(57)【要約】【課題】物体の検知漏れを抑制する。【解決手段】レーダ装置１００は、送信部１０１と、送信アンテナ１０４と、受信アンテナ１０５と、複数の距離範囲の各々からの反射波に基づく信号である複数のレンジビン信号を生成する受信部１０２と、位相補正部１０３は、複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号を位相検波することにより、拡散変調波に含まれる第１の位相雑音成分と局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和を検出する位相検波器１３１と、位相検波器１３１の検出結果の符号を反転させた位相雑音補正信号を生成する位相反転器１３２と、位相雑音補正信号を共通の変調信号入力として、他の少なくとも１つのレンジビン信号のそれぞれを位相変調することにより、他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する複数の位相変調器１３３とを備える。【選択図】図１
2015040761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調信号を用いて変調波を生成する送信部と、
前記変調波を探知電波として空間に放射する送信アンテナと、
前記探知電波の反射波を受信する受信アンテナと、
前記送信アンテナから放射された前記探知電波が前記受信アンテナで受信されるまでの距離が互いに異なる複数の距離範囲の各々からの前記反射波に基づく信号である複数のレンジビン信号を生成する受信部と、
前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つを用いて、他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する補正部とを備え、
前記受信部は、
局部発振信号と、前記変調信号を前記複数の距離範囲の各々に対応する時間だけ遅延させた複数の遅延信号と、前記反射波とを用いて、前記複数のレンジビン信号を生成し、
前記補正部は、
前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号を位相検波することにより、前記変調波に含まれる第１の位相雑音成分と前記局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和を検出する位相検波器と、
前記位相検波器の検出結果の符号を反転させた信号である位相雑音補正信号を生成する位相反転器と、
前記位相雑音補正信号を共通の変調信号入力として、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号のそれぞれを位相変調することにより、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する複数の位相変調器とを備える
レーダ装置。
【請求項２】
前記送信部は、
搬送波を生成する搬送波発振器と、
前記変調信号を出力する変調信号発生器と、
前記変調信号を用いて前記搬送波を変調することにより前記変調波を生成する変調器とを備え、
前記受信部は、
前記局部発振信号を生成する局部発振器と、
前記局部発振信号を用いて前記反射波を復調する復調器と、
前記変調信号を前記複数の距離範囲の各々に対応する時間だけ遅延させて前記複数の遅延信号を生成する複数の遅延器と、
前記復調器で復調された前記反射波と前記複数の遅延信号のそれぞれとの相関をとることにより、前記複数のレンジビン信号を生成する複数の相関器とを備える
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記受信部は、前記複数のレンジビン信号のうち一のレンジビン信号として、前記送信アンテナから前記受信アンテナまで直接到達した前記探知電波に基づく信号を生成し、
前記補正部は、前記一のレンジビン信号を用いて補正する
請求項１又は２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
さらに、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを包含する保護カバーを備え、
前記保護カバーと前記送信アンテナおよび前記受信アンテナとの間の距離をＬｒ、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの距離をＬａ、前記変調信号の周波数帯域をＢｗ、光速をｃとし、
Ｄ＝ｃ／（２×Ｂｗ）、Ｌｃｖ＝２×｛（Ｌａ／２）２＋Ｌｒ２｝（１／２）とした場合、
Ｌｃｖ−Ｌａ＞Ｄを満たす
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】
前記レーダ装置は、さらに、
前記送信部と前記送信アンテナとの間に設けられた第１の結合器と、
前記受信アンテナと前記受信部との間に設けられた第２の結合器と、
前記第１の結合器と前記第２の結合器との間に設けられた結合線路とを備え、
前記受信部は、前記複数のレンジビン信号のうち一のレンジビン信号として、前記送信部から、前記第１結合器、前記結合線路、及び前記第２結合器を介して前記受信部へ入力された変調波に基づく信号を生成し、
前記補正部は、前記一のレンジビン信号を用いて補正する
請求項１又は２に記載のレーダ装置。
【請求項６】
さらに、
前記第１の結合器と前記送信アンテナとの間、及び、前記受信アンテナと前記第２の結合器との間、の少なくとも一方に設けられた遅延線路を備える
請求項５に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記結合線路の電気長をＬｃ、前記遅延線路の電気長をＬｄ、前記変調信号の周波数帯域をＢｗ、光速をｃとした場合、
Ｌｄ＞Ｌｃ＋ｃ／（２×Ｂｗ）を満たす
請求項６に記載のレーダ装置。
【請求項８】
レーダ装置の位相雑音補正方法であって、
変調信号を用いて変調波を生成する変調波生成ステップと、
前記変調波を探知電波として空間に放射する放射ステップと、
前記探知電波の反射波を受信する受信ステップと、
前記送信アンテナから放射された前記探知電波が前記受信アンテナで受信されるまでの距離が互いに異なる複数の距離範囲の各々からの前記反射波に基づく信号である複数のレンジビン信号を生成するレンジビン信号生成ステップと、
前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つを用いて、他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する補正ステップとを含み、
前記受信ステップでは、
局部発振信号と、前記変調信号を前記複数の距離範囲の各々に対応する時間だけ遅延させた複数の遅延信号と、前記反射波とを用いて、前記複数のレンジビン信号を生成し、
前記補正ステップは、
前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号を位相検波することにより、前記変調波に含まれる第１の位相雑音成分と前記局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和を検出する位相検波ステップと、
前記位相検波ステップの検出結果の符号を反転させた信号である位相雑音補正信号を生成する反転ステップと、
前記位相雑音補正信号を共通の変調信号入力として、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号のそれぞれを位相変調することにより、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する位相変調ステップとを含む
位相雑音補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置、及び、位相雑音補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置では、位相雑音による物体の検知漏れを抑制するために、送信部と受信部とで共通の局部発振器を用いる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／１０６７７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成では、送信部と受信部との間に、局部発振器で発生された搬送波を伝送するための伝送線路等を設ける必要がある。よって、この伝送線路における伝送損失、及び、伝送線路からの搬送波の漏洩により、新たな雑音が発生する。したがって、物体の検知漏れを抑制することが困難である。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述の事情を鑑みてなされたもので、物体の検知漏れを抑制できるレーダ装置、及び、補正方法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】
【０００６】
