JPH0672920B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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- JPH0672920B2 JPH0672920B2 JP62118474A JP11847487A JPH0672920B2 JP H0672920 B2 JPH0672920 B2 JP H0672920B2 JP 62118474 A JP62118474 A JP 62118474A JP 11847487 A JP11847487 A JP 11847487A JP H0672920 B2 JPH0672920 B2 JP H0672920B2
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- pulse
- phase
- transmission
- coherent
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Classifications
-
- 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
-
- 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
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- 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
- G01S13/20—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves whereby multiple time-around echoes are used or eliminated
-
- 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/288—Coherent receivers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーダ装置、特にコヒアレント・パルス・レー
ダにおける位相変調送信波の積分処理によるマルチプル
・タイム・アラウンド・エコーの距離不確定性の除去を
図ったレーダ装置に関する。
ダにおける位相変調送信波の積分処理によるマルチプル
・タイム・アラウンド・エコーの距離不確定性の除去を
図ったレーダ装置に関する。
レーダにおいて、目標検出能力の向上を図る目的や目標
の速度情報を取得する目的のために単位時間当りの送信
パルス波の数を増加させたレーダ方式があり、中又は高
パルス繰り返し（Medium PRF/High PRF）レーダとして
知られている。この種のレーダでは、隣接する送信パル
ス間の時間が短かくなるため、送受パルス間の時間に対
し一意的に確定して定まる距離範囲が狭くなるという欠
点を有しており、この距離不確定性の除去を図ることが
要求されていた。
の速度情報を取得する目的のために単位時間当りの送信
パルス波の数を増加させたレーダ方式があり、中又は高
パルス繰り返し（Medium PRF/High PRF）レーダとして
知られている。この種のレーダでは、隣接する送信パル
ス間の時間が短かくなるため、送受パルス間の時間に対
し一意的に確定して定まる距離範囲が狭くなるという欠
点を有しており、この距離不確定性の除去を図ることが
要求されていた。
このためには、レーダ反射信号の存在する現スイープか
ら１回前のスイープにさかのぼった距離範囲の確定が基
本的に必要である。
ら１回前のスイープにさかのぼった距離範囲の確定が基
本的に必要である。
従来、この種の技術としては、２つの異なる送信パルス
繰り返し周波数のパルス列を時間的に連続して送信し、
各パルス列の送信パルス位置に対し受信パルス位置が２
つのパルス繰り返し周波数で一致した時点を判別するこ
とにより両パルスの時間差を一意的に決定し、（光速×
時間差/2）の式から目標の距離を算定している。この内
容に関しては、例えばM.I.Skolnik,ed,RADAR HANDBOOK,
McGraw−Hill,Inc.,1970,p.19−13等に詳述されてい
る。
繰り返し周波数のパルス列を時間的に連続して送信し、
各パルス列の送信パルス位置に対し受信パルス位置が２
つのパルス繰り返し周波数で一致した時点を判別するこ
とにより両パルスの時間差を一意的に決定し、（光速×
時間差/2）の式から目標の距離を算定している。この内
容に関しては、例えばM.I.Skolnik,ed,RADAR HANDBOOK,
McGraw−Hill,Inc.,1970,p.19−13等に詳述されてい
る。
上述した従来の距離不確定性除去方式は、２つの異なる
パルス繰り返し周波数の送信パルス列を時間的に連続し
て送信することが必要であったため、パルス列の送信時
間が２倍必要であり、しかも積分効果は全パルス数の1/
2に対してしか得られないという欠点がある。
パルス繰り返し周波数の送信パルス列を時間的に連続し
て送信することが必要であったため、パルス列の送信時
間が２倍必要であり、しかも積分効果は全パルス数の1/
2に対してしか得られないという欠点がある。
本発明のレーダ装置は、送信タイミングに同期して生成
されたコヒアレントな連続したパルスに所定の周期で所
定の位相遅延をそれぞれ与えて送信パルスを生成し送信
する送信系と、目標から反射してきたパルスを受信して
現スイープおよび現スイープのＮ（Ｎ＝1,2,3,……）回
前までのスイープに対応するパルスをそれぞれ検出する
