レーダ装置
【課題】目標の検出性能と測距性能を高めることができるレーダ装置を得ることを目的とする。
【解決手段】距離−ビート周波数マップに対してＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する目標候補検出処理部１３と、目標候補検出処理部１３により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数から目標相対速度を算出する目標相対速度算出処理部１４とを設け、目標相対距離算出処理部１５が、目標候補検出処理部１３により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と目標相対速度算出処理部１４により算出された目標相対速度から目標相対距離を算出する。
【解決手段】距離−ビート周波数マップに対してＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する目標候補検出処理部１３と、目標候補検出処理部１３により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数から目標相対速度を算出する目標相対速度算出処理部１４とを設け、目標相対距離算出処理部１５が、目標候補検出処理部１３により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と目標相対速度算出処理部１４により算出された目標相対速度から目標相対距離を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、距離アンビギュィティ（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ：あいまいさ）を解消して、目標の距離を正確に測定するレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パルス繰り返し周期であるＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）内に距離アンビギュィティがあるレーダ装置（例えば、非特許文献１を参照）では、図１８に示すように、１ＣＰＩ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：コヒーレントに処理可能な時間）の中で、一定周波数の送信信号を用いて、ドップラ周波数（速度）を算出するパルスドップラ処理と、距離情報と速度情報を含むビート周波数を得るために、複数のＰＲＩに渡って周波数変調が施された送信信号を用いて測距を行うＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）レンジングとが行われる。
【０００３】
ＦＭレンジングは、事前にパルスドップラ処理によって算出された速度情報を用いて、距離情報と速度情報を含むビート周波数から距離情報を抽出することで、目標との相対距離を算出するものである。
このレーダ装置では、距離アンビギュィティを解消することにより、測距性能の改善が期待される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Guy Morris，“AIRBORNE PULSED DOPPLER RADAR second edition”，Artech House，pp.95-98，1996.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレーダ装置は以上のように構成されているので、１ＣＰＩの中で、パルスドップラ処理とＦＭレンジングが行われる。このため、パルスドップラ処理及びＦＭレンジングの処理時間が短縮され、パルスドップラ処理及びＦＭレンジングのそれぞれの処理時間が１ＣＰＩである場合よりも、目標の検出性能が劣化してしまう課題があった。
また、図１９に示すように、連続している複数のＣＰＩで、複数の傾きの周波数変調を用いるＦＭレンジング方式が考えられるが、距離高分解能化を図る場合、距離アンビギュィティが発生する可能性があり、遠距離目標への対処が困難である課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、目標の検出性能と測距性能を高めることができるレーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーダ装置は、複数のＰＲＩに渡って周波数変調されたキャリア信号を用いて、パルス変調された局部発振信号をパルス内変調することで送信信号を生成し、その送信信号を空中に放射する送信手段と、送信手段により放射された後、空中に存在している目標に反射して戻ってきている上記送信信号を受信信号として受信し、その受信信号を受信ビート信号に変換する受信手段と、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップを作成するマップ作成手段と、マップ作成手段により作成された距離−ビート周波数マップに対してＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）処理を実施することで目標候補を検出する目標候補検出手段と、目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数から目標相対速度を算出する目標相対速度算出手段とを設け、目標相対距離算出手段が、目標候補検出手段により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と目標相対速度算出手段により算出された目標相対速度から目標相対距離を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、複数のＰＲＩに渡って周波数変調されたキャリア信号を用いて、パルス変調された局部発振信号をパルス内変調することで送信信号を生成し、その送信信号を空中に放射する送信手段と、送信手段により放射された後、空中に存在している目標に反射して戻ってきている上記送信信号を受信信号として受信し、その受信信号を受信ビート信号に変換する受信手段と、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップを作成するマップ作成手段と、マップ作成手段により作成された距離−ビート周波数マップに対してＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する目標候補検出手段と、目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数から目標相対速度を算出する目標相対速度算出手段とを設け、目標相対距離算出手段が、目標候補検出手段により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と目標相対速度算出手段により算出された目標相対速度から目標相対距離を算出するように構成したので、目標の検出性能と測距性能を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
【図２】スキャンが異なる場合の送信信号の周波数と時間の関係を示す説明図である。
【図３】１ＣＰＩの周波数変調とパルス内符号変調が施された送信信号と受信信号の関係を示す説明図である。
【図４】ＦＭレンジングによる距離、相関処理後の信号、ＰＲＩ内の測距結果を示す説明図である。
【図５】４ｂｉｔＢａｒｋｅｒコードを示す説明図である。
【図６】信号処理器９における受信ビート信号の処理ブロック図である。
【図７】ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップを示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１によるレーダ装置の検出性能の向上を示す説明図である。
【図９】ＣＦＡＲ処理に係る注目セル、ガードセル、サンプルセルを示す説明図である。
【図１０】ＣＦＡＲ処理の結果、ＣＦＡＲ閾値ＣＦＡＲ＿ｔｈ（ｋｈ，ｌ）を越えるセルが集合している場合の処理内容を示す説明図である。
【図１１】スキャン間の目標の移動距離を示す説明図である。
【図１２】ＦＭレンジングによる速度ｖｆｂとＰＲＩ内の距離による速度候補ｖｒｐｒｉ，ｒｔｎ（ｒｔｎｐｒｉ）とアンビギュィティがない目標相対速度ｖｒｐｒｉの関係を示す説明図である。
【図１３】ＦＭレンジングによる距離と第２のＦＭレンジングによる距離と目標相対距離を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態２によるレーダ装置を示す構成図である。
【図１５】信号処理器９における受信ビート信号の処理ブロック図である。
【図１６】目標候補組合せ処理部２１による目標候補の組合せ処理を示す説明図である。
【図１７】初期相対距離候補からアンビギュィティを解く方法を示す説明図である。
【図１８】非特許文献１に開示されているレーダ装置の送信周波数を示す説明図である。
【図１９】異なる周波数変調を用いた送信周波数を示す説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
図１において、送信装置１はパルス内変調信号発生器２、局部発振器３、パルス変調器４及び送信機５から構成されており、複数のＰＲＩに渡って周波数変調されたキャリア信号であるパルス内変調信号φ（ｔ）を用いて、パルス変調された局部発振信号Ｌ’０（ｔ）をＰＲＩでパルス内変調することで送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を生成し、その送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を送受切替器６に出力する装置である。ここで、ｔは時間を表す変数である。
【００１１】
送信装置１のパルス内変調信号発生器２は４ｂｉｔＢａｒｋｅｒコードをパルス内変調信号φ（ｔ）として生成し、そのパルス内変調信号φ（ｔ）を送信機５に出力する信号発生器である。
ただし、パルス内変調信号φ（ｔ）は４ｂｉｔＢａｒｋｅｒコードに限るものではなく、他のｂｉｔＢａｒｋｅｒコードを用いてもよい。また、パルス内変調信号として、他の符号変調や周波数変調を用いてもよい。
【００１２】
局部発振器３は送信信号周波数掃引時間ＴＬ、送信信号帯域幅ＢＬで周波数変調された局部発振信号Ｌ０（ｔ）を生成し、その局部発振信号Ｌ０（ｔ）をパルス変調器４及び受信機８に出力する発振器である。
パルス変調器４は局部発振器３から出力された局部発振信号Ｌ０（ｔ）をパルス変調し、パルス変調後の局部発振信号Ｌ’０（ｔ）を送信機５に出力する変調器である。
送信機５はパルス内変調信号発生器２から出力されたパルス内変調信号φ（ｔ）を用いて、パルス変調器４から出力されたパルス変調後の局部発振信号Ｌ’０（ｔ）をＰＲＩでパルス内変調することで送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を生成し、その送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を送受切替器６に出力する装置である。
【００１３】
送受切替器６は送信機５から出力された送信ＲＦ信号を空中線７に出力することで、空中線７から送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を空中に放射させる一方、空中に存在している目標に反射して戻ってきている送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）の反射ＲＦ信号を受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）として受信し、その受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を受信機８に出力する切替器である。
なお、送信装置１、送受切替器６及び空中線７から送信手段が構成されている。
【００１４】
受信機８は局部発振器３から出力された局部発振信号Ｌ０（ｔ）を用いて、送受切替器６から出力された受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）をダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を増幅して位相検波を行うことで、その受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）に変換する装置である。
なお、送受切替器６、空中線７及び受信機８から受信手段が構成されている。
【００１５】
信号処理器９は、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどの専用のハードウェアで構成されている複数の処理部（マップ作成部１０（相関処理部１１、周波数領域変換処理部１２）、目標候補検出処理部１３、目標相対速度算出処理部１４、目標相対距離算出処理部１５）から構成されている。
