[go: up one dir, main page]

WO2018154710A1 - レーダ信号処理装置及びレーダシステム - Google Patents

レーダ信号処理装置及びレーダシステム Download PDF

Info

Publication number
WO2018154710A1
WO2018154710A1 PCT/JP2017/007106 JP2017007106W WO2018154710A1 WO 2018154710 A1 WO2018154710 A1 WO 2018154710A1 JP 2017007106 W JP2017007106 W JP 2017007106W WO 2018154710 A1 WO2018154710 A1 WO 2018154710A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage data
frequency analysis
speed
frequency
transmission signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/007106
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
三本　雅
高橋　徹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to US16/477,597 priority Critical patent/US11156697B2/en
Priority to JP2019500951A priority patent/JP6611981B2/ja
Priority to PCT/JP2017/007106 priority patent/WO2018154710A1/ja
Priority to DE112017007125.9T priority patent/DE112017007125T5/de
Priority to CN201780086836.XA priority patent/CN110352362B/zh
Publication of WO2018154710A1 publication Critical patent/WO2018154710A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G01S7/352—Receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
    • G01S13/584—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets adapted for simultaneous range and velocity measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G01S7/352—Receivers
    • G01S7/356—Receivers involving particularities of FFT processing

Definitions

  • the present invention relates to a radar signal processing device and a radar system.
  • a signal whose frequency rises or falls linearly with respect to time (a so-called “chirp signal”) is used as a transmission signal, and the distance to the object (hereinafter sometimes simply referred to as “distance”) and the object's
  • a radar system for measuring a relative moving speed (hereinafter, simply referred to as “moving speed of an object” or “speed”) has been developed.
  • This radar system generates a beat signal by mixing a transmission signal and a reception signal, converts the beat signal into a frequency complex spectrum by frequency analysis in the distance direction, and two-dimensionally converts the frequency complex spectrum by frequency analysis in the velocity direction.
  • the shorter the repetition period of the chirp signal the higher the return frequency of the frequency corresponding to the speed direction, so the speed range that can be measured without ambiguity is widened.
  • the repetition period cannot be shortened due to restrictions on the transmission system, particularly high frequency circuit characteristics in the frequency band of the radio wave to be transmitted, aliasing occurs at a frequency corresponding to the speed direction when the moving speed of the object increases. Therefore, ambiguity in speed measurement occurs.
  • the radar system disclosed in Patent Document 1 measures the speed by means of a method (first processing means) that measures speed by a method that has high accuracy but generates ambiguity, and a method that does not generate ambiguity but has low accuracy. Means for measuring (second processing means).
  • the radar system of Patent Document 1 eliminates ambiguity by combining these methods.
  • the radar system of Patent Document 2 generates two types of chirp signals with slightly different frequency ranges, and alternately transmits radio waves corresponding to the chirp signals.
  • the radar system of Patent Document 2 eliminates ambiguity in speed measurement by using information on the phase difference obtained from the observation results of these radio waves.
  • the radar system of Patent Document 1 measures speed by two different methods. Therefore, it is required to transmit and receive radio waves corresponding to each method, and to perform frequency analysis and the like corresponding to each method. For this reason, there is a problem that it takes time to obtain a final measurement result.
  • the radar system of Patent Document 2 uses two types of chirp signals with slightly different frequency ranges. Therefore, from the viewpoint of ensuring the accuracy of the frequency range of the radio wave corresponding to each chirp signal, there is a problem that it is necessary to add a frequency compensation circuit for high frequency.
  • An object of the present invention is to provide a radar signal processing apparatus and a radar system that can eliminate ambiguity in measurement.
  • the radar signal processing apparatus uses the voltage data obtained by mixing the transmission signal based on the chirp signal and the reception signal corresponding to the reflected wave of the radio wave corresponding to the transmission signal, to the object reflected from the radio wave.
  • a radar signal processing apparatus for measuring a moving speed wherein a first frequency analysis unit that performs frequency analysis on first voltage data in voltage data and a frequency analysis on second voltage data in voltage data are performed.
  • a second frequency analysis unit; and a speed calculation unit that calculates a moving speed of the object using a result of the frequency analysis by the first frequency analysis unit and a result of the frequency analysis by the second frequency analysis unit.
  • the data and the second voltage data correspond to ranges where the modulation center frequencies of the transmission signal are different from each other, and the speed calculation unit corresponds to the first voltage data.
  • a reference speed based on a difference value between a modulation center frequency in a range corresponding to the second voltage data and a modulation center frequency in a range corresponding to the second voltage data, and comparing a plurality of speed candidates with the reference speed to move the object Is calculated.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing a main part of a radar system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2A is a hardware configuration diagram showing a main part of the radar signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2B is another hardware configuration diagram showing the main part of the radar signal processing device according to Embodiment 1 of the present invention. It is a functional block diagram which shows the principal part of the radar signal processing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart which shows operation
  • FIG. 5A is an explanatory diagram showing a waveform of a transmission signal, a waveform of a reception signal, and first voltage data according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram showing a complex spectrum converted from the first voltage data shown in FIG. 5A.
  • FIG. 5C is an explanatory diagram showing a power spectrum converted from the complex spectrum shown in FIG. 5B.
  • FIG. 6A is an explanatory diagram showing a waveform of a transmission signal, a waveform of a reception signal, and second voltage data according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6B is an explanatory diagram showing a complex spectrum converted from the second voltage data shown in FIG. 6A.
  • FIG. 6C is an explanatory diagram showing a power spectrum converted from the complex spectrum shown in FIG. 6B. It is a flowchart which shows operation
  • FIG. 9A is a hardware configuration diagram illustrating a main part of the radar signal processing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9B is another hardware configuration diagram showing the main part of the radar signal processing device according to Embodiment 2 of the present invention. It is a functional block diagram which shows the principal part of the radar signal processing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 9A is a hardware configuration diagram illustrating a main part of the radar signal processing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9B is another hardware configuration diagram showing the main part of the radar signal processing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 11A is an explanatory diagram showing a waveform of a transmission signal, a waveform of a reception signal, and first voltage data according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 11B is an explanatory diagram showing a complex spectrum converted from the first voltage data shown in FIG. 11A.
  • FIG. 11C is an explanatory diagram showing a power spectrum converted from the complex spectrum shown in FIG. 11B.
  • FIG. 12A is an explanatory diagram showing a waveform of a transmission signal, a waveform of a reception signal, and second voltage data according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 12B is an explanatory diagram showing a complex spectrum converted from the second voltage data shown in FIG. 12A.
  • FIG. 12C is an explanatory diagram showing a power spectrum converted from the complex spectrum shown in FIG. 12B. It is a flowchart which shows operation
  • FIG. 15A is a hardware configuration diagram illustrating a main part of a radar signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 15B is another hardware configuration diagram showing the main part of the radar signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention. It is a functional block diagram which shows the principal part of the radar signal processing apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 15A is a hardware configuration diagram illustrating a main part of a radar signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 15B is another hardware configuration diagram showing the main part of the radar signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 17A is an explanatory diagram showing a waveform of a transmission signal, a waveform of a reception signal, and first voltage data according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 17B is an explanatory diagram showing a complex spectrum converted from the first voltage data shown in FIG. 17A.
  • FIG. 17C is an explanatory diagram showing a power spectrum converted from the complex spectrum shown in FIG. 17B.
  • FIG. 18A is an explanatory diagram showing a waveform of a transmission signal, a waveform of a reception signal, and second voltage data according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 18B is an explanatory diagram showing a complex spectrum converted from the second voltage data shown in FIG. 18A.
  • FIG. 18C is an explanatory diagram showing a power spectrum converted from the complex spectrum shown in FIG. 18B.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing a main part of a radar system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a radar system 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the voltage generation circuit 1 generates a predetermined voltage and outputs the generated voltage to the voltage controlled oscillator 2.
  • the voltage controlled oscillator 2 generates a signal having a frequency corresponding to the voltage input from the voltage generation circuit 1 and outputs the generated signal (hereinafter referred to as “transmission signal”) to the distribution circuit 3.
  • transmission signal the generated signal
  • the voltage generation circuit 1 and the voltage controlled oscillator 2 are configured to convert the transmission signal into a chirp signal by modulating the transmission signal.
  • the distribution circuit 3 distributes the transmission signal input from the voltage controlled oscillator 2 to the amplifier circuit 4 and the mixer 7 and outputs the result.
  • the amplifier circuit 4 amplifies the transmission signal input from the distribution circuit 3 and outputs the amplified transmission signal to the antenna 5.
  • the antenna 5 radiates a radio wave corresponding to the transmission signal input from the amplifier circuit 4 to the outside of the radar system 100.
  • the radio wave radiated from the antenna 5 is reflected or scattered (hereinafter collectively referred to as “reflection”) by an object existing outside the radar system 100.
  • reflected waves radio waves that have returned to the radar system 100 (hereinafter referred to as “reflected waves”) are received by the antenna 6.
  • the antenna 6 outputs a signal (hereinafter referred to as “received signal”) corresponding to the received reflected wave to the mixer 7.
  • the mixer 7 mixes the transmission signal input from the distribution circuit 3 and the reception signal input from the antenna 6 and outputs the mixed signal (hereinafter referred to as “mixed signal”) to the amplifier circuit 8. is there.
  • the amplifier circuit 8 amplifies the mixed signal input from the mixer 7 and outputs the amplified mixed signal to the filter circuit 9.
  • the filter circuit 9 suppresses unnecessary frequency components of the mixed signal input from the amplifier circuit 8 and outputs the signal after the suppression (hereinafter referred to as “observation signal”) to the analog-digital converter 10. is there.
  • An analog-digital converter (hereinafter referred to as “AD converter”) 10 converts an observation signal input from the filter circuit 9 into digital voltage data.
  • the AD converter 10 outputs the converted voltage data to the radar signal processing device 11.
  • the radar signal processing device 11 uses the voltage data input from the AD converter 10 to measure the relative movement speed of an object that reflects the radio wave (hereinafter referred to as “radio wave reflecting object”) with respect to the radar system 100.
  • radio wave reflecting object an object that reflects the radio wave
  • the relative moving speed of the radio wave reflecting object with respect to the radar system 100 may be simply referred to as “moving speed of the radio wave reflecting object” or “speed”.
  • the distance from the radar system 100 to the radio wave reflecting object may be simply referred to as “distance”. Details of the radar signal processing apparatus 11 will be described later with reference to FIGS.
  • the control device 12 controls the operation timing of the voltage generation circuit 1, the AD converter 10, and the radar signal processing device 11. That is, the control device 12 controls operation timings of the respective units of the first frequency analysis unit 30, the second frequency analysis unit 40, and the speed calculation unit 50 shown in FIG.
  • the transmitter 13 is composed of the voltage generation circuit 1, the voltage controlled oscillator 2, the distribution circuit 3, the amplification circuit 4, and the antenna 5.
  • the antenna 14, the mixer 7, the amplifier circuit 8 and the filter circuit 9 constitute a receiver 14.
  • the AD converter 10, the radar signal processing device 11, the control device 12, the transmitter 13 and the receiver 14 constitute a radar system 100.
  • FIG. 2A is a hardware configuration diagram illustrating a main part of the radar signal processing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is another hardware configuration diagram showing the main part of the radar signal processing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the main part of the radar signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the radar signal processing device 11 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the radar signal processing apparatus 11 is configured by a computer and includes a processor 21 and memories 22 and 23.
  • the memory 22 stores a program for causing the computer to function as the first frequency analysis unit 30, the second frequency analysis unit 40, and the speed calculation unit 50 shown in FIG.
  • the processor 21 reads out and executes the program stored in the memory 22, the functions of the first frequency analysis unit 30, the second frequency analysis unit 40, and the speed calculation unit 50 are realized.
  • the memory 23 stores voltage data input from the AD converter 10. In addition, the memory 23 stores various data related to each process of the radar signal processing apparatus 11.
  • the processor 21 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), a microcontroller, or a microprocessor.
  • the memory 22 is, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), or an EEPROM (Electrically Erasable Semiconductor Memory). Yes.
  • the memory 23 is configured by a semiconductor memory such as a RAM, for example.
  • the processing circuit 24 is, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), a PLD (Programmable Logic Device), or a system LSI (Large-Sever combination).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • PLD Programmable Logic Device
  • system LSI Large-Sever combination
  • the functions of the respective units of the first frequency analyzing unit 30, the second frequency analyzing unit 40, and the speed calculating unit 50 may be realized by the processing circuit 24, or the functions of the respective units may be collectively realized by the processing circuit 24. Also good. Further, some functions of the first frequency analysis unit 30, the second frequency analysis unit 40, and the speed calculation unit 50 may be realized by the processor 21 and the memory 22, and the remaining functions may be realized by the processing circuit 24. .
  • Each of the first frequency analysis unit 30 and the second frequency analysis unit 40 acquires voltage data from the memory 23 and executes frequency analysis or the like on the acquired voltage data.
  • the speed calculation unit 50 calculates the moving speed of the radio wave reflecting object using the result of the frequency analysis by the first frequency analysis unit 30 and the result of the frequency analysis by the second frequency analysis unit 40.
  • first voltage data voltage data to be subjected to frequency analysis or the like by the first frequency analysis unit 30
  • first voltage data voltage data
  • second voltage data corresponds to ranges where the modulation center frequencies of the same transmission signal are different from each other.
  • the first frequency analysis unit 30 acquires voltage data corresponding to approximately one cycle of each cycle in the transmission signal among the voltage data stored in the memory 23.
  • the second frequency analysis unit 40 obtains voltage data corresponding to approximately one half of the first half of each period in the transmission signal among the voltage data stored in the memory 23.
  • the first frequency analysis unit 30 includes a first distance direction frequency analysis unit 31, a first speed direction frequency analysis unit 32, a first peak detection unit 33, and a first peak data generation unit 34.
  • the second frequency analysis unit 40 includes a second distance direction frequency analysis unit 41, a second speed direction frequency analysis unit 42, a second peak detection unit 43, and a second peak data generation unit 44. Details of the processing by each of these units will be described later with reference to FIGS.
  • the speed calculation unit 50 refers to a difference value between a modulation center frequency in a range corresponding to the first voltage data in the transmission signal and a modulation center frequency in a range corresponding to the second voltage data in the transmission signal.
