JP7237265B1 - レーダ信号処理装置、レーダ装置、及びレーダ信号処理方法 - Google Patents

Abstract

レーダ信号処理装置（５）は、パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンス信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフト部（５１０）を備えている。

Description

本開示は、レーダ信号処理装置に関する。

レーダ装置において、受信機の帯域を広げることなく距離分解能を向上させる方法の一つとして、合成帯域処理が挙げられる。合成帯域処理を行うレーダ装置（ＳＢＲ ： Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ｒａｄａｒ）は、パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に変化するシーケンス信号を含む送信信号を送信する。そして、当該レーダ装置は、送信信号の周波数と同じ周波数で受信信号をダウンコンバートすることにより受信ビデオ信号に変換し、変換した受信ビデオ信号に対して、周波数方向に逆フーリエ変換を行うことにより目標までの距離情報を得る。

上記の合成帯域処理では、レーダ装置で一般的に用いられる距離高分解能化技術であるパルス圧縮技術と比較して、１回のレンジプロファイルを得るために多くのパルス信号を送受信する。従って、合成帯域処理では、パルス圧縮技術と比較して、長い観測時間を要するため、目標との相対速度の影響に起因して、受信ビデオ信号の特性が著しく劣化することが知られている。そのため、合成帯域処理では、目標との相対速度を計測し、計測した相対速度に基づいて、受信ビデオ信号を補正する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－０４３４７６号公報

上記のような合成帯域処理では、レーダ装置が送信した送信信号を反射する目標の反射点が単一である場合には、目標との相対速度を正確に計測することができるが、反射点が複数存在する場合、相対速度計測時に不要ピークが生じ、目標との相対速度を正確に計測することができないという問題がある。

本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、目標との相対速度を正確に計測する技術を提供することを目的とする。

本開示に係るレーダ信号処理装置は、パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンス信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフト部と、シフト部が何れか一方をシフトさせた昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の積を算出し、算出した積に対してフーリエ変換を行うことにより、目標との相対速度を計測する相対速度計測部と、相対速度計測部が計測した相対速度に基づいて、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する相対速度補正部と、を備えている。

本開示によれば、目標との相対速度を正確に計測することができる。

実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るレーダ装置による送受信方法及びレーダ信号処理装置によるレーダ信号処理方法を示すフローチャートである。 実施の形態１の具体例に係る昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号を示すグラフである。 図４Ａは、実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の信号処理部の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図４Ｂは、実施の形態１に係るレーダ信号処理装置の信号処理部の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係るレーダ装置による送受信方法及びレーダ信号処理装置によるレーダ信号処理方法を示すフローチャートである。 実施の形態２の第１の具体例における、第１の反射点に起因する信号成分の位相と第２の反射点に起因する信号成分の位相との位相差を示すグラフである。 実施の形態２の第２の具体例における、第１の反射点に起因する信号成分の位相と第２の反射点に起因する信号成分の位相との位相差を示すグラフである。

以下、本開示をより詳細に説明するため、本開示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、実施の形態１に係るレーダ装置１の構成を示すブロック図である。図１が示すように、レーダ装置１は、信号生成部２０、送受信部３０、アンテナ部４０、及びレーダ信号処理装置５を備えている。信号生成部２０は、レーダ信号生成部２００を備えている。送受信部３０は、送信信号生成部３００、及び信号受信部３１０を備えている。アンテナ部４０は、送信アンテナ４００、及び受信アンテナ４１０を備えている。レーダ信号処理装置５は、ビデオ信号記憶部５００、及び信号処理部５０１を備えている。信号処理部５０１は、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０、及び検出部５５０を備えている。

信号生成部２０のレーダ信号生成部２００は、パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンスレーダ信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンスレーダ信号を生成する。レーダ信号生成部２００は、生成した昇順シーケンスレーダ信号及び降順シーケンスレーダ信号を送信信号生成部３００に出力する。

送受信部３０の送信信号生成部３００は、レーダ信号生成部２００が生成した昇順シーケンスレーダ信号及び降順シーケンスレーダ信号をそれぞれ周波数変換することにより昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号を生成する。送信信号生成部３００は、生成した昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号を、送信アンテナ４００及び信号受信部３１０にそれぞれ出力する。

アンテナ部４０の送信アンテナ４００は、送信信号生成部３００が生成した昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号をそれぞれ目標に向けて送信する。
アンテナ部４０の受信アンテナ４１０は、送信アンテナ４００が送信した昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号が目標によって反射された昇順シーケンス反射信号及び降順シーケンス反射信号をそれぞれ受信することにより、昇順シーケンス受信信号及び降順シーケンス受信信号を取得する。受信アンテナ４１０は、取得した昇順シーケンス受信信号及び降順シーケンス受信信号を信号受信部３１０に出力する。

送信アンテナ４００の例及び受信アンテナ４１０の例として、いくつかの素子アンテナで構成されるサブアレイアンテナ等が挙げられる。なお、実施の形態１では、レーダ装置１のアンテナ部４０が送信アンテナ４００及び受信アンテナ４１０を備えている構成について説明するが、当該構成に限定されない。例えば、レーダ装置１のアンテナ部４０は、送信アンテナ４００及び受信アンテナ４１０の代わりに、送信アンテナ４００の上述の機能及び受信アンテナ４１０の上述の機能の両方を有するモノスタティックレーダ等の送受信アンテナを備えていてもよい。