本願発明の一様態に係るレーダ装置は、変調信号を用いて変調波を生成する送信部と、前記変調波を探知電波として空間に放射する送信アンテナと、前記探知電波の反射波を受信する受信アンテナと、前記送信アンテナから放射された前記探知電波が前記受信アンテナで受信されるまでの距離が互いに異なる複数の距離範囲の各々からの前記反射波に基づく信号である複数のレンジビン信号を生成する受信部と、前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つを用いて、他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する補正部とを備え、前記受信部は、局部発振信号と、前記変調信号を前記複数の距離範囲の各々に対応する時間だけ遅延させた複数の遅延信号と、前記反射波とを用いて、前記複数のレンジビン信号を生成し、前記補正部は、前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号を位相検波することにより、前記変調波に含まれる第１の位相雑音成分と前記局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和を検出する位相検波器と、前記位相検波器の検出結果の符号を反転させた信号である位相雑音補正信号を生成する位相反転器と、前記位相雑音補正信号を共通の変調信号入力として、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号のそれぞれを位相変調することにより、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する複数の位相変調器とを備える。
【０００７】
このように、補正部は、第１の位相雑音成分と第２の位相雑音成分との和を検出し、検出結果の符号を反転させた位相雑音補正信号によって、他の少なくとも１つのレンジビン信号それぞれを位相変調する。これにより、搬送波発振器及び局部発振器によって発生する位相雑音に起因する、レンジビン信号に含まれる位相雑音成分を抑圧することができる。したがって、生体からのバイタル信号に代表されるような、微弱かつ低周波数のレンジビン信号でも、雑音にマスクされることなく検出することができる。つまり、物体の検知漏れを抑制することができる。
【０００８】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、物体の検知漏れを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、位相補正部による補正を説明するための図である。
【図３】図３は、位相補正部による位相雑音補正信号の生成を説明するための図である。
【図４Ａ】図４Ａは、位相雑音補正方法の一例を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示す補正処理（ステップＳ１０５）の詳細について説明するフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、送信アンテナ、受信アンテナ及び保護カバーの配置を模式的に示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、従来の周波数拡散型のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（本発明の基礎となった知見）
近年、電波の反射状態によって人の睡眠状態、呼吸数、心拍数などを非接触で取得する、レーダ技術を応用した生体情報のモニター装置に関する技術開発が活発化している。
【００１２】
例えば、マイクロ波を用いた生体情報検出システム（特許文献；国際公開第２０１２／１１５２２０号参照）が提案されており、バイタルサインをなす略定常的な微動、例えば、心拍や脈拍、まばたき等に伴う略定常的な微動に対応する信号（以下、バイタル信号と記載）を取得できるとしている。しかしながら、この生体情報検出システムでは、数ＧＨｚ程度のマイクロ波を用いていることから次のような問題を有する。つまり、各国における電波発射に関する法規制の範囲内の電力や周波数の送信電波を用いつつ、既存の無線システムとの干渉、すなわち、無線ＬＡＮや、携帯電話、業務用無線といった、電界強度の高い外来電波によりバイタル信号が受信不能になる問題を有している。
【００１３】
そこで、広帯域変調が可能なミリ波帯の電波を用い、自機の変調波と相関がない外来波を抑圧しつつ、相関処理による距離弁別機能によってバイタル信号の発生する場所とモニター装置との距離に対応する反射波のみを選択的に受信する方法が考えられる。このような方法を実現できる装置の構成として、例えば、特許文献１に示すようなスペクトル拡散方式を利用したレーダ装置（以下、スペクトル拡散型レーダ装置と呼称する。）等が提案されている。
【００１４】
スペクトル拡散型レーダ装置では、拡散に用いるＰＮ（ｐｓｅｕｄｏ  ｎｏｉｓｅ）符号により送信電波が変調されるため、符号変調のない外来電波は受信機内で抑圧される。また、送信電波は、ＰＮ符号により周波数拡散されるため、単位周波数あたりの電力を小さくすることができ、他の無線システムに与える影響を低くすることができる。そして、ＰＮ符号のチップ・レートと符号周期とを調整することで、距離分解能と最大探知距離との関係を自由に設定することができる。また、電磁波を連続的に送信することが出来るため、ピーク電力が大きくなるということがない。また、電波伝搬中に混入した不要電波は、逆拡散処理を施しても、周波数領域上、広帯域に拡散され、狭帯域の濾波器を用いて、抑圧することができる。このような特徴から、スペクトル拡散型レーダ装置を用いて、他の無線システムからの影響を受けずに、対象となる生体の存在する場所からの信号だけを選択的に受信することができる。
【００１５】
図８に従来技術のスペクトル拡散型レーダ装置の構成を示す。
【００１６】
図８において、レーダ装置９００は送信用ＰＮ符号発生部９０３，送信部９０１、受信部９０２、受信用ＰＮ符号発生部９０４、繰り返し符号発生器９０８、排他的論理和演算器９０９、信号処理部９０５、制御部９０６を備え、送信部９０１は局部発振器９１１、平衡変調器９１２、増幅器９１３、帯域通過型濾波器９１５、減衰器９１６，送信用空中線９１７を備え、受信部９０２は受信用空中線９２１、帯域通過型濾波器９２２、低雑音増幅器９２３、平衡変調器９２４、直交復調器９２５、帯域通過型濾波器９２６及び９２８、増幅器９２７及び９２９を備え、直交復調器９２５は移相器９２５ａ、平衡変調器９２５ｂ及び９２５ｃを備える。
【００１７】
レーダ装置９００は送信部において、局部発振器９１１の出力と、送信用ＰＮ符号発生部９０３が発生する送信符号から変調信号を発生させる。局部発振器９１１の出力は狭帯域信号であるが、送信用ＰＮ符号としてビットレートの高い符号を用いることで、変調信号は広帯域に周波数拡散されている。
【００１８】
この変調信号は増幅器９１３、帯域通過型濾波器９１５、減衰器９１６を経て送信用空中線９１７から探知電波として空中に放射される。
【００１９】
受信部９０２では探知電波が物体に反射されて帰ってきた受信信号を受信用空中線９２１で受信する。受信信号は帯域通過型濾波器９２２で帯域外の不要波を濾過した後、低雑音増幅器９２３を経て平衡変調器９２４に入力される。
【００２０】
送信用ＰＮ符号発生部９０３の出力を遅延させた受信相関用符号が受信用ＰＮ符号発生部９０４において発生され、繰り返し符号発生器９０８との排他的論理和が逆拡散符号として排他的論理和演算器９０９から出力される。
【００２１】
平衡変調器９２４では受信信号が逆拡散符号を用いて逆拡散され、直交復調器９２５により周波数変換されてＩおよびＱの２系統のベースバンド信号が生成される。
【００２２】
受信信号に変調信号として含まれる送信用ＰＮ符号の位相は、物体までの距離に従い、送信出力から時間遅延しているが、受信相関用符号と送信用ＰＮ符号との間の時間遅延と、受信信号に含まれる送信用ＰＮ符号の位相の遅延量とが一致すると、すなわち受信信号と受信相関用符号に相関がある場合（相関時）、ベースバンド信号には繰り返し符号発生器９０８の出力波形と同様の信号が発生し、遅延時間が一致しない場合、すなわち、相関がない場合（非相関時）には広帯域に周波数拡散されたままの信号が発生する。
【００２３】
繰り返し符号発生器９０８と排他的論理和演算器９０９が設けられているのは、これらがない場合、すなわち平衡変調器９２４に直接受信相関用符号を入力した場合、相関時のベースバンド信号出力周波数が直流成分だけになり、回路の直流オフセットの影響を受ける不都合があり、そのような不都合を回避するためである。
【００２４】
帯域通過型濾波器９２６及び９２８は、繰り返し符号発生器９０８の基本波または高調波を選択的に通過させるように設計されており、信号処理部９０５には受信相関用符号と送信用ＰＮ符号との間の時間遅延に等しい伝搬遅延時間を有する受信信号が選択的に伝達される。制御部９０６は光速をｃ、レーダ装置９００から物体までの距離をＲ、受信相関用符号と送信用ＰＮ符号との間に設定する時間遅延をτとして、τ＝２Ｒ／ｃの関係からτを逐次掃引させることで、信号処理部９０５は距離Ｒに対する反射信号の強度や位相を取得することができる。さらに信号処理部９０５は距離毎の信号強度から、物体の距離を推定し、距離毎に位相の時間変化を計測することで、物体の相対的な移動速度を推定する。
【００２５】
ここで、入力信号として、レーダ装置９００が放射した探知電波以外の不要な信号があっても、送信用ＰＮ符号と相関がある場合を除いてベースバンド信号が広帯域に拡散されたままの信号となるから、帯域通過型濾波器９２６及び９２８で抑圧されることが、スペクトル拡散型レーダ装置の優れた特徴である。
【００２６】
しかしながら、従来の構成のスペクトル拡散型レーダ装置を用いて生体のバイタル信号を検知しようとする場合、局部発振器において発生する位相雑音により低周波数のベースバンド信号がマスクされるという課題があった。
【００２７】
具体的には、一般的なミリ波帯電波を用いた自動車用レーダ装置が処理するベースバンド信号の周波数は、その検知対象の移動により生ずるドップラ周波数となり、数１００Ｈｚから数１０ｋＨｚ程度である。これに対して、生体からのバイタル信号は、たとえば呼吸の場合、０．３Ｈｚ程度、心拍信号の場合１〜２Ｈｚ程度の低周波数の信号となる。つまり、バイタル信号を検知するスペクトル拡散型レーダ装置では、ベースバンド信号の周波数が、例えば０．１〜１０Ｈｚ程度の低周波数の信号となる。
