
  • the beat signal corresponding to each received channel is referred to as a “received beat signal”.
  • the received RF signal or the received beat signal may be collectively referred to as a “received signal”.
  • the individual A / D converter 23 acquires the received beat signal output by the corresponding receiver 22.
  • the individual 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 received beat signal to the first signal processor 3_1.
  • the first signal processor 3_1 includes a separation unit 31, a signal generation unit 32, an incoherent integration unit 33, a target candidate detection unit 34, an integration unit calculation unit 35, a first integration unit 36, and a second integration unit. It has a unit 37 and an angle calculation unit 38.
  • the integration unit calculation unit 35, the first integration unit 36, and the second integration unit 37 constitute the main part of the coherent integration unit 39.
  • the separation unit 31 acquires the received beat signal output by each A / D converter 23.
  • the separation unit 31 demodulates the acquired received beat signal.
  • the demodulated received beat signal is separated into signals corresponding to individual transmission channels and separated into signals corresponding to individual reception channels.
  • the separation unit 31 outputs the demodulated received beat signal to the signal generation unit 32.
  • the signal generation unit 32 acquires the received beat signal output by the separation unit 31.
  • the signal generation unit 32 executes a discrete Fourier transform on the acquired received beat signal.
  • a signal corresponding to the distance of each target candidate and the speed of each target candidate (hereinafter referred to as “distance speed signal”) is generated for each transmission channel and each reception channel.
  • the signal generation unit 32 outputs the generated distance velocity signal to the incoherent integration unit 33.
  • the incoherent integration unit 33 acquires the distance velocity signal output by the signal generation unit 32.
  • the incoherent integration unit 33 executes incoherent integration on the acquired distance velocity signal.
  • the incoherent integration unit 33 outputs a signal generated by executing such incoherent integration (hereinafter referred to as “incoherent integration signal”) to the target candidate detection unit 34.
  • the target candidate detection unit 34 acquires the incoherent integration signal output by the incoherent integration unit 33.
  • the target candidate detection unit 34 uses the acquired incoherent integration signal to calculate the distance value corresponding to each target candidate and the speed value corresponding to each target candidate. As a result, individual target candidates are detected.
  • the target candidate detection unit 34 specifies a distance speed signal corresponding to each target candidate, a speed bin number corresponding to each target candidate, and a distance bin number corresponding to each target candidate.
  • the speed bin number indicates a sampling number in the speed direction.
  • the distance bin number indicates a sampling number in the distance direction.
  • the target candidate detection unit 34 outputs the specified distance velocity signal, the specified velocity bin number, and the specified distance bin number to the coherent integration unit 39.
  • the integration unit calculation unit 35 sets a plurality of groups for integration (hereinafter referred to as "integration group” or “integration unit”) by grouping a plurality of receiving antennas 21. At this time, the integration unit calculation unit 35 sets a plurality of integration groups so that each target candidate is approximated to be located in a distant field with respect to each integration group.
  • the first integration unit 36 executes coherent integration (hereinafter referred to as “first coherent integration”) for a signal corresponding to each integration group (hereinafter referred to as “integration group signal”) for each target candidate.
  • first coherent integration coherent integration
  • integration group signal a signal corresponding to each integration group
  • the first integration unit 36 outputs a signal generated by executing the first coherent integration (hereinafter referred to as “first integration signal”) to the second integration unit 37. That is, the first integration unit 36 outputs the first integration signal corresponding to each integration group to the second integration unit 37.
  • first integration signal a signal generated by executing the first coherent integration
  • the second integration unit 37 acquires the first integration signal output by the first integration unit 36.
  • the second integration unit 37 executes coherent integration (hereinafter referred to as “second coherent integration”) with respect to the acquired second integration signal for each target candidate.
  • the second integration unit 37 outputs a signal (hereinafter referred to as “second integration signal”) generated by executing the second coherent integration to the angle calculation unit 38.
  • the angle calculation unit 38 acquires the second integration signal output by the second integration unit 37.
  • the angle calculation unit 38 calculates the angle value corresponding to each target candidate by using the acquired second integral signal.
  • Each angle value indicates the azimuth angle of the corresponding target candidate.
  • the display 4 acquires the distance value calculated by the target candidate detection unit 34, the speed value calculated by the target candidate detection unit 34, and the angle value calculated by the angle calculation unit 38. The display 4 displays these values.
  • the processes executed by the separation unit 31 may be collectively referred to as “separation processing”.
  • the processing executed by the signal generation unit 32 may be generically referred to as “signal generation processing”.
  • the processing executed by the incoherent integration unit 33 may be collectively referred to as “incoherent integration processing”.
  • the processes executed by the target candidate detection unit 34 may be collectively referred to as “target candidate detection process”.
  • the processes executed by the integral unit calculation unit 35 may be collectively referred to as “integral unit calculation process”.
  • the processes executed by the first integral unit 36 may be collectively referred to as "first integral process”.
  • the processes executed by the second integral unit 37 may be collectively referred to as "second integral process”.
  • the processes executed by the angle calculation unit 38 may be collectively referred to as "angle calculation process”.
  • the functions of the separation unit 31 may be collectively referred to as "separation function".
  • the functions of the signal generation unit 32 may be collectively referred to as a "signal generation function”.
  • the functions of the incoherent integration unit 33 may be collectively referred to as “incoherent integration function”.
  • the functions of the target candidate detection unit 34 may be collectively referred to as “target candidate detection function”.
  • the functions of the integration unit calculation unit 35 may be collectively referred to as "integration unit calculation function”.
  • the functions of the first integration unit 36 may be collectively referred to as the "first integration function”.
  • the functions of the second integration unit 37 may be collectively referred to as “second integration function”.
  • the functions of the angle calculation unit 38 may be collectively referred to as an "angle calculation function”.
  • the code of "F1” may be used for the separation function.
  • the code of "F2” may be used for the signal generation function.
  • the code of "F3” may be used for the incoherent integration function.
  • the code of "F4" may be used for the target candidate detection function.
  • the code of "F5" may be used for the integration unit calculation function.
  • the code of "F6” may be used for the first integration function.
  • the code of "F7” may be used for the second integration function.
  • the code of "F8” may be used for the angle calculation function.
  • the first signal processor 3_1 has a processor 41 and a memory 42.
  • the memory 42 includes a plurality of functions (including a separation function, a signal generation function, an incoherent integration function, a target candidate detection function, an integration unit calculation function, a first integration function, a second integration function, and an angle calculation function) F1.
  • the program corresponding to ⁇ F8 is stored.
  • the processor 41 reads and executes the program stored in the memory 42. As a result, a plurality of functions F1 to F8 are realized.
  • the first signal processor 3_1 has a processing circuit 43.
  • the processing circuit 43 executes processing corresponding to a plurality of functions F1 to F8. As a result, a plurality of functions F1 to F8 are realized.
  • the first signal processor 3_1 has a processor 41, a memory 42, and a processing circuit 43.
  • a program corresponding to a part of the plurality of functions F1 to F8 is stored in the memory 42.
  • the processor 41 reads and executes the program stored in the memory 42. As a result, some of these functions are realized.
  • the processing circuit 43 executes processing corresponding to the remaining functions of the plurality of functions F1 to F8. As a result, such residual functions are realized.
  • the processor 41 is composed of one or more processors.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a GPU Graphics Processing Unit
  • a microprocessor a microprocessor
  • a microprocessor a microprocessor
  • a DSP Digital Signal Processor
  • the memory 42 is composed of one or more non-volatile memories.
  • the memory 42 is composed of one or more non-volatile memories and one or more volatile memories. That is, the memory 42 is composed of one or more memories.
  • the individual memory uses, for example, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic tape, or a magnetic drum. More specifically, each volatile memory uses, for example, a RAM (Random Access Memory).
  • the individual non-volatile memories include, for example, a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), an EEPROM (Electricularly Erasable Digital Memory), a flexible drive disk, a drive disk A compact disc, a DVD (Digital Versaille Disc), a Blu-ray disc, or a mini disc is used.
  • the processing circuit 43 is composed of one or more digital circuits.
  • the processing circuit 43 is composed of one or more digital circuits and one or more analog circuits. That is, the processing circuit 43 is composed of one or more processing circuits.
  • the individual processing circuits are, for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), FPGA (Field Programmable Gate Array), System LSI (Sy), and System (Sy). Is.
  • the processor 41 when the processor 41 is composed of a plurality of processors, the correspondence between the plurality of functions F1 to F8 and the plurality of processors is arbitrary. That is, each of the plurality of processors may read and execute a program corresponding to one or more corresponding functions among the plurality of functions F1 to F8.
  • the processor 41 may include a dedicated processor corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8.
  • each of the plurality of memories may store a program corresponding to one or more corresponding functions among the plurality of functions F1 to F8.
  • the memory 42 may include a dedicated memory corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8.
  • the processing circuit 43 when the processing circuit 43 is composed of a plurality of processing circuits, the correspondence between the plurality of functions F1 to F8 and the plurality of processing circuits is arbitrary. That is, each of the plurality of processing circuits may execute processing corresponding to one or more corresponding functions among the plurality of functions F1 to F8.
  • the processing circuit 43 may include a dedicated processing circuit corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8.
  • the separation unit 31 executes the separation process (step ST1).
  • the signal generation unit 32 executes the signal generation process (step ST2).
  • the incoherent integration unit 33 executes the incoherent integration process (step ST3).
  • the target candidate detection unit 34 executes the target candidate detection process (step ST4).
  • the integration unit calculation unit 35 executes the integration unit calculation process (step ST5).
  • the first integration unit 36 executes the first integration process (step ST6).
  • the second integration unit 37 executes the second integration process (step ST7).
  • the angle calculation unit 38 executes the angle calculation process (step ST8).
  • any element in an arbitrary formula is described in a sentence, the element is described in a non-italic type regardless of whether the typeface of the element in the formula is italic. Further, regardless of whether or not the typeface of the element in the mathematical formula is bold, the element is described in non-bold type. This is mainly due to the request for electronic filing. For the typeface of each element, the typeface in the mathematical formula is correct.
  • the local oscillation signal generation unit 11 generates the local oscillation signal L 1 (h, t).
  • the local oscillation signal generation unit 11 outputs the generated local oscillation signal L 1 (h, t) to the code modulation unit 12, and receives the generated local oscillation signal L 1 (h, t) individually. Output to the machine 22.
  • the local oscillation signal L 1 (h, t) is expressed by the following equation (1).
  • j is an imaginary unit.
  • phi 0 is an initial phase of the local oscillation signal.
  • h is a hit number.
  • H is the number of hits.
  • AL is the amplitude of the locally oscillated signal.
  • f 0 is the transmission frequency of the transmission RF signal.
  • B 0 is a modulation band of the transmission RF signal.
  • T 0 is the modulation time.
  • t is time.
  • T chp is a transmission repetition cycle of the transmission RF signal corresponding to the transmission channel number n Tx.
  • T chp is expressed by the following equation (2).
  • TTx is a transmission repetition period.
  • TTx is expressed by the following equation (3).
  • T 1 is the time until the next modulation is executed.
  • the code modulation unit 12 acquires the local oscillation signal L 1 (h, t) output by the local oscillation signal generation unit 11.
  • the code modulation unit 12 executes code modulation for the acquired local oscillation signal L 1 (h, t).
  • the code modulation unit 12 adds a modulation code to the acquired local oscillation signal L 1 (h, t), whereby the transmission RF signal Tx (n Tx , h, t) corresponding to each transmission channel is added. ) Is generated.
  • the local oscillation signal L 1 (h, t) corresponding to each transmission channel is code-modulated. This makes it possible to improve the orthogonality of the radio waves transmitted by the individual transmitting antennas 14. As a result, it is possible to facilitate the separation of the signals corresponding to the individual transmission channels. In addition, it is possible to suppress the occurrence of interference between transmission channels and the occurrence of interference with the radar device 1 due to external radio waves.
  • the code modulation unit 12 cyclically shifts the cyclic code C 0 (h) with the cyclic shift amount ⁇ h (n Tx ) according to the following equation (4).
  • the cyclic code C 0 (h) is preset.
  • the cyclic shift amount ⁇ h (n Tx ) is set for each transmission channel.
  • the modulation code Code 1 (n Tx , h) corresponding to each transmission channel is generated.
  • the cyclic code C 0 (h) an M sequence (Maximal Sequence Sequence), a Gold sequence, or a scissors sequence may be used.
  • the code modulation unit 12 uses the local oscillation signal L 1 (h, t) and the modulation code Code 1 (n Tx , h) according to the following equation (5) to correspond to the transmission RF corresponding to each transmission channel. Generate a signal Tx (n Tx , h, t).
  • the code modulation unit 12 outputs the generated transmission RF signal Tx (n Tx , h, t) to the corresponding transmitter 13.
  • Each transmitter 13 acquires the transmission RF signal Tx (n Tx , h, t) output by the code modulation unit 12. Each transmitter 13 outputs the acquired transmission RF signal Tx (n Tx , h, t) to the corresponding transmission antenna 14.
  • Each transmitting antenna 14 receives an input of a transmitting RF signal Tx (n Tx , h, t) output by the corresponding transmitter 13. Each transmitting antenna 14 radiates the input transmission RF signal Tx (n Tx , h, t) into space.
  • ⁇ Receiving antenna 21 The transmit RF signal Tx (n Tx , h, t) radiated by the individual transmit antennas 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 the 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 expressed by the following equation (6).
  • the received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) corresponding to each receiving channel is N Tx reflected RF signals Rx 0 (n Tx , n Rx , h, t). It 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.
  • the reflected RF signal Rx 0 (n Tx , n Rx , h, t) corresponding to each transmission channel is expressed by the following 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 receive channel and the target.
  • c is the speed of light.
  • t' is the time within one hit.
  • Each receiver 22 acquires the local oscillation signal L 1 (h, t) output by the local oscillation signal generation unit 11. Further, each receiver 22 acquires the received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) output by the corresponding receiving antenna 21.
  • Each receiver 22 down-converts the acquired received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) using the acquired local oscillation signal L 1 (h, t). The individual receivers 22 then use a band filter to filter the down-converted signal. The individual receivers 22 then amplify the strength of the filtered signal. The individual receivers 22 then use the amplified signal to perform phase detection.
  • the reception beat signal V '1 corresponding to the receiving channel corresponding (n Rx, h, t) is generated. That is, in the N Rx number of receivers 22, N Rx number of receiving the beat signal V '1 corresponding to N Rx number of receiving channels (n Rx, h, t) is generated.
  • Received beat signal V '1 (, n Rx, h t) corresponding to each of the receiving channels is represented by the following equation (13).
  • a V is the amplitude of the received beat signal V '1 (n Rx, h , t).
  • received corresponding to each reception channel beat signal V '1 (n Rx, h , t) is, N Tx number of receiving the beat signal V' 0 (n Tx, n Rx, h, It is represented by the sum of t).
  • N Tx number of receiving the beat signal V '0 (n Tx, n Rx, h, t) respectively correspond to the N Tx number of transmission channels.
  • Received beat signal V '0 corresponding to the individual transmission channels (n Tx, n Rx, h , t) is expressed by the following equation (14).
  • Individual receiver 22 outputs thus received beat signal generated by V '1 (n Rx, h , t) to the corresponding A / D converter 23 a.
