(57)【要約】【課題】使用可能な複数の周波数帯域を使って、従来よりも高分解能化や信頼性の向上を図ることができる離隔周波数合成レーダ装置を提供する。【解決手段】離隔周波数帯レーダ群１の受信信号が供給される位相差推定処理部３と、コヒーレント距離推定処理部４とを備える。位相差推定処理部３は、離隔周波数帯レーダ群１より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する。コヒーレント距離推定処理部４は、位相差推定処理部で得た位相差を用いた得た信号から最適評価値を判定して、最適評価値から目標の距離を得る。ここで、位相差推定処理部での位相差の推定と、その推定した位相差を使ったコヒーレント距離推定処理部での最適評価値の判定とを複数回繰り返して、最大となる最適評価値を探索して、最大となる最適評価値での推定距離を、目標の距離として出力する。【選択図】図１
2018132523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離隔した複数の周波数帯を用いる離隔周波数帯レーダ群より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する位相差推定処理部と、
前記位相差推定処理部で得た位相差を用いて得た信号から最適評価値を判定し、最適評価値から目標の距離を得るコヒーレント距離推定処理部とを備え、
前記位相差推定処理部での位相差の推定と、その推定した位相差を使った前記コヒーレント距離推定処理部での最適評価値の判定とを複数回繰り返して、最大となる最適評価値を探索して、最大となる最適評価値での推定距離を、目標の距離として出力する
離隔周波数合成レーダ装置。
【請求項２】
離隔周波数帯レーダ群より得た各周波数帯域の受信信号から、各周波数帯域の受信信号ごとに最適評価値を算出し、算出した各周波数帯域の最適評価値の和が最大となる最適評価値を探索して、目標の距離情報を得るノンコヒーレント距離推定処理部をさらに備え、
前記位相差推定処理部は、前記ノンコヒーレント距離推定処理部で得た目標の距離情報から、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する
請求項１に記載の離隔周波数合成レーダ装置。
【請求項３】
前記ノンコヒーレント距離推定処理部で得た目標の距離情報から、目標以外の距離情報を除いて距離推定を行う推定対象選択距離推定部をさらに備え、
前記位相差推定処理部は、前記推定対象選択距離推定部で得た目標の距離情報から、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する
請求項２に記載の離隔周波数合成レーダ装置。
【請求項４】
前記コヒーレント距離推定処理部は、目標以外の距離情報を除いて距離推定を行うようにした
請求項３に記載の離隔周波数合成レーダ装置。
【請求項５】
前記位相差推定処理部による位相差の推定処理と、前記コヒーレント距離推定処理部による最大となる最適評価値を探索する処理を同時の演算で行うようにした
請求項１に記載の離隔周波数合成レーダ装置。
【請求項６】
前記位相差推定処理部による位相差の推定処理と、前記コヒーレント距離推定処理部による最大となる最適評価値を探索する処理を同時の演算で行う際に、位相差の初期値は、乱数値とした
請求項５に記載の離隔周波数合成レーダ装置。
【請求項７】
離隔した複数の周波数帯で目標から反射した受信信号を得る離隔周波数帯レーダ群を備え、
前記位相差推定処理部は、前記離隔周波数帯レーダ群から受信信号を得るようにした
請求項１〜６のいずれか１項に記載の離隔周波数合成レーダ装置。
【請求項８】
離隔した複数の周波数帯を用いる離隔周波数帯レーダ群より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する位相差推定処理部と、
前記位相差推定処理部で得た複数の周波数帯の受信信号の位相差から、目標以外の距離情報を除いて距離推定を行う推定対象選択距離推定部とを備え、
前記位相差推定処理部での位相差の推定と、その推定した位相差を使った前記推定対象選択距離推定部での距離推定とを複数回繰り返して、終了判定条件を満たすときの推定距離を、目標の距離として出力する
離隔周波数合成レーダ装置。
【請求項９】
離隔した複数の周波数帯を用いる離隔周波数帯レーダ群より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する位相差推定処理と、
前記位相差推定処理で得た位相差を用いて得た信号から最適評価値を判定し、最適評価値から目標の距離を得るコヒーレント距離推定処理と、
前記位相差推定処理での位相差の推定と、その推定した位相差を使った前記コヒーレント距離推定処理での最適評価値の判定とを複数回繰り返して、最大となる最適評価値を探索して、最大となる最適評価値での推定距離を、目標の距離として出力する目標距離探索処理と、を含む
距離推定方法。
【請求項１０】
離隔した複数の周波数帯を用いる離隔周波数帯レーダ群より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する位相差推定処理と、
前記位相差推定処理で得た複数の周波数帯の受信信号の位相差から、目標以外の距離情報を除いて距離推定を行う推定対象選択距離推定処理と、
前記位相差推定処理での位相差の推定と、その推定した位相差を使った前記推定対象選択距離推定処理での距離推定とを複数回繰り返して、終了判定条件を満たすときの推定距離を、目標の距離として出力する目標距離探索処理と、を含む
距離推定方法。
【請求項１１】
離隔した複数の周波数帯を用いる離隔周波数帯レーダ群より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する位相差推定処理ステップと、
前記位相差推定処理ステップで得た位相差を用いた得た信号から最適評価値を判定し、最適評価値から目標の距離を得るコヒーレント距離推定処理ステップと、
前記位相差推定処理ステップでの位相差の推定と、その推定した位相差を使った前記コヒーレント距離推定処理ステップでの最適評価値の判定とを複数回繰り返して、最大となる最適評価値を探索して、最大となる最適評価値での推定距離を、目標の距離として出力する目標距離探索処理ステップと、をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１２】
離隔した複数の周波数帯を用いる離隔周波数帯レーダ群より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する位相差推定ステップと、
前記位相差推定ステップで得た複数の周波数帯の受信信号の位相差から、目標以外の距離情報を除いて距離推定を行う推定対象選択距離推定ステップと、