【００２８】
ここで、上述の局部発振器において発生する位相雑音は、局部発振器で生成された信号の周波数に対するオフセット周波数が低いほど、振幅が大きくなる、という特徴を有する。したがって、通常のレーダ装置の構成では、局部発振器において発生する位相雑音によって低周波数のバイタル信号がマスクされ、検知漏れが生じる場合がある。以下、通常のレーダ装置において検知漏れが生じる理由について説明する。
【００２９】
通常のスペクトル拡散型レーダ装置では、発振器で生成される搬送波に含まれる位相雑音による検知漏れを抑制するために以下のような構成を備える。例えば、特許文献１に示されているように、１つの局部発振器の出力を分岐して一方を送信信号とし、他方を受信部での直交復調用のローカル信号とする。これにより、送信信号及び局部発振信号の双方に同じ位相雑音が生ずるので、受信部の直交復調器の出力では、位相雑音が相殺される。
【００３０】
ここで、送信部から受信部への送信信号の回り込みを防ぐために、送信回路と受信回路とは距離を隔てて回路基板上に実装されることが一般的である。言い換えると、送信部から受信部への送信信号の回り込みを抑制し、かつ、単一の半導体集積回路に送受信すべての回路を集積化することは困難である。そのため、局部発振器で生成された局部発振信号は、隔てて配置された送信部と受信部との間の距離を伝送される必要がある。
【００３１】
送信信号として、広帯域変調のためにミリ波帯の周波数を使用する場合、送信信号と同一の周波数の局部発振信号を送受信部間を伝送させると、伝送損失が発生したり伝送線路からの漏洩が発生したりする場合がある。これは、局部発振信号の周波数が非常に高い（例えば、マイクロ波帯の周波数の１０〜１００倍）ことによる。
【００３２】
したがって、ミリ波帯の周波数を使用するスペクトル拡散レーダ装置では、送信周波数帯と異なる周波数で基準信号を伝送し、送信部及び受信部のそれぞれで基準信号に対して周波数変換を行うことにより、送信信号や直交復調用の局部発振信号を生成する構成が一般的である。
【００３３】
この場合、送信部及び受信部の各々の周波数変換部では、周波数逓倍回路や、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ；位相同期）発振器、注入同期発振器などが用いられる。しかしながら、周波数変換部で用いられる周波数逓倍回路、ＰＬＬ（位相同期）発振器、及び、注入同期発振器等はいずれも、位相雑音を発生する。その結果、送信部の周波数変換部で生成された送信信号に含まれる位相雑音と、受信部の周波数変換部で生成された局部発振信号に含まれる位相雑音とは、独立となる。よって、受信部の直交復調器の出力において、送信信号に含まれる位相雑音を完全に相殺できるような理想的な動作とはならない。
【００３４】
したがって、位相雑音に起因してベースバンド信号に生ずる雑音によって、低周波のベースバンド信号（例えば、バイタル信号）がマスクされるという課題は解決されていない。つまり、位相雑音によって物体の検知漏れが生じる場合がある、という課題は解決されていない。
【００３５】
そこで、本発明者は、位相雑音による物体の検知漏れを抑制できる発明を創作するに至った。
【００３６】
すなわち、本発明の一態様に係るレーダ装置は、変調信号を用いて変調波を生成する送信部と、前記変調波を探知電波として空間に放射する送信アンテナと、前記探知電波の反射波を受信する受信アンテナと、前記送信アンテナから放射された前記探知電波が前記受信アンテナで受信されるまでの距離が互いに異なる複数の距離範囲の各々からの前記反射波に基づく信号である複数のレンジビン信号を生成する受信部と、前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つを用いて、他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する補正部とを備え、前記受信部は、局部発振信号と、前記変調信号を前記複数の距離範囲の各々に対応する時間だけ遅延させた複数の遅延信号と、前記反射波とを用いて、前記複数のレンジビン信号を生成し、前記補正部は、前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号を位相検波することにより、前記変調波に含まれる第１の位相雑音成分と前記局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和を検出する位相検波器と、前記位相検波器の検出結果の位相を符号を反転させた位相を有する信号である位相雑音補正信号を生成する位相反転器と、前記位相雑音補正信号を共通の変調信号入力として、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号のそれぞれを位相変調することにより、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する複数の位相変調器とを備える。
【００３７】
このように、補正部は、第１の位相雑音成分と第２の位相雑音成分との和を検出し、検出結果の符号を反転させた位相雑音補正信号によって、他の少なくとも１つのレンジビン信号それぞれを位相変調する。これにより、搬送波発振器及び局部発振器によって発生する位相雑音に起因する、レンジビン信号に含まれる位相雑音成分を抑圧することができる。したがって、生体からのバイタル信号に代表されるような、微弱かつ低周波数のレンジビン信号でも、雑音にマスクされることなく検出することができる。つまり、物体の検知漏れを抑制することができる。
【００３８】
例えば、前記送信部は、搬送波を生成する搬送波発振器と、前記変調信号を出力する変調信号発生器と、前記変調信号を用いて前記搬送波を変調することにより前記変調波を生成する変調器とを備え、前記受信部は、前記局部発振信号を生成する局部発振器と、前記局部発振信号を用いて前記反射波を復調する復調器と、前記変調信号を前記複数の距離範囲の各々に対応する時間だけ遅延させて前記複数の遅延信号を生成する複数の遅延器と、前記復調器で復調された前記反射波と前記複数の遅延信号のそれぞれとの相関をとることにより、前記複数のレンジビン信号を生成する複数の相関器とを備えてもよい。
【００３９】
このように、受信部は複数の遅延器と複数の相関器とを備える。これにより、レーダ装置は複数のレンジビンを同時に観測することができる。
【００４０】
また、例えば、前記受信部は、前記複数のレンジビン信号のうち一のレンジビン信号として、前記送信アンテナから前記受信アンテナまで直接到達した前記探知電波に基づく信号を生成し、前記補正部は、前記一のレンジビン信号を用いて補正してもよい。
【００４１】
このように、受信部は、補正部が補正に用いるレンジビン信号として、送信アンテナから受信アンテナまで直接到達した探知電波に基づく信号を生成する。これにより、位相補正部に入力された他のレンジビン信号に含まれる位相雑音を、一のレンジビン信号に含まれる位相雑音を用いて相殺することができる。つまり、他のレンジビン信号を精度良く補正することができる。
【００４２】
また、例えば、さらに、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを包含する保護カバーを備え、前記保護カバーと前記送信アンテナおよび前記受信アンテナとの間の距離をＬｒ、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの距離をＬａ、前記変調信号の周波数帯域をＢｗ、光速をｃとし、Ｄ＝ｃ／（２×Ｂｗ）、Ｌｃｖ＝２×｛（Ｌａ／２）２＋Ｌｒ２｝（１／２）とした場合、Ｌｃｖ−Ｌａ＞Ｄを満たしてもよい。
【００４３】
これにより、送信アンテナから受信アンテナまで直接到達した探知電波の位相雑音成分の増加を抑制することができるので、位相補正部による補正をより確実に行うことができる。
【００４４】
また、例えば、前記レーダ装置は、さらに、前記送信部と前記送信アンテナとの間に設けられた第１の結合器と、前記受信アンテナと前記受信部との間に設けられた第２の結合器と、前記第１の結合器と前記第２の結合器との間に設けられた結合線路とを備え、前記受信部は、前記複数のレンジビン信号のうち一のレンジビン信号として、前記送信部から、前記第１結合器、前記結合線路、及び前記第２結合器を介して前記受信部へ入力された変調波に基づく信号を生成し、前記補正部は、前記一のレンジビン信号を用いて補正してもよい。
【００４５】
これにより、より確実に所望の信号強度で一のレンジビン信号を得ることができる。したがって、送信アンテナと受信アンテナとの間の電波伝播の安定度の変動の影響を受けにくい一のレンジビン信号を得ることができる。よって、レーダ装置の周囲の電波環境が変化した場合であっても、他のレンジビン信号の位相雑音を安定的に抑圧することができる。
【００４６】
また、例えば、さらに、前記第１の結合器と前記送信アンテナとの間、及び、前記受信アンテナと前記第２の結合器との間、の少なくとも一方に設けられた遅延線路を備えてもよい。
【００４７】
これにより、結合線路を経て受信部に入力される拡散変調波の伝播遅延時間と、送信部で生成されて送信アンテナから発射され、受信アンテナで受信されて受信部に入力される反射波の伝播遅延時間との時間差が大きくなる。よって、反射物体の状態による不確定な位相変動を伴った反射信号の一のレンジビン信号への混入を抑制できる。
【００４８】
また、例えば、前記結合線路の電気長をＬｃ、前記遅延線路の電気長をＬｄ、前記変調信号の周波数帯域をＢｗ、光速をｃとした場合、Ｌｄ＞Ｌｃ＋ｃ／（２×Ｂｗ）を満たしてもよい。
