(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号の周波数を複数のステップ周波数に順次変調し、周波数変調後の送信信号を送信波として目標物に照射するとともに、この目標物に反射された上記送信波のエコーを受信して得た受信信号を周波数分析することによって上記目標物の相対速度を算出する目標物検出装置であって、
上記送信信号を上記ステップ周波数に順次変調する周波数変調過程を、速度分解能を満足するために周波数分析処理の原理上必要とされる最少観測時間内に複数回反復する周波数変調手段と、
上記受信信号のうち上記周波数変調過程の同一ステップ周波数に対応する受信信号を複数の上記周波数変調過程に亘って周波数分析する周波数分析手段と、
を備えたことを特徴とする目標物検出装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の目標物検出装置において、
周波数分析手段は、周波数変調過程の第１のステップ周波数に対応する受信信号を複数の上記周波数変調過程に亘って周波数分析して第１の周波数分析結果信号を生成するとともに、上記第１のステップ周波数とは異なる第２のステップ周波数に対応する受信信号を複数の上記周波数変調過程に亘って周波数分析して第２の周波数分析結果信号を生成し、
上記第１の周波数分析結果信号の振幅値がピークとなる周波数成分を第１のピーク周波数として検出するとともに、上記第２の周波数分析結果信号の振幅値がピークとなる周波数成分を第２のピーク周波数として検出し、検出した第１のピーク周波数と第２のピーク周波数との間の信号位相差から目標物の距離を算出する距離算出手段、
を備えたことを特徴とする目標物検出装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項に記載の目標物検出装置において、
周波数分析手段は、周波数変調手段が送信信号を変調する複数のステップ周波数に対応する受信信号を、複数の周波数変調過程に亘りステップ周波数を固定して周波数分析することにより、上記複数のステップ周波数に対応する受信信号の周波数分析結果信号を生成し、
上記複数のステップ周波数に対応する受信信号の周波数分析結果信号の振幅値がピークとなる周波数成分を検出して、検出した周波数成分から目標物の相対速度を算出する速度算出手段と、
上記速度算出手段が検出した周波数の位相成分を、上記複数のステップ周波数に亘って分析することにより、上記複数のステップ周波数の位相成分の変位を算出して、算出した位相成分の変位に基づいて上記目標物の距離を算出する距離算出手段と、
を備えたことを特徴とする目標物検出装置。
【請求項４】
請求の範囲第３項に記載の目標物検出装置において、
距離算出手段は、速度算出手段が検出した周波数の位相成分を、周波数変調過程の複数のステップ周波数に亘って超分解能法を用いて分析することにより、上記複数のステップ周波数の位相成分の変位を算出する
ことを特徴とする目標物検出装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項に記載の目標物検出装置において、
周波数変調後の送信信号が所定のパルス繰り返し時間でパルス化された送信パルス信号である
ことを特徴とする目標物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電波を目標物に照射して目標物の速度等を検出するレーダ装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両にレーダ装置を搭載して周囲の障害物等を自動検出し、車両の走行制御に検出結果を反映して走行の安全性を高めようとする試みがさかんに研究されている。車両の走行制御に供するレーダ装置には、障害物や他の車両等の相対速度情報を高精度に検出することが要求される。【０００３】
このようなレーダ装置では、目標物から到来する電波を受信して得た受信信号を周波数分析して目標物の速度や位置等を検出するが、受信信号の周波数分解能における周波数分解能を高めるためには、受信信号を所定の時間以上かけて受信する必要がある。受信波の観測に時間をかければ、その分だけ周波数の分解能の向上につながり、結果として出力される観測値の精度を高める、ということになる。【０００４】
所望の速度分解能を達成する上で要求される最小の観測時間は、採用する周波数分析方法によって原理的に定めることができる。例えば、波長λの送信波を用いるレーダ装置において、受信信号の周波数分析をフーリエ変換によって行うものとすると、速度分解能δＶ、周波数分解能δｆを得るために必要となる最小観測時間ＴCは、式（１）を満たすことが知られている。
