WO2022195672A1 - レーダ装置 - Google Patents

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pulse
frequency band
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和久 岡本
康秀 野中
冬樹 福島
健太郎 磯田
啓 諏訪
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to radar equipment.
  • a radar device acquires a received signal by transmitting a transmission signal to a target and receiving a reflected signal reflected by the target.
  • Patent Literature 1 describes a radar device that measures the distance to a target and the speed of the target.
  • the radar apparatus generates a transmission signal by encoding and modulating a pulse train, transmits the generated transmission signal to a target, and receives a reflected signal reflected by the target to obtain an encoded pulse train.
  • a radar device transmits a plurality of transmission signals each having a different frequency band to a target at different timings, and receives a reflected signal reflected from the target to obtain a received signal. and a target detection unit that detects the target based on the reception signal acquired by the transmission/reception unit.
  • a received signal in a frequency band different from the frequency band of the transmitted signal is acquired as a received signal for target detection, a received signal in the same frequency band as the frequency band of the transmitted signal is blocked, and the target detection unit detects A target is detected based on the received signal for target detection.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a radar device according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between a transmission/reception pulse and a frequency band blocked by a variable stop band filter;
  • 5 is a flow chart showing a processing procedure of a range-Doppler processing unit according to Embodiment 1;
  • 2 is a block diagram showing the configuration of a radar device according to Embodiment 2;
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between a transmitted/received pulse and a frequency band blocked by a multi-frequency variable stop band filter;
  • 10 is a flow chart showing a processing procedure of a multi-frequency range Doppler processing unit according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a radar device according to Embodiment 3; 11 is a flow chart showing a procedure for calculating a range-Doppler signal in a high-speed range-Doppler processing unit according to Embodiment 3;
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a radar device for explaining the technical content that is the premise of the radar device according to Embodiment 1;
  • FIG. 10 is a block diagram showing a detailed configuration of a pulse compression processing unit of the radar device shown in FIG. 9;
  • FIG. Fig. 3 is a graph showing sampling by an analog-to-digital converter;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining Eclipse; FIG.
  • FIG. 13A is a block diagram showing a hardware configuration that implements the functions of the transmitter/receiver or target detector of each embodiment.
  • FIG. 13B is a block diagram showing a hardware configuration for executing software that implements the functions of the transmitter/receiver or target detector of each embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the radar device 108 for explaining the technical content of the radar device according to the first embodiment.
  • the radar device 108 includes a transmitter/receiver 109 (transmitter/receiver) and a target detector 110 .
  • the transmitting/receiving section 109 includes a transmitter 13 , a transmitting antenna 14 , a receiving antenna 15 and a receiver 4 .
  • the target detection section 110 includes a mixer 5 , an A/D converter 6 , a pulse hit direction FFT section 16 , a pulse compression processing section 17 and a target determination processing section 8 .
  • the transmitter 13 generates a transmission pulse signal at pulse hit intervals.
  • the transmitter 13 outputs the generated transmission pulse signal to the transmission antenna 14 .
  • the transmitter 13 also outputs a down-conversion signal to the mixer 5 .
  • the transmission antenna 14 transmits the transmission pulse signal generated by the transmitter 13 to the target as radio waves.
  • the receiving antenna 15 acquires a receiving pulse signal by transmitting a transmitting pulse signal from the transmitting antenna 14 to a target and receiving a reflected pulse signal reflected by the target.
  • the receiving antenna 15 outputs the acquired received pulse signal to the receiver 4 .
  • the receiver 4 performs band limitation and phase detection on the received pulse signal acquired by the receiving antenna 15 .
  • the receiver 4 outputs to the mixer 5 the received pulse signal that has undergone band limitation and phase detection.
  • the mixer 5 performs frequency conversion on the received pulse signal that has been band-limited and phase-detected by the receiver 4 . At that time, the mixer 5 frequency-converts the received pulse signal to the baseband using the down-conversion signal output from the transmitter 13 . The mixer 5 outputs the frequency-converted received pulse signal to the A/D converter 6 .
  • the A/D converter 6 converts the received pulse signal frequency-converted by the mixer 5 from an analog signal to a digital signal.
  • the A/D converter 6 outputs the received pulse signal converted into a digital signal to the pulse hit direction FFT section 16 .
  • the pulse hit direction FFT unit 16 extracts the received pulse signal converted into a digital signal by the A/D converter 6 at pulse hit intervals, and generates a signal in the Doppler direction by FFT (Fast Fourier Transform). do.
  • the Doppler direction signal generated by the pulse hit direction FFT unit 16 is output to the pulse compression processing unit 17 .
  • the pulse compression processing unit 17 generates a signal in the range direction by correlating the signal in the Doppler direction generated by the pulse hit direction FFT unit 16 and the transmission pulse signal.
  • the range direction signal is in units of range resolution determined from the transmission bandwidth.
  • the pulse compression processing unit 17 outputs the generated range direction signal to the target determination processing unit 8 .
  • the target determination processing unit 8 detects the target signal based on the signal in the range direction generated by the pulse compression processing unit 17 and the threshold.
  • the threshold is determined based on the false alarm probability of erroneously determining noise as a target signal in two-dimensional data in the Doppler direction and range direction.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the detailed configuration of the pulse compression processing section 17 of the radar device 108.
  • the pulse compression processing section 17 includes a reception pulse FFT section 18 , a reference pulse generation processing section 19 , a reference pulse FFT section 20 , a multiplication processing section 21 and an IFFT processing section 22 .
  • the received pulse FFT unit 18 performs FFT processing (fast Fourier transform processing) on the Doppler direction signal generated by the pulse hit direction FFT unit 16 .
  • the received pulse FFT unit 18 outputs the FFT-processed signal to the multiplication processing unit 21 .
  • the reference pulse generation processing unit 19 generates reference pulses used when performing pulse compression processing.
  • the reference pulse generation processing unit 19 outputs the generated reference pulse to the reference pulse FFT unit 20 .
  • the reference pulse FFT section 20 performs FFT processing (fast Fourier transform processing) on the A/D converted signal of the reference pulse generated by the reference pulse generation processing section 19 .
  • the reference pulse FFT unit 20 outputs the FFT-processed signal to the multiplication processing unit 21 .
  • the multiplication processing unit 21 multiplies the signal subjected to FFT processing by the received pulse FFT unit 18 and the signal subjected to FFT processing by the reference pulse FFT unit 20 .
  • the multiplication processing unit 21 outputs the multiplied signal to the IFFT processing unit 22 .
  • the IFFT processing unit 22 generates a pulse compression signal by performing IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) on the signal multiplied by the multiplication processing unit 21 .
  • the IFFT processor 22 outputs the generated pulse compression signal to the target determination processor 8 .
  • the transmitter 13 generates a transmission pulse signal
  • the transmission antenna 14 transmits the transmission pulse signal generated by the transmitter 13 as radio waves to a target.
  • the transmission pulse signal is subjected to modulation such as frequency modulation or code modulation.
  • the transmission pulse signal is repeatedly transmitted by the transmission antenna 14 at predetermined pulse hit intervals during CPI (Coherent Processing Interval).
  • the receiving antenna 15 acquires a received pulse signal by receiving a reflected pulse signal that is the transmitted pulse signal reflected by the target.
  • the receiver 4 performs band limitation and phase detection on the received pulse signal, and outputs the received pulse signal subjected to the band limitation and phase detection to the mixer 5 .
  • the mixer 5 frequency-converts the received pulse signal to the baseband using the down-converting signal from the transmitter 13 .
  • Mixer 5 outputs mixer output signal s j (t) to A/D converter 6 .
  • the A/D converter 6 converts the mixer output signal s j (t) from an analog signal to a digital signal by sampling the mixer output signal s j (t) at predetermined time intervals.
  • FIG. 11 shows sampling by the A/D converter 6.
  • the transmit pulse signal is transmitted for N h hits during the CPI with a pulse hit interval T h .
  • a received pulse signal reflected by the target is received with a time delay ⁇ .
  • Each hit is sampled N s times.
  • Let t ns and nh be the sampling time of the ns (1 ⁇ ns ⁇ N s )-th sampling in the n h (1 ⁇ n h ⁇ N h ) hits ( s and h shown to the right of n are n ), and the A/D converter 6 outputs an A/D converted signal s j (t ns, nh ).
  • the A/D converter 6 outputs the A/D converted signal s j (t ns, nh ) to the pulse hit direction FFT section 16 .
  • the pulse hit direction FFT unit 16 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing on the A/D converted signal s j (t ns, nh ) in the pulse hit direction. More specifically, the pulse hit direction FFT unit 16 performs (hereinafter shown on the right side of N) for A/D converted signals s j (t ns,1 ), . . . , s j (t ns, Nh ) h is a subscript of N), and by performing FFT processing, the pulse hit direction FFT signals s f (n s , 1), s f (n s , 2), ..., s f (n s , N d ). At this time, if necessary, the pulse hit direction FFT unit 16 generates Nd -point pulse hit direction FFT signals by interpolation processing or the like in which 0 is added to the pulse hit direction FFT signal and then FFT is performed.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the size of one Doppler bin is determined by the CPI and the number of FFT points Nd.
  • the pulse hit direction FFT unit 16 outputs the generated pulse hit direction FFT signal sf ( ns , nd ) ( 1 ⁇ ns ⁇ Ns , 1 ⁇ nd ⁇ Nd ) to the pulse compression processing unit 17 .
  • the pulse compression processing unit 17 generates a range Doppler signal by performing pulse compression processing on the pulse hit direction FFT signal.
  • the received pulse FFT unit 18 of the pulse compression processing unit 17 performs FFT output signals s f2 (1, nd ), s f2 (2, nd ) , . If necessary, the received pulse FFT unit 18 adds 0 to the pulse hit direction FFT signal and then performs FFT processing, such as interpolation processing, to generate Nr points of received pulse FFT output signals. .
  • the received pulse FFT unit 18 outputs the generated received pulse FFT output signal s f2 (n r , nd ) (1 ⁇ n r ⁇ N r , 1 ⁇ nd ⁇ N d ) to the multiplication processing unit 21 . .
  • the reference pulse generation processing unit 19 generates a reference pulse signal s s (t ns ) (1 ⁇ n s ⁇ N s ) used for pulse compression processing (s shown on the right side of n is below n letter).
  • the reference pulse signal is assumed to be a reflected pulse signal from a target at zero distance, and a pulse signal obtained by frequency-converting the transmission pulse signal to the baseband can also be used as the reference pulse signal.
  • the reference pulse FFT unit 20 performs FFT processing on the reference pulse s s (t ns ) (s shown to the right of n is a subscript of n), s sf (1), s Generate sf (2),..., ssf ( Nr ).
  • the reference pulse generation processing unit 19 outputs the generated reference pulse FFT output signal s sf (n r ) (1 ⁇ n r ⁇ N r ) to the multiplication processing unit 21 .
  • the multiplication processing unit 21 generates a multiplication signal s sf2 ( n r , nd ) (1 ⁇ n h ⁇ N h , 1 ⁇ ns ⁇ N s ) according to the following equation (1).
  • s sf * (n r ) represents the complex conjugate of s sf (n r ).
  • the multiplication processing unit 21 outputs the generated multiplication signal s sf2 (n r , n d ) to the IFFT processing unit 22 .
  • the IFFT processing unit 22 performs IFFT processing on the multiplied signals s sf2 (1, nd ), s sf2 ( 2, nd ), . Generate srd ( nr , nd ).
  • nr represents the distance in units of range bins, and the size of one range bin is determined by the transmission frequency band or the number of FFT points Nr .
  • the IFFT processing unit 22 transmits the generated range Doppler signal s rd (n r , n d ) to the target determination processing unit 8 .
  • the target determination processing unit 8 determines whether or not there is a target by comparing the range Doppler signal srd ( nr , nd ) with a threshold.
  • the threshold is based on the false alarm probability of falsely classifying noise as a target signal.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining Eclipse. As shown in FIG. 12, the radar device 108 as described above cannot receive the reception pulse #1 during the time when the transmission pulse #1 is being transmitted. As a result, an eclipse occurs in the received pulse signal. In addition, there is a problem that the transmission pulse width is limited from the viewpoint of reducing eclipse, and it becomes difficult to sufficiently increase the transmission power depending on the CPI. Embodiment 1 described below was made to solve the above problems.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a radar device 100 according to Embodiment 1.
  • the radar device 100 has a transmitter/receiver 101 and a target detector 102 .
  • the transmitting/receiving section 101 includes a two-frequency transmitter 1 , a transmitting/receiving antenna 2 , a variable stopband filter 3 , and a receiver 4 .
  • the target detection unit 102 includes a mixer 5 , an A/D converter 6 (analog-digital converter), a range Doppler processing unit 7 and a target determination processing unit 8 .
  • the transmitting/receiving unit 101 transmits a plurality of transmission signals each having a different frequency band to a target at different timings, and acquires a reception signal by receiving a reflected signal reflected from the target.
  • each of the plurality of transmission signals transmitted by the transmitting/receiving section 101 is a pulse wave.
  • the transmission/reception unit 101 converts a received signal in a frequency band different from the frequency band of the transmission signal into a received signal for target detection. , and blocks received signals in the same frequency band as the frequency band of the transmitted signal.
