JPH04357485A - Pulse doppler radar apparatus - Google Patents

Pulse doppler radar apparatus

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JPH04357485A
JPH04357485A JP3191540A JP19154091A JPH04357485A JP H04357485 A JPH04357485 A JP H04357485A JP 3191540 A JP3191540 A JP 3191540A JP 19154091 A JP19154091 A JP 19154091A JP H04357485 A JPH04357485 A JP H04357485A
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pulse
doppler
target
signal
reference signal
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Sachiko Ishikawa
幸子 石川
Takahiko Fujisaka
貴彦 藤坂
Tomomasa Kondo
近藤 倫正
Yoshimasa Ohashi
大橋 由昌
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a pulse compression means that is not affected by a Doppler shift even when a target has a relative speed in a pulse Doppler radar apparatus. CONSTITUTION:A transmitted pulse outputted by a transmitting means 1 is radiated to a target from an antenna 3 via a transmission/reception switch 4. A signal reflected on the target is inputted into a pulse compression means 5 containing a pulse Doppler processing means 6 passing through the antenna 3, the transmission/reception switch 4 and a receiving means 2. The signal inputted into the pulse compression means 5 undergoes a Fourier transform with N-point FFT arithmetic device 52 and M-point FFT arithmetic device 62 separately and then, is subjected to a complex multiplication with a reference signal corrected in Doppler effect generated by a reference signal generation means 10 with a complex multiplier 51. Thereafter, a reverse Fourier transform is performed with an N point IFFT arithmetic device 53 to produce a narrow pulse width signal.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、高速移動目標を観測
対象とするパルス・ドップラーレーダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse Doppler radar system for observing high-speed moving targets.

【0002】0002

【従来の技術】従来のこの種のパルス・ドップラーレー
ダ装置については、例えば、G.V.Morris:“
Airborne  Pulsed  Doppler
  Radar”,Artech  House,In
c.(1988)に、パルス圧縮手段の構成については
、Donald  R.Wehner:“High  
Resolution  Radar”,Artech
  House,Inc.(1987)、及びBern
ard  L.Lewis他:”Aspect  of
  RadarSignal  Processing
”,Artech  House,Inc.(1986
)に開示されているものがある。図8は従来のチャープ
方式パルス・ドップラーレーダ装置、図9は従来の符号
変調方式パルス・ドップラーレーダ装置の構成を示すブ
ロック図である。図8及び図9において、1は送信手段
、2は受信手段、3はアンテナ、4は送受切換器、5は
パルス圧縮手段、6はパルス・ドップラー処理手段、7
は振幅検波器、8は表示器、10はリファレンス信号発
生手段である。
2. Description of the Related Art Conventional pulse Doppler radar devices of this type are known, for example, from G.I. V. Morris: “
Airborne Pulsed Doppler
Radar”, Artech House, In
c. (1988), Donald R. Wehner: “High
Resolution Radar”, Artech
House, Inc. (1987), and Bern
ard L. Lewis et al.: “Aspect of
Radar Signal Processing
”, Artech House, Inc. (1986
) has been disclosed. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional chirp type pulse Doppler radar device, and FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a conventional code modulation type pulse Doppler radar device. 8 and 9, 1 is a transmitting means, 2 is a receiving means, 3 is an antenna, 4 is a transmitting/receiving switch, 5 is a pulse compression means, 6 is a pulse Doppler processing means, 7
8 is an amplitude detector, 8 is a display, and 10 is a reference signal generating means.

【0003】次に動作の概要を説明する。図8において
、送信手段1の送信パルス発生器11からパルス幅τの
送信パルスが発生され、パルス伸長器12により、図1
0(a)に示されるように、パルス幅T(T>>τ)、
周波数帯域幅Δf(=1/τ)のチャープ(直線FM変
調)パルスが生成される。一方、図9においては、送信
手段1の送信パルス発生器11からパルス幅τの送信パ
ルスが発生され、7ビット・バーカー符号による符号化
位相変調の例では、図11(a)に示される遅延素子1
5と加算器16を備えた符号化位相変調器14により、
図11(b)に示されるパルス幅Tの符号化位相変調パ
ルスが生成される。図8及び図9のチャープ方式、符号
変調方式のいずれの場合も、変調された送信パルスは送
受切換器4、アンテナ3を経て送信電波として目標へ放
射され、目標で反射された電波はアンテナ3で受信され
、受信信号は送受切換器4を経て、受信手段2において
ディジタル複素ビデオ信号に変換される。
Next, an outline of the operation will be explained. 8, the transmission pulse generator 11 of the transmission means 1 generates a transmission pulse with a pulse width τ, and the pulse stretcher 12 generates the transmission pulse as shown in FIG.
As shown in 0(a), the pulse width T (T>>τ),
A chirp (linear FM modulation) pulse with a frequency bandwidth Δf (=1/τ) is generated. On the other hand, in FIG. 9, a transmission pulse with a pulse width τ is generated from the transmission pulse generator 11 of the transmission means 1, and in the example of encoded phase modulation using a 7-bit Barker code, the delay shown in FIG. Element 1
5 and an encoded phase modulator 14 with an adder 16,
An encoded phase modulation pulse with a pulse width T shown in FIG. 11(b) is generated. In both the chirp method and the code modulation method shown in FIGS. 8 and 9, the modulated transmission pulse is radiated to the target as a transmission radio wave via the transmitter/receiver switch 4 and the antenna 3, and the radio wave reflected from the target is transmitted to the antenna 3. The received signal passes through the transmitter/receiver switch 4 and is converted into a digital complex video signal by the receiving means 2.

【0004】上記の受信手段2では、図12に示される
ように、受信信号はミキサー21で、局部発信器22の
出力と積がとられ、中間周波信号に変換される。ミキサ
ー21の出力はIF(中間周波)アンプ23で増幅され
た後、2分配され、夫々位相検波器24へ入力される。 位相検波器24においてコヒーレント発振器25の出力
信号との積、及びコヒーレント発振器25の出力信号の
位相を90゜移相器26にて90゜遅らせた信号との積
がとられ、夫々位相検波される。夫々の位相検波器出力
は受信複素ビデオ信号の実部(I)及び虚部(Q)とし
て、サンプルホールダ27によって保持された後、A/
D変換器28によりディジタル複素ビデオ信号に変換さ
れる。
In the receiving means 2 described above, as shown in FIG. 12, the received signal is multiplied by the output of the local oscillator 22 in the mixer 21 and converted into an intermediate frequency signal. The output of the mixer 21 is amplified by an IF (intermediate frequency) amplifier 23 and then divided into two parts, each of which is input to a phase detector 24. In the phase detector 24, the product with the output signal of the coherent oscillator 25 and the product with the signal obtained by delaying the phase of the output signal of the coherent oscillator 25 by 90 degrees in the 90 degrees phase shifter 26 are calculated, and the respective phases are detected. . The outputs of the respective phase detectors are held by the sample holder 27 as the real part (I) and imaginary part (Q) of the received complex video signal, and then the A/
A D converter 28 converts the signal into a digital complex video signal.

【0005】受信手段2の出力データは、レンジ−パル
スヒットの2次元データとする。ここで、レンジは送受
信機からの相対距離の単位で、1サンプリングタイムの
間に光が進む距離の半分を表し、パルスヒットは送信パ
ルス数の単位である。このレンジ方向データを数パルス
ヒット分考える。ここではレンジ方向のデータ点数(全
レンジビン数)をN、パルスヒット方向のデータ点数(
これはフーリエ変換点数であり、フーリエ変換後の全ド
ップラービン数である)をMとする。受信手段2の出力
は、パルス圧縮手段5に入力される。
The output data of the receiving means 2 is two-dimensional range-pulse hit data. Here, the range is a unit of relative distance from the transceiver and represents half the distance that light travels during one sampling time, and the pulse hit is a unit of the number of transmitted pulses. Consider this range direction data for several pulse hits. Here, the number of data points in the range direction (total number of range bins) is N, and the number of data points in the pulse hit direction (
This is the number of Fourier transform points, and M is the total number of Doppler bins after Fourier transform. The output of the receiving means 2 is input to the pulse compressing means 5.

【0006】パルス圧縮は、送信時に変調を施された広
パルス幅信号を、受信時にレンジ方向の相関処理によっ
て狭パルス幅信号に変換する技術で、パルスが送信され
てから受信されるまでの時間をtjとし、受信パルス信
号を時間tの関数x(t−tj)とすると、これとリフ
ァレンス信号x* (−t)(* :複素共役)とを周
波数領域で複素乗算してスペクトルの位相成分を全周波
数に渡って一定にし、更にこれを時間領域に戻すことに
より信号エネルギーは1カ所に集中して狭パルス幅信号
に変換される。(チャープ方式の圧縮パルス波形を図1
0(c)に示す。)
Pulse compression is a technology that converts a wide pulse width signal modulated during transmission into a narrow pulse width signal through correlation processing in the range direction during reception. tj and the received pulse signal is a function x (t-tj) of time t, then this and the reference signal x* (-t) (*: complex conjugate) are complex multiplied in the frequency domain to obtain the phase component of the spectrum. By making the signal constant over all frequencies and returning it to the time domain, the signal energy is concentrated in one place and converted into a narrow pulse width signal. (Figure 1 shows the compressed pulse waveform of the chirp method.
0(c). )

【0007】パルス圧縮手段5の出力は、パルス・ドッ
プラー処理手段6に入力される。パルス・ドップラー処
理は、目標の相対速度を検出するために受信信号を目標
の速度成分であるドップラー周波数成分に分解するもの
で、時間領域の受信信号をパルスヒット方向にフーリエ
変換して、周波数領域の信号に変換する処理である。
The output of the pulse compression means 5 is input to a pulse Doppler processing means 6 . Pulse Doppler processing decomposes the received signal into Doppler frequency components, which are the velocity components of the target, in order to detect the relative velocity of the target.The received signal in the time domain is Fourier transformed in the direction of the pulse hit, and then converted into the frequency domain. This is the process of converting it into a signal.

