(57)【要約】  レーダ信号処理装置（４０）は、ディジタル受信信号に対して第１〜第３の離散直交変換を実行することにより、目標物体との距離に対応する第１の離散周波数、目標物体の相対速度に対応する第２の離散周波数、及び一連の周波数変調波の到来角度に対応する第３の離散周波数に関する３次元離散周波数スペクトルを算出する周波数解析部（５０）と、少なくとも１つの第１の探索周波数の離散周波数値について、第２の探索周波数の方向において３次元離散周波数スペクトルに現れるピークの離散周波数値を検出するピーク検出部（５５Ａ）と、極大分布検出部（５５Ｂ）とを備える。極大分布検出部（５５Ｂ）は、ピークを包含しかつ第１の探索周波数及び第２の探索周波数の方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目し、当該局所的な強度分布が第１の探索周波数の方向において極大分布を形成するか否かを判定する。
2020246002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に配列された複数のアンテナ素子を有し、レーダ探知範囲内に存在する目標物体で反射された一連の周波数変調波を前記複数のアンテナ素子で受信するアンテナアレイと、前記複数のアンテナ素子の出力信号に信号処理を施して複数チャンネルのディジタル受信信号を出力する受信回路とを備えたレーダシステムにおいて使用されるレーダ信号処理装置であって、
前記ディジタル受信信号に対して、時間に関する第１の離散直交変換、前記一連の周波数変調波に割り当てられた連続番号に関する第２の離散直交変換、及び前記複数のアンテナ素子に割り当てられた配列番号に関する第３の離散直交変換を実行することにより、前記目標物体との距離に対応する第１の離散周波数、前記目標物体の相対速度に対応する第２の離散周波数、及び前記一連の周波数変調波の到来角度に対応する第３の離散周波数に関する３次元離散周波数スペクトルを算出する周波数解析部と、
前記第１から第３の離散周波数の中から選択された少なくとも１つの第１の探索周波数の離散周波数値について、前記第１から第３の離散周波数の中から選択された第２の探索周波数の方向において前記３次元離散周波数スペクトルに現れるピークの離散周波数値を検出するピーク検出部と、
前記ピークを包含し、かつ前記第１の探索周波数及び前記第２の探索周波数の方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目し、前記局所的な強度分布が前記第１の探索周波数の方向において極大分布を形成するか否かを判定する極大分布検出部と、
前記局所的な強度分布が前記極大分布を形成すると判定されたときに、前記第１の探索周波数の当該離散周波数値及び前記ピークの当該離散周波数値を用いて前記目標に関する情報を算出する目標情報算出部と
を備えることを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ信号処理装置であって、前記目標情報算出部は、前記第２の探索周波数の方向において前記極大分布が存在する範囲の幅が閾値よりも大きいときに、前記第１の探索周波数の当該離散周波数値及び前記ピークの当該離散周波数値を用いて前記目標に関する情報を算出することを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーダ信号処理装置であって、前記極大分布検出部は、前記局所的な強度分布として強度閾値よりも大きな強度を有する分布に着目することを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のレーダ信号処理装置であって、
前記ピーク検出部は、
前記第２の探索周波数の方向における前記３次元離散周波数スペクトルのＬ個の離散強度値（Ｌは正整数）の中から極大値を検出し、
前記Ｌ個の離散強度値のうちの大きい方からＫ番目の離散強度値（Ｋは、Ｌよりも小さい所定の正整数）と、前記Ｌ個の離散強度値のうちの小さい方からＪ番目の離散強度値（Ｊは、Ｌ−Ｋよりも小さい所定の正整数）との間の差分絶対値が閾値を超えるときに、前記極大値に対応する前記第２の探索周波数の離散周波数値を前記ピークの離散周波数値として検出する、
ことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のレーダ信号処理装置と、
前記アンテナアレイと、
前記受信回路と
を備えることを特徴とするレーダシステム。
【請求項６】
空間的に配列された複数のアンテナ素子を有し、レーダ探知範囲内に存在する目標物体で反射された一連の周波数変調波を前記複数のアンテナ素子で受信するアンテナアレイと、前記複数のアンテナ素子の出力信号に信号処理を施して複数チャンネルのディジタル受信信号を出力する受信回路とを備えたレーダシステムにおいて実行される信号処理方法であって、
前記ディジタル受信信号に対して、時間に関する第１の離散直交変換、前記一連の周波数変調波に割り当てられた連続番号に関する第２の離散直交変換、及び前記複数のアンテナ素子に割り当てられた配列番号に関する第３の離散直交変換を実行することにより、前記目標物体との距離に対応する第１の離散周波数、前記目標物体の相対速度に対応する第２の離散周波数、及び前記一連の周波数変調波の到来角度に対応する第３の離散周波数に関する３次元離散周波数スペクトルを算出するステップと、
前記第１から第３の離散周波数の中から選択された少なくとも１つの第１の探索周波数の離散周波数値について、前記第１から第３の離散周波数の中から選択された第２の探索周波数の方向において前記３次元離散周波数スペクトルに現れるピークの離散周波数値を検出するステップと、
前記ピークを包含し、かつ前記第１の探索周波数及び前記第２の探索周波数の方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目し、前記局所的な強度分布が前記第１の探索周波数の方向において極大分布を形成するか否かを判定するステップと、
前記局所的な強度分布が前記極大分布を形成すると判定されたときに、前記第１の探索周波数の当該離散周波数値及び前記ピークの当該離散周波数値を用いて前記目標に関する情報を算出するステップと
を備えることを特徴とする信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数変調された送信波を用いて、離れた位置に存在する物体に関する情報を測定するレーダ技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