送受信部３０の信号受信部３１０は、受信アンテナ４１０が取得した昇順シーケンス受信信号及び降順シーケンス受信信号をそれぞれ周波数変換し、周波数変換した昇順シーケンス受信信号及び降順シーケンス受信信号をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換することにより、昇順シーケンス信号のビデオ信号及び降順シーケンス信号のビデオ信号を生成する。

より詳細には、実施の形態１では、信号受信部３１０は、送信信号生成部３００が生成した昇順シーケンス送信ＲＦ信号に基づいて、受信アンテナ４１０が取得した昇順シーケンス受信信号を周波数変換し、送信信号生成部３００が生成した降順シーケンス送信ＲＦ信号に基づいて、受信アンテナ４１０が取得した降順シーケンス受信信号を周波数変換する。なお、以下では、簡略化のため、昇順シーケンス信号のビデオ信号を単に昇順シーケンス信号と呼称する。また、降順シーケンス信号のビデオ信号を単に降順シーケンス信号と呼称する。信号受信部３１０は、生成した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号をビデオ信号記憶部５００に出力する。

レーダ信号処理装置５のビデオ信号記憶部５００は、信号受信部３１０が生成した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を記憶する。ビデオ信号記憶部５００は、記憶した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号をシフト部５１０及び相対速度補正部５３０にそれぞれ出力する。

レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１のシフト部５１０は、パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンス信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせる。なお、ここにおけるシフトは、シーケンス信号の配列をシフトさせることを意味する。より詳細には、実施の形態１では、シフト部５１０は、ビデオ信号記憶部５００が記憶している昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせる。シフト部５１０は、シフトさせた信号とシフトさせなかった信号とを相対速度計測部５２０に出力する。

レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１の相対速度計測部５２０は、シフト部５１０が何れか一方をシフトさせた昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の積を算出し、算出した積に対してフーリエ変換を行うことにより、目標との相対速度を計測する。相対速度計測部５２０は、計測した相対速度を相対速度補正部５３０に出力する。

レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１の相対速度補正部５３０は、相対速度計測部５２０が計測した相対速度に基づいて、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する。より詳細には、実施の形態１では、相対速度補正部５３０は、相対速度計測部５２０が計測した相対速度に基づいて、シフト部５１０が何れか一方をシフトする前の昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する。さらに詳細には、実施の形態１では、相対速度補正部５３０は、相対速度計測部５２０が計測した相対速度に基づいて、ビデオ信号記憶部５００が記憶している昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する。相対速度補正部５３０は、相対速度補正した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を合成帯域処理部５４０に出力する。

レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１の合成帯域処理部５４０は、相対速度補正部５３０が相対速度補正した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を合成帯域処理することにより合成信号を生成する。より具体的には、例えば、合成帯域処理部５４０は、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を周波数に基づいて昇順に並べ替え、並べ替えた信号を周波数方向に逆フーリエ変換することにより、合成信号としてレンジプロファイルを生成する。合成帯域処理部５４０は、生成した合成信号を検出部５５０に出力する。

レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１の検出部５５０は、合成帯域処理部５４０が生成した合成信号に基づいて、目標の検出を行う。より具体的には、例えば、検出部５５０は、合成帯域処理部５４０が合成信号として生成したレンジプロファイルに基づいて、目標までの距離を検出する。なお、図示しないが、レーダ装置１は、検出部５５０が検出した目標の検出結果を表示する表示部を備えていてもよい。

以下で、実施の形態１に係るレーダ装置１の動作について図面を参照して説明する。図２は、実施の形態１に係るレーダ装置１による送受信方法及びレーダ信号処理装置５によるレーダ信号処理方法を示すフローチャートである。なお、以下で説明するステップＳＴ１からステップＳＴ５までの各ステップがレーダ装置１による送受信方法に相当し、ステップＳＴ６からステップＳＴ１０までの各ステップがレーダ信号処理装置５によるレーダ信号処理方法に相当する。

図２が示すように、パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンスレーダ信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンスレーダ信号を生成する（ステップＳＴ１）。レーダ信号生成部２００は、生成した昇順シーケンスレーダ信号及び降順シーケンスレーダ信号を送信信号生成部３００に出力する。

次に、ステップＳＴ２において、送信信号生成部３００は、レーダ信号生成部２００が生成した昇順シーケンスレーダ信号及び降順シーケンスレーダ信号をそれぞれ周波数変換することにより昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号を生成する。また、ステップＳＴ２において、送信アンテナ４００は、送信信号生成部３００が生成した昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号をそれぞれ目標に向けて送信する。

次に、受信アンテナ４１０は、送信アンテナ４００が送信した昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号が目標によって反射された昇順シーケンス反射信号及び降順シーケンス反射信号をそれぞれ受信することにより、昇順シーケンス受信信号及び降順シーケンス受信信号を取得する（ステップＳＴ３）。受信アンテナ４１０は、取得した昇順シーケンス受信信号及び降順シーケンス受信信号を信号受信部３１０に出力する。

次に、信号受信部３１０は、受信アンテナ４１０が取得した昇順シーケンス受信信号及び降順シーケンス受信信号をそれぞれ周波数変換し、周波数変換した昇順シーケンス受信信号及び降順シーケンス受信信号をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換することにより、昇順シーケンスビデオ信号及び降順シーケンスビデオ信号を生成する（ステップＳＴ４）。信号受信部３１０は、生成した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号をビデオ信号記憶部５００に出力する。

