雷达装置及信号生成装置的制造方法
【专利摘要】雷达装置包括：求接收脉冲信号和发送脉冲信号的相关值的相关器；基于相关值估计接收脉冲信号的I分量的误差和Q分量的误差的IQ误差估计单元；计算用于校正I分量的误差及Q分量的误差的校正参数的校正参数计算单元；以及基于校正参数校正I分量的误差及Q分量的误差的RXIQ误差校正单元。
【专利说明】
雷达装置及信号生成装置
技术领域
[0001]本发明涉及检测目标物的雷达装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知通过将脉冲信号发射到空中，接收由目标物反射的反射波信号，测量距目标物的距离或目标物的方向等来检测目标物的雷达装置。在这样的雷达装置中，以往，在由RF单元处理的信号中存在I分量的误差或Q分量的误差的情况下，对于正确的频率分量的频域，在正负反转的频域中出现错误的频率分量，所以多普勒估计结果的检测性能劣化。
[0003]相对于此，专利文献I公开了在由RF单元处理的信号中存在I分量的误差或Q分量的误差的情况中，通过由正确的频率分量的大小及错误的频率分量的大小计算正确的频率分量的大小，不使多普勒估计结果的检测性能劣化的雷达装置。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开2000-338230号公报
【发明内容】
[0007]可是，在专利文献I中，在正负反转的频域的各自中，在包含了由不同的目标物反射的反射波信号的正确的频率分量的情况下，难以检测全部的目标物。
[0008]本发明的非限定性的实施例，提供能够防止旁瓣特性的劣化及多普勒估计结果的检测性能的劣化，同时即使在正负反转的频域的各自中，包含了由不同的目标物反射的反射波信号的正确的频率分量的情况下，也能够检测全部的目标物的雷达装置。
[0009]本发明的一方案为雷达装置，包括:脉冲生成单元，对每个发送周期依次生成I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号；相位旋转单元，对于所述I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号，给予90度的相位旋转;DAC变换单元，将所述相位旋转后的I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号变换为基带模拟信号;发送单元，发送将所述基带模拟信号变换为无线频率的雷达信号;接收单元，接收所述雷达信号被目标物反射的反射波信号并变换为基带模拟信号;ADC变换单元，将所述接收到的基带模拟信号变换为数字的两个接收脉冲信号;相关器，求所述发送脉冲信号和所述接收脉冲信号的相关值;误差估计单元，基于所述相关值，估计所述接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差;校正参数计算单元，计算用于校正所述I分量的误差及Q分量的误差的校正参数；以及误差校正单元，基于所述校正参数，校正所述发送脉冲信号及所述接收脉冲信号的至少一方的I分量的误差及Q分量的误差。
[0010]本发明的一方案为信号生成装置，包括:脉冲生成单元，对每个发送周期依次生成I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号；相位旋转单元，对于所述I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号，给予90度的相位旋转;输出单元，将所述相位旋转后的I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号输出到发送单元;输入单元，将接收单元接收到的由目标物反射的反射波信号作为接收脉冲信号输入;相关器，求所述发送脉冲信号和所述接收脉冲信号的相关值;误差估计单元，基于所述相关值，估计所述接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差;校正参数计算单元，计算用于校正所述I分量的误差及Q分量的误差的校正参数；以及误差校正单元，基于所述校正参数，校正所述发送脉冲信号及所述接收脉冲信号的至少一方的I分量的误差及Q分量的误差。
[0011]这些概括性的并且特定的方案，也可以通过系统、装置及方法的任意组合来实现。
[0012]根据本发明的一方案的雷达装置，能够防止旁瓣特性的劣化及多普勒估计结果的检测性能的劣化，同时即使在正负反转的频域的各自中，包含了由不同的目标物反射的反射波信号的正确的频率分量的情况下，也能够检测全部的目标物。
[0013]从说明书和附图中将更清楚本发明的一方案中的其他优点和效果。这些优点和/或效果可以由各种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】
