特許 6671968 信号処理装置、レーダ受信機、信号処理方法及びプログラム

(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】6671968

(24)【登録日】2020年3月6日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】信号処理装置、レーダ受信機、信号処理方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/292 20060101AFI20200316BHJP

   G01S 13/28 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   G01S7/292 202

   G01S13/28 200

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-4735(P2016-4735)

(22)【出願日】2016年1月13日

(65)【公開番号】特開2017-125749(P2017-125749A)

(43)【公開日】2017年7月20日

【審査請求日】2018年9月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤原 正浩

(72)【発明者】

【氏名】東海林 慶一

【審査官】 渡辺 慶人

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５３８９９３１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０３５２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２７３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１９６９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３３７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２０６７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１１８９６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−３３７１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２２２４７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／００ − ７／６４

１３／００ − １７／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データに対し、平滑化処理を行って第２データを生成するフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部により生成された前記第２データに基づいて、前記第１分解能より分解能が低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する低分解能データ生成部と、
前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出する検出処理部と、
前記第３データに対するパルス圧縮処理をするパルス圧縮処理部と、
前記パルス圧縮処理部によりパルス圧縮処理された結果をパルス積分するパルス積分処理部と、を備え、
前記検出処理部は、前記パルス積分処理部によりパルス積分された結果に基づいて、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを検出し、
前記第１データと、前記検出処理部により前記検出対象が存在することが検出された前記範囲を示すデータとに基づいて、前記検出対象の移動を推定する推定処理部を更に備える、
信号処理装置。

【請求項2】

検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データに対し、平滑化処理を行って第２データを生成するフィルタ処理部と、
前記第２データに基づいて、前記第１分解能より分解能が低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する低分解能データ生成部と、
前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出する検出処理部と、
前記第１データに基づいてパルス圧縮処理をするパルス圧縮処理部と、
前記パルス圧縮処理部によりパルス圧縮処理された結果をパルス積分するパルス積分処理部と、を備え、
前記フィルタ処理部は、前記第１データに対応付けられた前記パルス積分の結果から前記第２データを生成し、
前記低分解能データ生成部は、前記フィルタ処理部により生成された前記第２データに基づいて前記第３データを生成し、
前記検出処理部は、前記低分解能データ生成部により生成された前記第３データに基づいて、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを検出し、
前記第１データと、前記検出処理部により前記検出対象が存在することが検出された前記範囲を示すデータとに基づいて、前記検出対象の移動を推定する推定処理部を更に備える、
信号処理装置。

【請求項3】

前記フィルタ処理部は、
前記第１データのうち、前記第２分解能で規定される範囲に含まれる第１データを加重付き移動加算して、加算した結果に基づく値を、前記第１データに対応する所定の範囲の前記第２データに対応づける、
請求項１または２記載の信号処理装置。

【請求項4】

前記低分解能データ生成部は、
前記所定の範囲の前記第２データに基づいて、前記第２データの前記所定の範囲に対応する前記第３データを決定する、
請求項３に記載の信号処理装置。

【請求項5】

前記推定処理部は、
前記予め定めた所定の期間と前記規定される範囲とにより定まる時空間領域内を複数の領域に分割し、前記検出対象が移動する際に存在していると推定される前記領域を組み合わせた推定移動パターンを決定し、
前記第１データが示す信号強度のパターンと、前記推定移動パターンとの類似度を算定する、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の信号処理装置。

【請求項6】

検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データに対し、平滑化処理を行って第２データを生成するフィルタ処理部と、
前記第２データに基づいて、前記第１分解能より分解能が低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する低分解能データ生成部と、
前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出する検出処理部と、
前記検出対象の位置を検出する方向に沿って、前記第３データの位置と、前記第３データの隣に配された他の第３データの位置との間の所定の位置に対応する補間データを生成する補間処理部と、を備え、
前記検出処理部は、前記第３データと前記補間データとに基づいて、前記第２分解能で規定される範囲に検出対象が存在することを検出する、
信号処理装置。

【請求項7】

検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データを生成する受信部と、
前記受信部により生成された第１データに対し、前記第１分解能より分解能が低い第２分解能に対応する単位距離当たりの前記第１データの変化量を制限した第２データを生成するフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部により生成された前記第２データに基づいて、前記第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する低分解能データ生成部と、
前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出する検出処理部と、
前記第３データに対するパルス圧縮処理をするパルス圧縮処理部と、
前記パルス圧縮処理部によりパルス圧縮処理された結果をパルス積分するパルス積分処理部と、を備え、
前記検出処理部は、前記パルス積分処理部によりパルス積分された結果に基づいて、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを検出し、
前記第１データと、前記検出処理部により前記検出対象が存在することが検出された前記範囲を示すデータとに基づいて、前記検出対象の移動を推定する推定処理部を更に備える、
レーダ受信機。

【請求項8】

検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データに対し、前記第１分解能より分解能が低い第２分解能に対応する単位距離当たりの前記第１データの変化量を制限した第２データを生成し、
前記生成した前記第２データに基づいて、前記第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成し、
前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出し、
前記第３データに対するパルス圧縮処理をし、
前記パルス圧縮処理された結果をパルス積分する過程を含む信号処理方法であって、
前記検出する際に、前記パルス積分された結果に基づいて、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを検出し、
前記第１データと、前記検出対象が存在することが検出された前記範囲を示すデータとに基づいて、前記検出対象の移動を推定する過程を更に含む、
信号処理方法。

【請求項9】

検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データに対し、前記第１分解能より分解能が低い第２分解能に対応する単位距離当たりの前記第１データの変化量を制限した第２データを生成するステップと、
前記生成した前記第２データに基づいて、前記第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成するステップと、
前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出するステップと、
前記第３データに対するパルス圧縮処理をするステップと、
前記パルス圧縮処理された結果をパルス積分するステップとを、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記検出するステップにおいて、前記パルス積分された結果に基づいて、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを検出し、
前記第１データと、前記検出対象が存在することが検出された前記範囲を示すデータとに基づいて、前記検出対象の移動を推定するステップを更に前記コンピュータに実行させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、信号処理装置、レーダ受信機、信号処理方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

一定のＰＲＩ（ Pulse Repetition Interval ）で送信された複数の送信パルスが反射、散乱又は回折されたパルス信号を受信するレーダ受信機が知られている。この種のレーダ受信機では、検出対象の位置を特定する分解能の範囲（レンジビン）を超えて検出対象が移動すると、検出対象から反射、散乱又は回折されたパルス信号が１ＣＰＩ（ Coherent Processing Interval ）内で異なるレンジビンに含まれる現象（レンジウォーク）が生じることがある。このようなレンジウォークが生じる場合には、検出対象の位置を示す信号のエネルギーが、移動系路上にある各レンジビンに分散する。このようにエネルギーが分散した場合には、レンジビンごとにパルス積分処理を実施してもその効果が得られず、検出対象を検出できないことがある。

