(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を電磁波として送波し、ターゲットで反射した前記電磁波を受信信号として受波し、前記送信信号と前記受信信号とをミキシングしてビート信号を生成して、前記ビート信号に基づいて、前記ターゲットまでの距離および前記ターゲットに対する相対速度を測定するＦＭＣＷレーダ装置であって、
ＦＦＴ後のアップチャープ期間における前記ビート信号の周波数複素スペクトル、およびダウンチャープ期間における前記ビート信号の周波数複素スペクトルから、所定の範囲における周波数ビンの複素スペクトルのみを抽出する周波数ビン抽出部と、
前記アップチャープ期間における前記ターゲットの周波数ビンと、前記ダウンチャープ期間における前記ターゲットの周波数ビンとから、ＦＭＣＷレーダの原理に基づき前記ターゲットまでの距離および前記ターゲットに対する相対速度を測定するターゲット測定部と、
を備え、
前記所定の範囲は、前記アップチャープ期間では負（＜０）の周波数であり、前記ダウンチャープ期間では正（＞０）の周波数であり、
前記アップチャープ期間と前記ダウンチャープ期間とで変調時間幅がともにＴ［ｓ］であり、前記送信信号の変調中心周波数がＦｃ［Ｈｚ］であり、前記電磁波の速度がＣ［ｍ／ｓ］であり、観測する相対速度の範囲が（−Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］〜（＋Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］である場合に、
前記所定の範囲として、
前記アップチャープ期間では、負（＜０）の周波数の上限を、
−ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕
ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数
とし、
前記ダウンチャープ期間では、正（＞０）の周波数の下限を、
ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕
とする
ことを特徴とするＦＭＣＷレーダ装置。
【請求項２】
複数の観測期間毎に測定可能な距離範囲が変わるように、前記複数の観測期間毎に変調時間幅が異なる送信変調を生成する距離範囲毎変調電圧発生部を備え、
前記ターゲット測定部に代えて、
前記複数の観測期間毎に、前記アップチャープ期間における前記ターゲットの周波数ビンと、前記ダウンチャープ期間における前記ターゲットの周波数ビンとから、ＦＭＣＷレーダの原理に基づき前記ターゲットまでの距離および前記ターゲットに対する相対速度を測定する距離範囲毎ターゲット測定部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のＦＭＣＷレーダ装置。
【請求項３】
前記距離範囲毎ターゲット測定部は、前記複数の観測期間において、測定可能な距離範囲が近いほど、前記送信信号の変調周波数幅を広くして、前記ターゲットまでの距離を測定する
ことを特徴とする請求項２に記載のＦＭＣＷレーダ装置。
【請求項４】
送信信号を電磁波として送波し、ターゲットで反射した前記電磁波を受信信号として受波し、前記送信信号と前記受信信号とをミキシングしてビート信号を生成して、前記ビート信号に基づいて、前記ターゲットまでの距離および前記ターゲットに対する相対速度を測定するＦＭＣＷレーダ装置で実行されるＦＭＣＷレーダ用信号処理方法であって、
ＦＦＴ後のアップチャープ期間における前記ビート信号の周波数複素スペクトル、およびダウンチャープ期間における前記ビート信号の周波数複素スペクトルから、所定の範囲における周波数ビンの複素スペクトルのみを抽出する周波数ビン抽出ステップと、
前記アップチャープ期間における前記ターゲットの周波数ビンと、前記ダウンチャープ期間における前記ターゲットの周波数ビンとから、ＦＭＣＷレーダの原理に基づき前記ターゲットまでの距離および前記ターゲットに対する相対速度を測定するターゲット測定ステップと、
を備え、
前記所定の範囲は、前記アップチャープ期間では負（＜０）の周波数であり、前記ダウンチャープ期間では正（＞０）の周波数であり、
前記アップチャープ期間と前記ダウンチャープ期間とで変調時間幅がともにＴ［ｓ］であり、前記送信信号の変調中心周波数がＦｃ［Ｈｚ］であり、前記電磁波の速度がＣ［ｍ／ｓ］であり、観測する相対速度の範囲が（−Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］〜（＋Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］である場合に、
前記所定の範囲として、
前記アップチャープ期間では、負（＜０）の周波数の上限を、
−ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕
ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数
とし、
前記ダウンチャープ期間では、正（＞０）の周波数の下限を、
ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕
とする
ことを特徴とするＦＭＣＷレーダ用信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対象となる物体（以下、「ターゲット」と称する）までの距離やターゲットに対する相対速度を測定するＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーダ装置およびＦＭＣＷレーダ用信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パルスレーダ等に比べ安価かつ単純な構成で、距離が数百ｍ以下のターゲットに対応できるＦＭＣＷレーダ装置（以下、単に「ＦＭＣＷレーダ」とも称する）が用いられている。ＦＭＣＷレーダは、特定の変調を施した送信信号を電磁波として放射（送波）し、ターゲットで反射した電磁波を受波し、受波した電磁波を受信信号として、送信信号と受信信号とから、ビート信号を生成する。
【０００３】
ここで、ビート信号は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によりデジタルデータに変換された後、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等に入力され、ＣＰＵでの信号処理により、ターゲットまでの距離やターゲットに対する相対速度、ターゲットの角度が測定される。
【０００４】
なお、ＦＭＣＷレーダにおけるビート信号のビート周波数は、ターゲットまでの距離とターゲットに対する相対速度との組み合わせにより、正（＞０）および負（＜０）のどちらの値もとりうる。
【０００５】
このようなＦＭＣＷレーダとして、第１送信手段で２種類のビート周波数（Ｕ、Ｄ）を検出し、第２送信手段で２種類のビート周波数（ｕ、ｄ）を検出し、４種類のビート周波数（Ｕ、Ｄ、ｕ、ｄ）すべての出現状態により、ビート周波数の正負符号等を判定し、ターゲットの検出処理を行う車載レーダ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１７０６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
すなわち、例えば自動車に搭載され、車速／車間制御（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）や衝突被害の軽減または衝突防止に用いられるＦＭＣＷレーダ装置は、搭載性の観点から、装置サイズの小型化が要求される。
【０００８】
ここで、ＦＭＣＷレーダの受信回路に関して、同相成分および直交成分の両方、すなわち複素信号における実部および虚部を観測する理想的な回路を想定した場合には、複雑な２系統の回路が必要になる。これに対して、同相成分のみ、すなわち複素信号における実部のみを観測する場合には、簡素な１系統の回路で足り、装置の小型化が可能になる。
【０００９】
しかしながら、同相成分のみを観測するＦＭＣＷレーダにおいて、ビート信号を、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等により、周波数パワースペクトラムに変換すると、ビート周波数について、正（＞０）の範囲と負（＜０）の範囲とでパワーのピーク（極大値）が対称に現れる。
【００１０】
そのため、例えば、ターゲットに対応するビート周波数を、パワーのピークとして検出した場合、常に正負両方の周波数で検出されるので、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を正しく測定するためには、ターゲットに対応する正しい符号のビート周波数を得る必要がある。
【００１１】
ここで、特許文献１に示された車載レーダ装置では、ビート周波数が常に正負両方の周波数で検出される状態を想定していない。そのため、ターゲットに対応する正しい符号のビート周波数が得られない場合には、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を正しく測定することができないという問題がある。
