(57)【要約】【課題】受信信号レベルの高い目標の近くに受信信号レベルの低い目標が存在する場合であっても、その低い目標が高い目標のサイドローブに埋もれることを防止する。【解決手段】受信信号中、閾値Ｔｈを超えるレベルの高いビート信号データのみをレベル判定処理部５４およびレベル調整処理部５６により抑圧する。この結果、ＦＦＴ処理部３６による周波数解析によって発生するサイドローブのレベルを、圧縮したダイナミックレンジ外の低いレベルに抑圧することができ、レベルの高いビート信号データのサイドローブにレベルの低いビート信号データが埋もれることがなくなる。【選択図】図１
2005009886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調された連続波信号である送信信号を送信波として送出するとともに、目標からの反射波を受信信号として受信し、前記送信信号と前記受信信号のビート信号をＡＤ変換したビート信号データを周波数解析することで、前記目標までの距離を計測するＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
前記ビート信号データを格納するメモリと、
時間領域のデータである前記ビート信号データを周波数領域のデータに変換する周波数解析処理部と、
前記周波数領域のデータ中、閾値を超えるデータを抽出するレベル判定処理部と、
抽出された閾値を超えるデータを時間領域のデータに逆変換する逆変換処理部と、
前記メモリに格納されているビート信号データから、前記逆変換された時間領域のデータを引き算することにより前記閾値以上のデータを抑圧し、前記ビート信号データのダイナミックレンジを圧縮する圧縮処理部と
を備えることを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
【請求項２】
請求項１記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
さらに、前記周波数解析処理の前に、前記ビート信号データのサイドローブを低減する窓関数処理を行う窓関数処理部
を備えることを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
前記周波数解析処理部は、ＦＦＴ処理部であり、
前記逆変換処理部は、ＩＦＦＴ処理部であり、
前記窓関数処理部は、ブラックマン窓関数処理部である
ことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、周波数変調（ＦＭ）された連続波（ＣＷ）信号を送受信して目標としての物体を検知し、物体までの距離、方位、あるいは物体の速度等を測定することで、航法、捜索、監視等を可能とするＦＭ−ＣＷレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、高周波発振器から出力される高周波を周波数変調し、例えば周波数を時間に対して直線的に変化させてアンテナから送信し、この送信波を計測しようとする目標に照射して、その目標からの反射波を前記アンテナにより受信する。
【０００３】
この場合、目標からの反射波（受信波）は、送信波に対して時間遅れがあり、また、送信波の周波数は変化していることから、送信波と受信波には周波数差が生じる。
【０００４】
すなわち、目標が近距離にあり時間遅延が少ない場合には、送信波と受信波の周波数差が小さく、逆に目標が遠距離にあり時間遅延が大きい場合には周波数差が大きくなる。
【０００５】
この周波数差の成分は、送信波の一部と受信波とをミキサ（混合器）により混合することによってビート信号として抽出される。従って、このビート信号をＡＤ変換し、周波数解析手段であるＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数解析すれば、その周波数によって目標までの距離を計測することができる（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−４３１３８号公報（図１０、［０００５］〜［００１１］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置においては、受信信号のレベル範囲（ダイナミックレンジ）が非常に広いことが要求される。すなわち、同じ大きさの目標であっても、受信強度が、その距離の４乗根に従って変化し、また目標の大きさについても小さい目標から大きな目標までを広範囲に取り扱う必要がしばしば生じる。
