JP3500580B2 - レーダ装置 - Google Patents
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は高いレンジ分解能
で観測できるレーダ装置に関するものである。
で観測できるレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のレーダ装置を示すもので，
Merrill I.Skolnik 著“Introduction to Radar Syste
ms”2d ed．， McGraw−Hill Book Co．，New York，19
80に記載されている内容にもとづいたレーダ装置の構成
図である。
Merrill I.Skolnik 著“Introduction to Radar Syste
ms”2d ed．， McGraw−Hill Book Co．，New York，19
80に記載されている内容にもとづいたレーダ装置の構成
図である。
【０００３】図３において，１は所定のパルス繰り返し
周波数に従ってトリガ信号を発生するトリガ信号発生
器，３は中間周波数の連続波を出力するコヒーレント発
振器，４は周波数変換を行うミキサ（Ａ），５は中間周
波数帯の信号を増幅する増幅器（Ａ），６は無線周波数
の連続波を出力する安定化局部発振器，７は周波数変換
を行うミキサ（Ｂ），８は無線周波数帯の信号を増幅す
る高出力増幅器，９は送受切換器，１０はアンテナ，１
１は周波数変換を行うミキサ（Ｃ），１２は中間周波数
帯の信号を増幅する増幅器（Ｂ），１３は周波数変換を
行うミキサ（Ｄ），１４は受信信号をレンジ方向にパル
ス圧縮するレンジ圧縮器，１５はレンジ方向にパルス圧
縮された受信信号をアンテナの回転と共に表示する表示
器，１７はチャープ信号を発生するチャープ信号発生器
である。
周波数に従ってトリガ信号を発生するトリガ信号発生
器，３は中間周波数の連続波を出力するコヒーレント発
振器，４は周波数変換を行うミキサ（Ａ），５は中間周
波数帯の信号を増幅する増幅器（Ａ），６は無線周波数
の連続波を出力する安定化局部発振器，７は周波数変換
を行うミキサ（Ｂ），８は無線周波数帯の信号を増幅す
る高出力増幅器，９は送受切換器，１０はアンテナ，１
１は周波数変換を行うミキサ（Ｃ），１２は中間周波数
帯の信号を増幅する増幅器（Ｂ），１３は周波数変換を
行うミキサ（Ｄ），１４は受信信号をレンジ方向にパル
ス圧縮するレンジ圧縮器，１５はレンジ方向にパルス圧
縮された受信信号をアンテナの回転と共に表示する表示
器，１７はチャープ信号を発生するチャープ信号発生器
である。
【０００４】次に動作について説明する。トリガ信号発
生器１はパルス繰り返し周波数fPRFにもとづいて図４に
示すようにトリガ信号を発生する。チャープ信号発生器
１７ではトリガ信号発生器１のトリガ信号に従ってkを
定数とすれば数１に示すチャープ信号（リニアＦＭ信号
ともいう）が発生される。図５にチャープ信号波形を示
す。
生器１はパルス繰り返し周波数fPRFにもとづいて図４に
示すようにトリガ信号を発生する。チャープ信号発生器
１７ではトリガ信号発生器１のトリガ信号に従ってkを
定数とすれば数１に示すチャープ信号（リニアＦＭ信号
ともいう）が発生される。図５にチャープ信号波形を示
す。
【０００５】
【数１】
【０００６】ただし，数１において，右辺第１項は数２
により定義され，τはチャープ信号のパルス幅を表す。
により定義され，τはチャープ信号のパルス幅を表す。
【０００７】
【数２】
【０００８】コヒーレント発振器３では中間周波数をfI
Fとすれば数３に示す連続した信号s2(t)が発生される。
Fとすれば数３に示す連続した信号s2(t)が発生される。
【０００９】
【数３】
【００１０】ミキサ（Ａ）４ではコヒーレント発振器３
の出力とチャープ信号発生器１７の出力が混合されて、
数４に示す信号s3(t)が出力され，増幅器（Ａ）５で増
幅される。
の出力とチャープ信号発生器１７の出力が混合されて、
数４に示す信号s3(t)が出力され，増幅器（Ａ）５で増
幅される。
【００１１】
【数４】
【００１２】安定化局部発振器６では無線周波数をfRF
とすれば数５に示す連続した信号s4(t)が発生される。
とすれば数５に示す連続した信号s4(t)が発生される。
【００１３】
【数５】
【００１４】ミキサ（Ｂ）７では安定化局部発振器６の
出力と増幅器（Ａ）５の出力が混合された後，高出力増
幅器８で増幅されて数６に示す信号s5(t)が出力され
る。ただし，数６においてA0は増幅器（Ａ）５と高出力
増幅器８により増幅された後の信号s5(t)の振幅を表
す。
出力と増幅器（Ａ）５の出力が混合された後，高出力増
幅器８で増幅されて数６に示す信号s5(t)が出力され
る。ただし，数６においてA0は増幅器（Ａ）５と高出力
増幅器８により増幅された後の信号s5(t)の振幅を表
す。
【００１５】
【数６】
【００１６】高出力増幅器８の出力s5(t)は送受切換器
９を経てアンテナ１０より目標に向けて放射される。目
標で反射された反射波は再びアンテナ１０，送受切換器
９を経た後安定化局部発振器６の出力s4(t)とミキサ
