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WO2021240632A1 - 到来方向推定装置 - Google Patents

到来方向推定装置 Download PDF

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WO2021240632A1
WO2021240632A1 PCT/JP2020/020700 JP2020020700W WO2021240632A1 WO 2021240632 A1 WO2021240632 A1 WO 2021240632A1 JP 2020020700 W JP2020020700 W JP 2020020700W WO 2021240632 A1 WO2021240632 A1 WO 2021240632A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arrival direction
target
direction estimation
estimation device
speed information
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/020700
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
嘉孝 原
善樹 高橋
Original Assignee
三菱電機株式会社
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 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2020/020700 priority Critical patent/WO2021240632A1/ja
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to an arrival direction estimation device that estimates the arrival direction of radio waves.
  • an arrival direction estimation device transmits a radio wave, receives a radio wave reflected by a target, and estimates the arrival direction of the radio wave.
  • a signal processing configuration capable of performing DOA estimation with high accuracy is important, and various arithmetic algorithms have been studied so far in order to perform DOA estimation with high accuracy (for example, Non-Patent Document 1).
  • the feasible estimation accuracy was determined by the aperture diameter of the receiving array antenna. Therefore, when the aperture diameter of the receiving array antenna is small, it may be difficult to obtain sufficient accuracy in estimating the direction of arrival.
  • the present disclosure has been made in order to solve the above problems, and to obtain an arrival direction estimation device capable of estimating the arrival direction with higher accuracy than the estimation accuracy feasible by the prior art using a receiving array antenna having a predetermined aperture diameter. With the goal.
  • the arrival direction estimation device includes a speed information acquisition unit that acquires target speed information, a transmission unit that transmits radio waves, a receiving antenna that receives reflected waves from the target of the radio waves, and the speed information. It is characterized by including an arrival direction estimation unit that estimates the arrival direction of the reflected wave received by the receiving antenna by using the target velocity information acquired by the acquisition unit.
  • the direction of arrival of the reflected wave from the target can be estimated with higher accuracy than the estimation accuracy feasible by the prior art.
  • FIG. The flowchart which shows the operation of the arrival direction estimation apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. DOA estimation error when the radio station transmits radio waves K 2 times in the first embodiment.
  • DOA estimation error when the radio station transmits radio waves K 3 times in the first embodiment.
  • DOA estimation error when the radio station transmits radio waves K 4 times in the first embodiment.
  • Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the arrival direction estimation device 100 according to the first embodiment.
  • the arrival direction estimation device 100 includes a transmission unit 1, a transmission antenna 2, a reception antenna 3, a matching filter 4, an arrival direction estimation unit 5, and a speed information acquisition unit 6 that transmit known signals.
  • the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the arrival direction estimation device 100 according to the first embodiment. Hereinafter, the operation of the arrival direction estimation device 100 will be described with reference to FIG.
  • the velocity information acquisition unit 6 acquires the velocity vector V of the target 101 as velocity information (S201).
  • the target 101 capable of acquiring the velocity vector V for example, a satellite that can move regularly in an orbit and grasp the velocity in advance as described in Patent Document 1 and the like below, and a velocity can be measured.
  • Targets (cars, trains, etc.) that travel on a certain track can be mentioned.
  • the transmission unit 1 transmits a radio wave obtained by converting a known signal into a radio frequency band at time tk from the transmission antenna 2 (S202). The transmitted radio wave is reflected by the target 101 (for example, a car or a train) moving by the velocity vector V.
  • the receiving antenna 3 of the arrival direction estimation device 100 receives the reflected radio wave
  • the received signal is frequency-converted from the radio frequency band to the baseband
  • the frequency-converted received signal (reflected wave) is a matching filter corresponding to the known signal.
  • the arrival direction is estimated using the matching filter 4 output obtained by transmitting the radio wave K times and the velocity information obtained in S201 (S205).
  • the speed information of S201 can be acquired after S202 to S204, or S201 and S202 to S204 can be acquired at the same time. Further, the velocity information may be velocity information in the traveling direction other than the velocity vector V.
  • Patent Document 1 Mitsubishi Electric Corporation, Radar Device and Radar System, Patent No. 3753121, Dec. 2005.
  • the output of the matching filter 4 is used in order to improve the signal power, but the matching filter 4 does not necessarily have to be used. If there is no need to improve the signal power, the arrival direction estimation device 100 can estimate the arrival direction by the arrival direction estimation unit 5 using the reception signal from the reception antenna 3 without using the matching filter 4.
  • the actual received signal can be applied to the virtual environment in which the reception antenna 3 having a larger opening than the actual one is received in the arrival direction estimation device 100, and DOA estimation can be performed with higher accuracy than the conventional technology. It becomes.
  • the arrival direction estimation device 100 transmits radio waves and receives the radio waves reflected by the target 101 to perform DOA estimation
  • the configuration for improving the DOA estimation accuracy by using the velocity information of the target 101 is , Not disclosed so far.
  • the operation of the arrival direction estimation device 100 according to the present embodiment will be described in more detail.
  • FIG. 3 shows the relationship between the array antenna arrangement and the arrival direction (incident angle) ⁇ of the radio wave when the receiving antenna 3 of the arrival direction estimation device 100 is an array antenna.
  • the arrival direction estimation device 100 uses a receiving antenna 3 composed of linearly arranged N antennas (0, 1, ..., N-1st antenna) from the direction ⁇ in S203. Receive radio waves.
  • x k P 1/2 ⁇ k a ( ⁇ ) + z k (1)
  • a ( ⁇ ) [1, exp (j2 ⁇ d 1 sin ⁇ / ⁇ ), ..., exp (j2 ⁇ d N-1 sin ⁇ / ⁇ )] T
  • z k [z k, 0 , ..., z k, N-1 ] T (3)
  • P is the power of the output signal of the matching filter 5
  • 1) is the reception phase of the kth known signal at antenna
  • a ( ⁇ ) is the response vector, and z k, n.
  • DOA estimation is performed based on the former method, and the estimated value ⁇ est of the following equation is calculated.
