レーダ装置、受信機及び相関成分検出装置
【課題】反射信号に相関成分が発生した場合であっても、目標物の探知性能を維持することが可能なレーダ装置及び相関成分検出装置を提供する。
【解決手段】相関成分検出部２７−１の解析部２７３−１及びウェイト係数算出部２７４−１で、適応復調部２７２−１から出力される信号のＳＮ比を最大にするウェイト係数を算出する。そして、算出されたウェイト係数を受信データ蓄積部２７１−１からの信号に掛け合わせ、この信号に対して適応復調部２７２−１でパルス圧縮を行うようにしている。これにより、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分の相関成分を適応復調部２７２−１でパルス圧縮して目標物ＴをＣＦＡＲ２７５−１で検出することが可能となる。すなわち、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分に相関が発生している場合であっても、相関成分から目標物Ｔを検出することが可能となる。
【解決手段】相関成分検出部２７−１の解析部２７３−１及びウェイト係数算出部２７４−１で、適応復調部２７２−１から出力される信号のＳＮ比を最大にするウェイト係数を算出する。そして、算出されたウェイト係数を受信データ蓄積部２７１−１からの信号に掛け合わせ、この信号に対して適応復調部２７２−１でパルス圧縮を行うようにしている。これにより、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分の相関成分を適応復調部２７２−１でパルス圧縮して目標物ＴをＣＦＡＲ２７５−１で検出することが可能となる。すなわち、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分に相関が発生している場合であっても、相関成分から目標物Ｔを検出することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）方式を用いたレーダ装置と、このレーダ装置に用いられる受信機及び相関成分検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、互いに無相関となるように変調された無線信号をＭ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から空間へ向けて送信し、送信されたＭ系統の無線信号が空間中の物体により反射された反射信号をＮ本の受信アンテナで受信する、ＭＩＭＯ方式を用いたレーダ装置が提案されている（例えば、非特許文献１及び２参照）。この種のレーダ装置では、受信アンテナ毎に、Ｍ系統の無線信号の変調方式のそれぞれに対応した復調部が設置される。各復調部は、受信した反射信号において対応した変調方式の信号成分を復調する。そして、レーダ装置は、復調した信号から目標物を検出し、これらの検出結果を統合して目標物を探知するようにしている。このような構造により、ＭＩＭＯ方式を利用したレーダ装置は、レーダシステムの性能向上を実現することが可能である。
【０００３】
しかしながら、従来のレーダ装置では、目標物が高速で移動する等の場合、反射信号に含まれる各無線信号の無相関性が崩れ、無線信号同士が互いに相関してしまうおそれがある。このような場合、反射信号における無線信号の相関成分は、受信アンテナ毎に設置された各復調部では復調されず、目標物の探知性能が劣化するという問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】E. Fisher, A. H. Heimovich, "Spatial diversity in radar - models and detection Performance," IEEE Trans. On Signal Processing, vol. 54, no. 3, pp. 823-838
【非特許文献２】E. Fisher, A. H. Heimovich, "Performance of MIMO Radar System: Advantages of Angular Diversity," IEEE Trans. On Signal Processing, 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来のＭＩＭＯ方式を利用したレーダ装置では、反射信号に無線信号間の相関成分が発生した場合、目標物の探知性能が劣化するという問題があった。
【０００６】
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、反射信号に相関成分が発生した場合であっても、目標物の探知性能を維持することが可能なレーダ装置及び受信機と、このレーダ装置及び受信機に用いられる相関成分検出装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るレーダ装置は、互いに無相関となるように変調された無線信号を空間へ向けて送信するＭ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機と、前記空間へ向けて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を受信する受信機とを具備するレーダ装置において、前記受信機は、前記反射信号を互いに独立して受信するＮ（Ｎは２以上の自然数）系統の受信アンテナと、前記受信系統毎に設置され、前記受信アンテナで受信された反射信号を中間周波数帯の信号に変換する周波数変換部と、前記受信系統毎に設置され、前記中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、前記受信系統毎に設置され、前記デジタル信号をＭ系統に分配する分配部と、前記分配されたＭ系統毎に設置され、それぞれが前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記分配されたデジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調する復調部と、前記分配されたＭ系統毎に設置され、前記復調部で復調された信号から前記目標物を検出する検出部と、前記受信系統毎に設置され、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、当該復調した信号から前記目標物を検出する相関成分検出手段と、前記受信系統毎のＭ系統の検出部による検出結果と、前記受信系統毎の前記相関成分検出手段による検出結果とを統合する統合部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る受信機は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から互いに無相関となるように変調されて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を互いに独立して受信するＮ（Ｎは２以上の自然数）系統の受信アンテナと、前記受信系統毎に設置され、前記受信アンテナで受信された反射信号を中間周波数帯の信号に変換する周波数変換部と、前記受信系統毎に設置され、前記中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、前記受信系統毎に設置され、前記デジタル信号をＭ系統に分配する分配部と、前記分配されたＭ系統毎に設置され、それぞれが前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記分配されたデジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調する復調部と、前記分配されたＭ系統毎に設置され、前記復調部で復調された信号から前記目標物を検出する検出部と、前記受信系統毎に設置され、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、当該復調した信号から前記目標物を検出する相関成分検出手段と、前記受信系統毎のＭ系統の検出部による検出結果と、前記受信系統毎の前記相関成分検出手段による検出結果とを統合する統合部とを具備する。
