レーダ装置
【課題】ヒット数が限られている中で、複数のＣＰＩを効果的に設定することができるレーダ装置。
【解決手段】等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（Ｎ＞２で整数）の送信パルスからなる第１送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列から送信パルスを間引きした第１送信パルス群と、第１送信パルス列とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個（Ｍ＞２で整数）の送信パルスからなる第２送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２の全ての時間間隔を含むように第２送信パルス列から送信パルスを間引きした第２送信パルス群とを生成する送信パルス群生成手段６１と、同一方向に対して第１送信パルス群と前記第２送信パルス群とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信する送信手段１とを備える。
【解決手段】等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（Ｎ＞２で整数）の送信パルスからなる第１送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列から送信パルスを間引きした第１送信パルス群と、第１送信パルス列とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個（Ｍ＞２で整数）の送信パルスからなる第２送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２の全ての時間間隔を含むように第２送信パルス列から送信パルスを間引きした第２送信パルス群とを生成する送信パルス群生成手段６１と、同一方向に対して第１送信パルス群と前記第２送信パルス群とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信する送信手段１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標を検出するレーダ装置に関し、特にドップラ周波数分解能を高める技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置における標準的な処理として、移動目標検出処理が知られている。この移動目標検出処理は、レーダ受信エコーに含まれている地面などの不要反射信号（クラッタと呼ばれる）と目標反射信号とをその移動速度により弁別することでクラッタを抑圧する処理であり、移動速度によって発生するドップラ周波数に対するフィルタ処理を行うものである。
【０００３】
このようなドップラ周波数に対するフィルタ処理は、ＭＴＩやＦＦＴなどが代表的である。しかし、このドップラフィルタ処理により信号処理利得（プロセスゲイン）を得るためにはドップラフィルタ処理に用いる信号受信時の送信周波数は、コヒーレント（即ち、同一周波数で位相連続）であり、送信パルス間隔は同一とすることが必要であった。
【０００４】
一方、レーダにおける目標の捜索は、アンテナを方位回転させることによって全周に亘って必要な範囲に送信パルスを順次送信することで行われている。アンテナが回転するため、所望の目標に送信電波が照射される時間は限られている。この照射される時間内に送信される送信パルス数は、ヒット数と呼ばれている。上述のドップラフィルタ処理は、このヒット数を上限にしたＣＰＩ(Coherent Processing Interval)と呼ばれる時間内の送信パルス数、即ち、同数の受信エコーに対して行われる。
【０００５】
前述したように、ＣＰＩとして知られる一定数の送信パルスにおいて、送信周波数は同一で且つ送信パルス間隔も同一であることが求められる。しかし、クラッタ抑圧のフィルタ処理を行うことによって目標検出が不可能となる速度範囲（速度ブラインドと呼ばれている。）が発生するという問題がある(非特許文献１の図１２−１６、非特許文献２の図４．１６（ａ）（ｂ）)。
【０００６】
そこで、送信パルス間隔が異なる複数のＣＰＩを順次送信することにより速度ブラインドを除去するスタガと呼ばれる技術が一般に採用されている(非特許文献１の図１２−１７、非特許文献２の図４．１６（ｃ）)。
【０００７】
なお、上述の対応に関する従来の技術として例えば、特許文献１が開示されている。この特許文献１に開示されたレーダ信号処理装置は、固定クラッタ領域にＭＴＩマップを設定するＭＴＩマップ発生手段と、入力ビデオ信号から移動クラッタ領域に自動クラッタマップを設定する自動クラッタマップ発生手段と、少なくともターゲットのドップラ特性とヒット数とに基づきサンプリング間隔が決められた、スタガ周期のためのトリガーパルスを出力するシンクロナイザと、ＭＴＩマップと自動クラッタマップとトリガーパルスとを入力し、トリガーパルス毎に異なる所定のフィルタ係数を出力するフィルタ係数制御手段と、フィルタ係数制御手段から出力される所定のフィルタ係数に基づきフィルタ特性が設定される複数個のフィルタと、複数個のフィルタの各出力についてクラッタ抑圧処理をする複数個のクラッタ抑圧器と、複数個のクラッタ抑圧器の各出力のうちの最大値を選択する最大値選択手段とを有し、最大値選択手段はトリガーパルス毎に異なる所定のフィルタの出力信号を入力し、最大となる出力信号を選択し、出力するレーダ信号を合成する。これにより、高い検出率でターゲット信号を得ることができる。
【０００８】
また、従来の技術の関連技術として、例えば、後述の送信パルスの間引きについては非特許文献３が開示されている。
【非特許文献１】“Radar;principles,technology,applications,chap.12,B.Edde,1993(Prentice Hall)
【非特許文献２】“Introduction to Radar Systems,chap.4”,M.I.Skolnik, 1980(McGraw-Hill)
【非特許文献３】”Intelligent Multi-mission Radar Management”, F.Barbaresco 2008 IEEE Radar Conference, Tutorial
【特許文献１】特許第２６１１６５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のレーダ装置にあっては、クラッタ抑圧を行うドップラフィルタ処理を実施する場合にも一定数の送信パルスが最低限必要であり、ヒット数が極めて限定されている場合には複数のＣＰＩを設定することは困難であった。
【００１０】
例えば、図８（図中のパルスが送信パルスを示し、送信パルスの間で受信エコーが受信される。）に示すようにヒット数が８の場合、異なる送信パルス間隔を持つＣＰＩを形成する場合には、最大４パルスの２つのＣＰＩ(ＣＰＩ１、ＣＰＩ２)によって順次送信することしかできなかった。
【００１１】
即ち、１つのＣＰＩ内に含まれているパルス数が少なく、また、ＣＰＩの長さ（継続時間）が短いため、ドップラ周波数分解能が低くなることから、このＣＰＩによるドップラフィルタ処理の性能には限界があった。
【００１２】
