特許 6607608 レーダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6607608

(24)【登録日】2019年11月1日

(45)【発行日】2019年11月20日

(54)【発明の名称】レーダ装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/288 20060101AFI20191111BHJP

   G01S 13/26 20060101ALI20191111BHJP

   G01S 13/30 20060101ALI20191111BHJP

   G01S 13/93 20060101ALI20191111BHJP

【ＦＩ】

   G01S7/288

   G01S13/26

   G01S13/30

   G01S13/93 210

【請求項の数】3

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-101469(P2016-101469)

(22)【出願日】2016年5月20日

(62)【分割の表示】特願2011-35929(P2011-35929)の分割

【原出願日】2011年2月22日

(65)【公開番号】特開2016-166897(P2016-166897A)

(43)【公開日】2016年9月15日

【審査請求日】2016年5月20日

【審判番号】不服2018-6852(P2018-6852/J1)

【審判請求日】2018年5月21日

(31)【優先権主張番号】特願2010-113023(P2010-113023)

(32)【優先日】2010年5月17日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004330

【氏名又は名称】日本無線株式会社

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 治

(72)【発明者】

【氏名】時枝 幸伸

(72)【発明者】

【氏名】菅原 博樹

【合議体】

【審判長】 小林 紀史

【審判官】 須原 宏光

【審判官】 中塚 直樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１６８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−２９１１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 稲葉敬之，“多周波ステップＩＣＷレーダによる多目標分離法”，電子情報通信学会技術研究報告，２００５年 ４月２１日，Ｖｏｌ．１０５，Ｎｏ．３５，ｐ．１−６

【文献】 福島冬樹、外３名，“相対速度による影響が大きい場合の多周波ステップＩＣＷ方式におけるドップラー補正法の一検討”，電子情報通信学会技術研究報告，２００９年 ７月２４日，Ｖｏｌ．１０９，Ｎｏ．１６２，ｐ．７−１２

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G01S 7/00- 7/42

G01S 13/00-13/95

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パルス繰り返し周期内に、異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎのｎ(≧２)個のパルスの列として送信された送信波が目標で反射することによって到来した反射波を前記異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎの成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎに分離する分離手段と、
前記異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎの間隔に比例した複数Ｐ通りの移相量(φ_１１,…,φ_１ｎ)、…、(φ_Ｐ１,…,φ_Ｐｎ)による移相処理を前記成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎにそれぞれ施し、かつ移相量(φ_１１,…,φ_１ｎ)、…、(φ_Ｐ１,…,φ_Ｐｎ)毎に位相合成することにより前記複数Ｐ通りの和を求める位相合成手段と、
前記複数Ｐ通りの和の内、電力が最大である和を船舶レーダのレーダ信号処理の対象と
する処理対象設定手段と
を備えたことを特徴とする干渉低減装置。

【請求項2】

パルス繰り返し周期内に、異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎのｎ(≧２)個のパルスの列として送信された送信波が目標で反射することによって到来した反射波を前記異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎの成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎに分離する分離手段と、
前記成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎを個別に周波数分析し、前記ｎ通りの周波数スペクトルを求める周波数分析手段と、
前記複数ｎ通りの周波数スペクトル毎に、電力が最大である成分を合成して船舶レーダのレーダ信号処理の対象とする処理対象設定手段と
を備えたことを特徴とする干渉低減装置。

【請求項3】

パルス繰り返し周期内に、異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎのｎ(≧２)個のパルスの列として送信された送信波が目標で反射することによって到来した反射波を前記異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎの成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎに分離する分離手段と、
前記パルス繰り返し周期の複数Ｎ回分の周期に亘って前記分離手段によって個別に分離され、かつ前記複数Ｎ回の周期にそれぞれ対応した成分の列（Ｃ_ｆ１１，…，Ｃ_ｆ１Ｎ）、…、（Ｃ_ｆｎ１，…，Ｃ_ｆｎＮ）のそれぞれに、前記異なる周波数ｆ_１,…,ｆ_ｎの間隔に比例した移相量(φ_１１,…,φ_１Ｎ)、…、(φ_ｎ１,…,φ_ｎＮ)による移相処理を施し、かつ前記移相量(φ_１１,…,φ_１Ｎ)、…、(φ_ｎ１,…,φ_ｎＮ)毎に位相合成することにより前記Ｎ通りの和を求める位相合成手段と、
前記複数Ｎ通りの和の内、電力が最大である和を船舶レーダのレーダ信号処理の対象と
する処理対象設定手段と
を備えたことを特徴とする干渉低減装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、干渉低減装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、各種無線通信システムの普及により周波数資源の枯渇が問題となっている。そこで、異なる通信システム間での混信又は干渉により通信障害が生じないように、各通信システムに割り当てられている周波数帯域外に発射される不要波（スプリアス）をできる限り低減させることが求められている。また、国際的にも、厳しい減衰量レベルを達成することが各種無線通信システムに要求されている（ＩＴＵ−Ｒ勧告ＳＭ．１５４１など）。
無線通信システムと同様に、レーダ装置に対しても、不要波により生じる混信又は干渉を防ぐために、より厳しい減衰量レベルを達成することが要求されている。

【0003】

近接するレーダ装置同士における干渉を防ぐ技術については、既に検討が行われていた（例えば、特許文献１）。しかし、上述のような、厳しい減衰量レベルを達成する技術ではなかった。このような要求を満たすために、高出力の発振信号を得やすいが、スプリアスの抑制が困難なマグネトロンから、スプリアスの抑制が容易なソリッドステート（固体素子）を利用したレーダ装置の開発、普及が進んでいる。

【0004】

しかし、例えば船舶レーダにおいてマグネトロンを利用する場合、数十キロ［Ｗ］の送信電力が得られるのに対して、ソリッドステートを利用する場合、数百［Ｗ］程度しか得ることができない。一般に、レーダ装置は、送信電力の尖頭値が低くなると探索距離が短くなってしまう。したがって、ソリッドステートを利用したレーダ装置は、探索距離が短くなってしまう。

【0005】

そこで、マグネトロンをソリッドステートに変えた際に生じる送信電力の低下による探索性能の低下を、信号の送信時間を伸ばすことと、パルス圧縮処理とを組み合わせることにより補っている。これにより、スプリアスに対する厳しい減衰量レベルを達成するとともに、探索性能の維持をしている。

【0006】

ところが、スプリアスに対する減衰量レベルを満たしているにもかかわらず、レーダ装置の利用に割り当てられている周波数帯域（以下、レーダ用帯域という）に隣接した周波数帯域を利用する他の通信システムにおいて、レーダ装置から送信される信号が混信又は干渉して通信障害を生じさせてしまうことがある。

