(57)【要約】【課題】周波数スペクトラムを記憶するメモリ容量の削減を可能とする。【解決手段】Ｓ１３０、Ｓ１５０、Ｓ１８０では、それぞれ周波数が距離、速度、方位角度に対応付けられる入力信号に対して、ＦＦＴ処理を実行することでＦＦＴスペクトラムを生成する。Ｓ１４０、Ｓ１６０、Ｓ１９０では、ＦＦＴスペクトラムの周波数軸上に設定される範囲である非ガード範囲において、Ｐ−１個おきに並ぶ周波数ビンのそれぞれについて、その周波数ビンを含む隣接した合計Ｘ個の周波数ビンの値を重み付け加減算した値を有し、且つ元の周波数ビンのＰ倍のビン幅を有する新たな周波数ビンを生成する。これにより、非ガード範囲に属する周波数ビンの数が１／Ｐに削減される。Ｓ２００では、データが削減されたＦＦＴスペクトラムを用いて、ターゲットの距離、速度、方位角度を算出する。【選択図】図３
2019138753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が予め設定された物理量に対応付けられる入力信号を、周波数解析することで前記入力信号の周波数スペクトラムを生成するように構成された解析部（Ｓ１３０、Ｓ１５０、Ｓ１８０）と、
前記解析部にて生成された周波数スペクトラムに基づき、該周波数スペクトラムの周波数軸上に設定される範囲である非ガード範囲では、Ｐ、Ｘをいずれも２以上の整数として、Ｐ−１個おきに並ぶ周波数ビンのそれぞれについて、該周波数ビンを含む隣接した合計Ｘ個の周波数ビンの値を重み付け加減算した値を有し、且つ元の周波数ビンのＰ倍のビン幅を有する新たな周波数ビンを生成することで、前記非ガード範囲に属する周波数ビンの数を１／Ｐに削減するように構成された削減部（Ｓ１４０、Ｓ１６０、Ｓ１９０）と、
前記削減部にてデータが削減された周波数スペクトラムを用いて、前記物理量を検出するように構成された検出部（Ｓ２００）と、
を備える、信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の信号処理装置であって、
前記入力信号は、前記周波数に対応する物理量が距離であり、
前記削減部は、予め設定され距離閾値より遠距離に対応する周波数範囲を、前記非ガード範囲とするように構成された
信号処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の信号処理装置であって、
前記入力信号は、前記周波数に対応する物理量が速度であり、
前記削減部は、前記検出部での検出対象となるターゲットがとり速度の範囲に対応する周波数範囲以外を前記非ガード範囲とするように構成された
信号処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の信号処理装置であって、
前記入力信号は、前記周波数に対応する物理量が方位角度であり、
前記削減部は、前記検出部での検出対象となるターゲットが存在する方位角度の範囲に対応する周波数範囲以外を前記非ガード範囲とするように構成された
信号処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の信号処理装置であって、
前記解析部は、ＦＣＭ方式で変調された信号を送受信することで得られるビート信号を、前記入力信号とするように構成された
信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、周波数解析処理を実行する信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され車両の周辺に存在する様々な物体を検出するレーダ装置の１つとして、例えば、ＦＭＣＷレーダが用いられている。ＦＭＣＷは、Frequency Modulated Continuous Waveの略語である。ＦＭＣＷレーダでは、ＦＭＣＷ変調されたミリ波を送受信し、送信波と受信波との周波数差を表すビート信号を高速フーリエ変換することで周波数スペクトル（以下、ＦＦＴスペクトラム）算出する。そして、このＦＦＴスペクトラムを利用してターゲットに関する情報を検出する。