  • the moving speed of the radio wave reflecting object is calculated by calculating the use speed and comparing the plurality of speed candidates with the reference speed. More specifically, the speed calculation unit 50 selects a speed candidate closest to the reference speed from among a plurality of speed candidates as the moving speed of the radio wave reflecting object. Details of the processing by the speed calculation unit 50 will be described later with reference to FIG.
  • the radar signal processing device 11 is configured by the first frequency analysis unit 30, the second frequency analysis unit 40, and the velocity calculation unit 50.
  • T 1 to T n (n is an integer of 2 or more) indicate waveforms of transmission signals for n periods, and R 1 to R n are reception signals corresponding to transmission signals of each period.
  • the waveform is shown. That is, the same signal as the transmission signal T 1 ⁇ T n shown in transmitting signals T 1 ⁇ T n and Figure 6A shown in FIG. 5A, receiver shown in the received signals R 1 ⁇ R n and FIG 6A shown in FIG. 5A
  • the signals R 1 to R n are the same signal.
  • the frequency of the transmission signals T 1 to T n in each period rises linearly with respect to time
  • the frequency of the reception signals R 1 to R n is the transmission signals T 1 to T n.
  • the frequency is changing in the same way.
  • the first distance direction frequency analysis unit 31 acquires first voltage data V1 1 to V1 n among the voltage data stored in the memory 23.
  • the first voltage data V1 1 to V1 n is voltage data corresponding to approximately one cycle of each cycle of the transmission signals T 1 to T n .
  • the first distance direction frequency analysis unit 31 performs frequency analysis such as fast Fourier transform (hereinafter referred to as “FFT”) on each of the first voltage data V1 1 to V1 n , thereby performing the first analysis.
  • FFT fast Fourier transform
  • One voltage data V1 1 to V1 n is converted into a complex spectrum C1 1 to C1 n .
  • the first distance direction frequency analysis unit 31 stores the complex spectra C1 1 to C1 n in the memory 23.
  • each of the complex spectra C1 1 to C1 n correspond to the distance (see FIG. 5B), and each of the complex spectra C1 1 to C1 n is a frequency complex spectrum corresponding to the distance direction. That is, the first distance direction frequency analysis unit 31 converts voltage data into a frequency complex spectrum by frequency analysis in the distance direction (hereinafter referred to as “distance direction frequency analysis”).
  • the first velocity direction frequency analysis unit 32 acquires from the memory 23 complex spectra C1 1 to C1 n for all cycles (for n cycles in the example shown in FIG. 5).
  • First speed direction frequency analysis unit 32 executes the frequency analysis such as FFT for each site where discrete frequency of the complex spectrum C1 1 ⁇ C1 n correspond to the same distance from one another, the complex spectrum C1 1 ⁇ C1 n is converted into a power spectrum P1 1 to P1 m (m is an integer of 2 or more).
  • the first speed direction frequency analysis unit 32 stores the power spectra P1 1 to P1 m in the memory 23 as a two-dimensional power spectrum.
  • the discrete frequency of each power spectrum P1 1 to P1 m corresponds to the velocity (see FIG. 5C), and the two-dimensional power spectrum by the power spectra P1 1 to P1 m is two-dimensional corresponding to the distance direction and the velocity direction. It is a frequency power spectrum. That is, the first speed direction frequency analysis unit 32 converts the frequency complex spectrum into a two-dimensional frequency power spectrum by frequency analysis with respect to the speed direction (hereinafter referred to as “speed direction frequency analysis”).
  • each part corresponding to the same distance in which the discrete frequencies of the data to be converted that is, the complex spectrums C1 1 to C1 n are the same distance
  • Zero value data is added to the rear end of the data
  • frequency analysis such as FFT is performed on the added data.
  • the first peak detector 33 acquires a two-dimensional frequency power spectrum based on the power spectra P1 1 to P1 m from the memory 23, and detects a peak in the acquired two-dimensional frequency power spectrum. More specifically, the first peak detector 33 compares the power of the two-dimensional power spectrum with a threshold value. This threshold value may be sequentially calculated from the power of the two-dimensional power spectrum, or may be set in advance. The first peak detection unit 33 detects, as a peak, a portion of the two-dimensional power spectrum where the power is greater than the threshold and the power is maximum.
  • the first peak detection unit 33 is a discrete frequency in the distance direction corresponding to the detected peak (hereinafter referred to as “distance direction discrete frequency”) and a discrete frequency in the speed direction corresponding to the detected peak (hereinafter “speed direction discrete frequency”). Is output to the first peak data generation unit 34.
  • the number of detected peaks is N_1.
  • T_1 represents a modulation time width in a range corresponding to the first voltage data in the transmission signal, that is, a modulation time width corresponding to approximately one period of each period.
  • B_1 indicates a modulation frequency width in a range corresponding to the first voltage data in the transmission signal, that is, a modulation frequency width corresponding to approximately one period of each period.
  • the first peak data generation unit 34 stores the first peak data in the memory 23.
  • Step ST5 the second distance direction frequency analysis unit 41 acquires second voltage data V2 1 to V2 n among the voltage data stored in the memory 23.
  • the second voltage data V2 1 to V2 n are voltage data corresponding to approximately one half of each cycle of the transmission signals T 1 to T n .
  • Second distance direction frequency analysis unit 41 executes the frequency analysis such as FFT for each of the second voltage data V2 1 ⁇ V2 n, the second voltage data V2 1 ⁇ V2 n complex spectrum C2 1 ⁇ Convert to C2 n .
  • the second distance direction frequency analysis unit 41 stores the complex spectrums C2 1 to C2 n in the memory 23.
  • each of the complex spectra C2 1 to C2 n correspond to the distance (see FIG. 6B), and each of the complex spectra C2 1 to C2 n is a frequency complex spectrum corresponding to the distance direction. That is, the second distance direction frequency analysis unit 41 converts voltage data into a frequency complex spectrum by distance direction frequency analysis.
  • the second velocity direction frequency analysis unit 42 acquires from the memory 23 complex spectra C2 1 to C2 n for all periods (for n periods in the example shown in FIG. 6).
  • the second velocity direction frequency analysis unit 42 executes the frequency analysis such as FFT for each site where discrete frequency of the complex spectrum C2 1 ⁇ C2 n correspond to the same distance from one another, the complex spectrum C2 1 ⁇ C2 n is converted into a power spectrum P2 1 to P2 m .
  • the second speed direction frequency analysis unit 42 stores the power spectra P2 1 to P2 m in the memory 23 as a two-dimensional power spectrum.
  • the discrete frequency of each of the power spectra P2 1 to P2 m corresponds to the velocity (see FIG. 6C), and the two-dimensional power spectrum by the power spectra P2 1 to P2 m is two-dimensional corresponding to the distance direction and the velocity direction. It is a frequency power spectrum. That is, the second velocity direction frequency analysis unit 42 converts the frequency complex spectrum into a two-dimensional frequency power spectrum by velocity direction frequency analysis.
  • each portion of the data to be converted that is, the discrete frequencies of the complex spectra C2 1 to C2 n correspond to the same distance from each other).
  • Zero value data is added to the rear end of the data), and frequency analysis such as FFT is performed on the added data. Thereby, the frequency step of the discrete frequency corresponding to the speed can be reduced.
  • the second peak detector 43 acquires a two-dimensional frequency power spectrum based on the power spectra P2 1 to P2 m from the memory 23, and detects a peak in the acquired two-dimensional frequency power spectrum. More specifically, the second peak detector 43 detects a peak by the same method as the first peak detector 33. The second peak detection unit 43 outputs the distance direction discrete frequency corresponding to the detected peak and the velocity direction discrete frequency corresponding to the detected peak to the second peak data generation unit 44.
  • the number of detected peaks is N_2.
  • T_2 indicates a modulation time width in a range corresponding to the second voltage data in the transmission signal, that is, a modulation time width corresponding to approximately one-half cycle of each cycle.
  • B_2 indicates a modulation frequency width in a range corresponding to the second voltage data in the transmission signal, that is, a modulation frequency width corresponding to approximately one half of each period.
  • the second peak data generation unit 44 stores the second peak data in the memory 23.
  • step ST9 the speed calculation unit 50 acquires the first peak data generated in step ST4 and the second peak data generated in step ST8 from the memory 23.
  • the speed calculation unit 50 calculates the moving speed of the radio wave reflecting object using the acquired first peak data and second peak data.
  • step ST9 by the speed calculation unit 50 will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • step ST11 the speed calculation unit 50 initializes the value of the counter k_1 corresponding to the peak in the first peak data to 1. Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST12.
  • step ST12 the speed calculation unit 50 initializes the value of the counter k_2 corresponding to the peak in the second peak data to 1. Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST13.
  • step ST13 the speed calculation unit 50 calculates the distance Dst_1 [k_1] corresponding to the k_1-th peak in the first peak data and the distance corresponding to the k_2-th peak in the second peak data by the following equation (3).
  • the absolute value dD of the difference value from Dst_2 [k_2] is calculated.
  • the speed calculation unit 50 proceeds to step ST14.
  • step ST14 the speed calculation unit 50 calculates the distance difference Dw by the following equation (4).
  • This distance difference Dw occurs because the modulation frequency width B_1 in the range corresponding to the first voltage data in the transmission signal is different from the modulation frequency width B_2 in the range corresponding to the second voltage data in the transmission signal. Is.
  • the speed calculation unit 50 compares the absolute value dD and the distance difference Dw. When the absolute value dD is equal to or smaller than the distance difference Dw (step ST14 “YES”), the speed calculation unit 50 proceeds to step ST15. On the other hand, when the absolute value dD is larger than the distance difference Dw (step ST14 “NO”), the speed calculation unit 50 proceeds to step ST27.
  • step ST15 the speed calculation unit 50 calculates the reference speed Sref by a method that does not cause aliasing at a frequency corresponding to the speed direction. That is, the speed calculation unit 50 calculates the reference speed Sref as follows.
  • the moving speed of the radio wave reflecting object is Spd_1 [k_1]
  • the modulation center frequency in the range corresponding to the first voltage data in the transmission signal is Fc_1.
  • the following formula (5) is established by the principle formula of the Doppler effect.
  • Fv_1 [k_1] 2 ⁇ Fc_1 ⁇ Spd_1 [k_1] / C (5)
  • the moving speed of the radio wave reflecting object is Spd_2 [k_2]
  • the modulation center frequency in the range corresponding to the second voltage data in the transmission signal is Fc_2.
  • Fv_2 [k_2] 2 ⁇ Fc_2 ⁇ Spd_2 [k_2] / C (6)
  • Equation (9) represents a state in which the Doppler shift frequency is (Fv_1 [k_1] ⁇ Fv_2 [k_2]) when radio waves are transmitted at a frequency lower than Fc_1 or Fc_2 (Fc_1 ⁇ Fc_2).
  • the speed calculation unit 50 calculates the reference speed Sref by the following formula (10) obtained by modifying the formula (9).
  • each of the first speed direction frequency analysis unit 32 and the second speed direction frequency analysis unit 42 performs frequency analysis such as FFT after adding zero value data to the data to be converted. To do. Thereby, since the frequency increment of the discrete frequency corresponding to the speed can be reduced, the speed measurement accuracy can be improved.
  • step ST16 After calculating the reference speed Sref, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST16.
  • the speed calculation unit 50 switches the speed candidate calculation method according to the value of the reference speed Sref calculated in step ST15.
  • the speed calculation unit 50 calculates a speed candidate Scan [m] by the following equation (11).
  • the speed calculation unit 50 calculates a speed candidate Scan [m] by the following equation (12).
  • Trp indicates the repetition period of the chirp signal.
  • step ST17 After calculating the speed candidate Scan [m], the speed calculation unit 50 proceeds to step ST17.
  • step ST17 the speed calculation unit 50 initializes the value of the counter m corresponding to the speed candidate Scan [m] to 0. Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST18.
  • step ST18 the speed calculation unit 50 sets the initial value of the minimum speed difference Smin to the same value as the speed Sinit having the maximum absolute value within the range to be measured. Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST19.
  • step ST19 the speed calculation unit 50 initializes the selection number Mslct to -1. Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST20.
  • step ST20 the speed calculation unit 50 calculates the absolute value dS of the difference value between the mth speed candidate Scan [m] and the reference speed Sref. Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST21.
  • step ST21 the speed calculation unit 50 compares the absolute value dS with the minimum speed difference Smin.
  • step ST21 “YES” the speed calculation unit 50 proceeds to step ST22.
  • step ST21 “NO” the speed calculation unit 50 proceeds to step ST24.
  • step ST22 the speed calculation unit 50 updates the minimum speed difference Smin to the same value as the absolute value dS. Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST23.
  • step ST23 the speed calculation unit 50 updates the selection number Mslct to the same value as the counter m.
  • step ST24 the speed calculation unit 50 updates the selection number Mslct to the same value as the counter m.
  • step ST24 the speed calculation unit 50 increments the value of the counter m.
  • step ST25 the speed calculation unit 50 proceeds to step ST25.
  • step ST25 the speed calculation unit 50 compares the value of the counter m with N_m.
  • the speed calculation unit 50 proceeds to step ST26.
  • the speed calculation unit 50 returns to step ST20.
  • step ST26 the speed calculation unit 50 selects the speed candidate Scan [Mslct] as the speed corresponding to the k_1st peak in the first peak data, that is, the moving speed of the radio wave reflecting object.
  • the speed calculation unit 50 proceeds to step ST27.
  • step ST27 the speed calculation unit 50 increments the value of the counter k_2. Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST28.
  • step ST28 the speed calculation unit 50 compares the value of the counter k_2 with N_2. When the counter k_2 indicates a value greater than N_2 (step ST28 “YES”), the speed calculation unit 50 proceeds to step ST29. On the other hand, when the counter k_2 indicates a value equal to or smaller than N_2 (step ST28 “NO”), the speed calculation unit 50 returns to step ST13.
  • step ST29 the speed calculation unit 50 increments the value of the counter k_1.
  • step ST30 the speed calculation unit 50 proceeds to step ST30.
  • step ST30 the speed calculation unit 50 compares the value of the counter k_1 with N_1.
  • the speed calculation unit 50 ends the process.
  • the speed calculation unit 50 returns to step ST12.
  • the speed calculation unit 50 calculates the difference between the modulation center frequency Fc_1 in the range corresponding to the first voltage data in the transmission signal and the modulation center frequency Fc_2 in the range corresponding to the second voltage data in the transmission signal.
  • the reference speed Sref based on the value (Fc_1-Fc_2) is calculated (step ST15), the plurality of speed candidates Scan [m] are compared with the reference speed Sref (steps ST16 to ST25), and the plurality of speed candidates Scan [m ],
  • the speed candidate Scan [Mslct] closest to the reference speed Sref is selected as the moving speed of the radio wave reflecting object (step ST26).
  • the reference speed Sref can be calculated by a method in which aliasing does not occur at a frequency corresponding to the speed direction, so that ambiguity in speed measurement can be eliminated.
  • the frequency analysis by the first frequency analysis unit 30 and the frequency analysis by the second frequency analysis unit 40 are processes related to the same transmission signal and can be executed in parallel. For this reason, compared with the radar system of patent document 1, it can avoid that the time concerning the measurement of speed increases.
  • the frequency analysis by the first frequency analysis unit 30 and the frequency analysis by the second frequency analysis unit 40 are the processes related to the same transmission signal, and it is not necessary to switch the frequency range of the radio wave corresponding to the transmission signal. Therefore, an additional circuit such as a frequency compensation circuit can be made unnecessary as compared with the radar system disclosed in Patent Document 2.
  • control device 12 may be configured integrally with the radar signal processing device 11. That is, a program for realizing the function of the control device 12 is stored in the memory 22, and the function of the control device 12 is realized by the processor 21 reading and executing the program stored in the memory 22. There may be. Alternatively, the function of the control device 12 may be realized by the dedicated processing circuit 24.
  • the memory 23 may be provided outside the radar signal processing apparatus 11. That is, the radar signal processing device 11 may be configured by the processor 21 and the memory 22. Alternatively, the radar signal processing device 11 may be configured by the processing circuit 24.
  • first voltage data and the second voltage data only need to correspond to ranges in which the modulation center frequencies of the same transmission signal are different from each other. That is, the first voltage data is not limited to voltage data corresponding to approximately one cycle of each cycle of the transmission signal.
  • the second voltage data is not limited to voltage data corresponding to approximately one half of each cycle of the transmission signal.
