本发明专利技术提供一种雷达装置，其具备：对ＦＭＣＷ调制后的扫频信号至少进行两次发送的收发器（２０）；对响应于来自收发器的发送而接收到的至少两次扫频信号进行快速傅立叶变换的ＦＦＴ部（３２）；基于在ＦＦＴ部进行傅立叶变换而获得的至少两次扫频信号，计算与收发器进行的至少两次扫频各自相对应的拍频，并基于计算出的拍频差和时间差来计算速度，基于计算出的速度和拍频来计算距离，由此计算出多个目标的距离和速度的ＭＲＡＶ处理部（３５ａ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过FMCW(FrequencyModulated Continuous Wave)方式来观测车辆 的距离和速度的雷达装置。
技术介绍
作为用雷达装置对行驶在道路上的车辆进行观测时的简易雷达方式已知有FMCW 方式(例如，参照非专利文献1)。在采用了这一 FMCW方式的雷达装置时，距离和速度为未 知数。因此，作为收发波形，一般而言通过将上行线性调频脉冲(up chirp)和下行线性调 频脉冲(down chirp)组合起来而同时计算出两个参数。但是，在用上行线性调频脉冲和下行线性调频脉冲所收发的信号的拍频(beat frequency)轴上，即便目标相同频率也不同。因此，在仅仅存在单一目标的情况下能够取得 对应。但是，在存在多个目标的情况下，就有针对各目标的每一个上行线性调频脉冲和下行 线性调频脉冲的对偶(pairing)变得困难之类的问题。另外，因需要收发上行线性调频脉 冲和下行线性调频脉冲，故有循环时间变长之类的问题。另外，在与距离分辨率有关的频带上存在制约、或者在与角度分辨率有关的天线 开口长度上存在制约的情况下，就有在密集目标的分离性能上产生制约之类的问题。除了这些问题以外，在积分数N较少且同一 PRF(Pulse Repetition Frequenoy 脉冲反复频率)的情况下，就有对信号进行了 FFT (Fast Fourier Transform 快速傅立叶 变换)以后的拍频轴的各频率组(bank)幅宽(PRF/N)变大而使频率分辨率发生劣化，基于 该频率所计算出的距离及速度的精度发生劣化之类的问题。另外，在实数信号进行复数傅立叶变换，通过仅抽取正(或者负)的频率来抽取出 复数信号的情况下，就有在目标拍频的正确符号为负(或者正)时无法计算正确的距离、速 度以及角度之类的问题。另外，通过为了在近距离处使拍频接近于直流(频率为0)分量将频率倾斜度(频 带B/扫频(swe印)时间T)增大，有必要即便在近距离处也使拍频成为从直流进行了隔离 的频率。在此情况下，就有在频带B和取样频率PRF上存在制约时无法使积分数N变大之类 的问题。特别是在观测远距离目标的情况下，由于若积分数变少则SN比(信号/噪声比) 变小，所以检测性能及精度发生劣化。图1是表示以往的雷达装置之构成的系统图，图2是表示此雷达装置之动作的流 程图。此雷达装置具备天线10、收发器20以及信号处理器30。用收发器20内部的发送器21扫频后的信号从天线发射元件11进行发射。另一 方面，在多个天线接收元件12接收到的信号分别通过多个混频器22进行频率变换，并发送 到信号处理器30。在信号处理器30，来自收发器20的拍频信号用AD变换器31变换成数 字信号，并作为元件信号发送到上行系列下行系列抽取部37 (步骤S201)。图3以及图4表 示收发的上行线性调频脉冲及下行线性调频脉冲的扫频信号。上行系列下行系列抽取部37从发自AD变换器31的元件信号(数字信号)分离4上行线性调频脉冲信号和下行线性调频脉冲信号并发送到FFT部33 (步骤S202)。FFT部 33对发自上行系列下行系列抽取部37的上行线性调频脉冲信号和下行线性调频脉冲信号 进行快速傅立叶变换并变换成频率轴上的信号，然后发送到DBF(Digital Beam Forming 数字波束形成)部34。DBF部34使用发自FFT部33的频率轴的信号，形成Σ波束(上行系列以及下行系 列)和Δ波束(步骤S203)。在DBF部34所形成的Σ波束被发送到对偶部38，Δ波束被 发送到测角部36。对偶部38基于对Σ波束的上行系列和下行系列的信号进行了 FFT的结 果，如图5所示那样抽取振幅持有极值的频率(步骤S204)。这一关系式如下式所示。Afl = fd-frAf2 = fd+fr …(1)Δ/2-Δ/1 fr~ ιΔ/2+ Δ/1...