【0003】

これに対し、検出対象の速度を予測して、予測した移動先の情報に基づいて検出対象を検出するレーダ受信機の信号処理装置が知られているが、この技術では、信号処理装置が検出対象の移動先を予測する複雑な演算処理を実施することが必要とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２５７９０７号公報

【特許文献2】特開２０１１−１７４８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、より簡易な処理によって、移動する検出対象の位置を検出することができる信号処理装置、レーダ受信機、信号処理方法及びプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の信号処理装置は、フィルタ処理部と、低分解能データ生成部と、検出処理部と、パルス圧縮処理部と、パルス積分処理部と、推定処理部とを持つ。フィルタ処理部は、検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データに対し、平滑化処理を行って第２データを生成する。低分解能データ生成部は、前記フィルタ処理部により生成された前記第２データに基づいて、前記レンジ方向に前記第１分解能より分解能が低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する。検出処理部は、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出する。パルス圧縮処理部は、前記第３データに対するパルス圧縮処理をする。パルス積分処理部は。前記パルス圧縮処理部によりパルス圧縮処理された結果をパルス積分する。前記検出処理部は、前記パルス積分処理部によりパルス積分された結果に基づいて、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを検出する。推定処理部は、第１データと、前記検出処理部により前記検出対象が存在することが検出された前記範囲を示すデータとに基づいて、前記検出対象の移動を推定する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態に係るレーダ装置１の概略を示す図。

【図2】実施形態のＲＸ２０における検出対象の位置を検出する処理の手順を示すフローチャート。

【図3】実施形態のＲＸ２０において検出対象３０を検出するまでの動作を示す図。

【図4】実施形態のＲＸ２０における第１データと第４データの関係を示す図。

【図5】実施形態のＲＸ２０における第１データと第４データの関係を示す図。

【図6】実施形態のＲＸ２０が検出対象３０を第１分解能で検出する処理を説明するための図。

【図7】実施形態のＲＸ２０におけるパルス積分後のパワースペクトルの一例を示す図。

【図8】実施形態のＲＸ２０における探知確率と所要ＳＮＲの関係を示す図。

【図9】比較例のレーダ装置のコヒーレントパルス積分の結果を示す図。

【図10】第２の実施形態に係るＲＸ２０の構成図。

【図11】実施形態のＲＸ２０の検出対象の位置を検出する処理の手順を示すフローチャート。

【図12】第３の実施形態に係るＲＸ２０の構成図。

【図13】実施形態のＲＸ２０がパルス積分後のデータを補間する処理を示す図。

【図14】実施形態のＲＸ２０の検出対象の位置を検出する処理の手順を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の信号処理装置、レーダ受信機、信号処理方法及びプログラムを、図面を参照して説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
（レーダ装置の構成）
図１は、実施形態におけるレーダ装置１の構成図である。
レーダ装置１は、例えばパルスレーダである。レーダ装置１は、レーダ送信機（ＴＸ）１０とレーダ受信機（ＲＸ）２０とを含んでもよいが、これに限定されない。レーダ装置１は、移動する検出対象３０を検出する。

【0010】

ＴＸ１０は、例えば、変調方式を規定する所定の規則に従って変調した変調波をパルス波にして、送信アンテナＴＸＡから送出する。変調波の変調方式は、周波数変調であってもよく、予め定められた符号則に従ったパルス変調であってもよい。なお、変調方式を規定する規則は、参照情報としてＲＸ２０と共有される。ＴＸ１０は、上記のパルス波の送出を、所定の時間比率で断続させて、一定のＰＲＩ（ Pulse Repetition Interval ）で繰り返す。

【0011】

ＲＸ２０は、ＴＸ１０から送信された変調波（電波）が検出対象３０等において反射された電波をアンテナＲＸＡにより受信する。実施形態のＲＸ２０は、例えば、レンジ方向に移動する検出対象３０、又は、レンジ方向の速度成分を有して移動する検出対象３０を検出する。

【0012】

ＲＸ２０は、受信部２１０と信号処理部２２０（信号処理装置）とを含んでもよいが、これに限定されない。

【0013】

受信部２１０は、無線信号処理部２１１と、受信処理部２１２とを含んでもよいが、これに限定されない。無線信号処理部２１１は、アンテナＲＸＡ（アンテナ装置）で受信した電波に対応するＲＦ信号を受信ＩＦ信号に変換する。受信処理部２１２は、無線信号処理部２１１により生成された受信ＩＦ信号を入力信号とし、受信ＩＦ信号に対するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換と直交周波数変換とを実施して、ＩチャネルとＱチャネルとで構成されるディジタルＩＱ信号に変換し、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示すディジタルＩＱ信号として生成する。以下、このディジタルＩＱ信号を、本実施形態における「第１データ」という。第１データは、検出対象３０からの反射波を受信するアンテナＲＸＡが出力するＲＦ信号に基づいて生成される。例えば、受信ＩＦ信号に対するＡ／Ｄ変換時のサンプリングレートｆｓに従ってサンプリングして生成された第１データから、レンジ方向の位置が特定される。この場合、検出対象の位置を特定する方向をレンジ方向に沿う方向に定めて、その方向の検出対象までの距離が第１分解能で検出される。上記の第１分解能とは、サンプリングレートｆｓに従ってサンプリングして生成された第１データから識別可能な位置の精度を示す。

【0014】

信号処理部２２０は、フィルタ処理部２２１と、低分解能データ生成部２２２と、パルス圧縮処理部２２３と、パルス積分処理部２２４と、ＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate）処理部２２５と、検出処理部２２６と、レンジウォーク遷移推定処理部２３０（推定処理部）と、出力部２４０とを含んでもよいが、これに限定されない。

【0015】

フィルタ処理部２２１は、レンジ方向に第１分解能を有する第１データに対し、平滑化処理を行って、帯域を制限した第２データを生成する。この平滑化処理により、レンジ方向の単位距離当たりの変化量が制限される。

【0016】

低分解能データ生成部２２２は、第２データを入力データとし、第２データを所定の比率で間引いて、レンジ方向に第１分解能より低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する。第１分解能より低い第２分解能とは、第１分解能に対応するサンプリング周期（１／ｆｓ）より、長い周期でサンプリングされたデータから識別可能な位置の精度を示す。上記のとおり、第１データと第２データは、第１分解能のデータであり、第３データは、第２分解能のデータである。なお、以下の説明で、第１分解能で規定される範囲を示すレンジビンを第１レンジビンと呼び、第２分解能で規定される範囲を示すレンジビンを第２レンジビンと呼ぶ。

