Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7789587B2 - radar equipment - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7789587B2 - radar equipment - Google Patents

radar equipment

Info

Publication number
JP7789587B2
JP7789587B2 JP2022033509A JP2022033509A JP7789587B2 JP 7789587 B2 JP7789587 B2 JP 7789587B2 JP 2022033509 A JP2022033509 A JP 2022033509A JP 2022033509 A JP2022033509 A JP 2022033509A JP 7789587 B2 JP7789587 B2 JP 7789587B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
doppler
signal
frequency
transmission
reflected wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022033509A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023024253A (en
Inventor
高明 岸上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Automotive Systems Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Automotive Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Automotive Systems Co Ltd filed Critical Panasonic Automotive Systems Co Ltd
Priority to US17/875,101 priority Critical patent/US12360229B2/en
Priority to DE102022119724.7A priority patent/DE102022119724A1/en
Priority to CN202210936974.5A priority patent/CN115932826A/en
Publication of JP2023024253A publication Critical patent/JP2023024253A/en
Priority to US19/238,189 priority patent/US20250306196A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7789587B2 publication Critical patent/JP7789587B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

本開示は、レーダ装置に関する。 This disclosure relates to a radar device.

近年、高分解能が得られるマイクロ波又はミリ波を含む波長の短いレーダ送信信号を用いたレーダ装置の検討が進められている。また、屋外での安全性を向上させるために、車両以外にも、歩行者又は落下物等の小物体を広角範囲で検知するレーダ装置(広角レーダ装置)の開発が求められている。 In recent years, research has been progressing on radar devices that use short-wavelength radar transmission signals, including microwaves and millimeter waves, which provide high resolution. Furthermore, to improve outdoor safety, there is a demand for the development of radar devices (wide-angle radar devices) that can detect small objects, such as pedestrians and fallen objects, in addition to vehicles, over a wide angle range.

広角な検知範囲を有するレーダ装置の構成として、複数のアンテナ(アンテナ素子)で構成されるアレーアンテナによって反射波を受信し、素子間隔(アンテナ間隔)に対する受信位相差に基づく信号処理アルゴリズムによって反射波の到来角(到来方向)を推定する手法(到来角推定手法。Direction of Arrival (DOA) estimation)を用いる構成がある。例えば、到来角推定手法には、フーリエ法(Fourier法)、又は、高い分解能が得られる手法としてCapon法、MUSIC(Multiple Signal Classification)及びESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)が挙げられる。 One type of radar device with a wide detection range uses an array antenna consisting of multiple antennas (antenna elements) to receive reflected waves, and estimates the angle of arrival (direction of arrival) of the reflected waves using a signal processing algorithm based on the received phase difference relative to the element spacing (antenna spacing) (Direction of Arrival (DOA) estimation). Examples of angle of arrival estimation methods include the Fourier method, or methods that provide high resolution include the Capon method, MUSIC (Multiple Signal Classification), and ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques).

また、レーダ装置として、例えば、受信部に加え、送信部にも複数のアンテナ(アレーアンテナ)を備え、送受信アレーアンテナを用いた信号処理によりビーム走査を行う構成(MIMO(Multiple Input Multiple Output)レーダと呼ぶこともある)が提案されている(例えば、非特許文献1を参照)。 Furthermore, radar devices have been proposed that have multiple antennas (array antennas) in the transmitting section as well as the receiving section, and perform beam scanning through signal processing using the transmitting and receiving array antennas (sometimes called MIMO (Multiple Input Multiple Output) radar) (see, for example, Non-Patent Document 1).

特開2008-304417号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-304417 特表2011-526371号公報Special Publication No. 2011-526371 特開2014-119344号公報JP 2014-119344 A 国際公開第2019/054504号International Publication No. 2019/054504

J. Li, and P. Stoica, "MIMO Radar with Colocated Antennas", Signal Processing Magazine, IEEE Vol. 24, Issue: 5, pp. 106-114, 2007J. Li, and P. Stoica, "MIMO Radar with Colocated Antennas", Signal Processing Magazine, IEEE Vol. 24, Issue: 5, pp. 106-114, 2007 M. Kronauge, H.Rohling,"Fast two-dimensional CFAR procedure", IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., 2013, 49, (3), pp. 1817-1823M. Kronauge, H. Rohling, "Fast two-dimensional CFAR procedure", IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., 2013, 49, (3), pp. 1817-1823 Direction-of-arrival estimation using signal subspace modeling Cadzow, J.A.; Aerospace and Electronic Systems, IEEE Transactions on Volume: 28 , Issue: 1 Publication Year: 1992 , Page(s): 64 - 79Direction-of-arrival estimation using signal subspace modeling Cadzow, J.A.; Aerospace and Electronic Systems, IEEE Transactions on Volume: 28 , Issue: 1 Publication Year: 1992 , Page(s): 64 - 79

しかしながら、レーダ装置(例えば、MIMOレーダ)において物標(又はターゲット)を検知する方法について十分に検討されていない。 However, methods for detecting targets in radar devices (e.g., MIMO radar) have not been fully studied.

本開示の非限定的な実施例は、物標を精度良く検知できるレーダ装置の提供に資する。 Non-limiting examples of the present disclosure contribute to providing a radar device that can detect targets with high accuracy.

本開示の一実施例に係るレーダ装置は、送信周期毎に、第1中心周波数の第1送信信号、及び、前記第1中心周波数よりも高い中心周波数である第2中心周波数の第2送信信号を出力する送信回路と、前記第1送信信号と前記第2送信信号とを送信する送信アンテナと、を具備し、前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の(1+1/Nc)倍よりも高い周波数である(Ncは、所定期間内で前記第1送信信号及び前記第2送信信号のそれぞれが前記送信周期毎に送信される回数を示す整数)。 A radar device according to one embodiment of the present disclosure includes a transmission circuit that outputs, for each transmission period, a first transmission signal having a first center frequency and a second transmission signal having a second center frequency that is a center frequency higher than the first center frequency, and a transmission antenna that transmits the first transmission signal and the second transmission signal, wherein the second center frequency is a frequency that is higher than (1+1/ Nc ) times the first center frequency ( Nc is an integer indicating the number of times that each of the first transmission signal and the second transmission signal is transmitted for each transmission period within a predetermined period).

なお、これらの包括的または具体的な実施例は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Note that these comprehensive or specific embodiments may be realized as a system, device, method, integrated circuit, computer program, or recording medium, or as any combination of a system, device, method, integrated circuit, computer program, and recording medium.

本開示の一実施例によれば、レーダ装置において物標を精度良く検知できる。 According to one embodiment of the present disclosure, a radar device can detect targets with high accuracy.

本開示の一実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および/または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。 Further advantages and benefits of one embodiment of the present disclosure will become apparent from the specification and drawings. While such advantages and/or benefits may be provided by some of the embodiments and features described in the specification and drawings, not all of them necessarily need to be provided to obtain one or more identical features.

不等間隔ドップラ多重送信の一例を示す図FIG. 1 shows an example of non-uniform Doppler multiplex transmission. レーダ装置の構成例を示すブロック図Block diagram showing an example of the configuration of a radar device チャープ信号の一例を示す図A diagram showing an example of a chirp signal レーダ送信信号の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a radar transmission signal. ドップラピークの一例を示す図A diagram showing an example of a Doppler peak ドップラピークの一例を示す図A diagram showing an example of a Doppler peak ドップラピークの一例を示す図A diagram showing an example of a Doppler peak ドップラピークの一例を示す図A diagram showing an example of a Doppler peak ドップラ判定処理の例を示す図FIG. 10 is a diagram showing an example of Doppler determination processing; チャープ信号の他の例を示す図Another example of a chirp signal レーダ装置の構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a radar device. レーダ送信信号の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a radar transmission signal. ドップラ多重送信の一例を示す図FIG. 1 shows an example of Doppler multiplexing. ドップラ多重送信の一例を示す図FIG. 1 shows an example of Doppler multiplexing. チャープ信号の一例を示す図A diagram showing an example of a chirp signal ドップラ多重送信の一例を示す図FIG. 1 shows an example of Doppler multiplexing. レーダ受信部の構成例を示す図A diagram showing an example of the configuration of a radar receiver. レーダ装置の構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a radar device. レーダ装置の構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a radar device. レーダ装置の構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a radar device. レーダ装置の他の構成例を示すブロック図A block diagram showing another example of the configuration of a radar device. レーダ送信信号の他の例を示す図FIG. 10 is a diagram showing another example of a radar transmission signal.

MIMOレーダは、例えば、時分割、周波数分割又は符号分割を用いて多重した信号(レーダ送信波)を複数の送信アンテナ(又は送信アレーアンテナと呼ぶ)から送信し、周辺物体において反射された信号(レーダ反射波)を複数の受信アンテナ(又は受信アレーアンテナと呼ぶ)を用いて受信し、それぞれの受信信号から、多重された送信信号を分離して受信する。このような処理により、MIMOレーダは、送信アンテナ数と受信アンテナ数との積で示される伝搬路応答を取り出すことができ、これらの受信信号を仮想受信アレーとしてアレー信号処理を行う。 MIMO radar transmits multiplexed signals (radar transmission waves) using, for example, time division, frequency division, or code division from multiple transmitting antennas (also called transmitting array antennas), receives signals (radar reflection waves) reflected by surrounding objects using multiple receiving antennas (also called receiving array antennas), and separates and receives the multiplexed transmission signals from each received signal. Through this processing, MIMO radar can extract the propagation path response expressed as the product of the number of transmitting antennas and the number of receiving antennas, and performs array signal processing on these received signals as a virtual receiving array.

また、MIMOレーダでは、送受信アレーアンテナにおける素子間隔を適切に配置することにより、仮想的にアンテナ開口を拡大し、角度分解能の向上を図ることができる。 In addition, in MIMO radar, by appropriately spacing the elements in the transmitting and receiving array antennas, it is possible to virtually expand the antenna aperture and improve angular resolution.

[時分割多重送信]
例えば、特許文献1には、MIMOレーダの多重送信方法として、送信アンテナ毎に送信時間をずらして信号を送信する時分割多重送信を用いたMIMOレーダ(以下、「時分割多重MIMOレーダ」と呼ぶ)が開示されている。時分割多重送信は、周波数多重送信又は符号多重送信と比較し、簡易な構成で実現できる。また、時分割多重送信は、送信時間の間隔を十分に広げることにより、送信信号間の直交性を良好に保つことができる。時分割多重MIMOレーダは、送信アンテナを所定の周期で逐次的に切り替えながら、送信信号の一例である送信パルスを出力する。時分割多重MIMOレーダは、送信パルスが物体で反射された信号を複数の受信アンテナで受信し、受信信号と送信パルスとの相関処理後に、例えば、空間的なFFT(Fast Fourier Transforma)処理(反射波の到来方向推定処理)を行う。
[Time division multiplexing transmission]
For example, Patent Document 1 discloses a MIMO radar (hereinafter referred to as "time-division multiplexing MIMO radar") that uses time-division multiplexing, which transmits signals by shifting the transmission time for each transmitting antenna, as a multiplexing method for MIMO radar. Time-division multiplexing can be implemented with a simpler configuration than frequency-multiplexing or code-multiplexing. Furthermore, time-division multiplexing can maintain good orthogonality between transmitted signals by sufficiently widening the transmission time interval. Time-division multiplexing MIMO radar outputs transmission pulses, which are an example of transmission signals, while sequentially switching between transmitting antennas at a predetermined cycle. Time-division multiplexing MIMO radar receives signals that are transmitted as reflected pulses from an object using multiple receiving antennas, and performs correlation processing between the received signals and the transmitted pulses, followed by, for example, spatial Fast Fourier Transform (FFT) processing (processing to estimate the direction of arrival of the reflected waves).

時分割多重MIMOレーダは、送信信号(例えば送信パルス又はレーダ送信波)を送信する送信アンテナを、所定の周期で逐次的に切り替える。したがって、時分割多重送信は、周波数分割送信又は符号分割送信と比較し、全ての送信アンテナから送信信号を送信し終えるまでに要する時間が長くなり得る。このため、例えば、特許文献2のように、各送信アンテナから送信信号を送信し、それらの受信位相変化からドップラ周波数(例えば、ターゲットの相対速度)の検出を行う場合、ドップラ周波数を検出するためにフーリエ周波数解析を適用するにあたり、受信位相変化の観測の時間間隔(例えば、サンプリング間隔)が長くなる。よって、サンプリング定理に基づく最大ドップラ周波数範囲(例えば、折り返しなしで検出可能なドップラ周波数範囲、又は、検出可能なターゲットの相対速度範囲)が低減する。 Time-division multiplexed MIMO radar sequentially switches the transmitting antennas that transmit transmit signals (e.g., transmit pulses or radar transmit waves) at a predetermined cycle. Therefore, compared to frequency-division or code-division transmission, time-division multiplexed transmission can require a longer time to complete transmission of transmit signals from all transmit antennas. For this reason, when transmitting transmit signals from each transmit antenna and detecting the Doppler frequency (e.g., the relative velocity of a target) from the received phase change, as in Patent Document 2, for example, the time interval (e.g., sampling interval) for observing the received phase change becomes longer when applying Fourier frequency analysis to detect the Doppler frequency. This reduces the maximum Doppler frequency range based on the sampling theorem (e.g., the Doppler frequency range that can be detected without aliasing, or the range of detectable relative velocity of a target).

また、サンプリング定理に基づく最大ドップラ周波数を超えるドップラ周波数を有するターゲットからの反射波信号の受信が想定される場合、レーダ装置では、真の周波数とは異なる折り返し(エリアシング)成分のドップラ周波数が観測され得る。この場合、レーダ装置は、反射波信号が折り返し成分か否かを特定することが困難であり、ドップラ周波数(例えば、ターゲットの相対速度)の曖昧性(不確定性、Ambiguity)が生じる。 Furthermore, when a reflected wave signal from a target with a Doppler frequency exceeding the maximum Doppler frequency based on the sampling theorem is expected to be received, the radar device may observe a Doppler frequency that is an aliased component that differs from the true frequency. In this case, it is difficult for the radar device to determine whether the reflected wave signal is an aliased component, resulting in ambiguity in the Doppler frequency (e.g., the relative velocity of the target).

例えば、レーダ装置が、Nt個の送信アンテナを所定の周期Trで逐次的に切り替えることによって送信信号(送信パルス)を送信する場合、全ての送信アンテナから送信信号を送信し終えるまでの送信時間がTr×Ntとなる。このような時分割多重送信をNc回繰り返して、ドップラ周波数の検出(相対速度の検出)のためにフーリエ周波数解析を適用する場合、折り返しなしでドップラ周波数を検出できるドップラ周波数範囲は、サンプリング定理より、±1/(2Tr×Nt)となる。したがって、折り返しなしでドップラ周波数を検出できるドップラ周波数範囲は、送信アンテナ数Ntが増大するほど低減し、より低速な相対速度でもドップラ周波数の曖昧性が生じやすくなる。 For example, if a radar device transmits a transmission signal (transmission pulse) by sequentially switching Nt transmitting antennas at a predetermined period Tr , the transmission time until all transmitting antennas have transmitted the transmission signal is Tr × Nt. If such time-division multiplexed transmission is repeated Nc times and Fourier frequency analysis is applied to detect the Doppler frequency (detection of relative velocity), the Doppler frequency range in which the Doppler frequency can be detected without aliasing is ±1/( 2Tr × Nt) according to the sampling theorem. Therefore, the Doppler frequency range in which the Doppler frequency can be detected without aliasing decreases as the number of transmitting antennas Nt increases, and Doppler frequency ambiguity is more likely to occur even at slower relative velocities.

[ドップラ多重送信]
時分割多重MIMOレーダには上述したようなドップラ周波数の曖昧性が生じる恐れがあるため、以下では、一例として、複数の送信アンテナから送信信号を同時に多重して送信する方法に着目する。
[Doppler multiplexing]
Since time division multiplexing MIMO radar may have the above-mentioned Doppler frequency ambiguity, the following will focus on, as an example, a method of simultaneously multiplexing and transmitting transmission signals from multiple transmission antennas.

複数の送信アンテナから送信信号を同時に多重して送信する方法として、例えば、受信部においてドップラ周波数軸上で複数の送信信号を分離できるように信号を送信する方法(以下、ドップラ多重送信と呼ぶ)がある(例えば、非特許文献3を参照)。 One method for simultaneously multiplexing and transmitting transmission signals from multiple transmitting antennas is to transmit signals in such a way that the receiving unit can separate the multiple transmission signals on the Doppler frequency axis (hereinafter referred to as Doppler multiplexing) (see, for example, Non-Patent Document 3).

ドップラ多重送信において、送信部では、例えば、基準となる送信アンテナから送信される送信信号に対して、基準となる送信アンテナと異なる送信アンテナから送信される送信信号に、受信信号のドップラ周波数帯域幅よりも大きなドップラシフト量が与えられ、複数の送信アンテナから送信信号が同じ送信周期(同じ送信スロット)で送信される。ドップラ多重送信において、受信部では、ドップラ周波数軸上でフィルタリングすることにより、各送信アンテナから送信された送信信号が分離して受信される。 In Doppler multiplexing, the transmitter applies a Doppler shift greater than the Doppler frequency bandwidth of the received signal to the transmit signal transmitted from a transmit antenna other than the reference transmit antenna, for example, relative to the transmit signal transmitted from the reference transmit antenna, and the transmit signals are transmitted from multiple transmit antennas in the same transmission cycle (same transmit slot). In Doppler multiplexing, the receiver separates and receives the transmit signals transmitted from each transmit antenna by filtering on the Doppler frequency axis.

ドップラ多重送信では、複数の送信アンテナから送信信号を同じ送信周期で送信することにより、時分割多重送信と比較して、ドップラ周波数(又は、相対速度)の検出のためにフーリエ周波数解析を適用する際の受信位相変化を観測する時間間隔を短縮できる。しかし、ドップラ多重送信では、ドップラ周波数軸上でフィルタリングすることにより各送信アンテナの送信信号を分離するため、送信信号あたりの実効的なドップラ周波数帯域幅が制限されてしまう。 In Doppler multiplexing, signals are transmitted from multiple transmitting antennas at the same transmission period, which shortens the time interval for observing received phase changes when applying Fourier frequency analysis to detect Doppler frequency (or relative velocity) compared to time division multiplexing. However, in Doppler multiplexing, the transmitted signals from each transmitting antenna are separated by filtering on the Doppler frequency axis, which limits the effective Doppler frequency bandwidth per transmitted signal.

例えば、ドップラ多重送信において、レーダ装置が、Nt個の送信アンテナから周期Trで送信信号を送信する場合について説明する。このようなドップラ多重送信を所定期間内でNc回繰り返して、ドップラ周波数(又は、相対速度)の検出のためにフーリエ周波数解析を適用すると、折り返しなしでドップラ周波数を検出できるドップラ周波数範囲は、サンプリング定理より±1/(2×Tr)となる。例えば、ドップラ多重送信において折り返しなしでドップラ周波数を検出できるドップラ周波数範囲は、時分割多重送信の場合(例えば、±1/(2Tr×Nt))と比較してNt倍に拡大される。なお、所定期間内は、ドップラ多重送信期間(周期Tr×Nc)+無送信期間で構成される。 For example, in Doppler multiplexing, a radar device will be described that transmits transmission signals from Nt transmitting antennas at a period Tr . If such Doppler multiplexing is repeated Nc times within a predetermined period and Fourier frequency analysis is applied to detect the Doppler frequency (or relative velocity), the Doppler frequency range in which the Doppler frequency can be detected without aliasing is ±1/(2× Tr ) according to the sampling theorem. For example, the Doppler frequency range in which the Doppler frequency can be detected without aliasing in Doppler multiplexing is expanded by Nt times compared to the case of time division multiplexing (e.g., ±1/( 2Tr × Nt)). Note that the predetermined period is composed of a Doppler multiplexing period (period Tr × Nc) + a non-transmission period.

ただし、ドップラ多重送信では、上述したように、ドップラ周波数軸上でフィルタリングすることによって送信信号が分離される。そのため、送信信号あたりの実効的なドップラ周波数帯域幅は、折り返しなしでドップラ周波数を検出できるドップラ周波数範囲よりも狭い。例えば、折り返しなしでドップラ周波数を検出できるドップラ周波数範囲±1/(2×Tr)を、Nt個の送信信号に等分割すると、各信号の実効的なドップラ周波数範囲は1/(Tr×Nt)に制限されるので、時分割多重送信を行った場合と同様なドップラ周波数範囲となる。また、ドップラ多重送信において、送信信号あたりの実効的なドップラ周波数範囲を超えたドップラ周波数帯域では、当該送信信号と異なる他の送信信号のドップラ周波数帯域の信号と混在するため、送信信号を正しく分離することが困難となる可能性がある。 However, in Doppler multiplexing, as described above, transmitted signals are separated by filtering on the Doppler frequency axis. Therefore, the effective Doppler frequency bandwidth per transmitted signal is narrower than the Doppler frequency range in which Doppler frequencies can be detected without aliasing. For example, if the Doppler frequency range ±1/(2× Tr ) in which Doppler frequencies can be detected without aliasing is equally divided into Nt transmitted signals, the effective Doppler frequency range of each signal is limited to 1/( Tr × Nt), resulting in a Doppler frequency range similar to that in the case of time-division multiplexing. Furthermore, in Doppler multiplexing, in a Doppler frequency band exceeding the effective Doppler frequency range per transmitted signal, signals in the Doppler frequency bands of other transmitted signals different from the transmitted signal are mixed, which may make it difficult to correctly separate the transmitted signals.

[不等間隔ドップラ多重送信]
このようなドップラ多重送信において検出可能な最大ドップラ周波数範囲を拡大する方法として、例えば、折り返しなしでドップラ周波数を検出できるドップラ周波数範囲±1/(2Tr)をNt+1個に等分割し、Nt+1個に分割されたドップラシフト量のうち、Nt個のドップラシフト量をNt個の送信信号に割り当てて、Nt個の送信アンテナから同時に送信信号を送信する方法がある(例えば、特許文献4を参照)。
[Unequal Interval Doppler Multiplexing]
One method for expanding the maximum detectable Doppler frequency range in such Doppler multiplex transmission is to equally divide the Doppler frequency range ±1/( 2Tr ) in which Doppler frequencies can be detected without aliasing into Nt+1 parts, assign Nt Doppler shift amounts among the Nt+1 divided Doppler shift amounts to Nt transmission signals, and transmit the transmission signals simultaneously from Nt transmission antennas (see, for example, Patent Document 4).

このドップラ多重送信では、例えば、Nt+1個に等分割されるドップラシフト量のうち一部には送信信号が割り当てられないため、ドップラ多重される送信信号に付与するドップラシフト間隔(以下、「ドップラ多重間隔」と呼ぶ)は、不等間隔となる。以下、このようなドップラ多重送信を「不等間隔ドップラ多重送信」と呼ぶ。 In this Doppler multiplexing transmission, for example, since no transmission signal is assigned to some of the Nt+1 equally divided Doppler shift amounts, the Doppler shift intervals assigned to the Doppler-multiplexed transmission signals (hereinafter referred to as "Doppler multiplexing intervals") are unequal. Hereinafter, this type of Doppler multiplexing transmission will be referred to as "unequal interval Doppler multiplexing transmission."

次に、不等間隔ドップラ多重送信を用いる場合のレーダ反射波の受信処理の例について説明する。 Next, we will explain an example of how radar reflected waves are received and processed when using non-uniform Doppler multiplexing.

ドップラ周波数検出(相対速度検出)のためにフーリエ周波数解析を適用した出力において、例えば、Nt+1個に等分割されたドップラシフト量のうち、送信信号が割り当てられないドップラシフト量に相当するドップラの受信電力レベルは、送信信号が割り当てられたドップラシフト量に相当するドップラの受信電力レベルよりも低い。レーダ装置は、例えば、この受信電力レベルの違いを利用して、ドップラ周波数を推定してよい。この推定処理により、レーダ装置は、ドップラ周波数範囲±1/(2Tr)にてレーダ反射波のドップラ周波数を推定可能となる。 In the output obtained by applying Fourier frequency analysis for Doppler frequency detection (relative velocity detection), for example, among the Nt+1 equally divided Doppler shift amounts, the received power level of the Doppler corresponding to the Doppler shift amount to which the transmitted signal is not assigned is lower than the received power level of the Doppler corresponding to the Doppler shift amount to which the transmitted signal is assigned. The radar device may, for example, utilize this difference in received power level to estimate the Doppler frequency. This estimation process enables the radar device to estimate the Doppler frequency of the radar reflection wave within the Doppler frequency range ±1/( 2Tr ).

このように、ドップラ周波数領域において不等間隔となるドップラシフトを付与する不等間隔ドップラ多重送信により、分割されるドップラ周波数領域±1/(2Tr×(Nt+1))を超えるドップラ周波数の物標が含まれる場合でも、レーダ装置は、不等間隔となるドップラ領域を検出することにより、ドップラ周波数の曖昧性を抑制して、検出可能な最大ドップラ周波数を1/2Trまで拡大できる。これにより、不等間隔ドップラ多重送信では、例えば、特許文献3に記載の方法と比較して、検出可能なドップラ周波数範囲はNt倍に拡大される。 In this way, uneven Doppler multiplex transmission, which imparts Doppler shifts at uneven intervals in the Doppler frequency domain, allows the radar device to suppress ambiguity in Doppler frequencies and expand the maximum detectable Doppler frequency to 1/ 2Tr by detecting the unevenly spaced Doppler domains, even when targets with Doppler frequencies outside the divided Doppler frequency domain ±1/( 2Tr × (Nt+1)) are included. As a result, with uneven Doppler multiplex transmission, the detectable Doppler frequency range is expanded by Nt times compared to, for example, the method described in Patent Document 3.

例えば、特許文献4では、フーリエ周波数解析のサンプリング定理の制約から、検出可能な最大ドップラ周波数1/2Trを超えるドップラ周波数(又は、相対速度)は検出されない。例えば、送信周期Trの短縮によりドップラ検出範囲の拡大は可能であるが、検出可能な距離範囲又は距離分解能を維持したまま、送信周期Trを短縮するには、より高速なサンプリングレートのA/D変換器を用いるため、ハードウェア構成が複雑化する。また、A/D変換器のサンプリングレートの高速化によって、レーダ装置における消費電力又は発熱量も増加し得る。その一方で、A/D変換器のサンプリングレートの制約下において、送信周期Trを短縮した場合、検出可能な距離範囲の縮小、又は、距離分解能の劣化により、レーダ装置における距離検出範囲又は距離分離性能が劣化し得る。 For example, in Patent Document 4, due to the constraints of the sampling theorem of Fourier frequency analysis, Doppler frequencies (or relative velocities) exceeding the maximum detectable Doppler frequency ½Tr cannot be detected. For example, shortening the transmission period Tr can expand the Doppler detection range, but shortening the transmission period Tr while maintaining the detectable distance range or distance resolution requires using an A/D converter with a faster sampling rate, which complicates the hardware configuration. Furthermore, increasing the sampling rate of the A/D converter can increase the power consumption or heat generation of the radar device. On the other hand, if the transmission period Tr is shortened under the constraints of the sampling rate of the A/D converter, the detectable distance range may be reduced or distance resolution may be degraded, which may degrade the distance detection range or distance separation performance of the radar device.

また、不等間隔ドップラ多重送信では、例えば、レーダ装置に対して同程度の距離から、複数の反射波がある場合、かつ、それらの反射波のドップラ間隔がドップラ多重間隔(例えば、「ΔfDDM」と表す)あるいはドップラ多重間隔の倍数に一致する場合、レーダ装置において、不等間隔となるドップラ領域の検出誤りが発生しやすくなり、多重波の分離誤り又は複数の反射波の測角誤差が増加しやすくなる。 Furthermore, in unevenly spaced Doppler multiplex transmission, for example, if there are multiple reflected waves from approximately the same distance from the radar device, and the Doppler intervals of these reflected waves match the Doppler multiplex interval (e.g., represented as "Δf DDM ") or a multiple of the Doppler multiplex interval, the radar device is more likely to make errors in detecting the unevenly spaced Doppler regions, which is more likely to result in errors in separating the multiple waves or errors in measuring the angles of the multiple reflected waves.

例えば、図1に示すように、レーダ装置が、Nt=2の送信アンテナを用いて、3(=Nt+1)等分割されたドップラシフト量のうち、2つのドップラシフト量を用いた不等間隔ドップラ多重送信を行い、レーダ装置に対して同一距離の物標からの反射波#1及び反射波#2を受信し、反射波#1及び反射波#2のドップラ周波数の差がΔfDDMである場合について説明する。 For example, as shown in FIG. 1, a radar device uses Nt=2 transmitting antennas to perform unequal interval Doppler multiplexing transmission using two of the Doppler shift amounts equally divided into 3 (=Nt+1) amounts, and receives reflected waves #1 and #2 from targets at the same distance from the radar device, with the difference in Doppler frequency between reflected waves #1 and #2 being Δf DDM .

図1の(a)、(b)及び(c)は、ドップラ周波数検出(又は、相対速度検出)のためにフーリエ周波数解析を適用した出力(例えば、周波数解析部の出力)を示し、図1の(a)には反射波#1の受信電力を示し、図1の(b)には、反射波#2の受信電力を示し、図1の(c)には反射波#1及び反射波#2の受信信号の合成結果を示す。反射波#1及び反射波#2のドップラ周波数の差がΔfDDMであるので、図1の(b)の反射波#2は、図1の(a)の反射波#1がドップラ周波数軸上を+ΔfDDMシフトした位置にある。 1(a), (b), and (c) show outputs (e.g., the output of a frequency analysis unit) obtained by applying Fourier frequency analysis for Doppler frequency detection (or relative velocity detection). 1(a) shows the received power of reflected wave #1, 1(b) shows the received power of reflected wave #2, and 1(c) shows the combined received signals of reflected waves #1 and #2. Since the difference in Doppler frequency between reflected waves #1 and #2 is Δf DDM , reflected wave #2 in 1(b) is shifted by +Δf DDM on the Doppler frequency axis from reflected wave #1 in 1(a).

図1の(a)及び(b)のように、Nt+1個に等分割されたドップラシフト量のうち、送信信号が割り当てられないドップラシフト量に相当するドップラ周波数の受信電力レベルは、送信信号が割り当てられるドップラシフト量に相当するドップラの受信電力レベルよりも、低くなる(ノイズレベル程度になる)のに対して、図1の(c)では、他方の反射波の受信電力を含むため高くなりやすい。 As shown in Figures 1(a) and (b), of the Nt+1 equally divided Doppler shift amounts, the received power level of the Doppler frequency corresponding to the Doppler shift amount to which the transmitted signal is not assigned is lower (approximately the noise level) than the received power level of the Doppler corresponding to the Doppler shift amount to which the transmitted signal is assigned. In contrast, in Figure 1(c), the received power level tends to be higher because it includes the received power of the other reflected wave.

例えば、図1の(c)の場合、反射波#1で、送信信号が割り当てられないドップラシフト量に相当するドップラ周波数-1/2Tr+2ΔfDDMには、他方の反射波#2における送信信号が割り当てられたドップラシフト量に相当するドップラ周波数と一致するため、受信電力レベルが高くなりやすい。同様に、反射波#2で、送信信号が割り当てられないドップラシフト量に相当するドップラ周波数-1/2Trには、他方の反射波#1における送信信号が割り当てられたドップラシフト量に相当するドップラ周波数と一致するため、受信電力レベルが高くなりやすい。 1C, for example, the Doppler frequency -½T r +2Δf DDM in reflected wave #1, which corresponds to a Doppler shift amount to which no transmission signal is assigned, tends to have a high received power level because it matches the Doppler frequency corresponding to the Doppler shift amount assigned to the transmission signal in the other reflected wave #2. Similarly, the Doppler frequency -½T r in reflected wave #2, which corresponds to a Doppler shift amount to which no transmission signal is assigned, tends to have a high received power level because it matches the Doppler frequency corresponding to the Doppler shift amount assigned to the transmission signal in the other reflected wave #1.

また、受信信号は位相及び振幅で構成されるため、複数の送信信号が合成された受信電力は、位相の値によって、合成される振幅の値が変化する。例えば、図1の(c)の場合、-1/2Tr+ΔfDDMのドップラ周波数成分は、反射波#1及び反射波#2で、送信信号が割り当てられたドップラシフト量に一致しているため、それぞれが合成された受信電力となり、位相の値によって、合成される振幅の値が変化する。 Furthermore, since a received signal is composed of phase and amplitude, the amplitude of the received power obtained by combining multiple transmitted signals varies depending on the phase value. For example, in the case of (c) in Figure 1, the Doppler frequency components of -1/ 2Tr + Δf DDM correspond to the Doppler shift amounts assigned to the transmitted signals in reflected wave #1 and reflected wave #2, so the received power is a combination of these components, and the amplitude of the combination varies depending on the phase value.

不等間隔ドップラ多重送信を用いたレーダ装置におけるレーダ受信部は、不等間隔ドップラ多重を分離するため、例えば、後述するドップラ多重分離部を用いて、送信信号を割り当てたドップラ多重間隔に一致するドップラピーク位置を検出し、ドップラ多重送信信号を分離する。この際、ドップラ多重分離部は、ドップラ多重送信信号が割り当てられないドップラ多重間隔のドップラ周波数成分の受信電力が、十分に低いことを利用して、
ドップラ多重送信信号を分離する。
In a radar device using non-uniform Doppler multiplex transmission, a radar receiver separates non-uniform Doppler multiplex signals by, for example, using a Doppler multiplex separation unit (described later) to detect Doppler peak positions that coincide with the Doppler multiplex intervals to which the transmission signals are assigned, and separates the Doppler multiplex transmission signals. At this time, the Doppler multiplex separation unit utilizes the fact that the received power of the Doppler frequency components of the Doppler multiplex intervals to which the Doppler multiplex transmission signals are not assigned to be sufficiently low,
Separating the Doppler multiplexed signals.

このような受信電力レベルの違いを利用することで、ドップラ周波数は、ドップラ周波数範囲±1/(2Tr)において一意に推定でき、ドップラ多重送信信号の分離処理を行うことができる。例えば、図1の(a)において、反射波#1の受信電力は、ドップラ多重間隔ΔfDDMに一致する-1/2Trと、-1/2Tr +ΔfDDMのドップラ周波数成分のドップラピーク位置が検出され、さらに、これらのドップラピーク位置から、ドップラ多重間隔ΔfDDMずれたドップラ周波数成分(-1/2Tr+2ΔfDDM)の受信電力は十分に低い受信電力となっており、ドップラ周波数の推定及び、ドップラ多重送信信号の分離がなされる。 By utilizing this difference in received power level, the Doppler frequency can be uniquely estimated within the Doppler frequency range of ±1/( 2Tr ), and Doppler multiplexed transmission signals can be separated. For example, in Figure 1(a), the received power of reflected wave #1 detects the Doppler peak positions of the Doppler frequency components of -1/ 2Tr , which matches the Doppler multiplexing interval ΔfDDM , and -1/ 2Tr + ΔfDDM . Furthermore, the received power of the Doppler frequency component (-1/ 2Tr + 2ΔfDDM ), which is shifted by the Doppler multiplexing interval ΔfDDM from these Doppler peak positions, is sufficiently low, allowing the Doppler frequency to be estimated and the Doppler multiplexed transmission signals to be separated.

しかしながら、例えば、図1の(c)でのドップラ周波数-1/2Tr+2ΔfDDMにおける受信電力は、図1の(a)でのドップラ周波数-1/2Tr+2ΔfDDMにおける受信電力より高いドップラ位置となり、反射波#1のドップラ周波数推定を誤りやすくなり、送信アンテナの分離性能が劣化する。同様に、例えば、図1の(c)でのドップラ周波数-1/2Trにおける受信電力は、図1の(b)でのドップラ周波数-1/2Trにおける受信電力よりも高いドップラ位置となり、反射波#2のドップラ周波数推定を誤りやすくなり、送信アンテナの分離性能が劣化する。 However, for example, the received power at a Doppler frequency of -1/ 2Tr + 2ΔfDDM in Figure 1(c) is at a higher Doppler position than the received power at a Doppler frequency of -1/ 2Tr + 2ΔfDDM in Figure 1(a), making it easier to erroneously estimate the Doppler frequency of reflected wave #1 and degrading the separation performance of the transmitting antenna.Similarly, for example, the received power at a Doppler frequency of -1/ 2Tr in Figure 1(c) is at a higher Doppler position than the received power at a Doppler frequency of -1/ 2Tr in Figure 1(b), making it easier to erroneously estimate the Doppler frequency of reflected wave #2 and degrading the separation performance of the transmitting antenna.

また、図1の(c)では、ドップラ周波数(-1/2Tr+1ΔfDDM)では、それぞれ異なる位相及び振幅である反射波#1のTx#2のドップラと、反射#2のTx#1のドップラとが合成されるため、それぞれ、図1の(a)(b)の状態から位相及び振幅が変化し、測角精度が劣化する。 In addition, in (c) of Figure 1, at the Doppler frequency (-1/2T r +1Δf DDM ), the Doppler of Tx #2 of reflected wave #1 and the Doppler of Tx #1 of reflection #2, which have different phases and amplitudes, are combined, resulting in changes in phase and amplitude from the states in (a) and (b) of Figure 1, and deterioration of angle measurement accuracy.

例えば、図1の(c)において、反射波#1と反射波#2とのドップラ周波数の差は+ΔfDDMであるため、反射波#1で送信信号が割り当てられないドップラシフト量に相当するドップラ周波数(実線×印、-1/2Tr+2ΔfDDM)には、反射波#2のうちTx#2による送信信号が割り当てられるドップ周波数成分が重複して受信される。 For example, in (c) of Figure 1, the difference in Doppler frequency between reflected wave #1 and reflected wave #2 is +Δf DDM , so the Doppler frequency component of reflected wave #2 to which the transmission signal from Tx #2 is assigned is received overlapping with the Doppler frequency component (solid line x mark, -1/2T r +2Δf DDM ) corresponding to the Doppler shift amount to which the transmission signal in reflected wave #1 is not assigned.

また、反射波#2と反射波#1のドップラ周波数の差は-ΔfDDMであるため、反射波#2で送信信号が割り当てられないドップラシフト量に相当するドップラ周波数(点線丸印、-1/2Tr)には、反射波#1のうちTx#1による送信信号が割り当てられるドップ周波数成分が重複して受信される。 Furthermore, since the difference in Doppler frequency between reflected wave #2 and reflected wave #1 is -Δf DDM , the Doppler frequency component of reflected wave #1 to which the transmission signal by Tx #1 is assigned is received overlapping with the Doppler frequency component (dotted circle, -1/2T r ) corresponding to the Doppler shift amount to which no transmission signal is assigned in reflected wave #2.

従って、同一距離の物標からの反射波#1及び反射波#2を受信し、反射波#1及び反射波#2のドップラ周波数の差がΔfDDMである場合、送信信号が割り当てられないドップラシフト量に相当するドップラ周波数(図1の(c)実線×印あるいは点線丸印)は、本来、送信信号が割り当てられるドップラシフト量(図1の(a)での反射波#1のTx#1及びTx#2、図1の(b)での反射波#2でのTx#1及びTx#2)に相当するドップラの受信電力レベルより低くなる。 Therefore, when reflected waves #1 and #2 are received from targets at the same distance and the difference in Doppler frequency between reflected waves #1 and #2 is Δf DDM , the Doppler frequency corresponding to the amount of Doppler shift to which the transmitted signal is not assigned (solid line x or dotted line circle in Figure 1(c)) will be lower than the Doppler reception power level corresponding to the amount of Doppler shift to which the transmitted signal is assigned (Tx #1 and Tx #2 of reflected wave #1 in Figure 1(a) and Tx #1 and Tx #2 of reflected wave #2 in Figure 1(b)).

しかしながら、送信信号が割り当てられないドップラシフト量に相当するドップラ周波数は、他方の反射波の受信電力を含むため高くなりやすい。例えば、図1の(a)の実線×印にとっては、図1の(b)の反射波#2のTx#2を含むため、図1の(c)のドップラ周波数=-1/2Tr+2ΔfDDM での合成受信電力が高くなりやすい。 However, the Doppler frequency corresponding to the Doppler shift amount to which no transmission signal is assigned tends to be high because it includes the received power of the other reflected wave. For example, for the solid line x in Fig. 1(a), the combined received power at Doppler frequency = -1/ 2Tr + 2Δf DDM in Fig. 1(c) tends to be high because it includes Tx#2 of reflected wave #2 in Fig. 1(b).

このため、レーダ装置は、図1の(c)の状態では、ドップラ周波数の推定を誤る確率が増大する。レーダ装置は、ドップラ周波数推定を誤った場合、送信アンテナの適切な分離も誤りやすくなり、測角誤差も増大しやすくなる。 For this reason, when the radar device is in the state shown in Figure 1(c), the probability of an error in estimating the Doppler frequency increases. If the radar device makes an error in estimating the Doppler frequency, it is more likely to fail to properly separate the transmitting antennas, and angle measurement errors are also more likely to increase.

また、仮に、ドップラ周波数が正しく推定される場合でも、図1の(c)に示すように、反射波#1のドップラ多重信号と反射波#2のドップラ多重信号とが一致するドップラ成分が含まれる場合(ドップラ周波数が-1/2Tr+1ΔfDDM)、それらが複素信号として加わる(合成される)ため、図1の(a)(b)の状態から振幅成分又は位相成分が変化し、レーダ装置の測角精度が劣化しやすくなる。 Furthermore, even if the Doppler frequency is estimated correctly, if the Doppler multiplexed signal of reflected wave #1 and the Doppler multiplexed signal of reflected wave #2 contain the same Doppler component (Doppler frequency is −½T r +1Δf DDM ), as shown in FIG. 1C, they are added (combined) as complex signals, which changes the amplitude component or phase component from the state shown in FIG. 1A or 1B, and the angle measurement accuracy of the radar device is likely to deteriorate.

そこで、本開示の非限定的な実施例では、ドップラ多重送信において、折り返しが発生しない(例えば、曖昧性が生じない)ドップラ周波数の範囲を拡大させる方法について説明する。これにより、本開示に係る一実施例のレーダ装置は、より広いドップラ周波数範囲において、物標を精度良く検知できる。 Therefore, in a non-limiting embodiment of the present disclosure, a method is described for expanding the range of Doppler frequencies in which aliasing does not occur (e.g., no ambiguity occurs) in Doppler multiplex transmission. This enables a radar device according to one embodiment of the present disclosure to accurately detect targets over a wider Doppler frequency range.

また、本開示の非限定的な実施例では、レーダ装置に対して同程度の距離の複数の物標それぞれからの反射波のドップラ間隔が、ドップラ多重間隔(又は、ドップラ多重間隔の倍数)に一致する場合でも、各反射波の分離検出を可能にする方法について説明する。 Furthermore, in a non-limiting embodiment of the present disclosure, a method is described that enables the separate detection of each reflected wave even when the Doppler interval of each reflected wave from multiple targets at similar distances from the radar device matches the Doppler multiplex interval (or a multiple of the Doppler multiplex interval).

また、本開示の非限定的な実施例では、ドップラ多重送信において、折り返しが発生しないドップラ周波数(相対速度)の範囲を拡大し、また、レーダ装置に対して同程度の距離の複数の物標それぞれからの反射波のドップラ間隔が、ドップラ多重間隔(又は、ドップラ多重間隔の倍数)に一致する場合でも、各反射波の分離検出を可能にする方法について説明する。 Furthermore, non-limiting examples of the present disclosure describe a method for expanding the range of Doppler frequencies (relative velocities) in which aliasing does not occur in Doppler multiplex transmission, and for enabling the separate detection of each reflected wave even when the Doppler intervals of reflected waves from multiple targets at similar distances from the radar device match the Doppler multiplex interval (or a multiple of the Doppler multiplex interval).

なお、本開示の一実施例に係るレーダ装置は、例えば、車両といった移動体に搭載されてよい。移動体に搭載されるレーダ装置の測位出力(推定結果に関する情報)は、例えば、衝突安全性を高める先進運転支援システム(ADAS:Advanced Driver Assistance System)、又は、自動運転システムといった制御ECU(Electronic Control Unit)(図示せず)に出力され、車両駆動制御又は警報発呼制御に利用されてもよい。 Note that a radar device according to an embodiment of the present disclosure may be mounted on a moving body such as a vehicle. The positioning output (information related to the estimation results) of the radar device mounted on the moving body may be output to a control ECU (Electronic Control Unit) (not shown) such as an Advanced Driver Assistance System (ADAS) that improves collision safety or an autonomous driving system, and may be used for vehicle drive control or alarm generation control.

また、本開示の一実施例に係るレーダ装置は、例えば、路側の電柱又は信号機といった比較的高所の構造物(図示せず)に取り付けられてよい。このようなレーダ装置は、例えば、通行する車両又は歩行者の安全性を高める支援システム、又は、不審者の侵入防止システムにおけるセンサとして利用可能である。また、レーダ装置の測位出力は、例えば、安全性を高める支援システム又は不審者侵入防止システムにおける制御装置(図示なし)に出力され、警報発呼制御又は異常検出制御に利用されてもよい。 A radar device according to an embodiment of the present disclosure may be attached to a relatively high structure (not shown), such as a roadside utility pole or traffic light. Such a radar device may be used, for example, as a sensor in an assistance system that improves the safety of passing vehicles or pedestrians, or in a system that prevents the intrusion of suspicious individuals. The positioning output of the radar device may be output to a control device (not shown) in the safety-improving assistance system or the system that prevents the intrusion of suspicious individuals, and used for alarm generation control or abnormality detection control.

なお、レーダ装置の用途はこれらに限定されず、他の用途に利用されてもよい。 Note that the uses of the radar device are not limited to these and it may also be used for other purposes.

以下、本開示の一実施例に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。 An embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Note that in the embodiments, identical components are designated by the same reference numerals, and redundant descriptions will be omitted.

以下では、レーダ装置において、送信ブランチにおいて、複数の送信アンテナから同時に多重された異なる送信信号を送出し、受信ブランチにおいて、各送信信号を分離して受信処理を行う構成(例えば、MIMOレーダ構成)について説明する。 The following describes a radar device configuration (e.g., a MIMO radar configuration) in which different transmit signals are simultaneously multiplexed from multiple transmit antennas in the transmit branch, and each transmit signal is separated and received in the receive branch.

また、以下では、一例として、チャープ(chirp)パルスのような周波数変調したパルス波を用いたレーダ方式(例えば、チャープパルス送信(fast chirp modulation)とも呼ぶ)の構成について説明する。ただし、変調方式は、周波数変調に限定されない。例えば、本開示の一実施例は、パルス列を位相変調又は振幅変調して送信するパルス圧縮レーダを用いたレーダ方式についても適用可能である。 Furthermore, the following describes, as an example, the configuration of a radar system using frequency-modulated pulse waves such as chirp pulses (also referred to as fast chirp modulation). However, the modulation system is not limited to frequency modulation. For example, an embodiment of the present disclosure can also be applied to a radar system using pulse compression radar that transmits a pulse train after phase modulation or amplitude modulation.

(実施の形態1)
[レーダ装置の構成]
図2のレーダ装置10は、レーダ送信部(送信ブランチ)100と、レーダ受信部(受信ブランチ)200と、を有する。
(Embodiment 1)
[Radar Device Configuration]
The radar device 10 in FIG. 2 includes a radar transmitter (transmitting branch) 100 and a radar receiver (receiving branch) 200.

レーダ送信部100は、レーダ信号(レーダ送信信号)を生成し、複数の送信アンテナ106-1~106-Ntによって構成される送信アレーアンテナを用いて、レーダ送信信号を所定の送信周期にて送信する。 The radar transmitter 100 generates a radar signal (radar transmission signal) and transmits the radar transmission signal at a predetermined transmission period using a transmission array antenna composed of multiple transmission antennas 106-1 to 106-Nt.

レーダ受信部200は、物標(ターゲット。図示せず)により反射したレーダ送信信号である反射波信号を、複数の受信アンテナ202-1~202-Naを含む受信アレーアンテナを用いて受信する。レーダ受信部200は、各受信アンテナ202において受信した反射波信号を信号処理し、例えば、物標の有無検出又は反射波信号の到来方向の推定を行う。 The radar receiver 200 receives reflected wave signals, which are radar transmission signals reflected by targets (not shown), using a receiving array antenna including multiple receiving antennas 202-1 to 202-Na. The radar receiver 200 processes the reflected wave signals received by each receiving antenna 202, for example, to detect the presence or absence of a target or estimate the direction of arrival of the reflected wave signals.

なお、物標はレーダ装置10が検出する対象の物体であり、例えば、車両(4輪及び2輪を含む)、人、ブロック又は縁石などを含む。 Note that a target object is an object that the radar device 10 detects, and includes, for example, a vehicle (including two-wheeled and four-wheeled vehicles), a person, a block, or a curb.

[レーダ送信部100の構成]
レーダ送信部100は、レーダ送信信号生成部101と、信号生成制御部104と、ドップラシフト部105-1~105-Ntと、送信アンテナ106-1~106-Ntと、を有する。例えば、レーダ送信部100は、Nt個の送信アンテナ106を有し、各送信アンテナ106は、それぞれ個別のドップラシフト部105に接続されている。
[Configuration of radar transmitter 100]
The radar transmitter 100 includes a radar transmission signal generator 101, a signal generation controller 104, Doppler shifters 105-1 to 105-Nt, and transmitting antennas 106-1 to 106-Nt. For example, the radar transmitter 100 includes Nt transmitting antennas 106, each connected to a separate Doppler shifter 105.

レーダ送信信号生成部101は、例えば、信号生成制御部104からの制御に基づいて、レーダ送信信号を生成する。レーダ送信信号生成部101は、例えば、変調信号発生部102及びVCO(Voltage Controlled Oscillator:電圧制御発振器)103を有する。以下、レーダ送信信号生成部101における各構成部について説明する。 The radar transmission signal generation unit 101 generates a radar transmission signal, for example, under control of the signal generation control unit 104. The radar transmission signal generation unit 101 includes, for example, a modulation signal generation unit 102 and a VCO (Voltage Controlled Oscillator) 103. Each component of the radar transmission signal generation unit 101 is described below.

変調信号発生部102は、例えば、のこぎり歯形状の変調信号を周期的に発生させる。ここで、レーダ送信周期をTrとする。 The modulation signal generator 102 periodically generates a modulation signal, for example, a sawtooth-shaped modulation signal, where the radar transmission period is Tr .

VCO103は、変調信号発生部102から出力される変調信号に基づいて、周波数変調信号(以下、例えば、周波数チャープ信号又はチャープ信号と呼ぶ)を生成し、ドップラシフト部105-1~105-Nt、及び、レーダ受信部200(後述するミキサ部204)へ出力する。 VCO 103 generates a frequency modulation signal (hereinafter referred to as a frequency chirp signal or chirp signal, for example) based on the modulation signal output from modulation signal generator 102, and outputs it to Doppler shifters 105-1 to 105-Nt and radar receiver 200 (mixer unit 204, described below).

信号生成制御部104は、レーダ送信信号生成部101(例えば、変調信号発生部102及びVCO103)に対して、レーダ送信信号の生成を制御する。例えば、信号生成制御部104は、中心周波数の異なるチャープ信号を交互に送信するように、チャープ信号に関するパラメータ(例えば、変調パラメータ)を設定してよい。 The signal generation control unit 104 controls the radar transmission signal generation unit 101 (e.g., the modulation signal generation unit 102 and VCO 103) to generate the radar transmission signal. For example, the signal generation control unit 104 may set parameters (e.g., modulation parameters) related to the chirp signal so that chirp signals with different center frequencies are transmitted alternately.

以下では、中心周波数の異なる2つのチャープ信号をそれぞれ、「第1チャープ信号」及び「第2チャープ信号」と呼ぶ。 In the following, the two chirp signals with different center frequencies will be referred to as the "first chirp signal" and the "second chirp signal," respectively.

図3は、チャープ信号(例えば、第1チャープ信号及び第2チャープ信号)の例を示す。 Figure 3 shows examples of chirp signals (e.g., a first chirp signal and a second chirp signal).

図3に示すように、チャープ信号に関する変調パラメータには、例えば、中心周波数fc(q)、周波数掃引帯域幅Bw(q)、掃引開始周波数fcstart(q)、掃引終了周波数fcend(q)、周波数掃引時間Tsw(q)、及び、周波数掃引変化率Dm(q)が含まれてよい。なお、Dm(q)=Bw(q)/Tsw(q)である。また、Bw(q)= fcend(q)-fcstart(q)及びfc (q)=(fcstart(q)+fcend(q))/2である。また、例えば、q=1,2であり、q=1の場合には第1チャープ信号の変調パラメータを表し、q=2の場合には第2チャープ信号の変調パラメータを表してよい。 3, modulation parameters for the chirp signal may include, for example, center frequency f c (q), frequency sweep bandwidth B w (q), sweep start frequency f cstart (q), sweep end frequency f cend (q), frequency sweep time T sw (q), and frequency sweep change rate D m (q). Note that D m (q) = B w (q) / T sw (q). Also, B w (q) = f cend (q) - f cstart (q) and f c (q) = (f cstart (q) + f cend (q)) / 2. Also, for example, q = 1 or 2, where q = 1 represents the modulation parameters for the first chirp signal and q = 2 represents the modulation parameters for the second chirp signal.

また、周波数掃引時間Tsw(q)は、例えば、後述するレーダ受信部200のA/D変換部207におけるA/Dサンプルデータを取り込む時間範囲(又は、レンジゲートと呼ぶ)に対応する。周波数掃引時間Tsw(q)は、例えば、図3の(a)に示すようにチャープ信号の全体の区間に設定されてもよく、図3の(b)に示すように、チャープ信号の一部の区間に設定されてもよい。 The frequency sweep time Tsw (q) corresponds to, for example, a time range (also called a range gate) for capturing A/D sample data in an A/D conversion unit 207 of the radar receiver 200 (described later). The frequency sweep time Tsw (q) may be set to the entire interval of the chirp signal, as shown in Fig. 3(a), or may be set to a partial interval of the chirp signal, as shown in Fig. 3(b).

なお、図3では、変調周波数が時間の経過とともに徐々に高くなるアップチャープの波形の例を示すが、これに限定されず、変調周波数が時間の経過とともに徐々に低くなるダウンチャープが適用されてもよい。変調周波数がアップチャープ及びダウンチャープの何れであるかに依らず同様な効果を得ることができる。 Note that Figure 3 shows an example of an up-chirp waveform in which the modulation frequency gradually increases over time, but this is not limited to this; a down-chirp waveform in which the modulation frequency gradually decreases over time may also be applied. Similar effects can be obtained regardless of whether the modulation frequency is an up-chirp or a down-chirp.

信号生成制御部104は、例えば、所定の条件を満たす中心周波数fc(q)を設定(又は、選定)してよい(例については後述する)。 The signal generation control unit 104 may, for example, set (or select) a center frequency f c (q) that satisfies a predetermined condition (an example will be described later).

なお、以下では、一例として、第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに設定される変調パラメータのうち、中心周波数fc(q)が互いに異なり、中心周波数以外の他の変調パラメータは同じ(又は、共通)である場合について説明する。しかし、これに限定されず、本開示の一実施例の適用には、例えば、第1チャープ信号及び第2チャープ信号において距離軸の分解能が一致すればよいので、周波数掃引帯域幅Bw(q)が同一の関係となるチャープ信号が設定されればよい(例については後述する)。 In the following, as an example, a case will be described in which the center frequencies f c (q) of the modulation parameters set for the first chirp signal and the second chirp signal are different from each other, but the other modulation parameters are the same (or common). However, this is not limiting, and application of an embodiment of the present disclosure is not limited to this. For example, it is sufficient that the resolution of the distance axis of the first chirp signal and the second chirp signal is the same, and therefore it is sufficient to set chirp signals with the same frequency sweep bandwidth B w (q) (an example will be described later).

また、以下では、信号生成制御部104は、例えば、中心周波数fc(q)の異なる2つのチャープ信号のそれぞれをNc回ずつ交互に送信するように、変調信号発生部102及びVCO103を制御してよい。 In the following description, the signal generation control section 104 may control the modulation signal generating section 102 and the VCO 103 so that two chirp signals with different center frequencies f c (q) are alternately transmitted Nc times.

図4は、信号生成制御部104の制御に基づいてレーダ送信信号生成部101が出力するチャープ信号の一例を示す。 Figure 4 shows an example of a chirp signal output by the radar transmission signal generation unit 101 based on the control of the signal generation control unit 104.

図4において、第1チャープ信号の送信周期Tr1及び第2チャープ信号の送信周期Tr2は、異なってもよく(Tr1≠Tr2)、同じでもよい(Tr1=Tr2)。また、以下では、各送信周期Tr1及びTr2を合わせた周期を「Trs」と表す。例えば、送信周期Trsは、第1チャープ信号及び第2チャープ信号のセットが送信される送信周期を示し、Trs=Tr1+Tr2である。また、以下の説明では、特に明記しない場合には、各送信周期Tr1及びTr2は、同じ値のパラメータを表し(例えば、Tr1=Tr2)、便宜的に、送信周期Trと表記することもある。 In Fig. 4, the transmission period T r1 of the first chirp signal and the transmission period T r2 of the second chirp signal may be different (T r1 ≠ T r2 ) or may be the same (T r1 = T r2 ). In the following, the combined period of the transmission periods T r1 and T r2 will be referred to as "T rs ". For example, the transmission period T rs indicates the transmission period in which a set of the first chirp signal and the second chirp signal is transmitted, and is T rs = T r1 + T r2 . In the following description, unless otherwise specified, the transmission periods T r1 and T r2 represent parameters with the same value (e.g., T r1 = T r2 ), and for convenience, they may be referred to as the transmission period T r .

同様に、周波数掃引帯域幅、周波数掃引時間(又は、レンジゲートと呼ぶ)、及び、周波数掃引変化率は、特に明記しない場合には、第1チャープ信号及び第2チャープ信号それぞれに対して同じ値のパラメータを表し、Bw(1)=Bw(2)=Bw、Tsw(1)=Tsw(2)=Tsw、Dm(1)=Dm(2)=Dmと表すことがある。 Similarly, unless otherwise specified, the frequency sweep bandwidth, frequency sweep time (also called range gate), and frequency sweep change rate represent parameters with the same values for the first chirp signal and the second chirp signal, and may be expressed as Bw (1)= Bw (2)= Bw , Tsw (1)= Tsw (2)= Tsw , and Dm (1)= Dm (2)= Dm .

また、中心周波数の異なる各チャープ信号の周波数掃引帯域幅は、図4の(a)に示すように、重複する帯域を含まなくてもよく、図4の(b)に示すように、重複する帯域を含んでもよい。本開示の一実施例は、例えば、第1チャープ信号と第2チャープ信号との間の中心周波数の関係が所定条件を満たせば、周波数掃引帯域幅が重複する帯域を含むか否かに依らず、同様な効果が得られる。 Furthermore, the frequency sweep bandwidths of each chirp signal with a different center frequency may not include overlapping bands, as shown in Figure 4(a), or may include overlapping bands, as shown in Figure 4(b). In one embodiment of the present disclosure, similar effects can be achieved regardless of whether the frequency sweep bandwidths include overlapping bands, as long as the relationship in center frequency between the first chirp signal and the second chirp signal satisfies a predetermined condition.

なお、本開示の一実施例において、送信周期Trsは、例えば、数百μs程度以下に設定されてよく、レーダ送信信号の送信時間間隔は比較的短く設定されてよい。これにより、例えば、第1チャープ信号と第2チャープ信号との間で中心周波数が異なる場合でも、受信反射波のビート信号の周波数(例えば、ビート周波数インデックス)は変化しないので、レーダ装置10は、ドップラ周波数の変化として検出可能である。 In one embodiment of the present disclosure, the transmission period T rs may be set to, for example, several hundred μs or less, and the transmission time interval of the radar transmission signal may be set to a relatively short time. As a result, even if the center frequencies of the first chirp signal and the second chirp signal are different, the frequency of the beat signal of the received reflected wave (e.g., the beat frequency index) does not change, and the radar device 10 can detect this as a change in Doppler frequency.

レーダ送信信号生成部101(例えば、VCO103)から出力される各チャープ信号は、例えば、レーダ受信部200の各ミキサ部204、及び、Nt個のドップラシフト部105にそれぞれ入力される。 Each chirp signal output from the radar transmission signal generation unit 101 (e.g., VCO 103) is input, for example, to each mixer unit 204 of the radar reception unit 200 and to Nt Doppler shift units 105.

ドップラシフト部105は、VCO103から入力されるチャープ信号に対して、チャープ信号の送信周期(例えば、Tr1又はTr2)毎にドップラシフト量DOPnを付与するために、位相回転φnを付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106に出力する。ここで、n=1,…,Ntである。なお、ドップラシフト部105におけるドップラシフト量DOP(例えば、位相回転φ)を付与する方法の一例については後述する。 The Doppler shifter 105 applies a phase rotation φ n to the chirp signal input from the VCO 103 in order to impart a Doppler shift amount DOP n to the chirp signal for each transmission period (e.g., Tr1 or Tr2 ) of the chirp signal, and outputs the Doppler-shifted signal to the transmitting antenna 106, where n = 1, ..., Nt. An example of a method for imparting a Doppler shift amount DOP n (e.g., phase rotation φ n ) in the Doppler shifter 105 will be described later.

ドップラシフト部105-1~105-Ntの出力信号は、所定の送信電力に増幅され各送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#Nt)から空間に放射される。 The output signals from Doppler shift units 105-1 to 105-Nt are amplified to a predetermined transmission power and radiated into space from each transmitting antenna 106 (e.g., Tx#1 to Tx#Nt).

[レーダ受信部200の構成]
図2において、レーダ受信部200は、Na個の受信アンテナ202(例えば、Rx#1~Rx#Na)を備え、アレーアンテナを構成する。また、レーダ受信部200は、Na個のアンテナ系統処理部201-1~201-Naと、CFAR(Constant False Alarm Rate)部211と、ドップラ多重分離部212と、ドップラ判定部213と、方向推定部214と、を有する。
[Configuration of radar receiver 200]
2 , the radar receiver 200 includes Na receiving antennas 202 (e.g., Rx#1 to Rx#Na) forming an array antenna. The radar receiver 200 also includes Na antenna system processors 201-1 to 201-Na, a CFAR (Constant False Alarm Rate) unit 211, a Doppler demultiplexing unit 212, a Doppler determination unit 213, and a direction estimation unit 214.

なお、CFAR部211は、例えば、中心周波数の異なる第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに対応するCFAR部211-1及びCFAR部211-2を備えてよい。同様に、ドップラ多重分離部212は、例えば、中心周波数の異なる第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに対応するドップラ多重分離部212-1及びドップラ多重分離部212-2を備えてよい。なお、図2は、CFAR部211を並列的に設けた構成(CFAR部211-1及び211-2)を示しているが、1つのCFAR部211を設け、その入力を遂次的に切り替えて処理する構成としてもよい。また、図2は、ドップラ多重分離部212を並列的に設けた構成(ドップラ多重分離部212-1及び212-2)を示しているが、1つのドップラ多重分離部212を設け、その入力を遂次的に切り替えて処理する構成としてもよい。 The CFAR unit 211 may include, for example, a CFAR unit 211-1 and a CFAR unit 211-2 corresponding to the first chirp signal and the second chirp signal, respectively, which have different center frequencies. Similarly, the Doppler demultiplexing unit 212 may include, for example, a Doppler demultiplexing unit 212-1 and a Doppler demultiplexing unit 212-2 corresponding to the first chirp signal and the second chirp signal, respectively, which have different center frequencies. While FIG. 2 shows a configuration in which CFAR units 211 are provided in parallel (CFAR units 211-1 and 211-2), it is also possible to provide a single CFAR unit 211 and sequentially switch its input for processing. While FIG. 2 shows a configuration in which Doppler demultiplexing units 212 are provided in parallel (Doppler demultiplexing units 212-1 and 212-2), it is also possible to provide a single Doppler demultiplexing unit 212 and sequentially switch its input for processing.

各受信アンテナ202は、物標(ターゲット)に反射したレーダ送信信号である反射波信号を受信し、受信した反射波信号を、対応するアンテナ系統処理部201へ受信信号として出力する。 Each receiving antenna 202 receives a reflected wave signal, which is a radar transmission signal reflected by a target, and outputs the received reflected wave signal to the corresponding antenna system processing unit 201 as a received signal.

各アンテナ系統処理部201は、受信無線部203と、信号処理部206とを有する。 Each antenna system processing unit 201 has a receiving radio unit 203 and a signal processing unit 206.

受信無線部203は、ミキサ部204と、LPF(low pass filter)205と、を有する。受信無線部203において、ミキサ部204は、受信した反射波信号(受信信号)に対して、送信信号であるチャープ信号とのミキシングを行う。また、ミキサ部204の出力を、LPF205に通過させることにより、反射波信号の遅延時間に応じた周波数となるビート信号が取り出される。例えば、送信信号(送信周波数変調波)の周波数と、受信信号(受信周波数変調波)の周波数との差分周波数がビート周波数(又は、ビート信号)として得られる。 The receiving radio unit 203 includes a mixer unit 204 and an LPF (low pass filter) 205. In the receiving radio unit 203, the mixer unit 204 mixes the received reflected wave signal (received signal) with a chirp signal, which is a transmitted signal. Furthermore, by passing the output of the mixer unit 204 through the LPF 205, a beat signal is extracted, the frequency of which corresponds to the delay time of the reflected wave signal. For example, the difference frequency between the frequency of the transmitted signal (transmitted frequency modulated wave) and the frequency of the received signal (received frequency modulated wave) is obtained as the beat frequency (or beat signal).

各アンテナ系統処理部201-z(ただし、z=1~Naの何れか)の信号処理部206は、A/D変換部207と、ビート周波数解析部208と、ドップラ解析部210と、を有する。なお、ドップラ解析部210は、例えば、中心周波数の異なる第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに対応するドップラ解析部210-1及びドップラ解析部210-2を備えてよい。 The signal processing unit 206 of each antenna system processing unit 201-z (where z = 1 to Na) includes an A/D conversion unit 207, a beat frequency analysis unit 208, and a Doppler analysis unit 210. The Doppler analysis unit 210 may include, for example, a Doppler analysis unit 210-1 and a Doppler analysis unit 210-2 corresponding to a first chirp signal and a second chirp signal, respectively, which have different center frequencies.

LPF205から出力された信号(例えば、ビート信号)は、信号処理部206において、A/D変換部207によって、離散的にサンプリングされた離散サンプルデータに変換される。 The signal (e.g., beat signal) output from the LPF 205 is converted into discrete sample data by the A/D conversion unit 207 in the signal processing unit 206.

ビート周波数解析部208は、送信周期Tr毎に、所定の時間範囲(レンジゲート)において得られたNdata個の離散サンプルデータをFFT処理する。ここで、レンジゲートは、周波数掃引時間Tsw(q)を設定する。ここで、例えば、q=1,2であり、q=1の場合には第1チャープ信号の周波数掃引時間を表し、q=2の場合には第2チャープ信号の周波数掃引時間を表す。これにより、信号処理部206では、反射波信号(レーダ反射波)の遅延時間に応じたビート周波数にピークが現れる周波数スペクトラムが出力される。なお、FFT処理の際、ビート周波数解析部208は、例えば、Han窓又はHamming窓等の窓関数係数を乗算してもよい。窓関数係数を用いることにより、ビート周波数ピーク周辺に発生するサイドローブを抑圧できる。 The beat frequency analyzer 208 performs FFT processing on N data pieces of discrete sample data obtained within a predetermined time range (range gate) for each transmission period T r. Here, the range gate sets a frequency sweep time T sw (q). Here, for example, q = 1 or 2, where q = 1 represents the frequency sweep time of the first chirp signal, and q = 2 represents the frequency sweep time of the second chirp signal. As a result, the signal processor 206 outputs a frequency spectrum in which a peak appears at a beat frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal (radar reflected wave). During FFT processing, the beat frequency analyzer 208 may multiply the data by a window function coefficient, such as a Han window or a Hamming window. Using the window function coefficient can suppress side lobes that occur around the beat frequency peak.

ここで、第qチャープ信号の第m番目のチャープパルス送信によって得られる第z番目の信号処理部206におけるビート周波数解析部208から出力されるビート周波数応答をRFTz,q(fb, m)で表す。ここで、fbはビート周波数インデックスを表し、FFTのインデックス(ビン番号)に対応する。例えば、fb=0,~,Ndata/2-1であり、z=1,~,Naであり、m=1,~,NCであり、q=1あるいは2である。ビート周波数インデックスfbが小さいほど、反射波信号の遅延時間が小さい(例えば、物標との距離が近い)ビート周波数を示す。 Here, the beat frequency response output from the beat frequency analysis unit 208 in the zth signal processing unit 206, obtained by transmitting the mth chirp pulse of the qth chirp signal, is represented by RFT z,q (f b , m). Here, f b represents the beat frequency index, which corresponds to the FFT index (bin number). For example, f b = 0, to, N data /2-1, z = 1, to, Na, m = 1, to, N C , and q = 1 or 2. The smaller the beat frequency index f b , the shorter the delay time of the reflected wave signal (e.g., the closer the distance to the target) is, indicating a beat frequency.

また、ビート周波数インデックスfbは、次式(1)を用いて距離情報R(fb)に変換できる。そのため、以下では、ビート周波数インデックスfbを「距離インデックスfb」と呼ぶ。
The beat frequency index f b can be converted into distance information R(f b ) using the following equation (1): Therefore, hereinafter, the beat frequency index f b will be referred to as the "distance index f b ".

ここで、Bwは、チャープ信号における周波数掃引帯域幅を表し、C0は光速度を表す。また、式(1)において、C0/2Bwは距離分解能を表す。以下では、距離分解能ΔR=C0/2Bwと表す。 Here, Bw represents the frequency sweep bandwidth of the chirp signal, and C0 represents the speed of light. Also, in equation (1), C0 / 2Bw represents the range resolution. Hereinafter, the range resolution ΔR is expressed as ΔR= C0 / 2Bw .

出力切替部209は、信号生成制御部104から出力される制御信号に基づいて、第1チャープ信号の送信周期あるいは第2チャープ信号の送信周期に応じて、ビート周波数解析部208の出力を、2個のドップラ解析部210の何れかに選択的に切り替えて出力する。例えば、出力切替部209は、第1チャープ信号(例えば、q=1)の送信周期Tr1におけるビート周波数解析部208の出力を、ドップラ解析部210-1に出力する。また、例えば、出力切替部209は、第2チャープ信号(例えば、q=2)の送信周期Tr2におけるビート周波数解析部208の出力を、ドップラ解析部210-2に出力する。 The output switching unit 209 selectively switches the output of the beat frequency analysis unit 208 to one of the two Doppler analysis units 210 depending on the transmission period of the first chirp signal or the transmission period of the second chirp signal, based on a control signal output from the signal generation control unit 104. For example, the output switching unit 209 outputs the output of the beat frequency analysis unit 208 for the transmission period T r1 of the first chirp signal (e.g., q=1) to the Doppler analysis unit 210-1. Also, for example, the output switching unit 209 outputs the output of the beat frequency analysis unit 208 for the transmission period T r2 of the second chirp signal (e.g., q=2) to the Doppler analysis unit 210-2.

