專利名稱：雷達(dá)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如防止碰撞雷達(dá)等中使用的雷達(dá)裝置，該防止碰撞雷達(dá)用于防止自身車輛和在該自身車輛前方行 駛的車輛的碰撞。
背景技術(shù)：
一般地，在防止碰撞用車載雷達(dá)中，遠(yuǎn)距離目標(biāo)的檢測(cè)能力的提高就不用說(shuō)了，還要求近距離目標(biāo)的檢測(cè)能力。為了檢測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)，需要改善SNR(信噪比)。因而，作為將SNR設(shè)置為最大的接收機(jī)的濾波器經(jīng)常使用匹配濾波器。另外，例如在專利文獻(xiàn)I所示那樣的以往裝置中，使用近距離用和遠(yuǎn)距離用的模擬接收機(jī)濾波器。由此，謀求近距離目標(biāo)的精度的提高，并且容許與遠(yuǎn)距離目標(biāo)有關(guān)的距離分辨率的劣化來(lái)謀求檢測(cè)靈敏度的提高?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)昭62-237375號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在此，在防止碰撞用車載雷達(dá)中，為了檢測(cè)近距離目標(biāo)，通常采用分別發(fā)送接收的多基地(multistatic)方式。在如所述那樣使用了匹配濾波器的情況下，來(lái)自近距離目標(biāo)的回波的信噪比足夠。但是，如圖3 (b)所示那樣，雖然SNR成為最大，但脈沖波形鈍化。其結(jié)果，由于直達(dá)波等的發(fā)送信號(hào)的泄漏，出現(xiàn)發(fā)送接收間的隔離變差的情況。這樣，當(dāng)發(fā)送接收間的隔離差的情況下，通過(guò)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行來(lái)自近距離目標(biāo)的回波檢測(cè)是困難的。另外，如專利文獻(xiàn)I所示的以往裝置，因?yàn)槭枪饫走_(dá)裝置，所以發(fā)送接收間的隔離不會(huì)特別成為問(wèn)題，在專利文獻(xiàn)I中沒(méi)有說(shuō)明有關(guān)用于改善發(fā)送接收間的隔離的結(jié)構(gòu)。即，在使用毫米波段等的電波的雷達(dá)裝置中，發(fā)送接收間的隔離改善成為技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明就是為了解決所述那樣的技術(shù)問(wèn)題而提出的，其目的在于得到能夠改善在使用毫米波段等的電波時(shí)的發(fā)送接收之間的隔離的雷達(dá)裝置。解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)手段本發(fā)明的雷達(dá)裝置具備發(fā)送控制部，生成與規(guī)定的雷達(dá)方式相應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào)；脈沖信號(hào)生成部，將從所述發(fā)送控制部輸入的基準(zhǔn)信號(hào)調(diào)制為脈沖信號(hào)；發(fā)送天線，向空間照射來(lái)自所述脈沖信號(hào)生成部的脈沖信號(hào)；接收天線，接收來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)；頻率變換部，使用來(lái)自所述發(fā)送控制部的基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)由所述接收天線接收到的接收信號(hào)的頻率進(jìn)行變換；寬帶濾波器部，具有用于以發(fā)送接收的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性，抑制來(lái)自所述頻率變換部的信號(hào)的不需要的分量而提取所需要的信號(hào)；A/D變換部，將來(lái)自所述寬帶濾波器部的輸出信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)；存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)來(lái)自所述A/D變換部的數(shù)字信號(hào)；頻率解析部，對(duì)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率解析；目標(biāo)檢測(cè)部，根據(jù)由所述頻率解析部處理過(guò)的信號(hào)，檢測(cè)來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)作為目標(biāo)信號(hào)；以及目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部，根據(jù)由所述目標(biāo)檢測(cè)部檢測(cè)到的目標(biāo)信號(hào)，計(jì)算目標(biāo)的距離以及相對(duì)速度。


圖I是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的雷達(dá)裝置的框圖。圖2是用于說(shuō)明圖I的雷達(dá)裝置的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖3是用于說(shuō)明匹配濾波器輸出和寬帶濾波器輸出的說(shuō)明圖。圖4是用于說(shuō)明窄帶濾波器、匹配濾波器以及寬帶濾波器各自的對(duì)于脈沖寬度Tp的脈沖信號(hào)的脈沖響應(yīng)的關(guān)系的說(shuō)明圖。圖5是用于說(shuō)明窄帶濾波器、匹配濾波器以及寬帶濾波器各自的對(duì)于脈沖寬度Tp的脈沖信號(hào)的脈沖響應(yīng)的關(guān)系的說(shuō)明圖。 圖6是用于說(shuō)明寬帶濾波器的濾波器帶寬以及濾波器響應(yīng)的說(shuō)明圖。圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的雷達(dá)裝置的框圖。圖8是用于說(shuō)明寬帶濾波器部、數(shù)字濾波器部的數(shù)字濾波器，以及接收信號(hào)的各自的頻率特性的說(shuō)明圖。圖9是示出以往裝置的框圖。圖10是用于說(shuō)明相干積分時(shí)間的說(shuō)明圖。圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的雷達(dá)裝置的框圖。圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置的框圖。圖13是用于說(shuō)明距離庫(kù)(range bin)間加法處理的概要的說(shuō)明圖。圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的雷達(dá)裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式以下參照

