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CN108713154B - 雷达装置 - Google Patents

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CN108713154B CN201680082136.9A CN201680082136A CN108713154B CN 108713154 B CN108713154 B CN 108713154B CN 201680082136 A CN201680082136 A CN 201680082136A CN 108713154 B CN108713154 B CN 108713154B
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Abstract

频域变换部(231‑1)变换成频域，使得按照每个不同发送频率，多普勒速度区间相同。相关部(232‑1)生成按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号。积分部(233‑1)生成频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号。目标候选检测部(241)针对积分部(233‑1)的输出信号，根据信号强度检测目标候选。目标相对速度/相对距离/到来角计算部(242)计算目标候选的相对速度、相对距离和到来角。

Description

雷达装置
技术领域
本发明涉及雷达装置，该雷达装置具有发送发送频率以规定间隔变化的信号的多个发送雷达和接收由目标反射后的信号的接收雷达，通过对接收信号进行信号处理，进行目标检测、测距、测速度、测角等。
背景技术
在现有的雷达装置中，例如如非专利文献1中公开的那样，不同的发送雷达发送以不同中心频率在脉冲内按照升序进行频率调制后的发送频率的发送信号，接收雷达接收由目标反射后的发送信号作为接收信号。然后，以不存在目标多普勒频率的影响为前提，对不同中心频率的接收信号即频带不同的接收信号进行分离后，为了抑制由于频带不同的接收信号的互相关而产生的旁瓣，乘以窗函数而进行积分(合成)。
这种现有的雷达装置以不存在目标多普勒频率的影响为前提，因此，能够以相干的方式对不同中心频率的接收信号进行积分，能够实现距离高分辨率，并且，通过乘以窗函数，能够抑制由于互相关而产生的旁瓣。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：XiZeng Dai,Jia Xu,Chunmao Ye,Ying-Ning Peng,“Low-sidelobeHRR profiling based on the FDLFM-MIMO radar,”APSAR 2007.1st Asian and PacificConference
发明内容
发明要解决的课题
但是，在现有的雷达装置中，在存在目标多普勒频率的影响的情况下，存在由于频带不同的接收信号的互相关而产生的旁瓣增大的问题。并且，在存在目标多普勒频率的影响的情况下，例如，如文献：Merrill I.Skolnik,“Radar Handbook,Third Edition,”,MacGraw-Hill companies.,2008.中记载的那样，脉冲压缩后的信号的位置即对接收信号进行积分的距离从目标相对距离偏移，因此，存在无法正确进行距离计测这样的问题。并且，发送频率按照每个发送雷达而不同，因此，根据发送频率，脉冲压缩后的信号的相位不同，无法以相干的方式进行积分，存在检测性能劣化的问题。
本发明正是为了解决该问题而完成的，其目的在于，提供在存在目标多普勒频率的影响的情况下也能够提高目标检测性能的雷达装置。
用于解决课题的手段
本发明的雷达装置具有：多个发送雷达，它们放射使用脉冲信号和对脉冲信号进行频率调制的脉冲内调制信号生成的频率分别不同的发送信号；接收部，其将由目标反射回来的发送信号的接收信号变换成接收视频信号；频域变换部，其将接收视频信号变换成基于速度和距离的信号，使得与发送信号的频率的变化无关地，目标的多普勒频率属于相同的速度区间编号；相关部，其针对频域变换部的输出信号，使用与多个发送雷达的发送频率和对应于速度区间编号的速度对应的参照信号进行相关处理，生成按照多个发送雷达的每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号；积分部，其利用目标到来角候选对相关部的输出信号进行积分，生成频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号；目标候选检测部，其针对积分部的输出信号，根据信号强度检测目标候选；以及目标相对速度/相对距离/到来角计算部，其计算目标候选的相对速度、相对距离和到来角。
发明效果
本发明的雷达装置利用频域变换部变换成频域，使得按照每个不同发送频率，多普勒速度区间相同，利用相关部生成按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号。积分部生成频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号，目标候选检测部针对积分部的输出信号，根据信号强度检测目标候选。目标相对速度/相对距离/到来角计算部计算目标候选的相对速度、相对距离和到来角。由此，在存在目标多普勒频率的影响的情况下也能够提高目标检测性能。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的雷达装置的结构图。
图2是本发明的实施方式1的雷达装置的发送部的结构图。
图3是示出本发明的实施方式1的雷达装置的硬件结构例的框图。
图4是示出本发明的实施方式1的雷达装置的发送雷达的发送动作例的流程图。
图5是示出本发明的实施方式1的雷达装置的发送雷达的发送频率和调制带宽的说明图。
图6是示出本发明的实施方式1的雷达装置的接收雷达的接收部的接收动作例的流程图。
图7是示出本发明的实施方式1的雷达装置的发送雷达与接收雷达的位置关系以及发送信号与接收信号的关系的说明图。
图8是示出本发明的实施方式1的雷达装置的信号处理例的流程图。
图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图9F是示出不同发送频率的接收信号的脉冲压缩时的多普勒频率的影响的说明图。
图10A、图10B是示出对每个发送频率的相关后的信号进行频带合成的情况下的多普勒频率的影响的说明图。
图11是示出基于FFT的发送雷达的发送频率相对于接收视频信号的频域变换结果的说明图。
图12A、图12B、图12C是示出基于CZT的发送雷达的发送频率相对于接收视频信号的频域变换结果的说明图。
图13是示出基于频域变换处理的输入输出的关系的说明图。
图14A、图14B是示出接收视频信号以及基于速度和距离的信号的谱的说明图。
图15是示出基于相关处理的输入输出的关系的说明图。
图16是示出基于速度和相关后的距离的信号的谱的说明图。
