本發(fā)明涉及檢測(cè)多普勒頻率來(lái)檢測(cè)雷達(dá)和對(duì)象目標(biāo)(目標(biāo))之間的相對(duì)速度的雷達(dá)裝置及定位方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，不斷開展可得到高分辨率的使用了包含微波或毫米波的短波長(zhǎng)的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的雷達(dá)裝置的研究。此外，為了提高室外的安全性，要求開發(fā)在廣角范圍探測(cè)除車輛以外、還包含行人的對(duì)象目標(biāo)(目標(biāo)(target))的雷達(dá)裝置(廣角雷達(dá)裝置)。

目標(biāo)(對(duì)象目標(biāo))或雷達(dá)裝置的至少一個(gè)移動(dòng)的情況下，雷達(dá)反射波受到與目標(biāo)和雷達(dá)裝置之間的相對(duì)速度成比例的量的多普勒頻移。為此，雷達(dá)裝置通過(guò)檢測(cè)目標(biāo)的多普勒頻率，能夠計(jì)算目標(biāo)和雷達(dá)之間的相對(duì)速度。

作為多普勒頻率的檢測(cè)方法，例如在專利文獻(xiàn)1中公開了采用對(duì)例如n個(gè)不同的時(shí)刻的發(fā)送脈沖的接收脈沖，通過(guò)fft(fastfouriertransform：快速傅立葉變換)處理變換到頻域，從頻譜峰值檢測(cè)多普勒頻率的fft處理的方法。再有，多普勒頻率的檢測(cè)方法也可以采用dft(discreatfouriertransform：離散傅立葉變換)，取代fft。相比采用了dft處理的方法，采用了fft處理的方法的運(yùn)算量少，使用頻度也大，所以在以下說(shuō)明采用了fft處理的方法。再有，多普勒頻率的檢測(cè)方法是即使采用了dft處理的情況也可得到同樣的效果。

這里，在采用了fft處理的方法中，在超過(guò)采樣定理的多普勒頻率分量包含于接收脈沖的情況下，在fft結(jié)果中發(fā)生多普勒頻率折疊。在采用了fft處理的方法中，作為通過(guò)檢測(cè)發(fā)生的多普勒頻率的折疊分量，并校正檢測(cè)出的折疊分量來(lái)擴(kuò)大最大速度檢測(cè)范圍的方法，例如有專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)。

在專利文獻(xiàn)2中，公開了通過(guò)檢測(cè)并校正多普勒頻率的分量折疊，擴(kuò)大采用了fft處理的方法的最大速度檢測(cè)范圍的方式(交錯(cuò)方式)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-131421號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2014-89115號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

交錯(cuò)方式發(fā)送兩類的發(fā)送周期pri(pulserepetitioninterval)。因此，由于使兩類的反復(fù)周期pri中得到的峰值多普勒頻譜的加法增益相同，所以與不使用交錯(cuò)方式的方式比較，交錯(cuò)方式需要2倍的發(fā)送時(shí)間。

本發(fā)明鑒于這樣的情況而完成，本發(fā)明的目的在于，提供能夠抑制發(fā)送時(shí)間，從而擴(kuò)大最大速度檢測(cè)范圍的雷達(dá)裝置。

本發(fā)明的一方式的雷達(dá)裝置是裝載于移動(dòng)物體上的雷達(dá)裝置，包括：雷達(dá)發(fā)送單元，對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr反復(fù)發(fā)送包含脈沖壓縮碼的、校正了基于所述移動(dòng)物體的移動(dòng)速度的多普勒頻率分量的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)；雷達(dá)接收單元，包含接收被目標(biāo)反射了所述校正后的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的反射波信號(hào)的1個(gè)以上的接收分支；以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元，基于所述移動(dòng)物體的移動(dòng)速度，確定用于校正所述多普勒頻率分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，所述雷達(dá)發(fā)送單元包括：雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元，生成所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)；以及每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元，基于所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，校正所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，輸出所述校正后的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，所述雷達(dá)接收單元包括：定位結(jié)果輸出單元，使用對(duì)所述1個(gè)以上的接收分支接收到的反射波信號(hào)的多普勒頻率分析結(jié)果和所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算所述目標(biāo)的定位結(jié)果。

再有，以上的結(jié)構(gòu)要素的任意組合、將本發(fā)明的方式在方法、裝置、系統(tǒng)、記錄介質(zhì)(包含計(jì)算機(jī)可讀取的非短暫性的記錄介質(zhì))、計(jì)算機(jī)程序等之間轉(zhuǎn)換所得到的方式，作為本發(fā)明的方式是有效的。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的一方式，即使將目標(biāo)的檢測(cè)范圍設(shè)定得寬，也能夠合適地校正起因于移動(dòng)物體的移動(dòng)的對(duì)多普勒頻率的影響。

附圖說(shuō)明

圖1是用于說(shuō)明自相關(guān)值運(yùn)算結(jié)果(raa(τ)，rbb(τ))的加法值的圖。

圖2是用于說(shuō)明將脈沖壓縮雷達(dá)中的補(bǔ)碼an、bn時(shí)分發(fā)送的例子的圖。

圖3是例示了移動(dòng)物體和在其周圍存在的靜止目標(biāo)群之間的位置關(guān)系的圖。

圖4a是表示第1實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。

圖4b是表示第1實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)另一例的框圖。

圖5是表示車輛和雷達(dá)裝置的設(shè)置角之間的關(guān)系的圖。

圖6是表示從雷達(dá)發(fā)送單元發(fā)送的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的一例的圖。

圖7是表示雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元的變形例的圖。

圖8是用于說(shuō)明雷達(dá)發(fā)送信號(hào)定時(shí)和測(cè)量范圍的圖。

圖9a是表示第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。

圖9b是表示第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的另一例的框圖。

圖10是表示第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖11是表示作為移動(dòng)物體的車輛、雷達(dá)設(shè)置角和雷達(dá)發(fā)送波束方向之間的關(guān)系的圖。

圖12是表示第4實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖13是表示第5實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

具體實(shí)施方式

<完成發(fā)明的原委>

已知例如反復(fù)發(fā)送脈沖波，并基于來(lái)自對(duì)象目標(biāo)(目標(biāo))的反射波檢測(cè)與目標(biāo)的相對(duì)速度的脈沖雷達(dá)裝置。廣角范圍中探測(cè)車輛和行人的至少一個(gè)的廣角脈沖雷達(dá)的接收信號(hào)是混合了來(lái)自近距離存在的目標(biāo)(例如車輛)和遠(yuǎn)距離存在的目標(biāo)(例如行人)的多個(gè)反射波的信號(hào)。為此，要求發(fā)送雷達(dá)波的雷達(dá)發(fā)送單元發(fā)送具有作為低距離旁瓣的自相關(guān)特性(以下，稱為低距離旁瓣特性)的脈沖波或脈沖調(diào)制波的結(jié)構(gòu)。此外，要求接收被目標(biāo)反射的雷達(dá)波的雷達(dá)接收單元具有寬的接收動(dòng)態(tài)范圍的結(jié)構(gòu)。

作為采用可得到低距離旁瓣特性的脈沖波(或脈沖調(diào)制波)的雷達(dá)裝置，例如，已知采用了barker碼、m序列碼或補(bǔ)碼等的脈沖壓縮雷達(dá)裝置。以下，作為一例，說(shuō)明采用補(bǔ)碼的情況。補(bǔ)碼包含2個(gè)碼序列(以下，假設(shè)補(bǔ)碼序列an、bn，其中n＝1，...，l。l為碼序列長(zhǎng)度)。2個(gè)碼序列的各自的自相關(guān)運(yùn)算用以下的算式(1)表示。再有，將an稱為脈沖，將a1、a2...、al稱為子脈沖。

其中，在算式(1)中，在n＞l或n＜1中an＝0，bn＝0。此外，星號(hào)是復(fù)數(shù)共軛運(yùn)算符。根據(jù)算式(1)導(dǎo)出的自相關(guān)值運(yùn)算結(jié)果(raa(τ)，rbb(τ))的加法值，如圖1和以下的算式(2)所示，延遲時(shí)間(延遲時(shí)間或移位時(shí)間)τ為“0”時(shí)加法值為峰值，延遲時(shí)間τ為0以外時(shí)加法值不存在距離旁瓣而為“0”。再有，圖1是用于說(shuō)明自相關(guān)值運(yùn)算結(jié)果(raa(τ)，rbb(τ))的加法值的圖。在圖1中，橫軸表示自相關(guān)值運(yùn)算中的延遲時(shí)間(τ)，縱軸表示運(yùn)算出的自相關(guān)值運(yùn)算結(jié)果。

在圖2中，表示將基于上述補(bǔ)碼an生成的高頻發(fā)送信號(hào)和基于補(bǔ)碼bn生成的高頻發(fā)送信號(hào)，對(duì)每個(gè)規(guī)定的發(fā)送周期切換而以時(shí)分發(fā)送的脈沖壓縮雷達(dá)的補(bǔ)碼。圖2是用于說(shuō)明時(shí)分發(fā)送脈沖壓縮雷達(dá)中的補(bǔ)碼an、bn的例子的圖。

作為補(bǔ)碼的生成方法，例如有下述的參考非專利文獻(xiàn)1中公開的方法。例如，以往的脈沖壓縮雷達(dá)基于采用了元素‘1’或‘-1’的具有互補(bǔ)性的碼序列a＝[11]、碼序列b＝[1-1]，順序生成碼序列長(zhǎng)度l＝4，8，16，32，...，2p的補(bǔ)碼。以往的脈沖壓縮雷達(dá)，補(bǔ)碼的碼序列長(zhǎng)度越長(zhǎng)，越擴(kuò)大接收上所需的動(dòng)態(tài)范圍(需要接收動(dòng)態(tài)范圍)。另一方面，以往的脈沖壓縮雷達(dá)，補(bǔ)碼的碼序列長(zhǎng)度越短，峰值旁瓣比(psr：peaksideloberation)越低，所以即使混合了來(lái)自近程的目標(biāo)和遠(yuǎn)程的目標(biāo)的多個(gè)反射波的情況下，也能夠降低需要接收動(dòng)態(tài)范圍。

[參考非專利文獻(xiàn)1]budisin，s.z.，″newcomplementarypairsofsequences，″e(cuò)lectron.lett.，1990，26，(14)，pp.881-883

另一方面，在采用m序列碼取代補(bǔ)碼的情況下，峰值旁瓣比(psr)通過(guò)20log(1/l)[db]來(lái)給予。因此，以往的脈沖壓縮雷達(dá)，在m序列碼中，要得到低距離旁瓣，需要比補(bǔ)碼長(zhǎng)的碼序列長(zhǎng)度l(例如，psr＝60db的情況下，l＝1024)。

此外，收發(fā)脈沖雷達(dá)信號(hào)的以往的脈沖雷達(dá)裝置，通過(guò)檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)(目標(biāo))的多普勒頻率，能夠計(jì)算雷達(dá)裝置和目標(biāo)之間的相對(duì)速度。為了高精度地計(jì)算相對(duì)速度，期望以往的脈沖雷達(dá)裝置高精度地檢測(cè)目標(biāo)的多普勒頻率。

作為檢測(cè)多普勒頻率的方法，有例如采用了fft(fastfouriertransform：快速傅立葉變換)處理的方法。在采用了fft處理的方法中，以往的脈沖雷達(dá)裝置將對(duì)n個(gè)不同的時(shí)刻的發(fā)送脈沖的接收脈沖，通過(guò)fft處理轉(zhuǎn)換到頻域，從頻譜峰值檢測(cè)多普勒頻率。此外，作為另一檢測(cè)多普勒頻率的方法，還有將對(duì)(nc×n)個(gè)不同的時(shí)刻的發(fā)送脈沖的接收脈沖，在對(duì)nc個(gè)的每個(gè)進(jìn)行了相干加法處理后，通過(guò)fft處理轉(zhuǎn)換到頻域，從頻譜峰值檢測(cè)多普勒速度的方法(這里，nc為整數(shù)值)。