  • ⁇ est arg ⁇ ⁇ R max
  • H represents the complex conjugate transpose
  • ⁇ min represents the minimum value of the angle range
  • ⁇ max represents the maximum value of the angle range.
  • FIG. 4A shows the positional relationship between the target 101 and the array antenna (hereinafter referred to as environment I) when performing DOA estimation.
  • environment II the virtual environment shown in FIG. 4 (b).
  • the position of the target 101 does not change between the time t 1 and the time t k , but the arrival direction estimation device 100 moves by a vector ⁇ D k.
  • the relative positions of the target 101 and the arrival direction estimation device 100 are the same in the environment I and the environment II, and the explanation will be performed below using the environment II instead of the original environment I.
  • FIG. 5 shows the positional relationship of the array antennas in the environment II, time t 1 , and t k.
  • an array antenna for radio wave transmission, and it is assumed that the radio wave is transmitted from one specific antenna in the array antenna.
  • the distance from the transmission position of a radio wave to the target 101 may not be used an array antenna for transmitting radio waves) from the time t in k time t 1 -u (phi) T D k short.
  • the distance from the target 101 to the antenna 0 is also from time t k at time t 1 -u ( ⁇ ) T D k short.
  • the reception phase ⁇ k of the radio wave is expressed by the following equation.
  • ⁇ k exp ( ⁇ j (2 ⁇ / ⁇ ) ⁇ 2u ( ⁇ ) T D k ) (5)
  • FIG. 4 (c) shows the positional relationship between the array antenna and the target when a virtual environment different from that of FIG. 4 (b) is assumed (hereinafter, environment III).
  • environment III the radio wave transmission position and the target position do not change between the time t 1 and the time t k.
  • array antenna for receiving a radio wave is -2 D k moves on between time t 1 of time t k.
  • the signal vector representing the matched filter output signal at the N antenna in Environment III is the same as x k in Eq. (6).
  • actually obtained x k is the same as the signal vector received a reflected wave from a fixed target of the radio wave transmitted from a specific position -2 D k moved array antenna. Therefore, the original environment I can be replaced with environment III for discussion.
  • ⁇ est arg ⁇ ⁇ R max
  • b ( ⁇ ) [a ( ⁇ ), exp (-j (2 ⁇ / ⁇ ) ⁇ 2u ( ⁇ ) H D 2) a ( ⁇ ), ⁇ ⁇ ⁇ exp (-j (2 ⁇ / ⁇ ) ⁇ 2u ( ⁇ ) H D K) a ( ⁇ )]
  • x [x 1 , x 2 , ⁇ ⁇ ⁇ , x K ] (9)
  • x represents the signal vector of the entire moved array antenna
  • b ( ⁇ ) represents the response vector of the entire moved array antenna.
  • formula (7) (8) in [] may surround the entire column vector (e.g., a formula (8) (theta) and exp (-j (2 ⁇ / ⁇ ) ⁇ 2u ( ⁇ ) H D 2) a ( ⁇ ) is a vertically arranged vector).
  • Equation (7) can be transformed into the following equation.
  • ⁇ est arg ⁇ R max
  • a ( ⁇ ) H ⁇ k 1 K exp (j 2 ⁇ / ⁇ ⁇ 2u ( ⁇ ) H D k) x k
  • the arrival direction estimation method uses the received power of radio waves for K times as in the conventional technique (Equation (4)), but signals are used in an environment using a receiving antenna having a larger aperture diameter than the conventional technique. It can be treated equivalently as a receiving environment, and DOA estimation can be performed with higher accuracy than the conventional technology.
  • ISAR inverse synthetic aperture radar
  • the DOA estimation in the present embodiment deals with a short observation time in which the moving speed, direction, and posture of the target 101 can be regarded as constant. Further, while ISAR generates an image using observation values for each direction, DOA estimation in the present embodiment estimates the arrival direction of one radio wave. Therefore, the application environment and the processing content are different between the DOA estimation and the ISAR in the present embodiment.
  • Non-Patent Document 2 Takahiko Fujisaka, Masashi Iwamoto, Kiyoji Mano, ⁇ Two-dimensional cross-range compression inverse synthetic aperture radar using target rotation and straight-ahead,'' Shingaku Magazine B vol. J81-B2, no. 3 , pp. 226--233, March 1998.
  • ISAR can acquire the brightness of each part of the target 101, and the target 101 can be obtained. Can be imaged.
  • the image of the target 101 cannot be obtained even by using ISAR.
  • the single direction of arrival is estimated in an environment where the direction of arrival of the reflected wave for which the image of the target 101 cannot be obtained by ISAR can be regarded as a single direction.
  • 2 is searched for in the angle step ⁇ unit smaller than the angular resolution ⁇ .
  • DOA estimation can be performed with higher accuracy than when the direction of the reflected wave is estimated in the angular resolution ⁇ unit using the imaged data.
  • FIG. 6 shows the relationship between the target 101 in the evaluation model and the array antenna of the arrival direction estimation device 100 for (a) an actual assumed environment (environment I) and (b) a virtual environment (environment III).
  • the speed information acquisition unit 6 of the arrival direction estimation device 100 measures the speed V of the target 101 in S201.
  • There are various methods for measuring the speed V For example, in FIG. 6A, if the Doppler frequency of the radio wave passing through the reflection path of the arrival direction estimation device 100, the target 101, the target 101, and the arrival direction estimation device 100 is measured. Can be measured.
  • ⁇ is a measurement error that follows an independent Gaussian distribution for each simulation trial.
  • the entire moved array antenna becomes a 4K antenna with a half-wavelength interval.
  • the estimated direction may not be determined in one direction, and an ambiguity error may occur in which a plurality of directions are possible.
  • Transmission time t k (k 1, ... , K) of the radio waves when properly controlled, and to reduce the ambiguity error, it is possible to reduce the estimation error in the direction estimation.
  • the arrival direction estimation (Equation (7)) of S205 according to the prior art (Equation (4)) or the present embodiment is performed.
  • RV E [
  • the influence of RV on the estimation error e of the arrival direction estimation method according to the present embodiment is also evaluated.
