(57)【要約】【課題】  従来に比べて少ない演算で仰角を測定することを可能にするレーダ装置およびレーダ装置の演算方法を提供する。【解決手段】  ターゲットで反射された反射波をアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ３２で受信し、アンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ３２からの受信信号を基にしてデジタルの受信信号をそれぞれ生成して処理部５に送るレーダ装置において、処理部５は、デジタルの受信信号をそのままフーリエ変換して第１のピークを調べ、第１のピークから隔てた位置に存在する第２のピークを調べ、第１のピークと第２のピークとを基にして、ターゲットの仰角を調べる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットで反射された反射波を各アンテナで受信し、前記各アンテナからの受信信号を基にしてデジタルの受信信号をそれぞれ生成して処理部に送るレーダ装置において、
前記処理部は、前記デジタルの受信信号をそのままフーリエ変換して第１のピークを調べ、前記第１のピークから隔てた位置に存在する第２のピークを調べ、前記第１のピークと前記第２のピークとを基にして、前記ターゲットの仰角を調べる、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記第１のピークと前記第２のピークとの比を基に、前記ターゲットの仰角を調べる、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記第１のピークの振幅と、前記第２のピークの振幅との振幅比を基に、前記ターゲットの仰角を調べる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記第１のピークから前記所定空間波数だけ隔たった位置に存在するピークを前記第２のピークとする、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記処理部は、前記所定空間波数としてナイキスト空間波数を用いる、
ことを特徴とする請求項４に記載のレーダ装置。
【請求項６】
ターゲットで反射された反射波を各アンテナで受信し、前記各アンテナからの受信信号を基にしてデジタルの受信信号をそれぞれ生成するレーダ装置において、
前記デジタルの受信信号をそのままフーリエ変換して第１のピークを調べ、
前記第１のピークから隔てた位置に存在する第２のピークを調べ、
前記第１のピークと前記第２のピークとを基にして、前記ターゲットの仰角を調べる、
ことを特徴とするレーダ装置の演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電波を送受信してターゲットを検出するレーダ装置およびレーダ装置の演算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は、電波を送信した後、障害物等のターゲットで反射された反射波を受信して、ターゲットまでの距離、ターゲットの縦方向の角度（以下、「仰角」という）、横方向の角度（以下、「方位角」という）等を検出する。レーダ装置により仰角と方位角とを検出する場合に、次のようなレーダ装置がある（例えば、特許文献１参照。）。このレーダ装置では、図８に示すように、例えば四角形状の導体から成る複数のアンテナ素子パッチＡＡ１を仰角方向に沿って一列に配置することで、アンテナ素子ＡＢを形成する。このアンテナ素子ＡＢが送信用のアンテナ１Ａになる。
【０００３】
また、レーダ装置では、アンテナ素子パッチＡＡ１を仰角方向に沿って一列に配置することでアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ８を形成し、このアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ８を水平方向に複数配置することでアレー状の受信用のアンテナ１Ｂを形成する。そして、アンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ８に対して配列順に番号１〜８が付与されている。
【０００４】
さらに、このレーダ装置では、奇数番目のアンテナ素子ＡＣ１、ＡＣ３、ＡＣ５、ＡＣ７からなるアンテナを第１単位アンテナとし、偶数番目のアンテナ素子ＡＣ２、ＡＣ４、ＡＣ６、ＡＣ８からなるアンテナを第２単位アンテナと呼ぶ。そして、奇数番目のアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ７は、偶数番目のアンテナ素子ＡＣ２〜ＡＣ８よりアンテナ素子パッチＡＡ１の一つ分だけ仰角方向の下方に突出し、逆に、偶数番目のアンテナ素子ＡＣ２〜ＡＣ８は、奇数番目のアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ７よりアンテナ素子パッチＡＡ１の一つ分だけ仰角方向の上方に突出するように配置されている。