  • ⁇ A / D converter 23 Individual A / D converter 23, the corresponding received output by the receiver 22 beat signal V '1 (n Rx, h , t) to obtain a. Individual A / D converter 23 converts the received beat signal is the acquired V '1 (n Rx, h , t) to a digital signal from an analog signal. As a result, the received beat signal V 1 (n Rx , h, m) represented by the following equation (15) is generated.
  • the received beat signal V 1 (n Rx , h, m) represented by the equation (15) corresponds to each received channel.
  • receiving the beat signal corresponding to the individual receiving channel V 1 (n Rx, h, m) is, N Tx number of receiving the beat signal V 0 (n Tx, n Rx , h, m) It is represented by the sum of.
  • N Tx of received beat signals V 0 (n Tx , n Rx , h, m) correspond to N T x of transmission channels, respectively.
  • the received beat signal V 0 (n Tx , n Rx , h, m) corresponding to each transmission channel is expressed by the following equation (16).
  • ⁇ t is the sampling interval within the modulation time T 0.
  • m is the sampling number of the received beat signal is sampled at the modulation time T within 0.
  • M is the number of samples received beat signal within the modulation time T 0.
  • the terms including ⁇ t 2 and 1 / c 2 are expressed approximately.
  • 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.
  • ⁇ Separation unit 31 (step ST1)> The separation unit 31 acquires the received beat signal V 1 (n Rx , h, m) output by each A / D converter 23. The separation unit 31 demodulates the acquired received beat signal V 1 (n Rx , h, m) using the modulation code Code 1 (n Tx, h) corresponding to each transmission channel. That is, the separation unit 31 demodulates the acquired received beat signal V 1 (n Rx , h, m) by the following equation (17).
  • the received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) after demodulation are generated.
  • the received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) after demodulation correspond to individual transmission channels and correspond to individual reception channels.
  • the demodulated received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) are separated into signals corresponding to the individual transmission channels and correspond to the individual reception channels. Separated into signals.
  • the separation unit 31 outputs the demodulated received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) to the signal generation unit 32.
  • ⁇ Signal generation unit 32 (step ST2)>
  • the signal generation unit 32 acquires the received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) after demodulation.
  • the signal generation unit 32 executes a discrete Fourier transform on the acquired received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx, h, m). Specifically, for example, the signal generation unit 32 executes the discrete Fourier transform according to the following equation (20).
  • a distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) is generated.
  • the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) correspond to individual transmission channels and correspond to individual reception channels.
  • a distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) is generated for each transmission channel and each reception channel.
  • q is a speed bin number.
  • k is a distance bin number.
  • the discrete Fourier transform is executed for each sampling number m and for each hit number h, so that the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) corresponding to the individual target candidates are executed. ) Is generated.
  • the target candidate detection unit 34 which will be described later, can calculate the distance value corresponding to each target candidate and the speed value corresponding to each target candidate.
  • the signal-to-noise ratio (Signal to Noise Ratio, SNR) is improved according to the 10 log 10 (HM). As a result, the target detection capability of the radar device 1 can be improved.
  • the signal generation unit 32 may use a fast Fourier transform (FFT) instead of the discrete Fourier transform.
  • FFT fast Fourier transform
  • the amount of calculation in the signal generation unit 32 can be reduced.
  • the processing speed of the signal generation unit 32 can be increased. As a result, the cost of the radar device 1 can be reduced, and the processing time of the radar signal processing device 7 can be shortened.
  • the signal generation unit 32 outputs the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) thus generated to the incoherent integration unit 33.
  • the incoherent integration unit 33 acquires the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) output by the signal generation unit 32.
  • the incoherent integration unit 33 executes incoherent integration on the acquired distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k). Specifically, for example, the incoherent integration unit 33 executes the incoherent integration according to the following equation (21).
  • incoherent integration signals f b, 1, inch (q, k) are generated.
  • the incoherent integration unit 33 outputs the generated incoherent integration signals f b, 1, inch (q, k) to the target candidate detection unit 34.
  • FIG. 8 shows the distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) and the distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q) for each transmission channel and each reception channel.
  • K an example of the speed bin number corresponding to the distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx, q, k) are shown.
  • a noise component is superimposed on the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k).
  • FIG. 9 shows the incoherent integrated signal f b, 1, inch (q, k), the distance bin number corresponding to the incoherent integrated signal f b, 1, inch (q, k), and the incoherent.
  • An example of the speed bin number corresponding to the integrated signal f b, 1, inch (q, k) is shown.
  • the electric power in the plurality of distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) is integrated. That is, the signal strengths of N Tx ⁇ N Rx distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) are integrated. As a result, the noise components are averaged (see FIGS. 8 and 9). As a result, the target detection capability of the radar device 1 can be improved.
  • ⁇ Target candidate detection unit 34 (step ST4)>
  • the target candidate detection unit 34 acquires the incoherent integration signals f b, 1, inch (q, k) output by the incoherent integration unit 33.
  • the target candidate detection unit 34 calculates the distance value corresponding to each target candidate based on the signal strength in the acquired incoherent integrated signal f b, 1, inch (q, k), and also calculates the distance value corresponding to each target candidate, and the individual target candidate. Calculate the speed value corresponding to.
  • individual target candidates are detected.
  • CA-CFAR Cell Average Constant False Allarm Rate
  • the number n tgt indicating each target candidate may be referred to as a “target candidate number”.
  • the target candidate detection unit 34 identifies the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q ntgt , k ntgt) corresponding to each target candidate. Further, the target candidate detection unit 34 identifies the speed bin number qntgt corresponding to each target candidate. Further, the target candidate detection unit 34 identifies the distance bin number kntgt corresponding to each target candidate.
  • the target candidate detection unit 34 has the specified distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q ntgt , k ntgt ), the specified velocity bin number q ntgt, and the specified distance bin number k.
  • the ntgt is output to the coherent integrating unit 39.
  • the azimuth angles of the targets with respect to the individual receiving antennas can be regarded as the same.
  • the arrival distance difference ⁇ r nRx corresponding to each receiving antenna is expressed by the following equation (22).
  • the target azimuth angles ⁇ nRx and ⁇ 0 for each receiving antenna are expressed by the following equation (23).
  • ⁇ 0 is the target azimuth angle with respect to the reference point.
  • R Rx, 0 (n Rx ) is the distance between each receiving antenna and the target.
  • R0 is the distance between the reference point and the target.
  • ⁇ r Far, nRx, and ⁇ 0 are the arrival distance differences corresponding to the individual receiving antennas when the target azimuth with respect to the reference point is ⁇ 0 and the target is located in the distant field.
  • d nRx is the receiving antenna interval.
  • d nTx is the transmission antenna interval.
  • the target azimuths ⁇ nRx and ⁇ 0 with respect to the individual receiving antennas are approximated by the target azimuths ⁇ 0 with respect to the reference point. That is, the target azimuth angles ⁇ nRx and ⁇ 0 for each receiving antenna are approximated by the same value.
  • the signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q ntgt , k ntgt ) corresponding to each transmission channel and corresponding to each reception channel are f b. , 1 (n Tx , n Rx ).
  • s 0 is a signal including a phase represented by the distance difference between the reference point and the target.
  • N fft is the Fourier transform score.
  • n fft is the bin number after the Fourier transform.
  • the phase difference between the receiving antennas is an integer multiple of d Rx sin ⁇ 0. Therefore, a fast Fourier transform can be performed. As a result, 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).
  • the angular resolution can be improved by increasing the antenna opening. Therefore, it is conceivable to increase the antenna opening by increasing the number of receiving antennas.
  • one target may be located in the near field with respect to the plurality of receiving antennas, as shown in FIG. In this case, the target azimuths for each antenna will be different from each other.
  • the arrival distance difference ⁇ r nRx corresponding to each receiving antenna is expressed by the following equation (27). Further, the target azimuth angles ⁇ nRx and ⁇ 0 for each receiving antenna are expressed by the following equation (28).
  • the azimuth angle theta nRx goals for the individual receiving antennas, .theta.0 becomes azimuth theta 0 values different target relative to the reference point. That is, the target azimuth angles ⁇ nRx and ⁇ 0 for each receiving antenna have different values.
  • the target azimuth angles ⁇ nRx and ⁇ 0 with respect to the individual receiving antennas are different from each other. Therefore, it is difficult to perform a fast Fourier transform on a signal corresponding to a plurality of receiving antennas (that is, a signal corresponding to all receiving antennas). Therefore, the conventional radar device performs coherent integration on the signal by using the discrete Fourier transform. As a result, there is a problem that the amount of calculation increases as compared with the case of using the fast Fourier transform.
  • a plurality of integration groups are set so that each target candidate is approximated to be located in a distant field with respect to each integration group. Then, a coherent integral (that is, a first coherent integral) is performed on the signal corresponding to each integral group (that is, the signal in the integral group). This ensures that the first coherent integral is based on the far field, even if the individual targets are located in the near field with respect to the receiving antenna group. Therefore, a fast Fourier transform or a chirp Z transform (Chirp Z-Transform, CZT) can be used for the first coherent integral. This is intended to reduce the amount of calculation.
  • FIG. 12 shows an example of a plurality of integration groups.
  • FIG. 13 shows an example of one integral group among a plurality of integral groups.
  • NG indicates the number of integration groups (hereinafter referred to as “the number of integration groups”).
  • the number n G indicating each integral group may be referred to as an “integral group number”.
  • NRx and Far indicate the number of receiving antennas included in each integration group (hereinafter referred to as “the number of receiving antennas”).
  • the numbers n Rx and Far indicating individual receiving antennas in each integration group may be referred to as “receiving antenna numbers”.
  • the azimuth angle ⁇ ' is the azimuth angle ⁇ ". It is set within a range that can be approximated to be the same value as.
  • the target is located in the near field with respect to NRx, Far ⁇ NG receiving antennas (that is, all receiving antennas). In other words, the target is located in the vicinity of the NG integral group. However, as shown in FIG. 13, the target is approximated to be located in the distant field for each integral group.
  • ⁇ Integral unit calculation unit 35 (step ST5)>
  • the number of integration groups NG and the number of receiving antennas N Rx, Far are preset.
  • the integration unit calculation unit 35 calculates the number of integration groups NG and the number of receiving antennas N Rx, Far as follows.
  • the integration unit calculation unit 35 calculates the opening D Far in each integration group based on the azimuth angle difference ⁇ Far in each integration group according to the desired angular resolution and the desired integration performance. More specifically, the integration unit calculation unit 35 calculates the opening D Far that satisfies the condition shown in the following equation (29).
  • K Far is a preset coefficient.
  • D Near is an opening in the entire receiving antenna 21, that is, an opening in the receiving antenna group 24.
  • the integration unit calculation unit 35 calculates the number of receiving antennas N Rx, Far by the following equation (30). Further, the integration unit calculation unit 35 calculates the number of integration groups NG by the following equation (31).
  • floor (x) indicates the largest integer among the integers smaller than the variable x.
  • a plurality of integration unit calculation units 35 are used based on the set number of integration groups NG and the number of receiving antennas N Rx, Far , or based on the above-calculated number of integration groups NG and the number of receiving antennas N Rx, Far.
  • the receiving antennas 21 of the above are grouped. As a result, a plurality of integration groups are set.
  • the signals f b, 1 (n Tx , n Rx ) are represented by the signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ).
  • the signals f b, 1 (n Tx , n Rx ) are signals corresponding to individual transmission channels and corresponding to individual reception channels for each target candidate.
  • the signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ) are signals corresponding to individual transmission channels and individual integration groups for individual target candidates. ..
  • the signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ) are represented by a distant field within the integration group.
  • the signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ) are represented by the neighborhood field between the integration groups.
  • the signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ) in the integration group are signals corresponding to the individual integration groups, that is, signals in the integration group.
  • the first integration unit 36 performs a chirp Z-transform for the signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far) in the integration group for each target candidate. Specifically, for example, the first integration unit 36 executes the chirp Z transform according to the following equation (33). As a result, the first integral signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) corresponding to each integral group is generated.
  • AnG is a conversion start phase corresponding to each integration group.
  • W nG is the conversion phase interval corresponding to each integration group.
  • d czt, nG is the conversion distance interval corresponding to each integration group.
  • ⁇ s and nG are conversion start azimuths corresponding to individual integration groups.
  • ⁇ e and nG are conversion end azimuths corresponding to individual integration groups.
  • N czt is the CZT score corresponding to each integration group.
  • n czt is the azimuth bin number of the CZT corresponding to each integration group.
  • FIG. 14 shows an example of the receiving antenna position corresponding to each integration group, the conversion start azimuth ⁇ s, nG corresponding to each integration group, and the conversion end azimuth ⁇ e, nG corresponding to each integration group. ing.
  • the maximum power is shown at angles ⁇ nG and ⁇ 0.
  • the first integrated signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) has the same azimuth bin number n'regardless of the receiving antenna position in the corresponding integration group.
  • the maximum power is shown in czt.
  • the first integral signals corresponding to the individual integral groups have different azimuth bin numbers. It indicates the maximum power. As a result, processing for associating these azimuth bin numbers is required.
  • the first integral signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) corresponding to each integral group shows the maximum power at the same azimuth bin number n'cst. This makes it possible to eliminate the need for the process of associating the azimuth bin numbers. Therefore, the amount of calculation in the first integration unit 36 can be reduced. In addition, the integration loss in the first integration unit 36 can be reduced.
  • the chirp Z transform shown in the equation (33) can be realized by using the fast Fourier transform. As a result, the amount of calculation in the first integration unit 36 can be reduced. Further, the processing time by the first integration unit 36 can be shortened.
  • the first coherent integral can be executed in parallel for a plurality of integral groups.
  • the processing time by the first integration unit 36 can be shortened.
  • the first integration unit 36 outputs the first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) generated in this way to the second integration unit 37.
  • the first integration unit 36 may execute the fast Fourier transform shown in the following equation (38) instead of executing the chirp Z transform shown in the equation (33). As a result, the first integral signal f'ft (n Tx , n G , n fft ) corresponding to each integral group is generated.
  • the maximum power is shown at angles ⁇ nG and ⁇ 0.
  • the amount of calculation in the first integrating unit 36 can be reduced as compared with the case of using the discrete Fourier transform (that is, compared with the conventional radar device). ..
  • the integration loss in the first integration unit 36 can be reduced.
  • processing for associating the angle bin number indicating the maximum power is required (see FIG. 15).
  • ⁇ Second integration unit 37 (step ST7)>
  • the second integration unit 37 acquires the first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) output by the first integration unit 36.
  • the second integration unit 37 executes coherent integration with respect to the acquired first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt). That is, the second integration unit 37 executes the second coherent integration.
  • the second integral signal f DFT (n czt ) is generated.
  • the second coherent integral is based on the near field.
  • the second integration unit 37 executes the coherent integration according to the following equation (40).