第qドップラ解析部210(ドップラ解析部210-qとも表す)は、出力切替部209から出力される、第qチャープ信号のNC回のチャープパルス送信によって得られるビート周波数応答RFTz,q(fb, 1)、RFTz,q(fb, 2)、~、RFTz,q(fb, NC)を用いて、距離インデックスfb毎にドップラ解析を行う。例えば、第qドップラ解析部210は、第qチャープ信号がターゲットに反射した反射波信号からドップラ周波数を推定してよい。 The qth Doppler analysis unit 210 (also referred to as Doppler analysis unit 210-q) performs Doppler analysis for each distance index f b using beat frequency responses RFT z,q (f b , 1), RFT z,q (f b , 2), ..., RFT z,q (f b , N C ) obtained by transmitting chirp pulses of the qth chirp signal N C times, which are output from the output switching unit 209. For example, the qth Doppler analysis unit 210 may estimate the Doppler frequency from a reflected wave signal of the qth chirp signal reflected by a target.

例えば、Ncが2のべき乗値である場合、ドップラ解析においてFFT処理を適用できる。この場合、FFTサイズはNcであり、サンプリング定理から導出される折り返しが発生しない最大ドップラ周波数は±1/(2Trs)である。また、ドップラ周波数インデックスfsのドップラ周波数間隔は1/(Nc×Trs)であり、ドップラ周波数インデックスfsの範囲はfs = -Nc/2, ~, 0, ~, Nc/2-1である。 For example, when Nc is a power of 2, FFT processing can be applied in Doppler analysis. In this case, the FFT size is Nc , and the maximum Doppler frequency at which aliasing does not occur, as derived from the sampling theorem, is ±1/( 2Trs ). Furthermore, the Doppler frequency interval of the Doppler frequency index fs is 1/( Nc × Trs ), and the range of the Doppler frequency index fs is fs = -Nc /2, ∼, 0, ∼, Nc /2-1.

以下では、一例として、Ncが2のべき乗値である場合について説明する。なお、Ncが2のべき乗でない場合には、例えば、ゼロ埋めしたデータを含めることで2のべき乗個のデータサイズとしてFFT処理が可能である。また、ドップラ解析部210は、FFT処理の際に、Han窓又はHamming窓などの窓関数係数を乗算してもよい。窓関数を適用することでビート周波数ピーク周辺に発生するサイドローブを抑圧できる。 In the following, an example will be described in which Nc is a power of 2. If Nc is not a power of 2, FFT processing can be performed with a data size of a power of 2 by, for example, including zero-padded data. Furthermore, the Doppler analyzer 210 may multiply the data by a window function coefficient such as a Han window or a Hamming window during FFT processing. Applying a window function can suppress side lobes that occur around the beat frequency peak.

例えば、第z番目の信号処理部206の第qドップラ解析部210の出力VFTz,q(fb, fs)は、次式(2)に示す。なお、jは虚数単位であり、z=1~Naであり、q=1,2である。
For example, the output VFT z,q (f b , f s ) of the q-th Doppler analyzer 210 of the z-th signal processor 206 is shown in the following equation (2), where j is the imaginary unit, z=1 to Na, and q=1, 2.

以上、信号処理部206の各構成部における処理について説明した。 The above explains the processing performed by each component of the signal processing unit 206.

図2において、CFAR部211は、第1~第Na番目の信号処理部206のドップラ解析部210からの出力を用いて、CFAR処理(例えば、適応的な閾値判定)を行い、局所的なピーク信号を与える距離インデックスfb_cfar及びドップラ周波数インデックスfs_cfarを抽出する。図2に示すように、CFAR部211は、第1ドップラ解析部210の出力を用いてCFAR処理を行う第1CFAR部211(又は、CFAR部211-1と表す)、及び、第2ドップラ解析部210の出力を用いてCFAR処理を行う第2CFAR部211(又は、CFAR部211-2と表す)を備えてよい。 2, the CFAR unit 211 performs CFAR processing (e.g., adaptive threshold determination) using outputs from the Doppler analysis units 210 of the first to Na-th signal processing units 206, and extracts a distance index f b — cfar and a Doppler frequency index f s — cfar that provide a local peak signal. As shown in FIG. 2, the CFAR unit 211 may include a first CFAR unit 211 (also referred to as CFAR unit 211-1) that performs CFAR processing using outputs from the first Doppler analysis units 210, and a second CFAR unit 211 (also referred to as CFAR unit 211-2) that performs CFAR processing using outputs from the second Doppler analysis units 210.

第qCFAR部211(q=1,2)は、例えば、次式(3)のように、第1~第Na番目の信号処理部206の第qドップラ解析部210の出力VFT1,q(fb, fs)、VFT2,q(fb, fs)、~、VFTNa,q(fb, fs)を電力加算し、距離軸とドップラ周波数軸(相対速度に相当)とからなる2次元のCFAR処理、又は、1次元のCFAR処理を組み合わせたCFAR処理を行う。2次元のCFAR処理又は1次元のCFAR処理を組み合わせたCFAR処理については、例えば、非特許文献2に開示された処理が適用されてよい。
The qth CFAR unit 211 (q=1,2) adds the power of the outputs VFT1 ,q(fb,fs), VFT2,q ( fb , fs ), to VFTNa ,q ( fb , fs ) of the qth Doppler analyzers 210 of the first to Nath signal processors 206, as shown in the following equation (3 ) , for example, and performs two - dimensional CFAR processing consisting of a distance axis and a Doppler frequency axis (corresponding to relative velocity), or CFAR processing that combines one-dimensional CFAR processing. For the two-dimensional CFAR processing or the CFAR processing that combines one-dimensional CFAR processing, the processing disclosed in Non-Patent Document 2, for example, may be applied.

第qCFAR部211は、適応的に閾値を設定し、閾値よりも大きい受信電力となる距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)、及び、受信電力情報PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q))を第qドップラ多重分離部212に出力する。 The qth CFAR unit 211 adaptively sets a threshold value and outputs to the qth Doppler demultiplexing unit 212 a distance index f b_cfar (q), a Doppler frequency index f s_cfar (q), and received power information PowerFT(f b_cfar (q), f s_cfar (q)) that result in received power greater than the threshold value.

ドップラ多重分離部212は、第1ドップラ解析部210及び第1CFAR部211の出力を用いてドップラ多重分離処理を行う第1ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-1と表す)、及び、第2ドップラ解析部210-2及び第2CFAR部211の出力を用いてドップラ多重分離処理を行う第2ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-2と表す)を備えてよい。 The Doppler demultiplexing unit 212 may include a first Doppler demultiplexing unit 212 (or referred to as Doppler demultiplexing unit 212-1) that performs Doppler demultiplexing processing using the outputs of the first Doppler analysis unit 210 and the first CFAR unit 211, and a second Doppler demultiplexing unit 212 (or referred to as Doppler demultiplexing unit 212-2) that performs Doppler demultiplexing processing using the outputs of the second Doppler analysis unit 210-2 and the second CFAR unit 211.

第qドップラ多重分離部212(q=1,2)は、第qCFAR部211から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)、及び、受信電力情報PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q)))に基づいて、第qドップラ解析部210からの出力を用いて、ドップラ多重送信された信号(以下、「ドップラ多重信号」と呼ぶ)から、各送信アンテナ106から送信される送信信号(例えば、当該送信信号に対する反射波信号)を分離する。第qドップラ多重分離部212は、例えば、分離した信号に関する情報を、ドップラ判定部213及び方向推定部214に出力する。分離した信号に関する情報には、例えば、分離した信号に対応する距離インデックスfb_cfar(q)、及び、ドップラ周波数インデックス(以下、分離インデックス情報と呼ぶこともある)(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), …, fdemul_Tx#Nt(q))が含まれてよい。また、第qドップラ多重分離部212は、第qドップラ解析部210からの出力を方向推定部214に出力する。 The q-th Doppler demultiplexing unit 212 (q=1, 2) separates the transmission signals (e.g., reflected wave signals corresponding to the transmission signals) transmitted from each transmitting antenna 106 from the Doppler- multiplexed signals (hereinafter referred to as "Doppler multiplexed signals") using the output from the q-th Doppler analysis unit 210, based on information input from the q-th CFAR unit 211 (e.g., distance index fb_cfar (q), Doppler frequency index fs_cfar (q), and received power information PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q))). The q-th Doppler demultiplexing unit 212 outputs information related to the separated signals to, for example, the Doppler determination unit 213 and the direction estimation unit 214. The information about the separated signals may include, for example, a distance index f b_cfar (q) and Doppler frequency indices (hereinafter sometimes referred to as separation index information) (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q), ..., f demul_Tx#Nt (q)) corresponding to the separated signals. In addition, the qth Doppler demultiplexing unit 212 outputs the output from the qth Doppler analysis unit 210 to the direction estimation unit 214.

以下、第qドップラ多重分離部212の動作例について、ドップラシフト部105の動作とともに説明する。 Below, an example of the operation of the qth Doppler demultiplexing unit 212 will be explained, along with the operation of the Doppler shift unit 105.

[ドップラシフト量の設定方法]
まず、ドップラシフト部105において付与されるドップラシフト量の設定方法の一例について説明する。
[How to set the Doppler shift amount]
First, an example of a method for setting the amount of Doppler shift applied in the Doppler shifter 105 will be described.

ドップラシフト部105-1~105-Ntは、各々に入力されるチャープ信号に対して異なるドップラシフト量DOPを付与する。本開示の一実施例では、ドップラシフト部105-1~105-Nt間(例えば、送信アンテナ106-1~106-Nt間)において、ドップラシフト量DOPの間隔(ドップラシフト間隔)は、等間隔ではなく、少なくとも一つのドップラ間隔が異なるように設定される。 The Doppler shift units 105-1 to 105-Nt apply different Doppler shift amounts DOP n to the chirp signals input thereto. In one embodiment of the present disclosure, the intervals (Doppler shift intervals) of the Doppler shift amounts DOP n between the Doppler shift units 105-1 to 105-Nt (for example, between the transmitting antennas 106-1 to 106-Nt) are not equal, but are set so that at least one Doppler interval is different.

例えば、第n番目のドップラシフト部105は、入力された第m番目の第qチャープ信号に対して、互いに異なるドップラシフト量DOPとなる位相回転φ(m)を付与して出力する。これにより、複数の送信アンテナ106から送信される送信信号には、それぞれ異なるドップラシフト量が付与される。例えば、一実施例では、ドップラ多重数NDM=Ntである。ここで、m=1~NCの整数であり、n=1~Ntの整数であり、q=1,2である。 For example, the nth Doppler shifter 105 applies a phase rotation φ n (m) to the input mth qth chirp signal, resulting in a different Doppler shift amount DOP n , and outputs the result. As a result, different Doppler shift amounts are applied to the transmission signals transmitted from the multiple transmitting antennas 106. For example, in one embodiment, the Doppler multiplexing number N DM =Nt, where m is an integer from 1 to NC , n is an integer from 1 to Nt, and q is 1 or 2.

また、第qドップラ解析部210において、サンプリング定理から導出される、折り返しが発生しないドップラ周波数fdの範囲は-1/(2Trs) ≦ fd <1/(2Trs)である。 Furthermore, in the q-th Doppler analyzer 210, the range of Doppler frequency fd in which aliasing does not occur, which is derived from the sampling theorem, is −1/(2T rs )≦f d <1/(2T rs ).

このことから、仮に、Nt個の送信アンテナ106から送信される送信信号に対して、ドップラシフト間隔が等間隔1/(Nt×Trs)となる位相回転φn(m)は、次式(4)で表される。
From this, for the transmission signals transmitted from Nt transmitting antennas 106, the phase rotation φ n (m) that makes the Doppler shift intervals equal 1/(Nt×T rs ) is expressed by the following equation (4).

ここで、φ0は初期位相であり、Δφ0は基準ドップラシフト位相である。また、round(x)は実数値xに対して四捨五入した整数値を出力するラウンド関数である。なお、round(NC/N)の項は、位相回転量を、ドップラ解析部210におけるドップラ周波数間隔の整数倍とする目的で導入されている。 Here, φ 0 is the initial phase, and Δφ 0 is the reference Doppler shift phase. Furthermore, round(x) is a round function that outputs an integer value obtained by rounding off a real value x. Note that the term round(N C /N t ) is introduced for the purpose of making the amount of phase rotation an integer multiple of the Doppler frequency interval in the Doppler analysis unit 210.

仮に、例えば、式(4)に示す位相回転φ(m)を用いる場合、第m番目の第qチャープ信号に対して付与される送信信号間の位相回転の間隔は、全て等しくなり、2πround(NC/N)/NCとなる。 For example, if the phase rotation φ n (m) shown in equation (4) is used, the intervals of the phase rotation between the transmission signals imparted to the mth qth chirp signal will all be equal, 2πround(N C /N t )/N C.

一例として、式(4)において、Nt=2、Δφ0=0、φ0=0として位相回転φ(m)が付与される場合、ドップラシフト量は、DOP=0、DOP=-1/(2Trs)となる。 As an example, in equation (4), when phase rotation φ n (m) is applied with Nt=2, Δφ 0 =0, and φ 0 =0, the Doppler shift amounts are DOP 1 =0 and DOP 2 =−1/(2T rs ).

例えば、複数の送信アンテナ106から送信される送信信号に対して付与されるドップラシフト量の各間隔は、レーダ装置10(レーダ受信部200)においてドップラ周波数の範囲(例えば、折り返しが発生しないドップラ周波数範囲))において等間隔に設定される。例えば、Nt=2個の送信アンテナ106から送信される送信信号に対して付与されるドップラシフト量の間隔は、折り返しが発生しないドップラ周波数範囲(例えば、-1/(2Trs) ≦ fd <1/(2Trs))を送信アンテナ106の数(例えば、Nt=2)で分割した間隔(上記例では1/(2Trs))に設定される。このため、ドップラピークP1とドップラピークP2との間のドップラ間隔は1/(2Trs)である。 For example, the intervals between the amounts of Doppler shift imparted to the transmission signals transmitted from the multiple transmitting antennas 106 are set to equal intervals within the Doppler frequency range (e.g., a Doppler frequency range in which aliasing does not occur) in the radar device 10 (radar receiving unit 200). For example, the intervals between the amounts of Doppler shift imparted to the transmission signals transmitted from Nt=2 transmitting antennas 106 are set to intervals (1/( 2Trs ) in the above example) obtained by dividing the Doppler frequency range in which aliasing does not occur (e.g., -1/(2Trs) ≦ fd < 1/( 2Trs )) by the number of transmitting antennas 106 (e.g., Nt =2). Therefore, the Doppler interval between Doppler peak P1 and Doppler peak P2 is 1/( 2Trs ).

図5は、仮に、Nt=2個の送信アンテナ106(以下、Tx#1及びTx#2と呼ぶ)から送信される送信信号に対して、DOP=0、DOP=-1/(2Trs)のドップラシフト量を用いた場合に、ドップラ解析部210でのドップラ解析(FFT)により得られるドップラピークの一例を示す。 Figure 5 shows an example of a Doppler peak obtained by Doppler analysis (FFT) in the Doppler analysis unit 210 when Doppler shift amounts of DOP 1 = 0 and DOP 2 = -1/(2T rs ) are used for transmission signals transmitted from Nt=2 transmitting antennas 106 (hereinafter referred to as Tx#1 and Tx#2).

図5に示すように、測定する1つのターゲットのドップラ周波数(target doppler)fd_TargetDopplerに対して、Nt個(図5ではNt=2)のドップラピークが発生する。 As shown in FIG. 5, Nt (Nt=2 in FIG. 5) Doppler peaks occur for the Doppler frequency (target doppler) fd_TargetDoppler of one target to be measured.

以下、一例として、図5において、測定するターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler= ‐1/(4Trs)の場合及びfd_TargetDoppler = 1/(4Trs)の場合の送信アンテナTx#1から送信された送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークと、送信アンテナTx#2らの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークと、の位置関係を比較する。 As an example, in Figure 5, we compare the positional relationship between the Doppler peak that occurs when a reflected wave signal is received in response to a transmission signal transmitted from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak that occurs when a reflected wave signal is received in response to a transmission signal transmitted from transmitting antenna Tx#2 when the Doppler frequency of the target to be measured is fd_TargetDoppler = -1/(4Trs) and fd_TargetDoppler = 1/(4Trs).

<ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler=-1/(4Trs)の場合>
fd_TargetDoppler=-1/(4Trs)の場合、図5に示すように、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークは、折り返した信号のピーク(P2A)としてFFT出力される。そのため、fd_TargetDoppler=1/(4Trs)の場合、図5に示すように、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P1)と、上記折り返した信号のドップラピーク(P2A)との位置関係となる。ドップラピーク(P1)とドップラピーク(P2A)との間のドップラ間隔は1/(2Trs)である。なお、ドップラピーク(P2’)は折り返す前の信号を参考のために記載したが、実際にはFFT出力に存在しない。
<When the target Doppler frequency f d_TargetDoppler =-1/(4T rs )>
When fd_TargetDoppler = -1/( 4Trs ), as shown in Figure 5, the Doppler peak that occurs when a reflected wave signal is received from the transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is output in the FFT as a peak (P2A) of the aliased signal. Therefore, when fd_TargetDoppler = 1/( 4Trs ), as shown in Figure 5, the positional relationship between the Doppler peak (P1) that occurs when a reflected wave signal is received from the transmission signal from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (P2A) of the aliased signal is as follows. The Doppler interval between the Doppler peak (P1) and the Doppler peak (P2A) is 1/( 2Trs ). Note that although the Doppler peak (P2') is shown as the signal before aliasing for reference, it does not actually exist in the FFT output.

<ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler=1/(4Trs)の場合>
fd_TargetDoppler=1/(4Trs)の場合、図5に示すように、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P1)と、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P2)との位置関係となる。ドップラピーク(P1)とドップラピーク(P2)との間のドップラ間隔は1/(2Trs)である。
<When the target Doppler frequency is f d_TargetDoppler =1/(4T rs )>
When fd_TargetDoppler = 1/( 4Trs ), the positional relationship between the Doppler peak (P1) generated when a reflected wave signal is received in response to a transmission signal from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (P2) generated when a reflected wave signal is received in response to a transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is as shown in Figure 5. The Doppler interval between the Doppler peak (P1) and the Doppler peak (P2) is 1/( 2Trs ).

このように、fd_TargetDoppler=‐1/(4Trs)の場合、及び、fd_TargetDoppler=1/(4Trs)の場合において、送信アンテナTx#1に対応するドップラピーク(P1)と、送信アンテナTx#2に対応するドップラピーク(P2又はP2A)との間のドップラ間隔は双方とも1/(2Trs)となる。このため、fd_TargetDoppler=‐1/(4Trs)及び1/(4Trs)では、Tx#1及びTx#2に対応するドップラピークの位置関係の区別がつかなくなり、曖昧性が生じる。従って、図5に示す例では、曖昧性が生じないターゲットのドップラ周波数範囲は、例えば、-1/(4Trs) ≦ fd_TargetDoppler < 1/(4Trs)となる。 Thus, when fd_TargetDoppler = -1/( 4Trs ) and when fd_TargetDoppler = 1/( 4Trs ), the Doppler interval between the Doppler peak (P1) corresponding to transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (P2 or P2A) corresponding to transmitting antenna Tx#2 is 1/( 2Trs ). Therefore, when fd_TargetDoppler = -1/( 4Trs ) and 1/( 4Trs ), the positional relationship between the Doppler peaks corresponding to Tx#1 and Tx#2 becomes indistinguishable, resulting in ambiguity. Therefore, in the example shown in Fig. 5, the Doppler frequency range of the target where ambiguity does not occur is, for example, -1/( 4Trs ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/( 4Trs ).

これに対して、図6に示すように、本開示の一実施例に係るドップラシフト部105では、ドップラ多重間隔が不等間隔となるドップラシフト量が設定される。例えば、ドップラシフト部105は、ドップラ周波数の折り返し回数の判定の対象となるドップラ周波数範囲を不等間隔に分割した間隔のドップラシフト量を付与してよい。例えば、ドップラシフト部105では、送信アンテナ106から送信される送信信号に対して付与されるドップラシフト量DOP(又は位相回転φ(m))の間隔は少なくとも1つ異なる。 6, the Doppler shift unit 105 according to an embodiment of the present disclosure sets Doppler shift amounts that result in unequal Doppler multiplexing intervals. For example, the Doppler shift unit 105 may impart Doppler shift amounts at intervals obtained by dividing the Doppler frequency range that is the target for determining the number of Doppler frequency aliasings into unequal intervals. For example, the Doppler shift unit 105 imparts Doppler shift amounts DOP n (or phase rotations φ n (m)) to the transmission signal transmitted from the transmitting antenna 106 at intervals that differ by at least one.

また、例えば、ドップラシフト部105は、Nt個の送信アンテナ106から送信される送信信号に付与されるドップラシフト量の間隔を可能な限り離し、位相回転φ(m)の少なくとも1つの間隔が異なるようにドップラシフトDOPを付与する。これにより、ドップラ多重の分離性能を向上できる。 Furthermore, for example, the Doppler shift unit 105 applies the Doppler shift DOP n to the transmission signals transmitted from the Nt transmission antennas 106 so that the intervals between the Doppler shifts are as large as possible and the intervals between at least one of the phase rotations φ n (m) are different, thereby improving the Doppler multiplexing separation performance.

例えば、第n番目のドップラシフト部105は、入力された第m番目の第1チャープ信号あるいは第2チャープ信号に対して、各ドップラシフト部間で互いに異なるドップラシフト量DOPとなる、次式(5)のような位相回転φ(m)を付与する。
For example, the nth Doppler shifter 105 applies a phase rotation φ n (m) to the mth input first chirp signal or second chirp signal, as shown in the following equation (5), which results in a Doppler shift amount DOP n that differs between each Doppler shifter.

ここで、Aは1又は‐1の正負の極性を与える係数である。また、δは1以上の整数である。なお、round(NC/(Nt+δ))の項は、位相回転量を、ドップラ解析部210におけるドップラ周波数間隔の整数倍とする目的で導入しているが、これに限定されず、式(5)における(2π/NC)×round(NC/(Nt+δ))の項の代わりに、2π/(Nt+δ)を用いてもよい。 Here, A is a coefficient that gives a positive or negative polarity of 1 or −1. δ is an integer equal to or greater than 1. The term round(N C /(Nt+δ)) is introduced for the purpose of making the amount of phase rotation an integer multiple of the Doppler frequency interval in Doppler analysis unit 210, but this is not limitative, and 2π/(Nt+δ) may be used instead of the term (2π/N C )×round(N C /(Nt+δ)) in equation (5).

例えば、レーダ装置10は、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対して、同一のドップラ多重間隔で不等間隔ドップラ多重を行う。 For example, the radar device 10 performs unequal Doppler multiplexing on the first chirp signal and the second chirp signal at the same Doppler multiplexing interval.

一例として、式(5)において、Nt=2、Δφ0=0、φ0=0、A=1、δ=1、NCを3の倍数として位相回転φ(m)が付与される場合、ドップラシフト量は、DOP=0、DOP=1/(3Trs)となる。 As an example, in equation (5), when Nt=2, Δφ 0 =0, φ 0 =0, A=1, δ=1, and N C is a multiple of 3 and a phase rotation φ n (m) is applied, the Doppler shift amounts are DOP 1 =0 and DOP 2 =1/(3T rs ).

図6は、Nt=2個の送信アンテナ106(以下、Tx#1及びTx#2と呼ぶ)から送信される送信信号に対して、DOP=0、DOP=1/(3Trs)のドップラシフト量を用いた場合に、ドップラ解析部210でのドップラ解析により得られるドップラピークの一例を示す。 FIG. 6 shows an example of a Doppler peak obtained by Doppler analysis in the Doppler analysis unit 210 when Doppler shift amounts of DOP 1 =0 and DOP 2 =1/(3T rs ) are used for transmission signals transmitted from Nt=2 transmitting antennas 106 (hereinafter referred to as Tx#1 and Tx#2).

図6に示すように、測定する1つのターゲットのドップラ周波数(target doppler)fd_TargetDopplerに対して、Nt個(図6ではNt=2)のドップラピークが発生する。 As shown in FIG. 6, Nt (Nt=2 in FIG. 6) Doppler peaks occur for the Doppler frequency (target doppler) fd_TargetDoppler of one target to be measured.

以下、一例として、図6は、ドップラ解析部210の出力において、測定するターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler = ‐1/(4Trs)の場合及びfd_TargetDoppler= 1/(4Trs)の場合の送信アンテナTx#1から送信された送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークと、送信アンテナTx#2から送信された送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークと、の位置関係を比較する。 As an example, Figure 6 compares the positional relationship between the Doppler peak that occurs when a reflected wave signal is received from a transmission signal transmitted from transmitting antenna Tx #1 and the Doppler peak that occurs when a reflected wave signal is received from a transmission signal transmitted from transmitting antenna Tx#2 when the Doppler frequency of the target being measured is fd_TargetDoppler = -1/(4Trs) and fd_TargetDoppler = 1/(4Trs) in the output of the Doppler analysis unit 210.

<ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler=‐1/(4Trs)の場合>
fd_TargetDoppler=‐1/(4Trs)の場合、図6に示すように、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P1)と、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P2)との位置関係となる。ドップラピークP1とドップラピークP2との間のドップラ間隔は1/(3Trs)である。
<When the target Doppler frequency is f d_TargetDoppler =-1/(4T rs )>
When fd_TargetDoppler = -1/( 4Trs ), the positional relationship between the Doppler peak (P1) generated when a reflected wave signal is received in response to a transmission signal from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (P2) generated when a reflected wave signal is received in response to a transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is as shown in Figure 6. The Doppler interval between Doppler peak P1 and Doppler peak P2 is 1/( 3Trs ).

<ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler= 1/(4Trs)の場合>
fd_TargetDoppler = 1/(4Trs)の場合、図6に示すように、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークは、折り返した信号のピーク(P2A)としてFFT出力される。そのため、fd_TargetDoppler = 1/(4Trs)の場合、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P1)と、上記折り返した信号のドップラピーク(P2A)との位置関係となる。ドップラピーク(P1)とピーク(P2A)との間のドップラ間隔は2/(3Trs)である。
<When the target Doppler frequency f d_TargetDoppler = 1/(4T rs )>
When fd_TargetDoppler = 1/( 4Trs ), as shown in Fig. 6, the Doppler peak that occurs when a reflected wave signal is received from the transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is output as a peak (P2A) of the aliased signal by FFT. Therefore, when fd_TargetDoppler = 1/( 4Trs ), the positional relationship between the Doppler peak (P1) that occurs when a reflected wave signal is received from the transmission signal from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (P2A) of the aliased signal is as follows: The Doppler interval between the Doppler peak (P1) and the peak (P2A) is 2/( 3Trs ).

図6に示すように、ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler= ‐1/(4Trs)の場合、及び、fd_TargetDoppler = 1/(4Trs)の場合において、送信アンテナTx#1に対応するドップラピーク(P1)と、送信アンテナTx#2に対応するドップラピーク(P2又はP2A)との位置関係は互いに異なる。 As shown in Figure 6, when the target Doppler frequency fd_TargetDoppler = -1/( 4Trs ) and when fd_TargetDoppler = 1/( 4Trs ), the positional relationship between the Doppler peak (P1) corresponding to transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (P2 or P2A) corresponding to transmitting antenna Tx#2 is different from each other.

よって、図6に示す例では、ドップラ多重分離部212は、ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler=‐1/(4Trs)の場合(例えば、折り返し無しの場合)と、fd_TargetDoppler=1/(4Trs)の場合(例えば、折り返し有りの場合)とを区別できる。 Therefore, in the example shown in Figure 6, the Doppler demultiplexing unit 212 can distinguish between the case where the target Doppler frequency fd_TargetDoppler = -1/( 4Trs ) (e.g., when there is no aliasing) and the case where fd_TargetDoppler = 1/( 4Trs ) (e.g., when there is aliasing).

例えば、想定するターゲットドップラ周波数が-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler < 1/(2Trs)の場合、ドップラ多重分離部212は、ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler = -1/(4Trs)の場合に、折り返し信号を含まないと判別できる。よって、例えば、図6に示すfd_TargetDoppler = -1/(4Trs)の場合、ドップラ多重分離部212は、折り返し信号を含まず、周波数が最も小さいドップラピークから、それぞれ送信アンテナTx#1、Tx#2からの送信信号に対する反射波信号であると判別できる。 For example, when the assumed target Doppler frequency is -1/( 2Trs ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/( 2Trs ), the Doppler demultiplexing unit 212 can determine that no aliasing signals are included when the target Doppler frequency fd_TargetDoppler = -1/( 4Trs ). Therefore, for example, when fd_TargetDoppler = -1/( 4Trs ) as shown in Fig. 6, the Doppler demultiplexing unit 212 can determine that no aliasing signals are included and that the signals are reflected wave signals of the transmission signals from the transmitting antennas Tx#1 and Tx#2, based on the Doppler peaks with the smallest frequencies.

また、例えば、想定するターゲットドップラ周波数が-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler < 1/(2Trs)の場合、ドップラ多重分離部212は、ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler = 1/(4Trs)の場合に、折り返したドップラピーク(例えば、P2A)が含まれると判別でき、ドップラ周波数fd_TargetDoppler= 1/(4Trs)であると判定できる。よって、例えば、図6に示すfd_TargetDoppler= 1/(4Trs)の場合、折り返し信号(P2A)が含まれるので、ドップラ多重分離部212は、ドップラピークの間隔が2/(3Trs)となるドップラピークのうち高い方のドップラピークが送信アンテナTx#1に対応する反射波信号であり、低い方のドップラピークが送信アンテナTx#2に対応する反射波信号であると判別できる。なお、図6において、P1'、P2'は、説明を容易にするために記載したが、実際にはドップラ解析部210の出力に存在しない。 Furthermore, for example, if the assumed target Doppler frequency is -1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ), the Doppler multiplexing separation unit 212 can determine that a folded Doppler peak (e.g., P2A) is included when the target Doppler frequency f d_TargetDoppler = 1/(4T rs ), and can determine that the Doppler frequency is f d_TargetDoppler = 1/(4T rs ). Therefore, for example, when fd_TargetDoppler = 1/( 4Trs ) shown in Figure 6, an aliasing signal (P2A) is included, so the Doppler demultiplexing unit 212 can determine that the higher of the Doppler peaks, whose interval is 2/( 3Trs ), is the reflected wave signal corresponding to transmitting antenna Tx#1, and the lower Doppler peak is the reflected wave signal corresponding to transmitting antenna Tx#2. Note that, although P1' and P2' are shown in Figure 6 for ease of explanation, they do not actually exist in the output of the Doppler analysis unit 210.

次に、他の例として、図6において、測定するターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler= ‐1/(2Trs)の場合及びfd_TargetDoppler = 1/(2Trs)の場合の送信アンテナTx#1から送信された送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークと、送信アンテナTx#2から送信された送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークと、の位置関係を比較する。 Next, as another example, in Figure 6, we compare the positional relationship between the Doppler peak that occurs when a reflected wave signal is received for a transmission signal transmitted from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak that occurs when a reflected wave signal is received for a transmission signal transmitted from transmitting antenna Tx#2 when the Doppler frequency of the target to be measured is fd_TargetDoppler = -1/(2Trs) and fd_TargetDoppler = 1/(2Trs).

<ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler=‐1/(2Trs)の場合>
fd_TargetDoppler=‐1/(2Trs)の場合、図6に示すように、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P1)と、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P2)との位置関係となる。ドップラピーク(P1)とドップラピーク(P2)との間のドップラ間隔は1/(3Tr)である。
<When the target Doppler frequency is f d_TargetDoppler =-1/(2T rs )>
When fd_TargetDoppler = -1/( 2Trs ), the positional relationship between the Doppler peak (P1) generated when a reflected wave signal is received in response to a transmission signal from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (P2) generated when a reflected wave signal is received in response to a transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is as shown in Figure 6. The Doppler interval between the Doppler peak (P1) and the Doppler peak (P2) is 1/( 3Tr ).

<ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler=1/(2Trs)の場合>
fd_TargetDoppler=1/(2Trs)の場合、図6に示すように、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークは、折り返した信号のドップラピーク(P1A)としてFFT出力され、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピークは、折り返した信号のドップラピーク(P2A)としてFFT出力される。そのため、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(P1A)と、上記折り返した信号のドップラピーク(P2A)との位置関係となる。ドップラピーク(P1A)とドップラピーク(P2A)との間のドップラ間隔は1/(3Tr)である。
<When the target Doppler frequency is f d_TargetDoppler =1/(2T rs )>
When fd_TargetDoppler = 1/( 2Trs ), as shown in Figure 6, the Doppler peak generated when a reflected wave signal from the transmission signal from transmitting antenna Tx#1 is received is output as the Doppler peak (P1A) of the aliased signal by FFT, and the Doppler peak generated when a reflected wave signal from the transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is output as the Doppler peak (P2A) of the aliased signal by FFT. Therefore, the positional relationship between the Doppler peak (P1A) generated when a reflected wave signal from the transmission signal from transmitting antenna Tx#1 is obtained and the Doppler peak (P2A) of the aliased signal is as follows: The Doppler interval between the Doppler peak (P1A) and the Doppler peak (P2A) is 1/(3Tr).

このように、ターゲットのドップラ周波数fd_TargetDoppler=‐1/(2Trs)の場合、及び、fd_TargetDoppler=1/(2Trs)の場合において、送信アンテナTx#1に対応するドップラピーク(P1)と、送信アンテナTx#2に対応するドップラピーク(P2又はP2A)との間のドップラ間隔は双方とも1/(3Trs)となる。このため、fd_TargetDoppler=‐1/(2Trs)の場合及びfd_TargetDoppler=1/(2Trs)では、Tx#1及びTx#2に対応するドップラピークの位置関係の区別がつかなくなり、曖昧性が生じる。従って、図6に示す例では、ドップラ多重分離部212において曖昧性が生じないターゲットのドップラ周波数範囲は、例えば、-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler< 1/(2Trs)となる。 Thus, when the target Doppler frequency fd_TargetDoppler = -1/( 2Trs ) and when fd_TargetDoppler = 1/( 2Trs ), the Doppler interval between the Doppler peak (P1) corresponding to transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (P2 or P2A) corresponding to transmitting antenna Tx#2 is 1/( 3Trs ). Therefore, when fd_TargetDoppler = -1/( 2Trs ) and when fd_TargetDoppler = 1/( 2Trs ), it becomes impossible to distinguish the positional relationship between the Doppler peaks corresponding to Tx#1 and Tx#2, and ambiguity occurs. Therefore, in the example shown in FIG. 6, the target Doppler frequency range in which no ambiguity occurs in the Doppler demultiplexing unit 212 is, for example, −1/(2T rs )≦f d — TargetDoppler <1/(2T rs ).

したがって、図6のドップラシフト設定では、曖昧性が生じないターゲットのドップラ周波数範囲を、時分割多重、又はドップラシフト量を等間隔にする場合のドップラ多重(例えば、図5を参照)と比較して、Nt倍(例えば、図6では2倍)に拡大できる。 Therefore, with the Doppler shift setting in Figure 6, the Doppler frequency range of targets where ambiguity does not occur can be expanded by Nt times (e.g., twice in Figure 6) compared to time division multiplexing or Doppler multiplexing where the Doppler shift amounts are equally spaced (e.g., see Figure 5).

本実施の形態では、後述するドップラ判定部213の処理により、曖昧性が生じないターゲットのドップラ周波数範囲を更に拡大する方法について説明する。 In this embodiment, we will explain a method for further expanding the Doppler frequency range of targets without ambiguity through processing by the Doppler determination unit 213, which will be described later.

次に、ドップラ多重分離部212における各送信アンテナ106に対応する信号の分離方法の一例について説明する。 Next, we will explain an example of a method for separating signals corresponding to each transmitting antenna 106 in the Doppler demultiplexing unit 212.

一例として、Nt=2の場合のドップラ多重分離部212の動作について説明する。 As an example, we will explain the operation of the Doppler demultiplexing unit 212 when Nt=2.

以下では、ドップラシフト部105において、一例として、式(5)に示す位相回転φ(m)が付与される場合について説明する。なお、以下では、一例として、Δφ0=0、φ0=0、δ=1、NCを3の倍数とする。A=1の場合、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量はDOP=0、DOP=1/(3Tr)であり、A=-1の場合、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量はDOP=0、DOP=-1/(3Tr)である。 In the following, as an example, a case will be described in which the phase rotation φ n (m) shown in equation (5) is applied in the Doppler shift unit 105. Note that in the following, as an example, Δφ 0 = 0, φ 0 = 0, δ = 1, and N C is a multiple of 3. When A = 1, the amount of Doppler shift for each transmitting antenna 106 is DOP 1 = 0, DOP 2 = 1/( 3Tr ), and when A = -1, the amount of Doppler shift for each transmitting antenna 106 is DOP 1 = 0, DOP 2 = -1/( 3Tr ).

この場合、第qドップラ多重分離部212は、第qCFAR部211から入力される閾値よりも大きい受信電力となるピーク(距離インデックスfb_cfar(q)及びドップラ周波数インデックスfs_cfar(q))を用いて、ドップラ多重信号を分離する。 In this case, the qth Doppler multiplexing separation unit 212 separates the Doppler multiplexed signal using the peak (distance index f b_cfar (q) and Doppler frequency index f s_cfar (q)) having a received power greater than the threshold input from the qth CFAR unit 211.

例えば、第qドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(q)が同一の複数のドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)に対して、送信アンテナTx#1~Tx#Ntから送信される送信信号の何れに対応する反射波信号であるかを判定する。ドップラ多重分離部212は、判定した送信アンテナTx#1~Tx#Nt毎の反射波信号を分離して出力する。 For example, the qth Doppler demultiplexing unit 212 determines which of the transmission signals transmitted from the transmitting antennas Tx#1 to Tx#Nt corresponds to a reflected wave signal for a plurality of Doppler frequency indexes f s_cfar (q) having the same distance index f b_cfar (q). The Doppler demultiplexing unit 212 separates and outputs the reflected wave signal for each of the determined transmitting antennas Tx#1 to Tx#Nt.

以下では、距離インデックスfb_cfar(q)が同一の複数のドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)がNs個ある場合の動作について説明する。例えば、fs_cfar(q)∈{fd#1,fd#2…,fd#Ns}とする。 The following describes the operation when there are Ns Doppler frequency indexes fs_cfar (q) with the same distance index fb_cfar (q). For example, let fs_cfar (q)∈{fd #1 , fd #2 ..., fd #Ns }.

ここで、送信アンテナTx#1及びTx#2からそれぞれ送信される送信信号に付与されるドップラシフト量DOP、DOPによって、1つのターゲットドップラ周波数fd_TargetDopplerに対して、Nt=2個のドップラピークが発生する。このドップラピーク間のドップラ間隔に相当するドップラインデックス間隔は、次式(6)に示す送信アンテナTx#1に対する位相回転φ1(m)と送信アンテナTx#2に対する位相回転φ2(m)との差分から、round(Nc/(Nt+1))となる。また、折り返し信号を含む場合、ドップラピーク間のドップラ間隔に相当するドップラインデックス間隔は、Nc-round(Nc/(Nt+1))となる。
Here, Nt=2 Doppler peaks are generated for one target Doppler frequency fd_TargetDoppler due to the Doppler shift amounts DOP1 and DOP2 imparted to the transmission signals transmitted from transmitting antennas Tx#1 and Tx#2, respectively. The Doppler index interval corresponding to the Doppler interval between these Doppler peaks is round(Nc/(Nt+1)) from the difference between the phase rotation φ1 (m) for transmitting antenna Tx#1 and the phase rotation φ2 (m) for transmitting antenna Tx #2, as shown in the following equation (6). Furthermore, when aliasing signals are included, the Doppler index interval corresponding to the Doppler interval between the Doppler peaks is Nc -round( Nc /(Nt+1)).

第qドップラ多重分離部212は、例えば、距離インデックスfb_cfar(q)が同一の複数のドップラ周波数インデックスfs_cfar(q) ∈{fd#1,fd#2…,fd#Ns}に対して、ドップラインデックス間隔を算出する。そして、第qドップラ多重分離部212は、折り返し信号を含まない場合のドップラシフト量の間隔に相当するドップラインデックス間隔round(Nc/(Nt+1))と一致するドップラ周波数インデックス、又は、折り返し信号を含む場合のドップラシフト量の間隔に相当するドップラインデックス間隔(Nc-round(Nc/(Nt+1)))と一致するドップラ周波数インデックスを探索する。 The qth Doppler demultiplexing unit 212, for example, uses the distance index fb_cfar(q) is the same as multiple Doppler frequency indexes fs_cfar(q) ∈{fd#1,fd#2…,fd#Ns}, the q-th Doppler demultiplexing unit 212 calculates the Doppler index interval round(Nc/(Nt+1)), or the Doppler index interval (Nc-round(NcSearch for a Doppler frequency index that matches (Nt/(Nt+1)).

第qドップラ多重分離部212は、上述した探索の結果に基づいて、以下の処理を行う。 The qth Doppler demultiplexing unit 212 performs the following processing based on the results of the above search.

(1)折り返し信号を含まない場合のドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔round(Nc/(Nt+1))と一致するドップラ周波数インデックスがある場合、第qドップラ多重分離部212は、それらのドップラ周波数インデックスのペア(例えば、fd#p,fd#qと表す)を、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q))として出力する。 (1) If there is a Doppler frequency index that matches the index interval round(N c /(Nt+1)), which corresponds to the interval of the Doppler shift amount when no aliasing signal is included, the qth Doppler multiplex separation unit 212 outputs a pair of these Doppler frequency indexes (for example, represented as fd #p , fd #q ) as separation index information (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q)) of the Doppler multiplexed signal.

ここで、送信アンテナTx#1及びTx#2に対するドップラシフト量がDOP<DOPの関係の場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#p,fd#qのうち大きい方をTx#2に対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#2(q)と判定し、低い方をTx#1に対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#1(q)と判定する。一方、送信アンテナTx#1及びTx#2に対するドップラシフト量がDOP>DOPの関係の場合、ドップラ多重分離部212は、fd#p,fd#qのうち大きい方をTx#1に対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#1(q)と判定し、低い方をTx#2に対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#2(q)と判定する。 Here, when the amount of Doppler shift for transmitting antennas Tx#1 and Tx#2 has a relationship of DOP1 < DOP2 , the qth Doppler demultiplexing unit 212 determines the larger of fd #p and fd #q to be the Doppler frequency index f demul_Tx#2 (q) corresponding to Tx#2, and determines the lower one to be the Doppler frequency index f demul_Tx#1 (q) corresponding to Tx#1. On the other hand, when the amount of Doppler shift for transmitting antennas Tx#1 and Tx#2 has a relationship of DOP1 > DOP2 , the Doppler demultiplexing unit 212 determines the larger of fd #p and fd #q to be the Doppler frequency index f demul_Tx#1 (q) corresponding to Tx#1, and determines the lower one to be the Doppler frequency index f demul_Tx#2 (q) corresponding to Tx#2.

(2)折り返し信号を含む場合のドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔Nc- round(Nc/(Nt+1))と一致するドップラ周波数インデックスがある場合、第qドップラ多重分離部212は、それらのドップラ周波数インデックスのペア(例えば、fd#p,fd#q)を、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q))として出力する。 (2) If there is a Doppler frequency index that matches the index interval Nc - round( Nc /(Nt+1)), which corresponds to the interval of the Doppler shift amount when a return signal is included, the qth Doppler multiplex separation unit 212 outputs a pair of these Doppler frequency indexes (e.g., fd #p , fd #q ) as separation index information ( fdemul_Tx#1 (q), fdemul_Tx#2 (q)) of the Doppler multiplexed signal.

ここで、送信アンテナTx#1及びTx#2に対するドップラシフト量がDOP<DOPの関係の場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#p,fd#qのうち大きい方をTx#1に対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#1(q)と判定し、低い方をTx#2に対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#2(q)と判定する。一方、送信アンテナTx#1及びTx#2に対するドップラシフト量がDOP>DOPの関係の場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#p,fd#qのうち大きい方をTx#2に対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#2(q)と判定し、低い方をTx#1に対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#1(q)と判定する。 Here, when the amount of Doppler shift for transmitting antennas Tx#1 and Tx#2 has a relationship of DOP1 < DOP2 , the qth Doppler demultiplexing unit 212 determines the larger of fd #p and fd #q to be the Doppler frequency index f demul_Tx#1 (q) corresponding to Tx#1, and the smaller of fd #p and fd #q to be the Doppler frequency index f demul_Tx#2 (q) corresponding to Tx#2. On the other hand, when the amount of Doppler shift for transmitting antennas Tx#1 and Tx#2 has a relationship of DOP1 > DOP2 , the qth Doppler demultiplexing unit 212 determines the larger of fd #p and fd #q to be the Doppler frequency index f demul_Tx#2 (q) corresponding to Tx#2, and the smaller of fd #p and fd #q to be the Doppler frequency index f demul_Tx#1 (q) corresponding to Tx#1.

(3)折り返し信号を含まない場合のドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔round(Nc/(Nt+1))と一致するドップラ周波数インデックス、及び、折り返し信号を含む場合のドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔Nc-round(Nc/(Nt+1))と一致するドップラ周波数インデックスが無い場合、第qドップラ多重分離部212は、発生したドップラピークをノイズ成分と判定する。この場合、ドップラ多重分離部212は、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q))を出力するこを省略してもよい。 (3) If there is no Doppler frequency index that matches the index interval round( Nc /(Nt+1)) corresponding to the interval of the Doppler shift amount when no aliasing signal is included, and if there is no Doppler frequency index that matches the index interval Nc -round( Nc /(Nt+1)) corresponding to the interval of the Doppler shift amount when aliasing signals are included, the q-th Doppler demultiplexing unit 212 determines that the generated Doppler peak is a noise component. In this case, the Doppler demultiplexing unit 212 may omit outputting the separation index information ( fdemul_Tx#1 (q), fdemul_Tx#2 (q)) of the Doppler multiplexed signal.

以上のようにして、第qドップラ多重分離部212は、ドップラ多重信号を分離できる。 In this way, the qth Doppler multiplexing separation unit 212 can separate the Doppler multiplexed signal.

なお、Nt=2の場合のドップラ多重の動作例について説明したが、送信アンテナ数Ntは2個に限らず、3個以上でもよい。以下、他の例として、Nt=3の場合のレーダ装置10の動作について説明する。 Note that while an example of Doppler multiplexing operation when Nt = 2 has been described, the number of transmitting antennas Nt is not limited to two and may be three or more. Below, as another example, the operation of the radar device 10 when Nt = 3 will be described.

以下では、ドップラシフト部105において、一例として、式(5)に示す位相回転φ(m)が付与される場合について説明する。なお、以下では、一例として、Δφ0=0、φ0=0、A=1、δ=1とする。この場合、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量はDOP=0、DOP=1/(4Trs)、DOP=-1/(2Trs)である。 In the following, as an example, a case will be described in which the phase rotation φ n (m) shown in equation (5) is applied in the Doppler shift unit 105. Note that in the following, as an example, it is assumed that Δφ 0 = 0, φ 0 = 0, A = 1, and δ = 1. In this case, the Doppler shift amounts for each transmitting antenna 106 are DOP 1 = 0, DOP 2 = 1/(4T rs ), and DOP 3 = -1/(2T rs ).

このようなドップラシフト量を用いる場合、例えば、図7に示すように、測定する1つのターゲットドップラ周波数fd_TargetDopplerに対して、Nt個(図7では3つ)のドップラピークが発生する。なお、図7は、横軸にターゲットドップラ周波数を示し、縦軸に第qドップラ解析部210(FFT)の出力を示した場合のNt=3のドップラピークの変化を示した図である。 When such a Doppler shift amount is used, for example, Nt Doppler peaks (three in FIG. 7) are generated for one target Doppler frequency fd_TargetDoppler to be measured, as shown in FIG. 7. Note that FIG. 7 is a diagram showing changes in Nt=3 Doppler peaks when the horizontal axis represents the target Doppler frequency and the vertical axis represents the output of the q-th Doppler analyzer 210 (FFT).

<ターゲットドップラ周波数が0≦ fd_TargetDoppler <1/(2Trs)の場合>
図7に示すように、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(実線)と、送信アンテナTx#3からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(一点鎖線)との間のドップラ間隔は1/(2Trs)である。また、この場合、0≦fd_TargetDoppler<1/(4Trs)において、何れの送信アンテナTx#1、Tx#2、Tx#3についても折り返し信号を含まないため、第qドップラ多重分離部212は、周波数が低いドップラピークから、それぞれ、送信アンテナTx#3、Tx#1、Tx#2からの送信信号に対する反射波信号であると判別できる。
<When the target Doppler frequency is 0≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs )>
7, the Doppler interval between the Doppler peak (solid line) generated when a reflected wave signal is received from a transmission signal from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (dashed line) generated when a reflected wave signal is received from a transmission signal from transmitting antenna Tx#3 is 1/( 2Trs ). In this case, when 0≦ fd_TargetDoppler <1/( 4Trs ), no aliasing signals are included for any of the transmitting antennas Tx#1, Tx#2, and Tx#3, and therefore the qth Doppler demultiplexing unit 212 can determine from the low-frequency Doppler peaks that the reflected wave signals are from the transmission signals from transmitting antennas Tx#3, Tx#1, and Tx#2, respectively.

また、この場合、1/(4Trs)≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)において、Tx#2に関して折り返し信号を含む。そのため、第qドップラ多重分離部212は、ドップラピークの間隔が1/(2Trs)となるドップラピークのうち高い方のドップラピーク(実線三角)が送信アンテナTx#1に対応する反射波信号であり、低い方のドップラピーク(実線四角)が送信アンテナTx#3に対応する反射波信号であり、残りのドップラピークが送信アンテナTx#2からの反射波信号であると判別できる。 In this case, a return signal is included for Tx#2 when 1/( 4Trs )≦ fd_TargetDoppler <1/( 2Trs ). Therefore, the qth Doppler demultiplexing unit 212 can determine that the higher Doppler peak (solid triangle) among the Doppler peaks spaced 1/( 2Trs ) is the reflected wave signal corresponding to transmitting antenna Tx#1, the lower Doppler peak (solid square) is the reflected wave signal corresponding to transmitting antenna Tx#3, and the remaining Doppler peaks are the reflected wave signals from transmitting antenna Tx#2.

<ターゲットドップラ周波数が-1/(2Trs)≦ fd_TargetDoppler <0の場合>
図7に示すように、Tx#1に関して折り返し信号を含むため、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(実線)と、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(点線)との間のドップラ間隔は1/(4Trs)である。また、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(点線)と、送信アンテナTx#3からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(一定鎖線)との間のドップラ間隔は1/(4Trs)である。
<When the target Doppler frequency is -1/(2T rs )≦ f d_TargetDoppler <0>
7, since a return signal is included for Tx#1, the Doppler interval between the Doppler peak (solid line) generated when a reflected wave signal for the transmission signal from transmitting antenna Tx#1 is received and the Doppler peak (dotted line) generated when a reflected wave signal for the transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is received is 1/(4T rs ). Also, the Doppler interval between the Doppler peak (dotted line) generated when a reflected wave signal for the transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is received and the Doppler peak (constant dashed line) generated when a reflected wave signal for the transmission signal from transmitting antenna Tx#3 is received is 1/(4T rs ).

また、この場合、送信アンテナTx#1について折り返し信号を含むため、第qドップラ多重分離部212は、周波数が低いドップラピークから、それぞれ、送信アンテナTx#1、Tx#2、Tx#3からの送信信号に対する反射波信号であると判別できる。 In addition, in this case, since the transmitting antenna Tx#1 contains a return signal, the qth Doppler demultiplexing unit 212 can determine from the low-frequency Doppler peaks that they are reflected wave signals of the transmitted signals from the transmitting antennas Tx#1, Tx#2, and Tx#3, respectively.

したがって、図7に示す例では、曖昧性が生じないターゲットのドップラ周波数範囲は、例えば、-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Trs)となる。 Therefore, in the example shown in FIG. 7, the Doppler frequency range of the target in which no ambiguity occurs is, for example, −1/(2T rs )≦f d — TargetDoppler <1/(2T rs ).

次に、第qドップラ多重分離部212における各送信アンテナ106に対応する信号の分離方法の一例について説明する。 Next, we will explain an example of a method for separating signals corresponding to each transmitting antenna 106 in the qth Doppler demultiplexing unit 212.

以下では、ドップラシフト部105において、一例として、式(5)に示す位相回転φ(m)が付与される場合について説明する。なお、以下では、一例として、Nt=3、Δφ0=0、φ0=0、δ=1、NCを3の倍数とする。A=1の場合、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量はDOP=0、DOP=1/(4Trs)、DOP=1/(2Trs) =-1/(2Trs)、であり、A=-1の場合、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量はDOP=0、DOP=-1/(4Trs)、DOP=-1/(2Trs)である。 In the following, as an example, a case will be described in which the phase rotation φ n (m) shown in equation (5) is applied in the Doppler shift unit 105. Note that in the following, as an example, Nt=3, Δφ 0 =0, φ 0 =0, δ=1, and N C is a multiple of 3. When A=1, the Doppler shift amounts for each transmitting antenna 106 are DOP 1 =0, DOP 2 =1/(4T rs ), and DOP 3 =1/(2T rs )=-1/(2T rs ), and when A=-1, the Doppler shift amounts for each transmitting antenna 106 are DOP 1 =0, DOP 2 =-1/(4T rs ), and DOP 3 =-1/(2T rs ).

第qドップラ多重分離部212は、第qCFAR部211から入力される閾値よりも大きい受信電力となるピーク(距離インデックスfb_cfar(q)及びドップラ周波数インデックスfs_cfar(q))を用いて、ドップラ多重信号の分離を行う。 The q-th Doppler demultiplexing unit 212 separates the Doppler multiplexed signal using the peaks (distance index f b — cfar (q) and Doppler frequency index f s — cfar (q)) whose received power is greater than the threshold input from the q-th CFAR unit 211 .

例えば、第qドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(q)が同一の複数のドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)に対して、送信アンテナTx#1~Tx#Ntから送信される送信信号の何れに対応する反射波信号であるかを判定する。第qドップラ多重分離部212は、判定した送信アンテナTx#1~Tx#Nt毎の反射波信号を分離して出力する。 For example, the q-th Doppler demultiplexing unit 212 determines which of the transmission signals transmitted from the transmitting antennas Tx#1 to Tx#Nt corresponds to a reflected wave signal for a plurality of Doppler frequency indexes fs_cfar (q) having the same distance index fb_cfar (q). The q-th Doppler demultiplexing unit 212 separates and outputs the reflected wave signal for each of the determined transmitting antennas Tx#1 to Tx#Nt.

以下では、距離インデックスfb_cfar(q)が同一の複数のドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)がNs個ある場合の動作について説明する。例えば、fs_cfar(q)∈{fd#1,fd#2…,fd#Ns}とする。 The following describes the operation when there are Ns Doppler frequency indexes fs_cfar (q) with the same distance index fb_cfar (q). For example, let fs_cfar (q)∈{fd #1 , fd #2 ..., fd #Ns }.

例えば、第qドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(q)が同一の複数のドップラ周波数インデックスfs_cfar (q)∈{fd#1,fd#2…,fd#Ns}に対して、ドップラインデックス間隔を算出する。そして、第qドップラ多重分離部212は、3つのドップラ周波数インデックスを小さい順に見た場合の2つのドップラインデックス間隔が、折り返し信号を含まない場合のドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔と一致するドップラ周波数インデックスの組み合わせを探索する。又は、第qドップラ多重分離部212は、3つのドップラ周波数インデックスを小さい順に見た場合の2つのドップラインデックス間隔が、折り返し信号を含む場合のドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔と一致するドップラ周波数インデックスの組み合わせを探索する。 For example, the qth Doppler demultiplexing unit 212 calculates the Doppler index interval for multiple Doppler frequency indexes fs_cfar (q)∈{fd #1 , fd #2 ..., fd #Ns } having the same distance index fb_cfar (q).Then, the qth Doppler demultiplexing unit 212 searches for a combination of Doppler frequency indexes such that the interval between two Doppler indexes, when viewed in ascending order, matches the index interval corresponding to the interval between Doppler shift amounts when no aliasing signals are included.Alternatively, the qth Doppler demultiplexing unit 212 searches for a combination of Doppler frequency indexes such that the interval between two Doppler indexes, when viewed in ascending order, matches the index interval corresponding to the interval between Doppler shift amounts when aliasing signals are included.

第qドップラ多重分離部212は、上述した探索の結果に基づいて、以下の処理を行う。 The qth Doppler demultiplexing unit 212 performs the following processing based on the results of the above search.

(1)折り返し信号を含まず、ドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔と一致するドップラ周波数インデックスの組み合わせがある場合、第qドップラ多重分離部212は、それらのドップラ周波数インデックスの組(例えば、fd#p1,fd#p2,fd#p3と表す)を、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#3(q))として出力する。 (1) If there is a combination of Doppler frequency indexes that does not include a return signal and matches the index interval corresponding to the interval of the Doppler shift amount, the qth Doppler multiplex separation unit 212 outputs the set of Doppler frequency indexes (for example, represented as fd #p1 , fd #p2 , fd #p3 ) as separation index information of the Doppler multiplexed signal (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q), f demul_Tx#3 (q)).

ここで、送信アンテナTx#1~Tx#3に対するドップラシフト量がDOP3<DOP1<DOP2の関係の場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#p1,fd#p2,fd#p3のうち大きい方から、Tx#2、Tx#1、Tx#3にそれぞれ対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#3(q)と判定する(図7の0≦ fd_TargetDoppler<1/(4Trs))。また、送信アンテナTx#1~Tx#3に対するドップラシフト量がDOP>DOP>DOPの関係の場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#p1,fd#p2,fd#p3のうち大きい方から、Tx#1、Tx#2、Tx#3にそれぞれ対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#3(q)と判定する。 Here, if the Doppler shift amounts for transmitting antennas Tx#1 to Tx#3 are in the relationship DOP3 < DOP1 < DOP2 , the qth Doppler multiplex separation unit 212 determines the Doppler frequency indexes f demul_Tx #2 (q), f demul_Tx#1 ( q), and f demul_Tx#3 ( q ) corresponding to Tx#2, Tx#1, and Tx#3, respectively, from the larger of fd #p1, fd #p2, and fd #p3 (0≦f d_TargetDoppler < 1/(4T rs ) in Figure 7). Furthermore, if the Doppler shift amounts for transmitting antennas Tx#1 to Tx#3 are in the relationship DOP 1 > DOP 2 > DOP 3 , the qth Doppler multiplexing separation unit 212 determines the Doppler frequency indexes f demul_Tx #1 ( q) , f demul_Tx#2 ( q), and f demul_Tx#3 (q) corresponding to Tx#1, Tx#2, and Tx#3, respectively, from the larger of fd #p1, fd #p2, and fd # p3.

(2)折り返し信号を含み、ドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔と一致するドップラ周波数インデックスの組み合わせがある場合、第qドップラ多重分離部212は、それらのドップラ周波数インデックスの組(例えば、fd#q1,fd#q2,fd#q3と表す)を、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#3(q))として出力する。 (2) If there is a combination of Doppler frequency indexes that includes a return signal and matches the index interval corresponding to the interval of the Doppler shift amount, the qth Doppler multiplex separation unit 212 outputs the set of Doppler frequency indexes (for example, represented as fd #q1 , fd #q2 , fd #q3 ) as separation index information of the Doppler multiplexed signal (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q), f demul_Tx#3 (q)).

例えば、送信アンテナTx#1~Tx#3に対するドップラシフト量がDOP3<DOP1<DOP2の関係であり、DOPに対応するドップラ周波数が折り返し信号となるドップラ周波数インデックスの組み合わせがある場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#q1,fd#q2,fd#q3のうち大きい方からTx#3、Tx#2、Tx#1にそれぞれ対応するドップラ周波数インデックスfdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#3(q)と判定する(図7の-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler<0)。また、送信アンテナTx#1~Tx#3に対するドップラシフト量がDOP>DOP>DOPの関係であり、DOP3に対応するドップラ周波数が折り返し信号となるドップラ周波数インデックスの組み合わせがある場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#q1,fd#q2,fd#q3のうち大きい方からTx#3、Tx#1、Tx#2にそれぞれ対応するfdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#3(q), fdemul_Tx#1(q)と判定する。 For example, if the Doppler shift amounts for transmitting antennas Tx#1 to Tx#3 are in the relationship DOP 3 < DOP 1 < DOP 2 , and there is a combination of Doppler frequency indices where the Doppler frequency corresponding to DOP 3 is a aliasing signal, the qth Doppler multiplex separation unit 212 determines the Doppler frequency indexes f demul_Tx# 2 (q), f demul_Tx # 1 (q), and f demul_Tx#3 (q) corresponding to Tx#3, Tx#2, and Tx#1, respectively, from the largest of fd # q1, fd #q2, and fd # q3 (-1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 0 in Figure 7). Furthermore, if the Doppler shift amounts for transmitting antennas Tx#1 to Tx#3 are in the relationship DOP 1 > DOP 2 > DOP 3 and there is a combination of Doppler frequency indexes where the Doppler frequency corresponding to DOP 3 is a aliasing signal, the qth Doppler multiplex separation unit 212 determines the largest of fd #q1 , fd #q2 , and fd #q3 to be f demul_Tx# 2 (q), f demul_Tx#3 (q), and f demul_Tx #1 (q) corresponding to Tx#3, Tx# 1, and Tx#2, respectively.

(3)折り返し信号を含み、ドップラシフト量の間隔に相当するインデックス間隔と一致するドップラ周波数インデックスの組み合わせがある場合、第qドップラ多重分離部212は、それらのドップラ周波数インデックスの組(例えば、fd#u1,fd#u2,fd#u3と表す)を、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#3(q))として出力する。 (3) If there is a combination of Doppler frequency indexes that includes a return signal and matches the index interval corresponding to the interval of the Doppler shift amount, the qth Doppler multiplex separation unit 212 outputs the set of Doppler frequency indexes (for example, represented as fd #u1 , fd #u2 , fd #u3 ) as separation index information of the Doppler multiplexed signal (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q), f demul_Tx#3 (q)).

ここで、送信アンテナTx#1~Tx#3に対するドップラシフト量がDOP3<DOP1<DOP2の関係であり、DOP2に対応するドップラ周波数が折り返し信号となるドップラ周波数インデックスの組み合わせがある場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#u1,fd#u2,fd#u3のうち大きい方からTx#1、Tx#3、Tx#2にそれぞれ対応するfdemul_Tx#3(q), fdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#1(q)と判定する(図7の1/(4Trs) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Trs))。 Here, if the Doppler shift amounts for transmitting antennas Tx#1 to Tx#3 are in the relationship DOP3 < DOP1 < DOP2 , and there is a combination of Doppler frequency indexes where the Doppler frequency corresponding to DOP2 is a aliasing signal, the qth Doppler multiplex separation unit 212 determines f demul_Tx#3 (q) , f demul_Tx#2 (q) , f demul_Tx#1 (q) corresponding to Tx#1, Tx#3, and Tx#2, respectively, from the larger of fd #u1, fd #u2 , and fd #u3 (1/(4T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ) in Figure 7).

また、送信アンテナTx#1~Tx#3に対するドップラシフト量がDOP>DOP>DOPの関係であり、DOPに対応するドップラ周波数が折り返し信号となるドップラ周波数インデックスの組み合わせがある場合、第qドップラ多重分離部212は、fd#u1,fd#u2,fd#u3のうち大きい方からTx#2、Tx#3、Tx#1にそれぞれ対応するfdemul_Tx#3(q), fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q)と判定する。 Furthermore, if the Doppler shift amounts for transmitting antennas Tx#1 to Tx#3 are in the relationship DOP 1 > DOP 2 > DOP 3 and there is a combination of Doppler frequency indexes in which the Doppler frequency corresponding to DOP 1 is a folded signal, the qth Doppler multiplex separation unit 212 determines f demul_Tx #3 (q) , f demul_Tx# 1 (q) , and f demul_Tx#2 (q) corresponding to Tx#2, Tx#3, and Tx#1, respectively, from the larger of fd #u1 , fd #u2 , and fd #u3.

(4)第qドップラ多重分離部212は、上記の(1)、(2)及び(3)の何れにも該当しないドップラ周波数インデックスに対応するドップラピークをノイズ成分と判定する。この場合、第qドップラ多重分離部212は、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), fdemul_Tx#3(q))を出力することを省略してもよい。 (4) The q-th Doppler demultiplexing unit 212 determines that a Doppler peak corresponding to a Doppler frequency index that does not fall under any of the above (1), (2), or (3) is a noise component. In this case, the q-th Doppler demultiplexing unit 212 may omit outputting the separation index information (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q), f demul_Tx#3 (q)) of the Doppler multiplexed signal.

以上のようにして、ドップラ多重分離部212は、ドップラ多重信号を分離できる。 In this way, the Doppler multiplexing separation unit 212 can separate the Doppler multiplexed signal.

また、送信信号に付与されるドップラシフト量DOPに対応する位相回転の一例として、式(5)に示す位相回転φn(m)を用いる場合について説明した。しかし、位相回転は、式(5)に示す位相回転φn(m)に限定されない。 In addition, the case where the phase rotation φ n (m) shown in equation (5) is used as an example of the phase rotation corresponding to the Doppler shift amount DOP n applied to the transmission signal has been described. However, the phase rotation is not limited to the phase rotation φ n (m) shown in equation (5).

他の例として、第n番目のドップラシフト部105は、入力された第m番目のチャープ信号(送信信号)に対して、式(5)を用いる場合と異なるドップラシフト量DOPとなる次式(7)の位相回転φ(m)を付与してよい。なお、round(NC/(Nt+δ))の項は、位相回転量を、ドップラ解析部210におけるドップラ周波数間隔の整数倍とする目的で導入しているが、これに限定されず、式(7)における(2π/NC)×round(NC/Nt)の項の代わりに、2π/Ntを用いてもよい。
As another example, the nth Doppler shifter 105 may impart a phase rotation φ n (m) of the following equation (7) to the input mth chirp signal (transmission signal), which results in a Doppler shift amount DOP n different from that obtained when equation (5) is used. Note that the term round(N C /(Nt + δ)) is introduced for the purpose of making the phase rotation amount an integer multiple of the Doppler frequency interval in the Doppler analyzer 210, but this is not limitative, and 2π/Nt may be used instead of the term (2π/N C ) × round(N C /Nt) in equation (7).

ここで、dpnは位相回転をドップラ周波数範囲において不等間隔とする成分である。例えば、dp1、dp2、…、dpNtは、-round(NC/Nt)/2< dpn < round(NC/Nt)/2の範囲内の値であり、全てが同一の値ではなく、少なくとも一つは異なる値の成分を含む。なお、round(NC/Nt)の項は、位相回転量を、ドップラ解析部210におけるドップラ周波数間隔の整数倍とする目的で導入されている。 Here, dpn is a component that causes the phase rotation to be unevenly spaced within the Doppler frequency range. For example, dp1 , dp2 , ..., dpNt are values within the range of -round( Nc /Nt)/2 < dpn < round( Nc /Nt)/2, and do not all have the same value, but include at least one component with a different value. Note that the term round( Nc /Nt) is introduced for the purpose of making the amount of phase rotation an integer multiple of the Doppler frequency interval in the Doppler analysis unit 210.

一例として、式(7)において、Nt=2、Δφ0=0、φ0=0、A=1、dp1=0、dp2=π/5とした場合の位相回転φ(m)が付与される場合、ドップラシフト量は、DOP=0、DOP=1/(2Trs)+1/(10Trs)=6/(10Trs)=-4/(10Trs)となる。 As an example, in equation (7), when a phase rotation φn (m) is applied with Nt=2, Δφ0 =0, φ0 =0, A= 1 , dp1=0, and dp2 =π/5, the Doppler shift amounts are DOP1 =0, DOP2 =1/( 2Trs )+1/( 10Trs )=6/( 10Trs )=-4/( 10Trs ).

図8は、横軸にターゲットドップラ周波数を示し、縦軸にドップラ解析部210(FFT)の出力を示した場合のNt=2、DOP=0、DOP=-4/(10Trs)のドップラピークの変化を示した図である。この場合、DOP>DOPである。 8 is a diagram showing the change in Doppler peak when Nt = 2, DOP1 = 0, and DOP2 = -4/( 10Trs ), with the horizontal axis representing the target Doppler frequency and the vertical axis representing the output of the Doppler analysis unit 210 (FFT). In this case, DOP1 > DOP2 .

<ターゲットドップラ周波数が-1/(10Trs)≦ fd_TargetDoppler <1/(2Trs)の場合>
図8に示すように、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(実線)と、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(点線)との間のドップラ間隔は4/(10Trs)である。
<When the target Doppler frequency is -1/(10T rs )≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs )>
As shown in Figure 8, the Doppler interval between the Doppler peak (solid line) that occurs when a reflected wave signal is received for a transmission signal from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (dotted line) that occurs when a reflected wave signal is received for a transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is 4/(10T rs ).

また、この場合、何れの送信アンテナTx#1、Tx#2についても折り返し信号を含まない。
そのため、第qドップラ多重分離部212は、ドップラピークの間隔が4/(10Trs)となるドップラピークのうち高い方のドップラピーク(実線三角)が送信アンテナTx#1に対応する反射波信号であり、低い方のドップラピーク(実線四角)が送信アンテナTx#2に対応する反射波信号であると判別できる。
In this case, neither of the transmitting antennas Tx#1 and Tx#2 includes a return signal.
Therefore, the qth Doppler multiplex separation unit 212 can determine that the higher Doppler peak (solid triangle) among the Doppler peaks whose spacing is 4/(10T rs ) is the reflected wave signal corresponding to transmitting antenna Tx#1, and the lower Doppler peak (solid square) is the reflected wave signal corresponding to transmitting antenna Tx#2.

<ターゲットドップラ周波数が-1/(2Trs)≦ fd_TargetDoppler < -1/(10Trs)の場合>
図8に示すように、送信アンテナTx#1からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(実線)と、送信アンテナTx#2からの送信信号に対する反射波信号を受信した際に発生するドップラピーク(点線)との間のドップラ間隔は6/(10Trs)である。
<When the target Doppler frequency is -1/(2T rs )≦ f d_TargetDoppler < -1/(10T rs )>
As shown in Figure 8, the Doppler interval between the Doppler peak (solid line) that occurs when a reflected wave signal is received for a transmission signal from transmitting antenna Tx#1 and the Doppler peak (dotted line) that occurs when a reflected wave signal is received for a transmission signal from transmitting antenna Tx#2 is 6/(10T rs ).

