CN102770781B - 脉冲雷达装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以简单的结构去除根据检测距离非连续性地改变增益可变放大部的增益时的噪声的影响，从而可容易实现小型化及低成本并且可高精度地检测对象物信息的脉冲雷达装置及其控制方法。为了能够检测来自远方的对象物的较弱反射波，并且以较低增益放大来自近距离的反射波，采用根据距离门来调整增益的增益可变放大部135。来自增益可变放大部135的偏移噪声与连接器105中的干扰噪声和自混频一同事先制作成伪副本信号，检测对象物T时，从基带信号去除该副本信号。

Description

脉冲雷达装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种雷达装置，尤其是通过测量从该装置发射脉冲信号，通过对象物反射，再次由该装置接收的往返时间，计测到该对象物的距离的车载脉冲雷达装置及其控制方法。

背景技术

一般的脉冲雷达装置包括：调制高频载波后在极短时间内切割载频，从而生成脉冲状发送信号的高频发送部；将高频发送部生成的发送信号作为电波向空间发射的发送天线；用于接收从发送天线发射的电波被对象物反射后返回的反射波的接收天线；从接收天线输入接收信号，并对基带信号进行下变频处理的高频接收部；以及，从高频接收部输入基带信号，算出到对象物的距离等的基带部。

并且，高频发送部包括用于生成指定频率的载波的振荡器和脉冲状切割由振荡器生成的载波的开关等。高频接收部包括用于取发送信号与接收信号的相关的相关器和用于将相关器的输出信号下变频为基带信号的IQ混频器。基带部包括对来自高频接收部的基带信号进行放大的放大器、将经放大器放大的信号转换为数字信号的A/D转换部、处理来自A/D转换部的数字信号来算出到对象物的距离或对象物的相对速度的数字信号处理部以及控制脉冲雷达装置的控制部。控制部对高频发送部的开关和高频接收部的相关器进行导通、关闭控制。

如上所述，脉冲雷达装置包括处理高频信号的高频发送部和高频接收部（下面统称为RF（包括两者））以及处理低频信号的基带部。其中，RF部需要采用能够应付高频的高价基板，因此为了降低成本，一直以来，通常仅将RF部配置在能够应付高频的基板上，基带部配置在低价格的基板上。并且，作为连接分别配置在不同基板上的RF部和基带部的手段，一直以来采用尺寸较小且廉价的多针连接器。

如上所述，利用廉价的集有多针的连接器来连接形成在不同基板上的基带部和RF部，则存在干扰噪声信号泄入接收信号中的问题。在该多针连接器中，从属产生的控制信号等不要波泄入到接收信号中成为干扰噪声信号，则在无法实现充分的接收强度时，存在期望的接收信号被埋没在该干扰噪声信号中的问题。因此，目前，为了能够检测出接收强度较低的接收信号，扩大该多针之间的隔离度（Isolation）来降低干扰噪声信号的信号量。

并且，这样的干扰噪声信号的产生原因各不相同，但存在于各种雷达装置中，已经公开有去除该干扰噪声信号的技术。在专利文献1公开了降低FM-CW雷达装置中的重叠于接收信号上的稳定性噪声成分（频率或电平的时间性变动较小的噪声成分）的干扰噪声信号处理方法。存储稳定的噪声成分，从接收信号的频谱分布扣除，从而检测出对象物。

另一方面，在将接收信号分为I相和Q相后进行信号处理的脉冲雷达装置中，基带部中并列工作的放大器的增益以及A/D转换部进行的采样值不相等，由于I相侧设备和Q相侧设备的个体差导致增益差异。产生有这样的个体差异，则雷达装置的目标物体方位的测量（测角）、距离的测量（测距）、相对速度的测量等各测量值所包含的误差也变大。

专利文献2中公开了校正上述增益误差的方法。在专利文献2中，为了校正两个以上的接收数字信号之间产生的增益差，包括：用于存储导致构成接收系统的各设备特性的不均衡的初期增益差的存储部；用于检测各接收系统的增益差的检测部；基于初期增益差和运用时的增益差来生成增益差校正信号的校正量算出部；以及，基于增益差校正信号对A/D转换输出的增益进行校正的计算处理部，并且通过实际发射雷达波，算出校正值的方法。

并且，在脉冲雷达装置中，为了能够检测出来自远方的对象物的较弱的反射波，通过具有较高增益的固定增益放大器对基带信号进行放大。因此，来自近距离的对象物的反射波被放大为较高电平，有时超过A/D转换部的最大输入电压。如果来自放大器的输出信号超过A/D转换部的最大输入电压，则数字信号处理部无法正确算出到对象物的距离、对象物的相对速度、方位角。因此，在专利文献3中以增益可变放大器代替了固定增益放大器，根据接收信号的强度来调整增益。

在采用增益可变放大器时，非连续性切换增益，则出现输出中产生噪声的问题。专利文献3中记载了由于这样的噪声，后阶段的限制电平（slice level）检测电路输出与原本的限制电平不同的电平，误码率恶化的问题。为了解决该问题，在专利文献3中设置了当切换增益可变放大器的增益时固定限制电平的限制电平固定电路。从而不会影响后阶段的电路，降低切换增益时的噪声的影响，防止误码率恶化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-151852号公报

专利文献2：日本特开2007-93480号公报

专利文献3：日本特开2004-297137号公报

但是，在车载雷达装置中，多为安装在小型基板上，因此存在难以充分保证多针连接器的针之间的隔离度的问题。另外，可以通过完全独立的同轴线连接各信号线，但是RF部与基带部之间的连接中使用多个同轴线，则成本变高，同时结构上的处理变为复杂，因此难以制造。

并且，根据专利文献1公开的技术，由于是减去低电平的干扰噪声信号的方式，所以存在无法适用于电平高于接收信号的干扰噪声信号的问题。

另外，在专利文献2记载的增益校正方法中，实际从发送天线发射电波，并基于天线罩反射的反射信号检测增益误差，但是反射信号中包括除了来自天线罩之外的周边环境的反射波。因此，来自周边环境的影响较大，无法高精度地检测出增益差。

并且，在专利文献3中，为了降低切换增益时的噪声的影响，需要添加限制电平固定电路、计数电路、比较电路、电平检测电路等，从而出现接收装置的结构变为非常复杂，并且装置尺寸变大，提高成本的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种脉冲雷达装置及其控制方法，该脉冲雷达装置通过采用多针连接器实现装置的小型化，减少超过接收信号强度的干扰噪声信号，能够高精度检测对象物的信息。

为了解决上述问题，根据本发明的脉冲雷达装置的第一方式的特征在于，包括：高频发送部，所述高频发送部包括生成指定频率的载波的振荡器，所述高频发送部按照两个以上的发送用控制信号，将所述载波切割成脉冲状，生成发送信号；发送天线，从所述高频发送部输入所述发送信号，并作为电波向空间发射；接收天线，用于接收所述电波被对象物反射的反射波；高频接收部，从所述接收天线输入接收信号，按照接收用控制信号中的至少一个，取与所述发送信号的相关，转换为基带信号；以及，基带部，所述基带部至少包括：A/D转换部，输入所述基带信号转换为数字信号；数字信号处理部，从所述A/D转换部输入所述数字信号，算出到所述对象物的距离和/或所述对象物的相对速度和/或所述对象物的方位角；以及，控制部，向所述高频发送部输出所述发送用控制信号，并且向所述高频接收部输出所述接收用控制信号中的至少一个，其中，将所述发送用控制信号为X1~Xm，当所述控制部没有输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号为第i个背景信号时，其中，m≥2，所述数字信号处理部作为所述第i个发送用控制信号Xi，依次选择所述X1~Xm，获取所述控制部输出除了所述Xi之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号，将其分别作为第一个~第m个的所述背景信号，并且获取所述控制部没有输出所有所述m个的发送用控制信号而输出所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号作为第（m+1）个背景信号，并且将所述第一个~第m个背景信号相加后减去所述第（m+1）个背景信号，之后除以（m-1），从而算出副本信号，所述控制部输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号减去所述副本信号，算出低噪声信号，基于所述低噪声信号，算出到所述对象物的距离和/或所述对象物的相对速度和/或所述对象物的方位角。

根据本发明，通过生成噪声信号的副本信号去除接收信号，减少发送用控制信号及接收用控制信号对基带信号的干扰影响，能够高精度地检测对象物的信息。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述数字信号处理部用于对从所述A/D转换部输入的数字信号进行傅里叶变换处理，相当于所述控制部输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

副本信号是稳定的噪声信号，因此通过从相当于0Hz的傅里叶分量减去副本信号，能够高精度且简单地算出到对象物的距离。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，至少所述基带部形成在第一基板上，所述高频发送部及所述高频接收部形成在与所述第一基板不同的另一基板上，所述第一基板与所述另一基板之间设有多针连接器的连接部，用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述m个发送用控制信号及接收用控制信号的各自的控制线总括连接为通电状态，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围（Dynamic Range）内。通过尽量分开配置信号线和控制线，争取隔离度。通过使其能够采用现有的多针连接器，能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述高频发送部还包括：第一门部，按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状；以及，第二门部，按照第二控制信号进一步切割所述第一门部切割的信号，生成所述发送信号，所述高频接收部包括：相关部，从所述接收天线输入所述接收信号，按照第三控制信号取与所述发送信号的相关；以及，下变频部，将来自所述相关部的输出信号下变频为基带信号，并输出所述基带信号，所述控制部分别向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号，对各自的电源进行开关控制，所述数字信号处理部以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号，其中m=2。

根据本发明，通过生成噪声信号的副本信号，去除接收信号，从而减少第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号对基带信号的干扰影响，能够高精度地检测对象物的信息。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述数字信号处理部相当于所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

副本信号是稳定的噪声信号，因此通过从相当于0Hz的傅里叶分量减去副本信号，能够高精度且简单地算出到对象物的距离。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。通过尽量分开配置信号线和控制线，争取隔离度。

根据本发明，减少第一控制线、第二控制线及第三控制线对信号线的干扰影响，能够高精度地检测对象物的信息，同时，通过使其能够采用现有的多针连接器，能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述高频接收部作为所述基带信号输出由I分量和Q分量构成的复数基带信号，至少，所述基带部包括复数信号放大器，用于从所述高频接收部输入所述复数基带信号，分别将所述I分量及Q分量并列放大到指定的电平，并输出到所述A/D转换部，所述A/D转换部是从所述复数信号放大器输入被放大的I分量及Q分量且并列转换为复数数字信号后作为所述数字信号输出的复数A/D转换部，并且，所述数字信号处理部将所述控制部没有输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述复数A/D转换部输出的复数数字信号作为所述第i个背景信号，将所述控制部没有输出所有所述m个发送用控制信号而输出所述接收用控制信号时所述复数A/D转换部输出的复数数字信号作为所述第（m+1）个背景信号，所述第一个~第m个背景信号的各自的I分量之间以及Q分量之间相加，之后分别减去所述第（m+1）个背景信号的I分量及Q分量，再分别除以（m-1），从而算出所述副本信号的I分量及Q分量，所述副本信号的I分量的距离门方向的积分值和所述副本信号的Q分量的距离门方向的积分值中的一个除以另一个，算出增益校正值，所述控制部输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述复数A/D转换部输出的复数数字信号的I分量及Q分量分别减去所述副本信号的I分量及Q分量，在减去所述副本信号之后的所述复数数字信号的I分量或Q分量乘以所述增益校正值，从而算出所述低噪声信号。

根据本发明，求出输入基带部的伪I相和Q相各自的包络线电平之比，利用其结果校正复数信号放大器及复数A/D转换部中的I相和Q相之间的电平差，能够高精度地检测对象物的信息。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述复数基带信号具有低于所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的信号强度，与传递所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的各自的控制线分开配置输入所述复数基带信号后进行放大的所述复数信号放大器。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述高频发送部还包括：第一门部，按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状；以及，第二门部，按照第二控制信号进一步切割所述第一门部切割的信号，生成所述发送信号，所述高频接收部包括：相关部，从所述接收天线输入所述接收信号，按照第三控制信号取与所述发送信号的相关；以及，正交下变频部，将来自所述相关部的输出信号下变频为基带信号，并输出所述复数基带信号，所述控制部分别向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号，对各自的电源进行开关控制，所述数字信号处理部以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号的I分量及Q分量，其中m=2。

根据本发明，求出输入基带部的伪I相和Q相各自的包络线电平之比，利用其结果校正复数信号放大器及复数A/D转换部中的I相和Q相之间的电平差，能够高精度地检测对象物的信息。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述数字信号处理部用于对从所述复数A/D转换部输入的复数数字信号进行傅里叶变换处理，相当于所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号及所述第三控制信号时所述复数A/D转换部输出的复数数字信号的I分量及Q分量的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的I分量及Q分量的0Hz的傅里叶分量，减去所述副本信号之后的所述复数数字信号的I分量或Q分量乘以所述增益校正值，从而算出所述低噪声信号。

副本信号是稳定的噪声信号，因此通过从相当于0Hz的傅里叶分量减去副本信号，能够高精度且简单地算出到对象物的距离。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。通过尽量分开配置信号线和控制线，争取隔离度。

通过使其能够采用现有的多针连接器，能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，至少所述基带部包括增益可变放大部，用于按照所述接收用控制信号的另一个调整增益，放大所述基带信号后向所述A/D转换部输出，所述控制部与所述发送用控制信号中的任一同步，根据检测距离，确定所述接收用控制信号的另一个，并向所述增益可变放大部输出。

根据本发明，事先生成噪声信号的副本信号，并从接收信号去除，从而能够以简单的结构去除根据检测距离非连续性改变增益可变放大部的增益时的噪声的影响，能够高精度地检测对象物的信息。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述控制部以随着所述检测距离变为远距离，所述增益可变放大部的增益变大或为大于近距离的一定值的方式确定所述接收用控制信号的另一个，并向所述增益可变放大部输出，并且，在输出所述发送信号后经过所述检测距离成为最大的时间起到输出下一个所述发送信号为止的期间内关闭所述接收用控制信号的另一个。