【0007】

一般に、通信システムにおいて利用される受信装置は、当該通信システムに割り当てられている周波数帯域の受信信号を、中間周波数又はベースバンド周波数にダウンコンバートして復調及び復号を行う。このとき、レーダ用帯域と、通信システムの周波数帯域と、当該通信システムの受信装置がダウンコンバートに用いる局部発振周波数との関係が以下のような場合、上述の通信障害が発生する場合がある。

【0008】

図１０は、通信障害が発生する場合における周波数帯域の割り当てと、受信装置における局部発振周波数との一例を示す図である。図１０（ａ）に示すように、周波数Ｆ１から周波数Ｆ２までの周波数帯域がレーダ用帯域に割り当てられ、周波数Ｆ３から周波数Ｆ４までの周波数帯域が他の通信システムに割り当てられ、通信システムの受信装置における局部発振周波数ＦＬｏが周波数Ｆ２から周波数Ｆ３の間に設定されている場合について説明する。

【0009】

図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のような周波数割り当てがなされている場合における、受信装置がダウンコンバートにより得る信号の周波数帯域を示した図である。通信システムに割り当てられている周波数Ｆ３から周波数Ｆ４までの周波数帯域における所望の信号は、ダウンコンバートされ周波数（Ｆ３−ＦＬｏ）から周波数（Ｆ４−ＦＬｏ）までの周波数帯域の信号に変換される。また、局部発振周波数ＦＬｏより低く、イメージ周波数を含む周波数Ｆ１から周波数Ｆ２までのレーダ用帯域の信号も、周波数（ＦＬｏ−Ｆ１）から周波数（ＦＬｏ−Ｆ２）までの周波数帯域の信号に変換される。

【0010】

このように、レーダ装置から送信されるパルス信号は、周波数（ＦＬｏ−Ｆ１）から周波数（ＦＬｏ−Ｆ２）までのいずれかにイメージ信号として現れ、周波数（Ｆ３−ＦＬｏ）から周波数（Ｆ４−ＦＬｏ）までの周波数帯域と重なってしまう。このとき、レーダ装置から送信されるパルス信号が、通信システムにおける通信に混信又は干渉して通信障害を生じさせてしまうことがある。

【0011】

すなわち、他の通信システムの受信装置において使用する局部発振周波数の設定次第で、レーダ用帯域の信号が通信システムにおける信号に重なるイメージ信号となるので、通信システムにおける通信に混信又は干渉して通信障害を生じさせてしまう。これに対して、通信システムで利用する受信装置では、通常、イメージ周波数の信号を抑圧する機能を備え、イメージ周波数の信号による干渉を抑圧するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２００５−１９５４５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかしながら、受信装置とレーダ装置とが近接する場合、受信装置は、レーダ装置から送信される信号の受信電力が、所望の信号の受信電力より著しく高いとき、イメージ周波数の信号を十分に抑圧できず、所望の信号を復調及び復号することができないことがある。

【0014】

また、レーダ装置において、マグネトロンからソリッドステートに替えた際に、送信時間を伸ばして送信電力の減少による探索能力の低下を補ったので、通信システムの受信装置において生じる混信がより顕著に現れる可能性がある。

【0015】

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたもので、その目的は、レーダ装置に割り当てられている周波数帯域が、他の通信システムで利用される受信装置におけるイメージ周波数に該当する場合であっても、与える混信又は干渉を低減することができる干渉低減装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記問題を解決するために、本発明は、パルス繰り返し周期内に、異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎのｎ(≧２)個のパルスの列として送信された送信波が目標で反射することによって到来した反射波を前記異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎの成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎに分離する分離手段と、前記異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎの間隔に比例した複数Ｐ通りの移相量(φ_１１,…,φ_１ｎ)、…、(φ_Ｐ１,…,φ_Ｐｎ)による移相処理を前記成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎにそれぞれ施し、かつ移相量(φ_１１,…,φ_１ｎ)、…、(φ_Ｐ１,…,φ_Ｐｎ)毎に位相合成することにより前記複数Ｐ通りの和を求める位相合成手段と、前記複数Ｐ通りの和の内、電力が最大である和をレーダ信号処理の対象とする処理対象設定手段とを備えて構成される。

【0017】

また、本発明は、パルス繰り返し周期内に、異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎのｎ(≧２)個のパルスの列として送信された送信波が目標で反射することによって到来した反射波を前記異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎの成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎに分離する分離手段と、前記成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎを個別に周波数分析し、前記ｎ通りの周波数スペクトルを求める周波数分析手段と、前記複数ｎ通りの周波数スペクトル毎に、電力が最大である成分を合成してレーダ信号処理の対象とする処理対象設定手段とを備えて構成される。

【0018】

また、本発明は、パルス繰り返し周期内に、異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎのｎ(≧２)個のパルスの列として送信された送信波が目標で反射することによって到来した反射波を前記異なる周波数ｆ_１，…，ｆ_ｎの成分Ｃ_ｆ１，…，Ｃ_ｆｎに分離する分離手段と、前記パルス繰り返し周期の複数Ｎ回分の周期に亘って前記分離手段によって個別に分離され、かつ前記複数Ｎ回の周期にそれぞれ対応した成分の列（Ｃ_ｆ１１，…，Ｃ_ｆ１Ｎ）、…、（Ｃ_ｆｎ１，…，Ｃ_ｆｎＮ）のそれぞれに、前記異なる周波数ｆ_１,…,ｆ_ｎの間隔に比例した移相量(φ_１１,…,φ_１Ｎ)、…、(φ_ｎ１,…,φ_ｎＮ)による移相処理を施し、かつ前記移相量(φ_１１,…,φ_１Ｎ)、…、(φ_ｎ１,…,φ_ｎＮ)毎に位相合成することにより前記Ｎ通りの和を求める位相合成手段と、前記複数Ｎ通りの和の内、電力が最大である和をレーダ信号処理の対象とする処理対象設定手段とを備えて構成される。

【発明の効果】

【0019】

この発明によれば、レーダ装置から送信されたパルス信号が、他の通信システムで利用される受信装置におけるイメージ周波数に該当する場合であっても、与える混信又は干渉を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態におけるレーダ装置１の構成を示す概略ブロック図である。

【図2】送信部１１により送信されるパルス信号の系列の一例を示す図である。

【図3】送信部１１により送信されるパルス信号の周波数特性及び振幅特性のイメージを示す図である。

【図4】第１実施形態におけるＰＲＩ間信号合成部１７１ａの構成を示す概略ブロック図である。

【図5】第１実施形態における異周波数間信号合成部１７５の構成を示す概略ブロック図である。

【図6】第１実施形態における異周波数間信号合成部１７５の処理を示す模式図である。

【図7】第１実施形態のレーダ装置１における処理の概要を示す模式図である。

【図8】第２実施形態におけるレーダ装置に備えられるＰＲＩ間信号合成部２７１ａの構成を示す概略ブロック図である。

【図9】第１及び第２実施形態における搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の設定の一例を示す図である。