【0008】次に、パルス圧縮手段5とパルス・ドップ
ラー処理手段6の動作について、図8,図9,図13を
参照して説明する。はじめに、図8及び図9のリファレ
ンス信号発生手段10で発生し、パルス圧縮手段5の参
照メモリ50に予め記憶しておくリファレンス信号につ
いて説明する。このリファレンス信号発生手段10は、
リファレンス信号発生器101とN点FFT演算器10
4により構成され、N点FFT演算器104を通過した
リファレンス信号は、参照メモリ50に入力される。そ
して、信号処理のモードが変わり、リファレンス信号作
成パラメータ(レンジビン数N、送信パルス幅T、搬送
波周波数f0 、サンプリングタイムts )が変化し
ないかぎり同一のリファレンス信号が用いられるため、
リファレンス信号発生手段10は1度参照メモリ50に
リファレンス信号を入力すると切り離される。ただし、
信号処理モードが変ったときは、再びリファレンス信号
発生手段10は接続され、参照メモリ50にリファレン
ス信号を再入力する。リファレンス信号発生器101は
、送信手段1で生成された送信パルス(チャープ方式と
符号変調方式の場合、それぞれ図10(a)、図11(
b)に示す)をサンプリング・タイムTS でサンプリ
ングし、その信号をTR(r)で表わすと次式で示すリ
ファレンス信号R(r)を発生する。(チャープ方式と
符号変調方式の場合、それぞれ図10(b)、図11(
c)に示す)。ここでrはレンジビンを表し、時間をサ
ンプリング・タイムts で区切ったものである(r=
t/ts )。
Next, the operations of the pulse compression means 5 and the pulse Doppler processing means 6 will be explained with reference to FIGS. 8, 9, and 13. First, the reference signal generated by the reference signal generating means 10 of FIGS. 8 and 9 and stored in the reference memory 50 of the pulse compressing means 5 in advance will be explained. This reference signal generating means 10 is
Reference signal generator 101 and N-point FFT calculator 10
The reference signal that has passed through the N-point FFT calculator 104 is input to the reference memory 50. Then, as long as the signal processing mode changes and the reference signal creation parameters (number of range bins N, transmission pulse width T, carrier frequency f0, sampling time ts) do not change, the same reference signal will be used.
Once the reference signal generating means 10 inputs the reference signal to the reference memory 50, it is disconnected. however,
When the signal processing mode is changed, the reference signal generating means 10 is connected again and the reference signal is inputted into the reference memory 50 again. The reference signal generator 101 generates a transmission pulse generated by the transmitting means 1 (in the case of the chirp method and the code modulation method, FIG. 10(a) and FIG. 11(), respectively).
b) is sampled at a sampling time TS and the signal is expressed as TR(r), a reference signal R(r) expressed by the following equation is generated. (In the case of chirp method and code modulation method, Fig. 10(b) and Fig. 11(
(shown in c)). Here, r represents the range bin, and the time is divided by the sampling time ts (r=
t/ts).

【0009】[0009]

【数1】[Math 1]

【0010】次にこのR(r)を周波数領域のデータに
変換するために、N点FFT演算器104によりレンジ
方向にフーリエ変換して、次式で表せるリファレンス信
号のスペクトルRR (fr)が得られる。   RR (fr)=FR [R(r)],     
                         
(2)(FR ;レンジ方向のフーリエ変換,fr:周
波数)上記のリファレンス信号のスペクトルRR (f
r)が、リファレンス信号発生手段10により生成され
参照メモリ50に記憶される。1度記憶されると、リフ
ァレンス信号発生手段10は参照メモリ50と切り離さ
れる。上記のリファレンス信号のスペクトルRR (f
r)の生成方法は、チャープ方式と符号変調方式いずれ
の場合も同様である。
Next, in order to convert this R(r) into frequency domain data, it is Fourier transformed in the range direction by the N-point FFT calculator 104 to obtain the spectrum RR (fr) of the reference signal, which can be expressed by the following equation. It will be done. RR (fr)=FR [R(r)],

(2) (FR; Fourier transform in range direction, fr: frequency) Spectrum RR of the above reference signal (f
r) is generated by the reference signal generating means 10 and stored in the reference memory 50. Once stored, the reference signal generating means 10 is separated from the reference memory 50. Spectrum RR (f
The method for generating r) is the same for both the chirp method and the code modulation method.

【0011】次に、パルス圧縮手段とパルス・ドップラ
ー処理手段の信号処理の流れを図13を参照して説明す
る。ステップ1ではバッファメモリ54に一時記憶され
た受信手段2の出力データS(r)は、周波数分析を行
うために、N点FFT演算器52でレンジ方向にフーリ
エ変換される。N点FFT演算器の出力は、周波数領域
のデータに変換され、周波数軸上でサンプリング周波数
(1/ts )をN分割した周波数毎の応答となって現
われ、次式で表せる。   SR (fr)=FR [S(r)],     
                         
(3)(FR ;レンジ方向のフーリエ変換,fr:周
波数)
Next, the flow of signal processing by the pulse compression means and pulse Doppler processing means will be explained with reference to FIG. In step 1, the output data S(r) of the receiving means 2 temporarily stored in the buffer memory 54 is Fourier transformed in the range direction by the N-point FFT calculator 52 in order to perform frequency analysis. The output of the N-point FFT calculator is converted to frequency domain data, and appears as a response for each frequency obtained by dividing the sampling frequency (1/ts) by N on the frequency axis, which can be expressed by the following equation. SR (fr)=FR [S(r)],

(3) (FR: Fourier transform in range direction, fr: frequency)

【0012】ステップ2ではN点FFT演算器5
2の出力データSR (fr)は、その位相成分を全周
波数にわたって一定にするために、参照メモリ50に記
憶されているリファレンス信号のスペクトルRR (f
r)と複素乗算器51で乗算され、その出力がバッファ
メモリー55に一時記憶される。上記の複素乗算器51
の出力は次式で表せる。   UR (fr)=SR (fr)×RR (fr)
                      (4)
In step 2, the N-point FFT calculator 5
The output data SR (fr) of No. 2 is based on the spectrum RR (f
r) in a complex multiplier 51, and its output is temporarily stored in a buffer memory 55. The above complex multiplier 51
The output of can be expressed by the following equation. UR (fr)=SR (fr)×RR (fr)
(4)

【0013】ステップ3ではバッファメモリー55に一
時記憶された複素乗算器51の出力データUR (fr
)がN点IFFT演算器53で逆フーリエ変換され、時
間領域に戻された信号エネルギーは1ケ所に集中し狭パ
ルス信号が得られる。N点IFFT演算器53の出力は
次式で表せる。   U(r)=Ffr−1[UR (fr)],   
                       (5
)(Ffr−1;周波数方向の逆フーリエ変換)
In step 3, the output data UR (fr
) is subjected to inverse Fourier transform by the N-point IFFT calculator 53, and the signal energy returned to the time domain is concentrated at one location, resulting in a narrow pulse signal. The output of the N-point IFFT calculator 53 can be expressed by the following equation. U(r)=Ffr−1[UR(fr)],
(5
) (Ffr-1; inverse Fourier transform in frequency direction)

【00
14】ステップ4では、上記ステップ1からステップ3
の処理がパルスヒットpについて繰り返され、N点IF
FT演算器53の出力データU(r)が2次元データU
(r,p)として2次元メモリ61に記憶される。そし
て2次元メモリ61からデータU(r,p)がパルスヒ
ット方向に読み出され、M点FFT演算器62でパルス
ヒット方向にM点フーリエ変換され、パルス・ドップラ
ー処理が行われる。この処理により、それぞれのレンジ
ビン毎にドップラー周波数成分に分解され、目標の相対
速度に対応するドップラービンに信号電力が積分される
ことにより、目標の相対速度が検出できる。上記のM点
FFT演算器62の出力は次式で表せる。   UP (r,fd)=Fp [U(r,p)], 
               (6)(Fp ;パル
スヒット方向のフーリエ変換、fd;ドップラー周波数
) このパルスヒット方向のフーリエ変換をレンジビンrに
ついて繰り返す。
00
14] In step 4, step 1 to step 3 above
The process is repeated for the pulse hit p, and the N point IF
The output data U(r) of the FT calculator 53 is two-dimensional data U
It is stored in the two-dimensional memory 61 as (r,p). Then, data U(r,p) is read out from the two-dimensional memory 61 in the pulse hit direction, subjected to M-point Fourier transform in the pulse hit direction by the M-point FFT calculator 62, and subjected to pulse Doppler processing. Through this processing, each range bin is decomposed into Doppler frequency components, and the signal power is integrated into the Doppler bin corresponding to the relative velocity of the target, thereby making it possible to detect the relative velocity of the target. The output of the above M-point FFT calculator 62 can be expressed by the following equation. UP (r, fd)=Fp [U(r, p)],
(6) (Fp: Fourier transform in the pulse hit direction, fd: Doppler frequency) This Fourier transform in the pulse hit direction is repeated for the range bin r.

【0015】上記M点FFT演算器62の出力は振幅検
波器7により包絡線検波処理が行われ、表示器8でレン
ジビン対ドップラー周波数表示により目標が表示される
The output of the M-point FFT calculator 62 is subjected to envelope detection processing by the amplitude detector 7, and the target is displayed on the display 8 by displaying the range bin versus Doppler frequency.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種のパルス
・ドップラーレーダ装置は、以上のように構成されてい
て、今、あるレンジビン内の移動目標が、ドップラー周
波数fdを生ずる相対速度Vをもつとき、パルス圧縮の
処理において以下のような課題があった。チャープ方式
の場合、上記の相対速度Vをもつ移動目標で反射された
受信パルスの時間対周波数特性(図14の点線で示す)
は、相対速度が零の目標で反射された受信パルスの時間
対周波数の特性(図14の実線で示す)に対して周波数
fdだけシフトしたものとなる。従来のパルス・ドップ
ラーレーダ装置のパルス圧縮手段の遅延時間対周波数特
性は目標の相対速度が零の場合に対応しているため、上
記移動目標で反射された受信パルスの圧縮部分が短縮さ
れ、図14の例では、点線で示された特性の周波数f1
 とf2 間にはいる領域だけでしかパルス圧縮されず
、パルス圧縮手段出力×(Δtd/T)の損失が生ずる
。更に、パルス圧縮手段において、Δtd=(T/Δf
)fdの遅延が生じ、これは(Δtd/τ)レンジビン
だけ、表示レンジの減少に相当する。
[Problems to be Solved by the Invention] A conventional pulse Doppler radar device of this type is constructed as described above, and a moving target within a certain range bin has a relative velocity V that produces a Doppler frequency fd. At the time, there were the following issues in pulse compression processing. In the case of the chirp method, the time versus frequency characteristics of the received pulse reflected by the moving target with the above relative velocity V (shown by the dotted line in Figure 14)
is shifted by the frequency fd with respect to the time versus frequency characteristic (shown by the solid line in FIG. 14) of the received pulse reflected by a target with a relative velocity of zero. Since the delay time vs. frequency characteristic of the pulse compression means of a conventional pulse Doppler radar device corresponds to the case where the relative velocity of the target is zero, the compression portion of the received pulse reflected by the moving target is shortened, and as shown in Fig. In the example of No. 14, the frequency f1 of the characteristic indicated by the dotted line
The pulse is compressed only in the region between and f2, resulting in a loss equal to the output of the pulse compression means x (Δtd/T). Further, in the pulse compression means, Δtd=(T/Δf
)fd delay, which corresponds to a reduction in the display range by (Δtd/τ) range bins.