  • the two-frequency transmitter 1 and the transmitting/receiving antenna 2 constitute a transmitting section (transmitting device).
  • the transmitting unit generates a plurality of transmission signals at different timings, and transmits the generated plurality of transmission signals to respective targets.
  • the transmitting/receiving antenna 2, the stopband variable filter 3, and the receiver 4 constitute a receiving section (receiving device).
  • the receiving unit acquires a received signal by receiving a reflected signal of each of the plurality of transmission signals transmitted by the transmitting unit and reflected by the target.
  • the receiving unit presets a frequency band of a received signal to be blocked.
  • the transmitter generates a transmission signal in the same frequency band as the frequency band preset by the receiver, and transmits the generated transmission signal to a target.
  • the dual-frequency transmitter 1 generates a plurality of transmission signals having different frequency bands at different timings. More specifically, in Embodiment 1, dual-frequency transmitter 1 generates two transmission signals having different frequency bands at different timings. The two-frequency transmitter 1 outputs the generated transmission signal to the transmission/reception antenna 2 . Also, the dual-frequency transmitter 1 outputs a down-conversion signal to the mixer 5 .
  • the transmitting/receiving antenna 2 transmits a plurality of transmission signals generated by the dual-frequency transmitter 1 to respective targets. More specifically, in Embodiment 1, the transmitting/receiving antenna 2 transmits two transmission signals generated by the dual-frequency transmitter 1 to respective targets.
  • the transmitting/receiving antenna 2 acquires a received signal by receiving a reflected signal of each of the plurality of transmitted transmission signals reflected by the target. More specifically, in Embodiment 1, the transmitting/receiving antenna 2 acquires a received signal by receiving a reflected signal of each of two transmitted transmission signals reflected by a target. The transmitting/receiving antenna 2 outputs the acquired received signal to the stopband variable filter 3 .
  • the stop band variable filter 3 suppresses a received signal in the same frequency band as the frequency band of the transmitted signal while the transmitting/receiving antenna 2 is transmitting one of the plurality of transmitted signals, thereby suppressing the transmission.
  • a received signal for target detection is acquired by passing a received signal in a frequency band different from the frequency band of the signal.
  • the stopband variable filter 3 outputs the acquired reception signal for target detection to the receiver 4 .
  • the stopband variable filter 3 has the same frequency band as that of the transmission signal.
  • a received signal for target detection is acquired by suppressing a received signal in a frequency band and passing a received signal in a frequency band different from the frequency band of the transmission signal.
  • the stop band variable filter 3 presets the frequency band of the received signal to block.
  • the stop band variable filter 3 outputs frequency band information indicating a preset frequency band to the two-frequency transmitter 1 .
  • the dual-frequency transmitter 1 generates a transmission signal in the same frequency band as the frequency band indicated by the frequency band information.
  • the transmitting unit selects in advance a transmission signal to be generated from among a plurality of transmission signals, and the receiving unit, while transmitting the transmission signal selected in advance by the transmission unit, uses the same frequency band as that of the transmission signal.
  • a received signal in a frequency band may be suppressed, and a received signal in a frequency band different from the frequency band of the transmission signal may be passed.
  • the dual-frequency transmitter 1 selects in advance a transmission signal to be generated from among a plurality of transmission signals.
  • the dual-frequency transmitter 1 outputs frequency band information indicating the preselected frequency band of the transmission signal to the stop band variable filter 3 .
  • the stop band variable filter 3 suppresses received signals in the same frequency band as the frequency band indicated by the frequency band information, and passes received signals in a frequency band different from the frequency band indicated by the frequency band information as received signals for target detection.
  • the receiver 4 performs band limitation and phase detection on the received signal for target detection.
  • the receiver 4 outputs to the mixer 5 the received signal for target detection that has undergone band limitation and phase detection.
  • the target detection unit 102 detects a target based on the reception signal acquired by the transmission/reception unit 101 . More specifically, the target detection unit 102 detects the target based on the received target detection signal acquired by the transmission/reception unit 101 .
  • mixer 5 down-converts the received signal for target detection acquired by transmitting/receiving section 101 .
  • the mixer 5 uses the down-conversion signal output from the dual-frequency transmitter 1 to frequency-convert the received signal for target detection to the baseband.
  • the mixer 5 outputs the down-converted received signal for target detection to the A/D converter 6 .
  • the A/D converter 6 (analog-to-digital converter) converts the target detection reception signal down-converted by the mixer 5 from an analog signal to a digital signal.
  • the A/D converter 6 outputs the received signal for target detection converted into a digital signal to the range Doppler processing section 7 .
  • the range Doppler processing unit 7 calculates a range Doppler signal indicating the speed of the target and the distance to the target based on the target detection reception signal converted into a digital signal by the A/D converter 6 .
  • Range Doppler processing unit 7 outputs the calculated range Doppler signal to target determination processing unit 8 .
  • the range Doppler processing unit 7 estimates the Doppler frequency based on the phase rotation in the pulse, and uses the phase rotation difference determined depending on the target distance and the transmission frequency to determine the target Measure the distance.
  • the range-Doppler processing unit 7 performs phase rotation within the pulse caused by the target movement, It corrects for the distance to the target and the phase rotation determined by the difference in the transmission frequencies. Further, the range Doppler processing unit 7 calculates a range Doppler signal by performing coherent integration on the corrected received signal for target detection. A target determination processing unit 8 determines the presence or absence of a target based on the range Doppler signal calculated by the range Doppler processing unit 7 . Thereby, the target determination processing unit 8 detects the target.
  • the dual-frequency transmitter 1 alternately generates a pulse a of transmission frequency fa and a pulse b of transmission frequency fb, and the transmitting/receiving antenna 2 alternately generates the pulse a and the pulse b as radio waves.
  • the transmitted pulse a and the transmitted pulse b are each reflected by the target.
  • the transmitting/receiving antenna 2 acquires the received pulse a and the received pulse b by receiving the transmitted pulse a and the transmitted pulse b reflected by the target at different timings.
  • the transmitting/receiving antenna 2 outputs the acquired received pulse a and received pulse b to the stop band variable filter 3 at different timings.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the transmitted/received pulse and the frequency band blocked by the variable stop band filter 3.
  • the transmitting/receiving antenna 2 receives the receiving pulse b during the time period during which the transmitting pulse a is being transmitted.
  • the stop band variable filter 3 uses the frequency band of the transmission pulse a as a stop band in order to prevent the transmission pulse a from leaking into the receiver 4 during the time period.
  • the dual-frequency transmitter 1 selects in advance a transmission signal to be generated as a transmission pulse a
  • the stopband variable filter 3 acquires frequency band information from the dual-frequency transmitter 1, and Let the frequency band of the transmitted pulse a indicated by the information be the stop band, and let the frequency band of the received pulse b be the pass band.
  • the stopband variable filter 3 presets the frequency band of the received pulse a as a stopband, and the two-frequency transmitter 1 acquires frequency band information from the stopband variable filter 3, and obtains the frequency band information
  • a transmission pulse a is generated in the same frequency band as the frequency band indicated by .
  • the transmitting/receiving antenna 2 receives the receiving pulse a during the time period during which the transmitting pulse b is being transmitted.
  • the stop band variable filter 3 sets the frequency band of the transmission pulse b as the stop band in the time period.
  • the dual-frequency transmitter 1 selects in advance a transmission signal to be generated as the transmission pulse b
  • the stopband variable filter 3 acquires frequency band information from the dual-frequency transmitter 1, and Let the frequency band of the transmitted pulse b indicated by the information be the stop band, and let the frequency band of the received pulse a be the pass band.
  • the stopband variable filter 3 presets the frequency band of the received pulse b as the stopband, and the two-frequency transmitter 1 acquires frequency band information from the stopband variable filter 3, and obtains the frequency band information generates a transmission pulse b in the same frequency band as the frequency band indicated by .
  • a received pulse a or a received pulse b that has passed through the stop band variable filter 3 is transmitted to the receiver 4 .
  • a received pulse a or a received pulse b processed by the receiver 4 is transmitted to the mixer 5 .
  • the A/D converter 6 converts the ns-th sampling time at the nh - th hit of the transmission pulse a to ta .
  • nh,ns (1 ⁇ n s ⁇ N s ) (h and s shown to the right of n are subscripts of n), and the mixing signal s jb (t) is expressed at time ta .
  • Sampling at nh,ns produces an A/D converted signal s ja (t a,nh,ns ).
  • the A/D converter 6 sets the ns-th sampling time at the nh -th hit of the transmission pulse b to tb .
  • the A/D converter 6 outputs the generated A/D converted signal s ja (t a, nh, ns ) to the range Doppler processing section 7 . Further, the dual-frequency transmitter 1 generates a transmission pulse b of transmission frequency fb, and the transmission/reception antenna 2 transmits the transmission pulse b to a target. Thereafter, the A/D converter 6 operates in the same manner to generate an A/D converted signal s jb (t b, nh, ns ) (1 ⁇ ns ⁇ N s ). The A/D converted signals s ja (ta , nh, ns ) and s jb (t b, nh, ns ) are transmitted to the range-Doppler processor 7 .
  • FIG. 3 is a flow chart showing the processing procedure of the range-Doppler processing unit 7 according to the first embodiment.
  • the range-Doppler processing unit 7 sets a set of assumed target velocities and a set of assumed target distances (step ST1).
  • the set of assumed target velocities be v c,1 . . . v c,Nd (d shown to the right of N is a subscript of N).
  • a set of assumed target distances is R c,1 . . . R c,Nr (r shown to the right of N is a subscript of N).
  • step ST3 the range Doppler processing unit 7 corrects the phase of the A/D converted signal s ja (t a, nh, ns ) according to the following equation (2) to obtain the phase correction signal s ca, Calculate nh,ns ( nd ).
  • c represents the speed of light in Formula (2).
  • step ST3 the range-Doppler processing unit 7 corrects the phase of the A/D converted signal sjb (tb ,nh,ns ) according to the following equation (3) to obtain phase correction signals s'cb , Calculate nh,ns ( nd ).
  • the range Doppler processing unit 7 obtains the movement of the target (target velocity v c, nd ) due to the intra-pulse phase rotation (intra-pulse phase rotation due to the Doppler effect).
  • the range-Doppler processing unit 7 corrects the phase of the A/D converter output signal s′ jb (t b, nh, ns ) according to the following equation (4), thereby obtaining the phase correction signal s cb, nh,ns ( n r , nd ) are calculated (step ST5).
  • the range Doppler processing unit 7 determines the distance to the target (target distance R c,nr ) and the transmission The phase rotation determined by the frequency difference (frequency difference f b - f a ) is corrected.
  • the range Doppler processing unit 7 calculates a range Doppler signal s rd ( n r , nd ) according to the following equation (5) (step ST6).
  • the range Doppler processing unit 7 outputs the calculated range Doppler signal s rd (n r , n d ) to the target determination processing unit 8 .
  • the target determination processing unit 8 determines the presence or absence of a target by comparing the range Doppler signal s rd (n r , n d ) calculated by the range Doppler processing unit 7 with a threshold.
  • the next pulse can be transmitted while the pulse reflected by the target is being received. This makes it possible to reduce eclipse in the received signal. Also, since the pulse width can be lengthened, even a relatively short CPI can be transmitted with sufficiently large power.
  • the radar apparatus 100 transmits a plurality of transmission signals each having a different frequency band to a target at different timings, and receives reflected signals reflected from the target. and a target detecting unit 102 for detecting a target based on the received signal acquired by the transmitting/receiving unit 101.
  • the transmitting/receiving unit 101 detects any of a plurality of transmitted signals. While one transmission signal is being transmitted, a received signal in a frequency band different from the frequency band of the transmission signal is acquired as a reception signal for target detection, and a reception signal in the same frequency band as the frequency band of the transmission signal is blocked. Then, the target detection unit 102 detects the target based on the target detection reception signal acquired by the transmission/reception unit 101 .
  • the received signal in the frequency band different from the frequency band of the transmission signal is acquired as the target detection reception signal. Therefore, eclipse can be reduced. In addition, this allows transmission signals to be transmitted with sufficiently high power even with a relatively short CPI.
  • the transmitting/receiving unit 101 in the radar apparatus 100 according to Embodiment 1 generates a plurality of transmission signals at different timings, and transmits the generated plurality of transmission signals to respective targets.
  • a receiving unit that acquires a received signal by receiving a reflected signal reflected by a target from each of the transmitted signals, the receiving unit presets a frequency band of the received signal to block, and the transmitting unit A transmission signal in the same frequency band as the frequency band preset by the unit is generated, and the generated transmission signal is transmitted to a target.
  • the reception unit while the transmission unit is transmitting a transmission signal in a frequency band different from the frequency band preset by the reception unit, the reception unit acquires the target detection reception signal in the frequency band preset by the reception unit. . Therefore, eclipse can be reduced.
  • the transmitter in the radar device 100 according to Embodiment 1 selects in advance a transmission signal to be generated from among a plurality of transmission signals, and the receiver transmits the transmission signal selected in advance by the transmitter. During this period, a received signal in a frequency band different from the frequency band of the transmitted signal is acquired as a received signal for target detection.
  • the reception unit acquires the target detection reception signal in a frequency band different from the frequency band preselected by the transmission unit. . Therefore, eclipse can be reduced.
