JPH0333025Y2 - - Google Patents
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- JPH0333025Y2 JPH0333025Y2 JP1989123949U JP12394989U JPH0333025Y2 JP H0333025 Y2 JPH0333025 Y2 JP H0333025Y2 JP 1989123949 U JP1989123949 U JP 1989123949U JP 12394989 U JP12394989 U JP 12394989U JP H0333025 Y2 JPH0333025 Y2 JP H0333025Y2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
- G01S13/28—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses
- G01S13/284—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses using coded pulses
- G01S13/288—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses using coded pulses phase modulated
-
- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
- G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
- G01S13/53—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on a single spectral line and associated with one or more range gates with a phase detector or a frequency mixer to extract the Doppler information, e.g. pulse Doppler radar
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本考案はレーダシステムに関し、特に、パルス
繰り返し周波数のドツプラーレーダシステムの改
良に関する。 〔従来の技術および解決しようとする問題点〕 パルスドツプラー装置は、移動目標指示レーダ
システムのレーダ周波数のフロントエンドに普通
使わわれている。このような装置は、従来の方法
では、パルス送信により距離分解能
（rangeresolution）を得ており、ドツプラーの原
理（目標の位相情報）は背景と移動目標を区別す
るために使われる。送信機の平均電力の能力を最
大限に利用するために、最も高い可能な衝撃係数
（duty ratio）（オン・オフ比（“ON”to“OFF”
ratio））でレーダを操作することが望まれる。こ
うすることによつて、最も低く送信機のコストを
おさえることが一般に実現できる。UHFにおけ
る短距離レーダに対しては、高い衝撃係数にする
と、信頼性や寸法において特に望ましい改善が得
られるソリツドステート構成とすることもでき
る。しかしながら、従来のパルスドツプラーレー
ダに対しては、高い衝撃係数にすると、不明確な
距離応答（range responses）になり、不明確さ
のため、その分解能を上げるための特別な処理を
必要としたり、また、このような低い距離分解能
のため機器がその有用性を失うという結果になつ
たりする。 従来のレーダ装置は一般に次の３つのタイプ、
すなわちパルスドツプラー型（pulsed doppler）、
連続波型（cotinuous wave，CW）、そし断続持
続波型（interrupted continuous wave，ICW）
に分けることができる。 従来のパルスドツプラーレーダでは、一連のパ
ルスが送信され、それぞれのパルスは予め決めら
れた振幅（amplitude）、継続時間（duration）、
および周波数（frequency）を有している。許容
できる目標物の大きさの分解能（target size
resolution）を得るための適当な平均電力を維持
するために、パルスドツプラーレーダは高いパル
ス繰り返し周波数（pulse repetition frequency
（PRF））を用いている。しかしながら、高い
PRFにすると、まずいことには、２つの隣接し
たパルス間のタイムセパレーシヨンの関数である
レーダの明確な距離が望ましくなく制限されてし
まう。 連続波レーダは連続波を送信することによつて
多少この距離の不明確さの問題を克服した。発生
した波は第１のアンテナから送出されて、目標物
からの反射波は第２のアンテナを通つて受信され
る。発生した波は異つた符号によつて変調され、
それにより、送信波と受信波間の時間差を測定す
ることができる。 連続波レーダの短所は、電力または目標までの
測定距離を大きくすると、送信信号は、直接送信
アンテナから受信アンテナにかなりの大きさでリ