本発明の課題は、ヒット数が限られている中で、複数のＣＰＩを効果的に設定することができるレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、第１の発明は、等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（Ｎ＞２で整数）の送信パルスからなる第１送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列から送信パルスを間引きした第１送信パルス群と、前記第１送信パルス列とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個の送信パルスからなる第２送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２の全ての時間間隔を含むように第２送信パルス列から送信パルスを間引きした第２送信パルス群とを生成する送信パルス群生成手段と、同一方向に対して前記第１送信パルス群と前記第２送信パルス群とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１送信パルス群に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出し且つ前記第２送信パルス群に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する算出部と、前記算出部で算出された両方の電力スペクトル分布を用いて移動目標を検出する目標検出回路と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明において、前記第１送信パルス群の送信周波数と前記第２送信パルス群の送信周波数とは、異なることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明は、第２の発明において、前記第１送信パルス列の送信周波数と前記第２送信パルス列の送信周波数との各々がコヒーレントであって且つ送信パルス波形が同一であり、前記第１送信パルス群及び前記第２送信パルス群は、前記第１送信パルス群と前記第２送信パルス群との各々において１つ以上の送信パルスが時間的に同一となるように同期することを特徴とする。
【００１７】
第５の発明は、第４の発明において、前記算出部は、同期した前記１以上の送信パルスの各々の送信パルスに対する受信エコーを前記第１送信パルス群及び前記第２送信パルス群に対する受信エコーとして共通に使用してそれぞれ電力スペクトル分布を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、送信パルス群生成手段が、等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（Ｎ＞２で整数）の送信パルスからなる第１送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列から送信パルスを間引きした第１送信パルス群と、第１送信パルス列とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個の送信パルスからなる第２送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２の全ての時間間隔を含むように第２送信パルス列から送信パルスを間引きした第２送信パルス群とを生成すると、送信手段は、同一方向に対して第１送信パルス群と第２送信パルス群とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信する。
【００１９】
即ち、パルス間隔の異なる２種の連続する第１及び第２送信パルス列の各々から一部の送信パルスを間引きし、各々の送受信に支障がないように一定の間隔を保つように両者の送信パルス列を重畳させ、重畳された送信パルス列によって元のパルス間隔の異なる２種の送信パルス列を同時に複合して送信するので、ヒット数が限られている中で、複数のＣＰＩを効果的に設定することができるレーダ装置を提供することができる。
【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のレーダ装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の実施例1のレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、送信信号発生器１、送信増幅器２、サーキュレータ３、アンテナ４、受信器５、信号処理回路６、目標検出回路７を備えている。
【００２２】
このレーダ装置は、パルス間隔の異なる２種の連続する第１及び第２送信パルス列の各々から一部の送信パルスを間引きし、各々の送受信に支障がないように一定の間隔を保つように両者の送信パルス列を重畳させ、重畳された送信パルス列によって元のパルス間隔の異なる２種の送信パルス列を同時に複合して送信することを特徴とする。
【００２３】
送信増幅器２は、送信信号発生器１からの送信信号を増幅する。送信増幅器２によって増幅された送信信号は、サーキュレータ３を介してアンテナ４に送られ、このアンテナ４から送信波として空間に放射される。
【００２４】
アンテナ４から空間に放射された送信波は、目標で反射されてアンテナ４に入力される。アンテナ４は、入力された反射波を電気信号に変換し、サーキュレータ３を介して受信器５に送る。
【００２５】
受信器５は、高周波増幅回路、周波数変換回路およびＡ／Ｄ変換回路（いずれも図示しない）を備えており、アンテナ４からサーキュレータ３を介して送られてくる信号を高周波増幅回路で増幅し、周波数変換回路で中間周波数信号（ＩＦ）に変換し、さらに、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換した後に、受信信号として信号処理回路６に送る。
【００２６】
信号処理回路６は、受信器５から送られてきた受信信号に対して、ドップラ周波数処理（例えば従来のＭＴＩ処理やＦＦＴ処理に相当）を行って出力する。信号処理回路６は、送信パルス列発生回路６１、信号分離回路６２、ＣＰＩ１処理部６３、ＣＰＩ２処理部６４、合成器６５を備える。
【００２７】
送信パルス列発生回路６１は、本発明の送信パルス群生成手段に対応し、図２に示すように、等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（例えば７個）の送信パルスからなる第１送信パルス列ＣＰＩ１に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列ＣＰＩ１から例えば３個の送信パルスを間引きした第１送信パルス群ＰＧ１と、第１送信パルス列ＣＰＩ１とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個（例えば７個）の送信パルスからなる第２送信パルス列ＣＰＩ２に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２のすべての時間間隔を含むように第２送信パルス列ＣＰＩ２から例えば３個の送信パルスを間引きした第２送信パルス群ＰＧ２とを生成し、送信信号発生器１に出力する。
【００２８】
送信信号発生器1は、本発明の送信手段に対応し、送信パルス列発生回路６１からの第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とに基づき、同一方向に対する送信において第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信するための送信パルス系列ＰＧ１２（図２に示す。）からなる送信信号を生成する。
【００２９】
