(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス信号を空中に放射するパルス信号送信手段と、上記パルス信号送信手段から空中に放射されたのち、目標又はクラッタに反射された上記パルス信号の散乱波を受信して、上記散乱波の受信信号を出力する散乱波受信手段と、上記パルス信号送信手段により放射されたパルス信号の周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出し、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義して、上記アレーマニフォルドからサイドローブ干渉波の相関行列を算出し、上記相関行列を用いて、上記散乱波受信手段から出力された受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された受信信号から目標を検出する目標検出手段とを備えたレーダ装置。
【請求項２】
上記パルス圧縮手段は、上記散乱波受信手段から出力された受信信号の周波数スペクトルを算出する第１の周波数スペクトル算出部と、上記パルス信号送信手段により放射されたパルス信号をレプリカとして、そのレプリカの周波数スペクトルを算出する第２の周波数スペクトル算出部と、上記第２の周波数スペクトル算出部により算出されたレプリカの周波数スペクトルの複素共役を上記第１の周波数スペクトル算出部により算出された受信信号の周波数スペクトルに乗算してスペクトル積を算出するスペクトル積算出部と、上記第２の周波数スペクトル算出部により算出されたレプリカの周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出して、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義するアレーマニフォルド定義部と、上記アレーマニフォルド定義部により定義されたアレーマニフォルドと対角荷重であるＤＬＬからサイドローブ干渉波の相関行列を算出する相関行列算出部と、上記相関行列算出部により算出された相関行列の逆行列を用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトを算出するパルス圧縮ウェイト算出部と、上記パルス圧縮ウェイト算出部により算出されたパルス圧縮ウェイトを用いて、上記スペクトル積算出部により算出されたスペクトル積をコヒーレント積分するコヒーレント積分処理部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
上記パルス圧縮手段は、上記散乱波受信手段から出力された受信信号の周波数スペクトルを算出する第１の周波数スペクトル算出部と、上記パルス信号送信手段により放射されたパルス信号をレプリカとして、そのレプリカの周波数スペクトルを算出する第２の周波数スペクトル算出部と、上記第２の周波数スペクトル算出部により算出されたレプリカの周波数スペクトルの複素共役を上記第１の周波数スペクトル算出部により算出された受信信号の周波数スペクトルに乗算してスペクトル積を算出するスペクトル積算出部と、上記第２の周波数スペクトル算出部により算出されたレプリカの周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出して、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義するアレーマニフォルド定義部と、上記アレーマニフォルド定義部により定義されたアレーマニフォルドからサイドローブ干渉波の相関行列を算出する相関行列算出部と、上記相関行列算出部により算出された相関行列の一部を構成する固有ベクトルに関する行列から指定数の固有ベクトルが取り出された行列を用いて、上記相関行列に関する射影行列を算出し、上記射影行列を用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトを算出するパルス圧縮ウェイト算出部と、上記パルス圧縮ウェイト算出部により算出されたパルス圧縮ウェイトを用いて、上記スペクトル積算出部により算出されたスペクトル積をコヒーレント積分するコヒーレント積分処理部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項４】
パルス信号を空中に放射するパルス信号送信手段と、上記パルス信号送信手段から空中に放射されたのち、目標又はクラッタに反射された上記パルス信号の散乱波を受信して、上記散乱波の受信信号を出力する散乱波受信手段と、上記パルス信号送信手段により放射されたパルス信号の周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出し、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義して、上記アレーマニフォルドからサイドローブ干渉波の相関行列を算出し、上記相関行列を用いて、上記散乱波受信手段から出力された受信信号をパルス圧縮する第１のパルス圧縮手段と、上記第１のパルス圧縮手段と異なる手法で、上記散乱波受信手段から出力された受信信号をパルス圧縮する第２のパルス圧縮手段と、レンジビン毎に、上記第１のパルス圧縮手段によりパルス圧縮された受信信号又は上記第２のパルス圧縮手段によりパルス圧縮された受信信号を選択する選択手段と、上記選択手段により選択された受信信号から目標を検出する目標検出手段とを備えたレーダ装置。
【請求項５】
上記パルス信号送信手段がＭＩＭＯレーダ送信機から構成されており、上記パルス信号送信手段により生成された複数のＭＩＭＯパルス信号が空中に同時に放射される場合、上記ＭＩＭＯパルス信号と同数のパルス圧縮手段が搭載され、
上記複数のパルス圧縮手段は、上記パルス信号送信手段により放射された複数のＭＩＭＯパルス信号の周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出し、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義して、上記アレーマニフォルドからサイドローブ干渉波の相関行列を算出し、上記相関行列を用いて、散乱波受信手段から出力された受信信号をパルス圧縮する処理を実施し、
上記複数のパルス信号送信手段によりパルス圧縮された受信信号を合成し、合成後の受信信号を目標検出手段に出力する合成手段
を設けたことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項６】
Ｍ（Ｍは１以上の整数）個のパルス圧縮手段が搭載される場合、
第ｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）番目のパルス圧縮手段は、
上記散乱波受信手段から出力された受信信号の周波数スペクトルを算出する第１の周波数スペクトル算出部と、上記パルス信号送信手段により放射された複数のＭＩＭＯパルス信号をそれぞれレプリカとして、そのレプリカの周波数スペクトルを算出する複数の第２の周波数スペクトル算出部と、上記複数の第２の周波数スペクトル算出部により算出された複数のレプリカの周波数スペクトルのうち、第ｍ番目のレプリカの周波数スペクトルの複素共役を上記第１の周波数スペクトル算出部により算出された受信信号の周波数スペクトルに乗算してスペクトル積を算出するスペクトル積算出部と、上記複数の第２の周波数スペクトル算出部により算出されたレプリカの周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出して、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義するアレーマニフォルド定義部と、上記アレーマニフォルド定義部により定義されたアレーマニフォルドと対角荷重であるＤＬＬからサイドローブ干渉波の相関行列を算出する相関行列算出部と、上記相関行列算出部により算出された相関行列の逆行列を用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトを算出するパルス圧縮ウェイト算出部と、上記パルス圧縮ウェイト算出部により算出されたパルス圧縮ウェイトを用いて、上記スペクトル積算出部により算出されたスペクトル積をコヒーレント積分するコヒーレント積分処理部とから構成されていることを特徴とする請求項５記載のレーダ装置。
【請求項７】
Ｍ（Ｍは１以上の整数）個のパルス圧縮手段が搭載される場合、
第ｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）番目のパルス圧縮手段は、
上記散乱波受信手段から出力された受信信号の周波数スペクトルを算出する第１の周波数スペクトル算出部と、上記パルス信号送信手段により放射された複数のＭＩＭＯパルス信号をそれぞれレプリカとして、そのレプリカの周波数スペクトルを算出する複数の第２の周波数スペクトル算出部と、上記複数の第２の周波数スペクトル算出部により算出されたレプリカの周波数スペクトルのうち、第ｍ番目のレプリカの周波数スペクトルの複素共役を上記第１の周波数スペクトル算出部により算出された受信信号の周波数スペクトルに乗算してスペクトル積を算出するスペクトル積算出部と、上記複数の第２の周波数スペクトル算出部により算出されたレプリカの周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出して、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義するアレーマニフォルド定義部と、上記アレーマニフォルド定義部により定義されたアレーマニフォルドからサイドローブ干渉波の相関行列を算出する相関行列算出部と、上記相関行列算出部により算出された相関行列の一部を構成する固有ベクトルに関する行列から指定数の固有ベクトルが取り出された行列を用いて、上記相関行列に関する射影行列を算出し、上記射影行列を用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトを算出するパルス圧縮ウェイト算出部と、上記パルス圧縮ウェイト算出部により算出されたパルス圧縮ウェイトを用いて、上記スペクトル積算出部により算出されたスペクトル積をコヒーレント積分するコヒーレント積分処理部とから構成されていることを特徴とする請求項５記載のレーダ装置。