[0014]图1是表示本发明的实施方式I的雷达装置的结构的框图。
[0015]图2是表示本发明的实施方式I中的RXIQ误差校正单元的内部结构的图。
[0016]图3是表示反射波信号的延迟分布的图。
[0017]图4是表示将接收脉冲信号的I分量及Q分量绘制在1-Q平面上的情况的一例子的图。
[0018]图5A是表示接收脉冲信号的1-Q平面上有振幅误差的I分量及Q分量的校正前的状态的图。
[0019]图5B是表示接收脉冲信号的1-Q平面上有振幅误差的I分量及Q分量的校正后的状态的图。
[0020]图6A是表不在接收脉冲信号的1-Q平面上有相位误差的I分量及Q分量的校正前的状态的图。
[0021]图6B是表示接收脉冲信号的1-Q平面上有相位误差的I分量及Q分量的校正后的状态的图。
[0022]图7是表示本发明的实施方式2的雷达装置的结构的框图。
[0023]图8是表示本发明的实施方式3的雷达装置的结构的框图。
[0024]图9是表示本发明的实施方式4的雷达装置的结构的框图。
[0025]图10是表示本发明的实施方式4中的延迟分布的图。
[0026]图11是表示本发明的实施方式5中的RXIQ误差校正单元的内部结构的图。
[0027]图12是表示本发明的实施方式6中的RXIQ误差校正单元的内部结构的图。
【具体实施方式】
[0028]在本发明中，首先，在RF单元中的发送信号处理序列及接收信号处理序列中，使用了分别包括相位旋转单元的雷达装置。在该雷达装置中，在发送信号处理序列中以数个脉冲为单位对脉冲信号给予相位旋转，与相位旋转同步，在接收信号处理序列中对于反射波信号在与发送信号处理序列中给予的相位旋转的方向的相反方向上给予相位旋转。由此，在发送信号序列的相位旋转单元和接收信号处理序列的相位旋转单元之间的处理中，能够将RF单元产生的I分量的误差及Q分量的误差平坦化地消除，能够实现与无RF误差时同等的旁瓣特性。即，通过上述雷达装置，能够得到防止在专利文献I中未考虑的旁瓣特性的劣化的效果。
[0029]其后，在本发明中，在雷达装置中，在传输路径中接收到附加了多普勒相位变动分量的反射波信号的情况中，将接收到的反射波信号在后级中进行FFT处理来估计目标物的速度分量时，对于正确的频率分量的频域检测在正负反转的频域中错误的频率分量，所以需要相应处理多普勒估计结果的检测性能劣化，而且重复了研究。
[0030]因而，在本发明中，开发出能够防止旁瓣特性的劣化及多普勒估计结果的检测性能的劣化，同时即使在正负反转的频域的各自中，包含了由不同的目标物反射的反射波信号的正确的频率分量的情况下，也能够检测全部的目标物的本发明的雷达装置。
[0031]以下，适当参照附图详细地说明本发明的各实施方式。
[0032](实施方式I)
[0033]〈雷达装置的结构〉
[0034]一边参照图1，一边在以下详细说明本发明的实施方式I的雷达装置100的结构。
[0035]雷达装置100包括:脉冲生成单元101;TX相位旋转单元102;数字/模拟变换器(以下，记载为“DAC”)103;无线发送单元104;天线105;天线106;无线接收单元107;模拟/数字转换器(以下，记载为“ADC” ) 108 ； RXIQ误差校正单元109 ； RX相位旋转单元110 ；相关器111 ；IQ误差估计单元112;校正参数计算单元113;以及目标物检测单元114。脉冲生成单元101以及TX相位旋转单元102构成信号生成单元。
[0036]脉冲生成单元101对每个发送周期生成作为雷达信号基础的包含I分量信号及Q分量信号的一组脉冲信号。以下，将脉冲生成单元101生成的脉冲信号称为“发送脉冲信号”。脉冲生成单元101将发送脉冲信号在规定的周期输出到TX相位旋转单元102，同时输出到相关器111。在脉冲调制中，被分配1-Q平面上的星座中的规定的调制码元。
[0037]TX相位旋转单元102对于从脉冲生成单元101输出的两个发送脉冲信号给予规定量的相位旋转并输出到DAC103 JX相位旋转单元102典型地对每两个发送脉冲信号给予90°的相位旋转。
[0038]DAC103对于从TX相位旋转单元102输出的数字形式的两个发送脉冲信号进行基于QPSK调制的向模拟信号的转换，将模拟信号输出到无线发送单元104。
[0039]无线发送单元104对于从DAC103输出的基带的模拟信号进行无线处理(上变频、放大等)，生成雷达信号，并从天线105发送。从天线105发送的雷达信号被目标物反射，成为反射波信号。反射波信号被天线106接收。
[0040]无线接收单元107对于被天线106接收到的反射波信号进行无线处理(下变频、放大等)，生成包含I分量及Q分量的基带的模拟信号，将模拟信号输出到ADC108。
[0041 ] ADC108将从无线接收单元107输出的模拟信号转换成数字形式的两个脉冲信号(以下，称为“接收脉冲信号”)，输出到RXIQ误差校正单元109。