再有，多普勒頻率的檢測(cè)方法，也可以使用dft(discreatfouriertransform：離散傅立葉變換)，取代fft。采用了fft處理的方法，相比采用了dft處理的方法，運(yùn)算量少，利用頻度也多，所以在以下說(shuō)明采用了fft處理的方法。再有，多普勒頻率的檢測(cè)方法，即使在采用了dft處理的情況下也可得到同樣的效果。

在采用了fft處理的方法中，以往的脈沖雷達(dá)裝置使用n個(gè)接收脈沖，進(jìn)行多普勒頻率分析，所以在作為峰值的多普勒頻譜中，得到snr為n倍的加法增益。此外，以往的脈沖雷達(dá)裝置，即使在相同的距離中包含2波以上的反射信號(hào)，也能夠檢測(cè)各自的多普勒頻率。這里，多個(gè)多普勒頻率的分離性能(多普勒頻率分辨率)能夠通過(guò)增長(zhǎng)n個(gè)發(fā)送脈沖的發(fā)送時(shí)間而提高。

但是，在采用了fft處理的方法中，在相對(duì)發(fā)送脈沖的發(fā)送時(shí)間間隔δt，目標(biāo)的多普勒頻率大于1/(2δt)的情況下，以往的雷達(dá)裝置不滿足采樣定理(取樣定理)，所以在fft結(jié)果中發(fā)生多普勒頻率折疊。如專利文獻(xiàn)1所公開的，以往的雷達(dá)裝置將對(duì)(nc×n)個(gè)不同的時(shí)刻的發(fā)送脈沖的接收脈沖，在對(duì)nc個(gè)的每個(gè)進(jìn)行了相干加法處理后，通過(guò)fft處理得到的目標(biāo)的多普勒頻率大于1/(2ncδt)的情況下，由于不滿足采樣定理，所以在fft結(jié)果中發(fā)生多普勒頻率折疊。

作為用于防止發(fā)生這樣多普勒頻率折疊造成的多普勒頻率的檢測(cè)精度下降的技術(shù)，已知有切換2個(gè)脈沖反復(fù)周期(pri)進(jìn)行多普勒頻率分析，從2個(gè)pri中所檢測(cè)的多普勒頻率的特性之差，校正多普勒頻率的折疊的交錯(cuò)方式。

對(duì)于兩類的反復(fù)周期pri的每一個(gè)，交錯(cuò)方式需要利用fft處理的多普勒頻率檢測(cè)。即，交錯(cuò)方式需要發(fā)送兩類的發(fā)送周期pri，所以為了使在兩類的反復(fù)周期pri中得到的峰值多普勒頻譜的加法增益相同，需要是其他方式的2倍的發(fā)送時(shí)間。此外，在交錯(cuò)方式中，在來(lái)自相同的距離的多個(gè)反射波被接收的情況下，兩類的反復(fù)周期pri造成的fft頻譜峰值間的配對(duì)復(fù)雜。

這里，在車輛等的移動(dòng)物體上裝載了雷達(dá)裝置的情況下，來(lái)自目標(biāo)的反射波中包含的多普勒頻率包含伴隨目標(biāo)的移動(dòng)和移動(dòng)物體的移動(dòng)的多普勒頻率。例如，在移動(dòng)物體直行的情況下，如以下的式(3)，移動(dòng)物體周圍存在的靜止目標(biāo)群的反射波中包含的多普勒頻率fdm依賴于移動(dòng)物體的速度vc和靜止目標(biāo)群的方位角θ。再有，方位角θ是移動(dòng)物體的橫向方向θ＝0。λ是雷達(dá)發(fā)送波的載波頻率的波長(zhǎng)。

fdm＝2vcsinθ/λ(3)

式(3)是目標(biāo)靜止的情況下的算式，但在目標(biāo)移動(dòng)的情況下，來(lái)自目標(biāo)的反射波中包含的多普勒頻率為在起因于式(3)所示的移動(dòng)物體的移動(dòng)的多普勒頻率fdm上，加上在移動(dòng)物體為靜止的情況下所檢測(cè)的多普勒頻率fd后的值(即，fdm+fd)。

圖3是例示了移動(dòng)物體和在其周圍存在的靜止目標(biāo)群之間的位置關(guān)系的圖。在圖3中，在將雷達(dá)裝置設(shè)置在移動(dòng)物體的行進(jìn)方向右側(cè)的側(cè)面，將與移動(dòng)物體的行進(jìn)方向垂直的角度(移相物體的橫向方向)設(shè)為θ＝0(圖3中雷達(dá)裝置的正面為θ＝0)的情況下，根據(jù)靜止目標(biāo)相比雷達(dá)裝置(移動(dòng)物體的中心)位于前面還是后面，來(lái)自各個(gè)靜止目標(biāo)的反射波中包含的多普勒頻率的極性(多普勒頻率的正負(fù))改變。另一方面，在將雷達(dá)裝置安裝在移動(dòng)物體的前方，雷達(dá)裝置的探測(cè)范圍是移動(dòng)物體的前方的情況下，靜止目標(biāo)群受到正的多普勒頻率偏移。再有，雷達(dá)裝置的正面是雷達(dá)裝置的雷達(dá)信號(hào)輻射面。

這里，在雷達(dá)裝置的檢測(cè)角度范圍是從γs至γe的情況下，檢測(cè)角度范圍內(nèi)[γs、γe]存在的靜止目標(biāo)群的多普勒頻率具有與在雷達(dá)裝置的移動(dòng)物體上裝載的安裝角度和檢測(cè)角度范圍對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展。

例如，作為10度的比較窄的檢測(cè)角度范圍，具有檢測(cè)角度范圍[-5°、5°]的雷達(dá)裝置的正面被安裝在車輛前方(θ＝90°方向)的情況下，在θ角度范圍為85°至95°中存在的靜止目標(biāo)群的多普勒頻率為2vc/λ至1.992vc/λ的范圍，靜止目標(biāo)群的多普勒頻率的擴(kuò)展較小，被視為大致固定的頻率。

另一方面，作為120度的比較寬的檢測(cè)角度范圍，在具有檢測(cè)角度范圍[-60°、60°]的雷達(dá)裝置的正面被安裝在車輛前方(θ＝90°方向)的情況下，在θ的角度范圍為150°至30°中存在的靜止目標(biāo)群的多普勒頻率為2vc/λ至vc/λ的范圍，靜止目標(biāo)群的多普勒頻率的擴(kuò)展比10度的檢測(cè)角度范圍大。

此外，移動(dòng)物體的速度vc越快，多普勒頻率的擴(kuò)展越擴(kuò)大。例如，在移動(dòng)物體的速度vc從時(shí)速10km/h至?xí)r速100km/h、增加了10倍的情況下，多普勒頻率的擴(kuò)展也擴(kuò)大到10倍。即，移動(dòng)物體的速度vc越快，雷達(dá)裝置越增大所要求的最大速度檢測(cè)范圍。

從這樣的原委，在移動(dòng)物體上裝載的雷達(dá)裝置中，期望能夠抑制發(fā)送時(shí)間的增加，并擴(kuò)大最大速度檢測(cè)范圍的雷達(dá)裝置。以下說(shuō)明的、本發(fā)明的實(shí)施方式的雷達(dá)裝置，通過(guò)在fft處理前進(jìn)行移動(dòng)物體的移動(dòng)造成的多普勒頻率偏移的校正，能夠擴(kuò)大最大速度檢測(cè)范圍。

<第1實(shí)施方式>

以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。再有，在以下的各實(shí)施方式中，對(duì)相同的結(jié)構(gòu)要素附加相同的標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。

[雷達(dá)裝置10的結(jié)構(gòu)]

圖4是表示第1實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖4所示，雷達(dá)裝置10具有雷達(dá)發(fā)送單元100、雷達(dá)接收單元200、基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300、車速檢測(cè)單元400、以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500。再有，假設(shè)雷達(dá)裝置10被裝載在作為移動(dòng)物體的一例的車輛(未圖示)上。

[雷達(dá)發(fā)送單元100的說(shuō)明]

如圖4所示，雷達(dá)發(fā)送單元100基于從基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300接受的參考信號(hào)，生成高頻的雷達(dá)信號(hào)(雷達(dá)發(fā)送信號(hào))。然后，雷達(dá)發(fā)送單元100在規(guī)定的雷達(dá)發(fā)送周期tr反復(fù)發(fā)送雷達(dá)發(fā)送波。

雷達(dá)接收單元200用接收天線201接收在目標(biāo)(未圖示)上反射的雷達(dá)發(fā)送波即反射波。雷達(dá)接收單元200基于從基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300輸入的參考信號(hào)和后述的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500輸出的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，將用接收天線接收到的反射波進(jìn)行信號(hào)處理，例如，進(jìn)行目標(biāo)的有無(wú)檢測(cè)和目標(biāo)與雷達(dá)間的距離估計(jì)的至少一個(gè)。再有，雷達(dá)接收單元200將用設(shè)置了多個(gè)接收天線的陣列天線接收到的反射波進(jìn)行信號(hào)處理，還可以進(jìn)行目標(biāo)的到來(lái)方向估計(jì)。雷達(dá)接收單元200在信號(hào)處理中進(jìn)行相干積分處理和多普勒頻率分析處理(例如，包含傅立葉變換)。再有，目標(biāo)是雷達(dá)裝置10檢測(cè)的對(duì)象的物體，例如，包含車輛和人的至少一個(gè)。

基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300分別連接到雷達(dá)發(fā)送單元100和雷達(dá)接收單元200?；鶞?zhǔn)信號(hào)生成單元300將作為基準(zhǔn)信號(hào)的參考信號(hào)共同地供給到雷達(dá)發(fā)送單元100和雷達(dá)接收單元200。雷達(dá)裝置將雷達(dá)發(fā)送單元100和雷達(dá)接收單元200中的各處理用參考信號(hào)進(jìn)行同步。

車速檢測(cè)單元400例如通過(guò)車速傳感器檢測(cè)被裝載了雷達(dá)裝置10的未圖示的車輛的移動(dòng)速度vc。多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500在雷達(dá)裝置10的測(cè)量開始定時(shí)中，基于從車速檢測(cè)單元400輸出的車速vc、以及裝載了雷達(dá)裝置的車輛中的雷達(dá)設(shè)置角，確定多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，以便預(yù)先校正伴隨車輛的移動(dòng)的多普勒分量。

這里，雷達(dá)裝置10將后述的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)在雷達(dá)發(fā)送周期tr反復(fù)nc×np次，例如進(jìn)行物體和車輛之間的距離的測(cè)量。即，1個(gè)測(cè)量期間是nc×np×tr，多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500在各個(gè)測(cè)量開始定時(shí)(測(cè)量期間的最初的雷達(dá)發(fā)送周期)確定多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量。即，雷達(dá)裝置10用1個(gè)以上的測(cè)量期間，進(jìn)行物體和車輛之間的距離的測(cè)量。

圖5是表示車輛和雷達(dá)裝置10的設(shè)置角之間的關(guān)系的圖。這里，如圖5所示，雷達(dá)設(shè)置角是相對(duì)雷達(dá)裝置上所裝載的天線的孔徑面的垂線方向和車輛的正面方向形成的角ψ。在圖5中，起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm能夠用以下的式(4)表示。其中，λ是雷達(dá)發(fā)送波的載波頻率的波長(zhǎng)。

