レーダ装置
【課題】同一ビーム内に複数目標が存在する状況において、角度検出誤差を少なくかつ効率的に目標方向の角度を得る。
【解決手段】目標１３からの反射信号はアレーアンテナ１４を介し受信部１５で受信され、ＦＦＴ１６−１〜１６−ｎで周波数解析される。そして、目標信号は、マルチビーム検出手段１８および高分解能処理器１９に供給される。マルチビーム検出手段１８で形成されたビームにおけるピークをピーク検出手段２０が検出し、その信号を高分解能処理器１９に供給する。高分解能処理器１９は、ピークの周辺について、高分解能処理を行うので、計算量を少なくして、高分解能処理を行うことができる。
【解決手段】目標１３からの反射信号はアレーアンテナ１４を介し受信部１５で受信され、ＦＦＴ１６−１〜１６−ｎで周波数解析される。そして、目標信号は、マルチビーム検出手段１８および高分解能処理器１９に供給される。マルチビーム検出手段１８で形成されたビームにおけるピークをピーク検出手段２０が検出し、その信号を高分解能処理器１９に供給する。高分解能処理器１９は、ピークの周辺について、高分解能処理を行うので、計算量を少なくして、高分解能処理を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の素子アンテナで受信した信号を用いて、少なくとも目標物体の存在する方向を測定するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、目標を検出するレーダ装置として各種のものが知られている。この中で、複数の受信アンテナを有するホログラフィックレーダ装置が知られており、このホログラフィックレーダ装置では、通常隣接する２つのビームを用いたモノパルス測角により、目標の方向を求める。
【０００３】
図７は、特許文献１のホログラフィックレーダ装置を示す。送信部１は、発振器１ａと送信機１ｂを有しており、発振器１ａにおいて得られた送信信号が送信機１ｂを介し、送信アンテナ２に供給され、送信アンテナ２から所定周波数の電波が車両前方に放射される。目標３により反射された反射波は、ｎ個の素子アンテナＡ#1〜Ａ#nから構成されるアレーアンテナ４によって受信される。このアレーアンテナ４には、ｎ個の個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nから構成される受信部５に接続されており、各素子アンテナＡ#1〜Ａ#nからの受信波が対応する個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nにより信号処理される。なお、個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nは、それぞれ受信波を電力増幅する低雑音増幅器５ａ、増幅信号を発振器１ｂからの送信信号と混合して送信信号と反射信号との差信号を得る合成器５ｂと、合成器５ｂからのアナログの差信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５ｃからなっている。
【０００４】
各個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nにおいて、復調されたデジタル信号は、高速フーリエ変換による周波数分析を行うＦＦＴ６−１〜６−ｎに供給され、その処理結果は、すべてデジタルマルチビーム形成手段７に供給される。マルチビーム形成手段７は、目標３へのマルチビームを形成し、各マルチビームについてマルチビーム測角手段８において目標３の角度を検出する。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１８６１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、図７のマルチビーム測角手段とはモノパルス測角を複数の方位に対して連続的に行うもので基本原理はモノパルス測角法である。
【０００７】
このモノパルス測角は、単一目標の角度を検出するレーダ装置には、演算速度及び精度面において有効な方式である。しかし、同一ビーム内に複数目標が存在する場合、目標の検出角度誤差が大きく、検出精度の劣化が生じていた。
【０００８】
モノパルス測角には、位相モノパルス方式と、振幅モノパルス方式がある。位相モノパルス測角では、ビーム方向が等しい２つのビームを使用してその位相差から電波の到来方向を検出する。一方、振幅モノパルスでは、ビーム方向の異なる２つのビームを使用して、その振幅和および差の比から電波到来方向を推定する。
【０００９】
従って、同一ビーム内に２つの目標が存在する場合には、受信波が２つの目標からの反射波の合成されたものになっており、これらを分離して２つの目標についてそれぞれ正しい方向を検出することは難しかった。
【００１０】
例えば、車載レーダでは、複数車線の道路を走行中などに、先行車両が２つ以上あり、それぞれからの反射波が到来する場合も多い。このような場合に、モノパルス測角では、正しい目標検出が行えないという問題があった。
【００１１】
この発明は、上記課題を解決し、同一ビーム内に複数目標が存在する状況において、角度検出誤差を少なくかつ効率的に目標方向の角度を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の素子アンテナで受信した信号を用いて、少なくとも目標物体の存在する方向を測定するレーダ装置に関し、マルチビーム形成後に受信レベルのピーク検出を行うピーク検出手段と、このピーク検出手段の検出結果を用いて受信信号について高分解能処理演算を実施し目標存在角度を検出する高分解能処理手段とを備える。
【００１３】
このように、マルチビーム形成後のピーク検出結果を用いて受信信号について高分解能処理演算を実施するため、高分解能処理演算をピークの周辺に限定することができる。従って、高分解能処理演算の演算量を減少して、高分解能ながら効率的な目標検出を行うことができる。なお、高分解能処理演算としては、最尤推定法、ＭＵＳＩＣ法等が好適である。
【００１４】
さらに、受信信号に対しモノパルス演算を実施しΣ信号とΔ信号を形成し、得られたΣ信号及びΔ信号から目標存在方向を検出するモノパルス測角手段と、このモノパルス測角手段により算出した角度誤差結果から目標存在数を判定し、この判定結果に基づいて上記高分解能測角手段を用いるか否かを選定する選定手段と、をさらに備えることが好適である。これによって、高分解能処理演算が必要ない場合には、モノパルス測角を用いることができる。すなわち、目標存在数が複数のときに高分解能処理手段を選定することで演算量を減少して効率的な目標物の角度検出を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、ピーク検出手段の検出結果を用いて受信信号について高分解能処理演算を実施する。従って、高分解能処理を効率的に実施することができ、１つのビーム内の複数の目標を効率的に分離することができる。
