[发明专利]雷达信号处理装置、雷达信号处理方法及雷达信号处理程序

说明书

技术领域

本发明涉及对移动目标照射电波并检测反射后的电波，由此检测目标的移动速度的雷达信号处理装置、雷达信号处理方法及雷达信号处理程序。

背景技术

以往，作为使用雷达检测目标的移动速度的方法，已有利用多普勒效应的方法。该方法是根据向移动中的目标发送(照射)的电波的频率、与从该目标反射回来的电波(以下称为“反射波”)的频率之差(以下称为“多普勒频率变化”)来检测目标的移动速度的方法。

然而，对于利用多普勒效应的方法，若从与目标移动方向正交的方向(以下称为“正交方向”)照射电波，则不会发生多普勒频率变化，因此，无法检测出目标的移动速度。

另一方面，作为从正交方向照射电波来检测目标的移动速度的方法，例如已有专利文献1所公开的技术(以下称为“以往技术”)。

图1是说明以往技术的概要的图。如图1A及图1B所示，以往技术使用以下的雷达，该雷达具有与目标23的移动方向平行地设置的阵列天线。目标23匀速地从图中的左侧向右侧移动。构成阵列天线的各天线元件(Akl、Akm、…)从正交方向对目标23的侧面照射电波，并且检测该电波的反射波。

在图1A中，虚线24表示时刻t＝t1时的来自目标23的反射波的到来方向。dlm表示天线元件之间的距离(间隔)。在时刻t＝t1时，来自存在于距离R、角度θ1处的目标23的反射波由各天线元件接收。此时，在任意的两个天线元件例如Akl与Akm之间，产生dlmsinθ1的电波的路径差。因此，在两个天线元件之间，能够检测出具有与该路径差对应的相位差的反射波。

同样在图1B中，在时刻t＝t2(t2＞t1)时，若角度为θ2，则在Akl与Akm之间，能够检测出具有与dlmsinθ2的路径差对应的相位差的反射波。

接着，以往技术通过计算在两个天线元件之间检测出的相位差的时间微分，能够求出目标23的移动速度。

每当求出目标23的移动速度时，以往技术以在时刻t1与t2时，雷达所发送的电波在目标23上进行反射的部位(以下称为“反射部位”)是相同的为前提。换句话说，以往技术是以电波总是在移动目标上的相同部位进行反射为前提的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报第2616318号

发明内容

发明要解决的课题

然而，以往技术是对目标侧方照射电波并检测该电波的反射波，因此，会产生反射部位随着目标的移动而有所不同的情况(以下称为“反射部位的变化”)。特别是在将雷达配置在目标附近的情况下，反射部位容易发生变化。这样，在反射部位随着目标的移动而发生了变化的情况下，以往技术存在无法高精度地检测出目标的移动速度的问题。

本发明的目的在于提供即使反射部位随着目标的移动而发生变化，仍能够高精度地检测出目标的移动速度的雷达信号处理装置、雷达信号处理方法及雷达信号处理程序。

解决问题的方案

根据本发明的一个方案的雷达信号处理装置，采用以下的结构，该结构包括：时间序列相位数据生成单元，根据以距离库（range bin）为单位来表示对在规定轨道上移动的目标所发送的电波的反射波的相位的距离像（range profile），生成以时间序列表示特定的距离库中的上述反射波的相位的时间序列相位数据；相位旋转量时间序列数据生成单元，以规定的时间长度划分上述时间序列相位数据，并算出划分后的时间长度内所产生的相位的旋转量，从而生成表示该相位的旋转量的相位旋转量时间序列数据；模式匹配单元，对上述相位旋转量时间序列数据和相位旋转量时间序列数据的模板进行模式匹配，所述相位旋转量时间序列数据的模板根据从雷达至上述轨道为止的距离及上述目标的移动速度而规定；以及速度检测单元，根据上述模式匹配的结果来检测上述目标的移动速度。

根据本发明的一个方案的雷达信号处理方法，包括以下步骤：根据以距离库为单位来表示对在规定轨道上移动的目标所发送的电波的反射波的相位的距离像，生成以时间序列表示特定的距离库中的上述反射波的相位的时间序列相位数据的步骤；以规定的时间长度划分上述时间序列相位数据，并算出划分后的时间长度内所产生的相位的旋转量，从而生成表示上述相位的旋转量的相位旋转量时间序列数据的步骤；对该相位旋转量时间序列数据和相位旋转量时间序列数据的模板进行模式匹配的步骤，所述相位旋转量时间序列数据的模板根据从雷达至上述轨道为止的距离及上述目标的移动速度而规定；以及根据上述模式匹配的结果来检测上述目标的移动速度的步骤。