專利名稱：信號(hào)挑選裝置、信號(hào)挑選方法以及雷達(dá)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)挑選裝置的構(gòu)成，該信號(hào)挑選裝置從多個(gè)反射物的回波信號(hào)之中挑選作為目標(biāo)的至少一個(gè)物標(biāo)的回波信號(hào)。
背景技術(shù)：
在以往的船舶雷達(dá)的ARPA功能中，從物標(biāo)等多個(gè)反射物之中挑選要捕捉、跟蹤的目標(biāo)物標(biāo)的情況下，對(duì)在第一掃描的多個(gè)物標(biāo)的位置與根據(jù)在第一掃描之前的第二掃描的目標(biāo)物標(biāo)的位置以及速度信息算出的在第一掃描的目標(biāo)物標(biāo)的預(yù)測(cè)位置進(jìn)行比較。此時(shí)，在第一掃描中，挑選距目標(biāo)物標(biāo)的預(yù)測(cè)位置最近的物標(biāo)作為目標(biāo)物標(biāo)(Nearest Neighbor:最近鄰法)。或者，按每次掃描對(duì)目標(biāo)候選的大小、形狀、振幅等的信息進(jìn)行比較來(lái)進(jìn)行目標(biāo)物標(biāo)的挑選。另外，在旋轉(zhuǎn)式天線旋轉(zhuǎn)并反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)時(shí)，將一次旋轉(zhuǎn)量的收發(fā)稱為一掃描，將一次的收發(fā)稱為一距離掃掠(Sweep)。另外，涉及雷達(dá)裝置的自動(dòng)沖突預(yù)防支援裝置(ARPA:Automatic Radar PlottingAid、自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪支援)(以下稱為ARPA)功能的專利文獻(xiàn)I為如下技術(shù)，即基于距雷達(dá)裝置的距離以及方位大致相等的多個(gè)兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量推定自裝置與物標(biāo)的相對(duì)速度，基于所述相對(duì)速度求物標(biāo)的危險(xiǎn)度。通過(guò)基于雷達(dá)的各距離掃掠間的相位變化量，能夠取得物標(biāo)的實(shí)時(shí)的速度信息，實(shí)現(xiàn)精度更高的ARPA功能?，F(xiàn)有技術(shù)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010 - 266292可是，在所述的按每次掃描比較各個(gè)信息并基于其相關(guān)值進(jìn)行目標(biāo)物標(biāo)的挑選的構(gòu)成、方法中，存在若干 問(wèn)題。在以往的構(gòu)成中，按每次掃描接收的信號(hào)發(fā)生變化，因此回波信號(hào)也按每次掃描發(fā)生變動(dòng)。因此，目標(biāo)候選信息按每次掃描變得不穩(wěn)定，或者在形狀、大小相近的物標(biāo)接近的情況下，存在丟失成為目標(biāo)候選的物標(biāo)，或產(chǎn)生跟蹤不同物標(biāo)的誤跟蹤的問(wèn)題。另外，由于根據(jù)信號(hào)電平的閾值對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行二值化，因此根據(jù)閾值的設(shè)定方法，例如浮標(biāo)或小型的船舶等信號(hào)電平較小的物標(biāo)也不會(huì)成為挑選的對(duì)象。進(jìn)而，有關(guān)信號(hào)電平為閾值左右的物標(biāo)，存在按每次掃描檢測(cè)狀況發(fā)生變化，從而產(chǎn)生誤跟蹤或者丟失的問(wèn)題。進(jìn)而，在物標(biāo)位于海面反射或雜波的區(qū)域內(nèi)的情況下，也存在目標(biāo)候選信息變得不穩(wěn)定，因而產(chǎn)生丟失或誤跟蹤的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)上述問(wèn)題而提出的，是一種以高于以往的結(jié)構(gòu)的精度進(jìn)行物標(biāo)的挑選的裝置。為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于，具有收發(fā)部、目標(biāo)候選檢測(cè)部、相位變化量算出部、以及物標(biāo)挑選部；所述收發(fā)部反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)；所述目標(biāo)候選檢測(cè)部基于所述收發(fā)部所接收的回波信號(hào)檢測(cè)多個(gè)物標(biāo)；所述相位變化量算出部算出距所述收發(fā)部的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量；所述物標(biāo)挑選部基于所述相位變化量，從在第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第一掃描之前的第二掃描中挑選的物標(biāo)相同的物標(biāo)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在形狀或大小相近的物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于相位變化量挑選跟蹤物標(biāo)，因而不會(huì)產(chǎn)生跟蹤物標(biāo)的丟失或者跟蹤不同物標(biāo)的誤跟蹤。