【0017】

フィルタ処理部２２１と低分解能データ生成部２２２との組み合わせにより、デシメーション処理が実施される。デシメーション処理とは、サンプリングレートｆｓでサンプリングされたデータを、そのデータの数を（１／ｎ）にするように間引いて、サンプリングレート（ｆｓ／ｎ）のデータを生成する処理である。上記のｎは、２以上の自然数である。例えば、低分解能データ生成部２２２は、デシメーション処理として、サンプリングレートｆｓの第２データについて、データ数を（１／ｎ）に間引いた第３データを生成する。

【0018】

なお、上記のデシメーション処理に先立ち、フィルタ処理部２２１は、対象とする信号に対して平滑化処理（デシメーションフィルタ）を実施して、帯域を制限する。低分解能データ生成部２２２は、デシメーションフィルタが実施された後の信号（第２データ）から、データの数を間引いた信号（第３データ）を生成する。低分解能データ生成部２２２は、第３データを、第２データと同じ所定の距離範囲に対応づける。

【0019】

パルス圧縮処理部２２３は、低分解能データ生成部２２２によって生成された第３データに基づいてパルス圧縮処理を実施して、パルス圧縮処理の結果のパルス信号を示す第４データを生成する。

【0020】

パルス積分処理部２２４は、パルス圧縮処理部２２３によって生成された第４データを、所定の期間についてコヒーレントパルス積分し、その結果（積分後パルス信号）を第２レンジビンに対応させる。上記の所定の期間は、コヒーレントパルス積分を実施する範囲を規定する期間（ＣＰＩ（ Coherent Processing Interval ））である。

【0021】

ＣＦＡＲ処理部２２５は、パルス積分処理部２２４によるコヒーレントパルス積分の結果に基づき、誤警報確率及び検出確率を条件に加えた評価指標を算出する。評価指標を算出する処理は、ＣＦＡＲ処理部２２５は、例えば、対象の第２レンジビンに対してレンジ方向に隣接する第２レンジビンのデータに基づいて、誤警報確率が高くなる範囲を除くような受信強度範囲を定める評価指標を定め、コヒーレントパルス積分の結果に評価指標を適用して補正する。また、ＣＦＡＲ処理部２２５は、後段の検出処理のための閾値レベルＴＨＬを定める。

【0022】

検出処理部２２６は、ＣＦＡＲ処理部２２５により定められた閾値レベルＴＨＬに基づいて、パルス積分処理部２２４によるパルス積分の結果を評価して、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンを特定する。例えば、検出処理部２２６は、パルス積分処理部２２４によりパルス積分された結果が、第４データが閾値レベルＴＨＬ（所定値）より大きい場合に、検出対象３０が存在し第２レンジビンにパルスがあると判定する。以下の説明において、パルスがあると判定された第２レンジビンのことを、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンという。

【0023】

レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、第１データと、検出処理部２２６によって検出対象３０が存在し得ると特定された第２レンジビンとに基づいて、その第２レンジビンの範囲内における検出対象３０の移動を推定する。検出対象３０の移動の推定する方法については後述する。

【0024】

出力部２４０は、検出処理部２２６による検出結果と、レンジウォーク遷移推定処理部２３０による処理の結果とを出力する。

【0025】

（ＲＸ２０における検出対象の位置を検出する処理について）
以下、ＲＸ２０の検出対象の位置を検出する処理について説明する。図２は、実施形態のＲＸ２０における検出対象の位置を検出する処理の手順を示すフローチャートである。

【0026】

アンテナＲＸＡ（アンテナ装置）で受信された電波に対応するＲＦ信号が、無線信号処理部２１１により受信ＩＦ信号に変換される。受信処理部２１２は、無線信号処理部２１１により生成された受信ＩＦ信号についてＡ／Ｄ変換と直交周波数変換とを実施して、ＩチャネルとＱチャネルとで構成される第１データを生成する（Ｓ１０）。

【0027】

次に、フィルタ処理部２２１は、受信処理部２１２により生成された第１データに対してデシメーションフィルタによる平滑化処理を実施して第２データを生成し（Ｓ２１）、低分解能データ生成部２２２が、フィルタ処理部２２１により生成された第２データを所定の比率で間引いて第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する（Ｓ２２）。

【0028】

次に、パルス圧縮処理部２２３は、低分解能データ生成部２２２によって生成された第３データに基づいて、ＴＸ１０から送信されたパルス波に対応させたパルス圧縮処理を実施する（Ｓ２３）。

【0029】

次に、パルス積分処理部２２４は、パルス圧縮処理部２２３によって第３データのパルス圧縮処理が実施された後の第４データをコヒーレントパルス積分し、その結果を第２分解能の第２レンジビンに対応させる（Ｓ２４）。

【0030】

次に、ＣＦＡＲ処理部２２５は、パルス積分処理部２２４によるコヒーレントパルス積分の結果に基づいて、誤警報確率が高くなる範囲を除くように評価指標を決定し、評価指標に基づいてコヒーレントパルス積分の結果を補正する。ＣＦＡＲ処理部２２５は、受信強度範囲を判定するための閾値レベルＴＨＬを決定する（Ｓ２５）。

【0031】

次に、検出処理部２２６は、閾値レベルＴＨＬに基づいて、ＣＦＡＲ処理部２２５により補正されたコヒーレントパルス積分の結果を評価して、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンを検出する（Ｓ２６）。検出処理部２２６は、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在するか否かを判定し（Ｓ２７）、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在しない場合には、Ｓ４０の処理に進む。

【0032】

一方、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在する場合には、レンジウォーク遷移推定処理部２３０（推定処理部）は、第１データと、検出処理部２２６により特定された第２レンジビンとに基づいて、その第２レンジビンの範囲内における検出対象３０の移動を推定する（Ｓ３０）。検出対象３０の移動を推定する処理の詳細は後述する。

【0033】

次に、出力部２４０は、検出処理部２２６による検出結果と、レンジウォーク遷移推定処理部２３０による処理の結果とを出力し（Ｓ４０）、図示する一連の処理を終える。

【0034】

以上に示す手順で上記の処理を実施することにより、ＲＸ２０は、下記のように動作する。

【0035】

図３は、実施形態のＲＸ２０において検出対象３０を検出するまでの動作の一例を示す図である。

【0036】

上記の各図の横軸は、レンジ方向の距離を示し、目盛のある位置は、サンプリングにより取得されたデータが存在する位置を示す。また、縦軸は、Ｉチャネル（Ｑチャネル）の各信号の信号強度Ｐを示す。なお、図示するように、説明を簡略化するためＩチャネルのデータのみを例示し、Ｑチャネルのデータの記載を省略する。ＲＸ２０は、Ｑチャネルのデータについても図示するＩチャネルのデータについての処理と同様の処理を実施する。