【００４９】
これにより、結合線路を経て受信部に入力される拡散変調波の伝播遅延時間と、送信部で生成されて送信アンテナから発射され、受信アンテナで受信されて受信部に入力される反射波の伝播遅延時間との時間差を、レンジビンの長さに対応する時間以上に隔てることができる。よって、反射物体の状態による不確定な位相変動を伴った反射信号の一のレンジビン信号への混入を、より確実に抑制できる。
【００５０】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、レーダ装置の位相雑音補正方法として実現されてもよい。
【００５１】
すなわち、本発明の一態様に係る位相雑音補正方法は、レーダ装置の位相雑音補正方法であって、変調信号を用いて変調波を生成する変調波生成ステップと、前記変調波を探知電波として空間に放射する放射ステップと、前記探知電波の反射波を受信する受信ステップと、前記送信アンテナから放射された前記探知電波が前記受信アンテナで受信されるまでの距離が互いに異なる複数の距離範囲の各々からの前記反射波に基づく信号である複数のレンジビン信号を生成するレンジビン信号生成ステップと、前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つを用いて、他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する補正ステップとを含み、前記受信ステップでは、局部発振信号と、前記変調信号を前記複数の距離範囲の各々に対応する時間だけ遅延させた複数の遅延信号と、前記反射波とを用いて、前記複数のレンジビン信号を生成し、前記補正ステップは、前記複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号を位相検波することにより、前記変調波に含まれる第１の位相雑音成分と前記局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和を検出する位相検波ステップと、前記位相検波ステップの検出結果の符号を反転させた信号である位相雑音補正信号を生成する反転ステップと、前記位相雑音補正信号を共通の変調信号入力として、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号のそれぞれを位相変調することにより、前記他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する位相変調ステップとを含んでもよい。
【００５２】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５３】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００５４】
（実施の形態１）
［構成］
図１は、実施の形態１に係るレーダ装置１００の構成を示すブロック図である。
【００５５】
同図に示すように、レーダ装置１００は、搬送波発振器１１１、変調器１１２、及び、変調信号発生器１１３を備える送信部１０１と、送信アンテナ１０４と、受信アンテナ１０５と、局部発振器１２１、復調器１２２、遅延器群１２３Ｇ、及び、相関器群１２４Ｇを備える受信部１０２と、位相検波器１３１、位相反転器１３２、及び、位相変調器群１３３Ｇを備える位相補正部１０３とを備える。
【００５６】
レーダ装置１００の送信アンテナ１０４から発射された探知電波は観測対象１０６で反射され、受信アンテナ１０５で受信される。レーダ装置１００は、受信アンテナ１０５で受信した探知電波を用いて、観測対象１０６の距離、及びドップラ速度を測定する。ここで距離及びドップラ速度は、レーダ装置１００を基準とした距離及び速度である。
【００５７】
上述した探知電波は次のようにして生成される。すなわち、変調信号発生器１１３において、好ましくはＭ系列符号のような擬似雑音符号を拡散変調信号として発生させ、搬送波発振器１１１で発生させた搬送波信号を変調器１１２で拡散変調して周波数領域において広帯域に拡散された拡散変調波として送信部１０１の内部で発生させる。送信部１０１で発生させた拡散変調波は送信アンテナ１０４から探知電波として発射される。つまり、探知電波として送信アンテナ１０４から発射（放射）される拡散変調波（変調波）は、送信部１０１で生成される。
【００５８】
＜送信部１０１＞
ここで、送信部１０１の構成について、詳細に説明する。
【００５９】
送信部１０１は、拡散変調信号（変調信号）を用いて拡散変調波（変調波）を生成する。この送信部１０１は、具体的には、搬送波を生成する搬送波発振器１１１と、拡散変調信号を出力する変調信号発生器１１３と、拡散変調信号を用いて搬送波を変調することにより拡散変調波を生成する変調器１１２とを備える。
【００６０】
搬送波発振器１１１は、所望の周波数の搬送波を生成する、例えば、周波数逓倍回路や、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ；位相同期）発振器、注入同期発振器などである。所望の周波数とは、例えば、６０ＧＨｚ等のミリ波帯の周波数である。
【００６１】
変調器１１２は、変調信号発生器１１３から出力された拡散変調信号を用いて、搬送波を変調する、例えばミキサである。これにより、搬送波が広帯域に拡散された信号である拡散変調波を生成する。
【００６２】
変調信号発生器１１３は、拡散変調信号として擬似雑音符号を発生して出力する。この変調信号は、例えば、符号長５１１、符号レート１．５ＧｂｐｓのＭ系列符号の拡散符号である。
【００６３】
＜送信アンテナ１０４、受信アンテナ１０５＞
このような送信部１０１で生成された拡散変調波は、上述したように、探知電波として送信アンテナ１０４から放射される。送信アンテナ１０４から放射された探知電波は、観測対象１０６で反射し、反射波として受信アンテナ１０５で受信される。また、受信アンテナ１０５は、送信アンテナ１０４から当該受信アンテナ１０５に直接伝播する探知電波である漏洩波を受信する。すなわち、受信アンテナ１０５は、当該受信アンテナ１０５が配置された空間の電波を受信する。なお、以下、反射波と漏洩波とを特に区別せず、受信アンテナ１０５が受信した電波を反射波として記載する場合がある。
【００６４】
＜受信部１０２＞
受信部１０２では、局部発振器１２１で発生された局部発振信号を用い、受信アンテナ１０５で受信された反射波を復調器１２２で復調してベースバンド信号を生成し相関器１２４に入力する。相関器１２４には送信部１０１内部の変調信号発生器１１３で発生された拡散変調信号を遅延器１２３で遅延させた遅延拡散信号が入力されている。相関器１２４は、入力されたベースバンド信号と、遅延拡散信号との相関を出力する。この結果、相関器１２４は、広範囲の距離範囲に分布するさまざまな物体で反射された探知電波のなかから、伝播遅延時間が、遅延器１２３における拡散変調信号の遅延時間と一致するものを選択して出力する。その際、拡散変調信号の自己相関特性に従って、遅延器１２３で与える遅延時間に対応した距離を中心として一定の距離範囲（この距離範囲をレンジビンという）からの反射波を選択的に出力する（出力した信号をレンジビン信号という）。
【００６５】
このように、受信部１０２は、局部発振信号と、変調信号を複数のレンジビンの各々に対応する時間だけ遅延させた複数の遅延信号と、反射波とを用いて、複数のレンジビン信号を生成する。具体的には、受信部１０２は、局部発振信号を生成する局部発振器１２１と、局部発振信号を用いて反射波を復調する復調器１２２と、拡散変調信号（変調信号）を複数のレンジビン（距離範囲）の各々に対応する時間だけ遅延させて複数の遅延信号を生成する複数の遅延器１２３と、復調器１２２で復調された反射波と複数の遅延信号のそれぞれとの相関をとることにより、複数のレンジビン信号を生成する複数の相関器１２４とを備える。
【００６６】
以下、受信部１０２の構成について、詳細に説明する。
【００６７】
＜局部発振器１２１＞
局部発振器１２１は、所望の周波数の局部発振信号を生成する、例えば、周波数逓倍回路や、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ；位相同期）発振器、注入同期発振器などである。所望の周波数とは、例えば、搬送波と同一周波数である。
【００６８】
＜復調器１２２＞
復調器１２２は、局部発振器１２１で生成された局部発振信号を用いて、受信アンテナ１０５で受信された反射波を復調する、例えばミキサである。これにより、復調器１２２から出力される信号であるベースバンド信号の周波数は、拡散変調信号の符号レートと観測対象１０６の移動により生ずるドップラ周波数とに基づく周波数成分を含む。
【００６９】
＜遅延器１２３＞
複数の遅延器１２３により構成される遅延器群１２３Ｇは、相関器群１２４Ｇで複数のレンジビン信号を出力できるよう、遅延時間が互いに異なる複数の遅延拡散信号を生成するように構成する。さらに、本実施の形態に係るレーダ装置１００では、複数の遅延器１２３のうち一の遅延器１２３（遅延ｄ０）は、対応する相関器１２４で後述する位相補正基準信号を生成するために、送信アンテナ１０４から受信アンテナ１０５に直接伝播する漏洩波の伝播遅延時間に対応した遅延量を有する位相補正基準信号用の遅延拡散信号を生成するように構成する。つまり、複数の遅延器１２３は、変調信号発生器１１３で生成された拡散変調信号を、複数のレンジビンの各々に対応する時間（例えば、拡散変調信号の１チップに相当する時間）だけ遅延させて、複数の遅延拡散信号（遅延信号）を生成する。
【００７０】
ここで、位相補正基準信号について説明する。
【００７１】