通过采用增益可变放大部，能够检测来自远方的对象物的较弱的反射波，并且能够将近距离的噪声电平抑制在较低水平。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述基带信号具有低于所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的信号强度，与传递所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的各自的控制线分开配置输入所述基带信号后进行放大的所述增益可变放大器。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述高频发送部还包括：第一门部，按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状；以及，第二门部，按照第二控制信号进一步切割所述第一门部切割的信号，生成所述发送信号，所述高频接收部包括：相关部，从所述接收天线输入所述接收信号，按照第三控制信号取与所述发送信号的相关；以及，下变频部，将来自所述相关部的输出信号下变频为基带信号，并输出所述基带信号，所述增益可变放大部按照第四控制信号调整增益，对所述基带信号进行放大，所述控制部分别向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号，对各自的电源进行开关控制，并且与所述第一控制信号或所述第二控制信号同步，根据检测距离确定所述第四控制信号，并向所述增益可变放大部输出，所述数字信号处理部以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号及所述第四控制信号为所述接收用控制信号算出所述副本信号，其中m=2。

根据本发明，事先生成噪声信号的副本信号，并从接收信号去除，从而能够以简单的结构去除根据检测距离非连续性改变增益可变放大部的增益时的噪声的影响，能够高精度地检测对象物的信息。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述控制部以随着所述检测距离变为远距离，所述增益可变放大部的增益变大或为大于近距离的一定值的方式确定所述第四控制信号，并向所述增益可变放大部输出，并且，在输出所述发送信号后经过所述检测距离成为最大的时间起到输出下一个所述发送信号为止的期间内关闭所述第四控制信号。

通过采用增益可变放大部，能够检测来自远方的对象物的较弱的反射波，并且能够将近距离的噪声电平抑制在较低水平。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述数字信号处理部相当于所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、第四控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

副本信号是稳定的噪声信号，因此通过从相当于0Hz的傅里叶分量减去副本信号，能够高精度且简单地算出到对象物的距离。

本发明的脉冲雷达装置的另一方式的特征在于，所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。通过尽量分开配置信号线和控制线，争取隔离度。

通过使其能够采用现有的多针连接器，能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的第一方式的特征在于，包括：生成指定频率的载波的载波生成步骤；按照两个以上的发送用控制信号，将所述载波切割成脉冲状，生成发送信号的信号切割步骤；将所述发送信号作为电波向空间发射的发送步骤；接收所述电波被对象物反射的反射波的接收步骤；按照接收用控制信号中的至少一个，取在所述接收步骤接收的接收信号与所述发送信号的相关的相关步骤；将所述相关步骤的输出信号下变频为基带信号后输出基带信号的下变频步骤；至少输入所述基带信号转换为数字信号的A/D转换步骤；以及，输入所述数字信号，算出到所述对象物的距离和/或所述对象物的相对速度和/或所述对象物的方位角的数字信号处理步骤，其中，将所述发送用控制信号为X1~Xm，当在所述信号切割步骤没有输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号为第i个背景信号时，其中，m≥2，在所述数字信号处理步骤，作为所述第i个发送用控制信号Xi，依次选择所述X1~Xm，获取在所述信号切割步骤输出除了所述Xi之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号，将其分别作为第一个~第m个的所述背景信号，并且获取在所述信号切割步骤没有输出所有所述m个的发送用控制信号而输出所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获取的数字信号作为第（m+1）个背景信号，并且将所述第一个~第m个背景信号相加后减去所述第（m+1）个背景信号，之后除以（m-1），从而算出副本信号，在所述信号切割步骤输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号减去所述副本信号，算出低噪声信号，基于该低噪声信号，算出到所述对象物的距离和/或所述对象物的相对速度和/或所述对象物的方位角。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，在所述数字信号处理步骤中，对在所述A/D转换步骤被转换的数字信号进行傅里叶变换处理，相当于在所述信号切割步骤输出所述m个发送用控制信号且在所述相关步骤输出所述接收用控制信号的至少一个时在所述A/D转换步骤获取的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，所述信号切割步骤包括：按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一切割步骤；以及，按照第二控制信号进一步切割在所述第一切割步骤切割的信号，生成所述发送信号的第二切割步骤，在所述相关步骤，按照第三控制信号取所述接收信号与所述发送信号的相关；在数字信号处理步骤，以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号，其中m=2。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，相当于执行所述第一切割步骤、所述第二切割步骤、所述相关步骤时的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，在所述下变频步骤，作为所述基带信号输出由I分量和Q分量构成的复数基带信号，至少，还包括复数信号放大步骤，输入所述复数基带信号，分别将所述I分量及Q分量并列放大到指定的电平，在所述A/D转换步骤，输入被放大的所述I分量及Q分量且并列转换为复数数字信号后作为所述数字信号输出，并且，在所述数字信号处理步骤，将在所述信号切割步骤没有输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的复数数字信号作为所述第i个背景信号，将在所述信号切割步骤没有输出所有所述m个发送用控制信号而输出所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的复数数字信号作为所述第（m+1）个背景信号，所述第一个~第m个背景信号的各自的I分量之间以及Q分量之间相加，之后分别减去所述第（m+1）个背景信号的I分量及Q分量，再分别除以（m-1），从而算出所述副本信号的I分量及Q分量，所述副本信号的I分量的距离门方向的积分值和所述副本信号的Q分量的距离门方向的积分值中的一个除以另一个，算出增益校正值，在所述信号切割步骤输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的复数数字信号的I分量及Q分量分别减去所述副本信号的I分量及Q分量，在减去所述副本信号之后的所述复数数字信号的I分量或Q分量乘以所述增益校正值，从而算出所述低噪声信号。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，所述信号切割步骤包括：按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一切割步骤；以及，按照第二控制信号进一步切割在所述第一切割步骤切割的信号，生成所述发送信号第二切割步骤，在所述相关步骤，按照第三控制信号取所述接收信号与所述发送信号的相关，在所述数字信号处理步骤，以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号，其中m=2。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，在所述数字信号处理步骤，对在所述复数A/D转换步骤转换的复数数字信号进行傅里叶变换处理，相当于在执行所述第一切割步骤、所述第二切割步骤及所述相关步骤时的所述复数数字信号的I分量及Q分量的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的I分量及Q分量的0Hz的傅里叶分量，减去所述副本信号之后的所述复数数字信号的I分量或Q分量乘以所述增益校正值，从而算出所述低噪声信号。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，至少还包括增益可变放大步骤，与所述发送用控制信号中的任一同步，根据检测距离，确定所述接收用控制信号的另一个，按照该接收用控制信号的另一个调整增益，放大在所述下变频步骤生成的所述基带信号，在所述A/D转换步骤，输入被放大的所述基带信号且转换为数字信号后作为所述数字信号输出。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，在所述增益可变放大步骤，以随着所述检测距离变为远距离，在所述增益可变放大步骤利用的增益变大或为大于近距离的一定值的方式确定所述接收用控制信号的另一个，并且，在输出所述发送信号后经过所述检测距离成为最大的时间起到输出下一个所述发送信号为止的期间内关闭所述接收用控制信号的另一个。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，所述信号切割步骤包括：按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一切割步骤；以及，按照第二控制信号进一步切割在所述第一切割步骤切割的信号，生成所述发送信号的第二切割步骤，在所述相关步骤，按照第三控制信号取所述接收信号与所述发送信号的相关，在所述增益可变放大步骤，按照与所述第一控制信号或所述第二控制信号同步，根据检测距离确定的第四控制信号调整增益，放大所述基带信号，在所述数字信号处理步骤，以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号及所述第四控制信号为所述接收用控制信号算出所述副本信号，其中m=2。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，在所述增益可变放大步骤，以随着所述检测距离变为远距离，在所述增益可变放大步骤利用的增益变大或为大于近距离的一定值的方式确定所述第四控制信号，并且，在输出所述发送信号后经过所述检测距离成为最大的时间起到输出下一个所述发送信号为止的期间内关闭所述第四控制信号。

本发明的脉冲雷达装置的控制方法的另一方式的特征在于，在所述数字信号处理步骤，相当于执行所述第一切割步骤、所述第二切割步骤、所述相关步骤以及所述增益可变放大步骤时的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

发明的效果

根据本发明，通过生成噪声信号的副本信号，能够提供可容易实现小型化及低成本且可高精度地检测对象物信息的脉冲雷达装置。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置的结构框图。

图2是没有噪声影响时的信号的时间波形图。

图3是混入有不要波信号的信号时间波形图。

图4是扩大示出根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置的控制线及信号线的扩大图。

图5是根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置的信号处理方法流程图。

图6是未向根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置的第一门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图7是未向根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置的第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图8是未向根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置的第一门部及第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图9是根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置制作的副本信号的时间波形图。

图10是根据本发明第二实施方式的脉冲雷达装置的结构框图。

图11是根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置的结构框图。

图12是没有噪声影响时的信号的时间波形图。

图13是混入有伪信号的信号时间波形图。

图14是扩大示出根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置的控制线及信号线的扩大图。

图15是根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置的信号处理方法流程图。

图16是未向根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置的第一门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图17是未向根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置的第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图18是未向根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置的第一门部及第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图19是根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置制作的副本信号的时间波形图。

图20是根据本发明第四实施方式的脉冲雷达装置的结构框图。

图21是根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置的结构框图。

图22是示出了控制部向增益可变放大部输出的增益控制信号与距离之间的关系的图表。

图23是示出了以指定的周期输出的发送信号例子的说明图。

图24是没有噪声影响时的信号的时间波形图。

图25是混入有伪信号的信号时间波形图。

图26是扩大示出根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置的控制线及信号线的扩大图。

图27是根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置的信号处理方法流程图。

图28是未向根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置的第一门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图29是未向根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置的第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图30是未向根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置的第一门部及第二门部输出控制信号时的噪声信号的时间波形图。

图31是根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置制作的副本信号的时间波形图。

图32是采用将增益固定在最大值的增益固定放大器时的伪时间波形图。

图33是根据本发明第六实施方式的脉冲雷达装置的结构框图。

图34是按照控制信号从高频发送部输出的发送信号的重复周期示意图。

具体实施方式

参照附图详细说明根据本发明优选实施方式的脉冲雷达装置及其控制方法。为了简化附图以及说明，对于具有相同功能的各构成部标注相同的符号。

（第一实施方式）

根据第一实施方式的脉冲雷达装置包括：具有生成指定频率的载波的振荡器，按照两个以上的发送用控制信号，脉冲状切割振荡器生成的载波来生成发送信号的高频发送部；从高频发送部输入发送信号后作为电波向空间发射的发送天线；用于接收向空间发射的电波通过对象物反射的反射波的接收天线；以及，从接收天线输入接收信号，按照接收用控制信号中的至少一个，取与发送信号的相关，转换为基带信号的高频接收部。还包括基带部，基带部包括：输入基带信号，将其转换为数字信号的A/D转换部；从A/D转换部输入数字信号，算出到对象物的距离和/或对象物的相对速度和/或对象物的方位角的数字信号处理部；以及，将发送用控制信号输出到高频发送部，并且向高频接收部输出至少一个接收用控制信号的控制部。

将上述的发送用控制信号为X1~Xm（m≥2），将控制部没有输出发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除了该信号之外的发送用控制信号以及接收用控制信号时A/D转换部输出的数字信号为第i个背景信号。当控制部输出所有m个发送用控制信号时，高频发送部生成发送信号并从天线发射。因此，当控制部未输出第i个发送用控制信号Xi时，发送天线不会发射发送信号。在数字信号处理部进行以下处理。

作为第i个发送用控制信号Xi依次选择x1~Xm，获得控制部输出除了Xi之外的发送用控制信号以及接收用控制信号时A/D转换部输出的数字信号，作为第一个~第i个背景信号。并且，获得控制部在没有输出所有m个的发送用控制信号的情况下输出接收用控制信号时A/D转换部输出的数字信号，作为第（m+1）个背景信号。并且，将第一个~第m个背景信号相加后减去上述第（m+1）个背景信号，之后除以（m-1），从而算出副本信号。

算出副本信号之后，控制部输出m个的发送用控制信号和接收用控制信号，从此时的数字信号减去上述的副本信号，算出低噪声信号，根据该低噪声信号算出到对象物的距离和/或对象物的相对速度和/或对象物的方位角。

数字信号处理部能够对从A/D转换部输入的数字信号进行傅立叶变换处理，这时，从相当于控制部输出m个发送用控制信号和接收用控制信号时A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于副本信号的0Hz的傅里叶分量，从而算出上述的低噪声信号。

作为脉冲雷达装置的结构，可以至少将基带部形成于第一基板上，将高频发送部和高频接收部形成于与第一基板不同的基板上。这时，可以将传递基带信号的信号线和传递m个的发送用控制信号和接收用控制信号的各自的控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部设在第一基板与其他基板之间。这时，尽量分开配置信号线和控制线，争取隔离度。

并且，根据第一实施方式的脉冲雷达装置的控制方法包括：生成指定频率的载波的载波生成步骤；按照两个以上的发送用控制信号，脉冲状切割载波，从而生成发送信号的信号切割步骤；将发送信号作为电波向空间发射的发送步骤；接收向空间发射的电波被对象物反射的反射波的接收步骤；取按照接收用控制信号中的至少一个在接收步骤接收的接收信号与发送信号的相关的相关步骤；将相关步骤的输出信号下变频为基带信号输出基带信号的下变频步骤；输入基带信号后转换为数字信号的A/D转换步骤；以及，输入数字信号，算出到对象物的距离和/或对象物的相对速度和/或对象物的方位角的数字信号处理步骤。

在数字信号处理步骤中，作为第i个发送用控制信号依次选择X1~Xm，获得在信号切割步骤输出除了Xi的发送用控制信号和接收用控制信号时在A/D转换步骤获得的数字信号，分别作为第一~第m个背景信号。并且，获得在信号切割步骤没有输出所有m个发送用控制信号的情况下输出接收用控制信号时在A/D转换步骤获得的数字信号，作为第（m+1）个背景信号。另外，将第一~第m个背景信号相加后减去上述第（m+1）个背景信号，之后除以（m-1），从而算出副本信号。

算出副本信号之后，在信号切割步骤输出m个的发送用控制信号和接收用控制信号，从此时的A/D转换步骤得到的数字信号减去上述的副本信号，算出低噪声信号，根据该低噪声信号算出到对象物的距离和/或对象物的相对速度和/或对象物的方位角。