（Ｃ）１１で混合されて数７に示す信号s6(t)となる。
ただし，数７の右辺においてτDはアンテナ１０から目
標までの距離にもとづく遅延時間，A1は振幅である。
９を経てアンテナ１０より目標に向けて放射される。目
標で反射された反射波は再びアンテナ１０，送受切換器
９を経た後安定化局部発振器６の出力s4(t)とミキサ
（Ｃ）１１で混合されて数７に示す信号s6(t)となる。
ただし，数７の右辺においてτDはアンテナ１０から目
標までの距離にもとづく遅延時間，A1は振幅である。
【００１７】
【数７】
【００１８】信号s6(t)は増幅器（Ｂ）１２で増幅され
た後，ミキサ（Ｄ）１３においてコヒーレント発振器３
の出力s2(t)と混合されて数８に示す信号s7(t)となる。
ただし，数８において右辺のA2は信号s7(t)の振幅を表
す。
た後，ミキサ（Ｄ）１３においてコヒーレント発振器３
の出力s2(t)と混合されて数８に示す信号s7(t)となる。
ただし，数８において右辺のA2は信号s7(t)の振幅を表
す。
【００１９】
【数８】
【００２０】さて，レンジ圧縮器１４ではミキサ（Ｄ）
１３の出力s7(t)とチャープ信号発生器１７の出力s1(t)
との相関が数９に従って算出され，s8(t)が出力され
る。ただし，数９において＊は複素共役を表し，ηはs1
(t)の時間波形とs7(t)の時間波形との時間ずれを表す。
s8(t)は図６に示すようにパルス幅が1／(kτ)に圧縮さ
れた波形となる。
１３の出力s7(t)とチャープ信号発生器１７の出力s1(t)
との相関が数９に従って算出され，s8(t)が出力され
る。ただし，数９において＊は複素共役を表し，ηはs1
(t)の時間波形とs7(t)の時間波形との時間ずれを表す。
s8(t)は図６に示すようにパルス幅が1／(kτ)に圧縮さ
れた波形となる。
【００２１】
【数９】
【００２２】表示器１５ではアンテナ１０の回転に伴う
角度信号がアンテナ１０から入力され，この角度信号に
もとづくと共に，トリガ信号発生器１からのトリガ信号
に同期してレンジ圧縮器１４の出力が表示される。
角度信号がアンテナ１０から入力され，この角度信号に
もとづくと共に，トリガ信号発生器１からのトリガ信号
に同期してレンジ圧縮器１４の出力が表示される。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置は以
上のように構成されているのでパルス繰り返し周波数が
高くなると表示器１５において図７に示すようにアンテ
ナ１０より放射されたs5(t)の信号によるエコーと次に
放射されたs5(t−(1／fPRF))の信号によるエコー，さら
に次に放射されたs5(t−(2／fPRF))の信号によるエコー
などが重畳するためレンジ圧縮器１４によりレンジ圧縮
を行ってもレンジアンビギュイティが発生し，表示器１
５に表示される画像が不鮮明となる問題が生じた。
上のように構成されているのでパルス繰り返し周波数が
高くなると表示器１５において図７に示すようにアンテ
ナ１０より放射されたs5(t)の信号によるエコーと次に
放射されたs5(t−(1／fPRF))の信号によるエコー，さら
に次に放射されたs5(t−(2／fPRF))の信号によるエコー
などが重畳するためレンジ圧縮器１４によりレンジ圧縮
を行ってもレンジアンビギュイティが発生し，表示器１
５に表示される画像が不鮮明となる問題が生じた。
【００２４】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので，レンジアンビギュイティの現象
を抑圧することを目的とする。
ためになされたもので，レンジアンビギュイティの現象
を抑圧することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるレーダ
装置はパルス繰り返し周波数に対応してトリガ信号を出
力するトリガ信号発生器と，上記トリガ信号発生器の出
力にもとづいて所定の時間幅にわたってランダム信号を
発生し，かつ他の時刻に上記トリガ信号発生器にもとづ
いて発生されたランダム信号とは無相関な信号を発生す
るランダム信号発生器と，中間周波数の連続波を出力す
るコヒーレント発振器と，上記ランダム信号発生器の出
力と，上記コヒーレント発振器の出力を混合するミキサ
（Ａ）と，上記ミキサ（Ａ）の出力を増幅する増幅器
（Ａ）と，無線周波数の連続波を出力する安定化局部発
振器と，上記安定化局部発振器の出力と上記増幅器
（Ａ）の出力を混合するミキサ（Ｂ）と，上記ミキサ
（Ｂ）の出力を増幅する高出力増幅器と，上記高出力増
幅器に接続された送受切換器と，上記送受切換器に接続
されたアンテナと，上記アンテナで受信され，上記送受
切換器を経た目標からの反射波と上記安定化局部発振器
の出力を混合するミキサ（Ｃ）と，上記ミキサ（Ｃ）の
出力を増幅する増幅器（Ｂ）と，上記コヒーレント発振
器の出力と上記増幅器（Ｂ）の出力を混合するミキサ
（Ｄ）と，上記ミキサ（Ｄ）の出力と上記ランダム信号
発生器の出力との相関を算出するレンジ圧縮器と，上記
アンテナの回転に伴う角度信号が上記アンテナから入力
されかつ上記トリガ信号発生器で発生されるトリガ信号
に同期して上記レンジ圧縮器の出力を表示する表示器を
備えたものである。