[0042]RXIQ误差校正单元109基于由校正参数计算单元113输出的校正参数，对从ADC108输出的接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差进行校正，并输出到RX相位旋转单元110。
[0043]在通常模式中，对于从RXIQ误差校正单元109输出的接收脉冲信号，RX相位旋转单元110给予相对在TX相位旋转单元102中对发送脉冲信号给予的相位旋转为相反方向的相同的旋转量的相位旋转，并输出到相关器111。此外，在误差校正模式中，RX相位旋转单元110不进行相位旋转处理，而将从RXIQ误差校正单元109输出的接收脉冲信号直接输出到相关器1U。再有，通常模式是进行检测目标物的动作时的模式。此外，误差校正模式是进行对I分量的误差及Q分量的误差进行校正的动作时的模式。
[0044]相关器111取从RX相位旋转单元110输出的接收脉冲信号和从脉冲生成单元101输出的发送脉冲信号之间的相关，将求得的相关值输出到IQ误差估计单元112及目标物检测单元114。
[0045]IQ误差估计单元112根据从相关器111输出的相关值来估计在接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差，将估计结果输出到校正参数计算单元113。
[0046]校正参数计算单元113基于从IQ误差估计单元112输出的I分量的误差及Q分量的误差的估计结果来求校正参数，将求得的校正参数输出到RXIQ误差校正单元109。
[0047]目标物检测单元114将从相关器111输出的、规定次数的发送周期的整个期间的相关值相加来计算相干积分值，由算出的相干积分值来检测目标物。
[0048]〈RXIQ误差校正单元的结构〉
[0049]一边参照图2，一边在以下详细地说明本发明的实施方式I中的RXIQ误差校正单元109的内部结构。
[0050]RXIQ误差校正单元109具有:乘法器201;乘法器202;乘法器203;以及加法器204。[0051 ]乘法器201将从ADC108输出的包含接收脉冲信号的误差的I分量(I)和从校正参数计算单元113输出的校正参数(l+α)相乘来校正I分量，将不包含误差的I分量(V )输出到RX相位旋转单元110。这里，α是校正I分量和Q分量之间的振幅误差的参数。
[0052]乘法器202将从ADC108输出的接收脉冲信号的I分量和从校正参数计算单元113输出的校正参数β相乘并输出到加法器204。这里，β是校正I分量和Q分量之间的正交相位误差的参数。
[0053]乘法器203将从ADC108输出的包含接收脉冲信号的误差的Q分量(Q)和从校正参数计算单元113输出的校正参数(l-α)相乘并输出到加法器204。
[0054]加法器204将从乘法器202输出的乘法结果和从乘法器203输出的乘法结果相加来校正Q分量，将不包含误差的Q分量(Q')输出到RX相位旋转单元110。
[0055]〈I分量的误差及Q分量的误差的校正方法〉
[0056]下面，一边参照图3至图6，一边在以下详细地说明本实施方式中的I分量的误差及Q分量的误差的校正方法。
[0057]图3是表示反射波信号的延迟分布的图。图3中，横轴为距离，纵轴是反射波信号的功率。
[0058]在图3中，对每发送两个脉冲信号，呈现一个峰值。该峰值与被检测的目标物的数呈现相同的数。在雷达装置100中，在天线105及天线106中产生较大的隔离，所以在I分量的误差及Q分量的误差的校正中，使用天线105及天线106的隔离造成的延迟分布的峰值。在本实施方式中，对每两个脉冲信号给予90°的相位旋转，所以延迟分布中出现的峰值的相位也旋转90°。
[0059]图4是表示将接收脉冲信号的I分量及Q分量绘制在1-Q平面上的情况下的一例子的图。
[0060]在无I分量的误差及Q分量的误差的状态的情况下，连结了在1-Q平面上绘制的I分量及Q分量的图形为正方形。在有I分量的误差及Q分量的误差的情况下，如图4所示，连结了1-Q平面上绘制的I分量及Q分量的图形成为与正方形不同的形状(平行四边形)。因此，根据1-Q平面上绘制的至少三个I分量及Q分量的坐标，IQ误差估计单元112使I分量的误差及Q分量的误差的大小成为指标，估计I分量的误差及Q分量的误差。
[0061 ]具体地说，IQ误差估计单元112从1-Q平面上绘制的三个I分量及Q分量的坐标计算两个指标。在将第I脉冲信号及第2脉冲信号的1-Q平面中的I分量及Q分量的坐标设为P1，将第3脉冲信号及第4脉冲信号的1-Q平面中的I分量及Q分量的坐标设为P2，将第5脉冲信号及第6脉冲信号的1-Q平面中的I分量及Q分量的坐标设为P3的情况下，IQ误差估计单元112求从原点O至坐标Pl的距离和从原点O至坐标P2的距离之差的绝对值并作为指标I，同时求坐#P1和坐标P2之间的距离与坐标P2和坐标P3之间的距离之差的绝对值并作为指标2。然后，在无I分量的误差及无Q分量的误差的情况下，IQ误差估计单元112通过指标I和指标2两者为“O”，将指标I和指标2的相加值作为指标值来求。