在上述的数字信号处理步骤，能够对在A/D转换步骤变换的数字信号进行傅立叶变换处理，这时，从相当于在信号切割步骤输出m个发送用控制信号并在相关步骤输出上述接收用控制信号中的至少一个时在A/D转换步骤得到的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于副本信号的0Hz的傅里叶分量，从而算出上述的低噪声信号。

下面，以控制部输出的发送用控制信号为两个信号、即，第一控制信号和第二控制信号，接收用控制信号为一个信号、即，第三控制信号的情况为例进行说明。在这里，以作为发送用控制信号采用第一控制信号和第二控制信号的两个信号，作为接收用控制信号采用第三控制信号的一个信号的情况为例，但并不限定于此。

下面，参照图1对根据本发明第一实施方式的脉冲雷达装置进行说明。图1是示出了本实施方式的脉冲雷达装置100的结构框图。在图1，脉冲雷达装置100包括处理高频信号的高频发送部110以及高频接收部120、处理低频信号的基带部130、用于向空间发射电波的发送天线101以及接收被对象物反射的反射波的接收天线102。下面，为了方便说明，以符号T表示脉冲雷达装置100检测的对象物。

高频发送部110包括：作为电磁波的发送信号的发生源，发生指定的高频信号（载波）的振荡器111、将振荡器111生成的高频信号切割为指定的时间宽度的脉冲状信号（脉冲信号）的第一门部（gate）112及第二门部113。第一门部112及第二门113是将从振荡器111输入的高频信号切割为例如宽度1[ns]的脉冲信号的电路，可以采用合成器或开关。通过采用第一门部112和第二门部113的两个信号切割电路，可以生成尖锐成型的脉冲信号。从第二门部113输出的脉冲状发送信号被传递到发送天线101，从发送天线101作为电波发射到空中。

高频接收部120包括输入在接收天线102接收到的接收信号，取与发送信号的相关的相关器121以及利用从振荡器111输入的载波对从相关器121输入的信号进行下变频的IQ混频器122。IQ混频器122包括下变频为I分量的基带信号的第一混频器123、下变频为Q分量的基带信号的第二混频器124以及对从振荡器111输入的载波施加90度的相位差后输出到第一混频器123和第二混频器124的移相器125。相关器121从接收信号取出每测量距离的信号，并输出到第一混频器123以及第二混频器124。

基带部130包括输入在第一混频器123和第二混频器124下变频的基带信号的I分量和Q分量后转换为数字信号的A/D转换部131、对来自A/D转换部131的数字信号进行复数信号处理（复数傅里叶变换（FFT:Fast Fourier Transform）），算出对象物T的信息的数字信号处理部132、控制脉冲雷达装置100的工作的控制部133以及存储部134。控制部133对作为高频部件的第一门部112、第二门部113以及相关器121各自的电源进行开关控制。该控制部133生成的控制信号是1[ns]宽的信号。

在具有上述结构的本实施方式的脉冲雷达装置100中，构成高频发送部110和高频接收部120的各部件在数十GHz频率进行工作，相反，构成基带部130的各部件在至多2GHz的频率上进行工作。由于高频发送部110和高频接收部120的工作频率与基带部130的工作频率大不相同，所以优选形成于被设计为不同频带用的不同基板上。在本实施方式中，将高频发送部110和高频接收部120形成于高频用基板103上，将基带部130形成于低频用基板104上。并且，接收或发送高频信号的发送天线101和接收天线102也配置在高频用基板103上。

由于用于高频的基板的价格高于用于低频的基板的价格，所以在本实施方式中，在高价格的高频用基板103上只配置高频发送部110、高频接收部120、发送天线101和接收天线102，在低价格的低频用基板104上配置处理低频信号的基带部130。从而能够降低脉冲雷达装置100的成本。

如上所述，将脉冲雷达装置100的各部件分别配置于高频用基板103和低频用基板104上，需要电连接高频用基板103上的部件和低频用基板104上的部件的手段。在本实施方式的脉冲雷达装置100中，采用了过去使用的低价格的多针连接器105。从低频用基板104上的控制部133输出的控制信号经由连接器105传递到高频用基板103上的高频发送部110和高频接收部120，从高频用基板103上的高频接收部120输出的基带信号经由连接器105传递到低频用基板104上的基带部130。

如上所述，利用现有的多针连接器105在高频用基板103与低频用基板104之间交接控制信号和基带信号，则来自控制信号的干扰噪声信号混入包括对象物T的信息的基带信号中。并且从振荡器111输出的载波通过IQ混频器122被相关器121反射，再次被IQ混频器122下变频后产生的自混频噪声也混入基带信号中。尤其是，当对象物T位于远方时，来自该对象物的反射信号的振幅电平变小，有时被隐藏在上述干扰噪声信号或自混频噪声中。

因此，在本实施方式的脉冲雷达装置100中，事先制作混入通过连接器105的基带信号中的噪声等的伪副本信号，检测对象物T时，从基带信号去除该副本信号。参照图2、图3说明伪副本信号例子。图2是示出了从发送天线101发射在高频发送部110生成的脉冲信号并在接收天线102接收被对象物T反射的反射波后在数字信号处理部132进行处理的信号10例的时间波形图（另外，横轴表示对应于时间的距离。在下面的图3、图6~图9中也相同）。图2示出的信号10的波形是未受噪声影响的波形。图3是图2所示的信号10中混入上述伪信号时的时间波形图。符号11的信号是模拟示出在连接器105混入基带信号中的干扰噪声信号的信号，符号12的信号是模拟示出自混频噪声的信号。

在本实施方式中，事先制作包括图3所示的干扰噪声信号11和自混频信号12的伪副本信号，并将其存储于存储部134。启动脉冲雷达装置100检测对象物T时，从经由连接器105输入基带部130后通过数字信号处理部132处理的信号减去上述副本信号，从而获得图2所示的信号（低噪声信号）。下面参照附图详细说明事先制作上述副本信号的方法。

在图1中，将从控制部133输入第一门部112的控制信号（第一控制信号）以及传递该信号的控制线（第一控制线）分别为A、a，将从控制部133输入第二门部113的控制信号（第二控制信号）以及传递该信号的控制线（第二控制线）分别为B、b，将从控制部133输入相关器121的控制信号（第三控制信号）以及传递该信号的控制线（第三控制线）分别为C、c。控制信号A、B分别对第一门部112、第二门部113的电源进行开关控制，控制信号C对相关器121的电源进行开关控制。在本实施方式中，作为一例，将发送用控制信号作为第一控制信号A和第二控制信号B的两个信号，因此设有分别传递这两个信号的第一控制线a和第二控制线b。同样，当发送用控制信号存在m个时，在控制部133与高频控制部110之间设置m个控制线。并且，对于接收用控制信号，在本实施方式中为一个信号、即第三控制信号，因此控制线也仅设有第三控制线c，但是，当接收用控制信号存在两个以上时，在控制部133与高频接收部120之间设置相当于接收用控制信号数量的控制线。

并且，将从IQ混频器122的第一混频器123输入A/D转换部131的基带信号（I分量）以及传递该信号的信号线分别为D、d，将从第二混频器124输入A/D转换部131的基带信号（Q分量）以及传递该信号的信号线分别为E、e。上述的控制线a、b、c以及信号线d、e均经由连接器105的不同针。

在脉冲雷达装置100中，从控制部133通过控制线a、b以适当定时向第一门部112和第二门部113输出控制信号A、B，并将各自的电源接通约1[ns]，则振荡器111生成的载波被切割成1[ns]的脉冲宽度。从而生成指定频率的载波的1[ns]宽的发送信号，该信号输送到发送天线101作为电波发射到空中。被发射的电波通过仅分离距离L的对象物T反射，通过接收天线102接收。

从控制部133通过控制线c以指定的定时向相关器121输出控制信号C，则接通相关器121的电源，获得通过接收天线102接收的接收信号与发送信号的相关。从相关器121输出的信号通过IQ混频器122下变频为复数基带信号。通过第一混频器123和第二混频器124进行下变频的基带信号D、E通过信号线d、e输入到基带部130的A/D转换部131，并在此转换为数字信号。在数字信号处理部132对该数字信号进行复数信号处理，算出涉及对象物T的位置信息和相对速度信息。

图1所示的控制线a、b、c以及信号线d、e通过连接器105连接高频用基板103与低频用基板104。连接器105的各针（端子）为显露状态，因此，虽然流过各端子的信号为微小电平，但也会转入其他端子进行干扰。流过控制线a、b、c的控制信号A、B、C是用于ON/OFF驱动RF部件（第一门部112、第二门部113、相关器121）的信号，具有例如2~3[V]的电平。以此相对应，流过信号线d、e的基带信号D、E是将对象物T反射的较低电平信号进行下变频的信号，是电平非常低的信号。因此，与基带信号D、E相比，控制信号A、B、C是电平非常高的信号，控制信号A、B、C在连接器105中从控制线a、b、c泄漏到信号线d、e中。

图4是示出了脉冲雷达装置100中的上述各控制线和信号线的扩大示意图。在图4，将控制线a、b、c转入信号线d、e的信号分别为干扰噪声信号α、β、γ。干扰噪声信号α、β、γ是其电平与通过信号线d、e的基带信号D、E大致相同的信号。在图4中，用符号δ表示从振荡器111输出后通过IQ混频器122，被相关器121反射后再次通过IQ混频器122下变频的自混频噪声。该自混频噪声δ也混入基带信号D、E中。

在本实施方式的脉冲雷达装置100中，为了事先制作包括混入基带信号D、E中的上述各噪声的伪副本信号，在开始使用脉冲雷达装置100时，通过控制线a、b、c使第一门部112、第二门部113以及相关器121以恰当定时工作。之后将所获得的伪副本信号存储在存储部134，在检测对象物T时，从将接收信号下变频的基带信号D、E减去副本信号，从而去除各噪声。下面，参照图5的流程图说明事先制作伪副本信号并使用该副本信号进行校正的方法。图5是示出了在脉冲雷达装置100中的信号处理方法的流程图。

在事先制作伪副本信号时，从发送天线101向空中发射发送电波，则会出现发送电波通过任意对象物反射，通过接收天线102接收的情况。接收到这样的反射波，则无法制作仅包括伪副本信号。为此，在制作伪副本信号时，禁止从发送天线101发射发送电波。

首先，在步骤S1中，判断是否开始使用脉冲雷达装置100，判断为开始使用时进入步骤S2，另外，当判断为使用中时进入步骤S14。在步骤S2中，控制部133使控制信号B、C流入控制线b、c，停止输出流过控制线a的控制信号A。其次，在步骤S3启动雷达装置。在脉冲雷达装置100中，只有在同时接通第一门部112和第二门部113的电源时，脉冲信号才输出到发送天线101。因此，在步骤S3启动雷达装置时控制信号A未输出到第一门部112，则脉冲信号不会输出到发送天线101。从而接收天线102也不会接收反射波。

其结果，数字信号处理部132中输入合成有控制信号B、C混入信号线d、e的干扰噪声信号β、γ和自混频噪声δ的噪声信号（β+γ+δ）（第一背景信号）。在步骤S4，噪声信号（β+γ+δ）在数字信号处理部132接受信号处理。从而获得图6所示的噪声信号。图6是噪声信号（β+γ+δ）的时间波形图。在步骤S5中，将在数字信号处理部132进行处理获得的噪声信号（β+γ+δ）存储在存储部134中。

在下一个步骤S6中，控制部133使控制信号A、C流入控制线a、c，停止输出流过控制线b的控制信号B。然后，在步骤S7启动雷达装置。这时，仅接通第一门部112的电源，未接通第二门部113的电源，因此脉冲信号还是不会输出到发送天线101。从而接收天线102也不会接收到反射波。

其结果，数字信号处理部132中输入合成有控制信号A、C混入信号线d、e的干扰噪声信号α、γ和自混频噪声δ的噪声信号（α+γ+δ）（第二背景信号）。在步骤S8，噪声信号（α+γ+δ）在数字信号处理部132接受信号处理。从而获得图7所示的噪声信号。图7是噪声信号（α+γ+δ）的时间波形图。在步骤S9中，将在数字信号处理部132进行处理获得的噪声信号（α+γ+δ）加在存储于存储部134中的（β+γ+δ）上后进行存储。

并且，在步骤S10中，控制部133使控制信号C流入控制线c，同时停止输出流过控制线a、b的控制信号A、B。然后，在步骤S11启动雷达装置。这时，脉冲信号不会输出到发送天线101。从而接收天线102也不会接收到反射波。

其结果，数字信号处理部132中输入合成有控制信号C混入信号线d、e的干扰噪声信号γ和自混频噪声δ的噪声信号（γ+δ）（第三背景信号）。在步骤S12，噪声信号（γ+δ）在数字信号处理部132接受信号处理。从而获得图8所示的噪声信号。图8是噪声信号（γ+δ）的时间波形图。在步骤S13中，从存储于存储部134中的噪声信号减去在数字信号处理部132进行处理获得的噪声信号（γ+δ）后进行存储。

如上所述，在噪声信号（β+γ+δ）加上噪声信号（α+γ+δ）后减去噪声信号（γ+δ），从而，如下式，算出包括所有伪噪声信号。

（β+γ+δ）+（α+γ+δ）-（γ+δ）=α+β+γ+δ

如上所述，存储部134中存储合成有干扰噪声信号α、β、γ以及自混频噪声δ的噪声信号的副本信号（α+β+γ+δ）。在图6的时间波形上加上图7的时间波形，再减去图8的时间波形，则可以获得副本信号（α+β+γ+δ）的时间波形。

另一方面，在步骤S1中判断为脉冲雷达装置100为已经使用中时，在步骤S14启动雷达装置。从而从控制部133输出控制信号A、B、C，将脉冲信号作为电波从发送天线101发射。而且，在接收天线102接收通过对象物T反射的反射波。接收天线102接收到的接收信号在高频接收部120下变频为基带信号，通过连接器105传递到A/D转换部131。输入到A/D转换部131的基带信号在此转换为数字信号，之后传递到数字信号处理部132。传递到数字信号处理部132的数字信号中包括在连接器105等混入的噪声信号（α+β+γ+δ）。在步骤S15中，数字信号处理部132进行数字信号的处理。从而获得干扰噪声信号11和自混频噪声12混入信号10的如图3所示信号。