次に、ビデオ信号記憶部５００は、信号受信部３１０が生成した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号（受信ビデオ信号）を記憶する（ステップＳＴ５）。ビデオ信号記憶部５００は、記憶した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号をシフト部５１０及び相対速度補正部５３０にそれぞれ出力する。

次に、シフト部５１０は、ビデオ信号記憶部５００が記憶している昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせる（ステップＳＴ６）。シフト部５１０は、シフトさせた信号とシフトさせなかった信号とを相対速度計測部５２０に出力する。

次に、相対速度計測部５２０は、シフト部５１０が何れか一方をシフトさせた昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の積を算出し、算出した積に対してフーリエ変換を行うことにより、目標との相対速度を計測する（ステップＳＴ７）。相対速度計測部５２０は、計測した相対速度を相対速度補正部５３０に出力する。

次に、相対速度補正部５３０は、相対速度計測部５２０が計測した相対速度に基づいて、ビデオ信号記憶部５００が記憶している昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する（ステップＳＴ８）。相対速度補正部５３０は、相対速度補正した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を合成帯域処理部５４０に出力する。

次に、合成帯域処理部５４０は、相対速度補正部５３０が相対速度補正した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を合成帯域処理することにより合成信号を生成する（ステップＳＴ９）。合成帯域処理部５４０は、生成した合成信号を検出部５５０に出力する。
次に、検出部５５０は、合成帯域処理部５４０が生成した合成信号に基づいて、目標の検出を行う（ステップＳＴ１０）。

以下で、実施の形態１に係るレーダ装置１による送受信方法の具体例及びレーダ信号処理装置５によるレーダ信号処理方法の具体例について図面を参照して説明する。図３は、当該具体例に係る送信アンテナ４００が上述のステップＳＴ３において送信する昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号を示すグラフである。図３において、横軸が時間を示し、縦軸が送信周波数を示す。図３において、横軸１マスがＰＲＩ（パルス繰返し周期Ｔ_ＰＲＩ）に相当し、縦軸１マスがパルス波の周波数変化の最小量（ステップ周波数Δｆ）に相当する。図３において、黒丸及び白丸がそれぞれその時刻でのパルス波の送信周波数を表しており、黒丸は、昇順シーケンス送信ＲＦ信号を示し、白丸は、降順シーケンス送信ＲＦ信号を示す。昇順シーケンス送信ＲＦ信号の帯域幅ｆ_ｎは、ｆ_ｎ＝ｆ_０＋ｎΔｆで示される（ｆ_０は、基準周波数を示し、ｎは正の整数を示す）。降順シーケンス送信ＲＦ信号の帯域幅ｆ_ｎ´は、ｆ_ｎ´＝ｆ_ｓ－ｆ_０－ｎΔｆで示される（ｆ_ｓは、合成帯域幅を示す）。合成帯域幅ｆ_ｓは、ｆ_ｓ＝ｆ_ｎ´＋ｆ_ｎで示される。Ｎ_ＳＢＲは合成帯域数を示し、昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号の各シーケンスの周期は、Ｎ_ＳＢＲＴ_ＰＲＩで示される。

まず、目標が単一の反射点のみを有する場合の具体例について説明する。なお、この場合、レーダ信号処理装置５は、上述のステップＳＴ６の処理を行わないものとする。まず、上述のステップＳＴ１の後に、上述のステップＳＴ２において、送信アンテナ４００は、図３が示す昇順シーケンス送信ＲＦ信号及び降順シーケンス送信ＲＦ信号を交互に目標に向けて送信する。

そして、上述のステップＳＴ３からステップＳＴ５の各処理の後に、上述のステップＳＴ７において、相対速度計測部５２０は、ビデオ信号記憶部５００から読みだした昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を複素乗算し、複素乗算した信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、高速フーリエ変換後の信号が示すピーク値に基づいて、目標との相対速度を計測する。

次に、上述のステップＳＴ８において、相対速度補正部５３０は、相対速度計測部５２０が計測した相対速度に基づいて、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する。次に、上述のステップＳＴ９において、合成帯域処理部５４０は、相対速度補正部５３０が相対速度補正した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を昇順に並べ替え、並べ替えた信号に対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行うことにより、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の各帯域を合成する。

以上の各処理を以下でより詳細に説明する。ＨＩＴ番号をｎ、合成帯域数をＮ_ＳＢＲ、ステップ周波数をｆ、パルス繰り返し周期をＴ_ＰＲＩ、目標までの距離をｒ、目標との相対速度をｖ_Ｄとすると、ビデオ信号である昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｎ）は、以下の式（１）で示され、ビデオ信号である降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｎ）は、以下の式（２）で示される。

上述のステップＳＴ７において、相対速度計測部５２０は、式（１）が示す昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｎ）及び式（２）が示す降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｎ）を複素乗算することにより、以下の式（３）が示すｓ_ＡＤ（ｎ）を算出する。

なお、式（３）において、ｎに関係ない位相をθとした。次に、相対速度計測部５２０は、式（３）が示すｓ_ＡＤ（ｎ）に対して高速フーリエ変換を行うことにより、以下の式（４）が示すＤ（ｋ）を算出する。