進(jìn)而，即使在以往不會(huì)成為挑選對(duì)象的回波信號(hào)的電平為閾值以下的較弱的信號(hào)的物標(biāo)也能夠成為挑選對(duì)象。另外，在所述的信號(hào)挑選裝置中，其特征在于，所述物標(biāo)挑選部基于在所述第一掃描中檢測(cè)出的各物標(biāo)的所述相位變化量與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)的所述相位變化量的相關(guān)值，從在該第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中挑選與在該第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使按每次掃描物標(biāo)的回波信號(hào)的形狀或大小發(fā)生變動(dòng)的情況下、或者物標(biāo)位于海面反射區(qū)域內(nèi)的情況下、以及物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于每次掃描的相位變化量的相關(guān)值，能夠以高于以往的精度挑選欲捕捉、跟蹤的物標(biāo)。另外，在上述所述的信號(hào)挑選裝置中，其特征在于，所述物標(biāo)挑選部基于在所述第一掃描中檢測(cè)出的各物標(biāo)的所述相位變化量以及觀測(cè)位置與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)的所述相位變化量以及觀測(cè)位置之間的相關(guān)值，從在該第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在該第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在按每次掃描物標(biāo)的回波信號(hào)的形狀或大小發(fā)生變動(dòng)的情況下、或者物標(biāo)位于海面反射區(qū)域內(nèi)的情況下、以及物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于每次掃描的相位變化量以及觀測(cè)位置的相關(guān)值，能夠以高于以往的精度挑選欲捕捉、跟蹤的物標(biāo)。另外，在所述的信號(hào)挑選裝置中，其特 征在于，還具有相對(duì)速度算出部，其基于所述相位變化量算出自裝置與各物標(biāo)的相對(duì)速度；所述物標(biāo)挑選部基于所述相對(duì)速度，從在所述第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在形狀或大小相近的物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于根據(jù)相位變化量算出的相對(duì)速度挑選跟蹤物標(biāo)，從而不會(huì)產(chǎn)生跟蹤物標(biāo)的丟失或者跟蹤不同物標(biāo)的誤跟蹤。進(jìn)而，在以往不會(huì)成為挑選對(duì)象的回波信號(hào)的電平為閾值以下的較弱的信號(hào)的物標(biāo)也能夠成為挑選對(duì)象。另外，在所述的信號(hào)挑選裝置中，其特征在于，具有相對(duì)速度算出部和運(yùn)動(dòng)推定部，其中，所述相對(duì)速度算出部基于所述相位變化量算出自裝置與各物標(biāo)的相對(duì)速度，該運(yùn)動(dòng)推定部包括推定速度算出單元、推定位置算出單元和預(yù)測(cè)位置算出單元，所述推定速度算出單元基于在所述第一掃描中的物標(biāo)的觀測(cè)位置以及預(yù)測(cè)位置與在所述第二掃描中的物標(biāo)的推定速度，算出在該第一掃描中的物標(biāo)的推定速度，所述推定位置算出單元基于在所述第一掃描中的物標(biāo)的所述觀測(cè)位置以及所述預(yù)測(cè)位置，算出在該第一掃描中的物標(biāo)的推定位置，所述預(yù)測(cè)位置算出單元基于在所述第二掃描中的物標(biāo)的所述推定位置以及所述推定速度，算出在所述第一掃描中的物標(biāo)的所述預(yù)測(cè)位置；所述物標(biāo)挑選部基于在所述第一掃描中檢測(cè)出的各物標(biāo)的所述相對(duì)速度以及所述觀測(cè)位