图17是示出发送信号和存在多普勒频率的影响的接收信号的说明图。
图18A、图18B、图18C是示出各发送频率的目标相对距离处的基于速度和相关后的距离的信号的谱的说明图。
图19是本发明的实施方式2的雷达装置的结构图。
图20是本发明的实施方式2的雷达装置的发送部的结构图。
图21是本发明的实施方式2的雷达装置的第1信号处理器的结构图。
图22是示出本发明的实施方式2的雷达装置的发送雷达的发送频率、调制带宽、频率调制的关系的说明图。
图23是示出本发明的实施方式2的发送信号和存在多普勒频率的影响的接收信号的说明图。
图24A、图24B、图24C是示出相邻频带的频率调制为复共轭的情况下的脉冲压缩时的多普勒频率的影响的说明图。
图25是示出相邻频带的频率调制为复共轭的情况下的对每个发送频率的相关后的信号进行频带合成时的多普勒频率的影响的说明图。
图26是示出本发明的实施方式2的雷达装置的发送雷达的发送频率、调制带宽、频率调制的关系的变形例的说明图。
图27是本发明的实施方式3的雷达装置中的第2信号处理器的结构图。
图28是示出本发明的实施方式3的速度不清楚的情况下的积分后的基于速度和相关后的距离的信号的说明图。
图29是示出本发明的实施方式3的第2目标候选的二维参照信号的说明图。
图30是示出本发明的实施方式3的目标候选检测的处理内容的说明图。
具体实施方式
下面，为了更加详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
实施方式1
图1是本实施方式的雷达装置的结构图。
如图所示，本实施方式的雷达装置由发送雷达100-nTx(在发送雷达编号nTx、发送雷达数NTx的情况下为nTx＝1,2,…,NTx)、接收雷达200-1(在接收雷达编号nRx、接收雷达数NRx的情况下为nRx＝1,2,…,NRx，在实施方式1中对NRx＝1的结构进行说明)、第2信号处理器240和显示器250构成。并且，发送雷达100-nTx由天线110-nTx和发送部120-nTx构成。如图2所示，发送部120-nTx由发送机121-nTx、脉冲调制器122-nTx、局部振荡器123-nTx和脉冲内调制信号发生器124-nTx构成。
接收雷达200-1由天线210-1、接收部220-1和第1信号处理器230-1构成。接收部220-1由接收机221-1和A/D转换器222-1构成。第1信号处理器230-1由频域变换部231-1、相关部232-1和积分部233-1构成。第2信号处理器240由目标候选检测部241和目标相对速度/相对距离/到来角计算部242构成。
发送雷达100-nTx是放射使用脉冲信号和对该脉冲信号进行频率调制的脉冲内调制信号生成的频率分别不同的发送信号的发送雷达。天线110-nTx是分别放射从发送部120-nTx送出的信号作为发送RF信号130-nTx的天线。发送部120-nTx中的发送机121-nTx是根据来自脉冲调制器122-nTx的脉冲信号和来自脉冲内调制信号发生器124-nTx的脉冲内调制信号生成发送信号的处理部。脉冲调制器122-nTx是针对来自局部振荡器123-nTx的局部振荡信号根据预先设定的周期和脉宽进行脉冲调制而生成脉冲信号的处理部。局部振荡器123-nTx是生成局部振荡信号的处理部。脉冲内调制信号发生器124-nTx是生成用于对脉冲信号进行频率调制的脉冲内调制信号的处理部。
接收雷达200-1是接收从发送雷达100-nTx放射且由目标反射回来的发送信号的处理部。接收雷达200-1的天线210-1是用于接收接收RF信号260-1-1～260-NTx-1的天线。接收部220-1中的接收机221-1是将由天线210-1接收到的接收信号变换成接收视频信号的处理部，A/D转换器222-1是对从接收机221-1输出的接收视频信号进行A/D转换的处理部。第1信号处理器230-1中的频域变换部231-1是如下的处理部：将来自接收部220-1的接收视频信号变换成基于速度和距离的信号，使得与发送信号的频率的变化无关地，目标的多普勒频率属于相同的速度区间编号。相关部232-1是如下的处理部：针对频域变换部231-1的输出信号，使用与发送雷达100-nTx的发送频率和对应于速度区间编号的速度对应的参照信号进行相关处理，生成按照发送雷达100-nTx的每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号。积分部233-1是如下的处理部：利用目标到来角候选对相关部232-1的输出信号进行积分，生成频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号。
第2信号处理器240中的目标候选检测部241是如下的处理部：针对积分部233-1的输出信号，根据信号强度检测目标候选。目标相对速度/相对距离/到来角计算部242是计算目标候选的相对速度、相对距离和到来角的处理部。并且，显示器250是用于显示信号处理结果的显示装置。
接着，使用图3对用于实现如上所述构成的雷达装置的硬件结构的一例进行说明。
雷达装置由处理器1、输入输出接口2、存储器3、外部存储装置4和信号路径5构成。处理器1是用于实现雷达装置中的发送雷达100-nTx、接收雷达200-1和第2信号处理器240的功能的处理器。输入输出接口2是从发送雷达100-nTx中的天线110-nTx和接收雷达200-1中的天线210-1发送接收信号的接口，并且，是向显示器250输出信号的接口。存储器3是用作存储用于实现本实施方式的雷达装置的各种程序的程序存储器、处理器1进行数据处理时使用的工作存储器和展开信号数据的存储器等的ROM、RAM等存储部。外部存储装置4用于蓄积处理器1的各种设定数据和信号数据等各种数据。作为外部存储装置4，例如能够使用SDRAM等易失性存储器、HDD或SSD。能够蓄积包含OS(操作系统)的程序、各种设定数据、信号数据等各种数据。另外，还能够在该外部存储装置4中蓄积存储器3内的数据。信号路径5是用于相互连接处理器1、输入输出接口2、存储器3和外部存储装置4的总线。
并且，处理器1和存储器3可以是多个，可以构成为这些多个处理器1和存储器3协作进行信号处理。
进而，也可以利用专用硬件构成发送雷达100-nTx、接收雷达200-1和第2信号处理器240中的至少任意一方。
接着，对实施方式1的雷达装置的动作进行说明。
首先，参照图4对发送雷达100-nTx的发送动作进行说明。
这里，发送雷达100-nTx分散配置天线110-nTx即可，也可以分散配置天线元件。即，可以通过MIMO(multiple-input and multiple-output：多输入多输出)雷达、DBF(数字波束形成)实现。
在发送雷达100-nTx的发送动作中，局部振荡器123-nTx如式(1)所示生成局部振荡信号L0(t)，将其输出到脉冲调制器122-nTx(步骤ST11)。
Figure GDA0003475607280000061
这里，AL是局部振荡信号的振幅，φ0是局部振荡信号的初始相位，f0是中心发送频率，Tobs是观测时间。
