JPH0664140B2 - Direction identification radar device - Google Patents

Direction identification radar device

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JPH0664140B2
JPH0664140B2 JP63154967A JP15496788A JPH0664140B2 JP H0664140 B2 JPH0664140 B2 JP H0664140B2 JP 63154967 A JP63154967 A JP 63154967A JP 15496788 A JP15496788 A JP 15496788A JP H0664140 B2 JPH0664140 B2 JP H0664140B2
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signal
output
quadrant
target
random code
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JP63154967A
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徳之 前島
慶記 日高
勝生 水崎
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Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Precision Co Ltd
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Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Precision Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、擬似ランダム・コードで変調された電波によ
る目標からの反射波の検波信号を相関処理し、目標物の
存在象限判定の応答性を向上させ、象限判定を行う方向
識別用レーダ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention correlates a detection signal of a reflected wave from a target by a radio wave modulated by a pseudo-random code to determine the responsiveness of the existence quadrant determination of the target. The present invention relates to a direction identifying radar device that improves radiance and performs quadrant determination.

本発明において方向識別とは目標物体の存在する象限の
判定を意味するものとする。
In the present invention, the direction identification means the determination of the quadrant in which the target object exists.

〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by Prior Art and Invention]

従来アクティブな目標検出装置として、単一の擬似ラン
ダムコード信号を用いて同一の送信および受信アンテナ
で全方位の目標からの反射信号を相関処理し目標の接近
に限り検出を行う目標検出レーダ装置が知られている。
これは目標までの距離が所定値以下になったことを検出
するものであり、その場合の目標の方向は検出できな
い。
As a conventional active target detection device, a target detection radar device that performs correlation processing of reflected signals from a target in all directions with the same transmitting and receiving antennas using a single pseudo-random code signal and detects only when the target approaches Are known.
This is to detect that the distance to the target has become equal to or less than a predetermined value, and the direction of the target in that case cannot be detected.

また、目標方向の検出装置として、それぞれの2個の送
信用および受信用アンテナを設け送信アンテナで2個以
上の擬似ランダム・コード信号の投射象限と受信用アン
テナを高速に切換えた受信象限とで検出象限パターンを
合成し、相関処理を行い、検出象限内の目標の微弱な反
射信号を検出し、目標の接近および目標方向情報を得る
先行技術が提案されている。
Further, as a device for detecting a target direction, two transmitting and receiving antennas are provided, and two or more pseudo-random code signal projection quadrants and a receiving quadrant in which the receiving antennas are switched at high speed by the transmitting antennas are provided. A prior art has been proposed in which detection quadrant patterns are combined, correlation processing is performed, and a weak reflection signal of a target in the detection quadrant is detected to obtain target approach and target direction information.

この先行技術が第6図を用いて説明される。この先行技
術は本出願人の特願昭62−269420号に示されるものであ
る。
This prior art will be described with reference to FIG. This prior art is shown in Japanese Patent Application No. 62-269420 of the present applicant.

第6図は次の如く構成される。アンテナ部は一対の送信
アンテナ11,12と受信アンテナ13,14より構成される。無
線周波の発振器15からの発振波は、分配器16を介して一
対の変調器17,18に送られ、外部入力により変調された
出力は送信アンテナ11,12に送信される。
FIG. 6 is constructed as follows. The antenna section is composed of a pair of transmitting antennas 11 and 12 and receiving antennas 13 and 14. The oscillating wave from the radio frequency oscillator 15 is sent to the pair of modulators 17 and 18 via the distributor 16, and the output modulated by the external input is sent to the transmitting antennas 11 and 12.

一対の受信アンテナ13,14からの受信入力はクロック発
生器200のクロックとともにマイクロ波スイッチング回
路210に送られてスイッチングを行い、そのスイッチン
グ出力は、無線周波発振器15の出力とともに復調器に送
られる。復調器21の復調出力は電力分配器22に送られて
4分割される。
Received inputs from the pair of receiving antennas 13 and 14 are sent to the microwave switching circuit 210 together with the clock of the clock generator 200 to perform switching, and the switching output is sent to the demodulator together with the output of the radio frequency oscillator 15. The demodulated output of the demodulator 21 is sent to the power distributor 22 and divided into four.

電圧制御発振器25の発振出力は第1、第2の擬似ランダ
ムコード発生器24A,24Bに送られ、夫々第1の出力は前
記変調器17,18に送られる、夫々第2の出力は相関器31,
34へ、また夫々第3の出力は相関器32,33に送られる。
相関器31〜34出力は低域フィルタ311〜341を介して判定
器45に送信される。
The oscillation output of the voltage controlled oscillator 25 is sent to the first and second pseudo-random code generators 24A and 24B, the first outputs are sent to the modulators 17 and 18, and the second outputs are correlators. 31,
The third output is sent to 34, and the third output is sent to correlators 32 and 33, respectively.
The outputs of the correlators 31 to 34 are transmitted to the determiner 45 via the low pass filters 311 to 341.

