雷达装置及雷达方法与流程

文档序号:11275197阅读:325来源:国知局
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:

以往,提出了与脉冲多普勒雷达有关的各种各样的技术(例如,参照专利文献1)。

专利文献1中记载的雷达装置(以下称为“现有技术”),通过对于接收回波信号进行脉冲压缩处理及相干加法而使接收snr(signal-to-noiseratio;信噪比)提高。而且,雷达装置通过进行多普勒滤波处理来提取回波信号的多普勒频率分量,从得到的多普勒频率分量来估计目标的移动速度。此外,雷达装置通过检测将回波信号进行脉冲压缩所得的峰值波形,估计从脉冲发送至回波接收为止的延迟时间,将估计出的延迟时间换算为至目标的距离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-29402号公报

非专利文献

非专利文献1:ericspano,et.al.,“sequencesofcomplementarycodesfortheoptimumdecodingoftruncatedrangesandhighsidelobesuppressionfactorsforst/mstradarsystems,”ieeetrans.ongeoscienceandremotesensing,vol.,34,no.2,march,1996



技术实现要素:

本发明的非限定性的实施例,能够提供可以降低多普勒分析后的噪声的雷达装置及雷达方法。

本发明的一方式的雷达装置包括:计数单元,计数自测量开始起的脉冲码的发送次数;脉冲码生成单元,从通过对作为补码的基本码对的码结合处理所生成的多个脉冲码被分组后的多个互补组之中,每当所述发送次数为互补组内的码数的整数倍时,选择不同的互补组;以及发送单元,发送属于所述选择出的互补组的所述脉冲码。

本发明的一方式的雷达方法,包括以下步骤:计数自测量开始起的脉冲码的发送次数;从通过对作为补码的基本码对的码结合处理所生成的多个脉冲码被分组后的多个互补组之中,每当所述发送次数为所述互补组内的码数的整数倍时,选择不同的互补组;发送属于所述选择出的互补组的所述脉冲码。

再有,这些概括性的并且具体的方式,可以由系统、装置、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、装置、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。

根据本发明,能够降低多普勒分析后的噪声。

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1a表示一个基本码对的一例。

图1b表示使用了一个基本码对的脉冲码的发送处理的一例。

图2表示使用了一个基本码对的情况下的相干加法值的一例。

图3表示本发明的一实施方式的雷达装置的结构的一例。

图4a表示本发明的一实施方式的发送码及相关运算区间的一例。

图4b表示本发明的一实施方式的相干加法处理的一例。

图5表示本发明的一方式的多普勒分析处理的一例。

图6a表示本发明的一方式的码结合处理的一例。

图6b表示本发明的一方式的互补组的一例。

图7表示本发明的一方式的逆序(reverse)处理、附加(append)处理及交织(interleave)处理的一例。

图8表示本发明的一方式的相关波形及多普勒相位旋转的时间变化。

图9a表示本发明的一实施方式的雷达装置的发送处理流程的一例。

图9b表示本发明的一实施方式的雷达装置的接收处理流程的一例。

图10a表示本发明的一实施方式的基本码对的一例。

图10b表示本发明的一实施方式的脉冲码的发送处理的一例。

图11表示本发明的一实施方式的各基本码对的相干加法值的一例。

图12a表示本发明的一方式的多个基本码对的一例。

图12b表示本发明的一方式的脉冲码的发送处理的一例。

图13表示本发明的一方式的各基本码对的相干加法值的一例。

具体实施方式

普通的雷达装置通过对接收回波信号的接收处理(例如,包含脉冲压缩处理),同时地测量至目标的距离和目标的移动速度。

脉冲压缩处理根据回波信号和脉冲码的互相关进行。但是,互相关波形的旁瓣分量(距离旁瓣)有因雷达装置使用的脉冲码而不为零的情况。在目标存在多个的状况下发生了距离旁瓣的情况下,雷达装置误检测峰值的几率升高,难以正确地估计至目标的距离。