次に、相対速度計測部５２０は、式（４）が示すＤ（ｋ）を最大化するｋを、以下の式（５）が示すｋ_Ｄとして算出する。

次に、相対速度計測部５２０は、式（５）が示すｋ_Ｄ、及び以下の式（７）が示すΔｖ_Ｄに基づいて、以下の式（６）に従って目標との相対速度ｖ_Ｄを算出する。

ステップＳＴ７において相対速度計測部５２０が算出した相対速度ｖ_ＤをＶとすると、上述のステップＳＴ８において、相対速度補正部５３０は、相対速度計測部５２０が計測した相対速度Ｖに基づいて、式（１）が示す昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｎ）を相対速度補正することにより、以下の式（８）が示す相対速度補正後の昇順シーケンス信号ｓ_Ａｃ（ｎ）を算出する。

また、相対速度補正部５３０は、相対速度計測部５２０が計測した相対速度Ｖに基づいて、式（２）が示す降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｎ）を相対速度補正することにより、以下の式（９）が示す相対速度補正後の降順シーケンス信号ｓ_Ｄｃ（ｎ）を算出する。

次に、上述のステップＳＴ９において、合成帯域処理部５４０は、式（８）が示す相対速度補正後の昇順シーケンス信号ｓ_Ａｃ（ｎ）及び相対速度補正後の降順シーケンス信号ｓ_Ｄｃ（ｎ）を昇順に並べ替えることにより、以下の式（１０）が示すｓ（ｎ）を生成する。

次に、合成帯域処理部５４０は、式（１０）が示すｓ（ｎ）をｎ方向に逆高速フーリエ変換することにより、レンジプロファイルを生成する。次に、上述のステップＳＴ１０において、検出部５５０は、合成帯域処理部５４０が生成したレンジプロファイルが示すピーク値に基づいて、目標までの距離を検出する。

以下で、目標が第１の反射点及び第２の反射点を有する場合の具体例について説明する。まず、この場合において、レーダ信号処理装置５が上述のステップＳＴ６の処理を行わない例について説明することにより本願の課題についてより詳細に説明する。

以下では、目標が有する第１の反射点によって反射された昇順シーケンス反射信号及び降順シーケンス反射信号に由来するビデオ信号の昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の各振幅をＡ_１とする。また、目標が有する第２の反射点によって反射された昇順シーケンス反射信号及び降順シーケンス反射信号に由来するビデオ信号の昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の各振幅をＡ_２とする。また、目標が有する第１の反射点までの距離をｒ_１とする。また、目標が有する第２の反射点までの距離をｒ_２とする。また、目標との相対速度が０の場合でも、ステップＳＴ７における上述の高速フーリエ変換後の信号において不要ピークは現れるため、以下で説明する具体例では、目標との相対速度は０とする。

当該具体例では、ビデオ信号である昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｎ）は、以下の式（１１）で示され、降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｎ）は、以下の式（１２）で示される。

上述のステップＳＴ７において、相対速度計測部５２０は、式（１１）が示す昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｎ）及び式（１２）が示す降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｎ）を複素乗算することにより、以下の式（１３）が示すｓ_ＡＤ（ｎ）を算出する。

式（１３）のうちの右辺第１項及び第２項は、それぞれ、真の相対速度を示すピークが積み上がる信号成分であり、当該第１項は、目標における第１の反射点に起因する項であり、当該第２項は、目標における第２の反射点に起因する項である。式（１３）のうちの右辺第３項は、不要ピークが現れる信号成分である。相対速度計測部５２０が、当該第３項のうち、［ ］内の第１項をnに関してフーリエ変換した場合、以下の式（１４）を得る。

なお、式（１４）において、ｎに関係ない位相をθとした。次に、相対速度計測部５２０は、式（１４）の右辺を最大化するｋを、以下の式（１５）が示すｋ_Ｕとして算出する。

なお、式（１５）において、δｒ_１２＝ｒ_１－ｒ_２である。同様に、相対速度計測部５２０は、式（１３）の右辺第３項のうち、［ ］内の第２項をnに関してフーリエ変換し、フーリエ変換後の数式を最大化するｋを、以下の式（１６）が示すさらなるｋ_Ｕとして算出する。

よって、不要ピークが、真の相対速度から、以下の式（１７）が示す速度分離れた箇所に現れる。

複数の反射点を有する目標からの反射信号に由来するビデオ信号の処理に関して、問題が大きく分けて２つ存在する。１つ目は、上記で示した不要ピークが出現する問題であり、２つ目は、式（１３）のうち、目標における第１の反射点に起因する右辺第１項の位相と、目標における第２の反射点に起因する第２項の位相とが互いに逆位相となり打ち消しあってしまうという問題である。

上記の各問題を解決するために、実施の形態１では、シフト部５１０が上述のステップＳＴ６において昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせる。以下で、レーダ信号処理装置５が上述のステップＳＴ６の処理を行う例について説明する。

まず、当該具体例では、上述のステップＳＴ６において、シフト部５１０は、ビデオ信号記憶部５００が記憶している降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｍ）をシフトさせることにより、ｓ_Ｄ（ｍ＋ｌ）を生成する。なお、ｍは、ＨＩＴ番号であり、ｌはシフト量である。

