雷達裝置及雷達方法與流程

本發明涉及雷達裝置及雷達方法。

背景技術：

近年來，在開展使用了包含可獲得高分辨率的微波或毫米波的波長較短的雷達發送信號的雷達裝置的研究。此外，為了提高在室外的安全性，要求進行除車輛以外，還在廣角范圍中探測包含行人的物體(目標)的雷達裝置(廣角雷達裝置)的開發。

例如，作為雷達裝置，已知反復發送脈沖波的脈沖雷達裝置。在廣角范圍中探測車輛/行人的廣角脈沖雷達的接收信號為混合了來自近距離中存在的目標(例如車輛)和遠距離中存在的目標(例如行人)的多個反射波的信號。因此，(1)在雷達發送單元中，被要求發送具有作為低的距離旁瓣的自相關特性(以下，稱為低距離旁瓣特性)的脈沖波或脈沖調制波的結構，(2)在雷達接收單元中，被要求具有寬的接收動態范圍的結構。

作為廣角雷達裝置的結構，列舉以下2個結構。

第1結構中，使用窄角(數度左右的波束寬度)的指向性波束，機械式或電子式地掃描脈沖波或調制波來發送雷達波，使用窄角的指向性波束接收反射波的結構。在第1結構中，為了得到高分辨率，需要很多的掃描，所以相對高速移動的對象的跟蹤性劣化。

第2結構中，通過由多個天線(天線元件)構成的陣列天線接收反射波，使用根據基于相對天線間隔的接收相位差的信號處理算法來估計反射波的到來角的方法(directionofarrival(doa)estimation)。在第2結構中，在稀疏了發送分支中的發送波束的掃描間隔的情況下，在接收分支中能夠估計到來角，所以實現掃描時間的縮短，與第1結構比較，跟蹤性提高。例如，到來方向估計方法中，可列舉基于矩陣運算的傅立葉變換、基于逆矩陣運算的capon法及lp(linearprediction；線性預測)法、或基于固有值運算的music(multiplesignalclassification；多重信號分類)及esprit(estimationofsignalparametersviarotationalinvariancetechniques；借助旋轉不變技術估計信號參數)。

此外，作為雷達裝置，提出了除了接收分支，在發送分支中也具備多個天線(陣列天線)，通過使用了收發陣列天線的信號處理進行波束掃描的結構(以下，也稱為mimo雷達)。

mimo雷達將采用時分、頻分或碼分進行復用的信號從多個發送天線發送。mimo雷達用多個接收天線接收由周圍物體(目標)反射的信號，從各個接收信號，分離接收被復用的發送信號。由此，mimo雷達能夠取出以發送天線數和接收天線數之積表示的傳播路徑響應。此外，mimo雷達通過適當地配置收發天線的間隔，能夠虛擬地擴大天線孔徑，實現角度分辨率的提高。

例如，在專利文獻1中，公開了使用了將發送天線切換的時分復用的mimo雷達(以下，稱為“時分復用mimo雷達”)。時分復用mimo雷達將發出發送脈沖的發送天線以規定的周期t逐次地切換，同時輸出發送脈沖。然后，時分復用mimo雷達用多個接收天線接收被物體反射發送脈沖的信號，在接收信號和發送脈沖的相關處理后進行空間的fft(fastfouriertransform；快速傅立葉變換)處理(反射波的到來方向估計處理)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-304417號公報

技術實現要素：

可是，在時分復用mimo雷達中，由于發生起因于發送天線的切換的相位差，所以時分復用mimo雷達需要在進行空間的fft處理前，對于接收信號進行考慮了發送天線的切換定時的相位校正。

本發明的一方式，在時分復用mimo雷達中，提供能夠不需要考慮了發送天線的切換定時的相位校正的雷達裝置及雷達方法。

本發明的一方式的雷達裝置包括：雷達信號生成單元，輸出多個雷達信號；切換控制單元，在規定期間內，對1個以上的每個雷達信號發送周期，根據規定的序號，偶數次、順序分配多個發送天線的每一個；以及無線發送單元，使用所述分配的發送天線對每個所述1個雷達信號發送周期發送所述多個雷達信號的每一個，所述分配的發送天線在規定期間內發送所述多個雷達信號的每一個的偶數次的發送開始定時之中1個以上的對，對于所述規定期間內的基準定時具有相同的時間差。

再有，這些概括性的并且具體的方式，可以由系統、方法、集成電路、計算機程序、或記錄介質來實現，也可以由系統、方法、集成電路、計算機程序和記錄介質的任意的組合來實現。

發明效果

根據本發明的一方式，在時分復用mimo雷達中，能夠不需要考慮了發送天線的切換定時的相位校正。

從說明書和附圖中將清楚本發明的一方式中的更多的優點和效果。這些優點和/或效果可以由幾個實施方式和說明書及附圖所記載的特征來分別提供，不需要為了獲得一個或一個以上的同一特征而提供全部特征。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式1的雷達裝置的結構的一例的圖。

圖2是表示本發明的實施方式1的雷達發送信號的一例的圖。

圖3是表示本發明的實施方式1的發送天線的切換動作的一例的圖。

圖4是表示本發明的實施方式1的雷達發送信號生成單元的另一結構的圖。

圖5是表示本發明的實施方式1的雷達發送信號的發送定時、以及測量范圍的一例的圖。

圖6是表示本發明的實施方式1的發送天線的切換動作的一例的圖。

圖7是表示本發明的實施方式1的接收信號的相位的變化的圖。

圖8是表示本發明的實施方式1的雷達裝置的另一結構的圖。

圖9是表示本發明的實施方式2的發送天線的切換動作的一例的圖。

圖10是表示本發明的實施方式3的發送天線的切換動作的一例的圖。

具體實施方式

[完成本發明的一方式的原委]

時分復用mimo雷達中，在對雷達發送信號的反射波信號的頻率分量f、對每個期間δt切換發送天線的情況下，相對從各發送天線發送的雷達發送信號(發送脈沖)的反射波信號的相位發生2πfδt變化。

因此，時分復用mimo雷達為了將發送脈沖在相同定時發送，進行給予與反射波信號中包含的相位反向的相位旋轉-2πfδtn的相位校正處理。時分復用mimo雷達需要對于所有的頻率窗口(frequencybin)進行這種相位校正處理。

因此，在頻率窗口數為nbin、發送天線數為nt、接收天線數為na的情況下，時分復用mimo雷達在相位校正處理中需要進行(nt-1)×(na)×(nbin)次的復數乘法。例如，在頻率窗口數nbin＝512、發送天線數nt＝2、接收天線數na＝4的情況下，時分復用mimo雷達需要進行合計為2048次(＝1×4×512)的復數乘法。

因此，本發明的一方式，在時分復用mimo雷達中，不需要考慮了發送天線的切換的定時的相位校正處理，實現運算量的降低。

以下，對于本發明的一方式的實施方式，參照附圖詳細地說明。再有，在實施方式中，對相同的構成要素附加相同的標號，因其說明重復而省略。

在以下，說明雷達裝置在發送分支中，從多個發送天線發出時分復用的不同的發送信號，在接收分支中，分離各發送信號進行接收處理的結構(即，時分復用mimo雷達)。

[實施方式1]

[雷達裝置的結構]

