JPH05267968A - 振幅制限処理回路 - Google Patents

振幅制限処理回路

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JPH05267968A
JPH05267968A JP4062316A JP6231692A JPH05267968A JP H05267968 A JPH05267968 A JP H05267968A JP 4062316 A JP4062316 A JP 4062316A JP 6231692 A JP6231692 A JP 6231692A JP H05267968 A JPH05267968 A JP H05267968A
Authority
JP
Japan
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amplitude
signal
orthogonal
polar
limiting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4062316A
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English (en)
Inventor
Hiromoto Sato
広基 佐藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、2つの直交した入力信号のベクト
ル和で与えられる複素信号に所定の信号処理を施す信号
処理装置において、信号処理に先行して入力信号の振幅
を制限する振幅制限処理回路に関し、信号処理結果に波
及する誤差を抑圧できることを目的とする。 【構成】 複素信号の信号処理に先行して2つの入力信
号の振幅を制限する振幅制限処理回路において、信号空
間上で2つの入力信号の振幅を示す直交座標を極座標に
変換して複素信号の振幅と位相角とを求める直交−極座
標変換手段11と、求められた複素信号の振幅を所定の
上限値以下に制限する振幅制限手段13と、制限された
振幅と位相角とに直交−極座標変換手段11と反対の座
標変換処理を施して直交した2つの出力信号を生成し、
かつこれらの出力信号を信号処理の対象とする極−直交
座標変換手段15とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2つの直交した入力信
号のベクトル和で与えられる複素信号に所定の信号処理
を施す信号処理装置において、信号処理に先行して入力
信号の振幅を制限する振幅制限処理回路に関する。
【0002】
【従来の技術】レーダ装置では、復調器が出力するビデ
オ信号を処理してその信号の振幅や位相の変化に基づき
所望の目標の反射波成分のみを抽出する信号処理部を備
える。このような信号処理部では、所定の算術演算や論
理演算が実時間で行われるが、これらの演算の結果には
確実な目標検出を可能とするために想定されるビデオ信
号に対して高い精度が要求される。
【0003】ところが、実際の信号処理部では、許容さ
れる回路規模その他の制限に伴って演算の高精度化には
一定の限界がある。このような信号処理部を備えたレー
ダ装置では、上述した限界に伴って信号処理の過程でオ
ーバーフローが発生して誤動作を行う場合があった。し
たがって、信号処理部では、このようなオーバーフロー
を回避するために、信号処理回路を構成する個々の演算
回路の入力端に振幅制限処理回路が挿入される。
【0004】図3は、従来の振幅制限処理回路の構成を
示す図である。図において、レーダ受信波を復調して得
られたビデオ信号や信号処理部内の演算回路から与えら
れる演算結果は何れも2つの直交した入力信号I、Qと
して与えられ、かつこれらの入力信号はそれぞれ個別の
リミッタ回路411 、412 を介して次段の演算回路に
与えられる。
【0005】このような構成の振幅制限処理回路では、
リミッタ回路411 は入力信号Iの振幅値を所定値(=
R)で制限し、かつリミッタ回路412 は入力信号Qの
振幅値を所定値(=R)で制限する。すなわち、振幅制
限処理回路では、直交座標I、Q上の各軸について個別
に振幅制限処理が行われ、例えば、振幅値が上述した所
定値を超える入力信号(図4)は図4の点線枠上のベ
クトルを示す入力信号I′、Q′(図4)に変換され
る。
【0006】このように従来の振幅制限処理回路では、
その後段に配置された演算回路のオーバーフローを回避
できる値に上述した所定値(=R)を設定することによ
り、レーダ装置の誤動作を防止していた。
【0007】なお、レーダ装置では、反射目標に到達し
たレーダ送信波とこれに応じた反射波との間にその反射
目標の固有の特性に応じて生じる位相差を無視すると、
一般に、アンテナと反射目標との間の往復の距離に応じ
たレーダ送信波の移相量が自然数nに対してπ(n+1/
2)ラジアンに等しい場合には、単一の再生搬送波により
レーダ受信波を同期検波して得たビデオ信号には上述し
た反射目標の反射波が得られない。したがって、レーダ
装置では、2つの直交した再生搬送波により受信波を個
別に同期検波して得た2つの入力信号I、Qの何れかに
は各目標の反射波成分が必ず含まれることを利用して、
確実な目標検出を可能としている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の振幅制限処理回路では、リミッタ回路411 、4
12 の何れかが過大な振幅の入力信号に対して振幅制限
を行った場合には、出力信号I′、Q′は、図4に示す
ように、入力信号のベクトル和で与えられる複素信号の
位相角θに対して大幅にシフトした位相角θ′の複素信
号を示す直交ベクトル成分となる。