【０００９】
上記構成によるレーダ装置及び受信機では、相関成分検出手段により、アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号において前記Ｍ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、その復調信号から空間中の目標物を検出するようにしている。これにより、反射信号における相関成分も復調され、この復調信号においても目標物が検出されるため、目標物の探知性能が劣化することを抑えることが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る相関成分検出装置は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から互いに無相関となるように変調されて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を受け取り、当該信号のデータを蓄積するデータ蓄積部と、前記データ蓄積部に蓄積された蓄積データ及び前記Ｍ個の送信機から通知された前記Ｍ系統の無線信号の変調方式に関する変調情報に基づいて、フィードバック信号のＳＮ（Signal to Noise）比が最大となるように、前記反射信号に掛け合わせるウェイトを算出するウェイト算出部と、前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記反射信号に対して前記ウェイトを掛け合わせ後、当該信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調して出力すると共に、前記復調した信号を前記フィードバック信号として前記ウェイト算出部へ出力する適応復調部と、前記適応復調部からの信号から前記目標物を検出する検出部とを具備する。
【００１１】
上記構成による相関成分検出装置では、適応復調部からのフィードバック信号のＳＮ比が最大となるように、反射信号に掛け合わせるウェイトを算出する。そして、適応復調部で、算出したウェイトを掛け合わせた反射信号に対して復調処理をすることにより、反射信号におけるＭ系統の無線信号の相関成分を復調する。これにより、相関成分検出装置は、反射信号における相関成分の復調信号から目標物を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、反射信号に相関成分が発生した場合であっても、目標物の探知性能を維持することが可能なレーダ装置及び受信機と、このレーダ装置及び受信機に用いられる相関成分検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１の送信機の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図１の受信機の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明に係るレーダ装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１の構成を示す概略図である。図１におけるレーダ装置１は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機１０−１〜１０−Ｍ及び受信機２０を具備する。送信機１０−１〜１０−Ｍは、互いに無相関となるように変調された無線信号を送信アンテナ１１−１〜１１−Ｍから空間へ向けて送信する。送信されたＭ系統の無線信号は、目標物Ｔで反射される。受信機２０は、目標物で反射された反射信号をＮ（Ｎは２以上の自然数）本の受信アンテナ２１−１〜２１−Ｎで互いに独立して受信する。
【００１６】
図２は、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１における送信機１０−１〜１０−Ｍの機能構成を示すブロック図である。送信機１０−１〜１０−Ｍは、信号生成部１２−１〜１２−Ｍ、位相変調部１３−１〜１３−Ｍ、周波数変換部１４−１〜１４−Ｍ及び送信アンテナ１１−１〜１１−Ｍをそれぞれ備える。信号生成部１２−１〜１２−Ｍは、送信パルスに直線状の周波数変調を加え、変調パルス信号を生成する。生成された変調パルス信号は、位相変調部１３−１〜１３−Ｍで位相変調され、周波数変換部１４−１〜１４−Ｍで無線周波数帯に周波数変換された後、送信アンテナ１１−１〜１１−Ｍから送信される。
【００１７】
このとき、位相変調部１３−１〜１３−Ｍは、送信アンテナ１１−１〜１１−Ｍから送信される無線信号が互いに無相関となるように位相変調を行う。このとき、位相変調部１３−１〜１３−Ｍでは、受け取った無線信号に対してどれだけの位相差を生じさせるかが予め設定されている。例えば、変調部１３−１と変調部１３−Ｍとの間の位相差は、送信アンテナ１１−１から送信される無線信号１の位相が送信アンテナ１１−Ｍから送信される無線信号Ｍの位相よりも９０度だけ進んだ状態となるように設定される。また、送信機１０−１〜１０−Ｍは、位相変調部１３−１〜１３−Ｍでの位相変調の位相情報を受信機２０へ通知する。
【００１８】
図３は、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１の受信機２０の機能構成を示すブロック図である。図３における受信機２０は、受信アンテナ２１−１〜２１−Ｎを備え、受信アンテナ毎に独立して反射信号の受信処理が行われる。なお、受信アンテナ２１−１乃至受信アンテナ２１−Ｎで受信された反射信号の受信処理は、それぞれ同様であるため、以下では受信アンテナ２１−１における処理について説明する。
【００１９】
受信アンテナ２１−１で受信された反射信号は、周波数変換部２２−１で中間周波数帯の信号に変換され、アナログ−デジタル変換部２３−１でデジタル信号に変換される。デジタル信号は、分配部２４−１でＭ系統に分配され、復調部２５−１１〜２５−１Ｍへそれぞれ供給される。
【００２０】
復調部２５−１１〜２５−１Ｍそれぞれは、送信機１０−１〜１０−Ｍにおける位相変調部１３−１〜１３−Ｍのうちいずれかの位相変調で与えられる位相差に対応している。復調部２５−１１〜２５−１Ｍは、アナログ−デジタル変換部２３−１からのデジタル信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分のうち、対応する位相差の信号成分をパルス圧縮する。例えば、復調部２５−１１が位相変調部１３−１で与えられた位相差に対応している場合、反射信号のうち無線信号１の信号成分のみをパルス圧縮することになる。また、復調部２５−１Ｍが位相変調部１３−Ｍで与えられた位相差に対応している場合、反射信号のうち無線信号Ｍの信号成分のみをパルス圧縮することになる。
