專(zhuān)利名稱(chēng)：雷達(dá)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以多個(gè)天線依次地接收被目標(biāo)反射所得的信號(hào)的雷達(dá)裝置。
背景技術(shù)：
雷達(dá)裝置是從測(cè)定地點(diǎn)向空間發(fā)射電波 ，接收由目標(biāo)反射的信號(hào)，從而測(cè)定該測(cè)定地點(diǎn)和目標(biāo)之間的距離、方向等的裝置。近年來(lái)，通過(guò)使用微波或毫米波等的波長(zhǎng)短的電波的高分辨率的測(cè)定，在開(kāi)展不僅以汽車(chē)作為目標(biāo)，而且可以以行人等作為目標(biāo)來(lái)檢測(cè)的雷達(dá)裝置的開(kāi)發(fā)。一般地，在雷達(dá)裝置中，波長(zhǎng)長(zhǎng)的電波衰減量很小到遠(yuǎn)處也可檢測(cè)，但分辨率低，目標(biāo)的檢測(cè)精度差。相反地，波長(zhǎng)短的電波容易被空氣中包含的水蒸氣、云及雨等吸收或被反射，衰減量很大到遠(yuǎn)處難以檢測(cè)，但分辨率高，目標(biāo)的檢測(cè)精度高。作為以往的雷達(dá)裝置，已知以下各非專(zhuān)利文獻(xiàn)及專(zhuān)利文獻(xiàn)所公開(kāi)的雷達(dá)裝置。例如，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了通過(guò)將脈沖波或連續(xù)波以窄角的方向性波束進(jìn)行電子掃描來(lái)發(fā)送電波，接收從目標(biāo)反射的反射波的雷達(dá)裝置。在非專(zhuān)利文獻(xiàn)I的雷達(dá)裝置中，由于用單一的天線進(jìn)行電波的發(fā)送接收，所以在檢測(cè)目標(biāo)時(shí)需要天線的掃描時(shí)間。因此，例如在檢測(cè)高速移動(dòng)的目標(biāo)的情況下，需要進(jìn)行被要求大量高分辨率的測(cè)定的掃描，難以跟蹤檢測(cè)該目標(biāo)的移動(dòng)。此外，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了用從空間中配置的多個(gè)天線接收從目標(biāo)反射的信號(hào)，不需要大量掃描而通過(guò)測(cè)定該接收到的信號(hào)的相位，盡管每個(gè)天線的波束的方向性比較寬，但以高于天線的指向性的分辨率進(jìn)行到來(lái)角的估計(jì)的雷達(dá)裝置。根據(jù)非專(zhuān)利文獻(xiàn)2的雷達(dá)裝置，與非專(zhuān)利文獻(xiàn)I的雷達(dá)裝置相比，通過(guò)稀疏掃描間隔來(lái)進(jìn)行信號(hào)處理，可進(jìn)行到來(lái)角的估計(jì)，可以提高目標(biāo)的檢測(cè)精度。此外，即使在目標(biāo)高速移動(dòng)的情況下，也可以跟蹤該目標(biāo)的移動(dòng)而估計(jì)到來(lái)角。但是，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，使用多個(gè)天線，對(duì)每個(gè)天線設(shè)置將通過(guò)該天線接收到的信號(hào)放大并將該信號(hào)的頻率進(jìn)行下變頻而生成基帶信號(hào)的RF(Radi0 Frequency ;射頻)單元，以及對(duì)于該生成的基帶信號(hào)進(jìn)行A/D(AnalogDigital ;模數(shù))變換而運(yùn)算期望的到來(lái)角的信號(hào)處理單元，作為接收機(jī)整體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜及成本上升。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了設(shè)置用于進(jìn)行多個(gè)天線的切換的開(kāi)關(guān)，用該開(kāi)關(guān)依次地切換接收來(lái)自目標(biāo)的反射波的天線，從而以單一的發(fā)送機(jī)及接收機(jī)進(jìn)行目標(biāo)的檢測(cè)的雷達(dá)裝置及目標(biāo)檢測(cè)方法。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1，由于不需要對(duì)每個(gè)天線具備上述非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中的射頻單元及信號(hào)處理單元，所以可以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，未考慮在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)各自的動(dòng)作中校正時(shí)間性變動(dòng)產(chǎn)生的相位偏移量。該時(shí)間性變動(dòng)產(chǎn)生的相位偏移量，是起因于發(fā)送機(jī)和接收機(jī)中各自設(shè)置的本機(jī)振蕩器的時(shí)間性變化的動(dòng)作而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)的相位偏移量。因此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，即使假設(shè)驅(qū)動(dòng)發(fā)送機(jī)及接收機(jī)的各本機(jī)振蕩器的參考信號(hào)為公共的情況，VC0(Voltage Controlled Qscillator ;壓控振蕩器)也僅連接到發(fā)送機(jī)。因此，在該各本機(jī)振蕩器內(nèi)設(shè)置的PLUPhaseLocked Loop ;鎖相環(huán))電路獨(dú)立動(dòng)作，在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間起因于時(shí)間性變化的動(dòng)作而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的相位偏移量。目標(biāo)的到來(lái)角的估計(jì)，將設(shè)置位置不同的天線間存在依賴(lài)于來(lái)自該目標(biāo)的反射波的到來(lái)角的相位差作為條件來(lái)進(jìn)行。因此，若在依次切換的天線中產(chǎn)生時(shí)間性變動(dòng)的相位偏移量而混入到該天線的接收信號(hào)中，則每個(gè)天線的相位檢測(cè)精度劣化，目標(biāo)的測(cè)定精度劣化。而且，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了將發(fā)送信號(hào)通過(guò)方向性耦合器作為輸入信號(hào)切換并作為相位的校正中的參考信號(hào)輸入到接收側(cè)的有源相控陣列雷達(dá)的相位校正裝置。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，由于用切換器進(jìn)行將發(fā)送信號(hào)的一部分通過(guò)方向性耦合器進(jìn)行分配并輸入到接收側(cè)的處理，所以為了使接收側(cè)知道發(fā)送信號(hào)的輸出定時(shí)，在每次發(fā)送該發(fā)送信號(hào)時(shí)需要使用該切換器。其結(jié)果，作為對(duì)該切換器的處理變得繁雜，同時(shí)裝置整體的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜?！?br> 然而，在將專(zhuān)利文獻(xiàn)2中的發(fā)送信號(hào)的一部分通過(guò)方向性耦合器輸入到接收側(cè)的結(jié)構(gòu)設(shè)置在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的結(jié)構(gòu)中，即使在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間產(chǎn)生時(shí)間性變動(dòng)的相位偏移量的情況下，通過(guò)將發(fā)送信號(hào)衰減后的信號(hào)傳送到接收機(jī)，可以測(cè)定該相位偏移量。因此，通過(guò)校正該測(cè)定的相位偏移量，被推測(cè)為有可能將目標(biāo)的到來(lái)角的估計(jì)精度的劣化降低某種程度。例如，在某個(gè)雷達(dá)的測(cè)定期間之前，設(shè)置校準(zhǔn)(calibration)時(shí)間并在該校準(zhǔn)期間之間測(cè)定該相位偏移量，基于在實(shí)際的雷達(dá)裝置中的測(cè)定期間中該校準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)測(cè)定的相位偏移量，校正實(shí)際測(cè)定的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的相位差即可。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2009-031185號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平10-170633號(hào)公報(bào)非專(zhuān)利文獻(xiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)I :山野真市、他6名、‘'> > 夕'' > 子7° MMIC応用自動(dòng)車(chē)用76G Hz ^V 波卜夕'，富士通 f >技報(bào) Vol. 22、No. I、pp. 12-9 (2004 年 6 月)非專(zhuān)利文獻(xiàn)2 JAMES A. Cadzow> ‘Direction of Arrival EstimationUsingSignal Subspace Modeling，、IEEE、Vol.28、pp.64-79(1992)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在將專(zhuān)利文獻(xiàn)2的發(fā)送信號(hào)的一部分通過(guò)方向性耦合器輸入到接收側(cè)的結(jié)構(gòu)設(shè)置在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的情況下，需要在開(kāi)關(guān)中另外追加用于上述校準(zhǔn)的端口。因此，發(fā)送機(jī)及接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)都變得復(fù)雜，并且有接收信號(hào)的衰減升高的問(wèn)題。而且，需要在雷達(dá)裝置的測(cè)定期間之外另外設(shè)置校準(zhǔn)時(shí)間，所以有在作為雷達(dá)的測(cè)定上能夠利用的時(shí)間減少的問(wèn)題。另一方面，若包含校準(zhǔn)時(shí)間而在該天線間進(jìn)行周期的且連續(xù)的測(cè)定，則使其中一個(gè)天線的測(cè)定時(shí)間減少。其結(jié)果是，有該天線的測(cè)定距離的范圍減少的問(wèn)題。參照?qǐng)D10說(shuō)明這些問(wèn)題。圖10是表示在以往的雷達(dá)裝置中用各天線接收后進(jìn)行校準(zhǔn)的情況下的定時(shí)圖。該圖(a)及(C)表示發(fā)送信號(hào)即脈沖信號(hào)的定時(shí)圖。該圖(b)及(d)表示在各天線的測(cè)定后設(shè)置了用于校準(zhǔn)的相位偏移量測(cè)定期間的情況。在圖10中，將脈沖信號(hào)的發(fā)送周期設(shè)為T(mén)r[秒]，將脈沖信號(hào)的發(fā)送期間設(shè)為T(mén)w[秒]，將脈沖信號(hào)的發(fā)送功率設(shè)為P[dB]。在時(shí)刻h h期間脈沖信號(hào)被發(fā)送，并且開(kāi)關(guān)的端口(port)切換到天線ANT1，在時(shí)刻h t2期間進(jìn)行天線ANTl的測(cè)定。在時(shí)刻t2 t3期間脈沖信號(hào)被發(fā)送，并且開(kāi)關(guān)的端口切換到天線ANT2，在時(shí)刻t3 t4期間進(jìn)行天線ANT2的測(cè)定。在時(shí)刻t4 t5期間脈沖信號(hào)被發(fā)送，并且開(kāi)關(guān)的端口切換到天線ANT3，在時(shí)刻t5 t6期間進(jìn)行天線ANT3的測(cè)定。同樣地，在時(shí)刻t6 t7期間脈沖信號(hào)被發(fā)送，并且開(kāi)關(guān)的端口切換到天線ANT4，在時(shí)刻t7 t8期間進(jìn)行天線ANT4的測(cè)定。 在時(shí)刻t8 t9期間開(kāi)關(guān)的端口切換到用于校準(zhǔn)的端口，在時(shí)刻t9 t1(l期間進(jìn)行校準(zhǔn)。時(shí)刻tn t12期間如上述那樣，開(kāi)關(guān)的端口切換到天線ANTl，以后重復(fù)同樣的處理。在圖10(b)中，在各天線ANTl ANT4中以一樣的測(cè)定時(shí)間進(jìn)行測(cè)定?？墒?，在接續(xù)天線ANT4之后用天線ANTl測(cè)定的脈沖信號(hào)的發(fā)送時(shí)刻tn之前，設(shè)置有時(shí)刻t8 t1(l的校準(zhǔn)時(shí)間。以時(shí)刻t8 t1(l表示的校準(zhǔn)期間，是為了進(jìn)行該校準(zhǔn)而將開(kāi)關(guān)的端口切換到用于校準(zhǔn)的端口的時(shí)間(時(shí)刻t8 t9)和校準(zhǔn)的執(zhí)行時(shí)間(時(shí)刻t9 t1(l)相加后的時(shí)間。該校準(zhǔn)時(shí)間作為上述相位偏移量測(cè)定時(shí)間而加入，所以在作為雷達(dá)測(cè)定上能夠利用的時(shí)間減少。在圖10(d)中，天線ANTl ANT3以一樣的測(cè)定時(shí)間被測(cè)定?？墒?天線ANT3之后的天線ANT4的測(cè)定時(shí)間相比其他天線ANTl ANT3的測(cè)定時(shí)間，短了相當(dāng)于上述校準(zhǔn)時(shí)間。即，將天線ANT4的測(cè)定時(shí)間(時(shí)刻t7 t8)和校準(zhǔn)時(shí)間(時(shí)刻t8 t1(l)相加后的時(shí)間為其他天線ANTl ANT3的測(cè)定時(shí)間。因此，在使用多個(gè)天線進(jìn)行測(cè)定的雷達(dá)裝置中，在某個(gè)天線的測(cè)定時(shí)間短于其他天線的測(cè)定時(shí)間的情況下，該某個(gè)天線的可測(cè)定的距離的范圍變窄。因此，如圖10(d)所示，天線ANT4的可測(cè)定距離短于其他天線ANTl ANT3的可測(cè)定距離。本發(fā)明鑒于上述以往的情況而完成，目的在于提供抑制對(duì)測(cè)定時(shí)間或測(cè)定距離的范圍的影響而適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算校正由多個(gè)接收天線接收的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的相關(guān)值的相位分量的相位偏移量，并抑制目標(biāo)的到來(lái)角的估計(jì)精度的劣化的雷達(dá)裝置。用于解決課題的方案本發(fā)明是上述雷達(dá)裝置，是以規(guī)定的發(fā)送期間和非發(fā)送期間構(gòu)成的發(fā)送周期間歇地發(fā)送高頻發(fā)送信號(hào)，使用多個(gè)接收天線接收被目標(biāo)反射的信號(hào)，并從所述反射的信號(hào)來(lái)檢測(cè)所述目標(biāo)的雷達(dá)裝置，該雷達(dá)裝置包括發(fā)送信號(hào)生成單元，生成基帶的發(fā)送信號(hào)；射頻發(fā)送單元，將所述發(fā)送信號(hào)生成單元生成的發(fā)送信號(hào)變換為高頻發(fā)送信號(hào)；方向性耦合器，根據(jù)規(guī)定的信號(hào)功率比分配由所述射頻發(fā)送單元變換的高頻發(fā)送信號(hào)；電平調(diào)整單元，將所述方向性耦合器分配的高頻發(fā)送信號(hào)調(diào)整到規(guī)定電平；信號(hào)合成單元，將所述電平調(diào)整單元的輸出信號(hào)和通過(guò)所述接收天線接收的接收信號(hào)進(jìn)行合成；射頻接收單元，將所述信號(hào)合成單元所合成的信號(hào)變換為基帶的接收信號(hào)；基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元，生成與所述發(fā)送信號(hào)生成單元生成的發(fā)送信號(hào)相同的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)；相關(guān)值運(yùn)算單元，運(yùn)算所述基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元生成的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)和所述射頻接收單元變換的接收信號(hào)之間的相關(guān)值；相位偏移量運(yùn)算單元，根據(jù)所述多個(gè)接收天線中的特定的基準(zhǔn)接收天線中的相關(guān)值和其他任何一個(gè)接收天線中的相關(guān)值，運(yùn)算所述多個(gè)天線中的任意的接收天線中的相位偏移量；以及相位校正單元，基于所述相位偏移量運(yùn)算單元運(yùn)算出的相位偏移量，校正所述任意的接收天線中的相關(guān)值的相位分量。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)裝置，能夠抑制對(duì)測(cè)定時(shí)間或測(cè)定距離的范圍的影響而適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算校正由多個(gè)接收天線接收的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的相關(guān)值的相位分量的相位偏
移量，并抑制目標(biāo)的到來(lái)角的估計(jì)精度的劣化。


圖I是表示第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是表示有關(guān)第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的動(dòng)作的定時(shí)(timing)圖，(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(b)是表示輸入到信號(hào)合成單元的高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(C)是表示各個(gè)接收天線的測(cè)定期間的說(shuō)明圖，(d)是表示來(lái)自開(kāi)關(guān)單元的接收信號(hào)的輸出和各個(gè)接收天線的測(cè)定期間的說(shuō)明圖，(e)是表示來(lái)自信號(hào)合成單元的輸出和各個(gè)接收天線的測(cè)定期間及運(yùn)算相位偏移量的定時(shí)的說(shuō)明圖，(f)是表示存儲(chǔ)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)值的期間的說(shuō)明圖。圖3是表示第I實(shí)施方式的變形例I的雷達(dá)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖4是表示第I實(shí)施方式的變形例2的雷達(dá)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖5是表示第I實(shí)施方式的變形例3的雷達(dá)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖6是表示第I實(shí)施方式的變形例3的有關(guān)雷達(dá)裝置的動(dòng)作的定時(shí)圖，(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(b)是說(shuō)明輸入到信號(hào)合成單元的高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(C)是表示各個(gè)接收天線的測(cè)定期間的說(shuō)明圖。圖7是表示第I實(shí)施方式的變形例4的雷達(dá)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖8是表示第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖9是表示第2實(shí)施方式的有關(guān)雷達(dá)裝置的動(dòng)作的定時(shí)圖，(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(b)是表示輸入到信號(hào)合成單元的高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(C)是表示高頻發(fā)送信號(hào)直接串?dāng)_到接收天線中的串?dāng)_信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(d)是表示各個(gè)接收天線的測(cè)定期間的說(shuō)明圖，(e)是表示來(lái)自開(kāi)關(guān)單元的接收信號(hào)的輸出和各個(gè)接收天線的測(cè)定期間的說(shuō)明圖，(f)是表示來(lái)自信號(hào)合成單元的輸出和各個(gè)接收天線的測(cè)定期間及運(yùn)算相位偏移量的定時(shí)的說(shuō)明圖，(g)是表示存儲(chǔ)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)值的期間的說(shuō)明圖。圖10是以往的雷達(dá)裝置中在用各天線接收后進(jìn)行校準(zhǔn)的情況下的定時(shí)圖，(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(b)是表示在各天線的測(cè)定后設(shè)置了用于校準(zhǔn)的相