【０００８】
このため、信号のＡＤ変換には分解能の高いＡＤ変換器を使用してダイナミックレンジを確保するように配慮される。例えば１４ビットのＡＤ変換器を使用して、８０ｄＢ（２０ｌｏｇ２１４）以上のダイナミックレンジを確保している。
【０００９】
しかしながら、実際上、ＦＦＴにより周波数解析する場合には、信号のサンプリング時間が有限時間となるので、これを原因としてＦＦＴ処理後の周波数スペクトルの解析結果にサイドローブが生じる。
【００１０】
そのため、例えば非常に受信信号のレベルの高い、いわゆる非常に強い目標の近くに弱い目標が存在する場合には、その強い目標の受信信号のサイドローブの中に、弱い目標の受信信号のレベルが埋もれてしまい、弱い目標までの距離を計測することができなくなってしまうという問題がある。
【００１１】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、受信信号のレベルの高い目標の近くに受信信号のレベルの低い目標が存在する場合であっても、いずれの目標までの距離も計測することを可能とするＦＭ−ＣＷレーダ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。従って、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００１３】
この発明のＦＭ−ＣＷ方式の距離計測装置（１０）は、周波数変調された連続波信号である送信信号（Ｓｔ）を送信波（Ｗｔ）として送出するとともに、目標（Ｔａ）からの反射波（Ｗｒ）を受信信号（Ｓｒ）として受信し、前記送信信号と前記受信信号のビート信号（Ｓｂ）をＡＤ変換したビート信号データ（Ｓｂａ）を周波数解析することで、前記目標までの距離を計測するＦＭ−ＣＷレーダ装置において、前記ビート信号データを格納するメモリ（５２）と、時間領域のデータである前記ビート信号データを周波数領域のデータに変換する周波数解析処理部（３２）と、前記周波数領域のデータ中、閾値を超えるデータを抽出するレベル判定処理部（５４）と、抽出された閾値を超えるデータを時間領域のデータに逆変換する逆変換処理部（５８）と、前記メモリに格納されているビート信号データから、前記逆変換された時間領域のデータを引き算することにより前記閾値以上のデータを抑圧し、前記ビート信号データのダイナミックレンジを圧縮する圧縮処理部（４０）とを備えることを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１４】
この発明によれば、受信信号の閾値を超える周波数領域のデータに対応するレベルの高いビート信号データのみが抑圧されるので、閾値以下のレベルの小さい信号はレベルの低下をもたらすことがない。従って、ビート信号データのダイナミックレンジが圧縮される。この結果、周波数解析によって発生するサイドローブのレベルを、圧縮したダイナミックレンジ外の低いレベルに抑圧することができ、レベルの高いビート信号データのサイドローブにレベルの低いビート信号データが埋もれることがない。よって、この発明によれば、受信信号のレベルの高い目標の近くに受信信号のレベルの低い目標が存在する場合であっても、その低い目標が高い目標のサイドローブに埋もれることを防止し、いずれの目標までの距離も計測することができる。
【００１５】
なお、周波数解析処理は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理およびウェブレット変換処理等を挙げることができる。逆変換処理は、ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）処理、ＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換）処理、逆ウェブレット変換処理等を挙げることができる。
【００１６】