信号分離回路６２は、送信パルス列発生回路６１からの第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とに基づき、受信器５からの受信信号、即ち、図４に示すように、受信エコーＥＣ１〜ＥＣ８を第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とに分離する。
【００３０】
ＣＰＩ１処理部６３は、本発明の算出部に対応し、信号分離回路６２で分離された第１送信パルス群ＰＧ１に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する。ＣＰＩ２処理部６４は、本発明の算出部に対応し、信号分離回路６２で分離された第２送信パルス群ＰＧ２に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する。合成器６５は、ＣＰＩ１処理部６３で算出されたドップラ周波数毎の電力スペクトル分布とＣＰＩ２処理部６４で算出されたドップラ周波数毎の電力スペクトル分布とを合成して目標検出回路７に出力する。
【００３１】
目標検出回路７は、合成器６５で算出された電力スペクトル分布を用いて移動目標を検出し、目標検出信号として出力する。
【００３２】
次に、実施例１のレーダ装置の動作を図２を参照しながら説明する。図２には、第１送信パルス列、第２送信パルス列、第１送信パルス群ＰＧ１、第２送信パルス群ＰＧ２及び実際に送信される送信パルス系列ＰＧ１２が示されている。
【００３３】
即ち、ＣＰＩ１の実線で示した送信パルスが第１送信パルス群ＰＧ１であり、実線で示した送信パルスに点線で示した送信パルスを含めたものが第１送信パルス列である。ＣＰＩ２の実線で示した送信パルスが第２送信パルス群ＰＧ２であり、実線で示した送信パルスに点線で示した送信パルスを含めたものが第２送信パルス列である。
【００３４】
ここでは、第１送信パルス列及び第２送信パルス列を構成するパルス数を同一（Ｎ＝７、Ｍ＝７）として例示しているが、これに限定されるものではない。
【００３５】
図２に示すように、第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２の各々は、第１送信パルス列及び第２送信パルス列の送信パルスの一部を間引きして構成されており、送信パルス間隔は、一定間隔（ＰＲＩ１（パルス繰り返し間隔）、ＰＲＩ２）又はその整数倍の間隔になっている。即ち、第１送信パルス群ＰＧ１の送信パルス間隔と第２送信パルス群ＰＧ２の送信パルス間隔とは、異なる。
【００３６】
図３は実施例１のレーダ装置において全ての時間間隔を含むように送信パルス例から送信パルスを間引きして生成した送信パルス群を示す図である。即ち、図３では、第１送信パルス群ＰＧ１は、第１送信パルス列ＣＰＩ１に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１、２＊ｔ１、３＊ｔ１、４＊ｔ１、５＊ｔ１、６＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列ＣＰＩ１から３個の送信パルスを間引きしている。なお、第２送信パルス群ＰＧ２の間引き方法も第１送信パルス群ＰＧ１の間引き方法と同様である。
【００３７】
このように間引きされた第１及び第２送信パルス群ＰＧ１，ＰＧ２の各々に対して、従来のドップラフィルタ処理を適用することも可能である。しかし、従来のドップラフィルタ処理は、このような間引きを想定していないため、間引きによる影響が大きいことが知られている。
【００３８】
これに対して、このような悪影響を軽減するため、間引きされた受信信号から自己相関関数を算出した後、算出結果をフーリエ変換することでドップラ周波数に対する電力スペクトル算出するという方法が知られている。
【００３９】
但し、この方法を適用するためには、間引きされた送信パルス群内で最小間隔（ＰＲＩ１又はＰＲＩ２）の１倍から（Ｎ−１）倍（又は（Ｍ−１）倍）までの全ての間隔でパルスペアが少なくとも一組は存在する送信パルス群になっていることが必要である。図２に示す送信パルス群ＰＧ１，ＰＧ２は、いずれもその条件を満たしている。
【００４０】
また、上記間引きを行うことで、実際に送信されるパルス数は少ないにも拘らず、同数のパルスを連続して送受信を行う場合と比較して、ＣＰＩの長さ（継続時間）が長くドップラ周波数分解能が向上するため、ドップラフィルタ処理後のＳ／Ｎが向上する。
【００４１】
次に、送信パルス列が間引きされたことで、第１及び第２送信パルス群ＰＧ１，ＰＧ２は、図２に示すように、お互いの送受信に影響がないように適切にオーバラップさせることが可能となり、２種類の送信間隔を持つパルス列の送信が同時に実現できることがわかる。
【００４２】
図２中の送信パルス系列ＰＧ１２は、従来の８パルス（４パルスのＣＰＩを２回）を送信していた間に、それぞれ７パルス相当の第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２を重畳できることを示している。
【００４３】
即ち、ヒット数を分割して連続した送信パルス列による複数のＣＰＩを詰め込むのではなく、ヒット数全体に重畳した２つのＣＰＩを同時に形成することになる。このため、時間でＣＰＩを分割する場合と比べて、ドップラ周波数の分解能が向上し、Ｓ／Ｎが向上する。
【００４４】
また、信号分離回路６２は、送信パルス列発生回路６１からの第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２との各パルスの時間情報に基づき、図４に示すような順番に入力された受信エコーＥＣ１〜ＥＣ８の内、受信エコーＥＣ１、ＥＣ２、ＥＣ５、ＥＣ７を第１送信パルス群ＰＧ１とし、受信エコーＥＣ３、ＥＣ４、ＥＣ６、ＥＣ８を第２送信パルス群ＰＧ２として分離する。
【００４５】
ＣＰＩ１処理部６３は、第１送信パルス群ＰＧ１に対する受信エコーＥＣ１、ＥＣ２、ＥＣ５、ＥＣ７に基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する。ＣＰＩ２処理部６４は、第２送信パルス群ＣＰＩ２に対する受信エコーＥＣ３、ＥＣ４、ＥＣ６、ＥＣ８に基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する。即ち、第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２について、それぞれの受信エコー毎にドップラフィルタ処理を行うことで、異なる複数の送信時間間隔による結果を得ることができるため、速度ブラインド除去も可能となる。
【００４６】
この場合、周波数ダイバーシティと呼ばれるＣＰＩ毎に異なる送信周波数を使用する方式を適用する場合についても、送信パルス群ごとに送信周波数を変えることで対応できるため、従来用いられてきたダイバーシティ方式とも親和性が良い。
【００４７】
このように実施例１のレーダ装置によれば、元々パルス間隔の異なる連続する２種の送信パルス列の各々の送信パルス列から一部の送信パルスを間引きし、各々の送受信に支障がないように最低限の間隔を保って両者のパルス列を重畳させて、重畳されたパルス列によって元々パルス間隔の異なる２種の送信パルス列を同時に複合して送信するので、ヒット数が限られている中で、複数のＣＰＩを効果的に設定でき、しかも速度ブラインド除去を有効に実現できる。
【実施例２】
【００４８】
図５は本発明の実施例２のレーダ装置の構成を示すブロック図である。図６は本発明の実施例２のレーダ装置の送信パルス例を示す図である。図７は本発明の実施例２のレーダ装置の送信パルス例の送信に対する受信エコーを示す図である。
【００４９】