ための（Ｎ＋１）系統の受信系とを有し、前記送信系
は、コヒアレントな中間周波信号を発生するコヒアレン
ト発振器と、前記コヒアレントな中間周波信号を送信周
波信号に変換するためのローカル信号を発生するローカ
ル発振器と、前記コヒアレントの中間周波信号を送信タ
イミングに同期して変調し連続したパルスを生成するパ
ルス変調器と、前記ローカル発振器からのローカル信号
に互いに異なる所定量の位相遅延を与えるＮ個の位相器
と、前記ローカル発振器からのローカル信号および前記
Ｎ個の位相器からの位相遅延を受けたローカル信号をそ
れぞれ受け、前記送信タイミングに同期していずれか一
つを選択する（Ｎ＋１）個のスイッチと、前記（Ｎ＋
１）個のスイッチ内の第１のスイッチが選択した信号を
受けて前記パルス列を周波数変換する周波数変換器と、
この周波数変換器が出力するパルス信号を増幅して目標
へ向け放射するパルス送出手段とを備え、前記（Ｎ＋
１）系統の受信系内の第Ｍ（Ｍ＝1,2,……,N＋１）の受
信系は、前記目標から反射してきたパルスを前記（Ｎ＋
１）個のスイッチ内の第Ｍのスイッチが選択した信号に
より第Ｍの受信中間周波信号に変換する第Ｍの位相検波
器と、前記第Ｍの受信中間周波信号および前記コヒアレ
ントな中間周波信号とを受けて両信号の位相差に応じて
第Ｍのビデオ信号を発生する第Ｍのミキサーと、前記第
Ｍのビデオ信号をコヒアレント積分する第Ｍの積分処理
器とをそれぞれ備えている。
されたコヒアレントな連続したパルスに所定の周期で所
定の位相遅延をそれぞれ与えて送信パルスを生成し送信
する送信系と、目標から反射してきたパルスを受信して
現スイープおよび現スイープのＮ（Ｎ＝1,2,3,……）回
前までのスイープに対応するパルスをそれぞれ検出する
ための（Ｎ＋１）系統の受信系とを有し、前記送信系
は、コヒアレントな中間周波信号を発生するコヒアレン
ト発振器と、前記コヒアレントな中間周波信号を送信周
波信号に変換するためのローカル信号を発生するローカ
ル発振器と、前記コヒアレントの中間周波信号を送信タ
イミングに同期して変調し連続したパルスを生成するパ
ルス変調器と、前記ローカル発振器からのローカル信号
に互いに異なる所定量の位相遅延を与えるＮ個の位相器
と、前記ローカル発振器からのローカル信号および前記
Ｎ個の位相器からの位相遅延を受けたローカル信号をそ
れぞれ受け、前記送信タイミングに同期していずれか一
つを選択する（Ｎ＋１）個のスイッチと、前記（Ｎ＋
１）個のスイッチ内の第１のスイッチが選択した信号を
受けて前記パルス列を周波数変換する周波数変換器と、
この周波数変換器が出力するパルス信号を増幅して目標
へ向け放射するパルス送出手段とを備え、前記（Ｎ＋
１）系統の受信系内の第Ｍ（Ｍ＝1,2,……,N＋１）の受
信系は、前記目標から反射してきたパルスを前記（Ｎ＋
１）個のスイッチ内の第Ｍのスイッチが選択した信号に
より第Ｍの受信中間周波信号に変換する第Ｍの位相検波
器と、前記第Ｍの受信中間周波信号および前記コヒアレ
ントな中間周波信号とを受けて両信号の位相差に応じて
第Ｍのビデオ信号を発生する第Ｍのミキサーと、前記第
Ｍのビデオ信号をコヒアレント積分する第Ｍの積分処理
器とをそれぞれ備えている。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図である。第
１図においてコヒアレント発振器１により発生された送
信中間周波信号はパルス変調器２に導びかれ、送信制御
器４からの送信トリガー信号により変調を受けた後、周
波数変換器３に導びかれる。
１図においてコヒアレント発振器１により発生された送
信中間周波信号はパルス変調器２に導びかれ、送信制御
器４からの送信トリガー信号により変調を受けた後、周
波数変換器３に導びかれる。
一方、ローカル発振器５で発生されたローカル信号は２
分岐され、その１つは位相遅延を受けない状態でスイッ
チ30,31の端子32及び端子34へ導びかれ、他の１つは位
相器６により位相遅延△φを受けた状態で端子33へ導び
かれる。前記ローカル信号は、さらに送信制御器４の発
生する送信タイミングに同期して切替制御されるスイッ
チ30を経て、端子32の位相遅延を受けない信号又は端子
33の位相遅延を受けた信号が周波数変換器３に導びかれ
る。
分岐され、その１つは位相遅延を受けない状態でスイッ
チ30,31の端子32及び端子34へ導びかれ、他の１つは位
相器６により位相遅延△φを受けた状態で端子33へ導び
かれる。前記ローカル信号は、さらに送信制御器４の発
生する送信タイミングに同期して切替制御されるスイッ
チ30を経て、端子32の位相遅延を受けない信号又は端子
33の位相遅延を受けた信号が周波数変換器３に導びかれ
る。
周波数変換器３は、前記送信中間周波信号と前記ローカ
ル信号を入力として、両周波数の和の周波数のパルス変
調高周波信号を出力する。前記パルス変調高周波信号
は、この後電力増幅器10で電力増幅され、送受切替器11
を経て空中線12へ導びかれ、レーダ送信パルスとして空
間に放射される。この時前記パルス変調高周波信号は、
高安定なコヒアレント発振器１及びローカル発振器５の
出力信号にもとづいて作られるので、送信パルス間の位
相関係が保存されたコヒアレントな高周波信号となって
いる。
ル信号を入力として、両周波数の和の周波数のパルス変
調高周波信号を出力する。前記パルス変調高周波信号
は、この後電力増幅器10で電力増幅され、送受切替器11
を経て空中線12へ導びかれ、レーダ送信パルスとして空
間に放射される。この時前記パルス変調高周波信号は、
高安定なコヒアレント発振器１及びローカル発振器５の
出力信号にもとづいて作られるので、送信パルス間の位
相関係が保存されたコヒアレントな高周波信号となって