【数１】
0004665962.tif 000002
【０００５】
自動車搭載用レーダの普及にあたっては低価格化が鍵となるが、レーダ装置の低価格化を図る上では、高性能な信号処理回路を要求するパルスレーダやパルス圧縮レーダ（スペクトル拡散レーダ）に比べて、より低速の信号処理で実現可能なＦＭＣＷ(Frequency Modulated Continuous Wave)方式や２周波ＣＷ(Continuous Wave)方式が有利とみられている。【０００６】
ＦＭＣＷ方式は、周波数上昇期間と周波数下降期間という２つの観測期間において目標物からの反射波を受信して得た受信信号と送信信号とのビート信号を生成し、周波数上昇期間で得たビート信号と周波数下降期間で得たビート信号とを組み合わせて目標物の相対速度と距離とを検出する方式である。この場合は周波数上昇期間と周波数下降期間のそれぞれから独立してビート信号周波数を求める必要があるので、周波数上昇期間と周波数下降期間とのいずれもがＴC以上の長さでなければならない。したがってＦＭＣＷ方式では、所望の速度分解能を満足する観測値を得るまでに少なくとも２×ＴCの時間を要する。【０００７】
一方、２周波ＣＷ方式は、２つの周波数ｆ１、ｆ２の送信波を一定期間ずつ送信して、それぞれの受信波の周波数と位相情報から目標物を検出する方式である。この場合においても、周波数ｆ１の送信波に対する受信波の周波数分析処理と周波数ｆ２の送信波に対する受信波の周波数分析処理とは独立であるため、周波数ｆ１の送信波を少なくとも時間ＴCだけ送信して受信波を受信した後、周波数ｆ２の送信波を少なくとも時間ＴCだけ送信して受信波を受信することが要求される。このことから、２周波ＣＷ方式においても結果として所望の速度分解能を満足する観測値を得るために少なくとも２×ＴCの時間を要することになる。  【０００８】
このように、従来のＦＭＣＷ方式及び２周波ＣＷ方式のいずれの方式においても、所望の速度分解能で観測値を得るためには、２×ＴC以上の観測時間を要する。２×ＴCよりも短い時間で観測値を得る方法としては、ＦＭＣＷ方式における周波数上昇期間と周波数下降期間のいずれか一方の過程で、異なる周波数の送信波に対して得られる受信波のビート信号の位相差を組み合わせて、目標物の相対速度と距離とを検出するという方法が知られている（例えば、特許文献１）。【０００９】
【特許文献１】特表２００４−５１１７８３「離れたオブジェクトの距離及び相対速度を測定する方法及び装置」公報
【特許文献２】特開２００２−７１７９３「レーダ装置」公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の方法は、ＦＭＣＷ方式を基準としている。自動車搭載用レーダに対して一般的に要求される距離分解能をＦＭＣＷ方式で実現するには、実に１５０ＭＨｚもの帯域幅で周波数変調を行わなければならない。道路上において、ＦＭＣＷレーダを搭載した複数の車両が、相互に干渉することなく併存するには、各車両のレーダ装置に固有の周波数範囲を割り当てて、その範囲内で周波数変調を行うようにすることが理想的である。しかし、自動車搭載用レーダに割り当て可能な周波数域の広さは１ＧＨｚ程度とみられているため、１５０ＭＨｚもの周波数範囲で周波数掃引を行うＦＭＣＷレーダは、最大で同時に６台しか存在できないこととなり、実用的とはいえない。【００１１】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものである。すなわち、２周波ＣＷあるいは多周波ＣＷ方式を用いて、所望の速度分解能を達成しながら従来のレーダ装置の半分以下の観測時間で目標物を検出できるレーダ装置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】
【００１２】
この発明に係る目標物検出装置は、送信信号の周波数を複数のステップ周波数に順次変調し、周波数変調後の送信信号を送信波として目標物に照射するとともに、この目標物に反射された上記送信波のエコーを受信して得た受信信号を周波数分析することによって上記目標物の相対速度を算出する目標物検出装置であって、上記送信信号を上記ステップ周波数に順次変調する周波数変調過程を、速度分解能を満足するために周波数分析処理の原理上必要とされる最少観測時間内に複数回反復する周波数変調手段と、上記受信信号のうち上記周波数変調過程の同一ステップ周波数に対応する受信信号を複数の上記周波数変調過程に亘って周波数分析する周波数分析手段と、を備えたものである。  
【００１３】