【０００３】
ＦＭＣＷレーダで算出されるＦＦＴスペクトラムの周波数は、ターゲットまでの距離に比例する。また、距離分解能に相当するＦＦＴスペクトラムのビン幅は、サンプリング周波数とＦＦＴ処理の対象となるデータの数であるＦＦＴポイント数とで決まり、ＦＦＴスペクトラムの全周波数に渡って一定間隔となる。
【０００４】
ところで、ミリ波レーダの用途として、近距離ターゲットは距離分解能を細かくして高精度に検知することが求められる。一方で、遠距離ターゲットは、それほど距離分解能の細かさは要求されない。
【０００５】
そこで、距離分解能が要求されない遠距離（つまり、ＦＦＴスペクトラムの高周波成分）については、近距離（つまり、ＦＦＴスペクトラムの低周波成分）よりも距離分解能を粗くすることで、ＦＦＴスペクトラムの保存に必要なメモリ容量を抑制することが考えられる。
【０００６】
これを実現する手法として、下記特許文献１には、対象物までの距離に応じてＦＦＴポイント数を変更する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１５９９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の従来技術には、以下の課題が見出された。
即ち、近年のハードウェアの進歩と信号処理データの大容量化に伴い、周辺監視システムにおいてＦＦＴスペクトラムを生成するフーリエ変換のプロセスは、汎用のハードウェア演算器によって実現される場合が多い。しかし、汎用のハードウェア演算器は、算出されるＦＦＴスペクトラムのビン幅が一定であり、一定の距離分解能しか実現することができない。このため、汎用のハードウェア演算器の使用を前提とする等の使用するハードウェアに制限がある場合には、特許文献１に記載の従来技術を採用することができなかった。
【０００９】
本開示の１つの局面は、周波数スペクトラムを記憶するメモリ容量の削減を可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一態様による信号処理装置は、解析部（Ｓ１３０、Ｓ１５０、Ｓ１８０）と、削減部（Ｓ１４０、Ｓ１６０、Ｓ１９０）と、検出部（Ｓ２００）と、を備える。
解析部は、周波数が予め設定された物理量に対応付けられる入力信号を、周波数解析することで入力信号の周波数スペクトラムを生成する。削減部は、解析部にて生成された周波数スペクトラムに基づき、周波数スペクトラムの周波数軸上に設定される範囲である非ガード範囲では、Ｐ、Ｘをいずれも２以上の整数として、Ｐ−１個おきに並ぶ周波数ビンのそれぞれについて、周波数ビンを含む隣接した合計Ｘ個の周波数ビンの値を重み付け加減算した値を有し、且つ元の周波数ビンのＰ倍のビン幅を有する新たな周波数ビンを生成することで、非ガード範囲に属する周波数ビンの数を１／Ｐに削減する。検出部は、削減部にてデータが削減された周波数スペクトラムを用いて、物理量を検出する。
【００１１】
このような構成によれば、周波数ビンの間隔（即ち、周波数に対応する物理量の分解能）が一定である周波数スペクトラムを演算後に、隣接する複数の周波数ビンの値を加減算することによって、非ガード範囲での周波数ビンの数、即ち、周波数スペクトラムのデータ量を削減している。このため、周波数スペクトラムを記憶するメモリ容量を削減することができる。また、周波数スペクトラムの演算後に、データの削減、即ち、分解能の調整が行われるため、周波数スペクトラムを生成する演算において、複雑な設定が不能な汎用のハードウェア演算器であっても問題なく使用できる。
【００１２】
（４ｂ）レーダ装置１では、非ガード範囲におけるデータ削減後の周波数ビンの値には、隣接する複数の周波数ビンの値が反映されている。このため、レーダ装置１によれば、単純に間引きすることでデータを削減する場合と比較して、検出精度を向上させることができる。
【００１３】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】送信信号の変調パターンを示す説明図である。
