JP2006337348A - Radio wave guidance seeker apparatus - Google Patents

Radio wave guidance seeker apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2006337348A
JP2006337348A JP2005166197A JP2005166197A JP2006337348A JP 2006337348 A JP2006337348 A JP 2006337348A JP 2005166197 A JP2005166197 A JP 2005166197A JP 2005166197 A JP2005166197 A JP 2005166197A JP 2006337348 A JP2006337348 A JP 2006337348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
pulse width
distance
received signal
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005166197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoichiro Adachi
正一郎 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2005166197A priority Critical patent/JP2006337348A/en
Publication of JP2006337348A publication Critical patent/JP2006337348A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio wave guidance seeker apparatus which can shorten a blind distance in a short distance by carrying out adjustable of the transmitted pulse width according to a distance with a target. <P>SOLUTION: A migration average process is given with a running average filter 53 to a received signal after receiver 21 receives a reflective signal from the target and carrying out a rectangular detection, gain control processing is performed with a gain regulator 57 to this received signal, the received signal after this gain control processing is re-sampled with a re-sample unit 63 according to any one re-sample clock signal obtained by performing the frequency division of the basic timing signal to a plurality of stages, and obtained it with a frequency division term unit 41 is followed, the received signal after this gain control processing is re-sampled with the re-sample unit 63, received signal after this re-sample is passed by the period of three kinds of gate signals related to the distance to a target with a prediction distance computing unit 29, a pulse width controller 31 forms a pulse width control signal based on an error between differential signals after this passage, with a transmitter 33, according to this pulse width control signal, the width of the surface of the pulse signal is altered and is transmitted. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、目標との距離に応じて送信パルス幅を可変することで、近距離でのブラインド距離を短縮することができる電波誘導シーカ装置に関する。   The present invention relates to a radio wave induction seeker device that can shorten a blind distance at a short distance by changing a transmission pulse width according to a distance from a target.

従来、パルスレーダ装置の一種として電波誘導シーカ装置が知られている。   Conventionally, a radio wave induction seeker device is known as a kind of pulse radar device.

この電波誘導シーカ装置にあっては、必要な最大探知距離を満足するには送信尖塔電力、送信パルス幅、波長、アンテナ利得、信号処理損失等が必要になる。   In this radio wave induction seeker device, transmission spire power, transmission pulse width, wavelength, antenna gain, signal processing loss, etc. are required to satisfy the required maximum detection distance.

このとき、送信パルス幅に対応して、反射波を受信できない時間として送信ブラインドが生じるので、目標との距離が短距離になったときレーダでは観測できないという問題が生じる。
「最大探知距離とパルス幅」 MERRILL I. SKOLNIK、”RADAR HANDBOOK”、McGRAW-HILL(1990)pp.2.1−2.11
At this time, the transmission blind occurs as a time during which the reflected wave cannot be received corresponding to the transmission pulse width, and therefore, there is a problem that the radar cannot observe when the distance to the target is short.
"Maximum detection distance and pulse width" MERRILL I. SKOLNIK, "RADAR HANDBOOK", McGRAW-HILL (1990) pp. 2.1.2.11

以上述べたように、送信パルス幅に対応した送信ブラインドが生じるため、送信パルス幅より短距離の領域にある目標は追尾ができないという問題があった。   As described above, since transmission blinds corresponding to the transmission pulse width occur, there is a problem that a target in a region shorter than the transmission pulse width cannot be tracked.

また、送信パルス幅を可変しようとすると受信帯域が変わるため、アナログ回路からなるフィルタバンク等が必要となり回路規模が大きくなるという問題が生じた。   In addition, when the transmission pulse width is varied, the reception band changes, so that a problem arises that a circuit bank becomes large because a filter bank or the like composed of an analog circuit is required.

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、目標との距離に応じて送信パルス幅を可変することで、近距離でのブラインド距離を短縮することができる電波誘導シーカ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and as an object thereof, a radio wave induction seeker device capable of shortening a blind distance at a short distance by changing a transmission pulse width according to a distance from a target. Is to provide.

請求項1記載の発明は、上記課題を解決するため、目標からの反射信号を受信して直交検波して受信信号を出力する検波手段と、この検波後の受信信号に対して移動平均処理を施して帯域制限する移動平均手段と、この移動平均処理後の受信信号に対して利得調整処理を施す利得調整手段と、基本となるクロック信号を複数の段階に分周して得た何れか1つのリサンプルクロック信号に従って、この利得調整処理後の受信信号をリサンプルするリサンプル手段と、このリサンプル後の受信信号を目標までの距離に関連付けたゲート信号の期間に通過させ、この通過後の異なる信号間の誤差に基づいてパルス幅制御信号を生成する信号処理手段と、このパルス幅制御信号に応じてパルス信号の幅を変更して送信する送信手段とを備えたことを要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a detector for receiving a reflected signal from a target and performing quadrature detection to output a received signal, and moving average processing is performed on the received signal after detection. A moving average means for performing band limitation by applying, a gain adjusting means for performing gain adjustment processing on the received signal after the moving average processing, and any one obtained by dividing a basic clock signal into a plurality of stages Resample means for re-sampling the received signal after gain adjustment processing according to two re-sample clock signals, and passing the re-sampled received signal during the period of the gate signal related to the distance to the target. The signal processing means for generating the pulse width control signal based on the error between the different signals, and the transmission means for changing the width of the pulse signal according to the pulse width control signal and transmitting it. To.