【００１６】
また、高分解能処理手段は、ピーク検出手段により検出されたピークの周辺に限定して高分解能処理を行うことで、高分解能処理をより効率的に行うことができる。
【００１７】
また、処理範囲を限定して最尤推定法により高分解能処理を行うことにより、計算負荷を抑制しつつ、高精度の測角を行うことができる。
【００１８】
また、受信信号に対しモノパルス演算を実施しΣ信号とΔ信号を形成し、得られたΣ信号及びΔ信号から目標存在方向を検出するモノパルス測角手段と、このモノパルス測角手段により算出した角度誤差結果から目標存在数を判定し、この判定結果に基づいて上記高分解能測角手段を用いるか否かを選定する選定手段と、をさらに備えることで、目標数に応じていずれかの測角手段を利用することができ、効率的な目標の方向検出が行える。
【００１９】
また、前記選定手段は、モノパルス測角手段により判定した目標存在数が１つのときにモノパルス測角手段の測角結果を選定し、目標存在数が複数のときに高分解能処理手段を選定することで、目標が１つの時に、簡単な演算で目標の方向を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２１】
実施の形態１．
図１に本発明の実施の形態１の構成を示す。送信部１１は、発振器１１ａと送信機１１ｂを有しており、発振器１１ａにおいて得られた送信信号（所定の繰り返し周波数で周波数が上下するＦＭＣＷ波）が送信機１１ｂを介し、出力される。この実施の形態では、ＦＭＣＷ方式を用いており、発振器１１ａは、一定の繰り返し周期で周波数変調された送信周波数ｆＲＦの送信信号を発生する。この送信信号は、送信機１１ｂで電力増幅された後送信アンテナ１２され、ここから目標に向けられて放射される。この実施形態のレーダ装置は、車載されたもので、車両前方に向けて放射される。
【００２２】
送信アンテナ１２の前方に目標１３（この例では、目標１と目標２の２つ）が存在すると、この目標１３で反射された反射波がｎ個の素子アンテナＡ#1〜Ａ#nから構成されるアレーアンテナ１４によって受信される。このアレーアンテナ１４には、ｎ個の個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nから構成される受信部１５に接続されており、各素子アンテナＡ#1〜Ａ#nからの受信波が対応する個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nにより信号処理される。個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nは、それぞれ受信波を電力増幅する低雑音増幅器１５ａ、増幅信号を発振器１１ｂからの送信信号と混合して送信信号と反射信号との差信号であるビート信号を得る合成器１５ｂ、合成器１５ｂからのビート信号をデジタル受信信号に変換するＡ／Ｄ変換器１５ｃからなっている。
【００２３】
各個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nにおいて、得られたビート信号は、Ａ／Ｄ変換器１５ｃでデジタル信号Ｘ1〜Ｘnに変換される。Ａ／Ｄ変換器１５ｃからのデジタル信号Ｘ1〜Ｘnは、ＦＦＴ１６−１〜１６−ｎにそれぞれ供給され、ここで高速フーリエ変換による周波数分析が行われる。
【００２４】
ここで、この実施の形態は、ＦＭＣＷレーダ装置であり、目標１３が移動している場合には反射信号にドップラー周波数が現れる。また、ＦＭ−ＣＷレーダで一般的に行われているリニアチャープの周波数変調が掛けられている場合にはドップラー周波数に加えて距離遅延分の周波数が含まれている。すなわち、送信信号は、図２（ａ）に実線で示されるように、周波数が直線的に上昇する期間（ｕｐチャープ）と、下降する期間（ｄｏｗｎチャープ）を繰り返す。そして、反射信号は、図２（ａ）に破線で示すように、送信信号に比べ、その周波数が相対速度によりドップラー周波数だけシフトするとともに、相対距離に応じて遅延する。
【００２５】
従って、送信信号と反射信号の周波数の差（ビート信号）の周波数は、ｕｐチャープ期間はｆｂ１、ｄｏｗｎチャープ期間はｆｂ２となる。すなわち、遅延時間に基づく周波数差にドップラー周波数が重畳された信号が得られる。なお、図２（ａ）の場合には、反射信号の方が送信信号より周波数が高くなっており、相対距離が小さくなる方向（接近方向）の相対速度を示している。
【００２６】
そして、ＦＦＴ１６−１〜１６−ｎにおいて、図２（ｂ）に示すようなビート信号が得られる。そこで、この信号が距離・速度算出手段３０に供給され、ここでＦＭ−ＣＷレーダの原理により目標の距離と速度が求められる。
【００２７】
ここで、この実施の形態では、ＦＦＴ１６−１〜１６−ｎからのビート信号の周波数成分についてのデジタル信号Ｘ1，Ｘ2，・・・Ｘnは、目標信号抽出手段１７に供給される。目標信号抽出手段１７では、ビート信号におけるピークである周波数ｆｂ１、ｆｂ２の信号の複素データの抽出を素子アンテナＡ#1〜Ａ#n毎に行う。そして、得られた周波数ｆｂ１またはｆｂ２の複素データ（Ｘ1〜Ｘn）を素子アンテナ数分集めてマルチビーム形成手段１８および高分解能処理器１９に供給する。
【００２８】
マルチビーム形成手段１８は全方位について複数のアンテナビームを指向させる。すなわち、アンテナを２つで１つの電波のみが到来すると仮定し、両アンテナ間の間隔をｄ、両アンテナを結ぶ線に垂直な方向対する受信波の到来方向をθ、受信波の波長をλとした場合に、図３に示すように、両アンテナにおいて得られる受信信号の位相差φは、φ＝（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）となる。従って第１のアンテナにおけるある時点の受信波の振幅がＡ（ｔ）であるとすると、同時点における第２のアンテナにおける振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］となる。
【００２９】
従って、各素子アンテナＡ#1を基準として、これに対する各素子アンテナＡ#2〜Ａ#nの距離をｉｄ（素子間距離はすべてｄ）とすれば、各素子アンテナＡ#2〜Ａ#nでの振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）（１−ｉ）ｄｓｉｎ（θ）］となる。
【００３０】
