JP2001272463A

JP2001272463A - パルスレーダ装置

Info

Publication number: JP2001272463A
Application number: JP2000081983A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Hara; 照幸原; Masabumi Nakane; 正文中根; Isao Tokaji; 功戸梶; Masayuki Tanaka; 正之田中
Original assignee: Japan Steel Works Ltd; Mitsubishi Electric Corp; Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Current assignee: Japan Steel Works Ltd; Mitsubishi Electric Corp; Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2001-10-05
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: JP3366615B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のパルスレーダ装置では、合成帯域処理
を行う場合、パルス繰り返し周期が長いため、１回の結
果を得るための、信号送信時間が長くなるという課題が
あった。【解決手段】あらかじめ求めた目標との相対距離情報
を用いて受信波の周波数情報を求める周波数計算器と、
周波数計算器で求めた受信波の周波数情報とパルス繰り
返し周期から、その受信波に対応する送信波を生成する
時に用いた送信用局部発振信号と同じ初期位相となる位
相を計算する位相計算器と、周波数計算器で求めた受信
波の周波数情報を用いて受信波の周波数に対応する周波
数の受信用局部発振信号を位相計算器で求めた初期位相
で生成する初期位相可変型周波数シンセサイザを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、合成帯域処理に
よって、距離分解能を向上するパルスレーダ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】合成帯域処理を利用したパルスレーダ装
置では、送信時に、図９に示すように、Ｎ個のパルスに
対して、パルス毎に送信周波数をｆ₀からｆ_N-1まで周波
数ステップ間隔Δｆ毎に変化させて送信を行う。そのと
きの送信信号Ｓ_n（ｔ）は数１で表される。ただし、こ
こでは、数式による表現を簡略化するために、各信号を
複素信号で表現している。

【０００３】

【数１】

【０００４】ただし、Ａは送信信号の振幅、φ_nは各送
信周波数の初期位相、Ｔ_pはパルス幅、Ｔ_priはパルス繰
り返し周期を表す。この送信信号がパルスレーダ装置か
ら距離Ｒ離れたところにある目標に反射して、パルスレ
ーダ装置に受信された場合、受信信号はＵ_n（ｔ）は、
数２で表される。

【０００５】

【数２】

【０００６】ただし、Ａ’は受信信号の振幅、ｃは光速
を表す。この受信信号に対して、数３で示すような各周
波数の初期位相が送信信号と同じ参照信号Ｖ_n（ｔ）を
用いて周波数変換を行った場合、周波数変換後の信号Ｗ
_n（ｔ）は数４で表される。

【０００７】

【数３】

【０００８】

【数４】

【０００９】数４で表されるＷ_n（ｔ）のパルス変調さ
れた部分の信号を用いて、逆フーリエ変換を行った場
合、逆フーリエ変換後の信号Ｐ（ｋ）は数５で表され
る。

【００１０】

【数５】

【００１１】また、包絡線検波の方法として、直線検波
を用いた場合、包絡線検波後の信号｜Ｐ（ｋ）｜はＰ
（ｋ）の絶対値で数６で表される。

【００１２】

【数６】

【００１３】数６より、ｋが２ＲＮΔｆ／ｃと等しくな
った時に｜Ｐ（ｋ）｜がピーク値となることがわかる。
｜Ｐ（ｋ）｜がピーク値となるｋをｋ_pとすると、ｋ_pよ
り数７に示すように、パルスレーダ装置と目標との相対
距離Ｒを求めることができる。