いる。
次に、レーダ目標からの反射波は受信高周波信号として
空中線12により受信され、送受切替器11により受信側へ
切り替えられた後２分岐され、その一方は第１の受信系
の高周波増幅器13へ導びかれ、増幅された後、前記スイ
ッチ30を経た前記ローカル信号と共に位相検波器14に入
力される。
空中線12により受信され、送受切替器11により受信側へ
切り替えられた後２分岐され、その一方は第１の受信系
の高周波増幅器13へ導びかれ、増幅された後、前記スイ
ッチ30を経た前記ローカル信号と共に位相検波器14に入
力される。
位相検波器14は受信高周波信号とローカル信号の位相関
係は保存したまま両周波数の差の周波数に等しい受信中
間周波信号を出力し、この受信中間周波数信号は中間周
波増幅器15で増幅された後、前記コヒアレント発振器１
からの送信中間周波信号と共にミキサー16に入力され
る。ミキサー16は両入力信号の位相差に応じてプラス又
はマイナスの電圧であるバイポーラ・ビデオ信号を発生
し、次いで前記ビデオ信号は積分処理器17に入力され
る。
係は保存したまま両周波数の差の周波数に等しい受信中
間周波信号を出力し、この受信中間周波数信号は中間周
波増幅器15で増幅された後、前記コヒアレント発振器１
からの送信中間周波信号と共にミキサー16に入力され
る。ミキサー16は両入力信号の位相差に応じてプラス又
はマイナスの電圧であるバイポーラ・ビデオ信号を発生
し、次いで前記ビデオ信号は積分処理器17に入力され
る。
積分処理器17は連続するあらかじめ定められた数のビデ
オ信号を用いて、コヒアレント積分処理を行ない積分後
の信号を次の処理のため出力する。
オ信号を用いて、コヒアレント積分処理を行ない積分後
の信号を次の処理のため出力する。
他方、前記送受切替器11からの出力信号の２分岐された
他の入力は、もう１つの受信系である第２の受信系の高
周波増幅器23へ導かれ増幅された後、スイッチ31を経た
前記ローカル信号と共に位相検波器24に入力される。こ
の場合スイッチ31は、スイッチ30と共に送信制御器４か
らのパルス毎の切替信号により切替制御を受け、スイッ
チ30に位相遅延信号が流れる場合には、スイッチ31には
遅延無し信号が流れ、又逆にスイッチ30に遅延無し信号
が流れる場合にはスイッチ31には位相遅延信号が流れと
いうように切替えられる。この結果、位相検波器14及び
位相検波器24に入力されるローカル信号としては、位相
の異なる２信号がパルス送信ごとに交互に切替え入力さ
れる。以後、前記の第１の受信系における場合と同様
に、位相検波器24からの出力信号は、中間周波増幅器2
5,ミキサー26,積分処理器27を経て積分処理後の信号が
次の処理のため出力される。
他の入力は、もう１つの受信系である第２の受信系の高
周波増幅器23へ導かれ増幅された後、スイッチ31を経た
前記ローカル信号と共に位相検波器24に入力される。こ
の場合スイッチ31は、スイッチ30と共に送信制御器４か
らのパルス毎の切替信号により切替制御を受け、スイッ
チ30に位相遅延信号が流れる場合には、スイッチ31には
遅延無し信号が流れ、又逆にスイッチ30に遅延無し信号
が流れる場合にはスイッチ31には位相遅延信号が流れと
いうように切替えられる。この結果、位相検波器14及び
位相検波器24に入力されるローカル信号としては、位相
の異なる２信号がパルス送信ごとに交互に切替え入力さ
れる。以後、前記の第１の受信系における場合と同様
に、位相検波器24からの出力信号は、中間周波増幅器2
5,ミキサー26,積分処理器27を経て積分処理後の信号が
次の処理のため出力される。
第２図は第１図の第１の実施例の送信パルスと受信パル
スの時間的関係を示すタイムチャートである。送信パル
ス列P1,P2,……と第１の受信系の受信パルス列（１）
S1,S2,……及び第２の受信系の受信パルス列（２）F1,F
2,……の時間的関係を示し、時刻t1,t2……の送信パル
スP1,P2,……の目標反射波が距離確定領域（Unambiguou
s Range）にある目標については受信パルス（１）S1,
S2,……として、又距離不確定領域（Ambiguous Range）
にある目標についてはセカンド・タイム・アラウンド信
号としての受信パルス（２）F1,F2,……としてそれぞれ
受信されることを示している。
スの時間的関係を示すタイムチャートである。送信パル
ス列P1,P2,……と第１の受信系の受信パルス列（１）
S1,S2,……及び第２の受信系の受信パルス列（２）F1,F
2,……の時間的関係を示し、時刻t1,t2……の送信パル
スP1,P2,……の目標反射波が距離確定領域（Unambiguou
s Range）にある目標については受信パルス（１）S1,
S2,……として、又距離不確定領域（Ambiguous Range）
にある目標についてはセカンド・タイム・アラウンド信
号としての受信パルス（２）F1,F2,……としてそれぞれ
受信されることを示している。
今、第１図におけるスイッチ30が時間t1〜t2では端子32
に接続され、時間t2〜t3では端子33に接続され、以後パ
ルス送信毎に交互に切替えられるものとする、送信パル
スP1,P2に対応する電圧V1,V2は複素表示によりそれぞれ
次の（１），（２）式で示される。
に接続され、時間t2〜t3では端子33に接続され、以後パ
ルス送信毎に交互に切替えられるものとする、送信パル
スP1,P2に対応する電圧V1,V2は複素表示によりそれぞれ
次の（１），（２）式で示される。
V1＝Aeｊ（ωｔ＋α） ……（１） V2＝Aeｊ（ωｔ＋α−Δφ） ……（２） ここに、 Ａ＝送信振幅 ω＝ω１＋ω２＝送信角周波数 α＝ある基準値に対する送信波の位相 で表わされ、以後送信パルスP3,P4,……に対応する電圧