在非专利文献1中,公开了抑制距离旁瓣的技术。非专利文献1中记载的码具有在将有互补关系的码(以下,称为“补码”)的自相关值进行相干加法的情况下距离旁瓣被抑制这样的性质。而且,在将由补码组成的一个码对(以下,称为“基本码对”)生成的码的自相关值全部进行相干加法的情况下距离旁瓣抑制性能最大。有时也将上述码使用非专利文献1的著者名称为spano(斯帕诺)码。

因此,假定在上述的脉冲多普勒雷达中使用spano码。作为脉冲多普勒雷达的要求规格,有测量距离及多普勒分辨率。测量距离是由脉冲重复周期(pri:pulserepetitioninterval)确定的值。多普勒分辨率是由输入到多普勒滤波器的数据的样本率及数据数确定的值。

根据测量距离及多普勒分辨率的要求规格,有普通的雷达装置必须将相干加法次数少于发送的spano码总数的情况。这种情况下,难以最大限度地得到使spano码产生的距离旁瓣的抑制性能。此外,未被完全抑制的距离旁瓣的振幅及相位周期性地时间变动,所以在多普勒滤波器输出中产生噪声。

有关普通的雷达装置的动作例子,使用图1a、图1b及图2说明。

图1a表示一个基本码对(a,b)、以及由基本码对(a,b)生成的码ab的组(以下,有时也称为“互补组”)。图1b表示使用了图1a的码ab的脉冲码的发送顺序的一例。

在图1a及图1b中,从基本码对(a,b)生成的码数nsc是32,相干加法次数nca是8,多普勒周期数nd是16。即,相干加法次数nca比码数nsc少。

图2表示对于根据图1b所示的发送顺序发送的脉冲码,雷达装置通过接收处理所得的目标多普勒信号的一例。在图2中,设横轴为距离,纵轴为频率,目标多普勒信号通过频率分析所得的频率的大小以填充颜色表现。

雷达装置进行与相干加法次数nca=8同数的脉冲码的自相关值的相干加法,所以如图2那样,难以抑制所有的距离旁瓣。此外,在图2中,将由图1a的基本码对(a,b)分别生成的脉冲码的相关结果进行相干加法所得的波形(相干加法波形)各自的距离旁瓣,偏离特定的距离库而产生。雷达装置对于它们的相干加法波形执行多普勒分析,所以将偏离到特定的距离库的距离旁瓣分量作为大的频谱分量来提取。

因此,在本发明的一方式中,目的在于降低多普勒分析后的噪声,并高精度地检测目标。

以下,参照附图详细地说明本发明的一实施方式。

<雷达装置的结构>

首先,说明本实施方式的雷达装置的结构。

图3是表示本实施方式的雷达装置的结构的一例的图。

在图3中,雷达装置100实施对无线传播路径发送雷达信号(脉冲码)的处理、以及接收从目标反射的雷达信号的回波信号的处理。此外,雷达装置100通过被输入表示测量开始的测量开始信号,开始与发送及接收有关的处理。

雷达装置100包括基本码对生成单元101、码结合处理单元102、调制单元103、d/a(digital-to-analog;数模)转换单元104、无线发送单元105、脉冲发送次数计数单元106、无线接收单元107、a/d(analog-to-digital;模数)转换单元108、相关单元109、相干加法单元110、以及多普勒分析单元111。

脉冲发送次数计数单元106计数在输入了测量开始信号以后从雷达装置100发送的脉冲码的发送次数。脉冲发送次数计数单元106将计数出的脉冲发送次数输出到基本码对生成单元101及码结合处理单元102。

基本码对生成单元101及码结合处理单元102包含在脉冲码生成单元150中。脉冲码生成单元150从通过对补码即基本码对的码结合处理所生成的多个脉冲码分组所得的多个互补组之中,每当脉冲发送次数计数单元106计数的发送次数为互补组内的码数的整数倍时,选择不同的互补组。

具体而言,基本码对生成单元101在被输入测量开始信号时,则开始基本码对(basiccodepair)的生成处理。这里,基本码对表示在脉冲码生成中作为基础的补码的对。基本码对生成单元101根据从脉冲发送次数计数单元106输入的脉冲发送次数,变更生成的基本码对。基本码对生成单元101将生成的基本码对输出到码结合处理单元102。