請求項1記載の電波誘導シーカ装置によれば、目標からの反射信号を受信して直交検波した後の受信信号に対して移動平均処理を施して帯域制限し、この移動平均処理後の受信信号に対して利得調整処理を施しておき、基本となるクロック信号を複数の段階に分周して得た何れか1つのリサンプルクロック信号に従って、この利得調整処理後の受信信号をリサンプルし、このリサンプル後の受信信号を目標までの距離に関連付けたゲート信号の期間に通過させ、この通過後の異なる信号間の誤差に基づいてパルス幅制御信号を生成し、このパルス幅制御信号に応じてパルス信号の幅を変更して送信するので、目標との距離に応じて送信パルス幅を可変することができ、送信ブラインド距離を短縮することができる。この結果、目標との会合距離近くまで誘導信号を出力することが可能となる。   According to the radio wave induction seeker device of claim 1, the received signal after receiving the reflected signal from the target and performing quadrature detection is subjected to moving average processing to limit the band, and the received signal after the moving average processing In accordance with any one resample clock signal obtained by dividing the basic clock signal into a plurality of stages, the received signal after the gain adjustment process is resampled. The received signal after this re-sampling is passed during the period of the gate signal associated with the distance to the target, and a pulse width control signal is generated based on the error between the different signals after this passage, and the pulse width control signal is Since the pulse signal width is changed and transmitted, the transmission pulse width can be varied according to the distance from the target, and the transmission blind distance can be shortened. As a result, it is possible to output a guidance signal up to near the meeting distance with the target.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置は、複数のアンテナを使用する。なお、以下では、説明を簡単にするために、アンテナの数を例えば「8」として説明するが、アンテナの数はこれに限定されず任意である。   The radio wave induction seeker device according to an embodiment of the present invention uses a plurality of antennas. In the following, for the sake of simplicity, the number of antennas is described as “8”, for example, but the number of antennas is not limited to this and is arbitrary.

図1は、本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置11の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio wave induction seeker device 11 according to an embodiment of the present invention.

この電波誘導シーカ装置11は、アンテナ13、受信器21、A/D変換器23−1〜23−3、受信処理回路25、信号処理器27、送信器33から構成されている。   The radio wave induction seeker device 11 includes an antenna 13, a receiver 21, A / D converters 23-1 to 23-3, a reception processing circuit 25, a signal processor 27, and a transmitter 33.

アンテナ13には、複数のアンテナ15−1〜15−8によりビーム形成するために位相調整を施す位相器17−1〜17−8を介して分配比較器19に接続されており、この分配比較器19から出力される受信信号として、方位方向の差信号を表すΔAZ、仰角方向の差信号を表すΔEL、和信号を表すΣが受信器21に出力される。なお、アンテナパターンは、和ビームと差ビームの出力があり、この和と差の比によってどちらの方向から電波が来るのかが解る。   The antenna 13 is connected to a distribution comparator 19 via phase shifters 17-1 to 17-8 that perform phase adjustment in order to form beams by a plurality of antennas 15-1 to 15-8. As reception signals output from the device 19, ΔAZ representing the difference signal in the azimuth direction, ΔEL representing the difference signal in the elevation direction, and Σ representing the sum signal are output to the receiver 21. The antenna pattern has outputs of a sum beam and a difference beam, and it can be understood from which direction the radio wave comes from the ratio of the sum and difference.

また、アンテナ13の分配比較器19には送信器33が接続されており、送信器33からの送信信号が分配比較器19に入力される。   Further, a transmitter 33 is connected to the distribution comparator 19 of the antenna 13, and a transmission signal from the transmitter 33 is input to the distribution comparator 19.

図1において、送信器33からアンテナ13の分配比較器19に出力された送信信号は、分配比較器19で信号分配され位相器17−1〜17−8に出力され位相器17−1〜17−8で送信信号の位相調整が施されてアンテナ15−1〜15−8によりビーム形成されて送信信号が空間に放射される。この送信信号が目標に反射してアンテナ13に入力され分配比較器19から受信信号ΔAZ、ΔEL、Σが受信器21に出力される。   In FIG. 1, the transmission signal output from the transmitter 33 to the distribution comparator 19 of the antenna 13 is signal-distributed by the distribution comparator 19 and output to the phase shifters 17-1 to 17-8 and the phase shifters 17-1 to 17-17. At -8, the phase of the transmission signal is adjusted, beam formation is performed by the antennas 15-1 to 15-8, and the transmission signal is radiated into space. The transmission signal is reflected by the target and input to the antenna 13, and the reception signals ΔAZ, ΔEL, and Σ are output from the distribution comparator 19 to the receiver 21.