時間とともに上昇または下降する変調周波数をもつ送信波を用いて、離れた位置に存在する物体を検知するレーダ技術が広く普及している。この種のレーダ技術の中でも、送信波の周波数を線形に変調する方式はチャープ変調（ｃｈｉｒｐ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式と呼ばれている。特許文献１（特開２０１８−１１５９３６号公報）には、高速チャープ変調（Ｆａｓｔ  Ｃｈｉｒｐ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＦＣＭ）方式と呼ばれるチャープ変調方式が開示されている。以下、高速チャープ変調を「ＦＣＭ」と呼ぶ。【０００３】
特許文献１に開示されているＦＣＭ方式で動作するレーダ装置は、鋸波状に変調された周波数をもつ送信信号を用いて、離れた位置に存在する物体から反射波をアレーアンテナで受信することにより受信信号を得、当該受信信号と送信信号の一部とを混合してビート信号を生成する。このレーダ装置は、当該ビート信号に２次元高速フーリエ変換を施して、物体までの距離に対応する周波数ビン（離散周波数）と相対速度に対応する周波数ビン（離散周波数）とに関する２次元スペクトルを得る。このレーダ装置は、当該２次元スペクトルにおいて所定値以上のパワー値をもつピークを検出し、当該ピークが存在する２種類の周波数ビンの組合せに基づいて物体との距離及び相対速度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１１５９３６号公報（たとえば、図９Ａ，９Ｂ及び段落［０１４３］〜［０１６１］参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レーダ探知範囲内に反射強度の比較的高い高反射物体（たとえば、車両）と反射強度の比較的低い低反射物体（たとえば、人体）とが同時に出現することがある。これら高反射物体及び低反射物体の存在位置が互いに近接すると、上記２次元スペクトルにおいては、高反射物体の存在を示すピークのみが明瞭に形成され、低反射物体の存在を示すピークが明瞭に形成されない状況が生じることがある。このような状況では、高反射物体と低反射物体とを同時に検知することが難しい。【０００６】
上記に鑑みて本発明の目的は、レーダ探知範囲内で互いに近接した位置に現れる高反射物体及び低反射物体を同時に検知して高反射物体及び低反射物体を高精度に識別することができるレーダ信号処理装置、レーダシステム及び信号処理方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によるレーダ信号処理装置は、空間的に配列された複数のアンテナ素子を有し、レーダ探知範囲内に存在する目標物体で反射された一連の周波数変調波を前記複数のアンテナ素子で受信するアンテナアレイと、前記複数のアンテナ素子の出力信号に信号処理を施して複数チャンネルのディジタル受信信号を出力する受信回路とを備えたレーダシステムにおいて使用されるレーダ信号処理装置であって、前記ディジタル受信信号に対して、時間に関する第１の離散直交変換、前記一連の周波数変調波に割り当てられた連続番号に関する第２の離散直交変換、及び前記複数のアンテナ素子に割り当てられた配列番号に関する第３の離散直交変換を実行することにより、前記目標物体との距離に対応する第１の離散周波数、前記目標物体の相対速度に対応する第２の離散周波数、及び前記一連の周波数変調波の到来角度に対応する第３の離散周波数に関する３次元離散周波数スペクトルを算出する周波数解析部と、前記第１から第３の離散周波数の中から選択された少なくとも１つの第１の探索周波数の離散周波数値について、前記第１から第３の離散周波数の中から選択された第２の探索周波数の方向において前記３次元離散周波数スペクトルに現れるピークの離散周波数値を検出するピーク検出部と、前記ピークを包含し、かつ前記第１の探索周波数及び前記第２の探索周波数の方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目し、前記局所的な強度分布が前記第１の探索周波数の方向において極大分布を形成するか否かを判定する極大分布検出部と、前記局所的な強度分布が前記極大分布を形成すると判定されたときに、前記第１の探索周波数の当該離散周波数値及び前記ピークの当該離散周波数値を用いて前記目標に関する情報を算出する目標情報算出部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、レーダ探知範囲内で互いに近接した位置に現れる高反射物体及び低反射物体を同時に検知し、これら高反射物体及び低反射物体を高精度に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施の形態１のレーダシステムの概略構成を示す図である。
【図２】高速チャープ変調方式による送信波の周波数及び受信波の周波数のそれぞれの時間変化の例を示すグラフである。
【図３】実施の形態１のレーダ信号処理装置のハードウェア構成例の概略構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１のレーダ信号処理装置における演算部の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１の演算部の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】３次元離散周波数スペクトルの概念を説明するための図である。
【図７】３次元離散周波数スペクトルから抽出された２次元離散周波数スペクトルの例を表すグラフである。
【図８】３次元離散周波数スペクトルから抽出された２次元離散周波数スペクトルの他の例を表すグラフである。
【図９】実施の形態１の目標検出部の動作手順の具体例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、実施の形態１のレーダシステムを搭載した移動体と電波反射源との間の位置関係を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。なお、図面全体において同一符号を付された構成要素は、同一構成及び同一機能を有するものとする。
【００１１】
