雷达装置及雷达方法与流程

本发明涉及雷达装置及雷达方法。

背景技术：

近年来，在开展使用了包含可获得高分辨率的微波或毫米波的波长较短的雷达发送信号的雷达装置的研究。此外，为了提高在室外的安全性，要求进行除车辆以外，还在广角范围中探测包含行人的物体(目标)的雷达装置(广角雷达装置)的开发。

例如，作为雷达装置，已知反复发送脉冲波的脉冲雷达装置。在广角范围中探测车辆/行人的广角脉冲雷达的接收信号为混合了来自近距离中存在的目标(例如车辆)和远距离中存在的目标(例如行人)的多个反射波的信号。因此，(1)在雷达发送单元中，被要求发送具有作为低的距离旁瓣的自相关特性(以下，称为低距离旁瓣特性)的脉冲波或脉冲调制波的结构，(2)在雷达接收单元中，被要求具有宽的接收动态范围的结构。

作为广角雷达装置的结构，列举以下2个结构。

第1结构中，使用窄角(数度左右的波束宽度)的指向性波束，机械式或电子式地扫描脉冲波或调制波来发送雷达波，使用窄角的指向性波束接收反射波的结构。在第1结构中，为了得到高分辨率，需要很多的扫描，所以相对高速移动的对象的跟踪性劣化。

第2结构中，通过由多个天线(天线元件)构成的阵列天线接收反射波，使用根据基于相对天线间隔的接收相位差的信号处理算法来估计反射波的到来角的方法(directionofarrival(doa)estimation)。在第2结构中，在稀疏了发送分支中的发送波束的扫描间隔的情况下，在接收分支中能够估计到来角，所以实现扫描时间的缩短，与第1结构比较，跟踪性提高。例如，到来方向估计方法中，可列举基于矩阵运算的傅立叶变换、基于逆矩阵运算的capon法及lp(linearprediction；线性预测)法、或基于固有值运算的music(multiplesignalclassification；多重信号分类)及esprit(estimationofsignalparametersviarotationalinvariancetechniques；借助旋转不变技术估计信号参数)。

此外，作为雷达装置，提出了除了接收分支，在发送分支中也具备多个天线(阵列天线)，通过使用了收发阵列天线的信号处理进行波束扫描的结构(以下，也称为mimo雷达)。

mimo雷达将采用时分、频分或码分进行复用的信号从多个发送天线发送。mimo雷达用多个接收天线接收由周围物体(目标)反射的信号，从各个接收信号，分离接收被复用的发送信号。由此，mimo雷达能够取出以发送天线数和接收天线数之积表示的传播路径响应。此外，mimo雷达通过适当地配置收发天线的间隔，能够虚拟地扩大天线孔径，实现角度分辨率的提高。

例如，在专利文献1中，公开了使用了将发送天线切换的时分复用的mimo雷达(以下，称为“时分复用mimo雷达”)。时分复用mimo雷达将发出发送脉冲的发送天线以规定的周期t逐次地切换，同时输出发送脉冲。然后，时分复用mimo雷达用多个接收天线接收被物体反射发送脉冲的信号，在接收信号和发送脉冲的相关处理后进行空间的fft(fastfouriertransform；快速傅立叶变换)处理(反射波的到来方向估计处理)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-304417号公报

技术实现要素：

可是，在时分复用mimo雷达中，由于发生起因于发送天线的切换的相位差，所以时分复用mimo雷达需要在进行空间的fft处理前，对于接收信号进行考虑了发送天线的切换定时的相位校正。

本发明的一方式，在时分复用mimo雷达中，提供能够不需要考虑了发送天线的切换定时的相位校正的雷达装置及雷达方法。

本发明的一方式的雷达装置包括：雷达信号生成单元，输出多个雷达信号；切换控制单元，在规定期间内，对1个以上的每个雷达信号发送周期，根据规定的序号，偶数次、顺序分配多个发送天线的每一个；以及无线发送单元，使用所述分配的发送天线对每个所述1个雷达信号发送周期发送所述多个雷达信号的每一个，所述分配的发送天线在规定期间内发送所述多个雷达信号的每一个的偶数次的发送开始定时之中1个以上的对，对于所述规定期间内的基准定时具有相同的时间差。

再有，这些概括性的并且具体的方式，可以由系统、方法、集成电路、计算机程序、或记录介质来实现，也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。

发明效果

根据本发明的一方式，在时分复用mimo雷达中，能够不需要考虑了发送天线的切换定时的相位校正。

从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的雷达装置的结构的一例的图。

图2是表示本发明的实施方式1的雷达发送信号的一例的图。

图3是表示本发明的实施方式1的发送天线的切换动作的一例的图。

图4是表示本发明的实施方式1的雷达发送信号生成单元的另一结构的图。

图5是表示本发明的实施方式1的雷达发送信号的发送定时、以及测量范围的一例的图。

图6是表示本发明的实施方式1的发送天线的切换动作的一例的图。

图7是表示本发明的实施方式1的接收信号的相位的变化的图。

图8是表示本发明的实施方式1的雷达装置的另一结构的图。

图9是表示本发明的实施方式2的发送天线的切换动作的一例的图。

图10是表示本发明的实施方式3的发送天线的切换动作的一例的图。

具体实施方式

[完成本发明的一方式的原委]

时分复用mimo雷达中，在对雷达发送信号的反射波信号的频率分量f、对每个期间δt切换发送天线的情况下，相对从各发送天线发送的雷达发送信号(发送脉冲)的反射波信号的相位发生2πfδt变化。

因此，时分复用mimo雷达为了将发送脉冲在相同定时发送，进行给予与反射波信号中包含的相位反向的相位旋转-2πfδtn的相位校正处理。时分复用mimo雷达需要对于所有的频率窗口(frequencybin)进行这种相位校正处理。

因此，在频率窗口数为nbin、发送天线数为nt、接收天线数为na的情况下，时分复用mimo雷达在相位校正处理中需要进行(nt-1)×(na)×(nbin)次的复数乘法。例如，在频率窗口数nbin＝512、发送天线数nt＝2、接收天线数na＝4的情况下，时分复用mimo雷达需要进行合计为2048次(＝1×4×512)的复数乘法。

因此，本发明的一方式，在时分复用mimo雷达中，不需要考虑了发送天线的切换的定时的相位校正处理，实现运算量的降低。

以下，对于本发明的一方式的实施方式，参照附图详细地说明。再有，在实施方式中，对相同的构成要素附加相同的标号，因其说明重复而省略。

在以下，说明雷达装置在发送分支中，从多个发送天线发出时分复用的不同的发送信号，在接收分支中，分离各发送信号进行接收处理的结构(即，时分复用mimo雷达)。

[实施方式1]

[雷达装置的结构]

图1是表示本实施方式的雷达装置10的结构的框图。

雷达装置10具有雷达发送单元(发送分支)100、雷达接收单元(接收分支)200、以及基准信号发生器300。

雷达发送单元100基于从基准信号发生器300输入的参考信号生成高频(无线频率：radiofrequency)的雷达信号(雷达发送信号)。然后，雷达发送单元100使用由多个发送天线108-1～108-nt构成的发送阵列天线，在规定的发送周期发送雷达发送信号。

