(57)【要約】      （修正有）【課題】２対のアレーアンテナを用いて視野角を広げる場合において、従来技術に比較して、互いのサイドローブから主ビームへの干渉をさらに抑制できるレーダ装置を提供する。【解決手段】同期して電子ビーム走査を行うレーダ装置であって、第１の送信アレーアンテナ２１と第１の受信アレーアンテナ２３を備えた第１のアンテナ基板１５と、第２の送信アレーアンテナ２２と第２の受信アレーアンテナ２４を備えた第２のアンテナ基板１６とは、第１の送信アレーアンテナ２１及び第１の受信アレーアンテナ２３の放射の正面方向と、第２の送信アレーアンテナ２２及び第２の受信アレーアンテナ２４の放射の正面方向とが異なり、第１の送信アレーアンテナ２１の主ビーム方向が第２の送信アレーアンテナ２２のサイドローブ方向と異なり、第２の送信アレーアンテナ２２の主ビーム方向が第１の送信アレーアンテナ２１のサイドローブ方向と異なるように配置された。【選択図】図１
2016205821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同期して電子ビーム走査を行う少なくとも２対のアレーアンテナを備えたレーダ装置であって、
互いに同一のセクタでそれぞれ送信し、受信する第１の送信アレーアンテナと第１の受信アレーアンテナを備えた第１のアンテナ基板と、
互いに同一のセクタでそれぞれ送信し、受信する第２の送信アレーアンテナと第２の受信アレーアンテナを備えた第２のアンテナ基板とを備え、
上記第１及び第２のアンテナ基板は、上記第１の送信アレーアンテナ及び上記第１の受信アレーアンテナの放射の正面方向と、上記第２の送信アレーアンテナ及び上記第２の受信アレーアンテナの放射の正面方向とが所定の角度で異なることで互いに異なるセクタを形成するように、かつ、上記電子ビーム走査時において、上記第１の送信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第２の送信アレーアンテナのサイドローブ方向と異なり、上記第２の送信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第１の送信アレーアンテナのサイドローブ方向と異なるように配置されたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
上記第１及び第２のアンテナ基板は、上記第１の送信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第２の送信アレーアンテナのサイドローブ方向から少なくとも５度以上ずれて異なるように配置されたことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
上記第１及び第２のアンテナ基板は、上記電子ビーム走査時において、上記第１の受信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第２の受信アレーアンテナのサイドローブ方向と異なり、上記第２の受信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第１の受信アレーアンテナのサイドローブ方向と異なるように配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載のレーダ装置。
【請求項４】
上記第１のアンテナ基板において、上記第１の送信アレーアンテナと上記第１の受信アレーアンテナとを並置して配置し、
上記第２のアンテナ基板において、上記第２の送信アレーアンテナと上記第２の受信アレーアンテナとを並置して配置したことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載のレーダ装置。
【請求項５】
上記第１の送信アレーアンテナと上記第２の送信アレーアンテナは所定の対称点を中心として回転対称で配置され、
上記第１の受信アレーアンテナと上記第２の受信アレーアンテナは上記対称点を中心として回転対称で配置されたことを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項６】
上記角度は５０〜９０度であることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載のレーダ装置。
【請求項７】
上記第１の送信アレーアンテナから送信される送信信号と、上記第２の送信アレーアンテナから送信する送信信号はそれぞれ符号化されたパルス信号であって、
上記第１の送信アレーアンテナから送信されるパルス信号と上記第２の送信アレーアンテナから送信されるパルス信号は非同期で送信されることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１つに記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば安全運転支援システム用レーダ装置などのレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用レーダ装置は例えば先行する車両を検出するために用いられてきた。図９Ａは先行する車両２０２を追跡する車両２０１が、上記先行する車両２０２を検出するためのミリ波レーダ装置における視野角θｖを示す平面図である。図９から明らかなように、従来例の車載用レーダ装置では、先行する車両２０２のみを検出するために、視野角θｖは例えば５度ないし１０度程度であって比較的狭い。
【０００３】
これに対して、図９Ｂはレーダ装置２０４及びその周辺の歩行者２０３を検出するためのミリ波レーダ装置における視野角θｖを示す平面図である。図９Ｂから明らかなように、車両２０２のみならず、歩行者２０３を検出するために、視野角θｖは例えば１５０度ないし１６０度程度であって従来例に比較して広くなる。
【０００４】
例えば、特許文献１では、レーダ光線を送信および受信する少なくとも２つのレーダセンサを有する、自動車の周辺状況を監視するための、自動車用のレーダシステムが開示されている。当該自動車用のレーダシステムは、少なくとも２つのレーダセンサがそれぞれ、１つの軸線に対して４０°から５０°の間の角度で配置されていて、上記少なくとも２つのレーダセンサがそれぞれ少なくとも１つのアンテナを有しており、上記少なくとも２つのレーダセンサは、上記アンテナがそれぞれ、各レーダセンサの主投射方向に対して相対的に、少なくとも−６０°から＋６０°、特に−４５°から＋４５°の間の角度である旋回可能な視野を有するように構成されている。これにより、比較的広い視野角を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１４−５２５０３１号公報
【特許文献２】特開２０１２−０８３１４３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J. J. Bussgang, et al., "A Unified Analysis of Range Performance of CW, Pulse, and Pulse Doppler Radar", Proceedings of the IRE, Vol. 47, Issue 10, pp. 1753-1762 (1959)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では複数のアレーアンテナを組み合わせて広い視野角を確保している。例えば、１つのアレーアンテナを用いてそのサイドローブを抑制して電子ビームを走査可能な視野角の範囲は７０度ないし８０度程度であり、例えば、２つのアレーアンテナを組み合わせれば、１５０度の視野角を確保できると考えられる。
【０００８】
しかしながら、１対のアレーアンテナを用いて視野角を広げる場合においては、ある１つのアレーアンテナのサイドローブが別のアレーアンテナの主ビームに対して干渉が発生するおそれがあり、１対のアレーアンテナ間で互いに干渉を抑制する必要があるという問題点があった。
【０００９】
この問題点を解決するために、本出願人は、例えば特許文献２において、２つのアレーアンテナから送信する各送信信号で互いに直交する符号を用いて信号処理することで、互いのサイドローブから主ビームへの干渉を抑制することが提案されているが、当該干渉抑制の度合いが十分ではないという問題点があった。
【００１０】
本開示の目的は、２対のアレーアンテナを用いて視野角を広げる場合において、従来技術に比較して、互いのサイドローブから主ビームへの干渉をさらに抑制することができるアンテナ装置を備えたレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示にかかるレーダ装置は、互いに同期して電子ビーム走査を行う少なくとも２対のアレーアンテナを備えたレーダ装置であって、
互いに同一のセクタでそれぞれ送信し、受信する第１の送信アレーアンテナと第１の受信アレーアンテナを備えた第１のアンテナ基板と、
互いに同一のセクタでそれぞれ送信し、受信する第２の送信アレーアンテナと第２の受信アレーアンテナを備えた第２のアンテナ基板とを備え、
上記第１及び第２のアンテナ基板は、上記第１の送信アレーアンテナ及び上記第１の受信アレーアンテナの放射の正面方向と、上記第２の送信アレーアンテナ及び上記第２の受信アレーアンテナの放射の正面方向とが所定の角度で異なることで互いに異なるセクタを形成するように、かつ、上記電子ビーム走査時において、上記第１の送信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第２の送信アレーアンテナのサイドローブ方向と異なり、上記第２の送信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第１の送信アレーアンテナのサイドローブ方向と異なるように配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本開示にかかるレーダ装置によれば、２対のアレーアンテナを用いて視野角を広げる場合において、従来技術に比較して、互いのサイドローブから主ビームへの干渉をさらに抑制することができる。特に、水平方向の電子的なビーム走査を行う際に干渉発生する角度領域が少なくなり、干渉抑制効果が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施形態にかかるレーダ装置用アンテナ装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図である。
【図３Ａ】図１のレーダ装置用アンテナ装置を用いたレーダ装置１０１の構成例を示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａのレーダ装置１０１の動作を示すタイミングチャートであって、（ａ）は各送信周期Ｔｒにおける第１のセクタレーダの第１の直交符号ＯＣ（１）及び送信符号のタイミングチャートであり、（ｂ）は各送信周期Ｔｒにおける第２のセクタレーダの第２の直交符号ＯＣ（２）及び送信符号のタイミングチャートであり、（ｃ）は各送信周期Ｔｒと離散時刻ｋとの関係を説明する説明図である。
【図３Ｃ】図１のレーダ装置１０１における送信信号生成部の他の内部構成を示すブロック図である。
【図３Ｄ】ターゲットが移動していない場合における合致判定部の動作の説明図であって、（ａ）は第１の平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフであり、（ｂ）は第２の平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフであり、（ｃ）合致判定部の出力である第１の平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフである。
【図３Ｅ】ターゲットが移動している場合における合致判定部の動作の説明図であって、（ａ）は第１の平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフであり、（ｂ）は第２平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフであり、（ｃ）は合致判定部の出力である第１平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフである。
【図４】図１のレーダ装置用アンテナ装置の放射パターンの設定方法を示す、アレーアンテナ２１〜２４間の放射パターンの関係を示す概略模式図である。
【図５】図１のレーダ装置用アンテナ装置において、アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１についての、放射角度θｐに対する放射相対レベルを示すグラフである。
【図６】図１のレーダ装置用アンテナ装置において、図４の放射パターンの設定方法を用いて設定された、アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１と、アレーアンテナ２２の放射パターンＰ２２との関係を示す、放射角度θｐに対する放射相対レベルを示すグラフである。
【図７】図１のレーダ装置用アンテナ装置において、図４の放射パターンの設定方法を用いて設定された、アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１と、アレーアンテナ２２の別の放射パターンＰ２２ａとの関係を示す、放射角度θｐに対する放射相対レベルを示すグラフである。
【図８】変形例にかかるアレーアンテナの構成例を示す平面図である。
【図９Ａ】先行する車両２０２を追跡する車両２０１が、上記先行する車両２０２を検出するためのミリ波レーダ装置における視野角θｖを示す平面図である。
【図９Ｂ】レーダ装置２０４及びその周辺の歩行者２０３を検出するためのミリ波レーダ装置における視野角θｖを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示にかかる実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１５】
図１は本開示の一実施形態にかかるレーダ装置用アンテナ装置の外観を示す斜視図である。レーダ装置用アンテナ装置は、例えば道路上又は道路脇の支柱上部に設けられ、交差点内の事故を未然に防ぐ検知センサーとして用いられ、、車両及びその周囲の歩行者を検出するためのミリ波レーダ装置のためのアンテナ装置である。