【００１４】

【数７】

【００１５】また、距離分解能ΔＲは数８で表される。

【００１６】

【数８】

【００１７】数８より、ＮΔｆを大きくすることによっ
て、距離分解能ΔＲを向上することができることがわか
る。

【００１８】図１０は、例えば、Ｄ．Ｒ．Ｗｅｈｎｅｒ
著、“Ｈｉｇｈ−ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲａｄａ
ｒ”，ＡｒｔｅｃｈＨｏｕｓｅ，ｐｐ．１９７−２３
７，１９５５、記載の合成帯域処理によって、距離分解
能ΔＲを向上し、目標寸法以下の距離分解能ΔＲを得、
図１２に示すような目標のレンジプロフィールを得る従
来のパルスレーダ装置である。図１０において、１はタ
イミング発生器、２は固定初期位相周波数シンセサイザ
ー、３ａ、３ｂは分配器、４は基準中間周波数信号発生
器、５ａ、５ｂは周波数変換器、６はパルス変調器、７
は電力増幅器、８は送受切替器、９はアンテナ、１０は
目標、１１は中間周波数増幅器、１２は９０度ハイブリ
ッド器、１３ａ、１３ｂは位相検波器、１４ａ、１４ｂ
はＡ／Ｄ変換器、１５は合成帯域器、１６は包絡線検波
器、１７は表示器である。

【００１９】上記の従来のパルスレーダ装置の動作につ
いて図１０を参照して説明する。タイミング発生器１で
は、パルス繰り返し周期Ｔ_priの間隔で、周波数切換信
号を固定初期位相周波数シンセサイザー２へ、パルス変
調信号をパルス変調器６へ、送受切換信号を送受切換器
８へ出力する。固定初期位相周波数シンセサイザー２で
は、タイミング発生器１からの周波数切換信号によっ
て、あらかじめ周波数と初期位相を定めたＮ種類の信号
の中の一種類の信号をあらかじめ定めた順序、例えば、
低い周波数から順番にパルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に生
成し、分配器３ａに出力する。分配器３ａでは、固定初
期位相周波数シンセサイザー２からの入力信号を２分
し、一方を送信信号生成用の周波数変換器５ａの局部発
振信号（送信用局部発振信号）として、周波数変換器５
ａに、もう一方を中間周波数信号生成用の周波数変換器
５ｂの局部発振信号（受信用局部発振信号）として出力
する。周波数変換器５ａでは、分配器３ａからの送信用
局部発振信号の周波数と、基準中間周波数信号発生器４
で生成した基準中間周波数信号の周波数との和の周波数
の送信キャリア信号を生成し、パルス変調器６に出力す
る。パルス変調器６では、周波数変換器５ａからの入力
信号に対して、タイミング発生器１からのパルス変調信
号によって、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじ
め定めたパルス幅Ｔ_pのパルス変調を行う。パルス変調
器６の出力信号は、電力増幅器７に入力され、電力の増
幅が行われ、送受切替器８に出力される。送受切替器８
では、タイミング発生器１からの送受切換信号によっ
て、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定めた
時間間隔の電力増幅器７からの入力信号をアンテナ９に
出力する。アンテナ９では、送受切替器８からの入力信
号を、送信信号として空間へ放射する。送信信号は目標
１０、および背景に反射し、反射信号となってアンテナ
９で受信され、送受切替器８に出力される。送受切替器
８では、タイミング発生器１からの送受切換信号によっ
て、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定めた
時間間隔のアンテナ９からの入力信号を周波数変換器５
ｂに出力する。また、周波数変換器５ｂには、分配器３
ａから受信用局部発振信号も入力される。周波数変換器
５ｂでは、受信信号の周波数と受信用局部発振信号の差