用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式。實(shí)施方式I圖I是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的雷達(dá)裝置(脈沖雷達(dá)裝置)的框圖。在圖I中，實(shí)施方式I的雷達(dá)裝置具有發(fā)送控制部(發(fā)送機(jī)控制裝置)I ;脈沖信號(hào)生成部(發(fā)送機(jī))2 ;發(fā)送天線3a ;接收天線3b ;頻率變換部(頻率變換器)4 ;寬帶濾波器部(寬帶濾波裝置)5 ；A/D變換部(A/D變換器)6 ;視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部(視頻信號(hào)用存儲(chǔ)器)7 ;頻率解析部(頻率解析裝置)8 ；目標(biāo)檢測(cè)部(目標(biāo)檢測(cè)裝置)9 ；目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部(目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算裝置)10。發(fā)送控制部I生成與在目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10中處理的目標(biāo)距離計(jì)算以及相對(duì)速度計(jì)算方式相應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào)。另外，由發(fā)送控制部I生成的基準(zhǔn)信號(hào)被送到脈沖信號(hào)生成部2以及頻率變換部4。以下，作為目標(biāo)距離計(jì)算以及相對(duì)速度計(jì)算方式(規(guī)定的雷達(dá)方式)，以采用圖2所示的多頻步ICW (Interrupted Continuous Wave :中斷連續(xù)波)方式的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。而且，有關(guān)多頻步ICW方式的原理，能夠采用例如在國(guó)際公開(kāi)第2006/085352號(hào)小冊(cè)子(目標(biāo)物檢測(cè)裝置)中記載的方式。
在作為目標(biāo)距離計(jì)算以及相對(duì)速度計(jì)算方式而使用多頻步ICW方式的情況下，發(fā)送控制部I如圖2所示,在每個(gè)PRI(Pulse RepetitionInterval :脈沖重復(fù)間隔)以步頻Af改變發(fā)送頻率，向脈沖信號(hào)生成部2以及頻率變換部4發(fā)送基準(zhǔn)信號(hào)。此外，作為目標(biāo)距離計(jì)算以及相對(duì)速度計(jì)算方式，除了多頻步ICW方式外,還有脈沖多普勒方式、FM (FrequencyModulation :調(diào)頻)脈沖方式、合成帶域處理方式等。當(dāng)采用這些方式的情況下，發(fā)送控制部I生成與各方式相應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào)，將該生成的基準(zhǔn)信號(hào)送到脈沖信號(hào)生成部2以及頻率變換部4。脈沖信號(hào)生成部2生成將來(lái)自發(fā)送控制部I的基準(zhǔn)信號(hào)的頻率作為載波頻率的脈 沖信號(hào)，將該生成的信號(hào)送到發(fā)送天線3a。發(fā)送天線3a向空間照射來(lái)自脈沖信號(hào)生成部2的脈沖信號(hào)。從發(fā)送天線3a照射的脈沖信號(hào)在目標(biāo)處反射，由接收天線3b接收。另外，來(lái)自發(fā)送天線3a的直達(dá)波也由接收天線3b接收。頻率變換部4對(duì)由接收天線3b接收到的接收信號(hào)使用來(lái)自發(fā)送控制部I的基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行頻率變換。經(jīng)過(guò)頻率變換的接收信號(hào)被向?qū)拵V波器部5發(fā)送。寬帶濾波器部5抑制包含在用頻率變換部4進(jìn)行了頻率變換的接收信號(hào)中的不需要的分量(不需要的信號(hào))。另外，寬帶濾波器部5具有用于以發(fā)送接收間的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。該寬帶濾波器部5雖然與匹配濾波器相比噪聲功率增大，但另一方面卻以不使脈沖波形鈍化的方式進(jìn)行濾波。其結(jié)果，如圖3 (c)所示，雖然與匹配濾波器相比SNR劣化，但卻能夠改善發(fā)送接收間的隔離。在此，對(duì)于寬帶濾波器部5的濾波器帶寬以及濾波器響應(yīng)進(jìn)行說(shuō)明。在此，假設(shè)脈沖信號(hào)的脈寬為T(mén)P，濾波器的脈沖響應(yīng)的時(shí)間寬度為T(mén)F。另外，如果假設(shè)脈沖信號(hào)為s(t)，則由于匹配濾波器以s *(_t)示出，所以匹配濾波器的時(shí)間寬度Tf和脈沖寬度Tp—致。在此，*示出復(fù)共軛。因?yàn)闉V波器的帶寬是時(shí)間寬度Tf的倒數(shù)(1/TF)，所以與匹配濾波器相比為窄帶濾波器的時(shí)間寬度比Tp更長(zhǎng)，與匹配濾波器相比為寬帶濾波器的時(shí)間寬度比Tp還短。圖4示出窄帶濾波器、匹配濾波器以及寬帶濾波器各自的對(duì)于脈沖寬度Tp的信號(hào)的脈沖響應(yīng)的關(guān)系。