【００２１】
復調部２５−１１〜２５−１Ｍでパルス圧縮された信号は、ＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate）２６−１１〜２６−１Ｍへ出力される。ＣＦＡＲ２６−１１〜２６−１Ｍは、復調部２５−１１〜２５−１Ｍでパルス圧縮された信号を検波（振幅情報のみの信号に変換）し、注目レンジビンの周辺パルスの信号振幅からリファレンス振幅を算出し、リファレンス振幅に対する注目レンジビン振幅の比を表す信号として、振幅比信号を出力する。これにより、ＣＦＡＲ２６−１１〜２６−１Ｍは、目標物Ｔの検出を行う。
【００２２】
相関成分検出部２７−１は、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する場合、その相関成分から目標物Ｔを検出するものである。反射信号における無線信号の信号成分同士の相関は、目標物Ｔが高速に移動等することにより、無線信号に位相ずれ及び周波数遷移が発生し、Ｍ系統の無線信号における無相関性が低下することにより発生する。この相関成分は、復調部２５−１１〜２５−１Ｍそれぞれに設定された位相差と対応しないため、復調部２５−１１〜２５−１Ｍでパルス圧縮されることはない。なお、相関成分検出部は、受信アンテナ２１−１乃至受信アンテナ２１−Ｎの受信系全てに設置されていてもよいし、受信アンテナ２１−１乃至受信アンテナ２１−Ｎの受信系のうちいずれかの受信系に設置されていてもよい。
【００２３】
相関成分検出部２７−１は、受信データ蓄積部２７１−１、適応復調部２７２−１、解析部２７３−１及びウェイト係数算出部２７４−１を備える。受信データ蓄積部２７１−１は、アナログ−デジタル変換部２３−１からのデジタル信号を適応復調部２７２−１へ出力すると共に、受け取ったデジタル信号を蓄積し、その蓄積データを解析部２７３−１へ供給する。
【００２４】
解析部２７３−１は、受信データ蓄積部２７１−１からの蓄積データと、送信機１０−１〜１０−Ｍから通知される変調部１３−１〜１３−Ｍにおける位相情報と、適応復調部２７２−１からのフィードバック信号とを受け取る。解析部２７３−１は、受け取った蓄積データ及び位相情報に基づいて、フィードバック信号におけるＳ／Ｎ（Signal to Noise）比を最大にし、かつ、位相ずれ及び周波数遷移を適応的に補正するように適応復調部２７２−１における最良の復調方式を決定する。
【００２５】
ウェイト係数算出部２７４−１は、解析部２７３−１で決定された復調方式を実現するために、受信データ蓄積部２７１−１からのデジタル信号に掛け合わせるウェイト係数を算出する。
【００２６】
適応復調部２７２−１は、位相変調部１３−１〜１３−Ｍの位相変調で与えられる位相差のうち任意の位相差に対応している。まず、適応復調部２７２−１は、受信データ蓄積部２７１−１からのデジタル信号のうち対応した位相差の信号成分をパルス圧縮し、パルス圧縮後の信号をＣＦＡＲ２７５−１へ出力すると共に、フィードバック信号として解析部２７３−１へ供給する。次に、適応復調部２７２−１は、ウェイト係数算出部２７４−１でフィードバック信号に基づいて算出されたウェイト係数を受け取り、このウェイト係数をデジタル信号に掛け合わせ、掛け合わせた後の信号に対してパルス圧縮を行う。こうして、適応復調部２７２−１は、受信データ蓄積部２７１−１からのデジタル信号における相関成分に対してパルス圧縮を行うことが可能となる。
【００２７】
ＣＦＡＲ２７５−１は、適応復調部２７２−１でパルス圧縮された信号を検波（振幅情報のみの信号に変換）し、注目レンジビンの周辺パルスの信号振幅からリファレンス振幅を算出し、リファレンス振幅に対する注目レンジビン振幅の比を表す信号として、振幅比信号を出力する。これにより、ＣＦＡＲ２７５−１は、目標物Ｔの検出を行う。
【００２８】
以上の受信処理が受信アンテナ２１−２〜２１−Ｎにおいても行われ、受信アンテナ２１−２におけるＣＦＡＲ２６−２１〜２６−２Ｍ及びＣＦＡＲ２７５−２で目標物Ｔの検出が行われ、…、受信アンテナ２１−ＮにおけるＣＦＡＲ２６−Ｎ１〜２６−ＮＭ及びＣＦＡＲ２７５−Ｎで目標物Ｔの検出が行われる。
【００２９】
統合部２８は、受信アンテナ２１−１におけるＣＦＡＲ２６−１１〜２６−１Ｍ及びＣＦＡＲ２７５−１の検出結果、受信アンテナ２１−２におけるＣＦＡＲ２６−２１〜２６−２Ｍ及びＣＦＡＲ２７５−２の検出結果、…、及び受信アンテナ２１−ＮにおけるＣＦＡＲ２６−Ｎ１〜２６−ＮＭ及びＣＦＡＲ２７５−Ｎの検出結果を統合して、目標物Ｔの有無を判定する。
【００３０】
以上のように、上記一実施形態では、相関成分検出部２７−１の解析部２７３−１及びウェイト係数算出部２７４−１で、適応復調部２７２−１から出力される信号のＳＮ比を最大にするウェイト係数を算出する。そして、算出されたウェイト係数を受信データ蓄積部２７１−１からの信号に掛け合わせ、この信号に対して適応復調部２７２−１でパルス圧縮を行うようにしている。これにより、反射信号に含まれる互いに無相関の信号成分を復調部２４−１１〜２４−１Ｎでパルス圧縮して目標物ＴをＣＦＡＲ２６−１１〜２６−１Ｍで検出すると共に、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分の相関成分を適応復調部２７２−１でパルス圧縮して目標物ＴをＣＦＡＲ２７５−１で検出することが可能となる。すなわち、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分に相関が発生している場合であっても、相関成分から目標物Ｔを検出することが可能であるため、目標物の探知性能が劣化することは無い。
【００３１】
したがって、本発明に係るレーダ装置及び受信機は、反射信号に相関成分が発生した場合であっても、目標物の探知性能を維持することができる。
【００３２】
なお、この発明は上記一実施形態に限定されるものではない。例えば上記一実施形態では、相関成分検出部２７−１〜２７−Ｎが各受信系に設置されている例について説明したが、相関成分検出部２７−１〜２７−Ｎは相関成分検出装置として着脱可能であってもよい。すなわち、相関成分検出装置が設置されている受信系から相関成分検出装置を取り外すことができる。さらに、相関成分検出装置が設置されていない受信系がある場合、必要に応じてその受信系へ相関成分検出装置を取り付けることも可能である。
【００３３】
また、上記一実施形態では、信号生成部１２−１〜１２−Ｍで送信パルスに直線状の周波数変調を加えた変調パルス信号を生成し、復調部２５−１１〜２５−１Ｍ及び適応復調部２７２−１でパルス圧縮する例について説明したが、信号生成部１２−１〜１２−Ｍにおける変調方式がこの方式に限定される訳ではない。例えば、信号生成部１２−１〜１２−Ｍで送信パルスに対して離散値を取る符号系列により離散的に位相変調を行い、復調部２５−１１〜２５−１Ｍ及び適応復調部２７２−１で符号系列の相関処理によりパルス圧縮を行う方式であっても同様に実施可能である。
【００３４】
また、上記一実施形態では、ＣＦＡＲによりパルス圧縮後の信号から目標物を検出する例について説明したが、目標物を検出する検出部はＣＦＡＲに限定されるわけではなく、その他の検出方式に準拠した検出部であっても同様に実施可能である。
【００３５】