置與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)的所述相對(duì)速度以及在該第一掃描的所述預(yù)測(cè)位置之間的相關(guān)值，從在該第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中挑選與在該第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使按每次掃描物標(biāo)的回波信號(hào)的形狀或大小發(fā)生變動(dòng)的情況下、或者物標(biāo)位于海面反射區(qū)域內(nèi)的情況下、以及物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于本次掃描中的物標(biāo)的相對(duì)速度以及觀測(cè)位置與前次掃描中的物標(biāo)的相對(duì)速度以及本次掃描中的物標(biāo)的預(yù)測(cè)位置之間的相關(guān)值，能夠以高于以往的精度挑選欲捕捉、跟蹤的物標(biāo)。另外，在所述的信號(hào)挑選裝置中，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)推定部由α β跟蹤器(tracker,跟蹤系統(tǒng))構(gòu)成。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠更準(zhǔn)確地算出預(yù)測(cè)位置，因此在基于在本次掃描中的觀測(cè)位置與預(yù)測(cè)位置的相關(guān)值進(jìn)行物標(biāo)的挑選時(shí)，能夠以更高的精度挑選欲捕捉、跟蹤的物標(biāo)。另外，在所述的信號(hào)挑選裝置中，其特征在于，還具有絕對(duì)速度算出部，其基于所述相對(duì)速度和所述自裝置的絕對(duì)速度算出所述多個(gè)物標(biāo)的絕對(duì)速度；所述物標(biāo)挑選部基于所述多個(gè)物標(biāo)的絕對(duì)速度，從在所述第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在形狀或大小相近的物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于根據(jù)相位變化量算出的絕對(duì)速度挑選跟蹤物標(biāo)，則不會(huì)產(chǎn)生跟蹤物標(biāo)的丟失或者跟蹤不同物標(biāo)的誤跟蹤。進(jìn)而，在以往不會(huì)成為挑選對(duì)象的回波信號(hào)的電平為閾值以下的較弱的信號(hào)的物標(biāo)也能夠成為挑選對(duì)象。另外，在所述的信號(hào)挑選裝置中，其特征在于，所述相對(duì)速度算出部或所述絕對(duì)速度算出部算出所述相對(duì)速度或所述多個(gè)物標(biāo)的絕對(duì)速度的距離方向成分。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在形狀或大小相近的物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于根據(jù)相位變化量算出的相對(duì)速度或絕對(duì)速度的 距離方向成分挑選跟蹤物標(biāo)，則不會(huì)產(chǎn)生跟蹤物標(biāo)的丟失或者跟蹤不同物標(biāo)的誤跟蹤。進(jìn)而，在以往不會(huì)成為挑選對(duì)象的回波信號(hào)的電平為閾值以下的較弱的信號(hào)的物標(biāo)也能夠成為挑選對(duì)象。另外，在所述的信號(hào)挑選裝置中，其特征在于，所述收發(fā)部通過(guò)在同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的天線反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使具有當(dāng)前一般被廣泛普及的旋轉(zhuǎn)式天線的雷達(dá)裝置也能夠適用本發(fā)明的信號(hào)挑選裝置。另外，本發(fā)明的信號(hào)挑選方法，其特征在于，反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)；基于所接收的回波信號(hào)檢測(cè)多個(gè)物標(biāo)，算出距自裝置的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量；基于所述相位變化量，從在第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第一掃描之前的第二掃描中挑選出的至少一個(gè)物標(biāo)相同的物標(biāo)。根據(jù)這樣的方法，即使在形狀或大小相近的物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于相位變化量挑選跟蹤物標(biāo)，則不會(huì)產(chǎn)生跟蹤物標(biāo)的丟失或者跟蹤不同物標(biāo)的誤跟蹤。