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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023182088
(43)【公開日】2023-12-26
(54)【発明の名称】信号処理装置、および、レーダシステム
(51)【国際特許分類】
G01S 13/34 20060101AFI20231219BHJP
【ＦＩ】
G01S13/34
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022095493
(22)【出願日】2022-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】520124752
【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 延正
(72)【発明者】
【氏名】神野 真吾
(72)【発明者】
【氏名】小林 佳枝
(72)【発明者】
【氏名】榎並 達也
【テーマコード（参考）】
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J070AB19
5J070AB24
5J070AC02
5J070AC06
5J070AC11
5J070AD02
5J070AE01
5J070AE09
5J070AF03
5J070AH31
5J070AH35
5J070AH40
5J070AH45
5J070AK35
(57)【要約】
【課題】ビート信号に含まれる干渉成分を周波数領域で除去する場合に、より広い周波数域で干渉成分を除去できる技術を提供する。
【解決手段】信号処理装置２００は、時間領域のビート信号Ｂｗを周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号Ｂｗｆ１にフーリエ変換し、第１信号の各正の周波数成分を順番に適応フィルタ２２１の主要入力信号とし、対応する各負の周波数成分を順番に適応フィルタの参照入力信号として、主要入力信号および参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行し、適応処理において、ＦＩＲフィルタ２２２によって参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、出力信号として主要入力信号とＦＩＲ処理によって処理された参照入力信号との残差を出力する出力処理と、残差に基づいてタップ係数を更新する更新処理とを実行し、タップ係数を更新するためのステップサイズパラメータをビン番号に基づいて変化させる。
【選択図】図１
【解決手段】信号処理装置２００は、時間領域のビート信号Ｂｗを周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号Ｂｗｆ１にフーリエ変換し、第１信号の各正の周波数成分を順番に適応フィルタ２２１の主要入力信号とし、対応する各負の周波数成分を順番に適応フィルタの参照入力信号として、主要入力信号および参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行し、適応処理において、ＦＩＲフィルタ２２２によって参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、出力信号として主要入力信号とＦＩＲ処理によって処理された参照入力信号との残差を出力する出力処理と、残差に基づいてタップ係数を更新する更新処理とを実行し、タップ係数を更新するためのステップサイズパラメータをビン番号に基づいて変化させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
信号処理装置（２００）であって、
送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、
ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備え、
前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行し、
前記処理部は、前記適応処理において、
前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、
前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、
前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、
前記タップ係数を更新するためのステップサイズパラメータを、前記第１信号の周波数ビンのビン番号に基づいて変化させる、
信号処理装置。
送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、
ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備え、
前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行し、
前記処理部は、前記適応処理において、
前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、
前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、
前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、
前記タップ係数を更新するためのステップサイズパラメータを、前記第１信号の周波数ビンのビン番号に基づいて変化させる、
信号処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載の信号処理装置であって、
前記処理部は、前記ステップサイズパラメータを、前記ビン番号に対して単調増加させる、信号処理装置。
前記処理部は、前記ステップサイズパラメータを、前記ビン番号に対して単調増加させる、信号処理装置。
【請求項3】
信号処理装置（２００）であって、
送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、
ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備え、
前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行し、
前記処理部は、前記適応処理において、
前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、
前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、
前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、
前記第１信号の次の周波数ビンの正の周波数成分を前記主要入力信号とする前に、前記第１信号の現在の周波数ビンに関して、更新された前記タップ係数を用いて前記ＦＩＲフィルタ処理と前記出力処理と前記更新処理とを実行する再計算処理を、予め定められた回数だけ実行する、信号処理装置。
送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、
ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備え、
前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行し、
前記処理部は、前記適応処理において、
前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、
前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、
前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、
前記第１信号の次の周波数ビンの正の周波数成分を前記主要入力信号とする前に、前記第１信号の現在の周波数ビンに関して、更新された前記タップ係数を用いて前記ＦＩＲフィルタ処理と前記出力処理と前記更新処理とを実行する再計算処理を、予め定められた回数だけ実行する、信号処理装置。
【請求項4】
信号処理装置（２００）であって、
送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、
ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備え、
前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行し、
前記処理部は、前記適応処理において、
前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、
