JPS60247181A - パルスレ−ダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数のノミルス繰返周期を用いる同様な送信
パルスを発生するよう構成した送信機と、検出したエコ
ー信号を変換するよう構成した受信機とを備えたパルス
レーダ装置に関する。

かかるパルスレーダ装置は米国特許第８，８５５゜５９
８号明細書から既知であるが、これに開示されたパルス
レーダ装置は、送信装置に対する長いパルス繰返周期の
付加を介して、短いパルス繰返周期に対応するレンジ・
セクタからのデータ速度が著しく低下するという欠点を
有している。パルスレーダ装置の短レンジ・セクタも二
対しては、りラックと、静止物標からのビデオ信号及び
移動物標からのビデオ信号とを良好に識別するためデー
タ速度を一層高くすることの必要性が痛感されている。

本発明の目的は、上記欠点を大幅に除去し、かつ上記必
要性を満たすよう作動するパルスレーダ装置を提供する
にある。

かかる目的を達成するため本発明のパルスレーダ装置は
、受信機が、各パルス繰返周期におけるスイッチングパ
ルス列のうち少なくとも、成る順次のレンジ・セクタに
関係したスイッチングに関連する部分を数個のパルス繰
返周期において発生するのに好適なスイッチングパルス
発生器と冨スイッチングパルス発生器により制御されレ
ンジ・セクタにおけるビデオ信号を選択する分配器と１
分配器に個別に接続され、選択供給されたビデオ信号か
ら移動物標を示すドツプラー信号を発生するＭＴＩフィ
ルタとを備えたことを特徴とする。

次に図面につき本発明の詳細な説明する。

第１図は送受信装置ｌを設けたパルスレーダ装置を示し
、この送受信装置の送信機は複数のパルス１返周期を用
いる同様な送信パルスを発生するよう構成され、かつこ
の送受信装置の受信機は検出したエコー信号をビデオ信
号に変換し出力信号として送出するよう構成されている
。かかる送受信装置は、例えば、Ｍ、１．５ｋｏｌｎｉ
ｋ著”　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏ　Ｒａｄａｒ　
Ｓｙｓｔｅｍｓ　”　、　ｖグｏ−ヒル・好学社刊、第
２版、第４章に記載されている。

理解を容易にするためパルスレーダ装置の動作原理を第
２Ａ図に示し、た場合について説明することとし、第２
Ａ図の場合２つのパルス繰返周期Ｔよ及びｌ１１２（但
しＴ、　−２Ｔ、　”）が交互に発生する。

本発明は、短レンジ間隔に対するデータ速度につき所期
の速度増大を達成するため、短いパルス繰返周期のレン
ジ間隔の下に、パルス繰返周期Ｔ０に関連しかつ長い方
のパルス繰返周期Ｔ２の間に含まれるレンジ間隔のビデ
オ処理を包含することを意図する。この着想により受信
機には下記の（イ）、（ロ）、（ハ）を設ける。即ち（
イ）スイッチングパルス発生器２を設け、このスイッチ
ングパルス発生器は送信パルスと合致するスイッチング
信号ｔ０を発生し、がっパルス繰返周期Ｔ２内に、送信
パルスから周期Ｔ□後に生ずるスイッチング信号ｔ８を
発生しｔスイッチングパルス発生器２の動作は送信信号
と合致し、かつ、例えば、パルス変調器７（又はこの、
パルス変調器を付勢するトリガパルス発生器）に接続し
ｔ （ロ）スイッチングパルス発生器２によって制御する分
配器８を設け、本実施例では分配器８は送受信装置１の
受信機によって供給されるビデオ信号をレンジセクタに
おいて選択するため２つのスイッチ位置Ｓ０及びＳ２を
有し；分配器８はパルス繰返周期Ｔ０の開設びパルス繰
返周期Ｔ２内で送信パルスに直接後続する期間Ｔ□の間
スイッチ位置Ｓ工にあり、パルス繰返周期の残りの部分
の間スイッチ位置Ｓ２にあり； （ハ）複数のＭＴＩフィルタ装置４ＡＮ、４Ｂを設は本
例ではこれらフィルタ装置をスイッチ位置ｓ０及びＳ、
に関連する分配器８の出方端子に個別に接続するので、
スイッチ位置ｓ０に関連スル分配器８の出力端子に接続
したフィルタ装置４Ａは、各パルス繰返周期Ｔ０の間、
及びパルス繰返周期Ｔ、内で送信パルスに直接後続する
時間間隔Ｔ１の間に得られたビデオ信号の処理を行い１
一方フィルタ装置４Ｂは、各パルス繰返周期で２内で時
間間隔Ｔ０後に供給されたビデオ信号の処理を行う。