【０００５】
つまり、第１単位アンテナと第２単位アンテナの方位角方向の指向性は、正面方向でビーム強度が最大となり、かつ、その方位角方向のビーム幅は、送信用のアンテナ１Ａの水平方向のビーム幅より小さくなるように設定されている。また、第１単位アンテナと第２単位アンテナの仰角方向の指向性は、いずれも、正面方向でビーム強度が最大となる同じ特性を有するように設定されている。ただし、第１単位アンテナと第２単位アンテナの仰角方向の位置が異なっているため、受信アンテナとしての仰角方向の指向性は、図９に示すように、互いに異なったものとなる。
【０００６】
レーダ装置は、受信アンテナからの信号を処理するマイクロコンピュータを備えている。このマイクロコンピュータは、第１単位アンテナからの受信信号と第２単位アンテナからの受信信号から中間周波（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をそれぞれ生成し、各中間周波信号をサンプリングして得た受信データをそれぞれフーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理する。そして、２つの受信データに基づくＦＦＴの結果から、同じ対象物に基づく信号成分をそれぞれ抽出し、両信号成分の間の位相差等の情報を利用するビームフォーミング等の高分解能アルゴリズムを用いて、反射波の水平方向の方位角を算出する。
【０００７】
さらに、マイクロコンピュータは、２つの受信データに基づくＦＦＴの結果から、抽出した同じ対象物に基づく信号成分の強度差または強度比を求め、先の図９に示すグラフに示された関係を利用して作成されるテーブル（強度差または強度比と仰角方向の方位との対応関係を示すもの）に基づいて、その求めた強度差または強度比から仰角を求める。つまり、上に並んだ第１単位アンテナの位相と、下に並んだ第２単位アンテナの位相を取り出す。位相差をとることにより、縦のずれによる位相差が取り出されるので、仰角（縦方向の角度）が分かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１５１５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、先に述べた従来のレーダ装置には次の課題がある。このレーダ装置は、ターゲットの仰角を検出するために、受信アンテナの第１単位アンテナからの受信信号と、第２単位アンテナからの受信信号とに対するフーリエ変換やビームフォーミング等の処理を、マイクロコンピュータにより個別に行う必要がある。この結果、マイクロコンピュータによる演算が多くなる。
【００１０】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、従来に比べて少ない演算で仰角を測定することを可能にするレーダ装置およびレーダ装置の演算方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、ターゲットで反射された反射波を各アンテナで受信し、前記各アンテナからの受信信号を基にしてデジタルの受信信号をそれぞれ生成して処理部に送るレーダ装置において、前記処理部は、前記デジタルの受信信号をそのままフーリエ変換して第１のピークを調べ、前記第１のピークから隔てた位置に存在する第２のピークを調べ、前記第１のピークと前記第２のピークとを基にして、前記ターゲットの仰角を調べる、ことを特徴とするレーダ装置である。
【００１２】
請求項１の発明では、レーダ装置は処理部を備え、ターゲットで反射された反射波を各アンテナで受信し、各アンテナからの受信信号を基にしてデジタルの受信信号をそれぞれ生成して処理部に送る。処理部は、デジタルの受信信号をそのままフーリエ変換して第１のピークを調べる。次に、処理部は、第１のピークから隔てた位置に存在する第２のピークを調べる。この後、処理部は、第１のピークと第２のピークとを基にして、ターゲットの仰角を調べる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記処理部は、前記第１のピークと前記第２のピークとの比を基に、前記ターゲットの仰角を調べる、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のレーダ装置において、前記処理部は、前記第１のピークの振幅と、前記第２のピークの振幅との振幅比を基に、前記ターゲットの仰角を調べる、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーダ装置において、前記処理部は、前記第１のピークから前記所定空間波数だけ隔たった位置に存在するピークを