码结合处理单元102对从基本码对生成单元101输入的基本码对实施码结合处理。再有,码结合处理单元102根据从脉冲发送次数计数单元106输入的脉冲发送次数,变更码结合处理。码结合处理单元102将码结合处理后的脉冲码输出到调制单元103及相关单元109。再有,有关码结合处理单元102中的码结合处理的细节,将后述。

调制单元103对于从码结合处理单元102输入的脉冲码实施数字调制处理。作为数字调制处理,例如使用bpsk(binaryphaseshiftkeying;二进制相移键控)调制的相位调制。调制单元103将调制后的数字调制信号输出到d/a转换单元104。

d/a转换单元104将从调制单元103输入的数字调制信号转换为模拟调制信号,将模拟调制信号输出到无线发送单元105。

无线发送单元105将从d/a转换单元104输入的模拟调制信号从基带转换为无线频带,将转换后的无线信号输出到无线传播路径。

从雷达装置100输出的无线信号被目标反射,作为回波信号被雷达装置100接收。

无线接收单元107从无线传播路径接收回波信号。无线接收单元107将接收到的回波信号从无线频带转换到基带,作为模拟接收信号输出到a/d转换单元108。

a/d转换单元108将从无线接收单元107输入的模拟接收信号转换为数字接收信号,并将数字接收信号输出到相关单元109。

相关单元109实施从a/d转换单元108输入的数字接收信号和从码结合处理单元102输入的、发送所用的脉冲码的互相关处理。相关单元109将互相关处理后的相关信号输出到相干加法单元110。

相干加法单元110对于从相关单元109输入的相关信号,使其与脉冲重复周期同步进行相干加法。相干加法单元110以测量开始信号为基准来调整与脉冲重复周期的同步。相干加法单元110计数相干加法次数,实施相当于雷达装置100的规定的相干加法次数(nca)的相干加法。相干加法单元110将相干加法结果即相干加法信号输出到多普勒分析单元111。

图4a及图4b表示相关单元109及相干加法单元110中的处理的概要。图4a中的相关[1]~[8]表示在相关单元109中对于发送码ab[1]~[8]进行相关处理所得的数据。在图4b中,相关[1]~[8]的各距离库中容纳的数据是相关信号的波形数据。在相干加法次数为8次(nca=8)的情况下,相干加法单元110中相加了相关[1]~[8]的同一距离库数据的结果为相干加法信号。

多普勒分析单元111对于从相干加法单元110输入的相干加法信号实施多普勒频率分析。多普勒分析单元111将相当于雷达装置100的规定的多普勒周期数(nd)的相干加法信号累积在存储器中。多普勒分析单元111在相干加法信号的各距离库中实施傅立叶变换(例如fft:fastfouriertransform;快速傅立叶变换),转换为多普勒频谱。多普勒分析单元111输出转换后的多普勒频谱(目标多普勒信号)。

图5表示多普勒分析单元111的处理概要。在图5中,多普勒分析单元111将相干加法信号[1]~[nd]排列在多普勒周期轴上,在各距离库(pin)中实施多普勒周期方向的傅立叶变换。多普勒分析单元111得到傅立叶变换的结果、多普勒周期轴(时间轴)转换为频率轴的多普勒频谱数据。频率库为[1]~[nd]。

再有,雷达装置100发送的脉冲码数np是np=nca×nd。

此外,雷达装置100也可以通过存储装置实现构成脉冲码生成单元150的基本码对生成单元101及码结合处理单元102的处理。即,脉冲码生成单元150也可以将作为基本码对生成单元101的基本码对的生成处理和码结合处理单元102的码结合处理的结果得到的脉冲码存储在存储装置中。脉冲码生成单元150从存储装置选择与从脉冲发送次数计数单元106输入的脉冲发送次数对应的脉冲码,发送选择出的脉冲码就可以。

<码结合处理>

图6a表示码结合处理单元102中的码结合处理的一例。在图6a中,基本码对所包含的码的码长(l)是l=lb。图6b表示由对基本码对的码结合处理生成的多个脉冲码被分组的多个组(互补组)。