ークが生じて、目標物からもどつてくる信号を受
信する邪魔をするということである。 しばしば間欠持続波（intermittenh
continuous wave）とも呼ばれる断続持続波レー
ダは、連続波レーダの上記のリーク問題を克服す
るように設計されている。ICWでは、符号化さ
れたビツトは、受信アンテナが反射パルスを受信
することができるようにパルス間に十分な時間を
持たせて１つ１つ送信される。このようにして、
送信および受信アンテナ間のリークの問題は解決
される。このICWレーダの問題点は、適当な明
確な距離を求めるために、個々のパルス間の間隔
が幾分長く、そのため送信された信号の平均電力
が低いということである。だいたい、それぞれの
オン時間はデユーテイサイクル（duty cycle）の
３％にしかすぎないぐらいである。 〔考案の概要〕 本考案は、パルスドツプラーレーダシステムに
関し、特に、高い平均電力対ピーク電力比
（average−power to peak−power ratio）を有
して、高いパルス繰り返し周波数と等価な構成と
し得るデジタル的に符号化されたパルス圧縮信号
（digitally coded pulse compression signals）
を利用している改良されたパルスドツプラーレー
ダシステムに関する。特別な処理をするような付
加的なコストなしに、所望の距離の不明確さが取
り除かれる。 本考案は従来の高いパルス繰り返し周波数
（PRF）のドツプラーレーダシステムの改良であ
る。前述したように、このような装置では、予め
定められた振幅、断続時間および周波数の実質的
に一様なパルスがアンテナから送出される。目標
物から反射されたパルスは、アンテナによつて受
信され、特定のパルスの送出および受信に基づい
て目標物までの距離が検出される。目標物の近づ
いたり遠のいたりする動きの量は、反射されたパ
ルス列におけるパルス周波数のドツプラーシフト
（Doppler Shift）から検出される。隣接パルス間
のタイムセパレーシヨンは、レーダの明確な距離
測定を決定する。もし、隣接するパルス間のタイ
ムセパレーシヨンが、送出されたパルスが目標物
まで行つてもどつてくるまでに必要な時間より短
いと、パルスのオーバーラツプによつて不明確な
検結果になる。なぜならば、もどつてくるパルス
が最後のパルスの送出している間に到着して、部
分的または完全に食されるからである。さらに、
すべてのパルスは実質的に等しいので、それぞれ
のもどつてきたパルスは送出したパルスと、１つ
ずつ確認および互いに関連させることはできな
い。 本考案は、それぞれの送信パルスに位相変調
（phase modulation）を加えることによつて従来
のPRFドツプラーレーダの短所を克服したもの
である。それぞれのパルスは、主発振器に関連し
て予め定められた同相または違相で位相符号化さ
れた予め定められたサブパルスまたはビツトに細
分される。好ましい実施例では、符号は、各パル
スがｍの分解素（resolustion elements）を有す
る2n−１個のパルスをずらして得るPRN符号よ
り形成される。ここでｎは符号度（degree of
the code）を示す任意の数、ｍは任意の数また
はパルス当りのヒツト数に等しい。符号の相関特
性（correlation property）は、ワードを表すも
どつてきたパルスのすべてのビツトが、遅延送出
ワードと整合がとれている場合、すべてのビツト
を加えるようにする。ビツトが正確に整合しない
ときは、ビツトは、おおよそ互いに取り消され
る。これにより、部分的なパルスのオーバーラツ
プは著しい影響をを発せず、そして、問題は生じ
ない。 本考案によれば、距離の不明確さは、隣接する
パルスのタイムセパレーシヨンによつてもはや制
限されない。よつて、パルス繰り返し周波数を上
げることができ、従つて、これにより相応してレ
ーダシステムの平均電力対ピーク電力比を上げる
ことが可能となる。送出される信号の総電力は、
システムのピーク電力能力をを上げることなく大
いに増加することになる。さらに、パルスの符号
化によつて、距離分解能が大いに改善される。た
とえば、従来の1.0マイクロセコンドのパルス幅
を用いる従来のPRFドツプラーシステムでは、
距離分解能は、150ｍ（492feet）である。 本考案のシステムによれば、それぞれパルスは
数ビツトに細分され、距離分解能はビツト幅
（bit−width）の関数となる。たとえば、パルス
幅が５ビツトに細分され、各ビツトのビツト幅が
200nSとすると、距離分解能は30ｍ（98.4feet）
になり、同一のパルス幅を有する従来のPRFド
ツプラーシステムに比べ５倍も改善される。 本考案の目的は、断続送信および自由に選択で
きる距離分解能を有するデジタルパルス圧縮レー
ダシステムを提供することである。 本考案の他の目的は、適用空間において距離分
解能のセルを隣接しうる断続的、位相符号化送信
のデイジタルパルス圧縮レーダシステムを提供す
ることである。 本考案のさらに他の目的は、適用空間において
距離分解能セルを隣接して設けることができ、か
つ、航空用として使える高い衝撃係数の位相符号
化されたレーダとすべく、適当な機体衝撃励振回