  • the estimation accuracy of the arrival direction estimation method according to the prior art and the present embodiment improves with the increase of K.
  • This result is compatible with the explanation by the equation (11) that the arrival direction estimation method according to the present embodiment can obtain an SNR gain of about 10 log10 K 2 dB with respect to the conventional technique.
  • the arrival direction estimation method according to the present embodiment is used, the DOA estimation accuracy of the prior art can be greatly improved.
  • the actual received signal can be applied to the state where the radio wave is received by the receiving antenna having a larger opening than the actual one, and the DOA estimation is performed with higher accuracy than the conventional technique. Can be done. Depending on the conditions, it is possible to obtain an SNR gain of 10 dB or more compared to the conventional technology.
  • the speed information acquisition unit 6 for acquiring the speed information of the target 101, the transmission unit 1 for transmitting the radio wave, and the reflection of the radio wave from the target 101.
  • the receiving antenna 3 that receives the wave
  • the arrival direction estimation unit 5 that estimates the arrival direction of the reflected wave received by the receiving antenna 3 by using the velocity information of the target 101 acquired by the velocity information acquisition unit 6. It is characterized by being equipped with. With this configuration, the arrival direction estimation device 100 can estimate the arrival direction of the reflected wave from the target 101 with higher accuracy than the estimation accuracy feasible by the prior art without using the velocity information of the target 101.
  • the arrival direction estimation device 100 is a fixed device. It is a great advantage of the present invention that the arrival direction of the reflected wave from the target can be estimated with high accuracy even if the arrival direction estimation device 100 is fixed without moving.
  • the transmission unit 1 transmits radio waves a plurality of times at a transmission timing determined based on the speed information of the target 101 acquired by the speed information acquisition unit 6. It is characterized by transmitting.
  • the arrival direction estimation device 100 can estimate the arrival direction of the reflected wave while reducing the estimation error in the arrival direction estimation.
  • the arrival direction estimation unit 5 phase-synthesizes the reflected wave received a plurality of times by the receiving antenna 3 in response to the radio waves transmitted a plurality of times. This is characterized by estimating the arrival direction.
  • the arrival direction estimation device 100 can estimate the arrival direction of the reflected wave from the target 101 with higher accuracy than the conventional technique that does not phase-synthesize the reflected wave received a plurality of times by the receiving antenna 3.
  • the receiving antenna 3 is an array antenna.
  • the arrival direction estimation device 100 can estimate the arrival direction of the reflected wave from the target 101 with higher accuracy than when the receiving antenna 3 is a single antenna by using the directivity of the array antenna.
  • the transmission unit 1 is characterized in that the radio wave is transmitted a plurality of times at a transmission timing determined according to the number of antennas of the array antenna.
  • the arrival direction estimation device 100 can estimate the arrival direction of the reflected wave while reducing the estimation error in the arrival direction estimation.
  • the speed information acquisition unit 6 is characterized in that the speed information of the target is acquired based on the trajectory information of the target.
  • the arrival direction estimation device 100 can acquire accurate velocity information of the target, and can estimate the arrival direction of the reflected wave from the target 101 with high accuracy using the accurate velocity information.
  • the speed information acquisition unit 6 is characterized in that the speed information of the target measured by using radio waves is acquired.
  • the arrival direction estimation device 100 can smoothly acquire the velocity information of the target, and can estimate the arrival direction of the reflected wave from the target 101 with high accuracy at low cost.
  • the target 101 is a satellite.
  • the arrival direction estimation device 100 can estimate the arrival direction of the reflected wave from the satellite moving in the predetermined orbit with high accuracy.
  • the target 101 is a car or a train.
  • the arrival direction estimation device 100 can estimate the arrival direction of the reflected wave from the car or the train moving in the predetermined track with high accuracy, and can be utilized for the operation control of the car or the train.
  • Embodiment 2 In the first embodiment, the case where the receiving antenna 3 of the arrival direction estimation device 100 is an array antenna has been described, but the receiving antenna 3 does not necessarily have to be an array antenna and may be a single antenna. In this embodiment, the operation when the receiving antenna 3 is a single antenna will be described.
  • the transmission timing of radio waves is controlled by the following equation.
  • Vest V
  • the entire moved array antenna becomes a K antenna with a half-wavelength interval.
  • the reflected wave from the target 101 is received by using the array antenna. Therefore, it is possible to perform DOA estimation with higher accuracy than the conventional technique.
  • the receiving antenna 3 that receives the reflected wave from the target 101 of the radio wave can be a single antenna.
  • the direction of arrival of the reflected wave from the target 101 can be estimated with high accuracy even in an environment where the antenna installation space is narrow. Further, the antenna cost can be reduced as compared with the case where the receiving antenna 3 is a plurality of antennas.

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Abstract

本開示に係る到来方向推定装置は、目標の速度情報を取得する速度情報取得部と、電波を送信する送信部と、前記電波の前記目標からの反射波を受信する受信アンテナと、前記速度情報取得部で取得された前記目標の速度情報を用いて、前記受信アンテナで受信された反射波の到来方向を推定する到来方向推定部とを備えたことを特徴とする。本開示によれば、従来技術で実現可能な推定精度より高い精度で、目標からの反射波の到来方向を推定できる。

Description

到来方向推定装置
　本開示は、電波の到来方向を推定する到来方向推定装置に関する。
　近年、航空機や車などの移動する目標の方位を推定するために、アレーアンテナを用いた到来方向(Direction of Arrival, ＤＯＡ)推定が広く用いられている。代表的なユースケースでは、到来方向推定装置が電波を送信し、目標で反射された電波を受信して、その電波の到来方向を推定する。その際、高精度にＤＯＡ推定を行える信号処理構成が重要となるが、これまで高精度なＤＯＡ推定を行うために、さまざまな演算アルゴリズムが研究されている（例えば、非特許文献１）。
菊間信良,アレーアンテナによる適応信号処理, 科学技術出版, 1999.
