JPH0219912B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーダーやソナー等に用いられる移動
目標指示装置のフイルタ装置に係り、固定反射波
消去用のデジタルフイルタを有するフイルタ装置
に関する。

映像回路段におけるこれらのデジタルフイルタ
は、回定目標からの反射波から出た信号を消去す
るための装置、すなわち英語の略号M.T.I.によつ
て知られている移動目標指示装置中で用いられ
る。

これらのデジタルフイルタの用法は公知であ
り、時刻ｔにおいて得られる信号と、同じ条件に
おける時刻ｔ＋Δtにおける信号とを比較するこ
とから成り立つている。しかし乍ら、これらのデ
ジタルフイルタの構造は波のいくつかの段階を
考察するとき、急速に複雑化している。これらの
デジタルフイルタはその構造の複雑さが増すにつ
れて故障が増大する可能性があり、正規の動作中
に、これらの故障を探知するのは困難である。さ
らに公知のデジタルフイルタは通常の動作中に検
査することができない。デジタルフイルタは通常
使用前に検査され、また使用者が懸念を抱くとき
改めて検査されるが、デジタルフイルタが用いら
れるシステム外で検査が行なわれる。

本発明の目的は移動目標指示装置の固定反射波
消去用デジタルフイルタを、その動作中に周期的
かつ自動的に検査し得るフイルタ装置を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、移動目標指示装置の固定
反射波消去用デジタルフイルタを、その動作中に
周期的かつ自動的に検査し、異常が発見された場
合には、自動的に予備のデジタルフイルタに切換
える機能を有するフイルタ装置を提供することに
ある。

本発明の前者の目的は、複数の固定反射波消去
用のデジタルフイルタを有する移動目標指示装置
のフイルタ装置であつて、受信反射波の所定回数
毎のサンプリング時に前記複数のデジタルフイル
タの１つに該受信反射波のサンプリング信号値に
影響されない所定値を有するパルス列から成る第
１のデジタル信号を供給する第１の手段と、前記
デジタルフイルタに前記第１のデジタル信号が供
給された場合に当該デジタルフイルタから出力さ
れるべき第２のデジタル信号を予め記憶しておく
第２の手段と、前記デジタルフイルタに前記第１
のデジタル信号が供給された際に当該デジタルフ
イルタから実際に出力された出力信号と前記第２
の手段に記憶されている前記第２のデジタル信号
とを比較し、比較した信号が互いに一致しない場
合は当該デジタルフイルタが故障していることを
示す第３の信号を発生する第３の手段とを備えた
移動目標指示装置のフイルタ装置によつて達成さ
れる。

本発明の後者の目的は、複数の固定反射波消去
用のデジタルフイルタを有する移動目標指示装置
のフイルタ装置であつて、前記デジタルフイルタ
用にそれぞれ用意された予備デジタルフイルタ
と、受信反射波の所定回数毎のサンプリング時に
前記複数のデジタルフイルタの１つに該受信反射
波のサンプリング信号値に影響されない所定値を
有するパルス列から成る第１のデジタル信号を供
給する第１の手段と、前記デジタルフイルタに前
記第１のデジタル信号が供給された場合に当該デ
ジタルフイルタから出力されるべき第２のデジタ
ル信号を予め記憶しておく第２の手段と、前記デ
ジタルフイルタに前記第１のデジタル信号が供給
された際に当該デジタルフイルタから実際に出力
された出力信号と前記第２の手段に記憶されてい
る前記第２のデジタル信号とを比較し、比較した
信号が互いに一致しない場合は当該デジタルフイ
ルタが故障していることを示す第３の信号を発生
する第３の手段と、該第３の手段から該第３の信
号が生じた場合に前記デジタルフイルタを前記予
備デジタルフイルタに切換える第４の手段と、該
デジタルフイルタあるいは該予備デジタルフイル
タから出力されたデジタルの出力信号に応じた信
号を出力する第５の手段とを備えた移動目標指示
装置のフイルタ装置によつて達成される。