前記位相差推定ステップでの位相差の推定と、その推定した位相差を使った前記推定対象選択距離推定ステップでの距離推定とを複数回繰り返して、終了判定条件を満たすときの推定距離を、目標の距離として出力する目標距離探索ステップと、をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の離隔した周波数帯の信号を合成することで、高性能な計測を可能とする離隔周波数合成レーダ装置、距離推定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ミリ波帯の利用による車載レーダ装置やインフラとして設置されたレーダ装置の高分解能化や高信頼性化が求められている。すなわち、既存の車載レーダ装置であっても、車両などの比較的大きな物体の検知は可能であるが、歩行者やさらに小さな対象物の検知を可能とする必要があり、ミリ波レーダのさらなる高分解能化や高信頼性化が求められている。
【０００３】
レーダ装置の高分解能化を図るためには、例えば使用する周波数帯を増やして、それぞれの周波数帯域での受信信号を合成することが考えられる。
例えば特許文献１には、２つの周波数の信号を送信し、その反射信号の受信信号を時間積分して平均化した信号の周波数成分から目標を検出する技術についての記載がある。この特許文献１に記載された技術は、受信信号に含まれる不要成分を抑圧するために行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２８１３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、レーダ装置が利用できる周波数帯域は、使用する国での法規などにより制約があり、例えば車載レーダ装置がミリ波帯全てを使用することは困難である。例えば、日本においては、６０ＧＨｚ帯や７６ＧＨｚ帯などがレーダ装置に使用可能な周波数帯域として割り当てられ、これらの周波数帯の間の帯域をレーダ装置が使用することはできない。このため、レーダ装置が使用する周波数帯を増やすためには、使用可能な離隔した複数の周波数帯域を使って、それぞれの周波数帯域の受信信号を合成することが考えられる。
【０００６】
ここで、特許文献１に記載されたように、従来から複数の周波数の受信信号を合成することは提案されているが、その合成処理としては、それぞれの周波数の信号を時間積分して平均化する比較的単純な処理であり、平均化による精度の向上は（１／√２）が限度で、高性能化に限界があった。
【０００７】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、使用可能な複数の周波数帯域を使って、従来よりも高分解能化や信頼性の向上を図ることができる離隔周波数合成レーダ装置、距離推定方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の離隔周波数合成レーダ装置は、離隔周波数帯レーダ群１の受信信号が供給される位相差推定処理部３と、コヒーレント距離推定処理部４とを備える。
位相差推定処理部３は、離隔周波数帯レーダ群１より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する。
コヒーレント距離推定処理部４は、位相差推定処理部で得た位相差を用いて得た信号から最適評価値を判定して、最適評価値から目標の距離を得る。ここで、位相差推定処理部での位相差の推定と、その推定した位相差を使ったコヒーレント距離推定処理部での最適評価値の判定とを複数回繰り返して、最大となる最適評価値を探索して、最大となる最適評価値での推定距離を、目標の距離として出力する。
また、本発明の距離推定方法は、離隔した複数の周波数帯を用いる離隔周波数帯レーダ群より得た各周波数帯域の受信信号に基づいて、離隔した複数の周波数帯の受信信号の位相差を推定する位相差推定処理と、位相差推定処理で得た位相差を用いて得た信号から最適評価値を判定し、最適評価値から目標の距離を得るコヒーレント距離推定処理と、位相差推定処理での位相差の推定と、その推定した位相差を使ったコヒーレント距離推定処理での最適評価値の判定とを複数回繰り返して、最大となる最適評価値を探索して、最大となる最適評価値での推定距離を、目標の距離として出力する目標距離探索処理と、を含む。
また、本発明のプログラムは、上記距離推定方法の位相差推定処理と、コヒーレント距離推定処理と、目標距離探索処理とをコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、複数の周波数帯域で得た信号を単純に平均化した場合よりも高分解能化を図ることができ、目標を検出する上で信頼性を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置による処理例を示すフローチャートである。
【図３】離隔周波数合成レーダ装置の周波数帯域のイメージ例（位相推定なし）を示す説明図である。
【図４】離隔周波数合成レーダ装置の周波数帯域のイメージ例（位相推定後）を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態例による推定距離と尤度値との関係の例を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置での処理例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置での処理例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態例の変形例による離隔周波数合成レーダ装置の構成（変形例１）を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態例の変形例による離隔周波数合成レーダ装置の構成（変形例２）を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態例の変形例による離隔周波数合成レーダ装置の構成（変形例３）を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態例の変形例による離隔周波数合成レーダ装置の構成（変形例４）を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置により目標を検出した場合の効果の例を示す説明図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態例による離隔周波数合成レーダ装置での処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の各実施の形態例を、図面を参照して順に説明する。各実施の形態例を説明する図面において、同一の部分には同一の符号を付し、別の実施の形態例で既に説明した構成や処理についての重複説明は省略する。