位相補正基準信号は、受信部１０２が生成する複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号であって、位相補正部１０３において、当該位相補正基準信号が用いられることにより他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正するレンジビン信号である。本実施の形態に係るレーダ装置１００では、受信部１０２は、位相補正基準信号として漏洩波に基づくレンジビン信号を生成する。
【００７２】
＜相関器１２４＞
複数の相関器１２４により構成される相関器群１２４Ｇは、互いに異なる距離からの反射波を選択して出力する。このような構成とすることで、複数のレンジビンを同時に観測できる。さらに、本実施の形態に係るレーダ装置１００における複数の相関器１２４のうち一の相関器１２４（遅延ｄ０に対応する相関器１２４）は、物体に反射せず、送信アンテナ１０４から直接受信アンテナ１０５に入力される漏洩波を選択し、位相補正基準信号として位相補正部１０３に入力するように構成する。つまり、複数の相関器１２４は、復調器１２２で復調された漏洩波を含む反射波と複数の遅延信号のそれぞれとの相関をとることにより、位相補正基準信号を含む複数のレンジビン信号を生成する。
【００７３】
このような複数の相関器１２４の各々は、複数の遅延器１２３の各々に対応して設けられ、例えば、対応する遅延器１２３で生成された遅延拡散信号を用いて復調器１２２から出力されたベースバンド信号を逆拡散するミキサと、ミキサで逆拡散されたベースバンド信号の所望の周波数帯域を通過させる帯域通過型濾波器とを有する。
【００７４】
＜位相補正部１０３＞
位相補正部１０３は、補正部の一例であり、受信部１０２で生成された複数のレンジビン信号の少なくとも１つを用いて、他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する。具体的には、位相補正部１０３は、受信部１０２で生成された複数のレンジビン信号のうち、漏洩波に基づくレンジビン信号を位相補正基準信号として用いて他のレンジビン信号を補正する。
【００７５】
一般に探知電波が物体に反射される場合の反射波は、物体との相対距離の変動による不確定な位相変動を有している。これに対して、本実施の形態において位相補正基準信号に対応する反射波として選択された漏洩波は、理想的には変動のない一定の位相を保持しており、実際には搬送波発振器１１１と局部発振器１２１のそれぞれの位相雑音が加算された位相変動だけを伴っている。よって、位相補正部１０３に入力された位相補正基準信号以外のレンジビン信号に含まれる位相雑音を、位相補正基準信号に含まれる位相雑音を用いて相殺することができる。つまり、レンジビン信号を補正することができる。なお、レンジビン信号を補正するとは、レンジビン信号に含まれる位相雑音成分を抑制することである。
【００７６】
ここで、位相補正部１０３によって補正されたレンジビン信号について、搬送波発振器１１１及び局部発振器１２１において発生する位相雑音と、位相補正部１０３による補正が行われない場合のレンジビン信号とを用いて説明する。図２は、位相補正部による補正を説明するための図であり、（ａ）は搬送波発振器１１１から出力された搬送波のスペクトルを示すグラフであり、（ｂ）は位相補正部１０３による補正のないレンジビン信号のスペクトルを示すグラフであり、（ｃ）は位相補正部１０３による補正のされたレンジビン信号のスペクトルを示すグラフである。
【００７７】
搬送波発振器１１１によって生成された搬送波は、中心周波数ｆｃ（例えば６０ＧＨｚ）のみにスペクトルが現れるような正弦波（以下、理想正弦波と記載）が理想的である。しかしながら、実際には、搬送波は搬送波発振器１１１で生じる雑音によって位相変調されている。つまり、雑音に相当する低周波を有する信号によって理想正弦波が変調されている。したがって、図２（ａ）に示すように、周波数スペクトル分布において、中心周波数ｆｃの側波帯においてスカート状に広がるスペクトルが現れる。このスカート状に広がるスペクトルが位相雑音成分である。以下、搬送波に含まれる位相雑音成分を第１の位相雑音成分と記載する。
【００７８】
このように、搬送波に第１の位相雑音成分が含まれていることにより、搬送波が拡散変調信号によって変調された変調波、及び、変調波が空間に放射された探知電波は、第１の位相雑音成分を含む。したがって、受信アンテナ１０５で受信された反射波も同様に、第１の位相雑音成分を含む。
【００７９】
また、局部発振器１２１によって生成された局部発振信号は、搬送波発振器１１１で生成された搬送波と同様に、位相雑音成分を含む。ただし、局部発振信号に含まれる位相雑音成分は、搬送波に含まれる位相雑音成分とは独立である。以下、局部発振信号に含まれる位相雑音成分を第２の位相雑音成分と記載する。
【００８０】
ここで、復調器１２２は、上述のように、局部発振器１２１で生成された局部発振信号を用いて、受信アンテナ１０５で受信された反射波を復調することにより、ベースバンド信号を生成する。よって、復調器１２２から出力されるベースバンド信号には、第１の位相雑音成分と、第２の位相雑音成分とが合わさった位相雑音成分（以下、加算後の位相雑音成分と記載）が含まれる。
【００８１】
このような位相雑音成分を含むベースバンド信号を用いて生成されたレンジビン信号の周波数スペクトル分布は、図２（ｂ）に示すように、相関のある各周波数成分のスペクトルを中心とする側波帯において、加算後の位相雑音成分がスカート状に広がるスペクトルが現れる。
【００８２】
これにより、同一のレンジビンにおいて、相関のとれた周波数成分が複数存在する場合に、一の周波数成分のスペクトルの加算後の位相雑音成分に他の周波数成分のスペクトルがマスクされる場合がある。つまり、同一のレンジビンにおいて、異なるドップラ周波数を有する物体が複数ある場合には、反射波の信号強度の強い物体によって、反射波の信号強度の弱い物体が検知されない場合がある。すなわち、観測対象が、異なる動きをする部位を有する物体（例えば人）の場合、反射波の信号強度の強い部位（例えば、胴体）の動きによって、反射波の信号強度の弱い部位（例えば、呼吸及び心拍に伴う胸部）の動きが検知されない場合がある。
【００８３】
例えば、図２（ｂ）では、４つの周波数成分（−３．０ｋＨｚ、０．０ｋＨｚ、１．０ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ）においてスペクトルが現れているが、このうち１．５ｋＨｚのスペクトルは、１．０ｋＨｚのスペクトルの加算後の位相雑音成分によってマスクされるので、検出されない。つまり、例えば１．０ｋＨｚのドップラ周波数に応じたドップラ速度で移動する生体のバイタル信号は検知されない場合がある。ここで、バイタル信号の周波数とは、例えば呼吸の場合、０．３Ｈｚ程度、心拍信号の場合１〜２Ｈｚ程度の低周波数の信号である。
【００８４】
特に、位相雑音成分は次のような特徴を有するので、互いのドップラ周波数が近い複数の物体のうち、反射波の信号強度の弱い物体が検知されない場合がある。
【００８５】
具体的には、図２（ａ）に示すように、第１の位相雑音成分の振幅は、搬送波発振器１１１で生成される搬送波の周波数に対するオフセット周波数が低いほど、大きくなる。同様に、第２の位相雑音成分の振幅は、局部発振器１２１で生成される局部発振信号の周波数に対するオフセット周波数が低いほど、大きくなる。したがって、位相補正部１０３による補正のないレンジビン信号のスペクトルでは、互いのドップラ周波数が近いような複数の物体の一部が、加算後の位相雑音成分によって検知されない場合がある。
【００８６】
すなわち、複数の物体に相当する観測対象として、互いに異なる動きを有する複数の部位からなる生体の場合、当該生体の一部の部位が検知されない場合がある。例えば、人の胸部及び胴体の各々から反射された反射波をレーダ装置が受信した場合には、反射波の信号強度の高い対象物である胴体のスペクトルの加算後の位相雑音によって、反射波の信号強度の弱い対象物である胸部のスペクトルがマスクされる場合がある。つまり、呼吸及び心拍といったバイタル信号が検知されない場合がある。
【００８７】
これに対し、本実施の形態に係るレーダ装置１００は、受信部１０２で生成された複数のレンジビン信号のうち、漏洩波に基づくレンジビン信号を位相補正基準信号として用いて他のレンジビン信号を補正することにより、図２（ｃ）に示すように位相雑音成分が抑制されたレンジビン信号を生成する。
【００８８】
これにより、本実施の形態に係るレーダ装置１００は、図２（ｃ）に示すように、１．５ｋＨｚのスペクトルを、１．０ｋＨｚのスペクトルの加算後の位相雑音成分によってマスクされることなく検出することができる。つまり、バイタル信号を検出することができる。すなわち、物体の検知漏れを抑制できる。
【００８９】
以下、位相補正部１０３の構成について、詳細に説明する。
【００９０】
＜位相検波器１３１＞
位相検波器１３１は、位相補正基準信号を位相検波することにより、搬送波発振器１１１と局部発振器１２１のそれぞれの位相雑音が加算された位相雑音の瞬時値を生成する。すなわち、位相検波器１３１は、複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号を位相検波することにより、拡散変調波に含まれる第１の位相雑音成分と局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和を検出する。つまり、位相検波器１３１は、位相補正基準信号として漏洩波に基づくレンジビン信号を位相検波することにより、搬送波に含まれる第１の位相雑音成分と局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和である加算後の位相雑音成分を検出する。
【００９１】