  • Transmitting/receiving section 101 in radar apparatus 100 according to Embodiment 1 suppresses received signals in the same frequency band as the frequency band of the transmitted signal while transmitting any one of a plurality of transmitted signals. and a stop band variable filter that acquires a target detection reception signal by passing a reception signal in a frequency band different from the frequency band of the transmission signal.
  • the reception signal in the same frequency band as that of the transmission signal is suppressed, and the reception signal in a frequency band different from the frequency band of the transmission signal is detected as a target. obtained as the received signal for Therefore, eclipse can be reduced.
  • the target detection unit 102 in the radar apparatus 100 includes the mixer 5 that down-converts the target detection reception signal acquired by the transmission/reception unit 101, and the target detection reception signal down-converted by the mixer 5 from the analog signal. Based on the A/D converter 6 (analog-to-digital converter) that converts to a digital signal, and the received signal for target detection converted to a digital signal by the A/D converter 6, the speed of the target and the distance to the target are calculated.
  • Each of the plurality of transmission signals in the radar apparatus 100 according to Embodiment 1 is a pulse wave.
  • Range Doppler Calculate the signal. According to the above configuration, it is possible to suitably calculate the range-Doppler signal. Therefore, the target can be preferably detected.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the radar device 103 according to Embodiment 2.
  • radar apparatus 103 is different from radar apparatus 100 according to Embodiment 1 in that transmitting/receiving section 104 is provided with multi-frequency transmitter 9 instead of dual-frequency transmitter 1.
  • a multi-frequency stop band variable filter 10 is provided instead of the band variable filter 3
  • a target detection section 105 is provided with a multi-frequency range Doppler processing section 11 instead of the range Doppler processing section 7 .
  • the multi-frequency transmitter 9 generates three or more transmission signals each having a different frequency band at different timings. More specifically, in Embodiment 2, the multi-frequency transmitter 9 generates three transmission signals having different frequency bands at different timings. The multi-frequency transmitter 9 outputs the generated transmission signal to the transmission/reception antenna 2 . Also, the multi-frequency transmitter 9 outputs a down-conversion signal to the mixer 5 .
  • the multi-frequency variable stopband filter 10 is a filter that can change the stopband among three frequency bands.
  • the multi-frequency stopband variable filter 10 suppresses received signals in the same frequency band as the frequency band of the transmission signal while the transmission/reception antenna 2 is transmitting one of the three transmission signals.
  • a received signal for target detection is obtained by passing a received signal in a frequency band different from the frequency band of the transmitted signal.
  • the stopband variable filter 3 outputs the acquired reception signal for target detection to the receiver 4 .
  • the multi-frequency range Doppler processing unit 11 calculates the speed of the target and the distance to the target based on the three received signals for target detection (corresponding to the three transmission signals) converted into digital signals by the A/D converter 6. A range-Doppler signal indicating distance is calculated. The multi-frequency range Doppler processing unit 11 outputs the calculated range Doppler signal to the target determination processing unit 8 .
  • the multi-frequency transmitter 9 repeatedly generates a pulse a with a transmission frequency fa , a pulse b with a transmission frequency fb, and a pulse c with a transmission frequency fc in order.
  • the pulse b and the pulse c are sequentially and repeatedly transmitted to the target as radio waves.
  • transmitted pulse a, transmitted pulse b, and transmitted pulse c are each reflected by the target.
  • the transmitting/receiving antenna 2 acquires the received pulse a, the received pulse b, and the received pulse c by receiving the transmitted pulse a, the transmitted pulse b, and the transmitted pulse c reflected by the target at different timings.
  • the transmitting/receiving antenna 2 outputs the acquired received pulse a, received pulse b, and received pulse c to the multi-frequency variable stopband filter 10 at different timings.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the transmitted/received pulse and the frequency band (stopband) blocked by the variable stopband filter 10 for multiple frequencies.
  • the transmitting/receiving antenna 2 receives the receiving pulse a during the time period during which the transmitting pulse b is being transmitted.
  • the multi-frequency variable stop band filter 10 uses the frequency band of the transmission pulse b as a stop band in order to prevent the transmission pulse b from leaking into the receiver 4 in the time period.
  • the multi-frequency transmitter 9 pre-selects a transmission signal to be generated as the transmission pulse b
  • the multi-frequency stop band variable filter 10 acquires frequency band information from the multi-frequency transmitter 9, Let the frequency band of the transmission pulse b indicated by the frequency band information be the stopband, and let the frequency bands of the reception pulse a and the reception pulse c be the passband.
  • the multi-frequency variable stopband filter 10 presets the frequency band of the received pulse b as the stopband, and the multi-frequency transmitter 9 acquires frequency band information from the multi-frequency variable stopband filter 10. and generate a transmission pulse b in the same frequency band as the frequency band indicated by the frequency band information.
  • the transmitting/receiving antenna 2 receives the receiving pulse b during the time when the transmitting pulse c is being transmitted.
  • the multi-frequency variable stopband filter 10 has the frequency band of the transmission pulse c as the stopband in the time period.
  • the multi-frequency transmitter 9 pre-selects a transmission signal to be generated as a transmission pulse c
  • the multi-frequency stop band variable filter 10 acquires frequency band information from the multi-frequency transmitter 9,
  • the frequency band of the transmitted pulse c indicated by the frequency band information is set as the stop band
  • the frequency bands of the received pulse a and the received pulse b are set as the pass band.
  • the multi-frequency variable stopband filter 10 presets the frequency band of the received pulse c as a passband, and the multi-frequency transmitter 9 acquires frequency band information from the multi-frequency variable stopband filter 10. and generate a transmission pulse c in the same frequency band as the frequency band indicated by the frequency band information.
  • Received pulse a, received pulse b, or received pulse c that has passed through multi-frequency variable stopband filter 10 is transmitted to receiver 4 .
  • Received pulse a, received pulse b or received pulse c processed by receiver 4 is transmitted to mixer 5 .
  • radar device 103 operates in the same manner as radar device 100 according to Embodiment 1, and as a result, A/D converter 6 outputs A/D converted signals s ja (t a, nh, ns ), s Generate jb (t b, nh, ns ) and s jc (t c, nh, ns ) (h and s shown to the right of n are subscripts of n), and the A/D conversion signal is output to the range-Doppler processing unit 11 for multi-frequency.
  • FIG. 6 is a flow chart showing the processing procedure of the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 according to the second embodiment.
  • the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 sets a set of assumed target velocities and a set of assumed target distances (step ST20).
  • the set of assumed target velocities be v c,1 . . . v c,Nd (d shown to the right of N is a subscript of N).
  • a set of assumed target distances is R c,1 . . . R c,Nr .
  • step ST22 the multi-frequency range Doppler processing unit 11 corrects the phase of the A/D converted signal s ja (t a, nh, ns ) according to the following equation (6), thereby phase correction Calculate the signal s ca, nh ,ns (nd ).
  • c represents the speed of light in Formula (6).
  • step ST22 the multi-frequency range Doppler processing unit 11 corrects the phase of the A/D converted signal s jb (t b, nh, ns ) according to the following equation (7), thereby obtaining a phase correction signal Calculate s'cb ,nh,ns (nd).
  • the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 further corrects the phase of the A/D-converted signal s jc (t c,nh,ns ) according to the following equation (8) to obtain a phase A correction signal s′ cc,nh,ns ( nd ) is calculated.
  • the multi-frequency range Doppler processing unit 11 converts the A/D converted signals s ja (t a, nh, ns ), s jb (t b, nh, ns ) and s jc (t c , nh,ns ), correct the phase rotation in the pulse (the phase rotation in the pulse due to the Doppler effect) due to the movement of the target (target velocity v c,nd ).
  • the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 corrects the phase of the A/ D converter output signal s'cb ,nh,ns (nd) according to the following equation (9). , to calculate the phase correction signal s cb,nh,ns (n r ,n d ).
  • step ST24 the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 corrects the phases of the A/ D converter output signals s′ cc, nh, ns (nd ) according to the following equation (10).
  • a phase correction signal scc,nh,ns ( nr , nd ) is calculated.
  • the multi-frequency range- Doppler processing unit 11 obtains The phase rotation determined by the distance to the target (target distance R c,nr ) and the transmission frequency difference (frequency difference f b ⁇ f a , frequency difference f c ⁇ f a ) is corrected.
  • the multi-frequency range Doppler processing unit 11 calculates the range Doppler signal s rd ( n r , nd ) according to the following equation (11) (step ST25).
  • the multi-frequency range Doppler processing unit 11 outputs the calculated range Doppler signal s rd (n r , n d ) to the target determination processing unit 8 .
  • the target determination processing unit 8 determines whether or not there is a target by comparing the range Doppler signal s rd (n r , n d ) calculated by the multi-frequency range Doppler processing unit 11 with a threshold.
  • the radar device 103 according to Embodiment 2 is configured as described above, an improvement in target detection performance is expected by increasing the transmission power by increasing the duty ratio.
  • the maximum duty ratio is 100%
  • received pulse #1 can be received in the time range from the transmission start time of transmission pulse #2 to the transmission end time of transmission pulse #3.
  • a target at a range of distances corresponding to the range is detected.
  • the targets in the above distance range are detected for received pulse #2 and received pulse #3.
  • the distance range corresponding to the time range from the transmission start time to the transmission end time of a single transmission pulse is the detectable target distance range, so three transmission frequency bands
  • the detectable distance range is widened, and the target can be detected with a high S/N ratio.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of radar device 106 according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, the radar device 106 is different from the radar device 100 according to Embodiment 1 in that the target detection unit 107 includes a high-speed range Doppler processing unit 12 instead of the range Doppler processing unit 7. ing.
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates a range-Doppler signal by performing chirp z-conversion on the received signal for target detection converted into a digital signal by the A/D converter 6 . More specifically, in the third embodiment, the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the measured range value and the measured speed value of the target based on the received signal for target detection converted into a digital signal by the A/D converter 6. is estimated at high speed by chirp z-transform processing.
  • a two-frequency transmitter 1 alternately generates a pulse a with a transmission frequency fa and a pulse b with a transmission frequency fb, and a transmitting/receiving antenna 2 alternately transmits the pulses a and b as radio waves to a target. Send. Then, the transmitted pulse a and the transmitted pulse b are each reflected by the target. The transmitting/receiving antenna 2 acquires the received pulse a and the received pulse b by receiving the transmitted pulse a and the transmitted pulse b reflected by the target at different timings. The transmitting/receiving antenna 2 outputs the acquired received pulse a and received pulse b to the stop band variable filter 3 at different timings.
  • radar device 106 operates in the same manner as radar device 100 according to Embodiment 1, and as a result, A/D converter 6 outputs A/D converted signals s ja (t a, nh, ns ), s Generate jb (t b, nh, ns ) (h and s shown on the right side of n are subscripts of n), and output the A/D converted signal to the high-speed range-Doppler processing unit 12 .
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 assumes N d types of velocities v c,1 . . . v c,Nd (d shown to the right of N is a subscript of N).
  • ⁇ vc represents the interval between adjacent velocities.
  • FIG. 8 is a flow chart showing the procedure for calculating the range-Doppler signal s rd ( n r , nd ) in the high-speed range-Doppler processor 12 that performs high-speed processing using chirp z-transform processing.
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates a function f a,ns (n h ) according to the following equation (13) (s shown to the right of n is a subscript of n), and (14), the function g a,ns (n h ) is calculated (step ST30).
  • W a in equations (13) and (14) is given by equation (15) below.
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the spectrum F a,ns (n hf ) by performing FFT on the function f a,ns (n h ) according to the following equation (16).
  • FFT [ ] in equation (16) represents a function that performs FFT on the function in parentheses.
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the spectrum G a,ns (n hf ) by performing FFT on the function g a,ns (n h ) according to the following equation (17). (Step ST32).
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the integrated value u a (n d ) assuming the velocity v c,nd according to the following equations (18), (19) and (20). (step ST33) (d shown to the right of n is a subscript of n).
  • IFFT[ ] represents a function that performs IFFT (inverse fast Fourier transform) on the function in parentheses.
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the function f b,ns (n h ) according to the following equation (21), and calculates the function g b,ns (n h ) according to the equation (22). (step ST34). Wb in equations (21) and (22) is given by equation (23) below.
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the spectrum F b,ns (n hf ) by performing FFT on the function f b,ns (n h ) according to the following equation (24). (Step ST35).
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the spectrum G b,ns (n hf ) by performing FFT on the function g b,ns (n h ) according to the following equation (25). (Step ST36).
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the integrated value u b (n d ) assuming the velocity v c,nd according to the following equations (26), (27), and (28) ( step ST37).
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates the range-Doppler signal s rd ( n r , nd ) according to the following equation (29) (step ST38).
  • the high-speed range-Doppler processing unit 12 calculates range-Doppler signals using chirp z-transform. Thereby, the processing load can be reduced.
  • the processing load increases because it is necessary to repeatedly calculate Equation (5) for all range bins nr and all Doppler bins nd.
  • the range-Doppler signal is calculated without performing repeated calculations, and the processing load can be reduced.
  • each of the plurality of transmission signals in the radar device 106 according to Embodiment 3 is a pulse wave
  • the high-speed range Doppler processing unit 12 range Doppler processing unit
  • the processing load for calculating the range-Doppler signal can be reduced. Therefore, the target can be preferably detected.