位偏移量測(cè)定期間的情況的說(shuō)明圖，(C)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(d)是表示在各天線的測(cè)定后設(shè)置了用于校準(zhǔn)的相位偏移量測(cè)定期間的情況的說(shuō)明圖。
圖11是表示第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖12是第3實(shí)施方式的有關(guān)雷達(dá)裝置的動(dòng)作的定時(shí)圖，(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(b)是表示從衰減器輸入到信號(hào)合成單元的高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖，(C)是表示各個(gè)接收天線的測(cè)定期間的說(shuō)明圖，(d)是表示從信號(hào)合成單元輸出的接收信號(hào)和各個(gè)接收天線的測(cè)定期間的說(shuō)明圖，(e)是表示來(lái)自信號(hào)合成單元的輸出和各個(gè)接收天線的測(cè)定期間及運(yùn)算相位偏移量的定時(shí)的說(shuō)明圖，(f)是表示存儲(chǔ)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)值的期間的說(shuō)明圖。圖13是表示第3實(shí)施方式的 變形例I的雷達(dá)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明l、la、lb、lc、ld、le、lf、lg 雷達(dá)裝置2雷達(dá)發(fā)送單元3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g 雷達(dá)接收單元4衰減器5發(fā)送信號(hào)生成單元6 LPF7射頻發(fā)送單元8、16、28 變頻單元9、15、27功率放大器10方向性I禹合器11、11a、Ilb 開(kāi)關(guān)單元12、12c、12e、12f 開(kāi)關(guān)控制單元13、13a、13al、13a2、13a3、13a4、13bl、13b2、13b3、13b4 信號(hào)合成單元14、14a、14al、14a2、14a3、14a4、14bl、14b2、14b3、14b4、14Π、14f2、14f3、14f4 射頻接收單元17、17a、17d、17e 信號(hào)處理單元18、18-1、18-2、18-3、18-4 A/D 變換單元19基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元20相關(guān)值運(yùn)算單元21定時(shí)控制單元22相位偏移量運(yùn)算單元23相位校正單元24存儲(chǔ)單元25到來(lái)角度距離估計(jì)單元29、31第2開(kāi)關(guān)單元30系統(tǒng)間固定相位誤差存儲(chǔ)單元32-1、32-2、32-3、32_4 移相單元33信號(hào)加法運(yùn)算單元40發(fā)送信號(hào)切換單元41相位控制單元
42移相單元ANTO發(fā)送天線ANTl ANT4接收天線Lo振蕩器
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的各實(shí)施方式。此外，以下各實(shí)施方式的雷達(dá)裝置，使用單一的脈沖信號(hào)作為發(fā)送信號(hào)的一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明，但該發(fā)送信號(hào)不限定于單一的脈沖信號(hào)。此外，在以下的說(shuō)明中，由雷達(dá)裝置接收的接收信號(hào)是合成了被目標(biāo)反射了來(lái)自雷達(dá)裝置的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)和該雷達(dá)裝置周?chē)脑肼曅盘?hào)后的信號(hào)。再有，假設(shè)該雷達(dá)裝置 周?chē)脑肼曅盘?hào)的信號(hào)功率相比被目標(biāo)反射的信號(hào)的信號(hào)功率小到可忽略的程度。[第I實(shí)施方式]參照?qǐng)DI及圖2說(shuō)明第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。圖I是表示第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是有關(guān)雷達(dá)裝置I的動(dòng)作的定時(shí)圖。該圖(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(b)是表示從衰減器4輸入到信號(hào)合成單元13的高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(c)是表示各個(gè)接收天線ANTl ANT4的測(cè)定期間的說(shuō)明圖。該圖(d)是表示來(lái)自開(kāi)關(guān)單元11的接收信號(hào)的輸出和各個(gè)接收天線ANTl ANT4的測(cè)定期間的說(shuō)明圖。該圖(e)是表示來(lái)自信號(hào)合成單元13的輸出和各個(gè)接收天線ANTl ANT4的測(cè)定期間及運(yùn)算相位偏移量的定時(shí)的說(shuō)明圖。該圖(f)是表示存儲(chǔ)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)值的期間的說(shuō)明圖。如圖I所示，雷達(dá)裝置I包括振蕩器Lo ;雷達(dá)發(fā)送單元2 ;雷達(dá)接收單元3 ;發(fā)送天線ANTO ;接收天線ANTl ANT4 ；以及衰減器4。第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I將雷達(dá)發(fā)送單元2生成的規(guī)定的間歇性的高頻發(fā)送信號(hào)從發(fā)送天線ANTO發(fā)送，并依次切換多個(gè)接收天線ANTl ANT4來(lái)接收被目標(biāo)反射的信號(hào)，從該接收的接收信號(hào)中檢測(cè)該目標(biāo)。再有，目標(biāo)是雷達(dá)裝置I檢測(cè)的對(duì)象的物體，例如是汽車(chē)或人等，在以下各實(shí)施方式中也是同樣。雷達(dá)發(fā)送單元2包括發(fā)送信號(hào)生成單元5 ;射頻發(fā)送單元7 ;以及方向性耦合器10。在圖I中，發(fā)送信號(hào)生成單元5為包括LPF(Low Pass Filter ;低通濾波器)6的結(jié)構(gòu)，但LPF6也可以為與發(fā)送信號(hào)生成單元5獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。射頻發(fā)送單元7包括變頻單元8和功率放大器9。發(fā)送信號(hào)生成單元5基于振蕩器Lo生成的參考信號(hào)，生成將該參考信號(hào)倍增到規(guī)定倍的定時(shí)時(shí)鐘(timing clock)。發(fā)送信號(hào)生成單元5基于該生成的定時(shí)時(shí)鐘,周期性地生成由多個(gè)脈沖組成的脈沖串構(gòu)成的基帶的發(fā)送信號(hào)r (η)。發(fā)送信號(hào)生成單元5通過(guò)LPF6，將預(yù)先設(shè)定了限制帶寬的發(fā)送信號(hào)r (η)輸出到射頻發(fā)送單元7。這里，參數(shù)η表示離散時(shí)刻。此外，假設(shè)由發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)不是連續(xù)的信號(hào)而是采用脈沖串的信號(hào)。但是，并不限定于脈沖串的信號(hào)，例如也可以是單一的脈沖信號(hào)、包含多個(gè)脈沖串的脈沖信號(hào)，或是將包含單一或多個(gè)脈沖串的脈沖信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制或相位調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)。
如圖2 (a)所示，假設(shè)在存在從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的期間Tw[秒]中，存在Nr[個(gè)]樣本作為基帶的發(fā)送信號(hào)r(n)，在不存在該高頻發(fā)送信號(hào)的期間(Tr-Tw)[秒]中存在Nu[個(gè)]樣本作為基帶的發(fā)送信號(hào)r (η)。參數(shù)Tr是從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期[秒]。射頻發(fā)送單元7基于由振蕩器Lo生成的參考信號(hào)，生成將該參考信號(hào)倍增到規(guī)定倍數(shù)的定時(shí)時(shí)鐘。射頻發(fā)送單元7基于該生成的參考信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。具體地說(shuō)，變頻單元8將發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的 發(fā)送信號(hào)r (η)作為輸入，將該輸入的基帶的發(fā)送信號(hào)r (η)進(jìn)行變頻，生成載波頻帶的高頻發(fā)送信號(hào)。變頻單元8將該生成的高頻發(fā)送信號(hào)輸出到功率放大器9。功率放大器9將該輸入的高頻發(fā)送信號(hào)作為輸入，將該輸入的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率放大到規(guī)定的信號(hào)功率P[dB]并輸出到發(fā)送天線ΑΝΤ0。該放大的高頻發(fā)送信號(hào)通過(guò)方向性耦合器10及發(fā)送天線ANTO發(fā)送以發(fā)射到空間。方向性耦合器10將從射頻發(fā)送單元7的功率放大器9輸出的高頻發(fā)送信號(hào)輸出到發(fā)送天線ΑΝΤ0，同時(shí)根據(jù)規(guī)定的信號(hào)功率比來(lái)分配該高頻發(fā)送信號(hào)，并將進(jìn)行了該分配的高頻發(fā)送信號(hào)輸出到衰減器4。發(fā)送天線ANTO將從射頻發(fā)送單元7輸出的高頻發(fā)送信號(hào)發(fā)送以發(fā)射到空間。如圖2(a)所示，高頻發(fā)送信號(hào)在時(shí)刻h &期間、時(shí)刻t2 t3期間、時(shí)刻t4 t5期間、時(shí)刻t6 t7期間及時(shí)刻t8 t9期間中被發(fā)送，在時(shí)刻h t2期間、時(shí)刻t3 t4期間、時(shí)刻t5 t6期間及時(shí)刻t7 t8期間中不被發(fā)送。在時(shí)刻t9以后，高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送同樣地重復(fù)。如圖2(b)所示，衰減器4與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間同步，將從方向性耦合器10輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率衰減到規(guī)定的信號(hào)功率Y[dB]。衰減器4將該衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)輸出到雷達(dá)接收單元3的信號(hào)合成單元13。雷達(dá)接收單元3包括四個(gè)接收天線ANTl ANT4 ;開(kāi)關(guān)單元11 ;開(kāi)關(guān)控制單元12 ;信號(hào)合成單元13 ;射頻接收單元14 ;以及信號(hào)處理單元17。射頻接收單元14包括功率放大器15 ;以及變頻單元16。信號(hào)處理單元17包括A/D變換單元18 ;基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19 ;相關(guān)值運(yùn)算單元20 ;定時(shí)控制單元21 ;相位偏移量運(yùn)算單元22 ;相位校正單元23 ;存儲(chǔ)單元24 ;以及到來(lái)角度距離估計(jì)單元25。接收天線ANTl ANT4構(gòu)成基于四個(gè)接收天線ANTl ANT4的陣列天線。接收天線ANTl ANT4將被目標(biāo)反射了從雷達(dá)發(fā)送單元2發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)后的信號(hào)和該雷達(dá)裝置I周?chē)脑肼曅盘?hào)作為接收信號(hào)接收。如圖I所示，將第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I的陣列天線的單元(antenna element)數(shù)設(shè)為4來(lái)說(shuō)明,但該陣列天線的單元數(shù)不限定為4。在開(kāi)關(guān)單元11中，設(shè)置對(duì)每個(gè)該接收天線ANTl ANT4對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)端口，以使該開(kāi)關(guān)單元11和四個(gè)接收天線ANTl ANT4分別連接。在開(kāi)關(guān)單元11中，根據(jù)開(kāi)關(guān)控制單元12的控制，依次切換四個(gè)接收天線ANTl ANT4的各開(kāi)關(guān)端口。通過(guò)該切換，選擇單一的開(kāi)關(guān)端口，該開(kāi)關(guān)端口對(duì)應(yīng)的接收天線ANTs和開(kāi)關(guān)單元11連接。參數(shù)s為S = I 4。開(kāi)關(guān)單元11將由該選擇出的接收天線ANTs接收的接收信號(hào)輸出到信號(hào)合成單元13。開(kāi)關(guān)控制單元12以高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的整數(shù)倍N(N:整數(shù))的周期，控制開(kāi)關(guān)單元11，以依次切換四個(gè)接收天線ANTl ANT4。在第I實(shí)施方式中，如圖2(c)所示，開(kāi)關(guān)控制單元12控制開(kāi)關(guān)單元11，以與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]相同的周期(N = I)依次切換四個(gè)接收天線ANTl ANT4。具體地說(shuō)，如圖2(c)所示，開(kāi)關(guān)控制單元12在時(shí)刻h h期間切換為接收天線ANTl。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12控制開(kāi)關(guān)單元11，以使在時(shí)刻h t2期間由該接收天線ANTl接收的接收信號(hào)輸出到信號(hào)合成單元13。再有，時(shí)刻h t2期間為通過(guò)接收天線ANTl接收的測(cè)定期間(參數(shù)s = I)。開(kāi)關(guān)控制單元12在時(shí)刻t2 t3期間切換為接收天線ANT2。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12控制開(kāi)關(guān)單元11，以使在時(shí)刻t3 t4期間由該接收天線ANT2接收的接收信號(hào)輸出到信號(hào)合成單元13。再有，時(shí)刻t3 t4期間為通過(guò)接收天線ANT2接收的測(cè)定期間(參數(shù)s =2)。開(kāi)關(guān)控制單元12在時(shí)刻t4 t5期間切換為接收天線ANT3。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12控制開(kāi)關(guān)單元11，以使在時(shí)刻t4 t5期間由該接收天線ANT3接收的接收信號(hào)輸出到信·號(hào)合成單元13。再有，時(shí)刻t5 t6期間為通過(guò)接收天線ANT3接收的測(cè)定期間(參數(shù)s =3)。開(kāi)關(guān)控制單元12在時(shí)刻t6 t7期間切換為接收天線ANT4。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12控制開(kāi)關(guān)單元11，以使在時(shí)刻t7 t8期間由該接收天線ANT4接收的接收信號(hào)輸出到信號(hào)合成單元13。再有，時(shí)刻t7 t8期間為通過(guò)接收天線ANT4接收的測(cè)定期間(參數(shù)s =4)。再有，如圖2(d)所示，從開(kāi)關(guān)單元11輸出的接收信號(hào)，在時(shí)刻h 、時(shí)刻t2 t3、時(shí)刻t4 t5、時(shí)刻t6 t7及時(shí)刻t8 t9中是雷達(dá)裝置I周?chē)脑肼曅盘?hào)。此外，從開(kāi)關(guān)單元11輸出的接收信號(hào)，在時(shí)刻& t2、時(shí)亥Ij t3 t4、時(shí)刻t5 t6及時(shí)刻t7 t8中是該噪聲信號(hào)和各測(cè)定期間中(時(shí)刻& t2、時(shí)刻t3 t4、時(shí)刻t5 t6及時(shí)刻t7 t8)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)(未圖示)的合成信號(hào)。但是，該噪聲信號(hào)相比該接收信號(hào)是小到可以忽略程度的信號(hào)，在以下各實(shí)施方式中也是同樣。信號(hào)合成單元13將從衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)和從開(kāi)關(guān)單元11輸出的接收信號(hào)進(jìn)行合成，將該合成后的合成信號(hào)輸出到射頻接收單元14的功率放大器15。這里，在從開(kāi)關(guān)單元11輸出的接收信號(hào)的平均信號(hào)功率為Z[dB]的情況下，從信號(hào)合成單元13輸出的合成信號(hào)的信號(hào)功率為(Y+Z) [dB]。再有，優(yōu)選從衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率Y[dB]被衰減到相比以開(kāi)關(guān)控制單元12切換開(kāi)關(guān)單元11的開(kāi)關(guān)端口期間(例如，時(shí)刻、 &)的接收天線ANTs接收的信號(hào)功率仍為足夠高的信號(hào)功率(例子3[dB] 10[dB])的程度。