あるいは、信号処理器９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インタフェース回路を有するコンピュータから構成されていてもよい。
信号処理器９がコンピュータで構成されている場合、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されるプログラム（マップ作成部１０（相関処理部１１、周波数領域変換処理部１２）、目標候補検出処理部１３、目標相対速度算出処理部１４、目標相対距離算出処理部１５の処理内容（図６の処理内容）を記述しているプログラム）を実行することで、目標相対速度や目標相対距離などを算出するようにすればよい。
【００１６】
マップ作成部１０は受信機８から出力された受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）に対して、ＰＲＩ内ではパルス圧縮処理を実施し、ＰＲＩ間では周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を作成する処理を実施する。なお、マップ作成部１０はマップ作成手段を構成している。
マップ作成部１０の相関処理部１１はＰＲＩ内でのパルス圧縮処理として、受信機８から出力された受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）と参照信号Ｅｘ（ｍτ）との相関処理を実施し、その相関処理結果であるパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）を周波数領域変換処理部１２に出力する処理を実施する。
周波数領域変換処理部１２は相関処理部１１から出力されたパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）をＰＲＩ方向にＨ点で高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）することで、ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を作成する処理を実施する。
【００１７】
目標候補検出処理部１３はマップ作成部１０により作成された距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）に対して、ＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する処理を実施する。なお、目標候補検出処理部１３は目標候補検出手段を構成している。
目標相対速度算出処理部１４は目標候補検出処理部１３により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）とビート周波数ｆｂ（ｋ）を用いて、目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出する処理を実施する。なお、目標相対速度算出処理部１４は目標相対速度算出手段を構成している。
【００１８】
目標相対距離算出処理部１５は目標候補検出処理部１３により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）及びビート周波数ｆｂ（ｋ）と目標相対速度算出処理部１４により算出された目標相対速度ｖｒｐｒｉから目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋを算出する処理を実施する。なお、目標相対距離算出処理部１５は目標相対距離算出手段を構成している。
表示器１６はマップ作成部１０により作成された距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）をディスプレイに表示するとともに、目標候補検出処理部１３により目標候補が検出された場合、目標情報として、目標相対速度ｖｒｐｒｉと目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋをディスプレイに表示する。
【００１９】
次に動作について説明する。
１ＣＰＩでは、図２に示すように、ＦＭレンジングと、ＰＲＩ内をサンプリングして、ＰＲＩ内距離を高分解能に求めるためにパルス内符号変調を行うものとする。
また、目標との相対速度を求めるために、異なる時刻のビート周波数とＰＲＩ内の距離を用いるものとする。
図２の例では、捜索レーダを想定して、異なる時刻（経過時間）をスキャン時間Ｔｓｃａｎ（レーダのビームが３６０度回転する時間）としている。
【００２０】
図３は１ＣＰＩの周波数変調とパルス内符号変調が施された送信信号と受信信号の関係を示す説明図である。
以下、図３を参照しながら、受信ビート信号を生成するまでの処理内容を説明する。
図３において、ｆ０は送信開始周波数、Ｔｐｒｉはパルス繰り返し周期（ＰＲＩ：Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）、ＴＬは送信信号の周波数掃引時間、ＢＬは送信信号の帯域幅、Ｔ０はビート信号の観測時間、Ｂ０はＴ０の時間間隔での送信信号帯域幅、Ｔｐは送信パルス幅、φ０は送信信号と局部発振信号の初期位相、ｃは光速を示している。
なお、送信信号周波数掃引時間ＴＬ内の周波数変調はアップチャープ変調としている。
【００２１】
送信装置１は、予め設定されているパラメータにしたがって動作するが、そのパラメータは、下記に示すように、ＰＲＩ内に存在している距離アンビギュィティを解消するとともに、ＦＭレンジング後の距離分解能よりＰＲＩ内の距離分解能が高くなるように設定されている。
即ち、送信装置１では、下記の式（１）〜（３）を満足するように、ＦＭレンジングによる距離の距離分解能ΔＲ’ＦＭとサンプリング間隔ΔＲＦＭ、相関処理後の距離分解能ΔＲ’ＰＣ、１ＰＲＩの折り返し距離Ｒｐｒｉを算出するパラメータ（ビート信号の観測時間Ｔ０、Ｔ０の時間間隔での送信信号帯域幅Ｂ０、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ、サンプリング周波数Ｆｓａｍｐ）が設定される（図４を参照）。
【００２２】
なお、ＦＭレンジングによる距離の距離分解能ΔＲ’ＦＭは下記の式（４）で算出され、１ＰＲＩの折り返し距離Ｒｐｒｉは下記の式（５）で算出される。
また、ＦＭレンジングによる距離のサンプリング間隔ΔＲＦＭは下記の式（６）で算出され、相関処理後の距離分解能ΔＲ’ＰＣは下記の式（７）で算出される。
ただし、ＨはＦＭレンジングの高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）での点数を表している。
【００２３】
【００２４】
送信装置１は、上記のように設定されたパラメータにしたがって動作する。
即ち、送信装置１の局部発振器３は、送信信号周波数掃引時間ＴＬ、送信信号帯域幅ＢＬで周波数変調された局部発振信号Ｌ０（ｔ）を生成し、その局部発振信号Ｌ０（ｔ）をパルス変調器４及び受信機８に出力する。
パルス変調器４は、局部発振器３から局部発振信号Ｌ０（ｔ）を受けると、その局部発振信号Ｌ０（ｔ）をパルス変調し、パルス変調後の局部発振信号Ｌ’０（ｔ）を送信機５に出力する。
【００２５】
送信装置１のパルス内変調信号発生器２は、図５に示すような４ｂｉｔＢａｒｋｅｒコードをパルス内変調信号φ（ｔ）として生成し、そのパルス内変調信号φ（ｔ）を送信機５に出力する。
送信機５は、パルス内変調信号発生器２からパルス内変調信号φ（ｔ）を受けると、そのパルス内変調信号φ（ｔ）を用いて、パルス変調器４から出力されたパルス変調後の局部発振信号Ｌ’０（ｔ）をＰＲＩでパルス内変調することで送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を生成し、その送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を送受切替器６に出力する。
【００２６】
送受切替器６は、送信機５から送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を受けると、その送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を空中線７に出力することで、空中線７から送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を空中に放射させる。
空中線７から空中に放射された送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）は、空中に目標が存在している場合、その目標に反射されて戻ってくる。
送受切替器６は、目標に反射されて戻ってきた送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）の反射ＲＦ信号が空中線７に入射されると、空中線７に入射された反射ＲＦ信号を受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）として受信し、その受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を受信機８に出力する。
【００２７】
受信機８は、送受切替器６から受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を受けると、局部発振器３から出力された局部発振信号Ｌ０（ｔ）を用いて、その受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）をダウンコンバートする。
また、受信機８は、ダウンコンバート後の受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を増幅して位相検波を行うことで、下記の式（８）で表される受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）を算出する。
ただし、ＡＳは受信ビート信号の振幅、ｎはパルス番号、Ｎはパルス数、ｍは１ＰＲＩ内のサンプリング番号、Ｍを１ＰＲＩ内のサンプリング点数、Δｔは１ＰＲＩ内のサンプリング時間を表している。
【００２８】
信号処理器９のマップ作成部１０は、受信機８から受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）を受けると、その受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）に対して、ＰＲＩ内ではパルス圧縮処理を実施し、ＰＲＩ間では周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を作成する。
即ち、マップ作成部１０の相関処理部１１は、ＰＲＩ内でのパルス圧縮処理として、受信機８から出力された受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）と参照信号Ｅｘ（ｍτ）との相関処理を実施し、その相関処理結果であるパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）を周波数領域変換処理部１２に出力する。
【００２９】
以下、相関処理部１１における相関処理を具体的に説明する。ここでは、周波数領域での相関処理について説明する。
送信ＲＦ信号のパルス内変調成分と同じＡ／Ｄ変換後の参照信号Ｅｘ（ｍτ）は、下記の式（９）で表される。
【００３０】
まず、相関処理部１１は、下記の式（１１）及び式（１２）に示すように、受信機８から出力された受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）をＦＦＴするとともに、参照信号Ｅｘ（ｍτ）をＦＦＴする。
そして、相関処理部１１は、下記の式（１３）に示すように、受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）のＦＦＴ結果であるＦＶ（ｎ，ｋｒ）と、参照信号Ｅｘ（ｍτ）のＦＦＴ結果であるＦＥｘ（ｋｒ）とを乗算する。
【００３１】
ただし、＊は複素共役、ｌはＰＲＩ内サンプリング番号、Ｌ’は相関処理のＦＦＴ点数を表している。
なお、Ｌ’＞Ｍであれば、Ｓ（ｎ，ｍ）に０を代入し、Ｌ’＞ＭτであればＥｘ（ｍτ）に０を代入する。
【００３２】
相関処理部１１は、相関処理後の信号を受信ビート信号のサンプリング間隔よりも高精度にサンプリングする場合には、下記の式（１４）により０を設定する。
式（１４）において、Ｌは相関処理の高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）の点数であり、下記の式（１５）で表される。
ｑは０以上の整数であり、ｑ＝０の場合には、受信ビート信号のサンプリング間隔と同じサンプリング間隔になる。
【００３３】
最後に、相関処理部１１は、ＦＶ（ｎ，ｋｒ）とＦＥｘ（ｋｒ）の乗算結果ＦＶ・Ｅｘ（ｎ，ｋｒ）に対して、下記の式（１６）に示すように、ＩＦＦＴを実施し、その相関処理結果であるパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）を周波数領域変換処理部１２に出力する。