前記第２のピークとする、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４に記載のレーダ装置において、前記処理部は、前記所定空間波数としてナイキスト空間波数を用いる、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、ターゲットで反射された反射波を各アンテナで受信し、前記各アンテナからの受信信号を基にしてデジタルの受信信号をそれぞれ生成するレーダ装置において、前記デジタルの受信信号をそのままフーリエ変換して第１のピークを調べ、前記第１のピークから隔てた位置に存在する第２のピークを調べ、前記第１のピークと前記第２のピークとを基にして、前記ターゲットの仰角を調べる、ことを特徴とするレーダ装置の演算方法である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１、６の発明によれば、アンテナからの受信信号に対してそのままフーリエ変換を行い、この変換で得られた第１のピークと第２のピークとを基に仰角を得ることができる。つまり、この発明によれば、簡易な演算によりターゲットの仰角を得ることができる。
【００１９】
請求項２、３の発明によれば、第１のピークと第２のピークとの比、詳しくは第１のピークの振幅と第２のピークの振幅との振幅比を基に、ターゲットの仰角を調べるので、仰角を得るための演算を簡易に行うことを可能にする。
【００２０】
請求項４、５の発明によれば、第１のピークから所定空間波数だけ隔たった位置、詳しくはナイキスト空間波数だけ隔たった位置に存在するピークを第２のピークとするので、第１のピークを基にした簡易な演算により第２のピークを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施の形態によるレーダ装置の構成を示す構成図である。
【図２】受信アンテナの配列を説明する説明図である。
【図３】方位演算処理を示すフローチャートである。
【図４】仰角をもつターゲットのビーム合成結果を示す図である。
【図５】仰角をもつターゲットの振幅と偽成分の複素振幅比を示す図である。
【図６】振幅比と仰角との対応を示す変換テーブルを示す図である。
【図７】仰角演算処理を示すフローチャートである。
【図８】送信アンテナと受信アンテナとを模式的に示す図である。
【図９】第１単位アンテナと第２単位アンテナの仰角方向の指向性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態によるレーダ装置の一例を図１に示す。なお、この実施の形態では、先に説明した図８と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。このレーダ装置は、例えば自動車に搭載されて、衝突防止に用いられる。レーダ装置は、受信用のアンテナ１ＢとＩＦ変換部２とＩＦ部３とＡＤ変換部４と処理部５とを備えている。なお、図１では送信用のアンテナ等の記載を省略している。
【００２３】
受信用のアンテナ１Ｂは、アンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ３２から成る。なお、アンテナ素子の数はこれに限定されることはない。アンテナ素子ＡＣ１は図８のアンテナ素子ＡＣ１と同様である。他のアンテナ素子ＡＣ２〜ＡＣ３２も同様である。図１ではアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ３２の各アンテナ素子パッチの記載を省略している。アンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ３２には、図２に示すように、配列順に番号０〜３１が付与されている。アンテナ１Ｂのアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ３２は、衝突防止の対象であるターゲットからの反射波を受信すると、高周波の受信信号をＩＦ変換部２に出力する。
【００２４】
ＩＦ変換部２は、アンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ３２からの高周波の受信信号を受け取ると、受信信号とローカル信号とを混合して中間周波の受信信号にそれぞれ変換する。ＩＦ変換部２は、変換した受信信号をそれぞれＩＦ部３に出力する。
【００２５】
ＩＦ部３は、ＩＦ変換部２から受信信号を受け取ると、各受信信号の増幅等を行う。ＩＦ部３は、増幅などを行った受信信号をそれぞれＡＤ変換部４に出力する。
【００２６】
ＡＤ変換部４は、ＩＦ部３から受信信号を受け取ると、サンプリング周波数で各受信信号をサンプリングし、デジタルの受信信号にそれぞれ変換する。サンプリング周波数は、中間周波の受信信号を基にあらかじめ設定されている。ＡＤ変換部４は、生成したデジタルの受信信号をそれぞれ処理部５に出力する。