スイッチングパルス発生器２の実施例はクロック発生器
を介して得ら、れ、その場合このり四ツク発生器は送信
パルスの各発生時間９にリセットされ（例えば、パルス
変調器７により供給された信号を介して）、分配器８を
スイッチ位置Ｓ□にリセット又は保持するため分配器８
に対するリセットパルスとして他のスイッチングパルス
ｔを発生する。クロック発生器は時間間隔Ｔ０を計数し
、スイッチング信号ｔ、を発生して分配器８をスイッチ
位置Ｓ、にセットする。しかしスイッチング信号ｔ２は
パルス繰返周期Ｔ０の終りに分配器８に供給されないよ
うにする必要がある。これを達成するためスイッチング
パルス発生器２におけるクロック発生器には、プール代
数の関係式Ｓ　Ａ　ｔｇが論理的に真である場合だけ、
スイッチング信号Ｓ、のためのスイッチング信号ｔ２を
分配器８に供給する論理装置を設ける。

第２Ｂ図及び第２Ｃ図はパルス繰返周期を示す第２Ａ図
から導出され、第２Ｂ図にはスイッチ位置Ｓ１にある期
間を太線で示してあり、第２Ｃ図にはスイッチ位置Ｓｆ
Ａにある期間を太線で示しである。

第２Ｂ図はフィルタ装置４Ａが、各パルス繰返周期Ｔ□
の間（・及びパルス繰返周期Ｔ、における後続時間間隔
Ｔ□の間にビデオ信号を処理するが、パルス繰返周期Ｔ
２の残りの部分においてはビデオ信号を処理しないこと
を示している。従ってフィルタ装置４Ａはこの状態に適
合させる必要力ｉある。

遅延線−消去器を使用すると共に、第８図においてｍ−
２に対して得られた三重消去器構造をフィルタ装置４Ａ
として良好に使用することができるｄ第８図においてＴ
は遅延線を示し、一方αは供給されるビデオ信号に対す
る重み係数を示す。かかるフィルタ装置における重み係
数の計算方法は公告されたヨーロッパ特許出願から既知
である。そして第２Ｂ図に示した時間間隔に対して好適
な消去器が重み係数α−−２と共に得られる。

スイッチ位置Ｓ２において分配器８によって供給された
ビデオ信号を処理するためには二重消去器をフィルタ装
Ｎ４Ｂとして良好に使用することができ、従って８Ｔ１
９遅延線が使用される。

フィルタ装置４Ａに対するデータ速度はフィルタ装置４
Ｂに対するデータ速度の２倍であるから、フィルタ装置
４Ａの平均出力信号強度はフィルタ装置４Ｂの平均出力
信号強度とは相違する。従ってこの相違に対し修正を行
う必要があり、これは例えば、フィルタ装置４Ｂの出力
信号に対し成る標準の修正を施すことにより達成される
。この修正は特定の消去器４Ｂの後に装置５Ｂにおいて
別個の過程として行うことができるが、この消去器の重
み係数において行うこともできる。

最後に、Ｐ波されかつ恐らくは修正されたフィルタ装置
４Ａ及び４Ｂの出力信号を合成回路６において合成し、
表示、記録、処理等に使用する。

短レンジ・セクタに対してはデータ速度は既存の状態（
単一のパルス繰返周期Ｔ２と共に）に比べ１倍となり、
かつ長レンジ・セクタに対しては互８ 倍となり、これは対象物に適合している。

