JP2000206233A - Echo eliminating method of radar - Google Patents

Echo eliminating method of radar

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JP2000206233A
JP2000206233A JP11006737A JP673799A JP2000206233A JP 2000206233 A JP2000206233 A JP 2000206233A JP 11006737 A JP11006737 A JP 11006737A JP 673799 A JP673799 A JP 673799A JP 2000206233 A JP2000206233 A JP 2000206233A
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JP
Japan
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radar
pulse
signal
circuit
echo
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JP11006737A
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Japanese (ja)
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Shigeru Kurihara
滋 栗原
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable ensuring a long reduced distance when a radar wave of short pulse width which realizes high resolution is used by suppressing influence of a second period echo in a pulse radar. SOLUTION: A reflected wave shown in (1) is decomposed into a component of short pulse shown in (2) and a component of long pulse shown in (3), and logic product of them is obtained. As the result, the component of a second period echo is eliminated and an output waveform shown in (4) is obtained. Based on the output waveform, a video signal to be inputted in a display unit is formed. Thereby the influence of the second period echo is effectively suppressed, and compatibility of the resolution of a radar and the reduced distance which shows the observation range of the radar can be easily realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電波などを反射を
利用して対象物の方位や対象物までの距離を測定するレ
ーダに関するもので、特に電波などの発射方向を周期的
に変化させ、対象表面で断続的に反射した電波などが戻
ってくるレーダにおいて、対象を鮮明に補足する技術に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar for measuring an azimuth of an object and a distance to the object by using reflection of radio waves and the like. The present invention relates to a technique for clearly capturing a target in a radar in which radio waves and the like intermittently reflected on the target surface return.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にレーダの性能を考えるうえで、よ
り遠くの範囲まで、より鮮明に対象を補足する、という
ことが、きわめて重要なポイントである。このうち、よ
り遠くの範囲まで、という点は、換算距離を長くする、
ということになる。この換算距離は、
2. Description of the Related Art In general, when considering the performance of a radar, it is extremely important to capture objects more clearly in a farther range. Of these points, the longer the distance, the longer the conversion distance,
It turns out that. This conversion distance is

【0003】Rmax(m)=T(μs)×150
(m) T;レーダ繰り返し周期
Rmax (m) = T (μs) × 150
(M) T: radar repetition period

【0004】なる式によって、レーダ繰り返し周期に基
づいて一義的に決定される。この換算距離は、繰り返し
周期に電波が往復する距離であり、電波がレーダから発
射されて対象で反射し、再びレーダに到達するまでに、
繰り返し周期より短い時間しか要しないために、可能な
距離の最大値を示すものである。この換算距離を超えて
遠方に対象が存在する場合には、レーダから発射された
電波は繰り返し周期以内の時間では再びレーダに到達で
きない。レーダ繰り返し周期とは、特定の方向に電波を
発射してから、時間の経過とともに電波の発射方向を変
化させ、次に同じ方向に電波を発射するまでの時間を指
す。
[0004] The following equation uniquely determines the radar repetition period. This conversion distance is the distance that the radio wave reciprocates in the repetition cycle. The radio wave is emitted from the radar, reflected by the target, and reaches the radar again.
Since only a shorter time than the repetition period is required, the maximum value of the possible distance is shown. If the target exists far beyond this conversion distance, the radio wave emitted from the radar cannot reach the radar again within a time within the repetition period. The radar repetition period refers to the time from the emission of a radio wave in a specific direction, the change of the emission direction of the radio wave with the passage of time, and the next emission of the radio wave in the same direction.

【0005】この換算距離は、いわゆる第2周期エコー
の発生を回避できる距離範囲を、示すものである。第2
周期エコーとは、レーダから発射された電波が対象で反
射して、繰り返し周期を経過してのちにレーダに再び到
達することを指す。このような現象が起こると、レーダ
では到達した電波が繰り返し周期以前に発射されたもの
か、繰り返し周期を経て再度発射されたものかを判断で
きず、レーダから対象までの距離の測定を誤ることにな
る。このような誤りを防ぐ目的で、対象から発射された
電波が繰り返し周期をよりも短い時間でレーダに再び到
達する程度に、レーダがカバーする換算距離を抑制する
ことによって、対象で反射した電波が第2周期エコーと
なることを防ぐものである。
[0005] The converted distance indicates a distance range in which generation of a so-called second period echo can be avoided. Second
The periodic echo indicates that a radio wave emitted from a radar is reflected by an object and reaches the radar again after a repetition of a period. When such a phenomenon occurs, the radar cannot determine whether the arriving radio wave was emitted before the repetition period or was re-emitted after the repetition period, and erroneously measured the distance from the radar to the target become. In order to prevent such errors, by suppressing the reduced distance covered by the radar to the extent that the radio waves emitted from the object reach the radar again in a shorter period of the repetition period, the radio waves reflected by the object are reduced. This is to prevent a second-cycle echo from occurring.

【0006】一方、より鮮明に対象を補足する、という
点は、レーダヒット数を多くする、ということになる。
レーダヒット数とは、レーダから特定の方向に発射され
た電波が、対象表面で反射してレーダに到達する回数で
ある。すなわち、レーダが対象の方向を向いている間
に、繰り返し周期ごとに発射された電波が対象で反射し
てレーダに再び到達する過程を、何回反復するか、とい
うことである。この反復回数が多いほど、対象に関する
情報量を多く集めることができて、より鮮明に対象を補
足することが可能になる。
On the other hand, the point that the target is more clearly captured means that the number of radar hits is increased.
The number of radar hits is the number of times that a radio wave emitted from a radar in a specific direction is reflected on a target surface and reaches the radar. That is, how many times the radio wave emitted at each repetition period is reflected by the target and reaches the radar again while the radar is facing the target is repeated. As the number of repetitions increases, the amount of information on the object can be collected more, and the object can be complemented more clearly.