前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、
前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、
前記適応処理として、近距離に相当する周波数ビンから遠距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、前記第１信号の正の周波数成分を前記主要入力信号とする第１適応処理と、中距離に相当する周波数ビンから前記近距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、前記第１信号の正の周波数成分を前記主要入力信号とする第２適応処理と、を実行し、
前記第１適応処理の出力処理によって出力される信号と、前記第２適応処理の出力処理によって出力される信号と、が接合された信号を、前記干渉除去後信号として出力する、
信号処理装置。
送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、
ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備え、
前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行し、
前記処理部は、前記適応処理において、
前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、
前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、
前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、
前記適応処理として、近距離に相当する周波数ビンから遠距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、前記第１信号の正の周波数成分を前記主要入力信号とする第１適応処理と、中距離に相当する周波数ビンから前記近距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、前記第１信号の正の周波数成分を前記主要入力信号とする第２適応処理と、を実行し、
前記第１適応処理の出力処理によって出力される信号と、前記第２適応処理の出力処理によって出力される信号と、が接合された信号を、前記干渉除去後信号として出力する、
信号処理装置。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載の信号処理装置であって、
前記変換部は、前記ビート信号を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第２信号（Ｂｗｆ２）にフーリエ変換し、
前記処理部は、前記第２信号の、予め定められた周波数より高い周波数域を表す高周波域における正の周波数成分と負の周波数成分との信号強度差が、予め定められた基準値以下であるか否かを判定する判定処理を実行し、
前記信号強度差が前記基準値以下である場合に、前記適応処理を実行する、信号処理装置。
前記変換部は、前記ビート信号を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第２信号（Ｂｗｆ２）にフーリエ変換し、
前記処理部は、前記第２信号の、予め定められた周波数より高い周波数域を表す高周波域における正の周波数成分と負の周波数成分との信号強度差が、予め定められた基準値以下であるか否かを判定する判定処理を実行し、
前記信号強度差が前記基準値以下である場合に、前記適応処理を実行する、信号処理装置。
【請求項6】
レーダシステム（１００）であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載の信号処理装置と、
前記送信信号に基づいて前記物標に前記送信波を送信する送信部（１０２）と、
前記受信信号を受信する受信部（１０３）と、
前記直交ミキサと、
前記出力信号に基づいて前記物標を測定する測定部と、を備える、レーダシステム。
請求項１から４のいずれか一項に記載の信号処理装置と、
前記送信信号に基づいて前記物標に前記送信波を送信する送信部（１０２）と、
前記受信信号を受信する受信部（１０３）と、
前記直交ミキサと、
前記出力信号に基づいて前記物標を測定する測定部と、を備える、レーダシステム。
【請求項7】
レーダシステム（１００）であって、
請求項５に記載の信号処理装置と、
前記送信信号に基づいて前記物標に前記送信波を送信する送信部（１０２）と、
前記受信信号を受信する受信部（１０３）と、
前記直交ミキサと、
前記出力信号に基づいて前記物標を測定する測定部と、を備える、レーダシステム。
請求項５に記載の信号処理装置と、
前記送信信号に基づいて前記物標に前記送信波を送信する送信部（１０２）と、
前記受信信号を受信する受信部（１０３）と、
前記直交ミキサと、
前記出力信号に基づいて前記物標を測定する測定部と、を備える、レーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、信号処理装置、および、レーダシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
物標に電磁波として送信された送信信号と、物標に反射された電磁波が受信された受信信号とのミキシングによって得られるビート信号に基づいて物標を測定するレーダシステムにおいて、ビート信号に他のレーダシステムの送信信号の干渉による干渉信号が生じる場合がある。非特許文献１には、複素信号として表されたビート信号に含まれる干渉信号を、干渉信号の正の周波数成分と負の周波数成分との相関性を利用して、適応フィルタによって周波数領域で除去する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】Feng Jin, Siyang Cao “Automotive Radar Interference Mitigation Using Adaptive Noise Canceller”, IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL. 68, NO. 4, APRIL 2019.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
非特許文献１の技術では、近傍領域に対応する周波数域において効果的に干渉成分を除去できるが、より近い超近傍領域や、遠方領域に対応する周波数域においては、十分に干渉成分を除去できない場合がある。そのため、より広い周波数域で干渉成分を除去することについて、更なる改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【0006】
本開示の第１の形態によれば、信号処理装置（２００）が提供される。この信号処理装置は、送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備える。前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行する。前記処理部は、前記適応処理において、前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、前記タップ係数を更新するためのステップサイズパラメータを、前記第１信号の周波数ビンのビン番号に基づいて変化させる。
【0007】
このような形態によれば、遠方に対応する周波数域において、残差を小さくできる可能性が高まる。そのため、遠方に対応する周波数域において、第１信号から干渉信号成分を効果的に除去できる可能性が高まる。
【0008】
本開示の第２の形態によれば、信号処理装置（２００）が提供される。この信号処理装置は、送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備える。前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行する。前記処理部は、前記適応処理において、前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、前記第１信号の次の周波数ビンの正の周波数成分を前記主要入力信号とする前に、前記第１信号の現在の周波数ビンに関して、更新された前記タップ係数を用いて前記ＦＩＲフィルタ処理と前記出力処理と前記更新処理とを実行する再計算処理を、予め定められた回数だけ実行する。
【0009】
このような形態によれば、再計算処理を実行しない場合と比較して、タップ係数を更新する回数を増やすことができる。そのため、遠方に対応する周波数域において、第１信号から干渉信号成分を効果的に除去できる可能性が高まる。
【0010】