復時間を提供する断続的、位相符号化された、高
い衝撃係数の送信のデイジタルパルス圧縮レーダ
システムを提供することにある。 〔実施例〕 以下、本考案を図面を用いて一実施例により説
明する。 第１図は、本考案の一実施例を示す図で、図に
おいて、連続波発振器１０は、位相符号スイツチ
１１の第１の入力に接続された第１の出力および
混合器３０の第１の入力に接続された第２の出力
を有している。位相符号スイツチ１１の出力はオ
ン／オフスイツチ１２の入力に接続される。さら
にアンテナ１５に接続されてる送受切換器１４の
第１の入力に増巾器１３を介して、オン／オフス
イツチの出力が接続されている。符号発生器２０
の第１の出力が上記の位相符号スイツチ１１のの
第２の入力に接続され、さらに符号遅延器４２な
いし４８の入力にも接続されている。符号発生器
２０の第２の出力は、シーケンサー２２の入力に
接続され、シーケンサー２２の第１の出力は、オ
ン／オフスイツチ１２の入力に接続され、第２の
出力が送受切換器１４の第２の入力に接続されて
いる。送受切換器１４の出力は混合器３０の第２
の入力に接続され、混合器３０ではアンテナ１５
からの信号とCW発信器１０からの信号とを混合
する。混合器３０からの出力信号はIF増巾器３
１の入力に供給され、IF増巾器３１の出力は複
数の復合スイツチ３２ないし３８のそれぞれの第
１の入力に接続される。復合スイツチ３２ないし
３８はそれぞれさらに符号遅延器４２ないし４８
からの出力信号を受ける第２の入力を有してい
る。復合スイツチ３２ないし３８の出力はそれぞ
れ増幅および検出器５２ないし５８の入力に接続
される。 位相符号転換器、すなわち位相符号スイツチ１
１の一実施例が第２図に概念的に図示されてい
る。送出される信号の符号化は、符号発生器２０
により供給される符号に応答して動作する高速位
相転換器（２相スイツチ）（fast phase
commutator（bi−phase switch））により簡単に
成し遂げられる。それによつて得られる信号は交
流の相対位相（0゜，180゜）の無線周波パルススト
リングである。 目標物からもどつてくる信号の復号化は、本質
的に位相符号スイツチ１１によりなされる符号化
過程の逆である。第３図は、復号スイツチ３２な
いし３８の動作の原理を概念的に図示したもので
ある。符号遅延器４２ないし４８により復号スイ
ツチ３２ないし３８へ供給される信号は、符号発
生器２０によつて発生された符号と同じである
が、レーダ射程に対応して予め決められ量だけ遅
延されている。それぞれの遅延は、送出信号が空
間の特定点へ行つてもどつてくるのにかかる時間
の関数であある。それぞれの復号スイツチ３２な
いし３８の出力に表わされる信号は、目標物から
受けるもどつてくる信号と符号遅延器４２ない４
８からの遅延された信号とのそれぞれの相関の関
数（function of correlation）である。 発信器１０は所望の周波数のRF電力を発生す
る。位相符号スイツチ１１およびオン／オフスイ
ツチ１２は、符号発生器２０およびシーケンサー
２２からの出力に応答してRF信号を変調する。
増幅器１３はRF電力を所望のレベルまで上げ、
送受切換器１４はその増幅された信号を空間に送
出するためにアンテナ１５へ送る。 目標物からもどつてきた信号がアンテナ１５に
より受けとられるとき、送受切換器１４は、従来
からよく知られる方法で、混合器３０の入力にア
ンテナ１５を接続する。混合器３０においては、
アンテナ１５からの信号は、ある便利な中間周波
数に変換される。つづいてIF増幅器３１によつ
て増幅されて、信号は復号スイツチ３２ないし３
８によつて復号化される。復号スイツチ３２ない
し３８は符号発生器２０から符号遅延線４２ない
し４８を通して制御される。それに続く増幅およ
び他の信号の検出は、従来からよく知られた増幅
および検出器５２ないし５８においてなされる。 符号発生器２０およびシーケンサー２２の動作
は、第４図によつてより簡単に理解されるだろ
う。符号発生器２０は、予め定められ符号シーケ
ンスで情報が記憶される符号ROM（read only
memory）５０を有している。 イベントカウンタ５１はクロツク５５から第１
入力タイミングパルスを受けとる。。イベントカ
ウンタ５１は、第５図に示すフオーマツトに従つ
てスイツチコマンドを発生する。ビツト位相制御
装置５４はまた符号ROM５０からの符号を受
け、第１図の位相符号スイツチ１１へ、一連のパ
ルスを供給する。発生した符号は、レーダ射程に
対応した正確な時間、符号レンジ遅延器４２にお
いて遅延される。スイツチングコマンドが符号レ
ンジ遅延器４２において発生されて、第１図の復
号スイツチ３２の入力へ送られる。 下に示す表１は、本考案の好ましい実施例にお
いて用いられる符号シーケンスを示した表であ
り、それぞれ７ビツトよりなる31のパルスから成
つていて、31ビツト（Ｎ＝５）PRN符号および
７ビツトベイカー符号Braker Code）より構成
された合成符号（compound code）である。
PRN符号およびベイカー符号は従来よりよく知
られている。これらの符号については、1969年マ
グロウヒル社より出版されF.E.ナサンソン（F.E.
