雷达装置、雷达运用方法和雷达运用程序制造方法及图纸

雷达装置(10)具有：信号生成部(100)，其生成信号作为源信号；伪随机数生成部(102)，其生成由伪随机数构成的伪随机数序列；真随机数生成部(101)，其生成由真随机数构成的真随机数序列；调制码合成部(103)，其对伪随机数序列和真随机数序列进行合成，由此生成用于对信号的相位进行调制的调制码序列；以及相位调制部(104)，其使用调制码序列对源信号的相位进行调制，由此生成发送信号。由此生成发送信号。由此生成发送信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】雷达装置、雷达运用方法和雷达运用程序


[0001]本专利技术涉及雷达装置、雷达运用方法和雷达运用程序。

技术介绍

[0002]雷达是如下装置：对对象物照射电波，计测来自对象物的反射波，由此计测雷达与对象物之间的相对距离或对象物的相对速度等。FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave：调频连续波)方式是雷达的一种方式，低价且计测距离和速度的能力优异。特别地，快速FMCW方式具有比现有的慢速FMCW方式高的分辨率。快速FMCW方式是线性调频信号的扫描时间为数us这样比较短的方式。
[0003]采用MIMO(Multiple Input Multiple Output：多入多出)方式的雷达能够进行测角，能够提高角度分辨率。MIMO方式是使用多个发送天线和多个接收天线的方式。
[0004]此外，为了避免来自多个发送天线的发送波相互干扰，存在对相位进行调制的方法。以往公知有通过对M序列或Gold序列这样的自相关性高的伪随机数序列的各元素分配给0、π而对相位进行调制的技术。
[0005]在运用雷达时，欺骗是一种威胁。欺骗是如下攻击：从外部对雷达插入装载了反射波的电波，由此使计测值错误。作为欺骗对策，非专利文献1公开有如下对策方式：使用比较简单的伪随机数对慢速FMCW雷达的线性调频进行调制，使用差拍信号的频率和振幅来检测攻击。慢速FMCW雷达是使用慢速FMCW方式的雷达。
[0006]现有技术文献
[0007]非专利文献
[0008]非专利文献1：铃木，梨本等、“FMCW雷达中的线性调频信号的随机化”、SCIS2018 2018 Symposium on Cryptograrhy and Information Security Niigata,Japan,Jan.23
‑
26,2018,The Institute of Electronics,Information and Communication Engineers.