実施例２のレーダ装置は、第１送信パルス群と第２送信パルス群との開始時間を調整することで、いずれかの送信パルスタイミングを同期させたものであり、受信エコーを両者で共有することで間引きされているパルス数を減少させることを特徴とする。なお、組み合わせた場合の送信パルス数そのものを減少させても良い。
【００５０】
図５に示す実施例２のレーダ装置は、図１に示す実施例１のレーダ装置の信号処理回路６に対して、信号処理回路６ａの送信パルス列発生回路６１ａとＣＰＩ１処理部６３ａとＣＰＩ２処理部６４ａとが異なる。
【００５１】
送信パルス列発生回路６１ａは、送信パルス列発生回路６１と略同様な機能を有するとともに、第１送信パルス列の送信周波数と第２送信パルス列の送信周波数との各々がコヒーレントであって且つ送信パルス波形が同一であり、図７に示すように、第１送信パルス列と第２送信パルス列との各々において２つの送信パルスＰＬ１とＰＬ２，ＰＬ３とＰＬ４が時間的に同一となるように同期する第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２を生成する。
【００５２】
送信信号発生器1は、送信パルス列発生回路６１ａからの第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とに基づき、同一方向に対する送信において第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信するための送信パルス系列ＰＧ１３（図６に示す。）からなる送信信号を生成する。
【００５３】
ＣＰＩ１処理部，ＣＰＩ２処理部６３ａ，６４ａは、ＣＰＩ１処理部，ＣＰＩ２処理部６３，６４と略同様な機能を有するとともに、図７に示すように、同期した２つの送信パルスＰＬ１とＰＬ２，ＰＬ３とＰＬ４の各々の送信パルスに対する受信エコーＥＣ２，ＥＣ７を第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２に対する受信エコーとして共通に使用してそれぞれ電力スペクトル分布を算出する。
【００５４】
次に、実施例２のレーダ装置の動作をより具体的に説明する。図６に示すように、２種類の送信パルス間隔を比較的小さな整数比（例えば６：５）に選ぶことを併用することで、第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とで共有する送信パルスを複数個所に設定することができる。この場合、送信パルス群を構成する送信パルス列の数を増加させることや、共有された受信エコーを積極的に利用することで間引きによる影響をさらに軽減することもできる。
【００５５】
図７では、図２と同じ組み合わせであるが、図２はＮ＝７の送信パルス列からそれぞれ３パルスを間引きしたものである。これに対して、図７では、同じ送信系列であるが、２箇所のパルスＰＬ１とＰＬ２、ＰＬ３とＰＬ４を共用することで、結果としてＣＰＩ１のＮ＝７，ＣＰＩ２のＭ＝８に対して、それぞれ３個、２個の間引きをした第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２を形成している。
【００５６】
そして、４個の送信パルスからなる第１送信パルス群ＰＧ１と６個の送信パルスからなる第２送信パルス群ＰＧ２とを重畳させるとともに、２箇所のパルスＰＬ１とＰＬ２、ＰＬ３とＰＬ４を共用することで、結果として８個の送信パルスからなる送信パルス列ＰＧ１３が生成されている。
【００５７】
即ち、ヒット数を分割して連続した送信パルス列による複数のＣＰＩを詰め込むのではなく、ヒット数全体に重畳した２つのＣＰＩを同時に形成することになる。このため、時間でＣＰＩを分割する場合と比べて、ドップラ周波数の分解能が向上し、Ｓ／Ｎが向上する。
【００５８】
また、図２に示す送信パルス群が上述のドップラフィルタ処理に必要な間引きへの制約条件を満たしていることから、同じ処理が可能な制約条件を満たす送信パルス系列を構成している。
【００５９】
さらに、送信パルス系列ＰＧ２の最後のパルスを除いた７パルスの系列を採用することも可能である。その場合、Ｎ＝７の送信パルス系列からＣＰＩ１は３パルス、ＣＰＩ２は２パルスを間引いた結果となり、さらに短い時間内で２種の送信間隔を持つ系列を重畳した送信パルス系列を構成することもできる。
【００６０】
なお、ＣＰＩ１処理部６３，６３ａ及びＣＰＩ２処理部６４，６４ａの出力を合成器６５で合成した後、目標検出する系統を示したが、必ずしも合成する必要はなく、それぞれの出力を直接、目標検出回路７に入力することも可能である。
【００６１】
さらに、ＣＰＩ１処理部６３，６３ａ及びＣＰＩ２処理部６４，６４ａの出力それぞれに目標検出回路７を設けるなど、２出力の合成方法は、様々な形態をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施例１のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１のレーダ装置の送信パルス例を示す図である。
【図３】本発明の実施例１のレーダ装置において全ての時間間隔を含むように送信パルス例から送信パルスを間引きして生成した送信パルス群を示す図である。
【図４】本発明の実施例１のレーダ装置の送信パルス例の送信に対する受信エコーを示す図である。
【図５】本発明の実施例２のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例２のレーダ装置の送信パルス例を示す図である。
【図７】本発明の実施例２のレーダ装置の送信パルス例の送信に対する受信エコーを示す図である。
【図８】従来のレーダ装置の送信パルス例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 送信信号発生器
２ 送信増幅器
３ サーキュレータ
４ アンテナ
５ 受信器
６，６ａ 信号処理回路
７ 目標検出回路
６１，６１ａ 送信パルス列発生回路
６２ 信号分離回路
６３，６３ａ ＣＰＩ１処理部
６４，６４ａ ＣＰＩ２処理部
６５ 合成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標を検出するレーダ装置に関し、特にドップラ周波数分解能を高める技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置における標準的な処理として、移動目標検出処理が知られている。この移動目標検出処理は、レーダ受信エコーに含まれている地面などの不要反射信号（クラッタと呼ばれる）と目標反射信号とをその移動速度により弁別することでクラッタを抑圧する処理であり、移動速度によって発生するドップラ周波数に対するフィルタ処理を行うものである。
【０００３】
このようなドップラ周波数に対するフィルタ処理は、ＭＴＩやＦＦＴなどが代表的である。しかし、このドップラフィルタ処理により信号処理利得（プロセスゲイン）を得るためにはドップラフィルタ処理に用いる信号受信時の送信周波数は、コヒーレント（即ち、同一周波数で位相連続）であり、送信パルス間隔は同一とすることが必要であった。
【０００４】
一方、レーダにおける目標の捜索は、アンテナを方位回転させることによって全周に亘って必要な範囲に送信パルスを順次送信することで行われている。アンテナが回転するため、所望の目標に送信電波が照射される時間は限られている。この照射される時間内に送信される送信パルス数は、ヒット数と呼ばれている。上述のドップラフィルタ処理は、このヒット数を上限にしたＣＰＩ(Coherent Processing Interval)と呼ばれる時間内の送信パルス数、即ち、同数の受信エコーに対して行われる。
【０００５】