なお、パルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）のサンプリング番号ｌに対応するＰＲＩ内相対距離ＲＰＣ（ｌ）は、下記の式（１７）で表される。
【００３４】
マップ作成部１０の周波数領域変換処理部１２は、相関処理部１１からパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）を受けると、下記の式（１８）に示すように、パルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）をＰＲＩ方向にＨ点でＩＦＦＴすることで、ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を作成する。
ただし、Ｈ＞Ｎであれば、ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）に０埋めを行う。ｋｈはＩＦＦＴ後のサンプリング番号を表している。
【００３５】
ここで、図７はＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップを示す説明図であり、マップ作成部１０から図７に示すような距離−ビート周波数マップが目標候補検出処理部１３に出力される。
【００３６】
従来のレーダ装置のように、１ＣＰＩの中で、パルスドップラ処理とＦＭレンジングを行う場合（図１８を参照）と比べて、図２に示すように、１ＣＰＩの全てにおいてＦＭレンジングとパルス内符号変調を行う場合、図８に示すように、相関処理、ＰＲＩ間ＦＦＴ後の目標信号の電力が向上して、検出性能が向上する。
また、ＰＲＩ間ＦＦＴの前に、例えば、ＰＲＩ方向にハミング窓を乗算するようにすれば、クラッタのビート周波数方向のサイドローブを抑圧することができるため、クラッタサイドローブに埋もれずに、検出性能を高めることが可能になる。
【００３７】
ＰＲＩ方向にハミング窓を乗算する代わりに、レーダとメインビームクラッタの関係に基づいて、ＰＲＩ方向にメインビームクラッタを抑圧するフィルタ（例えば、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ）処理を実施するようにしてもよい。
パルス内変調信号として周波数変調を用いた場合は、相関処理の際にも、参照信号にハミング窓を乗算することで、ＰＲＩ内の距離方向のサイドローブを抑圧することができるため、クラッタサイドローブに埋もれずに、検出性能を高めることが可能になる。
【００３８】
目標候補検出処理部１３は、マップ作成部１０から距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を受けると、下記の式（１９）に示すように、その距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）に対して、ＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する。
図９はＣＦＡＲ処理に係る注目セル、ガードセル、サンプルセルを示す説明図であり、注目セルが目標候補として検出される。
【００３９】
式（１９）において、ＲＦＭＲＰＣ，ＣＦＡＲ（ｋｈ，ｌ）はＣＦＡＲ処理による目標候補の検出結果を表しており、目標候補は０が設定される。
ＣＦＡＲ閾値ＣＦＡＲ＿ｔｈ（ｋｈ，ｌ）は、下記の式（２０）により算出され、ＣＦＡＲ＿ｃｏｒはＣＦＡＲ係数、Ｓａｍｐ＿ｃｅｌｌ（ｋｈ，ｌ）はサンプルセル、ａｖｅ（Ｚ（ｐ））は配列Ｚ（ｐ）の平均値を表している。
ただし、図１０に示すように、ＣＦＡＲ閾値ＣＦＡＲ＿ｔｈ（ｋｈ，ｌ）を越えるセルが集合している場合、集合の中で、振幅の最大値を示すセルを目標候補として検出する。
【００４０】
目標相対速度算出処理部１４は、目標候補検出処理部１３が目標候補を検出すると、異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）とビート周波数ｆｂ（ｋ）を用いて、目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出する。
以下、目標相対速度算出処理部１４による目標相対速度の算出処理を具体的に説明する。
【００４１】
まず、目標候補のビート周波数は、スキャン間の目標候補の相対速度ｖが一定であるとすると、下記の式（２１）と式（２２）で表される。
式（２１）はｋスキャンの目標候補のビート周波数ｆｂ（ｋ）を表しており、式（２２）はｋ＋１スキャンの目標候補のビート周波数ｆｂ（ｋ＋１）を表している。なお、Ｒ０はｋスキャンの目標相対距離である。
【００４２】
ｋスキャンの目標候補のビート周波数ｆｂ（ｋ）と、ｋ＋１スキャンの目標候補のビート周波数ｆｂ（ｋ＋１）とを用いることで、下記の式（２３），（２４）に示すように、ＦＭレンジングによる速度ｖｆｂと、ＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂを算出することができる。
【００４３】
式（２３）と式（２４）より、分子のビート周波数の観測値の差において、誤差が同じであるとすると、分母に１より小さい項（ビート周波数の距離係数２Ｂ０／ｃＴ０）がある場合、式（２４）による距離算出誤差が大きくなる。
式（２４）が示すＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂを精度良く算出するためには、ビート周波数の距離係数を大きくして、距離高分解能化すればよいが、距離アンビギュィティが生じる可能性があるため限界がある。
また、式（２４）を展開し、各スキャンのビート周波数を用いた場合の目標相対距離の算出式は式（２５）と式（２６）で表される。式（２５）はｋスキャンのビート周波数を用いた場合であり、式（２６）はｋ＋１スキャンのビート周波数を用いた場合である。
【００４４】
式（２５）と式（２６）より、高精度に目標相対距離を算出するためには、高精度に速度を算出する必要がある。
ビート周波数の差の観測誤差を周波数分解能ΔｆＦＭとした場合の速度誤差ｖｆｂ，ｅｒｒは下記の式（２７）で表される。
ビート周波数の周波数分解能ΔｆＦＭは下記の式（２８）で表される。
【００４５】
ここで、図１１はスキャン間の目標の移動距離を示す説明図である。
以下、図１１を参照しながら、目標相対速度算出処理部１４の動作を説明する。
異なるスキャンの目標候補の情報として、ビート周波数とＰＲＩ内の距離が目標相対速度算出処理部１４に入力される。
図１１では、ｋスキャンの目標候補、ｋ＋１スキャンの目標候補の情報が入力された場合を示している。
ＰＲＩ内はサンプリングされており、ＦＭレンジングによる速度と比べて、高分解能、高精度に速度を算出することが可能であるが、速度アンビギュィティが発生する。
図１１（ａ）はスキャン間の目標移動の折り返しが０回の場合を示し、図１１（ｂ）はスキャン間の目標移動の折り返しが１回の場合を示している。スキャン間の目標移動距離からアンビギュィティがある速度を算出することができる。
【００４６】
目標相対速度算出処理部１４は、目標候補検出処理部１３から出力された異なるＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップの目標候補に対して、下記の式（２９）を用いて、スキャン間のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）を算出する。
【００４７】
目標相対速度算出処理部１４は、移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）を算出すると、下記の式（３１）に示すように、その移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）を用いて、アンビギュィティがある目標相対速度候補（以降、「ＰＲＩ内距離による速度候補」と称する）ｖｒｐｒｉ，ｒｔｎ（ｒｔｎｐｒｉ）を算出する。
また、目標相対速度算出処理部１４は、下記の式（３２）に示すように、ＰＲＩ内折返し速度ｖｒｐｒｉ，ａｍｂを算出する。
【００４８】
目標相対速度算出処理部１４は、図１２に示すように、低分解能であるがアンビギュィティがないＦＭレンジングによる速度ｖｆｂを用いて、下記の式（３３）にしたがって、高分解能であるがアンビギュィティがあるＰＲＩ内距離による速度候補ｖｒｐｒｉ，ｒｔｎ（ｒｔｎｐｒｉ）のアンビギュィティを解くための速度折返し数Ｎｖ，ｒｔｎを算出する。
【００４９】
目標相対速度算出処理部１４は、速度折返し数Ｎｖ，ｒｔｎを算出すると、下記の式（３４）に示すように、その速度折返し数Ｎｖ，ｒｔｎを用いて、目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出する。
【００５０】
また、ＰＲＩ内距離差の観測誤差をＰＲＩ内距離の距離分解能ΔＲ’ｐｃとした場合の速度誤差ｖｒｐｒｉ，ｅｒｒは、下記の式（３５）で表される。
【００５１】
目標相対速度算出処理部１４は、ＰＲＩ内距離を用いて、高分解能に目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出するために、式（１）〜式（３）に加えて、下記の式（３６）の条件を満たすパラメータに基づいて動作する。
ただし、｜ｖｍｉｎ｜は想定する目標相対速度の絶対値の最小値である。
【００５２】
目標相対距離算出処理部１５は、目標相対速度算出処理部１４が目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出すると、目標候補検出処理部１３により検出された目標候補に対して、その目標相対速度ｖｒｐｒｉを用いて、下記の式（３７）に示すように、第２のＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂ，ｒｐｒｉ，ｋを算出する。
【００５３】
次に、目標相対距離算出処理部１５は、第２のＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂ，ｒｐｒｉ，ｋを用いて、下記の式（３８）に示すように、距離折返し数ＮＲ，ｒｔｎを算出する。
【００５４】
最後に、目標相対距離算出処理部１５は、目標候補検出処理部１３により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）と距離折返し数ＮＲ，ｒｔｎを用いて、下記の式（３９）に示すように、目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋを算出する。
【００５５】
表示器１６は、マップ作成部１０により作成された距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）をディスプレイに表示する。
また、表示器１６は、目標候補検出処理部１３により目標候補が検出された場合、目標情報として、目標相対速度ｖｒｐｒｉと目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋをディスプレイに表示する。
【００５６】
この実施の形態１では、図１３に示すように、ビート周波数のみから算出されるＦＭレンジングによる速度Ｖｆｂと比べて、ビート周波数とＰＲＩ内距離から算出される高精度な目標相対速度ｖｒｐｒｉを用いて、距離折返し数を誤らない第２のＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂ，ｒｐｒｉ，ｋを算出するため、目標相対距離の算出性能が向上したレーダを得ることが可能になる。
【００５７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、１ＣＰＩの全てにおいてＦＭレンジングを行うための周波数変調とパルス内パルス圧縮を行うためのパルス内変調を施した送信ＲＦ信号を送受信し、受信ビート信号に対して、ＰＲＩ内ではパルス圧縮処理を実施し、ＰＲＩ間ではＦＭレンジングを実施することで、ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップを作成している。その結果、目標の検出性能の向上が可能になり、また、１ＣＰＩに複数の処理を行うことが必要なく（パルスドップラ処理が不要）、処理負荷の低減や装置規模を縮小することが可能になる。
【００５８】
また、この実施の形態１によれば、ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップに対して、ＣＦＡＲ処理によって目標候補を算出し、目標候補の異なるスキャンのビート周波数から算出した相対速度を用いて、目標の異なるスキャンのＰＲＩ内の距離差から算出したアンビギュィティがある相対速度の速度アンビギュィティを解いて目標相対速度を算出している。この結果、ビート周波数による速度より、ＰＲＩ内の距離差から高速度分解能、高精度なアンビギュィティがない目標相対速度を算出することが可能になり、この目標相対速度を用いて、距離折返し数を誤らずに高距離分解能、高精度な目標相対距離を算出するレーダを得ることが可能になる。
