雷达装置及雷达方法制造方法及图纸

雷达装置(10)包括：输出多个雷达信号的雷达发送信号生成单元(101)；对1个以上的每个雷达信号发送周期，根据规定的序号，顺序切换多个发送天线(108)的切换控制单元(105)；以及使用所切换的发送天线108对每1个雷达信号周期发送1个雷达信号的无线发送单元(107)。所切换的发送天线(108)在规定期间内发送多个雷达信号的每一个的多个发送定时，对于规定期间内的基准定时分别具有相同的时间差。

【技术实现步骤摘要】
雷达装置及雷达方法
本专利技术涉及雷达装置及雷达方法。
技术介绍
近年来，在开展使用了包含可获得高分辨率的微波或毫米波的波长较短的雷达发送信号的雷达装置的研究。此外，为了提高在室外的安全性，要求进行除车辆以外，还在广角范围中探测包含行人的物体(目标)的雷达装置(广角雷达装置)的开发。例如，作为雷达装置，已知反复发送脉冲波的脉冲雷达装置。在广角范围中探测车辆/行人的广角脉冲雷达的接收信号为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，被要求发送具有作为低的距离旁瓣的自相关特性(以下，称为低距离旁瓣特性)的脉冲波或脉冲调制波的结构，(2)在雷达接收单元中，被要求具有宽的接收动态范围的结构。作为广角雷达装置的结构，列举以下2个结构。第1结构中，使用窄角(数度左右的波束宽度)的指向性波束，机械式或电子式地扫描脉冲波或调制波来发送雷达波，使用窄角的指向性波束接收反射波的结构。在第1结构中，为了得到高分辨率，需要很多的扫描，所以相对高速移动的对象的跟踪性劣化。第2结构中，通过由多个天线(天线元件)构成的阵列天线接收反射波，使用根据基于相对天线间隔的接收相位差的信号处理算法来估计反射波的到来角的方法(DirectionofArrival(DOA)estimation)。在第2结构中，在稀疏了发送分支中的发送波束的扫描间隔的情况下，在接收分支中能够估计到来角，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，到来方向估计方法中，可列举基于矩阵运算的傅立叶变换、基于逆矩阵运算的Capon法及LP(LinearPrediction；线性预测)法、或基于固有值运算的MUSIC(MultipleSignalClassification；多重信号分类)及ESPRIT(EstimationofSignalParametersviaRotationalInvarianceTechniques；借助旋转不变技术估计信号参数)。此外，作为雷达装置，提出了除了接收分支，在发送分支中也具备多个天线(阵列天线)，通过使用了收发阵列天线的信号处理进行波束扫描的结构(以下，也称为MIMO雷达)。MIMO雷达将采用时分、频分或码分进行复用的信号从多个发送天线发送。MIMO雷达用多个接收天线接收由周围物体(目标)反射的信号，从各个接收信号，分离接收被复用的发送信号。由此，MIMO雷达能够取出以发送天线数和接收天线数之积表示的传播路径响应。此外，MIMO雷达通过适当地配置收发天线的间隔，能够虚拟地扩大天线孔径，实现角度分辨率的提高。例如，在专利文献1中，公开了使用了将发送天线切换的时分复用的MIMO雷达(以下，称为“时分复用MIMO雷达”)。时分复用MIMO雷达将发出发送脉冲的发送天线以规定的周期T逐次地切换，同时输出发送脉冲。然后，时分复用MIMO雷达用多个接收天线接收被物体反射发送脉冲的信号，在接收信号和发送脉冲的相关处理后进行空间的FFT(FastFourierTransform；快速傅立叶变换)处理(反射波的到来方向估计处理)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-304417号公报
技术实现思路
可是，在时分复用MIMO雷达中，由于发生起因于发送天线的切换的相位差，所以时分复用MIMO雷达需要在进行空间的FFT处理前，对于接收信号进行考虑了发送天线的切换定时的相位校正。本专利技术的一方式，在时分复用MIMO雷达中，提供能够不需要考虑了发送天线的切换定时的相位校正的雷达装置及雷达方法。本专利技术的一方式的雷达装置包括：雷达信号生成单元，输出多个雷达信号；切换控制单元，在规定期间内，对1个以上的每个雷达信号发送周期，根据规定的序号，偶数次、顺序分配多个发送天线的每一个；以及无线发送单元，使用所述分配的发送天线对每个所述1个雷达信号发送周期发送所述多个雷达信号的每一个，所述分配的发送天线在规定期间内发送所述多个雷达信号的每一个的偶数次的发送开始定时之中1个以上的对，对于所述规定期间内的基准定时具有相同的时间差。再有，这些概括性的并且具体的方式，可以由系统、方法、集成电路、计算机程序、或记录介质来实现，也可以由系统、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。专利技术效果根据本专利技术的一方式，在时分复用MIMO雷达中，能够不需要考虑了发送天线的切换定时的相位校正。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是表示本专利技术的实施方式1的雷达装置的结构的一例的图。图2是表示本专利技术的实施方式1的雷达发送信号的一例的图。图3是表示本专利技术的实施方式1的发送天线的切换动作的一例的图。图4是表示本专利技术的实施方式1的雷达发送信号生成单元的另一结构的图。图5是表示本专利技术的实施方式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6是表示本专利技术的实施方式1的发送天线的切换动作的一例的图。图7是表示本专利技术的实施方式1的接收信号的相位的变化的图。图8是表示本专利技术的实施方式1的雷达装置的另一结构的图。图9是表示本专利技术的实施方式2的发送天线的切换动作的一例的图。图10是表示本专利技术的实施方式3的发送天线的切换动作的一例的图。具体实施方式[完成本专利技术的一方式的原委]时分复用MIMO雷达中，在对雷达发送信号的反射波信号的频率分量f、对每个期间ΔT切换发送天线的情况下，相对从各发送天线发送的雷达发送信号(发送脉冲)的反射波信号的相位发生2πfΔT变化。因此，时分复用MIMO雷达为了将发送脉冲在相同定时发送，进行给予与反射波信号中包含的相位反向的相位旋转-2πfΔTn的相位校正处理。时分复用MIMO雷达需要对于所有的频率窗口(frequencybin)进行这种相位校正处理。因此，在频率窗口数为Nbin、发送天线数为Nt、接收天线数为Na的情况下，时分复用MIMO雷达在相位校正处理中需要进行(Nt-1)×(Na)×(Nbin)次的复数乘法。例如，在频率窗口数Nbin＝512、发送天线数Nt＝2、接收天线数Na＝4的情况下，时分复用MIMO雷达需要进行合计为2048次(＝1×4×512)的复数乘法。因此，本专利技术的一方式，在时分复用MIMO雷达中，不需要考虑了发送天线的切换的定时的相位校正处理，实现运算量的降低。以下，对于本专利技术的一方式的实施方式，参照附图详细地说明。再有，在实施方式中，对相同的构成要素附加相同的标号，因其说明重复而省略。在以下，说明雷达装置在发送分支中，从多个发送天线发出时分复用的不同的发送信号，在接收分支中，分离各发送信号进行接收处理的结构(即，时分复用MIMO雷达)。[实施方式1][雷达装置的结构]图1是表示本实施方式的雷达装置10的结构的框图。雷达装置10具有雷达发送单元(发送分支)100、雷达接收单元(接收分支)200、以及基准信号发生器300。雷达发送单元100基于从基准信号发生器300输入的参考信号生成高频(无线频率：RadioFrequency)的雷达信号(雷达发送信号)。然后，雷达发送单元100使用由多个发本文档来自技高网...