また、この場合、Tx#2に関して折り返し信号を含む(実線丸)。そのため、第qドップラ多重分離部212は、例えば、周波数が低いドップラピーク(点線三角)から、それぞれ送信アンテナTx#1、Tx#2からの送信信号に対する反射波信号であると判別できる。 In this case, a return signal is included for Tx#2 (solid circle). Therefore, the qth Doppler demultiplexing unit 212 can determine, for example, from the low-frequency Doppler peaks (dotted triangles) that they are reflected wave signals from the transmission signals from the transmitting antennas Tx#1 and Tx#2, respectively.

したがって、図8に示す例では、曖昧性が生じないターゲットのドップラ周波数範囲は、例えば、-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Trs)となる。 Therefore, in the example shown in FIG. 8, the target Doppler frequency range in which no ambiguity occurs is, for example, −1/(2T rs )≦f d — TargetDoppler <1/(2T rs ).

以上、ドップラ多重分離部212の動作例について説明した。なお、上記のドップラ多重分離部212の動作例の説明において、レーダ装置10は、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対して、同一(不等分割)のドップラ多重間隔で不等間隔ドップラ多重を行う場合について説明を行ったが、これに限定されず、レーダ装置10は、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対して、異なる(不等分割)ドップラ多重間隔といった異なるパラメータを用いて不等間隔ドップラ多重を行ってもよい。 The above describes an example of the operation of the Doppler demultiplexing unit 212. Note that in the above description of the example of the operation of the Doppler demultiplexing unit 212, the radar device 10 performs unequal Doppler multiplexing on the first chirp signal and the second chirp signal at the same (unequally divided) Doppler multiplexing interval. However, this is not limited to this, and the radar device 10 may perform unequal Doppler multiplexing on the first chirp signal and the second chirp signal using different parameters, such as different (unequally divided) Doppler multiplexing intervals.

例えば、Nt=2の場合に、第1チャープ信号に対し、ドップラシフト部105において、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量をDOP=0、DOP=1/(3Tr)とし、第2チャープ信号に対し、ドップラシフト部105において、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量をDOP=0、DOP=1/(4Tr)とし、第1チャープ信号及び第2チャープ信号間で異なるドップラ多重間隔となるパラメータを用いて不等間隔ドップラ多重を行ってもよい。 For example, when Nt=2, the Doppler shift amount for each transmitting antenna 106 in the Doppler shift unit 105 for the first chirp signal may be set to DOP 1 =0 and DOP 2 =1/( 3Tr ), and the Doppler shift amount for each transmitting antenna 106 in the Doppler shift unit 105 for the second chirp signal may be set to DOP 1 =0 and DOP 2 =1/( 4Tr ), and unequal interval Doppler multiplexing may be performed using parameters that result in different Doppler multiplexing intervals between the first chirp signal and the second chirp signal.

あるいは、例えば、Nt=2の場合に、第1チャープ信号に対し、ドップラシフト部105において、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量をDOP=0、DOP=1/(3Tr)とし、第2チャープ信号に対し、ドップラシフト部105において、各送信アンテナ106に対するドップラシフト量をDOP=1/(4Tr)、DOP=-1/(2Tr)とし、第1チャープ信号及び第2チャープ信号間で異なるドップラ多重間隔となるパラメータを用いて不等間隔ドップラ多重を行ってもよい。 Alternatively, for example, when Nt=2, the Doppler shift amount for each transmitting antenna 106 in the Doppler shift unit 105 may be set to DOP 1 =0 and DOP 2 =1/( 3Tr ) for the first chirp signal, and the Doppler shift amount for each transmitting antenna 106 in the Doppler shift unit 105 may be set to DOP 1 =1/( 4Tr ) and DOP 2 =-1/( 2Tr ) for the second chirp signal, and unequal interval Doppler multiplexing may be performed using parameters that result in different Doppler multiplexing intervals between the first chirp signal and the second chirp signal.

このような場合においても、レーダ受信部200において、第1チャープ信号に対しては第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212にて処理され、第2チャープ信号に対しては第2ドップラ解析部210及び第2ドップラ多重分離部212にて互いに独立して処理されるため、上記の説明した動作の適用が可能である。このように、レーダ装置10では、各チャープ信号に対して個別に受信処理されるため、不等間隔ドップラ多重を行うパラメータをチャープ信号間で共通にすることを省略してもよい。 Even in such a case, the radar receiving unit 200 processes the first chirp signal in the first Doppler analysis unit 210 and the first Doppler demultiplexing unit 212, and processes the second chirp signal independently in the second Doppler analysis unit 210 and the second Doppler demultiplexing unit 212, so the operations described above can be applied. In this way, since the radar device 10 processes each chirp signal individually, it is not necessary to share the parameters for performing uneven Doppler multiplexing between chirp signals.

図2において、ドップラ判定部213は、第1ドップラ多重分離部212及び第2ドップラ多重分離部212それぞれの出力に基づいて、ドップラピークに対応するドップラ周波数を判定する。例えば、ドップラ判定部213は、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerがドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Trs)を超えるドップラ周波数の物標が含まれる場合でも、物標のドップラ周波数を判定することにより、ドップラ検出範囲を更に拡大できる。 2 , the Doppler determination unit 213 determines the Doppler frequency corresponding to the Doppler peak based on the outputs of the first Doppler demultiplexing unit 212 and the second Doppler demultiplexing unit 212. For example, even when a target having a Doppler frequency fd_TargetDoppler outside the Doppler frequency range −1/( 2Trs )≦ fd_TargetDoppler <1/( 2Trs ) is included, the Doppler determination unit 213 can further expand the Doppler detection range by determining the Doppler frequency of the target.

例えば、ドップラ判定部213は、距離インデックスfb_cfar(1)とfb_cfar(2)とが共通である、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(1), fdemul_Tx#2(1), ...,fdemul_Tx#Nt(1))及び第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(2), fdemul_Tx#2(2), ...,fdemul_Tx#Nt(2))を用いて、ドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Trs)を超えるドップラ周波数を含む物標のドップラ周波数を判定する。 For example, the Doppler determination unit 213 determines the Doppler frequency of a target including a Doppler frequency exceeding the Doppler frequency range -1/( 2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ) using the separation index information (f demul_Tx#1 (1), f demul_Tx#2 (1), ..., f demul_Tx#Nt (1)) of the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and the separation index information (f demul_Tx#1 (2), f demul_Tx#2 (2), ..., f demul_Tx#Nt (2)) of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212 , which have the same distance indexes f b_cfar (1) and f b_cfar (2).

ドップラ判定部213におけるドップラ周波数の判定は、信号生成制御部104及びレーダ送信信号生成部101によって生成されるレーダ送信信号である第1チャープ信号と第2チャープ信号との間で中心周波数が互いに異なることを利用する。 The Doppler frequency determination unit 213 determines the Doppler frequency by utilizing the fact that the center frequencies of the first chirp signal and the second chirp signal, which are radar transmission signals generated by the signal generation control unit 104 and the radar transmission signal generation unit 101, are different from each other.

以下、ドップラ周波数の判定処理の動作原理、及び、ドップラ判定部213の動作例について説明する。 The operating principles of the Doppler frequency determination process and an example of the operation of the Doppler determination unit 213 are explained below.

なお、以下では、ドップラ判定部213が距離インデックスfb_cfar(1)とfb_cfar(2)とが共通である、第1ドップラ多重分離部212及び第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報を用いる処理を行う例について説明する。このため、以下では、距離インデックスを「fb_cfar」(=fb_cfar(1)=fb_cfar(2))と省略して表記する。 In the following, an example will be described in which the Doppler determination unit 213 performs processing using separation index information of the Doppler multiplexed signals output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and the second Doppler multiplex separation unit 212, in which the distance indexes f b_cfar (1) and f b_cfar (2) are common. For this reason, in the following, the distance index will be abbreviated as "f b_cfar " (= f b_cfar (1) = f b_cfar (2)).

例えば、第1チャープ信号の中心周波数と第2チャープ信号の中心周波数とが異なると、反射波のドップラ周波数も変化する。例えば、レーダ装置10が静止状態であり、物標が速度vでレーダ装置10の方向に向かって移動する場合、第1チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数fd(1)は、fd(1)=2v×fc(1)/C0となり、第2チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数fd(2)は、fd(2)=2v×fc(2)/C0となる。したがって、両者のドップラ周波数の関係は、fd(2)/fd(1)=fc(2)/fc(1)と表される。例えば、fd(2)は、fd(1)に中心周波数比fc(2)/fc(1)を乗算することにより算出できる(fd(2)=(fc(2)/fc(1))×fd(1))。ここで、C0は光速度を表す。 For example, if the center frequency of the first chirp signal and the center frequency of the second chirp signal differ, the Doppler frequency of the reflected wave also changes. For example, if the radar device 10 is stationary and a target is moving toward the radar device 10 at a speed v, the Doppler frequency fd (1) observed using the first chirp signal is fd (1)=2v× fc (1)/ C0 , and the Doppler frequency fd (2) observed using the second chirp signal is fd (2)=2v× fc (2)/ C0 . Therefore, the relationship between the two Doppler frequencies is expressed as fd (2)/ fd (1)= fc (2)/ fc (1). For example, f d (2) can be calculated by multiplying f d (1) by the center frequency ratio f c (2)/f c (1) (f d (2)=(f c (2)/f c (1))×f d (1)), where C 0 represents the speed of light.

また、例えば、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerがドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Trs)を超えると想定され、第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212において検出されるドップラ周波数推定値がfd_VFT(1)である場合、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerは、ドップラ折り返しを考慮して、次式(8)で表される。ここで、nalはドップラ折り返し回数を表し、整数値をとる。
fd_TargetDoppler= fd_VFT(1)+ nal/Trs (8)
Furthermore, for example, if the Doppler frequency fd_TargetDoppler of the target is assumed to exceed the Doppler frequency range -1/( 2Trs ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/( 2Trs ), and the Doppler frequency estimate value detected in the first Doppler analyzer 210 and the first Doppler demultiplexer 212 is fd_VFT (1), the Doppler frequency fd_TargetDoppler of the target is expressed by the following equation (8), taking Doppler aliasing into consideration: Here, n al represents the number of Doppler aliasing and takes an integer value.
f d_TargetDoppler = f d_VFT (1)+ n al /T rs (8)

ドップラ折り返し回数nalは、第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212の出力からは確定することが困難なため、第2ドップラ解析部210及び第2ドップラ多重分離部212の出力を用いて確定できる条件を以下に導出する。ここで、第2チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数は、次式(9)のように、式(8)に中心周波数比fc(2)/fc(1)を乗算することで得られる。
fc(2)/fc(1)×fd_TargetDoppler= fc(2)/fc(1)×(fd_VFT(1)+ nal/Trs) (9)
Since it is difficult to determine the number of Doppler aliasings n al from the outputs of the first Doppler analysis unit 210 and the first Doppler demultiplexing unit 212, the conditions under which it can be determined using the outputs of the second Doppler analysis unit 210 and the second Doppler demultiplexing unit 212 are derived below. Here, the Doppler frequency observed using the second chirp signal is obtained by multiplying equation (8) by the center frequency ratio f c (2)/f c (1), as shown in the following equation (9).
f c (2)/f c (1)×f d_TargetDoppler = f c (2)/f c (1)×(f d_VFT (1)+ n al /T rs ) (9)

例えば、第2チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数は、ドップラ折り返し回数nal=0の場合にはfc(2)/fc(1)×fd_VFT(1)となり、ドップラ折り返し回数nal=1の場合にはfc(2)/fc(1)×(fd_VFT(1)+1/Trs)となり、ドップラ折り返し回数nal=-1の場合にはfc(2)/fc(1)×(fd_VFT(1)-1/Trs)となる。他のドップラ折り返し回数についても同様である。 For example, the Doppler frequency observed using the second chirp signal is f c (2)/f c (1)×f d_VFT (1) when the Doppler aliasing number n al =0, f c (2)/f c (1)×(f d_VFT (1)+1/T rs ) when the Doppler aliasing number n al =1, and f c (2)/f c (1)×(f d_VFT (1)-1/T rs ) when the Doppler aliasing number n al =-1. The same applies to other Doppler aliasing numbers.

このように、ドップラ折り返し回数nalの違いによるドップラ周波数差は、fc(2)/fc(1) /Trsの整数倍となる関係を有する。 In this way, the Doppler frequency difference due to the difference in the number of Doppler aliasing times n al has a relationship of being an integer multiple of f c (2)/f c (1)/T rs .

ここで、fc(2)/fc(1) /Trsと、第2ドップラ解析部210の折り返し周波数間隔である1/Trsとの差分が、第2ドップラ解析部210におけるドップラ周波数分解能Δfdより大きい場合、ドップラ判定部213は、ドップラ折り返し回数nalの違いによるドップラ周波数差を検出可能(例えば、判定可能)となる。 Here, if the difference between f c (2)/f c (1)/T rs and 1/T rs , which is the aliasing frequency interval of the second Doppler analysis unit 210, is larger than the Doppler frequency resolution Δf d in the second Doppler analysis unit 210, the Doppler determination unit 213 becomes able to detect (e.g., determine) the Doppler frequency difference due to differences in the number of Doppler aliasing times n al .

よって、例えば、レーダ装置10(例えば、信号生成制御部104)は、次式(10)に示す条件(又は、判定可能条件と呼ぶ)を満たすように、第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)を決定してよい。
Therefore, for example, the radar device 10 (e.g., the signal generation control unit 104) may determine the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal so as to satisfy the condition (also called the determinable condition) shown in the following equation (10).

ここで、例えば、fc(2)>fc(1)の場合、式(10)に示すfc(1)及びfc(2)に対する判定可能条件は次式(11)で表される。
Here, for example, when f c (2)>f c (1), the determination condition for f c (1) and f c (2) shown in equation (10) is expressed by the following equation (11).

また、例えば、fc(2)<fc(1)の場合、式(10)に示すfc(1)及びfc(2)に対する判定可能条件は次式(12)で表される。
Furthermore, for example, when f c (2)<f c (1), the determination condition for f c (1) and f c (2) shown in equation (10) is expressed by the following equation (12).

また、例えば、次式(13)に示す判定可能条件を用いてもよい。ただしα≧1である。
Furthermore, for example, the determination condition shown in the following equation (13) may be used, where α≧1.

式(13)は、fc(2)/fc(1) /Trsと、第2ドップラ解析部210の折り返し周波数間隔である1/Trsとの差分が、第2ドップラ解析部210におけるドップラ周波数分解能Δfdの整数倍αより大きい条件を満たす中心周波数fc(1)及びfc(2)の条件を規定する。式(13)に示す判定可能条件によれば、ドップラ判定部213は、式(10)に示す判定可能条件と比較して、ドップラ折り返し回数nalの違いによるドップラ周波数差をより容易に判定できる。例えば、式(13)に示す判定可能条件により、式(10)に示す判定可能条件と比較して、受信信号レベルが低い場合といった雑音影響がある場合でも判定精度を向上できる。 Equation (13) specifies the conditions for the center frequencies f c (1) and f c (2) that satisfy the condition that the difference between f c (2 ) /f c (1)/T rs and 1/T rs , which is the aliasing frequency interval of the second Doppler analyzer 210, is greater than an integer multiple α of the Doppler frequency resolution Δf d in the second Doppler analyzer 210. The determination conditions shown in equation (13) enable the Doppler determination unit 213 to more easily determine the Doppler frequency difference due to differences in the number of Doppler aliasing n al , compared to the determination conditions shown in equation (10). For example, the determination conditions shown in equation (13) enable improved determination accuracy even when there is noise influence, such as when the received signal level is low, compared to the determination conditions shown in equation (10).

ここで、例えば、fc(2)>fc(1)の場合、式(13)に示すfc(1)及びfc(2)に対する判定可能条件は次式(14)で表される。
Here, for example, when f c (2)>f c (1), the determination condition for f c (1) and f c (2) shown in equation (13) is expressed by the following equation (14).

また、例えば、fc(2)<fc(1)の場合、式(13)に示すfc(1)及びfc(2)に対する判定可能条件は次式(15)で表される。
Furthermore, for example, when f c (2)<f c (1), the determination condition for f c (1) and f c (2) shown in equation (13) is expressed by the following equation (15).

一例として、fc(1)=78GHzの場合、fc(2)>fc(1)とすると、式(14)に基づいて、α=1、Nc=128ではfc(2)は78.61GHzより大きく設定され、α=2、Nc=128ではfc(2)は79.22GHzより大きく設定される。 As an example, when f c (1)=78 GHz, assuming that f c (2)>f c (1), based on equation (14), f c (2) is set to be greater than 78.61 GHz when α=1 and Nc=128, and f c (2) is set to be greater than 79.22 GHz when α=2 and Nc=128.

このように、式(10)~式(15)の何れかの判定可能条件を満たす中心周波数fc(1)及びfc(2)の設定により、ドップラ判定部213は、ドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Trs)を超えるドップラ周波数の物標が含まれる場合(例えば、ドップラ折り返しが発生する場合)でも、物標のドップラ周波数を判定できる。 In this way, by setting the center frequencies f c (1) and f c (2) that satisfy any of the determination conditions of equations (10) to (15), the Doppler determination unit 213 can determine the Doppler frequency of the target even when the target includes a Doppler frequency that exceeds the Doppler frequency range -1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ) (for example, when Doppler aliasing occurs).

例えば、ドップラ判定部213は、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(1), fdemul_Tx#2(1), ~fdemul_Tx#Nt(1))、及び、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(2), fdemul_Tx#2(2)~fdemul_Tx#Nt(2))を用いて、以下のようなドップラ判定処理を行ってよい。 For example, the Doppler determination unit 213 may perform the following Doppler determination processing using separation index information (f demul_Tx #1 (1), f demul_Tx#2 (1), to f demul_Tx#Nt (1)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplex separation unit 212, and separation index information (f demul_Tx#1 (2), f demul_Tx#2 (2) to f demul_Tx#Nt (2)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplex separation unit 212.

例えば、ドップラ判定部213は、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(1), fdemul_Tx#2(1)~fdemul_Tx#Nt(1))が1つであり、また、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(2), fdemul_Tx#2(2)~fdemul_Tx#Nt(2))が1つである場合、下記のドップラ判定動作を行ってよい。 For example, when there is one separation index information (f demul_Tx#1 (1), f demul_Tx #2 (1) to f demul_Tx#Nt (1)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplexed separation unit 212, and there is one separation index information (f demul_Tx# 1 (2), f demul_Tx #2 (2) to f demul_Tx#Nt (2)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplexed separation unit 212, the Doppler determination unit 213 may perform the following Doppler determination operation.

また、ドップラ判定部213は、例えば、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報が複数あり、また、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報が複数ある場合、それらのインデックスの示す受信電力を比較して、同程度の受信電力レベルの分離インデックス情報をそれぞれのペアとして関連付けてよい。 Furthermore, for example, when there is a plurality of pieces of separation index information for Doppler multiplexed signals in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplexed separation unit 212, and there is a plurality of pieces of separation index information for Doppler multiplexed signals in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplexed separation unit 212, the Doppler determination unit 213 may compare the received power indicated by these indexes and associate the separated index information with similar received power levels as respective pairs.

以降、ドップラ判定部213は、ペアとして関連づけられた第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とを用いて、下記のドップラ判定動作を行ってよい。例えば、ドップラ判定部213は、関連付けられた、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とのペア毎に、順次下記のドップラ判定動作を行ない、全てのペアに対し下記の動作が終了するまで繰り返してよい。 The Doppler determination unit 213 may then perform the following Doppler determination operation using the separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and the separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212, which are associated as a pair. For example, the Doppler determination unit 213 may sequentially perform the following Doppler determination operation for each associated pair of separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212, and repeat the following operation for all pairs until it has been completed.

以下、ドップラ判定部213におけるドップラ判定動作の例について説明する。 An example of the Doppler determination operation performed by the Doppler determination unit 213 is described below.

まず、ドップラ判定部213は、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(1), fdemul_Tx#2(1), ...,fdemul_Tx#Nt(1))に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を算出する。 First, the Doppler determination unit 213 calculates a Doppler frequency estimate value f d_VFT (1) based on the separation index information (f demul_Tx#1 (1), f demul_Tx#2 (1), ..., f demul_Tx#Nt (1)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplex separation unit 212 , assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ).

ここで、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(1), fdemul_Tx#2(1) ~fdemul_Tx#Nt(1))には、レーダ送信部100において送信アンテナ106毎に付与された所定のドップラシフト量の成分が含まれる。例えば、ドップラ判定部213は、ドップラシフト量の成分を取り除いたドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を算出してよい。 Here, the separation index information (f demul_Tx#1 (1), f demul_Tx#2 (1) to f demul_Tx#Nt (1)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplex separation unit 212 includes a predetermined Doppler shift component assigned to each transmitting antenna 106 by the radar transmitter 100. For example, the Doppler determination unit 213 may calculate a Doppler frequency estimation value f d_VFT (1) from which the Doppler shift component has been removed.

同様に、ドップラ判定部213は、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(2), fdemul_Tx#2(2)~fdemul_Tx#Nt(2))に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(2)を算出する。 Similarly, the Doppler determination unit 213 calculates a Doppler frequency estimate f d_VFT (2) based on the separation index information (f demul_Tx#1 (2), f demul_Tx#2 (2) to f demul_Tx#Nt (2)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ).

ここで、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(2), fdemul_Tx#2(2)~fdemul_Tx#Nt(2)には、レーダ送信部100において送信アンテナ106毎に付与された所定のドップラシフト量の成分が含まれる。例えば、ドップラ判定部213は、ドップラシフト量の成分を取り除いたドップラ周波数推定値fd_VFT(2)を算出してよい。 Here, the separation index information (f demul_Tx#1 (2), f demul_Tx#2 (2) to f demul_Tx#Nt (2)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplex separation unit 212 includes a component of a predetermined Doppler shift amount assigned to each transmitting antenna 106 by the radar transmitter 100. For example, the Doppler determination unit 213 may calculate a Doppler frequency estimation value f d_VFT (2) from which the component of the Doppler shift amount has been removed.

次に、ドップラ判定部213は、次式(16)が最小となるドップラ折り返し回数nalを算出する。
Next, the Doppler determination unit 213 calculates the Doppler aliasing number n al that minimizes the following equation (16).

ここで、ドップラ折り返し回数nalは整数値であり、想定されるターゲットのドップラ周波数範囲をカバーする整数値の範囲内において算出される。 Here, the Doppler aliasing number n al is an integer value, and is calculated within a range of integer values that covers the Doppler frequency range of the expected target.

また、fest(fd_VFT(1), nal)は、例えば、次式(17)のように、ドップラ周波数推定値fd_VFT(1)が仮にドップラ折り返し回数nalである場合のドップラ周波数(fd_VFT(1)+nal/Trs)を算出し、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数に変換するためにfc(2)/fc(1)を乗算した値を出力する関数を表わす。例えば、fest(fd_VFT(1), nal)は、ドップラ周波数推定値fd_VFT(1)に基づいて推定される第2チャープ信号に対応するドップラ周波数推定値を表す。
Furthermore, f est (f d_VFT(1) , n al ) represents a function that calculates the Doppler frequency (f d_VFT (1) +n al /T rs ) when the Doppler frequency estimate f d_VFT (1) has a Doppler aliasing count of n al , as shown in the following equation (17), and outputs a value obtained by multiplying this by f c (2)/f c (1) to convert it into a Doppler frequency observed using a second chirp signal with a center frequency of f c (2). For example, f est (f d_VFT(1) , n al ) represents the Doppler frequency estimate corresponding to the second chirp signal estimated based on the Doppler frequency estimate f d_VFT (1).

なお、式(17)において、Fmod[x]は、±1/2Trsのドップラ解析部210の折り返しを考慮したドップラ周波数を算出する関数であり、x≧1/(2Trs)の場合、nmod=floor((x-1/(2Trs))/Trs)+1を算出し、x - nmod/Trsを出力する。また、x<-1/(2Trs)の場合、Fmod[x]は、nmod=ceil((|x|-1/(2Trs))/Trs)を算出し、x + nmod/Trsを出力する。ここで、floor(x)は床関数であり、xを超えない最大の整数値を出力する関数である。また、ceil(x)は天井関数であり、xを超える最小の整数値を出力する関数である。 In equation (17), Fmod[x] is a function that calculates the Doppler frequency taking into account aliasing of ±½T rs in the Doppler analysis unit 210, and when x≧1/(2T rs ), it calculates nmod=floor((x−1/(2T rs ))/T rs )+1 and outputs x−nmod/T rs . When x<−1/(2T rs ), Fmod[x] calculates nmod=ceil((|x|−1/(2T rs ))/T rs ) and outputs x+nmod/T rs . Here, floor(x) is a floor function, which outputs the largest integer value that does not exceed x. Also, ceil(x) is a ceiling function, which outputs the smallest integer value that exceeds x.

以下、ドップラ折り返し回数nalを可変した場合のドップラ周波数fest(fd_VFT(1), nal)と、ドップラ周波数推定値fd_VFT(2)との一致性(又は、一致度、近さ)が最も高い場合のドップラ折り返し回数nal(例えば、式(16)が最小となるnal)を「ドップラ折り返し回数推定値nalest」と表記する。 Hereinafter, the Doppler aliasing number n al when the Doppler frequency f est (f d_VFT(1) , n al ) is varied and the Doppler frequency estimated value f d_VFT (2) matches (or matches, or is close to) the highest (for example, n al when equation (16) is minimized ) will be referred to as the "Doppler aliasing number estimated value n alist ."

次に、図9を用いて上述したドップラ判定動作の例について説明する。図9において、横軸は物標のドップラ周波数を表し、縦軸は第1ドップラ多重分離部212及び第2ドップラ多重分離部212の出力に基づくドップラ周波数推定値を表す。 Next, an example of the above-mentioned Doppler determination operation will be described using Figure 9. In Figure 9, the horizontal axis represents the Doppler frequency of the target, and the vertical axis represents the Doppler frequency estimate based on the outputs of the first Doppler demultiplexing unit 212 and the second Doppler demultiplexing unit 212.

また、図9において、実線は、中心周波数fc(1)の第1チャープ信号を用いた場合のドップラ周波数推定値(例えば、fd_VFT(1))を表し、点線は中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いた場合のドップラ周波数推定値(fd_VFT(2))を表す。ただし、図9では、fc(2)>fc(1)の場合の例を示す。 9, the solid line represents the Doppler frequency estimate (e.g., f d_VFT (1)) when a first chirp signal with a center frequency of f c (1) is used, and the dotted line represents the Doppler frequency estimate (f d_VFT (2)) when a second chirp signal with a center frequency of f c (2) is used. However, FIG. 9 shows an example where f c (2)>f c (1).

また、図9において、丸印は、ドップラ周波数fd_VFT(1)+nal/Trsに対する第1ドップラ多重分離部212の出力に基づくドップラ周波数推定値を表す。図9に示すように、丸印によって示されるドップラ周波数推定値(縦軸の値)は、ドップラ折り返し回数nalに依存しない値(例えば、fd_VFT(1))となる。 9, the circles represent Doppler frequency estimates for the Doppler frequency f d_VFT (1)+n al /T rs based on the output of the first Doppler demultiplexing unit 212. As shown in FIG. 9, the Doppler frequency estimates (values on the vertical axis) indicated by the circles are values (e.g., f d_VFT (1)) that do not depend on the number of Doppler aliasing n al .

また、図9において、四角印は、ドップラ周波数fd_VFT(1)+nal/Trsに対する第2ドップラ多重分離部212の出力に基づくドップラ周波数推定値を表す。図9に示すように、四角印によって示されるドップラ周波数推定値(縦軸の値)は、ドップラ折り返し回数nalに依存した値(例えば、fest(fd_VFT(1), nal))となる。また。例えば、図9の四角印の縦軸方向の間隔は、第2ドップラ解析部210におけるドップラ周波数分解能Δfdよりも大きい間隔であり、ドップラ折り返し回数nalに応じてそれぞれ異なるドップラ周波数推定値として検出可能である。 9, square marks represent Doppler frequency estimates based on the output of the second Doppler demultiplexing unit 212 for the Doppler frequency fd_VFT (1)+n al /T rs . As shown in FIG. 9, the Doppler frequency estimates (values on the vertical axis) indicated by the square marks are values that depend on the Doppler aliasing count n al (e.g., f est ( fd_VFT(1) , n al )). For example, the intervals between the square marks along the vertical axis in FIG. 9 are greater than the Doppler frequency resolution Δfd in the second Doppler analysis unit 210, and different Doppler frequency estimates can be detected depending on the Doppler aliasing count n al .

ドップラ判定部213は、例えば、図9に示す四角印のプロットを、ドップラ周波数推定値fd_VFT(1)に基づいて、式(17)に示すfest(fd_VFT(1), nal)を用いて算出してよい。そして、ドップラ判定部213は、例えば、算出した値(図9に示す四角印のプロットの縦軸の値)と、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いた場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(2)(図9に示す点線)とが最も一致するドップラ折り返し回数nal(例えば、式(16)が最小となるnal)を、ドップラ折り返し回数推定値nalestに設定してよい。 The Doppler determination unit 213 may, for example, calculate the square plot shown in Fig. 9 based on the Doppler frequency estimate fd_VFT (1) using fest ( fd_VFT(1) , nal ) shown in equation (17). Then, the Doppler determination unit 213 may set the Doppler aliasing number nal (e.g., nal at which equation (16) is minimized) that most closely matches the calculated value (the value on the vertical axis of the square plot shown in Fig. 9) with the Doppler frequency estimate fd_VFT (2) (the dotted line shown in Fig. 9) when the second chirp signal with center frequency fc (2) is used, as the Doppler aliasing number estimate nalest .

このように、ドップラ判定部213は、中心周波数fc(1)の第1チャープ信号に対応する反射波信号により観測されるドップラピーク(例えば、図9の丸印、第1ピーク位置)、及び、中心周波数fc(1)と中心周波数fc(2)との比率fc(2)/fc(1)に基づいて、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号に対応する反射波信号のドップラピーク(例えば、図9の四角印、第2ピーク位置)を推定し、推定されたドップラピークと、第2チャープ信号に対応する反射波信号により観測されるドップラピーク(例えば、図9の点線、第3ピーク位置)との一致度(近さ)に基づいて、折り返し回数nalestを判定してよい。なお、一致度は折り返しによりドップーピークの値が変化することを考慮した近さである。 In this way, the Doppler determination unit 213 may estimate the Doppler peak of the reflected wave signal corresponding to the second chirp signal having the center frequency f c (2) (e.g., the square mark in FIG . 9 , the second peak position) based on the Doppler peak observed in the reflected wave signal corresponding to the first chirp signal having the center frequency f c ( 1 ) (e.g., the circle mark in FIG. 9 , the first peak position) and the ratio f c (2)/f c (1) between the center frequencies f c (1) and f c (2), and determine the number of aliasing n aless based on the degree of match (closeness) between the estimated Doppler peak and the Doppler peak observed in the reflected wave signal corresponding to the second chirp signal (e.g., the dotted line in FIG. 9 , the third peak position). Note that the degree of match is a closeness that takes into account the fact that the value of the Doppler peak changes due to aliasing.

なお、fc(2)>fc(1)においてfc(2)/fc(1)が大きいほど、あるいは、fc(2)<fc(1)においてfc(2)/fc(1)が小さいほど、折り返し回数nalに応じたfest(fd_VFT(1), nal)の違い(例えば、fd_VFT(1)との差異)が大きくなるので、ドップラ判定部213では、折り返し回数nalによるドップラ周波数の区別(例えば、折り返し回数nalの判定)が容易になる。 Note that the larger f c (2)/f c (1) when f c (2)>f c (1), or the smaller f c (2)/f c (1) when f c (2)<f c (1), the larger the difference in f est (f d_VFT(1) , n al ) according to the number of aliases n al (e.g., the difference from f d_VFT(1) ), and therefore the Doppler determination unit 213 can more easily distinguish Doppler frequencies according to the number of aliases n al (e.g., determine the number of aliases n al ).

その一方で、折り返し回数nalによるドップラ周波数の違いが大きくなり、±1/(2Trs)を超えると、ドップラ周波数の曖昧さが生じるため、ドップラ折り返し回数推定値nalestの推定誤りの確率が増加し得る。 On the other hand, when the difference in Doppler frequency due to the number of aliases n al becomes large and exceeds ±1/(2T rs ), ambiguity in the Doppler frequency occurs, which may increase the probability of an error in the estimated number of Doppler aliases n alist .

ここで、ドップラ折り返し回数nalの場合に、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数の折り返し成分nal×fc(2)/fc(1) /Trsと、第2ドップラ解析部210の折り返し回数nalの周波数間隔であるnal/Trsとの差分が±1/(2Trs)を超えない条件は、次式(18)で表される。
Here, when the number of Doppler aliasings is n al , the condition under which the difference between the aliasing component n al × f c ( 2)/f c (1) /T rs of the Doppler frequency observed using the second chirp signal with center frequency f c (2) and n al /T rs, which is the frequency interval of the number of aliasings n al in the second Doppler analysis unit 210 , does not exceed ±1/(2T rs ), is expressed by the following equation (18).

例えば、nalが正の場合、次式(19)を満たす最大のnalまでは、Δnalが±1/(2Trs)の範囲となり、ドップラ判定部213は曖昧さなく折り返しを推定できる。なお、次式(19)を満たす最大のnalを「nalmax」と表記する。また、例えば、nalが負の場合、nal=-nalmaxとすると次式(19)を同様に満たす。これらのことから、ドップラ周波数の検出範囲は、例えば、1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲に対して、nalmax倍に拡大される。
For example, when n al is positive, Δn al is in the range of ±1/(2T rs ) up to the maximum n al that satisfies the following equation (19), and the Doppler determination unit 213 can estimate aliasing without ambiguity. The maximum n al that satisfies the following equation (19) is denoted as "n almax ". Also, for example, when n al is negative, n al = -n almax similarly satisfies the following equation (19). From these facts, the detection range of the Doppler frequency is expanded by n almax times, for example, compared to the Doppler frequency range when one transmitting antenna is used.

例えば、nalmax=2の場合、fc(2)>fc(1)の場合には、fc(2)は、fc(1)の1.25倍よりも低い周波数に設定されてよく、fc(2)<fc(1)の場合には、fc(1)は、fc(2)の1.25倍よりも低い周波数に設定されてよい。また、例えば、例えば、nalmax=3の場合、fc(2)>fc(1)の場合には、fc(2)は、fc(1)の(7/6)倍よりも低い周波数に設定されてよく、fc(2)<fc(1)の場合には、fc(1)は、fc(2)の(7/6)倍よりも低い周波数に設定されてよい。なお、nalmaxの値は、2又は3に限定されず、他の値でもよい。 For example, when n almax = 2, if f c (2) > f c (1), f c (2) may be set to a frequency lower than 1.25 times f c (1), and if f c (2) < f c (1), f c (1) may be set to a frequency lower than 1.25 times f c (2). Furthermore, for example, when n almax = 3, if f c (2) > f c (1), f c (2) may be set to a frequency lower than (7/6) times f c (1), and if f c (2) < f c (1), f c (1) may be set to a frequency lower than (7/6) times f c (2). Note that the value of n almax is not limited to 2 or 3 and may be other values.

例えば、fc(1)及びfc(2)がnalmax=2の場合の条件を満たせば、ドップラ周波数fdの検出範囲は、±2/(Trs)となり、1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲に対して2倍に拡大される。 For example, if f c (1) and f c (2) satisfy the condition for n almax = 2, the detection range of the Doppler frequency f d becomes ±2/(T rs ), which is twice the Doppler frequency range when one transmitting antenna is used.

なお、レーダ送信部100又はレーダ受信部200の通過周波数範囲内において、fc(1)及びfc(2)が設定されてよく、ドップラ周波数の検出範囲の拡大は、レーダ送信部100又はレーダ受信部200の通過周波数特性の制約も受け得る。 Note that f c (1) and f c (2) may be set within the pass frequency range of the radar transmitter 100 or the radar receiver 200, and the expansion of the Doppler frequency detection range may also be restricted by the pass frequency characteristics of the radar transmitter 100 or the radar receiver 200.

例えば、fc(1)及びfc(2)の設定では、想定する物標の最大ドップラ周波数に基づいて、最大のドップラ折り返し回数nalmaxが決定され、判定可能条件、及び、式(17)を満たすfc(1)及びfc(2)が決定されてもよい。また、fc(1)及びfc(2)がレーダ送信部100又はレーダ受信部200の通過周波数範囲内となるように、fc(1)及びfc(2)が決定されてよい。 For example, in setting f c (1) and f c (2), the maximum number of Doppler aliasing n almax may be determined based on the maximum Doppler frequency of an assumed target, and f c (1) and f c (2) that satisfy the determination condition and equation (17) may be determined. Furthermore, f c (1) and f c (2) may be determined so that they fall within the passing frequency range of the radar transmitter 100 or the radar receiver 200.

以上、ドップラ判定部213の動作例について説明した。 The above explains an example of the operation of the Doppler determination unit 213.

図2において、方向推定部214は、第qドップラ多重分離部212から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(q)、及び、ドップラ多重信号(q)の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q)~ fdemul_Tx#Nt(q)))に基づいて、ターゲットの方向推定処理を行う。 In Figure 2, the direction estimation unit 214 performs target direction estimation processing based on information input from the qth Doppler multiplex separation unit 212 (e.g., distance index f b_cfar (q) and separation index information of the Doppler multiplex signal (q) (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q) to f demul_Tx#Nt (q))).

例えば、方向推定部214は、第qドップラ多重分離部212の出力から、距離インデックスfb_cfar(q)及びドップラ多重信号(q)の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q)~ fdemul_Tx#Nt(q))に基づいて、第qドップラ解析部210の出力を抽出し、次式(20)に示すような第q仮想受信アレー相関ベクトルhq(fb_cfar(q), fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q)~ fdemul_Tx#Nt(q))を生成し、方向推定処理を行う。ここで、q=1,2である。 For example, the direction estimation unit 214 extracts the output of the qth Doppler analysis unit 210 from the output of the qth Doppler multiplex separation unit 212 based on the distance index f b_cfar (q) and separation index information (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q) to f demul_Tx#Nt (q)) of the Doppler multiplexed signal (q), generates the qth virtual receiving array correlation vector h q (f b_cfar (q), f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q) to f demul_Tx#Nt (q)) as shown in the following equation (20), and performs direction estimation processing, where q=1, 2.

第q仮想受信アレー相関ベクトルhq(fb_cfar(q), fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q)~ fdemul_Tx#Nt(q))は、式(20)に示すように、送信アンテナ数Ntと受信アンテナ数Naとの積であるNt×Na個の要素を含む。仮想受信アレー相関ベクトルhq(fb_cfar(q), fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q)~ fdemul_Tx#Nt(q))は、ターゲットからの反射波信号に対して各受信アンテナ202間の位相差に基づく方向推定を行う処理に用いる。ここで、整数z=1~Naである。なお、方向推定部214は、同じ距離インデックスの第1及び第2ドップラ多重分離部212の出力を用いて方向推定処理を行うため、fb_cfar(1)= fb_cfar(2)= fb_cfarとする。
As shown in equation (20), the qth virtual receiving array correlation vector h q (f b_cfar (q), f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx #2 (q) to f demul_Tx#Nt (q)) includes Nt×Na elements, which is the product of the number of transmitting antennas Nt and the number of receiving antennas Na. The virtual receiving array correlation vector h q (f b_cfar (q), f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q) to f demul_Tx#Nt (q)) is used in the process of performing direction estimation based on the phase difference between each receiving antenna 202 with respect to the wave signal reflected from the target. Here, the integer z is 1 to Na. Note that the direction estimation unit 214 performs direction estimation processing using the outputs of the first and second Doppler demultiplexing units 212 with the same distance index, so f b_cfar (1) = f b_cfar (2) = f b_cfar .

式(20)において、hcal[b]は、送信アレーアンテナ間及び受信アレーアンテナ間の位相偏差及び振幅偏差を補正するアレー補正値である。整数b=1~(Nt×Na)である。 In equation (20), h cal[b] is an array correction value that corrects the phase deviation and amplitude deviation between the transmitting array antennas and the receiving array antennas, where b is an integer between 1 and (Nt×Na).

方向推定部214は、例えば、方向推定評価関数値PH(θu, fb_cfar, fdemul_Tx#1(1)~ fdemul_Tx#Nt(1), fdemul_Tx#1(2)~ fdemul_Tx#Nt(2))における方位方向θuを所定の角度範囲内で可変として空間プロファイルを算出する。方向推定部214は、算出した空間プロファイルの極大ピークを大きい順に所定数抽出し、極大ピークの方位方向を到来方向推定値(例えば、測位出力)として出力する。 The direction estimation unit 214 calculates a spatial profile by varying the azimuth direction θu in the direction estimation evaluation function value P H ( θu , fb_cfar , fdemul_Tx#1 (1) to fdemul_Tx#Nt (1), fdemul_Tx #1 (2) to fdemul_Tx#Nt ( 2)) within a predetermined angle range. The direction estimation unit 214 extracts a predetermined number of maximum peaks from the calculated spatial profile in descending order, and outputs the azimuth directions of the maximum peaks as direction-of-arrival estimates (e.g., positioning outputs).

なお、方向推定評価関数値PH(θu, fb_cfar, fdemul_Tx#1(1)~ fdemul_Tx#Nt(1), fdemul_Tx#1(2)~ fdemul_Tx#Nt(2))は、到来方向推定アルゴリズムによって各種の方法がある。例えば、非特許文献3に開示されているアレーアンテナを用いた推定方法を用いてもよい。 Note that there are various methods for calculating the direction estimation evaluation function value P Hu , f b_cfar , f demul_Tx#1 (1) to f demul_Tx# Nt (1), f demul_Tx#1 (2) to f demul_Tx#Nt (2)) depending on the direction of arrival estimation algorithm. For example, the estimation method using an array antenna disclosed in Non-Patent Document 3 may be used.

例えば、Nt×Na個の仮想受信アレーが等間隔dHで直線状に配置される場合、ビームフォーマ法は次式(21)のように表すことができる。ビームフォーマ法の他にも、Capon, MUSICといった手法も同様に適用可能である。なお、式(21)において、上付き添え字Hはエルミート転置演算子である。
For example, when Nt × Na virtual receiving arrays are arranged linearly at equal intervals dH , the beamformer method can be expressed as in the following equation (21). In addition to the beamformer method, methods such as Capon and MUSIC can also be applied. In equation (21), the superscript H is the Hermitian transpose operator.

また、式(21)においてaqu)は、方位方向θuの到来波に対する仮想受信アレーの方向ベクトルを示し、式(22)で表される。式(22)において、λqは、中心周波数fc(q)の場合のレーダ送信信号(例えば、第qチャープ信号)の波長であり、λq=C0/fc(q)である。
In addition, in equation (21), a qu ) indicates the direction vector of the virtual receiving array for the arriving wave in the azimuth direction θ u , and is expressed by equation (22). In equation (22), λ q is the wavelength of the radar transmission signal (for example, the qth chirp signal) when the center frequency is f c (q), and λ q =C 0 /f c (q).

また、方位方向θuは到来方向推定を行う方位範囲内を所定の方位間隔β1で変化させたベクトルである。例えば、θuは以下のように設定される。
θu=θmin + uβ1、整数u=0~ NU
NU=floor[(θmax-θmin)/β1]+1
ここでfloor(x)は、実数xを超えない最大の整数値を返す関数である。
The azimuth direction θ u is a vector obtained by varying the azimuth range in which the direction of arrival estimation is performed at a predetermined azimuth interval β 1. For example, θ u is set as follows.
θ u =θmin + uβ 1 , integer u=0~NU
NU=floor[(θmax-θmin)/β 1 ]+1
Here, floor(x) is a function that returns the maximum integer value that does not exceed the real number x.

方向推定部214は、例えば、式(22)に示す方向ベクトルaqu)の代わりに、式(23)に示すように、中心周波数fc(1)とfc(2)との平均中心周波数における方位方向θの到来波に対する仮想受信アレーの方向ベクトルa(θu)を共通に用いてもよい。ここで、λaは中心周波数(fc(1)+ fc(2))/2の場合のレーダ送信信号の波長であり、λa=2C0/(fc(1)+fc(2))である。この場合、方向推定部214は、仮想受信アレーの方向ベクトルa(θu)を、各チャープ信号に対する処理に共通に用いることができ、仮想受信アレーの方向ベクトルを記憶するためのメモリ容量を削減できる効果も得られる。
For example, instead of the direction vector aq ( θu ) shown in equation (22), the direction estimator 214 may commonly use the direction vector a( θu ) of the virtual receiving array for the arriving wave in the azimuth direction θ at the average center frequency of the center frequencies fc (1) and fc (2), as shown in equation (23). Here, λa is the wavelength of the radar transmission signal when the center frequency is ( fc (1)+ fc (2))/2, and λa = 2C0 /( fc (1)+ fc (2)). In this case, the direction estimator 214 can commonly use the direction vector a( θu ) of the virtual receiving array for processing each chirp signal, which also has the effect of reducing the memory capacity required to store the direction vectors of the virtual receiving array.

また、上述した例では、方向推定部214が到来方向推定値として方位方向を算出する例について説明したが、これに限定されず、仰角方向の到来方向推定、又は、矩形の格子状に配置されたMIMOアンテナを用いることにより、方位方向及び仰角方向の到来方向推定も可能である。例えば、方向推定部214は、到来方向推定値として方位方向及び仰角方向を算出して、測位出力としてもよい。 In the above example, the direction estimation unit 214 calculates the azimuth direction as the direction of arrival estimate, but this is not limited to this. Direction of arrival estimation can also be performed in the elevation direction, or by using MIMO antennas arranged in a rectangular grid, direction of arrival estimation can also be performed in the azimuth direction and elevation direction. For example, the direction estimation unit 214 may calculate the azimuth direction and elevation direction as the direction of arrival estimate, and use these as the positioning output.

以上の動作により、方向推定部214は、測位出力として、距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), ...,fdemul_Tx#Nt(q))における到来方向推定値を出力してよい。また、方向推定部214は、更に、測位出力として、距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), ...,fdemul_Tx#Nt(q))を出力してよい。方向推定部214は、測位出力(又は、測位結果)を、例えば、図示しない、車載レーダでは車両の制御装置、インフラレーダではインフラ制御装置に、出力してもよい。 Through the above operations, the direction estimation unit 214 may output, as positioning outputs, distance index f b_cfar (q) and arrival direction estimation values in separation index information of Doppler multiplexed signals (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q), ..., f demul_Tx#Nt (q)). The direction estimation unit 214 may further output, as positioning outputs, distance index f b_cfar (q) and separation index information of Doppler multiplexed signals (f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q), ..., f demul_Tx#Nt (q)). The direction estimation unit 214 may output the positioning output (or the positioning result) to, for example, a vehicle control device in the case of an on-board radar, or an infrastructure control device in the case of an infrastructure radar, both not shown.

また、方向推定部214は、例えば、ドップラ判定部213において判定したドップラ周波数情報fd_VFT(1)+nalest/Trs、及び、fc(2)/fc(1)(fd_VFT(1)+nalest/Trs)の何れか一方、又は、両方を出力してもよい。 In addition, the direction estimation unit 214 may output, for example, either one or both of the Doppler frequency information f d_VFT(1) +n alest /T rs determined by the Doppler determination unit 213 and f c (2)/f c (1)(f d_VFT(1) +n alest /T rs ).

また、距離インデックスfb_cfarは、式(1)を用いて距離情報に変換して出力されてもよい。 Furthermore, the distance index f b_cfar may be converted into distance information using equation (1) and output.

また、ドップラ判定部213において判定されたドップラ周波数情報は、相対速度情報に変換して出力されてもよい。ドップラ判定部213において判定された、中心周波数fc(1)によるドップラ周波数情報fd_VFT(1)+nalest/Trsを相対速度vdに変換するには、次式(24)を用いて変換することができる。
Furthermore, the Doppler frequency information determined by the Doppler determination unit 213 may be converted into relative velocity information and output. The Doppler frequency information f d — VFT(1) + n alest /T rs based on the center frequency f c (1) determined by the Doppler determination unit 213 can be converted into the relative velocity v d using the following equation (24).

同様に、ドップラ判定部213において判定された、中心周波数fc(2)によるドップラ周波数情報fc(2)/fc(1)(fd_VFT(1)+nalest/Trs)を相対速度vdに変換すると、次式(25)のように、式(24)と同じ値となるので、相対速度成情報は、異なる中心周波数に対して共通の値(又は、統一した値)として出力されてもよい。
Similarly, when the Doppler frequency information f c (2)/f c (1) (f d_VFT(1) +n alest /T rs ) determined by the Doppler determination unit 213 based on the center frequency f c (2) is converted into relative velocity v d , the value obtained is the same as equation (24), as shown in the following equation (25), and therefore the relative velocity component information may be output as a common value (or a unified value) for different center frequencies.

以上のように、本実施の形態では、レーダ装置10は、送信アンテナ106から送信信号が送信される送信周期毎に、例えば、式(10)~式(15)の何れかを満たす第1中心周波数と第2中心周波数とを交互に切り替える。これにより、レーダ装置10は、中心周波数の違いに応じたドップラ解析におけるドップラ周波数のずれに基づいて、折り返し回数を判定できる。よって、レーダ装置10は、例えば、判定可能な折り返し回数に応じて、ドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲(又は相対速度の最大値)を拡大できる。 As described above, in this embodiment, the radar device 10 alternates between, for example, a first center frequency and a second center frequency that satisfy one of equations (10) to (15) for each transmission period in which a transmission signal is transmitted from the transmitting antenna 106. This allows the radar device 10 to determine the number of aliasings based on the deviation in Doppler frequency in Doppler analysis that corresponds to differences in center frequency. Therefore, the radar device 10 can expand the Doppler frequency range (or the maximum value of relative velocity) in which Doppler multiplexed signals can be separated, for example, depending on the number of aliasings that can be determined.

以上のように、本実施の形態によれば、曖昧性が生じないドップラ周波数範囲(又は相対速度の最大値)を拡大させることができる。これにより、レーダ装置10は、より広いドップラ周波数範囲において、物標(例えば、到来方向)を精度良く検知することができる。 As described above, according to this embodiment, the Doppler frequency range (or maximum value of relative velocity) in which no ambiguity occurs can be expanded. This allows the radar device 10 to accurately detect targets (e.g., direction of arrival) over a wider Doppler frequency range.

また、本実施の形態では、チャープ信号の中心周波数の設定によりドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲を拡大するので、例えば、A/D変換器のサンプリングレートの高速化といった方法を適用することを省略してもよい。よって、本実施の形態によれば、レーダ装置10におけるハードウェア構成の複雑化を抑制し、また、レーダ装置10における消費電力又は発熱量の増加を抑制できる。また、本実施の形態では、チャープ信号の中心周波数の設定によりドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲を拡大するので、送信周期Trの短縮といった方法を適用することを省略してもよい。よって、本実施の形態によれば、レーダ装置10における検出可能な距離範囲の縮小、又は、距離分解能の劣化を抑制できる。 Furthermore, in this embodiment, since the Doppler frequency range in which a Doppler multiplexed signal can be separated is expanded by setting the center frequency of the chirp signal, it is possible to omit the application of a method such as increasing the sampling rate of the A/D converter. Therefore, this embodiment can prevent the hardware configuration of the radar device 10 from becoming complicated and also prevent an increase in power consumption or heat generation in the radar device 10. Furthermore, in this embodiment, since the Doppler frequency range in which a Doppler multiplexed signal can be separated is expanded by setting the center frequency of the chirp signal, it is possible to omit the application of a method such as shortening the transmission period T r . Therefore, this embodiment can prevent a reduction in the detectable distance range of the radar device 10 or a deterioration in distance resolution.

なお、本実施の形態では、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に関する変調パラメータにおいて、中心周波数と異なる他のパラメータが共通である場合について説明したが、これに限定されない。本開示の一実施例の適用には、例えば、距離分解能が一致すればよく、周波数掃引帯域幅Bw(q)が同一の関係となるチャープ信号であればよい。 In the present embodiment, the first chirp signal and the second chirp signal have the same modulation parameters other than the center frequency, but the present disclosure is not limited to this. For example, the present disclosure can be applied to chirp signals that have the same distance resolution and the same frequency sweep bandwidth Bw (q).

例えば、図10に示すように、Bw(1)=Bw(2)、Tsw(1)≠Tsw(2)、Dm(1)≠Dm(2)となる変調パラメータによって設定される第1チャープ信号及び第2チャープ信号を用いてもよい。この場合、第1チャープ信号及び第2チャープ信号の周波数掃引時間TSWが異なるが、周波数掃引帯域幅Bwが同一であり、距離分解能ΔR(=C0/2Bw)は一致するので、レーダ装置10は、上述した本開示の一実施例に係る動作を行うことで同様な効果が得られる。 For example, as shown in Fig. 10, the first chirp signal and the second chirp signal may be set by modulation parameters that satisfy Bw (1) = Bw (2), Tsw (1) ≠ Tsw (2), and Dm (1) ≠ Dm (2). In this case, although the frequency sweep times Tsw of the first chirp signal and the second chirp signal are different, the frequency sweep bandwidths Bw are the same and the range resolutions ΔR (= C0 / 2Bw ) match, so the radar device 10 can obtain similar effects by performing the operation according to the embodiment of the present disclosure described above.

また、例えば、図10に示すように、Tsw(1)≠Tsw(2)の設定により、各受信無線部203から出力されるビート信号をそれぞれの信号処理部206のA/D変換部207において離散的にサンプルリングする際に、所定時間範囲(レンジゲート)Tsw(1)≠Tsw(2)で得られる離散サンプリングデータ数は異なる。よって、ビート周波数解析部208は、例えば、送信周期Tr毎に所定時間範囲(レンジゲート)Tswで得られるNdata個の離散サンプリングデータを、FFT処理する代わりに、以下の動作を行ってもよい。 10 , when the beat signals output from each radio reception unit 203 are discretely sampled in the A/D conversion unit 207 of each signal processing unit 206 by setting T sw (1)≠T sw (2), the number of discrete sampling data obtained in a predetermined time range (range gate) T sw (1)≠T sw (2) differs. Therefore, the beat frequency analysis unit 208 may perform the following operation instead of performing FFT processing on N data pieces of discrete sampling data obtained in a predetermined time range (range gate) T sw for each transmission period Tr .

例えば、ビート周波数解析部208は、第1チャープ信号が送信される周期において、所定時間範囲(レンジゲート)Tsw(1)で得られるNdata(1)個の離散サンプリングデータをFFT処理し、また、第2チャープ信号が送信される周期において、所定時間範囲(レンジゲート)Tsw(2)で得られるNdata(2)個の離散サンプリングデータをFFT処理してもよい。そして、ビート周波数解析部208は、例えば、Ndata(1)個とNdata(2)個のうち、小さい方をNdata個として、後続の処理を行ってよい。 For example, the beat frequency analysis unit 208 may perform FFT processing on N data (1) discrete sampled data obtained in a predetermined time range (range gate) T sw (1) during the period in which the first chirp signal is transmitted, and may also perform FFT processing on N data (2) discrete sampled data obtained in a predetermined time range (range gate) T sw (2) during the period in which the second chirp signal is transmitted.The beat frequency analysis unit 208 may then perform subsequent processing using the smaller of N data (1) and N data (2), as the N data .

(実施の形態2)
本実施の形態に係るレーダ装置は、図2に示すレーダ装置10と同様でよい。
(Embodiment 2)
The radar device according to this embodiment may be similar to the radar device 10 shown in FIG.

実施の形態1では、第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)に関するドップラ折り返し回数の判定可能条件について説明した。例えば、実施の形態1では、判定可能条件を満たす場合のドップラ判定部213におけるドップラ折り返し回数の判定動作について説明し、ドップラ周波数範囲を1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲よりも2倍以上に拡大可能であることを説明した。 In the first embodiment, the conditions under which the number of Doppler aliasing can be determined for the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal have been described. For example, in the first embodiment, the operation of determining the number of Doppler aliasing in the Doppler determining unit 213 when the determination conditions are satisfied has been described, and it has been explained that the Doppler frequency range can be expanded to more than twice the Doppler frequency range when one transmitting antenna is used.

ここで、例えば、不等間隔ドップラ多重送信を用いるMIMOレーダにおいて、同程度の距離から複数の反射波がある場合、また、それらの反射波のドップラ間隔がドップラ多重間隔(又は、ドップラ多重間隔の倍数)に一致する場合、レーダ装置10において不等間隔となるドップラ周波数領域の検出を誤りやすくなり、ドップラ多重信号の分離を誤ったり、複数の反射波の測角誤差が大きくなったりする可能性がある。 Here, for example, in a MIMO radar using unevenly spaced Doppler multiplexing, if there are multiple reflected waves from similar distances, and if the Doppler spacing of these reflected waves matches the Doppler multiplexing spacing (or a multiple of the Doppler multiplexing spacing), the radar device 10 is more likely to erroneously detect the unevenly spaced Doppler frequency range, which could result in incorrect separation of the Doppler multiplexed signal or large angle measurement errors for the multiple reflected waves.

本実施の形態では、実施の形態1の効果に加え、このような状況でも検出性能を向上できるレーダ装置について説明する。例えば、本実施の形態では、第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)に関する複数の反射波の判定可能条件について説明する。例えば、レーダ送信部100の信号生成制御部104において設定される第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)の設定条件(判定可能条件)、及び、ドップラ判定部213の動作が実施の形態1と異なる。以下、本実施の形態について、実施の形態1と異なる部分の動作を主に説明する。 In this embodiment, a radar device that can improve detection performance even in such a situation, in addition to the effects of embodiment 1, will be described. For example, in this embodiment, conditions under which a plurality of reflected waves can be determined regarding the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal will be described. For example, the setting conditions (determinable conditions) for the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal set in the signal generation control unit 104 of the radar transmitter 100, and the operation of the Doppler determination unit 213 are different from those in embodiment 1. Below, the operation of this embodiment that differs from embodiment 1 will be mainly described.

[判定可能条件]
まず、レーダ送信部100の信号生成制御部104において設定される第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)の設定条件(判定可能条件)について説明する。
[Judgment possible conditions]
First, the setting conditions (determinable conditions) for the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal set in the signal generation control unit 104 of the radar transmitter 100 will be described.

レーダ送信部100のドップラシフト部105は、例えば、式(4)に示す位相回転φn(m)を用いてよい。この場合、ドップラ多重間隔ΔfDDMは、次式(26)で表される。
The Doppler shifter 105 of the radar transmitter 100 may use, for example, the phase rotation φ n (m) shown in equation (4). In this case, the Doppler multiplexing interval Δf DDM is expressed by the following equation (26).

式(26)に示すドップラ多重間隔ΔfDDMのうち一部はドップラ多重に使用されず、送信信号が割り当てられないため、ドップラ多重間隔の倍数で不等間隔となる。ここで、δは1以上の整数である。δが1の場合にドップラ多重間隔ΔfDDMが最も広くなり、δが増えるにつれドップラ多重間隔ΔfDDMが狭くなる。例えば、ドップラ多重間隔が狭いほど、ドップラ多重信号間の相互干渉が増加するため、δ=1といった、より小さい整数に設定されることがより好適である。 A portion of the Doppler multiplexing interval Δf DDM shown in equation (26) is not used for Doppler multiplexing and no transmit signals are assigned to it, resulting in uneven intervals that are multiples of the Doppler multiplexing interval. Here, δ is an integer greater than or equal to 1. When δ is 1, the Doppler multiplexing interval Δf DDM is widest, and as δ increases, the Doppler multiplexing interval Δf DDM narrows. For example, the narrower the Doppler multiplexing interval, the greater the mutual interference between Doppler multiplexed signals, so it is more preferable to set δ to a smaller integer, such as δ=1.

例えば、同一の距離インデックスで検出される2つの物標(以下、「Target#1」及び「Target#2」と表す)からの反射波のドップラ周波数fd1_T#1、fd1_T#2が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となる間隔で到来する場合、ドップラ周波数fd1_T#1、fd1_T#2は次式(27)、(28)で表され、ドップラ周波数fd1_T#1、fd1_T#2は、式(29)の関係を有する。なお、ここでは、中心周波数fc(1)の第1チャープ信号を用いる場合の関係式を示す。
fd1_T#1= fd_T#1_VFT(1)+ nal_T#1/Trs (27)
fd1_T#2= fd1_T#2_VFT(1)+ nal_T#2/Trs (28)
|fd1_T#1 - fd1_T#2|= Nmul×ΔfDDM (29)
For example, when the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 of reflected waves from two targets (hereinafter referred to as "Target #1" and "Target #2") detected at the same distance index arrive at an interval equal to the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval N mul × Δf DDM ), the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 are expressed by the following equations (27) and (28), and the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 have the relationship shown in equation (29). Note that this equation shows the relationship when a first chirp signal with center frequency f c (1) is used.
f d1_T#1 = f d_T#1_VFT (1)+ n al_T#1 /T rs (27)
f d1_T#2 = f d1_T#2_VFT (1)+ n al_T#2 /T rs (28)
|f d1_T#1 - f d1_T#2 |= N mul ×Δf DDM (29)

ここで、fd_T#1_VFT(1)は、第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212において検出されるTarget#1のドップラ周波数推定値であり、fd1_T#2_VFT(1)は、第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212において検出されるTarget#2のドップラ周波数推定値である。また、nal_T#1はTarget#1のドップラ折り返し回数を表し、nal_T#2はTarget#2のドップラ折り返し回数を表す。また、nal_T#1及びnal_T#2は整数値をとる。 Here, f d_T#1_VFT (1) is the estimated Doppler frequency of Target #1 detected by the first Doppler analysis unit 210 and the first Doppler demultiplexing unit 212, and f d1_T#2_VFT (1) is the estimated Doppler frequency of Target #2 detected by the first Doppler analysis unit 210 and the first Doppler demultiplexing unit 212. Furthermore, n al_T#1 represents the number of Doppler aliasing events of Target #1, and n al_T#2 represents the number of Doppler aliasing events of Target #2. Furthermore, n al_T#1 and n al_T#2 take integer values.

また、Nmulは想定するドップラ周波数範囲内の自然数である。例えば、Nmulは、式(19)を満たす最大の折り返し回数nalmaxを用いて、Nmul∈{1,…,(Nt+δ)×nalmax}に設定されてもよく、Nmul∈{1,…,(Nt+δ)×nalmax}よりも狭い範囲内の値に設定されてもよい。 Furthermore, Nmul is a natural number within the assumed Doppler frequency range. For example, Nmul may be set to Nmul ∈ {1, ..., (Nt+δ) × nalmax } using the maximum number of aliasing nalmax that satisfies Equation (19), or may be set to a value within a range narrower than Nmul ∈ {1, ..., (Nt+δ) × nalmax }.

上記のように表される2つの物標(Target#1,Target#2)の関係式に対して、レーダ装置10が中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いてドップラ周波数を観測した場合について、次式(30)、(31)、(32)の関係式が得られる。なお、式(30)、(31)、(32)の関係式は、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いた場合のドップラ周波数fd2_T#1、fd2_T#2が、ドップラ周波数fd1_T#1、fd1_T#2に、中心周波数比fc(2)/fc(1)を乗算することにより算出可能であることを利用している。
fd2_T#s1= fc(2)/fc(1)×(fd_T#1_VFT(1)+ nal_T#1/Trs) (30)
fd2_T#2= fc(2)/fc(1)×(fd1_T#2_VFT(1)+ nal_T#2/Trs) (31)
|fd2_T#1 - fd2_T#2|= fc(2)/fc(1)×(Nmul×ΔfDDM ) (32)
For the relational expressions for two targets (Target #1, Target #2) expressed as above, when the radar device 10 observes the Doppler frequency using the second chirp signal with center frequency f c (2), the following relational expressions (30), (31), and (32) are obtained. Note that the relational expressions (30), (31), and (32) utilize the fact that the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 when the second chirp signal with center frequency f c (2) is used can be calculated by multiplying the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 by the center frequency ratio f c (2)/f c (1).
f d2_T#s1 = f c (2)/f c (1)×(f d_T#1_VFT (1)+ n al_T#1 /T rs ) (30)
f d2_T#2 = f c (2)/f c (1)×(f d1_T#2_VFT (1)+ n al_T#2 /T rs ) (31)
|f d2_T#1 - f d2_T#2 |= f c (2)/f c (1)×(N mul ×Δf DDM ) (32)

ここで、fc(2)/fc(1)×(Nmul×ΔfDDM )と、ドップラ多重間隔であるNmul×ΔfDDMとの差分(例えば、式(32)の値と式(29)の値との差分)が、第2ドップラ解析部210におけるドップラ周波数分解能Δfdより大きくなるように、中心周波数比fc(2)/fc(1)が設定されてよい。 Here, the center frequency ratio f c (2)/f c (1) may be set so that the difference between f c (2)/f c (1)×(N mul ×Δf DDM ) and the Doppler multiplex interval N mul ×Δf DDM (for example, the difference between the value of equation (32) and the value of equation ( 29 )) is greater than the Doppler frequency resolution Δf d in the second Doppler analysis unit 210.

例えば、レーダ装置10は、次式(33)の「第2判定可能条件(1)」を満たすように、第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)を決定してよい。
For example, the radar device 10 may determine the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal so as to satisfy the "second determination condition (1)" of the following equation (33).

これにより、例えば、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いた第2ドップラ解析部210及び第2ドップラ多重分離部212の出力を用いると、Target#1及びTarget#2のそれぞれのドップラ周波数は、第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212において検出されるTarget#1及びTarget#2のそれぞれのドップラ周波数推定値(例えば、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ΔfDDMの倍数)の間隔)から、少なくとも第2ドップラ解析部210におけるドップラ周波数分解能Δfdよりもずれたドップラ周波数として観測される。 As a result, for example, when using the outputs of the second Doppler analysis unit 210 and the second Doppler demultiplexing unit 212 using the second chirp signal with center frequency f c (2), the Doppler frequencies of Target #1 and Target #2 are observed as Doppler frequencies that deviate from the Doppler frequency estimates of Target #1 and Target #2 detected in the first Doppler analysis unit 210 and the first Doppler demultiplexing unit 212 (for example, an interval of the Doppler multiplexing interval Δf DDM (or a multiple of Δf DDM )) by at least more than the Doppler frequency resolution Δf d in the second Doppler analysis unit 210.

したがって、レーダ装置10は、例えば、同一距離にて観測される2つの反射波間におけるドップラ多重信号成分の重複を抑制し、2つの反射波それぞれのドップラ多重信号の分離性能を向上できる。例えば、第2判定可能条件(1)は、第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212において検出されるTarget#1及びTarget#2のドップラ周波数推定値が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ΔfDDMの倍数)の間隔となり、Target#1及びTarget#2についてドップラ多重分離が困難な場合でも、第2チャープ信号を用いた第2ドップラ解析部210及び第2ドップラ多重分離部212の出力に基づいてTarget#1及びTarget#2についてドップラ多重分離でき、Target#1及びTarget#2のドップラ周波数推定値が得られる条件となる。 Therefore, the radar device 10 can suppress overlap of Doppler multiplexed signal components between two reflected waves observed at the same distance, for example, and improve the separation performance of the Doppler multiplexed signals of each of the two reflected waves. For example, the second determination condition (1) is a condition under which, even if the Doppler frequency estimates of Target #1 and Target #2 detected by the first Doppler analysis unit 210 and the first Doppler demultiplexing unit 212 are spaced apart by the Doppler multiplexing interval Δf DDM (or a multiple of Δf DDM ), and Doppler demultiplexing of Target #1 and Target #2 is difficult, Doppler demultiplexing of Target #1 and Target #2 can be performed based on the outputs of the second Doppler analysis unit 210 and the second Doppler demultiplexing unit 212 using the second chirp signal, and the Doppler frequency estimates of Target #1 and Target #2 can be obtained.

ここで、fc(2)> fc(1)の場合、第2判定可能条件(1)におけるfc(1)及びfc(2)の条件は次式(34)で表される。
Here, when f c (2)>f c (1), the condition for f c (1) and f c (2) in the second determinable condition (1) is expressed by the following equation (34).

例えば、Nmul=1を満たせば、Nmul>1の場合も成り立つことから、第2判定可能条件(1)は、次式(35)のように表されてもよい。
For example, if N mul =1 is satisfied, the case of N mul >1 is also satisfied, and therefore the second determinable condition (1) may be expressed as in the following equation (35).

同様に、fc(2)< fc(1)の場合、第2判定可能条件(1)におけるfc(1)及びfc(2)の条件は次式(36)で表される。
Similarly, when f c (2)<f c (1), the condition for f c (1) and f c (2) in the second determinable condition (1) is expressed by the following equation (36).

例えば、Nmul=1を満たせば、Nmul>1の場合も成り立つことから、第2判定可能条件(1)は、次式(37)のように表されてもよい。
For example, if N mul =1 is satisfied, the case of N mul >1 is also satisfied, and therefore the second determinable condition (1) may be expressed as in the following equation (37).

同様に、同一の距離インデックスで検出される2つの物標(例えば、Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ周波数fd2_T#1、fd2_T#2が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となる間隔で到来する場合、ドップラ周波数fd2_T#1、fd2_T#2は、次式(38)、(39)で表され、ドップラ周波数fd2_T#1、fd2_T#2は、式(40)の関係を有する。なお、ここでは、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いる場合の関係式を示す。
fd2_T#1= fd_T#1_VFT(2)+ nal_T#1/Trs (38)
fd2_T#2= fd1_T#2_VFT(2)+ nal_T#2/Trs (39)
|fd2_T#1 - fd2_T#2| = Nmul×ΔfDDM (40)
Similarly, when the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 of reflected waves from two targets (e.g., Target #1 and Target #2) detected at the same distance index arrive at an interval equal to the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval N mul × Δf DDM ), the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 are expressed by the following equations (38) and (39), and the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 have the relationship shown in equation (40). Note that this equation shows the relationship when a second chirp signal with center frequency f c (2) is used.
f d2_T#1 = f d_T#1_VFT (2)+ n al_T#1 /T rs (38)
f d2_T#2 = f d1_T#2_VFT (2)+ n al_T#2 /T rs (39)
|f d2_T#1 - f d2_T#2 | = N mul ×Δf DDM (40)

ここで、fd_T#1_VFT(2)は、第2ドップラ解析部210及び第2ドップラ多重分離部212において検出されるTarget#1のドップラ周波数推定値であり、fd1_T#2_VFT(2)は、第2ドップラ解析部210及び第2ドップラ多重分離部212において検出されるTarget#2のドップラ周波数推定値である。また、nal_T#1はTarget#1のドップラ折り返し回数を表し、nal_T#2はTarget#2のドップラ折り返し回数を表す。また、nal_T#1及びnal_T#2は整数値をとる。 Here, f d_T#1_VFT (2) is the estimated Doppler frequency of Target #1 detected by the second Doppler analysis unit 210 and the second Doppler demultiplexing unit 212, and f d1_T#2_VFT (2) is the estimated Doppler frequency of Target #2 detected by the second Doppler analysis unit 210 and the second Doppler demultiplexing unit 212. Furthermore, n al_T#1 represents the number of Doppler aliasing events of Target #1, and n al_T#2 represents the number of Doppler aliasing events of Target #2. Furthermore, n al_T#1 and n al_T#2 take integer values.