の周波数の中間周波数信号を生成し、中間周波数増幅器
１１へ出力する。中間周波数増幅器１１では、中間周波
数信号の電力の増幅を行い、その結果を分配器３ｂに出
力する。分配器３ｂでは、中間周波数増幅器１１から入
力信号を２分し、それぞれを位相検波器１３ａ、１３ｂ
に出力する。一方、基準中間周波数信号発生器４で発生
した基準中間周波数信号は、９０度ハイブリッド器１２
で９０度の位相差を持った２つの信号に分離され、位相
検波器１３ａ、１３ｂに出力される。位相検波器１３
ａ、および１３ｂでは、分配器３ｂからの入力信号と９
０度ハイブリッド器１２からの入力信号から、中間周波
数信号の周波数と基準中間周波数信号の周波数の差の周
波数を持ち、互いに９０度の位相差を持つＩ成分、Ｑ成
分のビデオ信号を生成する。生成されたＩ、Ｑビデオ信
号は、サンプリング周波数が１／Ｔ _pのＡ／Ｄ変換器１
４ａ、１４ｂに入力され、パルス幅Ｔ_pと同じ間隔のレ
ンジビン毎のディジタルＩ、Ｑビデオ信号に変換され、
合成帯域器１５に出力する。合成帯域器１５では、送信
周波数の異なるＮ個の送信パルスに対する同じレンジビ
ンのディジタルＩ、Ｑビデオ信号を逆フーリエ変換する
ことによって、パルス幅Ｔ_p以下の距離分解能ΔＲを得
る合成帯域処理を行い、その結果を包絡線検波器１６に
出力する。包絡線検波器１６では、合成帯域器１５から
入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を
表示器１７に出力する。表示器１７では、包絡線検波器
１６からの入力信号を表示する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】合成帯域処理では、す
べての送信信号の周波数において、目標との相対距離Ｒ
に対応する位相情報を得るために、数１から数４で示し
たように、各周波数の受信信号に対して、それぞれ対応
する周波数の送信信号の初期位相と同じ初期位相の参照
信号を用いる必要がある。しかし、実際には図１０の従
来の合成帯域処理を利用したパルスレーダ装置で示した
ように、送信信号は基準中間周波数信号と送信用局部発
振信号を用いて生成し、参照信号には、受信用局部発振
信号と基準中間周波数信号を用いている。基準中間周波
数信号の周波数、および初期位相は常に変化しないのに
対し、送信用局部発振信号はパルス繰り返し周期Ｔ_pri
毎に周波数、および初期位相が変化する。よって、各周
波数の受信信号に対して、それぞれ対応する周波数の送
信信号を生成した時に用いた送信用局部発振信号の初期
位相φ_Lnと、同じ初期位相の受信用局部発振信号を用い
ることによって、合成帯域処理に必要な目標との相対距
離Ｒに対応する位相情報を得ることができる。図１１
は、従来の合成帯域処理を利用したパルスレーダ装置の
送信パルス、受信パルス、送信用局部発振信号、受信用
局部発振信号の関係を示したものである。図において、
Ｓｔは送信パルス、Ｓｒは受信パルス、Ｌｔは送信用局
部発振信号、Ｌｒは受信用局部発振信号を示す。ただ
し、ここでは話を簡単にするために、合成帯域処理に用
いるパルス数Ｎは３としている。図１１で示したよう
に、従来の合成帯域処理を利用したパルスレーダ装置で
は、送信用局部発振信号Ｌｔと受信用局部発振信号Ｌｒ
に１つの周波数シンセサイザーで生成した信号を分配器
で２分して用いているため、全ての周波数において両者
の初期位相は常に同じとなり、合成帯域処理を実現する
ことができる。しかし、一つの固定初期位相周波数シン
セサイザーで生成した信号を送信用局部発振信号Ｌｔと
受信用局部発振信号Ｌｒに用いるため、ある送信パルス
に対する目標からの反射信号が受信されるまで、次の送
信周波数のパルスが送信できなくなる。すなわち、パル
スレーダ装置と目標との相対距離Ｒとパルス繰り返し周
期Ｔ_priが数９の関係にある場合にしか用いることがで
きない。

