JPH02266281A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はアンテナから放射されたレーダパルス信号の目
標からの反射信号を受信して、表示部に表示するレーダ
装置に係わり、特に他のレーダ装置から放射されるレー
ダパルス信号による干渉を未然に防止できるようにした
レーダ装置に関する。

［従来の技術］ レーダパルス信号を放射して、目標にて反射される信号
を受信することによって、目標の位置を特定するレーダ
装置は、一般に、第３図に示すように構成されている。

すなわち、送受信兼用のアンテナ１は、駆動部２にて回
転駆動され、アンテナ１の回転方向は方位検出部３で検
出される。一方、アンテナ１には、送受信切換器４を介
して、送信部５からレーダパルス信号が供給される。送
受信切換器４はレーダパルス信号が１回出力される毎に
、アンテナ１を受信部６側に切換えて、目標にて反射さ
れたレーダパルス信号の反射信号を受信部６へ導く。な
お、この送受信切換器４はレーダパルス信号を出カスる
瞬間のみ送信部５側に切換られ、残りの期間は受信部６
側に切換られている。受信部６で受信されたレーダパル
ス信号の受信信号は表示部７へ入力される。表示部７は
別途方位検出部３から入力された方位信号に基づいて前
記受信信号を例えば第５図に示すように極座標表示する
。

このようなレーダ装置において、送信部５からアンテナ
１を介して第４図に示す基学周期Ｔｏを白゛するレーダ
パルス信号Ｐｌを放射すると、放射方向に目標が存在し
た場合には、受信信号Ｒ３には目標に起因する各波形８
が現われる。アンテナ１は駆動部２にて一定速度で回転
されているので、第５図（ａ）に示すように、表示部７
の表示画面７ａに極座標表示すると、前記各波形８に対
応する画像８ａが表示される。

しかしながら、このレーダ装置を搭載した船舶の近傍に
やはりレーダ装置を搭載した他の船舶（他船Ａ）が存在
すると、この他船Ａのレーダ装置からレーダパルス信号
Ｐ２が周期的に放射されている。そして、この他船Ａの
レーダ装置におけるレーダパルス信号Ｐ２の周期をＴ２
とすると、この他船Ａが放射したレーダパルス信号Ｐ２
が直接自船のレーダ装置のアンテナ１を介して受信部６
へ入射する。しかして、この場合における受信部６から
表示部７へ送出する受信信号Ｒ２には、第４図に示すよ
うに、目標に対応する波形８の他に他船Ａのレーダパル
ス信号Ｐ２に起因するパルス波形９が現われる。このパ
ルス波形９の現われる周期は他船Ａのレーダパルス信号
Ｐ２の周期Ｔ２に等しい。一般に、この他船Ａのレーダ
パルス信号Ｐ２における周期Ｔ２は自船のレーダパルス
信号Ｐ１の周期Ｔ１と一致しないので、パルス波形９の
現われる基準トリガ１ｏからの遅れ時間が順次変化して
いく。よって、このような受信信号Ｒ２を表示画面７ａ
上に表示すると、第５図（ａ）（ｂ）に示すように、前
述した目標に対応する画像８ａの他に、前記各パルス波
形９に起因する点１１が連続的に表示される。すなわち
、レーダ干渉が生じる。

このような点１１が表示画面７ａ上に表示されるレーダ
干渉を防止するために、各基準トリが１０に隣接する一
対の受信信号Ｒ２相互間の論理積信号を新たな受信信号
Ｒ２−とすることが一般に実施されている。すなわち、
第４図のデータＮとデータＮ＋１における各信号波形を
比較すると、１目標に起因する波形８位置はほとんど変
化しないが、他船Ａのレーダパルス信号Ｐ２に起因する
パルス波形９偉置は大きく変化する。よって、論理積信
号から前記他船Ａに起因するパルス波形９が消去される
。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、上記他船Ａに加えて、自船のレーダ装置のレー
ダパルス信号Ｐ１の周期Ｔ。と全く同じ周期Ｔ。を有す
るレーダパルス信号Ｐ３を出力するレーダ装置が搭載さ
れた他船Ｂが接近すると、この他船Ｂのレーダパルス信
号Ｐ３に起因するパルス波形１３が自船の受信信号Ｒ３
に現われる。