【００１２】
＜第１の実施の形態例＞
まず、本発明の第１の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置を、図１〜図５を参照して説明する。
図１は、第１の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ａの構成を示す。
離隔周波数合成レーダ装置１０ａは、離隔周波数帯レーダ群１と、ノンコヒーレント距離推定処理部２と、位相差推定処理部３と、コヒーレント距離推定処理部４とを備える。
【００１３】
離隔周波数帯レーダ群１は、離隔した複数の周波数帯を使用しているレーダ群であり、合成帯域レーダの帯域合成前の周波数方向信号もしくはパルス圧縮レーダの出力信号と、周波数領域で参照関数の複素共役とを乗算したものである。離隔周波数帯レーダ群１は、送信周波数と目標距離に依存した信号を出力する。ここでは、離隔した複数の周波数帯として、６０ＧＨｚ帯と７６ＧＨｚ帯の２つの周波数帯を使用する例とする。
なお、離隔周波数帯レーダ群１は、離隔した複数の周波数帯を使用しているレーダ群であれば、様々な方式のものが適用可能である。また、離隔した複数の周波数帯として、３つ以上の周波数帯を使用してもよい。
【００１４】
離隔周波数帯レーダ群１の出力は、各帯域fcｍの搬送波周波数、帯域内周波数fｎからなる。
このとき、各周波数帯域のレーダでの計測される周波数軸上信号Ｘは、次の［数１］式で示される。この［数１］式において、ｆ０は基準送信周波数、ｆｃは搬送波周波数、Δｆは周波数方向のサンプルの刻み幅、ｍは周波数帯域の番号、ｎは各帯域内の周波数番号、ｓは計測回数を示すスナップショット番号（ＣＰＩ番号）、Ｋは目標の数、ｋは目標番号（個々の目標に設定した番号）、Ｒｋは目標の周波数（目標の距離）である。
【００１５】
【数１】
2018132523.tif 000003
【００１６】
［数１］式では、目標反射電力に帯域間での周波数依存と帯域内での周波数依存を考慮した場合を示す。もし、目標の反射電力に帯域間周波数が存在しない場合には、周波数軸上信号Ｘは、次の［数２］式で示される。［数２］式において、αｋは目標の形状等で決まる定数である。
【００１７】
【数２】
2018132523.tif 000004
【００１８】
ここで、
2018132523.tif 000005
を、αｍ，ｋとおけば、周波数軸上信号Ｘは、次の［数３］式で示される。
【００１９】
【数３】
2018132523.tif 000006
【００２０】
以下の説明では、簡単のため、目標反射電力に帯域間、帯域内の周波数異存はないものとし、離隔周波数の数を２（ここでは６０Ｇｈｚ帯と７６Ｇｈｚ帯の２つ）であり、目標数を２として説明する。
このとき、それぞれの周波数帯域のレーダでの計測される周波数軸上信号Ｘ６０及びＸ７６は、次の［数４］式及び［数５］式で示される。この［数４］式及び［数５］式は、［数１］式を行列式の形式で示したものであり、２つの目標の距離R0，R1が存在している例を示す。この２つの目標の距離R0，R1が、最終的に求めたい値である。
【００２１】
【数４】
2018132523.tif 000007
【００２２】
【数５】
2018132523.tif 000008
【００２３】
このようにして、離隔周波数帯レーダ群１において、各周波数帯域のレーダでの計測される周波数軸上信号Ｘ６０，Ｘ７６が、ノンコヒーレント距離推定処理部２に供給される。
【００２４】
ノンコヒーレント距離推定処理部２は、図１に示すように、各帯域での評価値（ここでは評価値を尤度とする）を算出する尤度算出部２１と、尤度算出部２１で得た各帯域の尤度の和が最大となる最大尤度（最適評価値）を探索する最大尤度探索部２２とを有する。なお、尤度算出部２１が評価値として尤度を算出し、最大尤度探索部２２が最適評価値として最大尤度を探索するのは一例であり、その他の評価値及び最適評価値を算出するようにしてもよい。すなわち、最尤推定における尤度を探索する場合の他に、最小二乗法における二乗誤差を評価値として最適評価値を探索する場合、ＭＡＰ推定における事後確率を評価値として最適評価値を探索する場合、モーメント法におけるモーメントの一致性を評価値として最適評価値を探索する場合などがある。
【００２５】
ノンコヒーレント距離推定処理部２の尤度算出部２１は、［数４］式及び［数５］式で示される周波数軸上信号Ｘ６０，Ｘ７６を入力としたとき、次の［数６］式及び［数７］式に示す演算を行い、それぞれの帯域での尤度を算出する。これら［数６］式及び［数７］式に示すＡは、［数８］式に示す。［数６］式及び［数７］式において、Ｈは複素共役転置、traceは行列の対角項の和を示す。
【００２６】
【数６】
2018132523.tif 000009
【００２７】
【数７】
2018132523.tif 000010
【００２８】
【数８】
2018132523.tif 000011
【００２９】
そして、最大尤度探索部２２が、帯域ごとの周波数軸上信号Ｘ６０，Ｘ７６と各関数ｍ，ｎ，ｓとの尤度が最大となる最大尤度を探索する。例えば、２つの周波数軸上信号Ｘ６０，Ｘ７６の尤度の和を、次の［数９］式に示すように求める。［数９］式において、arg maxは、評価関数の値（ここでは尤度の値）を最大とする引数を返す関数である。
【００３０】
【数９】
2018132523.tif 000012
【００３１】
そして、最大尤度探索部２２は、尤度の和が最大となる距離R0，R1を、準ニュートン法，レーベンバーグ・マーカート法などの非線形探索で求め、その探索結果を最大尤度探索部２２での探索結果として、２つの目標の距離R0，R1を得る。なお、［数９］式は尤度の和が最大となる距離を求めるようにしたが、これは一例であり、例えば算術平均値、調和平均値の最大探索、算術平均値の逆数、調和平均値の逆数の最小探索などに置き換えることも可能である。
ノンコヒーレント距離推定処理部２は、得られた２つの目標の距離R0，R1を出力する。
【００３２】
ノンコヒーレント距離推定処理部２が出力する距離R0，R1の情報は、位相差推定処理部３に供給する。
位相差推定処理部３は、ノンコヒーレント距離推定処理部２の出力である距離R0，R1を入力として、距離R0の目標に対応する以下の複素振幅
2018132523.tif 000013
及び、距離R1の目標に対応する以下の複素振幅
2018132523.tif 000014
を、最小二乗法等によりそれぞれ推定する。
【００３３】