【技术保护点】
雷达装置，包括：雷达信号生成单元，输出多个雷达信号；切换控制单元，在规定期间内，对1个以上的每个雷达信号发送周期，根据规定的序号，偶数次、顺序分配多个发送天线的每一个；以及无线发送单元，使用所述分配的发送天线对每个所述1个雷达信号发送周期发送所述多个雷达信号的每一个，所述分配的发送天线在规定期间内发送所述多个雷达信号的每一个的偶数次的发送开始定时之中1个以上的对，对于所述规定期间内的基准定时具有相同的时间差。

【技术特征摘要】
2016.03.25 JP 2016-0616031.雷达装置，包括：雷达信号生成单元，输出多个雷达信号；切换控制单元，在规定期间内，对1个以上的每个雷达信号发送周期，根据规定的序号，偶数次、顺序分配多个发送天线的每一个；以及无线发送单元，使用所述分配的发送天线对每个所述1个雷达信号发送周期发送所述多个雷达信号的每一个，所述分配的发送天线在规定期间内发送所述多个雷达信号的每一个的偶数次的发送开始定时之中1个以上的对，对于所述规定期间内的基准定时具有相同的时间差。2.如权利要求1所述的雷达装置，在所述雷达信号使用补码生成的情况下，所述切换控制单元对偶数的多个所述雷达信号发送周期的每一个，切换所述多个发送天线。3.如权利要求1所述的雷达装置，在所述雷达信号使用斯帕诺码生成的情况下，所述切换控制单元对4或8的倍数的多个所述雷达信号发送周期的每一个，切换所述多个发送天线。4.如权利要求1所述的雷达装置，所述多个发送天线的每一个中的所述多个发送定时和所述基准定时之间的时间差的平均值是相同值。5.如权利要求1所述的雷达装置，所述切换控制单元在Nt个发送天线之中，对每个所...

【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