【0037】

なお、同図は、検出対象３０が、ｋ回目のパルスから（ｋ＋２）回目のパルスの間にレンジ方向に等速直線運動により移動してレンジウォークが発生し、それぞれの回において、ＲＸ２０がその反射波を受信した結果、最大ｎ個のレンジビンに滞留する場合の一例を示す。

【0038】

図３の上側３段の左側に、ｋ回目、（ｋ＋１）回目、（ｋ＋２）回目のそれぞれの回の検出により取得された第１データと、第１データを平滑化処理して生成された第２データを示す。図３の上側３段の右側に、ｋ回目、（ｋ＋１）回目、（ｋ＋２）回目のそれぞれの回の第２データから間引かれた第３データと、第３データに対するパルス圧縮処理の結果を示す。

【0039】

図３の上側３段の左側に示すｋ回目のデータとして、レンジ方向について３（ｘ−１）から３（ｘ＋２）までの範囲が示されており、Ｘ印が第１データの信号強度を示し、◇印及び◆印が第２データの信号強度を示し、◇印及び◆印を結ぶ曲線Ｇは、第２データの近似曲線を示す。図３に示すように第１データの各値にはノイズなどが含まれており、ランダムにその値が変動する。ＲＸ２０が検出対象３０からの反射波を受信したことにより、（３ｘ＋２）の位置の第１データの値が、他の位置に対して突出して検出されている。但し、上記の突出量は、ノイズを含む第１データの変動幅に対して小さく、（３ｘ＋２）の位置の第１データだけから、検出対象３０からの反射波を受信したことを特定することは困難である。

【0040】

ＲＸ２０は、上記の第１データに対し、フィルタ処理部２２１がフィルタ処理による平滑化処理を実施して第２データを得る。第２データでは、ノイズ成分が抑圧され、信号強度の上昇が（３ｘ＋２）の位置を中心に確認できる。

【0041】

例えば、低分解能データ生成部２２２は、デシメーション処理として、３個の連続する第２データから１つを選択する。低分解能データ生成部２２２は、すなわち対象範囲の第２データの全個数を３とし、同じ対象範囲から選択するデータの個数を１とする比率で間引いた第３データを生成する。図３の場合では、第３データとして選択された第２データを白抜きの◇印で示し、選択されなかった第２データを◆印で示す。

【0042】

図３の上側３段の右側の各図には、白抜きの◇印の第３データと、第３データをパルス圧縮した結果である第４データ（丸印）とが示されている。第３データの分布に比べ、第４データの分布の方が、尖頭率が高く、レンジ方向のエネルギー分布が集中していることが分かる。

【0043】

ｋ回目のパルスに対応する信号について示したが、（ｋ＋１）回目、（ｋ＋２）回目の回に検出された結果についても、ｋ回目と同様の処理が行われ、各図がそれぞれの場合の結果を示す。ｋ回目と、（ｋ＋１）回目と、（ｋ＋２）回目のそれぞれの回の相違点は、検出対象３０がレンジ方向に移動したことにより、各波形の存在する位置が異なる点である。

【0044】

図３の下段側に、ｋ回目から（ｋ＋２）回目の各回の第４データに基づいたコヒーレントパルス積分の結果を示す。この結果では、（３（ｘ＋１））の位置にピークが位置する。

【0045】

次に、図４と図５を参照し、第１データと第４データとの関係について説明する。図４と図５は、実施形態のＲＸ２０における第１データと第４データの関係を示す図である。図４に、移動する検出対象を検出した場合を示し、図５に、移動しない検出対象を検出した場合を示す。また、図４と図５の上側３段に、ｋ回目、（ｋ＋１）回目、（ｋ＋２）回目にそれぞれ送信されたパルスに対応する第１データを示し、図４と図５の最下段に、第４データ、すなわちコヒーレントパルス積分の結果を、モデル化して示す。

【0046】

図４は、ｋ回目の検出で（３（ｘ＋１））の位置に、（ｋ＋１）回目の検出で（３（ｘ＋１）＋１）の位置に、（ｋ＋２）回目の検出で（３（ｘ＋１）＋２）の位置に、検出対象３０が存在していた場合を例示する。この場合の第１データは、その反射波のエネルギーが異なる位置に検出されて、図４の上側に示すように、各回で互いに異なる位置にパルスが存在するデータになる。また、パルス圧縮の結果から、第２分解能で規定される範囲に比較的信号強度が高い回数が３回になり、その結果をコヒーレントパルス積分することにより３回分の信号強度が積算される。ＲＸ２０は、図４の最下段に示すように積算された信号強度を、コヒーレントパルス積分の結果の第４データとして得ることができる。ＲＸ２０は、その第４データに対するＣＦＡＲ処理を実施して、ＣＦＡＲ処理の結果を判定することで、検出対象が存在する位置を第２分解能の検出精度で特定する。

【0047】

また、図５に、ｋ回目から（ｋ＋２）回目の３回の検出で、何れの回も（３（ｘ＋１）＋１）の位置に検出対象３０が存在していた場合を例示する。この場合の第１データは、その反射波のエネルギーが同じ位置に検出されて、図５の上段に示すように、各回ともに同じ位置にパルスが存在するデータになる。図５の場合も図４と同様に、パルス圧縮とコヒーレントパルス積分がなされて、３回分の信号強度が積算される。ＲＸ２０は、図５の下段に示すように積算された信号強度を、コヒーレントパルス積分の結果の第４データとして得ることができ、図４の場合と同様のＣＦＡＲ処理と、その結果の判定とを実施することで、検出対象が存在する位置を第２分解能の検出精度で特定する。

【0048】

（検出された検出対象３０の詳細位置の検出について）
ＲＸ２０は、以下に示す処理をさらに実施することで、デシメーション処理を実施して得た検出対象３０の第２分解能で示された位置を利用して、第１分解能でその位置を検出する。

【0049】

図６は、実施形態のＲＸ２０が検出対象３０を第１分解能で検出する処理を説明するための図である。図６に示す範囲は、ＣＰＩに対応する第２分解能で規定される範囲を示す。レーダ装置１では、ＴＸ１０によりＰＲＩの周期で複数回のパルスが送信され、パルスの送信に対応してＲＸ２０が検出した結果をパターン化したものである。なお、検出対象３０は、少なくともＣＰＩの範囲内では等速直線運動で移動するものと仮定する。