ここで、距離R0，R1に対応する各スナップショットの目標の離隔周波数帯間の振幅位相差α0,s，α1,sは、次の［数１０］式に示すように求める。
【００３４】
【数１０】
2018132523.tif 000015
，
2018132523.tif 000016
【００３５】
このようにして、位相差推定処理部３は、距離R0，R1に対応する目標の離隔周波数帯間の振幅位相差α0,s，α1,sを得、得られた振幅位相差α0,s，α1,sを、コヒーレント距離推定処理部４に供給する。
【００３６】
コヒーレント距離推定処理部４は、位相差推定処理部３で得た振幅位相差α0,s，α1,sを初期位相として、最大尤度探索処理を行い、その最大尤度探索処理結果から、距離R0，R1の推定を行う。ここで、最大尤度探索処理は、予め設定された回数だけ繰り返し実行する。また、予め設定された回数だけ繰り返し最大尤度探索処理を行った後、さらに予め設定されたグローバル試行回数だけ、位相差推定処理部３での位相差推定から繰り返して、最大尤度探索処理を実行する。
【００３７】
図２のフローチャートは、位相差推定処理部３での位相差推定と、コヒーレント距離推定処理部４での最大尤度探索処理の流れを示す。なお、図１に示す離隔周波数合成レーダ装置１０ａは、位相差推定処理部３及びコヒーレント距離推定処理部４での処理動作を統括する制御部（不図示）を備え、この制御部による制御下で、図２のフローチャートに示す手順で、位相差推定処理部３での位相差推定と、コヒーレント距離推定処理部４での最大尤度探索処理が行われる。
まず、位相差推定処理部３は、距離R0，R1から位相差を推定処理する（ステップＳ１１）。ここでの位相差推定処理は、上述した［数１０］式に示す演算で実行される。
【００３８】
位相差推定処理部３で得た離隔周波数間の位相差φαは、コヒーレント距離推定処理部４に初期位相として設定する（ステップＳ１２）。そして、コヒーレント距離推定処理部４は、格納された位相差φαと、その位相差φαの推定に使用した距離R0，R1とから、最大尤度の探索処理を行う（ステップＳ１３）。
ここでは、コヒーレント距離推定処理部４が、［数４］式に示す周波数軸上信号Ｘ６０と、［数５］式に示す周波数軸上信号Ｘ７６を縦に結合したＸを入力とする、［数１１］式及び［数１２］式に示す演算を行う。
【００３９】
【数１１】
2018132523.tif 000017
【００４０】
【数１２】
2018132523.tif 000018
【００４１】
2018132523.tif 000019
を用いることも可能であり。これにより、より高分解能化が期待される。
【００４２】
コヒーレント距離推定処理部４は、この周波数軸上信号Ｘ６０，Ｘ７６を入力として、尤度が最大となる距離R0，R1を、準ニュートン法やレーベンバーグ・マーカート法などで非線形探索を行い、距離R0，R1の推定値を得る（ステップＳ１３）。ここで、コヒーレント距離推定処理部４は、得られた尤度値と推定した距離R0，R1を一旦記憶し（ステップＳ１４）、ステップＳ１３での推定値を得る試行を予め決められたローカル設定回数だけ実行したか否かを判断する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１５で、試行回数がローカル設定回数未満であると判断したとき（ステップＳ１５のＮＯ）、コヒーレント距離推定処理部４は、ステップＳ１３に戻り、探索初期値である距離R0，R1に対して乱数値を付与して探索初期値を更新し、再度、尤度が最大となる距離R0，R1の非線形探索を行う。
【００４３】
また、ステップＳ１５で、試行回数がローカル設定回数になったと判断したとき（ステップＳ１５のＹＥＳ）、コヒーレント距離推定処理部４は、ステップＳ１４で格納した結果の中から最大尤度となる距離R0，R1を取り出して、最大尤度判定結果として記憶する（ステップＳ１６）。
【００４４】
その後、コヒーレント距離推定処理部４は、ステップＳ１６で最大尤度となる距離R0，R1を取り出す試行を予め決められたグローバル設定回数だけ実行したか否かを判断する（ステップＳ１７）。
ステップＳ１７で、試行回数がグローバル設定回数未満であると判断したとき（ステップＳ１７のＮＯ）、コヒーレント距離推定処理部４は、ステップＳ１６で格納した最大尤度判定結果の推定距離R0，R1を位相差推定処理部３に供給し、その最大尤度判定結果の推定距離R0，R1を使ったステップＳ１１での位相差推定から、再度処理を実行させる。
【００４５】
また、ステップＳ１７で、試行回数がグローバル設定回数になったと判断したとき（ステップＳ１７のＹＥＳ）、コヒーレント距離推定処理部４は、ステップＳ１６で格納した結果の中から最大尤度となる距離R0，R1を取り出し、取り出した最大尤度となる距離R0，R1を、コヒーレント距離推定処理部４での推定結果として出力する（ステップＳ１８）。
【００４６】
図３及び図４は、本実施の形態例による位相差推定が行われる概要を説明する図である。
位相差推定処理部３で位相差推定を行い、その結果を使ってコヒーレント距離推定処理部４で距離推定を行うことで、２つの帯域を繋げることができ、それぞれの帯域で求めた距離の平均を単純に求めるよりも高い距離分解能や精度が得られるようになる。
すなわち、例えば図３Ａに示すように、第１周波数帯Band1の受信信号と、第２周波数帯Band2の受信信号とが離れた周波数で存在し、その２つの周波数帯Band1,Band2の受信信号の位相があっていない場合には、図３Ｂに示すように、第１周波数帯Band1と第２周波数帯Band2とを破線で示すようにそのまま接続しても、２つの受信信号の位相が一致せず、破線で示す２つの帯域の間の情報を距離推定に使用することができない。
【００４７】
一方、位相差推定処理部３で２つの帯域の位相差αを推定することで、２つの周波数帯Band1,Band2の信号の位相のずれが補償され、図４Ａに示すように、第１周波数帯Band1の受信信号と、第２周波数帯Band2の受信信号とが離れた周波数で存在した場合でも、その２つの周波数帯Band1,Band2の受信信号は、図４Ｂに破線で示すように位相がほぼ一致して接続されるようになる。したがって、破線で示す２つの帯域の間の情報が、距離推定に使用できるようになり、高い距離分解能や精度が得られるようになる。
【００４８】
図５は、位相差推定処理部３及びコヒーレント距離推定処理部４で距離推定の処理を繰り返し実行することで、推定距離R0，R1の検出精度が上がる状態の概要を示す。
図５Ａ，Ｂ，Ｃは、いずれも縦軸が尤度値、横軸が推定距離を示す。
このノンコヒーレント距離推定処理部２でそれぞれの帯域毎に距離を算出した場合には、図５Ａに示す状態で尤度値が検出され、その尤度値が最も高い点の距離が定まる。但し、ノンコヒーレント距離推定処理部２でそれぞれの帯域毎に距離を推定した場合、推定距離の精度が低い状態である。ここでの推定距離の精度が低い状態とは、図５Ａに示すように、推定距離のピーク（尤度値が最も高い点）が明確でない状態である。