在步骤S16从存储部134读出副本信号（α+β+γ+δ），在步骤S 17中，从数字信号处理部132处理的信号中减去副本信号（α+β+γ+δ）。从而获得如图2所示的信号10。基于该信号10，在步骤S 18算出到对象物T的距离L以及相对速度。

另外，在本实施方式中，为了算出相对速度，在数字信号处理部132的处理中对输入信号进行复数信号处理（FFT处理），算出对象物的多普勒成分。上述说明的脉冲雷达装置100内产生的噪声信号均为稳定的噪声，因此，噪声信号α、β、γ、δ均未包括多普勒成分，只有相当于相对速度0的0[HZ]成分。

由此，在步骤S4、S8、及S12进行的数字信号处理部132的处理所获得的噪声信号数据只是相当于相对速度0的0[Hz]成分的噪声信号，在步骤S13存储于存储部134的副本信号（α+β+γ+δ）的傅里叶变换数据也只是相当于相对速度0的0[Hz]成分。因此，在步骤S17，可以只是对从A/D转换部131输入的信号进行复数信号处理获得的0[Hz]成分减去副本信号（α+β+γ+δ）。

并且，当没有必要测量对象物的相对速度时，在数字信号处理部132无需进行上述FFT处理，判断在各距离门内是否检测出对象物的信号即可。并且，即使在没有必要测量对象物的相对速度时，为了改善SN比，也可以在数字信号处理部132进行上述FFT处理，判断在各距离门内是否检测出对象物。在这样的情况下，从控制部133输出控制信号A、B、C时获得的各距离门的数据减去对应于副本信号（α+β+γ+δ）的距离门的数据就可以获得低噪声信号，因此可以基于此确切地进行对象物的检测。

在图5所示的流程图中，在开始使用脉冲雷达装置100时（接通电源时）已经制作了副本信号（α+β+γ+δ），但并不限定于此，也可以在使用脉冲雷达装置100的过程中定期制作副本信号（α+β+γ+δ）。在使用脉冲雷达装置100的过程中，例如，装置内的温度上升，则副本信号可能会发生一点点的变化。因此，在使用脉冲雷达装置100的过程中定期重新制作副本信号，从而进一步提高脉冲雷达装置100的雷达性能。

如上述说明，根据本发明的脉冲雷达装置，事先制作噪声信号的副本信号并从接收信号去除，从而可以高精度检测对象物的信息。在本发明的脉冲雷达装置中，对于工作频率较低的基带部可以采用低价格的低频用基板，并且采用目前广泛使用的连接器来连接低频用基板和高频用基板。从而能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置。

（第二实施方式）

下面，参照图10说明根据本发明第二实施方式的脉冲雷达装置。图10是示出了本实施方式的脉冲雷达装置200的结构框图。为了以相位单脉冲方式测量（测角）对象物T的方位角，本实施方式的脉冲雷达装置200作为接收天线210具有两个天线、即第一天线211和第二天线212。第一天线211和第二天线212接收的接收信号输入到混合（hybrid）电路213，在混合电路213中转换为两个接收信号的和信号（为∑）和差信号（为△），输出到切换器214。

在本实施方式中，通过切换器214切换，选择性地进行高频接收部120以及基带部130的和信号和差信号的处理。与对象物T的相对移动相比，切换器214以非常高的速度进行和信号和差信号的切换，因此可以利用交替切换检测出的和信号和差信号来高精度地检测对象物T的方位角。在本实施方式中，可以不改变高频接收部120和基带部130的结构即可进行单脉冲方式的测角，能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置200。

（第三实施方式）

在根据第三实施方式的脉冲雷达装置中，高频接收部作为基带信号输出由I分量和Q分量构成的复数基带信号。而且，基带部设有复数信号放大器，该复数信号放大器从高频接收部输入复数基带信号，并将I分量和Q分量并列放大到指定电平。并且，A/D转换部成为复数A/D转换部，用于输入在复数信号放大器放大的I分量和Q分量，并列转换为复数数字信号，从复数A/D转换部输出的数字信号是复数数字信号。

另外，当复数基带信号的信号强度低于m个发送用控制信号和接收用控制信号时，从传递m个的发送用控制信号和接收用控制信号的各控制线分开配置复数信号放大器为好。

由于具有上述结构，在本实施方式中，第一~第（m+1）个背景信号为复数数字信号。而且，在数字信号处理部可以相加第一~第m个的背景信号各自的I分量以及相加各自的Q分量，并分别减去第（m+1）个背景信号的I分量和Q分量，之后分别除以（m-1），算出副本信号的I分量和Q分量。并且副本信号的I分量的距离门方向的积分值和Q分量的距离门方向的积分值中的任意一个除以另一个，算出增益校正值。

算出副本信号和增益校正值，则从控制部输出m个的发送用控制信号和接收用控制信号，从这时的复数数字信号的I分量和Q分量分别减去上述副本信号的I分量和Q分量，在减去后的复数数字信号的I分量或Q分量乘以增益校正值，从而算出低噪声信号。

并且，在根据第三实施方式的脉冲雷达装置的控制方法中，在下变频步骤，作为基带信号输出由I分量和Q分量构成的复数基带信号。而且还追加有输入复数基带信号，将I分量和Q分量并列放大到指定电平的复数信号放大步骤。在A/D转换步骤，输入复数信号放大步骤中放大的I分量和Q分量，并列转换为复数数字信号，并将其作为上述的数字信号输出。

在数字信号处理步骤，相加第一~第m个的背景信号各自的I分量以及相加各自的Q分量，并分别减去第（m+1）个背景信号的I分量和Q分量，之后分别除以（m-1），算出副本信号的I分量和Q分量。并且副本信号的I分量的距离门方向的积分值和Q分量的距离门方向的积分值中的任意一个除以另一个，算出增益校正值。算出副本信号和增益校正值，则从控制部输出m个的发送用控制信号和接收用控制信号，从这时的复数数字信号的I分量和Q分量分别减去上述副本信号的I分量和Q分量，在减去后的复数数字信号的I分量或Q分量乘以增益校正值，从而算出低噪声信号。

下面，以控制部输出的发送用控制信号为两个信号、即，第一控制信号和第二控制信号，接收用控制信号为一个信号、即，第三控制信号的情况为例进行说明。在这里，以作为发送用控制信号采用第一控制信号和第二控制信号的两个信号，作为接收用控制信号采用第三控制信号的一个信号的情况为例，但并不限定于此。

下面，参照图11对根据本发明第三实施方式的脉冲雷达装置进行说明。图11是示出了本实施方式的脉冲雷达装置300的结构框图。在图11，脉冲雷达装置300包括：处理高频信号的高频发送部310以及高频接收部320、处理低频信号的基带部330、用于向空间发射电波的发送天线301、以及，用于接收被对象物反射的反射波的接收天线302。下面，为了方便说明，以符号T表示脉冲雷达装置300检测的对象物。

高频发送部310包括：作为电磁波的发送信号的发生源，发生指定的高频信号（载波）的振荡器311、将振荡器311生成的高频信号切割为指定的时间宽度的脉冲状信号（脉冲信号）的第一门部312及第二门部313。第一门部312及第二门313是将从振荡器311输入的高频信号切割为例如宽度1[ns]的脉冲信号的电路，可以采用合成器或开关。通过采用第一门部312和第二门部313的两个信号切割电路，可以生成尖锐成型的脉冲信号。从第二门部313输出的脉冲状发送信号被传递到发送天线301，从发送天线301作为电波发射到空中。

高频接收部320包括输入在接收天线302接收到的接收信号，得到与发送信号的相关的相关器321以及利用从振荡器311输入的载波对从相关器321输入的信号进行下变频的正交下变频部322。正交下变频部322包括下变频为I相的基带信号的第一混频器323、下变频为Q相的基带信号的第二混频器324以及对从振荡器311输入的载波施加90度的相位差后输出到第一混频器323和第二混频器324的移相器325。相关器321从接收信号取出每测量距离的信号，并输出到第一混频器323以及第二混频器324。

基带部330包括输入在第一混频器323和第二混频器324下变频的复数基带信号的I分量和Q分量后并列放大到指定电平的复数信号放大器335、输入在复数信号放大器335放大的I分量和Q分量后并列转换为复数数字信号的复数A/D转换部331、对来自复数A/D转换部331的复数数字信号进行复数信号处理（复数傅里叶变换（FFT:Fast Fourier Transform）），算出对象物T的信息的数字信号处理部332、控制脉冲雷达装置300的工作的控制部333以及存储部334。控制部333对作为高频部件的第一门部312、第二门部313以及相关器321各自的电源进行开关控制。该控制部333生成的控制信号是1[ns]宽的信号。

在具有上述结构的本实施方式的脉冲雷达装置300中，构成高频发送部310和高频接收部320的各部件在数十GHz频率进行工作，相反，构成基带部330的各部件在至多2GHz的频率上进行工作。由于高频发送部310和高频接收部320的工作频率与基带部330的工作频率大不相同，所以优选形成于被设计为不同频带用的不同基板上。在本实施方式中，将高频发送部310和高频接收部420形成于高频用基板303上，将基带部330形成于低频用基板304上。并且，接收或发送高频信号的发送天线301和接收天线302也也配置在高频用基板303上。

由于用于高频的基板的价格高于用于低频的基板的价格，所以在本实施方式中，在高价格的高频用基板303上只配置高频发送部310、高频接收部320、发送天线301和接收天线302，在低价格的低频用基板304上配置处理低频信号的基带部330。从而能够降低脉冲雷达装置300的成本。

如上所述，将脉冲雷达装置300的各部件分别配置于高频用基板303和低频用基板304上，需要电连接高频用基板303上的部件和低频用基板304上的部件的手段。在本实施方式的脉冲雷达装置300中，采用了过去使用的低价格的多针连接器305。从低频用基板304上的控制部333输出的控制信号经由连接器305传递到高频用基板303上的高频发送部310和高频接收部320，从高频用基板303上的高频接收部320输出的复数基带信号经由连接器305传递到低频用基板304上的基带部330。

在本实施方式的脉冲雷达装置300中，为了在数字信号处理部332进行复数信号处理算出对象物T的信息，从高频接收部320输入复数基带信号，通过复数信号放大器335并列放大其I分量（振幅值）和Q分量（振幅值），并且在复数A/D转换部331并列采样，转换为复数数字信号，输入到数字信号处理部332。在这样的信号处理过程中存在I分量和Q分量的、通过复数信号放大器335放大导致的增益以及通过复数A/D转换部331进行的采样值不相等的问题。这是由I相侧的设备和Q相侧的设备的个体差带来的问题。产生这样的个体差，则对象物T的方位测量、距离测量以及相对速度测量上出现较大误差。

并且，在本实施方式的脉冲雷达装置300中，利用现有的多针连接器305电连接高频用基板303和低频公用基板304，因此包括对象物T的信息的复数基带信号中混入来自控制信号的干扰噪声信号。并且存在从振荡器311输出的载波通过正交下变频部322被相关器321反射，并再次在正交下变频部322下变频所产生的自混频噪声也混入复数基带信号中的问题。尤其是，对象物T位于远方时，来自该对象物的反射信号的振幅电平变小，有时被隐藏在上述干扰噪声信号或自混频噪声中。

因此，在本实施方式的脉冲雷达装置300中，事先针对I分量和Q分量分别制作混入通过连接器305的复数基带信号中的噪声等的伪副本信号，并且，利用该副本信号，事先算出用于校正I分量和Q分量之间的增益差的增益校正值。在这里算出的增益校正值是用于校正复数信号放大器335中的增益差和复数A/D转换部331中的采样值的差的值。而且，检测对象物T时，从复数基带信号去除该伪副本信号，并且利用上述增益校正值校正I分量和Q分量之间的增益差。

另外，在本实施方式的脉冲雷达装置300中，使来自控制信号的干扰噪声信号混入复数基带信号的电平维持恰当大小，以便能够根据I分量、Q分量适当算出增益校正值。即，副本信号通过复数信号放大器335放大后输入复数A/D转换部331时，恰当选择连接器305中的通过复数基带信号的针和通过控制信号的针来调整干扰噪声信号的电平，以使复数信号放大器335的输出不会超过复数A/D转换部331的观测范围。

参照图12、13说明伪副本信号的例子。针对I分量、Q分量分别制作下面说明的伪副本信号。图12是示出了从发送天线301发射在高频发送部310生成的脉冲信号，并由接收天线302接收通过对象物T反射的反射波，并在数字信号处理部332进行处理的信号10的一例的时间波形图（另外，横轴表示对应于时间的距离。下面的图13、图16~19中也相同）。图12所示的信号10的波形是未受噪声影响时的波形。并且，图13示出了图12所示的信号10中混入上述的伪信号时的时间波形图。符号11的信号是模拟示出在连接器305混入复数基带信号中的干扰噪声信号的信号，符号12的信号是模拟示出自混频噪声的信号。以I分量、Q分量分别检测干扰噪声信号11和自混频噪声12。

在本实施方式中，事先针对I分量、Q分量分别制作包括图13所示的干扰噪声信号11和自混频信号12的伪副本信号，并将其存储于存储部334。并且，事先根据所制作的I分量、Q分量的副本信号算出副本信号，并将其存储于存储部334。而且，当启动脉冲雷达装置300检测对象物T时，从经由连接器305输入基带部330并在数字信号处理部332处理的信号减去上述的副本信号，并且利用增益校正值校正I分量、Q分量之间的增益差。从而，能够获得图12所示的信号（低噪声信号）。下面，参照附图详细说明事先制作上述副本信号及增益校正值的方法。

在图11中，将从控制部333输入第一门部312的控制信号（第一控制信号）以及传递该信号的控制线（第一控制线）分别为A、a，将从控制部333输入第二门部313的控制信号（第二控制信号）以及传递该信号的控制线（第二控制线）分别为B、b，将从控制部333输入相关器321的控制信号（第三控制信号）以及传递该信号的控制线（第三控制线）分别为C、c。控制信号A、B分别对第一门部312、第二门部313的电源进行开关控制，控制信号C对相关器321的电源进行开关控制。