【請求項８】
Ｍ（Ｍは１以上の整数）個のパルス圧縮手段を第１のパルス圧縮手段とし、
上記第１のパルス圧縮手段と異なる手法で、上記散乱波受信手段から出力された受信信号をパルス圧縮するＭ個の第２のパルス圧縮手段と、レンジビン毎に、上記第１のパルス圧縮手段における第ｍ（ｍ＝１，…，Ｍ）番目のパルス信号送信手段によりパルス圧縮された受信信号又は上記第２のパルス圧縮手段における第ｍ番目のパルス信号送信手段によりパルス圧縮された受信信号を選択して、その選択した受信信号を合成手段に出力する複数の選択手段とを設けたことを特徴とする請求項５記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受信信号をパルス圧縮して、レンジサイドローブのレベルを低減するレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置では、周波数変調や位相変調などを施しているパルス信号を空中に放射し、目標又はクラッタに反射されたパルス信号の散乱波を受信する際、送信したパルス信号と相関が高いレプリカを用いた相関処理を行う受信信号のパルス圧縮が広く実用化されている。
受信信号のパルス圧縮を行うことで、送信パルス幅の増長に伴う送信エネルギー増大と、相関処理による圧縮後のパルス幅の狭小化が可能になり、レーダ装置の目標探知距離と距離分解能を同時に高めることができる。
【０００３】
パルス圧縮後の出力波形は、目標等の距離に対応する遅延時間を中心とするメインローブと、そのメインローブの前後の送信パルス幅相当の範囲に分布するレンジサイドローブとから構成される。
このとき、レンジサイドローブ領域に存在する別目標のＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）を劣化させる問題がある。
【０００４】
この問題を解決する方法として、窓関数を利用するパルス圧縮によってレンジサイドローブを低減する方法がある。
例えば、Ｔａｙｌｏｒ窓関数を用いるパルス圧縮を行うことで、レンジサイドローブのピークレベルを−６０ｄＢまで低減することが可能である。窓関数を利用しないでパルス圧縮を行う場合のピークレベルが−１３．２ｄＢであるため、ピークレベルを４６．８ｄＢ改善できることになる。
【０００５】
しかし、窓関数を乗じることで、距離分解能を劣化させる圧縮後パルス幅の拡大や、探知距離を縮退させるミスマッチ損失が原理的に発生することが以下の非特許文献１に開示されている。
レンジサイドローブを低減する特性と、距離分解能の劣化や探知距離の縮退させる特性とは、トレードオフの関係にあるため、レーダ装置を設計する際、レーダの要求性能を満たす条件で最も適する窓関数を選択する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Mark A. Richards，James A. Scheer，William A. Holm, Principles of Modern Radar: Basic Principles，Raleigh，NC，SciTech Publishing，2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のレーダ装置は以上のように構成されているので、パルス圧縮によってレンジサイドローブの低減を図ると、圧縮後パルス幅の拡大やミスマッチ損失が発生して、距離分解能の劣化や探知距離の縮退を招いてしまうなどの課題があった。
【０００８】
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、距離分解能の劣化や探知距離の縮退を招くことなく、低レンジサイドローブ特性を実現することができるレーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るレーダ装置は、パルス信号を空中に放射するパルス信号送信手段と、パルス信号送信手段から空中に放射されたのち、目標又はクラッタに反射された上記パルス信号の散乱波を受信して、その散乱波の受信信号を出力する散乱波受信手段と、パルス信号送信手段により放射されたパルス信号の周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出し、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義して、そのアレーマニフォルドからサイドローブ干渉波の相関行列を算出し、その相関行列を用いて、散乱波受信手段から出力された受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段とを設け、目標検出手段が、パルス圧縮手段によりパルス圧縮された受信信号から目標を検出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、パルス信号送信手段により放射されたパルス信号の周波数スペクトルから散乱波ステアリングベクトルを算出し、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドを定義して、そのアレーマニフォルドからサイドローブ干渉波の相関行列を算出し、その相関行列を用いて、散乱波受信手段から出力された受信信号をパルス圧縮するように構成したので、距離分解能の劣化や探知距離の縮退を招くことなく、低レンジサイドローブ特性を実現することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるレーダ装置のパルス圧縮器６を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるレーダ装置のパルス圧縮器６を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるレーダ装置を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるレーダ装置を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態４によるレーダ装置のパルス圧縮器４３−ｍｔを示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態５によるレーダ装置のパルス圧縮器４３−ｍｔを示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態６によるレーダ装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
図１において、送信機１は所定の送信周波数信号を生成し、所定のＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）間隔で、その送信周波数信号を用いて、中心周波数ｆｃ，変調帯域幅Ｂ，パルス幅τｕｃの送信パルスｒ（ｔ）を生成し、その送信パルスｒ（ｔ）をデュプレクサ２に出力する処理を実施する。
デュプレクサ２は送信機１から出力された送信パルスｒ（ｔ）をアンテナ３に出力する一方、アンテナ３により受信された散乱波（アンテナ３から空中に放射されたのち、目標又はクラッタに反射された送信パルスｒ（ｔ）の散乱波）を受信機４に出力する切替器である。
【００１３】
アンテナ３はデュプレクサ２から出力された送信パルスｒ（ｔ）を所定のビーム指向方向に向けて空中に放射する一方、目標又はクラッタに反射された送信パルスｒ（ｔ）の散乱波を受信する。
なお、送信機１、デュプレクサ２及びアンテナ３からパルス信号送信手段が構成されている。
【００１４】
受信機４はアンテナ３により受信された散乱波をデュプレクサ２経由で受けると、その散乱波を示す信号の周波数をベースバンド帯に変換して、ベースバンド帯のアナログ受信信号を生成する処理を実施する。
ＡＤ変換器５は受信機４により生成されたアナログ受信信号をＡＤ変換して、ディジタルの受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮器６に出力する処理を実施する。
なお、デュプレクサ２、アンテナ３、受信機４及びＡＤ変換器５から散乱波受信手段が構成されている。
【００１５】
パルス圧縮器６はＰＲＩ周期毎に、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する処理器である。
即ち、パルス圧縮器６は送信パルスｒ（ｔ）の周波数スペクトルＲ（ｆ）から、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）を算出して、そのアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出し、その相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１を用いて、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する処理を実施する。なお、パルス圧縮器６はパルス圧縮手段を構成している。
目標検出器７はパルス圧縮器６によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）から目標を検出する処理を実施する。なお、目標検出器７は目標検出手段を構成している。
【００１６】
図２はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置のパルス圧縮器６を示す構成図である。
図２において、第１の周波数スペクトル算出部である離散フーリエ変換部１１はＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）を離散フーリエ変換して、その受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）を算出する処理を実施する。