【００４９】
一方、図５Ｂ及び図５Ｃは、位相差推定処理部３及びコヒーレント距離推定処理部４で距離推定を行った場合の例である。図５Ｂは、複素振幅係数の推定精度が悪い場合であり、図２のフローチャートでの試行回数が少ない状態（すなわち、ステップＳ１７でグローバル設定回数が設定回数未満と判断される状態）に相当する。
図５Ｂに示すように、複素振幅係数の推定精度が悪い場合には、推定距離と尤度値とが一定の関係にはならず、尤度値が変動を繰り返してしまう。この状態では、尤度値が高い状態が探索されたとしても、最大の尤度値とは異なる状態が探索される可能性がある。すなわち、図５Ｂに示すように波打って変動を繰り返す波形内の、特定の１つの波のピーク位置が最大尤度として探索されて、本来の最大の尤度値とは異なる位置が探索されてしまう可能性がある。
【００５０】
ここで。本実施の形態例では、位相差推定処理部３及びコヒーレント距離推定処理部４で、図２のフローチャートで説明したように、最大の尤度の探索処理として、ローカル設定回数の繰り返し及びグローバル設定回数の繰り返しを行うことで、徐々に真の最大の尤度値に近い値が探索されるようになる。
図５Ｃは、最大の尤度の探索をグローバル設定回数繰り返したときの尤度値と推定距離との関係の例を示す。
この図５Ｃに示す状態は、複素振幅係数の推定精度が良い状態であり、図５Ｂに示すような尤度値の波打った変動がなく、最大の尤度値での推定距離を選ぶことで、最適な推定距離が得られるようになる。
【００５１】
具体的には、各周波数帯域の信号の平均化を行うノンコヒーレント距離推定処理部２では、測距精度は、サンプル数を２倍としたとき１／√２で示される。これに対して、位相差推定処理部３及びコヒーレント距離推定処理部４で距離推定を行った場合には、ベクトル長が２倍となり測距精度は１／２√２が見込まれ、個別周波数帯の処理結果の平均処理では得られないような、高精度かつ高分解能な測距性能を達成することができる。
高精度かつ高分解能な測距性能が得られるということは、例えば本実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置を自動車などの移動体に搭載して、その移動体の周囲の近接した位置に２つの目標（車、人、自転車など）が存在するとき、その２つの目標を正確に分離してそれぞれの位置を推定できることになる。
例えば、図１５に示すように、車両１００の前方に近接して二人の人物（目標）Ｐ１，Ｐ２がいる状況のとき、従来のレーダ装置での距離を推定するための信号Ｓ１（図１５の左下）では、２つの目標Ｐ１，Ｐ２が合成されたピークが検出されて、それぞれの目標Ｐ１，Ｐ２の距離を分離して検出することは困難であった。これに対して、本実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ａを車両１００に搭載した場合に得られる信号Ｓ２（図１５の右下）では、近接した２つの目標Ｐ１，Ｐ２のピークが個別に検出され、それぞれの目標Ｐ１，Ｐ２の距離を正確に推定できるようになる。
【００５２】
＜第２の実施の形態例＞
次に、本発明の第２の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置を、図６を参照して説明する。
図６は、第２の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ｂの構成を示す。
離隔周波数合成レーダ装置１０ｂは、離隔周波数帯レーダ群１と、位相差推定処理部３と、コヒーレント距離推定処理部４とを備える。すなわち、第１の実施の形態例で説明した離隔周波数合成レーダ装置１０ａ（図１）では、ノンコヒーレント距離推定処理部２を備えて、それぞれの周波数帯ごとに距離推定を行った後、位相差推定処理部３での位相差推定及びコヒーレント距離推定処理部４でのコヒーレント距離推定処理を行うようにした。
【００５３】
これに対して、図６に示す離隔周波数合成レーダ装置１０ｂでは、離隔周波数帯レーダ群１で得た各帯域fcｍの搬送波周波数、帯域内周波数fｎを、位相差推定処理部３に供給して、位相差αの推定処理を行う。例えば、第１の実施の形態例と同様に、位相差推定処理部３は、距離R0，R1に対応する目標の離隔周波数帯間の振幅位相差α0，α1を得る。そして、得られた振幅位相差α0，α1を、コヒーレント距離推定処理部４に供給する。この位相差推定処理部３での位相差推定処理と、コヒーレント距離推定処理部４での距離推定処理は、図２のフローチャートで説明したように、最大の尤度の探索時に、ローカル設定回数の繰り返し及びグローバル設定回数の繰り返しを行うようにする。
【００５４】
この図６に示す構成の離隔周波数合成レーダ装置１０ｂによっても、第１の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ａと同様に、高精度かつ高分解能な測距性能を達成できる。
【００５５】
＜第３の実施の形態例＞
次に、本発明の第３の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置を、図７及び図８を参照して説明する。
図７は、第３の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ｃの構成を示す。
離隔周波数合成レーダ装置１０ｃは、離隔周波数帯レーダ群１と、ノンコヒーレント距離推定処理部２と、推定対象選択距離推定部５と、位相差推定処理部３と、コヒーレント距離推定処理部４とを備える。
【００５６】
離隔周波数帯レーダ群１及びノンコヒーレント距離推定処理部２は、第１の実施の形態例（図１）で説明した離隔周波数帯レーダ群１及びノンコヒーレント距離推定処理部２と同じである。また、位相差推定処理部３と、コヒーレント距離推定処理部４についても、第１の実施の形態例で説明した位相差推定処理部３及びコヒーレント距離推定処理部４と同じである。
【００５７】
そして、離隔周波数合成レーダ装置１０ｃは、ノンコヒーレント距離推定処理部２で得た目標の距離の情報を、推定対象選択距離推定部５に供給する。推定対象選択距離推定部５は、射影行列を使って、対象となる目標以外の情報を除く処理を行った上で、距離を推定する処理を行う。例えば２つの目標距離R0，R1が存在するとき、目標距離R0を推定する際には、目標距離R1についての情報を除去（抑圧）して推定し、目標距離R1を推定する際には、目標距離R0についての情報を除去（抑圧）して推定することを行うものである。推定対象選択距離推定部５が行う処理の詳細については後述する（図８）。
【００５８】