【図３】ターゲット検出処理のフローチャートである。
【図４】ターゲット検出処理での処理の概要を示す説明図である。
【図５】データ削減方法のパターンを示す説明図である。
【図６】距離スペクトラムと速度スペクトラムの関係を示す説明図である。
【図７】データ削減によって生じるスカロッピングロスを示すグラフである。
【図８】データ削減時のパラメータによりスカロッピングロスが変化することを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．構成］
図１に示すレーダ装置１は、車両に搭載され、ミリ波を使用して車両の周囲に存在する様々なターゲットを検出する。レーダ装置１は、アンテナ部２と、送受信部３と、信号処理部４とを備える。信号処理部４が信号処理装置に相当する。
【００１６】
アンテナ部２は、送信アンテナ部２１と、受信アンテナ部２２とを備える。送信アンテナ部２１は、送信に使用される一つ以上のアンテナを有する。受信アンテナ部２２は、受信に使用される一つ以上のアンテナを有する。但し、送信アンテナ部２１と受信アンテナ
部２２とのうち、少なくとも一方は複数のアンテナを有する。
【００１７】
つまり、送信アンテナ部２１に属するアンテナと、受信アンテナ部２２に属するアンテナとの組み合わせを送受信チャネルとして、アンテナ部２は、複数の送受信チャネルを有するように構成される。ここでは、送信アンテナ部２１に属するアンテナ素子を１個、受信アンテナ部２２に属するアンテナ素子をＬ個備え、Ｌ個の送受信チャネルを有するものとする。Ｌは２以上の整数である。
【００１８】
送受信部３は、ＦＣＭ方式で変調された送信信号を、送信アンテナ部２１を介して送信し、受信アンテナ部２２を介して受信される受信信号に基づき、複数の送受信チャネルのそれぞれについて、送信信号と受信信号との周波数差を表すビート信号を生成するアナログ回路である。更に、送受信部３は、送受信チャネル毎に生成されたビート信号を、それぞれＡＤ変換するＡＤ変換器を備え、ＡＤ変換器の出力であるＡＤ変換データを信号処理部４に出力する。ＦＣＭとは、Fast-Chirp Modulationの略語である。
【００１９】
送受信部３は、具体的には図２に示すように、測定周期Ｔｆ（例えば、５０ｍｓ）を１フレームとして、各フレームの先頭の測定期間Ｔｍ（例えば、１０ｍｓ）の間、時間に対して周波数が直線的に変化するチャープ信号を、予め設定された繰返数Ｍ（例えば、２５６個）だけ連続的に送信する。
【００２０】
信号処理部４は、ＣＰＵ４１と、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭ等の半導体メモリ（以下、メモリ４２）と、を有するマイクロコンピュータを備える。また、信号処理部４は、高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ）処理をハードウェアによって実現するデジタルシグナルプロセッサ（以下、ＤＳＰ）４３を備える。ＤＳＰ４３は、汎用のハードウェア演算器である。但し、ＤＳＰ４３は、必ずしも汎用のものである必要はない。
【００２１】
信号処理部４におけるＤＳＰ４３以外の各機能は、ＣＰＵ４１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ４２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、信号処理部４は、１つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。
【００２２】
信号処理部４のＤＳＰ４３以外の機能を実現する手法は、ソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の機能は、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は、デジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現されてもよい。