圖1是表示本實施方式的雷達裝置10的結構的框圖。

雷達裝置10具有雷達發送單元(發送分支)100、雷達接收單元(接收分支)200、以及基準信號發生器300。

雷達發送單元100基于從基準信號發生器300輸入的參考信號生成高頻(無線頻率：radiofrequency)的雷達信號(雷達發送信號)。然后，雷達發送單元100使用由多個發送天線108-1～108-nt構成的發送陣列天線，在規定的發送周期發送雷達發送信號。

雷達接收單元200使用包括多個接收天線202-1～202-na的接收陣列天線接收由目標(未圖示)反射的雷達發送信號即反射波信號。雷達接收單元200使用從基準信號發生器300輸入的參考信號，通過進行下述的處理動作，進行與雷達發送單元100同步的處理。即，雷達接收單元200將在各接收天線202中接收到的反射波信號進行信號處理，至少進行有無目標的檢測、方向估計。再有，目標是雷達裝置10檢測的對象的物體，例如，包含車輛(包含四輪及兩輪)或人。

基準信號發生器300分別連接到雷達發送單元100及雷達接收單元200。基準信號發生器300將作為基準信號的參考信號供給雷達發送單元100及雷達接收單元200，使雷達發送單元100及雷達接收單元200的處理同步。

[雷達發送單元100的結構]

雷達發送單元100包括雷達發送信號生成單元101、切換控制單元105、發送切換單元106、無線發送單元107-1～107-nt、以及發送天線108-1～108-nt。即，雷達發送單元100具有nt個發送天線108，各發送天線108分別連接到各自的無線發送單元107。

雷達發送信號生成單元101生成是從基準信號發生器300輸入的參考信號規定數倍的定時時鐘，基于生成的定時時鐘生成雷達發送信號。然后，雷達發送信號生成單元101在規定的雷達發送周期(tr)反復輸出雷達發送信號。雷達發送信號以y(n，m)＝i(n，m)+jq(n，m)表示。其中，j表示虛數單位，n表示離散時刻，m表示雷達發送周期的序數。此外，i(n、m)及q(n、m)表示第m雷達發送周期中的離散時刻n中的雷達發送信號y(n、m)的同相分量(in-phase分量)及正交分量(quadrature分量)。

雷達發送信號生成單元101包括碼生成單元102、調制單元103、以及lpf(lowpassfilter；低通濾波器)104。

具體而言，碼生成單元102生成在第m雷達發送周期中碼長為l的碼序列的碼an(m)(n＝1，...，l)(脈沖碼)。在碼生成單元102中所生成的碼an(m)中，使用可得到低距離旁瓣特性的脈沖碼。作為碼序列，例如，列舉barker碼、m系列碼、gold碼。

調制單元103對于從碼生成單元102輸入的碼an進行脈沖調制(例如振幅調制ask(amplitudeshiftkeying；幅移鍵控))或相位調制(phaseshiftkeying；相移鍵控)，將生成的調制信號輸出到lpf104。

lpf104將從調制單元103輸入的調制信號之中的、規定的限制帶寬以下的信號分量作為基帶的雷達發送信號輸出到發送切換單元106。

圖2表示由雷達發送信號生成單元101生成的雷達發送信號。在各雷達發送周期tr之中的、碼發送區間tw內包含脈沖碼，剩余的區間(tr-tw)為無信號區間。1個脈沖碼中包含l個子脈沖，通過每子脈沖實施使用了no個樣本的脈沖調制，在各碼發送區間tw內，包含nr(＝no×l)個樣本的信號。即，調制單元103中的采樣率是(no×l)/tw。此外，在無信號區間(tr-tw)中，包含nu個樣本。

切換控制單元105控制雷達發送單元100的發送切換單元106的切換動作、以及雷達接收單元200的輸出切換單元211的切換動作。再有，對于切換控制單元105中的對雷達接收單元200的輸出切換單元211的控制，在雷達接收單元200的動作說明中后述。在以下，說明切換控制單元105的、對雷達發送單元100的發送切換單元106的控制。

切換控制單元從多個發送天線108之中，切換在每個雷達發送周期tr的雷達發送信號的發送上所使用的發送天線108。切換控制單元105對每個雷達發送周期tr，將切換在雷達發送信號的發送上使用的發送天線108(即無線發送單元107)的控制信號(以下，稱為切換控制信號)輸出到發送切換單元106。

發送切換單元106基于切換控制信號，選擇多個無線發送單元107-1～107-nt之中的一個。即，發送切換單元106對多個無線發送單元107-1～107-nt的每一個，分配其中一個雷達發送周期tr，作為發送雷達發送信號的期間。然后，發送切換單元106將從雷達發送信號生成單元101輸出的雷達發送信號輸入到選擇的無線發送單元107。

由發送切換單元106選擇出的無線發送單元107使用由切換控制單元105選擇出的發送天線108發送雷達發送信號。即，無線發送單元107對于從發送切換單元106輸出的基帶的雷達發送信號實施變頻而生成載波頻率(radiofrequency：rf)段的雷達發送信號，由發送放大器放大到規定的發送功率p[db]，輸出到發送天線108。

發送天線108向空中輻射從無線發送單元107輸出的雷達發送信號。

圖3表示本實施方式的發送天線108的切換動作的一例。

在圖3中，切換控制單元105對每個雷達發送周期tr(第1雷達發送周期)，順序地切換第1發送天線108至第nt發送天線108，之后以相反順序切換第nt發送天線108至第1發送天線108，即，將表示對每個天線切換周期(np×tr)反復進行天線的切換的指示的切換控制信號，輸出到發送切換單元106。

發送切換單元106按照切換控制信號的指示，在天線切換周期中，對每個雷達發送周期tr，以第1無線發送單元107至第nt無線發送單元107的順序進行切換，之后以第nt無線發送單元107至第1無線發送單元107的順序進行切換。由此，對每個天線切換周期(np×tr)，雷達發送單元100從各發送天線108將雷達發送信號發送2次。

切換控制單元105進行將天線切換周期(np×tr)(其中，np：規定次數。這里np＝2nt)中的無線發送單元107的切換動作反復進行的控制。

再有，雷達發送單元100也可以包括圖4所示的雷達發送信號生成單元101a，取代雷達發送信號生成單元101。雷達發送信號生成單元101a沒有圖1所示的碼生成單元102、調制單元103及lpf104，取代之包括碼存儲單元111及da轉換單元112。碼存儲單元111預先存儲在碼生成單元102(圖1)中生成的碼序列，循環地依次讀出所存儲的碼序列。da轉換單元112將從碼存儲單元111輸出的碼序列(數字信號)轉換為模擬信號。

[雷達接收單元200的結構]

在圖1中，雷達接收單元200包括na個接收天線202，構成陣列天線。此外，雷達接收單元200具有na個天線系統處理單元201-1～201-na和方向估計單元214。

各接收天線202接收目標(物體)上反射的雷達發送信號即反射波信號，將接收到的反射波信號作為接收信號輸出到對應的天線系統處理單元201。

各天線系統處理單元201具有無線接收單元203和信號處理單元207。由na個接收天線202接收的各信號分別被輸入到na個無線接收單元203。此外，來自na個無線接收單元203的輸出信號分別被輸入到na個信號處理單元207。以下，說明與第z(z＝1，...，na)接收天線202對應的第z天線系統處理單元201的處理。

無線接收單元203具有放大器204、變頻器205、以及正交檢波器206。無線接收單元203生成是從基準信號發生器300輸入的參考信號規定數倍的定時時鐘，基于生成的定時時鐘而動作。由此，雷達接收單元200確保與雷達發送單元100發送的雷達發送信號的同步。