図３は、位相補正部１０３による位相雑音補正信号の生成を説明するための図である。
【００９２】
同図に示すように、上述の復調器１２２は直交復調器であり、受信アンテナ１０５で受信された反射波を、直交する２つの局部発振信号によって復調する。つまり、局部発振器１２１で生成された局部発振信号の位相をずらさずに反射波を復調することで、Ｉ（Ｉｎ−Ｐｈａｓｅ）成分のベースバンド信号を生成し、局部発振器１２１で生成された局部発振信号の位相を９０度ずらして反射波を復調することで、Ｑ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）成分のベースバンド信号を生成する。つまり、復調器１２２から出力されるベースバンド信号は、Ｉ成分のベースバンド信号を実部とし、Ｑ成分のベースバンド信号を虚部とする複素信号である。
【００９３】
このように生成されたベースバンド信号が相関器１２４によって相関をとられることにより、Ｉ成分のレンジビン信号及びＱ成分のレンジビン信号が生成される。よって、位相検波器１３１は、Ｉ成分のレンジビン信号とＱ成分のレンジビン信号とを用いて、レンジビン信号の位相を検波する。
【００９４】
ここで、上述したように、漏洩波に基づくレンジビン信号は、搬送波発振器１１１と局部発振器１２１のそれぞれの位相雑音が加算された位相変動だけを伴っている。つまり、位相検波器１３１に入力されたレンジビン信号は、搬送波に含まれる第１の位相雑音成分と、局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和である。よって、位相検波器１３１で検出される位相雑音成分φは、第１の位相雑音成分と第２の位相雑音成分との和である。
【００９５】
＜位相反転器１３２＞
位相反転器１３２は、位相雑音成分φの符号を反転して位相補正信号として位相変調器１３３に入力する。言い換えると、位相雑音成分φの位相を１８０度回転させる。つまり、位相反転器１３２は、位相検波器１３１の検出結果の位相φを反転させた位相（−φ）を有する信号である位相雑音補正信号を生成し、位相変調器１３３に出力する。
【００９６】
＜位相変調器１３３＞
位相変調器１３３は、受信部１０２から入力されたレンジビン信号を位相補正信号で位相変調することにより、搬送波発振器１１１と局部発振器１２１のそれぞれの位相雑音成分が加算された位相雑音成分による位相変動を相殺し、補正後のレンジビン信号として出力する。つまり、複数の位相変調器１３３により構成される位相変調器群１３３Ｇは、位相雑音補正信号を共通の変調信号入力として、受信部１０２から出力された複数のレンジビン信号のうち、位相補正基準信号以外のレンジビン信号のそれぞれを位相変調する、例えば、デジタル位相変調器である。すなわち、位相変調器群１３３Ｇは、受信部１０２から入力された位相補正基準信号以外のレンジビン信号を補正する。
【００９７】
具体的には、位相変調器１３３の変調信号として入力される位相雑音補正信号は、第１の位相雑音成分と第２の位相雑音成分との和の位相φを反転させた位相（−φ）を有する信号である。一方、位相変調器１３３の被変調信号として入力されるレンジビン信号は、第１の位相雑音成分と第２の位相雑音成分との和の位相φを有する信号である。よって、位相変調器１３３において、被変調信号の位相角を変調信号によって位相回転させることにより、被変調信号の位相φが変調信号の位相（−φ）によって相殺される。
【００９８】
この結果、位相補正部１０３から出力される補正されたレンジビン信号の位相は、送信アンテナ１０４から発射され、観測対象１０６で反射し、受信アンテナ１０５で受信されるまでの伝播距離と、探知電波の波長、および、観測対象１０６の反射係数で決定され、搬送波発振器１１１や、局部発振器１２１に起因する位相雑音を含まない。つまり、位相補正部１０３から出力される補正されたレンジビン信号は、搬送波に含まれる第１の位相雑音成分、及び、局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分を含まない。
【００９９】
したがって、観測対象１０６の反射波が生体のバイタル信号のような低周波数の位相変動を特徴とする信号であっても、第１の位相雑音成分、及び、第２の位相雑音成分によって、観測対象に起因する位相変動がマスクされて検出不可能になる可能性を飛躍的に改善できる。ここで、相関器１２４から複数のレンジビン信号が出力される場合、位相変調器１３３はレンジビン信号の数に対応した位相変調器をもつことが望ましい。このような構成により、複数のレンジビンの信号を同時に観測できる。すなわち、観測範囲を広くとることができる。
【０１００】
［動作］
以上、本実施の形態に係るレーダ装置１００の構成について説明した。次に、上記レーダ装置１００の動作について説明する。図４Ａは、本実施の形態に係るレーダ装置１００によって実行される位相雑音補正方法の一例を示すフローチャートである。
【０１０１】
まず、送信部１０１は、変調信号を用いて変調波を生成する（ステップＳ１０１）。具体的には、搬送波発振器１１１が搬送波を生成し、変調信号発生器１１３が拡散変調信号を出力し、変調器１１２が拡散変調信号を用いて搬送波を変調することにより拡散変調波を生成する。
【０１０２】
次に、送信アンテナ１０４は拡散変調波を探知電波として空間に放射する（ステップＳ１０２）。
【０１０３】
次に、受信アンテナ１０５は、探知電波の反射波を受信する（ステップＳ１０３）。
【０１０４】
次に、受信部１０２は、互いに異なる複数のレンジビンの各々からの反射波に基づく信号である複数のレンジビン信号を生成する（ステップＳ１０４）。具体的には、受信部１０２は、局部発振信号と、変調信号を複数のレンジビンの各々に対応する時間だけ遅延させた複数の遅延信号と、反射波とを用いて、複数のレンジビン信号を生成する。より具体的には、局部発振器１２１が局部発振信号を生成し、復調器１２２が局部発振信号を用いて反射波を復調し、遅延器１２３が拡散変調信号（変調信号）を複数のレンジビン（距離範囲）の各々に対応する時間だけ遅延させて複数の遅延信号を生成し、複数の相関器１２４が復調器１２２で復調された反射波と複数の遅延信号のそれぞれとの相関をとることにより、複数のレンジビン信号を生成する。より具体的には、受信部１０２は、複数のレンジビン信号のうち一のレンジビン信号として、漏洩波（送信アンテナ１０４から受信アンテナ１０５まで直接到達した探知電波）に基づく信号を生成する。
【０１０５】
次に、位相補正部１０３は、複数のレンジビン信号の少なくとも１つを用いて、他の少なくとも１つのレンジビン信号を補正する（ステップＳ１０５）。より具体的には、位相補正部１０３は、受信部１０２で生成された漏洩波に基づくレンジビン信号を用いて他のレンジビン信号を補正する。
【０１０６】
ここで、上記の補正処理（ステップＳ１０５）について、詳細に説明する。図４Ｂは、図４Ａに示す補正処理（ステップＳ１０５）の詳細について説明するフローチャートである。
【０１０７】
まず、位相検波器１３１は、複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号を位相検波することにより、拡散変調波に含まれる第１の位相雑音成分と局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和を検出する（ステップＳ２０１）。つまり、位相検波器１３１は、位相補正基準信号として漏洩波に基づくレンジビン信号を位相検波することにより、搬送波に含まれる第１の位相雑音成分と局部発振信号に含まれる第２の位相雑音成分との和である加算後の位相雑音成分を検出する。
【０１０８】
次に、位相反転器１３２は、位相検波器１３１の検出結果の位相φを反転させた位相（−φ）を有する信号である位相雑音補正信号を生成する（ステップＳ２０２）。
【０１０９】
最後に、複数の位相変調器１３３により構成される位相変調器群１３３Ｇは、位相雑音補正信号を共通の変調信号入力として、受信部１０２から出力された複数のレンジビン信号のうち、位相補正基準信号以外のレンジビン信号のそれぞれを位相変調する、例えば、デジタル位相変調器である。すなわち、位相変調器群１３３Ｇは、受信部１０２から入力された位相補正基準信号以外のレンジビン信号を補正する（ステップＳ２０３）。
【０１１０】
これにより、レーダ装置１００は、加算後の位相雑音成分によってマスクされてしまい検出されなかった１．５ｋＨｚのスペクトルを検出することができる。つまり、バイタル信号を検出することができる。すなわち、物体の検知漏れを抑制できる。
【０１１１】
［効果等］
以上のように、本実施の形態に係るレーダ装置１００において、位相補正部１０３は、複数のレンジビン信号の少なくとも１つのレンジビン信号（位相補正基準信号）を位相検波することにより第１の位相雑音成分と第２の位相雑音成分との和を検出し、検出結果を符号反転させた位相雑音補正信号によって、他の少なくとも１つのレンジビン信号を位相変調することにより補正する。
【０１１２】
これにより、搬送波発振器１１１及び局部発振器１２１によって発生する位相雑音に起因する、レンジビン信号に含まれる位相雑音成分を抑圧することができる。したがって、生体からのバイタル信号に代表されるような、微弱かつ低周波数のレンジビン信号でも、雑音にマスクされることなく検出することができる。つまり、物体の検知漏れを抑制することができる。
【０１１３】
また、受信部１０２は、位相補正部１０３が補正に用いるレンジビン信号として、漏洩波に基づく信号を生成する。これにより、位相補正部１０３に入力された他のレンジビン信号に含まれる位相雑音を、位相補正基準信号に含まれる位相雑音を用いて相殺することができる。つまり、他のレンジビン信号を精度良く補正することができる。