なお、所望の速度分解能を達成する最小観測時間とは、レーダ装置において採用される周波数分析方法に基づいて原理的に定められる最小の観測時間を指すものであり、フーリエ変換の場合は、式（１）を満たすＴCとして与えられることはすでに述べた。フーリエ変換以外の方法で周波数分析をする場合、例えば超分解能法を用いて所望の速度分解能を達成する場合も、同じように観測時間の下限を定めることができるのであって、その場合には超分解能法における観測時間の下限が最小観測時間に相当することとなる。【００１４】
また、上記受信信号のうち上記周波数変調過程の同一ステップ周波数に対応する受信信号、とは、周波数変調手段によって反復される複数の周波数変調過程の同一ステップ周波数に変調した送信信号のエコーを受信して得た受信信号、を意味している。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る目標物検出装置によれば、従来の２周波ＣＷ方式あるいは多周波ＣＷ方式の特性をそのまま活かしつつ、従来の２周波ＣＷ方式あるいは多周波ＣＷ方式よりも短い観測時間で所望の速度分解能を満足した観測値を取得することができる。ここでいう従来の２周波ＣＷ方式あるいは多周波ＣＷ方式の特性とは、例えばレーダ装置に割り当てる必要のある周波数変調帯域幅を小さくできる、あるいは送信周波数変調回路を簡易にできる、といった利点である
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による目標物検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による目標物検出装置における送信信号の波形図である。
【図３】この発明の実施の形態２による目標物検出装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
２  送信信号周波数変調部、
３  サーキュレータ、
４  送受信アンテナ、
５  受信ＲＦ周波数変換器、
６  周波数分析部、
７  距離・速度算出部、
１１  基準信号発生器、
１２  送信ＲＦ周波数変換器、
１３  パルス化器、
１４  Ａ／Ｄ変換器、
１５  受信信号記憶手段、
１６  周波数分析器、
７１  速度算出器、
７２  距離算出器。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態による目標物検出装置の構成を示すブロック図である。図において、目標物検出装置１は、送信信号周波数変調部２、サーキュレータ３、送受信アンテナ４、受信ＲＦ周波数変換器５、周波数分析部６、距離・速度算出器７を備えている。【００１９】
送信信号周波数変調部２は、送信信号を発生し、発生した送信信号の周波数を所定の波形に変調する回路である。図１ではさらに、送信信号周波数変調部２の詳細な構成例も示している。この構成例による送信信号周波数変調部２は、基準信号発生器１１、送信ＲＦ周波数変換器１２、パルス化器１３を備えている。【００２０】
基準信号発生器１１は電圧制御発信器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）を備えていて、この電圧制御発信器への入力電圧を制御することにより、周期的に周波数を変調させた基準信号２０を送信信号として発生する。送信信号ＲＦ周波数変換器１２は、基準信号２０をＲＦ（Radio Frequency）帯域の送信信号２１に周波数変換する回路である。パルス化器１３は、送信信号２１を所定のパルス繰り返し時間でパルス化することにより、送信パルス信号２２を発生する。【００２１】
サーキュレータ３は、送信信号周波数変調部２と後述する受信ＲＦ周波数変換器５、アンテナ４との接続を時分割で切り替えるスイッチである。すなわち送信パルス信号２２を送信波として目標物に照射するタイミングでは、送信信号周波数変調部２とアンテナ４とを直結する一方で、送信波が目標物に反射されてエコーとしてアンテナ４に戻ってくるタイミングでは、受信ＲＦ周波数変換器４とアンテナ５とを直結するようになっている。こうすることによって、アンテナ４を送受兼用とすることができ、回路規模を小さくできるとともに目標物検出装置１の装置サイズを小さくすることができる。【００２２】
アンテナ４は、送信信号周波数変調部２が発生した送信パルス信号２２を目標物に送信波２３として照射するとともに、目標物によって反射された送信波２３のエコー２４を受信波として受信し、アナログ受信信号２５として出力する。【００２３】
受信ＲＦ周波数変換器５は、より低速の信号処理回路で受信信号を処理可能とするために、ＲＦ帯域の受信信号２５をビデオ信号帯域の信号に周波数変換するとともに、ベースバンド変換を行う部位である。ベースバンド変換後の受信信号は受信信号２６として出力される。【００２４】