接着，脉冲调制器122-nTx根据表示预先设定的脉冲重复周期Tpri和脉宽T0的信息，根据式(2)，对来自局部振荡器123-nTx的局部振荡信号L0(t)进行脉冲调制，生成脉冲信号Lpls(h,t)，将其输出到发送机121-nTx(步骤ST12)。
Figure GDA0003475607280000062
这里，h是命中编号，H是命中数(由式(3)表示，floor(X)是舍去变量X的小数点以下的整数)。
Figure GDA0003475607280000071
脉冲内调制信号发生器124-nTx根据式(4)，使用频率调制量BnTx和调制带宽ΔBnTx，生成用于对脉冲信号进行频率调制的脉冲内调制信号Lchp(nTx,h,t)，将其输出到发送机121-nTx(步骤ST13)。图5中示出各发送雷达的频率调制量BnTx与调制带宽ΔBnTx的关系。在实施方式1中，对各发送雷达的调制带宽相同的情况下的效果进行说明。频率调制量B2为0。
Figure GDA0003475607280000072
发送机121-nTx根据式(5)，使用脉冲信号Lpls(h,t)和脉冲内调制信号Lchp(nTx,h,t)生成发送RF信号Tx(nTx,h,t)，将其输出到天线110-nTx(步骤ST14)。
Figure GDA0003475607280000073
然后，从天线110-nTx向空中放射发送RF信号Tx(nTx,h,t)(步骤ST15)。
接着，使用图6的流程图对接收雷达200-1的动作进行说明。并且，在图7中，作为发送雷达数NTx＝3、接收雷达数NRx＝1的情况，示出发送雷达100-nTx与接收雷达200-1的位置关系以及发送信号与接收信号的关系，参照图7进行说明。
向空中放射的发送RF信号由目标反射，作为反射RF信号入射到天线210-1。因此，天线210-1接收所入射的反射RF信号，作为由式(6)表示的接收雷达200-nRx的接收RF信号Rx(nRx,h,t)输出到接收机221-1(步骤ST21)。这里，Rx0(nTx,nRx,h,t)是接收雷达200-nRx接收到由式(7)表示的发送雷达100-nTx的反射RF信号的接收RF信号，AR是反射RF信号的振幅，R0是初始目标相对距离，v是目标相对速度，θ是目标角度，c是光速，t’是1次命中内的时间。
Figure GDA0003475607280000081
Figure GDA0003475607280000082
这里，发送雷达100-nTx的相位差φTx(nTx)由式(8)表示，接收雷达200-1的相位差φRx(nTx,nRx)由式(9)表示。
Figure GDA0003475607280000083
Figure GDA0003475607280000084
接收机221-1针对从天线210-1输入的接收RF信号Rx(nTx,nRx,h,t)，使用由式(1)表示的局部振荡信号L0(t)进行向下变频，通过未图示的频带滤波器后，进行放大、相位检波，生成由式(10)表示的接收雷达200-nRx的接收视频信号V’(nRx,h,t)，将其输出到A/D转换器222-1(步骤ST22)。这里，V0’(nTx,nRx,h,t)是接收雷达200-nRx生成由式(11)表示的发送雷达100-nTx的接收视频信号的接收视频信号，AV是接收视频信号的振幅。
Figure GDA0003475607280000091
Figure GDA0003475607280000092
A/D转换器222-1对从接收机221-1输入的接收雷达200-nRx的接收视频信号V’(nRx,h,t)进行A/D转换，生成由式(12)表示的接收雷达200-nRx的接收视频信号V(nRx,h,m)，将其输出到第1信号处理器230-1(步骤ST23)。这里，V0(nTx,nRx,h,m)是接收雷达200-nRx对由式(13)表示的发送雷达100-nTx的接收视频信号进行A/D转换后的接收视频信号，m是PRI内采样编号，M是PRI内采样数。
Figure GDA0003475607280000093
Figure GDA0003475607280000101
参照图8的流程图对第1信号处理器230-1的信号处理进行说明。在图8的流程图中，步骤ST31表示频域变换部231-1的处理，步骤ST32表示相关部232-1的处理，并且，步骤ST33表示积分部233-1的处理。
从A/D转换器222-1对频域变换部231-1输入接收雷达200-nRx的接收视频信号V(nRx,h,m)。
如式(12)所示，接收雷达200-nRx的接收视频信号V(nRx,h,m)重叠有多个发送雷达以不同中心频率调制后的信号。第1信号处理器230-1按照每个发送雷达对多个发送雷达发送并由目标反射而接收到的接收信号进行分离，以相干的方式进行积分，由此，能够提高检测性能。
首先，对现有问题进行说明。
一般而言，为了按照每个发送雷达对接收信号进行分离，进行基于每个发送雷达的调制成分的参照信号与接收信号的相关即脉冲压缩。图9A、图9B、图9C示出不存在多普勒频率的影响的情况下的每个发送雷达的相关后的信号。图9A示出发送雷达100-1的相关后的信号，图9B示出发送雷达100-2的相关后的信号，图9C示出发送雷达100-3的相关后的信号。如这些图9A～图9C所示，频带按照每个发送雷达而不同，因此，能够对每个发送雷达的接收信号进行分离。可知以目标相对距离进行积分。并且，由于相邻频带的影响而产生互相关，旁瓣稍微上升(参照图中区间901)。
图9D、图9E、图9F示出存在多普勒频率的影响的情况下的每个发送雷达的相关后的信号。图9D示出发送雷达100-1的相关后的信号，图9E示出发送雷达100-2的相关后的信号，图9F示出发送雷达100-3的相关后的信号。如这些图9D～图9F所示，频带按照每个发送雷达而不同，因此，能够对每个发送雷达的接收信号进行分离。但是，由于多普勒频率的影响而对目标相对距离产生影响，如式(14)所示被压缩成与目标相对距离不同的距离ΔRPC(nTx)，因此，存在测距性能劣化的问题。并且，如区间901所示，由于互相关而使旁瓣上升，并且，如图9E和图9F的区间902所示，存在多普勒频率的影响，由于互相关而使旁瓣进一步上升。
这里，ΔτPC(nTx)是相当于与目标相对距离不同的距离ΔRPC(nTx)的延迟时间，关于±，在调制如图5那样升序的情况下使用-的标号，在降序的情况下使用+的标号。fd(nTx)是由式(15)表示的发送雷达100-nTx的发送频率，是目标相对速度为v的情况下的多普勒频率。
Figure GDA0003475607280000111
Figure GDA0003475607280000112
图10中示出进行频带合成的情况下的多普勒频率的影响。如图10A所示，在不存在多普勒频率的影响的情况下，以相干的方式对相邻频带的信号进行合成，功率增大，检测性能提高，距离分辨率提高(参照图中区间1001)。另一方面，如图10B所示，在存在多普勒频率的影响的情况下，相邻频带的相关后的信号的相位不同，存在产生积分损失的问题(参照图中箭头1002)。并且，在存在多普勒频率的影响的情况下，存在被压缩的距离与目标相对距离不同的问题(参照图中箭头1003)。在相邻频带的互相关的基础上，对应于多普勒频率而导致互相关引起的无用峰值的上升，存在旁瓣进一步上升的问题(参照图中区间1004)。另外，在图10A和图10B中，区间1005表示由于互相关而使旁瓣上升的部分。