V3,V4,……についても V1,V3,……と V2,V4,……とがそれぞれ 同一の式で表わされる。
V3,V4,……についても V1,V3,……と V2,V4,……とがそれぞれ 同一の式で表わされる。
一方、受信パルス（１）S1,S2,S3,……に対応する電圧X
1,X2,X3,……は、受信時刻をｔ、レーダから目標までの
往復距離に対応する遅延位置をβ，受信信号の振幅をＢ
とすると、X1,X3,……及びX2,X4,……の各組についてそ
れぞれ下記の（３），（４）式で表わされる。
1,X2,X3,……は、受信時刻をｔ、レーダから目標までの
往復距離に対応する遅延位置をβ，受信信号の振幅をＢ
とすると、X1,X3,……及びX2,X4,……の各組についてそ
れぞれ下記の（３），（４）式で表わされる。
X1,X3,……に対し、Beｊ（ωｔ＋α−β） ……（３） X2,X4,……に対し、Beｊ（ωｔ＋α−△φ−β） ……
（４） 又、受信パルス（２）F1,F2,F3,……に対応する電圧Y1,
Y2,Y3,……は、受信時刻をt,レーダから目標までの往復
距離に対応する遅延位相をγ，受信信号振幅をＣとする
と、Y1,Y3,……及びY2,Y4,……の各組についてそれぞれ
下記の（５），（６）式で表わされる。
（４） 又、受信パルス（２）F1,F2,F3,……に対応する電圧Y1,
Y2,Y3,……は、受信時刻をt,レーダから目標までの往復
距離に対応する遅延位相をγ，受信信号振幅をＣとする
と、Y1,Y3,……及びY2,Y4,……の各組についてそれぞれ
下記の（５），（６）式で表わされる。
Y1,Y3,……に対し、Ceｊ（ωｔ＋α−△φ−γ） ……
（５） Y2,Y4,……に対し、Ceｊ（ωｔ＋α−γ） ……（６） 次に受信パルス列（１）及び（２）についてそれぞれ第
１の受信系と第２の受信系を通過した時の積分処理器17
及び27への入力信号について考える。
（５） Y2,Y4,……に対し、Ceｊ（ωｔ＋α−γ） ……（６） 次に受信パルス列（１）及び（２）についてそれぞれ第
１の受信系と第２の受信系を通過した時の積分処理器17
及び27への入力信号について考える。
はじめに、受信パルス列（１）S1,S2,……が第１の受信
系を通過する場合を考える。位相検波器14に入力される
ローカル信号は、スイッチ30の切替えにより受信パルス
S1,S3,……受信時には位相遅延無しの信号となり、又受
信パルスS2,S4,……受信時には△φの位相遅延を受けた
信号となる。この結果、位相検波器14及びミキサー16を
経た積分処理器17への入力信号X1′,X3′，……及び
X2′,X3′，……は、式（１）と式（３），及び式
（２）と式（４）から次の（７），（８）式で表わされ
る。
系を通過する場合を考える。位相検波器14に入力される
ローカル信号は、スイッチ30の切替えにより受信パルス
S1,S3,……受信時には位相遅延無しの信号となり、又受
信パルスS2,S4,……受信時には△φの位相遅延を受けた
信号となる。この結果、位相検波器14及びミキサー16を
経た積分処理器17への入力信号X1′,X3′，……及び
X2′,X3′，……は、式（１）と式（３），及び式
（２）と式（４）から次の（７），（８）式で表わされ
る。
X1′＝X3′＝……＝Deｊβ ……（７） X2′＝X4′＝……＝Deｊβ ……（８） ただし、（７），（８）式において、Ｄは各種損失・利
得を考慮した相対振幅であり、又位相については受信系
の構成で決まる相対値については省略した。
得を考慮した相対振幅であり、又位相については受信系
の構成で決まる相対値については省略した。
次に、受信パルス列（１）S1,S2,……が第２の受信系を
通過する場合を考える。位相検波器24に入力されるロー
カル信号は、スイッチ31の切替えにより受信パルスS1,S
3,……受信時には△φの位相遅延を受けた信号が、又
S2,S4,……受信時には位相遅延無しの信号として供給さ
れる。この結果、積分処理器27への入力信号X1″,
X3″，……及びX2″,X4″，……は、式（２）と式
（３）及び式（１）と式（４）から次の（９），（10）
式の如く表わされる。
通過する場合を考える。位相検波器24に入力されるロー
カル信号は、スイッチ31の切替えにより受信パルスS1,S
3,……受信時には△φの位相遅延を受けた信号が、又
S2,S4,……受信時には位相遅延無しの信号として供給さ
れる。この結果、積分処理器27への入力信号X1″,
X3″，……及びX2″,X4″，……は、式（２）と式
（３）及び式（１）と式（４）から次の（９），（10）
式の如く表わされる。
X1″＝X3″＝……＝Deｊ（β−△φ） ……（９） X2″＝X4″＝……＝Deｊ（β＋△φ） ……（10） 式（７），（８）より第１の受信系における積分処理器
17への入力信号X1′,X2′,X3′，……は全て同相で複素
的に等しい大きさを有しており、ｅｊβを位相の基準と
してX1′とX2′をベクトル図で描くと第３図（ａ）とな
る。
17への入力信号X1′,X2′,X3′，……は全て同相で複素
的に等しい大きさを有しており、ｅｊβを位相の基準と
してX1′とX2′をベクトル図で描くと第３図（ａ）とな
る。
第３図は第１図の実施例における２つの受信系の積分処
理入力の位相関係を対比して示すベクトル図であり、第
３図（ａ）は第１の受信系の積分処理入力ベクトル図、
第３図（ｂ）は第２の受信系の積分処理入力ベクトル図
である。
理入力の位相関係を対比して示すベクトル図であり、第
３図（ａ）は第１の受信系の積分処理入力ベクトル図、
第３図（ｂ）は第２の受信系の積分処理入力ベクトル図
である。
第３図（ａ）は、同相である入力信号X1′とX2′とを例