具體而言，放大器204將從接收天線202輸入的接收信號放大到規定電平，變頻器205將高頻頻段的接收信號變頻為基帶頻段，正交檢波器206將基帶頻段的接收信號轉換為包含i信號及q信號的基帶頻段的接收信號。

信號處理單元207具有ad轉換單元208、209、相關運算單元210、輸出切換單元211、加法單元212-1～212-nt、以及多普勒分析單元213-1～213-nt。

信號處理單元207包括與相當于發送天線108的個數的系統數相等的nt個加法單元212及多普勒分析單元213。

ad轉換單元208中，從正交檢波器206輸入i信號，ad轉換單元209中，從正交檢波器206輸入q信號。ad轉換單元208對于包含i信號的基帶信號，通過進行離散時間中的采樣，將i信號轉換為數字數據。ad轉換單元209對于包含q信號的基帶信號，通過進行離散時間中的采樣，將q信號轉換為數字數據。

這里，在ad轉換單元208、209的采樣中，雷達發送信號中的每1個子脈沖的時間tp(＝tw/l)進行ns個離散采樣。即，每1子脈沖的過采樣數為ns。

在以下的說明中，使用i信號iz(k，m)及q信號qz(k，m)，將作為a/d轉換單元207、208的輸出的第m雷達發送周期tr[m]的離散時間k中的基帶的接收信號表示為復數信號xz(k，m)＝iz(k，m)+jqz(k，m)(z＝1，...，na)。此外，在以下，離散時刻k將雷達發送周期(tr)的開始的定時作為基準(k＝1)，信號處理單元207直至雷達發送周期tr結束前為止的樣本點即k＝(nr+nu)ns/no為止周期性地動作。即，k＝1，...，(nr+nu)ns/no。其中，j是虛數單位。

相關運算單元210對每個雷達發送周期tr，進行包含從ad轉換單元208、209輸入的離散樣本值iz(k，m)及qz(k，m)的離散樣本值xz(k，m)和在雷達發送單元100中發送的碼長為l的脈沖碼a(m)n(其中，z＝1，...，na、n＝1，...，l)之間的相關運算。例如，相關運算單元210進行離散樣本值xz(k，m)和脈沖碼a(m)n的滑動相關運算。例如，第m雷達發送周期tr[m]中的離散時刻k的滑動相關運算的相關運算值acz(k，m)基于下式計算。

上式中，星號表示復數共軛運算符。

例如，相關運算單元210根據式(1)，對整個k＝1，...，(nr+nu)ns/no的期間進行相關運算。

再有，相關運算單元210不限定于對于k＝1，...，(nr+nu)ns/no進行相關運算的情況，也可以根據作為雷達裝置10的測量對象的目標的存在范圍，限定測量范圍(即，k的范圍)。由此，在雷達裝置10中，可降低相關運算單元210的運算處理量。例如，相關運算單元210也可以將測量范圍限定為k＝ns(l+1)，...，(nr+nu)ns/no-nsl。該情況下，如圖5所示，雷達裝置10在相當于碼發送區間tw的時間區間不進行測量。

由此，在雷達發送信號直接地繞入到雷達接收單元200中的情況下，由于在雷達發送信號繞入期間(至少不足τ1的期間)沒有被相關運算單元210進行處理，所以雷達裝置10可進行排除了繞入的影響的測量。此外，在限定測量范圍(k的范圍)的情況下，對于以下說明的加法單元212、多普勒頻率分析單元213及方向估計單元214的處理，也可以同樣地適用限定了測量范圍(k的范圍)的處理。由此，能夠削減各結構單元中的處理量，能夠降低雷達接收單元200中的功耗。

輸出切換單元211基于從切換控制單元105輸出的切換控制信號，選擇nt個加法單元212之中的一個，對選擇出的加法單元212輸出相關運算單元210的每個雷達發送周期tr的輸出。另一方面，在輸出切換單元211中，沒有被選擇的加法單元212中，成為輸入了不包含任何信號分量的無信號的狀態。

以下，將第m雷達發送周期tr[m]中的切換控制信號用nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]表示。其中，在第m雷達發送周期tr[m]中，輸出切換單元211在第nd比特bitnd(m)為“1”的情況下選擇第nd加法單元212，在第nd比特bitnd(m)為“0”的情況下不選擇第nd加法單元212。其中，nd＝1，...，nt。此外，這里，np＝2nt。

例如，在nt＝2的情況下，np＝4，nt比特的切換控制信號按下式提供。

[bit1(1)，bit2(1)]＝[1，0]

[bit1(2)，bit2(2)]＝[0，1]

[bit1(3)，bit2(3)]＝[0，1]

[bit1(4)，bit2(4)]＝[1，0]

此外，在nt＝4的情況下，np＝8，nt比特的切換控制信號按下式提供。

[bit1(1)，bit2(1)，bit3(1)，bit4(1)]＝[1，0，0，0]

[bit1(2)，bit2(2)，bit3(2)，bit4(2)]＝[0，1，0，0]

[bit1(3)，bit2(3)，bit3(3)，bit4(3)]＝[0，0，1，0]

[bit1(4)，bit2(4)，bit3(4)，bit4(4)]＝[0，0，0，1]

[bit1(5)，bit2(5)，bit3(5)，bit4(5)]＝[0，0，0，1]

[bit1(6)，bit2(6)，bit3(6)，bit4(6)]＝[0，0，1，0]

[bit1(7)，bit2(7)，bit3(7)，bit4(7)]＝[0，1，0，0]

[bit1(8)，bit2(8)，bit3(8)，bit4(8)]＝[1，0，0，0]

這樣，對第m雷達發送周期tr的每個離散時刻k切換nt個加法單元212之中的、由輸出切換單元211進行除去了作為無信號輸入的加法的加法處理的加法單元212。此外，在天線切換周期(np×tr)中，輸出切換單元211將各加法單元212各選擇2次。

nt個加法單元212對從相關運算單元210輸出的相關運算值acz(k，m)，使用由輸出切換單元211進行切換控制后的各輸入，在規定次數(np次)的雷達發送周期tr的期間(tr×np)、即整個天線切換周期(tr×np)，將相關運算值acz(k，m)進行加法運算(相干積分)。第nd(nd＝1，...，nt)加法單元212中的、整個天線切換周期(tr×np)中的加法數np的加法(相干積分)處理用下式表示。

其中，ciz^nd(k，m)表示相關運算值的加法值(以下，稱為相關加法值)，np是1以上的整數值，m是表示對加法單元212中的每個加法次數np增加1的加法單元212的輸出序數的1以上的整數。即，在m＝2的情況下，意味著加法單元212中的第2次的相關加法值的輸出。其中，z＝1，...，na、nd＝1，...，nt。

第nd加法單元212對于相關運算單元210的輸出之中的、與bitnd(m)＝1的與雷達發送周期tr[m]對應的相關運算值進行加法處理。具體而言，在上述nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]的切換控制信號的例子中，各加法單元212進行在相關運算單元210的輸出之中、對每個天線切換周期除去來自輸出切換單元211的作為無信號的輸入的加法的2次加法處理。這樣一來，nt個加法單元212將相關運算值acz(k，np(m-1)+1)～acz(k，np×m)作為與規定的雷達發送周期tr對應的相關運算值，對每個離散時刻k分別計算將離散時刻k的定時對齊進行加法運算的相關加法值ciz^nd(k，m)。