【００１２】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、観測されるビート信号が同相成分のみであっても、ターゲットに対応する正しい符号のビート周波数を得ることにより、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を正しく測定することができるＦＭＣＷレーダ装置およびＦＭＣＷレーダ用信号処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係るＦＭＣＷレーダ装置は、送信信号を電磁波として送波し、ターゲットで反射した電磁波を受信信号として受波し、送信信号と受信信号とをミキシングしてビート信号を生成して、ビート信号に基づいて、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を測定するＦＭＣＷレーダ装置であって、ＦＦＴ後のアップチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトル、およびダウンチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトルから、所定の範囲における周波数ビンの複素スペクトルのみを抽出する周波数ビン抽出部と、アップチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンと、ダウンチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンとから、ＦＭＣＷレーダの原理に基づきターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を測定するターゲット測定部とを備え、所定の範囲は、アップチャープ期間では負（＜０）の周波数であり、ダウンチャープ期間では正（＞０）の周波数であり、アップチャープ期間とダウンチャープ期間とで変調時間幅がともにＴ［ｓ］であり、送信信号の変調中心周波数がＦｃ［Ｈｚ］であり、電磁波の速度がＣ［ｍ／ｓ］であり、観測する相対速度の範囲が（−Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］〜（＋Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］である場合に、所定の範囲として、アップチャープ期間では、負（＜０）の周波数の上限を、−ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数とし、ダウンチャープ期間では、正（＞０）の周波数の下限を、ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕とするものである。
【００１４】
この発明に係るＦＭＣＷレーダ用信号処理方法は、送信信号を電磁波として送波し、ターゲットで反射した電磁波を受信信号として受波し、送信信号と受信信号とをミキシングしてビート信号を生成して、ビート信号に基づいて、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を測定するＦＭＣＷレーダ装置で実行されるＦＭＣＷレーダ用信号処理方法であって、ＦＦＴ後のアップチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトル、およびダウンチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトルから、所定の範囲における周波数ビンの複素スペクトルのみを抽出する周波数ビン抽出ステップと、アップチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンと、ダウンチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンとから、ＦＭＣＷレーダの原理に基づきターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を測定するターゲット測定ステップとを備え、所定の範囲は、アップチャープ期間では負（＜０）の周波数であり、ダウンチャープ期間では正（＞０）の周波数であり、アップチャープ期間とダウンチャープ期間とで変調時間幅がともにＴ［ｓ］であり、送信信号の変調中心周波数がＦｃ［Ｈｚ］であり、電磁波の速度がＣ［ｍ／ｓ］であり、観測する相対速度の範囲が（−Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］〜（＋Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］である場合に、所定の範囲として、アップチャープ期間では、負（＜０）の周波数の上限を、−ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数とし、ダウンチャープ期間では、正（＞０）の周波数の下限を、ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係るＦＭＣＷレーダ装置およびＦＭＣＷレーダ用信号処理方法によれば、周波数ビン抽出部（ステップ）は、ＦＦＴ後のアップチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトル、およびダウンチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトルから、所定の範囲における周波数ビンの複素スペクトルのみを抽出し、ターゲット測定部（ステップ）は、アップチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンと、ダウンチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンとから、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を測定する。
そのため、観測されるビート信号が同相成分のみであっても、ターゲットに対応する正しい符号のビート周波数を得ることにより、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を正しく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置の観測期間内における時間と変調電圧との関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置の観測期間内における時間と送信信号周波数との関係を示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置のアップチャープ期間におけるターゲットのビート周波数を、距離−相対速度平面上で示した説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置のダウンチャープ期間におけるターゲットのビート周波数を、距離−相対速度平面上で示した説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置を示すブロック構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置の観測期間内における時間と変調電圧との関係を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置の観測期間内における時間と送信信号周波数との関係を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置の観測期間内における時間と送信信号周波数との関係を示す説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置における距離−相対速度平面上の測定可能領域を示す説明図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置における距離−相対速度平面上の測定可能領域を示す説明図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置における距離−相対速度平面上の測定可能領域を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明に係るＦＭＣＷレーダ装置およびＦＭＣＷレーダ用信号処理方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１８】
なお、以下の各実施の形態では、この発明に係るＦＭＣＷレーダ装置が自動車に搭載されてターゲットの検出処理を行う場合を例に挙げて説明する。しかしながら、これに限定されず、この発明に係るＦＭＣＷレーダ装置を自動車以外の、例えば船舶や航空機等、他の移動体に適用した場合であっても、同様の効果を奏することはいうまでもない。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置１を示すブロック構成図である。
【００２０】
図１において、ＦＭＣＷレーダ装置１は、制御部１１、変調電圧発生部１２、電圧制御発振器（以下、「ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ」と称する）１３、分配回路１４、高周波アンプ回路１５、送波アンテナ１６、受波アンテナ１７ａ、１７ｂ、ミキサ１８ａ、１８ｂ、フィルタ回路１９ａ、１９ｂ、アンプ回路２０ａ、２０ｂ、ＡＤＣ２１ａ、２１ｂ、メモリ２２、ＦＦＴ処理部２３、周波数ビン抽出部２４、検出・測角処理部２５、ペアリング処理部２６およびターゲット測定部２７を備えている。
【００２１】
続いて、ＦＭＣＷレーダ装置１の各部の動作について説明する。
制御部１１は、例えば専用のロジック回路や、汎用のＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）内のプログラム、またはこれらの組み合わせで構成され、ＦＭＣＷレーダ装置１の各構成要素の動作タイミング等を制御する。
【００２２】
変調電圧発生部１２は、制御部１１の制御により、図２で表されるような、ＦＭＣＷ用の変調電圧を発生する。図２は、この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置１の観測期間内における時間と変調電圧との関係を示す説明図である。
【００２３】
図２において、変調電圧は、あらかじめ設定された一定の観測期間内で、時間経過につれて印加電圧が高くなるアップチャープ期間と、時間経過につれて印加電圧が低くなるダウンチャープ期間とを有し、変調電圧発生部１２は、それぞれの期間毎に、あらかじめ設定されたＦＭＣＷ用変調電圧を発生する。
【００２４】
ＶＣＯ１３は、変調電圧発生部１２から印加される電圧に応じて、図３で表されるような、時間経過につれて周波数が変化する送信信号を生成する。図３は、この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置１の観測期間内における時間と送信信号周波数との関係を示す説明図である。