【図10】通信障害が発生する場合における周波数帯域の割り当てと、受信装置における局部発振周波数との一例を示す図である。

【図11】第３実施形態におけるレーダ装置３の一構成を示す概略ブロック図である。

【図12】第３実施形態における異周波数間信号合成部３７１ａの構成を示す概略ブロック図である。

【図13】第３実施形態における異周波数間信号合成部３７１ａの処理を示す模式図である。

【図14】第３実施形態におけるＰＲＩ間信号合成部３７６の構成を示す概略ブロック図である。

【図15】第３実施形態のレーダ装置３における処理の概要を示す模式図である。

【図16】第４実施形態におけるレーダ装置に備えられる異周波数間信号合成部４７１ａの構成を示す概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるレーダ装置を、４つの実施形態に基づいて説明する。

【0022】

以下に述べる４つの実施形態によるレーダ装置は全て、予め定められた周期で異なる搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の順でパルス信号を送信する送信部と、送信部から送信されたパルス信号が検出対象となる目標物により反射された反射信号を受信する受信部とを備えている。各実施形態では、受信部により受信された反射信号の分割や合成のされ方が異なる。

【0023】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態におけるレーダ装置１の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、レーダ装置１は、送信部１１、アンテナ１２、受信部１３、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ；アナログ／デジタル）変換部１４、周波数分割部１５、信号記憶部１６、信号合成部１７、及び出力処理部１８を具備している。

【0024】

送信部１１は、アンテナ１２を介して、予め定められた異なる搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の順でパルス信号を送信する。すなわち、送信部１１は、搬送波周波数を変更する周波数ホッピングをしてパルス信号を送信する。ここで、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、検出する対象物（目標物標）からの反射による周波数の移相量が、周波数間隔に比例することを利用して設定する。具体的には、ｆ２＝ｆ１＋Δｆ、ｆ３＝ｆ１＋２×Δｆとなるように設定する。また、送信部１１から送信されるパルス信号は、周波数を線型に挿引したチャープパルスとしてもよい。

【0025】

図２及び図３を用いて、送信部１１により送信されるパルス信号について説明する。図２は、送信部１１により送信されるパルス信号の系列の一例を示す図である。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は送信電力を示している。本実施形態における送信部１１は、図２に示すように、パルス信号の各送信周期（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ；ＰＲＩ）において、３つの異なる搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３によりパルス信号を予め定められた送信時間Ｔｒｘの間連続して送信する。搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれの送信時間は、例えば、時間（Ｔｒｘ／３）ずつにする。ここで、送信時間Ｔｒｘは、対象物を検出するために要求される探索性能を満たすために必要とされるパルス信号の送信時間である。

【0026】

図３は、送信部１１により送信されるパルス信号の周波数特性及び振幅特性のイメージを示す図である。図３（ａ）は、パルス信号の周波数特性を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示している。図３（ａ）に示すように、各ＰＲＩにおいて、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の順に搬送波周波数を切り替えてパルス信号を送信する。また、図３（ｂ）は、パルス信号の振幅特性を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は振幅の最大値（尖頭値、波高値）を示している。図３（ｂ）に示すように、各搬送波周波数において送信されるパルス信号の振幅の最大値が同じになるように送信される。

【0027】

図１に戻って、受信部１３は、アンテナ１２より送信されたパルス信号が、検出対象となる目標物により反射された反射信号をアンテナ１２を介して受信する。Ａ／Ｄ変換部１４は、受信部１３により受信された反射信号に対してアナログ−デジタル変換をしてデジタル化した反射信号を周波数分割部１５に出力する。周波数分割部１５は、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３を中心周波数とするバンドパスフィルタによりデジタル化した反射信号を３つの周波数帯域の信号に分割する。

【0028】

信号記憶部１６は、周波数分割部１５により３つに分割された信号を、対応する搬送波周波数ごとに分けて記憶する。具体的には、信号記憶部１６は、第１信号記憶部１６１ａ、第２信号記憶部１６１ｂ、及び第３信号記憶部１６１ｃを備えている。第１信号記憶部１６１ａは、搬送波周波数ｆ１に対応する周波数帯域の信号を記憶する。第２信号記憶部１６１ｂ及び第３信号記憶部１６１ｃは、第１信号記憶部１６１ａと同様に、搬送波周波数ｆ２、搬送波周波数ｆ３に対応する周波数帯域の信号を記憶する。なお、第１信号記憶部１６１ａ、第２信号記憶部１６１ｂ、及び第３信号記憶部１６１ｃは、同ＰＲＩにおける反射信号が信号合成部１７にて並列して処理されるように、時系列の順に信号を記憶する。

【0029】

信号合成部１７は、予め定められた数のＰＲＩ間に亘って、信号記憶部１６に記憶されている信号からなる時系列の信号を合成して出力処理部１８に出力する。信号合成部１７は、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに位相合成をする位相合成部１７１と、位相合成部１７１により搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに位相合成された信号を更に合成して１つの信号として出力する異周波数間信号合成部１７５とを備えている。

【0030】

位相合成部１７１は、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれに対応するＰＲＩ間信号合成部１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃを有している。ＰＲＩ間信号合成部１７１ａは、４ＰＲＩ間に亘って、搬送波周波数ｆ１に対応する信号をコヒーレント合成（位相加算）して出力する。ＰＲＩ間信号合成部１７１ｂ、１７１ｃは、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａと同様に、４ＰＲＩ間に亘って、搬送波周波数ｆ２、ｆ３に対応する信号を位相加算して出力する。換言すると、位相合成部１７１は、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに、各搬送波周波数に対応する信号に対してドップラーフィルタバンク処理を行う。

【0031】

異周波数間信号合成部１７５は、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａ〜１７１ｃにより搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに４ＰＲＩ間に亘って位相加算により算出された信号を合成する。出力処理部１８は、異周波数間信号合成部１７５により合成された信号に対して更なる処理をして出力する。例えば、外部に接続された表示装置に表示させるために映像信号に変換するなどの処理をする。

【0032】

ＰＲＩ間信号合成部１７１ａ〜１７１ｃの具体的な構成の一例について説明する。図４は、本実施形態におけるＰＲＩ間信号合成部１７１ａの構成を示す概略ブロック図である。ＰＲＩ間信号合成部１７１ｂ、１７１ｃは、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａと同じ構成を有しているので、その説明を省略する。