【0007】このレーダヒット数を多くするためには、
第1にレーダの回転数を少なくして、時間の経過に伴う
電波の発射方向の変化を少なくすること、第2にビーム
幅を広くして、電波の発射方向が変化しても依然として
特定方向の対象に電波が到達するようにすること、第3
に繰り返し周期を長くして、繰り返し周期を経過しない
うちに対象表面で反射した電波がレーダに到達するよう
にすること、が挙げられる。この3つの対策のうち、第
3の繰り返し周期を長くすることは、上述の換算距離を
長くするためにも、有効である。
In order to increase the number of radar hits,
The first is to reduce the change in the direction of emission of radio waves with the passage of time by reducing the number of revolutions of the radar. The second is to increase the beam width so that the direction of emission of the radio waves still changes in a specific direction. The radio wave to reach the target of the third,
In this case, the repetition period is lengthened so that the radio wave reflected on the target surface reaches the radar before the repetition period elapses. Increasing the third repetition period among these three measures is also effective for increasing the conversion distance.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ここで、冒頭に述べた
ように、より遠くの範囲まで、より鮮明に対象を補足す
る、という性能を向上させようとすると、繰り返し周期
の設定に二律背反を生じるため、このふたつの性能の両
立が困難になる、という問題が存在する。すなわち、ま
ず、より遠くの範囲まで、ということは、上述の換算距
離を長くすることに他ならず、このためには、繰り返し
周期を長くとって、電波がレーダと対象との間を往復す
るために長い時間を許容することが、必要となる。
Here, as described at the beginning, if the performance of capturing the object more clearly in a farther range is to be improved, the setting of the repetition period is inconsistent. Therefore, there is a problem that it is difficult to balance these two performances. That is, firstly, to a farther range is nothing less than increasing the above-mentioned conversion distance, and for this purpose, the radio wave reciprocates between the radar and the target with a long repetition period. Therefore, it is necessary to allow a long time.

【0009】ところが次に、より鮮明に対象を補足する
ためには、上述のレーダヒット数を増加させることが必
要であり、このためには、レーダの電波発射方向が対象
の方向である間に、電波を多数回発射すること、換言す
れば繰り返し周波数を高くすることが、必要となる。こ
れはとりも直さず、繰り返し周期を短くすることが必
要、という意味になる。このように、より遠くまで、よ
り鮮明に、とレーダの性能を向上させるためには、繰り
返し周期の設定に二律背反を生じ、性能の向上が困難に
なる、という問題がある。
However, in order to more clearly capture the target, it is necessary to increase the number of radar hits described above. To this end, while the radar emission direction is the target direction, It is necessary to emit radio waves many times, in other words, to increase the repetition frequency. This means that it is necessary to shorten the repetition period without correcting it. As described above, in order to improve the performance of the radar more clearly and farther, there is a problem that the setting of the repetition period is inconsistent, and it is difficult to improve the performance.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する手
段として、本発明においては、互いに同期した長短2種
類のパルスを生成する手段と、これらのパルスを送信す
る手段と、対象で反射した長短2種類のパルスを受信す
る手段と、これらのパルスの論理積を求める手段と、求
められた論理積の信号をもとに、ビデオ信号を生成する
手段とを設けたものである。
As means for solving the above-mentioned problems, in the present invention, means for generating two kinds of long and short pulses synchronized with each other, means for transmitting these pulses, and means for reflecting the reflected light from an object are provided. There are provided means for receiving two types of long and short pulses, means for calculating the logical product of these pulses, and means for generating a video signal based on the obtained logical product signal.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、詳細に説明する。図1に、本発明の実施に好適な
構成の概要を、例示する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. FIG. 1 illustrates an outline of a configuration suitable for carrying out the present invention.

【0012】図1において、1はレーダ空中線である。
このレーダ空中線1は、本例においてはレーダ波の送信
/受信の両方を受け持つ。2はデュプレクサである。こ
のデュプレクサ2は、レーダ空中線1に接続され、ひと
つのレーダ空中線1で送信・受信の両方をこなすための
信号の整理を行う。すなわち、レーダ送受信機の後述す
る送信側回路から送られてくる信号を、レーダ空中線1
に送り、逆にレーダ空中線1に入射したレーダ波信号
を、レーダ送受信機のやはり後述する受信側回路に送る
役割を果たす。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a radar antenna.
The radar antenna 1 in this example is responsible for both transmission and reception of radar waves. 2 is a duplexer. The duplexer 2 is connected to the radar antenna 1 and arranges signals for performing both transmission and reception with one radar antenna 1. That is, a signal transmitted from a transmission side circuit of the radar transceiver described later is transmitted to the radar antenna 1
And, on the contrary, plays a role of sending a radar wave signal incident on the radar antenna 1 to a receiver side circuit of the radar transceiver which will also be described later.