【００２１】

【数９】

【００２２】そのため、パルスレーダ装置と目標との相
対距離Ｒが長い場合、長い時間のパルス繰り返し周期Ｔ
_priが必要となる。先にも述べたように、合成帯域処理
では、送信周波数の異なるＮ個の送信パルスに対する受
信パルスから生成したディジタルＩ、Ｑビデオ信号を逆
フーリエ変換するため、Ｎ個のパルスの送信信号が必要
である。そのため、１回の合成帯域処理の結果を得るの
に、パルス繰り返し周期Ｔ_priのＮ倍の信号送信時間が
必要である。よって、従来の合成帯域処理を利用したパ
ルスレーダ装置では、パルス繰り返し周期Ｔ_priが長い
ため、１回の結果を得るための、信号送信時間が長くな
るという課題があった。

【００２３】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、合成帯域処理によって、距離分解
能ΔＲを向上するパルスレーダ装置において、パルスレ
ーダ装置と目標との相対距離Ｒとパルス繰り返し周期Ｔ
_priが数１０の関係にある場合にでも合成帯域処理を行
うことができ、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒ
が長い場合にでも、１回の合成帯域処理に必要な信号送
信時間の短いパルスレーダ装置を得ることを目的とす
る。

【００２４】

【数１０】

【００２５】

【課題を解決するための手段】第１の発明によるパルス
レーダ装置は、あらかじめ定めたパルス繰り返し周期毎
にあらかじめ定めた周波数、および初期位相の送信用局
部発振信号を生成する固定初期位相周波数シンセサイザ
ーと、前記固定初期位相周波数シンセサイザーで生成し
た前記送信用局部発振信号を用いて、あらかじめ定めた
パルス繰り返し周期、およびパルス幅でパルス変調した
送信信号を生成する送信機と、前記送信信号をパルス繰
り返し周期のタイミングで送受信の信号を切り換える送
受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射
し、目標、および背景で反射した前記送信波を受信波と
して受けるアンテナと、あらかじめ求めた目標との相対
距離情報を用いて前記受信波の周波数情報を求める周波
数計算器と、前記周波数計算器で求めた前記受信波の周
波数情報とパルス繰り返し周期から前記送信用局部発振
信号と同じ初期位相となる位相を求める位相計算器と、
前記周波数計算器で求めた前記受信波の周波数情報を用
いて前記受信波の周波数に対応する周波数の受信用局部
発振信号を前記位相計算器で求めた初期位相で生成する
初期位相可変型周波数シンセサイザーと、前記受信波か
ら前記受信用局部発振信号を用いてディジタルＩ、Ｑビ
デオ信号を生成する受信機と、前記ディジタルＩ、Ｑビ
デオ信号を逆フーリエ変換する合成帯域器を備えたこと
を特徴とする。

【００２６】また、第２の発明によるパルスレーダ装置
は、あらかじめ定めたパルス繰り返し周期毎にあらかじ
め定めた周波数、および初期位相の送信用局部発振信号
を生成する固定初期位相周波数シンセサイザーと、前記
固定初期位相周波数シンセサイザーで生成した前記送信
用局部発振信号を用いて、あらかじめ定めたパルス繰り
返し周期、およびパルス幅でパルス変調した送信信号を
生成する送信機と、前記送信信号をパルス繰り返し周期
のタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を
介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標、
および背景で反射した前記送信波を受信波として受ける
アンテナと、あらかじめ求めた目標との相対距離情報を
用いて前記受信波の周波数情報を求める周波数計算器
と、前記周波数計算器で求めた前記受信波の周波数情報
とパルス繰り返し周期から前記送信用局部発振信号と同
じ初期位相となる位相を求める位相計算器と、前記周波
数計算器で求めた前記受信波の周波数情報を用いて前記
受信波の周波数に対応する周波数の受信用局部発振信号
をあらかじめ定めた初期位相で生成する固定初期位相周
波数シンセサイザーと、前記受信波から前記受信用局部
発振信号を用いてディジタルＩ、Ｑビデオ信号を生成す
る受信機と、前記位相計算器で求めた初期位相を用いて
前記ディジタルＩ、Ｑビデオ信号の位相の補正を行う位
相補正器と、前記位相補正器によって位相補正された前
記ディジタルＩ、Ｑビデオ信号を逆フーリエ変換する合
成帯域器を備えたことを特徴とする。