  • R'0 is a relative distance to each target candidate.
  • P ncst is the target position in the azimuth bin number ncst of CZT.
  • P nczt is expressed by the following equation (41).
  • P nG is expressed by the following equation (42).
  • the azimuth angle ⁇ 0 satisfying the condition shown in the following equation (43) indicates the maximum power.
  • the azimuth angle ⁇ 0 indicating the maximum power is referred to as “ ⁇ 0, peak ”.
  • the azimuth bin number n ctz indicating the maximum power is described as "n ctz, peak ".
  • the second integration unit 37 outputs the second integration signal f DFT (n czt ) generated in this way to the angle calculation unit 38.
  • FIG. 17 shows an example of a plurality of first integral signals f CZT (n Tx , n G , n czt) corresponding to a plurality of integral groups. That is, FIG. 17 shows an example of N G number of first integration signal f CZT corresponding to N G number of integral group (n Tx, n G, n czt). Further, FIG. 17 shows an example of the N G number of first integration signal f CZT (n Tx, n G , n czt) second integration signal corresponding to f DFT (n czt).
  • a second integrated signal f DFT (n czt ) is generated by coherent integration with a plurality of first integrated signals f CZT (n Tx , n G , n czt).
  • the antenna opening can be increased by using a plurality of receiving antennas 21, but also a virtual array can be formed by using a plurality of transmitting antennas 14. This makes it possible to further increase the antenna opening. As a result, the angular resolution can be further improved.
  • the modulation processing in the transmission RF signal corresponding to each transmission channel is not limited to the code modulation (that is, code division) by the code modulation unit 12.
  • Such modulation processing may be performed as long as the separation unit 31 can realize the separation of the signals corresponding to the individual transmission channels.
  • such modulation processing may use time division, code division, frequency division, time division and code division, or frequency division and code division.
  • ⁇ Angle calculation unit 38 (step ST8)> The angle calculation unit 38 acquires the second integration signal f DFT (n czt ) output by the second integration unit 37. The angle calculation unit 38 calculates an angle value corresponding to each target candidate by using the acquired second integral signal f DFT (n czt).
  • the angle calculation unit 38 calculates the azimuth angles ⁇ 0, peak corresponding to the corresponding azimuth bin numbers n ctz, peak for each target candidate.
  • the azimuth angle ⁇ 0, peak is calculated by the following equation (44).
  • the radar device 1 includes a plurality of antennas (14, 21) including one or more transmitting antennas 14 and a plurality of receiving antennas 21, a radar signal processing device 7, and a radar signal processing device 7.
  • the radar signal processing device 7 includes an integration unit calculation unit 35 that sets a plurality of integration groups by grouping a plurality of receiving antennas 21, and each of the plurality of integration groups.
  • the first integral unit 36 that generates a plurality of first integral signals corresponding to a plurality of integral groups by executing the first coherent integral for the signals in the integral group corresponding to the above, and the plurality of first integrals.
  • a second integration unit 37 that generates a second integration signal by executing a second coherent integration on the signal, and an angle calculation unit 38 that calculates an angle value corresponding to each target candidate using the second integration signal.
  • the angular resolution can be improved by increasing the antenna aperture by using a plurality of antennas (14, 21). Further, by setting a plurality of integration groups, coherent integration for angle measurement can be facilitated. As a result, the amount of calculation can be reduced.
  • the radar signal processing method includes a plurality of antennas (14, 21) including one or more transmitting antennas 14 and a plurality of receiving antennas 21, and a radar signal processing device 7.
  • step ST5 in which the radar signal processing device 7 sets a plurality of integration groups by grouping a plurality of receiving antennas 21, and the radar signal processing device 7 Step ST6 to generate a plurality of first integrated signals corresponding to each of the plurality of integration groups by performing the first coherent integration for the signals in the integration group corresponding to each of the plurality of integration groups, and the radar signal.
  • Step ST7 in which the processing device 7 generates the second integrated signal by performing the second coherent integration on the plurality of first integrated signals, and the radar signal processing device 7 individually use the second integrated signal.
  • a step ST8 for calculating an angle value corresponding to a target candidate is provided.
  • the angular resolution can be improved by increasing the antenna aperture by using a plurality of antennas (14, 21). Further, by setting a plurality of integration groups, coherent integration for angle measurement can be facilitated. As a result, the amount of calculation can be reduced.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a main part of the radar device according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a main part of the second antenna module in the radar device according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a block diagram showing a main part of the first signal processor and the second signal processor in the radar device according to the second embodiment. The radar device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 18 to 20.
  • FIG. 18 the same blocks as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, in FIG. 19, the same blocks as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, in FIG. 20, the same blocks as those shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the radar device 1a includes a first antenna module 2_1, a first signal processor 3_1, and a display 4.
  • the radar device 1a includes a plurality of second antenna modules 2_2.
  • the radar device 1a includes a plurality of second antenna modules 2_2 and a plurality of second signal processors 3_2 corresponding to one-to-one.
  • Each second signal processor 3_2 includes a second receiver 6_2.
  • the first signal processor 3_1 and the plurality of second signal processors 3_2 constitute the main part of the radar signal processor 7a.
  • FIG. 18 only one second antenna module 2_2 out of the plurality of second antenna modules 2_2 is shown. Further, in FIG. 18, only one second signal processor 3_2 out of the plurality of second signal processors 3_2 is shown.
  • the second receiving unit 6_2 in each second antenna module 2_2 includes a local oscillation signal generation unit 11, a plurality of receiving antennas 21, a plurality of receivers 22, and a plurality of A / D converters. 23 is included.
  • the receiving antenna group 24 is composed of a plurality of receiving antennas 21.
  • the local oscillation signal generation unit 11 in the second reception unit 6_2 is the same as the local oscillation signal generation unit 11 in the transmission unit 5.
  • the plurality of receiving antennas 21, the plurality of receivers 22 and the plurality of A / D converters 23 in the second receiving unit 6_1 are the plurality of receiving antennas 21 and the plurality of receivers 22 in the first receiving unit 6_1. And a plurality of A / D converters 23. Therefore, detailed description thereof will be omitted.
  • the number of antenna modules N MDL in the radar device 1a may be referred to as “the number of modules”. Further, the number n MDL indicating each antenna module in the radar device 1a may be referred to as a “module number”.
  • the radar device 1a includes a plurality of antenna modules (including one first antenna module 2_1 and NMDL- 1 second antenna module 2_2).
  • the plurality of antenna modules may be arranged at equal intervals or may be arranged at irregular intervals.
  • an example in which a plurality of antenna modules are arranged at unequal intervals will be mainly described.
  • the individual antenna modules is intended to include a plurality of antennas (N including Tx transmit antennas 14 and N Rx receive antennas 21. Or comprises N Rx receive antennas 21.).
  • the plurality of antennas in the individual antenna modules may be arranged at equal intervals or may be arranged at irregular intervals.
  • an example in which a plurality of antennas in each antenna module are arranged at uneven intervals will be mainly described.
  • each second signal processor 3_2 includes a separation unit 31 and a signal generation unit 32.
  • the separation unit 31 and the signal generation unit 32 in the individual second signal processor 3_1 are the same as the separation unit 31 and the signal generation unit 32 in the first signal processor 3_1. Therefore, detailed description thereof will be omitted. Note that FIG. 20 illustrates only one second signal processor 3_2 out of the plurality of second signal processors 3_2.
  • the first signal processor 3_1 in the radar device 1a includes a separation unit 31, a signal generation unit 32, an incoherent integration unit 33, a target candidate detection unit 34, an integration unit calculation unit 35, and a first integration unit 36.
  • the second integration unit 37 and the angle calculation unit 38 are included.
  • the first signal processor 3_1 in the radar device 1a includes an arrangement equal spacing section 51.
  • the integration unit calculation unit 35, the first integration unit 36, the second integration unit 37, and the arrangement equal spacing unit 51 constitute the main part of the coherent integration unit 39a.
  • the radar device 1a includes a receiving antenna group 24 of NMDLs. That is, the radar device 1a includes N Rx ⁇ N MDL receiving antennas 21.
  • the integration unit calculation unit 35 sets N MDL integration groups by grouping N Rx ⁇ N MDL receiving antennas 21 for each antenna module.
  • each antenna module the plurality of antennas in each antenna module are arranged at unequal intervals. Therefore, in each antenna module, there are a plurality of antenna arrangement intervals d Rx, nRx, and Far that are different from each other. In other words, in each integration group, there are a plurality of antenna arrangement intervals d Rx, nRx, Far that are different from each other (see FIG. 22).
  • the arrangement equal spacing unit 51 calculates the greatest common divisor ⁇ d Rx, Far in a plurality of antenna arrangement intervals d Rx, nRx, Far for each integration group. Specifically, for example, the arrangement equal spacing unit 51 calculates the greatest common divisor ⁇ d Rx, Far by the following equation (45).
  • GCD (x) indicates the greatest common divisor in the array x.
  • the arrangement equal spacing unit 51 is based on the calculated greatest common divisor ⁇ d Rx, Far , and the following signals in the integration group f'b , 1 (n Tx, n G , n Rx, Far, GCD). ) Is generated. That is, the signal f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group is a signal corresponding to each transmission channel and is a signal corresponding to each integration group. ..
  • a plurality of signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group are included in the corresponding integration group based on the greatest common divisor ⁇ d Rx, Far calculated above.
  • This is a signal in a state where the antennas of the above are virtually arranged at equal intervals.
  • FIG. 22 shows an example of such a state.
  • the arrangement equal spacing unit 51 generates signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group by the following equation (46).
  • n Rx, Far, and GCD are receiving antenna numbers in a state where a plurality of antennas in the corresponding integration group are virtually arranged at equal intervals.
  • the arrangement equal spacing unit 51 outputs the signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group thus generated to the first integration unit 36. ..
  • the first integration unit 36 acquires signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group output by the arrangement equalization unit 51.
  • the first integration unit 36 replaces the signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far) in the integration group described in the first embodiment.
  • the acquired signals in the integration group f'b , 1 (n Tx, n G , n Rx, Far, GCD ) are used.
  • a fast Fourier transform or a chirp Z transform is used for the first coherent integral.
  • the first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) is generated.
  • the first integration unit 36 outputs the generated first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) to the second integration unit 37.
  • the operation of the second integrating unit 37 is the same as that described in the first embodiment. Further, the operation of the angle calculation unit 38 is the same as that described in the first embodiment. Therefore, detailed description thereof will be omitted.
  • the grating level becomes large (see FIG. 23). As a result, the grating level may exceed the desired level. This also applies when the antenna arrangement interval exceeds the wavelength of the radio wave (see FIG. 23).
  • the grating can be reduced by arranging a plurality of antenna modules at unequal intervals (see FIG. 24). Therefore, the total number of antenna modules in the radar device 1a (hereinafter referred to as “total number of modules”) can be reduced in order to suppress the grating level to a desired level or lower. Further, by arranging a plurality of antennas in each antenna module at unequal intervals, the grating can be reduced (see FIG. 24). Therefore, in order to suppress the grating level to a desired level or less, the total number of antennas in each antenna module (hereinafter referred to as “total number of antennas”) can be reduced.
  • arrangement equal spacing processing the processes executed by the arrangement equal spacing unit 51 may be collectively referred to as "arrangement equal spacing processing".
  • functions of the arrangement equal spacing unit 51 may be collectively referred to as “arrangement equal spacing function”.
  • the reference numeral of "F11" may be used for the arrangement equal spacing function.
  • 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 thereof will be omitted.
  • the first signal processor 3_1 has a plurality of functions (separation function, signal generation function, incoherent integration function, target candidate detection function, integration unit calculation function, arrangement equal spacing function, first integration function, second. It includes an integration function and an angle calculation function.) It has F1 to F8 and F11.
  • Each of the plurality of functions F1 to F8 and F11 may be realized by the processor 41 and the memory 42, or may be realized by the processing circuit 43.
  • the processor 41 may include a dedicated processor corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8 and F11.
  • the memory 42 may include a dedicated memory corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8 and F11.
  • the processing circuit 43 may include a dedicated processing circuit corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8 and F11.
  • the hardware configuration of the main part of the second signal processor 3_1 is the same as the hardware configuration of the main part of the first signal processor 3_1. Therefore, detailed description thereof will be omitted.
  • the second signal processor 3_2 has a plurality of functions (including a separation function and a signal generation function) F1 and F2.
  • Each of the plurality of functions F1 and F2 may be realized by the processor 41 and the memory 42, or may be realized by the processing circuit 43 (FIG. 25, FIG. 26 or FIG. 27). reference).
  • the processor 41 may include a dedicated processor corresponding to each of the plurality of functions F1 and F2.
  • the memory 42 may include a dedicated memory corresponding to each of the plurality of functions F1 and F2.
  • the processing circuit 43 may include a dedicated processing circuit corresponding to each of the plurality of functions F1 and F2.
  • the separation unit 31 executes the separation process (step ST11).
  • the signal generation unit 32 executes the signal generation process (step ST12).
  • step ST5 the integration unit calculation unit 35 sets a plurality of integration groups corresponding to a plurality of antenna modules on a one-to-one basis.
  • the placement equal spacing unit 51 executes the placement equal spacing process (step ST21).
  • step ST6 the first integration unit 36 replaces the signal f'b , 1 (n Tx, n G , n Rx, Far ) in the integration group with the signal f'b , 1 (n Tx) in the integration group. , N G , n Rx, Far, GCD ).
  • the plurality of antenna modules (2_1, _1) are arranged at unequal intervals. As a result, the total number of modules can be reduced in achieving the desired grating level. As a result, the radar device 1a can be realized at low cost.
  • a plurality of antennas (14, 21) are arranged at unequal intervals. As a result, the total number of antennas can be reduced in achieving the desired grating level. As a result, the radar device 1a can be realized at low cost.
  • the plurality of antennas (14, 21) are evenly spaced based on the greatest common divisor in the plurality of arrangement intervals (antenna arrangement intervals) corresponding to the plurality of antennas (14, 21).
  • the first coherent integral is performed assuming that it is arranged in, and the first coherent integral uses a fast Fourier transform. This makes it possible to facilitate the first coherent integration even when a plurality of antennas (14, 21) are arranged at unequal intervals. That is, the amount of calculation can be reduced and the processing time can be shortened.
  • the plurality of antennas (14, 21) are evenly spaced based on the greatest common divisor in the plurality of arrangement intervals (antenna arrangement intervals) corresponding to the plurality of antennas (14, 21).
  • the first coherent integral is performed assuming that it is arranged in, and the first coherent integral uses the charp Z-transform. This makes it possible to facilitate the first coherent integration even when a plurality of antennas (14, 21) are arranged at unequal intervals. That is, the amount of calculation can be reduced and the processing time can be shortened.
  • the radar signal processing method according to the present disclosure can be used for a radar device.
  • the radar device according to the present disclosure can be used, for example, in a vehicle.
  • 1,1a Radar device 2_1 1st antenna module, 2_1 2nd antenna module, 3_1 1st signal processor, 3_1 2nd signal processor, 4 display, 5 transmitter, 6_1 first receiver, 6_1 second receiver Unit, 7, 7a radar signal processing device, 11 local oscillation signal generator, 12 code modulator, 13 transmitter, 14 transmit antenna, 15 transmit antenna group, 21 receive antenna, 22 receiver, 23 A / D converter, 24 receiving antenna group, 31 separation unit, 32 signal generation unit, 33 incoherent integration unit, 34 target candidate detection unit, 35 integration unit calculation unit, 36 first integration unit, 37 second integration unit, 38 angle calculation unit, 39 , 39a Coherent integration unit, 41 processor, 42 memory, 43 processing circuit, 51 arrangement equal spacing unit.