通过将接收视频信号在命中方向上变换成频域，得到多普勒频率，但是，在以不同发送频率接收到的接收视频信号的情况下，进行快速傅里叶变换(FFT：Fast FourierTransform)作为频域变换时，如图11所示，多普勒频率不同，很难进行检测、合成。即，在FFT中，不依赖于发送频率，频率采样间隔相同，并且，依赖于发送频率，速度采样间隔不同。
实施方式1的频域变换部231-1将以相干的方式对接收雷达200-nRx的接收视频信号V(nRx,h,m)进行频带合成作为目的，按照每个不同发送频率改变多普勒频率间隔并变换成频域，使得按照每个不同发送频率，多普勒速度区间相同，此时使用线性调频z变换(CZT：Chirp Z-Transform)。图12中示出基于CZT的发送雷达100-nTx的发送频率相对于接收视频信号的频域变换结果。但是，在1次命中内以脉宽对接收视频信号进行采样，但是，为了便于说明，图12仅示出1次采样。图12A是以使发送雷达100-1的接收信号为表示目标相对速度v的速度区间的方式进行频率变换的例子，图12B示出发送雷达100-2的情况，图12C示出发送雷达100-3的情况。在这些图12A～图12C中，ΔvCZT是频域的速度采样间隔。频域变换部231-1根据发送频率使CZT的变换函数变化，由此，进行动作使得频域变换后的信号的多普勒速度区间相同。
频域变换部231-1对接收雷达200-nRx的接收视频信号V(nRx,h,m)进行由式(16)表示的CZT，由此变换成频域，生成基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)。这里，znTx -h是与各发送频率(f0+BnTx)对应的CZT的变换函数，AnTx是与各发送频率(f0+BnTx)对应的变换开始相位(式(17))，WnTx -hczt是与各发送频率(f0+BnTx)对应的CZT的变换范围函数(式(18))，vst是变换开始速度，ven是变换结束速度，Hczt是CZT后的采样数，fsamp是采样频率(式(19))。
变换成频域后的速度区间编号hczt的相对速度vCZT(hczt)由式(20)表示。
Figure GDA0003475607280000121
Figure GDA0003475607280000122
Figure GDA0003475607280000123
Figure GDA0003475607280000131
vczt(hczt)＝vst+hcztΔvczt (20)
通过基于式(16)～式(18)的频域变换部231-1的处理，在任意发送频率(f0+BnTx)中，如图12所示，在频率方向上从变换开始速度vst到变换结束速度ven以相同速度采样间隔Δvczt对基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)进行采样，在相同的多普勒速度区间内对目标进行采样。并且，能够任意设定CZT后的采样数Hczt，能够成为期望的采样间隔。关于变换开始速度vst、变换结束速度ven，能够任意设定假设的相对速度。
频域变换部231-1通过使用由式(21)表示的快速傅里叶变换(FFT)和快速傅里叶逆变换(IFFT：Inverse FFT)的频域内的卷积积分，实现由式(16)表示的CZT，由此，与离散傅里叶变换(DFT：Discrete Fourier Transform)相比，能够快速进行处理。在式(21)中，*表示卷积。
Figure GDA0003475607280000132
图13中示出基于频域变换处理的输入输出的关系。并且，图14中示出接收视频信号V(nRx,h,m)以及基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)的谱。图14A示出接收视频信号，图14B示出基于速度和距离的信号，在两个图中，虚线所示的距离的值是能够清楚地计测的距离Ramb。在该图14中，说明在目标相对速度区间内出现对应的发送频率的接收视频信号的情况。
在基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)可能嵌入于杂波等旁瓣中的情况下，频域变换部231-1根据式(22)进行窗函数处理，生成窗函数处理后的接收视频信号V’(nRx,h,m)。这里，利用由式(23)表示的汉明窗wham(m)进行说明。也可以使用汉明窗以外的窗函数。通过进行窗函数处理，减少频域变换后的信号的速度方向的旁瓣，能够避免目标嵌入于旁瓣中。
在进行了窗函数处理的情况下，频域变换部231-1代替接收视频信号V(n,h,m)而代入窗函数处理后的接收视频信号V’(nRx,h,m)，根据式(16)或式(21)变换成频域，生成基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)。
Figure GDA0003475607280000141
Figure GDA0003475607280000142
频域变换部231-1将基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)输出到相关部232-1。
相关部232-1进行基于各发送频率和对应于各速度区间的速度的参照信号与基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)的相关即脉冲压缩，生成按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号RPC(nTx,nRx,hczt,l)。
参照图15和图16对相关部232-1的基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)与基于对应于各速度区间的速度的参照信号Ex(nTx,hczt,m)在频域内的相关处理即脉冲压缩进行说明。在图15中，处理块1501-1示出发送雷达100-1、接收雷达200-nRx针对基于速度和距离的信号Fczt(1,nRx,hczt,m)的脉冲压缩，处理块1501-NTx示出发送雷达100-NTx、接收雷达200-nRx针对基于速度和距离的信号Fczt(NTx,nRx,hczt,m)的脉冲压缩。并且，图16示出基于速度和相关后的距离的信号，虚线所示的距离的值是能够清楚地计测的距离Ramb。
如图17所示，在目标具有多普勒频率的情况下，在进行脉冲压缩时参照信号不包含多普勒频率时，相关性较低。另外，在图17中，实线示出发送雷达100-1～100-3的发送信号，虚线示出存在多普勒频率的影响的接收信号。并且，与相邻频带之间的互相关较高，存在如图10B的曲线1004所示无用峰值较高的问题、如箭头1003所示距离偏移的问题。