そして、推定対象選択距離推定部５で不要成分が抑圧された目標の距離の情報を、位相差推定処理部３に供給する。その他の構成については、第１の実施の形態例に示した離隔周波数合成レーダ装置１０ａと同様に構成する。
【００５９】
図８のフローチャートは、推定対象選択距離推定部５で行う処理の流れを示す。
推定対象選択距離推定部５は、まずノンコヒーレント距離推定処理部２で得た目標の距離R0，R1に対して、微少な値を付加して初期値をランダムにシフトした値とする（ステップＳ２１）。
ここで付加する微少な値としては、例えば距離の探索範囲に対して１／１００程度の値とする。
そして、推定対象選択距離推定部５は、初期値の更新処理を行う（ステップＳ２２）。試行回数１回目ではステップＳ２１で付与した初期値を、そのままステップＳ２２での更新値として使用する。
【００６０】
その後、更新された目標距離（後述するステップＳ２７で更新された目標距離）を、減算対象目標距離として更新する（ステップＳ２３）。試行回数１回目ではステップＳ２１で付与した初期値を、そのままステップＳ２３での減算対象目標距離として使用する。
次に、推定対象選択距離推定部５は、減算目標の振幅推定処理を行う（ステップＳ２４）。ここでは、目標推定距離
2018132523.tif 000020
が入力される。そして、減算対象目標距離
2018132523.tif 000021
に対応する複素振幅ａm,kをフーリエ変換等により求める。
離隔周波数帯レーダ群１で得られる２つの周波数軸上信号Ｘ６０及びＸ７６での複素振幅ａm,kを、［数１３］式及び［数１４］式に示す。
【００６１】
【数１３】
2018132523.tif 000022
【００６２】
【数１４】
2018132523.tif 000023
【００６３】
ここで、ａ（Ｒ）は、次式で定義される。
【００６４】
【数１５】
2018132523.tif 000024
【００６５】
次に、推定対象選択距離推定部５は、減算対象目標（例えば目標距離R0，R1）に対応する各周波数帯における減算波形を生成する（ステップＳ２５）。各周波数帯における減算目標波形は、次の［数１６］式及び［数１７］式で示される。
【００６６】
【数１６】
2018132523.tif 000025
【００６７】
【数１７】
2018132523.tif 000026
【００６８】
そして、推定対象選択距離推定部５は、元信号（それぞれの周波数帯域のレーダで計測される周波数軸上信号（Ｘ６０，Ｘ７６））から、減算波形を減算する減算処理を行い（ステップＳ２６）、次の［数１８］式及び［数１９］式に示すように減算された信号に更新する。
【００６９】
【数１８】
2018132523.tif 000027
【００７０】
【数１９】
2018132523.tif 000028
【００７１】
減算された信号を得た後、推定対象選択距離推定部５は、各帯域でのステアリングベクトルをＢ６０＿１，Ｂ７６＿１として、準ニュートン法やレーベンバーグ・マーカート法等を用いて、目標距離（^）Ｒｊを推定し、推定結果で目標距離を更新する（ステップＳ２７）。なお、本明細書において、（^）は、その後の記号の上に^が付与されることを意味する。イメージデータとして記載した数式では、^を本来の位置に記載する。
以下の［数２０］式〜［数２５］式は、目標距離の推定処理を示し、［数２５］式に示す評価式の最大探索より目標距離を推定する。
【００７２】
【数２０】
2018132523.tif 000029
【００７３】
【数２１】
2018132523.tif 000030
【００７４】
なお，［数２０］式から［数２１］式は、特に目標間距離が近接しているとき、上記に対して、
2018132523.tif 000031
を用いることで距離推定精度の向上が期待される。
【００７５】
また、減算目標数が既知の場合は，［数１６］式および［数１７］式における減算波形の複素振幅ａ0,k，ａ1,kは、は以下の式により求められる。
2018132523.tif 000032
【００７６】
上式を用いた場合、［数２０］式および［数２１］式のＢ６０_１およびＢ７６_１
はそれぞれ、Ｂ６０_１＝Ｂ７６_１＝ａ（Ｒ）となる。上記により同様に距離推定精度の向上が期待される。
【００７７】
【数２２】
2018132523.tif 000033
【００７８】
【数２３】
2018132523.tif 000034
【００７９】
【数２４】
2018132523.tif 000035
【００８０】
【数２５】
2018132523.tif 000036
【００８１】
次に、推定対象選択距離推定部５は、ステップＳ２７での目標距離の推定及び更新が行われた試行回数tr１が、予め設定された試行回数であるか、あるいは試行回数未満かを判断する（ステップＳ２８）。ここで、試行回数が設定された試行回数未満であるとき（ステップＳ２８のＮＯ）、推定対象選択距離推定部５は、ステップＳ２３の処理に戻り、ステップＳ２７で得た目標距離の推定値で減算目標距離を更新させる。
【００８２】
また、ステップＳ２８で、試行回数tr１が予め設定された試行回数に到達したとき（ステップＳ２８のＹＥＳ）、推定対象選択距離推定部５は、ステップＳ２２での初期値を更新した試行回数tr２が、予め設定された試行回数であるか、あるいは試行回数未満かを判断する（ステップＳ２９）。ここで、試行回数が設定された試行回数未満であるとき（ステップＳ２９のＮＯ）、推定対象選択距離推定部５は、ステップＳ２２の初期値の更新処理に戻り、試行回数ごとに初期値の更新処理として得た目標距離を得る。
【００８３】
また、ステップＳ２９で、試行回数tr２が予め設定された試行回数に到達したとき（ステップＳ２９のＹＥＳ）、推定対象選択距離推定部５は、ステップＳ２１で初期値を生成した試行回数tr３が予め設定された試行回数であるか、あるいは試行回数未満かを判断する（ステップＳ３０）。ここで、初期値を生成した試行回数が設定された試行回数未満であるとき（ステップＳ３０のＮＯ）、推定対象選択距離推定部５は、ステップＳ２１の初期値の生成処理に戻り、初期値の生成処理から繰り返す。
【００８４】
また、ステップＳ３０で、試行回数tr３が予め設定された試行回数に到達したとき（ステップＳ２０のＹＥＳ）、推定対象選択距離推定部５は、ステップＳ２７で格納した目標距離の組を使って、目標距離を決定する（ステップＳ３１）。ここでは、例えば入力される目標距離の組の中央値もしくは最頻値により、目標距離（^）Ｒｊを決定する。
推定対象選択距離推定部５は、このようにして決定した目標距離を、位相差推定処理部３に出力する。
【００８５】
この推定対象選択距離推定部５を備えることで、離隔周波数帯レーダ群１の出力に多数の目標の信号が含まれる場合であっても、ターゲットとなる目標の信号を取り出して、位相差推定処理部３での位相差推定及びコヒーレント距離推定処理部４で距離推定を行うことができ、高精度かつ高分解能な測距性能を達成できる。