Abstract

A radar device (1) comprises: a plurality of antennas (14, 21) including one or more transmission antennas (14) and a plurality of reception antennas (21); and a radar signal processing device (7). The radar signal processing device (7) comprises: an integration-unit calculation unit (35) that sets a plurality of integration groups by grouping the plurality of reception antennas (21); a first integration unit (36) that executes a first coherent integration on an integration group internal signal corresponding to each of the plurality of integration groups, so as to generate a plurality of first integration signals corresponding respectively to the plurality of first integration groups; a second integration unit (37) that executes a second coherent integration on the plurality of first integration signals so as to generate a second integration signal; and an angle calculation unit (38) that calculates an angle value corresponding to each individual target candidate using the second integration signal.

Description

レーダ装置及びレーダ信号処理方法Radar device and radar signal processing method
 本開示は、レーダ装置及びレーダ信号処理方法に関する。 This disclosure relates to a radar device and a radar signal processing method.
 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, radar devices using multiple antennas have been developed. For example, Patent Document 1 discloses a radar device using a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas. In the radar device described in Patent Document 1, a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas are arranged so as to be orthogonal to each other. As a result, the antenna opening is expanded in the horizontal direction and the antenna opening is expanded in the vertical direction.
国際公開第2018/122926号International Publication No. 2018/1292926
 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 device is proportional to the angular resolution of the radar device. Therefore, by using a plurality of antennas, the angular resolution of the radar device 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, the angle value corresponding to the target differs for each antenna. That is, a state occurs in which the target is located in the near field with respect to a plurality of antennas. This makes it difficult to integrate for angle measurement, 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 above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to reduce the amount of calculation 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。 The radar device according to the present disclosure is a radar device including 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 is a plurality of radar devices. By executing the integral unit calculation unit that sets a plurality of integral groups by grouping the receiving antennas of the above, and the first coherent integral for the signals in the integral group corresponding to each of the plurality of integral groups. The first integral unit that generates a plurality of first integral signals corresponding to each of the integral groups of the above, and the second integral unit that generates the second integral signal by executing the second coherent integral for the plurality of first integral signals. It includes an integration unit and an angle calculation unit that calculates an angle value corresponding to each target candidate using a second integration 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, the integration for angle measurement can be facilitated. As a result, the amount of calculation for angle measurement can be reduced.
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。It is a block diagram which shows the main part of the radar apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 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。It is a block diagram which shows the main part of the 1st antenna module in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 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。It is a block diagram which shows the main part of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るレーダ装置における第1信号処理器の要部のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware composition of the main part of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るレーダ装置における第1信号処理器の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other hardware composition of the main part of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るレーダ装置における第1信号処理器の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other hardware composition of the main part of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るレーダ装置における第1信号処理器の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 複数個の距離速度信号、個々の距離速度信号に対応する距離ビン番号、及び個々の距離速度信号に対応する速度ビン番号の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the distance bin number corresponding to a plurality of distance speed signals, the distance bin number corresponding to each distance speed signal, and the speed bin number corresponding to each distance speed signal. インコヒーレント積分信号、インコヒーレント積分信号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に対応する速度ビン番号の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the incoherent integration signal, the distance bin number corresponding to an incoherent integration signal, and the velocity bin number corresponding to an incoherent integration signal. 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における到来距離差及び方位角の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the arrival distance difference and the azimuth when one target is located in the distant field with respect to a plurality of receiving antennas. 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場合における到来距離差及び方位角の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the arrival distance difference and the azimuth when one target is located in the near field with respect to a plurality of receiving antennas. 複数個の積分グループの例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a plurality of integration groups. 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す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of one integral group among a plurality of integral groups. 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、及び個々の積分グループに対応する変換終了方位角の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the receiving antenna position corresponding to each integration group, the conversion start azimuth corresponding to each integration group, and conversion end azimuth corresponding to each integration group. 個々の積分グループに対応する第1積分信号が最大電力を示す方位角ビン番号の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the azimuth angle bin number which shows the maximum power in the 1st integration signal corresponding to each integration group. 個々の積分グループに対応する第1積分信号が最大電力を示す方位角ビン番号の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the azimuth angle bin number which shows the maximum power in the 1st integral signal corresponding to each integral group. 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、及び当該複数個の第1積分信号に対応する第2積分信号の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the plurality of first integration signals corresponding to each of a plurality of integration groups, and the second integration signal corresponding to the plurality of first integration signals. 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。It is a block diagram which shows the main part of the radar apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 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。It is a block diagram which shows the main part of the 2nd antenna module in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 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。It is a block diagram which shows the main part of the 1st signal processor and the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 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の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the plurality of integration groups corresponding one-to-one with a plurality of antenna modules. 互いに異なる複数個のアンテナ配置間隔の例を示すとともに、複数個のアンテナが仮想的に等間隔に配置された状態の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the state in which a plurality of antennas are virtually arranged at equal intervals, while showing the example of the plurality of antenna arrangement intervals which are different from each other. グレーティングレベルが所望のレベルを超えている状態の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the state which the grating level exceeds a desired level. グレーティングレベルが所望のレベル以下に抑制された状態の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the state which suppressed the grating level to a desired level or less. 実施の形態2に係るレーダ装置における第2信号処理器の要部のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware composition of the main part of the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係るレーダ装置における第2信号処理器の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other hardware composition of the main part of the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係るレーダ装置における第2信号処理器の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other hardware composition of the main part of the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係るレーダ装置における第2信号処理器の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the 2nd signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係るレーダ装置における第1信号処理器の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the 1st signal processor in the radar apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG.
 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 explain this disclosure in more detail, a mode for carrying out this disclosure will be described with reference to the attached 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。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of the radar device according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the first antenna module in the radar device according to the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the first signal processor in the radar device according to the first embodiment. The radar device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
 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 radar device 1 includes a plurality of antenna groups. Each antenna group includes one or more antennas. More specifically, the plurality of antenna groups include one or more transmitting antenna groups and one or more receiving antenna groups. Each transmitting antenna group includes one or more transmitting antennas. Each receiving antenna group includes a plurality of receiving antennas.
 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 radar device 1 includes one or more antenna modules. Each antenna group is provided in one of the corresponding antenna modules out of one or more antenna modules.
 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 transmitting antenna group and at least one receiving antenna group. Alternatively, each antenna module comprises at least one receiving antenna group. Alternatively, each antenna module comprises 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". Further, an antenna module including at least one receiving antenna group may be referred to as a "second antenna module". Further, 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。 The individual antenna modules are provided in the vehicle, for example. 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 pillars 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 the first embodiment, an example in which one first antenna module is provided will be mainly described. Further, in the second embodiment, an example in which one first antenna module and a plurality of second antenna modules are provided will be mainly described.
 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 radar device 1 includes a first antenna module 2_1, a first signal processor 3_1, and a display 4. The first antenna module 2_1 includes a transmitting unit 5 and a first receiving unit 6_1. The first signal processor 3_1 constitutes the main part of the radar signal processor 7.
 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 transmission unit 5 includes a local oscillation signal generation unit 11, a code modulation unit 12, a plurality of transmitters 13, and a plurality of transmission antennas 14. The transmitting antenna group 15 is composed of a plurality of transmitting antennas 14. Further, the first receiving unit 6_1 includes a plurality of receiving antennas 21, a plurality of receivers 22, and a plurality of analog-to-digital converters (hereinafter referred to as “A / D converters”) 23. The receiving antenna group 24 is composed of a plurality of receiving antennas 21.
 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, NTx indicates the number of transmission channels (hereinafter referred to as “the number of transmission channels”). The number of transmission channels NTx corresponds to the number of transmission antennas 14. That is, the number of transmission channels NTx corresponds to the number of transmitters 13. Hereinafter, the number n Tx indicating each 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 receiving channels (hereinafter referred to as “number of receiving channels”). The number of receiving channels N Rx corresponds to the number of receiving antennas 21. That is, the number of receiving channels N Rx corresponds to the number of receivers 22 and corresponds to the number of A / D converters 23. Hereinafter, the number n Rx indicating each 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, the RF (Radio Frequency) signal transmitted by the individual transmitting antenna 14 or the RF signal transmitted by the individual transmitting antenna 14 is collectively referred to as “transmission RF signal” or “transmission signal”. Further, the RF signal received by each receiving antenna 21 is referred to as a “reflected RF signal”. Further, the RF signal received by each receiving antenna 21 is referred to as 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 oscillation signal generation unit 11 generates a local oscillation signal. The local oscillation signal generation unit 11 outputs the generated local oscillation signal to the code modulation unit 12. Further, the local oscillation signal generation unit 11 outputs the generated local oscillation signal to each receiver 22. The local oscillation signal generation unit 11 is configured by, for example, a dedicated circuit.
 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 code modulation unit 12 acquires the local oscillation signal output by the local oscillation signal generation unit 11. The code modulation unit 12 executes code modulation for the acquired locally oscillated signal. This produces a transmit RF signal corresponding to each transmit channel. The code modulation unit 12 outputs the generated transmission RF signal to the corresponding transmitter 13. The code modulation unit 12 is composed of, for example, a dedicated circuit.
 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。 The individual transmitter 13 acquires the transmission RF signal output by the code modulation unit 12. The individual transmitter 13 outputs the acquired transmission RF signal to the corresponding transmission antenna 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。 The individual transmitting antenna 14 receives the input of the transmitting RF signal output by the corresponding transmitter 13. Each transmitting antenna 14 radiates the input transmitted 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。 The transmitted RF signal radiated by the individual transmitting antennas 14 is reflected by the target. This produces a reflected RF signal. The generated reflected RF signal is incident on each receiving antenna 21. The individual receiving antennas 21 output the 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 oscillation signal generation unit 11. Further, each receiver 22 acquires the received RF signal output by the corresponding receiving antenna 21. Each receiver 22 uses the acquired local oscillation signal and the acquired received RF signal to generate a beat signal corresponding to the corresponding receiving channel. Each receiver 22 outputs the generated beat signal to the corresponding A / D converter 23.
 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 number of receivers 22, N Rx number of beat signals corresponding to N Rx number of receiving channels is intended to be produced, respectively. The beat signal corresponding to each receive channel includes a component corresponding to NTx transmission channels (that is, a component corresponding to NTx transmission RF signals). Hereinafter, the beat signal corresponding to each received channel is referred to as a “received beat signal”. Further, 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。 The individual A / D converter 23 acquires the received beat signal output by the corresponding receiver 22. The individual 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 received 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 separation unit 31, a signal generation unit 32, an incoherent integration unit 33, a target candidate detection unit 34, an integration unit calculation unit 35, a first integration unit 36, and a second integration unit. It has a unit 37 and an angle calculation unit 38. The integration unit calculation unit 35, the first integration unit 36, and the second integration unit 37 constitute the main part of the coherent integration unit 39.
 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 separation unit 31 acquires the received beat signal output by each A / D converter 23. The separation unit 31 demodulates the acquired received beat signal. The demodulated received beat signal is separated into signals corresponding to individual transmission channels and separated into signals corresponding to individual reception channels. The separation unit 31 outputs the demodulated received beat signal to the signal generation unit 32.
 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 signal generation unit 32 acquires the received beat signal output by the separation unit 31. The signal generation unit 32 executes a discrete Fourier transform on the acquired received beat signal. As a result, a signal corresponding to the distance of each target candidate and the speed of each target candidate (hereinafter referred to as “distance speed signal”) is generated for each transmission channel and each reception channel. The signal generation unit 32 outputs the generated distance velocity signal to the incoherent integration unit 33.
 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 incoherent integration unit 33 acquires the distance velocity signal output by the signal generation unit 32. The incoherent integration unit 33 executes incoherent integration on the acquired distance velocity signal. The incoherent integration unit 33 outputs a signal generated by executing such incoherent integration (hereinafter referred to as “incoherent integration signal”) to the target candidate detection unit 34.
 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 candidate detection unit 34 acquires the incoherent integration signal output by the incoherent integration unit 33. The target candidate detection unit 34 uses the acquired incoherent integration signal to calculate the distance value corresponding to each target candidate and the speed value corresponding to each target candidate. As a result, individual target candidates are detected.
 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。 Further, the target candidate detection unit 34 specifies a distance speed signal corresponding to each target candidate, a speed bin number corresponding to each target candidate, and a distance bin number corresponding to each target candidate. Here, the speed bin number indicates a sampling number in the speed direction. Further, the distance bin number indicates a sampling number in the distance direction. The target candidate detection unit 34 outputs the specified distance velocity signal, the specified velocity bin number, and the specified distance bin number to the coherent integration unit 39.
 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 integration unit calculation unit 35 sets a plurality of groups for integration (hereinafter referred to as "integration group" or "integration unit") by grouping a plurality of receiving antennas 21. At this time, the integration unit calculation unit 35 sets a plurality of integration groups so that each target candidate is approximated to be located in a distant field with respect to each integration group.
 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。 The first integration unit 36 executes coherent integration (hereinafter referred to as “first coherent integration”) for a signal corresponding to each integration group (hereinafter referred to as “integration group signal”) for each target candidate. Is. Here, as described above, a plurality of integration groups are set so that each target candidate is approximated to be located in the distant field with respect to each integration group. Therefore, the first coherent integral is based on the far field even when the corresponding target candidate is located in the near field with respect to the receiving antenna group 24.
 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 first integration unit 36 outputs a signal generated by executing the first coherent integration (hereinafter referred to as “first integration signal”) to the second integration unit 37. That is, the first integration unit 36 outputs the first integration signal corresponding to each integration group to the second integration unit 37.
 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 second integration unit 37 acquires the first integration signal output by the first integration unit 36. The second integration unit 37 executes coherent integration (hereinafter referred to as “second coherent integration”) with respect to the acquired second integration signal for each target candidate. The second integration unit 37 outputs a signal (hereinafter referred to as “second integration signal”) generated by executing the second coherent integration to the angle calculation unit 38.