第２の周波数スペクトル算出部である離散フーリエ変換部１２は送信機１から出力された送信パルスｒ（ｔ）をレプリカとして、そのレプリカを離散フーリエ変換して、そのレプリカの周波数スペクトルＲ（ｆ）を算出する処理を実施する。
【００１７】
スペクトル積算出部１３は離散フーリエ変換部１２により算出されたレプリカの周波数スペクトルＲ（ｆ）の複素共役Ｒ＊（ｆ）を離散フーリエ変換部１１により算出された受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）に乗算してスペクトル積Ｘ（ｆ）を算出する処理を実施する。
アレーマニフォルド定義部１４は離散フーリエ変換部１２により算出されたレプリカの周波数スペクトルＲ（ｆ）から散乱波ステアリングベクトルを算出して、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビン（ガード領域）の前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）を定義する処理を実施する。
【００１８】
相関行列算出部１５はアレーマニフォルド定義部１４により定義されたアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）と対角荷重であるＤＬＬ（Ｄｉａｇｎａｌ  Ｌｏａｄｉｎｇ  Ｌｅｖｅｌ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出する処理を実施する。
パルス圧縮ウェイト算出部１６は相関行列算出部１５により算出された相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１を用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を算出する処理を実施する。
コヒーレント積分処理部１７はパルス圧縮ウェイト算出部１６により算出されたパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を用いて、スペクトル積算出部１３により算出されたスペクトル積Ｘ（ｆ）をコヒーレント積分し、その積分結果をパルス圧縮後の受信信号ｚ’（ｔ）として目標検出器７に出力する処理を実施する。
【００１９】
図２の例では、パルス圧縮器６の構成要素である離散フーリエ変換部１１，１２、スペクトル積算出部１３、アレーマニフォルド定義部１４、相関行列算出部１５、パルス圧縮ウェイト算出部１６及びコヒーレント積分処理部１７のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコン）で構成されているものを想定しているが、パルス圧縮器６がコンピュータで構成されていてもよい。
パルス圧縮器６がコンピュータで構成されている場合、離散フーリエ変換部１１，１２、スペクトル積算出部１３、アレーマニフォルド定義部１４、相関行列算出部１５、パルス圧縮ウェイト算出部１６及びコヒーレント積分処理部１７の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００２０】
次に動作について説明する。
送信機１は、所定の送信周波数信号を生成する。
そして、送信機１は、所定のＰＲＩ間隔で、その送信周波数信号を用いて、中心周波数ｆｃ，変調帯域幅Ｂ，パルス幅τｕｃの送信パルスｒ（ｔ）を生成し、その送信パルスｒ（ｔ）をデュプレクサ２に出力する。
デュプレクサ２は、送信機１から送信パルスｒ（ｔ）を受けると、その送信パルスｒ（ｔ）をアンテナ３に出力する。
これにより、アンテナ３から送信パルスｒ（ｔ）が所定のビーム指向方向に向けて空中に放射される。
その後、目標又はクラッタに反射された送信パルスｒ（ｔ）の散乱波がアンテナ３に到来し、アンテナ３により送信パルスｒ（ｔ）の散乱波が受信される。
【００２１】
デュプレクサ２は、アンテナ３により受信された散乱波を受信機４に出力する。
受信機４は、アンテナ３により受信された散乱波をデュプレクサ２経由で受けると、その散乱波を示す信号の周波数をベースバンド帯に変換して、ベースバンド帯のアナログ受信信号を生成する。
ＡＤ変換器５は、受信機４がアナログ受信信号を生成すると、そのアナログ受信信号をＡＤ変換して、ディジタルの受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮器６に出力する。
【００２２】
パルス圧縮器６は、ＰＲＩ周期毎に、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮し、パルス圧縮後の受信信号ｚ’（ｔ）を目標検出器７に出力する。
即ち、パルス圧縮器６は、送信パルスｒ（ｔ）の周波数スペクトルＲ（ｆ）から、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）を算出して、そのアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出し、その相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１を用いて、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する。
【００２３】
目標検出器７は、パルス圧縮器６からパルス圧縮後の受信信号ｚ’（ｔ）を受けると、その受信信号ｚ’（ｔ）から目標を検出する。
目標検出器７における目標の検出処理は公知の技術であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２４】
以下、パルス圧縮器６の処理内容を具体的に説明する。
ただし、以下の説明では、説明の簡単化のため、送信と受信の切替タイミング付近で発生する受信パルスのエクリプスについては考えない。
まず、ＡＤ変換器５からＰＲＩ間隔で出力される受信信号ｚ（ｔ）は、Ｋ個の散乱波を含んでおり、下記の式（１）のように表される。
0005863443.tif 000002
式（１）において、ｔｋは第ｋ番目の散乱波の遅延時間、ｆｋ（Ｄ）は第ｋ番目の散乱波のドップラ周波数である。
また、αｋは第ｋ番目の散乱波の距離等による減衰係数、ｎ（ｔ）は受信機雑音である。
【００２５】
パルス圧縮器６の離散フーリエ変換部１１は、ＡＤ変換器５から受信信号ｚ（ｔ）を受けると、その受信信号ｚ（ｔ）を離散フーリエ変換して、その受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）を算出する。受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）は、下記の式（２）のように表される。
0005863443.tif 000003
式（２）において、Ｒ（ｆ）は送信パルスｒ（ｔ）の周波数スペクトル（離散フーリエ変換部１２により算出される周波数スペクトル）、Ｎ（ｆ）は受信機雑音の周波数スペクトルである。
【００２６】
離散フーリエ変換部１２は、送信機１から出力された送信パルスｒ（ｔ）をレプリカとし、そのレプリカを離散フーリエ変換して、そのレプリカの周波数スペクトルＲ（ｆ）を算出する。
【００２７】
スペクトル積算出部１３は、離散フーリエ変換部１１が受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）を算出し、離散フーリエ変換部１２がレプリカの周波数スペクトルＲ（ｆ）を算出すると、下記の式（３）に示すように、そのレプリカの周波数スペクトルＲ（ｆ）の複素共役Ｒ＊（ｆ）を受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）に乗算して、スペクトル積Ｘ（ｆ）を算出する。
0005863443.tif 000004
【００２８】
ここでは、周波数スペクトルＺ（ｆ），Ｒ（ｆ）がＭ点のサンプルより構成されているものとして、下記の式（４）のような受信信号ベクトルｘを定義する。
なお、Ｍはレンジビン数でもあり、ｚ（ｔ），ｒ（ｔ）がＭ点のサンプル点で表されることに相当する。
0005863443.tif 000005
ただし、第ｍ番目の周波数ｆｍは、下記の式（５）のように与えるものとする。
また、Δｆはリファレンス信号の周波数領域でのサンプリング間隔であり、Ｂ≦ＭΔｆを満たすものとする。
0005863443.tif 000006
【００２９】
ここで、式（４）に式（３）のスペクトル積Ｘ（ｆ）を代入すると、以下のように変形することができる。
0005863443.tif 000007
式（６）において、ａｋは第ｋ番目の目標に対する遅延時間ｔｋ及びドップラ周波数ｆｋ（Ｄ）から決まるステアリングベクトルである。
また、ＡはＫ個のステアリングベクトルを列ベクトルとする行列、ｓは振幅ベクトル、ｎは受信機雑音ベクトルである。
【００３０】
0005863443.tif 000008
【００３１】
アレーマニフォルド定義部１４は、離散フーリエ変換部１２がレプリカの周波数スペクトルＲ（ｆ）を算出すると、そのレプリカの周波数スペクトルＲ（ｆ）から散乱波ステアリングベクトルを算出して、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビン（ガード領域）の前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）を定義する。
具体的には、以下の通りである。
【００３２】
ここでは、ＰＲＩ内における遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に対応する散乱波の受信信号ベクトルｃｉ（ＡＭ）を考える。
ただし、ｃｉ（ＡＭ）はパルス圧縮ウェイトの計算に用いるものであり、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）は任意ではなく、ＰＲＩ内を時間間隔ｄｔで区切った場合の第ｉ番目のサンプル点に対応するものとする。