【0017】符号変調方式の場合、ドップラー周波数f
dの周波数シフトにより、受信パルスの位相回転が生じ
、パルス圧縮前のパルスとリファレンス信号との位相特
性が合わなくなり、レンジサイドローブの増大、圧縮率
の低下、圧縮パルスの位置ずれや分離などのパルス圧縮
性能の劣化により、高速移動目標の距離測定誤差、又は
距離測定不能を伴うものであった。例えば、符号系列に
バーカー符号を用いた場合、ドップラーシフトにより、
圧縮前のパルス幅Tのパルスに2πの位相回転が生ずる
とリファレンス信号と位相が全く合わなくなる。13ビ
ットバーカー符号を用いた場合のパルス圧縮波形の一例
を図15に示す。図において、サンプル点とはレンジビ
ンを表わし、サンプル点13が目標のいるレンジビンを
示す。出力はパルス圧縮後の値である。圧縮前のパルス
幅Tのパルスに2πの位相回転が生ずると、  2πf
d・T=2π[rad]              
                    (7)とな
る。従って、fd=2V/λ,(λ;レーダの送信波長
)を上式に代入して求まる移動目標の相対速度VがV=
λ/2Tになると、目標のいるサンプル点13の出力は
零となり、圧縮不可能になる。
In the case of the code modulation method, the Doppler frequency f
The frequency shift of d causes a phase rotation of the received pulse, causing the phase characteristics of the pulse before pulse compression and the reference signal to no longer match, resulting in an increase in range side lobes, a decrease in compression ratio, and misalignment or separation of the compressed pulse. Deterioration of pulse compression performance has been accompanied by distance measurement errors or inability to measure distances of high-speed moving targets. For example, if a Barker code is used for the code series, due to Doppler shift,
If a phase rotation of 2π occurs in the pulse of pulse width T before compression, the phase will not match with the reference signal at all. FIG. 15 shows an example of a pulse compression waveform when a 13-bit Barker code is used. In the figure, sample points represent range bins, and sample point 13 indicates the range bin where the target is located. The output is the value after pulse compression. When a phase rotation of 2π occurs in the pulse of pulse width T before compression, 2πf
d・T=2π[rad]
(7) becomes. Therefore, the relative speed V of the moving target, which is found by substituting fd=2V/λ, (λ: radar transmission wavelength) into the above equation, is V=
When λ/2T is reached, the output of the sample point 13 where the target is located becomes zero and becomes incompressible.

【0018】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、高速移動目標が相対速度Vをもっ
ていても、ドップラーシフトによる影響を受けずにパル
ス圧縮を達成しうるパルス圧縮手段により、高速移動目
標の距離測定性能を向上させたパルス・ドップラーレー
ダ装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and uses pulse compression means that can achieve pulse compression without being affected by Doppler shift even if a high-speed moving target has a relative velocity V. An object of the present invention is to provide a pulse Doppler radar device with improved distance measurement performance for high-speed moving targets.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明におけるパルス・ドップラーレーダ装置は
、送信パルスを発生し、変調して周波数帯域を広げる送
信手段と、送信手段出力を目標に向け放射し、目標から
の反射信号を受信するアンテナと、送受信回路を切換え
る送受切換器と、受信信号を処理して複素信号を得る受
信手段と、目標の相対速度を検出するパルス・ドップラ
ー処理手段を中に含み、ドップラー効果の補正をしたリ
ファレンス信号を用いて、変調された広パルス幅信号を
相関処理し、狭パルス幅信号に変換するパルス圧縮手段
と、パルス圧縮手段出力を包絡線検波する振幅検波器と
、検出した目標を表示する表示器とを備えたものである
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the pulse Doppler radar device of the present invention includes a transmitter that generates and modulates a transmit pulse to widen the frequency band, and a target transmitter output. An antenna that emits toward the target and receives reflected signals from the target, a transmitter/receiver switch that switches the transmitter/receiver circuit, a receiver that processes the received signal to obtain a complex signal, and pulse Doppler processing that detects the relative velocity of the target. a pulse compression means that performs correlation processing on the modulated wide pulse width signal and converts it into a narrow pulse width signal using a reference signal corrected for the Doppler effect; and an envelope detection method for the output of the pulse compression means. It is equipped with an amplitude detector to detect the detected target, and a display to display the detected target.

【0020】また、送信パルスを発生し、変調して周波
数帯域を広げる送信手段と、送信手段出力を目標に向け
放射し、目標からの反射信号を受信するアンテナと、送
受信回路を切換える送受切換器と、受信信号を処理して
複素信号を得る受信手段と、ドップラー効果による位相
の変動と目標のレンジビン移動の両方を補正したリファ
レンス信号を用いて、変調された広パルス幅の受信信号
を相関処理し、狭パルス幅信号に変換するパルス圧縮手
段と、観測時間中のパルス圧縮信号をレンジビン毎ドッ
プラービン毎に積分する積分手段と、積分手段出力を包
絡線検波する振幅検波器と、検出した目標を表示する表
示器と備えたものである。
[0020] Also, a transmitting means for generating and modulating a transmitting pulse to widen the frequency band, an antenna for radiating the output of the transmitting means toward a target and receiving a reflected signal from the target, and a transmitting/receiving switch for switching the transmitting/receiving circuit. Correlation processing is performed on the modulated wide pulse width received signal using a receiving means that processes the received signal to obtain a complex signal, and a reference signal that has corrected both the phase fluctuation due to the Doppler effect and the movement of the target range bin. and a pulse compression means for converting it into a narrow pulse width signal, an integration means for integrating the pulse compression signal during the observation time for each range bin and each Doppler bin, an amplitude detector for envelope detection of the output of the integration means, and a detected target. It is equipped with a display that displays the following information.

【0021】[0021]

【作用】ドップラー効果の補正をしたリファレンス信号
を用いたパルス・ドップラーレーダ装置では、パルス圧
縮手段は目標の相対速度を検出するパルス・ドップラー
処理を行い、ドップラー効果による周波数シフト(又は
位相シフト)の補正をしたリファレンス信号を用いて、
変調された広パルス幅信号を相関処理し、狭パルス幅信
号に変換する。チャープ方式の場合、移動目標がドップ
ラー周波数fdを生ずる相対速度Vをもっていても、パ
ルス圧縮手段は、移動目標の相対速度を零とした従来の
リファレンス信号から移動目標の相対速度に応じてドッ
プラー周波数fdだけシフトした時間対周波数特性をも
つリファレンス信号を用いて、受信信号の周波数帯域全
体にわたるパルス圧縮を行う。符号変調方式の場合、移
動目標がドップラー周波数fdを生ずる相対速度Vをも
っていても、パルス圧縮手段は、移動目標の相対速度に
応じて、パルス幅Tにわたって2πfd・Tの位相シフ
トを加えた位相符号化変調パルスをリファレンス信号に
用いて、ドップラー周波数による位相誤差の影響を受け
ずにパルス圧縮を行う。
[Operation] In a pulse Doppler radar device that uses a reference signal corrected for the Doppler effect, the pulse compression means performs pulse Doppler processing to detect the relative velocity of the target, and eliminates frequency shift (or phase shift) due to the Doppler effect. Using the corrected reference signal,
The modulated wide pulse width signal is correlated and converted into a narrow pulse width signal. In the case of the chirp method, even if the moving target has a relative velocity V that produces a Doppler frequency fd, the pulse compression means adjusts the Doppler frequency fd according to the relative velocity of the moving target from a conventional reference signal in which the relative velocity of the moving target is set to zero. Pulse compression over the entire frequency band of the received signal is performed using a reference signal with time versus frequency characteristics shifted by . In the case of the code modulation method, even if the moving target has a relative velocity V that produces a Doppler frequency fd, the pulse compression means generates a phase code with a phase shift of 2πfd·T over the pulse width T, depending on the relative velocity of the moving target. By using the modulated pulse as a reference signal, pulse compression is performed without being affected by phase errors due to Doppler frequency.