請求項１記載の発明において、さらに、周波数解析処理の前に、ビート信号データのサイドローブ低減する窓関数処理を行う窓関数処理部（３０）を備えることで、目標からの信号に対するサイドローブのレベルを小さくすることができる。
【００１７】
好ましくは、周波数解析処理部は、ＦＦＴ処理部とし、逆変換処理部は、ＩＦＦＴ処理部とし、窓関数処理部は、ブラックマン窓関数処理部とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、この発明の一実施形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置１０の構成を示している。このＦＭ−ＣＷレーダ装置１０は、基本的には、送信部１２と受信部１４とから構成される。
【００２０】
送信部１２は、直線的に電圧（あるいは電流）が増加するのこぎり波を一定周期で繰り返し発生する掃引信号発生器１６と、こののこぎり波により周波数変調された連続波信号である高周波を送信信号Ｓｔとして出力する高周波発振器１８と、送信信号Ｓｔを主要な送信信号Ｓｔと一部の送信信号（ローカル信号ともいう。）Ｓｔに分割する方向性結合器２０と、主要な送信信号Ｓｔを空間に送信波Ｗｔとして目標Ｔａに対して放射する送信アンテナ２２とを備えている。
【００２１】
受信部１４は、以下に説明する構成要素を備える。すなわち、受信部１４は、まず、観測しようとする目標Ｔａ（実際上、目標Ｔａは、送信波Ｗｔの進行方向に複数存在している。）からの反射波Ｗｒを受信し受信信号Ｓｒを出力する受信アンテナ２４と、受信信号Ｓｒと一部の送信信号Ｓｔとからビート信号Ｓｂを生成するミキサ（混合器）２６とを有する。
【００２２】
さらに、受信部１４は、ビート信号Ｓｂをサンプリング信号に基づきデジタルデータであるビート信号データＳｂａに変換する分解能１４ビットのＡＤ変換器２８と、時間領域のデータ（距離と対応するので空間領域のデータと考えてもよい。）であるビート信号データＳｂａを周波数領域のデータＳｂｃに変換する周波数解析処理部としてのＦＦＴ処理部（第１のＦＦＴ処理部ともいう。）３２と、ＦＦＴ処理部３２で発生するサイドローブを減衰させるために、ＦＦＴ処理部３２の前処理部として挿入される窓関数処理部（第１の窓関数処理部ともいう。）３０と、ＡＤ変換後のビート信号データＳｂａ中、レベルの高い成分のみを抑圧して、ビート信号データＳｂａのダイナミックレンジを圧縮する圧縮処理部４０と、ダイナミックレンジ圧縮後のビート信号データＳｂｉを周波数領域のデータＳｂｋに変換する周波数解析処理部としてのＦＦＴ処理部（第２のＦＦＴ処理部ともいう。）３６と、このＦＦＴ処理部３６で発生するサイドローブを減衰させるために、ＦＦＴ処理部３６の前処理部として挿入される窓関数処理部（第２の窓関数処理部ともいう。）３４と、ＦＦＴ処理部３６で得られた周波数領域のデータＳｂｋの周波数スペクトルを距離に換算する周波数距離換算部３８と、目標までの距離を表示するＣＲＴモニタ等の表示部４２とを備える。
【００２３】
圧縮処理部４０は、ＡＤ変換後のビート信号データＳｂａを格納する記憶手段としてのメモリ５２と、第１のＦＦＴ処理部３２から出力される周波数領域のデータＳｂｃ中、設定された閾値Ｔｈ以上のレベルの高いデータ（スペクトル）Ｓｂｄのみを抽出するレベル判定処理部（ピーク値抽出部ともいう。）５４と、抽出した設定閾値Ｔｈ以上のレベルの高いデータＳｂｄのレベルを、後述する引き算処理後のデータＳｂｋのレベルを一定レベルとするために、それぞれ所定レベルのデータＳｂｅに調整するレベル調整処理部５６と、周波数領域の所定レベルのデータＳｂｅを時間領域のデータＳｂｆに周波数逆解析処理するＩＦＦＴ処理部５８と、メモリ５２に格納されているＡＤ変換後のビート信号データＳｂａ中、レベルの高い成分のデータを抑圧した時間領域のビート信号データＳｂｉを得るために、所定レベル以下となっているデータＳｂｆを引き算し、引き算結果（差）の時間領域のデータＳｂｉ＝Ｓｂａ−Ｓｂｆを得る引き算処理部６０とを備える。
【００２４】