【００８６】
＜第４の実施の形態例＞
次に、本発明の第４の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置を、図９を参照して説明する。
図９は、第４の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ｄの構成を示す。
離隔周波数合成レーダ装置１０ｄは、離隔周波数帯レーダ群１と、ノンコヒーレント距離推定処理部２と、推定対象選択距離推定部５と、位相差推定処理部３′と、推定対象選択距離推定部５′とを備える。
ノンコヒーレント距離推定処理部２、及び推定対象選択距離推定部５での処理については、第３の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ｃと同じである。
【００８７】
そして、本実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ｄでは、推定対象選択距離推定部５で得た推定距離から、位相差推定処理部３′が位相差を推定し、位相差推定処理部３′が推定した位相差を使って、推定対象選択距離推定部５′が距離を推定する際に、推定対象選択距離推定部５と同様に対象となる目標以外の情報を減算しながら、それぞれの目標の距離を推定する処理を行う。
【００８８】
図１０のフローチャートは、位相差推定処理部３′及び推定対象選択距離推定部５′で行う処理の流れを示す。
まず、位相差推定処理部３′は、位相差を推定する（ステップＳ４１）。
ここでは、位相差推定処理部３′は、距離R0，R1を入力として、距離R0，R1の目標に対する複素振幅
2018132523.tif 000037
及び
2018132523.tif 000038
を、最小二乗法（一般化逆行列）等にてそれぞれ推定する。この複素振幅において、Ｓはスナップショット数、ｓはスナップショット番号である。
ここで、α６０′＜Ｓ＞及びα７６′＜Ｓ＞は、次の［数２６］式及び［数２７］で定義される。［数２６］式及び［数２７］に示すＡは、［数８］式に示すＡである。
【００８９】
【数２６】
2018132523.tif 000039
【００９０】
【数２７】
2018132523.tif 000040
【００９１】
このとき、距離R0，R1に対する目標の離隔周波数帯域間の振幅位相差α０，α１は、次の［数２８］式で表される。
【００９２】
【数２８】
2018132523.tif 000041
【００９３】
なお、ステップＳ４１での位相差推定処理時において、入力距離R0，R1に値が入っていないループの１回目では、位相差を１などの値に初期化する。
位相差推定処理部３′は、このように算出される振幅位相差α０，α１と、複素振幅α６０′，α７６′を出力とする。
この振幅位相差α０，α１と、複素振幅α６０′，α７６′が入力された推定対象選択距離推定部５′は、減算波形生成処理を行う（ステップＳ４２）。ここでは、［数２９］式及び［数３０］式に示す減算目標波形を周波数帯ごとに生成する。
【００９４】
【数２９】
2018132523.tif 000042
【００９５】
【数３０】
2018132523.tif 000043
【００９６】
そして、推定対象選択距離推定部５′は、減算処理を行う（ステップＳ４３）。ここでは、次の［数３１］式及び［数３２］式に示すように、元信号（それぞれの周波数帯域のレーダで計測される周波数軸上信号（Ｘ６０，Ｘ７６））から減算波形を減算する。
【００９７】
【数３１】
2018132523.tif 000044
【００９８】
【数３２】
2018132523.tif 000045
【００９９】
さらに、推定対象選択距離推定部５′は、目標距離推定・更新処理を行う（ステップＳ４４）。ここでは、ステップＳ４３で得た［数３１］式に示す周波数軸上信号（^）Ｘ６０と、［数３２］式に示す周波数軸上信号（^）Ｘ７６を縦に結合した（^）Ｘを入力とする。
このとき、ステアリングベクトルをＢ６０＿１，Ｂ７６＿１を縦に結合したＢをステアリングベクトルとして、準ニュートン法やレーベンバーグ・マーカット法などを用いて、以下の［３３］式の評価式の最大探索より、目標距離（^）Ｒｊを推定し、更新する。［３３］式のＴＲは、［数３４］式で示される。
【０１００】
【数３３】
2018132523.tif 000046
【０１０１】
【数３４】
2018132523.tif 000047
【０１０２】
なお、特に目標間距離が近接しているとき、
2018132523.tif 000048
としてステアリングベクトルを、各帯域のｂifを縦に結合したＢをステアリングベクトルとして用いることも可能であり、これにより、より高分解能化が期待される。
【０１０３】
また、減算波形の複素振幅(^)ａ0,k，(^)ａ1,kは以下の式でも求められる。
2018132523.tif 000049
上式を用いた場合、Ｂはａifを縦に結合したものとなる。
【０１０４】
そして、推定対象選択距離推定部５′は、試行回数tr1が、設定回数に到達したか否かを判断する（ステップＳ４５）。ここで、試行回数tr1が、設定回数未満のとき（ステップＳ４５のＮＯ）、ステップＳ４２に戻り、減算対象目標距離の更新を繰り返す。また、試行回数tr1が設定回数になったとき（ステップＳ４５のＹＥＳ）、ステップＳ４６の初期値更新の回数判定処理に移る。
ステップＳ４６での初期値更新の回数判定処理としては、試行回数tr2が、設定回数に到達したか否かを判断する。ここで、試行回数tr2が、設定回数未満のとき（ステップＳ４５のＮＯ）、ステップＳ４１に戻り、目標距離（^）Ｒｊを格納して、位相差推定処理部３′への入力距離R0，R1にランダム値を付与して、位相差推定処理部３′での位相差推定処理を再度実行させる。
そして、ステップＳ４６で試行回数tr2が、設定回数になったとき（ステップＳ４６のＹＥＳ）、格納した目標距離（^）ＲｊとＴＲを出力する。
【０１０５】
さらに、推定対象選択距離推定部５′は、ステップＳ４６で出力される目標距離（^）ＲｊとＴＲの内で、ＴＲの最大値をとる目標距離（^）Ｒｊを出力する（ステップＳ４７）。このステップＳ４７で出力される目標距離（^）Ｒｊが、本実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ｄが出力する目標距離になる。
本実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ｄの場合にも、離隔周波数帯レーダ群１の出力に多数の目標の信号が含まれる場合であっても、ターゲットとなる目標の信号を取り出して距離推定を行うことができ、高精度かつ高分解能な測距性能を達成できる。
【０１０６】
＜第５の実施の形態例＞