このとき、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）とレンジビン数Ｍから決まるｔｍとの間には、以下の関係が成り立つものとする。なお、ΔｔはＡＤ変換器５のサンプリング時間間隔である。
0005863443.tif 000009
【００３３】
例えば、散乱波の強度を１とすると、受信信号ベクトルｃｉ（ＡＭ）は散乱波のステアリングベクトルａｉ（ＡＭ）と等しくなり、下記の式（１３）のように与えられる。
0005863443.tif 000010
ただし、式（１３）のＤｉは遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する位相回転行列であり、下記の式（１４）のように与えられる。
また、ａ１（ＡＭ）は下記の式（１５）のように与えられる。
【００３４】
0005863443.tif 000011
0005863443.tif 000012
【００３５】
遅延時間ｔｉ（ＡＭ）の散乱点に対応するパルス圧縮出力は、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に現れるメインローブを中心とすると、ｔｉ（ＡＭ）−τｕｃからｔｉ（ＡＭ）＋τｕｃの範囲にサイドローブを伴う波形となる。
このとき、同範囲に２Ｌ＋１個の散乱点（ただし、強度は１とする）が時間間隔ｄｔで分布するものとする。
ただし、Ｌは遅延時間ｔｉ（ＡＭ）の前側あるいは後側の送信パルス幅τｕｃに相当する時間領域に分布する散乱波点数である。
遅延時間ｔｉ（ＡＭ）の前側あるいは後側のｔｉ−ｌ（ＡＭ），ｔｉ＋ｌ（ＡＭ）（ただし、ｌ＝１，…，Ｌ）は、下記の式（１６）（１７）で表される。
0005863443.tif 000013
【００３６】
遅延時間ｔｉ−ｌ（ＡＭ），ｔｉ＋ｌ（ＡＭ）に対応する散乱波の受信信号ベクトルｃｉ−ｌ（ＡＭ），ｃｉ＋ｌ（ＡＭ）は、式（１３）を利用すると、下記の式（１８）（１９）のように与えられる。
0005863443.tif 000014
【００３７】
次に、２Ｌ＋１個の散乱点のステアリングベクトルを並べたアレーマニフォルドを考える。
0005863443.tif 000015
さらに、散乱波のステアリングベクトルａｉ（ＡＭ）と、その前後のＬＧ個のステアリングベクトルをゼロベクトル０にするため、下記の式（２１）に示すようなガード行列Ｇを定義する。ただし、ｌ’＝１，…，２Ｌ＋１である。
0005863443.tif 000016
ゼロベクトル０となる範囲を「ガード領域」と称する。
【００３８】
アレーマニフォルド定義部１４は、式（２１）のガード行列Ｇによって、パルス圧縮のメインローブ付近の遅延時間に対応するステアリングベクトルをゼロベクトルにするものとし、下記の式（２２）に示すように、主にサイドローブ領域の散乱点ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）を定義する。
0005863443.tif 000017
【００３９】
相関行列算出部１５は、アレーマニフォルド定義部１４がアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）を定義すると、そのアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）とＤＬＬからサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出する。
即ち、相関行列算出部１５は、下記の式（２３）に示すように、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関するパルス圧縮におけるサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを定義する。
0005863443.tif 000018
式（２３）において、ρはＤＬＬ、ρＩは「Ｄｉａｇｏｎａｌ  Ｌｏａｄｉｎｇ」のための行列、Ｄｉは遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する位相回転行列である。
【００４０】
式（２３）より、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する相関行列Ｒｉは、遅延時間ｔ１（ＡＭ）に関する相関行列Ｒ１を求めておけば、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する位相回転行列Ｄｉを利用して簡単に求められることがわかる。
ここで、サイドローブの干渉波を抑圧するための行列を相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１とすると、相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１は、下記の式（２４）のように与えられる。
0005863443.tif 000019
【００４１】
パルス圧縮ウェイト算出部１６は、相関行列算出部１５がサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出すると、その相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１を用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を算出する。
ここで、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１は、式（２４）より、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）から直接求めずに、遅延時間ｔ１（ＡＭ）に関する逆行列Ｒ１−１を求めておき、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する位相回転行列Ｄｉを逆行列Ｒ１−１の両側から乗じることで求められることがわかる。
【００４２】
そのため、パルス圧縮ウェイト算出部１６は、第ｍ番目のレンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗｍ（ｐｒｏ）を下記の式（２５）のように与える。
0005863443.tif 000020
ただし、αｍは規格化係数、ｗｍは第ｍ番目のレンジビンに対応する時間遅延ベクトルである。
【００４３】
コヒーレント積分処理部１７は、パルス圧縮ウェイト算出部１６が各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を算出すると、そのパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を用いて、スペクトル積算出部１３により算出されたスペクトル積Ｘ（ｆ）をコヒーレント積分し、その積分結果をパルス圧縮後の受信信号ｚ’（ｔ）として、目標検出器７に出力する。
0005863443.tif 000021
【００４４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、アンテナ３より放射された送信パルスｒ（ｔ）の周波数スペクトルＲ（ｆ）から、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）を算出して、そのアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出し、その相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１を用いて、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮するように構成したので、距離分解能の劣化や探知距離の縮退を招くことなく、低レンジサイドローブ特性を実現することができる効果を奏する。
【００４５】
即ち、この実施の形態１によれば、着目レンジビンの前後のサイドローブ干渉波を考え、そのサイドローブ干渉波の受信電力を最小化するようなパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を利用して、受信信号ｚ（ｔ）のパルス圧縮を行うものである。特にパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）の計算では、Ｄｉａｇｏｎａｌ  Ｌｏａｄｉｎｇを行ったサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１を利用するものである。このため、所望の低レンジサイドローブ特性を達成しつつ、窓関数を用いた場合と比べて、圧縮後パルス幅の拡大やミスマッチ損失を小さくすることができるという効果を奏する。
【００４６】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるレーダ装置のパルス圧縮器６を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
相関行列算出部２１はアレーマニフォルド定義部１４により定義されたアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉ（ただし、ρ＝０）を算出する処理を実施する。
パルス圧縮ウェイト算出部２２は相関行列算出部２１により算出された相関行列Ｒｉの一部を構成する固有ベクトルに関する行列Ｅｉからサイドローブ干渉波ランクｒａｎｋの数（指定数）の固有ベクトルが取り出された行列Ｅｉ（ｒａｎｋ）を用いて、その相関行列Ｒｉに関する射影行列Ｐｎｕｌｌｉを算出し、その射影行列Ｐｎｕｌｌｉを用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を算出する処理を実施する。
【００４７】