圖4的橫軸是以脈沖寬度Tp歸一化的時(shí)刻。濾波處理等價(jià)于在時(shí)間軸上的卷積處理。圖5示出窄帶濾波器、匹配濾波器以及寬帶濾波器各自的對(duì)于脈沖寬度Tp的脈沖信號(hào)的響應(yīng)。圖5的橫軸是以脈沖寬度Tp歸一化了的時(shí)刻，假設(shè)濾波器響應(yīng)的最大點(diǎn)為時(shí)刻O(píng)。另外，圖5的縱軸表示濾波器響應(yīng)的功率，假設(shè)濾波器響應(yīng)的最大值為Po。如該圖5所示，匹配濾波器的響應(yīng)為三角形狀的響應(yīng)，而窄帶濾波器以及寬帶濾波器的響應(yīng)為梯形的響應(yīng)。用圖5中的α表示的三角形以及梯形的斜率的絕對(duì)值在使用匹配濾波器以及窄帶濾波器時(shí)相同。與此相對(duì)，在使用寬帶濾波器的情況下，斜率的絕對(duì)值比使用匹配濾波器的情況大，能夠改善近距離測(cè)距門(mén)(range gate)的發(fā)送接收間的隔離。另外，當(dāng)使用寬帶濾波器的情況下，用圖5中的α表示的梯形的濾波器響應(yīng)的斜率用-PcZTf表示。進(jìn)而，α的直線是通過(guò)(Τρ/2,4/2)的直線。因而，α的直線用下面的表達(dá)式(I)表示。其中，根據(jù)下面的表達(dá)式(I)假設(shè)Ptl= I。P (t) = - (1/TF) X (t-Tp/2)+1/2(I)另外，為了在時(shí)刻t= τ時(shí)的瞬時(shí)功率相對(duì)于濾波器響應(yīng)的峰值功率成為X[dB]以下，需要滿足以下的表達(dá)式(2)。IOlog (- (1/TF) X (t-Tp/2)+1/2) ^ X (2) Τρ< ( T ρ/2-τ) X (10x/1° - 1/2) .1... (10x/1°-l/2) < 0其中，0 < Tf 彡 Tp, Tp/2 ( τ < (TF+TP) /2，X 彡 O例如，對(duì)于脈沖寬度Tp= Iys的脈沖信號(hào)，為了時(shí)刻τ =0. 6ys時(shí)的瞬時(shí)功率與濾波器響應(yīng)的峰值功率相比為X = -10dB，將值代入前面的表達(dá)式(2)，則為T(mén)f <0.25 μ S。因?yàn)門(mén)f = O. 25 μ s的倒數(shù)是4MHz，所以如圖6 (a)所示，與脈沖信號(hào)的帶域1/Tp = IMHz相比，只要將寬帶濾波器的濾波器帶域設(shè)定成信號(hào)帶域的4倍帶域以上即可。圖6 (b)示出使用以上那樣的參數(shù)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果。根據(jù)圖6 (b)，能夠確認(rèn)在時(shí)刻τ = O. 6μ s時(shí)的濾波器響應(yīng)與峰值瞬時(shí)功率相比成為-10dB。另外，能夠確認(rèn)與使用匹配濾波器的情況相比為約_6dB，能夠確認(rèn)隔離改善。接下來(lái)，通過(guò)了寬帶濾波器部5的接收信號(hào)被送到A/D變換部6。該接收信號(hào)由A/D變換部6被從模擬信號(hào)變換為數(shù)字接收信號(hào)。該數(shù)字接收信號(hào)被送到視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部7，被存儲(chǔ)于視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部7。在此，根據(jù)采樣定理，預(yù)先設(shè)定A/D變換部6的采樣頻率使得來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)不產(chǎn)生混疊(aliasing)。頻率解析部8對(duì)存儲(chǔ)在視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部7的數(shù)字接收信號(hào)進(jìn)行頻率解析。作為頻率解析的方式，例如有FFT (Fast FourierTransform :快速傅里葉變換)。作為目標(biāo)距離計(jì)算以及相對(duì)速度計(jì)算方式，當(dāng)采用多頻步ICW方式的情況下，頻率解析部8在每一距離庫(kù)對(duì)于發(fā)送頻率相同的數(shù)字接收信號(hào)在HIT方向上進(jìn)行FFT。而后，頻率解析部8向目標(biāo)檢測(cè)部9發(fā)送FFT后的信號(hào)。目標(biāo)檢測(cè)部9根據(jù)來(lái)自頻率解析部8的輸入信號(hào)檢測(cè)目標(biāo)信號(hào)。作為該目標(biāo)檢測(cè)的方法，例如有CFAR (Constant False Alarm Rate :恒虛警率)等。目標(biāo)檢測(cè)部9將檢測(cè)出的目標(biāo)的頻率信息送到目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10。目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10計(jì)算與由目標(biāo)檢測(cè)部9檢測(cè)出的目標(biāo)有關(guān)的距離以及相對(duì)速度。作為目標(biāo)距離計(jì)算以及相對(duì)速度計(jì)算方式，當(dāng)采用多頻步ICW方式的情況下，根據(jù)由目標(biāo)檢測(cè)部9檢測(cè)出的目標(biāo)的頻率信息而計(jì)算相對(duì)速度。另外，目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10根據(jù)不同的載波頻率間(例如，圖2中f2 f8)的相位梯度而計(jì)算目標(biāo)距離。由目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10計(jì)算出的目標(biāo)的距離以及相對(duì)速度的信息被送到跟蹤處理部11。跟蹤處理部11例如用使用了卡爾曼濾波器等的跟蹤濾波器而跟蹤目標(biāo)。根據(jù)所述那樣的實(shí)施方式I的雷達(dá)裝置，寬帶濾波器部5具有用于以發(fā)送接收間的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。用該結(jié)構(gòu)能夠改善在使用電波時(shí)的發(fā)送接收間的隔離，能夠容易地檢測(cè)來(lái)自近距離目標(biāo)的信號(hào)。另外，由于距離分辨率由發(fā)送帶寬決定，所以即使在遠(yuǎn)距離，距離分辨率也不會(huì)劣化。因而，在實(shí)施方式I的雷達(dá)裝置中，能夠改善發(fā)送接收間的隔離，在觀測(cè)距離范圍內(nèi)能夠抑制距離分辨率的劣化。實(shí)施方式2