此外,图7表示码结合处理中使用的逆序处理(以下,表示为“r”)、附加处理(以下,表示为“a”)、交织处理(以下,表示为“i”)的一例。再有,即使逆序处理、附加处理或交织处理后的码也保持互补性。

步骤:1

基本码对是(a,b)。(a,b)为补码就可以。在以下,将基本码对的码长为4(lb=4)的情况作为一例来记载。

a=[0,0,0,1]

b=[1,0,1,1]

码结合处理单元102实施基本码对的逆序(reverse)处理。逆序处理是使作为源的码为逆序的处理(参照图7)。通过基本码对的逆序处理得到的码(a’,b’)如以下那样。

a’=[1,0,0,0]

b’=[1,1,0,1]

再有,记号(’)表示逆序处理。

步骤:2

码结合处理单元102对于基本码对(a,b)、以及逆序码(a’,b’)实施码结合处理。在码结合处理中,有交织(interleave)处理、附加(append)处理。作为在同一步骤内实施的码结合处理,码结合处理单元102实施交织处理或附加处理的其中一个。再有,图7中的记号(-)表示码反转,通过码反转处理,“0”变换为“1”,“1”变换为“0”。例如,由对基本码对(a,b)的交织处理得到的码(ai,bi)如以下那样。

ai=[0,1,0,0,0,1,1,1]

bi=[0,0,0,1,0,0,1,0]

再有,上标(i)表示交织处理。

此外,由对基本码对(a,b)的附加处理得到的码(aa,ba)如以下那样。

aa=[0,0,0,1,1,0,1,1]

ba=[0,0,0,1,0,1,0,0]

再有,上标(a)表示附加处理。

码结合处理单元102对于逆序码(a’,b’)也同样地通过交织处理或附加处理进行码结合处理。

接着,码结合处理单元102对于交织处理或附加处理得到的码实施逆序处理。

以下,将步骤:2中得到的交织/附加处理后的码表示为“i/a2码”,将i/a2码的逆序处理后的码表示为“r2码”。i/a2码及r2码的码长(l)为l=2lb。

步骤:3

码结合处理单元102对于i/a2码及r2码,实施交织处理或附加处理,将得到的码表示为“i/a3码”。而且,码结合处理单元102对于i/a3码实施逆序处理,将得到的码表示为“r3码”。i/a3码及r3码的码长(l)为l=4lb。

在图6a所示的脉冲码生成树(tree)中,码结合处理单元102使用与最终步骤(图6中为步骤:3)的枝(branch)对应的码生成互补组。即,码结合处理单元102使用以双点划线包围的i/a3码和r3码生成1个互补组。

码结合处理单元102将互补组内的码数(图6b中为8码)定义作为互补组码数(ncp)。例如,以双点划线包围的i/a3码及r3码为a1,b1,a1’,b1’的情况下,码结合处理单元102所生成的互补组(1){ab[1],ab[2],...,ab[8]}是以下那样。

{ab[1],ab[2],...,ab[8]}={a1,b1,b1’,a1’,b1,a1,a1’,b1’}

码结合处理单元102根据上述生成基准,从对应于其它枝的码也同样地生成互补组。在图6a的属于以双点划线包围的各互补组的脉冲码的生成中,对基本码对的码结合处理分别不同。

由此,各互补组由对应于最终步骤的各枝的码(图4a中步骤:3的4个)的2倍的码数构成。即,属于一个互补组的脉冲码,由使用了通过码结合处理生成的码{a,b}和该码{a,b}的相逆序码{a’,b’}的{a,b,b’,a’,b,a,a’,b’}码构成。

再有,码结合处理单元102的码结合处理设为直至生成互补组为止的处理。此外,码结合处理单元102也可以对于补码{a,b}以外的其他基本码对通过同样的码结合处理来生成互补组。

此外,在图6a及图6b中,作为一例记载了至步骤:3为止的码结合处理。但是,码结合处理单元102通过还反复实施与步骤:3同样的码结合处理,每次反复可生成将码长l扩展了2倍的码。