并且，将从正交下变频部322的第一混频器323输入复数信号放大器335的基带信号（I分量）以及传递该信号的信号线分别为D、d，将从第二混频器324输入复数信号放大器335的基带信号（Q分量）以及传递该信号的信号线分别为E、e。上述的控制线a、b、c以及信号线d、e均经由连接器105的不同针。

在脉冲雷达装置300中，从控制部333通过控制线a、b以适当定时向第一门部312和第二门部313输出控制信号A、B，并将各自的电源接通约1[ns]，则振荡器311生成的载波被切割成1[ns]的脉冲宽度。从而生成指定频率的载波的1[ns]宽的发送信号，该信号输送到发送天线301作为电波发射到空中。被发射的电波通过仅分离距离L的对象物T反射，通过接收天线302接收。

从控制部333通过控制线c以指定的定时向相关器321输出控制信号C，则接通相关器321的电源，获得通过接收天线302接收的接收信号与发送信号的相关。从相关器321输出的信号通过正交下变频部322下变频为有I分量和Q分量构成的复数基带信号。通过第一混频器323和第二混频器324进行下变频的I分量、Q分量的基带信号D、E通过信号线d、e输入到基带部330的复数信号放大器335，并在这里各信号并列被放大到指定电平。在复数信号放大器335被放大的I分量、Q分量的基带信号输入复数A/D转换部331，并列转换为复数数字信号。该复数数字信号在数字信号处理部332接受复数信号处理，算出涉及对象物T的位置信息和相对速度信息。

图11所示的控制线a、b、c以及信号线d、e通过连接器305连接高频用基板303与低频用基板304。连接器305的各针（端子）为显露状态，因此，虽然流过各端子的信号为微小电平，但也会转入其他端子进行干扰。流过控制线a、b、c的控制信号A、B、C是用于ON/OFF驱动RF部件（第一门部312、第二门部313、相关器321）的信号，具有例如2~3[V]的电平。以此相对应，流过信号线d、e的复数基带信号D、E是将对象物T反射的较低电平信号进行下变频的信号，是电平非常低的信号。因此，与基带信号D、E相比，控制信号A、B、C是电平非常高的信号，控制信号A、B、C在连接器305中从控制线a、b、c泄漏到信号线d、e中。

图14是示出了脉冲雷达装置300中的上述各控制线和信号线的扩大示意图。在图14，将在连接器305中从控制线a、b、c转入信号线d、e的信号分别为干扰噪声信号α、β、γ。干扰噪声信号α、β、γ是其电平与通过信号线d、e的基带信号D、E大致相同的信号。在图14中，用符号δ表示从振荡器311输出后通过正交下变频部322，被相关器321反射后再次通过正交下变频部322下变频的自混频噪声。该自混频噪声δ也混入基带信号D、E中。

在本实施方式的脉冲雷达装置300中，为了事先制作包括混入基带信号D、E中的上述各噪声的伪副本信号的I分量、Q分量，在开始使用脉冲雷达装置300时，通过控制线a、b、c使第一门部312、第二门部313以及相关器321以恰当定时工作。之后根据所获得的副本信号的I分量、Q分量、根据I分量的距离门方向的积分值（I分量的包络电平）和Q分量的距离门方向的积分值（Q分量的包络电平）算出增益校正值。并将所获得的副本信号以及增益校正值存储在存储部334，在检测对象物T时，从将接收信号下变频的基带信号D、E减去副本信号的I分量、Q分量，从而去除各噪声，并且进行基于增益校正值的校正。下面，参照图15所示的流程图说明事先制作伪副本信号及增益校正值并使用该副本信号及增益校正值进行校正的方法。图15是示出了在脉冲雷达装置300中的信号处理方法的流程图。

在事先制作伪副本信号及增益校正值时，从发送天线301向空中发射发送电波，则会出现发送电波通过任意对象物反射，通过接收天线302接收的情况。接收到这样的反射波，则无法制作仅包括伪副本信号。为此，在制作伪副本信号及增益校正值时，禁止从发送天线301发射发送电波。

首先，在步骤S101中，判断是否开始使用脉冲雷达装置300，判断为开始使用时进入步骤S102，另外，当判断为使用中时进入步骤S116。在步骤S102中，控制部333使控制信号B、C流入控制线b、c，停止输出流过控制线a的控制信号A。其次，在步骤S103启动雷达装置。由此，从控制部333输出控制信号B、C。在脉冲雷达装置300中，只有在同时接通第一门部312和第二门部313的电源时，脉冲信号才输出到发送天线301。因此，在步骤S103启动雷达装置时控制信号A未输出到第一门部312，则脉冲信号不会输出到发送天线301。从而接收天线302也不会接收反射波。

其结果，复数信号放大器335中输入合成有控制信号B、C混入信号线d、e的干扰噪声信号β、γ和自混频噪声δ的噪声信号（β+γ+δ）（第一背景信号）的I分量、Q分量。噪声信号（β+γ+δ）的I分量、Q分量在复数信号放大器335中被放大之后，在复数A/D转换部331转换为复数数字信号，输入数字信号处理部332。在步骤S104，噪声信号（β+γ+δ）在数字信号处理部332接受信号处理。从而获得图16所示的分别针对I相、Q相噪声信号。图16是噪声信号（β+γ+δ）的时间波形图。在步骤S 105中，将在数字信号处理部332进行处理获得的噪声信号（β+γ+δ）的I分量、Q分量存储在存储部334中。

在下一个步骤S106中，控制部333使控制信号A、C流入控制线a、c，停止输出流过控制线b的控制信号B。然后，在步骤S107启动雷达装置，则从控制部333输出控制信号A、C。这时，仅接通第一门部312的电源，未接通第二门部313的电源，因此脉冲信号还是不会输出到发送天线301。从而接收天线302也不会接收到反射波。

其结果，合成控制信号A、C混入信号线d、e的干扰噪声信号α、γ和自混频噪声δ的噪声信号（α+γ+δ）（第二背景信号）的I分量、Q分量在复数信号放大器335被放大之后，在复数A/D转换部331转换为复数数字信号，并输入数字信号处理部332。在步骤S108，噪声信号（α+γ+δ）在数字信号处理部332接受信号处理。从而获得图17所示的针对I相、Q相的噪声信号。图17是噪声信号（α+γ+δ）的时间波形图。在步骤S 109中，将在数字信号处理部332进行处理获得的噪声信号（α+γ+δ）的I分量、Q分量分别加在存储于存储部334中的（β+γ+δ）的I分量、Q分量上后进行存储。

并且，在步骤S110中，控制部333使控制信号C流入控制线c，同时停止输出流过控制线a、b的控制信号A、B。然后，在步骤S111启动雷达装置，则从控制部333只输出控制信号C。这时，脉冲信号不会输出到发送天线301。从而接收天线302也不会接收到反射波。

其结果，合成控制信号C混入信号线d、e的干扰噪声信号γ和自混频噪声δ的噪声信号（γ+δ）（第三背景信号）的I分量、Q分量在复数信号放大器335被放大，之后再复数A/D转换部331转换为复数数字信号，并输入数字信号处理部332。在步骤S112，噪声信号（γ+δ）在数字信号处理部332接受信号处理。从而获得图18所示的噪声信号。图18是噪声信号（γ+δ）的时间波形图。在步骤S113中，从存储于存储部334中的噪声信号的I分量、Q分量减去在数字信号处理部332进行处理获得的噪声信号（γ+δ）的I分量、Q分量后进行存储。

如上所述，针对噪声信号的I分量、Q分量，分别在噪声信号（β+γ+δ）加上噪声信号（α+γ+δ）后减去噪声信号（γ+δ），从而，如下式，算出包括所有伪噪声信号的I分量、Q分量。

（β+γ+δ）+（α+γ+δ）-（γ+δ）=α+β+γ+δ

如上所述，存储部334中存储合成有干扰噪声信号α、β、γ以及自混频噪声δ的噪声信号的副本信号（α+β+γ+δ）的I分量、Q分量。在图16的时间波形上加上图17的时间波形，再减去图18的时间波形，则可以获得副本信号（α+β+γ+δ）的时间波形。图19示出了副本信号（α+β+γ+δ）的时间波形。

在步骤S 114，从存储部334读出副本信号（α+β+γ+δ）的I分量、Q分量，算出增益校正值。当将每个距离门的I分量（I相的振幅值）、Q分量（Q相的振幅值）分别为AIn、AQn时，增益校正值R为I分量AIn的距离门方向的积分值与Q分量AQn的距离门方向的积分值之比，以下面公式计算，其中n=1~N，N为距离门数。

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{AQn}}{\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{AIn}}$

在步骤S115中，算出的增益校正值R被存储于存储部334中。

另一方面，在步骤S101中判断为脉冲雷达装置300为已经使用中时，在步骤S116启动雷达装置。从而从控制部333输出控制信号A、B、C，将脉冲信号作为电波从发送天线301发射。而且，在接收天线302接收通过对象物T反射的反射波。接收天线302接收到的接收信号在高频接收部320下变频为复数基带信号，通过连接器305传递到复数信号放大器335。

输入到复数信号放大器335中的复数基带信号在此被放大，之后在复数A/D转换部331转换为复数数字信号，并传递到数字信号处理部332。传递到数字信号处理部332的数字信号中包括在连接器305等混入的噪声信号（α+β+γ+δ）。在步骤S 117中，在数字信号处理部332进行复数数字信号的处理。从而针对I相、Q相获得干扰噪声信号11和自混频噪声12混入信号10的如图13所示信号。

在步骤S118，从存储部334读出副本信号（α+β+γ+δ）的I分量、Q分量，在步骤S 119中，从数字信号处理部332处理的信号的I分量、Q分量中分别减去副本信号（α+β+γ+δ）的I分量、Q分量。并且，在步骤S120，从存储部334读出增益校正值，将其乘于减去副本信号之后的Q分量上。从而去除副本信号，并且获得校正I相、Q相之间的增益差的、如图12所示的信号10。基于该信号10，在步骤S121算出到对象物T的距离L以及相对速度。

另外，在本实施方式中，为了算出相对速度，在数字信号处理部332的处理中对输入信号进行复数信号处理（FFT处理），算出对象物的多普勒成分。上述说明的脉冲雷达装置300内产生的噪声信号均为稳定的噪声，因此，噪声信号α、β、γ、δ均未包括多普勒成分，只有相当于相对速度0的0[HZ]成分。

即，在步骤S104、S108、S112进行的数字信号处理部332的处理所获得的噪声信号数据只是相当于相对速度0的0[Hz]成分的噪声信号，在步骤S113存储于存储部334的副本信号（α+β+γ+δ）的傅里叶变换数据也只是相当于相对速度0的0[Hz]成分。因此，在上述步骤S119中，可以只是对从复数A/D转换部331输入的信号进行复数信号处理获得的0[Hz]成分减去副本信号（α+β+γ+δ）。

并且，当没有必要测量对象物的相对速度时，在数字信号处理部332无需进行上述FFT处理，判断在各距离门内是否检测出对象物的信号即可。并且，即使在没有必要测量对象物的相对速度时，为了改善SN比，也可以在数字信号处理部332进行上述FFT处理，判断在各距离门内是否检测出对象物即可。在这样的情况下，从控制部333输出控制信号A、B、C时获得的各距离门的数据减去对应于副本信号（α+β+γ+δ）的距离门的数据就可以获得低噪声信号，因此可以基于此确切地进行对象物的检测。

并且，在上述实施方式中，将增益校正值R为I分量AIn的距离门方向的积分值与Q分量AOn的距离门方向的积分值之比，但是还可以于此相反，将增益校正值R为Q分量AQn的距离门方向的积分值与I分量AIn的距离门方向的积分值之比，如下式。

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{AIn}}{\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{AQn}}$

这时，将增益校正值R乘于减去副本信号后的I分量上。从而能够校正I相、Q相之间的增益差。

在图15所示的流程图中，在开始使用脉冲雷达装置300时（接通电源时）时算出副本信号（α+β+γ+δ）以及增益校正值R，但并不限定于此，也可以在使用脉冲雷达装置300的过程中定期算出副本信号（α+β+γ+δ）以及增益校正值R。在使用脉冲雷达装置300的过程中，例如，装置内的温度上升，则副本信号可能会发生一点点的变化。因此，在使用脉冲雷达装置300的过程中定期重新算出副本信号以及增益校正值，从而进一步提高脉冲雷达装置300的雷达性能。

如上述说明，根据本发明的脉冲雷达装置，事先生成噪声信号的副本信号以及增益校正值并校正接收信号，从而可以高精度检测对象物的信息。在本发明的脉冲雷达装置中，对于工作频率较低的基带部可以采用低价格的低频用基板，并且采用目前广泛使用的连接器来连接低频用基板和高频用基板。从而能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置。

（第四实施方式）

下面，参照图20说明根据本发明第四实施方式的脉冲雷达装置。图20是示出了本实施方式的脉冲雷达装置400的结构框图。为了以相位单脉冲方式测量（测角）对象物T的方位角，本实施方式的脉冲雷达装置400作为接收天线410具有两个天线、即第一天线411和第二天线412。第一天线411和第二天线412接收的接收信号输入到混合（hybrid）电路413，在混合电路413中转换为两个接收信号的和信号（为∑）和差信号（为△），输出到切换器414。

在本实施方式中，通过切换器414切换，选择性地进行高频接收部320以及基带部330的和信号和差信号的处理。与对象物T的相对移动相比，切换器414以非常高的速度进行和信号和差信号的切换，因此可以利用交替切换检测出的和信号和差信号来高精度地检测对象物T的方位角。在本实施方式中，可以不改变高频接收部320和基带部330的结构即可进行单脉冲方式的测角，能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置400。

（第五实施方式）

在根据第五实施方式的脉冲雷达装置中，增益可变放大部设在基带部，该增益可变放大部根据接受用控制信号中的另一个调整增益并放大基带信号，并将其输入A/D转换部。控制部与发送用控制信号中的任意一个同步，根据检测距离确定上述接收用控制信号中的另一个，输出到增益可变放大部。