また、到来方向θ１，θ２の２つの方向から電波が到来し、アンテナＡ#1における振幅がＡ（ｔ）、Ｂ（ｔ）であれば、同時点における素子アンテナＡ#2における振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］，Ｂ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］となり、素子アンテナＡ#nにおける振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｎｄｓｉｎ（θ）］，Ｂ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｎｄｓｉｎ（θ）］となる。
【００３１】
実際の各素子アンテナＡ#1〜Ａ#nの受信信号Ｘ1〜Ｘnは、これらの反射波にノイズが加算されたものである。
【００３２】
そこで、マルチビーム形成手段は、受信信号Ｘ1〜Ｘnに、ビーム方向ψとして、このψを順次変更しながら、ｅｘｐ［−ｊ（２π／λ）（ｉ−１）ｄｓｉｎψ］を乗算して、順次出力する。
【００３３】
このマルチビーム形成手段１８の出力は、ピーク検出手段２０に供給される。ピーク検出手段２０は、マルチビーム形成手段１８の出力を角度方向に並べ極大点を検出する。すなわち、ビーム方向ψと受信波到来方向θ１，θ２が一致したときに計算上はｅｘｐの指数項が０になり振幅がそのまま出力されるからである。
【００３４】
ピーク検出手段２０は、極大点が見つかるとその方位を高分解能処理器１９に供給する。
【００３５】
高分解能処理器１９は、極大点の左右数点について目標の到来方位を仮定し、最尤推定法やＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法などを用いて、高分解能で複数の目標からの反射波を分離する処理を行う。
【００３６】
最尤推定法を用いた場合には、次のように演算を行う。例えば、受信波がｍ個、各素子アンテナ間の距離がｄ、各素子アンテナの受信信号がＸ1〜Ｘnであったとする。この場合に、ＦＦＴで得られるそれぞれの素子アンテナからの複素振幅情報をＳ1〜Ｓmとすると各受信信号は以下のように表現される。
【数１】
【００３７】
これらを行列表現すると、以下の通りになる。
【数２】
【００３８】
従って、考え得るすべてのθ1〜θmの組合せにおいて、実測値と理論値の誤差ε２が最小になるθ1〜θmの組合せを求めれば、その結果により、複数の到来波について分離して検出することができる。すなわち、
【数３】
となるようなθ1〜θmの組合せを求めればよい。
【００３９】
なお、式を展開すると、
【数４】
となる。従って、楕円で囲ったＡ（ＡHＡ）−1ＡHの部分は、考え得るθ1〜θmの組合せにおいて、予め計算しテーブルに持っておくことができ、これによって高分解能処理器１９における演算を効率的に行える。
【００４０】
そして、この実施の形態では、高分解能処理器１９にピーク検出手段２０からピークについての信号が供給されている。そこで、θ1〜θmについて、ピーク周辺に限定して処理が行える。これによって、目標物の検出範囲すべてについて、θ1〜θmを変更する場合に比べ、その計算量を減少することができ、効率的な検出が行える。
【００４１】
なお、ＭＵＳＩＣ法を利用した場合にも、ピーク周辺の検出に限定することで、効率的な高分解能処理を行うことができる。
【００４２】
このように、この実施形態によれば、各素子アンテナで受信した受信信号をもとに全方位について複数のアンテナビームを指向させ、目標信号がもっとも強く受けるアンテナビームを検索し、そのアンテナビーム周辺について最尤推定法を応用した測角方式を適用する。これによって計算負荷を抑制しつつ、高精度の測角を行うことができる。すなわち、この方式ではアンテナビーム幅内にある２つ以上の目標についてそれぞれ角度を求めることができる。
【００４３】
実施の形態２．
図４に本発明の実施の形態２の構成を示す。上述の実施の形態１ではすべてのピークのアンテナビーム方向に対して最尤推定法を適用しているが、実施の形態２では、最尤推定法を適用する前にモノパルス演算により１目標か否かを判定し、１目標であればモノパルス測角、２目標以上であれば最尤推定法を適用する。最尤推定法はモノパルス測角に比べて格段に時間がかかるため、２つの方法を併用することにより演算時間を短くすることができる。なお、図１の実施の形態１と同一の部材については、同一の名称を付し説明を省略する。
【００４４】
このマルチビーム形成手段１８の出力は、モノパルス演算器２１に供給される。このモノパルス演算器２１ではマルチビーム形成手段１８の出力Ｘ1〜Ｘnをもとに、全素子アンテナＡ#1〜Ａ#nからの信号の和であるΣ信号と素子アンテナを真ん中より２グループに分けて片方のグループの和からもう片方のグループの和を引き算したΔ信号を算出する。
【００４５】
すなわち、素子アンテナＡ#1〜Ａ#nを２つのグループ（アンテナ１、アンテナ２）に分け、それぞれ別個にΣ信号、Ａ、Ｂを得る。例えば、Ａ、Ｂは、次のように表される。
【数５】
【００４６】
このようにして、積算して２つの信号にまとめることによって、得られた２つの信号Ａ，Ｂは２つのアンテナから得られた２つの受信信号と実質的に同一である。従って、１つの受信波の到来方向がθであれば、上述のように２つの信号の位相差φ＝（２π／λ）ｄｓｉｎθとなる。
【００４７】
そこで、アンテナ１の出力Ａ（ｔ）とすれば、アンテナ２の出力は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊφ］となり、従って、両者の和Σ＝Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊφ］＋Ａ（ｔ）、両者の差Δ＝Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊφ］−Ａ（ｔ）となる。
【００４８】
そして、このΣとΔを角度検出器２２に供給する。角度検出器２２は、ΣとΔの比Δ／Σを求めその値から到来角度を求める。
【００４９】
すなわち、アンテナボアサイトからの到来波の場合には、Σ信号はボアサイトが大きくなるアンテナ１、アンテナ２の振幅値は、それぞれのボアサイトからずれた方向が最大となる。そして、この関係から、Δ／Σ（誤差電圧）は、図５（ｂ）のようになり、Δ／Σの値から、目標のアンテナ４全体のボアサイトからのずれ（目標の角度Δεm）を検出することができる。すなわち、出力Σ信号とΔ信号の比を算出し誤差電圧を求め、アンテナボアサイトからのずれを計算し、測角値として算出する。
【００５０】