【0009】したがって、レーダ装置では、振幅制限処
理回路の後段の演算回路から得られる演算結果に大きな
誤差が生じて正規の信号処理が行われず、従来例と同様
に誤動作が発生する場合があった。
【0010】本発明は、信号処理結果に波及する誤差を
抑圧できる振幅制限処理回路を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理ブ
ロック図である。本発明は、相互に直交した2つの入力
信号のベクトル和で与えられる複素信号の信号処理に先
行して2つの入力信号の振幅を制限する振幅制限処理回
路において、信号空間上で2つの入力信号の振幅を示す
直交座標を極座標に変換して複素信号の振幅と位相角と
を求める直交−極座標変換手段11と、求められた複素
信号の振幅を所定の上限値以下に制限する振幅制限手段
13と、制限された振幅と位相角とに直交−極座標変換
手段11と反対の座標変換処理を施して直交した2つの
出力信号を生成し、かつこれらの出力信号を信号処理の
対象とする極−直交座標変換手段15とを備えたことを
特徴とする。
【0012】
【作用】本発明は、直交−極座標変換手段11が信号空
間上で2つの入力信号の振幅を示す直交座標を極座標に
変換してこれらの入力信号のベクトル和で与えられる複
素信号の振幅と位相角とを求め、極−直交座標変換手段
15が、その位相角と振幅制限手段13が上限値以下に
制限した複素信号の振幅とに直交−極座標変換手段11
と反対の座標変換処理を施して信号処理の対象とすべき
出力信号を生成する。
【0013】すなわち、振幅制限処理の過程では、上述
した複素信号の位相角は直交−極座標変換処理および極
−直交座標変換処理の演算誤差の範囲内で一定に保持さ
れるので、その位相角のシフトに起因して従来の信号処
理の過程で生じていた大きな演算誤差が抑圧される。
【0014】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図2は、本発明の一実施例を示す図
である。
【0015】図において、入力信号I、Qは直交−極座
標変換部21に与えられ、その振幅情報出力は振幅制限
部22の入力に接続される。振幅制限部22の出力は極
−直交座標変換部23の一方の入力に接続され、直交−
極座標変換部21の位相情報出力は極−直交座標変換部
23の他方の入力に接続される。極−直交座標変換部2
3の出力には、出力信号I′、Q′が得られる。
【0016】直交−極座標変換部21では、入力信号I
は乗算器241 の入力A、Bおよび除算器25の入力A
に与えられ、入力信号Qは乗算器242 の入力A、Bお
よび除算器25の入力Bに接続される。乗算器241 の
出力Xは加算器26の入力Aに接続され、乗算器242
の出力Xは加算器26の入力Bに接続される。加算器2
6の出力Xは平方根算出器(√)27を介して振幅制限
部22の入力に接続され、除算器25の出力Xは逆正接
算出器(TAN-1)28を介して極−直交座標変換部2
3の他方の入力に接続される。
【0017】振幅制限部22では、比較器29の入力A
と選択回路30の入力Bとには平方根算出器27の出力
が接続され、比較器29の出力A>Bは選択回路30の
選択入力に接続される。選択回路30の出力Xは極−直
交座標変換部23の一方の入力に接続され、比較器29
の入力Aおよび選択回路30の入力Aには振幅の制限値
Rが固定して与えられる。
【0018】極−直交座標変換部23では、余弦算出器
(COS)31および正弦算出器(SIN)32の入力
θには逆正接算出器28の出力θが接続される。余弦算
出器31の出力Xは乗算器331 の入力Bに接続され、
正弦算出器32の出力Yは乗算器332 の入力Bに接続
される。乗算器331 、332 の入力Aには選択回路3
0の出力Xが接続され、これらの乗算器の出力Xには出
力信号I′、Q′が得られる。
【0019】なお、本実施例と図1に示すブロック図と
の対応関係については、直交−極座標変換部21は直交
−極座標変換手段11に対応し、振幅制限部22は振幅
制限手段13に対応し、極−直交座標変換部23は極−
直交座標変換手段15に対応する。
【0020】以下、本実施例の動作を説明する。直交−
極座標変換部21では、乗算器241 、242 はそれぞ
れ入力信号I、Qの振幅値を2乗した値I2 、Q2 を算
出し、加算器26はこれらの算出結果を加算する。平方
根算出器27はその加算の結果の平方根をとるので、そ
の出力には入力信号I、Qのベクトル和を示す複素信号
の振幅値(=(I2 +Q2)1/2)が得られる。さらに、除算
器25は入力信号Iの振幅値を入力信号Qの振幅値で除
した値(=I/Q)を算出する。逆正接算出器28はそ
の算出値に応じた逆正接値θ(=TAN-1(I/Q))を算出
するが、その算出値は上述した複素信号の位相角θに等
しい。
【0021】振幅制限部22では、上述した複素信号の
振幅値と制限値Rとを比較してこれらの値の大小関係を
示す選択信号を送出する。選択回路30は、このような
選択信号に応じて、(=(I2 +Q2)1/2)>Rの不等式が
成立する場合には入力Aに固定設定された制限値Rを出
力し、反対に(=(I2 +Q2)1/2)≦Rの不等式が成立す
る場合には平方根算出器27から与えられた振幅値(=
(I2 +Q2)1/2)を出力する。
【0022】極−直交座標変換部23では、余弦算出器
31は上述した位相角θに応じた余弦値(=cosθ)を算
出し、正弦算出器32は同じ位相角θに応じた正弦値
(=sinθ)を算出する。乗算器331 はこのような余弦
値と選択回路30から与えられる値(複素信号の振幅値
あるいはその制限値R)との積をとって出力信号I′を