Nathanson）によつて書かれた“レーダデザイ
ンプリンシブル（Radar Desin Principles）”の
12.4節および12.5節にそれぞれ見出すことができ
る。
繰り返し周波数のドツプラーレーダシステムの改
良に関する。 〔従来の技術および解決しようとする問題点〕 パルスドツプラー装置は、移動目標指示レーダ
システムのレーダ周波数のフロントエンドに普通
使わわれている。このような装置は、従来の方法
では、パルス送信により距離分解能
（rangeresolution）を得ており、ドツプラーの原
理（目標の位相情報）は背景と移動目標を区別す
るために使われる。送信機の平均電力の能力を最
大限に利用するために、最も高い可能な衝撃係数
（duty ratio）（オン・オフ比（“ON”to“OFF”
ratio））でレーダを操作することが望まれる。こ
うすることによつて、最も低く送信機のコストを
おさえることが一般に実現できる。UHFにおけ
る短距離レーダに対しては、高い衝撃係数にする
と、信頼性や寸法において特に望ましい改善が得
られるソリツドステート構成とすることもでき
る。しかしながら、従来のパルスドツプラーレー
ダに対しては、高い衝撃係数にすると、不明確な
距離応答（range responses）になり、不明確さ
のため、その分解能を上げるための特別な処理を
必要としたり、また、このような低い距離分解能
のため機器がその有用性を失うという結果になつ
たりする。 従来のレーダ装置は一般に次の３つのタイプ、
すなわちパルスドツプラー型（pulsed doppler）、
連続波型（cotinuous wave，CW）、そし断続持
続波型（interrupted continuous wave，ICW）
に分けることができる。 従来のパルスドツプラーレーダでは、一連のパ
ルスが送信され、それぞれのパルスは予め決めら
れた振幅（amplitude）、継続時間（duration）、
および周波数（frequency）を有している。許容
できる目標物の大きさの分解能（target size
resolution）を得るための適当な平均電力を維持
するために、パルスドツプラーレーダは高いパル
ス繰り返し周波数（pulse repetition frequency
（PRF））を用いている。しかしながら、高い
PRFにすると、まずいことには、２つの隣接し
たパルス間のタイムセパレーシヨンの関数である
レーダの明確な距離が望ましくなく制限されてし
まう。 連続波レーダは連続波を送信することによつて
多少この距離の不明確さの問題を克服した。発生
した波は第１のアンテナから送出されて、目標物
からの反射波は第２のアンテナを通つて受信され
る。発生した波は異つた符号によつて変調され、
それにより、送信波と受信波間の時間差を測定す
ることができる。 連続波レーダの短所は、電力または目標までの
測定距離を大きくすると、送信信号は、直接送信
アンテナから受信アンテナにかなりの大きさでリ
ークが生じて、目標物からもどつてくる信号を受
信する邪魔をするということである。 しばしば間欠持続波（intermittenh
continuous wave）とも呼ばれる断続持続波レー
ダは、連続波レーダの上記のリーク問題を克服す
るように設計されている。ICWでは、符号化さ
れたビツトは、受信アンテナが反射パルスを受信
することができるようにパルス間に十分な時間を
持たせて１つ１つ送信される。このようにして、
送信および受信アンテナ間のリークの問題は解決
される。このICWレーダの問題点は、適当な明
確な距離を求めるために、個々のパルス間の間隔
が幾分長く、そのため送信された信号の平均電力
が低いということである。だいたい、それぞれの
オン時間はデユーテイサイクル（duty cycle）の
３％にしかすぎないぐらいである。 〔考案の概要〕 本考案は、パルスドツプラーレーダシステムに
関し、特に、高い平均電力対ピーク電力比
（average−power to peak−power ratio）を有
して、高いパルス繰り返し周波数と等価な構成と
し得るデジタル的に符号化されたパルス圧縮信号
（digitally coded pulse compression signals）
を利用している改良されたパルスドツプラーレー
ダシステムに関する。特別な処理をするような付
加的なコストなしに、所望の距離の不明確さが取
り除かれる。 本考案は従来の高いパルス繰り返し周波数
（PRF）のドツプラーレーダシステムの改良であ
る。前述したように、このような装置では、予め
定められた振幅、断続時間および周波数の実質的
に一様なパルスがアンテナから送出される。目標
物から反射されたパルスは、アンテナによつて受
信され、特定のパルスの送出および受信に基づい
て目標物までの距離が検出される。目標物の近づ
いたり遠のいたりする動きの量は、反射されたパ
ルス列におけるパルス周波数のドツプラーシフト
（Doppler Shift）から検出される。隣接パルス間
のタイムセパレーシヨンは、レーダの明確な距離
測定を決定する。もし、隣接するパルス間のタイ
ムセパレーシヨンが、送出されたパルスが目標物
まで行つてもどつてくるまでに必要な時間より短
いと、パルスのオーバーラツプによつて不明確な
検結果になる。なぜならば、もどつてくるパルス
が最後のパルスの送出している間に到着して、部
分的または完全に食されるからである。さらに、
すべてのパルスは実質的に等しいので、それぞれ
のもどつてきたパルスは送出したパルスと、１つ
ずつ確認および互いに関連させることはできな
い。 本考案は、それぞれの送信パルスに位相変調
（phase modulation）を加えることによつて従来
のPRFドツプラーレーダの短所を克服したもの
