広角MIMOレーダ装置の検出性能向上

本技術は、送信アレー群と受信アレー群を組み合わせたMIMOレーダの検出性能を高める構成です。送信側は複数のアンテナ群を第1方向の間隔と第2方向の間隔を整列させて配置し、受信側も第1間隔と第3間隔などを組み合わせて配置します。これにより仮想受信アレーが拡張され、角度分解能が向上します。さらに垂直方向のサブアレーを活用して指向性を鋭くし、グレーティングローブのピークを低減して偽検出を抑制します。検出範囲の拡大には高利得のアレー設計と開口長の増大が有効です。DOA推定にはフーリエ系やMUSIC/ESPRITなどを用い、走査時間を短縮します。

本発明は、Nt個の送信アンテナとNa個の受信アンテナからなる送受信アレーを複数群で構成し、各群内外のアンテナ間隔を整数倍で配置することで仮想受信アレーを作り出すMIMOレーダの構成を提供する。送信アレーは第1方向の間隔と第2方向の間隔、第1方向と直交する第3間隔等を用い、受信アレーは第1方向の間隔と第3間隔等を組み合わせる。これにより仮想開口長を拡張し、水平・垂直の二次元測角の精度を向上させると同時に、グレーティングローブのピークを抑制できる。垂直方向のサブアレー活用により垂直ビームの指向性を高め、1λ以上の実効素子サイズを活かして利得を上げる。仮想受信アレーの配置は式（7）等で決まり、中心付近を密に配置してグレーティングローブとサイドローブを低減する。方向推定部はアレー補正値を用いてh_after_calを得、ビームフォーミング、Capon法、MUSIC等のDOA推定法を適用してθ・φの推定を行う。ドップラー周波数解析部はNc回の加算を用いたコヒーレント積分とFFTベースの処理で周波数成分を抽出する。全体は基準信号生成部と同期して動作し、符号相関、加算、ドップラー解析、方向推定へと連携する。基本配置として基本配置1・基本配置2等のアンテナ配置が示され、サブアレー・不等間隔配置・素子重なりのない仮想受信アレー構成により、グレーティングローブとサイドローブの抑制と角度分解能の向上を両立する。