【0033】

ＰＲＩ間信号合成部１７１ａは、直交検波器１７２と、累算器１７３ａ、１７３ｂとを有している。直交検波器１７２は、第１信号記憶部１６１ａに記憶されている連続する４ＰＲＩ分の搬送波周波数ｆ１に対応する信号を順に読み出し、読み出した信号に対して順に直交検波を行いＩ信号及びＱ信号に分離する。Ｉ信号とＱ信号の振幅は同一で、位相は互いに９０度異なる。以後の処理においてＩ信号は複素数の実部として、Ｑ信号は複素数の虚部として取り扱う。直交検波は、たとえば互いに位相が９０度異なる同一周波数の信号を検波の対象となる信号と混合する方法、ヒルベルトフィルタを利用する方法などによって実現できる。

【0034】

累算器１７３ａは、直交検波器１７２から出力されるＩ信号を４ＰＲＩ分加算して出力する。累算器１７３ｂは、直交検波器１７２から出力されるＱ信号を４ＰＲＩ分加算して出力する。ＰＲＩ間信号合成部１７１ａは、上述のように４ＰＲＩ間に亘って、第１信号記憶部１６１ａに記憶されている信号を、ＰＲＩ１〜ＰＲＩ４、ＰＲＩ２〜ＰＲＩ５、…と順に４ＰＲＩ分の信号を読み出し、読み出した信号に基づくＩ信号とＱ信号とを独立に加算する位相加算して順次出力する。

【0035】

次に、異周波数間信号合成部１７５の具体的な構成の一例について説明する。図５は、本実施形態における異周波数間信号合成部１７５の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、異周波数間信号合成部１７５は、移相器１７６、１７７と、加算器１７８ａ、１７８ｂと、最大値判定器１７９とを有している。

【0036】

移相器１７６、１７７は、予め定められる複数の移相量の組み合わせにより、ＰＲＩ間信号合成部１７１ｂ、１７１ｃから出力される信号に対して移相して出力する。加算器１７８ａは、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａから出力されるＩ信号と、移相器１７６から出力されるＩ信号と、移相器１７７から出力されるＩ信号とを加算する。加算器１７８ｂは、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａから出力されるＱ信号と、移相器１７６から出力されるＱ信号と、移相器１７７から出力されるＱ信号とを加算する。

【0037】

すなわち、加算器１７８ａ、１７８ｂは、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａから出力される搬送波周波数ｆ１と、移相器１７６、１７７により移相された搬送波周波数ｆ２、ｆ３とを位相加算する。最大値判定器１７９は、移相量の組み合わせごとに、位相加算された信号の二乗和平方根を算出し、複数の移相量の組み合わせにおいて最も二乗和平方根の大きい信号を選択して出力する。

【0038】

ここでは、予め定められる複数の移相量の組み合わせが、搬送波周波数ｆ１に対応する信号を基準として、以下のように設定されている場合について説明する。（０，０，０）、（０，π／２，２π／２）、（０，２π／２，４π／２）、（０，３π／２，６π／２）の４通りの組み合わせに設定されているものとする。ここで、（ａ，ｂ，ｃ）は、移相量の組み合わせを示し、ａが搬送波周波数ｆ１に対応する信号に対する移相量であり、ｂが搬送波周波数ｆ２に対応する信号に対する移相量であり、ｃが搬送波周波数ｆ３に対応する信号に対する移相量である。

【0039】

移相器１７６は、ＰＲＩ間信号合成部１７１ｂにより位相合成された搬送波周波数ｆ２に対応するＩ信号及びＱ信号に対して、０、π／２、２π／２、３π／２の移相量により移相した信号を順に出力する。移相器１７７は、ＰＲＩ間信号合成部１７１ｃにより位相合成された搬送波周波数ｆ３に対応するＩ信号及びＱ信号に対して、０、２π／２、４π／２、６π／２の移相量により移相した信号を順に出力する。

【0040】

加算器１７８ａは、上記の移相量の組み合わせごとに、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａから出力されるＩ信号と、移相器１７６から出力されるＩ信号と、移相器１７７から出力されるＩ信号とを加算する。加算器１７８ａは、上記の移相量の組み合わせごとに、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａから出力されるＱ信号と、移相器１７６から出力されるＱ信号と、移相器１７７から出力されるＱ信号とを加算する。すなわち、加算器１７８ａ、１７８ｂは、上記の移相量の組み合わせごとに、移相されたＩ信号とＱ信号とを独立に加算する位相加算をする。

【0041】

最大値判定器１７９は、上記４つの移相量の組み合わせごとに、加算器１７８ａ、１７８ｂにより位相加算されたＩ信号及びＱ信号の二乗和平方根（振幅）を算出し、４つの移相量の組み合わせにおいて二乗和平方根が最も大きいＩ信号及びＱ信号を選択して出力する。

【0042】

図６は、本実施形態における異周波数間信号合成部１７５の処理を示す模式図である。
同図に示すように、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３に対応した信号であって、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａ〜１７１ｃから出力される信号に対して、４通りの移相をして位相加算をし、４つの位相加算の結果のうち最も二乗和平方根（振幅）の大きい結果を選択して出力する。これにより、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ；信号雑音比）を２．６倍に改善することができる。本実施形態では、移相量の組み合わせを４通りとしたが、移相量の組み合わせ（ｐｈａｓｅパターン）を無限に増やすとＳＮＲを３倍にまで改善することができる。このように、異周波数間信号合成部１７５は、合成する搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３に対応する信号に対して、移相量の組み合わせにより、搬送波周波数の差に比例するように位相を回転させて位相加算（コヒーレント合成）し、振幅が最大となるように合成する。

【0043】

図７は、本実施形態のレーダ装置１における処理の概要を示す模式図である。レーダ装置１は、同図に示すように、送信部１１が各ＰＲＩにおいて周期的に、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の順にパルス信号を連続して送信し、対象物により反射した反射信号を受信する。受信された反射信号は、周波数分割部１５により搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３に対応する信号ごとに分割され、信号記憶部１６に備えられている第１信号記憶部１６１ａ、第２信号記憶部１６１ｂ、第３信号記憶部１６１ｃにそれぞれ記憶される。

【0044】

第１信号記憶部１６１ａ、第２信号記憶部１６１ｂ、第３信号記憶部１６１ｃに記憶されている搬送波周波数ｆ１〜ｆ３それぞれに対応する信号は、ＰＲＩ間信号合成部１７１ａ〜１７１ｃにより４ＰＲＩに亘って位相加算され、更に、異周波数間信号合成部１７５により１つの信号に合成されて出力される。このように、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３により送信したパルス信号は、合成されてＳＮＲを改善することができ、３つの搬送波周波数における送信時間それぞれが、探索性能を満たすために必要とされるパルス信号の送信時間Ｔｒｘより短くても、探索性能を維持することができる。