このとき、図５（ａ）のΣ信号の曲線内に目標が１つしかない場合には目標の方位は一意に決るが、２目標以上の場合にはそれぞれの目標からの反射信号が合成された形になるため、角度を特定することができない。そこでΣ信号とΔ信号で計算する誤差信号Δ／Σの特性に着目し、１目標であるか、２目標以上であるかの判別を行う。
【００５１】
ここで、図６に示すように同一ビーム内に２目標存在した場合について考える。２つの電波がθａ、θｂの角度から到来し、これを素子間距離ｄの２つのアンテナで受信した場合、ある時点における１つのアンテナにおける振幅がＡ（ｔ）、Ｂ（ｔ）であるとすると、同時点におけるもう１つのアンテナにおける振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］，Ｂ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］となる。ここで、φ1＝（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ），φ2＝（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）とすると、誤差電圧Δ／Σは、次のように表される。
【数６】
【００５２】
従って、ｃｏｓ（φ1−φ2）＝１、すなわちφ1−φ2＝２πｎ（ｎ＝０、１、２、・・・）が成り立つときにのみ実部がなくなるが、これは２つの電波が同一方向から到来する電波であることを意味する。
【００５３】
そこで、位相モノパルスにおいて、２ビームのΔ／Σを求め、その結果から実部を持つか否かを調べることで、到来電波が１波か２波以上かを判別することができる。
【００５４】
そこで、角度検出器２２は、この中間データを目標数判定器２３に供給する。目標数判定器２３は角度検出器で算出された誤差電圧Δ／Σの虚数部の値によりゼロ付近であれば１目標、値が大きければ２目標以上であると判定する。
【００５５】
２目標以上と判定した場合には目標信号抽出手段１７で目標の周波数ｆｂ１またはｆｂ２の複素データを素子アンテナ数分集めて高分解能処理器に送る。高分解能処理器１９では、実施の形態１の場合と同様に目標の方位を求める。
【００５６】
さらに、セレクタ回路２４では、目標数判定器２３からの信号により目標数が１の場合には角度検出器２２からの測角データを選択し、目標数が２以上の場合には高分解能処理器１９からの測角データを選択して出力する。
【００５７】
この実施の形態では、単一目標が存在する場合には従来のモノパルス測角方式に、複数目標が存在する場合には角度分解能を向上させる高分解能測角方式に切り換えることができるため、同一ビーム内に存在する複数目標に対し、角度検出誤差が少なく検出可能となる。更に、上記２種類の測角方式を切り換えて運用するため、処理負荷のかかる高分解能測角方式を常時使用する必要がなく、レーダ装置として効率的な運用が可能となる。
【００５８】
なお、上述の実施の形態では、ＦＭＣＷ方式を採用したが、スペクトル拡散方式など別の方式でも同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＦＭＣＷ方式の送受信波の時間変化およびビート信号の周波数を示す図である。
【図３】位相モノパルスの原理を示す図である。
【図４】実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】角度に対する振幅値および角度に対する誤差電圧Δ／Σの関係を示す図である。
【図６】１つのビーム内に複数目標が入った場合の振幅値を示す図である。
【図７】従来例に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１ 送信部、１２ 送信アンテナ、１３ 目標、１４ アレーアンテナ、１５ 受信部、１６−１〜１６ーｎ ＦＦＴ、１７ 目標信号抽出手段、１８ マルチビーム形成手段、１９ 高分解能処理器、２０ ピーク検出手段、２１ モノパルス演算器、２２ 角度検出器、２３ 目標数判定器、２４ セレクタ回路、３０ 距離・速度算出手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の素子アンテナで受信した信号を用いて、少なくとも目標物体の存在する方向を測定するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、目標を検出するレーダ装置として各種のものが知られている。この中で、複数の受信アンテナを有するホログラフィックレーダ装置が知られており、このホログラフィックレーダ装置では、通常隣接する２つのビームを用いたモノパルス測角により、目標の方向を求める。
【０００３】
図７は、特許文献１のホログラフィックレーダ装置を示す。送信部１は、発振器１ａと送信機１ｂを有しており、発振器１ａにおいて得られた送信信号が送信機１ｂを介し、送信アンテナ２に供給され、送信アンテナ２から所定周波数の電波が車両前方に放射される。目標３により反射された反射波は、ｎ個の素子アンテナＡ#1〜Ａ#nから構成されるアレーアンテナ４によって受信される。このアレーアンテナ４には、ｎ個の個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nから構成される受信部５に接続されており、各素子アンテナＡ#1〜Ａ#nからの受信波が対応する個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nにより信号処理される。なお、個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nは、それぞれ受信波を電力増幅する低雑音増幅器５ａ、増幅信号を発振器１ｂからの送信信号と混合して送信信号と反射信号との差信号を得る合成器５ｂと、合成器５ｂからのアナログの差信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５ｃからなっている。
【０００４】
各個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nにおいて、復調されたデジタル信号は、高速フーリエ変換による周波数分析を行うＦＦＴ６−１〜６−ｎに供給され、その処理結果は、すべてデジタルマルチビーム形成手段７に供給される。マルチビーム形成手段７は、目標３へのマルチビームを形成し、各マルチビームについてマルチビーム測角手段８において目標３の角度を検出する。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１８６１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、図７のマルチビーム測角手段とはモノパルス測角を複数の方位に対して連続的に行うもので基本原理はモノパルス測角法である。