さらに、この発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…レーダ装置
１０−１〜１０−Ｍ…送信機
１１−１〜１１−Ｍ…送信アンテナ
１２−１〜１２−Ｍ…信号生成部
１３−１〜１３−Ｍ…位相変調部
１４−１〜１４−Ｍ…周波数変換部
２０…受信機
２１−１〜２１−Ｎ…受信アンテナ
２２−１〜２２−Ｎ…周波数変換部
２３−１〜２３−Ｎ…Ａ／Ｄ変換部
２４−１〜２４−Ｎ…分配部
２５−１１〜２５−１Ｍ，２５−Ｎ１〜２５−ＮＭ…復調部
２６−１１〜２６−１Ｍ，２６−Ｎ１〜２６−ＮＭ…ＣＦＡＲ
２７−１〜２７−Ｎ…相関成分検出部
２７１−１〜２７１−Ｎ…受信データ蓄積部
２７２−１〜２７２−Ｎ…適応復調部
２７３−１〜２７３−Ｎ…解析部
２７４−１〜２７４−Ｎ…ウェイト係数算出部
２７５−１〜２７５−Ｎ…ＣＦＡＲ
２８…統合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）方式を用いたレーダ装置と、このレーダ装置に用いられる受信機及び相関成分検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、互いに無相関となるように変調された無線信号をＭ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から空間へ向けて送信し、送信されたＭ系統の無線信号が空間中の物体により反射された反射信号をＮ本の受信アンテナで受信する、ＭＩＭＯ方式を用いたレーダ装置が提案されている（例えば、非特許文献１及び２参照）。この種のレーダ装置では、受信アンテナ毎に、Ｍ系統の無線信号の変調方式のそれぞれに対応した復調部が設置される。各復調部は、受信した反射信号において対応した変調方式の信号成分を復調する。そして、レーダ装置は、復調した信号から目標物を検出し、これらの検出結果を統合して目標物を探知するようにしている。このような構造により、ＭＩＭＯ方式を利用したレーダ装置は、レーダシステムの性能向上を実現することが可能である。
【０００３】
しかしながら、従来のレーダ装置では、目標物が高速で移動する等の場合、反射信号に含まれる各無線信号の無相関性が崩れ、無線信号同士が互いに相関してしまうおそれがある。このような場合、反射信号における無線信号の相関成分は、受信アンテナ毎に設置された各復調部では復調されず、目標物の探知性能が劣化するという問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】E. Fisher, A. H. Heimovich, "Spatial diversity in radar - models and detection Performance," IEEE Trans. On Signal Processing, vol. 54, no. 3, pp. 823-838
【非特許文献２】E. Fisher, A. H. Heimovich, "Performance of MIMO Radar System: Advantages of Angular Diversity," IEEE Trans. On Signal Processing, 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来のＭＩＭＯ方式を利用したレーダ装置では、反射信号に無線信号間の相関成分が発生した場合、目標物の探知性能が劣化するという問題があった。
【０００６】
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、反射信号に相関成分が発生した場合であっても、目標物の探知性能を維持することが可能なレーダ装置及び受信機と、このレーダ装置及び受信機に用いられる相関成分検出装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るレーダ装置は、互いに無相関となるように変調された無線信号を空間へ向けて送信するＭ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機と、前記空間へ向けて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を受信する受信機とを具備するレーダ装置において、前記受信機は、前記反射信号を互いに独立して受信するＮ（Ｎは２以上の自然数）系統の受信アンテナと、前記受信系統毎に設置され、前記受信アンテナで受信された反射信号を中間周波数帯の信号に変換する周波数変換部と、前記受信系統毎に設置され、前記中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、前記受信系統毎に設置され、前記デジタル信号をＭ系統に分配する分配部と、前記分配されたＭ系統毎に設置され、それぞれが前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記分配されたデジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調する復調部と、前記分配されたＭ系統毎に設置され、前記復調部で復調された信号から前記目標物を検出する検出部と、前記受信系統毎に設置され、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、当該復調した信号から前記目標物を検出する相関成分検出手段と、前記受信系統毎のＭ系統の検出部による検出結果と、前記受信系統毎の前記相関成分検出手段による検出結果とを統合する統合部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る受信機は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から互いに無相関となるように変調されて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を互いに独立して受信するＮ（Ｎは２以上の自然数）系統の受信アンテナと、前記受信系統毎に設置され、前記受信アンテナで受信された反射信号を中間周波数帯の信号に変換する周波数変換部と、前記受信系統毎に設置され、前記中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、前記受信系統毎に設置され、前記デジタル信号をＭ系統に分配する分配部と、前記分配されたＭ系統毎に設置され、それぞれが前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記分配されたデジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調する復調部と、前記分配されたＭ系統毎に設置され、前記復調部で復調された信号から前記目標物を検出する検出部と、前記受信系統毎に設置され、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、当該復調した信号から前記目標物を検出する相関成分検出手段と、前記受信系統毎のＭ系統の検出部による検出結果と、前記受信系統毎の前記相関成分検出手段による検出結果とを統合する統合部とを具備する。
【０００９】