このパルス波形１３の周期は基準トリガ１０の周期Ｔｏ
と全く同一であるので、基準トリが１０に対して同一の
遅れ時間位置に現われる。よって、この受信信号Ｒ３に
対して前述した論理積信号処理を実施したとしても、前
記パルス波形１３は消去されない。その結果、第５図（
Ｃ）に示すように、表示画面７ａ上に各パルス波形１３
に起因する環状の点１４が現われる。よって、この場合
レーダ干渉現象は完全に消去されない。

このような不都合を解消するために、自船のレーダ装置
から出力されるレーダパルス信号Ｐｌの周期Ｔｏを一定
値に固定するのではなく、周期Ｔｏをランダムに変化さ
せ、前記基準トリガ１０とパルス波形１３との間の遅れ
時間をランダムに変化させることによって、前述した論
理積信号に含まれるパルス波形１３の成分を除去するレ
ーダ干渉除去方式が提明されている（特開昭５４−３２
０９１号公報）。

上記レーダ干渉除去方式によれば、多段のシフトレジス
タと演算回路を用いて最大周期系列と呼ばれる擬似乱数
を発生させ、その乱数にレーダパルス信号の周期を割当
てることによって、レーダパルス信号の周期をランダム
に変化させている。

しかし、前述した最大周期系列の擬似乱数をより有効な
乱数にするためには、前記シフトレジスタおよび演算回
路が複雑になり、かつ乱数をレーダパルス信号の周期に
割付ける回路が必要になり、製造費が大幅に上昇する問
題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
従来の装置に非同期パルス信号を発生する回路とアップ
ダウンカウンタ等で簡単に構成できる記憶遅延回路とい
う安価で簡単な回路を付加するのみで、レーダパルス信
号の周期を一定の範囲で変化でき、たとえ自船のレーダ
パルス信号の周期とほぼ一致する周期を有するレーダパ
ルス信号を送信する他船が接近したとしても、レーダ干
渉発生をほぼ完全に抑制できるレーダ装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解消するために本発明は、送信部から出力さ
れたレーダパルス信号をアンテナを介して放射し、目標
にて反射されたレーダパルス信号をアンテナを介して受
信部で受信して、この受信信号を表示部′に表示するレ
ーダ装置において、送信部は、基準周期を有する基準ト
リガ信号を発生する基準トリガ信号発生回路と、基準周
期より短い周期を有し、かつ基準トリガ信号に対して非
同期な非同期パルス信号を発生する非同期信号発生回路
と、基準トリが信号の各トリガを該当トリガの出力時刻
から非同期パルス信号における次のパルス出力までの時
間を記憶し、次のパルス出力時刻後この記憶した時間に
対応した時間分遅延されたパルスを出力する記憶遅延回
路と、この出力信号に同期してレーダパルス信号をアン
テナへ出力するレーダパルス信号発生回路とを備えたも
のである。

［作用］ このように構成されたレーダ装置によれば、基準トリガ
信号発生回路から出力される基準周期Ｔｏを有する基準
トリが信号は記憶遅延回路へ入力される。この記憶遅延
回路には、前記基準周期Ｔｏより短い周期ＴＡを有し、
かつ前記基準トリガ信号に非同期な非同期パルス信号が
入力されている。そして、この記憶遅延回路は、前記基
準トリガ信号入力時刻から非同期パルス信号の次のパル
ス人力時刻までの時間を記憶し、この記憶時間に対応す
る分だけ前記法のパルス入力時刻より遅延された遅延パ
ルス信号を出力し、この遅延パルスをレーダパルス信号
発生回路へ導く。このように構成すると、前記基準トリ
ガ信号周期Ｔｏと非同期パルス信号周期ＴＡは非同期な
ので、前記記憶時間は基■トリガ毎に最小零から最大Ｔ
Ａまでこれら二つの４．ｉ号のビート周期で変化する。

基僧トリガ信号と非同期パルス信号がそれぞれ完全な周
期性を持っていたとしても、非同期パルス信号からこの
変動する記憶時間に対応した時間分遅延された遅延パル
スの周期は前記のビート周期で変化することになる。