  • first half cycle described in the claims of the present application is not limited to the full first half cycle, but is substantially the first half 2 as shown in FIG. 6A. One minute cycle is also included.
  • the radar signal processing apparatus 11 receives the transmission signals T 1 to T n by the chirp signal and the reception signals R 1 to R corresponding to the reflected waves of the radio waves corresponding to the transmission signals T 1 to T n.
  • a radar signal processor 11 for measuring the moving speed of the object reflected by the radio wave, the first voltage data V1 1 ⁇ of the voltage data V1 a first frequency analysis unit 30 for performing frequency analysis for n, and a second frequency analysis unit 40 for performing frequency analysis for the second voltage data V2 1 ⁇ V2 n of the voltage data, by the first frequency analysis unit 30 a speed calculation unit 50 for calculating the moving speed of the object by using the results of frequency analysis by the result and the second frequency analysis unit 40 of the frequency analysis, the includes a first voltage data V1 1 ⁇ V1 n first
  • the voltage data V2 1 ⁇ V2 n are those corresponding respectively to the different ranges modulation center frequency of the transmit signal T 1 ⁇ T n, the speed calculation unit 50, a first voltage data V1 1 ⁇ V1 n
  • a reference speed Sref is calculated based on a difference value between the modulation center frequency Fc_1 in the range corresponding to and the modulation center frequency Fc_2
  • the reference speed Sref can be calculated by a method in which aliasing does not occur at a frequency corresponding to the speed direction, so that ambiguity in speed measurement can be eliminated. Further, it is possible to avoid an increase in the time required for speed measurement, and to eliminate the need for an additional circuit such as a frequency compensation circuit.
  • the frequency analysis performed by each of the first frequency analysis unit 30 and the second frequency analysis unit 40 includes distance direction frequency analysis for converting voltage data into a frequency complex spectrum, and speed for converting the frequency complex spectrum into a two-dimensional frequency power spectrum.
  • the velocity direction frequency analysis zero value data is added to the rear end of the data to be converted, and the frequency analysis is performed on the added data.
  • the frequency step of the discrete frequency corresponding to the speed can be reduced.
  • the speed measurement accuracy by the radar signal processing apparatus 11 can be improved.
  • the first voltage data V1 1 to V1 n are voltage data corresponding to one period of each of the transmission signals T 1 to T n
  • the second voltage data V2 1 to V2 n are transmission signals This is voltage data corresponding to one half of the first half of each period of T 1 to T n .
  • the modulation center frequency Fc_1 and the modulation center frequency Fc_2 can be set to different values in the same transmission signal T 1 to T n .
  • FIG. FIG. 8 is a system configuration diagram showing the main part of the radar system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9A is a hardware configuration diagram illustrating a main part of the radar signal processing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9B is another hardware configuration diagram showing the main part of the radar signal processing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a functional block diagram showing the main part of the radar signal processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the radar system 100a and the radar signal processing device 11a according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 8 the same reference numerals are given to the same blocks as those in the system configuration diagram of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 9 the same blocks as those in the hardware configuration diagram of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 10 the same blocks as those in the functional block diagram of the first embodiment shown in FIG.
  • the first distance direction frequency analysis unit 31 acquires voltage data corresponding to approximately one half of the first half of each period in the transmission signal from the voltage data stored in the memory 23. It has become.
  • the second distance direction frequency analysis unit 41 is configured to acquire voltage data corresponding to approximately a half cycle of the second half of each cycle in the transmission signal among the voltage data stored in the memory 23. Thereby, in the same transmission signal, the modulation center frequency in the range corresponding to the first voltage data and the modulation center frequency in the range corresponding to the second voltage data are different from each other.
  • the first frequency analysis unit 30 includes the first distance direction frequency analysis unit 31, the first speed direction frequency analysis unit 32, the first peak detection unit 33, and the first peak data generation unit 34.
  • the second distance direction frequency analysis unit 41, the second speed direction frequency analysis unit 42, the second peak detection unit 43, and the second peak data generation unit 44 constitute a second frequency analysis unit 40.
  • the first frequency analysis unit 30, the second frequency analysis unit 40, and the velocity calculation unit 50 constitute a radar signal processing device 11a.
  • the AD converter 10, the radar signal processing device 11a, the control device 12, the transmitter 13, and the receiver 14 constitute a radar system 100a.
  • the first distance direction frequency analysis unit 31 acquires first voltage data V1 1 ′ to V1 n ′ from the voltage data stored in the memory 23. As shown in FIG. 11A, the first voltage data V1 1 ′ to V1 n ′ are voltage data corresponding to approximately one half of each cycle of the transmission signals T 1 to T n . The first distance direction frequency analysis unit 31 converts the first voltage data V1 1 ′ to V1 n ′ into complex spectra C1 1 ′ to C1 n ′ by distance direction frequency analysis.
  • the first velocity direction frequency analysis unit 32 converts the complex spectrums C1 1 ′ to C1 n ′ into power spectra P1 1 ′ to P1 m ′ by velocity direction frequency analysis.
  • the first speed direction frequency analysis unit 32 stores the power spectra P1 1 ′ to P1 m ′ in the memory 23 as a two-dimensional power spectrum.
  • the first peak detector 33 acquires a two-dimensional frequency power spectrum based on the power spectra P1 1 ′ to P1 m ′ from the memory 23, and detects a peak in the acquired two-dimensional frequency power spectrum.
  • the first peak detection unit 33 outputs the distance direction discrete frequency corresponding to the detected peak and the velocity direction discrete frequency corresponding to the detected peak to the first peak data generation unit 34.
  • the number of detected peaks is N_1.
  • T_1 indicates a modulation time width corresponding to approximately one half of each period in the transmission signal
  • B_1 indicates approximately half of the first half of each period in the transmission signal. The modulation frequency width corresponding to the period is shown.
  • the first peak data indicating is generated.
  • the first peak data generation unit 34 stores the first peak data in the memory 23.
  • the second distance direction frequency analysis unit 41 acquires second voltage data V2 1 ′ to V2 n ′ from the voltage data stored in the memory 23. As shown in FIG. 12A, the second voltage data V2 1 ′ to V2 n ′ is voltage data corresponding to approximately one half cycle of each cycle of the transmission signals T 1 to T n . The second distance direction frequency analysis unit 41 converts the second voltage data V2 1 ′ to V2 n ′ into complex spectra C2 1 ′ to C2 n ′ by distance direction frequency analysis.
  • the second velocity direction frequency analysis unit 42 converts the complex spectra C2 1 ′ to C2 n ′ into power spectra P2 1 ′ to P2 m ′ by velocity direction frequency analysis.
  • the second speed direction frequency analysis unit 42 stores the power spectrum P2 1 ′ to P2 m ′ in the memory 23 as a two-dimensional power spectrum.
  • the second peak detector 43 acquires a two-dimensional frequency power spectrum based on the power spectra P2 1 ′ to P2 m ′ from the memory 23, and detects a peak in the acquired two-dimensional frequency power spectrum.
  • the second peak detection unit 43 outputs the distance direction discrete frequency corresponding to the detected peak and the velocity direction discrete frequency corresponding to the detected peak to the second peak data generation unit 44.
  • the number of detected peaks is N_2.
  • T_2 indicates a modulation time width corresponding to approximately one half of each period in the transmission signal
  • B_2 indicates approximately one half of each period in the transmission signal. The modulation frequency width corresponding to the period is shown.
  • the second peak data indicating is generated.
  • the second peak data generation unit 44 stores the second peak data in the memory 23.
  • the speed calculation unit 50 acquires the first peak data and the second peak data from the memory 23.
  • the speed calculation unit 50 calculates the moving speed of the radio wave reflecting object using the acquired first peak data and second peak data.
  • the speed calculation unit 50 initializes the value of the counter k_1 to 1 (step ST11), initializes the value of the counter k_2 to 1 (step ST12), and the difference between the distance Dst_1 [k_1] and the distance Dst_2 [k_2].
  • the absolute value dD of the value is calculated (step ST13).
  • the speed calculation unit 50 proceeds to step ST14a.
  • step ST14a the speed calculation unit 50 compares the absolute value dD with 0.
  • step ST14a “YES” the speed calculation unit 50 proceeds to step ST15a.
  • step ST14a “NO” the speed calculation unit 50 proceeds to step ST27.
  • step ST15a the speed calculation unit 50 calculates the reference speed Sref by the following equation (10a). Next, the speed calculation unit 50 proceeds to step ST16.
  • the radar system 100a can employ various modifications similar to those of the radar system 100 according to the first embodiment. That is, the radar signal processing device 11a may include a distance calculation unit (not shown) that calculates the distance from the radar system 100a to the radio wave reflecting object.
  • the control device 12 may be configured integrally with the radar signal processing device 11a.
  • the memory 23 may be provided outside the radar signal processing device 11a.
  • half the first half cycle described in the claims of the present application is not limited to the full half cycle of the first half.
  • the first half cycle is also included.
  • the meaning of the term “half half cycle” described in the claims of the present application is not limited to the full half cycle, but is substantially the latter half 2 as shown in FIG. 12A.
  • One minute cycle is also included.
  • the first voltage data V1 1 ′ to V1 n ′ is voltage data corresponding to the first half of each cycle of the transmission signals T 1 to T n.
  • the second voltage data V2 1 ′ to V2 n ′ is voltage data corresponding to one half of the latter half of each cycle of the transmission signals T 1 to T n .
  • the modulation center frequency Fc_1 and the modulation center frequency Fc_2 can be set to different values in the same transmission signal T 1 to T n .
  • FIG. FIG. 14 is a system configuration diagram showing the main part of the radar system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 15A is a hardware configuration diagram illustrating a main part of a radar signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 15B is another hardware configuration diagram showing the main part of the radar signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 16 is a functional block diagram showing the main part of the radar signal processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the radar system 100b and the radar signal processing device 11b according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 14 the same reference numerals are assigned to the same blocks as those in the system configuration diagram of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 15, the same blocks as those in the hardware configuration diagram of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 16, the same blocks as those in the functional block diagram of the first embodiment shown in FIG.
  • the first distance direction frequency analysis unit 31 acquires voltage data corresponding to approximately one period of each period in the transmission signal among the voltage data stored in the memory 23.
  • the second distance direction frequency analysis unit 41 is configured to acquire voltage data corresponding to approximately a half cycle of the second half of each cycle in the transmission signal among the voltage data stored in the memory 23.
  • the first frequency analysis unit 30 includes the first distance direction frequency analysis unit 31, the first speed direction frequency analysis unit 32, the first peak detection unit 33, and the first peak data generation unit 34.
  • the second distance direction frequency analysis unit 41, the second speed direction frequency analysis unit 42, the second peak detection unit 43, and the second peak data generation unit 44 constitute a second frequency analysis unit 40.
  • the first frequency analysis unit 30, the second frequency analysis unit 40, and the velocity calculation unit 50 constitute a radar signal processing device 11b.
  • the AD converter 10, the radar signal processing device 11b, the control device 12, the transmitter 13, and the receiver 14 constitute a radar system 100b.
  • the first distance direction frequency analysis unit 31 acquires first voltage data V1 1 ′′ to V1 n ′′ from the voltage data stored in the memory 23. As shown in FIG. 17A, the first voltage data V1 1 ′′ to V1 n ′′ is voltage data corresponding to approximately one cycle of each cycle of the transmission signals T 1 to T n . The first distance direction frequency analysis unit 31 converts the first voltage data V1 1 ′′ to V1 n ′′ into complex spectra C1 1 ′′ to C1 n ′′ by distance direction frequency analysis.
  • the first velocity direction frequency analysis unit 32 converts the complex spectrums C1 1 ′′ to C1 n ′′ into power spectra P1 1 ′′ to P1 m ′′ by velocity direction frequency analysis.
  • the first speed direction frequency analysis unit 32 stores the power spectrum P1 1 ′′ to P1 m ′′ in the memory 23 as a two-dimensional power spectrum.
  • the first peak detector 33 acquires a two-dimensional frequency power spectrum based on the power spectra P1 1 ′′ to P1 m ′′ from the memory 23, and detects a peak in the acquired two-dimensional frequency power spectrum.
  • the first peak detection unit 33 outputs the distance direction discrete frequency corresponding to the detected peak and the velocity direction discrete frequency corresponding to the detected peak to the first peak data generation unit 34.
  • the number of detected peaks is N_1.
  • T_1 indicates a modulation time width corresponding to approximately one period of each period in the transmission signal
  • B_1 indicates a modulation frequency width corresponding to approximately one period of each period in the transmission signal. Is shown.
  • the first peak data indicating is generated.
  • the first peak data generation unit 34 stores the first peak data in the memory 23.
  • the second distance direction frequency analysis unit 41 acquires second voltage data V2 1 ′′ to V2 n ′′ from the voltage data stored in the memory 23. As shown in FIG. 18A, the second voltage data V2 1 ′′ to V2 n ′′ is voltage data corresponding to approximately one half cycle of each cycle of the transmission signals T 1 to T n . The second distance direction frequency analysis unit 41 converts the second voltage data V2 1 ′′ to V2 n ′′ into complex spectra C2 1 ′′ to C2 n ′′ by distance direction frequency analysis.
  • the second velocity direction frequency analysis unit 42 converts the complex spectrums C2 1 ′′ to C2 n ′′ into power spectra P2 1 ′′ to P2 m ′′ by velocity direction frequency analysis.
  • the second velocity direction frequency analysis unit 42 stores the power spectrum P2 1 ′′ to P2 m ′′ in the memory 23 as a two-dimensional power spectrum.
  • the second peak detector 43 acquires a two-dimensional frequency power spectrum based on the power spectra P2 1 ′′ to P2 m ′′ from the memory 23 and detects a peak in the acquired two-dimensional frequency power spectrum.
  • the second peak detection unit 43 outputs the distance direction discrete frequency corresponding to the detected peak and the velocity direction discrete frequency corresponding to the detected peak to the second peak data generation unit 44.
  • the number of detected peaks is N_2.
  • T_2 indicates a modulation time width corresponding to approximately one half of each period in the transmission signal
  • B_2 indicates approximately one half of each period in the transmission signal. The modulation frequency width corresponding to the period is shown.
  • the second peak data indicating is generated.
  • the second peak data generation unit 44 stores the second peak data in the memory 23.
  • the speed calculation unit 50 acquires the first peak data and the second peak data from the memory 23.
  • the speed calculation unit 50 calculates the moving speed of the radio wave reflecting object using the acquired first peak data and second peak data.
  • step ST15 the speed calculation unit 50 calculates the reference speed Sref by the following equation (10b).
  • the radar system 100b can employ various modifications similar to those of the radar system 100 according to the first embodiment. That is, the radar signal processing device 11b may include a distance calculation unit (not shown) that calculates the distance from the radar system 100b to the radio wave reflecting object.
  • the control device 12 may be configured integrally with the radar signal processing device 11b.
  • the memory 23 may be provided outside the radar signal processing device 11b.
  • one cycle described in the claims of the present application is not limited to one complete cycle, but includes approximately one cycle as shown in FIG. 17A. is there.
  • the meaning of the term “half half cycle” described in the claims of the present application is not limited to the full half cycle, but is substantially the latter half 2 as shown in FIG. 18A. One minute cycle is also included.
  • the first voltage data V1 1 ′′ to V1 n ′′ is voltage data corresponding to one cycle of each cycle of the transmission signals T 1 to T n .
  • the voltage data V2 1 ′′ to V2 n ′′ is voltage data corresponding to the last half of each cycle of the transmission signals T 1 to T n .
  • the radar signal processing apparatus of the present invention can be used for, for example, a marine, land-based or in-vehicle radar.
  • AD converter analog-digital converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