次に、上述のステップＳＴ７において、相対速度計測部５２０は、Ｍ＝Ｎ_ＳＢＲ／２、ｍ＝０～Ｍ－１とし、昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｍ）及びシフト部５１０がシフトさせた降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｍ＋ｌ）を複素乗算することにより、以下の式（１８）が示すｓ_ＡＤ（ｍ，ｌ）を算出する。

なお、式（１８）では、真の相対速度を示すピークが積み上がる信号成分しか示していない。式（１８）の右辺第１項の位相をφ_Ａ１とし、式（１８）の右辺第２項の位相をφ_Ａ２とすると、これらの位相差は、以下の式（１９）で示される。

式（１９）において、右辺第１項は、上述のシフトを行わない場合の従来の位相差を表しており、右辺第２項は、シフト量ｌ及び反射点間距離δｒ_１２により変化する位相差を表している。式（１９）より、シフト量ｌを変えることで、目標における２つ反射点に起因する位相差を変化させることが可能であることがわかる。

なお、以上の例では、降順シーケンス信号をシフトさせているが、上述のステップＳＴ６において、シフト部５１０は、降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｍ）の代わりに、昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｍ）をシフトさせることにより、ｓ_Ａ（ｍ＋ｌ）を生成してもよい。その場合、上述のステップＳＴ７において、相対速度計測部５２０は、シフト部５１０がシフトさせた昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｍ＋ｌ）と、降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｍ）とを複素乗算することにより、以下の式（２０）が示すｓ_ＡＤ（ｍ，ｌ）を算出する。

式（２０）の右辺第１項の位相をφ_Ｄ１とし、式（２０）の右辺第２項の位相をφ_Ｄ２とすると、これらの位相差は、以下の式（２１）で示される。

式（２１）が示す位相差は、式（１９）が示す位相差とは逆の位相回転となる。以下では、降順シーケンス信号をシフトさせる場合を昇順シーケンス基準と呼称し、昇順シーケンス信号をシフトさせる場合を降順シーケンス基準と呼称する。２つの反射点に起因する位相差（式（１９）又は式（２１））がπ変わるシフト量ｌは、以下の式（２２）で示される。

式（２２）が示すように、δｒ_１２が小さくなるほど、ｌはより大きな値を取る。距離分解能であるｃ／（２ΔｆＮ_ＳＢＲ）が最小距離差と考えられるので、例えば、式（２２）のδｒ_１２にｃ／（２ΔｆＮ_ＳＢＲ）を代入するとｌ＝Ｎ_ＳＢＲ／２となり、全てのｌの組み合わせ中で、上述の第１の反射点に起因する信号成分の位相と第２の反射点に起因する信号成分の位相とが揃う点が表れる。その場合、ステップＳＴ７における上述の高速フーリエ変換後の信号において真の相対速度を示すピークの強度が他の不要ピークの強度よりも強くなり、正確に相対速度計測を行うことができる。但し、シフト量が変わると積分利得も変わるため、シフト量毎の高速フーリエ変換後の信号に対して、対応するシフト量に応じて、Ｎ_ＳＢＲ／（Ｎ_ＳＢＲ－２ｌ）を乗ずる必要がある。

以上のことをまとめると、上述のステップＳＴ６において、シフト部５１０は、シフト量をｌ＝０～±Ｍ－１の間で変化させながら、昇順シーケンス信号ｓ_Ａ（ｍ）及び降順シーケンス信号ｓ_Ｄ（ｍ）の何れか一方をシフトさせる。

上述のステップＳＴ７において、相対速度計測部５２０は、ｌ＝０～±Ｍ－１の２Ｍ－１個のシフト量毎に、上述の高速フーリエ変換後の信号を算出し、算出したシフト量毎の高速フーリエ変換後の信号のうち、真の相対速度を示すピークの強度が最も高い信号に基づいて、目標との相対速度を算出する。

上述のステップＳＴ８において、相対速度補正部５３０は、相対速度計測部５２０が計測した相対速度に基づいて、上述の式（８）及び式（９）に従って、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号をそれぞれ相対速度補正する。上述のステップＳＴ９において、合成帯域処理部５４０は、相対速度補正部５３０が相対速度補正した昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を並べ替え、並べ替えた信号を逆フーリエ変換することによりレンジプロファイルを生成する。上述のステップＳＴ１０において、検出部５５０は、合成帯域処理部５４０が生成したレンジプロファイルが示すピーク値に基づいて、目標までの距離を検出する。以上の構成を採用することにより目標が複数の反射点を有する場合であっても、目標との相対速度を正確に計測することが可能となる。

レーダ装置１が備えているレーダ信号処理装置５の信号処理部５０１における、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０及び検出部５５０の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１は、図２に示した各ステップの処理を実行するための処理回路を備える。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。

図４Ａは、レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図４Ｂは、レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。

上記処理回路が図４Ａに示す専用のハードウェアの処理回路６００である場合、処理回路６００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又はこれらを組み合わせたものが該当する。

レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１における、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０及び検出部５５０の各機能を別々の処理回路で実現してもよいし、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

上記処理回路が図４Ｂに示すプロセッサ６０１である場合、レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１における、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０及び検出部５５０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。
なお、ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述されてメモリ６０２に記憶される。

プロセッサ６０１は、メモリ６０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１における、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０及び検出部５５０の各機能を実現する。すなわち、レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１は、これらの各機能がプロセッサ６０１によって実行されるときに、図２に示した各ステップの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ６０２を備える。