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]在判定是否具有欺骗的情况下，慢速FMCW雷达需要使FMCW信号的斜率变化(调制)成UP或DOWN。
[0011]快速FMCW雷达需要集中处理多个波形，以计测对象物的位置或速度。快速FMCW雷达是使用快速FMCW方式的雷达。差拍信号的频率根据FMCW信号的斜率而变化，因此，在快速FMCW雷达与慢速FMCW雷达同样地判定是否具有欺骗时，对计测对象物的位置或速度等造成不良影响。
[0012]此外，公知以往用于MIMO雷达对相位进行调制的M序列或Gold序列等伪随机数序列的变化不多，因此，在观测到中途时，能够估计接下来出现的值。MIMO雷达是使用MIMO方式的雷达。
[0013]因此，比较简单的干扰对策不是针对估计用于对相位进行调制的序列这样的欺骗
攻击的对策。
[0014]本专利技术的目的在于，提供如下的雷达装置：能够减轻被估计用于对相位进行调制的序列的风险，并且，实现不对计测对象物的位置或速度等造成不良影响的对策。典型地讲，本专利技术的雷达装置是采用快速FMCW方式的雷达装置。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]本专利技术的雷达装置具有：信号生成部，其生成信号作为源信号；至少1个伪随机数生成部，其生成由1比特以上的伪随机数构成的伪随机数序列；真随机数生成部，其生成由1比特以上的真随机数构成的真随机数序列；至少1个调制码合成部，其对所述伪随机数序列和所述真随机数序列进行合成，由此生成用于对信号的相位进行调制且包含来源于所述真随机数序列的成分的调制码序列；以及至少1个相位调制部，其使用所述调制码序列对所述源信号的相位进行调制，由此生成发送信号，所述调制码序列是对2个调制码序列进行合成而使来源于所述真随机数序列的成分消失的调制码序列。
[0017]专利技术效果
[0018]根据本专利技术的雷达装置，能够提供如下的雷达装置：能够减轻被估计用于对相位进行调制的序列的风险，并且，实现不对计测对象物的位置或速度等造成不良影响的对策。
附图说明
[0019]图1是实施方式1的雷达装置10的结构例。
[0020]图2是实施方式1的信号处理装置110的硬件结构例。
[0021]图3是示出实施方式1的雷达装置10的动作的序列图。
[0022]图4是说明实施方式1的生成发送信号S105的流程的图。
[0023]图5是说明实施方式1的解调部121的动作的图。
[0024]图6是实施方式1的变形例的雷达装置10的结构例。
[0025]图7是实施方式1的变形例的信号处理装置110的结构例。
[0026]图8是示出实施方式1的变形例的雷达装置10的动作的序列图。
[0027]图9是实施方式1的变形例的雷达装置20的结构例。
[0028]图10是实施方式1的变形例的计算机200的硬件结构例。
[0029]图11是说明实施方式1的变形例的真随机数生成部225生成随机数的处理的例子的图。
[0030]图12是示出实施方式1的变形例的真随机数生成部225的动作的流程图。
[0031]图13是实施方式1的变形例的信号处理装置110的结构例。
[0032]图14是实施方式2的雷达装置30的结构例。
[0033]图15是示出从实施方式2的雷达装置30的动作的序列图。
[0034]图16是实施方式2的变形例的雷达装置40的结构例。
[0035]图17是实施方式2的变形例的接收控制计算机410的硬件结构例。
[0036]图18是实施方式2的变形例的发送控制计算机400的硬件结构例。
具体实施方式
[0037]实施方式1
[0038]下面，参照附图对本实施方式进行详细说明。
[0039]***结构的说明***
[0040]典型地讲，本实施方式的雷达装置10采用快速FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave：调频连续波)方式，并且采用MIMO(Multiple Input Multiple Output：多入多出)方式。MIMO方式是使用多个发送天线和多个接收天线的方式。
[0041]图1示出本实施方式的雷达装置10的结构例。本图的黑色圆点表示与黑色圆点相连的多条线相互连接。在多条线交叉的部位未描绘黑色圆点的情况下，该多条线未相互连接。
[0042]如本图所示，雷达装置10具有发送部15和接收部16。
[0043]发送部15具有信号生成部100、真随机数生成部101、多个伪随机数生成部102、多个调制码合成部103、多个相位调制部104和多个发送天线105。在本图中，为了识别各个发送天线105，记载为“105
‑
1”和“105
‑
2”。本说明书中记载的各雷达装置具有的多个其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种雷达装置，该雷达装置具有：信号生成部，其生成信号作为源信号；至少1个伪随机数生成部，其生成由1比特以上的伪随机数构成的伪随机数序列；真随机数生成部，其生成由1比特以上的真随机数构成的真随机数序列；至少1个调制码合成部，其对所述伪随机数序列和所述真随机数序列进行合成，由此生成用于对信号的相位进行调制且包含来源于所述真随机数序列的成分的调制码序列；以及至少1个相位调制部，其使用所述调制码序列对所述源信号的相位进行调制，由此生成发送信号，所述调制码序列是对2个调制码序列进行合成而使来源于所述真随机数序列的成分消失的调制码序列。2.根据权利要求1所述的雷达装置，其中，所述调制码合成部执行异或运算或异或非运算，由此生成所述调制码序列。3.根据权利要求1或2所述的雷达装置，其中，所述雷达装置具有：至少1个发送天线，其将所述发送信号转换成发送波，并且发送所述发送波；至少1个接收天线，其接收与所述发送波对应的接收波，并且将所述接收波转换成接收信号；至少1个混频部，其生成混合所述源信号和所述接收信号而成的混频输出信号；至少1个低通滤波器部，其提取所述混频输出信号的低频成分，由此生成差拍信号；以及解调部，其使用所述调制码序列对所述差拍信号进行解调，所述至少1个伪随机数生成部的个数、所述至少1个调制码合成部的个数和所述至少1个相位调制部的个数分别与所述至少1个发送天线的个数一致，所述至少1个混频部的个数和所述至少1个低通滤波器部的个数分别与所述至少1个接收天线的个数一致。4.根据权利要求1或2所述的雷达装置，其中，所述雷达装置具有：至少1个发送天线，其将所述发送信号转换成发送波，并且发送所述发送波；至少1个接收天线，其接收与所述发送波对应的接收波，并且将所述接收波转换成接收信号；至少1个混频部，其生成混合所述发送信号和所述接收信号而成的混频输出信号；以及至少1个低通滤波器部，其提取所述混频输出信号的低频成分，由此生成差拍信号，所述至少1个伪随机数生成部的个数、所述至少1个调制码合成部的个数和所述至少1个相位调制部的个数分别与所述至少1个发送天线的个数一致，所述至少1个混频部的个数和所述至少1个低通滤波器部的个数分别与所述至少1个接收天线的个数一致。5.一种雷达装置，其中，所述雷达装置具有发送模块和接收模块，所述发送模块具有：
发送侧信号生成部，其生成信号作为发送侧源信号；至少1个发送侧伪随机数生成部，其生成由1比特以上的伪随机数构成的发送侧伪随机数序列；发送侧加密处理部，其接收由1比特以上的真随机数构成的真随机数序列，并且使用所述真随机数序列生成作为与加密有关的信号的序列的发送侧加密序列；至少1个发送侧调制码合成部，其对所述发送侧伪随机数序列和所述发送侧加密序列进行合成，由此生成用于对信号的相位进行调制且包含来源于所述发送侧加密序列的成分的发送侧调制码序列；以及至少1个相位调制部，其使用所述发送侧调制码序列对所述发送侧源信号的相位进行调制，由此生成发送信号，所述接收模块具有：接收侧信号生成部，其生成与所述发送侧源信号对应的信号作为接收侧源信号；至少1个接收侧伪随机数生成部，其生成由1比特以上的伪随机数构成的接收侧伪随机数序列；接收侧加密处理部，其接收所述真随机数序列，并且使用所述真随机数序列生成作为与加密有关的信号的序列的接收侧加密序列；至少1个接收侧调制码合成部，其对所述接收侧伪随机数序列和所述接收侧加密序列进行合成，由此生成用于对信号的相位进行调制且包含来源于所述接收侧加密序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：梨本翔永，铃木大辅，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：