第１電圧データ（Ｖ１１～Ｖ１ｎ）と第２電圧データ（Ｖ２１～Ｖ２ｎ）とは、同一の送信信号（Ｔ１～Ｔｎ）のうちの変調中心周波数が互いに異なる範囲にそれぞれ対応するものである。速度算出部（５０）は、送信信号（Ｔ１～Ｔｎ）のうちの第１電圧データ（Ｖ１１～Ｖ１ｎ）に対応する範囲の変調中心周波数（Ｆｃ＿１）と送信信号（Ｔ１～Ｔｎ）のうちの第２電圧データ（Ｖ２１～Ｖ２ｎ）に対応する範囲の変調中心周波数（Ｆｃ＿２）との差分値に基づく参照用速度（Ｓｒｅｆ）を算出して、複数の速度候補（Ｓｃａｎｄ［ｍ］）を参照用速度（Ｓｒｅｆ）と比較することにより電波反射物体の移動速度を算出する。

Description

レーダ信号処理装置及びレーダシステム
　本発明は、レーダ信号処理装置及びレーダシステムに関する。
　従来、時間に対して周波数が線形に上昇又は下降する信号（いわゆる「チャープ信号」）を送信信号に用いて、物体までの距離（以下、単に「距離」ということがある。）及び当該物体の相対的な移動速度（以下、単に「物体の移動速度」又は「速度」ということがある。）を計測するレーダシステムが開発されている。このレーダシステムは、送信信号と受信信号とを混合することによりビート信号を生成し、距離方向に対する周波数分析によりビート信号を周波数複素スペクトルに変換し、速度方向に対する周波数分析により周波数複素スペクトルを２次元周波数パワースペクトルに変換し、２次元周波数パワースペクトルにおけるピークを検出し、当該ピークに対応する距離方向の周波数から距離を算出し、当該ピークに対応する速度方向の周波数から速度を算出するものである。
　チャープ信号を送信信号に用いたレーダシステムにおいては、チャープ信号の繰り返し周期が短いほど速度方向に対応する周波数の折り返し周波数が高くなるため、曖昧さを排して計測可能な速度範囲が広くなる。しかしながら、送信系の制約、特に送信する電波の周波数帯における高周波回路特性などの制約により繰り返し周期を短くすることができない場合、物体の移動速度が大きくなると速度方向に対応する周波数において折り返しが発生するため、速度の計測における曖昧さが発生する。
　これに対して、特許文献１のレーダシステムは、精度は高いが曖昧さが発生する方法により速度を計測する手段（第１処理手段）と、精度は低いが曖昧さが発生しない方法により速度を計測する手段（第２処理手段）とを有している。特許文献１のレーダシステムは、これらの方法を組み合わせることにより曖昧さを排除している。
　また、特許文献２のレーダシステムは、周波数範囲が僅かに異なる２種類のチャープ信号を生成して、各チャープ信号に対応する電波を交互に送信する。特許文献２のレーダシステムは、これらの電波による観測結果から得られた位相差の情報を用いることにより、速度の計測における曖昧さを排除している。
特開２０１６－３８７３号公報 国際公開第２０１３／１５６０１２号
　特許文献１のレーダシステムは、互いに異なる２種類の方法により速度を計測するものである。したがって、各方法に対応する電波を送受信して、各方法に対応する周波数分析等を実行することが求められる。このため、最終的な計測結果を得るまでに時間がかかるという問題があった。
　特許文献２のレーダシステムは、周波数範囲が僅かに異なる２種類のチャープ信号を用いるものである。したがって、各チャープ信号に対応する電波の周波数範囲の精度を確保する観点から、高周波用の周波数補償回路などを追加する必要があるという問題があった。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、速度の計測にかかる時間が増加するのを回避しつつ、また周波数補償回路などの追加の回路を不要として、速度の計測における曖昧さを排除することができるレーダ信号処理装置及びレーダシステムを提供することを目的とする。
　本発明のレーダ信号処理装置は、チャープ信号による送信信号と送信信号に対応する電波の反射波に対応する受信信号とを混合することにより得られた電圧データを用いて、電波を反射した物体の移動速度を計測するレーダ信号処理装置であって、電圧データのうちの第１電圧データに対する周波数分析を実行する第１周波数分析部と、電圧データのうちの第２電圧データに対する周波数分析を実行する第２周波数分析部と、第１周波数分析部による周波数分析の結果と第２周波数分析部による周波数分析の結果とを用いて物体の移動速度を算出する速度算出部と、を備え、第１電圧データと第２電圧データとは、送信信号のうちの変調中心周波数が互いに異なる範囲にそれぞれ対応するものであり、速度算出部は、第１電圧データに対応する範囲における変調中心周波数と第２電圧データに対応する範囲における変調中心周波数との差分値に基づく参照用速度を算出して、複数の速度候補を参照用速度と比較することにより物体の移動速度を算出するものである。
　本発明によれば、上記のように構成したので、速度の計測にかかる時間が増加するのを回避しつつ、また周波数補償回路などの追加の回路を不要として、速度の計測における曖昧さを排除することができる。
本発明の実施の形態１に係るレーダシステムの要部を示すシステム構成図である。 図２Ａは、本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の要部を示すハードウェア構成図である。図２Ｂは、本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の要部を示す他のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の要部を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の動作を示すフローチャートである。 図５Ａは、本発明の実施の形態１に係る送信信号の波形、受信信号の波形及び第１電圧データを示す説明図である。図５Ｂは、図５Ａに示す第１電圧データから変換された複素スペクトルを示す説明図である。図５Ｃは、図５Ｂに示す複素スペクトルから変換されたパワースペクトルを示す説明図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態１に係る送信信号の波形、受信信号の波形及び第２電圧データを示す説明図である。図６Ｂは、図６Ａに示す第２電圧データから変換された複素スペクトルを示す説明図である。図６Ｃは、図６Ｂに示す複素スペクトルから変換されたパワースペクトルを示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る速度算出部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るレーダシステムの要部を示すシステム構成図である。 図９Ａは、本発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の要部を示すハードウェア構成図である。図９Ｂは、本発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の要部を示す他のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の要部を示す機能ブロック図である。 図１１Ａは、本発明の実施の形態２に係る送信信号の波形、受信信号の波形及び第１電圧データを示す説明図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示す第１電圧データから変換された複素スペクトルを示す説明図である。図１１Ｃは、図１１Ｂに示す複素スペクトルから変換されたパワースペクトルを示す説明図である。 図１２Ａは、本発明の実施の形態２に係る送信信号の波形、受信信号の波形及び第２電圧データを示す説明図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示す第２電圧データから変換された複素スペクトルを示す説明図である。図１２Ｃは、図１２Ｂに示す複素スペクトルから変換されたパワースペクトルを示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る速度算出部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係るレーダシステムの要部を示すシステム構成図である。 図１５Ａは、本発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の要部を示すハードウェア構成図である。図１５Ｂは、本発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の要部を示す他のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の要部を示す機能ブロック図である。 図１７Ａは、本発明の実施の形態３に係る送信信号の波形、受信信号の波形及び第１電圧データを示す説明図である。図１７Ｂは、図１７Ａに示す第１電圧データから変換された複素スペクトルを示す説明図である。図１７Ｃは、図１７Ｂに示す複素スペクトルから変換されたパワースペクトルを示す説明図である。 図１８Ａは、本発明の実施の形態３に係る送信信号の波形、受信信号の波形及び第２電圧データを示す説明図である。図１８Ｂは、図１８Ａに示す第２電圧データから変換された複素スペクトルを示す説明図である。図１８Ｃは、図１８Ｂに示す複素スペクトルから変換されたパワースペクトルを示す説明図である。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係るレーダシステムの要部を示すシステム構成図である。図１を参照して、実施の形態１のレーダシステム１００について説明する。
　電圧生成回路１は、所定の電圧を生成し、当該生成した電圧を電圧制御発振器２に出力するものである。電圧制御発振器２は、電圧生成回路１から入力された電圧に応じた周波数の信号を生成し、当該生成した信号（以下「送信信号」という。）を分配回路３に出力するものである。ここで、電圧生成回路１の出力電圧が時間に対して変化することにより、送信信号の周波数が時間に対して線形に上昇又は下降するようになっている。すなわち、電圧生成回路１及び電圧制御発振器２は、送信信号を変調することにより送信信号をチャープ信号にするものである。
　分配回路３は、電圧制御発振器２から入力された送信信号を増幅回路４及び混合器７に分配して出力するものである。増幅回路４は、分配回路３から入力された送信信号を増幅し、当該増幅した送信信号をアンテナ５に出力するものである。アンテナ５は、増幅回路４から入力された送信信号に対応する電波をレーダシステム１００の外部に放射するものである。
　アンテナ５から放射された電波は、レーダシステム１００の外部に存在する物体により反射又は散乱（以下、総称して「反射」という。）される。反射された電波のうちのレーダシステム１００に戻ってきた電波（以下「反射波」という。）は、アンテナ６により受信される。アンテナ６は、受信した反射波に対応する信号（以下「受信信号」という。）を混合器７に出力するものである。
　混合器７は、分配回路３から入力された送信信号とアンテナ６から入力された受信信号とを混合し、当該混合した信号（以下「混合信号」という。）を増幅回路８に出力するものである。増幅回路８は、混合器７から入力された混合信号を増幅し、当該増幅した混合信号をフィルタ回路９に出力するものである。フィルタ回路９は、増幅回路８から入力された混合信号のうちの不要な周波数成分を抑圧し、当該抑圧後の信号（以下「観測信号」という。）をアナログデジタル変換器１０に出力するものである。
　アナログデジタル変換器（以下「ＡＤ変換器」という。）１０は、フィルタ回路９から入力された観測信号をデジタルの電圧データに変換するものである。ＡＤ変換器１０は、変換した電圧データをレーダ信号処理装置１１に出力するものである。
　レーダ信号処理装置１１は、ＡＤ変換器１０から入力された電圧データを用いて、レーダシステム１００に対する上記電波を反射した物体（以下「電波反射物体」という。）の相対的な移動速度を計測するものである。以下、レーダシステム１００に対する電波反射物体の相対的な移動速度を単に「電波反射物体の移動速度」又は「速度」ということがある。また、レーダシステム１００から電波反射物体までの距離を単に「距離」ということがある。レーダ信号処理装置１１の詳細については、図２及び図３を参照して後述する。
　制御装置１２は、電圧生成回路１、ＡＤ変換器１０及びレーダ信号処理装置１１の動作タイミングなどを制御するものである。すなわち、制御装置１２は、図３に示す第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０の各部の動作タイミングなどを制御するものである。
　電圧生成回路１、電圧制御発振器２、分配回路３、増幅回路４及びアンテナ５により、送信機１３が構成されている。アンテナ６、混合器７、増幅回路８及びフィルタ回路９により、受信機１４が構成されている。ＡＤ変換器１０、レーダ信号処理装置１１、制御装置１２、送信機１３及び受信機１４により、レーダシステム１００が構成されている。
　図２Ａは、本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の要部を示すハードウェア構成図である。図２Ｂは、本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の要部を示す他のハードウェア構成図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の要部を示す機能ブロック図である。図２及び図３を参照して、レーダ信号処理装置１１について説明する。
　図２Ａに示す如く、レーダ信号処理装置１１はコンピュータにより構成されており、プロセッサ２１及びメモリ２２，２３を有している。メモリ２２には、当該コンピュータを図３に示す第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０として機能させるためのプログラムが記憶されている。メモリ２２に記憶されたプログラムをプロセッサ２１が読み出して実行することにより、第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０の機能が実現される。
　メモリ２３は、ＡＤ変換器１０から入力された電圧データを記憶するものである。そのほか、メモリ２３は、レーダ信号処理装置１１の各処理に係る各種データを記憶するものである。
　プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッサなどにより構成されている。メモリ２２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）若しくはＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリにより構成されている。メモリ２３は、例えば、ＲＡＭなどの半導体メモリにより構成されている。
　なお、図２Ｂに示す如く、第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０の機能は専用の処理回路２４により実現されるものであっても良い。処理回路２４は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）若しくはシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ－Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）又はこれらを組み合わせたものである。
　また、第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０の各部の機能それぞれを処理回路２４で実現しても良いし、各部の機能をまとめて処理回路２４で実現しても良い。また、第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０のうちの一部の機能をプロセッサ２１及びメモリ２２により実現し、残余の機能を処理回路２４により実現しても良い。
　第１周波数分析部３０及び第２周波数分析部４０の各々は、メモリ２３から電圧データを取得し、当該取得した電圧データに対する周波数分析等を実行するものである。速度算出部５０は、第１周波数分析部３０による周波数分析等の結果と第２周波数分析部４０による周波数分析等の結果とを用いて、電波反射物体の移動速度を算出するものである。
　ここで、第１周波数分析部３０による周波数分析等の対象となる電圧データ（以下「第１電圧データ」という。）と第２周波数分析部４０による周波数分析等の対象となる電圧データ（以下「第２電圧データ」という。）とは、同一の送信信号のうちの変調中心周波数が互いに異なる範囲にそれぞれ対応するものである。
　すなわち、実施の形態１において、第１周波数分析部３０は、メモリ２３に記憶された電圧データのうち、送信信号における各周期の略１周期分に対応する電圧データを取得する。第２周波数分析部４０は、メモリ２３に記憶された電圧データのうち、送信信号における各周期の略前半２分の１周期分に対応する電圧データを取得する。これにより、同一の送信信号において、第１電圧データに対応する範囲の変調中心周波数と第２電圧データに対応する範囲の変調中心周波数とが互いに異なる値となる。