装置はパルス繰り返し周波数に対応してトリガ信号を出
力するトリガ信号発生器と，上記トリガ信号発生器の出
力にもとづいて所定の時間幅にわたってランダム信号を
発生し，かつ他の時刻に上記トリガ信号発生器にもとづ
いて発生されたランダム信号とは無相関な信号を発生す
るランダム信号発生器と，中間周波数の連続波を出力す
るコヒーレント発振器と，上記ランダム信号発生器の出
力と，上記コヒーレント発振器の出力を混合するミキサ
（Ａ）と，上記ミキサ（Ａ）の出力を増幅する増幅器
（Ａ）と，無線周波数の連続波を出力する安定化局部発
振器と，上記安定化局部発振器の出力と上記増幅器
（Ａ）の出力を混合するミキサ（Ｂ）と，上記ミキサ
（Ｂ）の出力を増幅する高出力増幅器と，上記高出力増
幅器に接続された送受切換器と，上記送受切換器に接続
されたアンテナと，上記アンテナで受信され，上記送受
切換器を経た目標からの反射波と上記安定化局部発振器
の出力を混合するミキサ（Ｃ）と，上記ミキサ（Ｃ）の
出力を増幅する増幅器（Ｂ）と，上記コヒーレント発振
器の出力と上記増幅器（Ｂ）の出力を混合するミキサ
（Ｄ）と，上記ミキサ（Ｄ）の出力と上記ランダム信号
発生器の出力との相関を算出するレンジ圧縮器と，上記
アンテナの回転に伴う角度信号が上記アンテナから入力
されかつ上記トリガ信号発生器で発生されるトリガ信号
に同期して上記レンジ圧縮器の出力を表示する表示器を
備えたものである。
【００２６】また第２の発明によるレーダ装置はパルス
繰り返し周波数に対応してトリガ信号を出力するトリガ
信号発生器と，上記トリガ信号発生器の出力にもとづい
て所定の時間幅にわたってランダム信号を発生し，かつ
他の時刻に上記トリガ信号発生器にもとづいて発生され
たランダム信号とは無相関な信号を発生するランダム信
号発生器と，中間周波数の連続波を出力するコヒーレン
ト発振器と，上記ランダム信号発生器の出力と，上記コ
ヒーレント発振器の出力を混合するミキサ（Ａ）と，上
記ミキサ（Ａ）の出力を増幅する増幅器（Ａ）と，無線
周波数の連続波を出力する安定化局部発振器と，上記安
定化局部発振器の出力と上記増幅器（Ａ）の出力を混合
するミキサ（Ｂ）と，上記ミキサ（Ｂ）の出力を増幅す
る高出力増幅器と，上記高出力増幅器に接続された送受
切換器と，上記送受切換器に接続されたアンテナと，上
記アンテナで受信され，上記送受切換器を経た目標から
の反射波と上記安定化局部発振器の出力を混合するミキ
サ（Ｃ）と，上記ミキサ（Ｃ）の出力を増幅する増幅器
（Ｂ）と，上記コヒーレント発振器の出力と上記増幅器
（Ｂ）の出力を混合するミキサ（Ｄ）と，上記ミキサ
（Ｄ）の出力に対し上記アンテナから上記目標までの距
離の時間的な変化にもとづく位相の変化を補償する位相
補償器と，上記位相補償器の出力と上記ランダム信号発
生器の出力との相関を算出するレンジ圧縮器と，上記レ
ンジ圧縮器の出力にもとづいてアジマス方向に圧縮する
アジマス圧縮器と，上記トリガ信号発生器で発生される
トリガ信号に同期して上記アジマス圧縮器の出力を表示
する表示器を備えたものである。
繰り返し周波数に対応してトリガ信号を出力するトリガ
信号発生器と，上記トリガ信号発生器の出力にもとづい
て所定の時間幅にわたってランダム信号を発生し，かつ
他の時刻に上記トリガ信号発生器にもとづいて発生され
たランダム信号とは無相関な信号を発生するランダム信
号発生器と，中間周波数の連続波を出力するコヒーレン
ト発振器と，上記ランダム信号発生器の出力と，上記コ
ヒーレント発振器の出力を混合するミキサ（Ａ）と，上
記ミキサ（Ａ）の出力を増幅する増幅器（Ａ）と，無線
周波数の連続波を出力する安定化局部発振器と，上記安
定化局部発振器の出力と上記増幅器（Ａ）の出力を混合
するミキサ（Ｂ）と，上記ミキサ（Ｂ）の出力を増幅す
る高出力増幅器と，上記高出力増幅器に接続された送受
切換器と，上記送受切換器に接続されたアンテナと，上
記アンテナで受信され，上記送受切換器を経た目標から
の反射波と上記安定化局部発振器の出力を混合するミキ
サ（Ｃ）と，上記ミキサ（Ｃ）の出力を増幅する増幅器
（Ｂ）と，上記コヒーレント発振器の出力と上記増幅器
（Ｂ）の出力を混合するミキサ（Ｄ）と，上記ミキサ
（Ｄ）の出力に対し上記アンテナから上記目標までの距
離の時間的な変化にもとづく位相の変化を補償する位相
補償器と，上記位相補償器の出力と上記ランダム信号発
生器の出力との相関を算出するレンジ圧縮器と，上記レ
ンジ圧縮器の出力にもとづいてアジマス方向に圧縮する
アジマス圧縮器と，上記トリガ信号発生器で発生される
トリガ信号に同期して上記アジマス圧縮器の出力を表示
する表示器を備えたものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す構成図であり，図において１はパル
ス繰り返し周波数に対応してトリガ信号を出力するトリ
ガ信号発生器，２は上記トリガ信号発生器１の出力にも
とづいて所定の時間幅τにわたってランダム信号を発生
し，かつ他の時刻に上記トリガ信号発生器１にもとづい
て発生されたランダム信号とは無相関な信号を発生する
ランダム信号発生器，３は中間周波数の連続波を出力す
るコヒーレント発振器，４は上記ランダム信号発生器２