【００２３】
メモリ４２には、上述のプログラムが格納される他、送受信部３からＬ個の送受信チャネル毎に供給されるＡＤ変換データを格納する領域、及びＡＤ変換データをＦＦＴ処理した結果を格納する領域が少なくとも用意される。
【００２４】
［２．処理］
次に、信号処理部４のＣＰＵ４１が実行するターゲット検出処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００２５】
本処理は、測定周期Ｔｆ毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとＣＰＵ４１は、Ｓ１１０にて、Ｌ個の送受信チャネルのそれぞれから、ビート信号をＡＤ変換したＡＤ変換データを取得する。取得したＡＤ変換データは
、メモリ４２に用意された領域に格納される。
【００２６】
ＣＰＵ４１は、Ｓ１２０では、Ｌ個の送受信チャネルのうち、後述するＳ１３０~Ｓ１６０の処理が実行されていない１つの送受信チャネルを、対象チャネルとして選択する。
ＣＰＵ４１は、Ｓ１３０では、対象チャネルのＡＤ変換データについて、ＤＳＰ４３を使用し、Ｍ個のチャープ信号のそれぞれについてＦＦＴ処理を実行することにより、Ｍ個のＦＦＴスペクトラムを生成する。なお、ＦＦＴ処理の際には、図４の上段に示すように処理対象となるデータｆ［ｔ］に予め設定された窓関数Ｗ［ｔ］が乗じられる。ここで生成されるＦＦＴスペクトラムは、図４の中段に示すように、周波数がターゲットまでの距離に対応づけられるため、以下では、距離スペクトラムという。また、距離スペクトラムにおける周波数ビンを距離ビンという。
【００２７】
ＣＰＵ４１は、Ｓ１４０では、Ｓ１３０にて生成されたＭ個の距離スペクトラムのそれぞれに対して、データを削減する処理を実行する。具体的には、ＦＦＴスペクトラムの周波数軸を、ガード範囲と非ガード範囲とに分ける。距離スペクトラムでは、図４の下段に示すように、予め設定された距離閾値より近距離の範囲に対応する周波数範囲をガード範囲とし、距離閾値より遠距離の範囲に対応する周波数範囲を非ガード範囲とする。そして、ガード範囲に属する距離ビンについては、メモリ４２に用意された格納領域に、そのまま記憶される。非ガード範囲に属する距離ビンについては、メモリ４２に用意された格納領域に、データ数が１／Ｐに削減されて記憶される。Ｐは、２以上の整数である。以下では、データ削減後の距離スペクトラムにおける距離ビンの数をＮｄ個とする。
【００２８】
なお、データの削減には、（１）式または（２）式を使用する。これらの式を用いることで、連続する複数の周波数ビンの値を重み付けして加減算することで１つの値を生成することができる。但し、Ｑを１以上の整数として、加減算の対象となる周波数ビンの数Ｘが、偶数個（即ち、Ｘ＝２Ｑ）の場合は（１）式を使用し、奇数個（即ち、Ｘ＝２Ｑ＋１）の場合は（２）式を使用する。
【００２９】
【数１】
2019138753.tif 000003
（１）（２）式において、Ｆ［ｉ］は、データ削減前のＦＦＴスペクトラムの非ガード範囲においてｉで特定される周波数ビンの値である。Ｆｄ［ｋ］は、データ削減後のＦＦＴスペクトラムの非ガード範囲においてｋで特定される周波数ビンの値である。Ａｑは、予め設定されるパラメータであり、加減算の対象となる周波数ビンの中心に対して、左右対称（即ち、偶関数）となるように周波数ビンの値を重み付けするものである、なお、（１）式では、右辺括弧内の演算が減算となっているが、この演算は加算であってもよい。同様に、（２）式では、右辺括弧内の演算が加算となっているが、この演算は減算であってもよい。
【００３０】