为了解决该问题，在与脉冲内调制信号Lchp(nTx,t)相同的各发送雷达100-nTx的频率调制量BnTx和调制带宽ΔBnTx的基础上，相关部232-1根据式(24)生成包含与各速度区间的速度对应的多普勒频率的参照信号Ex(nTx,hczt,m)。式(24)中的第2项表示与各速度区间的速度对应的多普勒频率，在脉冲压缩之前，通过频域变换部231-1在命中方向上变换成频域，以目标相对速度区间进行积分的信号能够进行脉冲压缩而不存在多普勒频率的影响。并且，如式(24)所示，生成每个发送频率、与速度区间对应的每个速度的参照信号，因此，能够对各发送频率的来自每个速度的目标的接收视频信号进行脉冲压缩而不存在多普勒频率的影响。
Figure GDA0003475607280000151
并且，在实施方式1中，在脉冲压缩之前，通过频域变换部231-1在命中方向上变换成频域。即，要进行脉冲压缩的信号不是1次命中的信号，而是观测时间中的信号，成为H次命中的信号。为了抑制基于观测时间中的H次命中的目标移动距离的相位按照每个发送频率而不同的影响，可以根据式(25)，生成还含有基于H次命中的目标移动距离的相位(式(25)中的第3项)的参照信号Ex(nTx,hczt,m)。
Figure GDA0003475607280000152
相关部232-1根据式(26)和式(27)，分别对基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)和参照信号Ex(nTx,hczt,m)进行快速傅里叶变换(FFT：Fast Fourier Transform)后，进行相乘(式(28))。这里，*表示复共轭，kr表示PRI内采样编号，Mfft表示相关处理的FFT点数。
Figure GDA0003475607280000161
Figure GDA0003475607280000162
FV·Ex(nTx，nRx，hczt，kr)＝FV(nTx，nRx，hczt，kr)FEx *(nTx，hczt，kr)
(kr＝0，1，…，Mfft-1)
(hczt＝0，1，…，Hczt-1) (28)
(nTx＝1，2，…，NTx)
(nRx＝1，2，…，NRx)
最后，相关部232-1针对相乘结果Fv·Ex(nTx，nRx，hczt，kr)，根据式(29)进行快速傅里叶逆变换(IFFT：Inverse Fast Fourier Transform)，相关处理的结果是，生成按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号RPC(nTx，nRx，hczt，l)。如图18所示，对对应于与发送雷达100-nTx对应的参照信号的接收信号进行脉冲压缩，频带与发送雷达100-nTx不同的其他发送雷达的接收信号的相关性被抑制得较小，能够按照每个发送频率进行分离。这里，图18A示出发送雷达100-nTx的nTx＝1的情况下的脉冲压缩后的信号，图18B示出nTx＝2的情况下的脉冲压缩后的信号，图18C示出nTx＝3的情况下的脉冲压缩后的信号。在这些图中，如信号1801、1802、1803所示，不同频带的信号被压缩，仅发送雷达100-nTx的接收信号被分离而进行脉冲压缩。
相关部232-1将按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号RPC(nTx，nRx，hczt，l)输出到积分部233-1。
Figure GDA0003475607280000171
积分部233-1针对从相关部232-1取得的按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号RPC(nTx,nRx,hczt,l)，根据式(30)进行积分，生成频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)。这里，θ’(nθ)是到来角候选，nθ是到来角候选编号，Nθ是到来角候选数。在θ＝θ’(nθ)的情况下，以相干的方式对按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号RPC(nTx,nRx,hczt,l)进行积分，频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)示出最大值。
Figure GDA0003475607280000172
积分部233-1将频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)输出到第2信号处理器240中的目标候选检测部241。目标候选检测部241针对从积分部233-1取得的频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)，根据信号强度检测目标候选。更具体而言，例如考虑CA-CFAR(Cell Average Constant False AlarmRate：单元平均恒虚警检测器)处理。目标候选检测部241将频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)以及检测到的目标候选的到来角候选编号nθ’、速度区间编号hczt’和距离方向的采样编号l’输出到目标相对速度/相对距离/到来角计算部242。
目标相对速度/相对距离/到来角计算部242根据取得的目标候选的到来角候选编号nθ’、速度区间编号hczt’和距离方向的采样编号l’，根据式(31)计算目标候选相对速度v’tgt，根据式(32)计算目标候选相对距离R’tgt。这里，ΔrIFFT是相关后的距离方向的采样间隔。目标相对速度/相对距离/到来角计算部242将与到来角候选编号nθ’对应的目标候选到来角θ’(nθ’)、目标候选相对速度v’tgt、目标候选相对距离R’tgt输出到显示器250。
v′tgt＝vczt(hczt′) (31)
R′tgt＝l′ΔrIFFT (32)
作为信号处理结果，显示器250在画面上显示目标候选到来角θ’(nθ’)、目标候选相对速度v’tgt、目标候选相对距离R’tgt作为目标信息。
这样，在实施方式1的雷达装置中，多个发送雷达发送不同发送频率，在由目标反射并进行接收的接收雷达中，为了以相干的方式对不同发送频率的接收视频信号进行积分而不存在多普勒频率的影响，频域变换部231-1按照每个不同发送频率改变多普勒频率间隔并通过线性调频z变换而变换成频域，使得按照每个不同发送频率，多普勒速度区间相同。向该频域的变换处理的运算量较大，但是，也可以是离散傅里叶变换。频域变换部231-1变换成频域，使得按照每个不同发送频率，多普勒速度区间相同，因此，不需要检测和计算目标相对速度，能够得到低SNR(Signal to Noise Ratio：信噪比)的目标检测性能得到提高的雷达装置。
相关部232-1进行基于各发送频率和对应于各速度区间的速度的参照信号Ex(nTx,hczt,m)与基于速度和距离的信号FCZT(nTx,nRx,hczt,m)的相关即脉冲压缩，生成按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号RPC(nTx,nRx,hczt,l)。相关部232-1使用基于各发送频率和对应于各速度区间的速度的参照信号Ex(nTx,hczt,m)进行脉冲压缩，因此，能够进行脉冲压缩而不存在多普勒频率的影响。其结果是，能够得到如下的雷达装置：被脉冲压缩成目标相对距离，距离计测性能提高，并且，针对存在多普勒频率的接收信号也能够抑制无用峰值的增大。