【0050】

図６に示す例では、第２分解能で規定される範囲内に、第１分解能で規定される３ｘ、（３ｘ＋１）、及び（３ｘ＋２）の３つの範囲を含み、ＰＲＩの周期で、ｋ、（ｋ＋１）、及び、（ｋ＋２）の３回検出したものである。例えば、図６（ａ）に、移動する検出対象３０が、ｋ回目に３ｘの第１レンジビンに検出され、（ｋ＋１）回目に（３ｘ＋１）の第１レンジビンに検出され、（ｋ＋２）回目に（３ｘ＋２）の第１レンジビンに検出された場合のパターンを示す。このパターンは、検出可能な範囲でレンジ方向の移動速度が最も速い場合のパターンである。このパターンでは、３個の第１レンジビンに渡って移動が検出されることを示す。図６（ｂ１）、（ｂ２）、（ｃ１）、（ｃ２）に、上記と同様に、２個の第１レンジビンに渡って移動が検出されることを示すパターンを示す。図６（ｄ１）、（ｄ２）、（ｄ３）に、上記と同様に、検出対象３０が存在し、第１レンジビンを跨ぐ移動が検出されずに、特定の第１レンジビンに検出されたことを示すパターンを示す。

【0051】

レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、第１データと上記の各パターンとの相関性を評価して、第１データと相関性が高い上記のパターンを抽出する。例えば、レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、第１データに対しパルス圧縮を実施して、その結果に基づいてコヒーレントパルス積分を実施する。レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、上記のコヒーレントパルス積分を、上記の各パターンに基づいてそれぞれ実施する。例えば、レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、図６（ａ）に示すパターンについては、ｋ回目の３ｘのレンジビンで検出されたデータと、（ｋ＋１）回目の（３ｘ＋１）のレンジビンで検出されたデータと、（ｋ＋２）回目に（３ｘ＋２）のレンジビンで検出されたデータとに対するパルス積分を実施する。他のパターンについても同様である。レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、パターンごとに実施したコヒーレントパルス積分の結果から、その結果が最も大きな値を示したパターンを真の遷移として検出し、当該パターンに対応するレンジ方向の位置と移動速度とを、その検出結果として出力する。この結果から、ＲＸ２０は、第１分解能の検出精度で、検出対象３０のレンジ方向の位置と移動速度とを検出する。

【0052】

（信号対雑音比の定量的な評価について）
ＲＸ２０における信号対雑音比の定量的な評価について説明する。レンジウォークにより、信号エネルギーがｎ個のレンジビンに均等に分散していると仮定する。この場合の基本動作における定式化は以下のようになる。ＲＸ２０がデシメーション処理を実施する前の段階で、パルスが含まれるレンジビンにおける信号電力をＳ、レンジ全体における平均雑音電力をＮとすると、信号対雑音比ＳＮＲは、（Ｓ／Ｎ）となる。

【0053】

例えば、フィルタ処理部２２１によるデシメーションフィルタを、レンジ方向に連続するｍ個（以下、点数ｍという。）のサンプル点に対応する幅で平均化する移動平均処理を実施するフィルタとして構成する。移動平均処理は高域遮断フィルタの特性を持ち、その点数ｍの逆数（１／ｍ）が遮断周波数ｆｃに対応するため、デシメーションフィルタとしての一般性を失わない。フィルタ処理部２２１が、点数ｍを、上記のｎにして移動平均処理を実施すると、平均雑音電力はＮ／ｍ、信号電力はＳ／ｍとなる。移動平均処理が実施された後の信号の信号対雑音比ＳＮＲは、（Ｓ／Ｎ）となり、デシメーション前後で信号対雑音比ＳＮＲは変化しない。その一方で、上記の移動平均処理が実施された後の信号のレンジビン幅（第２レンジビンの幅）は、第１レンジビンの幅のｎ倍に拡大される。ｎ倍に拡大された第２レンジビンの幅は、前述の第２分解能に対応するものになる。

【0054】

さらに、パルス積分処理部２２４によるコヒーレントパルス積分処理が実施され、そのＣＰＩ期間中にＰ個のパルスがあると、積分後のパルス信号の信号対雑音比ＳＮＲは、（ＰＳ／Ｎ）になる。

【0055】

ＲＸ２０は、上記のようなデシメーション処理を実施することにより、雑音電力をＮに維持しつつ、ＣＰＩ期間中のすべてのパルスを単一の第２レンジビン上で加算させ、信号対雑音比ＳＮＲを（ＰＳ／Ｎ）に改善することができる。なお、デシメーションフィルタとして、レンジ方向の移動平均処理を実施する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、ＲＸ２０は、レンジ方向の移動平均処理に代えて、同様の高域遮断特性を有するフィルタ処理による帯域制限を実施してもよく、或いは、加重付き移動加算による帯域制限を実施してもよい。それらの場合も同様の効果を得ることができる。

【0056】

（ＲＸ２０による信号処理の結果）
図７と図８を参照して、実施形態のＲＸ２０による信号処理の結果について説明する。

【0057】

図７は、実施形態のＲＸ２０におけるパルス積分後のパワースペクトルの一例を示す図である。図７の横軸がレンジ方向の位置を示し、縦軸が信号強度を示す。図７において、Ｉｎｄｅｘ＝１７０６の位置にパルスを設定した場合に、本実施形態によるデシメーション処理を実施して得られた結果を×印で示し、比較例としてデシメーション処理を実施せずに得られた結果を○印で示して対比する。比較例の場合には、Ｉｎｄｅｘ＝１７０６〜１７１０の間にパルスが分散している。一方、本実施形態のデシメーション処理を実施した場合の結果では、パルスがＩｎｄｅｘ＝１７０８の位置に集中しており、比較例と対比して利得が４ｄＢ程度向上している。なお、設定したパルスの位置に対し、デシメーション処理を実施した結果のパルスの位置に差が生じているが、この差は、デシメーションフィルタの群遅延特性によるものである。

【0058】

図８は、実施形態のＲＸ２０における探知確率と所要ＳＮＲの関係を示す図である。図８に、誤警報確率が１０^-６になる探知確率と所要ＳＮＲとの関係を、ＲＸ２０と比較例のレーダ装置とを対比して示す。上述のとおり、ＲＸ２０は、比較例のレーダ装置に対して＋４ｄＢの信号対雑音比ＳＮＲが向上したことにより、探知確率についても改善が見られる。例えば、ある信号対雑音比ＳＮＲにおける探知確率について比較すると、比較例のレーダ装置の探知確率が０．２であった場合でも、ＲＸ２０では、その値が０．５に向上する。

【0059】

ここで、図９を参照して、ＲＸ２０と比較例のレーダ装置とを対比する。図９は、比較例のレーダ装置のコヒーレントパルス積分の結果を示す図である。比較例を示す図９は、本実施形態のＲＸ２０について示す図４に対応する。図９の上段に、図４の上段に示す信号と同様の信号を比較例のレーダ装置が検出した場合を示す。この場合、比較例のレーダ装置は、図９の下段に示す結果を得る。要するに、比較例のレーダ装置は、デシメーション処理を実施しないため、レンジウォークが生じている場合のコヒーレントパルス積分の結果は、図９の下段に示すように各レンジビンに信号のエネルギーが分散し、各レンジビンのエネルギーが積みあがることはない。そのため、比較例のレーダ装置は、実施形態のＲＸ２０と異なり、レンジウォークが生じている場合には、各レンジビンに信号のエネルギーが分散し、コヒーレントパルス積分を実施しても、複数回に分けて検出された信号のエネルギーを積算することができず、そのコヒーレントパルス積分の効果が得られない。