在實(shí)施方式I中，對(duì)使用寬帶濾波器部5來(lái)謀求改善發(fā)送接收間的隔離的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明。與之相對(duì)，在實(shí)施方式2中，將對(duì)使用數(shù)字濾波器部12來(lái)謀求改善發(fā)送接收間的隔離的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的雷達(dá)裝置的框圖。在圖7中，實(shí)施方式2的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的概要與實(shí)施方式I的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)一樣，在此，以與實(shí)施方式I的不同為中心進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式2的雷達(dá)裝置還具有數(shù)字濾波器部12。另外，實(shí)施方式2的雷達(dá)裝置分別各具有兩個(gè)實(shí)施方式I中的頻率解析部8、目標(biāo)檢測(cè)部9以及目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10。S卩，在實(shí)施方式2中，使用兩組(多組)頻率解析部8、目標(biāo)檢測(cè)部9以及目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10的組。在此，在實(shí)施方式2中，在兩個(gè)系統(tǒng)的功能塊8 10中，對(duì)于在第I系統(tǒng)中使用的功能塊，在符號(hào)的末尾附加“A”， 對(duì)于在第2系統(tǒng)中使用的功能塊，在符號(hào)的末尾附加“B”。這在實(shí)施方式3以后也一樣。實(shí)施方式2的寬帶濾波器部5抑制包含在來(lái)自頻率變換部4的接收信號(hào)中的不需要的分量(不需要的信號(hào))。此處，在實(shí)施方式I中，寬帶濾波器部5具有用于以發(fā)送接收間的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。與之相對(duì)，在實(shí)施方式2中，寬帶濾波器部5不一定具有實(shí)施方式I那樣的頻率特性。數(shù)字濾波器部12對(duì)保存在視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部7中的數(shù)字接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理。另外，數(shù)字濾波器部12具有多個(gè)頻率特性的數(shù)字濾波器。而且，在實(shí)施方式2中，將對(duì)使用兩個(gè)頻率特性的數(shù)字濾波器的情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，圖8是用于說(shuō)明寬帶濾波器部5、數(shù)字濾波器部12的數(shù)字濾波器以及接收信號(hào)的各自的頻率特性的說(shuō)明圖。此外，圖8的寬帶濾波器部5的頻率特性相當(dāng)于實(shí)施方式I的頻率特性。以下，將數(shù)字濾波器的兩個(gè)頻率特性分別作為數(shù)字濾波器部濾波特性12a和數(shù)字濾波器部濾波特性12b進(jìn)行說(shuō)明。數(shù)字濾波器部濾波特性12a是用于以使接收信號(hào)的SNR最大的方式進(jìn)行濾波的匹配濾波器的特性。但是，濾波器不一定是匹配濾波器，只要是以使SNR最大、或者能夠確保所希望的SNR的方式進(jìn)行濾波的數(shù)字濾波器即可。另外，匹配濾波器雖然如上所述具有與信號(hào)帶寬相同的帶寬，但通常使用具有信號(hào)帶寬的I. 2 I. 3倍的通帶寬度的濾波器。數(shù)字濾波器部濾波特性12b是用于以與數(shù)字濾波器部濾波特性12a相比通帶寬度寬、發(fā)送接收間的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。在數(shù)字濾波器部12處理過(guò)的信號(hào)中，通過(guò)了數(shù)字濾波器部濾波特性12a的信號(hào)被送往頻率解析部8A。另外，在數(shù)字濾波器部12處理的信號(hào)中，通過(guò)了數(shù)字濾波器部濾波特性12b的信號(hào)被送往頻率解析部8B。頻率解析部8A、8B進(jìn)行與實(shí)施方式I的頻率解析部8同樣的處理。其中，頻率解析部8A對(duì)遠(yuǎn)距離測(cè)距門(mén)(遠(yuǎn)距離的測(cè)距對(duì)象區(qū)間)的信號(hào)進(jìn)行處理。另外，頻率解析部SB對(duì)近距離測(cè)距門(mén)(近距離的測(cè)距對(duì)象區(qū)間)的信號(hào)進(jìn)行處理。即，頻率解析部8A、8B根據(jù)測(cè)距門(mén)，有選擇地接收以數(shù)字濾波器部12的數(shù)字濾波器部濾波特性12a、12b之一的濾波特性進(jìn)行濾波后的信號(hào)，對(duì)于該接收到的信號(hào)進(jìn)行頻率解析。用頻率解析部8A、8B處理過(guò)的信號(hào)分別被送往目標(biāo)檢測(cè)部9A、9B。目標(biāo)檢測(cè)部9A、9B根據(jù)由頻率解析部8A、8B進(jìn)行的頻率解析后的信號(hào)來(lái)檢測(cè)目標(biāo)信號(hào)。由目標(biāo)檢測(cè)部9A、9B檢測(cè)到的目標(biāo)頻率信息分別被送往目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部IOAUOB0目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10AU0B根據(jù)來(lái)自目標(biāo)檢測(cè)部9A、9B的目標(biāo)頻率信息來(lái)計(jì)算目標(biāo)的距離以及相對(duì)速度。