【００１６】
図１において、レーダ装置用アンテナ装置の装置筐体１０は、底面１１と、底面１１に平行な上面１２と、上面１２と隣接して連結されかつ上面を向くように底面１１及び上面１２に対して所定の角度で傾斜する２つの傾斜面１３，１４とを有する。傾斜面１３上には、第１の送信アレーアンテナ２１及び第１の受信アレーアンテナ２３を一体的に有するアンテナ基板１５が設けられ、また、傾斜面１４上には、第２の送信アレーアンテナ２２及び第２の受信アレーアンテナ２４を一体的に有するアンテナ基板１６が設けられる。ここで、アンテナ基板１５の同一のおもて面上において、複数のパッチアンテナＡ１を有するビーム走査可能な第１の送信アレーアンテナ２１と、複数のパッチアンテナＡ３を有するビーム走査可能な第１の受信アレーアンテナ２３とが並置される。また、アンテナ基板１６の同一のおもて面上において、複数のパッチアンテナＡ２を有するビーム走査可能な第２の送信アレーアンテナ２２と、複数のパッチアンテナＡ４を有するビーム走査可能な第２の受信アレーアンテナ２４とが並置される。なお、アンテナ基板１５，１６は例えば誘電体基板にて構成され、それぞれの複数のパッチアンテナＡ１〜Ａ４は例えば矩形形状のパッチ導体で構成され、互いに所定の間隔だけ離隔して格子形状で配置される。
【００１７】
なお、本明細書において、第１の送信アレーアンテナ２１と、第２の送信アレーアンテナ２２と、第１の受信アレーアンテナ２３と、第２の受信アレーアンテナ２４とをそれぞれ、簡略してアレーアンテナ２１〜２４と呼ぶ。
【００１８】
図２は図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図である。図２の断面が水平方向である。図２において、装置筐体１０の上面１２の短辺の中点を通過しかつ上面１２と直交するラインＬ１０と、傾斜面１３の短辺の中点を通過しかつ傾斜面１３と直交するラインＬ１１と、傾斜面１４の短辺の中点を通過しかつ傾斜面１４と直交するラインＬ１２とが交わる点を仮想の基準点Ｏとする。装置筐体１０は、基準点ＯからラインＬ１０の方向がレーダ装置の正面方向Ｘとなるように載置される。
【００１９】
アレーアンテナ２１（２３）は、アレーアンテナ２１及びそのアンテナ基板１５の各主面が基準点ＯからラインＬ１１の方向Ｘ１と直交するように設けられ、方向Ｘ１は正面方向Ｘからθ１だけ左回りに回転されたアレーアンテナ２１（２３）の放射の正面方向であって、アレーアンテナ２１（２３）から放射される放射パターンの主ビーム方向（アレーアンテナ２１（２３）の放射角度０度のとき）である。また、アレーアンテナ２４（２２）は、アレーアンテナ２４及びそのアンテナ基板１６の各主面が基準点ＯからラインＬ１２の方向Ｘ２と直交するように設けられ、方向Ｘ２は正面方向Ｘからθ２だけ右回りに回転されたアレーアンテナ２４（２２）の放射の正面方向であって、アレーアンテナ２４（２２）から放射される放射パターンの主ビーム方向（アレーアンテナ２４（２２）の放射角度０度のとき）である。ここで、括弧内は図２において、アレーアンテナ２３，２２を図示していないが、それぞれアレーアンテナ２１，２４と同様であり、以下同様に記載する。
【００２０】
本明細書では、図２に示すように、合計４つのアレーアンテナ２１〜２４を有するアンテナ装置全体の放射角度を、基準点Ｏからの正面方向Ｘを基準軸として右回りで放射角度θｐ（度）として定義する。
【００２１】
以上のように構成されたレーダ装置用アンテナ装置においては、電子ビーム走査を行う複数のセクタを備えた安全運転支援システム用波レーダ装置において、アレーアンテナ２１〜２４を以下のように配置している。
（１）同一セクタの放射パターンで送信又は受信する送信アレーアンテナ２１と受信アレーアンテナ２３はアンテナ基板１５上で並置して配置する。これにより、アレーアンテナ２１，２３同士で水平方向で同一のセクタの走査範囲での送受信を実現できる。
（２）同一セクタの放射パターンで送信又は受信する送信アレーアンテナ２２と受信アレーアンテナ２４はアンテナ基板１６上で並置して配置する。これにより、アレーアンテナ２２，２４同士で水平方向で同一のセクタの走査範囲での送受信を実現できる。
（３）隣接セクタの放射パターンで送信する送信アレーアンテナ２１，２２は、上面１２の長手方向に延在しＸ方向のラインＬ１０が通過するラインＬ２０（図１）の中点を対称点Ｏ１を中心として１８０度の回転対称で配置している。また、隣接セクタの放射パターンで受信する受信アレーアンテナ２３，２４は、上記対称点Ｏ１を中心として１８０度の回転対称で配置している。これにより、異なるセクタの送信又は受信アレーアンテナ（２１，２２；２３，２４）の間で互いになるべく遠隔の位置に配置されるので、回り込みにより干渉を抑制できる。
【００２２】
図１及び図２のアレーアンテナ２１〜２４において、図２の断面が上述のように水平方向であって、図１の手前側が上側で、図１の奥側が下側であるとすると、アレーアンテナ２１及び２４は上側に配置され、アレーアンテナ２２，２３は下側に配置されている。すなわち、１つのアンテナ基板１５又は１６において、送信アレーアンテナと受信アレーアンテナの配置はアンテナ基板１５，１６で互いに逆の配置となっている。
【００２３】
図１及び図２のアレーアンテナ２１〜２４において、例えば、θ１＝θ２であって、θ１＝θ２は例えば３０度であって、２５〜４５度であり、θ１＋θ２は例えば６０度であって、５０〜９０度で配置される。すなわち、アレーアンテナ２１〜２４は、アレーアンテナ２１，２３又はアンテナ基板１５の正面方向Ｘ１は、アレーアンテナ２２，２４又はアンテナ基板１６の正面方向Ｘ２とは互いに角度（θ１＋θ２）をなすように、すなわち、少なくとも方向Ｘ１，Ｘ２とが平行ではなく異なる方向となるように配置される。
【００２４】
また、図１及び図２のアレーアンテナ２１〜２４は少なくともビーム走査可能なアレーアンテナであり、それぞれ例えば主ビーム方向を対称軸として放射角度に対して非対称の放射パターンを有する。ここで、アレーアンテナ２１（２３）の主ビームは、正面方向Ｘ１を中心軸として、アレーアンテナ２１（２３）の基準点Ｏ１１（例えば、図１のアレーアンテナ２１（２３）の矩形輪郭の中心である）から方向Ｘ１ａと方向Ｘ１ｂとの範囲の走査角θｓ１で水平方向で、図３Ａの送信符号制御部１４０により走査される。また、アレーアンテナ２４（２２）の主ビームは、正面方向Ｘ２を中心軸として、アレーアンテナ２４（２２）の基準点Ｏ１２（例えば、図１のアレーアンテナ２４（２２）の矩形輪郭の中心である）から方向Ｘ２ａと方向Ｘ２ｂとの範囲の走査角θｓ２で水平方向で、図３Ａの送信符号制御部１４０により走査される。ここで、走査角θｓ１，θｓ２はそれぞれ、サイドローブを抑制して電子ビーム走査可能な範囲では、例えば７０ないし８０度である。そして、図３Ａの送信符号制御部１４０は、例えば、アレーアンテナ２１〜２４の主ビーム方向を以下のように同期して走査制御する。
（１）アレーアンテナ２１（２３）の主ビームがその正面方向Ｘ１を向いているときに、アレーアンテナ２４（２２）の主ビームがその正面方向Ｘ２とならない。
（２）アレーアンテナ２１（２３）の主ビームがその方向Ｘ１ａを向いているときに、アレーアンテナ２４（２２）の主ビームがその正面方向Ｘ２ａとならない。
（３）アレーアンテナ２１（２３）の主ビームがその正面方向Ｘ１ｂを向いているときに、アレーアンテナ２４（２２）の主ビームがその正面方向Ｘ２ｂとならない。
【００２５】
図１及び図２のアレーアンテナ２１〜２４については、互いに同一の個数を有するパッチアンテナＡ１〜Ａ４で構成して同一の放射パターンを有するアンテナ装置を構成しているが、本開示はこれに限らず、送信アレーアンテナ２１，２２を互いに同一の放射パターンを有するアンテナ装置で構成する一方、受信アレーアンテナ２３，２４を互いに同一の放射パターンを有するが、送信アレーアンテナ２１，２２の放射パターンとは異なるようにアンテナ装置で構成してもよい。例えば特許文献２のレーダ装置の場合において、受信アレーアンテナ２３，２４のアンテナ利得を送信アレーアンテナ２１，２２のアンテナ利得よりも小さくなるように構成する場合もある。
【００２６】
次いで、図１のレーダ装置用アンテナ装置のためのレーダ装置１０１の構成及び動作について、図３Ａ及び図３Ｂを参照して以下説明する。以下の説明において、当該レーダ装置により受信される受信信号には、当該レーダ装置から送信された高周波送信信号がターゲット（車両又は歩行者等）により反射された反射波の信号と、当該レーダ装置の周囲のノイズ信号とが含まれる。
【００２７】
図３Ａは図１のレーダ装置用アンテナ装置のためのレーダ装置１０１の構成例を示すブロック図である。図３Ｂはレーダ装置１０１の動作に関するタイミングチャートであり、図３Ｂ（ａ）は各送信周期Ｔｒにおける第１のセクタレーダの第１の直交符号ＯＣ（１）及び送信符号のタイミングチャートであり、図３Ｂ（ｂ）は各送信周期Ｔｒにおける第２のセクタレーダの第２の直交符号ＯＣ（２）及び送信符号のタイミングチャートであり、図３Ｂ（ｃ）は各送信周期Ｔｒと離散時刻ｋとの関係を説明するタイミングチャートである。
【００２８】
レーダ装置１０１は、図３Ａに示すように、リファレンス信号Ｌｏを発生する基準信号発振器１３１と、送信符号制御部１４０と、第１の送信アレーアンテナ２１が接続された第１のセクタレーダ送信部１０２と、第１の受信アレーアンテナ２３が接続された第１のセクタレーダ受信部１０３と、第２の送信アレーアンテナ２２が接続された第２のセクタレーダ送信部１０２ａと、第２の受信アレーアンテナ２４が接続された第２のセクタレーダ受信部１０３ａとを備える。
【００２９】
レーダ装置１０１は、基準信号発振器１３１及び送信符号制御部１４０を共通に有する、２つの第１のセクタレーダ及び第２のセクタレーダを含む。第１のセクタレーダは、第１のセクタレーダ送信部１０２及び第１のセクタレーダ受信部１０３を含む。第２のセクタレーダは、第２のセクタレーダ送信部１０２ａ及び第２のセクタレーダ受信部１０３ａを含む。各セクタレーダには、基準信号発振器１３１から信号が同期的に供給され、さらに、送信符号制御部１４０から信号が同期的に供給されている。第１のセクタレーダ及び第２のセクタレーダの各測定エリアは、当該各セクタレーダの測定エリアが近接する場合には一部重複し得るが、基本的にはそれぞれ異なるエリアであるとする。
【００３０】
レーダ装置１０１では、第１のセクタレーダ送信部１０２及び第２のセクタレーダ送信部１０２ａは、所定の間欠的な高周波送信信号をそれぞれ生成して第１の送信アレーアンテナ２１及び第２の送信アレーアンテナ２２から送信する。さらに、第１のセクタレーダ受信部１０３及び第２のセクタレーダ受信部１０３ａは、それぞれ送信された高周波相送信信号がターゲットにより反射された反射波の信号を、第１の受信アレーアンテナ２３及び第２の受信アレーアンテナ２４で受信する。レーダ装置１０１は、第１のセクタレーダ受信部１０３及び第２のセクタレーダ受信部１０３ａでそれぞれ受信した受信信号を信号処理してターゲットの有無を検出する。なお、ターゲットはレーダ装置１０１が検出する対象の物体であり、例えば自動車等の車両、もしくは歩行者等の人などであり、以下の各実施形態においても同様である。
【００３１】
なお、第１のセクタレーダと第２のセクタレーダとは同様な構成を有し、同様に動作するため、以下のレーダ装置１０１の構成及び動作の説明においては、第１のセクタレーダの構成及び動作を主に説明し、必要に応じて第２のセクタレーダの構成及び動作を説明する。
【００３２】
特に、第２のセクタレーダでの構成が明示的に説明されていないものは、第１のセクタレーダで対応する構成における説明と同様な動作を行う。また、第２のセクタレーダでの構成が明示的に説明されていないもので、第１のセクタレーダで対応する構成における説明において、第ｕのセクタレーダとして記載しているものは、ｕ＝２と読み替えたものが、第２のセクタレーダの動作の説明としている。
【００３３】
第１のセクタレーダ送信部１０２について説明する。第１のセクタレーダ送信部１０２は、送信信号生成部１０４、送信ＲＦ（Radio Frequency）部１１２及び第１の送信アレーアンテナ２１を備える。送信信号生成部１０４は、第１の符号生成部１０５、第２の符号生成部１０６、送信符号切換部１０７、直交符号生成部１０８、直交符号乗算部１０９、変調部１１０、及びＬＰＦ（Low Pass Filter）１１１を備える。図３Ａでは、送信信号生成部１０４はＬＰＦ１１１を含むように構成されているが、ＬＰＦ１１１は、送信信号生成部１０４と独立して第１のセクタレーダ送信部１０２の中に構成されてもよい。送信ＲＦ部１１２は、周波数変換部１１３と、増幅器１１４とを備える。第２のセクタレーダ送信部１０２ａについて説明する。第２のセクタレーダ送信部１０２ａは、図３Ａには当該構成を図示していないが、第１のセクタレーダ送信部１０２と同様に、送信信号生成部１０４ａ、送信ＲＦ部１１２ａ及び第２の送信アレーアンテナ２２を備える。送信信号生成部１０４ａは、第１の符号生成部１０５ａ、第２の符号生成部１０６ａ、送信符号切換部１０７ａ、直交符号生成部１０８ａ、直交符号乗算部１０９ａ、変調部１１０ａ、及びＬＰＦ１１１ａを備える。送信ＲＦ部１１２ａは、周波数変換部１１３ａ、及び増幅器１１４ａを備える。
【００３４】
送信信号生成部１０４は、基準信号発振器１３１により生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。送信信号生成部１０４の各部は、当該生成された信号に基づいて動作する。送信信号生成部１０４は、それぞれ符号長Ｌの相補符号系列ａｎ，ｂｎのパルス圧縮符号を変調し、式（１）に示すベースバンドの送信信号ｒ（ｋ，Ｍ）を周期的に生成する。ここで、パラメータｎ＝１，…，Ｌであり、パラメータＬは、相補符号系列ａｎ，ｂｎの符号長を表す。パラメータｊは、ｊ２＝−１を満たす虚数単位である。パラメータｋは、ｋ＝１〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）を満たす離散時刻である。離散時刻ｋの範囲は他の実施形態においても同様である。
【００３５】
