雷达装置和信号处理方法制造方法及图纸

第1模块(1‑1)使用第1本振信号，根据发送RF信号的反射RF信号生成第1接收信号，第2模块(2‑1)使用与第1本振信号同步的第2本振信号，根据反射RF信号生成第2接收信号，第1信号处理器(12)使用通过基于第1接收信号和第2接收信号的相干积分得到的信号计算目标的角度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】雷达装置和信号处理方法
本专利技术涉及雷达装置和信号处理方法。
技术介绍
近年来，已开发出搭载于汽车来检测存在于该汽车周边的汽车、步行者或建筑物的雷达装置。雷达装置具有放射电波的发送天线、以及接收从该发送天线放射的电波的来自目标的反射波的接收天线，根据从发送天线放射电波到反射波被接收天线接收为止的时间，求出与目标之间的距离。例如，在专利文献1中记载有具有多个子阵列部的雷达装置。在专利文献1记载的雷达装置中，多个子阵列部分散配置于平面上，分别具有相控阵天线。通过分散配置于平面上的多个相控阵天线形成1个等效的大开口的天线。天线的开口长度和目标的角度分辨率处于比例关系，因此，在专利文献1记载的雷达装置中，目标的角度分辨率提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-233723号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在专利文献1记载的雷达装置中，在分散配置的多个子阵列部中，在用于生成发送信号的本振信号和用于对接收信号进行下变频的本振信号中不使用相同的信号，相位噪声的影响较大。因此，很难检测存在于反射功率较大的目标周边的反射功率较小的目标，存在目标的检测精度降低这样的课题。与此相对，当要在发送和接收中使用相同的本振信号时，必须以有线的方式对各模块分配本振信号，因此，在本振信号的频率较高的情况下，很难使相位一致，而且，本振源的输出功率也必须增大，产生成本增加这样的课题。与此相对，可考虑如下结构：使各模块具有本振源，将频率较低的基准信号分配给各本振源，取得本振源的同步，但是，该情况下，各模块的本振信号不同，因此，相位噪声的影响依然增大，目标的检测精度劣化。本专利技术解决上述课题，其目的在于，得到如下的雷达装置和信号处理方法：能够利用在发送和接收中使用相同的本振信号的第1模块抑制相位噪声的影响并确保检测性能，进而，利用第1模块和与第1模块同步但是在发送和接收中使用不同的本振信号的第2模块提高目标的角度分辨率。用于解决课题的手段本专利技术的雷达装置具有：第1模块，其使用第1本振信号生成第1发送信号，发送第1发送信号，接收第1发送信号的反射信号，使用第1本振信号，根据接收到的反射信号生成第1接收信号；第2模块，其使用与第1本振信号同步的第2本振信号，根据接收到的反射信号生成第2接收信号；以及信号处理器，其使用第1接收信号检测目标，针对目标，使用通过基于第1接收信号和第2接收信号的相干积分得到的信号计算目标的角度。专利技术效果根据本专利技术，第1模块使用第1本振信号，根据第1发送信号的反射信号生成第1接收信号，第2模块使用与第1本振信号同步的第2本振信号，根据第1发送信号的反射信号生成第2接收信号，信号处理器针对目标，使用通过基于第1接收信号和第2接收信号的相干积分得到的信号计算目标的角度。由此，能够确保目标的检测精度，并且提高目标的角度分辨率。附图说明[图1]是示出实施方式1的雷达装置的结构的框图。[图2]是示出第1模块、第2模块和第3模块的配置例的图。[图3]是示出第1信号处理器和第2信号处理器的各结构的框图。[图4]是示出实施方式1的雷达装置的动作的流程图。[图5]是示出图4的步骤ST1的详细处理的流程图。[图6]是示出图4的步骤ST2的详细处理的流程图。[图7]是示出图4的步骤ST3和步骤ST4的详细处理的流程图。[图8]图8A是示出被解调的接收差拍信号的采样编号与命中编号的关系的图。图8B是示出基于距离和速度的第1信号的距离区间编号与速度区间编号的关系的图。[图9]图9A是示出基于各发送信道编号nTx和各接收信道编号nRx的距离和速度的第1信号的距离区间编号与速度区间编号的关系的图。图9B是示出进行非相干积分后的第1信号的距离区间编号与速度区间编号的关系的图。[图10]图10A是示出实际的天线配置中的发送信道与接收信道的关系的图。图10B是示出考虑到实际的天线配置和虚拟的天线配置的情况下的发送信道与接收信道的关系的图。[图11]是示出图4的步骤ST5的详细处理的流程图。[图12]图12A是示出第1模块的发送信道编号nTx＝1的发送信道中的发送RF信号的发送定时的图。图12B是示出第1模块的发送信道编号nTx＝2的发送信道中的发送RF信号的发送定时的图。图12C是示出第3模块3-1的发送RF信号的发送定时的图。图12D是示出第3模块3-2的发送RF信号的发送定时的图。[图13]图13A是示出图4的步骤ST6中的第1模块的处理的流程图。图13B是示出图4的步骤ST6中的第2模块的处理的流程图。[图14]是示出图4的步骤ST7和步骤ST8的详细处理的流程图。[图15]图15A是示出实施方式1的雷达装置中的实际的天线配置的图。图15B是示出实施方式1的雷达装置中的实际的天线配置和虚拟的天线配置的图。[图16]是示出目标候选的数量为1个的情况下的目标候选的角度和与其对应的信号的功率的关系的图。[图17]是示出目标候选的数量为2个的情况下的目标候选的角度和与其对应的信号的功率的关系的图。[图18]图18A是示出多个模块使用相同的本振信号的现有的雷达装置的概要的图。图18B是示出多个模块分别使用不同的本振信号的现有的雷达装置的概要的图。图18C是示出实施方式1的雷达装置的概要的图。[图19]图19A是示出由现有的雷达装置测定出的与目标对应的信号的功率与目标的距离的关系的图。图19B是示出由实施方式1的雷达装置测定出的与目标对应的信号的功率与目标的距离的关系的图。[图20]图20A是示出第1模块中的用于信号的发送接收的频率与时间的关系的曲线图。图20B是示出第1本振信号和由第1接收部接收到的反射RF信号中的相位与时间的关系的曲线图。图20C是示出第2本振信号和由第2接收部接收到的反射RF信号中的相位与时间的关系的曲线图。[图21]是示出相位噪声造成的损失与差拍频率的关系的图。[图22]是示出第1模块、第2模块和第3模块针对车辆的第1配置例的图。[图23]是示出第1模块、第2模块和第3模块针对车辆的第2配置例的图。[图24]是示出第1模块、第2模块和第3模块针对车辆的第3配置例的图。[图25]是示出第1模块、第2模块和第3模块针对车辆的第4配置例的图。[图26]图26A是示出实现实施方式1的雷达装置的功能的硬件结构的框图。图26B是示出执行实现实施方式1的雷达装置的功能的软件的硬件结构的框图。[图27]是示出实施方式2的雷达装置的结构的框图。[图28]是示出实施方式2的雷达装置的动作的流程图。具体实施方式实施方式1图1是示出实施方式1的雷达装置的结构的框图。例如如图1所示，实施方式1的雷达装置具有第1模块1-nMDL、第2模块2-nRxEx、第3模块3-nTxEx和显示器9。显示器9例如显示由第1模块1-nMDL求出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达装置，其特征在于，所述雷达装置具有：/n第1模块，其使用第1本振信号生成第1发送信号，发送所述第1发送信号，接收所述第1发送信号的反射信号，使用所述第1本振信号，根据接收到的反射信号生成第1接收信号；/n第2模块，其接收所述第1发送信号的反射信号，使用与所述第1本振信号同步的第2本振信号，根据接收到的反射信号生成第2接收信号；以及/n信号处理器，其使用所述第1接收信号检测目标，针对所述目标，使用通过基于所述第1接收信号和所述第2接收信号的相干积分得到的信号计算所述目标的角度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种雷达装置，其特征在于，所述雷达装置具有：
第1模块，其使用第1本振信号生成第1发送信号，发送所述第1发送信号，接收所述第1发送信号的反射信号，使用所述第1本振信号，根据接收到的反射信号生成第1接收信号；
第2模块，其接收所述第1发送信号的反射信号，使用与所述第1本振信号同步的第2本振信号，根据接收到的反射信号生成第2接收信号；以及
信号处理器，其使用所述第1接收信号检测目标，针对所述目标，使用通过基于所述第1接收信号和所述第2接收信号的相干积分得到的信号计算所述目标的角度。