として示しているが、見易いように分離表示している。
として示しているが、見易いように分離表示している。
第３図（ｂ）は、式（９），（10）から得られるX1″,X
2″を例として示しているが、入力信号X1″,X3″……の
系列と、X2″,X4″……の系列では位相が±△φだけ変
化している。今、△φ＝π/2とし、ｅｊβを位相の基準
としてX1″,X2″をベクトル図で示したのが第３図
（ｂ）である。第３図（ａ），（ｂ）を参照すると、コ
ヒアレント積分処理を位相推移を与えずに行なう場合、
第３図（ａ）に対応する第１の受信系では積分結果は加
算され、第３図（ｂ）に対応する第２の受信系では相殺
されて０となり（積分パルス数が偶数の場合）、この結
果第１の受信系からは目標信号が出力され、第２の受信
系からは出力されないこととなる。
2″を例として示しているが、入力信号X1″,X3″……の
系列と、X2″,X4″……の系列では位相が±△φだけ変
化している。今、△φ＝π/2とし、ｅｊβを位相の基準
としてX1″,X2″をベクトル図で示したのが第３図
（ｂ）である。第３図（ａ），（ｂ）を参照すると、コ
ヒアレント積分処理を位相推移を与えずに行なう場合、
第３図（ａ）に対応する第１の受信系では積分結果は加
算され、第３図（ｂ）に対応する第２の受信系では相殺
されて０となり（積分パルス数が偶数の場合）、この結
果第１の受信系からは目標信号が出力され、第２の受信
系からは出力されないこととなる。
受信パルス列（２）F1,F2,F3,……については、上記受
信パルス列（１）の場合に比して２種のローカル信号に
対する位相関係が丁度逆になり、第１の受信系における
積分処理器17への入力信号Y1′,Y2′,Y3′，……及び第
２の受信系における積分処理器27への入力信号Y1″,
Y2″,Y3″，……はそれぞれ次の（11），（12）および
（13），（14）式で表わされる。
信パルス列（１）の場合に比して２種のローカル信号に
対する位相関係が丁度逆になり、第１の受信系における
積分処理器17への入力信号Y1′,Y2′,Y3′，……及び第
２の受信系における積分処理器27への入力信号Y1″,
Y2″,Y3″，……はそれぞれ次の（11），（12）および
（13），（14）式で表わされる。
Y1′＝Y3′＝……＝Eeｊ（γ＋△φ） ……（11） Y2′＝Y4′＝……＝Eeｊ（γ−△φ） ……（12） Y1″＝Y3″＝……＝Eeｊγ ……（13） Y2″＝Y4″＝……＝Eeｊγ ……（14） ただしＥは各種損失・利得を考慮した相対振幅であり、
又位相については受信系の構成で決まる相対値について
は省略した。
又位相については受信系の構成で決まる相対値について
は省略した。
式（11），（12）及び式（13），（14）をそれぞれ式
（９），（10）及び式（７），（８）と比較すると、受
信パルス列（２）に対する積分処理器からの出力は、受
信パルス列（１）の場合と逆になり第１の受信系からは
目標信号が出力されず、第２の受信系からは目標信号が
出力される。
（９），（10）及び式（７），（８）と比較すると、受
信パルス列（２）に対する積分処理器からの出力は、受
信パルス列（１）の場合と逆になり第１の受信系からは
目標信号が出力されず、第２の受信系からは目標信号が
出力される。
以上要約すると、距離確定領域に至る目標については第
１の受信系から出力が得られ、距離不確定領域に在る目
標からのセカンド・タイム・アラウンド信号については
第２の受信系から出力が得られるので、受信した全パル
スに対する積分処理を実施しつつ距離の不確定を除去す
ることが可能となる。
１の受信系から出力が得られ、距離不確定領域に在る目
標からのセカンド・タイム・アラウンド信号については
第２の受信系から出力が得られるので、受信した全パル
スに対する積分処理を実施しつつ距離の不確定を除去す
ることが可能となる。
以上説明した第１の実施例ではローカル信号の位相切替
周期を２として説明したが、次に切替周期を３とした第
２の実施例について説明する。第２の実施例の構成は第
１の実施例の場合と同じである。第４図は、第２の実施
例における２つの受信系の積分処理入力を対比して示す
ベクトル図で、第４図（ａ）は第１の受信系の積分処理
入力ベクトル図、第４図（ｂ）は第２の受信系の積分処
理入力ベクトル図である。この場合のローカル信号の位
相は、一例として０→２π/3→０を周期として繰り返す
ものとすると、第１の実施例の場合と同様にして送信パ
ルスと同一スイープ内にある受信パルスについては第１
の受信系の積分処理器17への入力信号は全て同相となり
第４図（ａ）のベクトル図となる。又、第２の受信系の
積分処理器27への入力信号は位相が回転し第４図（ｂ）
のベクトル図となる。一方、送信パルスに対応するスイ
ープに隣接するスイープ内での受信パルスについては、
第１の受信系の積分処理器17への入力信号は位相が回転
し、又第２の受信系の積分処理器27への入力信号は同相
となる。この結果、第１の実施例と同様、距離確定領域
の目標については第１の受信系から、又、距離不確定領
域の目標については第２の受信系からそれぞれ出力信号
が得られる。
周期を２として説明したが、次に切替周期を３とした第
２の実施例について説明する。第２の実施例の構成は第
１の実施例の場合と同じである。第４図は、第２の実施
例における２つの受信系の積分処理入力を対比して示す
ベクトル図で、第４図（ａ）は第１の受信系の積分処理
入力ベクトル図、第４図（ｂ）は第２の受信系の積分処
理入力ベクトル図である。この場合のローカル信号の位
相は、一例として０→２π/3→０を周期として繰り返す
ものとすると、第１の実施例の場合と同様にして送信パ
ルスと同一スイープ内にある受信パルスについては第１