【0022】またドップラー効果による位相変動と観測
開始時からの目標のレンジビン移動を補正したリファレ
ンス信号を用いたパルス・ドップラーレーダ装置では、
パルス圧縮手段は上記リファレンス信号を用いて、観測
開始時に目標がいるレンジビンに信号を圧縮して変調さ
れた広パルス幅信号を相関処理し、狭パルス幅信号に変
換する。また積分手段はパルス圧縮手段により圧縮され
た信号を、レンジビン毎、ドップラービン毎に積分処理
を行う。
[0022] Furthermore, in a pulse Doppler radar system that uses a reference signal that corrects phase fluctuations due to the Doppler effect and target range bin movement from the start of observation,
The pulse compression means uses the reference signal to compress the signal to the range bin where the target is located at the start of observation, performs correlation processing on the modulated wide pulse width signal, and converts it into a narrow pulse width signal. Further, the integrating means performs an integral process on the signal compressed by the pulse compressing means for each range bin and each Doppler bin.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

実施例1.本発明の実施例について図を参照して説明す
る。図1は本発明のチャープ方式の場合の一実施例を示
す構成ブロック図である。図2は本発明の符号変調方式
の場合の一実施例を示す構成ブロック図である。図中、
1は送信パルスを発生し変調して周波数帯域を広げる送
信手段、2は受信手段、3はアンテナ、4は送受切換器
、5はパルス・ドップラー処理手段6を中に含むパルス
圧縮手段、6は目標の相対速度を検出するパルス・ドッ
プラー処理手段、7は振幅検波器、8は表示器、10は
リファレンス信号発生手段である。従来例と同一構成の
上記の送信手段1、受信手段2、アンテナ3、送受切換
器4、振幅検波器7、表示器8については既に説明して
あるので、ここでは説明を省略する。上記のパルス・ド
ップラー処理手段6を中に含むパルス圧縮手段5は、図
1、図2に示すように以下の構成を有している。受信手
段出力を記憶するバッファメモリ54のデータをレンジ
方向にN点フーリエ変換して2次元メモリ61に記憶す
るN点FFT演算器52と、上記2次元メモリデータを
パルスヒット方向にM点フーリエ変換して2次元メモリ
63に記憶するパルス・ドップラー処理手段6と、目標
の相対速度に対応したリファレンス信号を発生するリフ
ァレンス信号発生手段10の出力を記憶する参照メモリ
50と、上記のパルス・ドップラー処理手段出力の2次
元メモリデータと目標の相対速度に対応するリファレン
ス信号の参照メモリデータを複素乗算する複素乗算器5
1と、上記の複素乗算結果をバッファメモリ55に記憶
し、そのデータをレンジ方向に逆フーリエ変換するN点
IFFT演算器53とを備えている。
Example 1. Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the chirp method according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the code modulation method of the present invention. In the figure,
1 is a transmitting means that generates and modulates a transmission pulse to widen the frequency band; 2 is a receiving means; 3 is an antenna; 4 is a transmitting/receiving switch; 5 is a pulse compression means including a pulse Doppler processing means 6; 7 is an amplitude detector, 8 is a display, and 10 is a reference signal generating means. Since the above transmitting means 1, receiving means 2, antenna 3, transmitting/receiving switch 4, amplitude detector 7, and display 8, which have the same configuration as the conventional example, have already been explained, their explanation will be omitted here. The pulse compression means 5 including the pulse Doppler processing means 6 described above has the following configuration as shown in FIGS. 1 and 2. An N-point FFT calculator 52 performs N-point Fourier transform on the data in the buffer memory 54 that stores the output of the receiving means in the range direction and stores it in the two-dimensional memory 61, and an M-point Fourier transform on the two-dimensional memory data in the pulse hit direction. A pulse Doppler processing means 6 stores the output of the reference signal generating means 10 which generates a reference signal corresponding to the target relative velocity, and a reference memory 50 stores the output of the reference signal generating means 10 which generates a reference signal corresponding to the target relative velocity. A complex multiplier 5 that performs complex multiplication by the two-dimensional memory data output from the means and the reference memory data of the reference signal corresponding to the relative speed of the target.
1, and an N-point IFFT calculator 53 that stores the above complex multiplication result in a buffer memory 55 and performs inverse Fourier transform on the data in the range direction.

【0024】図8、図9に示す従来例では、目標が相対
速度を持った時の種々のドップラー成分を含んだ受信信
号に対し、単一のドップラー周波数(ドップラー周波数
OHZ )に対応したリファレンス信号を用いて複素乗
算しパルス圧縮を行っていたために圧縮損失が生じてい
た。そこで本実施例では、種々のドップラーシフトした
信号成分に対応できるように、それぞれのドップラー周
波数に対応した複数のリファレンス信号を用意している
。そのためリファレンス信号発生手段10において、リ
ファレンス信号発生器101の後にドップラー補正器1
02を追加している。また従来例では、パルス圧縮後に
パルスドップラー処理手段6で、信号成分をドップラー
周波数の成分に分解していたが、本実施例では、パルス
・ドップラー処理手段6を複素乗算器51の前に置くこ
とにより、ドップラー周波数シフトしたそれぞれの信号
成分をその特性に合ったリファレンス信号と複素乗算す
ることにより、パルス圧縮時に損失が生じないようにし
ている。さらに本実施例では、M点FFT演算器62の
後に2次元メモリ63を備えているが、これはM点FF
T演算器62によりパルスヒット方向にフーリエ変換後
、レンジ方向のパルス圧縮を行えるようにパルスヒット
方向とレンジ方向のデータを入れ換えるために必要とな
るものである。また参照メモリ50は、ドップラ補正器
102の出力をN点FFT演算器104でフーリエ変換
した2次元データを記憶するために2次元メモリを使用
している。
In the conventional example shown in FIGS. 8 and 9, a reference signal corresponding to a single Doppler frequency (Doppler frequency OHZ) is used for a received signal containing various Doppler components when the target has a relative velocity. Compression loss occurred because pulse compression was performed by complex multiplication using . Therefore, in this embodiment, a plurality of reference signals corresponding to respective Doppler frequencies are prepared so as to correspond to various Doppler-shifted signal components. Therefore, in the reference signal generation means 10, the Doppler corrector 1 is installed after the reference signal generator 101.
02 has been added. Furthermore, in the conventional example, the signal component was decomposed into Doppler frequency components by the pulse Doppler processing means 6 after pulse compression, but in this embodiment, the pulse Doppler processing means 6 is placed before the complex multiplier 51. By performing complex multiplication of each signal component whose Doppler frequency has been shifted by a reference signal that matches its characteristics, loss is prevented from occurring during pulse compression. Furthermore, in this embodiment, a two-dimensional memory 63 is provided after the M-point FFT calculator 62;
This is necessary in order to exchange data in the pulse hit direction and range direction so that pulse compression in the range direction can be performed after Fourier transform in the pulse hit direction by the T calculator 62. Further, the reference memory 50 uses a two-dimensional memory to store two-dimensional data obtained by Fourier-transforming the output of the Doppler corrector 102 by the N-point FFT calculator 104.

【0025】次に動作概要を説明する。はじめに、図1
及び図2のリファレンス信号発生手段10で発生し、パ
ルス圧縮手段5の参照メモリ50に予め記憶しておくリ
ファレンス信号について説明する。リファレンス信号発
生器101は、従来と同様に(1)式で示すリファレン
ス信号R(r)を発生する。次に、リファレンス信号R
(r)はドップラー補正器102に入力され、ドップラ
ー周波数fdだけシフトした時間対周波数特性をもつリ
ファレンス信号RP(r,fd)に補正される。ここで
ドップラー周波数fdは目標の相対速度が未知なため、
目標の相対速度を複数想定する。例えば、パルス・ドッ
プラー処理でドップラー分解するときの全種類のドップ
ラー周波数を用いる。これは送信パルスの繰り返し周波
数をM分割した周波数で次式で表せる。
Next, an outline of the operation will be explained. Introduction, Figure 1
The reference signal generated by the reference signal generating means 10 of FIG. 2 and stored in the reference memory 50 of the pulse compressing means 5 in advance will be explained. The reference signal generator 101 generates a reference signal R(r) expressed by equation (1) as in the conventional case. Next, the reference signal R
(r) is input to the Doppler corrector 102 and corrected into a reference signal RP(r,fd) having time versus frequency characteristics shifted by the Doppler frequency fd. Here, since the relative velocity of the target is unknown, the Doppler frequency fd is
Assume multiple relative speeds of the target. For example, all types of Doppler frequencies used in Doppler decomposition in pulsed Doppler processing are used. This can be expressed by the following equation using a frequency obtained by dividing the repetition frequency of the transmission pulse by M.

【0026】[0026]

【数2】[Math 2]

【0027】これより求めた値を用いて、ドップラー補
正器102の出力RP (r,fd)は次式で表せる。   RP (r,fd)=R(r)×exp[2πfd
・r・ts ]      (9)次にドップラー補正
器102の出力を周波数領域のデータに変換するために
、レンジ方向にフーリエ変換して、次式で表せるリファ
レンス信号のスペクトルRRP(fr,fd)が得られ
る。   RRP(fr,fd)=FR [RP (r,fd
)],              (10)(FR 
;レンジ方向のフーリエ変換)上記のリファレンス信号
のスペクトルRRP(fr,fd)を予め参照メモリ5
0に記憶する。1度記憶されると、リファレンス信号発
生手段10は、従来と同様に参照メモリ50と切り離さ
れる。上記のリファレンス信号のスペクトルRRP(f
r,fd)の生成方法は、チャープ方式と符号変調方式
いずれの場合も同様である。
Using the values obtained from this, the output RP (r, fd) of the Doppler corrector 102 can be expressed by the following equation. RP (r,fd)=R(r)×exp[2πfd
・r・ts ] (9) Next, in order to convert the output of the Doppler corrector 102 into frequency domain data, Fourier transform is performed in the range direction, and the spectrum RRP (fr, fd) of the reference signal, which can be expressed by the following equation, is obtained. can get. RRP (fr, fd) = FR [RP (r, fd
)], (10)(FR
; Fourier transform in the range direction) The spectrum RRP (fr, fd) of the above reference signal is stored in advance in the reference memory 5.
Store as 0. Once stored, the reference signal generating means 10 is separated from the reference memory 50 as in the prior art. Spectrum RRP (f
The method of generating r, fd) is the same for both the chirp method and the code modulation method.