次式（１）に示されたベースバンドの送信信号ｒ（ｋ，Ｍ）は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒの離散時刻ｋにおける送信信号を示し、同相成分Ｉｒ（ｋ，Ｍ）と、虚数単位ｊが乗算された直交成分Ｑｒ（ｋ，Ｍ）との加算結果で示される。
【００３６】
【数１】
2016205821.tif 000003
…（１）
【００３７】
また、送信信号生成部１０４により生成される送信信号は、連続的な信号ではないものとする。図３Ｂ（ａ）に示すように、例えば第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒの送信区間Ｔｗ［秒］では、符号長Ｌの相補符号系列ａｎ，ｂｎに対して、１つのパルス符号あたりＮｏ［個］のサンプルが存在する。なお、パラメータＭは自然数である。従って、送信区間Ｔｗにおいては、Ｎｒ（＝Ｎｏ×Ｌ）のサンプルが含まれる。また、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒの非送信区間（Ｔｒ−Ｔｗ）［秒］では、ベースバンドの送信信号としてＮｕ［個］のサンプルが存在するものとする。
【００３８】
まず、送信信号生成部１０４の各部の構成及び動作について説明する。
【００３９】
第１の符号生成部１０５は、符号長Ｌの相補符号系列のペアを構成する相補符号系列ａｎのパルス圧縮用の送信符号を生成する。第１の符号生成部１０５は、当該生成された相補符号系列ａｎの送信符号を送信符号切換部１０７に出力する。以下、相補符号系列ａｎの送信符号を、便宜的に送信符号ａｎと記載する。第２の符号生成部１０６は、符号長Ｌの相補符号系列のペアを構成する相補符号系列ｂｎのパルス圧縮用の送信符号を生成する。第２の符号生成部１０６は、当該生成された相補符号系列ｂｎの送信符号を送信符号切換部１０７に出力する。以下、相補符号系列ｂｎの送信符号を、便宜的に送信符号ｂｎと記載する。
【００４０】
送信符号切換部１０７は、第１の符号生成部１０５及び第２の符号生成部１０６によりそれぞれ出力された送信符号ａｎ，ｂｎを入力する。送信符号切換部１０７は、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に基づいて、当該入力された送信符号ａｎ又は送信符号ｂｎを選択的に切り換え、当該切り換えられた送信符号を直交符号乗算部１０９に出力する。
【００４１】
送信符号制御部１４０は、第１のセクタレーダ送信部１０２に対し、送信周期Ｔｒ毎に、送信符号ａｎ又は送信符号ｂｎに選択的に切り換えるように送信符号切換部１０７を制御する。具体的には、送信符号制御部１４０は、第１のセクタレーダ送信部１０２に対し、送信周期Ｔｒ毎に、送信符号を選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を送信符号切換部１０７に出力する。送信符号制御部１４０は、第１のセクタレーダ送信部１０２に対し、当該符号切換制御信号を直交符号生成部１０８及び第１のセクタレーダ受信部１０３にもそれぞれ出力する。
【００４２】
なお、送信符号制御部１４０は、第２のセクタレーダ送信部１０２ａに対しても同様に、送信周期Ｔｒ毎に、送信符号ａｎ又は送信符号ｂｎに選択的に切り換えるように送信符号切換部１０７ａを制御する。具体的には、送信符号制御部１４０は、第２のセクタレーダ送信部１０２ａに対し、送信周期Ｔｒ毎に、送信符号を選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を送信符号切換部１０７ａに出力する。送信符号制御部１４０は、第２のセクタレーダ送信部１０２ａに対し、当該符号切換制御信号を、直交符号生成部１０８ａ及び第２のセクタレーダ受信部１０３ａにもそれぞれ出力する。
【００４３】
ここで、送信符号制御部１４０の動作について、図３Ｂ（ａ）及び図３Ｂ（ｂ）を参照して具体的に説明する。送信符号制御部１４０は、送信信号生成部１０４及び直交符号生成部１０８の組と、送信信号生成部１０４ａ及び直交符号生成部１０８ａの組とに、それぞれ異なる符号切換制御信号を出力する。
【００４４】
送信符号制御部１４０は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ａｎを直交符号乗算部１０９に出力させるように送信符号切換部１０７を制御する。従って、送信符号制御部１４０は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ａｎに選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を、送信符号切換部１０７及び直交符号生成部１０８にそれぞれ出力する。さらに、送信符号制御部１４０は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ｂｎを直交符号乗算部１０９ａに出力させるように送信符号切換部１０７ａを制御する。従って、送信符号制御部１４０は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ｂｎに選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を、送信符号切換部１０７ａ及び直交符号生成部１０８ａにそれぞれ出力する。
【００４５】
送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ｂｎを直交符号乗算部１０９に出力させるように送信符号切換部１０７を制御する。従って、送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ｂｎに選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を、送信符号切換部１０７及び直交符号生成部１０８にそれぞれ出力する。さらに、送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ａｎを直交符号乗算部１０９ａに出力させるように送信符号切換部１０７ａを制御する。従って、送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ａｎに選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を、送信符号切換部１０７ａ及び直交符号生成部１０８ａにそれぞれ出力する。
【００４６】
送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ａｎを直交符号乗算部１０９に出力させるように送信符号切換部１０７を制御する。従って、送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ａｎに選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を、送信符号切換部１０７及び直交符号生成部１０８にそれぞれ出力する。さらに、送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ｂｎを直交符号乗算部１０９ａに出力させるように送信符号切換部１０７ａを制御する。従って、送信符号切換部ＣＴ１は、第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ｂｎに選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を、送信符号切換部１０７ａ及び直交符号生成部１０８ａにそれぞれ出力する。
【００４７】
送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ｂｎを直交符号乗算部１０９に出力させるように送信符号切換部１０７を制御する。従って、送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ｂｎに選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を、送信符号切換部１０７及び直交符号生成部１０８にそれぞれ出力する。さらに、送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ａｎを直交符号乗算部１０９ａに出力させるように送信符号切換部１０７ａを制御する。従って、送信符号制御部１４０は、第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒでは、送信符号ａｎに選択的に切り換える旨の符号切換制御信号を、送信符号切換部１０７ａ及び直交符号生成部１０８ａにそれぞれ出力する。
【００４８】
なお、第（Ｍ＋４）番目以降の送信周期においては、図３Ｂ（ａ）に示した第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目の送信周期までの４送信周期（４Ｔｒ）を１つの単位として、当該単位における各送信周期に応じた送信符号が繰り返して生成される。これらの生成された送信符号は、当該単位における各送信周期に応じて、送信符号切換部１０７及び送信符号切換部１０７ａにそれぞれ出力される。
【００４９】
直交符号生成部１０８は、送信符号制御部１４０により出力された符号切換制御信号を入力する。直交符号生成部１０８は、当該入力された符号切換制御信号に応じて、第１のセクタレーダ又は第２のセクタレーダから送信された高周波送信信号を分離可能とするために、セクタレーダ毎に異なる直交符号ＯＣを生成する。従って、直交符号生成部１０８により生成される直交符号ＯＣ（１）と、直交符号生成部１０８ａにより生成される直交符号ＯＣ（２）とは異なる符号となる。具体的には、直交符号生成部１０８は、図３Ａに示すようなセクタレーダ数Ｎｓが２である場合に、直交符号ＯＣの符号長Ｐ＝４の互いに直交する関係にある直交符号ＯＣ（１）を生成する。パラメータＰは、直交符号ＯＣの符号長を表す。例えば、直交符号生成部１０８は、当該直交符号ＯＣ（１）＝［１，１，１，１］を生成する。
【００５０】
同様に、直交符号生成部１０８ａは、セクタレーダ数Ｎｓが２である場合に、直交符号ＯＣ（１）に直交する直交符号ＯＣ（２）を生成する。例えば、直交符号生成部１０８ａは、当該直交符号ＯＣ（２）＝［１，−１，−１，１］を生成する。なお、符号長Ｐ＝４の直交符号ＯＣ（１）のうち、前半部の直交符号ＯＣａ（１）（＝［１，１］）と後半部の直交符号ＯＣｂ（１）（＝［１，１］）とは、同じ符号、すなわち極性が同一である。このため、直交符号ＯＣａ（１）と直交符号ＯＣｂ（１）との間には、次式（２）が成立する。
【００５１】
【数２】
2016205821.tif 000004
…（２）
【００５２】
一方、符号長Ｐ＝４の直交符号ＯＣ（２）のうち、前半部の直交符号ＯＣａ（２）（＝［１，−１］）と後半部の直交符号ＯＣｂ（２）（＝［−１，１］）とは、逆の符号、すなわち極性が反転されている。このため、直交符号ＯＣａ（２）と直交符号ＯＣｂ（２）との間には、次式（３）が成立する。以下、直交符号ＯＣ（ｕ）のｑ番目の要素を、ＯＣ（ｑ、ｕ）と表す。パラメータｕは、ｕ＝１，…，Ｎｓである。パラメータｑは自然数である。
【００５３】
【数３】
2016205821.tif 000005
…（３）
【００５４】
ここで、直交符号生成部１０８及び直交符号生成部１０８ａの動作について、図３Ｂ（ａ）及び図３Ｂ（ｂ）を参照して具体的に説明する。直交符号生成部１０８及び直交符号生成部１０８ａは、それぞれ生成された直交符号ＯＣ（１）及びＯＣ（２）を、直交符号乗算部１０９及び直交符号乗算部１０９ａにそれぞれ出力する。
【００５５】
直交符号生成部１０８は、送信符号制御部１４０により出力された符号切換制御信号に応じて、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒで用いられる直交符号ＯＣ（１）＝［１，１，１，１］を生成する。ただし、図３Ｂに示すように、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒが、上述した送信符号制御部１４０を含むレーダ装置１０１の各部の動作における４送信周期の第１番目の送信周期であり、以下の他の実施形態においても同様であるとする。具体的には、直交符号生成部１０８は、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒに用いられる直交符号ＯＣ（１，１）を生成し、直交符号乗算部１０９に出力する。図３Ｂでは、直交符号ＯＣ（１，１）＝＋１となる。
【００５６】
直交符号生成部１０８は、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒに用いられる直交符号ＯＣ（２，１）を生成し、直交符号乗算部１０９に出力する。図３Ｂでは、直交符号ＯＣ（２，１）＝＋１となる。直交符号生成部１０８は、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて、第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒに用いられる直交符号ＯＣ（３，１）を生成し、直交符号乗算部１０９に出力する。図３Ｂでは、直交符号ＯＣ（３，１）＝＋１となる。直交符号生成部１０８は、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて、第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒに用いられる直交符号ＯＣ（４，１）を生成し、直交符号乗算部１０９に出力する。図３Ｂでは、直交符号ＯＣ（４，１）＝＋１となる。
【００５７】
直交符号生成部１０８ａは、送信符号制御部１４０により出力された符号切換制御信号に応じて、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒで用いられる直交符号ＯＣ（２）＝［１，−１，−１，１］を生成する。具体的には、直交符号生成部１０８ａは、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒに用いられる直交符号ＯＣ（１，２）を生成し、直交符号乗算部１０９ａに出力する。図３Ｂでは、直交符号ＯＣ（１，２）＝＋１となる。
【００５８】