図５に示すように、Ｐ＝Ｘの場合、データ削減前の周波数ビンにおいて、Ｐ−１個おきに並ぶ周波数ビンについて、その周波数ビンを含み且つ連続する合計Ｘ個の周波数ビンの値を、パラメータＡｑを用いて加減算した結果が、データ削減後の新たな周波数ビンの値となる。この新たな周波数ビンは、元の周波数ビンのＰ倍のビン幅を有する。この場合、データ削減前の周波数ビンの値は、漏れなく且つ重複なくデータ削減後の周波数ビンの値に反映される。また、Ｐ＜Ｘの場合、データ削減前の周波数ビンの値は、その一部が重複
してデータ削減後の周波数ビンの値に反映される。更に、Ｐ＞Ｘの場合、データ削減前の周波数ビンの値は、その一部がデータ削減後の周波数ビンの値に反映されることなく削除される。従って、Ｐ≦Ｘに設定することが望ましい。
【００３１】
ＣＰＵ４１は、Ｓ１５０では、Ｓ１４０にて生成されたデータ削減後のＭ個の距離スペクトラムから集めた同一距離ビンに属するＭ個のデータについて、ＤＳＰ４３を使用してＦＦＴ処理を実行する。このＦＦＴ処理を、距離スペクトラムが有するＮｄ個の距離ビンのそれぞれについて実行することにより、Ｎｄ個のＦＦＴスペクトラムを生成する。なお、ＦＦＴ処理の際には、距離スペクトラムを生成する際と同様に、処理対象となるデータに窓関数が乗じられる。ここで生成されるＦＦＴスペクトラムは、周波数が自車とターゲットとの相対速度に対応づけられるため、以下では速度スペクトラムという。また、速度スペクトラムにおける周波数ビンを速度ビンという。
【００３２】
図６に示すように、自車に対して一定の相対速度を有した同一ターゲットに基づくビート信号の位相は、時間の経過に伴って相対速度に応じた一定の割合で変化するため、チャープ毎に異なった値が検出される。その結果、同一距離ビンのデータを集めてＦＦＴ処理を実行することにより、相対速度に応じた周波数成分が抽出される。
【００３３】
ＣＰＵ４１は、Ｓ１６０では、Ｓ１５０にて生成されたＮｄ個の速度スペクトラムのそれぞれに対してデータを削減する処理を実行し、処理後のデータを、メモリ４２に用意された格納領域に記憶する。データの削減方法は、Ｓ１４０にて説明した距離スペクトラムのデータを削減する場合と同様である。但し、速度スペクトラムでは、当該ターゲット検出処理にて検出対象とすべきターゲットが取り得る移動速度に対応した相対速度の範囲をガード範囲とし、それ以外の相対速度の範囲を非ガード範囲とする。なお、非ガード範囲におけるデータの削減比は、距離スペクトルの場合と同じであってもよいし、異なっていてもよい。以下では、データ削減後の速度スペクトラムにおける速度ビンの数をＮｖ個とする。また、距離ビン毎に生成されたＮｄ個の速度スペクトラムによって表される、距離および相対速度を２軸とするＮｄ×Ｎｖ個の周波数ビンを有した２次元的なＦＦＴスペクトラムを、以下では、２次元スペクトラムという。また２次元スペクトラムの周波数ビンを２次元ビンという。
【００３４】
ＣＰＵ４１は、Ｓ１７０では、Ｌ個の送受信チャネルの全てについて、上述のＳ１３０〜Ｓ１６０の処理が実行済みであるか否かを判断する。ＣＰＵ４１は、未処理の送受信チャネルが存在する場合にはＳ１２０に戻り、全ての送受信チャネルについて処理が実行済みであればＳ１８０に移行する。
【００３５】
ＣＰＵ４１は、Ｓ１８０では、信チャネル毎に生成されたＬ個の２次元スペクトラムにおいて、ピークが検出される２次元ビンをピークビンとし、Ｌ個の２次元スペクトラムから集めた同一ピークビンに属するＬ個のデータに基づき、ＤＳＰ４３を使用してＦＦＴ処理を実行する。ここでは検出されるピークビンの数をＰ個とする。このＦＦＴ処理を、ピークビンのそれぞれについて実行することにより、Ｐ個のＦＦＴスペクトラムを生成する。なお、ＦＦＴ処理の際には距離スペクトラム及び速度スペクトラムを生成する際と同様に処理対象となるデータに窓関数が乗じられる。ここで生成されるＦＦＴスペクトラムは、周波数がターゲットの方位角度に対応づけられるため、以下では方位スペクトラムという。また、方位スペクトラムにおける周波数ビンを方位ビンという。
【００３６】
ＣＰＵ４１は、Ｓ１９０では、Ｓ１８０にて生成されたＰ個の方位スペクトラムのそれぞれに対してデータを削減する処理を実行し、処理後のデータを、メモリ４２に用意された格納領域に記憶する。データの削減方法は、Ｓ１４０にて説明した距離スペクトラムのデータを削減する場合と同様である。但し、方位スペクトラムでは、当該ターゲット検出