進(jìn)而，在以往不會(huì)成為挑選對(duì)象的回波信號(hào)的電平為閾值以下的較弱的信號(hào)的物標(biāo)也能夠成為挑選對(duì)象。本發(fā)明的雷達(dá)裝置，其特征在于，具有收發(fā)部、目標(biāo)候選檢測(cè)部、相位變化量算出部、物標(biāo)挑選部和顯示器，其中，所述收發(fā)部通過(guò)天線反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)；所述目標(biāo)候選檢測(cè)部基于所述收發(fā)部所接收的回波信號(hào)檢測(cè)多個(gè)物標(biāo)；所述相位變化量算出部算出距所述收發(fā)部的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量；所述物標(biāo)挑選部基于所述相位變化量，從在第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第一掃描之前的第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)；所述顯示器顯示所述多個(gè)物標(biāo)的位置。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在形狀或大小相近的物標(biāo)接近的情況下，通過(guò)基于相位變化量挑選跟蹤物標(biāo)，則不會(huì)產(chǎn)生跟蹤物標(biāo)的丟失或者跟蹤不同物標(biāo)的誤跟蹤。進(jìn)而，在以往不會(huì)成為挑選對(duì)象的回波信號(hào)的電平為閾值以下的較弱的信號(hào)的物標(biāo)也能夠成為挑選對(duì)象。


圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的信號(hào)挑選裝置的構(gòu)成的一例的框圖。圖2為表示信號(hào)挑選裝置的主要構(gòu)成部分的一例的框圖。圖3為表示基于相位變化量信息的連結(jié)處理(Coupling Processing)的一例的圖。圖4為說(shuō)明正交檢波的圖。圖5為說(shuō)明速度的折回的圖。圖6為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的信號(hào)挑選裝置的構(gòu)成的一例的框圖。圖7為表示信號(hào)挑選裝置的實(shí)施方式2的主要的構(gòu)成部分的一例的框圖。圖8為運(yùn)動(dòng)推定部的物標(biāo)的運(yùn)動(dòng)推定方法的說(shuō)明圖。標(biāo)記說(shuō)明: I雷達(dá)天線；2收發(fā)部；3A/D (模數(shù))變換部；4目標(biāo)候選檢測(cè)部；5目標(biāo)挑選部；6運(yùn)動(dòng)推定部；41相位檢測(cè)部；42連結(jié)處理部；44速度算出部；51存儲(chǔ)器；411距離掃掠存儲(chǔ)器；412相位變化量算出部；441相對(duì)速度算出部；442絕對(duì)速度算出部；900、901物標(biāo)；902海面反射等的反射物；910自船(自裝置)。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)照

本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式I)圖1為表示涉及本實(shí)施方式的船舶用雷達(dá)裝置的ARPA功能的主要構(gòu)成的框圖。另夕卜，在本實(shí)施方式中以船舶用的雷達(dá)裝置的ARPA功能加以說(shuō)明，但本發(fā)明的信號(hào)挑選裝置的用途并不限于ARPA功能。如圖1所示，本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置具有雷達(dá)天線1、收發(fā)部2、A/D (模數(shù)、模擬/數(shù)字)變換部3、目標(biāo)候選檢測(cè)部4、目標(biāo)挑選部5以及運(yùn)動(dòng)推定部6。雷達(dá)天線I按照規(guī)定的旋轉(zhuǎn)周期在同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)并且收發(fā)部2構(gòu)成為反復(fù)進(jìn)行所述信號(hào)的收發(fā)。在此，自雷達(dá)裝置發(fā)送電磁波信號(hào)起直到回波信號(hào)返回為止所經(jīng)過(guò)的時(shí)間與從雷達(dá)天線I到物標(biāo)的距離成比例。因此，根據(jù)發(fā)送電磁波信號(hào)起直到接收回波信號(hào)為止的時(shí)間和進(jìn)行該電磁波信號(hào)的收發(fā)時(shí)的天線的方位角，能夠通過(guò)以雷達(dá)天線I為中心的極坐標(biāo)取得物標(biāo)的位置。