よって、レーダパルス信号発生回路からアンテナへ出力
されるレーダパルス信号の周期は前記基準周期を中心と
して一定の範囲内で変化する。したがって、受信側で例
えば前述した論理積信号処理を採用することにより、レ
ーダ干渉を除去できる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例のレーダ装置における送信部２０の要部
を示すブロック図である。なお°、送信部２０以外のア
ンテナ１．駆動部２．方位検出部３、送受信切換器４．
受信部６１表示部７は第３図と同じである。なお、受信
部６は、前述したように受信信号を論理積信号に加工し
て表示部７へ送出することにより、レーダ干渉を除去す
る機能を有している。

第１図の送信部２０において、２１は基準トリガ信号発
生回路であり、この基準トリガ信号発生回路２１は基準
周期Ｔ。を有する基準トリガ信号ａをＤ型のフリップフ
ロップ２２のクロック信号端子ＣＰへ送出する。このフ
リップフロップ２２の入力端子りには常時Ｈ（ハイレベ
ル）の電圧が印加されており、出力端子Ｑの出力信号Ｃ
は次の同じくＤ型のフリップフロップ２３の入力端子り
へ人力される。

フリップフロップ２３のクロック端子ＣＰには非同期信
号発生回路２４から出力される非同期パルス信号すが印
加されている。この非同期パルス信号すは、前記基準ト
リガ信号ａの基準周期Ｔ。

に比較して、例えば１／１０以下の短い周期ＴＡを有す
るパルス信号である。なお、この周期ＴＡの値は前記基
準周期Ｔｏに対してｌ／１０．’　１／８　。

１／４等の整数で割切れる値でなく、簡単に割切れない
値、すなわち単純な調波の関係にないような値に設定す
ることが望ましい。

また、フリップフロップ２３の反転出力端子Ｑの出力信
号ｄはフリップフロップ２２の反転リセット端子Ｒへ印
加されている。また、フリップフロップ２２の出力端子
Ｑの出力信号Ｃはアップダウンカウンタ２６のアップダ
ウン切換端子Ｕ／Ｄに印加されている。

一方、基準トリガ信号ａはフリップフロップ２７のクロ
ック端子ＣＰへも送出されている。フリップフロップ２
７の入力端子りには常時Ｈ（ハイレベル）の電圧が印加
されており、出力端子Ｑの出力信号ｅはアップダウンカ
ウンタ２６の反転リセット端子Ｒに印加される。

また、アップダウンカウンタ２６のクロック信号端子Ｃ
Ｐには時間記憶および遅延用としてクロック信号発生回
路２８から非同期パルス信号すより短い周期のクロック
信号ｆが印加されている。

クロック信号ｆは例えば、非同期パルス信号すの１／１
０以下の短い周期Ｔｃを有するパルス信号で、基準トリ
ガ信号ａの入力時刻ｔｏから非同期パルス信号すの次の
パルス入力時刻までの時間をこのクロック信号ｆをアッ
プダウンカウンタ２６の例えばアップ動作で数えること
によって記憶し、前記次のパルス入力時刻後はダウン動
作でキャリー信号ｇが出るまで遅延させるものであり、
基準トリガ信号ａや非同期パルス信号すとの同期・非同
期を特に考慮する必要ないが、前述した記憶時間の変化
のうち、最大の変化であるＴＡの間にアップダウンカウ
ンタ２６がフルカウントしないような周期に配慮する必
要がある。

なお、アップダウンカウンタ２６のリップルキャリ一端
子ＲＣＯのキャリー信号ｇはフリップフロップ２７の反
転リセット端子Ｒに印加されている。そしてフリップフ
ロップ２７の反転出力端子Ｑの出力信号りがレーダパル
ス信号発生回路２５へ送出される。このレーダパルス信
号発生回路２５はフリップフロップ２７の出力信号りの
パルス波形の立上りに同期してレーダパルス信号Ｐを出
力する。レーダパルス信号発生回路２５から出力された
レーダパルス信号Ｐは第３図における送受信切換器４を
介してアンテナ１から放射される。

次に、このように構成された送信部２０の動作を第２図
のタイムチャートを用いて説明する。

まず、時刻ｔｏにて基準トリガ信号ａの一つのトリガが
立上ると、フリップフロップ２２は入力端子りに印加さ
れている５ｖのハイレベル電圧を取込むので、出力端子
Ｑの出力信号Ｃがハイレベルへ変化する。すると、フリ
ップフロップ２３の入力端子りの信号レベルがハイレベ
ルへ変化する。