図１は、本発明に係る実施の形態１のレーダシステム１の概略構成を示す図である。図１に示されるレーダシステム１は、マイクロ波帯、ミリ波帯または準ミリ波帯などの高周波帯にて一連の周波数変調波信号を連続的に生成する送信器１１と、送信器１１の出力信号に基づいて一連の周波数変調波（送信波）Ｔｗをレーダ探知範囲に向けて送信する送信アンテナ１０と、当該レーダ探知範囲内に存在する目標物体（図示せず。）で散乱または反射された周波数変調波（受信波）Ｒｗを受信する受信アンテナ素子２１０，…，２１Ｑ−１からなるアンテナアレイ２０と、受信アンテナ素子２１０，…，２１Ｑ−１の出力信号にアナログ信号処理を施してＱチャンネル（Ｑ個の受信チャンネル）のアナログ受信信号Ｒ（ｔ，ｈ，０），…，Ｒ（ｔ，ｈ，Ｑ−１）を出力する受信器３００，…，３０Ｑ−１とを備えている。
【００１２】
ここで、受信アンテナ素子２１０〜２１Ｑ−１の個数Ｑは３以上の整数であるが、これに限定されるものではない。アナログ受信信号Ｒ（ｔ，ｈ，０）〜Ｒ（ｔ，ｈ，Ｑ−１）において、ｔは時間であり、ｈは、目標物体から受信された周波数変調波（受信波）に割り当てられた連続番号を示す０〜Ｈ−１の範囲内の整数である。
【００１３】
またレーダシステム１は、Ｑチャンネルのアナログ受信信号Ｒ（ｔ，ｈ，０），…，Ｒ（ｔ，ｈ，Ｑ−１）をＱチャンネルのディジタル受信信号ｚ（ｎ，ｈ，０），…，ｚ（ｎ，ｈ，Ｑ−１）に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）３４０，…，３４Ｑ−１と、ディジタル受信信号ｚ（ｎ，ｈ，０），…，ｚ（ｎ，ｈ，Ｑ−１）にディジタル信号処理を施して、目標物体までの距離、目標物体の相対速度、及び、目標物体からの周波数変調波Ｒｗの到来角度θといった目標情報を算出するレーダ信号処理装置４０とを備えて構成されている。各Ａ／Ｄ変換器３４ｑは、各アナログ受信信号Ｒ（ｔ，ｈ，ｑ）を所定のサンプリング周期でサンプリングすることによりディジタル受信信号ｚ（ｎ，ｈ，ｑ）を生成する。ここで、ｑは、ｑ番目の受信アンテナ素子２１ｑの配列番号を示す０〜Ｑ−１の範囲内の整数であり、ｎは、サンプリング番号を示す０〜Ｎ−１の範囲内の整数であり、Ｎはサンプリング点数である。本実施の形態の受信回路は、受信器３００，…，３０Ｑ−１とＡ／Ｄ変換器３４０，…，３４Ｑ−１とで構成される。
【００１４】
送信器１１は、電圧生成回路１２、電圧制御発振器１３、分配回路１４及び増幅回路１５を含む。電圧生成回路１２は、レーダ信号処理装置４０から供給された制御信号Ｖｃに従って変調電圧を生成し、当該変調電圧を電圧制御発振器１３に供給する。電圧制御発振器１３は、所定の周波数変調方式に従い、当該変調電圧に応じて時間とともに上昇または下降する変調周波数をもつ周波数変調波信号を繰り返し出力する。分配回路１４は、電圧制御発振器１３から入力された周波数変調波信号を送信波信号と局部信号とに分配する。分配回路１４は、送信波信号を増幅回路１５に供給するとともに、局部信号を受信器３００，…，３０Ｑ−１に供給する。増幅回路１５は送信波信号を増幅する。そして、送信アンテナ１０は、増幅回路１５の出力信号に基づいて周波数変調波Ｔｗをレーダ探知範囲に向けて送信する。
【００１５】
周波数変調方式としては、周波数変調連続波（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ，ＦＭＣＷ）方式が使用可能である。周波数変調波信号の周波数すなわち送信周波数は、ある周波数帯域内で時間とともに連続的に上昇または下降するように掃引されればよい。図２は、ＦＭＣＷ方式の一種である高速チャープ変調（Ｆａｓｔ  Ｃｈｉｒｐ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＦＣＭ）方式による送信波の周波数Ｔｆ０〜ＴｆＨ−１及び受信波の周波数Ｒｆ０〜ＲｆＨ−１のそれぞれの時間変化の例を示すグラフである。ｈ番目の送信波の周波数Ｔｆｈ（ｈは０〜Ｈ−１の範囲内の整数）は、指定された下限周波数ｆ１から、指定された上限周波数ｆ２まで時間とともに連続的に上昇するように直線状に変調されている。受信波は、送信波に対して遅延して受信されるため、受信波の周波数Ｒｆ０〜ＲｆＨ−１は、送信波の周波数Ｔｆ０〜ＴｆＨ−１に対して時間的に後方にシフトしている。
【００１６】
図１を参照すると、各受信器３０ｑは、受信アンテナ素子２１ｑの出力信号と分配回路１４から供給された局部信号とを混合してビート信号を生成する混合器３１ｑと、当該ビート信号を増幅する低雑音増幅器（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ＬＮＡ）などの増幅回路３２ｑと、増幅回路３２ｑの出力信号中の不要な周波数成分を抑圧してアナログ受信信号Ｒ（ｔ，ｈ，ｑ）を出力するフィルタ回路３３ｑとを備える。Ａ／Ｄ変換器３４ｑは、アナログ受信信号Ｒ（ｔ，ｈ，ｑ）をディジタル受信信号ｚ（ｎ，ｈ，ｑ）に変換し、当該ディジタル受信信号ｚ（ｎ，ｈ，ｑ）をレーダ信号処理装置４０に供給する。ディジタル受信信号ｚ（ｎ，ｈ，ｑ）は、同相（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）成分及び直交（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）成分を有する複素信号である。以下、ディジタル受信信号を「受信信号」と呼ぶこととする。
【００１７】
レーダ信号処理装置４０は、Ａ／Ｄ変換器３４０，…，３４Ｑ−１から並列に出力された受信信号ｚ（ｎ，ｈ，０）〜ｚ（ｎ，ｈ，Ｑ−１）を一時的に記憶する信号記憶部４１と、信号記憶部４１から読み出された受信信号ｚ（ｎ，ｈ，０）〜ｚ（ｎ，ｈ，Ｑ−１）にディジタル信号処理を施して、目標物体までの距離、目標物体の相対速度、及び、目標物体からの周波数変調波Ｒｗの到来角度θといった目標情報を算出する演算部４２と、送信器１１，信号記憶部４１及び演算部４２の動作を制御する制御部４３とを備える。信号記憶部４１としては、レーダ信号処理に必要とされる高速な応答時間を実現可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が使用されればよい。制御部４３は、変調電圧を生成するための制御信号Ｖｃを電圧生成回路１２に供給し、信号の読み出し及び書き込みのための制御信号Ｍｃを信号記憶部４１に供給し、演算部４２の動作を制御するための制御信号Ｐｃを演算部４２に供給する。
【００１８】