図３の例では、パルス圧縮器６の構成要素である離散フーリエ変換部１１，１２、スペクトル積算出部１３、アレーマニフォルド定義部１４、相関行列算出部２１、パルス圧縮ウェイト算出部２２及びコヒーレント積分処理部１７のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコン）で構成されているものを想定しているが、パルス圧縮器６がコンピュータで構成されていてもよい。
パルス圧縮器６がコンピュータで構成されている場合、離散フーリエ変換部１１，１２、スペクトル積算出部１３、アレーマニフォルド定義部１４、相関行列算出部２１、パルス圧縮ウェイト算出部２２及びコヒーレント積分処理部１７の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００４８】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１と比べて、パルス圧縮器６の相関行列算出部１５及びパルス圧縮ウェイト算出部１６が、相関行列算出部２１及びパルス圧縮ウェイト算出部２２に代わっている以外は同様であるため、相関行列算出部２１及びパルス圧縮ウェイト算出部２２の処理内容だけを説明する。
相関行列算出部２１は、アレーマニフォルド定義部１４がアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）を定義すると、そのアレーマニフォルドＡｉ（ＡＭ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出する。
【００４９】
この実施の形態２では、Ｄｉａｇｏｎａｌ  Ｌｏａｄｉｎｇを行わないので（ρ＝０）、遅延時間ｔ１（ＡＭ）に関する相関行列Ｒ１に着目すると、相関行列Ｒ１は固有値・固有ベクトルによって、下記の式（２８）のように表される。ただし、ＧＥは昇順に並べられた固有値を対角項に有する対角行列であり、Ｅ１は固有値に対応する固有ベクトルが列ベクトルとして配されている行列である。
0005863443.tif 000022
このとき、固有ベクトルは互いに直交するので、下記の式（２９）が成立する。
0005863443.tif 000023
【００５０】
パルス圧縮ウェイト算出部２２は、相関行列算出部１５が相関行列Ｒｉを算出すると、その相関行列Ｒｉを構成する行列Ｅｉからサイドローブ干渉波ランクｒａｎｋの数の固有ベクトルが取り出された行列Ｅｉ（ｒａｎｋ）を用いて、相関行列Ｒｉ（ただし、ρ＝０）に関する射影行列Ｐｎｕｌｌｉを算出し、その射影行列Ｐｎｕｌｌｉを用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を算出する。
具体的には、以下のようにして、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を算出する。
【００５１】
まず、相関行列Ｒ１（ただし、ρ＝０）に関する射影行列Ｐｎｕｌｌ１は、下記の式（３０）のように求まる。
0005863443.tif 000024
ただし、Ｅ１（ｒａｎｋ）はＥ１よりサイドローブ干渉波ランクｒａｎｋの数の固有ベクトルが取り出された行列である。
また、式（２８）を用いると、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する相関行列Ｒｉ（ρ＝０）は、下記の式（３１）のように与えられる。
0005863443.tif 000025
【００５２】
ここで、式（３１）のＤｉＥ１に関して、ＤｉＨＤｉ＝Ｉと式（２９）より、下記の式（３２）が成立する。
0005863443.tif 000026
式（３２）より、ＤｉＥ１の列ベクトルが互いに直交していることがわかる。即ち、式（３１）において、ＤｉＥ１の列ベクトルは相関行列Ｒｉ（ρ＝０）の固有ベクトルとなっており、下記の式（３３）が成立する。ただし、Ｅｉは相関行列Ｒｉ（ρ＝０）の固有ベクトルが列ベクトルとして配されている行列である。
0005863443.tif 000027
【００５３】
よって、相関行列Ｒｉ（ただし、ρ＝０）に関する射影行列Ｐｎｕｌｌｉは、下記の式（３４）のように求まる。
0005863443.tif 000028
【００５４】
したがって、相関行列Ｒｉ（ただし、ρ＝０）に関する射影行列Ｐｎｕｌｌｉは、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）から直接求めずに、遅延時間ｔ１（ＡＭ）に関する射影行列Ｐｎｕｌｌ１を求めておき、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する位相回転行列Ｄｉを射影行列Ｐｎｕｌｌ１の両側から乗じることで求められることがわかる。
そのため、パルス圧縮ウェイト算出部２２は、第ｍ番目のレンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗｍ（ｐｒｏ）を下記の式（３５）のように与える。
0005863443.tif 000029
ただし、βｍは規格化係数である。
0005863443.tif 000030
【００５５】
この実施の形態２によれば、着目レンジビンの前後のサイドローブ干渉波を考え、そのサイドローブ干渉波の受信電力を最小化するようなパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を利用して、受信信号ｚ（ｔ）のパルス圧縮を行うものである。特にパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）の計算では、サイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉとサイドローブ干渉波ランクｒａｎｋによる射影行列Ｐｎｕｌｌｉを利用するものである。このため、所望の低レンジサイドローブ特性を達成しつつ、窓関数を用いた場合と比べて、圧縮後パルス幅の拡大やミスマッチ損失を小さくすることができるという効果を奏する。
【００５６】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
パルス圧縮器３１はパルス圧縮器６と異なる手法で、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する処理器である。
パルス圧縮器３１としては、例えば、窓関数を利用してパルス圧縮を行う従来のパルス圧縮器などが用いられる。
なお、パルス圧縮器３１は第２のパルス圧縮手段を構成している。
【００５７】
パルス圧縮出力選択器３２はレンジビン毎に、パルス圧縮器６によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）又はパルス圧縮器３１によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択し、その選択した受信信号ｚ’（ｔ）を目標検出器７に出力する処理を実施する。
例えば、レンジビンが０〜１００まであるとき、レンジビン０〜１０についてはパルス圧縮器６によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択し、レンジビン１１〜１００についてはパルス圧縮器３１によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択するなどの態様が考えられる。レンジビンとパルス圧縮器６，３１の対応関係は予め設定されているものとする。
なお、パルス圧縮出力選択器３２は選択手段を構成している。
【００５８】
次に動作について説明する。
この実施の形態３が想定するシナリオとして、例えば、艦船搭載型レーダのパルス送信方向に島嶼があるような伝搬環境が考えられる。
島嶼によるクラッタ電力は一般に高い電力で受信されるため、そのレンジサイドローブ領域に存在する目標のＳＩＲが劣化してしまう場合がある。
一方、島嶼によるクラッタのレンジサイドローブ領域外では、同クラッタのような高いクラッタ電力が受信される可能性は小さい。
以上のようなシナリオで適用されるのが実施の形態３であり、島嶼周辺のレンジビンでは、従来のパルス圧縮と比べて、演算負荷が高くても、高性能なパルス圧縮特性が達成されるパルス圧縮器６を使用し、島嶼から離れたレンジビンでは、演算負荷が低いパルス圧縮を行うパルス圧縮器３１を使用するものとする。
【００５９】
パルス圧縮器３１は、上述したように、パルス圧縮器６と異なる手法で、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する。例えば、窓関数を利用するパルス圧縮を行う。
このパルス圧縮では、パルス圧縮器６におけるコヒーレント積分処理部１７に相当する手段として、高速な離散逆フーリエ変換を用いることができる。
【００６０】
パルス圧縮出力選択器３２は、パルス圧縮器６によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）と、パルス圧縮器３１によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）とを入力し、レンジビン毎に、いずれか一方の受信信号ｚ’（ｔ）を選択して目標検出器７に出力する。
上記のシナリオであれば、島嶼周辺のレンジビンでは、パルス圧縮器６によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択し、それ以外のレンジビンでは、パルス圧縮器３１によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択する。
【００６１】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、パルス圧縮出力選択器３２が、レンジビン毎に、パルス圧縮器６によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）又はパルス圧縮器３１によりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択して、その選択した受信信号ｚ’（ｔ）を目標検出器７に出力するように構成したので、演算負荷の高いパルス圧縮器６を全レンジビンではなく、所定範囲のレンジビンのみでパルス圧縮を行い、残りの範囲では演算負荷の低いパルス圧縮器３１でパルス圧縮を行うことが可能になり、全レンジビンでパルス圧縮器６を使用する場合よりも、演算負荷を低減することができる効果を奏する。