再有，在雷達(dá)裝置的檢測(cè)角度為廣角的情況下，也可以如以下的式(5)那樣設(shè)定起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm。這里，在將相對(duì)雷達(dá)裝置上所裝載的天線的孔徑面的垂線方向(車輛的正面方向)作為基準(zhǔn)，在雷達(dá)裝置的檢測(cè)角度范圍為γs至γe的情況下，檢測(cè)角度范圍內(nèi)[γs、γe]存在的靜止目標(biāo)群的多普勒頻率的最大值是fdc-max，檢測(cè)角度范圍內(nèi)[γs、γe]存在的靜止目標(biāo)群的多普勒頻率的最小值是fdc-min。

多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500基于起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm和雷達(dá)發(fā)送周期tr，用以下的式(6)確定用于預(yù)先校正伴隨車輛的移動(dòng)的多普勒分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。

φdm＝2πfdmtr(6)

再有，多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500也可以不是對(duì)每個(gè)測(cè)量計(jì)算多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，而是預(yù)先將多普勒頻率fdm和雷達(dá)發(fā)送周期tr的各值中的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm制成表，在多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm的確定時(shí)，選擇最接近測(cè)量出的多普勒頻率fdm和雷達(dá)發(fā)送周期tr的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500將多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm確定為測(cè)量開始定時(shí)(測(cè)量期間的最初的雷達(dá)發(fā)送周期)。多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm在各測(cè)量期間的測(cè)量?jī)?nèi)設(shè)為固定。

[雷達(dá)發(fā)送單元100的說(shuō)明]

如圖4所示，雷達(dá)發(fā)送單元100具有雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元101、每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102、無(wú)線發(fā)送單元103、以及發(fā)送天線104。

雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元101生成是從基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300輸入的參考信號(hào)的規(guī)定數(shù)倍的定時(shí)時(shí)鐘，并基于生成的定時(shí)時(shí)鐘生成雷達(dá)發(fā)送信號(hào)。然后，雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元101在規(guī)定的雷達(dá)發(fā)送周期(tr)反復(fù)輸出雷達(dá)發(fā)送信號(hào)。雷達(dá)發(fā)送信號(hào)r(n，m)以r(n，m)＝i(k，m)+jq(k，m)表示。其中，j表示虛數(shù)單位，k表示離散時(shí)刻，m表示雷達(dá)發(fā)送周期的序數(shù)。

雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元101具有碼生成單元105、調(diào)制單元106、以及l(fā)pf(lowpassfilter；低通濾波器)107。

碼生成單元105對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr，生成脈沖壓縮碼即碼長(zhǎng)l的碼序列的碼an(n＝1，...，l)。作為碼序列，例如，可列舉m序列碼、barker碼序列、補(bǔ)碼系列(例如，包含golay碼序列、spano碼序列)。

例如，在使用補(bǔ)碼系列作為碼序列的情況下，碼生成單元105生成對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期交替地發(fā)送的對(duì)碼pn、qn(相當(dāng)于圖1所示的an、bn)。即，碼生成單元105在第m雷達(dá)發(fā)送周期(表示為tr[m])將碼pn作為脈沖壓縮碼an輸出到調(diào)制單元106，接著在第(m+1)雷達(dá)發(fā)送周期(表示為tr[m+1])將碼qn作為脈沖壓縮碼輸出到調(diào)制單元106。

同樣地，碼生成單元105在第(m+2)以后的雷達(dá)發(fā)送周期，將第m和第(m+1)這2個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期作為1個(gè)單位，反復(fù)生成符碼pn、qn并輸出到調(diào)制單元106。這里，在1次的測(cè)量?jī)?nèi)將雷達(dá)發(fā)送周期tr相當(dāng)于反復(fù)(后述的加法單元210中的加法次數(shù)nc)×(后述的多普勒頻率分析單元211中的fft大小即np次)進(jìn)行發(fā)送。再有，m＝1，...，nc×np。即，各測(cè)量期間是nc×np×tr。

調(diào)制單元106對(duì)于從碼生成單元105輸入的碼an進(jìn)行脈沖調(diào)制(例如振幅調(diào)制ask(amplitudeshiftkeying；幅移鍵控))或相位調(diào)制(phaseshiftkeying；相移鍵控)，將生成的調(diào)制信號(hào)輸出到lpf107。

lpf107將從調(diào)制單元106輸入的調(diào)制信號(hào)之中的、規(guī)定的限制帶寬以下的信號(hào)分量作為基帶的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)輸出。

每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102對(duì)于從lpf107輸入的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，給予從多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500輸入的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。即，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102對(duì)基帶的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)r(n，m)＝i(n、m)+jq(n、m)，生成給予了如以下的式(7)所示那樣的相位旋轉(zhuǎn)的信號(hào)并輸出到無(wú)線發(fā)送單元103。

exp[-j{φdm(m-1)}]r(n，m)(7)

無(wú)線發(fā)送單元103對(duì)于從lpf107輸入的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)實(shí)施變頻而生成載波頻率(radiofrequency：rf)段的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，由發(fā)送放大器放大到規(guī)定的發(fā)送功率p[db]并輸出到發(fā)送天線104。然后，發(fā)送天線104將從無(wú)線發(fā)送單元103輸入的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)作為雷達(dá)發(fā)送波，將規(guī)定的水平面的角度范圍、例如相對(duì)天線孔徑面的垂線方向作為中心，以角度γs至角度γe的范圍作為半值寬度程度的指向性發(fā)送它。例如，角度范圍(γs-γe)是30°至150°左右的范圍。

圖6是表示從雷達(dá)發(fā)送單元100發(fā)送的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的一例的圖。在圖6中，在碼發(fā)送區(qū)間tw中，雷達(dá)發(fā)送單元100發(fā)送碼長(zhǎng)為l的脈沖碼序列。在各雷達(dá)發(fā)送周期tr之中的、碼發(fā)送區(qū)間tw中，雷達(dá)發(fā)送單元100發(fā)送脈沖碼序列，在剩余的區(qū)間(tr-tw)中，雷達(dá)發(fā)送單元100不發(fā)送脈沖碼序列(即，區(qū)間(tr-tw)是無(wú)信號(hào)區(qū)間)。雷達(dá)發(fā)送單元100對(duì)脈沖碼序列an的每1個(gè)脈沖碼(子脈沖)，施加使用了no個(gè)樣本的脈沖調(diào)制，所以在各碼發(fā)送區(qū)間tw中，包含nr(＝no×l)個(gè)樣本的信號(hào)。即，調(diào)制單元106中的采樣率是(no×l)/tw。此外，在無(wú)信號(hào)區(qū)間(tr-tw)中，包含nu個(gè)樣本。

再有，雷達(dá)發(fā)送單元100也可以包括圖7所示的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元101a，取代雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元101。圖7是表示雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元的變形例的圖。雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元101a具有碼存儲(chǔ)單元108、每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102a、d/a轉(zhuǎn)換單元109，取代圖4所示的碼生成單元105、調(diào)制單元106和lpf107。在圖7中，碼存儲(chǔ)單元108存儲(chǔ)預(yù)先生成的碼序列，順序循環(huán)地讀出碼序列。每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102a對(duì)于從碼存儲(chǔ)單元108輸入的碼序列進(jìn)行與上述的每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102同樣的處理。d/a轉(zhuǎn)換單元109將從每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102a輸入的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的基帶信號(hào)。

[雷達(dá)接收單元200的說(shuō)明]

接著，說(shuō)明雷達(dá)接收單元200的結(jié)構(gòu)。在圖4中，雷達(dá)接收單元200具有接收天線201、無(wú)線接收單元202、以及信號(hào)處理單元203。

接收天線201接收由目標(biāo)反射的反射波信號(hào)，將接收到的反射波信號(hào)輸出到無(wú)線接收單元202。

無(wú)線接收單元202將從后述的基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300輸入的參考信號(hào)由未圖示的定時(shí)時(shí)鐘生成單元生成規(guī)定數(shù)倍的定時(shí)時(shí)鐘，基于生成的定時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行動(dòng)作。在圖4中，無(wú)線接收單元202具有放大器204、變頻單元205、以及正交檢波單元206。

放大器204將從接收天線201輸入的接收信號(hào)放大到規(guī)定電平。變頻單元205將放大后的接收信號(hào)從無(wú)線頻段變頻為基帶頻段。正交檢波單元206將基帶頻段的接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為包含i信號(hào)(同相信號(hào)：in-phasesignal)和q信號(hào)(正交信號(hào)：quadrature-phasesignal)的基帶頻段的接收信號(hào)，并輸出到信號(hào)處理單元203。

信號(hào)處理單元203具有a/d轉(zhuǎn)換單元207、208、相關(guān)運(yùn)算單元209、加法單元210、多普勒頻率分析單元211、以及定位結(jié)果輸出單元212。

a/d轉(zhuǎn)換單元207從正交檢波單元206輸入i信號(hào)。a/d轉(zhuǎn)換單元208從正交檢波單元206輸入q信號(hào)。a/d轉(zhuǎn)換單元207對(duì)于包含i信號(hào)的基帶信號(hào)，通過(guò)進(jìn)行離散時(shí)間中的采樣，將i信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。a/d轉(zhuǎn)換單元208對(duì)于包含q信號(hào)的基帶信號(hào)，通過(guò)進(jìn)行離散時(shí)間中的采樣，將q信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

這里，在a/d轉(zhuǎn)換單元207、208中的采樣中，雷達(dá)發(fā)送信號(hào)中的每1個(gè)子脈沖的時(shí)間tp(＝tw/l)，實(shí)施ns個(gè)離散采樣。即，每1子脈沖的過(guò)采樣數(shù)是ns。

在以下的說(shuō)明中，使用i信號(hào)ir(k，m)和q信號(hào)qr(k，m)，將作為a/d轉(zhuǎn)換單元207、208的輸出的第m雷達(dá)發(fā)送周期tr[m]的離散時(shí)間k中的基帶的接收信號(hào)表示為復(fù)數(shù)信號(hào)x(k，m)＝ir(k，m)+jqr(k，m)。j是虛數(shù)單位。此外，以下，離散時(shí)刻k將雷達(dá)發(fā)送周期(tr)的開始的定時(shí)作為基準(zhǔn)(k＝1)，至雷達(dá)發(fā)送周期tr結(jié)束前為止的樣本點(diǎn)即至k＝(nr+nu)ns/no為止是1周期。即，k＝1，...，(nr+nu)ns/no。

相關(guān)運(yùn)算單元209對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr，進(jìn)行從a/d轉(zhuǎn)換單元207、208輸入的離散采樣值x(k，m)和雷達(dá)發(fā)送單元100中發(fā)送的碼長(zhǎng)l的脈沖壓縮碼an(n＝1，...，l)之間的滑動(dòng)相關(guān)運(yùn)算。例如，第m雷達(dá)發(fā)送周期tr[m]中的離散時(shí)刻k的滑動(dòng)相關(guān)運(yùn)算的相關(guān)運(yùn)算值ac(k，m)，基于以下的式(8)計(jì)算。

在上述的式(8)中，星號(hào)表示復(fù)數(shù)共軛運(yùn)算符。

相關(guān)運(yùn)算單元209例如在整個(gè)k＝1，...，(nr+nu)ns/no的期間進(jìn)行使用了式(8)的相關(guān)運(yùn)算。

再有，相關(guān)運(yùn)算單元209不限定于對(duì)于k＝1，...，(nr+nu)ns/no進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算的情況，根據(jù)作為雷達(dá)裝置10的測(cè)量對(duì)象的目標(biāo)的存在范圍，也可以限定測(cè)量范圍(即，k的范圍)。由此，相關(guān)運(yùn)算單元209能夠降低運(yùn)算處理量。