前述したように、ＣＰＩとして知られる一定数の送信パルスにおいて、送信周波数は同一で且つ送信パルス間隔も同一であることが求められる。しかし、クラッタ抑圧のフィルタ処理を行うことによって目標検出が不可能となる速度範囲（速度ブラインドと呼ばれている。）が発生するという問題がある(非特許文献１の図１２−１６、非特許文献２の図４．１６（ａ）（ｂ）)。
【０００６】
そこで、送信パルス間隔が異なる複数のＣＰＩを順次送信することにより速度ブラインドを除去するスタガと呼ばれる技術が一般に採用されている(非特許文献１の図１２−１７、非特許文献２の図４．１６（ｃ）)。
【０００７】
なお、上述の対応に関する従来の技術として例えば、特許文献１が開示されている。この特許文献１に開示されたレーダ信号処理装置は、固定クラッタ領域にＭＴＩマップを設定するＭＴＩマップ発生手段と、入力ビデオ信号から移動クラッタ領域に自動クラッタマップを設定する自動クラッタマップ発生手段と、少なくともターゲットのドップラ特性とヒット数とに基づきサンプリング間隔が決められた、スタガ周期のためのトリガーパルスを出力するシンクロナイザと、ＭＴＩマップと自動クラッタマップとトリガーパルスとを入力し、トリガーパルス毎に異なる所定のフィルタ係数を出力するフィルタ係数制御手段と、フィルタ係数制御手段から出力される所定のフィルタ係数に基づきフィルタ特性が設定される複数個のフィルタと、複数個のフィルタの各出力についてクラッタ抑圧処理をする複数個のクラッタ抑圧器と、複数個のクラッタ抑圧器の各出力のうちの最大値を選択する最大値選択手段とを有し、最大値選択手段はトリガーパルス毎に異なる所定のフィルタの出力信号を入力し、最大となる出力信号を選択し、出力するレーダ信号を合成する。これにより、高い検出率でターゲット信号を得ることができる。
【０００８】
また、従来の技術の関連技術として、例えば、後述の送信パルスの間引きについては非特許文献３が開示されている。
【非特許文献１】“Radar;principles,technology,applications,chap.12,B.Edde,1993(Prentice Hall)
【非特許文献２】“Introduction to Radar Systems,chap.4”,M.I.Skolnik, 1980(McGraw-Hill)
【非特許文献３】”Intelligent Multi-mission Radar Management”, F.Barbaresco 2008 IEEE Radar Conference, Tutorial
【特許文献１】特許第２６１１６５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のレーダ装置にあっては、クラッタ抑圧を行うドップラフィルタ処理を実施する場合にも一定数の送信パルスが最低限必要であり、ヒット数が極めて限定されている場合には複数のＣＰＩを設定することは困難であった。
【００１０】
例えば、図８（図中のパルスが送信パルスを示し、送信パルスの間で受信エコーが受信される。）に示すようにヒット数が８の場合、異なる送信パルス間隔を持つＣＰＩを形成する場合には、最大４パルスの２つのＣＰＩ(ＣＰＩ１、ＣＰＩ２)によって順次送信することしかできなかった。
【００１１】
即ち、１つのＣＰＩ内に含まれているパルス数が少なく、また、ＣＰＩの長さ（継続時間）が短いため、ドップラ周波数分解能が低くなることから、このＣＰＩによるドップラフィルタ処理の性能には限界があった。
【００１２】
本発明の課題は、ヒット数が限られている中で、複数のＣＰＩを効果的に設定することができるレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、第１の発明は、等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（Ｎ＞２で整数）の送信パルスからなる第１送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列から送信パルスを間引きした第１送信パルス群と、前記第１送信パルス列とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個の送信パルスからなる第２送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２の全ての時間間隔を含むように第２送信パルス列から送信パルスを間引きした第２送信パルス群とを生成する送信パルス群生成手段と、同一方向に対して前記第１送信パルス群と前記第２送信パルス群とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１送信パルス群に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出し且つ前記第２送信パルス群に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する算出部と、前記算出部で算出された両方の電力スペクトル分布を用いて移動目標を検出する目標検出回路と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明において、前記第１送信パルス群の送信周波数と前記第２送信パルス群の送信周波数とは、異なることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明は、第２の発明において、前記第１送信パルス列の送信周波数と前記第２送信パルス列の送信周波数との各々がコヒーレントであって且つ送信パルス波形が同一であり、前記第１送信パルス群及び前記第２送信パルス群は、前記第１送信パルス群と前記第２送信パルス群との各々において１つ以上の送信パルスが時間的に同一となるように同期することを特徴とする。
【００１７】
第５の発明は、第４の発明において、前記算出部は、同期した前記１以上の送信パルスの各々の送信パルスに対する受信エコーを前記第１送信パルス群及び前記第２送信パルス群に対する受信エコーとして共通に使用してそれぞれ電力スペクトル分布を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、送信パルス群生成手段が、等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（Ｎ＞２で整数）の送信パルスからなる第１送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列から送信パルスを間引きした第１送信パルス群と、第１送信パルス列とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個の送信パルスからなる第２送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２の全ての時間間隔を含むように第２送信パルス列から送信パルスを間引きした第２送信パルス群とを生成すると、送信手段は、同一方向に対して第１送信パルス群と第２送信パルス群とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信する。
【００１９】
即ち、パルス間隔の異なる２種の連続する第１及び第２送信パルス列の各々から一部の送信パルスを間引きし、各々の送受信に支障がないように一定の間隔を保つように両者の送信パルス列を重畳させ、重畳された送信パルス列によって元のパルス間隔の異なる２種の送信パルス列を同時に複合して送信するので、ヒット数が限られている中で、複数のＣＰＩを効果的に設定することができるレーダ装置を提供することができる。