しかしパルス繰返周期Ｔ０及びＴ２につき異なる相互関
係を選定することもできる。パルス繰返周期Ｔ　及びＴ
２はＴＱ−ｍＴ、　（但しｍ〉２）なる関係に選定する
ことができ、一方、周期Ｔ０に対応する短レンジ・セク
タからのビデオ信号を処理するためには第８図に示した
構造の消失器をフィルタ装置４Ａとして使用することが
できる。かかる場合にはスイッチ位置Ｓ、によって決ま
るスイッチングパルス時間間隔内のビデオ信号がフィル
タ装置４Ｂに供給され、このフィルタ装置４Ｂは単重（
シングル）消去器として伸動し、かつ遅延時間（ｍ＋１
）Ｔ、を有する遅延装置を備えている。

またパルス繰返周期を異なる順序、例えば、第４Ａ図に
示すような繰返順序Ｔ２　＋　Ｔ２　＋　Ｔ１（但しＴ
、　−２７ｒ工）で配置することもできる。第４Ｂ図は
、パルス繰返周期に対応するレンジ・セクタからのビデ
オ信号が検出される時間間隔に対してはスイッチングパ
ルス発生器２がスイッチングパルスｔ０を発生して分配
器８をスイッチ位置Ｓ０にセットすることを示す。第４
Ｂ図では時間間隔を連結かっこによりグループの形態で
示しである。

これらの時間間隔においてはスイッチ位置ＳＬにセット
された分配器８がフィルタ装置４人にビデオ信号を供給
し、連結かっこにより順次グループ分けされた時間間隔
からのビデオ信号に対してはフィルタ装置４Ａを二重消
去器として構成して各時間間隔にフィルタ動作を行うよ
うにすることができる。パルス繰返周期Ｔ２と共に長ｇ
　Ｔ２−　Ｔ工を有する残りの時間間隔も第４Ｃ図にお
ける如く連結かっこによりグループに分けることができ
、第４Ｃ図は、かかる場合フィルタ装置４Ｂに対し単重
（レンジ／Ｉ／）消去器を使用できることを示している
。短レンジ・セクタに対してはデータ速度、が既存の状
態に比べ１倍となり、かつ一層遠隔の５ セクタに対しては１倍となる。

更に、２つより多いパルス繰返周期を使用する同様な送
信パルスを発生するのに好適な送信装置を使用すること
もできる。送信パルスが８つのパルス繰返周期Ｔ　、Ｔ
　及びＴ８と共に発生し、か２ つこれらのパルス繰返周期が相互関係Ｔ２−２Ｔ□及び
’Ｉ’−８Ｔ　を有すると共にＴＩ　＋　ＴＢ　ｒ　Ｔ
ｌ　＋　ＴＢ１ の順序（第５Ａ図参照）又はＴＢ　、ＴＢ　＋　ＴＢ　
、Ｔ□゛の順序で繰返される場合には、供給されたビデ
オ信号を合成して、パルス繰返周期Ｔ□と、パルス繰返
周期Ｔ２及びＴ８の送信パルスに後続する期間Ｔ工との
間に処理することができる。その場合分配器８に接続す
るフィルタ装置の数は８個（第４Ａ、４Ｂ及び４Ｃ図）
になる。パルス繰返周期Ｔ０に対応するレンジ・セクタ
からのビデオ信号が検出される時間間隔の間にスイッチ
ングパルス発生器２がスイッチングパルスｔ□を発生し
て分配器８をスイッチ位置Ｓ０にセットする必要があり
、時間間隔は第５Ｂ図において連結かっこで示した、よ
うにグループ分けされる。これらの時間間隔の間にフィ
ルタ装置４Ａには、スイッチ位ａＳ工にある分配器８を
介してビデオ信号が供給される。

この場合のフィルタ装置４Ａの実施例は、第８図の構成
（但しｍ−２）と共に得られる。パルス繰返周期Ｔ０に
よって決まる第ルンジ間隔には第２レンジ間隔が後続し
、第２レンジ間隔の大きさは時間間隔Ｔ２　”’　ＴＩ
によって決まる。かかる時間間隔は、第５Ｃ図に示すよ
うに、パルス繰返周期Ｔ、の残りの部分と、〈々ルス繰
返周期Ｔ８において時間間隔Ｔ工に後続する部分とで構
成される。フィルタ装置４Ｂにおけるビデオ処理のため
の合成時間間隔は第５Ｃ図において連結かっこで示すよ
うにグループ分けされる。フィルタ装置４Ｂに対しては
単重（シングル）消去器を使用することができる。第８
レンジ間隔は、第５Ｄ図に示すように、パルス繰返周期
内の長ざＴ８−Ｔ、−Ｔよを有する残りの部分によって
決まる。この場合にもフィルタ装置４Ａに対し単重（シ
ングル）消去器を使用し、グループ分けされた時間間隔
を合成して、処理することができる。更にフィルタ装置
４Ｃに修正装置５Ｃを接続してビデオ信号長を正規化す
る。所要のスイッチングパルスｔ　、ｔ　及びｔ８２ はスイッチングパルス発生器２によって、送信パルスの
発生瞬時と、この送信パルスの発生から時間間隔Ｔ０後
及びＴ、　＋　Ｔ、後とに発生する必要がある。スイッ
チングパルスは、後続の送信パルスが発生した場合時々
除去する必要があり、従っである瞬時にスイッチングパ
ルス発生器２をスイッチ位置Ｓ２及びＳ８にそれぞれセ
ットする。