【０００７】
このモノパルス測角は、単一目標の角度を検出するレーダ装置には、演算速度及び精度面において有効な方式である。しかし、同一ビーム内に複数目標が存在する場合、目標の検出角度誤差が大きく、検出精度の劣化が生じていた。
【０００８】
モノパルス測角には、位相モノパルス方式と、振幅モノパルス方式がある。位相モノパルス測角では、ビーム方向が等しい２つのビームを使用してその位相差から電波の到来方向を検出する。一方、振幅モノパルスでは、ビーム方向の異なる２つのビームを使用して、その振幅和および差の比から電波到来方向を推定する。
【０００９】
従って、同一ビーム内に２つの目標が存在する場合には、受信波が２つの目標からの反射波の合成されたものになっており、これらを分離して２つの目標についてそれぞれ正しい方向を検出することは難しかった。
【００１０】
例えば、車載レーダでは、複数車線の道路を走行中などに、先行車両が２つ以上あり、それぞれからの反射波が到来する場合も多い。このような場合に、モノパルス測角では、正しい目標検出が行えないという問題があった。
【００１１】
この発明は、上記課題を解決し、同一ビーム内に複数目標が存在する状況において、角度検出誤差を少なくかつ効率的に目標方向の角度を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の素子アンテナで受信した信号を用いて、少なくとも目標物体の存在する方向を測定するレーダ装置に関し、マルチビーム形成後に受信レベルのピーク検出を行うピーク検出手段と、このピーク検出手段の検出結果を用いて受信信号について高分解能処理演算を実施し目標存在角度を検出する高分解能処理手段とを備える。
【００１３】
このように、マルチビーム形成後のピーク検出結果を用いて受信信号について高分解能処理演算を実施するため、高分解能処理演算をピークの周辺に限定することができる。従って、高分解能処理演算の演算量を減少して、高分解能ながら効率的な目標検出を行うことができる。なお、高分解能処理演算としては、最尤推定法、ＭＵＳＩＣ法等が好適である。
【００１４】
さらに、受信信号に対しモノパルス演算を実施しΣ信号とΔ信号を形成し、得られたΣ信号及びΔ信号から目標存在方向を検出するモノパルス測角手段と、このモノパルス測角手段により算出した角度誤差結果から目標存在数を判定し、この判定結果に基づいて上記高分解能測角手段を用いるか否かを選定する選定手段と、をさらに備えることが好適である。これによって、高分解能処理演算が必要ない場合には、モノパルス測角を用いることができる。すなわち、目標存在数が複数のときに高分解能処理手段を選定することで演算量を減少して効率的な目標物の角度検出を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、ピーク検出手段の検出結果を用いて受信信号について高分解能処理演算を実施する。従って、高分解能処理を効率的に実施することができ、１つのビーム内の複数の目標を効率的に分離することができる。
【００１６】
また、高分解能処理手段は、ピーク検出手段により検出されたピークの周辺に限定して高分解能処理を行うことで、高分解能処理をより効率的に行うことができる。
【００１７】
また、処理範囲を限定して最尤推定法により高分解能処理を行うことにより、計算負荷を抑制しつつ、高精度の測角を行うことができる。
【００１８】
また、受信信号に対しモノパルス演算を実施しΣ信号とΔ信号を形成し、得られたΣ信号及びΔ信号から目標存在方向を検出するモノパルス測角手段と、このモノパルス測角手段により算出した角度誤差結果から目標存在数を判定し、この判定結果に基づいて上記高分解能測角手段を用いるか否かを選定する選定手段と、をさらに備えることで、目標数に応じていずれかの測角手段を利用することができ、効率的な目標の方向検出が行える。
【００１９】
また、前記選定手段は、モノパルス測角手段により判定した目標存在数が１つのときにモノパルス測角手段の測角結果を選定し、目標存在数が複数のときに高分解能処理手段を選定することで、目標が１つの時に、簡単な演算で目標の方向を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２１】
実施の形態１．
図１に本発明の実施の形態１の構成を示す。送信部１１は、発振器１１ａと送信機１１ｂを有しており、発振器１１ａにおいて得られた送信信号（所定の繰り返し周波数で周波数が上下するＦＭＣＷ波）が送信機１１ｂを介し、出力される。この実施の形態では、ＦＭＣＷ方式を用いており、発振器１１ａは、一定の繰り返し周期で周波数変調された送信周波数ｆＲＦの送信信号を発生する。この送信信号は、送信機１１ｂで電力増幅された後送信アンテナ１２され、ここから目標に向けられて放射される。この実施形態のレーダ装置は、車載されたもので、車両前方に向けて放射される。
【００２２】
送信アンテナ１２の前方に目標１３（この例では、目標１と目標２の２つ）が存在すると、この目標１３で反射された反射波がｎ個の素子アンテナＡ#1〜Ａ#nから構成されるアレーアンテナ１４によって受信される。このアレーアンテナ１４には、ｎ個の個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nから構成される受信部１５に接続されており、各素子アンテナＡ#1〜Ａ#nからの受信波が対応する個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nにより信号処理される。個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nは、それぞれ受信波を電力増幅する低雑音増幅器１５ａ、増幅信号を発振器１１ｂからの送信信号と混合して送信信号と反射信号との差信号であるビート信号を得る合成器１５ｂ、合成器１５ｂからのビート信号をデジタル受信信号に変換するＡ／Ｄ変換器１５ｃからなっている。
【００２３】
各個別受信部ＲＭ#1〜ＲＭ#nにおいて、得られたビート信号は、Ａ／Ｄ変換器１５ｃでデジタル信号Ｘ1〜Ｘnに変換される。Ａ／Ｄ変換器１５ｃからのデジタル信号Ｘ1〜Ｘnは、ＦＦＴ１６−１〜１６−ｎにそれぞれ供給され、ここで高速フーリエ変換による周波数分析が行われる。
【００２４】