控制部以随着检测距离变为远距离其增益可变放大部的增益变大或为比近距离大的一定值的方式确定上述接收用控制信号的另一个，输出到增益可变放大部，并且，在输出发送信号后经过检测距离最大的时间起到输出下一个发送信号的期间，关闭上述接收用控制信号中的另一个。

当基带信号具有比m个发送公用控制信号和接收用控制信号更低的信号强度时，与传递m个的发送用控制信号和接收用控制信号的各自的控制线分开配置增益可变放大部。

并且，在根据第五实施方式的脉冲雷达装置的控制方法中，还增加了与发送用控制信号中的任意一个同步，根据检测距离来确定上述的接收用控制信号的另一个，并且根据该接收用控制信号的另一个调整增益，放大基带信号的增益可变步骤。在A/D转换步骤，输入在增益可变放大步骤被放大的基带信号，转换为数字信号，将其作为上述的数字信号输出。

在增益可变放大步骤中，以随着检测距离变为远距离，增益可变放大步骤所使用的增益变大或为比近距离大的一定值的方式确定上述接收用控制信号的另一个，并且，在输出发送信号后经过检测距离最大的时间起到输出下一个发送信号的期间，关闭上述接收用控制信号中的另一个。

下面，以控制部输出的发送用控制信号为两个信号、即，第一控制信号和第二控制信号，接收用控制信号为两个信号、即，第三控制信号和第四控制信号的情况为例进行说明。在这里，以作为发送用控制信号采用第一控制信号和第二控制信号的两个信号，作为接收用控制信号采用第三控制信号的一个信号的情况为例，但并不限定于此。

下面，参照图21对根据本发明第五实施方式的脉冲雷达装置进行说明。图21是示出了本实施方式的脉冲雷达装置500的结构框图。在图21，脉冲雷达装置500包括处理高频信号的高频发送部510以及高频接收部520、处理低频信号的基带部530、用于向空间发射电波的发送天线501以及接收被对象物反射的反射波的接收天线502。下面，为了方便说明，以符号T表示脉冲雷达装置500检测的对象物。

高频发送部510包括：作为电磁波的发送信号的发生源，发生指定的高频信号（载波）的振荡器511、将振荡器511生成的高频信号切割为指定的时间宽度的脉冲状信号（脉冲信号）的第一门部（gate）512及第二门部513。第一门部512及第二门513是将从振荡器511输入的高频信号切割为例如宽度1[ns]的脉冲信号的电路，可以采用合成器或开关。通过采用第一门部512和第二门部513的两个信号切割电路，可以生成尖锐成型的脉冲信号。从第二门部513输出的脉冲状发送信号被传递到发送天线501，从发送天线501作为电波发射到空中。

高频接收部520包括输入在接收天线502接收到的接收信号，取与发送信号的相关的相关器521以及利用从振荡器511输入的载波对从相关器521输入的信号进行下变频的IQ混频器522。IQ混频器522包括下变频为I分量的基带信号的第一混频器523、下变频为Q分量的基带信号的第二混频器524以及对从振荡器511输入的载波施加90度的相位差后输出到第一混频器523和第二混频器524的移相器525。相关器521从接收信号取出每测量距离的信号，并将其输出到第一混频器523以及第二混频器524。

基带部530包括输入在第一混频器523和第二混频器524下变频的基带信号的I分量和Q分量后放大到指定电平的增益可变放大部535、输入在增益可变放大部535放大的I分量和Q分量，转换为数字信号的A/D转换部531、对来自A/D转换部531的数字信号进行复数信号处理（复数傅里叶变换（FFT:Fast Fourier Transform）），算出对象物T的信息的数字信号处理部532、控制脉冲雷达装置500的工作的控制部533以及存储部534。控制部533对作为高频部件的第一门部512、第二门部513以及相关器521各自的电源进行开关控制。该控制部533生成的控制信号是1[ns]宽的信号。

在具有上述结构的本实施方式的脉冲雷达装置500中，构成高频发送部510和高频接收部520的各部件在数十GHz频率进行工作，相反，构成基带部530的各部件在至多2GHz的频率上进行工作。由于高频发送部510和高频接收部520的工作频率与基带部530的工作频率大不相同，所以优选分别形成于不同基板上。在本实施方式中，将高频发送部510和高频接收部520形成于高频用基板503上，将基带部530形成于低频用基板504上。并且，接收或发送高频信号的发送天线501和接收天线502也配置在高频用基板503上。

由于用于高频的基板的价格高于用于低频的基板的价格，所以在本实施方式中，在高价格的高频用基板503上只配置高频发送部510、高频接收部520、发送天线501和接收天线502，将处理低频信号的基带部530配置在低价格的低频用基板504上。从而能够降低脉冲雷达装置500的成本。

如上所述，将脉冲雷达装置500的各部件分别配置于高频用基板503和低频用基板504上，需要电连接高频用基板503上的部件和低频用基板504上的部件的手段。在本实施方式的脉冲雷达装置500中，采用了过去使用的低价格的多针连接器505。从低频用基板504上的控制部533输出的第一~第三控制信号经由连接器505传递到高频用基板503上的高频发送部510和高频接收部520，从高频用基板503上的高频接收部520输出的基带信号经由连接器505传递到低频用基板504上的基带部530。

在根据本实施方式的脉冲雷达装置500中，为了检测来自远方的对象物的较弱反射波，在增益可变放大部535对从高频接收部520输入的基带信号进行放大。增益可变放大部535的增益根据检测距离（距离门）发生变化，如果非连续状切换增益，则存在增益可变放大部535输出噪声信号的问题。参照图22说明设在增益可变放大部535的增益。图22是示出了从控制部533向增益可变放大部535输出的增益控制信号（第四控制信号）F的一例，示出了距离比增益控制信号的振幅关系。

在图22中，检测来自到距离L1的近距离的反射波时，将增益控制信号F为较小值，以较低增益进行放大。从而能够防止来自增益可变放大部535的输出信号超过A/D转换部531的最大输入电压。并且，在距离L1~L2期间，相对于距离，线性放大增益控制信号F，从而增益可变放大部535的增益随着距离变大。并且，对于从距离L2起到最大检测距离L3的远距离，将增益控制信号F为一定，以较大增益（例如，增益可变放大部535的最大增益）进行放大。

在距离L1~L2期间，增益控制信号F控制增益可变放大部535，以便以对应于距离门的距离宽度（在图22中以△L表示）的振幅变化量（图22中以△G表示）为单位，每当切换距离门时，将增益改变振幅变化量△G。其结果，增益可变放大部535的增益以振幅变化量△G为单位，每当切换距离门时不连续地发生变化。从而从增益可变放大部535输出噪声信号，该噪声信号混入基带信号中。下面，将该噪声称为偏移噪声。

参照图23说明从高频发送部510输出发送信号的周期与最大检测距离L3的关系。图23是示出了以周期C1输出发送信号（以符号2表示）的一例的说明图。在图23中，以C2表示相当于最大检测距离L3的时间。时间C2相当于以发送信号2被输出的时间点为基准点，电波往返最大检测距离L3的时间。符号3表示电波往返最大检测距离L3后接收到的接收电波。作为一例，周期C1为1μs，时间C2为0.2μs。脉冲雷达装置500在从输出发送信号2起经过时间C2的期间内，在最大检测距离L3的范围内检测对象物T。从而经过时间C2之后到输出下一个发送信号2的期间为不检测对象物T的时间带。

在达到最大检测距离L3之后，控制部533需要关闭增益控制信号F。使增益控制信号F维持针对最大检测距离L3设定的较大振幅，则当输出下一个发送信号时，需要突然使增益控制信号F变为较小值。由此增益可变放大部535的增益急剧变化，从而发生较大的偏移噪声，并混入基带信号中。为此，在本实施方式中，如图22所示，在到达最大检测距离L3后关闭增益控制信号。

并且，由于利用现有的多针连接器505电连接高频用基板503和低频用基板504，所以在连接器505中，来自控制信号的干扰噪声信号混入包括对象物T的信息的基带信号中。并且，从振荡器511输出的载波通过IQ混频器522被相关器521反射，再次在IQ混频器522下变频的自混频噪声也混入基带信号中。尤其是，当对象物T位于远方时，来自该对象物的反射信号的振幅电平变小，有时被隐藏在来自上述增益可变放大部535的偏移噪声、连接器505中的干扰噪声以及自混频噪声中。

因此，在本实施方式的脉冲雷达装置500中，事先制作包括上述偏移噪声和干扰噪声和自混频噪声的伪副本信号，检测对象物T时，从基带信号去除该副本信号。参照图24、图25说明伪副本信号例子。图24是示出了从发送天线501发射在高频发送部510生成的脉冲信号并在接收天线502接收被对象物T反射的反射波后在数字信号处理部532进行处理的信号10的一例的时间波形图（另外，横轴表示对应于时间的距离。在下面的图25、图28~图32中也相同）。图25是图24所示的信号10中混入上述伪信号时的时间波形图。符号11的信号是来自增益可变放大部535的偏移噪声，符号12的信号是在连接器505混入基带信号中的干扰噪声信号，符号13的信号是模拟示出自混频噪声的信号。

在本实施方式中，事先制作包括图25所示的偏移噪声11和干扰噪声信号12和自混频信号13的伪副本信号，并将其存储于存储部534。而且，启动脉冲雷达装置500检测对象物T时，从经由连接器505输入基带部530后通过数字信号处理部532处理的信号减去上述副本信号，从而获得图24所示的信号（低噪声信号）。下面参照附图详细说明事先制作上述副本信号的方法。

在图21中，将从控制部533输入第一门部512的控制信号（第一控制信号）以及传递该信号的控制线（第一控制线）分别为A、a，将从控制部533输入第二门部513的控制信号（第二控制信号）以及传递该信号的控制线（第二控制线）分别为B、b，将从控制部533输入相关器521的控制信号（第三控制信号）以及传递该信号的控制线（第三控制线）分别为C、c，将从控制部533输入增益可变放大部535的控制信号（第四控制信号）以及传递该信号的控制线（第四控制线）分别为F、f。控制信号A、B分别对第一门部512、第二门部513的电源进行开关控制，控制信号C对相关器521的电源进行开关控制。并且，增益控制信号F使在控制部533根据检测距离确定的振幅值与第一控制信号或第二控制信号同步输出到增益可变放大器535中。

并且，将从IQ混频器522的第一混频器523输入增益可变放大部535的基带信号（I信号）以及传递该信号的信号线分别为D、d，将从第二混频器524输入增益可变放大部535的基带信号（Q信号）以及传递该信号的信号线分别为E、e。上述的控制线a、b、c以及信号线d、e均经由连接器105的不同针。

在脉冲雷达装置500中，从控制部533通过控制线a、b以适当定时向第一门部512和第二门部513输出控制信号A、B，并将各自的电源接通约1[ns]，则振荡器511生成的载波被切割成1[ns]的脉冲宽度。从而生成指定频率的载波的1[ns]宽的发送信号，该信号输送到发送天线501作为电波发射到空中。被发射的电波通过仅分离距离L的对象物T反射，通过接收天线502接收。

从控制部533通过控制线c以指定的定时向相关器521输出控制信号C，则接通相关器521的电源，获得通过接收天线502接收的接收信号与发送信号的相关。从相关器521输出的信号通过IQ混频器522下变频为复数基带信号。通过第一混频器523和第二混频器524进行下变频的基带信号D、E通过信号线d、e输入到基带部530的增益可变放大部535，并在此被放大到指定电平。在增益可变放大部535被放大的信号输入A/D转换部531，在此转换为数字信号。在数字信号处理部532对该数字信号进行复数信号处理，算出涉及对象物T的位置信息和相对速度信息。

图21所示的控制线a、b、c以及信号线d、e通过连接器505连接高频用基板503与低频用基板504。连接器505的各针（端子）为显露状态，因此，虽然流过各端子的信号为微小电平，但也会转入其他端子进行干扰。流过控制线a、b、c的控制信号A、B、C是用于ON/OFF驱动RF部件（第一门部512、第二门部513、相关器521）的信号，具有例如2~3[V]的电平。以此相对应，流过信号线d、e的基带信号D、E是将对象物T反射的较低电平信号进行下变频的信号，是电平非常低的信号。因此，与基带信号D、E相比，控制信号A、B、C是电平非常高的信号，控制信号A、B、C在连接器505中从控制线a、b、c泄漏到信号线d、e中。

图26是示出了脉冲雷达装置500中的上述各控制线和信号线的扩大示意图。在图26，在连接器505中，将控制线a、b、c转入信号线d、e的信号分别为干扰噪声信号α、β、γ。干扰噪声信号α、β、γ是其电平与通过信号线d、e的基带信号D、E大致相同的信号。在图26中，用符号δ表示从振荡器511输出后通过IQ混频器522，被相关器521反射后再次通过IQ混频器522下变频的自混频噪声。该自混频噪声δ也混入基带信号D、E中。并且，增益可变放大部535中混入输出信号中的噪声为偏移噪声θ。

在本实施方式的脉冲雷达装置500中，为了事先制作包括混入基带信号D、E中的噪声α、β、γ、δ和增益可变放大部535中混入的噪声θ的伪副本信号，在开始使用脉冲雷达装置500时，通过控制线a、b、c使第一门部512、第二门部513、相关器521以及增益可变放大部535以恰当定时工作。之后将所获得的伪副本信号存储在存储部534，在检测对象物T时，在数字信号处理部532从A/D转换部531输入的信号减去副本信号，从而去除各噪声。下面，参照图27的流程图说明事先制作伪副本信号并使用该副本信号进行校正的方法。图27是示出了在脉冲雷达装置500中的信号处理方法的流程图。

在事先制作伪副本信号时，从发送天线501向空中发射发送电波，则会出现发送电波通过任意对象物反射，通过接收天线502接收的情况。接收到这样的反射波，则无法检测仅包括伪副本信号。为此，在制作伪副本信号时，禁止从发送天线501发射发送电波。

首先，在步骤S201中，判断是否开始使用脉冲雷达装置500，判断为开始使用时进入步骤S202，另外，当判断为使用中时进入步骤S214。在步骤S202中，控制部533使控制信号B、C、F流入控制线b、c、f，停止输出流过控制线a的控制信号A。其次，在步骤S203启动雷达装置。在脉冲雷达装置500中，只有在同时接通第一门部512和第二门部513的电源时，脉冲信号才输出到发送天线501。因此，在步骤S203启动雷达装置时控制信号A未输出到第一门部512，则脉冲信号不会输出到发送天线501。从而接收天线502也不会接收反射波。