本開示の第３の形態によれば、信号処理装置（２００）が提供される。この信号処理装置は、送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備える。前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行する。前記処理部は、前記適応処理において、前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、前記適応処理として、近距離に相当する周波数ビンから遠距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、前記第１信号の正の周波数成分を前記主要入力信号として入力する第１適応処理と、中距離に相当する周波数ビンから前記近距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、前記第１信号の正の周波数成分を前記主要入力信号として入力する第２適応処理と、を実行し、前記第１適応処理の出力処理によって出力される信号と、前記第２適応処理の出力処理によって出力される信号と、が接合された信号を、前記干渉除去後信号として出力する。
【0011】
このような形態によれば、干渉除去後信号に、残差の収束過程による影響が生じることを抑制できる。そのため、例えば、単に、近距離に相当する周波数ビンから遠距離に相当する周波数ビンに向かうように順に第１信号の周波数成分を適応処理によって処理する場合と比較して、超近傍に対応する周波数域において、第１信号から干渉信号成分を効果的に除去できる可能性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】第１実施形態におけるレーダ装置の概略構成を示す説明図。
【図2】ミキシング前の高周波信号とミキシング後のビート信号との例を示す説明図。
【図3】第１実施形態における干渉信号処理のフローチャート。
【図4】第１信号の例を示す説明図。
【図5】ビート信号に窓関数が乗算された様子を示す第１の説明図。
【図6】ビート信号に窓関数が乗算された様子を示す第２の説明図。
【図7】適応処理のフローチャート。
【図8】適応フィルタの説明図。
【図9】ＦＩＲフィルタの説明図。
【図10】ステップサイズパラメータとビン番号との関係を示す説明図。
【図11】出力信号の接合を説明する図。
【図12】適応処理のシミュレーション結果を示す図。
【図13】第２実施形態における干渉信号処理のフローチャート。
【図14】ビート信号の端部に干渉信号が生じた例を示す説明図。
【図15】第３実施形態における干渉信号処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0013】
Ａ．第１実施形態：
図１に示したレーダシステム１００は、例えば、自動車や二輪車等の車両に搭載され、物標ＯＢを測定する。物標ＯＢとは、例えば、歩行者や、他の車両、道路上の障害物のことを指す。「物標ＯＢを測定する」とは、例えば、レーダシステム１００が搭載された自己の車両と物標ＯＢとの間の距離や角度、自己の車両に対する物標ＯＢの相対速度を測定することを指す。本実施形態におけるレーダシステム１００は、ＦＣＭ（Fast-Chirp Modulation）方式によって物標ＯＢを測定するミリ波レーダによって構成されている。
図１に示したレーダシステム１００は、例えば、自動車や二輪車等の車両に搭載され、物標ＯＢを測定する。物標ＯＢとは、例えば、歩行者や、他の車両、道路上の障害物のことを指す。「物標ＯＢを測定する」とは、例えば、レーダシステム１００が搭載された自己の車両と物標ＯＢとの間の距離や角度、自己の車両に対する物標ＯＢの相対速度を測定することを指す。本実施形態におけるレーダシステム１００は、ＦＣＭ（Fast-Chirp Modulation）方式によって物標ＯＢを測定するミリ波レーダによって構成されている。
【0014】
図１に示すように、レーダシステム１００は、信号生成部１０１、送信部１０２、受信部１０３、直交ミキサ１０５を有するビート信号生成部１０４、および、信号処理装置２００を備えている。
【0015】
信号生成部１０１は、例えば、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路によって構成され、送信信号Ｔｗを生成する。本実施形態における信号生成部１０１は、送信信号Ｔｗとして、周波数が時間に対して線形なチャープ信号を連続的に生成する。
【0016】
送信部１０２は、送信信号Ｔｗを電磁波Ｅｗとして空間に放射するアンテナとして構成され、パワーアンプＰＡによって増幅された送信信号Ｔｗを電磁波Ｅｗとして放射する。受信部１０３は、物標ＯＢで反射した電磁波Ｅｗを、受信信号Ｄｗとして受信するアンテナとして構成されている。以下では、送信信号Ｔｗによって送信された電磁波Ｅｗのことを、送信波とも呼ぶ。また、物標ＯＢによって反射された電磁波Ｅｗのことを、反射波とも呼ぶ。
【0017】
ビート信号生成部１０４は、ビート信号Ｂｗを生成する。ビート信号Ｂｗは、受信信号Ｄｗと送信信号Ｔｗとが直交ミキサ１０５でミキシングされることによって生成される時間領域の複素信号を表す。ビート信号生成部１０４は、直交ミキサ１０５に加え、ローパスフィルタによって構成されたフィルタ部１０６と、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ：Analog-to-Digital Converter）によって構成されたアナログデジタル変換部１０７とを有している。
【0018】
本実施形態では、ビート信号生成部１０４は、信号ＢｗＩと信号ＢｗＱとを生成する。信号ＢｗＩは、送信信号Ｔｗと同位相の局部発振信号ＬＯと、低ノイズアンプＬＮＡによって増幅された受信信号Ｄｗとがミキシングされた信号に基づく信号である。信号ＢｗＱは、送信信号Ｔｗに対して位相を９０°遅らせた局部発振信号ＬＯと、同様に増幅された受信信号Ｄｗとがミキシングされた信号に基づく信号である。フィルタ部１０６は、直交ミキサ１０５の出力信号から高周波成分を減衰させ、アナログデジタル変換部１０７におけるエイリアシングを抑制する。アナログデジタル変換部１０７は、フィルタ部１０６によって処理された信号を、時間領域のデジタル信号に変換して出力する。このようにビート信号生成部１０４によって出力される信号ＢｗＩは、ビート信号Ｂｗの実数部に相当し、信号ＢｗＱは、ビート信号Ｂｗの虚数部に相当する。
【0019】
図２は、横軸を時間とし、縦軸を周波数とする模式的なグラフである。図２には、ビート信号Ｂｗの例と、そのビート信号Ｂｗの生成に用いられた局部発振信号ＬＯおよび受信信号Ｄｗの例と、が示されている。図２では、受信信号Ｄｗは、所望信号Ｄｗｐと、混入信号Ｉｗとによって、模式的に表されている。混入信号Ｉｗは、他の車両に搭載されたレーダシステム等から送信された電磁波が受信信号Ｄｗに入り込むことによって生じる。また、図２では、ビート信号Ｂｗは、物標ＯＢに由来する所望信号ＩＦＯと、混入信号Ｉｗに由来する干渉信号ＩＦＩとによって、模式的に表されている。図２に示すように、所望信号ＩＦＯは、周波数として正の周波数のみを有する信号である。より詳細には、所望信号ＩＦＯは、物標ＯＢに応じた、ある特定の正の周波数のみを有している。これに対して、干渉信号ＩＦＩは、正負両方の周波数を有する信号である。干渉信号ＩＦＩは、局部発振信号ＬＯと混入信号Ｉｗとが交差する時間Ｔｃに対して対称性を有しており、干渉信号ＩＦＩの正の周波数域の時間波形と、負の周波数域の時間波形とは略対称である。
【0020】
信号処理装置２００は、ＣＰＵと、記憶部と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピュータとして構成されている。
【0021】
信号処理装置２００は、変換部２１０と、処理部２２０と、測定部２３０とを備える。本実施形態における変換部２１０と処理部２２０と測定部２３０とは、信号処理装置２００の記憶部に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって実現される機能部である。他の実施形態では、変換部２１０や処理部２２０、測定部２３０は、例えば、ＣＰＵからの指示によって動作する、信号処理装置２００とは別体の装置として構成されていてもよい。また、信号処理装置２００の機能の一部や全部が、例えば、ハードウェア回路によって実現されてもよい。
【0022】
変換部２１０は、上述した複素時間波形であるビート信号Ｂｗを、第１信号Ｂｗｆ１にフーリエ変換する。より詳細には、変換部２１０は、ビート信号Ｂｗを、第１信号Ｂｗｆ１に高速フーリエ変換する。第１信号Ｂｗｆ１とは、ビート信号Ｂｗの周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の信号のことを指す。本実施形態では、ビート信号Ｂｗの周波数ビンの数は、１０２４個である。
【0023】