ここで、この実施の形態は、ＦＭＣＷレーダ装置であり、目標１３が移動している場合には反射信号にドップラー周波数が現れる。また、ＦＭ−ＣＷレーダで一般的に行われているリニアチャープの周波数変調が掛けられている場合にはドップラー周波数に加えて距離遅延分の周波数が含まれている。すなわち、送信信号は、図２（ａ）に実線で示されるように、周波数が直線的に上昇する期間（ｕｐチャープ）と、下降する期間（ｄｏｗｎチャープ）を繰り返す。そして、反射信号は、図２（ａ）に破線で示すように、送信信号に比べ、その周波数が相対速度によりドップラー周波数だけシフトするとともに、相対距離に応じて遅延する。
【００２５】
従って、送信信号と反射信号の周波数の差（ビート信号）の周波数は、ｕｐチャープ期間はｆｂ１、ｄｏｗｎチャープ期間はｆｂ２となる。すなわち、遅延時間に基づく周波数差にドップラー周波数が重畳された信号が得られる。なお、図２（ａ）の場合には、反射信号の方が送信信号より周波数が高くなっており、相対距離が小さくなる方向（接近方向）の相対速度を示している。
【００２６】
そして、ＦＦＴ１６−１〜１６−ｎにおいて、図２（ｂ）に示すようなビート信号が得られる。そこで、この信号が距離・速度算出手段３０に供給され、ここでＦＭ−ＣＷレーダの原理により目標の距離と速度が求められる。
【００２７】
ここで、この実施の形態では、ＦＦＴ１６−１〜１６−ｎからのビート信号の周波数成分についてのデジタル信号Ｘ1，Ｘ2，・・・Ｘnは、目標信号抽出手段１７に供給される。目標信号抽出手段１７では、ビート信号におけるピークである周波数ｆｂ１、ｆｂ２の信号の複素データの抽出を素子アンテナＡ#1〜Ａ#n毎に行う。そして、得られた周波数ｆｂ１またはｆｂ２の複素データ（Ｘ1〜Ｘn）を素子アンテナ数分集めてマルチビーム形成手段１８および高分解能処理器１９に供給する。
【００２８】
マルチビーム形成手段１８は全方位について複数のアンテナビームを指向させる。すなわち、アンテナを２つで１つの電波のみが到来すると仮定し、両アンテナ間の間隔をｄ、両アンテナを結ぶ線に垂直な方向対する受信波の到来方向をθ、受信波の波長をλとした場合に、図３に示すように、両アンテナにおいて得られる受信信号の位相差φは、φ＝（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）となる。従って第１のアンテナにおけるある時点の受信波の振幅がＡ（ｔ）であるとすると、同時点における第２のアンテナにおける振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］となる。
【００２９】
従って、各素子アンテナＡ#1を基準として、これに対する各素子アンテナＡ#2〜Ａ#nの距離をｉｄ（素子間距離はすべてｄ）とすれば、各素子アンテナＡ#2〜Ａ#nでの振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）（１−ｉ）ｄｓｉｎ（θ）］となる。
【００３０】
また、到来方向θ１，θ２の２つの方向から電波が到来し、アンテナＡ#1における振幅がＡ（ｔ）、Ｂ（ｔ）であれば、同時点における素子アンテナＡ#2における振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］，Ｂ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］となり、素子アンテナＡ#nにおける振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｎｄｓｉｎ（θ）］，Ｂ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｎｄｓｉｎ（θ）］となる。
【００３１】
実際の各素子アンテナＡ#1〜Ａ#nの受信信号Ｘ1〜Ｘnは、これらの反射波にノイズが加算されたものである。
【００３２】
そこで、マルチビーム形成手段は、受信信号Ｘ1〜Ｘnに、ビーム方向ψとして、このψを順次変更しながら、ｅｘｐ［−ｊ（２π／λ）（ｉ−１）ｄｓｉｎψ］を乗算して、順次出力する。
【００３３】
このマルチビーム形成手段１８の出力は、ピーク検出手段２０に供給される。ピーク検出手段２０は、マルチビーム形成手段１８の出力を角度方向に並べ極大点を検出する。すなわち、ビーム方向ψと受信波到来方向θ１，θ２が一致したときに計算上はｅｘｐの指数項が０になり振幅がそのまま出力されるからである。
【００３４】
ピーク検出手段２０は、極大点が見つかるとその方位を高分解能処理器１９に供給する。
【００３５】
高分解能処理器１９は、極大点の左右数点について目標の到来方位を仮定し、最尤推定法やＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法などを用いて、高分解能で複数の目標からの反射波を分離する処理を行う。
【００３６】
最尤推定法を用いた場合には、次のように演算を行う。例えば、受信波がｍ個、各素子アンテナ間の距離がｄ、各素子アンテナの受信信号がＸ1〜Ｘnであったとする。この場合に、ＦＦＴで得られるそれぞれの素子アンテナからの複素振幅情報をＳ1〜Ｓmとすると各受信信号は以下のように表現される。
【数１】
【００３７】
これらを行列表現すると、以下の通りになる。
【数２】
【００３８】
従って、考え得るすべてのθ1〜θmの組合せにおいて、実測値と理論値の誤差ε２が最小になるθ1〜θmの組合せを求めれば、その結果により、複数の到来波について分離して検出することができる。すなわち、
【数３】
となるようなθ1〜θmの組合せを求めればよい。
【００３９】
なお、式を展開すると、
【数４】
となる。従って、楕円で囲ったＡ（ＡHＡ）−1ＡHの部分は、考え得るθ1〜θmの組合せにおいて、予め計算しテーブルに持っておくことができ、これによって高分解能処理器１９における演算を効率的に行える。
【００４０】
そして、この実施の形態では、高分解能処理器１９にピーク検出手段２０からピークについての信号が供給されている。そこで、θ1〜θmについて、ピーク周辺に限定して処理が行える。これによって、目標物の検出範囲すべてについて、θ1〜θmを変更する場合に比べ、その計算量を減少することができ、効率的な検出が行える。
【００４１】
なお、ＭＵＳＩＣ法を利用した場合にも、ピーク周辺の検出に限定することで、効率的な高分解能処理を行うことができる。
【００４２】
このように、この実施形態によれば、各素子アンテナで受信した受信信号をもとに全方位について複数のアンテナビームを指向させ、目標信号がもっとも強く受けるアンテナビームを検索し、そのアンテナビーム周辺について最尤推定法を応用した測角方式を適用する。これによって計算負荷を抑制しつつ、高精度の測角を行うことができる。すなわち、この方式ではアンテナビーム幅内にある２つ以上の目標についてそれぞれ角度を求めることができる。