具體而言，例如，相關(guān)運(yùn)算單元209也可以對(duì)k＝ns(l+1)，...，(nr+nu)ns/no-nsl限定測(cè)量范圍。在圖8中，雷達(dá)裝置10在相當(dāng)于碼發(fā)送區(qū)間tw的時(shí)間區(qū)間不進(jìn)行測(cè)量。圖8是用于說(shuō)明雷達(dá)發(fā)送信號(hào)定時(shí)和測(cè)量范圍的圖。由此，在雷達(dá)發(fā)送信號(hào)直接地繞入到雷達(dá)接收單元200中的情況下，由于在雷達(dá)發(fā)送信號(hào)繞入期間(至少不足τ1的期間)沒有被相關(guān)運(yùn)算單元209進(jìn)行處理，所以雷達(dá)裝置10能夠進(jìn)行排除了繞入的影響的測(cè)量。

此外，在雷達(dá)裝置10限定測(cè)量范圍(k的范圍)的情況下，對(duì)于以下說(shuō)明的加法單元210、多普勒頻率分析單元211、定位結(jié)果輸出單元212的處理，也可以同樣地適用限定了測(cè)量范圍(k的范圍)的處理。由此，能夠削減各結(jié)構(gòu)中的處理量，能夠降低雷達(dá)接收單元200中的功耗。

加法單元210將對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr(即每個(gè)離散時(shí)刻k)得到的相關(guān)運(yùn)算單元209的輸出即相關(guān)運(yùn)算值ac(k，m)作為一單位，如以下的式(9)那樣進(jìn)行規(guī)定的加法數(shù)np次的加法運(yùn)算。換句話說(shuō)，對(duì)離散時(shí)間k的第m加法單元210的輸出ci(k，m)是以ac(k，np(m-1)+1)至ac(k，np×m)為單位，將離散時(shí)刻k的定時(shí)對(duì)齊來(lái)進(jìn)行加法所得的值。其中，np是1以上的整數(shù)，m是大于0的整數(shù)。

多普勒頻率分析單元211將對(duì)每個(gè)離散時(shí)刻k得到的加法單元210的nc個(gè)輸出即ci(k，nc(w-1)+1)至ci(k，nc×w)作為單位，對(duì)齊離散時(shí)刻k的定時(shí)，使用以下的式(10)，在校正了與2nf個(gè)不同的多普勒頻率fsδφ對(duì)應(yīng)的相位變動(dòng)φ(fs)＝2πfs(tr×np)δφ后，進(jìn)行加法運(yùn)算。

在式(10)中，ft_ci(k，fs，w)是多普勒頻率分析單元211中的第w輸出，是在離散時(shí)刻k接收到的反射波的多普勒頻率分析結(jié)果。再有，fs＝-nf+1，..，0，...，nf，k＝1，...，(nr+nu)ns/no，w是大于0的整數(shù)，δφ是相位旋轉(zhuǎn)單位。此外，j是虛數(shù)單位。

通過(guò)使用了式(10)的加法，多普勒頻率分析單元211能夠?qū)走_(dá)發(fā)送周期tr的多次np×nc次的每個(gè)期間(tr×np×nc)得到與每個(gè)離散時(shí)刻k的2nf個(gè)多普勒頻率分量對(duì)應(yīng)的加法結(jié)果即ft_ci(k，-nf+1，w)，...，ft_ci(k，nf-1，w)。

再有，在式(10)中，在δφ＝1/(tr×np×nc)、nf＝nc/2的情況下，如以下的式(11)那樣，多普勒頻率分析單元211相當(dāng)于對(duì)于加法單元210的輸出以采樣間隔tds＝(tr×np)、采樣頻率fds＝1/tds進(jìn)行離散傅立葉變換處理。而且，多普勒頻率分析單元211通過(guò)將nc設(shè)定為2的乘方數(shù)，能夠適用fft處理，能夠削減運(yùn)算處理量。

定位結(jié)果輸出單元212將每第w多普勒頻率分析單元211的輸出轉(zhuǎn)換為功率值|ft_ci(k，fs，w)|²，輸出規(guī)定值以上的功率值|ft_ci(k，fs，w)|²、規(guī)定值以上的功率值的索引信息即時(shí)刻信息k和多普勒頻率fsδφ。這里，定位結(jié)果輸出單元212基于從多普勒頻率分析單元211輸入的功率值|ft_ci(k，fs，w)|²之中規(guī)定值以上的功率值、以及規(guī)定值以上的功率值的索引信息即時(shí)刻信息k和多普勒頻率fsδφ，輸出以下項(xiàng)目。

首先，定位結(jié)果輸出單元212對(duì)于規(guī)定值以上的功率值的多普勒頻率fsδφ，計(jì)算加上了多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500確定的多普勒頻率fdm的校正后的多普勒頻率(fsδφ+fdm)。接著，定位結(jié)果輸出單元212輸出規(guī)定值以上的功率值|ft_ci(k，fs，w)|²、規(guī)定值以上的功率值的索引信息即時(shí)刻信息k、以及校正后的多普勒頻率(fsδφ+fdm)。由此，能夠輸出校正了作為裝載了雷達(dá)裝置10的移動(dòng)物體的車輛的車速vc產(chǎn)生的多普勒頻率分量的目標(biāo)的多普勒頻率。

再有，定位結(jié)果輸出單元212也可以將輸出的時(shí)刻信息轉(zhuǎn)換為距離信息來(lái)輸出。為了將時(shí)刻信息k轉(zhuǎn)換為距離信息r(k)，例如使用以下的式(12)即可。其中，tw是碼發(fā)送區(qū)間，l是脈沖碼長(zhǎng)，c0是光速。

此外，定位結(jié)果輸出單元212也可以將多普勒頻率轉(zhuǎn)換為相對(duì)速度分量來(lái)輸出。要將多普勒頻率fsδφ轉(zhuǎn)換為相對(duì)速度分量vd(fs)，使用以下的式(13)即可。

在式(13)中，λ是從無(wú)線發(fā)送單元103輸出的雷達(dá)發(fā)送波的載波頻率的波長(zhǎng)。

這樣，第1實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10裝載在移動(dòng)物體即車輛上，多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500基于車速vc計(jì)算用于校正起因于移動(dòng)物體即車輛的移動(dòng)的多普勒頻率的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102對(duì)于雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，根據(jù)多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期預(yù)先進(jìn)行多普勒頻率分量fdm的校正。起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm，隨著車輛的速度的增加而增加。

多普勒頻率分析單元211中不發(fā)生頻率折疊的多普勒頻率范圍是±1/(2fds)，但在定位結(jié)果輸出單元212中，通過(guò)預(yù)先進(jìn)行起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率分量fdm的校正，雷達(dá)裝置10能夠不發(fā)生頻率折疊地檢測(cè)從-1/(2fds)+rdm至+1/(2fds)+fdm的范圍的多普勒頻率。由此，雷達(dá)裝置10的多普勒頻率的檢測(cè)范圍隨著車輛的速度的增加而可變，能夠擴(kuò)大多普勒頻率的檢測(cè)范圍。而且，由于雷達(dá)發(fā)送周期是一種，所以雷達(dá)裝置10能夠抑制發(fā)送時(shí)間的延長(zhǎng)。

此外，第1實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10在1個(gè)測(cè)量期間中，將多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500確定的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量在各測(cè)量的期間連續(xù)使用。即，用于校正起因于裝載了雷達(dá)裝置10的移動(dòng)物體(車輛)的移動(dòng)的多普勒頻率的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，在各測(cè)量的期間是固定的。

再有，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102對(duì)于從lpf107輸入的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，也可以基于雷達(dá)接收單元中的加法單元的加法數(shù)np次，使用式(29)確定從多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500輸入的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量。即，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102對(duì)基帶的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)r(n，m)＝i(n、m)+jq(n、m)，生成給予了如以下的式(29)所示的相位旋轉(zhuǎn)的信號(hào)并輸出到無(wú)線發(fā)送單元103。其中，ceil(x)是將元素x四舍五入為最接近正的無(wú)窮大方向的整數(shù)的函數(shù)。

通過(guò)給予這樣的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量在由雷達(dá)接收單元200中的加法單元210進(jìn)行加法運(yùn)算的發(fā)送周期間為固定值。為此，在碼生成單元105中，在使用補(bǔ)碼系列(例如，包含golay碼序列、spano碼序列)的情況下，由于多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量在由加法單元210進(jìn)行加法運(yùn)算的發(fā)送周期間為固定值，所以得到抑制距離方向的旁瓣電平上升的效果。

exp[-j{φdmnp(ceil(m/np)-1)}]r(n，m)(29)

再有，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102c在已知作為觀測(cè)對(duì)象的目標(biāo)群的多普勒頻率的分布存在偏向正方向或負(fù)方向的情況下，使用圖4b所示的結(jié)構(gòu)，就可以預(yù)先給予校正目標(biāo)群的多普勒頻率的分布的偏向的多普勒校正量。圖4b是表示雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)另一例子的框圖。

以下，說(shuō)明與圖4a不同的部分的動(dòng)作。

在圖4b中，固定多普勒校正量設(shè)定單元501在已知作為觀測(cè)對(duì)象的目標(biāo)群的多普勒頻率的分布存在偏向正方向或負(fù)方向的情況下，將校正目標(biāo)群的多普勒頻率的分布的偏向的固定多普勒校正量預(yù)先給予雷達(dá)發(fā)送單元100d的每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102c。

更具體而言，在作為觀測(cè)對(duì)象的目標(biāo)群的多普勒頻率的分布偏向正方向的情況下，無(wú)論起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm如何，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102c都將還給予了式(30)所示的固定的負(fù)值即固定多普勒校正量fd0的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm給予雷達(dá)信號(hào)。由此，雷達(dá)接收單元200能夠進(jìn)行與作為觀測(cè)對(duì)象的目標(biāo)群的多普勒頻率分布對(duì)應(yīng)的多普勒校正，能夠擴(kuò)大可檢測(cè)的目標(biāo)的多普勒頻率范圍。

φdm＝2π(fdm+fd0)tr，fd0＜0(30)

同樣地，在作為觀測(cè)對(duì)象的目標(biāo)群的多普勒頻率的分布偏向負(fù)方向的情況下，無(wú)論起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm如何，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102c都將還被給予了式(31)所示的固定的正值即固定多普勒校正量fd0的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm給予雷達(dá)信號(hào)。由此，雷達(dá)接收單元200能夠進(jìn)行與作為觀測(cè)對(duì)象的目標(biāo)群的多普勒頻率分布對(duì)應(yīng)的多普勒校正，能夠擴(kuò)大可檢測(cè)的目標(biāo)的多普勒頻率范圍。

φdm＝2π(fdm+fd0)tr，fd0＞0(31)

再有，固定多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)設(shè)定單元501也可包含在以下的實(shí)施方式的任何一個(gè)的結(jié)構(gòu)中，能夠得到同樣的效果。

<第2實(shí)施方式>

在上述第1實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10中，雷達(dá)發(fā)送單元100具有的每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102對(duì)于雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，在雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)進(jìn)行了與移動(dòng)物體即車輛的車速對(duì)應(yīng)的多普勒頻率分量的校正。在本第2實(shí)施方式中，說(shuō)明雷達(dá)接收單元具有每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元，對(duì)于接收到的反射波信號(hào)，雷達(dá)接收單元進(jìn)行與移動(dòng)物體即車輛的車速對(duì)應(yīng)的多普勒頻率分量的校正的結(jié)構(gòu)。

圖9是表示第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10a的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖9中，與第1實(shí)施方式同樣，雷達(dá)裝置10a具有雷達(dá)發(fā)送單元100a、雷達(dá)接收單元200a、基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300、車速檢測(cè)單元400、以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500a。再有，假設(shè)雷達(dá)裝置10a被裝載在作為移動(dòng)物體的一例的車輛(未圖示)上。