なお、この実施形態において、周波数解析処理および周波数逆解析処理は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理およびＩＦＦＴ処理（高速逆フーリエ変換）を用い、窓関数処理は、主ローブに対してサイドローブが５０［ｄＢ］以上減少するブラックマン窓関数処理を用いているが、これらに限らず、周波数解析処理および周波数逆解析処理は、｛ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理とＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換）処理｝あるいは（ウェブレット変換処理と逆ウェブレット変換処理）等を挙げることができる。また、窓関数処理は、ハミング窓関数あるいはハニング窓関数等を用いることができる。
【００２５】
また、フーリエ変換と窓関数の使用の関係については、文献「Ｏｎ  ｔｈｅ  Ｕｓｅ  ｏｆ  Ｗｉｎｄｏｗｓ  ｆｏｒ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，  ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ  ＯＦ  ＴＨＥ  ＩＥＥＥ，ＶＯＬ．６６，ＮＯ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ  １９７８，Ｐ５１−Ｐ８３」を挙げることができる。
【００２６】
この実施形態に係るＦＷ−ＣＷレーダ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作について説明する。なお、特に断らない限り、制御・処理主体は図示していないコンピュータを構成するＣＰＵである。
【００２７】
図１において、掃引信号発生器１６により高周波発振器１８を直線周波数変調した送信信号Ｓｔを、方向性結合器２０を通じ、送信アンテナ２２を介して送信波Ｗｔとして発射する。
【００２８】
目標Ｔａ（実際には、複数の目標）で反射された反射波Ｗｒは、受信アンテナ２４により受信され、受信信号Ｓｒとしてミキサ２６の一方の入力端子に供給される。
【００２９】
ミキサ２６の他方の入力端子には、方向性結合器２０により分割された送信信号Ｓｔの一部が供給されており、ミキサ２６は、受信信号Ｓｒと送信信号Ｓｔの一部とを混合し、出力端子からビート信号Ｓｂを出力する。
【００３０】
ビート信号Ｓｂは、ＡＤ変換器２８によってサンプリングされデジタル信号であるビート信号データＳｂａに変換され、メモリ５２に一定期間のデータが格納されるとともに、その一定期間のデータが窓関数処理部３０に供給される。
【００３１】
窓関数処理部３０は、次のＦＦＴ処理部３２での処理が有限時間（前記の一定期間）であることを原因として発生するサイドローブを抑圧するために、ブラックマン窓関数により時間的な重み付けを行い、ＦＦＴ処理部３２に窓関数処理後のビート信号データＳｂｂを供給する。ＦＦＴ処理部３２は、ビート信号データＳｂｂを周波数領域のデータＳｂｃに変換する。
【００３２】
ここで、窓関数処理部３０の動作について分かり易く説明するため、ビート信号Ｓｂが単一周波数ｆｂであるものと仮定し、図２Ａ〜図２Ｄ｛横軸は時間ｔ、縦軸は強度（振幅）である。｝を参照して説明する。
【００３３】
ビート信号Ｓｂは、図２Ａに示すような、一定期間Ｔｃで発生する波形であるものとする。図２Ｂは、ビート信号ＳｂのＡＤ変換後のビート信号データＳｂａ（サンプリングされたビート信号データＳｂａ）を模式的に表した波形である（サンプリング周波数が、信号周波数の２倍以上の値であれば、実質的にビート信号Ｓｂと同一の波形を再現することができる。）。図２Ｃは、ブラックマン窓関数Ｗの模式的な波形である。図２Ｄは、ビート信号データＳｂａがブラックマン窓関数Ｗにより時間的な重み付けが行われた窓関数処理後のビート信号データＳｂｂの模式的な波形である。このように、ブラックマン窓関数Ｗによる処理により、ビート信号データＳｂａの開始近傍と終了近傍ののレベルを小さくすることができ、ＦＦＴ処理によるサイドローブを小さくすることができる。
【００３４】
図３（横軸は周波数ｆ、縦軸は強度［ｄＢ］）は、ＦＦＴ処理部３２によるＦＦＴ処理後の周波数スペクトルを示しており、実線の周波数スペクトルは、窓関数処理のない図２Ｂのビート信号データＳｂａをＦＦＴ処理した周波数スペクトルであり、周波数ｆｂの主ローブＬｍと、周波数ｆｂの近傍に現れるサイドローブＬｓとのレベル差が少ない。その一方、点線の周波数スペクトルは、窓関数処理後の図２Ｄのビート信号データＳｂｂをＦＦＴ処理した周波数スペクトルであり、主ローブＬｍｗのレベルは主ローブＬｍとほとんど変わらないが、サイドローブＬｓｗのレベルが主ローブＬｍｗに対して抑圧されたレベルになることが分かる。ブラックマン窓関数の場合には、その抑圧レベルが５０［ｄＢ］以上になる。