【００４３】
実施の形態２．
図４に本発明の実施の形態２の構成を示す。上述の実施の形態１ではすべてのピークのアンテナビーム方向に対して最尤推定法を適用しているが、実施の形態２では、最尤推定法を適用する前にモノパルス演算により１目標か否かを判定し、１目標であればモノパルス測角、２目標以上であれば最尤推定法を適用する。最尤推定法はモノパルス測角に比べて格段に時間がかかるため、２つの方法を併用することにより演算時間を短くすることができる。なお、図１の実施の形態１と同一の部材については、同一の名称を付し説明を省略する。
【００４４】
このマルチビーム形成手段１８の出力は、モノパルス演算器２１に供給される。このモノパルス演算器２１ではマルチビーム形成手段１８の出力Ｘ1〜Ｘnをもとに、全素子アンテナＡ#1〜Ａ#nからの信号の和であるΣ信号と素子アンテナを真ん中より２グループに分けて片方のグループの和からもう片方のグループの和を引き算したΔ信号を算出する。
【００４５】
すなわち、素子アンテナＡ#1〜Ａ#nを２つのグループ（アンテナ１、アンテナ２）に分け、それぞれ別個にΣ信号、Ａ、Ｂを得る。例えば、Ａ、Ｂは、次のように表される。
【数５】
【００４６】
このようにして、積算して２つの信号にまとめることによって、得られた２つの信号Ａ，Ｂは２つのアンテナから得られた２つの受信信号と実質的に同一である。従って、１つの受信波の到来方向がθであれば、上述のように２つの信号の位相差φ＝（２π／λ）ｄｓｉｎθとなる。
【００４７】
そこで、アンテナ１の出力Ａ（ｔ）とすれば、アンテナ２の出力は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊφ］となり、従って、両者の和Σ＝Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊφ］＋Ａ（ｔ）、両者の差Δ＝Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊφ］−Ａ（ｔ）となる。
【００４８】
そして、このΣとΔを角度検出器２２に供給する。角度検出器２２は、ΣとΔの比Δ／Σを求めその値から到来角度を求める。
【００４９】
すなわち、アンテナボアサイトからの到来波の場合には、Σ信号はボアサイトが大きくなるアンテナ１、アンテナ２の振幅値は、それぞれのボアサイトからずれた方向が最大となる。そして、この関係から、Δ／Σ（誤差電圧）は、図５（ｂ）のようになり、Δ／Σの値から、目標のアンテナ４全体のボアサイトからのずれ（目標の角度Δεm）を検出することができる。すなわち、出力Σ信号とΔ信号の比を算出し誤差電圧を求め、アンテナボアサイトからのずれを計算し、測角値として算出する。
【００５０】
このとき、図５（ａ）のΣ信号の曲線内に目標が１つしかない場合には目標の方位は一意に決るが、２目標以上の場合にはそれぞれの目標からの反射信号が合成された形になるため、角度を特定することができない。そこでΣ信号とΔ信号で計算する誤差信号Δ／Σの特性に着目し、１目標であるか、２目標以上であるかの判別を行う。
【００５１】
ここで、図６に示すように同一ビーム内に２目標存在した場合について考える。２つの電波がθａ、θｂの角度から到来し、これを素子間距離ｄの２つのアンテナで受信した場合、ある時点における１つのアンテナにおける振幅がＡ（ｔ）、Ｂ（ｔ）であるとすると、同時点におけるもう１つのアンテナにおける振幅は、Ａ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］，Ｂ（ｔ）ｅｘｐ［ｊ（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）］となる。ここで、φ1＝（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ），φ2＝（２π／λ）ｄｓｉｎ（θ）とすると、誤差電圧Δ／Σは、次のように表される。
【数６】
【００５２】
従って、ｃｏｓ（φ1−φ2）＝１、すなわちφ1−φ2＝２πｎ（ｎ＝０、１、２、・・・）が成り立つときにのみ実部がなくなるが、これは２つの電波が同一方向から到来する電波であることを意味する。
【００５３】
そこで、位相モノパルスにおいて、２ビームのΔ／Σを求め、その結果から実部を持つか否かを調べることで、到来電波が１波か２波以上かを判別することができる。
【００５４】
そこで、角度検出器２２は、この中間データを目標数判定器２３に供給する。目標数判定器２３は角度検出器で算出された誤差電圧Δ／Σの虚数部の値によりゼロ付近であれば１目標、値が大きければ２目標以上であると判定する。
【００５５】
２目標以上と判定した場合には目標信号抽出手段１７で目標の周波数ｆｂ１またはｆｂ２の複素データを素子アンテナ数分集めて高分解能処理器に送る。高分解能処理器１９では、実施の形態１の場合と同様に目標の方位を求める。
【００５６】
さらに、セレクタ回路２４では、目標数判定器２３からの信号により目標数が１の場合には角度検出器２２からの測角データを選択し、目標数が２以上の場合には高分解能処理器１９からの測角データを選択して出力する。
【００５７】
この実施の形態では、単一目標が存在する場合には従来のモノパルス測角方式に、複数目標が存在する場合には角度分解能を向上させる高分解能測角方式に切り換えることができるため、同一ビーム内に存在する複数目標に対し、角度検出誤差が少なく検出可能となる。更に、上記２種類の測角方式を切り換えて運用するため、処理負荷のかかる高分解能測角方式を常時使用する必要がなく、レーダ装置として効率的な運用が可能となる。
【００５８】
なお、上述の実施の形態では、ＦＭＣＷ方式を採用したが、スペクトル拡散方式など別の方式でも同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＦＭＣＷ方式の送受信波の時間変化およびビート信号の周波数を示す図である。
【図３】位相モノパルスの原理を示す図である。
【図４】実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】角度に対する振幅値および角度に対する誤差電圧Δ／Σの関係を示す図である。
【図６】１つのビーム内に複数目標が入った場合の振幅値を示す図である。
【図７】従来例に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１ 送信部、１２ 送信アンテナ、１３ 目標、１４ アレーアンテナ、１５ 受信部、１６−１〜１６ーｎ ＦＦＴ、１７ 目標信号抽出手段、１８ マルチビーム形成手段、１９ 高分解能処理器、２０ ピーク検出手段、２１ モノパルス演算器、２２ 角度検出器、２３ 目標数判定器、２４ セレクタ回路、３０ 距離・速度算出手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素子アンテナで受信した信号を用いて、マルチビームを形成するマルチビーム形成手段と、