の受信系の積分処理器17への入力信号は全て同相となり
第４図（ａ）のベクトル図となる。又、第２の受信系の
積分処理器27への入力信号は位相が回転し第４図（ｂ）
のベクトル図となる。一方、送信パルスに対応するスイ
ープに隣接するスイープ内での受信パルスについては、
第１の受信系の積分処理器17への入力信号は位相が回転
し、又第２の受信系の積分処理器27への入力信号は同相
となる。この結果、第１の実施例と同様、距離確定領域
の目標については第１の受信系から、又、距離不確定領
域の目標については第２の受信系からそれぞれ出力信号
が得られる。
さらに一般には、ローカル信号の位相の切替周期は2,3
だけでなく４以上でも構成でき、又切替位相の組も上記
の実施例に留まらず確定領域の目標反射信号については
常に積分処理器17への入力信号が同相になるので、マル
チプル・タイム・アラウンド信号に対し積分処理器入力
信号にベクトル回転を生ずる切替え位相であれば積分に
よる抑圧効果が得られるので、各種の実用的な位相の組
み合せが可能である。
だけでなく４以上でも構成でき、又切替位相の組も上記
の実施例に留まらず確定領域の目標反射信号については
常に積分処理器17への入力信号が同相になるので、マル
チプル・タイム・アラウンド信号に対し積分処理器入力
信号にベクトル回転を生ずる切替え位相であれば積分に
よる抑圧効果が得られるので、各種の実用的な位相の組
み合せが可能である。
又、上記第1,第２の実施例では受信系を２系統設けて距
離不確定領域の目標信号をセカンド・タイム・アラウン
ド信号までとしたが、ローカル信号位相の切替数や切替
周期の増加と共に受信系統数を増加させることにより、
サード又はフォース・タイム・アラウンド信号等を対象
としてさらに大きな距離へと確定領域を拡大させること
が可能である。
離不確定領域の目標信号をセカンド・タイム・アラウン
ド信号までとしたが、ローカル信号位相の切替数や切替
周期の増加と共に受信系統数を増加させることにより、
サード又はフォース・タイム・アラウンド信号等を対象
としてさらに大きな距離へと確定領域を拡大させること
が可能である。
さらに、以上の実施例では、複数の積分処理器の出力信
号をそのまま目標信号として検出するものと想定して説
明したが、複数の積分処理器の出力信号を同一時刻のレ
ンジビンごとに大小判定を行って最大出力の受信系を特
定することにより、現スイープに対し何回前の送信パル
スに対する反射波かを判断し、距離の確定を行なうこと
も出来る。
号をそのまま目標信号として検出するものと想定して説
明したが、複数の積分処理器の出力信号を同一時刻のレ
ンジビンごとに大小判定を行って最大出力の受信系を特
定することにより、現スイープに対し何回前の送信パル
スに対する反射波かを判断し、距離の確定を行なうこと
も出来る。
以上説明したように本発明は、レーダ送信波の位相をパ
ルス毎に切替えるとともに複数の受信系で引き続く送信
パルスに対応する複数の送信波位相を基準として位相検
波を行なうことにより、コヒアレント積分処理を効率良
く実施しつつマルチプル・タイム・アラウンド信号の距
離確定を行なうことができるという効果がある。
ルス毎に切替えるとともに複数の受信系で引き続く送信
パルスに対応する複数の送信波位相を基準として位相検
波を行なうことにより、コヒアレント積分処理を効率良
く実施しつつマルチプル・タイム・アラウンド信号の距
離確定を行なうことができるという効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
第１図の第１の実施例における送信パルス列と受信パル
ス列の時間的関係を示すタイムチャート、第３図は第１
図の第１の実施例における２つの受信系の積分処理入力
の位相関係を対比して示すベクトル図、第４図は第２の
実施例における２つの受信系の積分処理入力の位相関係
を対比して示すベクトル図である。 １……コヒアレント発振器、２……パルス変調器、３…
…周波数変換器、４……送信制御器、５……ローカル発
振器、６……移相器、10……電力増幅器、11……送受切
替器、12……空中線、13,23……高周波増幅器、14,24…
…位相検波器、15,25……中間周波増幅器、16,26……ミ
キサー、17,27……積分処理器、30,31……スイッチ。
第１図の第１の実施例における送信パルス列と受信パル
ス列の時間的関係を示すタイムチャート、第３図は第１
図の第１の実施例における２つの受信系の積分処理入力
の位相関係を対比して示すベクトル図、第４図は第２の
実施例における２つの受信系の積分処理入力の位相関係
を対比して示すベクトル図である。 １……コヒアレント発振器、２……パルス変調器、３…
…周波数変換器、４……送信制御器、５……ローカル発
振器、６……移相器、10……電力増幅器、11……送受切
替器、12……空中線、13,23……高周波増幅器、14,24…
…位相検波器、15,25……中間周波増幅器、16,26……ミ
キサー、17,27……積分処理器、30,31……スイッチ。
Claims (2)
- 【請求項１】送信タイミングに同期して生成されたコヒ
アレントな連続したパルスに所定の周期で所定の位相遅
延をそれぞれ与えて送信パルスを生成し送信する送信系
と、目標から反射してきたパルスを受信して現スイープ
および現スイープのＮ（Ｎ＝1,2,3,……）回前までのス
イープに対応するパルスをそれぞれ検出するための（Ｎ
＋１）系統の受信系とを有し、 前記送信系は、コヒアレントな中間周波信号を発生する
コヒアレント発振器と、前記コヒアレントな中間周波信
号を送信周波信号に変換するためのローカル信号を発生
するローカル発振器と、前記コヒアレントな中間周波信
号を送信タイミングに同期して変調し連続したパルスを