【0013】以下、まず送信側回路について説明する。
3は送信機であり、パルス波を変調して、レーダ空中線
1からレーダ波、すなわち電波として送信可能な形態の
電気信号を生成する。駆動回路A4aおよび駆動回路B
4bで生々されたパルス波は、それぞれ送信機3に入力
する。4aおよび駆動回路B4bはいずれも駆動回路で
あり、それぞれパルス波を生成する。この駆動回路A4
aおよび駆動回路B4bが生成するパルス波のパルス幅
は、異なっている。このパルス幅については、後に詳述
する。5は同期回路であり、同期信号を発生する。この
同期信号は、駆動回路A4aおよび駆動回路B4bにそ
れぞれ入力する。駆動回路A4aおよび駆動回路B4b
では、同期回路5からの同期信号に基づいて、それぞれ
パルス波を生成する。ここで駆動回路A4aと駆動回路
B4bとに入力する同期信号は全く同じものであり、そ
の結果駆動回路A4aで生成されるパルス波と駆動回路
B4bで生成されるパルス波とは、同期する。なお、そ
れぞれの回路の構成の詳細については、当業者にとって
は周知の範囲に属すると思われるため、説明を省略す
る。
Hereinafter, the transmitting side circuit will be described first.
A transmitter 3 modulates a pulse wave to generate a radar wave, that is, an electric signal that can be transmitted as a radio wave from the radar antenna 1. Drive circuit A4a and drive circuit B
The pulse waves generated in 4b are respectively input to the transmitter 3. The drive circuit 4a and the drive circuit B4b are both drive circuits, and each generate a pulse wave. This drive circuit A4
a and the pulse widths of the pulse waves generated by the drive circuit B4b are different. This pulse width will be described later in detail. Reference numeral 5 denotes a synchronization circuit that generates a synchronization signal. This synchronization signal is input to each of the driving circuits A4a and B4b. Drive circuit A4a and drive circuit B4b
Then, a pulse wave is generated based on the synchronization signal from the synchronization circuit 5. Here, the synchronization signals input to the driving circuits A4a and B4b are exactly the same, and as a result, the pulse wave generated by the driving circuit A4a and the pulse wave generated by the driving circuit B4b are synchronized. The details of the configuration of each circuit are considered to be in a range well known to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.

【0014】次に、受信側回路について説明する。6は
受信選択回路であり、レーダ空中線1からデュプレクサ
2を介して入力した受信信号を、パルス幅に応じて分解
する。ここでいう受信信号とは、対象で反射したレーダ
波を、レーダ空中線1によって受信したものである。こ
の受信選択回路6は、前述した同期回路5の出力信号を
受信しており、この同期回路5からの信号に応じて、受
信信号を次に述べる受信回路7aおよび7bに振り分け
る。ここでいう同期回路5からの信号は、駆動回路A4
a、駆動回路B4bに送られるものと全く同じ信号であ
る。送信側へ送られる同期信号と受信側へ送られる同期
信号とが全く同じであるのに対して、受信信号はレーダ
波がレーダ空中線1と図示しない対象との間を往復する
時間の分だけ送信信号から遅れていることになる。しか
し、実際にはその遅れは信号のパルス幅などに比べて無
視できるほど小さいものである。そのため、送信側回路
と受信側回路とで同じ同期信号を用いても、実際に問題
を生じるものではない。
Next, the receiving circuit will be described. Reference numeral 6 denotes a reception selection circuit which decomposes a reception signal input from the radar antenna 1 via the duplexer 2 according to the pulse width. The received signal referred to here is a signal received by the radar antenna 1 from a radar wave reflected by the target. The reception selection circuit 6 receives the output signal of the synchronization circuit 5 described above, and distributes the reception signal to reception circuits 7a and 7b described below according to the signal from the synchronization circuit 5. The signal from the synchronizing circuit 5 here is the driving circuit A4
a, These are exactly the same signals as those sent to the drive circuit B4b. While the synchronization signal sent to the transmission side and the synchronization signal sent to the reception side are exactly the same, the reception signal is transmitted for the time required for a radar wave to reciprocate between the radar antenna 1 and a target (not shown). You will be late from the signal. However, actually, the delay is negligibly small compared to the pulse width of the signal. Therefore, even if the same synchronization signal is used in the transmitting circuit and the receiving circuit, no problem actually occurs.

【0015】7aおよび7bはいずれも受信回路であ
り、それぞれ異なったパルス幅の信号に対して好適な受
信特性を備えている。ここでいう異なったパルス幅と
は、駆動回路A4aならびに駆動回路B4bによって生
成されるパルスのパルス幅そのものである。また、受信
回路7aおよび7bには、受信選択回路6によって、そ
れぞれの受信特性に応じたパルス幅の信号が、入力す
る。ここで受信選択回路6は前述のように同期回路5か
らの同期信号に応じて受信信号を振り分けており、結果
として駆動回路A4aおよび駆動回路B4bと受信回路
7aおよび7bとが、特定の一方の駆動回路で生成され
た信号は、対象の表面で反射したのちに特定の一方の受
信回路へ、他方の駆動回路で生成された信号は、やはり
対象の表面で反射したのちに他方の受信回路へ、という
ように、それぞれ対になるような動作をする。
Each of the receiving circuits 7a and 7b has a receiving characteristic suitable for signals having different pulse widths. The different pulse widths here are the pulse widths of the pulses generated by the drive circuits A4a and B4b. In addition, a signal having a pulse width corresponding to each reception characteristic is input to the reception circuits 7a and 7b by the reception selection circuit 6. Here, the reception selection circuit 6 sorts the reception signal according to the synchronization signal from the synchronization circuit 5 as described above. As a result, the drive circuits A4a and B4b and the reception circuits 7a and 7b are connected to one specific The signal generated by the driving circuit is reflected on the target surface and then to one specific receiving circuit, and the signal generated by the other driving circuit is also reflected on the target surface and then to the other receiving circuit. , And so on.