の出力と上記コヒーレント発振器３の出力を混合するミ
キサ（Ａ），５は上記ミキサ（Ａ）４の出力を増幅する
増幅器（Ａ），６は無線周波数の連続波を出力する安定
化局部発振器，７は上記安定化局部発振器６の出力と上
記増幅器（Ａ）５の出力を混合するミキサ（Ｂ），８は
上記ミキサ（Ｂ）７の出力を増幅する高出力増幅器，９
は上記高出力増幅器８に接続された送受切換器，１０は
上記送受切換器９に接続されたアンテナ，１１は上記ア
ンテナ１０で受信され，上記送受切換器９を経た目標か
らの反射波と上記安定化局部発振器６の出力を混合する
ミキサ（Ｃ），１２は上記ミキサ（Ｃ）１１の出力を増
幅する増幅器（Ｂ），１３は上記コヒーレント発振器３
の出力と上記増幅器（Ｂ）１２の出力を混合するミキサ
（Ｄ），１４はミキサ（Ｄ）１３の出力と上記ランダム
信号発生器２の出力との相関を算出するレンジ圧縮器，
１５は上記アンテナ１０の回転に伴う角度信号が上記ア
ンテナ１０から入力されかつ上記トリガ信号発生器１で
発生されるトリガ信号に同期して上記レンジ圧縮器の出
力を表示する表示器である。
実施の形態１を示す構成図であり，図において１はパル
ス繰り返し周波数に対応してトリガ信号を出力するトリ
ガ信号発生器，２は上記トリガ信号発生器１の出力にも
とづいて所定の時間幅τにわたってランダム信号を発生
し，かつ他の時刻に上記トリガ信号発生器１にもとづい
て発生されたランダム信号とは無相関な信号を発生する
ランダム信号発生器，３は中間周波数の連続波を出力す
るコヒーレント発振器，４は上記ランダム信号発生器２
の出力と上記コヒーレント発振器３の出力を混合するミ
キサ（Ａ），５は上記ミキサ（Ａ）４の出力を増幅する
増幅器（Ａ），６は無線周波数の連続波を出力する安定
化局部発振器，７は上記安定化局部発振器６の出力と上
記増幅器（Ａ）５の出力を混合するミキサ（Ｂ），８は
上記ミキサ（Ｂ）７の出力を増幅する高出力増幅器，９
は上記高出力増幅器８に接続された送受切換器，１０は
上記送受切換器９に接続されたアンテナ，１１は上記ア
ンテナ１０で受信され，上記送受切換器９を経た目標か
らの反射波と上記安定化局部発振器６の出力を混合する
ミキサ（Ｃ），１２は上記ミキサ（Ｃ）１１の出力を増
幅する増幅器（Ｂ），１３は上記コヒーレント発振器３
の出力と上記増幅器（Ｂ）１２の出力を混合するミキサ
（Ｄ），１４はミキサ（Ｄ）１３の出力と上記ランダム
信号発生器２の出力との相関を算出するレンジ圧縮器，
１５は上記アンテナ１０の回転に伴う角度信号が上記ア
ンテナ１０から入力されかつ上記トリガ信号発生器１で
発生されるトリガ信号に同期して上記レンジ圧縮器の出
力を表示する表示器である。
【００２８】次に動作について説明する。まず，トリガ
信号発生器１よりfPRFのパルス繰り返し周波数でトリガ
信号が図４に示すように発生される。また，図８に示す
ように上記トリガ信号に同期してランダム信号発生器２
よりパルス幅τのランダム信号が発生される。このラン
ダム信号はτ0＜＜τを満足するτ0により，τ0ごとに
無相関な乱数，例えばガウス分布に従う乱数，あるいは
一様乱数，あるいは１ないしは−１の値がランダムに現
れるようなものなどからなる。このようなランダム信号
は1／fPRFごとに発生されるが，ランダム信号間に相関
がないものとする。
信号発生器１よりfPRFのパルス繰り返し周波数でトリガ
信号が図４に示すように発生される。また，図８に示す
ように上記トリガ信号に同期してランダム信号発生器２
よりパルス幅τのランダム信号が発生される。このラン
ダム信号はτ0＜＜τを満足するτ0により，τ0ごとに
無相関な乱数，例えばガウス分布に従う乱数，あるいは
一様乱数，あるいは１ないしは−１の値がランダムに現
れるようなものなどからなる。このようなランダム信号
は1／fPRFごとに発生されるが，ランダム信号間に相関
がないものとする。
【００２９】図９は一例としてτ0ごとに発生された乱
数を中心にτ0の区間，０次ホールドされたランダム信
号である。この時間領域のランダム信号のスペクトラム
は図１０となる。
数を中心にτ0の区間，０次ホールドされたランダム信
号である。この時間領域のランダム信号のスペクトラム
は図１０となる。
【００３０】また，図１１は他の例としてτ0ごとに発
生された乱数を中心にτ0の区間それぞれにウェイティ
ングを施したランダム信号である。このウェイティング
としてハニング，ハミング，テーラーなどの分布を用い
れば図１１に示すようなスペクトラムとなり，図１０に
示すスペクトラムのサイドローブレベル−１３．２ｄＢ
に比べＡを低く設定することが可能である。
生された乱数を中心にτ0の区間それぞれにウェイティ
ングを施したランダム信号である。このウェイティング
としてハニング，ハミング，テーラーなどの分布を用い
れば図１１に示すようなスペクトラムとなり，図１０に
示すスペクトラムのサイドローブレベル−１３．２ｄＢ
に比べＡを低く設定することが可能である。
【００３１】一般的なランダム信号を数１０に示す。た
だし，Ｎ＝[τ／τ0]とし，Ｎを偶数とするとき数１０
においてrand1(n)は（２Ｎ＋１）個の乱数のうちｎ番目
の乱数の値， w(t)はτ0ごとに発生された乱数を中心に
