JPS595875B2 - レ−ダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は受信信号の中からドプラシフトされた成分のみ
の検出をなす受信系を備えたレーダ装置において、固定
目標の検出もなし得るようにしたレーダ装置に関する。

従来より一般にＭＴＩと称されて、パルスレーダとして
の機能を損なうことなくドプラ効果を利用して固定目標
を除去し、移動目標のみを検出指示するようにした第１
図に示す移動目標指示装置がある。

すなわち、この装置は原発振器１からのレーダとして十
分に周波数の安定な原信号をてい倍等によりそれぞれ所
要の周波数信号を得る送信信号発生器２および送信側局
部信号発生器３に加える。

この両発生器２，３の出力信号を混合器４で混合して送
信周波数の信号とした後、外部より変調パルスが印加さ
れてパルス変調を行う手段を有した増幅器５を通し、さ
らに送受切換器６を介して空中線７より送信電波として
放射せしめる。

一方、送信電波が目標により反射されて得られる受信電
波は前記空中線１および送受切換器６を介して増幅器１
０に供給される。

増幅器１０は距離ゲート回路９からの信号により送信時
刻付近で距離ゲートがかけられて洩れ送信電波を抑圧し
得るようになされている。

増幅器１０からの信号は混合器１１に導かれ、前記送信
側の局部信号発生器３と同様に作動する受信側の局部信
号発生器１２よりの局部信号によりいわゆる中間周波数
の信号に変換され、この後増幅器１３を介してクラッタ
除去フィルタ１４に導かれる。

クラッタ除去フィルタ１４は例えば第２図ａの周波数ス
ペクトラムで示されるようにクラッタのゆらぎによる拡
がりや空中線の走査による拡がりの影響を受けていわゆ
る線スペクトルとならない固定目標の反射信号（図示口
部）を除去して、図示イ部に同図すに示すような移動目
標よりの反射信号のみを抽出せしめるものである。

次に該フィルタ１４からの信号をフィルタによる減衰を
補償する増幅器１５を介して狭帯域のフィルタバンク１
６および検出器１γとよりなるいわゆるドブラフイルり
を通し目標の移動速度が識別し得るような出力信号とし
て指示装置１８に供給する。

そして以上において多。１９それぞれの両局部発生器３
，１２よりの出力信号は周波数的に十分安定であること
が要求され、ここではこれらの周波数関係をいわゆるコ
ヒーレントなものとして取扱うようにしたが、安定であ
ればコヒーレントなものでなくともよい。

而して一般にレーダ装置は、目視による目標の方位およ
び距離（三角法により知り得る）情報とレーダ装置によ
る実測値の方位および距離情報とを比較較正して調節が
なされ、通常においてはレーダ装置で実測する目標とし
て固定目標が用いられている。

しかしながら上記したような移動目標指示装置において
は、当然ながら移動目標を検出するために固定目標を除
去するようにしているので、調整に際して固定目標を利
用することができない。

従って若し調整に際して固定目標を利用しようとするの
であれば、一時的にせよ何らかの手段を施していわゆる
ＭＴＩの機能を断つようにする必要があり、その機能を
並設すれば装置を複雑化すると共にその操作が煩雑化す
る欠点がある。

またこれは上記のような調整の際のみならず、その他レ
ーダ装置に固有な信号の処理をなすような場合にも同様
である。

そこでこの際に移動目標を利用しようとする考えもある
が、実際には次のような理由により非常に困難となる。

すなわち移動目標として飛行体を用意するか、あるいは
一定距離離間した場所にいわゆる擬似信号発生器（トラ
ンスポンダ）を設置してあたかもドプラ信号があるかの
ようにしなければならない。

そして後者のトランスポンダによる場合、トランスポン
ダからの返送パルス発生器の遅延時間とトランスポンダ
迄の距離により、実際の距離とにへだたり（誤差）が生
じ、距離の真値の較正ができないと共に、周波数安定度
を非常に高くしなければならない欠点がある。