生成するパルス変調器と、前記ローカル発振器からのロ
ーカル信号に互いに異なる所定量の位相遅延を与えるＮ
個の移相器と、前記ローカル発振器からのローカル信号
および前記Ｎ個の移相器からの位相遅延を受けたローカ
ル信号をそれぞれ受け、前記送信タイミングに同期して
いずれか一つを選択する（Ｎ＋１）個のスイッチと、前
記（Ｎ＋１）個のスイッチ内の第１のスイッチが選択し
た信号を受けて前記パルス列を周波数変換する周波数変
換器と、この周波数変換器が出力するパルス信号を増幅
して目標へ向け放射するパルス送出手段とを備え、 前記（Ｎ＋１）系統の受信系内の第Ｍ（Ｍ＝1,2,……,N
＋１）の受信系は、前記目標から反射してきたパルスを
前記（Ｎ＋１）個のスイッチ内の第Ｍのスイッチが選択
した信号により第Ｍの受信中間周波信号に変換する第Ｍ
の位相検波器と、前記第Ｍの受信中間周波信号および前
記コヒアレントな中間周波信号とを受けて両信号の位相
差に応じて第Ｍのビデオ信号を発生する第Ｍのミキサー
と、前記第Ｍのビデオ信号をコヒアレント積分する第Ｍ
の積分処理器とをそれぞれ備えていることを特徴とする
レーダ装置。 - 【請求項２】前記（Ｎ＋１）系統の各受信系の前記積分
処理器からの出力信号レベルを同一時刻のレンジビンご
とに大小比較する手段を備えることを特徴とする請求項
１記載のレーダ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62118474A JPH0672920B2 (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | レーダ装置 |
| EP88304371A EP0291337A3 (en) | 1987-05-14 | 1988-05-13 | Coherent pulse radar system |
| US07/515,654 US5079556A (en) | 1987-05-14 | 1990-04-23 | Coherent pulse radar system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62118474A JPH0672920B2 (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63282677A JPS63282677A (ja) | 1988-11-18 |
| JPH0672920B2 true JPH0672920B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=14737568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62118474A Expired - Lifetime JPH0672920B2 (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | レーダ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5079556A (ja) |
| EP (1) | EP0291337A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0672920B2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03252581A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
| DE4331440A1 (de) * | 1993-09-16 | 1995-03-23 | Deutsche Aerospace | Radargerät |
| DE4429118C2 (de) * | 1994-08-17 | 1997-01-16 | Siemens Ag | Radarsensor |
| FR2776392B1 (fr) * | 1998-03-23 | 2000-04-28 | Alsthom Cge Alcatel | Radar a compression d'impulsion |
| US6985698B2 (en) * | 2001-11-14 | 2006-01-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Impedeance matching circuit for a multi-band radio frequency device |
| US6639543B2 (en) * | 2002-01-09 | 2003-10-28 | Tyco Electronics Corp. | Sensor front-end for vehicle closing velocity sensor |
| DE10226576A1 (de) * | 2002-06-14 | 2004-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Eliminierung von Scheinobjekten bei Nahbereichs-Puls-Radar-Sensoren |
| GB0215967D0 (en) * | 2002-07-09 | 2003-02-12 | Bae Systems Plc | Improvements in or relating to range resolution |
| GB0701869D0 (en) | 2007-01-31 | 2007-03-14 | Cambridge Consultants | Adaptive radar |
| US20080278370A1 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-13 | Rudolf Lachner | Rf-frontend for a radar system |
| US8774333B2 (en) * | 2010-10-31 | 2014-07-08 | Mediatek Inc. | Signal processing apparatus and related method for generating target estimated signal of specific signal component in input signal |
| RU2507536C1 (ru) * | 2012-06-27 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Обнаружитель-измеритель когерентно-импульсных сигналов |
| CN102830394B (zh) * | 2012-07-17 | 2014-03-19 | 西安电子科技大学 | 基于多谱线积累的弱目标探测方法 |
| US9625574B2 (en) | 2013-02-07 | 2017-04-18 | Src, Inc. | Constant pulse repetition frequency techniques for eliminating second time around returns in pulsed doppler radar |
| CN107533132B (zh) * | 2015-03-06 | 2020-12-01 | 巴鲁夫公司 | 用于测量距目标的距离的接近传感器和方法 |
| WO2022195672A1 (ja) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
| TWI771103B (zh) * | 2021-07-14 | 2022-07-11 | 立積電子股份有限公司 | 雷達裝置及其訊號接收方法 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL278585A (ja) * | 1961-05-18 | |||
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| US3972041A (en) * | 1971-03-17 | 1976-07-27 | International Telephone And Telegraph Corporation | Adaptive clutter velocity cancellation system for pulsed digital MTI system |
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| FR2201476B1 (ja) * | 1972-09-26 | 1977-07-29 | Thomson Csf | |
| AU464022B2 (en) * | 1972-10-19 | 1975-08-14 | MARKOVICH RODIONOV. VLADIMIR LVOVICH LEVITSKY VLADIMIR SURENOVICH AKOPYAN, JURY YAKOVLEVICH MINDLIN, EVGENY IVANOVICH BALASHOV, ISAAK EFIMOVICH KINKULKIN, GALINA PETROVNA SHUMAKOV EVGENY TIKHONOVICH FEDOTOV and VLADIMIR FEDOROVICH LAZAREV | Method of unambiguous detecting the position of moving object, also, ground station and receiver display of radio navigation system for effecting same |
| US3883871A (en) * | 1973-03-12 | 1975-05-13 | Randolph G Moore | Method and modulation system for ambiguity reduction in pulsed radar |
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1987
- 1987-05-14 JP JP62118474A patent/JPH0672920B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-05-13 EP EP88304371A patent/EP0291337A3/en not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-04-23 US US07/515,654 patent/US5079556A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63282677A (ja) | 1988-11-18 |
| EP0291337A2 (en) | 1988-11-17 |
| EP0291337A3 (en) | 1990-07-04 |
| US5079556A (en) | 1992-01-07 |
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