收發(fā)部2構(gòu)成為:能夠通過(guò)雷達(dá)天線I放射具有指向性的信號(hào)(脈沖狀電波)并且接收來(lái)自位于自裝置周邊的物標(biāo)的回波信號(hào)。另外，收發(fā)部2不限于具有旋轉(zhuǎn)式天線的構(gòu)成。例如，也可由能夠在固定天線的狀態(tài)下分配波束的系統(tǒng)(phased array radar:相控陣?yán)走_(dá))等來(lái)構(gòu)成。在此，收發(fā)部2除接收來(lái)自物標(biāo)的回波信號(hào)之外還接收海面反射等無(wú)用回波信號(hào)或干涉信號(hào)等。因此，收發(fā)部2所接收的來(lái)自物標(biāo)的回波信號(hào)、來(lái)自海面反射等的無(wú)用回波信號(hào)、以及干涉信號(hào)等統(tǒng)稱為“接收信號(hào)”。另外，在接收信號(hào)中也包括白噪聲。另外，收發(fā)部2為了取得接收信號(hào)的振幅以及相位的信息而進(jìn)行正交檢波(IQ相位檢波)。通過(guò)進(jìn)行正交檢波能夠得到由I信號(hào)和Q信號(hào)組成的復(fù)數(shù)信號(hào)。有關(guān)該正交檢波的細(xì)節(jié)在后文加以說(shuō)明。A/D變換部3將從收發(fā)部2輸出的模擬信號(hào)的I信號(hào)以及Q信號(hào)變換成多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(IQ接收數(shù)據(jù))，并輸出至目標(biāo)候選檢測(cè)部4。另外，除如上述那樣地在由收發(fā)部2生成模擬信號(hào)的I信號(hào)以及Q信號(hào)之后，由A/D變換部3進(jìn)行數(shù)字變換的方式之外，也可通過(guò)由收發(fā)部2對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行采樣直接生成數(shù)字信號(hào)的I信號(hào)以及Q信號(hào)。該情況下，能夠省略A/D變換部3。目標(biāo)候選檢測(cè)部4根據(jù)接收信號(hào)檢測(cè)來(lái)自物標(biāo)的回波信號(hào)從而生成該物標(biāo)的位置、大小、或者相位變化量、速度等的信息。目標(biāo)候選檢測(cè)部4具有相位檢測(cè)部41以及連結(jié)處理部42。另外，相位檢測(cè)部41具有距離掃掠存儲(chǔ)器411以及相位變化量算出部412。相位檢測(cè)部41針對(duì)接收信號(hào)的每個(gè)采樣點(diǎn)算出距雷達(dá)天線I的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量，并將相位變化量信息輸出至連結(jié)處理部42。距離掃掠存儲(chǔ)器411為所謂的緩沖器，并且實(shí)時(shí)地存儲(chǔ)有用的距離掃掠數(shù)的IQ信號(hào)接收數(shù)據(jù)。在此，所 謂“距離掃掠”是指從發(fā)送信號(hào)起直到發(fā)送下一個(gè)信號(hào)為止的一系列動(dòng)作。相位變化量算出部412算出收發(fā)部2所接收的信號(hào)中的距雷達(dá)天線I的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的相位變化量。有關(guān)具體的算出方法會(huì)在后文加以說(shuō)明。連結(jié)處理部42根據(jù)規(guī)定的條件對(duì)來(lái)自物標(biāo)的多個(gè)回波信號(hào)進(jìn)行連結(jié)處理(組群)，并產(chǎn)生該群的代表點(diǎn)的位置、大小、相位變化量或速度等信息。在此，說(shuō)明基于相位變化量412算出的相位變化量的連結(jié)處理方法。圖3表示以具有雷達(dá)天線I的自船910為中心，按每個(gè)距離掃掠接收的接收信號(hào)的采樣點(diǎn)。物標(biāo)900、物標(biāo)901、以及反射物902如圖3那樣地配置時(shí)，通過(guò)對(duì)各采樣點(diǎn)中的、相位變化量算出部412所算出的相位變化量大致相等而彼此接近的點(diǎn)進(jìn)行組群，能夠識(shí)別彼此接近的反射物或者位于海面反射區(qū)域內(nèi)的物標(biāo)。另外，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明了基于相位變化量的連結(jié)處理方法，但本實(shí)施方式的信號(hào)挑選裝置的連結(jié)處理方法不限于此。也可為下述連結(jié)處理的方法，即基于相位變化量算出相對(duì)速度或絕對(duì)速度并基于其速度信息進(jìn)行連結(jié)的方法，或者針對(duì)接收信號(hào)設(shè)定閾值進(jìn)行二值化并僅對(duì)閾值以上的彼此接近的接收信號(hào)進(jìn)行連結(jié)的方法等。