【0016】8は受信回路7bの出力信号を2値化する
2値化回路であり、受信回路7bの出力信号をディジタ
ル化する。9は2値化回路の出力信号を記憶するメモリ
であり、2値化された信号を記憶する。ここで、2値化
回路8ならびにメモリ9は、受信回路7aおよび7bの
うちの一方だけに接続されている。これら2値化回路8
ならびにメモリ9は、長いパルス幅の信号を扱う方の受
信回路に接続される。図1においては、受信回路7bが
長いパルス幅の信号を扱う方の受信回路である。一方、
受信回路7aは、短いパルス幅の信号を扱う方の受信回
路である。2値化回路8ならびにメモリ9が長いパルス
幅の信号を扱う一方の受信回路だけに接続される理由に
ついては、後述する回路の動作の説明において、明らか
にする。
Reference numeral 8 denotes a binarizing circuit for binarizing the output signal of the receiving circuit 7b, and digitizes the output signal of the receiving circuit 7b. Reference numeral 9 denotes a memory that stores an output signal of the binarization circuit, and stores a binarized signal. Here, the binarizing circuit 8 and the memory 9 are connected to only one of the receiving circuits 7a and 7b. These binarization circuits 8
In addition, the memory 9 is connected to a receiving circuit that handles a signal having a long pulse width. In FIG. 1, the receiving circuit 7b is a receiving circuit that handles a signal having a long pulse width. on the other hand,
The receiving circuit 7a is a receiving circuit that handles a signal having a short pulse width. The reason why the binarizing circuit 8 and the memory 9 are connected to only one receiving circuit that handles a signal having a long pulse width will be clarified in the description of the operation of the circuit described later.

【0017】10は選択回路であり、この選択回路10
は、受信回路7aの出力信号と、2値化回路8でディジ
タル化されメモリ9に一旦記憶された信号との論理積を
求め、この論理積に基づいて、図示しない画面に画像を
表示するためのビデオ信号を生成する。
Reference numeral 10 denotes a selection circuit.
Calculates the logical product of the output signal of the receiving circuit 7a and the signal digitized by the binarizing circuit 8 and temporarily stored in the memory 9, and displays an image on a screen (not shown) based on the logical product. To generate a video signal.

【0018】以下、これまでに説明した図1の構成の回
路の動作について、図1に加えて図2ならびに図3に基
づいて説明する。
Hereinafter, the operation of the circuit having the configuration of FIG. 1 described above will be described with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG.

【0019】図1の同期回路5が同期信号を生成して出
力すると、この同期信号に基づいて、駆動回路A4aと
駆動回路B4bとが、長いパルス幅の信号と短いパルス
幅の信号とを、それぞれ生成する。これらの信号の波形
を、図2に示す。図2において、(1)に長パルスの波
形、(2)に短パルスの波形を、それぞれ示す。これら
長いパルス幅の信号と短いパルス幅の信号とは、同期回
路5の同期信号に基づいて同期している。この長パルス
と短パルスとを合成して、図2(3)に示す波形を備え
たレーダ波として送信する。
When the synchronizing circuit 5 of FIG. 1 generates and outputs a synchronizing signal, the driving circuits A4a and B4b convert a signal having a long pulse width and a signal having a short pulse width based on the synchronizing signal. Generate each. The waveforms of these signals are shown in FIG. In FIG. 2, (1) shows a long pulse waveform, and (2) shows a short pulse waveform. The long pulse width signal and the short pulse width signal are synchronized based on the synchronization signal of the synchronization circuit 5. The long pulse and the short pulse are combined and transmitted as a radar wave having the waveform shown in FIG.

【0020】送信されたレーダ波は、対象物の表面で反
射して、反射波としてレーダに再び入射する。ただしこ
のときには、送信されたときと全く同じ波形ではなく、
図2(4)に波形を示すように、短パルスの第2周期エ
コーを含んで、波形が乱れている。この第2周期エコー
の成分は、送信されたレーダ波が補足すべき対象とは異
なる位置で反射したものであり、補足すべき対象までの
距離と第2周期エコーを生じる反射位置までの距離との
違いによって、異なるタイミングで送信されたレーダ波
の短パルスのエコーが、片方は補足すべき対象の表面で
反射した真エコー、片方は補足すべき対象とは異なる位
置で反射した第2周期エコーとして、ほぼ同時にレーダ
に再び入射することに、なる。
The transmitted radar wave is reflected on the surface of the object and reenters the radar as a reflected wave. However, at this time, the waveform is not exactly the same as when transmitted,
As shown in the waveform in FIG. 2D, the waveform is disturbed including the second pulse echo of the short pulse. The component of the second-period echo is reflected at a position different from the target to be captured by the transmitted radar wave, and the distance to the target to be captured and the distance to the reflection position at which the second-period echo is generated, The echoes of the short pulses of the radar wave transmitted at different timings are the true echo reflected on the surface of the target to be captured, and the second echo reflected at a different position from the target to be captured. As a result, the light enters the radar again almost at the same time.