上記のように表される2つの物標(Target#1,Target#2)の関係式に対して、レーダ装置10が中心周波数fc(1)の第1チャープ信号を用いてドップラ周波数を観測した場合について、次式(41)、(42)、(43)の関係式が得られる。なお、式(41)、(42)、(43)の関係式は、中心周波数fc(1)の第1チャープ信号を用いた場合のドップラ周波数fd1_T#1、fd1_T#2が、ドップラ周波数fd2_T#1、fd2_T#2に、中心周波数比fc(1)/fc(2)を乗算することにより算出可能であることを利用している。
fd1_T#1= fc(1)/fc(2)×(fd_T#1_VFT(2)+ nal_T#1/Trs) (41)
fd1_T#2= fc(1)/fc(2)×( fd1_T#2_VFT(2)+ nal_T#2/Trs) (42)
|fd1_T#1 - fd1_T#2|= fc(1)/fc(2)×(Nmul×ΔfDDM ) (43)
For the relational expressions for two targets (Target #1, Target #2) expressed as above, when the radar device 10 observes the Doppler frequency using a first chirp signal with a center frequency of f c (1), the following relational expressions (41), (42), and (43) are obtained. Note that the relational expressions (41), (42), and (43) utilize the fact that the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 when the first chirp signal with a center frequency of f c (1) is used can be calculated by multiplying the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 by the center frequency ratio f c (1)/f c (2).
f d1_T#1 = fc(1)/fc(2)×(f d_T#1_VFT (2)+ n al_T#1 /T rs ) (41)
f d1_T#2 = fc(1)/fc(2)×( f d1_T#2_VFT (2)+ n al_T#2 /T rs ) (42)
|f d1_T#1 - f d1_T#2 |= fc(1)/fc(2)×(N mul ×Δf DDM ) (43)

ここで、fc(1)/fc(2)×(Nmul×ΔfDDM )と、ドップラ多重間隔であるNmul×ΔfDDMとの差分(例えば、式(43)の値と式(40)の値との差分)が、第1ドップラ解析部210におけるドップラ周波数分解能Δfdより大きくなるように、中心周波数比fc(1)/fc(2)が設定されてよい。 Here, the center frequency ratio f c (1)/f c (2) may be set so that the difference between f c (1)/f c (2)×(N mul ×Δf DDM ) and the Doppler multiplex interval N mul ×Δf DDM (for example, the difference between the value of equation (43) and the value of equation (40)) is greater than the Doppler frequency resolution Δf d in the first Doppler analysis unit 210.

例えば、レーダ装置10は、次式(44)の「第2判定可能条件(2)」を満たすように、第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)を決定してよい。
For example, the radar device 10 may determine the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal so as to satisfy the "second determination condition (2)" of the following equation (44).

これにより、例えば、中心周波数fc(1)の第1チャープ信号の用いた第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212の出力を用いると、Target#1及びTarget#2のそれぞれのドップラ周波数は、第2ドップラ解析部210及び第2ドップラ多重分離部212において検出されるTarget#1及びTarget#2のそれぞれのドップラ周波数推定値(例えば、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ΔfDDMの倍数の間隔)から、少なくとも第1ドップラ解析部210におけるドップラ周波数分解能Δfdよりもずれたドップラ周波数として観測される。 As a result, for example, when the outputs of the first Doppler analysis unit 210 and the first Doppler demultiplexing unit 212 using the first chirp signal with center frequency f c (1) are used, the Doppler frequencies of Target #1 and Target #2 are observed as Doppler frequencies that deviate from the Doppler frequency estimates of Target #1 and Target #2 (for example, the Doppler multiplexing interval Δf DDM (or an interval that is a multiple of Δf DDM )) detected in the second Doppler analysis unit 210 and the second Doppler demultiplexing unit 212 by at least the Doppler frequency resolution Δf d in the first Doppler analysis unit 210.

したがって、レーダ装置10は、例えば、同一距離にて観測される2つの反射波間におけるドップラ多重信号成分の重複を抑制し、2つの反射波それぞれのドップラ多重信号の分離性能を向上できる。例えば、第2判定可能条件(2)は、第2ドップラ解析部210及び第2ドップラ多重分離部212において検出されるTarget#1及びTarget#2のドップラ周波数推定値が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ΔfDDMの倍数の間隔)となり、Target#1及びTarget#2についてドップラ多重分離が困難な場合でも、第1チャープ信号を用いた第1ドップラ解析部210及び第1ドップラ多重分離部212の出力に基づいてTarget#1及びTarget#2についてドップラ多重分離でき、Target#1及びTarget#2のドップラ周波数推定値が得られる条件となる。 Therefore, the radar device 10 can suppress overlap of Doppler multiplexed signal components between two reflected waves observed at the same distance, for example, and improve the separation performance of the Doppler multiplexed signals of each of the two reflected waves. For example, the second determination condition (2) is a condition under which, even if the Doppler frequency estimates of Target #1 and Target #2 detected by the second Doppler analysis unit 210 and the second Doppler demultiplexing unit 212 are the Doppler multiplexing interval Δf DDM (or an interval that is a multiple of Δf DDM ) and Doppler demultiplexing of Target #1 and Target #2 is difficult, Doppler demultiplexing of Target #1 and Target #2 is possible based on the outputs of the first Doppler analysis unit 210 and the first Doppler demultiplexing unit 212 using the first chirp signal, and the Doppler frequency estimates of Target #1 and Target #2 can be obtained.

ここで、fc(2)> fc(1)の場合、第2判定可能条件(2)におけるfc(1)及びfc(2)の条件は次式(45)で表される。
Here, when f c (2)>f c (1), the condition for f c (1) and f c (2) in the second determinable condition (2) is expressed by the following equation (45).

例えば、Nmul=1を満たす場合(Nmul>1も成り立つことを意味する)、第2判定可能条件(2)は、次式(46)のように表されてもよい。
For example, when N mul =1 is satisfied (meaning that N mul >1 also holds), the second determinable condition (2) may be expressed as the following equation (46).

また、次式(47)のように第2判定可能条件(2)を満たすと、第2判定可能条件(1)も満たす。
Furthermore, if the second determinable condition (2) is satisfied as in the following equation (47), the second determinable condition (1) is also satisfied.

したがって、例えば、次式(48)をfc(2)>fc(1)の場合の「第2判定可能条件」と呼ぶ。
Therefore, for example, the following equation (48) is called the "second determinable condition" when f c (2)>f c (1).

同様に、fc(2)<fc(1)の場合、第2判定可能条件(2)におけるfc(1)及びfc(2)の条件は次式(49)で表される。
Similarly, when f c (2)<f c (1), the condition for f c (1) and f c (2) in the second determinable condition (2) is expressed by the following equation (49).

例えば、Nmul=1を満たす場合(Nmul>1も成り立つことを意味する)、第2判定可能条件(2)は、次式(50)のように表されてもよい。
For example, when N mul =1 is satisfied (meaning that N mul >1 also holds), the second determinable condition (2) may be expressed as the following equation (50).

また、例えば、式(37)及び式(50)より、次式(51)のように第2判定可能条件(2)を満たすと、第2判定可能条件(1)も満たす。
Furthermore, for example, from equations (37) and (50), if the second determinable condition (2) is satisfied as in the following equation (51), the second determinable condition (1) is also satisfied.

したがって、例えば、次式(52)をfc(2)<fc(1)の場合の「第2判定可能条件」と呼ぶ。
Therefore, for example, the following equation (52) is called the "second determinable condition" when f c (2)<f c (1).

また、例えば、式(33)又は式(44)に示す第2判定可能条件において、ドップラ周波数分解能Δfdの整数倍(例えば、α倍)より大きい条件を満たす中心周波数fc(1)及びfc(2)の条件としてもよい(ただし、α≧1)。この場合、レーダ装置10は、αが大きいほど、受信信号レベルが低い場合といった雑音影響がある場合でもドップラ分離をより容易に行うことができる。また、例えば、fc(2)>fc(1)の場合の式(48)に示す第2判定可能条件、及び、fc(2)<fc(1)の場合の式(52)に示す第2判定可能条件のそれぞれは、次式(53)及び式(54)のように表されてもよい。
Furthermore, for example, the second determinable condition shown in equation (33) or equation (44) may be such that the center frequencies f c (1) and f c (2) satisfy a condition that they are greater than an integer multiple (e.g., α times) of the Doppler frequency resolution Δf d (where α≧1). In this case, the larger α is, the easier it is for the radar device 10 to perform Doppler separation even when there is noise influence, such as when the received signal level is low. Furthermore, for example, the second determinable condition shown in equation (48) when f c (2)>f c (1) and the second determinable condition shown in equation (52) when f c (2)<f c (1) may be expressed as the following equations (53) and (54), respectively.

一例として、fc(1)=78GHzの場合、fc(2)>fc(1)とすると、α=1、Nc=128、Nt=3、δ=1ではfc(2)は80.51GHzより大きく設定され、α=2、Nc=128ではfc(2)=83.2GHzに設定される。また、例えば、α=1、Nc=256、Nt=3、δ=1ではfc(2)=79.23GHzに設定され、α=2、Nc=256ではfc(2)は80.51GHzより大きく設定される。 As an example, when f c (1)=78 GHz and f c (2)>f c (1), f c (2) is set to be greater than 80.51 GHz when α=1, Nc=128, Nt=3, and δ=1, and f c (2) is set to be 83.2 GHz when α=2, Nc=128. Furthermore, for example, f c (2) is set to be 79.23 GHz when α=1, Nc=256, Nt=3, and δ=1, and f c (2) is set to be greater than 80.51 GHz when α=2, Nc=256.

なお、第2判定可能条件は、第1判定可能条件よりもチャープ信号の中心周波数間の差|fc(2)-fc(1)|が拡がる条件となる。例えば、第2判定可能条件を満たす場合には、第1判定可能条件も満たすことになる。 The second determinable condition is a condition in which the difference |f c (2)−f c (1)| between the center frequencies of the chirp signals is wider than that in the first determinable condition. For example, if the second determinable condition is satisfied, the first determinable condition is also satisfied.

また、レーダ送信部100又はレーダ受信部200の通過周波数範囲内において、fc(1)及びfc(2)が設定されてよく、ドップラ周波数の検出範囲の拡大は、レーダ送信部100又はレーダ受信部200の通過周波数特性の制約も受け得る。 Furthermore, f c (1) and f c (2) may be set within the pass frequency range of the radar transmitter 100 or the radar receiver 200, and the expansion of the Doppler frequency detection range may also be restricted by the pass frequency characteristics of the radar transmitter 100 or the radar receiver 200.

また、第2判定可能条件においても、式(18)又は式(19)に示す周波数条件の制約も同様に考慮して設定されてよい。これにより、実施の形態1の効果を同様に得ることができる。 Furthermore, the second determination condition may also be set taking into consideration the frequency condition constraints shown in equation (18) or equation (19). This allows the same effects as in embodiment 1 to be obtained.

また、第2判定可能条件において、fc(1)とfc(2)とで観測されるドップラ周波数の差がドップラ多重間隔ΔfDDM未満となる周波数条件を加えてもよい。例えば、次式(55)及び式(56)に示す条件を満たすようにfc(1)及びfc(2)が設定されてもよい。
Furthermore, the second determination condition may include a frequency condition that the difference in Doppler frequency observed between f c (1) and f c (2) is less than the Doppler multiplex interval Δf DDM . For example, f c (1) and f c (2) may be set so as to satisfy the conditions shown in the following equations (55) and (56).

ここで、Nmulは想定するドップラ周波数の範囲内の自然数である。例えば、Nmulは、式(19)を満たす最大の折り返し回数nalmaxを用いて、Nmul∈{1,…,(Nt+δ)×nalmax}に設定されてもよく、Nmul∈{1,…,(Nt+δ)×nalmax}よりも狭い範囲内の値に設定されてもよい。 Here, Nmul is a natural number within the range of the assumed Doppler frequency. For example, Nmul may be set to Nmul ∈ {1, ..., (Nt+δ) × nalmax } using the maximum number of aliasing nalmax that satisfies Equation (19), or may be set to a value within a narrower range than Nmul ∈ {1, ..., (Nt+δ) × nalmax }.

以上、判定可能条件について説明した。 The above explains the conditions for determination.

[ドップラ判定方法]
次に、ドップラ判定部213は、上述した第2判定可能条件を満たす中心周波数fc(1)及びfc(2)を用いて、以下のような動作を行ってよい。
[Doppler determination method]
Next, the Doppler determination unit 213 may perform the following operation using the center frequencies f c (1) and f c (2) that satisfy the second determination possible condition described above.

ドップラ判定部213は、例えば、距離インデックスfb_cfarにおいて、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とが、同数含まれる場合、実施の形態1と同様の動作を行ってよい。これにより、実施の形態1と同様な効果が得られる。 For example, when the distance index f b_cfar includes the same number of pieces of separation index information for the Doppler multiplexed signals output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and the same number of pieces of separation index information for the Doppler multiplexed signals output from the second Doppler multiplex separation unit 212, the Doppler determination unit 213 may perform the same operation as in embodiment 1. This provides the same effect as in embodiment 1.

その一方で、ドップラ判定部213は、例えば、距離インデックスfb_cfarにおいて、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とが同数含まれない場合、以下の処理を行ってよい。例えば、ドップラ判定部213は、例えば、レーダ装置10に対して同程度の距離からの複数の反射波が存在し、第1チャープ信号に対するドップラ解析及び第2チャープ信号に対するドップラ解析のうち、一方において複数の反射波が分離され、他方において複数の反射波が分離されない可能性がある場合に、以下の処理を行ってよい。 On the other hand, the Doppler determination unit 213 may perform the following process, for example, when the distance index f b_cfar does not include the same number of pieces of separation index information for the Doppler multiplexed signals output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and the second Doppler multiplex separation unit 212. For example, the Doppler determination unit 213 may perform the following process when, for example, there are multiple reflected waves from approximately the same distance to the radar device 10, and there is a possibility that multiple reflected waves will be separated in one of the Doppler analysis of the first chirp signal and the Doppler analysis of the second chirp signal, but will not be separated in the other.

<ケース1>
ケース1では、例えば、距離インデックスfb_cfarにおいて、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が複数含まれ、また、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれない場合について説明する。例えば、ケース1では、第1ドップラ多重分離部212においてドップラ多重信号が分離され、第2ドップラ多重分離部212においてドップラ多重信号が分離されない場合であり、例えば、以下のような場合である。
<Case 1>
Case 1 will be described as a case where, for example, the distance index f b_cfar includes multiple pieces of separation index information for Doppler multiplexed signals output from the first Doppler multiplexed separation unit 212, and does not include separation index information for Doppler multiplexed signals output from the second Doppler multiplexed separation unit 212. For example, case 1 is a case where a Doppler multiplexed signal is separated in the first Doppler multiplexed separation unit 212, but is not separated in the second Doppler multiplexed separation unit 212, such as the following case.

レーダ装置10に対して同程度の距離からの2つの反射波が存在する場合、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とには、2つの反射波に対するドップラ多重信号の分離インデックス情報が、それぞれ出力されることが期待される。 When two reflected waves are present at approximately the same distance from the radar device 10, it is expected that the separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexed separation unit 212 and the separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplexed separation unit 212 will each contain the separation index information for the Doppler multiplexed signal for the two reflected waves.

しかしながら、第2チャープ信号を用いて送信することによって、例えば、図1の(c)で示されるように、反射波#1と反射波#2がドップラ多重間隔ΔfDDM、あるいはドップラ多重間隔の倍数に一致する場合、反射波#1と反射波#2間で一部のドップラ多重信号が重複したドップラ周波数成分として受信されることがある。このため、ドップラ多重信号の分離が困難となり、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれない場合となる。 However, by transmitting using the second chirp signal, for example, as shown in (c) of Figure 1, if the reflected waves #1 and #2 match the Doppler multiplexing interval Δf DDM or a multiple of the Doppler multiplexing interval, some Doppler multiplexed signals may be received as overlapping Doppler frequency components between the reflected waves #1 and #2. This makes it difficult to separate the Doppler multiplexed signals, and the Doppler multiplexed signals output from the second Doppler multiplexing separation unit 212 may not contain separation index information.

一方で、このような反射波が存在する場合でも、第1チャープ信号を用いて送信することによって、レーダ装置10が第2判定可能条件を満たすので、反射波#1と反射波#2で一部のドップラ多重信号が重複したドップラ周波数成分として受信されることがなくなる。そのため、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まる場合となる。このような場合に、以下の動作を行う。 On the other hand, even if such a reflected wave is present, the radar device 10 satisfies the second determination condition by transmitting using the first chirp signal, and therefore some Doppler multiplexed signals will not be received as overlapping Doppler frequency components in reflected wave #1 and reflected wave #2. This means that the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplex separation unit 212 will contain separation index information. In such a case, the following operation is performed.

以下では、一例として、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報として、2つの物標(例えば、Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれる場合について説明する。 The following describes, as an example, a case in which the separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexing separation unit 212 includes separation index information of the Doppler multiplexed signals of reflected waves from two targets (e.g., Target #1 and Target #2).

ドップラ判定部213は、例えば、中心周波数fc(2)のチャープ信号を用いる場合、2つの物標(Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ周波数fd2_T#1、fd2_T#2が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来したと判断してよい(みなしてよい)。この場合、ドップラ判定部213は、以下のような到来波重複時のドップラ判定処理を行ってよい。 For example, when using a chirp signal with a center frequency of f c (2), the Doppler determination unit 213 may determine (or may assume) that the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 of the reflected waves from two targets (Target #1 and Target #2) arrive at a Doppler frequency interval equal to the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval N mul ×Δf DDM ). In this case, the Doppler determination unit 213 may perform the following Doppler determination process when the arriving waves overlap.

例えば、ドップラ判定部213は、次式(57)が最小となるTarget#1のドップラ折り返し回数nal_#T1、及び、Target#2のドップラ折り返し回数nal_#T2を算出してよい。
For example, the Doppler determination unit 213 may calculate the number of Doppler aliasing n al_ #T1 of Target #1 and the number of Doppler aliasing n al_ #T2 of Target #2 that minimize the following equation (57).

ここで、ドップラ折り返し回数nal_#T1及びnal_#T2は整数値であり、想定されるターゲットのドップラ周波数範囲をカバーする整数値の範囲内にて算出されてよい。例えば、nal_#T1及びnal_#T2は、式(19)を満たす最大の折り返し回数nalmaxを用いて±nalmaxの範囲内にて算出されてもよい。また、ドップラ折り返し回数nal_#T1及びnal_#T2を可変した場合に式(57)が最小となるそれぞれのドップラ折り返し回数をnalest_#T1及びnalest_#T2と表記する。また、mod[x,y]はxをyで割ったときの剰余を表す関数である。 Here, the Doppler aliasing numbers n al_#T1 and n al_#T2 are integer values and may be calculated within a range of integer values that cover the Doppler frequency range of the expected target. For example, n al_#T1 and n al_#T2 may be calculated within the range of ±n almax using the maximum aliasing number n almax that satisfies equation (19). Furthermore, when the Doppler aliasing numbers n al_#T1 and n al_#T2 are varied, the Doppler aliasing numbers that minimize equation (57) are denoted as n alist_#T1 and n alist_#T2 , respectively. Furthermore, mod[x,y] is a function that represents the remainder when x is divided by y.

例えば、中心周波数fc(2)のチャープ信号を用いる場合、2つの物標(Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ周波数fd2_T#1及びfd2_T#2が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来する条件を満たす場合に式(57)が最小となる。ドップラ判定部213は、このことを利用して、Target#1及びTarget#2のドップラ折り返し回数nalest_#T1及びnalest_#T2を推定する。 For example, when a chirp signal with a center frequency f c (2) is used, equation (57) is minimized when the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 of the reflected waves from two targets (Target #1 and Target #2) satisfy the condition that they arrive at a Doppler frequency interval equal to the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval N mul ×Δf DDM ). The Doppler determination unit 213 utilizes this fact to estimate the Doppler aliasing numbers n alest_#T1 and n alest_#T2 of Target #1 and Target #2.

なお、式(57)において、例えば、ドップラ折り返し回数nal_#T1、nal_#T2の場合のドップラ周波数fd2_T#1、fd2_T#2のそれぞれは、fest(fd_T#1_VFT(1), nal_T#1)及びfest(fd_T#2_VFT(1), nal_T#2)を用いて推定される。ここで、fest(fd_VFT(1), nal)は、式(17)に示す関数でよい。また、ドップラ周波数推定値fd_T#1_VFT(1)及びfd_T#2_VFT(1)のそれぞれは、例えば、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfarにおけるドップラ多重信号の分離インデックス情報に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値である。 In equation (57), for example, the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 for Doppler aliasing numbers n al_#T1 and n al_#T2 are estimated using f est (f d_T#1_VFT(1) , n al_T#1 ) and f est (f d_T#2_VFT(1) , n al_T#2 ), respectively. Here, f est (f d_VFT(1) , n al ) may be the function shown in equation (17). Furthermore, each of the Doppler frequency estimates fd_T#1_VFT(1) and fd_T#2_VFT(1) is a Doppler frequency estimate based on, for example, the separation index information of the Doppler multiplexed signal in the distance index fb_cfar output from the first Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/( 2Trs ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/( 2Trs ).

<ケース2>
ケース2では、例えば、距離インデックスfb_cfarにおいて、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が複数含まれ、また、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれない場合について説明する。例えば、ケース2では、第1ドップラ多重分離部212においてドップラ多重信号が分離されず、第2ドップラ多重分離部212においてドップラ多重信号が分離される場合であり、例えば、以下のような場合である。
<Case 2>
Case 2 will be described as a case where, for example, the distance index f b_cfar includes multiple pieces of separation index information for Doppler multiplexed signals output from the second Doppler multiplexed separation unit 212, and does not include separation index information for Doppler multiplexed signals output from the first Doppler multiplexed separation unit 212. For example, case 2 is a case where a Doppler multiplexed signal is not separated in the first Doppler multiplexed separation unit 212, but is separated in the second Doppler multiplexed separation unit 212, such as the following case.

レーダ装置10に対して同程度の距離からの2つの反射波が存在する場合、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とには、2つの反射波に対するドップラ多重信号の分離インデックス情報が、それぞれ出力されることが期待される。 When two reflected waves are present at approximately the same distance from the radar device 10, it is expected that the separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexed separation unit 212 and the separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplexed separation unit 212 will each contain the separation index information for the Doppler multiplexed signal for the two reflected waves.

しかしながら、第1チャープ信号を用いて送信することによって、例えば、図1の(c)で示されるように、反射波#1と反射波#2がドップラ多重間隔ΔfDDM、あるいはドップラ多重間隔の倍数に一致する場合、反射波#1と反射波#2間で一部のドップラ多重信号が重複したドップラ周波数成分として受信されることがある。 However, by transmitting using the first chirp signal, for example, as shown in FIG. 1(c), if the reflected waves #1 and #2 match the Doppler multiplexing interval Δf DDM or a multiple of the Doppler multiplexing interval, some of the Doppler multiplexed signals between the reflected waves #1 and #2 may be received as overlapping Doppler frequency components.

このため、ドップラ多重信号の分離が困難となり、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれない場合となる。 This makes it difficult to separate the Doppler multiplexed signals, and the Doppler multiplexed signals output from the first Doppler multiplexing separation unit 212 may not contain separation index information.

一方で、このような反射波が存在する場合でも、第2チャープ信号を用いて送信することによって、レーダ装置10が第2判定可能条件を満たすので、反射波#1と反射波#2で一部のドップラ多重信号が重複したドップラ周波数成分として受信されることがなくなる。そのため、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まる場合となる。このような場合に、以下の動作を行う。 On the other hand, even if such a reflected wave is present, the radar device 10 satisfies the second determination condition by transmitting using the second chirp signal, and therefore some Doppler multiplexed signals will not be received as overlapping Doppler frequency components in reflected wave #1 and reflected wave #2. This means that the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212 will contain separation index information. In such a case, the following operation is performed.

以下では、一例として、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報として、2つの物標(例えば、Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれる場合について説明する。 The following describes, as an example, a case in which the separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplexing separation unit 212 includes separation index information of the Doppler multiplexed signals of reflected waves from two targets (e.g., Target #1 and Target #2).

ドップラ判定部213は、例えば、中心周波数fc(1)のチャープ信号を用いる場合、2つの物標(Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ周波数fd1_T#1、fd1_T#2が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来したと判断してよい(みなしてよい)。この場合、ドップラ判定部213は、以下のような到来波重複時のドップラ判定処理を行ってよい。 For example, when using a chirp signal with a center frequency of f c (1), the Doppler determination unit 213 may determine (or may assume) that the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 of the reflected waves from two targets (Target #1 and Target #2) arrive at a Doppler frequency interval equal to the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval N mul ×Δf DDM ). In this case, the Doppler determination unit 213 may perform the following Doppler determination process when the arriving waves overlap.

例えば、ドップラ判定部213は、次式(58)が最小となるTarget#1,Target#2のドップラ折り返し回数nal_#T1及びnal_#T2を算出してよい。
For example, the Doppler determination unit 213 may calculate the Doppler aliasing numbers n al_ #T1 and n al_ #T2 of Target #1 and Target #2 that minimize the following equation (58).

ここで、ドップラ折り返し回数nal_#T1及びnal_#T2は整数値であり、想定されるターゲットのドップラ周波数範囲をカバーする整数値の範囲内にて算出されてよい。例えば、nal_#T1及びnal_#T2は、式(19)を満たす最大の折り返し回数nalmaxを用いて±nalmaxの範囲内にて算出されてもよい。また、ドップラ折り返し回数nal_#T1及びnal_#T2を可変した場合に式(58)が最小となるそれぞれのドップラ折り返し回数をnalest_#T1及びnalest_#T2と表記する。 Here, the Doppler aliasing numbers n al_#T1 and n al_#T2 are integer values and may be calculated within a range of integer values that cover the Doppler frequency range of the expected target. For example, n al_#T1 and n al_#T2 may be calculated within a range of ±n almax using the maximum aliasing number n almax that satisfies equation (19). Furthermore, when the Doppler aliasing numbers n al_#T1 and n al_#T2 are varied, the Doppler aliasing numbers that minimize equation (58) are denoted as n alist_#T1 and n alist_#T2 , respectively.

例えば、中心周波数fc(1)のチャープ信号を用いる場合、2つの物標(Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ周波数fd1_T#1及びfd1_T#2が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来する条件を満たす場合に式(58)が最小となる。ドップラ判定部213は、このことを利用して、Target#1及びTarget#2のドップラ折り返し回数nalest_#T1及びnalest_#T2を推定する。 For example, when a chirp signal with a center frequency f c (1) is used, equation (58) is minimized when the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 of reflected waves from two targets (Target #1 and Target #2) satisfy the condition that they arrive at a Doppler frequency interval equal to the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval N mul ×Δf DDM ). The Doppler determination unit 213 utilizes this fact to estimate the Doppler aliasing numbers n alest_#T1 and n alest_#T2 of Target #1 and Target #2.

なお、式(58)において、例えば、ドップラ折り返し回数nal_#T1、nal_#T2の場合のドップラ周波数fd1_T#1、fd1_T#2のそれぞれ、fest2(fd_T#1_VFT(2), nal_T#1)及びfest2(fd_T#2_VFT(2), nal_T#2)を用いて推定される。また、ドップラ周波数推定値fd_T#1_VFT(2)及びfd_T#2_VFT(2)のそれぞれは、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfarにおけるドップラ多重信号の分離インデックス情報に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値である。 In equation (58), for example, the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 for Doppler aliasing numbers n al_#T1 and n al_#T2 are estimated using f est2 (f d_T#1_VFT(2) , n al_T#1 ) and f est2 (f d_T#2_VFT(2) , n al_T#2 ), respectively. Furthermore, each of the Doppler frequency estimates fd_T#1_VFT(2) and fd_T#2_VFT(2) is a Doppler frequency estimate based on the separation index information of the Doppler multiplexed signal in the distance index fb_cfar output from the second Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/( 2Trs ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/( 2Trs ).

また、fest2(fd_VFT(2), nal)は、次式(59)に示す関数であり、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報に基づいて算出されるドップラ周波数推定値fd_VFT(2)が仮にドップラ折り返し回数nalである場合のドップラ周波数(fd_T#1_VFT(2)+nal/Trs)を算出し、中心周波数fc(1)の第1チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数に変換するためにfc(1)/fc(2)を乗算した値を出力する関数を表わす。
Furthermore, f est2 (f d_VFT(2) , n al ) is a function shown in the following equation (59), which calculates the Doppler frequency (f d_T# 1_VFT(2) +n al / T rs) assuming that the Doppler frequency estimate value f d_VFT(2) calculated based on the separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212 has a Doppler aliasing count of n al, and outputs a value multiplied by f c ( 1 ) / f c (2) to convert it to a Doppler frequency observed using a first chirp signal with a center frequency of f c (1).

以上のようなドップラ判定部213の動作により、距離インデックスfb_cfarにおいて、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とが同数含まれない場合でも、ドップラ判定部213は、ケース1又はケース2のように、一方のドップラ多重分離部212において得られるドップラ多重信号の分離インデックス情報に基づいて、他方の中心周波数のチャープ信号を用いる場合の反射波のドップラ周波数が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来しているとみなして、そのドップラ折り返し回数を推定できる。 By the operation of the Doppler determination unit 213 as described above, even if the distance index f b_cfar does not include the same number of separation index information for the Doppler multiplexed signals output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and the second Doppler multiplex separation unit 212, the Doppler determination unit 213 can estimate the number of Doppler aliasing occurrences based on the separation index information of the Doppler multiplexed signals obtained in one of the Doppler multiplex separation units 212, as in case 1 or case 2, and assume that the Doppler frequency of the reflected wave when using a chirp signal of the other center frequency arrives at a Doppler frequency interval that is the Doppler multiplexing interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplexing interval N mul × Δf DDM ).

例えば、ドップラ判定部213は、例えば、第1チャープ信号に対応するドップラ解析、及び、第2チャープ信号に対応するドップラ解析のうち、複数の反射波信号が分離される一方のドップラ解析の結果に基づいて、複数の反射波信号が分離されない他方のドップラ解析における複数の物標それぞれのドップラピークを推定し、推定される複数の物標間のドップラピークの間隔と、ドップラ多重間隔とに基づいて、複数の物標それぞれのドップラ周波数の折り返し回数を判定する。 For example, the Doppler determination unit 213 estimates the Doppler peaks of each of the multiple targets in the Doppler analysis corresponding to the first chirp signal or the Doppler analysis corresponding to the second chirp signal, based on the results of one Doppler analysis in which multiple reflected wave signals are separated, and determines the number of times the Doppler frequency of each of the multiple targets folds based on the estimated intervals between the Doppler peaks of the multiple targets and the Doppler multiplex interval.

本実施の形態において、レーダ装置10の以降の処理は、実施の形態1と同様でよい。また、レーダ装置10は、例えば、推定したドップラ折り返し回数であるnalest_#T1及びnalest_#T2を用いて、ドップラ周波数推定値を測位出力として出力してよい。以上により、本実施の形態において、レーダ装置10は、第2判定可能条件を満たす第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)を用いて、実施の形態1の効果を得ることができる。 In this embodiment, the subsequent processing of the radar device 10 may be the same as in the first embodiment. Furthermore, the radar device 10 may output a Doppler frequency estimate as a positioning output, for example, using the estimated Doppler aliasing numbers n alast_#T1 and n alast_#T2 . As described above, in this embodiment, the radar device 10 can obtain the effects of the first embodiment by using the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal that satisfy the second determination condition.

さらに、レーダ装置10において、例えば、2つの物標からの反射波のドップラ周波数がドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来し、一方のチャープ信号を用いてそれらの物標のドップラ多重分離が困難な場合があり得る。この場合でも、レーダ装置10は、他方のチャープ信号に関しては、2つの物標からの反射波のドップラ周波数がドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔とは一致せず、少なくともドップラ解析部210のドップラ分解能よりも異ならせることで、2つの物標のドップラ多重分離を行うことができる。 Furthermore, in the radar device 10, for example, the Doppler frequencies of reflected waves from two targets may arrive at a Doppler frequency interval that is the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval, N mul × Δf DDM ), making it difficult to perform Doppler demultiplexing of those targets using one of the chirp signals. Even in this case, the radar device 10 can perform Doppler demultiplexing of the two targets by making the Doppler frequency of the other chirp signal not coincident with the Doppler frequency interval that is the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval, N mul × Δf DDM ), but differing by at least more than the Doppler resolution of the Doppler analysis unit 210.

これにより、本実施の形態では、レーダ装置10は、同一距離から到来する複数波の検出性能を向上でき、レーダ装置10における物標検出確率を向上し、未検出確率を低減でき、レーダ検出性能を向上できる。 As a result, in this embodiment, the radar device 10 can improve its detection performance for multiple waves arriving from the same distance, improving the probability of target detection in the radar device 10 and reducing the probability of non-detection, thereby improving radar detection performance.

(実施の形態2の変形例)
実施の形態2の変形例として、想定する物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerが-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)のドップラ周波数範囲である場合に、レーダ装置10は、第2判定可能条件を満たす第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)を用いて、ドップラ判定部213において折り返し回数推定処理を省略した処理を行ってもよい。例えば、レーダ装置10は、例えば、折り返し回数を推定せずに、複数の反射波の分離検出処理を行ってもよい。
(Modification of the second embodiment)
As a modification of the second embodiment, when the Doppler frequency fd_TargetDoppler of an assumed target is within the Doppler frequency range of -1/( 2Trs ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/( 2Trs ), the radar device 10 may use the center frequency fc (1) of the first chirp signal and the center frequency fc (2) of the second chirp signal that satisfy the second determination condition, and perform processing without estimating the number of aliasings in the Doppler determination unit 213. For example, the radar device 10 may perform processing to separate and detect multiple reflected waves without estimating the number of aliasings.

この場合、ドップラ判定部213は、例えば、上述したケース1、ケース2の処理の代わりに、以下のケース1a、ケース2aの処理を行ってよい。 In this case, the Doppler determination unit 213 may, for example, perform the following processing of Case 1a and Case 2a instead of the processing of Case 1 and Case 2 described above.

<ケース1a>
ケース1aでは、例えば、距離インデックスfb_cfarにおいて、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が複数含まれ、また、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれない場合であり、例えば、以下のような場合である。
<Case 1a>
In case 1a, for example, the distance index f b_cfar includes multiple pieces of separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexed separation unit 212, and does not include separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplexed separation unit 212, such as the following case.

レーダ装置10に対して同程度の距離からの2つの反射波が存在する場合、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とには、2つの反射波に対するドップラ多重信号の分離インデックス情報が、それぞれ出力されることが期待される。 When two reflected waves are present at approximately the same distance from the radar device 10, it is expected that the separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexed separation unit 212 and the separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplexed separation unit 212 will each contain the separation index information for the Doppler multiplexed signal for the two reflected waves.

しかしながら、第2チャープ信号を用いて送信することによって、例えば、図1の(c)で示されるように、反射波#1と反射波#2がドップラ多重間隔ΔfDDM、あるいはドップラ多重間隔の倍数に一致する場合、反射波#1と反射波#2間で一部のドップラ多重信号が重複したドップラ周波数成分として受信されることがある。 However, by transmitting using the second chirp signal, for example, as shown in Figure 1(c), if the reflected waves #1 and #2 match the Doppler multiplexing interval Δf DDM or a multiple of the Doppler multiplexing interval, some Doppler multiplexed signals may be received as overlapping Doppler frequency components between the reflected waves #1 and #2.

このため、ドップラ多重信号の分離が困難となり、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれない場合となる。一方で、このような反射波が存在する場合でも、第1チャープ信号を用いて送信することによって、レーダ装置10が第2判定可能条件を満たすので、反射波#1と反射波#2で一部のドップラ多重信号が重複したドップラ周波数成分として受信されることがなくなる。 This makes it difficult to separate the Doppler multiplexed signals, and the Doppler multiplexed signals output from the second Doppler multiplexing separation unit 212 will not contain separation index information. However, even if such reflected waves exist, the radar device 10 satisfies the second determination condition by transmitting using the first chirp signal, so that some Doppler multiplexed signals will not be received as overlapping Doppler frequency components in reflected wave #1 and reflected wave #2.

そのため、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まる場合となる(ケース1と同様な反射波#1と#2が到来するケースを想定)。このような場合に、以下のケース1と異なる動作の説明を行う。 As a result, the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexing separation unit 212 will contain separation index information (assuming a case in which reflected waves #1 and #2 arrive, similar to case 1). In such a case, the following describes the operations that differ from case 1.

以下では、一例として、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報として、2つの物標(例えば、Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれる場合について説明する。 The following describes, as an example, a case in which the separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexing separation unit 212 includes separation index information of the Doppler multiplexed signals of reflected waves from two targets (e.g., Target #1 and Target #2).

ドップラ判定部213は、例えば、中心周波数fc(2)のチャープ信号を用いる場合、2つの物標(Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ周波数fd2_T#1、fd2_T#2が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来したと判断してよい(みなしてよい)。この場合、ドップラ判定部213は、例えば、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報を方向推定部214に出力してよい。 For example, when a chirp signal with a center frequency f c (2) is used, the Doppler determination unit 213 may determine (or may assume) that the Doppler frequencies f d2_T#1 and f d2_T#2 of the reflected waves from two targets (Target #1 and Target #2) arrive at a Doppler frequency interval that is the Doppler multiplexing interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplexing interval N mul ×Δf DDM ). In this case, the Doppler determination unit 213 may output separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplex separation unit 212 to the direction estimation unit 214.

方向推定部214は、第1ドップラ多重分離部212からドップラ多重分離出力された距離インデックスfb_cfar及びドップラ多重信号(q=1)の分離インデックス情報を用いて方向推定処理を行う。方向推定部214は、例えば、式(21)において、q=1を用いて方向推定処理を行ってよい。 The direction estimation unit 214 performs direction estimation processing using the distance index f b_cfar and separation index information of the Doppler multiplexed signal (q=1) that are Doppler demultiplexed and output from the first Doppler demultiplexing unit 212. The direction estimation unit 214 may perform direction estimation processing using q=1 in equation (21), for example.

<ケース2a>
ケース2aでは、例えば、距離インデックスfb_cfarにおいて、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が複数含まれ、また、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれない場合であり、例えば、以下のような場合である。
<Case 2a>
In case 2a, for example, the distance index f b_cfar includes multiple pieces of separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplexed separation unit 212, and does not include separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexed separation unit 212, such as the following case.

レーダ装置10に対して同程度の距離からの2つの反射波が存在する場合、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報と、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報とには、2つの反射波に対するドップラ多重信号の分離インデックス情報が、それぞれ出力されることが期待される。 When two reflected waves are present at approximately the same distance from the radar device 10, it is expected that the separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplexed separation unit 212 and the separation index information for the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplexed separation unit 212 will each contain the separation index information for the Doppler multiplexed signal for the two reflected waves.

しかしながら、第1チャープ信号を用いて送信し、例えば、図1の(c)で示されるように、反射波#1と反射波#2がドップラ多重間隔ΔfDDM、あるいはドップラ多重間隔の倍数に一致する場合、反射波#1と反射波#2間で一部のドップラ多重信号が重複したドップラ周波数成分として受信されることがある。 However, when the first chirp signal is used for transmission and the reflected waves #1 and #2 coincide with the Doppler multiplexing interval Δf DDM or a multiple of the Doppler multiplexing interval, as shown in FIG. 1(c), for example, some of the Doppler multiplexed signals may be received as overlapping Doppler frequency components between the reflected waves #1 and #2.

このため、ドップラ多重信号の分離が困難となり、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれない場合となる。 This makes it difficult to separate the Doppler multiplexed signals, and the Doppler multiplexed signals output from the first Doppler multiplexing separation unit 212 may not contain separation index information.

一方で、このような反射波が存在する場合でも、第2チャープ信号を用いて送信することによって、レーダ装置10が第2判定可能条件を満たすので、反射波#1と反射波#2で一部のドップラ多重信号が重複したドップラ周波数成分として受信されることがなくなる。そのため、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まる場合となる(ケース2と同様な反射波#1と#2が到来するケースを想定)。このような場合に、以下のケース2と異なる動作の説明を行う。 On the other hand, even if such a reflected wave is present, the radar device 10 satisfies the second determination condition by transmitting using the second chirp signal, and therefore some Doppler multiplexed signals will not be received as overlapping Doppler frequency components in reflected wave #1 and reflected wave #2. This results in a case where the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212 contains separation index information (assuming a case where reflected waves #1 and #2 arrive similar to case 2). In such a case, the following describes the operation that differs from case 2.

以下では、一例として、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報として、2つの物標(例えば、Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ多重信号の分離インデックス情報が含まれる場合について説明する。 The following describes, as an example, a case in which the separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplexing separation unit 212 includes separation index information of the Doppler multiplexed signals of reflected waves from two targets (e.g., Target #1 and Target #2).

ドップラ判定部213は、例えば、中心周波数fc(1)のチャープ信号を用いる場合、2つの物標(Target#1及びTarget#2)からの反射波のドップラ周波数fd1_T#1、fd1_T#2が、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来したと判断してよい(みなしてよい)。この場合、ドップラ判定部213は、例えば、第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報を方向推定部214に出力してよい。 For example, when a chirp signal with a center frequency f c (1) is used, the Doppler determination unit 213 may determine (or may assume) that the Doppler frequencies f d1_T#1 and f d1_T#2 of the reflected waves from two targets (Target #1 and Target #2) arrive at a Doppler frequency interval that is the Doppler multiplexing interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplexing interval N mul ×Δf DDM ). In this case, the Doppler determination unit 213 may output separation index information of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212 to the direction estimation unit 214.

方向推定部214は、第2ドップラ多重分離部212からドップラ多重分離出力された距離インデックスfb_cfar及びドップラ多重信号(q=2)の分離インデックス情報を用いて方向推定処理を行う。方向推定部214は、例えば、式(21)において、q=2を用いて方向推定処理を行ってよい。 The direction estimation unit 214 performs direction estimation processing using the distance index f b_cfar and separation index information of the Doppler multiplexed signal (q=2) that are Doppler demultiplexed and output from the second Doppler demultiplexing unit 212. The direction estimation unit 214 may perform direction estimation processing using, for example, q=2 in equation (21).

以上、ケース1a及びケース2aについて説明した。 Case 1a and Case 2a have been explained above.

このように、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerが-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)のドップラ周波数範囲において、第2判定可能条件を満たす第1チャープ信号の中心周波数fc(1)及び第2チャープ信号の中心周波数fc(2)を用いることにより、以下の効果を得ることができる。 In this way, by using the center frequency f c (1) of the first chirp signal and the center frequency f c (2) of the second chirp signal that satisfy the second determination condition in the Doppler frequency range where the target Doppler frequency f d_TargetDoppler is -1 / (2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ), the following effects can be obtained.

例えば、2つの物標からの反射波のドップラ周波数がドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔で到来し、一方のチャープ信号に基づく物標のドップラ多重分離が困難となる場合があり得る。この場合でも、他方のチャープ信号(中心周波数の異なるチャープ信号)の使用により、2つの物標からの反射波のドップラ周波数の間隔を、ドップラ多重間隔ΔfDDM(又は、ドップラ多重間隔の倍数Nmul×ΔfDDM)となるドップラ周波数間隔と一致せず、少なくともドップラ解析部210のドップラ分解能よりも大きい間隔に異ならせることができる。よって、レーダ装置10は、2つの物標のドップラ多重分離を可能とする。 For example, there may be cases where the Doppler frequencies of reflected waves from two targets arrive at a Doppler frequency interval equal to the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval, N mul × Δf DDM ), making it difficult to perform Doppler demultiplexing of the targets based on one of the chirp signals. Even in this case, by using the other chirp signal (a chirp signal with a different center frequency), it is possible to make the Doppler frequency interval of the reflected waves from the two targets different from the Doppler frequency interval equal to the Doppler multiplex interval Δf DDM (or a multiple of the Doppler multiplex interval, N mul × Δf DDM ), and to make the interval at least greater than the Doppler resolution of the Doppler analysis unit 210. Thus, the radar device 10 enables Doppler demultiplexing of two targets.

このように、実施の形態2の変形例では、レーダ装置10は、第1チャープ信号に対するドップラ解析、及び、第2チャープ信号に対するドップラ解析のうち、複数の反射波信号が分離される一方のドップラ解析の結果に基づいて、方向推定処理を行ってよい。 In this way, in a variation of embodiment 2, the radar device 10 may perform direction estimation processing based on the results of either the Doppler analysis of the first chirp signal or the Doppler analysis of the second chirp signal, whichever results in separating multiple reflected wave signals.

これにより、例えば、一方のチャープ信号に対応する反射波信号のドップラ解析において、レーダ装置10に対して同程度の距離の複数の反射波に対応するドップラ周波数(ドップラピーク)の間隔が、ドップラ多重間隔(又は、ドップラ多重間隔の倍数)に一致する場合でも、レーダ装置10は、他方のチャープ信号に対応する反射波信号のドップラ解析結果に基づいて、複数の反射波のそれぞれに対応するドップラ多重信号を分離検出できる。 As a result, even if, for example, in a Doppler analysis of a reflected wave signal corresponding to one chirp signal, the spacing between the Doppler frequencies (Doppler peaks) corresponding to multiple reflected waves at similar distances from the radar device 10 matches the Doppler multiplexing interval (or a multiple of the Doppler multiplexing interval), the radar device 10 can separate and detect the Doppler multiplexing signals corresponding to each of the multiple reflected waves based on the results of the Doppler analysis of the reflected wave signal corresponding to the other chirp signal.

これにより、実施の形態2の変形例において、レーダ装置10は、同一距離から到来する複数の反射波の検出性能を向上でき、レーダ装置10における物標の検出確率を向上し、未検出確率を低減できる。よって、実施の形態2の変形例によれば、レーダ装置10におけるレーダ検出性能を向上できる。 As a result, in the modified version of embodiment 2, the radar device 10 can improve its detection performance for multiple reflected waves arriving from the same distance, thereby improving the probability of target detection by the radar device 10 and reducing the probability of non-detection. Therefore, according to the modified version of embodiment 2, the radar detection performance of the radar device 10 can be improved.

(実施の形態3)
実施の形態1では、1個のレーダ送信信号生成部を含むレーダ装置の構成例を示したが、レーダ装置の構成はこれに限定されず、複数個のレーダ送信信号生成部を含むレーダ装置を用いてもよい。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, an example of the configuration of a radar device including one radar transmission signal generator has been described. However, the configuration of the radar device is not limited to this, and a radar device including a plurality of radar transmission signal generators may also be used.

例えば、図11は、レーダ装置10aのレーダ送信部100aに、2個のレーダ送信信号生成部101を含む構成例を示す。実施の形態1では、レーダ装置10は1個のレーダ送信信号生成部101を含む構成であり、異なる中心周波数のレーダ送信波(例えばチャープ信号)を、送信周期Tr毎に時間的に切り替えて、交互に送信する動作について説明した。これに対して、本実施の形態では、図11に示すように、複数個のレーダ送信信号生成部101を含むレーダ装置10aは、異なる中心周波数のレーダ送信波(例えば、チャープ信号)を、送信周期Tr毎に複数の送信アンテナ106から同時に送信する。このような構成でも、実施の形態1と同様、検出可能なドップラ周波数範囲を拡大する効果が得られる。 For example, Fig. 11 shows a configuration example in which the radar transmitter 100a of the radar device 10a includes two radar transmission signal generators 101. In the first embodiment, the radar device 10 includes a single radar transmission signal generator 101, and the radar transmission waves (e.g., chirp signals) with different center frequencies are alternately transmitted by switching over time every transmission period T r . In contrast, in the present embodiment, as shown in Fig. 11, the radar device 10a includes multiple radar transmission signal generators 101, and simultaneously transmits radar transmission waves (e.g., chirp signals) with different center frequencies from multiple transmitting antennas 106 every transmission period T r . With this configuration, as in the first embodiment, the effect of expanding the detectable Doppler frequency range can be obtained.

以下、本実施の形態における動作について、主に、実施の形態1と異なる動作例について説明する。 The following describes the operation of this embodiment, focusing mainly on examples of operation that differ from embodiment 1.

[レーダ送信部100aの構成例]
図11は、一例として、レーダ装置10aのレーダ送信部100aに、2個のレーダ送信信号生成部101を含む構成を示す。以下では、2個のレーダ送信信号生成部101のそれぞれを「第1レーダ送信信号生成部101(又は、レーダ送信信号生成部101-1)」、及び、「第2レーダ送信信号生成部101-2(又は、レーダ送信信号生成部101-2)」と呼ぶ。
[Configuration example of radar transmitter 100a]
11 shows, as an example, a configuration in which the radar transmitter 100a of the radar device 10a includes two radar transmission signal generators 101. Hereinafter, the two radar transmission signal generators 101 will be referred to as the "first radar transmission signal generator 101 (or radar transmission signal generator 101-1)" and the "second radar transmission signal generator 101-2 (or radar transmission signal generator 101-2)."

図11において、各々のレーダ送信信号生成部101の構成は、実施の形態1と同様でよい。各レーダ送信信号生成部101のそれぞれは、例えば、信号生成制御部104からの制御に基づいてレーダ送信信号を生成する。 In FIG. 11, the configuration of each radar transmission signal generation unit 101 may be the same as in embodiment 1. Each radar transmission signal generation unit 101 generates a radar transmission signal, for example, under control from the signal generation control unit 104.

信号生成制御部104は、第1及び第2レーダ送信信号生成部101(例えば、変調信号発生部102及びVCO103)に対して、レーダ送信信号の生成を制御する。例えば、信号生成制御部104は、第1及び第2レーダ送信信号生成部101のそれぞれから、中心周波数の異なるチャープ信号を送信するように、チャープ信号に関するパラメータ(例えば、変調パラメータ)を設定してよい。以下、第1レーダ送信信号生成部101において生成されるチャープ信号を「第1チャープ信号」と呼び、第2レーダ送信信号生成部101において生成されるチャープ信号を「第2チャープ信号」と呼ぶ。 The signal generation control unit 104 controls the generation of radar transmission signals by the first and second radar transmission signal generation units 101 (e.g., the modulation signal generation unit 102 and the VCO 103). For example, the signal generation control unit 104 may set parameters (e.g., modulation parameters) related to the chirp signals so that the first and second radar transmission signal generation units 101 each transmit chirp signals with different center frequencies. Hereinafter, the chirp signal generated by the first radar transmission signal generation unit 101 will be referred to as the "first chirp signal," and the chirp signal generated by the second radar transmission signal generation unit 101 will be referred to as the "second chirp signal."

チャープ信号に関する変調パラメータには、実施の形態1と同様に、例えば、中心周波数fc(q)、周波数掃引帯域幅Bw(q)、掃引開始周波数fcstart(q)、掃引終了周波数fcend(q)、周波数掃引時間Tsw(q)、及び、周波数掃引変化率Dm(q)が含まれてよい。なお、Dm(q)=Bw(q)/Tsw(q)である。また、Bw(q)= fcend(q)-fcstart(q)及びfc (q)=(fcstart(q)+fcend(q))/2である。また、例えば、q=1,2であり、q=1の場合には第1チャープ信号の変調パラメータを表し、q=2の場合には第2チャープ信号の変調パラメータを表してよい。 As in the first embodiment, the modulation parameters for the chirp signal may include, for example, the center frequency f c (q), frequency sweep bandwidth B w (q), sweep start frequency f cstart (q), sweep end frequency f cend (q), frequency sweep time T sw (q), and frequency sweep change rate D m (q). Note that D m (q) = B w (q) / T sw (q). Also, B w (q) = f cend (q) - f cstart (q) and f c (q) = (f cstart (q) + f cend (q)) / 2. Also, for example, q = 1 or 2, where q = 1 represents the modulation parameters of the first chirp signal and q = 2 represents the modulation parameters of the second chirp signal.

信号生成制御部104は、実施の形態1と同様に、例えば、所定の条件を満たす中心周波数fc(q)を設定(又は、選定)してよい。また、以下では、一例として、第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに設定される変調パラメータのうち、中心周波数fc(q)が互いに異なり、中心周波数以外の他の変調パラメータは同じ(又は、共通)である場合について説明する。しかし、これに限定されず、本開示の一実施例の適用には、例えば、第1チャープ信号及び第2チャープ信号において距離軸の分解能が一致すればよいので、周波数掃引帯域幅Bw(q)が同一の関係となるチャープ信号が設定されればよい。 As in the first embodiment, the signal generation control unit 104 may set (or select) a center frequency f c (q) that satisfies a predetermined condition. In the following, as an example, a case will be described in which, among the modulation parameters set for the first chirp signal and the second chirp signal, the center frequencies f c (q) are different from each other, but the other modulation parameters are the same (or common). However, this is not limiting, and application of an embodiment of the present disclosure is not limited to this. For example, it is sufficient that the resolution of the distance axis is the same for the first chirp signal and the second chirp signal, and therefore it is sufficient to set chirp signals with the same frequency sweep bandwidth B w (q).

また、信号生成制御部104は、例えば、中心周波数fc(q)の異なる2つのチャープ信号のそれぞれをNc回ずつ、同時に送信(又は、出力)するように、変調信号発生部102及びVCO103を制御してよい。 Furthermore, the signal generation control unit 104 may control the modulation signal generating unit 102 and the VCO 103 so that two chirp signals with different center frequencies f c (q) are simultaneously transmitted (or output) Nc times each.

図12は、信号生成制御部104の制御に基づいて第1及び第2レーダ送信信号生成部101が出力するチャープ信号(例えば、第1チャープ信号及び第2チャープ信号)の一例を示す。なお、図12では、変調周波数が時間の経過とともに徐々に高くなるアップチャープの波形の例を示すが、これに限定されず、変調周波数が時間の経過とともに徐々に低くなるダウンチャープが適用されてもよい。変調周波数がアップチャープ及びダウンチャープの何れであるかに依らず同様な効果を得ることができる。 Figure 12 shows an example of chirp signals (e.g., first chirp signal and second chirp signal) output by the first and second radar transmission signal generation units 101 based on the control of the signal generation control unit 104. Note that Figure 12 shows an example of an up-chirp waveform in which the modulation frequency gradually increases over time, but this is not limited to this, and a down-chirp waveform in which the modulation frequency gradually decreases over time may also be applied. Similar effects can be obtained regardless of whether the modulation frequency is an up-chirp or down-chirp.

図12において、第1チャープ信号及び第2チャープ信号は、それぞれ送信周期Trで同時に送信される。なお、以下では、周波数掃引帯域幅、周波数掃引時間(又は、レンジゲートと呼ぶ)、及び、周波数掃引変化率は、特に明記しない場合には、第1チャープ信号及び第2チャープ信号それぞれに対して同じ値のパラメータを表し、Bw(1)=Bw(2)=Bw、Tsw(1)=Tsw(2)=Tsw、Dm(1)=Dm(2)=Dmと表すことがある。 12, the first chirp signal and the second chirp signal are simultaneously transmitted with a transmission period T r . In the following, unless otherwise specified, the frequency sweep bandwidth, frequency sweep time (also called range gate), and frequency sweep change rate represent parameters with the same values for the first chirp signal and the second chirp signal, and may be expressed as B w (1) = B w (2) = B w , T sw (1) = T sw (2) = T sw , and D m (1) = D m (2) = D m , respectively.

また、中心周波数の異なる各チャープ信号の周波数掃引帯域幅は、図12の(a)に示すように、重複する帯域を含まなくてもよく、図12の(b)に示すように、重複する帯域を含んでもよい。本開示の一実施例は、例えば、第1チャープ信号と第2チャープ信号との間の中心周波数の関係が所定条件を満たせば、周波数掃引帯域幅が重複する帯域を含むか否かに依らず、同様な効果が得られる。 Furthermore, the frequency sweep bandwidths of each chirp signal with a different center frequency may not include overlapping bands, as shown in Figure 12(a), or may include overlapping bands, as shown in Figure 12(b). In one embodiment of the present disclosure, similar effects can be achieved regardless of whether the frequency sweep bandwidths include overlapping bands, as long as the relationship in center frequency between the first chirp signal and the second chirp signal satisfies a predetermined condition.

なお、本開示の一実施例において、送信周期Trは、例えば、数百μs程度以下に設定されてよく、レーダ送信信号の送信時間間隔は比較的短く設定されてよい。これにより、例えば、第1チャープ信号と第2チャープ信号との間で中心周波数が異なる場合でも、受信反射波のビート信号の周波数(例えば、ビート周波数インデックス)は変化しないので、レーダ装置10aは、ドップラ周波数の変化として検出可能である。 In one embodiment of the present disclosure, the transmission period T r may be set to, for example, several hundred μs or less, and the transmission time interval of the radar transmission signal may be set to a relatively short time. As a result, even if the center frequencies of the first chirp signal and the second chirp signal are different, the frequency of the beat signal of the received reflected wave (e.g., the beat frequency index) does not change, and the radar device 10 a can detect this as a change in Doppler frequency.

第1レーダ送信信号生成部101(例えば、VCO103)から出力される第1チャープ信号は、Nt個のドップラシフト部105のうち、例えば、N1個のドップラシフト部105(例えば、ドップラシフト部105-1~105-N1と表す)にそれぞれ入力される。また、第1レーダ送信信号生成部101から出力される第1チャープ信号は、レーダ受信部200aのNa個のミキサ部204のうち、例えば、N3個のミキサ部204(例えば、アンテナ系統処理部201-1~201-N3のミキサ部204)にそれぞれ入力される。 The first chirp signal output from the first radar transmission signal generation unit 101 (e.g., VCO 103) is input to, for example, N1 of the Nt Doppler shift units 105 (e.g., represented as Doppler shift units 105-1 to 105-N1). Furthermore, the first chirp signal output from the first radar transmission signal generation unit 101 is input to, for example, N3 of the Na mixer units 204 of the radar reception unit 200a (e.g., mixer units 204 of antenna system processing units 201-1 to 201-N3).

一方、第2レーダ送信信号生成部101(例えば、VCO103)から出力される第2チャープ信号は、Nt個のドップラシフト部105のうち、例えば、N2個のドップラシフト部105(例えば、ドップラシフト部105-N1+1~105-Nt)にそれぞれ入力される。また、第2レーダ送信信号生成部101から出力される第2チャープ信号は、レーダ受信部200aのNa個のミキサ部204のうち、例えば、N4個のミキサ部204(例えば、アンテナ系統処理部201-N3+1~201-Na)にそれぞれ入力される。 On the other hand, the second chirp signal output from the second radar transmission signal generation unit 101 (e.g., VCO 103) is input to, for example, N2 Doppler shift units 105 (e.g., Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt) out of the Nt Doppler shift units 105. Furthermore, the second chirp signal output from the second radar transmission signal generation unit 101 is input to, for example, N4 mixer units 204 (e.g., antenna system processing units 201-N3+1 to 201-Na) out of the Na mixer units 204 of the radar reception unit 200a.

ここで、N1+N2=Ntとし、N3+N4=Naとする。なお、N1,N2はそれぞれ2以上であり、Ntは4以上でよい。また、N3,N4はそれぞれ1以上であり、Naは2以上でよい。 Here, N1 + N2 = Nt, and N3 + N4 = Na. Note that N1 and N2 can each be 2 or greater, and Nt can be 4 or greater. Also, N3 and N4 can each be 1 or greater, and Na can be 2 or greater.

そして、第1チャープ信号が入力されるN1個のドップラシフト部105の出力信号は、所定の送信電力に増幅され各送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)から空間に放射される。また、第2チャープ信号が入力されるN2個のドップラシフト部105の出力信号は、所定の送信電力に増幅され各送信アンテナ106(例えば、Tx#N1+1~Tx#Nt)から空間に放射される。これにより、第1チャープ信号及び第2チャープ信号は、それぞれ送信周期Tr毎に、同時に送信される。 The output signals of the N1 Doppler shifters 105 to which the first chirp signal is input are amplified to a predetermined transmission power and radiated into space from each transmitting antenna 106 (e.g., Tx#1 to Tx#N1). The output signals of the N2 Doppler shifters 105 to which the second chirp signal is input are amplified to a predetermined transmission power and radiated into space from each transmitting antenna 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt). As a result, the first chirp signal and the second chirp signal are simultaneously transmitted every transmission period T r .

以下では、第1チャープ信号が入力されるN1個のドップラシフト部105(例えば、ドップラシフト部105-1~105-N1)と、これらN1個のドップラシフト部105の出力信号を送信する各送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)を、「第1送信サブブロック」と呼ぶ。また、第2チャープ信号が入力されるN2個のドップラシフト部105(例えば、ドップラシフト部105-N1+1~105-Nt)と、これらN2個のドップラシフト部105の出力信号を送信する各送信アンテナ106(例えば、Tx#N1+1~Tx#Nt)を、「第2送信サブブロック」と呼ぶ。 Hereinafter, the N1 Doppler shift units 105 (e.g., Doppler shift units 105-1 to 105-N1) to which the first chirp signal is input and the respective transmit antennas 106 (e.g., Tx#1 to Tx#N1) that transmit the output signals of these N1 Doppler shift units 105 are referred to as the "first transmit sub-block." Furthermore, the N2 Doppler shift units 105 (e.g., Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt) to which the second chirp signal is input and the respective transmit antennas 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt) that transmit the output signals of these N2 Doppler shift units 105 are referred to as the "second transmit sub-block."

例えば、第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105は、第1チャープ信号に対して、チャープ信号の送信周期Tr毎にドップラシフト量DOPnsub1を付与するために、位相回転φnsub1を付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)に出力する。ここで、nsub1=1~N1の整数である。また、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105は、第2チャープ信号に対して、チャープ信号の送信周期Tr毎にドップラシフト量DOPnsub2を付与するために、位相回転φnsub2を付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106(例えば、Tx#N1+1~Tx#Nt)に出力する。ここで、nsub2=1~N2の整数である。 For example, the Doppler shift unit 105 included in the first transmission sub-block applies a phase rotation φ nsub1 to the first chirp signal to impart a Doppler shift amount DOP nsub1 to the first chirp signal for each transmission period T r of the chirp signal, and outputs the Doppler-shifted signal to a transmission antenna 106 (e.g., Tx#1 to Tx#N1). Here, nsub1 is an integer between 1 and N1. The Doppler shift unit 105 included in the second transmission sub-block applies a phase rotation φ nsub2 to the second chirp signal to impart a Doppler shift amount DOP nsub2 to the second chirp signal for each transmission period T r of the chirp signal, and outputs the Doppler-shifted signal to a transmission antenna 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt). Here, nsub2 is an integer between 1 and N2.

なお、第1及び第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105におけるドップラシフト量DOPnsub1(又は、位相回転φnsub1)、及び、ドップラシフト量DOPnsub2(又は、位相回転φnsub2)を付与する方法の一例については後述する。 An example of a method for imparting the Doppler shift amount DOP nsub1 (or phase rotation φ nsub1 ) and the Doppler shift amount DOP nsub2 (or phase rotation φ nsub2 ) in the Doppler shift unit 105 included in the first and second transmission subblocks will be described later.

また、Ntが偶数の場合、例えば、N1=N2に設定することで、第1及び第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106の数を同数としてもよい。また、Ntが奇数の場合、例えば、N1=(Nt+1)/2、あるいはN1=(Nt-1)/2に設定することで、第1及び第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106の数を、1送信アンテナ差とし、ほぼ同数としてもよい。このように、第1サブブロックに含まれる送信アンテナ106(例えば、第1チャープ信号を送信する送信アンテナ106)の数と、第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106(例えば、第2チャープ信号を送信する送信アンテナ106)の数は、同数、又は、1つ異なるように設定されてよい。第1及び第2サブブロックにそれぞれ含まれる送信アンテナ106を同数あるいはほぼ同数に設定することで、レーダ装置10aは、第1チャープ信号及び第2チャープ信号を用いて、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を、実施の形態1と比較して、より拡大する効果(例えば、2倍程度に拡大する効果)が得られる。 Also, if Nt is an even number, the number of transmit antennas 106 included in the first and second transmission subblocks may be made the same, for example, by setting N1 = N2. Also, if Nt is an odd number, the number of transmit antennas 106 included in the first and second transmission subblocks may be made approximately the same, with a difference of one transmit antenna, by setting N1 = (Nt + 1)/2 or N1 = (Nt - 1)/2. In this way, the number of transmit antennas 106 included in the first subblock (e.g., transmit antennas 106 transmitting the first chirp signal) and the number of transmit antennas 106 included in the second transmission subblock (e.g., transmit antennas 106 transmitting the second chirp signal) may be set to be the same or different by one. By setting the number of transmitting antennas 106 included in the first and second sub-blocks to be equal or approximately equal, the radar device 10a can achieve the effect of further increasing (for example, approximately doubling) the Doppler multiplexing interval when performing Doppler multiplexing using the first chirp signal and the second chirp signal compared to embodiment 1.

また、実施の形態1では、第1チャープ信号と第2チャープ信号とを時分割で切り替える(例えば、第1チャープ信号及び第2チャープ信号は、送信周期Tr毎に交互に送信される)。このため、ドップラ周波数範囲±1/2Trsにおいて、ドップラ多重信号が多重送信される(ここで、Trs>Trである)。その一方で、本実施の形態では、図12に示すように、第1チャープ信号及び第2チャープ信号は、送信周期Tr毎に同時に送信されるため、ドップラ周波数範囲±1/2Trにてドップラ多重信号の多重が可能となる。例えば、実施の形態1におけるTrs=2Trでドップラ多重送信する場合と比較して、本実施の形態では、2倍のドップラ周波数範囲においてドップラ多重信号の多重送信が可能となる。したがって、第1及び第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106の数を同数あるいはほぼ同数とすることにより、第1チャープ信号及び第2チャープ信号を用いてドップラ多重する際のドップラ多重間隔は、実施の形態1と比較して、約4倍程度に拡大する効果が得られる。 Furthermore, in the first embodiment, the first chirp signal and the second chirp signal are switched in a time-division manner (for example, the first chirp signal and the second chirp signal are alternately transmitted every transmission period T r ). Therefore, Doppler-multiplexed signals are multiplexed and transmitted in a Doppler frequency range of ±½T rs (where T rs > T r ). On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 12 , the first chirp signal and the second chirp signal are simultaneously transmitted every transmission period T r , so that Doppler-multiplexed signals can be multiplexed in a Doppler frequency range of ±½T r . For example, compared to the case of Doppler-multiplexed transmission at T rs =2T r in the first embodiment, this embodiment enables multiplexed transmission of Doppler-multiplexed signals in a Doppler frequency range twice as wide. Therefore, by making the number of transmitting antennas 106 included in the first and second transmitting sub-blocks the same or approximately the same, the Doppler multiplexing interval when Doppler multiplexing using the first chirp signal and the second chirp signal can be expanded by approximately four times compared to embodiment 1.

例えば、ドップラ多重送信する際のドップラ多重間隔が近接すると、ドップラ成分が拡がりを持つような物標の場合に、ドップラ多重信号間の干渉が発生しやすくなり、方向推定精度が劣化し、物標の検出精度が劣化しやすくなる。本実施の形態では、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を拡大できるので、このようなドップラ多重信号間の干渉の発生を低減でき、方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。 For example, if the Doppler multiplexing interval during Doppler multiplexing transmission is close, interference between Doppler multiplexed signals is more likely to occur in targets with spread Doppler components, resulting in poor direction estimation accuracy and poor target detection accuracy. In this embodiment, the Doppler multiplexing interval during Doppler multiplexing can be extended, reducing the occurrence of such interference between Doppler multiplexed signals and suppressing deterioration in direction estimation accuracy and target detection accuracy.

また、本実施の形態では、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を拡大できるので、より多くの送信アンテナ106をドップラ多重送信に用いても、ドップラ多重信号間の干渉の発生を低減でき、方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。したがって、本実施の形態では、実施の形態1と比較して、より多くの送信アンテナ106をドップラ多重送信に使用可能となる。このように、より多くの送信アンテナ106を用いてドップラ多重送信を行う場合、本実施の形態は、実施の形態1と比較して好適となる。 In addition, in this embodiment, the Doppler multiplexing interval can be extended when performing Doppler multiplexing, so even if more transmitting antennas 106 are used for Doppler multiplexing, interference between Doppler multiplexed signals can be reduced, and degradation in direction estimation accuracy and target detection accuracy can be suppressed. Therefore, in this embodiment, more transmitting antennas 106 can be used for Doppler multiplexing compared to embodiment 1. In this way, when performing Doppler multiplexing using more transmitting antennas 106, this embodiment is more preferable than embodiment 1.

[レーダ受信部200aの構成例]
図11において、レーダ受信部200aは、例えば、Na個の受信アンテナ202(例えば、Rx#1~Rx#Na)を備え、アレーアンテナを構成する。また、レーダ受信部200aは、例えば、Na個のアンテナ系統処理部201-1~201-Naと、CFAR部211と、ドップラ多重分離部212と、ドップラ判定部213と、方向推定部214と、を有する。
[Configuration example of radar receiver 200a]
11 , the radar receiver 200a includes, for example, Na receiving antennas 202 (e.g., Rx#1 to Rx#Na) forming an array antenna. The radar receiver 200a also includes, for example, Na antenna system processors 201-1 to 201-Na, a CFAR unit 211, a Doppler demultiplexing unit 212, a Doppler determination unit 213, and a direction estimation unit 214.

各受信アンテナ202は、物標(ターゲット)に反射したレーダ送信信号(例えば、第1チャープ信号及び第2チャープ信号)である反射波信号を受信し、受信した反射波信号を、対応するアンテナ系統処理部201へ受信信号として出力する。 Each receiving antenna 202 receives a reflected wave signal, which is a radar transmission signal (e.g., a first chirp signal and a second chirp signal) reflected from a target, and outputs the received reflected wave signal to the corresponding antenna system processing unit 201 as a received signal.

各アンテナ系統処理部201は、受信無線部203と、信号処理部206とを有する。 Each antenna system processing unit 201 has a receiving radio unit 203 and a signal processing unit 206.

受信無線部203は、ミキサ部204と、LPF205と、を有する。受信無線部203において、ミキサ部204は、受信した反射波信号(受信信号)に対して、送信信号であるチャープ信号とのミキシングを行う。 The receiving radio unit 203 includes a mixer unit 204 and an LPF 205. In the receiving radio unit 203, the mixer unit 204 mixes the received reflected wave signal (received signal) with a chirp signal, which is a transmission signal.