【００５９】
実施の形態２．
図１４はこの発明の実施の形態２によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
目標候補組合せ処理部２１は目標候補検出処理部１３により複数の目標候補が検出された場合、スキャン間のビート周波数を用いて、複数の目標候補をグループ分けし、同じグループに属する目標候補を同一の目標候補としてまとめる処理を実施する。即ち、スキャン間のビート周波数の差の絶対値が小さい組合せ同士を同じ目標候補としてまとめる処理を実施する。なお、目標候補組合せ処理部２１は目標候補組合せ手段を構成している。
【００６０】
目標初期相対速度算出処理部２２は目標候補組合せ処理部２１によりまとめられた異なるスキャンの目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）及びビート周波数ｆｂ（ｋ）と目標相対加速度を用いて、目標初期相対速度ｖ０を算出する処理を実施する。なお、目標初期相対速度算出処理部２２は目標相対速度算出手段を構成している。
目標相対距離算出処理部２３は目標候補検出処理部１３により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）及びビート周波数ｆｂ（ｋ）と目標初期相対速度算出処理部２２により算出された目標初期相対速度ｖ０から目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋを算出する処理を実施する。なお、目標相対距離算出処理部２３は目標相対距離算出手段を構成している。
【００６１】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１と比べて、目標相対速度算出処理部１４及び目標相対距離算出処理部１５の代わりに、目標初期相対速度算出処理部２２及び目標相対距離算出処理部２３を実装し、目標初期相対速度算出処理部２２の前段に目標候補組合せ処理部２１を追加している点で相違している。
以下、目標候補組合せ処理部２１、目標初期相対速度算出処理部２２及び目標相対距離算出処理部２３の処理内容を説明する（図１５を参照）。
この実施の形態２では、複数の目標が存在する場合を想定する。また、スキャン間で目標相対速度が変化する場合を想定する。
【００６２】
目標候補組合せ処理部２１は、目標候補検出処理部１３により複数の目標候補が検出された場合、図１６に示すように、スキャン間のビート周波数の差の絶対値が小さい組合せ同士を同じ目標候補としてまとめ、その組合せと目標候補のビート周波数及びＰＲＩ内の距離を目標初期相対速度算出処理部２２に出力する。
【００６３】
上記実施の形態１では、目標相対速度算出処理部１４が、スキャン間で目標相対速度が変化する場合、等速目標を想定しているため、式（２３）を用いているＦＭレンジングによる速度や、式（３４）を用いている目標相対速度の算出精度が劣化する可能性がある。
目標初期相対速度算出処理部２２は、目標候補組合せ処理部２１から出力された異なるスキャンの目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）及びビート周波数ｆｂ（ｋ）を用いるとともに、目標相対加速度を考慮して、目標初期相対速度ｖ０を算出する。
この実施の形態２では、複数の目標を想定しているため、目標候補組合せ処理部２１を用いるが、単一の目標の場合は、目標候補検出処理部１３を用いてもよい。
以下、目標初期相対速度算出処理部２２による目標初期相対速度ｖ０の算出処理を具体的に説明する。
【００６４】
初期相対距離（ｋスキャンの目標相対距離）Ｒ０、目標初期相対速度ｖ０、相対加速度ａの目標のスキャン番号ｋとｋ＋１のビート周波数は、下記の式（４０）、式（４１）で表される。
また、スキャン番号ｋとｋ＋１間のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）は、下記の式（４２）で表される。
【００６５】
また、式（４０）〜式（４２）の連立方程式は、下記の式（４３）に示すように、行列として表される。
ただし、式（４２）に表されるスキャン間のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）により、一意に初期相対距離（ｋスキャンの目標相対距離）Ｒ０、目標初期相対速度ｖ０、相対加速度ａの解を求めることはできないため、初期相対距離候補Ｒ０，ＬＳＭ（ｒｔｎｐｒｉ）、初期相対速度候補ｖ０，ＬＳＭ（ｒｔｎｐｒｉ）、相対加速度候補ａＬＳＭ（ｒｔｎｐｒｉ）で表される。
【００６６】
式（４３）の各行列を下記の式（４４）のように定義する。
ここで、Ｙ（ｒｔｎｐｒｉ）はビート周波数とスキャン間のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補、Ｗは初期相対距離と初期相対速度と相対加速度に関する係数、Ａ（ｒｔｎｐｒｉ）は初期相対距離候補と初期相対速度候補と相対加速度候補である。
したがって、式（４３）は、下記の式（４４）によって、下記の式（４５）のように表される。
【００６７】
【００６８】
目標初期相対速度算出処理部２２は、下記の式（４６）に示すように、初期相対距離候補、初期相対速度候補及び相対加速度候補であるＡ（ｒｔｎｐｒｉ）を算出する。
ただし、Ｗ−１は初期相対距離、初期相対速度及び相対加速度に関する係数Ｗの逆行列である。
【００６９】
初期相対距離候補、初期相対速度候補及び相対加速度候補であるＡ（ｒｔｎｐｒｉ）は、スキャン間の距離折返し数ｒｔｎｐｒｉにより変化し、式（４２）のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）は１ＰＲＩの折返し距離Ｒｐｒｉの整数倍に変化する。
目標初期相対速度算出処理部２２は、初期相対距離候補Ｒ０，ＬＳＭ（ｒｔｎｐｒｉ）の連立方程式による折返し距離Ｒ０，ＬＳＭ，ａｍｂを下記の式（４７）によって算出する（図１７を参照）。
【００７０】
目標初期相対速度算出処理部２２は、下記の式（４９）を満たすスキャン間の距離折返し数ｒｔｎｐｒｉ（＝ＮＬＳＭ，ｒｔｎ）を算出する。
最後に、目標初期相対速度算出処理部２２は、下記の式（５０）に示すように、目標初期相対速度ｖ０を算出し、その目標初期相対速度ｖ０を目標相対距離算出処理部２３に出力する。
【００７１】
目標相対距離算出処理部２３は、目標初期相対速度算出処理部２２から目標初期相対速度ｖ０を受けると、目標相対速度ｖｒｐｒｉの代わりに、その目標初期相対速度ｖ０を用いて、目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋを算出する（式（３７）〜式（３９））。
目標相対距離算出処理部２３において、目標相対速度ｖｒｐｒｉの代わりに、目標初期相対速度ｖ０を用いる以外の処理は、目標相対距離算出処理部１５と同じであるため詳細な説明は省略する。
加速度目標の場合は、第２のＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂ，ｒｐｒｉ，ｋの測距誤差が大きくなり、距離折返し数を誤る可能性が大きくなるが、加速度も考慮して算出された目標初期相対距離ｖ０を用いることで、距離折返し数を誤らず、高分解能、高性能な測距が可能になる。
【００７２】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、複数の目標が存在する場合でも、目標候補のスキャン間のビート周波数差から組合せを行うため、複数の目標に対処可能なレーダを得ることが可能になる。
また、スキャン間のビート周波数とＰＲＩ内距離を用いて、相対加速度を含めて、初期相対速度を算出するため、加速度目標の場合においても、高分解能、高性能なレーダを得ることが可能になる。
【００７３】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 送信装置（送信手段）、２ パルス内変調信号発生器、３ 局部発振器、４ パルス変調器、５ 送信機、６ 送受切替器（送信手段、受信手段）、７ 空中線（送信手段、受信手段）、８ 受信機（受信手段）、９ 信号処理器、１０ マップ作成部（マップ作成手段）、１１ 相関処理部、１２ 周波数領域変換処理部、１３ 目標候補検出処理部（目標候補検出手段）、１４ 目標相対速度算出処理部（目標相対速度算出手段）、１５ 目標相対距離算出処理部（目標相対距離算出手段）、１６ 表示器、２１ 目標候補組合せ処理部（目標候補組合せ手段）、２２ 目標初期相対速度算出処理部（目標相対速度算出手段）、２３ 目標相対距離算出処理部（目標相対距離算出手段）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、距離アンビギュィティ（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ：あいまいさ）を解消して、目標の距離を正確に測定するレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パルス繰り返し周期であるＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）内に距離アンビギュィティがあるレーダ装置（例えば、非特許文献１を参照）では、図１８に示すように、１ＣＰＩ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：コヒーレントに処理可能な時間）の中で、一定周波数の送信信号を用いて、ドップラ周波数（速度）を算出するパルスドップラ処理と、距離情報と速度情報を含むビート周波数を得るために、複数のＰＲＩに渡って周波数変調が施された送信信号を用いて測距を行うＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）レンジングとが行われる。
【０００３】
ＦＭレンジングは、事前にパルスドップラ処理によって算出された速度情報を用いて、距離情報と速度情報を含むビート周波数から距離情報を抽出することで、目標との相対距離を算出するものである。
このレーダ装置では、距離アンビギュィティを解消することにより、測距性能の改善が期待される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Guy Morris，“AIRBORNE PULSED DOPPLER RADAR second edition”，Artech House，pp.95-98，1996.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレーダ装置は以上のように構成されているので、１ＣＰＩの中で、パルスドップラ処理とＦＭレンジングが行われる。このため、パルスドップラ処理及びＦＭレンジングの処理時間が短縮され、パルスドップラ処理及びＦＭレンジングのそれぞれの処理時間が１ＣＰＩである場合よりも、目標の検出性能が劣化してしまう課題があった。
また、図１９に示すように、連続している複数のＣＰＩで、複数の傾きの周波数変調を用いるＦＭレンジング方式が考えられるが、距離高分解能化を図る場合、距離アンビギュィティが発生する可能性があり、遠距離目標への対処が困難である課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、目標の検出性能と測距性能を高めることができるレーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーダ装置は、複数のＰＲＩに渡って周波数変調されたキャリア信号を用いて、パルス変調された局部発振信号をパルス内変調することで送信信号を生成し、その送信信号を空中に放射する送信手段と、送信手段により放射された後、空中に存在している目標に反射して戻ってきている上記送信信号を受信信号として受信し、その受信信号を受信ビート信号に変換する受信手段と、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップを作成するマップ作成手段と、マップ作成手段により作成された距離−ビート周波数マップに対してＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）処理を実施することで目標候補を検出する目標候補検出手段と、目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数から目標相対速度を算出する目標相対速度算出手段とを設け、目標相対距離算出手段が、目標候補検出手段により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と目標相対速度算出手段により算出された目標相対速度から目標相対距離を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、複数のＰＲＩに渡って周波数変調されたキャリア信号を用いて、パルス変調された局部発振信号をパルス内変調することで送信信号を生成し、その送信信号を空中に放射する送信手段と、送信手段により放射された後、空中に存在している目標に反射して戻ってきている上記送信信号を受信信号として受信し、その受信信号を受信ビート信号に変換する受信手段と、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップを作成するマップ作成手段と、マップ作成手段により作成された距離−ビート周波数マップに対してＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する目標候補検出手段と、目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数から目標相対速度を算出する目標相対速度算出手段とを設け、目標相対距離算出手段が、目標候補検出手段により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と目標相対速度算出手段により算出された目標相対速度から目標相対距離を算出するように構成したので、目標の検出性能と測距性能を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