このようなレーダ信号処理装置４０の機能の全部または一部は、たとえば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ），ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの半導体集積回路を有する単数または複数のプロセッサにより実現可能である。ここで、ＰＬＤとは、当該ＰＬＤの製造後に設計者が自由にその機能を変更することができる半導体集積回路である。ＰＬＤの例としては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）が挙げられる。あるいは、レーダ信号処理装置４０の機能の全部または一部は、ソフトウェアまたはファームウェアのプログラムコードを実行する、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの演算装置を含む単数または複数のプロセッサで実現されてもよい。あるいは、ＤＳＰ，ＡＳＩＣまたはＰＬＤなどの半導体集積回路と、ＣＰＵまたはＧＰＵなどの演算装置との組み合わせを含む単数または複数のプロセッサによってレーダ信号処理装置４０の機能の全部または一部を実現することも可能である。
【００１９】
図３は、実施の形態１のレーダ信号処理装置４０のハードウェア構成例である信号処理回路７０の概略構成を示すブロック図である。図３に示される信号処理回路７０は、プロセッサ７１、入出力インタフェース回路７４、メモリ７２、記憶装置７３及び信号路７５を備えている。信号路７５は、プロセッサ７１、入出力インタフェース回路７４、メモリ７２及び記憶装置７３を相互に接続するためのバスである。入出力インタフェース回路７４は、外部から入力されたディジタル信号をプロセッサ７１に転送する機能を有し、プロセッサ７１から転送されたディジタル信号を外部に出力する機能を有している。
【００２０】
メモリ７２は、プロセッサ７１がディジタル信号処理を実行する際に使用されるワークメモリと、当該ディジタル信号処理で使用されるデータが展開される一時記憶メモリとを含む。たとえば、メモリ７２は、フラッシュメモリ及びＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリで構成されればよい。また、プロセッサ７１がＣＰＵまたはＧＰＵなどの演算装置を含む場合には、記憶装置７３は、当該演算装置で実行されるべきソフトウェアまたはファームウェアの信号処理プログラムのコードを格納する記憶媒体として利用可能である。たとえば、記憶装置７３は、フラッシュメモリまたはＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の半導体メモリで構成されればよい。
【００２１】
なお、図３の例では、プロセッサ７１の個数は１つであるが、これに限定されるものではない。互いに連携して動作する複数個のプロセッサを用いてレーダ信号処理装置４０のハードウェア構成が実現されてもよい。
【００２２】
次に、図４及び図５を参照しつつ、実施の形態１のレーダ信号処理装置４０における演算部４２の構成及び動作について説明する。図４は、実施の形態１のレーダ信号処理装置４０における演算部４２の構成を示すブロック図である。図５は、演算部４２の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【００２３】
図４に示されるように演算部４２は、周波数解析部５０、目標検出部５５及び目標情報算出部５６を備える。周波数解析部５０は、直交変換器５１，５２，５３を有し、目標検出部５５は、ピーク検出部５５Ａ及び極大分布検出部５５Ｂを有する。直交変換器５１〜５３の各々は、制御部４３から供給された制御信号Ｐｃに従って、離散フーリエ変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ＤＦＴ）などの離散直交変換を実行する機能を有している。離散フーリエ変換としては、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ＦＦＴ）アルゴリズムが実行されればよい。
【００２４】
周波数解析部５０は、信号記憶部４１から読み出された受信信号ｚ（ｎ，ｈ，ｑ）に基づいて３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）を算出する（図５のステップＳＴ１０）。
【００２５】
具体的には、直交変換器（第１の直交変換器）５１は、信号記憶部４１から読み出された受信信号ｚ（ｎ，ｈ，ｑ）に対して、時間に相当するサンプリング番号ｎに関する第１の離散直交変換を実行することにより、目標物体までの距離に対応する第１の離散周波数ｆｒに関する周波数領域信号ｆ（ｆｒ，ｈ，ｑ）を算出し、当該周波数領域信号ｆ（ｆｒ，ｈ，ｑ）を信号記憶部４１に記憶させる。ここで、第１の離散周波数ｆｒは、サンプリング番号ｎ＝０〜Ｎ−１に対応するＮ点の離散周波数値のいずれかの値をとる。周波数領域信号ｆ（ｆｒ，ｈ，ｑ）は、同相成分と直交成分とを有する複素信号である。以下、説明の便宜上、第１の離散周波数を「距離周波数」と呼ぶこととする。
【００２６】
直交変換器（第２の直交変換器）５２は、信号記憶部４１から読み出された周波数領域信号ｆ（ｆｒ，ｈ，ｑ）に対して、周波数変調波に割り当てられた連続番号ｈに関する第２の離散直交変換を実行することにより、目標物体の相対速度に対応する第２の離散周波数に関する周波数領域信号ｇ（ｆｒ，ｆｖ，ｑ）を算出し、当該周波数領域信号ｇ（ｆｒ，ｆｖ，ｑ）を信号記憶部４１に記憶させる。ここで、第２の離散周波数ｆｖは、連続番号ｈ＝０〜Ｈ−１に対応するＨ点の離散周波数値のいずれかの値をとる。周波数領域信号ｇ（ｆｒ，ｆｖ，ｑ）は、同相成分と直交成分とを有する複素信号である。以下、説明の便宜上、第２の離散周波数を「速度周波数」と呼ぶこととする。
【００２７】
直交変換器（第３の直交変換器）５３は、信号記憶部４１から読み出された周波数領域信号ｇ（ｆｒ，ｆｖ，ｑ）に対して、受信アンテナ素子２１ｑに割り当てられた配列番号ｑに関する第３の離散直交変換を実行することにより、受信波の到来角度θに対応する第３の離散周波数ｆθに関する周波数領域信号γ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）を算出し、周波数領域信号γ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）から３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）を算出する。ここで、第３の離散周波数ｆθは、配列番号ｑ＝０〜Ｑ−１に対応するＱ点の離散周波数値のいずれかの値をとる。また、周波数領域信号γ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）は、同相成分と直交成分とを有する複素信号である。以下、説明の便宜上、第３の離散周波数を「角度周波数」と呼ぶこととする。
【００２８】