此外，在高頻發(fā)送信號(hào)的自相關(guān)特性上存在旁瓣的情況下，優(yōu)選衰減器4將從方向性耦合器10輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率衰減到該旁瓣的電平對(duì)雷達(dá)裝置I的測(cè)定期間不產(chǎn)生影響的信號(hào)功率。而且，優(yōu)選由衰減器4衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)被信號(hào)合成單元13合成的定時(shí)，與雷達(dá)發(fā)送單元2發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tw[秒]同步并且無(wú)時(shí)間延遲。在以下的各實(shí)施方式中也是同樣的。再有,如圖2(e)所不,從信號(hào)合成單兀13輸出的合成信號(hào),表不在時(shí)刻tQ tp時(shí)刻t2 t3、時(shí)刻t4 t5、時(shí)刻t6 t7及時(shí)刻t8 t9中雷達(dá)裝置I周?chē)脑肼曅盘?hào)和從衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的合成信號(hào)。此外，從信號(hào)合成單兀13輸出的合成信號(hào)，表不在時(shí)刻 t2、時(shí)刻t3 t4、時(shí)刻t5 t6及時(shí)刻t7 t8中該噪聲信號(hào)和與各測(cè)定期間(時(shí)刻h t2、時(shí)刻t3 t4、時(shí)刻t5 t6及時(shí)刻t7 t8)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)(未圖示)的合成信號(hào)。射頻接收單元14基于由振蕩器Lo生成的參考信號(hào)，生成將該參考信號(hào)倍增到規(guī)定倍的定時(shí)時(shí)鐘。射頻接收單元14基于該生成的定時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行動(dòng)作。具體地說(shuō)，功率放大器15將信號(hào)合成單元13合成的合成信號(hào)作為輸入，將該輸入的合成信號(hào)的信號(hào)功率放大到規(guī)定的信號(hào)功率并輸出到變頻單元16。變頻單兀16將從該功率放大器15輸出的合成信號(hào)作為輸入,將該輸入的合成信號(hào)進(jìn)行變頻并且通過(guò)正交檢波而將一部分合成信號(hào)的相位分量移相90 [度]，從而生成由同相信號(hào)及正交信號(hào)構(gòu)成的基帶的接收信號(hào)。變頻單元16將該生成的接收信號(hào)輸出到信 號(hào)處理單兀17。A/D變換單元18對(duì)于由變頻單元16生成的同相信號(hào)及正交信號(hào)構(gòu)成的基帶的接收信號(hào)進(jìn)行離散時(shí)間k的采樣，從而將該接收信號(hào)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這里，接收天線ANTs的離散時(shí)間k的接收信號(hào)，使用該接收信號(hào)的同相信號(hào)I (S、k)及該接收信號(hào)的正交信號(hào)Q (s、k),作為復(fù)數(shù)X (s、k) = I (s、k)+jQ(s、k)來(lái)表示。再有，參數(shù)j是虛數(shù)單位。而且，參數(shù)k表示與高頻發(fā)送信號(hào)中包含的基帶的發(fā)送信號(hào)r (η)的樣本數(shù)對(duì)應(yīng)的離散時(shí)刻，在第I實(shí)施方式中，將切換為接收天線ANTs的定時(shí)設(shè)為k = l，k = I (Nr+Nu)。因此，如圖2(e)所示，在時(shí)刻h、時(shí)刻t2、時(shí)刻t4、時(shí)刻t6及時(shí)刻t8的定時(shí)中參數(shù)k= I。而且，在時(shí)刻h、時(shí)刻t3、時(shí)亥Ij t5、時(shí)刻t7及時(shí)刻t9的定時(shí)中參數(shù)k = Nr。基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19與發(fā)送信號(hào)生成單元5的動(dòng)作同步，與該發(fā)送信號(hào)生成單元5同樣，基于振蕩器Lo生成的參考信號(hào)，生成將該參考信號(hào)倍增到規(guī)定倍的定時(shí)時(shí)鐘?；鶞?zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19基于該生成的參考信號(hào)，周期性地生成與發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)相同的基帶的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)r (η)?；鶞?zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19將該生成的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)r (η)輸出到相關(guān)值運(yùn)算單元20。相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算從接收天線ANTs接收的接收信號(hào)的復(fù)數(shù)信號(hào)x(s、k)和從基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19輸出的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)r(n)之間的相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)。這里，作為相關(guān)值，假設(shè)運(yùn)算式(I)所示的可調(diào)整(sliding)相關(guān)值。可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)是從接收天線ANTs接收的接收信號(hào)(包含反射信號(hào)及噪聲信號(hào))和基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)之間的離散時(shí)刻k的相關(guān)值，式(I)中的星號(hào)(*)表示復(fù)數(shù)共軛運(yùn)算符。可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)在k = I (Nr+Nu)的時(shí)間中被運(yùn)算。即，在從時(shí)刻tQ至?xí)r刻t2、從時(shí)刻t2至?xí)r刻t4、從時(shí)刻t4至?xí)r刻t6、從時(shí)刻t6至?xí)r刻t8...的時(shí)間中被運(yùn)算。
NrAC(s^k)- ^xjsiK + m-l)r *(m)…(I )
TO = 再有，在上述可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)的運(yùn)算中，在由發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)是由實(shí)數(shù)構(gòu)成的基帶的信號(hào)r(n)的情況下，基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)使用該信號(hào)r (η)。此夕卜，在由該發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)是同相信號(hào)及正交信號(hào)構(gòu)成的基帶的信號(hào)r(n)的情況下，基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)使用該信號(hào)r (n)的復(fù)數(shù)共軛值。定時(shí)控制單元21基于從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒](發(fā)送期間)結(jié)束的定時(shí)1 ，將該可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (S、10的運(yùn)算結(jié)束的定時(shí)信息通知給相位偏移量運(yùn)算單元22，該定時(shí)作為相關(guān)值運(yùn)算單元20的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (s、k0)的運(yùn)算結(jié)束的定時(shí)。如圖2(c)及(e)所示，從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒]結(jié)束的定時(shí)Iv以及相關(guān)值運(yùn)算單元20的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (Sjtl)的運(yùn)算結(jié)束的定時(shí)，在時(shí)刻tp t3、t5、t7及t9都為相同的時(shí)刻，相當(dāng)于離散時(shí)刻1 = Nr。此外，定時(shí)控制單元21將相位校正單元23對(duì)接收天線ANTs接收的接收信號(hào)的復(fù)數(shù)信號(hào)x(s、k)和從基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19輸出的基準(zhǔn)發(fā)送信 號(hào)r(n)之間的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)校正后的該可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (s、k)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中的意旨的定時(shí)信息通知給相位校正單元23。但是,離散時(shí)刻k = 2Nr (Nr+Nu)(參照?qǐng)D2(f))。再有，離散時(shí)間k也可在k = (Nr+1) (Nr+Nu)的范圍內(nèi)設(shè)定。但是，這里，在存儲(chǔ)單元24中存儲(chǔ)定時(shí)控制單元21中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (s、k)的離散時(shí)刻k的開(kāi)始定時(shí)，假定不是檢測(cè)在雷達(dá)裝置I跟前存在的目標(biāo)而是檢測(cè)離開(kāi)了規(guī)定距離[m]以上的目標(biāo)，從而不是k = Nr而設(shè)為k = 2Nr。由此，由于不考慮無(wú)失真地接收來(lái)自在雷達(dá)裝置I跟前存在的目標(biāo)的較強(qiáng)的接收電平，所以可以將雷達(dá)裝置I的雷達(dá)接收單元3的動(dòng)態(tài)范圍抑制得低。有關(guān)在存儲(chǔ)單元24中存儲(chǔ)定時(shí)控制單元21中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)的離散時(shí)刻k的開(kāi)始定時(shí)，在以下各實(shí)施方式中也是同樣的。相位偏移量運(yùn)算單元22基于所謂可調(diào)整相關(guān)值的運(yùn)算結(jié)束的來(lái)自定時(shí)控制單元21的定時(shí)信息，提取接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (s、Nr)和后述的基準(zhǔn)接收天線ANTs0中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (sQ、Nr)。這里，在圖I所示的四個(gè)接收天線ANTl ANT4中，將作為用于運(yùn)算相位偏移量的基準(zhǔn)的接收天線ANTstlE載為基準(zhǔn)接收天線。而且，假設(shè)該基準(zhǔn)接收天線ANTstl中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (sQ、Nr)、以及該接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (S、Nr)是由相關(guān)值運(yùn)算單元20已經(jīng)運(yùn)算的相關(guān)值。相位偏移量運(yùn)算單元22根據(jù)接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (S、Nr)和基準(zhǔn)接收天線ANTstl中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (S(l、Nr)，按照式(2)運(yùn)算該接收天線ANTs中的相位偏移量△ Θ (s)。相位偏移量運(yùn)算單兀22將該運(yùn)算出的相位偏移量△ Θ (s)輸出到相位校正單元23。Δ Θ (s) = Z [AC (s，Nr) AC* (sQ，Nr)] …(2)參數(shù)s及參數(shù)S0表示接收天線的個(gè)數(shù)，s及S0表示1、2、3及4中的其中一個(gè),星號(hào)(*)表示復(fù)數(shù)共軛運(yùn)算符。Z [x]表示復(fù)數(shù)X的相位分量，由式(3)表示。Z [X] = tarf1 (Im[x]/Re [X]) …(3)再有，Im[x]表示復(fù)數(shù)X的虛部，Re [X]表示復(fù)數(shù)x的實(shí)部。相位校正單元23基于相位偏移量運(yùn)算單元22輸出的相位偏移量，根據(jù)式(4)來(lái)校正由相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算出的接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)的相位分量。
Z [AC(s, k)]-A Θ (s) …(4)此外，相位校正單元23基于存儲(chǔ)從定時(shí)控制單元21輸出的校正后的可調(diào)整相關(guān)值意旨的定時(shí)信息，將具有在離散時(shí)刻k = 2Nr (Nr+Nu)情況下的接收天線ANTs中的該校正后的相位分量的可調(diào)整相關(guān)值(參照式(5))，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中。AC (s, k) I exp (j { Z [AC (s, k) ] - Δ Θ (s)}) . . . (5)到來(lái)角度距離估計(jì)單元25基于具有在存儲(chǔ)單元24中存儲(chǔ)的各接收天線ANTs中的校正后的相位分量的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)，進(jìn)行目標(biāo)的到來(lái)角度及距該目標(biāo)的距離的估計(jì)運(yùn)算。到來(lái)角度距離估計(jì)單元25的到來(lái)角度的估計(jì)運(yùn)算，已經(jīng)是公知的技術(shù)，例如通過(guò)參照上述非專(zhuān)利文獻(xiàn)2就可實(shí)現(xiàn)。而且，到來(lái)角度距離估計(jì)單元25的距目標(biāo)的距離的估計(jì)運(yùn)算，通過(guò)參照下述參考非專(zhuān)利文獻(xiàn)I就可實(shí)現(xiàn)。(參考非專(zhuān)利文獻(xiàn) I) J. J. BUSSGANG、et al.、‘A Unified Analysis ofRangePerformance of Cff, Pulse,and Pulse Dopper Radar’，Proceedings of theIRE,Vol. 47, Issue 10,pp.1753-1762(1959)例如，關(guān)于目標(biāo)的到來(lái)角度，到來(lái)角度距離估計(jì)單元25基于接收天線ANTs中的相位分量得到校正的相關(guān)值，計(jì)算該接收天線中的接收信號(hào)功率。在該接收信號(hào)功率中，包含目標(biāo)的到來(lái)角度的相位分量。到來(lái)角度距離估計(jì)單元25將該接收信號(hào)功率取最大值情況下的相位分量的角度估計(jì)作為該目標(biāo)的到來(lái)角度。此外，例如，關(guān)于距目標(biāo)的距離，到來(lái)角度距離估計(jì)單元25基于接收天線ANTs中的相位分量得到校正的相關(guān)值，基于該相關(guān)值取最大值時(shí)的離散時(shí)刻和高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)間之間的時(shí)間差，估計(jì)該目標(biāo)的距離。從以上，根據(jù)第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置1，可以抑制對(duì)作為雷達(dá)裝置的測(cè)定性能例如測(cè)定時(shí)間或測(cè)定距離的范圍的影響而適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算以多個(gè)接收天線分別接收的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的相關(guān)值中的相位分量的相位偏移量。此外，雷達(dá)裝置I基于該適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算出的相位偏移量，校正各接收天線ANTs中的相關(guān)值的相位分量，從而可以抑制目標(biāo)的到來(lái)角度及距離的測(cè)定精度的劣化。而且，根據(jù)雷達(dá)裝置1，與從前的雷達(dá)裝置相比，不需要在開(kāi)關(guān)單元11中設(shè)置用于校準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)端口。由此，由于雷達(dá)裝置I可以對(duì)每個(gè)高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送進(jìn)行與相對(duì)接收天線ANTs的相位有關(guān)的校準(zhǔn)，所以與從前的雷達(dá)裝置相比，可以進(jìn)行高精度的測(cè)定。此外，根據(jù)雷達(dá)裝置1，由于用于校準(zhǔn)的發(fā)送信號(hào)和用于測(cè)定的發(fā)送信號(hào)是相同的，所以在信號(hào)處理單元17中不需要追加用于校準(zhǔn)的相關(guān)運(yùn)算單元就可以實(shí)施，不使電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜而可以實(shí)施。[第I實(shí)施方式的變形例I]在第I實(shí)施方式中，形成將各個(gè)接收天線ANTls和開(kāi)關(guān)單元11直接連接，該各個(gè)接收天線ANTs的接收信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)單元11的結(jié)構(gòu)。在第I實(shí)施方式的變形例I中，形成通過(guò)射頻接收單元的變頻單元而將變頻為基帶的接收信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)單元的結(jié)構(gòu)。圖3是表示第I實(shí)施方式的變形例I的雷達(dá)裝置Ia的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。有關(guān)第I實(shí)施方式的變形例I的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作，參照?qǐng)D3說(shuō)明與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I的不同，而省略說(shuō)明有關(guān)與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相同的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。在圖3中，雷達(dá)接收單元3a包括四個(gè)接收天線ANTl ANT4 ;信號(hào)合成單元13a ；射頻接收單元14a ;開(kāi)關(guān)單元Ila ;開(kāi)關(guān)控制單元12 ;以及信號(hào)處理單元17。信號(hào)合成單元13a包括輸入接收天線ANTl的接收信號(hào)的信號(hào)合成單元13al ;輸入接收天線ANT2的接收信號(hào)的信號(hào)合成單元13a2 ;輸入接收天線ANT3的接收信號(hào)的信號(hào)合成單元13a3 ;以及輸入接收天線ANT4的接收信號(hào)的信號(hào)合成單元13a4。此外，在信號(hào)合成單元13al 13a4中，分別輸入由衰減器4衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)。