本発明は最長パルス繰返周期を最大８つの時間間隔（及
び対応する数の並列のグループ分けされたフィルタ装置
）に分割することに限定されず、最長パルス繰返周期を
他の数で分割すること（及び対応する数の並列のグルー
プ分けされたフィルタ装置）もできる。しかし前記ヨー
ロッパ特許出願に既に記載されているように、対称又は
逆対称トランスバーサルフィルタ構造につき選択を行う
必要があり、特にアナログフィルタ装置と共に使、用す
べきパルス繰返周期の配置の選択に制限が課せられる。

しかしディジタルフィルタの場合にはこれらの問題の影
響は少なく、その理由は選択されたフィルタ構造につき
不適正な瞬時に供給されたビデオ信号を一時記憶し、こ
れをフィルタ処理できる瞬時に使用することができるか
らである。

上記制限（対称又は逆対称トランスバーサルフィルタ）
の他に、フィルタ構造の選択についての制限もあり、前
記ヨーロッパ特許出願に既に記載されているように、消
失器に好適な１個又は数個の平方根ｚ−１に加えて、ゼ
ロ速度フィルタに属する平方根Ｚ−−１を含む２変換さ
れた伝達関数を有する対称又は逆対称トランスバーサル
フィルタ構造がある。この理由のためかかるフィルタ構
造は消去器としての用途には適ざない。かかるフィルタ
構造は数個の極めて鋭く・狭い垂下部を示すフィルタ特
性を有している。周波数７０００　Ｈｚに対しかかる特
性は、物標速度ｍ　／　ｓｅａに対しｄＢ単位でレスポ
ンス（Ｒ）をプロットした第６図の曲線■で示す如くな
る。適当な一連のパルス繰返、周期を、これらパルス繰
返周期をいわゆるスタガ関係で配置したもの（例えばに
−＝ｏ、ｓ）で置換することにより、上記垂下部を大幅
に除去したフィルタ特性が得られる。

成る順序のパルス繰返周期により、簡単なフィルタ構造
に代えて複雑なフィルタ構造が可能となる。例えば、第
２Ｂ図の順序の時間間隔により、ビデオ信号を第８図に
よる単重（シングル）消去器及び三重消去器によって処
理することが可能となり、一方、第２０図における時間
間隔のビデオ信号は単重（シングル）消去器及び二重消
去器において処理することができる。

次に上記着想を、第２Ａ図における２つのパルス繰返周
期Ｔ工及びＴ２から成る繰返系列に従って作動する第１
図に示したパルスレーダ装置の実施例について検討する
。パルス繰返周期Ｔ１に対応するレンジ間隔のビデオ処
理のため、逆対称三重消去器が第３図に示した如く使用
され（但しｍ　−２）、その場合２変換伝達関数は次式 ％式％） 但しＥｌ、及びＥ。は入力及び出力 で表わされる。α−−２、及びこのフィルタの遅延線の
シフト周波数７０００　Ｈｚに対しては第６図の曲線Ｉ
がこのフィルタの特性を示す。２変換伝達関数は、平方
根ｚ−１に加え、ゼロ速度フィルタの特長である平方根
ｚ−−１を含んでいる。

従ってこの伝達関数は消去器又はゼロ速度フィルタの特
長であるゼ算点を含んでいる。スタガ係数に−０，８（
従ってパルス繰返周波数５６００　Ｈｚ及び７００　ｏ
　Ｈｚ　）を導入すると、三重消失器に対し第６図の曲
線■の特性が得られ、ゼロ点における垂下部が急峻でな
くなっていることがわかる。