例如,雷达装置100根据图6b所记载的互补组内的码的发送顺序发送脉冲码。即,雷达装置100(无线发送单元105)将属于一个互补组的全部脉冲码以{a,b,b’,a’,b,a,a’,b’}的顺序发送。这样一来,即使发生目标的移动造成的多普勒位移,雷达装置100也能够得到距离旁瓣的抑制效果。

图8表示雷达装置100以{a,b,b’,a’,b,a,a’,b’}的发送顺序发送脉冲码的情况下的相关波形及多普勒相位旋转的时间变化。在图8中,目标以等速方式移动。这种情况下,多普勒相位旋转成为跟随1次直线的变化。雷达装置100通过将脉冲重复周期固定来发送脉冲码,因多普勒位移而旋转了相位的距离旁瓣以下式表示。

其中,r表示所关注的距离库中的各脉冲重复周期中的距离旁瓣,r表示相干加法后的距离旁瓣。此外,将每脉冲重复周期的相位旋转设为φ。

在φ是微小的相位旋转量的情况下,距离旁瓣通过相干加法单元110的相干加法被消除,

再有,通过使相干加法次数nca为属于互补组的码数ncp的倍数(图8中为8的倍数),能够得到上述的距离旁瓣消除效果。此外,在目标不移动的静止环境下的情况中,通过相干加法单元110将由某个{基本码对、码结合处理}的组合生成的码的相关值全部进行相干加法,有距离旁瓣被极大地抑制这样的性质。

<雷达装置的动作>

接着,说明雷达装置100的动作。

图9a(步骤s01~s10)是表示雷达装置100的发送处理的动作的一例的流程图,图9b(步骤s21~30)是表示雷达装置100的接收处理的动作的一例的流程图。在图9a及图9b中,条件式成立的情况下转移到“是”方向,条件式不成立的情况下转移到“否”方向。

首先,说明雷达装置100的发送处理。

s01

雷达装置100通过被输入测量开始信号而实施发送开始处理。

s02

脉冲发送次数计数单元106使测量开始时发送次数为“0”(设定初始化)。

s03

脉冲发送次数计数单元106计数自测量开始起的脉冲码的发送次数,判定将ncp(互补组码数)设为除数时的计数后的发送次数的余数(“发送次数%ncp”)是否为“0”。在余数为“0”时(步骤s03:“是”),雷达装置100转移到步骤s04的处理。另一方面,在余数不为“0”时(步骤s03:“否”),雷达装置100转移到步骤s06的处理。

即,在步骤s03中,每当脉冲码的发送次数为ncp(互补组码数)的正整数倍时,脉冲发送次数计数单元106转移到步骤s04的处理。

s04

基本码对生成单元101生成基本码对。

s05

码结合处理单元102对于步骤s04中生成的基本码对实施码结合处理。通过码结合处理得到的码是雷达装置100发送的脉冲码的候选。

在步骤s04、s05中,基本码对生成单元101及码结合处理单元102变更基本码对或码结合处理,生成脉冲码的候选。即,基本码对生成单元101及码结合处理单元102从多个互补组之中,每当脉冲码的发送次数为互补组内的码数的整数倍时,选择不同的互补组。

s06

码结合处理单元102从步骤s05中生成的脉冲码的候选中选择发送的互补组的脉冲码。例如,码结合处理单元102对于一个互补组以{a,b,b’,a’,b,a,a’,b’}的顺序选择脉冲码。

s07

调制单元103将步骤s06中选择出的脉冲码进行数字调制。d/a转换单元104将从调制单元103输入的数字调制信号转换为模拟调制信号。无线发送单元105将模拟调制信号转换为无线信号。

s08

无线发送单元105将步骤s07中生成的无线信号发送到无线传播路径。脉冲发送次数计数单元106将脉冲码的发送次数增加计数。

s09

脉冲发送次数计数单元106判定脉冲码的发送次数与雷达装置100的规定的脉冲发送次数(即,脉冲码的总数np)是否相等。在脉冲码的发送次数与np相等的情况下(步骤s09:“是”),雷达装置100转移到步骤s10的处理。另一方面,在脉冲码的发送次数与np不相等的情况下(步骤s09:“否”),雷达装置100转移到步骤s03的处理。