各個(gè)信號(hào)合成單元13al 13a4，與第I實(shí)施方式的信號(hào)合成單元13同樣，將與該各個(gè)信號(hào)合成單元13al 13a4連接的各個(gè)接收天線ANTl ANT4接收的接收信號(hào)和由衰減器4衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)進(jìn)行合成，將該合成的合成信號(hào)分別輸出到射頻接收單元14a的各射頻接收單元14al 14a4。射頻接收單元14a包括輸入從信號(hào)合成單元13al輸出的合成信號(hào)的射頻接收單兀14al ;輸入從信號(hào)合成單兀13a2輸出的合成信號(hào)的射頻接收單兀14a2 ;輸入從信號(hào)合成單元13a3輸出的合成信號(hào)的射頻接收單元14a3 ;以及輸入從信號(hào)合成單元13a4輸出的合成信號(hào)的射頻接收單元14a4。射頻接收單元14al 14a4與第I實(shí)施方式的射頻接收單元14為同樣的結(jié)構(gòu)，與該射頻接收單元14同樣，將從信號(hào)合成單元13al 13a4輸出的合成信號(hào)作為輸入并放大，將該放大的合成信號(hào)進(jìn)行變頻而生成由同相信號(hào)和正交信號(hào)構(gòu)成的基帶的接收信號(hào)。由各個(gè)射頻接收單元14al 14a4生成的接收信號(hào)被分別輸入到開(kāi)關(guān)單元11a。在開(kāi)關(guān)單元Ila中，對(duì)每個(gè)該射頻接收單元14al 14a4設(shè)置對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)端口，以使該開(kāi)關(guān)單元Ila和各個(gè)射頻接收單元14al 14a4連接。開(kāi)關(guān)單元Ila根據(jù)開(kāi)關(guān)控制單元12的控制，依次地切換與射頻接收單元14al 14a4對(duì)應(yīng)的各開(kāi)關(guān)端口，選擇單一的開(kāi)關(guān)端口而連接到與該開(kāi)關(guān)端口對(duì)應(yīng)的射頻接收單元14a。開(kāi)關(guān)單元Ila通過(guò)該開(kāi)關(guān)端口的切換，將從該選擇出的射頻接收單元14a所生成的基帶的接收信號(hào)輸出到信號(hào)處理單元17。以后的處理與第I實(shí)施方式是同樣的。如上所述，在第I實(shí)施方式的變形例I的雷達(dá)裝置Ia中，對(duì)各個(gè)接收天線ANTl ANT4的每個(gè)接收天線設(shè)置信號(hào)合成單元13a及射頻接收單元14a，所以與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相比，雷達(dá)接收單元3a的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。但是，在開(kāi)關(guān)單元Ila中，對(duì)于由射頻接收單元14a生成的基帶的接收信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)端口的切換。因此，與對(duì)高頻的接收信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)端口的切換的第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相比，可以降低開(kāi)關(guān)單元Ila的切換時(shí)的接收信號(hào)的功率損失。由此，根據(jù)第I實(shí)施方式的變形例I的雷達(dá)裝置la，與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相比，可以提高在測(cè)定期間中接收由目標(biāo)反射的信號(hào)時(shí)的SNR(Signal Noise Ratio ;信噪比)。其結(jié)果，根據(jù)雷達(dá)裝置la，可以提高測(cè)定期間中的目標(biāo)的測(cè)定精度。[第I實(shí)施方式的變形例2]在第I實(shí)施方式中，形成將各個(gè)接收天線ANTls和開(kāi)關(guān)單元11直接連接，該各個(gè)接收天線ANTs的接收信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)單元11的結(jié)構(gòu)。在第I實(shí)施方式的變形例2中，形成通過(guò)射頻接收單元的變頻單元變頻為IF(Intermediate Frequency ;中頻)即中頻的接收信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)單元的結(jié)構(gòu)。圖4是表示第I實(shí)施方式的變形例2的雷達(dá)裝置Ib的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。有關(guān)第I實(shí)施方式的變形例2的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作，參照?qǐng)D4說(shuō)明與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I的不同，而省略說(shuō)明有關(guān)與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相同的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。在圖4中，雷達(dá)接收單元3b包括四個(gè)接收天線ANTl ANT4 ;信號(hào)合成單元13b ；射頻接收單元14b ;開(kāi)關(guān)單元Ilb ;開(kāi)關(guān)控制單元12 ;中頻(IF)接收單元26 ;以及信號(hào)處理單元17。信號(hào)合成單元13b包括輸入接收天線ANTl的接收信號(hào)的信號(hào)合成單元13bl ;輸入接收天線ANT2的接收信號(hào)的信號(hào)合成單元13b2 ;輸入接收天線ANT3的接收信號(hào)的信號(hào)合成單元13b3 ;以及輸入接收天線ANT4的接收信號(hào)的信號(hào)合成單元13b4。此外，在信號(hào)合成單元13bl 13b4中，分別輸入由衰減器4衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)。各個(gè)信號(hào)合成單元13bl 13b4，與第I實(shí)施方式的信號(hào)合成單元13同樣，將與該各個(gè)信號(hào)合成單元13bl 13b4連接的各個(gè)接收天線ANTl ANT4接收的接收信號(hào)和由衰減器4衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)進(jìn)行合成，將該合成的合成信號(hào)分別輸出到射頻接收單元 14b的各射頻接收單元14b I 14b4。射頻接收單元14b包括輸入從信號(hào)合成單元13bl輸出的合成信號(hào)的射頻接收單兀14bl ;輸入從信號(hào)合成單兀13b2輸出的合成信號(hào)的射頻接收單兀14b2 ;輸入從信號(hào)合成單元13b3輸出的合成信號(hào)的射頻接收單元14b3 ;以及輸入從信號(hào)合成單元13b4輸出的合成信號(hào)的射頻接收單元14b4。射頻接收單元14bl 14b4與第I實(shí)施方式的射頻接收單元14為同樣的結(jié)構(gòu)，與該射頻接收單元14同樣，將從信號(hào)合成單元13bl 13b4輸出的合成信號(hào)作為輸入并放大，將該放大的合成信號(hào)進(jìn)行變頻而生成中頻的接收信號(hào)。由各個(gè)射頻接收單元14bl 14b4生成的接收信號(hào)被分別輸入到開(kāi)關(guān)單元lib。在開(kāi)關(guān)單元Ilb中，對(duì)每個(gè)該射頻接收單元14bl 14b4設(shè)置對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)端口，以使該開(kāi)關(guān)單元Ilb和各個(gè)射頻接收單元14bI 14b4連接。在開(kāi)關(guān)單元Ilb中，根據(jù)開(kāi)關(guān)控制單元12的控制，依次地切換與射頻接收單元14bl 14b4對(duì)應(yīng)的各開(kāi)關(guān)端口。通過(guò)該切換，選擇單一的開(kāi)關(guān)端口，與該開(kāi)關(guān)端口對(duì)應(yīng)的射頻接收單元14b和開(kāi)關(guān)單元Ilb被連接。開(kāi)關(guān)單元Ilb通過(guò)該開(kāi)關(guān)端口的切換，將該選擇出的射頻接收單元14b所生成的中頻的接收信號(hào)輸出到中頻接收單元26。中頻接收單元26包括功率放大器27 ;以及變頻單元28。中頻接收單元26基于由振蕩器Lo生成的參考信號(hào)，生成將該參考信號(hào)倍增到規(guī)定倍的定時(shí)時(shí)鐘。中頻接收單元26基于該生成的定時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行動(dòng)作。具體地說(shuō)，功率放大器27將從開(kāi)關(guān)單元Ilb輸出的中頻的接收信號(hào)作為輸入，將該輸入的接收信號(hào)的信號(hào)功率放大到規(guī)定的信號(hào)功率并輸出到變頻單元28。變頻單元28將從該功率放大器27輸出的接收信號(hào)作為輸入，將該輸入的接收信號(hào)進(jìn)行變頻并且通過(guò)正交檢波而將一部分接收信號(hào)的相位分量移相90 [度]，從而生成由同相信號(hào)及正交信號(hào)構(gòu)成的基帶的接收信號(hào)。變頻單元28將該生成的接收信號(hào)輸出到信號(hào)處理單元17。以后的處理與第I實(shí)施方式是同樣的。如上所述，在第I實(shí)施方式的變形例2的雷達(dá)裝置Ib中，對(duì)各個(gè)接收天線ANTl ANT4的每個(gè)接收天線設(shè)置信號(hào)合成單元13b及射頻接收單元14b，所以與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相比，雷達(dá)接收單元3b的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。但是，在開(kāi)關(guān)單元Ilb中，對(duì)于由射頻接收單元14b生成的中頻的接收信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)端口的切換。因此，與相對(duì)高頻的接收信號(hào)進(jìn)行切換的第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相比，可以降低開(kāi)關(guān)單元Ilb的切換時(shí)的接收信號(hào)的功率損失。由此，根據(jù)第I實(shí)施方式的變形例2的雷達(dá)裝置lb，與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相比，可以提高在測(cè)定期間中接收由目標(biāo)反射的信號(hào)時(shí)的SNR。其結(jié)果，根據(jù)雷達(dá)裝置lb，可以提高測(cè)定期間中的目標(biāo)的測(cè)定精度。[第I實(shí)施方式的變形例3]在第I實(shí)施方式中說(shuō)明了與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]同步，每當(dāng)該高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，由信號(hào)處理單元17運(yùn)算各個(gè)接收天線ANTs中的相位偏移量。在第I實(shí)施方式的變形例3中，在通過(guò)初始的設(shè)定，該各個(gè)接收天線ANTs中的相位偏移量的變動(dòng)緩慢的情況下，形成將從最初的接收天線的測(cè)定期間中的高頻發(fā)送信號(hào)的 發(fā)送開(kāi)始定時(shí)起至最后的接收天線的測(cè)定期間中的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送結(jié)束定時(shí)作為切換周期，切換對(duì)信號(hào)合成單元有無(wú)輸入由衰減器4衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)的結(jié)構(gòu)。圖5是表示第I實(shí)施方式的變形例3的雷達(dá)裝置Ic的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖6是與第I實(shí)施方式的變形例3的雷達(dá)裝置Ic的動(dòng)作有關(guān)的定時(shí)圖。該圖(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(b)是表示輸入到信號(hào)合成單元13的高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(C)是表示各個(gè)接收天線的測(cè)定期間的說(shuō)明圖。有關(guān)第I實(shí)施方式的變形例3的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作，參照?qǐng)D5及圖6說(shuō)明與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I之間的不同，省略說(shuō)明有關(guān)與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相同的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。在圖5中，雷達(dá)接收單元3c包括四個(gè)接收天線ANTl ANT4 ;開(kāi)關(guān)單元11 ;第2開(kāi)關(guān)單元29 ;開(kāi)關(guān)控制單元12c ;信號(hào)合成單元13 ;射頻接收單元14 ；以及信號(hào)處理單元17。第2開(kāi)關(guān)單元29輸入由衰減器4衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)。第2開(kāi)關(guān)單元29將從最初的接收天線ANTl的測(cè)定期間的開(kāi)始定時(shí)起至最后的接收天線ANT4的測(cè)定期間的結(jié)束定時(shí)作為切換周期。第2開(kāi)關(guān)單元29，對(duì)每個(gè)該切換周期，根據(jù)開(kāi)關(guān)控制單元12c的控制來(lái)切換對(duì)信號(hào)合成單元13有無(wú)輸入該輸入的高頻發(fā)送信號(hào)。具體地說(shuō)，如圖6(b)所示，開(kāi)關(guān)控制單元12c將從最初的接收天線ANTl的測(cè)定期間的開(kāi)始定時(shí)即時(shí)刻h起至最后的接收天線ANT4的測(cè)定期間的結(jié)束定時(shí)即時(shí)刻t7作為切換周期。開(kāi)關(guān)控制單元12c，對(duì)每個(gè)該切換周期，控制第2開(kāi)關(guān)單元29，以使與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間同步輸入的衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)輸入到信號(hào)合成單元13。此外，開(kāi)關(guān)控制單元12c在直至下一個(gè)同樣的切換周期即時(shí)刻t8 t15的期間，控制第2開(kāi)關(guān)單元29，以使與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間同步輸入的衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)不輸入到信號(hào)合成單元13。以后的處理與第I實(shí)施方式是同樣的。由此，根據(jù)第I實(shí)施方式的變形例3的雷達(dá)裝置lc，與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I相比，可以同樣地維持目標(biāo)的到來(lái)角度及距離的估計(jì)精度。而且，根據(jù)雷達(dá)裝置lc，存在通過(guò)第2開(kāi)關(guān)單元29中斷對(duì)信號(hào)合成單元13輸入從衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的期間。在該期間中，雷達(dá)裝置Ic不需要進(jìn)行各個(gè)接收天線ANTs中的相位偏移量的運(yùn)算及相位校正等的運(yùn)算。由此，雷達(dá)裝置Ic相比第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置1，可以降低伴隨該相位偏移量及相位校正等動(dòng)作的耗電量。[第I實(shí)施方式的變形例4]在第I實(shí)施方式中，可通過(guò)雷達(dá)接收單元3的信號(hào)合成單元13以后的各單元的動(dòng)作來(lái)校正接收信號(hào)中的相位偏移量。但是，在從該信號(hào)合成單元13以前的各單元即接收天線起至開(kāi)關(guān)單元11的各系統(tǒng)間存在固定的相位誤差的情況下，包含該固定的相位誤差而難以校正。在第I實(shí)施方式的變形例4中，形成預(yù)先測(cè)定在從各個(gè)接收天線至開(kāi)關(guān)單元11的各系統(tǒng)間存在的固定的相位誤差E(S)，由信號(hào)處理單元保持該測(cè)定的相位誤差E(S)的結(jié)構(gòu)。信號(hào)處理單元17d包括A/D變換單元18 ;基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19 ;相關(guān)值運(yùn)算單元20 ;定時(shí)控制單元21 ;相位偏移量運(yùn)算單元22 ;系統(tǒng)間固定相位差存儲(chǔ)單元30 ;相位校正單元23 ;存儲(chǔ)單元24 ；以及到來(lái)角度距離估計(jì)單元25?！は到y(tǒng)間固定相位差存儲(chǔ)單元30，在通過(guò)雷達(dá)裝置Id開(kāi)始用于目標(biāo)的檢測(cè)的測(cè)定前，預(yù)先測(cè)定在從各個(gè)接收天線ANTs至開(kāi)關(guān)單元11的各系統(tǒng)間存在的固定的相位誤差E (s)，存儲(chǔ)該相位誤差E (s)。該相位誤差E (s)，例如對(duì)各個(gè)接收天線ANTs的每個(gè)接收天線進(jìn)行測(cè)定，對(duì)應(yīng)于該接收天線ANT以表形式來(lái)存儲(chǔ)。相位偏移量運(yùn)算單元22在運(yùn)算該各個(gè)接收天線ANTs中的相位偏移量時(shí)，取代上述式(2)，根據(jù)包含了系統(tǒng)間固定相位誤差存儲(chǔ)單元30中存儲(chǔ)的、與該接收天線ANTs對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)間的固定的相位誤差E(S)的式(6)，運(yùn)算相位偏移量△ Θ (s)。該運(yùn)算后的處理與第I實(shí)施方式是同樣的。Δ Θ (s) = Z [AC (s, Nr) AC* (s0, Nr) ]-E (S) ... (6)由此，根據(jù)第I實(shí)施方式的變形例4的雷達(dá)裝置ld，包含在從各個(gè)接收天線ANTs起至開(kāi)關(guān)單元11的各系統(tǒng)間存在的固定的相位誤差，可以更正確地校正該各個(gè)接收天線ANTs中的相位偏移量。因此，根據(jù)雷達(dá)裝置ld，可以抑制目標(biāo)的到來(lái)角度及距離的測(cè)定精度的劣化。[第2實(shí)施方式]在第2實(shí)施方式中，使用發(fā)送天線ANTO的指向性模式(pattern)的旁瓣或接收天線ANTl ANT4的旁瓣等，在各個(gè)接收天線ANTl ANT4可直接接收從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的位置，配置該發(fā)送天線ANTO及各接收天線ANTl ANT4。而且，在第2實(shí)施方式中，將基準(zhǔn)相位更新期間和通常期間構(gòu)成的兩個(gè)測(cè)定期間定期地重復(fù)，進(jìn)行各個(gè)接收天線ANTs中的相位偏移量的運(yùn)算及基于該運(yùn)算出的相位偏移量的相關(guān)值的相位分量的校正。在基準(zhǔn)相位更新期間，與第I實(shí)施方式同樣，通過(guò)使第2開(kāi)關(guān)單元31成為接通(ON)狀態(tài)而進(jìn)行對(duì)信號(hào)合成單元13輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。而且，在輸入到該信號(hào)合成單元13后，各個(gè)接收天線ANTs中的相關(guān)值的相位分量得到校正。此后，通過(guò)使第2開(kāi)關(guān)單元31成為關(guān)斷(OFF)狀態(tài)而中斷對(duì)信號(hào)合成單元13輸入該衰減后的高頻發(fā)送信號(hào)。在該狀態(tài)下，該接收天線ANTs使用從發(fā)送天線ANTO直接接收的串?dāng)_信號(hào)，將在從該接收天線ANTs至開(kāi)關(guān)單元11的各系統(tǒng)間存在的固定的相位誤差作為基準(zhǔn)相位△ Θ (s)來(lái)運(yùn)算。