処理部２２０は、第１信号Ｂｗｆ１から、第１信号Ｂｗｆ１に含まれる干渉信号成分ＩＦＩｆが除去された干渉除去後信号Ｔｓを生成する。処理部２２０は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ２２２を含む適応フィルタ２２１を有している。適応フィルタ２２１やＦＩＲフィルタ２２２の詳細については後述する。
【0024】
測定部２３０は、後述するように、生成された干渉除去後信号Ｔｓに基づいて、物標ＯＢを測定する。
【0025】
本実施形態における信号処理装置２００は、図３に示した干渉信号処理を実行することによって、上述した干渉除去後信号Ｔｓを生成する。本実施形態では、干渉信号処理は、信号処理装置２００にビート信号Ｂｗが入力されるたびに実行される。より詳細には、本実施形態では、送信部１０２によって複数の一連の送信信号Ｔｗが１セットのチャープ信号群として送信され、それらの送信信号Ｔｗに対応して複数のビート信号Ｂｗが生成されて信号処理装置２００に入力される。チャープ信号群は、通常、２の累乗数個のチャープ信号によって構成され、例えば、５１２個のチャープ信号によって構成される。
【0026】
ステップＳ１１０にて、変換部２１０は、ビート信号Ｂｗを、第１信号Ｂｗｆ１にフーリエ変換する。変換部２１０は、ステップＳ１１０では、ビート信号Ｂｗに窓関数（例えば、ハニング窓や、ハミング窓、ブラックマン窓）を積算した後に、その窓関数が乗算された信号を高速フーリエ変換することで、第１信号Ｂｗｆ１を生成する。
【0027】
図４は、横軸を周波数とし、縦軸を振幅とする模式的なグラフである。図４には、第１信号Ｂｗｆ１の例が示されている。図４には、第１信号Ｂｗｆ１の例として、図２で説明したビート信号Ｂｗに由来する信号が示されている。図４では、第１信号Ｂｗｆ１は、物標ＯＢに由来する所望信号成分ＩＦＯｆと、干渉信号成分ＩＦＩｆとによって表されている。図４に示すように、第１信号Ｂｗｆ１は、正の周波数における周波数成分を表す正の周波数成分と、負の周波数における周波数成分を表す負の周波数成分とを含む。なお、技術の理解を容易にするために、図４には第１信号Ｂｗｆ１の周波数成分として振幅のみを示したが、第１信号Ｂｗｆ１は複素信号であるので、実際には、周波数成分として、振幅に加え位相を有する。
【0028】
第１信号Ｂｗｆ１における周波数ビンの番号のことを、ビン番号ｎとも呼ぶ。第１信号Ｂｗｆ１において、互いに対応する正の周波数ビンおよび負の周波数ビンには、同一のビン番号ｎが付与される。この「互いに対応する周波数ビン」とは、周波数の絶対値が互いに同じである正の周波数ビンおよび負の周波数ビンのことを指す。図４には、ビン番号ｎが模式的に示されている。図４に示すように、正の周波数ビンおよび負の周波数ビンには、それぞれ、周波数の絶対値が小さい周波数ビンから大きい周波数ビンへと順に、１ずつ増える連続番号が付与される。以下では、「互いに対応する周波数ビン」を有する正の周波数成分や負の周波数成分のことを、単に、「負の周波数成分に対応する正の周波数成分」や、「正の周波数成分に対応する負の周波数成分」とも呼ぶ。
【0029】
上述したように、複素時間波形であるビート信号Ｂｗに含まれる干渉信号ＩＦＩの正の周波数域と負の周波数域とは略対称であり相関するため、ビート信号Ｂｗをフーリエ変換した第１信号Ｂｗｆ１に含まれる干渉信号成分ＩＦＩｆの正の周波数成分と負の周波数成分ともまた相関する。より詳細には、干渉信号成分ＩＦＩｆの正の周波数成分と負の周波数成分とは、周波数位置のゼロ位置に対して略対称である。なお、図４には示されていないが、干渉信号成分ＩＦＩｆの、互いに対応する正の周波数成分と負の周波数成分との差は、実際には、より高い周波数域においてより大きくなる。そのため、干渉信号成分ＩＦＩｆの正の周波数成分と負の周波数成分とは、全体として周波数のゼロ位置に対して略対称であるが、より高い周波数域では、その対称性がやや低くなる。
【0030】
図５および図６は、横軸を時間とし、縦軸を振幅とする模式的なグラフである。図５には、ビート信号Ｂｗの時間Ｔｃより早い側に干渉信号ＩＦＩが生じている場合に、ビート信号Ｂｗにハニング窓が乗算された様子が示されている。図６には、時間Ｔｃに干渉信号ＩＦＩが生じている場合に、ビート信号Ｂｗにハニング窓が乗算された様子が示されている。図５および図６に示すように、ビート信号Ｂｗへの窓関数の乗算によって、ビート信号Ｂｗの時間位置の端に近いほど、ビート信号Ｂｗの信号強度が減少する。より詳細には、図５には、ビート信号Ｂｗに含まれる干渉信号ＩＦＩのより早い側の強度が、窓関数の乗算によって、より遅い側の強度よりも減少した様子が示されている。つまり、図５では、干渉信号ＩＦＩの正の周波数域の強度は、負の周波数域の強度よりも低い。また、図５の例とは逆に、例えば、ビート信号Ｂｗの時間Ｔｃより遅い側に干渉信号ＩＦＩが生じている場合には、ビート信号Ｂｗにハニング窓等の窓関数を乗算することにより、干渉信号ＩＦＩの負の周波数域の強度が正の周波数域の強度よりも減少する。そのため、ビート信号Ｂｗの時間Ｔｃより早い側、あるいは遅い側に干渉信号ＩＦＩが生じている場合、このビート信号Ｂｗから生成される第１信号Ｂｗｆ１における干渉信号成分ＩＦＩｆのより高い周波数域における正の周波数成分と負の周波数成分との差は、より大きくなる。
【0031】
図３のステップＳ１２０にて、処理部２２０は、第１信号Ｂｗｆ１の干渉信号成分ＩＦＩｆの強度が、所定の強度以上であるか否かを判定する。本実施形態では、処理部２２０は、ステップＳ１２０において、第１信号Ｂｗｆ１の負の周波数域における電力の積算値が、予め定められた基準電力値以上であるか否かを判定する。なお、他の実施形態では、処理部２２０は、ステップＳ１２０において、例えば、第１信号Ｂｗｆ１の負の周波数域における振幅の積算値が、予め定められた基準振幅以上であるか否かを判定してもよい。
【0032】
ステップＳ１２０で電力の積算値が基準電力値以上であると判定された場合、つまり、干渉信号成分ＩＦＩｆの強度が所定の強度以上であると判定された場合、ステップＳ１３０にて、処理部２２０は、適応処理を実行する。適応処理とは、第１信号Ｂｗｆ１の各正の周波数成分を順番に適応フィルタ２２１の主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する負の周波数成分を順番に適応フィルタ２２１の参照入力信号として、主要入力信号および参照入力信号に基づく出力信号を出力する処理のことを指す。適応フィルタ２２１の主要入力信号は、観測信号や主信号、主入力とも呼ばれ、適応フィルタ２２１のＰ端子に入力される。適応フィルタ２２１の参照入力信号は、参照信号や参照入力とも呼ばれ、適応フィルタ２２１のＮ端子に入力される。適応処理の適応アルゴリズムとしては、例えば、最小平均二乗（ＬＭＳ：Least Mean Square）アルゴリズムや、正規化最小平均二乗（ＮＬＭＳ：Normalized Least Mean Square）アルゴリズム、再帰的最小二乗（ＲＬＳ：Recursive Least Square）アルゴリズムが用いられる。
【0033】
図３に示すように、本実施形態では、処理部２２０は、適応処理として、第１適応処理と、第２適応処理とを実行する。第１適応処理と第２適応処理とでは、周波数ビンが処理される順番がそれぞれ異なる。より詳細には、第１適応処理では、処理部２２０は、近距離に相当する周波数ビンから遠距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、正の周波数成分を適応フィルタ２２１の主要入力信号とする。第２適応処理では、処理部２２０は、中距離に相当する周波数ビンから近距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、負の周波数成分を適応フィルタ２２１の主要入力信号とする。中距離とは、近距離よりも遠く、遠距離よりも近い距離のことを指す。遠距離とは、近距離および中距離よりも遠い距離のことを指す。より小さいビン番号ｎを有する周波数ビンは、より近い距離に相当する周波数ビンであり、より大きいビン番号ｎを有する周波数ビンは、より遠い距離に相当する周波数ビンである。以下では、第１適応処理と第２適応処理とを特に区別しない場合、両者を単に適応処理とも呼ぶ。
【0034】
本実施形態では、処理部２２０は、第１適応処理では、最も近い距離に相当する周波数ビンから最も遠い距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、正の周波数成分を処理する。つまり、例えば、周波数ビンの数が１０２４個である場合、処理部２２０は、第１適応処理において、ビン番号が１番の周波数ビンから、ビン番号が１０２４番の周波数ビンに向かうように順に、正の周波数成分を処理する。
【0035】
処理部２２０は、適応処理において、図７に示した各ステップを実行する。本実施形態では、処理部２２０は、１つの周波数ビンに関して、図１０に示したステップＳ１３１～ステップＳ１３５を複数回繰り返し実行する。
【0036】