【0021】しかしながら、第2周期エコーは、完全に
真エコーと同じタイミングで入射するとは限らず、むし
ろ実際にはわずかに真エコーとはわずかにずれたタイミ
ングで入射することが、多い。そのために入射波形に乱
れを生ずることになり、特に入射波のピークのタイミン
グがずれるために、レーダが対象までの距離を正確に測
るうえで、おおいに妨げとなる。
However, the second-period echo does not always enter at exactly the same timing as the true echo, but rather often actually enters at a timing slightly shifted from the true echo. As a result, the incident waveform is disturbed. In particular, since the timing of the peak of the incident wave is deviated, it is very difficult for the radar to accurately measure the distance to the target.

【0022】そこで、図1に示す受信選択回路によっ
て、まず図3(1)に示す反射波を、長パルスの成分と
短パルスの成分とに分離して、図1に示す受信機Aなら
びに受信機Bに入力する。ここで図3(1)に示す波形
は、図2(4)に示す波形と全く同じものである。ま
た、受信機Aならびに受信機Bは、それぞれ短パルスお
よび長パルスに好適な受信特性を備えた回路である。
Therefore, the reflected wave shown in FIG. 3A is first separated into a long pulse component and a short pulse component by the reception selecting circuit shown in FIG. Input to machine B. Here, the waveform shown in FIG. 3A is exactly the same as the waveform shown in FIG. The receiver A and the receiver B are circuits having reception characteristics suitable for a short pulse and a long pulse, respectively.

【0023】このとき、受信機Aに入力する波形は、図
3(2)に示す波形となり、一方受信機Bに入力する波
形は、図3(3)に示す波形となる。ここで、長パルス
に関しては、反射波においても第2周期エコーを生じる
ことは、ない。その理由は、長パルスのパルス幅にあ
る。長パルスにおいてパルス幅をある程度広くとる、す
なわち1回ごとのパルスの持続時間をある程度長くとる
ことによって、第2周期エコーを真エコーに吸収するこ
とが、可能になるからである。ちなみに、短パルスにお
いてこのようにパルス幅を広くとることをしないのは、
短パルスのパルス幅を狭めることで測定分解能を高める
狙いがあるためである。
At this time, the waveform input to the receiver A is as shown in FIG. 3 (2), while the waveform input to the receiver B is as shown in FIG. 3 (3). Here, regarding the long pulse, the second wave echo does not occur even in the reflected wave. The reason lies in the pulse width of the long pulse. This is because the pulse of the second period can be absorbed by the true echo by setting the pulse width to a certain extent in a long pulse, that is, by setting the duration of each pulse to a certain extent. By the way, it is not to take such a wide pulse width in short pulse,
This is because the aim is to increase the measurement resolution by narrowing the pulse width of the short pulse.

【0024】次いで、受信機Bに示す長パルス成分を2
値化して、一旦メモリに貯えたのちに出力して、この長
パルス成分の出力と受信機Aの出力との論理積を求め
る。この論理積によって求められた出力の波形を、図3
(4)に示す。この図3(4)の出力波形をみると、図
3(1)の波形にみられた第2周期エコーによる乱れ
が、消失している。このように第2周期エコーが消失す
る理由は、短パルスの真エコーと長パルスのエコーと
は、もともと同期したパルス信号としてレーダから発射
され、いずれも補足すべき対象の表面で反射して同じ経
路をたどって再びレーダに入射した信号であるために、
両者が事実上同一のタイミングであるのに対して、短パ
ルスの第2周期エコーの方は、入射波形に乱れを生ずる
ほどに短パルスの真エコーとずれた信号であるために、
当然に長パルスのエコーともずれており、したがって短
パルスの第2周期エコーと長パルスのエコーとの論理積
を求めれば、その結果は零となるからである。
Next, the long pulse component shown in the receiver B is
It is converted into a value, temporarily stored in a memory, and then output. The logical product of the output of the long pulse component and the output of the receiver A is obtained. The output waveform obtained by this logical product is shown in FIG.
This is shown in (4). Looking at the output waveform of FIG. 3 (4), the disturbance due to the second periodic echo seen in the waveform of FIG. 3 (1) has disappeared. The reason that the second-period echo disappears in this way is that the short-pulse true echo and the long-pulse echo are originally emitted from the radar as synchronized pulse signals, and both reflect off the surface of the target to be captured and are the same. Because it is a signal that follows the path and enters the radar again,
While both have substantially the same timing, the short-period second-period echo is a signal shifted from the short-pulse true echo so that the incident waveform is disturbed.
Naturally, the echo of the long pulse is also shifted. Therefore, if the logical product of the second cycle echo of the short pulse and the echo of the long pulse is obtained, the result becomes zero.

【0025】ここで留意すべきは、長パルスのパルス幅
を無制限に拡張しないことである。長パルスのパルス幅
を不当に拡張すると、長パルスの中に短パルスの第2周
期エコーまで含んでしまうことになるため、本発明が狙
いとする第2周期エコーの除去効果を、充分に享受でき
なくなるおそれがある。逆に長パルスのパルス幅を過度
に狭くすると、長パルスと2値化された短パルスとの論
理積を求める際に、短パルスの真エコー成分を充分な時
間にわたって出力できない可能性がある。そこで、長パ
ルスのパルス幅を、これらの条件を考慮して適切な幅に
定めることが、望ましい。
It should be noted here that the pulse width of a long pulse is not extended indefinitely. If the pulse width of the long pulse is unduly expanded, the long pulse will include the short-period second-period echo, so that the effect of removing the second-period echo aimed at by the present invention is sufficiently enjoyed. It may not be possible. Conversely, if the pulse width of the long pulse is excessively narrowed, the true echo component of the short pulse may not be output for a sufficient time when calculating the logical product of the long pulse and the binarized short pulse. Therefore, it is desirable to set the pulse width of the long pulse to an appropriate width in consideration of these conditions.