本発明のフイルタ装置によれば、前記デジタル
フイルタは、通常の動作中に自動的に検査される
ので、デジタルフイルタの検査のためにシステム
全体の動作を停止させる必要がない。

また本発明のフイルタ装置によればデジタルフ
イルタは通常の動作中に検査され、デジタルフイ
ルタに異常が発見された場合には、システム全体
の動作を停止させることなく、自動的に予備のデ
ジタルフイルタに切換え得る。

本発明の他の利点と特徴は実施例によつて、添
付図面を参照して説明される。

第１図はシフトレジスタ型の三つのメモリ１，
２，３，及び五つの定数乗算器４，５，６，７，
８を有する三段のデジタルフイルタを表わす。こ
の型のデジタルフイルタの機能は公知であり、こ
こでは特記しないが、この件に関してはこの問題
を扱つている多くの専門書の例を挙げることが出
来る。その中には例えばジエー・ダリコー（J.
DARICAU）著「物理学とレーダー理論
（Physigue et Theorie du Radar）」、1973年、
ソデイープ（Sodipe）版がある。

このデジタルフイルタに入力される信号はあら
かじめサンプルされ、各サンプルは２進数の例え
はＰ語と呼ばれる語の形でコード化された振幅を
有し、Ｐ語は、例えばレーダーの掃引に対応する
繰返し周期を有し、他のメモリのＰ語と先の周期
のＰ語とを加える加算器９を通つてから次々にメ
モリ１に入る。この加算は、乗算器７及び８によ
つてなされる代数的加算で、この乗算器はメモリ
１，２に記憶されている２進数の語を所定の定数
倍にする。この操作は固定反射波の部分的消去を
可能ならしめる。この結果を改良するために、Ｐ
語のメモリ１への入力がそこに蓄えられていたＰ
語をメモリ２へシフトすることを引起し、以下同
様であることに注目しながら、三段階中で演算が
繰り返される。加算器１０による加算後、デジタ
ルフイルタの出力において、２進数の語は固定反
射波に対応しつつ、大変弱い振幅のパルスを表わ
し、従つてこれらのパルスは消去されたものと考
えることが出来る。

第２図は二つのデジタルフイルタを備えた固定
反射波消去装置の図式的ダイヤグラムを表わす。
このダイヤグラム中で、回路２１は映像回路をも
含むレーダーまたはソナー検出回路もしくは受信
回路を表している。

回路２１は二つの直角位相の出力２７，２８に
サンプルされた映像信号を送り、この信号の各サ
ンプルはＡ―Ｄ変換器２５，２６によつて２進数
に変換される。各変換器は、第１図に例として記
載された型のデジタルフイルタ２２，２３に連結
されている。これらのデジタルフイルタは固定反
射波を消去し、出力で数ビツトの２進数の形で移
動反射波信号を与える。これらの信号はモジユー
ル数値検出器２４に送られる。この回路内で、二
つの径路からの信号は２乗され、次いで加えら
れ、最後にこの加算によつて得られた数は出力に
おいて平方根がとられる。この結果、レーダーま
たはソナー検出回路２１によつて受信した反射波
信号のうち、固定反射波を取除いたものの振幅が
再び与えられる。

デジタルフイルタの一つが部分的もしくは全体
的な故障の場合、従来の技術では、受信した情報
の変質を見わけるのは、特に運転中に於いては、
大変困難でしばしば不可能であつた。あり得る故
障を直すために、フイルタ装置の機能を周期的に
止めて、デジタルフイルタの正しい機能を確めて
いた。