図７に示すように、適応処理では、まず、ステップＳ１３１にて、処理部２２０は、ＦＩＲフィルタ処理を実行する。ＦＩＲフィルタ処理とは、ＦＩＲフィルタ２２２によって、
適応フィルタ２２１の参照入力信号を処理する処理のことを指す。
適応フィルタ２２１の参照入力信号を処理する処理のことを指す。
【0037】
図８に示すように、ビン番号ｎの負の周波数成分Ｎ（ｎ）がＦＩＲフィルタ２２２に入力されることによって、出力成分ｙ（ｎ）が出力される。出力成分ｙ（ｎ）は、ＦＩＲフィルタ処理によって処理された参照入力信号であるとも言える。出力成分ｙ（ｎ）は、下記式（１）によって表される。
ｙ（ｎ）＝ｗ（ｎ）ＴＸ …（１）
上記式（１）におけるＸは入力ベクトルを表す。ｗ（ｎ）は、ＦＩＲフィルタ２２２のタップ係数を表す。添え字Ｔは、ベクトルの転置を表す。タップ係数ｗ（ｎ）は、ＦＩＲフィルタ係数とも呼ばれる。
ｙ（ｎ）＝ｗ（ｎ）ＴＸ …（１）
上記式（１）におけるＸは入力ベクトルを表す。ｗ（ｎ）は、ＦＩＲフィルタ２２２のタップ係数を表す。添え字Ｔは、ベクトルの転置を表す。タップ係数ｗ（ｎ）は、ＦＩＲフィルタ係数とも呼ばれる。
【0038】
図９に示すように、ＦＩＲフィルタ２２２は、タップ数Ｌの直接型のフィルタとして構成されている。上述した入力ベクトルＸは、成分として負の周波数成分Ｎ（ｎ）～Ｎ（ｎ－（Ｌ－１））を有するＬ次のベクトルである。タップ係数ｗ（ｎ）は、成分としてｗ１（ｎ）～ｗＬ（ｎ）を有するＬ次のベクトルである。図９に示すように、ＦＩＲフィルタ２２２は、入力ベクトルＸにタップ係数ｗ（ｎ）を畳み込む。これにより、ＦＩＲフィルタ２２２の出力成分ｙ（ｎ）として、ＦＩＲフィルタ２２２の各タップにおける、入力ベクトルＸの成分と、タップ係数ｗ（ｎ）の成分との積の和が出力される。なお、他の実施形態では、ＦＩＲフィルタ２２２は、転置型や、縦続型、格子型のフィルタとして構成されていてもよい。
【0039】
次に、図７のステップＳ１３２にて、処理部２２０は、出力処理を実行する。出力処理とは、図８に示した適応フィルタ２２１の出力信号として、適応フィルタ２２１の主要入力信号と、ＦＩＲフィルタ処理によって処理された参照入力信号との残差ε（ｎ）を出力する処理のことを指す。つまり、出力処理では、残差ε（ｎ）として、ビン番号ｎの周波数ビンにおける正の周波数成分Ｐ（ｎ）と出力成分ｙ（ｎ）との残差が出力される。以下では、残差ε（ｎ）のことを出力信号ε（ｎ）とも呼ぶ。出力信号ε（ｎ）は、図８に示すように減算器２２３によって生成される。出力信号（ｎ）は、下記式（２）によって表される。
ε（ｎ）＝Ｐ（ｎ）－ｙ（ｎ） …（２）
ε（ｎ）＝Ｐ（ｎ）－ｙ（ｎ） …（２）
【0040】
次に、図７のステップＳ１３３にて、処理部２２０は、更新処理を実行する。更新処理とは、残差ε（ｎ）に基づいて、上述した適応アルゴリズムを用いて、タップ係数ｗ（ｎ）を更新する処理のことを指す。タップ係数ｗ（ｎ）は、下記式（３）を用いて更新される。
ｗＲ（ｎ）＝ｗ（ｎ）＋με（ｎ）Ｘ＊ …（３）
上記式（３）におけるｗＲは、更新後のタップ係数を表す。μは、タップ係数ｗ（ｎ）を更新するためのステップサイズパラメータを表す。Ｘ＊は、入力ベクトルＸの複素共役を表す。
ｗＲ（ｎ）＝ｗ（ｎ）＋με（ｎ）Ｘ＊ …（３）
上記式（３）におけるｗＲは、更新後のタップ係数を表す。μは、タップ係数ｗ（ｎ）を更新するためのステップサイズパラメータを表す。Ｘ＊は、入力ベクトルＸの複素共役を表す。
【0041】
本実施形態では、処理部２２０は、ステップサイズパラメータμを、ビン番号ｎに基づいて変化させる。より詳細には、処理部２２０は、ステップサイズパラメータμを、ビン番号ｎに対して全体として増加させる。より具体的には、本実施形態では、処理部２２０は、ステップサイズパラメータμを、ビン番号ｎに対して単調増加させる。図１０に示すように、本実施形態におけるステップサイズパラメータμは、ビン番号ｎに対して正の傾きを有する一次関数として定義されている。なお、本明細書において、単調増加とは、ある変数が他の変数に対して減少することなく増加することを指す。そのため、他の実施形態において、ステップサイズパラメータμをビン番号ｎに対して単調増加させる場合、ステップサイズパラメータμは、例えば、ビン番号ｎに対して単調増加する二次関数や指数関数等として定義されてもよいし、ビン番号ｎに対して一定の値をとるステップ状の部分を有する関数として定義されてもよい。
【0042】
上述したように、干渉信号成分ＩＦＩｆの正の周波数成分と負の周波数成分との差は、より高い周波数域においてより大きくなるので、例えば、ステップサイズパラメータμをビン番号ｎによらず一定とした場合、より低い周波数域においてタップ係数ｗ（ｎ）を適切に更新できても、より高い周波数域においてタップ係数ｗ（ｎ）の更新幅が不足し、タップ係数ｗ（ｎ）を適切に更新できない場合がある。これにより、より低い周波数域において残差ε（ｎ）が比較的小さくても、より高い周波数域において残差ε（ｎ）が大きくなる場合がある。本実施形態では、上記のようにステップサイズパラメータμをビン番号ｎに基づいて変化させるので、より高い周波数域においても、つまり、より遠い領域に対応する周波数域においても、タップ係数ｗ（ｎ）を適切に更新できる可能性が高まる。そのため、遠方領域に対応する周波数域において、残差ε（ｎ）を小さくできる可能性が高まる。
【0043】
次に、図７のステップＳ１３４にて、処理部２２０は、再計算回数が予め定められた回数以上であるか否かを判定する。再計算回数とは、後述する再計算処理が実行された回数のことを指す。再計算回数は、周波数ビンごとにカウントされる。ある周波数ビンに関してステップＳ１３４が初めて実行された場合、再計算回数は０回である。本実施形態では、処理部２２０は、ステップＳ１３４において、再計算回数が２回以上であるか否かを判定する。
【0044】
ステップＳ１３４で再計算回数が２回未満であると判定された場合、処理部２２０は、ステップＳ１３１に処理を戻す。再度実行されるステップＳ１３１～ステップＳ１３３では、処理部２２０は、直前に更新されたタップ係数を用いて、ＦＩＲフィルタ処理と、出力処理と、更新処理とを再度実行する。
【0045】
例えば、ある周波数ビンに関して２回目に実行されるステップＳ１３１では、処理部２２０は、上記式（１）におけるタップ係数ｗ（ｎ）として、１回目に実行されたステップＳ１３３で更新されたタップ係数ｗＲ（ｎ）を用いる。同様に、２回目に実行されるステップＳ１３２では、処理部２２０は、上記式（２）における出力成分ｙ（ｎ）として、更新されたタップ係数ｗＲ（ｎ）を用いて算出された出力成分ｙ（ｎ）を用いて、出力信号ε（ｎ）を出力する。同様に、２回目に実行されるステップＳ１３３では、処理部２２０は、上記式（３）におけるタップ係数ｗ（ｎ）として、更新されたタップ係数ｗＲ（ｎ）を用いて、タップ係数を更に更新する。
【0046】
このように、本実施形態では、処理部２２０は、第１信号Ｂｗｆ１の次の周波数ビンの周波数成分を適応処理によって処理する前に、より詳細には、次の周波数ビンの正の周波数成分を適応フィルタ２２１の主要入力信号とする前に、更新されたタップ係数を用いて、現在の周波数ビンに対して、ＦＩＲフィルタ処理と更新処理と出力処理とを再度実行する処理である再計算処理を実行する。なお、第１適応処理における現在の周波数ビンのビン番号がｎである場合、「次の周波数ビン」は、ｎ＋１番の周波数ビンである。第２適応処理における現在の周波数ビンのビン番号がｎである場合、「次の周波数ビン」は、ビン番号がｎ－１番の周波数ビンである。
【0047】
ステップＳ１３４で再計算回数が２回以上であると判定された場合、処理部２２０は、ステップＳ１３５に処理を進める。つまり、本実施形態では、処理部２２０は、再計算処理を予め定められた回数だけ、より詳細には２回だけ実行する。本実施形態では、ある周波数ビンに関して、ステップＳ１３１～ステップＳ１３３が、計３回実行されるとも言える。他の実施形態では、再計算回数は、例えば、１回であっても３回以上であってもよい。ただし、再計算回数は、１回～３回であると好ましい。
【0048】
なお、本実施形態とは異なり、例えば、時間領域の信号を適応フィルタによってリアルタイムで処理する場合、上述した再計算処理と同様の処理を実行すること、つまり、１つの時間成分に対してＦＩＲフィルタによる処理等を複数回実行することは、一般的に、時間的な制約により難しい。これに対して、本実施形態では、適応処理において、周波数領域の信号である第１信号Ｂｗｆ１を処理するので、再計算処理を容易に実行できる。
【0049】
ステップＳ１３５にて、処理部２２０は、現在の周波数ビンが、適応処理における最後の周波数ビンであるか否かを判定する。処理部２２０は、最後の周波数ビンではないと判定した場合、ステップＳ１３１に処理を戻す。その後、次の周波数ビンに関して、同様に、ステップＳ１３１～ステップＳ１３４を実行する。処理部２２０は、ステップＳ１３５で最後の周波数ビンであると判定した場合、適応処理を終了させる。
【0050】