パルスレーダ装置のレンジ間隔の残りの部分従って第２
Ｃ図における時間間隔に対しては二重消去器が使用され
、この消失器の伝達特性を第７図の１曲線■に示しであ
る。

第６図の曲線■を第７図にも曲線Ｒとして示しである。

比較のため第７図には１個の消去器だけ使用するパルス
レーダ装置に関連する特性Ｎも示してあり、これよりこ
の消去器を含むパルスレー、ダ装置はスタガ係数ｋ　−
０，８と共に単一のパルス繰返周波数３０００Ｈｚｋ−
従って作動する。一層広い一定クラッタ領域及びその著
しい縁部峻度を介して曲線Ｈの特性が、パルスレーダ装
置の近距離環境における固定物標及びクラッタ信号を１
曲線Ｎの特性より良好に抑圧していることが明らかであ
る。一方、一層遠方のレーダレンジに対しては一定クラ
ッタ領域が曲線■の特性の場合より小さくなることは確
かであるが、実際上これは許容できると考えられる。

更に、ビデオ信号を工及びＱｒ＆分に分け、第１図に示
した後続フィルタ処理を各成分に対して適用することが
できる。

本発明は上記実施例に限定されないこと勿論である。複
数のスタガ関係パルス繰返周期ＴＩ　’　ＴＫｌ−−、
ＴＮから成る繰返系列が成る組合で可能己なる。これに
は、対応する数のスイッチ位置Ｓよ。

Ｓ２、−−−　＋　ＳＮを有する分配器、及びこれらス
イッチ位置に接続した同じ数のフィルタ装置４Ａ〜４Ｎ
（修正装置５Ｂ〜５Ｎを含む）が必要になる。

９４、図面の簡単な説明 第１図は本発明パルスレーダ装置を示すブロック図、 第２図は第１図のパルスレーダ装置の第１実施例の作動
説明図、 第８図は第１図のパルスレーダ装置のフィルタ装置を示
すブロック図、 第４図は第１図のパルスレーダ装置の第２実施例の作動
説明図、 第５図は第１図のパルスレーダ装置の第８実施例の作動
説明図、 第６及び７図は第１図のパルスレーダ装置によって得ら
れる特性の説明図である。

１・・・送受信装置 ２・・・スイッチングパルス発生器 ３・・・分配器　４１　Ｎ４Ｎ・・・フィルタ装置５Ｂ
〜５Ｎ・・・修正装置 ６・・・合成回路　７・・・パルス変調器Ｔ・・・遅延
線 図面の浄魯（内容に変更なし） Ｆｉｇ、　３ 手　続　補　正　書（方式） 昭和６０年　６月２８日 特許庁長　官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２６３０７１号 ２、発明の名称 パルスレーダ装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　ホランドセ・シグナールアパラーテン・ビー・
べ一 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　複数のパルス繰返周期を用いる同様な送信パルスを
   発生するよう構成した送信機と、検出したエコー信号を
   変換するよう構成した受信機とを備えたパルスレーダ装
   置において、受信機が、各パルス繰返周期におけるスイ
   ッチングパルス列のうち少なくとも、成る順次のレンジ
   ・セクタに関係したスイッチングに関連する部分を数個
   のパルス繰返周期において発生するのに好適なスイッチ
   ングパルス発生器と；スイッチングパルス発生器により
   制御されレンジ・セクタにおけるビデオ信号を選択する
   分配器と１分配器に個別に接続され、選択供給されたビ
   デオ信号から移動物標を示すドツプラー信号を発生する
   ＭＴＩフィルタとを備えたことを特徴とするパルスレー
   ダ装置。 ム　前記各フィルタ装置が、最小スイッチング時間間隔
   の増倍時間間隔に対応する時間長に少なくとも近似する
   時間間隔にわたりビデオ信号を遅延する手段を備える特
   許請求の範囲第１項記載のパルスレーダ装置。 ８、　送信機を、比較的短い時面長にわたり変化するパ
   ルス繰返周期を発生するよう構成する特許請求の範囲第
   １項記載のパルスレー身装置０