由目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10AU0B計(jì)算出的目標(biāo)的距離以及相對(duì)速度的信息被送往跟蹤處理部11。其他的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作與實(shí)施方式I相同。根據(jù)所述那樣的實(shí)施方式2的雷達(dá)裝置，對(duì)于來(lái)自近距離目標(biāo)的信號(hào)，使用數(shù)字濾波器部濾波特性12b，該數(shù)字濾波器部濾波特性12b是用于以發(fā)送接收之間的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。利用該結(jié)構(gòu)，與實(shí)施方式I同樣，在使用電波時(shí)的發(fā)送接收之間的隔離被改善，能夠容易地檢測(cè)來(lái)自近距離目標(biāo)的信號(hào)。在此，對(duì)以往技術(shù)的問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。在專利文獻(xiàn)I所示的以往裝置中，需要具有多個(gè)模擬濾波器。例如，如圖9所示，存在如下問(wèn)題在使用兩個(gè)模擬濾波器的情況下，因?yàn)閷⒛M接收信號(hào)分成兩個(gè)，所以信號(hào)功率降低，SNR會(huì)劣化。此外，因?yàn)閷＠墨I(xiàn)I的雷達(dá)是光雷達(dá)裝置，所以發(fā)送接收間的隔離不成為問(wèn)題，該圖9所示的寬帶濾波器不具有用于以發(fā)送接收間的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。另外，在一般的雷達(dá)裝置中，為了改善SNR，經(jīng)常使用相干積分，SNR的改善程度與相干積分時(shí)間成比例。例如，當(dāng)想改善SNR為2倍的情況下，需要將相干積分時(shí)間設(shè)成2倍。但是，如圖10所示，加長(zhǎng)相干積分時(shí)間存在如下問(wèn)題目標(biāo)的位置/速度信息等的更新速率降低。進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)I所示那樣的以往裝置存在如下技術(shù)問(wèn)題遠(yuǎn)距離目標(biāo)的距離分辨率劣化，不能分離位于遠(yuǎn)距離的兩個(gè)目標(biāo)。對(duì)于這些問(wèn)題，在實(shí)施方式2的雷達(dá)裝置中，由于對(duì)來(lái)自遠(yuǎn)距離目標(biāo)的信號(hào)使用作為匹配濾波器的特性的數(shù)字濾波器部濾波特性12a，所以不會(huì)延長(zhǎng)相干積分時(shí)間，可以改善SNR，使來(lái)自遠(yuǎn)距離目標(biāo)的信號(hào)的檢測(cè)變得容易。另外，因?yàn)榫嚯x分辨率由發(fā)送帶寬決定，所以即使在遠(yuǎn)距離，距離分辨率也不會(huì)劣化。此外，在實(shí)施方式2中，數(shù)字濾波器部12具有兩個(gè)頻率特性。但是，并不限于此例，數(shù)字濾波器部12也可以具有3個(gè)以上的頻率特性。另外，也可以與數(shù)字濾波器部12的頻率特性的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，使用3組以上的頻率解析部8、目標(biāo)檢測(cè)部9以及目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部10的組。實(shí)施方式3在實(shí)施方式2中，對(duì)使用具有數(shù)字濾波器部濾波特性12a、12b的兩個(gè)特性的數(shù)字濾波器部12的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明。與之相對(duì)，在實(shí)施方式3中，將對(duì)使用只具有數(shù)字濾波器部濾波特性12a的數(shù)字濾波器部12的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖11是示出本發(fā)明實(shí)施方式3的雷達(dá)裝置的框圖。在圖11中，實(shí)施方式3的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)概要與實(shí)施方式2的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)相同，在此，以與實(shí)施方式2的不同為中心進(jìn)行。實(shí)施方式3的寬帶濾波器部5和實(shí)施方式I的寬帶濾波器部5同樣，具有用于以發(fā)送接收間的隔離成為所希望水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。實(shí)施方式3的視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部7將存儲(chǔ)的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)送到數(shù)字濾波器部12以及頻率解析部8B的每一個(gè)。實(shí)施方式3的數(shù)字濾波器部12是具有實(shí)施方式2的圖8所示的數(shù)字濾波器部濾波特性12a的頻率特性的數(shù)字濾波器。即，實(shí)施方式3的數(shù)字濾波器部12是以使接收信號(hào)的SNR最大的方式進(jìn)行濾波的匹配濾波器。但是，數(shù)字濾波器部12不一定是匹配濾波器，只要是以使SNR最大、或者能夠確保所希望的SNR的方式進(jìn)行濾波的數(shù)字濾波器即可。實(shí)施方式3的頻率解析部8A、8B進(jìn)行與實(shí)施方式I的頻率解析部8相同的處理。其中，頻率解析部8A對(duì)遠(yuǎn)距離測(cè)距門(mén)信號(hào)進(jìn)行處理。另外，頻率解析部SB對(duì)近距離測(cè)距門(mén)的信號(hào)進(jìn)行處理。