【図２】スキャンが異なる場合の送信信号の周波数と時間の関係を示す説明図である。
【図３】１ＣＰＩの周波数変調とパルス内符号変調が施された送信信号と受信信号の関係を示す説明図である。
【図４】ＦＭレンジングによる距離、相関処理後の信号、ＰＲＩ内の測距結果を示す説明図である。
【図５】４ｂｉｔＢａｒｋｅｒコードを示す説明図である。
【図６】信号処理器９における受信ビート信号の処理ブロック図である。
【図７】ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップを示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１によるレーダ装置の検出性能の向上を示す説明図である。
【図９】ＣＦＡＲ処理に係る注目セル、ガードセル、サンプルセルを示す説明図である。
【図１０】ＣＦＡＲ処理の結果、ＣＦＡＲ閾値ＣＦＡＲ＿ｔｈ（ｋｈ，ｌ）を越えるセルが集合している場合の処理内容を示す説明図である。
【図１１】スキャン間の目標の移動距離を示す説明図である。
【図１２】ＦＭレンジングによる速度ｖｆｂとＰＲＩ内の距離による速度候補ｖｒｐｒｉ，ｒｔｎ（ｒｔｎｐｒｉ）とアンビギュィティがない目標相対速度ｖｒｐｒｉの関係を示す説明図である。
【図１３】ＦＭレンジングによる距離と第２のＦＭレンジングによる距離と目標相対距離を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態２によるレーダ装置を示す構成図である。
【図１５】信号処理器９における受信ビート信号の処理ブロック図である。
【図１６】目標候補組合せ処理部２１による目標候補の組合せ処理を示す説明図である。
【図１７】初期相対距離候補からアンビギュィティを解く方法を示す説明図である。
【図１８】非特許文献１に開示されているレーダ装置の送信周波数を示す説明図である。
【図１９】異なる周波数変調を用いた送信周波数を示す説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
図１において、送信装置１はパルス内変調信号発生器２、局部発振器３、パルス変調器４及び送信機５から構成されており、複数のＰＲＩに渡って周波数変調されたキャリア信号であるパルス内変調信号φ（ｔ）を用いて、パルス変調された局部発振信号Ｌ’０（ｔ）をＰＲＩでパルス内変調することで送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を生成し、その送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を送受切替器６に出力する装置である。ここで、ｔは時間を表す変数である。
【００１１】
送信装置１のパルス内変調信号発生器２は４ｂｉｔＢａｒｋｅｒコードをパルス内変調信号φ（ｔ）として生成し、そのパルス内変調信号φ（ｔ）を送信機５に出力する信号発生器である。
ただし、パルス内変調信号φ（ｔ）は４ｂｉｔＢａｒｋｅｒコードに限るものではなく、他のｂｉｔＢａｒｋｅｒコードを用いてもよい。また、パルス内変調信号として、他の符号変調や周波数変調を用いてもよい。
【００１２】
局部発振器３は送信信号周波数掃引時間ＴＬ、送信信号帯域幅ＢＬで周波数変調された局部発振信号Ｌ０（ｔ）を生成し、その局部発振信号Ｌ０（ｔ）をパルス変調器４及び受信機８に出力する発振器である。
パルス変調器４は局部発振器３から出力された局部発振信号Ｌ０（ｔ）をパルス変調し、パルス変調後の局部発振信号Ｌ’０（ｔ）を送信機５に出力する変調器である。
送信機５はパルス内変調信号発生器２から出力されたパルス内変調信号φ（ｔ）を用いて、パルス変調器４から出力されたパルス変調後の局部発振信号Ｌ’０（ｔ）をＰＲＩでパルス内変調することで送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を生成し、その送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を送受切替器６に出力する装置である。
【００１３】
送受切替器６は送信機５から出力された送信ＲＦ信号を空中線７に出力することで、空中線７から送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を空中に放射させる一方、空中に存在している目標に反射して戻ってきている送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）の反射ＲＦ信号を受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）として受信し、その受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を受信機８に出力する切替器である。
なお、送信装置１、送受切替器６及び空中線７から送信手段が構成されている。
【００１４】
受信機８は局部発振器３から出力された局部発振信号Ｌ０（ｔ）を用いて、送受切替器６から出力された受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）をダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を増幅して位相検波を行うことで、その受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）に変換する装置である。
なお、送受切替器６、空中線７及び受信機８から受信手段が構成されている。
【００１５】
信号処理器９は、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどの専用のハードウェアで構成されている複数の処理部（マップ作成部１０（相関処理部１１、周波数領域変換処理部１２）、目標候補検出処理部１３、目標相対速度算出処理部１４、目標相対距離算出処理部１５）から構成されている。
あるいは、信号処理器９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インタフェース回路を有するコンピュータから構成されていてもよい。
信号処理器９がコンピュータで構成されている場合、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されるプログラム（マップ作成部１０（相関処理部１１、周波数領域変換処理部１２）、目標候補検出処理部１３、目標相対速度算出処理部１４、目標相対距離算出処理部１５の処理内容（図６の処理内容）を記述しているプログラム）を実行することで、目標相対速度や目標相対距離などを算出するようにすればよい。
【００１６】
マップ作成部１０は受信機８から出力された受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）に対して、ＰＲＩ内ではパルス圧縮処理を実施し、ＰＲＩ間では周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を作成する処理を実施する。なお、マップ作成部１０はマップ作成手段を構成している。
マップ作成部１０の相関処理部１１はＰＲＩ内でのパルス圧縮処理として、受信機８から出力された受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）と参照信号Ｅｘ（ｍτ）との相関処理を実施し、その相関処理結果であるパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）を周波数領域変換処理部１２に出力する処理を実施する。
周波数領域変換処理部１２は相関処理部１１から出力されたパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）をＰＲＩ方向にＨ点で高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）することで、ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を作成する処理を実施する。
【００１７】
目標候補検出処理部１３はマップ作成部１０により作成された距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）に対して、ＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する処理を実施する。なお、目標候補検出処理部１３は目標候補検出手段を構成している。
目標相対速度算出処理部１４は目標候補検出処理部１３により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）とビート周波数ｆｂ（ｋ）を用いて、目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出する処理を実施する。なお、目標相対速度算出処理部１４は目標相対速度算出手段を構成している。
【００１８】
目標相対距離算出処理部１５は目標候補検出処理部１３により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）及びビート周波数ｆｂ（ｋ）と目標相対速度算出処理部１４により算出された目標相対速度ｖｒｐｒｉから目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋを算出する処理を実施する。なお、目標相対距離算出処理部１５は目標相対距離算出手段を構成している。
表示器１６はマップ作成部１０により作成された距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）をディスプレイに表示するとともに、目標候補検出処理部１３により目標候補が検出された場合、目標情報として、目標相対速度ｖｒｐｒｉと目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋをディスプレイに表示する。
【００１９】
次に動作について説明する。
１ＣＰＩでは、図２に示すように、ＦＭレンジングと、ＰＲＩ内をサンプリングして、ＰＲＩ内距離を高分解能に求めるためにパルス内符号変調を行うものとする。
また、目標との相対速度を求めるために、異なる時刻のビート周波数とＰＲＩ内の距離を用いるものとする。
図２の例では、捜索レーダを想定して、異なる時刻（経過時間）をスキャン時間Ｔｓｃａｎ（レーダのビームが３６０度回転する時間）としている。
【００２０】
図３は１ＣＰＩの周波数変調とパルス内符号変調が施された送信信号と受信信号の関係を示す説明図である。
以下、図３を参照しながら、受信ビート信号を生成するまでの処理内容を説明する。
図３において、ｆ０は送信開始周波数、Ｔｐｒｉはパルス繰り返し周期（ＰＲＩ：Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）、ＴＬは送信信号の周波数掃引時間、ＢＬは送信信号の帯域幅、Ｔ０はビート信号の観測時間、Ｂ０はＴ０の時間間隔での送信信号帯域幅、Ｔｐは送信パルス幅、φ０は送信信号と局部発振信号の初期位相、ｃは光速を示している。
なお、送信信号周波数掃引時間ＴＬ内の周波数変調はアップチャープ変調としている。
【００２１】
送信装置１は、予め設定されているパラメータにしたがって動作するが、そのパラメータは、下記に示すように、ＰＲＩ内に存在している距離アンビギュィティを解消するとともに、ＦＭレンジング後の距離分解能よりＰＲＩ内の距離分解能が高くなるように設定されている。
