雷达装置制造方法及图纸

技术编号:17614282 阅读:36 留言:0更新日期:2018-04-04 05:51
雷达装置包括:切换多个发送子阵列,发送雷达信号的雷达发送单元;以及接收在目标中反射了从所述各发送子阵列发送的所述雷达信号的反射波信号的雷达接收单元,所述多个发送子阵列的每一个具有多个发送天线,所述多个发送子阵列之中、邻接的发送子阵列的每一个重复所述多个发送天线的至少一个。

Radar device

The radar device comprises: switching a plurality of transmit array transmit radar radar signal transmitting unit; and receiving in the target reflected in the receiving unit is reflected from the radar signal of the transmitted wave sending sub array radar signals, each of the plurality of transmitting sub arrays with multiple transmit antenna send, sub array of the plurality of sub arrays, send adjacent each repeat the plurality of transmit antennas at least one.

【技术实现步骤摘要】
雷达装置
本专利技术涉及雷达装置。
技术介绍
近年来,在进行可得到高分辨率的、使用了包含微波或毫米波的波长短的雷达发送信号的雷达装置的研究。此外,为了提高室外的安全性,寻求开发在广角范围内探测除车辆以外,还探测包含行人的物体(目标)的雷达装置(广角雷达装置)。作为雷达装置,提出了在接收分支及发送分支中包括多个天线(阵列天线),通过使用了发送接收阵列天线的信号处理进行波束扫描的结构(称为MultipleInputMultipleOutput(MIMO)雷达)(例如,参照非专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2016-90432号公报非专利文献非专利文献1:JianLi,Stoica,Petre,"MIMORadarwithColocatedAntennas,"SignalProcessingMagazine,IEEEVol.24,Issue:5,pp.106-114,2007
技术实现思路
但是,在以往的MIMO雷达中,有电路规模增大的情况。本专利技术的非限定性的实施例,有助于提供能够削减MIMO雷达中的电路规模的雷达装置。本专利技术的一方式的雷达装置包括:切换多个发送子阵列,发送雷达信号的雷达发送单元;以及接收目标中反射了从所述各发送子阵列发送的所述雷达信号的反射波信号的雷达接收单元,所述多个发送子阵列的每一个具有多个发送天线,所述多个发送子阵列之中、邻接的发送子阵列的每一个重复所述多个发送天线的至少一个。再者,这些概括性的并且具体的方式,可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质方式实现,也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。根据本专利技术的一方式,有助于削减MIMO雷达中的电路规模。从说明书和附图中将清楚本专利技术的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供,不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。附图说明图1是表示实施方式1的雷达装置的结构的框图。图2是表示实施方式1的雷达发送信号的一例的图。图3是表示实施方式1的发送子阵列的切换控制的一例的图。图4是表示实施方式1的雷达发送送号生成单元的另一结构的框图。图5是表示实施方式1的雷达发送信号的发送定时、以及测量范围的一例的图。图6A是表示天线配置例1的发送子阵列的配置例的图。图6B是表示天线配置例1的接收天线的配置例的图。图6C是表示天线配置例1的虚拟接收阵列的配置例的图。图7是表示天线配置例1的移相器削减效果的一例的图。图8A是表示天线配置例2的发送子阵列的配置例的图。图8B是表示天线配置例2的接收天线的配置例的图。图8C是表示天线配置例2的虚拟接收阵列的配置例的图。图9A是表示天线配置例3的发送子阵列的配置例的图。图9B是表示天线配置例3的接收天线的配置例的图。图9C是表示天线配置例3的虚拟接收阵列的配置例的图。图10A是表示天线配置例4的发送子阵列的配置例的图。图10B是表示天线配置例4的接收天线的配置例的图。图10C是表示天线配置例4的虚拟接收阵列的配置例的图。图11A是表示天线配置例5的发送子阵列的配置例的图。图11B是表示天线配置例5的接收天线的配置例的图。图11C是表示天线配置例5的虚拟接收阵列的配置例的图。图12是表示实施方式2的方向估计单元的另一结构的框图。图13是表示用于实施方式2的方向估计单元的动作说明的三维坐标系的图。图14是表示天线配置例5的虚拟平面配置阵列天线的配置例的图。图15A是表示天线配置例6的发送子阵列的配置例的图。图15B是表示天线配置例6的接收天线的配置例的图。图15C是表示天线配置例6的虚拟接收阵列的配置例的图。图16是表示天线配置例6的虚拟平面配置阵列天线的配置例的图。图17A是表示天线配置例7的发送子阵列的配置例的图。图17B是表示天线配置例7的接收天线的配置例的图。图17C是表示天线配置例7的虚拟接收阵列的配置例的图。图18是表示天线配置例7的虚拟平面配置阵列天线的配置例的图。图19A是表示天线配置例8的发送子阵列的配置例的图。图19B是表示天线配置例8的接收天线的配置例的图。图19C是表示天线配置例8的虚拟接收阵列的配置例的图。图20是表示天线配置例8的虚拟平面配置阵列天线的配置例的图。具体实施方式例如,作为雷达装置,已知反复发射脉冲波的脉冲雷达装置。在广角范围内探测车辆及行人的至少一方的广角脉冲雷达的接收信号是,混合了来自近距离中存在的目标(例如车辆)和远距离中存在的目标(例如行人)的多个反射波的信号。因此,(1)在雷达发送单元中,研究发送具有作为低范围旁瓣的自相关特性(以下,称为低范围旁瓣特性)的脉冲波或脉冲调制波的结构,(2)在雷达接收单元中,研究具有较宽接收动态范围的结构。作为广角雷达装置的结构,例如,列举以下两个结构。第1结构,将脉冲波或调制波用窄角(几度左右的波束宽度)的指向性波束机械或电子地扫描而发送雷达波,用窄角的指向性波束接收反射波。第1结构为了得到高分辨率而增加扫描数,所以对高速移动的目标的跟踪性劣化。第2结构使用下述方法:通过包含多个天线(天线元件)的阵列天线接收反射波,根据基于对天线间隔的接收相位差的信号处理算法,估计反射波的到来角(DirectionofArrival(DOA)estimation)。第2结构,即使插补了发送分支中的发送波束的扫描间隔,也可以在接收分支中估计到来角,所以实现扫描时间的缩短,与第1结构比较,跟踪性提高。例如,作为估计反射波的到来角的方法,可列举基于矩阵运算的傅里叶变换、基于逆矩阵运算的Capon法以及LinearPrediction(LP)法、或基于固有值运算的MultipleSignalClassification(MUSIC)以及EstimationofSignalParametersviaRotationalInvarianceTechniques(ESPRIT)。此外,除了接收分支,在发送分支中也用多个天线进行波束扫描的MIMO雷达,以时分、频分或码分将复用的信号从多个发送天线发送,用多个接收天线接收由周围物体反射的信号,从各个接收信号分离、接收被复用了的发送信号。此外,在MIMO雷达中,例如非专利文献1中所公开的,通过变更发送接收阵列天线中的天线元件的配置,构成最大为与发送天线数(或发送子阵列数)和接收天线元件数之积相等的虚拟的接收阵列天线(以下,称为虚拟接收阵列)。由此,MIMO雷达可以取出以发送天线元件数和接收天线元件数之积表示的传播路径响应,此外,通过将发送接收天线间隔设为规定的间隔,由较少的元件数虚拟地扩大阵列天线的有效孔径长度,角度分辨率提高。此外,作为MIMO雷达中的天线元件结构,例如,大体分为用1个天线元件的结构(以下,称为单体天线)、以及用多个天线元件的子阵列化的结构(以下,称为子阵列)。适用了单体天线的情况下,MIMO雷达,与使用了子阵列的情况比较,为具有宽指向性的特性,但天线增益相对较低。因此,为了提高相对雷达反射波的接收信噪比(SignaltoNoiseRatio(SNR)),在接收信号处理中,进行更多的加法处理、或用更多的天线元件,有结构复杂的情况。另一方面,使用了子阵列的情况下,MI本文档来自技高网...
雷达装置