第３図に本発明のフイルタ装置を示す。第２図
にすでに描かれている固定反射波消去装置の全要
素に加えて幾つかの要素が示されている。すなわ
ち、第３図の装置には、検出回路２１、二つのＡ
―Ｄ変換器２５，２６、二つの固定反射波消去用
デジタルフイルタ２２，２３、モジユール検出器
２４、計数回路３５、検査信号発生回路３９、使
用されるデジタルフイルタの理論的応答を記憶す
るためのアドレス制御回路を有するメモリ回路３
６、メモリ回路３６と検査されるデジタルフイル
タ２２または２３の出力との間に設けられた比較
回路３８、故障判定回路３７、故障時の利得を調
整するための利得調整回路４０及びＤ―Ａ変換器
４１が備えられている。

第３図の装置の機能は次の通りである。

検出回路２１のアナログ出力信号は各繰返し周
期内でサンプリングされている。計数回路３５に
よつて定められる所定の周期毎に、検査信号発生
回路（選択回路）３９が一方のデジタルフイルタ
の数値入力にパルス列からなる２進の検査信号を
注入する。このデジタルフイルタの選択は交互に
行なわれる。検査されるデジタルフイルタの前記
検査信号に対する応答は、計数回路３５によつて
選ばれたアドレスを付与されたメモリ回路３６内
の信号と比較回路３８で比較される。この比較の
結果は次に故障判定回路３７に送られ、この回路
が故障時に故障しているデジタルフイルタを禁止
する。

回路４０は、一方のデジタルフイルタが故障し
た場合に、モジユール検出器２４の出力における
信号の大きさが所定の値に保たれるように、回路
２１の利得を調整する。

本発明の実施例のより詳細な記述が第４図によ
つて与えられていて、第４図は第３図の構成に二
つの予備デジタルフイルタとしてのデジタルフイ
ルタ２９，３０と二つのアンド回路７４，７５と
を加えたものである。計数回路３５は、例えばサ
ンプル計数器４２、周期計数器４３、サンプル数
復号器４４、周期数復号器４５、及び、準備回路
４８を含んでいる。検査信号発生回路３９は例え
ば三つのアンド回路６０，６２，６３、二つのオ
ア回路５３，５４及びフリツプフロツプ６１を含
む。メモリ回路３６はアドレス制御回路４９と読
出専用メモリ５０とを含む。比較回路３８は比較
器５１とマルチプレクサ５２とを含む。故障判定
回路３７は例えば三つのアンド回路６６，６７，
６９、フリツプフロツプ７０、二つの単安定回路
７１，７２、二つの記憶用フリツプフロツプ６
８，７３、オア回路６４、及び二つのアンド回路
５７，５８を含む。

第４図の装置の機能は次の通りである。

サンプル計数器４２は4096の計数を行うよう設
定されており、周波数がサンプリングの周波数に
等しいクロツク信号４６によつてインクリメント
する。同期信号４７は各周期の初め毎にこの計数
器４２を零に戻し、且つ、256の計数を行うよう
設定された周期計数器４３をインクリメントす
る。最後の段階では、例えば、これらの計数器の
出力ビツトがすべて１のとき、例えばアンド回路
から成る復号器４４及び４５はパルスを出す。二
つの復号器が同時にパルスを与えるとき、アンド
回路６０はパルスを発生し、このパルスはアンド
回路６２，６３及びフリツプフロツプ６１を介し
てオア回路５３，５４の入力の一つにパルスを与
える。

これらのオア回路はフリツプフロツプからパル
スを受信すると、例えば全てのビツトが論理１で
ある第１の信号としての検査信号をデジタルフイ
ルタの入力に加える。フリツプフロツプ６１はこ
こでは検査されるデジタルフイルタの選択手段と
して働く。メモリ回路３６のアドレス制御回路４
９は選ばれたデジタルフイルタの論理的応答に相
当する第２の信号を格納している読出専用メモリ
５０のアドレスに応ずる二進の語を周期計数器４
３から受けとる。