　第１周波数分析部３０は、第１距離方向周波数分析部３１、第１速度方向周波数分析部３２、第１ピーク検出部３３及び第１ピークデータ生成部３４により構成されている。第２周波数分析部４０は、第２距離方向周波数分析部４１、第２速度方向周波数分析部４２、第２ピーク検出部４３及び第２ピークデータ生成部４４により構成されている。これらの各部による処理の詳細については、図４～図６を参照して後述する。
　また、速度算出部５０は、送信信号のうちの第１電圧データに対応する範囲の変調中心周波数と送信信号のうちの第２電圧データに対応する範囲の変調中心周波数との差分値に基づく参照用速度を算出して、複数の速度候補を参照用速度と比較することにより電波反射物体の移動速度を算出するようになっている。より具体的には、速度算出部５０は、複数の速度候補のうちの参照用速度に最も近い速度候補を電波反射物体の移動速度として選択するようになっている。速度算出部５０による処理の詳細については、図７を参照して後述する。
　第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０により、レーダ信号処理装置１１が構成されている。
　次に、図４～図６を参照して、レーダ信号処理装置１１の動作について説明する。
　図５Ａ及び図６Ａにおいて、Ｔ１～Ｔｎ（ｎは２以上の整数）はｎ周期分の送信信号の波形を示しており、Ｒ１～Ｒｎは各周期の送信信号に対応する受信信号の波形を示している。すなわち、図５Ａに示す送信信号Ｔ１～Ｔｎと図６Ａに示す送信信号Ｔ１～Ｔｎとは同一の信号であり、図５Ａに示す受信信号Ｒ１～Ｒｎと図６Ａに示す受信信号Ｒ１～Ｒｎとは同一の信号である。図５Ａ及び図６Ａに示す如く、各周期における送信信号Ｔ１～Ｔｎの周波数は時間に対して線形に上昇しており、受信信号Ｒ１～Ｒｎの周波数は送信信号Ｔ１～Ｔｎの周波数と同様に変化している。
　全ての送信が完了しかつ受信が完了したとみなせる時点で、メモリ２３には、送信信号Ｔ１～Ｔｎと受信信号Ｒ１～Ｒｎとを混合することにより得られた電圧データが予め記憶されている。レーダ信号処理装置１１は、制御装置１２による制御の下、図４に示すステップＳＴ１～ＳＴ９の処理を実行する。
　まず、ステップＳＴ１にて、第１距離方向周波数分析部３１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうちの第１電圧データＶ１１～Ｖ１ｎを取得する。図５Ａに示す如く、第１電圧データＶ１１～Ｖ１ｎは、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の略１周期分に対応する電圧データである。第１距離方向周波数分析部３１は、第１電圧データＶ１１～Ｖ１ｎの各々に対して高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ。以下「ＦＦＴ」という。）などの周波数分析を実行することにより、第１電圧データＶ１１～Ｖ１ｎを複素スペクトルＣ１１～Ｃ１ｎに変換する。第１距離方向周波数分析部３１は、複素スペクトルＣ１１～Ｃ１ｎをメモリ２３に記憶させる。
　ここで、各複素スペクトルＣ１１～Ｃ１ｎの離散周波数は距離に対応しており（図５Ｂ参照）、各複素スペクトルＣ１１～Ｃ１ｎは距離方向に対応する周波数複素スペクトルである。すなわち、第１距離方向周波数分析部３１は、距離方向に対する周波数分析（以下「距離方向周波数分析」という。）により電圧データを周波数複素スペクトルに変換するものである。
　次いで、ステップＳＴ２にて、第１速度方向周波数分析部３２は、全周期分（図５に示す例においてはｎ周期分）の複素スペクトルＣ１１～Ｃ１ｎをメモリ２３から取得する。第１速度方向周波数分析部３２は、複素スペクトルＣ１１～Ｃ１ｎのうちの離散周波数が互いに同じ距離に対応する各部位に対してＦＦＴなどの周波数分析を実行することにより、複素スペクトルＣ１１～Ｃ１ｎをパワースペクトルＰ１１～Ｐ１ｍ（ｍは２以上の整数）に変換する。第１速度方向周波数分析部３２は、パワースペクトルＰ１１～Ｐ１ｍを２次元パワースペクトルとしてメモリ２３に記憶させる。
　ここで、各パワースペクトルＰ１１～Ｐ１ｍの離散周波数は速度に対応しており（図５Ｃ参照）、パワースペクトルＰ１１～Ｐ１ｍによる２次元パワースペクトルは距離方向及び速度方向に対応する２次元周波数パワースペクトルである。すなわち、第１速度方向周波数分析部３２は、速度方向に対する周波数分析（以下「速度方向周波数分析」という。）により周波数複素スペクトルを２次元周波数パワースペクトルに変換するものである。
　また、第１速度方向周波数分析部３２は、速度方向周波数分析を実行するとき、変換対象となるデータ（すなわち、複素スペクトルＣ１１～Ｃ１ｎのうちの離散周波数が互いに同じ距離に対応する各部位を示すデータ）の後端部に零値のデータを付加し、当該付加後のデータに対してＦＦＴなどの周波数分析を実行するようになっている。これにより、速度に対応する離散周波数の周波数刻みを小さくすることができる。
　次いで、ステップＳＴ３にて、第１ピーク検出部３３は、パワースペクトルＰ１１～Ｐ１ｍによる２次元周波数パワースペクトルをメモリ２３から取得し、当該取得した２次元周波数パワースペクトルにおけるピークを検出する。より具体的には、第１ピーク検出部３３は、２次元パワースペクトルのパワーをしきい値と比較する。このしきい値は、２次元パワースペクトルのパワーから逐次算出されるものであっても良く、又は予め設定されたものであっても良い。第１ピーク検出部３３は、２次元パワースペクトルのうち、パワーがしきい値よりも大きく、かつ、パワーが極大となる部位をピークとして検出する。
　第１ピーク検出部３３は、検出したピークに対応する距離方向の離散周波数（以下「距離方向離散周波数」という。）と、検出したピークに対応する速度方向の離散周波数（以下「速度方向離散周波数」という。）とを第１ピークデータ生成部３４に出力する。ここで、検出されたピークの個数をＮ＿１とする。
　次いで、ステップＳＴ４にて、第１ピークデータ生成部３４は、第１ピーク検出部３３から入力された距離方向離散周波数Ｆ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝を用いて、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ）レーダの原理式に基づき、以下の式（１）により距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝を算出する。
　Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］＝（Ｃ×Ｔ＿１×Ｆ＿１［ｋ＿１］）
　　／（２×Ｂ＿１）｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝　　　　　　　　（１）
　ここで、Ｃは電波の速度を示している。Ｔ＿１は、送信信号のうちの第１電圧データに対応する範囲の変調時間幅、すなわち各周期の略１周期分に対応する変調時間幅を示している。Ｂ＿１は、送信信号のうちの第１電圧データに対応する範囲の変調周波数幅、すなわち各周期の略１周期分に対応する変調周波数幅を示している。
　第１ピークデータ生成部３４は、算出した距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝と第１ピーク検出部３３から入力された速度方向離散周波数Ｆｖ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝とを示すデータ（以下「第１ピークデータ」という。）を生成する。第１ピークデータ生成部３４は、第１ピークデータをメモリ２３に記憶させる。
　また、ステップＳＴ５にて、第２距離方向周波数分析部４１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうちの第２電圧データＶ２１～Ｖ２ｎを取得する。図６Ａに示す如く、第２電圧データＶ２１～Ｖ２ｎは、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の略前半２分の１周期分に対応する電圧データである。第２距離方向周波数分析部４１は、第２電圧データＶ２１～Ｖ２ｎの各々に対してＦＦＴなどの周波数分析を実行することにより、第２電圧データＶ２１～Ｖ２ｎを複素スペクトルＣ２１～Ｃ２ｎに変換する。第２距離方向周波数分析部４１は、複素スペクトルＣ２１～Ｃ２ｎをメモリ２３に記憶させる。
　ここで、各複素スペクトルＣ２１～Ｃ２ｎの離散周波数は距離に対応しており（図６Ｂ参照）、各複素スペクトルＣ２１～Ｃ２ｎは距離方向に対応する周波数複素スペクトルである。すなわち、第２距離方向周波数分析部４１は、距離方向周波数分析により電圧データを周波数複素スペクトルに変換するものである。
　次いで、ステップＳＴ６にて、第２速度方向周波数分析部４２は、全周期分（図６に示す例においてはｎ周期分）の複素スペクトルＣ２１～Ｃ２ｎをメモリ２３から取得する。第２速度方向周波数分析部４２は、複素スペクトルＣ２１～Ｃ２ｎのうちの離散周波数が互いに同じ距離に対応する各部位に対してＦＦＴなどの周波数分析を実行することにより、複素スペクトルＣ２１～Ｃ２ｎをパワースペクトルＰ２１～Ｐ２ｍに変換する。第２速度方向周波数分析部４２は、パワースペクトルＰ２１～Ｐ２ｍを２次元パワースペクトルとしてメモリ２３に記憶させる。
　ここで、各パワースペクトルＰ２１～Ｐ２ｍの離散周波数は速度に対応しており（図６Ｃ参照）、パワースペクトルＰ２１～Ｐ２ｍによる２次元パワースペクトルは距離方向及び速度方向に対応する２次元周波数パワースペクトルである。すなわち、第２速度方向周波数分析部４２は、速度方向周波数分析により周波数複素スペクトルを２次元周波数パワースペクトルに変換するものである。
　また、第２速度方向周波数分析部４２は、速度方向周波数分析を実行するとき、変換対象となるデータ（すなわち、複素スペクトルＣ２１～Ｃ２ｎのうちの離散周波数が互いに同じ距離に対応する各部位を示すデータ）の後端部に零値のデータを付加し、当該付加後のデータに対してＦＦＴなどの周波数分析を実行するようになっている。これにより、速度に対応する離散周波数の周波数刻みを小さくすることができる。
　次いで、ステップＳＴ７にて、第２ピーク検出部４３は、パワースペクトルＰ２１～Ｐ２ｍによる２次元周波数パワースペクトルをメモリ２３から取得し、当該取得した２次元周波数パワースペクトルにおけるピークを検出する。より具体的には、第２ピーク検出部４３は、第１ピーク検出部３３と同様の方法によりピークを検出する。第２ピーク検出部４３は、検出したピークに対応する距離方向離散周波数と、検出したピークに対応する速度方向離散周波数とを第２ピークデータ生成部４４に出力する。ここで、検出されたピークの個数をＮ＿２とする。
　次いで、ステップＳＴ８にて、第２ピークデータ生成部４４は、第２ピーク検出部４３から入力された距離方向離散周波数Ｆ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝を用いて、ＦＭＣＷレーダの原理式に基づき、以下の式（２）により距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝を算出する。
　Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］＝（Ｃ×Ｔ＿２×Ｆ＿２［ｋ＿２］）
　　／（２×Ｂ＿２）｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝　　　　　　　　（２）
　ここで、Ｃは電波の速度を示している。Ｔ＿２は、送信信号のうちの第２電圧データに対応する範囲の変調時間幅、すなわち各周期の略前半２分の１周期分に対応する変調時間幅を示している。Ｂ＿２は、送信信号のうちの第２電圧データに対応する範囲の変調周波数幅、すなわち各周期の略前半２分の１周期分に対応する変調周波数幅を示している。
　第２ピークデータ生成部４４は、算出した距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝と第２ピーク検出部４３から入力された速度方向離散周波数Ｆｖ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝とを示すデータ（以下「第２ピークデータ」という。）を生成する。第２ピークデータ生成部４４は、第２ピークデータをメモリ２３に記憶させる。
　次いで、ステップＳＴ９にて、速度算出部５０は、ステップＳＴ４で生成された第１ピークデータとステップＳＴ８で生成された第２ピークデータとをメモリ２３から取得する。速度算出部５０は、取得した第１ピークデータ及び第２ピークデータを用いて電波反射物体の移動速度を算出する。
　次に、図７のフローチャートを参照して、速度算出部５０によるステップＳＴ９の処理の詳細について説明する。
　ステップＳＴ１１にて、速度算出部５０は、第１ピークデータにおけるピークに対応するカウンタｋ＿１の値を１に初期化する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ１２に進む。
　ステップＳＴ１２にて、速度算出部５０は、第２ピークデータにおけるピークに対応するカウンタｋ＿２の値を１に初期化する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ１３に進む。
　ステップＳＴ１３にて、速度算出部５０は、以下の式（３）により、第１ピークデータにおけるｋ＿１番目のピークに対応する距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］と第２ピークデータにおけるｋ＿２番目のピークに対応する距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］との差分値の絶対値ｄＤを算出する。絶対値ｄＤを算出後、速度算出部５０はステップＳＴ１４に進む。
　ｄＤ＝｜Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］－Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］｜　（３）
　ステップＳＴ１４にて、速度算出部５０は、以下の式（４）により距離差Ｄｗを算出する。この距離差Ｄｗは、送信信号のうちの第１電圧データに対応する範囲の変調周波数幅Ｂ＿１と送信信号のうちの第２電圧データに対応する範囲の変調周波数幅Ｂ＿２とが互いに異なるために生ずるものである。
　Ｄｗ＝Ｃ／（２×Ｂ＿２）　（４）
　速度算出部５０は、絶対値ｄＤと距離差Ｄｗとを比較する。絶対値ｄＤが距離差Ｄｗ以下の値である場合（ステップＳＴ１４“ＹＥＳ”）、速度算出部５０はステップＳＴ１５に進む。他方、絶対値ｄＤが距離差Ｄｗよりも大きい値である場合（ステップＳＴ１４“ＮＯ”）、速度算出部５０はステップＳＴ２７に進む。
　ステップＳＴ１５にて、速度算出部５０は、速度方向に対応する周波数において折り返しが発生しない方法により参照用速度Ｓｒｅｆを算出する。すなわち、速度算出部５０は以下のように参照用速度Ｓｒｅｆを算出する。
　第１ピークデータが示す速度方向離散周波数Ｆｖ＿１［ｋ＿１］について、電波反射物体の移動速度をＳｐｄ＿１［ｋ＿１］とし、送信信号のうちの第１電圧データに対応する範囲の変調中心周波数をＦｃ＿１とすると、ドップラー効果の原理式により以下の式（５）が成立する。
　Ｆｖ＿１［ｋ＿１］＝２×Ｆｃ＿１×Ｓｐｄ＿１［ｋ＿１］／Ｃ　（５）
　第２ピークデータが示す速度方向離散周波数Ｆｖ＿２［ｋ＿２］について、電波反射物体の移動速度をＳｐｄ＿２［ｋ＿２］とし、送信信号のうちの第２電圧データに対応する範囲の変調中心周波数をＦｃ＿２とすると、ドップラー効果の原理式により以下の式（６）が成立する。
　Ｆｖ＿２［ｋ＿２］＝２×Ｆｃ＿２×Ｓｐｄ＿２［ｋ＿２］／Ｃ　（６）
　式（５）に係る電波反射物体と式（６）に係る電波反射物体とが同一の物体である場合、Ｓｐｄ＿１［ｋ＿１］＝Ｓｐｄ＿２［ｋ＿２］である。ここで、Ｓｐｄ＿１［ｋ＿１］＝Ｓｐｄ＿２［ｋ＿２］＝Ｓｐｄとすると、式（５）を変形することにより以下の式（７）が得られる。また、式（６）を変形することにより以下の式（８）が得られる。
　Ｆｖ＿１［ｋ＿１］＝２×Ｆｃ＿１×Ｓｐｄ／Ｃ　（７）
　Ｆｖ＿２［ｋ＿２］＝２×Ｆｃ＿２×Ｓｐｄ／Ｃ　（８）
　このとき、式（７）の左辺と式（８）の左辺との差及び式（７）の右辺と式（８）の右辺との差は、以下の式（９）により表される。
　Ｆｖ＿１［ｋ＿１］－Ｆｖ＿２［ｋ＿２］
　　＝２×（Ｆｃ＿１－Ｆｃ＿２）×Ｓｐｄ／Ｃ　（９）
　式（９）は、Ｆｃ＿１又はＦｃ＿２よりも低い周波数（Ｆｃ＿１－Ｆｃ＿２）にて電波を送信した場合に、ドップラーシフト周波数が（Ｆｖ＿１［ｋ＿１］－Ｆｖ＿２［ｋ＿２］）である状態を表している。ここで、（Ｆｖ＿１［ｋ＿１］－Ｆｖ＿２［ｋ＿２］）は周波数の差であるため値は小さく、折り返しが発生しない値である。そこで、速度算出部５０は、式（９）を変形してなる以下の式（１０）により参照用速度Ｓｒｅｆを算出する。
　Ｓｒｅｆ＝Ｃ×（Ｆｖ＿１［ｋ＿１］－Ｆｖ＿２［ｋ＿２］）
　　／（２×（Ｆｃ＿１－Ｆｃ＿２））　　　　　　　　　　　（１０）