である。それぞれのパルスは、主発振器に関連し
て予め定められた同相または違相で位相符号化さ
れた予め定められたサブパルスまたはビツトに細
分される。好ましい実施例では、符号は、各パル
スがｍの分解素（resolustion elements）を有す
る2n−１個のパルスをずらして得るPRN符号よ
り形成される。ここでｎは符号度（degree of
the code）を示す任意の数、ｍは任意の数また
はパルス当りのヒツト数に等しい。符号の相関特
性（correlation property）は、ワードを表すも
どつてきたパルスのすべてのビツトが、遅延送出
ワードと整合がとれている場合、すべてのビツト
を加えるようにする。ビツトが正確に整合しない
ときは、ビツトは、おおよそ互いに取り消され
る。これにより、部分的なパルスのオーバーラツ
プは著しい影響をを発せず、そして、問題は生じ
ない。 本考案によれば、距離の不明確さは、隣接する
パルスのタイムセパレーシヨンによつてもはや制
限されない。よつて、パルス繰り返し周波数を上
げることができ、従つて、これにより相応してレ
ーダシステムの平均電力対ピーク電力比を上げる
ことが可能となる。送出される信号の総電力は、
システムのピーク電力能力をを上げることなく大
いに増加することになる。さらに、パルスの符号
化によつて、距離分解能が大いに改善される。た
とえば、従来の1.0マイクロセコンドのパルス幅
を用いる従来のPRFドツプラーシステムでは、
距離分解能は、150ｍ（492feet）である。 本考案のシステムによれば、それぞれパルスは
数ビツトに細分され、距離分解能はビツト幅
（bit−width）の関数となる。たとえば、パルス
幅が５ビツトに細分され、各ビツトのビツト幅が
200nSとすると、距離分解能は30ｍ（98.4feet）
になり、同一のパルス幅を有する従来のPRFド
ツプラーシステムに比べ５倍も改善される。 本考案の目的は、断続送信および自由に選択で
きる距離分解能を有するデジタルパルス圧縮レー
ダシステムを提供することである。 本考案の他の目的は、適用空間において距離分
解能のセルを隣接しうる断続的、位相符号化送信
のデイジタルパルス圧縮レーダシステムを提供す
ることである。 本考案のさらに他の目的は、適用空間において
距離分解能セルを隣接して設けることができ、か
つ、航空用として使える高い衝撃係数の位相符号
化されたレーダとすべく、適当な機体衝撃励振回
復時間を提供する断続的、位相符号化された、高
い衝撃係数の送信のデイジタルパルス圧縮レーダ
システムを提供することにある。 〔実施例〕 以下、本考案を図面を用いて一実施例により説
明する。 第１図は、本考案の一実施例を示す図で、図に
おいて、連続波発振器１０は、位相符号スイツチ
１１の第１の入力に接続された第１の出力および
混合器３０の第１の入力に接続された第２の出力
を有している。位相符号スイツチ１１の出力はオ
ン／オフスイツチ１２の入力に接続される。さら
にアンテナ１５に接続されてる送受切換器１４の
第１の入力に増巾器１３を介して、オン／オフス
イツチの出力が接続されている。符号発生器２０
の第１の出力が上記の位相符号スイツチ１１のの
第２の入力に接続され、さらに符号遅延器４２な
いし４８の入力にも接続されている。符号発生器
２０の第２の出力は、シーケンサー２２の入力に
接続され、シーケンサー２２の第１の出力は、オ
ン／オフスイツチ１２の入力に接続され、第２の
出力が送受切換器１４の第２の入力に接続されて
いる。送受切換器１４の出力は混合器３０の第２
の入力に接続され、混合器３０ではアンテナ１５
からの信号とCW発信器１０からの信号とを混合
する。混合器３０からの出力信号はIF増巾器３
１の入力に供給され、IF増巾器３１の出力は複
数の復合スイツチ３２ないし３８のそれぞれの第
１の入力に接続される。復合スイツチ３２ないし
３８はそれぞれさらに符号遅延器４２ないし４８
からの出力信号を受ける第２の入力を有してい
る。復合スイツチ３２ないし３８の出力はそれぞ
れ増幅および検出器５２ないし５８の入力に接続
される。 位相符号転換器、すなわち位相符号スイツチ１
１の一実施例が第２図に概念的に図示されてい
る。送出される信号の符号化は、符号発生器２０
により供給される符号に応答して動作する高速位
相転換器（２相スイツチ）（fast phase
commutator（bi−phase switch））により簡単に
成し遂げられる。それによつて得られる信号は交
流の相対位相（0゜，180゜）の無線周波パルススト
リングである。 目標物からもどつてくる信号の復号化は、本質
的に位相符号スイツチ１１によりなされる符号化
過程の逆である。第３図は、復号スイツチ３２な
いし３８の動作の原理を概念的に図示したもので
ある。符号遅延器４２ないし４８により復号スイ
ツチ３２ないし３８へ供給される信号は、符号発
生器２０によつて発生された符号と同じである
が、レーダ射程に対応して予め決められ量だけ遅
延されている。それぞれの遅延は、送出信号が空
間の特定点へ行つてもどつてくるのにかかる時間
の関数であある。それぞれの復号スイツチ３２な
いし３８の出力に表わされる信号は、目標物から
受けるもどつてくる信号と符号遅延器４２ない４
８からの遅延された信号とのそれぞれの相関の関
数（function of correlation）である。 発信器１０は所望の周波数のRF電力を発生す
る。位相符号スイツチ１１およびオン／オフスイ
ツチ１２は、符号発生器２０およびシーケンサー
２２からの出力に応答してRF信号を変調する。
増幅器１３はRF電力を所望のレベルまで上げ、
送受切換器１４はその増幅された信号を空間に送
出するためにアンテナ１５へ送る。 目標物からもどつてきた信号がアンテナ１５に