在通常期間，在基準(zhǔn)相位更新期間運(yùn)算了基準(zhǔn)相位△ Θ (s)后，通過(guò)使第2開(kāi)關(guān)單元31成為關(guān)斷狀態(tài)來(lái)中斷對(duì)信號(hào)合成單元13輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。在該狀態(tài)下，包含在基準(zhǔn)相位更新期間之中運(yùn)算的基準(zhǔn)相位△ Θ (S)，各個(gè)接收天線ANTs中的相關(guān)值的相位分量得到校正。(第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置Ie中的基準(zhǔn)相位更新期間的動(dòng)作)以下，說(shuō)明第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置Ie的結(jié)構(gòu)及基準(zhǔn)相位更新期間的動(dòng)作。參照?qǐng)D8及圖9說(shuō)明有關(guān)第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置Ie的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。圖8是表示第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置Ie的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖9是表示與雷達(dá)裝置Ie的基準(zhǔn)相位更新期間的動(dòng)作有關(guān)的定時(shí)圖。該圖(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(b)是表示輸入到信號(hào)合成單元13的高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(c)是表示高頻發(fā)送信號(hào)直接串?dāng)_到接 收天線ANTs的情況下的串?dāng)_信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(d)是表示各個(gè)接收天線ANTs的測(cè)定期間的說(shuō)明圖。該圖(e)是表示來(lái)自開(kāi)關(guān)單元11的接收信號(hào)的輸出和各個(gè)接收天線ANTs的測(cè)定期間的說(shuō)明圖。該圖(f)是表示來(lái)自信號(hào)合成單元13的輸出和各個(gè)接收天線ANT的測(cè)定期間及運(yùn)算相位偏移量的定時(shí)的說(shuō)明圖。該圖(g)是表示存儲(chǔ)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)值的期間的說(shuō)明圖。如圖8所示，雷達(dá)裝置Ie包括振蕩器Lo ;雷達(dá)發(fā)送單元2 ;雷達(dá)接收單元3e ;發(fā)送天線ANTO ;接收天線ANTl ANT4 ；以及衰減器4。雷達(dá)發(fā)送單元2的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作(參照?qǐng)D9(a))與第I實(shí)施方式是同樣的，所以省略該雷達(dá)發(fā)送單元2的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作的說(shuō)明。此夕卜，衰減器4的動(dòng)作(參照?qǐng)D9(b))與第I實(shí)施方式是同樣的，所以省略該衰減器4的動(dòng)作的說(shuō)明。雷達(dá)接收單元3e包括四個(gè)接收天線ANTl ANT4 ;開(kāi)關(guān)單元11 ;第2開(kāi)關(guān)單元31 ;開(kāi)關(guān)控制單元12e ;信號(hào)合成單元13 ;射頻接收單元14 ;以及信號(hào)處理單元17e。射頻接收單元14包括功率放大器15 ;以及變頻單元16。信號(hào)處理單元17e包括A/D變換單元18 ;基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19 ;相關(guān)值運(yùn)算單元20 ;定時(shí)控制單元21 ;基準(zhǔn)相位存儲(chǔ)單元32 ;相位偏移量運(yùn)算單元22 ;相位校正單元23 ;存儲(chǔ)單元24 ;以及到來(lái)角度距離估計(jì)單元25。接收天線ANTl ANT4構(gòu)成基于四個(gè)接收天線ANTl ANT4的陣列天線。接收天線ANTl ANT4接收從雷達(dá)發(fā)送單元2發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)被目標(biāo)反射的信號(hào)、以及從發(fā)送天線ANTO發(fā)送并直接串?dāng)_到該接收天線ANTl ANT4中的微弱的高頻發(fā)送信號(hào)(參照?qǐng)D 9(c))。直接串?dāng)_到該接收天線ANTl ANT4中的微弱的高頻發(fā)送信號(hào)，是基于發(fā)送天線ANTO的指向性模式的旁瓣或接收天線ANTl ANT4的旁瓣等的信號(hào)。如圖8所示，第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置Ie的陣列天線的單元數(shù)設(shè)為4來(lái)說(shuō)明，但該陣列天線的單元數(shù)不限定為4。在開(kāi)關(guān)單元11中，設(shè)置與每個(gè)該接收天線ANTl ANT4對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)端口，以使該開(kāi)關(guān)單元11和四個(gè)接收天線ANTl ANT4分別連接。開(kāi)關(guān)單元11根據(jù)開(kāi)關(guān)控制單元12e的控制，依次切換接收被目標(biāo)反射的信號(hào)的四個(gè)接收天線ANTl ANT4的各開(kāi)關(guān)端口，選擇單一的開(kāi)關(guān)端口，連接到與該開(kāi)關(guān)端口對(duì)應(yīng)的接收天線。開(kāi)關(guān)單元11將從該選擇出的接收天線接收的接收信號(hào)輸出到信號(hào)合成單元13。第2開(kāi)關(guān)單元31根據(jù)開(kāi)關(guān)控制單元12e來(lái)切換對(duì)信號(hào)合成單元13有無(wú)輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。開(kāi)關(guān)控制單元12e控制開(kāi)關(guān)單元11，以在從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的整數(shù)倍N(N:整數(shù))的周期中，依次地切換四個(gè)接收天線ANTl ANT4。在第2實(shí)施方式的基準(zhǔn)相位更新期間，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制開(kāi)關(guān)單元11，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]的2倍以上的周期N(N>2的整數(shù))中，依次地切換四個(gè)接收天線ANTl ANT4。圖9(d)是表示控制開(kāi)關(guān)單元11，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]的2倍的周期(N = 2)中依次地切換四個(gè)接收天線ANTl ANT4的例子。
此外，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制第2開(kāi)關(guān)單元31，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的2倍的周期(2Tr)中，在前半部分的周期中的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間中，對(duì)信號(hào)合成單元13輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。開(kāi)關(guān)控制單元12e控制第2開(kāi)關(guān)單元31，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]的2倍的周期(2Tr)中，在后半部分的周期中的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間中，對(duì)信號(hào)合成單元13不輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。具體地說(shuō)，如圖9(b)及該圖(d)所示，開(kāi)關(guān)控制單元12e將接收由目標(biāo)反射的信號(hào)的接收天線在時(shí)刻h h期間切換為接收天線ANTl。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制開(kāi)關(guān)單元11，以在時(shí)刻h t2期間對(duì)信號(hào)合成單元13輸出由接收天線ANTl接收的接收信號(hào)。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制第2開(kāi)關(guān)單元31，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的2倍的周期中，在前半部分的周期中的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間即時(shí)刻h h期間對(duì)信號(hào)合成單元13輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。由此，時(shí)刻h t2期間，與第I實(shí)施方式同樣成為接收天線ANTl的測(cè)定期間。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制第2開(kāi)關(guān)單元31，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]的2倍的周期(2Tr)中，在后半部分的周期中的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間即時(shí)刻^ ^期間對(duì)信號(hào)合成單元13不輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。此外，時(shí)刻t(l &及時(shí)刻t2 t3期間，與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間同步，由接收天線ANTl接收因從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送天線ANTO的指向性模式的旁瓣或接收天線ANTl ANT4的旁瓣等而串?dāng)_的串?dāng)_信號(hào)。該串?dāng)_信號(hào)的信號(hào)功率相比被衰減的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率相當(dāng)小。由此，關(guān)于接收天線ANT1，在時(shí)刻h &期間與第I實(shí)施方式同樣，基于該接收天線ANTl中的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)值，運(yùn)算相位偏移量得到校正的相關(guān)值。而且，關(guān)于接收天線ANT1，在時(shí)刻t2 t4期間起因于該接收天線ANTl中的該串?dāng)_信號(hào)的接收的系統(tǒng)間固定相位差作為基準(zhǔn)相位△ Φ (I)來(lái)運(yùn)算。此外，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制開(kāi)關(guān)單元11，以在時(shí)刻t4 t5期間切換為接收天線ANT2，在時(shí)刻t5 t6期間由接收天線ANT2接收的接收信號(hào)輸出到信號(hào)合成單元13。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制第2開(kāi)關(guān)單元31，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的2倍的周期中，在前半部分的周期中的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間即時(shí)刻t4 t5期間中，對(duì)信號(hào)合成單元13輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。由此，時(shí)刻t5 t6期間，與第I實(shí)施方式同樣成為接收天線ANT2的測(cè)定期間。而且，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制第2開(kāi)關(guān)單元31，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的2倍的周期中，在后半部分的周期中的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間即時(shí)刻t6 t7期間中，對(duì)信號(hào)合成單元13不輸入由衰減器4衰減的高頻發(fā)送信號(hào)。此外，時(shí)刻t4 t5及時(shí)刻t6 t7期間，與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間同步，由接收天線ANT2接收因從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送天線ANTO的指向性模式的旁瓣或接收天線ANTl ANT4的旁瓣等而串?dāng)_的串?dāng)_信號(hào)。該串?dāng)_信號(hào)的信號(hào)功率相比被衰減的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率相當(dāng)小。由此，關(guān)于接收天線ANT2，在時(shí)刻t4 t5期間與第I實(shí)施方式同樣，基于該接收天線ANT2中的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)值，運(yùn)算相位偏移量得到校正的相關(guān)值。而且，關(guān)于接收天線ANT2，在時(shí)刻t6 t8期間起因于該接收天線ANT2中的該串?dāng)_信號(hào)的接收的系統(tǒng)間固定相位差作為基準(zhǔn)相位Λ φ (2)來(lái)運(yùn)算。以后的其他接收天線ΑΝΤ3及ΑΝΤ4 也是同樣。再有，如圖9(e)所示，從開(kāi)關(guān)單元11輸出的接收信號(hào)，表示在時(shí)刻h h、時(shí)刻t2 t3、時(shí)刻t4 t5、時(shí)刻t6 t7及時(shí)刻t8 t9中雷達(dá)裝置I周?chē)脑肼曅盘?hào)和上述串?dāng)_信號(hào)的合成信號(hào)。再有，該噪聲信號(hào)的信號(hào)功率相比該串?dāng)_信號(hào)的信號(hào)功率非常微弱，從開(kāi)關(guān)單元11輸出的接收信號(hào)可以近似為該串?dāng)_信號(hào)。此外，從開(kāi)關(guān)單元11輸出的接收信號(hào)，表示在時(shí)刻h t2、時(shí)刻t3 t4、時(shí)刻t5 t6及時(shí)刻t7 t8中該串?dāng)_信號(hào)和各測(cè)定期間(時(shí)刻& t2、時(shí)刻t3 t4、時(shí)刻t5 t6及時(shí)刻t7 t8)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)(未圖示)的合成信號(hào)。信號(hào)合成單元13將通過(guò)第2開(kāi)關(guān)單元31接通或關(guān)斷了由衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的輸入的信號(hào)、以及由開(kāi)關(guān)單元11輸出的接收信號(hào)進(jìn)行合成，將該合成的合成信號(hào)輸出到射頻接收單元14的功率放大器15。在第2開(kāi)關(guān)單元31為接通狀態(tài)的情況下，信號(hào)合成單元13將衰減器4的輸出和來(lái)自開(kāi)關(guān)單元11的輸出進(jìn)行合成。該情況下，開(kāi)關(guān)單元11的輸出中，包含通過(guò)發(fā)送或接收天線的旁瓣串?dāng)_的信號(hào)，在該信號(hào)的平均功率為Z[dB]的情況下，從信號(hào)合成單元輸出的信號(hào)功率為(Y+Z) [dB]。通過(guò)發(fā)送或接收天線的旁瓣串?dāng)_的信號(hào)的平均功率Z[dB]，通過(guò)進(jìn)行包含了發(fā)送接收天線的旁瓣電平的天線模式設(shè)計(jì)，設(shè)為由射頻接收單元14可接收的信號(hào)功率。再有，雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的衰減器輸出的信號(hào)功率Y，衰減到相比該區(qū)間的接收信號(hào)電平Z仍為足夠高的電平(3dB IOdB)程度后，由雷達(dá)接收單元的信號(hào)合成單元進(jìn)行混合。但是，在雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的自相關(guān)特性中有旁瓣的情況下，該旁瓣電平是在雷達(dá)測(cè)定期間未受到影響的電平，使雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的衰減器輸出的信號(hào)功率Y減小。此外，將雷達(dá)發(fā)送信號(hào)的衰減器輸出進(jìn)行混合的定時(shí)，與雷達(dá)發(fā)送信號(hào)同步，并且減少時(shí)間延遲來(lái)進(jìn)行。射頻接收單元14的動(dòng)作與第I實(shí)施方式是同樣的，所以省略該射頻接收單元14的動(dòng)作的說(shuō)明。A/D變換單元18的動(dòng)作與第I實(shí)施方式是同樣的，所以省略該A/D變換單元18的動(dòng)作的說(shuō)明。基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19的動(dòng)作與第I實(shí)施方式是同樣的，所以省略該基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19的動(dòng)作的說(shuō)明。相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算由接收天線ANTs接收的接收信號(hào)的復(fù)數(shù)信號(hào)x(S、k)和由基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19輸出的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)r(n)之間的相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)。這里，作為相關(guān)值，也假設(shè)如上述式(I)那樣運(yùn)算可調(diào)整相關(guān)值。再有，在上述可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)的運(yùn)算中，在由發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)是由實(shí)數(shù)構(gòu)成的基帶的信號(hào)r(n)的情況下，基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)使用該信號(hào)r (η)。此夕卜，在由該發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)是同相信號(hào)及正交信號(hào)構(gòu)成的基帶的信號(hào)r(n)的情況下，使用該信號(hào)r (η)的復(fù)數(shù)共軛值。定時(shí)控制單元21基于通過(guò)衰減器4輸入到信號(hào)合成單元13的從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒]結(jié)束的定時(shí)Iv該定時(shí)1 是結(jié)束相關(guān)值運(yùn)算單元20的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(^ktl)的運(yùn)算的定時(shí)，將該可調(diào)整相關(guān)值的運(yùn)算結(jié)束的定時(shí)信息通知給相位偏移量運(yùn)算單元22。