再有，為了獲得理想的加法增益，在相關運算值的加法次數np的加法區間中，需要相關運算值的相位分量在某個程度的范圍中對齊。即，優選加法次數np基于作為測量對象的目標的假想最大移動速度來設定。這是因為目標的假想最大速度越大，來自目標的反射波中包含的多普勒頻率的變動量越大。因此，因為具有強相關的時間期間短，所以加法次數np為較小的值，加法單元212中的加法產生的增益提高效果較小。

多普勒分析單元213對于對應的加法單元212的輸出進行多普勒分析。具體而言，多普勒分析單元213將對每個離散時刻k得到的第nd加法單元212的nc個輸出即ciz^(nd)(k，nc(w-1)+1)～ciz^(nd)(k，nc×w)作為與規定的雷達發送周期tr對應的加法結果，將離散時刻k的定時對齊進行相干積分。例如，如下式所示，多普勒分析單元213在校正了與2nf個不同的多普勒頻率fsδφ對應的相位變動φ(fs)＝2πfs(tr×np)δφ后，進行相干積分。

其中，ft_ciz^nd(k，fs，w)是第z天線系統處理單元201的第nd多普勒分析單元213中的第w輸出，表示對第nd加法單元212的輸出的、離散時刻k中的多普勒頻率fsδφ的相干積分結果。其中，nd＝1～nt，fs＝-nf+1，...，0，...，nf，k＝1，...，(nr+nu)ns/no，w是1以上的整數，δφ是相位旋轉單位。

由此，各天線系統處理單元201對雷達發送周期間tr的多次np×nc的期間(tr×np×nc)的每一個得到與每個離散時刻k的2nf個多普勒頻率分量對應的相干積分結果即ft_ciz^nd(k，-nf+1，w)，...，ft_ciz^nd(k，nf-1，w)。再有，j是虛數單位，z＝1，...，nt。

在δφ＝1/nc的情況下，上述多普勒分析單元213的處理，等價于以采樣間隔tm＝(tr×np)、采樣頻率fm＝1/tm將加法單元212的輸出進行離散傅立葉變換(dft)處理。

此外，通過將nf設定為2的乘方數，在多普勒分析單元213中，可以適用快速傅立葉變換(fft：fastfouriertransform)處理，能夠削減運算處理量。再有，通過在nf＞nc、q＞nc的區域中進行使ciz^(nd)(k、nc(w-1)+q)＝0的零填充處理，同樣地可以適用fft處理，能夠削減運算處理量。

此外，在多普勒分析單元213中，也可以進行將上式(3)所示的積和運算逐次地運算的處理，取代fft處理。即，多普勒分析單元213也可以對于對每個離散時刻k得到的加法單元212的nc個輸出即ciz^(nd)(k，nc(w-1)+q+1)，生成與fs＝-nf+1，...，0，...，nf-1對應的系數exp[-j2πfstrnpqδφ]，逐次地進行積和運算處理。其中，q＝0～nc-1。

再有，在以下的說明中，將在第1天線系統處理單元201～第na天線系統處理單元201的每一個中實施同樣的處理得到的第w輸出ft_ci1^nd(k，fs，w)，ft_ci2^nd(k，fs，w)，...，ft_cina^nd(k，fs，w)，如下式那樣寫為虛擬接收陣列相關向量h(k，fs，w)。其中，nd＝1～nt。虛擬接收陣列相關向量h(k，fs，w)包含發送天線數nt和接收天線數na之積即nt×na個元素。虛擬接收陣列相關向量h(k，fs，w)用于說明對于后述的、來自目標的反射波信號，基于接收天線202間的相位差進行方向估計的處理。其中，z＝1，...，na，nd＝1，...，nt。

以上，說明了信號處理單元207的各結構單元中的處理。

方向估計單元214對于從天線系統處理單元201-1～201-na輸出的多普勒分析單元213的第w虛擬接收陣列相關向量h(k，fs，w)，使用陣列校正值h_cal[b]計算校正了天線系統處理單元201間的相位偏差及振幅偏差的虛擬接收陣列相關向量h_after_cal(k，fs，w)。虛擬接收陣列相關向量h_after_cal(k，fs，w)用下式表示。再有，b＝1，...，(nt×na)。

校正了天線間偏差的虛擬接收陣列相關向量h_after_cal(k，fs，w)是na×nr個元素組成的列向量。在以下，將虛擬接收陣列相關向量h_after_cal(k，fs，w)的各元素寫為h1(k，fs，w)，...，hna×nr(k，fs，w)，用于方向估計處理的說明。

方向估計單元214將方向估計評價函數值ph(θ、k、fs、w)中的方位方向θ在規定的角度范圍內設為可變來計算空間分布，將算出的空間分布的極大峰值以從大到小的順序提取規定數，將極大峰值的仰角方向作為到來方向估計值輸出。

再有，方向估計評價函數值ph(θ、k、fs、w)，因到來方向估計算法而有各種方法。例如也可以使用參考非專利文獻所公開的采用了陣列天線的估計方法。

(參考非專利文獻)direction-of-arrivalestimationusingsignalsubspacemodelingcadzow，j.a.；aerospaceandelectronicsystems，ieeetransactionsonvolume：28，issue：1publicationyear：1992，page(s)：64-79

例如波束成形法能夠如下式那樣表示。除此之外，所謂capon、music方法也可同樣地適用。

ph(θu，k，fs，w)＝|ah(θu)^hhvah(k，fs，w)|²(7)

其中，上標h是埃爾米特轉置運算符。此外，ah(θu)表示對方位方向θu的到來波的虛擬接收陣列的方向向量。

此外，方位方向θu是在進行到來方向估計的方位范圍內以規定的方位間隔β1變化的向量。例如，θu如以下那樣設定。

θu＝θmin+uβ1、u＝0，...，nu

nu＝floor[(θmax-θmin)/β1]+1

其中，floor(x)是返回不超過實數x的最大整數值的函數。

此外，上述時刻信息k也可以轉換為距離信息來輸出。在將時刻信息k轉換為距離信息r(k)中使用下式即可。其中，tw表示碼發送區間，l表示脈沖碼長，c0表示光速。

此外，多普勒頻率信息(fsδφ)也可以轉換為相對速度分量來輸出。要將多普勒頻率fsδφ轉換為相對速度分量vd(fs)，可以使用下式進行轉換。其中，λ是從無線發送單元107輸出的rf信號的載波頻率的波長。

如以上，雷達發送單元100基于切換控制信號(例如，[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)])，對每個雷達發送周期，切換發送雷達發送信號的發送天線108。與圖3同樣，圖6表示本實施方式的發送天線108(無線發送單元107)的切換動作。

具體而言，雷達發送單元100對每個雷達發送周期tr，按第1發送天線108至第nt發送天線108的順序切換而發送雷達發送信號，之后以相反順序切換第nt發送天線108至第1發送天線108來發送雷達發送信號。即，雷達發送單元100對每個天線切換周期，以規定的序號切換發送天線108而發送雷達發送信號。

由此，各發送天線108的雷達發送信號，對每個天線切換周期(np×tr)被發送2次。此外，在多個發送天線108的每一個中，天線切換周期(np×tr)內所發送的2個雷達發送信號的發送定時對稱于(np-1)tr/2的定時即相位基準。其中，相位基準(np-1)tr/2是，天線切換周期(np×tr)之中、從多個發送天線108發送的最早的雷達發送信號的發送定時(圖6中為第1發送天線108的第1次發送定時)和從多個發送天線108發送的最晚的雷達發送信號的發送定時(圖6中為第1發送天線108的第2次發送定時)的中間的定時。