  • each function, each function of the high-speed range-Doppler processing unit 12 and the target determination processing unit 8 in the radar device 106 according to the third embodiment, is realized by a processing circuit. That is, each of the radar device 100, the radar device 103 and the radar device 106 has a processing circuit for executing the processing of each step shown in FIG. 3, FIG. 6 or FIG. This processing circuit may be dedicated hardware, or may be a CPU (Central Processing Unit) that executes a program stored in memory.
  • CPU Central Processing Unit
  • FIG. 13A is a block diagram showing a hardware configuration that implements the functions of the transmitter/receiver or target detector of each embodiment.
  • FIG. 13B is a block diagram showing a hardware configuration for executing software that implements the functions of the transmitter/receiver or target detector of each embodiment.
  • processing circuit is the processing circuit 200 of dedicated hardware shown in FIG. Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof.
  • Each function of the range-Doppler processing unit 7 and the target determination processing unit 8 in the radar apparatus 100 according to the first embodiment may be realized by separate processing circuits, or these functions may be collectively realized by one processing circuit.
  • Each function of the multi-frequency range Doppler processing unit 11 and the target determination processing unit 8 in the radar device 103 according to the second embodiment may be realized by separate processing circuits, or these functions may be integrated into one processing circuit.
  • Each function of the high-speed range-Doppler processing unit 12 and the target determination processing unit 8 in the radar device 106 according to Embodiment 3 may be realized by separate processing circuits, or these functions may be combined into one processing circuit. may be realized.
  • each function of the range-Doppler processing unit 7 and the target determination processing unit 8 in the radar device 100 according to Embodiment 1 is software, firmware, or a combination of software and firmware. realized by Each function of the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 and the target determination processing unit 8 in the radar device 103 according to the second embodiment is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. Each function of the high-speed range-Doppler processing unit 12 and the target determination processing unit 8 in the radar device 106 according to Embodiment 3 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. Software or firmware is written as a program and stored in the memory 202 .
  • the processor 201 implements the functions of the range Doppler processing unit 7 and the target determination processing unit 8 in the radar device 100 according to the first embodiment by reading and executing the programs stored in the memory 202 .
  • the target detection unit 102 includes a memory 202 for storing a program that results in executing the processing of each step shown in FIG. 3 when these functions are executed by the processor 201 .
  • the processor 201 reads and executes the programs stored in the memory 202 to implement the functions of the multi-frequency range Doppler processing unit 11 and the target determination processing unit 8 in the radar device 103 according to the second embodiment.
  • the target detection unit 105 includes a memory 202 for storing a program that results in executing the processing of each step shown in FIG.
  • the target detection unit 107 has a memory 202 for storing a program that results in executing the processing of each step shown in FIG. 8 when these functions are executed by the processor 201 .
  • the memory 202 may be a computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to function as the range-Doppler processing unit 7 and the target determination processing unit 8 in the radar device 100 according to the first embodiment.
  • These programs cause a computer to execute each procedure or method of the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 and the target determination processing unit 8 in the radar device 103 according to the second embodiment.
  • the memory 202 may be a computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to function as the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 and the target determination processing unit 8 in the radar device 103 according to the second embodiment. . These programs cause a computer to execute each procedure or method of the high-speed range-Doppler processing unit 12 and the target determination processing unit 8 in the radar device 106 according to the third embodiment.
  • the memory 202 may be a computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to function as the high-speed range-Doppler processing unit 12 and the target determination processing unit 8 in the radar device 106 according to the third embodiment.
  • the processor 201 corresponds to, for example, a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a processor, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • a CPU Central Processing Unit
  • a processing device for example, a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a processor, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • DSP Digital Signal Processor
  • the memory 202 includes, for example, non-volatile or volatile semiconductor memories such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically-EPROM), Magnetic disks such as hard disks and flexible disks, flexible disks, optical disks, compact disks, mini-disks, CDs (Compact Discs), DVDs (Digital Versatile Discs), and the like are applicable.
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically-EPROM), Magnetic disks such as hard disks and flexible disks, flexible disks, optical disks, compact disks, mini-disks, CDs (Compact Discs), DVDs (Digital Versatile Discs), and the like are applicable.
  • a part of each function of the range-Doppler processing unit 7 and the target determination processing unit 8 in the radar device 100 according to Embodiment 1 may be realized by dedicated hardware, and a part thereof may be realized by software or firmware.
  • the functions of the multi-frequency range-Doppler processing unit 11 and the target determination processing unit 8 in the radar device 103 according to the second embodiment may be partly realized by dedicated hardware and partly by software or firmware. good.
  • a part of each function of the high-speed range-Doppler processing unit 12 and the target determination processing unit 8 in the radar device 106 according to the third embodiment may be realized by dedicated hardware, and a part thereof may be realized by software or firmware. .
  • the function of the range Doppler processing unit 7 is realized by the processing circuit 200 as dedicated hardware.
  • the function of the target determination processing unit 8 may be realized by the processor 201 reading and executing a program stored in the memory 202 .
  • the processing circuitry may implement each of the above functions in hardware, software, firmware, or a combination thereof. It should be noted that it is possible to freely combine each embodiment, modify any component of each embodiment, or omit any component from each embodiment.
  • the radar device can reduce eclipse, it can be used for techniques for detecting targets based on received signals.

Landscapes

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Abstract

レーダ装置（１００）における送受信部（１０１）は、複数の送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得し、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を阻止する。

Description

レーダ装置
　本開示は、レーダ装置に関する。
　レーダ装置では、送信信号を目標に送信し、目標によって反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する。
　例えば、特許文献１には、目標までの距離、及び目標の速度を測定するレーダ装置が記載されている。当該レーダ装置は、パルス列を符号化変調することにより送信信号を生成し、生成した送信信号を目標に送信し、目標によって反射された反射信号を受信することにより符号化パルス列を取得する。
特開２０１４－１８２０１０号公報
　上記のような従来の技術では、送信信号を送信している間は、目標から反射された反射信号を受信できないため、取得した受信信号にエクリプス（受信信号の欠如）が発生するという問題がある。例えば、送信信号がパルス波である場合、エクリプスを低減するためには、送信パルス幅を制限する必要があり、ＣＰＩ（Coherent Processing Interval）によっては、送信電力を十分に大きくすることが困難となってしまう。