如圖9 (f)所示，通過(guò)衰減器4，輸入到信號(hào)合成單元13的從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒]結(jié)束的定時(shí)1 是時(shí)刻t5及t9，相當(dāng)于離散時(shí)刻k =
Nr0此外，定時(shí)控制單元21對(duì)由接收天線ANTs接收的接收信號(hào)的復(fù)數(shù)信號(hào)x(s、k)和由基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19輸出的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)r (η)之間的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)，將由相位校正單元23校正的該可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (s、k)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中的意旨的定時(shí)信息通知給相位校正單元23。其中，離散時(shí)刻k = 2Nr (Nr+Nu)、及(Nr+Nu)+2Nr (Nr+Nu)(參照?qǐng)D9(f))。相位偏移量運(yùn)算單元22基于通過(guò)衰減器4輸入到信號(hào)合成單元13的從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒]已結(jié)束的來(lái)自定時(shí)控制單元21的定時(shí)信息(例子時(shí)刻V t5及t9)，提取接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、Nr)、以及后述的基準(zhǔn)接收天線ANTstl中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (Stl、Nr)。這里，在圖8所示的四個(gè)接收天線ANTl ANT4中，將作為用于運(yùn)算相位偏移量基準(zhǔn)的接收天線ANTstlE載為基準(zhǔn)接收天線。而且，假設(shè)該基準(zhǔn)接收天線ANTstl中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(Stl) Nr)和該接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、Nr)是由相關(guān)值運(yùn)算單元20已經(jīng)運(yùn)算的相關(guān)值。相位偏移量運(yùn)算單元22根據(jù)接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (S、Nr)和基準(zhǔn)接收天線ANTsci中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(Stl) Nr),根據(jù)上述式⑵來(lái)運(yùn)算該接收天線ANTs中的相位偏移量△ Θ (s)。相位偏移量運(yùn)算單兀22將該運(yùn)算出的相位偏移量△ Θ (s)輸出到相位校正單元23。而且，相位偏移量運(yùn)算單元22基于可調(diào)整相關(guān)值的運(yùn)算結(jié)束這樣的來(lái)自定時(shí)控制單元21的定時(shí)信息(例子時(shí)刻t3、t7)，提取由相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算出的串?dāng)_信號(hào)中的相關(guān)值A(chǔ)C (s、Nr+Nu+Nr+dt)。相位偏移量運(yùn)算單元22從該提取出的相關(guān)值A(chǔ)C (S、Nr+Nu+Nr+dt)中，根據(jù)式(7)來(lái)校正上述相位偏移量Δ Θ (s)。而且，相位偏移量運(yùn)算單兀22將該接收天線ANTs (時(shí)刻t3的情況下為接收天線ANT1)和開(kāi)關(guān)單元11之間的系統(tǒng)間的固定的相位誤差，作為該接收天線ANTs中的基準(zhǔn)相位Λ φ (s)來(lái)運(yùn)算。這里,假設(shè)該接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、Nr+Nu+Nr+dt)是由相關(guān)值運(yùn)算單元20已經(jīng)運(yùn)算的相關(guān)值。Δ Φ (s) =Z [AC (s, Nr+Nu+Nr+dt) ] - Δ Θ (s) ... (7)這里,如上所述,離散時(shí)刻k = Nr+Nu+Mr+dt表示上述串?dāng)_信號(hào)由接收天線ANTs接收時(shí)的定時(shí)。這里dt[秒]表示從發(fā)送天線ANTO的旁瓣起通過(guò)接收天線的旁瓣直接地串?dāng)_并被接收的信號(hào)的到來(lái)時(shí)間的延遲。dt依賴(lài)于發(fā)送天線ANTO及接收天線ANTl ANT4的配置(發(fā)送天線及接收天線間的距離)。但是，期望dt大于脈沖串中的一個(gè)脈沖寬度以上。該情況下，基于通過(guò)衰減器4輸入到信號(hào)合成單元13的來(lái)自發(fā)送天線ANTO的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒]結(jié)束的定時(shí)信息，運(yùn)算接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s.Nr)時(shí)，可以減小重疊接收的串?dāng)_信號(hào)產(chǎn)生的影響來(lái)獲得相關(guān)值。由此，可以更正確地運(yùn)算基準(zhǔn)相位。 相位校正單元23基于從相位偏移量運(yùn)算單元22輸出的相位偏移量，根據(jù)上述式(4)來(lái)校正由相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算出的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)。相位校正單元23將該校正過(guò)的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (s、k)的相位分量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中。此外，相位校正單元23基于將由定時(shí)控制單元21輸出的校正后的可調(diào)整相關(guān)值存儲(chǔ)的意旨的定時(shí)信息，將在離散時(shí)刻k = 2Nr (Nr+Nu)及(Nr+Nu+Nr) 2 (Nr+Nu)的接收天線ANTs中具有該校正過(guò)的相位分量的可調(diào)整相關(guān)值(參照式(5))存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中。到來(lái)角度距離估計(jì)單元25的動(dòng)作與第I實(shí)施方式是同樣的，所以省略該到來(lái)角度距離估計(jì)單元25的動(dòng)作的說(shuō)明。(第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置Ie中的通常期間中的動(dòng)作)接著，有關(guān)第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置Ie的通常期間的動(dòng)作，說(shuō)明與上述基準(zhǔn)相位更新期間的動(dòng)作不同的內(nèi)容，省略與該基準(zhǔn)相位更新期間的動(dòng)作相同的內(nèi)容的說(shuō)明。開(kāi)關(guān)控制單元12e控制開(kāi)關(guān)單元11，以在從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的整數(shù)倍N(N:整數(shù))的周期中，依次地切換四個(gè)接收天線ANTl ANT4。在第2實(shí)施方式的通常期間中，與圖9(d)同樣，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制開(kāi)關(guān)單元11，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的2倍(N = 2)的周期中，依次地切換四個(gè)接收天線ANTl ANT4。此外，開(kāi)關(guān)控制單元12e控制第2開(kāi)關(guān)單元31，以在通常期間中，中斷對(duì)信號(hào)合成單元13輸入由衰減器4衰減過(guò)的高頻發(fā)送信號(hào)。與第I實(shí)施方式的相關(guān)值運(yùn)算單元20同樣，相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算接收天線ANTs中的上述串?dāng)_信號(hào)和基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)之間的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、Nr+dt)。相位偏移量運(yùn)算單元22基于由定時(shí)控制單元21輸出的可調(diào)整相關(guān)值的運(yùn)算結(jié)束的定時(shí)，提取接收天線ANTs中的上述串?dāng)_信號(hào)和基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)之間的相關(guān)值A(chǔ)C(s、Nr+dt)，基于由基準(zhǔn)相位存儲(chǔ)單元32存儲(chǔ)的基準(zhǔn)相位Λ φ (s)，根據(jù)式⑶來(lái)校正該接收天線ANTs的相位偏移量。Δ Θ (s) = Z [AC (s，Nr+dt) ] - Δ Φ (s) …(8)相位校正單元23基于由相位偏移量運(yùn)算單元22輸出的相位偏移量，根據(jù)上述式
(4)來(lái)校正由相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算出的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(s、k)。相位校正單元23將該校正過(guò)的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (S、k)的相位分量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中。此外，相位校正單元23基于將由定時(shí)控制單元21輸出的校正后的可調(diào)整相關(guān)值存儲(chǔ)的意旨的定時(shí)信息，將在離散時(shí)刻=2Nr (Nr+Nu)的接收天線ANTs中具有該校正過(guò)的相位分量的可調(diào)整相關(guān)值(參照式(5))存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中。由以上，根據(jù)第2實(shí)施方式的雷達(dá)裝置le，與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I同樣，可以基于由目標(biāo)反射而被接收天線ANTs接收的接收信號(hào)和基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)之間的相關(guān)值，適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算該接收天線中的相位偏移量。而且，根據(jù)該雷達(dá)裝置le，可以基于從發(fā)送天線ANTO直接串?dāng)_到接收天線ANTs中的串?dāng)_信號(hào)和基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)之間的相關(guān)值，適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算該接收天線ANTs中的系統(tǒng)間的固定的相位誤差。由此，根據(jù)雷達(dá)裝置le，可以抑制對(duì)雷達(dá)裝置的測(cè)定性能的影響而適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算接收天線ANTs和開(kāi)關(guān)單元11之間的系統(tǒng)間的固定的相位誤差、以及基于基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)和接 收信號(hào)之間的相關(guān)值的相位偏移量。而且，根據(jù)雷達(dá)裝置le，即使在信號(hào)合成單元13的前級(jí)中接收天線ANTs和開(kāi)關(guān)單元11之間的系統(tǒng)間的相位誤差時(shí)間性變動(dòng)的情況下，也可以實(shí)時(shí)地校正該相位誤差。此外，雷達(dá)裝置Ie基于該適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算出的相位誤差及相位偏移，適當(dāng)?shù)匦Ｕ鹘邮仗炀€ANTs中的相關(guān)值的相位分量，從而可以抑制目標(biāo)的到來(lái)角度及距離的測(cè)定精度的劣化。而且，根據(jù)雷達(dá)裝置le，與第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I同樣，與從前的雷達(dá)裝置相t匕，不需要在開(kāi)關(guān)單元11中設(shè)置用于校準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)端口。由此，由于雷達(dá)裝置I可以對(duì)每個(gè)高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送進(jìn)行對(duì)接收天線ANTs的校準(zhǔn)，所以與從前的雷達(dá)裝置相比，可以進(jìn)行高精度的測(cè)定。[第3實(shí)施方式]參照?qǐng)D11及圖12說(shuō)明第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置If的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。圖11是表示第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置If的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖12是與第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置If的動(dòng)作有關(guān)的定時(shí)圖。該圖(a)是表示高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(b)是表示從衰減器4輸入到信號(hào)合成單元13的高頻發(fā)送信號(hào)的定時(shí)圖的說(shuō)明圖。該圖(c)是表示各個(gè)接收天線ANTl ANT4的測(cè)定期間的說(shuō)明圖。該圖(d)是表示從信號(hào)合成單元13f輸出的接收信號(hào)和各個(gè)接收天線ANTl ANT4的測(cè)定期間的說(shuō)明圖。該圖(e)是表示來(lái)自信號(hào)合成單元13的輸出和各個(gè)接收天線ANTl ANT4的測(cè)定期間及運(yùn)算相位偏移量的定時(shí)的說(shuō)明圖。該圖(f)是表示存儲(chǔ)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)值的期間的說(shuō)明圖。如圖11所示，雷達(dá)裝置If包括振蕩器Lo ;雷達(dá)發(fā)送單元2 ;雷達(dá)接收單元3f ;發(fā)送天線ANTO ;接收天線ANTl ANT4 ；以及衰減器4。雷達(dá)裝置If的結(jié)構(gòu)除雷達(dá)接收單元3f外，與第I實(shí)施方式是同樣的，所以省略它們的說(shuō)明。以下，對(duì)于雷達(dá)裝置If中的雷達(dá)接收單元3f的結(jié)構(gòu)，主要對(duì)不同的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。如圖12(a)所示，在通過(guò)雷達(dá)發(fā)送單元2從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒]中，作為基帶的發(fā)送信號(hào)r(n)，假設(shè)存在Nr[個(gè)]的離散時(shí)間樣本。而且，在不存在高頻發(fā)送信號(hào)的期間(Tr-Tw)[秒]中，假設(shè)作為基帶的發(fā)送信號(hào)r(n)存在Nu[個(gè)]的離散時(shí)間樣本。參數(shù)Tr是從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期[秒]。此外，如圖12(a)所示，在時(shí)刻h h期間、時(shí)刻t2 t3期間、時(shí)刻t4 t5期間、時(shí)刻t6 t7期間及時(shí)刻 h期間中根據(jù)發(fā)送周期Tr而被周期性地發(fā)送,在時(shí)刻h t2期間、時(shí)刻t3 t4期間、時(shí)刻t5 t6期間及時(shí)刻t7 t8期間中不被發(fā)送。在時(shí)刻t9以后，高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送同樣地重復(fù)。如圖12(b)所示，衰減器4與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送期間同步，將從方向性耦合器10輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率衰減到規(guī)定的信號(hào)功率Y[dB]。