第2實(shí)施方式的雷達(dá)發(fā)送單元100a具有從第1實(shí)施方式中說(shuō)明的雷達(dá)發(fā)送單元100中除去了每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102的結(jié)構(gòu)。對(duì)于其他的結(jié)構(gòu)，與第1實(shí)施方式大致是同樣的，所以省略說(shuō)明。

同樣地，對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300、車速檢測(cè)單元400、以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500a，與第1實(shí)施方式大致是同樣的，所以省略說(shuō)明。

第2實(shí)施方式的雷達(dá)接收單元200a，在信號(hào)處理單元203a具有每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213的方面與第1實(shí)施方式不同。此外，加法單元210a和多普勒頻率分析單元211a，在處理的信號(hào)是每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213的輸出信號(hào)的方面與第1實(shí)施方式不同。

每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213對(duì)于從相關(guān)運(yùn)算單元209輸出的相關(guān)運(yùn)算值，給予從多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500a輸入的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。即，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213生成對(duì)相關(guān)運(yùn)算單元209的輸出ac(k、m)給予了以下的式(14)的相位旋轉(zhuǎn)的信號(hào)并輸出到加法單元210a。

exp[-j{φdm(m-1)}]ac(n，m)(14)

這里，與相關(guān)運(yùn)算單元209同樣，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213進(jìn)行k＝1，...，(nr+nu)ns/no期間中的式(14)的運(yùn)算。

加法單元210a基于每個(gè)離散時(shí)刻k的每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元的輸出，如以下的式(15)那樣進(jìn)行整個(gè)相當(dāng)于雷達(dá)發(fā)送周期tr的np次的期間(tr×np)的規(guī)定的加法數(shù)np的加法。換句話說(shuō)，對(duì)離散時(shí)間k的第m加法單元210a的輸出ci(k，m)是，以ac(k，np(m-1)+1)至ac(k，np×m)作為單位，將離散時(shí)刻k的定時(shí)對(duì)齊進(jìn)行加法所得值。其中，np是1以上的整數(shù)值，m是大于0的整數(shù)。

多普勒頻率分析單元211a將對(duì)每個(gè)離散時(shí)刻k得到的加法單元210a的nc個(gè)輸出即ci(k，nc(w-1)+1)至ci(k，nc×w)作為單位，將離散時(shí)刻k的定時(shí)對(duì)齊，使用以下的式(16)，在校正了與2nf個(gè)不同的多普勒頻率fsδφ對(duì)應(yīng)的相位變動(dòng)φ(fs)＝2πfs(tr×np)δφ后，進(jìn)行加法運(yùn)算。

在式(16)中，ft_ci(k，fs，w)是多普勒頻率分析單元211a中的第w輸出，是在離散時(shí)刻k接收到的反射波的多普勒頻率分析結(jié)果。再有，fs＝-nf+1，..，0，...，nf，k＝1，...，(nr+nu)ns/no，w是自然數(shù)，δφ是相位旋轉(zhuǎn)單位。此外，j是虛數(shù)單位。

通過(guò)使用了式(16)的加法，多普勒頻率分析單元211a能夠?qū)⒗走_(dá)發(fā)送周期tr反復(fù)了np×nc次的每個(gè)期間(tr×np×nc)得到與每個(gè)離散時(shí)刻k的2nf個(gè)多普勒頻率分量對(duì)應(yīng)的加法結(jié)果即ft_ci(k，-nf+1，w)，...，ft_ci(k，nf-1，w)。

這樣，在第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10a中，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213對(duì)于反射波信號(hào)，進(jìn)行起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率分量fdm的校正。起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm，隨著車輛的速度的增加而變大。

多普勒頻率分析單元211a中不發(fā)生頻率折疊的多普勒頻率范圍是±1/(2fds)，在多普勒頻率分析單元211a的前級(jí)的每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213中，通過(guò)預(yù)先進(jìn)行起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率分量fdm的校正，雷達(dá)裝置10a從-1/(2fds)+fdm至+1/(2fds)+fdm的范圍的多普勒頻率檢測(cè)能夠沒有發(fā)生折疊地檢測(cè)頻率。由此，雷達(dá)裝置10a隨著車輛的速度的增加而使多普勒頻率的檢測(cè)范圍可變，能夠擴(kuò)大多普勒頻率的檢測(cè)范圍。而且，由于雷達(dá)發(fā)送周期是一種，所以雷達(dá)裝置10能夠抑制發(fā)送時(shí)間的延長(zhǎng)。

此外，第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10a，在測(cè)量期間的最初的雷達(dá)發(fā)送周期中，將多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500a確定的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量在1個(gè)測(cè)量期間中連續(xù)使用。即，用于校正起因于裝載了雷達(dá)裝置10a的移動(dòng)物體(車輛)的移動(dòng)的多普勒頻率的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，在1個(gè)測(cè)量期間之間是固定的。

在本實(shí)施方式中，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元為對(duì)相關(guān)運(yùn)算單元的輸出進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)，但不限于此，即使是圖9b所示的結(jié)構(gòu)也能夠得到同樣的效果。圖9b是表示雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的另一例子的框圖。

以下，在圖9b中，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213a被配置在加法單元210b的后級(jí)，與圖9a所示的結(jié)構(gòu)不同。以下，在圖9b中，說(shuō)明與圖9a的結(jié)構(gòu)不同的動(dòng)作。

加法單元210b的動(dòng)作與實(shí)施方式1中所示的動(dòng)作是同樣的。即，將對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr(即每個(gè)離散時(shí)刻k)得到的相關(guān)運(yùn)算單元209的輸出即相關(guān)運(yùn)算值ac(k，m)作為一單位，如式(9)那樣進(jìn)行規(guī)定的加法數(shù)np次的加法。

換句話說(shuō)，對(duì)離散時(shí)間k的第m加法單元210的輸出ci(k，m)是，將ac(k，np(m-1)+1)至ac(k，np×m)作為單位，對(duì)齊離散時(shí)刻k的定時(shí)進(jìn)行加法所得的值。其中，np是1以上的整數(shù)，m是大于0的整數(shù)。

每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213a對(duì)于對(duì)離散時(shí)間k的第m加法單元210b的輸出ci(k，m)，將對(duì)從多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500a輸入的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm，考慮相當(dāng)于加法單元210b中的加法數(shù)np次的周期，乘以np所得的φdmnp給予作為校正相位旋轉(zhuǎn)量。

即，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213a對(duì)加法單元210b的輸出ci(k，m)，生成給予了以下的式(32-1)的相位旋轉(zhuǎn)的信號(hào)并輸出到多普勒頻率分析單元211b。

exp[-j{φdmnp(m-1)}]ci(k，m)(32-1)

這里，與相關(guān)運(yùn)算單元209同樣，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213a進(jìn)行k＝1，...，(nr+nu)ns/no期間中的式(32)的運(yùn)算。

多普勒頻率分析單元211b將每個(gè)離散時(shí)刻k得到的每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213a的nc個(gè)輸出即式(32-2)至式(32-3)作為單位，對(duì)齊離散時(shí)刻k的定時(shí)，使用以下的式(33)，在校正了與2nf個(gè)不同的多普勒頻率fsδφ對(duì)應(yīng)的相位變動(dòng)φ(fs)＝2πfs(tr×np)δφ后，進(jìn)行加法。

exp[-j{φdmnp(nc(w-1))}]×ci(k，nc(w-1)+1)(32-2)

exp[-j{φdmnp(ncw-1)}]×ci(k，nc×w)(32-3)

通過(guò)給予以上那樣的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，能夠得到與實(shí)施方式1同樣的效果。而且，在本結(jié)構(gòu)中，在由雷達(dá)接收單元200e中的加法單元210b進(jìn)行加法的發(fā)送周期間多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量為固定值。為此，在碼生成單元105中，在使用補(bǔ)碼系列(例如，包含golay碼序列、spano碼序列)的情況下，多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量在由加法單元進(jìn)行加法的發(fā)送周期間為固定值，所以得到抑制距離方向的旁瓣電平上升的效果。

<第3實(shí)施方式>

本第3實(shí)施方式，在上述第1實(shí)施方式中，具有控制雷達(dá)發(fā)送波的主波束方向的結(jié)構(gòu)。

圖10是表示第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10b的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖10中，雷達(dá)裝置10b具有雷達(dá)發(fā)送單元100b、雷達(dá)接收單元200b、基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300、車速檢測(cè)單元400、多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500b、以及發(fā)送波束控制單元600。再有，雷達(dá)裝置10b被裝載在作為移動(dòng)物體的一例的車輛(未圖示)上。在圖10和以下的說(shuō)明中，對(duì)與第1實(shí)施方式大致同樣的結(jié)構(gòu)，附加相同的標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。

首先，說(shuō)明發(fā)送波束控制單元600。發(fā)送波束控制單元600確定雷達(dá)發(fā)送波束的主波束方向θb，對(duì)于雷達(dá)發(fā)送單元100b指示所確定的主波束方向中的雷達(dá)發(fā)送波束的發(fā)送。圖11是表示作為移動(dòng)物體的車輛、雷達(dá)設(shè)置角和雷達(dá)發(fā)送波束方向之間的關(guān)系的圖。如圖11所示，在本實(shí)施方式中，將對(duì)著雷達(dá)裝置10b的天線孔徑面的垂線方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的雷達(dá)發(fā)送波束的角度定義為主波束方向θb。

具體而言，例如，發(fā)送波束控制單元600在預(yù)先設(shè)定的波束可變范圍θmin≤θb≤θmax內(nèi)，以規(guī)定的間隔δθ切換主波束方向。發(fā)送波束控制單元對(duì)nf(＝nc×np)次的每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr切換主波束方向θb。

多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500b除了基于車速檢測(cè)單元400輸出的車速vc的信息，還基于發(fā)送波束控制單元600確定的主波束方向θb，確定預(yù)先校正伴隨車輛的移動(dòng)的多普勒分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量。這里，起因于主波束方向θb中的車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm，若考慮雷達(dá)設(shè)置角ψ，則能夠用以下的式(17)表示。這里，λ是雷達(dá)發(fā)送波的載波頻率的波長(zhǎng)。

多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500b基于起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm和雷達(dá)發(fā)送周期tr，使用以下的式(18)確定用于預(yù)先校正伴隨車輛的移動(dòng)的多普勒分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。

φdm＝2πfdmtr(18)

再有，多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500b也可以不是對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr計(jì)算多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，而是預(yù)先將多普勒頻率fdm和雷達(dá)發(fā)送周期tr的各值中的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm制成表，在多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm的確定時(shí)，參照表，選擇最接近多普勒頻率fdm和雷達(dá)發(fā)送周期tr的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500b對(duì)每個(gè)測(cè)量確定多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm，在1個(gè)測(cè)量期間中，將多普勒頻率固定。

[雷達(dá)發(fā)送單元100b的說(shuō)明]

接著，說(shuō)明雷達(dá)發(fā)送單元100b。在圖10中，在具有每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102b、多個(gè)例如n_tx(n_tx為2以上的整數(shù))個(gè)無(wú)線發(fā)送單元103b_1～103b_n_tx、n_tx個(gè)發(fā)送天線104b_1～104b_n_tx、以及發(fā)送波束形成單元110方面，雷達(dá)發(fā)送單元100b與第1實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10不同。

每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102b對(duì)于從lpf107輸出的基帶的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)r(n，m)＝i(n、m)+jq(n、m)，如以下的式(19)所示，對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr給予從多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500b輸出的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。

exp[-j{φdm(m-1)}]r(n，m)(19)