【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のレーダ装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の実施例1のレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、送信信号発生器１、送信増幅器２、サーキュレータ３、アンテナ４、受信器５、信号処理回路６、目標検出回路７を備えている。
【００２２】
このレーダ装置は、パルス間隔の異なる２種の連続する第１及び第２送信パルス列の各々から一部の送信パルスを間引きし、各々の送受信に支障がないように一定の間隔を保つように両者の送信パルス列を重畳させ、重畳された送信パルス列によって元のパルス間隔の異なる２種の送信パルス列を同時に複合して送信することを特徴とする。
【００２３】
送信増幅器２は、送信信号発生器１からの送信信号を増幅する。送信増幅器２によって増幅された送信信号は、サーキュレータ３を介してアンテナ４に送られ、このアンテナ４から送信波として空間に放射される。
【００２４】
アンテナ４から空間に放射された送信波は、目標で反射されてアンテナ４に入力される。アンテナ４は、入力された反射波を電気信号に変換し、サーキュレータ３を介して受信器５に送る。
【００２５】
受信器５は、高周波増幅回路、周波数変換回路およびＡ／Ｄ変換回路（いずれも図示しない）を備えており、アンテナ４からサーキュレータ３を介して送られてくる信号を高周波増幅回路で増幅し、周波数変換回路で中間周波数信号（ＩＦ）に変換し、さらに、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換した後に、受信信号として信号処理回路６に送る。
【００２６】
信号処理回路６は、受信器５から送られてきた受信信号に対して、ドップラ周波数処理（例えば従来のＭＴＩ処理やＦＦＴ処理に相当）を行って出力する。信号処理回路６は、送信パルス列発生回路６１、信号分離回路６２、ＣＰＩ１処理部６３、ＣＰＩ２処理部６４、合成器６５を備える。
【００２７】
送信パルス列発生回路６１は、本発明の送信パルス群生成手段に対応し、図２に示すように、等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（例えば７個）の送信パルスからなる第１送信パルス列ＣＰＩ１に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列ＣＰＩ１から例えば３個の送信パルスを間引きした第１送信パルス群ＰＧ１と、第１送信パルス列ＣＰＩ１とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個（例えば７個）の送信パルスからなる第２送信パルス列ＣＰＩ２に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２のすべての時間間隔を含むように第２送信パルス列ＣＰＩ２から例えば３個の送信パルスを間引きした第２送信パルス群ＰＧ２とを生成し、送信信号発生器１に出力する。
【００２８】
送信信号発生器1は、本発明の送信手段に対応し、送信パルス列発生回路６１からの第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とに基づき、同一方向に対する送信において第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信するための送信パルス系列ＰＧ１２（図２に示す。）からなる送信信号を生成する。
【００２９】
信号分離回路６２は、送信パルス列発生回路６１からの第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とに基づき、受信器５からの受信信号、即ち、図４に示すように、受信エコーＥＣ１〜ＥＣ８を第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とに分離する。
【００３０】
ＣＰＩ１処理部６３は、本発明の算出部に対応し、信号分離回路６２で分離された第１送信パルス群ＰＧ１に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する。ＣＰＩ２処理部６４は、本発明の算出部に対応し、信号分離回路６２で分離された第２送信パルス群ＰＧ２に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する。合成器６５は、ＣＰＩ１処理部６３で算出されたドップラ周波数毎の電力スペクトル分布とＣＰＩ２処理部６４で算出されたドップラ周波数毎の電力スペクトル分布とを合成して目標検出回路７に出力する。
【００３１】
目標検出回路７は、合成器６５で算出された電力スペクトル分布を用いて移動目標を検出し、目標検出信号として出力する。
【００３２】
次に、実施例１のレーダ装置の動作を図２を参照しながら説明する。図２には、第１送信パルス列、第２送信パルス列、第１送信パルス群ＰＧ１、第２送信パルス群ＰＧ２及び実際に送信される送信パルス系列ＰＧ１２が示されている。
【００３３】
即ち、ＣＰＩ１の実線で示した送信パルスが第１送信パルス群ＰＧ１であり、実線で示した送信パルスに点線で示した送信パルスを含めたものが第１送信パルス列である。ＣＰＩ２の実線で示した送信パルスが第２送信パルス群ＰＧ２であり、実線で示した送信パルスに点線で示した送信パルスを含めたものが第２送信パルス列である。
【００３４】
ここでは、第１送信パルス列及び第２送信パルス列を構成するパルス数を同一（Ｎ＝７、Ｍ＝７）として例示しているが、これに限定されるものではない。
【００３５】
図２に示すように、第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２の各々は、第１送信パルス列及び第２送信パルス列の送信パルスの一部を間引きして構成されており、送信パルス間隔は、一定間隔（ＰＲＩ１（パルス繰り返し間隔）、ＰＲＩ２）又はその整数倍の間隔になっている。即ち、第１送信パルス群ＰＧ１の送信パルス間隔と第２送信パルス群ＰＧ２の送信パルス間隔とは、異なる。
【００３６】
図３は実施例１のレーダ装置において全ての時間間隔を含むように送信パルス例から送信パルスを間引きして生成した送信パルス群を示す図である。即ち、図３では、第１送信パルス群ＰＧ１は、第１送信パルス列ＣＰＩ１に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１、２＊ｔ１、３＊ｔ１、４＊ｔ１、５＊ｔ１、６＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列ＣＰＩ１から３個の送信パルスを間引きしている。なお、第２送信パルス群ＰＧ２の間引き方法も第１送信パルス群ＰＧ１の間引き方法と同様である。
【００３７】
このように間引きされた第１及び第２送信パルス群ＰＧ１，ＰＧ２の各々に対して、従来のドップラフィルタ処理を適用することも可能である。しかし、従来のドップラフィルタ処理は、このような間引きを想定していないため、間引きによる影響が大きいことが知られている。
【００３８】
これに対して、このような悪影響を軽減するため、間引きされた受信信号から自己相関関数を算出した後、算出結果をフーリエ変換することでドップラ周波数に対する電力スペクトル算出するという方法が知られている。
【００３９】
但し、この方法を適用するためには、間引きされた送信パルス群内で最小間隔（ＰＲＩ１又はＰＲＩ２）の１倍から（Ｎ−１）倍（又は（Ｍ−１）倍）までの全ての間隔でパルスペアが少なくとも一組は存在する送信パルス群になっていることが必要である。図２に示す送信パルス群ＰＧ１，ＰＧ２は、いずれもその条件を満たしている。