直交符号生成部１０８ａは、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒに用いられる直交符号ＯＣ（２，２）を生成し、直交符号乗算部１０９ａに出力する。図３Ｂでは、直交符号ＯＣ（２，２）＝−１となる。直交符号生成部１０８ａは、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて、第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒに用いられる直交符号ＯＣ（３，２）を生成し、直交符号乗算部１０９ａに出力する。図３Ｂでは、直交符号ＯＣ（３，２）＝−１となる。直交符号生成部１０８ａは、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて、第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒに用いられる直交符号ＯＣ（４，２）を生成し、直交符号乗算部１０９ａに出力する。図３Ｂでは、直交符号ＯＣ（４，２）＝＋１となる。
【００５９】
なお、第（Ｍ＋４）番目以降の送信周期においては、図３Ｂ（ａ）に示した第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目の送信周期までの４送信周期（４Ｔｒ）を１つの単位として、当該単位における各送信周期に応じた直交符号が繰り返して生成される。これらの生成された直交符号は、当該単位における各送信周期に応じて、直交符号乗算部１０９及び直交符号乗算部１０９ａにそれぞれ出力される。
【００６０】
直交符号乗算部１０９は、送信符号切換部１０７により出力された送信符号、及び直交符号生成部１０８により出力された直交符号を入力する。直交符号乗算部１０９は、送信符号切換部１０７により出力された送信符号と、直交符号生成部１０８により出力された直交符号とを乗算する。直交符号乗算部１０９は、当該乗算結果である送信符号を変調部１１０に出力する。例えば、図３Ｂ（ａ）には第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号切換部１０７により出力された送信符号がａｎであり、直交符号生成部１０８により出力された直交符号ＯＣ（１，１）が１である場合が示されている。この場合、直交符号乗算部１０９は、送信符号ａｎと直交符号ＯＣ（１，１）（＝１）との乗算結果である送信符号ａｎを変調部１１０に出力する。
【００６１】
例えば、図３Ｂ（ａ）には第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号切換部１０７により出力された送信符号がｂｎであり、直交符号生成部１０８により出力された直交符号ＯＣ（２、１）が１である場合が示されている。この場合、直交符号乗算部１０９は、送信符号ｂｎと直交符号ＯＣ（２、１）（＝１）との乗算結果である送信符号ｂｎを変調部１１０に出力する。例えば、図３Ｂ（ａ）には第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号切換部１０７により出力された送信符号がａｎであり、直交符号生成部１０８により出力された直交符号ＯＣ（３、１）が１である場合が示されている。この場合、直交符号乗算部１０９は、送信符号ａｎと直交符号ＯＣ（３、１）（＝１）との乗算結果である送信符号ａｎを変調部１１０に出力する。例えば、図３Ｂ（ａ）には第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号切換部１０７により出力された送信符号がｂｎであり、直交符号生成部１０８により出力された直交符号ＯＣ（４、１）が１である場合が示されている。この場合、直交符号乗算部１０９は、送信符号ｂｎと直交符号ＯＣ（４、１）（＝１）との乗算結果である送信符号ｂｎを変調部１１０に出力する。
【００６２】
例えば、図３Ｂ（ｂ）には第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号切換部１０７ａにより出力された送信符号がｂｎであり、直交符号生成部１０８ａにより出力された直交符号ＯＣ（１、２）が１である場合が示されている。この場合、直交符号乗算部１０９ａは、送信符号ｂｎと直交符号ＯＣ（１、２）（＝１）との乗算結果である送信符号ｂｎを変調部１１０ａに出力する。
【００６３】
例えば、図３Ｂ（ｂ）には第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号切換部１０７ａにより出力された送信符号がａｎであり、直交符号生成部１０８ａにより出力された直交符号ＯＣ（２、２）が−１である場合が示されている。この場合、直交符号乗算部１０９ａは、送信符号ａｎと直交符号ＯＣ（２、２）（＝−１）との乗算結果である送信符号−ａｎを変調部１１０ａに出力する。例えば、図３Ｂ（ｂ）には第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号切換部１０７ａにより出力された送信符号がｂｎであり、直交符号生成部１０８ａにより出力された直交符号ＯＣ（３、２）が−１である場合が示されている。この場合、直交符号乗算部１０９ａは、送信符号ｂｎと直交符号ＯＣ（３、２）（＝−１）との乗算結果である送信符号−ｂｎを変調部１１０ａに出力する。例えば、図３Ｂ（ｂ）には第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号切換部１０７ａにより出力された送信符号がａｎであり、直交符号生成部１０８ａにより出力された直交符号ＯＣ（４、２）が１である場合が示されている。この場合、直交符号乗算部１０９ａは、送信符号ａｎと直交符号ＯＣ（４、２）（＝１）との乗算結果である送信符号ａｎを変調部１１０ａに出力する。
【００６４】
変調部１１０は、直交符号乗算部１０９により出力された送信符号を入力する。変調部１１０は、当該入力された送信符号をパルス変調することで、ベースバンドの送信信号ｒ（ｎ）を生成する。なお、パルス変調とは、振幅変調、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying））又は位相変調（ＰＳＫ（Phase Shift Keying）である。また、変調部１１０は、ＬＰＦ１１１を介して、当該生成された送信信号ｒ（ｎ）のうち予め設定された制限帯域以下の送信信号ｒ（ｎ）を送信ＲＦ部１１２に出力する。
【００６５】
次に、送信ＲＦ部１１２の各部の構成及び動作について説明する。
【００６６】
送信ＲＦ部１１２は、基準信号発振器１３１により生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍数に逓倍した信号を生成する。送信ＲＦ部１１２は、当該生成された信号に基づいて動作する。具体的には、周波数変換部１１３は、送信信号生成部１０４により生成された送信信号ｒ（ｎ）を入力し、当該入力されたベースバンドの送信信号ｒ（ｎ）をアップコンバートしてキャリア周波数帯域の高周波送信信号を生成する。周波数変換部１１３は、当該生成された高周波送信信号を増幅器１１４に出力する。
【００６７】
増幅器１１４は、当該出力された高周波送信信号を入力し、当該入力された高周波送信信号のレベルを所定のレベルに増幅して第１の送信アレーアンテナ２１に出力する。この増幅された高周波送信信号は、第１の送信アレーアンテナ２１を介して空間に放射するように送信される。送信アレーアンテナ２１は、送信ＲＦ部１１２により出力された高周波送信信号を空間に放射するように送信する。図３Ｂ（ａ）に示すように、高周波送信信号は、送信周期Ｔｒのうち送信区間Ｔｗの間に送信され、非送信区間（Ｔｒ−Ｔｗ）の間には送信されない。
【００６８】
なお、上述した各セクタレーダの送信ＲＦ部１１２，１１２ａ及び受信ＲＦ部１１５，１１５ａ内にそれぞれ設けられる局部発振器には、基準信号発振器１３１により生成されたリファレンス信号が所定倍に逓倍された信号が共通に供給されている。これにより、当該各セクタレーダの送信ＲＦ部１１２，１１２ａ及び受信ＲＦ部１１５，１１５ａの局部発振器間の同期をとることができる。
【００６９】
さらに、各セクタレーダ間では、共通の基準信号発振器１３１により生成されたリファレンス信号が所定倍に逓倍された信号に基づいて送信信号が生成されている。これにより、送信周期は、当該各セクタレーダ間において同期していることになる。
【００７０】
図３Ｃは図３Ａのレーダ装置１０１における送信信号生成部の他の内部構成を示すブロック図である。第１のセクタレーダ送信部１０２において、図３Ｃに示すように、送信信号生成部１０４により生成された各送信符号ａｎ，ｂｎ，−ａｎ，−ｂｎをそれぞれ予め記憶する送信符号記憶部１４０ｍを設けても良い。第２のセクタレーダ送信部１０２ａにおいても同様である。図３Ｃは、実施形態に係るレーダ装置１０１における送信信号生成部１０４の他の内部構成を示すブロック図である。この送信信号生成部１０４ｃは、送信符号記憶部１４０ｍと、送信符号制御部１４０ａと、変調部１１０と、ＬＰＦ１１１とを備える。
【００７１】
図３Ｃにおいて、送信符号制御部１４０ａは、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒに応じて生成される送信符号を、送信符号記憶部１４０ｍから巡回的に読み出して変調部１１０に出力する。具体的には、送信符号制御部１４０ａは、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒでは、直交符号が予め乗算された送信符号ａｎを送信符号記憶部１４０ｍから読み出して変調部１１０に出力する。送信符号制御部１４０ａは、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒでは、直交符号が予め乗算された送信符号ｂｎを送信符号記憶部１４０ｍから読み出して変調部１１０に出力する。
【００７２】
送信符号制御部１４０ａは、第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒでは、直交符号が予め乗算された送信符号ａｎを送信符号記憶部１４０ｍから読み出して変調部１１０に出力する。送信符号制御部１４０ａは、第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒでは、直交符号が予め乗算された送信符号ｂｎを送信符号記憶部１４０ｍから読み出して変調部１１０に出力する。変調部１１０に出力された後の動作は上述した変調部１１０及びＬＰＦ１１１の動作と同様であるため、当該同様の内容に関する説明は省略する。さらに、第２のセクタレーダ送信部１０２ａの送信信号生成部１０４ａが図３Ｃに示す送信信号生成部１０４ｃである場合でも、図３Ｂ（ｂ）に示した各送信符号が記憶されている点を除けば、上述した同様の動作を行うため当該動作の説明は省略する。
【００７３】
次に、第１のセクタレーダ受信部１０３と第２のセクタレーダ受信部１０３ａについて説明する。第１のセクタレーダ受信部１０３と第２のセクタレーダ受信部１０３ａとは同様な構成であり、同様に動作する。ただし、後述する第１のセクタレーダ受信部１０３の第１の分離符号生成部１２２及び第１のサブ分離符号生成部１２４の動作は、第２のセクタレーダ受信部１０３ａの第２の分離符号生成部１２２ａ及び第２のサブ分離符号生成部１２４ａとは異なる。
【００７４】
以下では、第１のセクタレーダ受信部１０３の第１の分離符号生成部１２２及び第２のセクタレーダ受信部１０３ａの第２の分離符号生成部１２２ａの動作は、第１の分離符号生成部１２２の動作説明において、第ｕのセクタレーダとして記載し（ｕ＝１，２）、第１のセクタレーダ、第２のセクタレーダで異なる動作部分をまとめた形で説明を行う。同様に、第１のセクタレーダ受信部１０３の第１のサブ分離符号生成部１２４及び第２のセクタレーダ受信部１０３ａの第２のサブ分離符号生成部１２４ａの動作は、第１のサブ分離符号生成部１２４の動作説明において、第ｕのセクタレーダとして記載し（ｕ＝１，２）、第１のセクタレーダ、第２のセクタレーダで異なる動作部分をまとめた形で説明を行う。
【００７５】
第１のセクタレーダ受信部１０３について説明する。第１のセクタレーダ受信部１０３は、第１の受信アレーアンテナ２３、受信ＲＦ部１１５及び信号処理部１１９を備える。受信ＲＦ部１１５は、増幅器１１６、周波数変換部１１７及び直交検波部１１８を備える。信号処理部１１９は、Ａ／Ｄ変換部１２０，１２１、第１の分離符号生成部１２２、第１の相関値演算部１２３、第１のサブ分離符号生成部１２４、第２の相関値演算部１２５、第１の分離符号乗算部１２６、第１の加算処理部１２７、第２の加算処理部１２８、合致判定部１２９及び到来距離推定部１３０を備える。第１のセクタレーダ受信部１０３は、４送信周期（４Ｔｒ）を信号処理部１１９における信号処理区間として周期的に演算する。
【００７６】
第２のセクタレーダ受信部１０３ａについて説明する。第２のセクタレーダ受信部１０３ａは、図３Ａには当該構成を図示していないが、第１のセクタレーダ受信部１０３と同様に、第２の受信アレーアンテナ２４、受信ＲＦ部１１５ａ及び信号処理部１１９ａを備える。受信ＲＦ部１１５ａは、増幅器１１６ａ、周波数変換部１１７ａ及び直交検波部１１８ａを備える。信号処理部１１９ａは、Ａ／Ｄ変換部１２０ａ，１２１ａ、第２の分離符号生成部１２２ａ、第３の相関値演算部１２３ａ、第２のサブ分離符号生成部１２４ａ、第４の相関値演算部１２５ａ、第２の分離符号乗算部１２６ａ、第３の加算処理部１２７ａ、第４の加算処理部１２８ａ、合致判定部１２９ａ及び到来距離推定部１３０ａを備える。第２のセクタレーダ受信部１０３ａは、４送信周期（４Ｔｒ）を信号処理部１１９ａにおける信号処理区間として周期的に演算する。
【００７７】
第１の受信アレーアンテナ２３は、第１のセクタレーダ送信部１０２により送信された高周波送信信号がターゲットにより反射された反射波の信号と、レーダ装置１０１の周囲のノイズ信号とを受信信号として受信する。さらに、第１の受信アレーアンテナ２３は、第１のセクタレーダと第２のセクタレーダの測定エリアが近接する場合、第２のセクタレーダ送信部１０２により送信された高周波送信信号がターゲットにより反射された反射波を、干渉信号として受信することがある。なお、上記２つの反射波の信号は高周波帯域の信号である。第１の受信アレーアンテナ２３により受信された受信信号は、受信ＲＦ部１１５に入力される。
【００７８】