上記構成によるレーダ装置及び受信機では、相関成分検出手段により、アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号において前記Ｍ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、その復調信号から空間中の目標物を検出するようにしている。これにより、反射信号における相関成分も復調され、この復調信号においても目標物が検出されるため、目標物の探知性能が劣化することを抑えることが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る相関成分検出装置は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から互いに無相関となるように変調されて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を受け取り、当該信号のデータを蓄積するデータ蓄積部と、前記データ蓄積部に蓄積された蓄積データ及び前記Ｍ個の送信機から通知された前記Ｍ系統の無線信号の変調方式に関する変調情報に基づいて、フィードバック信号のＳＮ（Signal to Noise）比が最大となるように、前記反射信号に掛け合わせるウェイトを算出するウェイト算出部と、前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記反射信号に対して前記ウェイトを掛け合わせ後、当該信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調して出力すると共に、前記復調した信号を前記フィードバック信号として前記ウェイト算出部へ出力する適応復調部と、前記適応復調部からの信号から前記目標物を検出する検出部とを具備する。
【００１１】
上記構成による相関成分検出装置では、適応復調部からのフィードバック信号のＳＮ比が最大となるように、反射信号に掛け合わせるウェイトを算出する。そして、適応復調部で、算出したウェイトを掛け合わせた反射信号に対して復調処理をすることにより、反射信号におけるＭ系統の無線信号の相関成分を復調する。これにより、相関成分検出装置は、反射信号における相関成分の復調信号から目標物を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、反射信号に相関成分が発生した場合であっても、目標物の探知性能を維持することが可能なレーダ装置及び受信機と、このレーダ装置及び受信機に用いられる相関成分検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１の送信機の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図１の受信機の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明に係るレーダ装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１の構成を示す概略図である。図１におけるレーダ装置１は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機１０−１〜１０−Ｍ及び受信機２０を具備する。送信機１０−１〜１０−Ｍは、互いに無相関となるように変調された無線信号を送信アンテナ１１−１〜１１−Ｍから空間へ向けて送信する。送信されたＭ系統の無線信号は、目標物Ｔで反射される。受信機２０は、目標物で反射された反射信号をＮ（Ｎは２以上の自然数）本の受信アンテナ２１−１〜２１−Ｎで互いに独立して受信する。
【００１６】
図２は、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１における送信機１０−１〜１０−Ｍの機能構成を示すブロック図である。送信機１０−１〜１０−Ｍは、信号生成部１２−１〜１２−Ｍ、位相変調部１３−１〜１３−Ｍ、周波数変換部１４−１〜１４−Ｍ及び送信アンテナ１１−１〜１１−Ｍをそれぞれ備える。信号生成部１２−１〜１２−Ｍは、送信パルスに直線状の周波数変調を加え、変調パルス信号を生成する。生成された変調パルス信号は、位相変調部１３−１〜１３−Ｍで位相変調され、周波数変換部１４−１〜１４−Ｍで無線周波数帯に周波数変換された後、送信アンテナ１１−１〜１１−Ｍから送信される。
【００１７】
このとき、位相変調部１３−１〜１３−Ｍは、送信アンテナ１１−１〜１１−Ｍから送信される無線信号が互いに無相関となるように位相変調を行う。このとき、位相変調部１３−１〜１３−Ｍでは、受け取った無線信号に対してどれだけの位相差を生じさせるかが予め設定されている。例えば、変調部１３−１と変調部１３−Ｍとの間の位相差は、送信アンテナ１１−１から送信される無線信号１の位相が送信アンテナ１１−Ｍから送信される無線信号Ｍの位相よりも９０度だけ進んだ状態となるように設定される。また、送信機１０−１〜１０−Ｍは、位相変調部１３−１〜１３−Ｍでの位相変調の位相情報を受信機２０へ通知する。
【００１８】
図３は、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１の受信機２０の機能構成を示すブロック図である。図３における受信機２０は、受信アンテナ２１−１〜２１−Ｎを備え、受信アンテナ毎に独立して反射信号の受信処理が行われる。なお、受信アンテナ２１−１乃至受信アンテナ２１−Ｎで受信された反射信号の受信処理は、それぞれ同様であるため、以下では受信アンテナ２１−１における処理について説明する。
【００１９】
受信アンテナ２１−１で受信された反射信号は、周波数変換部２２−１で中間周波数帯の信号に変換され、アナログ−デジタル変換部２３−１でデジタル信号に変換される。デジタル信号は、分配部２４−１でＭ系統に分配され、復調部２５−１１〜２５−１Ｍへそれぞれ供給される。
【００２０】
復調部２５−１１〜２５−１Ｍそれぞれは、送信機１０−１〜１０−Ｍにおける位相変調部１３−１〜１３−Ｍのうちいずれかの位相変調で与えられる位相差に対応している。復調部２５−１１〜２５−１Ｍは、アナログ−デジタル変換部２３−１からのデジタル信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分のうち、対応する位相差の信号成分をパルス圧縮する。例えば、復調部２５−１１が位相変調部１３−１で与えられた位相差に対応している場合、反射信号のうち無線信号１の信号成分のみをパルス圧縮することになる。また、復調部２５−１Ｍが位相変調部１３−Ｍで与えられた位相差に対応している場合、反射信号のうち無線信号Ｍの信号成分のみをパルス圧縮することになる。
【００２１】
復調部２５−１１〜２５−１Ｍでパルス圧縮された信号は、ＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate）２６−１１〜２６−１Ｍへ出力される。ＣＦＡＲ２６−１１〜２６−１Ｍは、復調部２５−１１〜２５−１Ｍでパルス圧縮された信号を検波（振幅情報のみの信号に変換）し、注目レンジビンの周辺パルスの信号振幅からリファレンス振幅を算出し、リファレンス振幅に対する注目レンジビン振幅の比を表す信号として、振幅比信号を出力する。これにより、ＣＦＡＲ２６−１１〜２６−１Ｍは、目標物Ｔの検出を行う。
【００２２】