受信器21は、入力された受信信号ΔAZ、ΔEL、Σに対して、図示しない局部発信器で発振させた所定の周波数を有する信号を混合して得られる中間周波数信号IFをそれぞれA/D変換器23−1〜23−3に出力する。   The receiver 21 performs A / D conversion on the intermediate frequency signal IF obtained by mixing the input reception signals ΔAZ, ΔEL, and Σ with a signal having a predetermined frequency oscillated by a local oscillator (not shown). It outputs to the devices 23-1 to 23-3.

A/D変換器23−1〜23−3では、中間周波数信号に変換された受信信号ΔAZ、ΔEL、ΣをA/D変換してデジタル信号に変換し、受信処理回路25に出力する。   In the A / D converters 23-1 to 23-3, the reception signals ΔAZ, ΔEL, and Σ converted to the intermediate frequency signals are A / D converted into digital signals and output to the reception processing circuit 25.

受信処理回路25は、デジタル信号に変換された受信信号ΔAZ、ΔEL、Σに対して直交検波ならび帯域制限を施して得られた直交信号ΔAZ(I/Q)、ΔEL(I/Q)、Σ(I/Q)を信号処理器27に出力する。   The reception processing circuit 25 generates orthogonal signals ΔAZ (I / Q), ΔEL (I / Q), Σ obtained by performing orthogonal detection and band limitation on the received signals ΔAZ, ΔEL, Σ converted into digital signals. (I / Q) is output to the signal processor 27.

信号処理器27は、目標となる目標との予測距離を演算してその演算結果をパルス幅制御信号として送信器33および受信処理回路35に出力する。信号処理器27から出力されたパルス幅制御信号に対応して、送信器33では送信パルス幅が制御され、同時に、受信処理回路25では通過帯域が制御される。   The signal processor 27 calculates the predicted distance from the target, and outputs the calculation result to the transmitter 33 and the reception processing circuit 35 as a pulse width control signal. Corresponding to the pulse width control signal output from the signal processor 27, the transmitter 33 controls the transmission pulse width, and at the same time, the reception processing circuit 25 controls the pass band.

詳しくは、信号処理器27は、予測距離演算器29およびパルス幅制御器31から構成されている。予測距離演算器29では、リサンプル器63から受信信号Σ(I/Q)を入力し、後述する演算式を用いて算出された距離誤差電圧Δrから距離誤差ΔRを求める。パルス幅制御器31では、上述した距離誤差電圧Δrの範囲を判断して、例えば2Bitの指示値をパルス幅制御信号に付加して出力する。なお、信号処理器27では、通常、受信処理回路25から入力されるΔAZ(I/Q)、ΔEL(I/Q)、Σ(I/Q)に基づいて測角処理を施すが、本発明には直接の関係がないので、その説明を省略することとする。   Specifically, the signal processor 27 includes a predicted distance calculator 29 and a pulse width controller 31. The predicted distance calculator 29 receives the received signal Σ (I / Q) from the resampler 63 and obtains the distance error ΔR from the distance error voltage Δr calculated using an arithmetic expression described later. The pulse width controller 31 determines the range of the above-mentioned distance error voltage Δr, adds, for example, an instruction value of 2 bits to the pulse width control signal and outputs it. The signal processor 27 normally performs angle measurement processing based on ΔAZ (I / Q), ΔEL (I / Q), and Σ (I / Q) input from the reception processing circuit 25. Since there is no direct relationship, the description thereof will be omitted.

これにより、目標となる目標に近づくに従って送信ブラインド距離が短縮される。例えば、図8に送信パルス幅とブラインド距離の関係を示す。   Thereby, the transmission blind distance is shortened as the target is approached. For example, FIG. 8 shows the relationship between the transmission pulse width and the blind distance.

次に、図2は、図1に示す受信器からA/D変換器、受信処理回路に至る詳細なブロック図である。   Next, FIG. 2 is a detailed block diagram from the receiver shown in FIG. 1 to the A / D converter and the reception processing circuit.

受信器21に設けられたアナログフィルタ22を通過した中間周波数の受信信号は、例えば80MHzのクロック信号が入力されるA/D変換器23−1でサンプリングされてデジタル信号に変換される。   The intermediate frequency received signal that has passed through the analog filter 22 provided in the receiver 21 is sampled and converted into a digital signal by an A / D converter 23-1, for example, to which an 80 MHz clock signal is input.

この例えば80MHzのクロック信号は分周期器41とNCO(Numerically controlled oscillator)43に入力され、分周期器41では1/4分周された20MHzのクロック信号がデジタルフィルタ49,51、移動平均フィルタ53,55に出力され、分周期器41で1/8〜1/64分周された10MHz,5MHz,2.5MHz,1.25MHz,のクロック信号がセレクタ61に出力される。   For example, the 80 MHz clock signal is input to a frequency divider 41 and an NCO (Numerically Controlled Oscillator) 43. , 55, and 10 MHz, 5 MHz, 2.5 MHz, and 1.25 MHz clock signals divided by 1/8 to 1/64 by the frequency divider 41 are output to the selector 61.

NCO43では、複数Bitからなり時間経過に応じてCOS波形を形成するCOS信号を乗算器45に出力し、このCOS信号から90°の位相差があるSIN信号を乗算器47に出力する。   The NCO 43 outputs a COS signal consisting of a plurality of bits and forming a COS waveform to the multiplier 45 as time elapses, and outputs a SIN signal having a phase difference of 90 ° from the COS signal to the multiplier 47.