図３のステップＳ１４０にて、処理部２２０は、第１適応処理の出力信号、および、第２適応処理の出力信号を接合し、接合されて生成された信号を、干渉除去後信号Ｔｓとして、測定部２３０へと出力する。
【0051】
図１１の上部には、第１適応処理の出力信号の例としての信号Ｏｐ１と、第２適応処理の出力信号の例としての信号Ｏｐ２とが示されている。また、図１１の上部には、第１適応処理および第２適応処理によって処理された第１信号Ｂｗｆ１の例として、信号Ｂｗｆ１ａが示されている。図１１の下部には、信号Ｏｐ１と信号Ｏｐ２とが接合された信号Ｏｊが示されている。図１１には、第１適応処理において最初に処理される周波数ビンＳｔ１と、第２適応処理において最初に処理される周波数ビンＳｔ２と、信号Ｏｐ１と信号Ｏｐ２とが接合される周波数ビンＥとが示されている。なお、図１１では、信号Ｏｐ１、信号Ｏｐ２、信号Ｂｗｆ１ａ、および、信号Ｏｊは、いずれも干渉信号成分ＩＦＩｆのみによって表されているが、実際には、信号Ｏｐ１と信号Ｏｐ２との少なくとも一方、および、信号Ｂｗｆ１ａ、信号Ｏｊには、物標ＯＢに由来する信号が含まれる。周波数ビンＥのビン番号は、周波数ビンＳｔ１のビン番号よりも大きく、周波数ビンＳｔ２のビン番号よりも小さい。より詳細には、図１１の例では、周波数ビンＥのビン番号に対応する周波数位置は、信号Ｏｐ２の極小点に相当し、後述する収束過程が終了する点に相当する。信号Ｏｊは、周波数ビンＥのビン番号以下の周波数域では、信号Ｏｐ２と同様の周波数成分を有し、周波数ビンＥのビン番号より大きい周波数域では、信号Ｏｐ１と同様の周波数成分を有する信号として生成されている。
【0052】
一般に、適応処理における残差の収束には、ある程度の時間を要する。なお、本実施形態における適応処理のように、周波数領域の離散信号を処理する場合、「ある程度の時間」とは、「ある程度の周波数ビンの数」のことを指す。例えば、図１１の例では、信号Ｏｐ１の周波数ビンＳｔ１付近の周波数域と、信号Ｏｐ２の周波数ビンＳｔ２付近の周波数域とには、残差ε（ｎ）が比較的高い領域が存在する。この領域は、残差ε（ｎ）が収束するまでの収束過程に対応する領域である。本実施形態では、信号Ｏｐ１と信号Ｏｐ２とを接合して信号Ｏｊを生成し、この信号Ｏｊを干渉除去後信号Ｔｓとして出力するので、例えば、単一の出力信号からなる信号を干渉除去後信号Ｔｓとして出力する場合と比較して、干渉除去後信号Ｔｓに、こういった収束過程の影響が生じることを抑制できる。なお、例えば、第２適応処理に代えて、遠距離に相当する周波数ビンから近距離に相当する周波数ビンに向かうように順に正の周波数成分を適応フィルタ２２１の主要入力信号とする適応処理を実行した場合、上述したように、より高い周波数域では正の周波数成分と負の周波数成分との差が大きいので、残差ε（ｎ）が収束せず発散する可能性がある。本実施形態における第２適応処理では、中距離に相当する周波数ビンから負の周波数成分を処理するので、このような残差ε（ｎ）の発散を抑制できる。
【0053】
図１２は、横軸を周波数ビンとし、縦軸を電力とするグラフである。図１２では、負の周波数成分の周波数ビンのビン番号には、負の符号が付されている。図１２は、上述した時間Ｔｃに干渉信号ＩＦＩを含むビート信号Ｂｗがフーリエ変換された信号Ｂｗｆ１ｂを、適応処理で処理した場合のシミュレーション結果を示している。図１２には、干渉除去後信号Ｔｓとして、信号Ｂｗｆ１ｂを、上述した適応処理によって処理することにより生成される信号Ｔｓａのシミュレーション結果が示されている。また、図１２には、同様の信号Ｂｗｆ１ａを、上述した適応処理とは別の適応処理で処理することによって生成される信号Ｔｓｂのシミュレーション結果が示されている。この別の適応処理とは、ビン番号が１番の周波数ビンから１０２４番の周波数ビンに向かうように順に、信号Ｂｗｆ１ａの各周波数成分を、ステップサイズパラメータμを一定とし、かつ、再計算処理を実行することなく処理する適応処理である。信号Ｂｗ１ｆｂは、図４で説明した第１信号Ｂｗｆ１と同様に、物標ＯＢに由来する所望信号成分ＩＦＯｆと、干渉信号成分ＩＦＩｆとを含んでいる。図１２の例では、所望信号成分ＩＦＯｆは、ビン番号ｎが１８０の周波数ビンの位置付近に含まれている。信号Ｂｗｆ１ｂの干渉信号成分ＩＦＩｆは、全周波数域に亘って含まれている。
【0054】
図１２に示すように、信号Ｂｗｆ１ｂが干渉信号処理で処理されることによって、干渉信号成分ＩＦＩｆが減少するため、信号Ｔｓａにおける干渉信号成分ＩＦＩｆに対する所望信号成分ＩＦＯｆのＳ／Ｎ比は、信号Ｂｗ１ｆａにおけるＳ／Ｎ比と比較して上昇する。また、図１２に示すように、信号Ｔｓａでは、信号Ｔｓｂと比較して、超近傍領域に対応する周波数域や遠方領域に対応する周波数域において、干渉信号成分ＩＦＩｆが特に効果的に除去されたことがわかる。より詳細には、信号Ｔｓａでは、信号Ｔｓｂと比較して、ビン番号が１～２０の周波数位置、および、ビン番号が６００以上の周波数位置において、干渉信号成分ＩＦＩｆが効果的に低減したことがわかる。本実施形態では、ビン番号が１～２０の周波数位置は、受信部１０３からの距離が約０ｍ～６ｍの位置に相当する周波数位置であり、ビン番号が６００以上の周波数位置は、受信部１０３からの距離が約１８０ｍ以上の位置に相当する周波数位置である。
【0055】
処理部２２０は、ステップＳ１４０の後、干渉信号処理を終了させる。また、処理部２２０は、上述したステップＳ１２０で干渉信号成分ＩＦＩｆの強度が所定の強度未満であると判定された場合にも、干渉信号処理を終了させる。この場合、第１信号Ｂｗｆ１が、測定部２３０へと出力される。干渉信号成分ＩＦＩｆの強度が所定の強度未満であると判定された場合、第１信号Ｂｗｆ１における干渉信号成分ＩＦＩｆの強度は、所望信号成分ＩＦＯｆと比較して相対的に小さい。そのため、この場合、第１信号Ｂｗｆ１を物標ＯＢの測定に用いても、干渉信号成分ＩＦＩｆによる影響が物標ＯＢの測定結果に及ぶことが抑制される。
【0056】
測定部２３０は、上述した干渉信号処理によって生成された干渉除去後信号Ｔｓに基づいて、物標ＯＢの測定を実行する。本実施形態では、測定部２３０は、上述したチャープ信号群を構成する各信号に基づくビート信号Ｂｗが干渉信号処理によって処理されることで生成される全ての干渉除去後信号Ｔｓ、および、干渉信号成分ＩＦＩｆの強度が所定の強度未満であると判定された全ての第１信号Ｂｗｆ１に基づいて、物標ＯＢを測定する。この場合、測定部２３０は、例えば、これらの信号を個別に解析することによって物標ＯＢを測定してもよいし、これらの信号を更にフーリエ変換した結果に基づいて物標ＯＢを測定してもよい。
【0057】
以上で説明した本実施形態における信号処理装置２００によれば、処理部２２０は、第１信号Ｂｗｆ１の各正の周波数成分を順番に適応フィルタ２２１の主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する各負の周波数成分を順番に適応フィルタ２２１の参照入力信号として、主要入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理において、ＦＩＲフィルタ２２２によって参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、適応フィルタ２２１の出力信号として、適応フィルタ２２１の主要入力信号とＦＩＲフィルタ２２２によって処理された参照入力信号との残差ε（ｎ）を出力する出力処理と、残差ε（ｎ）に基づいてタップ係数ｗ（ｎ）を更新する更新処理とを実行する。そして、処理部２２０は、タップ係数ｗ（ｎ）を更新するためのステップサイズパラメータμを、ビン番号ｎに基づいて変化させる。これにより、遠方領域に対応する周波数域において、残差ε（ｎ）を小さくできる可能性が高まる。そのため、遠方領域に対応する周波数域において、第１信号Ｂｗｆ１から干渉信号成分ＩＦＩｆを効果的に除去できる可能性が高まる。
【0058】
また、本実施形態では、処理部２２０は、ステップサイズパラメータμを、ビン番号ｎに対して単調増加させる。これにより、干渉信号成分ＩＦＩｆの正の周波数成分と負の周波数成分との差がより高い周波数域においてより大きくなるのに対応して、ステップサイズパラメータμを大きくできる。そのため、タップ係数ｗ（ｎ）をより適切に更新できる可能性が高まるので、遠方領域に対応する周波数域において、第１信号Ｂｗｆ１から干渉信号成分ＩＦＩｆを効果的に除去できる可能性がより高まる。
【0059】
また、本実施形態では、処理部２２０は、次の周波数ビンの正の周波数成分を適応フィルタ２２１の主要入力信号とする前に、更新されたタップ係数ｗＲ（ｎ）を用いて、現在の周波数ビンに関して、ＦＩＲフィルタ処理と出力処理と更新処理とを実行する再計算処理を、予め定められた回数だけ実行する。これにより、再計算処理を実行しない場合と比較して、タップ係数ｗ（ｎ）を更新する回数を増やすことができる。そのため、遠方領域に対応する周波数域において、第１信号Ｂｗｆ１から干渉信号成分ＩＦＩｆを効果的に除去できる可能性が高まる。