なお、本実施の形態では、第１の離散直交変換、第２の離散直交変換及び第３の離散直交変換はこの順番で実行されるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）は、距離周波数ｆｒ，速度周波数ｆｖ及び角度周波数ｆθに関する周波数領域信号γ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）の強度分布である。図６は、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）の概念を説明するための図であり、距離周波数ｆｒ，速度周波数ｆｖ及び角度周波数ｆθの組合せ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）と信号強度との間の関係を示すものである。図６において、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）の離散強度値の各々は立方体のセルで表現されている。
【００３０】
３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）の算出（ステップＳＴ１０）の後、目標検出部５５のピーク検出部５５Ａは、距離周波数ｆｒ，速度周波数ｆｖ及び角度周波数ｆθの中から第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙ（たとえばｆｒ，ｆｖ）と第２の探索周波数ｆｚ（たとえばｆθ）とを選択し（ステップＳＴ２１）、第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙを初期値に設定する（ステップＳＴ２２）。本実施の形態では、ステップＳＴ２２で第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙが２つ選択されるが、これに限定されるものではない。第１の探索周波数を１つ選択する実施の形態もありうる。
【００３１】
次に、ピーク検出部５５Ａは、ステップＳＴ２２で設定された離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙに対して、第２の探索周波数ｆｚの方向において３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）に現れるピークの検出を試みる（ステップＳＴ２３）。ピークが検出されない場合には（ステップＳＴ２４のＮＯ）、ピーク検出部５５Ａは、ステップＳＴ４１に処理を移行させる。一方、ピークが検出された場合には（ステップＳＴ２４のＹＥＳ）、ピーク検出部５５Ａは、当該ピークの離散周波数値Ｐｚを特定する（ステップＳＴ２５）。ここで、離散周波数値Ｐｚは、第２の探索周波数ｆｚの離散周波数値である。
【００３２】
具体的には、ピーク検出部５５Ａは、設定された離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙに対して、第２の探索周波数ｆｚの離散周波数値を変化させたとき（走査したとき）に３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）から得られる１次元強度分布に現れるピークを検出し、当該ピークの離散周波数値Ｐｚ（たとえば、ピーク周波数値）を特定することができる。
【００３３】
図７は、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）から抽出された２次元離散周波数スペクトルの例を表すグラフである。図７には、距離周波数ｆｒ及び角度周波数ｆθに関する２次元離散周波数スペクトルが表示されている。この２次元離散周波数スペクトルは、３つの電波反射源にそれぞれ対応する強度分布Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓｃ１を含む。今、第１の探索周波数として距離周波数ｆｒが選択され、第２の探索周波数として角度周波数ｆθが選択された場合を考える。図７に示されるように第１の探索周波数ｆｒの離散周波数値Ｆｒ０が設定されたとき、第２の探索周波数ｆθの方向において２次元離散周波数スペクトルにピークは現れない。一方、図７に示されるように第１の探索周波数ｆｒの離散周波数値Ｆｒ１が設定されたときは、第２の探索周波数ｆθの方向において強度分布Ｓｃ１のピークが存在するので、ピーク検出部５５Ａはそのピークを検出することができ、当該ピークの離散周波数値を特定することができる。また図７に示されるように第１の探索周波数ｆｒの離散周波数値Ｆｒ２が設定されたときは、第２の探索周波数ｆθの方向において強度分布Ｓｂ１のピークが存在するので、ピーク検出部５５Ａはそのピークを検出することができ、当該ピークの離散周波数値を特定することができる。
【００３４】
ステップＳＴ２５の後は、極大分布検出部５５Ｂは、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）のうち、当該検出されたピークを包含し、かつ第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙ及び第２の探索周波数ｆｚの方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目する（ステップＳＴ３１）。たとえば、極大分布検出部５５Ｂは、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）のうち、当該ピークを包含しかつ強度閾値よりも大きな強度を有する局所的な強度分布に着目することができる。
【００３５】
次に、極大分布検出部５５Ｂは、当該局所的な強度分布が第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの少なくとも一方の方向において極大分布を形成するか否かを判定する（ステップＳＴ３２）。
【００３６】