　従来技術では、実現可能な推定精度は受信アレーアンテナの開口径によって定められていた。そのため、受信アレーアンテナの開口径が小さい場合には、十分な到来方向推定精度を得ることが困難となる場合があった。
本開示は上記課題を解決するためになされたもので、所定の開口径の受信アレーアンテナを用いて従来技術で実現可能な推定精度より高い精度で到来方向推定を行える到来方向推定装置を得ることを目的とする。
　本開示に係る到来方向推定装置は、目標の速度情報を取得する速度情報取得部と、電波を送信する送信部と、前記電波の前記目標からの反射波を受信する受信アンテナと、前記速度情報取得部で取得された前記目標の速度情報を用いて、前記受信アンテナで受信された反射波の到来方向を推定する到来方向推定部とを備えたことを特徴とする。
本開示によれば、従来技術で実現可能な推定精度より高い精度で、目標からの反射波の到来方向を推定できる。
実施の形態１に係る到来方向推定装置１００の構成例を示す図。 実施の形態１に係る到来方向推定装置１００の動作を示すフローチャート。 到来方向推定装置１００におけるアレーアンテナ配置と電波の到来方向φ。 実施の形態１においてＤＯＡ推定を行う際の目標１０１とアレーアンテナの位置関係。 実施の形態１における環境II，時刻ｔ１, ｔｋでのアレーアンテナの位置関係。 実施の形態１の評価モデルにおける目標１０１と無線局のアレーアンテナの関係。 実施の形態１における環境IIIでのアレーアンテナの配置図。 実施の形態１において無線局がＫ＝2回電波を送信する場合のＤＯＡ推定誤差。 実施の形態１において無線局がＫ＝３回電波を送信する場合のＤＯＡ推定誤差。 実施の形態１において無線局がＫ＝４回電波を送信する場合のＤＯＡ推定誤差。
　実施の形態１．
　以下、本開示の実施の形態について説明する。
　図１は実施の形態１に係る到来方向推定装置１００の構成例を示す図である。到来方向推定装置１００は、既知信号を送信する送信部１、送信アンテナ２、受信アンテナ３、整合フィルタ４、到来方向推定部５、速度情報取得部６を備える。なお、以降の各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。
　図２は実施の形態１に係る到来方向推定装置１００の動作を示すフローチャートである。以下、図２を用いて、到来方向推定装置１００の動作を説明する。
　到来方向推定装置１００において、速度情報取得部６は目標１０１の速度ベクトルＶを速度情報として取得する（Ｓ２０１）。速度ベクトルＶを取得可能な目標１０１としては、例えば、下記の特許文献１等に記載されているように軌道上を規則的に移動しその速度を事前に把握できる衛星や、速度を測定可能なある軌道を走行する目標(車や電車など)などが挙げられる。送信部１は時刻ｔｋに既知信号を無線周波数帯に変換した電波を送信アンテナ２から送信する（Ｓ２０２）。送信された電波は、速度ベクトルＶで移動する目標１０１（例えば、車や電車）で反射される。到来方向推定装置１００の受信アンテナ３は反射された電波を受信すると、受信信号を無線周波数帯からベースバンドに周波数変換し、周波数変換された受信信号（反射波）を既知信号に対応した整合フィルタ４に入力して整合フィルタ４出力を得る（Ｓ２０３）。Ｓ２０２、Ｓ２０３の処理をｋ＝１からｋ＝ＫまでＫ回行う（Ｓ２０４）。すなわち、送信部１は電波をＫ回送信する。さらに、Ｋ回の電波の送信によって得た整合フィルタ４出力とＳ２０１で得た速度情報を用いて到来方向推定を行う（Ｓ２０５）。なお、Ｓ２０１の速度情報の取得は、Ｓ２０２～Ｓ２０４のあとに行うことも可能であるし、Ｓ２０１とＳ２０２～Ｓ２０４を同時に行うことも可能である。また、速度情報は速度ベクトルＶ以外の進行方向の速度情報であっても構わない。
［特許文献１］三菱電機株式会社, レーダ装置およびレーダシステム，特許第3753121号, Dec. 2005.
　なお、上述の動作では、信号電力を改善するために整合フィルタ４の出力を用いたが、整合フィルタ４は必ずしも用いなくても構わない。信号電力を改善する必要がなければ、到来方向推定装置１００は、整合フィルタ４を用いることなく、受信アンテナ３での受信信号を用いて、到来方向推定部５で到来方向推定を行える。
　本実施の形態では、Ｓ２０５で到来方向推定を行うにあたって、目標１０１と到来方向推定装置１００との相対位置を保ったまま目標１０１の移動を到来方向推定装置１００の移動に置き換えた仮想環境を想定する。その結果、到来方向推定装置１００において現実より大きな開口をもつ受信アンテナ３で電波を受信する仮想環境に現実の受信信号をあてはめることができ、従来技術よりも高い精度でＤＯＡ推定を行うことが可能となる。
　筆者の知る限り、到来方向推定装置１００が電波を送信し、目標１０１で反射された電波を受信してＤＯＡ推定を行う際に、目標１０１の速度情報を用いてＤＯＡ推定精度を改善する構成は、これまで開示されていない。以下では、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００の動作をより詳細に説明する。
　まず、説明にあたって、図３に到来方向推定装置１００の受信アンテナ３がアレーアンテナである場合の、アレーアンテナ配置と電波の到来方向（入射角）φの関係を示す。到来方向推定装置１００は、一例として、線形に配列されたＮアンテナ（０， １， ...　，Ｎ－１番目のアンテナ）によって構成される受信アンテナ３を用いて、Ｓ２０３で方向φからの電波を受信する。ここで、０番目のアンテナとｎ（＝１，..., Ｎ－１）番目のアンテナの間隔をｄｎとする。このとき、時刻ｔｋ（＝１，..., Ｋ)に送信された電波（既知信号）のＮアンテナでの整合フィルタ出力信号は、次式の信号ベクトルｘｋとして表される。
　 　　　 　ｘｋ＝Ｐ1/２αｋａ（φ）＋ｚｋ　　　　　　　　      （１）
　　 　ａ（φ）＝［１,ｅｘｐ（ｊ２πｄ1ｓｉｎφ／λ）, 
       　　           ... ,ｅｘｐ（ｊ２πｄN-1ｓｉｎφ／λ）］Ｔ（２）
       　　 ｚｋ＝［ｚｋ,０, ・・・ ,ｚｋ,Ｎ-1］Ｔ　　　　　　　（３）
ここで、Ｐは整合フィルタ５の出力信号の電力、αｋ (|αｋ|＝１)はｋ番目の既知信号のアンテナ０での受信位相、ａ（φ）は応答ベクトル、ｚk,nはｎ（＝１,..., Ｎ－１）番目のアンテナにおけるガウス雑音（E[|ｚ０|２]=E[|ｚ1|２]=...=E[|ｚN-1|２]=σ２）、σ２は雑音電力、λは電波の波長、Ｔは転置を表す。目標１０１は移動するため、受信位相αｋはｋによって変化する。