【００６２】
実施の形態４．
この実施の形態４では、Ｍｔ（Ｍｔは２以上の整数）個のＭＩＭＯ送信パルスを空中に同時に放射するＭＩＭＯレーダ送信機を搭載し、Ｍ個のパルス圧縮器が受信信号のパルス圧縮を行うレーダ装置について説明する。
【００６３】
図５はこの発明の実施の形態４によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
ＭＩＭＯレーダ送信機４１は所定の送信周波数信号を生成し、所定のＰＲＩ間隔で、その送信周波数信号を用いて、Ｍｔ個（アンテナ数と一致する個数）のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）（ｊ＝１，…，Ｍｔ）を生成する処理を実施する。
なお、ＭＩＭＯレーダ送信機４１は変調パラメータを変えることで、Ｍｔ個のＭＩＭＯ送信パルスを生成する。
【００６４】
ＭＩＭＯレーダアンテナ４２はＭｔ個のアンテナから構成されており、ＭＩＭＯレーダ送信機４１により生成されたＭｔ個のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）を所定のビーム指向方向に向けて空中に同時に放射する一方、目標又はクラッタに反射されたＭＩＭＯ送信パルスの散乱波を受信する。
なお、ＭＩＭＯレーダ送信機４１及びＭＩＭＯレーダアンテナ４２はパルス信号送信手段を構成しており、ＭＩＭＯレーダアンテナ４２は散乱波受信手段を構成している。
【００６５】
パルス圧縮器４３−１〜４３−ＭｔはＰＲＩ周期毎に、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する処理器である。
即ち、パルス圧縮器４３−１〜４３−ＭｔはＭｔ個のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）の周波数スペクトルＲｊ（ｆ）から、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ）を算出して、そのアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出し、その相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１を用いて、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する処理を実施する。
なお、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔはパルス圧縮手段を構成している。
【００６６】
ＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器４４はパルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を合成し、合成後の受信信号を目標検出器７に出力する処理を実施する。なお、ＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器４４は合成手段を構成している。
【００６７】
図６はこの発明の実施の形態４によるレーダ装置のパルス圧縮器４３−ｍｔを示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第２の周波数スペクトル算出部である離散フーリエ変換部５１−１〜５１−ＭｔはＭＩＭＯレーダ送信機４１から出力されたＭＩＭＯ送信パルスｒ１（ｔ）〜ｒＭｔ（ｔ）をそれぞれレプリカ＃１〜＃Ｍｔとして、そのレプリカ＃１〜＃Ｍｔを離散フーリエ変換して、そのレプリカ＃１〜＃Ｍｔの周波数スペクトルＲ１（ｆ）〜ＲＭｔ（ｆ）を算出する処理を実施する。
【００６８】
スペクトル積算出部５２は離散フーリエ変換部５１−１〜５１−Ｍｔにより算出されたレプリカ＃１〜＃Ｍｔの周波数スペクトルＲ１（ｆ）〜ＲＭｔ（ｆ）のうち、第ｍｔ番目のレプリカ＃ｍｔの周波数スペクトルＲｍｔ（ｆ）の複素共役Ｒ＊ｍｔ（ｆ）を離散フーリエ変換部１１により算出された受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）に乗算してスペクトル積Ｘ（ｆ）を算出する処理を実施する。
アレーマニフォルド定義部５３は離散フーリエ変換部５１−１〜５１−Ｍｔにより算出されたレプリカ＃１〜＃Ｍｔの周波数スペクトルＲ１（ｆ）〜ＲＭｔ（ｆ）から散乱波ステアリングベクトルを算出して、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビン（ガード領域）の前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ）を定義する処理を実施する。
【００６９】
図６の例では、パルス圧縮器４３−ｍｔの構成要素である離散フーリエ変換部１１，５１−１〜５１−Ｍｔ、スペクトル積算出部５２、アレーマニフォルド定義部５３、相関行列算出部１５、パルス圧縮ウェイト算出部１６及びコヒーレント積分処理部１７のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコン）で構成されているものを想定しているが、パルス圧縮器４３−ｍｔがコンピュータで構成されていてもよい。
パルス圧縮器４３−ｍｔがコンピュータで構成されている場合、離散フーリエ変換部１１，５１−１〜５１−Ｍｔ、スペクトル積算出部５２、アレーマニフォルド定義部５３、相関行列算出部１５、パルス圧縮ウェイト算出部１６及びコヒーレント積分処理部１７の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００７０】
次に動作について説明する。
ＭＩＭＯレーダ送信機４１は、所定の送信周波数信号を生成し、所定のＰＲＩ間隔で、その送信周波数信号を用いて、互いに波形が異なるＭｔ個のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）（ｊ＝１，…，Ｍｔ）を生成する。
Ｍｔ個のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）は、いずれも中心周波数がｆｃであり、一定のパルス幅τｕｃである。
この実施の形態４では、第ｍｔ番目のＭＩＭＯ送信パルスｒｍｔ（ｔ）の変調帯域幅がＢｍｔであるとする。
【００７１】
デュプレクサ２は、ＭＩＭＯレーダ送信機４１からＭｔ個のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）を受けると、Ｍｔ個のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）をＭＩＭＯレーダアンテナ４２に出力する。
これにより、ＭＩＭＯレーダアンテナ４２を構成しているＭｔ個のアンテナから、Ｍｔ個のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）が所定のビーム指向方向に向けて空中に同時に放射される。
その後、目標又はクラッタに反射されたＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）の散乱波がＭＩＭＯレーダアンテナ４２に到来し、ＭＩＭＯレーダアンテナ４２によりＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）の散乱波が受信される。
【００７２】
デュプレクサ２は、ＭＩＭＯレーダアンテナ４２により受信された散乱波を受信機４に出力する。
受信機４は、ＭＩＭＯレーダアンテナ４２により受信された散乱波をデュプレクサ２経由で受けると、その散乱波を示す信号の周波数をベースバンド帯に変換して、ベースバンド帯のアナログ受信信号を生成する。
ＡＤ変換器５は、受信機４がアナログ受信信号を生成すると、そのアナログ受信信号をＡＤ変換して、ディジタルの受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔに出力する。
【００７３】
パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔは、ＰＲＩ周期毎に、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮し、パルス圧縮後の受信信号ｚ’（ｔ）をＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器４４に出力する。
即ち、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔは、Ｍｔ個のＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）の周波数スペクトルＲｊ（ｆ）から、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビンの前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ）を算出して、そのアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出し、その相関行列Ｒｉの逆行列Ｒｉ−１を用いて、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する。
【００７４】
ＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器４４は、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔからパルス圧縮後の受信信号ｚ’（ｔ）を受けると、それらの受信信号ｚ’（ｔ）を合成し、合成後の受信信号を目標検出器７に出力する。