【００４０】
また、上記間引きを行うことで、実際に送信されるパルス数は少ないにも拘らず、同数のパルスを連続して送受信を行う場合と比較して、ＣＰＩの長さ（継続時間）が長くドップラ周波数分解能が向上するため、ドップラフィルタ処理後のＳ／Ｎが向上する。
【００４１】
次に、送信パルス列が間引きされたことで、第１及び第２送信パルス群ＰＧ１，ＰＧ２は、図２に示すように、お互いの送受信に影響がないように適切にオーバラップさせることが可能となり、２種類の送信間隔を持つパルス列の送信が同時に実現できることがわかる。
【００４２】
図２中の送信パルス系列ＰＧ１２は、従来の８パルス（４パルスのＣＰＩを２回）を送信していた間に、それぞれ７パルス相当の第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２を重畳できることを示している。
【００４３】
即ち、ヒット数を分割して連続した送信パルス列による複数のＣＰＩを詰め込むのではなく、ヒット数全体に重畳した２つのＣＰＩを同時に形成することになる。このため、時間でＣＰＩを分割する場合と比べて、ドップラ周波数の分解能が向上し、Ｓ／Ｎが向上する。
【００４４】
また、信号分離回路６２は、送信パルス列発生回路６１からの第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２との各パルスの時間情報に基づき、図４に示すような順番に入力された受信エコーＥＣ１〜ＥＣ８の内、受信エコーＥＣ１、ＥＣ２、ＥＣ５、ＥＣ７を第１送信パルス群ＰＧ１とし、受信エコーＥＣ３、ＥＣ４、ＥＣ６、ＥＣ８を第２送信パルス群ＰＧ２として分離する。
【００４５】
ＣＰＩ１処理部６３は、第１送信パルス群ＰＧ１に対する受信エコーＥＣ１、ＥＣ２、ＥＣ５、ＥＣ７に基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する。ＣＰＩ２処理部６４は、第２送信パルス群ＣＰＩ２に対する受信エコーＥＣ３、ＥＣ４、ＥＣ６、ＥＣ８に基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する。即ち、第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２について、それぞれの受信エコー毎にドップラフィルタ処理を行うことで、異なる複数の送信時間間隔による結果を得ることができるため、速度ブラインド除去も可能となる。
【００４６】
この場合、周波数ダイバーシティと呼ばれるＣＰＩ毎に異なる送信周波数を使用する方式を適用する場合についても、送信パルス群ごとに送信周波数を変えることで対応できるため、従来用いられてきたダイバーシティ方式とも親和性が良い。
【００４７】
このように実施例１のレーダ装置によれば、元々パルス間隔の異なる連続する２種の送信パルス列の各々の送信パルス列から一部の送信パルスを間引きし、各々の送受信に支障がないように最低限の間隔を保って両者のパルス列を重畳させて、重畳されたパルス列によって元々パルス間隔の異なる２種の送信パルス列を同時に複合して送信するので、ヒット数が限られている中で、複数のＣＰＩを効果的に設定でき、しかも速度ブラインド除去を有効に実現できる。
【実施例２】
【００４８】
図５は本発明の実施例２のレーダ装置の構成を示すブロック図である。図６は本発明の実施例２のレーダ装置の送信パルス例を示す図である。図７は本発明の実施例２のレーダ装置の送信パルス例の送信に対する受信エコーを示す図である。
【００４９】
実施例２のレーダ装置は、第１送信パルス群と第２送信パルス群との開始時間を調整することで、いずれかの送信パルスタイミングを同期させたものであり、受信エコーを両者で共有することで間引きされているパルス数を減少させることを特徴とする。なお、組み合わせた場合の送信パルス数そのものを減少させても良い。
【００５０】
図５に示す実施例２のレーダ装置は、図１に示す実施例１のレーダ装置の信号処理回路６に対して、信号処理回路６ａの送信パルス列発生回路６１ａとＣＰＩ１処理部６３ａとＣＰＩ２処理部６４ａとが異なる。
【００５１】
送信パルス列発生回路６１ａは、送信パルス列発生回路６１と略同様な機能を有するとともに、第１送信パルス列の送信周波数と第２送信パルス列の送信周波数との各々がコヒーレントであって且つ送信パルス波形が同一であり、図７に示すように、第１送信パルス列と第２送信パルス列との各々において２つの送信パルスＰＬ１とＰＬ２，ＰＬ３とＰＬ４が時間的に同一となるように同期する第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２を生成する。
【００５２】
送信信号発生器1は、送信パルス列発生回路６１ａからの第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とに基づき、同一方向に対する送信において第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信するための送信パルス系列ＰＧ１３（図６に示す。）からなる送信信号を生成する。
【００５３】
ＣＰＩ１処理部，ＣＰＩ２処理部６３ａ，６４ａは、ＣＰＩ１処理部，ＣＰＩ２処理部６３，６４と略同様な機能を有するとともに、図７に示すように、同期した２つの送信パルスＰＬ１とＰＬ２，ＰＬ３とＰＬ４の各々の送信パルスに対する受信エコーＥＣ２，ＥＣ７を第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２に対する受信エコーとして共通に使用してそれぞれ電力スペクトル分布を算出する。
【００５４】
次に、実施例２のレーダ装置の動作をより具体的に説明する。図６に示すように、２種類の送信パルス間隔を比較的小さな整数比（例えば６：５）に選ぶことを併用することで、第１送信パルス群ＰＧ１と第２送信パルス群ＰＧ２とで共有する送信パルスを複数個所に設定することができる。この場合、送信パルス群を構成する送信パルス列の数を増加させることや、共有された受信エコーを積極的に利用することで間引きによる影響をさらに軽減することもできる。
【００５５】
図７では、図２と同じ組み合わせであるが、図２はＮ＝７の送信パルス列からそれぞれ３パルスを間引きしたものである。これに対して、図７では、同じ送信系列であるが、２箇所のパルスＰＬ１とＰＬ２、ＰＬ３とＰＬ４を共用することで、結果としてＣＰＩ１のＮ＝７，ＣＰＩ２のＭ＝８に対して、それぞれ３個、２個の間引きをした第１送信パルス群ＰＧ１及び第２送信パルス群ＰＧ２を形成している。
【００５６】
そして、４個の送信パルスからなる第１送信パルス群ＰＧ１と６個の送信パルスからなる第２送信パルス群ＰＧ２とを重畳させるとともに、２箇所のパルスＰＬ１とＰＬ２、ＰＬ３とＰＬ４を共用することで、結果として８個の送信パルスからなる送信パルス列ＰＧ１３が生成されている。
【００５７】
即ち、ヒット数を分割して連続した送信パルス列による複数のＣＰＩを詰め込むのではなく、ヒット数全体に重畳した２つのＣＰＩを同時に形成することになる。このため、時間でＣＰＩを分割する場合と比べて、ドップラ周波数の分解能が向上し、Ｓ／Ｎが向上する。
【００５８】
また、図２に示す送信パルス群が上述のドップラフィルタ処理に必要な間引きへの制約条件を満たしていることから、同じ処理が可能な制約条件を満たす送信パルス系列を構成している。
【００５９】