發(fā)送波束形成單元110對(duì)n_tx個(gè)無(wú)線發(fā)送單元103b_1～103b_n_tx的每一個(gè)，為了設(shè)為由發(fā)送波束控制單元600確定的主波束方向θb，對(duì)于從每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102b輸出的基帶的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行加權(quán)。發(fā)送波束形成單元110例如通過(guò)乘以權(quán)重系數(shù)wtx(index_tx，θb)而加權(quán)。index_tx是表示從1至n_tx個(gè)無(wú)線發(fā)送單元之中的哪個(gè)無(wú)線發(fā)送單元的參數(shù)。在以下的說(shuō)明中，將第n發(fā)送波束方向記載為θn。

這里，在發(fā)送天線104b_1～104b_n_tx直線配置，元件間隔為d的情況下，使用以下的式(20)能夠算出權(quán)重系數(shù)wtx(index_tx，θb)。

其中，index_tx＝1，...，n_tx，λ是雷達(dá)發(fā)送波的載波頻率的波長(zhǎng)，d是發(fā)送天線間隔。再有，發(fā)送波束形成單元110也可以對(duì)雷達(dá)發(fā)送信號(hào)給予由雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的相位分量和振幅分量組成的權(quán)重系數(shù)。這種情況下，能夠降低雷達(dá)發(fā)送波的旁瓣電平。

第index_tx無(wú)線發(fā)送單元103b_index_tx將以從發(fā)送波束形成單元110輸出的權(quán)重系數(shù)wtx(index_tx，θb)加權(quán)后的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，通過(guò)變頻成為載波頻率(rf：radiofrequency)段中的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，由放大器放大到規(guī)定的發(fā)送功率p[db]并輸出。再有，第1無(wú)線發(fā)送單元103b_1～第n_tx無(wú)線發(fā)送單元103b_n_tx的全部無(wú)線發(fā)送單元進(jìn)行同樣的處理。

第index_tx發(fā)送天線將第index_tx無(wú)線發(fā)送單元的輸出向發(fā)送波束控制單元600確定的方向發(fā)射。與無(wú)線發(fā)送單元103b_1～103b_n_tx同樣，第1發(fā)送天線104b_1～第n_tx發(fā)送天線104_n_tx的全部發(fā)送天線進(jìn)行同樣的處理。

[雷達(dá)接收單元200b的說(shuō)明]

雷達(dá)接收單元200b具有多個(gè)接收天線系統(tǒng)214_1～214_n_rx、到來(lái)方向估計(jì)單元215、以及定位結(jié)果輸出單元212b。各自的接收天線系統(tǒng)214分別包括接收天線201、無(wú)線接收單元202(放大器204、變頻單元205、以及正交檢波單元206)和信號(hào)處理單元203(a/d轉(zhuǎn)換單元207和208、相關(guān)運(yùn)算單元209、加法單元210、以及多普勒頻率分析單元211)，它們的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與第1實(shí)施方式是同樣的，所以省略說(shuō)明。

到來(lái)方向估計(jì)單元215基于來(lái)自從多個(gè)接收天線系統(tǒng)214_1至214_n_rx各自中的多普勒頻率分析單元211的輸出ft_ci¹(k，fs，w)，...，ft_ci^n-rx(k，fs，w)，為了檢測(cè)來(lái)自目標(biāo)的反射波的天線間的相位差，使用以下的式(21)，計(jì)算每個(gè)離散時(shí)刻k和每個(gè)多普勒頻率fs的相關(guān)向量hp(k，fs，w)。

到來(lái)方向估計(jì)單元215基于由發(fā)送波束控制單元通知的發(fā)送波束方向θb和相當(dāng)于發(fā)送波束寬度左右的范圍bw，限定進(jìn)行到來(lái)方向估計(jì)的估計(jì)范圍。然后，在使用使陣列天線的主波束掃描來(lái)估計(jì)到來(lái)方向的方法即波束成形法的情況下，到來(lái)方向估計(jì)單元215對(duì)每個(gè)離散時(shí)刻k和每個(gè)多普勒頻率fs進(jìn)行相關(guān)向量hp(k、fs，w)和范圍bw內(nèi)的方向向量之間的相關(guān)運(yùn)算，估計(jì)發(fā)送波束的到來(lái)方向。

這里，定義方向向量d(θu)。方向向量d(θu)是存儲(chǔ)了每個(gè)到來(lái)方位角θ的陣列天線的復(fù)數(shù)響應(yīng)的值。這里，u＝1，...，nu。這里，nu表示所存儲(chǔ)的方向向量的角度的數(shù)。陣列天線的復(fù)數(shù)響應(yīng)在電波暗室等預(yù)先測(cè)定即可，除了基于天線間的元件間隔幾何學(xué)地算出的相位差信息之外，還包含陣列間的天線元件間的耦合和振幅/相位誤差這樣的天線間的偏差信息。

使用以下的式(22)算出的方向向量d(θselect)是估計(jì)范圍rangedoa(θ)中所包含的方向向量。

p[d(θselect)，k，fs，w)]＝|d(θselect)^hhp(k，fs，w)|²(22)

再有，估計(jì)范圍rangedoa(θ)是基于從發(fā)送波束控制單元600通知的發(fā)送波束方向θ(q)和范圍bw，作為要進(jìn)行到來(lái)方向估計(jì)的估計(jì)范圍，使用以下的式(23)預(yù)先確定的范圍。

θ-bw/2≤rangedoa(θ)≤θ+bw/2(23)

然后，到來(lái)方向估計(jì)單元215對(duì)每個(gè)發(fā)送波束、每個(gè)離散時(shí)刻k、和每個(gè)多普勒頻率fs，計(jì)算評(píng)價(jià)函數(shù)值p(d(θ)、k、fs，w)，將得到極大值的方位方向作為到來(lái)方向估計(jì)值doa(k，fs，w)輸出到定位結(jié)果輸出單元212b。此外，得到極大值的到來(lái)方向估計(jì)值doa(k，fs，w)的索引信息即時(shí)刻k和多普勒頻率fsδφ也一并輸出到定位結(jié)果輸出單元212b。

再有，作為到來(lái)方向估計(jì)單元215的到來(lái)方向估計(jì)方法，在波束成形法以外，也可以適用所謂capon或music的已知方法。

定位結(jié)果輸出單元212b將從到來(lái)方向估計(jì)單元215輸入的每個(gè)發(fā)送波束的到來(lái)方向估計(jì)值doa(k，fs，w)、以及到來(lái)方向估計(jì)值的索引信息即時(shí)刻信息k和多普勒頻率fsδφ作為基礎(chǔ)，輸出下述項(xiàng)目。

首先，定位結(jié)果輸出單元212b對(duì)到來(lái)方向估計(jì)值doa(k，fs，w)的索引信息即多普勒頻率fsδφ，加上多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500b確定的多普勒頻率fdm，將fsδφ+fdm作為校正后的多普勒頻率計(jì)算。接著，定位結(jié)果輸出單元212b輸出每個(gè)發(fā)送波束的到來(lái)方向估計(jì)值doa(k，fs，w)、doa的索引信息即時(shí)刻k、以及校正后的多普勒頻率(fsδφ+fdm)。再有，定位結(jié)果輸出單元212b也可以將時(shí)刻信息轉(zhuǎn)換距離信息來(lái)輸出。

多普勒頻率fsδφ也可以轉(zhuǎn)換為與目標(biāo)和雷達(dá)裝置的相對(duì)速度分量來(lái)輸出。要將多普勒頻率fsδφ轉(zhuǎn)換為相對(duì)速度分量vd(fs)，使用以下的式(24)即可。

在式(24)中，λ是從無(wú)線發(fā)送單元輸出的雷達(dá)發(fā)送波的載波頻率的波長(zhǎng)。

而且，在繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)范圍內(nèi)的檢測(cè)的情況下，順序地從最初起再次開始發(fā)送波束掃描?；蛘撸部梢詮那按蔚陌l(fā)送波束掃描的最后的方向起，在相反方向上順序進(jìn)行發(fā)送波束掃描。

這樣，在第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10b中，具有多個(gè)無(wú)線發(fā)送單元103b和發(fā)送天線104b，發(fā)送波束控制單元600使來(lái)自多個(gè)發(fā)送天線104b的發(fā)送波束方向各自在規(guī)定的范圍內(nèi)變動(dòng)，將發(fā)送波束在多個(gè)方向上發(fā)送。然后，由多個(gè)接收天線系統(tǒng)214接收來(lái)自多個(gè)方向的反射波，到來(lái)方向估計(jì)單元215估計(jì)各個(gè)接收天線系統(tǒng)214接收到的反射波的到來(lái)方向。然后基于表示對(duì)每個(gè)反射波到來(lái)方向的相關(guān)的相關(guān)向量hp(k、fs，w)，通過(guò)估計(jì)得到評(píng)價(jià)函數(shù)值p(d(θ)、k、fs，w)的極大值的方位方向，能夠提高多普勒頻率的檢測(cè)精度。

這樣，在發(fā)送波束控制單元600確定的發(fā)送波束范圍內(nèi)發(fā)送雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，所以除了第1實(shí)施方式和第2實(shí)施方式的效果之外，還能夠?qū)⒗走_(dá)檢測(cè)范圍設(shè)為更寬范圍，同時(shí)能夠提高移動(dòng)物體的移動(dòng)的多普勒頻率的校正精度，擴(kuò)大最大速度檢測(cè)范圍。

<第4實(shí)施方式>

在上述第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10b中，雷達(dá)發(fā)送單元100b具有的每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102b對(duì)于雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，預(yù)先進(jìn)行了與移動(dòng)物體即車輛的車速對(duì)應(yīng)的多普勒頻率分量的校正。在本第4實(shí)施方式中，說(shuō)明雷達(dá)接收單元具有每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元，對(duì)于接收到的反射波信號(hào)，進(jìn)行與移動(dòng)物體即車輛的車速對(duì)應(yīng)的多普勒頻率分量的校正的結(jié)構(gòu)。

圖12是表示第4實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10c的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖12所示，與第3實(shí)施方式同樣，雷達(dá)裝置10c具有雷達(dá)發(fā)送單元100c、雷達(dá)接收單元200c、基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300、車速檢測(cè)單元400、以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500c。再有，假設(shè)雷達(dá)裝置10c被裝載在作為移動(dòng)物體的一例的車輛(未圖示)上。

第4實(shí)施方式的雷達(dá)發(fā)送單元100c具有從第3實(shí)施方式中說(shuō)明的雷達(dá)發(fā)送單元100b中除去每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102b的結(jié)構(gòu)。對(duì)于其他的結(jié)構(gòu)，與第1實(shí)施方式大致是同樣的，所以省略說(shuō)明。

同樣地，對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300、車速檢測(cè)單元400、以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500c，都與第3實(shí)施方式大致是同樣的，所以省略說(shuō)明。

第4實(shí)施方式的雷達(dá)接收單元200c，在多個(gè)接收天線系統(tǒng)214c_1～214c_n_rx的每一個(gè)具有每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213c的方面，與第2實(shí)施方式不同。此外，信號(hào)處理單元203c中的加法單元210c、多普勒頻率分析單元211c、到來(lái)方向估計(jì)單元215c，在處理的信號(hào)是每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213c的輸出信號(hào)方面，與第3實(shí)施方式不同。

每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213c對(duì)于從相關(guān)運(yùn)算單元209輸出的相關(guān)運(yùn)算值，給予從多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500c輸出的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量φdm。即，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213c對(duì)相關(guān)運(yùn)算單元209的輸出ac(k、m)，生成給予了以下的式(25)的相位旋轉(zhuǎn)的信號(hào)并輸出到加法單元210c。

exp[-j{φdm(m-1)}]ac(n，m)(25)