【００３５】
図１において、窓関数処理部３０、ＦＦＴ処理部３２、レベル判定処理部５４およびレベル調整処理部５６の経路は、ＡＤ変換後のビート信号データＳｂａ中、高レベルの周波数成分（距離が近くて強い反射波Ｗｒを発生する目標Ｔａに対応する成分）を検出し、所定レベルに調整する処理を行う。
【００３６】
メモリ５２には、高レベルから低レベルまでの全ての周波数成分（距離が近くて強い反射波Ｗｒを発生する目標Ｔａに対応する成分とともに、距離が離れていて弱い反射波Ｗｒを発生する目標Ｔａに対応する成分の全ての成分を含む。）を含むビート信号データＳｂａが格納されている。
【００３７】
この場合、ＦＦＴ処理部３２で得られた周波数スペクトルのデータＳｂｃ中、外部から設定することが可能な閾値Ｔｈのレベル以上の成分（閾値Ｔｈを超える成分）がレベル判定処理部５４により検出（抽出）される。そして、さらに、閾値Ｔｈのレベル以上の成分がレベル調整処理部５６により、所定レベルにレベル調整される。
【００３８】
このレベル調整処理を、図４を使用して、より具体的に説明すると、波形として示すビート信号データＳｂａを窓関数処理部３０により窓関数処理し、窓関数処理後のビート信号データＳｂｂをＦＦＴ処理部３２により処理した周波数スペクトラム図は、ＡＤ変換器２８のダイナミックレンジが８０［ｄＢ］であることを考慮すれば、図４中、例として示す周波数領域のデータＳｂｃと表される。
【００３９】
この周波数領域のデータＳｂｃは、周波数ｆの低い方から、周波数ｆ１のピーク値８０［ｄＢ］の目標Ｔａ１のスペクトル（主ローブ）データＳｂｃ（ｆ１）と、周波数ｆ２のピーク値５５［ｄＢ］の目標Ｔａ２のスペクトル（主ローブ）データＳｂｃ（ｆ２）と、周波数ｆ３のピーク値２５［ｄＢ］の目標Ｔａ３のスペクトル（主ローブ）データＳｂｃ（ｆ３）と、周波数ｆ４のピーク値７０［ｄＢ］の目標Ｔａ４のスペクトル（主ローブ）データＳｂｃ（ｆ４）から構成されているものとする。
【００４０】
なお、周波数領域のデータＳｂｃにおいて、目標Ｔａ１、Ｔａ２、Ｔａ４のサイドローブは、窓関数処理部３０によるブラックマン窓関数処理により主ローブより約５０［ｄＢ］低い抑圧されたレベルとなっている。また、残りの目標Ｔａ３のサイドローブは完全に抑圧されてゼロレベルになっている。
【００４１】
この周波数領域のデータＳｂｃを構成する目標Ｔａ１〜Ｔａ４のレベルが、レベル判定処理部５４において、閾値Ｔｈ（この実施形態ではＴｈ＝５０［ｄＢ］に設定されている。）と比較され、このレベル判定後に、閾値Ｔｈを超えるスペクトル値を有する目標Ｔａ１、Ｔａ２、Ｔａ３が、図４に示すように、閾値Ｔｈ以上のデータ（ピーク値データ）Ｓｂｄとして抽出される。なお、目標Ｔａ３のピーク値は、スペクトルデータＳｂｃ（ｆ３）＝２５［ｄＢ］でありＴｈ＝５０［ｄＢ］より小さいので、このレベル判定処理部５４では抽出されない。すなわち、レベル判定処理部５４は、閾値Ｔｈを超えるレベルを有する目標Ｔａのみのピーク値検出部として機能する。
【００４２】
次に、レベル調整処理部５６は、後述する引き算処理部６０による引き算処理結果（Ｓｂｉ＝Ｓｂａ−Ｓｂｆ）をＦＦＴ処理した周波数領域のデータ（スペクトルデータ）Ｓｂｋのスペクトル値の最大レベルが、５０［ｄＢ］となるように、データＳｂｄのそれぞれのスペクトル値を調整しデータＳｂｅとする。
【００４３】
すなわち、目標Ｔａ１については、スペクトルデータＳｂｄ（ｆ１）＝８０［ｄＢ］であり、これをスペクトルデータＳｂｋ（ｆ１）では、５０［ｄＢ］に抑圧するわけであるから、調整後のデータＳｂｅ（ｆ１）は、Ｓｂｅ（ｆ１）＝８０［ｄＢ］−５０［ｄＢ］＝３０［ｄＢ］分減衰させたデータにすればよい。
【００４４】
以下、同様に、目標Ｔａ２についてはデータＳｂｅ（ｆ２）＝５５［ｄＢ］−５０［ｄＢ］＝５［ｄＢ］分、目標Ｔａ４についてはデータＳｂｅ（ｆ４）＝７０［ｄＢ］−５０［ｄＢ］＝２０［ｄＢ］分それぞれ減衰させたデータにすればよい。