相関成分検出部２７−１は、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する場合、その相関成分から目標物Ｔを検出するものである。反射信号における無線信号の信号成分同士の相関は、目標物Ｔが高速に移動等することにより、無線信号に位相ずれ及び周波数遷移が発生し、Ｍ系統の無線信号における無相関性が低下することにより発生する。この相関成分は、復調部２５−１１〜２５−１Ｍそれぞれに設定された位相差と対応しないため、復調部２５−１１〜２５−１Ｍでパルス圧縮されることはない。なお、相関成分検出部は、受信アンテナ２１−１乃至受信アンテナ２１−Ｎの受信系全てに設置されていてもよいし、受信アンテナ２１−１乃至受信アンテナ２１−Ｎの受信系のうちいずれかの受信系に設置されていてもよい。
【００２３】
相関成分検出部２７−１は、受信データ蓄積部２７１−１、適応復調部２７２−１、解析部２７３−１及びウェイト係数算出部２７４−１を備える。受信データ蓄積部２７１−１は、アナログ−デジタル変換部２３−１からのデジタル信号を適応復調部２７２−１へ出力すると共に、受け取ったデジタル信号を蓄積し、その蓄積データを解析部２７３−１へ供給する。
【００２４】
解析部２７３−１は、受信データ蓄積部２７１−１からの蓄積データと、送信機１０−１〜１０−Ｍから通知される変調部１３−１〜１３−Ｍにおける位相情報と、適応復調部２７２−１からのフィードバック信号とを受け取る。解析部２７３−１は、受け取った蓄積データ及び位相情報に基づいて、フィードバック信号におけるＳ／Ｎ（Signal to Noise）比を最大にし、かつ、位相ずれ及び周波数遷移を適応的に補正するように適応復調部２７２−１における最良の復調方式を決定する。
【００２５】
ウェイト係数算出部２７４−１は、解析部２７３−１で決定された復調方式を実現するために、受信データ蓄積部２７１−１からのデジタル信号に掛け合わせるウェイト係数を算出する。
【００２６】
適応復調部２７２−１は、位相変調部１３−１〜１３−Ｍの位相変調で与えられる位相差のうち任意の位相差に対応している。まず、適応復調部２７２−１は、受信データ蓄積部２７１−１からのデジタル信号のうち対応した位相差の信号成分をパルス圧縮し、パルス圧縮後の信号をＣＦＡＲ２７５−１へ出力すると共に、フィードバック信号として解析部２７３−１へ供給する。次に、適応復調部２７２−１は、ウェイト係数算出部２７４−１でフィードバック信号に基づいて算出されたウェイト係数を受け取り、このウェイト係数をデジタル信号に掛け合わせ、掛け合わせた後の信号に対してパルス圧縮を行う。こうして、適応復調部２７２−１は、受信データ蓄積部２７１−１からのデジタル信号における相関成分に対してパルス圧縮を行うことが可能となる。
【００２７】
ＣＦＡＲ２７５−１は、適応復調部２７２−１でパルス圧縮された信号を検波（振幅情報のみの信号に変換）し、注目レンジビンの周辺パルスの信号振幅からリファレンス振幅を算出し、リファレンス振幅に対する注目レンジビン振幅の比を表す信号として、振幅比信号を出力する。これにより、ＣＦＡＲ２７５−１は、目標物Ｔの検出を行う。
【００２８】
以上の受信処理が受信アンテナ２１−２〜２１−Ｎにおいても行われ、受信アンテナ２１−２におけるＣＦＡＲ２６−２１〜２６−２Ｍ及びＣＦＡＲ２７５−２で目標物Ｔの検出が行われ、…、受信アンテナ２１−ＮにおけるＣＦＡＲ２６−Ｎ１〜２６−ＮＭ及びＣＦＡＲ２７５−Ｎで目標物Ｔの検出が行われる。
【００２９】
統合部２８は、受信アンテナ２１−１におけるＣＦＡＲ２６−１１〜２６−１Ｍ及びＣＦＡＲ２７５−１の検出結果、受信アンテナ２１−２におけるＣＦＡＲ２６−２１〜２６−２Ｍ及びＣＦＡＲ２７５−２の検出結果、…、及び受信アンテナ２１−ＮにおけるＣＦＡＲ２６−Ｎ１〜２６−ＮＭ及びＣＦＡＲ２７５−Ｎの検出結果を統合して、目標物Ｔの有無を判定する。
【００３０】
以上のように、上記一実施形態では、相関成分検出部２７−１の解析部２７３−１及びウェイト係数算出部２７４−１で、適応復調部２７２−１から出力される信号のＳＮ比を最大にするウェイト係数を算出する。そして、算出されたウェイト係数を受信データ蓄積部２７１−１からの信号に掛け合わせ、この信号に対して適応復調部２７２−１でパルス圧縮を行うようにしている。これにより、反射信号に含まれる互いに無相関の信号成分を復調部２４−１１〜２４−１Ｎでパルス圧縮して目標物ＴをＣＦＡＲ２６−１１〜２６−１Ｍで検出すると共に、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分の相関成分を適応復調部２７２−１でパルス圧縮して目標物ＴをＣＦＡＲ２７５−１で検出することが可能となる。すなわち、反射信号におけるＭ系統の無線信号の信号成分に相関が発生している場合であっても、相関成分から目標物Ｔを検出することが可能であるため、目標物の探知性能が劣化することは無い。
【００３１】
したがって、本発明に係るレーダ装置及び受信機は、反射信号に相関成分が発生した場合であっても、目標物の探知性能を維持することができる。
【００３２】
なお、この発明は上記一実施形態に限定されるものではない。例えば上記一実施形態では、相関成分検出部２７−１〜２７−Ｎが各受信系に設置されている例について説明したが、相関成分検出部２７−１〜２７−Ｎは相関成分検出装置として着脱可能であってもよい。すなわち、相関成分検出装置が設置されている受信系から相関成分検出装置を取り外すことができる。さらに、相関成分検出装置が設置されていない受信系がある場合、必要に応じてその受信系へ相関成分検出装置を取り付けることも可能である。
【００３３】
また、上記一実施形態では、信号生成部１２−１〜１２−Ｍで送信パルスに直線状の周波数変調を加えた変調パルス信号を生成し、復調部２５−１１〜２５−１Ｍ及び適応復調部２７２−１でパルス圧縮する例について説明したが、信号生成部１２−１〜１２−Ｍにおける変調方式がこの方式に限定される訳ではない。例えば、信号生成部１２−１〜１２−Ｍで送信パルスに対して離散値を取る符号系列により離散的に位相変調を行い、復調部２５−１１〜２５−１Ｍ及び適応復調部２７２−１で符号系列の相関処理によりパルス圧縮を行う方式であっても同様に実施可能である。
【００３４】
また、上記一実施形態では、ＣＦＡＲによりパルス圧縮後の信号から目標物を検出する例について説明したが、目標物を検出する検出部はＣＦＡＲに限定されるわけではなく、その他の検出方式に準拠した検出部であっても同様に実施可能である。
【００３５】
さらに、この発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…レーダ装置
１０−１〜１０−Ｍ…送信機
１１−１〜１１−Ｍ…送信アンテナ
１２−１〜１２−Ｍ…信号生成部
１３−１〜１３−Ｍ…位相変調部
１４−１〜１４−Ｍ…周波数変換部
２０…受信機
２１−１〜２１−Ｎ…受信アンテナ
２２−１〜２２−Ｎ…周波数変換部
２３−１〜２３−Ｎ…Ａ／Ｄ変換部
２４−１〜２４−Ｎ…分配部
２５−１１〜２５−１Ｍ，２５−Ｎ１〜２５−ＮＭ…復調部
２６−１１〜２６−１Ｍ，２６−Ｎ１〜２６−ＮＭ…ＣＦＡＲ
２７−１〜２７−Ｎ…相関成分検出部
２７１−１〜２７１−Ｎ…受信データ蓄積部
２７２−１〜２７２−Ｎ…適応復調部
２７３−１〜２７３−Ｎ…解析部
２７４−１〜２７４−Ｎ…ウェイト係数算出部
２７５−１〜２７５−Ｎ…ＣＦＡＲ
２８…統合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに無相関となるように変調された無線信号を空間へ向けて送信するＭ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機と、前記空間へ向けて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を受信する受信機とを具備するレーダ装置において、