周波数分析部６は、ベースバンド変換後の受信信号２６について周波数分析を行う部位である。図１では、周波数分析部６の詳細な構成例として、Ａ／Ｄ変換器１４、受信信号記憶手段１５、周波数分析器１６を示している。Ａ／Ｄ変換器１４は、アナログ信号である受信信号２６を所定のサンプリングレートでディジタル信号に変換しディジタル受信信号２７を出力する回路である。ディジタル受信信号２７は受信信号記憶手段１５に記憶される。【００２５】
受信信号記憶手段１５は、例えば記憶素子を用いて構成されており、Ａ／Ｄ変換器１４が出力するディジタル受信信号２７を記憶する回路である。周波数分析器１６は、受信信号記憶手段１５から受信信号２８を取得して、受信信号の周波数分析を行うようになっている。周波数分析器１６の周波数分析結果２９は、周波数分析部６の出力として距離・速度算出器７に出力される。【００２６】
距離・速度算出器７は、周波数分析結果２９となる信号から振幅値がピークとなる周波数成分を検出し、検出した周波数に基づいて各目標物の相対速度３０と各目標物までの距離３１とを算出する回路である。【００２７】
続いて、目標物検出装置１の動作について説明する。始めに、目標物検出装置１に要求される速度分解能をδＶとし、この速度分解能δＶを満足するために周波数分析処理の原理上必要とされる最小観測時間をＴCとする。【００２８】
送信信号周波数変調部２の基準信号発生器１１は、最小観測時間にＴC内において、基準信号２０の周波数をΔｆずつ増加させる周波数変調過程をＭ回反復する。ここで、Ｍは２以上の自然数である。図２は、このようにして発生した基準信号２０の波形図である。基準信号発生器１１によって反復される周波数変調過程は、時間ＴPRI毎にＮ段階（ただしＮは２以上の自然数）に亘って基準信号２０の周波数をΔｆずつ増加させるものである。１回の周波数変調過程の時間幅ＴSはＴS＝ＴPRI×Ｎで与えられる。また変調される周波数の範囲ＢはＢ＝Δｆ×Ｎとして得られる。【００２９】
このようにして発生した基準信号２０は送信信号ＲＦ周波数変換器１２を経てＲＦ帯域の送信信号２１に変換され、さらにパルス化器１３を経て、送信パルス信号２２に変換されてアンテナ４より送信波２３として目標物に照射される。目標物に照射された送信波２３はその一部がエコー（反射波）２４として再びアンテナ４に到来する。【００３０】
アンテナ４は、エコー２４を受信してアナログ受信信号２５を出力する。受信ＲＦ周波数変換器５は、アナログ受信信号２５をベースバンド変換し、ベースバンド変換後の受信信号２６を出力する。目標物の個数をＩとした場合に、周波数変調過程ｍにおけるステップｎのベースバンド変換後の受信信号２６をＸ(ｎ，ｍ)とすると、Ｘ（ｎ，ｍ）は式（２）で表される。
【数２】
0004665962.tif 000003
ここで、σi、ｖi、Ｒiは各目標のレーダ反射断面積、相対速度、距離であり、φiは目標個別の定位相項である。【００３１】
受信信号２６はＡ／Ｄ変換器１４によってディジタル受信信号２７に変換されて、受信信号記憶手段１５に記憶される。周波数分析器１６は、複数の周波数変調過程に亘って同一のステップ周波数に変調された送信信号のエコーから得られた受信信号を受信信号記憶手段１５から取得して周波数分析する。この処理は、受信信号記憶手段１５によって記憶されている受信信号Ｘ(ｎ，ｍ)のうち、単一のｎと複数のｍに対して得られるＸ(ｎ，ｍ)を取得して周波数分析することに相当する。周波数分析方法としてフーリエ変換を用いるとすれば、周波数分析結果２９は式（３）で表される。
【数３】
0004665962.tif 000004
なお、以下の説明において、式（３）におけるｋを周波数成分番号と呼ぶ。【００３２】
距離・速度算出器７は、式（３）で得られる周波数分析結果２９から目標物の相対速度と距離とを算出する。これには以下のような処理を行う。まず距離・速度算出器７は、式（３）で表されるＦk(ｎ)の振幅値の和を、例えば式（５）のように算出する。
【数４】
0004665962.tif 000005
【００３３】
続いて、距離・速度算出器７は、式（４）のＧkの値がピークとなる周波数成分番号ｋを求める。この処理は、式（４）の左辺Ｇkの値を極大とする周波数成分番号ｋpeakを検出することによってなされる。一方、式（２）で表されるベースバンド変換後の受信信号のピーク周波数ｆpeak(ｎ)は式（５）で与えられる。
【数５】
0004665962.tif 000006
【００３４】
そこで、距離・速度算出器７は、式（４）を極大とするピーク周波数番号と式（５）とから目標物の相対速度ｖiを求めて、このｖiを相対速度３０として出力する。【００３５】