积分部233-1对从相关部232-1输入的按照每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号RPC(nTx,nRx,hczt,l)进行积分，生成频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)。即，对不同发送频率的接收视频信号进行积分，但是，在发送频率不同的情况下，多普勒频率也不同，其结果是，不同发送频率的接收视频信号的相位不同，不是相干的，存在产生积分损失的问题。针对该问题，相关部232-1使用基于各发送频率和对应于各速度区间的速度的参照信号Ex(nTx,hczt,m)，因此，成为相干，能够进行积分而没有损失。因此，能够得到在积分后功率增大且检测性能得到提高的雷达装置。
如以上说明的那样，根据实施方式1的雷达装置，具有：多个发送雷达，它们放射使用脉冲信号和对脉冲信号进行频率调制的脉冲内调制信号生成的频率分别不同的发送信号；接收部，其将由目标反射回来的发送信号的接收信号变换成接收视频信号；频域变换部，其将接收视频信号变换成基于速度和距离的信号，使得与发送信号的频率的变化无关地，目标的多普勒频率属于相同的速度区间编号；相关部，其针对频域变换部的输出信号，使用与多个发送雷达的发送频率和对应于速度区间编号的速度对应的参照信号进行相关处理，生成按照多个发送雷达的每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号；积分部，其利用目标到来角候选对相关部的输出信号进行积分，生成频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号；目标候选检测部，其针对积分部的输出信号，根据信号强度检测目标候选；以及目标相对速度/相对距离/到来角计算部，其计算目标候选的相对速度、相对距离和到来角。因此，在存在目标多普勒频率的影响的情况下也能够提高目标检测性能。
并且，根据实施方式1的雷达装置，多个发送雷达以所设定的频率间隔放射基于在脉冲内按照升序或降序进行频率调制后的发送频率的不同频率的发送信号，因此，能够以简单的结构进行不同发送频率的信号送出。
并且，根据实施方式1的雷达装置，频域变换部对接收视频信号施加窗函数处理而进行变换处理，因此，减少频域变换后的信号的速度方向的旁瓣，能够避免目标嵌入于旁瓣中。
并且，根据实施方式1的雷达装置，频域变换部在以根据中心发送频率设定的间隔对频域变换后的接收视频信号进行采样时，使用离散傅里叶变换，因此，能够得到目标检测性能得到提高的雷达装置。
并且，根据实施方式1的雷达装置，频域变换部在以根据中心发送频率设定的间隔对频域变换后的接收视频信号进行采样时，使用线性调频z变换，因此，能够得到目标检测性能得到提高的雷达装置，并且，能够以较少的运算量进行处理。
并且，根据实施方式1的雷达装置，相关部使用含有基于观测时间中的目标移动距离的相位的参照信号，因此，能够进行脉冲压缩而不存在多普勒频率的影响。
实施方式2
如图19所示，实施方式2的雷达装置由发送雷达100a-nTx(在发送雷达编号nTx、发送雷达数NTx的情况下为nTx＝1,2,…,NTx)、接收雷达200a-nRx(在接收雷达编号nRx、接收雷达数NRx的情况下为nRx＝1,2,…,NRx，在实施方式2中对NRx为多个的结构进行说明)、第2信号处理器240a和显示器250构成。
实施方式2的雷达装置与实施方式1的雷达装置的不同之处在于，发送雷达100a-nTx的发送部120a-nTx、接收雷达200a-nRx的第1信号处理器230a-nRx和第2信号处理器240a的结构。除此以外的结构与实施方式1相同，因此，对对应部分标注相同标号并省略其说明。
图20是发送部120a-nTx的结构图。如图所示，发送部120a-nTx具有发送机121-nTx、脉冲调制器122-nTx、局部振荡器123-nTx和脉冲内调制信号发生器124a-nTx，除了脉冲内调制信号发生器124a-nTx以外与实施方式1相同。
图21是第1信号处理器230a-nRx的结构图。如图所示，第1信号处理器230a-nRx具有频域变换部231-nRx、相关部232a-nRx和积分部233-nRx，除了相关部232a-nRx以外与实施方式1相同。
在第2信号处理器240a中，与实施方式1的不同之处在于具有第2积分部243。
发送部120a-nTx的脉冲内调制信号发生器124a-nTx根据式(33)，使用频率调制量BnTx和调制带宽ΔBnTx，并且以使相邻频带的频率调制成为复共轭的方式生成对脉冲信号进行频率调制的脉冲内调制信号Lchp(nTx,t)，将其输出到发送机121-nTx。这里，关于±，在nTx为奇数的情况下使用-的标号(即成为下行线性调频的频率调制)，在偶数的情况下使用+的标号(即成为上行线性调频的频率调制)。
图22中示出各发送雷达的频率调制量BnTx、调制带宽ΔBnTx和频率调制的关系。频率调制量B2为0。
Figure GDA0003475607280000201
在与脉冲内调制信号Lchp(nTx,t)相同的各发送雷达100a-nTx的频率调制量BnTx和调制带宽ΔBnTx的基础上，相关部232a-nRx根据式(34)生成包含与各速度区间的速度对应的多普勒频率的参照信号Ex(nTx,hczt,m)。并且，为了抑制基于观测时间中的H次命中的目标移动距离的相位按照每个发送频率而不同的影响，也可以根据式(35)，生成还含有基于H次命中的目标移动距离的相位(式(35)中的第3项)的参照信号Ex(nTx,hczt,m)。关于式(34)和式(35)中的±，在nTx为奇数的情况下使用-的标号(即成为下行线性调频的频率调制)，在偶数的情况下使用+的标号(即成为上行线性调频的频率调制)。以后的脉冲压缩处理内容与实施方式1的相关部232-1相同，因此这里省略说明。
Figure GDA0003475607280000211
Figure GDA0003475607280000212
对发送雷达100a-nTx如图22所示发送使相邻频带的频率调制成为复共轭的发送信号并利用相关部232a-nRx进行脉冲压缩的情况下的效果进行说明。图23中示出存在多普勒频率的情况下的接收信号。在图23中，利用实线示出发送雷达100a-nTx的发送信号，利用虚线示出存在多普勒频率的影响的接收信号。发送雷达100a-nTx的发送信号使相邻频带的频率调制成为复共轭，因此，在脉冲压缩时互相关相互抵消(参照箭头2301)，如图24所示，不会产生无用峰值，具有旁瓣不会上升的效果(参照区间2401)。另外，图24A是发送雷达100a-1的相关后的信号，图24B是发送雷达100a-2的相关后的信号，图24C是发送雷达100a-3的相关后的信号。并且，如图25所示，在利用积分部233-nRx进行频带合成的情况下，也不存在互相关的影响，旁瓣不会上升，可得到低旁瓣的积分结果(参照区间2501)。进而，对频带进行合成，因此，得到功率增大、距离分辨率提高这样的效果(参照区间2502)。即，能够得到检测性能得到提高的雷达装置。