【0028】次いで、パルス・ドップラー処理手段6を
中に含むパルス圧縮手段5の動作について、図3のパル
ス・ドップラー処理とパルス圧縮手段の信号処理の流れ
を示す図を参照して説明する。ステップ1ではバッファ
メモリ54に一時記憶した受信手段2の出力のデータS
(r)を周波数分析を行うために、N点FFT演算器5
2でレンジ方向にフーリエ変換し、周波数領域のデータ
に変換する。このN点FFT演算器出力は次式で表せる
。   SR (fr)=FR [S(r)],     
                       (1
1)(FR ;レンジ方向のフーリエ変換、fr;周波
数)そしてこの処理がパルスヒットpについて繰り返さ
れ、N点FFT演算器52の出力データSR (fr)
を周波数fr及びパルスヒットpに基づいて2次元メモ
リ61に記憶する。2次元メモリ61に記憶されたデー
タをSR (fr,p)とする。
Next, the operation of the pulse compression means 5 including the pulse Doppler processing means 6 will be explained with reference to FIG. 3, which shows the flow of pulse Doppler processing and signal processing of the pulse compression means. In step 1, data S of the output of the receiving means 2 temporarily stored in the buffer memory 54
(r), an N-point FFT calculator 5
2, the data is Fourier transformed in the range direction and converted to frequency domain data. The output of this N-point FFT calculator can be expressed by the following equation. SR (fr)=FR [S(r)],
(1
1) (FR: Fourier transform in the range direction, fr: frequency) Then, this process is repeated for the pulse hit p, and the output data SR (fr) of the N-point FFT calculator 52 is
is stored in the two-dimensional memory 61 based on the frequency fr and the pulse hit p. Let the data stored in the two-dimensional memory 61 be SR (fr,p).

【0029】ステップ2では、M点FFT演算器62が
上記の2次元メモリ61からデータSR (fr,p)
を読み出し、各周波数frごとに、ドップラー周波数成
分に分解し目標の相対速度を検出するために、パルスヒ
ット方向にM点フーリエ変換してパルス・ドップラー処
理を行い、観測した全パルスの成分をそれぞれのドップ
ラービンに積分する。その結果を2次元メモリ63に記
憶する。このドップラー処理手段6の出力は次式で表せ
る。   SRP (fr,fd)=FP [SR (fr,
p)],              (12)(FP
 ;パルスヒット方向のフーリエ変換、fd;ドップラ
ー周波数)
In step 2, the M-point FFT calculator 62 retrieves data SR (fr,p) from the two-dimensional memory 61.
is read out and decomposed into Doppler frequency components for each frequency fr. In order to detect the relative velocity of the target, M-point Fourier transform is performed in the pulse hit direction, pulse Doppler processing is performed, and the components of all observed pulses are Integrate into Doppler bins. The results are stored in the two-dimensional memory 63. The output of this Doppler processing means 6 can be expressed by the following equation. SRP (fr, fd)=FP [SR (fr,
p)], (12)(FP
;Fourier transform of pulse hit direction, fd; Doppler frequency)

【0030】ステップ3では2次元の参照メモリ50に
予め記憶してある、移動目標の相対速度に応じて、ドッ
プラーシフトによる周波数シフト(又は位相シフト)を
補正したリファレンス信号をフーリエ変換したスペクト
ルRRP(fr,fd)と、上記ドップラー処理手段6
の出力である2次元メモリ63のデータSRP(fr,
fd)を、その位相成分を全周波数にわたって一定にす
るために、それぞれ対応した周波数fr及びドップラー
周波数fdごとに、複素乗算器51で複素乗算する。こ
の複素乗算器出力は次式で表せる。   URP(fr,fd)=SRP(fr,fd)×R
RP(fr,fd)  (13)これを周波数frにつ
いて繰り返し、バッファメモリ55に記憶する。従来例
では、N点FFT演算器52から出力された1つの受信
パルスのスペクトルと1つのリファレンス信号を複素乗
算していたが、本発明では、Mパルスの信号をパルス・
ドップラー処理手段6でパルス・ドップラー処理し、2
次元メモリ63にパルスヒット方向に記憶した信号をレ
ンジ方向に読みだし、それぞれのドップラー周波数に対
応した信号ごとにリファレンス信号と複素乗算している
In step 3, the spectrum RRP (Fourier-transformed) of the reference signal corrected for the frequency shift (or phase shift) due to Doppler shift is calculated according to the relative speed of the moving target, which is stored in the two-dimensional reference memory 50 in advance. fr, fd) and the Doppler processing means 6
Data SRP(fr,
fd) is subjected to complex multiplication by a complex multiplier 51 for each corresponding frequency fr and Doppler frequency fd in order to make its phase component constant over all frequencies. This complex multiplier output can be expressed by the following equation. URP (fr, fd) = SRP (fr, fd) x R
RP (fr, fd) (13) This is repeated for the frequency fr and stored in the buffer memory 55. In the conventional example, the spectrum of one received pulse outputted from the N-point FFT calculator 52 was complex multiplied by one reference signal, but in the present invention, the signal of M pulses is multiplied by the pulse signal.
Doppler processing means 6 performs pulse Doppler processing, and 2
The signals stored in the dimensional memory 63 in the pulse hit direction are read out in the range direction, and complex multiplication is performed with the reference signal for each signal corresponding to each Doppler frequency.

【0031】ステップ4ではバッファメモリ55に一時
記憶した複素乗算器51の出力データURP(fr,f
d)を、N点IFFT演算器53で周波数方向に逆フー
リエ変換し、時間領域に戻すことにより信号エネルギー
を1ケ所に集中し狭パルス信号を得る。このN点IFF
T演算器出力は次式で表せる。   UP (r,fd)=Ffr−1[URP(fr,
fd)],          (14)(Ffr−1
;周波数fr方向の逆フーリエ変換)
In step 4, the output data URP (fr, f
d) is subjected to inverse Fourier transform in the frequency direction by the N-point IFFT calculator 53 and returned to the time domain, thereby concentrating the signal energy in one place and obtaining a narrow pulse signal. This N-point IFF
The T calculator output can be expressed by the following equation. UP (r, fd) = Ffr-1 [URP (fr,
fd)], (14)(Ffr-1
; inverse Fourier transform in frequency fr direction)

【0032】上記
ステップ3とステップ4の処理を想定した目標の相対速
度に対応したドップラー周波数fdについて繰り返す。 次いで、上記のN点IFFT演算器出力データを振幅検
波器7で包絡線検波を行い、表示器8で各レンジビン対
ドップラー周波数の信号出力として表示する。
The processing in steps 3 and 4 above is repeated for the Doppler frequency fd corresponding to the assumed target relative velocity. Next, the amplitude detector 7 performs envelope detection on the output data of the N-point IFFT calculator, and the display 8 displays the signal output for each range bin versus Doppler frequency.

【0033】以上のように、パルス圧縮手段の中にパル
ス・ドップラー処理を含み、移動目標の相対速度に応じ
て、目標の相対速度を零とした従来のリファレンス信号
からドップラーシフト周波数(又は位相)の補正をした
リファレンス信号を用いて、ドップラー周波数の影響を
受けずにパルス圧縮することにより、高速移動目標の距
離測定性能を向上させることができる。
As described above, the pulse compression means includes pulse Doppler processing, and depending on the relative speed of the moving target, the Doppler shift frequency (or phase) is changed from the conventional reference signal with the relative speed of the target as zero. By using the corrected reference signal and compressing the pulse without being affected by the Doppler frequency, it is possible to improve the distance measurement performance of a high-speed moving target.

【0034】なお、上記実施例における、バッファメモ
リ54、55は1次元メモリでも2次元メモリでもよく
、又バッファメモリ54、55及び2次元メモリ61、
63は、それぞれ1つのもので共用することも可能であ
る。
In the above embodiment, the buffer memories 54 and 55 may be either one-dimensional memories or two-dimensional memories, and the buffer memories 54 and 55 and the two-dimensional memories 61,
63 can also be used in common.

【0035】実施例2.図4及び図5は本発明の他の実
施例の構成を表すブロック図で、図4はチャープ方式の
場合、図5は符号変調方式の場合を示す。この発明は後
述するように、観測中にレンジビンの移動を伴う高速移
動目標に対しても、目標のレンジビン移動による影響を
受けずにパルス圧縮とパルス・ドップラー処理と同様の
目標のドップラー分解及び信号の積分を達成でき、高速
移動目標の距離測定性能及び速度測定性能を向上させた
パルス・ドップラーレーダ装置である。図4及び図5に
おいて、1は送信パルスを発生し変調して周波数帯域を
広げる送信手段、2は受信手段、3はアンテナ、4は送
受切換器、5はパルス圧縮手段、9はパルス積分処理手
段、7は振幅検波器、8は表示器、10はリファレンス
信号発生手段である。従来例と同一構成の上記の送信手
段1、受信手段2、アンテナ3、送受切換器4、振幅検
波器7、表示器8については既に説明してあるので、こ
こでは説明を省略する。
Example 2. 4 and 5 are block diagrams showing the configuration of other embodiments of the present invention. FIG. 4 shows the case of the chirp method, and FIG. 5 shows the case of the code modulation method. As will be described later, this invention can perform Doppler decomposition and signal processing of the target, which is similar to pulse compression and pulse Doppler processing, without being affected by the range bin movement of the target, even for high-speed moving targets that involve movement of the range bin during observation. This is a pulse Doppler radar device that can achieve the integral of In FIGS. 4 and 5, 1 is a transmitting means that generates and modulates a transmission pulse to widen the frequency band, 2 is a receiving means, 3 is an antenna, 4 is a transmitter/receiver switch, 5 is a pulse compression means, and 9 is a pulse integration process. 7 is an amplitude detector, 8 is a display, and 10 is a reference signal generating means. Since the above transmitting means 1, receiving means 2, antenna 3, transmitting/receiving switch 4, amplitude detector 7, and display 8, which have the same configuration as the conventional example, have already been explained, their explanation will be omitted here.