目標(biāo)挑選部5具有存儲(chǔ)器51，從多個(gè)物標(biāo)之中挑選欲捕捉、跟蹤的至少一個(gè)物標(biāo)。存儲(chǔ)器51按每次掃描存儲(chǔ)欲捕捉、跟蹤的至少一個(gè)物標(biāo)的回波信號(hào)的代表點(diǎn)的位置以及相位變化量的信息。另外，也可以并非代表點(diǎn)，而是識(shí)別為相同物標(biāo)的多個(gè)回波信號(hào)的位置或者相位變化量等的各自的平均值等。目標(biāo)挑選部5對(duì)在第一掃描中目標(biāo)候選檢測(cè)部4所檢測(cè)出的多個(gè)物標(biāo)的相位變化量以及位置、與在第一掃描之前的第二掃描中目標(biāo)挑選部5所挑選出的至少一個(gè)物標(biāo)的相位變化量以及位置進(jìn)行比較，從在第一掃描中目標(biāo)候選檢測(cè)部4所檢測(cè)出的多個(gè)物標(biāo)之中，挑選相位變化量以及位置的相關(guān)最高的物標(biāo)。具體而言，設(shè)定wl以及w2為加權(quán)系數(shù)并挑選(相位變化量的變化量)2Xwl+ (位置的變化量)2Χ 2的值為最小的物標(biāo)。在此，所謂相位變化量或者位置的變化量表示在第一掃描和第二掃描間的變化量。根據(jù)狀況，能夠變更相位變化量的時(shí)間變化量和位置的變化量的加權(quán)。例如，周圍存在多個(gè)物標(biāo)或者物標(biāo)位于海面反射區(qū)域內(nèi)的情況下，與位置的變化量相比相位變化量的時(shí)間變化量的信賴度變高，因此通過(guò)增大相位變化量的時(shí)間變化量的權(quán)重，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的挑選。另外，具體的相關(guān)值的算出方法不限于此。據(jù)此，不僅在自裝置周邊存在多個(gè)物標(biāo)的情況下，而且在物標(biāo)位于海面反射區(qū)域內(nèi)或者物標(biāo)彼此接近 的情況下，也能夠以高于以往的精度挑選欲捕捉、跟蹤的物標(biāo)。另外，本發(fā)明的目標(biāo)挑選部5基于相位變化量和位置的信息進(jìn)行物標(biāo)的挑選，但即使僅利用相位變化量也能夠以高于以往的結(jié)構(gòu)的精度進(jìn)行物標(biāo)的挑選。另外，根據(jù)后段的處理，在產(chǎn)生速度信息時(shí)更好的情況等下，也可以在所述處理中代替相位變化量信息，而適用基于相位變化量的物標(biāo)與自裝置的相對(duì)速度或絕對(duì)速度的信肩、O下面，對(duì)照?qǐng)D4說(shuō)明收發(fā)部2所進(jìn)行的正交檢波。設(shè)定從雷達(dá)天線I發(fā)送的電磁波信號(hào)的載波為頻率&的余弦波。該情況下，若設(shè)定從發(fā)送電磁波信號(hào)起的時(shí)間為t，輸入收發(fā)部2的接收信號(hào)的振幅為X(t)，則接收信號(hào)S(t)能夠用數(shù)式(I)來(lái)表現(xiàn)。在此，(p(t)為接收回波的載波相對(duì)于電磁波信號(hào)的載波的相位(以下，僅稱為相位)。S (t) = X(t).cos [2 n f0t+ Φ (t) ]......(I)如圖4所示，該接收信號(hào)S(t)在經(jīng)收發(fā)部2接收之后分支至二個(gè)系統(tǒng)。于是，通過(guò)將和電磁波信號(hào)的載波相同頻率且相同相位的參考信號(hào)2cos(2 π f0t)與一方的接收信號(hào)S(t)相乘并合成，得出用數(shù)式(2)來(lái)表現(xiàn)的信號(hào)。S (t).2cos (2 π f0t) = X (t).cos [4 π f0t+ φ (t) ] +X (t).cos [ Φ (t) ]...(2)另夕卜，通過(guò)將和電磁波信號(hào)的載波相同頻率且相移90 °的參考信號(hào)一2sin(2 與使接收信號(hào)S(t)分支而成的另一方的信號(hào)相乘并合成，得出用數(shù)式(3)來(lái)表現(xiàn)的信號(hào)。S (t).[_2sin (2 n f0t) ] = -X (t).sin [4 π f0t+ φ (t) ] +X (t).sin [ Φ (t)]...(3)通過(guò)低通濾波器(LPF)除去數(shù)式(2)以及數(shù)式(3)的右邊第一項(xiàng)(2倍頻成分)。據(jù)此，從收發(fā)部2輸出數(shù)式(4)所示的I信號(hào)、以及數(shù)式(5)所示的Q信號(hào)。I (t) =X (t).cos [ Φ (t)] …⑷Q (t) =X (t).sin [ Φ (t)] …(5)下面，說(shuō)明相位變化量算出部412所算出的相位變化量的算出方法。