【０１１４】
なお、相関器１２４はレンジビンの数に対応した複数の相関手段を含まない代わりにレンジビンの数に対応した記憶場所を有する記憶手段を設け、遅延器１２３は外部の制御器によって、逐次的に遅延時間を変更し、相関器１２４は制御器からの遅延時間指令に対応する記憶場所に相関結果を逐次保持するという動作を繰り返すことで、時分割で複数のレンジビンの信号を生成するように構成してもよい。
【０１１５】
また、上記実施の形態における遅延器群１２３Ｇは、遅延時間を１チップずつ掃引する１つの遅延器により実現されてもよい。つまり、複数の遅延器は、遅延時間を１チップずつ掃引する１つの遅延器であってもよい。
【０１１６】
また、相関器群１２４Ｇは、複数のレンジビンを同時に観測するために、複数の相関器１２４により構成されることが好ましいが、上述したような遅延時間を１チップずつ掃引する遅延器に対応する１つの相関器により構成されてもよい。つまり、複数の相関器は、遅延時間が１チップずつ掃引される遅延拡散変調信号が入力される１つの相関器であってもよい。
【０１１７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るレーダ装置について説明する。図５は、本実施の形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。同図に示すレーダ装置２００は、実施の形態１に係るレーダ装置１００とほぼ同じであるが、さらに保護カバー２０５を備える点が異なる。以下、本実施の形態に係るレーダ装置２００について、実施の形態１に係るレーダ装置１００と異なる点を中心に述べる。
【０１１８】
保護カバー２０５は、送信アンテナ１０４および受信アンテナ１０５を包含する。つまり、保護カバー２０５は、送信アンテナ１０４および受信アンテナ１０５を覆うように設けられている。この保護カバー２０５は、送信アンテナ１０４から放射された探知電波、及び、受信アンテナ１０５で受信される反射波を透過する、例えばプラスチックにより構成される。なお、保護カバー２０５の材質はプラスチックに限らず、探知電波の少なくとも一部、及び、反射波の少なくとも一部を透過する材質であればよい。
【０１１９】
ここで、送信アンテナ１０４、受信アンテナ１０５及び保護カバー２０５の配置について説明する。図６は、送信アンテナ１０４、受信アンテナ１０５及び保護カバー２０５の配置を模式的に示す図である。
【０１２０】
送信アンテナ１０４と受信アンテナ１０５との距離をＬａとし、送信アンテナ１０４の開口面および、受信アンテナ１０５の開口面からの最短距離がＬｒであるような保護カバー２０５を設ければ、保護カバー２０５表面で反射する反射波の伝播遅延時間の最小値を距離に換算したＬｃｖは、
Ｌｃｖ＝２×｛（Ｌａ／２）２＋Ｌｒ２｝（１／２）  （１）
である。
【０１２１】
ここで、レンジビンの長さＤは、変調信号発生器１１３が発生する拡散変調信号の周波数帯域幅をＢｗとすると、光速ｃを用いて、
Ｄ＝ｃ／２Ｂｗ  （２）
と表される。よって、伝播距離がＤ以上距離隔てられた信号は、同じレンジビンに混在することがなくなる。
【０１２２】
したがって、保護カバー２０５を、
Ｌｃｖ−Ｌａ＞Ｄ  （３）
を満たすように配置する。
【０１２３】
この式（１）〜式（３）を満たすように送信アンテナ１０４、受信アンテナ１０５及び保護カバー２０５を配置することにより、保護カバー２０５の表面で反射した反射波の伝播遅延時間と送信アンテナ１０４から受信アンテナ１０５に直接入力される漏洩波の遅延時間との差に相当する距離が、レンジビンの長さＤより大きくなる。よって、漏洩波を位相補正基準信号として使用した場合でも、反射物体の状態による不確定な位相変動を伴った反射信号が位相補正基準信号に混入することを防止できる。
【０１２４】
反射物体の状態による不確定な位相変動を伴った反射信号のなかで、最も問題となる場合としては、たとえば、送信アンテナ１０４と受信アンテナ１０５の間の中央部分に昆虫などが付着して歩行する場合があげられる。この場合でも、式（３）を満たせば、歩行する昆虫などによって反射された不確定な位相変動をともなう反射波が位相補正基準信号に混入することを防止できる。言い換えると、漏洩波（送信アンテナ１０４から受信アンテナ１０５まで直接到達した探知電波）の位相雑音成分を抑制することができるので、位相補正部１０３による補正を精度良く行うことができる。
【０１２５】
以上のように、本実施の形態に係るレーダ装置２００は、送信アンテナ１０４および受信アンテナ１０５を包含する保護カバー２０５を備え、送信アンテナ１０４、受信アンテナ１０５及び保護カバー２０５が上記の式（１）〜式（３）を満たすように配置されている。
【０１２６】
これにより、本実施の形態に係るレーダ装置２００は、実施の形態１に係るレーダ装置１００と比較して、漏洩波（送信アンテナ１０４から受信アンテナ１０５まで直接到達した探知電波）の位相雑音成分の増加を抑制することができるので、位相補正部１０３による補正をより確実に行うことができる。
【０１２７】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係るレーダ装置について説明する。図７は、本実施の形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。同図に示すレーダ装置３００は、実施の形態１に係るレーダ装置１００とほぼ同じであるが、さらに、第１の結合器３０１と、第２の結合器３０２と、結合線路３０３とを備える点が異なる。また、受信部１０２Ａが、実施の形態１における受信部１０２と比較して、位相補正基準信号として、結合線路３０３を介して入力された拡散変調波に基づくレンジビン信号を生成する点が異なる。また、レーダ装置３００は、さらに、遅延線路３０４ａ及び３０４ｂの少なくとも一方を備えてもよい。
【０１２８】
以下、本実施の形態に係るレーダ装置３００について、実施の形態１に係るレーダ装置１００と異なる点を中心に述べる。
【０１２９】
図７に示すように、レーダ装置３００は送信部１０１と送信アンテナ１０４との間の送信部１０１に近い位置に第１の結合器３０１を設け、受信アンテナ１０５と受信部１０２Ａとの間の受信部１０２Ａに近い位置に第２の結合器３０２を設け、第１の結合器３０１と第２の結合器３０２との間に結合線路３０３を設けて、送信部１０１で生成された拡散変調波の一部を直接受信部１０２Ａに入力する。
【０１３０】
第１の結合器３０１は、送信部１０１で生成された拡散変調波の所定の一部を結合線路３０３へと出力し、他部を遅延線路３０４ａを介して送信アンテナ１０４へ出力する。この第１の結合器３０１は、例えば、第１ポートが送信部１０１に接続され、第２ポートが遅延線路３０４ａを介して送信アンテナ１０４に接続され、第３ポートが結合線路３０３に接続され、第４ポートが終端された、４ポートの方向性結合器であり、マイクロストリップラインの平行線路を用いて形成されている。
【０１３１】
第２の結合器３０２は、結合線路３０３から入力された拡散変調波の少なくとも所定の一部を受信部１０２Ａへ出力し、受信アンテナ１０５から遅延線路３０４ｂを介して入力された反射波の少なくとも所定の一部を受信部１０２Ａへと出力する。この第２の結合器３０２は、例えば、第１ポートが結合線路３０３に接続され、第２ポートが終端され、第３ポートが受信部１０２Ａに接続され、第４ポートが遅延線路３０４ｂを介して受信アンテナ１０５に接続された、４ポートの方向性結合器であり、第１の結合器３０１と同様にマイクロストリップラインの平行線路を用いて形成されている。
【０１３２】
結合線路３０３は、第１の結合器３０１と第２の結合器３０２とを接続する伝送線路であり、第１の結合器３０１から出力された拡散変調波を第２の結合器３０２へ伝搬する、例えば、マイクロストリップラインである。
【０１３３】
このような構成により、実施の形態１のレーダ装置１００のように送信アンテナ１０４から受信アンテナ１０５に漏洩する漏洩波を用いて位相補正基準信号を生成するよりも、より確実に所望の信号強度で位相補正基準信号を得ることができる。この場合、遅延量ｄ０の遅延器１２３は、相関器１２４で位相補正基準信号を生成するために、送信部１０１から第１の結合器３０１、結合線路３０３、第２の結合器３０２を経て受信部１０２Ａに入力されるまでの伝播遅延時間に対応した遅延量を有する位相補正基準信号用の遅延拡散信号を生成するように構成する。
【０１３４】
また、レーダ装置３００は送信部１０１と送信アンテナ１０４の間の送信アンテナ１０４に近い位置に遅延線路３０４ａを設けるか、受信アンテナ１０５と受信部１０２Ａの間の受信アンテナ１０５に近い位置に第２の結合器３０２を設け、第１の結合器３０１と第２の結合器３０２との間に遅延線路３０４ｂを設けるか、その両方を設けるようにすることが望ましい。
【０１３５】
遅延線路３０４ａは、第１の結合器３０１と送信アンテナ１０４とを接続する伝送線路であり、第１の結合器３０１から出力された拡散変調波を送信アンテナ１０４へ伝搬する、例えば、マイクロストリップラインである。遅延線路３０４ｂは、受信アンテナ１０５と第２の結合器３０２とを接続する伝送線路であり、受信アンテナ１０５から出力された反射波を第２の結合器３０２へ伝搬する、例えば、マイクロストリップラインである。
【０１３６】
この構成によって、結合線路３０３を経て受信部１０２Ａに入力される拡散変調波の伝播遅延時間と、送信部１０１で生成されて送信アンテナ１０４から発射され、受信アンテナ１０５で受信されて受信部１０２Ａに入力される反射波の伝播遅延時間との時間差が大きくなり、受信部１０２Ａが生成する位相補正基準信号に、反射物体の状態による不確定な位相変動を伴った反射信号が混入することを防止できる。
【０１３７】