前記受信機は、
前記反射信号を互いに独立して受信するＮ（Ｎは２以上の自然数）系統の受信アンテナと、
前記受信系統毎に設置され、前記受信アンテナで受信された反射信号を中間周波数帯の信号に変換する周波数変換部と、
前記受信系統毎に設置され、前記中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記受信系統毎に設置され、前記デジタル信号をＭ系統に分配する分配部と、
前記分配されたＭ系統毎に設置され、それぞれが前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記分配されたデジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調する復調部と、
前記分配されたＭ系統毎に設置され、前記復調部で復調された信号から前記目標物を検出する検出部と、
前記受信系統毎に設置され、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、当該復調した信号から前記目標物を検出する相関成分検出手段と、
前記受信系統毎のＭ系統の検出部による検出結果と、前記受信系統毎の前記相関成分検出手段による検出結果とを統合する統合部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記送信機は、
予め設定された変調方式でパルス信号を変調した変調パルス信号を生成する変調パルス生成部と、
他の送信機から送信される無線信号と直交するように前記変調パルス信号に対して位相変調を施す位相変調部と、
前記位相変調された信号を送信処理する送信処理部と、
前記送信処理された信号を空間へ向けて送信する送信アンテナと
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
前記相関成分検出手段は、
前記アナログ−デジタル変換部からの前記デジタル信号を蓄積するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部に蓄積された蓄積データ及び前記Ｍ個の送信機から通知された前記Ｍ系統の無線信号の変調方式に関する変調情報に基づいて、フィードバック信号のＳＮ（Signal to Noise）比が最大となるように、前記デジタル信号に掛け合わせるウェイトを算出するウェイト算出部と、
前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号に対して前記ウェイトを掛け合わせ後、当該信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調して出力すると共に、前記復調した信号を前記フィードバック信号として前記ウェイト算出部へ出力する適応復調部と、
前記適応復調部からの信号から前記目標物を検出する検出部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から互いに無相関となるように変調されて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を互いに独立して受信するＮ（Ｎは２以上の自然数）系統の受信アンテナと、
前記受信系統毎に設置され、前記受信アンテナで受信された反射信号を中間周波数帯の信号に変換する周波数変換部と、
前記受信系統毎に設置され、前記中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記受信系統毎に設置され、前記デジタル信号をＭ系統に分配する分配部と、
前記分配されたＭ系統毎に設置され、それぞれが前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記分配されたデジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調する復調部と、
前記分配されたＭ系統毎に設置され、前記復調部で復調された信号から前記目標物を検出する検出部と、
前記受信系統毎に設置され、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、当該復調した信号から前記目標物を検出する相関成分検出手段と、
前記受信系統毎のＭ系統の検出部による検出結果と、前記受信系統毎の前記相関成分検出手段による検出結果とを統合する統合部と
を具備することを特徴とする受信機。
【請求項５】
前記相関成分検出手段は、
前記アナログ−デジタル変換部からの前記デジタル信号を蓄積するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部に蓄積された蓄積データ及び前記Ｍ個の送信機から通知された前記Ｍ系統の無線信号の変調方式に関する変調情報に基づいて、フィードバック信号のＳＮ（Signal to Noise）比が最大となるように、前記デジタル信号に掛け合わせるウェイトを算出するウェイト算出部と、
前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号に対して前記ウェイトを掛け合わせ後、当該信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調して出力すると共に、前記復調した信号を前記フィードバック信号として前記ウェイト算出部へ出力する適応復調部と、
前記適応復調部からの信号から前記目標物を検出する検出部と
を備えることを特徴とする受信機。
【請求項６】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から互いに無相関となるように変調されて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を受け取り、当該信号のデータを蓄積するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部に蓄積された蓄積データ及び前記Ｍ個の送信機から通知された前記Ｍ系統の無線信号の変調方式に関する変調情報に基づいて、フィードバック信号のＳＮ（Signal to Noise）比が最大となるように、前記反射信号に掛け合わせるウェイトを算出するウェイト算出部と、
前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記反射信号に対して前記ウェイトを掛け合わせ後、当該信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調して出力すると共に、前記復調した信号を前記フィードバック信号として前記ウェイト算出部へ出力する適応復調部と、
前記適応復調部からの信号から前記目標物を検出する検出部と
を具備することを特徴とする相関成分検出装置。
【請求項１】
互いに無相関となるように変調された無線信号を空間へ向けて送信するＭ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機と、前記空間へ向けて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を受信する受信機とを具備するレーダ装置において、