なお、レーダ装置１０１においては、第１のセクタレーダ受信部１０３は１つの第１の受信アレーアンテナ２３を保持する。同様に、第２のセクタレーダ受信部１０３ａは１つの第２の受信アレーアンテナ２４を保持する。
【００７９】
第１の受信アレーアンテナ２３は、図３Ｂ（ａ）に示す各送信周期Ｔｒに相当する区間に、上述した受信信号を受信する。従って、この受信信号が受信される区間Ｔｒがレーダ装置１０１における測定区間とされる。なお、第２の受信アレーアンテナ２４についても同様である。
【００８０】
受信ＲＦ部１１５は、送信ＲＦ部１１２と同様に、基準信号発振器１３１により生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。受信ＲＦ部１１５は、当該生成された信号に基づいて動作する。これにより、送信ＲＦ部１１２の局部発振器と受信ＲＦ部１１５の局部発振器（図示せず）との間の同期をとることができる。増幅器１１６は、第１の受信アレーアンテナ２３により受信された高周波帯域の受信信号を入力し、当該入力された高周波帯域の受信信号のレベルを増幅して周波数変換部１１７に出力する。周波数変換部１１７は、当該増幅器１１６により出力された高周波帯域の受信信号を入力し、当該入力された高周波帯域の受信信号をベースバンドにダウンコンバートし、当該ダウンコンバートされた受信信号を直交検波部１１８に出力する。
【００８１】
直交検波部１１８は、周波数変換部１１７により出力されたベースバンドの受信信号を直交検波することで同相信号（In-phase signal）及び直交信号（Quadrate signal）を用いて構成されるベースバンドの受信信号を生成する。直交検波部１１８は、当該生成された受信信号のうち同相信号成分をＡ／Ｄ変換部１２０に出力し、当該生成された受信信号のうち直交信号成分をＡ／Ｄ変換部１２１に出力する。Ａ／Ｄ変換部１２０は、直交検波部１１８により出力されたベースバンドの同相信号に対して離散時刻ｋにおけるサンプリングを行い、アナログデータの当該同相信号をデジタルデータに変換する。
【００８２】
Ａ／Ｄ変換部１２０は、当該変換されたデジタルデータの同相信号を、第１の相関値演算部１２３及び第２の相関値演算部１２５にそれぞれ出力する。同様に、Ａ／Ｄ変換部１２１は、直交検波部１１８により出力されたベースバンドの直交信号に対して離散時刻ｋにおけるサンプリングを行い、アナログデータの当該直交信号をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部１２１は、当該変換されたデジタルデータの直交信号を、第１の相関値演算部１２３及び第２の相関値演算部１２５にそれぞれ出力する。また、Ａ／Ｄ変換部１２０，１２１により変換された第Ｍ番目の送信周期Ｔｒの離散時刻ｋにおける受信信号は、当該受信信号の同相信号Ｉ（ｋ，Ｍ）及び当該受信信号の直交信号Ｑ（ｋ，Ｍ）を用いて、式（４）の複素信号ｘ（ｋ，Ｍ）として表される。
【００８３】
【数４】
2016205821.tif 000006
…（４）
【００８４】
図３Ｂ（ｃ）に示すように、離散時刻ｋ＝１は、各送信周期Ｔｒの開始時点を示す。また、離散時刻ｋ＝Ｎｒは、各送信周期Ｔｒにおける送信区間Ｔｗの終了時点を示す。さらに、離散時刻ｋ＝（Ｎｒ＋Ｎｕ）は、各送信周期Ｔｒの終了直前時点を示す。なお、図３Ｂ（ｃ）には、離散時刻ｋの範囲を便宜的に図示するために、離散時刻ｋの範囲を第Ｍ番目の送信周期のみに示している。
【００８５】
第１の分離符号生成部１２２は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒに直交符号生成部１０８により生成された直交符号ＯＣ（１）を、当該送信周期Ｔｒ毎に入力する。第１の分離符号生成部１２２は、当該入力された直交符号ＯＣ（１）を基に、第１の分離符号として割り当てる。なお、直交符号ＯＣ（１）は、第１のセクタレーダ受信部１０３に受信された受信信号から、第１のセクタレーダ送信部１０２により送信された送信信号の分離に用いる。
【００８６】
第１の分離符号生成部１２２は、当該割り当てられた直交符号ＯＣ（１）を当該送信周期Ｔｒに同期するように第１の分離符号乗算部１２６に出力する。具体的には、第１の分離符号生成部１２２は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒでは、直交符号ＯＣ（１、１）を第１の分離符号として第１の分離符号乗算部１２６に出力する。同様に、第１の分離符号生成部１２２は、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒでは、直交符号ＯＣ（２、１）を第１の分離符号として第１の分離符号乗算部１２６に出力する。第１の分離符号生成部１２２は、第（Ｍ＋２）番目の送信周期Ｔｒでは、直交符号ＯＣ（３、１）を第１の分離符号として第１の分離符号乗算部１２６に出力する。第１の分離符号生成部１２２は、第（Ｍ＋３）番目の送信周期Ｔｒでは、直交符号ＯＣ（４、１）を第１の分離符号として第１の分離符号乗算部１２６に出力する。
【００８７】
第（Ｍ＋４）番目の送信周期Ｔｒ以降も含めて、以下のように記載する。すなわち、第ｕのセクタレーダの第（Ｍ＋ｐ）番目の送信周期Ｔｒにおいて、第１の分離符号生成部１２２は、直交符号生成部１０８により生成された直交符号ＯＣ（ｕ）に対し、第１の分離符号ＯＣ（ｍｏｄ（ｐ、４）＋１、ｕ）として、第１の分離符号乗算部１２６に出力する。ここで、パラメータｐは、整数を表し、以下においても同様である。また、ｍｏｄ（ｘ、ｙ）は、ｘをｙで割った場合の余り（剰余）を算出する剰余演算子である。
【００８８】
第１の相関値演算部１２３は、Ａ／Ｄ変換部１２０，１２１によりそれぞれ出力されたデジタルデータの複素信号ｘ（ｋ，Ｍ＋ｐ）を入力する。第１の相関値演算部１２３は、送信信号生成部１０４の動作と同期することで、当該送信信号生成部１０４と同様に、基準信号発振器１３１において生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。なお、図３Ａでは、第１の相関値演算部１２３へのリファレンス信号の入力は、省略して記載している。
【００８９】
第１の相関値演算部１２３は、当該生成された信号に基づいて、離散時刻ｋに応じて送信信号生成部１０４により生成された送信信号（式（１）参照）と同一のベースバンドである基準送信信号ｒ（ｋ，Ｍ＋ｐ）を周期的に生成する。また、第１の相関値演算部１２３は、当該入力された複素信号ｘ（ｋ，Ｍ＋ｐ）と、当該生成された基準送信信号ｒ（ｋ，Ｍ＋ｐ）との第１の相関値を演算する。ただし、この第１の相関値の演算においては、基準送信信号ｒ（ｋ，Ｍ＋ｐ）の複素共役値が用いられる。具体的には、第１の相関値演算部１２３は、図３Ｂに示す各送信周期Ｔｒ、すなわち離散時刻ｋ＝１〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）の場合には、次式（５）に従って第１の相関値ＡＣ１（ｋ，Ｍ＋ｐ）を演算する。第１の相関値演算部１２３は、次式（５）に従って演算された第１の相関値ＡＣ１（ｋ，Ｍ＋ｐ）を第１の分離符号乗算部１２６に出力する。
【００９０】
【数５】
2016205821.tif 000007
…（５）
【００９１】
第１の分離符号乗算部１２６は、第１の分離符号生成部１２２により生成された第１の分離符号ＯＣ（ｍｏｄ（ｐ、４）＋１、ｕ）と、第１の相関値演算部１２３により演算された第１の相関値ＡＣ１（ｋ，Ｍ＋ｐ）とを乗算する。第１の分離符号乗算部１２６は、当該乗算結果を第１の加算処理部１２７に出力する。ここで、当該乗算結果は、第１の分離符号生成部２６により生成された第１の分離符号が乗算された第１の相関値のことである。以下、この第１の分離符号が乗算された第１の相関値を、単に「乗算後第１の相関値」という。
【００９２】
第１の加算処理部１２７は、第１の分離符号乗算部１２６により出力された乗算後第１の相関値を入力する。第１の加算処理部１２７は、第（Ｍ＋ｖ）番目から第（Ｍ＋ｖ＋３）番目までの４送信周期（４Ｔｒ）において乗算された各乗算後第１の相関値を単位として加算を行う。パラメータｖは、ゼロを含む４の倍数である。すなわち、第１の加算処理部１２７は、４送信周期分における乗算後第１の相関値を単位として、離散時刻ｋのタイミングを揃えて次式（６）に示す様な第１の平均相関値ａｖｅＡＣ１（ｋ，ｕ）を演算する。第１の加算処理部１２７は、当該演算された第１の平均相関値ａｖｅＡＣ１（ｋ，ｕ）を合致判定部１２９に出力する。
【００９３】
【数６】
2016205821.tif 000008
…（６）
【００９４】
この第１の加算処理部１２７の動作により、ターゲットの移動速度が小さい場合には、レーダ装置１０１は、第１のセクタレーダからの高周波送信信号を受信し、他の第２のセクタレーダからの高周波送信信号を抑圧する。ただし、ターゲットの移動速度が大きい場合には、レーダ装置１０１は、他のセクタレーダからの高周波送信信号成分を残留することになる。また、４送信周期（４Ｔｒ）において演算された第１の平均相関値ａｖｅＡＣ１（ｋ，ｕ）を１つの単位として、さらに当該単位の複数倍の送信周期Ｔｒにわたって加算しても良い。これにより、レーダ装置１０１は、雑音成分をさらに抑圧することで、ＳＮＲ（Signal Noise Ratio）を向上することができ、さらに、ターゲットの到来距離の推定に関する測定性能を向上することができる。
【００９５】
ここで、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおける符号長Ｐ＝４の直交符号ＯＣ（１）のうち、前半部の直交符号ＯＣａ（１）と後半部の直交符号ＯＣｂ（１）とは、同じ符号が用いられている（式（２）参照）。一方、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒにおける符号長Ｐ＝４の直交符号ＯＣ（２）のうち、前半部の直交符号ＯＣａ（２）と後半部の直交符号ＯＣｂ（２）とは、符号の極性が反転した関係にあるものが用いられている（式（４）参照）。例えば第１のセクタレーダが他の第２のセクタレーダ送信部１０２ａからの干渉信号を受信した場合を仮定する。この場合、直交符号ＯＣ（１）と直交符号ＯＣ（２）との関係によって、レーダ装置１０１は、上述した第１の平均相関値から当該受信信号の変動が４送信周期（４Ｔｒ）において、静的とみなせる場合には、当該干渉信号成分を抑圧し、第１のセクタレーダ送信部１０２から送信された所望の送信信号を抽出することができる。
【００９６】
また、第１のセクタレーダは、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号ａｎに基づいて生成された高周波送信信号を送信し、続く第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号ｂｎに基づいて生成された高周波送信信号を送信する。一方、第２のセクタレーダは、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号ｂｎに基づいて生成された高周波送信信号を送信し、続く第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒにおいて、送信符号−ａｎに基づいて生成された高周波送信信号を送信する。
【００９７】
第１のセクタレーダ及び第２のセクタレーダは、これらの各高周波送信信号の送信を同期して行うため、レーダ装置１０１は、２送信周期（２Ｔｒ）においても、他の第１のセクタレーダ又は第２のセクタレーダからの干渉信号成分を抑圧することができる。これは、次の理由による。各セクタレーダ間の符号間干渉は、送信符号の相互相関値に比例した関係を有するため、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおいて、異なる送信符号（ａｎ，ｂｎ）間の相互相関値がｚ（ｋ）として得られた場合であって、受信信号の変動が２送信周期（２Ｔｒ）にわたり静的とみなせる場合には、第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒでは異なる送信符号（ａｎ，ｂｎ）間の相互相関値が−ｚ（ｋ）として得られるためである。より具体的には、第１のセクタレーダにおける第１の相関値演算部１２３に含まれる、Ａ／Ｄ変換部１２０，１２１からそれぞれ出力されたデジタルデータの複素信号ｘ（ｋ，Ｍ＋ｕ）、ｘ（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）が、それぞれ、第２のセクタレーダからの干渉信号成分ｖ（ｋ，Ｍ＋ｕ）、ｖ（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）を含む場合について、以下に説明する。ここでパラメータｕは、ゼロを含む２の倍数である。
【００９８】
第１の相関値演算部１２３は、第Ｍ＋ｕ番目の送信周期Ｔｒにおいて、当該入力された複素信号ｘ（ｋ，Ｍ＋ｕ）に含まれる第２のセクタレーダからの干渉信号成分ｖ（ｋ，Ｍ＋ｕ）に対し、送信符号ａｎを用いた第１のセクタレーダにおける基準送信信号ｒ１（ｋ，Ｍ＋ｕ）との相関演算である第１の相関値ＡＣ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ）を算出することとなる。ここで、次式（７）における２行目において、第２のセクタレーダからの干渉信号成分ｖ（ｋ，Ｍ＋ｕ）は、送信符号ｂｎを用いた送信信号ｒ２（ｋ，Ｍ＋ｕ）と、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおける第２のセクタレーダから第１のセクタレーダへの干渉信号成分の複素伝搬路応答を示す複素遅延プロファイルｈ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ）と、の畳み込み演算によって算出できる性質を用いて、式変形を行っている。
【００９９】
【数７】
2016205821.tif 000009
…（７）
【０１００】