処理にて検出対象とすべきターゲットが存在する可能性が高い方位角度の範囲をガード範囲とし、それ以外の方位角度の範囲を非ガード範囲とする。なお、非ガード範囲におけるデータの削減比は距離スペクトラム又は速度スペクトラムの場合と同じであってもよいし、いずれとも異なっていてもよい。以下では、データ削減後の方位スペクトラムにおける方位ビンの数をＮｐ個とする。
【００３７】
ＣＰＵ４１は、Ｓ２００では、Ｓ１８０で特定されるＰ個のピークのそれぞれについて、ターゲット情報を生成して、本処理を終了する。なお、ターゲット情報には、着目するピークに対応する距離ビン、速度ビン、及び方位ビンが示す周波数から算出された距離、相対速度、及び方位角度が含まれる。このターゲット情報は、図示しない車載ＬＡＮを介して、車両の各部に配信され、様々な運転支援制御に使用される。
【００３８】
［３．パラメータ設定］
（１）（２）式で使用するパラメータの設定について説明する。
ここでは理解を容易にするために、もっとも単純な例である、隣接する二つのデータを加減算することでデータ数を１／２に削減する場合、即ち、（１）式においてＰ＝２、Ｑ＝１とした場合について説明する。但し、ここでは、Ａ１＝１／２とする。
【００３９】
この場合、（１）式は（３）式に書き換えられる。（４）式は、一般的なＦＦＴ変換の式であり、（５）式は、（３）式の右辺を、時間軸上の形式で表した式である。（４）（５）式において、ｋは、ＦＦＴスペクトルにおけるビン番号、ｎはＡＤ変換データのビン番号、ＮはＦＦＴ処理の対象となるＡＤ変換データのデータ数、ε［ｎ］は観測雑音、Ｗ［ｎ］は窓関数である。
【００４０】
【数２】
2019138753.tif 000004
（６）式は、（５）式の右辺を（４）式を用いて書き換えた式である。また、（７）式は、Ｐ，Ｑを限定することなく（２）式の右辺を、（６）式の場合と同様に書き換えた式である。
【００４１】
【数３】
2019138753.tif 000005
（６）（７）式からわかるように、周波数軸上での周波数ビンの加減算は、時間軸上では、付加的な窓関数（即ち、右辺のＦ［Ｐｋ］以外の項）を乗じることに相当する。この付加的な窓関数は、窓関数ロス及びスカロッピングロスを増大させる。
【００４２】
窓関数ロスは、窓関数を挿入することによって生じるロスである。窓関数ロスは、周波数によらず、一律にピーク電力を低下させる。
スカロッピングロスは、周波数ビンが幅を有することによって生じるピーク値の低下であり、その大きさは、周波数ビンのビン幅に応じた周期性を有する。即ち、ターゲットのピークが周波数ビンを跨いで存在する場合、ターゲットのピークが周波数ビンとちょうど同じ位置に存在する場合と比較して、ＦＦＴスペクトルにおけるピーク値は低下する。このピーク値の低下がスカロッピングロスである。
【００４３】
図７は、破線が、付加的な窓関数を作用させる前、即ち、データ削除前のＦＦＴスペクトルにおけるスカロッピングロスを示す。また、実線が、付加的な窓関数を作用させた、データ削除後のスカロッピングロスを示す。図７では、窓関数ロスが示されていないが、データ削除後は窓関数ロスも増大する。
【００４４】
図８は、（７）式に基づき、Ｐ＝３、Ｑ＝２として、パラメータの組み合わせ（Ａ１，Ａ２）を、パターン１（−１，１）、パターン２（−１，０．５）、パターン３（１，０）の場合について、窓関数ロス及びスカロッピングロスを求めた結果を示す。但し、パターン３は、Ａ２＝０であるため、Ｐ＝３、Ｑ＝１の場合と同等である。図７と同様に、破線がデータ削除前、実線がデータ削除後のスカロッピングロスである。
【００４５】
３つのパターンのうち、パターン１では、窓関数ロスが最も大きく、スカロッピングロスの最悪値が最も小さい。パターン３では、窓関数ロスが最も小さく、スカロッピングロスの最悪値が最も大きい。パターン２では、窓関数ロスおよびスカロッピングロスの最悪値のいずれもが、パターン１及びパターン３の中間的な値である。つまり、窓関数ロスとスカロッピングロスの最悪値との間には、トレードオフの関係があることがわかる。