例如，在圖6中，第1發送天線108的發送信號在相位基準的前后以離開(nt-1+(1/2))tr的定時被發送。同樣地，第2發送天線108的發送信號，在相位基準的前后以離開(nt-2+(1/2))tr的定時被發送。此外，第nt發送天線108的發送信號在相位基準的前后以tr/2分離的定時被發送。即，在各發送天線108中，2次發送定時的每一個和相位基準之間的時間差(發送時間差)是相同的。即，第1次發送開始的定時和第2次發送開始的定時的對，在以某個時刻為基準時成為延遲時刻和提前時刻的關系，變為分別相同的時間間隔。

雷達接收單元200在加法單元212中對每個發送天線108進行2次相關運算值的加法處理。圖7表示雷達接收單元200中的加法處理中的相位的變化的一例。再有，為了簡化說明，作為多個發送天線108的一例，圖7使用2根發送天線txant1、txant2。雷達發送單元100按txant1、txant2、txant1、txant2的順序切換，順序地發送雷達發送信號。

在圖7中，起因于發送天線108的切換，雷達接收單元200的接收信號(反射波信號)中包含的相位，對每個發送天線108的切換每次變化相位差φ(＝2πfdtr)(其中，反射波中包含的多普勒頻率偏移分量為fd、發送天線108的切換定時為tr)。

雷達接收單元200對按txant1、txant2、txant1、txant2順序發送的雷達發送信號進行相關運算值的加法處理。如圖7所示，與txant1對應的加法單元212進行了txant1的2個接收信號的加法的相關加法值的相位和與txant2對應的加法單元212進行了txant2的2個接收信號的加法的相關加法值的相位，用相位基準對齊，變得相同。

如上述那樣，這是因為在各發送天線108(txant1、txant2)中雷達發送信號被發送的2次的發送定時對稱于相位基準。由此，即使在反射波中包含多普勒頻率偏移，雷達接收單元200通過進行加法處理，也能夠吸收起因于發送天線108的切換定時不同的多普勒頻率偏移造成的相位的變化。

因此，在本實施方式中，在雷達接收單元200中，不需要對起因于發送天線108的切換定時發生的相位差的相位校正處理，即，不需要用于在相同定時將發送脈沖發送的相位校正處理。因此，根據本實施方式，雷達裝置10(時分復用mimo雷達)不需要考慮了發送天線108的切換的定時的相位校正處理，能夠實現運算量的降低。

再有，在本實施方式中，雷達裝置10的結構不限定于圖1所示的結構。例如，在圖8所示的雷達發送單元100中，發送切換單元106a將來自無線發送單元107a的雷達發送信號擇一地切換為多個發送天線108的任何一個。即使在該情況下，也可以得到與本實施方式同樣的效果。

[實施方式2]

本實施方式的雷達裝置，基本結構與實施方式1的雷達裝置10是共同的，所以引用圖1來說明。

在實施方式1中，說明了切換控制單元105對每個雷達發送周期tr進行將發送天線108切換的切換控制的情況。但是，切換控制單元105的切換控制不限于此，也可以對多個的每個雷達發送周期tr進行將發送天線108切換的切換控制。

因此，在本實施方式中，說明對多個的每個雷達發送周期tr切換發送天線108的情況下的雷達裝置10的動作。

圖9表示本實施方式的發送天線108的切換動作的一例。

在圖9中，切換控制單元105對nb次的每個第1雷達發送周期tr(即，第2雷達發送周期(tr×nb))，將表示順序地切換第1發送天線108至第nt發送天線108、之后以相反順序切換第nt發送天線108至第1發送天線108的指示的切換控制信號，輸出到發送切換單元106。

發送切換單元106按照切換控制信號的指示，對每個第2雷達發送周期(tr×nb)，按第1無線發送單元107至第nt無線發送單元107的順序切換，之后按第nt無線發送單元107至第1無線發送單元107的順序切換。由此，對每個天線切換周期(np×tr)，雷達發送單元100從各發送天線108將雷達發送信號發送(nb×2)次。

此外，各天線系統處理單元201的輸出切換單元211基于從切換控制單元105輸出的切換控制信號，選擇nt個加法單元212之中的一個，將相關運算單元210的nb次的每個第1雷達發送周期tr(第2雷達發送周期(tr×nb))的輸出，輸出到選擇的加法單元212。另一方面，成為在輸出切換單元211中，向沒有被選擇的加法單元212輸入了不包含任何信號分量的無信號的狀態。

以下，將第m的第1雷達發送周期tr[m]中的切換控制信號以nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]表示。m表示雷達發送周期的序數。

其中，在第m的第1雷達發送周期tr[m]中，輸出切換單元211在第nd比特bitnd(m)為“1”的情況下選擇第nd加法單元212，在第nd比特bitnd(m)為“0”的情況下不選擇第nd加法單元212。其中，nd＝1，...，nt。此外，這里，np＝nb×2nt。

例如，在nt＝2、nb＝2的情況下，np＝8，nt比特的切換控制信號以下式提供。

[bit1(1)，bit2(1)]＝[1，0]

[bit1(2)，bit2(2)]＝[1，0]

[bit1(3)，bit2(3)]＝[0，1]

[bit1(4)，bit2(4)]＝[0，1]

[bit1(5)，bit2(5)]＝[0，1]

[bit1(6)，bit2(6)]＝[0，1]

[bit1(7)，bit2(7)]＝[1，0]

[bit1(8)，bit2(8)]＝[1，0]

此外，在nt＝4、nb＝2的情況下，np＝16，nt比特的切換控制信號以下式提供。

[bit1(1)，bit2(1)，bit3(1)，bit4(1)]＝[1，0，0，0]

[bit1(2)，bit2(2)，bit3(2)，bit4(2)]＝[1，0，0，0]

[bit1(3)，bit2(3)，bit3(3)，bit4(3)]＝[0，1，0，0]

[bit1(4)，bit2(4)，bit3(4)，bit4(4)]＝[0，1，0，0]

[bit1(5)，bit2(5)，bit3(5)，bit4(5)]＝[0，0，1，0]

[bit1(6)，bit2(6)，bit3(6)，bit4(6)]＝[0，0，1，0]

[bit1(7)，bit2(7)，bit3(7)，bit4(7)]＝[0，0，0，1]

[bit1(8)，bit2(8)，bit3(8)，bit4(8)]＝[0，0，0，1]

[bit1(9)，bit2(9)，bit3(9)，bit4(9)]＝[0，0，0，1]

[bit1(10)，bit2(10)，bit3(10)，bit4(10)]＝[0，0，0，1]

[bit1(11)，bit2(11)，bit3(11)，bit4(11)]＝[0，0，1，0]

[bit1(12)，bit2(12)，bit3(12)，bit4(12)]＝[0，0，1，0]

[bit1(13)，bit2(13)，bit3(13)，bit4(13)]＝[0，1，0，0]

[bit1(14)，bit2(14)，bit3(14)，bit4(14)]＝[0，1，0，0]

[bit1(15)，bit2(15)，bit3(15)，bit4(15)]＝[1，0，0，0]