判定器45は2個の比較器431,432と2個のスイッチ451,4
52とを含む。前記相関器31と32の出力は夫々フィルタ31
1,321を介して比較器431に入力して比較されてスイッチ
451に出力し、また相関器33と34の出力は夫々フィルタ3
31,341を介して比較器432に入力して比較されてスイッ
チ452に出力する。前記クロック発生器200からの出力は
第1、第2のスイッチ451,452に入力され、上記比較器4
31,432の出力とともにスイッチに入力されて、第1のス
イッチ451からは出力X,X、第2のスイッチ452から
出力X,Xが得られる。
The judging device 45 includes two comparators 431, 432 and two switches 451, 4
Including 52 and. The outputs of the correlators 31 and 32 are respectively filters 31
Input to comparator 431 via 1,321 and switch compared
451 and the outputs of correlators 33 and 34 are filtered by filter 3 respectively.
It is input to the comparator 432 via 31,341 and compared and output to the switch 452. The output from the clock generator 200 is input to the first and second switches 451 and 452, and the comparator 4
The outputs of 31,432 are input to the switch, and outputs X 1 and X 2 are obtained from the first switch 451 and outputs X 3 and X 4 are obtained from the second switch 452.

第6図装置においてRF発振器15より出力される無線周波
(RF)出力は分配器16で2分割されて分配された後、変
調器17で第1の擬似ランダムコード発生器24Aより発生
した擬似ランダムコードで変調された後、送信アンテナ
11より上方外部に放射される。また変調器18で第2の擬
似ランダムコード発生器24Bから発生した擬似ランダム
コードで変調された後に送信アンテナ12から下方外部に
放射される。
In FIG. 6, the radio frequency (RF) output from the RF oscillator 15 in the device is divided into two by the distributor 16 and distributed, and then the modulator 17 generates pseudo-random code generated by the first pseudo-random code generator 24A. Transmit antenna after being modulated by code
Radiated above 11 above. The modulator 18 modulates the pseudo random code generated by the second pseudo random code generator 24B, and then radiates downward from the transmitting antenna 12.

放射された電波は目標物体により反射され、左側受信ア
ンテナ13或いは右側受信アンテナ14で受信され、マイク
ロ波スイッチング回路210で受信電波は交互に切換えら
れた後復調器21で発振器15から出力される無線周波出力
を用いてホモダイン検波され復調される。
The radiated radio wave is reflected by the target object, is received by the left reception antenna 13 or the right reception antenna 14, and the reception radio wave is alternately switched by the microwave switching circuit 210 and then output from the oscillator 15 by the demodulator 21. It is homodyne detected and demodulated using the frequency output.

ホモダイン検波された信号は電力分配器22において4分
配され、先ず相関器31で無線周波の変調に用いた基準擬
似ランダムコード(24Aの左端出力)から反射時間τだ
け遅れたものと、基準と同一のコードでかつ1ビット遅
れたコード(24Aの左2番目出力)とで相関をとる。
The homodyne-detected signal is divided into four in the power divider 22, and first, the same as the reference when delayed by the reflection time τ from the reference pseudo-random code (the left end output of 24A) used for the radio frequency modulation in the correlator 31. And the code that is delayed by 1 bit (the second output on the left of 24A) is correlated.

また相関器32は1ビット進みコード(24Aの左3番目出
力)との相関をとる。同様に相関器33は擬似ランダムコ
ード発生器24Bで発生される1ビット遅れコードとの相
関を、また相関器34は1ビット進みとの相関をとること
になる。
The correlator 32 also correlates with the 1-bit lead code (the third left output of 24A). Similarly, the correlator 33 correlates with the 1-bit delay code generated by the pseudo random code generator 24B, and the correlator 34 correlates with the 1-bit advance code.

4個の各相関器31,32,33,34からの出力は夫々低域フィ
ルタ311,321,331,341を介して積分され、判定器45にお
いて目標物体の方向を判定する。
The outputs from the four correlators 31, 32, 33, 34 are respectively integrated via the low-pass filters 311, 321, 331, 341, and the decision unit 45 decides the direction of the target object.

次に相関器の作用について説明する。例えば相関器31は
平衡変調器を介して2つの入力の乗算を行う。この2入
力とは下方からの入力に擬似ランダム信号であり、左方
からの入力は電子分配器出力信号である。かつ相関器出
力は相関があればドップラー周波数のアナログ信号を検
出した出力であり、相関なければ0信号(信号なし)で
ある。
Next, the operation of the correlator will be described. For example, the correlator 31 multiplies the two inputs via the balanced modulator. The two inputs are pseudo-random signals input from the lower side, and the inputs from the left side are electron distributor output signals. Moreover, the correlator output is an output that detects an analog signal of the Doppler frequency if there is a correlation, and is a 0 signal (no signal) if there is no correlation.

次に目標物体の存在領域の検知方式について説明する。Next, a method of detecting the existing area of the target object will be described.

アンテナを90°間隔で4本設置し、対角線上に位置する
ものを対として、2組の対のうち1組を送信用、他方を
受信用のアンテナとする。このうち送信用パターンは常
時送信される。上下いずれかのパターンに対して反射が
あるのかを区別するために、擬似ランダムコードを上下
(又は左右)のパターンに対して異なるようにしてい
る。
Four antennas are installed at 90 ° intervals, and diagonally positioned antennas are used as a pair, and one of the two pairs is used as a transmitting antenna and the other is used as a receiving antenna. Of these, the transmission pattern is always transmitted. In order to distinguish whether there is a reflection in the upper or lower pattern, the pseudo random code is made different for the upper and lower (or left and right) patterns.

これに対し受信パターンは、送信パターンと同じく左右
(又は上下)どちらのパターンから受信したかを区別す
るために、受信アンテナ13,14をマイクロ波スイッチ210
により切換えることにより識別が行われる。
On the other hand, in the reception pattern, the reception antennas 13 and 14 are connected to the microwave switch 210 in order to distinguish whether the reception pattern is received from the left or right (or the top and bottom), like the transmission pattern.
Identification is performed by switching by.