今、第１の探索周波数として距離周波数ｆｒが選択され、第２の探索周波数として角度周波数ｆθが選択された場合を考える。図７に示したように第１の探索周波数ｆｒの離散周波数値Ｆｒ１が設定されたときは、極大分布検出部５５Ｂは、強度分布Ｓｃ１のピークを包含し、かつ第１の探索周波数ｆｒ及び第２の探索周波数ｆθの方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目する。当該局所的な強度分布は、図７に示されるように強度分布Ｓｃ１のピーク及びその近辺で第１の探索周波数ｆｒの方向に極大分布を形成しているので、極大分布検出部５５Ｂは、その極大分布を検出することができる。また図７に示したように第１の探索周波数ｆｒの離散周波数値Ｆｒ２が設定されたときは、極大分布検出部５５Ｂは、強度分布Ｓｂ１のピークを包含し、かつ第１の探索周波数ｆｒ及び第２の探索周波数ｆθの方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目する。当該局所的な強度分布は、図７に示されるように強度分布Ｓｂ１のピーク及びその近辺で第１の探索周波数ｆｒの方向に極大分布を形成しているので、極大分布検出部５５Ｂは、その極大分布を検出することができる。
【００３７】
一方、図８は、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）から抽出された２次元離散周波数スペクトルの他の例を表すグラフである。図８には、距離周波数ｆｒ及び角度周波数ｆθに関する２次元離散周波数スペクトルが表示されている。この２次元離散周波数スペクトルは、３つの電波反射源にそれぞれ対応する強度分布Ｓａ２，Ｓｂ２，Ｓｃ２を含む。この場合には、図８に示されるように第１の探索周波数ｆｒの離散周波数値Ｆｒ２が設定されたときは、極大分布検出部５５Ｂは、強度分布Ｓｂ２のピークを包含し、かつ第１の探索周波数ｆｒ及び第２の探索周波数ｆθの方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目する。当該局所的な強度分布は、図８に示されるように強度分布Ｓｂ２のピーク及びその近辺で第１の探索周波数ｆｒの方向に極大分布を形成しているので、極大分布検出部５５Ｂは、その極大分布を検出することができる。
【００３８】
図８に示されるように第１の探索周波数ｆｒの離散周波数値Ｆｒ３が設定されたときは、ピーク検出部５５Ａは、強度分布Ｓｃ２のピークを検出する。極大分布検出部５５Ｂは、強度分布Ｓｃ２のピークを包含し、かつ第１の探索周波数ｆｒ及び第２の探索周波数ｆθの方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目する。当該局所的な強度分布は、強度分布Ｓｃ２のピーク及びその近辺では第１の探索周波数ｆｒの方向において極大分布を形成していないが、強度分布Ｓｃ２の傾斜部分Ｇｃにおいて第１の探索周波数ｆｒの方向において極大分布を形成している。よって、極大分布検出部５５Ｂはその極大分布を検知することができる。
【００３９】
図８の例では、強度分布Ｓｃ２のピークが第２の探索周波数ｆθの方向において明瞭に現れているが、第１の探索周波数ｆｒの方向において明瞭に現れていない。このような場合でも、極大分布検出部５５Ｂは、第１の探索周波数ｆｒの方向における傾斜部分Ｇｃの極大分布を検知することにより、そのピークが電波反射源によるものであると判定することができる。
【００４０】
ステップＳＴ３２にて局所的な強度分布が極大分布を形成しないと判定された場合（ステップＳＴ３２のＮＯ）、極大分布検出部５５Ｂは、ステップＳＴ４１に処理を移行させる。一方、局所的な強度分布が極大分布を形成すると判定された場合には（ステップＳＴ３２のＹＥＳ）、極大分布検出部５５Ｂは、第２の探索周波数ｆｚの方向において当該極大分布が存在する範囲の幅Δｆｚが閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ３３）。当該極大分布が存在する範囲の幅Δｆｚが閾値よりも大きくないと判定された場合（ステップＳＴ３３のＮＯ）、極大分布検出部５５Ｂは、ステップＳＴ４１に処理を移行させる。これにより電波反射源の誤検出を防止することができる。
【００４１】
一方、当該極大分布が存在する範囲の幅Δｆｚが閾値よりも大きいと判定された場合には（ステップＳＴ３３のＹＥＳ）、極大分布検出部５５Ｂは、第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙ及び当該ピークの離散周波数値Ｐｚの組合せを記憶する（ステップＳＴ４０）。
【００４２】
ステップＳＴ４０の後のステップＳＴ４１では、制御部４３がループ処理を続行するか否かを判定する。制御部４３がループ処理を続行すると判定した場合には（ステップＳＴ４１のＹＥＳ）、ピーク検出部５５Ａは、第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙを変更する（ステップＳＴ４２）。その後、ステップＳＴ２３が実行される。
【００４３】
一方、制御部４３は、ループ処理を続行しないと判定した場合（ステップＳＴ４１のＮＯ）、目標情報算出部５６は、ＦＭＣＷ方式による原理に基づき、第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙ及びピークの離散周波数値Ｐｚを用いて、目標物体（電波反射源）に関する目標情報を算出する（ステップＳＴ４３）。算出された目標情報は、信号記憶部４１に格納される。
【００４４】
今、離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙ，Ｐｚが、距離周波数ｆｒの離散周波数値Ｆｒ、速度周波数ｆｖの離散周波数値Ｆｖ及び角度周波数ｆθの離散周波数値Ｆθの組合せからなる場合、目標情報算出部５６は、ＦＭＣＷレーダの原理に基づき、目標物体までの距離Ｄｓｔ，目標物体の相対速度Ｓｐｄ及び到来角度θを算出することができる。
【００４５】
たとえば、目標情報算出部５６は、次式（１），（２）に従って距離Ｄｓｔ及び相対速度Ｓｐｄを算出することができる。
【００４６】
Ｄｓｔ＝（ｃ×Ｔ×Ｆｒ）／（２×Ｂ）                （１）
Ｓｐｄ＝λ×Ｆｖ／２                                （２）
ここで、ｃは送信波の伝搬速度、Ｔは送信波の変調時間幅、Ｂは送信波の変調周波数幅、λは送信波の波長である。
【００４７】
また、アンテナアレイ２０がリニアアレイアンテナを構成する場合、受信アンテナ素子２１０，…，２１Ｑ−１は等間隔で配列されている。この場合、たとえば、目標情報算出部５６は、ディジタルビームフォーミングの原理に基づき、次式（３）に従って到来角度θ＝Ａｇｌを算出することができる。
Ａｇｌ＝Ａｒｃｓｉｎ（ｂ×λ／（Ｌ×Ｑ））          （３）
ここで、ｂは、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）に基づく離散周波数値Ｆθに対応する番号、Ｌは受信アンテナ素子２１０〜２１Ｑ−１の間隔、ＱはＦＦＴ点数である。
【００４８】