また、第１の相関値演算部１２３は、第Ｍ＋ｕ＋１番目の送信周期Ｔｒにおいて、当該入力された複素信号ｘ（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）に含まれる第２のセクタレーダからの干渉信号成分ｖ（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）に対し、送信符号ｂｎを用いた第１のセクタレーダにおける基準送信信号ｒ１（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）との相関演算である第１の相関値ＡＣ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）を算出することとなる。ここで、第２のセクタレーダからの干渉信号成分ｖ（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）は、送信符号aｎの極性を反転したものを用いた送信信号ｒ２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）と、第Ｍ＋ｕ＋１番目の送信周期Ｔｒにおける第２のセクタレーダから第１のセクタレーダへの干渉信号成分の複素伝搬路応答を示す複素遅延プロファイルｈ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）と、の畳み込み演算によって算出できる性質を用いて、次式（８）のように式変形を行っている。
【０１０１】
【数８】
2016205821.tif 000010
…（８）
【０１０２】
ここで、第１のセクタレーダ及び第２のセクタレーダは、第Ｍ＋ｕ番目の送信周期Ｔｒ、第Ｍ＋ｕ＋１番目の送信周期Ｔｒの各高周波送信信号の送信を同期して行う。このため、各送信信号間には、ｒ１（ｋ，Ｍ＋ｕ）＝−ｒ２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）、ｒ１（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）＝ｒ２（ｋ，Ｍ＋ｕ）の関係が成り立つ。この関係を用いて、式（８）を変形すると次式（９）となる。
【０１０３】
【数９】
2016205821.tif 000011
…（９）
【０１０４】
ここで、基準送信信号ｒ１（ｋ，Ｍ＋ｕ）、ｒ２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）は、送信符号ａｎ，ｂｎの各要素である[１，−１]の成分に対し、変調部１１０において、各離散時刻ｋの位相平面上でのコンスタレーション（変調シンボルマッピング）を[０°，１８０°]または[１８０°，０°]とすることができる。この場合、各離散時刻ｋの基準送信信号ｒ１（ｋ，Ｍ＋ｕ）、ｒ２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）は実数として扱うことができるため、式（７）、式（９）は、それぞれ次式（１０）、（１１）のように変形できる。
【０１０５】
【数１０】
2016205821.tif 000012
…（１０）
【０１０６】
【数１１】
2016205821.tif 000013
…（１１）
【０１０７】
さらに、第Ｍ＋ｕ番目の送信周期Ｔｒにおける第２のセクタレーダから第１のセクタレーダへの干渉信号成分の複素遅延プロファイルｈ１２（ｋ，Ｍ）と、第Ｍ＋ｕ＋１番目の送信周期Ｔｒにおける第２のセクタレーダから第１のセクタレーダへの干渉信号成分の複素遅延プロファイルｈ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）とが、ほぼ等しい場合（つまり、伝搬路変動がほぼ静的とみなせる場合）、他セクタレーダからの干渉信号成分に対する相関演算結果である第１の相関値ＡＣ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ）及びＡＣ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）は次式（１２）で示す関係となる。
【０１０８】
【数１２】
2016205821.tif 000014
…（１２）
【０１０９】
上記の相関演算結果の関係から、第１の加算処理部１２７は、第１の分離符号乗算部１２６により出力された乗算後第１の相関値を入力とし、（Ｍ＋ｕ）番目から第（Ｍ＋ｕ＋１）番目までの２送信周期（２Ｔｒ）において乗算された各乗算後第１の相関値を単位として加算を行うことで、第２のセクタレーダから第１のセクタレーダへの干渉成分ＡＣ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ）及びＡＣ１２（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）を抑圧することができる。
【０１１０】
以上、第１の相関値演算部１２３での、Ａ／Ｄ変換部１２０，１２１によりそれぞれ出力されたデジタルデータの複素信号ｘ（ｋ，Ｍ＋ｕ）、ｘ（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）が、それぞれ、第２のセクタレーダからの干渉信号成分ｖ（ｋ，Ｍ＋ｕ）、ｖ（ｋ，Ｍ＋ｕ＋１）を含む場合であって、第１のセクタレーダにおいて干渉抑圧する動作について説明した。なお、第２のセクタレーダにおいても、第３の相関値演算部１２３ａ、第２の分離符号乗算部１２６ａ、第３の加算処理部１２７ａの同様な動作により、第１のセクタレーダからの干渉信号成分の抑圧が可能となる。
【０１１１】
第１のサブ分離符号生成部１２４は、第ｕのセクタレーダにおいて、第Ｍ＋ｐ番目の送信周期Ｔｒに、直交符号生成部１０８により生成された直交符号ＯＣ（ｍｏｄ（ｐ、４）＋１、ｕ）が、当該送信周期Ｔｒ毎に入力される。また、第１のサブ分離符号生成部１２４は、第ｕのセクタレーダにおいて、第Ｍ＋ｐ番目の送信周期Ｔｒに、送信符号制御部１４０からの符号切換制御信号に応じて送信符号切換部１０７から出力された送信符号の種別（ａｎあるいはｂｎ）が、当該送信周期Ｔｒ毎に入力される。
【０１１２】
第１のサブ分離符号生成部１２４は、当該入力された直交符号ＯＣ（ｍｏｄ（ｐ、４）＋１、ｕ）及び送信符号の種別に応じて、第１のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（ｕ）を生成する。第１のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（ｕ）は、符号長Ｌ／２のサブ符号単位で第１のセクタレーダ受信部１０３に受信された受信信号から、第１のセクタレーダ送信部１０２より送信された送信信号を、分離するために用いる。
【０１１３】
第１のサブ分離符号生成部１２４は、当該生成された第１のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（ｕ）を第２の相関値演算部１２５に出力する。ここで、第ｕサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（ｕ）は、符号長Ｌの相補符号ａｎ，ｂｎが符号長Ｌ／２の相補符号のペアを構成するｃｎ，ｄｎを次式（１３）に示すように連接することで得られる性質を利用して生成される。なお、符号長Ｌ／２の相補符号のペアを構成するｃｎ，ｄｎは、次式（１４）に示すように表される。他の実施形態においても同様である。
【０１１４】
【数１３】
2016205821.tif 000015
…（１３）
【０１１５】
【数１４】
2016205821.tif 000016
…（１４）
【０１１６】
式（１３）及び（１４）に示される関係を用いて、第１のサブ分離符号の生成方法を具体的に説明する。図３Ｂ（ａ）に示すように、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒにおいて高周波送信信号が送信される際、直交符号ＯＣ（Ｍ、１）と送信符号ａｎ或いは送信符号ｂｎとが乗算される。すなわち、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒに対応した送信符号［ａｎ，ｂｎ，ａｎ，ｂｎ］と、直交符号ＯＣ（１）＝［１，１，１，１］とが乗算される。
【０１１７】
この乗算結果の送信符号［ａｎ，ｂｎ，ａｎ，ｂｎ］は、符号長Ｌ／２のサブ符号ｃｎ，ｄｎで置き換えられた場合には、［ｃｎ，ｄｎ，ｃｎ，−ｄｎ，ｃｎ，ｄｎ，ｃｎ，−ｄｎ］となる。第１のサブ分離符号生成部１２４は、当該乗算結果の送信符号［ａｎ，ｂｎ，ａｎ，ｂｎ］を符号長Ｌ／２のサブ符号ｃｎ，ｄｎで置き換えた場合における各送信符号の係数を第１のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（１）として生成する。すなわち、第１のサブ分離符号生成部１２４は、当該係数である［１，１，１，−１，１，１，１，−１］を第１のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（１）として生成する。
【０１１８】
また、第２のセクタレーダにおいても第１のセクタレーダの第１のサブ分離符号生成部１２４と同様に、第２のサブ分離符号生成部１２４ａは、第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（２）を生成する。具体的には、式（１３）及び（１４）に示される関係を用いて、図３Ｂ（ｂ）に示すように、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒにおいて高周波送信信号が送信される際、直交符号ＯＣ（Ｍ、２）と送信符号ａｎ或いは送信符号ｂｎとが乗算される。すなわち、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信周期Ｔｒに対応した送信符号［ｂｎ，ａｎ，ｂｎ，ａｎ］と、直交符号ＯＣ（２）＝［１，−１，−１，１］とが乗算される。
【０１１９】
この乗算結果の送信符号［ｂｎ，−ａｎ，−ｂｎ，ａｎ］は、符号長Ｌ／２のサブ符号ｃｎ，ｄｎで置き換えられた場合には、［ｃｎ，−ｄｎ，−ｃｎ，−ｄｎ，−ｃｎ，ｄｎ，ｃｎ，ｄｎ］となる。第２のサブ分離符号生成部１２４ａは、当該乗算結果の送信符号［ｂｎ，ａｎ，ｂｎ，ａｎ］を符号長Ｌ／２のサブ符号ｃｎ，ｄｎで置き換えた場合における各送信符号の係数を第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（２）として生成する。すなわち、第２のサブ分離符号生成部１２４ａは、当該係数である［１，−１，−１，−１，−１，１，１，１］を第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（２）として生成する。なお、以下の説明において、第ｕサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（ｕ）の第ｈ番目の要素を、ｓｕｂＯＣ（ｈ，ｕ）と表す。ここで、パラメータｈはｈ＝１，２，…，８である。
【０１２０】
上述したように、各セクタレーダ間において、第１のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（１）＝［１，１，１，−１，１，１，１，−１］と第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（２）＝［１，−１，−１，−１，−１，１，１，１］とは、次式（１５）に示す関係が成立する。すなわち、第１のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（１）と第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（２）とは、当該各サブ分離符号の２要素単位（１送信周期（１Ｔｒ）相当）、４要素単位（２送信周期（２Ｔｒ）相当）、８要素単位（４送信周期（４Ｔｒ）相当）で互いに直交する。この次式（１５）に示される関係により、受信信号の変動が１送信周期（Ｔｒ）、２送信周期（２Ｔｒ）、及び４送信周期（４Ｔｒ）にわたり静的とみなせる場合には、レーダ装置１０１は、他のセクタレーダからの干渉信号成分を抑圧することができる。
【０１２１】
【数１５】
2016205821.tif 000017
…（１５）
【０１２２】
第２の相関値演算部１２５は、Ａ／Ｄ変換部１２０，１２１によりそれぞれ出力されたデジタルデータの複素信号ｘ（ｋ，Ｍ＋ｐ）を入力する。第２の相関値演算部１２５は、送信信号生成部１０４の動作と同期して、当該送信信号生成部１０４と同様に基準信号発振器１３１において生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。なお、図３Ａでは、第１の相関値演算部１２３、第２の相関値演算部１２５へのリファレンス信号の入力は、省略して記載している。第２の相関値演算部１２５は、所定倍に逓倍した生成された信号に基づいて、離散時刻ｋに応じて送信信号生成部１０４により生成された送信信号（式（１）参照）と同一のベースバンドである基準送信信号ｒ（ｋ，Ｍ＋ｐ）を周期的に生成する。この基準送信信号ｒ（ｋ，Ｍ＋ｐ）は、当該基準送信信号の同相成分Ｉ（ｋ，Ｍ＋ｐ）及び当該基準送信信号の直交成分Ｑ（ｋ，Ｍ＋ｐ）を用いて、次式（１６）の複素信号として表される。
【０１２３】
【数１６】
2016205821.tif 000018
…（１６）
【０１２４】
また、第２の相関値演算部１２５は、当該入力された複素信号ｘ（ｋ，Ｍ＋ｐ）と、当該生成された基準送信信号ｒ（ｋ，Ｍ＋ｐ）との第２の相関値を次のように演算する。具体的には、第２の相関値演算部１２５は、各送信周期Ｔｒの送信区間Ｔｗを前半部と後半部とに分割したときの前半第２の相関値と後半第２の相関値とを、式（１７）に示すようにそれぞれ演算する。なお、前半部とは、離散時刻ｋ＝１〜Ｎｒ／２の範囲を示す。さらに、後半部とは、離散時刻ｋ＝（Ｎｒ／２）＋１〜Ｎｒの範囲を示す。
【０１２５】
その後、第２の相関値演算部１２５は、当該演算された前半第２の相関値と、第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（ｈ，ｕ）とを乗算する。同様に、第２の相関値演算部１２５は、当該演算された後半第２の相関値と、第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（ｈ，ｕ）とを乗算する。さらに、第２の相関値演算部１２５は、各第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（ｈ，ｕ）が乗算された前半第２の相関値と後半第２の相関値とを加算して第２の相関値を演算する（式（１８）参照）。第２の相関値演算部１２５は、当該演算された第２の相関値を第２の加算処理部１２８に出力する。ここで、ＡＣ２（ｋ，Ｍ＋ｐ，ｕ）は、第ｕ番目のセクタレーダにおける離散時刻ｋの第２の相関値演算部１２５の出力となる第２の相関値を表す。アスタリスク＊は、複素共役演算子を表す。