【００４６】
従って、（１）（２）式で用いるパラメータは、このトレードオフの関係を考慮し、ターゲット検出処理での検出結果を利用するアプリケーションに応じて、窓関数ロスとスカロッピングロスの最悪値とが最適なバランスとなるように設定する。
【００４７】
［４．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（４ａ）レーダ装置１では、周波数ビンの間隔（即ち、周波数に対応する物理量の分解能）が一定であるＦＦＴスペクトラムを演算後に、隣接する複数の周波数ビンの値を加減算することによって、非ガード範囲での周波数ビンの数、即ち、ＦＦＴスペクトラムのデータ量を削減している。このため、レーダ装置１によれば、ＦＦＴ処理結果であるＦＦＴスペクトラムを記憶するメモリ容量を削減することができる。また、レーダ装置１では、ＦＦＴスペクトラムの演算後に、データの削減、即ち、分解能の調整が行われるため、ＤＳＰ４３として、複雑な設定が不能な汎用のハードウェア演算器であっても問題なく使用できる。
【００４８】
（４ｂ）レーダ装置１では、非ガード範囲におけるデータ削減後の周波数ビンの値には、隣接する複数の周波数ビンの値が反映されている。このため、レーダ装置１によれば、単純に間引きすることでデータを削減する場合と比較して、検出精度を向上させることができる。
【００４９】
（４ｃ）レーダ装置１では、ＦＦＴスペクトラムのデータ削減を、演算によって実現しているため、演算式のパラメータおよび演算の対象となる非ガード範囲の設定を簡単に変更することができる。その結果、レーダ装置１によれば、ターゲット情報を利用するアプリケーションの用途に応じて、最適な非ガード範囲を設定できると共に、窓関数ロス及びスカロッピングロスが最適な割合にチューニングされた演算式を設定できる。
【００５０】
［５．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００５１】
（５ａ）上記実施形態では、信号処理部４により実現される信号処理装置を、ＦＣＭ方式のレーダ装置１に適用した場合を示したが、本開示は、これに限定されるものではない。本開示の信号処理装置は、例えば、ＦＭＣＷ方式、多周波ＣＷ方式、パルス方式等、他の変調方式を用いるレーダ装置に適用してもよい。また、レーダ装置に限らず、レーザ光を利用するＬＩＤＡＲ、または音波を利用するＳＯＮＡＲ等に適用してもよい。ＬＩＤＡＲは、Light Detection and Rangingの略であり、ＳＯＮＡＲは、Sound Navigation and Rangingの略である。
【００５２】
（５ｂ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【００５３】
（５ｃ）上述した信号処理部４によって実現される信号処理装置の他、当該信号処理装置を構成要素とするシステム、当該信号処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、周波数スペクトラムのデータ削減方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１…レーダ装置、２…アンテナ部、３…送受信部、４…信号処理部、２１…送信アンテナ部、２２…受信アンテナ部、４１…ＣＰＵ、４２…メモリ、４３…ＤＳＰ。
【図１】
2019138753.tif 000006
【図２】
2019138753.tif 000007
【図３】
2019138753.tif 000008
【図４】
2019138753.tif 000009
【図５】
2019138753.tif 000010
【図６】
2019138753.tif 000011
【図７】
2019138753.tif 000012
【図８】
2019138753.tif 000013