τ0の区間０次ホールドされた波形あるいはウェイティ
ング波形を表す。また，δ(t)はディラックのデルタ関
数を表す。
だし，Ｎ＝[τ／τ0]とし，Ｎを偶数とするとき数１０
においてrand1(n)は（２Ｎ＋１）個の乱数のうちｎ番目
の乱数の値， w(t)はτ0ごとに発生された乱数を中心に
τ0の区間０次ホールドされた波形あるいはウェイティ
ング波形を表す。また，δ(t)はディラックのデルタ関
数を表す。
【００３２】
【数１０】
【００３３】なお，数１０においてw(t)の前の記号はコ
ンボリューション積分を表す演算記号で，これは数１１
により定義される。
ンボリューション積分を表す演算記号で，これは数１１
により定義される。
【００３４】
【数１１】
【００３５】また， t=nτ0(n=-N/2 , ・・・ , -1 , 0 ,
1 , ・・・ ，N/2)において＋１，または−１の値がランダ
ムに現れる関数rand2(n)を考える場合では，数１０のs9
(t)の代わりに数１２に示すs10(t)となる。
1 , ・・・ ，N/2)において＋１，または−１の値がランダ
ムに現れる関数rand2(n)を考える場合では，数１０のs9
(t)の代わりに数１２に示すs10(t)となる。
【００３６】
【数１２】
【００３７】ただし，数１２においてsig(t)は数１３に
より表されるもので，周波数fsigの正弦波がτ0の区間
持続する関数である。
より表されるもので，周波数fsigの正弦波がτ0の区間
持続する関数である。
【００３８】
【数１３】
【００３９】なお，s10(t)を一例として図に示せば図１
３となる。
３となる。
【００４０】コヒーレント発振器３では数３に示す中間
周波数fIFの連続した信号s2(t)が発生される。
周波数fIFの連続した信号s2(t)が発生される。
【００４１】ミキサ（Ａ）４ではコヒーレント発振器３
の出力とランダム信号発生器２の出力s9(t)，またはs10
(t)が混合されて数１４に示す信号s11(t)が出力され，
増幅器（Ａ）５で増幅される。
の出力とランダム信号発生器２の出力s9(t)，またはs10
(t)が混合されて数１４に示す信号s11(t)が出力され，
増幅器（Ａ）５で増幅される。
【００４２】
【数１４】
【００４３】安定化局部発振器６では数５に示す無線周
波数fRFの連続した信号s4(t)が発生される。
波数fRFの連続した信号s4(t)が発生される。
【００４４】ミキサ（Ｂ）７では安定化局部発振器６の
出力と増幅器（Ａ）５の出力が混合された後，高出力増
幅器８で増幅されて数１５に示す信号s12(t)が出力され
る。ただし，数１５においてA0は増幅器（Ａ）５と高出
力増幅器８により増幅された後の信号s12(t)の振幅を表
す。
出力と増幅器（Ａ）５の出力が混合された後，高出力増
幅器８で増幅されて数１５に示す信号s12(t)が出力され
る。ただし，数１５においてA0は増幅器（Ａ）５と高出
力増幅器８により増幅された後の信号s12(t)の振幅を表
す。
【００４５】
【数１５】
【００４６】高出力増幅器８の出力s12(t)は送受切換器
９を経てアンテナ１０より目標に向けて放射される。目
標で反射された反射波は再びアンテナ１０，送受切換器
９を経た後，安定化局部発振器６の出力s4(t)とミキサ
（Ｃ）１１で混合されて数１６に示す信号s13(t)とな
る。ただし，数１６の右辺においてτDはアンテナ１０
から目標までの距離にもとづく遅延時間，A1は振幅であ
る。
９を経てアンテナ１０より目標に向けて放射される。目
標で反射された反射波は再びアンテナ１０，送受切換器
９を経た後，安定化局部発振器６の出力s4(t)とミキサ
（Ｃ）１１で混合されて数１６に示す信号s13(t)とな
る。ただし，数１６の右辺においてτDはアンテナ１０
から目標までの距離にもとづく遅延時間，A1は振幅であ
る。
【００４７】
【数１６】
【００４８】信号s13(t)は増幅器（Ｂ）１２で増幅され
た後，ミキサ（Ｄ）１３においてコヒーレント発振器３
の出力s2(t)と混合されて数１７に示す信号s14(t)とな
る。ただし,数１７において右辺のA2は信号s14(t)の振
幅を表す。
た後，ミキサ（Ｄ）１３においてコヒーレント発振器３
の出力s2(t)と混合されて数１７に示す信号s14(t)とな
る。ただし,数１７において右辺のA2は信号s14(t)の振
幅を表す。
【００４９】
【数１７】
【００５０】さて，レンジ圧縮器１４ではミキサ（Ｄ）
１３の出力s14(t)とランダム信号発生器２の出力s9
(t)，またはs10(t)との相関が数１８に従って算出さ
れ，s15(η)が出力される。ただし，数１８において，
＊は複素共役を表し，ηはs9(t)の時間波形とs14(t)の
時間波形との時間ずれ，またはs10(t)の時間波形とs14
(t)の時間波形との時間ずれを表す。
１３の出力s14(t)とランダム信号発生器２の出力s9
(t)，またはs10(t)との相関が数１８に従って算出さ
れ，s15(η)が出力される。ただし，数１８において，
＊は複素共役を表し，ηはs9(t)の時間波形とs14(t)の
時間波形との時間ずれ，またはs10(t)の時間波形とs14
(t)の時間波形との時間ずれを表す。