雷達(dá)接收單元3f包括四個(gè)接收天線ANTl ANT4 ;發(fā)送信號(hào)切換單元40 ;開(kāi)關(guān)控制單元12f ;信號(hào)合成單元13Π 13f4 ;射頻接收單元14Π 14f4 ;相位控制單元41 ；移相單元(PS =Phase Shift) 42-1 42-4 ;信號(hào)加法運(yùn)算單元33以及信號(hào)處理單元。射頻接收單元14f包括功率放大器15 ；以及變頻單元16。信號(hào)處理單元17包括A/D變換單·元18 ;基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19 ;相關(guān)值運(yùn)算單元20 ;定時(shí)控制單元21 ;相位偏移量運(yùn)算單元22 ;相位校正單元23 ;存儲(chǔ)單元24 ;以及到來(lái)角度距離估計(jì)單元25。接收天線ANTl ANT4構(gòu)成基于四個(gè)接收天線ANTl ANT4的陣列天線。接收天線ANTl ANT4將被目標(biāo)反射了從雷達(dá)發(fā)送單元2發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)后的信號(hào)和該雷達(dá)裝置I周?chē)脑肼曅盘?hào)作為接收信號(hào)接收。如圖11所示，將第I實(shí)施方式的雷達(dá)裝置I的陣列天線的單元數(shù)設(shè)為4來(lái)說(shuō)明，但該陣列天線的單元數(shù)不限定為4。在發(fā)送信號(hào)切換單元40中，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制單元12f的控制，依次地切換四個(gè)信號(hào)合成單元13Π 13f4的各開(kāi)關(guān)端口。通過(guò)該切換，選擇單一的開(kāi)關(guān)端口，與該開(kāi)關(guān)端口對(duì)應(yīng)的信號(hào)合成單元13fq和發(fā)送信號(hào)切換單元40連接。這里，參數(shù)q取直至接收天線數(shù)的自然數(shù)，圖11的情況下，q = I 4。發(fā)送信號(hào)切換單元40對(duì)該選擇出的信號(hào)合成單元13fq輸出來(lái)自衰減器4的高頻發(fā)送信號(hào)。開(kāi)關(guān)控制單元12f以高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]的整數(shù)倍N(N:整數(shù))的周期，依次地切換發(fā)送信號(hào)切換單元40的四個(gè)信號(hào)合成單元13Π 13f4的各開(kāi)關(guān)端口。在第3實(shí)施方式中，表示了開(kāi)關(guān)控制單元12控制發(fā)送信號(hào)切換單元40，以與高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]相同的周期(N = I)依次切換發(fā)送信號(hào)切換單元40的四個(gè)信號(hào)合成單元13Π 13f4的各開(kāi)關(guān)端口的例子，但不限于此。具體地說(shuō)，開(kāi)關(guān)控制單元12在時(shí)刻h I1期間進(jìn)行切換，以使來(lái)自衰減器4的高頻發(fā)送信號(hào)即發(fā)送信號(hào)切換單元40的輸出被輸入到該選擇出的信號(hào)合成單元13fl。這里，考慮發(fā)送信號(hào)切換單元40中的切換轉(zhuǎn)移時(shí)間Λ Tsw，假設(shè)從早于時(shí)刻‘-Λ Tsw的時(shí)刻進(jìn)行切換動(dòng)作。開(kāi)關(guān)控制單元12在時(shí)刻t2 t3期間進(jìn)行切換，以使來(lái)自衰減器4的高頻發(fā)送信號(hào)即發(fā)送信號(hào)切換單元40的輸出被輸入到該選擇出的信號(hào)合成單元13f2。開(kāi)關(guān)控制單元12在時(shí)刻t4 t5期間進(jìn)行切換，以使來(lái)自衰減器4的高頻發(fā)送信號(hào)即發(fā)送信號(hào)切換單元40的輸出被輸入到該選擇出的信號(hào)合成單元13f3。開(kāi)關(guān)控制單元12在時(shí)刻t6 t7期間進(jìn)行切換，以使來(lái)自衰減器4的高頻發(fā)送信號(hào)即發(fā)送信號(hào)切換單元40的輸出被輸入到該選擇出的信號(hào)合成單元13f4。
以后，開(kāi)關(guān)控制單元12同樣地進(jìn)行切換，以在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]和整數(shù)倍N (N :整數(shù))的周期中輸入到信號(hào)合成單元13f q。在信號(hào)合成單元13f q中，在通過(guò)發(fā)送信號(hào)切換單元40的結(jié)果不包含由衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的情況下，如圖12(c)所示，成為僅從接收ANTq輸出的接收信號(hào)。另一方面，在信號(hào)合成單元13fq中，在通過(guò)發(fā)送信號(hào)切換單元40，包含由衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的情況下，如圖12(d)所示，將從接收ANTq輸出的接收信號(hào)和從衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)進(jìn)行合成，并將該合成的合成信號(hào)輸出到射頻接收單元14fq。這里，在從接收ANTq輸出的接收信號(hào)的平均信號(hào)功率為Z[dB]的情況下，從信號(hào)合成單元13fq輸出的合成信號(hào)的信號(hào)功率為(Y+Z) [dB]。再有，通過(guò)發(fā)送信號(hào)切換單元40，在信號(hào)合成單元13fq中包含由衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率Y[dB]的情況下，優(yōu)選衰減到相比在高頻發(fā)送信號(hào)發(fā)送的時(shí)間(例子時(shí)刻等)中的由接收天線ANTs接收的信號(hào)功率仍為足夠高的信號(hào)功率 (例子3[dB] 10[dB])的程度。因此，在從衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的功率不足的情況下，設(shè)置調(diào)整到規(guī)定的電平的電平調(diào)整單元取代衰減器4，通過(guò)包含在電平調(diào)整單元中的放大電路進(jìn)行放大來(lái)應(yīng)對(duì)。此外，電平調(diào)整單元也可以使用衰減器4來(lái)構(gòu)成。此外，在高頻發(fā)送信號(hào)的自相關(guān)特性中存在旁瓣的情況下，優(yōu)選衰減器4將從方向性耦合器10輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的信號(hào)功率衰減到該旁瓣的電平對(duì)雷達(dá)裝置I的測(cè)定期間不產(chǎn)生影響的信號(hào)功率。射頻接收單元14fl 14f4基于由振蕩器Lo生成的參考信號(hào)，生成將該參考信號(hào)倍增到規(guī)定倍的定時(shí)時(shí)鐘。射頻接收單元14Π 14f4基于該生成的定時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行動(dòng)作。射頻接收單元14Π 14f4將信號(hào)合成單元13Π 13f4合成的合成信號(hào)作為輸入，將該輸入的合成信號(hào)的信號(hào)功率放大到規(guī)定的信號(hào)功率，分別變頻為基帶信號(hào)。而且，射頻接收單元14Π 14f4通過(guò)正交檢波而將一部分合成信號(hào)的相位分量移相90[度]，從而生成由同相信號(hào)及正交信號(hào)構(gòu)成的基帶的接收信號(hào)，并將生成的接收信號(hào)輸出到移相單元(PS :Phase shifter)32。這里，將時(shí)刻t中的射頻接收單元14fq的輸出即同相信號(hào)I(t)及正交信號(hào)Q(t)構(gòu)成的基帶的接收信號(hào)記載為復(fù)數(shù)信號(hào)xq(t)=Iq(t)+Qq(t)。移相單元42-1 42-4將射頻接收單元14f I 14f4的輸出信號(hào)作為各自的輸入，在輸入的射頻接收單元14fl 14f4的輸出信號(hào)中分別附加相位控制單元41指示的相位旋轉(zhuǎn)Φ I Φ4。信號(hào)加法運(yùn)算單元33對(duì)移相單元42-1 42_4的各輸出進(jìn)行加法運(yùn)算處理。這里，信號(hào)加法運(yùn)算單元33的時(shí)刻t中的輸出信號(hào)OS⑴可以如式(9)所示。再有，j是虛數(shù)單位。
4as'(0=X \X0cxp(/^f )…(9 1
^=I通過(guò)移相單元42-1 42-4及信號(hào)加法運(yùn)算單元33的動(dòng)作，雷達(dá)接收單元3f可以在規(guī)定方向上形成接收陣列天線的指向性。例如，在接收天線配置在間隔Dant中等間隔的直線上的情況下，Φα= (q-ι)Dant · sin θ · 2 π / λ時(shí)，在θ方向上可以形成接收波束(接收陣列天線的指向性)。
相位控制單元41基于開(kāi)關(guān)控制單元12f中的高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]的整數(shù)倍N2(N2 :整數(shù))的每周期的控制信號(hào)，使相位旋轉(zhuǎn)Φ1 Φ4周期性地可變。由此，在發(fā)送周期Tr [秒]的整數(shù)倍N2(N2:整數(shù))的每周期中使接收波束可變。A/D變換單元18對(duì)于信號(hào)加法運(yùn)算單元33的輸出進(jìn)行離散時(shí)間k中的采樣，從而將該接收信號(hào)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這里，將在從衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)通過(guò)發(fā)送信號(hào)切換單元40包含在信號(hào)合成單元13fq的情況下的、信號(hào)加法運(yùn)算單元33輸出的離散時(shí)間k中的接收信號(hào)，使用信號(hào)加法運(yùn)算單元33輸出的同相信號(hào)分量I (q、k)及正交信號(hào)分量Q(q、k)，表示為復(fù)數(shù)x(q、k) = I(q、k)+jQ(q、k)的復(fù)數(shù)信號(hào)。再有，j是虛數(shù)單位。而且，參數(shù)k表示與在高頻發(fā)送信號(hào)中包含的基帶的發(fā)送信號(hào)r(n)的樣本數(shù)對(duì)應(yīng)的離散時(shí)刻，在第3實(shí)施方式中，假設(shè)將發(fā)送信號(hào)發(fā)送的定時(shí)設(shè)為k = I，k = I (Nr+Nu)。因此，如圖12(e)所示，在時(shí)刻h、時(shí)亥Ij t2、時(shí)刻t4、時(shí)亥Ij t6及時(shí)刻t8的定時(shí)中參數(shù)k = I。而且，在時(shí)刻&、時(shí)刻t3、時(shí)亥Ij t5、時(shí)刻t7及時(shí)刻t9的定時(shí)中參數(shù)k = Nr。
基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19與發(fā)送信號(hào)生成單元5的動(dòng)作同步，與該發(fā)送信號(hào)生成單元5同樣，基于由振蕩器Lo生成的參考信號(hào)，生成將該參考信號(hào)倍增到規(guī)定倍的定時(shí)時(shí)鐘。基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19基于該生成的參考信號(hào)，周期性地生成與發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)相同的基帶的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)Hn)?；鶞?zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19將該生成的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)r(n)輸出到相關(guān)值運(yùn)算單元20。相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算信號(hào)加法運(yùn)算單元33輸出的離散時(shí)間k中的接收信號(hào)即復(fù)數(shù)信號(hào)x(q、k)和由基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19輸出的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)r(n)之間的相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)。這里，作為相關(guān)值，假設(shè)如式(I)那樣運(yùn)算可調(diào)整相關(guān)值。可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)是信號(hào)加法運(yùn)算單元33輸出的離散時(shí)間k中的接收信號(hào)、即用具有規(guī)定方向的接收波束接收的接收信號(hào)(包含反射信號(hào)及噪聲信號(hào))和基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)之間的離散時(shí)刻k中的相關(guān)值，式(I)中的星號(hào)(*)表示復(fù)數(shù)共軛運(yùn)算符。可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)在k = I (Nr+Nu)的整個(gè)時(shí)間中都被運(yùn)算。S卩，在從時(shí)刻h至?xí)r刻t2、從時(shí)刻t2至?xí)r刻t4、從時(shí)刻t4至?xí)r刻t6、從時(shí)刻t6至?xí)r刻t8...的整個(gè)時(shí)間中都被運(yùn)算。再有，在上述可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)的運(yùn)算中，在由發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)是以實(shí)數(shù)構(gòu)成的基帶的信號(hào)r(n)的情況下，基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)使用該信號(hào)r (η)。此夕卜，在由該發(fā)送信號(hào)生成單元5生成的發(fā)送信號(hào)是同相信號(hào)及正交信號(hào)構(gòu)成的基帶的信號(hào)r(n)的情況下，基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)使用該信號(hào)r (η)的復(fù)數(shù)共軛值。定時(shí)控制單元21基于從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒](發(fā)送期間)結(jié)束的定時(shí)1 ，將該可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (S、10的運(yùn)算結(jié)束的定時(shí)信息通知給相位偏移量運(yùn)算單元22，該定時(shí)作為相關(guān)值運(yùn)算單元20的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (s、k0)的運(yùn)算結(jié)束的定時(shí)。此外，定時(shí)控制單元21在高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr [秒]的整數(shù)倍(N :整數(shù))的周期中，將選定為依次切換發(fā)送信號(hào)切換單元40的四個(gè)信號(hào)合成單元13fl 13f4的各開(kāi)關(guān)端口的定時(shí)的信號(hào)合成單元13f的信息通知給相位偏移量運(yùn)算單元22和相位校正單元23。此外，定時(shí)控制單元21基于高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期Tr[秒]的整數(shù)倍N2(N2:整數(shù))的周期的控制信號(hào)，將相位控制單元32中的相位旋轉(zhuǎn)Φ1 Φ4周期性可變的定時(shí)和該相位的相位旋轉(zhuǎn)量通知給相位偏移量運(yùn)算單元22。
如圖12(c)及該圖(e)所示，從發(fā)送天線ANTO發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)存在的期間Tw[秒]結(jié)束的定時(shí)1 、以及相關(guān)值運(yùn)算單元20的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(C^ktl)的運(yùn)算結(jié)束的定時(shí)都在時(shí)刻tp t3、t5、t7及t9，為相同的時(shí)刻，相當(dāng)于離散時(shí)刻1 = Nr。此外，定時(shí)控制單元21對(duì)信號(hào)加法運(yùn)算單元33輸出的離散時(shí)間k中的接收信號(hào)、即以具有規(guī)定方向的接收波束接收的接收信號(hào)的復(fù)數(shù)信號(hào)x(q、k)和從基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元19輸出的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)r (η)之間的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)，將由相位校正單元23校正的該可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中的意旨的定時(shí)信息通知給相位校正單元23。其中，離散時(shí)刻k = 2Nr (Nr+Nu)(參照?qǐng)D2(f))。再有，離散時(shí)間k也可在k = (Nr+Ι) (Nr+Nu)的范圍內(nèi)設(shè)定。這里，定時(shí)控制單元21中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (q、k)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中的離散時(shí)刻k的開(kāi)始定時(shí)，假定不是檢測(cè)在雷達(dá)裝置I跟前存在的目標(biāo)而是檢測(cè)離開(kāi)了規(guī)定距離[m]以上的目標(biāo)，從而不是k = Nr而設(shè)為k = 2Nr。