在本實(shí)施方式中，針對(duì)通過(guò)A/D變換部3進(jìn)行數(shù)字化而得到的接收信號(hào)以及在距離掃掠存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的接收信號(hào)適用自相關(guān)法來(lái)算出相位變化量。假定存在相位變化量為Λ Θ的回波時(shí)。設(shè)定與該物標(biāo)的距離相對(duì)應(yīng)的距離號(hào)碼為IV接收來(lái)自該物標(biāo)的回波的最初的方位的方位號(hào)碼為K (對(duì)照?qǐng)D3)。此時(shí)，能夠?qū)木嗬走_(dá)天線I的距離大致相等的點(diǎn)所接收的彼此接近的M個(gè)接收數(shù)據(jù)分別表示為SDv n0]，S[k0+1, n0]，S[k0+2, nj，...，S[k0+M- l,n0]o于是，能夠用數(shù)式(6)表示接收數(shù)據(jù)z [m]。Z [m] = S [k0+m, n0] (0 ^ m ^ M_l) …(6)另外，針對(duì)I距離掃掠量的相位變化量Δ Θ，下式成立。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)挑選裝置，其特征在于，包括: 收發(fā)部，反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)； 目標(biāo)候選檢測(cè)部，基于所述收發(fā)部所接收的回波信號(hào)檢測(cè)多個(gè)物標(biāo)； 相位變化量算出部，算出距所述收發(fā)部的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量；以及 物標(biāo)挑選部，基于所述相位變化量，從在第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第一掃描之前的第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的 信號(hào)挑選裝置，其特征在于， 所述物標(biāo)挑選部基于在所述第一掃描中檢測(cè)出的各物標(biāo)的所述相位變化量與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)的所述相位變化量之間的相關(guān)值，從在該第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在該第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。
3.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于， 所述物標(biāo)挑選部基于在所述第一掃描中檢測(cè)出的各物標(biāo)的所述相位變化量及觀測(cè)位置與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)的所述相位變化量及觀測(cè)位置之間的相關(guān)值，從在該第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在該第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于， 還具有相對(duì)速度算出部，該相對(duì)速度算出部基于所述相位變化量算出自裝置與各物標(biāo)的相對(duì)速度； 所述物標(biāo)挑選部基于所述相對(duì)速度，從在所述第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。
5.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于，具有: 相對(duì)速度算出部，基于所述相位變化量，算出自裝置與各物標(biāo)的相對(duì)速度；以及 運(yùn)動(dòng)推定部，該運(yùn)動(dòng)推定部包括: 推定速度算出單元，基于在所述第一掃描中的物標(biāo)的觀測(cè)位置和預(yù)測(cè)位置以及在所述第二掃描中的物標(biāo)的推定速度，算出在該第一掃描中的物標(biāo)的推定速度； 推定位置算出單元，基于在所述第一掃描中的物標(biāo)的所述觀測(cè)位置以及所述預(yù)測(cè)位置，算出在該第一掃描中的物標(biāo)的推定位置；以及 預(yù)測(cè)位置算出單元，基于在所述第二掃描中的物標(biāo)的所述推定位置以及所述推定速度，算出在所述第一掃描中的物標(biāo)的所述預(yù)測(cè)位置； 所述物標(biāo)挑選部基于在所述第一掃描中檢測(cè)出的各物標(biāo)的所述相對(duì)速度及所述觀測(cè)位置與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)的所述相對(duì)速度及在該第一掃描中的所述預(yù)測(cè)位置之間的相關(guān)值，從在該第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。