相関器31,32,33,34では送信信号の変調に用いた2種の
擬似ランダムコード夫々と同一のコードで、かつ1ビッ
ト遅れたコードおよび1ビット進んだコードで相関をと
る。このとき相関器からの相関信号に基づき、判定部45
で2組の信号の乗算と積分演算を行って4種類の合成パ
ターンに対応した信号が得られる。たとえば、目標が左
下から近づいてきて、レーダー装置と目標との間の電波
の往復時間が1ビット対応時間以内となったとき、下方
送信アンテナ12から発射される電波の変調に用いた擬似
ランダムコードと、このコードの1ビット遅れのコード
(擬似ランダムコード発生器24Bでつくられ、相関器33
に出力される)との相関が顕著に現れるため、マイクロ
波スイッチ回路210が左側受信アンテナ13と復調器21を
接続している期間に相関器33の出力は他の相関器の出力
に比較して高レベルとなる。従ってこの期間に判定器45
内の比較器432から目標検出信号が出力されてスイッチ4
52に送られる。このスイッチ452は、クロック発生器200
でつくられるタイミング・パルス信号によって、比較器
432の出力を出力端Xあるいはもう一つの出力端X
に、左右それぞれの受信アンテナ13,14の受信切換えと
同期して切換えるが、目標検出信号はマイクロ波スイッ
チ回路210が左側受信アンテナ13に接続されている期間
のみ比較器432の出力側に現れるので、目標検出信号は
判定器45の出力端Xに出力される。同様に、もし目標
が左上から近づけばX、右上から近づけばX、X
から目標検出信号が出力され、目標物体の存在領域の確
認を行うことができる。
The correlators 31, 32, 33, 34 correlate with the same code as each of the two types of pseudo random codes used for modulation of the transmission signal, and with a code delayed by 1 bit and a code advanced by 1 bit. At this time, based on the correlation signal from the correlator, the determination unit 45
Then, multiplication and integration calculation of two sets of signals are performed to obtain signals corresponding to four kinds of combined patterns. For example, when the target is approaching from the lower left and the round trip time of the radio wave between the radar device and the target is within 1-bit correspondence time, the pseudo random code used to modulate the radio wave emitted from the lower transmission antenna 12. And a code 1 bit behind this code (made by the pseudo-random code generator 24B, the correlator 33
The output of the correlator 33 is compared with the outputs of other correlators while the microwave switch circuit 210 is connecting the left receiving antenna 13 and the demodulator 21. To a high level. Therefore, during this period, the judging device 45
The target detection signal is output from the comparator 432 in the switch 4
Sent to 52. This switch 452 is a clock generator 200.
Comparing the timing pulse signal created by
Output of 432 is output X 3 or another output X 4
The target detection signal appears on the output side of the comparator 432 only while the microwave switch circuit 210 is connected to the left receiving antenna 13, although the switching is performed in synchronization with the reception switching of the left and right receiving antennas 13 and 14. The target detection signal is output to the output terminal X 3 of the determiner 45. Similarly, if the target approaches from the upper left, X 2 , and if the target approaches from the upper right, X 1 , X 4.
A target detection signal is output from the device, and the existence area of the target object can be confirmed.

しかしながら第6図に示される先行技術は目標の象限方
向の検知判定を行うもので、受信用アンテナを切替える
ことによる検出信号の断続して目標検知の応答性に劣る
という問題点がある。なお、この先行技術においては受
信信号の切替え(スイッチング)により時間的断続が生
じ連続的な操作に困難があり、受信信号処理において切
替えに伴うスパイク波形が発生し、検知信号の不安定な
期間が発生し、例えば400Hz電源を用いて切替えを行う
と受信信号に2.5msecのとぎれが生ずるなどの問題点も
ある。
However, the prior art shown in FIG. 6 performs detection determination in the target quadrant direction, and there is a problem in that the response of target detection is poor due to intermittent detection signals due to switching of the receiving antenna. It should be noted that in this prior art, there is a time interruption due to the switching of the received signal, which makes continuous operation difficult, and a spike waveform occurs due to the switching in the received signal processing, causing an unstable period of the detection signal. However, there is also a problem in that, for example, when switching is performed using a 400 Hz power supply, the received signal is interrupted for 2.5 msec .

本発明の主な目的は、4方向のビーム検出信号を用い、
スイッチング機構を用いることなく、目標を瞬時に検知
し、各ビーム検出信号レベルを比較し、目標の象限検知
の断続時間のない連続応答による象限判定を行い、目標
検知の応答性を向上させることにある。
The main object of the present invention is to use beam detection signals in four directions,
To improve the responsiveness of target detection by instantly detecting the target without using a switching mechanism, comparing the beam detection signal levels, and performing quadrant determination by continuous response with no interruption time of the target quadrant detection. is there.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明によれば、それぞれ2個の送信用および受信用ア
ンテナを有し、各々の投射パターンにより目標検知象限
範囲の合成パターンを得るアンテナ部、複数種の擬似ラ
ンダムコードで変調したRF電波を送受信するとともに、
送信擬似ランダムコード信号と受信擬似ランダムコード
信号との相関検出を各受信用アンテナ別々に連続して出
力する送受信機部、夫々のビームの相関信号と無相関信
号を比較し、目標物を瞬時に検知した信号と送受信機部
の相関出力の直流電圧による合成パターン出力信号を用
いて各ビームの隣接する信号レベルの比較を行い、目標
存在の象限信号を検出し、全方向の目標物を断続するこ
となく確定に連続して目標の存在する象限を判定する象
限判定部、とを具備する方向識別レーダ装置、が提供さ
れる。
According to the present invention, each has two transmitting antennas and two receiving antennas, and an antenna unit that obtains a composite pattern in the target detection quadrant range by each projection pattern, and transmits and receives RF radio waves modulated by a plurality of types of pseudo random codes. Along with
Transmitter / receiver unit that continuously outputs the correlation detection between the transmitted pseudo-random code signal and the received pseudo-random code signal for each receiving antenna separately, compares the correlated signal and uncorrelated signal of each beam, and instantly detects the target object. The adjacent signal level of each beam is compared by using the detected signal and the synthesized pattern output signal by the DC voltage of the correlation output of the transceiver unit, the quadrant signal of the target existence is detected, and the target object in all directions is interrupted. And a quadrant determining unit that determines the quadrant in which the target exists without fail.