 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 angle calculation unit 38 acquires the second integration signal output by the second integration unit 37. The angle calculation unit 38 calculates the angle value corresponding to each target candidate by using the acquired second integral signal. Each angle value indicates the azimuth angle of the corresponding target candidate.
 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 display 4 acquires the distance value calculated by the target candidate detection unit 34, the speed value calculated by the target candidate detection unit 34, and the angle value calculated by the angle calculation unit 38. The display 4 displays these values.
 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 processes executed by the separation unit 31 may be collectively referred to as "separation processing". Further, the processing executed by the signal generation unit 32 may be generically referred to as "signal generation processing". Further, the processing executed by the incoherent integration unit 33 may be collectively referred to as "incoherent integration processing". Further, the processes executed by the target candidate detection unit 34 may be collectively referred to as “target candidate detection process”. Further, the processes executed by the integral unit calculation unit 35 may be collectively referred to as "integral unit calculation process". Further, the processes executed by the first integral unit 36 may be collectively referred to as "first integral process". Further, the processes executed by the second integral unit 37 may be collectively referred to as "second integral process". Further, the processes executed by the angle calculation unit 38 may be collectively referred to as "angle calculation process".
 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 separation unit 31 may be collectively referred to as "separation function". Further, the functions of the signal generation unit 32 may be collectively referred to as a "signal generation function". Further, the functions of the incoherent integration unit 33 may be collectively referred to as "incoherent integration function". Further, the functions of the target candidate detection unit 34 may be collectively referred to as "target candidate detection function". Further, the functions of the integration unit calculation unit 35 may be collectively referred to as "integration unit calculation function". Further, the functions of the first integration unit 36 may be collectively referred to as the "first integration function". Further, the functions of the second integration unit 37 may be collectively referred to as "second integration function". Further, the functions of the angle calculation unit 38 may be collectively referred to as an "angle calculation function".
 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 of "F1" may be used for the separation function. Further, the code of "F2" may be used for the signal generation function. In addition, the code of "F3" may be used for the incoherent integration function. In addition, the code of "F4" may be used for the target candidate detection function. Further, the code of "F5" may be used for the integration unit calculation function. Further, the code of "F6" may be used for the first integration function. In addition, the code of "F7" may be used for the second integration function. Further, the code of "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.
 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 processor 41 and a memory 42. The memory 42 includes a plurality of functions (including a separation function, a signal generation function, an incoherent integration function, a target candidate detection function, an integration unit calculation function, a first integration function, a second integration function, and an angle calculation function) F1. The program corresponding to ~ F8 is stored. The processor 41 reads and executes the program stored in the memory 42. As a result, a plurality of functions F1 to F8 are realized.
 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, as shown in FIG. 5, the first signal processor 3_1 has a processing circuit 43. The processing circuit 43 executes processing corresponding to a plurality of functions F1 to F8. As a result, a plurality of functions F1 to F8 are realized.
 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, as shown in FIG. 6, the first signal processor 3_1 has a processor 41, a memory 42, and a processing circuit 43. A program corresponding to a part of the plurality of functions F1 to F8 is stored in the memory 42. The processor 41 reads and executes the program stored in the memory 42. As a result, some of these functions are realized. Further, the processing circuit 43 executes processing corresponding to the remaining functions of the plurality of functions F1 to F8. As a result, such residual functions are realized.
 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 processor 41 is composed of one or more processors. As the individual processor, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a microprocessor, a microprocessor, or a DSP (Digital Signal Processor) is used.
 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 memory 42 is composed of one or more non-volatile memories. Alternatively, the memory 42 is composed of one or more non-volatile memories and one or more volatile memories. That is, the memory 42 is composed of one or more memories. The individual memory uses, for example, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic tape, or a magnetic drum. More specifically, each volatile memory uses, for example, a RAM (Random Access Memory). The individual non-volatile memories include, for example, a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), an EEPROM (Electricularly Erasable Digital Memory), a flexible drive disk, a drive disk A compact disc, a DVD (Digital Versaille Disc), a Blu-ray disc, or a mini disc is used.
 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 processing circuit 43 is composed of one or more digital circuits. Alternatively, the processing circuit 43 is composed of one or more digital circuits and one or more analog circuits. That is, the processing circuit 43 is composed of one or more processing circuits. The individual processing circuits are, for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), FPGA (Field Programmable Gate Array), System LSI (Sy), and System (Sy). Is.
 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 processor 41 is composed of a plurality of processors, the correspondence between the plurality of functions F1 to F8 and the plurality of processors is arbitrary. That is, each of the plurality of processors may read and execute a program corresponding to one or more corresponding functions among the plurality of functions F1 to F8. The processor 41 may include a dedicated processor corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8.
 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 memory 42 is composed of a plurality of memories, the correspondence between the plurality of functions F1 to F8 and the plurality of memories is arbitrary. That is, each of the plurality of memories may store a program corresponding to one or more corresponding functions among the plurality of functions F1 to F8. The memory 42 may include a dedicated memory corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8.
 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 processing circuit 43 is composed of a plurality of processing circuits, the correspondence between the plurality of functions F1 to F8 and the plurality of processing circuits is arbitrary. That is, each of the plurality of processing circuits may execute processing corresponding to one or more corresponding functions among the plurality of functions F1 to F8. The processing circuit 43 may include a dedicated processing circuit corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8.
 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 separation unit 31 executes the separation process (step ST1). Next, the signal generation unit 32 executes the signal generation process (step ST2). Next, the incoherent integration unit 33 executes the incoherent integration process (step ST3). Next, the target candidate detection unit 34 executes the target candidate detection process (step ST4). Next, the integration unit calculation unit 35 executes the integration unit calculation process (step ST5). Next, the first integration unit 36 executes the first integration process (step ST6). Next, the second integration unit 37 executes the second integration process (step ST7). Next, the angle calculation unit 38 executes the angle calculation process (step ST8).
 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, the 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 any element in an arbitrary formula is described in a sentence, the element is described in a non-italic type regardless of whether the typeface of the element in the formula is italic. Further, regardless of whether or not the typeface of the element in the mathematical formula is bold, the element is described in non-bold type. This is mainly due to the request for electronic filing. For the typeface of each element, the typeface in the mathematical 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L(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L(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L(h,t)を個々の受信機22に出力する。局部発振信号L(h,t)は、以下の式(1)により表される。
<Local oscillation signal generation unit 11>
The local oscillation signal generation unit 11 generates the local oscillation signal L 1 (h, t). The local oscillation signal generation unit 11 outputs the generated local oscillation signal L 1 (h, t) to the code modulation unit 12, and receives the generated local oscillation signal L 1 (h, t) individually. Output to the machine 22. The local oscillation signal L 1 (h, t) is expressed by the following equation (1).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
 式(1)において、jは、虚数単位である。φ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。Aは、局部発振信号の振幅である。fは、送信RF信号の送信周波数である。Bは、送信RF信号の変調帯域である。T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 an imaginary unit. phi 0 is an initial phase of the local oscillation signal. h is a hit number. H is the number of hits. AL is the amplitude of the locally oscillated signal. f 0 is the transmission frequency of the transmission RF signal. B 0 is a modulation band of the transmission RF signal. T 0 is the modulation time. t is time. T chp is a transmission repetition cycle of the transmission RF signal corresponding to the transmission channel number n Tx. T chp is expressed by the following equation (2).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
 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 the equation (2), TTx is a transmission repetition period. TTx is expressed by the following equation (3).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 式(3)において、Tは、次の変調が実行されるまでの時間である。 In equation (3), T 1 is the time until the next modulation is executed.
〈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L(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L(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L(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。
<Code modulation unit 12>
The code modulation unit 12 acquires the local oscillation signal L 1 (h, t) output by the local oscillation signal generation unit 11. The code modulation unit 12 executes code modulation for the acquired local oscillation signal L 1 (h, t). At this time, the code modulation unit 12 adds a modulation code to the acquired local oscillation signal L 1 (h, t), whereby the transmission RF signal Tx (n Tx , h, t) corresponding to each transmission channel is added. ) Is generated.
 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L(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 oscillation signal L 1 (h, t) corresponding to each transmission channel is code-modulated. This makes it possible to improve the orthogonality of the radio waves transmitted by the individual transmitting antennas 14. As a result, it is possible to facilitate the separation of the signals corresponding to the individual transmission channels. In addition, it is possible to suppress the occurrence of interference between transmission channels and the occurrence of interference with the radar device 1 due to external radio waves.
 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。 Here, a specific example of code modulation will be described. The following specific example uses a cyclic code which 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C(h)を巡回シフト量Δh(nTx)にて巡回シフトする。巡回符号C(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 code modulation unit 12 cyclically shifts the cyclic code C 0 (h) with the cyclic shift amount Δh (n Tx ) according to the following equation (4). The cyclic code C 0 (h) is preset. The cyclic shift amount Δh (n Tx ) is set for each transmission channel.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
 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Code(nTx,h)が生成される。なお、巡回符号C(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。 By executing such a cyclic shift, the modulation code Code 1 (n Tx , h) corresponding to each transmission channel is generated. As the cyclic code C 0 (h), an M sequence (Maximal Sequence Sequence), a Gold sequence, or a scissors sequence may be used.
 次いで、符号変調部12は、局部発振信号L(h,t)及び変調符号Code(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 code modulation unit 12 uses the local oscillation signal L 1 (h, t) and the modulation code Code 1 (n Tx , h) according to the following equation (5) to correspond to the transmission RF corresponding to each transmission channel. Generate a signal Tx (n Tx , h, t).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
 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 code modulation unit 12 outputs the generated transmission RF signal Tx (n Tx , h, t) to the corresponding transmitter 13.
〈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 code modulation unit 12. Each transmitter 13 outputs the acquired transmission RF signal Tx (n Tx , h, t) to the corresponding transmission antenna 14.
〈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 transmitting antenna 14 receives an input of a transmitting RF signal Tx (n Tx , h, t) output by the corresponding transmitter 13. Each transmitting 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Rx(nRx,h,t)を対応する受信機22に出力する。受信RF信号Rx(nRx,h,t)は、以下の式(6)により表される。
<Receiving antenna 21>
The transmit RF signal Tx (n Tx , h, t) radiated by the individual transmit antennas 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 the 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 expressed by the following equation (6).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
 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Rx(nRx,h,t)は、NTx個の反射RF信号Rx(nTx,nRx,h,t)の和により表される。NTx個の反射RF信号Rx(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Rx(nTx,nRx,h,t)は、以下の式(7)により表される。 As shown in the equation (6), the received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) corresponding to each receiving channel is N Tx reflected RF signals Rx 0 (n Tx , n Rx , h, t). It 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. The reflected RF signal Rx 0 (n Tx , n Rx , h, t) corresponding to each transmission channel is expressed by the following equation (7).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
 式(7)において、A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 the formula (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 receive 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L(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Rx(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 oscillation signal generation unit 11. Further, each receiver 22 acquires the received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) output by the corresponding receiving antenna 21.
 個々の受信機22は、当該取得された局部発振信号L(h,t)を用いて、当該取得された受信RF信号Rx(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 down-converts the acquired received RF signal Rx 1 (n Rx , h, t) using the acquired local oscillation signal L 1 (h, t). The individual receivers 22 then use a band filter to filter the down-converted signal. The individual receivers 22 then amplify the strength of the filtered signal. The individual receivers 22 then use the amplified signal to perform phase detection.
 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’(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’(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’(nRx,h,t)は、以下の式(13)により表される。 By these processing is executed in each receiver 22, the reception beat signal V '1 corresponding to the receiving channel corresponding (n Rx, h, t) is generated. That is, in the N Rx number of receivers 22, N Rx number of receiving the beat signal V '1 corresponding to N Rx number of receiving channels (n Rx, h, t) is generated. Received beat signal V '1 (, n Rx, h t) corresponding to each of the receiving channels is represented by the following equation (13).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
 式(13)において、Aは、受信ビート信号V’(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’(nRx,h,t)は、NTx個の受信ビート信号V’(nTx,nRx,h,t)の和により表される。NTx個の受信ビート信号V’(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’(nTx,nRx,h,t)は、以下の式(14)により表される。 In the formula (13), A V is the amplitude of the received beat signal V '1 (n Rx, h , t). As shown in equation (13), received corresponding to each reception channel beat signal V '1 (n Rx, h , t) is, N Tx number of receiving the beat signal V' 0 (n Tx, n Rx, h, It is represented by the sum of t). N Tx number of receiving the beat signal V '0 (n Tx, n Rx, h, t) respectively correspond to the N Tx number of transmission channels. Received beat signal V '0 corresponding to the individual transmission channels (n Tx, n Rx, h , t) is expressed by the following equation (14).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
 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’(nRx,h,t)を対応するA/D変換器23に出力する。 Individual receiver 22 outputs thus received beat signal generated by V '1 (n Rx, h , t) to the corresponding A / D converter 23 a.
〈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’(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’(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V(nRx,h,m)が生成される。
<A / D converter 23>
Individual A / D converter 23, the corresponding received output by the receiver 22 beat signal V '1 (n Rx, h , t) to obtain a. Individual A / D converter 23 converts the received beat signal is the acquired V '1 (n Rx, h , t) to a digital signal from an analog signal. As a result, the received beat signal V 1 (n Rx , h, m) represented by the following equation (15) is generated.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
 式(15)に示す受信ビート信号V(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V(nRx,h,m)は、NTx個の受信ビート信号V(nTx,nRx,h,m)の和により表される。NTx個の受信ビート信号V(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V(nTx,nRx,h,m)は、以下の式(16)により表される。 The received beat signal V 1 (n Rx , h, m) represented by the equation (15) corresponds to each received channel. Formula as shown in (15), receiving the beat signal corresponding to the individual receiving channel V 1 (n Rx, h, m) is, N Tx number of receiving the beat signal V 0 (n Tx, n Rx , h, m) It is represented by the sum of. N Tx of received beat signals V 0 (n Tx , n Rx , h, m) correspond to N T x of transmission channels, respectively. The received beat signal V 0 (n Tx , n Rx , h, m) corresponding to each transmission channel is expressed by the following equation (16).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
 式(16)において、Δtは、変調時間T内におけるサンプリング間隔である。mは、変調時間T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T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、Δtおよび1/c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 T 0. m is the sampling number of the received beat signal is sampled at the modulation time T within 0. M is the number of samples received beat signal within the modulation time T 0. In the equation (16), the terms including Δt 2 and 1 / c 2 are expressed approximately.
 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V(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, the detailed operation of the first signal processor 3_1 will be described. That is, a detailed algorithm 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V(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Code(nTx,h)を用いて、当該取得された受信ビート信号V(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V(nRx,h,m)を復調する。
<Separation unit 31 (step ST1)>
The separation unit 31 acquires the received beat signal V 1 (n Rx , h, m) output by each A / D converter 23. The separation unit 31 demodulates the acquired received beat signal V 1 (n Rx , h, m) using the modulation code Code 1 (n Tx, h) corresponding to each transmission channel. That is, the separation unit 31 demodulates the acquired received beat signal V 1 (n Rx , h, m) by the following equation (17).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
 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, the received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) after demodulation are generated. The received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) after demodulation correspond to individual transmission channels and correspond to individual reception channels. In other words, the demodulated received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) are separated into signals corresponding to the individual transmission channels and correspond to the individual reception channels. Separated into signals.
 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Code(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Code(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, an autocorrelation signal V 0. , C (n Tx , n Rx , h, m) is expressed 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, a signal V'that is cross-correlated. 0, C ( n'Tx , n Rx , h, m) is expressed by the following equation (19). Here, n'Tx ≠ n Tx .