【0026】上記の実施例と同様の構成で、長パルスの
数を増やすことも、考えられる。このような場合の処理
について、図4ならびに図5に基づいて説明する。な
お、この場合でも回路構成については基本的に上記の実
施例と同じであるので、回路構成については図1を再び
説明に用いることとする。
It is conceivable to increase the number of long pulses with the same configuration as in the above embodiment. The process in such a case will be described with reference to FIGS. In this case, since the circuit configuration is basically the same as that of the above-described embodiment, FIG. 1 will be used again for the circuit configuration.

【0027】図1の同期回路5が同期信号を生成して出
力すると、この同期信号に基づいて、駆動回路A4aと
駆動回路B4bとが、長いパルス幅の信号と短いパルス
幅の信号とを、それぞれ生成する。これらの信号の波形
を、図4に示す。図4において、(1)に長パルスの波
形、(2)に短パルスの波形を、それぞれ示す。この図
4(1)ならびに(2)において、第1の実施例との相
違は、長パルスの間隔だけである。これら長いパルス幅
の信号と短いパルス幅の信号とは、図2に示した第1の
実施例の場合と同様に、同期回路5の同期信号に基づい
て同期している。この長パルスと短パルスとを合成し
て、図4(3)に示す波形を備えたレーダ波として送信
する。
When the synchronizing circuit 5 of FIG. 1 generates and outputs a synchronizing signal, the driving circuits A4a and B4b convert a signal having a long pulse width and a signal having a short pulse width based on the synchronizing signal. Generate each. The waveforms of these signals are shown in FIG. In FIG. 4, (1) shows a long pulse waveform, and (2) shows a short pulse waveform. 4 (1) and 4 (2), the only difference from the first embodiment is the long pulse interval. The signal having the long pulse width and the signal having the short pulse width are synchronized based on the synchronization signal of the synchronization circuit 5, as in the case of the first embodiment shown in FIG. The long pulse and the short pulse are combined and transmitted as a radar wave having the waveform shown in FIG.

【0028】このレーダ波が対象の表面で反射して再び
レーダに入射するときには、短パルスに第2周期エコー
の成分が含まれ、図(4)に示すような波形になってい
る。
When the radar wave is reflected on the surface of the object and reenters the radar, the short pulse contains the component of the second periodic echo, and has a waveform as shown in FIG.

【0029】そこで、図1に示す受信選択回路によっ
て、まず図5(1)に示す反射波を、長パルスの成分と
短パルスの成分とに分離して、図1に示す受信機A7a
ならびに受信機B7bに入力する。ここで図5(1)に
示す波形は、図4(4)に示した波形と全く同じもので
ある。また、受信機A7aならびに受信機B7bは、そ
れぞれ短パルスおよび長パルスに好適な受信特性を備え
た回路である。このとき、受信機A7aに入力する波形
は、図5(2)に示す波形となり、一方受信機B7bに
入力する波形は、図5(3)に示す波形となる。ここ
で、長パルスに関しては、第1の実施例と同様に、反射
波においても第2周期エコーを生じることは、ない。そ
の理由は、第1の実施例の説明において既に述べた内容
と同じである。
Then, the reflected wave shown in FIG. 5A is first separated into a long pulse component and a short pulse component by the reception selection circuit shown in FIG. 1 and the receiver A7a shown in FIG.
And input to the receiver B7b. Here, the waveform shown in FIG. 5A is exactly the same as the waveform shown in FIG. The receivers A7a and B7b are circuits having reception characteristics suitable for short pulses and long pulses, respectively. At this time, the waveform input to the receiver A7a becomes the waveform shown in FIG. 5 (2), while the waveform input to the receiver B7b becomes the waveform shown in FIG. 5 (3). Here, as for the long pulse, the second wave echo does not occur in the reflected wave as in the first embodiment. The reason is the same as that already described in the description of the first embodiment.

【0030】次いで、受信機B7bに入力される長パル
ス成分を2値化して、一旦メモリ9に貯えたのちに出力
して、この長パルス成分の出力と受信機Aの出力との論
理積を求める。この論理積によって求められた出力の波
形を、図5(4)に示す。この図5(4)の出力波形を
みると、図5(1)の波形にみられた第2周期エコーに
よる乱れが、消失している。このように第2周期エコー
が消失する理由は、第1の実施例の場合と同様に、短パ
ルスの第2周期エコーの方は、入射波形に乱れを生ずる
ほどに短パルスの真エコーとずれた信号であるために、
当然に長パルスのエコーともずれており、したがって短
パルスの第2周期エコーと長パルスのエコーとの論理積
を求めれば、その結果は零となるからである。
Next, the long pulse component input to the receiver B 7 b is binarized, temporarily stored in the memory 9 and output, and the logical product of the output of the long pulse component and the output of the receiver A is calculated. Ask. FIG. 5D shows an output waveform obtained by the logical product. Looking at the output waveform of FIG. 5 (4), the disturbance due to the second period echo seen in the waveform of FIG. 5 (1) has disappeared. The reason for the disappearance of the second-period echo is that the short-period second-period echo deviates from the short-pulse true echo so that the incident waveform is disturbed, as in the first embodiment. Signal
Naturally, the echo of the long pulse is also shifted. Therefore, if the logical product of the second cycle echo of the short pulse and the echo of the long pulse is obtained, the result becomes zero.