⑵J 一 2其中，Afl 下行线性调频脉冲信号的观测频率 Af2 上行线性调频脉冲信号的观测频率 fd:多普勒频率 fr 基于距离的频率另一方面，基于距离的频率fr和基于目标速度的多普勒频率fd为下式。 fr^2—R c-T2V …(3) fd = -— J A若用目标距离R和目标速度V将⑶式进行展开，并代入⑵式就成为下式tC-TR ---fr2Bc.T ΔΓ2-Δ/1 =—^― ·———2B 2Ifd(4)λ 2 ‘Afl +Afl—^― ·其中，B 频带R 目标距离T 扫频时间c 光速V:目标速度λ 波长以上的处理一结束就进行上行系列/下行系列的对偶(步骤S205)。S卩、因下行线 性调频脉冲系列和上行线性调频脉冲系列的峰值频率不同，故进行使频率对相对应起来的 处理。接下来，计算目标的距离以及速度(步骤S206)，并计算角度(步骤S207)。之后，检查循环是否已结束(步骤S208)。在步骤S208中循环尚未结束的情况下， 进行转移到下一循环处理的处理(步骤S209)。之后，处理返回到步骤S201，反复进行上述 的处理。另一方面，在步骤S208中循环已结束的情况下，雷达装置的处理结束。通过以上的处理就能够计算目标的距离R和速度V。如上述那样，因下行线性调频 脉冲系列和上行线性调频脉冲系列的峰值频率不同，故需要使频率对相对应起来。在单一 目标及少数目标的情况下，对偶还比较容易。但是，若目标数或背景的反射点增加，则如图 6所示那样频率轴的峰值值变得很多，就有对偶变得困难之类的问题。现有技术文献非专利文献非专利文献1 吉田孝监修、‘修订雷达技术’、电子信息通信学会、 pp.274-275(1996)如上述那样，在以往的雷达装置中有如下问题。(1)在作为收发波形将上行线性调频脉冲和下行线性调频脉冲信号组合起来的情 况下，当多个目标存在时，对偶很困难。另外，因需要收发上行线性调频脉冲和下行线性调 频脉冲信号，故循环时间变长。(2)在距离分辨率或者角度分辨率上存在制约的情况下，在密集目标的分离性能 上产生制约。(3)在积分数N较少且同一 PRF的情况下，快速傅立叶变换后的拍频轴的各频率组 幅宽变大而使频率分辨率发生劣化，基于该频率所计算出的距离及速度的精度发生劣化。(4)在对实数信号进行复数傅立叶变换，仅抽取正(或者负)频率以抽取出复数信 号的情况下，当目标拍频的正确符号为负(或者正)时，无法计算正确的距离、速度以及角度。(5)需要在近距离处使频率倾斜度变大以使拍频接近于直流(频率为0)分量。在 此情况下，在频带B和取样频率PRF上存在制约时就无法使积分数N变大。
技术实现思路
本专利技术的课题就在于提供一种即便在从近距离到远距离的宽范围存在多个目标 的情况下，也能够以较高的探测性能、高精度地观测目标的雷达装置。为了解决课题，第1技术方案的专利技术具备收发器，对FMCW调制后的扫频信号进行6M次发送；FFT部，对响应于来自收发器的发送而接收到的M次扫频信号进行快速傅立叶变 换；MRAV处理部，在根据FFT部进行傅立叶变换而获得的M次扫频信号来计算各扫频信号 的极大值之际，使用通过M扫频的相位单脉冲、振幅单脉冲或者MUSIC而计算出拍频的结果 F(扫频编号、目标编号)，在拍频_扫频轴上对每个拍频沿扫频方向进行振幅积分，按超过 规定阈值的每个频率组，计算超本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种雷达装置，其特征在于包括：收发器，对ＦＭＣＷ调制后的扫频信号进行Ｍ次发送；ＦＦＴ部，对响应于来自上述收发器的发送而接收到的Ｍ次扫频信号进行快速傅立叶变换；ＭＲＡＶ处理部，在根据上述ＦＦＴ部进行傅立叶变换而获得的Ｍ次扫频信号来计算各扫频信号的极大值之际，使用通过Ｍ扫频的相位单脉冲、振幅单脉冲或者ＭＵＳＩＣ而计算出拍频的结果Ｆ（扫频编号、目标编号），在拍频－扫频轴上对每个拍频沿扫频方向进行振幅积分，针对超过规定阈值的每个频率组，计算超过上述规定阈值的扫频编号的相对距离与扫频时刻的最小二乘直线，根据上述最小二乘直线的倾斜度来计算目标的速度，并计算上述目标的距离。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：竹谷晋一，川端一彰，大须贺万城，吉田卓司，吉田大广，丹羽雅人，后藤秀人，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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