上記本発明の構成によれば、次の如き作用を有する。送
受信アンテナ部および送受信機部においては、各々2つ
の送信アンテナと受信アンテナの投射パターンを用いて
4象限方向の合成パターンを構成させる。また送信アン
テナの上下各々から2つの擬似ランダムコードA,Bを個
別に変調し、RF電波を発射させる。
The configuration of the present invention has the following effects. In each of the transmitting / receiving antenna section and the transmitting / receiving section, a projection pattern of two transmitting antennas and two receiving antennas is used to form a composite pattern in the four-quadrant direction. In addition, two pseudo random codes A and B are individually modulated from the upper and lower sides of the transmitting antenna, and RF radio waves are emitted.

左右受信アンテナの受信出力を時分割して切替えずに、
時間的に連続して左右2系統でホモダイン検波させる。
Without switching the reception output of the left and right receiving antennas in time division,
Homodyne detection is performed on the left and right lines continuously in terms of time.

左右ホモダイン検波用復調器へのローカル信号はそれぞ
れアイソレーションのとれた分配器(25〜30dB以上)を
用いて、左右受信信号の分離を良くする。
For the local signals to the left and right homodyne detection demodulators, a splitter (25 to 30 dB or more) with good isolation is used to improve the separation of the left and right received signals.

左右の受信信号はそれぞれの電力分配され、2つの擬似
ランダムコードA,Bにより相関を行って、4方向のビー
ム信号を直流電圧で連続して出力させる。
The received signals on the left and right are distributed to respective powers, correlation is performed by the two pseudo random codes A and B, and beam signals in four directions are continuously output as a DC voltage.

象限判定部においては、 4方向のビーム出力信号の一つは左右夫々無相関信号を
用いて比較し、目標反射信号があることを瞬時に検知
し、トリガーパルスによりラッチ信号を送出させる。
In the quadrant determination unit, one of the beam output signals in the four directions is compared using left and right uncorrelated signals, and it is instantly detected that there is a target reflection signal, and a latch signal is transmitted by a trigger pulse.

もう一つの4方向のビーム出力信号は、各々のビームの
隣り合った象限対の受信レベルを比較し、目標の存在象
限範囲を正確に判定して2値信号として出力させる。
The beam output signals in the other four directions compare the reception levels of adjacent quadrant pairs of the respective beams to accurately determine the target quadrant range and output them as binary signals.

目標を瞬時に検知したラッチ信号と各ビームの信号レベ
ルを比較した2値信号とにより、目標存在象限を判定
し、目標象限信号を出力させる。
The target existence quadrant is determined by the latch signal that instantaneously detects the target and the binary signal that compares the signal levels of the respective beams, and the target quadrant signal is output.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例としての象限識別機能をもつレーダ装
置を第1図に示す。
FIG. 1 shows a radar apparatus having a quadrant identification function as an embodiment of the present invention.

送受信アンテナ部10は一対の送信アンテナT(上)11、
T(下)12と一対の受信アンテナR(左)13、R(右)
14とにより構成される。
The transmission / reception antenna unit 10 includes a pair of transmission antennas T (upper) 11,
T (bottom) 12 and a pair of receiving antennas R (left) 13 and R (right)
It is composed of 14 and.

送受信機部100のRF発振器15の発振波は分配器16を介し
て一対の変調器17,18に送信され、擬似ランダムコード
発生器24からの擬似ランダムコードA,Bの信号により各
々変調されて、被変調波は夫々送信アンテナT(上)1
1、T(下)12から放射される。一方、一対の受信アン
テナR(左)13、R(右)14により捕捉された受信入力
は各々復調器I20、復調器II21へ送信される。この各々
の復調入力は分配器19により2分配されたRF発振器15か
らの出力とによりホモダイン検波されて復調され、それ
ぞれの電力分配器I22、電力分配器II23に送られる。
The oscillation wave of the RF oscillator 15 of the transceiver unit 100 is transmitted to the pair of modulators 17 and 18 via the distributor 16, and is modulated by the pseudo random code A and B signals from the pseudo random code generator 24, respectively. , The modulated waves are transmitted antenna T (upper) 1
It is emitted from 1, T (bottom) 12. On the other hand, the reception inputs captured by the pair of reception antennas R (left) 13 and R (right) 14 are transmitted to the demodulator I20 and the demodulator II21, respectively. Each demodulation input is homodyne detected by the output from the RF oscillator 15 divided into two by the distributor 19, demodulated, and sent to each of the power distributor I22 and power distributor II23.

分配器19は復調器I,II間のアイソレーション、例えば25
〜30dB以上を取るためにハイブリッド分配器などを用い
て受信用アンテナの左、右の分離を行う。
The distributor 19 is an isolation between the demodulators I and II, for example, 25
In order to obtain ~ 30dB or more, the left and right receiving antennas are separated using a hybrid distributor.