[bit1(16)，bit2(16)，bit3(16)，bit4(16)]＝[1，0，0，0]

這樣，對nb次的每個雷達發送周期tr切換nt個加法單元212之中、由輸出切換單元211進行除去了作為無信號的輸入的加法的加法處理的加法單元212。此外，對每個天線切換周期(np×tr)，輸出切換單元211將各加法單元212選擇(nb×2)次。

nt個加法單元212對從相關運算單元210輸出的相關運算值acz(k，m)，使用輸出切換單元211的切換控制后的各輸入，在整個規定次數(np次)的雷達發送周期tr期間(tr×np)、即天線切換周期(tr×np)與相關運算值acz(k，m)進行加法(相干積分)。第z信號處理單元207中的第nd加法單元212中的、整個天線切換周期(tr×np)的加法數np的加法(相干積分)處理用下式表示。其中，z＝1，...，na、nd＝1，...，nt。

即，第nd加法單元212對于相關運算單元210的輸出之中、bitnd(m)＝1的與第1雷達發送周期tr[m]對應的相關運算值進行加法處理。具體而言，在上述nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]的切換控制信號的例子中，各加法單元212在相關運算單元210的輸出之中、對每個天線切換周期進行2×nb次的加法處理。

如以上，雷達發送單元100基于切換控制信號(例如，[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)])，對每個第2雷達發送周期，切換發送雷達發送信號的發送天線108。

即，雷達發送單元100對多個(nb次)的每個雷達發送周期tr(第2雷達發送周期(tr×nb))，按第1發送天線108至第nt發送天線108順序切換發送雷達發送信號，之后以相反順序切換第nt發送天線108至第1發送天線108來發送雷達發送信號。即，在1個天線切換周期中，規定的順序地對每個第2雷達發送周期(tr×nb))切換發送天線108而發送雷達發送信號。

由此，各發送天線108的雷達發送信號，在天線切換周期(np×tr)中，各被發送nb×2次(偶數次)。此外，在多個發送天線108的每一個中，nb×2次的雷達發送信號的發送定時對稱于(np-1)tr/2的定時即相位基準。即，各發送天線108的雷達發送信號，在相位基準((np-1)tr/2)的前后被對稱地發送各nb次。即，在各發送天線108中，對于相位基準具有對稱關系的2個發送定時的每一個和相位基準之間的時間差(發送時間差)是相同的。

由此，在雷達接收單元200中，將與各發送天線108對應的2×nb個接收信號進行了加法的情況下的相關加法值的相位用相位基準對齊，變得相同。由此，即使在反射波中包含多普勒頻率偏移，雷達接收單元200通過進行加法處理，也能夠吸收起因于接收信號中的發送天線108的切換定時不同的多普勒頻率偏移造成的相位的變化。

因此，在本實施方式中，與實施方式1同樣，在雷達接收單元200中，不需要對起因于發送天線108的切換定時發生的相位差的相位校正處理，即，不需要用于在相同定時將發送脈沖發送的相位校正處理。因此，根據本實施方式，雷達裝置10(時分復用mimo雷達)能夠不需要考慮了發送天線108的切換的定時的相位校正處理，實現運算量的降低。

此外，在本實施方式中，雷達裝置10在多個(nb次)第1雷達發送周期(第2雷達發送周期)中，從同一發送天線108連續發送雷達發送信號。

例如，作為由碼生成單元102生成的脈沖碼，在使用補碼(例如，格雷(golay)碼)的情況下，雷達裝置10設定2的倍數作為nb的值即可。這樣一來，雷達裝置10能夠維持發送的補碼的低旁瓣特性，實現運算量的降低。

例如，在補碼(例如，格雷(golay)碼序列)的情況下，碼生成單元102對每個第1雷達發送周期分別交替地生成作為互補對的碼pn、qn。即，雷達裝置10在第m的第1雷達發送周期tr[m]中，發送碼pn作為脈沖壓縮碼an(m)，接著在第(m+1)雷達發送周期tr[m+1]中，發送碼qn作為脈沖壓縮碼an(m+1)。在此之后(tr[m+2]以后)的雷達發送周期中，雷達裝置10對2個的每個第1雷達發送周期，依次進行同樣的碼的發送。

此外，斯帕諾碼對每4個或8個碼發送周期設計具有降低起因于多普勒頻率偏移的相位變化的碼的排列的碼。由此，在使用斯帕諾碼(spano碼)作為由碼生成單元102生成的碼的情況下，雷達裝置10設定4或8的倍數作為nb的值即可。這樣一來，即使在從移動的目標(對象目標)反射的接收信號中包含多普勒頻率偏移的情況下，雷達裝置10也能夠維持發送的斯帕諾碼的低旁瓣特性，并實現運算量的降低。

碼長l的斯帕諾碼(spano碼)使用2l個碼序列構成。因此，在雷達裝置10發送不同的多個nl的碼序列的情況下，碼生成單元102對每個第1雷達發送周期依次生成不同的碼序列。即，雷達裝置10在第m的第1雷達發送周期tr[m]中，發送第1碼作為脈沖壓縮碼an(m)，接著在第(m+1)雷達發送周期tr[m+1]中發送第2碼作為脈沖壓縮碼an(m+1)，在此之后直至(m+2l)的第1雷達發送周期tr為止，發送直至第nl碼。而且，雷達裝置10對nl次的每個第1雷達發送周期tr，同樣地依次進行nl個碼的發送。

此外，碼生成單元102也可以依次發送對每個發送天線108不同的斯帕諾碼(spano碼)系列。

再有，在mimo雷達中使用補碼或斯帕諾碼作為脈沖碼的情況下，有時根據發送天線切換方法，即使使用補碼及斯帕諾碼也難以充分地抑制旁瓣。相對于此，雷達裝置10也可以對多個的每個第1雷達發送周期，切換發送天線108而發送雷達發送信號。即，例如，對nb次的每個第1雷達發送周期，雷達裝置10也可以第1發送天線108至第nt發送天線108順序地切換發送天線108來發送雷達發送信號。換句話說，雷達裝置10在各發送天線108中連續nb次發送雷達發送信號。這樣一來，即使在使用補碼或斯帕諾碼作為脈沖碼的情況下，雷達裝置10也能夠連續發送構成補碼或斯帕諾碼的碼序列，所以能夠維持補碼及斯帕諾碼具有的低旁瓣特性。由此，即使mimo雷達也能夠充分地抑制旁瓣。

[實施方式3]

本實施方式的雷達裝置，基本結構與實施方式1的雷達裝置10是共同的，所以引用圖1說明。

在本實施方式中，說明切換控制單元105進行周期性地切換發送天線108的切換控制的情況。

圖10表示本實施方式的發送天線108的切換動作的一例。

在圖10中，切換控制單元105將表示對每個第1雷達發送周期tr，順序地切換第nt發送天線108至第1發送天線108、之后以相反順序切換第1發送天線108至第nt發送天線108的指示的切換控制信號輸出到發送切換單元106。接著，同樣地，切換控制單元105將表示對每個第1雷達發送周期tr，順序地切換第nt發送天線108至第1發送天線108，之后以相反順序切換第1發送天線108至第nt發送天線108的指示的切換控制信號輸出到發送切換單元106。

即，切換控制單元10在天線切換周期(np×tr)中，將天線切換子周期(2nt×tr)中的第nt發送天線108～第1發送天線108及第1發送天線108～第nt發送天線108的切換動作反復α次(其中，α是整數。圖10中α＝2)。即，這里，np＝2αnt。再有，α的值也可以為3以上。