其结果，数字信号处理部532中输入合成有控制信号B、C混入信号线d、e的干扰噪声信号β、γ和自混频噪声δ、偏移噪声θ的噪声信号（β+γ+δ+θ）（第一背景信号）。在步骤S204，噪声信号（β+γ+δ+θ）在数字信号处理部532接受信号处理。从而获得图28所示的噪声信号。图28是噪声信号（β+γ+δ+θ）的时间波形图。在步骤S205中，将在数字信号处理部532进行处理获得的噪声信号（β+γ+δ+θ）存储在存储部534中。

在下一个步骤S206中，控制部533使控制信号A、C、F流入控制线a、c、f，停止输出流过控制线b的控制信号B。然后，在步骤S207启动雷达装置。这时，仅接通第一门部512的电源，未接通第二门部513的电源，因此脉冲信号还是不会输出到发送天线501。从而接收天线502也不会接收到反射波。

其结果，数字信号处理部532中输入合成有控制信号A、C混入信号线d、e的干扰噪声信号α、γ和自混频噪声δ、偏移噪声θ的噪声信号（α+γ+δ+θ）（第二背景信号）。在步骤S208，噪声信号（α+γ+δ+θ）在数字信号处理部532接受信号处理。从而获得图29所示的噪声信号。图29是噪声信号（α+γ+δ+θ）的时间波形图。在步骤S209中，将在数字信号处理部532进行处理获得的噪声信号（α+γ+δ+θ）加在存储于存储部534中的（β+γ+δ+θ）上后进行存储。

并且，在步骤S210中，控制部533使控制信号C、F流入控制线c、f，同时停止输出流过控制线a、b的控制信号A、B。然后，在步骤S211启动雷达装置。这时，脉冲信号不会输出到发送天线501。从而接收天线502也不会接收到反射波。

其结果，数字信号处理部532中输入合成有控制信号C混入信号线d、e的干扰噪声信号γ和自混频噪声δ、偏移噪声θ的噪声信号（γ+δ+θ）（第三背景信号）。在步骤S212，噪声信号（γ+δ+θ）在数字信号处理部532接受信号处理。从而获得图30所示的噪声信号。图30是噪声信号（γ+δ+θ）的时间波形图。在步骤S213中，从存储于存储部534中的噪声信号减去在数字信号处理部532进行处理获得的噪声信号（γ+δ+θ）后进行存储。

如上所述，在噪声信号（β+γ+δ+θ）加上噪声信号（α+γ+δ+θ）后减去噪声信号（γ+δ+θ），从而，如下式，算出包括所有伪噪声信号。

（β+γ+δ+θ）+（α+γ+δ+θ）-（γ+δ+θ）=α+β+γ+δ+θ

如上所述，存储部534中存储合成有干扰噪声信号α、β、γ、自混频噪声δ以及偏移噪声θ的噪声信号的副本信号（α+β+γ+δ+θ）。在图28的时间波形上加上图29的时间波形，再减去图30的时间波形，则可以获得副本信号（α+β+γ+δ+θ）的时间波形。图31是副本信号（α+β+γ+δ+θ）的时间波形。

图31示出了利用增益可变放大部535的本实施方式的脉冲雷达装置500所检测的伪副本信号的时间波形图，图32示出了以将增益固定为最大值的增益固定放大器代替增益可变放大部535时的伪时间波形。在图32中，近距离的噪声电平较高，而在利用增益可变放大部535的图31中，近距离的噪声电平抑制在较低值。

另一方面，在步骤S201中判断为脉冲雷达装置500为已经使用中时，在步骤S214启动雷达装置。从而从控制部533输出控制信号A、B、C、F，将脉冲信号作为电波从发送天线501发射。而且，在接收天线502接收通过对象物T反射的反射波。接收天线502接收到的接收信号在高频接收部520下变频为基带信号，通过连接器505传递到增益可变放大部535。输入增益可变放大部535的基带信号在此被放大到指定电平，并输A/D转换部531转换为数字信号，之后传递到数字信号处理部532。

传递到数字信号处理部532的数字信号中包括在连接器505或增益可变放大部535等混入的噪声信号（α+β+γ+δ+θ）。在步骤S215中，数字信号处理部532进行数字信号的处理。从而获得偏移噪声11、干扰噪声信号12和自混频噪声13混入信号10的如图25所示信号。

在步骤S216从存储部534读出副本信号（α+β+γ+δ+θ），在步骤S217中，从数字信号处理部532处理的信号中减去副本信号（α+β+γ+δ+θ）。从而获得如图24所示的信号10。基于该信号10，在步骤S218算出到对象物T的距离L以及相对速度。

另外，在本实施方式中，为了算出相对速度，在数字信号处理部532的处理中对输入信号进行复数信号处理（FFT处理），算出对象物的多普勒成分。上述说明的脉冲雷达装置500内产生的噪声信号均为稳定的噪声，因此，噪声信号α、β、γ、δ、θ均未包括多普勒成分，只有相当于相对速度0的0[HZ]成分。

由此，在步骤S204、S208、S212进行的数字信号处理部532的处理所获得的噪声信号数据只是相当于相对速度0的0[Hz]成分的噪声信号，在步骤S213存储于存储部534的副本信号（α+β+γ+δ+θ）的傅里叶变换数据也只是相当于相对速度0的0[Hz]成分。因此，在步骤S217，可以只是对从A/D转换部531输入的信号进行复数信号处理获得的0[Hz]成分减去副本信号（α+β+γ+δ+θ）。

并且，当没有必要测量对象物的相对速度时，在数字信号处理部532无需进行上述FFT处理，判断在各距离门内是否检测出对象物的信号即可。并且，即使在没有必要测量对象物的相对速度时，为了改善SN比，也可以在数字信号处理部532进行上述FFT处理，判断在各距离门内是否检测出对象物。在这样的情况下，从控制部533输出控制信号A、B、C、F时获得的各距离门的数据减去对应于副本信号（α+β+γ+δ+θ）的距离门的数据就可以获得低噪声信号，因此可以基于此确切地进行对象物的检测。

在图27所示的流程图中，在开始使用脉冲雷达装置500时（接通电源时）已经制作了副本信号（α+β+γ+δ+θ），但并不限定于此，也可以在使用脉冲雷达装置500的过程中定期制作副本信号（α+β+γ+δ+θ）。在使用脉冲雷达装置500的过程中，例如，装置内的温度上升，则副本信号可能会发生一点点的变化。因此，在使用脉冲雷达装置500的过程中定期重新制作副本信号，从而进一步提高脉冲雷达装置500的雷达性能。

如上述说明，根据本发明的脉冲雷达装置及其控制方法，事先制作噪声信号的副本信号并从接收信号去除，从而能够以简单的结构去除根据检测距离不连续状改变增益可变放大部的增益时的噪声或从控制线向信号线干扰的噪声、自混频噪声的影响，可以高精度检测对象物的信息。在本发明的脉冲雷达装置中，对于工作频率较低的基带部可以采用低价格的低频用基板，并且采用目前广泛使用的连接器来连接低频用基板和高频用基板。从而能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置。

（第六实施方式）

下面，参照图33说明根据本发明第六实施方式的脉冲雷达装置。图33是示出了本实施方式的脉冲雷达装置600的结构框图。为了以相位单脉冲方式测量（测角）对象物T的方位角，本实施方式的脉冲雷达装置600作为接收天线610具有两个天线、即第一天线611和第二天线612。第一天线611和第二天线612接收的接收信号输入到混合（hybrid）电路613，在混合电路613中转换为两个接收信号的和信号（为∑）和差信号（为△），输出到切换器614。

在本实施方式中，通过切换器614切换，选择性地进行高频接收部520以及基带部530的和信号和差信号的处理。与对象物T的相对移动相比，切换器614以非常高的速度进行和信号和差信号的切换，因此可以利用交替切换检测出的和信号和差信号来高精度地检测对象物T的方位角。在本实施方式中，可以不改变高频接收部520和基带部530的结构即可进行单脉冲方式的测角，能够提供体积小且成本低的脉冲雷达装置600。

在上述各实施方式中，将以高频工作的高频发送部和高频接收部配置在高频用基板上，以低频工作的基带部配置在低频用基板上。下面说明当分为高频用基板和低频用基板的两个基板构成脉冲雷达装置时，放大基带信号的放大器优选配置在哪个基板上的问题。在上述的第三实施方式~第六实施方式中，均将放大器配置在低频用基板上。

下面，以第五实施方式的脉冲雷达装置500为例，研究放大器的优选配置位置。在第五实施方式中，与其他实施方式相同，通过连接器505连接高频用基板503和低频用基板504，并通过连接器505内的针来连接在两者之间传递各控制信号及基带信号的控制线A、B、C以及信号线D。连接器505为针之间的间隔并不是很大，隔离度也并不是很高的低价格的连接器。

将接收信号下变频的基带信号的信号强度较低，因此在进行A/D转换之前利用放大器放大。与控制线A、B、C的控制信号相比，基带信号的信号强度非常低，例如控制信号的强度为1000mV，而基带信号的强度为1mV。基带信号的强度非常低，因此在脉冲雷达装置500中利用增益可变放大部535将基带信号的强度放大到例如1000mV。

放大前的基带信号通过连接器505内时，连接器内的信号强度较高的控制信号转入基带信号中的干扰噪声信号的影响成为问题，但是，如在上述第一~第六实施方式中说明，通过本发明的脉冲雷达装置及其控制方法大幅减少该干扰噪声信号的影响。与此相对应，基带信号的强度低于控制信号，因此从基带信号转入控制信号的干扰噪声信号对基于控制信号的脉冲雷达装置的工作几乎没有影响。其结果，以指定的脉冲重复周期（PRF）生成按照控制信号输出的发送信号，如图34（a）所示的发送信号P1。

另一方面，将增益可变放大部535配置在高频用基板503上对基带信号进行放大之后使其通过连接器505内时，从被放大的基带信号转入控制信号的干扰噪声信号的强度变大，控制信号中混入比较高的噪声信号。其结果，如图34（b）所示，在指定格的脉冲重复周期（PRF）之外，第一门部512和第二门部513也会工作，输出发送信号P2。如果在指定的脉冲重复周期之外输出发送信号，则脉冲雷达装置500无法进行正常的探测工作。

因此，在设有放大器的第三~第六实施方式中，将放大器配置在低频用基板上，使放大器的强度较低的基带信号通过连接器内。从而，从基带信号转入控制信号中的干扰噪声信号变为对控制信号几乎没有影响的非常低的信号，无需设置用于降低对控制信号的影响的复杂的结构或控制。并且，通过本发明的脉冲雷达装置及其控制方法能够大幅降低在连接器内从控制信号转入基带信号的干扰噪声信号。

另外，本实施方式中的说明用于示出根据本发明的脉冲雷达装置及其控制方法的例子，并不限定于此。在不脱离本发明宗旨的范围内可以适当改变本实施方式中的脉冲雷达装置及其控制方法的详细构成及详细工作等。

附图标记

100、200、300、400、500、600脉冲雷达装置

101、301、501发送天线

102、210、302、410、502、610接收天线

103、303、503高频用基板

104、304、504低频用基板

105、305、505连接器

110、310、510高频发送部

111、311、511振荡器

112、312、512第一门部

113、313、513第二门部

120、320、520高频接收部

121、321、521相关器

122、322、522IQ混频器（正交下变频部）

123、323、523第一混频器

124、324、524第二混频器

125、325、525移相器

130、330、530基带部

131、531A/D转换部

331复数A/D转换部

132、332、532数字信号处理部

133、333、533控制部

134、334、534存储部

211、411、611第一天线

212、412、612第二天线

213、413、613混合电路

214、414、614切换器

335复数信号放大器

535增益可变放大部

Claims (37)

1.一种脉冲雷达装置，其特征在于，包括：

高频发送部，所述高频发送部包括生成指定频率的载波的振荡器，所述高频发送部按照两个以上的发送用控制信号，将所述载波切割成脉冲状，生成发送信号；

发送天线，从所述高频发送部输入所述发送信号，并作为电波向空间发射；

接收天线，用于接收所述电波被对象物反射的反射波；

高频接收部，从所述接收天线输入接收信号，按照接收用控制信号中的至少一个，取与所述发送信号的相关，转换为基带信号；以及

基带部，所述基带部至少包括：A/D转换部，输入所述基带信号后转换为数字信号；数字信号处理部，从所述A/D转换部输入所述数字信号，算出到所述对象物的距离和/或所述对象物的相对速度和/或所述对象物的方位角；以及，控制部，向所述高频发送部输出所述发送用控制信号，并且向所述高频接收部输出所述接收用控制信号中的至少一个，

其中，所述发送用控制信号为X1～Xm，当所述控制部没有输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时，所述A/D转换部输出的数字信号为第i个背景信号，其中，m≥2，

所述数字信号处理部，依次选择所述X1～Xm作为所述第i个发送用控制信号Xi，获取所述控制部输出除了所述Xi之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号，将其分别作为第一个～第m个的所述背景信号，并且获取所述控制部没有输出所有所述m个的发送用控制信号而输出所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号作为第（m+1）个背景信号，并且将所述第一个～第m个背景信号相加后减去所述第（m+1）个背景信号，之后除以（m-1），从而算出副本信号，

所述控制部输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号减去所述副本信号，算出低噪声信号，

基于所述低噪声信号，算出到所述对象物的距离和/或所述对象物的相对速度和/或所述对象物的方位角。

2.根据权利要求1所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部对从所述A/D转换部输入的数字信号进行傅里叶变换处理，

相当于所述控制部输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

3.根据权利要求1所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

至少所述基带部形成在第一基板上，所述高频发送部及所述高频接收部形成在与所述第一基板不同的另一基板上，

所述第一基板与所述另一基板之间设有多针连接器的连接部，用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述m个发送用控制信号及接收用控制信号的各自的控制线总括连接为通电状态，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。