[0062]校正参数计算单元113使用α和β两个参数，可设定校正参数。校正参数计算单元113使用参数α、β，对以下5个条件，求上述的指标值。
[0063]条件1 = (α，β)
[0064]条件2 = (α+Δ1，β)
[0065]条件3 = (α-Δ1，β)
[0066]条件4=(€[，3+厶2)
[0067]条件5= (€[，3-厶2)
[0068]校正参数计算单元113实施求最小的指标值并更新条件的算法，反复这样的更新(Iterat1n)，反复进行条件的更新直至指标值为最小为止。然后，校正参数计算单元113将由上述的条件I至条件5求得的各指标值进行比较，求最小的指标值，将使用了作为最小的指标值的条件的参数的校正参数输出到RXIQ误差校正单元109。由此，直接地降低接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差，能够避免多普勒估计结果的检测性能的劣化。
[0069]再有，在由上述的条件I至条件5求得的指标值为阈值以下的情况下，校正参数计算单元113也可以在中途停止条件的更新，将使用了作为阈值以下的指标值的条件的参数的校正参数输出到RXIQ误差校正单元109。这种情况下，能够更快地进行对I分量的误差及Q分量的误差进行校正的处理。
[0070]如图5A所示，I分量及Q分量包含振幅误差的情况下，RXIQ误差校正单元109使用在校正参数计算单元113通过上述方法求得的校正参数，对包含振幅误差的I分量及Q分量进行校正，得到图5B中实线所示的消除了振幅误差的I分量及Q分量。
[0071]此外，如图6A所示，在I分量及Q分量包含相位误差的情况下，RXIQ误差校正单元109使用在校正参数计算单元113中通过上述方法求得的校正参数，将因包含相位误差而彼此不正交的I轴和Q轴进行校正，得到如图6B所示的通过消除了相位误差的I分量及Q分量而彼此正交的I轴和Q轴。
[0072]再有，对于包含振幅误差和相位误差两者的I分量及Q分量，RXIQ误差校正单元109进行在图5和图6两者中所示的处理。
[0073]如以上，本实施方式的雷达装置，求接收脉冲信号和发送脉冲信号之间的相关值，基于求得的相关值估计I分量的误差和Q分量的误差，同时对于接收脉冲信号，对估计出的I分量的误差及Q分量的误差进行校正。由此，能够防止旁瓣特性的劣化及多普勒估计结果的检测性能的劣化，同时即使在正负反转的频域的各自中，包含由不同的目标物反射的反射波信号的正确的频率分量的情况下，也能够检测全部的目标物。
[0074](实施方式2)
[0075]〈雷达装置的结构〉
[0076]一边参照图7，一边在以下详细地说明本发明的实施方式2的雷达装置700的结构。
[0077]再有，在图7的雷达装置700中，对与图1的雷达装置100相同的结构部分附加相同标号，省略其说明。
[0078]与图1的雷达装置100比较，图7的雷达装置700采用除去RX相位旋转单元110及相关器111，追加相关器701及RX相位旋转单元702的结构。
[0079]RXIQ误差校正单元109基于由校正参数计算单元113输出的校正参数，对从ADC108输出的接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差进行校正，将接收脉冲信号输出到相关器701。
[0080]相关器701取从RXIQ误差校正单元109输出的接收脉冲信号和从脉冲生成单元101输出的发送脉冲信号之间的相关，将求得的相关值输出到IQ误差估计单元112及RX相位旋转单元702。
[0081]IQ误差估计单元112由从相关器701输出的相关值来估计接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差，将估计结果输出到校正参数计算单元113。
[0082]对于从相关器701输出的相关值的相位分量，RX相位旋转单元702给予与在TX相位旋转单元102中对发送脉冲信号给予的相位旋转为相反方向的相位旋转，输出到目标物检测单元114。
[0083]目标物检测单元114将从RX相位旋转单元702输出的、在整个规定次数的发送周期的期间的相关值相加算，计算相干积分值，由算出的相干积分值检测目标物。
[0084]再有，在本实施方式中，I分量的误差及Q分量的误差的校正方法与上述实施方式I为相同的方法，所以省略其说明。
[0085]如以上，根据本实施方式，除了上述实施方式I的效果之外，还能够并行地进行对I分量的误差及Q分量的误差进行校正的动作和检测目标物的动作。
[0086](实施方式3)
[0087]〈雷达装置的结构〉