s10

雷达装置100结束发送处理。

接着,说明雷达装置100的接收处理。

s21

雷达装置100开始接收处理。无线接收单元107将从无线传播路径接收的回波信号转换为基带频段。a/d转换单元108将模拟接收信号转换为数字接收信号。

s22

雷达装置100将有关接收的设定初始化。具体而言,相干加法单元110将相干加法次数设定为“0”,多普勒分析单元111将多普勒周期数设定为“0”。

s23

相关单元109实施在步骤s21中生成的、从a/d转换单元108输入的数字接收信号和步骤s08(图9a)的发送处理中使用的脉冲码的互相关处理。

s24

相干加法单元110将在步骤s23中从相关单元109输入的相关信号与脉冲重复周期同步进行相干加法。相干加法单元110将相干加法次数增加计数。

s25

相干加法单元110将nca(规定的相干加法次数)作为除数,判定增加计数的相干加法次数的余数(即,相干加法次数%nca,%表示余数运算)是否为“0”。余数为“0”时(步骤s25:“是”),雷达装置100转移到步骤s26的处理。另一方面,余数不为“0”时(步骤s25:“否”),雷达装置100转移到步骤s23的处理。

再有,nca是ncp(互补组码数)的正整数倍。即,相干加法单元110将构成互补组的码的相关值进行相干加法。

s26

多普勒分析单元111将在步骤s23~s25中得到的相干加法信号存储在存储器中。

s27

多普勒分析单元111将多普勒周期数增加计数。

s28

多普勒分析单元111判定增加计数的多普勒周期数是否与nd(规定的多普勒周期数)相等。在多普勒周期数与nd相等的情况下(步骤s28:“是”),雷达装置100转移到步骤s29的处理。另一方面,在多普勒周期数与nd不相等的情况下(步骤s28:“否”),雷达装置100转移到步骤s23的处理。

s29

多普勒分析单元111对于在步骤s26中累积在存储器中的相干加法信号实施多普勒分析。多普勒分析单元111输出通过多普勒分析得到的目标多普勒信号。

s30

雷达装置100结束接收处理。

<脉冲码的发送顺序>

图10a表示雷达装置100在脉冲码的发送中使用的基本码对及由该基本码对生成的码,图10b表示雷达装置100中发送的脉冲码的发送顺序的一例。

雷达装置100使用nbc个基本码对(a,b),(c,d),...,(x,y),生成发送的脉冲码的候选。再有,nbc个基本码对可以包含相同的基本码对,但也可以使用不同的基本码对。

雷达装置100对于上述基本码对实施规定步骤数的码结合处理(例如,图6a中步骤:3),生成作为候选的脉冲码。这里,雷达装置100对于不同的基本码对实施的码结合处理的各步骤的细目(交织处理、附加处理)可以相同,也可以不同。另一方面,在雷达装置100使用相同的基本码对的情况下,雷达装置100使码结合处理的各步骤的细目不同来生成脉冲码。

即,雷达装置100在{基本码对、码结合处理}的组合之中变更其中一方来生成脉冲码。由此,生成的脉冲码的候选全部不同。即,雷达装置100所使用的{基本码对、码结合处理}的组合数是nbc。

雷达装置100对于各基本码对进行码结合处理。这里,用各基本码对生成的脉冲码的数是nsc。此外,在以下,雷达装置100对于生成的脉冲码,对每个基本码对号码号(1,2,...,nsc)。例如在图6b中nsc=32,雷达装置100以构成互补组的脉冲码{ax,bx,bx’,ax’,bx,ax,ax’,bx’}(其中,x=1,2,3,4)的顺序,按连号方式号。

雷达装置100在通过码结合处理生成的nsc个脉冲码之中,选择构成互补组的脉冲码,发送选择出的脉冲码。此时,雷达装置100将互补组的发送顺序设定为码号为连号的顺序。例如,雷达装置100在选择了互补组(a,b)的情况下,以码ab[1]、ab[2]、...、ab[8]的顺序发送。