由此，由于不考慮無(wú)失真地接收來(lái)自在雷達(dá)裝置I跟前存在的目標(biāo)的較強(qiáng)的接收電平，所以可以將雷達(dá)裝置I的雷達(dá)接收單元3的動(dòng)態(tài)范圍抑制得低。有關(guān)在存儲(chǔ)單元24中存儲(chǔ)定時(shí)控制單元21中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)的離散時(shí)刻k的開(kāi)始定時(shí)，在以下各實(shí)施方式中也是同樣的?；蛘?，離散時(shí)間k也可以在k= (Nr+Ι) (Nu)的范圍內(nèi)設(shè)定。由此，可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)中可以沒(méi)有重疊高頻發(fā)送信號(hào)的時(shí)間范圍，可以防止發(fā)送信號(hào)直接地串入到雷達(dá)接收單元的情況下的雷達(dá)測(cè)定性能的劣化。相位偏移量運(yùn)算單元22基于可調(diào)整相關(guān)值的運(yùn)算結(jié)束這樣的、來(lái)自定時(shí)控制單元21的定時(shí)信息，在信號(hào)合成單元13fq中，通過(guò)發(fā)送信號(hào)切換單元40提取包含從衰減器4輸出的高頻發(fā)送信號(hào)的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、Nr)、以及后述的基準(zhǔn)接收天線ANTqtl中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (%、Nr)。這里，在圖11所示的四個(gè)接收天線ANTl ANT4中，將包含作為用于運(yùn)算相位偏移量的基準(zhǔn)的信號(hào)合成單元Ofqtl的接收天線％記載為基準(zhǔn)接收天線。而且，假設(shè)該基準(zhǔn)接收天線ANTqtl中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (q0,Nr)、以及該接收天線ANTq中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (q、Nr)是由相關(guān)值運(yùn)算單元20已經(jīng)運(yùn)算的相關(guān)值。 相位偏移量運(yùn)算單元22從接收天線ANTq中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C (q、Nr)和基準(zhǔn)接收天線ANTqci中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C^qtl、Nr)中,根據(jù)式(10)運(yùn)算該接收天線ANTq中的相位偏移量△ Θ (q)。相位偏移量運(yùn)算單兀22將該運(yùn)算出的相位偏移量△ Θ (q)輸出到相位校正單元23。Δ Θ (q) =Z [AC(q, Nr)AC*(q0, Nr)] . . . (10)在式(10)中，參數(shù)q及參數(shù)q(!表示接收天線的個(gè)數(shù)以下的自然數(shù),參數(shù)s及Sci表示1、2、3及4中的其中一個(gè)，星號(hào)(*)表示復(fù)數(shù)共軛運(yùn)算符。相位校正單元23基于從相位偏移量運(yùn)算單元22輸出的相位偏移量，根據(jù)式(11)校正由相關(guān)值運(yùn)算單元20運(yùn)算出的接收天線ANTs中的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)的相位分量。Z [AC(q, k)]-A Θ (q) - φ q …(11)此外，相位校正單元23基于存儲(chǔ)從定時(shí)控制單元21輸出的校正后的可調(diào)整相關(guān)值的意旨的定時(shí)信息，將具有在離散時(shí)刻k = 2Nr (Nr+Nu)情況下的接收天線ANTq中的該校正后的相位分量的可調(diào)整相關(guān)值(參照式(12))存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元24中。AC (q, k) | exp (j { Z [AC (q, k) ] - Δ Θ (q) - Φ J) …(12)到來(lái)角度距離估計(jì)單元25基于具有在存儲(chǔ)單元24中存儲(chǔ)的各接收天線ANTq中的校正后的相位分量的可調(diào)整相關(guān)值A(chǔ)C(q、k)，進(jìn)行目標(biāo)的到來(lái)角度及距該目標(biāo)的距離的估計(jì)運(yùn)算。到來(lái)角度距離估計(jì)單元25的到來(lái)角度的估計(jì)運(yùn)算，已經(jīng)是公知的技術(shù)，例如通過(guò)參照上述非專(zhuān)利文獻(xiàn)2就可實(shí)現(xiàn)。而且，到來(lái)角度距離估計(jì)單元25的距目標(biāo)的距離的估計(jì)運(yùn)算，通過(guò)參照上述參考非專(zhuān)利文獻(xiàn)I就可實(shí)現(xiàn)。例如，到來(lái)角度距離估計(jì)單元25，對(duì)于目標(biāo)的到來(lái)角度，基于接收天線ANTq中的相位分量得到校正的相關(guān)值，計(jì)算該接收天線中的接收信號(hào)功率。在該接收信號(hào)功率中，包含目標(biāo)的到來(lái)角度的相位分量。到來(lái)角度距離估計(jì)單元25將該接收信號(hào)功率取最大值情況下的相位分量的角度估計(jì)作為該目標(biāo)的到來(lái)角度。 此外，例如，到來(lái)角度距離估計(jì)單元25，對(duì)于距目標(biāo)的距離，基于接收天線ANTs中的相位分量得到校正的相關(guān)值，基于該相關(guān)值取最大值時(shí)的離散時(shí)刻和高頻發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)間之間的時(shí)間差，估計(jì)距該目標(biāo)的距離。從以上，根據(jù)第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置lf，可以抑制對(duì)作為雷達(dá)裝置的測(cè)定性能例如測(cè)定時(shí)間或測(cè)定距離的范圍產(chǎn)生影響而適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算用多個(gè)接收天線分別接收的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的相關(guān)值中的相位分量的相位偏移量。此外，雷達(dá)裝置If基于該適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算出的相位偏移量，校正各接收天線ANTq中的相關(guān)值的相位分量，從而可以抑制目標(biāo)的到來(lái)角度及距離的測(cè)定距離的劣化。此外，根據(jù)雷達(dá)裝置lf，由于用于校準(zhǔn)的發(fā)送信號(hào)和用于測(cè)定的發(fā)送信號(hào)相同，所以在信號(hào)處理單元17中不追加用于校準(zhǔn)的相關(guān)運(yùn)算單元就可以實(shí)施，可電路結(jié)構(gòu)不復(fù)雜地實(shí)施。再有，在第3實(shí)施方式中，移相單元42-q對(duì)射頻接收單元14fq的輸出即基帶信號(hào)賦予相位旋轉(zhuǎn)，但不限定于此，即使是對(duì)由射頻接收單元14fq得到的高頻信號(hào)、或中頻信號(hào)賦予相位旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，也可得到同樣的效果?；蛘?，即使是在輸入到射頻接收單元14fq的振蕩器Lo的信號(hào)中賦予相位旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，也可得到同樣的效果。再有，在第3實(shí)施方式中，移相單元42對(duì)射頻接收單元14fq的輸出即基帶信號(hào)模擬地賦予相位旋轉(zhuǎn)，但不限于此。圖13是表示第3實(shí)施方式的變形例I的雷達(dá)裝置Ig的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。例如，圖13所示的雷達(dá)接收單元3g使用多個(gè)A/D變換單元18_1 18_4，將由射頻接收單元14Π 14f4得到的各自的基帶信號(hào)變換為離散地采樣的數(shù)字信號(hào)。而且，在雷達(dá)接收單元3g中，移相單元42-1 42-4對(duì)于離散地采樣的數(shù)字信號(hào)賦予相位旋轉(zhuǎn)。而且，與第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置If同樣，信號(hào)加法運(yùn)算單元33將移相單元42的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算。根據(jù)以上那樣的結(jié)構(gòu)，在雷達(dá)裝置Ig中，也可以得到與第3實(shí)施方式的雷達(dá)裝置If同樣的效果。在第3實(shí)施方式的變形例I中需要更多的A/D變換器，但可以數(shù)字式地賦予相位控制，所以可以進(jìn)行精度高于模擬的相位控制的高精度的相位控制。以上參照

了各種實(shí)施方式，但不言而喻，本發(fā)明的雷達(dá)裝置不限定于這樣的例子。只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，則很清楚地知道在權(quán)利要求的范圍所記載的范疇內(nèi)，顯然可想到各種變更實(shí)例或修正實(shí)例，這些實(shí)例當(dāng)然屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。再有，在本發(fā)明中，根據(jù)雷達(dá)裝置I中的周?chē)臏y(cè)定環(huán)境等，在切換接收天線ANTs時(shí)該接收天線ANTs中的平均的接收信號(hào)功率的變動(dòng)大的情況下，衰減器4也可以根據(jù)該平均的接收信號(hào)功率而使衰減量可變。再有，本申請(qǐng)基于2010年7月16日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(特愿2010-161799)，其內(nèi)容在這里作為參照而被引用。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的雷達(dá)裝置，作為對(duì)測(cè)定時(shí)間或測(cè)定距離的范圍不產(chǎn)生影響而適當(dāng)?shù)匦Ｕ鄠€(gè)天線中的相位偏移量，并抑制目標(biāo)的到來(lái)角的估計(jì)精度的劣化的雷達(dá)裝置是有用的?！?br> 權(quán)利要求
1.雷達(dá)裝置，其以規(guī)定的發(fā)送期間和非發(fā)送期間構(gòu)成的發(fā)送周期間歇地發(fā)送高頻發(fā)送信號(hào)，使用多個(gè)接收天線接收被目標(biāo)反射的信號(hào)，并從所述反射的信號(hào)來(lái)檢測(cè)所述目標(biāo)，該雷達(dá)裝置包括 發(fā)送信號(hào)生成單元，生成基帶的發(fā)送信號(hào)； 射頻發(fā)送單元，將所述發(fā)送信號(hào)生成單元生成的發(fā)送信號(hào)變換為高頻發(fā)送信號(hào)； 方向性耦合器，根據(jù)規(guī)定的信號(hào)功率比分配由所述射頻發(fā)送單元變換的高頻發(fā)送信號(hào); 電平調(diào)整單元，將所述方向性耦合器分配的高頻發(fā)送信號(hào)調(diào)整到規(guī)定電平； 信號(hào)合成單元，將所述電平調(diào)整單元的輸出信號(hào)和通過(guò)所述接收天線接收的接收信號(hào)進(jìn)行合成； 射頻接收單元，將所述信號(hào)合成單元所合成的信號(hào)變換為基帶的接收信號(hào)； 基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元，生成與所述發(fā)送信號(hào)生成單元生成的發(fā)送信號(hào)相同的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)； 相關(guān)值運(yùn)算單元，運(yùn)算所述基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)生成單元生成的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)和所述射頻接收單元變換的接收信號(hào)之間的相關(guān)值； 相位偏移量運(yùn)算單元，根據(jù)所述多個(gè)接收天線中的特定的基準(zhǔn)接收天線中的所述相關(guān)值和其他任何一個(gè)接收天線中的所述相關(guān)值，運(yùn)算所述多個(gè)天線中的任意的接收天線中的相位偏移量；以及 相位校正單元，基于所述相位偏移量運(yùn)算單元運(yùn)算出的相位偏移量，校正所述任意的接收天線中的相關(guān)值的相位分量。
2.權(quán)利要求I所述的雷達(dá)裝置，還包括 開(kāi)關(guān)單元，依次地切換所述多個(gè)接收天線，在所述多個(gè)接收天線中選擇單一的接收天線， 所述信號(hào)合成單元在所述發(fā)送期間中將所述電平調(diào)整單元的輸出信號(hào)和由所述開(kāi)關(guān)單元選擇的所述單一的接收天線接收的接收信號(hào)進(jìn)行合成。
3.權(quán)利要求I所述的雷達(dá)裝置， 所述信號(hào)合成單元具有 將所述電平調(diào)整單元的輸出信號(hào)和用所述接收天線接收的接收信號(hào)進(jìn)行合成的多個(gè)信號(hào)合成裝置， 還具有在所述多個(gè)信號(hào)合成裝置中選擇一個(gè)裝置，對(duì)所述選擇出的信號(hào)合成裝置輸入所述電平調(diào)整單元的輸出信號(hào)的發(fā)送信號(hào)切換單元。
4.權(quán)利要求2所述的雷達(dá)裝置，還包括 開(kāi)關(guān)控制單元，與所述發(fā)送信號(hào)生成單元生成的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期同步來(lái)控制所述開(kāi)關(guān)單元。
5.權(quán)利要求4所述的雷達(dá)裝置，還包括 開(kāi)關(guān)控制單元，與所述發(fā)送信號(hào)生成單元生成的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送周期同步，控制依次切換所述多個(gè)信號(hào)合成裝置的所述發(fā)送信號(hào)切換單元。
6.權(quán)利要求4或5所述的雷達(dá)裝置， 所述電平調(diào)整單元將從所述方向性耦合器輸出的高頻發(fā)送信號(hào)衰減到仍充分高于所述發(fā)送期間中的接收信號(hào)的程度。
7.權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)所述的雷達(dá)裝置，還包括 Α/D變換單元，將所述射頻接收單元變換的接收信號(hào)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
8.權(quán)利要求4所述的雷達(dá)裝置，還包括 定時(shí)控制單元，通知由所述開(kāi)關(guān)控制單元通過(guò)所述開(kāi)關(guān)單元完成了所述接收天線的切換的定時(shí)， 所述相位偏移量運(yùn)算單元基于所述定時(shí)控制單元的所述定時(shí)的通知，并基于所述相關(guān)值運(yùn)算單元運(yùn)算出的所述基準(zhǔn)接收天線中的相關(guān)值和所述其他任何一個(gè)接收天線中的相關(guān)值，運(yùn)算所述其他任何一個(gè)接收天線中的相位偏移量。
9.權(quán)利要求8所述的雷達(dá)裝置，還包括 存儲(chǔ)單元,對(duì)每個(gè)所述接收天線存儲(chǔ)由所述相位校正單元校正了所述相位分量的所述相關(guān)值；以及 到來(lái)角度距離估計(jì)單元，基于所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述相關(guān)值，運(yùn)算所述目標(biāo)的到來(lái)角度及距離。
10.權(quán)利要求8或9所述的雷達(dá)裝置，還包括 第2開(kāi)關(guān)單元，切換對(duì)所述信號(hào)合成單元有無(wú)中斷輸入由所述電平調(diào)整單元衰減的高頻發(fā)送信號(hào)， 所述開(kāi)關(guān)控制單元與依次切換所述多個(gè)接收天線的周期相匹配地控制所述第2開(kāi)關(guān)單元，以使其切換對(duì)所述信號(hào)合成單元有無(wú)中斷輸入所述高頻發(fā)送信號(hào)。
11.權(quán)利要求8或9所述的雷達(dá)裝置，還包括 系統(tǒng)間固定相位誤差存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)從各個(gè)所述接收天線到所述開(kāi)關(guān)單元為止的系統(tǒng)間固定相位誤差， 所述相位偏移量運(yùn)算單元包含在所述系統(tǒng)間固定相位誤差存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的系統(tǒng)間固定相位誤差，來(lái)校正所述其他任何一個(gè)接收天線中的相位偏移量。
12.權(quán)利要求9所述的雷達(dá)裝置，還包括 第2開(kāi)關(guān)單元，切換對(duì)所述信號(hào)合成單元有無(wú)中斷輸入由所述電平調(diào)整單元衰減的高頻發(fā)送信號(hào)， 用所述接收天線接收的接收信號(hào)，包含所述發(fā)送的高頻發(fā)送信號(hào)串?dāng)_到所述接收天線中的串?dāng)_信號(hào)， 所述相關(guān)值運(yùn)算單元運(yùn)算被所述第2開(kāi)關(guān)單元中斷對(duì)所述信號(hào)合成單元輸入所述衰減的高頻發(fā)送信號(hào)的、所述串?dāng)_信號(hào)到來(lái)的定時(shí)的所述接收天線中的所述相關(guān)值， 所述相位偏移量運(yùn)算單元根據(jù)所述串?dāng)_信號(hào)到來(lái)的定時(shí)中所述相關(guān)值運(yùn)算單元運(yùn)算出的相關(guān)值的相位分量、以及完成了所述接收天線的切換的定時(shí)的所述接收天線中的相位偏移量，運(yùn)算從所述接收天線到所述開(kāi)關(guān)單元為止的系統(tǒng)間相位誤差。
13.權(quán)利要求12所述的雷達(dá)裝置，還包括 基準(zhǔn)相位存儲(chǔ)單元，對(duì)每個(gè)所述接收天線存儲(chǔ)由所述相位偏移量運(yùn)算單元運(yùn)算出的系統(tǒng)間相位誤差作為基準(zhǔn)相位值， 所述相關(guān)值運(yùn)算單元運(yùn)算串?dāng)_到所述接收天線中的串?dāng)_信號(hào)到來(lái)的定時(shí)的所述接收天線中的相關(guān)值，所述相位偏移量運(yùn)算單元根據(jù)所述串?dāng)_信號(hào)到來(lái)的定時(shí)的所述接收天線中的相關(guān)值的相位分量、以及所述基準(zhǔn)相位存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述基準(zhǔn)相位值，運(yùn)算所述接收天線中的相位偏移量， 所述相位校正 單元基于所述相位偏移量運(yùn)算單元運(yùn)算出的相位偏移量，校正由所述相關(guān)值運(yùn)算單元運(yùn)算出的所述接收天線中的相關(guān)值的相位分量。
全文摘要
抑制對(duì)測(cè)定性能的影響而適當(dāng)?shù)剡\(yùn)算校正由多個(gè)接收天線接收的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)之間的相關(guān)值的相位分量的相位偏移量，并抑制目標(biāo)的到來(lái)角的估計(jì)精度的劣化。以規(guī)定的發(fā)送期間和非發(fā)送期間構(gòu)成的發(fā)送周期間歇地發(fā)送，用開(kāi)關(guān)單元依次切換的接收天線接收被目標(biāo)反射的信號(hào)，并從反射的信號(hào)檢測(cè)目標(biāo)。將發(fā)送期間衰減的高頻發(fā)送信號(hào)和用切換的接收天線在非發(fā)送期間接收的接收信號(hào)進(jìn)行合成。運(yùn)算與發(fā)送信號(hào)相同的基準(zhǔn)發(fā)送信號(hào)和合成的信號(hào)中的接收信號(hào)之間的相關(guān)值，根據(jù)多個(gè)接收天線中基準(zhǔn)接收天線中的相關(guān)值和其他接收天線中的相關(guān)值來(lái)運(yùn)算任意接收天線中的相位偏移量。基于該相位偏移量，校正任意接收天線中的相關(guān)值的相位分量。
文檔編號(hào)G01S7/40GK102959427SQ201180031699
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者岸上高明, 向井裕人, 中川洋一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社