6.如權(quán)利要求5所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于， 所述運(yùn)動(dòng)推定部由α β跟蹤器構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于， 還具有絕對(duì)速度算出部，該絕對(duì)速度算出部基于所述相對(duì)速度和所述自裝置的絕對(duì)速度，算出所述多個(gè)物標(biāo)的絕對(duì)速度；所述物標(biāo)挑選部基于所述多個(gè)物標(biāo)的絕對(duì)速度，從在所述第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)。
8.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于， 所述相對(duì)速度算出部算出所述相對(duì)速度的距離方向成分。
9.如權(quán)利要求7所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于， 所述相對(duì)速度算出部或所述絕對(duì)速度算出部算出所述相對(duì)速度的距離方向成分或所述多個(gè)物標(biāo)的絕對(duì)速度的距離方向成分。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的信號(hào)挑選裝置，其特征在于， 所述收發(fā)部通過(guò)在 同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的天線反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)。
11.一種信號(hào)挑選方法，其特征在于， 反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)； 基于接收的回波信號(hào)檢測(cè)多個(gè)物標(biāo)； 算出距自裝置的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量； 基于所述相位變化量，從在第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第一掃描之前的第二掃描中挑選出的至少一個(gè)物標(biāo)相同的物標(biāo)。
12.一種雷達(dá)裝置，其特征在于，包括: 收發(fā)部，通過(guò)天線反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)； 目標(biāo)候選檢測(cè)部，基于所述收發(fā)部所接收的回波信號(hào)檢測(cè)多個(gè)物標(biāo)； 相位變化量算出部，算出距所述收發(fā)部的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量； 物標(biāo)挑選部，基于所述相位變化量，從在第一掃描中檢測(cè)出的所述多個(gè)物標(biāo)之中，挑選與在所述第一掃描之前的第二掃描中挑選出的物標(biāo)相同的物標(biāo)；以及顯示器，顯示所述多個(gè)物標(biāo)的位置。
全文摘要
以往在雷達(dá)裝置的ARPA功能中，在多個(gè)物標(biāo)接近或者海面反射多等情況下，當(dāng)對(duì)特定的物標(biāo)進(jìn)行捕捉、跟蹤時(shí)，存在跟蹤對(duì)象轉(zhuǎn)移至其他反射物的現(xiàn)象(誤跟蹤)或跟丟跟蹤對(duì)象的現(xiàn)象(丟失)的問(wèn)題。信號(hào)挑選裝置具有反復(fù)進(jìn)行電磁波的收發(fā)的收發(fā)部、基于收發(fā)部所接收的回波信號(hào)檢測(cè)多個(gè)物標(biāo)的目標(biāo)候選檢測(cè)部、算出距收發(fā)部的距離大致相等而方位不同的兩點(diǎn)間的回波信號(hào)的相位變化量的相位變化量算出部、以及基于相位變化量從在第一掃描中檢測(cè)出的多個(gè)物標(biāo)之中挑選與在第一掃描之前的第二掃描中挑選的物標(biāo)相同的物標(biāo)的物標(biāo)挑選部。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，提供一種能夠解決上述問(wèn)題并且以高于以往的精度挑選物標(biāo)的信號(hào)挑選裝置、信號(hào)挑選方法以及雷達(dá)裝置。
文檔編號(hào)G01S7/292GK103226192SQ20131002735
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月25日
發(fā)明者竹元彩衣 申請(qǐng)人:古野電氣株式會(huì)社