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
 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 separation unit 31 outputs the demodulated received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) to the signal generation unit 32.
〈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 generation unit 32 (step ST2)>
The signal generation unit 32 acquires the received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx , h, m) after demodulation. The signal generation unit 32 executes a discrete Fourier transform on the acquired received beat signals V 1, C (n Tx , n Rx, h, m). Specifically, for example, the signal generation unit 32 executes the discrete Fourier transform according to the following equation (20).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
 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。 By executing such a discrete Fourier transform, a distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) is generated. The distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) correspond to individual transmission channels and correspond to individual reception channels. In other words, by executing such a discrete Fourier transform, a distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) is generated for each transmission channel and each reception channel. Here, q is a speed bin number. k is a 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, the discrete Fourier transform is executed for each sampling number m and for each hit number h, so that the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) corresponding to the individual target candidates are executed. ) Is generated. As a result, the target candidate detection unit 34, which will be described later, can calculate the distance value corresponding to each target candidate and the speed value corresponding to each target candidate.
 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。 Further, in the radar device 1, the signal-to-noise ratio (Signal to Noise Ratio, SNR) is improved according to the 10 log 10 (HM). As a result, the target detection capability of the radar device 1 can be improved.
 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。 The signal generation unit 32 may use a fast Fourier transform (FFT) instead of the discrete Fourier transform. By using the fast Fourier transform, the amount of calculation in the signal generation unit 32 can be reduced. In addition, the processing speed of the signal generation unit 32 can be increased. As a result, the cost of the radar device 1 can be reduced, and the processing time of the radar signal processing device 7 can be shortened.
 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 signal generation unit 32 outputs the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) thus generated to the incoherent integration unit 33.
〈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 incoherent integration unit 33 acquires the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) output by the signal generation unit 32. The incoherent integration unit 33 executes incoherent integration on the acquired distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k). Specifically, for example, the incoherent integration unit 33 executes the incoherent integration according to the following equation (21).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
 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 executing such incoherent integration, incoherent integration signals f b, 1, inch (q, k) are generated. The incoherent integration unit 33 outputs the generated incoherent integration signals f b, 1, inch (q, k) to the target candidate detection unit 34.
 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 the distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) and the distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q) for each transmission channel and each reception channel. , K) and an example of the speed bin number corresponding to the distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx, q, k) are shown. As shown in FIG. 8, a noise component is superimposed on the distance velocity signals 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。 On the other hand, FIG. 9 shows the incoherent integrated signal f b, 1, inch (q, k), the distance bin number corresponding to the incoherent integrated signal f b, 1, inch (q, k), and the incoherent. An example of the speed bin number corresponding to the integrated signal f b, 1, inch (q, k) is shown.
 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。 By executing the incoherent integration shown in the equation (21), the electric power in the plurality of distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) is integrated. That is, the signal strengths of N Tx × N Rx distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q, k) are integrated. As a result, the noise components are averaged (see FIGS. 8 and 9). As a result, the target detection capability of the radar device 1 can be improved.
〈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 candidate detection unit 34 acquires the incoherent integration signals f b, 1, inch (q, k) output by the incoherent integration unit 33. The target candidate detection unit 34 calculates the distance value corresponding to each target candidate based on the signal strength in the acquired incoherent integrated signal f b, 1, inch (q, k), and also calculates the distance value corresponding to each target candidate, and the individual target candidate. Calculate the speed value corresponding to. As a result, individual target candidates are detected. For the detection of individual target candidates, for example, CA-CFAR (Cell Average Constant False Allarm Rate) processing is used. Hereinafter, the number n tgt indicating each target candidate may be referred to as a “target candidate number”.
 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 candidate detection unit 34 identifies the distance velocity signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q ntgt , k ntgt) corresponding to each target candidate. Further, the target candidate detection unit 34 identifies the speed bin number qntgt corresponding to each target candidate. Further, the target candidate detection unit 34 identifies the distance bin number kntgt corresponding to each target candidate. The target candidate detection unit 34 has the specified distance velocity signal f b, 1 (n Tx , n Rx , q ntgt , k ntgt ), the specified velocity bin number q ntgt, and the specified distance bin number k. The ntgt is output to the coherent integrating unit 39.
 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 explaining the detailed operation of the coherent integration unit 39, the premise principle and the like will be described with reference to FIGS. 10 to 13.
 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。 As shown in FIG. 10, when one target is located in the far field with respect to a plurality of receiving antennas, the azimuth angles of the targets with respect to the individual receiving antennas can be regarded as the same. In this case, the arrival distance difference Δr nRx corresponding to each receiving antenna is expressed by the following equation (22). Further, the target azimuth angles θ nRx and θ0 for each receiving antenna are expressed by the following equation (23).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
 ここで、θ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。R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θ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。 Here, θ 0 is the target azimuth angle with respect to the reference point. R Rx, 0 (n Rx ) is the distance between each receiving antenna and the target. R0 is the distance between the reference point and the target. Δr Far, nRx, and θ0 are the arrival distance differences corresponding to the individual receiving antennas when the target azimuth with respect to the reference point is θ 0 and the target is located in the distant field. d nRx is the receiving antenna interval. d nTx is the transmission antenna interval.
 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θ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 the equation (23), the target azimuths θ nRx and θ0 with respect to the individual receiving antennas are approximated by the target azimuths θ 0 with respect to the reference point. That is, the target azimuth angles θ nRx and θ0 for each receiving antenna are approximated by the same value.
 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 signals f b, 1 (n Tx , n Rx , q ntgt , k ntgt ) corresponding to each transmission channel and corresponding to each reception channel are 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 signals f b, 1 (n Tx , n Rx ) are represented by the following equation (24).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
 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θを算出することができる。 On the other hand, it is assumed that the discrete Fourier transform according to the following equation (25) is executed. Further, it is assumed that the condition shown in the following equation (26) is satisfied. In this case, the azimuth angle θ 0 indicating the maximum power can be calculated.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021
 ここで、s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。 Here, s 0 is a signal including a phase represented by the distance difference between the reference point and the target. N fft is the Fourier transform score. n fft is the bin number after the 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dRxsinθ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 distant world, the phase difference between the receiving antennas is an integer multiple of d Rx sin θ 0. Therefore, a fast Fourier transform can be performed. As a result, 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 the radar device, the angular resolution can be improved by increasing the antenna opening. Therefore, it is conceivable to increase the antenna opening by increasing the number of receiving antennas. However, due to the large antenna opening, one target may be located in the near field with respect to the plurality of receiving antennas, as shown in FIG. In this case, the target azimuths 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 expressed by the following equation (27). Further, the target azimuth angles θ nRx and θ0 for each receiving antenna are expressed by the following equation (28).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
 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θ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 azimuth angle theta nRx goals for the individual receiving antennas, .theta.0 becomes azimuth theta 0 values different target relative to the reference point. That is, the target azimuth angles θ nRx and θ0 for each receiving antenna 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。 As described above, in the near field, the target azimuth angles θ nRx and θ0 with respect to the individual receiving antennas are different from each other. Therefore, it is difficult to perform a fast Fourier transform on a signal corresponding to a plurality of receiving antennas (that is, a signal corresponding to all receiving antennas). Therefore, the conventional radar device performs coherent integration on the signal by using the discrete Fourier transform. 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 radar device 1, a plurality of integration groups are set so that each target candidate is approximated to be located in a distant field with respect to each integration group. Then, a coherent integral (that is, a first coherent integral) is performed on the signal corresponding to each integral group (that is, the signal in the integral group). This ensures that the first coherent integral is based on the far field, even if the individual targets are located in the near field with respect to the receiving antenna group. Therefore, a fast Fourier transform or a chirp Z transform (Chirp Z-Transform, CZT) can be used for the first coherent integral. This is intended to reduce the amount of calculation.
 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、N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n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 a plurality of integration groups. FIG. 13 shows an example of one integral group among a plurality of integral groups. In the figure, NG indicates the number of integration groups (hereinafter referred to as “the number of integration groups”). Hereinafter, the number n G indicating each integral group may be referred to as an “integral group number”. In the figure, NRx and Far indicate the number of receiving antennas included in each integration group (hereinafter referred to as “the number of receiving antennas”). Hereinafter, the numbers n Rx and Far indicating individual receiving antennas in each integration group may be referred to as “receiving antenna numbers”.
 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, and θ0 are arrival distance differences corresponding to the receiving antennas corresponding to the receiving antenna numbers n Rx, Far = 0 in each integration group, and indicate the arrival distance difference in the near field. .. Further, Δr Far, nGNRx, Far + nRx, Far, and θ0 are arrival distance differences corresponding to individual receiving antennas in each integration group, and indicate the arrival distance difference in the distant 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 target azimuth angle with respect to the receiving antenna corresponding to the receiving antenna number n Rx, Far = 0. Further, θ "indicates the target azimuth angle with respect to the receiving antenna corresponding to the receiving antenna numbers n Rx, Far = N Rx, Far -1. In each integration group, the azimuth angle θ'is the azimuth angle θ". It 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×N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、N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 with respect to NRx, Far × NG receiving antennas (that is, all receiving antennas). In other words, the target is located in the vicinity of the NG integral group. However, as shown in FIG. 13, the target is approximated to be located in the distant 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。 Hereinafter, the detailed operation of the coherent integrator 39 will be described based on these principles and the like.
〈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N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N及び受信アンテナ数NRx,Farを算出する。
<Integral unit calculation unit 35 (step ST5)>
In the integration unit calculation unit 35, the number of integration groups NG and the number of receiving antennas N Rx, Far are preset. Alternatively, the integration unit calculation unit 35 calculates the number of integration groups NG and the number of receiving antennas N Rx, Far as follows.
 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 integration unit calculation unit 35 calculates the opening D Far in each integration group based on the azimuth angle difference Δθ Far in each integration group according to the desired angular resolution and the desired integration performance. More specifically, the integration unit calculation unit 35 calculates the opening D Far that satisfies the condition shown in the following equation (29). Here, K Far is a preset coefficient. D Near is an opening in the entire receiving antenna 21, that is, an opening in the receiving antenna group 24.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
 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N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 integration unit calculation unit 35 calculates the number of receiving antennas N Rx, Far by the following equation (30). Further, the integration unit calculation unit 35 calculates the number of integration groups NG by the following equation (31). Here, floor (x) indicates the largest integer among the integers smaller than the variable x.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026
 積分単位算出部35は、上記設定された積分グループ数N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N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。 A plurality of integration unit calculation units 35 are used based on the set number of integration groups NG and the number of receiving antennas N Rx, Far , or based on the above-calculated number of integration groups NG and the number of receiving antennas N Rx, Far. The receiving antennas 21 of the above are grouped. As a result, a plurality of integration groups are set.
〈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,n,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,n,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 the following equation (32), the signals f b, 1 (n Tx , n Rx ) are represented by the signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ). The signals f b, 1 (n Tx , n Rx ) are signals corresponding to individual transmission channels and corresponding to individual reception channels for each target candidate. The signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ) are signals corresponding to individual transmission channels and individual integration groups for individual target candidates. ..