さらに、送信パルス系列ＰＧ２の最後のパルスを除いた７パルスの系列を採用することも可能である。その場合、Ｎ＝７の送信パルス系列からＣＰＩ１は３パルス、ＣＰＩ２は２パルスを間引いた結果となり、さらに短い時間内で２種の送信間隔を持つ系列を重畳した送信パルス系列を構成することもできる。
【００６０】
なお、ＣＰＩ１処理部６３，６３ａ及びＣＰＩ２処理部６４，６４ａの出力を合成器６５で合成した後、目標検出する系統を示したが、必ずしも合成する必要はなく、それぞれの出力を直接、目標検出回路７に入力することも可能である。
【００６１】
さらに、ＣＰＩ１処理部６３，６３ａ及びＣＰＩ２処理部６４，６４ａの出力それぞれに目標検出回路７を設けるなど、２出力の合成方法は、様々な形態をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施例１のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１のレーダ装置の送信パルス例を示す図である。
【図３】本発明の実施例１のレーダ装置において全ての時間間隔を含むように送信パルス例から送信パルスを間引きして生成した送信パルス群を示す図である。
【図４】本発明の実施例１のレーダ装置の送信パルス例の送信に対する受信エコーを示す図である。
【図５】本発明の実施例２のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例２のレーダ装置の送信パルス例を示す図である。
【図７】本発明の実施例２のレーダ装置の送信パルス例の送信に対する受信エコーを示す図である。
【図８】従来のレーダ装置の送信パルス例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 送信信号発生器
２ 送信増幅器
３ サーキュレータ
４ アンテナ
５ 受信器
６，６ａ 信号処理回路
７ 目標検出回路
６１，６１ａ 送信パルス列発生回路
６２ 信号分離回路
６３，６３ａ ＣＰＩ１処理部
６４，６４ａ ＣＰＩ２処理部
６５ 合成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（Ｎ＞２で整数）の送信パルスからなる第１送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列から送信パルスを間引きした第１送信パルス群と、前記第１送信パルス列とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個の送信パルスからなる第２送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２の全ての時間間隔を含むように第２送信パルス列から送信パルスを間引きした第２送信パルス群とを生成する送信パルス群生成手段と、
同一方向に対して前記第１送信パルス群と前記第２送信パルス群とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信する送信手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記第１送信パルス群に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出し且つ前記第２送信パルス群に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する算出部と、
前記算出部で算出された両方の電力スペクトル分布を用いて移動目標を検出する目標検出回路と、
を備えることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記第１送信パルス群の送信周波数と前記第２送信パルス群の送信周波数とは、異なることを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記第１送信パルス列の送信周波数と前記第２送信パルス列の送信周波数との各々がコヒーレントであって且つ送信パルス波形が同一であり、前記第１送信パルス群及び前記第２送信パルス群は、前記第１送信パルス群と前記第２送信パルス群との各々において１つ以上の送信パルスが時間的に同一となるように同期することを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記算出部は、同期した前記１以上の送信パルスの各々の送信パルスに対する受信エコーを前記第１送信パルス群及び前記第２送信パルス群に対する受信エコーとして共通に使用してそれぞれ電力スペクトル分布を算出することを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項１】
等しい第１時間間隔ｔ１を持つＮ個（Ｎ＞２で整数）の送信パルスからなる第１送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ１〜（Ｎ−１）＊ｔ１の全ての時間間隔を含むように第１送信パルス列から送信パルスを間引きした第１送信パルス群と、前記第１送信パルス列とは異なる第２時間間隔ｔ２を持つＭ個の送信パルスからなる第２送信パルス列に対して、２個の送信パルスを選んだときにｔ２〜（Ｍ−１）＊ｔ２の全ての時間間隔を含むように第２送信パルス列から送信パルスを間引きした第２送信パルス群とを生成する送信パルス群生成手段と、
同一方向に対して前記第１送信パルス群と前記第２送信パルス群とが一部又は全部が時間的に重畳するように送信する送信手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記第１送信パルス群に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出し且つ前記第２送信パルス群に対する受信エコーに基づきドップラ周波数毎の電力スペクトル分布を算出する算出部と、
前記算出部で算出された両方の電力スペクトル分布を用いて移動目標を検出する目標検出回路と、
を備えることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記第１送信パルス群の送信周波数と前記第２送信パルス群の送信周波数とは、異なることを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記第１送信パルス列の送信周波数と前記第２送信パルス列の送信周波数との各々がコヒーレントであって且つ送信パルス波形が同一であり、前記第１送信パルス群及び前記第２送信パルス群は、前記第１送信パルス群と前記第２送信パルス群との各々において１つ以上の送信パルスが時間的に同一となるように同期することを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記算出部は、同期した前記１以上の送信パルスの各々の送信パルスに対する受信エコーを前記第１送信パルス群及び前記第２送信パルス群に対する受信エコーとして共通に使用してそれぞれ電力スペクトル分布を算出することを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−４８７６１（Ｐ２０１０−４８７６１Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１５４１３（Ｐ２００８−２１５４１３）
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【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３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]