雷达接收单元200使用包括多个接收天线202-1～202-na的接收阵列天线接收由目标(未图示)反射的雷达发送信号即反射波信号。雷达接收单元200使用从基准信号发生器300输入的参考信号，通过进行下述的处理动作，进行与雷达发送单元100同步的处理。即，雷达接收单元200将在各接收天线202中接收到的反射波信号进行信号处理，至少进行有无目标的检测、方向估计。再有，目标是雷达装置10检测的对象的物体，例如，包含车辆(包含四轮及两轮)或人。

基准信号发生器300分别连接到雷达发送单元100及雷达接收单元200。基准信号发生器300将作为基准信号的参考信号供给雷达发送单元100及雷达接收单元200，使雷达发送单元100及雷达接收单元200的处理同步。

[雷达发送单元100的结构]

雷达发送单元100包括雷达发送信号生成单元101、切换控制单元105、发送切换单元106、无线发送单元107-1～107-nt、以及发送天线108-1～108-nt。即，雷达发送单元100具有nt个发送天线108，各发送天线108分别连接到各自的无线发送单元107。

雷达发送信号生成单元101生成是从基准信号发生器300输入的参考信号规定数倍的定时时钟，基于生成的定时时钟生成雷达发送信号。然后，雷达发送信号生成单元101在规定的雷达发送周期(tr)反复输出雷达发送信号。雷达发送信号以y(n，m)＝i(n，m)+jq(n，m)表示。其中，j表示虚数单位，n表示离散时刻，m表示雷达发送周期的序数。此外，i(n、m)及q(n、m)表示第m雷达发送周期中的离散时刻n中的雷达发送信号y(n、m)的同相分量(in-phase分量)及正交分量(quadrature分量)。

雷达发送信号生成单元101包括码生成单元102、调制单元103、以及lpf(lowpassfilter；低通滤波器)104。

具体而言，码生成单元102生成在第m雷达发送周期中码长为l的码序列的码an(m)(n＝1，...，l)(脉冲码)。在码生成单元102中所生成的码an(m)中，使用可得到低距离旁瓣特性的脉冲码。作为码序列，例如，列举barker码、m系列码、gold码。

调制单元103对于从码生成单元102输入的码an进行脉冲调制(例如振幅调制ask(amplitudeshiftkeying；幅移键控))或相位调制(phaseshiftkeying；相移键控)，将生成的调制信号输出到lpf104。

lpf104将从调制单元103输入的调制信号之中的、规定的限制带宽以下的信号分量作为基带的雷达发送信号输出到发送切换单元106。

图2表示由雷达发送信号生成单元101生成的雷达发送信号。在各雷达发送周期tr之中的、码发送区间tw内包含脉冲码，剩余的区间(tr-tw)为无信号区间。1个脉冲码中包含l个子脉冲，通过每子脉冲实施使用了no个样本的脉冲调制，在各码发送区间tw内，包含nr(＝no×l)个样本的信号。即，调制单元103中的采样率是(no×l)/tw。此外，在无信号区间(tr-tw)中，包含nu个样本。

切换控制单元105控制雷达发送单元100的发送切换单元106的切换动作、以及雷达接收单元200的输出切换单元211的切换动作。再有，对于切换控制单元105中的对雷达接收单元200的输出切换单元211的控制，在雷达接收单元200的动作说明中后述。在以下，说明切换控制单元105的、对雷达发送单元100的发送切换单元106的控制。

切换控制单元从多个发送天线108之中，切换在每个雷达发送周期tr的雷达发送信号的发送上所使用的发送天线108。切换控制单元105对每个雷达发送周期tr，将切换在雷达发送信号的发送上使用的发送天线108(即无线发送单元107)的控制信号(以下，称为切换控制信号)输出到发送切换单元106。

发送切换单元106基于切换控制信号，选择多个无线发送单元107-1～107-nt之中的一个。即，发送切换单元106对多个无线发送单元107-1～107-nt的每一个，分配其中一个雷达发送周期tr，作为发送雷达发送信号的期间。然后，发送切换单元106将从雷达发送信号生成单元101输出的雷达发送信号输入到选择的无线发送单元107。

由发送切换单元106选择出的无线发送单元107使用由切换控制单元105选择出的发送天线108发送雷达发送信号。即，无线发送单元107对于从发送切换单元106输出的基带的雷达发送信号实施变频而生成载波频率(radiofrequency：rf)段的雷达发送信号，由发送放大器放大到规定的发送功率p[db]，输出到发送天线108。

发送天线108向空中辐射从无线发送单元107输出的雷达发送信号。

图3表示本实施方式的发送天线108的切换动作的一例。

在图3中，切换控制单元105对每个雷达发送周期tr(第1雷达发送周期)，顺序地切换第1发送天线108至第nt发送天线108，之后以相反顺序切换第nt发送天线108至第1发送天线108，即，将表示对每个天线切换周期(np×tr)反复进行天线的切换的指示的切换控制信号，输出到发送切换单元106。

发送切换单元106按照切换控制信号的指示，在天线切换周期中，对每个雷达发送周期tr，以第1无线发送单元107至第nt无线发送单元107的顺序进行切换，之后以第nt无线发送单元107至第1无线发送单元107的顺序进行切换。由此，对每个天线切换周期(np×tr)，雷达发送单元100从各发送天线108将雷达发送信号发送2次。

切换控制单元105进行将天线切换周期(np×tr)(其中，np：规定次数。这里np＝2nt)中的无线发送单元107的切换动作反复进行的控制。

再有，雷达发送单元100也可以包括图4所示的雷达发送信号生成单元101a，取代雷达发送信号生成单元101。雷达发送信号生成单元101a没有图1所示的码生成单元102、调制单元103及lpf104，取代之包括码存储单元111及da转换单元112。码存储单元111预先存储在码生成单元102(图1)中生成的码序列，循环地依次读出所存储的码序列。da转换单元112将从码存储单元111输出的码序列(数字信号)转换为模拟信号。

[雷达接收单元200的结构]

在图1中，雷达接收单元200包括na个接收天线202，构成阵列天线。此外，雷达接收单元200具有na个天线系统处理单元201-1～201-na和方向估计单元214。

各接收天线202接收目标(物体)上反射的雷达发送信号即反射波信号，将接收到的反射波信号作为接收信号输出到对应的天线系统处理单元201。

各天线系统处理单元201具有无线接收单元203和信号处理单元207。由na个接收天线202接收的各信号分别被输入到na个无线接收单元203。此外，来自na个无线接收单元203的输出信号分别被输入到na个信号处理单元207。以下，说明与第z(z＝1，...，na)接收天线202对应的第z天线系统处理单元201的处理。

无线接收单元203具有放大器204、变频器205、以及正交检波器206。无线接收单元203生成是从基准信号发生器300输入的参考信号规定数倍的定时时钟，基于生成的定时时钟而动作。由此，雷达接收单元200确保与雷达发送单元100发送的雷达发送信号的同步。