より受けとられるとき、送受切換器１４は、従来
からよく知られる方法で、混合器３０の入力にア
ンテナ１５を接続する。混合器３０においては、
アンテナ１５からの信号は、ある便利な中間周波
数に変換される。つづいてIF増幅器３１によつ
て増幅されて、信号は復号スイツチ３２ないし３
８によつて復号化される。復号スイツチ３２ない
し３８は符号発生器２０から符号遅延線４２ない
し４８を通して制御される。それに続く増幅およ
び他の信号の検出は、従来からよく知られた増幅
および検出器５２ないし５８においてなされる。 符号発生器２０およびシーケンサー２２の動作
は、第４図によつてより簡単に理解されるだろ
う。符号発生器２０は、予め定められ符号シーケ
ンスで情報が記憶される符号ROM（read only
memory）５０を有している。 イベントカウンタ５１はクロツク５５から第１
入力タイミングパルスを受けとる。。イベントカ
ウンタ５１は、第５図に示すフオーマツトに従つ
てスイツチコマンドを発生する。ビツト位相制御
装置５４はまた符号ROM５０からの符号を受
け、第１図の位相符号スイツチ１１へ、一連のパ
ルスを供給する。発生した符号は、レーダ射程に
対応した正確な時間、符号レンジ遅延器４２にお
いて遅延される。スイツチングコマンドが符号レ
ンジ遅延器４２において発生されて、第１図の復
号スイツチ３２の入力へ送られる。 下に示す表１は、本考案の好ましい実施例にお
いて用いられる符号シーケンスを示した表であ
り、それぞれ７ビツトよりなる31のパルスから成
つていて、31ビツト（Ｎ＝５）PRN符号および
７ビツトベイカー符号Braker Code）より構成
された合成符号（compound code）である。
PRN符号およびベイカー符号は従来よりよく知
られている。これらの符号については、1969年マ
グロウヒル社より出版されF.E.ナサンソン（F.E.
Nathanson）によつて書かれた“レーダデザイ
ンプリンシブル（Radar Desin Principles）”の
12.4節および12.5節にそれぞれ見出すことができ
る。
【表】
それぞれの送出されたパルスは、CW発信器１
０に関して同相または違相で位相符号化された７
つのサブパルスまたはビツトから成り立つてい
る。３１のパルスは送信器がキーオンされている
継続時間（duration）繰り返す符号ワードを構成
する。このように符号ワードの31のパルスは217
ビツトを含む。 75Bの多項式（75Bpolynomial）から発生する31
ビツトのPRNシーケンスは以下の表２に示され
ている。
０に関して同相または違相で位相符号化された７
つのサブパルスまたはビツトから成り立つてい
る。３１のパルスは送信器がキーオンされている
継続時間（duration）繰り返す符号ワードを構成
する。このように符号ワードの31のパルスは217
ビツトを含む。 75Bの多項式（75Bpolynomial）から発生する31
ビツトのPRNシーケンスは以下の表２に示され
ている。
【表】
PRN符号は、31のパルスに割りふりされて、
表３に示す各ワードを構成する。
表３に示す各ワードを構成する。
【表】
【表】
表３におけるそれぞれの７つの例は、ビツトナ
ンバーにおいてのシフトを除いて同じ基本符号か
らなつている。たとえば、パルスナンバー１の第
２のビツトは、表１のPRNシーケンスにおける
第２のビツトである。符号の“縦の”シーケンシ
ングの目的は、単に、部分的な相関（partial
correlation）を要求されるパルス化されたフオ
ーマツトを作る（accommodate）ことである。
第６図にわかりやすく示している。もし、与えら
れたレンジ遅延に対して、目標物から反射される
受信パルスが、レンジ遅延された基準パルスより
早い４ビツトで起つたときは、受信パルスと遅延
された基準パルスの部分的なオーバラツプが発生
する。第６図の例では、受信パルスのビツトの
５，６および７だけ、基準符号によつて影響され
るだろう。 それぞれの基準ビツト１ないし７と関連して同
じビツトチエーン（identical bit chain）がある
ので、基準の遅延された信号のビツト１，２およ
び３が、もどつてくる受信された信号のビツト
5.6および７と関連して、全31のビツト符号が相
関される。。このように、表３の“縦の”配列は、
部分的なパルスのオーバーラツプに対して、全符
号が関連することになる。符号ビツトのこのよう
な配列は、同じ位相のすべてで、オーバーラツピ
ングしているパルスビツト当り１つの留数
（residue）を残す。パルス間分解度（intra−
Puls resolution）は、それぞれのパルスに重畳
するものとしての７ビツトのベイカー符号の適用
によつて改善される。それぞれの送出パルスは、
表８に示すPRN符号と以下の表４に示す７ビツ
トのベイカー符号の積である。
ンバーにおいてのシフトを除いて同じ基本符号か
らなつている。たとえば、パルスナンバー１の第
２のビツトは、表１のPRNシーケンスにおける
第２のビツトである。符号の“縦の”シーケンシ
ングの目的は、単に、部分的な相関（partial
correlation）を要求されるパルス化されたフオ
ーマツトを作る（accommodate）ことである。
第６図にわかりやすく示している。もし、与えら
れたレンジ遅延に対して、目標物から反射される
受信パルスが、レンジ遅延された基準パルスより
早い４ビツトで起つたときは、受信パルスと遅延
された基準パルスの部分的なオーバラツプが発生
する。第６図の例では、受信パルスのビツトの
５，６および７だけ、基準符号によつて影響され
るだろう。 それぞれの基準ビツト１ないし７と関連して同
じビツトチエーン（identical bit chain）がある