目標検出器７は、ＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器４４から合成後の受信信号ｚ’（ｔ）を受けると、その受信信号ｚ’（ｔ）から目標を検出する。
【００７５】
以下、第ｍｔ番目のパルス圧縮器４３−ｍｔの処理内容を具体的に説明する。
ただし、以下の説明では、説明の簡単化のため、送信と受信の切替タイミング付近で発生する受信パルスのエクリプスについては考えない。
まず、ＡＤ変換器５からＰＲＩ間隔で出力される受信信号ｚ（ｔ）は、Ｋ個の散乱波を含んでおり、下記の式（３６）のように表される。
0005863443.tif 000031
式（３６）において、δｔｊはＭＩＭＯレーダアンテナ４２を構成している第ｊ番目のアンテナの送信行路差による時間遅延である。
【００７６】
パルス圧縮器４３−ｍｔの離散フーリエ変換部１１は、ＡＤ変換器５から受信信号ｚ（ｔ）を受けると、その受信信号ｚ（ｔ）を離散フーリエ変換して、その受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）を算出する。受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）は、下記の式（３７）のように表される。
0005863443.tif 000032
式（３７）において、Ｒｊ（ｆ）はＭＩＭＯ送信パルスｒｊ（ｔ）の周波数スペクトルである。
【００７７】
離散フーリエ変換部５１−１〜５１−Ｍｔは、ＭＩＭＯレーダ送信機４１から出力されたＭＩＭＯ送信パルスｒ１（ｔ）〜ｒＭｔ（ｔ）をそれぞれレプリカ＃１〜＃Ｍｔとし、レプリカ＃１〜＃Ｍｔを離散フーリエ変換して、そのレプリカ＃１〜＃Ｍｔの周波数スペクトルＲ１（ｆ）〜ＲＭｔ（ｆ）を算出する。
【００７８】
スペクトル積算出部５２は、離散フーリエ変換部１１が受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）を算出し、離散フーリエ変換部５１−ｍｔがレプリカ＃ｍｔの周波数スペクトルＲｍｔ（ｆ）を算出すると、下記の式（３８）に示すように、レプリカ＃ｍｔの周波数スペクトルＲｍｔ（ｆ）の複素共役Ｒ＊ｍｔ（ｆ）を離散フーリエ変換部１１により算出された受信信号ｚ（ｔ）の周波数スペクトルＺ（ｆ）に乗算してスペクトル積Ｘ（ｆ）を算出する。
0005863443.tif 000033
【００７９】
ここでは、周波数スペクトルＺ（ｆ），Ｒｍｔ（ｆ）がＭ点のサンプルより構成されているものとして、下記の式（３９）のような受信信号ベクトルｘ（ｍｔ）を定義する。
0005863443.tif 000034
式（３８）を式（３９）に代入すると、下記の式（４０）のように変形することができる。
0005863443.tif 000035
式（４０）において、ｂｋ（ｍｔ）はレプリカ＃ｍｔにおける第ｋ番目の目標に対する遅延時間ｔｋ及びドップラ周波数ｆｋ（Ｄ）から決まるステアリングベクトル、Ｂ（ｍｔ）はＫ個のステアリングベクトルを列ベクトルとする行列、ｎ（ｍｔ）は受信機雑音ベクトルである。
【００８０】
0005863443.tif 000036
【００８１】
ここで、上記実施の形態１で示している式（６）と、上記の式（４０）を比較すると、ＭＩＭＯレーダ送信機４１を用いる場合には、ａｋをｂｋ（ｍｔ）に置き換え、ＡをＢ（ｍｔ）に置き換え、ｎをｎ（ｍｔ）に置き換えた形となっていることが明らかである。
このため、この実施の形態４におけるパルス圧縮ウェイト計算の処理のながれも、上記の置き換えを念頭におくと、上記実施の形態１と同様に説明することができる。
【００８２】
アレーマニフォルド定義部５３は、離散フーリエ変換部５１−１〜５１−Ｍｔがレプリカ＃１〜＃Ｍｔの周波数スペクトルＲ１（ｆ）〜ＲＭｔ（ｆ）を算出すると、レプリカ＃１〜＃Ｍｔの周波数スペクトルＲ１（ｆ）〜ＲＭｔ（ｆ）から散乱波ステアリングベクトルを算出して、パルス圧縮に伴うピークレベルの低下を防ぐガード対象のレンジビン（ガード領域）の前後のレンジサイドローブ領域における散乱波ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ）を定義する。
具体的には、以下の通りである。
【００８３】
ここでは、ＰＲＩ内における遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に対応する散乱波の受信信号ベクトルｃｉ（ＡＭ｜ｍｔ）を考える。
ｃｉ（ＡＭ｜ｍｔ）は散乱波のステアリングベクトルｂｉ（ＡＭ｜ｍｔ）と等しく、下記の式（４４）のように与えられる。
0005863443.tif 000037
ただし、ｂ１（ＡＭ｜ｍｔ）は下記の式（４５）で示されるものであり、式（４５）中のδｔｊ（ＴＢＲ）はＭＩＭＯレーダ送信ビームを形成するための時間遅延の設定値である。
0005863443.tif 000038
【００８４】
式（４４）より、遅延時間ｔｉ−ｌ（ＡＭ），ｔｉ＋ｌ（ＡＭ）に対応する散乱波の受信信号ベクトルｃｉ−ｌ（ＡＭ｜ｍｔ），ｃｉ＋ｌ（ＡＭ｜ｍｔ）は、下記の式（４６）（４７）のように与えられる。
0005863443.tif 000039
【００８５】
アレーマニフォルド定義部５３は、上記の式（２１）のガード行列Ｇによって、パルス圧縮のメインローブ付近の遅延時間に対応するステアリングベクトルをゼロベクトルにするものとし、下記の式（４８）に示すように、サイドローブ領域の散乱点ステアリングベクトルから構成されるアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ｜ｍｔ）を定義する。
0005863443.tif 000040
【００８６】
相関行列算出部１５は、アレーマニフォルド定義部５３がアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ｜ｍｔ）を定義すると、そのアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ｜ｍｔ）とＤＬＬからサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出する。
即ち、相関行列算出部１５は、下記の式（４９）に示すように、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関するパルス圧縮におけるサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを定義する。
0005863443.tif 000041
【００８７】
式（４９）より、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する相関行列Ｒｉ（ｍｔ）は、遅延時間ｔ１（ＡＭ）に関する相関行列Ｒ１（ｍｔ）を求めておけば、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する位相回転行列Ｄｉを利用して簡単に求められることがわかる。
ここで、サイドローブの干渉波を抑圧するための行列を相関行列Ｒｉ（ｍｔ）の逆行列（Ｒｉ（ｍｔ））−１とすると、相関行列Ｒｉ（ｍｔ）の逆行列（Ｒｉ（ｍｔ））−１は、下記の式（５０）のように与えられる。
0005863443.tif 000042
【００８８】
パルス圧縮ウェイト算出部１６は、相関行列算出部１５がサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉ（ｍｔ）を算出すると、その相関行列Ｒｉ（ｍｔ）の逆行列（Ｒｉ（ｍｔ））−１を用いて、各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ）を算出する。
ここで、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する相関行列Ｒｉ（ｍｔ）の逆行列（Ｒｉ（ｍｔ））−１は、式（５０）より、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）から直接求めずに、遅延時間ｔ１（ＡＭ）に関する逆行列（Ｒ１（ｍｔ））−１を求めておき、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する位相回転行列Ｄｉを逆行列（Ｒ１（ｍｔ））−１の両側から乗じることで求められることがわかる。
【００８９】
そのため、パルス圧縮ウェイト算出部１６は、第ｍ番目のレンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗｍ（ｐｒｏ｜ｍｔ）を下記の式（５１）のように与える。００４４
0005863443.tif 000043
【００９０】
コヒーレント積分処理部１７は、パルス圧縮ウェイト算出部１６が各レンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ｜ｍｔ）を算出すると、そのパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ｜ｍｔ）を用いて、スペクトル積算出部１３により算出されたスペクトル積Ｘ（ｆ）をコヒーレント積分し、その積分結果をパルス圧縮後の受信信号ｚ’（ｔ）として、目標検出器７に出力する。
0005863443.tif 000044
【００９１】
この実施の形態４によれば、ＭＩＭＯレーダ送信機４１を用いる際、着目レンジビンの前後のサイドローブ干渉波を考え、そのサイドローブ干渉波の受信電力を最小化するようなパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ｜ｍｔ）を利用して、受信信号ｚ（ｔ）のパルス圧縮を行うものである。特にパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ｜ｍｔ）の計算では、Ｄｉａｇｏｎａｌ  Ｌｏａｄｉｎｇを行ったサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉ（ｍｔ）の逆行列（Ｒｉ（ｍｔ））−１を利用するものである。このため、自己相関のみならず、相互相関によるレンジサイドローブも抑圧して、所望の低レンジサイドローブ特性を達成しつつ、窓関数を用いた場合と比べて、圧縮後パルス幅の拡大やミスマッチ損失を小さくすることができるという効果を奏する。