ここで、第1レーダ送信信号生成部101―1(例えば、VCO103)から出力される第1チャープ信号は、Na個のアンテナ系統処理部201のうち、例えば、N3個のアンテナ系統処理部201(例えば、アンテナ系統処理部201-1~201-N3)のミキサ部204にそれぞれ入力される。アンテナ系統処理部201-1~201-N3において、ミキサ部204の出力をLPF205に通過させることにより、第2チャープ信号の反射波に対応するミキサ部204の出力は、LPF205の通過帯域外となる高い周波数となるため、LPF205からは、第1チャープ信号の反射波信号の遅延時間に応じた周波数となるビート信号が出力されやすくなる。 Here, the first chirp signal output from the first radar transmission signal generation unit 101-1 (e.g., VCO 103) is input to the mixer units 204 of, for example, N3 antenna system processing units 201 (e.g., antenna system processing units 201-1 to 201-N3) out of the Na antenna system processing units 201. In the antenna system processing units 201-1 to 201-N3, the output of the mixer units 204 is passed through the LPFs 205, so that the output of the mixer units 204 corresponding to the reflected wave of the second chirp signal has a high frequency outside the passband of the LPFs 205. This makes it easier for the LPFs 205 to output a beat signal with a frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal of the first chirp signal.

同様に、第2レーダ送信信号生成部101―2(例えば、VCO103)から出力される第2チャープ信号は、Na個のアンテナ系統処理部201のうち、例えば、N4個のアンテナ系統処理部201(例えば、アンテナ系統処理部201-N3+1~201-Na)のミキサ部204にそれぞれ入力される。アンテナ系統処理部201-N3+1~201-Naにおいて、ミキサ部204の出力をLPF205に通過させることにより、第1チャープ信号の反射波に対応するミキサ部204の出力は、LPFの通過帯域外となる高い周波数となるため、LPF205からは、第2チャープ信号の反射波信号の遅延時間に応じた周波数となるビート信号が出力されやすくなる。 Similarly, the second chirp signal output from the second radar transmission signal generator 101-2 (e.g., VCO 103) is input to the mixer units 204 of, for example, N4 antenna system processors 201 (e.g., antenna system processors 201-N3+1 to 201-Na) among the Na antenna system processors 201. In the antenna system processors 201-N3+1 to 201-Na, the output of the mixer units 204 is passed through the LPFs 205, so that the output of the mixer units 204 corresponding to the reflected wave of the first chirp signal has a high frequency outside the passband of the LPF. This makes it easier for the LPFs 205 to output a beat signal with a frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal of the second chirp signal.

したがって、アンテナ系統処理部201―1~201-N3は、受信アンテナ202-1~202-N3において受信した第1チャープ信号の反射波信号を処理する。以降、第1チャープ信号の反射波を処理するアンテナ系統処理部201(例えば、受信無線部203及び信号処理部206)、及び、第1チャープ信号の反射波を処理するアンテナ系統処理部201に接続される受信アンテナ202を「第1受信サブブロック」と呼ぶ。 Therefore, antenna system processing units 201-1 to 201-N3 process the reflected wave signals of the first chirp signal received by receiving antennas 202-1 to 202-N3. Hereinafter, the antenna system processing unit 201 (e.g., receiving radio unit 203 and signal processing unit 206) that processes the reflected wave of the first chirp signal, and the receiving antenna 202 connected to the antenna system processing unit 201 that processes the reflected wave of the first chirp signal, will be referred to as the "first receiving sub-block."

また、アンテナ系統処理部201―N3+1~201-Naは、受信アンテナ202-N3+1~202-Naにおいて受信した第2チャープ信号の反射波信号を処理する。以降、第2チャープ信号の反射波を処理するアンテナ系統処理部201(例えば、受信無線部203及び信号処理部206)、及び、第2チャープ信号の反射波を処理するアンテナ系統処理部201に接続される受信アンテナ202を「第2受信サブブロック」と呼ぶ。 Furthermore, antenna system processing units 201-N3+1 to 201-Na process the reflected wave signals of the second chirp signal received by receiving antennas 202-N3+1 to 202-Na. Hereinafter, the antenna system processing unit 201 (e.g., receiving radio unit 203 and signal processing unit 206) that processes the reflected wave of the second chirp signal, and the receiving antenna 202 connected to the antenna system processing unit 201 that processes the reflected wave of the second chirp signal, will be referred to as the "second receiving sub-block."

ここで、N3+N4=Naである。なお、N3,N4はそれぞれ1以上でよく、Naは2以上でよい。 Here, N3 + N4 = Na. Note that N3 and N4 can each be 1 or greater, and Na can be 2 or greater.

第q受信サブブロックに含まれる各アンテナ系統処理部201-zqの信号処理部206は、A/D変換部207と、ビート周波数解析部208と、ドップラ解析部210と、を有する。ここで、q=1の場合、z1=1~N3の何れかであり、q=2の場合、z2=N3+1~Naの何れかである。 The signal processing unit 206 of each antenna system processing unit 201-z q included in the q-th receiving sub-block has an A/D conversion unit 207, a beat frequency analysis unit 208, and a Doppler analysis unit 210. Here, when q=1, z 1 = any one of 1 to N3, and when q=2, z 2 = any one of N3+1 to Na.

LPF205から出力された信号(例えば、ビート信号)は、信号処理部206において、A/D変換部207によって、離散的にサンプリングされた離散サンプルデータに変換される。 The signal (e.g., beat signal) output from the LPF 205 is converted into discrete sample data by the A/D conversion unit 207 in the signal processing unit 206.

第q受信サブブロックに含まれるビート周波数解析部208は、送信周期Tr毎に、所定の時間範囲(レンジゲート)において得られたNdata個の離散サンプルデータをFFT処理する。ここで、レンジゲートは、周波数掃引時間Tsw(q)を設定する。例えば、q=1,2であり、q=1の場合にはTsw(1)は第1チャープ信号の周波数掃引時間を表し、q=2の場合にはTsw(2)は第2チャープ信号の周波数掃引時間を表す。これにより、信号処理部206では、反射波信号(レーダ反射波)の遅延時間に応じたビート周波数にピークが現れる周波数スペクトラムが出力される。なお、FFT処理の際、ビート周波数解析部208は、例えば、Han窓又はHamming窓等の窓関数係数を乗算してもよい。窓関数係数を用いることにより、ビート周波数ピーク周辺に発生するサイドローブを抑圧できる。 The beat frequency analyzer 208 included in the qth receiving subblock performs FFT processing on N data pieces of discrete sample data obtained within a predetermined time range (range gate) for each transmission period Tr. Here, the range gate sets the frequency sweep time Tsw (q). For example, q=1 or 2. When q=1, Tsw (1) represents the frequency sweep time of the first chirp signal, and when q=2, Tsw (2) represents the frequency sweep time of the second chirp signal. As a result, the signal processor 206 outputs a frequency spectrum in which a peak appears at the beat frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal (radar reflected wave). During FFT processing, the beat frequency analyzer 208 may multiply the data by a window function coefficient, such as a Han window or a Hamming window. Using the window function coefficient can suppress side lobes that occur around the beat frequency peak.

ここで、第qチャープ信号の第m番目のチャープパルス送信によって得られる、第q受信サブブロックの第z番目の信号処理部206におけるビート周波数解析部208から出力されるビート周波数応答を「RFTzq(fb, m)」で表す。ここで、fbはビート周波数インデックスを表し、FFTのインデックス(ビン番号)に対応する。例えば、fb=0,~,Ndata/2-1であり、z1=1~N3、z2=N3+1~Na、m=1,~,NCであり、q=1あるいは2である。ビート周波数インデックスfbが小さいほど、反射波信号の遅延時間が小さい(例えば、物標との距離が近い)ビート周波数を示す。 Here, the beat frequency response output from the beat frequency analysis unit 208 in the zqth signal processing unit 206 of the qth receiving sub-block, obtained by transmitting the mth chirp pulse of the qth chirp signal, is represented by "RFT zq (f b , m)." Here, f b represents the beat frequency index, which corresponds to the FFT index (bin number). For example, f b = 0, to, N data /2-1, z 1 = 1 to N3, z 2 = N3+1 to Na, m = 1, to, N C , and q = 1 or 2. The smaller the beat frequency index f b , the smaller the delay time of the reflected wave signal (e.g., the closer the distance to the target).

第q受信サブブロックの第z番目の信号処理部206におけるドップラ解析部210は、第qチャープ信号のNC回のチャープパルス送信によって得られるビート周波数応答RFTzq(fb, 1)、RFTzq(fb, 2)、~、RFTzq(fb, NC)を用いて、距離インデックスfb毎にドップラ解析を行う。例えば、第q受信サブブロックのドップラ解析部210は、第qチャープ信号がターゲットに反射した反射波信号からドップラ周波数を推定してよい。 The Doppler analyzer 210 in the zqth signal processor 206 of the qth receiving sub-block performs Doppler analysis for each range index f b using beat frequency responses RFT zq (f b , 1), RFT zq (f b , 2), ..., RFT zq (f b , NC ) obtained by transmitting chirp pulses of the qth chirp signal N C times . For example, the Doppler analyzer 210 of the qth receiving sub-block may estimate the Doppler frequency from the reflected wave signal of the qth chirp signal reflected by the target.

例えば、Ncが2のべき乗値である場合、ドップラ解析においてFFT処理を適用できる。この場合、FFTサイズはNcであり、サンプリング定理から導出される折り返しが発生しない最大ドップラ周波数は±1/(2Tr)である。また、ドップラ周波数インデックスfsのドップラ周波数間隔は1/(Nc×Tr)であり、ドップラ周波数インデックスfsの範囲はfs= -Nc/2, ~, 0, ~, Nc/2-1である。 For example, if Nc is a power of 2, FFT processing can be applied in Doppler analysis. In this case, the FFT size is Nc , and the maximum Doppler frequency at which aliasing does not occur, as derived from the sampling theorem, is ±1/( 2Tr ). Furthermore, the Doppler frequency interval of the Doppler frequency index fs is 1/( Nc × Tr ), and the range of the Doppler frequency index fs is fs = -Nc /2, ∼, 0, ∼, Nc /2-1.

以下では、一例として、Ncが2のべき乗値である場合について説明する。なお、Ncが2のべき乗でない場合には、例えば、ゼロ埋めしたデータを含めることで2のべき乗個のデータサイズとしてFFT処理が可能である。また、ドップラ解析部210は、FFT処理の際に、Han窓又はHamming窓などの窓関数係数を乗算してもよい。窓関数を適用することでビート周波数ピーク周辺に発生するサイドローブを抑圧できる。 In the following, an example will be described in which Nc is a power of 2. If Nc is not a power of 2, FFT processing can be performed with a data size of a power of 2 by, for example, including zero-padded data. Furthermore, the Doppler analyzer 210 may multiply the data by a window function coefficient such as a Han window or a Hamming window during FFT processing. Applying a window function can suppress side lobes that occur around the beat frequency peak.

例えば、第q受信サブブロックの第z番目の信号処理部206におけるドップラ解析部210の出力VFTzq(fb, fs)は、次式(60)に示す。なお、jは虚数単位であり、z1=1~N3、z2=N3+1~Naであり、q=1,2である。
For example, the output VFT zq ( fb , fs ) of the Doppler analyzer 210 in the zqth signal processor 206 of the qth receiving subblock is shown in the following equation (60), where j is the imaginary unit, z1 = 1 to N3, z2 = N3 + 1 to Na, and q = 1, 2.

以上、信号処理部206の各構成部における処理について説明した。 The above explains the processing performed by each component of the signal processing unit 206.

CFAR部211は、例えば、中心周波数の異なる第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに対応する第1CFAR部211(又は、CFAR部211-1)及び第2CFAR部211(又は、CFAR部211-2)を備えてよい。同様に、ドップラ多重分離部212は、例えば、中心周波数の異なる第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに対応する第1ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-1)及び第2ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-2)を備えてよい。 The CFAR unit 211 may, for example, include a first CFAR unit 211 (or CFAR unit 211-1) and a second CFAR unit 211 (or CFAR unit 211-2) corresponding to the first chirp signal and the second chirp signal, respectively, which have different center frequencies. Similarly, the Doppler demultiplexing unit 212 may, for example, include a first Doppler demultiplexing unit 212 (or Doppler demultiplexing unit 212-1) and a second Doppler demultiplexing unit 212 (or Doppler demultiplexing unit 212-2) corresponding to the first chirp signal and the second chirp signal, respectively, which have different center frequencies.

なお、図11は、CFAR部211を並列的に設ける構成(CFAR部211-1及び211-2)を示すが、1つのCFAR部211を設け、その入力を遂次的に切り替えて処理する構成でもよい。また、図11は、ドップラ多重分離部212を並列的に設ける構成(ドップラ多重分離部212-1及び212-2)を示すが、1つのドップラ多重分離部212を設け、その入力を遂次的に切り替えて処理する構成でもよい。 Note that while Figure 11 shows a configuration in which CFAR units 211 are provided in parallel (CFAR units 211-1 and 211-2), it is also possible to provide a single CFAR unit 211 and sequentially switch and process its inputs. Note that while Figure 11 shows a configuration in which Doppler demultiplexing units 212 are provided in parallel (Doppler demultiplexing units 212-1 and 212-2), it is also possible to provide a single Doppler demultiplexing unit 212 and sequentially switch and process its inputs.

図11において、CFAR部211は、第q受信サブブロックに含まれる信号処理部206のドップラ解析部210からの出力を用いて、CFAR処理(例えば、適応的な閾値判定)を行い、局所的なピーク信号を与える距離インデックスfb_cfar及びドップラ周波数インデックスfs_cfarを抽出する。 In FIG. 11 , a CFAR unit 211 performs CFAR processing (e.g., adaptive threshold determination) using the output from the Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in the q-th receiving sub-block, and extracts a distance index f b_cfar and a Doppler frequency index f s_cfar that give a local peak signal.

図11に示すように、CFAR部211は、第1受信サブブロックに含まれる信号処理部206のドップラ解析部210の出力を用いてCFAR処理を行う第1CFAR部211(又は、CFAR部211-1と表す)、及び、第2受信サブブロックに含まれる信号処理部206のドップラ解析部210の出力を用いてCFAR処理を行う第2CFAR部211(又は、CFAR部211-2と表す)を備えてよい。 As shown in FIG. 11, the CFAR unit 211 may include a first CFAR unit 211 (or CFAR unit 211-1) that performs CFAR processing using the output of the Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in the first reception sub-block, and a second CFAR unit 211 (or CFAR unit 211-2) that performs CFAR processing using the output of the Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in the second reception sub-block.

第qCFAR部211(q=1,2)は、例えば、次式(61)のように、第q受信サブブロックに含まれる信号処理部206のドップラ解析部210の出力を電力加算し、距離軸とドップラ周波数軸(相対速度に相当)とからなる2次元のCFAR処理、又は、1次元のCFAR処理を組み合わせたCFAR処理を行う。2次元のCFAR処理又は1次元のCFAR処理を組み合わせたCFAR処理については、例えば、非特許文献2に開示された処理が適用されてよい。
ここで、z1=1~N3、z2=N3+1~Naである。
The qth CFAR unit 211 (q=1, 2) performs power addition on the outputs of the Doppler analysis units 210 of the signal processing units 206 included in the qth receiving sub-block, and performs two-dimensional CFAR processing consisting of a distance axis and a Doppler frequency axis (corresponding to relative velocity), or CFAR processing that combines one-dimensional CFAR processing, as shown in the following equation (61). As for the two-dimensional CFAR processing or the CFAR processing that combines one-dimensional CFAR processing, for example, the processing disclosed in Non-Patent Document 2 may be applied.
Here, z 1 = 1 to N3, and z 2 = N3 + 1 to Na.

第qCFAR部211は、適応的に閾値を設定し、閾値よりも大きい受信電力となる距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)、及び、受信電力情報PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q))を第qドップラ多重分離部212に出力する。 The qth CFAR unit 211 adaptively sets a threshold value and outputs to the qth Doppler demultiplexing unit 212 a distance index f b_cfar (q), a Doppler frequency index f s_cfar (q), and received power information PowerFT(f b_cfar (q), f s_cfar (q)) that result in received power greater than the threshold value.

ドップラ多重分離部212は、第1受信サブブロックに含まれる信号処理部206のドップラ解析部210及び第1CFAR部211の出力を用いて、ドップラ多重分離処理を行う第1ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-1と表す)と、第2受信サブブロックに含まれる信号処理部206のドップラ解析部210-2及び第2CFAR部211の出力を用いて、ドップラ多重分離処理を行う第2ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-2と表す)を備えてよい。 The Doppler demultiplexing unit 212 may include a first Doppler demultiplexing unit 212 (or referred to as Doppler demultiplexing unit 212-1) that performs Doppler demultiplexing processing using the outputs of the Doppler analysis unit 210 and first CFAR unit 211 of the signal processing unit 206 included in the first receiving sub-block, and a second Doppler demultiplexing unit 212 (or referred to as Doppler demultiplexing unit 212-2) that performs Doppler demultiplexing processing using the outputs of the Doppler analysis unit 210-2 and second CFAR unit 211 of the signal processing unit 206 included in the second receiving sub-block.

第qドップラ多重分離部212(q=1,2)は、第qCFAR部211から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)、及び、受信電力情報PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q)))に基づいて、第q受信サブブロックに含まれるドップラ解析部210からの出力を用いて、ドップラ多重送信された信号(以下、「ドップラ多重信号」と呼ぶ)から、各送信アンテナ106から送信される送信信号(例えば、当該送信信号に対する反射波信号)を分離する。 The q-th Doppler multiplexing separation unit 212 (q=1, 2) separates the transmission signals transmitted from each transmitting antenna 106 (e.g., reflected wave signals corresponding to the transmission signals) from the Doppler multiplexed signals (hereinafter referred to as "Doppler multiplexed signals") using the output from the Doppler analysis unit 210 included in the q-th receiving sub-block, based on information input from the q-th CFAR unit 211 (e.g., distance index f b_cfar (q), Doppler frequency index f s_cfar (q), and reception power information PowerFT(f b_cfar (q), f s_cfar (q))).

第qドップラ多重分離部212は、例えば、分離した信号に関する情報を、ドップラ判定部213及び方向推定部214に出力する。分離した信号に関する情報には、例えば、分離した信号に対応する距離インデックスfb_cfar(q)、及び、ドップラ周波数インデックス(以下、分離インデックス情報と呼ぶこともある)が含まれてよい。ここで、第1ドップラ多重分離部212の分離インデックス情報は、第1送信サブブロックに含まれる送信アンテナTx#1,Tx#2,~,Tx#N1から送信された信号を分離したドップラ周波数インデックスであり、それぞれに対応して(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2, ~, fdemul_Tx#N1)と表記する。同様に、第2ドップラ多重分離部212の分離インデックス情報は、第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナTx#N1+1,Tx#N1+2,~,Tx#Ntから送信された信号を分離したドップラ周波数インデックスであり、それぞれに対応して(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2, ~, fdemul_Tx#Nt)と表記する。 The q-th Doppler demultiplexing unit 212 outputs, for example, information about the separated signals to the Doppler determination unit 213 and the direction estimation unit 214. The information about the separated signals may include, for example, a distance index f b_cfar (q) corresponding to the separated signals and a Doppler frequency index (hereinafter sometimes referred to as separation index information). Here, the separation index information of the first Doppler demultiplexing unit 212 is the Doppler frequency index obtained by separating the signals transmitted from the transmitting antennas Tx#1, Tx#2, to, Tx#N1 included in the first transmission sub-block, and is represented as (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , to, f demul_Tx#N1 ) corresponding to each. Similarly, the separation index information of the second Doppler multiplex separation unit 212 is the Doppler frequency index separated from the signals transmitted from the transmitting antennas Tx#N1+1, Tx#N1+2, ..., Tx#Nt included in the second transmission sub-block, and is represented as (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , ..., f demul_Tx#Nt ) corresponding to each.

また、第qドップラ多重分離部212は、第qドップラ解析部210からの出力を方向推定部214に出力する。なお、第qドップラ多重分離部212は、第qCFAR部211から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)、及び、受信電力情報PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q)))に基づいて、第q受信サブブロックに含まれるドップラ解析部210からの出力を方向推定部214に出力してもよい。 Furthermore, the qth Doppler demultiplexing unit 212 outputs the output from the qth Doppler analysis unit 210 to the direction estimation unit 214. Note that the qth Doppler demultiplexing unit 212 may output the output from the Doppler analysis unit 210 included in the qth reception sub-block to the direction estimation unit 214 based on information input from the qth CFAR unit 211 (e.g., distance index f b_cfar ( q), Doppler frequency index f s_cfar (q), and reception power information PowerFT(f b_cfar (q), f s_cfar (q))).

以下、第qドップラ多重分離部212の動作について、レーダ送信部100aにおけるドップラシフト部105の動作とともに説明する。 The operation of the qth Doppler demultiplexing unit 212 will be explained below, along with the operation of the Doppler shift unit 105 in the radar transmitter 100a.

[ドップラシフト量の設定方法]
第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-1~105-N1は、第1チャープ信号に対して、チャープ信号の送信周期Tr毎にドップラシフト量DOPnsub1を付与するために、位相回転φnsub1を付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)に出力する。ここで、nsub1=1~N1である。本実施の形態では、ドップラシフト部105-1~105-N1間(又は、送信アンテナ106-1~106-N1間)において、ドップラシフト量DOPnsub1の間隔(ドップラシフト間隔)は、等間隔ではなく、少なくとも一つのドップラ間隔が異なるように不等間隔に設定されてよい。
[How to set the Doppler shift amount]
The Doppler shift units 105-1 to 105-N1 included in the first transmission sub-block impart a phase rotation φ nsub1 to the first chirp signal in order to impart a Doppler shift amount DOP nsub1 to the first chirp signal for each transmission period T r of the chirp signal, and output the Doppler-shifted signal to the transmitting antennas 106 (for example, Tx#1 to Tx#N1). Here, nsub1 = 1 to N1. In this embodiment, the intervals between the Doppler shift amounts DOP nsub1 (Doppler shift intervals) between the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 (or between the transmitting antennas 106-1 to 106-N1) may not be equal, but may be set to unequal intervals so that at least one Doppler interval is different.

例えば、第nsub1番目のドップラシフト部105は、入力される第m番目の第1チャープ信号に対して、互いに異なるドップラシフト量DOPnsub1となる位相回転φnsub1(m)を付与して出力する。これにより、複数の送信アンテナ106から送信される送信信号には、それぞれ異なるドップラシフト量が付与される。例えば、本実施の形態では、ドップラ多重数NDM=N1でよい。ここで、m=1~NCの整数であり、nsub1=1~N1の整数である。 For example, the nsub1th Doppler shifter 105 applies a phase rotation φ nsub1 (m) to the mth input first chirp signal, resulting in a different Doppler shift amount DOP nsub1 , and outputs the applied signal. As a result, different Doppler shift amounts are applied to the transmission signals transmitted from the multiple transmitting antennas 106. For example, in this embodiment, the Doppler multiplexing number N DM =N1 may be used. Here, m is an integer from 1 to NC , and nsub1 is an integer from 1 to N1.

同様に、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-N1+1~105-Ntは、第2チャープ信号に対して、チャープ信号の送信周期Tr毎にドップラシフト量DOPnsub2を付与するために、位相回転φnsub2を付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106(例えば、Tx#N1+1~Tx#Nt)に出力する。ここで、nsub2=1~N2である。本実施の形態では、ドップラシフト部105-N1+1~105-Nt間(又は、送信アンテナ106-N1+1~106-Nt間)において、ドップラシフト量DOPnsub2の間隔(ドップラシフト間隔)は、等間隔ではなく、少なくとも一つのドップラ間隔が異なるように不等間隔に設定されてよい。 Similarly, the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt included in the second transmission sub-block impart a phase rotation φ nsub2 to the second chirp signal to impart a Doppler shift amount DOP nsub2 to the second chirp signal for each transmission period T r of the chirp signal, and output the Doppler-shifted signal to the transmitting antennas 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt). Here, nsub2 = 1 to N2. In this embodiment, the intervals between the Doppler shift amounts DOP nsub2 (Doppler shift intervals) between the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt (or between the transmitting antennas 106-N1+1 to 106-Nt) may not be equal, but may be set to unequal intervals so that at least one Doppler interval is different.

このように、第1及び第2送信サブブロックのドップラシフト部105におけるドップラシフト量の設定により、後述する第1ドップラ多重分離部212は、実施の形態1におけるドップラ多重分離部212と同様の動作により、Tx#1~Tx#N1のドップラインデックスを分離でき、±1/Trの範囲でドップラ周波数を算出できる。また、後述する第2ドップラ多重分離部212は、実施の形態1におけるドップラ多重分離部212と同様の動作により、Tx#N1+1~Tx#Ntのドップラインデックスを分離し、±1/Trの範囲でドップラ周波数を算出できる。これらのドップラ多重分離部212の出力に基づいて、後述するドップラ判定部213は、実施の形態1におけるドップラ判定部213と同様の動作により、ドップラ周波数の差異に基づいてドップラ周波数の折り返しの有無を判定でき、±1/Trの範囲を超えるドップラ周波数を算出できる。 In this way, by setting the Doppler shift amounts in the Doppler shift units 105 of the first and second transmission sub-blocks, a first Doppler demultiplexing unit 212 (described later) can separate the Doppler indices Tx#1 to Tx#N1 and calculate Doppler frequencies within the range of ±1/ Tr by operating in the same manner as the Doppler demultiplexing unit 212 in Embodiment 1. Furthermore, a second Doppler demultiplexing unit 212 (described later) can separate the Doppler indices Tx#N1+1 to Tx#Nt and calculate Doppler frequencies within the range of ±1/ Tr by operating in the same manner as the Doppler demultiplexing unit 212 in Embodiment 1. Based on the outputs of these Doppler demultiplexing units 212, a Doppler determination unit 213 (described later) can determine whether or not the Doppler frequency has aliased based on the difference in Doppler frequency and can calculate a Doppler frequency that exceeds the range of ±1/ Tr by operating in the same manner as the Doppler determination unit 213 in Embodiment 1.

第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-1~105-N1の動作は、実施の形態1のドップラシフト部105-1~105-Nt間(又は、送信アンテナ106-1~106-Nt間)の動作の説明において、「Nt」を「N1」に置き換え、「Trs」を「Tr」に置き換えた動作と同様の動作であるため、その詳細な動作の説明は省略する。 The operation of the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 included in the first transmission sub-block is the same as the operation described in the description of the operation between the Doppler shift units 105-1 to 105-Nt (or between the transmitting antennas 106-1 to 106-Nt) in embodiment 1, except that "Nt" is replaced with "N1" and "T rs " is replaced with "T r ", and therefore a detailed description of the operation will be omitted.

また、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-N1+1~105-Ntの動作は、実施の形態1のドップラシフト部105-N1+1~105-Nt間(又は、送信アンテナ106-N1+1~106-Nt間)の動作の説明において、「Nt」を「N2」に置き換え、「Trs」を「Tr」に置き換えた動作と同様の動作であるため、その詳細な動作の説明は省略する。 Furthermore, the operation of Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt included in the second transmission sub-block is the same as the operation described in the description of the operation between Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt (or between transmitting antennas 106-N1+1 to 106-Nt) in embodiment 1, except that "Nt" is replaced with "N2" and "T rs " is replaced with "T r ", and therefore a detailed description of the operation will be omitted.

例えば、実施の形態1にて説明した式(5)に対して、本実施の形態では、第1送信サブブロックのドップラシフト部105-1~105-N1は、入力された第m番目の第1チャープ信号に対して、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub1となる、次式(62)のような位相回転φnsub1(m)を付与する。
For example, in relation to equation (5) described in embodiment 1, in this embodiment, the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 of the first transmission sub-block impart a phase rotation φ nsub1 (m) as shown in the following equation (62) to the input mth first chirp signal, which results in a Doppler shift amount DOP nsub1 that differs between each Doppler shift unit 105 .

同様に、第2送信サブブロックのドップラシフト部105-N1+1~105-Ntは、入力された第m番目の第2チャープ信号に対して、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub2となる、次式(63)のような位相回転φnsub2(m)を付与する。
Similarly, the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt of the second transmission sub-block apply a phase rotation φ nsub2 (m) to the input mth second chirp signal, as shown in the following equation (63), which results in a Doppler shift amount DOP nsub2 that differs between each Doppler shift unit 105.

ここで、Aは1又は‐1の正負の極性を与える係数である。また、δ1、δ2は1以上の整数である。なお、round(NC/(N1+δ1))及びround(NC/(N2+δ2))の項は、位相回転量を、ドップラ解析部210におけるドップラ周波数間隔の整数倍とする目的で導入しているが、これに限定されず、式(62)における(2π/NC)×round(NC/(N1+δ1))の項の代わりに、2π/(N1+δ1)を用いてもよい。同様に、式(63)における(2π/NC)×round(NC/(N2+δ2))の項の代わりに、2π/(N2+δ2)を用いてもよい。 Here, A is a coefficient that assigns a positive or negative polarity of 1 or -1. δ1 and δ2 are integers equal to or greater than 1. The terms round(N C /(N1 + δ1)) and round(N C /(N2 + δ2)) are introduced for the purpose of making the amount of phase rotation an integer multiple of the Doppler frequency interval in Doppler analysis unit 210, but this is not limitative. 2π/(N1 + δ1) may be used instead of the term (2π/N C ) × round(N C /(N1 + δ1)) in equation (62). Similarly, 2π/(N2 + δ2) may be used instead of the term (2π/N C ) × round(N C /(N2 + δ2)) in equation (63).

また、φ01、φ02はそれぞれ初期位相であり、それぞれが等しくても、異なってもよい。例えば、φ01及びφ02のそれぞれが等しくても、異なっても、ドップラ周波数は一致する。また、Δφ01、Δφ02は基準ドップラシフト位相であり、それぞれが等しくても、異なっていてもよい。例えば、Δφ01及びΔφ02のそれぞれが等しくても、異なっても、ドップラ周波数は一致する。 Furthermore, φ 01 and φ 02 are initial phases, and may be equal to or different from each other. For example, whether φ 01 and φ 02 are equal to or different from each other, the Doppler frequencies will match. Furthermore, Δφ 01 and Δφ 02 are reference Doppler shift phases, and may be equal to or different from each other. For example, whether Δφ 01 and Δφ 02 are equal to or different from each other, the Doppler frequencies will match.

例えば、レーダ装置10aは、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対して、それぞれドップラ多重数N1及びN2で不等間隔ドップラ多重を行う。 For example, the radar device 10a performs unequal Doppler multiplexing on the first chirp signal and the second chirp signal with Doppler multiplexing numbers N1 and N2, respectively.

なお、以下では、式(62)における(2π/NC)×round(NC/(N1+δ1))あるいは、2π/(N1+δ1)を、第1チャープ信号に割り当てるドップラ多重信号のドップラ多重間隔「ΔDOPmin1」と呼ぶ。同様に、式(63)における(2π/NC)×round(NC/(N2+δ2))あるいは、2π/(N2+δ2)を第2チャープ信号に割り当てるドップラ多重信号のドップラ多重間隔「ΔDOPmin2」と呼ぶ。 In the following, (2π/N C )×round(N C /(N1 + δ1)) or 2π/(N1 + δ1) in equation (62) will be referred to as the Doppler multiplexing interval "ΔDOP min1 " of the Doppler multiplexed signal assigned to the first chirp signal. Similarly, (2π/N C )×round(N C /(N2 + δ2)) or 2π/(N2 + δ2) in equation (63) will be referred to as the Doppler multiplexing interval "ΔDOP min2 " of the Doppler multiplexed signal assigned to the second chirp signal.

送信アンテナ数Nt=4の場合の一例として、式(62)において、N1=2、Δφ01=0、φ01=0、A=1、δ1=1、NCを3の倍数として、位相回転φnsub1(m)=2π(nsub1-1)×(m-1)/3が、送信周期Tr毎に第1チャープ信号に付与されるため、ドップラシフト量はDOP=φ1(m)/{2π(m-1)Tr}=0、DOP=φ2(m)/{2π(m-1)Tr}=1/(3Tr)となる。図13の(a)~(d)の各上段は、第1チャープ信号を送信する際のドップラ多重信号の配置例を示す。 As an example when the number of transmitting antennas Nt=4, in equation (62), N1=2, Δφ 01 =0, φ 01 =0, A=1, δ1=1, and N C is a multiple of 3, and a phase rotation φ nsub1 (m)=2π(nsub1-1)×(m-1)/3 is applied to the first chirp signal for each transmission period T r , so the Doppler shift amounts are DOP 11 (m)/{2π(m-1)T r }=0, DOP 22 (m)/{2π(m-1)T r }=1/(3T r ). The upper rows of each of (a) to (d) in Figure 13 show examples of arrangement of Doppler multiplexed signals when transmitting the first chirp signal.

また、送信アンテナ数Nt=4の場合の一例として、式(63)において、Nt=4、N2=2、Δφ02=0、φ02=0、A=1、δ2=1、NCを3の倍数として、位相回転φnsub2(m)=2π(nsub2-1)×(m-1)/3が、送信周期Tr毎に第2チャープ信号に付与されるため、ドップラシフト量は、DOP=0、DOP=1/(3Tr)となる。図13の(a)~(d)の各下段は、第2チャープ信号を送信する際のドップラ多重信号の配置例を示す。 As an example when the number of transmitting antennas is Nt=4, in equation (63), Nt=4, N2=2, Δφ 02 =0, φ 02 =0, A=1, δ2=1, and N C is a multiple of 3, and a phase rotation φ nsub2 (m)=2π(nsub2-1)×(m-1)/3 is applied to the second chirp signal for each transmission period T r , so the Doppler shift amounts are DOP 1 =0, DOP 2 =1/(3T r ). The lower rows of each of (a) to (d) in Figure 13 show examples of arrangement of Doppler-multiplexed signals when transmitting the second chirp signal.

図13の(a)に示す第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対するドップラ多重信号の配置は、同じ配置である。このような配置により、後述するドップラ判定部213において、第1チャープ信号及び第2チャープ信号を受信した際の、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に多重したドップラ多重信号におけるドップラ周波数のずれの算出を容易にできる。 The arrangement of the Doppler multiplexed signals for the first chirp signal and the second chirp signal shown in Figure 13(a) is the same. This arrangement makes it easy for the Doppler determination unit 213 (described later) to calculate the Doppler frequency shift in the Doppler multiplexed signal multiplexed onto the first chirp signal and the second chirp signal when the first chirp signal and the second chirp signal are received.

なお、ドップラ多重信号の配置は、図13の(a)の例に限定されず、例えば、図13の(b)、図13の(c)及び図13の(d)に示すように、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対するドップラ多重信号の配置が異なってもよい。 Note that the arrangement of the Doppler multiplexed signals is not limited to the example shown in Figure 13(a). For example, the arrangement of the Doppler multiplexed signals for the first chirp signal and the second chirp signal may be different, as shown in Figure 13(b), Figure 13(c), and Figure 13(d).

例えば、図13の(b)では、式(63)においてΔφ02≠0とすることにより、第2チャープ信号に対するドップラ多重信号は、第1チャープ信号に対するドップラ多重信号の配置に所定のドップラ周波数分オフセットして配置されてもよい。 For example, in FIG. 13(b), by setting Δφ 02 ≠ 0 in equation (63), the Doppler multiplexed signal for the second chirp signal may be arranged with an offset by a predetermined Doppler frequency from the arrangement of the Doppler multiplexed signal for the first chirp signal.

また、例えば、図13の(c)では、第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれについて、±1/Trのドップラ範囲を3(=(N2+δ2))分割したうちの2つのドップラ多重信号が割り当てられる。図13の(c)では、第1チャープ信号に対するドップラ多重信号に対して、式(62)においてnsub1=1、2とし、第2チャープ信号に対するドップラ多重信号に対して、式(63)においてnsub2=2, 3として配置されてもよい。例えば、(N1+δ1)(=(N2+δ2))分割した中でのドップラ多重信号の割り当てを、第1チャープ信号と第2チャープ信号との間のドップラ多重信号で異ならせてもよい。 Also, for example, in (c) of Figure 13, two Doppler-multiplexed signals are assigned to each of the first chirp signal and the second chirp signal, out of the Doppler range of ±1/ Tr divided into three (=(N2+δ2)). In (c) of Figure 13, nsub1 = 1, 2 in equation (62) may be assigned to the Doppler-multiplexed signal for the first chirp signal, and nsub2 = 2, 3 in equation (63) may be assigned to the Doppler-multiplexed signal for the second chirp signal. For example, the assignment of Doppler-multiplexed signals within the (N1+δ1) (=(N2+δ2)) division may be made different for the Doppler-multiplexed signals between the first chirp signal and the second chirp signal.

また、例えば、図13の(d)では、式(63)においてδ2=2とすることにより、第2チャープ信号に対するドップラ多重信号には、第1チャープ信号に対するドップラ多重信号のドップラ多重間隔と異なる割り当て(例えば、ΔDOPmin1≠ΔDOPmin2)を適用してもよい。 Also, for example, in (d) of Figure 13, by setting δ2 = 2 in equation (63), a different Doppler multiplexing interval (e.g., ΔDOPmin1 ≠ ΔDOPmin2) may be applied to the Doppler multiplexed signal for the second chirp signal than to the Doppler multiplexing interval of the Doppler multiplexed signal for the first chirp signal.

また、送信アンテナ数Nt=5の場合の一例として、式(62)において、N1=2、Δφ01=0、φ01=0、A=1、δ1=2、NCを4の倍数として、位相回転φnsub1(m)=π(nsub1-1)×(m-1)/2が、送信周期Tr毎に第1チャープ信号に付与されるため、ドップラシフト量はDOP=φ1(m)/{2π(m-1)Tr}=0、DOP=φ2(m)/{2π(m-1)Tr}=1/(4Tr)となる。図14の(a)~(d)の各上段は、第1チャープ信号を送信する際のドップラ多重信号の配置例を示す。 Also, as an example when the number of transmitting antennas Nt=5, in equation (62), N1=2, Δφ 01 =0, φ 01 =0, A=1, δ1=2, and N C is a multiple of 4, a phase rotation φ nsub1 (m)=π(nsub1-1)×(m-1)/2 is applied to the first chirp signal for each transmission period T r , so the Doppler shift amounts are DOP 11 (m)/{2π(m-1)T r }=0, DOP 22 (m)/{2π(m-1)T r }=1/(4T r ). The upper rows of each of (a) to (d) in Figure 14 show examples of arrangement of Doppler multiplexed signals when transmitting the first chirp signal.

また、送信アンテナ数Nt=5の場合の一例として、式(63)において、Nt=5、N2=3、Δφ02=0、φ02=0、A=1、δ2=1、NCを4の倍数として、位相回転φnsub2(m)=π×(m-1)/2が、送信周期Tr毎に第2チャープ信号に付与されるため、ドップラシフト量は、DOP=0、DOP=1/(4Tr)となる。図14の(a)~(d)の各下段は、第2チャープ信号を送信する際のドップラ多重信号の配置例を示す。 As an example of the case where the number of transmitting antennas is Nt=5, in equation (63), Nt=5, N2=3, Δφ 02 =0, φ 02 =0, A=1, δ2=1, and N C is a multiple of 4, and a phase rotation φ nsub2 (m)=π×(m-1)/2 is applied to the second chirp signal for each transmission period T r , so the Doppler shift amounts are DOP 1 =0, DOP 2 =1/(4T r ). The lower rows of each of (a) to (d) in Figure 14 show examples of arrangement of Doppler-multiplexed signals when transmitting the second chirp signal.

図14の(a)に示す第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対するドップラ多重信号の配置は、同じ配置である。このような配置により、後述するドップラ判定部213において、第1チャープ信号及び第2チャープ信号を受信した際の、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に多重したドップラ多重信号におけるドップラ周波数のずれの算出を容易にできる。 The arrangement of the Doppler multiplexed signals for the first chirp signal and the second chirp signal shown in (a) of Figure 14 is the same. This arrangement makes it easy for the Doppler determination unit 213 (described later) to calculate the Doppler frequency shift in the Doppler multiplexed signal multiplexed onto the first chirp signal and the second chirp signal when the first chirp signal and the second chirp signal are received.

なお、ドップラ多重信号の配置は、図14の(a)の例に限定されず、例えば、図14の(b)、図14の(c)及び図14の(d)に示すように、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対するドップラ多重信号の配置が異なってもよい。 Note that the arrangement of the Doppler multiplexed signals is not limited to the example shown in Figure 14(a). For example, the arrangement of the Doppler multiplexed signals for the first chirp signal and the second chirp signal may be different, as shown in Figure 14(b), Figure 14(c), and Figure 14(d).

例えば、図14の(b)では、式(63)においてΔφ02≠0とすることにより、第2チャープ信号に対するドップラ多重信号は、第1チャープ信号に対するドップラ多重信号の配置に所定のドップラ周波数分オフセットして配置されてもよい。 For example, in FIG. 14(b), by setting Δφ 02 ≠ 0 in equation (63), the Doppler multiplexed signal for the second chirp signal may be arranged with an offset by a predetermined Doppler frequency from the arrangement of the Doppler multiplexed signal for the first chirp signal.

また、例えば、図14の(c)では、第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれについて、±1/Trのドップラ範囲を4(=(N2+δ2))分割したうちの2つ又は3つのドップラ多重信号が割り当てる。図14の(c)では、第1チャープ信号に対するドップラ多重信号に対して、式(62)においてnsub1=1,2とし、第2チャープ信号に対するドップラ多重信号に対して、式(63)においてnsub2=3,4,5として配置されてもよい。例えば、(N1+δ1)(=(N2+δ2))分割した中でのドップラ多重信号の割り当てを、第1チャープ信号と第2チャープ信号との間のドップラ多重信号で異ならせてもよい。 Also, for example, in (c) of Figure 14, the Doppler range of ±1/ Tr is divided into four (=(N2+δ2)), and two or three Doppler-multiplexed signals are assigned to each of the first chirp signal and the second chirp signal. In (c) of Figure 14, nsub1 = 1, 2 in equation (62) may be assigned to the Doppler-multiplexed signal for the first chirp signal, and nsub2 = 3, 4, 5 in equation (63) may be assigned to the Doppler-multiplexed signal for the second chirp signal. For example, the assignment of Doppler-multiplexed signals within the (N1+δ1) (=(N2+δ2)) division may be made different for the Doppler-multiplexed signals between the first chirp signal and the second chirp signal.

また、例えば、図14の(d)では、式(62)においてδ1=1とすることにより、第2チャープ信号に対するドップラ多重信号には、第1チャープ信号に対するドップラ多重信号のドップラ多重間隔と異なる割り当て(例えば、ΔDOPmin1≠ΔDOPmin2)を適用してもよい。 Also, for example, in (d) of Figure 14, by setting δ1 = 1 in equation (62), a different Doppler multiplexing interval (e.g., ΔDOPmin1 ≠ ΔDOPmin2) may be applied to the Doppler multiplexed signal for the second chirp signal than to the Doppler multiplexing interval of the Doppler multiplexed signal for the first chirp signal.

[ドップラ多重分離部212の動作例]
第1ドップラ多重分離部212は、第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-1~105-N1間(例えば、送信アンテナ106-1~106-N1間)においてドップラシフト量DOPnsub1の間隔(ドップラシフト間隔)が等間隔ではなく、少なくとも一つのドップラ間隔が異なるように設定されて送信された信号を、分離して受信する。
[Example of operation of Doppler demultiplexing unit 212]
The first Doppler multiplex separation unit 212 separates and receives signals that have been transmitted such that the intervals between the Doppler shift amounts DOP nsub1 (Doppler shift intervals) between the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 included in the first transmission sub-block (for example, between the transmission antennas 106-1 to 106-N1) are not equal, but at least one Doppler interval is different.

第1ドップラ多重分離部212は、第1受信サブブロックにおけるドップラ解析部210及びCFAR部211の出力に基づいて、実施の形態1と同様の動作により不等間隔でドップラ多重された信号を分離する。そして、第1ドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(1)、距離インデックスfb_cfar(1)における第1送信サブブロックにおいて多重送信されたN1個のドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#N1)、及び、ドップラ解析部210の出力をドップラ判定部213に出力する。 The first Doppler demultiplexing unit 212 demultiplexes the signals that have been Doppler multiplexed at uneven intervals based on the outputs of the Doppler analysis unit 210 and the CFAR unit 211 in the first reception sub-block using the same operation as in Embodiment 1. The first Doppler demultiplexing unit 212 then outputs to the Doppler determination unit 213 the distance index f b_cfar (1), separation index information (f demul_Tx #1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) of the N1 Doppler-multiplexed signals multiplexed and transmitted in the first transmission sub-block at the distance index f b_cfar (1), and the output of the Doppler analysis unit 210.

なお、第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-1~105-N1の動作が、実施の形態1のドップラシフト部105-1~105-Nt間(例えば、送信アンテナ106-1~106-Nt間)の動作の説明において、NtをN1に置き換え、TrsをTrに置き換えた動作と同様の動作となることに対応して、第1ドップラ多重分離部212の動作は、実施の形態1のドップラシフト部105の動作の説明において、「Nt」を「N1」に置き換え、「Trs」を「Tr」に置き換えた動作と同様の動作を用いることにより、送信アンテナ106-1~106-N1間でドップラ多重された信号を分離できる。従って、第1ドップラ多重分離部212の動作の詳細な説明は省略する。 Note that the operation of the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 included in the first transmission sub-block is the same as the operation described in the description of the operation between the Doppler shift units 105-1 to 105-Nt (for example, between the transmitting antennas 106-1 to 106-Nt) in embodiment 1, but with N1 replacing Nt and T rs replacing T r . Similarly, the operation of the first Doppler demultiplexing unit 212 is the same as the operation described in the description of the operation of the Doppler shift unit 105 in embodiment 1, but with N1 replacing Nt and T rs replacing T r . This enables the separation of signals Doppler-multiplexed between the transmitting antennas 106-1 to 106-N1. Therefore, a detailed description of the operation of the first Doppler demultiplexing unit 212 will be omitted.

また、第2ドップラ多重分離部212は、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-N1+1~105-Nt間(例えば、送信アンテナ106-N1+1~106-Nt間)においてドップラシフト量DOPnsub2の間隔(ドップラシフト間隔)が等間隔ではなく、少なくとも一つのドップラ間隔が異なるように設定されて送信された信号を、分離して受信する。 Furthermore, the second Doppler demultiplexing unit 212 separates and receives signals that have been transmitted with the Doppler shift amounts DOP nsub2 not spaced at equal intervals (Doppler shift intervals) between the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt included in the second transmission sub-block (for example, between the transmission antennas 106-N1+1 to 106-Nt) but with at least one Doppler interval set to be different.

第2ドップラ多重分離部212は、第2受信サブブロックにおけるドップラ解析部210及びCFAR部211の出力に基づいて、実施の形態1と同様の動作により不等間隔でドップラ多重された信号を分離する。そして、第2ドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(2)、距離インデックスfb_cfar(2)における第2送信サブブロックにおいて多重送信されたN2個のドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~, fdemul_Tx#Nt(=N1+N2))、及び、ドップラ解析部210の出力をドップラ判定部213に出力する。 The second Doppler demultiplexing unit 212 demultiplexes the Doppler-multiplexed signals at uneven intervals based on the outputs of the Doppler analysis unit 210 and the CFAR unit 211 in the second reception sub-block using the same operation as in Embodiment 1. The second Doppler demultiplexing unit 212 then outputs to the Doppler determination unit 213 the distance index f b_cfar (2), separation index information (f demul_Tx #N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , ..., f demul_Tx#Nt(=N1+N2)) of the N2 Doppler-multiplexed signals multiplexed and transmitted in the second transmission sub-block at the distance index f b_cfar (2 ), and the output of the Doppler analysis unit 210.

なお、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-N1+1~105-Ntの動作が、実施の形態1のドップラシフト部105-1~105-Nt間(例えば、送信アンテナ106-1~106-Nt間)の動作の説明において、NtをN2に置き換え、TrsをTrに置き換えた動作と同様の動作となることに対応して、第2ドップラ多重分離部212の動作は、実施の形態1のドップラシフト部105の動作の説明において、「Nt」を「N2」に置き換え、「Trs」を「Tr」に置き換えた動作と同様の動作を用いることにより、送信アンテナ106-N1+1~106-Nt間でドップラ多重された信号を分離できる。従って、第2ドップラ多重分離部212の動作の詳細な説明は省略する。 Incidentally, the operation of Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt included in the second transmission sub-block is the same as the operation described in the description of the operation between Doppler shift units 105-1 to 105-Nt (for example, between transmitting antennas 106-1 to 106-Nt) in embodiment 1, but with N2 replacing Nt and Trs replacing Tr . Similarly, the operation of second Doppler demultiplexing unit 212 is the same as the operation described in the description of the operation of Doppler shift unit 105 in embodiment 1, but with N2 replacing Nt and Trs replacing Tr . This enables signals Doppler-multiplexed between transmitting antennas 106-N1+1 to 106-Nt to be separated. Therefore, a detailed description of the operation of second Doppler demultiplexing unit 212 will be omitted.

[ドップラ判定部213の動作例]
図11において、ドップラ判定部213は、第1ドップラ多重分離部212及び第2ドップラ多重分離部212それぞれの出力に基づいて、ドップラピークに対応するドップラ周波数を判定する。例えば、ドップラ判定部213は、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerがドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数の物標が含まれる場合でも、物標のドップラ周波数を判定することにより、ドップラ検出範囲を更に拡大できる。
[Example of operation of Doppler determination unit 213]
11 , the Doppler determination unit 213 determines the Doppler frequency corresponding to the Doppler peak based on the outputs of the first Doppler demultiplexing unit 212 and the second Doppler demultiplexing unit 212. For example, even when a target having a Doppler frequency fd_TargetDoppler outside the Doppler frequency range −1/( 2Tr )≦ fd_TargetDoppler <1/(2Tr ) is included, the Doppler determination unit 213 can further expand the Doppler detection range by determining the Doppler frequency of the target.

例えば、ドップラ判定部213は、距離インデックスfb_cfar(1)とfb_cfar(2)とが共通である、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)及び第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~,fdemul_Tx#Nt)を用いて、ドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数を含む物標のドップラ周波数を判定する。 For example, the Doppler determination unit 213 determines the Doppler frequency of a target including a Doppler frequency exceeding the Doppler frequency range -1/( 2T r ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T r ) using the separation index information (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) of the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and the separation index information (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , ..., f demul_Tx#Nt ) of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212 , which have the same distance indexes f b_cfar ( 1 ) and f b_cfar (2).

ドップラ判定部213におけるドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数を含む物標のドップラ周波数を判定する原理は、実施の形態1と同様、信号生成制御部104及びレーダ送信信号生成部101によって生成されるレーダ送信信号である第1チャープ信号と第2チャープ信号との間で中心周波数が互いに異なることを利用する。 The principle of determining the Doppler frequency of a target including a Doppler frequency that exceeds the Doppler frequency range −1/(2T r )≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T r ) in the Doppler determination unit 213 is, as in the first embodiment, that the center frequencies of the first chirp signal and the second chirp signal, which are radar transmission signals generated by the signal generation control unit 104 and the radar transmission signal generation unit 101, are different from each other.

実施の形態1では、同じ送信アンテナ106に対するドップラ多重信号におけるドップラ周波数の変化に基づいてドップラ周波数の判定が行われる。これに対して、本実施の形態では、ドップラ判定部213は、異なる送信アンテナ106に対するドップラ多重信号でのドップラ周波数の変化に基づいてドップラ周波数の判定が行われる。異なる送信アンテナ106を用いる場合、受信位相は変化するが、受信するドップラ周波数は変化しない。このため、実施の形態1と同様に、ドップラ判定部213は、ドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数を含む物標のドップラ周波数を判定できる。 In the first embodiment, the Doppler frequency is determined based on changes in the Doppler frequency in the Doppler multiplexed signal for the same transmitting antenna 106. In contrast, in the present embodiment, the Doppler determination unit 213 determines the Doppler frequency based on changes in the Doppler frequency in the Doppler multiplexed signal for a different transmitting antenna 106. When a different transmitting antenna 106 is used, the reception phase changes, but the received Doppler frequency does not change. Therefore, similar to the first embodiment, the Doppler determination unit 213 can determine the Doppler frequency of a target including a Doppler frequency that exceeds the Doppler frequency range -1/( 2Tr ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/( 2Tr ).

ドップラ周波数の判定処理の動作原理、及び、ドップラ判定部213の動作例については、実施の形態1におけるドップラ周波数の判定処理の動作原理、及び、ドップラ判定部213の動作例での説明に対して、以下の(1)、(2)及び(3)の点が異なる。
(1)「Trs」を「Tr」と置き換える点、
(2)実施の形態1におけるドップラ判定部213は、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(1), fdemul_Tx#2(1), ~,fdemul_Tx#Nt(1))に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を算出する。これに対して、本実施の形態では、ドップラ判定部213が、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2, ~,fdemul_Tx#N1)に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Tr)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を算出する点、及び、
(3)実施の形態1におけるドップラ判定部213は、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(2), fdemul_Tx#2(2), ~,fdemul_Tx#Nt(2))に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(2)を算出する。これに対して、本実施の形態では、ドップラ判定部213が、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx# N1+2, ~,fdemul_Tx#Nt)に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Tr)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(2)を算出する点。
The operating principle of the Doppler frequency determination process and an example of the operation of the Doppler determination unit 213 differ from the operating principle of the Doppler frequency determination process and the example of the operation of the Doppler determination unit 213 described in embodiment 1 in the following points (1), (2), and (3).
(1) Replacing "T rs " with "T r ",
(2) In embodiment 1, the Doppler determination unit 213 calculates the Doppler frequency estimate value f d_VFT (1) based on the separation index information (f demul_Tx#1 (1), f demul_Tx#2 (1), ..., f demul_Tx#Nt (1)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ). In contrast to this, in this embodiment, the Doppler determination unit 213 calculates a Doppler frequency estimate f d_VFT (1) assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range −1/(2T r )≦f d_TargetDoppler <1/(2T r ) based on the separation index information (f demul_Tx#1 , f demul_Tx# 2 , . . . , f demul_Tx# N1 ) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplex separation unit 212; and
(3) In embodiment 1, the Doppler determination unit 213 calculates the Doppler frequency estimate value f d_VFT (2) based on the separation index information (f demul_Tx#1 (2), f demul_Tx#2 (2), ..., f demul_Tx#Nt (2)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ). In contrast to this, in this embodiment, the Doppler determination unit 213 calculates the Doppler frequency estimate value f d_VFT (2) based on the separation index information (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx# N1+2 , ..., f demul_Tx#Nt ) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/(2T r ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T r ).

本実施の形態では、上記3点と異なるドップラ判定部213の動作については、実施の形態1と同様であるので、その動作の説明を省略する。 In this embodiment, the operation of the Doppler determination unit 213, except for the three differences mentioned above, is the same as in embodiment 1, so a description of that operation will be omitted.

また、実施の形態1におけるドップラ判定部213と同様に、「Trs」を「Tr」に置き換えた式(10)~式(15)の何れかの判定可能条件を満たす中心周波数fc(1)及びfc(2)の設定により、ドップラ判定部213は、ドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数の物標が含まれる場合(例えば、ドップラ折り返しが発生する場合)でも、物標のドップラ周波数を判定できる。なお、式(10)、式(13)はTrsを含む式であるが、式変形することにより、式(11)、式(12)、式(14)、式(15)のようなTrsを含まない式が得られる。このため、判定可能条件を満たす中心周波数fc(1)及びfc(2)は、実施の形態1と同様の条件となる。 Furthermore, similarly to the Doppler determination unit 213 in the first embodiment, by setting center frequencies f c (1) and f c (2) that satisfy the determination condition of any one of equations (10) to (15) in which " T rs " is replaced with " T r ", the Doppler determination unit 213 can determine the Doppler frequency of a target even when a target with a Doppler frequency outside the Doppler frequency range -1/(2T r ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T r ) is included (for example, when Doppler aliasing occurs). Note that although equations (10) and (13) include T rs , by rearranging them, equations that do not include T rs , such as equations (11), (12), (14), and (15), can be obtained. Therefore, the center frequencies f c (1) and f c (2) that satisfy the determination condition have the same conditions as those in the first embodiment.

なお、実施の形態1の説明に用いた式(18)は、TrsをTrと置き換えることで、次式(64)のように表される。
Incidentally, equation (18) used in the description of the first embodiment can be expressed as the following equation (64) by replacing T rs with T r .

式(64)は、ドップラ折り返し回数nalの場合に、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数の折り返し成分nal×{fc(2)/fc(1)}/Trと、第1ドップラ解析部210の折り返し回数nalの周波数間隔であるnal/Trとの差分が±1/(2Tr)を超えない条件を表す。例えば、nalが正の場合、式(19)を満たす最大のnalまでは、Δnalが±1/(2Tr)の範囲となり、ドップラ判定部213は曖昧さなく折り返しを推定できる。なお、式(19)を満たす最大のnalを「nalmax」と表記する。例えば、nalが負の場合、nal=-nalmaxとすると式(19)を同様に満たす。 Equation (64) expresses the condition that, when the Doppler aliasing number is n al , the difference between the aliasing component n al ×{ f c ( 2)/f c (1)}/ Tr of the Doppler frequency observed using the second chirp signal with a center frequency f c (2) and n al / Tr , the frequency interval of the aliasing number n al in the first Doppler analysis unit 210, does not exceed ±1/( 2Tr ). For example, when n al is positive, Δn al is in the range of ±1/( 2Tr ) up to the maximum n al that satisfies Equation (19), and the Doppler determination unit 213 can estimate the aliasing without ambiguity. The maximum n al that satisfies Equation (19) is denoted as "n almax ." For example, when n al is negative, setting n al = -n almax similarly satisfies Equation (19).

ここで、実施の形態1では、第1チャープ信号あるいは第2チャープ信号がTrs周期で送信され、ドップラ周波数の検出範囲は、例えば、1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲に対して、nalmax倍に拡大される。その一方で、本実施の形態では、第1チャープ信号及び第2チャープ信号はTr周期で送信されるため、ドップラ周波数の検出範囲は、例えば、1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲に対して、2×nalmax倍に拡大される。従って、本実施の形態では、実施の形態1と比較して、同じチャープ信号の中心周波数fc(1)及びfc(2)の条件に対して、ドップラ周波数の検出範囲をより拡大できる。 In the first embodiment, the first chirp signal or the second chirp signal is transmitted at a period of T rs , and the Doppler frequency detection range is expanded, for example, by n almax times compared to the Doppler frequency range when one transmitting antenna is used. On the other hand, in the present embodiment, the first chirp signal and the second chirp signal are transmitted at a period of T r , and the Doppler frequency detection range is expanded, for example, by 2×n almax times compared to the Doppler frequency range when one transmitting antenna is used. Therefore, in this embodiment, the Doppler frequency detection range can be expanded further for the same chirp signal center frequencies f c (1) and f c (2) compared to the first embodiment.

例えば、fc(1)及びfc(2)がnalmax=1の場合の条件を満たせば、ドップラ周波数fdの検出範囲は、±1/(Tr)となり、1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲±1/(2Tr)に対して2倍に拡大される。また、例えば、fc(1)及びfc(2)がnalmax=2の場合の条件を満たせば、ドップラ周波数fdの検出範囲は、±2/(Tr)となり、1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲±1/(2Tr)に対して4倍に拡大される。 For example, if f c (1) and f c (2) satisfy the condition when n almax =1, the detection range of the Doppler frequency f d becomes ±1/(T r ), which is doubled compared to the Doppler frequency range of ±1/(2T r ) when there is one transmitting antenna. Also, for example, if f c (1) and f c (2) satisfy the condition when n almax =2, the detection range of the Doppler frequency f d becomes ±2/(T r ), which is quadrupled compared to the Doppler frequency range of ±1/(2T r ) when there is one transmitting antenna.

以上、ドップラ判定部213の動作例について説明した。 The above explains an example of the operation of the Doppler determination unit 213.

[方向推定部214の動作例]
図11において、方向推定部214は、第1ドップラ多重分離部212から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(1)、及び、距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#N1))、及び、第2ドップラ多重分離部212から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(2)、及び、距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~, fdemul_Tx#Nt))に基づいて、第1ドップラ解析部210の出力及び第2ドップラ解析部210の出力を抽出し、ターゲットの方向推定処理を行う。
[Example of operation of direction estimation unit 214]
In Figure 11, the direction estimation unit 214 extracts the output of the first Doppler analysis unit 210 and the output of the second Doppler analysis unit 210 based on information input from the first Doppler multiplex separation unit 212 (e.g., distance index fb_cfar ( 1) and separation index information of the Doppler multiplexed signal at distance index fb_cfar (1) (fdemul_Tx# 1 , fdemul_Tx#2 , ..., fdemul_Tx#N1 )) and information input from the second Doppler multiplex separation unit 212 (e.g., distance index fb_cfar (2) and separation index information of the Doppler multiplexed signal at distance index fb_cfar (2) ( fdemul_Tx#N1+1 , fdemul_Tx# N1+2 , ..., fdemul_Tx#Nt )), and performs target direction estimation processing.

本実施の形態において、第1送信サブブロックに含まれるN1個の送信アンテナ106と、第1受信サブブロックに含まれるN3個の受信アンテナ202との間で、N1×N3個のMIMO仮想受信アンテナが構成される。同様に、第2送信サブブロックに含まれるN2個の送信アンテナ106と、第2受信サブブロックに含まれるN4個の受信アンテナ202との間で、N2×N4個のMIMO仮想受信アンテナが構成される。方向推定部214は、これらの2組の仮想受信アンテナを用いて方向推定処理を行ってよい。 In this embodiment, N1 x N3 MIMO virtual receive antennas are formed between the N1 transmit antennas 106 included in the first transmit subblock and the N3 receive antennas 202 included in the first receive subblock. Similarly, N2 x N4 MIMO virtual receive antennas are formed between the N2 transmit antennas 106 included in the second transmit subblock and the N4 receive antennas 202 included in the second receive subblock. The direction estimation unit 214 may perform direction estimation processing using these two sets of virtual receive antennas.

例えば、方向推定部214は、第1ドップラ多重分離部212の出力から、距離インデックスfb_cfar(1)及びドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#N1)に基づいて、第1ドップラ解析部210の出力を抽出し、次式(65)に示すようなN1×N3個の要素からなる第1仮想受信アレー相関ベクトルh1(fb_cfar(1), fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#N1)を生成する。
For example, the direction estimation unit 214 extracts the output of the first Doppler analysis unit 210 from the output of the first Doppler multiplex separation unit 212 based on the distance index f b_cfar (1) and the separation index information of the Doppler multiplexed signal (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ), and generates a first virtual receiving array correlation vector h 1 (f b_cfar (1), f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) consisting of N1 × N3 elements as shown in the following equation (65).

また、方向推定部214は、例えば、第2ドップラ多重分離部212の出力から、距離インデックスfb_cfar(2)及びドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~, fdemul_Tx#Nt)に基づいて、第2ドップラ解析部210の出力を抽出し、次式(66)に示すようなN2×N4個の要素からなる第2仮想受信アレー相関ベクトルh2(fb_cfar(2), fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~, fdemul_Tx#Nt)を生成する。
Furthermore, the direction estimation unit 214 extracts the output of the second Doppler analysis unit 210 from the output of the second Doppler multiplex separation unit 212, for example, based on the distance index f b_cfar (2) and the separation index information of the Doppler multiplexed signal (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , . . . , f demul_Tx#Nt ), and generates a second virtual receiving array correlation vector h 2 (f b_cfar (2), f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+ 2 , . . . , f demul_Tx#Nt ) consisting of N2 × N4 elements as shown in the following equation (66).

なお、方向推定部214は、同じ距離インデックスの第1及び第2ドップラ多重分離部212の出力を用いて方向推定処理を行うため、式(65)及び式(66)において、fb_cfar(1)=fb_cfar(2)=fb_cfarとする。 In addition, since the direction estimation unit 214 performs direction estimation processing using the outputs of the first and second Doppler demultiplexing units 212 with the same distance index, in equations (65) and (66), f b_cfar (1) = f b_cfar (2) = f b_cfar .

式(65)において、h1cal[b]は、送信アンテナTx#1~Tx#N1間及び受信アンテナRx#1~#N3間の位相偏差及び振幅偏差を補正するアレー補正値である。整数b=1~(N3×N1)である。 In equation (65), h 1cal[b] is an array correction value that corrects the phase deviation and amplitude deviation between the transmitting antennas Tx#1 to Tx#N1 and between the receiving antennas Rx#1 to #N3, where b is an integer between 1 and (N3×N1).

また、式(66)において、h2cal[b]は、送信アンテナTx#N1+1~Tx#Nt間及び受信アンテナRx#N3+1~#Na間の位相偏差及び振幅偏差を補正するアレー補正値である。整数b=1~(N4×N2)である。 In addition, in equation (66), h2cal[b] is an array correction value that corrects the phase deviation and amplitude deviation between the transmitting antennas Tx#N1+1 to Tx#Nt and between the receiving antennas Rx#N3+1 to #Na, where b is an integer between 1 and (N4 × N2).

方向推定部214は、例えば、方向推定評価関数値PH(θu, fb_cfar , fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#Nt)における方位方向θuを所定の角度範囲内で可変として空間プロファイルを算出する。方向推定部214は、算出した空間プロファイルの極大ピークを大きい順に所定数抽出し、極大ピークの方位方向を到来方向推定値(例えば、測位出力)として出力する。ここで、fb_cfarは、fb_cfar(1)=fb_cfar(2)となる距離インデックスを表す。 The direction estimation unit 214 calculates a spatial profile by varying the azimuth direction θu in the direction estimation evaluation function value P H ( θu , f b_cfar , f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#Nt ) within a predetermined angle range. The direction estimation unit 214 extracts a predetermined number of maximum peaks from the calculated spatial profile in descending order, and outputs the azimuth directions of the maximum peaks as direction-of-arrival estimates (e.g., positioning outputs). Here, f b_cfar represents a distance index such that f b_cfar (1) = f b_cfar (2).

なお、方向推定評価関数値PH(θu, fb_cfar, fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#Nt)は、到来方向推定アルゴリズムによって各種の方法がある。例えば、非特許文献3に開示されているアレーアンテナを用いた推定方法を用いてもよい。 Note that there are various methods for calculating the direction estimation evaluation function value P Hu , f b_cfar , f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#Nt ) depending on the direction of arrival estimation algorithm. For example, the estimation method using an array antenna disclosed in Non-Patent Document 3 may be used.

例えば、ビームフォーマ法は次式(67)のように表すことができる。ビームフォーマ法の他にも、Capon, MUSICといった手法も同様に適用可能である。なお、式(67)において、上付き添え字Hはエルミート転置演算子である。
For example, the beamformer method can be expressed as in the following equation (67): In addition to the beamformer method, methods such as Capon and MUSIC can also be applied. In equation (67), the superscript H is the Hermitian transpose operator.

式(67)においてau)は、第1送信サブブロックに含まれるN1個の送信アンテナ106と、第1受信サブブロックに含まれるN3個の受信アンテナ202との間で構成される、N1×N3個のMIMO仮想受信アンテナの方向ベクトル(要素数N1×N3個の列ベクトル)を表し、θu方向から反射波が到来した場合のN1×N3個のMIMO仮想受信アンテナを構成する各仮想受信アンテナでの位相応答または複素振幅応答を表す。 In equation (67), a 1u ) represents the direction vector (column vector with N1×N3 elements) of the N1×N3 MIMO virtual receiving antennas formed between the N1 transmitting antennas 106 included in the first transmitting sub-block and the N3 receiving antennas 202 included in the first receiving sub-block, and represents the phase response or complex amplitude response at each virtual receiving antenna forming the N1×N3 MIMO virtual receiving antennas when a reflected wave arrives from the θ u direction.

同様に、式(67)においてau)は、第2送信サブブロックに含まれるN2個の送信アンテナ106と、第2受信サブブロックに含まれるN4個の受信アンテナ202との間で構成される、N2×N4個のMIMO仮想受信アンテナの方向ベクトル(要素数N2×N4個の列ベクトル)を表し、θu方向から反射波が到来した場合のN2×N4個のMIMO仮想受信アンテナを構成する各仮想受信アンテナでの位相応答または複素振幅応答を表す。 Similarly, in equation (67), a 2u ) represents the direction vector (column vector with N2 × N4 elements) of the N2 × N4 MIMO virtual receiving antennas formed between the N2 transmitting antennas 106 included in the second transmitting sub-block and the N4 receiving antennas 202 included in the second receiving sub-block, and represents the phase response or complex amplitude response at each virtual receiving antenna forming the N2 × N4 MIMO virtual receiving antennas when a reflected wave arrives from the θ u direction.

なお、方向ベクトルaqu)は、中心周波数fc(q)の場合のレーダ送信信号(例えば、第qチャープ信号)の波長を用いた場合の各仮想受信アンテナでの位相応答または複素振幅応答を用いてよい。あるいは、中心周波数fc(1)とfc(2)との平均中心周波数における方位方向θの到来波に対する仮想受信アレーの方向ベクトルa(θu)を共通に用いてもよい。 The direction vector aq ( θu ) may be the phase response or complex amplitude response at each virtual receiving antenna when the wavelength of the radar transmission signal (e.g., the qth chirp signal) at the center frequency fc (q) is used. Alternatively, the direction vector a( θu ) of the virtual receiving array for the arriving wave in the azimuth direction θ at the average center frequency of the center frequencies fc (1) and fc (2) may be used in common.

また、方位方向θuは到来方向推定を行う方位範囲内を所定の方位間隔β1で変化させたベクトルである。例えば、θuは以下のように設定される。
θu=θmin + uβ1、整数u=0~ NU
NU=floor[(θmax-θmin)/β1]+1
ここでfloor(x)は、実数xを超えない最大の整数値を返す関数である。
The azimuth direction θ u is a vector obtained by varying the azimuth range in which the direction of arrival estimation is performed at a predetermined azimuth interval β 1. For example, θ u is set as follows.
θ u =θmin + uβ 1 , integer u=0~NU
NU=floor[(θmax-θmin)/β 1 ]+1
Here, floor(x) is a function that returns the maximum integer value that does not exceed the real number x.

また、上述した例では、方向推定部214が到来方向推定値として方位方向を算出する例について説明したが、これに限定されず、仰角方向の到来方向推定、又は、矩形の格子状に配置されたMIMOアンテナを用いることにより、方位方向及び仰角方向の到来方向推定も可能である。例えば、方向推定部214は、到来方向推定値として方位方向及び仰角方向を算出して、測位出力としてもよい。 In the above example, the direction estimation unit 214 calculates the azimuth direction as the direction of arrival estimate, but this is not limited to this. Direction of arrival estimation can also be performed in the elevation direction, or by using MIMO antennas arranged in a rectangular grid, direction of arrival estimation can also be performed in the azimuth direction and elevation direction. For example, the direction estimation unit 214 may calculate the azimuth direction and elevation direction as the direction of arrival estimate, and use these as the positioning output.