ので、基準の遅延された信号のビツト１，２およ
び３が、もどつてくる受信された信号のビツト
5.6および７と関連して、全31のビツト符号が相
関される。。このように、表３の“縦の”配列は、
部分的なパルスのオーバーラツプに対して、全符
号が関連することになる。符号ビツトのこのよう
な配列は、同じ位相のすべてで、オーバーラツピ
ングしているパルスビツト当り１つの留数
（residue）を残す。パルス間分解度（intra−
Puls resolution）は、それぞれのパルスに重畳
するものとしての７ビツトのベイカー符号の適用
によつて改善される。それぞれの送出パルスは、
表８に示すPRN符号と以下の表４に示す７ビツ
トのベイカー符号の積である。
以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、各送信パルスはｍ−ビツトシーケンスで符号
化され、隣接セルは相互に異なつて符号化され、
他方、符号化パルスは予め定められた時間遅延さ
れると共に一群のそれぞれ異なる遅延時間を有す
る複数の同一パルスにされて、受信パルスと比較
するようにしてなるものであるから、分解能が自
由に選べるとともに、距離の不明確さは、隣接す
るパルスのタイムセパレーシヨンによつて制限さ
れない。従つて、パルス繰り返し周波数を上げ、
デユーテイサイクルを改善し得て、コストの低減
が実現できる。 デイジタル符号化パルス圧縮信号からなる改善
されたパルスドツプラーレーダシステムが以上の
ように示されたことになる。 以上の説明は好ましい実施例で説明されたが、
当業者であれば、この考案の範囲内で種々の変更
が可能であることは明らかであろう。
ば、各送信パルスはｍ−ビツトシーケンスで符号
化され、隣接セルは相互に異なつて符号化され、
他方、符号化パルスは予め定められた時間遅延さ
れると共に一群のそれぞれ異なる遅延時間を有す
る複数の同一パルスにされて、受信パルスと比較
するようにしてなるものであるから、分解能が自
由に選べるとともに、距離の不明確さは、隣接す
るパルスのタイムセパレーシヨンによつて制限さ
れない。従つて、パルス繰り返し周波数を上げ、
デユーテイサイクルを改善し得て、コストの低減
が実現できる。 デイジタル符号化パルス圧縮信号からなる改善
されたパルスドツプラーレーダシステムが以上の
ように示されたことになる。 以上の説明は好ましい実施例で説明されたが、
当業者であれば、この考案の範囲内で種々の変更
が可能であることは明らかであろう。
第１図は、本考案に係るパルスドツプラーレー
ダシステムの好ましい一実施例を示すブロツク図
である。第２図は、２相符号キヤリアの発生する
ための高速位相転換器の概要図である。第３図
は、２相符号キヤリアの復号化するための高速位
相復調器の概要図である。第４図は、第１図の符
号発生器およびシーケンサーをより詳細に示した
ブロツク図である。第５図は、第１図のシステム
のアンテナを通して送信される符号パルスのフオ
ーマツトを示す図である。第６図は、第１図のア
ンテナによつて受信された符号化パルスと符号発
生器からの遅延されたパルスと比較する図であ
る。第７図は、本考案の好ましい実施例において
用いられる符号の相関特性を示すグラフ図であ
る。第８図は、レーダの射程を変化するために異
つたレンジ遅延器を通して符号遅延をステツプさ
せることを示すグラフ図である。
ダシステムの好ましい一実施例を示すブロツク図
である。第２図は、２相符号キヤリアの発生する
ための高速位相転換器の概要図である。第３図
は、２相符号キヤリアの復号化するための高速位
相復調器の概要図である。第４図は、第１図の符
号発生器およびシーケンサーをより詳細に示した
ブロツク図である。第５図は、第１図のシステム
のアンテナを通して送信される符号パルスのフオ
ーマツトを示す図である。第６図は、第１図のア
ンテナによつて受信された符号化パルスと符号発
生器からの遅延されたパルスと比較する図であ
る。第７図は、本考案の好ましい実施例において
用いられる符号の相関特性を示すグラフ図であ
る。第８図は、レーダの射程を変化するために異
つたレンジ遅延器を通して符号遅延をステツプさ
せることを示すグラフ図である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 予め定められた振幅、継続時間および周波数の
実質的に一様なパルスを発生し、この各パルスを
所定のｍビツトのサブパルスに細分して発生する
装置と、 このサブパルスを符号化する装置と、 この符号化装置からの符号化パルスを受けて空
間にこの符号化されたパルスを送信するための送
信装置と、 上記符号化パルスを受けてこれを遅延させる遅
延装置と、 空間に位置する目標物から反射されたパルスを
受信するための受信装置と、 上記遅延装置からの遅延されたパルスと上記反
射されたパルスとの相関をとり、目標までの距離
を決定するための復号化装置とからなるパルスド
ツプラーレーダシステムにおいて、 上記符号化装置は、上記サブパルスを符号化す
るに際し、2n−１ビツトのPRN符号を予め定め
られた配列で2n−１個のパルスに割り振りして、
それぞれ異なつた2n−１個のｍビツトシーケンス
パルスに符号化し、 上記遅延装置は、送信パルス毎に予め割り当て
られたレーダのレンジに対応して、上記各符号化
パルスを予め定められた遅延時間だけ遅延すると
共に、更に、その符号化パルスを複数の予め決め
られた遅延時間だけ遅延してそれぞれ異なる遅延
時間を有するが同じ符号の複数のパルスを出力
し、 上記復号化装置は、上記反射されたパルスと上
記遅延された同じ符号を有する複数のパルスのそ
れぞれとの相関をとり、 以て、パルス繰り返し周波数を上げると共に、
距離分解能をも高めるようにしたことを特徴とす