具体而言，放大器204将从接收天线202输入的接收信号放大到规定电平，变频器205将高频频段的接收信号变频为基带频段，正交检波器206将基带频段的接收信号转换为包含i信号及q信号的基带频段的接收信号。

信号处理单元207具有ad转换单元208、209、相关运算单元210、输出切换单元211、加法单元212-1～212-nt、以及多普勒分析单元213-1～213-nt。

信号处理单元207包括与相当于发送天线108的个数的系统数相等的nt个加法单元212及多普勒分析单元213。

ad转换单元208中，从正交检波器206输入i信号，ad转换单元209中，从正交检波器206输入q信号。ad转换单元208对于包含i信号的基带信号，通过进行离散时间中的采样，将i信号转换为数字数据。ad转换单元209对于包含q信号的基带信号，通过进行离散时间中的采样，将q信号转换为数字数据。

这里，在ad转换单元208、209的采样中，雷达发送信号中的每1个子脉冲的时间tp(＝tw/l)进行ns个离散采样。即，每1子脉冲的过采样数为ns。

在以下的说明中，使用i信号iz(k，m)及q信号qz(k，m)，将作为a/d转换单元207、208的输出的第m雷达发送周期tr[m]的离散时间k中的基带的接收信号表示为复数信号xz(k，m)＝iz(k，m)+jqz(k，m)(z＝1，...，na)。此外，在以下，离散时刻k将雷达发送周期(tr)的开始的定时作为基准(k＝1)，信号处理单元207直至雷达发送周期tr结束前为止的样本点即k＝(nr+nu)ns/no为止周期性地动作。即，k＝1，...，(nr+nu)ns/no。其中，j是虚数单位。

相关运算单元210对每个雷达发送周期tr，进行包含从ad转换单元208、209输入的离散样本值iz(k，m)及qz(k，m)的离散样本值xz(k，m)和在雷达发送单元100中发送的码长为l的脉冲码a(m)n(其中，z＝1，...，na、n＝1，...，l)之间的相关运算。例如，相关运算单元210进行离散样本值xz(k，m)和脉冲码a(m)n的滑动相关运算。例如，第m雷达发送周期tr[m]中的离散时刻k的滑动相关运算的相关运算值acz(k，m)基于下式计算。

上式中，星号表示复数共轭运算符。

例如，相关运算单元210根据式(1)，对整个k＝1，...，(nr+nu)ns/no的期间进行相关运算。

再有，相关运算单元210不限定于对于k＝1，...，(nr+nu)ns/no进行相关运算的情况，也可以根据作为雷达装置10的测量对象的目标的存在范围，限定测量范围(即，k的范围)。由此，在雷达装置10中，可降低相关运算单元210的运算处理量。例如，相关运算单元210也可以将测量范围限定为k＝ns(l+1)，...，(nr+nu)ns/no-nsl。该情况下，如图5所示，雷达装置10在相当于码发送区间tw的时间区间不进行测量。

由此，在雷达发送信号直接地绕入到雷达接收单元200中的情况下，由于在雷达发送信号绕入期间(至少不足τ1的期间)没有被相关运算单元210进行处理，所以雷达装置10可进行排除了绕入的影响的测量。此外，在限定测量范围(k的范围)的情况下，对于以下说明的加法单元212、多普勒频率分析单元213及方向估计单元214的处理，也可以同样地适用限定了测量范围(k的范围)的处理。由此，能够削减各结构单元中的处理量，能够降低雷达接收单元200中的功耗。

输出切换单元211基于从切换控制单元105输出的切换控制信号，选择nt个加法单元212之中的一个，对选择出的加法单元212输出相关运算单元210的每个雷达发送周期tr的输出。另一方面，在输出切换单元211中，没有被选择的加法单元212中，成为输入了不包含任何信号分量的无信号的状态。

以下，将第m雷达发送周期tr[m]中的切换控制信号用nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]表示。其中，在第m雷达发送周期tr[m]中，输出切换单元211在第nd比特bitnd(m)为“1”的情况下选择第nd加法单元212，在第nd比特bitnd(m)为“0”的情况下不选择第nd加法单元212。其中，nd＝1，...，nt。此外，这里，np＝2nt。

例如，在nt＝2的情况下，np＝4，nt比特的切换控制信号按下式提供。

[bit1(1)，bit2(1)]＝[1，0]

[bit1(2)，bit2(2)]＝[0，1]

[bit1(3)，bit2(3)]＝[0，1]

[bit1(4)，bit2(4)]＝[1，0]

此外，在nt＝4的情况下，np＝8，nt比特的切换控制信号按下式提供。

[bit1(1)，bit2(1)，bit3(1)，bit4(1)]＝[1，0，0，0]

[bit1(2)，bit2(2)，bit3(2)，bit4(2)]＝[0，1，0，0]

[bit1(3)，bit2(3)，bit3(3)，bit4(3)]＝[0，0，1，0]

[bit1(4)，bit2(4)，bit3(4)，bit4(4)]＝[0，0，0，1]

[bit1(5)，bit2(5)，bit3(5)，bit4(5)]＝[0，0，0，1]

[bit1(6)，bit2(6)，bit3(6)，bit4(6)]＝[0，0，1，0]

[bit1(7)，bit2(7)，bit3(7)，bit4(7)]＝[0，1，0，0]

[bit1(8)，bit2(8)，bit3(8)，bit4(8)]＝[1，0，0，0]

这样，对第m雷达发送周期tr的每个离散时刻k切换nt个加法单元212之中的、由输出切换单元211进行除去了作为无信号输入的加法的加法处理的加法单元212。此外，在天线切换周期(np×tr)中，输出切换单元211将各加法单元212各选择2次。

nt个加法单元212对从相关运算单元210输出的相关运算值acz(k，m)，使用由输出切换单元211进行切换控制后的各输入，在规定次数(np次)的雷达发送周期tr的期间(tr×np)、即整个天线切换周期(tr×np)，将相关运算值acz(k，m)进行加法运算(相干积分)。第nd(nd＝1，...，nt)加法单元212中的、整个天线切换周期(tr×np)中的加法数np的加法(相干积分)处理用下式表示。

其中，ciz^nd(k，m)表示相关运算值的加法值(以下，称为相关加法值)，np是1以上的整数值，m是表示对加法单元212中的每个加法次数np增加1的加法单元212的输出序数的1以上的整数。即，在m＝2的情况下，意味着加法单元212中的第2次的相关加法值的输出。其中，z＝1，...，na、nd＝1，...，nt。

第nd加法单元212对于相关运算单元210的输出之中的、与bitnd(m)＝1的与雷达发送周期tr[m]对应的相关运算值进行加法处理。具体而言，在上述nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]的切换控制信号的例子中，各加法单元212进行在相关运算单元210的输出之中、对每个天线切换周期除去来自输出切换单元211的作为无信号的输入的加法的2次加法处理。这样一来，nt个加法单元212将相关运算值acz(k，np(m-1)+1)～acz(k，np×m)作为与规定的雷达发送周期tr对应的相关运算值，对每个离散时刻k分别计算将离散时刻k的定时对齐进行加法运算的相关加法值ciz^nd(k，m)。