【０１２６】
【数１７】
2016205821.tif 000019
…（１７）
【０１２７】
【数１８】
2016205821.tif 000020
…（１８）
【０１２８】
ここで、第１のセクタレーダで受信された受信信号に、第２のセクタレーダからの信号が干渉信号（干渉波）として重畳されている場合を仮定する。この場合、第２の相関値演算部１２５は、離散時刻ｋの前半第２の相関値ＡＣ２ｓｕｂ１（ｋ，Ｍ＋ｐ）及び後半第２の相関値ＡＣ２ｓｕｂ２（ｋ，Ｍ＋ｐ）に対して、第１のセクタレーダの第１のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（１）を乗算する。これにより、レーダ装置１０１は、ターゲットの移動距離が少なく伝搬環境が静的な環境である場合に、次式（１９）に示すように、他の第２のセクタレーダからの干渉信号成分を抑圧することができる。
【０１２９】
【数１９】
2016205821.tif 000021
…（１９）
【０１３０】
同様に、第２のセクタレーダで受信された受信信号に、第１のセクタレーダからの信号が干渉信号（干渉波）として重畳されている場合を仮定する。この場合、第４の相関値演算部１２５ａは、離散時刻ｋの前半第４相関値ＡＣ２ｓｕｂ１（ｋ，Ｍ＋ｐ）及び後半第４相関値ＡＣ２ｓｕｂ２（ｋ，Ｍ＋ｐ）に対して、第２のセクタレーダの第２のサブ分離符号ｓｕｂＯＣ（２）を乗算する。これにより、レーダ装置１０１は、ターゲットの移動距離が少なく伝搬環境が静的な環境である場合に、次式（２０）に示すように、他の第１のセクタレーダからの干渉信号成分を抑圧することができる。
【０１３１】
【数２０】
2016205821.tif 000022
…（２０）
【０１３２】
上述したように、第１の相関値演算部１２３及び第２の相関値演算部１２５の演算は、それぞれ離散時刻ｋ＝１〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）に対して行われる。なお、レーダ装置１０１の測定対象となるターゲットの存在範囲によって、測定レンジ（ｋの範囲）を、例えばｋ＝Ｎｒ〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）のようにさらに狭めた限定をしてもよい。これにより、レーダ装置１０１は、第１の相関値演算部１２３及び第２の相関値演算部１２５のそれぞれの演算量をそれぞれ低減することができる。すなわち、レーダ装置１０１は、信号処理部１１９による演算量の削減に基づく消費電力量を低減することができる。
【０１３３】
第２の加算処理部１２８は、第２の相関値演算部１２５により出力された第２の相関値を入力する。第２の加算処理部１２８は、第Ｍ番目及び第（Ｍ＋１）番目の２送信周期（２Ｔｒ）における第２の相関値を単位として加算を行う。すなわち、第２の加算処理部１２８は、２送信周期分における第２の相関値ＡＣ２（ｋ，Ｍ＋ｐ，ｕ）〜ＡＣ２（ｋ，Ｍ＋ｐ＋１，ｕ）を単位として、離散時刻ｋのタイミングを揃えて次式（２１）に示す様な第２の平均相関値ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）を演算する。第２の加算処理部１２８は、当該演算された第２の平均相関値ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）を合致判定部１２９に出力する。
【０１３４】
【数２１】
2016205821.tif 000023
…（２１）
【０１３５】
この第２の加算処理部１２８の動作により、ターゲットの移動速度が大きい場合には、レーダ装置１０１は、第１のセクタレーダからの高周波送信信号を受信し、他の第２のセクタレーダからの高周波送信信号を抑圧する。また、２送信周期（２Ｔｒ）において演算された第２の平均相関値ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）を１つの単位として、さらに当該単位の複数倍の送信周期Ｔｒにわたって加算しても良い。これにより、レーダ装置１０１は、雑音成分をさらに抑圧することで、ＳＮＲを向上することができ、さらに、ターゲットの到来距離の推定に関する測定性能を向上することができる。
【０１３６】
合致判定部１２９は、第１の加算処理部１２７により出力された第１の平均相関値ａｖｅＡＣ１（ｋ，ｕ）と、第２の加算処理部１２８により出力された第２の平均相関値ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）とを入力する。合致判定部１２９は、所定回数の送信周期Ｔｒにわたって入力された第１の平均相関値に基づいて、所定の判定しきい値Ｂ１以上、すなわち次式（２２）に示す関係を満たすときの離散時刻ｋを抽出する。また、合致判定部１２９は、所定回数の送信周期Ｔｒにわたって入力された第２の平均相関値に基づいて、所定の判定しきい値Ｂ２以上、すなわち式（２３）に示す関係を満たすときの離散時刻ｋを抽出する。さらに、合致判定部１２９は、式（２２）を満たすときの離散時刻ｋと、式（２３）を満たすときの離散時刻ｋとをそれぞれ比較し、両方の離散時刻が一致するときの離散時刻ｋにおける第１の平均相関値ａｖｅＡＣ１（ｋ，ｕ）を到来距離推定部１３０に出力する。
【０１３７】
【数２２】
2016205821.tif 000024
…（２２）
【０１３８】
【数２３】
2016205821.tif 000025
…（２３）
【０１３９】
ここで、上述した所定の判定しきい値Ｂ１、Ｂ２は、それぞれ第１の加算処理部１２７、第２の加算処理部１２８の出力のノイズレベルに、所定のマージン（３［ｄＢ］〜１０［ｄＢ］程度）を加えたレベルである。この所定のマージンとしては、判定しきい値Ｂ１と判定しきい値Ｂ２で同じ値に設定にするか、当該判定しきい値Ｂ２でのマージンをより小さくすることが好ましい。判定しきい値Ｂ２でのマージンをより小さくするのは、符号長Ｌ／２の送信符号により相関演算結果である第２の加算処理部１２８の出力が、第１の加算処理部１２７の出力に比べて、第２の平均相関値のＳＮＲが低いため、ノイズレベルを基準としたときの信号レベルが低くなるためである。
【０１４０】
図３Ｄはターゲットが移動していない場合における合致判定部の動作の説明図であって、図３Ｄ（ａ）は第１の平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフであり、図３Ｄ（ｂ）は第２の平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフであり、図３Ｄ（ｃ）合致判定部の出力である第１の平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフである。また、図３Ｅはターゲットが移動している場合における合致判定部の動作の説明図であって、図３Ｅ（ａ）は第１の平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフであり、図３Ｅ（ｂ）は第２平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフであり、図３Ｅ（ｃ）は合致判定部の出力である第１平均相関値の絶対値と離散時刻との関係を示したグラフである。
【０１４１】
合致判定部１２９の動作について、図３Ｄ及び図３Ｅを参照して詳細に説明する。
【０１４２】
合致判定部１２９は、判定しきい値Ｂ１を超える第１の平均相関値の絶対値｜ａｖｅＡＣ１（ｋ，ｕ）｜の離散時刻ｋの集合ｇｒｏｕｐ１を抽出する。合致判定部１２９は、判定しきい値Ｂ２を超える第２の平均相関値｜ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）｜の離散時刻ｋの集合ｇｒｏｕｐ２を抽出する。例えば図３Ｄ（ａ）及び（ｂ）では、集合ｇｒｏｕｐ１＝｛ｋ２、ｋ４、ｋ６、ｋ７｝、及び集合ｇｒｏｕｐ２＝｛ｋ２、ｋ４、ｋ６、ｋ７｝である。合致判定部１２９は、それぞれ抽出された集合ｇｒｏｕｐ１及び集合ｇｒｏｕｐ２のうち合致する離散時刻ｋの集合ｇｒｏｕｐ３を抽出する。例えば図３Ｄ（ｃ）に示すように、集合ｇｒｏｕｐ３＝｛ｋ２、ｋ４、ｋ６、ｋ７｝である。
【０１４３】
合致判定部１２９は、当該抽出された集合ｇｒｏｕｐ３の各離散時刻における判定後第１の平均相関値｜ａｖｅＡＣ１（ｇ，ｕ）｜を到来距離推定部１３０に出力する。ただし、パラメータｇは、集合ｇｒｏｕｐ３に含まれる離散時刻ｋの要素である。例えば図３Ｅでは、離散時刻ｋ２において到来するターゲットからの反射波の信号であって、当該ターゲットが移動を伴う場合における、第１のセクタレーダにおける第１の加算処理部１２７の出力の絶対値｜ａｖｅＡＣ１（ｋ，ｕ）｜、及び第２の加算処理部１２８の出力の絶対値｜ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）｜が示されている。この場合、離散時刻ｋ２において到来するターゲットからの反射波の信号のレベルが強いため、ターゲットの移動に伴うドップラ変動により、離散時刻ｋ２における第１の平均相関値ａｖｅＡＣ１（ｋ２，ｕ）の他に、ａｖｅＡＣ１（ｋ５，ｕ）、ａｖｅＡＣ１（ｋ８，ｕ）、及びａｖｅＡＣ１（ｋ１０，ｕ）が、判定しきい値Ｂ１を超えるレンジサイドローブとして生じているとする。この場合、第２の加算処理部１２８の出力の絶対値｜ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）｜のサイドローブは、第２の加算処理部１２８における加算時間が、第１の加算処理部１２７における加算時間よりも短い。これにより、第１の加算処理部１２７の出力の絶対値｜ａｖｅＡＣ１（ｋ５，ｕ）｜、｜ａｖｅＡＣ１（ｋ８，ｕ）｜、及び｜ａｖｅＡＣ１（ｋ１０，ｕ）｜でのレンジサイドローブの上昇を抑えることができる。
【０１４４】
この結果、第２の加算処理部１２８の出力の絶対値｜ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）｜が判定しきい値Ｂ２を下回るサイドローブレベルとなった場合には、合致判定部１２９は、判定しきい値Ｂ１を超える第１の平均相関値の絶対値｜ａｖｅＡＣ１（ｋ，ｕ）｜、判定しきい値Ｂ２を超える第２の平均相関値｜ａｖｅＡＣ２（ｋ，ｕ）｜の離散時刻の集合ｇｒｏｕｐ１、ｇｒｏｕｐ２を次のように抽出する。具体的には、合致判定部１２９は、図３Ｅ（ａ）及び図３Ｅ（ｂ）に示すように、集合ｇｒｏｕｐ１＝｛ｋ２、ｋ４、ｋ５、ｋ６、ｋ７、ｋ８、ｋ１０｝、集合ｇｒｏｕｐ２＝｛ｋ２、ｋ４、ｋ６、ｋ７｝をそれぞれ抽出する。合致判定部１２９は、図３Ｅ（ｃ）に示すように、それぞれ抽出された集合ｇｒｏｕｐ１及び集合ｇｒｏｕｐ２のうち合致する離散時刻ｋの集合ｇｒｏｕｐ３を抽出する。すなわち、集合ｇｒｏｕｐ３＝｛ｋ２、ｋ４、ｋ６、ｋ７｝である。
【０１４５】
合致判定部１２９は、当該抽出された集合ｇｒｏｕｐ３の各離散時刻における判定後第１の平均相関値｜ａｖｅＡＣ１（ｇ，ｕ）｜を到来距離推定部１３０に出力する。ただし、パラメータｇは、集合ｇｒｏｕｐ３に含まれる離散時刻ｋの要素である。これにより、合致判定部１２９は、当該ターゲットが移動することによってレンジサイドローブが上昇した場合でも、離散時刻ｋ２において到来するターゲットからの反射波の信号に対して、レンジサイドローブを抑圧することができる。なお、他セクタレーダからの干渉波成分がドップラー変動を含む場合でも、合致判定部１２９の上記の動作により、その干渉成分の抑圧を行うことができる。
【０１４６】
到来距離推定部１３０は、合致判定部１２９により出力された判定後第１の平均相関値｜ａｖｅＡＣ１（ｇ，ｕ）｜を入力する。到来距離推定部１３０は、当該入力された判定後第１の平均相関値｜ａｖｅＡＣ１（ｇ，ｕ）｜に基づいて、ターゲットまでの距離の推定演算を行う。到来距離推定部１３０によるターゲットまでの距離の推定演算は、既に公知の技術であり、例えば非特許文献１を参照することにより実現することが可能である。
【０１４７】
例えば、到来距離推定部１３０は、合致判定部１２９により出力された判定後第１の平均相関値｜ａｖｅＡＣ１（ｇ，ｕ）｜に基づいて、当該判定後第１の平均相関値が最大値をとるときの離散時刻と高周波送信信号の送信時間との時間差を判定する。さらに、到来距離推定部１３０は、当該判定された時間差に基づいて、ターゲットまでの距離を推定する。
【０１４８】
以上により、実施形態に係るレーダ装置１０１によれば、複数のセクタレーダが、サブ符号長単位でもセクタレーダ間の干渉低減が可能となるパルス圧縮符号を送信することで、ターゲットが移動する場合でも当該ターゲットからの反射波の信号における低レンジサイドローブ特性を維持し、複数のセクタレーダ間における干渉を抑圧することができる。
【０１４９】
なお、各セクタレーダは、それぞれ複数の受信アンテナを有する場合に当該複数の受信アンテナを用いることで、当該受信アンテナに得られる受信信号におけるターゲットの受信位相差を基にして、当該ターゲットの到来角の推定も可能となる。
【０１５０】
なお、図３Ａのレーダ装置において、増幅器１１４，１１４，１１６，１１６ａはそれぞれ可変振幅調整器及び可変移相器を含み、送信符号制御部１４０からの制御信号に基づいて、アレーアンテナ２１，２２，２３，２４の主ビームを走査制御する。ここで、アレーアンテナ２１から送信される送信信号と、送信アレーアンテナ２２から送信する送信信号はそれぞれ符号化されたパルス信号であって、例えば、送信アレーアンテナ２１から送信されるパルス信号と送信アレーアンテナ２２から送信されるパルス信号は同期又は非同期で送信される。
【０１５１】
以上のように構成されたレーダ装置において、基本的には、第１のセクタのアレーアンテナ２１で送信した無線信号が車両又は歩行者で反射されてきた反射無線信号は、同一の第１のセクタのアレーアンテナ２３で受信して車両又は歩行者の検出判断を行い、第２のセクタのアレーアンテナ２２で送信した無線信号が車両又は歩行者で反射されてきた反射無線信号は、同一の第２のセクタのアレーアンテナ２４で受信して車両又は歩行者の検出判断を行う。ここで、レーダ装置１０１で用いる符号化方式において、互いに異なるセクタの信号処理において、例えば特許文献２で用いられた直交する２つの符号を用いる。