　従来技術では、到来方向推定装置１００は信号ベクトルｘｋ（ｋ＝１，..., Ｋ)を用いて、あらかじめ定められた角度範囲Ｒ＝{θ | θmin＜＝θ＜＝θmax}でビームフォーマ法に基づくＤＯＡ推定を行い、次式の推定値φestを算出する。
            φest = ａｒｇθ∈Ｒ ｍａｘ |ａ（θ）HΦａ（θ）| 　（４）
　　　　　　Φ＝Σk=1 K ｘｋｘｋ H
ここで、Hは複素共役転置、θminは角度範囲の最小値、θmaxは角度範囲の最大値を表す。
 演算回路で式（４）を行う際には、θ=θminを初期値としてθ＜＝θｍａｘを満たす範囲でθを角度ステップδθ（＜＜θｍａｘ－θmin）ずつ増加させて、|ａ（θ）HΦａ（θ）|の最大値を探索する。
　これに対し、本実施の形態では、Ｓ２０５において目標１０１の速度ベクトルＶを用いて高精度なＤＯＡ推定を行う。図４(a)にＤＯＡ推定を行う際の目標１０１とアレーアンテナの位置関係(以下，環境I)を示す。環境Iでは、時刻ｔ１から時刻ｔｋの間に目標１０１はベクトルＤｋ＝（ｔｋ－ｔ１）Ｖ移動するが、到来方向推定装置１００の位置は変化しない。次に、図４(b)に示す仮想環境(以下、環境II)について考える。環境IIでは、時刻ｔ１から時刻ｔｋの間に目標１０１の位置は変化しないが、到来方向推定装置１００はベクトル－Ｄｋ移動する。目標１０１と到来方向推定装置１００との相対位置は環境Iと環境IIで同じであり、以下では本来の環境Iの代わりに環境IIを用いて説明を進める。
　図５に環境II，時刻ｔ１, ｔｋでのアレーアンテナの位置関係を示す。ここで、電波の送信にはアレーアンテナを用いなくてもよく、電波はアレーアンテナの中の特定の1アンテナから送信されるものとする。このとき、電波の送信位置から目標１０１までの距離は、時刻ｔｋでは時刻ｔ１より－ｕ(φ)TＤｋ短い（電波の送信にはアレーアンテナを用いなくてもよい）。同様に、目標１０１からアンテナ０までの距離も、時刻ｔｋでは時刻ｔ１より－ｕ(φ)TＤｋ短い。ここで、ｕ(φ)＝[sin φ, cos φ]Ｔは電波の進行方向の単位ベクトルを表す。
　従って、電波の受信位相αｋは次式で表される。
　　αｋ ＝ｅｘｐ（－j (２π／λ)・２ｕ(φ)TＤｋ）　　　　　　（５）
ここで、ｋ＝１, ..., Ｋで共通の電波の位相はＤＯＡ推定に影響を及ぼさないため、α1＝１と規格化している。このとき、信号ベクトルｘｋは次式で表される。
　　ｘｋ＝Ｐ1/２ｅｘｐ（－j (２π／λ)・２ｕ(φ)TＤｋ）ａ（φ）＋ｚｋ（６）
 次に、図４(c)に図４(b)とは異なる仮想環境(以下、環境III)を想定した場合のアレーアンテナと目標の位置関係を示す。環境IIIでは、時刻ｔ１から時刻ｔｋの間に電波の送信位置と目標の位置は変化しない。一方、電波を受信するアレーアンテナは時刻ｔ１から時刻ｔｋの間に－２Ｄｋ移動する。このとき、環境IIIにおいてＮアンテナでの整合フィルタ出力信号を表わす信号ベクトルは、式(６)のｘｋと同じとなる。言い換えれば、実際に得られるｘｋは、特定の位置から送信された電波の固定された目標からの反射波を－２Ｄｋ移動したアレーアンテナで受信した信号ベクトルと同じとなる。従って、本来の環境Iは、環境IIIに置き換えて議論できる。
　本実施の形態のＳ２０５で行われるＤＯＡ推定では、目標１０１からの反射波を時刻ｔ１でのアレーアンテナと、その位置から－２Ｄｋ (ｋ＝２, ... , Ｋ)移動したアレーアンテナで受信する環境IIIの仮想環境を想定し、次式のＤＯＡ推定を行う。
   　φest＝ａｒｇθ∈Ｒ ｍａｘ |ｂ（θ）Hｘ|2　　　　　　　（７）
　 　ｂ（θ）＝[a（θ），
　　　　　　　　ｅｘｐ（－j （２π／λ）・２ｕ(φ)HＤ２）a（θ），
　　　　　　　　・
　　　　　　　　・
　　　　　　　　・
　　　　　　    ｅｘｐ（－j （２π／λ）・２ｕ(φ)HＤK）a（θ）］（８）
　　      ｘ＝［ｘ1，
　　　　　　　　ｘ2，
　　　　　　　　・
　　　　　　　　・
　　　　　　　　・，
　　　　　　　　ｘK］　　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　（９）
ここで、ｘは移動したアレーアンテナ全体での信号ベクトル、ｂ（θ）は移動したアレーアンテナ全体での応答ベクトルを表す。また、式（７）（８）における［］は列ベクトル全体を囲う（例えば、式（８）のa（θ）とｅｘｐ（－j （２π／λ）・２ｕ(φ)HＤ２）a（θ）は縦に配置されたベクトル）ものとする。
　式(７)は、Ｓ２０１で得られる目標１０１の速度ベクトルＶとＳ２０３で得られる信号ベクトルｘｋ(ｋ=１, ..., Ｋ)を用いて算出できる。
　式（７)は次式に変形できる。
　φest＝ａｒｇθ∈Ｒｍａｘ |ａ（θ）HΣk=1 Kｅｘｐ（j ２π／λ・２ｕ(φ)HＤｋ）ｘｋ|2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１０）
　式(１０)では、ｘｋ (k=1, ..., K)を位相合成するが、ｘｋ (k=1, ..., K)を位相合成するＤＯＡ推定法は、筆者の知る限り、これまで示されていない。
　本実施の形態に係る到来方向推定法は、従来技術(式(４))と同様にＫ回分の電波の受信電力を用いるが、従来技術より大きな開口径をもつ受信アンテナを用いる環境で信号を受信する環境として等価的に扱うことができ、従来技術より高精度なＤＯＡ推定を行うことができる。
　一般に、信号電力がＰ、各アンテナの雑音電力がσ２、受信アレーアンテナの開口径がＤの環境でＤＯＡ推定を行うと、ＤＯＡ推定誤差Δθに関して次式の関係が成り立つ。
　　　　　　　　Δθ　∝　１／（Ｄ（Ｐ／σ２）1/2）　　　　　　　（１１）
　例えば、本実施の形態に係る到来方向推定法によって環境IIIでの開口径をＫ倍に広げることができれば、開口径を広げずに電力ＰをＫ２倍した場合と同等の精度改善が得られる。すなわち、本実施の形態に係る到来方向推定法では従来技術に対して１０log10 Ｋ２ ｄＢの信号対雑音電力比（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｎｏｉｓｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏ、ＳＮＲ）(＝Ｐ／σ２)の利得が得られる。この利得は、Ｋ＝４で１２ｄＢとなる大きな利得である。