【００２５】
図３において、送信信号は、変調電圧と同じく、あらかじめ設定された一定の観測期間内で、時間経過につれて送信信号の周波数が高くなるアップチャープ期間と、時間経過につれて送信信号の周波数が低くなるダウンチャープ期間とを有し、ＶＣＯ１３は、それぞれの期間毎に、時間経過につれて周波数が変化する送信信号を生成する。
【００２６】
以下、ＶＣＯ１３の生成する送信信号を、アップチャープ期間およびダウンチャープ期間に分けた上で、それぞれの期間について、ＶＣＯ１３から検出・測角処理部２５までの動作を説明する。
【００２７】
まず、アップチャープ期間における動作について説明する。
ＶＣＯ１３は、図３で表されるような、変調周波数幅がＢ［Ｈｚ］で、変調時間幅がＴ［ｓ］のアップチャープ期間送信信号を生成する。分配回路１４は、ＶＣＯ１３で生成された送信信号の一部を高周波アンプ回路１５に出力し、送信信号の残りをミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。
【００２８】
高周波アンプ回路１５は、分配回路１４からの送信信号の電力をあらかじめ設定された大きさに増幅して、送波アンテナ１６に出力する。送波アンテナ１６は、高周波アンプ回路１５で増幅された送信信号を電磁波として空間に放射（送波）する。送波された電磁波は、ターゲット（図示せず）に照射され、受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波する。
【００２９】
受波アンテナ１７ａは、ターゲットで反射した電磁波を受波し、受波した電磁波を受信信号として、ミキサ１８ａに出力する。ミキサ１８ａは、分配回路１４からの送信信号と受波アンテナ１７ａからの受信信号とをミキシングし、ビート信号を生成して、フィルタ回路１９ａに出力する。
【００３０】
フィルタ回路１９ａは、ミキサ１８ａからのビート信号に対して、不要な周波数成分を抑圧した（所望の帯域の信号を取り出した）ビート信号を、アンプ回路２０ａに出力する。アンプ回路２０ａは、ビート信号の電圧をあらかじめ設定された大きさに増幅して、ＡＤＣ２１ａに出力する。ＡＤＣ２１ａは、ビート信号の電圧値をデジタルデータに変換し、アップチャープ期間ビート信号＃１としてメモリ２２に保存する。
【００３１】
一方、受波アンテナ１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波を受波し、受波した電磁波を受信信号として、ミキサ１８ｂに出力する。ミキサ１８ｂは、分配回路１４からの送信信号と受波アンテナ１７ｂからの受信信号とをミキシングし、ビート信号を生成して、フィルタ回路１９ｂに出力する。
【００３２】
フィルタ回路１９ｂは、ミキサ１８ｂからのビート信号に対して、不要な周波数成分を抑圧した（所望の帯域の信号を取り出した）ビート信号を、アンプ回路２０ｂに出力する。アンプ回路２０ｂは、ビート信号の電圧をあらかじめ設定された大きさに増幅して、ＡＤＣ２１ｂに出力する。ＡＤＣ２１ｂは、ビート信号の電圧値をデジタルデータに変換し、アップチャープ期間ビート信号＃２としてメモリ２２に保存する。
【００３３】
ここで、ＦＦＴ処理部２３、周波数ビン抽出部２４、検出・測角処理部２５、ペアリング処理部２６およびターゲット測定部２７は、例えば専用のロジック回路や、汎用のＣＰＵ、ＤＳＰ内のプログラム、またはこれらの組み合わせで構成され、制御部１１の制御により、以下の動作を行う。
【００３４】
ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からアップチャープ期間ビート信号＃１を読み出し、ＦＦＴ処理により、アップチャープ期間周波数複素スペクトル＃１に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。なお、以下の説明では、ＦＦＴ後の周波数最小離散単位を、周波数ビンとする。すなわち、ＦＦＴ処理部２３への入力データの時間幅が、変調時間幅Ｔ［ｓ］に等しい場合、周波数最小離散幅である周波数ビンの幅は１／Ｔ［Ｈｚ］となる。
【００３５】
周波数ビン抽出部２４は、アップチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１としてメモリ２２に保存する。
【００３６】
続いて、ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からアップチャープ期間ビート信号＃２を読み出し、ＦＦＴ処理により、アップチャープ期間周波数複素スペクトル＃２に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、アップチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２としてメモリ２２に保存する。
【００３７】
検出・測角処理部２５は、メモリ２２から、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１およびアップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２を読み出し、それぞれの複素スペクトルからパワースペクトルを求め、例えば同じ周波数ビンについて両方のパワー値を加算して、新たなパワー値とする。
【００３８】
また、検出・測角処理部２５は、これらの各周波数ビンにおけるパワー値について、例えば、あらかじめ設定されたしきい値以上のパワー値で、パワー値が極大、すなわち隣接する周波数ビンのパワー値よりも大きなパワー値を持つ周波数ビンを検出する。
【００３９】
さらに、検出・測角処理部２５は、検出された周波数ビンのアップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１と、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２とから、位相差を算出し、必要に応じて位相補正を行った後、公知の技術である位相モノパルス測角の原理により、ターゲットの角度に換算する。なお、このとき、真の周波数ビンに対して、正負符号が逆の周波数ビンでは、角度誤差が発生する。
【００４０】
検出・測角処理部２５は、このようにして得られた検出周波数ビン、その周波数ビンにおけるパワー値およびターゲットの角度をセットにして、検出された数だけ、アップチャープ期間検出データセットとして、メモリ２２に保存する。
【００４１】
続いて、ダウンチャープ期間における動作について説明する。
ＶＣＯ１３は、図３で表されるような、変調周波数幅がＢ［Ｈｚ］で、変調時間幅がＴ［ｓ］のダウンチャープ期間送信信号を生成する。分配回路１４は、ＶＣＯ１３で生成された送信信号の一部を高周波アンプ回路１５に出力し、送信信号の残りをミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。
【００４２】
高周波アンプ回路１５は、分配回路１４からの送信信号の電力をあらかじめ設定された大きさに増幅して、送波アンテナ１６に出力する。送波アンテナ１６は、高周波アンプ回路１５で増幅された送信信号を電磁波として空間に放射（送波）する。送波された電磁波は、ターゲットに照射され、受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波する。
【００４３】
受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波し、受波した電磁波を受信信号として、ミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。ミキサ１８ａ、１８ｂは、分配回路１４からの送信信号と受波アンテナ１７ａ、１７ｂからの受信信号とをそれぞれミキシングし、ビート信号を生成して、フィルタ回路１９ａ、１９ｂに出力する。
【００４４】
フィルタ回路１９ａ、１９ｂは、ミキサ１８ａ、１８ｂからのビート信号に対して、それぞれ不要な周波数成分を抑圧した（所望の帯域の信号を取り出した）ビート信号を、アンプ回路２０ａ、２０ｂに出力する。
【００４５】
アンプ回路２０ａ、２０ｂは、ビート信号の電圧をあらかじめ設定された大きさにそれぞれ増幅して、ＡＤＣ２１ａ、２１ｂに出力する。ＡＤＣ２１ａ、２１ｂは、ビート信号の電圧値をデジタルデータにそれぞれ変換し、ダウンチャープ期間ビート信号＃１およびダウンチャープ期間ビート信号＃２としてメモリ２２に保存する。
【００４６】
ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からダウンチャープ期間ビート信号＃１を読み出し、ＦＦＴ処理により、ダウンチャープ期間周波数複素スペクトル＃１に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、ダウンチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１としてメモリ２２に保存する。
【００４７】
続いて、ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からダウンチャープ期間ビート信号＃２を読み出し、ＦＦＴ処理により、ダウンチャープ期間周波数複素スペクトル＃２に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、ダウンチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２としてメモリ２２に保存する。
【００４８】
検出・測角処理部２５は、メモリ２２から、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１およびダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２を読み出し、それぞれの複素スペクトルからパワースペクトルを求め、アップチャープ期間と同じ方法で新たなパワー値を算出する。
【００４９】
また、検出・測角処理部２５は、これらの各周波数ビンにおけるパワー値について、例えば、あらかじめ設定されたしきい値以上のパワー値で、パワー値が極大、すなわち隣接する周波数ビンのパワー値よりも大きなパワー値を持つ周波数ビンを検出する。