次に、本発明の第５の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置を、図１６を参照して説明する。
図１６は、第５の実施の形態例の離隔周波数合成レーダ装置１０ｉの構成を示す。
離隔周波数合成レーダ装置１０ｉは、離隔周波数帯レーダ群１と、位相差推定処理部３″と、推定対象選択距離推定部５″とを備える。
【０１０７】
図１７のフローチャートは、位相差推定処理部３″および推定対象選択距離推定部５″で行う処理の流れを示す。
まず，目標数の更新により目標数が１として設定される（ステップＳ４０）。その後、既に説明した第４の実施の形態におけるステップＳ４１〜Ｓ４７までの処理（図１０）を実施し、さらに、以下の式による終了判定を実施する（ステップＳ４８）。ステップＳ４８の終了判定では、設定値εより小さいとき終了する（ステップＳ４８のＹＥＳ）。
【０１０８】
2018132523.tif 000050
【０１０９】
ステップＳ４８の終了判定で、設定値εより小さいという条件を満たさないときは（ステップＳ４８のＮＯ）、ステップＳ４０の目標数の更新に戻り、目標数に１を加えたものが新たに設定される。
なお、図１７に示すフローチャートの場合についても、ステップＳ４１での位相差推定処理時において、入力距離R0に値が入っていないループの１回目では、(^)ａ0,0,(^)ａ1,0を１などの値に初期化する。
第５の実施の形態による離隔周波数合成レーダ装置によると、位相差推定処理部と推定対象選択距離推定部は目標数が未知でよく、目標距離の初期値を必要としない。
【０１１０】
＜変形例＞
次に、本発明の各実施の形態例の変形例について、図１１〜図１４を参照して説明する。
図１１に示す離隔周波数合成レーダ装置１０ｅは、離隔周波数帯レーダ群１と、コヒーレント位相差・距離推定処理部６を備える。コヒーレント位相差・距離推定処理部６は、離隔周波数帯レーダ群１で得られたそれぞれの周波数帯の信号を入力として、位相差αと、目標距離R0，R1を得るための最大となる尤度を探索する処理を同時の演算で行う。
ここで、離隔周波数帯レーダ群１が２つの周波数帯域を有する場合、位相差αの初期値は、入力信号から求める。また、離隔周波数帯レーダ群１が３つ以上の周波数帯域を有する場合には、位相差αは乱数値とする。
【０１１１】
図１２に示す離隔周波数合成レーダ装置１０ｆは、離隔周波数帯レーダ群１と、ノンコヒーレント距離推定処理部２と、コヒーレント位相差・距離推定処理部６を備える。
この図１２の例では、コヒーレント位相差・距離推定処理部６は、ノンコヒーレント距離推定処理部２でそれぞれの周波数帯ごとに個別に算出された距離から得た値を入力とする。
【０１１２】
図１３に示す離隔周波数合成レーダ装置１０ｇは、離隔周波数帯レーダ群１と、位相差推定処理部３と、コヒーレント位相差・距離推定処理部６を備える。
この図１３の例では、位相差推定処理部３は、離隔周波数帯レーダ群１が出力する各周波数帯の信号から、位相差を推定処理する。
【０１１３】
図１４に示す離隔周波数合成レーダ装置１０ｈは、離隔周波数帯レーダ群１と、位相差推定処理部３と、コヒーレント距離推定処理部４を備える。
この図１４の例では、位相差推定処理部３は、離隔周波数帯レーダ群１が出力する各周波数帯の信号から、位相差を推定処理し、推定処理した位相差を使って、コヒーレント距離推定処理部４が距離の推定処理を行う。位相差推定処理部３での位相差の推定と、コヒーレント距離推定処理部４での距離の推定は、第１の実施の形態例などで説明したように繰り返し実行されるものである。
【０１１４】
なお、ここまで説明した各実施の形態例では、離隔周波数帯として２つの周波数帯で、２つの目標の距離R0，R1を算出する例とした。これらの離隔周波数帯や目標の数は一例であり、本発明はより多数の周波数帯を使用する場合や、より多数の目標の距離を算出する場合にも適用が可能である。また、数式を用いて説明した演算処理は一例を示すものであり、例示した数式とは異なる数式を用いて算出するようにしてもよい。
また、各実施の形態例では、最適評価値の１つとして尤度を算出して、その尤度が最大になる処理を行うようにしたが、尤度以外の評価値を得て、その評価値が最大となる最適評価値を得るように処理してもよい。尤度以外の評価値としては、第１の実施の形態例で説明したように、例えば、最小二乗法における二乗誤差を評価値とする場合、ＭＡＰ推定における事後確率を評価値とする場合、モーメント法におけるモーメントの一致性を評価値とする場合などがある。
【０１１５】
さらに、ここまで説明した各実施の形態例では、離隔周波数帯レーダ群１と、そのレーダ群１から得られる信号で距離を推定する処理部（位相差推定部３，コヒーレント距離推定処理部４など）とを一体としたレーダ装置としたが、既存の離隔周波数帯レーダ群１から得た信号を処理する装置として構成してもよい。
さらに、ここまで説明した距離推定を行う装置は、各実施の形態例で説明した処理を演算により実行するコンピュータにより構成してもよい。この場合、各実施の形態例で説明したそれぞれの処理を実行するプログラムを作成して、そのプログラムをコンピュータに実装すればよい。
【０１１６】
また、第４および第５の実施の形態において、各帯域における複素振幅(^)ａifの精度が悪い（たとえば全周波数帯域の平均値からのずれが大きい）ものは除去して平均値を用いることにより離隔周波数合成レーダ装置の処理における収束の速度の向上が期待される。Ｓ／Ｎが小さい周波数帯域は閾値処理により除去する。
また、第４および第５の実施の形態のステップＳ４１〜Ｓ４４において、ステップＳ２３〜Ｓ２７（図８）を同時に実行し、ステップＳ２７の出力をステップＳ４４の探索の初期値とすることも探索の計算負荷軽減のために有効である。
第４および第５の実施の形態のステップＳ４１〜Ｓ４４において、スナップショットが１のときに信号が縮退することへの対策としては、複数のスナップショットの活用が考えられる。
【符号の説明】
【０１１７】
１…離隔周波数帯レーダ群、２…ノンコヒーレント距離推定処理部、３…位相差推定処理部、４…コヒーレント距離推定処理部、５，５′，５″…推定対象選択距離推定部、６…コヒーレント位相差・距離推定処理部、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ…離隔周波数合成レーダ装置、２１…尤度算出部、２２…最大尤度探索部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月13日(2018.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【数１０】
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