比較器５１は、ここでは例えば排他的論理和回
路であつて、一方からは読出専用メモリ５０のア
ドレスされた内容を、他方からは検査されるデジ
タルフイルタに加えられた検査信号に対するこの
デジタルフイルタの応答を受けとり、前記デジタ
ルフイルタは切換器の役を果すマルチプレクサ５
２によつて選択され、該マルチプレクサ５２は周
期計数器４３を介して検査信号発生回路３９の選
択によつて同期化されている。もし、アドレスさ
れたメモリからの２進の論理的応答とマルチプレ
クサ５２によつて選ばれたデジタルフイルタ２
２，２３からの２進の応答とが同一のものでない
ならば、比較器５１はデジタルフイルタが故障し
ていることを示す第３の信号としてのパルスを発
する。このパルスは、準備回路４８によつて発生
したパルスと共にアンド回路６６に加えられてお
り、この回路の出力においては信号はそれゆえ１
であつて、このことはまた、マルチプレクサ５２
を介してフリツプフロツプ７０によつて交互に選
ばれるアンド回路６７，６９のいずれか一方の出
力に信号１を生起させる。

このときに、フリツプフロツプ６６及び７３に
よつて取消し命令、即ちゼロ信号がアンド回路５
７，５８のいずれか一方に加えられ、関連するデ
ジタルフイルタの出力をゼロにする結果となる。
これと平行して、前記故障信号としてのパルス
は、出力が可視の表示器に接続されている単安定
装置７１，７２を動作させる。もしフリツプフロ
ツプ６８，７３が各デジタルフイルタについての
故障および禁止のパルスを発生するならば、オア
回路６４はアンド回路６６にゼロ信号を送つてさ
らに禁止信号を発生させ、また故障警報を発す
る。

前記実施例において、本発明の第１の手段は、
計数回路３５及び検査信号発生回路３９によつて
構成され、第２の手段はメモリ回路３６によつて
構成され、第３の手段は比較回路３８によつて構
成され、第４の手段は故障判定回路３７によつて
構成され、第５の手段はモジユール検出器２４及
び利得調整回路４０によつて構成される。

本発明によるこのフイルタ装置の実施例は限定
的ではない。特に検査信号発生回路３９及び故障
判定回路３７が別の簡単な回路から作られ得るこ
とは当業者にとつて明らかである。

本発明によれば異なる回路からの全容量をデジ
タルフイルタの個数に合わせさえすれば、任意個
数のデジタルフイルタを検査出来るのである。唯
一つのデジタルフイルタという特別な場合は故障
デジタルフイルタの禁止の不要ということから、
故障判定回路３７の使用は不要である。

本発明装置は直列または並列につながれたデジ
タルフイルタに適用され得、検査信号としてのパ
ルス列からなる２進の検査信号は検査されるデジ
タルフイルタの入力に加えられ、デジタルフイル
タの応答は検査されるデジタルフイルタの出力で
取り出される。

更に本発明装置は非周期的信号を波するため
のデジタルフイルタに適用され得る。この場合に
は周期計数回路は除去され、反射波信号が所定回
数サンプリングされる毎にデジタルフイルタの検
査が実施される。

本発明装置では故障デジタルフイルタの禁止が
予備デジタルフイルタとの交換に結びつけられ得
る。この交換はフリツプフロツプ７３，６８の第
二の出力を、故障デジタルフイルタの代りに二つ
の予備デジタルフイルタ２９，３０の使用を命じ
る二つのアンド回路７４，７５に連結することに
よつて行うことが出来る。