　以下では、本実施の形態におけるＤＯＡ推定と他の類似技術との違いについて説明する。目標１０１の動きを開口の広がりに置き換える技術として、これまで下記の非特許文献２等に記載されている逆合成開口レーダ(Inverse Synthetic Aperture Radar, ＩＳＡＲ)による画像化が知られている。まず、ＩＳＡＲでは基本的に目標１０１の回転や揺動を扱っている。目標１０１の直進運動を扱う場合もあるが、その場合であっても到来方向推定装置１００から見た目標１０１の方向の変化を用いて画像化を行う。また、到来方向推定装置１００から見た目標１０１の面の角度が変化しない環境は画像化困難となるため、通常ＩＳＡＲでは扱わない。これに対し、本実施の形態におけるＤＯＡ推定では、目標１０１の移動速度・方向・姿勢を一定とみなせる短い観測時間を扱う。また、ＩＳＡＲでは方向別の観測値を用いて画像を生成するのに対し、本実施の形態におけるＤＯＡ推定では１つの電波の到来方向を推定する。従って、本実施の形態におけるＤＯＡ推定とＩＳＡＲでは、適用環境及び処理内容が異なる。
［非特許文献２］藤坂　貴彦, 岩本　雅史, 真野　清司，``目標の回転と直進を利用する2次元クロスレンジ圧縮逆合成開口レーダ,''信学誌B vol. J81-B2, no. 3, pp. 226--233, March 1998.
　基本的に、反射波の角度広がりが移動したアレーアンテナ全体の角度分解能ωより広く、複数の方向θで反射波を観測できる場合に、ＩＳＡＲでは目標１０１の各部位の輝度を取得でき、目標１０１を画像化できる。逆に、反射波の角度広がりが角度分解能ωより十分狭く、反射波の到来方向を単一とみなせる環境では、ＩＳＡＲを用いても目標１０１の画像を得ることはできない。
　本実施の形態は、ＩＳＡＲによって目標１０１の画像を得られない反射波の到来方向を単一とみなせる環境において、その単一の到来方向を推定するものである。本実施の形態に係る到来方向推定法では、角度分解能ωより小さい角度ステップδθ単位で最大となる|b(θ)Hx|2を探索する。その結果、画像化されたデータを用いて角度分解能ω単位で反射波の方向を推定する場合より高い精度でＤＯＡ推定を行える。
　　　（本実施の形態におけるＤＯＡ推定と他の類似技術との違いについて説明終わり）
　以下では、本実施の形態で示されるＤＯＡ推定法の有効性を数値によって示す。まず、評価モデルについて説明する。図６に評価モデルにおける目標１０１と到来方向推定装置１００のアレーアンテナの関係を(a)実際の想定環境(環境I) (b)仮想環境(環境III)に対して示す。
　到来方向推定装置１００は半波長間隔で線形に配置されたＮ＝４アンテナのアレーアンテナを備える。このとき、アンテナ間隔dn (ｎ＝１, ２, ３)は次式で与えられる。
      　ｄｎ＝ｎλ／２　　　　　ｎ=１, ２, ３  　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１２）
　図６(a)に示すように、目標１０１(例えば、電車)は、アレーアンテナに平行な遠方の軌道(例えば、道路)を速度Ｖ＝２０ｍ/ｓ (＝７２ｋｍm/ｈ)で左方向に移動する。このとき、Ｄk=(-Ｄk, 0), Ｄk=(tk-t1)Ｖとなる。
　到来方向推定装置１００の速度情報取得部６はＳ２０１で目標１０１の速度Ｖを測定する。速度Ｖの測定方法はさまざまだが、例えば、図6(a)において、到来方向推定装置１００反射板Ｒ目標１０１反射板R到来方向推定装置１００の反射経路を経た電波のドップラー周波数を測定すればＶを測定できる。評価モデルでは、到来方向推定装置１００は次式の速度測定値Ｖestを取得する。
　　　　　Ｖest＝Ｖ+ξ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１３）
ここで、ξはシミュレーション試行ごとに独立なガウス分布に従う測定誤差である。
　本実施の形態に係る到来方向推定法では、移動したアレーアンテナ全体が適した開口を形成するように、電波の送信時刻ｔｋ (ｋ＝１, ..., Ｋ)を制御することが重要となる。そこで、到来方向推定装置１００はＳ２０１で速度測定値Ｖestを取得すると、電波の送信時刻tk (k=1, ..., K)を次式に従って設定することで、電波の送信タイミングを制御する。
           tk =(λ/Ｖest) k                  k=1, ..., K　　　　 （１４）
Ｓ２０２で時刻tk(k=1, ..., K)に電波を送信すると、環境IIIでは、図７に示すようにアレーアンテナは時刻tk (k=1, ..., K)ごとに右方向に2λ(Ｖ/Ｖest)移動し、ＤＯＡ推定に適した開口を形成する。特に、理想的な速度情報を用いる場合(Ｖest＝Ｖ)、移動したアレーアンテナ全体は半波長間隔をもつ4Kアンテナとなる。
　なお、電波の送信時刻ｔｋ (ｋ＝１, ..., Ｋ)を適切に制御すると、移動したアレーアンテナ全体のアンテナ間隔を半波長とすることができるが、送信時刻ｔｋ (ｋ＝１, ..., Ｋ)を適切に制御できない場合には、そのアンテナ間隔は半波長とできず、さらに大きなアンテナ間隔となる場合もある。この場合、推定される方向が一つの方向に定まらず、複数の方向が可能性として生じるアンビギュイティ誤りが生じる場合もある。電波の送信時刻ｔｋ (ｋ＝１, ..., Ｋ)を適切に制御すると、このアンビギュイティ誤りを低減し、方向推定における推定誤りを低減することができる。
　各シミュレーション試行において、-π/3＜＝φ＜＝π/3でランダムに到来方向φを定める。到来方向推定装置１００はＳ２０３で信号ベクトルｘｋ　(k=1, ..., K)を取得すると、角度範囲Ｒ={θ|-π/3 ＜＝ θ＜＝π/3}、角度ステップΔθ=π/3600 rad (= 0.05°)を用いて、従来技術(式(４))又は本実施の形態に係るＳ２０５の到来方向推定(式(７))を行う。ただし、本実施の形態に係る到来方向推定法では、式(７)においてDkを推定値Dk_est=(tk-t1)Ｖest=(k-1)λに置き換えてＤＯＡ推定を行う。
　性能評価では、1つのSNR γ=Ｐ/σ2に対して5×103回シミュレーション試行を行い、次式の推定誤差eを評価する。
 　　　　　　　e = (180/π)<|φest-φ|2>1/2    [°] 　　　　　   （１５）
ここで、<・>はシミュレーション試行に対する平均を表す。
　また、速度Ｖの測定精度を次式のＲＶで定義する。
　　　　　　　ＲＶ=Ｅ[|ξ|2]1/2／Ｖ　　　　　　　　　　　　　　   （１６）
性能評価では、ＲＶが本実施の形態に係る到来方向推定法の推定誤差eに与える影響についても評価する。