これらのプログラムは、レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１における、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０及び検出部５５０の各手順又は方法をコンピュータに実行させる。メモリ６０２は、コンピュータを、レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１における、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０及び検出部５５０として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。

プロセッサ６０１には、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などが該当する。

メモリ６０２には、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）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ－ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などが該当する。

レーダ信号処理装置５の信号処理部５０１における、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０及び検出部５５０の各機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。

例えば、シフト部５１０、相対速度計測部５２０及び相対速度補正部５３０の各機能は、専用のハードウェアとしての処理回路で機能を実現する。合成帯域処理部５４０及び検出部５５０については、プロセッサ６０１がメモリ６０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現してもよい。
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせにより上記機能のそれぞれを実現することができる。

以上のように、実施の形態１に係るレーダ信号処理装置５は、パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンス信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフト部５１０と、シフト部５１０が何れか一方をシフトさせた昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の積を算出し、算出した積に対してフーリエ変換を行うことにより、目標との相対速度を計測する相対速度計測部５２０と、相対速度計測部５２０が計測した相対速度に基づいて、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する相対速度補正部５３０と、を備えている。

上記の構成によれば、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせることにより、相対速度計測時に真の相対速度を示すピークの強度を高めることができる。これにより、目標が複数の反射点を有していることにより不要ピークが生じる場合でも、真の相対速度を示すピークと不要ピークとを区別しやすくなるため、目標との相対速度を正確に計測することができる。

実施の形態１に係るレーダ装置１は、実施の形態１に係るレーダ信号処理装置５を備えている。
上記の構成によれば、レーダ装置１において、実施の形態１に係るレーダ信号処理装置５が奏する上述の効果を奏することができる。

実施の形態１に係るレーダ信号処理方法は、パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンス信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフトステップと、シフトステップで何れか一方をシフトさせた昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の積を算出し、算出した積に対してフーリエ変換を行うことにより、目標との相対速度を計測する相対速度計測ステップと、相対速度計測ステップで計測した相対速度に基づいて、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する相対速度補正ステップと、を含む。
上記の構成によれば、実施の形態１に係るレーダ信号処理装置５が奏する上述の効果と同様の効果を奏することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせる構成について説明した。実施の形態２では、そのシフト量を算出する構成について説明する。
以下で、実施の形態２について図面を参照して説明する。なお、実施の形態１で説明した構成と同様の機能を有する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図５は、実施の形態２に係るレーダ装置２の構成を示すブロック図である。図５が示すように、レーダ装置２は、実施の形態１に係るレーダ装置１と比較して、レーダ信号処理装置６の信号処理部５０２がシフト量算出部５０５をさらに備えている。

シフト量算出部５０５は、シフト部５１０が昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフト量を算出する。シフト量算出部５０５は、算出したシフト量をシフト部５１０に出力する。

シフト量算出部５０５が算出するシフト量に関して、シフト量算出部５０５が算出するシフト量の範囲は、所定の範囲であってもよい。その場合、レーダ装置２の運用者が当該所定の範囲を予め設定してもよい。

シフト量算出部５０５は、算出するシフト量の範囲を、距離分解能に基づいて設定してもよい。シフト量算出部５０５は、算出するシフト量間の幅を、想定目標寸法に基づいて設定してもよい。換言すれば、シフト量算出部５０５は、算出する隣り合ったシフト量間の幅を、想定目標寸法に基づいて設定してもよい。これらの構成の詳細については後述する。
実施の形態２に係るシフト部５１０は、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方を、シフト量算出部５０５が算出したシフト量の分、シフトさせる。

以下で、実施の形態２に係るレーダ装置２の動作について図面を参照して説明する。図６は、実施の形態２に係るレーダ装置２による送受信方法及びレーダ信号処理装置６によるレーダ信号処理方法を示すフローチャートである。なお、以下で説明するステップＳＴ２０からステップＳＴ２４までの各ステップとステップＳＴ２６からステップＳＴ３０までの各ステップとは、実施の形態１で説明した上述のステップＳＴ１からステップＳＴ１０までの各ステップと同様である。そのため、ステップＳＴ２０からステップＳＴ２４までの各ステップ、及びステップＳＴ２６からステップＳＴ３０までの各ステップについての説明を省略する。

図６が示すように、シフト量算出部５０５は、シフト部５１０が昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフト量を算出する（ステップＳＴ２５）。シフト量算出部５０５は、算出したシフト量をシフト部５１０に出力する。

以下で、実施の形態２に係るシフト量算出部５０５によるシフト量算出方法の第１の具体例について説明する。シフト量算出方法の第１の具体例では、シフト量算出部５０５は、上述のステップＳＴ２５において算出するシフト量の範囲を、距離分解能に基づいて設定する。

実施の形態１の具体例では、目標が複数の反射点を有する場合であっても、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトすることにより、正確に目標との相対速度を計測することが可能となることを説明した。しかし、２Ｍ－１個のシフト量毎に（Mはヒット数の１／２）、目標との相対速度を計測する必要があり、演算時間がかかるという問題がある。当該具体例では、目標との相対速度を計測するために用いられるシフト量の数を削減する方法を提供する。

ビデオ信号である昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号における第１の反射点に起因する信号成分の振幅と第２の反射点に起因する信号成分の振幅とを共にＡとすると、ベクトル和の振幅Ａ_１２は、以下の式（２３）によって示される。

