接收装置以及具备该接收装置的雷达装置、车辆及通信系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供可使用AF法高精度地进行到达波的二维方向上的角度推断的接收装置以及具备该接收装置的雷达装置、车辆及通信系统。接收装置构成为具备第一线性阵列天线、第二线性阵列天线以及运算装置。第一线性阵列天线将比到达波的数量即两个多两个的四个第一接收天线以相等的间隔(L)配置在一条直线上，第二线性阵列天线在与第一线性阵列天线不同的高度上，将四个第二接收天线以间隔(L)配置在与第一线性阵列天线排列的直线平行的一条直线上。运算装置具备方位角相位差第一推断部、方位角相位差第二推断部、到达波信号第一推断部、到达波信号第二推断部、仰角相位差推断部以及到达方向二维推断部。达方向二维推断部。达方向二维推断部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接收装置以及具备该接收装置的雷达装置、车辆及通信系统


[0001]本专利技术涉及进行到达波的到达方向的角度推断的接收装置以及具备该接收装置的雷达装置、车辆及通信系统。

技术介绍

[0002]以往，作为进行到达波的到达方向的角度推断的技术，例如具有非专利文献1中公开的MIMO(Multiple
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Input Multiple
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Output：多输入多输出)雷达装置中的使用AF(Annihilating Filter：湮没滤波器)法的角度推断技术。
[0003]非专利文献1中记载的MIMO雷达装置具备以等间隔配置接收天线而构成的等间隔线性阵列。在该MIMO雷达装置中，需要具有将被各接收天线接收的接收信号x(n)、x(n+1)、x(n+2)、
…
设为输入，并将输出y设为0的传递函数H(z)的滤波器。并且，观察该滤波器的零点的相位，掌握到达波在接收天线间的相位差，根据掌握的相位差来高精度地推断到达波到达的方向的角度。
[0004]非专利文献1：Tianyun Wang,Bing Liu,Qiang Wei,Kai Kang,Yong Liu,“Frequency Diverse MIMO Radar Sparse Imaging Using Annihilating Filter”,China Satellite Maritime Tracking and Control Department,Jiangyin,214431,P.R.China,978r/>‑1‑
5386
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7946
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3/18/$31.00 2018 IEEE
[0005]然而，在上述以往的使用AF法的角度推断技术中，只能推断方位角，且只能进行一维的角度推断。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种能够使用AF法高精度地进行除了推断到达波到达的方向的方位角以外还能够推断仰角的二维的角度推断的接收技术。
[0007]为此，本专利技术为具备以下部件的接收装置：
[0008]第一线性阵列天线，通过将比到达波的数量多至少一个的多个第一接收天线以相等的间隔配置在一条直线上而构成，各第一接收天线接收第一接收信号，该第一接收信号具有以由多个第一接收天线之一的基准第一接收天线接收的各到达波的相位为基准，根据各到达波按各第一接收天线中的每个接收天线相差相当于上述间隔的相位差的相位，且具有与各到达波对应的振幅；
[0009]第二线性阵列天线，通过在与第一线性阵列天线不同的高度上，将比到达波的数量多至少一个的多个第二接收天线以与上述间隔相等的间隔配置在与上述直线平行的一条直线上而构成，各第二接收天线接收第二接收信号，该第二接收信号具有以由多个第二接收天线之一的基准第二接收天线接收的包含相当于上述高度的相位差的各到达波的相位为基准，根据各到达波按各第二接收天线中的每个天线相差相当于上述间隔的相位差的相位，且具有与各到达波对应的振幅；
[0010]方位角相位差第一推断部，根据将由第一接收信号构成的第一接收信号组划分为
多组并输入，并使针对输入的各第一接收信号组的各输出分别为0的传递函数的零点上的相位，通过AF法推断各第一接收天线间的各到达波的方位角相位差，其中，上述第一接收信号是由第一接收天线接收的信号，且数量比到达波的数量多一个；
[0011]方位角相位差第二推断部，根据将由第二接收信号构成的第二接收信号组划分为多组并输入，并使针对输入的各第二接收信号组的各输出分别为0的传递函数的零点上的相位，通过AF法推断各第二接收天线间的各到达波的方位角相位差，其中，上述第二接收信号是由第二接收天线接收的信号，且数量比到达波的数量多一个；
[0012]到达波信号第一推断部，根据由方位角相位差第一推断部推断的各第一接收天线间的各到达波的方位角相位差以及第一接收信号，来推断到达至基准第一接收天线的各到达波的信号的振幅和相位；
[0013]到达波信号第二推断部，根据由方位角相位差第二推断部推断的各第二接收天线间的各到达波的方位角相位差以及第二接收信号，来推断到达至基准第二接收天线的各到达波的信号的振幅和相位；