その上、デジタルフイルタの入力ビツトに相当
する短かいパルスの組を除く他のあらゆる検査信
号としてのパルス列からなる２進信号を注入する
ことが可能であろう。

レーダーまたはソナーの固定反射波の消去装置
に特に用いられるデジタルフイルタの自動検査を
行う本発明のフイルタ装置の説明は以上の如くで
ある。即ち、本発明のフイルタ装置は、受信反射
波の所定回数毎のサンプリング時に複数のデジタ
ルフイルタの１つに該受信反射波のサンプリング
信号値に影響されない所定値を有するパルス列か
ら成る第１のデジタル信号を供給する第１の手段
を備えているため、通常の受信と全く同じ時期に
同じ状態にあるデジタルフイルタを検査できる。
従つて、検査の信頼性が大幅に向上する。しかも
テスト信号を挿入するためのパルスゲートや凝似
受信信号発生回路のごとき特別な回路が検査系に
設けられないため、回路構成が著しく簡単とな
り、信頼性がさらに高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は三段のデジタルフイルタの説明図、第
２図は二つのデジタルフイルタを備えた固定反射
波の消去装置の図式的説明図、第３図は本発明の
実施例のフイルタ装置の図式的説明図、第４図は
第３図の本発明のフイルタ装置の詳細な実施例の
説明図である。 １，２，３…メモリ、４，５，６，７，８…乗
算器、９，１０…加算器、２１…検出回路、２
２，２３…デジタルフイルタ、２４…モジユール
検出器、２５，２６…Ａ―Ｄ変換器、３５…計数
回路、３６…メモリ回路、３７…故障判定回路、
３８…比較回路、３９…検査信号発生回路、４０
…利得調整回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の固定反射波消去用のデジタルフイルタ
   を有する移動目標指示装置のフイルタ装置であつ
   て、受信反射波の所定回数毎のサンプリング時に
   前記複数のデジタルフイルタの１つに該受信反射
   波のサンプリング信号値に影響されない所定値を
   有するパルス列から成る第１のデジタル信号を供
   給する第１の手段と、前記デジタルフイルタに前
   記第１のデジタル信号が供給された場合に当該デ
   ジタルフイルタから出力されるべき第２のデジタ
   ル信号を予め記憶しておく第２の手段と、前記デ
   ジタルフイルタに前記第１のデジタル信号が供給
   された際に当該デジタルフイルタから実際に出力
   された出力信号と前記第２の手段に記憶されてい
   る前記第２のデジタル信号とを比較し、比較した
   信号が互いに一致しない場合は当該デジタルフイ
   ルタが故障していることを示す第３の信号を発生
   する第３の手段とを備えたことを特徴とする移動
   目標指示装置のフイルタ装置。 ２ 前記第１の手段は、受信反射波の所定回数毎
   のサンプリング時に前記デジタルフイルタに論理
   １のパルス列から成る第１のデジタル信号を供給
   するように構成されている特許請求の範囲第１項
   に記載の移動目標指示装置のフイルタ装置。 ３ 前記第１の手段は、受信反射波のサンプリン
   グ信号及び前記第１のデジタル信号がそれぞれ印
   加される２つの入力端子と、前記デジタルフイル
   タに接続された出力端子とを有するオア回路を備
   えている特許請求の範囲第２項に記載の移動目標
   指示装置のフイルタ装置。 ４ 前記第１の手段は、前記２つのデジタルフイ
   ルタにそれぞれ接続された２つの出力端子と、該
   出力端子を介して前記２つのデジタルフイルタに
   交互に前記第１のデジタル信号を供給する選択回
   路とを備えている特許請求の範囲第１項から第３
   項のいずれか一項に記載の移動目標指示装置のフ
   イルタ装置。 ５ 前記第２の手段は、読出専用メモリと、該読
   出専用メモリをアドレスするためのアドレス制御
   回路とを備えている特許請求の範囲第１項から第
   ４項のいずれか一項に記載の移動目標指示装置の
   フイルタ装置。 ６ 前記第３の手段は、前記複数のデジタルフイ
   ルタからそれぞれ出力される出力信号を選択的に
   受取るマルチプレクサを備えている特許請求の範
   囲第１項から第５項のいずれか一項に記載の移動
   目標指示装置のフイルタ装置。 ７ 複数の固定反射波消去用のデジタルフイルタ