并且，如图26所示，也可以使对称的频带的频率调制成为复共轭。在图示例子中，发送雷达100a-1的发送信号与发送雷达100a-4的发送信号、发送雷达100a-2的发送信号与发送雷达100a-3的发送信号成为复共轭。这种结构也能够得到与发送了使相邻频带的频率调制成为复共轭的发送信号的情况相同的效果。
第2积分部243从第1信号处理器230-1～NRx输入频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)。第2积分部243针对每个接收雷达200a-nRx的频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)，根据式(36)进行积分，生成积分后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx,Rx(nθ,hczt,l)。在θ＝θ’(nθ)的情况下，以相干的方式对每个接收雷达200a-nRx的频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx,Rx(nθ,hczt,l)进行积分，积分后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx(nθ,nRx,hczt,l)示出最大值。通过对每个接收雷达200a-nRx的信号进行积分，能够得到功率增大、检测性能得到提高的雷达装置。通过对每个接收雷达200a-nRx的信号进行积分，天线开口长度虚拟地增大，因此，具有角度分辨率提高的效果。
Figure GDA0003475607280000221
第2积分部243将积分后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx,Rx(nθ,hczt,l)输出到目标候选检测部241。目标候选检测部241以后的动作与实施方式1相同。
这样，在实施方式2的雷达装置中，来自发送雷达100a-nTx的发送信号使相邻频带的频率调制成为复共轭，因此，在脉冲压缩时互相关相互抵消，不会产生无用峰值，具有旁瓣不会上升的效果。并且，在利用积分部233-nRx进行频带合成的情况下，也不存在互相关的影响，旁瓣不会上升，可得到低旁瓣的积分结果。即，能够得到检测性能得到提高的雷达装置。
并且，第2积分部243通过对每个接收雷达200a-nRx的信号进行积分，能够得到功率增大、检测性能得到提高的雷达装置。进而，通过对每个接收雷达200a-nRx的信号进行积分，天线开口长度虚拟地增大，因此，具有角度分辨率提高的效果。
如以上说明的那样，根据实施方式2的雷达装置，具有第2积分部，该第2积分部利用目标到来角候选对频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号进行积分，生成积分后的基于速度和相关后的距离的信号，目标候选检测部不对积分部的输出信号而对第2积分部的输出信号进行目标候选的检测，因此，功率增大，能够提高检测性能，并且能够提高角度分辨率。
并且，根据实施方式2的雷达装置，多个发送雷达以所设定的频率间隔放射基于以使相邻频带的频率调制成为复共轭的方式在脉冲内按照升序和降序进行频率调制后的发送频率的不同频率的发送信号，因此，在脉冲压缩时互相关相互抵消，不会产生无用峰值，旁瓣不会上升。其结果是，能够得到检测性能得到提高的雷达装置。
并且，根据实施方式2的雷达装置，多个发送雷达以所设定的频率间隔放射基于以使对称的频带的频率调制成为复共轭的方式在脉冲内按照升序和降序进行频率调制后的发送频率的不同频率的发送信号，因此，在脉冲压缩时互相关相互抵消，不会产生无用峰值，旁瓣不会上升。其结果是，能够得到检测性能得到提高的雷达装置。
实施方式3
实施方式3的雷达装置是将实施方式2的雷达装置中的第2信号处理器240a设为第2信号处理器240b而成的，图27中示出该第2信号处理器240b的结构。另外，实施方式3的雷达装置中的发送雷达100a-nTx和接收雷达200a-nRx的结构与图19所示的实施方式2的结构相同，因此，引用图19说明这些结构。
如图27所示，实施方式3的第2信号处理器240b具有第2积分部243、目标候选检测部241、目标相对速度/相对距离/到来角计算部242、第2相关部244和第2目标候选检测部245。这里，第2积分部243、目标候选检测部241和目标相对速度/相对距离/到来角计算部242的结构及其动作与实施方式2相同。
对第2相关部244输入积分后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx,Rx(nθ,hczt,l)以及目标候选的相对速度、相对距离和到来角。图28示出速度不清楚的情况下的积分后的基于速度和相关后的距离的信号。另外，虚线所示的距离的值示出能够清楚地计测的距离Ramb。在能够清楚地计测的速度vamb、变换开始速度vst和变换结束速度ven为式(37)的关系的情况下，如图28所示，以真的目标相对速度v为中心，以能够清楚地计测的速度vamb间隔产生虚像。并且，虚像的距离与目标相对距离之差由式(38)表示。这里，namb是速度混叠数。
Figure GDA0003475607280000241
Figure GDA0003475607280000242
第2相关部244根据目标候选的相对速度、相对距离和到来角，生成积分后的基于速度和相关后的距离的信号，设为二维参照信号Ex(nt)。例如，在第1目标候选2801为真的目标的情况下，能够如图28那样根据第1目标候选2801的目标相对速度v、相对距离R0和到来角生成二维参照信号Ex(nt)。并且，能够如图29那样根据第2目标候选2802的目标相对速度v-vamb、相对距离R2和到来角生成第2目标候选2802的二维参照信号Ex(nt)。这里，nt是目标候选编号。
第2相关部244根据式(39)，进行积分后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx,Rx(nθ,hczt,l)与二维参照信号Ex(nt)的第2相关处理，生成与目标候选第2相关后的信号R2(nt)。这里，fft2(X)表示信号X的二维FFT后的信号，ifft2(X)表示信号X的二维IFFT后的信号，Y*表示信号Y的复共轭。
第2相关部244将与目标候选第2相关后的信号R2(nt)输出到第2目标候选检测部245。
R2(nt)＝ifft2(fft2(R∑Tx，Rx(nθ，hczt，l))fft2(Ex(nt))*) (39)
第2目标候选检测部245针对从第2相关部244取得的第2相关后的信号R2(nt)，根据信号强度检测目标候选。但是，第2目标候选检测部245为了在目标候选中区分真的目标和虚像，如图30所示，将速度差为±vw/2且距离差为±Rw/2作为对象，根据信号强度检测目标候选(参照检测范围3001)。即，在真的目标的情况下，成为速度差0、距离差0，因此，将速度差0、距离差0周边设为检测对象。这里，根据能够清楚地计测的速度vamb产生虚像，因此，根据在检测对象的范围内能够清楚地计测的速度vamb，根据式(40)分别计算速度差的范围vw和距离差的范围Rw。