這里，與相關(guān)運(yùn)算單元209同樣，每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元213c進(jìn)行k＝1，...，(nr+nu)ns/no的期間中的式(25)的運(yùn)算。

加法單元210c基于每個(gè)離散時(shí)刻k的每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元的輸出，如以下的式(26)那樣進(jìn)行在整個(gè)相當(dāng)于雷達(dá)發(fā)送周期tr的np次的期間(tr×np)的規(guī)定的加法數(shù)np的加法。換句話說(shuō)，對(duì)離散時(shí)間k的第m加法單元210c的輸出ci(k，m)是，將ac(k，np(m-1)+1)至ac(k，np×m)作為單位，將離散時(shí)刻k的定時(shí)對(duì)齊進(jìn)行加法運(yùn)算的結(jié)果。這里，np是1以上的整數(shù)值，m是自然數(shù)。

多普勒頻率分析單元211c將對(duì)每個(gè)離散時(shí)刻k得到的加法單元210c的nc個(gè)輸出即ci(k，nc(w-1)+1)至ci(k，nc×w)作為單位，將離散時(shí)刻k的定時(shí)對(duì)齊，使用以下的式(27)，在校正了與2nf個(gè)不同的多普勒頻率fsδφ對(duì)應(yīng)的相位變動(dòng)φ(fs)＝2πfs(tr×np)δφ之后，進(jìn)行加法運(yùn)算。

在式(27)中，ft_ci(k，fs，w)是多普勒頻率分析單元211c中的第w輸出，是在離散時(shí)刻k接收到的反射波的多普勒頻率分析結(jié)果。再有，fs＝-nf+1，..，0，...，nf，k＝1，...，(nr+nu)ns/no，w是自然數(shù)，δφ是相位旋轉(zhuǎn)單位。此外，j是虛數(shù)單位。

通過(guò)使用了式(27)的加法，多普勒頻率分析單元211c能夠?qū)γ總€(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr的多次np×nc的期間(tr×np×nc)得到與每個(gè)離散時(shí)刻k的2nf個(gè)多普勒頻率分量對(duì)應(yīng)的加法結(jié)果即ft_ci(k，-nf+1，w)，...，ft_ci(k，nf-1，w)。

到來(lái)方向估計(jì)單元215c基于來(lái)自多個(gè)接收天線系統(tǒng)214c_1至214c_n_rx各自中的多普勒頻率分析單元211c的輸出ft_ci¹(k，fs，w)，...，ft_ci^n-rx(k，fs，w)，為了檢測(cè)來(lái)自目標(biāo)的反射波的天線間的相位差，與第3實(shí)施方式同樣，計(jì)算每個(gè)離散時(shí)刻k、和每個(gè)多普勒頻率fs的相關(guān)向量hp(k，fs，w)。此后的處理與第3實(shí)施方式大致是同樣的。

這樣，在第4實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10c中，有多個(gè)無(wú)線發(fā)送單元103b和發(fā)送天線104b，發(fā)送波束控制單元600使來(lái)自多個(gè)發(fā)送天線104b的發(fā)送波束方向分別在規(guī)定的范圍內(nèi)變動(dòng)，將發(fā)送波束在多個(gè)方向上發(fā)送。然后，由多個(gè)接收天線系統(tǒng)214c接收來(lái)自多個(gè)方向的反射波，到來(lái)方向估計(jì)單元215c估計(jì)各個(gè)接收天線系統(tǒng)214c接收到的反射波的到來(lái)方向。然后，通過(guò)基于對(duì)每個(gè)反射波表示到來(lái)方向的相關(guān)的相關(guān)向量hp(k、fs，w)，估計(jì)得到評(píng)價(jià)函數(shù)值p(d(θ)、k、fs，w)的極大值的方位方向，能夠提高多普勒頻率的檢測(cè)精度。

這樣，雷達(dá)發(fā)送信號(hào)在發(fā)送波束控制單元600確定的發(fā)送波束范圍內(nèi)被發(fā)送，所以除了在第1實(shí)施方式和第2實(shí)施方式中得到的效果之外，能夠?qū)⒗走_(dá)檢測(cè)范圍設(shè)為更寬范圍，能夠提高移動(dòng)物體的移動(dòng)造成的多普勒頻率的校正精度，能夠擴(kuò)大最大速度檢測(cè)范圍。

<第5實(shí)施方式>

如在完成上述發(fā)明的經(jīng)過(guò)中說(shuō)明的，在加法單元的輸出中包含超過(guò)fds/2的多普勒頻率分量的情況下(fds為采樣頻率)，或在包含小于-fds/2的多普勒頻率分量的情況下，沒有滿足采樣定理，在多普勒頻率分析單元的頻率分析結(jié)果中發(fā)生折疊。在本第5實(shí)施方式中，說(shuō)明能夠避免在多普勒頻率分析單元的頻率分析結(jié)果中發(fā)生折疊的情況的雷達(dá)裝置10d。

圖13是表示第5實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10d的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖13所示，與第1實(shí)施方式同樣，雷達(dá)裝置10d具有：雷達(dá)發(fā)送單元100；雷達(dá)接收單元200d；基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300；車速檢測(cè)單元400；以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500。再有，雷達(dá)裝置10d被裝載在作為移動(dòng)物體的一例的車輛(未圖示)上。

在第5實(shí)施方式的雷達(dá)發(fā)送單元100中，對(duì)于雷達(dá)發(fā)送單元100、基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300、車速檢測(cè)單元400、以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500，與第1實(shí)施方式大致是同樣的，所以省略說(shuō)明。

在圖13中，第5實(shí)施方式的雷達(dá)接收單元200d，在信號(hào)處理單元203d中，包括第1加法單元216、第2加法單元217、第1多普勒頻率分析單元218、第2多普勒頻率分析單元219、多普勒頻率校正單元220。以下，說(shuō)明它們的結(jié)構(gòu)。

第1加法單元216將對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr(即每個(gè)離散時(shí)刻k)得到的相關(guān)運(yùn)算單元209的輸出即相關(guān)運(yùn)算值ac(k，m)作為一單位，進(jìn)行第1加法數(shù)np1次的加法。加法方法使用與第1實(shí)施方式中說(shuō)明的加法單元210同樣的方法即可。

第2加法單元217將對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr(即每個(gè)離散時(shí)刻k)得到的相關(guān)運(yùn)算單元209的輸出即相關(guān)運(yùn)算值ac(k，m)作為一單位，進(jìn)行小于第1加法數(shù)np1的第2加法數(shù)np2次的加法。加法方法使用與第1實(shí)施方式中說(shuō)明的加法單元210同樣的方法即可。

第1多普勒頻率分析單元218對(duì)于第1加法單元216的加法結(jié)果，進(jìn)行多普勒頻率分析。多普勒頻率分析的方法使用與第1實(shí)施方式中說(shuō)明的多普勒頻率分析單元211同樣的方法即可。

第2多普勒頻率分析單元219對(duì)于第2加法單元217的加法結(jié)果，進(jìn)行多普勒頻率分析。多普勒頻率分析的方法使用與第1實(shí)施方式中說(shuō)明的多普勒頻率分析單元211同樣的方法即可。

這里，第1多普勒頻率分析單元218和第2多普勒頻率分析單元219的輸出(分析結(jié)果)是，反映了對(duì)第1加法單元216和第2加法單元217的輸入信號(hào)的多普勒頻率分量的振幅相位響應(yīng)的值。

多普勒頻率校正單元220基于第1加法單元216和第2加法單元217不同的振幅或相位的輸出特性，進(jìn)行多普勒頻率折疊分量的校正。具體而言，多普勒頻率校正單元220對(duì)于第2多普勒頻率分析單元219的第w輸出，對(duì)每個(gè)離散時(shí)刻k從多普勒頻率響應(yīng)選定最大峰值多普勒頻率(峰值頻譜)fs-peak1。然后，多普勒頻率校正單元220使用以下的式(28)計(jì)算與選定的最大多普勒頻率fs-peak1的第1多普勒頻率分析單元218的振幅響應(yīng)的差分，在差分為零以上的情況下，判定為沒有多普勒頻率折疊，在式(28)的運(yùn)算結(jié)果為負(fù)的情況下，判定為有多普勒頻率折疊。

在判定為沒有多普勒頻率折疊的情況下，多普勒頻率校正單元220省略fs-peak1的校正，將第1多普勒頻率分析單元218和第2多普勒頻率分析單元219的輸出(分析結(jié)果)輸出到定位結(jié)果輸出單元212d。另一方面，在判定為有多普勒頻率折疊的情況下，在fs-peak1≥0時(shí)，多普勒頻率校正單元220將fs-peak1-fds/2作為真實(shí)的多普勒頻率輸出到定位結(jié)果輸出單元212d，在fs-peak1＜0的情況下，將fs-peak1+fds/2作為真實(shí)的多普勒頻率輸出到定位結(jié)果輸出單元212d。

或者，多普勒頻率校正單元220通過(guò)使用并計(jì)算選定的最大多普勒頻率fs-peak1與第2加法單元的相位響應(yīng)的差分，也可以判定有無(wú)多普勒頻率的折疊。

定位結(jié)果輸出單元212d輸出每第w多普勒頻率校正單元220的輸出之中的、規(guī)定值以上的輸出值的時(shí)刻信息和多普勒頻率。這里，作為多普勒頻率，在算出的多普勒頻率fsδφ中，除了由多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元500確定的多普勒頻率fdm以外，定位結(jié)果輸出單元212d還輸出多普勒頻率(fsδφ+fdm)。由此，能夠輸出校正了作為裝載雷達(dá)裝置10的移動(dòng)物體的車輛的車速vc產(chǎn)生的多普勒頻率分量的目標(biāo)的多普勒頻率。

這樣，第5實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10d，與第1實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10同樣，通過(guò)每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元102，對(duì)于雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，在雷達(dá)發(fā)送單元100中，預(yù)先進(jìn)行起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率分量fdm的校正。車輛的速度越大，起因于車輛的移動(dòng)的多普勒頻率fdm越大，所以能夠擴(kuò)大多普勒頻率的檢測(cè)范圍。

除此之外，第5實(shí)施方式的雷達(dá)裝置10d，基于使用第1加法單元216的加法結(jié)果進(jìn)行多普勒頻率分析的第1多普勒頻率分析單元218的分析結(jié)果、以及使用第2加法單元217的加法結(jié)果進(jìn)行多普勒頻率分析的第2多普勒頻率分析單元219的分析結(jié)果，多普勒頻率校正單元220判定在反射波中所包含的多普勒頻率中是否有折疊噪聲，并在有折疊噪聲的情況下進(jìn)行校正。為此，基于多普勒頻率校正單元220的輸出計(jì)算目標(biāo)的定位結(jié)果的定位結(jié)果輸出單元212d能夠得到滿足采樣定理的輸出結(jié)果[-fds/2+fdm，fds/2+fdm]。即，能夠抑制來(lái)自目標(biāo)的反射波中包含的多普勒頻率的折疊噪聲。

以上，說(shuō)明了第1變形例和第2變形例。再有，也可以將上述實(shí)施方式、以及各變形例的動(dòng)作適當(dāng)組合來(lái)實(shí)施。

再有，雖未圖示，但上述各實(shí)施方式中的雷達(dá)裝置10、10a、10b、10c、以及10d例如具有cpu(centralprocessingunit)、存儲(chǔ)了控制程序的rom(readonlymemory；只讀存儲(chǔ)器)等的存儲(chǔ)介質(zhì)、以及ram(randomaccessmemory；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等的工作用存儲(chǔ)器。這種情況下，上述各單元的功能通過(guò)cpu執(zhí)行控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，雷達(dá)裝置10、10a、10b、10c、以及10d的硬件結(jié)構(gòu)不限定于這樣的例子。例如，雷達(dá)裝置10、10a、10b、10c、以及10d的各功能單元也可以作為集成電路及ic(integratedcircuit)來(lái)實(shí)現(xiàn)。各功能單元既可以被單獨(dú)地集成為單芯片，也可以包含一部分或全部地被集成為單芯片。此外，也可以將上述實(shí)施方式、以及各變形例的動(dòng)作適當(dāng)組合來(lái)實(shí)施。