【００５１】
【数１８】
【００５２】表示器１５ではアンテナ１０の回転に伴う
角度信号がアンテナ１０から入力され，かつトリガ信号
１で発生されるトリガ信号に同期してレンジ圧縮器１４
の出力が表示される。
角度信号がアンテナ１０から入力され，かつトリガ信号
１で発生されるトリガ信号に同期してレンジ圧縮器１４
の出力が表示される。
【００５３】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す構成図であり，図において１８はアンテナ１
０から目標までの距離の時間的な変化にもとづく位相の
変化を補償する位相補償器，１６はレンジ圧縮器の出力
にもとづいてアジマス方向に圧縮するアジマス圧縮器，
１５はアジマス圧縮器１６およびトリガ信号発生器１の
出力にもとづいて表示される表示器で，その他は図１と
同じである。
態２を示す構成図であり，図において１８はアンテナ１
０から目標までの距離の時間的な変化にもとづく位相の
変化を補償する位相補償器，１６はレンジ圧縮器の出力
にもとづいてアジマス方向に圧縮するアジマス圧縮器，
１５はアジマス圧縮器１６およびトリガ信号発生器１の
出力にもとづいて表示される表示器で，その他は図１と
同じである。
【００５４】次に動作について説明する。トリガ信号発
生器１およびランダム信号発生器２からミキサ（Ｄ）１
３までの処理はこの発明の実施の形態１と同一である。
位相補償器１８では，ミキサ（Ｄ）１３の出力に対しア
ンテナ１０から目標までの距離の時間的変化にもとづく
位相の変化を補償する。位相補償器１８の出力はレンジ
圧縮器１４に入力されてこの発明の実施の形態１で説明
した動作と全く同じことが行われる。そして，レンジ圧
縮器１４の出力として，数１８に示すs15(t)がパルス繰
り返し周期（＝1／fPRF）でアジマス圧縮器１６に入力
される。アジマス圧縮器１６ではレンジカーバチャ補正
の後，同一レンジビンにおけるs15(t)の複数のデータs1
6(t)に対し数１９に示すようにアジマス圧縮器１６内に
蓄積されたアジマス参照関数s17(t)との相関が演算さ
れ，s18(t)が算出される。この相関演算は他のレンジビ
ンに対しても同様で，所要のレンジ幅すべてにわたって
行われる。ただし，数１９において，μはs16(t)の時間
波形とs17(t)の時間波形との時間ずれを表す。
生器１およびランダム信号発生器２からミキサ（Ｄ）１
３までの処理はこの発明の実施の形態１と同一である。
位相補償器１８では，ミキサ（Ｄ）１３の出力に対しア
ンテナ１０から目標までの距離の時間的変化にもとづく
位相の変化を補償する。位相補償器１８の出力はレンジ
圧縮器１４に入力されてこの発明の実施の形態１で説明
した動作と全く同じことが行われる。そして，レンジ圧
縮器１４の出力として，数１８に示すs15(t)がパルス繰
り返し周期（＝1／fPRF）でアジマス圧縮器１６に入力
される。アジマス圧縮器１６ではレンジカーバチャ補正
の後，同一レンジビンにおけるs15(t)の複数のデータs1
6(t)に対し数１９に示すようにアジマス圧縮器１６内に
蓄積されたアジマス参照関数s17(t)との相関が演算さ
れ，s18(t)が算出される。この相関演算は他のレンジビ
ンに対しても同様で，所要のレンジ幅すべてにわたって
行われる。ただし，数１９において，μはs16(t)の時間
波形とs17(t)の時間波形との時間ずれを表す。
【００５５】
【数１９】
【００５６】表示器１５ではトリガ信号発生器１から出
力されるトリガ信号にもとづいてアジマス圧縮器１６か
らの出力が表示される。
力されるトリガ信号にもとづいてアジマス圧縮器１６か
らの出力が表示される。
【００５７】
【発明の効果】第１の発明によればランダム信号発生器
よりパルス幅τのランダム信号がパルス繰り返し周波数
fPRFで発生され，これらのランダム信号は互いに無相関
であることからエコーが重畳する現象，即ちレンジアン
ビギュイティが生じない長所がある。また，パルス幅τ
内ではτ0ごとに無相関な乱数となっていることから数
２０で示されるランダム信号s9(t)，またはs10(t)の自
己相関関数s19(η)はη=0で鋭いピークを持つ。これは
パルス圧縮，即ちレンジ圧縮が可能であることを意味す
るもので，一例としてs19(η)を図１４に示す。ちなみ
に，パルス幅τがτ0に圧縮されるのでパルス圧縮率は
τ／τ0となる。
よりパルス幅τのランダム信号がパルス繰り返し周波数
fPRFで発生され，これらのランダム信号は互いに無相関
であることからエコーが重畳する現象，即ちレンジアン
ビギュイティが生じない長所がある。また，パルス幅τ
内ではτ0ごとに無相関な乱数となっていることから数
２０で示されるランダム信号s9(t)，またはs10(t)の自
己相関関数s19(η)はη=0で鋭いピークを持つ。これは
パルス圧縮，即ちレンジ圧縮が可能であることを意味す
るもので，一例としてs19(η)を図１４に示す。ちなみ
に，パルス幅τがτ0に圧縮されるのでパルス圧縮率は
τ／τ0となる。
【００５８】
【数２０】
【００５９】また，第２の発明によれば第１の発明の効
果に加えて，レンジアンビギュイティが発生しないこと