　なお、式（１０）により参照用速度Ｓｒｅｆを算出する場合、速度方向に対応する周波数において折り返しが発生しないものの、送信信号の周波数が低い状態と等価であるため速度の計測精度が低い。そこで、上記のとおり、第１速度方向周波数分析部３２及び第２速度方向周波数分析部４２の各々にて、変換対象となるデータに零値のデータを付加してからＦＦＴなどの周波数分析を実行する。これにより、速度に対応する離散周波数の周波数刻みを小さくすることができるため、速度の計測精度を向上することができる。
　参照用速度Ｓｒｅｆを算出後、速度算出部５０はステップＳＴ１６に進む。
　ステップＳＴ１６にて、速度算出部５０は、第１ピークデータが示す速度方向離散周波数Ｆｖ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝を用いて、チャープ信号の繰り返し周期による折り返しが最大Ｍ回発生し得るとして、ドップラー効果の原理式により複数の速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］｛ｍ＝０～Ｍ｝を算出する。
　このとき、速度算出部５０は、ステップＳＴ１５で算出した参照用速度Ｓｒｅｆの値に応じて速度候補の算出方法を切り替える。参照用速度Ｓｒｅｆが０以上の値である場合（Ｓｒｅｆ≧０）、速度算出部５０は以下の式（１１）により速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］を算出する。他方、参照用速度Ｓｒｅｆが０未満の値である場合（Ｓｒｅｆ＜０）、速度算出部５０は以下の式（１２）により速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］を算出する。ここで、Ｔｒｐｔはチャープ信号の繰り返し周期を示している。
　Ｓｃａｎｄ［ｍ］＝Ｃ×（Ｆｖ＿１［ｋ＿１］＋ｍ／Ｔｒｐｔ）
　　／（２×Ｆｃ＿１）｛ｍ＝０～Ｍ｝　　　　　　　　　　　（１１）
　Ｓｃａｎｄ［ｍ］＝Ｃ×（Ｆｖ＿１［ｋ＿１］－ｍ／Ｔｒｐｔ）
　　／（２×Ｆｃ＿１）｛ｍ＝０～Ｍ｝　　　　　　　　　　　（１２）
　速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］を算出後、速度算出部５０はステップＳＴ１７に進む。
　ステップＳＴ１７にて、速度算出部５０は、速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］に対応するカウンタｍの値を０に初期化する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ１８に進む。
　ステップＳＴ１８にて、速度算出部５０は、最小速度差Ｓｍｉｎの初期値を、計測対象となる範囲内にて絶対値が最大の速度Ｓｉｎｉｔと同じ値に設定する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ１９に進む。
　ステップＳＴ１９にて、速度算出部５０は、選択番号Ｍｓｌｃｔを－１に初期化する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ２０に進む。
　ステップＳＴ２０にて、速度算出部５０は、ｍ番目の速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］と参照用速度Ｓｒｅｆとの差分値の絶対値ｄＳを算出する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ２１に進む。
　ステップＳＴ２１にて、速度算出部５０は、絶対値ｄＳと最小速度差Ｓｍｉｎとを比較する。絶対値ｄＳが最小速度差Ｓｍｉｎよりも小さい値である場合（ステップＳＴ２１“ＹＥＳ”）、速度算出部５０はステップＳＴ２２に進む。他方、絶対値ｄＳが最小速度差Ｓｍｉｎ以上の値である場合（ステップＳＴ２１“ＮＯ”）、速度算出部５０はステップＳＴ２４に進む。
　ステップＳＴ２２にて、速度算出部５０は、最小速度差Ｓｍｉｎを絶対値ｄＳと同じ値に更新する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ２３に進む。
　ステップＳＴ２３にて、速度算出部５０は、選択番号Ｍｓｌｃｔをカウンタｍと同じ値に更新する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ２４に進む。
　ステップＳＴ２４にて、速度算出部５０は、カウンタｍの値をインクリメントする。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ２５に進む。
　ステップＳＴ２５にて、速度算出部５０は、カウンタｍの値をＮ＿ｍと比較する。カウンタｍがＮ＿ｍよりも大きい値を示している場合（ステップＳＴ２５“ＹＥＳ”）、速度算出部５０はステップＳＴ２６に進む。他方、カウンタｍがＮ＿ｍ以下の値を示している場合（ステップＳＴ２５“ＮＯ”）、速度算出部５０はステップＳＴ２０に戻る。
　ステップＳＴ２６にて、速度算出部５０は、速度候補Ｓｃａｎｄ［Ｍｓｌｃｔ］を第１ピークデータにおけるｋ＿１番目のピークに対応する速度、すなわち電波反射物体の移動速度として選択する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ２７に進む。
　ステップＳＴ２７にて、速度算出部５０は、カウンタｋ＿２の値をインクリメントする。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ２８に進む。
　ステップＳＴ２８にて、速度算出部５０は、カウンタｋ＿２の値をＮ＿２と比較する。カウンタｋ＿２がＮ＿２よりも大きい値を示している場合（ステップＳＴ２８“ＹＥＳ”）、速度算出部５０はステップＳＴ２９に進む。他方、カウンタｋ＿２がＮ＿２以下の値を示している場合（ステップＳＴ２８“ＮＯ”）、速度算出部５０はステップＳＴ１３に戻る。
　ステップＳＴ２９にて、速度算出部５０は、カウンタｋ＿１の値をインクリメントする。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ３０に進む。
　ステップＳＴ３０にて、速度算出部５０は、カウンタｋ＿１の値をＮ＿１と比較する。カウンタｋ＿１がＮ＿１よりも大きい値を示している場合（ステップＳＴ３０“ＹＥＳ”）、速度算出部５０は処理を終了する。他方、カウンタｋ＿１がＮ＿１以下の値を示している場合（ステップＳＴ３０“ＮＯ”）、速度算出部５０はステップＳＴ１２に戻る。
　このように、速度算出部５０は、送信信号のうちの第１電圧データに対応する範囲の変調中心周波数Ｆｃ＿１と送信信号のうちの第２電圧データに対応する範囲の変調中心周波数Ｆｃ＿２との差分値（Ｆｃ＿１－Ｆｃ＿２）に基づく参照用速度Ｓｒｅｆを算出し（ステップＳＴ１５）、複数の速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］を参照用速度Ｓｒｅｆと比較し（ステップＳＴ１６～ＳＴ２５）、複数の速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］のうちの参照用速度Ｓｒｅｆに最も近い速度候補Ｓｃａｎｄ［Ｍｓｌｃｔ］を電波反射物体の移動速度として選択する（ステップＳＴ２６）。式（１０）に示す如く、速度方向に対応する周波数において折り返しが発生しない方法により参照用速度Ｓｒｅｆを算出することができるため、速度の計測における曖昧さを排除することができる。
　また、第１周波数分析部３０による周波数分析等と第２周波数分析部４０による周波数分析等とは同一の送信信号に関する処理であり、並行して実行することが可能である。このため、特許文献１のレーダシステムに比して、速度の計測にかかる時間が増加するのを回避することができる。
　また、第１周波数分析部３０による周波数分析等と第２周波数分析部４０による周波数分析等とは同一の送信信号に関する処理であり、送信信号に対応する電波の周波数範囲の切替えが不要である。このため、特許文献２のレーダシステムに比して、周波数補償回路などの追加の回路を不要とすることができる。
　なお、レーダ信号処理装置１１は、電波反射物体の移動速度に加えて、レーダシステム１００から電波反射物体までの距離を計測するものであっても良い。すなわち、レーダ信号処理装置１１は、第１ピークデータが示す距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝と第２ピークデータが示す距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝とを用いてレーダシステム１００から電波反射物体までの距離を算出する距離算出部（不図示）を有するものであっても良い。
　また、制御装置１２は、レーダ信号処理装置１１と一体に構成されたものであっても良い。すなわち、制御装置１２の機能を実現するためのプログラムがメモリ２２に記憶されており、メモリ２２に記憶されたプログラムをプロセッサ２１が読み出して実行することにより制御装置１２の機能が実現されるものであっても良い。または、専用の処理回路２４により制御装置１２の機能が実現されるものであっても良い。
　また、メモリ２３は、レーダ信号処理装置１１の外部に設けられたものであっても良い。すなわち、レーダ信号処理装置１１はプロセッサ２１及びメモリ２２により構成されたものであっても良い。または、レーダ信号処理装置１１は処理回路２４により構成されたものであっても良い。
　また、第１電圧データと第２電圧データとは、同一の送信信号のうちの変調中心周波数が互いに異なる範囲にそれぞれ対応するものであれば良い。すなわち、第１電圧データは、送信信号のうちの各周期の略１周期分に対応する電圧データに限定されるものではない。第２電圧データは、送信信号のうちの各周期の略前半２分の１周期分に対応する電圧データに限定されるものではない。
　また、本願の請求の範囲に記載された「１周期分」の用語の意義は、完全な１周期分に限定されるものではなく、図５Ａに示すような略１周期分も包含するものである。本願の請求の範囲に記載された「前半２分の１周期分」の用語の意義は、完全な前半２分の１周期分に限定されるものではなく、図６Ａに示すような略前半２分の１周期分も包含するものである。
　以上のように、実施の形態１のレーダ信号処理装置１１は、チャープ信号による送信信号Ｔ１～Ｔｎと送信信号Ｔ１～Ｔｎに対応する電波の反射波に対応する受信信号Ｒ１～Ｒｎとを混合することにより得られた電圧データを用いて、電波を反射した物体の移動速度を計測するレーダ信号処理装置１１であって、電圧データのうちの第１電圧データＶ１１～Ｖ１ｎに対する周波数分析を実行する第１周波数分析部３０と、電圧データのうちの第２電圧データＶ２１～Ｖ２ｎに対する周波数分析を実行する第２周波数分析部４０と、第１周波数分析部３０による周波数分析の結果と第２周波数分析部４０による周波数分析の結果とを用いて物体の移動速度を算出する速度算出部５０と、を備え、第１電圧データＶ１１～Ｖ１ｎと第２電圧データＶ２１～Ｖ２ｎとは、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの変調中心周波数が互いに異なる範囲にそれぞれ対応するものであり、速度算出部５０は、第１電圧データＶ１１～Ｖ１ｎに対応する範囲における変調中心周波数Ｆｃ＿１と第２電圧データＶ２１～Ｖ２ｎに対応する範囲における変調中心周波数Ｆｃ＿２との差分値に基づく参照用速度Ｓｒｅｆを算出して、複数の速度候補Ｓｃａｎｄ［ｍ］を参照用速度Ｓｒｅｆと比較することにより物体の移動速度を算出する。式（１０）に示す如く、速度方向に対応する周波数において折り返しが発生しない方法により参照用速度Ｓｒｅｆを算出することができるため、速度の計測における曖昧さを排除することができる。また、速度の計測にかかる時間が増加するのを回避することができ、かつ、周波数補償回路などの追加の回路を不要とすることができる。
　また、第１周波数分析部３０及び第２周波数分析部４０の各々による周波数分析は、電圧データを周波数複素スペクトルに変換する距離方向周波数分析と、周波数複素スペクトルを２次元周波数パワースペクトルに変換する速度方向周波数分析と、を含み、速度方向周波数分析は、変換対象となるデータの後端部に零値のデータを付加し、当該付加後のデータに対する周波数分析を実行するものである。これにより、速度に対応する離散周波数の周波数刻みを小さくすることができる。この結果、レーダ信号処理装置１１による速度の計測精度を向上することができる。
　また、第１電圧データＶ１１～Ｖ１ｎは、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の１周期分に対応する電圧データであり、第２電圧データＶ２１～Ｖ２ｎは、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の前半２分の１周期分に対応する電圧データである。これにより、同一の送信信号Ｔ１～Ｔｎにおいて、変調中心周波数Ｆｃ＿１と変調中心周波数Ｆｃ＿２とを互いに異なる値にすることができる。
実施の形態２．
　図８は、本発明の実施の形態２に係るレーダシステムの要部を示すシステム構成図である。図９Ａは、本発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の要部を示すハードウェア構成図である。図９Ｂは、本発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の要部を示す他のハードウェア構成図である。図１０は、本発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の要部を示す機能ブロック図である。図８～図１０を参照して、実施の形態２のレーダシステム１００ａ及びレーダ信号処理装置１１ａについて説明する。
　なお、図８において、図１に示す実施の形態１のシステム構成図と同様のブロック等には同一符号を付して説明を省略する。図９において、図２に示す実施の形態１のハードウェア構成図と同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。図１０において、図３に示す実施の形態１の機能ブロック図と同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
　実施の形態２において、第１距離方向周波数分析部３１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうち、送信信号における各周期の略前半２分の１周期分に対応する電圧データを取得するようになっている。第２距離方向周波数分析部４１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうち、送信信号における各周期の略後半２分の１周期分に対応する電圧データを取得するようになっている。これにより、同一の送信信号において、第１電圧データに対応する範囲の変調中心周波数と第２電圧データに対応する範囲の変調中心周波数とが互いに異なる値となる。
　第１距離方向周波数分析部３１、第１速度方向周波数分析部３２、第１ピーク検出部３３及び第１ピークデータ生成部３４により、第１周波数分析部３０が構成されている。第２距離方向周波数分析部４１、第２速度方向周波数分析部４２、第２ピーク検出部４３及び第２ピークデータ生成部４４により、第２周波数分析部４０が構成されている。第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０により、レーダ信号処理装置１１ａが構成されている。ＡＤ変換器１０、レーダ信号処理装置１１ａ、制御装置１２、送信機１３及び受信機１４により、レーダシステム１００ａが構成されている。
　次に、図１１及び図１２を参照して、レーダ信号処理装置１１ａの動作について説明する。なお、フローチャートについては図４と同様であるため図示を省略する。
　まず、第１距離方向周波数分析部３１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうちの第１電圧データＶ１１’～Ｖ１ｎ’を取得する。図１１Ａに示す如く、第１電圧データＶ１１’～Ｖ１ｎ’は、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の略前半２分の１周期分に対応する電圧データである。第１距離方向周波数分析部３１は、距離方向周波数分析により、第１電圧データＶ１１’～Ｖ１ｎ’を複素スペクトルＣ１１’～Ｃ１ｎ’に変換する。
　次いで、第１速度方向周波数分析部３２は、速度方向周波数分析により、複素スペクトルＣ１１’～Ｃ１ｎ’をパワースペクトルＰ１１’～Ｐ１ｍ’に変換する。第１速度方向周波数分析部３２は、パワースペクトルＰ１１’～Ｐ１ｍ’を２次元パワースペクトルとしてメモリ２３に記憶させる。
　次いで、第１ピーク検出部３３は、パワースペクトルＰ１１’～Ｐ１ｍ’による２次元周波数パワースペクトルをメモリ２３から取得し、当該取得した２次元周波数パワースペクトルにおけるピークを検出する。第１ピーク検出部３３は、検出したピークに対応する距離方向離散周波数と、検出したピークに対応する速度方向離散周波数とを第１ピークデータ生成部３４に出力する。ここで、検出されたピークの個数をＮ＿１とする。
　次いで、第１ピークデータ生成部３４は、第１ピーク検出部３３から入力された距離方向離散周波数Ｆ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝を用いて、実施の形態１と同様の式（１）により距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝を算出する。ただし、実施の形態２において、Ｔ＿１は送信信号における各周期の略前半２分の１周期分に対応する変調時間幅を示すものであり、Ｂ＿１は送信信号における各周期の略前半２分の１周期分に対応する変調周波数幅を示すものである。