ここで、レンジビンの長さＤは、上述したように式（２）と表される。よって、伝播距離がＤ以上距離隔てられた信号は、同じレンジビン信号に混在することがなくなる。したがって、結合線路の長さをＬｃ、遅延線路の長さの総和をＬｄとして、
Ｌｄ−Ｌｃ＞Ｄ  （４）
とすることが望ましい。つまり、式（２）を代入して、Ｌｄ＞Ｌｃ＋ｃ／（２×Ｂｗ）とすることが望ましい。
【０１３８】
これにより、結合線路３０３を経て受信部１０２Ａに入力される拡散変調波の伝播遅延時間と、送信部１０１で生成されて送信アンテナ１０４から発射され、受信アンテナ１０５で受信されて受信部１０２Ａに入力される反射波の伝播遅延時間との時間差を、レンジビンの長さＤに対応する時間以上に隔てることができる。よって、受信部１０２Ａが生成する反射物体の状態による不確定な位相変動を伴った反射信号の位相補正基準信号への混入を、より確実に抑制できる。
【０１３９】
ここで、Ｌｃ、Ｌｄは伝播線路の媒体が有する誘電率の値と線路の構造によって決定される伝播定数を考慮した電気長で現されるものとする。また、遅延線路を可能な限り短くして伝送損失を低減するため、Ｌｄには送信アンテナ１０４内部および受信アンテナ１０５の内部の伝送時間を距離に換算した長さと、送信アンテナ１０４と受信アンテナ１０５の間の距離を加算したものを含めて考えてもよい。
【０１４０】
以上のように、本実施の形態に係るレーダ装置３００は、送信部１０１と送信アンテナ１０４との間に設けられた第１の結合器３０１と、受信アンテナ１０５と受信部１０２Ａとの間に設けられた第２の結合器３０２と、第１の結合器３０１と第２の結合器３０２との間に設けられた結合線路３０３とを備える。また、受信部１０２Ａは、複数のレンジビン信号のうち位相補正基準信号として、送信部１０１から、第１の結合器３０１、結合線路３０３、及び第２の結合器３０２を経由して受信部１０２Ａへ入力された拡散変調波に基づく信号を生成する。また、位相補正部１０３は、送信部１０１から、第１の結合器３０１、結合線路３０３、及び第２の結合器３０２を経由して受信部１０２Ａへ入力された拡散変調波に基づく位相補正基準信号を用いて補正する。
【０１４１】
これにより、本実施の形態に係るレーダ装置３００は、実施の形態１に係るレーダ装置１００と比較して、より確実に所望の信号強度で位相補正基準信号を得ることができる。したがって、送信アンテナ１０４と受信アンテナ１０５との間の電波伝播の安定度の変動の影響を受けにくい位相補正基準信号を得ることができる。よって、レーダ装置３００の周囲の電波環境が変化した場合であっても、安定的にレンジビン信号の位相雑音を抑圧することができる。
【０１４２】
また、第１の結合器３０１と送信アンテナ１０４との間、及び、受信アンテナ１０５と第２の結合器３０２との間、の少なくとも一方に設けられた遅延線路３０４ａ及び３０４ｂを備えてもよい。
【０１４３】
これにより、結合線路３０３を経て受信部１０２Ａに入力される拡散変調波の伝播遅延時間と、送信部１０１で生成されて送信アンテナ１０４から発射され、受信アンテナ１０５で受信されて受信部１０２Ａに入力される反射波の伝播遅延時間との時間差が大きくなる。よって、反射物体の状態による不確定な位相変動を伴った反射信号の位相補正基準信号への混入を抑制できる。
【０１４４】
（他の実施の形態）
以上、一つまたは複数の態様に係るレーダ装置及び位相雑音補正方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０１４５】
例えば、送信部１０１に搬送波発振器１１１を設け、受信部１０２に局部発振器１２１を設けるとしたが、搬送波発振器１１１の出力を受信部に伝送してもよい。この場合、先に述べたように、伝送損失の低減や不要放射を抑制するために、分周期やＰＬＬ回路を用いて送信周波数より低い周波数に変換して受信部１０２に伝送し、受信部１０２内部でもう一度周波数変換して復調器１２２に入力してもよく、その場合に周波数変換操作によって新たに発生する位相雑音も本発明の効果によって相殺することができる。
【０１４６】
なお、送信部１０１の内部で変調信号発生器１１３によって発生させた拡散変調信号を受信部１０２に伝送するとしたが、変調信号発生器１１３が発生する拡散変調信号を所定の遅延時間だけ遅延した遅延拡散信号を、受信部１０２の内部で新たに発生させてもよい。この場合、遅延時間を所望の値に制御するために、遅延時間制御手段を設けてもよい。
【０１４７】
なお、本発明の送信部、送信アンテナ、受信アンテナ、受信部、位相補正部を複数設け、アレイレーダとし、レンジビン信号をアレイ処理して方向推定や、非所望波の抑圧を行なってもよい。この場合、本発明の効果により雑音が抑制されるから、方向推定精度の向上や、非所望波の抑圧量の改善が期待できる。
【０１４８】
以上の構成によれば、送信部および受信部の発振器や周波数変換で発生する位相雑音を抑圧することができ、生体からのバイタル信号に代表されるような、微弱かつ低周波数のベースバンド信号でも、雑音にマスクされることなく検出することができる。
【０１４９】
なお、本発明の効果は生体からのバイタル信号の取得に限って発揮されるものではなく、車両搭載の衝突防止レーダや、船舶レーダ、航空レーダまた、ロボットの周囲状況監視装置や、不審者検知用セキュリティシステムなどに使用しても、雑音低減による高感度化の利益を享受することができる。
【０１５０】
また、上記説明では、局部発振器１２１が生成する局部発振信号の周波数は、搬送波の周波数と同一としたが、搬送波の周波数と別の周波数でもよい。この場合、レンジビン信号の周波数は、搬送波に対する局部発振信号の周波数オフセット分だけオフセットされて出力されるので、オフセット分を考慮して対象物体の速度を算出すればよい。
【０１５１】
また、上記実施の形態１では、受信部は漏洩波に基づくレンジビン信号を位相補正基準信号として用いて他のレンジビン信号を補正したが、位相補正基準信号として用いる信号はこれに限らず、反射波に基づく少なくとも１つのレンジビン信号を位相補正基準信号として用いて、反射波に基づく他のレンジビン信号を補正してもよい。
【０１５２】
また、このようなレーダ装置は、位相補正部で補正されたレンジビン信号を用いて、位置、速度及び方向の少なくとも１つをマッピングすることにより、観測対象１０６の形状等を推定するイメージングのためのレーダ装置としても実現されてもよい。具体的には、補正後のレンジビン信号の時系列を、レンジビン毎に、搬送波の周波数と局部発振信号の周波数との差分であるドップラ周波数毎に弁別することにより、各レンジビン及び各ドップラ周波数に対応付けられた強度を示す信号を生成し、生成した信号を用いて、観測対象１０６の形状等を推定するレーダ装置として実現されてもよい。
【０１５３】
また、本発明は、上記レーダ装置として実現できるだけでなく、レーダ装置の位相雑音補正方法としても実現してもよいし、この方法をレーダ装置内の信号処理プロセッサに実行させるためのプログラムとして実現してもよい。
【０１５４】
また、上記のレーダ装置の少なくとも一部は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されても良い。ＲＡＭ又はハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０１５５】
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしても良い。また、これらの不揮発性の記録媒体に記録されているデジタル信号であるとしてもよい。
【０１５６】
また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明は、生体からのバイタル信号の取得を目的としたレーダ装置や、自動車、船舶、航空機及びロボットなど、種々の機器に搭載する危険回避のためのレーダ装置や、セキュリティシステムにおける不審者発見のためのレーダ装置などとして利用可能である。
【符号の説明】
【０１５８】
１００、２００、３００、９００  レーダ装置
１０１、９０１  送信部
１０２、１０２Ａ、９０２  受信部
１０３  位相補正部
１０４  送信アンテナ
１０５  受信アンテナ
１０６  観測対象
１１１  搬送波発振器
１１２  変調器
１１３  変調信号発生器
１２１  局部発振器
１２２  復調器
１２３  遅延器
１２３Ｇ  遅延器群
１２４  相関器
１２４Ｇ  相関器群
１３１  位相検波器
１３２  位相反転器
１３３  位相変調器
１３３Ｇ  位相変調器群
２０５  保護カバー
３０１  第１の結合器
３０２  第２の結合器
３０３  結合線路
３０４ａ、３０４ｂ  遅延線路
９０３  送信用ＰＮ符号発生部
９０４  受信用ＰＮ符号発生部
９０５  信号処理部
９０６  制御部
９０８  符号発生器
９０９  排他的論理和演算器
９１１  局部発振器
９１２  平衡変調器
９１３  増幅器
９１５  帯域通過型濾波器
９１６  減衰器
９１７  送信用空中線
９２１  受信用空中線
９２２  帯域通過型濾波器
９２３  低雑音増幅器
９２４  平衡変調器
９２５  直交復調器
９２５ａ  移相器
９２５ｂ  平衡変調器
９２６  帯域通過型濾波器
９２７  増幅器
【図１】
2015040761.tif 000003
【図２】
2015040761.tif 000004
【図３】
2015040761.tif 000005
【図４Ａ】
2015040761.tif 000006
【図４Ｂ】
2015040761.tif 000007
【図５】
2015040761.tif 000008
【図６】
2015040761.tif 000009
【図７】
2015040761.tif 000010
【図８】
2015040761.tif 000011