　本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、エクリプスを低減する技術を提供することを目的とする。
　本開示に係るレーダ装置は、それぞれが異なる周波数帯域を有する複数の送信信号を、それぞれ異なるタイミングで目標に送信し、当該目標から反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する送受信部と、送受信部が取得した受信信号に基づいて、目標を検出する目標検出部と、を備え、送受信部は、複数の送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得し、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を阻止し、目標検出部は、送受信部が取得した目標検出用受信信号に基づいて、目標を検出する。
　本開示によれば、エクリプスを低減することができる。
実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 送受信パルスと阻止帯域可変フィルタが阻止する周波数帯域との関係を示す図である。 実施の形態１に係るレンジドップラー処理部の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 送受信パルスと多周波用阻止帯域可変フィルタが阻止する周波数帯域との関係を示す図である。 実施の形態２に係る多周波用レンジドップラー処理部の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る高速型レンジドップラー処理部におけるレンジドップラー信号の算出手順を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るレーダ装置の前提となる技術内容を説明するためのレーダ装置の構成を示すブロック図である。 図９が示すレーダ装置のパルス圧縮処理部の詳細な構成を示すブロック図である。 アナログデジタル変換器によるサンプリングを示すグラフである。 エクリプスを説明するための図である。 図１３Ａは、各実施形態の送受信部又は目標検出部の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図１３Ｂは、各実施形態の送受信部又は目標検出部の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。
　まず、実施の形態１に係るレーダ装置の構成を説明する前に、実施の形態１に係るレーダ装置の前提となる技術内容について説明する。図９は、実施の形態１に係るレーダ装置の前提となる技術内容を説明するためのレーダ装置１０８の構成を示すブロック図である。図９が示すように、レーダ装置１０８は、送受信部１０９（送受信装置）、及び目標検出部１１０を備えている。送受信部１０９は、送信機１３、送信アンテナ１４、受信アンテナ１５、及び受信機４を備えている。目標検出部１１０は、ミキサ５、Ａ／Ｄ変換器６、パルスヒット方向ＦＦＴ部１６、パルス圧縮処理部１７、及び目標判定処理部８を備えている。
　送信機１３は、送信パルス信号をパルスヒット間隔で生成する。送信機１３は、生成した送信パルス信号を送信アンテナ１４に出力する。また、送信機１３は、ダウンコンバート用信号をミキサ５に出力する。
　送信アンテナ１４は、送信機１３が生成した送信パルス信号を電波として目標に送信する。
　受信アンテナ１５は、送信アンテナ１４が送信パルス信号を目標に送信し、当該目標によって反射された反射パルス信号を受信することにより受信パルス信号を取得する。受信アンテナ１５は、取得した受信パルス信号を受信機４に出力する。
　受信機４は、受信アンテナ１５が取得した受信パルス信号に対して帯域制限及び位相検波を行う。受信機４は、帯域制限及び位相検波を行った受信パルス信号をミキサ５に出力する。
　ミキサ５は、受信機４が帯域制限及び位相検波を行った受信パルス信号に対して周波数変換を行う。その際、ミキサ５は、送信機１３が出力したダウンコンバート用信号を用いて受信パルス信号をベースバンドに周波数変換する。ミキサ５は、周波数変換した受信パルス信号をＡ／Ｄ変換器６に出力する。
　Ａ／Ｄ変換器６は、ミキサ５が周波数変換を行った受信パルス信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器６は、デジタル信号に変換した受信パルス信号をパルスヒット方向ＦＦＴ部１６に出力する。
　パルスヒット方向ＦＦＴ部１６は、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した受信パルス信号をパルスヒット間隔で抽出して、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）（高速フーリエ変換）によりドップラー方向の信号を生成する。パルスヒット方向ＦＦＴ部１６が生成したドップラー方向の信号をパルス圧縮処理部１７に出力する。
　パルス圧縮処理部１７は、パルスヒット方向ＦＦＴ部１６が生成したドップラー方向の信号と送信パルス信号との相関を取ることにより、レンジ方向の信号を生成する。当該レンジ方向の信号は、送信帯域幅から定まるレンジ分解能を単位とする。パルス圧縮処理部１７は、生成したレンジ方向の信号を目標判定処理部８に出力する。
　目標判定処理部８は、パルス圧縮処理部１７が生成したレンジ方向の信号と、閾値（スレッショルド）とに基づいて目標信号を検出する。当該閾値は、ドップラー方向とレンジ方向との２次元データにおいて雑音を目標信号と誤って判定する誤警報確率を基準として定めたものである。
　図１０は、レーダ装置１０８のパルス圧縮処理部１７の詳細な構成を示すブロック図である。図１０が示すように、パルス圧縮処理部１７は、受信パルス用ＦＦＴ部１８、参照パルス生成処理部１９、参照パルス用ＦＦＴ部２０、乗算処理部２１、及びＩＦＦＴ処理部２２を備えている。
　受信パルス用ＦＦＴ部１８は、パルスヒット方向ＦＦＴ部１６が生成したドップラー方向の信号に対してＦＦＴ処理（高速フーリエ変換処理）を行う。受信パルス用ＦＦＴ部１８は、ＦＦＴ処理を行った信号を乗算処理部２１に出力する。
　参照パルス生成処理部１９は、パルス圧縮処理を行う際に使用される参照パルスを生成する。参照パルス生成処理部１９は、生成した参照パルスを参照パルス用ＦＦＴ部２０に出力する。
　参照パルス用ＦＦＴ部２０は、参照パルス生成処理部１９が生成した参照パルスのＡ／Ｄ変換信号に対してＦＦＴ処理（高速フーリエ変換処理）を行う。参照パルス用ＦＦＴ部２０は、ＦＦＴ処理を行った信号を乗算処理部２１に出力する。
　乗算処理部２１は、受信パルス用ＦＦＴ部１８がＦＦＴ処理を行った信号と、参照パルス用ＦＦＴ部２０がＦＦＴ処理を行った信号とを乗算する。乗算処理部２１は、乗算した信号をＩＦＦＴ処理部２２に出力する。
　ＩＦＦＴ処理部２２は、乗算処理部２１が乗算した信号に対してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）（逆高速フーリエ変換）を行うことによりパルス圧縮信号を生成する。ＩＦＦＴ処理部２２は、生成したパルス圧縮信号を目標判定処理部８に出力する。
　以下で、レーダ装置１０８の動作について説明する。まず、送信機１３は、送信パルス信号を生成し、送信アンテナ１４は、送信機１３が生成した送信パルス信号を目標に電波として送信する。なお、当該送信パルス信号は、例えば、周波数変調又は符号変調等の変調が施されている。当該送信パルス信号は、送信アンテナ１４によって、ＣＰＩ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｉｎｔｅｒｖａｌ）の間、所定のパルスヒット間隔で繰り返し送信される。
　受信アンテナ１５は、当該送信パルス信号が目標によって反射された反射パルス信号を受信することにより受信パルス信号を取得する。受信機４は、当該受信パルス信号に対して帯域制限及び位相検波を行い、帯域制限及び位相検波を行った受信パルス信号をミキサ５に出力する。
　ミキサ５は、送信機１３からのダウンコンバート用信号を用いて当該受信パルス信号をベースバンドに周波数変換する。このミキサ５が周波数変換した信号（ミキサ出力信号）をｓｊ（ｔ）とする。なお、ｔは、時間を示す。ミキサ５は、ミキサ出力信号ｓｊ（ｔ）をＡ／Ｄ変換器６に出力する。
　Ａ／Ｄ変換器６は、ミキサ出力信号ｓｊ（ｔ）を所定の時間間隔でサンプリングすることにより、ミキサ出力信号ｓｊ（ｔ）をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
　図１１は、Ａ／Ｄ変換器６によるサンプリングを示す。図１１が示すように、送信パルス信号は、パルスヒット間隔ＴｈでＣＰＩの間にＮｈヒット送信される。目標によって反射された受信パルス信号は、時間遅延τで受信されている。各ヒットでは、Ｎｓ点サンプリングされている。ｎｈ（１≦ｎｈ≦Ｎｈ）ヒットにおけるｎｓ（１≦ｎｓ≦Ｎｓ）サンプリング目のサンプリング時刻をｔｎｓ，ｎｈとして（ｎの右側に示されたｓ、ｈは、それぞれｎの下付き文字）、Ａ／Ｄ変換器６からはＡ／Ｄ変換信号ｓｊ（ｔｎｓ，ｎｈ）が出力される。Ａ／Ｄ変換器６は、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊ（ｔｎｓ，ｎｈ）をパルスヒット方向ＦＦＴ部１６に出力する。
　パルスヒット方向ＦＦＴ部１６は、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊ（ｔｎｓ，ｎｈ）に対してパルスヒット方向にＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を行う。より具体的には、パルスヒット方向ＦＦＴ部１６は、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊ（ｔｎｓ，１），…，ｓｊ（ｔｎｓ，Ｎｈ）に対して（以下、Ｎの右側に示されたｈは、Ｎの下付き文字）、ＦＦＴ処理を行うことにより、パルスヒット方向ＦＦＴ信号ｓｆ（ｎｓ，１），ｓｆ（ｎｓ，２），…，ｓｆ（ｎｓ，Ｎｄ）を生成する。この際、必要に応じて、パルスヒット方向ＦＦＴ部１６は、パルスヒット方向ＦＦＴ信号に０を付加してからＦＦＴを行う補間処理等により、Ｎｄ点のパルスヒット方向ＦＦＴ信号を生成する。
　パルスヒット方向ＦＦＴ信号ｓｆ（ｎｓ，１），…，ｓｆ（ｎｓ，Ｎｄ）は、各ヒットにおいてｎｓサンプリング目にサンプリングされる信号のドップラー周波数をドップラービン単位で表している。１ドップラービンの大きさは、ＣＰＩ及びＦＦＴ点数Ｎｄ等から定まる。パルスヒット方向ＦＦＴ部１６は、生成したパルスヒット方向ＦＦＴ信号ｓｆ（ｎｓ，ｎｄ）（１≦ｎｓ≦Ｎｓ，１≦ｎｄ≦Ｎｄ）をパルス圧縮処理部１７に出力する。
　パルス圧縮処理部１７は、パルスヒット方向ＦＦＴ信号に対してパルス圧縮処理を行うことにより、レンジドップラー信号を生成する。
　パルス圧縮処理部１７の受信パルス用ＦＦＴ部１８は、パルスヒット方向ＦＦＴ信号ｓｆ（１，ｎｄ），ｓｆ（２，ｎｄ），…，ｓｆ（Ｎｓ，ｎｄ）に対してＦＦＴ処理を行うことにより、受信パルス用ＦＦＴ出力信号ｓｆ２（１，ｎｄ），ｓｆ２（２，ｎｄ），…，ｓｆ２（Ｎｒ，ｎｄ）を生成する。ここで必要に応じて、受信パルス用ＦＦＴ部１８は、パルスヒット方向ＦＦＴ信号に対して０を付加してからＦＦＴ処理を行う補間処理等によりＮｒ点の受信パルス用ＦＦＴ出力信号を生成する。受信パルス用ＦＦＴ部１８は、生成した受信パルス用ＦＦＴ出力信号ｓｆ２（ｎｒ，ｎｄ）（１≦ｎｒ≦Ｎｒ，１≦ｎｄ≦Ｎｄ）を乗算処理部２１に出力する。
　参照パルス生成処理部１９は、パルス圧縮処理に使用される参照パルス信号ｓｓ（ｔｎｓ）（１≦ｎｓ≦Ｎｓ）を生成する（ｎの右側に示されたｓは、ｎの下付き文字）。参照パルス信号は、距離零の目標からの反射パルス信号を想定したもので、送信パルス信号をベースバンドに周波数変換したパルス信号を参照パルス信号とすることもできる。参照パルス用ＦＦＴ部２０は、参照パルスｓｓ（ｔｎｓ）に対してＦＦＴ処理を行うことにより（ｎの右側に示されたｓは、ｎの下付き文字）、ｓｓｆ（１），ｓｓｆ（２），…，ｓｓｆ（Ｎｒ）を生成する。参照パルス生成処理部１９は、生成した参照パルス用ＦＦＴ出力信号ｓｓｆ（ｎｒ）（１≦ｎｒ≦Ｎｒ）を乗算処理部２１に出力する。
　乗算処理部２１は、以下の式（１）により、乗算信号ｓｓｆ２（ｎｒ，ｎｄ）（１≦ｎｈ≦Ｎｈ，１≦ｎｓ≦Ｎｓ）を生成する。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　式（１）において、ｓｓｆ ＊（ｎｒ）は、ｓｓｆ（ｎｒ）の複素共役を表している。乗算処理部２１は、生成した乗算信号ｓｓｆ２（ｎｒ，ｎｄ）をＩＦＦＴ処理部２２に出力する。
　ＩＦＦＴ処理部２２は、乗算信号ｓｓｆ２（１，ｎｄ），ｓｓｆ２（２，ｎｄ），…，ｓｓｆ２（Ｎｒ，ｎｄ）に対してＩＦＦＴ処理を行うことにより、レンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）を生成する。ここで、ｎｒは、レンジビンを単位とする距離を表しており、１レンジビンの大きさは送信周波数帯域又はＦＦＴ点数Ｎｒ等により定まる。ＩＦＦＴ処理部２２は、生成したレンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）を目標判定処理部８に伝達する。
　目標判定処理部８は、レンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）と閾値（スレッショルド）とを比較することにより目標の有無を判定する。当該閾値は、雑音を目標信号と誤って判定する誤警報確率を基に定められている。
　上記のようなレーダ装置１０８において、上述のように、パルス信号を送信している間は目標からの反射パルス信号を受信できないため、受信パルス信号にエクリプスが発生するという問題がある。図１２は、エクリプスを説明するための図である。図１２が示すように、上記のようなレーダ装置１０８では、送信パルス♯１を送信している時間帯では、受信パルス♯１を受信できない。これにより、受信パルス信号にエクリプスが発生してしまう。
　また、エクリプスを低減する観点から送信パルス幅に制限があり、ＣＰＩによっては送信電力を十分に大きくすることが困難になるという問題がある。
　以下で説明する実施の形態１では、上記のような問題を解決するためになされたものである。
　以下、本開示をより詳細に説明するため、本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。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るレーダ装置１００の構成を示すブロック図である。図１が示すように、レーダ装置１００は、送受信部１０１、及び目標検出部１０２を備えている。送受信部１０１は、２周波用送信機１、送受信アンテナ２、阻止帯域可変フィルタ３、及び受信機４を備えている。目標検出部１０２は、ミキサ５、Ａ／Ｄ変換器６（アナログデジタル変換器）、レンジドップラー処理部７、及び目標判定処理部８を備えている。
　送受信部１０１は、それぞれが異なる周波数帯域を有する複数の送信信号を、それぞれ異なるタイミングで目標に送信し、当該目標から反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する。なお、実施の形態１では、送受信部１０１が送信する複数の送信信号は、それぞれ、パルス波である。
　より詳細には、送受信部１０１は、複数の送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得し、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を阻止する。
　さらに詳細には、実施の形態１では、２周波用送信機１、及び送受信アンテナ２は、送信部（送信装置）を構成する。当該送信部は、複数の送信信号をそれぞれ異なるタイミングで発生させ、発生させた複数の送信信号をそれぞれ目標に送信する。また、送受信アンテナ２、阻止帯域可変フィルタ３、及び受信機４は、受信部（受信装置）を構成する。当該受信部は、送信部が送信した複数の送信信号がそれぞれ目標によって反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する。当該受信部は、阻止する受信信号の周波数帯域を予め設定する。当該送信部は、受信部が予め設定した周波数帯域と同じ周波数帯域の送信信号を発生させ、発生させた送信信号を目標に送信する。
　より詳細には、実施の形態１では、２周波用送信機１は、それぞれが異なる周波数帯域を有する複数の送信信号をそれぞれ異なるタイミングで発生させる。さらに詳細には、実施の形態１では、２周波用送信機１は、それぞれが異なる周波数帯域を有する２つの送信信号をそれぞれ異なるタイミングで発生させる。２周波用送信機１は、発生させた送信信号を送受信アンテナ２に出力する。また、２周波用送信機１は、ダウンコンバート用信号をミキサ５に出力する。
　送受信アンテナ２は、２周波用送信機１が発生させた複数の送信信号をそれぞれ目標に送信する。より詳細には、実施の形態１では、送受信アンテナ２は、２周波用送信機１が発生させた２つの送信信号をそれぞれ目標に送信する。
　また、送受信アンテナ２は、送信した複数の送信信号がそれぞれ目標によって反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する。より詳細には、実施の形態１では、送受信アンテナ２は、送信した２つの送信信号がそれぞれ目標によって反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する。送受信アンテナ２は、取得した受信信号を阻止帯域可変フィルタ３に出力する。
　阻止帯域可変フィルタ３は、送受信アンテナ２が複数の送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を抑圧し、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を通過させることにより目標検出用受信信号を取得する。阻止帯域可変フィルタ３は、取得した目標検出用受信信号を受信機４に出力する。