【0036】上記のパルス圧縮手段5は、図4及び図5
に示すように以下の構成を有している。受信手段2の出
力を記憶しているバッファメモリ54のデータをレンジ
方向にN点フーリエ変換するN点FFT演算器52と、
N点FFT演算器52の出力を記憶する2次元メモリ5
6と、検出対象とする目標の相対速度毎にドップラー効
果による位相変動と観測開始時からの目標のレンジビン
移動を補正したリファレンス信号を記憶する3次元の参
照メモリ50と、上記参照メモリ50の出力及び、上記
2次元メモリ56の出力を複素乗算する複素乗算器51
と、上記複素乗算結果をバッファメモリ55を経由しレ
ンジ方向に逆フーリエ変換するN点IFFT演算器53
とを備えている。
The above pulse compression means 5 is shown in FIGS. 4 and 5.
As shown in , it has the following configuration. an N-point FFT calculator 52 that performs N-point Fourier transform on the data in the buffer memory 54 that stores the output of the receiving means 2 in the range direction;
Two-dimensional memory 5 that stores the output of the N-point FFT calculator 52
6, a three-dimensional reference memory 50 that stores a reference signal corrected for the phase fluctuation due to the Doppler effect and the range bin movement of the target from the start of observation for each relative velocity of the target to be detected, and the output of the reference memory 50. and a complex multiplier 51 that performs complex multiplication on the output of the two-dimensional memory 56.
and an N-point IFFT calculator 53 that inversely Fourier transforms the complex multiplication result in the range direction via the buffer memory 55.
It is equipped with

【0037】図4、5に示す実施例2では、実施例1と
同様に従来例におけるドップラーシフトによる影響を取
り除くためにリファレンス信号発生手段10において、
リファレンス信号発生器101の後にドップラー補正器
102を追加している。さらに従来例及び実施例1では
、目標の相対速度が観測時間中にレンジビン移動を生ず
る大きさのとき、それぞれの時点で目標がいるレンジに
パルスが圧縮されていた。そのため、観測時間内に1時
点に目標がいるレンジビンに着目すると、目標のレンジ
ビン移動が生じない場合に比べ、観測時間が短縮された
のと同様になり、パルス・ドップラー処理において積分
効率の低下と、ドップラー分解能の低下が生じ、目標の
速度測定性能が劣化する。そこで本実施例では、ドップ
ラー補正器102で補正したドップラー周波数を生ずる
それぞれの目標の相対速度について、各パルスの送信時
における観測開始時から目標が移動する距離を、電波が
伝搬するのにかかる時間だけ補正したリファレンス信号
を用意している。そのため、ドップラー補正器102の
後にレンジビン補正器103を追加している。また、実
施例1では、M点FFT演算器を中に含むパルス・ドッ
プラー処理手段6を複素乗算器51の前に置くことによ
り、観測した各パルスをドップラー周波数成分に分解す
ると同時に、観測した全パルスの成分をそれぞれのドッ
プラービンに積分していたが、本実施例では各パルスに
対応してレンジビン移動を補正したリファレンス信号を
用いるため、リファレンス信号を複素乗算する前に全パ
ルスの成分を積分することはできない。そのため、各ド
ップラー周波数で補正したリファレンス信号と全ドップ
ラー周波数成分が含まれた受信信号を複素乗算した後に
、レンジビン方向に逆フーリエ変換することによりパル
ス圧縮とドップラー周波数分解を行い、そのパルス圧縮
手段の後に積分手段を置くことにより全パルスの成分を
それぞれのドップラービンに積分している。
In the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, in the same way as in the first embodiment, in order to eliminate the influence of Doppler shift in the conventional example, in the reference signal generating means 10,
A Doppler corrector 102 is added after the reference signal generator 101. Furthermore, in the conventional example and the first embodiment, when the relative speed of the target is large enough to cause range bin movement during the observation time, the pulses are compressed to the range where the target is located at each time point. Therefore, if we focus on the range bin in which the target is at one point in time during the observation time, the observation time will be shortened compared to the case where the target does not move in the range bin, and the integration efficiency will decrease in pulse Doppler processing. , a decrease in Doppler resolution occurs and the target velocity measurement performance deteriorates. Therefore, in this embodiment, regarding the relative velocity of each target that produces the Doppler frequency corrected by the Doppler corrector 102, the distance traveled by the target from the start of observation at the time of transmission of each pulse is calculated by the time it takes for the radio wave to propagate. We have prepared a reference signal that has been corrected accordingly. Therefore, a range bin corrector 103 is added after the Doppler corrector 102. In addition, in the first embodiment, by placing the pulse Doppler processing means 6 including an M-point FFT calculation unit in front of the complex multiplier 51, each observed pulse is decomposed into Doppler frequency components, and at the same time, all of the observed pulses are decomposed into Doppler frequency components. Pulse components were integrated into each Doppler bin, but in this example, a reference signal with range bin movement corrected corresponding to each pulse is used, so all pulse components are integrated before complex multiplication of the reference signal. I can't. Therefore, after complex multiplication of the reference signal corrected at each Doppler frequency and the received signal containing all Doppler frequency components, pulse compression and Doppler frequency decomposition are performed by inverse Fourier transform in the range bin direction. By placing an integrating means afterwards, the components of all the pulses are integrated into each Doppler bin.

【0038】さらに本実施例では、N点FFT演算器5
2の後に、2次元メモリ56を備えているが、これは観
測時間中の各パルスをN点FFT演算器52でレンジビ
ン方向にフーリエ変換した出力を、リファレンス信号と
複素乗算を行う時に、ドップラー周波数の種類分、繰り
返して2次元メモリ56から信号を読み出すために必要
なものである。また、参照メモリ50は、リファレンス
信号発生器101の出力(1次元データ)をドップラー
補正器102でドップラー補正し(2次元データ)、レ
ンジビン補正器103でレンジビン補正した出力(3次
元データ)を記憶するために、3次元メモリを使用して
いる。
Furthermore, in this embodiment, the N-point FFT calculator 5
2, a two-dimensional memory 56 is provided, which stores the Doppler frequency when performing complex multiplication with a reference signal of the output obtained by Fourier transforming each pulse during the observation time in the range bin direction by the N-point FFT calculator 52. This is necessary in order to repeatedly read signals from the two-dimensional memory 56 for the number of types. Further, the reference memory 50 stores the output (one-dimensional data) of the reference signal generator 101 subjected to Doppler correction by the Doppler corrector 102 (two-dimensional data), and the output (three-dimensional data) obtained by performing range bin correction with the range bin corrector 103. To do this, three-dimensional memory is used.

【0039】次に動作概要を説明する。まずはじめに、
図4及び図5のリファレンス信号発生手段10で発生し
、パルス圧縮手段5の参照メモリ50に予め記憶してお
くリファレンス信号について説明する。リファレンス信
号発生手段10では、リファレンス信号発生器101で
、従来例及び実施例1と同様に(1)式で示されるリフ
ァレンス信号R(r)を発生する。次に、ドップラー補
正器102で実施例1と同様に(9)式で示されるドッ
プラー補正されたリファレンス信号RP (r,fd)
に補正される。次にドップラー補正器102の出力RP
 (r,fd)はレンジビン補正器103に入力される
Next, an outline of the operation will be explained. First of all,
The reference signal generated by the reference signal generating means 10 of FIGS. 4 and 5 and stored in the reference memory 50 of the pulse compressing means 5 in advance will be explained. In the reference signal generating means 10, a reference signal generator 101 generates a reference signal R(r) expressed by equation (1) as in the conventional example and the first embodiment. Next, the Doppler corrector 102 generates a Doppler-corrected reference signal RP (r, fd) expressed by equation (9) as in the first embodiment.
It is corrected to Next, the output RP of the Doppler corrector 102
(r, fd) is input to the range bin corrector 103.

【0040】レンジビン補正器103では、ドップラー
補正器102で想定された目標の速度毎に、観測開始時
から目標が移動した距離をパルスが伝搬するのにかかる
時間を求めて、リファレンス信号をその時間だけ移動さ
せている。ドップラー補正器102で用いたドップラー
周波数fdに対する目標の相対速度vdは  vd=f
d×C/2f0                  
                     (15)
(f0 :搬送波周波数、C:光速)と表わされる。そ
して観測開始からpパルスヒットした時に、目標が移動
した距離をパルスが伝搬するのにかかる時間t(p)は
次式のようになる。ここでこの時間t(p)はサンプリ
ングタイムtsでサンプリングされ、観測するパルス数
をMとする。
The range bin corrector 103 calculates the time required for a pulse to propagate the distance traveled by the target from the start of observation for each speed of the target assumed by the Doppler corrector 102, and converts the reference signal to that time. I'm just moving it. The relative velocity vd of the target with respect to the Doppler frequency fd used in the Doppler corrector 102 is vd=f
d×C/2f0
(15)
It is expressed as (f0: carrier frequency, C: speed of light). Then, when p pulses are hit from the start of observation, the time t(p) required for the pulse to propagate the distance traveled by the target is given by the following equation. Here, this time t(p) is sampled at sampling time ts, and the number of pulses to be observed is M.

【0041】[0041]

【数3】[Math 3]

【0042】この時間t(p)を打ち消すために、リフ
ァレンス信号も時間軸上でt(p)時間移動したものを
用いる。このリファレンス信号RPP(r,fd,p)
は次式で示される。   RPP(r,fd,p)=RP (r,fd)×u
(r−t(p))  (17)ただし  u(r)=1
  0≦r<T/tsu(r)=0  T/ts≦r<
N 次にレンジ補正器103の出力RRP(r,fd,p)
を、従来例及び実施例1と同様に周波数領域のデータに
変換するために、N点FFT演算器104によりレンジ
方向にフーリエ変換して、次式で示されるリファレンス
信号のスペクトルRRPP (fr,fd,p)を得る
。   RRPP (fr,fd,p)=FR [RPP(
r,fd,P)]      (18)(FR ;レン
ジ方向のフーリエ変換)上記のリファレンス信号のスペ
クトルRRPP (fr,fd,p)を予め参照メモリ
50に記憶する。記憶されると、リファレンス信号発生
手段10は、従来例及び実施例1と同様に参照メモリ5
0と切り離される。上記のリファレンス信号のスペクト
ルRRPP (fr,fd,p)の生成方法は、チャー
プ方式と符号変調方式いずれの場合も同様である。
In order to cancel this time t(p), a reference signal also shifted by t(p) on the time axis is used. This reference signal RPP (r, fd, p)
is expressed by the following equation. RPP(r,fd,p)=RP(r,fd)×u
(rt(p)) (17) However, u(r)=1
0≦r<T/tsu(r)=0 T/ts≦r<
N Next, the output RRP (r, fd, p) of the range corrector 103
In order to convert into frequency domain data as in the conventional example and the first embodiment, the N-point FFT calculator 104 performs Fourier transform in the range direction to obtain the reference signal spectrum RRPP (fr, fd , p). RRPP (fr, fd, p) = FR [RPP(
r, fd, P)] (18) (FR; Fourier transform in range direction) The spectrum RRPP (fr, fd, p) of the above reference signal is stored in the reference memory 50 in advance. Once stored, the reference signal generating means 10 stores the reference signal in the reference memory 5 as in the conventional example and the first embodiment.
It is separated from 0. The method for generating the spectrum RRPP (fr, fd, p) of the reference signal described above is the same for both the chirp method and the code modulation method.