【0045】

（第２実施形態）
第２実施形態におけるレーダ装置は、第１実施形態におけるレーダ装置１と、レーダ装置１に備えられているＰＲＩ間信号合成部１７１ａ〜１７１ｃが異なるので、異なる構成を説明し、他の構成の説明を省略する。

【0046】

図８は、本実施形態におけるレーダ装置に備えられるＰＲＩ間信号合成部２７１ａの構成を示す概略ブロック図である。ＰＲＩ間信号合成部２７１ａは、第１実施形態におけるＰＲＩ間信号合成部１７１ａに替えて備えられる。また、ＰＲＩ間信号合成部２７１ｂ、２７１ｃは、ＰＲＩ間信号合成部２７１ａと同様に、第１実施形態におけるＰＲＩ間信号合成部１７１ｂ、１７１ｃに替えて備えられる。また、ＰＲＩ間信号合成部２７１ｂ、２７１ｃは、ＰＲＩ間信号合成部２７１ａと同じ構成を有しているので、その説明を省略する。

【0047】

図８に示すように、ＰＲＩ間信号合成部２７１ａは、ＦＦＴ演算器２７２と、最大値選択器２７３とを有している。ＦＦＴ演算器２７２は、第１信号記憶部１６１ａに記憶されている連続する４ＰＲＩ分の搬送波周波数ｆ１に対応する信号を読み出し、読み出した４ＰＲＩ分の信号に対する高速フーリエ変換により周波数領域の信号に変換する。最大値選択器２７３は、ＦＦＴ演算器２７２により変換された周波数領域の信号のうち、最も電力の大きい周波数の信号を選択し、選択した信号のＩ信号（実数部）及びＱ信号（虚数部）を異周波数間信号合成部１７５に出力する。

【0048】

上述のように、本実施形態のＰＲＩ間信号合成部２７１ａ〜２７１ｃは、ＦＦＴ演算器２７２により周波数領域の信号に変換して合成するようにしたので、アンテナ１２と対象物の間の距離が変化している場合、その速度に応じて変移した周波数ごとに合成が行われるので、位相加算よりもＳＮＲを向上させることができる。また、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれの周波数の変移に基づいて、対象物の移動速度を検出するようにしてもよい。

【0049】

なお、ＦＦＴ演算器２７２が４ＰＲＩ分の信号に対して高速フーリエ変換する構成について説明したが、４ＰＲＩ分の信号に振幅がゼロの信号を加えて、ＦＦＴポイント数を４より大きくして高速フーリエ変換をするようにしてもよい。これにより、ＰＲＩ信号間合成の精度を高めることができる。

【0050】

また、上述の各実施形態におけるレーダ装置は、搬送波周波数ごとに信号記憶部１６に記憶されている時系列の反射信号に対して、予め定められた周期（ＰＲＩ）に亘ってコヒーレント合成し、更に、搬送波周波数間でコヒーレント合成して、反射信号のＳＮＲを向上させる。これにより、複数の搬送波周波数における送信時間それぞれが、探索性能を満たすために必要とされるパルス信号の送信時間Ｔｒｘより短くても、探索性能を維持することができる。

【0051】

また、上述の各実施形態において、異周波数間信号合成部１７５において、移相量の組み合わせごとに加算器１７８ａ、１７８ｂにより位相加算をする構成を説明したが、位相加算をせずに移相された各信号の振幅（二乗和平方根）の総和を算出（振幅合成）するようにしてもよい。この場合、最大値判定器１７９は、移相量の組み合わせのうち、最も大きい振幅の総和を選択して出力するようにしてもよい。

【0052】

また、上述の各実施形態の異周波数間信号合成部１７５において、予め定められる複数の移相量の組み合わせを４通りとしたが、例えば、以下のようにしてもよい。移相量の組み合わせをＮ通り（Ｎは、４以上の整数）とした場合、移相量を、（０，ｊ×（２π／Ｎ），２×ｊ×（２π／Ｎ））、（ｊは、０≦ｊ＜Ｎを満たす整数）に設定してもよい。

【0053】

例えば、移相量の組み合わせを８（Ｎ＝８）通りとしたとき、移相量の組み合わせは、｛（０，０，０）、（０，π／４，２π／４）、（０，２π／４，４π／４）、（０，３π／４，６π／４）、（０，４π／４，８π／４）、（０，５π／４，１０π／４）、（０，６π／４，１２π／４）、（０，７π／４，１４π／４）｝となる。このとき、最大値判定器１７９は、８通りの位相加算の結果のうち二乗和平方根が最も大きい結果を選択して出力する。これにより、合成により得られる信号のＳＮＲを更に改善させることができる。

【0054】

また、上述の各実施形態の信号合成部１７において、信号合成部１７に入力された信号は位相合成部１７１を経て異周波数間信号合成部に入力される場合を説明したが、この構成に限定されない。これは、Ａ／Ｄ変換部１４から出力された後に受信信号がどのように分割されるかによって信号合成部１７の構成が決まるためである。

【0055】

たとえば、周波数分割部１５を設けずに受信信号をＰＲＩごとに時分割した場合、信号記憶部１６は、予め定められた数のＰＲＩ間に亘ってＰＲＩごとに分けて信号を記憶する。
各ＰＲＩは異なる搬送波周波数を含むため、信号合成部１７に入力されたらＰＲＩごとに異周波数間信号合成部を経て、ＰＲＩごとに信号合成された後にＰＲＩ間信号合成部に入力されることが好ましい。

【0056】

このように、受信された受信信号について信号の分割方法は周波数分割に限定されない。したがって、信号合成部１７の具体的な構成については、受信信号の分割方法に応じて決められるべきであるため多用な実施形態の構成が可能である。以下、周波数分割部１５を設けずに受信信号をＰＲＩごとに時分割した場合の具体的な実現方法を述べる。

【0057】

（実施形態３）
第３実施形態におけるレーダ装置３は、図１１の概略ブロック図のように構成される。
レーダ装置３は、送信部３１、アンテナ３２、受信部３３、Ａ／Ｄ変換部３４、時分割部３５、信号記憶部３６、信号合成部３７、及び出力処理部３８を具備している。

【0058】

送信部３１とアンテナ３２と受信部３３とＡ／Ｄ変換部３４の動作は、第１実施形態及び第２実施形態におけるレーダ装置１の送信部１１とアンテナ１２と受信部１３とＡ／Ｄ変換部１４の各々の動作と同様であるためここでは説明を省略する。Ａ／Ｄ変換部３４はデジタル化された反射信号を時分割部３５に出力する。