【0060】

以上に説明した、第１の実施形態によれば、ＲＸ２０は、フィルタ処理部２２１と、低分解能データ生成部２２２と、検出処理部２２６を持つ。フィルタ処理部２２１は、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データに対し、平滑化処理を行って第２データを生成する。低分解能データ生成部２２２は、第２データに基づいて、第１分解能より分解能が低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する。検出処理部２２６は、第２分解能で規定される範囲に検出対象３０が存在することを、より簡易な処理によって検出することができる。

【0061】

また、低分解能データ生成部２２２は、フィルタ処理部２２１により生成された第２データに基づいて第３データを生成する。パルス圧縮処理部２２３は、第３データに対するパルス圧縮処理をする。パルス積分処理部２２４は、パルス圧縮処理部２２３によりパルス圧縮処理された結果をパルス積分する。検出処理部２２６は、パルス積分処理部２２４によりパルス積分された結果に基づいて、第２分解能で規定される範囲に検出対象３０が存在することを検出することにより、第１データに基づいてパルス圧縮処理やパルス積分処理を実施することが困難な信号に対しても、安定してパルス圧縮処理やパルス積分処理を実施することが可能になる。

【0062】

また、レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、第１データと、検出処理部２２６により検出対象３０が存在することが検出された範囲を示すデータに基づいて、検出対象３０の移動を推定することにより、第２分解能で検出対象３０が存在する範囲が特定され、特定された範囲に、移動する検出対象３０が存在すると仮定して、その検出対象３０の移動を、第１分解能の第１データを用いて推定することが可能になる。

【0063】

また、レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、予め定めたＣＰＩと、第２レンジビンとにより定まる時空間領域内に、ＣＰＩを規定するパルス数と第１分解能に基づいて規定される複数の領域に分割し、検出対象３０が移動する際に存在していると推定される領域を組み合わせた推定移動パターンを決定する。レンジウォーク遷移推定処理部２３０は、第１データが示す信号強度のパターンと、推定移動パターンとの類似度を算定することにより、検出対象３０が存在していると推定される領域内の検出対象３０の移動を推定可能になる。
また、ＲＸ２０であれば、検出対象３０の移動先を予測して、その移動先を予測した結果に基づいて検出対象３０を検出するという手順を必要とせず、検出対象３０の移動先を予測する煩雑な演算処理を実施する必要が無い。

【0064】

また、信号対雑音比ＳＮＲが低い場合には、検出対象３０を検出すること自体が困難なこともある。実施形態のＲＸ２０は、デシメーション処理を実施することで信号対雑音比ＳＮＲの高低に関わらず、より簡易な処理によって、検出対象３０を検出できる可能性がある。

【0065】

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態において、コヒーレントパルス積分の結果をデシメーション処理する態様について説明する。以下、この点を中心に説明する。

【0066】

（ＲＸ２０の構成）
図１０は、実施形態に係るＲＸ２０の構成図である。
本実施形態のＲＸ２０は、受信部２１０と信号処理部２２０Ａ（信号処理装置）とを含んでもよいが、これに限定されない。図１に示す構成と同一の構成は同じ符号を附す。

【0067】

信号処理部２２０Ａは、フィルタ処理部２２１Ａと、低分解能データ生成部２２２Ａと、パルス圧縮処理部２２３Ａと、パルス積分処理部２２４Ａと、ＣＦＡＲ処理部２２５Ａと、検出処理部２２６と、レンジウォーク遷移推定処理部２３０（推定処理部）と、出力部２４０とを含んでもよいが、これに限定されない。

【0068】

（ＲＸ２０における検出対象の位置を検出する処理について）
以下、ＲＸ２０の検出対象の位置を検出する処理について説明する。
図１１は、ＲＸ２０の検出対象の位置を検出する処理の手順を示すフローチャートである。

【0069】

アンテナＲＸＡ（アンテナ装置）で受信された電波に対応するＲＦ信号が、無線信号処理部２１１により受信ＩＦ信号に変換される。受信処理部２１２は、無線信号処理部２１１により生成された受信ＩＦ信号についてＡ／Ｄ変換と直交周波数変換とを実施して、ＩチャネルとＱチャネルとで構成される第１データを生成する（Ｓ１１０）。

【0070】

次に、パルス圧縮処理部２２３Ａは、受信処理部２１２により生成された第１データに対するパルス圧縮処理を実施する（Ｓ１２１）。

【0071】

次に、パルス積分処理部２２４Ａは、パルス圧縮処理部２２３Ａにより第１データのパルス圧縮処理の結果をコヒーレントパルス積分して第１レンジビンのデータにする（Ｓ１２２）。

【0072】

次に、フィルタ処理部２２１Ａは、パルス積分処理部２２４Ａによるコヒーレントパルス積分の結果に対して、デシメーションフィルタによる平滑化処理を実施して、第２データを生成する（Ｓ１２３）。低分解能データ生成部２２２Ａは、第２データを所定の比率で間引いて、第１分解能より低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する（Ｓ１２４）。上記のように、フィルタ処理部２２１Ａと低分解能データ生成部２２２Ａとにより、デシメーション処理が実施される。例えば、低分解能データ生成部２２２Ａは、第３データの位置を、対応する第２データの位置に対応させる。

【0073】

ＣＦＡＲ処理部２２５Ａは、低分解能データ生成部２２２Ａによって生成された第３データに基づき、誤警報確率が高くなる範囲を除くように評価指標を決定し、評価指標に基づいてコヒーレントパルス積分の結果を補正する。ＣＦＡＲ処理部２２５は、受信強度範囲を判定するための閾値レベルＴＨＬを決定する（Ｓ１２５）。

【0074】

次に、検出処理部２２６は、閾値レベルＴＨＬに基づいて、ＣＦＡＲ処理部２２５により補正されたコヒーレントパルス積分の結果を評価して、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンを検出する（Ｓ１２６）。検出処理部２２６は、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在するか否かを判定し（Ｓ１２７）、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在しない場合には、Ｓ１４０の処理に進む。

【0075】

一方、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在する場合には、レンジウォーク遷移推定処理部２３０（推定処理部）は、第１データと、検出処理部２２６により特定された第２レンジビンとに基づいて、その第２レンジビンの範囲内における検出対象３０の移動を推定する（Ｓ１３０）。