   を有する移動目標指示装置のフイルタ装置であつ
   て、前記デジタルフイルタ用にそれぞれ用意され
   た予備デジタルフイルタと、受信反射波の所定回
   数毎のサンプリング時に前記複数のデジタルフイ
   ルタの１つに該受信反射波のサンプリング信号値
   に影響されない所定値を有するパルス列から成る
   第１のデジタル信号を供給する第１の手段と、前
   記デジタルフイルタに前記第１のデジタル信号が
   供給された場合に当該デジタルフイルタから出力
   されるべき第２のデジタル信号を予め記憶してお
   く第２の手段と、前記デジタルフイルタに前記第
   １のデジタル信号が供給された際に当該デジタル
   フイルタから実際に出力された出力信号と前記第
   ２の手段に記憶されている前記第２のデジタル信
   号とを比較し、比較した信号が互いに一致しない
   場合は当該デジタルフイルタが故障していること
   を示す第３の信号を発生する第３の手段と、該第
   ３の手段から該第３の信号が生じた場合に前記デ
   ジタルフイルタを前記予備デジタルフイルタに切
   換える第４の手段と、該デジタルフイルタあるい
   は該予備デジタルフイルタから出力されたデジタ
   ルの出力信号に応じた信号を出力する第５の手段
   とを備えたことを特徴とする移動目標指示装置の
   フイルタ装置。 ８ 前記第１の手段は、受信反射波の所定回数毎
   のサンプリング時に前記デジタルフイルタに論理
   １のパルス列から成る第１のデジタル信号を供給
   するように構成されている特許請求の範囲第７項
   に記載の移動目標指示装置のフイルタ装置。 ９ 前記第１の手段は、受信反射波のサンプリン
   グ信号及び前記第１のデジタル信号がそれぞれ印
   加される２つの入力端子と、前記デジタルフイル
   タに接続された出力端子とを有するオア回路を備
   えている特許請求の範囲第８項に記載の移動目標
   指示装置のフイルタ装置。 １０ 前記第１の手段は、前記２つのデジタルフ
   イルタにそれぞれ接続された２つの出力端子と、
   該出力端子を介して前記２つのデジタルフイルタ
   に交互に前記第１のデジタル信号を供給する選択
   回路とを備えている特許請求の範囲第７項から第
   ９項のいずれか一項に記載の移動目標指示装置の
   フイルタ装置。 １１ 前記第２の手段は、読出専用メモリと、該
   読出専用メモリをアドレスするためのアドレス制
   御回路とを備えている特許請求の範囲第７項から
   第１０項のいずれか一項に記載の移動目標指示装
   置のフイルタ装置。 １２ 前記第３の手段は、前記複数のデジタルフ
   イルタからそれぞれ出力される出力信号を選択的
   に受取るマルチプレクサを備えている特許請求の
   範囲第７項から第１１項のいずれか一項に記載の
   移動目標指示装置のフイルタ装置。 １３ 前記第４の手段は、前記第３の手段から前
   記第３の信号が生じた場合に前記デジタルフイル
   タを前記第５の手段から切離し、前記予備デジタ
   ルフイルタを該第５の手段に接続する切換回路を
   備えている特許請求の範囲第７項から第１２項の
   いずれか一項に記載の移動目標指示装置のフイル
   タ装置。 １４ 前記第４の手段は、前記２つのデジタルフ
   イルタの両方が故障していると前記第３の手段に
   より検出されたときは予備デジタルフイルタへの
   切換を禁止するように構成されている特許請求の
   範囲第１０項に記載の移動目標指示装置のフイル
   タ装置。 １５ 前記第５の手段は、前記２つのデジタルフ
   イルタから出力される出力信号の２乗の和の平方
   根に等しい大きさを有する信号を出力するように
   構成されている特許請求の範囲第１０項に記載の
   移動目標指示装置のフイルタ装置。 １６ 前記第５の手段は、当該第５の手段の出力
   を所定の大きさに保つべく、前記第３の手段によ
   り一方の前記デジタルフイルタが故障していると
   検出されたときは他方の前記デジタルフイルタに
   供給される入力信号のレベルを自動的に制御する
   利得自動制御回路を備えている特許請求の範囲第
   １０項に記載の移動目標指示装置のフイルタ装
   置。