[0088]一边参照图8，一边在以下详细地说明本发明的实施方式3的雷达装置800的结构。
[0089]再有，在图8的雷达装置800中，对与图7的雷达装置700为相同结构的部分附加相同标号，省略其说明。
[0090]与图7的雷达装置700比较，图8的雷达装置800采用除去RXIQ误差校正单元109，追加TXIQ误差校正单元801的结构。
[0091]TX相位旋转单元102对于从脉冲生成单元101输出的发送脉冲信号给予规定量的相位旋转并输出到TXIQ误差校正单元801。
[0092]TXIQ误差校正单元801基于由校正参数计算单元113输出的校正参数，预先校正从TX相位旋转单元102输出的发送脉冲信号的I分量及Q分量并输出到DAC103，以使在无线区间重叠的、被预测为与反射波信号(接收脉冲信号)中包含的I分量的误差及Q分量的误差相抵消。
[0093]DAC103将从TXIQ误差校正单元801输出的数字形式的发送脉冲信号转换为模拟信号后输出到无线发送单元104。
[0094]再有，TXIQ误差校正单元801的结构与图2为相同结构，所以省略其说明。
[0095]此外，在本实施方式中，I分量的误差及Q分量的误差的校正方法与上述实施方式I为相同方法，所以省略其说明。
[0096]如以上，根据本实施方式，能够得到与上述实施方式2同样的效果。
[0097](实施方式4)
[0098]〈雷达装置的结构〉
[0099]一边参照图9，一边在以下详细地说明本发明的实施方式4的雷达装置900的结构。
[0100]再有，在图9的雷达装置900中，对与图7的雷达装置700为相同结构的部分附加相同标号，省略其说明。
[0101]与图7的雷达装置700比较，图9的雷达装置900采用除去校正参数计算单元113，追加图8的TXIQ误差校正单元801及校正参数计算单元901的结构。
[0102]IQ误差估计单元112由从相关器701输出的相关值来估计接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差，将估计结果输出到校正参数计算单元901。
[0103]校正参数计算单元901基于从IQ误差估计单元112输出的I分量的误差及Q分量的误差的估计结果，求校正参数，将求得的校正参数输出到TXIQ误差校正单元801及RXIQ误差校正单元109。
[0104]再有，TXIQ误差校正单元801及RXIQ误差校正单元109的结构与图2为相同结构，所以省略其说明。
[0105]〈I分量的误差及Q分量的误差的校正方法〉
[0106]一边参照图10，一边在以下详细地说明本发明的实施方式4中的I分量的误差及Q分量的误差的校正方法。
[0107]TXIQ误差校正单元801中将用于校正I分量的误差及Q分量的误差的参数设为(α?，P1)，RXIQ误差校正单元109中将用于校正I分量的误差及Q分量的误差的参数设为(α2，β2)。校正参数计算单元901求这四个参数的最佳解。
[0108]在发送脉冲信号中包含I分量的误差及Q分量的误差的情况下，I分量的误差及Q分量的误差经由相位旋转而混入在反射波信号(接收脉冲信号)中。因脉冲信号的发送及接收产生的I分量的误差及Q分量的误差IQerr，如以下的式(I)表示。
[0109]IQerr=(发送脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差的误差矢量).exp
(」Φ) +(接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差的误差矢量)
[0110]…⑴
[0111]由于需要找到所有条件下IQerr为O的参数，所以校正参数计算单元901找到(发送脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差的误差矢量)=0及(接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差的误差矢量)=0的校正参数。
[0112]具体地说，校正参数计算单元901将在隔离中附加的相位旋转设为EXP(j?)，找到满足在不同的两个隔离路径中各自IQerr为O的式(2)所示的联立方程式的解。
[0113]IQerrl =(发送脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差的误差矢量).exp(j Φ I) + (接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差的误差矢量)=O
[0114]IQerr2=(发送脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差的误差矢量).exp
(j Φ 2) + (接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差的误差矢量)=O