即，頻率解析部8A、8B根據(jù)信號(hào)處理的測(cè)距門(mén)，有選擇地接收來(lái)自距離庫(kù)間加法處理部13的信號(hào)和視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部7的數(shù)字視頻信號(hào)的某一方，并對(duì)該接收到的信號(hào)進(jìn)行頻率解析。在頻率解析部8A、8B中處理過(guò)的信號(hào)被分別送往目標(biāo)檢測(cè)部9A、9B。其他結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作與實(shí)施方式1、2相同。根據(jù)所述那樣的實(shí)施方式3的雷達(dá)裝置，對(duì)來(lái)自近距離目標(biāo)的信號(hào)使用具有發(fā)送接收間的隔離成為所希望水平以下的頻率特性的寬帶濾波器部5。利用該結(jié)構(gòu)，與實(shí)施方式I同樣地，在使用電波時(shí)的發(fā)送接收間的隔離被改善，能夠容易地檢測(cè)來(lái)自近距離目標(biāo)的信號(hào)。
另外，對(duì)來(lái)自遠(yuǎn)距離目標(biāo)的信號(hào)使用作為匹配濾波器特性的數(shù)字濾波器部濾波特性12a。利用該結(jié)構(gòu)，不會(huì)延長(zhǎng)相干積分時(shí)間，可以改善SNR，來(lái)自遠(yuǎn)距離目標(biāo)的信號(hào)的檢測(cè)變得容易。另外，因?yàn)榫嚯x分辨率由發(fā)送帶寬決定，所以即使在遠(yuǎn)距離，距離分辨率也不會(huì)劣化。實(shí)施方式4在實(shí)施方式2、3中，對(duì)使用數(shù)字濾波器部12的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明。與之相對(duì)，在實(shí)施方式4中，將對(duì)使用距離庫(kù)間加法處理部(距離庫(kù)間加法處理裝置)13的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置的框圖。在圖12中，實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)概要和實(shí)施方式3的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)相同，在此，以與實(shí)施方式3的不同為中心進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置具有距離庫(kù)間加法處理部13來(lái)代替實(shí)施方式3的數(shù)字濾波器部12。距離庫(kù)間加法處理部13進(jìn)行將相鄰的距離庫(kù)信號(hào)相加的處理。圖13是用于說(shuō)明距離庫(kù)間加法處理的概要的說(shuō)明圖。此外，在圖13中，示出將相互相鄰的兩個(gè)距離庫(kù)相加的例子，但根據(jù)接收脈沖的脈沖寬度，也可以將相互相鄰的3個(gè)以上的距離庫(kù)相加。在此，在寬頻帶濾波器部5中，利用作為寬頻帶濾波器的頻率特性，距離庫(kù)間噪聲的相關(guān)也弱。另夕卜，因?yàn)榭梢砸暈樵诰嚯x庫(kù)間來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)大致同相，所以SNR得到改善。而后，由距離庫(kù)間加法處理部13處理過(guò)的數(shù)據(jù)被分別送往頻率解析部8A、8B。其它的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作和實(shí)施方式I 3相同。根據(jù)所述那樣的實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置，對(duì)來(lái)自近距離目標(biāo)的信號(hào)使用具有以發(fā)送接收間的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性的寬帶濾波器部5。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，與實(shí)施方式I同樣地，使用電波時(shí)的發(fā)送接收間的隔離被改善，能夠容易地檢測(cè)來(lái)自近距離目標(biāo)的信號(hào)。另外，對(duì)于來(lái)自遠(yuǎn)距離目標(biāo)的信號(hào)，使用距離庫(kù)間加法處理部13。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，不會(huì)延長(zhǎng)相干積分時(shí)間，可以改善SNR，來(lái)自遠(yuǎn)距離目標(biāo)的信號(hào)的檢測(cè)變得容易。另外，因?yàn)榫嚯x分辨率由發(fā)送帶寬決定，所以即使在遠(yuǎn)距離，距離分辨率也不會(huì)劣化。進(jìn)而，根據(jù)實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置，能夠省略實(shí)施方式2、3的數(shù)字濾波器部12，能夠縮短運(yùn)算時(shí)間。實(shí)施方式5
在實(shí)施方式4中，對(duì)于使用兩個(gè)頻率解析部8A、8B，將距離庫(kù)間加法處理部13設(shè)置在視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部7和頻率解析部8A之間的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明。與之相對(duì)，在實(shí)施方式5中，將說(shuō)明使用I個(gè)頻率解析部8、將距離庫(kù)間加法處理部13設(shè)置在頻率解析部8和目標(biāo)檢測(cè)部9A之間的結(jié)構(gòu)。圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的雷達(dá)裝置的框圖。