雷达装置100在发送了相当于一个互补组的脉冲码后,接着将其它的互补组的脉冲码以码号为连号的顺序发送(相当于图9a的步骤s03~s06)。此时,雷达装置100可以选择{基本码对、码结合处理}的组合与上次相同的互补组,但也可以选择{基本码对、码结合处理}的其中一方变更后的互补组。即,也可以使用于生成上次的脉冲码发送所使用的互补组(第1互补组)的基本码对和码结合处理的组合,与用于生成下一个脉冲码发送所使用的互补组(第2互补组)的基本码对和码结合处理的组合不同。

雷达装置100发送脉冲码直至达到规定的发送次数np(=nca×nd)为止(相当于图9a的步骤s09)。此时,由nbc个{基本码对、码结合处理}的组合生成的nsc个脉冲码(所有码数=nbc×nsc)在雷达装置100进行np次的脉冲码发送中被全部使用(np≥nbc×nsc)。

再有,雷达装置100也可以将由一个{基本码对、码结合处理}的组合生成的nsc个脉冲码在np次的总发送次数内重复发送。但是,需要雷达装置100将重复发送的nsc个脉冲码之中、各码号的脉冲码至少发送1次,并且在np次的总发送次数内被发送相同次数。

例如,在将码号m(m为1~nsc的任意数)的脉冲码发送s(s为正整数)次的情况下,需要雷达装置100将其他码号n(n为1~nsc的任意数、n≠m)的脉冲码也发送s次。

{基本码对、码结合处理}的组合不同的脉冲码,具有在雷达装置100将互补组的相关值进行了相干加法的情况下,在彼此不同的距离库上发生距离旁瓣的性质。

图11表示雷达装置100对于将基本码对(a,b),(c,d),...,(x,y)进行码结合处理所得的互补组分别实施相关处理,将其相关值进行相干加法的波形的一例。在图11中,在不同的基本码对中,发生相干加法值的峰值的距离库是全部相同的,另一方面,发生距离旁瓣的距离库是分别不同的。

即,雷达装置100在各相干加法处理中,通过使用{基本码对、码结合处理}的组合不同的脉冲码,在各相干加法处理所得的相干加法值中彼此不同的距离库上发生距离旁瓣。由此,在相当于多普勒周期数(nd)的相干加法值的距离旁瓣在距离库中被分散,所以雷达装置100的多普勒分析中的距离旁瓣的周期性被抑制。即,通过雷达装置100使用图10b的码发送顺序来发送脉冲码,能够得到降低多普勒分析时发生的噪声的效果。

此外,雷达装置100每当发送相当于互补组的脉冲码时,通过选择将{基本码对、码结合处理}的其中一方变更的互补组,并发送所选择的互补组内的脉冲码,距离旁瓣的周期性更随机化。即,多普勒分析时发生的噪声的降低效果提高。

而且,雷达装置100每当发送相当于互补组的脉冲码时,相比{基本码对、码结合处理}的组合之中、使码结合处理不同,使基本码对不同的方式有发生距离旁瓣的距离库彼此不同的趋势。

因此,雷达装置100也可以使用至少2组以上的基本码对。此外,也可以使用于生成上次的脉冲码发送所用的互补组(第1互补组)的基本码对和用于生成下一个脉冲码发送所用的互补组(第2互补组)的基本码对不同。

在该码发送顺序中,雷达装置100以在互补组内以连号顺序发送脉冲码。由此,雷达装置100即使在目标移动的情况下也可得到式(1)所示的距离旁瓣抑制效果。

此外,由{基本码对、码结合处理}的组合的每一个生成的脉冲码,在总发送次数np内至少被发送一次,并且被发送同一次数。因此,雷达装置100在目标不移动的静止环境下,能够得到相干加法结果的距离旁瓣抑制效果。

<具体例子>

接着,作为具体例子,使用图12a、图12b及图13说明雷达装置100使用2个基本码对的情况下的动作。

图12a表示基本码对(a,b)、(c,d)、以及由基本码对(a,b)、(c,d)分别生成的码,图12b表示使用了基本码对(a,b)及(c,d)的脉冲码的发送顺序的一例。