[0115]…⑵
[0116]因此，在图10那样的延迟分布中，校正参数计算单元901关注隔离路径的不同的两个峰值的相位，在将对隔离路径I的指标设为ESTl，将对隔离路径2的指标设为EST2的情况下，根据以下的九个条件，计算ESTl和EST2。
[0117]条件1 = (α1，β1，α2，β2)
[0118]条件2 = (α1+Δ 1，β1，α2，β2)
[0119]条件3 = (α1-Δ 1，β1，α2，β2)
[0120]条件4=(α1，β1+Δ2，α2，β2)
[0121]条件5 = (α1，β1-Δ2，α2，β2)
[0122]条件6 = (α1，β1，α2+Δ3，β2)
[0123]条件7 = (α1，β1，α2_Δ3，β2)
[0124]条件8 = (α1，β1，α2，β2+Δ4)
[0125]条件9= (01，31，€[2，02-厶4)
[Ο126]校正参数计算单元901在这九个条件之中反复进行条件的更新直至EST1+EST2的值为最小为止，将使用EST1+EST2的值为最小的条件的参数设定的校正参数，输出到TXIQ误差校正单元801及RXIQ误差校正单元109。
[0127]再有，上述中使用两个隔离路径求得校正参数，但也可以使用对停止的目标物的相关值的峰值来求校正参数。
[0128]如以上，根据本实施方式，对于发送脉冲信号中包含的I分量及Q分量和接收脉冲信号中包含的I分量及Q分量进行误差校正，所以比上述实施方式I至3能够更高精度地防止旁瓣特性的劣化及多普勒估计结果的检测性能的劣化，并且即使在正负反转的频域的各自中，包含由不同的目标物反射的反射波信号的正确的频率分量的情况下，也能够检测全部的目标物。
[〇129](实施方式5)
[0130]本发明的实施方式5是RXIQ误差校正单元109的内部结构的变形(variat1n)。再有，本实施方式的雷达装置与图1为相同结构，所以省略其说明。
[0131]〈RXIQ误差校正单元的结构〉
[0132]一边参照图11，一边在以下详细地说明本实施方式中的RXIQ误差校正单元109的内部结构。
[0133]RXIQ误差校正单元109具有乘法器1001、乘法器1002、以及加法器1003。
[0134]乘法器1001将从ADC108输出的包含接收脉冲信号的误差的I分量(I)和从校正参数计算单元113输出的校正参数(l+α)相乘来校正I分量，将不包含误差的I分量(V )输出到RX相位旋转单元110。
[0135]乘法器1002将从ADC108输出的接收脉冲信号的I分量和从校正参数计算单元113输出的校正参数β相乘后输出到加法器1003。
[0136]加法器1003将从ADC108输出的包含接收脉冲信号的误差的Q分量(Q)和从乘法器1002输出的乘法结果相加来校正Q分量，将不包含误差的Q分量(QQ输出到RX相位旋转单元HO。
[0137]再有，在本实施方式中，也可以将TXIQ误差校正单元801的内部结构设成图11的结构。
[0138](实施方式6)
[0139]本发明的实施方式6是RXIQ误差校正单元109的内部结构的变形。再有，本实施方式的雷达装置与图1为相同结构，所以省略其说明。
[0140]〈RXIQ误差校正单元的结构〉
[0141]一边参照图12，一边在以下详细地说明本实施方式中的RXIQ误差校正单元109的结构。
[0142]RXIQ误差校正单元109具有乘法器1101、乘法器1102、乘法器1103、乘法器1104、加法器1105、以及加法器1106。
[0143]乘法器1101将从ADC108输出的包含接收脉冲信号的误差的I分量(I)和从校正参数计算单元113输出的校正参数(l+α)相乘后输出到加法器1105。
[0144]乘法器1102将从ADC108输出的包含接收脉冲信号的误差的I分量(I)和从校正参数计算单元113输出的校正参数β相乘后输出到加法器1106。
[0145]乘法器1103将从ADC108输出的包含接收脉冲信号的误差的Q分量(Q)和从校正参数计算单元113输出的校正参数γ相乘后输出到加法器1105。
[0146]乘法器1104将从ADC108输出的包含接收脉冲信号的误差的Q分量(Q)和从校正参数计算单元113输出的校正参数(l-α)相乘后输出到加法器1106。
[0147]加法器1105将从乘法器1101输出的乘法结果和从乘法器1103输出的乘法结果相加算，对I分量进行校正，将不包含误差的I分量(V )输出到RX相位旋转单元110。
[0148]加法器1106将从乘法器1102输出的乘法结果和从乘法器1104输出的乘法结果相加来校正Q分量，将不包含误差的Q分量(QQ输出到RX相位旋转单元110。
[0149]再有，在本实施方式中，也可以使TXIQ误差校正单元801的内部结构成为图12的结构。