前記マルチビーム形成手段によるマルチビーム形成後に、受信レベルのピーク検出を行うピーク検出手段と、
前記受信した信号について前記ピーク検出手段により検出された受信レベルのピークとなる方位周辺に限定し、最尤推定法を応用して高分解能で測角処理を行う高分解能測角処理手段とを備え、
前記複数の素子アンテナの受信信号Ｘ１〜Ｘｎ（ｎは自然数）と、前記複数の素子アンテナからの複素振幅情報Ｓ１〜Ｓｍ（ｍは自然数）との関係から行列表現されるＸ＝ＡＳを用いた、実測値と理論値との誤差が最小となる受信波の到来方向θ１〜θｍの組み合わせｍａｘ［ｔｒ［Ａ（ＡHＡ）-1ＡHＸＸH］］のうち、
Ａ（ＡHＡ）-1ＡHを予めテーブル化して前記テーブルを用いて高分解能で測角処理を行うこと
を特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記マルチビーム形成手段によるマルチビーム形成後にモノパルス測角を行うモノパルス測角手段と、
前記モノパルス測角手段により算出した角度誤差結果から目標存在数を判定し、この判定結果に基づいて受信信号について高分解能測角処理を行うか否かを選定する選定手段とを更に備え、
前記選定手段は、モノパルス測角手段により判定した目標存在数が１つのときにモノパルス測角手段の測角結果を選定し、目標存在数が複数のときに高分解能処理手段を選定することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
複数の素子アンテナで受信した信号を用いて、マルチビームを形成するマルチビーム形成手段と、
前記マルチビーム形成手段によるマルチビーム形成後に、受信レベルのピーク検出を行うピーク検出手段と、
前記受信した信号について前記ピーク検出手段により検出された受信レベルのピークとなる方位周辺に限定して高分解能で測角処理を行う高分解能測角処理手段とを備え、
前記マルチビーム形成手段により形成されたマルチビームに対しモノパルス演算を実施してΣ信号とΔ信号を形成し、得られたΣ信号及びΔ信号の比から目標存在数を判定し、この判定結果に基づいて上記高分解能処理手段を用いて高分解能で測角処理をさせるか否かを選定する選定手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
ＦＭＣＷ波を送信する送信アンテナを備え、
前記送信アンテナから送信され、目標で反射されて複数の素子アンテナで受信された信号を用いて、少なくとも目標物体の存在する方向を測定する請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーダ装置。
【請求項１】
複数の素子アンテナで受信した信号を用いて、マルチビームを形成するマルチビーム形成手段と、
前記マルチビーム形成手段によるマルチビーム形成後に、受信レベルのピーク検出を行うピーク検出手段と、
前記受信した信号について前記ピーク検出手段により検出された受信レベルのピークとなる方位周辺に限定し、最尤推定法を応用して高分解能で測角処理を行う高分解能測角処理手段とを備え、
前記複数の素子アンテナの受信信号Ｘ１〜Ｘｎ（ｎは自然数）と、前記複数の素子アンテナからの複素振幅情報Ｓ１〜Ｓｍ（ｍは自然数）との関係から行列表現されるＸ＝ＡＳを用いた、実測値と理論値との誤差が最小となる受信波の到来方向θ１〜θｍの組み合わせｍａｘ［ｔｒ［Ａ（ＡHＡ）-1ＡHＸＸH］］のうち、
Ａ（ＡHＡ）-1ＡHを予めテーブル化して前記テーブルを用いて高分解能で測角処理を行うこと
を特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記マルチビーム形成手段によるマルチビーム形成後にモノパルス測角を行うモノパルス測角手段と、
前記モノパルス測角手段により算出した角度誤差結果から目標存在数を判定し、この判定結果に基づいて受信信号について高分解能測角処理を行うか否かを選定する選定手段とを更に備え、
前記選定手段は、モノパルス測角手段により判定した目標存在数が１つのときにモノパルス測角手段の測角結果を選定し、目標存在数が複数のときに高分解能処理手段を選定することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
複数の素子アンテナで受信した信号を用いて、マルチビームを形成するマルチビーム形成手段と、
前記マルチビーム形成手段によるマルチビーム形成後に、受信レベルのピーク検出を行うピーク検出手段と、
前記受信した信号について前記ピーク検出手段により検出された受信レベルのピークとなる方位周辺に限定して高分解能で測角処理を行う高分解能測角処理手段とを備え、
前記マルチビーム形成手段により形成されたマルチビームに対しモノパルス演算を実施してΣ信号とΔ信号を形成し、得られたΣ信号及びΔ信号の比から目標存在数を判定し、この判定結果に基づいて上記高分解能処理手段を用いて高分解能で測角処理をさせるか否かを選定する選定手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
ＦＭＣＷ波を送信する送信アンテナを備え、
前記送信アンテナから送信され、目標で反射されて複数の素子アンテナで受信された信号を用いて、少なくとも目標物体の存在する方向を測定する請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−９１０２９（Ｐ２００６−９１０２９Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７０９２２（Ｐ２００５−３７０９２２）
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【分割の表示】特願２００１−３３２２４４（Ｐ２００１−３３２２４４）の分割
【原出願日】平成１３年１０月３０日（２００１．１０．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【分割の表示】特願２００１−３３２２４４（Ｐ２００１−３３２２４４）の分割
【原出願日】平成１３年１０月３０日（２００１．１０．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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