再有，为了获得理想的加法增益，在相关运算值的加法次数np的加法区间中，需要相关运算值的相位分量在某个程度的范围中对齐。即，优选加法次数np基于作为测量对象的目标的假想最大移动速度来设定。这是因为目标的假想最大速度越大，来自目标的反射波中包含的多普勒频率的变动量越大。因此，因为具有强相关的时间期间短，所以加法次数np为较小的值，加法单元212中的加法产生的增益提高效果较小。

多普勒分析单元213对于对应的加法单元212的输出进行多普勒分析。具体而言，多普勒分析单元213将对每个离散时刻k得到的第nd加法单元212的nc个输出即ciz^(nd)(k，nc(w-1)+1)～ciz^(nd)(k，nc×w)作为与规定的雷达发送周期tr对应的加法结果，将离散时刻k的定时对齐进行相干积分。例如，如下式所示，多普勒分析单元213在校正了与2nf个不同的多普勒频率fsδφ对应的相位变动φ(fs)＝2πfs(tr×np)δφ后，进行相干积分。

其中，ft_ciz^nd(k，fs，w)是第z天线系统处理单元201的第nd多普勒分析单元213中的第w输出，表示对第nd加法单元212的输出的、离散时刻k中的多普勒频率fsδφ的相干积分结果。其中，nd＝1～nt，fs＝-nf+1，...，0，...，nf，k＝1，...，(nr+nu)ns/no，w是1以上的整数，δφ是相位旋转单位。

由此，各天线系统处理单元201对雷达发送周期间tr的多次np×nc的期间(tr×np×nc)的每一个得到与每个离散时刻k的2nf个多普勒频率分量对应的相干积分结果即ft_ciz^nd(k，-nf+1，w)，...，ft_ciz^nd(k，nf-1，w)。再有，j是虚数单位，z＝1，...，nt。

在δφ＝1/nc的情况下，上述多普勒分析单元213的处理，等价于以采样间隔tm＝(tr×np)、采样频率fm＝1/tm将加法单元212的输出进行离散傅立叶变换(dft)处理。

此外，通过将nf设定为2的乘方数，在多普勒分析单元213中，可以适用快速傅立叶变换(fft：fastfouriertransform)处理，能够削减运算处理量。再有，通过在nf＞nc、q＞nc的区域中进行使ciz^(nd)(k、nc(w-1)+q)＝0的零填充处理，同样地可以适用fft处理，能够削减运算处理量。

此外，在多普勒分析单元213中，也可以进行将上式(3)所示的积和运算逐次地运算的处理，取代fft处理。即，多普勒分析单元213也可以对于对每个离散时刻k得到的加法单元212的nc个输出即ciz^(nd)(k，nc(w-1)+q+1)，生成与fs＝-nf+1，...，0，...，nf-1对应的系数exp[-j2πfstrnpqδφ]，逐次地进行积和运算处理。其中，q＝0～nc-1。

再有，在以下的说明中，将在第1天线系统处理单元201～第na天线系统处理单元201的每一个中实施同样的处理得到的第w输出ft_ci1^nd(k，fs，w)，ft_ci2^nd(k，fs，w)，...，ft_cina^nd(k，fs，w)，如下式那样写为虚拟接收阵列相关向量h(k，fs，w)。其中，nd＝1～nt。虚拟接收阵列相关向量h(k，fs，w)包含发送天线数nt和接收天线数na之积即nt×na个元素。虚拟接收阵列相关向量h(k，fs，w)用于说明对于后述的、来自目标的反射波信号，基于接收天线202间的相位差进行方向估计的处理。其中，z＝1，...，na，nd＝1，...，nt。

以上，说明了信号处理单元207的各结构单元中的处理。

方向估计单元214对于从天线系统处理单元201-1～201-na输出的多普勒分析单元213的第w虚拟接收阵列相关向量h(k，fs，w)，使用阵列校正值h_cal[b]计算校正了天线系统处理单元201间的相位偏差及振幅偏差的虚拟接收阵列相关向量h_after_cal(k，fs，w)。虚拟接收阵列相关向量h_after_cal(k，fs，w)用下式表示。再有，b＝1，...，(nt×na)。

校正了天线间偏差的虚拟接收阵列相关向量h_after_cal(k，fs，w)是na×nr个元素组成的列向量。在以下，将虚拟接收阵列相关向量h_after_cal(k，fs，w)的各元素写为h1(k，fs，w)，...，hna×nr(k，fs，w)，用于方向估计处理的说明。

方向估计单元214将方向估计评价函数值ph(θ、k、fs、w)中的方位方向θ在规定的角度范围内设为可变来计算空间分布，将算出的空间分布的极大峰值以从大到小的顺序提取规定数，将极大峰值的仰角方向作为到来方向估计值输出。

再有，方向估计评价函数值ph(θ、k、fs、w)，因到来方向估计算法而有各种方法。例如也可以使用参考非专利文献所公开的采用了阵列天线的估计方法。

(参考非专利文献)direction-of-arrivalestimationusingsignalsubspacemodelingcadzow，j.a.；aerospaceandelectronicsystems，ieeetransactionsonvolume：28，issue：1publicationyear：1992，page(s)：64-79

例如波束成形法能够如下式那样表示。除此之外，所谓capon、music方法也可同样地适用。

ph(θu，k，fs，w)＝|ah(θu)^hhvah(k，fs，w)|²(7)

其中，上标h是埃尔米特转置运算符。此外，ah(θu)表示对方位方向θu的到来波的虚拟接收阵列的方向向量。

此外，方位方向θu是在进行到来方向估计的方位范围内以规定的方位间隔β1变化的向量。例如，θu如以下那样设定。

θu＝θmin+uβ1、u＝0，...，nu

nu＝floor[(θmax-θmin)/β1]+1

其中，floor(x)是返回不超过实数x的最大整数值的函数。

此外，上述时刻信息k也可以转换为距离信息来输出。在将时刻信息k转换为距离信息r(k)中使用下式即可。其中，tw表示码发送区间，l表示脉冲码长，c0表示光速。

此外，多普勒频率信息(fsδφ)也可以转换为相对速度分量来输出。要将多普勒频率fsδφ转换为相对速度分量vd(fs)，可以使用下式进行转换。其中，λ是从无线发送单元107输出的rf信号的载波频率的波长。

如以上，雷达发送单元100基于切换控制信号(例如，[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)])，对每个雷达发送周期，切换发送雷达发送信号的发送天线108。与图3同样，图6表示本实施方式的发送天线108(无线发送单元107)的切换动作。

具体而言，雷达发送单元100对每个雷达发送周期tr，按第1发送天线108至第nt发送天线108的顺序切换而发送雷达发送信号，之后以相反顺序切换第nt发送天线108至第1发送天线108来发送雷达发送信号。即，雷达发送单元100对每个天线切换周期，以规定的序号切换发送天线108而发送雷达发送信号。