在目标的情况下，速度差、距离差较小，在虚像的情况下，速度差、距离差较大，因此，通过设置来自第2相关后的信号的检测范围，能够区分目标和虚像，减少误警报，具有检测性能提高的效果。因此，在图28所示的信号状态的情况下，检测到真的目标即第1目标候选2801，未检测到虚像即第2目标候选2802，检测性能提高。
第2目标候选检测部245将检测到的目标候选的目标候选到来角、目标候选相对速度、目标候选相对距离输出到显示器250。
Figure GDA0003475607280000251
这样，在实施方式3的雷达装置中，第2相关部244进行积分后的基于速度和相关后的距离的信号RΣTx,Rx(nθ,hczt,l)与二维参照信号Ex(nt)的第2相关处理，生成与目标候选第2相关后的信号R2(nt)，第2目标候选检测部245针对第2相关后的信号R2(nt)，根据信号强度检测目标候选，因此，能够在目标候选中区分目标和虚像，减少误警报，能够得到检测性能得到提高的雷达装置。并且，能够清楚地计算目标候选的相对距离、相对速度和到来角，能够得到距离、速度和到来角的计算性能得到提高的雷达装置。
另外，在上述例子中，说明了对实施方式2的结构附加第2相关部244和第2目标候选检测部245而成的结构，但是，将这些第2相关部244和第2目标候选检测部245应用于实施方式1的雷达装置也能够得到同样的效果。
如以上说明的那样，根据实施方式3的雷达装置，具有：第2相关部，其针对频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号，使用基于目标候选的相对速度、相对距离和到来角的二维参照信号进行相关处理，生成第2相关处理后的信号；以及第2目标候选检测部，其针对第2相关部的输出信号，根据信号强度检测目标候选。因此，能够在目标候选中区分目标和虚像，减少误警报，能够得到检测性能得到提高的雷达装置。
另外，本发明能够在其发明范围内进行各实施方式的自由组合、或各实施方式的任意结构要素的变形、或在各实施方式中省略任意结构要素。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的雷达装置涉及在存在目标多普勒频率的影响的情况下也能够提高目标检测性能的结构，适合用于MIMO雷达等。
标号说明
100-nTx：发送雷达；110-nTx：天线；120-nT x、120a-nTx：发送部；121-nTx：发送机；122-nTx：脉冲调制器；123-nTx：局部振荡器；124-nTx、124a-nTx：脉冲内调制信号发生器；200-nRx、200a-nRx：接收雷达；210-nRx：天线；220-nRx：接收部；221-nRx：接收机；222-nRx：A/D转换器；230-nRx、230a-nRx：第1信号处理器；231-nRx：频域变换部；232-nRx、232a-nRx：相关部；233-nRx：积分部；240、240a、240b：第2信号处理器；241：目标候选检测部；242：目标相对速度/相对距离/到来角计算部；243：第2积分部；244：第2相关部；245：第2目标候选检测部；250：显示器。

Claims (10)

1.一种雷达装置，其特征在于，所述雷达装置具有：
多个发送雷达，它们放射使用脉冲信号和对该脉冲信号进行频率调制的脉冲内调制信号生成的频率分别不同的发送信号；
接收部，其将由目标反射回来的所述发送信号的接收信号变换成接收视频信号；
频域变换部，其按照每个不同发送频率改变多普勒频率间隔并变换成频域，将所述接收视频信号变换成基于速度和距离的信号，使得与所述发送信号的频率的变化无关地，目标的多普勒频率属于相同的速度区间编号；
相关部，其针对所述频域变换部的输出信号，使用与所述多个发送雷达的发送频率和对应于速度区间编号的速度对应的参照信号进行相关处理，生成按照所述多个发送雷达的每个发送频率分离后的基于速度和相关后的距离的信号；
积分部，其利用目标到来角候选对所述相关部的输出信号进行积分，生成频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号；
目标候选检测部，其针对所述积分部的输出信号，根据信号强度检测目标候选；以及
目标相对速度/相对距离/到来角计算部，其计算所述目标候选的相对速度、相对距离和到来角。
2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述雷达装置具有第2积分部，该第2积分部利用目标到来角候选对所述频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号进行积分，生成该积分后的基于速度和相关后的距离的信号，
所述目标候选检测部不对所述积分部的输出信号而对该第2积分部的输出信号进行目标候选的检测。
3.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述多个发送雷达以所设定的频率间隔，放射基于在脉冲内按照升序或降序进行频率调制后的发送频率的不同频率的发送信号。
4.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述多个发送雷达以所设定的频率间隔，放射基于以使相邻频带的频率调制成为复共轭的方式在脉冲内按照升序和降序进行频率调制后的发送频率的不同频率的发送信号。
5.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述多个发送雷达以所设定的频率间隔，放射基于以使对称的频带的频率调制成为复共轭的方式在脉冲内按照升序和降序进行频率调制后的发送频率的不同频率的发送信号。
6.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述频域变换部对所述接收视频信号施加窗函数处理来进行变换处理。
7.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述频域变换部在以根据中心发送频率设定的间隔对频域变换后的接收视频信号进行采样时，使用离散傅里叶变换。
8.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述频域变换部在以根据中心发送频率设定的间隔对频域变换后的接收视频信号进行采样时，使用线性调频z变换。
9.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述相关部使用含有基于观测时间中的目标移动距离的相位的参照信号。
10.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述雷达装置具有：
第2相关部，其针对所述频带合成后的基于速度和相关后的距离的信号，使用基于目标候选的相对速度、相对距离和到来角的二维参照信号进行相关处理，生成第2相关处理后的信号；以及
第2目标候选检测部，其针对所述第2相关部的输出信号，根据信号强度检测目标候选。
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