次に、時刻１１にて非同期パルス信号すのパルスが立上
がると、フリップフロップ２３は入力端子りのハイレベ
ル電圧を取込み、反転出力端子Ｑの出力信号ｄをローレ
ベルへ変化させフリップフロップ２２をリセットする。

一方、基準トリガ信号ａはフリップフロップ２７のクロ
ック端子ＣＰにも印加され、出力端子Ｑをハイレベルへ
変化させ、アップダウンカウンタ２６のリセットを解除
する。この解除で前述のフリップフロップ２２の出力端
子Ｑがハイレベルの間アップダウンカウンタ２６はクロ
ック信号ｆによりアップカウントされる。次に前述の通
りフリップフロップ２２がリセットされるとこの出力端
子Ｑがローレベルに変化しアップダウンカウンタ２６が
ダウン動作に切換えられ、クロック信号ｆによりダウン
カウントされる。

アップダウンカウンタ２６はアップ動作でカウントした
分だけダウン動作し終るとキャリー信号ｇを出力し、フ
リップフロップ２７をリセットし、出力端子Ｑをローレ
ベルに変化させる。この信号ｅによりアップダウンカウ
ンタ２６はリセットされ、次のサイクルまで動作を停止
する。

前述のフリップフロップ２７のリセットによりこの反転
出力Ｑはハイレベルに変化するが、これに同期してレー
ダパルス信号発生回路２６から一つのレーダパルス２９
が出力される。

このように、時刻ｔｏにて基中トリガ信号ａのトリガが
立上がると、この立上がり時刻ｔｏから非同期パルス信
号すにおける次のパルス立上り時刻ｔ２までのラッチ時
間ΔＴ、の間、アップダウンカウンタ２６でアップカウ
ントした分だけ、非同期パルス信号すの立上がり後、ダ
ウンカウントをΔＴ１の時間行ってからレーダパルス２
９が出力されるので、基準トリが信号ａより２・ΔＴ１
遅延される記憶遅延回路を構成する。

このように、基準トリガ信号ａにおけるトリガが人力さ
れる毎に、２・ΔＴだけ遅延された時刻にレーダパルス
２つが出力される。ここで、第２図において、基準トリ
ガ信号ａの２番目のトリガの立上がりから２番目のレー
ダパルス出力までの遅れ時間をΔＴ２、おなじく３番目
の遅れ時間をΔＴ３．４番目の遅れ時間をΔＴ４とする
と、レーダパルス信号Ｐにおける各レーダパルス２つの
出力間隔、すなわち各出力周期Ｔ　ｓｌ、　Ｔ　ｓ２．
　Ｔ　ｓ３は下式となる。

Ｔｓｌ−Ｔ、）　　−２−ΔＴ、＋２１１　　Δ　Ｔ２
Ｔｓ２−ＴＯ−２・ΔＴ２＋２−ΔＴ３Ｔｓ３＝ＴＯ−
２・ΔＴ３＋２・ΔＴ４となる。これらの式において、
前述したように、基準トリガ信号ａと非同期パルス信号
すは非同期なので、前記各遅れ時間２・ΔＴ１，２・Δ
Ｔ２＋２・ΔＴ１が互いに等しくなる確率は非常に少な
く、また周期ＴＯｒ　”　Ａも互いに単純な調波の関係
にならないように設定すれば、これ等が等しくなる確率
は更に少なくなる。なお、各遅れ時間２・ΔＴの値は非
同期パルス信号すの周期ＴＡの２倍を越えることはない
。

よって、 ＴｓｌキＴｓ２キＴｓ３キ・・・・・・となり、アンテ
ナ１から放射されるレーダパルス信号Ｐの周期は、基準
トリガ信号ａの基準周期Ｔｏを中心に±２・ＴＡの範囲
内で変化する。

このように周期が変化するレーダパルス信号Ｐに対する
目標から反射された信号を受信部７で受信して、前述し
た論理積信号の処理を実施することにより、レーダ干渉
をほぼ完全に除去できる。