からパルス繰り返し周波数選択の自由度が増し，従って
レンジ方向，およびアジマス方向共にアンビギュイティ
の生じない２次元画像を得ることができる。
果に加えて，レンジアンビギュイティが発生しないこと
からパルス繰り返し周波数選択の自由度が増し，従って
レンジ方向，およびアジマス方向共にアンビギュイティ
の生じない２次元画像を得ることができる。
【図１】この発明によるレーダ装置の実施の形態１を示
す図である。
す図である。
【図２】この発明によるレーダ装置の実施の形態２を示
す図である。
す図である。
【図３】従来のレーダ装置の構成を示す図である。
【図４】トリガ信号発生器より出力されるトリガ信号を
時間領域で示した図である。
時間領域で示した図である。
【図５】チャープ信号発生器より出力されるチャープ信
号を時間領域で示した図である。
号を時間領域で示した図である。
【図６】チャープ信号を用いたときのレンジ圧縮器より
出力される相関演算結果を時間領域で示した図である。
出力される相関演算結果を時間領域で示した図である。
【図７】レーダエコーが重畳した様子を表す図で，チャ
ープ信号を用いたときのレンジ圧縮器より出力される場
合も同様である。
ープ信号を用いたときのレンジ圧縮器より出力される場
合も同様である。
【図８】トリガ信号に同期して，ランダム信号発生器よ
り出力されるランダム信号を時間領域で示した図であ
る。
り出力されるランダム信号を時間領域で示した図であ
る。
【図９】ランダム信号発生器で発生されるランダム信号
の波形の一例を示す図である。
の波形の一例を示す図である。
【図１０】図９に示したランダム信号のスペクトラムを
表す図である。
表す図である。
【図１１】ランダム信号発生器で発生されるランダム信
号の波形の他の例を示す図である。
号の波形の他の例を示す図である。
【図１２】図１１に示したランダム信号のスペクトラム
を表す図である。
を表す図である。
【図１３】ランダム信号発生器で発生されるランダム信
号の波形のさらに他の例を示す図である。
号の波形のさらに他の例を示す図である。
【図１４】ランダム信号の自己相関関数を表す図であ
る。
る。
１ トリガ信号発生器
２ ランダム信号発生器
３ コヒーレント発振器
４ ミキサ（Ａ）
５ 増幅器（Ａ）
６ 安定化局部発振器
７ ミキサ（Ｂ）
８ 高出力増幅器
９ 送受切換器
１０ アンテナ
１１ ミキサ（Ｃ）
１２ 増幅器（Ｂ）
１３ ミキサ（Ｄ）
１４ レンジ圧縮器
１５ 表示器
１６ アジマス圧縮器
１７ チャープ信号発生器
１８ 位相補償器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−262079（ＪＰ，Ａ)
特開2002−139565（ＪＰ，Ａ)
特開2001−100980（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−138589（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−214788（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01S 7/00 - 7/42
G01S 13/00 - 13/95
Claims (2)
- 【請求項１】 パルス繰り返し周波数に対応してトリガ
信号を出力するトリガ信号発生器と，上記トリガ信号発
生器の出力にもとづいて所定の時間幅にわたってランダ
ム信号を発生し，かつ他の時刻に上記トリガ信号発生器
にもとづいて発生されたランダム信号とは無相関な信号
を発生するランダム信号発生器と，中間周波数の連続波
を出力するコヒーレント発振器と，上記ランダム信号発
生器の出力と，上記コヒーレント発振器の出力を混合す
るミキサ（Ａ）と，上記ミキサ（Ａ）の出力を増幅する
増幅器（Ａ）と，無線周波数の連続波を出力する安定化
局部発振器と，上記安定化局部発振器の出力と上記増幅
器（Ａ）の出力を混合するミキサ（Ｂ）と，上記ミキサ
（Ｂ）の出力を増幅する高出力増幅器と，上記高出力増
幅器に接続された送受切換器と，上記送受切換器に接続
されたアンテナと，上記アンテナで受信され，上記送受
切換器を経た目標からの反射波と上記安定化局部発振器
の出力を混合するミキサ（Ｃ）と，上記ミキサ（Ｃ）の
出力を増幅する増幅器（Ｂ）と，上記コヒーレント発振
器の出力と上記増幅器（Ｂ）の出力を混合するミキサ
（Ｄ）と，上記ミキサ（Ｄ）の出力と上記ランダム信号
発生器で発生されたランダム信号との相関を算出するレ
ンジ圧縮器と，上記アンテナの回転に伴う角度信号が上
記アンテナから入力されかつ上記トリガ信号発生器で発
生されるトリガ信号に同期して上記レンジ圧縮器の出力
を表示する表示器とを備えたことを特徴とするレーダ装
置。 - 【請求項２】 パルス繰り返し周波数に対応してトリガ
信号を出力するトリガ信号発生器と，上記トリガ信号発
生器の出力にもとづいて所定の時間幅にわたってランダ
ム信号を発生し，かつ他の時刻に上記トリガ信号発生器
にもとづいて発生されたランダム信号とは無相関な信号
を発生するランダム信号発生器と，中間周波数の連続波
を出力するコヒーレント発振器と，上記ランダム信号発