前記受信機は、
前記反射信号を互いに独立して受信するＮ（Ｎは２以上の自然数）系統の受信アンテナと、
前記受信系統毎に設置され、前記受信アンテナで受信された反射信号を中間周波数帯の信号に変換する周波数変換部と、
前記受信系統毎に設置され、前記中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記受信系統毎に設置され、前記デジタル信号をＭ系統に分配する分配部と、
前記分配されたＭ系統毎に設置され、それぞれが前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記分配されたデジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調する復調部と、
前記分配されたＭ系統毎に設置され、前記復調部で復調された信号から前記目標物を検出する検出部と、
前記受信系統毎に設置され、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、当該復調した信号から前記目標物を検出する相関成分検出手段と、
前記受信系統毎のＭ系統の検出部による検出結果と、前記受信系統毎の前記相関成分検出手段による検出結果とを統合する統合部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記送信機は、
予め設定された変調方式でパルス信号を変調した変調パルス信号を生成する変調パルス生成部と、
他の送信機から送信される無線信号と直交するように前記変調パルス信号に対して位相変調を施す位相変調部と、
前記位相変調された信号を送信処理する送信処理部と、
前記送信処理された信号を空間へ向けて送信する送信アンテナと
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
前記相関成分検出手段は、
前記アナログ−デジタル変換部からの前記デジタル信号を蓄積するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部に蓄積された蓄積データ及び前記Ｍ個の送信機から通知された前記Ｍ系統の無線信号の変調方式に関する変調情報に基づいて、フィードバック信号のＳＮ（Signal to Noise）比が最大となるように、前記デジタル信号に掛け合わせるウェイトを算出するウェイト算出部と、
前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号に対して前記ウェイトを掛け合わせ後、当該信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調して出力すると共に、前記復調した信号を前記フィードバック信号として前記ウェイト算出部へ出力する適応復調部と、
前記適応復調部からの信号から前記目標物を検出する検出部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から互いに無相関となるように変調されて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を互いに独立して受信するＮ（Ｎは２以上の自然数）系統の受信アンテナと、
前記受信系統毎に設置され、前記受信アンテナで受信された反射信号を中間周波数帯の信号に変換する周波数変換部と、
前記受信系統毎に設置され、前記中間周波数帯の信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記受信系統毎に設置され、前記デジタル信号をＭ系統に分配する分配部と、
前記分配されたＭ系統毎に設置され、それぞれが前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記分配されたデジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調する復調部と、
前記分配されたＭ系統毎に設置され、前記復調部で復調された信号から前記目標物を検出する検出部と、
前記受信系統毎に設置され、前記アナログ−デジタル変換部から前記デジタル信号を受け取り、当該デジタル信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分が互いに相関する相関成分を復調し、当該復調した信号から前記目標物を検出する相関成分検出手段と、
前記受信系統毎のＭ系統の検出部による検出結果と、前記受信系統毎の前記相関成分検出手段による検出結果とを統合する統合部と
を具備することを特徴とする受信機。
【請求項５】
前記相関成分検出手段は、
前記アナログ−デジタル変換部からの前記デジタル信号を蓄積するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部に蓄積された蓄積データ及び前記Ｍ個の送信機から通知された前記Ｍ系統の無線信号の変調方式に関する変調情報に基づいて、フィードバック信号のＳＮ（Signal to Noise）比が最大となるように、前記デジタル信号に掛け合わせるウェイトを算出するウェイト算出部と、
前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記アナログ−デジタル変換部からのデジタル信号に対して前記ウェイトを掛け合わせ後、当該信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調して出力すると共に、前記復調した信号を前記フィードバック信号として前記ウェイト算出部へ出力する適応復調部と、
前記適応復調部からの信号から前記目標物を検出する検出部と
を備えることを特徴とする受信機。
【請求項６】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）個の送信機から互いに無相関となるように変調されて送信されたＭ系統の無線信号が空間中の目標物により反射された反射信号を受け取り、当該信号のデータを蓄積するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部に蓄積された蓄積データ及び前記Ｍ個の送信機から通知された前記Ｍ系統の無線信号の変調方式に関する変調情報に基づいて、フィードバック信号のＳＮ（Signal to Noise）比が最大となるように、前記反射信号に掛け合わせるウェイトを算出するウェイト算出部と、
前記Ｍ系統の無線信号のいずれかの変調方式に対応し、前記反射信号に対して前記ウェイトを掛け合わせ後、当該信号に含まれるＭ系統の無線信号の信号成分のうち対応した変調方式の信号成分のみを復調して出力すると共に、前記復調した信号を前記フィードバック信号として前記ウェイト算出部へ出力する適応復調部と、
前記適応復調部からの信号から前記目標物を検出する検出部と
を具備することを特徴とする相関成分検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２０３９６５（Ｐ２０１０−２０３９６５Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０９７３（Ｐ２００９−５０９７３）
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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