以上の動作により、方向推定部214は、測位出力として、距離インデックスfb_cfar、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2, ~,fdemul_Tx#Nt)における到来方向推定値を出力してよい。また、方向推定部214は、更に、測位出力として、距離インデックスfb_cfar、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2, ~,fdemul_Tx#Nt)を出力してよい。方向推定部214は、測位出力(又は、測位結果)を、例えば、図示しない、車載レーダでは車両の制御装置、インフラレーダではインフラ制御装置に、出力してもよい。 Through the above operations, the direction estimation unit 214 may output, as positioning outputs, distance index f b_cfar and arrival direction estimates for separation index information of Doppler multiplexed signals (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , . . . , f demul_Tx#Nt ). The direction estimation unit 214 may further output, as positioning outputs, distance index f b_cfar and separation index information of Doppler multiplexed signals (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , . . . , f demul_Tx#Nt ). The direction estimation unit 214 may output the positioning output (or the positioning result) to, for example, a vehicle control device in the case of an on-board radar, or an infrastructure control device in the case of an infrastructure radar, both not shown.

また、方向推定部214は、例えば、ドップラ判定部213において判定したドップラ周波数情報fd_VFT(1)+nalest/Ts、及び、fc(2)/fc(1)(fd_VFT(1)+nalest/Ts)の何れか一方、又は、両方を出力してもよい。 In addition, the direction estimation unit 214 may output, for example, either one or both of the Doppler frequency information f d_VFT(1) +n alest /T s determined by the Doppler determination unit 213 and f c (2)/f c (1)(f d_VFT(1) +n alest /T s ).

また、距離インデックスfb_cfarは、例えば、式(1)を用いて距離情報に変換して出力されてもよい。 Furthermore, the distance index f b_cfar may be converted into distance information using, for example, equation (1) and then output.

また、ドップラ判定部213において判定されたドップラ周波数情報は、相対速度情報に変換して出力されてもよい。ドップラ判定部213において判定された、中心周波数fc(1)によるドップラ周波数情報fd_VFT(1)+nalest/Tsを相対速度vdに変換するには、次式(68)を用いて変換することができる。
Furthermore, the Doppler frequency information determined by the Doppler determination unit 213 may be converted into relative velocity information and output. The Doppler frequency information f d — VFT(1) + n alest /T s determined by the Doppler determination unit 213 at the center frequency f c (1) can be converted into the relative velocity v d using the following equation (68).

同様に、ドップラ判定部213において判定された、中心周波数fc(2)によるドップラ周波数情報fc(2)/fc(1)(fd_VFT(1)+nalest/Tr)を相対速度vdに変換すると、次式(69)のように、式(68)と同じ値となるので、相対速度成情報は、異なる中心周波数に対して共通の値(又は、統一した値)として出力されてもよい。
Similarly, when the Doppler frequency information f c (2)/f c (1) (f d_VFT(1) + n alest /T r ) determined by the Doppler determination unit 213 based on the center frequency f c (2) is converted into relative velocity v d , the value obtained is the same as equation (68), as shown in the following equation (69). Therefore, the relative velocity information may be output as a common value (or a unified value) for different center frequencies.

以上のように、本実施の形態では、レーダ装置10aは、複数個のレーダ送信信号生成部101を含み、例えば、式(10)~式(15)の何れかを満たす第1中心周波数と第2中心周波数とを用いて、所定の送信周期毎に送信アンテナ106から送信信号を送信する。これにより、レーダ装置10aは、中心周波数の違いに応じたドップラ解析部210及びドップラ多重分離部212において検出されるドップラ周波数のずれに基づいて、ドップラ判定部213において折り返し回数を判定できる。よって、レーダ装置10aは、例えば、判定可能な折り返し回数に応じて、ドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲(又は相対速度の最大値)を拡大できる。 As described above, in this embodiment, the radar device 10a includes multiple radar transmission signal generators 101 and transmits transmission signals from the transmission antenna 106 at predetermined transmission intervals using, for example, a first center frequency and a second center frequency that satisfy any one of equations (10) to (15). This allows the radar device 10a to determine the number of aliases in the Doppler determination unit 213 based on the Doppler frequency shift detected in the Doppler analysis unit 210 and the Doppler demultiplexing unit 212, which corresponds to differences in center frequency. Therefore, the radar device 10a can expand the Doppler frequency range (or the maximum value of relative velocity) in which a Doppler multiplexed signal can be separated, for example, depending on the number of aliases that can be determined.

また、本実施の形態では、第1チャープ信号及び第2チャープ信号は、送信周期Tr毎に同時に送信されるため、ドップラ周波数範囲±1/2Trの範囲で、ドップラ多重信号の多重が可能となる。例えば、実施の形態1のようにTrs=2Trでドップラ多重送信される場合と比較して、本実施の形態では、2倍のドップラ周波数範囲(又は、相対速度の最大値)でドップラ多重信号を多重送信できる。 In addition, in this embodiment, the first chirp signal and the second chirp signal are simultaneously transmitted every transmission period T r , which enables multiplexing of Doppler multiplexed signals within a Doppler frequency range of ±½T r . For example, compared to the case of Doppler multiplexed transmission at T rs =2T r as in embodiment 1, in this embodiment, Doppler multiplexed signals can be multiplexed within a Doppler frequency range (or maximum value of relative velocity) that is twice as wide.

また、例えば、第1及び第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106の数を同数あるいはほぼ同数とすることにより、第1チャープ信号及び第2チャープ信号を用いてドップラ多重する際のドップラ多重間隔は、実施の形態1と比較して、約4倍程度に拡大する効果が得られる。 Furthermore, for example, by making the number of transmitting antennas 106 included in the first and second transmitting sub-blocks the same or approximately the same, the Doppler multiplexing interval when Doppler multiplexing using the first chirp signal and the second chirp signal can be expanded by approximately four times compared to embodiment 1.

なお、ドップラ多重送信する際のドップラ多重間隔が近接すると、ドップラ成分が拡がりを持つような物標の場合に、ドップラ多重信号間の干渉が発生しやすくなり、方向推定精度が劣化し、物標の検出精度が劣化しやすい。本実施の形態では、実施の形態1と比較して、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を拡大できるので、このようなドップラ多重信号間の干渉の発生を低減し、方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。また、本実施の形態では、実施の形態1と比較して、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を拡大できるので、より多くの送信アンテナをドップラ多重送信に用いる場合でも、ドップラ多重信号間の干渉の発生を低減し、方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。よって、本実施の形態では、実施の形態1と比較して、より多くの送信アンテナ106を用いたドップラ多重送信が可能となる。 Note that if the Doppler multiplexing interval during Doppler multiplexing is close, interference between Doppler multiplexed signals is more likely to occur in the case of targets with spread Doppler components, resulting in deterioration of direction estimation accuracy and target detection accuracy. In this embodiment, the Doppler multiplexing interval can be extended compared to embodiment 1, thereby reducing the occurrence of such interference between Doppler multiplexed signals and suppressing deterioration of direction estimation accuracy and target detection accuracy. Furthermore, in this embodiment, the Doppler multiplexing interval can be extended compared to embodiment 1, thereby reducing the occurrence of interference between Doppler multiplexed signals and suppressing deterioration of direction estimation accuracy and target detection accuracy even when more transmit antennas are used for Doppler multiplexing. Therefore, in this embodiment, Doppler multiplexing can be performed using more transmit antennas 106 than in embodiment 1.

以上のように、本実施の形態によれば、曖昧性が生じないドップラ周波数範囲(又は相対速度の最大値)を拡大させることができる。これにより、レーダ装置10aは、より広いドップラ周波数範囲において、物標(例えば、到来方向)を精度良く検知することができる。 As described above, according to this embodiment, the Doppler frequency range (or maximum value of relative velocity) in which no ambiguity occurs can be expanded. This allows the radar device 10a to accurately detect targets (e.g., direction of arrival) over a wider Doppler frequency range.

また、本実施の形態では、チャープ信号の中心周波数の設定によりドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲を拡大するので、例えば、A/D変換器のサンプリングレートの高速化といった方法を適用することを省略してもよい。よって、本実施の形態によれば、レーダ装置10aにおけるハードウェア構成の複雑化を抑制し、また、レーダ装置10aにおける消費電力又は発熱量の増加を抑制できる。また、本実施の形態では、チャープ信号の中心周波数の設定によりドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲を拡大するので、送信周期Trの短縮といった方法を適用することを省略してもよい。よって、本実施の形態によれば、レーダ装置10aにおける検出可能な距離範囲の縮小、又は、距離分解能の劣化を抑制できる。 Furthermore, in this embodiment, the Doppler frequency range in which a Doppler multiplexed signal can be separated is expanded by setting the center frequency of the chirp signal, so it is possible to omit the application of a method such as increasing the sampling rate of the A/D converter. Therefore, this embodiment can prevent the hardware configuration of the radar device 10a from becoming complicated and also prevent an increase in power consumption or heat generation in the radar device 10a. Furthermore, in this embodiment, the Doppler frequency range in which a Doppler multiplexed signal can be separated is expanded by setting the center frequency of the chirp signal, so it is possible to omit the application of a method such as shortening the transmission period T r . Therefore, this embodiment can prevent a reduction in the detectable distance range of the radar device 10a or a deterioration in distance resolution.

なお、本実施の形態では、レーダ装置10aは2個のレーダ送信信号生成部101を含み、例えば、式(10)~式(15)の何れかを満たす第1中心周波数と第2中心周波数とを用いて、所定の送信周期毎に送信アンテナ106から送信信号を送信する場合について説明したが、これに限定されない。レーダ装置10aは、例えば、より多く(3個以上)のレーダ送信信号生成部101を含む構成でもよい。 In this embodiment, the radar device 10a includes two radar transmission signal generators 101, and transmits a transmission signal from the transmitting antenna 106 at predetermined transmission intervals using, for example, a first center frequency and a second center frequency that satisfy any one of equations (10) to (15). However, this is not limiting. The radar device 10a may also be configured to include, for example, more radar transmission signal generators 101 (three or more).

例えば、レーダ装置10aが3個のレーダ送信信号生成部101を含み、式(10)~式(15)の何れかを満たす第1中心周波数fc(1)と第2中心周波数fc(2)とを用い、更に、式(10)~式(15)の何れかを満たす第2中心周波数fc(2)と第3中心周波数fc(3)とを用いて、所定の送信周期毎に送信アンテナ106から送信信号を送信してもよい。なお、fc(1)>fc(2)>fc(3)、あるいは、fc(1)<fc(2)<fc(3)としてよい。この場合、レーダ受信部200aにおいて、3つの受信サブブロックを設け、それぞれの受信サブブロックのミキサ部204に対して、3個のレーダ送信信号生成部101からの出力が各々入力されてよい。また、レーダ受信部200aにおいて、受信サブブロック毎に、CFAR部211、ドップラ多重分離部212が設けられ、それぞれ、本実施の形態と同様の動作を行ってよい。これにより、3つのチャープ信号に対する多重分離受信信号が得られ、ドップラ判定部213は、それらの出力信号に基づいてドップラ判定を行うことで、ドップラ周波数の検出範囲を拡大できる。 For example, the radar device 10a may include three radar transmission signal generators 101, and transmit a transmission signal from the transmitting antenna 106 at a predetermined transmission period using a first center frequency fc(1) and a second center frequency fc(2) that satisfy any one of equations (10) to (15). The second center frequency fc(2) and a third center frequency fc(3) that also satisfy any one of equations (10) to (15). Note that fc(1) > fc(2) > fc(3) or fc(1) < fc(2) < fc(3) may be satisfied. In this case, the radar receiver 200a may have three reception sub-blocks, and outputs from the three radar transmission signal generators 101 may be input to the mixer unit 204 of each reception sub-block. Furthermore, the radar receiver 200a may have a CFAR unit 211 and a Doppler demultiplexing unit 212 for each reception sub-block, each of which may perform the same operation as in this embodiment. This allows multiplexed received signals for the three chirp signals to be obtained, and the Doppler determination unit 213 can perform Doppler determination based on these output signals, thereby expanding the Doppler frequency detection range.

また、例えば、レーダ装置10aは、3個以上のレーダ送信信号生成部101を含む構成とし、それぞれの送信サブブロックに含まれる送信アンテナ数を同数あるいはほぼ同数としてよい。これにより、複数のチャープ信号を用いてドップラ多重する際のドップラ多重間隔を更に拡大する効果が得られる。従って、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔が拡大できるので、ドップラ多重信号間の干渉の発生を低減し、干渉による方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。また、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を拡大できるので、実施の形態1と比較して、より多くの送信アンテナ106をドップラ多重送信に用いても、ドップラ多重信号間の干渉の発生を低減し、方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。 Furthermore, for example, the radar device 10a may be configured to include three or more radar transmission signal generators 101, and the number of transmission antennas included in each transmission subblock may be the same or approximately the same. This has the effect of further expanding the Doppler multiplexing interval when Doppler multiplexing using multiple chirp signals. Therefore, since the Doppler multiplexing interval can be expanded when Doppler multiplexing, interference between Doppler multiplexed signals can be reduced, and deterioration of direction estimation accuracy and target detection accuracy due to interference can be suppressed. Furthermore, since the Doppler multiplexing interval can be expanded when Doppler multiplexing, even if more transmission antennas 106 are used for Doppler multiplexing transmission compared to embodiment 1, interference between Doppler multiplexed signals can be reduced, and deterioration of direction estimation accuracy and target detection accuracy can be suppressed.

また、本実施の形態では、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に関する変調パラメータにおいて、中心周波数と異なる他のパラメータが共通である場合について説明したが、これに限定されない。本開示の一実施例の適用には、例えば、距離分解能が一致すればよく、周波数掃引帯域幅Bw(q)が同一の関係となるチャープ信号であればよい。 In addition, in the present embodiment, the case where the modulation parameters for the first chirp signal and the second chirp signal have other parameters other than the center frequency in common has been described, but this is not limiting. To apply an embodiment of the present disclosure, it is sufficient that the distance resolutions are the same and that the frequency sweep bandwidths B w (q) are the same.

例えば、図15に示すように、Bw(1)=Bw(2)、Tsw(1)≠Tsw(2)、Dm(1)≠Dm(2)となる変調パラメータによって設定される第1チャープ信号及び第2チャープ信号を用いてもよい。この場合、第1チャープ信号及び第2チャープ信号の周波数掃引時間TSWが異なるが、周波数掃引帯域幅Bwが同一であり、距離分解能ΔR(=C0/2Bw)は一致するので、レーダ装置10aは、上述した本開示の一実施例に係る動作を行うことで同様な効果が得られる。 For example, as shown in Fig. 15, the first chirp signal and the second chirp signal may be set by modulation parameters that satisfy Bw (1) = Bw (2), Tsw (1) ≠ Tsw (2), and Dm (1) ≠ Dm (2). In this case, although the frequency sweep times Tsw of the first chirp signal and the second chirp signal are different, the frequency sweep bandwidths Bw are the same and the range resolutions ΔR (= C0 / 2Bw ) match, so the radar device 10a can obtain similar effects by performing the operation according to the embodiment of the present disclosure described above.

また、例えば、図15に示すように、Tsw(1)≠Tsw(2)の設定により、各受信無線部203から出力されるビート信号をそれぞれの信号処理部206のA/D変換部207において離散的にサンプルリングする際に、所定時間範囲(レンジゲート)Tsw(1)≠Tsw(2)で得られる離散サンプリングデータ数は異なる。よって、ビート周波数解析部208は、例えば、送信周期Tr毎に所定時間範囲(レンジゲート)Tswで得られるNdata個の離散サンプリングデータを、FFT処理する代わりに、以下の動作を行ってもよい。 15 , when the beat signals output from each radio reception unit 203 are discretely sampled in the A/D conversion unit 207 of each signal processing unit 206 by setting T sw (1)≠T sw (2), the number of discrete sampling data obtained in a predetermined time range (range gate) T sw (1)≠T sw (2) differs. Therefore, the beat frequency analysis unit 208 may perform the following operation instead of performing FFT processing on N data pieces of discrete sampling data obtained in a predetermined time range (range gate) T sw for each transmission period Tr .

例えば、第1受信サブブロックにおけるビート周波数解析部208は、第1チャープ信号が送信される周期において、所定時間範囲(レンジゲート)Tsw(1)で得られるNdata(1)個の離散サンプリングデータをFFT処理してもよい。また、第2受信サブブロックにおけるビート周波数解析部208は、第2チャープ信号が送信される周期において、所定時間範囲(レンジゲート)Tsw(2)で得られるNdata(2)個の離散サンプリングデータをFFT処理してもよい。そして、ビート周波数解析部208は、例えば、Ndata(1)個とNdata(2)個のうち、小さい方をNdata個として、後続の処理(CFAR部211、ドップラ多重分離部212、ドップラ判定部213、及び方向推定部214の処理)を行ってよい。 For example, the beat frequency analysis unit 208 in the first receiving sub-block may perform FFT processing on N data (1) discrete sampled data obtained in a predetermined time range (range gate) T sw (1) during the period in which the first chirp signal is transmitted. The beat frequency analysis unit 208 in the second receiving sub-block may perform FFT processing on N data (2) discrete sampled data obtained in a predetermined time range (range gate) T sw (2) during the period in which the second chirp signal is transmitted. The beat frequency analysis unit 208 may then use the smaller of N data (1) and N data (2) as N data for subsequent processing (processing in the CFAR unit 211, Doppler demultiplexing unit 212, Doppler determination unit 213, and direction estimation unit 214).

また、本実施の形態のレーダ装置10aは、複数個のレーダ送信信号生成部101を含み、例えば、式(10)~式(15)の何れかを満たす第1中心周波数と第2中心周波数とを用いて、所定の送信周期毎に送信アンテナ106から送信信号を送信する。これにより、レーダ装置10aは、中心周波数の違いに応じたドップラ解析におけるドップラ周波数のずれに基づいて、折り返し回数を判定できる。よって、レーダ装置10aは、例えば、判定可能な折り返し回数に応じて、ドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲(又は相対速度の最大値)を拡大できる。また、実施の形態1と比較して、ドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲(又は相対速度の最大値)を2倍に拡大できる。 The radar device 10a of this embodiment also includes multiple radar transmission signal generators 101, and transmits transmission signals from the transmission antenna 106 at predetermined transmission intervals using, for example, a first center frequency and a second center frequency that satisfy any one of equations (10) to (15). This allows the radar device 10a to determine the number of aliasing events based on the deviation in Doppler frequency in Doppler analysis that corresponds to differences in center frequency. Therefore, the radar device 10a can expand the Doppler frequency range (or maximum relative velocity) in which Doppler multiplexed signals can be separated, for example, depending on the number of aliasing events that can be determined. Furthermore, compared to embodiment 1, the Doppler frequency range (or maximum relative velocity) in which Doppler multiplexed signals can be separated can be doubled.

また、本実施の形態では、ドップラ解析部210におけるドップラ検出範囲は、実施の形態1と比較して、2倍の範囲となる。また、本実施の形態では、ドップラ多重に用いる送信アンテナ数N1あるいはN2は、実施の形態1においてドップラ多重に用いる送信アンテナ数Ntと比較して少ない。このことから、本実施の形態では、ドップラ多重間隔を、少なくとも、実施の形態1と比較して2倍に拡大できる。例えば、ドップラ多重間隔が近接すると、ドップラ成分が拡がりを持つような物標の場合に、ドップラ多重信号間の干渉が発生しやすくなる。これに対して、本実施の形態では、より多くの送信アンテナ106を用いて多重送信することが可能となる。 In addition, in this embodiment, the Doppler detection range in the Doppler analysis unit 210 is twice as wide as in embodiment 1. Furthermore, in this embodiment, the number of transmit antennas N1 or N2 used for Doppler multiplexing is smaller than the number of transmit antennas Nt used for Doppler multiplexing in embodiment 1. Therefore, in this embodiment, the Doppler multiplexing interval can be increased at least twice as wide as in embodiment 1. For example, if the Doppler multiplexing interval is close, interference between Doppler multiplexed signals is more likely to occur in the case of targets with spread Doppler components. In contrast, in this embodiment, multiplexing can be performed using a larger number of transmit antennas 106.

(実施の形態3の変形例1)
なお、本実施の形態において、第1及び第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-1~105-N1、及び、ドップラシフト部105-N1+1~105-Ntは、第1及び第2チャープ信号に対するそれぞれのドップラシフト量DOPnsub1、DOPnsub2間の間隔(ドップラシフト間隔)を、等間隔ではなく、少なくとも一つのドップラ間隔が異なる不等間隔に設定される場合の動作について説明した。
(Variation 1 of Embodiment 3)
In this embodiment, the operation of the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 and the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt included in the first and second transmission sub-blocks has been described in which the intervals (Doppler shift intervals) between the Doppler shift amounts DOP nsub1 and DOP nsub2 for the first and second chirp signals are not set to equal intervals, but rather to unequal intervals with at least one Doppler interval being different.

しかし、これに限定されず、第1あるいは第2送信サブブロックにおけるドップラシフト部105が設定するドップラ間隔の少なくとも一方が等間隔ではなく、異なる不等間隔に設定され、他方が等間隔に設定されてもよい。 However, this is not limited to this, and at least one of the Doppler intervals set by the Doppler shift unit 105 in the first or second transmission sub-block may be set to different unequal intervals rather than to equal intervals, and the other may be set to equal intervals.

一例として、第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-1~105-N1は、入力された第m番目の第1チャープ信号に対して、各ドップラシフト部間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub1となる、式(62)のような位相回転φnsub1(m)を付与し、ドップラ多重数N1で不等間隔ドップラ多重する場合について説明する。この場合、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-N1+1~105-Ntは、入力された第m番目の第2チャープ信号に対して、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub2となる、次式(70)のような位相回転φnsub2(m)を付与し、ドップラ多重数N2で等間隔ドップラ多重してもよい。
As an example, the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 included in the first transmission sub-block impart a phase rotation φ nsub1 (m) as shown in equation (62) to the input m-th first chirp signal, which results in a Doppler shift amount DOP nsub1 that differs between the Doppler shift units, and perform uneven Doppler multiplexing with a Doppler multiplexing number of N1. In this case, the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt included in the second transmission sub-block may impart a phase rotation φ nsub2 (m) as shown in the following equation (70) to the input m-th second chirp signal , which results in a Doppler shift amount DOP nsub2 that differs between the Doppler shift units 105, and perform even Doppler multiplexing with a Doppler multiplexing number of N2.

または、他の例として、第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-1~105-N1は、入力された第m番目の第1チャープ信号に対して、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub1となる、次式(71)のような位相回転φnsub1(m)を付与し、ドップラ多重数N1で等間隔ドップラ多重する場合について説明する。この場合、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-N1+1~105-Ntは、入力された第m番目の第2チャープ信号に対して、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub2となる、式(63)のような位相回転φnsub2(m)を付与し、ドップラ多重数N2で不等間隔ドップラ多重してもよい。
Alternatively, as another example, the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 included in the first transmission sub-block may apply a phase rotation φ nsub1 (m) as shown in the following equation (71) to the input m-th first chirp signal, resulting in a Doppler shift amount DOP nsub1 that differs between the Doppler shift units 105, thereby performing equidistant Doppler multiplexing with a Doppler multiplexing number N1. In this case, the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt included in the second transmission sub-block may apply a phase rotation φ nsub2 (m) as shown in equation (63) to the input m-th second chirp signal, resulting in a Doppler shift amount DOP nsub2 that differs between the Doppler shift units 105, thereby performing unequal Doppler multiplexing with a Doppler multiplexing number N2.

ここで、式(70)及び式(71)において、Aは1又は-1の正負の極性を与える係数である。なお、round(NC/N1)及びround(NC/N2)の項は、位相回転量を、ドップラ解析部210におけるドップラ周波数間隔の整数倍とする目的で導入しているが、これに限定されず、式(71)における(2π/NC)×round(NC/N1)の項の代わりに、2π/N1を用いてもよい。同様に、式(70)における(2π/NC)×round(NC/N2)の項の代わりに、2π/N2を用いてもよい。また、φ01、φ02はそれぞれ初期位相であり、それぞれが等しくてもよく、異なってもよい。φ01、φ02それぞれが等しくても、異なっても、ドップラ周波数は一致する。また、Δφ01、Δφ02は基準ドップラシフト位相であり、それぞれが等しくても、異なっていてもよい。Δφ01、Δφ02それぞれが等しくても、異なっても、ドップラ周波数は一致する。 Here, in equations (70) and (71), A is a coefficient that gives a positive or negative polarity of 1 or -1. The terms round(N C /N1) and round(N C /N2) are introduced for the purpose of making the amount of phase rotation an integer multiple of the Doppler frequency interval in the Doppler analysis unit 210. However, this is not limiting. 2π/N1 may be used instead of the term (2π/N C )×round(N C /N1) in equation (71). Similarly, 2π/N2 may be used instead of the term (2π/N C )×round(N C /N2) in equation ( 70). φ 01 and φ 02 are initial phases, which may be equal or different. Whether φ 01 and φ 02 are equal or different, the Doppler frequencies will match. Δφ 01 and Δφ 02 are reference Doppler shift phases, which may be equal or different. Whether Δφ 01 and Δφ 02 are equal or different, the Doppler frequencies match.

送信アンテナ数Nt=4の場合の一例として、式(62)において、N1=2、Δφ01=0、φ01=0、A=1、δ1=1、NCを6の倍数として、位相回転φnsub1(m)=2π(nsub1-1)×(m-1)/3が、送信周期Tr毎に第1チャープ信号に付与されるため、ドップラシフト量はDOP=φ1(m)/{2π(m-1)Tr}=0、DOP=φ2(m)/{2π(m-1)Tr}=1/(3Tr)となる。図16の(a)の上段は、第1チャープ信号を送信する際のドップラ多重信号の配置例を示す。 As an example when the number of transmitting antennas Nt=4, in equation (62), N1=2, Δφ 01 =0, φ 01 =0, A=1, δ1=1, and N C is a multiple of 6, and a phase rotation φ nsub1 (m)=2π(nsub1-1)×(m-1)/3 is applied to the first chirp signal for each transmission period T r , so the Doppler shift amounts are DOP 11 (m)/{2π(m-1)T r }=0, DOP 22 (m)/{2π(m-1)T r }=1/(3T r ). The upper part of (a) of Figure 16 shows an example of the arrangement of Doppler multiplexed signals when transmitting the first chirp signal.

また、送信アンテナ数Nt=4の場合の一例として、式(70)において、Nt=4、N2=2、Δφ02=0、φ02=0、A=1、NCを6の倍数として、位相回転φnsub2(m)=2π(nsub2-1)×(m-1)/2が、送信周期Tr毎に第2チャープ信号に付与されるため、ドップラシフト量は、DOP1=0、DOP2=1/Trとなる。図16の(a)の下段は、第2チャープ信号を送信する際のドップラ多重信号の配置例を示す。 As an example when the number of transmitting antennas is Nt=4, in equation (70), Nt=4, N2=2, Δφ 02 =0, φ 02 =0, A=1, and N C is a multiple of 6, and a phase rotation φ nsub2 (m)=2π(nsub2-1)×(m-1)/2 is applied to the second chirp signal for each transmission period T r , so the Doppler shift amounts are DOP 1 =0 and DOP 2 =1/T r . The lower part of (a) of Figure 16 shows an example of the arrangement of Doppler-multiplexed signals when transmitting the second chirp signal.

また、送信アンテナ数Nt=5の場合の一例として、式(71)において、N1=3、Δφ01=0、φ01=0、A=1、NCを3の倍数とすると、位相回転φnsub1(m)=2π(nsub1-1)×(m-1)/3が送信周期Tr毎に第1チャープ信号に付与されるため、ドップラシフト量はDOP=φ1(m)/{2π(m-1)Tr}=0、DOP=φ2(m)/{2π(m-1)Tr}=1/(3Tr)、DOP3=φ3(m)/{2π(m-1)Tr}=2/(3Tr) =-1/(3Tr)となる。図16の(b)の上段は、第1チャープ信号を送信する際のドップラ多重信号の配置例を示す。 Also, as an example when the number of transmitting antennas Nt=5, if in equation (71) N1=3, Δφ 01 =0, φ 01 =0, A=1, and N C is a multiple of 3, a phase rotation φ nsub1 (m)=2π(nsub1-1)×(m-1)/3 is applied to the first chirp signal for each transmission period T r , and the Doppler shift amounts are DOP 11 (m)/{2π(m-1)T r }=0, DOP 22 (m)/{2π(m-1)T r }=1/(3T r ), and DOP 33 (m)/{2π(m-1)T r }=2/(3T r )=-1/(3T r ). The upper part of FIG. 16(b) shows an example of the arrangement of Doppler multiplexed signals when transmitting the first chirp signal.

また、送信アンテナ数Nt=5の場合の一例として、式(63)において、Nt=5、N2=2、Δφ02=0、φ02=0、A=1、δ2=1、NCを3の倍数とすると、位相回転φnsub2(m)=π×(m-1)/2が、送信周期Tr毎に第2チャープ信号に付与されるため、ドップラシフト量は、DOP=0、DOP=1/(3Tr)となる。図16の(b)の下段は、第2チャープ信号を送信する際のドップラ多重信号の配置例を示す。 As an example of the case where the number of transmitting antennas is Nt=5, if in equation (63) Nt=5, N2=2, Δφ 02 =0, φ 02 =0, A=1, δ2=1, and N C is a multiple of 3, a phase rotation φ nsub2 (m)=π×(m-1)/2 is imparted to the second chirp signal for each transmission period T r , and the Doppler shift amounts are DOP 1 =0, DOP 2 =1/(3T r ). The lower part of (b) of Figure 16 shows an example of the arrangement of Doppler-multiplexed signals when transmitting the second chirp signal.

このように、第1あるいは第2送信サブブロックにおけるドップラシフト部105において設定されるドップラ多重信号間のドップラ間隔を等間隔とする場合、レーダ受信部200aにおけるドップラ多重分離部212において、±1/Trのドップラ周波数範囲では、ドップラ周波数の推定が困難になるため、ドップラ多重信号の分離インデックス情報の出力が困難になる。レーダ受信部200aは、例えば、第1あるいは第2送信サブブロックにおけるドップラシフト部105において設定されるドップラ多重信号間のドップラ間隔が不等間隔となる送信サブブロックの信号に対応する受信信号に対するドップラ多重分離部212の出力を用いて、分離処理を行う。 In this way, when the Doppler intervals between Doppler multiplexed signals set in the Doppler shift unit 105 in the first or second transmission sub-block are equal, it becomes difficult for the Doppler demultiplexing unit 212 in the radar receiving unit 200a to estimate the Doppler frequency in the Doppler frequency range of ±1/ Tr , and therefore it becomes difficult to output separation index information for the Doppler multiplexed signals. The radar receiving unit 200a performs separation processing, for example, using the output of the Doppler demultiplexing unit 212 for received signals corresponding to signals of transmission sub-blocks in which the Doppler intervals between Doppler multiplexed signals set in the Doppler shift unit 105 in the first or second transmission sub-block are unequal.

図17は、レーダ装置10aにおいて、第1送信サブブロックにおけるドップラシフト部105が不等間ドップラ多重を行い、第2送信サブブロックにおけるドップラシフト部105が等間隔ドップラ多重を行う場合のレーダ受信部200aの構成例を示す。 Figure 17 shows an example configuration of the radar receiver 200a in the radar device 10a when the Doppler shifter 105 in the first transmission sub-block performs unequal-interval Doppler multiplexing and the Doppler shifter 105 in the second transmission sub-block performs equal-interval Doppler multiplexing.

第1受信サブブロックは、第1送信サブブロックの反射波の受信処理を行う。図17に示すレーダ受信部200aでは、例えば、第1ドップラ多重分離部212からの出力が第2ドップラ多重分離部212に入力される点が、図11に示すレーダ受信部200aの構成と異なる。以下、図17に示すレーダ受信部200aおいて、図11に示すレーダ受信部200aと異なる、ドップラ多重分離部212の動作例について説明する。 The first receiving sub-block performs reception processing of the reflected waves from the first transmitting sub-block. The radar receiving unit 200a shown in FIG. 17 differs from the radar receiving unit 200a shown in FIG. 11 in that, for example, the output from the first Doppler demultiplexing unit 212 is input to the second Doppler demultiplexing unit 212. Below, we will explain an example of the operation of the Doppler demultiplexing unit 212 in the radar receiving unit 200a shown in FIG. 17, which differs from the radar receiving unit 200a shown in FIG. 11.

第1ドップラ多重分離部212におけるドップラ多重信号の分離動作は、上述した動作(図11における動作)と同様であるが、第1ドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(1)情報、及び、距離インデックスfb_cfar(1)における第1送信サブブロックにおいて多重送信されたN1個のドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#N1)を、第2ドップラ多重分離部212に出力する。 The separation operation of the Doppler multiplexed signal in the first Doppler multiplexed separation unit 212 is similar to the operation described above (operation in Figure 11), but the first Doppler multiplexed separation unit 212 outputs distance index f b_cfar (1) information and separation index information (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) of the N1 Doppler multiplexed signals multiplexed and transmitted in the first transmission sub-block at distance index f b_cfar (1) to the second Doppler multiplexed separation unit 212.

第2ドップラ多重分離部212は、例えば、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2 ,~,fdemul_Tx#Nt)に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Tr)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を算出する。例えば、第2ドップラ多重分離部212は、レーダ送信部100aにおいて送信アンテナ106毎に付与される既知の所定のドップラシフト量の成分を取り除いたドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を算出してよい。 The second Doppler demultiplexing unit 212 calculates a Doppler frequency estimate f d_VFT (1) assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range −1/(2T r ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T r ) based on, for example, separation index information (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , to , f demul_Tx #Nt ) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler demultiplexing unit 212. For example, the second Doppler demultiplexing unit 212 may calculate a Doppler frequency estimate f d_VFT (1) from which a component of a known predetermined Doppler shift amount assigned to each transmitting antenna 106 in the radar transmitter 100 a has been removed.

そして、第2ドップラ多重分離部212は、算出したドップラ周波数推定値fd_VFT(1)に基づいて、第2CFAR部211から入力される閾値よりも大きい受信電力となるピーク(距離インデックスfb_cfar(2)及びドップラ周波数インデックスfs_cfar(2))を用いて、ドップラ多重信号の分離を行う。例えば、第2ドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(1)=fb_cfar(2)となる複数のドップラ周波数インデックスfs_cfar(2) ∈{fd#N1+1,fd#N1+2…,fd#Nt}に対して、ドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を用いて、送信アンテナTx#N1+1~Tx#Ntから送信される送信信号の何れに対応する反射波信号であるかを判定する。 Then, based on the calculated Doppler frequency estimate value fd_VFT (1), the second Doppler demultiplexing unit 212 demultiplexes the Doppler multiplexed signal using peaks (distance index fb_cfar (2) and Doppler frequency index fs_cfar (2)) having reception power greater than the threshold input from the second CFAR unit 211. For example, the second Doppler demultiplexing unit 212 uses the Doppler frequency estimate value fd_VFT (1) to determine which of the transmission signals transmitted from transmitting antennas Tx#N1+1 to Tx#Nt the reflected wave signal corresponds to for multiple Doppler frequency indexes fs_cfar (2) ∈ {fd #N1+1 , fd #N1+2 ..., fd #Nt } for which distance index fb_cfar(1)=fb_cfar(2).

例えば、第2送信サブブロックにおけるドップラシフト部105が送信アンテナTx#N1+1~Tx#Ntから出力される第2チャープ信号にそれぞれ付与するドップラシフト量は既知である。このため、第2ドップラ多重分離部212は、物標のドップラ周波数がドップラ周波数推定値fd_VFT(1)である場合を仮定した送信アンテナTx#N1+1~Tx#Ntに対する受信ドップラ周波数を算出可能である。 For example, the Doppler shift amount that the Doppler shifter 105 in the second transmission sub-block applies to each of the second chirp signals output from the transmitting antennas Tx#N1+1 to Tx#Nt is known, and therefore the second Doppler demultiplexer 212 can calculate the received Doppler frequencies for the transmitting antennas Tx#N1+1 to Tx#Nt assuming that the Doppler frequency of the target is the Doppler frequency estimated value f d_VFT (1).

この場合の送信アンテナTx#N1+1~Tx#Ntに対する受信ドップラ周波数のそれぞれを{fdRef#N1+1,fdRef#N1+2,~,fdRef#Nt}と表す。 In this case, the reception Doppler frequencies for the transmitting antennas Tx#N1+1 to Tx#Nt are represented as {fdRef #N1+1 , fdRef #N1+2 , . . . fdRef #Nt }.

第2ドップラ多重分離部212は、このような各送信アンテナ106に対する信号を生成できる。第2ドップラ多重分離部212は、例えば、これらのドップラ周波数に対して、第2CFAR部211からの各ドップラ周波数インデックスfs_cfar(2)の差分が最も少なく、かつ、±ΔDOPmin2/2より小さいドップラ周波数を、送信アンテナTx#N1+1~Tx#Ntに対する受信ドップラ周波数であると判定する。 The second Doppler demultiplexing unit 212 can generate such signals for each of the transmitting antennas 106. For example, the second Doppler demultiplexing unit 212 determines, for these Doppler frequencies, the Doppler frequency for which the difference between each Doppler frequency index f s_cfar (2) from the second CFAR unit 211 is the smallest and which is smaller than ±ΔDOP min2 /2, as the reception Doppler frequency for the transmitting antennas Tx#N1+1 to Tx#Nt.

そして、第2ドップラ多重分離部212は、判定した送信アンテナTx#N+1~Tx#Nt毎の反射波信号を分離して出力する。例えば、第2ドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(2)情報、距離インデックスfb_cfar(2)における第1送信サブブロックにおいて多重送信されたN2個のドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~, fdemul_Tx#Nt)、及び、ドップラ解析部210の出力をドップラ判定部213に出力する。 Then, the second Doppler demultiplexing unit 212 separates and outputs the reflected wave signals for each of the determined transmitting antennas Tx#N+1 to Tx#Nt. For example, the second Doppler demultiplexing unit 212 outputs to the Doppler determination unit 213 distance index f b_cfar (2) information, separation index information (f demul_Tx #N1+1 , f demul_Tx #N1+ 2 , to , f demul_Tx#Nt) of the N2 Doppler multiplexed signals multiplexed and transmitted in the first transmission sub-block for distance index f b_cfar (2 ), and the output of the Doppler analysis unit 210.

なお、このような第2ドップラ多重分離部212の動作が可能となる前提として、第1チャープ信号の中心周波数と第2チャープ信号の中心周波数との差分に起因する物標のドップラ周波数の差分が±ΔDOPmin2/2内である条件において、物標の相対速度はこの範囲内であることを想定する。 The premise for enabling such operation of the second Doppler demultiplexing unit 212 is that the difference in the Doppler frequency of the target resulting from the difference between the center frequencies of the first chirp signal and the second chirp signal is within ±ΔDOP min2 /2, and the relative velocity of the target is assumed to be within this range.

また、レーダ装置10aにおいて、第2送信サブブロックにおけるドップラシフト部105が不等間隔ドップラ多重を行い、第1送信サブブロックにおけるドップラシフト部105が等間隔ドップラ多重を行う場合でもよい。この場合、図17の例と同様に、レーダ受信部200aにおいて、第2ドップラ多重分離部212からの出力が第1ドップラ多重分離部212に入力されることにより、第1ドップラ多重分離部212におけるドップラ多重分離が可能である。 Alternatively, in the radar device 10a, the Doppler shift unit 105 in the second transmission sub-block may perform uneven Doppler multiplexing, and the Doppler shift unit 105 in the first transmission sub-block may perform equal Doppler multiplexing. In this case, as in the example of Figure 17, in the radar receiver 200a, the output from the second Doppler demultiplexing unit 212 is input to the first Doppler demultiplexing unit 212, enabling Doppler demultiplexing in the first Doppler demultiplexing unit 212.

このように、第1あるいは第2送信サブブロックの少なくとも一つにおけるドップラシフト部105が不等間ドップラ多重を行う設定とし、残りの送信サブブロックにおけるドップラシフト部105が等間隔ドップラ多重を行う設定としてもよい。これにより、レーダ装置10aは、第1チャープ信号及び第2チャープ信号を用いてドップラ多重する際のドップラ多重間隔をより拡大する効果が得られる。ドップラ多重する際のドップラ多重間隔の拡大により、ドップラ多重信号間の干渉の発生を低減し、方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。なお、以降の実施の形態におけるドップラシフト部105においても、不等間隔ドップラ多重及び等間隔ドップラ多重の設定を同様に適用可能であり、同様の効果が得られる。 In this way, the Doppler shift unit 105 in at least one of the first or second transmission sub-blocks may be set to perform unequal-interval Doppler multiplexing, and the Doppler shift unit 105 in the remaining transmission sub-blocks may be set to perform equal-interval Doppler multiplexing. This allows the radar device 10a to achieve the effect of further increasing the Doppler multiplexing interval when Doppler multiplexing using the first chirp signal and the second chirp signal. By increasing the Doppler multiplexing interval when Doppler multiplexing, interference between Doppler-multiplexed signals can be reduced, and deterioration in direction estimation accuracy and target detection accuracy can be suppressed. Note that the Doppler shift unit 105 in subsequent embodiments can similarly be set to both unequal-interval Doppler multiplexing and equal-interval Doppler multiplexing, achieving similar effects.

(実施の形態3の変形例2)
また、図11に示すレーダ装置10aの構成は、例えば、図18に示すように、複数の送受信チップを組み合わせて実現されてもよい。図18の例では、レーダ装置10aは、送受信チップ#1及び送受信チップ#2から構成される。
(Modification 2 of Embodiment 3)
11 may be realized by combining a plurality of transmitting and receiving chips, as shown in Fig. 18. In the example of Fig. 18, the radar device 10a is configured from transmitting and receiving chip #1 and transmitting and receiving chip #2.

送受信チップ#qは、レーダ送信信号生成部101-q、第q送信サブブロック、第q受信サブブロック、第qCFAR部211(又は、CFAR部211-q)、及び、第qドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-q)を含む。ここで、q=1あるいは2である。 Transmit/receive chip #q includes a radar transmission signal generation unit 101-q, a qth transmission sub-block, a qth reception sub-block, a qth CFAR unit 211 (or a CFAR unit 211-q), and a qth Doppler demultiplexing unit 212 (or a Doppler demultiplexing unit 212-q). Here, q = 1 or 2.

なお、ドップラ判定部213及び方向推定部214の少なくとも一つは、別の信号処理チップ又はECUなどに実装されてもよく、送受信チップの何れかに組み込まれた構成でもよい。 Note that at least one of the Doppler determination unit 213 and the direction estimation unit 214 may be implemented on a separate signal processing chip or ECU, or may be incorporated into either the transmission/reception chip.

図18において、図11と異なる点は、同期信号生成部215を備え、同期信号生成部215から出力される同期信号(例えば、基準となる信号)が、各送受信チップのレーダ送信部100aのレーダ送信信号生成部101に出力される点である。これにより、送受信チップ#1の送信サブブロックから出力される第1チャープ信号と、送受信チップ#2の送信サブブロックから出力される第2チャープ信号との間の周波数差が許容され得る所定の誤差内となるように、チャープ信号の出力が可能となる。図18のような構成でも、実施の形態3と同様の効果が得られ、また、汎用的な送受信チップを組み合わせることで、低コスト化が可能となる。 The difference between Figure 18 and Figure 11 is that it includes a synchronization signal generation unit 215, and the synchronization signal (e.g., a reference signal) output from the synchronization signal generation unit 215 is output to the radar transmission signal generation unit 101 of the radar transmitter 100a of each transmit/receive chip. This makes it possible to output chirp signals so that the frequency difference between the first chirp signal output from the transmit sub-block of transmit/receive chip #1 and the second chirp signal output from the transmit sub-block of transmit/receive chip #2 is within a predetermined allowable error. The configuration shown in Figure 18 also achieves the same effects as in embodiment 3, and by combining general-purpose transmit/receive chips, costs can be reduced.

(実施の形態4)
本実施の形態3では、送信アンテナ数Nt及び受信アンテナ数NaのMIMOアンテナ構成とし、方向推定部214において、N1×N3個のMIMO仮想受信アンテナ、及び、N2×N4個のMIMO仮想受信アンテナを用いて方向推定処理を行う動作について説明した。ここで、N1+N2=Ntであり、N3+N4=Naである。この場合、方向推定部214において使用可能なアンテナ数は、Nt×Naよりも少なくなる。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, a MIMO antenna configuration with Nt transmitting antennas and Na receiving antennas has been described, and the direction estimation unit 214 performs direction estimation processing using N1×N3 MIMO virtual receiving antennas and N2×N4 MIMO virtual receiving antennas. Here, N1+N2=Nt and N3+N4=Na. In this case, the number of antennas available in the direction estimation unit 214 is less than Nt×Na.

本実施の形態では、実施の形態3と同様に異なる周波数のレーダ送信信号を送信周期毎に同時に送信する場合に、実施の形態1と同様に方向推定部214において使用可能なMIMO仮想受信アンテナ数を、Nt×Na個とする方法について説明する。 In this embodiment, when radar transmission signals of different frequencies are transmitted simultaneously every transmission period, as in embodiment 3, a method is described in which the number of MIMO virtual receiving antennas available in the direction estimation unit 214 is set to Nt × Na, as in embodiment 1.

例えば、図19は、レーダ装置10bのレーダ送信部100bに、2個のレーダ送信信号生成部101を含む構成例を示す。図19に示すように、レーダ装置10bは、実施の形態3における図11に示すレーダ装置10aの構成と同様に、複数個のレーダ送信信号生成部101において生成される異なる中心周波数のレーダ送信信号(例えば、チャープ信号)を、送信周期Tr毎に複数の送信アンテナ106から同時に送信する。 For example, Fig. 19 shows a configuration example in which a radar transmitter 100b of a radar device 10b includes two radar transmission signal generators 101. As shown in Fig. 19, the radar device 10b, like the configuration of the radar device 10a in the third embodiment shown in Fig. 11, simultaneously transmits radar transmission signals (e.g., chirp signals) with different center frequencies generated in the multiple radar transmission signal generators 101 from multiple transmission antennas 106 every transmission period T r .

その一方で、図19に示すレーダ受信部200bにおいて、複数個のレーダ送信信号生成部101の出力先を、2つの受信サブブロックの何れかのミキサ部204に切り替える切替部216を設ける点が図11と異なる。また、図19に示すレーダ受信部200bは、切替部216の切り替え動作に連動して、ビート周波数解析部208の出力先を、2つのドップラ解析部210の何れかに切り替えて出力する出力切替部217を有する。 On the other hand, the radar receiver 200b shown in Figure 19 differs from Figure 11 in that it includes a switching unit 216 that switches the output destination of the multiple radar transmission signal generators 101 to one of the mixer units 204 in the two receiving sub-blocks. The radar receiver 200b shown in Figure 19 also includes an output switching unit 217 that, in conjunction with the switching operation of the switching unit 216, switches the output destination of the beat frequency analysis unit 208 to one of the two Doppler analysis units 210 for output.

以下、本実施の形態における動作について、主に、実施の形態3と異なる動作例について説明する。 The following describes the operation of this embodiment, focusing mainly on examples of operation that differ from embodiment 3.

図19は、一例として、レーダ装置10bのレーダ送信部100bに、2個のレーダ送信信号生成部101を含む構成を示す。以下では、2個のレーダ送信信号生成部101のそれぞれを「第1レーダ送信信号生成部101(又は、レーダ送信信号生成部101-1)」、及び、「第2レーダ送信信号生成部101(又は、レーダ送信信号生成部101-2)」と呼ぶ。 As an example, Figure 19 shows a configuration in which the radar transmitter 100b of the radar device 10b includes two radar transmission signal generators 101. Below, the two radar transmission signal generators 101 are referred to as the "first radar transmission signal generator 101 (or radar transmission signal generator 101-1)" and the "second radar transmission signal generator 101 (or radar transmission signal generator 101-2)."

図19において、各々のレーダ送信信号生成部101の構成は、実施の形態1と同様でよい。各レーダ送信信号生成部101のそれぞれは、例えば、信号生成制御部104からの制御に基づいてレーダ送信信号を生成する。 In FIG. 19, the configuration of each radar transmission signal generation unit 101 may be the same as in embodiment 1. Each radar transmission signal generation unit 101 generates a radar transmission signal, for example, under control of the signal generation control unit 104.

信号生成制御部104は、第1及び第2レーダ送信信号生成部101(例えば、変調信号発生部102及びVCO103)に対して、レーダ送信信号の生成を制御する。例えば、信号生成制御部104は、第1及び第2レーダ送信信号生成部101のそれぞれから、中心周波数の異なるチャープ信号を送信するように、チャープ信号に関するパラメータ(例えば、変調パラメータ)を設定してよい。以下、第1レーダ送信信号生成部101において生成されるチャープ信号を「第1チャープ信号」と呼び、第2レーダ送信信号生成部101において生成されるチャープ信号を「第2チャープ信号」と呼ぶ。 The signal generation control unit 104 controls the generation of radar transmission signals by the first and second radar transmission signal generation units 101 (e.g., the modulation signal generation unit 102 and the VCO 103). For example, the signal generation control unit 104 may set parameters (e.g., modulation parameters) related to the chirp signals so that the first and second radar transmission signal generation units 101 each transmit chirp signals with different center frequencies. Hereinafter, the chirp signal generated by the first radar transmission signal generation unit 101 will be referred to as the "first chirp signal," and the chirp signal generated by the second radar transmission signal generation unit 101 will be referred to as the "second chirp signal."

信号生成制御部104は、実施の形態1と同様に、例えば、所定の条件を満たす中心周波数fc(q)を設定(又は、選定)してよい。また、以下では、一例として、第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに設定される変調パラメータのうち、中心周波数fc(q)が互いに異なり、中心周波数以外の他の変調パラメータは同じ(又は、共通)である場合について説明する。しかし、これに限定されず、本開示の一実施例の適用には、例えば、第1チャープ信号及び第2チャープ信号において距離軸の分解能が一致すればよいので、周波数掃引帯域幅Bw(q)が同一の関係となるチャープ信号が設定されればよい。ここで、q=1,2である。 As in the first embodiment, the signal generation control unit 104 may set (or select) a center frequency f c (q) that satisfies a predetermined condition. In the following, as an example, a case will be described in which, among the modulation parameters set for the first chirp signal and the second chirp signal, the center frequencies f c (q) are different from each other, but the other modulation parameters are the same (or common). However, this is not limiting, and application of an embodiment of the present disclosure is not limited to this. For example, it is sufficient that the resolution of the distance axis of the first chirp signal and the second chirp signal is the same, and therefore it is sufficient to set chirp signals with the same frequency sweep bandwidth B w (q). Here, q = 1 or 2.

また、信号生成制御部104は、例えば、実施の形態3と同様に、例えば、図12に示すように、中心周波数fc(q)の異なる2つのチャープ信号のそれぞれを2Nc回ずつ、同時に送信(又は、出力)するように、変調信号発生部102及びVCO103を制御してよい。 Furthermore, the signal generation control unit 104 may control the modulation signal generating unit 102 and the VCO 103 to simultaneously transmit (or output) two chirp signals with different center frequencies f c (q) 2Nc times each, as shown in FIG. 12 , for example, in the same manner as in the third embodiment.

なお、本開示の一実施例において、送信周期Trは、例えば、数百μs程度以下に設定されてよく、レーダ送信信号の送信時間間隔は比較的短く設定されてよい。これにより、例えば、第1チャープ信号と第2チャープ信号との間で中心周波数が異なる場合でも、受信反射波のビート信号の周波数(例えば、ビート周波数インデックス)は変化しないので、レーダ装置10bは、ドップラ周波数の変化として検出可能である。 In one embodiment of the present disclosure, the transmission period T r may be set to, for example, several hundred μs or less, and the transmission time interval of the radar transmission signal may be set to a relatively short time. As a result, even if the center frequencies of the first chirp signal and the second chirp signal are different, the frequency of the beat signal of the received reflected wave (e.g., the beat frequency index) does not change, and the radar device 10b can detect this as a change in Doppler frequency.

第1レーダ送信信号生成部101(例えば、VCO103)から出力される第1チャープ信号は、Nt個のドップラシフト部105のうち、例えば、N1個のドップラシフト部105(例えば、ドップラシフト部105-1~105-N1と表す)にそれぞれ入力される。また、第1レーダ送信信号生成部101から出力される第1チャープ信号は、第1切替部216(又は、切替部216-1と呼ぶ)、及び、第2切替部216(又は、切替部216-2と呼ぶ)にそれぞれ入力される。 The first chirp signal output from the first radar transmission signal generation unit 101 (e.g., VCO 103) is input to, for example, N1 of the Nt Doppler shift units 105 (e.g., represented as Doppler shift units 105-1 to 105-N1). The first chirp signal output from the first radar transmission signal generation unit 101 is input to the first switching unit 216 (also referred to as switching unit 216-1) and the second switching unit 216 (also referred to as switching unit 216-2).

一方、第2レーダ送信信号生成部101(例えば、VCO103)から出力される第2チャープ信号は、Nt個のドップラシフト部105のうち、例えば、N2個のドップラシフト部105(例えば、ドップラシフト部105-N1+1~105-Nt)にそれぞれ入力される。また、第2レーダ送信信号生成部101から出力される第2チャープ信号は、第1及び第2切替部216にそれぞれ入力される。 On the other hand, the second chirp signal output from the second radar transmission signal generation unit 101 (e.g., VCO 103) is input to, for example, N2 Doppler shift units 105 (e.g., Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt) out of the Nt Doppler shift units 105. Furthermore, the second chirp signal output from the second radar transmission signal generation unit 101 is input to the first and second switching units 216.

ここで、N1+N2=Ntとする。 Here, let N1 + N2 = Nt.

そして、第1チャープ信号が入力されるN1個のドップラシフト部105の出力信号は、所定の送信電力に増幅され各送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)から空間に放射される。また、第2チャープ信号が入力されるN2個のドップラシフト部105の出力信号は、所定の送信電力に増幅され各送信アンテナ106(例えば、Tx#N1+1~Tx#Nt)から空間に放射される。これにより、第1チャープ信号及び第2チャープ信号は、送信周期Tr毎に同時に送信される。 The output signals of the N1 Doppler shifters 105 to which the first chirp signal is input are amplified to a predetermined transmission power and radiated into space from each transmitting antenna 106 (e.g., Tx#1 to Tx#N1). The output signals of the N2 Doppler shifters 105 to which the second chirp signal is input are amplified to a predetermined transmission power and radiated into space from each transmitting antenna 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt). In this way, the first chirp signal and the second chirp signal are simultaneously transmitted every transmission period T r .

第1及び第2切替部216は、例えば、第1レーダ送信信号生成部101から入力される第1チャープ信号及び第2レーダ送信信号生成部101から入力される第2チャープ信号を、レーダ送信信号の送信周期毎に切り替えて、レーダ受信部200bのNa個のアンテナ系統処理部201のミキサ部204の何れかに出力する。 The first and second switching units 216, for example, switch between the first chirp signal input from the first radar transmission signal generation unit 101 and the second chirp signal input from the second radar transmission signal generation unit 101 for each transmission period of the radar transmission signal, and output the signal to one of the mixer units 204 of the Na antenna system processing units 201 in the radar receiving unit 200b.

例えば、奇数番目の送信周期において、第1及び第2切替部216により、第1チャープ信号は、レーダ受信部200bのNa個のアンテナ系統処理部201のうち、N3個のアンテナ系統処理部201(例えば、アンテナ系統処理部201-1~201-N3)のミキサ部204にそれぞれ入力されてよい。また、例えば、奇数番目の送信周期において、第1及び第2切替部216により、第2チャープ信号は、レーダ受信部200bのNa個のアンテナ系統処理部201のうち、N4個のアンテナ系統処理部201(例えば、アンテナ系統処理部201-N3+1~201-Na)のミキサ部204にそれぞれ入力されてよい。 For example, in odd-numbered transmission periods, the first and second switching units 216 may input the first chirp signal to the mixer units 204 of N3 antenna system processing units 201 (e.g., antenna system processing units 201-1 to 201-N3) out of Na antenna system processing units 201 in the radar receiving unit 200b. Also, for example, in odd-numbered transmission periods, the first and second switching units 216 may input the second chirp signal to the mixer units 204 of N4 antenna system processing units 201 (e.g., antenna system processing units 201-N3+1 to 201-Na) out of Na antenna system processing units 201 in the radar receiving unit 200b.

ここで、N3+N4=Naとする。 Here, N3 + N4 = Na.

また、例えば、偶数番目の送信周期において、第1及び第2切替部216により、第1チャープ信号は、レーダ受信部200bのNa個のアンテナ系統処理部201のうち、N4個のアンテナ系統処理部201(例えば、アンテナ系統処理部201-N3+1~201-Na)のミキサ部204にそれぞれ入力されてよい。また、例えば、偶数番目の送信周期において、第2チャープ信号は、レーダ受信部200bのNa個のアンテナ系統処理部201のうち、N3個のアンテナ系統処理部201(例えば、アンテナ系統処理部201-1~201-N3)のミキサ部204にそれぞれ入力されてよい。 Furthermore, for example, in an even-numbered transmission period, the first and second switching units 216 may input the first chirp signal to the mixer units 204 of N4 antenna system processing units 201 (e.g., antenna system processing units 201-N3+1 to 201-Na) out of the Na antenna system processing units 201 in the radar receiving unit 200b. Furthermore, for example, in an even-numbered transmission period, the second chirp signal may be input to the mixer units 204 of N3 antenna system processing units 201 (e.g., antenna system processing units 201-1 to 201-N3) out of the Na antenna system processing units 201 in the radar receiving unit 200b.

なお、奇数番目及び偶数番目の送信周期における第1及び第2チャープ信号の出力先(第1及び第2切替部216の切替先)は逆でもよい。このように、送信周期毎に、第1チャープ信号及び第2チャープ信号の出力先(後述する受信サブブロック)が交互に切り替わってよい。 Note that the output destinations of the first and second chirp signals (the switching destinations of the first and second switching units 216) in odd-numbered and even-numbered transmission cycles may be reversed. In this way, the output destinations of the first and second chirp signals (the receiving sub-blocks described below) may alternate for each transmission cycle.

以下では、第1チャープ信号が入力されるN1個のドップラシフト部105と、これらN1個のドップラシフト部105の出力信号を送信する各送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)を、「第1送信サブブロック」と呼ぶ。また、第2チャープ信号が入力されるN2個のドップラシフト部105と、これらN2個のドップラシフト部105の出力信号を送信する各送信アンテナ106(例えば、Tx#N1+1~Tx#Nt)を、「第2送信サブブロック」と呼ぶ。ここで、N1+N2=Ntである。なお、N1,N2はそれぞれ2以上であり、Ntは4以上とする。 Hereinafter, the N1 Doppler shift units 105 to which the first chirp signal is input and the respective transmit antennas 106 (e.g., Tx#1 to Tx#N1) that transmit the output signals of these N1 Doppler shift units 105 will be referred to as the "first transmit sub-block." Furthermore, the N2 Doppler shift units 105 to which the second chirp signal is input and the respective transmit antennas 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt) that transmit the output signals of these N2 Doppler shift units 105 will be referred to as the "second transmit sub-block." Here, N1 + N2 = Nt. Note that N1 and N2 are each 2 or greater, and Nt is 4 or greater.

例えば、第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105は、第1チャープ信号に対して、チャープ信号の送信周期Tr毎にドップラシフト量DOPnsub1を付与するために、位相回転φnsub1を付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)に出力する。ここで、nsub1=1~N1の整数である。また、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105は、第2チャープ信号に対して、チャープ信号の送信周期Tr毎にドップラシフト量DOPnsub2を付与するために、位相回転φnsub2を付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106(例えば、Tx#N1+1~Tx#Nt)に出力する。ここで、nsub2=1~N2の整数である。 For example, the Doppler shift unit 105 included in the first transmission sub-block applies a phase rotation φ nsub1 to the first chirp signal to impart a Doppler shift amount DOP nsub1 to the first chirp signal for each transmission period T r of the chirp signal, and outputs the Doppler-shifted signal to a transmission antenna 106 (e.g., Tx#1 to Tx#N1). Here, nsub1 is an integer between 1 and N1. The Doppler shift unit 105 included in the second transmission sub-block applies a phase rotation φ nsub2 to the second chirp signal to impart a Doppler shift amount DOP nsub2 to the second chirp signal for each transmission period T r of the chirp signal, and outputs the Doppler-shifted signal to a transmission antenna 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt). Here, nsub2 is an integer between 1 and N2.

なお、第1及び第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105におけるドップラシフト量DOPnsub1(又は、位相回転φnsub1)、及び、ドップラシフト量DOPnsub2(又は、位相回転φnsub2)を付与する方法の一例については、実施の形態3と異なる点があり、一例については後述する。 Note that an example of a method for applying the Doppler shift amount DOP nsub1 (or phase rotation φ nsub1 ) and the Doppler shift amount DOP nsub2 (or phase rotation φ nsub2 ) in the Doppler shift unit 105 included in the first and second transmission sub-blocks differs from that of embodiment 3, and an example will be described later.

また、Ntが偶数の場合、例えば、N1=N2に設定することで、第1及び第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106の数を同数としてもよい。また、Ntが奇数の場合、例えば、N1=(Nt+1)/2、あるいはN1=(Nt-1)/2に設定することで、第1及び第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106の数を、1送信アンテナ差とし、ほぼ同数としてもよい。このように、第1サブブロックに含まれる送信アンテナ106(例えば、第1チャープ信号を送信する送信アンテナ106)の数と、第2送信サブブロックそれぞれに含まれる送信アンテナ106(例えば、第2チャープ信号を送信する送信アンテナ106)の数とは、同数または1つ異なるように設定されてよい。第1及び第2サブブロックにそれぞれ含まれる送信アンテナ106を同数あるいはほぼ同数に設定することで、レーダ装置10bは、第1チャープ信号及び第2チャープ信号を用いて、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を、実施の形態1と比較して、より拡大する効果(例えば、2倍程度に拡大する効果)が得られる。 Also, if Nt is an even number, the number of transmit antennas 106 included in the first and second transmission subblocks may be made the same by setting N1 = N2, for example. Also, if Nt is an odd number, the number of transmit antennas 106 included in the first and second transmission subblocks may be made approximately the same, with a difference of one transmit antenna, by setting N1 = (Nt + 1)/2 or N1 = (Nt - 1)/2, for example. In this way, the number of transmit antennas 106 included in the first subblock (e.g., transmit antennas 106 transmitting the first chirp signal) and the number of transmit antennas 106 included in each second transmission subblock (e.g., transmit antennas 106 transmitting the second chirp signal) may be set to be the same or different by one. By setting the number of transmitting antennas 106 included in the first and second sub-blocks to be equal or approximately equal, the radar device 10b can achieve the effect of further increasing the Doppler multiplexing interval when performing Doppler multiplexing using the first chirp signal and the second chirp signal compared to embodiment 1 (for example, by approximately double).

例えば、ドップラ多重送信する際のドップラ多重間隔が近接すると、ドップラ成分が拡がりを持つような物標の場合に、ドップラ多重信号間の干渉が発生しやすくなり、方向推定精度が劣化し、物標の検出精度が劣化しやすくなる。本実施の形態では、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を拡大できるので、このようなドップラ多重信号間の干渉の発生を低減でき、方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。 For example, if the Doppler multiplexing interval during Doppler multiplexing transmission is close, interference between Doppler multiplexed signals is more likely to occur in targets with spread Doppler components, resulting in poor direction estimation accuracy and poor target detection accuracy. In this embodiment, the Doppler multiplexing interval during Doppler multiplexing can be extended, reducing the occurrence of such interference between Doppler multiplexed signals and suppressing deterioration in direction estimation accuracy and target detection accuracy.

また、本実施の形態では、ドップラ多重する際のドップラ多重間隔を拡大できるので、より多くの送信アンテナ106をドップラ多重送信に用いても、ドップラ多重信号間の干渉の発生を低減でき、方向推定精度の劣化及び物標の検出精度の劣化を抑制できる。したがって、本実施の形態では、実施の形態1と比較して、より多くの送信アンテナ106をドップラ多重送信に使用可能となる。このように、より多くの送信アンテナ106を用いてドップラ多重送信を行う場合、本実施の形態は、実施の形態1と比較して好適となる。 In addition, in this embodiment, the Doppler multiplexing interval can be extended when performing Doppler multiplexing, so even if more transmitting antennas 106 are used for Doppler multiplexing, interference between Doppler multiplexed signals can be reduced, and degradation in direction estimation accuracy and target detection accuracy can be suppressed. Therefore, in this embodiment, more transmitting antennas 106 can be used for Doppler multiplexing compared to embodiment 1. In this way, when performing Doppler multiplexing using more transmitting antennas 106, this embodiment is more preferable than embodiment 1.

[レーダ受信部200bの構成例]
図19において、レーダ受信部200bは、例えば、Na個の受信アンテナ202(例えば、Rx#1~Rx#Na)を備え、アレーアンテナを構成する。また、レーダ受信部200bは、例えば、Na個のアンテナ系統処理部201-1~201-Naと、CFAR部211と、ドップラ多重分離部212と、ドップラ判定部213と、方向推定部214と、を有する。
[Configuration example of radar receiver 200b]
19, the radar receiver 200b includes, for example, Na receiving antennas 202 (e.g., Rx#1 to Rx#Na) forming an array antenna. The radar receiver 200b also includes, for example, Na antenna system processors 201-1 to 201-Na, a CFAR unit 211, a Doppler demultiplexing unit 212, a Doppler determination unit 213, and a direction estimation unit 214.

各受信アンテナ202は、物標(ターゲット)に反射したレーダ送信信号(例えば、第1チャープ信号及び第2チャープ信号)である反射波信号を受信し、受信した反射波信号を、対応するアンテナ系統処理部201へ受信信号として出力する。 Each receiving antenna 202 receives a reflected wave signal, which is a radar transmission signal (e.g., a first chirp signal and a second chirp signal) reflected from a target, and outputs the received reflected wave signal to the corresponding antenna system processing unit 201 as a received signal.

各アンテナ系統処理部201は、受信無線部203と、信号処理部206とを有する。 Each antenna system processing unit 201 has a receiving radio unit 203 and a signal processing unit 206.

受信無線部203は、ミキサ部204と、LPF205と、を有する。受信無線部203において、ミキサ部204は、受信した反射波信号(受信信号)に対して、送信信号であるチャープ信号とのミキシングを行う。 The receiving radio unit 203 includes a mixer unit 204 and an LPF 205. In the receiving radio unit 203, the mixer unit 204 mixes the received reflected wave signal (received signal) with a chirp signal, which is a transmission signal.

ここで、例えば、奇数番目の送信周期において、第1又は第2切替部216から出力される第1チャープ信号は、Na個のアンテナ系統処理部201のうち、N3個のアンテナ系統処理部201の受信無線部203内のミキサ部204にそれぞれ入力される。アンテナ系統処理部201-1~201-N3において、ミキサ部204の出力をLPF205に通過させることにより、第2チャープ信号の反射波に対応するミキサ部204の出力は、LPF205の通過帯域外となる高い周波数となるため、LPF205からは、第1チャープ信号の反射波信号の遅延時間に応じた周波数となるビート信号が出力されやすくなる。 Here, for example, in an odd-numbered transmission period, the first chirp signal output from the first or second switching unit 216 is input to the mixer unit 204 in the receiving radio unit 203 of each of the N3 antenna system processing units 201 out of the Na antenna system processing units 201. In the antenna system processing units 201-1 to 201-N3, by passing the output of the mixer unit 204 through the LPF 205, the output of the mixer unit 204 corresponding to the reflected wave of the second chirp signal becomes a high frequency outside the passband of the LPF 205, and the LPF 205 is therefore more likely to output a beat signal with a frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal of the first chirp signal.

また、例えば、奇数番目の送信周期において、第1又は第2切替部216から出力される第2チャープ信号は、Na個のアンテナ系統処理部201のうち、N4個のアンテナ系統処理部201の受信無線部203内のミキサ部204にそれぞれ入力される。アンテナ系統処理部201-N3+1~201-Naにおいて、ミキサ部204の出力をLPF205に通過させることにより、第1チャープ信号の反射波に対応するミキサ部204の出力は、LPF205の通過帯域外となる高い周波数となるため、LPF205からは、第2チャープ信号の反射波信号の遅延時間に応じた周波数となるビート信号が出力されやすくなる。 Furthermore, for example, in an odd-numbered transmission period, the second chirp signal output from the first or second switching unit 216 is input to the mixer unit 204 in the receiving radio unit 203 of each of N4 of the Na antenna system processing units 201. In the antenna system processing units 201-N3+1 to 201-Na, by passing the output of the mixer unit 204 through the LPF 205, the output of the mixer unit 204 corresponding to the reflected wave of the first chirp signal becomes a high frequency outside the passband of the LPF 205, and the LPF 205 is therefore more likely to output a beat signal whose frequency corresponds to the delay time of the reflected wave signal of the second chirp signal.

その一方で、例えば、偶数番目の送信周期において、第1又は第2切替部216から出力される第2チャープ信号は、Na個のアンテナ系統処理部201のうち、N3個のアンテナ系統処理部201の受信無線部203内のミキサ部204にそれぞれ入力される。アンテナ系統処理部201-1~201-N3において、ミキサ部204の出力をLPF205に通過させることにより、第1チャープ信号の反射波に対応するミキサ部204の出力はLPF205の通過帯域外となる高い周波数となるため、LPF205からは、第2チャープ信号の反射波信号の遅延時間に応じた周波数となるビート信号が出力されやすくなる。 On the other hand, for example, in an even-numbered transmission period, the second chirp signal output from the first or second switching unit 216 is input to the mixer unit 204 in the receiving radio unit 203 of each of the N3 antenna system processing units 201 out of the Na antenna system processing units 201. In the antenna system processing units 201-1 to 201-N3, by passing the output of the mixer unit 204 through the LPF 205, the output of the mixer unit 204 corresponding to the reflected wave of the first chirp signal becomes a high frequency outside the passband of the LPF 205, and the LPF 205 is therefore more likely to output a beat signal whose frequency corresponds to the delay time of the reflected wave signal of the second chirp signal.

また、例えば、偶数番目の送信周期において、第1又は第2切替部216から出力される第1チャープ信号は、Na個のアンテナ系統処理部201のうち、N4個のアンテナ系統処理部201の受信無線部203内のミキサ部204にそれぞれ入力される。アンテナ系統処理部201-N3+1~201-Naにおいて、ミキサ部204の出力をLPF205に通過させることにより、第2チャープ信号の反射波に対応するミキサ部204の出力はLPF205の通過帯域外となる高い周波数となるため、LPF205からは、第1チャープ信号の反射波信号の遅延時間に応じた周波数となるビート信号が出力されやすくなる。 Furthermore, for example, in an even-numbered transmission period, the first chirp signal output from the first or second switching unit 216 is input to the mixer unit 204 in the receiving radio unit 203 of each of N4 of the Na antenna system processing units 201. In the antenna system processing units 201-N3+1 to 201-Na, by passing the output of the mixer unit 204 through the LPF 205, the output of the mixer unit 204 corresponding to the reflected wave of the second chirp signal becomes a high frequency outside the passband of the LPF 205, and the LPF 205 is therefore more likely to output a beat signal with a frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal of the first chirp signal.