由此，各发送天线108的雷达发送信号，对每个天线切换周期(np×tr)被发送2次。此外，在多个发送天线108的每一个中，天线切换周期(np×tr)内所发送的2个雷达发送信号的发送定时对称于(np-1)tr/2的定时即相位基准。其中，相位基准(np-1)tr/2是，天线切换周期(np×tr)之中、从多个发送天线108发送的最早的雷达发送信号的发送定时(图6中为第1发送天线108的第1次发送定时)和从多个发送天线108发送的最晚的雷达发送信号的发送定时(图6中为第1发送天线108的第2次发送定时)的中间的定时。

例如，在图6中，第1发送天线108的发送信号在相位基准的前后以离开(nt-1+(1/2))tr的定时被发送。同样地，第2发送天线108的发送信号，在相位基准的前后以离开(nt-2+(1/2))tr的定时被发送。此外，第nt发送天线108的发送信号在相位基准的前后以tr/2分离的定时被发送。即，在各发送天线108中，2次发送定时的每一个和相位基准之间的时间差(发送时间差)是相同的。即，第1次发送开始的定时和第2次发送开始的定时的对，在以某个时刻为基准时成为延迟时刻和提前时刻的关系，变为分别相同的时间间隔。

雷达接收单元200在加法单元212中对每个发送天线108进行2次相关运算值的加法处理。图7表示雷达接收单元200中的加法处理中的相位的变化的一例。再有，为了简化说明，作为多个发送天线108的一例，图7使用2根发送天线txant1、txant2。雷达发送单元100按txant1、txant2、txant1、txant2的顺序切换，顺序地发送雷达发送信号。

在图7中，起因于发送天线108的切换，雷达接收单元200的接收信号(反射波信号)中包含的相位，对每个发送天线108的切换每次变化相位差φ(＝2πfdtr)(其中，反射波中包含的多普勒频率偏移分量为fd、发送天线108的切换定时为tr)。

雷达接收单元200对按txant1、txant2、txant1、txant2顺序发送的雷达发送信号进行相关运算值的加法处理。如图7所示，与txant1对应的加法单元212进行了txant1的2个接收信号的加法的相关加法值的相位和与txant2对应的加法单元212进行了txant2的2个接收信号的加法的相关加法值的相位，用相位基准对齐，变得相同。

如上述那样，这是因为在各发送天线108(txant1、txant2)中雷达发送信号被发送的2次的发送定时对称于相位基准。由此，即使在反射波中包含多普勒频率偏移，雷达接收单元200通过进行加法处理，也能够吸收起因于发送天线108的切换定时不同的多普勒频率偏移造成的相位的变化。

因此，在本实施方式中，在雷达接收单元200中，不需要对起因于发送天线108的切换定时发生的相位差的相位校正处理，即，不需要用于在相同定时将发送脉冲发送的相位校正处理。因此，根据本实施方式，雷达装置10(时分复用mimo雷达)不需要考虑了发送天线108的切换的定时的相位校正处理，能够实现运算量的降低。

再有，在本实施方式中，雷达装置10的结构不限定于图1所示的结构。例如，在图8所示的雷达发送单元100中，发送切换单元106a将来自无线发送单元107a的雷达发送信号择一地切换为多个发送天线108的任何一个。即使在该情况下，也可以得到与本实施方式同样的效果。

[实施方式2]

本实施方式的雷达装置，基本结构与实施方式1的雷达装置10是共同的，所以引用图1来说明。

在实施方式1中，说明了切换控制单元105对每个雷达发送周期tr进行将发送天线108切换的切换控制的情况。但是，切换控制单元105的切换控制不限于此，也可以对多个的每个雷达发送周期tr进行将发送天线108切换的切换控制。

因此，在本实施方式中，说明对多个的每个雷达发送周期tr切换发送天线108的情况下的雷达装置10的动作。

图9表示本实施方式的发送天线108的切换动作的一例。

在图9中，切换控制单元105对nb次的每个第1雷达发送周期tr(即，第2雷达发送周期(tr×nb))，将表示顺序地切换第1发送天线108至第nt发送天线108、之后以相反顺序切换第nt发送天线108至第1发送天线108的指示的切换控制信号，输出到发送切换单元106。

发送切换单元106按照切换控制信号的指示，对每个第2雷达发送周期(tr×nb)，按第1无线发送单元107至第nt无线发送单元107的顺序切换，之后按第nt无线发送单元107至第1无线发送单元107的顺序切换。由此，对每个天线切换周期(np×tr)，雷达发送单元100从各发送天线108将雷达发送信号发送(nb×2)次。

此外，各天线系统处理单元201的输出切换单元211基于从切换控制单元105输出的切换控制信号，选择nt个加法单元212之中的一个，将相关运算单元210的nb次的每个第1雷达发送周期tr(第2雷达发送周期(tr×nb))的输出，输出到选择的加法单元212。另一方面，成为在输出切换单元211中，向没有被选择的加法单元212输入了不包含任何信号分量的无信号的状态。

以下，将第m的第1雷达发送周期tr[m]中的切换控制信号以nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]表示。m表示雷达发送周期的序数。

其中，在第m的第1雷达发送周期tr[m]中，输出切换单元211在第nd比特bitnd(m)为“1”的情况下选择第nd加法单元212，在第nd比特bitnd(m)为“0”的情况下不选择第nd加法单元212。其中，nd＝1，...，nt。此外，这里，np＝nb×2nt。

例如，在nt＝2、nb＝2的情况下，np＝8，nt比特的切换控制信号以下式提供。

[bit1(1)，bit2(1)]＝[1，0]

[bit1(2)，bit2(2)]＝[1，0]

[bit1(3)，bit2(3)]＝[0，1]

[bit1(4)，bit2(4)]＝[0，1]

[bit1(5)，bit2(5)]＝[0，1]

[bit1(6)，bit2(6)]＝[0，1]

[bit1(7)，bit2(7)]＝[1，0]

[bit1(8)，bit2(8)]＝[1，0]

此外，在nt＝4、nb＝2的情况下，np＝16，nt比特的切换控制信号以下式提供。

[bit1(1)，bit2(1)，bit3(1)，bit4(1)]＝[1，0，0，0]

[bit1(2)，bit2(2)，bit3(2)，bit4(2)]＝[1，0，0，0]

[bit1(3)，bit2(3)，bit3(3)，bit4(3)]＝[0，1，0，0]

[bit1(4)，bit2(4)，bit3(4)，bit4(4)]＝[0，1，0，0]

[bit1(5)，bit2(5)，bit3(5)，bit4(5)]＝[0，0，1，0]

[bit1(6)，bit2(6)，bit3(6)，bit4(6)]＝[0，0，1，0]

[bit1(7)，bit2(7)，bit3(7)，bit4(7)]＝[0，0，0，1]

[bit1(8)，bit2(8)，bit3(8)，bit4(8)]＝[0，0，0，1]

[bit1(9)，bit2(9)，bit3(9)，bit4(9)]＝[0，0，0，1]

[bit1(10)，bit2(10)，bit3(10)，bit4(10)]＝[0，0，0，1]

[bit1(11)，bit2(11)，bit3(11)，bit4(11)]＝[0，0，1，0]

[bit1(12)，bit2(12)，bit3(12)，bit4(12)]＝[0，0，1，0]