電力分配器I22で3分配された受信信号は、第2図に示
す送受信アンテナパターンに於いて、受信アンテナR
(右)14の出力は送信アンテナ・パターンT(上)、T
(下)と受信アンテナ・パターンR(右)の合成受信パ
ターンであり、ビーム1とビーム4の信号が含まれる。
相関器31,32,33では従来公知の相関方法により、RF発振
信号の変調に用いた基準擬似ランダム・コードA,Bとい
ずれかの基準と同一のコードでかつ1ビット遅れのコー
ドとで相関され低減フィルタLPFを介して出力される。
The received signal divided into three by the power distributor I22 is received by the receiving antenna R in the transmitting / receiving antenna pattern shown in FIG.
(Right) The output of 14 is the transmit antenna pattern T (top), T
This is a combined reception pattern of (bottom) and reception antenna pattern R (right), and includes the signals of beam 1 and beam 4.
In the correlators 31, 32 and 33, the reference pseudo-random codes A and B used for modulation of the RF oscillation signal and the code which is the same as one of the references and is delayed by 1 bit are correlated by the conventionally known correlation method. It is then output through the reduction filter LPF.

従って相関器31は擬似ランダムコードAの相関信号を用
いてビーム4の出力信号として低域フィルタ311を介し
て象限判定部400に入力する。同様に相関器32は擬似ラ
ンダム・コードBの相関信号でビーム1の出力信号とし
て低域フィルタLPF321を介して象限判定部400に入力す
る。また、電力分配器II23で3分配された受信信号は第
2図に示す送受信アンテナR(左)13の出力で送信アン
テナ・パターンT(上)、T(下)と受信アンテナ・パ
ターンR(左)との合成受信パターンでビーム2とビー
ム3の信号が含まれ相関器34,35,36を用いて上記と同様
に相関がとられ、相関器34はビーム3の出力信号を、相
関器35はビーム2の出力信号として各々低域フィルタを
介して象限判定部400に入力される。
Therefore, the correlator 31 inputs the output signal of the beam 4 to the quadrant determination unit 400 via the low pass filter 311 using the correlation signal of the pseudo random code A. Similarly, the correlator 32 inputs the correlation signal of the pseudo-random code B as the output signal of the beam 1 to the quadrant determination unit 400 via the low pass filter LPF321. The received signal divided into three by the power distributor II23 is the output of the transmitting / receiving antenna R (left) 13 shown in FIG. 2 and the transmitting antenna patterns T (upper) and T (lower) and the receiving antenna pattern R (left). ) And the signals of the beam 2 and the beam 3 are included in the combined reception pattern and correlated in the same manner as above using the correlators 34, 35 and 36, and the correlator 34 compares the output signal of the beam 3 with the correlator 35. Are input to the quadrant decision unit 400 via the low-pass filters as output signals of beam 2.

各ビームの出力信号は各々の象限方向の検出信号である
が、象限判定部400においては所定の設定及び正確な象
限の判定を行い、象限検知信号として出力端X〜X
に出力する。
The output signal of each beam is a detection signal in each quadrant direction, but the quadrant determination unit 400 performs predetermined setting and accurate quadrant determination, and outputs the quadrant detection signals as output terminals X 1 to X 4.
Output to.

擬似ランダムコードA,Bで変調した送信信号が上下の送
信アンテナから放射され、目標物体から反射して来た受
信信号は左右の受信アンテナで受信する。その受信信号
は目標物体までの往復の伝搬距離に相当する時間に、例
えば擬似ランダム・コード発生器24内で1ビット遅延さ
せた擬似ランダムコードAにより相関器31,32,34,35で
相関がとられる。
The transmission signals modulated by the pseudo random codes A and B are radiated from the upper and lower transmission antennas, and the reception signals reflected from the target object are received by the left and right reception antennas. The received signal is correlated by the correlator 31, 32, 34, 35 by the pseudo random code A delayed by 1 bit in the pseudo random code generator 24 at a time corresponding to the round-trip propagation distance to the target object. Be taken.

相関器において擬似ランダムコードA,B夫々にして位相
が合った場合信号として極めて高い相関出力信号が発生
される。相関器33,36に於いては1ビット位相を進ませ
た擬似ランダム・コードにより相関を取るため他の擬似
ランダム・コードまたは1ビット以上位相がはずれた符
号に対しては極めて低いレベルの相関出力しか発生しな
い。これを非相関信号と称する。この原理については、
例えば、文献“SPREAD SPECTRUM SYSTEMS, R. C.
DIXON著”に記述されている。本発明はこの原理を利用
している。
When the pseudo random codes A and B are in phase with each other in the correlator, an extremely high correlation output signal is generated as a signal. Correlators 33 and 36 take correlation by a pseudo-random code with a 1-bit phase advance, so extremely low-level correlation output for other pseudo-random codes or codes that are out of phase by 1 bit or more. Only happens. This is called a decorrelation signal. For this principle,
For example, the document “SPREAD SPECTRUM SYSTEMS, RC
DIXON, "The present invention utilizes this principle.