したがって、アンテナ系統処理部201―1~201-N3は、例えば、奇数番目の送信周期において受信アンテナ202-1~202-N3で受信された第1チャープ信号の反射波信号を処理し、偶数番目の送信周期において受信アンテナ202-1~202-N3で受信された第2チャープ信号の反射波信号を処理する。以降、奇数番目の送信周期において第1チャープ信号の反射波を処理し、偶数番目の送信周期において第2チャープ信号の反射波を処理するアンテナ系統処理部201(例えば、受信無線部203及び信号処理部206)、及び、これらのアンテナ系統処理部201に接続される受信アンテナ202を「第1受信サブブロック」と呼ぶ。 Therefore, antenna system processing units 201-1 to 201-N3 process, for example, the reflected wave signals of the first chirp signal received by receiving antennas 202-1 to 202-N3 in odd-numbered transmission periods, and process the reflected wave signals of the second chirp signal received by receiving antennas 202-1 to 202-N3 in even-numbered transmission periods. Hereinafter, the antenna system processing units 201 (e.g., receiving radio unit 203 and signal processing unit 206) that process the reflected waves of the first chirp signal in odd-numbered transmission periods and the reflected waves of the second chirp signal in even-numbered transmission periods, and the receiving antennas 202 connected to these antenna system processing units 201, will be referred to as the "first receiving sub-block."

また、アンテナ系統処理部201―N3+1~201-Naは、例えば、奇数番目の送信周期において受信アンテナ202-N3+1~202-Naで受信されたでは第2チャープ信号の反射波信号を処理し、偶数番目の送信周期において受信アンテナ202-N3+1~202-Naで受信された第1チャープ信号の反射波信号を処理する。以降、奇数番目の送信周期において第2チャープ信号の反射波を処理し、偶数番目の送信周期において第1チャープ信号の反射波を処理するアンテナ系統処理部201(例えば、受信無線部203及び信号処理部206)、及び、これらのアンテナ系統処理部201に接続される受信アンテナ202を、「第2受信サブブロック」と呼ぶ。 Furthermore, antenna system processing units 201-N3+1 to 201-Na process, for example, reflected wave signals of the second chirp signal received by receiving antennas 202-N3+1 to 202-Na in odd-numbered transmission periods, and process reflected wave signals of the first chirp signal received by receiving antennas 202-N3+1 to 202-Na in even-numbered transmission periods. Hereinafter, antenna system processing units 201 (e.g., receiving radio unit 203 and signal processing unit 206) that process reflected waves of the second chirp signal in odd-numbered transmission periods and reflected waves of the first chirp signal in even-numbered transmission periods, and receiving antennas 202 connected to these antenna system processing units 201, are referred to as the "second receiving sub-block."

ここで、N3+N4=Naである。なお、N3,N4はそれぞれ1以上でよく、Naは2以上でよい。 Here, N3 + N4 = Na. Note that N3 and N4 can each be 1 or greater, and Na can be 2 or greater.

例えば、第1受信サブブロック(例えば、第1受信回路に対応)は、奇数番目の送信周期において、受信アンテナ202で受信した信号に対して第1チャープ信号を用いてミキシングすることにより、第1チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号を出力し、偶数番目の送信周期において、受信アンテナ202で受信した信号に対して第2チャープ信号を用いてミキシングすることにより、第2チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号を出力する。また、第2受信サブブロック(例えば、第2受信回路に対応)は、奇数番目の送信周期において、受信アンテナ202で受信した信号に対して第2チャープ信号を用いてミキシングすることにより、第2チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号を出力し、偶数番目の送信周期において、受信アンテナ202で受信した信号に対して第1チャープ信号を用いてミキシングすることにより、第1チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号を出力する。 For example, the first receiving sub-block (e.g., corresponding to the first receiving circuit) mixes the signal received by the receiving antenna 202 with the first chirp signal in odd-numbered transmission periods to output a reflected wave signal resulting from the first chirp signal reflected by the target, and the second receiving sub-block (e.g., corresponding to the second receiving circuit) mixes the signal received by the receiving antenna 202 with the second chirp signal in odd-numbered transmission periods to output a reflected wave signal resulting from the second chirp signal reflected by the target, and the second receiving sub-block (e.g., corresponding to the second receiving circuit) mixes the signal received by the receiving antenna 202 with the second chirp signal in odd-numbered transmission periods to output a reflected wave signal resulting from the second chirp signal reflected by the target, and the second receiving sub-block (e.g., corresponding to the second receiving circuit) mixes the signal received by the receiving antenna 202 with the first chirp signal in even-numbered transmission periods to output a reflected wave signal resulting from the first chirp signal reflected by the target.

なお、奇数番目及び偶数番目の送信周期における各受信サブブロックでの処理対象のチャープ信号(例えば、第1及び第2切替部216の切替先)は逆でもよい。このように、各受信サブブロックにおける処理対象のチャープ信号は、送信周期毎に交互に切り替わってよい。 Note that the chirp signals to be processed in each receiving sub-block in odd-numbered and even-numbered transmission cycles (e.g., the switching destination of the first and second switching units 216) may be reversed. In this way, the chirp signals to be processed in each receiving sub-block may alternate for each transmission cycle.

第q受信サブブロックに含まれる各アンテナ系統処理部201-zqの信号処理部206は、A/D変換部207と、ビート周波数解析部208と、出力切替部217と、ドップラ解析部210と、を有する。ここで、q=1の場合、z1=1~N3の何れかであり、q=2の場合、z2=N3+1~Naの何れかである。 The signal processing unit 206 of each antenna system processing unit 201-z q included in the q-th receiving sub-block has an A/D conversion unit 207, a beat frequency analysis unit 208, an output switching unit 217, and a Doppler analysis unit 210. Here, when q=1, z 1 = any one of 1 to N3, and when q=2, z 2 = any one of N3+1 to Na.

LPF205から出力された信号(例えば、ビート信号)は、信号処理部206において、A/D変換部207によって、離散的にサンプリングされた離散サンプルデータに変換される。 The signal (e.g., beat signal) output from the LPF 205 is converted into discrete sample data by the A/D conversion unit 207 in the signal processing unit 206.

第1受信サブブロックに含まれるビート周波数解析部208は、送信周期Tr毎に、所定の時間範囲(レンジゲート)において得られたNdata個の離散サンプルデータをFFT処理する。ここで、レンジゲートは、周波数掃引時間Tsw(q)を設定する。例えば、q=1,2であり、q=1の場合にはTsw(1)は第1チャープ信号の周波数掃引時間を表し、q=2の場合にはTsw(2)は第2チャープ信号の周波数掃引時間を表す。第1受信サブブロックに含まれるビート周波数解析部208では、例えば、奇数番目の送信周期においてq=1に設定され、偶数番目の送信周期においてq=2に設定されてよい。これにより、第1受信サブブロックの信号処理部206では、例えば、奇数番目の送信周期では第1チャープ信号、偶数番目の送信周期では第2チャープ信号に対する、反射波信号(レーダ反射波)の遅延時間に応じたビート周波数にピークが現れる周波数スペクトラムが出力される。 The beat frequency analyzer 208 included in the first receiver sub-block performs FFT processing on N data pieces of discrete sample data obtained within a predetermined time range (range gate) for each transmission period T r. Here, the range gate sets the frequency sweep time T sw (q). For example, q = 1 or 2. When q = 1, T sw (1) represents the frequency sweep time of the first chirp signal, and when q = 2, T sw (2) represents the frequency sweep time of the second chirp signal. The beat frequency analyzer 208 included in the first receiver sub-block may set q = 1 in odd-numbered transmission periods and q = 2 in even-numbered transmission periods. As a result, the signal processor 206 of the first receiver sub-block outputs a frequency spectrum in which peaks appear at beat frequencies corresponding to the delay times of the reflected wave signals (radar reflected waves) for the first chirp signal in odd-numbered transmission periods and the second chirp signal in even-numbered transmission periods.

また、第2受信サブブロックに含まれるビート周波数解析部208は、送信周期Tr毎に、所定の時間範囲(レンジゲート)において得られたNdata個の離散サンプルデータをFFT処理する。ここで、レンジゲートは、周波数掃引時間Tsw(q)を設定する。例えば、q=1,2であり、q=1の場合にはTsw(1)は第1チャープ信号の周波数掃引時間を表し、q=2の場合にはTsw(2)は第2チャープ信号の周波数掃引時間を表す。第2受信サブブロックに含まれるビート周波数解析部208では、例えば、奇数番目の送信周期においてq=2に設定され、偶数番目の送信周期においてq=1に設定されてよい。これにより、第2受信サブブロックの信号処理部206では、例えば、奇数番目の送信周期では第2チャープ信号、偶数番目の送信周期では第1チャープ信号に対する、反射波信号(レーダ反射波)の遅延時間に応じたビート周波数にピークが現れる周波数スペクトラムが出力される。 The beat frequency analyzer 208 included in the second receiver sub-block performs FFT processing on N data pieces of discrete sample data obtained within a predetermined time range (range gate) for each transmission period T r. Here, the range gate sets the frequency sweep time T sw (q). For example, q = 1 or 2. When q = 1, T sw (1) represents the frequency sweep time of the first chirp signal, and when q = 2, T sw (2) represents the frequency sweep time of the second chirp signal. The beat frequency analyzer 208 included in the second receiver sub-block may set q = 2 for odd-numbered transmission periods and q = 1 for even-numbered transmission periods. As a result, the signal processor 206 of the second receiver sub-block outputs a frequency spectrum in which peaks appear at beat frequencies corresponding to the delay times of the reflected wave signals (radar reflected waves) for the second chirp signal in odd-numbered transmission periods and the first chirp signal in even-numbered transmission periods.

ここで、第m番目のチャープパルス送信によって得られる、第q受信サブブロックの第z番目の信号処理部206におけるビート周波数解析部208から出力されるビート周波数応答を「RFTzq(fb, m)」で表す。ここで、fbはビート周波数インデックスを表し、FFTのインデックス(ビン番号)に対応する。例えば、fb=0,~,Ndata/2-1であり、z1=1~N3、z2=N3+1~Na、m=1~2NCであり、q=1あるいは2である。ビート周波数インデックスfbが小さいほど、反射波信号の遅延時間が小さい(例えば、物標との距離が近い)ビート周波数を示す。 Here, the beat frequency response output from the beat frequency analysis unit 208 in the zqth signal processing unit 206 of the qth receiving sub-block, obtained by transmitting the mth chirp pulse, is represented by "RFT zq (f b , m)." Here, f b represents the beat frequency index, which corresponds to the FFT index (bin number). For example, f b = 0, to, N data /2-1, z 1 = 1 to N3, z 2 = N3+1 to Na, m = 1 to 2N C , and q = 1 or 2. The smaller the beat frequency index f b , the smaller the delay time of the reflected wave signal (for example, the closer the distance to the target) indicating the beat frequency.

例えば、mが奇数の場合、RFTz1(fb, m)は、第1チャープ信号に対する反射波信号(レーダ反射波)の遅延時間に応じたビート周波数にピークが現れる周波数スペクトラムを表し、RFTz2(fb, m)は、第2チャープ信号に対する反射波信号(レーダ反射波)の遅延時間に応じたビート周波数にピークが現れる周波数スペクトラムを表わす。その一方で、例えば、mが偶数の場合、RFTz1(fb, m)は、第2チャープ信号に対する反射波信号(レーダ反射波)の遅延時間に応じたビート周波数にピークが現れる周波数スペクトラムを表し、RFTz2(fb, m)は、第1チャープ信号に対する反射波信号(レーダ反射波)の遅延時間に応じたビート周波数にピークが現れる周波数スペクトラムを表わす。 For example, when m is an odd number, RFT z1 ( fb ,m) represents a frequency spectrum in which a peak appears at a beat frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal (radar reflected wave) from the first chirp signal, and RFT z2 ( fb ,m) represents a frequency spectrum in which a peak appears at a beat frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal (radar reflected wave) from the second chirp signal.On the other hand, when m is an even number, RFT z1 ( fb ,m) represents a frequency spectrum in which a peak appears at a beat frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal (radar reflected wave) from the second chirp signal, and RFT z2 ( fb ,m) represents a frequency spectrum in which a peak appears at a beat frequency corresponding to the delay time of the reflected wave signal (radar reflected wave) from the first chirp signal.

第1受信サブブロックの第z番目の信号処理部206における出力切替部217は、ビート周波数解析部208から入力されるビート周波数応答RFTz1(fb, m)を、mが奇数の場合には第1ドップラ解析部210(又は、ドップラ解析部210-1)に出力し、mが偶数の場合には第2ドップラ解析部210(又は、ドップラ解析部210-2)に出力するように切り替え動作を行う。 The output switching unit 217 in the z1st signal processing unit 206 of the first receiving sub-block performs a switching operation to output the beat frequency response RFT z1 (f b , m) input from the beat frequency analysis unit 208 to the first Doppler analysis unit 210 (or Doppler analysis unit 210-1) if m is odd, and to the second Doppler analysis unit 210 (or Doppler analysis unit 210-2) if m is even.

また、第2受信サブブロックの第z2番目の信号処理部206における出力切替部217は、ビート周波数解析部208から入力されるビート周波数応答RFTz2(fb, m)を、mが奇数の場合には第2ドップラ解析部210に出力し、mが偶数の場合には第1ドップラ解析部210に出力するように切り替え動作を行う。 In addition, the output switching unit 217 in the z2nd signal processing unit 206 of the second receiving sub-block performs a switching operation to output the beat frequency response RFT z2 (f b , m) input from the beat frequency analysis unit 208 to the second Doppler analysis unit 210 if m is an odd number, and to output it to the first Doppler analysis unit 210 if m is an even number.

これにより、各受信サブブロックの第1ドップラ解析部210の何れかによって、奇数番目の送信周期において受信アンテナ202-1~202-N3で受信された、第1チャープ信号に対する反射波信号が処理され、偶数番目の送信周期において受信アンテナ202-N3+1~202-Naで受信された、第1チャープ信号に対する反射波信号が処理される。また、各受信サブブロックの第2ドップラ解析部210の何れかによって、奇数番目の送信周期において受信アンテナ202-N3+1~202-Naで受信された、第2チャープ信号に対する反射波信号が処理され、偶数番目の送信周期において受信アンテナ202-1~202-N3で受信された、第2チャープ信号に対する反射波信号が処理される。 As a result, one of the first Doppler analysis units 210 in each receiving sub-block processes the reflected wave signals for the first chirp signal received by receiving antennas 202-1 to 202-N3 in odd-numbered transmission periods, and processes the reflected wave signals for the first chirp signal received by receiving antennas 202-N3+1 to 202-Na in even-numbered transmission periods. Furthermore, one of the second Doppler analysis units 210 in each receiving sub-block processes the reflected wave signals for the second chirp signal received by receiving antennas 202-N3+1 to 202-Na in odd-numbered transmission periods, and processes the reflected wave signals for the second chirp signal received by receiving antennas 202-1 to 202-N3 in even-numbered transmission periods.

また、例えば、第1受信サブブロックは、例えば、奇数番目の送信周期において、受信アンテナ202-1~202-N3で受信した、第1チャープ信号に対する反射波信号を処理し、偶数番目の送信周期において、受信アンテナ202-1~202-N3で受信した、第2チャープ信号に対する反射波信号を処理する。また、例えば、第2受信サブブロックは、例えば、奇数番目の送信周期において、受信アンテナ202-N3+1~202-Naで受信した、第2チャープ信号に対する反射波信号を処理し、偶数番目の送信周期において、受信アンテナ202-N3+1~202-Naで受信した、第1チャープ信号に対する反射波信号を処理する。 Furthermore, for example, the first receiving sub-block processes the reflected wave signals for the first chirp signal received by receiving antennas 202-1 to 202-N3 in odd-numbered transmission periods, and processes the reflected wave signals for the second chirp signal received by receiving antennas 202-1 to 202-N3 in even-numbered transmission periods.Furthermore, for example, the second receiving sub-block processes the reflected wave signals for the second chirp signal received by receiving antennas 202-N3+1 to 202-Na in odd-numbered transmission periods, and processes the reflected wave signals for the first chirp signal received by receiving antennas 202-N3+1 to 202-Na in even-numbered transmission periods.

第1受信サブブロックの第z番目の信号処理部206における第1ドップラ解析部210は、第1チャープ信号のNC回のチャープパルス送信によって得られるビート周波数応答RFTz1(fb, 1)、RFTz1(fb, 3)、…を用いて、距離インデックスfb毎にドップラ解析を行う。例えば、第1ドップラ解析部210は、第1チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号からドップラ周波数を推定してよい。 The first Doppler analyzer 210 in the z1st signal processor 206 of the first receiving subblock performs Doppler analysis for each range index f b using beat frequency responses RFT z1 (f b ,1), RFT z1 (f b ,3), ... obtained by transmitting chirp pulses of the first chirp signal N C times. For example, the first Doppler analyzer 210 may estimate the Doppler frequency from a reflected wave signal of the first chirp signal reflected by a target.

また、第1受信サブブロックの第z番目の信号処理部206における第2ドップラ解析部210は、第2チャープ信号のNC回のチャープパルス送信によって得られるビート周波数応答RFTz1(fb, 2)、RFTz1(fb, 4)、…を用いて、距離インデックスfb毎にドップラ解析を行う。例えば、第2ドップラ解析部210は、第2チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号からドップラ周波数を推定してよい。 Furthermore, the second Doppler analyzer 210 in the z1st signal processor 206 of the first receiving subblock performs Doppler analysis for each range index f b using beat frequency responses RFT z1 (f b ,2), RFT z1 (f b ,4), ... obtained by transmitting chirp pulses of the second chirp signal N C times. For example, the second Doppler analyzer 210 may estimate the Doppler frequency from a reflected wave signal of the second chirp signal reflected by a target.

また、第2受信サブブロックの第z2番目の信号処理部206における第1ドップラ解析部210は、第1チャープ信号のNC回のチャープパルス送信によって得られるビート周波数応答RFTz2(fb, 2)、RFTz2(fb, 4)、…を用いて、距離インデックスfb毎にドップラ解析を行う。例えば、第1ドップラ解析部210は、第1チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号からドップラ周波数を推定してよい。 Furthermore, the first Doppler analyzer 210 in the z2nd signal processor 206 of the second receiving subblock performs Doppler analysis for each range index fb using beat frequency responses RFT z2 ( fb ,2), RFT z2 ( fb ,4), ... obtained by transmitting chirp pulses of the first chirp signal N C times. For example, the first Doppler analyzer 210 may estimate the Doppler frequency from a reflected wave signal of the first chirp signal reflected by a target.

また、第2受信サブブロックの第z2番目の信号処理部206における第2ドップラ解析部210は、第2チャープ信号のNC回のチャープパルス送信によって得られるビート周波数応答RFTz2(fb, 1)、RFTz2(fb, 3)、…を用いて、距離インデックスfb毎にドップラ解析を行う。例えば、第2ドップラ解析部210は、第2チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号からドップラ周波数を推定してよい。 Furthermore, the second Doppler analyzer 210 in the z2nd signal processor 206 of the second receiving subblock performs Doppler analysis for each range index fb using beat frequency responses RFT z2 ( fb ,1), RFT z2 ( fb ,3), ... obtained by transmitting chirp pulses of the second chirp signal N C times. For example, the second Doppler analyzer 210 may estimate the Doppler frequency from a reflected wave signal of the second chirp signal reflected by a target.

例えば、Ncが2のべき乗値である場合、ドップラ解析においてFFT処理を適用できる。この場合、FFTサイズはNcであり、サンプリング定理から導出される折り返しが発生しない最大ドップラ周波数は±1/(4Tr)である。また、ドップラ周波数インデックスfsのドップラ周波数間隔は1/(Nc×2Tr)であり、ドップラ周波数インデックスfsの範囲はfs= -Nc/2, ~, 0, ~, Nc/2-1である。 For example, if Nc is a power of 2, FFT processing can be applied in Doppler analysis. In this case, the FFT size is Nc , and the maximum Doppler frequency at which aliasing does not occur, as derived from the sampling theorem, is ±1/( 4Tr ). Furthermore, the Doppler frequency interval of the Doppler frequency index fs is 1/( Nc × 2Tr ), and the range of the Doppler frequency index fs is fs = -Nc /2, ∼, 0, ∼, Nc /2-1.

以下では、一例として、Ncが2のべき乗値である場合について説明する。なお、Ncが2のべき乗でない場合には、例えば、ゼロ埋めしたデータを含めることで2のべき乗個のデータサイズとしてFFT処理が可能である。また、ドップラ解析部210は、FFT処理の際に、Han窓又はHamming窓などの窓関数係数を乗算してもよい。窓関数を適用することでビート周波数ピーク周辺に発生するサイドローブを抑圧できる。 In the following, an example will be described in which Nc is a power of 2. If Nc is not a power of 2, FFT processing can be performed with a data size of a power of 2 by, for example, including zero-padded data. Furthermore, the Doppler analyzer 210 may multiply the data by a window function coefficient such as a Han window or a Hamming window during FFT processing. Applying a window function can suppress side lobes that occur around the beat frequency peak.

例えば、第1受信サブブロックの第z1番目の信号処理部206における、第1ドップラ解析部210の出力VFTz1,1(fb, fs)、及び、第2ドップラ解析部210の出力VFTz1,2(fb, fs)は、次式(72)及び式(73)に示す。なお、jは虚数単位であり、z1=1~N3である。
For example, in the z1 -th signal processing unit 206 of the first receiving sub-block, the output VFT z1,1 ( fb , fs ) of the first Doppler analyzer 210 and the output VFT z1,2 ( fb , fs ) of the second Doppler analyzer 210 are shown in the following equations (72) and (73), where j is the imaginary unit and z1 = 1 to N3.

また、例えば、第2受信サブブロックの第z2番目の信号処理部206における、第1ドップラ解析部210の出力VFTz2,1(fb, fs)、及び、第2ドップラ解析部210の出力VFTz2,2(fb, fs)は、次式(74)及び式(75)に示す。なお、jは虚数単位であり、z2=N3+1~Naである。
Furthermore, for example, in the z2nd signal processing unit 206 of the second receiving sub-block, the output VFT z2,1 ( fb , fs ) of the first Doppler analyzer 210 and the output VFT z2,2 ( fb , fs ) of the second Doppler analyzer 210 are shown in the following equations (74) and (75), where j is the imaginary unit and z2 = N3 + 1 to Na.

以上、信号処理部206の各構成部における処理について説明した。 The above explains the processing performed by each component of the signal processing unit 206.

CFAR部211は、例えば、中心周波数の異なる第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに対応する第1CFAR部211(又は、CFAR部211-1)及び第2CFAR部211(又は、CFAR部211-2)を備えてよい。同様に、ドップラ多重分離部212は、例えば、中心周波数の異なる第1チャープ信号及び第2チャープ信号のそれぞれに対応する第1ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-1)及び第2ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-2)を備えてよい。 The CFAR unit 211 may, for example, include a first CFAR unit 211 (or CFAR unit 211-1) and a second CFAR unit 211 (or CFAR unit 211-2) corresponding to the first chirp signal and the second chirp signal, respectively, which have different center frequencies. Similarly, the Doppler demultiplexing unit 212 may, for example, include a first Doppler demultiplexing unit 212 (or Doppler demultiplexing unit 212-1) and a second Doppler demultiplexing unit 212 (or Doppler demultiplexing unit 212-2) corresponding to the first chirp signal and the second chirp signal, respectively, which have different center frequencies.

なお、図19は、CFAR部211を並列的に設ける構成(CFAR部211-1及び211-2)を示すが、1つのCFAR部211を設け、その入力を遂次的に切り替えて処理する構成でもよい。また、図19は、ドップラ多重分離部212を並列的に設ける構成(ドップラ多重分離部212-1及び212-2)を示すが、1つのドップラ多重分離部212を設け、その入力を遂次的に切り替えて処理する構成でもよい。 Note that while Figure 19 shows a configuration in which CFAR units 211 are provided in parallel (CFAR units 211-1 and 211-2), it is also possible to provide a single CFAR unit 211 and sequentially switch and process its inputs. Note that while Figure 19 shows a configuration in which Doppler demultiplexing units 212 are provided in parallel (Doppler demultiplexing units 212-1 and 212-2), it is also possible to provide a single Doppler demultiplexing unit 212 and sequentially switch and process its inputs.

図19において、CFAR部211は、第1及び第2受信サブブロックに含まれる信号処理部206のドップラ解析部210からの出力を用いてCFAR処理(例えば、適応的な閾値判定)を行い、局所的なピーク信号を与える距離インデックスfb_cfar及びドップラ周波数インデックスfs_cfarを抽出する。 In FIG. 19 , the CFAR unit 211 performs CFAR processing (e.g., adaptive threshold determination) using the output from the Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in the first and second reception sub-blocks, and extracts a distance index f b_cfar and a Doppler frequency index f s_cfar that give a local peak signal.

図19において、CFAR部211は、第1及び第2受信サブブロックに含まれる信号処理部206の第1ドップラ解析部210の出力を用いてCFAR処理を行う第1CFAR部211(又は、CFAR部211-1と表す)、及び、第1及び第2受信サブブロックに含まれる信号処理部206の第2ドップラ解析部210の出力を用いてCFAR処理を行う第2CFAR部211(又は、CFAR部211-2と表す)を備えてよい。 In FIG. 19, the CFAR unit 211 may include a first CFAR unit 211 (or CFAR unit 211-1) that performs CFAR processing using the output of the first Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in the first and second reception sub-blocks, and a second CFAR unit 211 (or CFAR unit 211-2) that performs CFAR processing using the output of the second Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in the first and second reception sub-blocks.

第1CFAR部211は、例えば、第1チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号からドップラ周波数を推定した結果である、第1及び第2受信サブブロックに含まれる信号処理部206の第1ドップラ解析部210からの出力を用いて、CFAR処理(例えば、適応的な閾値判定)を行い、局所的なピーク信号を与える距離インデックスfb_cfar及びドップラ周波数インデックスfs_cfarを抽出する。 The first CFAR unit 211 performs CFAR processing (e.g., adaptive threshold determination) using the output from the first Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in the first and second reception sub-blocks, which is, for example, the result of estimating the Doppler frequency from the reflected wave signal of the first chirp signal reflected by the target, and extracts a distance index f b_cfar and a Doppler frequency index f s_cfar that give a local peak signal.

また、第2CFAR部211は、例えば、第2チャープ信号がターゲットに反射した反射波信号からドップラ周波数を推定した結果である、第1及び第2受信サブブロックに含まれる信号処理部206の第2ドップラ解析部210からの出力を用いて、CFAR処理(例えば、適応的な閾値判定)を行い、局所的なピーク信号を与える距離インデックスfb_cfar及びドップラ周波数インデックスfs_cfarを抽出する。 Furthermore, the second CFAR unit 211 performs CFAR processing (e.g., adaptive threshold determination) using the output from the second Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in the first and second reception sub-blocks, which is, for example, the result of estimating the Doppler frequency from the reflected wave signal of the second chirp signal reflected by the target, and extracts a distance index f b_cfar and a Doppler frequency index f s_cfar that give a local peak signal.

第qCFAR部211(q=1,2)は、例えば、次式(76)のように、第1及び第2受信サブブロックに含まれる信号処理部206の第qドップラ解析部210の出力を電力加算し、距離軸とドップラ周波数軸(相対速度に相当)とからなる2次元のCFAR処理、又は、1次元のCFAR処理を組み合わせたCFAR処理を行う。2次元のCFAR処理又は1次元のCFAR処理を組み合わせたCFAR処理については、例えば、非特許文献2に開示された処理が適用されてよい。ここで、z1=1~N3、z2=N3+1~Naである。
The qth CFAR unit 211 (q=1, 2) adds the power of the outputs of the qth Doppler analyzers 210 of the signal processors 206 included in the first and second reception sub-blocks, and performs two-dimensional CFAR processing consisting of a distance axis and a Doppler frequency axis (corresponding to relative velocity), or CFAR processing that combines one-dimensional CFAR processing, as shown in the following equation (76). The two-dimensional CFAR processing or the CFAR processing that combines one-dimensional CFAR processing may be, for example, the processing disclosed in Non-Patent Document 2. Here, z1 = 1 to N3, and z2 = N3 + 1 to Na.

第qCFAR部211は、適応的に閾値を設定し、閾値よりも大きい受信電力となる距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)、及び、受信電力情報PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q))を第qドップラ多重分離部212に出力する。 The qth CFAR unit 211 adaptively sets a threshold value and outputs to the qth Doppler demultiplexing unit 212 a distance index f b_cfar (q), a Doppler frequency index f s_cfar (q), and received power information PowerFT(f b_cfar (q), f s_cfar (q)) that result in received power greater than the threshold value.

ドップラ多重分離部212は、第1CFAR部211の出力、及び、各受信サブブロックに含まれる信号処理部206の第1ドップラ解析部210の出力を用いて、ドップラ多重分離処理を行う第1ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-1と表す)と、第2CFAR部211の出力、及び、各受信サブブロックに含まれる信号処理部206の第2ドップラ解析部210-2の出力を用いて、ドップラ多重分離処理を行う第2ドップラ多重分離部212(又は、ドップラ多重分離部212-2と表す)を備えてよい。 The Doppler demultiplexing unit 212 may include a first Doppler demultiplexing unit 212 (also referred to as Doppler demultiplexing unit 212-1) that performs Doppler demultiplexing processing using the output of the first CFAR unit 211 and the output of the first Doppler analysis unit 210 of the signal processing unit 206 included in each receiving sub-block, and a second Doppler demultiplexing unit 212 (also referred to as Doppler demultiplexing unit 212-2) that performs Doppler demultiplexing processing using the output of the second CFAR unit 211 and the output of the second Doppler analysis unit 210-2 of the signal processing unit 206 included in each receiving sub-block.

第qドップラ多重分離部212(q=1,2)は、第qCFAR部211から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)、及び、受信電力情報PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q)))に基づいて、各受信サブブロックに含まれる第qドップラ解析部210からの出力を用いて、ドップラ多重送信された信号(以下、「ドップラ多重信号」と呼ぶ)から、各送信アンテナ106から送信される送信信号(例えば、当該送信信号に対する反射波信号)を分離する。 The q-th Doppler multiplexing separation unit 212 (q=1, 2) separates the transmission signals transmitted from each transmitting antenna 106 (e.g., reflected wave signals corresponding to the transmission signals) from the Doppler multiplexed signals (hereinafter referred to as "Doppler multiplexed signals") using the output from the q-th Doppler analysis unit 210 included in each receiving sub-block, based on information input from the q-th CFAR unit 211 (e.g., distance index f b_cfar ( q), Doppler frequency index f s_cfar (q), and reception power information PowerFT(f b_cfar (q), f s_cfar (q))).

第qドップラ多重分離部212は、例えば、分離した信号に関する情報を、ドップラ判定部213及び方向推定部214に出力する。分離した信号に関する情報には、例えば、分離した信号に対応する距離インデックスfb_cfar(q)、及び、ドップラ周波数インデックス(以下、分離インデックス情報と呼ぶこともある)が含まれてよい。ここで、第1ドップラ多重分離部212の分離インデックス情報は、第1送信サブブロックに含まれる送信アンテナTx#1,Tx#2,~,Tx#N1から送信された信号を分離したドップラ周波数インデックスであり、それぞれに対応して(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2, ~, fdemul_Tx#N1)と表記する。同様に、第2ドップラ多重分離部212の分離インデックス情報は、第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナTx#N1+1,Tx#N1+2,~,Tx#Ntから送信された信号を分離したドップラ周波数インデックスであり、それぞれに対応して(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2, ~, fdemul_Tx#Nt)と表記する。 The q-th Doppler demultiplexing unit 212 outputs, for example, information about the separated signals to the Doppler determination unit 213 and the direction estimation unit 214. The information about the separated signals may include, for example, a distance index f b_cfar (q) corresponding to the separated signals and a Doppler frequency index (hereinafter sometimes referred to as separation index information). Here, the separation index information of the first Doppler demultiplexing unit 212 is the Doppler frequency index obtained by separating the signals transmitted from the transmitting antennas Tx#1, Tx#2, to, Tx#N1 included in the first transmission sub-block, and is represented as (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , to, f demul_Tx#N1 ) corresponding to each. Similarly, the separation index information of the second Doppler multiplex separation unit 212 is the Doppler frequency index separated from the signals transmitted from the transmitting antennas Tx#N1+1, Tx#N1+2, ..., Tx#Nt included in the second transmission sub-block, and is represented as (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , ..., f demul_Tx#Nt ) corresponding to each.

また、第qドップラ多重分離部212は、第qドップラ解析部210からの出力を方向推定部214に出力する。なお、第qドップラ多重分離部212は、第qCFAR部211から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)、及び、受信電力情報PowerFT(fb_cfar(q), fs_cfar(q)))に基づいて、第q受信サブブロックに含まれるドップラ解析部210からの出力を方向推定部214に出力してもよい。 Furthermore, the qth Doppler demultiplexing unit 212 outputs the output from the qth Doppler analysis unit 210 to the direction estimation unit 214. Note that the qth Doppler demultiplexing unit 212 may output the output from the Doppler analysis unit 210 included in the qth reception sub-block to the direction estimation unit 214 based on information input from the qth CFAR unit 211 (e.g., distance index f b_cfar ( q), Doppler frequency index f s_cfar (q), and reception power information PowerFT(f b_cfar (q), f s_cfar (q))).

以下、第qドップラ多重分離部212の動作例について、レーダ送信部100bにおけるドップラシフト部105の動作とともに説明する。 Below, an example of the operation of the qth Doppler demultiplexing unit 212 will be explained, along with the operation of the Doppler shift unit 105 in the radar transmitter 100b.

[ドップラシフト量の設定方法]
ドップラシフト部105において付与されるドップラシフト量の設定方法の一例について説明する。
[How to set the Doppler shift amount]
An example of a method for setting the amount of Doppler shift applied in the Doppler shifter 105 will be described.

本実施の形態では、奇数番目の送信周期と偶数番目の送信周期とで、ミキサ部204に対する第1チャープ信号及び第2チャープ信号の入力切替が行われ、これらの受信信号に同じ送信位相変化が付与される。このため、ドップラシフト部105が奇数番目の送信周期と偶数番目の送信周期とで、同じ位相回転を付与する点が実施の形態3と異なる。例えば、ドップラシフト部105は、奇数番目の送信周期において、実施の形態3と同様のドップラシフト量に設定する位相回転をチャープ信号に付与し、偶数番目の送信周期において、直前の奇数番目の送信周期に付与した位相回転と同じ位相回転をチャープ信号に付与する。 In this embodiment, the input of the first chirp signal and the second chirp signal to the mixer unit 204 is switched between odd-numbered and even-numbered transmission cycles, and the same transmission phase change is imparted to these received signals. Therefore, this embodiment differs from embodiment 3 in that the Doppler shift unit 105 imparts the same phase rotation to the odd-numbered and even-numbered transmission cycles. For example, in odd-numbered transmission cycles, the Doppler shift unit 105 imparts a phase rotation to the chirp signal that sets the same Doppler shift amount as in embodiment 3, and in even-numbered transmission cycles, it imparts a phase rotation to the chirp signal that is the same as the phase rotation imparted to the immediately preceding odd-numbered transmission cycle.

例えば、実施の形態3にて説明した式(62)及び式(63)に対して、本実施の形態では、以下の点が異なる。 For example, the following points are different in this embodiment from equations (62) and (63) described in embodiment 3.

第1送信サブブロックのドップラシフト部105-1~105-N1は、入力された奇数番目の第m=2u-1番目の第1チャープ信号に対して、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub1となる、次式(77)のような位相回転φnsub1(2u-1)を付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)に出力する。ここで、nsub1=1~N1であり、u=1~Ncである。
The Doppler shifters 105-1 to 105-N1 of the first transmission sub-block apply a phase rotation φ nsub1 (2u-1) as shown in the following equation (77) to the input odd-numbered m=2u-1-th first chirp signal, which results in a Doppler shift amount DOP nsub1 that differs between the Doppler shifters 105 , and output the Doppler-shifted signal to the transmitting antennas 106 (for example, Tx#1 to Tx#N1), where nsub1=1 to N1 and u=1 to Nc.

また、第1送信サブブロックのドップラシフト部105-1~105-N1は、続いて入力された偶数番目の第m=2u番目の第1チャープ信号に対して、奇数番目と同様に、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub1となる、次式(78)のような位相回転φnsub1(2u)を付与する。
In addition, the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 of the first transmission sub-block apply a phase rotation φ nsub1 (2u) as shown in the following equation (78) to the subsequently input even-numbered m=2u-th first chirp signal, which results in a Doppler shift amount DOP nsub1 that differs between each Doppler shift unit 105, just like the odd-numbered ones.

これにより、第1送信サブブロックに含まれる複数の送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)から送信される送信信号には、各送信周期において、それぞれ異なるドップラシフト量が付与される。また、第1送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106(例えば、Tx#1~Tx#N1)から送信される送信信号は、例えば、ドップラ多重数NDM=N1でドップラ多重送信されてよい。 As a result, different Doppler shift amounts are imparted to the transmission signals transmitted from the multiple transmission antennas 106 (e.g., Tx#1 to Tx#N1) included in the first transmission sub-block in each transmission period. Furthermore, the transmission signals transmitted from the transmission antennas 106 (e.g., Tx#1 to Tx#N1) included in the first transmission sub-block may be Doppler multiplexed with a Doppler multiplexing number N DM =N1, for example.

同様に、第2送信サブブロックのドップラシフト部105-N1+1~105-Ntは、入力された奇数番目の第m=2u-1番目の第2チャープ信号に対して、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub2となる、次式(79)のような位相回転φnsub2(m)を付与し、ドップラシフト後の信号を送信アンテナ106(例えば、Tx# N1+1~Tx#Nt)に出力する。ここで、nsub2=1~N2であり、u=1~Ncである。
Similarly, the Doppler shifters 105-N1+1 to 105-Nt of the second transmission sub-block apply a phase rotation φ nsub2 (m) as shown in the following equation (79) to the input odd-numbered m=2u−1-th second chirp signal, which results in a Doppler shift amount DOP nsub2 that differs between the Doppler shifters 105, and output the Doppler-shifted signal to the transmitting antennas 106 (for example, Tx# N1+1 to Tx#Nt), where nsub2=1 to N2 and u=1 to Nc.

また、第2送信サブブロックのドップラシフト部105-N1+1~105-Ntは、続いて入力された偶数番目の第m=2u番目の第2チャープ信号に対して、奇数番目と同様に、各ドップラシフト部105間で互いに異なるドップラシフト量DOPnsub2となる、次式(80)のような位相回転φnsub2(2u)を付与する。
In addition, the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt of the second transmission sub-block apply a phase rotation φ nsub2 (2u) as shown in the following equation (80) to the subsequently input even-numbered m=2u-th second chirp signal, which results in a Doppler shift amount DOP nsub2 that differs between each Doppler shift unit 105 , just like the odd-numbered ones.

これにより、第2送信サブブロックに含まれる複数の送信アンテナ106(例えば、Tx#N1+1~Tx#Nt)から送信される送信信号には、各送信周期において、それぞれ異なるドップラシフト量が付与される。また、第2送信サブブロックに含まれる送信アンテナ106(例えば、Tx# N1+1~Tx#Nt)から送信される送信信号は、例えば、ドップラ多重数NDM=N2でドップラ多重送信されてよい。 As a result, different Doppler shift amounts are imparted to the transmission signals transmitted from the multiple transmission antennas 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt) included in the second transmission sub-block in each transmission period. Furthermore, the transmission signals transmitted from the transmission antennas 106 (e.g., Tx#N1+1 to Tx#Nt) included in the second transmission sub-block may be Doppler multiplexed with a Doppler multiplexing number N DM =N2, for example.

なお、式(62)及び式(63)に限定されず、実施の形態3にて説明したドップラシフト部105におけるドップラシフト量の設定を、本実施の形態において適用してもよい。 Note that the present embodiment is not limited to equations (62) and (63), and the setting of the Doppler shift amount in the Doppler shift unit 105 described in embodiment 3 may also be applied.

例えば、レーダ装置10bは、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対して、それぞれドップラ多重数N1及びN2で不等間隔ドップラ多重を行ってもよい。あるいは、レーダ装置10bは、第1チャープ信号及び第2チャープ信号に対して、それぞれドップラ多重数N1及びN2で、少なくとも一方において不等間隔ドップラ多重を行ってもよい。 For example, the radar device 10b may perform uneven Doppler multiplexing on the first chirp signal and the second chirp signal at Doppler multiplexing numbers N1 and N2, respectively. Alternatively, the radar device 10b may perform uneven Doppler multiplexing on at least one of the first chirp signal and the second chirp signal at Doppler multiplexing numbers N1 and N2, respectively.

[ドップラ多重分離部212の動作例]
第1ドップラ多重分離部212は、第1送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-1~105-N1間(例えば、送信アンテナ106-1~106-N1間)においてドップラシフト量DOPnsub1の間隔(ドップラシフト間隔)が等間隔ではなく、少なくとも一つのドップラ間隔が異なるように設定されて送信された信号を、分離して受信する。
[Example of operation of Doppler demultiplexing unit 212]
The first Doppler multiplex separation unit 212 separates and receives signals that have been transmitted such that the intervals between the Doppler shift amounts DOP nsub1 (Doppler shift intervals) between the Doppler shift units 105-1 to 105-N1 included in the first transmission sub-block (for example, between the transmission antennas 106-1 to 106-N1) are not equal, but at least one Doppler interval is different.

第1ドップラ多重分離部212は、第1及び第2受信サブブロックにおける第1ドップラ解析部210及び第1CFAR部211の出力に基づいて、不等間隔でドップラ多重された信号を分離する。そして、第1ドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(1)、距離インデックスfb_cfar(1)における第1送信サブブロックにおいて多重送信されたN1個のドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~ , fdemul_Tx#N1)及び、ドップラ解析部210の出力をドップラ判定部213に出力する。 The first Doppler demultiplexing unit 212 demultiplexes the Doppler-multiplexed signals at uneven intervals based on the outputs of the first Doppler analysis unit 210 and the first CFAR unit 211 in the first and second reception sub-blocks. The first Doppler demultiplexing unit 212 then outputs to the Doppler determination unit 213 the distance index f b_cfar (1), separation index information (f demul_Tx #1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) of the N1 Doppler-multiplexed signals multiplexed and transmitted in the first transmission sub-block at distance index f b_cfar (1), and the output of the Doppler analysis unit 210.

なお、本実施の形態では、奇数番目の送信周期と偶数番目の送信周期とで、ミキサ部204に対する第1チャープ信号及び第2チャープ信号の入力切替が行われ、これらの受信信号に同じ送信位相変化が付与される。このため、ドップラシフト部105は、奇数番目の送信周期と偶数番目の送信周期とで同じ位相回転を付与する。これに対応して、第1ドップラ多重分離部212の動作は、実施の形態1のドップラシフト部105の動作の説明において、「Nt」を「N1」に置き換え、「Trs」を「2Tr」に置き換えた動作と同様の動作を用いることにより、送信アンテナ106-1~106-N1間でドップラ多重された信号を分離できる。従って、第1ドップラ多重分離部212の動作の詳細な説明は省略する。 In this embodiment, the input of the first chirp signal and the second chirp signal to the mixer unit 204 is switched between odd-numbered and even-numbered transmission periods, and the same transmission phase change is applied to these received signals. Therefore, the Doppler shift unit 105 applies the same phase rotation to the odd-numbered and even-numbered transmission periods. Accordingly, the operation of the first Doppler demultiplexing unit 212 is the same as that of the Doppler shifting unit 105 of the first embodiment, except that "Nt" is replaced with "N1" and " Trs " is replaced with " 2Tr ." This allows the signals Doppler-multiplexed between the transmitting antennas 106-1 to 106-N1 to be separated. Therefore, a detailed description of the operation of the first Doppler demultiplexing unit 212 will be omitted.

同様に、第2ドップラ多重分離部212は、第2送信サブブロックに含まれるドップラシフト部105-N1+1~105-Nt間(例えば、送信アンテナ106-N1+1~106-Nt間)においてドップラシフト量DOPnsub2の間隔(ドップラシフト間隔)が等間隔ではなく、少なくとも一つのドップラ間隔が異なるように設定されて送信された信号を、分離して受信する。 Similarly, the second Doppler demultiplexing unit 212 separates and receives signals that have been transmitted with the Doppler shift amounts DOP nsub2 not spaced at equal intervals (Doppler shift intervals) between the Doppler shift units 105-N1+1 to 105-Nt included in the second transmission sub-block (for example, between the transmission antennas 106-N1+1 to 106-Nt) but with at least one Doppler interval set to be different.

第2ドップラ多重分離部212は、第1及び第2受信サブブロックにおける第2ドップラ解析部210及び第2CFAR部211の出力に基づいて、不等間隔でドップラ多重された信号を分離する。そして、第2ドップラ多重分離部212は、距離インデックスfb_cfar(2)、距離インデックスfb_cfar(2)における第2送信サブブロックにおいて多重送信されたN2個のドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~ , fdemul_Tx#Nt)、及び、ドップラ解析部210の出力をドップラ判定部213に出力する。 The second Doppler demultiplexing unit 212 demultiplexes the Doppler-multiplexed signals at uneven intervals based on the outputs of the second Doppler analysis unit 210 and the second CFAR unit 211 in the first and second reception sub-blocks. The second Doppler demultiplexing unit 212 then outputs to the Doppler determination unit 213 the distance index f b_cfar (2), separation index information (f demul_Tx #N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , to , f demul_Tx#Nt ) of the N2 Doppler-multiplexed signals multiplexed and transmitted in the second transmission sub-block at the distance index f b_cfar (2), and the output of the Doppler analysis unit 210.

なお、本実施の形態では、奇数番目の送信周期と偶数番目の送信周期とで、ミキサ部204に対する第1チャープ信号及び第2チャープ信号の何れかの入力切替が行われ、これらの受信信号に同じ送信位相変化が付与される。このため、ドップラシフト部105は、奇数番目の送信周期と偶数番目の送信周期で同じ位相回転を付与する。これに対応して、第2ドップラ多重分離部212の動作は、実施の形態1のドップラシフト部105の動作の説明において、「Nt」を「N2」に置き換え、「Trs」を「2Tr」に置き換えた動作と同様の動作を用いることにより、送信アンテナ106-N1+1~106-Nt間でドップラ多重された信号を分離できる。従って、第2ドップラ多重分離部212の動作の詳細な説明は省略する。 In this embodiment, the mixer unit 204 switches between inputting the first chirp signal and the second chirp signal in odd-numbered and even-numbered transmission periods, and the same transmission phase change is applied to these received signals. Therefore, the Doppler shifter 105 applies the same phase rotation in odd-numbered and even-numbered transmission periods. Accordingly, the second Doppler demultiplexer 212 operates in a manner similar to that described in the operation of the Doppler shifter 105 of the first embodiment, but with "Nt" replaced with "N2" and " Trs " replaced with " 2Tr. " This enables the separation of signals Doppler-multiplexed between the transmitting antennas 106-N1+1 to 106-Nt. Therefore, a detailed description of the operation of the second Doppler demultiplexer 212 will be omitted.

[ドップラ判定部213の動作例]
図19において、ドップラ判定部213は、第1ドップラ多重分離部212及び第2ドップラ多重分離部212それぞれの出力に基づいて、ドップラピークに対応するドップラ周波数を判定する。例えば、ドップラ判定部213は、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerがドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数の物標が含まれる場合でも、物標のドップラ周波数を判定することにより、ドップラ検出範囲を更に拡大できる。
[Example of operation of Doppler determination unit 213]
19 , the Doppler determination unit 213 determines the Doppler frequency corresponding to the Doppler peak based on the outputs of the first Doppler demultiplexing unit 212 and the second Doppler demultiplexing unit 212. For example, even when a target having a Doppler frequency fd_TargetDoppler outside the Doppler frequency range −1/(2T r )≦ fd_TargetDoppler <1/(2T r ) is included, the Doppler determination unit 213 can further expand the Doppler detection range by determining the Doppler frequency of the target.

例えば、ドップラ判定部213は、距離インデックスfb_cfar(1)とfb_cfar(2)とが共通である、第1ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)及び第2ドップラ多重分離部212から出力されるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~,fdemul_Tx#Nt)を用いて、ドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数を含む物標のドップラ周波数を判定する。 For example, the Doppler determination unit 213 determines the Doppler frequency of a target including a Doppler frequency exceeding the Doppler frequency range -1/( 2T r ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T r ) using the separation index information (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) of the Doppler multiplexed signal output from the first Doppler multiplex separation unit 212 and the separation index information (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , ..., f demul_Tx#Nt ) of the Doppler multiplexed signal output from the second Doppler multiplex separation unit 212 , which have the same distance indexes f b_cfar ( 1 ) and f b_cfar (2).

ドップラ判定部213におけるドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数を含む物標のドップラ周波数を判定する原理は、実施の形態1と同様、信号生成制御部104及びレーダ送信信号生成部101によって生成されるレーダ送信信号である第1チャープ信号と第2チャープ信号との間で中心周波数が互いに異なることを利用する。 The principle of determining the Doppler frequency of a target including a Doppler frequency that exceeds the Doppler frequency range −1/(2T r )≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T r ) in the Doppler determination unit 213 is, as in the first embodiment, that the center frequencies of the first chirp signal and the second chirp signal, which are radar transmission signals generated by the signal generation control unit 104 and the radar transmission signal generation unit 101, are different from each other.

実施の形態1では、同じ送信アンテナ106に対するドップラ多重信号におけるドップラ周波数の変化に基づいてドップラ周波数の判定が行われる。これに対して、本実施の形態では、ドップラ判定部213は、異なる送信アンテナ106に対するドップラ多重信号でのドップラ周波数の変化に基づいてドップラ周波数の判定が行われる。異なる送信アンテナ106を用いる場合、受信位相は変化するが、受信するドップラ周波数は変化しない。このため、実施の形態1と同様に、ドップラ判定部213は、ドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数を含む物標のドップラ周波数を判定できる。 In the first embodiment, the Doppler frequency is determined based on changes in the Doppler frequency in the Doppler multiplexed signal for the same transmitting antenna 106. In contrast, in the present embodiment, the Doppler determination unit 213 determines the Doppler frequency based on changes in the Doppler frequency in the Doppler multiplexed signal for a different transmitting antenna 106. When a different transmitting antenna 106 is used, the reception phase changes, but the received Doppler frequency does not change. Therefore, similar to the first embodiment, the Doppler determination unit 213 can determine the Doppler frequency of a target including a Doppler frequency that exceeds the Doppler frequency range -1/( 2Tr ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/( 2Tr ).

ドップラ周波数の判定処理の動作原理、及び、ドップラ判定部213の動作例については、実施の形態1におけるドップラ周波数の判定処理の動作原理、及び、ドップラ判定部213の動作例での説明に対して、以下の(1)、(2)及び(3)の点が異なる。
(1)「Trs」を「2Tr」と置き換える点、
(2)実施の形態1におけるドップラ判定部213は、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(1), fdemul_Tx#2(1),~,fdemul_Tx#Nt(1))に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を算出する。これに対して、本実施の形態では、ドップラ判定部213が、第1ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(4Tr) ≦fd_TargetDoppler<1/(4Tr)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(1)を算出する点、及び、
(3)実施の形態1におけるドップラ判定部213は、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1(2), fdemul_Tx#2(2),~,fdemul_Tx#Nt(2))に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(2)を算出する。これに対して、本実施の形態では、ドップラ判定部213が、第2ドップラ多重分離部212から出力される距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx# N1+2,~,fdemul_Tx#Nt)に基づいて、物標のドップラ周波数がドップラ周波数範囲-1/(4Tr) ≦fd_TargetDoppler<1/(4Tr)内にあると仮定した場合のドップラ周波数推定値fd_VFT(2)を算出する点。
The operating principle of the Doppler frequency determination process and an example of the operation of the Doppler determination unit 213 differ from the operating principle of the Doppler frequency determination process and the example of the operation of the Doppler determination unit 213 described in embodiment 1 in the following points (1), (2), and (3).
(1) Replacing "T rs " with "2T r ",
(2) In embodiment 1, the Doppler determination unit 213 calculates the Doppler frequency estimate value f d_VFT (1) based on the separation index information (f demul_Tx#1 (1), f demul_Tx#2 (1), ..., f demul_Tx#Nt (1)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ). In contrast to this, in this embodiment, the Doppler determination unit 213 calculates a Doppler frequency estimate value f d_VFT (1) assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range −1/(4T r )≦f d_TargetDoppler <1/(4T r ) based on the separation index information (f demul_Tx#1 , f demul_Tx #2 , . . . , f demul_Tx#N1 ) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (1) output from the first Doppler multiplex separation unit 212; and
(3) In embodiment 1, the Doppler determination unit 213 calculates the Doppler frequency estimate value f d_VFT (2) based on the separation index information (f demul_Tx#1 (2), f demul_Tx#2 (2), ..., f demul_Tx#Nt (2)) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/(2T rs ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ). In contrast to this, in this embodiment, the Doppler determination unit 213 calculates the Doppler frequency estimate value f d_VFT (2) based on the separation index information (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx# N1+2 , ..., f demul_Tx#Nt ) of the Doppler multiplexed signal in the distance index f b_cfar (2) output from the second Doppler multiplex separation unit 212, assuming that the Doppler frequency of the target is within the Doppler frequency range -1/(4T r ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(4T r ).

本実施の形態では、上記3点と異なるドップラ判定部213の動作については、実施の形態1と同様であるので、その動作の説明を省略する。 In this embodiment, the operation of the Doppler determination unit 213, except for the three differences mentioned above, is the same as in embodiment 1, so a description of that operation will be omitted.

また、実施の形態1におけるドップラ判定部213と同様に、「Trs」を「2Tr」に置き換えた式(10)~式(15)の何れかの判定可能条件を満たす中心周波数fc(1)及びfc(2)の設定により、ドップラ判定部213は、ドップラ周波数範囲-1/(2Tr) ≦ fd_TargetDoppler<1/(2Tr)を超えるドップラ周波数の物標が含まれる場合(例えば、ドップラ折り返しが発生する場合)でも、物標のドップラ周波数を判定できる。なお、式(10)、式(13)はTrsを含む式であるが、式変形することにより、式(11)、式(12)、式(14)、式(15)のようなTrsを含まない式が得られる。このため、判定可能条件を満たす中心周波数fc(1)及びfc(2)は、実施の形態1と同様の条件となる。 Furthermore, similarly to the Doppler determination unit 213 in the first embodiment, by setting center frequencies f c (1) and f c (2) that satisfy the determination condition of any one of equations (10) to (15) in which " T rs " is replaced with "2T r ", the Doppler determination unit 213 can determine the Doppler frequency of a target even when a target with a Doppler frequency outside the Doppler frequency range -1/(2T r ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T r ) is included (for example, when Doppler aliasing occurs). Note that although equations (10) and (13) include T rs , by rearranging them, equations that do not include T rs , such as equations (11), (12), (14), and (15), can be obtained. Therefore, the center frequencies f c (1) and f c (2) that satisfy the determination condition have the same conditions as those in the first embodiment.

なお、実施の形態1の説明に用いた式(18)は、Trsを2Trと置き換えることで、次式(81)のように表される。
Incidentally, the equation (18) used in the explanation of the first embodiment can be expressed as the following equation (81) by replacing T rs with 2T r .

式(81)は、ドップラ折り返し回数nalの場合に、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を用いて観測されるドップラ周波数の折り返し成分nal×{fc(2)/fc(1)}/2Trと、第1ドップラ解析部210の折り返し回数nalの周波数間隔である2nal/Trとの差分が±1/(4Tr)を超えない条件を表す。例えば、nalが正の場合、式(19)を満たす最大のnalまでは、Δnalが±1/(4Tr)の範囲となり、ドップラ判定部213は曖昧さなく折り返しを推定できる。なお、式(19)を満たす最大のnalを「nalmax」と表記する。例えば、nalが負の場合、nal=-nalmaxとすると式(19)を同様に満たす。 Equation (81) expresses the condition that, when the Doppler aliasing number is n al , the difference between the aliasing component n al ×{ f c ( 2)/f c (1)}/ 2Tr of the Doppler frequency observed using the second chirp signal with a center frequency f c (2) and 2n al / Tr , the frequency interval of the aliasing number n al in the first Doppler analysis unit 210, does not exceed ±1/( 4Tr ). For example, when n al is positive, Δn al is in the range of ±1/(4Tr) up to the maximum n al that satisfies equation ( 19 ), and the Doppler determination unit 213 can estimate the aliasing without ambiguity. Note that the maximum n al that satisfies equation (19) is denoted as "n almax ." For example, when n al is negative, n al = -n almax similarly satisfies equation (19).

ここで、実施の形態1では、第1チャープ信号あるいは第2チャープ信号がTrs周期で送信され、ドップラ周波数の検出範囲は、例えば、1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲に対して、nalmax倍に拡大される。その一方で、本実施の形態では、第1あるいは第2ドップラ解析部210には、出力切替部217を介して、第1チャープ信号あるいは第2チャープ信号に対応する信号が2Tr周期で入力され、周波数解析処理が行われる。このため、本実施の形態では、ドップラ周波数の検出範囲は、実施の形態1の場合と同様となり、例えば、1送信アンテナ時のドップラ周波数範囲に対して、nalmax倍に拡大される。 In the first embodiment, the first chirp signal or the second chirp signal is transmitted at a period of Trs , and the Doppler frequency detection range is expanded, for example, by n almax times compared to the Doppler frequency range when one transmitting antenna is used. On the other hand, in this embodiment, a signal corresponding to the first chirp signal or the second chirp signal is input to the first or second Doppler analyzer 210 at a period of 2Tr via the output switching unit 217, and frequency analysis processing is performed. Therefore, in this embodiment, the Doppler frequency detection range is the same as in the first embodiment, and is expanded, for example, by n almax times compared to the Doppler frequency range when one transmitting antenna is used.

以上、ドップラ判定部213の動作例について説明した。 The above explains an example of the operation of the Doppler determination unit 213.

[方向推定部214の動作例]
図19において、方向推定部214は、第1ドップラ多重分離部212から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(1)、及び、距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1))、第2ドップラ多重分離部212から入力される情報(例えば、距離インデックスfb_cfar(2)、及び、距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~,fdemul_Tx#Nt))、及び、ドップラ判定部213において判定したドップラ周波数情報fdest=fd_VFT(1)+nalest/(2Tr)、あるいは、fc(2)/fc(1)(fd_VFT(1)+nalest/(2Tr))に基づいて、第1ドップラ解析部210の出力及び第2ドップラ解析部210の出力を抽出し、ターゲットの方向推定処理を行う。
[Example of operation of direction estimation unit 214]
19 , the direction estimation unit 214 receives information input from the first Doppler multiplex separation unit 212 (for example, distance index f b_cfar (1) and separation index information of the Doppler multiplexed signal at distance index f b_cfar (1) (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , . . . f demul_Tx#N1 )), information input from the second Doppler multiplex separation unit 212 (for example, distance index f b_cfar (2) and separation index information of the Doppler multiplexed signal at distance index f b_cfar (2) (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , . . . f demul_Tx#Nt )), and Doppler frequency information f dest =f d_VFT(1) +n alast /(2T r ) or f c (2)/f c Based on (1)(f d_VFT(1) +n alast /(2T r )), the output of the first Doppler analyzer 210 and the output of the second Doppler analyzer 210 are extracted and the direction of the target is estimated.

本実施の形態において、第1送信サブブロックに含まれるN1個の送信アンテナ106と、第1受信サブブロックに含まれるN3個の受信アンテナ202及び第2受信サブブロックに含まれるN4個の受信アンテナ202との間で、N1×(N3+N4)=N1×Na個のMIMO仮想受信アンテナが構成される。同様に、第2送信サブブロックに含まれるN2個の送信アンテナ106と、第1受信サブブロックに含まれるN3個の受信アンテナ202及び第2受信サブブロックに含まれるN4個の受信アンテナ202との間で、N2×(N3+N4)=N2×Na個のMIMO仮想受信アンテナが構成される。方向推定部214は、これらの2組の仮想受信アンテナ、例えば、Nt×Na個のMIMO仮想受信アンテナを用いて方向推定処理を行ってよい。 In this embodiment, N1×(N3+N4)=N1×Na MIMO virtual receive antennas are formed between the N1 transmit antennas 106 included in the first transmit subblock, the N3 receive antennas 202 included in the first receive subblock, and the N4 receive antennas 202 included in the second receive subblock. Similarly, N2×(N3+N4)=N2×Na MIMO virtual receive antennas are formed between the N2 transmit antennas 106 included in the second transmit subblock, and the N3 receive antennas 202 included in the first receive subblock and the N4 receive antennas 202 included in the second receive subblock. The direction estimation unit 214 may perform direction estimation processing using these two sets of virtual receive antennas, for example, Nt×Na MIMO virtual receive antennas.

例えば、方向推定部214は、第1ドップラ多重分離部212の出力から、距離インデックスfb_cfar(1)及び、距離インデックスfb_cfar(1)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)に基づいて、第1ドップラ解析部210の出力を抽出し、次式(82)に示すようなN1×(N3+N4)個の要素からなる第1仮想受信アレー相関ベクトルh1(fb_cfar(1), fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)を生成する。
For example, the direction estimation unit 214 extracts the output of the first Doppler analysis unit 210 from the output of the first Doppler multiplex separation unit 212 based on the distance index f b_cfar ( 1) and the separation index information (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) of the Doppler multiplex signal at the distance index f b_cfar (1), and generates a first virtual receiving array correlation vector h 1 (f b_cfar (1), f demul_Tx#1 , f demul_Tx #2 , ..., f demul_Tx#N1 ) consisting of N1 × (N3 + N4) elements as shown in the following equation (82).

また、方向推定部214は、例えば、第2ドップラ多重分離部212の出力から、距離インデックスfb_cfar(2)、及び、距離インデックスfb_cfar(2)におけるドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~,fdemul_Tx#Nt)に基づいて、第2ドップラ解析部210の出力を抽出し、次式(83)に示すようなN2×(N3+N4)個の要素からなる第2仮想受信アレー相関ベクトルh2(fb_cfar(2), fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~,fdemul_Tx#N1)を生成する。
Furthermore, the direction estimation unit 214 extracts the output of the second Doppler analysis unit 210 from the output of the second Doppler multiplex separation unit 212, for example, based on the distance index f b_cfar ( 2) and the separation index information (f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , to, f demul_Tx#Nt ) of the Doppler multiplexed signal at the distance index f b_cfar (2), and generates a second virtual receiving array correlation vector h 2 (f b_cfar (2), f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , to, f demul_Tx#N1 ) consisting of N2 × (N3 + N4 ) elements as shown in the following equation (83).

なお、方向推定部214は、同じ距離インデックスの第1及び第2ドップラ多重分離部212の出力を用いて方向推定処理を行うため、式(82)及び式(83)において、fb_cfar(1)=fb_cfar(2)=fb_cfarとする。 Since the direction estimation unit 214 performs direction estimation processing using the outputs of the first and second Doppler demultiplexing units 212 with the same distance index, in equations (82) and (83), f b_cfar (1) = f b_cfar (2) = f b_cfar .

式(82)において、h11(fb_cfar, fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)は、次式(84)のように、N1×N3個の要素からなる列ベクトルを表し、第1送信サブブロックに含まれるN1個の送信アンテナ106から送信された信号を第1受信サブブロックに含まれるN3個の受信アンテナ202で受信して得られる第1ドップラ解析部210の出力を要素として含むベクトルである。
In equation (82), h 11 (f b_cfar , f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) represents a column vector consisting of N1 × N3 elements, as shown in the following equation (84), and is a vector whose elements are the outputs of the first Doppler analysis unit 210 obtained by receiving signals transmitted from the N1 transmitting antennas 106 included in the first transmitting sub-block by the N3 receiving antennas 202 included in the first receiving sub-block.

また、式(82)において、h21(fb_cfar, fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)は、次式(85)のように、N1×N4個の要素からなる列ベクトルを表し、第1送信サブブロックに含まれるN1個の送信アンテナ106から送信された信号を第2受信サブブロックに含まれるN4(=Na-N3)個の受信アンテナ202で受信して得られる第2ドップラ解析部210の出力を要素として含むベクトルである。
Also, in equation (82), h 21 (f b_cfar , f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#N1 ) represents a column vector consisting of N1 × N4 elements, as shown in the following equation (85), and is a vector whose elements are the outputs of the second Doppler analysis unit 210 obtained by receiving signals transmitted from the N1 transmitting antennas 106 included in the first transmitting sub-block by the N4 (= Na - N3) receiving antennas 202 included in the second receiving sub-block.

また、式(83)において、h12(fb_cfar, fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~,fdemul_Tx#Nt)は、次式(86)のように、N2×N3個の要素からなる列ベクトルを表し、第2送信サブブロックに含まれるN2(=Nt-N1)個の送信アンテナ106から送信された信号を第1受信サブブロックに含まれるN3個の受信アンテナ202で受信して得られる第2ドップラ解析部210の出力を要素として含むベクトルである。
Furthermore, in equation (83), h 12 (f b_cfar , f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , to, f demul_Tx#Nt ) represents a column vector consisting of N2 × N3 elements, as shown in the following equation (86), and is a vector whose elements are the outputs of the second Doppler analysis unit 210 obtained by receiving signals transmitted from the N2 (= Nt - N1) transmitting antennas 106 included in the second transmitting sub-block by the N3 receiving antennas 202 included in the first receiving sub-block.

また、式(83)において、h22(fb_cfar, fdemul_Tx#N1+1, fdemul_Tx#N1+2,~,fdemul_Tx#Nt)は、次式(87)のように、N2×N4個の要素からなる列ベクトルを表し、第1送信サブブロックに含まれるN2(=Nt-N1)個の送信アンテナ106から送信された信号を第2受信サブブロックに含まれるN4(=Na-N3)個の受信アンテナ202で受信して得られる第2ドップラ解析部210の出力を要素として含むベクトルである。
Furthermore, in equation (83), h 22 (f b_cfar , f demul_Tx#N1+1 , f demul_Tx#N1+2 , to, f demul_Tx#Nt ) represents a column vector consisting of N2 × N4 elements, as shown in the following equation (87), and is a vector whose elements are the outputs of the second Doppler analysis unit 210 obtained by receiving signals transmitted from N2 (= Nt - N1) transmitting antennas 106 included in the first transmitting sub-block by N4 (= Na - N3) receiving antennas 202 included in the second receiving sub-block.

また、h11(fb_cfar, fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)の受信タイミングに対し、h21(fb_cfar, fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)の受信タイミングはTr遅れている。式(82)に含まれるexp[-j2πfdestTr]の項は、ドップラ判定部213において推定した物標のドップラ周波数fdestに基づいて、その遅れによる位相変動を補正する補正項である。 Furthermore, the reception timing of h21 ( fb_cfar , fdemul_Tx #1 , fdemul_Tx #2 , to, fdemul_Tx#N1 ) is delayed by Tr relative to the reception timing of h11 ( fb_cfar , fdemul_Tx#1 , fdemul_Tx#2 , to, fdemul_Tx#N1 ). The term exp[ -j2πfdestTr ] included in equation ( 82 ) is a correction term that corrects the phase fluctuation due to the delay, based on the Doppler frequency fdest of the target estimated in the Doppler determination unit 213.

また、h22(fb_cfar, fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~,fdemul_Tx#N1)の受信タイミングに対し、h12(fb_cfar, fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~ fdemul_Tx#N1)の受信タイミングはTr遅れている。式(83)に含まれるexp[-j2πfdestTr]の項は、ドップラ判定部213において推定した物標のドップラ周波数fdestに基づいて、その遅れによる位相変動を補正する補正項である。 Furthermore, the reception timing of h12 ( fb_cfar , fdemul_Tx#1 , fdemul_Tx #2 , to fdemul_Tx#N1 ) is delayed by T r relative to the reception timing of h22 ( fb_cfar , fdemul_Tx#1 , fdemul_Tx#2 , to fdemul_Tx#N1 ). The term exp[-j2πf dest T r ] included in equation (83) is a correction term that corrects the phase fluctuation due to the delay, based on the Doppler frequency f dest of the target estimated in the Doppler determination unit 213.

また、式(84)及び式(85)において、h1cal[b]は、送信アンテナTx#1~Tx#N1間及び受信アンテナRx#1~#Na間の位相偏差及び振幅偏差を補正するアレー補正値である。整数b=1~(Na×N1)である。 In addition, in equations (84) and (85), h 1cal[b] is an array correction value that corrects the phase deviation and amplitude deviation between the transmitting antennas Tx#1 to Tx#N1 and between the receiving antennas Rx#1 to #Na, where b is an integer between 1 and (Na×N1).

また、式(86)及び式(87)において、h2cal[bb]は、送信アンテナTx#N1+1~Tx#Nt間及び受信アンテナRx#1~#Na間の位相偏差及び振幅偏差を補正するアレー補正値である。整数bb=1~(Na×N2)である。 In addition, in equations (86) and (87), h 2cal[bb] is an array correction value that corrects the phase deviation and amplitude deviation between the transmitting antennas Tx#N1+1 to Tx#Nt and between the receiving antennas Rx#1 to #Na, where bb is an integer from 1 to (Na×N2).

方向推定部214は、例えば、方向推定評価関数値PH(θu, fb_cfar , fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#Nt)における方位方向θuを所定の角度範囲内で可変として空間プロファイルを算出する。方向推定部214は、算出した空間プロファイルの極大ピークを大きい順に所定数抽出し、極大ピークの方位方向を到来方向推定値(例えば、測位出力)として出力する。ここで、fb_cfarは、fb_cfar(1)=fb_cfar(2)となる距離インデックスを表す。 The direction estimation unit 214 calculates a spatial profile by varying the azimuth direction θu in the direction estimation evaluation function value P H ( θu , f b_cfar , f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#Nt ) within a predetermined angle range. The direction estimation unit 214 extracts a predetermined number of maximum peaks from the calculated spatial profile in descending order, and outputs the azimuth directions of the maximum peaks as direction-of-arrival estimates (e.g., positioning outputs). Here, f b_cfar represents a distance index such that f b_cfar (1) = f b_cfar (2).

なお、方向推定評価関数値PH(θu, fb_cfar, fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2,~, fdemul_Tx#Nt)は、到来方向推定アルゴリズムによって各種の方法がある。例えば、非特許文献3に開示されているアレーアンテナを用いた推定方法を用いてもよい。 Note that there are various methods for calculating the direction estimation evaluation function value P Hu , f b_cfar , f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , ..., f demul_Tx#Nt ) depending on the direction of arrival estimation algorithm. For example, the estimation method using an array antenna disclosed in Non-Patent Document 3 may be used.

例えば、ビームフォーマ法は次式(88)のように表すことができる。ビームフォーマ法の他にも、Capon, MUSICといった手法も同様に適用可能である。なお、式(88)において、上付き添え字Hはエルミート転置演算子である。
For example, the beamformer method can be expressed as in the following equation (88): In addition to the beamformer method, methods such as Capon and MUSIC can also be applied. In equation (88), the superscript H is the Hermitian transpose operator.