【００４５】
結局、レベル調整処理部５６では、閾値Ｔｈを超える周波数領域のデータＳｂｃのレベル（元のレベル）から、抑圧しようとするレベル（この実施形態では５０［ｄＢ］）を引いたレベルのデータＳｂｅ（Ｓｂｅ＝元のレベル−抑圧しようとするレベル）を作成すると考えることができる。
【００４６】
このとき、レベル調整処理部５６では、閾値Ｔｈ以下の小さなレベルのデータ、この実施形態では、スペクトルデータＳｂｃ（ｆ３）は、レベル判定処理部５４からデータＳｂｄ（ｆ３）が供給されていないので、レベル調整がなされず、レベルの低下をもたらすことがない。
【００４７】
次に、レベル調整処理後の所定レベルのデータＳｂｅを、ＩＦＦＴ処理部によりＩＦＦＴ処理した、図４に模式的に示す時間領域のビート信号データＳｂｆに変換する。
【００４８】
次いで、メモリ５２に格納されていたビート信号データＳｂａを読み出し、このビート信号データＳｂａから、レベル判定・レベル調整・ＩＦＦＴ処理後のビート信号データＳｂｆを引き算して、ビート信号データＳｂｉ（Ｓｂｉ＝Ｓｂａ−Ｓｂｆ）を得る。
【００４９】
このビート信号データＳｂｉを窓関数処理部３４によりブラックマン窓関数処理による重み付けを行い、この窓関数処理部のビート信号データＳｂｊをＦＦＴ処理部３６により再びＦＦＴ処理することにより、図４に示すダイナミックレンジが５０［ｄＢ］以内に圧縮（抑圧）された周波数領域のデータＳｂｋを得ることができる。この周波数領域のデータＳｂｋは、周波数ｆの低い方から、周波数ｆ１のレベル５０［ｄＢ］の目標Ｔａ１のスペクトル（主ローブ）データＳｂｋ（ｆ１）と、周波数ｆ２のレベル５０［ｄＢ］の目標Ｔａ２のスペクトル（主ローブ）データＳｂｋ（ｆ２）と、周波数ｆ３のレベル２５［ｄＢ］の目標Ｔａ３のスペクトル（主ローブ）データＳｂｋ（ｆ３）と、周波数ｆ４のレベル５０［ｄＢ］の目標Ｔａ４のスペクトル（主ローブ）データＳｂｋ（ｆ４）のみから構成されたデータとなる。すなわち、強い目標Ｔａ１、Ｔａ２、Ｔａ４のスペクトルを検出することはもちろんのこと、弱い目標Ｔａ３のスペクトルを確実に抽出することができる。
【００５０】
図１に示したＦＭ−ＣＷレーダ装置１０は、図５に示すＦＭ−ＣＷレーダ装置１０Ａに置換することができる。この図５例のＦＭ−ＣＷレーダ装置１０Ａでは、メモリ５２に、窓関数処理後のビート信号データＳｂｂを格納し、これに対応して、引き算処理部６０では、ＩＦＦＴ処理部５８でのＩＦＦＴ処理後のデータＳｂｆを窓関数処理部３４により窓関数処理したデータを引き算する構成としている。この図５例のＦＭ−ＣＷレーダ装置１０Ａにおいても、ＦＦＴ処理部３６によるＦＦＴ処理後のデータとして、図４に示したダイナミックレンジが５０［ｄＢ］以内に圧縮（抑圧）された周波数領域のデータＳｂｋを得ることができる。
【００５１】
ＦＦＴ処理部３６により得られた周波数領域のデータＳｂｋは、周波数距離換算部３８により、距離強度信号に変換され、表示部４２上でレーダ映像を表示することができる。なお、ＦＭ−ＣＷレーダ装置１０、１０Ａは、距離計測装置として、そのまま使用することができる。
【００５２】
以上説明したように、上述した実施形態によれば、例えば図６に示す、ビート信号ＳｂのＡＤ変換器２８によるＡＤ変換処理（ダイナミックレンジ８０［ｄＢ］）、窓関数処理部３０による窓関数処理（サイドローブ抑圧量５０［ｄＢ］）、およびＦＦＴ処理部３２によるＦＦＴ処理後のビート信号のスペクトルデータＳｂｃにおいて、レベルの高い目標Ｔｘと、このレベルの高い目標Ｔｘの窓関数処理後のサイドローブレベルより小さいレベルの目標Ｔｙ、Ｔｚが存在している場合においても、レベル判定処理部５４およびレベル調整処理部５６により閾値Ｔｈを超える目標Ｔｘのレベルが、窓関数処理部のサイドローブ抑圧レベルに概略等しいレベルに抑圧される。
【００５３】
このため、閾値Ｔｈを超えない目標Ｔｙ、Ｔｚのレベルも含めて全ての目標Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚのレベルがサイドローブの抑圧レベル内にダイナミックレンジを圧縮することができ、結果としてサイドローブのレベルをダイナミックレンジ外の低いレベルに抑制することができる。