【0031】ただしこの第2の実施例においては、たと
えば図3(4)と図5(4)との比較において明らかに
なるように、第1の実施例と比較してビデオ信号の生成
に用いられる最終的な出力の情報量が、多い。したがっ
て、第1の実施例と比較してさらに高精度かつリアルタ
イムの処理を行える、という付加的な利点がある。
However, in the second embodiment, as will be apparent from a comparison between FIG. 3 (4) and FIG. 5 (4), the second embodiment is used for generating a video signal in comparison with the first embodiment. The amount of information of the final output is large. Therefore, there is an additional advantage that higher-precision and real-time processing can be performed as compared with the first embodiment.

【0032】本発明の基本的な構成ならびに動作につい
ては、以上に説明した通りであるが、構成については、
図1を用いて説明したもの以外にも、種々の構成が考え
られる。かかる種々の構成の例について、以下に説明を
補足する。
The basic configuration and operation of the present invention are as described above.
Various configurations other than those described with reference to FIG. 1 are conceivable. The following supplements the description of examples of such various configurations.

【0033】図6は、図1の構成に対して送信側の構成
を変更した例である。図1の送信機3に代えて、図6で
は送信系統を2系統設けている。すなわちレーダ空中線
1aならびに1b、デュープレクサ2aならびに2b、
送信機3aならびに3b、である。これら送信機3aな
らびに3bは、それぞれ駆動回路A4aならびに駆動回
路B4bに独立して接続されており、各々が個別のデュ
ープレクサ2aならびに2bを介して、個別に独立した
レーダ空中線1aならびに1bに接続されている。これ
により、送信機の特性を、それぞれのパルス幅など信号
特性に合わせたものに最適化することが、可能になる。
また、長パルスと短パルスとで周波数を変えるようにし
た場合など、長パルスと短パルスを完全に独立して送信
ないし反射することになるため、情報の損失を抑制でき
る。さらに、受信側も個別のデュープレクサ以降が独立
しているため、より処理速度を向上させ、リアルタイム
に情報を得ることができるようになる。
FIG. 6 is an example in which the configuration on the transmitting side is changed from the configuration in FIG. 6, two transmission systems are provided in place of the transmitter 3 in FIG. That is, the radar antennas 1a and 1b, the duplexers 2a and 2b,
Transmitters 3a and 3b. These transmitters 3a and 3b are independently connected to a drive circuit A4a and a drive circuit B4b, respectively, and are respectively connected to the independent radar antennas 1a and 1b via separate duplexers 2a and 2b. I have. This makes it possible to optimize the characteristics of the transmitter to those that match the signal characteristics such as the respective pulse widths.
Further, for example, when the frequency is changed between the long pulse and the short pulse, the long pulse and the short pulse are transmitted or reflected completely independently, so that loss of information can be suppressed. Further, since the receiving side is independent of the individual duplexers, the processing speed can be further improved and information can be obtained in real time.

【0034】図7は、図1の構成に対してやはり送信側
の構成を変更した例であるが、図6の構成と異なり、送
信機はひとつだけであるが、同期回路から周波数変換機
能を備えた回路11を介して、送信機3の送信周波数を
制御している。このようにして送信周波数を制御するこ
とにより、第1の実施例に示したように長パルスと短パ
ルスとで周波数を変えるようにした場合など、異なる周
波数をひとつの送信機で実現でき、回路構成を簡単にで
きる。周波数変換機能を備えた回路としては、ガン発振
器、クライストロンなどを利用できる。
FIG. 7 shows an example in which the configuration on the transmitting side is also changed from the configuration in FIG. 1. Unlike the configuration in FIG. 6, only one transmitter is used. The transmission frequency of the transmitter 3 is controlled via the circuit 11 provided. By controlling the transmission frequency in this manner, different frequencies can be realized by one transmitter, such as when the frequency is changed between a long pulse and a short pulse as shown in the first embodiment. The configuration can be simplified. As a circuit having a frequency conversion function, a gun oscillator, a klystron, or the like can be used.

【0035】さらに図8は、やはり送信側の構成を変更
した例であり、送信機3とデュープレクサ2との間に位
相器12を挿入した構成となっている。ここで送信機と
してはマグネトロンを用い、負荷条件により周波数が変
化するものを採用する。また、パルス幅としては、周波
数の変化量の半分がレーダ波のメインのスペクトラムの
広がりの角度に相当する時間より広めとする。
FIG. 8 shows an example in which the configuration on the transmission side is also changed, in which a phase shifter 12 is inserted between the transmitter 3 and the duplexer 2. Here, a magnetron is used as the transmitter, and a transmitter whose frequency changes according to the load condition is adopted. In addition, the pulse width is set to be wider than a time corresponding to an angle of spread of the main spectrum of the radar wave, in which half of the frequency change amount is equal.