[0014]仰角相位差推断部，根据通过到达波信号第一推断部推断为到达至基准第一接收天线的各到达波的信号和通过到达波信号第二推断部推断为到达至基准第二接收天线的各到达波的信号，对各到达波推断相当于上述高度的相位差作为仰角相位差；以及
[0015]到达方向二维推断部，根据由仰角相位差推断部推断的仰角相位差推断各到达波的到达方向的仰角，根据由方位角相位差第一推断部或方位角相位差第二推断部推断的方位角相位差来推断各到达波的到达方向的方位角。
[0016]另外，本专利技术构成一种雷达装置，具备，发送信号生成器，生成发送信号；发送天线，作为发送波发送通过发送信号生成器生成的发送信号；角度推断部，根据由上述的接收装置推断的到达波的到达方向的仰角以及方位角，在二维方向上进行目标物的位置的角度推断；以及距离推断部，推断到目标物的距离。
[0017]另外，本专利技术构成一种车辆，具备上述的雷达装置。
[0018]另外，本专利技术构成一种通信系统，其中，在基站或移动设备具备：角度推断部，根据由上述的接收装置推断的到达波的到达方向的仰角以及方位角，在二维方向上进行发送到达波的移动设备或基站所在的位置的角度推断；以及发送部，通过朝向由角度推断部推断的角度进行波束成形来进行提高向移动设备或基站所在的方向发送的发送波的发送输出的指向性控制。
[0019]另外，本专利技术构成一种通信系统，在移动设备或基站具备：角度推断部，根据由上述的接收装置推断的到达波的到达方向的仰角以及方位角，在二维方向上进行发送到达波的基站或移动设备所在的位置的角度推断；以及接收部，通过朝向由角度推断部推断的角度进行波束成形来进行提高从基站或移动设备所在的方向接收的接收波的接收灵敏度的指向性控制。
[0020]另外，本专利技术提供一种位置检测系统，具备：多个发送器，安装于各目标且输出发送波；以及角度推断部，根据由上述的接收装置推断的各到达波的到达方向的仰角以及方位角，在二维方向上进行各目标所在的位置的角度推断，其中，上述的接收装置接收从各发送器输出的各发送波作为各到达波。
[0021]根据本专利技术，能够提供可以使用AF法高精度地进行到达波的二维方向上的角度推
断的接收装置以及具备该接收装置的雷达装置、车辆及通信系统。
附图说明
[0022]图1是表示本专利技术的一个实施方式的接收装置的示意结构的框图。
[0023]图2是对一个实施方式的接收装置中的传递函数进行说明的图。
[0024]图3是表示一个实施方式的接收装置中的运算装置的动作的流程图。
[0025]图4是表示本专利技术的一个实施方式的雷达装置的示意结构的框图。
[0026]图5是表示图4所示的雷达装置的变形例的示意结构的框图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种接收装置，包括：第一线性阵列天线，通过将比到达波的数量多至少一个的多个第一接收天线以相等的间隔配置在一条直线上而构成，各上述第一接收天线接收第一接收信号，上述第一接收信号具有以由多个上述第一接收天线之一的基准第一接收天线接收的各上述到达波的相位为基准，根据各上述到达波按各上述第一接收天线中的每个天线相差相当于上述间隔的相位差的相位，且具有与各上述到达波相应的振幅；第二线性阵列天线，通过在与上述第一线性阵列天线不同的高度上，将比上述到达波的数量多至少一个的多个第二接收天线以与上述间隔相等的间隔配置在与上述直线平行的一条直线上而构成，各上述第二接收天线接收第二接收信号，上述第二接收信号具有以由多个上述第二接收天线之一的基准第二接收天线接收的包含相当于上述高度的相位差的各上述到达波的相位为基准，根据各上述到达波按各上述第二接收天线中的每个天线相差相当于上述间隔的相位差的相位，且具有与各上述到达波相应的振幅；方位角相位差第一推断部，根据将由第一接收信号构成的第一接收信号组划分为多组并输入，并使针对输入的各上述第一接收信号组的各输出分别为0的传递函数的零点上的相位，通过AF法推断各上述第一接收天线间的各上述到达波的方位角相位差，其中，上述第一接收信号是由上述第一接收天线接收的信号，且数量比上述到达波的数量多一个；方位角相位差第二推断部，根据将由第二接收信号构成的第二接收信号组划分为多组并输入，并使针对输入的各上述第二接收信号组的各输出分别为0的传递函数的零点上的相位，通过AF法推断各上述第二接收天线间的各上述到达波的方位角相位差，其中，上述第二接收信号是由上述第二接收天线接收的信号，且数量比上述到达波的数量多一个；到达波信号第一推断部，根据由上述方位角相位差第一推断部推断的各上述第一接收天线间的各上述到达波的方位角相位差以及上述第一接收信号，来推断到达至上述基准第一接收天线的各上述到达波的信号的振幅和相位；到达波信号第二推断部，根据由上述方位角相位差第二推断部推断的各上述第二接收天线间的各上述到达波的方位角相位差以及上述第二接收信号，来推断到达至上述基准第二接收天线的各上述到达波的信号的振幅和相位；仰角相位差推断部，根据通过上述到达波信号第一推断部推断为到达至上述基准第一接收天线的各上述到达波的信号和通过上述到达波信号第二推断部推断为到达至上述基准第二接收天线的各上述到达波的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒川畅哉，柏木克久，斋藤谅，市毛弘一，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：