不要ピークとの判別のため、Ａ_１２が各反射点に起因する不要ピークの振幅Ａよりも大きくなるためには、以下の式（２４）を満たす必要がある。

式（２４）において、φ_Ａ１－φ_Ａ２は、上述の式（１９）が示す位相差（目標における２つ反射点に起因する位相差）である。シフト部５１０が上述のステップＳＴ２６においてシフトを行わない通常の相対速度計測時（ｌ＝０）において、上述の式（１９）が示す位相差がπの場合、式（２４）を満たすためには、昇順シーケンス基準又は降順シーケンス基準を考慮した上で、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせることにより、式（１９）が示す位相差をπ／３変化させる必要がある。

図７は、第１の反射点に起因する信号成分の位相と第２の反射点に起因する信号成分の位相との位相差を示すグラフである。図７において、縦軸が実軸であり、横軸が虚軸である。図７では、第１の反射点に起因する信号成分の位相を基準としている。図７において、灰色で示した部分が式（２４）を満たす位相差の範囲を示している。

当該具体例に係る相対速度計測方法では、上述の位相差における、単位シフト量の当たりの位相変化は、式（１９）の右辺第２項より、４πδｒ_１２Δｆ／ｃで表される。よって、位相変化がπ／３以上となる最小のシフト量をｌ_０とすると、以下の式（２５）が導かれる。

合成帯域処理では通常、ｃ／２Δｆは、レンジゲート幅（ｒ_ｇ＝ｃＴ_ｐ／２、Ｔ_ｐはパルス幅）と一致するため、式（２５）は、以下の式（２６）と示される。

式（２６）を用いてｌ_０を求める際に、目標における２つの反射点間の距離差δｒ_１２が必要である。目標の反射特性が既知であるならば、ｌ_０を求めることは可能であるが、一般的には不可能である。式（２５）によれば、δｒ_１２が大きくなるほど、ｌ_０は小さくなる。そのため、最小のシフト量が大きくなり、目標との相対速度を計測するために用いられるシフト量の数が多くなる最悪ケースを考えるためには、δｒ_１２の最小値を見込む必要がある。

レーダ装置において、目標が複数の反射点を有する目標であるとみなすことができる反射点間の最小距離差は距離分解能であるため、δｒ_１２の最小値は、距離分解能のΔｒ＝ｃ／（２ΔｆＮ_ＳＢＲ）で示される。よって、上記の最悪ケースのｌ_０は、以下の式（２７）で示される。

例えば、シフト量算出部５０５は、Ｎ_ＳＢＲ＝２５６の場合、昇順シーケンス基準及び降順シーケンス基準を考慮して５１１ケースのシフト量を計算していたのに対し、算出するシフト量の範囲を距離分解能に基づいて０からｌ_０までに設定することにより、８７ケースのシフト量の計算で済む。以上のように、当該具体例では、シフト量算出部５０５は、上述のステップＳＴ２５において算出するシフト量の範囲を、距離分解能に基づいて設定する。これにより、目標との相対速度を計測するために用いられるシフト量の数を削減することができ、演算負荷を削減することができる。

以下で、実施の形態２に係るシフト量算出部５０５によるシフト量算出方法の第２の具体例について説明する。シフト量算出方法の第２の具体例では、シフト量算出部５０５は、算出するシフト量間の幅を、想定目標寸法に基づいて設定する。

第１の具体例では、シフト量算出部５０５が１シフト量ずつ計算する例を説明した。第２の具体例では、更なる演算負荷低減のため、シフト量算出部５０５は、シフト量を０、２、４，６・・・の様にとびとびに計算する。以下では目標の寸法を仮定したシフト量算出方法を説明する。

想定される目標の寸法である想定目標寸法をＬとすると、上述の式（１９）が示す位相差における、単位シフト量あたりの位相変化は、４πＬΔｆ／ｃで示される。図８は、第１の反射点に起因する信号成分の位相と第２の反射点に起因する信号成分の位相との位相差を示すグラフである。図８において、縦軸が実軸であり、横軸が虚軸である。図８では、第１の反射点に起因する信号成分の位相を基準としている。図８において、灰色で示した部分が式（２４）を満たす位相差の範囲を示している。

図８が示すように、相対速度計測処理において、２つの反射点に起因する位相差を２π／３以内にするためには、シフト量当たりの位相差の変化を５π／３以下にする必要がある。よって、位相変化が５π／３以下となる最大のシフト量をΔｌとすると、以下の式（２８）が導き出される。

例えば、式（２８）によれば、レンジゲート幅ｒ_ｇを１５０ｍとし、想定目標寸法Ｌを１５ｍとした場合、シフト量算出部５０５は、算出するシフト量として、０、８、１６、２４・・・の８ステップずつ計算すればよいことがわかる。以上のように、当該具体例では、シフト量算出部５０５は、算出するシフト量間の幅を、想定目標寸法に基づいて設定する。これにより、目標との相対速度を計測するために用いられるシフト量の数を削減することができ、演算負荷を削減することができる。もちろん、シフト量算出部５０５は、式（２７）と式（２８）とを組み合わせて、算出するシフト量の範囲を、距離分解能に基づいて設定し、且つ、算出するシフト量間の幅を、想定目標寸法に基づいて設定してもよい。例えば、Ｎ_ＳＢＲ＝２５６、レンジゲート幅ｒ_ｇ＝１５０ｍ、想定目標寸法Ｌ＝１５ｍの場合、シフト無しｌ＝０の１ケースと、ｌ＝８，１６，２４，３２，４０，４６の各昇順シーケンス基準及び各降順シーケンス基準の１２ケースとを考慮して計１３ケースのシフト量を計算すればよいことがわかる。