[0150]本发明中，构件的种类、配置、个数等不限定于前述实施方式，在将该结构要素适当置换为具有同等的作用效果的结构要素等的、不脱离本发明的宗旨的范围内，当然可适当变更。
[0151 ]具体地说，在上述实施方式I至实施方式6中，实施了求最小的指标值来更新设定值的算法，但也可以预先存储将指标值和校正参数相对应的表，选择与求得的指标值相对应的校正参数。
[0152]作为本发明的实施方式的各种形式，包含以下形式。
[0153]第I发明的雷达装置包括:脉冲生成单元，对每个发送周期依次生成I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号；相位旋转单元，对于所述I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号，给予90度的相位旋转;DAC变换单元，将所述相位旋转后的I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号变换为基带模拟信号；发送单元，发送将所述基带模拟信号变换为无线频率的雷达信号;接收单元，接收所述雷达信号被目标物反射的反射波信号并变换为基带模拟信号;ADC变换单元，将所述接收到的基带模拟信号变换为数字的两个接收脉冲信号；相关器，求所述发送脉冲信号和所述接收脉冲信号的相关值;误差估计单元，基于所述相关值，估计所述接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差;校正参数计算单元，计算用于校正所述I分量的误差及Q分量的误差的校正参数；以及误差校正单元，基于所述校正参数，校正所述发送脉冲信号及所述接收脉冲信号的至少一方的I分量的误差及Q分量的误差。
[0154]第2发明的雷达装置是上述第I发明的雷达装置，还包括:发送相位旋转单元，对于所述发送脉冲信号给予规定量的相位旋转；以及接收相位旋转单元，对于所述接收脉冲信号或所述相关值的任意一个，给予相对于所述发送相位旋转单元对所述发送脉冲信号给予的相位旋转为相反方向、相同的旋转量的相位旋转。
[0155]第3发明的信号生成装置包括:脉冲生成单元，对每个发送周期依次生成I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号；相位旋转单元，对于所述I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号，给予90度的相位旋转;输出单元，将所述相位旋转后的I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号输出到发送单元;输入单元，将接收单元接收到的由目标物反射的反射波信号作为接收脉冲信号输入;相关器，求所述发送脉冲信号和所述接收脉冲信号的相关值;误差估计单元，基于所述相关值，估计所述接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差;校正参数计算单元，计算用于校正所述I分量的误差及Q分量的误差的校正参数；以及误差校正单元，基于所述校正参数，校正所述发送脉冲信号及所述接收脉冲信号的至少一方的I分量的误差及Q分量的误差。
[0156]第4发明的信号生成装置是上述第3发明的信号生成装置，还包括:对于所述发送脉冲信号给予规定量的相位旋转的发送相位旋转单元，以及对于所述接收脉冲信号或所述相关值的任意一个，给予相对于所述发送相位旋转单元对所述发送脉冲信号给予的相位旋转为相反方向且相同的旋转量的相位旋转的接收相位旋转单元。
[0157]第5发明的信号生成装置是上述第3发明的信号生成装置，所述输出单元将所述相位旋转后的I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号变换为基带模拟信号，输出到发送单元。
[0158]第6发明的信号生成装置是上述第3发明的信号生成装置，所述输入单元将所述反射波信号的基带模拟信号变换为数字的两个所述接收脉冲信号。
[0159]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。
[0160]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。
[0161]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。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1C、系统LS1、超大 LSI(Super LSI)、或特大 LSI(Ultra LSI)。