在圖14中，實(shí)施方式5的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)概要和實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)相同，在此，以與實(shí)施方式4的不同為中心進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式5的頻率解析部8對(duì)存儲(chǔ)在視頻信號(hào)用存儲(chǔ)部7中的數(shù)字接收信號(hào)進(jìn)行頻率解析。頻率解析部8將頻率解析后(FFT后)的信號(hào)分別送往距離庫(kù)間加法處理部13以及目標(biāo)檢測(cè)部9B。實(shí)施方式5的距離庫(kù)間加法處理部13與實(shí)施方式4同樣地，進(jìn)行將相互相鄰的距離庫(kù)信號(hào)相加的處理。在實(shí)施方式4中，距離庫(kù)間加法處理部13在頻率解析部8A的前級(jí)進(jìn)行距離庫(kù)間加法處理。與之相對(duì)，在實(shí)施方式5中，距離庫(kù)間加法處理部13在頻率解析部8的后級(jí)進(jìn)行距離庫(kù)間加法處理。其它的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作和實(shí)施方式I 4相同。根據(jù)所述那樣的實(shí)施方式5的雷達(dá)裝置，即使是距離庫(kù)間加法處理部13在頻率解析部8的后級(jí)進(jìn)行距離庫(kù)間加法處理的結(jié)構(gòu)，也能夠得到和實(shí)施方式4同樣的效果。另外，·與實(shí)施方式4相比能夠削減頻率解析部8的數(shù)量，能夠謀求結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。此外，在實(shí)施方式I 5中，對(duì)于作為規(guī)定的雷達(dá)方式使用多頻步ICW的例子進(jìn)行了說(shuō)明。但是，在多頻步ICW方式以外，還可以將脈沖多普勒方式、FM脈沖方式、合成帶域處理方式作為規(guī)定的雷達(dá)方式而使用。
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)裝置，具備 發(fā)送控制部，生成與規(guī)定的雷達(dá)方式相應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào)； 脈沖信號(hào)生成部，將從所述發(fā)送控制部輸入的基準(zhǔn)信號(hào)調(diào)制為脈沖信號(hào)； 發(fā)送天線，向空間照射來(lái)自所述脈沖信號(hào)生成部的脈沖信號(hào)； 接收天線，接收來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)； 頻率變換部，使用來(lái)自所述發(fā)送控制部的基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)由所述接收天線接收到的接收信號(hào)的頻率進(jìn)行變換； 寬帶濾波器部，具有用于以發(fā)送接收的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性，抑制來(lái)自所述頻率變換部的信號(hào)的不需要的分量而提取所需要的信號(hào)； A/D變換部，將來(lái)自所述寬帶濾波器部的輸出信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)； 存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)來(lái)自所述A/D變換部的數(shù)字信號(hào)； 頻率解析部，對(duì)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率解析； 目標(biāo)檢測(cè)部，根據(jù)由所述頻率解析部處理過(guò)的信號(hào)，檢測(cè)來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)作為目標(biāo)信號(hào)；以及 目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部，根據(jù)由所述目標(biāo)檢測(cè)部檢測(cè)到的目標(biāo)信號(hào)，計(jì)算目標(biāo)的距離以及相對(duì)速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，還具備 數(shù)字濾波器部，具有用于對(duì)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部的數(shù)字信號(hào)以使信噪比最大的方式進(jìn)行濾波的頻率特性， 在所述數(shù)字濾波器部的后級(jí)和所述存儲(chǔ)部的后級(jí)，分別相互并列地各設(shè)置I組所述頻率解析部、所述目標(biāo)檢測(cè)部以及所述目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部的組， 各組的所述頻率解析部根據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理的測(cè)距門(mén)，有選擇地接收來(lái)自所述數(shù)字濾波器部的信號(hào)和存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部中的信號(hào)中的某一方，對(duì)該接收到的信號(hào)進(jìn)行頻率解析。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，還具備 距離庫(kù)間加法處理部，根據(jù)接收脈沖的脈沖寬度，將包含在存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部的數(shù)字信號(hào)中的相互相鄰的距離庫(kù)的數(shù)據(jù)相加， 在所述距離庫(kù)間加法處理部的后級(jí)和所述存儲(chǔ)部的后級(jí)，分別相互并列地各設(shè)置I組所述頻率解析部、所述目標(biāo)檢測(cè)部以及所述目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部的組， 各組的所述頻率解析部根據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理的測(cè)距門(mén)，有選擇地接收來(lái)自上距離庫(kù)間加法處理部的信號(hào)和存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部中的信號(hào)中的某一方，對(duì)該接收到的信號(hào)進(jìn)行頻率解析。