生器の出力と，上記コヒーレント発振器の出力を混合す
るミキサ（Ａ）と，上記ミキサ（Ａ）の出力を増幅する
増幅器（Ａ）と，無線周波数の連続波を出力する安定化
局部発振器と，上記安定化局部発振器の出力と上記増幅
器（Ａ）の出力を混合するミキサ（Ｂ）と，上記ミキサ
（Ｂ）の出力を増幅する高出力増幅器と，上記高出力増
幅器に接続された送受切換器と，上記送受切換器に接続
されたアンテナと，上記アンテナで受信され，上記送受
切換器を経た目標からの反射波と上記安定化局部発振器
の出力を混合するミキサ（Ｃ）と，上記ミキサ（Ｃ）の
出力を増幅する増幅器（Ｂ）と，上記コヒーレント発振
器の出力と上記増幅器（Ｂ）の出力を混合するミキサ
（Ｄ）と，上記ミキサ（Ｄ）の出力に対し上記アンテナ
から上記目標までの距離の時間的な変化にもとづく位相
の変化を補償する位相補償器と，上記位相補償器の出力
と上記ランダム信号発生器で発生されるランダム信号と
の相関を算出するレンジ圧縮器と，上記レンジ圧縮器の
出力にもとづいてアジマス方向に圧縮するアジマス圧縮
器と，上記トリガ信号発生器で発生されるトリガ信号に
同期して上記アジマス圧縮器の出力を表示する表示器と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246413A JP3500580B2 (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246413A JP3500580B2 (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057336A JP2003057336A (ja) | 2003-02-26 |
| JP3500580B2 true JP3500580B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=19075968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001246413A Expired - Fee Related JP3500580B2 (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3500580B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4005007B2 (ja) * | 2003-09-05 | 2007-11-07 | 株式会社東芝 | レーダ信号処理装置 |
| KR102208365B1 (ko) * | 2019-09-20 | 2021-01-27 | 국방과학연구소 | 레이더 위상 교정 시스템, 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법, 그 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 컴퓨터 프로그램 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001100980A (ja) | 1999-08-05 | 2001-04-13 | Mitsubishi Electric Inf Technol Center Europ Bv | ランダムな２値波形を生成する方法、物体の検出方法、及びランダムな２値波形を生成する装置 |
| JP2002139565A (ja) | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262079A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | パルス圧縮レ−ダ |
| JP2652950B2 (ja) * | 1988-02-23 | 1997-09-10 | 日本電気株式会社 | パルス圧縮レーダ装置 |
| JPH03138589A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-12 | Nec Corp | パルス圧縮レーダ装置 |
-
2001
- 2001-08-15 JP JP2001246413A patent/JP3500580B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001100980A (ja) | 1999-08-05 | 2001-04-13 | Mitsubishi Electric Inf Technol Center Europ Bv | ランダムな２値波形を生成する方法、物体の検出方法、及びランダムな２値波形を生成する装置 |
| JP2002139565A (ja) | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003057336A (ja) | 2003-02-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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