なお、実施の形態２に係るレーダ信号処理装置６の信号処理部５０２における、シフト部５１０、相対速度計測部５２０、相対速度補正部５３０、合成帯域処理部５４０、検出部５５０及びシフト量算出部５０５のそれぞれの機能は、処理回路により実現される。すなわち、実施の形態２に係るレーダ信号処理装置６の信号処理部５０２は、図６に示したステップＳＴ２０からステップＳＴ３０までの処理を実行するための処理回路を備える。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。実施の形態２に係るレーダ信号処理装置６の信号処理部５０２の機能を実現するハードウェア構成は、実施の形態１で図４Ａを用いて説明したハードウェア構成と同様である。また、実施の形態２に係るレーダ信号処理装置６の信号処理部５０２の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成は、実施の形態１で図４Ｂを用いて説明したハードウェア構成と同様である。

以上のように、実施の形態２に係るレーダ信号処理装置６は、シフト部５１０が昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフト量を算出するシフト量算出部５０５をさらに備えている。

上記の構成によれば、算出したシフト量の分、昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせることにより、相対速度計測時に真の相対速度を示すピークの強度を高めることができる。これにより、目標が複数の反射点を有していることにより不要ピークが生じる場合でも、真の相対速度を示すピークと不要ピークとを区別しやすくなるため、目標との相対速度を正確に計測することができる。

実施の形態２に係るレーダ信号処理装置６におけるシフト量算出部５０５が算出するシフト量の範囲は、所定の範囲である。
上記の構成によれば、適宜、所定の範囲を設定することにより、目標との相対速度を計測するために用いられるシフト量の数を削減することができ、演算負荷を削減することができる。

実施の形態２に係るレーダ信号処理装置６におけるシフト量算出部５０５は、算出するシフト量の範囲を、距離分解能に基づいて設定する。
上記の構成によれば、算出するシフト量の範囲を、レーダ装置２の距離分解能に応じて好適に設定することができる。これにより、目標との相対速度を計測するために用いられるシフト量の数を削減することができ、演算負荷を削減することができる。

実施の形態２に係るレーダ信号処理装置６におけるシフト量算出部５０５は、算出するシフト量間の幅を、想定目標寸法に基づいて設定する。
上記の構成によれば、算出するシフト量間の幅を、想定される目標の寸法に応じて好適に設定することができる。これにより、目標との相対速度を計測するために用いられるシフト量の数を削減することができ、演算負荷を削減することができる。
なお、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。

本開示に係るレーダ信号処理装置は、目標との相対速度を正確に計測することができるため、レーダ装置に利用可能である。

１，２ レーダ装置、５，６ レーダ信号処理装置、２０ 信号生成部、３０ 送受信部、４０ アンテナ部、２００ レーダ信号生成部、３００ 送信信号生成部、３１０ 信号受信部、４００ 送信アンテナ、４１０ 受信アンテナ、５００ ビデオ信号記憶部、５０１ 信号処理部、５０２ 信号処理部、５０５ シフト量算出部、５１０ シフト部、５２０ 相対速度計測部、５３０ 相対速度補正部、５４０ 合成帯域処理部、５５０ 検出部、６００ 処理回路、６０１ プロセッサ、６０２ メモリ。

Claims (7)

1. パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンス信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフト部と、
   前記シフト部が何れか一方をシフトさせた昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の積を算出し、算出した積に対してフーリエ変換を行うことにより、目標との相対速度を計測する相対速度計測部と、
   前記相対速度計測部が計測した相対速度に基づいて、前記昇順シーケンス信号及び前記降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する相対速度補正部と、を備えていることを特徴とする、レーダ信号処理装置。
2. 前記シフト部が前記昇順シーケンス信号及び前記降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフト量を算出するシフト量算出部をさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
3. 前記シフト量算出部が算出するシフト量の範囲は、所定の範囲であることを特徴とする、請求項２に記載のレーダ信号処理装置。
4. 前記シフト量算出部は、算出するシフト量の範囲を、距離分解能に基づいて設定することを特徴とする、請求項２に記載のレーダ信号処理装置。
5. 前記シフト量算出部は、算出するシフト量間の幅を、想定目標寸法に基づいて設定することを特徴とする、請求項２に記載のレーダ信号処理装置。
6. 請求項１に記載のレーダ信号処理装置を備えていることを特徴とする、レーダ装置。
7. パルス波の周波数が時間経過とともに離散的に上昇する昇順シーケンス信号、及びパルス波の周波数が時間経過とともに離散的に降下する降順シーケンス信号の何れか一方をシフトさせるシフトステップと、
   前記シフトステップで何れか一方をシフトさせた昇順シーケンス信号及び降順シーケンス信号の積を算出し、算出した積に対してフーリエ変換を行うことにより、目標との相対速度を計測する相対速度計測ステップと、
   前記相対速度計測ステップで計測した相対速度に基づいて、前記昇順シーケンス信号及び前記降順シーケンス信号を、それぞれ、相対速度補正する相対速度補正ステップと、を含むことを特徴とする、レーダ信号処理方法。

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