【0036】また、ゲート回路としては、図9に示すよ
うな構成も考えられる。受信機Aならびに受信機Bの出
力信号をそれぞれA/D変換してディジタル信号を生成
して、相関回路に入力する。この相関回路では、長パル
ス側のディジタル信号を一旦記憶し、その記憶されたデ
ィジタル信号と短パルス側のディジタル信号とを比較す
る。両信号のタイミングが一致した場合には、そのまま
短パルス側のディジタル信号をD/A変換して出力す
る。この際に、振幅については長パルス側のものを利用
する。また両信号のタイミングが一致しない場合には、
信号を出力しないか、あるいはD/A変換すべき信号が
存在しないことを示す信号を出力する。
The gate circuit may have a configuration as shown in FIG. The output signals of the receiver A and the receiver B are respectively A / D converted to generate digital signals, which are input to the correlation circuit. This correlation circuit temporarily stores the digital signal on the long pulse side and compares the stored digital signal with the digital signal on the short pulse side. If the timings of both signals match, the digital signal on the short pulse side is D / A converted and output as it is. At this time, the amplitude on the long pulse side is used. If the timings of both signals do not match,
It outputs no signal or outputs a signal indicating that there is no signal to be D / A converted.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、レーダの第2周期エコーの影響を効果的に抑制し
て、レーダの分解能と、レーダの観測範囲を示す換算距
離との両立を、容易に実現できる。参考データとして、
次の例を挙げる。 レーダ空中線回転数:10(r.p.m.) 検出確率 :0.9 誤警報率 1/100,000,000 雑音指数 :8(dB) とすると、 0.1μs 0.1μs 0.25μs 3 kHz 1.5kHz 換算距離(km) 50 50 100 ヒット数 12.5 8〜9 6.3 帯域幅(MHz) 14 14 4 ノイズレベル(dBm) −94 −94 −100 検出レベル(dBm) −81 −80 −84 0.25μs 0.25μs 0.6μs 1 kHz 500Hz 1kHz 換算距離(km) 150 300 150 ヒット数 4.2 2 4.2 帯域幅(MHz) 4 4 2 ノイズレベル(dBm)−100 −100 −103 検出レベル(dBm) −81 −80 −86 となり、高分解能を与える0.1μs、3kHzの条件
よりも低いレベルとなる。このように、短パルスの情報
を損なうことなく、第2周期エコーの影響を効果的に抑
制できる。
As described above, according to the present invention, the effect of the second-period echo of the radar is effectively suppressed, and both the resolution of the radar and the reduced distance indicating the observation range of the radar are compatible. Can be easily realized. As reference data,
Take the following example. Radar antenna rotation speed: 10 (rpm) Detection probability: 0.9 False alarm rate 1 / 100,000,000 Noise figure: 8 (dB) 0.1 μs 0.1 μs 0.25 μs 3 kHz 1.5 kHz Equivalent distance (km) 50 50 100 Number of hits 12.58 8-9 6.3 Bandwidth (MHz) 14 144 Noise level (dBm) -94 -94 -100 Detection level (dBm) -81- 80-84 0.25 μs 0.25 μs 0.6 μs 1 kHz 500 Hz 1 kHz Conversion distance (km) 150 300 150 Number of hits 4.2 2 4.2 Bandwidth (MHz) 4 42 Noise level (dBm) -100 -100 −103 Detection level (dBm) −81 −80 −86, which is lower than the condition of 0.1 μs and 3 kHz that provides high resolution. Thus, the influence of the second-period echo can be effectively suppressed without impairing the information of the short pulse.

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

【図1】本発明の実施例の回路構成の概要を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of a circuit configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例における送受信波形を示す概念図
である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing transmission / reception waveforms in the first embodiment.

【図3】第1の実施例における反射波の処理を波形によ
って示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing processing of a reflected wave in the first embodiment by using a waveform.

【図4】第2の実施例における送受信波形を示す概念図
である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing transmission / reception waveforms in the second embodiment.

【図5】第2の実施例における反射波の処理を波形によ
って示す概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing processing of a reflected wave in the second embodiment by using a waveform.

【図6】本発明のさらに別の実施例の回路構成の概要を
示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an outline of a circuit configuration of still another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のさらに別の実施例の回路構成の概要を
示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an outline of a circuit configuration of still another embodiment of the present invention.

【図8】本発明のさらに別の実施例の回路構成の概要を
示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an outline of a circuit configuration of still another embodiment of the present invention.

【図9】本発明のさらに別の信号処理部の構成の例を示
すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of still another signal processing unit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーダー空中線 2 デュープレクサ 3 送信機 4 駆動回路 5 同期回路 6 受信選択回路 7 受信機 8 2値化回路 9 メモリ 10 ゲート回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radar antenna 2 Duplexer 3 Transmitter 4 Drive circuit 5 Synchronization circuit 6 Reception selection circuit 7 Receiver 8 Binarization circuit 9 Memory 10 Gate circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルス幅の長いパルス波とパルス幅の短
いパルス波とをそれぞれ生成し、該長短のパルス波を発
射し、該発射されたパルス波が対象で反射された反射波
を受けてパルス幅の長い成分とパルス幅の短い成分とに
分離し、該パルス幅の長い成分とパルス幅の短い成分と
の論理積を求めて、この論理積を出力とする、レーダの
エコー除去方式。
1. A pulse wave having a long pulse width and a pulse wave having a short pulse width are respectively generated, the long and short pulse waves are emitted, and the emitted pulse wave receives a reflected wave reflected by an object. A radar echo elimination method that separates a long pulse width component and a short pulse width component into a logical product of the long pulse width component and the short pulse width component, and outputs the logical product as an output.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005277572A (en) * 2004-03-23 2005-10-06 Japan Radio Co Ltd Semiconductor power amplifier and radar transmitter

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