2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述信号处理器使用所述第1接收信号生成基于距离和速度的第1信号，根据所述第1信号的信号强度检测所述目标的距离和速度，对检测到的所述目标的距离和速度进行基于所述第1接收信号和所述第2接收信号的相干积分。


3.根据权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，
所述信号处理器根据所述第1信号的信号强度确定所述目标的距离的区间编号和速度的区间编号，对与各个区间编号对应的距离和速度进行基于所述第1接收信号和所述第2接收信号的相干积分。


4.根据权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，
所述信号处理器根据基于所述第1模块与所述第2模块的位置关系而产生的到来相位差，进行所述第1接收信号与所述第2接收信号的相干积分。


5.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述信号处理器使用由所述第1模块生成的接收信号生成基于所述目标的距离和速度的第1信号，对该第1信号进行非相干积分，根据通过非相干积分得到的信号的强度检测所述目标。


6.根据权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，
所述第1模块具有1个以上的发送信道和1个以上的接收信道，
所述信号处理器根据信道间的相位差，对所述第1信号进行相干积分。


7.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述雷达装置具有第3模块，该第3模块具有发送发送信号的功能，使用与所述第1本振信号同步的第3本振信号生成第3发送信号，
所述第1模块接收所述第3发送信号的反射信号，使用所述第1本振信号，根据接收到的所述第3发送信号的反射信号生成第3接收信号，
所述信号处理器针对所述目标，使用通过基于所述第2接收信号和所述第3接收信号或者基于所述第2接收信号、所述第3接收信号和所述第1接收信号的相干积分得到的信号计算所述目标的角度。


8.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述第2模块为1个以上。


9.根据权利要求7所述的雷达装置，其特征在于，
所述第3模块为1个以上。


10.一种雷达装置，其特征在于，所述雷达装置具有：
第1模块，其使用第1本振信号生成第1发送信号，发送所述第1发送信号，接收发送信号的反射信号，使用所述第1本振信号，根据接收到的反射信号生成第1接收信号；
第3模块，其使用与所述第1本振信号同步的第3本振信号生成第3发送信号；以及
信号处理器，其计算目标的角度，
所述第1模块接收所述第3发送信号的反射信号，使用所述第1本振信号生成第3接收信号，
所述信号处理器使用所述第1接收信号检测所述目标，针对所述目标，使用通过基于所述第1接收信号和所述第3接收信号的相干积分得到的信号计算所述目标的角度。


11.根据权利要求10所述的雷达装置，其特征在于，
所述信号处理器使用所述第1接收信号生成基于距离和速度的第1信号，根据所述第1信号的信号强度检测所述目标的距离和速度，对检测到的所述目标的距离和速度进行基于所述第1接收信号和所述第3接收信号的相干积分。

【专利技术属性】
技术研发人员：影目聪，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP