JPH10153650A - 方向探知機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】同一発射源から二重経路を経て到来する二重経
路波のそれぞれの到来方向を同時に、かつ自動的に測定
できる方向探知機を提供する。また、混在する二重経路
波から分離取得した変調波の到来時間差から直接波と反
射波（回折波）を到来方向と対応させて判定できる方向
探知機を提供する。 【構成】直交して配置した８字型指向性を有するアンテ
ナ系の出力と、アンテナ系を構成するアンテナ素子の出
力を合成して得られる無指向性出力を個別に増幅・周波
数変換する３個の受信器と、得られた中間周波信号の
Ｉ、Ｑ信号を出力する３個の９０度ハイブリッド回路
と、中間周波Ｉ、Ｑ信号をＡＤ変換する６個のＡＤ変換
器と、得られたディジタルＩ、Ｑデータを処理するディ
ジタル演算処理器で構成し、算出された二重経路波の到
来方向の平均値と差から、それぞれの到来方向を決定す
ると同時に、それぞれの信号成分を分離抽出する。さら
に、分離抽出した信号成分を復調し、得られた復調変調
波の一方を基準として位相比較を行うようにしたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同一発射源から二重経
路を経て到来する電波の直接波と、反射波（回折波）そ
れぞれの到来方向と分離測定すると同時に、直接波、反
射波の判定を可能とする方向探知機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から使用される方向探知の技術では
単一経路、すなわち、直接波のみの電波の到来方向を測
定することはできるが、同一発射源から発射され、複数
の伝播路を経由して到来する電波（マルチパス電波）の
方向を分離して測定することは困難である。また、各経
路からの信号を分離抽出する方法も確立されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の方
向探知機では、マルチパス電波の個々の経路の方向を分
離測定することはできないから、たとえ直接波と反射波
１波の二重経路の混在波でも分離測定ができ、かつ直接
波、反射波の判定ができる方向探知機の実現が課題とさ
れている。本発明はこの課題を解決するためになされた
もので、二重経路から到来電波の直接波、反射波（回折
波）を分離して、それぞれに対応する到来方向を決定す
ることのできる方向探知機を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による方向探知機
においては、ディジタル化した受信信号を処理して直接
二重経路を経て到来する電波のそれぞれの到来方向を実
時間で算出するものであり、以下にその手段を記述す
る。

【０００５】直交して配置した８字型指向性を有するア
ンテナとして、例えば直交アドコックアンテナとしたと
き、その出力を増幅・周波数変換して得られる中間周波
信号のＩ．ＱデータをそれぞれＩｎｓ、Ｑｎｓ、Ｉｅ
ｗ、Ｑｅｗ、アドコックアンテナの各アンテナ素子の出
力の総和を無指向性アンテナ出力としたとき、その出力
を増幅・周波数変換して得られる中間周波信号のＩ．Ｑ
データをＩｖ、Ｑｖ、として下記の代数演算により、二
重経路を経て到来する混在波のそれぞれの到来角θ１、
θ２の平均値；θｏと、到来角の差の１／２；δを算出
する。

【数１】

【数２】 ここでＪｏ（βｌ）、Ｊ１（βｌ）は第１種ベッセル関
数、βは受信する電波の位相定数＝２π／λ、ｌは使用
するアドコックアンテナのアンテナ間隔の１／２であ
る。以上の演算によって、得られた到来角の平均値；θ
ｏ、及び到来角の差の１／２；δからθ１＝θｏ＋δ、
およびθ２＝θｏ−δを算出する。

【０００６】２波の到来角θ１、およびθ２が決定され
ると、このデータを使用して混在する２波を分離するた
め次の演算処理を行う。

【数３】 および、

【数４】 上記演算結果である、Ｉｒ１、または、Ｑｒ１には到来
角θ１からの信号成分は、消去されて含まれておらず、
到来角θ２からの信号成分のみのデータとなっている。
同様にＩｒ２、または、Ｑｒ２には到来角θ２からの信
号成分は、消去されて含まれておらず、到来角θ１から
の信号成分のみのデータとなっている。

【０００７】このＩｒ１、または、Ｑｒ１をＤ／Ａ変換
し、到来角θ２からの電波のみの中間周波信号を再生す
る。同様にＩｒ２、または、Ｑｒ２をＤ／Ａ変換し、到
来角θ１からの電波のみの中間周波信号を再生する。こ
の再生された二つの中間周波信号を復調することによっ
て，それぞれの低周波信号を分離取得する。