　第１ピークデータ生成部３４は、算出した距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝と第１ピーク検出部３３から入力された速度方向離散周波数Ｆｖ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝とを示す第１ピークデータを生成する。第１ピークデータ生成部３４は、第１ピークデータをメモリ２３に記憶させる。
　また、第２距離方向周波数分析部４１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうちの第２電圧データＶ２１’～Ｖ２ｎ’を取得する。図１２Ａに示す如く、第２電圧データＶ２１’～Ｖ２ｎ’は、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の略後半２分の１周期分に対応する電圧データである。第２距離方向周波数分析部４１は、距離方向周波数分析により、第２電圧データＶ２１’～Ｖ２ｎ’を複素スペクトルＣ２１’～Ｃ２ｎ’に変換する。
　次いで、第２速度方向周波数分析部４２は、速度方向周波数分析により、複素スペクトルＣ２１’～Ｃ２ｎ’をパワースペクトルＰ２１’～Ｐ２ｍ’に変換する。第２速度方向周波数分析部４２は、パワースペクトルＰ２１’～Ｐ２ｍ’を２次元パワースペクトルとしてメモリ２３に記憶させる。
　次いで、第２ピーク検出部４３は、パワースペクトルＰ２１’～Ｐ２ｍ’による２次元周波数パワースペクトルをメモリ２３から取得し、当該取得した２次元周波数パワースペクトルにおけるピークを検出する。第２ピーク検出部４３は、検出したピークに対応する距離方向離散周波数と、検出したピークに対応する速度方向離散周波数とを第２ピークデータ生成部４４に出力する。ここで、検出されたピークの個数をＮ＿２とする。
　次いで、第２ピークデータ生成部４４は、第２ピーク検出部４３から入力された距離方向離散周波数Ｆ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝を用いて、実施の形態１と同様の式（２）により距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝を算出する。ただし、実施の形態２において、Ｔ＿２は送信信号における各周期の略後半２分の１周期分に対応する変調時間幅を示すものであり、Ｂ＿２は送信信号における各周期の略後半２分の１周期分に対応する変調周波数幅を示すものである。
　第２ピークデータ生成部４４は、算出した距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝と第２ピーク検出部４３から入力された速度方向離散周波数Ｆｖ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝とを示す第２ピークデータを生成する。第２ピークデータ生成部４４は、第２ピークデータをメモリ２３に記憶させる。
　次いで、速度算出部５０は、第１ピークデータ及び第２ピークデータをメモリ２３から取得する。速度算出部５０は、取得した第１ピークデータ及び第２ピークデータを用いて電波反射物体の移動速度を算出する。
　次に、図１３のフローチャートを参照して、速度算出部５０による処理の詳細について説明する。なお、図１３において、図７に示す実施の形態１のフローチャートと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。
　まず、速度算出部５０は、カウンタｋ＿１の値を１に初期化し（ステップＳＴ１１）、カウンタｋ＿２の値を１に初期化し（ステップＳＴ１２）、距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］と距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］との差分値の絶対値ｄＤを算出する（ステップＳＴ１３）。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ１４ａに進む。
　ステップＳＴ１４ａにて、速度算出部５０は絶対値ｄＤを０と比較する。絶対値ｄＤが０である場合（ステップＳＴ１４ａ“ＹＥＳ”）、速度算出部５０はステップＳＴ１５ａに進む。他方、絶対値ｄＤが０よりも大きい値又は０よりも小さい値である場合（ステップＳＴ１４ａ“ＮＯ”）、速度算出部５０はステップＳＴ２７に進む。
　ステップＳＴ１５ａにて、速度算出部５０は以下の式（１０ａ）により参照用速度Ｓｒｅｆを算出する。次いで、速度算出部５０はステップＳＴ１６に進む。
　Ｓｒｅｆ＝Ｃ×（Ｆｖ＿２［ｋ＿２］－Ｆｖ＿１［ｋ＿１］）
　　／（２×（Ｆｃ＿２－Ｆｃ＿１））　　　　　　　　　　（１０ａ）
　以下、ステップＳＴ１６～ＳＴ３０における処理の内容は、実施の形態１にて図７を参照して説明したものと同様であるため、説明を省略する。
　なお、レーダシステム１００ａは、実施の形態１に係るレーダシステム１００と同様の種々の変形例を採用することができる。すなわち、レーダ信号処理装置１１ａは、レーダシステム１００ａから電波反射物体までの距離を算出する距離算出部（不図示）を有するものであっても良い。制御装置１２は、レーダ信号処理装置１１ａと一体に構成されたものであっても良い。メモリ２３は、レーダ信号処理装置１１ａの外部に設けられたものであっても良い。
　また、本願の請求の範囲に記載された「前半２分の１周期分」の用語の意義は、完全な前半２分の１周期分に限定されるものではなく、図１１Ａに示すような略前半２分の１周期分も包含するものである。本願の請求の範囲に記載された「後半２分の１周期分」の用語の意義は、完全な後半２分の１周期分に限定されるものではなく、図１２Ａに示すような略後半２分の１周期分も包含するものである。
　以上のように、実施の形態２において、第１電圧データＶ１１’～Ｖ１ｎ’は、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の前半２分の１周期分に対応する電圧データであり、第２電圧データＶ２１’～Ｖ２ｎ’は、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の後半２分の１周期分に対応する電圧データである。これにより、同一の送信信号Ｔ１～Ｔｎにおいて、変調中心周波数Ｆｃ＿１と変調中心周波数Ｆｃ＿２とを互いに異なる値にすることができる。
実施の形態３．
　図１４は、本発明の実施の形態３に係るレーダシステムの要部を示すシステム構成図である。図１５Ａは、本発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の要部を示すハードウェア構成図である。図１５Ｂは、本発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の要部を示す他のハードウェア構成図である。図１６は、本発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の要部を示す機能ブロック図である。図１４～図１６を参照して、実施の形態３のレーダシステム１００ｂ及びレーダ信号処理装置１１ｂについて説明する。
　なお、図１４において、図１に示す実施の形態１のシステム構成図と同様のブロック等には同一符号を付して説明を省略する。図１５において、図２に示す実施の形態１のハードウェア構成図と同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。図１６において、図３に示す実施の形態１の機能ブロック図と同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
　実施の形態３において、第１距離方向周波数分析部３１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうち、送信信号における各周期の略１周期分に対応する電圧データを取得するようになっている。第２距離方向周波数分析部４１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうち、送信信号における各周期の略後半２分の１周期分に対応する電圧データを取得するようになっている。これにより、同一の送信信号において、第１電圧データに対応する範囲の変調中心周波数と第２電圧データに対応する範囲の変調中心周波数とが互いに異なる値となる。
　第１距離方向周波数分析部３１、第１速度方向周波数分析部３２、第１ピーク検出部３３及び第１ピークデータ生成部３４により、第１周波数分析部３０が構成されている。第２距離方向周波数分析部４１、第２速度方向周波数分析部４２、第２ピーク検出部４３及び第２ピークデータ生成部４４により、第２周波数分析部４０が構成されている。第１周波数分析部３０、第２周波数分析部４０及び速度算出部５０により、レーダ信号処理装置１１ｂが構成されている。ＡＤ変換器１０、レーダ信号処理装置１１ｂ、制御装置１２、送信機１３及び受信機１４により、レーダシステム１００ｂが構成されている。
　次に、図１７及び図１８を参照して、レーダ信号処理装置１１ｂの動作について説明する。なお、フローチャートについては図４と同様であるため図示を省略する。
　まず、第１距離方向周波数分析部３１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうちの第１電圧データＶ１１”～Ｖ１ｎ”を取得する。図１７Ａに示す如く、第１電圧データＶ１１”～Ｖ１ｎ”は、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の略１周期分に対応する電圧データである。第１距離方向周波数分析部３１は、距離方向周波数分析により、第１電圧データＶ１１”～Ｖ１ｎ”を複素スペクトルＣ１１”～Ｃ１ｎ”に変換する。
　次いで、第１速度方向周波数分析部３２は、速度方向周波数分析により、複素スペクトルＣ１１”～Ｃ１ｎ”をパワースペクトルＰ１１”～Ｐ１ｍ”に変換する。第１速度方向周波数分析部３２は、パワースペクトルＰ１１”～Ｐ１ｍ”を２次元パワースペクトルとしてメモリ２３に記憶させる。
　次いで、第１ピーク検出部３３は、パワースペクトルＰ１１”～Ｐ１ｍ”による２次元周波数パワースペクトルをメモリ２３から取得し、当該取得した２次元周波数パワースペクトルにおけるピークを検出する。第１ピーク検出部３３は、検出したピークに対応する距離方向離散周波数と、検出したピークに対応する速度方向離散周波数とを第１ピークデータ生成部３４に出力する。ここで、検出されたピークの個数をＮ＿１とする。
　次いで、第１ピークデータ生成部３４は、第１ピーク検出部３３から入力された距離方向離散周波数Ｆ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝を用いて、実施の形態１と同様の式（１）により距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝を算出する。ただし、実施の形態３において、Ｔ＿１は送信信号における各周期の略１周期分に対応する変調時間幅を示すものであり、Ｂ＿１は送信信号における各周期の略１周期分に対応する変調周波数幅を示すものである。
　第１ピークデータ生成部３４は、算出した距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝と第１ピーク検出部３３から入力された速度方向離散周波数Ｆｖ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１～Ｎ＿１｝とを示す第１ピークデータを生成する。第１ピークデータ生成部３４は、第１ピークデータをメモリ２３に記憶させる。
　また、第２距離方向周波数分析部４１は、メモリ２３に記憶された電圧データのうちの第２電圧データＶ２１”～Ｖ２ｎ”を取得する。図１８Ａに示す如く、第２電圧データＶ２１”～Ｖ２ｎ”は、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の略後半２分の１周期分に対応する電圧データである。第２距離方向周波数分析部４１は、距離方向周波数分析により、第２電圧データＶ２１”～Ｖ２ｎ”を複素スペクトルＣ２１”～Ｃ２ｎ”に変換する。
　次いで、第２速度方向周波数分析部４２は、速度方向周波数分析により、複素スペクトルＣ２１”～Ｃ２ｎ”をパワースペクトルＰ２１”～Ｐ２ｍ”に変換する。第２速度方向周波数分析部４２は、パワースペクトルＰ２１”～Ｐ２ｍ”を２次元パワースペクトルとしてメモリ２３に記憶させる。
　次いで、第２ピーク検出部４３は、パワースペクトルＰ２１”～Ｐ２ｍ”による２次元周波数パワースペクトルをメモリ２３から取得し、当該取得した２次元周波数パワースペクトルにおけるピークを検出する。第２ピーク検出部４３は、検出したピークに対応する距離方向離散周波数と、検出したピークに対応する速度方向離散周波数とを第２ピークデータ生成部４４に出力する。ここで、検出されたピークの個数をＮ＿２とする。
　次いで、第２ピークデータ生成部４４は、第２ピーク検出部４３から入力された距離方向離散周波数Ｆ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝を用いて、実施の形態１と同様の式（２）により距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝を算出する。ただし、実施の形態３において、Ｔ＿２は送信信号における各周期の略後半２分の１周期分に対応する変調時間幅を示すものであり、Ｂ＿２は送信信号における各周期の略後半２分の１周期分に対応する変調周波数幅を示すものである。
　第２ピークデータ生成部４４は、算出した距離Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝と第２ピーク検出部４３から入力された速度方向離散周波数Ｆｖ＿２［ｋ＿２］｛ｋ＿２＝１～Ｎ＿２｝とを示す第２ピークデータを生成する。第２ピークデータ生成部４４は、第２ピークデータをメモリ２３に記憶させる。
　次いで、速度算出部５０は、第１ピークデータ及び第２ピークデータをメモリ２３から取得する。速度算出部５０は、取得した第１ピークデータ及び第２ピークデータを用いて電波反射物体の移動速度を算出する。
　速度算出部５０による処理の詳細は、実施の形態１にて図７を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。ただし、ステップＳＴ１５にて、速度算出部５０は以下の式（１０ｂ）により参照用速度Ｓｒｅｆを算出する。
　Ｓｒｅｆ＝Ｃ×（Ｆｖ＿２［ｋ＿２］－Ｆｖ＿１［ｋ＿１］）
　　／（２×（Ｆｃ＿２－Ｆｃ＿１））　　　　　　　　　　（１０ｂ）
　なお、レーダシステム１００ｂは、実施の形態１に係るレーダシステム１００と同様の種々の変形例を採用することができる。すなわち、レーダ信号処理装置１１ｂは、レーダシステム１００ｂから電波反射物体までの距離を算出する距離算出部（不図示）を有するものであっても良い。制御装置１２は、レーダ信号処理装置１１ｂと一体に構成されたものであっても良い。メモリ２３は、レーダ信号処理装置１１ｂの外部に設けられたものであっても良い。
　また、本願の請求の範囲に記載された「１周期分」の用語の意義は、完全な１周期分に限定されるものではなく、図１７Ａに示すような略１周期分も包含するものである。本願の請求の範囲に記載された「後半２分の１周期分」の用語の意義は、完全な後半２分の１周期分に限定されるものではなく、図１８Ａに示すような略後半２分の１周期分も包含するものである。
　以上のように、実施の形態３において、第１電圧データＶ１１”～Ｖ１ｎ”は、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の１周期分に対応する電圧データであり、第２電圧データＶ２１”～Ｖ２ｎ”は、送信信号Ｔ１～Ｔｎのうちの各周期の後半２分の１周期分に対応する電圧データである。これにより、同一の送信信号Ｔ１～Ｔｎにおいて、変調中心周波数Ｆｃ＿１と変調中心周波数Ｆｃ＿２とを互いに異なる値にすることができる。
　なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
　本発明のレーダ信号処理装置は、例えば、海上用、陸上用又は車載用のレーダなどに用いることができる。
　１　電圧生成回路、２　電圧制御発振器、３　分配回路、４　増幅回路、５　アンテナ、６　アンテナ、７　混合器、８　増幅回路、９　フィルタ回路、１０　アナログデジタル変換器（ＡＤ変換器）、１１，１１ａ，１１ｂ　レーダ信号処理装置、１２　制御装置、１３　送信機、１４　受信機、２１　プロセッサ、２２，２３　メモリ、２４　処理回路、３０　第１周波数分析部、３１　第１距離方向周波数分析部、３２　第１速度方向周波数分析部、３３　第１ピーク検出部、３４　第１ピークデータ生成部、４０　第２周波数分析部、４１　第２距離方向周波数分析部、４２　第２速度方向周波数分析部、４３　第２ピーク検出部、４４　第２ピークデータ生成部、５０　速度算出部、１００，１００ａ，１００ｂ　レーダシステム。