【0043】次に、パルス圧縮手段5とパルス積分処理
手段9の動作概要を、図6を参照して説明する。ステッ
プ1では、受信手段2の出力のデータS(r)を周波数
領域のデータに変換するためにN点FFT演算器52で
レンジ方向にフーリエ変換する。このN点FFT演算器
出力は次式で表せる。   SR (fr)=FR [S(r)]      
                        (
19)(fr;周波数、FR ;レンジ方向のフーリエ
変換)これをパルスヒットについて繰り返してSR (
fr,p)とし、2次元メモリ56に入力する。
Next, an overview of the operations of the pulse compression means 5 and the pulse integration processing means 9 will be explained with reference to FIG. In step 1, the data S(r) output from the receiving means 2 is Fourier-transformed in the range direction by the N-point FFT calculator 52 in order to convert it into frequency domain data. The output of this N-point FFT calculator can be expressed by the following equation. SR (fr)=FR [S(r)]
(
19) (fr: frequency, FR: Fourier transform in range direction) Repeat this for pulse hits to obtain SR (
fr, p) and input into the two-dimensional memory 56.

【0044】ステップ2では、ステップ1の出力SR 
(fr,p)と、リファレンス信号RRPP (fr,
fd,p)を複素乗算し、全周波数に渡って位相を一定
にそろえたスペクトル成分を得る。この結果をURPP
 (fr,fd,p)とする。 URPP (fr,fd,p)       =SR (fr,p)×RRPP (fr
,fd,p)            (20)これを
周波数frについて繰り返し、バッファメモリ55に記
憶する。
In step 2, the output SR of step 1
(fr, p) and reference signal RRPP (fr,
fd, p) to obtain spectral components whose phases are uniform over all frequencies. URPP this result
(fr, fd, p). URPP (fr, fd, p) = SR (fr, p) x RRPP (fr
, fd, p) (20) This is repeated for the frequency fr and stored in the buffer memory 55.

【0045】ステップ3では、複素乗算結果URPP 
(fr,fd,p)を、時間領域のデータに変換するた
めに周波数方向に逆フーリエ変換し次式に示すUPP(
r,fd,p)とする。   UPP(r,fd,p)=Ffr−1[URPP 
(fr,fd,p)])  (21)(Ffr−1:周
波数方向の逆フーリエ変換)
In step 3, the complex multiplication result URPP
In order to convert (fr, fd, p) into time domain data, inverse Fourier transform is performed in the frequency direction and UPP (
r, fd, p). UPP(r,fd,p)=Ffr-1[URPP
(fr, fd, p)]) (21) (Ffr-1: inverse Fourier transform in frequency direction)

【0046】ステップ4で
は上記ステップ2とステップ3の処理をパルスヒットp
について繰り返し、2次元メモリ91に記憶する。この
逆フーリエ変換結果UPP(r,fd,p)を2次元メ
モリ91から読み出し、それぞれのr、fdごとにパル
ス方向に積分しW(r,fd)とする。これは、従来例
及び実施例1のパルス・ドップラー処理において、信号
をドップラー周波数成分を分解することにより目標の相
対速度に応じたドップラー周波数のところに信号成分を
積分するのと同様の効果がある。これを次式に示す。
In step 4, the processing of steps 2 and 3 is performed by pulse hit p.
are repeatedly stored in the two-dimensional memory 91. This inverse Fourier transform result UPP(r, fd, p) is read out from the two-dimensional memory 91, and integrated in the pulse direction for each r and fd to obtain W(r, fd). This has the same effect as in the conventional example and the pulse Doppler processing of Example 1, where the signal is decomposed into Doppler frequency components and the signal components are integrated at the Doppler frequency corresponding to the relative velocity of the target. . This is shown in the following equation.

【0047】[0047]

【数4】[Math 4]

【0048】この積分処理をレンジビンrについて繰り
返す。ステップ4の処理を、想定した目標の相対速度に
対応するドップラー周波数fdについて繰り返し、積分
結果W(r,fd)を振幅検波器7で包絡線検波を行い
、表示器8に表示する。
This integration process is repeated for range bin r. The process in step 4 is repeated for the Doppler frequency fd corresponding to the assumed relative velocity of the target, and the integral result W(r, fd) is subjected to envelope detection by the amplitude detector 7 and displayed on the display 8.

【0049】本実施例は実施例1に対し、以下の点で動
作及び効果が異なる。これを図7を用いて説明する。実
施例1において、観測時間中に目標のいるレンジビンが
移動しないとき、つまり、パルスヒット方向のデータ点
数をM、パルス繰り返し周期をΔt、レンジビン幅をΔ
R、光速をCとすると、次式が成り立つときである。   MΔt×V<ΔR=Cts/2         
                       (2
3)このとき、チャープ方式と符号変調方式のいずれの
場合も図7(a)に示すように、パルスヒット方向にフ
ーリエ変換するパルス・ドップラー処理を行ったとき、
観測した目標の相対速度に対するドップラービンにおい
て、目標のいるレンジビンに信号が積分される。ここで
、ΔRは距離分解能を表すため、サンプリングタイムt
sを大きくしてΔRを大きくすると、距離分解能が劣化
する。
The present embodiment differs from the first embodiment in operation and effect in the following points. This will be explained using FIG. 7. In Example 1, when the range bin containing the target does not move during the observation time, that is, the number of data points in the pulse hit direction is M, the pulse repetition period is Δt, and the range bin width is Δ.
When R is the speed of light and C is the speed of light, the following equation holds true. MΔt×V<ΔR=Cts/2
(2
3) At this time, in both the chirp method and code modulation method, as shown in FIG. 7(a), when pulse Doppler processing is performed to perform Fourier transform in the pulse hit direction,
In the Doppler bin for the observed relative velocity of the target, the signal is integrated into the range bin where the target is located. Here, since ΔR represents the distance resolution, the sampling time t
When s is increased and ΔR is increased, the distance resolution deteriorates.

【0050】しかし、観測時間中に目標のいるレンジビ
ンが移動してしまうときは、図7(b)に示すように、
パルス圧縮結果が複数のレンジビンに広がるため、パル
ス・ドップラー処理を行ったとき、上記の目標が移動し
たレンジビンに出力信号が分散し、パルス・ドップラー
処理による積分の効果が十分に得られないため、高速移
動目標の距離測定性能が劣化する。また、パルス・ドッ
プラー処理においてフーリエ変換したとき、レンジビン
移動の影響でドップラー周波数帯域が広がり、複数ドッ
プラービンに出力信号が分散し、パルス・ドップラー処
理による積分の効果が十分に得られないため、高速移動
目標の速度測定性能が劣化する。さらに、観測時間内の
一時点に目標がいるレンジビンに着目すると、目標のレ
ンジビン移動が生じることにより観測時間が短縮された
のと同様に情報量が減少するため、ドップラー分解能が
低下し目標の速度測定性能が劣化する。
However, if the range bin containing the target moves during the observation time, as shown in FIG. 7(b),
Since the pulse compression result is spread over multiple range bins, when pulse Doppler processing is performed, the output signal is dispersed to the range bin where the target has moved, and the integration effect of pulse Doppler processing cannot be obtained sufficiently. Distance measurement performance for fast-moving targets deteriorates. In addition, when Fourier transform is performed in pulse Doppler processing, the Doppler frequency band expands due to the effect of range bin movement, and the output signal is distributed over multiple Doppler bins, making it impossible to obtain the full integration effect of pulse Doppler processing. The speed measurement performance of moving targets deteriorates. Furthermore, if we focus on the range bin in which the target is located at a certain point in the observation time, the amount of information decreases in the same way that the observation time is shortened due to the movement of the range bin of the target, resulting in a decrease in Doppler resolution and the speed of the target. Measurement performance deteriorates.

【0051】一方実施例2においては、レンジビン移動
を補正したリファレンス信号を用いてパルス圧縮を行う
ことにより、図7(c)に示すように、観測開始時のパ
ルスが圧縮されるレンジビンに観測時間中の全パルスが
圧縮される。(観測開始時のパルスのレンジ移動量は零
とする。)そのため積分処理を行った時、1つのレンジ
ビンに信号電力が積分されるので積分効率が向上し、高
速移動目標の距離測定性能が向上する。またドップラー
分解能についても、レンジビン移動が除去されたことに
より、情報量の減少を防ぐのでレンジビンの移動が起き
ない時のドップラー分解能と同じ性能が得られ、高速移
動目標の速度測定性能も向上する。
On the other hand, in Example 2, by performing pulse compression using a reference signal corrected for range bin movement, as shown in FIG. All pulses inside are compressed. (The amount of range movement of the pulse at the start of observation is assumed to be zero.) Therefore, when performing integration processing, the signal power is integrated into one range bin, improving integration efficiency and improving distance measurement performance for high-speed moving targets. do. Also, regarding Doppler resolution, since range bin movement is removed, the amount of information is prevented from decreasing, so the same performance as Doppler resolution when no range bin movement occurs is obtained, and the speed measurement performance of high-speed moving targets is also improved.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。実施
例1においては、パルス圧縮手段の中で目標の相対速度
を検出するパルス・ドップラー処理を行い、ドップラー
効果の補正をしたリファレンス信号を用いて、変調され
た広パルス幅信号を相関処理し、狭パルス幅信号に変換
するパルス圧縮手段を備えたことにより、高速移動目標
が相対速度Vをもっていても、ドップラーシフトによる
影響を受けずにパルス圧縮することが可能となり、高速
移動目標の距離測定性能を向上させたパルス・ドップラ
ーレーダ装置を得ることができる。
[Effects of the Invention] Since the present invention is constructed as described above, it produces the following effects. In the first embodiment, pulse Doppler processing is performed to detect the relative velocity of the target in the pulse compression means, and a reference signal corrected for the Doppler effect is used to perform correlation processing on the modulated wide pulse width signal. By providing a pulse compression means that converts into a narrow pulse width signal, even if a high-speed moving target has a relative velocity V, it is possible to compress the pulse without being affected by Doppler shift, improving the distance measurement performance of high-speed moving targets. A pulse Doppler radar device with improved performance can be obtained.