さらに距離・速度算出器７は、相対速度ｖiの目標物の距離Ｒを算出する。そのためには次のような処理を行う。まず距離・速度算出器７は、式（３）で表される周波数成分のうち、ｖiに対応するピーク周波数の成分から少なくとも２つのｎに対する周波数成分を抽出する。ここでは例として、あるｎに対する周波数成分ｆpeak(ｎ)とこのｎに隣接する周波数成分ｆpeak(ｎ＋１)とを抽出するものとする。【００３６】
これらの周波数成分の位相成分をＰｈａｓｅ（ｆpeak(ｎ)）とＰｈａｓｅ（ｆpeak(ｎ＋１)）のように表すこととすると、目標物までの距離Ｒは２周波ＣＷ方式の原理に基づいて式（６）で算出される。
【数６】
0004665962.tif 000007
【００３７】
このようにして算出された目標物までの距離Ｒは、距離３１として出力される。【００３８】
以上から明らかなように、実施の形態１による目標物検出装置によれば、所望の速度分解能δＶを達成するために要求される最小観測時間Ｔcの間に周波数変調過程を複数回反復して目標物に照射し、そのエコーから得られる受信信号のうちの同一ステップ周波数に対する受信信号を異なる周波数変調過程間で周波数分析することで、最小観測時間Ｔcのみの観測で目標物の相対速度と距離とを算出することができるのである。【００３９】
なお、上述の説明においては周波数分析方法としてフーリエ変換を例にとって説明したが、超分解能法で周波数分析を行うように変更することはこの分野に属する通常の知識を有する者にとって容易である。【００４０】
また、周波数変調過程において、送信信号周波数変調部２は基準信号の周波数をΔｆずつ段階的に単調増加させる構成とした。しかしながらここで要求される構成としては、複数の周波数に変調させることのみであるから、周波数を単調減少させる構成やランダムな周波数に変調させる構成など、他の方法で周波数変調を行ってもよい。【００４１】
実施の形態２．
従来の２周波ＣＷ方式のレーダ装置では、相対速度が同一の目標物が複数存在する場合に、それぞれの目標物に対する距離を正しく分離できないという問題がある。自動車搭載用レーダ装置の主な使用場所となる道路上では、複数の自動車が同一方向にほぼ等速で走行する状況が極めて頻繁に現れる。しかし従来の２周波ＣＷ方式のレーダ装置では、このような場合に目標物の距離を分離できないという問題を有しており、実用化の妨げとなっていた。【００４２】
そこで、このような問題を解決するために、２周波ＣＷ方式のレーダにおける送信波の周波数変調区間の一部にリニア変調部分を設けてＦＭＣＷ方式と同様の信号処理を施して、等速で走行する複数目標の距離を分離する方法が知られている（例えば特許文献２）。【００４３】
しかしながら、この方法では、より複雑な送信波の変調回路が要求される。このために２周波ＣＷ方式レーダ採用の主な目的の一つである低価格化を十分に達成できない。そこで、この発明の実施の形態２では、実施の形態１と同一の簡易な送信信号変調回路によるステップ周波数変調のみを施した送信波を用いて、等速に走行する複数目標の距離を分離することが可能とするレーダ装置について説明する。【００４４】
図３は、この発明の実施の形態２によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、実施の形態１によるレーダ装置と比べて特徴的な部分は、速度算出器７１と距離算出器７２を設けた点にある。速度算出器７１は実施の形態１における速度・距離算出器７と同様の速度算出処理を行って速度３０を出力するとともに、速度３０の算出に用いた周波数分析情報３２を出力する部位である。一方、距離算出器７２は超分解能周波数推定法を用いて周波数分析を行い、この周波数分析に基づいて距離算出を行う部位である。その他、図１と同一の符号を付した構成要素については実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。【００４５】
続いて、この発明の実施の形態２によるレーダ装置の動作について説明する。この発明の実施の形態２によるレーダ装置１においても、基準信号発生器１１によって図２に示される波形となるような基準信号２０が生成され、さらにそこから周波数分析部６に至るまえでの処理は実施の形態１と同様である。【００４６】
続いて、速度算出器７１は、実施の形態１の速度・距離算出器７と同様にして振幅値がピークとなる周波数を検出して、式（５）に基づいて目標物の相対速度を算出して、速度３０として出力する。また、この相対速度の算出に用いたピーク周波数の情報を周波数分析情報３２として出力する。周波数分析情報３２とは、例えば周波数分析器１６が出力する周波数分析結果２９（式（３）で表される）とこの周波数分析結果２９の振幅値のピークとなる周波数成分番号（式（４）の値を極大にするｋ）を含む情報である。【００４７】