[bit1(13)，bit2(13)，bit3(13)，bit4(13)]＝[0，1，0，0]

[bit1(14)，bit2(14)，bit3(14)，bit4(14)]＝[0，1，0，0]

[bit1(15)，bit2(15)，bit3(15)，bit4(15)]＝[1，0，0，0]

[bit1(16)，bit2(16)，bit3(16)，bit4(16)]＝[1，0，0，0]

这样，对nb次的每个雷达发送周期tr切换nt个加法单元212之中、由输出切换单元211进行除去了作为无信号的输入的加法的加法处理的加法单元212。此外，对每个天线切换周期(np×tr)，输出切换单元211将各加法单元212选择(nb×2)次。

nt个加法单元212对从相关运算单元210输出的相关运算值acz(k，m)，使用输出切换单元211的切换控制后的各输入，在整个规定次数(np次)的雷达发送周期tr期间(tr×np)、即天线切换周期(tr×np)与相关运算值acz(k，m)进行加法(相干积分)。第z信号处理单元207中的第nd加法单元212中的、整个天线切换周期(tr×np)的加法数np的加法(相干积分)处理用下式表示。其中，z＝1，...，na、nd＝1，...，nt。

即，第nd加法单元212对于相关运算单元210的输出之中、bitnd(m)＝1的与第1雷达发送周期tr[m]对应的相关运算值进行加法处理。具体而言，在上述nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]的切换控制信号的例子中，各加法单元212在相关运算单元210的输出之中、对每个天线切换周期进行2×nb次的加法处理。

如以上，雷达发送单元100基于切换控制信号(例如，[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)])，对每个第2雷达发送周期，切换发送雷达发送信号的发送天线108。

即，雷达发送单元100对多个(nb次)的每个雷达发送周期tr(第2雷达发送周期(tr×nb))，按第1发送天线108至第nt发送天线108顺序切换发送雷达发送信号，之后以相反顺序切换第nt发送天线108至第1发送天线108来发送雷达发送信号。即，在1个天线切换周期中，规定的顺序地对每个第2雷达发送周期(tr×nb))切换发送天线108而发送雷达发送信号。

由此，各发送天线108的雷达发送信号，在天线切换周期(np×tr)中，各被发送nb×2次(偶数次)。此外，在多个发送天线108的每一个中，nb×2次的雷达发送信号的发送定时对称于(np-1)tr/2的定时即相位基准。即，各发送天线108的雷达发送信号，在相位基准((np-1)tr/2)的前后被对称地发送各nb次。即，在各发送天线108中，对于相位基准具有对称关系的2个发送定时的每一个和相位基准之间的时间差(发送时间差)是相同的。

由此，在雷达接收单元200中，将与各发送天线108对应的2×nb个接收信号进行了加法的情况下的相关加法值的相位用相位基准对齐，变得相同。由此，即使在反射波中包含多普勒频率偏移，雷达接收单元200通过进行加法处理，也能够吸收起因于接收信号中的发送天线108的切换定时不同的多普勒频率偏移造成的相位的变化。

因此，在本实施方式中，与实施方式1同样，在雷达接收单元200中，不需要对起因于发送天线108的切换定时发生的相位差的相位校正处理，即，不需要用于在相同定时将发送脉冲发送的相位校正处理。因此，根据本实施方式，雷达装置10(时分复用mimo雷达)能够不需要考虑了发送天线108的切换的定时的相位校正处理，实现运算量的降低。

此外，在本实施方式中，雷达装置10在多个(nb次)第1雷达发送周期(第2雷达发送周期)中，从同一发送天线108连续发送雷达发送信号。

例如，作为由码生成单元102生成的脉冲码，在使用补码(例如，格雷(golay)码)的情况下，雷达装置10设定2的倍数作为nb的值即可。这样一来，雷达装置10能够维持发送的补码的低旁瓣特性，实现运算量的降低。

例如，在补码(例如，格雷(golay)码序列)的情况下，码生成单元102对每个第1雷达发送周期分别交替地生成作为互补对的码pn、qn。即，雷达装置10在第m的第1雷达发送周期tr[m]中，发送码pn作为脉冲压缩码an(m)，接着在第(m+1)雷达发送周期tr[m+1]中，发送码qn作为脉冲压缩码an(m+1)。在此之后(tr[m+2]以后)的雷达发送周期中，雷达装置10对2个的每个第1雷达发送周期，依次进行同样的码的发送。

此外，斯帕诺码对每4个或8个码发送周期设计具有降低起因于多普勒频率偏移的相位变化的码的排列的码。由此，在使用斯帕诺码(spano码)作为由码生成单元102生成的码的情况下，雷达装置10设定4或8的倍数作为nb的值即可。这样一来，即使在从移动的目标(对象目标)反射的接收信号中包含多普勒频率偏移的情况下，雷达装置10也能够维持发送的斯帕诺码的低旁瓣特性，并实现运算量的降低。

码长l的斯帕诺码(spano码)使用2l个码序列构成。因此，在雷达装置10发送不同的多个nl的码序列的情况下，码生成单元102对每个第1雷达发送周期依次生成不同的码序列。即，雷达装置10在第m的第1雷达发送周期tr[m]中，发送第1码作为脉冲压缩码an(m)，接着在第(m+1)雷达发送周期tr[m+1]中发送第2码作为脉冲压缩码an(m+1)，在此之后直至(m+2l)的第1雷达发送周期tr为止，发送直至第nl码。而且，雷达装置10对nl次的每个第1雷达发送周期tr，同样地依次进行nl个码的发送。

此外，码生成单元102也可以依次发送对每个发送天线108不同的斯帕诺码(spano码)系列。

再有，在mimo雷达中使用补码或斯帕诺码作为脉冲码的情况下，有时根据发送天线切换方法，即使使用补码及斯帕诺码也难以充分地抑制旁瓣。相对于此，雷达装置10也可以对多个的每个第1雷达发送周期，切换发送天线108而发送雷达发送信号。即，例如，对nb次的每个第1雷达发送周期，雷达装置10也可以第1发送天线108至第nt发送天线108顺序地切换发送天线108来发送雷达发送信号。换句话说，雷达装置10在各发送天线108中连续nb次发送雷达发送信号。这样一来，即使在使用补码或斯帕诺码作为脉冲码的情况下，雷达装置10也能够连续发送构成补码或斯帕诺码的码序列，所以能够维持补码及斯帕诺码具有的低旁瓣特性。由此，即使mimo雷达也能够充分地抑制旁瓣。

[实施方式3]

本实施方式的雷达装置，基本结构与实施方式1的雷达装置10是共同的，所以引用图1说明。

在本实施方式中，说明切换控制单元105进行周期性地切换发送天线108的切换控制的情况。

图10表示本实施方式的发送天线108的切换动作的一例。

在图10中，切换控制单元105将表示对每个第1雷达发送周期tr，顺序地切换第nt发送天线108至第1发送天线108、之后以相反顺序切换第1发送天线108至第nt发送天线108的指示的切换控制信号输出到发送切换单元106。接着，同样地，切换控制单元105将表示对每个第1雷达发送周期tr，顺序地切换第nt发送天线108至第1发送天线108，之后以相反顺序切换第1发送天线108至第nt发送天线108的指示的切换控制信号输出到发送切换单元106。