またこの場合、仮にいわゆるトランスポンダ遅延がなく
なったとしても、トランスポンダは比較的レーダから近
い距離に設置されるために送信から受信までの間の装置
の復帰時間（リカバリータイム）内に入ってしまうこと
が多く、トランスポンダによる方法は実用的に劣る。

またかかる系で固定目標も検出し得るようにするだめに
、固定目標からの反射信号を人為的に移動目標に変換す
る方法、例えば１つには送信信号をドプラ周波数に相当
する分だけシフトせしめる方法を採用しようとする第１
の考えがある。

しかしながら、この場合送信信号全体が移動目標と等価
となり第１図における送受切換器６のアイソレーション
と距離ゲート回路９の洩れ送信電波の抑圧効果を越えて
直接受信系１９に回り込む危険性が大きい。

そしてクラッタ除去フィルタ１４は通常狭帯域であるか
ら、いわゆるドプラフィルタより指示装置１８に出力さ
れる信号は連続信号となって識別することが不可能とな
る。

而してかかる回り込み現象はレーダ装置一般に共通する
現象であり、簡単には除去し得ない。

また以上のような系にあってはレーダの繰り返し周波数
が比較的高くなり、且つ距離ゲート回路９は他の系より
の製御信号で動作させるので、いわゆるフォールドオー
バー信号に悩まされる。

また第２の考えとしてクラッタ除去フィルタ１４部を側
路せしめてしまうことが考えられる。

そしてこの考えは一見非常に容易にみえるが、実際的に
はクラッタ除去フィルタおよびいわゆるドプラフィルタ
が高インピーダンス・高ゲインで組み合わされているこ
とから側路させるために切換することが困難であると共
に、これらは前記したように狭帯域フィルタであるから
側路させた場合、信号の処理方式を殆んど変更する必要
があり結局２系列で信号処理をなす系となって経済的に
極めて不利となる。

さらに第３の考えとして受信系の局部発振器の周波数を
ドプラ周波数に相当する分だけシフトさせることが考え
られるが、この場合、前記した第１の考えによる送信系
の周波数をシフトする場合と略同様の不利益がある。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、上記
従来の種々の欠点を除去して極めて良好に固定目標の検
出指示もなし得るようにしたパルスドプラレーダが得ら
れるレーダ装置を提供することを目的とする。

以下図面を参照して本発明の一実施例につき詳細に説明
する。

そこで第３図において、第１図と同一番号が付されるも
のは同じ構成をとるものとしてその詳細な説明を省略す
る。

すなわち送信系８においては第１図と同様に構成されて
同様に作用する。

第１図の構成と相違する点は、受信系１９においては受
信側の局部信号発生器１２と混合器１１との間にゲート
回路２０を新設すると共に、このゲート回路２０に信号
を与える第２の局部信号発生器２１を新設する。

更にこの新設したゲート回路２０には距離ゲート回路９
より信号が与えられるよう構成された点である。

ここで第２局部信号発生器２１の出力周波数は受信側の
第１局部信号発生器となる前記局部信号発生器１２の出
力周波数をドプラ周波数相当分だけシフトさせた周波数
とする。

すなわち予じめ既知の所定距離にある特定の固定目標の
検出指示をなす際には第４図ａに示すような受信系１９
の混合器１１に現われる受信信号、すなわち送信信号が
受信系１９へ洩れた成分Ａと特定の固定目標よりの反射
成分Ｂとを含む受信信号に対し同図Ｃに示すように混合
器１１に与える局部周波数を送信信号が洩れた成分Ａに
ついては第１の局部信号発生器１２より局部信号Ｆ１と
して与えて従来同様抑圧せしめ、特定の固定目標よりの
反射成分Ｂについては新設した第２の局部信号発生器２
１より前記したようにドプラ周波数相当分だけシフトさ
せた局部信号Ｆ２として与えてあたかも移動目標である
かのようにして中間周波の信号に変換し、以下従来同様
の信号処理をして指示装置に指示せしめる。