式(88)において、au)は、第1送信サブブロックに含まれるN1個の送信アンテナ106と、第1及び第2受信サブブロックに含まれるNa個の受信アンテナ202との間で構成される、N1×Na個のMIMO仮想受信アンテナの方向ベクトル(要素数N1×Na個の列ベクトル)を表し、θu方向から反射波が到来した場合のN1×Na個のMIMO仮想受信アンテナを構成する各仮想受信アンテナでの位相応答または複素振幅応答を表す。 In equation (88), a 1u ) represents the direction vector (column vector with N1×Na elements) of the N1×Na MIMO virtual receiving antennas configured between the N1 transmitting antennas 106 included in the first transmitting subblock and the Na receiving antennas 202 included in the first and second receiving subblocks, and represents the phase response or complex amplitude response at each virtual receiving antenna that configures the N1×Na MIMO virtual receiving antennas when a reflected wave arrives from the θu direction.

また、式(88)において、au)は、第2送信サブブロックに含まれるN2個の送信アンテナ106と、第1及び第2受信サブブロックに含まれるNa個の受信アンテナ202との間で構成される、N2×Na個のMIMO仮想受信アンテナの方向ベクトル(要素数N2×Na個の列ベクトル)を表し、θu方向から反射波が到来した場合のN2×Na個のMIMO仮想受信アンテナを構成する各仮想受信アンテナでの位相応答または複素振幅応答を表す。 Also, in equation (88), a 2u ) represents the direction vector (column vector with N2 × Na elements) of the N2 × Na MIMO virtual receiving antennas configured between the N2 transmitting antennas 106 included in the second transmitting sub-block and the Na receiving antennas 202 included in the first and second receiving sub-blocks, and represents the phase response or complex amplitude response at each virtual receiving antenna that configures the N2 × Na MIMO virtual receiving antennas when a reflected wave arrives from the θ u direction.

なお、方向ベクトルaqu)は、中心周波数fc(q)の場合のレーダ送信信号(例えば、第qチャープ信号)の波長を用いた場合の各仮想受信アンテナでの位相応答または複素振幅応答を用いてよい。あるいは、中心周波数fc(1)とfc(2)との平均中心周波数における方位方向θの到来波に対する仮想受信アレーの方向ベクトルa(θu)を共通に用いてもよい。 The direction vector aq ( θu ) may be the phase response or complex amplitude response at each virtual receiving antenna when the wavelength of the radar transmission signal (e.g., the qth chirp signal) at the center frequency fc (q) is used. Alternatively, the direction vector a( θu ) of the virtual receiving array for the arriving wave in the azimuth direction θ at the average center frequency of the center frequencies fc (1) and fc (2) may be used in common.

また、方位方向θuは到来方向推定を行う方位範囲内を所定の方位間隔β1で変化させたベクトルである。例えば、θuは以下のように設定される。
θu=θmin + uβ1、整数u=0~ NU
NU=floor[(θmax-θmin)/β1]+1
ここでfloor(x)は、実数xを超えない最大の整数値を返す関数である。
The azimuth direction θ u is a vector obtained by varying the azimuth range in which the direction of arrival estimation is performed at a predetermined azimuth interval β 1. For example, θ u is set as follows.
θ u =θmin + uβ 1 , integer u=0~NU
NU=floor[(θmax-θmin)/β 1 ]+1
Here, floor(x) is a function that returns the maximum integer value that does not exceed the real number x.

また、上述した例では、方向推定部214が到来方向推定値として方位方向を算出する例について説明したが、これに限定されず、仰角方向の到来方向推定、又は、矩形の格子状に配置されたMIMOアンテナを用いることにより、方位方向及び仰角方向の到来方向推定も可能である。例えば、方向推定部214は、到来方向推定値として方位方向及び仰角方向を算出して、測位出力としてもよい。 In the above example, the direction estimation unit 214 calculates the azimuth direction as the direction of arrival estimate, but this is not limited to this. Direction of arrival estimation can also be performed in the elevation direction, or by using MIMO antennas arranged in a rectangular grid, direction of arrival estimation can also be performed in the azimuth direction and elevation direction. For example, the direction estimation unit 214 may calculate the azimuth direction and elevation direction as the direction of arrival estimate, and use these as the positioning output.

以上の動作により、方向推定部214は、測位出力として、距離インデックスfb_cfar、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2, ~,fdemul_Tx#Nt)における到来方向推定値を出力してよい。また、方向推定部214は、更に、測位出力として、距離インデックスfb_cfar、ドップラ多重信号の分離インデックス情報(fdemul_Tx#1, fdemul_Tx#2, ~,fdemul_Tx#Nt)を出力してよい。方向推定部214は、測位出力(又は、測位結果)を、例えば、図示しない、車載レーダでは車両の制御装置、インフラレーダではインフラ制御装置に、出力してもよい。 Through the above operations, the direction estimation unit 214 may output, as positioning outputs, distance index f b_cfar and arrival direction estimates for separation index information of Doppler multiplexed signals (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , . . . , f demul_Tx#Nt ). The direction estimation unit 214 may further output, as positioning outputs, distance index f b_cfar and separation index information of Doppler multiplexed signals (f demul_Tx#1 , f demul_Tx#2 , . . . , f demul_Tx#Nt ). The direction estimation unit 214 may output the positioning output (or the positioning result) to, for example, a vehicle control device in the case of an on-board radar, or an infrastructure control device in the case of an infrastructure radar, both not shown.

また、方向推定部214は、例えば、ドップラ判定部213において判定したドップラ周波数情報fd_VFT(1)+nalest/Trs、及び、fc(2)/fc(1)(fd_VFT(1)+nalest/Trs)の何れか一方、又は、両方を出力してもよい。 In addition, the direction estimation unit 214 may output, for example, either one or both of the Doppler frequency information f d_VFT(1) +n alest /T rs determined by the Doppler determination unit 213 and f c (2)/f c (1)(f d_VFT(1) +n alest /T rs ).

また、距離インデックスfb_cfarは、例えば、式(1)を用いて距離情報に変換して出力されてもよい。 Furthermore, the distance index f b_cfar may be converted into distance information using, for example, equation (1) and then output.

また、ドップラ判定部213において判定されたドップラ周波数情報は、相対速度情報に変換して出力されてもよい。ドップラ判定部213において判定された、中心周波数fc(1)によるドップラ周波数情報fd_VFT(1)+nalest/2Trを相対速度vdに変換するには、次式(89)を用いて変換することができる。
Furthermore, the Doppler frequency information determined by the Doppler determination unit 213 may be converted into relative velocity information and output. The Doppler frequency information f d — VFT(1) + n alast /2T r based on the center frequency f c (1) determined by the Doppler determination unit 213 can be converted into the relative velocity v d using the following equation (89).

同様に、ドップラ判定部213において判定された、中心周波数fc(2)によるドップラ周波数情報fc(2)/fc(1)(fd_VFT(1)+nalest/Tr)を相対速度vdに変換すると、次式(90)のように、式(89)と同じ値となるので、相対速度成情報は、異なる中心周波数に対して共通の値(又は、統一した値)として出力されてもよい。
Similarly, when the Doppler frequency information f c (2)/f c (1) (f d_VFT(1) +n alest /T r ) determined by the Doppler determination unit 213 based on the center frequency f c (2) is converted into relative velocity v d , the value obtained is the same as that of equation (89), as shown in the following equation (90). Therefore, the relative velocity component information may be output as a common value (or a unified value) for different center frequencies.

以上のように、本実施の形態では、レーダ装置10bは、複数個のレーダ送信信号生成部101を含み、例えば、式(10)~式(15)の何れかを満たす第1中心周波数と第2中心周波数とを用いて、所定の送信周期毎に送信アンテナ106から送信信号を送信する。これにより、レーダ装置10bは、中心周波数の違いに応じたドップラ解析部210及びドップラ多重分離部212において検出されるドップラ周波数のずれに基づいて、ドップラ判定部213において折り返し回数を判定できる。よって、レーダ装置10bは、例えば、判定可能な折り返し回数に応じて、ドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲(又は相対速度の最大値)を拡大できる。 As described above, in this embodiment, the radar device 10b includes multiple radar transmission signal generators 101 and transmits transmission signals from the transmission antenna 106 at predetermined transmission intervals using, for example, a first center frequency and a second center frequency that satisfy any one of equations (10) to (15). This allows the radar device 10b to determine the number of aliases in the Doppler determination unit 213 based on the Doppler frequency shift detected in the Doppler analysis unit 210 and the Doppler demultiplexing unit 212, which correspond to differences in center frequency. Therefore, the radar device 10b can expand the Doppler frequency range (or the maximum value of relative velocity) in which a Doppler multiplexed signal can be separated, for example, depending on the number of aliases that can be determined.

以上より、本実施の形態によれば、曖昧性が生じないドップラ周波数範囲(又は相対速度の最大値)を拡大させることができる。これにより、レーダ装置10bは、より広いドップラ周波数範囲において、物標(例えば、到来方向)を精度良く検知することができる。 As described above, according to this embodiment, the Doppler frequency range (or the maximum value of relative velocity) in which no ambiguity occurs can be expanded. This allows the radar device 10b to accurately detect targets (e.g., direction of arrival) over a wider Doppler frequency range.

また、本実施の形態では、チャープ信号の中心周波数の設定によりドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲を拡大するので、例えば、A/D変換器のサンプリングレートの高速化といった方法を適用することを省略してもよい。よって、本実施の形態によれば、レーダ装置10bにおけるハードウェア構成の複雑化を抑制し、また、レーダ装置10bにおける消費電力又は発熱量の増加を抑制できる。また、本実施の形態では、チャープ信号の中心周波数の設定によりドップラ多重信号を分離可能なドップラ周波数範囲を拡大するので、送信周期Trの短縮といった方法を適用することを省略してもよい。よって、本実施の形態によれば、レーダ装置10bにおける検出可能な距離範囲の縮小、又は、距離分解能の劣化を抑制できる。 Furthermore, in this embodiment, the Doppler frequency range in which a Doppler multiplexed signal can be separated is expanded by setting the center frequency of the chirp signal, so it is possible to omit the application of a method such as increasing the sampling rate of the A/D converter. Therefore, this embodiment can prevent the hardware configuration of the radar device 10b from becoming complicated and also prevent an increase in power consumption or heat generation in the radar device 10b. Furthermore, in this embodiment, the Doppler frequency range in which a Doppler multiplexed signal can be separated is expanded by setting the center frequency of the chirp signal, so it is possible to omit the application of a method such as shortening the transmission period T r . Therefore, this embodiment can prevent a reduction in the detectable distance range or a deterioration in distance resolution in the radar device 10b.

また、本実施の形態では、実施の形態3と比較して、方向推定部214においてMIMO仮想受信アンテナ数をより多く使用可能となる。これにより、レーダ装置10bでは、SNRを向上でき、方向推定精度を向上できる。また、本実施の形態では、実施の形態3と比較して、MIMO仮想受信アンテナ数をより多く使用可能であるから、MIMO仮想受信アンテナの開口長を拡大でき、角度分解能の向上も可能となる。 Furthermore, in this embodiment, a larger number of MIMO virtual receive antennas can be used in the direction estimation unit 214 compared to embodiment 3. This allows the radar device 10b to improve the SNR and direction estimation accuracy. Furthermore, in this embodiment, a larger number of MIMO virtual receive antennas can be used compared to embodiment 3, so the aperture length of the MIMO virtual receive antennas can be increased and the angular resolution can also be improved.

(実施の形態4の変形例1)
図19に示すレーダ装置10bの構成は、例えば、図20に示すように、複数の送受信チップを組み合わせて実現されてもよい。図20の例では、レーダ装置10bは、送受信チップ#1及び送受信チップ#2から構成される。
(Variation 1 of the fourth embodiment)
The configuration of the radar device 10b shown in Fig. 19 may be realized by combining multiple transceiver chips, as shown in Fig. 20. In the example of Fig. 20, the radar device 10b is configured from transceiver chip #1 and transceiver chip #2.

送受信チップ#qは、レーダ送信信号生成部101-q、第q送信サブブロック、第q受信サブブロック、第qCFAR部211、第qドップラ多重分離部212、及び、第q切替部216を含む。ここで、q=1あるいは2である。 Transmit/receive chip #q includes a radar transmission signal generation unit 101-q, a qth transmission sub-block, a qth reception sub-block, a qth CFAR unit 211, a qth Doppler demultiplexing unit 212, and a qth switching unit 216. Here, q = 1 or 2.

なお、ドップラ判定部213及び方向推定部214の少なくとも一つは、別の信号処理チップ又はECUなどに実装されてもよく、送受信チップの何れかに組み込まれた構成でもよい。 Note that at least one of the Doppler determination unit 213 and the direction estimation unit 214 may be implemented on a separate signal processing chip or ECU, or may be incorporated into either the transmission/reception chip.

図20において、図19と異なる点は、同期信号生成bう215を備え、同期信号生成部215から出力される同期信号(例えば、基準となる信号)が、各送受信チップのレーダ送信部100bのレーダ送信信号生成部101に出力される点である。これにより、送受信チップ#1の第1送信サブブロックから出力される第1チャープ信号と、送受信チップ#2の第2送信サブブロックから出力される第2チャープ信号との間の周波数差が許容され得る所定の誤差内となるように、チャープ信号の出力が可能となる。図20のような構成でも、実施の形態4と同様の効果が得られ、また、汎用的な送受信チップを組み合わせることで、低コスト化が可能となる。 The difference between Figure 20 and Figure 19 is that it includes a synchronization signal generator 215, and the synchronization signal (e.g., a reference signal) output from the synchronization signal generator 215 is output to the radar transmission signal generator 101 of the radar transmitter 100b of each transmit/receive chip. This makes it possible to output chirp signals so that the frequency difference between the first chirp signal output from the first transmit sub-block of transmit/receive chip #1 and the second chirp signal output from the second transmit sub-block of transmit/receive chip #2 is within a predetermined allowable error. The configuration shown in Figure 20 also achieves the same effects as in embodiment 4, and by combining general-purpose transmit/receive chips, costs can be reduced.

以上、本開示に係る一実施例について説明した。 The above describes one embodiment of the present disclosure.

[他の実施の形態]
(バリエーション1)
例えば、実施の形態1では、ドップラ多重間隔を不等間隔としたドップラ多重送信MIMOレーダに適用する例を示したが、これに限定されず、送信アンテナが1個である場合(Nt=1)であるレーダ(例えば、SIMO(Single Input Multiple Output)レーダ)にも適用が可能である。
Other Embodiments
(Variation 1)
For example, in the first embodiment, an example has been shown in which the present invention is applied to a Doppler multiplexing transmission MIMO radar in which the Doppler multiplexing intervals are unequal, but the present invention is not limited to this, and can also be applied to a radar in which there is one transmitting antenna (Nt=1) (for example, a SIMO (Single Input Multiple Output) radar).

また、実施の形態1に係る動作は、例えば、受信アンテナが1個である場合(Na=1)であるレーダ(例えば、MISO(Multiple Input Single Output)レーダ)にも適用が可能である。 Furthermore, the operation according to embodiment 1 can also be applied to radars with a single receiving antenna (Na=1) (e.g., MISO (Multiple Input Single Output) radar).

また、実施の形態1に係る動作は、例えば、送信アンテナが1個であり(Nt-1)、受信アンテナが1個である場合(Na-1)のレーダ(例えば、SISO(Single Input Single Output)レーダ)にも適用が可能である。 Furthermore, the operation according to embodiment 1 can also be applied to radars (e.g., SISO (Single Input Single Output) radars) that have one transmitting antenna (Nt-1) and one receiving antenna (Na-1).

なお、受信アンテナが1個である場合(Na=1)は、例えば、実施の形態1においてNa=1に設定することに対応し、実施の形態1において説明した効果が同様に得られる。 Note that when there is one receiving antenna (Na=1), this corresponds to setting Na=1 in embodiment 1, for example, and the same effects as those described in embodiment 1 can be obtained.

また、送信アンテナが1個である場合(Nt=1)は、例えば、実施の形態1においてNt=1に設定することに対応し、実施の形態1において説明した効果が同様に得られる。 Furthermore, when there is one transmitting antenna (Nt=1), this corresponds to, for example, setting Nt=1 in embodiment 1, and the same effects as those described in embodiment 1 can be obtained.

なお、送信アンテナが1個(Nt=1)の場合、ドップラ多重送信することを省略してもよい。そのため、ドップラシフト部105におけるドップラシフトすることを省略してもよい。また、ドップラ多重分離部212は、ドップラ多重分離を行わなくてよく、CFAR部211からの出力によって指示されるインデックスのドップラ解析部210から抽出されるピーク抽出の処理を行えばよい。したがって、送信アンテナが1個である場合(Nt=1)、例えば、図21に示すレーダ装置の構成でもよい。 Note that when there is one transmitting antenna (Nt=1), Doppler multiplexing may be omitted. Therefore, Doppler shifting in the Doppler shifter 105 may be omitted. Furthermore, the Doppler demultiplexer 212 does not need to perform Doppler demultiplexing, and may simply perform peak extraction processing on the Doppler analyzer 210 for the index indicated by the output from the CFAR unit 211. Therefore, when there is one transmitting antenna (Nt=1), the radar device configuration shown in FIG. 21 may be used, for example.

図21は、レーダ装置10cの構成例を示すブロック図である。なお、図21において、実施の形態1(例えば、図2)と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。例えば、図21に示すレーダ装置10cは、1つの送信アンテナ106c(例えば,Tx#1)を備えてよい。また、レーダ装置10cは、例えば、図1に示すレーダ装置10におけるドップラシフト部105を備えることを省略してもよい。また、レーダ装置10cは、例えば、第qドップラ多重分離部212の代わりに、第qピーク抽出部218を備えてよい。 Figure 21 is a block diagram showing an example configuration of a radar device 10c. Note that in Figure 21, components similar to those in embodiment 1 (e.g., Figure 2) are assigned the same reference numerals, and their description will be omitted. For example, the radar device 10c shown in Figure 21 may include one transmitting antenna 106c (e.g., Tx#1). Furthermore, the radar device 10c may omit the Doppler shift unit 105 in the radar device 10 shown in Figure 1. Furthermore, the radar device 10c may include, for example, a qth peak extraction unit 218 instead of the qth Doppler demultiplexing unit 212.

以下、レーダ装置10cにおけるレーダ装置10と異なる動作について説明する。 Below, we will explain the operations of radar device 10c that differ from those of radar device 10.

図21において、レーダ送信信号生成部101から出力されるレーダ送信信号は、ドップラシフト部105を経由せずに、送信アンテナTx#1から出力(放射)される。 In Figure 21, the radar transmission signal output from the radar transmission signal generation unit 101 is output (radiated) from the transmitting antenna Tx#1 without passing through the Doppler shift unit 105.

図21において、第qCFAR部211は、適応的に閾値を設定し、閾値よりも大きい受信電力となる距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)情報及び受信電力情報PowerFTq(fb_cfar(q)、fs_cfar(q))を、第qピーク抽出部218に出力する。ここで、q=1,2である。 21 , the qth CFAR unit 211 adaptively sets a threshold value, and outputs distance index f b_cfar (q), Doppler frequency index f s_cfar (q) information, and received power information PowerFT q (f b_cfar (q), f s_cfar (q)) that result in received power greater than the threshold value to the qth peak extraction unit 218, where q=1, 2.

第qピーク抽出部218は、例えば、ドップラ周波数インデックスfs_cfar(q)に関する情報をドップラインデックス情報(fdemul_Tx#1(q))に設定する。また、第qピーク抽出部218は、例えば、距離インデックスfb_cfar(q)、及び、ドップラインデックス情報(fdemul_Tx#1(q))を、ドップラ判定部213cに出力する。また、第qピーク抽出部218は、例えば、距離インデックスfb_cfar(q)に加え、ドップラインデックス情報(fdemul_Tx#1(q))、及び、ドップラインデックス情報(fdemul_Tx#1(q))に対応する第qドップラ解析部210の出力を、方向推定部214cに出力する。ここで、q=1,2である。 The q-th peak extraction unit 218 sets, for example, information related to the Doppler frequency index f s_cfar (q) as Doppler index information (f demul_Tx#1 (q)). The q-th peak extraction unit 218 also outputs, for example, the distance index f b_cfar (q) and the Doppler index information (f demul_Tx#1 (q)) to the Doppler determination unit 213c. The q-th peak extraction unit 218 also outputs, for example, the distance index f b_cfar (q) as well as the Doppler index information (f demul_Tx#1 (q)) and the output of the q-th Doppler analysis unit 210 corresponding to the Doppler index information (f demul_Tx#1 (q)) to the direction estimation unit 214c. Here, q=1, 2.

ドップラ判定部213cは、距離インデックスfb_cfar(1)とfb_cfar(2)とが共通である、第1ピーク抽出部218から出力されるドップラインデックス情報(fdemul_Tx#1(1))及び第2ピーク抽出部218から出力されるドップラインデックス情報(fdemul_Tx#1(2))を用いて、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerがドップラ周波数範囲-1/(2Trs) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)を超えるドップラ周波数の物標が含まれる場合を想定したドップラ周波数を判定する。なお、ドップラ判定部213cの動作は、実施の形態1のドップラ判定部213の動作と同様であるため説明を省略する。 The Doppler determination unit 213c determines the Doppler frequency assuming a case in which the target Doppler frequency fd_TargetDoppler includes a target having a Doppler frequency outside the Doppler frequency range -1/( 2Trs ) ≦ fd_TargetDoppler < 1/ (2Trs), using the Doppler index information ( fdemul_Tx#1 (1)) output from the first peak extraction unit 218 and the Doppler index information ( fdemul_Tx #1( 2 )) output from the second peak extraction unit 218, which have the same distance indexes fb_cfar(1) and fb_cfar( 2 ). Note that the operation of the Doppler determination unit 213c is similar to that of the Doppler determination unit 213 in the first embodiment, and therefore description thereof will be omitted.

方向推定部214cは、第qピーク抽出部218からの距離インデックスfb_cfar(q)、ドップラインデックス情報(fdemul_Tx#1(q))に基づいて、第qドップラ解析部210の出力を抽出し、第q仮想受信アレー相関ベクトルhq(fb_cfar(q), fdemul_Tx#1(q), fdemul_Tx#2(q), ...,fdemul_Tx#Nt(q))を生成し、方向推定処理を行う。ここで、q=1,2である。 The direction estimation unit 214c extracts the output of the q-th Doppler analysis unit 210 based on the distance index f b_cfar (q) and Doppler index information (f demul_Tx#1 (q)) from the q-th peak extraction unit 218, generates the q-th virtual receiving array correlation vector h q (f b_cfar (q), f demul_Tx#1 (q), f demul_Tx#2 (q), ..., f demul_Tx#Nt (q)), and performs direction estimation processing, where q = 1, 2.

以上の動作により、送信アンテナが1個の場合(Nt-1)であるレーダ装置10(例えば、SIMOレーダ)でも、実施の形態1と同様の効果が得られる。 The above operation allows the same effects as in embodiment 1 to be achieved even in a radar device 10 (e.g., a SIMO radar) with one transmitting antenna (Nt-1).

(バリエーション2)
上記各実施の形態では、レーダ装置10において、複数の送信アンテナ106からレーダ送信信号を同時に送信(ドップラ多重送信)する場合について説明したが、これに限定されず、例えば、複数の送信アンテナ106を切り替えてレーダ送信信号を送信してもよい。
(Variation 2)
In the above embodiments, the radar device 10 has been described as transmitting radar transmission signals simultaneously from multiple transmission antennas 106 (Doppler multiplex transmission). However, the present invention is not limited to this. For example, the radar transmission signals may be transmitted by switching between the multiple transmission antennas 106.

例えば、図22に示すように、レーダ装置10は、2個の送信アンテナ106を切り替えてレーダ送信信号(例えば、チャープ信号)を送信する場合、1番目の送信アンテナ106(第1送信アンテナ)から、中心周波数fc(1)の第1チャープ信号を周期Trs1で送信し、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を周期Trs1で送信し、それらの送信信号の反射波から得られる受信信号に対して、実施の形態1と同様な処理を行ってよい。これにより、レーダ装置10は、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerがドップラ周波数範囲-1/(2Trs1) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs)を超える場合でも、ドップラ周波数の判定を可能とする。ここで、Trs1は、1番目の送信アンテナ106から、第1チャープ信号を送信する周期(あるいは第2チャープ信号を送信する周期)である。 For example, as shown in FIG. 22 , when the radar device 10 switches between two transmitting antennas 106 to transmit radar transmission signals (e.g., chirp signals), the radar device 10 may transmit a first chirp signal having a center frequency f c (1) with a period T rs1 from the first transmitting antenna 106 (first transmitting antenna) and a second chirp signal having a center frequency f c (2) with a period T rs1 , and perform the same processing as in the first embodiment on the received signals obtained from the reflected waves of these transmitted signals. This enables the radar device 10 to determine the Doppler frequency of the target even when the Doppler frequency f d_TargetDoppler exceeds the Doppler frequency range −1/(2T rs1 ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs ). Here, T rs1 is the period for transmitting the first chirp signal (or the period for transmitting the second chirp signal) from the first transmitting antenna 106.

また、図22に示すように、レーダ装置10は、2番目の送信アンテナ106(第2送信アンテナ)から、中心周波数fc(1)の第1チャープ信号を周期Trs2で送信し、中心周波数fc(2)の第2チャープ信号を周期Trs2で送信し、それらの送信信号の反射波から得られる受信信号に対して、実施の形態1と同様な処理を行ってよい。これにより、レーダ装置10は、物標のドップラ周波数fd_TargetDopplerがドップラ周波数範囲-1/(2Trs2) ≦fd_TargetDoppler<1/(2Trs2)を超える場合でも、そのドップラ周波数の判定を可能とする。ここで、Trs2は2番目の送信アンテナ106から、第1チャープ信号を送信する周期(あるいは第2チャープ信号を送信する周期)である。 22 , the radar device 10 may transmit a first chirp signal having a center frequency f c (1) with a period T rs2 from the second transmitting antenna 106 (second transmitting antenna) and a second chirp signal having a center frequency f c (2) with a period T rs2 , and perform the same processing as in the first embodiment on the received signals obtained from the reflected waves of these transmitted signals. This enables the radar device 10 to determine the Doppler frequency f d_TargetDoppler of the target even when the Doppler frequency f d_TargetDoppler exceeds the Doppler frequency range −1/(2T rs2 ) ≦ f d_TargetDoppler < 1/(2T rs2 ). Here, T rs2 is the period for transmitting the first chirp signal (or the period for transmitting the second chirp signal) from the second transmitting antenna 106.

なお、レーダ送信信号の送信を切り替える送信アンテナ106の数は2個に限定されず、3個以上でもよい。 Note that the number of transmitting antennas 106 that switch the transmission of radar transmission signals is not limited to two, and may be three or more.

以上、バリエーション2について説明した。 This concludes the explanation of Variation 2.

本開示の一実施例に係るレーダ装置において、レーダ送信部及びレーダ受信部は、物理的に離れた場所に個別に配置されてもよい。また、本開示の一実施例に係るレーダ受信部において、方向推定部と、他の構成部とは、物理的に離れた場所に個別に配置されてもよい。 In a radar device according to an embodiment of the present disclosure, the radar transmitter and radar receiver may be individually located at physically separate locations. Furthermore, in a radar receiver according to an embodiment of the present disclosure, the direction estimation unit and other components may be individually located at physically separate locations.

また、本開示の一実施例において、例えば、中心周波数fc(q)、送信アンテナ数Nt、受信アンテナ数Na、ドップラ多重数NDM、判定可能条件に関する値(α、Nc等)、位相回転に関する値(δ、φ0、δ、Δφ0、dpn等)、周波数に用いた数値は一例であり、それらの値に限定されない。 Furthermore, in one embodiment of the present disclosure, for example, the center frequency f c (q), the number of transmitting antennas Nt, the number of receiving antennas Na, the Doppler multiplexing number N DM , values related to the determinable conditions (α, N c, etc.), values related to the phase rotation (δ, φ 0 , δ, Δφ 0 , dp n, etc.), and numerical values used for the frequencies are merely examples and are not limited to these values.

本開示の一実施例に係るレーダ装置は、図示しないが、例えば、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを格納したROM(Read Only Memory)等の記憶媒体、およびRAM(Random Access Memory)等の作業用メモリを有する。この場合、上記した各部の機能は、CPUが制御プログラムを実行することにより実現される。但し、レーダ装置のハードウェア構成は、かかる例に限定されない。例えば、レーダ装置の各機能部は、集積回路であるIC(Integrated Circuit)として実現されてもよい。各機能部は、個別に1チップ化されてもよいし、その一部または全部を含むように1チップ化されてもよい。 A radar device according to one embodiment of the present disclosure includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a storage medium such as a ROM (Read Only Memory) that stores a control program, and a working memory such as a RAM (Random Access Memory), although these are not shown. In this case, the functions of each of the above-mentioned units are realized by the CPU executing the control program. However, the hardware configuration of the radar device is not limited to this example. For example, each functional unit of the radar device may be realized as an integrated circuit (IC). Each functional unit may be individually implemented as a single chip, or a single chip may include some or all of the functional units.

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art could conceive of various modifications or alterations within the scope of the claims, and it is understood that these naturally fall within the technical scope of the present disclosure. Furthermore, the components of the above embodiments may be combined in any manner as long as they do not deviate from the spirit of the disclosure.

また、上述した実施の形態における「・・・部」という表記は、「・・・回路(circuitry)」、「・・・アッセンブリ」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。 Furthermore, the notation "... section" in the above-described embodiments may be replaced with other notations such as "... circuit," "... assembly," "... device," "... unit," or "... module."

上記各実施形態では、本開示はハードウェアを用いて構成する例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。 In the above embodiments, the present disclosure has been described as being configured using hardware, but the present disclosure can also be realized using software in conjunction with hardware.

また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力端子と出力端子を備えてもよい。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。 Furthermore, each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically realized as an LSI, which is an integrated circuit. The integrated circuit controls each functional block used in the description of the above embodiments and may have input and output terminals. These may be individually integrated into single chips, or some or all of them may be integrated into a single chip. Here, we refer to it as an LSI, but depending on the level of integration, it may also be called an IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI.

また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサおよびメモリを用いて実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、LSI内部の回路セルの接続又は設定を再構成可能なリコンフィギュラブル プロセッサ(Reconfigurable Processor)を利用してもよい。 Furthermore, the method of integration is not limited to LSI, but may also be realized using dedicated circuits or general-purpose processors and memories. It is also possible to use FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), which can be programmed after LSI manufacturing, or reconfigurable processors, which allow the connections or settings of circuit cells within LSIs to be reconfigured.

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術により、LSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックを集積化してもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。 Furthermore, if advances in semiconductor technology or derivative technologies lead to the emergence of integrated circuit technology that can replace LSI, it would naturally be possible to use that technology to integrate functional blocks. The application of biotechnology, for example, is also a possibility.

<本開示のまとめ>
本開示の一実施例に係るレーダ装置は、送信周期毎に、第1中心周波数の第1送信信号、及び、前記第1中心周波数よりも高い中心周波数である第2中心周波数の第2送信信号を出力する送信回路と、前記第1送信信号と前記第2送信信号とを送信する送信アンテナと、を具備し、前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の(1+1/Nc)倍よりも高い周波数である(Ncは、所定期間内で前記第1送信信号及び前記第2送信信号のそれぞれが前記送信周期毎に送信される回数を示す整数)。
Summary of this disclosure
A radar device according to one embodiment of the present disclosure includes a transmission circuit that outputs, for each transmission period, a first transmission signal having a first center frequency and a second transmission signal having a second center frequency that is a center frequency higher than the first center frequency, and a transmission antenna that transmits the first transmission signal and the second transmission signal, wherein the second center frequency is a frequency that is higher than (1+1/ Nc ) times the first center frequency ( Nc is an integer indicating the number of times that each of the first transmission signal and the second transmission signal is transmitted for each transmission period within a predetermined period).

本開示の一実施例において、前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の1.25倍よりも低い周波数である。 In one embodiment of the present disclosure, the second center frequency is lower than 1.25 times the first center frequency.

本開示の一実施例において、前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の(7/6)倍よりも低い周波数である。 In one embodiment of the present disclosure, the second center frequency is lower than (7/6) times the first center frequency.

本開示の一実施例において、前記送信アンテナは、前記送信周期毎に、前記第1送信信号と前記第2送信信号とを交互に送信する。 In one embodiment of the present disclosure, the transmitting antenna alternately transmits the first transmission signal and the second transmission signal for each transmission period.

本開示の一実施例において、前記送信アンテナは、前記送信周期毎に、前記第1送信信号と前記第2送信信号とを同時に送信する。 In one embodiment of the present disclosure, the transmitting antenna simultaneously transmits the first transmission signal and the second transmission signal for each transmission period.

本開示の一実施例において、前記送信アンテナは、複数の送信アンテナであり、前記複数の送信アンテナのうち、前記第1送信信号を送信する送信アンテナの数と、前記第2送信信号を送信する送信アンテナの数とは、同数または1つ異なる。 In one embodiment of the present disclosure, the transmitting antenna is a plurality of transmitting antennas, and among the plurality of transmitting antennas, the number of transmitting antennas that transmit the first transmitting signal and the number of transmitting antennas that transmit the second transmitting signal are the same or differ by one.

本開示の一実施例において、前記第1送信信号がターゲットに反射した第1反射波信号、及び、前記第2送信信号が前記ターゲットに反射した第2反射波信号を受信する受信アンテナと、前記第1反射波信号から第1ドップラ周波数を推定する第1ドップラ解析回路と、前記第2反射波信号から第2ドップラ周波数を推定する第2ドップラ解析回路と、前記第1ドップラ周波数及び前記第2ドップラ周波数の折り返し回数を判定する判定回路と、を含む受信回路と、をさらに具備し、前記判定回路は、前記第1反射波信号により観測される前記第1ドップラ周波数の第1ピーク位置を推定し、前記第1ピーク位置と、前記第1中心周波数と前記第2中心周波数との比率とに基づいて、前記第2ドップラ周波数の第2ピーク位置を推定し、前記第2ピーク位置と、前記第2反射波信号により観測される第3ピーク位置との一致度に基づいて、前記ターゲットのドップラ周波数の折り返し回数を判定する。 In one embodiment of the present disclosure, the system further includes a receiving circuit including: a receiving antenna that receives a first reflected wave signal resulting from the first transmission signal reflected by a target; and a second reflected wave signal resulting from the second transmission signal reflected by the target; a first Doppler analysis circuit that estimates a first Doppler frequency from the first reflected wave signal; a second Doppler analysis circuit that estimates a second Doppler frequency from the second reflected wave signal; and a determination circuit that determines the number of aliasing of the first Doppler frequency and the second Doppler frequency, wherein the determination circuit estimates a first peak position of the first Doppler frequency observed in the first reflected wave signal, estimates a second peak position of the second Doppler frequency based on the first peak position and the ratio between the first center frequency and the second center frequency, and determines the number of aliasing of the Doppler frequency of the target based on the degree of coincidence between the second peak position and a third peak position observed in the second reflected wave signal.

本開示の一実施例において、前記送信アンテナは、複数の送信アンテナであり、前記送信回路は、前記複数の送信アンテナから送信される前記第1送信信号及び前記第2送信信号の少なくとも一つに、ドップラ周波数の折り返し回数の判定の対象となるドップラ周波数範囲を不等間隔に分割した間隔のドップラシフト量を付与する。 In one embodiment of the present disclosure, the transmitting antenna comprises a plurality of transmitting antennas, and the transmitting circuit imparts a Doppler shift amount to at least one of the first transmitting signal and the second transmitting signal transmitted from the plurality of transmitting antennas, the Doppler shift amount being determined at intervals obtained by dividing the Doppler frequency range, which is the target for determining the number of Doppler frequency foldbacks, into uneven intervals.

本開示の一実施例において、前記不等間隔に分割したドップラシフト量の間隔をΔfDDM=1/(Trs(Nt+δ))とした場合に(Ntは、前記複数の送信アンテナの数を示す整数、δは1以上の整数であり、Trsは前記第1送信信号及び前記第2送信信号のセットが送信される送信周期)、前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数のNc/(Nc-(Nt+δ))倍よりも高い周波数である。 In one embodiment of the present disclosure, when the interval between the unequally divided Doppler shift amounts is Δf DDM =1/(T rs (N t +δ)) (Nt is an integer indicating the number of the multiple transmitting antennas, δ is an integer greater than or equal to 1, and T rs is the transmission period during which the set of the first transmission signal and the second transmission signal is transmitted), the second center frequency is a frequency higher than N c /(N c -(N t +δ)) times the first center frequency.

本開示の一実施例において、前記第1送信信号が複数のターゲットに反射した複数の第1反射波信号、及び、前記第2送信信号が前記複数のターゲットに反射した複数の第2反射波信号を受信する受信アンテナと、前記複数の第1反射波信号から第1ドップラ周波数を推定する第1ドップラ解析回路と、前記複数の第2反射波信号から第2ドップラ周波数を推定する第2ドップラ解析回路と、前記第1ドップラ周波数及び前記第2ドップラ周波数の折り返し回数を判定する判定回路と、を含む受信回路と、をさらに具備し、前記判定回路は、前記第1ドップラ解析回路及び前記第2ドップラ解析回路のうち、前記第1反射波信号及び前記第2反射波信号が分離されるドップラ解析回路の推定したドップラ周波数に基づいて、前記複数のターゲット間のピーク位置の間隔と、前記ドップラシフト量の間隔とに基づいて、前記複数のターゲットそれぞれのドップラ周波数の折り返し回数を判定する。 In one embodiment of the present disclosure, the system further includes a receiving circuit including: a receiving antenna that receives a plurality of first reflected wave signals resulting from the first transmission signal reflected by a plurality of targets; and a plurality of second reflected wave signals resulting from the second transmission signal reflected by the plurality of targets; a first Doppler analysis circuit that estimates a first Doppler frequency from the plurality of first reflected wave signals; a second Doppler analysis circuit that estimates a second Doppler frequency from the plurality of second reflected wave signals; and a determination circuit that determines the number of aliasing of the first Doppler frequency and the second Doppler frequency, wherein the determination circuit determines the number of aliasing of the Doppler frequency of each of the plurality of targets based on the interval between peak positions between the plurality of targets and the interval between the Doppler shift amounts, based on the Doppler frequencies estimated by the Doppler analysis circuit that separates the first reflected wave signals and the second reflected wave signals, out of the first Doppler analysis circuit and the second Doppler analysis circuit.

本開示の一実施例において、前記第1送信信号が複数のターゲットに反射した複数の第1反射波信号、及び、前記第2送信信号が前記複数のターゲットに反射した複数の第2反射波信号を受信する受信アンテナと、前記複数の第1反射波信号から第1ドップラ周波数を推定する第1ドップラ解析回路と、前記複数の第2反射波信号から第2ドップラ周波数を推定する第2ドップラ解析回路と、前記第1ドップラ周波数及び前記第2ドップラ周波数の折り返し回数を判定する判定回路と、を含む受信回路と、をさらに具備し、前記受信回路は、前記第1ドップラ解析回路及び前記第2ドップラ解析回路のうち、前記第1反射波信号及び前記第2反射波信号が分離されるドップラ解析回路の推定したドップラ周波数に基づいて、方向推定を行う方向推定回路を、更に具備する。 In one embodiment of the present disclosure, the system further includes a receiving circuit including: a receiving antenna that receives a plurality of first reflected wave signals resulting from the first transmission signal being reflected by a plurality of targets; and a plurality of second reflected wave signals resulting from the second transmission signal being reflected by the plurality of targets; a first Doppler analysis circuit that estimates a first Doppler frequency from the plurality of first reflected wave signals; a second Doppler analysis circuit that estimates a second Doppler frequency from the plurality of second reflected wave signals; and a determination circuit that determines the number of times the first Doppler frequency and the second Doppler frequency are folded back; and the receiving circuit further includes a direction estimation circuit that performs direction estimation based on the Doppler frequencies estimated by the Doppler analysis circuit that separates the first reflected wave signals and the second reflected wave signals, out of the first Doppler analysis circuit and the second Doppler analysis circuit.

本開示の一実施例において、前記第1送信信号がターゲットに反射した第1反射波信号、及び、前記第2送信信号が前記ターゲットに反射した第2反射波信号を受信する受信アンテナと、前記第1反射波信号から第1ドップラ周波数を推定する第1ドップラ解析回路と、前記第2反射波信号から第2ドップラ周波数を推定する第2ドップラ解析回路と、前記第1ドップラ周波数及び前記第2ドップラ周波数の折り返し回数を判定する判定回路と、を含む受信回路と、をさらに具備し、前記受信アンテナは、第1受信アンテナと、第2受信アンテナとを含み、前記第1ドップラ解析回路は、偶数番目及び奇数番目の何れか一方の送信周期において前記第1受信アンテナで受信された前記第1反射波信号を処理し、偶数番目及び奇数番目の何れか他方の送信周期において前記第2受信アンテナで受信された前記第1反射波信号を処理し、前記第2ドップラ解析回路は、前記一方の送信周期において前記第2受信アンテナで受信された前記第2反射波信号を処理し、前記他方の送信周期において前記第1受信アンテナで受信された前記第2反射波信号を処理する。 In one embodiment of the present disclosure, the system further comprises a receiving circuit including: a receiving antenna that receives a first reflected wave signal resulting from the first transmission signal being reflected by a target, and a second reflected wave signal resulting from the second transmission signal being reflected by the target; a first Doppler analysis circuit that estimates a first Doppler frequency from the first reflected wave signal; a second Doppler analysis circuit that estimates a second Doppler frequency from the second reflected wave signal; and a determination circuit that determines the number of times the first Doppler frequency and the second Doppler frequency are folded back; and a second receiving antenna, wherein the first Doppler analysis circuit processes the first reflected wave signal received by the first receiving antenna in either an even-numbered or odd-numbered transmission cycle, and processes the first reflected wave signal received by the second receiving antenna in the other of the even-numbered or odd-numbered transmission cycles, and the second Doppler analysis circuit processes the second reflected wave signal received by the second receiving antenna in the one transmission cycle, and processes the second reflected wave signal received by the first receiving antenna in the other transmission cycle.

本開示の一実施例において、受信アンテナと、偶数番目及び奇数番目の何れか一方の送信周期において、前記受信アンテナで受信した信号に対して前記第1送信信号を用いてミキシングすることにより、前記第1送信信号がターゲットに反射した第1反射波信号を出力し、偶数番目及び奇数番目の何れか他方の送信周期において、前記受信アンテナで受信した信号に対して前記第2送信信号を用いてミキシングすることにより、前記第2送信信号がターゲットに反射した第2反射波信号を出力する第1受信回路と、前記一方の送信周期において、前記受信アンテナで受信した信号に対して前記第2送信信号を用いてミキシングすることにより、前記第2反射波信号を出力し、前記他方の送信周期において、前記受信アンテナで受信した信号に対して前記第1送信信号を用いてミキシングすることにより、前記第1反射波信号を出力する第2受信回路と、を更に具備する。 In one embodiment of the present disclosure, the device further includes a receiving antenna; a first receiving circuit that, in either an even-numbered or odd-numbered transmission cycle, mixes the signal received by the receiving antenna with the first transmission signal to output a first reflected wave signal resulting from the first transmission signal being reflected by a target, and that, in the other of the even-numbered or odd-numbered transmission cycles, mixes the signal received by the receiving antenna with the second transmission signal to output a second reflected wave signal resulting from the second transmission signal being reflected by the target; and a second receiving circuit that, in the one transmission cycle, mixes the signal received by the receiving antenna with the second transmission signal to output the second reflected wave signal, and that, in the other transmission cycle, mixes the signal received by the receiving antenna with the first transmission signal to output the first reflected wave signal.

本開示の一実施例において、前記第1送信信号及び前記第2送信信号はチャープ信号であり、前記第1中心周波数のチャープ信号と、前記第2中心周波数のチャープ信号とで、周波数掃引帯域幅が同一である。 In one embodiment of the present disclosure, the first transmission signal and the second transmission signal are chirp signals, and the chirp signal with the first center frequency and the chirp signal with the second center frequency have the same frequency sweep bandwidth.

本開示の一実施例において、前記第1中心周波数のチャープ信号と、前記第2中心周波数のチャープ信号とで、周波数掃引時間が異なる。 In one embodiment of the present disclosure, the chirp signal of the first center frequency and the chirp signal of the second center frequency have different frequency sweep times.

本開示の一実施例において、前記第1送信信号がターゲットに反射した第1反射波信号を受信する第1受信アンテナと、前記第2送信信号が前記ターゲットに反射した第2反射波信号を受信する第2受信アンテナと、前記第1反射波信号を処理する第1受信回路と、前記第2反射波信号を処理する第2受信回路と、を更に具備し、前記送信回路は、前記第1送信信号を出力する第1送信回路と、前記第2送信信号を出力する第2送信回路と、を含み、前記送信アンテナは、前記第1送信信号を送信する第1送信アンテナと、前記第2送信信号を送信する第2送信アンテナと、を含み、前記第1送信アンテナと、前記第1送信回路と、前記第1受信アンテナと、前記第1受信回路とは、第1チップに含まれ、前記第2送信アンテナと、前記第2送信回路と、前記第2受信アンテナと、前記第2受信回路とは、第2チップに含まれる。 In one embodiment of the present disclosure, the radio wave receiver further includes a first receiving antenna that receives a first reflected wave signal formed when the first transmission signal is reflected by a target, a second receiving antenna that receives a second reflected wave signal formed when the second transmission signal is reflected by the target, a first receiving circuit that processes the first reflected wave signal, and a second receiving circuit that processes the second reflected wave signal. The transmitting circuit includes a first transmitting circuit that outputs the first transmission signal and a second transmitting circuit that outputs the second transmission signal. The transmitting antenna includes a first transmitting antenna that transmits the first transmission signal and a second transmitting antenna that transmits the second transmission signal. The first transmitting antenna, the first transmitting circuit, the first receiving antenna, and the first receiving circuit are included in a first chip, and the second transmitting antenna, the second transmitting circuit, the second receiving antenna, and the second receiving circuit are included in a second chip.

本開示の一実施例において、前記第1送信信号がターゲットに反射した第1反射波信号、及び、前記第2送信信号が前記ターゲットに反射した第2反射波信号を受信する第1受信アンテナと、前記第1反射波信号、及び、前記第2反射波信号を受信する第2受信アンテナと、偶数番目及び奇数番目の何れか一方の送信周期において、前記第1受信アンテナで受信した前記第1反射波信号を処理し、偶数番目及び奇数番目の何れか他方の送信周期において、前記第1受信アンテナで受信した前記第2反射波信号を処理する第1受信回路と、前記一方の送信周期において、前記第2受信アンテナで受信した前記第2反射波信号を処理し、前記他方の送信周期において、前記第2受信アンテナで受信した前記第1反射波信号を処理する第2受信回路と、を更に具備し、前記送信回路は、前記第1送信信号を出力する第1送信回路と、前記第2送信信号を出力する第2送信回路と、を含み、前記送信アンテナは、前記第1送信信号を送信する第1送信アンテナと、前記第2送信信号を送信する第2送信アンテナと、を含み、前記第1送信アンテナと、前記第1送信回路と、前記第1受信アンテナと、前記第1受信回路とは、第1チップに含まれ、前記第2送信アンテナと、前記第2送信回路と、前記第2受信アンテナと、前記第2受信回路とは、第2チップに含まれる。 In one embodiment of the present disclosure, there is provided a first receiving antenna that receives a first reflected wave signal resulting from the first transmission signal being reflected by a target and a second reflected wave signal resulting from the second transmission signal being reflected by the target; a second receiving antenna that receives the first reflected wave signal and the second reflected wave signal; a first receiving circuit that processes the first reflected wave signal received by the first receiving antenna in either an even-numbered or odd-numbered transmission period and processes the second reflected wave signal received by the first receiving antenna in the other of the even-numbered or odd-numbered transmission periods; and a second receiving circuit that processes the second reflected wave signal received by the second receiving antenna in the one of the transmission periods. and a second receiving circuit that processes the first reflected wave signal received by the second receiving antenna during the other transmission period, wherein the transmitting circuit includes a first transmitting circuit that outputs the first transmission signal and a second transmitting circuit that outputs the second transmission signal, and the transmitting antenna includes a first transmitting antenna that transmits the first transmission signal and a second transmitting antenna that transmits the second transmission signal, wherein the first transmitting antenna, the first transmitting circuit, the first receiving antenna, and the first receiving circuit are included in a first chip, and the second transmitting antenna, the second transmitting circuit, the second receiving antenna, and the second receiving circuit are included in a second chip.

本開示の一実施例において、第1中心周波数の第1送信信号、及び、前記第1中心周波数よりも高い中心周波数である第2中心周波数の第2送信信号に、ドップラ周波数の折り返し回数の判定の対象となるドップラ周波数範囲を不等間隔に分割した間隔のドップラシフト量を付与する送信回路と、前記ドップラシフト量が付与された前記第1送信信号と前記第2送信信号とを送信する複数の送信アンテナと、を具備し、前記送信回路は、送信周期毎に、前記第1送信信号及び前記第2送信信号を出力し、前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の(1+1/Nc)倍よりも高い周波数であり(Ncは、所定期間内で前記第1送信信号及び前記第2送信信号のそれぞれが前記送信周期毎に送信される回数を示す整数)、前記不等間隔に分割したドップラシフト量の間隔をΔfDDM=1/(Trs(Nt+δ))とした場合に(Ntは、前記複数の送信アンテナの数を示す整数、δは1以上の整数であり、Trsは前記第1送信信号及び前記第2送信信号のセットが送信される送信周期)、前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数のNc/(Nc-(Nt+δ))倍よりも高い周波数である。 In one embodiment of the present disclosure, a transmission circuit is provided that imparts Doppler shift amounts to a first transmission signal having a first center frequency and a second transmission signal having a second center frequency that is higher than the first center frequency, at intervals obtained by dividing, at irregular intervals, a Doppler frequency range that is a target for determining the number of times of Doppler frequency folding, and a plurality of transmission antennas that transmit the first transmission signal and the second transmission signal to which the Doppler shift amounts have been imparted, wherein the transmission circuit outputs the first transmission signal and the second transmission signal for each transmission period, the second center frequency being a frequency that is higher than (1+1/N c ) times the first center frequency (N c is an integer indicating the number of times that each of the first transmission signal and the second transmission signal is transmitted for each transmission period within a predetermined period), and the intervals between the Doppler shift amounts that are divided at irregular intervals are set to Δf DDM =1/(T rs (N t +δ)) (N t is an integer indicating the number of the plurality of transmission antennas, and δ is an integer equal to or greater than 1), rs is a transmission period in which the set of the first transmission signal and the second transmission signal is transmitted, and the second center frequency is higher than Nc /( Nc- ( Nt +δ)) times the first center frequency.

本開示は、広角範囲を検知するレーダ装置として好適である。 This disclosure is suitable for use as a radar device that detects a wide angle range.

10,10a,10b,10c レーダ装置
100,100a,100b,100c レーダ送信部
101 レーダ送信信号生成部
102 変調信号発生部
103 VCO
104 信号生成制御部
105 ドップラシフト部
106,106c 送信アンテナ
200,200a,200b,200c レーダ受信部
201 アンテナ系統処理部
202 受信アンテナ
203 受信無線部
204 ミキサ部
205 LPF
206 信号処理部
207 A/D変換部
208 ビート周波数解析部
209,217 出力切替部
210 ドップラ解析部
211 CFAR部
212 ドップラ多重分離部
213,213c ドップラ判定部
214,214c 方向推定部
215 同期信号生成部
216 切替部
218 ピーク抽出部
10, 10a, 10b, 10c Radar device 100, 100a, 100b, 100c Radar transmitter 101 Radar transmission signal generator 102 Modulation signal generator 103 VCO
104 Signal generation control unit 105 Doppler shift unit 106, 106c Transmission antenna 200, 200a, 200b, 200c Radar receiving unit 201 Antenna system processing unit 202 Receiving antenna 203 Receiving radio unit 204 Mixer unit 205 LPF
206 Signal processing unit 207 A/D conversion unit 208 Beat frequency analysis unit 209, 217 Output switching unit 210 Doppler analysis unit 211 CFAR unit 212 Doppler demultiplexing unit 213, 213c Doppler determination unit 214, 214c Direction estimation unit 215 Synchronization signal generation unit 216 Switching unit 218 Peak extraction unit

Claims (15)

送信周期毎に、第1中心周波数の第1送信信号、及び、前記第1中心周波数よりも高い中心周波数である第2中心周波数の第2送信信号を出力する送信回路と、
前記第1送信信号と前記第2送信信号とを送信する送信アンテナと、
前記第1送信信号がターゲットに反射した第1反射波信号、及び、前記第2送信信号が前記ターゲットに反射した第2反射波信号を受信する受信アンテナと、
前記第1反射波信号から第1ドップラ周波数を推定する第1ドップラ解析回路と、前記第2反射波信号から第2ドップラ周波数を推定する第2ドップラ解析回路と、前記第1ドップラ周波数及び前記第2ドップラ周波数の折り返し回数を判定する判定回路と、を含む受信回路と、
を具備し、
前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の(1+1/Nc)倍よりも高い周波数であ(Ncは、所定期間内で前記第1送信信号及び前記第2送信信号のそれぞれが前記送信周期毎に送信される回数を示す整数)、
前記判定回路は、
前記第1反射波信号により観測される前記第1ドップラ周波数の第1ピーク位置を推定し、
前記第1ピーク位置と、前記第1中心周波数と前記第2中心周波数との比率とに基づいて、前記第2ドップラ周波数の第2ピーク位置を推定し、
前記第2ピーク位置と、前記第2反射波信号により観測される第3ピーク位置との一致度に基づいて、前記ターゲットのドップラ周波数の折り返し回数を判定する、
レーダ装置。
a transmission circuit that outputs, in each transmission period, a first transmission signal having a first center frequency and a second transmission signal having a second center frequency that is higher than the first center frequency;
a transmitting antenna for transmitting the first transmission signal and the second transmission signal;
a receiving antenna that receives a first reflected wave signal resulting from the first transmission signal being reflected by a target and a second reflected wave signal resulting from the second transmission signal being reflected by the target;
a receiving circuit including: a first Doppler analysis circuit that estimates a first Doppler frequency from the first reflected wave signal; a second Doppler analysis circuit that estimates a second Doppler frequency from the second reflected wave signal; and a determination circuit that determines the number of times that the first Doppler frequency and the second Doppler frequency are folded back;
Equipped with
the second center frequency is a frequency higher than (1+1/Nc) times the first center frequency (Nc is an integer indicating the number of times that each of the first transmission signal and the second transmission signal is transmitted per transmission period within a predetermined period),
The determination circuit
estimating a first peak position of the first Doppler frequency observed by the first reflected wave signal;
estimating a second peak position of the second Doppler frequency based on the first peak position and a ratio between the first center frequency and the second center frequency;
determining the number of times the Doppler frequency of the target has folded back based on the degree of coincidence between the second peak position and a third peak position observed in the second reflected wave signal;
Radar equipment.
前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の1.25倍よりも低い周波数である、
請求項1に記載のレーダ装置。
the second center frequency is lower than 1.25 times the first center frequency;
The radar device according to claim 1 .
前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の(7/6)倍よりも低い周波数である、
請求項1に記載のレーダ装置。
the second center frequency is lower than 7/6 times the first center frequency;
The radar device according to claim 1 .
前記送信アンテナは、前記送信周期毎に、前記第1送信信号と前記第2送信信号とを交互に送信する、
請求項1に記載のレーダ装置。
the transmitting antenna alternately transmits the first transmission signal and the second transmission signal for each transmission period;
The radar device according to claim 1 .
前記送信アンテナは、前記送信周期毎に、前記第1送信信号と前記第2送信信号とを同時に送信する、
請求項1に記載のレーダ装置。
the transmitting antenna simultaneously transmits the first transmission signal and the second transmission signal for each transmission period;
The radar device according to claim 1 .
前記送信アンテナは、複数の送信アンテナであり、
前記複数の送信アンテナのうち、前記第1送信信号を送信する送信アンテナの数と、前記第2送信信号を送信する送信アンテナの数とは、同数または1つ異なる、
請求項5に記載のレーダ装置。
the transmitting antenna is a plurality of transmitting antennas;
Among the plurality of transmitting antennas, the number of transmitting antennas that transmit the first transmission signals and the number of transmitting antennas that transmit the second transmission signals are the same or different by one.
The radar device according to claim 5 .
前記送信アンテナは、複数の送信アンテナであり、
前記送信回路は、前記複数の送信アンテナから送信される前記第1送信信号及び前記第2送信信号の少なくとも一つに、ドップラ周波数の折り返し回数の判定の対象となるドップラ周波数範囲を不等間隔に分割した間隔のドップラシフト量を付与する、
請求項1に記載のレーダ装置。
the transmitting antenna is a plurality of transmitting antennas;
the transmission circuit imparts, to at least one of the first transmission signal and the second transmission signal transmitted from the plurality of transmission antennas, Doppler shift amounts at intervals obtained by dividing, at unequal intervals, a Doppler frequency range that is a target for determining the number of times the Doppler frequency is folded back;
The radar device according to claim 1 .
前記不等間隔に分割したドップラシフト量の間隔を
とした場合に(Ntは、前記複数の送信アンテナの数を示す整数、δは1以上の整数であり、Trsは前記第1送信信号及び前記第2送信信号のセットが送信される送信周期)、
前記第2中心周波数は、前記第1中心周波数の
よりも高い周波数である、
請求項に記載のレーダ装置。
The intervals between the Doppler shift amounts divided into the unequal intervals are
(Nt is an integer indicating the number of the plurality of transmitting antennas, δ is an integer equal to or greater than 1, and Trs is a transmission period during which the set of the first transmission signal and the second transmission signal is transmitted),
The second center frequency is a frequency
is a higher frequency than
The radar device according to claim 7 .
前記ターゲットが複数のターゲットであり、
前記第1反射波信号が複数の第1反射波信号であり、
前記第2反射波信号が複数の第2反射波信号であり
前記第1ドップラ解析回路は、前記複数の第1反射波信号から前記第1ドップラ周波数を推定
前記第2ドップラ解析回路は、前記複数の第2反射波信号から前記第2ドップラ周波数を推定
記受信回路は、前記第1ドップラ解析回路及び前記第2ドップラ解析回路のうち、前記第1反射波信号及び前記第2反射波信号が分離されるドップラ解析回路の推定したドップラ周波数に基づいて、方向推定を行う方向推定回路を、更に具備する、
請求項に記載のレーダ装置。
the target is a plurality of targets;
the first reflected wave signal is a plurality of first reflected wave signals,
the second reflected wave signal is a plurality of second reflected wave signals,
the first Doppler analysis circuit estimates the first Doppler frequency from the plurality of first reflected wave signals;
the second Doppler analysis circuit estimates the second Doppler frequency from the plurality of second reflected wave signals;
the receiving circuit further includes a direction estimation circuit, of the first Doppler analysis circuit and the second Doppler analysis circuit, that performs direction estimation based on a Doppler frequency estimated by the Doppler analysis circuit that separates the first reflected wave signal and the second reflected wave signal.
The radar device according to claim 8 .
記受信アンテナは、第1受信アンテナと、第2受信アンテナとを含み、
前記第1ドップラ解析回路は、偶数番目及び奇数番目の何れか一方の送信周期において前記第1受信アンテナで受信された前記第1反射波信号を処理し、偶数番目及び奇数番目の何れか他方の送信周期において前記第2受信アンテナで受信された前記第1反射波信号を処理し、
前記第2ドップラ解析回路は、前記一方の送信周期において前記第2受信アンテナで受信された前記第2反射波信号を処理し、前記他方の送信周期において前記第1受信アンテナで受信された前記第2反射波信号を処理する、
請求項5に記載のレーダ装置。
the receiving antennas include a first receiving antenna and a second receiving antenna;
the first Doppler analysis circuit processes the first reflected wave signal received by the first receiving antenna in either an even-numbered or odd-numbered transmission period, and processes the first reflected wave signal received by the second receiving antenna in the other of either an even-numbered or odd-numbered transmission period;
the second Doppler analysis circuit processes the second reflected wave signal received by the second receiving antenna in the one transmission period, and processes the second reflected wave signal received by the first receiving antenna in the other transmission period.
The radar device according to claim 5 .
前記受信アンテナは、第1の受信アンテナと第2の受信アンテナとを含
前記受信回路は、
第1の周期毎に、前記第1の受信アンテナで受信した信号に対して前記第1送信信号を用いてミキシングすることにより、前記第1反射波信号を出力し、前記第1の周期と異なる第2の周期毎に、前記第1の受信アンテナで受信した信号に対して前記第2送信信号を用いてミキシングすることにより、前記第2反射波信号を出力する第1受信回路と、
前記第1の周期毎に、前記第2の受信アンテナで受信した信号に対して前記第2送信信号を用いてミキシングすることにより、前記第2反射波信号を出力し、前記第2の周期毎に、前記第2の受信アンテナで受信した信号に対して前記第1送信信号を用いてミキシングすることにより、前記第1反射波信号を出力する第2受信回路と、を更に具備する、
請求項5に記載のレーダ装置。
the receiving antennas include a first receiving antenna and a second receiving antenna;
The receiving circuit
a first receiving circuit that mixes a signal received by the first receiving antenna with the first transmission signal every first period to output the first reflected wave signal, and that mixes a signal received by the first receiving antenna with the second transmission signal every second period different from the first period to output the second reflected wave signal;
a second receiving circuit that mixes the signal received by the second receiving antenna with the second transmission signal every first period to output the second reflected wave signal, and that mixes the signal received by the second receiving antenna with the first transmission signal every second period to output the first reflected wave signal.
The radar device according to claim 5 .
前記第1送信信号及び前記第2送信信号はチャープ信号であり、
前記第1中心周波数のチャープ信号と、前記第2中心周波数のチャープ信号とで、周波数掃引帯域幅が同一である、
請求項1に記載のレーダ装置。
the first transmission signal and the second transmission signal are chirp signals;
The chirp signal of the first center frequency and the chirp signal of the second center frequency have the same frequency sweep bandwidth.
The radar device according to claim 1 .
前記第1中心周波数のチャープ信号と、前記第2中心周波数のチャープ信号とで、周波数掃引時間が異なる、
請求項12に記載のレーダ装置。
The chirp signal of the first center frequency and the chirp signal of the second center frequency have different frequency sweep times.
The radar device according to claim 12 .
前記受信アンテナは、
前記第1送信信号が前記ターゲットに反射した前記第1反射波信号を受信する第1受信アンテナと、
前記第2送信信号が前記ターゲットに反射した前記第2反射波信号を受信する第2受信アンテナと、を含み、
前記受信回路は、前記第1反射波信号を処理する第1受信回路と、前記第2反射波信号を処理する第2受信回路と、を含み
前記送信回路は、前記第1送信信号を出力する第1送信回路と、前記第2送信信号を出力する第2送信回路と、を含み、
前記送信アンテナは、前記第1送信信号を送信する第1送信アンテナと、前記第2送信信号を送信する第2送信アンテナと、を含み、
前記第1送信アンテナと、前記第1送信回路と、前記第1受信アンテナと、前記第1受信回路とは、第1チップに含まれ、
前記第2送信アンテナと、前記第2送信回路と、前記第2受信アンテナと、前記第2受信回路とは、第2チップに含まれる、
請求項5に記載のレーダ装置。
The receiving antenna is
a first receiving antenna that receives the first reflected wave signal that is the first transmitted signal reflected by the target;
a second receiving antenna that receives the second reflected wave signal that is the second transmitted signal reflected by the target ,
the receiving circuit includes a first receiving circuit that processes the first reflected wave signal and a second receiving circuit that processes the second reflected wave signal;
the transmission circuit includes a first transmission circuit that outputs the first transmission signal and a second transmission circuit that outputs the second transmission signal;
the transmitting antennas include a first transmitting antenna that transmits the first transmission signal and a second transmitting antenna that transmits the second transmission signal;
the first transmitting antenna, the first transmitting circuit, the first receiving antenna, and the first receiving circuit are included in a first chip;
the second transmitting antenna, the second transmitting circuit, the second receiving antenna, and the second receiving circuit are included in a second chip;
The radar device according to claim 5 .
前記受信アンテナは、
前記第1送信信号が前記ターゲットに反射した前記第1反射波信号、及び、前記第2送信信号が前記ターゲットに反射した前記第2反射波信号を受信する第1受信アンテナと、
前記第1反射波信号、及び、前記第2反射波信号を受信する第2受信アンテナと、を含み、
前記受信回路は、
偶数番目及び奇数番目の何れか一方の送信周期において、前記第1受信アンテナで受信した前記第1反射波信号を処理し、偶数番目及び奇数番目の何れか他方の送信周期において、前記第1受信アンテナで受信した前記第2反射波信号を処理する第1受信回路と、
前記一方の送信周期において、前記第2受信アンテナで受信した前記第2反射波信号を処理し、前記他方の送信周期において、前記第2受信アンテナで受信した前記第1反射波信号を処理する第2受信回路と、
含み
前記送信回路は、前記第1送信信号を出力する第1送信回路と、前記第2送信信号を出力する第2送信回路と、を含み、
前記送信アンテナは、前記第1送信信号を送信する第1送信アンテナと、前記第2送信信号を送信する第2送信アンテナと、を含み、
前記第1送信アンテナと、前記第1送信回路と、前記第1受信アンテナと、前記第1受信回路とは、第1チップに含まれ、
前記第2送信アンテナと、前記第2送信回路と、前記第2受信アンテナと、前記第2受信回路とは、第2チップに含まれる、
請求項5に記載のレーダ装置。
The receiving antenna is
a first receiving antenna that receives the first reflected wave signal resulting from the first transmission signal being reflected by the target and the second reflected wave signal resulting from the second transmission signal being reflected by the target;
a second receiving antenna that receives the first reflected wave signal and the second reflected wave signal ,
The receiving circuit
a first receiving circuit that processes the first reflected wave signal received by the first receiving antenna in either an even-numbered or odd-numbered transmission period, and processes the second reflected wave signal received by the first receiving antenna in the other of the even-numbered or odd-numbered transmission periods;
a second receiving circuit that processes the second reflected wave signal received by the second receiving antenna in the one transmission period and processes the first reflected wave signal received by the second receiving antenna in the other transmission period;
Including ,
the transmission circuit includes a first transmission circuit that outputs the first transmission signal and a second transmission circuit that outputs the second transmission signal;
the transmitting antennas include a first transmitting antenna that transmits the first transmission signal and a second transmitting antenna that transmits the second transmission signal;
the first transmitting antenna, the first transmitting circuit, the first receiving antenna, and the first receiving circuit are included in a first chip;
the second transmitting antenna, the second transmitting circuit, the second receiving antenna, and the second receiving circuit are included in a second chip;
The radar device according to claim 5 .
JP2022033509A 2021-08-06 2022-03-04 radar equipment Active JP7789587B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/875,101 US12360229B2 (en) 2021-08-06 2022-07-27 Radar apparatus
DE102022119724.7A DE102022119724A1 (en) 2021-08-06 2022-08-05 radar device
CN202210936974.5A CN115932826A (en) 2021-08-06 2022-08-05 radar device
US19/238,189 US20250306196A1 (en) 2021-08-06 2025-06-13 Radar apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021129947 2021-08-06
JP2021129947 2021-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023024253A JP2023024253A (en) 2023-02-16
JP7789587B2 true JP7789587B2 (en) 2025-12-22

Family

ID=85204118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022033509A Active JP7789587B2 (en) 2021-08-06 2022-03-04 radar equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7789587B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI802994B (en) * 2021-09-17 2023-05-21 為昇科科技股份有限公司 Radar velocity detection system, method, and radar device thereof
JP2026507890A (en) * 2023-03-07 2026-03-06 アイディーケイ・エルエルシー・ディービーエー・インディー・セミコンダクター NON-CASCADING MIMO CHANNEL EXTENDER FOR RADAR CHIP
WO2026013937A1 (en) * 2024-07-11 2026-01-15 三菱電機株式会社 Radar signal processing device and radar signal processing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015517104A (en) 2012-04-19 2015-06-18 エス・エム・エス・スマート・マイクロウェーブ・センサーズ・ゲーエムベーハー Method and apparatus for determining object distance and line-of-sight velocity from radar signals
JP2017090066A (en) 2015-11-02 2017-05-25 富士通テン株式会社 Radar device, signal processing device of radar device, and signal processing method
JP2020512535A (en) 2017-03-17 2020-04-23 エス・エム・エス・スマート・マイクロウェーブ・センサーズ・ゲーエムベーハー How to determine the distance and velocity of an object
WO2021090611A1 (en) 2019-11-08 2021-05-14 日立Astemo株式会社 Processing device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2868978B2 (en) * 1993-07-30 1999-03-10 防衛庁技術研究本部長 Shortwave radar equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015517104A (en) 2012-04-19 2015-06-18 エス・エム・エス・スマート・マイクロウェーブ・センサーズ・ゲーエムベーハー Method and apparatus for determining object distance and line-of-sight velocity from radar signals
JP2017090066A (en) 2015-11-02 2017-05-25 富士通テン株式会社 Radar device, signal processing device of radar device, and signal processing method
JP2020512535A (en) 2017-03-17 2020-04-23 エス・エム・エス・スマート・マイクロウェーブ・センサーズ・ゲーエムベーハー How to determine the distance and velocity of an object
WO2021090611A1 (en) 2019-11-08 2021-05-14 日立Astemo株式会社 Processing device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kronauge.M, Rohling.H,"New chirp sequence radar waveform",IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,2014年12月11日,vol.50, no.4,pp.2870-2877,DOI:10.1109/TAES.2014.120813
Wei Wang,Jinsong Du,Jie Gao,"Multi-Target Detection Method Based on Variable Carrier Frequency Chirp Sequence",Sensors,MDPI,2018年10月10日,vol.18, no.10,article.3386,DOI:10.3390/s18103386

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023024253A (en) 2023-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12326498B2 (en) Radar apparatus
JP7502977B2 (en) Radar device, radar signal generating circuit, radar transmission method, and radar reception method
JP7390657B2 (en) radar equipment
JP7789587B2 (en) radar equipment
US12360229B2 (en) Radar apparatus
US20240288538A1 (en) Radar device
JP7361263B2 (en) radar equipment
JP7390658B2 (en) radar equipment
JP7830267B2 (en) Radar device, radar signal generation device, and radar signal generation method
JP2026009171A (en) Radar device, radar signal generating device, and radar signal generating method
JP7266258B2 (en) radar equipment
JP2026002968A (en) radar equipment
JP2023141038A (en) radar equipment
US20240319331A1 (en) Radar apparatus and transmission method of radar apparatus
JP7524012B2 (en) Radar device and method for transmitting radar signal
WO2024135123A1 (en) Radar device, radar signal transmission method, and radar signal reception method
US20250138141A1 (en) Radar apparatus and method for transmission and reception by radar apparatus
JP2025183714A (en) Radar device and radar signal processing method
JP2025032810A (en) Radar device and transmission method

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20240306

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240815

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250618

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251210

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7789587

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150