即，切换控制单元10在天线切换周期(np×tr)中，将天线切换子周期(2nt×tr)中的第nt发送天线108～第1发送天线108及第1发送天线108～第nt发送天线108的切换动作反复α次(其中，α是整数。图10中α＝2)。即，这里，np＝2αnt。再有，α的值也可以为3以上。

发送切换单元106按照切换控制信号的指示，对每个第1雷达发送周期tr，按第nt无线发送单元107至第1无线发送单元107顺序切换，之后按第1无线发送单元107至第nt无线发送单元107顺序切换。此外，发送切换单元106将上述天线切换子周期反复α次。由此，在天线切换周期(np×tr)中，雷达发送单元100从各发送天线108将雷达发送信号各发送2α次。

此外，各天线系统处理单元201的输出切换单元211基于从切换控制单元105输出的切换控制信号选择nt个加法单元212之中的一个，将相关运算单元210的每个第1雷达发送周期tr的输出向选择的加法单元212输出。另一方面，输出切换单元211中，在没有被选择的加法单元212中，成为输入了不包含任何信号分量的无信号的状态。以下，将第m的第1雷达发送周期tr[m]中的切换控制信号以nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]表示。其中，第m的第1雷达发送周期tr[m]中，输出切换单元211在第nd比特bitno(m)为“1”的情况下选择第nd加法单元212，在第nd比特bitnd(m)为“0”的情况下不选择第nd加法单元212。再有，对每个第1雷达发送周期tr进行了记载，但也可以是每第2雷达发送周期(tr×nb)。

例如，nt＝2、α＝2的情况下，np＝8，按下式提供nt比特的切换控制信号。

[bit1(1)，bit2(1)]＝[0，1]

[bit1(2)，bit2(2)]＝[1，0]

[bit1(3)，bit2(3)]＝[1，0]

[bit1(4)，bit2(4)]＝[0，1]

[bit1(5)，bit2(5)]＝[0，1]

[bit1(6)，bit2(6)]＝[1，0]

[bit1(7)，bit2(7)]＝[1，0]

[bit1(8)，bit2(8)]＝[0，1]

此外，nt＝4、α＝2的情况下，np＝16，按下式提供nt比特的切换控制信号。

[bit1(1)，bit2(1)，bit3(1)，bit4(1)]＝[0，0，0，1]

[bit1(2)，bit2(2)，bit3(2)，bit4(2)]＝[0，0，1，0]

[bit1(3)，bit2(3)，bit3(3)，bit4(3)]＝[0，1，0，0]

[bit1(4)，bit2(4)，bit3(4)，bit4(4)]＝[1，0，0，0]

[bit1(5)，bit2(5)，bit3(5)，bit4(5)]＝[1，0，0，0]

[bit1(6)，bit2(6)，bit3(6)，bit4(6)]＝[0，1，0，0]

[bit1(7)，bit2(7)，bit3(7)，bit4(7)]＝[0，0，1，0]

[bit1(8)，bit2(8)，bit3(8)，bit4(8)]＝[0，0，0，1]

[bit1(9)，bit2(9)，bit3(9)，bit4(9)]＝[0，0，0，1]

[bit1(10)，bit2(10)，bit3(10)，bit4(10)]＝[0，0，1，0]

[bit1(11)，bit2(11)，bit3(11)，bit4(11)]＝[0，1，0，0]

[bit1(12)，bit2(12)，bit3(12)，bit4(12)]＝[1，0，0，0]

[bit1(13)，bit2(13)，bit3(13)，bit4(13)]＝[1，0，0，0]

[bit1(14)，bit2(14)，bit3(14)，bit4(14)]＝[0，1，0，0]

[bit1(15)，bit2(15)，bit3(15)，bit4(15)]＝[0，0，1，0]

[bit1(16)，bit2(16)，bit3(16)，bit4(16)]＝[0，0，0，1]

这样，对每个第1雷达发送周期tr切换nt个加法单元212之中的、由输出切换单元211进行除去了作为无信号的输入的加法的加法处理的加法单元212。此外，各天线切换周期(np×tr)中，输出切换单元211将各加法单元212选择2α次。

nt个加法单元212对从相关运算单元210输出的相关运算值acz(k，m)，在规定次数(np次)的第1雷达发送周期tr的期间(tr×np)、即在整个天线切换周期(tr×np)，使用输出切换单元211的切换控制后的各输入，将相关运算值acz(k，m)进行加法(相干积分)。第z信号处理单元207中的第nd加法单元212的、整个天线切换周期(tr×np)的加法数np的加法(相干积分)处理用下式表示。其中，z＝1，...，na、nd＝1，...，nt。

即，第nd加法单元212对于相关运算单元210的输出之中、bitnd(m)＝1的与雷达发送周期tr[m]对应的相关运算值进行加法处理。具体而言，在上述nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]的切换控制信号的例子中，各加法单元212在相关运算单元210的输出之中，对每个天线切换周期进行2α次(图10中为4次)的加法处理。

如以上，雷达发送单元100基于切换控制信号(例如，[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)])，对每个天线切换周期，周期性地切换发送雷达发送信号的发送天线108。

即，雷达发送单元100对每个第1雷达发送周期tr，将按第nt发送天线108至第1发送天线108的顺序切换、之后以相反顺序切换第1发送天线108至第nt发送天线108的天线切换子周期反复α次。

由此，各发送天线108的雷达发送信号，对每个天线切换周期(np×tr)，被2α(偶数次)发送。此外，在多个发送天线108的每一个中，2α次的雷达发送信号的发送定时对称于(np-1)tr/2的定时即相位基准。即，各发送天线108的雷达发送信号，在相位基准((np-1)tr/2)的前后，被对称地发送α次。即，各发送天线108中，对于相位基准具有对称关系的2个发送定时的每一个和相位基准之间的时间差(发送时间差)是相同的。

由此，在雷达接收单元200中，将与各发送天线108对应的2×nb个接收信号进行加法所得的相关加法值的相位以相位基准对齐，成为相同。由此，例如在反射波中即使包含多普勒频率偏移，通过进行加法处理，雷达接收单元200也能够吸收起因于接收信号中的发送天线108的切换定时不同的多普勒频率偏移造成的相位的变化。

因此，在本实施方式中，与实施方式1同样，在雷达接收单元200中，不需要对起因于发送天线108的切换定时发生的相位差的相位校正处理，即，不需要用于在相同定时将发送脉冲发送的相位校正处理。因此，根据本实施方式，雷达装置10(时分复用mimo雷达)不需要考虑了发送天线108的切换的定时的相位校正处理，能够实现运算量的降低。

此外，图10所示的各发送天线108的2α(＝4)次的发送定时，在发送天线108间被平均。

例如，着眼于图10所示的相位基准之前的各发送天线108的2次发送定时。相对于在第1次发送定时，按第nt发送天线108～第1发送天线108的顺序，距相位基准的发送时间差较大来说，在第2次发送定时，按第nt发送天线108～第1发送天线108的顺序，距相位基准的发送时间差较小。