　図８～１０に従来技術及び本実施の形態に係る到来方向推定法(ＲＶ=0, 0.001, 0.01, 0.05)における推定誤差eとSNRの関係を示す。図８, ９, １０では、それぞれ到来方向推定装置１００がＫ＝2, 3, 4回電波を送信する場合を示している。
　従来技術及び本実施の形態に係る到来方向推定法の推定精度はＫの増加とともに改善する。推定誤差1 °を基準とすると、本実施の形態に係る到来方向推定法(ＲＶ＝０)の従来技術に対する利得は、Ｋ＝2, 3, 4の場合にそれぞれ約6dB，約9dB，約12dBとなり、Ｋの増加とともに大きくなる。この結果は、本実施の形態に係る到来方向推定法では従来技術に対して、約10 log10 Ｋ2 dBのＳＮＲ利得が得られるとした式（１１）による説明と適合している。参考までに、ＩＳＡＲによる画像化を適用した場合、その角度分解能はω≒180/(4Ｋ)=４５/Ｋ °となり、推定誤差は本実施の形態に係る到来方向推定法より大きくなる。このように、本実施の形態に係る到来方向推定法を用いれば従来技術のＤＯＡ推定精度を大きく改善できる。
　このように、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、現実より大きな開口をもつ受信アンテナで電波を受信する状態に現実の受信信号をあてはめることができ、従来技術より高い精度でＤＯＡ推定を行うことが可能となる。なお、条件によっては、従来技術に対して10dB以上のSNRの利得を得ることも可能となる。本実施の形態では、アンテナ数Ｎ＝４、信号送信回数Ｋ＜＝４の場合について示したが、それ以外のＮ、Ｋを用いる場合にも、同様に高精度なＤＯＡ推定を行うことができる。
　このように、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００は、目標１０１の速度情報を取得する速度情報取得部６と、電波を送信する送信部１と、前記電波の前記目標１０１からの反射波を受信する受信アンテナ３、前記速度情報取得部６で取得された前記目標１０１の速度情報を用いて、前記受信アンテナ３で受信された反射波の到来方向を推定する到来方向推定部５とを備えたことを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、目標１０１の速度情報を用いない従来技術で実現可能な推定精度より高い精度で、目標１０１からの反射波の到来方向を推定できる。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、到来方向推定装置１００は、固定された装置であることを特徴とする。移動せずに固定された到来方向推定装置１００であっても、目標からの反射波の到来方向を高精度に推定できる点は本発明の大きな利点である。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記送信部１は、前記速度情報取得部６で取得された前記目標１０１の速度情報に基づき定められた送信タイミングで、電波を複数回送信することを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、到来方向推定における推定誤りを低減しつつ、反射波の到来方向を推定できる。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記到来方向推定部５は、前記複数回送信された電波に対応して前記受信アンテナ３で複数回受信された反射波を位相合成することにより、前記到来方向を推定することを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、受信アンテナ３で複数回受信された反射波を位相合成しない従来技術よりも高精度に目標１０１からの反射波の到来方向を推定できる。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記受信アンテナ３はアレーアンテナであることを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、アレーアンテナの指向性を用いることにより、受信アンテナ３が単一アンテナである場合よりも高い精度で、目標１０１からの反射波の到来方向を推定できる。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記送信部１は前記アレーアンテナのアンテナ数に応じて定められる送信タイミングで、前記電波を複数回送信することを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、到来方向推定装置１００は、到来方向推定における推定誤りを低減しつつ、反射波の到来方向を推定できる。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記速度情報取得部６は、前記目標の軌道情報に基づき、前記目標の速度情報を取得することを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、前記目標の正確な速度情報を取得することができ、正確な速度情報を用いて高精度に目標１０１からの反射波の到来方向を推定できる。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記速度情報取得部６は、電波を用いて測定された前記目標の速度情報を取得することを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、前記目標の速度情報を円滑に取得することができ、低コストで高精度に目標１０１からの反射波の到来方向を推定できる。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記目標１０１は衛星であることを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、定められた軌道を運動する衛星からの反射波の到来方向を高精度に推定できる。
　また、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記目標１０１は車又は電車であることを特徴とする。この構成によって、到来方向推定装置１００は、定められた軌道を運動する車又は電車からの反射波の到来方向を高精度に推定でき、車又は電車の運行制御に活用することができる。
　実施の形態２．
　実施の形態１では、到来方向推定装置１００の受信アンテナ３がアレーアンテナである場合について説明したが、受信アンテナ３は必ずしもアレーアンテナである必要はなく、単一のアンテナであっても構わない。本実施の形態では、受信アンテナ３が単一のアンテナである場合の動作について説明する。