ここで局部信号Ｆ１． Ｆ２の切換えは距離ゲート回路
９より新設したゲート回路２０に同図すに示すようなゲ
ート信号を与えて切換えてやる。

そして局部信号Ｆ２を印加するタイミングは、特定の固
定目標をあたかも移動目標よりの信号であるかのように
して信号処理をなすものであるから、該信号の有する第
２図に示したようなスペクトル関係を乱すことのないよ
う多少広めにしておけばよい。

従って以上のようなレーダ装置によれば、受信系１９の
主要構成を殆んど変えることなく実質的に一系列の信号
処理で固定目標の検出指示もなすことができるパルスド
プラレーダすなわちこの場合移動目標指示装置を得るこ
とができ、かかるレーダ装置特に追随レーダやモノパル
スレーダの場合にその調整や較正が極めて容易となる。

しかもかかるレーダ装置においては送信信号の洩れ成分
や不要の固定信号よりの反射成分に対しては前記したよ
うに、該レーダ装置が本質的に有する固定目標の抑圧お
よび除去効果を活用しているため何んら問題とならない
。

なお本発明は上記した実施例にのみ限定されることなく
本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形を実施し得
る。

例えば上記実施例では、受信系１９に第２局部信号発生
器２１を新たに設けて、これを同じく新設したゲート回
路２０によって、距離ゲート回路９よりの距離情報でも
って第２局部信号発生器２１に切換えて局部信号をドプ
ラ周波数相当分だけシフトさせるようにした場合につい
て説明したが、これに限らず第５図に示すように上記第
２局部信号発生器２１の代りに擬似ドプラ発振器２２を
設けて、これの出力を新たに設ける混合器２３でもって
第１局部信号発生器１２の出力と混合させてゲート回路
２０に加え、そしてこのゲ゛−ト回路２０に第１局部信
号発生器１２より直接加えられる局部信号を、距離ゲー
ト回路９からの距離情報でもって、前記混合器２３より
の出力（すなわち第１局部信号発生器１２の出力に擬似
ドプラ発振器２２の出力を混合させた局部信号）に切換
えるようにしてもよい。

すなわちこの場合は第１の局部信号発生器１２の出力の
一部にドプラ周波数相当分だけシフトさせた周波数を混
合するような手段によったものであり、更にはこれに代
って周波数変調を行わせるような手段によってもよい。

以上詳述したように本発明によれば、従来の種種の欠点
を除去して極めて良好に固定目標の検出指示もなし得る
ようにしたパルスドプラレーダが得られるレーダ装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパルスドプラ移動目標指示装置の構成図
、第２図ａ、ｂはそれぞれ固定目標および移動目標の反
射波の周波数スペクトラルを示す図、第３図は本発明レ
ーダ装置に係る一実施例を示す構成図、第４図ａ、ｂ、
ｃは第３図の作用を説明するタイミング図、第５図は本
発明の他の実施例を示す構成図である。 ８・・・・・・送信系、１９・・・・・・受信系、２０
・・・・・・ゲート回路、２１・・・・・・第２局部信
号発生器、２２・・・・・・擬似ドプラ発振器、２３・
・・・・・混合器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーダ送信信号による目標からの反射波を受信する
   空中線と、この空中線からの受信信号が供給される送受
   切換器と、送信信号の漏れ成分を含む前記送受切換器の
   出力信号が供給される増幅器と、前記送信信号の漏れ成
   分を増幅しないよう前記増幅器に距離ゲート信号を供給
   する距離ゲート回路と、第１の局部信号を発生する局部
   信号発生器と、前記第１の局部信号の周波数とは所定の
   ドプラ周波数分の周波数差を有する第２の局部信号を発
   生する手段と、前記距離ゲート回路に接続されかつ前記
   第１の局部信号及び前記第２の局部信号が供給され予じ
   め既知の所定距離にある固定目標からの反射信号の受信
   時以外は前記第１の局部信号を出力し、前記反射信号の
   受信時には前記距離ゲート回路から供給される距離ゲー
   ト信号により前記第２の局部信号を切換抽出するゲート
   回路と、このゲート回路の出力信号及び前記増幅器の出
   力信号が供給される混合器と、この混合器からの信号が
   供給され移動目標を検出し指示する手段とを具備するレ
   ーダ装置。