【００２７】また、第３の発明によるパルスレーダ装置
は、あらかじめ定めたパルス繰り返し周期毎にあらかじ
め定めた周波数、および初期位相の送信用局部発振信号
を生成する固定初期位相周波数シンセサイザーと、前記
固定初期位相周波数シンセサイザーで生成した前記送信
用局部発振信号を用いて、あらかじめ定めたパルス繰り
返し周期、およびパルス幅でパルス変調した送信信号を
生成する送信機と、前記送信信号をパルス繰り返し周期
のタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を
介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標、
および背景で反射した前記送信波を受信波として受ける
アンテナと、あらかじめ求めた目標との相対距離情報を
用いて前記受信波の周波数情報を求める周波数計算器
と、前記周波数計算器で求めた前記受信波の周波数情報
を用いて前記受信波の周波数に対応する周波数の受信用
局部発振信号をあらかじめ定めた初期位相で生成する固
定初期位相周波数シンセサイザーと、前記受信波から前
記受信用局部発振信号を用いてディジタルＩ、Ｑビデオ
信号を生成する受信機と、前記ディジタルＩ、Ｑビデオ
信号を逆フーリエ変換する合成帯域器と、前記合成帯域
器の出力信号に対して、前記周波数計算器で求めた前記
受信波の周波数情報を用いて、距離の補正を行う距離補
正器を備えたことを特徴とする。

【００２８】また、第４の発明によるパルスレーダ装置
は、あらかじめ定めた周波数、および初期位相の信号を
生成する複数の安定化発振器と、あらかじめ定めたパル
ス繰り返し周期毎に、あらかじめ定めた順序で、前記複
数の安定化発振器で生成した信号の中から送信信号生成
に用いる送信用局部発振信号を選択する送信用周波数選
択器と、前記送信用周波数選択器で選択した前記送信用
局部発振信号を用いて、あらかじめ定めたパルス繰り返
し周期、およびパルス幅でパルス変調した送信信号を生
成する送信機と、前記送信信号をパルス繰り返し周期の
タイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介
して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標、お
よび背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテ
ナと、あらかじめ求めた目標との相対距離情報を用いて
前記受信波の周波数情報を求める周波数計算器と、前記
周波数計算器で求めた前記受信波の周波数情報を用いて
前記受信波の周波数に対応する周波数の受信用局部発振
信号を前記複数の安定化発振器の出力信号の中から選択
する受信用周波数選択器と、前記受信波から前記受信用
局部発振信号を用いてディジタルＩ、Ｑビデオ信号を生
成する受信機と、前記ディジタルＩ、Ｑビデオ信号を逆
フーリエ変換する合成帯域器を備えたことを特徴とす
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示すパルスレーダ装置の構成図であり、
図１において１から１７は、先に図１０で説明した通り
である。また、１８は周波数計算器、１９は位相計算
器、２０は可変初期位相周波数シンセサイザーである。
この動作を、従来のパルスレーダ装置と動作の異なる中
間周波数増幅器１１以前まで、図１を用いて説明する。
タイミング発生器１では、パルス繰り返し周期Ｔ _priの
間隔で、周波数切換信号を固定初期位相周波数シンセサ
イザー２と、可変初期位相周波数シンセサイザー２０
へ、パルス変調信号をパルス変調器６へ、送受切換信号
を送受切換器８へ出力する。固定初期位相周波数シンセ
サイザー２では、タイミング発生器１からの周波数切換
信号によって、あらかじめ周波数と初期位相を定めたＮ
種類の信号の中の一種類の信号をあらかじめ定めた順
序、例えば、低い周波数から順番にパルス繰り返し周期
Ｔ_pri毎に生成し、送信用局部発振信号として、周波数
変換器５ａに出力する。周波数変換器５ａでは、固定初
期位相周波数シンセサイザー２で生成した送信用局部発
振信号の周波数と、基準中間周波数信号発生器４で生成
した基準中間周波数信号の周波数との和の周波数の送信
キャリア信号を生成し、パルス変調器６に出力する。パ
ルス変調器６では、周波数変換器５ａからの入力信号に
対して、タイミング発生器１からのパルス変調信号によ
って、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定め
たパルス幅Ｔ_pのパルス変調を行う。パルス変調器６の
出力信号は、電力増幅器７に入力され、電力の増幅が行
われ、送受切替器８に出力される。送受切替器８では、
タイミング発生器１からの送受切換信号によって、パル
ス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定めた時間間隔
の電力増幅器７からの入力信号をアンテナ９に出力す
る。アンテナ９では、送受切替器８からの入力信号を、
送信信号として空間へ放射する。送信信号は目標１０、
および背景に反射し、反射信号となってアンテナ９で受
信され、送受切替器８に出力される。送受切替器８で
は、タイミング発生器１からの送受切換信号によって、
パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定めた時間
間隔のアンテナ９からの入力信号を周波数変換器５ｂに
出力する。一方、周波数計算器１８では、あらかじめ距
離測定処理や距離追尾処理によって得られた目標１０と
の相対距離情報Ｒ’を用いて、数１１により、受信信号
が、いくつ前のパルス繰り返し周期の送信パルスに対す
る目標１０からの反射信号であるか、すなわち、送信パ
ルスが目標１０に反射して受信されるまでに要する時間
内のパルス繰り返し周期Ｔ_priの数ｍを求め、ｍとその
時の送信周波数から受信信号の周波数を求める。ただ
し、目標１０との相対距離情報Ｒ’と目標１０との真の
相対距離Ｒとの差は、数１１により求まるｍと、数１１
において、Ｒ’をＲとした時に求まるｍが異ならない程
度としている。求めたｍと受信信号の周波数の情報は位
相計算器１９に、受信信号の周波数の情報を可変初期位
相周波数シンセサイザー２０に出力される。