本実施の形態では、例えば、電波の送信タイミングを次式によって制御する。
           tk =λ/（4Ｖest) k                  k=1, ..., K　　　　 
Ｓ２０２で時刻tk(k=1, ..., K)に電波を送信すると、環境IIIでは、受信アンテナ３は時刻tk (k=1, ..., K)ごとに右方向に(λ/2)(Ｖ/Ｖest)移動し、ＤＯＡ推定に適した開口を形成する。特に、理想的な速度情報を用いる場合(Ｖest＝Ｖ)、移動したアレーアンテナ全体は半波長間隔をもつKアンテナとなる。
このように、本実施の形態においても、環境IIIでは、アレーアンテナを用いて目標１０１からの反射波を受信する状態となる。従って、従来技術よりも高精度なＤＯＡ推定を行うことが可能となる。
　このように、本実施の形態に係る到来方向推定装置１００では、前記電波の前記目標１０１からの反射波を受信する受信アンテナ３を単一アンテナとすることもできる。この構成によって、アンテナ設置スペースが狭い環境でも高精度に、目標１０１からの反射波の到来方向を推定できる。また、受信アンテナ３が複数アンテナである場合よりも、アンテナコストを低減できる。
１：送信部、２：送信アンテナ、３：受信アンテナ、４：整合フィルタ、５：到来方向推定部、６：速度情報取得部、１００：到来方向推定装置、１０１：目標

Claims (10)

  1. 目標の速度情報を取得する速度情報取得部と、
    電波を送信する送信部と、
    前記電波の前記目標からの反射波を受信する受信アンテナと、
    前記速度情報取得部で取得された前記目標の速度情報を用いて、前記受信アンテナで受信された反射波の到来方向を推定する到来方向推定部と
    を備えたことを特徴とする到来方向推定装置。
  2. 　前記到来方向推定装置は、固定された装置である
    ことを特徴とする請求項１に記載の到来方向推定装置。
  3. 　前記送信部は、前記速度情報取得部で取得された前記目標の速度情報に基づき設定されたタイミングで、電波を複数回送信する
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の到来方向推定装置。
  4. 　前記到来方向推定部は、前記複数回送信された電波に対応して前記受信アンテナで複数回受信された反射波を位相合成することにより、前記到来方向を推定する
    ことを特徴とする請求項３に記載の到来方向推定装置。
  5. 前記受信アンテナはアレーアンテナであることを特徴とする
    請求項１から４のいずれか１項に記載の到来方向推定装置。
  6. 前記送信部は、前記アレーアンテナのアンテナ数に応じて設定されたタイミングで、前記電波を複数回送信する
    ことを特徴とする請求項５に記載の到来方向推定装置。
  7. 前記速度情報取得部は、前記目標の軌道情報に基づき、前記目標の速度情報を取得する
    ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の到来方向推定装置。
  8. 前記速度情報取得部は、電波によって測定された前記目標の速度情報を取得する
    ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の到来方向推定装置。
  9. 前記目標は衛星である
    ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の到来方向推定装置。
  10. 前記目標は車又は電車である
    ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の到来方向推定装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004132827A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置およびレーダシステム
JP3575694B2 (ja) * 2002-04-24 2004-10-13 株式会社ホンダエレシス 走査型ｆｍｃｗレーダ
JP2014182010A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Toshiba Corp レーダ装置
US20190056506A1 (en) * 2017-08-17 2019-02-21 GM Global Technology Operations LLC Doppler measurments to resolve angle of arrival ambiguity of wide aperture radar
JP2019522220A (ja) * 2016-07-09 2019-08-08 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社 速度の曖昧さの解消を含むｍｉｍｏレーダにおける速度検出のための方法及び装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3575694B2 (ja) * 2002-04-24 2004-10-13 株式会社ホンダエレシス 走査型ｆｍｃｗレーダ
JP2004132827A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置およびレーダシステム
JP2014182010A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Toshiba Corp レーダ装置
JP2019522220A (ja) * 2016-07-09 2019-08-08 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社 速度の曖昧さの解消を含むｍｉｍｏレーダにおける速度検出のための方法及び装置
US20190056506A1 (en) * 2017-08-17 2019-02-21 GM Global Technology Operations LLC Doppler measurments to resolve angle of arrival ambiguity of wide aperture radar

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