　より詳細には、実施の形態１では、阻止帯域可変フィルタ３は、送受信アンテナ２が２つの送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を抑圧し、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を通過させることにより目標検出用受信信号を取得する。
　さらに詳細には、実施の形態１では、阻止帯域可変フィルタ３は、阻止する受信信号の周波数帯域を予め設定する。阻止帯域可変フィルタ３は、予め設定した周波数帯域を示す周波数帯域情報を２周波用送信機１に出力する。２周波用送信機１は、当該周波数帯域情報が示す周波数帯域と同じ周波数帯域の送信信号を発生させる。
　一方で、レーダ装置１００は、以上のような、受信部が、阻止する受信信号の周波数帯域を予め設定し、送信部が当該周波数帯域と同じ周波数帯域の送信信号を発生させる構成の代わりに、以下のような構成を有していてもよい。つまり、送信部は、複数の送信信号のうちから、発生させる送信信号を予め選択し、受信部は、送信部が予め選択した送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を抑圧し、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を通過させてもよい。
　その場合、２周波用送信機１は、複数の送信信号のうちから、発生させる送信信号を予め選択する。２周波用送信機１は、予め選択した送信信号の周波数帯域を示す周波数帯域情報を阻止帯域可変フィルタ３に出力する。阻止帯域可変フィルタ３は、当該周波数帯域情報が示す周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を抑圧し、当該周波数帯域情報が示す周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として通過させる。
　受信機４は、目標検出用受信信号に対して帯域制限及び位相検波を行う。受信機４は、帯域制限及び位相検波を行った目標検出用受信信号をミキサ５に出力する。
　目標検出部１０２は、送受信部１０１が取得した受信信号に基づいて、目標を検出する。より詳細には、目標検出部１０２は、送受信部１０１が取得した目標検出用受信信号に基づいて、目標を検出する。
　さらに詳細には、実施の形態１では、ミキサ５は、送受信部１０１が取得した目標検出用受信信号をダウンコンバートする。換言すれば、ミキサ５は、２周波用送信機１が出力したダウンコンバート用信号を用いて目標検出用受信信号をベースバンドに周波数変換する。ミキサ５は、ダウンコンバートした目標検出用受信信号をＡ／Ｄ変換器６に出力する。
　Ａ／Ｄ変換器６（アナログデジタル変換器）は、ミキサ５がダウンコンバートした目標検出用受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器６は、デジタル信号に変換した目標検出用受信信号をレンジドップラー処理部７に出力する。
　レンジドップラー処理部７は、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号に基づいて、目標の速度、及び目標までの距離を示すレンジドップラー信号を算出する。レンジドップラー処理部７は、算出したレンジドップラー信号を目標判定処理部８に出力する。
　より詳細には、実施の形態１では、レンジドップラー処理部７は、パルス内の位相回転を基にドップラー周波数を推定し、目標距離及び送信周波数に依存して定まる位相回転の差を用いて目標距離を測距する。
　さらに詳細には、実施の形態１では、レンジドップラー処理部７は、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号において、目標の移動に起因するパルス内の位相回転と、目標までの距離、及び送信周波数の差によって定まる位相回転とを補正する。また、レンジドップラー処理部７は、補正した目標検出用受信信号に対して、コヒーレント積分を行うことにより、レンジドップラー信号を算出する。
　目標判定処理部８は、レンジドップラー処理部７が算出したレンジドップラー信号に基づいて、目標の有無を判定する。これにより、目標判定処理部８は、目標を検出する。
　以下で、実施の形態１に係るレーダ装置１００の動作について説明する。まず、２周波用送信機１は、送信周波数ｆａのパルスａと送信周波数ｆｂのパルスｂとを交互に発生させ、送受信アンテナ２は、当該パルスａと当該パルスｂとを電波として交互に目標に送信する。そして、送信パルスａ及び送信パルスｂは、それぞれ目標によって反射される。送受信アンテナ２は、目標に反射された送信パルスａ及び送信パルスｂをそれぞれ異なるタイミングで受信することにより、受信パルスａと受信パルスｂを取得する。送受信アンテナ２は、取得した受信パルスａ及び受信パルスｂをそれぞれ異なるタイミングで阻止帯域可変フィルタ３に出力する。
　図２は、送受信パルスと阻止帯域可変フィルタ３が阻止する周波数帯域との関係を示す図である。図２が示すように、送受信アンテナ２は、送信パルスａを送信している時間帯では、受信パルスｂを受信している。また、阻止帯域可変フィルタ３は、当該時間帯において、送信パルスａの受信機４への漏れこみを防止するために、送信パルスａの周波数帯域を阻止帯域としている。ここで、例えば、２周波用送信機１は、発生させる送信信号を送信パルスａとして予め選択し、阻止帯域可変フィルタ３は、２周波用送信機１から周波数帯域情報を取得し、当該周波数帯域情報が示す送信パルスａの周波数帯域を阻止帯域とし、受信パルスｂの周波数帯域を通過帯域とする。または、例えば、阻止帯域可変フィルタ３は、受信パルスａの周波数帯域を阻止帯域として予め設定し、２周波用送信機１は、阻止帯域可変フィルタ３から周波数帯域情報を取得し、当該周波数帯域情報が示す周波数帯域と同じ周波数帯域の送信パルスａを発生させる。
　一方で、送受信アンテナ２は、送信パルスｂを送信している時間帯では、受信パルスａを受信している。また、阻止帯域可変フィルタ３は、当該時間帯において、送信パルスｂの周波数帯域を阻止帯域としている。ここで、例えば、２周波用送信機１は、発生させる送信信号を送信パルスｂとして予め選択し、阻止帯域可変フィルタ３は、２周波用送信機１から周波数帯域情報を取得し、当該周波数帯域情報が示す送信パルスｂの周波数帯域を阻止帯域とし、受信パルスａの周波数帯域を通過帯域とする。または、例えば、阻止帯域可変フィルタ３は、受信パルスｂの周波数帯域を阻止帯域として予め設定し、２周波用送信機１は、阻止帯域可変フィルタ３から周波数帯域情報を取得し、当該周波数帯域情報が示す周波数帯域と同じ周波数帯域の送信パルスｂを発生させる。
　阻止帯域可変フィルタ３を通過した受信パルスａ又は受信パルスｂは、受信機４に伝達される。受信機４で処理された受信パルスａ又は受信パルスｂは、ミキサ５に伝達される。
　ミキサ５は、受信パルスａを受信する時間ｔ（Ｔｈ≦ｔ≦２Ｔｈ，３Ｔｈ≦ｔ≦４Ｔｈ，…）に、送信周波数ｆａに対応するダウンコンバート用信号を２周波用送信機１から取得し、当該ダウンコンバート用信号を用いて受信パルスａをベースバンドに周波数変換することにより、ミキシング信号ｓｊａ（ｔ）を生成する。一方で、ミキサ５は、受信パルスｂを受信する時間ｔ（２Ｔｈ≦ｔ≦３Ｔｈ，４Ｔｈ≦ｔ≦５Ｔｈ，…）に、送信周波数ｆｂに対応するダウンコンバート用信号を２周波用送信機１から取得し、当該ダウンコンバート用信号を用いて受信パルスｂをベースバンドに周波数変換することにより、ミキシング信号ｓｊｂ（ｔ）を生成する。
　Ａ／Ｄ変換器６は、送信パルスａのｎｈヒット目におけるｎｓ番目のサンプリング時刻をｔａ．ｎｈ，ｎｓ（１≦ｎｓ≦Ｎｓ）として（ｎの右側に示されたｈ、ｓは、それぞれｎの下付き文字）、ミキシング信号ｓｊｂ（ｔ）を時刻ｔａ．ｎｈ，ｎｓでサンプリングすることにより、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）を生成する。一方で、Ａ／Ｄ変換器６は、送信パルスｂのｎｈヒット目におけるｎｓ番目のサンプリング時刻をｔｂ．ｎｈ，ｎｓ（１≦ｎｓ≦Ｎｓ）として、ミキシング信号ｓｊｂ（ｔ）を時刻ｔｂ．ｎｈ，ｎｓでサンプリングすることにより、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）を生成する。
　Ａ／Ｄ変換器６は、生成したＡ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）をレンジドップラー処理部７に出力する。また、２周波用送信機１は、送信周波数ｆｂの送信パルスｂを発生させ、送受信アンテナ２は、当該送信パルスｂを目標に送信する。以降は同様に動作して、Ａ／Ｄ変換器６は、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）（１≦ｎｓ≦Ｎｓ）を生成する。Ａ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）とｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）は、レンジドップラー処理部７に伝達される。
　図３は、実施の形態１に係るレンジドップラー処理部７の処理手順を示すフローチャートである。まず、レンジドップラー処理部７は、想定する目標速度の集合、及び想定する目標距離の集合を設定する（ステップＳＴ１）。ここで、想定した目標速度の集合をｖｃ，１…ｖｃ，Ｎｄとする（Ｎの右側に示されたｄは、Ｎの下付き文字）。また、想定した目標距離の集合をＲｃ，１…Ｒｃ，Ｎｒとする（Ｎの右側に示されたｒは、Ｎの下付き文字）。
　次に、レンジドップラー処理部７は、ｎｄ＝１として、想定目標速度ｖｃ，ｎｄを選択する（ステップＳＴ２）（ｎの右側に示されたｄは、ｎの下付き文字）。
　次に、ステップＳＴ３において、レンジドップラー処理部７は、以下の式（２）に従って、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）の位相を補正することにより位相補正信号ｓｃａ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）を算出する。なお、式（２）においてｃは光速を表している。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　また、ステップＳＴ３において、レンジドップラー処理部７は、以下の式（３）に従って、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）の位相を補正することにより位相補正信号ｓ´ｃｂ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）を算出する。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
　以上のステップＳＴ３の処理により、レンジドップラー処理部７は、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）及びｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）において、目標の移動（目標速度ｖｃ，ｎｄ）に起因するパルス内の位相回転（ドップラー効果によるパルス内の位相回転）を補正する。
　次に、レンジドップラー処理部７は、ｎｒ＝１として想定目標距離Ｒｃ，ｎｒを選択する（ステップＳＴ４）。
　次に、レンジドップラー処理部７は、以下の式（４）に従って、Ａ／Ｄ変換器出力信号ｓ´ｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）の位相を補正することにより、位相補正信号ｓｃｂ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｒ，ｎｄ）を算出する（ステップＳＴ５）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
　上記のステップＳＴ５の処理により、レンジドップラー処理部７は、Ａ／Ｄ変換器出力信号ｓ´ｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）において、目標までの距離（目標距離Ｒｃ，ｎｒ）、及び送信周波数の差（周波数差ｆｂ―ｆａ）によって定まる位相回転を補正する。
　次に、レンジドップラー処理部７は、以下の式（５）に従って、レンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）を算出する（ステップＳＴ６）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
　次に、レンジドップラー処理部７は、ｎｒ＝Ｎｒが満たされているか否かを判定する（ステップＳＴ７）。これにより、レンジドップラー処理部７は、選択していない想定目標距離があるか否かを判定する。レンジドップラー処理部７は、ｎｒ＝Ｎｒが満たされていないと判定した場合（ステップＳＴ７のＮＯ）、ステップＳＴ８の処理に進み、ｎｒ＝Ｎｒが満たされていると判定した場合（ステップＳＴ７のＹＥＳ）、ステップＳＴ９の処理に進む。
　ステップＳＴ８において、レンジドップラー処理部７は、ｎｒに１を加算し、ステップＳＴ５の処理に戻る。そして、レンジドップラー処理部７は、ステップＳＴ７において、ｎｒ＝Ｎｒが満たされていると判定するまで、ステップＳＴ５からステップＳＴ８までの各処理を繰り返し実行する。
　ステップＳＴ９において、レンジドップラー処理部７は、ｎｄ＝Ｎｄが満たされているか否かを判定する。これにより、レンジドップラー処理部７は、選択していない想定目標速度があるか否かを判定する。
　レンジドップラー処理部７は、ｎｄ＝Ｎｄが満たされていないと判定した場合（ステップＳＴ９のＮＯ）、ｎｄに１を加算し、ステップＳＴ３の処理に戻る。そして、レンジドップラー処理部７は、ステップＳＴ９において、ｎｄ＝Ｎｄが満たされていると判定するまで、ステップＳＴ３からステップＳＴ７までの各処理並びにステップＳＴ９及びステップＳＴ１０の各処理を繰り返し実行する。
　レンジドップラー処理部７は、ステップＳＴ９においてｎｄ＝Ｎｄが満たされていると判定した場合（ステップＳＴ９のＹＥＳ）、処理を終了する。レンジドップラー処理部７は、算出したレンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）を目標判定処理部８に出力する。
　目標判定処理部８は、レンジドップラー処理部７が算出したレンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）と、閾値（スレッショルド）とを比較することにより、目標の有無を判定する。
　実施の形態１では、レーダ装置１００が以上のように構成されているため、目標によって反射されたパルスを受信している間に次のパルスを送信できる。これにより、受信信号におけるエクリプスを低減することができる。また、パルス幅を長くできるため比較的短いＣＰＩでも十分に大きい電力で送信できる。
　以上のように、実施の形態１に係るレーダ装置１００は、それぞれが異なる周波数帯域を有する複数の送信信号を、それぞれ異なるタイミングで目標に送信し、当該目標から反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する送受信部１０１と、送受信部１０１が取得した受信信号に基づいて、目標を検出する目標検出部１０２と、を備え、送受信部１０１は、複数の送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得し、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を阻止し、目標検出部１０２は、送受信部１０１が取得した目標検出用受信信号に基づいて、目標を検出する。
　上記の構成によれば、送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得する。よって、エクリプスを低減することができる。また、これにより、比較的短いＣＰＩでも十分に大きい電力で送信信号を送信できる。
　実施の形態１に係るレーダ装置１００における送受信部１０１は、複数の送信信号をそれぞれ異なるタイミングで発生させ、発生させた複数の送信信号をそれぞれ目標に送信する送信部と、送信部が送信した複数の送信信号がそれぞれ目標によって反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する受信部と、を備え、受信部は、阻止する受信信号の周波数帯域を予め設定し、送信部は、受信部が予め設定した周波数帯域と同じ周波数帯域の送信信号を発生させ、発生させた送信信号を目標に送信する。
　上記の構成によれば、受信部が予め設定した周波数帯域とは異なる周波数帯域の送信信号を送信部が送信している間、受信部が予め設定した周波数帯域の目標検出用受信信号を取得する。よって、エクリプスを低減することができる。
　または、実施の形態１に係るレーダ装置１００における送信部は、複数の送信信号のうちから、発生させる送信信号を予め選択し、受信部は、送信部が予め選択した送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得する。
　上記の構成によれば、送信部が予め選択した周波数帯域の送信信号を送信している間、送信部が予め選択した周波数帯域とは異なる周波数帯域の目標検出用受信信号を受信部が取得する。よって、エクリプスを低減することができる。
　実施の形態１に係るレーダ装置１００における送受信部１０１は、複数の送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を抑圧し、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を通過させることにより目標検出用受信信号を取得する阻止帯域可変フィルタを備えている。
　上記の構成によれば、送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を抑圧し、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得する。よって、エクリプスを低減することができる。