【0053】また実施例2においては、目標の相対速度
Vを想定し、ドップラー効果による位相変動とレンジビ
ン移動を補正したリファレンス信号と、変調された広パ
ルス幅の受信信号との相関演算により狭パルス幅信号に
変換するパルス圧縮手段と、観測時間中のパルス圧縮後
の受信信号をレンジビン毎ドップラービン毎に積分する
積分手段を備えたことにより、観測中にレンジビン移動
を伴う高速移動目標に対しても、ドップラー効果による
位相変動と目標のレンジ移動の影響を受けずにパルス圧
縮と信号の積分が可能となり、高速移動目標の距離測定
性能及び速度測定性能を向上させたパルス・ドップラー
レーダ装置を得ることができる。
In addition, in the second embodiment, assuming the relative velocity V of the target, a narrow pulse is obtained by calculating the correlation between a reference signal corrected for phase fluctuation and range bin movement due to the Doppler effect, and a modulated wide pulse width received signal. Equipped with a pulse compression means for converting into a width signal and an integration means for integrating the received signal after pulse compression during the observation time for each range bin and each Doppler bin, it is possible to detect high-speed moving targets that move the range bins during observation. To obtain a pulse Doppler radar device that enables pulse compression and signal integration without being affected by phase fluctuations due to the Doppler effect and target range movement, and improves distance measurement performance and speed measurement performance for high-speed moving targets. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の実施例1によるチャープ方式の場合の
一実施例を示す構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an example of a chirp method according to Example 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施例1による符号変調方式の場合の
一実施例を示す構成ブロック図である。
FIG. 2 is a configuration block diagram showing an example of a code modulation method according to Example 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例1によるパルス・ドップラー処
理手段とパルス圧縮手段の信号処理の流れを示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the flow of signal processing by pulse Doppler processing means and pulse compression means according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例2によるチャープ方式の場合の
一実施例を示す構成ブロック図である。
FIG. 4 is a configuration block diagram showing an example of a chirp method according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例2による符号変調方式の場合の
一実施例を示す構成ブロック図である。
FIG. 5 is a configuration block diagram showing an example of a code modulation method according to Example 2 of the present invention.

【図6】本発明の実施例2によるパルス圧縮手段と積分
手段の信号処理の流れを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the flow of signal processing by pulse compression means and integration means according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例2によるレンジビン移動を補正
した効果を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the effect of correcting range bin movement according to Example 2 of the present invention.

【図8】従来のチャープ方式の構成ブロック図である。FIG. 8 is a configuration block diagram of a conventional chirp method.

【図9】従来の符号変調方式の構成ブロック図である。FIG. 9 is a configuration block diagram of a conventional code modulation method.

【図10】チャープ方式の各信号波形を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing each signal waveform of the chirp method.

【図11】符号変調方式の各信号波形を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing each signal waveform of the code modulation method.

【図12】受信手段の構成ブロック図である。FIG. 12 is a configuration block diagram of a receiving means.

【図13】従来のパルス圧縮手段とパルス・ドップラー
処理手段の信号処理の流れを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the flow of signal processing by conventional pulse compression means and pulse Doppler processing means.

【図14】従来のチャープ方式のドップラーシフトによ
るパルス圧縮の影響を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing the influence of pulse compression due to Doppler shift in the conventional chirp method.

【図15】従来の符号変調方式のパルス圧縮波形の一例
を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a pulse compression waveform of a conventional code modulation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  送信手段 2  受信手段 3  アンテナ 4  送受切換器 5  パルス圧縮手段 6  パルス・ドップラー処理手段 7  振幅検波器 8  表示器 9  パルス積分処理手段 10  リファレンス信号発生手段 1 Transmission means 2 Receiving means 3 Antenna 4 Transmission/reception switch 5 Pulse compression means 6 Pulse Doppler processing means 7 Amplitude detector 8. Display 9 Pulse integral processing means 10 Reference signal generation means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  送信パルスを発生し、変調して周波数
帯域を広げる送信手段と、送信手段出力を目標に向け放
射し、目標からの反射信号を受信するアンテナと、送受
信回路を切換える送受切換器と、受信信号を処理して複
素信号を得る受信手段と、目標の相対速度を検出するパ
ルス・ドップラー処理手段を中に含み、ドップラー効果
の補正をしたリファレンス信号を用いて、変調された広
パルス幅信号を相関処理し、狭パルス幅信号に変換する
パルス圧縮手段と、パルス圧縮手段出力を包絡線検波す
る振幅検波器と、検出した目標を表示する表示器とを備
えたパルス・ドップラーレーダ装置。
Claim 1: A transmitter that generates and modulates a transmission pulse to widen the frequency band; an antenna that radiates the output of the transmitter toward a target and receives reflected signals from the target; and a transmitter/receiver switch that switches the transmitter/receiver circuit. , receiving means for processing the received signal to obtain a complex signal, and pulse Doppler processing means for detecting the relative velocity of the target, and using a reference signal corrected for the Doppler effect, a modulated wide pulse is generated. A pulse Doppler radar device equipped with a pulse compression means for correlating a width signal and converting it into a narrow pulse width signal, an amplitude detector for envelope detection of the output of the pulse compression means, and a display for displaying a detected target. .
【請求項2】  送信パルスを発生し、変調して周波数
帯域を広げる送信手段と、送信手段出力を目標に向け放
射し、目標からの反射信号を受信するアンテナと、送受
信回路を切換える送受切換器と、受信信号を処理して複
素信号を得る受信手段と、目標のドップラー効果による
位相変動と観測開始時からの目標のレンジビン移動を補
正したリファレンス信号を用いて、変調された広パルス
幅信号を相関処理し、狭パルス幅信号に変換するパルス
圧縮手段と、パルス圧縮手段出力をレンジビン毎ドップ
ラービン毎に積分する積分手段と、積分手段出力を包絡
線検波する振幅検波器と、検出した目標を表示する表示
器とを備えたパルス・ドップラーレーダ装置。
[Claim 2] A transmitter that generates and modulates a transmission pulse to widen the frequency band, an antenna that radiates the output of the transmitter toward a target and receives a reflected signal from the target, and a transmitter/receiver switch that switches the transmitter/receiver circuit. A modulated wide pulse width signal is obtained using a receiving means that processes the received signal to obtain a complex signal, and a reference signal that has been corrected for phase fluctuations due to the Doppler effect of the target and range bin movement of the target from the start of observation. a pulse compression means that performs correlation processing and converts it into a narrow pulse width signal; an integration means that integrates the output of the pulse compression means for each range bin and each Doppler bin; an amplitude detector that performs envelope detection of the output of the integration means; A pulse Doppler radar device equipped with a display device.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0545448A (en) * 1991-08-21 1993-02-23 Harutaka Hirozawa Radar apparatus
JPH05215845A (en) * 1992-02-07 1993-08-27 Mitsubishi Electric Corp Pulse doppler radar device
JP2005083833A (en) * 2003-09-05 2005-03-31 Toshiba Corp Radar signal processor
US7151484B2 (en) 2003-09-30 2006-12-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Pulse compression processor
JP2007300284A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Mitsubishi Electric Corp Equalizing device
US7561100B2 (en) 2005-06-30 2009-07-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Correlation processor for receiver
JP2009198307A (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Toshiba Corp Multistatic radar device
JP2009270827A (en) * 2008-04-30 2009-11-19 Mitsubishi Electric Corp Multi-static radar system
US7839953B2 (en) 2006-05-25 2010-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Transmission signal generating unit and radar transmission device using the same
WO2013024583A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 パナソニック株式会社 Radar apparatus
JP2018197719A (en) * 2017-05-24 2018-12-13 株式会社東芝 Radar device and radar signal processing method therefor
WO2019043749A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-07 三菱電機株式会社 Radar apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61201180A (en) * 1985-03-05 1986-09-05 Nec Corp Device for processing synthetic aperture radar picture image
JPH04188089A (en) * 1990-11-22 1992-07-06 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61201180A (en) * 1985-03-05 1986-09-05 Nec Corp Device for processing synthetic aperture radar picture image
JPH04188089A (en) * 1990-11-22 1992-07-06 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0545448A (en) * 1991-08-21 1993-02-23 Harutaka Hirozawa Radar apparatus
JPH05215845A (en) * 1992-02-07 1993-08-27 Mitsubishi Electric Corp Pulse doppler radar device
JP2005083833A (en) * 2003-09-05 2005-03-31 Toshiba Corp Radar signal processor
US7151484B2 (en) 2003-09-30 2006-12-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Pulse compression processor
US7561100B2 (en) 2005-06-30 2009-07-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Correlation processor for receiver
JP4527079B2 (en) * 2006-04-28 2010-08-18 三菱電機株式会社 Equalizer
JP2007300284A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Mitsubishi Electric Corp Equalizing device
US7839953B2 (en) 2006-05-25 2010-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Transmission signal generating unit and radar transmission device using the same
JP2009198307A (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Toshiba Corp Multistatic radar device
JP2009270827A (en) * 2008-04-30 2009-11-19 Mitsubishi Electric Corp Multi-static radar system
WO2013024583A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 パナソニック株式会社 Radar apparatus
JPWO2013024583A1 (en) * 2011-08-12 2015-03-05 パナソニック株式会社 Radar equipment
US9372259B2 (en) 2011-08-12 2016-06-21 Panasonic Corporation Radar apparatus
US10145949B2 (en) 2011-08-12 2018-12-04 Panasonic Corporation Radar apparatus
JP2018197719A (en) * 2017-05-24 2018-12-13 株式会社東芝 Radar device and radar signal processing method therefor
WO2019043749A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-07 三菱電機株式会社 Radar apparatus
JPWO2019043749A1 (en) * 2017-08-28 2019-11-07 三菱電機株式会社 Radar equipment

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JP2642803B2 (en) 1997-08-20

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