在图12a及图12b中,与图1a及图1b同样,由基本码对(a,b)、(c,d)生成的码数nsc是32,相干加法次数nca是8,多普勒周期数nd是16。

图13表示雷达装置100通过接收处理以图12b所示的发送顺序发送的脉冲码所得的目标多普勒信号的一例。在图13中,设横轴为距离,纵轴为频率,目标多普勒信号通过频率分析得到的频谱的大小以填充颜色来表现。

雷达装置100将由基本码对(a,b)和(c,d)生成的脉冲码以互补组为单位分别发送,使用接收回波信号进行相关处理,并进行相干加法。

在图13所示的相干加法的波形中,发生距离旁瓣的距离库被分散。通过发生距离旁瓣的距离库被分散,由多普勒分析得到的频谱也在距离方向上被分散。通过发生距离旁瓣的距离库被分散,由多普勒分析所提取的距离旁瓣分量(频谱)的大小,与使用一个基本码对的情况(例如,图2)比较变小。

由以上,在目标多普勒信号中,雷达装置100能够抑制起因于距离旁瓣的噪声分量。

<本实施方式的效果>

如以上说明,本实施方式的雷达装置100从多个互补组之中,每当脉冲码的发送次数为互补组内的码数ncp的整数倍时,选择不同的互补组,并发送属于选择出的互补组的脉冲码。

由此,由于雷达装置100能够降低距离旁瓣分量并进行多普勒分析处理,所以能够降低多普勒分析后的噪声。因此,根据本实施方式,雷达装置100能够高精度地检测目标。

<其他的变形例>

此外,以上说明的雷达装置的结构的一部分,也可以与其他部分物理地分隔。该情况下,也可以分别包括用于彼此通信的通信单元。

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要素任意地组合。

此外,在上述实施方式中,以硬件构成本发明的一方式的情况为例进行了说明,但本发明也可以在与硬件的协同中以软件来实现。

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)、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:计数单元,计数自测量开始起的脉冲码的发送次数;脉冲码生成单元,从通过对作为补码的基本码对的码结合处理所生成的多个脉冲码被分组后的多个互补组之中,每当发送次数为互补组内的码数的整数倍时,选择不同的互补组;以及无线发送单元,发送属于选择出的互补组的脉冲码。

在本发明的雷达装置中,属于一个互补组的脉冲码,由使用了通过码结合处理所生成的码{a,b}和该码{a,b}的相逆序码{a’,b’}所得的{a,b,b’,a’,b,a,a’,b’}的码构成,发送单元将属于一个互补组的全部脉冲码以{a,b,b’,a’,b,a,a’,b’}的顺序发送。

在本发明的雷达装置中,发送单元在顺序地发送了属于第1互补组的脉冲码后,顺序地发送属于第2互补组的脉冲码,用于生成第1互补组的基本码对和码结合处理的组合与用于生成第2互补组的基本码对和码结合处理的组合不同。

在本发明的雷达装置中,发送单元在顺序地发送了属于第1互补组的脉冲码后,顺序地发送属于第2互补组的脉冲码,

用于生成第1互补组的基本码对和用于生成第2互补组的基本码对不同。

在本发明的雷达装置中,属于多个互补组的脉冲码的每一个在雷达装置的测量中的脉冲码的总发送次数内至少被发送一次,并且被发送同一次数。

本发明的雷达方法,包括以下步骤:计数自测量开始起的脉冲码的发送次数;从通过对作为补码的基本码对的码结合处理所生成的多个脉冲码被分组后的多个互补组之中,每当发送次数为互补组内的码数的整数倍时,选择不同的互补组;发送属于选择出的互补组的脉冲码。

本发明作为能够高精度地检测目标的雷达装置是有用的。

标号说明

100雷达装置

101基本码对生成单元

102码结合处理单元

103调制单元

104d/a转换单元

105无线发送单元

106脉冲发送次数计数单元

107无线接收单元

108a/d转换单元

109相关单元

110相干加法单元

111多普勒分析单元

150脉冲码生成单元

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