【００２７】
処理部５は、デジタルの各受信信号をそのままフーリエ変換して仰角と方位角を求めるためのマイクロコンピュータ等の演算装置である。処理部５は、ＡＤ変換部４からデジタルの各受信信号を受け取ると、図３に示す方位演算処理を行う。処理部５は、方位演算処理を開始すると、デジタルの各受信信号を基にターゲットまでの距離を求め（ステップＳ１）、次にターゲットの速度を求める（ステップＳ２）。ステップＳ２が終了すると、処理部５は、ＡＤ変換部４からデジタルの各受信信号を基に方位を求める（ステップＳ３）。ステップＳ３では、処理部５はターゲットの仰角を求めた後で方位角を求める。
【００２８】
ここで、ステップＳ３での仰角と方位角との取得方法について説明する。方位角φの測定とともに仰角θを測定できるアンテナの素子配置として、先の図２に示す配置を考える。受信用のアンテナ１Ｂの水平方向（方位角方向）の素子間隔をｄｘ、垂直方向（仰角方向）の素子間隔をｄｚとする。ただし、垂直方向の配置に関して、偶数番目の素子がｚ＝０、奇数番目の素子がｚ＝ｄｖに配置されているとする。そのとき、第ｎ番目のアンテナ素子は、
【数１】
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となる。このアンテナ素子の配列に方位φ、仰角θから平面波の電磁波が照射された場合を考える。この平面波の波数ベクトルは、
【数２】
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となる。位置ベクトルｒにおける平面波の波動関数がｅ−ｉｋ・ｒであるので（ｉは虚数単位）、第２ｍ番目と第２ｍ＋１番目のアンテナ素子における波動関数は、それぞれ、
【数３】
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【数４】
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となる。この電磁波の到来方向［φ，θ］を推定するには、アンテナ素子配列に対し、波動関数のフーリエ変換を実行するのが手段である。ビームフォーミングの原理に従えば、その配列をフーリエ変換して得られる波の数、つまり単位長さに納まる波数（「空間波数」という）が、方位に対応する。この場合、得られる方位角φは、
【数５】
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となり、仰角θの影響を受けている。仰角θがゼロでない場合、
【数６】
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となるので、方位角φが現実よりも小さく算出されてしまう。これを補正するには、仰角θを推定することが必要である。
【００２９】
仰角θの取得方法として、偶数番目のアンテナ素子と奇数番目のアンテナ素子の位相差を利用する方法が有効である。フーリエ変換すると、成分の空間波数と位相が抽出される。偶数番目のアンテナ素子と奇数番目のアンテナ素子を個別に信号処理した結果を比較すれば、仰角が分かるのである。前節で記述した数式によると、隣り合う偶数番目の素子間、または、隣り合う奇数番目の素子間の位相差が
【数７】
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となるような空間波数がフーリエ変換によって抽出される。その空間波数は、仰角θの影響を受けた方位情報である。フーリエ変換によって抽出される偶数素子と奇数素子の位相差は、
【数８】
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である。この数式の第１項は空間波数として与えられている。その量を取り除くと仰角に依存する項が抽出できる。
【００３０】
偶数番目のアンテナ素子のデータと奇数番目のアンテナ素子のデータを一連の信号として並べると、ゼロでない仰角θが存在する場合、奇数番目のアンテナ素子だけ仰角θの影響を受ける。つまり、連続するアンテナ素子に渡ってデータを見ると、交互に位相が切り替わっているようにデータは振る舞う。そのデータは、実際の空間波数にナイキスト空間波数をもつ成分が乗算されたデータと考えられるので、フーリエ変換すると、もともと存在するスペクトルからナイキスト空間波数だけ隔てた位置に偽成分が存在するはずである。ナイキスト空間波数とは、時間軸上の解析でのナイキスト周波数に対応する空間波数をナイキスト空間波数と呼ぶことにする。すなわち、ナイキスト空間波数は空間上で等間隔に離散化された位置で、信号位相が１８０度ずつ変化するような空間波数である。
【００３１】