【０００８】上記二つの低周波信号の一方を基準として
位相比較を行う。

【０００９】

【作用】上記の手段によると、簡単な代数演算で二重経
路を経て到来して混在する、２波の到来角を個別に探知
することができると同時に、復調した２波の低周波信号
の位相差、すなわち、到達時間差を知ることができる。
したがって、この時間差の正負によって、位相比較の基
準とした方向からの電波が直接波であるか、反射波（回
折波）であるかを判別することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は、本発明による方向探知機の構成
を示す図である。図１において、１は、アンテナ系で１
ｎｓ、１ｅｗは、それぞれ南北方向、東西方向に向けて
設置したアドコックアンテナで構成され、直交した８字
型指向性を持っている。 また、それぞれのアドコック
アンテナを構成する各アンテナ素子の出力合成して無指
向性の出力１ｖを取り出すようにしてある。２ａ、２
ｂ、２ｃは、受信増幅器で、各アンテナ１ｎｓ、１ｅ
ｗ、１ｖの出力を受けて増幅・周波数変換して中間周波
信号として出力する。 ３ａ、３ｂ、３ｃは、９０度ハ
イブリッド回路で、各中間周波信号のＩ（同相成分）Ｑ
（９０度相成分）信号に出力する。４ａｉ、４ａｑ、４
ｂｉ、４ｂｑ、４ｃｉ、４ｃｑは、Ａ／Ｄ変換器で、各
Ｉ、Ｑ信号をディジタル値に変換して、Ｉｎｓ、Ｑｎ
ｓ、Ｉｅｗ、Ｑｅｗ、Ｉｖ、Ｑｖを出力する。５はディ
ジタル演算処理器で、前記（数１）、（数２）の演算を
行い、到来角θ１、θ２を算出する。また、得られた到
来角θ１、θ２を用いて（数３）、（数４）の演算を行
い、Ｉｒ１、Ｉｒ２、または、Ｑｒ１、Ｑｒ２を算出す
る。６は表示器で算出した到来角θ１、θ２を数値で、
または、極座標で表示する。７は、Ｄ／Ａ変換器で、デ
ィジタル値Ｉｒ１、Ｉｒ２、または、Ｑｒ１、Ｑｒ２を
Ｄ／Ａ変換して中間周波信号に再生する。８は、復調器
で、再生した中間周波信号の変調成分を取り出す。９
は、位相比較器であって、復調した二つ変調波の一方を
基準として位相比較を行い、結果が正であれば基準とし
た変調波に対応する方向からの電波が直接波であり、負
であれば反射波（回折波）であると判定する

【００１１】上記は、代数演算をディジタル演算処理器
を用いて実行する実施例について説明したが、各Ｉ．Ｑ
データをアドレスとするデータテーブルを用意し、各Ａ
／Ｄ変換器で得られたディジタルデータで、各アドレス
に記憶した演算結果を直接読み出すようにすることもで
きる。

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の方向探
知機によれば、同一発射源から発射され、二重経路を経
て受信される二重経路波のそれぞれの到来方向を自動的
に、かつ同時に分離測定することができる。 また、分
離抽出した信号の到達時間差から、直接波、反射波（回
折波）の判定ができる。したがって、二重経路波が混在
した電波であってもその電波の真の発射源を求めること
ができる。また、反射、あるいは回折の原因となる構造
物、地勢等の所在を想定することができるので、移動通
信系のゾーンの調査・決定の効果的な手段として使用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による方向探知機の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１ アンテナ系 ２ 受信器 ３ ９０度ハイブリッド回路 ４ ＡＤ変換器 ５ ディジタル演算処理器 ６ 表示器 ７ ＤＡ変換器 ８ 復調器 ９ 位相比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一発射源から、二重経路を経て到来す
   る電波の直接波と反射波（回折波）それぞれの到来方向
   を分離測定すると同時に、直接波、反射波の判定を可能
   とする方向探知機において、直交して配置した８字型指
   向性を有する二つのアンテナと、無指向性アンテナと、
   各アンテナ出力を増幅・周波数変換する３系統の受信増
   幅器と、前記各受信増幅器の出力である中間周波信号を
   Ａ／Ｄ変換する３系統のＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変
   換器の出力である各ディジタルデータを演算処理するデ
   ィジタル信号処理器と、前記ディジタル信号処理器の出
   力である直接波、反射波（回折波）に対応して分離され
   たディジタル中間周波データをＤ／Ａ変換器する二つの
   Ｄ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力であるアナロ
   グ中間周波信号を復調する二つの復調器と、それぞれの
   復調器の出力である低周波信号の一方を基準として位相
   比較を行う位相比較器とを具備することを特徴とする方
   向探知機