發送切換單元106按照切換控制信號的指示，對每個第1雷達發送周期tr，按第nt無線發送單元107至第1無線發送單元107順序切換，之后按第1無線發送單元107至第nt無線發送單元107順序切換。此外，發送切換單元106將上述天線切換子周期反復α次。由此，在天線切換周期(np×tr)中，雷達發送單元100從各發送天線108將雷達發送信號各發送2α次。

此外，各天線系統處理單元201的輸出切換單元211基于從切換控制單元105輸出的切換控制信號選擇nt個加法單元212之中的一個，將相關運算單元210的每個第1雷達發送周期tr的輸出向選擇的加法單元212輸出。另一方面，輸出切換單元211中，在沒有被選擇的加法單元212中，成為輸入了不包含任何信號分量的無信號的狀態。以下，將第m的第1雷達發送周期tr[m]中的切換控制信號以nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]表示。其中，第m的第1雷達發送周期tr[m]中，輸出切換單元211在第nd比特bitno(m)為“1”的情況下選擇第nd加法單元212，在第nd比特bitnd(m)為“0”的情況下不選擇第nd加法單元212。再有，對每個第1雷達發送周期tr進行了記載，但也可以是每第2雷達發送周期(tr×nb)。

例如，nt＝2、α＝2的情況下，np＝8，按下式提供nt比特的切換控制信號。

[bit1(1)，bit2(1)]＝[0，1]

[bit1(2)，bit2(2)]＝[1，0]

[bit1(3)，bit2(3)]＝[1，0]

[bit1(4)，bit2(4)]＝[0，1]

[bit1(5)，bit2(5)]＝[0，1]

[bit1(6)，bit2(6)]＝[1，0]

[bit1(7)，bit2(7)]＝[1，0]

[bit1(8)，bit2(8)]＝[0，1]

此外，nt＝4、α＝2的情況下，np＝16，按下式提供nt比特的切換控制信號。

[bit1(1)，bit2(1)，bit3(1)，bit4(1)]＝[0，0，0，1]

[bit1(2)，bit2(2)，bit3(2)，bit4(2)]＝[0，0，1，0]

[bit1(3)，bit2(3)，bit3(3)，bit4(3)]＝[0，1，0，0]

[bit1(4)，bit2(4)，bit3(4)，bit4(4)]＝[1，0，0，0]

[bit1(5)，bit2(5)，bit3(5)，bit4(5)]＝[1，0，0，0]

[bit1(6)，bit2(6)，bit3(6)，bit4(6)]＝[0，1，0，0]

[bit1(7)，bit2(7)，bit3(7)，bit4(7)]＝[0，0，1，0]

[bit1(8)，bit2(8)，bit3(8)，bit4(8)]＝[0，0，0，1]

[bit1(9)，bit2(9)，bit3(9)，bit4(9)]＝[0，0，0，1]

[bit1(10)，bit2(10)，bit3(10)，bit4(10)]＝[0，0，1，0]

[bit1(11)，bit2(11)，bit3(11)，bit4(11)]＝[0，1，0，0]

[bit1(12)，bit2(12)，bit3(12)，bit4(12)]＝[1，0，0，0]

[bit1(13)，bit2(13)，bit3(13)，bit4(13)]＝[1，0，0，0]

[bit1(14)，bit2(14)，bit3(14)，bit4(14)]＝[0，1，0，0]

[bit1(15)，bit2(15)，bit3(15)，bit4(15)]＝[0，0，1，0]

[bit1(16)，bit2(16)，bit3(16)，bit4(16)]＝[0，0，0，1]

這樣，對每個第1雷達發送周期tr切換nt個加法單元212之中的、由輸出切換單元211進行除去了作為無信號的輸入的加法的加法處理的加法單元212。此外，各天線切換周期(np×tr)中，輸出切換單元211將各加法單元212選擇2α次。

nt個加法單元212對從相關運算單元210輸出的相關運算值acz(k，m)，在規定次數(np次)的第1雷達發送周期tr的期間(tr×np)、即在整個天線切換周期(tr×np)，使用輸出切換單元211的切換控制后的各輸入，將相關運算值acz(k，m)進行加法(相干積分)。第z信號處理單元207中的第nd加法單元212的、整個天線切換周期(tr×np)的加法數np的加法(相干積分)處理用下式表示。其中，z＝1，...，na、nd＝1，...，nt。

即，第nd加法單元212對于相關運算單元210的輸出之中、bitnd(m)＝1的與雷達發送周期tr[m]對應的相關運算值進行加法處理。具體而言，在上述nt比特的[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)]的切換控制信號的例子中，各加法單元212在相關運算單元210的輸出之中，對每個天線切換周期進行2α次(圖10中為4次)的加法處理。

如以上，雷達發送單元100基于切換控制信號(例如，[bit1(m)，bit2(m)，...，bitnt(m)])，對每個天線切換周期，周期性地切換發送雷達發送信號的發送天線108。

即，雷達發送單元100對每個第1雷達發送周期tr，將按第nt發送天線108至第1發送天線108的順序切換、之后以相反順序切換第1發送天線108至第nt發送天線108的天線切換子周期反復α次。

由此，各發送天線108的雷達發送信號，對每個天線切換周期(np×tr)，被2α(偶數次)發送。此外，在多個發送天線108的每一個中，2α次的雷達發送信號的發送定時對稱于(np-1)tr/2的定時即相位基準。即，各發送天線108的雷達發送信號，在相位基準((np-1)tr/2)的前后，被對稱地發送α次。即，各發送天線108中，對于相位基準具有對稱關系的2個發送定時的每一個和相位基準之間的時間差(發送時間差)是相同的。

由此，在雷達接收單元200中，將與各發送天線108對應的2×nb個接收信號進行加法所得的相關加法值的相位以相位基準對齊，成為相同。由此，例如在反射波中即使包含多普勒頻率偏移，通過進行加法處理，雷達接收單元200也能夠吸收起因于接收信號中的發送天線108的切換定時不同的多普勒頻率偏移造成的相位的變化。

因此，在本實施方式中，與實施方式1同樣，在雷達接收單元200中，不需要對起因于發送天線108的切換定時發生的相位差的相位校正處理，即，不需要用于在相同定時將發送脈沖發送的相位校正處理。因此，根據本實施方式，雷達裝置10(時分復用mimo雷達)不需要考慮了發送天線108的切換的定時的相位校正處理，能夠實現運算量的降低。

此外，圖10所示的各發送天線108的2α(＝4)次的發送定時，在發送天線108間被平均。

例如，著眼于圖10所示的相位基準之前的各發送天線108的2次發送定時。相對于在第1次發送定時，按第nt發送天線108～第1發送天線108的順序，距相位基準的發送時間差較大來說，在第2次發送定時，按第nt發送天線108～第1發送天線108的順序，距相位基準的發送時間差較小。

同樣地，著眼于圖10所示的相位基準之后的各發送天線108的第3次發送定時。相對于在第2次發送定時，按第nt發送天線108～第1發送天線108的順序，距相位基準的發送時間差較小來說，在第4次發送定時，按第nt發送天線108～第1發送天線108的順序，距相位基準的發送時間差較大。