【００５０】
さらに、検出・測角処理部２５は、検出された周波数ビンのダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１と、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２とから、位相差を算出し、必要に応じて位相補正を行った後、公知の技術である位相モノパルス測角の原理により、ターゲットの角度に換算する。なお、このとき、真の周波数ビンに対して、正負符号が逆の周波数ビンでは、角度誤差が発生する。
【００５１】
検出・測角処理部２５は、このようにして得られた検出周波数ビン、その周波数ビンにおけるパワー値およびターゲットの角度をセットにして、検出された数だけ、ダウンチャープ期間検出データセットとして、メモリ２２に保存する。
【００５２】
ペアリング処理部２６は、メモリ２２から、アップチャープ期間検出データセットおよびダウンチャープ期間検出データセットを読み出し、公知の技術であるペアリング処理により、例えば、パワー値の差が小さい、または角度の差が小さい等の判定指標に基づいて、アップチャープ期間の検出周波数ビンと、ダウンチャープ期間の検出周波数ビンとのペアを生成して、ターゲット測定部２７に出力する。このとき、ペアは複数に成り得る。
【００５３】
ターゲット測定部２７は、アップチャープ期間の検出周波数ビンがＵビン、ダウンチャープ期間の検出周波数ビンがＤビンである場合に、送信信号の変調中心周波数をＦｃ［Ｈｚ］とし、電磁波の速度をＣ［ｍ／ｓ］として、ＦＭＣＷレーダの原理に基づき、ターゲットまでの距離Ｒ［ｍ］と、ターゲットに対する相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］（接近の場合にマイナス値と定義する）とを、次式（１）、（２）により求める。
【００５４】
Ｒ＝｛Ｃ／（４×Ｂ）｝×（Ｄ−Ｕ）                                      （１）
【００５５】
Ｖ＝−｛Ｃ／（４×Ｆｃ×Ｔ）｝×（Ｕ＋Ｄ）                              （２）
【００５６】
また、ターゲット測定部２７は、アップチャープ期間検出データセットおよびダウンチャープ期間検出データセットからそれぞれターゲットの角度を取り出し、例えばその平均値を最終的なターゲットの角度とし、このターゲットの角度、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度をセットにして、メモリ２２に保存、または外部に出力する。
【００５７】
ここで、図４、５を参照しながら、上記式（１）、（２）により、同相成分のみで、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を得るために、周波数ビン抽出部２４で抽出する周波数ビンの範囲を設定する方法について説明する。
【００５８】
図４（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置１のアップチャープ期間におけるターゲットのビート周波数を、距離−相対速度平面上で示した説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係るＦＭＣＷレーダ装置１のダウンチャープ期間におけるターゲットのビート周波数を、距離−相対速度平面上で示した説明図である。
【００５９】
まず、アップチャープ期間とダウンチャープ期間とで変調時間幅がともにＴ［ｓ］であり、変調周波数幅がＢ［Ｈｚ］であり、送信信号の変調中心周波数がＦｃ［Ｈｚ］であり、電磁波の速度がＣ［ｍ／ｓ］であり、ターゲットまでの距離をＲ［ｍ］とし、ターゲットに対する相対速度をＶ［ｍ／ｓ］とする。
【００６０】
このとき、ＦＭＣＷレーダの原理に基づき、アップチャープ期間で観測されるターゲットのビート周波数Ｆｕは、次式（３）で表され、ダウンチャープ期間で観測されるターゲットのビート周波数Ｆｄは、次式（４）で表される。
【００６１】
Ｆｕ＝−｛（２×Ｂ）／（Ｃ×Ｔ）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ        （３）
【００６２】
Ｆｄ＝｛（２×Ｂ）／（Ｃ×Ｔ）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ          （４）
【００６３】
ここで、図４（ａ）に示される距離−相対速度平面において、ターゲットのビート周波数が同じ値になるターゲットまでの距離と、ターゲットに対する相対速度との組み合わせは、直線として表される。また、アップチャープ期間におけるターゲットのビート周波数Ｆｕが０［Ｈｚ］になる点の集合は、次式（５）で表される原点を通る直線となる。
【００６４】
｛（２×Ｂ）／（Ｃ×Ｔ）｝×Ｒ＝−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ              （５）
【００６５】
図４（ａ）において、式（５）で表される直線を境界として、アップチャープ期間におけるターゲットのビート周波数が、正（＞０）である領域と負（＜０）である領域とに分かれる。なお、図４（ａ）より、現実の距離範囲（＞０）を考慮すると、アップチャープ期間におけるターゲットのビート周波数は、負（＜０）である領域の方が広い。
【００６６】
また、観測する相対速度の範囲が（−Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］〜（＋Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］である場合、図４（ｂ）に示されるターゲットまでの距離Ｒ＝０［ｍ］で、ターゲットに対する相対速度Ｖ＝（−Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］を通る直線は、アップチャープ期間で観測されるターゲットのビート周波数のうち、正（＞０）である領域で、大きさ（絶対値）が最大の、次式（６）で表されるビート周波数（＋Ｆｕｍａｘ）に相当する。
【００６７】
（＋Ｆｕｍａｘ）
＝−｛（２×Ｂ）／（Ｃ×Ｔ）｝×（０）−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×（−Ｖｍａｘ）
＝−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×（−Ｖｍａｘ）                                （６）
【００６８】
このとき、（＋Ｆｕｍａｘ）が観測されるということは、（−Ｆｕｍａｘ）〜（＋Ｆｕｍａｘ）の範囲で検出される周波数に対して、正負符号判定が必要になる。これに対して、次式（６）で表される（−Ｆｕｍａｘ）よりも小さい負（＜０）のビート周波数であれば、正負符号判定は不要となる。
【００６９】
（−Ｆｕｍａｘ）＝｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×（−Ｖｍａｘ）                  （７）
【００７０】
なお、観測期間がＴ［ｓ］の場合は、ＦＦＴ後の周波数ビンの幅が１／Ｔ［Ｈｚ］であることから、（−Ｆｕｍａｘ）よりも小さい整数値としての周波数ビン（−Ｕｍａｘ）は、次式（８）で表される。
【００７１】
（−Ｕｍａｘ）
＝ＲｏｕｎｄＵｐ〔（−Ｆｕｍａｘ）／（１／Ｔ）〕
＝−ＲｏｕｎｄＵｐ〔（＋Ｆｕｍａｘ）×Ｔ〕
＝−ＲｏｕｎｄＵｐ〔−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×（−Ｖｍａｘ）×Ｔ〕
＝−ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕            （８）
ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数
【００７２】
したがって、周波数ビン抽出部２４では、（−Ｕｍａｘ）以下の負（＜０）の周波数ビンを、アップチャープ期間用として抽出すればよい。
【００７３】
同様に、図５（ａ）に示される距離−相対速度平面において、ダウンチャープ期間におけるターゲットのビート周波数Ｆｄが０［Ｈｚ］になる点の集合は、次式（９）で表される原点を通る直線となる。
【００７４】
｛（２×Ｂ）／（Ｃ×Ｔ）｝×Ｒ＝｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ                （９）
【００７５】
図５（ａ）において、式（９）で表される直線を境界として、ダウンチャープ期間におけるターゲットのビート周波数が、正（＞０）である領域と負（＜０）である領域とに分かれる。なお、図５（ａ）より、現実の距離範囲（＞０）を考慮すると、ダウンチャープ期間におけるターゲットのビート周波数は、正（＞０）である領域の方が広い。
【００７６】
また、観測する相対速度の範囲が（−Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］〜（＋Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］である場合、図５（ｂ）に示されるターゲットまでの距離Ｒ＝０［ｍ］で、ターゲットに対する相対速度Ｖ＝（＋Ｖｍａｘ）［ｍ／ｓ］を通る直線は、ダウンチャープ期間で観測されるターゲットのビート周波数のうち、負（＜０）である領域で、大きさ（絶対値）が最大の、次式（１０）で表されるビート周波数（−Ｆｄｍａｘ）に相当する。
【００７７】
（−Ｆｄｍａｘ）
＝｛（２×Ｂ）／（Ｃ×Ｔ）｝×（０）−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×（＋Ｖｍａｘ）
＝−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×（＋Ｖｍａｘ）                              （１０）
【００７８】
このとき、（−Ｆｄｍａｘ）が観測されるということは、（−Ｆｄｍａｘ）〜（＋Ｆｄｍａｘ）の範囲で検出される周波数に対して、正負符号判定が必要になる。これに対して、次式（１１）で表される（＋Ｆｄｍａｘ）よりも大きい正（＞０）のビート周波数であれば、正負符号判定は不要となる。