　実施の形態１に係るレーダ装置１００における目標検出部１０２は、送受信部１０１が取得した目標検出用受信信号をダウンコンバートするミキサ５と、ミキサ５がダウンコンバートした目標検出用受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６（アナログデジタル変換器）と、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号に基づいて、目標の速度、及び目標までの距離を示すレンジドップラー信号を算出するレンジドップラー処理部７と、レンジドップラー処理部７が算出したレンジドップラー信号に基づいて、目標の有無を判定する目標判定処理部８と、を備えている。
　上記の構成によれば、上述の方法により取得した目標検出用受信信号に基づいて、目標を検出することができる。
　実施の形態１に係るレーダ装置１００における複数の送信信号は、それぞれ、パルス波であり、レンジドップラー処理部７は、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号において、目標の移動に起因するパルス内の位相回転と、目標までの距離、及び送信周波数の差によって定まる位相回転とを補正し、補正した目標検出用受信信号に対してコヒーレント積分を行うことにより、レンジドップラー信号を算出する。
　上記の構成によれば、レンジドップラー信号を好適に算出することができる。よって、目標を好適に検出することができる。
実施の形態２．
　以下で、実施の形態２について図面を参照して説明する。なお、実施の形態１で説明した構成と同様の機能を有する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図４は、実施の形態２に係るレーダ装置１０３の構成を示すブロック図である。図４が示すように、レーダ装置１０３は、実施の形態１に係るレーダ装置１００と比較して、送受信部１０４が、２周波用送信機１の代わりに多周波用送信機９を備え、阻止帯域可変フィルタ３の代わりに、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０を備え、目標検出部１０５が、レンジドップラー処理部７の代わりに、多周波用レンジドップラー処理部１１を備えている。
　多周波用送信機９は、それぞれが異なる周波数帯域を有する３つ以上の送信信号をそれぞれ異なるタイミングで発生させる。より詳細には、実施の形態２では、多周波用送信機９は、それぞれが異なる周波数帯域を有する３つの送信信号をそれぞれ異なるタイミングで発生させる。多周波用送信機９は、発生させた送信信号を送受信アンテナ２に出力する。また、多周波用送信機９は、ダウンコンバート用信号をミキサ５に出力する。
　多周波用阻止帯域可変フィルタ１０は、３つの周波数帯域の間で、阻止帯域を変更できるフィルタである。多周波用阻止帯域可変フィルタ１０は、送受信アンテナ２が３つの送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を抑圧し、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を通過させることにより目標検出用受信信号を取得する。阻止帯域可変フィルタ３は、取得した目標検出用受信信号を受信機４に出力する。
　多周波用レンジドップラー処理部１１は、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した３つの目標検出用受信信号（３つの送信信号に対応する）に基づいて、目標の速度、及び目標までの距離を示すレンジドップラー信号を算出する。多周波用レンジドップラー処理部１１は、算出したレンジドップラー信号を目標判定処理部８に出力する。
　以下で、実施の形態２に係るレーダ装置１０３の動作について説明する。まず、多周波用送信機９は、送信周波数ｆａのパルスａと送信周波数ｆｂのパルスｂと送信周波数ｆｃのパルスｃとを順に繰り返し発生させ、送受信アンテナ２は、当該パルスａと当該パルスｂと当該パルスｃとを、電波として目標に順に繰り返し送信する。そして、送信パルスａ、送信パルスｂ、及び送信パルスｃは、それぞれ目標によって反射される。送受信アンテナ２は、目標によって反射された送信パルスａ、送信パルスｂ及び送信パルスｃをそれぞれ異なるタイミングで受信することにより、受信パルスａ、受信パルスｂ及び受信パルスｃを取得する。送受信アンテナ２は、取得した受信パルスａ、受信パルスｂ及び受信パルスｃをそれぞれ異なるタイミングで多周波用阻止帯域可変フィルタ１０に出力する。
　図５は、送受信パルスと多周波用阻止帯域可変フィルタ１０が阻止する周波数帯域（阻止帯域）との関係を示す図である。図５が示すように。送受信アンテナ２は、送信パルスｂを送信している時間帯では、受信パルスａを受信している。また、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０は、当該時間帯において、送信パルスｂの受信機４への漏れこみ防止のため多周波用阻止帯域可変フィルタ１０で送信パルスｂの周波数帯域を阻止帯域としている。ここで、例えば、多周波用送信機９は、発生させる送信信号を送信パルスｂとして予め選択し、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０は、多周波用送信機９から周波数帯域情報を取得し、当該周波数帯域情報が示す送信パルスｂの周波数帯域を阻止帯域とし、受信パルスａ及び受信パルスｃの各周波数帯域を通過帯域とする。または、例えば、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０は、受信パルスｂの周波数帯域を阻止帯域として予め設定し、多周波用送信機９は、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０から周波数帯域情報を取得し、当該周波数帯域情報が示す周波数帯域と同じ周波数帯域の送信パルスｂを発生させる。
　一方で、送受信アンテナ２は、送信パルスｃを送信している時間帯では、受信パルスｂを受信している。また、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０は、当該時間帯において、送信パルスｃの周波数帯域を阻止帯域としている。ここで、例えば、多周波用送信機９は、発生させる送信信号を送信パルスｃとして予め選択し、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０は、多周波用送信機９から周波数帯域情報を取得し、当該周波数帯域情報が示す送信パルスｃの周波数帯域を阻止帯域とし、受信パルスａ及び受信パルスｂの各周波数帯域を通過帯域とする。または、例えば、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０は、受信パルスｃの周波数帯域を通過帯域として予め設定し、多周波用送信機９は、多周波用阻止帯域可変フィルタ１０から周波数帯域情報を取得し、当該周波数帯域情報が示す周波数帯域と同じ周波数帯域の送信パルスｃを発生させる。
　多周波用阻止帯域可変フィルタ１０を通過した受信パルスａ、受信パルスｂ又は受信パルスｃは、受信機４に伝達される。受信機４で処理された受信パルスａ、受信パルスｂ又は受信パルスｃは、ミキサ５に伝達される。
　以降は、レーダ装置１０３は、実施の形態１に係るレーダ装置１００と同様に動作し、結果として、Ａ／Ｄ変換器６がＡ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）、ｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）、ｓｊｃ（ｔｃ，ｎｈ，ｎｓ）を生成し（ｎの右側に示されたｈ、ｓは、それぞれｎの下付き文字）、当該Ａ／Ｄ変換信号を多周波用レンジドップラー処理部１１に出力する。
　図６は、実施の形態２に係る多周波用レンジドップラー処理部１１の処理手順を示すフローチャートである。まず、多周波用レンジドップラー処理部１１は、想定する目標速度の集合、及び想定する目標距離の集合を設定する（ステップＳＴ２０）。ここで、想定した目標速度の集合をｖｃ，１…ｖｃ，Ｎｄとする（Ｎの右側に示されたｄは、Ｎの下付き文字）。また、想定した目標距離の集合をＲｃ，１…Ｒｃ，Ｎｒとする。
　次に、多周波用レンジドップラー処理部１１は、ｎｄ＝１として、想定目標速度ｖｃ，ｎｄを選択する（ステップＳＴ２１）（ｎの右側に示されたｄは、ｎの下付き文字）。
　次に、ステップＳＴ２２において、多周波用レンジドップラー処理部１１は、以下の式（６）に従って、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）の位相を補正することにより、位相補正信号ｓｃａ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）を算出する。なお、式（６）においてｃは光速を表している。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
　また、ステップＳＴ２２において、多周波用レンジドップラー処理部１１は、以下の式（７）に従って、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）の位相を補正することにより、位相補正信号ｓ´ｃｂ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）を算出する。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
　また、ステップＳＴ２２において、多周波用レンジドップラー処理部１１は、さらに、以下の式（８）に従って、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊｃ（ｔｃ，ｎｈ，ｎｓ）の位相を補正することにより、位相補正信号ｓ´ｃｃ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）を算出する。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
　以上のステップＳＴ２２の処理により、多周波用レンジドップラー処理部１１は、Ａ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）、ｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）及びｓｊｃ（ｔｃ，ｎｈ，ｎｓ）において、目標の移動（目標速度ｖｃ，ｎｄ）に起因するパルス内の位相回転（ドップラー効果によるパルス内の位相回転）を補正する。
　次に、多周波用レンジドップラー処理部１１は、ｎｒ＝１として想定目標距離Ｒｃ，ｎｒを選択する（ステップＳＴ２３）。
　次に、ステップＳＴ２４において、多周波用レンジドップラー処理部１１は、以下の式（９）に従って、Ａ／Ｄ変換器出力信号ｓ´ｃｂ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）の位相を補正することにより、位相補正信号ｓｃｂ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｒ，ｎｄ）を算出する。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
　また、ステップＳＴ２４において、多周波用レンジドップラー処理部１１は、以下の式（１０）に従って、Ａ／Ｄ変換器出力信号ｓ´ｃｃ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）の位相を補正することにより、位相補正信号ｓｃｃ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｒ，ｎｄ）を算出する。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
　上記のステップＳＴ２４の処理により、多周波用レンジドップラー処理部１１は、Ａ／Ｄ変換器出力信号ｓ´ｃｂ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）及びｓ´ｃｃ，ｎｈ，ｎｓ（ｎｄ）において、目標までの距離（目標距離Ｒｃ，ｎｒ）、及び送信周波数の差（周波数差ｆｂ―ｆａ、周波数差ｆｃ－ｆａ）によって定まる位相回転を補正する。
　次に、多周波用レンジドップラー処理部１１は、以下の式（１１）に従って、レンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）を算出する（ステップＳＴ２５）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
　次に、多周波用レンジドップラー処理部１１は、ｎｒ＝Ｎｒが満たされているか否かを判定する（ステップＳＴ２６）。これにより、多周波用レンジドップラー処理部１１は、選択していない想定目標距離があるか否かを判定する。多周波用レンジドップラー処理部１１は、ｎｒ＝Ｎｒが満たされていないと判定した場合（ステップＳＴ２６のＮＯ）、ステップＳＴ２７の処理に進み、ｎｒ＝Ｎｒが満たされていると判定した場合（ステップＳＴ２６のＹＥＳ）、ステップＳＴ２８の処理に進む。
　ステップＳＴ２７において、多周波用レンジドップラー処理部１１は、ｎｒに１を加算し、ステップＳＴ２４の処理に戻る。そして、多周波用レンジドップラー処理部１１は、ステップＳＴ２６において、ｎｒ＝Ｎｒが満たされていると判定するまで、ステップＳＴ２４からステップＳＴ２７までの各処理を繰り返し実行する。
　ステップＳＴ２８において、多周波用レンジドップラー処理部１１は、ｎｄ＝Ｎｄが満たされているか否かを判定する。これにより、多周波用レンジドップラー処理部１１は、選択していない想定目標速度があるか否かを判定する。
　多周波用レンジドップラー処理部１１は、ｎｄ＝Ｎｄが満たされていないと判定した場合（ステップＳＴ２８のＮＯ）、ｎｄに１を加算し、ステップＳＴ２２の処理に戻る。そして、多周波用レンジドップラー処理部１１は、ステップＳＴ２８において、ｎｄ＝Ｎｄが満たされていると判定するまで、ステップＳＴ２２からステップＳＴ２６までの各処理並びにステップＳＴ２８及びステップＳＴ２９の各処理を繰り返し実行する。
　多周波用レンジドップラー処理部１１は、ステップＳＴ２８においてｎｄ＝Ｎｄが満たされていると判定した場合（ステップＳＴ２８のＹＥＳ）、処理を終了する。多周波用レンジドップラー処理部１１は、算出したレンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）を目標判定処理部８に出力する。
　目標判定処理部８は、多周波用レンジドップラー処理部１１が算出したレンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）と、閾値（スレッショルド）とを比較することにより、目標の有無を判定する。
　実施の形態２に係るレーダ装置１０３は、以上のように構成されているため、デューティ比を上げて送信電力を大きくすることにより目標検出性能改善が期待される。一例として、デューティ比最大の１００％としたとき、受信パルス♯１は、送信パルス♯２の送信開始時刻から送信パルス♯３の送信終了時刻までの間の時間範囲で受信可能であり、その時間範囲に対応する距離範囲の目標が検出される。また、受信パルス♯２及び受信パルス♯３も同様にして上記距離範囲の目標が検出される。２つの送信周波数帯域を用いた場合では、単一の送信パルスの送信開始時刻から送信終了時刻までの時間範囲に対応する距離範囲が検出可能な目標の距離範囲となるため、３つの送信周波数帯域を用いることにより、検出できる距離範囲が広がり、高いＳ／Ｎで目標検出が可能となる。
実施の形態３．
　以下で、実施の形態３について図面を参照して説明する。なお、実施の形態１で説明した構成と同様の機能を有する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図７は、実施の形態３に係るレーダ装置１０６の構成を示すブロック図である。図７が示すように、レーダ装置１０６は、実施の形態１に係るレーダ装置１００と比較して、目標検出部１０７が、レンジドップラー処理部７の代わりに、高速型レンジドップラー処理部１２を備えている。
　高速型レンジドップラー処理部１２は、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号に対して、チャープｚ変換を行うことにより、レンジドップラー信号を算出する。より詳細には、実施の形態３では、高速型レンジドップラー処理部１２は、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号に基づいて、目標の測距値と測速度値をチャープz変換処理により高速に推定する。
　以下で、レーダ装置１０６の動作について説明する。２周波用送信機１は、送信周波数ｆａのパルスａと送信周波数ｆｂのパルスｂとを交互に発生させ、送受信アンテナ２は、当該パルスａと当該パルスｂとを電波として交互に目標に送信する。そして、送信パルスａ及び送信パルスｂは、それぞれ目標によって反射される。送受信アンテナ２は、目標に反射された送信パルスａ及び送信パルスｂをそれぞれ異なるタイミングで受信することにより、受信パルスａと受信パルスｂを取得する。送受信アンテナ２は、取得した受信パルスａ及び受信パルスｂをそれぞれ異なるタイミングで阻止帯域可変フィルタ３に出力する。
　以降は、レーダ装置１０６は、実施の形態１に係るレーダ装置１００と同様に動作し、結果として、Ａ／Ｄ変換器６がＡ／Ｄ変換信号ｓｊａ（ｔａ，ｎｈ，ｎｓ）、ｓｊｂ（ｔｂ，ｎｈ，ｎｓ）を生成し（ｎの右側に示されたｈ、ｓは、それぞれｎの下付き文字）、当該Ａ／Ｄ変換信号を高速型レンジドップラー処理部１２に出力する。
　高速型レンジドップラー処理部１２では、Ｎｄ種類の速度ｖｃ，１…ｖｃ，Ｎｄが想定されている（Ｎの右側に示されたｄは、Ｎの下付き文字）。想定速度ｖｃ，ｎｄ（ｎｄ＝１，２，…，Ｎｄ）は、以下の式（１２）により表される。なお、式（１２）においてΔｖｃは、隣接する速度の間隔を表している。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
　図８は、チャープｚ変換処理を用いて高速に処理する高速型レンジドップラー処理部１２におけるレンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）の算出手順を示すフローチャートである。まず、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（１３）に従って、関数ｆａ，ｎｓ（ｎｈ）を算出し（ｎの右側に示されたｓは、ｎの下付き文字）、以下の式（１４）に従って、関数ｇａ，ｎｓ（ｎｈ）を算出する（ステップＳＴ３０）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