【００３０】

【数１１】

【００３１】ただし、ｉｎｔは少数点以下の切り捨てを
意味する。位相計算器１９では、受信信号の周波数の情
報から、その周波数に対応する受信用局部発振信号の周
波数ｆ_Lnと、その信号を送信した時に用いた送信用局部
発振信号の初期位相φ_Lnを求め、周波数計算器１８で求
めたｍとパルス繰り返し周期Ｔ_priとを用いて、数１２
により、初期位相が、その周波数の受信信号を送信した
時に用いた周波数の送信用局部発振信号と同じになる位
相θ_nを求め、その結果を可変初期位相周波数シンセサ
イザー２０に出力する。

【００３２】

【数１２】

【００３３】可変初期位相周波数シンセサイザー２０で
は、周波数計算器１８から入力された受信信号の周波数
の情報から、その周波数に対応する周波数の受信用局部
発振信号を、位相計算器１９で求めた位相θ_nを初期位
相として生成し、周波数変換器５ｂに出力する。周波数
変換器５ｂでは、受信信号の周波数と可変初期位相周波
数シンセサイザー２０で発生した受信用局部発振信号の
周波数の差の周波数の中間周波数信号を生成し、中間周
波数増幅器１１へ出力する。中間周波数増幅器１１以降
の処理は、従来のパルスレーダ装置の動作と同じであ
る。

【００３４】図２は、この発明の実施の形態１を示すパ
ルスレーダ装置において、送信パルス、受信パルス、送
信用局部発振信号、受信用局部発振信号の関係を示した
ものである。図において、Ｓｔ、Ｓｒ、Ｌｔ、Ｌｒは先
に図１１で説明した通りである。また、図１１と同様
に、話を簡単にするために、合成帯域処理に用いるパル
ス数Ｎは３とし、数１１で求まる送信パルスが目標１０
に反射して受信されるまでに要する時間内のパルス繰り
返し周期Ｔ_priの数ｍは１としている。また、固定初期
位相周波数シンセサイザー２で生成される送信用局部発
振信号Ｌｔの初期位相は全ての周波数において０度とし
ている。さらに、図中点線で示した信号は、送信用局部
発振信号Ｌｔと受信用局部発振信号Ｌｒの初期位相が同
じであることを示すためのものであり、実際には生成さ
れない信号を示している。