在上述各實(shí)施方式中，通過(guò)用硬件構(gòu)成的例子說(shuō)明了本發(fā)明，但也可以在與硬件的協(xié)同中通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

此外，用于上述實(shí)施方式的說(shuō)明中的各功能塊通常被作為具有輸入端子和輸出端子的集成電路即lsi來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些功能塊既可以被單獨(dú)地集成為單芯片，也可以包含一部分或全部地被集成為單芯片。雖然這里稱為lsi，但根據(jù)集成程度，可以被稱為ic(integratedcircuit；集成電路)、系統(tǒng)lsi、超大lsi(superlsi)、或特大lsi(ultralsi)。

此外，集成電路化的方法不限于lsi，也可使用專用電路或通用處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可以使用可在lsi制造后編程的fpga(fieldprogrammablegatearray：現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)，或者使用可重構(gòu)lsi內(nèi)部的電路單元的連接、設(shè)定的可重構(gòu)處理器(reconfigurableprocessor)。

再者，隨著半導(dǎo)體的技術(shù)進(jìn)步或隨之派生的其它技術(shù)，如果出現(xiàn)能夠替代lsi的集成電路化的技術(shù)，當(dāng)然可利用該技術(shù)進(jìn)行功能塊的集成化。還存在著適用生物技術(shù)等的可能性。

<本發(fā)明的總結(jié)>

本發(fā)明的雷達(dá)裝置是裝載于移動(dòng)物體上的雷達(dá)裝置，包括：雷達(dá)發(fā)送單元，對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr反復(fù)發(fā)送包含脈沖壓縮碼的、校正了基于所述移動(dòng)物體的移動(dòng)速度的多普勒頻率分量的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)；雷達(dá)接收單元，包含接收被目標(biāo)反射了所述校正后的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的反射波信號(hào)的1個(gè)以上的接收分支；以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元，基于所述移動(dòng)物體的移動(dòng)速度，確定用于校正所述多普勒頻率分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，所述雷達(dá)發(fā)送單元包括：雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元，生成所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)；以及每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元，基于所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，校正所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，輸出所述校正后的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，所述雷達(dá)接收單元包括：定位結(jié)果輸出單元，使用對(duì)所述1個(gè)以上的接收分支接收到的反射波信號(hào)的多普勒頻率分析結(jié)果和所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算所述目標(biāo)的定位結(jié)果。

在本發(fā)明的雷達(dá)裝置中，所述雷達(dá)接收單元包括：采樣單元，在規(guī)定的離散時(shí)間，離散采樣所述接收到的反射波信號(hào)；相關(guān)運(yùn)算單元，對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，計(jì)算所述離散采樣的結(jié)果和所述多個(gè)脈沖壓縮碼的相關(guān)值；加法單元，輸出對(duì)np次的每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，將對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr算出的所述相關(guān)值進(jìn)行了np次加法的加法結(jié)果；以及多普勒頻率分析單元，將(np×nc)次的所述雷達(dá)發(fā)送周期tr作為1個(gè)測(cè)量期間，基于在1個(gè)測(cè)量期間得到的來(lái)自所述加法單元的nc次的輸出進(jìn)行多普勒頻率分析。

在本發(fā)明的雷達(dá)裝置中，所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量在所述1個(gè)測(cè)量期間中是相同的相位旋轉(zhuǎn)量。

在本發(fā)明的雷達(dá)裝置中，還包括：發(fā)送波束控制單元，確定發(fā)送所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的發(fā)送天線的波束方向，所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元基于所述移動(dòng)物體的移動(dòng)速度和所述發(fā)送天線的波束方向，確定用于校正所述多普勒頻率分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，所述雷達(dá)發(fā)送單元包括：1個(gè)以上的發(fā)送天線，將所述校正后的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)向所述確定的波束方向發(fā)送，所述雷達(dá)接收單元還包括：到來(lái)方向估計(jì)單元，基于對(duì)所述1個(gè)以上的接收分支的每一個(gè)接收到的反射波信號(hào)的多普勒頻率分析的分析結(jié)果，估計(jì)所述反射波信號(hào)的到來(lái)方向，所述定位結(jié)果輸出單元基于所述估計(jì)的到來(lái)方向和所述發(fā)送天線的每個(gè)波束方向的所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算所述目標(biāo)的定位結(jié)果。

在本發(fā)明的雷達(dá)裝置中，所述雷達(dá)接收單元包括：采樣單元，在規(guī)定的離散時(shí)間，離散采樣所述接收到的反射波信號(hào)；相關(guān)運(yùn)算單元，對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，計(jì)算所述離散采樣的結(jié)果和所述多個(gè)脈沖壓縮碼的相關(guān)值；第1加法單元，輸出對(duì)np1次的每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，將對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr算出的所述相關(guān)值進(jìn)行了np1次加法的第1加法結(jié)果；第2加法單元，輸出對(duì)np1次的每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，將對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr算出的所述相關(guān)值進(jìn)行了比所述np1次少的np2次加法的第2加法結(jié)果；第1多普勒頻率分析單元，對(duì)于對(duì)所述np1次的每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr輸出的所述第1加法結(jié)果進(jìn)行第1多普勒頻率分析；第2多普勒頻率分析單元，對(duì)于對(duì)所述np1次的每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr輸出的所述第2加法結(jié)果進(jìn)行第2多普勒頻率分析；以及多普勒頻率校正單元，基于所述第1多普勒頻率分析的結(jié)果和所述第2多普勒頻率分析的結(jié)果，判定在所述1個(gè)以上的接收分支接收到的反射波信號(hào)中是否有多普勒頻率的折疊，在有所述折疊的情況下，基于所述第1多普勒頻率分析的結(jié)果和所述第2多普勒頻率分析的結(jié)果，校正在所述1個(gè)以上的接收分支接收到的反射波信號(hào)中所包含的多普勒頻率，所述定位結(jié)果輸出單元還在所述1個(gè)以上的接收分支接收到的反射波信號(hào)中有多普勒頻率的折疊的情況下，使用所述多普勒頻率校正后的1個(gè)以上的反射波信號(hào)和所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算所述目標(biāo)的定位結(jié)果。

本發(fā)明的雷達(dá)裝置是裝載于移動(dòng)物體上的雷達(dá)裝置，包括：雷達(dá)發(fā)送單元，對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr反復(fù)發(fā)送包含脈沖壓縮碼的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)；雷達(dá)接收單元，包含接收被目標(biāo)反射了所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的反射波信號(hào)的1個(gè)以上的接收分支；以及多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元，基于所述移動(dòng)物體的移動(dòng)速度，確定用于校正所述多普勒頻率分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，所述1個(gè)以上的接收分支包括：每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元，基于所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，校正所述接收到的反射波信號(hào)；以及定位結(jié)果輸出單元，使用對(duì)所述校正后的1個(gè)以上的反射波信號(hào)的多普勒頻率分析結(jié)果和所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算所述目標(biāo)的定位結(jié)果。

在本發(fā)明的雷達(dá)裝置中，還包括：發(fā)送波束控制單元，確定發(fā)送所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的發(fā)送天線的波束方向，所述雷達(dá)發(fā)送單元還包括：1個(gè)以上的發(fā)送天線，將所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)向所述確定的波束方向發(fā)送，所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元基于所述移動(dòng)物體的移動(dòng)速度和所述發(fā)送天線的波束方向，確定用于校正所述多普勒頻率分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，所述雷達(dá)接收單元還包括：到來(lái)方向估計(jì)單元，基于對(duì)所述1個(gè)以上的接收分支的每一個(gè)接收到的反射波信號(hào)的所述多普勒頻率分析的分析結(jié)果，估計(jì)所述反射波信號(hào)的到來(lái)方向，定位結(jié)果輸出單元基于所述估計(jì)的到來(lái)方向和所述發(fā)送天線的每個(gè)波束方向的所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算所述目標(biāo)的定位結(jié)果。

在本發(fā)明的定位方法中，包括以下步驟：確定用于校正基于移動(dòng)物體的移動(dòng)速度的多普勒頻率分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量；基于所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr校正包含脈沖壓縮碼的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)；通過(guò)所述移動(dòng)物體上裝載的雷達(dá)發(fā)送單元，對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr反復(fù)發(fā)送所述校正后的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)；通過(guò)包含1個(gè)以上的接收分支的、所述移動(dòng)物體上裝載的雷達(dá)接收單元，接收被目標(biāo)反射了所述校正后的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的反射波信號(hào)；使用對(duì)所述1個(gè)以上的接收分支接收到的反射波信號(hào)的多普勒頻率分析結(jié)果和所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算所述目標(biāo)的定位結(jié)果。

在本發(fā)明的定位方法中，包括以下步驟：確定用于校正基于移動(dòng)物體的移動(dòng)速度的多普勒頻率分量的多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量；通過(guò)移動(dòng)物體上裝載的雷達(dá)發(fā)送單元，對(duì)每個(gè)雷達(dá)發(fā)送周期tr反復(fù)發(fā)送包含脈沖壓縮碼的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)；通過(guò)包含1個(gè)以上的接收分支的、移動(dòng)物體上裝載的雷達(dá)接收單元，接收被目標(biāo)反射了所述雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的反射波信號(hào)；基于所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，對(duì)每個(gè)所述雷達(dá)發(fā)送周期tr，校正所述接收到的反射波信號(hào)；使用對(duì)所述校正后的1個(gè)以上的反射波信號(hào)的多普勒頻率分析結(jié)果和所述多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算所述目標(biāo)的定位結(jié)果。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明適合于作為檢測(cè)多普勒頻率來(lái)檢測(cè)雷達(dá)和目標(biāo)之間的相對(duì)速度的雷達(dá)裝置。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

10，10a，10b，10c，10d、10e、10f雷達(dá)裝置

100，100a，100b，100c，100d雷達(dá)發(fā)送單元

101、101a雷達(dá)發(fā)送信號(hào)生成單元

102，102a，102b、102c每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元

103，103b_1～103b_n_tx無(wú)線發(fā)送單元

104、104b_1～104b_n_tx發(fā)送天線

105碼生成單元

106調(diào)制單元

107lpf

108碼存儲(chǔ)單元

109d/a轉(zhuǎn)換單元

110發(fā)送波束形成單元

200，200a，200b，200c，200d雷達(dá)接收單元

201接收天線

202無(wú)線接收單元

203，203a，203c，203d信號(hào)處理單元

204放大器

205變頻單元

206正交檢波單元

207，208a/d轉(zhuǎn)換單元

209相關(guān)運(yùn)算單元

210，210a，210b、210c加法單元

211，211a，211b，211c多普勒頻率分析單元

212，212b，212d定位結(jié)果輸出單元

213，213a、213c每發(fā)送周期相位旋轉(zhuǎn)單元

214_1～214_n_rx，214c_1～214c_n_rx接收天線系統(tǒng)

215，215c到來(lái)方向估計(jì)單元

216第1加法單元

217第2加法單元

218第1多普勒頻率分析單元

219第2多普勒頻率分析單元

220多普勒頻率校正單元

300基準(zhǔn)信號(hào)生成單元

400車速檢測(cè)單元

500，500a，500b，500c多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元

501固定多普勒校正相位旋轉(zhuǎn)控制單元

600發(fā)送波束控制單元