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027
 すなわち、信号f’b,1(nTx,n,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,n,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,n,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 signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ) are represented by a distant field within the integration group. On the other hand, the signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ) are represented by the neighborhood field between the integration groups. The signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far ) in the integration group are signals corresponding to the individual integration groups, that is, signals in the integration group.
 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,n,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,n,nczt)が生成される。 Based on these characteristics, the first integration unit 36 performs a chirp Z-transform for the signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far) in the integration group for each target candidate. Specifically, for example, the first integration unit 36 executes the chirp Z transform according to the following equation (33). As a result, the first integral signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) corresponding to each integral group is generated.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028
 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。 Here, AnG is a conversion start phase corresponding to each integration group. W nG is the conversion phase interval corresponding to each integration group. d czt, nG is the conversion distance interval corresponding to each integration group. θ s and nG are conversion start azimuths corresponding to individual integration groups. θ e and nG are conversion end azimuths corresponding to individual integration groups. N czt is the CZT score corresponding to each integration group. n czt is the azimuth bin number of the CZT corresponding to each 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 expressed by the following equation (34). W nG is expressed by the following equation (35).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030
 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 the individual integration groups may be referred to as “reception antenna positions”. FIG. 14 shows an example of the receiving antenna position corresponding to each integration group, the conversion start azimuth θ s, nG corresponding to each integration group, and the conversion end azimuth θ e, nG corresponding to each integration group. 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 conversion start azimuths θ s and nG corresponding to the individual integration groups are the following azimuths. That is, the conversion start azimuth θ s, nG is the direction when the target located at the conversion start azimuth 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. It is a horn.
 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。 Further, the conversion end azimuths θ e and nG corresponding to each integration group are the following azimuth angles. That is, the conversion end azimuth θ e, nG is the direction when the target located at the conversion end azimuth 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. It is a horn.
 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θ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 the equation (33), when the condition shown in the following equation (36) is satisfied, the target located at the azimuth angle θ 0 with respect to the reference point is the azimuth with respect to the receiving antenna 21 corresponding to the receiving antenna number n Rx, Far = 0. The maximum power is shown at angles θ nG and θ 0.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000031

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000031
 すなわち、以下の式(37)に示す如く、第1積分信号fCZT(nTx,n,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 the following equation (37), the first integrated signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) has the same azimuth bin number n'regardless of the receiving antenna position in the corresponding integration group. The maximum power is shown in czt.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032
 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 bin number n 'czt, far-field arrival distance difference Δr Far, nGNRx, Far + nRx , Far, by integration by the phase based on .theta.0 is made, the advent of near field distance difference [Delta] r Near, nG, .theta.0 It is in phase with respect to the phase based on. That is, it becomes 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), as shown in FIG. 15, the first integral signals corresponding to the individual integral groups have different azimuth bin numbers. It indicates the maximum power. As a result, processing for associating these azimuth bin numbers is required.
 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,n,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 charp Z transform shown in Eq. (33), even if the target azimuth angles differ between the integration groups (see FIG. 14), they are integrated into the same azimuth bin number n'cst. (See FIG. 16). Therefore, the first integral signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) corresponding to each integral group shows the maximum power at the same azimuth bin number n'cst. This makes it possible to eliminate the need for the process of associating the azimuth bin numbers. Therefore, the amount of calculation in the first integration unit 36 can be reduced. In addition, the integration loss in the first integration unit 36 can be reduced.
 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。 Further, the chirp Z transform shown in the equation (33) can be realized by using the fast Fourier transform. As a result, the amount of calculation in the first integration unit 36 can be reduced. Further, the processing time by the first integration unit 36 can be shortened.
 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。 Further, the first coherent integral can be executed in parallel for a plurality of integral groups. By using such parallel processing, the processing time by the first integration unit 36 can be shortened.
 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,n,nczt)を第2積分部37に出力する。 The first integration unit 36 outputs the first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) generated in this way to the second integration unit 37.
 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,n,nfft)が生成される。 The first integration unit 36 may execute the fast Fourier transform shown in the following equation (38) instead of executing the chirp Z transform shown in the equation (33). As a result, the first integral signal f'ft (n Tx , n G , n fft ) corresponding to each integral group is generated.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000033

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000033
 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θ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 the equation (38), when the condition shown in the following equation (39) is satisfied, the target located at the azimuth angle θ 0 with respect to the reference point is the azimuth with respect to the receiving antenna 21 corresponding to the receiving antenna number n Rx, Far = 0. The maximum power is shown at angles θ nG and θ 0.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000034

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000034
 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 the equation (38), the amount of calculation in the first integrating unit 36 can be reduced as compared with the case of using the discrete Fourier transform (that is, compared with the conventional radar device). .. In addition, the integration loss in the first integration unit 36 can be reduced. However, as described above, processing for associating the angle bin number indicating the maximum power is required (see FIG. 15).
〈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,n,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,n,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 second integration unit 37 acquires the first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) output by the first integration unit 36. The second integration unit 37 executes coherent integration with respect to the acquired first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt). That is, the second integration unit 37 executes the second coherent integration. As a result, the second integral signal f DFT (n czt ) is generated.
 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 integral is based on the near field. Specifically, for example, the second integration unit 37 executes the coherent integration according to the following equation (40).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000035

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000035
 ここで、R’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。 Here, R'0 is a relative distance to each target candidate. P ncst is the target position in the azimuth bin number ncst of CZT. P nG is the position of the receiving antenna 21 corresponding to the receiving antenna numbers 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。 P nczt is expressed by the following equation (41). P nG is expressed by the following equation (42).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000036

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000036

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000037

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000037
 式(42)より、以下の式(43)に示す条件を満たす方位角θ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θ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 the equation (42), the azimuth angle θ 0 satisfying the condition shown in the following equation (43) indicates the maximum power. Hereinafter, the azimuth angle θ 0 indicating the maximum power is referred to as “θ 0, peak ”. Further, the azimuth bin number n ctz indicating the maximum power is described as "n ctz, peak ".

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000038

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000038
 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 second integration unit 37 outputs the second integration signal f DFT (n czt ) generated in this way to the angle calculation unit 38.
 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,n,nczt)の例を示している。すなわち、図17は、N個の積分グループに対応するN個の第1積分信号fCZT(nTx,n,nczt)の例を示している。また、図17は、当該N個の第1積分信号fCZT(nTx,n,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 integral signals f CZT (n Tx , n G , n czt) corresponding to a plurality of integral groups. That is, FIG. 17 shows an example of N G number of first integration signal f CZT corresponding to N G number of integral group (n Tx, n G, n czt). Further, FIG. 17 shows an example of the N G number of first integration signal f CZT (n Tx, n G , n czt) second integration signal corresponding to f DFT (n czt).
 図17に示す如く、複数個の第1積分信号fCZT(nTx,n,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 with a plurality of first integrated signals f CZT (n Tx , n G , n czt). As a result, the antenna opening in the radar device 1 can be increased, so that the angular resolution of the radar device 1 can be improved. Further, since the power of the signal used for the angle measurement (that is, the second integral signal) can be increased, the angle measurement accuracy can be improved.
 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。 Further, in the radar device 1, not only the antenna opening can be increased by using a plurality of receiving antennas 21, but also a virtual array can be formed by using a plurality of transmitting antennas 14. This makes it possible to further increase the antenna opening. As a result, the angular resolution can be further improved.
 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 the code modulation (that is, code division) by the code modulation unit 12. Such modulation processing may be performed as long as the separation unit 31 can realize the separation of the signals corresponding to the individual transmission channels. For example, such modulation processing may use time division, code division, frequency division, time division and code division, or frequency division and code division.
〈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 calculation unit 38 (step ST8)>
The angle calculation unit 38 acquires the second integration signal f DFT (n czt ) output by the second integration unit 37. The angle calculation unit 38 calculates an angle value corresponding to each target candidate by using the acquired second integral signal f DFT (n czt).
 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 angle calculation unit 38 calculates the azimuth angles θ 0, peak corresponding to the corresponding azimuth bin numbers n ctz, peak for each target candidate. The azimuth angle θ 0, peak is calculated by the following equation (44).

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000039

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000039
 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 a receiving antenna number indicating a receiving antenna corresponding to the receiving 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 radar device 1 according to the first embodiment includes a plurality of antennas (14, 21) including one or more transmitting antennas 14 and a plurality of receiving antennas 21, a radar signal processing device 7, and a radar signal processing device 7. In the radar device 1, the radar signal processing device 7 includes an integration unit calculation unit 35 that sets a plurality of integration groups by grouping a plurality of receiving antennas 21, and each of the plurality of integration groups. The first integral unit 36 that generates a plurality of first integral signals corresponding to a plurality of integral groups by executing the first coherent integral for the signals in the integral group corresponding to the above, and the plurality of first integrals. A second integration unit 37 that generates a second integration signal by executing a second coherent integration on the signal, and an angle calculation unit 38 that calculates an angle value corresponding to each target candidate using the second integration signal. , Equipped with. The angular resolution can be improved by increasing the antenna aperture by using a plurality of antennas (14, 21). Further, by setting a plurality of integration groups, coherent integration for angle measurement can be facilitated. As a result, the amount of calculation can be reduced.
 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 the first embodiment includes a plurality of antennas (14, 21) including one or more transmitting antennas 14 and a plurality of receiving antennas 21, and a radar signal processing device 7. In the radar signal processing method in the radar device 1, step ST5 in which the radar signal processing device 7 sets a plurality of integration groups by grouping a plurality of receiving antennas 21, and the radar signal processing device 7 Step ST6 to generate a plurality of first integrated signals corresponding to each of the plurality of integration groups by performing the first coherent integration for the signals in the integration group corresponding to each of the plurality of integration groups, and the radar signal. Step ST7, in which the processing device 7 generates the second integrated signal by performing the second coherent integration on the plurality of first integrated signals, and the radar signal processing device 7 individually use the second integrated signal. A step ST8 for calculating an angle value corresponding to a target candidate is provided. The angular resolution can be improved by increasing the antenna aperture by using a plurality of antennas (14, 21). Further, by setting a plurality of integration groups, coherent integration for angle measurement can be facilitated. As a result, the amount of calculation can be reduced.
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。
Embodiment 2.
FIG. 18 is a block diagram showing a main part of the radar device according to the second embodiment. FIG. 19 is a block diagram showing a main part of the second antenna module in the radar device according to the second embodiment. FIG. 20 is a block diagram showing a main part of the first signal processor and the second signal processor in the radar device according to the second embodiment. The radar device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 18 to 20.
 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, the same blocks as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, in FIG. 19, the same blocks as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, in FIG. 20, the same blocks as those shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
 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 radar device 1a includes a first antenna module 2_1, a first signal processor 3_1, and a display 4. In addition to this, the radar device 1a includes a plurality of second antenna modules 2_2. Further, the radar device 1a includes a plurality of second antenna modules 2_2 and a plurality of second signal processors 3_2 corresponding to one-to-one. Each second signal processor 3_2 includes a second receiver 6_2. The first signal processor 3_1 and the plurality of second signal processors 3_2 constitute the main part of the radar signal processor 7a.
 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, in FIG. 18, only one second antenna module 2_2 out of the plurality of second antenna modules 2_2 is shown. Further, in FIG. 18, only one second signal processor 3_2 out of the plurality of second signal processors 3_2 is shown.
 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 receiving unit 6_2 in each second antenna module 2_2 includes a local oscillation signal generation unit 11, a plurality of receiving antennas 21, a plurality of receivers 22, and a plurality of A / D converters. 23 is included. The receiving antenna group 24 is composed of a plurality of receiving antennas 21.
 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 oscillation signal generation unit 11 in the second reception unit 6_2 is the same as the local oscillation signal generation unit 11 in the transmission unit 5. The plurality of receiving antennas 21, the plurality of receivers 22 and the plurality of A / D converters 23 in the second receiving unit 6_1 are the plurality of receiving antennas 21 and the plurality of receivers 22 in the first receiving unit 6_1. And a plurality of A / D converters 23. Therefore, detailed description thereof will be omitted.
 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 of antenna modules N MDL in the radar device 1a may be referred to as “the number of modules”. Further, the number n MDL indicating each antenna module in the radar device 1a may be referred to as a “module number”.
 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 radar device 1a includes a plurality of antenna modules (including one first antenna module 2_1 and NMDL- 1 second antenna module 2_2). The plurality of antenna modules may be arranged at equal intervals or may be arranged at irregular intervals. Hereinafter, an example in which a plurality of antenna modules are arranged at unequal intervals will be mainly described.
 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。 Further, the individual antenna modules, is intended to include a plurality of antennas (N including Tx transmit antennas 14 and N Rx receive antennas 21. Or comprises N Rx receive antennas 21.). The plurality of antennas in the individual antenna modules may be arranged at equal intervals or may be arranged at irregular intervals. Hereinafter, an example in which a plurality of antennas in each antenna module are arranged at uneven intervals will be mainly described.
 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 separation unit 31 and a signal generation unit 32. The separation unit 31 and the signal generation unit 32 in the individual second signal processor 3_1 are the same as the separation unit 31 and the signal generation unit 32 in the first signal processor 3_1. Therefore, detailed description thereof will be omitted. Note that FIG. 20 illustrates only one second signal processor 3_2 out of the plurality of second signal processors 3_2.
 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 radar device 1a includes a separation unit 31, a signal generation unit 32, an incoherent integration unit 33, a target candidate detection unit 34, an integration unit calculation unit 35, and a first integration unit 36. , The second integration unit 37 and the angle calculation unit 38 are included. In addition to this, the first signal processor 3_1 in the radar device 1a includes an arrangement equal spacing section 51. The integration unit calculation unit 35, the first integration unit 36, the second integration unit 37, and the arrangement equal spacing unit 51 constitute the main part of the coherent integration unit 39a.
 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 radar device 1a includes a receiving antenna group 24 of NMDLs. That is, the radar device 1a includes N Rx × N MDL receiving antennas 21. The integration unit calculation unit 35 sets N MDL integration groups by grouping N Rx × N MDL receiving antennas 21 for each antenna module.
 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、N=NMDLであり、かつ、n=nMDLである。 That is, as shown in FIG. 21, a plurality of integration groups corresponding to a plurality of antenna modules on a one-to-one basis are set. In other words, NG = 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 unequal intervals. Therefore, in each antenna module, there are a plurality of antenna arrangement intervals d Rx, nRx, and Far that are different from each other. In other words, in each integration group, there are a plurality of antenna arrangement intervals d Rx, nRx, Far that are different from each other (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 arrangement equal spacing unit 51 calculates the greatest common divisor Δd Rx, Far in a plurality of antenna arrangement intervals d Rx, nRx, Far for each integration group. Specifically, for example, the arrangement equal spacing unit 51 calculates the greatest common divisor Δd Rx, Far by the following equation (45). Here, GCD (x) indicates the greatest common divisor in the array x.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000040

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 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,n,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,n,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,n,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, the arrangement equal spacing unit 51 is based on the calculated greatest common divisor Δd Rx, Far , and the following signals in the integration group f'b , 1 (n Tx, n G , n Rx, Far, GCD). ) Is generated. That is, the signal f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group is a signal corresponding to each transmission channel and is a signal corresponding to each integration group. .. Further, a plurality of signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group are included in the corresponding integration group based on the greatest common divisor Δd Rx, Far calculated above. This is a signal in a state where the antennas of the above are virtually arranged at equal intervals. FIG. 22 shows an example of such a state.
 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,n,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 arrangement equal spacing unit 51 generates signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group by the following equation (46). Here, n Rx, Far, and GCD are receiving antenna numbers in a state where a plurality of antennas in the corresponding integration group are virtually arranged at equal intervals.