【００３５】図２からもわかるように、送信用局部発振
信号Ｌｔと受信用局部発振信号Ｌｒを生成する周波数シ
ンセサイザーを別々に設けることによって、周波数の異
なる送信用局部発振信号Ｌｔと受信用局部発振信号Ｌｒ
を同じパルス繰り返し周期Ｔ _pri内で生成することがで
きるため、ある送信パルスに対する目標からの反射信号
が受信されるまで、次の周波数のパルスの送信をまつ必
要がなくなり、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒ
が長い場合にでも、短いパルス繰り返し周期Ｔ _priを用
いることができる。また、あらかじめ求めた相対距離情
報を用いて、受信用局部発振信号Ｌｒの初期位相が、各
周波数の受信信号に対応する周波数の送信信号を生成し
た時に用いた送信用局部発振信号Ｌｔの初期位相と同じ
となる位相θ_nを求め、求めた位相θ_nを初期位相として
受信用局部発振信号Ｌｒを生成することによって、各周
波数の受信信号に対して、それぞれ対応する周波数の送
信信号を生成した時に用いた送信用局部発振信号の初期
位相φ_Lnと、同じ初期位相の受信用局部発振信号を用い
ることができ、合成帯域処理に必要な目標との相対距離
Ｒに対応する位相情報を得ることができる。そのため、
パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒとパルス繰り返
し周期Ｔ_priが数１０の関係にある場合にでも合成帯域
処理を行うことができ、パルスレーダ装置と目標との相
対距離Ｒが長い場合にでも、一回の合成帯域処理に要す
る信号送信時間の短くすることができる。

【００３６】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図３にお
いて１から１９は、先に図１、および図１０で説明した
通りである。また、２１は位相補正器である。この動作
を、従来のパルスレーダ装置と動作の異なる包絡線検波
器１６以前まで、図３を用いて説明する。タイミング発
生器１では、パルス繰り返し周期Ｔ_priの間隔で、周波
数切換信号を固定初期位相周波数シンセサイザー２ａ、
２ｂへ、パルス変調信号をパルス変調器６へ、送受切換
信号を送受切換器８へ出力する。固定初期位相周波数シ
ンセサイザー２ａでは、タイミング発生器１からの周波
数切換信号によって、あらかじめ周波数と初期位相を定
めたＮ種類の信号の中の一種類の信号をあらかじめ定め
た順序、例えば、低い周波数から順番にパルス繰り返し
周期Ｔ_pri毎に生成し、送信用局部発振信号として、周
波数変換器５ａに出力する。周波数変換器５ａでは、固
定初期位相周波数シンセサイザー２ａで生成した送信用
局部発振信号の周波数と、基準中間周波数信号発生器４
で生成した基準中間周波数信号の周波数との和の周波数
の送信キャリア信号を生成し、パルス変調器６に出力す
る。パルス変調器６では、周波数変換器５ａからの入力
信号に対して、タイミング発生器１からのパルス変調信
号によって、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじ
め定めたパルス幅Ｔ_pのパルス変調を行う。パルス変調
器６の出力信号は、電力増幅器７に入力され、電力の増
幅が行われ、送受切替器８に出力される。送受切替器８
では、タイミング発生器１からの送受切換信号によっ
て、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定めた
時間間隔の電力増幅器７からの入力信号をアンテナ９に
出力する。アンテナ９では、送受切替器８からの入力信
号を、送信信号として空間へ放射する。送信信号は目標
１０、および背景に反射し、反射信号となってアンテナ
９で受信され、送受切替器８に出力される。送受切替器
８では、タイミング発生器１からの送受切換信号によっ
て、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定めた
時間間隔のアンテナ９からの入力信号を周波数変換器５
ｂに出力する。一方、周波数計算器１８では、あらかじ
め距離測定処理や距離追尾処理によって得られた目標１