【技术保护点】
雷达装置,包括:雷达发送单元,切换多个发送子阵列,发送雷达信号;以及雷达接收单元,接收在目标中反射了从所述各发送子阵列发送的所述雷达信号的反射波信号,所述多个发送子阵列的每一个具有多个发送天线,所述多个发送子阵列之中、邻接的发送子阵列的每一个重复所述多个发送天线的至少一个。

【技术特征摘要】
2016.09.26 JP 2016-1872001.雷达装置,包括:雷达发送单元,切换多个发送子阵列,发送雷达信号;以及雷达接收单元,接收在目标中反射了从所述各发送子阵列发送的所述雷达信号的反射波信号,所述多个发送子阵列的每一个具有多个发送天线,所述多个发送子阵列之中、邻接的发送子阵列的每一个重复所述多个发送天线的至少一个。2.如权利要求1所述的雷达装置,所述多个发送子阵列的每一个具有对应于所述多个发送天线的每一个的移相器。3.如权利要求2所述的雷达装置,所述雷达接收单元具有多个接收天线,所述多个接收天线之中邻接的接收天线的配置间隔是,所述邻接的发送子阵列的配置间隔乘以所述发送子阵列的个数所得的值以上的值。4.如权利要求3所述的雷达装置,所述多个接收天线在规定的方向上不等间隔地配置。5.如权利要求3所述的雷达装置,所述多个接收天线在规定的方向上、以彼此互质的配置间隔配置。6.如权利要求3所述的雷达装置...

【专利技术属性】
技术研发人员:岸上高明
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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