【0060】
また、本実施形態では、処理部２２０は、適応処理として、近距離に相当する周波数ビンから遠距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、正の周波数成分を適応フィルタ２２１の主要入力信号とする第１適応処理と、中距離に相当する周波数ビンから近距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、正の周波数成分を適応フィルタ２２１の主要入力信号とする第２適応処理とを実行する。処理部２２０は、第１適応処理の出力処理によって出力される信号Ｏｐ１と、第２適応処理の出力処理によって出力される信号Ｏｐ２とが接合された信号Ｏｊを、干渉除去後信号Ｔｓとして出力する。これにより、干渉除去後信号Ｔｓに、残差ε（ｎ）の収束過程による影響が生じることを抑制できる。そのため、例えば、単に、近距離に相当する周波数ビンから遠距離に相当する周波数ビンに向かうように順に第１信号の周波数成分を適応処理によって処理する場合と比較して、超近傍領域に対応する周波数域において、第１信号Ｂｗｆ１から干渉信号成分ＩＦＩｆを効果的に除去できる可能性が高まる。
【0061】
Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態における信号処理装置２００は、図１３の干渉信号処理を実行する。図１３では、第１実施形態で説明した図３と同様の工程には、図３と同じ符号が付されている。本実施形態における信号処理装置２００は、干渉信号処理において、第１実施形態とは異なり、適応処理を実行する前に、後述する判定処理を実行する。第２実施形態におけるレーダシステム１００や信号処理装置２００の構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
第２実施形態における信号処理装置２００は、図１３の干渉信号処理を実行する。図１３では、第１実施形態で説明した図３と同様の工程には、図３と同じ符号が付されている。本実施形態における信号処理装置２００は、干渉信号処理において、第１実施形態とは異なり、適応処理を実行する前に、後述する判定処理を実行する。第２実施形態におけるレーダシステム１００や信号処理装置２００の構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
【0062】
判定処理とは、図１４の下部に示した第２信号Ｂｗｆ２の高周波域における正の周波数成分と、高周波域における負の周波数成分との信号強度差が、予め定められた基準値以下であるか否かを判定する処理のことを指す。第２信号Ｂｗｆ２は、ビート信号Ｂｗが、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の信号にフーリエ変換されることによって生成される。本明細書において、「高周波域」は、周波数の絶対値が予め定められた周波数より高い周波数域を表す。
【0063】
図１３のステップＳ１０２にて、変換部２１０は、ビート信号Ｂｗを第２信号Ｂｗｆ２にフーリエ変換する。ステップＳ１０２では、変換部２１０は、ビート信号Ｂｗにおける混入信号Ｉｗに由来する干渉信号ＩＦＩの対称性を変化させないように、ビート信号Ｂｗを第２信号Ｂｗｆ２にフーリエ変換する。より詳細には、変換部２１０は、ステップＳ１０２において、ビート信号Ｂｗに窓関数を積算することなく、ビート信号Ｂｗをそのままフーリエ変換する。
【0064】
ステップＳ１０４にて、処理部２２０は、判定処理を実行する。本実施形態では、処理部２２０は、ステップＳ１０４において、高周波域における正の周波数成分の電力の積算値と、対応する周波数域における負の周波数成分の電力の積算値との差が、正の周波数成分の電力の積算値に対して１０％以下であるか否かを判定する。処理部２２０は、ステップＳ１０４で電力の積算値の差が１０％以下であると判定した場合、つまり、信号強度差が基準値以下であると判定した場合、図３で説明したのと同様に、ステップＳ１１０以降を実行する。
【0065】
ステップＳ１０４で電力の積算値の差が１０％を超えると判定された場合、つまり、信号強度差が基準値より大きいと判定された場合、ステップＳ１４２にて、処理部２２０は、ビート信号Ｂｗを第１信号Ｂｗｆ１にフーリエ変換する。その後、処理部２２０は、干渉信号処理を終了させる。この場合、測定部２３０には、この第１信号Ｂｗｆ１が測定部２３０に出力される。なお、本実施形態におけるステップＳ１１０やステップＳ１４２で第１信号Ｂｗｆ１に変換されるビート信号Ｂｗは、ステップＳ１０２で第２信号Ｂｗｆ２に変換されるビート信号Ｂｗと同様の信号である。
【0066】
図１４の上部には、横軸を時間とし、縦軸を振幅とする模式的なグラフが示され、図１４の下部には、横軸を周波数とし、縦軸を振幅とする模式的なグラフが示されている。図１４の上部には、ビート信号Ｂｗの時間位置における左端部、つまり、ビート信号Ｂｗのより早い側の端部において、干渉信号ＩＦＩが生じた例が示されている。図１４の下部には、このビート信号Ｂｗがフーリエ変換されて生成された第２信号Ｂｗｆ２の例が示されている。図１４では、第２信号Ｂｗｆ２は、図４で説明した第１信号Ｂｗｆ１と同様に、所望信号成分ＩＦＯｆと、干渉信号成分ＩＦＩｆとによって表されている。
【0067】
図１４に示すように、ビート信号Ｂｗの端部に干渉信号ＩＦＩが生じた場合、干渉信号ＩＦＩの全部や一部が欠ける場合がある。より詳細には、図１４の例では、図１４の上部に示すように、干渉信号ＩＦＩの正の周波数域の信号の一部が欠けている。また、これにより、図１４の下部に示すように、第２信号Ｂｗｆ２に含まれる干渉信号成分ＩＦＩｆの正の周波数成分の一部が欠けている。このように、ビート信号Ｂｗの端に干渉信号ＩＦＩが生じた場合、第１信号Ｂｗｆ１や第２信号Ｂｗｆ２に含まれる干渉信号成分ＩＦＩｆの正の周波数成分と負の周波数成分との対称性が低下する。そのため、この場合に、第１信号Ｂｗｆ１に対して適応処理を実行すると、残差ε（ｎ）が発散して収束しない可能性がある。本実施形態では、上述した判定処理によって、正の周波数成分と負の周波数成分との信号強度差に基づいて、正の周波数成分と負の周波数成分との対称性を判定できる。そして、信号強度差が基準値以下と判定された場合、つまり、正の周波数成分と負の周波数成分との対称性が高い場合に適応処理を実行し、逆の場合には適応処理を実行しないので、上記の適応処理における残差ε（ｎ）の発散を抑制できる。上述した高周波域の範囲や、基準値の大きさは、例えば、正の周波数成分と負の周波数成分との対称性を適切に判定できるように定められると好ましい。
【0068】
また、図示は省略するが、ビート信号Ｂｗの右端部、つまり、ビート信号Ｂｗのより遅い側の端部において干渉信号ＩＦＩが生じた場合も上記と同様である。この場合、干渉信号ＩＦＩの負の周波数域の信号の一部や全部が欠けることにより、第１信号Ｂｗｆ１や第２信号Ｂｗｆ２に含まれる干渉信号成分ＩＦＩｆの負の周波数成分の一部や全部が欠ける。
【0069】
なお、上述したように、ビート信号Ｂｗに窓関数を乗じることによりビート信号Ｂｗの端側における信号強度は低下するので、ビート信号Ｂｗの時間位置の端部に干渉信号ＩＦＩが生じた場合、ビート信号Ｂｗにハニング窓等の窓関数を乗じることで、ビート信号Ｂｗの時間Ｔｃに干渉信号ＩＦＩが生じた場合と比較して、干渉信号ＩＦＩの振幅をより減少させることができる。その後、この窓関数が乗じられたビート信号Ｂｗをフーリエ変換して第１信号Ｂｗｆ１を生成することで、第１信号Ｂｗｆ１における干渉信号成分ＩＦＩｆの信号強度を低下させることができる。つまり、ビート信号Ｂｗの端部に干渉信号ＩＦＩが生じた場合、上述したステップＳ１４２を実行することで、第１信号Ｂｗｆ１における干渉信号成分ＩＦＩｆの信号強度を効果的に低減できる。そのため、この場合、例えば、ステップＳ１４２で生成された第１信号Ｂｗｆ１を物標ＯＢの測定に用いても、干渉信号成分ＩＦＩｆによる影響が物標ＯＢの測定結果に及ぶことが抑制される。
【0070】
以上で説明した第２実施形態によれば、処理部２２０は、第２信号Ｂｗｆ２の高周波衰期における正の周波数成分と負の周波数成分との信号強度差が基準値以下であるか否かを判定する判定処理を実行し、信号強度差が基準値以下である場合に、適応処理を実行する。そのため、適応処理における残差ε（ｎ）の発散を抑制できる。
【0071】
Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態における信号処理装置２００は、図１５の干渉信号処理を実行する。図１５では、第２実施形態で説明した図１３と同様の工程には、図１３と同じ符号が付されている。本実施形態における信号処理装置２００は、第２実施形態と同様に判定処理を実行する。一方で、本実施形態では、信号処理装置２００は、第２実施形態とは異なり、判定処理において、第２信号Ｂｗｆ２の高周波域における正の周波数成分の電力の最頻値と負の周波数成分の電力の最頻値とを比較する。第３実施形態におけるレーダシステム１００や信号処理装置２００の構成のうち、特に説明しない点については、第２実施形態と同様である。