【００７９】
（＋Ｆｄｍａｘ）＝｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×（＋Ｖｍａｘ）                （１１）
【００８０】
なお、観測期間がＴ［ｓ］の場合は、ＦＦＴ後の周波数ビンの幅が１／Ｔ［Ｈｚ］であることから、（＋Ｆｄｍａｘ）よりも大きい整数値としての周波数ビン（＋Ｄｍａｘ）は、次式（１２）で表される。
【００８１】
（＋Ｄｍａｘ）
＝ＲｏｕｎｄＵｐ〔（＋Ｆｄｍａｘ）／（１／Ｔ）〕
＝ＲｏｕｎｄＵｐ〔（＋Ｆｄｍａｘ）×Ｔ〕
ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×（＋Ｖｍａｘ）×Ｔ〕
＝ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕            （１２）
ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数
【００８２】
したがって、周波数ビン抽出部２４では、（＋Ｄｍａｘ）以上の正（＞０）の周波数ビンを、ダウンチャープ期間用として抽出すればよい。
【００８３】
このように、アップチャープ期間およびダウンチャープ期間に応じて、周波数ビン抽出部２４で抽出する周波数ビンの範囲を上記のように設定することにより、観測されるビート信号が同相成分のみであっても、式（１）、（２）から、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を得ることができる。
【００８４】
以上のように、実施の形態１によれば、周波数ビン抽出部（ステップ）は、ＦＦＴ後のアップチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトル、およびダウンチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトルから、所定の範囲における周波数ビンの複素スペクトルのみを抽出し、ターゲット測定部（ステップ）は、アップチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンと、ダウンチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンとから、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を測定する。
そのため、観測されるビート信号が同相成分のみであっても、ターゲットに対応する正しい符号のビート周波数を得ることにより、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を正しく測定することができる。
したがって、受信回路を簡素にして装置サイズを小型化することができる。
【００８５】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置１Ａを示すブロック構成図である。
【００８６】
図６において、ＦＭＣＷレーダ装置１Ａは、図１に示した変調電圧発生部１２およびターゲット測定部２７に代えて、距離範囲毎変調電圧発生部３１および距離範囲毎ターゲット測定部３２を備えている。なお、その他の構成は、上述した実施の形態１と同様なので、説明を省略する。
【００８７】
続いて、ＦＭＣＷレーダ装置１Ａにおいて、上述した実施の形態１とは異なる部分の動作について説明する。
制御部１１は、例えば専用のロジック回路や、汎用のＣＰＵ、ＤＳＰ内のプログラム、またはこれらの組み合わせで構成され、ＦＭＣＷレーダ装置１Ａの各構成要素の動作タイミング等を制御する。
【００８８】
距離範囲毎変調電圧発生部３１は、制御部１１の制御により、図７で表されるような、距離範囲＃１〜距離範囲＃Ｍの距離範囲毎にＦＭＣＷ用の変調電圧を発生する。図７は、この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置１Ａの観測期間内における時間と変調電圧との関係を示す説明図である。
【００８９】
図７において、変調電圧は、あらかじめ設定された一定の全観測期間で、距離範囲＃１〜距離範囲＃Ｍを観測するための期間を有し、それぞれの距離範囲の期間毎に、時間経過につれて印加電圧が高くなるアップチャープ期間と、時間経過につれて印加電圧が低くなるダウンチャープ期間とを有し、距離範囲毎変調電圧発生部３１は、それぞれの期間毎に、あらかじめ設定されたＦＭＣＷ用変調電圧を発生する。
【００９０】
ＶＣＯ１３は、距離範囲毎変調電圧発生部３１から印加される電圧に応じて、図８で表されるような、距離範囲毎に時間経過につれて周波数が変化する送信信号を生成する。図８は、この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置１Ａの観測期間内における時間と送信信号周波数との関係を示す説明図である。
【００９１】
図８において、送信信号は、変調電圧と同じく、あらかじめ設定された一定の全観測期間内で、距離範囲＃１〜距離範囲＃Ｍを観測するための期間を有し、それぞれの距離範囲の期間毎に、時間経過につれて送信信号の周波数が高くなるアップチャープ期間と、時間経過につれて送信信号の周波数が低くなるダウンチャープ期間とを有し、ＶＣＯ１３は、それぞれの期間毎に、時間経過につれて周波数が変化する送信信号を生成する。
【００９２】
以下、図９に示されるように、距離範囲が２つ（Ｍ＝２）である場合を例に挙げて、ＶＣＯ１３の生成する送信信号を、アップチャープ期間およびダウンチャープ期間に分けた上で、それぞれの期間について、ＶＣＯ１３から検出・測角処理部２５までの動作を説明する。
【００９３】
まず、距離範囲＃１のアップチャープ期間における動作について説明する。
ＶＣＯ１３は、距離範囲＃１用として、図９で表されるような、変調周波数幅がＢ＿１［Ｈｚ］で、変調時間幅がＴ＿１［ｓ］のアップチャープ期間送信信号を生成する。分配回路１４は、ＶＣＯ１３で生成された送信信号の一部を高周波アンプ回路１５に出力し、送信信号の残りをミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。
【００９４】
高周波アンプ回路１５は、分配回路１４からの送信信号の電力をあらかじめ設定された大きさに増幅して、送波アンテナ１６に出力する。送波アンテナ１６は、高周波アンプ回路１５で増幅された送信信号を電磁波として空間に放射（送波）する。送波された電磁波は、ターゲットに照射され、受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波する。
【００９５】
受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波し、受波した電磁波を受信信号として、ミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。ミキサ１８ａ、１８ｂは、分配回路１４からの送信信号と受波アンテナ１７ａ、１７ｂからの受信信号とをそれぞれミキシングし、ビート信号を生成して、フィルタ回路１９ａ、１９ｂに出力する。
【００９６】
フィルタ回路１９ａ、１９ｂは、ミキサ１８ａ、１８ｂからのビート信号に対して、それぞれ不要な周波数成分を抑圧した（所望の帯域の信号を取り出した）ビート信号を、アンプ回路２０ａ、２０ｂに出力する。
【００９７】
アンプ回路２０ａ、２０ｂは、ビート信号の電圧をあらかじめ設定された大きさにそれぞれ増幅して、ＡＤＣ２１ａ、２１ｂに出力する。ＡＤＣ２１ａ、２１ｂは、ビート信号の電圧値をデジタルデータにそれぞれ変換し、アップチャープ期間ビート信号＃１およびアップチャープ期間ビート信号＃２としてメモリ２２に保存する。
【００９８】
ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からアップチャープ期間ビート信号＃１を読み出し、ＦＦＴ処理により、アップチャープ期間周波数複素スペクトル＃１に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、アップチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１としてメモリ２２に保存する。
【００９９】
続いて、ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からアップチャープ期間ビート信号＃２を読み出し、ＦＦＴ処理により、アップチャープ期間周波数複素スペクトル＃２に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、アップチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２としてメモリ２２に保存する。
【０１００】
検出・測角処理部２５は、メモリ２２から、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１およびアップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２を読み出し、それぞれの複素スペクトルからパワースペクトルを求め、アップチャープ期間と同じ方法で新たなパワー値を算出する。
【０１０１】
また、検出・測角処理部２５は、これらの各周波数ビンにおけるパワー値について、例えば、あらかじめ設定されたしきい値以上のパワー値で、パワー値が極大、すなわち隣接する周波数ビンのパワー値よりも大きなパワー値を持つ周波数ビンを検出する。
【０１０２】
さらに、検出・測角処理部２５は、検出された周波数ビンのアップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１と、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２とから、位相差を算出し、必要に応じて位相補正を行った後、公知の技術である位相モノパルス測角の原理により、ターゲットの角度に換算する。
【０１０３】