即ち、送信装置１では、下記の式（１）〜（３）を満足するように、ＦＭレンジングによる距離の距離分解能ΔＲ’ＦＭとサンプリング間隔ΔＲＦＭ、相関処理後の距離分解能ΔＲ’ＰＣ、１ＰＲＩの折り返し距離Ｒｐｒｉを算出するパラメータ（ビート信号の観測時間Ｔ０、Ｔ０の時間間隔での送信信号帯域幅Ｂ０、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ、サンプリング周波数Ｆｓａｍｐ）が設定される（図４を参照）。
【００２２】
なお、ＦＭレンジングによる距離の距離分解能ΔＲ’ＦＭは下記の式（４）で算出され、１ＰＲＩの折り返し距離Ｒｐｒｉは下記の式（５）で算出される。
また、ＦＭレンジングによる距離のサンプリング間隔ΔＲＦＭは下記の式（６）で算出され、相関処理後の距離分解能ΔＲ’ＰＣは下記の式（７）で算出される。
ただし、ＨはＦＭレンジングの高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）での点数を表している。
【００２３】
【００２４】
送信装置１は、上記のように設定されたパラメータにしたがって動作する。
即ち、送信装置１の局部発振器３は、送信信号周波数掃引時間ＴＬ、送信信号帯域幅ＢＬで周波数変調された局部発振信号Ｌ０（ｔ）を生成し、その局部発振信号Ｌ０（ｔ）をパルス変調器４及び受信機８に出力する。
パルス変調器４は、局部発振器３から局部発振信号Ｌ０（ｔ）を受けると、その局部発振信号Ｌ０（ｔ）をパルス変調し、パルス変調後の局部発振信号Ｌ’０（ｔ）を送信機５に出力する。
【００２５】
送信装置１のパルス内変調信号発生器２は、図５に示すような４ｂｉｔＢａｒｋｅｒコードをパルス内変調信号φ（ｔ）として生成し、そのパルス内変調信号φ（ｔ）を送信機５に出力する。
送信機５は、パルス内変調信号発生器２からパルス内変調信号φ（ｔ）を受けると、そのパルス内変調信号φ（ｔ）を用いて、パルス変調器４から出力されたパルス変調後の局部発振信号Ｌ’０（ｔ）をＰＲＩでパルス内変調することで送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を生成し、その送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を送受切替器６に出力する。
【００２６】
送受切替器６は、送信機５から送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を受けると、その送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を空中線７に出力することで、空中線７から送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）を空中に放射させる。
空中線７から空中に放射された送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）は、空中に目標が存在している場合、その目標に反射されて戻ってくる。
送受切替器６は、目標に反射されて戻ってきた送信ＲＦ信号Ｔｘ（ｔ）の反射ＲＦ信号が空中線７に入射されると、空中線７に入射された反射ＲＦ信号を受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）として受信し、その受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を受信機８に出力する。
【００２７】
受信機８は、送受切替器６から受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を受けると、局部発振器３から出力された局部発振信号Ｌ０（ｔ）を用いて、その受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）をダウンコンバートする。
また、受信機８は、ダウンコンバート後の受信ＲＦ信号Ｒｘｔｇｔ（ｎ，ｔ）を増幅して位相検波を行うことで、下記の式（８）で表される受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）を算出する。
ただし、ＡＳは受信ビート信号の振幅、ｎはパルス番号、Ｎはパルス数、ｍは１ＰＲＩ内のサンプリング番号、Ｍを１ＰＲＩ内のサンプリング点数、Δｔは１ＰＲＩ内のサンプリング時間を表している。
【００２８】
信号処理器９のマップ作成部１０は、受信機８から受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）を受けると、その受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）に対して、ＰＲＩ内ではパルス圧縮処理を実施し、ＰＲＩ間では周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を作成する。
即ち、マップ作成部１０の相関処理部１１は、ＰＲＩ内でのパルス圧縮処理として、受信機８から出力された受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）と参照信号Ｅｘ（ｍτ）との相関処理を実施し、その相関処理結果であるパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）を周波数領域変換処理部１２に出力する。
【００２９】
以下、相関処理部１１における相関処理を具体的に説明する。ここでは、周波数領域での相関処理について説明する。
送信ＲＦ信号のパルス内変調成分と同じＡ／Ｄ変換後の参照信号Ｅｘ（ｍτ）は、下記の式（９）で表される。
【００３０】
まず、相関処理部１１は、下記の式（１１）及び式（１２）に示すように、受信機８から出力された受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）をＦＦＴするとともに、参照信号Ｅｘ（ｍτ）をＦＦＴする。
そして、相関処理部１１は、下記の式（１３）に示すように、受信ビート信号Ｓ（ｎ，ｍ）のＦＦＴ結果であるＦＶ（ｎ，ｋｒ）と、参照信号Ｅｘ（ｍτ）のＦＦＴ結果であるＦＥｘ（ｋｒ）とを乗算する。
【００３１】
ただし、＊は複素共役、ｌはＰＲＩ内サンプリング番号、Ｌ’は相関処理のＦＦＴ点数を表している。
なお、Ｌ’＞Ｍであれば、Ｓ（ｎ，ｍ）に０を代入し、Ｌ’＞ＭτであればＥｘ（ｍτ）に０を代入する。
【００３２】
相関処理部１１は、相関処理後の信号を受信ビート信号のサンプリング間隔よりも高精度にサンプリングする場合には、下記の式（１４）により０を設定する。
式（１４）において、Ｌは相関処理の高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）の点数であり、下記の式（１５）で表される。
ｑは０以上の整数であり、ｑ＝０の場合には、受信ビート信号のサンプリング間隔と同じサンプリング間隔になる。
【００３３】
最後に、相関処理部１１は、ＦＶ（ｎ，ｋｒ）とＦＥｘ（ｋｒ）の乗算結果ＦＶ・Ｅｘ（ｎ，ｋｒ）に対して、下記の式（１６）に示すように、ＩＦＦＴを実施し、その相関処理結果であるパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）を周波数領域変換処理部１２に出力する。
なお、パルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）のサンプリング番号ｌに対応するＰＲＩ内相対距離ＲＰＣ（ｌ）は、下記の式（１７）で表される。
【００３４】
マップ作成部１０の周波数領域変換処理部１２は、相関処理部１１からパルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）を受けると、下記の式（１８）に示すように、パルス圧縮後の信号ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）をＰＲＩ方向にＨ点でＩＦＦＴすることで、ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を作成する。
ただし、Ｈ＞Ｎであれば、ＲＶ・Ｅｘ（ｎ，ｌ）に０埋めを行う。ｋｈはＩＦＦＴ後のサンプリング番号を表している。
【００３５】
ここで、図７はＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップを示す説明図であり、マップ作成部１０から図７に示すような距離−ビート周波数マップが目標候補検出処理部１３に出力される。
【００３６】
従来のレーダ装置のように、１ＣＰＩの中で、パルスドップラ処理とＦＭレンジングを行う場合（図１８を参照）と比べて、図２に示すように、１ＣＰＩの全てにおいてＦＭレンジングとパルス内符号変調を行う場合、図８に示すように、相関処理、ＰＲＩ間ＦＦＴ後の目標信号の電力が向上して、検出性能が向上する。
また、ＰＲＩ間ＦＦＴの前に、例えば、ＰＲＩ方向にハミング窓を乗算するようにすれば、クラッタのビート周波数方向のサイドローブを抑圧することができるため、クラッタサイドローブに埋もれずに、検出性能を高めることが可能になる。
【００３７】
ＰＲＩ方向にハミング窓を乗算する代わりに、レーダとメインビームクラッタの関係に基づいて、ＰＲＩ方向にメインビームクラッタを抑圧するフィルタ（例えば、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ）処理を実施するようにしてもよい。
パルス内変調信号として周波数変調を用いた場合は、相関処理の際にも、参照信号にハミング窓を乗算することで、ＰＲＩ内の距離方向のサイドローブを抑圧することができるため、クラッタサイドローブに埋もれずに、検出性能を高めることが可能になる。
【００３８】
目標候補検出処理部１３は、マップ作成部１０から距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）を受けると、下記の式（１９）に示すように、その距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）に対して、ＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する。
図９はＣＦＡＲ処理に係る注目セル、ガードセル、サンプルセルを示す説明図であり、注目セルが目標候補として検出される。
【００３９】
式（１９）において、ＲＦＭＲＰＣ，ＣＦＡＲ（ｋｈ，ｌ）はＣＦＡＲ処理による目標候補の検出結果を表しており、目標候補は０が設定される。
ＣＦＡＲ閾値ＣＦＡＲ＿ｔｈ（ｋｈ，ｌ）は、下記の式（２０）により算出され、ＣＦＡＲ＿ｃｏｒはＣＦＡＲ係数、Ｓａｍｐ＿ｃｅｌｌ（ｋｈ，ｌ）はサンプルセル、ａｖｅ（Ｚ（ｐ））は配列Ｚ（ｐ）の平均値を表している。
ただし、図１０に示すように、ＣＦＡＲ閾値ＣＦＡＲ＿ｔｈ（ｋｈ，ｌ）を越えるセルが集合している場合、集合の中で、振幅の最大値を示すセルを目標候補として検出する。
【００４０】
目標相対速度算出処理部１４は、目標候補検出処理部１３が目標候補を検出すると、異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）とビート周波数ｆｂ（ｋ）を用いて、目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出する。
以下、目標相対速度算出処理部１４による目標相対速度の算出処理を具体的に説明する。
【００４１】
まず、目標候補のビート周波数は、スキャン間の目標候補の相対速度ｖが一定であるとすると、下記の式（２１）と式（２２）で表される。
式（２１）はｋスキャンの目標候補のビート周波数ｆｂ（ｋ）を表しており、式（２２）はｋ＋１スキャンの目標候補のビート周波数ｆｂ（ｋ＋１）を表している。なお、Ｒ０はｋスキャンの目標相対距離である。
【００４２】
ｋスキャンの目標候補のビート周波数ｆｂ（ｋ）と、ｋ＋１スキャンの目標候補のビート周波数ｆｂ（ｋ＋１）とを用いることで、下記の式（２３），（２４）に示すように、ＦＭレンジングによる速度ｖｆｂと、ＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂを算出することができる。
【００４３】
式（２３）と式（２４）より、分子のビート周波数の観測値の差において、誤差が同じであるとすると、分母に１より小さい項（ビート周波数の距離係数２Ｂ０／ｃＴ０）がある場合、式（２４）による距離算出誤差が大きくなる。
式（２４）が示すＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂを精度良く算出するためには、ビート周波数の距離係数を大きくして、距離高分解能化すればよいが、距離アンビギュィティが生じる可能性があるため限界がある。
また、式（２４）を展開し、各スキャンのビート周波数を用いた場合の目標相対距離の算出式は式（２５）と式（２６）で表される。式（２５）はｋスキャンのビート周波数を用いた場合であり、式（２６）はｋ＋１スキャンのビート周波数を用いた場合である。
【００４４】
式（２５）と式（２６）より、高精度に目標相対距離を算出するためには、高精度に速度を算出する必要がある。