乗算器45には、A/D変換器23−1で変換された受信信号と、NCO43から出力されたCOS信号が入力され、両者の乗算結果により表される検波信号としてQ信号がデジタルフィルタ49に出力される。一方、乗算器47には、A/D変換器23−1で変換された受信信号と、NCO43から出力されたSIN信号が入力され、両者の乗算結果により表される検波信号としてI信号がデジタルフィルタ51に出力される。この結果、乗算器45,47によりI/Q直交検波が施されことになる。   The multiplier 45 receives the reception signal converted by the A / D converter 23-1 and the COS signal output from the NCO 43, and the Q signal is detected by the digital filter 49 as a detection signal represented by the multiplication result of both. Is output. On the other hand, to the multiplier 47, the reception signal converted by the A / D converter 23-1 and the SIN signal output from the NCO 43 are input, and the I signal is digitally converted as a detection signal represented by the multiplication result of both. It is output to the filter 51. As a result, the multipliers 45 and 47 perform I / Q quadrature detection.

その後、デジタルフィルタ49,51では、乗算結果のI信号,Q信号から高調波のイメージが除去され移動平均フィルタ53,55に出力される。移動平均フィルタ53,55では、通過するI信号,Q信号に対して帯域制限を施して利得調整器57,59に帯域制限されたI信号,Q信号が出力される。   Thereafter, the digital filters 49 and 51 remove the harmonic image from the I and Q signals resulting from the multiplication and output them to the moving average filters 53 and 55. The moving average filters 53 and 55 perform band limitation on the passing I and Q signals and output band-limited I and Q signals to the gain adjusters 57 and 59, respectively.

利得調整器57,59は、入力される信号を例えば1/2,1/4,1/8まで段階的に減少させるシフトレジスタから構成されており、信号処理器27から出力されるパルス幅制御信号により示される2Bitの選択信号に応じてその減少量が決定され、利得調整された結果のI信号,Q信号がリサンプル器63に出力される。   The gain adjusters 57 and 59 are composed of a shift register that reduces the input signal in steps of, for example, 1/2, 1/4, and 1/8, and controls the pulse width output from the signal processor 27. The amount of decrease is determined according to the 2-bit selection signal indicated by the signal, and the I signal and Q signal as a result of gain adjustment are output to the resampler 63.

一方、信号処理器27から出力されるパルス幅制御信号はセレクタ61に入力されており、セレクタ61では、この信号により示される2Bitの選択信号に応じて、10MHz,5MHz,2.5MHz,1.25MHzのクロック信号のうち何れか1つが選択されてリサンプルCLKとしてリサンプル器63に出力される。   On the other hand, the pulse width control signal output from the signal processor 27 is input to the selector 61, which selects 10 MHz, 5 MHz, 2.5 MHz, 1... According to the 2-bit selection signal indicated by this signal. Any one of the 25 MHz clock signals is selected and output to the resampler 63 as a resample CLK.

リサンプル器63では、利得調整器57,59で利得調整されたI信号,Q信号を、セレクタ61から出力されるリサンプルCLKによりリサンプルされこの結果のI信号,Q信号が信号処理器27に出力される。   The resampler 63 resamples the I and Q signals whose gains have been adjusted by the gain adjusters 57 and 59 by the resample CLK output from the selector 61, and the resulting I and Q signals are converted into the signal processor 27. Is output.

以下、図面を参照して電波誘導シーカ装置の動作を詳細に説明する。   Hereinafter, the operation of the radio wave induction seeker apparatus will be described in detail with reference to the drawings.

本実施の形態に示す電波誘導シーカ装置は、目標との距離に応じて送信パルス幅を切り換えるように構成されており、これに加えて、送信パルス幅を切り換えると受信帯域が変わるので、ハードウェアの受信帯域も同時にデジタル処理で可変するように構成されている。このように構成することで、最大探知に必要なパルス幅があったとして、目標との距離が短くなれば電力的に送信パルス幅を狭くすることが可能になり、目標との距離に対応しパルス幅を狭めて行けば、距離に応じてブラインド距離が短縮される。   The radio wave induction seeker device shown in the present embodiment is configured to switch the transmission pulse width in accordance with the distance from the target. In addition, the reception band changes when the transmission pulse width is switched. The reception band is also made variable by digital processing at the same time. With this configuration, even if there is a pulse width necessary for maximum detection, if the distance to the target is shortened, the transmission pulse width can be reduced in terms of power, and the distance to the target can be accommodated. If the pulse width is narrowed, the blind distance is shortened according to the distance.

まず、受信器21からA/D変換器23−1に入力される受信信号のIF中心周波数を例えば180MHzに選ぶ場合、図2に示すようにA/D変換器23−1により例えば80MHzでアンダーサンプリングされる。A/D変換器23−1の前段にある受信器21に設けられたアナログフィルタは、エリアシング対策のためのもので、最短パルス幅で通過帯域が決まるフィルタである。   First, when the IF center frequency of the received signal input from the receiver 21 to the A / D converter 23-1 is selected to be, for example, 180 MHz, the A / D converter 23-1 underlines at, for example, 80 MHz as shown in FIG. Sampled. The analog filter provided in the receiver 21 in the front stage of the A / D converter 23-1 is a filter for aliasing measures, and is a filter whose pass band is determined by the shortest pulse width.