無相関信号とはコード(擬似ランダムコード)を2分配
し、一方はそのまま、他方は遅延回路を介して相関処理
をした場合、±1ビットの位相差(時間差)であれば相
関出力が得られそれ以外の位相差(時間差)では何も相
関出力が得られない信号のことである。つまり目標物体
が設定した距離内に存在するか否かは送信アンテナ→目
標→受信アンテナ間を伝搬してくるコードと、送受信機
の中で強制的に遅延させたコードとの相関処理により求
めるが、目標の電波反射係数がばらつくため、絶対値と
してのスレッショルドを用いては特定できない。そこで
無相関信号をスレッショルドに利用すれば、受信電力の
強弱に対しても相対的に判断できることになる。ここで
使用するコード(擬似ランダムコード)とはM系列に代
表されるコードがよく知られている。
When a code (pseudo-random code) is divided into two, and the other is subjected to correlation processing through the delay circuit, the correlation output is obtained if the phase difference (time difference) is ± 1 bit. It is a signal for which no correlation output is obtained with any other phase difference (time difference). In other words, whether or not the target object exists within the set distance is determined by the correlation process between the code propagating between the transmitting antenna, the target, and the receiving antenna, and the code forcibly delayed in the transceiver. Since the target radio wave reflection coefficient varies, it cannot be specified using the threshold as an absolute value. Therefore, if the uncorrelated signal is used for the threshold, it is possible to make a relative judgment even with respect to the strength of the received power. As the code (pseudo random code) used here, a code represented by the M series is well known.

したがって、無相関信号は本装置内のノイズあるいは外
部からの妨害信号との相関のとれない非相関の信号、す
なわち無相関信号であり、この無相関信号は本装置内外
の電気的ノイズ環境に応じたアダプティブなスレッショ
ルドレベルを持った信号として信号検知機No.1におい
てビーム4とビーム1の相関信号の各々と比較し、相関
信号は目標に対する往復距離がコードの1ビットの伝搬
距離以内に接近した時の相関信号であり、目標が設定範
囲内に位置し、その目標が電波を反射しているならば検
知信号が出力されてトリガーパルス発生器42に送られ
る。
Therefore, the uncorrelated signal is a non-correlated signal that does not correlate with noise inside the device or an interfering signal from the outside, that is, a non-correlated signal, and the uncorrelated signal depends on the electrical noise environment inside and outside the device. As a signal with an adaptive threshold level, it was compared with each of the correlation signals of beam 4 and beam 1 in the signal detector No. 1, and the correlation signal approached within the propagation distance of 1 bit of the code in the round trip distance to the target. If the target is located within the set range and the target reflects radio waves, a detection signal is output and sent to the trigger pulse generator 42.

このうち、相関出力信号は信号比較器のコンパレータに
より直流電圧のビーム信号を比較し象限判定器に送出さ
れてトリガーパルス発生器からのラッチ信号により保持
され、目標存在方向の出力信号の状態を2値信号により
象限判定器から出力させる。
Among them, the correlation output signal is compared with the beam signal of the DC voltage by the comparator of the signal comparator, is sent to the quadrant determiner, is held by the latch signal from the trigger pulse generator, and the state of the output signal in the target presence direction is set to 2 Output from the quadrant determiner by a value signal.

上記象限判定部400の動作の詳細について述べる。Details of the operation of the quadrant determination unit 400 will be described.

信号検知器No.1 40においては、ビーム4とビーム1
の相関信号の各々と相関器33からの無相関信号を比較
し、相関信号は目標に対する往復距離がコードの1ビッ
トの伝播距離以内に接近した時の相関信号であり、目標
が設定範囲内に位置し、その目標が電波を反射している
ならば検知信号が出力されてトリガ・パルス発生器42に
送られる。同様に信号検知器No.2,41においてビーム3
とビーム2の検知信号がトリガ・パルス発生器に送られ
る。トリガ・パルス発生器42はビーム1〜4のいずれか
で目標を検知した瞬間の検出信号が入力すると、トリガ
・パルスが発生され、ラッチ信号が象限判定器44に送ら
れ、各相関分の信号比較器43からの出力信号を保持す
る。
In signal detector No. 1 40, beam 4 and beam 1
Each of the correlation signals of 1 and the non-correlation signal from the correlator 33 are compared, and the correlation signal is a correlation signal when the round trip distance to the target approaches within the propagation distance of 1 bit of the code, and the target is within the setting range. If it is located and its target reflects radio waves, a detection signal is output and sent to the trigger pulse generator 42. Similarly, beam detector 3 is used for signal detectors No. 2 and 41.
And the detection signal of beam 2 is sent to the trigger pulse generator. When the detection signal at the moment when the target is detected by any of the beams 1 to 4 is input to the trigger pulse generator 42, a trigger pulse is generated, a latch signal is sent to the quadrant determiner 44, and a signal for each correlation is generated. The output signal from the comparator 43 is held.

信号比較器43は各ビーム1〜4の相関出力信号が直流電
圧で入力される。各ビーム1〜4の出力信号は第2図
(3)の合成受信パターンに示す如く目標物体の方向に
対する直流電圧信号1〜4であり、各ビーム1〜4の隣
り合った象限I,II,III,IVの対の信号電圧レベル、例
えば象限IV,Iのビーム4とビーム1の相関出力のビーム
4信号とビーム1信号の直流電圧レベルの比較を行う。
The correlation output signals of the beams 1 to 4 are input to the signal comparator 43 as a DC voltage. The output signals of the beams 1 to 4 are DC voltage signals 1 to 4 in the direction of the target object as shown in the combined reception pattern of FIG. 2C, and the adjacent quadrants I, II of the beams 1 to 4 are A comparison is made of the signal voltage levels of the pair III and IV, for example, the DC voltage levels of the beam 4 signal and the beam 1 signal of the correlation output of the beams 4 and 1 of the quadrants IV and I.