次に、図９を参照しつつ、実施の形態１の目標検出部５５の動作手順のより具体的な例について説明する。図９は、目標検出部５５の動作手順の具体例を示すフローチャートである。
【００４９】
図９を参照すると、図５のステップＳＴ２１，ＳＴ２２と同様に、ピーク検出部５５Ａは、距離周波数ｆｒ，速度周波数ｆｖ及び角度周波数ｆθの中から第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙ（たとえばｆｒ，ｆｖ）と第２の探索周波数ｆｚ（たとえばｆθ）とを選択し（ステップＳＴ２１）、第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙを初期値に設定する（ステップＳＴ２２）。
【００５０】
次に、ピーク検出部５５Ａは、第２の探索周波数ｆｚにおける３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）の離散強度値を昇順または降順にソートする（ステップＳＴ２３Ａ）。次いで、ピーク検出部５５Ａは、そのソートにより得られた結果（昇順または降順に並べ替えられた離散強度値の集合）に基づいて、当該離散強度値の集合がピーク条件を満たすか否かを判定する（ステップＳＴ２４Ａ）。ピーク条件が満たされない場合には（ステップＳＴ２４ＡのＮＯ）、ピーク検出部５５Ａは、ステップＳＴ４１に処理を移行させる。
【００５１】
今、離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙに対して、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）は、第２の探索周波数ｆｚの方向においてＬ個の離散強度値Ｉ１，Ｉ２，…，ＩＬ−１，ＩＬを有するものとする。ここで、Ｌは正整数である。
【００５２】
ピーク検出部５５Ａは、ソートにより得られた結果に基づいて、離散強度値Ｉ１〜ＩＬのうち大きい方からＫ番目の離散強度値（Ｋは、Ｌよりも小さい所定の正整数）と、離散強度値Ｉ１〜ＩＬのうちの小さい方からＪ番目の離散強度値（Ｊは、Ｌ−Ｋよりも小さい所定の正整数）との間の差分絶対値が閾値を超えるときにピーク条件を満たすと判定することができる（ステップＳＴ２４ＡのＹＥＳ）。このとき、第２の探索周波数ｆｚの方向における３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）にピークが存在するとみなされる。また、離散強度値Ｉ１〜ＩＬの集合は、目標物体（電波反射源）に対応する離散強度値を含む可能性が高いと判断される。
【００５３】
ピーク条件が満たされるとの判定がなされた場合（ステップＳＴ２４ＡのＹＥＳ）、ピーク検出部５５Ａは、離散強度値Ｉ１〜ＩＬの中から極大値を検出し、当該極大値に対応する離散周波数値Ｐｚを、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）に現れたピークの離散周波数値として特定する（ステップＳＴ２５）。
【００５４】
次いで、極大分布検出部５５Ｂは、ソートにより得られた結果に基づいて、離散強度値Ｉ１〜ＩＬのうち小さい方からＪ２番目の離散強度値に所定係数を乗算して得られた値として強度閾値Ｔｈを設定する（ステップＳＴ３１Ａ）。ここで、Ｊ２は、所定の正整数である。
【００５５】
続けて、極大分布検出部５５Ｂは、カウンタ値を初期化し（ステップＳＴ３１Ｂ）、第２の探索周波数ｆｚの離散周波数値Ｆｚを初期化する（ステップＳＴ３１Ｃ）。そして、極大分布検出部５５Ｂは、極大条件が満たされるか否かを判定する（ステップＳＴ３２Ａ）。今、離散周波数値の組合せ（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）における離散強度値をＩ（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）と表すものとする。極大分布検出部５５Ｂは、次の式（４），（５），（６）が満たされる場合、次の式（４），（７），（８）が満たされる場合、あるいは、次の式（４）〜（８）が満たされる場合には、極大条件が満たされると判定することができる（ステップＳＴ３２ＡのＹＥＳ）。
【００５６】
Ｉ（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）＞Ｔｈ                        （４）
Ｉ（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）＞Ｉ（Ｆｘ＋１，Ｆｙ，Ｆｚ）    （５）
Ｉ（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）＞Ｉ（Ｆｘ−１，Ｆｙ，Ｆｚ）    （６）
Ｉ（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）＞Ｉ（Ｆｘ，Ｆｙ＋１，Ｆｚ）    （７）
Ｉ（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）＞Ｉ（Ｆｘ，Ｆｙ−１，Ｆｚ）    （８）
【００５７】
極大条件が満たされると判定されたときは（ステップＳＴ３２ＡのＹＥＳ）、強度閾値Ｔｈよりも大きな強度を有する局所的な強度分布が第１の探索周波数ｆｚの方向において極大分布を形成していると判断される。一方、極大条件が満たされないと判定したときは（ステップＳＴ３２ＡのＮＯ）、極大分布検出部５５Ｂは、ステップＳＴ３２Ｃに処理を移行させる。
【００５８】
極大条件が満たされた場合（ステップＳＴ３２ＡのＹＥＳ）、極大分布検出部５５Ｂはカウンタ値をインクリメントし（ステップＳＴ３２Ｂ）、当該カウント値が閾値よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳＴ３３Ａ）。カウント値が閾値よりも大きい場合には（ステップＳＴ３３ＡのＹＥＳ）、第２の探索周波数ｆｚの方向において極大分布が存在する範囲の幅が閾値よりも大きいと判断される。この場合、極大分布検出部５５Ｂは、第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙ及び当該ピークの離散周波数値Ｐｚの組合せを記憶し（ステップＳＴ４０）、ステップＳＴ４１に処理を移行させる。
【００５９】
カウント値が閾値よりも大きくない場合には（ステップＳＴ３３ＡのＮＯ）、極大分布検出部５５Ｂは、第２の探索周波数ｆｚの離散周波数値Ｆｚをインクリメントし（ステップＳＴ３２Ｃ）、ステップＳＴ３２Ａを実行する。
【００６０】