即，在圖10中，發送定時和相位基準之間的發送時間差的平均，在發送天線108間為相同程度。這樣，在本實施方式中，雷達裝置10(切換控制單元105)切換多個發送天線108，使得2α(偶數次)的雷達發送信號的各發送定時和相位基準之間的發送時間差的合計在多個發送天線108間被平均。

起因于發送天線108的切換定時而發生振幅值的偏移。具體而言，切換定時的時間差越大，振幅值的偏移越大。相對于此，在本實施方式中，各發送天線108中的發送定時的時間差在發送天線108間被平均，所以起因于發送天線108的切換定時的振幅值的偏移也被平均。因此，在本實施方式中，能夠進一步減小每個發送天線108的加法結果的振幅值的偏差，雷達裝置10能夠提高方向估計精度。

以上，說明了本發明的一方式的實施方式。

再有，也可以將上述實施方式、以及各變更的動作適當組合來實施。

[其他的實施方式]

(1)nt個發送天線108上附加的天線號1～nt為了區別各發送天線108而使用，不表示物理的天線配置的位置關系。圖3、圖6、圖9、圖10所示的發送天線108的切換順序是一例，不限定于此。

此外，在上述實施方式中，為了切換發送天線108而使用的參數是一例，不限定于它們。

(2)在各實施方式中，雷達裝置10也可以校正因高速多普勒產生的發送天線108間的接收振幅差。這樣一來，到來方向估計精度進一步提高。

例如，在振幅校正中，在多普勒頻率窗口數為nbin、發送天線108的數為nt、接收天線202的數為na的情況下，需要(nt-1)×(na)×(nbin)次的實數乘法。例如，在多普勒頻率窗口數nb＝512，發送天線108的數ntx＝2，接收天線202的數na＝4的情況下，在雷達裝置10中，需要合計為2048次(＝1×4×512)的實數乘法。但是，普通的雷達裝置除了振幅校正(2048次)之外，對于相位校正也需要相同數的實數乘法(上述例子的情況下為2048次)。因此，根據上述實施方式，雷達裝置10中的運算量(振幅校正的2048次)與普通的雷達裝置(振幅校正及相位校正的合計為4096次)比較有1/2的削減效果。

(3)在圖1及圖8所示的雷達裝置10中，雷達發送單元100及雷達接收單元200也可以單獨地配置在物理地分離的場所。

(4)雖未圖示，但雷達裝置10例如具有cpu(centralprocessingunit；中央處理器)、存儲了控制程序的rom(readonlymemory；只讀存儲器)等存儲介質、以及ram(randomaccessmemory；隨機存取存儲器)等工作用存儲器。在該情況下，上述的各單元的功能通過cpu執行控制程序來實現。但是，雷達裝置10的硬件結構不限定于這樣的例子。例如，雷達裝置10的各功能單元也可以作為集成電路即ic(integratedcircuit)來實現。各功能單元既可以被單獨地集成為單芯片，也可以包含一部分或全部地被集成為單芯片。

以上，一邊參照附圖一邊說明了各種實施方式，但不言而喻，本發明不限定于這樣的例子。只要是本領域技術人員，在權利要求書所記載的范疇內，顯然可設想各種變更例或修正例，并認可它們當然屬于本發明的技術范圍。此外，在不脫離發明的宗旨的范圍中，也可以將上述實施方式中的各構成元素任意地組合。

在上述各實施方式中，通過用硬件構成的例子說明了本發明，但也可以在與硬件的協同中通過軟件實現本發明。

此外，用于上述實施方式的說明中的各功能塊通常被作為具有輸入端子和輸出端子的集成電路即lsi來實現。集成電路控制在上述實施方式的說明中使用的各功能塊，也可以包括輸入端子和輸出端子。這些功能塊既可以被單獨地集成為單芯片，也可以包含一部分或全部地被集成為單芯片。雖然這里稱為lsi，但根據集成程度，可以被稱為ic(integratedcircuit；集成電路)、系統lsi、超大lsi(superlsi)、或特大lsi(ultralsi)。

此外，集成電路化的方法不限于lsi，也可使用專用電路或通用處理器來實現。也可以使用可在lsi制造后編程的fpga(fieldprogrammablegatearray：現場可編程門陣列)，或者使用可重構lsi內部的電路單元的連接、設定的可重構處理器(reconfigurableprocessor)。

再者，隨著半導體的技術進步或隨之派生的其它技術，如果出現能夠替代lsi的集成電路化的技術，當然可利用該技術進行功能塊的集成化。還存在著適用生物技術等的可能性。

<本發明的總結>

本發明的雷達裝置包括：雷達信號生成單元，輸出多個雷達信號；切換控制單元，在規定期間內，對1個以上的每個雷達信號發送周期，根據規定的序號，偶數次、順序分配多個發送天線的每一個；以及無線發送單元，使用所述分配的發送天線對每個所述1個雷達信號發送周期發送所述多個雷達信號的每一個，所述分配的發送天線在規定期間內發送所述多個雷達信號的每一個的偶數次的發送開始定時之中1個以上的對，對于所述規定期間內的基準定時具有相同的時間差。

本發明的雷達裝置中，在雷達信號使用補碼生成的情況下，切換控制單元對偶數的多個雷達信號發送周期的每一個，切換多個發送天線。

本發明的雷達裝置中，在雷達信號使用斯帕諾碼生成的情況下，切換控制單元對4或8的倍數的多個雷達信號發送周期的每一個，切換多個發送天線。

本發明的雷達裝置中，多個發送天線的每一個中的多個發送定時和基準定時之間的時間差的平均值是相同值。

本發明的雷達裝置中，切換控制單元將在nt個(nt是2以上的整數)發送天線之中，對每個雷達信號發送周期，順序地切換第1發送天線至第nt發送天線，之后以相反順序切換第nt發送天線至第1發送天線。

本發明的雷達裝置中，切換控制單元將在nt個(nt是2以上的整數)發送天線之中，對nb(nb是2以上的整數)次的每個雷達信號發送周期，順序地切換第1發送天線至第nt發送天線，之后以相反順序切換第nt發送天線至第1發送天線。

本發明的雷達裝置中，切換控制單元在nt(nt是2以上的整數)個發送天線之中，對每個雷達信號發送周期，將順序地切換第1發送天線至第nt發送天線，之后以相反順序切換第nt發送天線至第1發送天線的切換動作，在規定期間內反復多次。

本發明的雷達方法，包括以下步驟：輸出多個雷達信號；在規定期間內，對1個以上的每個雷達信號發送周期，根據規定的序號，偶數次、順序分配多個發送天線的每一個；使用分配的發送天線，對每個所述1個雷達信號發送周期發送多個雷達信號的每一個，所述分配的發送天線在規定期間內發送所述多個雷達信號的每一個的偶數次的發送開始定時之中1個以上的對，對于所述規定期間內的基準定時具有相同的時間差。

工業實用性

本發明適合于作為探測廣角范圍的雷達裝置。

標號說明

10雷達裝置

100雷達發送單元

200雷達接收單元

300基準信號發生器

101，101a雷達發送信號生成單元

102碼生成單元

103調制單元

104lpf

105切換控制單元

106，106a發送切換單元

107，107a無線發送單元

108發送天線

111碼存儲單元

112da轉換單元

201天線系統處理單元

202接收天線

203無線接收單元

204放大器

205變頻器

206正交檢波器

207信號處理單元

208，209ad轉換單元

210相關運算單元

211輸出切換單元

212加法單元

213多普勒分析單元

214方向估計單元