この信号比較器43は、通例用いられているコンパレータ
回路で較正され、第3図に示す如く例えば、ビーム4信
号とビーム1信号の信号レベルを直流電圧で比較し、ビ
ーム4信号の直流電圧が高ければコンパレータ回路II43
2の出力は2値信号の0の出力信号が、ビーム1信号が
高ければ1が出力信号として象限判定器44におくられ
る。同様に、ビーム2信号とビーム3信号はコンパレー
タ回路I431で、ビーム4信号とビーム3信号はコンパレ
ータ回路III433で、ビーム1信号とビーム2信号では、
コンパレータ回路IV434で電圧比較を行い、それぞれの
2値信号出力として象限判定器44におくられる。この直
流電圧レベルでの比較精度はレベル差約0.5dB以内で比
較検出されることが試験結果により得られている。
The signal comparator 43 is calibrated by a commonly used comparator circuit, and as shown in FIG. 3, for example, the signal levels of the beam 4 signal and the beam 1 signal are compared by a DC voltage, and the DC voltage of the beam 4 signal is If higher, comparator circuit II43
As for the output of 2, the output signal of 0 of the binary signal is sent to the quadrant determiner 44 as the output signal of 1 if the beam 1 signal is high. Similarly, the beam 2 signal and the beam 3 signal are in the comparator circuit I431, the beam 4 signal and the beam 3 signal are in the comparator circuit III433, and the beam 1 signal and the beam 2 signal are
The comparator circuit IV434 compares the voltages and outputs the binary signal to the quadrant determiner 44. Test results show that the comparison accuracy at this DC voltage level is detected within a level difference of about 0.5 dB.

象限判定器44はコンパレータ回路I〜IV431〜434からの
2値信号をトリガーパルス発生器42からの目標を検知し
た瞬時のラッチ信号により、第4図に示す例の如くコン
パレータ出力信号I〜IVの2値信号を保持し、その信号
の保持様態により目標物体の存在象限を判定する。目標
物体の存在象限に対するコンパレータ回路の出力信号状
態と目標物体の存在象限との関係は第5図に示される如
くである。例えば、象限IVに目標物体が存在すればコン
パレータ回路IIとIIIの出力信号は0の2値信号で、コ
ンパレータ回路IとIVは1の2値信号となる。
The quadrant determiner 44 uses the binary signals from the comparator circuits I to IV 431 to 434 by the instantaneous latch signal from the trigger pulse generator 42 when the target is detected, and outputs the comparator output signals I to IV as shown in the example of FIG. The binary signal is held, and the existence quadrant of the target object is determined according to the manner of holding the signal. The relationship between the output signal state of the comparator circuit and the existence quadrant of the target object with respect to the existence quadrant of the target object is as shown in FIG. For example, if a target object is present in quadrant IV, the output signals of comparator circuits II and III are binary signals of 0, and comparator circuits I and IV are binary signals of 1.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、4方向のビーム検出信号を用い、スイ
ッチング機構を用いることなく、目標を瞬時に検知し、
各ビーム検出信号レベルを比較し、目標の象限検知の断
続時間のない連続応答による象限判定が行われ、目標検
知の応答性を向上させることができる。
According to the present invention, a beam detection signal in four directions is used to instantly detect a target without using a switching mechanism,
By comparing the beam detection signal levels with each other, quadrant determination is performed by continuous response with no interruption time of target quadrant detection, and the responsiveness of target detection can be improved.