第３実施形態における信号処理装置２００は、図１５の干渉信号処理を実行する。図１５では、第２実施形態で説明した図１３と同様の工程には、図１３と同じ符号が付されている。本実施形態における信号処理装置２００は、第２実施形態と同様に判定処理を実行する。一方で、本実施形態では、信号処理装置２００は、第２実施形態とは異なり、判定処理において、第２信号Ｂｗｆ２の高周波域における正の周波数成分の電力の最頻値と負の周波数成分の電力の最頻値とを比較する。第３実施形態におけるレーダシステム１００や信号処理装置２００の構成のうち、特に説明しない点については、第２実施形態と同様である。
【0072】
図１５のステップＳ１０４ｂにて、処理部２２０は、判定処理を実行する。本実施形態では、処理部２２０は、ステップＳ１０４ｂにおいて、上述した高周波域における電力の最頻値の差が、正の周波数成分の電力の最頻値に対して１０％以下であるか否かを判定する。処理部２２０は、ステップＳ１０４ｂで電力の最頻値の差が１０％以下であると判定した場合、つまり、信号強度差が基準値以下であると判定した場合、図１３で説明したのと同様に、ステップＳ１１０以降を実行する。また、信号強度差が基準値より大きいと判定した場合、図１３で説明したのと同様に、ステップＳ１４２を実行する。
【0073】
以上で説明した第３実施形態によっても、第２実施形態と同様に適応処理における残差ε（ｎ）の発散を抑制できる。なお、第２実施形態や第３実施形態では、判定処理において、各成分の電力の積算値や最頻値を比較しているが、他の実施形態において判定処理を実行する場合、例えば、各成分の振幅の積算値や最頻値を比較してもよい。
【0074】
Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ－１）上記実施形態では、処理部２２０は、（ａ）適応処理においてステップサイズパラメータμをビン番号ｎに基づいて変化させること、（ｂ）適応処理において再計算処理を予め定められた回数だけ実行すること、および、（ｃ）適応処理として第１適応処理および第２適応処理を実行すること、の全てを実行している。これに対して、処理部２２０は、上記（ａ）～（ｃ）のうちいずれか１つのみ、あるいは、いずれか２つのみを実行してもよい。
（Ｄ－１）上記実施形態では、処理部２２０は、（ａ）適応処理においてステップサイズパラメータμをビン番号ｎに基づいて変化させること、（ｂ）適応処理において再計算処理を予め定められた回数だけ実行すること、および、（ｃ）適応処理として第１適応処理および第２適応処理を実行すること、の全てを実行している。これに対して、処理部２２０は、上記（ａ）～（ｃ）のうちいずれか１つのみ、あるいは、いずれか２つのみを実行してもよい。
【0075】
（Ｄ－２）上記実施形態では、処理部２２０は、適応処理において、ステップサイズパラメータμをビン番号ｎに対して単調増加させている。これに対して、処理部２２０は、適応処理において、ステップサイズパラメータμをビン番号ｎに対して単調増加させなくてもよい。この場合、ステップサイズパラメータμが、例えば、部分的にビン番号ｎに対して減少する部分を有し、かつ、全体としてビン番号ｎに対して増加する関数として定義されていてもよい。
【0076】
（Ｄ－３）上記実施形態では、処理部２２０は、図３や図１３、図１５のステップＳ１２０において、第１信号Ｂｗｆ１の干渉信号成分ＩＦＩｆの強度が所定の強度以上であるか否かを判定しているが、この判定を実行しなくてもよい。
【0077】
Ｅ．他の形態：
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【0078】
＜形態１＞信号処理装置（２００）は、送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備える。前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行する。前記処理部は、前記適応処理において、前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、前記タップ係数を更新するためのステップサイズパラメータを、前記第１信号の周波数ビンのビン番号に基づいて変化させる。
【0079】
＜形態２＞上記形態１の信号処理装置において、前記処理部は、前記ステップサイズパラメータを、前記ビン番号に対して単調増加させてもよい。
【0080】
＜形態３＞信号処理装置（２００）は、送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備える。前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行する。前記処理部は、前記適応処理において、前記ＦＩＲフィルタによって前記参照入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、前記第１信号の次の周波数ビンの正の周波数成分を前記主要入力信号とする前に、前記第１信号の現在の周波数ビンに関して、更新された前記タップ係数を用いて前記ＦＩＲフィルタ処理と前記出力処理と前記更新処理とを実行する再計算処理を、予め定められた回数だけ実行する。
【0081】
＜形態４＞信号処理装置（２００）は、送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を受信して得られる受信信号（Ｄｗ）と、前記送信波を送信するための送信信号（Ｔｗ）と、が直交ミキサ（１０５）でミキシングされることによって生成される時間領域の信号を表すビート信号（Ｂｗ）を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第１信号（Ｂｗｆ１）にフーリエ変換する変換部（２１０）と、ＦＩＲフィルタ（２２２）を含む適応フィルタ（２２１）を有し、前記第１信号から干渉信号成分（ＩＦＩｆ）が除去された干渉除去後信号（Ｔｓ）を生成する処理部（２２０）と、を備える。前記処理部は、前記第１信号の各正の周波数成分を順番に前記適応フィルタの主要入力信号とし、各正の周波数成分と対応する前記第１信号の各負の周波数成分を順番に前記適応フィルタの参照入力信号として、前記主要入力信号および前記参照入力信号に基づく出力信号を出力する適応処理を実行する。前記処理部は、前記適応処理において、前記ＦＩＲフィルタによって前記主要入力信号を処理するＦＩＲフィルタ処理と、前記出力信号として、前記主要入力信号と、前記ＦＩＲフィルタ処理によって処理された前記参照入力信号と、の残差を出力する出力処理と、前記残差に基づいて、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数を更新する更新処理と、を実行し、前記適応処理として、近距離に相当する周波数ビンから遠距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、前記第１信号の正の周波数成分を前記主要入力信号とする第１適応処理と、中距離に相当する周波数ビンから近距離に相当する周波数ビンに向かうように順に、前記第１信号の正の周波数成分を前記主要入力信号とする第２適応処理と、を実行し、前記第１適応処理の出力処理によって出力される信号と、前記第２適応処理の出力処理によって出力される信号と、が接合された信号を、前記干渉除去後信号として出力する。
【0082】
＜形態５＞上記形態１から４のいずれか一の形態のレーダ装置において、前記変換部は、前記ビート信号を、周波数成分が周波数ビンごとに表された周波数領域の第２信号（Ｂｗｆ２）にフーリエ変換し、前記処理部は、前記第２信号の、予め定められた周波数より高い周波数域を表す高周波域における正の周波数成分と負の周波数成分との信号強度差が、予め定められた基準値以下であるか否かを判定する判定処理を実行し、前記信号強度差が前記基準値以下である場合に、前記適応処理を実行してもよい。
【0083】
＜形態６＞レーダシステム（１００）は、上記形態１から５のいずれか一の形態の信号処理装置と、前記送信信号に基づいて前記物標に前記送信波を送信する送信部（１０２）と、前記受信信号を受信する受信部（１０３）と、前記直交ミキサと、前記出力信号に基づいて前記物標を測定する測定部と、を備える。
【符号の説明】
【0084】
１００…レーダシステム、１０１…信号生成部、１０２…送信部、１０３…受信部、１０５…直交ミキサ、１０６…フィルタ部、１０７…アナログデジタル変換部、２００…信号処理装置、２１０…変換部、２２０…処理部、２２１…適応フィルタ、２２２…ＦＩＲフィルタ、２３０…測定部、Ｂｗ…ビート信号、Ｂｗｆ１…第１信号、Ｂｗｆ２…第２信号、Ｄｗ…受信信号、Ｅｗ…電磁波、ＩＦＩｆ…干渉信号成分、ＯＢ…物標、Ｔｓ…干渉除去後信号
【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】