【0059】

時分割部３５は、予め定められた数のＰＲＩ間に亘って受信信号を分割する。本実施形態では、４つのＰＲＩ間（ＰＲＩ１、ＰＲＩ２、ＰＲＩ３、ＰＲＩ４）に亘って受信信号を分割する場合について説明する。受信信号が入力された時分割部３５は、１ＰＲＩごとに受信信号を時分割して信号記憶部３６へ出力する。１ＰＲＩごとに分割された受信信号には異なる搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３が含まれる。

【0060】

信号記憶部３６は、１ＰＲＩごとに分けて記憶する。信号記憶部３６は、第１信号記憶部３６１ａ、第２信号記憶部３６１ｂ、第３信号記憶部３６１ｃ、及び第４信号記憶部３６１ｄを備えている。第１信号記憶部３６１ａは、ＰＲＩ１に対応する信号が記憶される。
第２信号記憶部３６１ｂ、第３信号記憶部３６１ｃ、及び第４信号記憶部３６１ｄは、第１信号記憶部３６１ａと同様に、ＰＲＩ２、ＰＲＩ３、ＰＲＩ４に対応する信号を、第１信号記憶部３６１ａと同じ構成によって記憶する。

【0061】

信号合成部３７は、予め定められた数のＰＲＩ間に亘って、信号記憶部３６に記憶されている信号を合成して出力処理部３８に出力する。信号合成部３７は、送信周期ＰＲＩ１、ＰＲＩ２、ＰＲＩ３、ＰＲＩ４ごとに複数の搬送波周波数の信号を合成する異周波数間信号合成部３７１ａ、３７１ｂ、３７１ｃ、３７１ｄと、送信周期ＰＲＩ１、ＰＲＩ２、ＰＲＩ３、ＰＲＩ４ごとに合成された信号を更に振幅加算して１つの信号に合成して出力するＰＲＩ間信号合成部３７６とを備えている。

【0062】

異周波数間信号合成部３７１ａ、３７１ｂ、３７１ｃ、３７１ｄは、送信周期ＰＲＩ１、ＰＲＩ２、ＰＲＩ３、ＰＲＩ４それぞれに対応する信号を合成する。異周波数間信号合成部３７１ａは、３周波数間に亘って、ＰＲＩ１に対応する信号を予め定められる複数の移相量の組み合わせにより、３つの搬送波周波数間に亘って信号を位相加算（コヒーレント合成）して最大値を選択し出力する。異周波数間信号合成部３７１ｂ、３７１ｃ、３７１ｄは、異周波数間信号合成部３７１ａと同様に、予め定められる複数の移相量の組み合わせにより、３つの搬送波周波数間に亘って、ＰＲＩ２、ＰＲＩ３、ＰＲＩ４に対応する信号について位相加算して最大値を選択し出力する

【0063】

ＰＲＩ間信号合成部３７６は、異周波数間信号合成部３７１ａ〜３７１ｄによりＰＲＩ１、ＰＲＩ２、ＰＲＩ３、ＰＲＩ４ごとに搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３間に亘って予め定められる複数の移相量の組み合わせにより、３つの搬送波周波数間に亘って加算された信号を出力処理部３８へ出力する。

【0064】

出力処理部３８は、実施形態１と実施形態２におけるレーダ装置１の出力処理部１８と同様に、ＰＲＩ間信号合成部３７６により合成された信号に対して更なる処理をして出力する。例えば、外部に接続された表示装置に表示させるために映像信号に変換するなどの処理をする。

【0065】

異周波数間信号合成部３７１ａ〜３７１ｄの具体的な構成の一例について説明する。図１３は、本実施形態における異周波数間信号合成部３７１ａの処理を示す模式図である。
また図１２は本実施形態における異周波数間信号合成部３７１ａの構成を示す概略ブロック図である。異周波数間信号合成部３７１ｂ、３７１ｃ、３７１ｄは、異周波数間信号合成部３７１ａと同じ構成を有しているので、その説明を省略する。

【0066】

異周波数間信号合成部３７１ａは、直交検波器３７２と、移相器３７３ａと移相器３７３ｂと、加算器３７４ａと加算器３７４ｂと、最大値判定器３７５を有している。直交検波器３７２は、第１信号周波数記憶部３６１ａに記憶されている１ＰＲＩ分の搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３に対応する信号を順に読み出し、読み出した信号に対して順に直交検波を行いＩ信号及びＱ信号に分離する。Ｉ信号とＱ信号の振幅は同一で、位相は互いに９０度異なる。以後の処理においてＩ信号は複素数の実部として、Ｑ信号は複素数の虚部として取り扱う。直交検波は、たとえば互いに位相が９０度異なる同一周波数の信号を検波の対象となる信号と混合する方法、ヒルベルトフィルタを利用する方法などによって実現できる。

【0067】

移相器３７３ａ、３７３ｂは、予め定められる複数の移相量の組み合わせにより、第１信号記憶部３６１ａから出力される信号を移相して出力する。加算器３７４ａは、第１信号記憶部３６１ａから出力されるｆ１のＩ信号と、移相器３７３ａから出力されるｆ２のＩ信号と、移相器３７３ｂから出力されるｆ３のＩ信号とを加算する。加算器３７４ｂは、第１信号記憶部３６１ａから出力されるｆ１のＱ信号と、移相器３７３ａから出力されるｆ２のＱ信号と、移相器３７３ｂから出力されるｆ３のＱ信号とを加算する。異周波数間信号合成部３７１ａは、上述のように３周波数間に亘って、第１信号記憶部３６１ａに記憶されている信号を読み出し、読み出した信号に基づくＩ信号とＱ信号とを独立に、予め定められる複数の移相量の組み合わせにより、位相加算して出力する。

【0068】

すなわち、加算器３７４ａ、３７４ｂは、第１信号記憶部３６１ａから出力されるｆ１と、移相器３７３ａ、３７３ｂにより移相されたｆ２、ｆ３とを位相加算する。最大値判定器３７５は、移相量の組み合わせごとに、位相加算された信号の二乗和平方根を算出し、複数の移相量の組み合わせにおいて最も二乗和平方根の大きい信号を選択して出力する。

【0069】

ここでは、予め定められる複数の移相量の組み合わせが、ＰＲＩ１に対応する信号を基準として、以下のように設定されている場合について説明する。（０，０，０）、（０，π／２，２π／２）、（０，２π／２，４π／２）、（０，３π／２，６π／２）の４通りの組み合わせに設定されているものとする。ここで、（ａ，ｂ，ｃ）は、移相量の組み合わせを示し、ａがｆ１に対応する信号に対する移相量であり、ｂがｆ２に対応する信号に対する移相量であり、ｃがｆ３に対応する信号に対する移相量である。