【0076】

次に、出力部２４０は、検出処理部２２６による検出結果と、レンジウォーク遷移推定処理部２３０による処理の結果とを出力し（Ｓ１４０）、図示する一連の処理を終える。

【0077】

以上に示す手順で上記の処理を実施することにより、ＲＸ２０は、検出対象３０の位置を、第１の実施形態に示す方法と同様の方法で検出する。

【0078】

前述の図９を参照して、本実施形態のＲＸ２０における第２データと第３データの関係について説明する。本実施形態のＲＸ２０の場合、図９の上側３段に示す信号は、各々パルス圧縮処理の結果の信号強度を示す。図９の下段に示す信号は、上側３段の信号をコヒーレントパルス積分した結果の信号強度を示す。本実施形態のデシメーション処理は、次に説明するように図９のＴＨＬを下げる効果がある。まず、コヒーレントパルス積分した結果をフィルタ処理部２２１Ａにて処理することで、信号電力Ｓを維持したまま雑音電力Ｎが１／ｍに低下する。なぜならば、信号電力Ｓは図示する３区間において一定の値であり、デシメーションフィルタの適用に対しほとんど影響を受けないが、雑音電力は前述の「（信号対雑音比の定量的な評価について）」に例示した条件と同様の条件だからである。ここで、ＣＦＡＲ処理部２２５Ａにおいて、信号検出の閾値ＴＨＬは信号電力と雑音電力から決定されるが、このとき雑音電力の低下によりＴＨＬも低下する。したがって、誤警報確率を維持したままパルス信号がＴＨＬを超える確率が高くなり、目標を検出することが可能になる。なお、上記のフィルタ処理部２２１Ａの処理は、加算演算に代えて、上記の加算演算の結果に基づいて算出した平均値を算出してもよい。

【0079】

以上に説明した、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏するものに加え、以下の効果を奏する。

【0080】

パルス圧縮処理部２２３Ａは、ＴＸ１０から送信されたパルス信号の反射波である受信パルスが受信信号に含まれ、第１データに基づいて受信パルスに対するパルス圧縮処理をする。パルス積分処理部２２４Ａは、パルス圧縮処理部２２３Ａによりパルス圧縮処理された結果をパルス積分する。フィルタ処理部２２１Ａは、第１データに対応付けられたパルス積分の結果から第２データを生成する。低分解能データ生成部２２２Ａは、フィルタ処理部２２１Ａにより生成された第２データに基づいて第３データを生成する。検出処理部２２６は、低分解能データ生成部２２２Ａにより生成された第３データに基づいて、第２分解能で規定される範囲に検出対象３０が存在することを検出することにより、レンジウォークが生じる場合であっても、より簡易な処理によって、検出対象３０の位置を検出することができる。
例えば、コヒーレントパルス積分処理が実施された結果、ＣＰＩ期間中に検出されるパルスの位置は、レンジウォークが生じていると最大ｎ個のレンジビンに分散する。低分解能データ生成部２２２Ａによるデシメーション処理により、第３データのサンプリングレートが、第１データの１／ｎに変換される。これにより、パルス積分処理部２２４Ａの結果において、第１分解能で規定された複数のレンジビンに信号エネルギーが分散している場合において、第２分解能で規定される単一のレンジビンに、その信号エネルギーが集中する。このように、フィルタ処理部２２１Ａと低分解能データ生成部２２２Ａがデシメーション処理を実施することにより、ＣＦＡＲ処理部２２５ＡがＣＦＡＲ処理をする信号の信号対雑音比を向上させることができる。

【0081】

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態において、デシメーション処理の結果を補間する態様について説明する。以下、この点を中心に説明する。

【0082】

（ＲＸ２０の構成）
図１２は、実施形態に係るＲＸ２０の構成図である。
本実施形態のＲＸ２０は、受信部２１０と信号処理部２２０Ｂ（信号処理装置）とを含んでもよいが、これに限定されない。図１０に示す構成と同一の構成は同じ符号を附す。

【0083】

信号処理部２２０Ｂは、フィルタ処理部２２１Ａと、低分解能データ生成部２２２Ａと、パルス圧縮処理部２２３Ａと、パルス積分処理部２２４Ａと、補間処理部２２７と、ＣＦＡＲ処理部２２５Ｂと、検出処理部２２６と、レンジウォーク遷移推定処理部２３０（推定処理部）と、出力部２４０とを含んでもよいが、これに限定されない。ＣＦＡＲ処理部２２５Ｂは、前述のＣＦＡＲ処理部２２５Ａに対応する。

【0084】

（パルス積分後のデータを補間する処理）
図１３は、実施形態のＲＸ２０がパルス積分後のデータを補間する処理を示す図である。図１３は、前述の図４に対応し、図４に対してパルスを検出した位置が異なる場合を示す。図１３は、ｋ回目の検出で（３ｘ＋２）の位置に、（ｋ＋１）回目の検出で（３（ｘ＋１））の位置に、（ｋ＋２）回目の検出で（３（ｘ＋１）＋１）の位置に、検出対象３０が存在していた場合を例示する。この場合の第１データは、図１３の上側３段に示すように、各回で互いに異なる位置にパルスが存在するデータになる。

【0085】

図１３の中段部に、パルス積分の結果と、パルス積分の結果に対してデシメーションフィルタを実施した結果を順に示す。同図に示すように、パルス積分の結果では、パルス信号が複数の第１レンジビンに分散する。これに対し、フィルタ処理部２２１Ａは、デシメーションフィルタを実施して平滑化処理をすることにより、階段状の分布を得る。

【0086】

図１３の下段部に、デシメーション処理の結果と、補間処理の結果を順に示す。低分解能データ生成部２２２Ａが、上記の階段状の分布を示すデータを不適切なデシメーション位相（間引きの開始点）により間引くと、間引かれたデータが示す分布は、１つの第２レンジビンに集まらずに、レンジ方向に分散する。その結果、パルスがＴＨＬを上回らず、検出処理部で検出されなくなる問題が生じる。

【0087】

実施形態のＲＸ２０は、この問題を緩和するため、図１２に示したように低分解能データ生成部２２２Ａの次段に補間処理部２２７を設け、補間処理を行う。補間処理は零詰め処理と補間フィルタ処理の２つのステップで構成される。
例えば、図１３の最下段から２番目に示すように、補間処理部２２７は、間引き間隔ｎに対してサンプリング点をｎ倍にレンジ方向に補間する。同図において、白抜きの◇印が、間引き間隔ｎで残ったサンプリング点であり、●印が、零詰めしたサンプリング点である。図１３の最下段には、補間フィルタ処理の結果を示す。補間フィルタはデシメーションフィルタと同様に、帯域を低周波域に制限することを目的としたフィルタである。本処理により零詰めされた信号が平滑化され、補間処理が完了する。この補間処理により、デシメーション処理の結果ではＴＨＬを上回らず検出されなかったパルス信号でも、雑音電力を維持したまま、検出することが可能になる。