シミュレーションによってそれを実証したのが、図４である。方位正弦ビン（ｓｉｎφを示すデータビン）において、第８０ビン（ｂｉｎ）付近の成分がターゲットの方位を示すビンである。予想通りに、ターゲットのビンからナイキスト空間波数だけ離れたビンに偽成分が存在することが、このグラフから確認できる。上で説明した理屈がゆえに、偽成分は、必ず、ターゲットからナイキスト空間波数だけ隔てた位置に存在する。また、仰角θがゼロであれば、偽成分は存在しない。これを、振幅ゼロの偽成分が存在すると考えると、偽成分の振幅は仰角θに依存すると推測できる。
【００３２】
偽成分の振幅に関する推測を検証するためシミュレーションを実施した。偶数番目と奇数番目のアンテナ素子を分けることなく、一気にビーム合成し、ターゲットの振幅と偽成分の振幅の比を複素数で評価した。その結果を図５に示す。このグラフは、偽成分の振幅をターゲットの振幅で除算した結果を示している。グラフにおいて、実線Ｌ１が実部、実線Ｌ２が虚部である。このグラフから、複素振幅比は純虚数となることが分かる。特に、負の仰角のとき複素振幅比の虚部は正、正の仰角のとき複素振幅比の虚部は負となった。また、仰角の変化に対し、虚部は直線的に変化するので、虚部は仰角にほぼ比例している。この依存性は、アンテナの素子数にも、ターゲットの方位にも依存しなかった。その依存性の比例係数を決定するのは、アンテナの素子間隔のみである。グラフに示すように、仰角が大きくなると偽成分の方が大きくなることがある。その場合、偽成分にエネルギーを奪われるわけであるから、本来のターゲットの振幅が小さくなることになる。実用範囲で、偽成分を本来のターゲットより小さくするには、垂直方向のアンテナ素子の段差（素子間隔ｄｚ）を小さくすればよい。
【００３３】
なお、複素振幅比の算出に関しては次のとおりである。複素振幅比の算出に際して、ターゲットのピークの頂上の複素数をそのまま調べ、偽成分のピークの複素数を調べる。この後、２つの複素数の割り算を行う。複素数同士の割り算なので、答えも複素数になる。例えば答えを、
【数９】
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とする。そうすると、値Ａが必ずゼロになり、結果は値Ｂしかでずに純虚数になる。この純虚数の値を調べると、複素振幅比と仰角とが１対１の対応関係になる。そして、対応関係は、必ずしも直線ではなく、なんらかの関数であり、かつ、１対１で対応した関係にある。こうした関係を表すテーブルを作れば、割り算をした結果のＢから仰角が得られる。しかも、この関係はアンテナの素子の間隔で変わってくるので、アンテナ素子の配置が決まれば、関数が決まることになる。さらに、シミュレーションにより、対応関係は方位には関係しないことが判明している。
【００３４】
この実施の形態では、以上に述べた取得方法を利用してステップＳ３で処理部５が仰角θを得ている。このために、処理部５は、先の図５のグラフに対応する変換テーブルをあらかじめ記憶しておく。この変換テーブルの一例を図６に示す。この変換テーブルは、シミュレーション等で得たものである。
【００３５】
こうしたテーブルを記憶している処理部５は、ステップＳ３で仰角を得るために、図７に示す仰角演算処理を行う。処理部５は、仰角演算処理を開始すると、ＡＤ変換部４からの各受信信号をそのままフーリエ変換する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で、処理部５は、例えば先の図４に示すような、ターゲットの方位角方向のスペクトラムを得る。
【００３６】
この後、処理部５は、方位角方向のスペクトラムからターゲットのピークを調べて（ステップＳ１２）、このピークの空間波数を調べる（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で、処理部５は、ターゲットのピークを表す複素数（Ａ１＋ｉＢ１）を調べる。
【００３７】
この後、処理部５は、ステップＳ１３で調べたターゲットの空間波数を利用して、このピークからナイキスト空間波数だけ隔てた位置に存在する偽成分のピークを調べる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で、処理部５は、偽成分のピークを表す複素数（Ａ２＋ｉＢ２）を調べる。
【００３８】
この後、処理部５は、ステップＳ１４で調べた、偽成分のピークを表す複素数（Ａ２＋ｉＢ２）を、ステップＳ１３で調べた、ターゲットのピークを表す複素数（Ａ１＋ｉＢ１）で割る演算、つまり、複素振幅比
【数１０】
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を算出する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５で算出した振幅比は純虚数となる。
【００３９】
この後、処理部５は、ステップＳ１５で算出した振幅比に対応する仰角θを、先の図６に示した変換テーブルを用いて調べる（ステップＳ１６）。ステップＳ１６で仰角θを得ると、処理部５は仰角演算処理を終了する。