【0070】

移相器３７３ａは、直交検波器３７２より出力されたｆ２に対応するＩ信号及びＱ信号に対して、０、π／２、２π／２、３π／２の移相量により移相した信号を順に出力する。移相器３７３ｂは、直交検波器３７２より出力されたｆ３に対応するＩ信号及びＱ信号に対して、０、２π／２、４π／２、６π／２の移相量により移相した信号を順に出力する。

【0071】

加算器３７４ａは、上記の移相量の組み合わせごとに、直交検波器３７２から出力されるｆ１のＩ信号と、移相器３７３ａから出力されるｆ２のＩ信号と、移相器３７３ｂから出力されるｆ３のＩ信号とを加算する。加算器３７４ｂは、上記の移相量の組み合わせごとに、直交検波器３７２から出力されるｆ１のＱ信号と、移相器３７３ａから出力されるｆ２のＱ信号と、移相器３７３ｂから出力されるｆ３のＱ信号とを加算する。すなわち、加算器３７４ａ、３７４ｂは、上記の移相量の組み合わせごとに、移相されたＩ信号とＱ信号とを独立に加算する位相加算をする。

【0072】

最大値判定器３７５は、上記４つの移相量の組み合わせごとに、加算器３７４ａ、３７４ｂにより位相加算されたＩ信号及びＱ信号の二乗和平方根（振幅）を算出し、４つの移相量の組み合わせにおいて二乗和平方根が最も大きいＩ信号及びＱ信号を選択してＰＲＩ間信号合成部３７６へ出力する。

【0073】

図１３は、本実施形態における異周波数間信号合成部３７１の処理を示す模式図である。同図に示すように、ｆ１、ｆ２、ｆ３に対応した信号であって、直交検波器３７２から出力される信号に対して、４通りの移相をして位相加算をし、４つの位相加算の結果のうち最も二乗和平方根（振幅）の大きい結果を選択して出力する。これにより、ＳＮＲを２．９ｄＢ以上に改善することができる。本実施形態では、移相量の組み合わせを４通りとしたが、移相量の組み合わせ（ｐｈａｓｅパターン）を無限に増やすとＳＮＲを４．８ｄＢにまで改善することができる。

【0074】

次に、ＰＲＩ間信号合成部３７６の具体的な構成の一例について説明する。図１４は、本実施形態におけるＰＲＩ間信号合成部３７６の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、ＰＲＩ間信号合成部３７６は、加算器３７８を有している。

【0075】

加算器３７８は、異周波数間信号合成部３７１ａと異周波数間信号合成部３７１ｂと異周波数間信号合成部３７１ｃと異周波数間信号合成部３７１ｄとから出力される信号の振幅を加算する。

【0076】

図１５は、本実施形態のレーダ装置３における処理の概要を示す模式図である。レーダ装置３は、同図に示すように、送信部１１が各ＰＲＩにおいて周期的に、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の順にパルス信号を連続して送信し、対象物により反射した反射信号を受信する。受信された反射信号は、時分割部３５によりＰＲＩ１、ＰＲＩ２、ＰＲＩ３、ＰＲＩ４の送信周期ごとに分割され、さらにＰＲＩごとに信号記憶部１６に備えられている第１信号記憶部３６１ａ、第２信号記憶部３６１ｂ、第３信号記憶部３６１ｃ、第４信号記憶部３６１ｄにそれぞれ記憶される。

【0077】

第１信号記憶部３６１ａ、第２信号記憶部３６１ｂ、第３信号記憶部３６１ｃ、第４信号記憶部３６１ｄに記憶されているＰＲＩ１からＰＲＩ４それぞれに受信された信号は、異周波数間信号合成部３７１ａ〜３７１ｄにより３つの搬送波周波数に亘って位相加算され、更に、ＰＲＩ間信号合成部３７６により１つの信号に加算合成されて出力される。このように、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３により送信したパルス信号は、合成されてＳＮＲを改善することができ、３つの搬送波周波数における送信時間それぞれが、探索性能を満たすために必要とされるパルス信号の送信時間Ｔｒｘより短くても、探索性能を維持することができる。

【0078】

なお、異周波数間信号合成部３７１ａ〜ｄにおいて、移相量の組み合わせごとに位相加算をする構成を説明したが、位相加算をせずに移相された各信号の振幅（二乗和平方根）の総和を算出（振幅合成）するようにしてもよい。この場合、移相量の組み合わせのうち、最も大きい振幅の総和を最大値判定器で選択して出力するようにしてもよい。

【0079】

（第４実施形態）
第４実施形態におけるレーダ装置は、第３実施形態におけるレーダ装置３と、レーダ装置３に備えられている異周波数間信号合成部３７１ａ〜３７１ｄが異なるので、異なる構成を説明し、他の構成の説明を省略する。

【0080】

図１６は、本実施形態におけるレーダ装置に備えられる異周波数間信号合成部４７１ａの構成を示す概略ブロック図である。異周波数間信号合成部４７１ａは、第３実施形態における異周波数間信号合成部３７１ａに替えて備えられる。また、異周波数間信号合成部４７１ｂ、４７１ｃ、４７１ｄは、異周波数間信号合成部４７１ａと同様に、第３実施形態における異周波数間信号合成部３７１ｂ、３７１ｃ、３７１ｄに替えて備えられる。また、異周波数間信号合成部４７１ｂ、４７１ｃ、４７１ｄは、異周波数間信号合成部４７１ａと同じ構成を有しているので、その説明を省略する。

【0081】

図１６に示すように、異周波数間信号合成部４７１ａは、直交検波器４７２と、ＦＦＴ演算器４７３とを有している。ＦＦＴ演算器４７３は、第１信号記憶部３６１ａに記憶されている１番目のＰＲＩ内の３つの搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３に対応する信号を読み出し、読み出した１ＰＲＩ内の３つの搬送波周波数分の信号に対する高速フーリエ変換により周波数領域の信号に変換する。最大値選択器４７４は、ＦＦＴ演算器４７３により変換された周波数領域の信号のうち、最も電力の大きい周波数の信号を選択し、選択した信号をＰＲＩ間信号合成部３７６に出力する。

【0082】

なお、ＦＦＴ演算器４７２が３つの搬送波周波数分の信号に対して高速フーリエ変換する構成について説明したが、３つの搬送波周波数分の信号に振幅がゼロの信号を加えて、ＦＦＴポイント数を４より大きくして高速フーリエ変換をするようにしてもよい。