同样地，着眼于图10所示的相位基准之后的各发送天线108的第3次发送定时。相对于在第2次发送定时，按第nt发送天线108～第1发送天线108的顺序，距相位基准的发送时间差较小来说，在第4次发送定时，按第nt发送天线108～第1发送天线108的顺序，距相位基准的发送时间差较大。

即，在图10中，发送定时和相位基准之间的发送时间差的平均，在发送天线108间为相同程度。这样，在本实施方式中，雷达装置10(切换控制单元105)切换多个发送天线108，使得2α(偶数次)的雷达发送信号的各发送定时和相位基准之间的发送时间差的合计在多个发送天线108间被平均。

起因于发送天线108的切换定时而发生振幅值的偏移。具体而言，切换定时的时间差越大，振幅值的偏移越大。相对于此，在本实施方式中，各发送天线108中的发送定时的时间差在发送天线108间被平均，所以起因于发送天线108的切换定时的振幅值的偏移也被平均。因此，在本实施方式中，能够进一步减小每个发送天线108的加法结果的振幅值的偏差，雷达装置10能够提高方向估计精度。

以上，说明了本发明的一方式的实施方式。

再有，也可以将上述实施方式、以及各变更的动作适当组合来实施。

[其他的实施方式]

(1)nt个发送天线108上附加的天线号1～nt为了区别各发送天线108而使用，不表示物理的天线配置的位置关系。图3、图6、图9、图10所示的发送天线108的切换顺序是一例，不限定于此。

此外，在上述实施方式中，为了切换发送天线108而使用的参数是一例，不限定于它们。

(2)在各实施方式中，雷达装置10也可以校正因高速多普勒产生的发送天线108间的接收振幅差。这样一来，到来方向估计精度进一步提高。

例如，在振幅校正中，在多普勒频率窗口数为nbin、发送天线108的数为nt、接收天线202的数为na的情况下，需要(nt-1)×(na)×(nbin)次的实数乘法。例如，在多普勒频率窗口数nb＝512，发送天线108的数ntx＝2，接收天线202的数na＝4的情况下，在雷达装置10中，需要合计为2048次(＝1×4×512)的实数乘法。但是，普通的雷达装置除了振幅校正(2048次)之外，对于相位校正也需要相同数的实数乘法(上述例子的情况下为2048次)。因此，根据上述实施方式，雷达装置10中的运算量(振幅校正的2048次)与普通的雷达装置(振幅校正及相位校正的合计为4096次)比较有1/2的削减效果。

(3)在图1及图8所示的雷达装置10中，雷达发送单元100及雷达接收单元200也可以单独地配置在物理地分离的场所。

(4)虽未图示，但雷达装置10例如具有cpu(centralprocessingunit；中央处理器)、存储了控制程序的rom(readonlymemory；只读存储器)等存储介质、以及ram(randomaccessmemory；随机存取存储器)等工作用存储器。在该情况下，上述的各单元的功能通过cpu执行控制程序来实现。但是，雷达装置10的硬件结构不限定于这样的例子。例如，雷达装置10的各功能单元也可以作为集成电路即ic(integratedcircuit)来实现。各功能单元既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部地被集成为单芯片。

以上，一边参照附图一边说明了各种实施方式，但不言而喻，本发明不限定于这样的例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然可设想各种变更例或修正例，并认可它们当然属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式中的各构成元素任意地组合。

在上述各实施方式中，通过用硬件构成的例子说明了本发明，但也可以在与硬件的协同中通过软件实现本发明。

此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为具有输入端子和输出端子的集成电路即lsi来实现。集成电路控制在上述实施方式的说明中使用的各功能块，也可以包括输入端子和输出端子。这些功能块既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部地被集成为单芯片。虽然这里称为lsi，但根据集成程度，可以被称为ic(integratedcircuit；集成电路)、系统lsi、超大lsi(superlsi)、或特大lsi(ultralsi)。

此外，集成电路化的方法不限于lsi，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在lsi制造后编程的fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)，或者使用可重构lsi内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(reconfigurableprocessor)。

再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术，如果出现能够替代lsi的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。

<本发明的总结>

本发明的雷达装置包括：雷达信号生成单元，输出多个雷达信号；切换控制单元，在规定期间内，对1个以上的每个雷达信号发送周期，根据规定的序号，偶数次、顺序分配多个发送天线的每一个；以及无线发送单元，使用所述分配的发送天线对每个所述1个雷达信号发送周期发送所述多个雷达信号的每一个，所述分配的发送天线在规定期间内发送所述多个雷达信号的每一个的偶数次的发送开始定时之中1个以上的对，对于所述规定期间内的基准定时具有相同的时间差。

本发明的雷达装置中，在雷达信号使用补码生成的情况下，切换控制单元对偶数的多个雷达信号发送周期的每一个，切换多个发送天线。

本发明的雷达装置中，在雷达信号使用斯帕诺码生成的情况下，切换控制单元对4或8的倍数的多个雷达信号发送周期的每一个，切换多个发送天线。

本发明的雷达装置中，多个发送天线的每一个中的多个发送定时和基准定时之间的时间差的平均值是相同值。

本发明的雷达装置中，切换控制单元将在nt个(nt是2以上的整数)发送天线之中，对每个雷达信号发送周期，顺序地切换第1发送天线至第nt发送天线，之后以相反顺序切换第nt发送天线至第1发送天线。

本发明的雷达装置中，切换控制单元将在nt个(nt是2以上的整数)发送天线之中，对nb(nb是2以上的整数)次的每个雷达信号发送周期，顺序地切换第1发送天线至第nt发送天线，之后以相反顺序切换第nt发送天线至第1发送天线。

本发明的雷达装置中，切换控制单元在nt(nt是2以上的整数)个发送天线之中，对每个雷达信号发送周期，将顺序地切换第1发送天线至第nt发送天线，之后以相反顺序切换第nt发送天线至第1发送天线的切换动作，在规定期间内反复多次。

本发明的雷达方法，包括以下步骤：输出多个雷达信号；在规定期间内，对1个以上的每个雷达信号发送周期，根据规定的序号，偶数次、顺序分配多个发送天线的每一个；使用分配的发送天线，对每个所述1个雷达信号发送周期发送多个雷达信号的每一个，所述分配的发送天线在规定期间内发送所述多个雷达信号的每一个的偶数次的发送开始定时之中1个以上的对，对于所述规定期间内的基准定时具有相同的时间差。

工业实用性

本发明适合于作为探测广角范围的雷达装置。

标号说明

10雷达装置

100雷达发送单元

200雷达接收单元

300基准信号发生器

101，101a雷达发送信号生成单元

102码生成单元

103调制单元

104lpf

105切换控制单元

106，106a发送切换单元

107，107a无线发送单元

108发送天线

111码存储单元

112da转换单元

201天线系统处理单元

202接收天线

203无线接收单元

204放大器

205变频器

206正交检波器

207信号处理单元

208，209ad转换单元

210相关运算单元

211输出切换单元

212加法单元

213多普勒分析单元

214方向估计单元