ビート周波数の差の観測誤差を周波数分解能ΔｆＦＭとした場合の速度誤差ｖｆｂ，ｅｒｒは下記の式（２７）で表される。
ビート周波数の周波数分解能ΔｆＦＭは下記の式（２８）で表される。
【００４５】
ここで、図１１はスキャン間の目標の移動距離を示す説明図である。
以下、図１１を参照しながら、目標相対速度算出処理部１４の動作を説明する。
異なるスキャンの目標候補の情報として、ビート周波数とＰＲＩ内の距離が目標相対速度算出処理部１４に入力される。
図１１では、ｋスキャンの目標候補、ｋ＋１スキャンの目標候補の情報が入力された場合を示している。
ＰＲＩ内はサンプリングされており、ＦＭレンジングによる速度と比べて、高分解能、高精度に速度を算出することが可能であるが、速度アンビギュィティが発生する。
図１１（ａ）はスキャン間の目標移動の折り返しが０回の場合を示し、図１１（ｂ）はスキャン間の目標移動の折り返しが１回の場合を示している。スキャン間の目標移動距離からアンビギュィティがある速度を算出することができる。
【００４６】
目標相対速度算出処理部１４は、目標候補検出処理部１３から出力された異なるＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップの目標候補に対して、下記の式（２９）を用いて、スキャン間のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）を算出する。
【００４７】
目標相対速度算出処理部１４は、移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）を算出すると、下記の式（３１）に示すように、その移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）を用いて、アンビギュィティがある目標相対速度候補（以降、「ＰＲＩ内距離による速度候補」と称する）ｖｒｐｒｉ，ｒｔｎ（ｒｔｎｐｒｉ）を算出する。
また、目標相対速度算出処理部１４は、下記の式（３２）に示すように、ＰＲＩ内折返し速度ｖｒｐｒｉ，ａｍｂを算出する。
【００４８】
目標相対速度算出処理部１４は、図１２に示すように、低分解能であるがアンビギュィティがないＦＭレンジングによる速度ｖｆｂを用いて、下記の式（３３）にしたがって、高分解能であるがアンビギュィティがあるＰＲＩ内距離による速度候補ｖｒｐｒｉ，ｒｔｎ（ｒｔｎｐｒｉ）のアンビギュィティを解くための速度折返し数Ｎｖ，ｒｔｎを算出する。
【００４９】
目標相対速度算出処理部１４は、速度折返し数Ｎｖ，ｒｔｎを算出すると、下記の式（３４）に示すように、その速度折返し数Ｎｖ，ｒｔｎを用いて、目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出する。
【００５０】
また、ＰＲＩ内距離差の観測誤差をＰＲＩ内距離の距離分解能ΔＲ’ｐｃとした場合の速度誤差ｖｒｐｒｉ，ｅｒｒは、下記の式（３５）で表される。
【００５１】
目標相対速度算出処理部１４は、ＰＲＩ内距離を用いて、高分解能に目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出するために、式（１）〜式（３）に加えて、下記の式（３６）の条件を満たすパラメータに基づいて動作する。
ただし、｜ｖｍｉｎ｜は想定する目標相対速度の絶対値の最小値である。
【００５２】
目標相対距離算出処理部１５は、目標相対速度算出処理部１４が目標相対速度ｖｒｐｒｉを算出すると、目標候補検出処理部１３により検出された目標候補に対して、その目標相対速度ｖｒｐｒｉを用いて、下記の式（３７）に示すように、第２のＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂ，ｒｐｒｉ，ｋを算出する。
【００５３】
次に、目標相対距離算出処理部１５は、第２のＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂ，ｒｐｒｉ，ｋを用いて、下記の式（３８）に示すように、距離折返し数ＮＲ，ｒｔｎを算出する。
【００５４】
最後に、目標相対距離算出処理部１５は、目標候補検出処理部１３により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）と距離折返し数ＮＲ，ｒｔｎを用いて、下記の式（３９）に示すように、目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋを算出する。
【００５５】
表示器１６は、マップ作成部１０により作成された距離−ビート周波数マップＲＦＭＲＰＣ（ｋｈ，ｌ）をディスプレイに表示する。
また、表示器１６は、目標候補検出処理部１３により目標候補が検出された場合、目標情報として、目標相対速度ｖｒｐｒｉと目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋをディスプレイに表示する。
【００５６】
この実施の形態１では、図１３に示すように、ビート周波数のみから算出されるＦＭレンジングによる速度Ｖｆｂと比べて、ビート周波数とＰＲＩ内距離から算出される高精度な目標相対速度ｖｒｐｒｉを用いて、距離折返し数を誤らない第２のＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂ，ｒｐｒｉ，ｋを算出するため、目標相対距離の算出性能が向上したレーダを得ることが可能になる。
【００５７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、１ＣＰＩの全てにおいてＦＭレンジングを行うための周波数変調とパルス内パルス圧縮を行うためのパルス内変調を施した送信ＲＦ信号を送受信し、受信ビート信号に対して、ＰＲＩ内ではパルス圧縮処理を実施し、ＰＲＩ間ではＦＭレンジングを実施することで、ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップを作成している。その結果、目標の検出性能の向上が可能になり、また、１ＣＰＩに複数の処理を行うことが必要なく（パルスドップラ処理が不要）、処理負荷の低減や装置規模を縮小することが可能になる。
【００５８】
また、この実施の形態１によれば、ＰＲＩ内の距離−ビート周波数マップに対して、ＣＦＡＲ処理によって目標候補を算出し、目標候補の異なるスキャンのビート周波数から算出した相対速度を用いて、目標の異なるスキャンのＰＲＩ内の距離差から算出したアンビギュィティがある相対速度の速度アンビギュィティを解いて目標相対速度を算出している。この結果、ビート周波数による速度より、ＰＲＩ内の距離差から高速度分解能、高精度なアンビギュィティがない目標相対速度を算出することが可能になり、この目標相対速度を用いて、距離折返し数を誤らずに高距離分解能、高精度な目標相対距離を算出するレーダを得ることが可能になる。
【００５９】
実施の形態２．
図１４はこの発明の実施の形態２によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
目標候補組合せ処理部２１は目標候補検出処理部１３により複数の目標候補が検出された場合、スキャン間のビート周波数を用いて、複数の目標候補をグループ分けし、同じグループに属する目標候補を同一の目標候補としてまとめる処理を実施する。即ち、スキャン間のビート周波数の差の絶対値が小さい組合せ同士を同じ目標候補としてまとめる処理を実施する。なお、目標候補組合せ処理部２１は目標候補組合せ手段を構成している。
【００６０】
目標初期相対速度算出処理部２２は目標候補組合せ処理部２１によりまとめられた異なるスキャンの目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）及びビート周波数ｆｂ（ｋ）と目標相対加速度を用いて、目標初期相対速度ｖ０を算出する処理を実施する。なお、目標初期相対速度算出処理部２２は目標相対速度算出手段を構成している。
目標相対距離算出処理部２３は目標候補検出処理部１３により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）及びビート周波数ｆｂ（ｋ）と目標初期相対速度算出処理部２２により算出された目標初期相対速度ｖ０から目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋを算出する処理を実施する。なお、目標相対距離算出処理部２３は目標相対距離算出手段を構成している。
【００６１】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１と比べて、目標相対速度算出処理部１４及び目標相対距離算出処理部１５の代わりに、目標初期相対速度算出処理部２２及び目標相対距離算出処理部２３を実装し、目標初期相対速度算出処理部２２の前段に目標候補組合せ処理部２１を追加している点で相違している。
以下、目標候補組合せ処理部２１、目標初期相対速度算出処理部２２及び目標相対距離算出処理部２３の処理内容を説明する（図１５を参照）。
この実施の形態２では、複数の目標が存在する場合を想定する。また、スキャン間で目標相対速度が変化する場合を想定する。
【００６２】
目標候補組合せ処理部２１は、目標候補検出処理部１３により複数の目標候補が検出された場合、図１６に示すように、スキャン間のビート周波数の差の絶対値が小さい組合せ同士を同じ目標候補としてまとめ、その組合せと目標候補のビート周波数及びＰＲＩ内の距離を目標初期相対速度算出処理部２２に出力する。
【００６３】
上記実施の形態１では、目標相対速度算出処理部１４が、スキャン間で目標相対速度が変化する場合、等速目標を想定しているため、式（２３）を用いているＦＭレンジングによる速度や、式（３４）を用いている目標相対速度の算出精度が劣化する可能性がある。
目標初期相対速度算出処理部２２は、目標候補組合せ処理部２１から出力された異なるスキャンの目標候補のＰＲＩ内の距離ｒｐｒｉ（ｋ）及びビート周波数ｆｂ（ｋ）を用いるとともに、目標相対加速度を考慮して、目標初期相対速度ｖ０を算出する。
この実施の形態２では、複数の目標を想定しているため、目標候補組合せ処理部２１を用いるが、単一の目標の場合は、目標候補検出処理部１３を用いてもよい。
以下、目標初期相対速度算出処理部２２による目標初期相対速度ｖ０の算出処理を具体的に説明する。
【００６４】
初期相対距離（ｋスキャンの目標相対距離）Ｒ０、目標初期相対速度ｖ０、相対加速度ａの目標のスキャン番号ｋとｋ＋１のビート周波数は、下記の式（４０）、式（４１）で表される。
また、スキャン番号ｋとｋ＋１間のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）は、下記の式（４２）で表される。
【００６５】
また、式（４０）〜式（４２）の連立方程式は、下記の式（４３）に示すように、行列として表される。
ただし、式（４２）に表されるスキャン間のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）により、一意に初期相対距離（ｋスキャンの目標相対距離）Ｒ０、目標初期相対速度ｖ０、相対加速度ａの解を求めることはできないため、初期相対距離候補Ｒ０，ＬＳＭ（ｒｔｎｐｒｉ）、初期相対速度候補ｖ０，ＬＳＭ（ｒｔｎｐｒｉ）、相対加速度候補ａＬＳＭ（ｒｔｎｐｒｉ）で表される。
【００６６】
式（４３）の各行列を下記の式（４４）のように定義する。
ここで、Ｙ（ｒｔｎｐｒｉ）はビート周波数とスキャン間のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補、Ｗは初期相対距離と初期相対速度と相対加速度に関する係数、Ａ（ｒｔｎｐｒｉ）は初期相対距離候補と初期相対速度候補と相対加速度候補である。
したがって、式（４３）は、下記の式（４４）によって、下記の式（４５）のように表される。
【００６７】
【００６８】
目標初期相対速度算出処理部２２は、下記の式（４６）に示すように、初期相対距離候補、初期相対速度候補及び相対加速度候補であるＡ（ｒｔｎｐｒｉ）を算出する。
ただし、Ｗ−１は初期相対距離、初期相対速度及び相対加速度に関する係数Ｗの逆行列である。
【００６９】
初期相対距離候補、初期相対速度候補及び相対加速度候補であるＡ（ｒｔｎｐｒｉ）は、スキャン間の距離折返し数ｒｔｎｐｒｉにより変化し、式（４２）のＰＲＩ内距離のアンビギュィティがある移動距離候補ｒｍｏｖｅ（ｒｔｎｐｒｉ）は１ＰＲＩの折返し距離Ｒｐｒｉの整数倍に変化する。
目標初期相対速度算出処理部２２は、初期相対距離候補Ｒ０，ＬＳＭ（ｒｔｎｐｒｉ）の連立方程式による折返し距離Ｒ０，ＬＳＭ，ａｍｂを下記の式（４７）によって算出する（図１７を参照）。
【００７０】
目標初期相対速度算出処理部２２は、下記の式（４９）を満たすスキャン間の距離折返し数ｒｔｎｐｒｉ（＝ＮＬＳＭ，ｒｔｎ）を算出する。
最後に、目標初期相対速度算出処理部２２は、下記の式（５０）に示すように、目標初期相対速度ｖ０を算出し、その目標初期相対速度ｖ０を目標相対距離算出処理部２３に出力する。
【００７１】