るパルスドツプラーレーダシステム。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/144,120 US4328495A (en) | 1980-04-28 | 1980-04-28 | Unambiguous doppler radar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0277684U JPH0277684U (ja) | 1990-06-14 |
| JPH0333025Y2 true JPH0333025Y2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=22507144
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6509081A Pending JPS56168575A (en) | 1980-04-28 | 1981-04-28 | Pulse doppler radar system |
| JP1989123949U Expired JPH0333025Y2 (ja) | 1980-04-28 | 1989-10-23 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6509081A Pending JPS56168575A (en) | 1980-04-28 | 1981-04-28 | Pulse doppler radar system |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4328495A (ja) |
| JP (2) | JPS56168575A (ja) |
| CA (1) | CA1161934A (ja) |
| DE (1) | DE3116562A1 (ja) |
| GB (1) | GB2075788B (ja) |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4566011A (en) * | 1983-07-08 | 1986-01-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Palindromic polyphase code expander-compressor |
| US4578677A (en) * | 1983-09-23 | 1986-03-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Range doppler coupling magnifier |
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| FR2716725B2 (fr) * | 1984-12-28 | 1996-07-12 | Thomson Csf | Procédé d'émission réception radar pour la levée d'ambiguïté distance, émetteur-récepteur mettant en Óoeuvre un tel procédé. |
| FR2709553B1 (fr) * | 1984-06-08 | 1995-12-22 | Thomson Csf | Procédé d'émission-réception radar pour la levée d'ambiguïté distance, émetteur-récepteur mettant en Óoeuvre un tel procédé et radar comportant un tel émetteur-récepteur . |
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- 1980-04-28 US US06/144,120 patent/US4328495A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-02-17 CA CA000371097A patent/CA1161934A/en not_active Expired
- 1981-04-25 DE DE19813116562 patent/DE3116562A1/de active Granted
- 1981-04-27 GB GB8112965A patent/GB2075788B/en not_active Expired
- 1981-04-28 JP JP6509081A patent/JPS56168575A/ja active Pending
-
1989
- 1989-10-23 JP JP1989123949U patent/JPH0333025Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3116562C2 (ja) | 1988-10-06 |
| US4328495A (en) | 1982-05-04 |
| JPH0277684U (ja) | 1990-06-14 |
| DE3116562A1 (de) | 1982-08-05 |
| JPS56168575A (en) | 1981-12-24 |
| GB2075788B (en) | 1985-01-09 |
| GB2075788A (en) | 1981-11-18 |
| CA1161934A (en) | 1984-02-07 |
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