【００９２】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５によるレーダ装置のパルス圧縮器４３−ｍｔを示す構成図であり、図において、図３及び図６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態４と比べて、パルス圧縮器４３−ｍｔの相関行列算出部１５及びパルス圧縮ウェイト算出部１６が、相関行列算出部２１及びパルス圧縮ウェイト算出部２２に代わっている以外は同様であるため、相関行列算出部２１及びパルス圧縮ウェイト算出部２２の処理内容だけを説明する。
相関行列算出部２１は、アレーマニフォルド定義部５３がアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ｜ｍｔ）を定義すると、そのアレーマニフォルドＢｉ（ＡＭ｜ｍｔ）からサイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉを算出する。
【００９３】
この実施の形態５では、Ｄｉａｇｏｎａｌ  Ｌｏａｄｉｎｇを行わないので（ρ＝０）、上記実施の形態２と同様に、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する相関行列Ｒｉ（ｍｔ）から、サイドローブ干渉波の抑圧に用いる射影行列Ｐｎｕｌｌｉ（ｍｔ）を下記の式（５２）のように求めることができる。
0005863443.tif 000045
【００９４】
したがって、相関行列Ｒｉ（ｍｔ）（ただし、ρ＝０）に関する射影行列Ｐｎｕｌｌｉ（ｍｔ）は、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）から直接求めずに、遅延時間ｔ１（ＡＭ）に関する射影行列Ｐｎｕｌｌ１（ｍｔ）を求めておき、遅延時間ｔｉ（ＡＭ）に関する位相回転行列Ｄｉを射影行列Ｐｎｕｌｌ１（ｍｔ）の両側から乗じることで求められることがわかる。
そのため、パルス圧縮ウェイト算出部２２は、第ｍ番目のレンジビンに対応するパルス圧縮ウェイトｗｍ（ｐｒｏ｜ｍｔ）を下記の式（５３）のように与える。
0005863443.tif 000046
ただし、βｍ（ｍｔ）は規格化係数である。
0005863443.tif 000047
【００９５】
この実施の形態５によれば、ＭＩＭＯレーダ送信機４１を用いる際、着目レンジビンの前後のサイドローブ干渉波を考え、そのサイドローブ干渉波の受信電力を最小化するようなパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ｜ｍｔ）を利用して、受信信号ｚ（ｔ）のパルス圧縮を行うものである。特にパルス圧縮ウェイトｗ（ｐｒｏ｜ｍｔ）の計算では、サイドローブ干渉波の相関行列Ｒｉとサイドローブ干渉波ランクｒａｎｋによる射影行列Ｐｎｕｌｌｉ（ｍｔ）を利用するものである。このため、自己相関のみならず、相互相関によるレンジサイドローブも抑圧して、所望の低レンジサイドローブ特性を達成しつつ、窓関数を用いた場合と比べて、圧縮後パルス幅の拡大やミスマッチ損失を小さくすることができるという効果を奏する。
【００９６】
実施の形態６．
図８はこの発明の実施の形態６によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
パルス圧縮器６１−１〜６１−Ｍｔは図４のパルス圧縮器３１に相当する処理器であり、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔ（第１のパルス圧縮手段）と異なる手法で、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する。
なお、パルス圧縮器６１−１〜６１−Ｍｔは第２のパルス圧縮手段を構成している。
【００９７】
パルス圧縮出力選択器６２−１〜６２−Ｍｔ／２は図４のパルス圧縮出力選択器３２に相当する選択器であり、レンジビン毎に、パルス圧縮器４３−ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）又はパルス圧縮器６１−ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択し、その選択した受信信号ｚ’（ｔ）をＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器４４に出力する処理を実施する。
なお、パルス圧縮出力選択器６２−１〜６２−Ｍｔ／２は選択手段を構成している。
【００９８】
次に動作について説明する。
この実施の形態６が想定するシナリオは、上記実施の形態３と同様である。
このため、島嶼周辺のレンジビンでは、従来のパルス圧縮と比べて、演算負荷が高くても、高性能なパルス圧縮特性が達成されるパルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔを使用し、島嶼から離れたレンジビンでは、演算負荷が低いパルス圧縮を行うパルス圧縮器６１−１〜６１−Ｍｔを使用するものとする。
【００９９】
パルス圧縮器６１−１〜６１−Ｍｔは、上述したように、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔと異なる手法で、ＡＤ変換器５から出力された受信信号ｚ（ｔ）をパルス圧縮する。例えば、窓関数を利用するパルス圧縮を行う。
このパルス圧縮では、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔにおけるコヒーレント積分処理部１７に相当する手段として、高速な離散逆フーリエ変換を用いることができる。
【０１００】
パルス圧縮出力選択器６２−１〜６２−Ｍｔ／２は、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）と、パルス圧縮器６１−１〜６１−Ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）とを入力し、レンジビン毎に、いずれか一方の受信信号ｚ’（ｔ）を選択してＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器４４に出力する。
上記のシナリオであれば、島嶼周辺のレンジビンでは、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択し、それ以外のレンジビンでは、パルス圧縮器６１−１〜６１−Ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択する。
【０１０１】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、パルス圧縮出力選択器６２−１〜６２−Ｍｔ／２が、レンジビン毎に、パルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）又はパルス圧縮器６１−１〜６１−Ｍｔによりパルス圧縮された受信信号ｚ’（ｔ）を選択して、その選択した受信信号ｚ’（ｔ）をＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器４４に出力するように構成したので、演算負荷の高いパルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔを全レンジビンではなく、所定範囲のレンジビンのみでパルス圧縮を行い、残りの範囲では演算負荷の低いパルス圧縮器６１−１〜６１−Ｍｔでパルス圧縮を行うことが可能になり、全レンジビンでパルス圧縮器４３−１〜４３−Ｍｔを使用する場合よりも、演算負荷を低減することができる効果を奏する。
【０１０２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  送信機（パルス信号送信手段）、２  デュプレクサ（パルス信号送信手段、散乱波受信手段）、３  アンテナ（パルス信号送信手段、散乱波受信手段）、４  受信機（散乱波受信手段）、５  ＡＤ変換器（散乱波受信手段）、６  パルス圧縮器（パルス圧縮手段）、７  目標検出器（目標検出手段）、１１  離散フーリエ変換部（第１の周波数スペクトル算出部）、１２  離散フーリエ変換部（第２の周波数スペクトル算出部）、１３  スペクトル積算出部、１４  アレーマニフォルド定義部、１５，２１  相関行列算出部、１６，２２  パルス圧縮ウェイト算出部、１７  コヒーレント積分処理部、３１  パルス圧縮器（第２のパルス圧縮手段）、３２  パルス圧縮出力選択器（選択手段）、４１  ＭＩＭＯレーダ送信機（パルス信号送信手段）、４２  ＭＩＭＯレーダアンテナ（パルス信号送信手段、散乱波受信手段）、４３−１〜４３−Ｍｔ  パルス圧縮器（パルス圧縮手段、第１のパルス圧縮手段）、４４  ＭＩＭＯレーダ送信ビーム合成器（合成手段）、５１−１〜５１−Ｍｔ  離散フーリエ変換部（第２の周波数スペクトル算出部）、５２  スペクトル積算出部、５３  アレーマニフォルド定義部、６１−１〜６１−Ｍｔ  パルス圧縮器（第２のパルス圧縮手段）、６２−１〜６２−Ｍｔ／２  パルス圧縮出力選択器（選択手段）。
【図１】
0005863443.tif 000048
【図２】
0005863443.tif 000049
【図３】
0005863443.tif 000050
【図４】
0005863443.tif 000051
【図５】
0005863443.tif 000052
【図６】
0005863443.tif 000053
【図７】
0005863443.tif 000054
【図８】
0005863443.tif 000055