距離算出器７２は、式（３）における一つのｎについて求められた複数の周波数変調過程に亘るピーク周波数を他のｎについても求め、それぞれのピーク周波数の位相間の変位（変化の度合い、変化率）に基づいて等速複数目標の距離を分離する部位である。この処理は、周波数変調過程においてステップ周波数を単調増加、あるいは単調減少させる場合には、ｎ方向についてのピーク周波数の位相勾配を求めることに相当する。【００４８】
具体的には、距離算出器７２は、送信信号周波数変調部２によって反復される複数の周波数変調過程の同一ステップ周波数に変調した送信波２３のエコー２４を受信して得た受信信号２８を受信信号記憶手段１５から取得して、超分解能周波数推定法により周波数分析する。このような超分解能周波数推定法としては、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique）法、ＭＬ(Maximum Likelihood)法、Capon法、最大エントロピー法、線形予測法、最小ノルム法を用いることができるが、ここではＭＵＳＩＣ法を例に具体的な処理の例について説明する。【００４９】
まず、速度算出器７１によって求められた周波数分析器１６によるフーリエ変換出力での振幅値がピークとなる周波数の一つを周波数番号ｋpeakとする。距離算出器７２は、周波数分析結果２９において、周波数番号ｋpeakに対応する周波数成分と、この周波数成分の前後のいくつかの周波数成分とを組み合わせて、周波数平均処理を行う。【００５０】
以下の説明においては、例として周波数番号ｋpeakに対応する周波数成分とこの周波数成分の前後の周波数成分を一つずつ用いるものとする。すなわち、周波数番号ｋpeak−１に対応する周波数成分、周波数番号ｋpeakに対応する周波数成分、周波数番号ｋpeak＋１に対応する周波数成分の３つを用いる。【００５１】
周波数番号ｋpeakの周波数成分に複数の目標が存在する場合に、それぞれの目標の距離を分離するためには、送信信号周波数変調部２の周波数変調過程の各ステップ周波数部分間で、受信信号間の周波数を分離する必要がある。周波数変調過程のステップ周波数ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）が異なる周波数を分離可能とするために、まずステップ周波数番号ｎの異なるデータサンプリングをＮsからなるサブ行列Ｆqとして、
【数７】
0004665962.tif 000008
を定義し、このサブ行列Ｆqの相関行列の平均処理を式（８）のように行なう。
【数８】
0004665962.tif 000009
ここで、Ｈは行列の複素転置、<＊>はｑに関する平均操作を示す。【００５２】
続いて距離算出器７２は、式（８）によって周波数平均して得られた相関行列Ｒの固有展開を行い、雑音の固有値に対応する固有ベクトルｅα（α＝１，…，ＮS−Ｌ）からなる雑音空間Ｅ＝［ｅ1  …  ｅNs-L］を求める。ここで、Ｌは信号数であり、例えば、雑音の固有値より大きな固有値数から得られる。【００５３】
このあと距離算出器７２は、周波数推定処理を行って複数の目標の距離をそれぞれ算出する。この周波数推定処理は次のようなものである。すなわち、距離算出器７２は、式（９）のようにモードベクトルａ(Ｒ)と雑音空間Ｅをによって表される評価関数ＭＵＳＩＣ（Ｒ）の値を極大にするモードベクトルを算出する。
【数９】
0004665962.tif 000010
【００５４】
ここでモードベクトルａ(Ｒ)は式（１０）によって与えられる。
【数１０】
0004665962.tif 000011
【００５５】
すなわち、評価関数ＭＵＳＩＣ(Ｒ)（式（９））を極大にするモードベクトルａ(Ｒ)（式（１０））を与えるＲを複数算出し、それらを等速で走行する複数の各目標物の距離３１として出力する。【００５６】
このように、この発明の実施の形態２によれば、従来の２周波ＣＷ方式では分離できなかった等速複数目標の距離を超分解能周波数推定法を用いて分離することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
この発明は、レーダ装置一般に適用することが可能であり、特に自動車搭載用レーダ装置の低価格化と性能改善を図る上で有用である。
【図１】
0004665962.tif 000012
【図２】
0004665962.tif 000013
【図３】
0004665962.tif 000014