Claims (8)

  1. 　チャープ信号による送信信号と前記送信信号に対応する電波の反射波に対応する受信信号とを混合することにより得られた電圧データを用いて、前記電波を反射した物体の移動速度を計測するレーダ信号処装置であって、
    　前記電圧データのうちの第１電圧データに対する周波数分析を実行する第１周波数分析部と、
    　前記電圧データのうちの第２電圧データに対する周波数分析を実行する第２周波数分析部と、
    　前記第１周波数分析部による前記周波数分析の結果と前記第２周波数分析部による前記周波数分析の結果とを用いて前記物体の移動速度を算出する速度算出部と、を備え、
    　前記第１電圧データと前記第２電圧データとは、前記送信信号のうちの変調中心周波数が互いに異なる範囲にそれぞれ対応するものであり、
    　前記速度算出部は、前記第１電圧データに対応する前記範囲における前記変調中心周波数と前記第２電圧データに対応する前記範囲における前記変調中心周波数との差分値に基づく参照用速度を算出して、複数の速度候補を前記参照用速度と比較することにより前記物体の移動速度を算出する
    　ことを特徴とするレーダ信号処装置。
  2. 　前記速度算出部は、前記複数の速度候補のうちの他の速度候補よりも前記参照用速度に近い速度候補を前記物体の移動速度として選択することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処装置。
  3. 　前記速度算出部は、前記複数の速度候補のうちの前記参照用速度に最も近い速度候補を前記物体の移動速度として選択することを特徴とする請求項２記載のレーダ信号処装置。
  4. 　前記第１周波数分析部及び前記第２周波数分析部の各々による前記周波数分析は、前記電圧データを周波数複素スペクトルに変換する距離方向周波数分析と、前記周波数複素スペクトルを２次元周波数パワースペクトルに変換する速度方向周波数分析と、を含み、
    　前記速度方向周波数分析は、変換対象となるデータの後端部に零値のデータを付加し、当該付加後のデータに対する周波数分析を実行するものである
    　ことを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処装置。
  5. 　前記第１電圧データは、前記送信信号のうちの各周期の１周期分に対応する前記電圧データであり、
    　前記第２電圧データは、前記送信信号のうちの各周期の前半２分の１周期分に対応する前記電圧データである
    　ことを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処装置。
  6. 　前記第１電圧データは、前記送信信号のうちの各周期の１周期分に対応する前記電圧データであり、
    　前記第２電圧データは、前記送信信号のうちの各周期の後半２分の１周期分に対応する前記電圧データである
    　ことを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処装置。
  7. 　前記第１電圧データは、前記送信信号のうちの各周期の前半２分の１周期分に対応する前記電圧データであり、
    　前記第２電圧データは、前記送信信号のうちの各周期の後半２分の１周期分に対応する前記電圧データである
    　ことを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処装置。
  8. 　チャープ信号による送信信号を生成して、前記送信信号に対応する電波を放射する送信機と、前記電波の反射波を受信する受信機と、前記送信信号と前記反射波に対応する受信信号とを混合することにより得られた電圧データを用いて、前記電波を反射した物体の移動速度を計測するレーダ信号処装置と、を含むレーダシステムであって、
    　前記レーダ信号処装置は、
    　前記電圧データのうちの第１電圧データに対する周波数分析を実行する第１周波数分析部と、
    　前記電圧データのうちの第２電圧データに対する周波数分析を実行する第２周波数分析部と、
    　前記第１周波数分析部による前記周波数分析の結果と前記第２周波数分析部による前記周波数分析の結果とを用いて前記物体の移動速度を算出する速度算出部と、を備え、
    　前記第１電圧データと前記第２電圧データとは、前記送信信号のうちの変調中心周波数が互いに異なる範囲にそれぞれ対応するものであり、
    　前記速度算出部は、前記第１電圧データに対応する前記範囲における前記変調中心周波数と前記第２電圧データに対応する前記範囲における前記変調中心周波数との差分値に基づく参照用速度を算出して、複数の速度候補を前記参照用速度と比較することにより前記物体の移動速度を算出する
    　ことを特徴とするレーダシステム。
PCT/JP2017/007106 2017-02-24 2017-02-24 レーダ信号処理装置及びレーダシステム Ceased WO2018154710A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/477,597 US11156697B2 (en) 2017-02-24 2017-02-24 Radar signal processing device and radar system
JP2019500951A JP6611981B2 (ja) 2017-02-24 2017-02-24 レーダ信号処理装置及びレーダシステム
PCT/JP2017/007106 WO2018154710A1 (ja) 2017-02-24 2017-02-24 レーダ信号処理装置及びレーダシステム
DE112017007125.9T DE112017007125T5 (de) 2017-02-24 2017-02-24 Radarsignalverarbeitungsvorrichtung und Radarsystem
CN201780086836.XA CN110352362B (zh) 2017-02-24 2017-02-24 雷达信号处理装置及雷达系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/007106 WO2018154710A1 (ja) 2017-02-24 2017-02-24 レーダ信号処理装置及びレーダシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018154710A1 true WO2018154710A1 (ja) 2018-08-30

Family

ID=63253757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/007106 Ceased WO2018154710A1 (ja) 2017-02-24 2017-02-24 レーダ信号処理装置及びレーダシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11156697B2 (ja)
JP (1) JP6611981B2 (ja)
CN (1) CN110352362B (ja)
DE (1) DE112017007125T5 (ja)
WO (1) WO2018154710A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021024822A1 (ja) * 2019-08-07 2021-02-11
JPWO2021090611A1 (ja) * 2019-11-08 2021-05-14

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020007233T5 (de) * 2020-05-25 2023-03-16 Mitsubishi Electric Corporation Radarvorrichtung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07146359A (ja) * 1993-11-22 1995-06-06 Honda Motor Co Ltd Ｆｍ−ｃｗレーダ装置における検出状態評価装置
JP2013032917A (ja) * 2011-07-30 2013-02-14 Fujitsu Ten Ltd 信号処理装置、レーダ装置、および、信号処理方法
JP2014106120A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置、および、信号処理方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3307730B2 (ja) * 1993-08-30 2002-07-24 浜松ホトニクス株式会社 光学測定装置
US7386401B2 (en) * 1994-11-21 2008-06-10 Phatrat Technology, Llc Helmet that reports impact information, and associated methods
JPH08189965A (ja) * 1995-01-09 1996-07-23 Honda Motor Co Ltd 車両用レーダ装置
JP3613952B2 (ja) * 1997-10-30 2005-01-26 三菱電機株式会社 Ｆｍ−ｃｗレーダ装置
JP3403640B2 (ja) * 1998-06-02 2003-05-06 富士通テン株式会社 Ｆｍ−ｃｗレーダの信号処理装置
JP2002236170A (ja) * 2001-02-06 2002-08-23 Fujitsu Ten Ltd Ｆｍ−ｃｗレーダ処理装置
JP2002372580A (ja) * 2001-06-13 2002-12-26 Mitsubishi Electric Corp Ｆｍ−ｃｗレーダ装置
EP1769747A4 (en) * 2004-10-20 2008-04-09 Toshiba Kk ULTRASOUND DOPPLER DIAGNOSTIC DEVICE
JP2006266907A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置およびそのレーダ信号処理方法
EP2184857A4 (en) * 2007-08-28 2013-10-16 Fujitsu Ltd PHASE LOCKED OSCILLATOR AND RADAR EQUIPMENT THEREWITH
TWI424832B (zh) * 2008-12-15 2014-02-01 Proteus Digital Health Inc 與身體有關的接收器及其方法
CN102004244B (zh) * 2010-08-12 2012-10-03 中国航空无线电电子研究所 多普勒直接测距法
JP6009788B2 (ja) * 2012-03-21 2016-10-19 富士通テン株式会社 レーダ装置、および、信号処理方法
DE102012008350A1 (de) 2012-04-19 2013-10-24 S.M.S Smart Microwave Sensors Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Abstimmung von Abstand und Radialgeschwindigkeit eines Objekts mittels Radarsignalen
DE102012212888A1 (de) * 2012-07-23 2014-01-23 Robert Bosch Gmbh Detektion von Radarobjekten mit einem Radarsensor eines Kraftfahrzeugs
JP2014098571A (ja) * 2012-11-13 2014-05-29 Honda Elesys Co Ltd 物体検知装置、物体検知方法、物体検知プログラム、及び動作制御システム
DE112013006842T5 (de) * 2013-03-19 2015-11-26 Mitsubishi Electric Corp. Lasergerät
TWI504916B (zh) * 2014-04-01 2015-10-21 Wistron Neweb Corp 調頻連續波雷達感測系統之信號處理方法及信號處理裝置
JP6364986B2 (ja) * 2014-06-13 2018-08-01 株式会社デンソー レーダ装置
DE102014116452B4 (de) * 2014-11-11 2022-10-27 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Radarsignalen
CN105182301B (zh) * 2015-09-29 2018-08-10 大连楼兰科技股份有限公司 运动载体测速雷达的地杂波抑制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07146359A (ja) * 1993-11-22 1995-06-06 Honda Motor Co Ltd Ｆｍ−ｃｗレーダ装置における検出状態評価装置
JP2013032917A (ja) * 2011-07-30 2013-02-14 Fujitsu Ten Ltd 信号処理装置、レーダ装置、および、信号処理方法
JP2014106120A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置、および、信号処理方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021024822A1 (ja) * 2019-08-07 2021-02-11
JP7261302B2 (ja) 2019-08-07 2023-04-19 日立Astemo株式会社 レーダ装置
JPWO2021090611A1 (ja) * 2019-11-08 2021-05-14
JP7324859B2 (ja) 2019-11-08 2023-08-10 日立Astemo株式会社 処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110352362B (zh) 2023-01-13
JPWO2018154710A1 (ja) 2019-06-27
JP6611981B2 (ja) 2019-11-27
DE112017007125T5 (de) 2019-11-07
US20190369208A1 (en) 2019-12-05
CN110352362A (zh) 2019-10-18
US11156697B2 (en) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6818541B2 (ja) レーダ装置および測位方法
CN108885254B (zh) 物体检测装置
JP5704552B2 (ja) レーダ装置
US12276720B2 (en) Radar device, observation target detecting method, and in-vehicle device
JP7190663B2 (ja) レーダ装置及びレンジサイドローブ判定方法
RU2480782C1 (ru) Способ и устройство разрешения движущихся целей по угловым направлениям в обзорных рлс
JP6611981B2 (ja) レーダ信号処理装置及びレーダシステム
JP6095899B2 (ja) 物標運動推定装置、物標運動推定方法、およびレーダ装置
JP5044358B2 (ja) レーダ装置
EP3418770B1 (en) Synthetic-aperture-radar signal processing device
CN113906307A (zh) 雷达信号处理装置、雷达系统以及信号处理方法
KR102610917B1 (ko) Cw 레이더 및 cw 레이더를 이용한 거리 측정 방법
JP6164918B2 (ja) レーダ装置
JP6279193B2 (ja) 物体検出装置及びセンサ装置
JP7324859B2 (ja) 処理装置
JP7462852B2 (ja) レーダ装置及びレーダ装置の干渉対策検出方法
JP5925264B2 (ja) レーダ装置
JP5379312B2 (ja) 距離測定装置
JP6573748B2 (ja) レーダ装置
JP4779704B2 (ja) 物標検出装置および物標検出方法
JP2019045365A (ja) レーダ装置
JP4983185B2 (ja) 物標検出装置、物標検出方法、およびコンピュータが実行するためのプログラム
JP4937782B2 (ja) レーダ装置
RU2492504C1 (ru) Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели
JP6664554B1 (ja) レーダ装置及び信号処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17898108

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019500951

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17898108

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1