送出し、乗算器332 は同様にして選択回路30から与
えられる値と上述した正弦値との積をとって出力信号
Q′を送出する。
【0023】このように本実施例によれば、振幅制限処
理の過程では、図4に示すように、入力信号I、Qの
ベクトル和を示す複素信号の振幅の絶対値のみが一定値
R以下に制限され、かつその複素信号の位相角θは従来
例のようにシフトすることはない。
【0024】したがって、位相角がシフトすることに起
因して生じる演算誤差が抑圧され、かつその演算誤差に
伴う誤動作の発生が回避される。なお、本実施例では、
レーダ装置に搭載された信号処理部を一例として示した
が、本発明は、このようなレーダ装置の信号処理部に限
定されず、直交した2つのベースバンド信号に対して所
定の信号処理を施す処理装置であれば、どのようなもの
にも適用可能である。
【0025】また、本実施例では、専用のハードウエア
を用いて振幅制限処理を行う回路を示したが、本発明
は、このようなハードウエアに限定されず、例えば、そ
のハードウエアの一部や全てをソフトウエアを用いて実
現する場合にも同様に適用可能である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、信号空
間上で2つの直交した入力信号の振幅を示す直交座標を
極座標に変換し、かつその極座標の角度で示される複素
信号の位相角を一定に保持したまま振幅成分を制限して
再び直交座標に変換することにより出力信号を得る。
【0027】すなわち、複素信号の位相角が振幅制限処
理の過程でシフトすることに起因して従来例で生じた演
算誤差が大幅に抑圧されるので、その振幅制限処理が施
された複素信号に対する信号処理の精度が向上し、信号
処理装置の信頼性および性能が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例を示す図である。
【図3】従来の振幅制限処理回路の構成を示す図であ
る。
【図4】従来の振幅制限処理回路の動作を説明する図で
ある。
【符号の説明】
11 直交−極座標変換手段 13 振幅制限手段 15 極−直交座標変換手段 21 直交−極座標変換部 22 振幅制限部 23 極−振幅座標変換部 24,33 乗算器 25 除算器 26 加算器 27 平方根算出器(√) 28 逆正接算出器(TAN-1) 29 比較器 30 選択回路 31 余弦算出器(COS) 32 正弦算出器(SIN) 41 リミッタ回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に直交した2つの入力信号のベクト
    ル和で与えられる複素信号の信号処理に先行して前記2
    つの入力信号の振幅を制限する振幅制限処理回路におい
    て、 信号空間上で前記2つの入力信号の振幅を示す直交座標
    を極座標に変換して前記複素信号の振幅と位相角とを求
    める直交−極座標変換手段(11)と、 前記求められた複素信号の振幅を所定の上限値以下に制
    限する振幅制限手段(13)と、 前記制限された振幅と前記位相角とに前記直交−極座標
    変換手段(11)と反対の座標変換処理を施して直交し
    た2つの出力信号を生成し、かつこれらの出力信号を前
    記信号処理の対象とする極−直交座標変換手段(15)
    とを備えたことを特徴とする振幅制限処理回路。
JP4062316A 1992-03-18 1992-03-18 振幅制限処理回路 Withdrawn JPH05267968A (ja)

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JP4062316A JPH05267968A (ja) 1992-03-18 1992-03-18 振幅制限処理回路

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JP4062316A JPH05267968A (ja) 1992-03-18 1992-03-18 振幅制限処理回路

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JPH05267968A true JPH05267968A (ja) 1993-10-15

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JP4062316A Withdrawn JPH05267968A (ja) 1992-03-18 1992-03-18 振幅制限処理回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2721467A1 (fr) * 1994-06-15 1995-12-22 Motorola Inc Procédé et convertisseur destinés à convertir des signaux rectangulaires en signaux en phase.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2721467A1 (fr) * 1994-06-15 1995-12-22 Motorola Inc Procédé et convertisseur destinés à convertir des signaux rectangulaires en signaux en phase.

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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990518