【0088】

（ＲＸ２０における検出対象の位置を検出する処理について）
以下、ＲＸ２０の検出対象の位置を検出する処理について説明する。図１４は、実施形態のＲＸ２０の検出対象の位置を検出する処理の手順を示すフローチャートである。

【0089】

アンテナＲＸＡ（アンテナ装置）で受信された電波に対応するＲＦ信号が、無線信号処理部２１１により受信ＩＦ信号に変換される。受信処理部２１２は、無線信号処理部２１１により生成された受信ＩＦ信号についてＡ／Ｄ変換と直交周波数変換とを実施して、ＩチャネルとＱチャネルとで構成される第１データを生成する（Ｓ２１０）。

【0090】

次に、パルス圧縮処理部２２３Ａは、受信処理部２１２により生成された第１データに対するパルス圧縮処理を実施する（Ｓ２２１）。

【0091】

次に、パルス積分処理部２２４Ａは、パルス圧縮処理部２２３Ａにより第１データのパルス圧縮処理の結果をコヒーレントパルス積分して第１レンジビンに対応させる（Ｓ２２２）。

【0092】

次に、フィルタ処理部２２１Ａは、パルス積分処理部２２４Ａによるコヒーレントパルス積分の結果に対して、デシメーションフィルタによる平滑化処理を実施して、第２データを生成する（Ｓ２２３）。低分解能データ生成部２２２Ａは、第２データを所定の比率で間引いて、第１分解能より低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する（Ｓ２２４）。上記のように、フィルタ処理部２２１Ａと低分解能データ生成部２２２Ａとにより、デシメーション処理が実施される。例えば、低分解能データ生成部２２２Ａは、第３データの位置を、対応する第２データの位置に対応させる。

【0093】

次に、補間処理部２２７は、パルス積分処理部２２４によるコヒーレントパルス積分の結果に基づいて、レンジ方向にコヒーレントパルス積分の結果を補間する（Ｓ２２４Ａ）。

【0094】

次に、ＣＦＡＲ処理部２２５Ｂは、補間処理部２２７により補間されたコヒーレントパルス積分の結果に基づいて、誤警報確率が高くなる範囲を除くように評価指標を決定し、評価指標に基づいてコヒーレントパルス積分の結果を補正する。ＣＦＡＲ処理部２２５Ｂは、受信強度範囲を判定するための閾値レベルＴＨＬを決定する（Ｓ２２５）。

【0095】

次に、検出処理部２２６は、閾値レベルＴＨＬに基づいて、パルス積分処理部２２４Ａによるパルス積分の結果を評価して、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンを検出する（Ｓ２２６）。検出処理部２２６は、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在するか否かを判定し（Ｓ２２７）、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在しない場合には、Ｓ２４０の処理に進む。

【0096】

一方、検出対象３０が存在し得る第２レンジビンが存在する場合には、レンジウォーク遷移推定処理部２３０（推定処理部）は、第１データと、検出処理部２２６により特定された第２レンジビンとに基づいて、その第２レンジビンの範囲内における検出対象３０の移動を推定する（Ｓ２３０）。検出対象３０の移動を推定する処理の詳細は前述している。

【0097】

次に、出力部２４０は、検出処理部２２６による検出結果と、レンジウォーク遷移推定処理部２３０による処理の結果とを出力し（Ｓ２４０）、図示する一連の処理を終える。

【0098】

以上に示す手順で上記の処理を実施することにより、ＲＸ２０は、検出対象３０の位置を、第２の実施形態に示す方法と同様の方法で検出する。

【0099】

以上に説明した、第３の実施形態によれば、第１、第２の実施形態と同様の効果を奏するものに加え、以下の効果を奏する。
ＲＸ２０の補間処理部２２７は、検出対象３０の位置を検出する方向に沿って、第３データの位置と、第３データの隣に配された他の第３データの位置との間の所定の位置に、その所定の位置に対応する補間データを生成する。検出処理部２２６は、第３データと補間データとに基づいて、第２分解能で規定される範囲に検出対象が存在することを検出するというより簡易な処理によって、デシメーション位相によらずに、移動する検出対象の位置を検出することができる。

【0100】

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態において、補間処理部２２７を追加する他の態様について説明する。

【0101】

上記の第３の実施形態では、第２の実施形態の構成に、補間処理部２２７を追加したものを例示したが、第４の実施形態では、これに代えて、同様の補間処理部２２７を第１の実施形態の構成に追加したものを例示する。この場合、追加する補間処理部２２７は、パルス積分処理部２２４の後段で、ＣＦＡＲ処理部２２５の前段に設ける。補間処理部２２７に関する詳細な説明は、第３の実施形態を参照する。

【0102】

以上に説明した、第４の実施形態によれば、第１から第３の実施形態と同様の効果を奏する。

【0103】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、信号処理装置は、フィルタ処理部と、低分解能データ生成部と、検出処理部とを持つ。フィルタ処理部は、検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、レンジ方向に第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データに対し、前記レンジ方向の単位距離当たりの前記第１データの変化量を制限した第２データを生成する。低分解能データ生成部は、前記第２データに基づいて、前記レンジ方向に前記第１分解能より分解能が低い第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する。検出処理部は、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出するというより簡易な処理によって、移動する検出対象の位置を検出することができる。

【0104】

また、他の実施形態によれば、レーダ受信機は、受信部と、フィルタ処理部と、低分解能データ生成部と、検出処理部とを持つ。受信部は、検出対象からの反射波を受信するアンテナ装置が出力する信号に基づいて生成されるデータであって、第１分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第１データを生成する。フィルタ処理部は、前記受信部により生成された第１データに対し、前記第１分解能より分解能が低い第２分解能に対応する単位距離当たりの前記第１データの変化量を制限した第２データを生成する。低分解能データ生成部は、前記第２データに基づいて、前記第２分解能で規定された位置に対応する信号強度を示す第３データを生成する。検出処理部は、前記第２分解能で規定される範囲に前記検出対象が存在することを、前記第３データに基づいて検出するというより簡易な処理によって、移動する検出対象の位置を検出することができる。

【0105】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
例えば、上記の実施形態において受信部２１０を含むＲＸ２０について説明したが、これに代えて、受信部２１０と分離して構成した信号処理装置（信号処理部２２０）が上記の処理を実施してもよい。

【符号の説明】

【0106】

１…レーダ装置、１０…レーダ送信機（ＴＸ）、２０…レーダ受信機（ＲＸ）、２２０…信号処理部（信号処理装置）、２２１…フィルタ処理部、２２２…低分解能データ生成部、２２３…パルス圧縮処理部、２２４…パルス積分処理部、２２５…ＣＦＡＲ処理部、２２６…検出処理部、２３０…レンジウォーク遷移推定処理部（推定処理部）

【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】