すなわち、自船のレーダ装置の受信部６の受信信号Ｒに
、自船のレーダパルス信号の基本周期Ｔｏと異なる周期
のレーダパルス信号を出力する他船Ａのレーダパルスに
起因するパルス波形８のみならず、自船のレーダパルス
信号の基本周期Ｔｏと全く同一周期Ｔ。のレーダパルス
信号を出力する他船Ｂのレーダパルスに起因するパルス
波形１３が現われたとしても、各パルス波形９゜１３の
基準トリガ１０からの遅れ時間が必ず変化するので、前
述した論理積信号処理を実施することによって、表示部
７の表示画面７ａ上から各パルス波形９，１３に起因す
る点１１，１２．１４を消去できる。

なお、他船Ｂにおいて自船と全く同一のレーダ装置を搭
載していたとしても、自船と他船Ｂにおいて、全く同時
にレーダ装置の電源を投入することは考えられないので
、自船のレーダパルス信号の変化する周期が他船Ｂのレ
ーダパルス信号の変化する周期に同期することは考えら
れない。

よって、たとえ同一機種のレーダ装置を搭載した船舶ど
うしが接近したとしても、互いレーダ干渉を起すことは
ない。

また、第１図に示した送信装置２０において、基準トリ
ガ信号発生回路２１およびレーダパルス信号発生回路２
５は第３図に示した従来の送信部５にも当然組込まれて
いる回路であるので、今回新たに組込む回路は非同期信
号発生回路２４と３個のフリップフロップ２２．２３．
２７およびアップダウンカウンタ２６およびクロック信
号発生回路２８による記憶遅延回路のみであり、このう
ちクロック信号発生回路２８は他のデジタル回路用のク
ロックから生成することも可能である。従って、これら
の回路は比較的小型かつ安価に構成できるので、従来装
置に比較して製造費が大幅に上昇しない。また、装置が
大型化することもない。

なお、本実施例においては、アップダウンカウンタを用
いて記憶遅延回路を構成したが、ランプ回路等を用いて
アナログ回路で構成してもよい。

また、本実施例では記憶した時間と遅延する時間とを同
一にしたが、全く同一にする必要はなく、例えば遅延す
る時間を記憶した時間の２倍にする等のように関係付け
られていればよい。

その他、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で数々に変
形して実施できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、従来の装置に非同
期パルス信号を発生する回路と記憶遅延回路という安価
で簡単な回路を付加するのみで、レーダパルス信号の周
期を一定範囲内で変化させている。しだ力くって、たと
え自船のレーダパルス信号の周期とほぼ一致する周期を
有するレーダパルス信号を送信する他船が接近したとし
ても、レーダ干渉発生をほぼ完全に抑制できる経済的で
かつ高性能なレーダ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるレーダ装置の送信部
を示すブロック図、第２図は同送信部の動作を示すタイ
ムチャート、第３図は従来のレダ装置の概略構成を示す
ブロック図、第４図は同従来装置の動作を示すタイムチ
ャート、第５図は同従来装置における表示画面を示す図
である。 １・・・アンテナ、４・・・送受信切換器、６・・・受
信部、７・・・表示部、２０・・・送信部、２１・・・
基皇トリガ信号発生回路、２２，２３．２７・・・フリ
ップフロップ、２４・・・非同期信号発生回路、２５・
・・レーダパルス信号発生回路、２６・・・アップダウ
ンカウンタ、２８・・・クロック信号発生回路。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 （ａ） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送信部（２０）から出力されたレーダパルス信号をアン
   テナ（１）を介して放射し、目標にて反射された前記レ
   ーダパルス信号を前記アンテナを介して受信部（６）で
   受信して、この受信信号を表示部（７）に表示するレー
   ダ装置において、 前記送信部（２０）は、基準周期を有する基準トリガ信
   号を発生する基準トリガ信号発生回路（２１）と、前記
   基準周期より短い周期を有し、かつ前記基準トリガ信号
   に対して非同期な非同期パルス信号を発生する非同期信
   号発生回路（２４）と、前記基準トリガ信号の各トリガ
   を該当トリガの出力時刻から前記非同期パルス信号にお
   ける次のパルス出力までの時間を記憶し、前記次のパル
   ス出力時刻後この記憶した時間に対応した時間分遅延さ
   れたパルスを出力する記憶遅延回路（２６）と、この出
   力信号に同期して前記レーダパルス信号を前記アンテナ
   へ出力するレーダパルス信号発生回路（２５）とを備え
   たレーダ装置。