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雷達(dá)裝置，其特征在于，還具備 距離庫(kù)間加法處理部，設(shè)置在所述頻率解析部的后級(jí)，根據(jù)接收脈沖的脈沖寬度將包含在由所述頻率解析部處理了的信號(hào)中的相互相鄰的距離庫(kù)的數(shù)據(jù)相加， 在所述距離庫(kù)間加法處理部的后級(jí)和所述頻率解析部的后級(jí)，分別相互并列地各設(shè)置I組所述目標(biāo)檢測(cè)部以及所述目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部的組， 各組的所述目標(biāo)檢測(cè)部根據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理的測(cè)距門(mén)，有選擇地接收來(lái)自上距離庫(kù)間加法處理部的信號(hào)和來(lái)自所述頻率解析部的信號(hào)中的某一方，從該接收到的信號(hào)中，檢測(cè)來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)作為目標(biāo)信號(hào)。
5.一種雷達(dá)裝置，具備 發(fā)送控制部，生成與規(guī)定的雷達(dá)方式相應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào)； 脈沖信號(hào)生成部，將從所述發(fā)送控制部輸入的基準(zhǔn)信號(hào)調(diào)制為脈沖信號(hào)； 發(fā)送天線，向空間照射來(lái)自所述脈沖信號(hào)生成部的脈沖信號(hào)； 接收天線，接收來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)； 頻率變換部，使用來(lái)自所述發(fā)送控制部的基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)由所述接收天線接收到的接收信號(hào)的頻率進(jìn)行變換； 寬帶濾波器部，抑制來(lái)自所述頻率變換部的信號(hào)的不需要的分量而提取所需要的信號(hào); A/D變換部，將來(lái)自所述寬帶濾波器部的信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)； 存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)來(lái)自所述A/D變換部的數(shù)字信號(hào)； 數(shù)字濾波器部，具有多個(gè)頻率特性，對(duì)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波； 頻率解析部，對(duì)來(lái)自所述數(shù)字濾波器部的信號(hào)進(jìn)行頻率解析； 目標(biāo)檢測(cè)部，根據(jù)由所述頻率解析部處理了的信號(hào)，檢測(cè)來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)作為目標(biāo)信號(hào)；以及 目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部，根據(jù)由所述目標(biāo)檢測(cè)部檢測(cè)到的目標(biāo)信號(hào)，計(jì)算目標(biāo)的距離以及相對(duì)速度， 在所述數(shù)字濾波器部的所述多個(gè)頻率特性中，至少I(mǎi)個(gè)頻率特性是用于對(duì)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部的數(shù)字信號(hào)以發(fā)送接收的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性，在所述數(shù)字濾波器部的所述多個(gè)頻率特性中，剩下的至少I(mǎi)個(gè)頻率特性是用于對(duì)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部的數(shù)字信號(hào)以使信噪比最大的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雷達(dá)裝置，其特征在于， 在所述數(shù)字濾波器部的后級(jí)，分別并列地設(shè)置多組所述頻率解析部、所述目標(biāo)檢測(cè)部以及所述目標(biāo)距離/相對(duì)速度計(jì)算部的組， 各組的所述頻率解析部根據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理的測(cè)距門(mén)，有選擇地接收以所述數(shù)字濾波器部的多個(gè)頻率特性中的某個(gè)頻率特性進(jìn)行濾波后的信號(hào)，對(duì)該接收到的信號(hào)進(jìn)行頻率解析。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6的任一項(xiàng)所述的雷達(dá)裝置，其特征在于， 所述雷達(dá)方式是多頻步ICW方式、脈沖多普勒方式、FM脈沖方式，以及合成頻帶處理方式之一 O
全文摘要
在雷達(dá)裝置中，寬帶濾波器部抑制在由頻率變換部進(jìn)行了頻率變換的接收信號(hào)中包含的不需要的分量。寬帶濾波器部具有用于以發(fā)送接收間的隔離成為所希望的水平以下的方式進(jìn)行濾波的頻率特性。雖然該寬帶濾波器部與匹配濾波器相比噪聲功率增大，但另一方面卻以不使脈沖波形鈍化的方式進(jìn)行濾波。
文檔編號(hào)G01S7/28GK102947725SQ201080067460
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者磯田健太郎 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社