　式（１３）及び式（１４）におけるＷａは、以下の式（１５）によって示される。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
　次に、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（１６）に従って、関数ｆａ，ｎｓ（ｎｈ）に対してＦＦＴを行うことにより、スペクトルＦａ，ｎｓ（ｎｈｆ）を算出する（ステップＳＴ３１）。なお、式（１６）においてＦＦＴ［　］は、括弧の中の関数に対してＦＦＴを行う関数を表している。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
　次に、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（１７）に従って、関数ｇａ，ｎｓ（ｎｈ）に対してＦＦＴを行うことにより、スペクトルＧａ，ｎｓ（ｎｈｆ）を算出する（ステップＳＴ３２）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
　次に、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（１８）、式（１９）及び式（２０）に従って、速度ｖｃ，ｎｄを想定した場合の積分値ｕａ（ｎｄ）を算出する（ステップＳＴ３３）（ｎの右側に示されたｄは、ｎの下付き文字）。なお、式（１８）において、ＩＦＦＴ［　］は、括弧の中の関数に対してＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）を行う関数を表している。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020
　次に、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（２１）に従って、関数ｆｂ，ｎｓ（ｎｈ）を算出し、式（２２）に従って、関数ｇｂ，ｎｓ（ｎｈ）を算出する（ステップＳＴ３４）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
　式（２１）及び式（２２）におけるＷｂは、以下の式（２３）によって示される。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
　次に、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（２４）に従って、関数ｆｂ，ｎｓ（ｎｈ）に対してＦＦＴを行うことにより、スペクトルＦｂ，ｎｓ（ｎｈｆ）を算出する（ステップＳＴ３５）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
　次に、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（２５）に従って、関数ｇｂ，ｎｓ（ｎｈ）に対してＦＦＴを行うことにより、スペクトルＧｂ，ｎｓ（ｎｈｆ）を算出する（ステップＳＴ３６）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
　次に、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（２６）、式（２７）及び式（２８）に従って、速度ｖｃ，ｎｄを想定した積分値ｕｂ（ｎｄ）を算出する（ステップＳＴ３７）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028
　次に、高速型レンジドップラー処理部１２は、以下の式（２９）に従って、レンジドップラー信号ｓｒｄ（ｎｒ，ｎｄ）を算出する（ステップＳＴ３８）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029
　実施の形態３に係る高速型レンジドップラー処理部１２は、以上のように、チャープｚ変換を用いてレンジドップラー信号を算出する。これにより、処理負荷を低減することができる。実施の形態１では、全てのレンジビンｎｒと全てのドップラービンｎｄに関して、式（５）を繰り返し演算する必要があるため処理負荷が高くなってしまう。一方で、実施の形態３では、繰り返し演算を行わずにレンジドップラー信号を算出しており処理負荷を低減することができる。
　以上のように、実施の形態３に係るレーダ装置１０６における複数の送信信号は、それぞれ、パルス波であり、高速型レンジドップラー処理部１２（レンジドップラー処理部）は、Ａ／Ｄ変換器６がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号に対して、チャープｚ変換を行うことにより、レンジドップラー信号を算出する。
　上記の構成によれば、チャープｚ変換を用いるため、レンジドップラー信号を算出する処理負荷を低減することができる。よって、目標を好適に検出することができる。
　実施の形態１に係るレーダ装置１００におけるレンジドップラー処理部７及び目標判定処理部８の各機能、実施の形態２に係るレーダ装置１０３における多周波用レンジドップラー処理部１１及び目標判定処理部８の各機能、実施の形態３に係るレーダ装置１０６における高速型レンジドップラー処理部１２及び目標判定処理部８の各機能は、それぞれ、処理回路により実現される。すなわち、レーダ装置１００、レーダ装置１０３及びレーダ装置１０６は、それぞれ、図３、図６又は図８に示した各ステップの処理を実行するための処理回路を備える。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。
　図１３Ａは、各実施形態の送受信部又は目標検出部の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図１３Ｂは、各実施形態の送受信部又は目標検出部の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。
　上記処理回路が図１３Ａに示す専用のハードウェアの処理回路２００である場合、処理回路２００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）又はこれらを組み合わせたものが該当する。
　実施の形態１に係るレーダ装置１００におけるレンジドップラー処理部７及び目標判定処理部８の各機能を別々の処理回路で実現してもよいし、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。実施の形態２に係るレーダ装置１０３における多周波用レンジドップラー処理部１１及び目標判定処理部８の各機能を別々の処理回路で実現してもよいし、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。実施の形態３に係るレーダ装置１０６における高速型レンジドップラー処理部１２及び目標判定処理部８の各機能を別々の処理回路で実現してもよいし、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。
　上記処理回路が図１３Ｂに示すプロセッサ２０１である場合、実施の形態１に係るレーダ装置１００におけるレンジドップラー処理部７及び目標判定処理部８の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。実施の形態２に係るレーダ装置１０３における多周波用レンジドップラー処理部１１及び目標判定処理部８の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。実施の形態３に係るレーダ装置１０６における高速型レンジドップラー処理部１２及び目標判定処理部８の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。
　なお、ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述されてメモリ２０２に記憶される。
　プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、実施の形態１に係るレーダ装置１００におけるレンジドップラー処理部７及び目標判定処理部８の各機能を実現する。すなわち、目標検出部１０２は、これらの各機能がプロセッサ２０１によって実行されるときに、図３に示した各ステップの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ２０２を備える。プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、実施の形態２に係るレーダ装置１０３における多周波用レンジドップラー処理部１１及び目標判定処理部８の各機能を実現する。すなわち、目標検出部１０５は、これらの各機能がプロセッサ２０１によって実行されるときに、図６に示した各ステップの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ２０２を備える。実施の形態３に係るレーダ装置１０６における高速型レンジドップラー処理部１２及び目標判定処理部８の各機能を実現する。すなわち、目標検出部１０７は、これらの各機能がプロセッサ２０１によって実行されるときに、図８に示した各ステップの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ２０２を備える。
　これらのプログラムは、実施の形態１に係るレーダ装置１００におけるレンジドップラー処理部７及び目標判定処理部８の各手順又は方法をコンピュータに実行させる。メモリ２０２は、コンピュータを、実施の形態１に係るレーダ装置１００におけるレンジドップラー処理部７及び目標判定処理部８として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。これらのプログラムは、実施の形態２に係るレーダ装置１０３における多周波用レンジドップラー処理部１１及び目標判定処理部８の各手順又は方法をコンピュータに実行させる。メモリ２０２は、コンピュータを、実施の形態２に係るレーダ装置１０３における多周波用レンジドップラー処理部１１及び目標判定処理部８として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。これらのプログラムは、実施の形態３に係るレーダ装置１０６における高速型レンジドップラー処理部１２及び目標判定処理部８の各手順又は方法をコンピュータに実行させる。メモリ２０２は、コンピュータを、実施の形態３に係るレーダ装置１０６における高速型レンジドップラー処理部１２及び目標判定処理部８として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。
　プロセッサ２０１には、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などが該当する。
　メモリ２０２には、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ－ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）などが該当する。
　実施の形態１に係るレーダ装置１００におけるレンジドップラー処理部７及び目標判定処理部８の各機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。実施の形態２に係るレーダ装置１０３における多周波用レンジドップラー処理部１１及び目標判定処理部８の各機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。実施の形態３に係るレーダ装置１０６における高速型レンジドップラー処理部１２及び目標判定処理部８の各機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。
　例えば、レンジドップラー処理部７の機能は、専用のハードウェアとしての処理回路２００で機能を実現する。目標判定処理部８については、プロセッサ２０１がメモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現してもよい。
　このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせにより上記機能のそれぞれを実現することができる。
　なお、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。
　本開示に係るレーダ装置は、エクリプスを低減することができるため、受信信号に基づいて目標を検出する技術に利用可能である。
　１　２周波用送信機、２　送受信アンテナ、３　阻止帯域可変フィルタ、４　受信機、５　ミキサ、６　Ａ／Ｄ変換器、７　レンジドップラー処理部、８　目標判定処理部、９　多周波用送信機、１０　多周波用阻止帯域可変フィルタ、１１　多周波用レンジドップラー処理部、１２　高速型レンジドップラー処理部、１３　送信機、１４　送信アンテナ、１５　受信アンテナ、１６　パルスヒット方向ＦＦＴ部、１７　パルス圧縮処理部、１８　受信パルス用ＦＦＴ部、１９　参照パルス生成処理部、２０　参照パルス用ＦＦＴ部、２１　乗算処理部、２２　ＩＦＦＴ処理部、１００　レーダ装置、１０１　送受信部、１０２　目標検出部、１０３　レーダ装置、１０４　送受信部、１０５　目標検出部、１０６　レーダ装置、１０７　目標検出部、１０８　レーダ装置、１０９　送受信部、１１０　目標検出部、２００　処理回路、２０１　プロセッサ、２０２　メモリ。

Claims (7)

  1. 　それぞれが異なる周波数帯域を有する複数の送信信号を、それぞれ異なるタイミングで目標に送信し、当該目標から反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する送受信部と、
    　前記送受信部が取得した受信信号に基づいて、前記目標を検出する目標検出部と、を備え、
    　前記送受信部は、前記複数の送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得し、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を阻止し、
    　前記目標検出部は、前記送受信部が取得した目標検出用受信信号に基づいて、前記目標を検出することを特徴とする、レーダ装置。
  2. 　前記送受信部は、
    　　前記複数の送信信号をそれぞれ異なるタイミングで発生させ、発生させた複数の送信信号をそれぞれ前記目標に送信する送信部と、
    　　前記送信部が送信した複数の送信信号がそれぞれ前記目標によって反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する受信部と、を備え、
    　前記受信部は、阻止する受信信号の周波数帯域を予め設定し、
    　前記送信部は、前記受信部が予め設定した周波数帯域と同じ周波数帯域の送信信号を発生させ、発生させた送信信号を前記目標に送信することを特徴とする、請求項１に記載のレーダ装置。
  3. 　前記送受信部は、
    　　前記複数の送信信号をそれぞれ異なるタイミングで発生させ、発生させた複数の送信信号をそれぞれ前記目標に送信する送信部と、
    　　前記送信部が送信した複数の送信信号がそれぞれ前記目標によって反射された反射信号を受信することにより受信信号を取得する受信部と、を備え、
    　前記送信部は、前記複数の送信信号のうちから、発生させる送信信号を予め選択し、
    　前記受信部は、前記送信部が予め選択した送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を目標検出用受信信号として取得することを特徴とする、請求項１に記載のレーダ装置。
  4. 　前記送受信部は、前記複数の送信信号のうちの何れか１つの送信信号を送信している間、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信信号を抑圧し、当該送信信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域の受信信号を通過させることにより前記目標検出用受信信号を取得する阻止帯域可変フィルタを備えていることを特徴とする、請求項１に記載のレーダ装置。
  5. 　前記目標検出部は、
    　　前記送受信部が取得した目標検出用受信信号をダウンコンバートするミキサと、
    　　前記ミキサがダウンコンバートした目標検出用受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、
    　　前記アナログデジタル変換器がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号に基づいて、目標の速度、及び目標までの距離を示すレンジドップラー信号を算出するレンジドップラー処理部と、
    　　前記レンジドップラー処理部が算出したレンジドップラー信号に基づいて、目標の有無を判定する目標判定処理部と、を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のレーダ装置。
  6. 　前記複数の送信信号は、それぞれ、パルス波であり、
    　前記レンジドップラー処理部は、前記アナログデジタル変換器がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号において、前記目標の移動に起因するパルス内の位相回転と、前記目標までの距離、及び送信周波数の差によって定まる位相回転とを補正し、補正した目標検出用受信信号に対してコヒーレント積分を行うことにより、前記レンジドップラー信号を算出することを特徴とする、請求項５に記載のレーダ装置。
  7. 　前記複数の送信信号は、それぞれ、パルス波であり、
    　前記レンジドップラー処理部は、前記アナログデジタル変換器がデジタル信号に変換した目標検出用受信信号に対して、チャープｚ変換を行うことにより、前記レンジドップラー信号を算出することを特徴とする、請求項５に記載のレーダ装置。
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