【００４０】
処理部５は、ステップＳ３の仰角演算処理を終了すると、同じくステップＳ３で、仰角θを利用してターゲットのスペクトラム位置（ｓｉｎφｃｏｓθ）を補正し、正しい方位角φを算出する。処理部５は、方位角φを得るとステップＳ３を終えて、先の図３の演算処理を終了する。
【００４１】
次に、この実施の形態によるレーダ装置の作用について説明する。レーダ装置の処理部５は、あらかじめ変換テーブルを記憶している。変換テーブルは、ターゲットにより発生するピーク（第１のピーク）と、偽成分のピーク（第２のピーク）との複素振幅比と、ターゲットの仰角との関係を表すものであり、アンテナ１Ｂのアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ８の配列によって決まるものである。
【００４２】
レーダ装置は、電波を送信した後、ターゲットで反射された反射波をアンテナ１Ｂで受信する。アンテナ１Ｂのアンテナ素子ＡＣ１〜ＡＣ３２は、反射波を受信すると、高周波の受信信号をＩＦ変換部２に出力する。ＩＦ変換部２は、変換した受信信号をそれぞれＩＦ部３に出力し、ＩＦ部３は、増幅などを行った受信信号をそれぞれＡＤ変換部４に出力する。ＡＤ変換部４は、受け取った各受信信号をサンプリング周波数でサンプリングし、デジタルの受信信号にそれぞれ変換する。ＡＤ変換部４は、生成したデジタルの受信信号をそれぞれ処理部５に出力する。
【００４３】
処理部５は、デジタルの各受信信号を受け取ると、方位演算処理を行い、受信信号を基にターゲットまでの距離を求め、次に、ターゲットの速度を求める。この後、処理部５は、ＡＤ変換部４からデジタルの各受信信号を基に方位を求める。このとき、処理部５はターゲットの仰角を得た後で方位角を得る。このために、処理部５は、デジタルの受信信号をそのままフーリエ変換してピークを調べる。この後、処理部５は、ターゲットにより発生するピークから偽成分による発生するピークを調べる。次に、処理部は、ターゲットのピークと偽成分のピークとの複素振幅比を算出する。そして、処理部５は、算出した振幅比に対応する仰角を、変換テーブルを参照して調べる。この後、処理部５は、求めた仰角を利用して、ターゲットの正しい方位角を算出する。
【００４４】
以上説明したように、この実施の形態によれば、アレー状のアンテナからの受信信号に対してそのままフーリエ変換を行い、この変換で得られたスペクトラムから、ピークのレベルと、ナイキスト空間波数だけ離れたピークのレベルとの比を検出することにより、仰角を得ることができる。つまり、この実施の形態によれば、簡易な演算により、仰角を得ることができる。
【００４５】
また、従来であれば、仰角の演算に際しては、アンテナの全素子の１／２しか使用していないので、レーダの感度は全素子の半分で決まる。これに対して、この実施の形態によるレーダ装置では、アンテナの全素子を使用し、デジタルビームフォーミングという方法を使用するが、デジタルビームフォーミングはフーリエ変換であり、フーリエ変換は積分処理であるので、全素子を積分に使うこの実施の形態によれば、積分利得が取れて感度が上がり、レーダの性能を向上させることができる。つまり、この実施の形態によれば、水平方向を見る素子を減らさなくても垂直方向を見ることができる。また、仰角を得るための演算も小さいため、演算量の増加を抑えることができる。
【００４６】
また、この実施の形態によれば、偽像は必ずターゲットの位置からナイキスト空間波数だけ離れた位置に出現することが約束されている。したがって、ターゲットが見つかっていれば、偽像をわざわざ探索する必要はなく、ナイキスト空間波数だけ離れた位置の振幅を調べる手段を設けるだけでよい。このように、この実施の形態によれば、追加される演算は非常に小さい。
【００４７】
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この発明は、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）レーダに適用可能である。ＭＩＭＯレーダは、受信用のアンテナとして、所定数のアンテナを設け、さらに、この所定数のアンテナの複数倍のアンテナを仮想的に設けたものである。そして、ＭＩＭＯレーダは、これらのアンテナからの受信信号を処理するものである。こうしたＭＩＭＯレーダの他にも、各種のレーダ装置にこの発明が適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１Ｂ  受信用のアンテナ
ＡＣ１〜ＡＣ３２  アンテナ素子
２  ＩＦ変換部
３  ＩＦ部
４  ＡＤ変換部
５  処理部
【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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