A/D変換器23−1によりデジタル変換された後の中心周波数は、20MHzとなるので、NCO43で20MHzのSIN信号、COS信号を発生させ、乗算器45,47で乗算した結果をデジタルフィルタ49,51により、イメージ除去することで、I/Q直交検波を行う。   Since the center frequency after digital conversion by the A / D converter 23-1 is 20 MHz, a 20 MHz SIN signal and COS signal are generated by the NCO 43, and the result of multiplication by the multipliers 45 and 47 is multiplied by the digital filter 49. 51, I / Q quadrature detection is performed by removing the image.

ここで、乗算器45,47で施される乗算式を式1,式2に示す。入力される受信信号S=COS(ωt)がNCO43から出力されるCOS信号(COS(ω))、SIN信号(SIN(ω))との乗算で以下の様になる。

Figure 2006337348
Figure 2006337348
Here, Expressions 1 and 2 show multiplication expressions applied by the multipliers 45 and 47, respectively. The input received signal S = COS (ω 1 t) is multiplied by the COS signal (COS (ω 2 )) output from the NCO 43 and the SIN signal (SIN (ω 2 )) as follows.
Figure 2006337348
Figure 2006337348

デジタルフィルタ49,51では、このイメージを除去する処理を施す。デジタルフィルタ49,51は、例えば図3に示すように構成される。なお、説明の簡略化のためデジタルフィルタ49の構成のみを説明するがデジタルフィルタ51についても同様である。   The digital filters 49 and 51 perform processing for removing this image. The digital filters 49 and 51 are configured as shown in FIG. 3, for example. For simplification of description, only the configuration of the digital filter 49 will be described, but the same applies to the digital filter 51.

乗算器45から出力される複数Bitからなる乗算結果は、デジタルフィルタ49に入力される。この入力信号は、図3に示す乗算器71−1〜71−7、ラッチ73−1〜73−6、加算器75−1〜75−6から構成されているローパスフィルタの機能を有する周知の7素子フィルタに入力され、最終的な演算結果が加算器75−6から出力される。   A multiplication result composed of a plurality of bits output from the multiplier 45 is input to the digital filter 49. This input signal has a function of a low-pass filter composed of multipliers 71-1 to 71-7, latches 73-1 to 73-6, and adders 75-1 to 75-6 shown in FIG. The result is input to the seven-element filter, and the final calculation result is output from the adder 75-6.

ここで、デジタルフィルタ49,51の周波数応答を図4に示す。図4に示すように、デジタルフィルタ49,51を通すことで、0MHzから20MHzまでの間で例えば−55dB程度まで徐々に減衰し、20MHz以上のイメージが例えば−55dB程度まで除去される様子がわかる。   Here, the frequency response of the digital filters 49 and 51 is shown in FIG. As shown in FIG. 4, it can be seen that by passing through the digital filters 49 and 51, it gradually attenuates to, for example, about −55 dB between 0 MHz and 20 MHz, and an image of 20 MHz or more is removed to, for example, about −55 dB. .

次に、デジタルフィルタ49,51から出力されたI信号,Q信号をそれぞれ移動平均フィルタ53,55を通して移動平均処理により帯域制限を施し、この移動平均結果が利得調整器57,59に入力され、パルス幅制御信号に応じてその減少量が決定されて利得調整された結果のI信号,Q信号がリサンプル器63に出力される。   Next, the I signal and the Q signal output from the digital filters 49 and 51 are band-limited by moving average processing through the moving average filters 53 and 55, respectively, and this moving average result is input to the gain adjusters 57 and 59. The amount of decrease is determined according to the pulse width control signal, and the I signal and Q signal resulting from the gain adjustment are output to the resampler 63.

次に、リサンプル器63では、利得調整器57,59により利得調整されたI信号,Q信号に対して、送信パルスに対応した受信帯域と同じ周波数クロックに分周したリサンプルCLKでリサンプリングされる。   Next, the resampler 63 resamples the I signal and Q signal gain-adjusted by the gain adjusters 57 and 59 with the resample CLK divided by the same frequency clock as the reception band corresponding to the transmission pulse. Is done.

その結果、図5〜図7に示すように、送信パルス幅に対応した受信帯域に制限できる。また、図9に送信パルス幅と受信帯域の関係を示す。   As a result, as shown in FIGS. 5 to 7, the reception band can be limited to the transmission pulse width. FIG. 9 shows the relationship between the transmission pulse width and the reception band.

図10に示すように、送信パルス幅0.2μs,0.4μs,0.8μsに対応してそれぞれ移動平均数は4,8,16のとなる。図5〜図7は横軸を正規化周波数としているので、横軸の数値に80MHzを掛ければ例として示している周波数に対応する。   As shown in FIG. 10, the moving average numbers are 4, 8, and 16 corresponding to the transmission pulse widths of 0.2 μs, 0.4 μs, and 0.8 μs, respectively. In FIGS. 5 to 7, the horizontal axis represents the normalized frequency, and therefore, when the numerical value on the horizontal axis is multiplied by 80 MHz, it corresponds to the frequency shown as an example.