[0162]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(Field Programmable Gate Array: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(Reconf igurableProcessor)。
[0163]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。
[0164]工业实用性
[0165]本发明的雷达装置适合于检测目标物。
[0166]标号说明
[0167]100、700、800、900 雷达装置
[0168]101脉冲生成单元
[0169]102 TX相位旋转单元
[0170]103 DAC
[0171]104无线发送单元
[0172]105、106 天线[〇173]107无线接收单元
[0174]108 ADC
[0175]109 RXIQ误差校正单元
[0176]110、702 RX相位旋转单元
[0177]111、701 相关器
[0178]112 IQ误差估计单元
[0179]113,901校正参数计算单元
[0180]114目标物检测单元
[0181]201、202、203、1001、1002、1101、1102、1103、1104 乘法器
[0182]204、1003、1105、1106 加法器
[0183]801 TXIQ误差校正单元
【主权项】
1.雷达装置，包括: 脉冲生成单元，对每个发送周期依次生成I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号； 相位旋转单元，对于所述I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号，给予90度的相位旋转； DAC变换单元，将所述相位旋转后的I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号变换为基带模拟信号； 发送单元，发送将所述基带模拟信号变换为无线频率的雷达信号； 接收单元，接收所述雷达信号被目标物反射的反射波信号并变换为基带模拟信号； ADC变换单元，将所述接收到的基带模拟信号变换为数字的两个接收脉冲信号； 相关器，求所述发送脉冲信号和所述接收脉冲信号的相关值； 误差估计单元，基于所述相关值，估计所述接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差； 校正参数计算单元，计算用于校正所述I分量的误差及Q分量的误差的校正参数；以及误差校正单元，基于所述校正参数，校正所述发送脉冲信号及所述接收脉冲信号的至少一方的I分量的误差及Q分量的误差。2.如权利要求1所述的雷达装置，还包括: 发送相位旋转单元，对于所述发送脉冲信号给予规定量的相位旋转；以及接收相位旋转单元，对于所述接收脉冲信号或所述相关值的任意一个，给予相对于所述发送相位旋转单元对所述发送脉冲信号给予的相位旋转为相反方向、相同的旋转量的相位旋转。3.信号生成装置，包括: 脉冲生成单元，对每个发送周期依次生成I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号； 相位旋转单元，对于所述I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号，给予90度的相位旋转； 输出单元，将所述相位旋转后的I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号输出到发送单元； 输入单元，将接收单元接收到的由目标物反射的反射波信号作为接收脉冲信号输入； 相关器，求所述发送脉冲信号和所述接收脉冲信号的相关值； 误差估计单元，基于所述相关值，估计所述接收脉冲信号中包含的I分量的误差及Q分量的误差； 校正参数计算单元，计算用于校正所述I分量的误差及Q分量的误差的校正参数；以及误差校正单元，基于所述校正参数，校正所述发送脉冲信号及所述接收脉冲信号的至少一方的I分量的误差及Q分量的误差。4.如权利要求3所述的信号生成装置，还包括: 发送相位旋转单元，对于所述发送脉冲信号给予规定量的相位旋转；以及接收相位旋转单元，对于所述接收脉冲信号或所述相关值的任意一个，给予相对于所述发送相位旋转单元对所述发送脉冲信号给予的相位旋转为相反方向、相同的旋转量的相位旋转。5.如权利要求3所述的信号生成装置， 所述输出单元将所述相位旋转后的I分量脉冲信号及Q分量脉冲信号变换为基带模拟信号，输出到发送单元。6.如权利要求3所述的信号生成装置， 所述输入单元将所述反射波信号的基带模拟信号变换为数字的两个所述接收脉冲信号。
【文档编号】G01S7/288GK105938190SQ201610055723
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】森田忠士
【申请人】松下电器产业株式会社