目標相対距離算出処理部２３は、目標初期相対速度算出処理部２２から目標初期相対速度ｖ０を受けると、目標相対速度ｖｒｐｒｉの代わりに、その目標初期相対速度ｖ０を用いて、目標相対距離Ｒ０，ｒｐｒｉ，ｋを算出する（式（３７）〜式（３９））。
目標相対距離算出処理部２３において、目標相対速度ｖｒｐｒｉの代わりに、目標初期相対速度ｖ０を用いる以外の処理は、目標相対距離算出処理部１５と同じであるため詳細な説明は省略する。
加速度目標の場合は、第２のＦＭレンジングによる距離Ｒ０，ｆｂ，ｒｐｒｉ，ｋの測距誤差が大きくなり、距離折返し数を誤る可能性が大きくなるが、加速度も考慮して算出された目標初期相対距離ｖ０を用いることで、距離折返し数を誤らず、高分解能、高性能な測距が可能になる。
【００７２】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、複数の目標が存在する場合でも、目標候補のスキャン間のビート周波数差から組合せを行うため、複数の目標に対処可能なレーダを得ることが可能になる。
また、スキャン間のビート周波数とＰＲＩ内距離を用いて、相対加速度を含めて、初期相対速度を算出するため、加速度目標の場合においても、高分解能、高性能なレーダを得ることが可能になる。
【００７３】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 送信装置（送信手段）、２ パルス内変調信号発生器、３ 局部発振器、４ パルス変調器、５ 送信機、６ 送受切替器（送信手段、受信手段）、７ 空中線（送信手段、受信手段）、８ 受信機（受信手段）、９ 信号処理器、１０ マップ作成部（マップ作成手段）、１１ 相関処理部、１２ 周波数領域変換処理部、１３ 目標候補検出処理部（目標候補検出手段）、１４ 目標相対速度算出処理部（目標相対速度算出手段）、１５ 目標相対距離算出処理部（目標相対距離算出手段）、１６ 表示器、２１ 目標候補組合せ処理部（目標候補組合せ手段）、２２ 目標初期相対速度算出処理部（目標相対速度算出手段）、２３ 目標相対距離算出処理部（目標相対距離算出手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＰＲＩに渡って周波数変調されたキャリア信号を用いて、パルス変調された局部発振信号をパルス内変調することで送信信号を生成し、上記送信信号を空中に放射する送信手段と、上記送信手段により放射された後、空中に存在している目標に反射して戻ってきている上記送信信号を受信信号として受信し、上記受信信号を受信ビート信号に変換する受信手段と、上記受信手段により変換された受信ビート信号に対して、周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップを作成するマップ作成手段と、上記マップ作成手段により作成された距離−ビート周波数マップに対してＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する目標候補検出手段と、上記目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数から目標相対速度を算出する目標相対速度算出手段と、上記目標候補検出手段により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と上記目標相対速度算出手段により算出された目標相対速度から目標相対距離を算出する目標相対距離算出手段とを備えたレーダ装置。
【請求項２】
送信手段は、ＰＲＩ内に存在している距離アンビギュィティを解消するとともに、ＦＭレンジング後の距離分解能よりＰＲＩ内の距離分解能を高くするパラメータが設定されており、上記パラメータに基づいて動作することで送信信号を生成す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】
目標相対速度算出手段は、目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数を用いて、ＦＭレンジングによる速度によってＰＲＩ内の距離による速度候補の速度アンビギュィティを解消し、速度高分解能な目標相対速度を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項４】
目標相対距離算出手段は、目標相対速度算出手段により算出された目標相対速度を用いて、ＦＭレンジングによる距離を算出し、ＦＭレンジングによる距離とＰＲＩ内の距離を用いて、目標相対距離を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項５】
マップ作成手段は、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、クラッタを抑圧するフィルタ処理を実施することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項６】
マップ作成手段は、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、窓関数処理を実施することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項７】
目標候補検出手段により複数の目標候補が検出された場合、ビート周波数を用いて、上記複数の目標候補をグループ分けし、同じグループに属する目標候補を同一の目標候補として組合せる目標候補組合せ手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項８】
目標相対速度算出手段は、異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と目標相対加速度を用いて、目標初期相対速度を算出し、上記目標初期相対速度を目標相対速度として目標相対距離算出手段に出力することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項９】
目標相対速度算出手段は、目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数を用いて、目標初期相対速度及び目標相対加速度のアンビギュィティを解くことを特徴とする請求項８記載のレーダ装置。
【請求項１０】
マップ作成手段は、受信手段により変換された受信ビート信号のパルス数よりも大きい点数で、上記受信ビート信号を周波数領域に変換することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１１】
送信手段は、ＰＲＩでパルス内変調されたキャリア信号を用いて、パルス変調された局部発振信号をパルス内変調することで送信信号を生成し、
マップ作成手段は、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、パルス内変調との相関処理を実施することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載のレーダ装置。
【請求項１２】
マップ作成手段は、周波数領域で相関処理を実施した後、相関処理後の信号のサンプリング数よりも大きい点数で時間領域に変換する相関処理を実施することを特徴とする請求項１１記載のレーダ装置。
【請求項１】
複数のＰＲＩに渡って周波数変調されたキャリア信号を用いて、パルス変調された局部発振信号をパルス内変調することで送信信号を生成し、上記送信信号を空中に放射する送信手段と、上記送信手段により放射された後、空中に存在している目標に反射して戻ってきている上記送信信号を受信信号として受信し、上記受信信号を受信ビート信号に変換する受信手段と、上記受信手段により変換された受信ビート信号に対して、周波数変換処理を実施することで、ＰＲＩ内の距離とビート周波数の関係を示す距離−ビート周波数マップを作成するマップ作成手段と、上記マップ作成手段により作成された距離−ビート周波数マップに対してＣＦＡＲ処理を実施することで目標候補を検出する目標候補検出手段と、上記目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数から目標相対速度を算出する目標相対速度算出手段と、上記目標候補検出手段により検出された目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と上記目標相対速度算出手段により算出された目標相対速度から目標相対距離を算出する目標相対距離算出手段とを備えたレーダ装置。
【請求項２】
送信手段は、ＰＲＩ内に存在している距離アンビギュィティを解消するとともに、ＦＭレンジング後の距離分解能よりＰＲＩ内の距離分解能を高くするパラメータが設定されており、上記パラメータに基づいて動作することで送信信号を生成す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】
目標相対速度算出手段は、目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数を用いて、ＦＭレンジングによる速度によってＰＲＩ内の距離による速度候補の速度アンビギュィティを解消し、速度高分解能な目標相対速度を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項４】
目標相対距離算出手段は、目標相対速度算出手段により算出された目標相対速度を用いて、ＦＭレンジングによる距離を算出し、ＦＭレンジングによる距離とＰＲＩ内の距離を用いて、目標相対距離を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項５】
マップ作成手段は、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、クラッタを抑圧するフィルタ処理を実施することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項６】
マップ作成手段は、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、窓関数処理を実施することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項７】
目標候補検出手段により複数の目標候補が検出された場合、ビート周波数を用いて、上記複数の目標候補をグループ分けし、同じグループに属する目標候補を同一の目標候補として組合せる目標候補組合せ手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項８】
目標相対速度算出手段は、異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離及びビート周波数と目標相対加速度を用いて、目標初期相対速度を算出し、上記目標初期相対速度を目標相対速度として目標相対距離算出手段に出力することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項９】
目標相対速度算出手段は、目標候補検出手段により検出された異なる時刻の目標候補のＰＲＩ内の距離とビート周波数を用いて、目標初期相対速度及び目標相対加速度のアンビギュィティを解くことを特徴とする請求項８記載のレーダ装置。
【請求項１０】
マップ作成手段は、受信手段により変換された受信ビート信号のパルス数よりも大きい点数で、上記受信ビート信号を周波数領域に変換することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１１】
送信手段は、ＰＲＩでパルス内変調されたキャリア信号を用いて、パルス変調された局部発振信号をパルス内変調することで送信信号を生成し、
マップ作成手段は、受信手段により変換された受信ビート信号に対して、パルス内変調との相関処理を実施することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載のレーダ装置。
【請求項１２】
マップ作成手段は、周波数領域で相関処理を実施した後、相関処理後の信号のサンプリング数よりも大きい点数で時間領域に変換する相関処理を実施することを特徴とする請求項１１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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−２４２２８８（Ｐ２０１２−２４２２８８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３７６３（Ｐ２０１１−１１３７６３）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【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２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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