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公開番号2025121130
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016378
出願日2024-02-06
発明の名称レーダ装置、信号処理方法及びプログラム
出願人沖電気工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 13/34 20060101AFI20250812BHJP(測定;試験)
要約【課題】角度分解能の低下を抑制することが可能な仕組みを提供する。
【解決手段】複数の送信信号を連続して送信波として送信する複数の送信アンテナと、前記送信波がターゲットによって散乱されることにより発生する散乱波を受信して受信信号を生成する複数の受信アンテナと、前記受信信号に基づく信号処理を制御する信号処理部と、を備え、複数の前記送信アンテナ及び複数の前記受信アンテナは、複数の前記送信アンテナ及び複数の前記受信アンテナにより形成される仮想アレーアンテナを構成する複数の素子の少なくとも一部の位置が重複するように配置され、前記信号処理部は、前記素子ごとに前記送信信号と前記受信信号とに基づいてIQ信号を生成し、位置が重複する複数の前記素子の前記IQ信号の位相差を補正するための補正値を計算し、計算した前記補正値に基づいて前記IQ信号を補正する、レーダ装置。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
複数の送信信号を連続して送信波として送信する複数の送信アンテナと、
前記送信波がターゲットによって散乱されることにより発生する散乱波を受信して受信信号を生成する複数の受信アンテナと、
前記受信信号に基づく信号処理を制御する信号処理部と、
を備え、
複数の前記送信アンテナ及び複数の前記受信アンテナは、複数の前記送信アンテナ及び複数の前記受信アンテナにより形成される仮想アレーアンテナを構成する複数の素子の少なくとも一部の位置が重複するように配置され、
前記信号処理部は、
前記素子ごとに前記送信信号と前記受信信号とに基づいてＩＱ信号を生成し、
位置が重複する複数の前記素子の前記ＩＱ信号の位相差を補正するための補正値を計算し、
計算した前記補正値に基づいて前記ＩＱ信号を補正する、
レーダ装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記信号処理部は、位置が重複する複数の素子の前記ＩＱ信号の位相が合うように前記補正値を計算する、
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、位置が重複する複数の前記素子のうち補正対象のひとつ以上の前記素子と、前記送信アンテナを共有する１つ以上の他の前記素子の前記ＩＱ信号を、前記補正値に基づいて補正する、
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、補正後の前記ＩＱ信号に基づいて、前記散乱波の到来角を推定する、
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記送信信号と前記受信信号とをミキシングすることで生成したビート信号を対象に１回目ＦＦＴを実行し、１回目ＦＦＴにより得られた信号を前記送信信号の送信間隔分あけて時間方向に並べたものを対象に２回目ＦＦＴを実行することで、前記ＩＱ信号を生成する、
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記送信信号は、時間的に周波数が変化するチャープ信号である、
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項７】
レーダ装置を制御するコンピュータにより実行される信号処理方法であって、
前記レーダ装置は、
複数の送信信号を連続して送信波として送信する複数の送信アンテナと、
前記送信波がターゲットによって散乱されることにより発生する散乱波を受信して受信信号を生成する複数の受信アンテナと、
を有し、
複数の前記送信アンテナ及び複数の前記受信アンテナは、複数の前記送信アンテナ及び複数の前記受信アンテナにより形成される仮想アレーアンテナを構成する複数の素子の少なくとも一部の位置が重複するように配置され、
前記信号処理方法は、
前記素子ごとに前記送信信号と前記受信信号とに基づいてＩＱ信号を生成することと、
位置が重複する複数の前記素子の前記ＩＱ信号の位相差を補正するための補正値を計算することと、
計算した前記補正値に基づいて前記ＩＱ信号を補正することと、
を含む、信号処理方法。
【請求項８】
レーダ装置を制御するコンピュータにより実行されるプログラムであって、
前記レーダ装置は、
複数の送信信号を連続して送信波として送信する複数の送信アンテナと、
前記送信波がターゲットによって散乱されることにより発生する散乱波を受信して受信信号を生成する複数の受信アンテナと、
を有し、
前記プログラムは、前記コンピュータを、
前記受信信号に基づく信号処理を制御する信号処理部、
として機能させ、
前記信号処理部は、
前記素子ごとに前記送信信号と前記受信信号とに基づいてＩＱ信号を生成し、
位置が重複する複数の前記素子の前記ＩＱ信号の位相差を補正するための補正値を計算し、
計算した前記補正値に基づいて前記ＩＱ信号を補正する、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置、信号処理方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ターゲットまでの距離、ターゲットとの相対速度、又はターゲットの相対角度等の各種パラメータを推定するために、レーダ装置が活用されている。ターゲットまでの距離は、例えば、信号の遅延時間により推定される。ターゲットとの相対速度は、例えば、ドップラー効果による信号の周波数変化により推定される。ターゲットの相対角度は、例えば、受信した信号のアンテナ間の位相差により推定される。
【０００３】
このようなレーダ装置に関する技術として、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ＆Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）により仮想アレーアンテナを形成する技術が注目されている。例えば、下記特許文献１では、ＭＩＭＯにより形成された仮想アレーアンテナを用いて測角する際の角度分解能を向上させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１２５９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されたレーダ装置は、ターゲットの速度を推定した上で、信号を送信する送信アンテナを切り替えている間に生じる、ターゲットの移動に伴う送受信間の距離変動に起因する位相変動を、推定したターゲットの速度に基づいて補正している。このため、ターゲットの速度の推定精度が角度分解能を左右することとなり、速度推定精度が低下する環境では、角度分解能が低下してしまっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、角度分解能の低下を抑制することが可能な仕組みを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の送信信号を連続して送信波として送信する複数の送信アンテナと、前記送信波がターゲットによって散乱されることにより発生する散乱波を受信して受信信号を生成する複数の受信アンテナと、前記受信信号に基づく信号処理を制御する信号処理部と、を備え、複数の前記送信アンテナ及び複数の前記受信アンテナは、複数の前記送信アンテナ及び複数の前記受信アンテナにより形成される仮想アレーアンテナを構成する複数の素子の少なくとも一部の位置が重複するように配置され、前記信号処理部は、前記素子ごとに前記送信信号と前記受信信号とに基づいてＩＱ信号を生成し、位置が重複する複数の前記素子の前記ＩＱ信号の位相差を補正するための補正値を計算し、計算した前記補正値に基づいて前記ＩＱ信号を補正する、レーダ装置が提供される。
【０００８】
前記信号処理部は、位置が重複する複数の素子の前記ＩＱ信号の位相が合うように前記補正値を計算してもよい。
【０００９】
前記信号処理部は、位置が重複する複数の前記素子のうち補正対象のひとつ以上の前記素子と、前記送信アンテナを共有する１つ以上の他の前記素子の前記ＩＱ信号を、前記補正値に基づいて補正してもよい。
【００１０】
前記信号処理部は、補正後の前記ＩＱ信号に基づいて、前記散乱波の到来角を推定してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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