4.根据权利要求2所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

至少所述基带部形成在第一基板上，所述高频发送部及所述高频接收部形成在与所述第一基板不同的另一基板上，

所述第一基板与所述另一基板之间设有多针连接器的连接部，用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述m个发送用控制信号及接收用控制信号的各自的控制线总括连接为通电状态，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。

5.根据权利要求1至4中任一所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述高频发送部还包括：

第一门部，按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状；以及

第二门部，按照第二控制信号进一步切割所述第一门部切割的信号，生成所述发送信号，

所述高频接收部包括：

相关部，从所述接收天线输入所述接收信号，按照第三控制信号取与所述发送信号的相关；以及

下变频部，将来自所述相关部的输出信号下变频为基带信号，并输出所述基带信号，

所述控制部分别向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号，对各自的电源进行开关控制，

所述数字信号处理部以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号，其中m=2。

6.根据权利要求5所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部从相当于所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

7.根据权利要求5所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，

所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，

在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。

8.根据权利要求6所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，

所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，

在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。

9.根据权利要求1至4中任一所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述高频接收部输出作为所述基带信号且由I分量和Q分量构成的复数基带信号，

所述基带部至少包括复数信号放大器，用于从所述高频接收部输入所述复数基带信号，分别将所述I分量及Q分量并列放大到指定的电平，并输出到所述A/D转换部，

所述A/D转换部是从所述复数信号放大器输入被放大的I分量及Q分量且并列转换为复数数字信号后作为所述数字信号输出的复数A/D转换部，

并且，所述数字信号处理部将所述控制部没有输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述复数A/D转换部输出的复数数字信号作为所述第i个背景信号，将所述控制部没有输出所有所述m个发送用控制信号而输出所述接收用控制信号时所述复数A/D转换部输出的复数数字信号作为所述第（m+1）个背景信号，所述第一个～第m个背景信号的各自的I分量之间以及Q分量之间相加，之后分别减去所述第（m+1）个背景信号的I分量及Q分量，再分别除以（m-1），从而算出所述副本信号的I分量及Q分量，

所述副本信号的I分量的距离门方向的积分值和所述副本信号的Q分量的距离门方向的积分值中的一个除以另一个，算出增益校正值，

所述控制部输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时所述复数A/D转换部输出的复数数字信号的I分量及Q分量分别减去所述副本信号的I分量及Q分量，

在减去所述副本信号之后的所述复数数字信号的I分量或Q分量乘以所述增益校正值，从而算出所述低噪声信号。

10.根据权利要求9所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述复数基带信号具有低于所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的信号强度，

所述复数信号放大器与传递所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的各自的控制线分开配置，所述复数信号放大器用于输入并放大复数基带信号。

11.根据权利要求9所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述高频发送部还包括：

第一门部，按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状；以及

第二门部，按照第二控制信号进一步切割所述第一门部切割的信号，生成所述发送信号，

所述高频接收部包括：

相关部，从所述接收天线输入所述接收信号，按照第三控制信号取与所述发送信号的相关；以及

正交下变频部，将来自所述相关部的输出信号下变频为基带信号，并输出所述复数基带信号，

所述控制部分别向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号，对各自的电源进行开关控制，

所述数字信号处理部以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号的I分量及Q分量，其中m=2。

12.根据权利要求10所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述高频发送部还包括：

第一门部，按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状；以及

第二门部，按照第二控制信号进一步切割所述第一门部切割的信号，生成所述发送信号，

所述高频接收部包括：

相关部，从所述接收天线输入所述接收信号，按照第三控制信号取与所述发送信号的相关；以及

正交下变频部，将来自所述相关部的输出信号下变频为基带信号，并输出所述复数基带信号，

所述控制部分别向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号，对各自的电源进行开关控制，

所述数字信号处理部以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号的I分量及Q分量，其中m=2。

13.根据权利要求11所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部对从所述复数A/D转换部输入的复数数字信号进行傅里叶变换处理，

相当于所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号及所述第三控制信号时所述复数A/D转换部输出的复数数字信号的I分量及Q分量的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的I分量及Q分量的0Hz的傅里叶分量，

减去所述副本信号之后的所述复数数字信号的I分量或Q分量乘以所述增益校正值，从而算出所述低噪声信号。

14.根据权利要求11所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，

所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，

在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。

15.根据权利要求12所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，

所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，

在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。

16.根据权利要求13所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，

所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，

在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。

17.根据权利要求1至4中任一所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

至少所述基带部包括增益可变放大部，用于按照所述接收用控制信号的另一个调整增益，放大所述基带信号后向所述A/D转换部输出，

所述控制部与所述发送用控制信号中的任一同步，根据检测距离，确定所述接收用控制信号的另一个，并向所述增益可变放大部输出。

18.根据权利要求17所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述控制部以随着所述检测距离变为远距离、所述增益可变放大部的增益变大或为大于近距离的一定值的方式确定所述接收用控制信号的另一个，并向所述增益可变放大部输出，并且，在输出所述发送信号后，在所述检测距离成为最大的时间起到输出下一个所述发送信号为止的期间内关闭所述接收用控制信号的另一个。

19.根据权利要求17所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带信号具有低于所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的信号强度，

所述增益可变放大器与传递所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的各自的控制线分开配置，所述增益可变放大器用于输入并放大基带信号。

20.根据权利要求18所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带信号具有低于所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的信号强度，

所述增益可变放大器与传递所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号的各自的控制线分开配置，所述增益可变放大器用于输入并放大基带信号。

21.根据权利要求17所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述高频发送部还包括：

第一门部，按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状；以及

第二门部，按照第二控制信号进一步切割所述第一门部切割的信号，生成所述发送信号，

所述高频接收部包括：

相关部，从所述接收天线输入所述接收信号，按照第三控制信号取与所述发送信号的相关；以及

下变频部，将来自所述相关部的输出信号下变频为基带信号，并输出所述基带信号，

所述增益可变放大部按照第四控制信号调整增益，对所述基带信号进行放大，

所述控制部分别向所述第一门部、所述第二门部、所述相关部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号，对各自的电源进行开关控制，并且与所述第一控制信号或所述第二控制信号同步，根据检测距离确定所述第四控制信号，并向所述增益可变放大部输出，

所述数字信号处理部以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号及所述第四控制信号为所述接收用控制信号算出所述副本信号，其中m=2。

22.根据权利要求21所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述控制部以随着所述检测距离变为远距离、所述增益可变放大部的增益变大或为大于近距离的一定值的方式确定所述第四控制信号，并向所述增益可变放大部输出，并且，在输出所述发送信号后，在所述检测距离成为最大的时间起到输出下一个所述发送信号为止的期间内关闭所述第四控制信号。

23.根据权利要求21所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部从相当于所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、第四控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

24.根据权利要求22所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述数字信号处理部从相当于所述控制部输出所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、第四控制信号时所述A/D转换部输出的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

25.根据权利要求21所述的脉冲雷达装置，其特征在于，

所述基带部形成在对应于该基带部的工作频带的低频用基板上，

所述高频发送部及所述高频接收部形成在对应于该高频发送部及高频接收部的工作频带的高频用基板上，

在所述低频用基板与所述高频用基板之间设有用于将传递所述基带信号的信号线和传递所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号的第一控制线、第二控制线、第三控制线总括连接为通电状态的多针连接器的连接部，在所述连接部内分开配置所述控制线的连接和所述信号线的连接，以使从所述控制线泄漏到所述信号线的信号的电平进入所述A/D转换部的动态范围内。

26.一种脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，包括：

生成指定频率的载波的载波生成步骤；

按照两个以上的发送用控制信号，将所述载波切割成脉冲状，生成发送信号的信号切割步骤；

将所述发送信号作为电波向空间发射的发送步骤；

接收所述电波被对象物反射的反射波的接收步骤；

按照接收用控制信号中的至少一个，取在所述接收步骤接收的接收信号与所述发送信号的相关的相关步骤；

将所述相关步骤的输出信号下变频为基带信号后输出基带信号的下变频步骤；

至少输入所述基带信号后转换为数字信号的A/D转换步骤；以及

输入所述数字信号，算出到所述对象物的距离和/或所述对象物的相对速度和/或所述对象物的方位角的数字信号处理步骤，

其中，所述发送用控制信号为X1～Xm，当在所述信号切割步骤没有输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时，在所述A/D转换步骤获得的数字信号为第i个背景信号，其中，m≥2，

在所述数字信号处理步骤，

依次选择所述X1～Xm，作为所述第i个发送用控制信号Xi，获取在所述信号切割步骤输出除了所述Xi之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号，将其分别作为第一个～第m个的所述背景信号，并且获取在所述信号切割步骤没有输出所有所述m个的发送用控制信号而输出所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获取的数字信号作为第（m+1）个背景信号，并且将所述第一个～第m个背景信号相加后减去所述第（m+1）个背景信号，之后除以（m-1），从而算出副本信号，在所述信号切割步骤输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的数字信号减去所述副本信号，算出低噪声信号，基于该低噪声信号，算出到所述对象物的距离和/或所述对象物的相对速度和/或所述对象物的方位角。

27.根据权利要求26所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述数字信号处理步骤中，对在所述A/D转换步骤被转换的数字信号进行傅里叶变换处理，

相当于在所述信号切割步骤输出所述m个发送用控制信号且在所述相关步骤输出所述接收用控制信号的至少一个时在所述A/D转换步骤获取的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

28.根据权利要求26或27所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

所述信号切割步骤包括：

按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一切割步骤；以及

按照第二控制信号进一步切割在所述第一切割步骤切割的信号，生成所述发送信号的第二切割步骤，

在所述相关步骤，按照第三控制信号取所述接收信号与所述发送信号的相关；

在数字信号处理步骤，以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号，其中m=2。

29.根据权利要求28所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

从相当于执行所述第一切割步骤、所述第二切割步骤、所述相关步骤时的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。

30.根据权利要求26或27所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述下变频步骤，作为所述基带信号输出由I分量和Q分量构成的复数基带信号，

至少，还包括复数信号放大步骤，输入所述复数基带信号，分别将所述I分量及Q分量并列放大到指定的电平，

在所述A/D转换步骤，输入被放大的所述I分量及Q分量且并列转换为复数数字信号后作为所述数字信号输出，

并且，在所述数字信号处理步骤，将在所述信号切割步骤没有输出所述发送用控制信号中的第i个发送用控制信号Xi而输出除此之外的所述发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的复数数字信号作为所述第i个背景信号，将在所述信号切割步骤没有输出所有所述m个发送用控制信号而输出所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的复数数字信号作为所述第（m+1）个背景信号，所述第一个～第m个背景信号的各自的I分量之间以及Q分量之间相加，之后分别减去所述第（m+1）个背景信号的I分量及Q分量，再分别除以（m-1），从而算出所述副本信号的I分量及Q分量，

所述副本信号的I分量的距离门方向的积分值和所述副本信号的Q分量的距离门方向的积分值中的一个除以另一个，算出增益校正值，

在所述信号切割步骤输出所述m个发送用控制信号及所述接收用控制信号时在所述A/D转换步骤获得的复数数字信号的I分量及Q分量分别减去所述副本信号的I分量及Q分量，

在减去所述副本信号之后的所述复数数字信号的I分量或Q分量乘以所述增益校正值，从而算出所述低噪声信号。

31.根据权利要求30所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

所述信号切割步骤包括：

按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一切割步骤；以及

按照第二控制信号进一步切割在所述第一切割步骤切割的信号，生成所述发送信号的第二切割步骤，

在所述相关步骤，按照第三控制信号取所述接收信号与所述发送信号的相关，

在所述数字信号处理步骤，以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号为所述接收用控制信号中的至少一个算出所述副本信号，其中m=2。

32.根据权利要求31所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述数字信号处理步骤，对在所述A/D转换步骤转换的复数数字信号进行傅里叶变换处理，

从相当于在执行所述第一切割步骤、所述第二切割步骤及所述相关步骤时的所述复数数字信号的I分量及Q分量的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的I分量及Q分量的0Hz的傅里叶分量，

减去所述副本信号之后的所述复数数字信号的I分量或Q分量乘以所述增益校正值，从而算出所述低噪声信号。

33.根据权利要求26或27所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

至少还包括增益可变放大步骤，与所述发送用控制信号中的任一同步，根据检测距离，确定所述接收用控制信号的另一个，按照该接收用控制信号的另一个调整增益，放大在所述下变频步骤生成的所述基带信号，

在所述A/D转换步骤，输入被放大的所述基带信号且转换为数字信号后作为所述数字信号输出。

34.根据权利要求33所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述增益可变放大步骤，以随着所述检测距离变为远距离、在所述增益可变放大步骤利用的增益变大或为大于近距离的一定值的方式确定所述接收用控制信号的另一个，并且，在输出所述发送信号后，在所述检测距离成为最大的时间起到输出下一个所述发送信号为止的期间内关闭所述接收用控制信号的另一个。

35.根据权利要求33所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

所述信号切割步骤包括：

按照第一控制信号将所述载波切割成脉冲状的第一切割步骤；以及

按照第二控制信号进一步切割在所述第一切割步骤切割的信号，生成所述发送信号的第二切割步骤，

在所述相关步骤，按照第三控制信号取所述接收信号与所述发送信号的相关，

在所述增益可变放大步骤，按照与所述第一控制信号或所述第二控制信号同步、根据检测距离确定的第四控制信号调整增益，放大所述基带信号，

在所述数字信号处理步骤，

以所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述m个发送用控制信号，且以所述第三控制信号及所述第四控制信号为所述接收用控制信号算出所述副本信号，其中m=2。

36.根据权利要求35所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述增益可变放大步骤，以随着所述检测距离变为远距离、在所述增益可变放大步骤利用的增益变大或为大于近距离的一定值的方式确定所述第四控制信号，并且，在输出所述发送信号后，在所述检测距离成为最大的时间起到输出下一个所述发送信号为止的期间内关闭所述第四控制信号。

37.根据权利要求35所述的脉冲雷达装置的控制方法，其特征在于，

在所述数字信号处理步骤，从相当于执行所述第一切割步骤、所述第二切割步骤、所述相关步骤以及所述增益可变放大步骤时的数字信号的0Hz的傅里叶分量减去相当于所述副本信号的0Hz的傅里叶分量，算出所述低噪声信号。