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000041

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 かかる積分グループ内信号f’b,1(nTx,n,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。 When a plurality of receiving antennas 21 in each integration group are arranged at unequal intervals by using the signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD) in the integration group. Even so, it is possible to use a fast Fourier transform or a charp Z transform for the first coherent integral. As a result, as described in the first embodiment, the amount of calculation can be reduced and the processing time can be shortened.
 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,n,nRx,Far,GCD)を第1積分部36に出力するものである。 The arrangement equal spacing unit 51 outputs the signals f'b , 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group thus generated to the first integration unit 36. ..
 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,n,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,n,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,n,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 first integration unit 36 acquires signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far, GCD ) in the integration group output by the arrangement equalization unit 51. When the first coherent integration is executed, the first integration unit 36 replaces the signals f'b, 1 (n Tx , n G , n Rx, Far) in the integration group described in the first embodiment. The acquired signals in the integration group f'b , 1 (n Tx, n G , n Rx, Far, GCD ) are used. As a result, although the plurality of antennas included in the individual integration groups are arranged at equal intervals, the plurality of antennas are arranged at equal intervals in the first coherent integral. .. A fast Fourier transform or a chirp Z transform is used for the first coherent integral.
 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,n,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,n,nczt)を第2積分部37に出力する。 By executing the first coherent integration, the first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) is generated. The first integration unit 36 outputs the generated first integration signal f CZT (n Tx , n G , n czt ) to the second integration unit 37.
 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 unit 37 is the same as that described in the first embodiment. Further, the operation of the angle calculation unit 38 is the same as that described in the first embodiment. Therefore, detailed description thereof will be omitted.
 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. In addition, 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 and the module arrangement intervals exceed the wavelength of the radio wave, the grating level becomes large (see FIG. 23). As a result, the grating level may exceed the desired level. This also applies when the antenna arrangement interval exceeds the wavelength of the radio wave (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 reduced by arranging a plurality of antenna modules at unequal intervals (see FIG. 24). Therefore, the total number of antenna modules in the radar device 1a (hereinafter referred to as "total number of modules") can be reduced in order to suppress the grating level to a desired level or lower. Further, by arranging a plurality of antennas in each antenna module at unequal intervals, the grating can be reduced (see FIG. 24). Therefore, in order to suppress the grating level to a desired level or less, the total number of antennas in each antenna module (hereinafter referred to as "total number of antennas") can be reduced.
 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 arrangement equal spacing unit 51 may be collectively referred to as "arrangement equal spacing processing". Further, the functions of the arrangement equal spacing unit 51 may be collectively referred to as "arrangement equal spacing function". Further, the reference numeral of "F11" may be used for the arrangement equal spacing function.
 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 thereof will be 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 (separation function, signal generation function, incoherent integration function, target candidate detection function, integration unit calculation function, arrangement equal spacing function, first integration function, second. It includes an integration function and an angle calculation function.) It has F1 to F8 and F11. Each of the plurality of functions F1 to F8 and F11 may be realized by the processor 41 and the memory 42, or may be realized by the processing circuit 43. Here, the processor 41 may include a dedicated processor corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8 and F11. Further, the memory 42 may include a dedicated memory corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8 and F11. Further, the processing circuit 43 may include a dedicated processing circuit corresponding to each of the plurality of functions F1 to F8 and F11.
 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 main part of the second signal processor 3_1 is the same as the hardware configuration of the main part of the first signal processor 3_1. Therefore, detailed description thereof will be 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 a separation function and a signal generation function) F1 and F2. Each of the plurality of functions F1 and F2 may be realized by the processor 41 and the memory 42, or may be realized by the processing circuit 43 (FIG. 25, FIG. 26 or FIG. 27). reference). Here, the processor 41 may include a dedicated processor corresponding to each of the plurality of functions F1 and F2. Further, the memory 42 may include a dedicated memory corresponding to each of the plurality of functions F1 and F2. Further, the processing circuit 43 may include a dedicated processing circuit corresponding to each of the plurality of functions F1 and F2.
 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. 28.
 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 separation unit 31 executes the separation process (step ST11). Next, the signal generation unit 32 executes the signal generation process (step ST12).
 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. In FIG. 29, the same steps as those shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be 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 integration unit calculation unit 35 sets a plurality of integration groups corresponding to a plurality of antenna modules on a one-to-one basis.
 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 placement equal spacing unit 51 executes the placement equal spacing process (step ST21).
 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,n,nRx,Far)に代えて積分グループ内信号f’b,1(nTx,n,nRx,Far,GCD)を用いる。 Next, the processes of steps ST6 to ST8 are executed. However, in step ST6, the first integration unit 36 replaces the signal f'b , 1 (n Tx, n G , n Rx, Far ) in the integration group with the signal f'b , 1 (n Tx) in the integration group. , N G , n Rx, Far, GCD ).
 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 radar device 1a according to the second embodiment, the plurality of antenna modules (2_1, _1) are arranged at unequal intervals. As a result, the total number of modules can be reduced in achieving the desired grating level. As a result, the radar device 1a can be realized at low cost.
 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。 Further, a plurality of antennas (14, 21) are arranged at unequal intervals. As a result, the total number of antennas can be reduced in achieving the desired grating level. As a result, the radar device 1a can be realized at low cost.
 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。 Further, in the first integration unit 36, the plurality of antennas (14, 21) are evenly spaced based on the greatest common divisor in the plurality of arrangement intervals (antenna arrangement intervals) corresponding to the plurality of antennas (14, 21). The first coherent integral is performed assuming that it is arranged in, and the first coherent integral uses a fast Fourier transform. This makes it possible to facilitate the first coherent integration even when a plurality of antennas (14, 21) are arranged at unequal intervals. That is, the amount of calculation can be reduced and the processing time can be shortened.
 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。 Further, in the first integration unit 36, the plurality of antennas (14, 21) are evenly spaced based on the greatest common divisor in the plurality of arrangement intervals (antenna arrangement intervals) corresponding to the plurality of antennas (14, 21). The first coherent integral is performed assuming that it is arranged in, and the first coherent integral uses the charp Z-transform. This makes it possible to facilitate the first coherent integration even when a plurality of antennas (14, 21) are arranged at unequal intervals. That is, the amount of calculation can be reduced and the processing time can be shortened.
 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。 It should be noted that, 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 for a radar device. The 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 1st antenna module, 2_1 2nd antenna module, 3_1 1st signal processor, 3_1 2nd signal processor, 4 display, 5 transmitter, 6_1 first receiver, 6_1 second receiver Unit, 7, 7a radar signal processing device, 11 local oscillation signal generator, 12 code modulator, 13 transmitter, 14 transmit antenna, 15 transmit antenna group, 21 receive antenna, 22 receiver, 23 A / D converter, 24 receiving antenna group, 31 separation unit, 32 signal generation unit, 33 incoherent integration unit, 34 target candidate detection unit, 35 integration unit calculation unit, 36 first integration unit, 37 second integration unit, 38 angle calculation unit, 39 , 39a Coherent integration unit, 41 processor, 42 memory, 43 processing circuit, 51 arrangement equal spacing unit.

Claims (18)

  1.  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、
     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 including 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 integration unit calculation unit that sets a plurality of integration groups by grouping the plurality of receiving antennas.
    A first integration unit that generates a plurality of first integration signals corresponding to the plurality of integration groups by executing the first coherent integration for the signals in the integration group corresponding to each of the plurality of integration groups. When,
    A second integration unit that generates a second integration signal by executing a second coherent integration on the plurality of first integration signals.
    A radar device including an angle calculation unit that calculates an angle value corresponding to each target candidate using the second integration signal.
  2.  前記第1コヒーレント積分は、遠方界に基づく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 radar device according to claim 1, wherein the first coherent integral is based on a distant field.
  3.  前記第1コヒーレント積分は、前記複数個の第1積分信号が同一の角度ビン番号にて最大電力を示すものとなるように積分す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 radar device according to claim 1, wherein the first coherent integral is integrated so that the plurality of first integrated signals show the maximum power at the same angle bin number.
  4.  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1記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 1, wherein the first coherent integral uses a fast Fourier transform.
  5.  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3記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 3, wherein the first coherent integral uses a chirp Z-transform.
  6.  前記複数個のアンテナの各々は、複数個のアンテナモジュールのうちの対応するアンテナモジュールに設けられていることを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 1, wherein each of the plurality of antennas is provided in the corresponding antenna module among the plurality of antenna modules.
  7.  前記複数個のアンテナモジュールは、不等間隔に配置されていることを特徴とする請求項6記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 6, wherein the plurality of antenna modules are arranged at unequal intervals.
  8.  前記複数個のアンテナは、不等間隔に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項7記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 1 or 7, wherein the plurality of antennas are arranged at unequal intervals.
  9.  前記第1積分部は、前記複数個のアンテナに対応する複数個の配置間隔における最大公約数に基づき、前記複数個のアンテナが等間隔に配置されているとみなして前記第1コヒーレント積分を実行するものであり、
     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 executes the first coherent integration on the assumption that the plurality of antennas are arranged at equal intervals based on the greatest common divisor at the plurality of arrangement intervals corresponding to the plurality of antennas. To do
    The radar device according to claim 8, wherein the first coherent integral uses a fast Fourier transform.
  10.  前記第1積分部は、前記複数個のアンテナに対応する複数個の配置間隔における最大公約数に基づき、前記複数個のアンテナが等間隔に配置されているとみなして前記第1コヒーレント積分を実行するものであり、
     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 executes the first coherent integration on the assumption that the plurality of antennas are arranged at equal intervals based on the greatest common divisor at the plurality of arrangement intervals corresponding to the plurality of antennas. To do
    The radar device according to claim 8, wherein the first coherent integral uses a chirp Z-transform.
  11.  前記レーダ信号処理装置は、
     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 generation unit that generates a distance velocity signal corresponding to the individual target candidate by using the received signals received by the plurality of receiving antennas.
    It is characterized by including a target candidate detection unit that calculates a distance value corresponding to the individual target candidate and a speed value corresponding to the individual target candidate by using the incoherent integrated signal corresponding to the distance speed signal. The radar device according to claim 1.
  12.  前記レーダ信号処理装置は、前記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ことにより前記インコヒーレント積分信号を生成するインコヒーレント積分部を備えることを特徴とする請求項11記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 11, wherein the radar signal processing device includes an incoherent integrating unit that generates the incoherent integral signal by performing incoherent integration on the distance velocity signal.
  13.  前記1個以上の送信アンテナは、複数個の送信アンテナを含み、
     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 transmitting antennas include a plurality of transmitting antennas.
    The radar device according to claim 1, wherein a modulation process for separation is executed for a transmission signal transmitted by each of the plurality of transmission antennas.
  14.  前記変調処理は、時分割、符号分割、周波数分割、前記時分割及び前記符号分割、又は前記周波数分割及び前記符号分割を用いるものであることを特徴とする請求項13記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 13, wherein the modulation process uses time division, code division, frequency division, time division and code division, or frequency division and code division.
  15.  前記変調処理は、前記複数個の送信アンテナにそれぞれ対応する複数個の変調符号を用いるものであることを特徴とする請求項13記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 13, wherein the modulation process uses a plurality of modulation codes corresponding to the plurality of transmitting antennas.
  16.  前記複数個のアンテナは、車両に設けら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 radar device according to claim 1, wherein the plurality of antennas are provided in a vehicle.
  17.  前記複数個のアンテナの各々は、前記車両のフロントウインドウの縁部、前記車両のリアウインドウの縁部、前記車両のピラー、前記車両のフロントバンパ又は前記車両のリアバンパに設けられるものであることを特徴とする請求項16記載のレーダ装置。 Each of the plurality of antennas is provided 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. The radar device according to claim 16.
  18.  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におけるレーダ信号処理方法であって、
     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 including a plurality of antennas including one or more transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, and a radar signal processing device.
    A step in which the radar signal processing device sets a plurality of integration groups by grouping the plurality of receiving antennas.
    The radar signal processing device performs the first coherent integration on the signals in the integration group corresponding to each of the plurality of integration groups, whereby the plurality of first integration signals corresponding to the plurality of integration groups are respectively. And the steps to generate
    A step in which the radar signal processing device generates a second integrated signal by performing a second coherent integral on the plurality of first integrated signals.
    A step in which the radar signal processing device calculates an angle value corresponding to each target candidate using the second integrated signal, and
    A radar signal processing method characterized by comprising.
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