【００５４】
すなわち、図７に示すように、圧縮処理後（波形処理後）のＦＦＴ処理部３６によるＦＦＴ処理後のビート信号のスペクトルデータＳｂｋにおいては、レベルの高い目標Ｔｘおよびレベルの低い目標Ｔｙ、Ｔｚのいずれの目標も、サイドローブのレベル以上のレベルとなるので、強い目標Ｔｘ、および弱い目標Ｔｙ、Ｔｚまでのいずれの距離も計測することができる。
【００５５】
このように、上述した実施形態によれば、周波数変調された連続波（ＦＭ−ＣＷ波）を使用して、送信波Ｗｔの一部と反射波（受信波）Ｗｒから得られるビート信号Ｓｂの周波数成分を解析して測距を行うＦＭ−ＣＷレーダ装置１０、１０Ａにおいて、周波数解析手段にＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理部３２を使用し、ＦＦＴ解析を行うにあたり、サイドローブ低減のために窓関数処理部３０によるブラックマン窓関数等を使用し、さらに窓関数によっても抑圧し得なかったサイドローブを低減するために、レベル判定処理部５４によりレベルの大きな周波数成分のみ抽出し、その抽出された周波数成分に相当する信号をＩＦＦＴ処理部５８により再生成し、生成された信号を入力信号であるビート信号データＳｂａに引き算処理部６０により引き算演算させてレベルの大きな周波数成分のみを抑圧することでダイナミックレンジを圧縮し、サイドローブレベルをこのダイナミックレンジ外に低減するようにしている。
【００５６】
また、上述した実施形態によれば、受信サンプリング信号であるビート信号データＳｂａを従来通りＦＦＴ処理部３２により周波数解析することと合わせて、ＦＦＴ処理を行う前のサンプリング信号をメモリ５２に格納しておく。次に、ＦＦＴ解析によって得られた周波数成分からレベル判定処理部５４によりレベルの大きな周波数成分のみを抽出する。次いで、抽出された周波数成分に相当する信号をＩＦＦＴ処理部５８によって再生成する。さらに、生成された信号とメモリに格納されていた信号とで引き算処理部６０により引き算演算を行い、レベルの高い周波数信号のみを抑圧し、ダイナミックレンジの圧縮を図る。
【００５７】
このようにして、ダイナミックレンジ抑圧・圧縮制御後の信号であるビート信号データＳｂｊを改めてＦＦＴ処理部３６によりＦＦＴ処理することで、サイドローブが抑圧された処理結果の目標Ｔａのスペクトルを得ることができる。
【００５８】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、受信信号のレベルの高い目標の近くに受信信号のレベルの低い目標が存在する場合であっても、サイドローブを抑圧し、且つダイナミックレンジを圧縮することができるので、いずれの目標までの距離も計測することを可能とする
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】窓関数処理等の説明図である。
【図３】窓関数処理前後のスペクトルの説明図である。
【図４】ダイナミックレンジ圧縮処理の動作説明図である。
【図５】この発明の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明を実施する前のスペクトル図である。
【図７】この発明実施後のスペクトル図である。
【符号の説明】
１０、１０Ａ…ＦＭ−ＣＷレーダ装置
１２…送信部                      １４…受信部
１６…掃引信号発生器              １８…高周波発振器
２０…方向性結合器                ２２…送信アンテナ
２４…受信アンテナ                ２６…ミキサ（混合器）
３０、３４…窓関数処理部          ３２、３６…ＦＦＴ処理部
３８…周波数距離換算部            ４０…圧縮処理部
４２…表示部                      ５２…メモリ
５４…レベル判定処理部（抽出部）  ５６…レベル調整処理部
５８…ＩＦＦＴ処理部              ６０…引き算処理部
【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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