【０１５２】
「発明が解決しようとする課題」の欄で指摘したように、１対のアレーアンテナを用いて視野角を広げる場合においては、ある１つのアレーアンテナのサイドローブが別のアレーアンテナの主ビームに対して干渉が発生するおそれがあり、１対のアレーアンテナ間で互いに干渉を抑制する必要がある。本実施形態では、この問題点を解決するために、以下のように、２対のアレーアンテナ（２１，２３；２２，２４）において放射パターンの設定を行う。
【０１５３】
図４は図１のレーダ装置用アンテナ装置の放射パターンの設定方法を示す、アレーアンテナ２１〜２４間の放射パターンの関係を示す概略模式図である。
【０１５４】
図４において、アレーアンテナ２１，２３は互いに同一の第１のセクタであって例えば同様の放射パターンを有し、主ビーム方向Ｍ１と、異なるサイドローブ方向Ｓ１１，Ｓ１２とを有するものとする。また、アレーアンテナ２２，２４は互いに同一の第２のセクタであって例えば同様の放射パターンを有し、主ビーム方向Ｍ２と、異なるサイドローブ方向Ｓ２１，Ｓ２２とを有するものとする。
【０１５５】
本実施形態においては、アレーアンテナ２１，２３とアレーアンテナ２２，２４のそれぞれの主ビーム方向とサイドローブ方向との関係が以下のようになるようにアンテナ基板１５，１６を配置したことを特徴としている。
（１）送信アレーアンテナ２１の主ビーム方向Ｍ１と、送信アレーアンテナ２２のサイドローブ方向Ｓ２２とが互いに異なり平行とならないように設定する。また、送信アレーアンテナ２２の主ビーム方向Ｍ２と、送信アレーアンテナ２１のサイドローブ方向Ｓ１１とが互いに異なり平行とならないように設定する。これにより、主ビーム方向Ｍ１，Ｍ２は最大送信強度を有しているので、隣接セクタのサイドローブからの影響を軽減でき、水平方向の電子的なビーム走査を行う際に、送信で干渉が発生する角度領域を少なくすることができ、干渉抑制の効果を従来技術に比較して高くすることができる。
（２）また同様にして、受信アレーアンテナ２３の主ビーム方向Ｍ１と、受信アレーアンテナ２４のサイドローブ方向Ｓ２２とが互いに異なり平行とならないように設定する。また、受信アレーアンテナ２４の主ビーム方向Ｍ２と、受信アレーアンテナ２３のサイドローブ方向Ｓ１１とが互いに異なり平行とならないように設定する。これにより、主ビーム方向Ｍ１，Ｍ２は最大受信利得を有しているので、隣接セクタのサイドローブからの影響を軽減でき、水平方向の電子的なビーム走査を行う際に、受信で干渉が発生する角度領域を少なくすることができ、干渉抑制の効果を従来技術に比較して高くすることができる。
【実施例】
【０１５６】
次いで、本発明者らは実施形態にかかるレーダ装置用アンテナ装置についてシミュレーションを行った。その結果について以下に説明する。
【０１５７】
図５は図１のレーダ装置用アンテナ装置において、アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１（実線）についての、放射角度θｐに対する放射相対レベルを示すグラフである。図５から明らかなように、アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１は、主ビーム及び複数のサイドローブを有する。
【０１５８】
図６は図１のレーダ装置用アンテナ装置において、図４の放射パターンの設定方法を用いて設定された、アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１（実線）と、アレーアンテナ２２の放射パターンＰ２２（点線）との関係を示す、放射角度θｐに対する放射相対レベルを示すグラフである。図６から明らかなように、送信アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１の主ビーム方向Ｍ１と、送信アレーアンテナ２２の放射パターンＰ２２のサイドローブ方向Ｓ２２とが実質的に一致していない。また、送信アレーアンテナ２２の放射パターンＰ２２の主ビーム方向Ｍ２と、送信アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１のサイドローブ方向Ｓ１１とが実質的に一致していない。これにより、主ビーム方向Ｍ１，Ｍ２は最大送信強度を有しているので、隣接セクタのサイドローブからの影響を軽減でき、水平方向の電子的なビーム走査を行う際に、送信で干渉が発生する角度領域を少なくすることができ、干渉抑制の効果を従来技術に比較して高くすることができる。
【０１５９】
図７は図１のレーダ装置用アンテナ装置において、図４の放射パターンの設定方法を用いて設定された、アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１（実線）と、アレーアンテナ２２の別の放射パターンＰ２２ａ（点線）との関係を示す、放射角度θｐに対する放射相対レベルを示すグラフである。図７でも同様に、送信アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１の主ビーム方向Ｍ１と、送信アレーアンテナ２２の別の放射パターンＰ２２ａのサイドローブ方向Ｓ２２とが実質的に一致していない。また、送信アレーアンテナ２２の当該別の放射パターンＰ２２ａの主ビーム方向Ｍ２と、送信アレーアンテナ２１の放射パターンＰ２１のサイドローブ方向Ｓ１１とが実質的に一致していない。これにより、主ビーム方向Ｍ１，Ｍ２は最大送信強度を有しているので、隣接セクタのサイドローブからの影響を軽減でき、水平方向の電子的なビーム走査を行う際に、送信で干渉が発生する角度領域を少なくすることができ、干渉抑制の効果を従来技術に比較して高くすることができる。
【０１６０】
変形例．
以上の実施形態では、例えば矩形の複数のパッチアンテナＡ１〜Ａ４を用いてそれぞれアレーアンテナ２１〜２４を構成しているが、各アレーアンテナ２１〜２４は電子的にビーム走査可能なアレーアンテナであればよく、例えば、図８のアレーアンテナ構成してもよい。
【０１６１】
図８は変形例にかかる１つのアレーアンテナの構成例を示す平面図である。図８において、アレーアンテナは、誘電体基板であるアンテナ基板９０上において、例えば４個のアンテナ装置９１〜９４を並置して構成される。各アンテナ装置９１〜９４において、ストリップ矩形形状の給電線路９５の図上左下側において給電線路９５と電磁的に結合するように近接して送信周波数で共振する複数の共振器９６を形成する一方、給電線路９５の図上右上側において給電線路９５と電磁的に結合するように近接して送信周波数で共振する複数のリング共振器９７を形成する。そして、給電線路９５の重心中心の給電点９８で給電することで無線信号の電磁波を図８の紙面から上方向に放射できる。また、複数のアンテナ装置９１〜９４で位相差を制御することで、上記電磁波の放射を給電線路９５の長手方向と直交する方向で電子的に走査することができる。
【０１６２】
実施形態のまとめ．
第１の態様にかかるレーダ装置は、互いに同期して電子ビーム走査を行う少なくとも２対のアレーアンテナを備えたレーダ装置であって、
互いに同一のセクタでそれぞれ送信し、受信する第１の送信アレーアンテナと第１の受信アレーアンテナを備えた第１のアンテナ基板と、
互いに同一のセクタでそれぞれ送信し、受信する第２の送信アレーアンテナと第２の受信アレーアンテナを備えた第２のアンテナ基板とを備え、
上記第１及び第２のアンテナ基板は、上記第１の送信アレーアンテナ及び上記第１の受信アレーアンテナの放射の正面方向と、上記第２の送信アレーアンテナ及び上記第２の受信アレーアンテナの放射の正面方向とが所定の角度で異なることで互いに異なるセクタを形成するように、かつ、上記電子ビーム走査時において、上記第１の送信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第２の送信アレーアンテナのサイドローブ方向と平行でなく、上記第２の送信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第１の送信アレーアンテナのサイドローブ方向と平行とならないように配置されたことを特徴とする。
【０１６３】
第２の態様にかかるレーダ装置は、第１の態様にかかるレーダ装置において、上記第１及び第２のアンテナ基板は、上記第１の送信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第２の送信アレーアンテナのサイドローブ方向から少なくとも５度以上ずれて異なるように配置されたことを特徴とする。
【０１６４】
第３の態様にかかるレーダ装置は、第１又は第２の態様にかかるレーダ装置において、上記第１及び第２のアンテナ基板は、上記電子ビーム走査時において、上記第１の受信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第２の受信アレーアンテナのサイドローブ方向と平行でなく、上記第２の受信アレーアンテナの主ビーム方向が上記第１の受信アレーアンテナのサイドローブ方向と平行とならないように配置されたことを特徴とする。
【０１６５】
第４の態様にかかるレーダ装置は、第１〜第３の態様のうちのいずれか１つの態様にかかるレーダ装置において、
上記第１のアンテナ基板において、上記第１の送信アレーアンテナと上記第１の受信アレーアンテナとを並置して配置し、
上記第２のアンテナ基板において、上記第２の送信アレーアンテナと上記第２の受信アレーアンテナとを並置して配置したことを特徴とする。
【０１６６】
第５の態様にかかるレーダ装置は、第４の態様にかかるレーダ装置において、
上記第１の送信アレーアンテナと上記第２の送信アレーアンテナは所定の対称点を中心として回転対称で配置され、
上記第１の受信アレーアンテナと上記第２の受信アレーアンテナは上記対称点を中心として回転対称で配置されたことを特徴とする。
これにより、複数の共通のアンテナ基板を用いてレーダ装置を構成しても干渉抑制の効果を従来技術に比較して高くすることができるため、低コスト化することができる。
また、干渉抑制効果を発揮する送信ビーム方向の角度制約が少なくなり、ビーム方向制御の角度を広範囲に設定可能である。
【０１６７】
第６の態様にかかるレーダ装置は、第１〜第５の態様のうちいずれか１つの態様にかかるレーダ装置を備えたことを特徴とする。
【０１６８】
第７の態様にかかるレーダ装置は、第１〜第６の態様のうちのいずれか１つの態様にかかるレーダ装置において、
上記第１の送信アレーアンテナから送信される送信信号と、上記第２の送信アレーアンテナから送信する送信信号はそれぞれ符号化されたパルス信号であって、
上記第１の送信アレーアンテナから送信されるパルス信号と上記第２の送信アレーアンテナから送信されるパルス信号は非同期で送信されることを特徴とする。
これにより、パルス信号の積算処理を行った場合において、干渉抑制の効果をより高くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
以上詳述したように、本開示にかかるレーダ装置によれば、２対のアレーアンテナを用いて視野角を広げる場合において、従来技術に比較して、互いのサイドローブから主ビームへの干渉をさらに抑制することができる。特に、水平方向の電子的なビーム走査を行う際に干渉発生する角度領域が少なくなり、干渉抑制効果が高まる。また、干渉抑制効果が高まることにより、感度が高まるため、人体や自転車などのレーダ反射波の弱い物体の検出が可能となり、車両の走行時にも広視野角で歩行者の検出が可能な車載レーダに用いても有用である。
【符号の説明】
【０１７０】
１０…装置筐体、
１１…底面、
１２…上面、
１３，１４…傾斜面、
１５，１６…アンテナ基板、
２１，２２…送信アレーアンテナ、
２３，２４…受信アレーアンテナ、
９０…アンテナ基板、
９１〜９４…アンテナ装置、
９５…給電線路、
９６，９７…共振器、
９８…給電点、
１０１…レーダ装置、
１０２…第１のセクタレーダ送信部、
１０２ａ…第２のセクタレーダ送信部、
１０３…第１のセクタレーダ受信部、
１０３ａ…第２のセクタレーダ受信部、
１０４…送信信号生成部、
１０５…第１の符号生成部、
１０６…第２の符号生成部、
１０７…送信符号切換部、
１０８…直交符号生成部、
１０９…直交符号乗算部、
１１０…変調部、
１１１…ＬＰＦ、
１１２…送信ＲＦ部、
１１３，１１７…周波数変換部、
１１４，１１６…増幅器、
１１５…受信ＲＦ部、
１１８…直交検波部、
１１９…信号処理部、
１２０，１２１…Ａ／Ｄ変換部、
１２２…第１の分離符号生成部、
１２３…第１の相関値演算部、
１２４…第１のサブ分離符号生成部、
１２５…第２の相関値演算部、
１２６…第１の分離符号乗算部、
１２７…第１の加算処理部、
１２８…第２の加算処理部、
１２９…合致判定部、
１３０…到来距離推定部、
１３１…基準信号発振器、
１４０，１４０ａ…送信符号制御部、
１４０ｍ…送信符号記憶部、
２０１，２０２…車両、
２０３…歩行者、
２０４…レーダ装置、
Ａ１〜Ａ４…パッチアンテナ、
Ｘ…正面方向（基準軸方向）、
Ｘ１…アレーアンテナ２１，２３の正面方向、
Ｘ２…アレーアンテナ２２，２４の正面方向、
Ｍ１…アレーアンテナ２１，２３の主ビーム方向、
Ｍ２…アレーアンテナ２２，２４の主ビーム方向、
Ｓ１１，Ｓ１２…アレーアンテナ２１，２３のサイドローブ方向、
Ｓ２１，Ｓ２２…アレーアンテナ２２，２４のサイドローブ方向、
θｐ…放射角度。
【図１】
2016205821.tif 000026
【図２】
2016205821.tif 000027
【図３Ａ】
2016205821.tif 000028
【図３Ｂ】
2016205821.tif 000029
【図３Ｃ】
2016205821.tif 000030
【図３Ｄ】
2016205821.tif 000031
【図３Ｅ】
2016205821.tif 000032
【図４】
2016205821.tif 000033
【図５】
2016205821.tif 000034
【図６】
2016205821.tif 000035
【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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