図5〜図7を見て解るように、移動平均フィルタ53,55で移動平均処理を施した結果、移動平均数4,8,16のそれぞれの場合でその利得が異なるので、利得調整器57,59により利得調整処理を施す。   As can be seen from FIG. 5 to FIG. 7, as a result of the moving average processing performed by the moving average filters 53 and 55, the gain differs in each case of the moving average numbers 4, 8 and 16. , 59 to perform gain adjustment processing.

移動平均フィルタ53,55から出力される信号の利得は、図5〜図7に示すように、12dB,18dB,24dBとなるので、利得調整器57,59によりbitシフトによる利得調整が可能となる。   The gains of the signals output from the moving average filters 53 and 55 are 12 dB, 18 dB, and 24 dB as shown in FIGS. 5 to 7, so that the gain adjusters 57 and 59 can adjust the gain by bit shift. .

次いで、図1に示す信号処理器6に設けられた予測距離演算器29による予測距離演算について説明する。   Next, prediction distance calculation by the prediction distance calculator 29 provided in the signal processor 6 shown in FIG. 1 will be described.

ここで、電波誘導シーカ装置では、受信信号が帰って来るであろう時間にゲート信号によりゲートを開けて待ち受ける。   Here, the radio wave induction seeker device waits by opening the gate with the gate signal at the time when the received signal will return.

この時、図11に示すように、例えば、受信パルス幅に対し、中央の距離(位置)を対象としたM(Medium)ゲート、それに対しパルス幅の1/2だけ前方の距離(位置)を対象としたE(Eariy)ゲート、同様にMに対しパルス幅の1/2だけ後方の距離(位置)を対象としたL(Late)ゲートの3つのゲート信号を相互に50%オーバラップさせ、レンジ方向のデータをサンプルする。   At this time, as shown in FIG. 11, for example, an M (Medium) gate for the center distance (position) with respect to the received pulse width, and a distance (position) ahead of the pulse width by half of the pulse width. The target E (Eariy) gate, as well as the L (Late) gate for the distance (position) behind the pulse width by a half of the pulse width, overlap each other by 50%, Sample the data in the range direction.

ここで、上述したE、M、Lそれぞれのゲート幅は、送信パルス幅に依存しており、受信処理回路25に設けられた移動平均フィルタによる移動平均処理のレンジに相当する。この処理の結果、E、M、Lの3信号が得られる。   Here, the gate widths of E, M, and L described above depend on the transmission pulse width, and correspond to the range of the moving average processing by the moving average filter provided in the reception processing circuit 25. As a result of this processing, three signals E, M, and L are obtained.

なお、上述したE,M,Lの信号を用いることで距離追尾が可能となる。距離追尾の原理は図12に示すように、目標から反射して戻って来る反射波の信号振幅を三角波でモデル化した場合、E信号からL信号を引いたE−Lで距離誤差電圧Δr(Δr=E−L)が生じる。予測距離演算器29では、リサンプル器63から和信号Σ(I/Q)を入力し、Mゲートの範囲内に目標からの反射信号(受信信号)がある場合は距離誤差電圧ΔrがVref1〜Vref2の間となり、Eゲートの範囲内にある場合は距離誤差電圧Δrが+電圧でVref2以上、Lゲートの範囲内にある場合は距離誤差電圧Δrが−電圧でVref2以下となる。   Note that distance tracking can be performed by using the signals E, M, and L described above. As shown in FIG. 12, when the signal amplitude of the reflected wave reflected from the target is modeled by a triangular wave as shown in FIG. 12, the distance tracking principle is obtained by subtracting the L signal from the E signal and the distance error voltage Δr ( Δr = E−L) occurs. The predicted distance calculator 29 receives the sum signal Σ (I / Q) from the resampler 63, and when there is a reflected signal (received signal) from the target within the range of the M gate, the distance error voltage Δr is Vref1˜. When it is between Vref2 and within the range of the E gate, the distance error voltage Δr is a positive voltage of Vref2 or more, and when within the range of the L gate, the distance error voltage Δr is a negative voltage of Vref2 or less.

ここで、距離誤差電圧Δrは、

Figure 2006337348
Here, the distance error voltage Δr is
Figure 2006337348

となる。 It becomes.

予測距離演算器29では、この(式3)で算出された距離誤差電圧Δrから、一般的に知られているα、βフィルタにより距離誤差ΔRを求める。予測距離演算器29では、次回に待ち受けるゲート信号を制御する。   The predicted distance calculator 29 obtains a distance error ΔR from the distance error voltage Δr calculated in (Equation 3) using generally known α and β filters. The predicted distance calculator 29 controls a gate signal waiting for the next time.