ステップＳＴ４１では制御部４３がループ処理を続行するか否かを判定する。制御部４３がループ処理を続行すると判定した場合には（ステップＳＴ４１のＹＥＳ）、ピーク検出部５５Ａは、第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙを変更する（ステップＳＴ４２）。その後、ピーク検出部５５ＡがステップＳＴ２３Ａを実行する。一方、制御部４３は、ループ処理を続行しないと判定した場合（ステップＳＴ４１のＮＯ）、目標検出処理を終了させる。
【００６１】
以上に説明したように実施の形態１では、ピーク検出部５５Ａは、第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙに対して、第２の探索周波数ｆｚの方向において３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）に現れるピークを検出し、当該ピークの離散周波数値Ｐｚを特定する。極大分布検出部５５Ｂは、当該ピークを包含しかつ第１及び第２の探索周波数ｆｘ，ｆｙ，ｆｚの方向に拡がりをもつ局所的な強度分布に着目し、当該局所的な強度分布が第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの少なくとも一方の方向において極大分布を形成するか否かを判定する。極大分布が形成されるとの判定がなされた場合には、目標情報検出部５６は、離散周波数値Ｆｘ，Ｆｙ，Ｐｚを用いて目標情報を算出する。よって、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）においてピークが第１の探索周波数ｆｘ，ｆｙの方向において明瞭に現れていなくても、第２の探索周波数ｆｚの方向において明瞭に現れていれば、レーダ信号処理装置４０は、目標物体を検知し、目標情報を算出することができる。したがって、レーダ信号処理装置４０は、レーダ探知範囲内で互いに近接した位置に現れる高反射物体及び低反射物体を同時に検知して高反射物体及び低反射物体を高精度に識別することが可能である。
【００６２】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施の形態のレーダシステム１を搭載した移動体１００と電波反射源（目標物体）１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃとの間の位置関係を表す図である。電波反射源１０１ａは静止状態の高反射物体、電波反射源１０１ｂは静止状態の中反射物体、電波反射源１０１ｃは、移動体１００の進行方向に対して直交する方向へ移動する低反射物体である。たとえば、図１０Ｂに示されるように、電波反射源１０１ａ，１０１ｂは、別の移動体１０２の一部をなし、電波反射源１０１ｃは、別の移動体１０２の奥から道路を横断しようとする歩行者である状況が考えられる。
【００６３】
レーダシステム１で計測される相対速度は、レーダシステム１を中心とする半径方向の速度成分である。よって、電波反射源１０１ｃの相対速度は、静止状態の電波反射源１０１ａ，１０１ｂの相対速度とほぼ等しく、レーダシステム１を搭載した移動体１００の相対速度と同じ大きさでかつ向き（符号）が逆の速度となる。３つの電波反射源１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの速度周波数は、すべて、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）においてはほぼ同じ離散周波数値となり、それぞれが速度周波数方向では極大となる。
【００６４】
このとき、３次元離散周波数スペクトルΓ（ｆｒ，ｆｖ，ｆθ）が角度周波数ｆθの方向において鋭いスペクトル形状を有することができれば、３つの電波反射源１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを容易に識別することができる。しかしながら、鋭いスペクトル形状を得るには、一般にレーダシステム１におけるアンテナアレイ２０の全長を長くしかつ受信アンテナ素子２１０，…，２１Ｑ−１を密に配置する必要がある。レーダシステム１を搭載する移動体１００のサイズによりアンテナアレイ２０の大きさが制限される場合には、アンテナアレイ２０の全長が制限されるので、その結果、角度周波数ｆθの方向の極大点付近のスペクトル形状が鋭くならず、図８に示したように、レーダシステム１から最も遠い位置にある電波反射源１０１ｃの強度分布Ｓｃ２が距離周波数ｆｒの方向においてピークを形成しないことが起こりうる。このような場合であっても、本実施の形態のレーダシステム１は、当該強度分布Ｓｃ２の傾斜部分Ｇｃの、距離周波数ｆｒの方向における極大分布を検知することにより、電波反射源１０１ｃに対応する電波反射源１０１ｃを識別することができる。
【００６５】
以上、図面を参照して本発明に係る実施の形態について述べたが、上記実施の形態は本発明の例示であり、上記実施の形態以外の様々な実施の形態がありうる。本発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係るレーダ信号処理装置、レーダシステム及び信号処理方法は、たとえば、自動車などの移動体に搭載されるレーダシステムに使用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  レーダシステム、１０  送信アンテナ、１１  送信器、１２  電圧生成回路、１３  電圧制御発振器、１４  分配回路、１５  増幅回路、２０  アンテナアレイ、２１０，…，２１Ｑ−１  受信アンテナ素子、３００，…，３０Ｑ−１  受信器、３１０，…，３１Ｑ−１  混合器、３２０，…，３２Ｑ−１  増幅回路、３３０，…，３３Ｑ−１  フィルタ回路、３４０，…，３４Ｑ−１  Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）、４０  レーダ信号処理装置、４１  信号記憶部、４２  演算部、４３  制御部、５０  周波数解析部、５１〜５３  直交変換器、５５  目標検出部、５５Ａ  ピーク検出部、５５Ｂ  極大分布検出部、５６  目標情報算出部、７０  信号処理回路、７１  プロセッサ、７２  メモリ、７３  記憶装置、７４  入出力インタフェース回路、７５  信号路、１００，１０２  移動体、１０１ａ〜１０１ｃ  電波反射源。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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