検出・測角処理部２５は、このようにして得られた検出周波数ビン、その周波数ビンにおけるパワー値およびターゲットの角度をセットにして、検出された数だけ、アップチャープ期間検出データセットとして、メモリ２２に保存する。
【０１０４】
続いて、距離範囲＃１のダウンチャープ期間における動作について説明する。
ＶＣＯ１３は、距離範囲＃１用として、図９で表されるような、変調周波数幅がＢ＿１［Ｈｚ］で、変調時間幅がＴ＿１［ｓ］のダウンチャープ期間送信信号を生成する。分配回路１４は、ＶＣＯ１３で生成された送信信号の一部を高周波アンプ回路１５に出力し、送信信号の残りをミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。
【０１０５】
高周波アンプ回路１５は、分配回路１４からの送信信号の電力をあらかじめ設定された大きさに増幅して、送波アンテナ１６に出力する。送波アンテナ１６は、高周波アンプ回路１５で増幅された送信信号を電磁波として空間に放射（送波）する。送波された電磁波は、ターゲットに照射され、受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波する。
【０１０６】
受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波し、受波した電磁波を受信信号として、ミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。ミキサ１８ａ、１８ｂは、分配回路１４からの送信信号と受波アンテナ１７ａ、１７ｂからの受信信号とをそれぞれミキシングし、ビート信号を生成して、フィルタ回路１９ａ、１９ｂに出力する。
【０１０７】
フィルタ回路１９ａ、１９ｂは、ミキサ１８ａ、１８ｂからのビート信号に対して、それぞれ不要な周波数成分を抑圧した（所望の帯域の信号を取り出した）ビート信号を、アンプ回路２０ａ、２０ｂに出力する。
【０１０８】
アンプ回路２０ａ、２０ｂは、ビート信号の電圧をあらかじめ設定された大きさにそれぞれ増幅して、ＡＤＣ２１ａ、２１ｂに出力する。ＡＤＣ２１ａ、２１ｂは、ビート信号の電圧値をデジタルデータにそれぞれ変換し、ダウンチャープ期間ビート信号＃１およびダウンチャープ期間ビート信号＃２としてメモリ２２に保存する。
【０１０９】
ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からダウンチャープ期間ビート信号＃１を読み出し、ＦＦＴ処理により、ダウンチャープ期間周波数複素スペクトル＃１に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、ダウンチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１としてメモリ２２に保存する。
【０１１０】
続いて、ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からダウンチャープ期間ビート信号＃２を読み出し、ＦＦＴ処理により、ダウンチャープ期間周波数複素スペクトル＃２に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、ダウンチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２としてメモリ２２に保存する。
【０１１１】
検出・測角処理部２５は、メモリ２２から、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１およびダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２を読み出し、それぞれの複素スペクトルからパワースペクトルを求め、ダウンチャープ期間と同じ方法で新たなパワー値を算出する。
【０１１２】
また、検出・測角処理部２５は、これらの各周波数ビンにおけるパワー値について、例えば、あらかじめ設定されたしきい値以上のパワー値で、パワー値が極大、すなわち隣接する周波数ビンのパワー値よりも大きなパワー値を持つ周波数ビンを検出する。
【０１１３】
さらに、検出・測角処理部２５は、検出された周波数ビンのダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１と、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２とから、位相差を算出し、必要に応じて位相補正を行った後、公知の技術である位相モノパルス測角の原理により、ターゲットの角度に換算する。
【０１１４】
検出・測角処理部２５は、このようにして得られた検出周波数ビン、その周波数ビンにおけるパワー値およびターゲットの角度をセットにして、検出された数だけ、ダウンチャープ期間検出データセットとして、メモリ２２に保存する。
【０１１５】
ペアリング処理部２６は、メモリ２２から、アップチャープ期間検出データセットおよびダウンチャープ期間検出データセットを読み出し、公知の技術であるペアリング処理により、例えば、パワー値の差が小さい、または角度の差が小さい等の判定指標に基づいて、アップチャープ期間の検出周波数ビンと、ダウンチャープ期間の検出周波数ビンとのペアを生成して、距離範囲毎ターゲット測定部３２に出力する。
【０１１６】
距離範囲毎ターゲット測定部３２は、制御部１１から処理対象が距離範囲＃１であることを受け、アップチャープ期間の検出周波数ビンがＵ＿１ビン、ダウンチャープ期間の検出周波数ビンがＤ＿１ビンである場合に、送信信号の変調中心周波数をＦｃ［Ｈｚ］とし、電磁波の速度をＣ［ｍ／ｓ］として、ＦＭＣＷレーダの原理に基づき、ターゲットまでの距離Ｒ［ｍ］と、ターゲットに対する相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］とを、次式（１３）、（１４）により求める。
【０１１７】
Ｒ＝｛Ｃ／（４×Ｂ＿１）｝×（Ｄ＿１−Ｕ＿１）                        （１３）
Ｖ＝−｛Ｃ／（４×Ｆｃ×Ｔ＿１）｝×（Ｕ＿１＋Ｄ＿１）                （１４）
【０１１８】
また、距離範囲毎ターゲット測定部３２は、アップチャープ期間検出データセットおよびダウンチャープ期間検出データセットからそれぞれターゲットの角度を取り出し、例えばその平均値を最終的なターゲットの角度とし、このターゲットの角度、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度をセットにして、距離範囲＃１における結果としてメモリ２２に保存、または外部に出力する。
【０１１９】
次に、距離範囲＃２のアップチャープ期間における動作について説明する。
ＶＣＯ１３は、距離範囲＃２用として、図９で表されるような、変調周波数幅がＢ＿２［Ｈｚ］で、変調時間幅がＴ＿２［ｓ］のアップチャープ期間送信信号を生成する。分配回路１４は、ＶＣＯ１３で生成された送信信号の一部を高周波アンプ回路１５に出力し、送信信号の残りをミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。
【０１２０】
高周波アンプ回路１５は、分配回路１４からの送信信号の電力をあらかじめ設定された大きさに増幅して、送波アンテナ１６に出力する。送波アンテナ１６は、高周波アンプ回路１５で増幅された送信信号を電磁波として空間に放射（送波）する。送波された電磁波は、ターゲットに照射され、受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波する。
【０１２１】
受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波し、受波した電磁波を受信信号として、ミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。ミキサ１８ａ、１８ｂは、分配回路１４からの送信信号と受波アンテナ１７ａ、１７ｂからの受信信号とをそれぞれミキシングし、ビート信号を生成して、フィルタ回路１９ａ、１９ｂに出力する。
【０１２２】
フィルタ回路１９ａ、１９ｂは、ミキサ１８ａ、１８ｂからのビート信号に対して、それぞれ不要な周波数成分を抑圧した（所望の帯域の信号を取り出した）ビート信号を、アンプ回路２０ａ、２０ｂに出力する。
【０１２３】
アンプ回路２０ａ、２０ｂは、ビート信号の電圧をあらかじめ設定された大きさにそれぞれ増幅して、ＡＤＣ２１ａ、２１ｂに出力する。ＡＤＣ２１ａ、２１ｂは、ビート信号の電圧値をデジタルデータにそれぞれ変換し、アップチャープ期間ビート信号＃１およびアップチャープ期間ビート信号＃２としてメモリ２２に保存する。
【０１２４】
ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からアップチャープ期間ビート信号＃１を読み出し、ＦＦＴ処理により、アップチャープ期間周波数複素スペクトル＃１に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、アップチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１としてメモリ２２に保存する。
【０１２５】
続いて、ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からアップチャープ期間ビート信号＃２を読み出し、ＦＦＴ処理により、アップチャープ期間周波数複素スペクトル＃２に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、アップチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２としてメモリ２２に保存する。
【０１２６】
検出・測角処理部２５は、メモリ２２から、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１およびアップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２を読み出し、それぞれの複素スペクトルからパワースペクトルを求め、アップチャープ期間と同じ方法で新たなパワー値を算出する。
【０１２７】