α、βフィルタにより予測された距離が、図8に示すように、120m以上の場合、120m未満で60m以上の場合、60m未満で30m以上の場合を、2Bitの指示値の組み合わせに変換する。パルス幅制御器31では、この2Bitの指示値の組み合わせ(00,01,10)をパルス幅制御信号として受信処理回路25に設けられたセレクタ61,利得調整器57,59に出力するとともに、送信器33に出力する。   As shown in FIG. 8, when the distance predicted by the α and β filters is 120 m or more, the distance less than 120 m is 60 m or more, and the distance less than 60 m and 30 m or more is converted into a combination of indicated values of 2 bits. The pulse width controller 31 outputs the 2-bit indication value combination (00, 01, 10) as a pulse width control signal to the selector 61 and the gain adjusters 57, 59 provided in the reception processing circuit 25 and transmits them. Output to the device 33.

パルス幅制御器31から出力されるパルス幅制御信号を入力した受信処理回路25に設けられたセレクタ61では、パルス幅制御信号に含まれる2Bitの指示値に応じて10MHz,5MHz,2.5MHz,1.25MHzのなかからリサンプルクロック信号を選択してリサンプル器63に出力する。   In the selector 61 provided in the reception processing circuit 25 to which the pulse width control signal output from the pulse width controller 31 is input, 10 MHz, 5 MHz, 2.5 MHz, and the like according to the 2-bit instruction value included in the pulse width control signal. A resample clock signal is selected from 1.25 MHz and output to the resampler 63.

同時に、利得調整器57,59では、パルス幅制御信号に含まれる2Bitの指示値に応じて出力する信号利得が12dB,18dB,24dBの何れか1つになるように利得調整器57,59の利得を調整する。   At the same time, in the gain adjusters 57 and 59, the output gain of the gain adjusters 57 and 59 is set to any one of 12 dB, 18 dB, and 24 dB according to the 2-bit instruction value included in the pulse width control signal. Adjust the gain.

同時に、送信器33では、パルス幅制御信号に含まれる2Bitの指示値に応じて送信すべきパルス信号の幅を設定してこのパルス信号を送信する。   At the same time, the transmitter 33 sets the width of the pulse signal to be transmitted according to the 2-bit instruction value included in the pulse width control signal, and transmits this pulse signal.

このように、目標からの反射信号を受信して直交検波した後の受信信号に対して移動平均処理を施して帯域制限し、この移動平均処理後の受信信号に対して利得調整処理を施しておき、基本となるクロック信号を複数の段階に分周して得た何れか1つのリサンプルクロック信号に従って、この利得調整処理後の受信信号をリサンプルし、このリサンプル後の受信信号を目標までの距離に関連付けた3種類のゲート信号の期間で通過させ、この通過後の異なる信号間の誤差に基づいてパルス幅制御信号を生成し、このパルス幅制御信号に応じてパルス信号の幅を変更して送信するので、目標との距離に応じて送信パルス幅を可変することができ、送信ブラインド距離を短縮することができる。この結果、目標との会合距離近くまで誘導信号を出力することが可能となる。   In this way, the received signal after receiving the reflected signal from the target and performing quadrature detection is subjected to moving average processing to limit the band, and the received signal after this moving average processing is subjected to gain adjustment processing. Then, according to any one of the resample clock signals obtained by dividing the basic clock signal into a plurality of stages, the received signal after the gain adjustment processing is resampled, and the resampled received signal is set as a target. The pulse width control signal is generated based on the error between the different signals after the passage, and the width of the pulse signal is set in accordance with the pulse width control signal. Since transmission is performed after changing, the transmission pulse width can be varied according to the distance from the target, and the transmission blind distance can be shortened. As a result, it is possible to output a guidance signal up to near the meeting distance with the target.

また、生成されたパルス幅制御信号に応じて、利得を制御するとともに、リサンプルクロック信号を選択することで、送信パルス幅が可変されたことに対応して、受信帯域を可変することができる。   In addition, by controlling the gain according to the generated pulse width control signal and selecting the resample clock signal, the reception band can be varied in response to the variation of the transmission pulse width. .

本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置の受信処理回路を示す図である。It is a figure which shows the reception processing circuit of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置のデジタルフィルタ構成を示す図である。It is a figure which shows the digital filter structure of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置のデジタルフィルタの周波数応答を示す図である。It is a figure which shows the frequency response of the digital filter of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置の4移動平均による帯域制限の説明図である。It is explanatory drawing of the zone | band limitation by 4 moving averages of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置の8移動平均による帯域制限の説明図である。It is explanatory drawing of the band restriction | limiting by 8 moving averages of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置の16移動平均による帯域制限の説明図である。It is explanatory drawing of the zone | band limitation by 16 moving averages of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置のパルス幅とブラインド距離の関係を示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between the pulse width and blind distance of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置のパルス幅と受信帯域の関係を示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between the pulse width of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention, and a receiving band. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置のパルス幅と移動平均数の関係を示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between the pulse width of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention, and a moving average number. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置のE,M,Lゲートの説明図である。It is explanatory drawing of E, M, and L gate of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電波誘導シーカ装置のE,M,Lゲートを用いた距離誤差電圧の説明図である。It is explanatory drawing of the distance error voltage using E, M, and L gate of the electromagnetic wave induction seeker apparatus which concerns on one embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