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

第1図は本発明の一実施例としての方向識別レーダ装置
の全体構成を示す図、 第2図は、第1図の送受信アンテナにより合成される送
信アンテナパターン、 受信アンテナパターン、および合成受信パターンと目標
物体の方向を示す図、 第3図は、第1図装置における信号比較器を示す図、 第4図は第3図の装置の動作を説明するための信号波形
図、 第5図はコンパレータ出力と存在象限の関係を示す図、 第6図は従来形の装置を示す図、 である。 10…送受信アンテナ部、11,12…送信アンテナ、 13,14…受信アンテナ、15…RF発振器、 16…分配器、17,18…変調器、 19…分配器、20,21…復調器、 22,23…電力分配器、24…擬似ランダムコード発生器、 25…電圧制御発振器、31,32,33,34,35,36…相関器、 311〜361…低域フィルタ、40,41…信号検知器、 42…トリガ・パルス発生器、43…信号比較器、 44…象限判定部器、100…送受信機部、 400…象限判定部。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a direction identification radar device as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transmission antenna pattern, a reception antenna pattern, and a synthetic reception pattern synthesized by the transmission / reception antennas of FIG. And FIG. 3 is a diagram showing the direction of the target object, FIG. 3 is a diagram showing a signal comparator in the device of FIG. 1, FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the device of FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the comparator output and the existing quadrant, and FIG. 6 is a diagram showing a conventional type device. 10 ... Transmission / reception antenna section, 11,12 ... Transmission antenna, 13,14 ... Reception antenna, 15 ... RF oscillator, 16 ... Distributor, 17,18 ... Modulator, 19 ... Distributor, 20,21 ... Demodulator, 22 , 23 ... Power distributor, 24 ... Pseudo random code generator, 25 ... Voltage controlled oscillator, 31, 32, 33, 34, 35, 36 ... Correlator, 311-361 ... Low pass filter, 40, 41 ... Signal detection 42 ... Trigger / pulse generator, 43 ... Signal comparator, 44 ... Quadrant judging unit, 100 ... Transceiver unit, 400 ... Quadrant judging unit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】各々2個の送信用アンテナ及び受信用アン
テナを90°間隔で送信・受信用交互に配列し送受信合成
パターンを得るアンテナ部(10)、 RF発振器(15)の出力を第1の分配器(16)を介して第
1、第2の変調器に入力し、擬似ランダムコード発生器
(24)からの第1、第2の擬似ランダムコードにより変
調して送信アンテナに送る第1、第2の変調器(17,1
8)と、上記RF発振器の出力を第2の分配器(19)を介
して復調器に送り2個の受信用アンテナからの受信信号
を復調する第1、第2の復調器(20,21)と、上記第1
の復調器の出力を分配して第1、第2、第3の相関器
(31,32,33)に送る第1の電力分配器(22)と、上記第
2の復調器の出力を分配して第4、第5、第6の相関器
(34,35,36)に送る第2の電力分配器(23)と、上記第
1の電力分配器の出力を上記擬似ランダムコード発生器
(24)からの第1、第2の擬似ランダムコードで相関を
とって各々低域フィルタを介してビーム信号4、及び、
ビーム信号1として出力する第1、第2の相関器と、上
記第1の電力分配器の出力を上記第1または第2の擬似
ランダムコードより1ビット進んだ第3の擬似ランダム
コードで相関をとって低域フィルタを介して第1の非相
関信号として出力する第3の相関器と、上記第2の電力
分配器の出力を上記擬似ランダムコード発生器(24)か
らの第1、第2の擬似ランダムコードで相関をとって各
々低域フィルタを介してビーム信号3、及び、ビーム信
号2として出力する第4、第5の相関器と、上記第2の
電力分配器の出力を上記第1または第2の擬似ランダム
コードより1ビット進んだ第3の擬似ランダムコードで
相関をとって低域フィルタを介して第2の非相関信号と
して出力する第6の相関器からなる送受信機部(10
0)、 上記ビーム信号4、ビーム信号1、及び、第1の非相関
信号との比較により目標が象限範囲内に存在することを
検知する第1の信号検知器(40)と、上記ビーム信号
2、ビーム信号3、及び、第2の非相関信号との比較に
より目標が象限範囲内に存在することを検知する第2の
信号検知器(41)と、上記第1、第2の信号検知器の出
力からのトリガーパルスによりラッチ信号を送出するト
リガーパルス発生器(42)と、隣合った象限方向に対応
する各々2つの上記ビーム信号を比較して目標の存在象
限範囲を判定し2値信号として出力する信号比較器(4
3)と、上記2値信号を上記トリガーパルス発生器から
のラッチ信号により保持し、その信号保持状態に応じて
目標存在象限を判定し目標象限信号を出力する象限判定
器(44)とからなる象限判定部(400)、 とを具備することを特徴とする方向識別レーダ装置。
1. An antenna section (10) for obtaining transmission / reception combined patterns by alternately arranging two transmitting antennas and two receiving antennas at 90 ° intervals alternately for transmitting and receiving, and outputs the outputs of an RF oscillator (15) first. 1 is inputted to the first and second modulators via the distributor (16), modulated by the first and second pseudo random codes from the pseudo random code generator (24) and sent to the transmitting antenna. , The second modulator (17,1
8) and the output of the RF oscillator to the demodulator via the second distributor (19) to demodulate the received signals from the two receiving antennas, the first and second demodulators (20, 21). ) And the first
The output of the second demodulator is distributed and the output of the second demodulator is distributed to the first power distributor (22) which is sent to the first, second and third correlators (31, 32, 33). Then, the second power distributor (23) to be sent to the fourth, fifth and sixth correlators (34, 35, 36) and the output of the first power distributor are transferred to the pseudo random code generator ( 24) from which the first and second pseudo-random codes are correlated and the beam signal 4 is respectively passed through the low-pass filter, and
The first and second correlators that output the beam signal 1 and the output of the first power distributor are correlated by a third pseudo random code that is one bit ahead of the first or second pseudo random code. A third correlator that outputs a first decorrelation signal through a low-pass filter and outputs of the second power distributor from the pseudo random code generator (24) The fourth and fifth correlators that correlate with the pseudo random code of the above and output as beam signal 3 and beam signal 2 through the respective low-pass filters and the output of the second power distributor are the above-mentioned A transmitter / receiver unit including a sixth correlator that correlates with a third pseudo-random code that is one bit ahead of the first or second pseudo-random code and outputs the result as a second decorrelation signal through a low-pass filter ( Ten
0), a first signal detector (40) for detecting the presence of a target in a quadrant by comparing the beam signal 4, the beam signal 1, and the first decorrelation signal, and the beam signal. 2, a beam signal 3, and a second signal detector (41) for detecting the presence of a target in a quadrant by comparison with the second decorrelation signal, and the first and second signal detection. A trigger pulse generator (42) that sends out a latch signal by a trigger pulse from the output of the detector is compared with each of the above two beam signals corresponding to the adjacent quadrant directions, and the target quadrant range is judged to be a binary value. Signal comparator to output as a signal (4
3) and a quadrant determiner (44) that holds the binary signal by a latch signal from the trigger pulse generator, determines a target existing quadrant according to the signal holding state, and outputs a target quadrant signal. A direction identification radar device comprising: a quadrant determination section (400).
【請求項2】左右受信アンテナの受信出力を時分割して
切替えることなく連続的に左右2系統でホモダイン検波
を少なくとも2個の復調器を用いて行う、請求項1記載
の方向識別レーダ装置。
2. The direction identifying radar apparatus according to claim 1, wherein homodyne detection is continuously performed by two demodulators on the right and left sides without switching the reception outputs of the left and right receiving antennas in a time division manner.
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