また、検出・測角処理部２５は、これらの各周波数ビンにおけるパワー値について、例えば、あらかじめ設定されたしきい値以上のパワー値で、パワー値が極大、すなわち隣接する周波数ビンのパワー値よりも大きなパワー値を持つ周波数ビンを検出する。
【０１２８】
さらに、検出・測角処理部２５は、検出された周波数ビンのアップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１と、アップチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２とから、位相差を算出し、必要に応じて位相補正を行った後、公知の技術である位相モノパルス測角の原理により、ターゲットの角度に換算する。
【０１２９】
検出・測角処理部２５は、このようにして得られた検出周波数ビン、その周波数ビンにおけるパワー値およびターゲットの角度をセットにして、検出された数だけ、アップチャープ期間検出データセットとして、メモリ２２に保存する。
【０１３０】
続いて、距離範囲＃２のダウンチャープ期間における動作について説明する。
ＶＣＯ１３は、距離範囲＃２用として、図９で表されるような、変調周波数幅がＢ＿２［Ｈｚ］で、変調時間幅がＴ＿２［ｓ］のダウンチャープ期間送信信号を生成する。分配回路１４は、ＶＣＯ１３で生成された送信信号の一部を高周波アンプ回路１５に出力し、送信信号の残りをミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。
【０１３１】
高周波アンプ回路１５は、分配回路１４からの送信信号の電力をあらかじめ設定された大きさに増幅して、送波アンテナ１６に出力する。送波アンテナ１６は、高周波アンプ回路１５で増幅された送信信号を電磁波として空間に放射（送波）する。送波された電磁波は、ターゲットに照射され、受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波する。
【０１３２】
受波アンテナ１７ａ、１７ｂは、ターゲットで反射した電磁波をそれぞれ受波し、受波した電磁波を受信信号として、ミキサ１８ａ、１８ｂに出力する。ミキサ１８ａ、１８ｂは、分配回路１４からの送信信号と受波アンテナ１７ａ、１７ｂからの受信信号とをそれぞれミキシングし、ビート信号を生成して、フィルタ回路１９ａ、１９ｂに出力する。
【０１３３】
フィルタ回路１９ａ、１９ｂは、ミキサ１８ａ、１８ｂからのビート信号に対して、それぞれ不要な周波数成分を抑圧した（所望の帯域の信号を取り出した）ビート信号を、アンプ回路２０ａ、２０ｂに出力する。
【０１３４】
アンプ回路２０ａ、２０ｂは、ビート信号の電圧をあらかじめ設定された大きさにそれぞれ増幅して、ＡＤＣ２１ａ、２１ｂに出力する。ＡＤＣ２１ａ、２１ｂは、ビート信号の電圧値をデジタルデータにそれぞれ変換し、ダウンチャープ期間ビート信号＃１およびダウンチャープ期間ビート信号＃２としてメモリ２２に保存する。
【０１３５】
ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からダウンチャープ期間ビート信号＃１を読み出し、ＦＦＴ処理により、ダウンチャープ期間周波数複素スペクトル＃１に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、ダウンチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１としてメモリ２２に保存する。
【０１３６】
続いて、ＦＦＴ処理部２３は、メモリ２２からダウンチャープ期間ビート信号＃２を読み出し、ＦＦＴ処理により、ダウンチャープ期間周波数複素スペクトル＃２に変換して、周波数ビン抽出部２４に出力する。周波数ビン抽出部２４は、ダウンチャープ期間用にあらかじめ設定された範囲の周波数ビンの複素スペクトルを抽出し、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２としてメモリ２２に保存する。
【０１３７】
検出・測角処理部２５は、メモリ２２から、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１およびダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２を読み出し、それぞれの複素スペクトルからパワースペクトルを求め、ダウンチャープ期間と同じ方法で新たなパワー値を算出する。
【０１３８】
また、検出・測角処理部２５は、これらの各周波数ビンにおけるパワー値について、例えば、あらかじめ設定されたしきい値以上のパワー値で、パワー値が極大、すなわち隣接する周波数ビンのパワー値よりも大きなパワー値を持つ周波数ビンを検出する。
【０１３９】
さらに、検出・測角処理部２５は、検出された周波数ビンのダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃１と、ダウンチャープ期間抽出周波数複素スペクトル＃２とから、位相差を算出し、必要に応じて位相補正を行った後、公知の技術である位相モノパルス測角の原理により、ターゲットの角度に換算する。
【０１４０】
検出・測角処理部２５は、このようにして得られた検出周波数ビン、その周波数ビンにおけるパワー値およびターゲットの角度をセットにして、検出された数だけ、ダウンチャープ期間検出データセットとして、メモリ２２に保存する。
【０１４１】
ペアリング処理部２６は、メモリ２２から、アップチャープ期間検出データセットおよびダウンチャープ期間検出データセットを読み出し、公知の技術であるペアリング処理により、例えば、パワー値の差が小さい、または角度の差が小さい等の判定指標に基づいて、アップチャープ期間の検出周波数ビンと、ダウンチャープ期間の検出周波数ビンとのペアを生成して、距離範囲毎ターゲット測定部３２に出力する。
【０１４２】
距離範囲毎ターゲット測定部３２は、制御部１１から処理対象が距離範囲＃２であることを受け、アップチャープ期間の検出周波数ビンがＵ＿２ビン、ダウンチャープ期間の検出周波数ビンがＤ＿２ビンである場合に、送信信号の変調中心周波数をＦｃ［Ｈｚ］とし、電磁波の速度をＣ［ｍ／ｓ］として、ＦＭＣＷレーダの原理に基づき、ターゲットまでの距離Ｒ［ｍ］と、ターゲットに対する相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］とを、次式（１５）、（１６）により求める。
【０１４３】
Ｒ＝｛Ｃ／（４×Ｂ＿２）｝×（Ｄ＿２−Ｕ＿２）                        （１５）
Ｖ＝−｛Ｃ／（４×Ｆｃ×Ｔ＿２）｝×（Ｕ＿２＋Ｄ＿２）                （１６）
【０１４４】
また、距離範囲毎ターゲット測定部３２は、アップチャープ期間検出データセットおよびダウンチャープ期間検出データセットからそれぞれターゲットの角度を取り出し、例えばその平均値を最終的なターゲットの角度とし、このターゲットの角度、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度をセットにして、距離範囲＃２における結果としてメモリ２２に保存、または外部に出力する。
【０１４５】
ここで、図１０〜１２を参照しながら、距離範囲＃１用としての変調周波数幅Ｂ＿１および変調時間幅Ｔ＿１、並びに距離範囲＃２用としての変調周波数幅Ｂ＿２および変調時間幅Ｔ＿２の設定方法について説明する。
【０１４６】
図１０（ａ）〜（ｃ）、図１１（ａ）、（ｂ）および図１２（ａ）、（ｂ）は、この発明の実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置１Ａにおける距離−相対速度平面上の測定可能領域を示す説明図である。
【０１４７】
まず、距離範囲＃１のアップチャープ期間では、上述した実施の形態１と同様に、次式（１７）で表される周波数ビン（−Ｕ＿１ｍａｘ）が、周波数ビン抽出部２４で抽出される周波数ビンの範囲の上限となる。
【０１４８】
（−Ｕ＿１ｍａｘ）
＝−ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ＿１）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕      （１７）
ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数
【０１４９】
また、周波数ビンの範囲の上限は、図１０（ａ）の距離−相対速度平面上では、次式（１８）で表される直線となる。
【０１５０】
（−Ｕ＿１ｍａｘ）×（１／Ｔ＿１）
＝−｛（２×Ｂ＿１）／（Ｃ×Ｔ＿１）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ  （１８）
【０１５１】
また、距離範囲＃１のアップチャープ期間において、２×（Ｎ＿１）個（ただし、Ｎ＿１は２のべき乗の整数）のデータがＡＤＣ２１ａ、２１ｂでサンプリングされ、その全データに対してＦＦＴが実施されている場合には、周波数ビンの範囲の下限は、（１−Ｎ＿１）であり、図１０（ａ）の距離−相対速度平面上では、次式（１９）で表される直線となる。
【０１５２】
（１−Ｎ＿１）×（１／Ｔ＿１）
＝−｛（２×Ｂ＿１）／（Ｃ×Ｔ＿１）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ  （１９）
【０１５３】
すなわち、距離範囲＃１のアップチャープ期間において、周波数ビン抽出部２４で抽出される周波数ビンについては、図１０（ａ）の点線を境界とする領域内でのみ、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を得ることができる。
【０１５４】
一方、距離範囲＃１のダウンチャープ期間では、上述した実施の形態１と同様に、次式（２０）で表される周波数ビン（＋Ｄ＿１ｍａｘ）が、周波数ビン抽出部２４で抽出される周波数ビンの範囲の下限となる。
【０１５５】
（＋Ｄ＿１ｍａｘ）
＝ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ＿１）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕        （２０）
ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数
【０１５６】
また、周波数ビンの範囲の下限は、図１０（ｂ）の距離−相対速度平面上では、次式（２１）で表される直線となる。
【０１５７】
（＋Ｄ＿１ｍａｘ）×（１／Ｔ＿１）
＝｛（２×Ｂ＿１）／（Ｃ×Ｔ＿１）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ    （２１）
【０１５８】
また、距離範囲＃１のダウンチャープ期間において、アップチャープ期間と同じ２×（Ｎ＿１）個のデータがＡＤＣ２１ａ、２１ｂでサンプリングされ、その全データに対してＦＦＴが実施されている場合には、周波数ビンの範囲の上限は、（Ｎ＿１−１）であり、図１０（ｂ）の距離−相対速度平面上では、次式（２２）で表される直線となる。
【０１５９】
（Ｎ＿１−１）×（１／Ｔ＿１）
＝｛（２×Ｂ＿１）／（Ｃ×Ｔ＿１）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ    （２２）
【０１６０】
すなわち、距離範囲＃１のダウンチャープ期間において、周波数ビン抽出部２４で抽出される周波数ビンについては、図１０（ｂ）の一点鎖線を境界とする領域内でのみ、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を得ることができる。
【０１６１】
ここで、距離範囲毎ターゲット測定部３２は、これら点線の領域と一点鎖線の領域との共通部分にのみ対応できるので、距離範囲＃１では、図１０（ｃ）のハッチング領域内でのみ、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を得ることができる。
【０１６２】
また、距離範囲＃２についても、距離範囲＃１の場合と同様に、アップチャープ期間における周波数ビンの範囲の上限は、距離−相対速度平面上において、次式（２３）で表される直線となる。
【０１６３】
（−Ｕ＿２ｍａｘ）×（１／Ｔ＿２）
＝−｛（２×Ｂ＿２）／（Ｃ×Ｔ＿２）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ  （２３）
【０１６４】
なお、式（２３）について、次式（２４）が成立する。
【０１６５】
（−Ｕ＿２ｍａｘ）
＝−ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ＿２）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕      （２４）
ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数
【０１６６】
また、アップチャープ期間における周波数ビンの範囲の下限は、距離−相対速度平面上において、次式（２５）で表される直線となる。
【０１６７】
（１−Ｎ＿２）×（１／Ｔ＿２）
＝−｛（２×Ｂ＿２）／（Ｃ×Ｔ＿２）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ  （２５）
【０１６８】
また、ダウンチャープ期間における周波数ビンの範囲の下限は、距離−相対速度平面上において、次式（２６）で表される直線となる。
【０１６９】
（＋Ｄ＿２ｍａｘ）×（１／Ｔ＿２）
＝｛（２×Ｂ＿２）／（Ｃ×Ｔ＿２）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ    （２６）
【０１７０】
なお、式（２６）について、次式（２７）が成立する。
【０１７１】
（＋Ｄ＿２ｍａｘ）
＝ＲｏｕｎｄＵｐ〔｛（２×Ｆｃ×Ｔ＿２）／Ｃ｝×（Ｖｍａｘ）〕        （２７）
ただし、ＲｏｕｎｄＵｐ〔  〕は小数点以下を切り上げる関数
【０１７２】
また、ダウンチャープ期間における周波数ビンの範囲の上限は、距離−相対速度平面上において、次式（２８）で表される直線となる。
【０１７３】
（Ｎ＿２−１）×（１／Ｔ＿２）
＝｛（２×Ｂ＿２）／（Ｃ×Ｔ＿２）｝×Ｒ−｛（２×Ｆｃ）／Ｃ｝×Ｖ    （２８）
【０１７４】
このとき、変調周波数幅Ｂ＿１とＢ＿２との違い、および変調時間幅Ｔ＿１とＴ＿２との違いにより、外縁位置は異なるが、距離範囲毎ターゲット測定部３２は、距離範囲＃２において、図１０（ｃ）のハッチング領域と相似な領域内でのみ、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を得ることができる。
【０１７５】
ここで、距離範囲＃１において、変調周波数幅Ｂ＿１の値を固定して、変調時間幅Ｔ＿１の値を変化させた場合、図１１（ａ）、（ｂ）より、変調時間幅Ｔ＿１の値によって、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を測定可能な領域（図１１のハッチング領域）が変化することが分かる。
【０１７６】
具体的には、距離範囲毎ターゲット測定部３２は、Ｔ＿１の値が小さい場合には、Ｔ＿１の値が大きい場合よりも、近くの距離まで測定可能であり、Ｔ＿１の値が大きい場合には、Ｔ＿１の値が小さい場合よりも、遠くの距離まで測定可能である。
【０１７７】
このことから、距離範囲＃２に比べて近い距離を測定可能な距離範囲＃１と、距離範囲＃１に比べて遠い距離を測定可能な距離範囲＃２とを実現するためには、Ｔ＿１＜Ｔ＿２となるような変調時間幅を設定すればよい。
【０１７８】
また、Ｔ＿１＜Ｔ＿２である変調時間幅Ｔ＿１、Ｔ＿２、および変調周波数幅Ｂ＿２の値を固定して、変調周波数幅Ｂ＿１の値を変化させた場合、図１２（ａ）、（ｂ）より、変調周波数幅Ｂ＿１の値が大きい方が、より近くの距離まで測定可能であることが分かる。また、変調周波数幅Ｂ＿１の値が大きい方が、距離範囲＃１の遠方側境界距離が近いことが分かる。
【０１７９】
このことは、変調時間幅Ｔ＿１の値が固定で、同じＦＦＴ点数であることを踏まえると、１つの周波数ビンに相当する距離が短くなっていることと等価であり、より細かい刻み値で、ターゲットまでの距離を測定することができることを意味している。
【０１８０】
また、このことは、近い距離のターゲットまでの距離を測定するのに適しているので、距離範囲＃２に比べて近い距離を測定可能な距離範囲＃１の実現において、Ｂ＿１≧Ｂ＿２と設定する方がよい。
【０１８１】
すなわち、距離範囲＃２に比べて近い距離を測定可能な距離範囲＃１と、距離範囲＃１に比べて遠い距離を測定可能な距離範囲＃２とを実現するためには、Ｔ＿１＜Ｔ＿２となるような変調時間幅、およびＢ＿１≧Ｂ＿２となるような変調周波数幅を設定すればよい。
【０１８２】
なお、変調時間幅Ｔ＿１、Ｔ＿２、および変調周波数幅Ｂ＿１、Ｂ＿２の具体的な値を設定する場合には、図１２に示されたように、距離範囲毎に測定可能な領域を描き、所望する距離および相対速度の測定範囲が、双方の領域によって全て覆われ、抜けている領域がないようにする。
【０１８３】
以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、周波数ビン抽出部（ステップ）は、ＦＦＴ後のアップチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトル、およびダウンチャープ期間におけるビート信号の周波数複素スペクトルから、所定の範囲における周波数ビンの複素スペクトルのみを抽出し、ターゲット測定部（ステップ）は、アップチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンと、ダウンチャープ期間におけるターゲットの周波数ビンとから、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を測定する。
そのため、観測されるビート信号が同相成分のみであっても、ターゲットに対応する正しい符号のビート周波数を得ることにより、ターゲットまでの距離およびターゲットに対する相対速度を正しく測定することができる。
したがって、受信回路を簡素にして装置サイズを小型化することができる。
【０１８４】
なお、上記実施の形態２では、距離範囲が２つ（Ｍ＝２）である場合を例に挙げて説明したが、距離範囲が３つ以上（Ｍ≧３）の場合であっても、同様の方法により、上記実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【０１８５】
例えば、距離範囲が３つ（Ｍ＝３）である場合、距離範囲＃２に比べて近い距離を測定可能な距離範囲＃１と、距離範囲＃１に比べて遠い距離を測定可能で、かつ距離範囲＃３に比べて近い距離を測定可能な距離範囲＃２と、距離範囲＃２に比べて遠い距離を測定可能な距離範囲＃３とを実現するためには、Ｔ＿１＜Ｔ＿２＜Ｔ＿３となるような変調時間幅、およびＢ＿１≧Ｂ＿２≧Ｂ＿３となるような変調周波数幅を設定すればよい。
【符号の説明】
【０１８６】
１、１Ａ  ＦＭＣＷレーダ装置、１１  制御部、１２  変調電圧発生部、１３  ＶＣＯ、１４  分配回路、１５  高周波アンプ回路、１６  送波アンテナ、１７ａ、１７ｂ  受波アンテナ、１８ａ、１８ｂ  ミキサ、１９ａ、１９ｂ  フィルタ回路、２０ａ、２０ｂ  アンプ回路、２１  ＡＤＣ、２２  メモリ、２３  ＦＦＴ処理部、２４  周波数ビン抽出部、２５  検出・測角処理部、２６  ペアリング処理部、２７  ターゲット測定部、３１  距離範囲毎変調電圧発生部、３２  距離範囲毎ターゲット測定部。
【図１】
0005554384.tif 000002
【図２】
0005554384.tif 000003
【図３】
0005554384.tif 000004
【図４】
0005554384.tif 000005
【図５】
0005554384.tif 000006
【図６】
0005554384.tif 000007
【図７】
0005554384.tif 000008
【図８】
0005554384.tif 000009
【図９】
0005554384.tif 000010
【図１０】
0005554384.tif 000011
【図１１】
0005554384.tif 000012
【図１２】
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