【0083】

上述したように、第３及び第４実施形態におけるレーダ装置３は、ＰＲＩごとに信号記憶部３６に記憶されている搬送波周波数ごとの反射信号に対して、複数の搬送波周波数間に亘ってコヒーレント合成し、更に、予め定められたＰＲＩに亘って合成して、反射信号のＳＮＲを向上させる。これにより、複数の搬送波周波数における送信時間それぞれが、探索性能を満たすために必要とされるパルス信号の送信時間Ｔｒｘより短くても、探索性能を維持することができる。

【0084】

なお、第３及び第４実施形態においては、信号記憶部３６は図１１に基づいて第１信号記憶部３６１ａ、第２信号記憶部３６１ｂ、第３信号記憶部３６１ｃ、第４信号記憶部３６１ｄの４つの記憶部によって記憶されて、さらに４つの異周波数間信号合成部によって並列して合成される並列処理ついて説明したが、たとえばリングバッファを使った直列処理でも可能である。たとえば、時分割部３５が、順次入力される信号を分割して信号記憶部３６に出力する。信号記憶部３６で一旦記憶された後に、信号合成部３７へ向けて出力された信号が記憶されていた記憶部に、新しく時分割部３５から出力された信号が重ねて記憶されることで、比較的簡素な構成によって同じ信号処理結果が得られる。

【0085】

以上、上述の各実施形態におけるレーダ装置は、対象物を検出するために要求される探索性能を満たすために必要とされるパルス信号の送信時間Ｔｒｘにおいて、時分割に複数の搬送波周波数によりパルス信号を周期的に送信する。レーダ装置１から送信されたパルス信号は、他の通信システムにおいて利用される受信装置におけるイメージ周波数に該当する場合、イメージ周波数において分散された信号として現れるようになる。これにより、イメージ周波数においてパルス信号が与える干渉を複数の周波数に分散させることができるので、他の通信システムに与える影響を低減することができる。

【0086】

また、上述の各実施形態において、図９に示すように、レーダ装置に割り当てられた周波数帯域が、他の通信システムの受信装置におけるベースバンド周波数段又は中間周波数段でのイメージ周波数帯域となる場合、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３を以下のように設定してもよい。

【0087】

図９は、上述の各実施形態における搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の設定の一例を示す図である。他の通信システムにおいて、当該通信システムに割り当てられている周波数帯域をｎ個のサブ周波数帯域（チャネル）に分割して通信を行っているとき、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれが、ダウンコンバートされた異なるサブ周波数帯域（ｃｈ．１，ｃｈ．２，ｃｈ．３）にイメージ信号として現れるように設定する。

【0088】

すなわち、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３同士の周波数間隔を、他の通信システムにおけるチャネル割り当ての周波数間隔に応じて設定するようにしてもよい。これにより、レーダ装置から搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３により送信されたパルス信号は、他の通信システムにおける異なるチャネルにイメージ信号として分散して現れるので、与える干渉を更に低減することができる。

【0089】

また、他の通信システムにおいて、誤り訂正符号化された信号が通信に用いられている場合、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３により送信されるパルス信号の長さを、当該誤り訂正符号化において誤り訂正できるバースト誤りの継続時間より短く設定してもよい。すなわち、搬送波周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３におけるパルス信号の送信時間を、他の通信システムにおいて許容されるバースト誤りの継続時間に応じて設定してもよい。

【0090】

このように送信時間を設定すると、レーダ装置から送信されたパルス信号が、他の通信システムの受信装置におけるイメージ信号として干渉しても、干渉により生じた誤りを当該通信システムの誤り訂正復号により訂正することができる。これにより、レーダ装置から送信されたパルス信号により誤りが生じることを防ぐことができ、レーダ装置から送信されたパルス信号が与える干渉を低減することができる。

【0091】

なお、上述のレーダ装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、上述したＡ／Ｄ変換部１４と３４、周波数分割部１５または時分割部３５、信号記憶部１６と３６、及び信号合成部１７と３７の処理は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われることになる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

【0092】

なお、上述の各実施形態において、３つの搬送波周波数によりパルス信号を送信する場合を説明したが、これに限られることなく、２つ以上の搬送波周波数によりパルス信号を送信するようにしてもよい。

【0093】

また、上述の各実施形態において、４ＰＲＩの信号に対して合成する構成を説明したが、合成するＰＲＩ数は４以外であってもよい。なお、アンテナを回転させてレーダ装置を運用する場合、アンテナの回転角速度と、アンテナ指向性利得の半値幅と、ＰＲＩとに基づいて、合成をするＰＲＩ数を設定するようにしてもよい。これにより、合成による感度の改善とともに、方位分解能の低下を防ぐことができる。

【0094】

また、上述の各実施形態において、１つのレーダ装置がパルス信号の送信と、反射信号の受信とを行う構成を説明したが、パルス信号を送信する装置と、反射信号を受信する装置とに分けた２つ以上の装置を含むバイスタティックあるいはマルチスタティックレーダシステムとしてもよい。

【0095】

以上、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲内において多用な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。

【符号の説明】

【0096】

１，３…レーダ装置
１１，３１…送信部
１２，３２…アンテナ
１３，３３…受信部
１４，３４…Ａ／Ｄ変換部
１５…周波数分割部
１６…信号記憶部
１７…信号合成部
１８、３８…出力処理部
１６１ａ…第１信号記憶部
１６１ｂ…第２信号記憶部
１６１ｃ…第３信号記憶部
１７１…位相合成部
１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，２７１ａ，２７１ｂ，２７１ｃ…ＰＲＩ間信号合成部
１７２…直交検波器
１７３ａ，１７３ｂ…累算器
１７５…異周波数間信号合成部
１７６，１７７…移相器
１７８ａ，１７８ｂ…加算器
１７９…最大値判定器
２７２…ＦＦＴ演算器
２７３…最大値選択器
３５…時分割部
３６…信号記憶部
３７…信号合成部
３６１ａ…第１信号記憶部
３６１ｂ…第２信号記憶部
３６１ｃ…第３信号記憶部
３６１ｄ…第４信号記憶部
３７１ａ，３７１ｂ，３７１ｃ，３７１ｄ，４７１ａ，４７１ｂ，４７１ｃ，４７１ｄ…異周波数間信号合成部
３７２…直交検波器
３７３ａ，３７３ｂ…位相器
３７４ａ，３７４ｂ…加算器
３７５…最大値判定器
３７６…ＰＲＩ間信号合成部
３７８…加算器
４７２…直交検波器
４７３…ＦＦＴ演算器
４７４…最大値選択器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】