13 アンテナ
21 受信器
22 アナログフィルタ
23 A/D変換器
25 受信処理回路
27 信号処理器
29 予測距離演算器
31 パルス幅制御器
33 送信器
41 分周器
43 NCO
45,47 乗算器
49,51 デジタルフィルタ
53,55 移動平均フィルタ
57,59 利得調整器
61 セレクタ
63 リサンプル器
13 Antenna 21 Receiver 22 Analog Filter 23 A / D Converter 25 Reception Processing Circuit 27 Signal Processor 29 Predicted Distance Calculator 31 Pulse Width Controller 33 Transmitter 41 Divider 43 NCO
45, 47 Multiplier 49, 51 Digital filter 53, 55 Moving average filter 57, 59 Gain adjuster 61 Selector 63 Resampler

Claims (2)

目標からの反射信号を受信して直交検波して受信信号を出力する検波手段と、
この検波後の受信信号に対して移動平均処理を施して帯域制限する移動平均手段と、
この移動平均処理後の受信信号に対して利得調整処理を施す利得調整手段と、
基本となるクロック信号を複数の段階に分周して得た何れか1つのリサンプルクロック信号に従って、この利得調整処理後の受信信号をリサンプルするリサンプル手段と、
このリサンプル後の受信信号を目標までの距離に関連付けたゲート信号の期間に通過させ、この通過後の異なる信号間の誤差に基づいてパルス幅制御信号を生成する信号処理手段と、
このパルス幅制御信号に応じてパルス信号の幅を変更して送信する送信手段とを備えたことを特徴とする電波誘導シーカ装置。
Detecting means for receiving a reflected signal from a target, performing quadrature detection and outputting a received signal;
Moving average means for performing band averaging on the received signal after detection to limit the bandwidth;
Gain adjusting means for performing gain adjustment processing on the received signal after the moving average processing;
Re-sampling means for re-sampling the received signal after the gain adjustment processing according to any one re-sampling clock signal obtained by dividing the basic clock signal into a plurality of stages;
A signal processing means for passing the resampled received signal during a period of the gate signal associated with the distance to the target, and generating a pulse width control signal based on an error between the different signals after the passage;
A radio wave induction seeker device comprising: transmission means for changing the width of the pulse signal according to the pulse width control signal and transmitting the pulse signal.
前記信号処理手段により生成されたパルス幅制御信号に応じて、前記利得調整手段の利得を制御するとともに、前記リサンプル手段のリサンプルクロック信号を選択することを特徴とする請求項1記載の電波誘導シーカ装置。   2. The radio wave according to claim 1, wherein a gain of the gain adjusting unit is controlled in accordance with a pulse width control signal generated by the signal processing unit, and a resample clock signal of the resample unit is selected. Induction seeker device.
JP2005166197A 2005-06-06 2005-06-06 Radio wave guidance seeker apparatus Pending JP2006337348A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005166197A JP2006337348A (en) 2005-06-06 2005-06-06 Radio wave guidance seeker apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005166197A JP2006337348A (en) 2005-06-06 2005-06-06 Radio wave guidance seeker apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006337348A true JP2006337348A (en) 2006-12-14

Family

ID=37558018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005166197A Pending JP2006337348A (en) 2005-06-06 2005-06-06 Radio wave guidance seeker apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006337348A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015079005A (en) * 2007-08-31 2015-04-23 レイマリン・ユー・ケイ・リミテッドRaymarine Uk Limited Digital radar or sonar device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015079005A (en) * 2007-08-31 2015-04-23 レイマリン・ユー・ケイ・リミテッドRaymarine Uk Limited Digital radar or sonar device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3525425B2 (en) FM-CW radar
JP4737165B2 (en) Radar target detection method and radar apparatus using the target detection method
US10101439B2 (en) Apparatus and method for controlling power of vehicle radar
EP2113783B1 (en) Incoming direction estimation apparatus
JP2006275840A (en) Electronic scanning type millimeter wave radar system, and computer program
JP2010054218A (en) Digital signal processor and phased array radar having it
WO2003032522A2 (en) Signal processing system and method for determininig antenna weights
JP6008640B2 (en) Detecting image generating device, radar device, detecting image generating method, and detecting image generating program,
JP2005233723A (en) Distributed aperture radar device
JP6095899B2 (en) Target motion estimation device, target motion estimation method, and radar device
JP2006284241A (en) Filter apparatus
EP2153244B1 (en) Tracking waveform selection for multifunction radar
JP2006337348A (en) Radio wave guidance seeker apparatus
JP2006105968A (en) Radar apparatus
JP2001194451A (en) Radar system
JP2011095038A (en) Radar device, method of beam scanning used for the radar device, and beam scanning control program
JP2004317524A (en) Radar system
JP2000171551A (en) Multibeam radar apparatus
JP5312177B2 (en) Antenna measuring device
EP4040182A1 (en) Radar signal processing device, radar device, radar signal processing method and non-transitory computer-readable medium
KR101601068B1 (en) Method, system and computer-readable recording medium for transmitting and receiving wideband signal by using phase array antenna
JP4564407B2 (en) Antenna device
JP4999586B2 (en) Radar equipment
JP2003098247A (en) Radar system
JPH0682965B2 (en) Antenna device