０との相対距離情報Ｒ’を用いて、数１１により、受信
信号が、いくつ前のパルス繰り返し周期の送信パルスに
対する目標１０からの反射信号であるか、すなわち、送
信パルスが目標１０に反射して受信されるまでに要する
時間内のパルス繰り返し周期Ｔ_priの数ｍを求め、ｍと
その時の送信周波数から受信信号の周波数を求める。た
だし、目標１０との相対距離情報Ｒ’と目標１０との真
の相対距離Ｒとの差は、数１１により求まるｍと、数１
１において、Ｒ’をＲとした時に求まるｍが異ならない
程度としている。求めたｍと受信信号の周波数の情報を
位相計算器１９に、受信信号の周波数の情報を固定初期
位相周波数シンセサイザー２ｂに出力する。位相計算器
１９では、受信信号の周波数の情報から、その周波数に
対応する受信用局部発振信号の周波数ｆ_Lnと、その信号
を送信した時に用いた送信用局部発振信号の初期位相φ
_Lnを求め、周波数計算器１８で求めたｍとパルス繰り返
し周期Ｔ_priとを用いて、数１２により、初期位相が、
その周波数の受信信号を送信した時に用いた周波数の送
信用局部発振器と同じになる位相θ_nを求め、その結果
を位相補正器２１に出力する。固定初期位相周波数シン
セサイザー２ｂでは、周波数計算器１８から入力された
受信信号の周波数の情報から、その周波数に対応する周
波数の受信用局部発振信号を、あらかじめ定めた初期位
相で生成し、周波数変換器５ｂに出力する。周波数変換
器５ｂでは、受信信号の周波数と固定初期位相周波数シ
ンセサイザー２ｂで発生した受信用局部発振信号の周波
数の差の周波数の中間周波数信号を生成し、中間周波数
増幅器１１へ出力する。中間周波数増幅器１１では、中
間周波数信号の電力の増幅を行い、その結果を分配器３
に出力する。分配器３では、中間周波数増幅器１１から
入力信号を２分し、それぞれを位相検波器１３ａ、１３
ｂに出力する。一方、基準中間周波数信号発生器４で発
生した基準中間周波数信号は、９０度ハイブリッド器１
２で９０度の位相差を持った２つの信号に分離され、位
相検波器１３ａ、１３ｂに出力される。位相検波器１３
ａ、および１３ｂでは、分配器３からの入力信号と９０
度ハイブリッド器１２からの入力信号から、中間周波数
信号の周波数と基準中間周波数信号の周波数の差の周波
数を持ち、互いに９０度の位相差を持つＩ成分、Ｑ成分
のビデオ信号を生成する。生成されたＩ、Ｑビデオ信号
は、サンプリング周波数が１／Ｔ_pのＡ／Ｄ変換器１４
ａ、１４ｂに入力され、パルス幅Ｔ_pと同じ間隔のレン
ジビン毎のディジタルＩ、Ｑビデオ信号に変換され、位
相補正器２１に出力する。位相補正器２１では、位相計
算機１９で求めた位相θ_nを用いて、ディジタルＩ、Ｑ
ビデオ信号の位相の補正を行い、その結果を合成帯域器
１５に出力する。合成帯域器１５では、送信周波数の異
なるＮ個の送信パルスに対する同じレンジビンのディジ
タルＩ、Ｑビデオ信号を逆フーリエ変換することによっ
て、パルス幅Ｔ_p以下の距離分解能ΔＲを得る合成帯域
処理を行い、その結果を包絡線検波器１６に出力する。
包絡線検波器１６以降の処理は、従来のパルスレーダ装
置の動作と同じである。

【００３７】図４は、この発明の実施の形態２を示すパ
ルスレーダ装置において、送信パルス、受信パルス、送
信用局部発振信号、受信用局部発振信号の関係を示した
ものである。図において、Ｓｔ、Ｓｒ、Ｌｔ、Ｌｒは先
に図１１で説明した通りである。また、図１１と同様
に、話を簡単にするために、合成帯域処理に用いるパル
ス数Ｎは３とし、数１１で求まる送信パルスが目標１０
に反射して受信されるまでに要する時間内のパルス繰り
返し周期Ｔ_priの数ｍは１としている。また、固定初期
位相周波数シンセサイザー２ａで生成される送信用局部
発振信号Ｌｔと固定初期位相周波数シンセサイザー２ｂ
で生成される受信用局部発振信号Ｌｒの初期位相は全て
の周波数において０度としている。

【００３８】図４からもわかるように、送信用局部発振
信号Ｌｔと受信用局部発振信号Ｌｒを生成する周波数シ
ンセサイザーを別々に設けることによって、周波数の異
なる送信用局部発振信号Ｌｔと受信用局部発振信号Ｌｒ
を同じパルス繰り返し周期Ｔ _pri内で生成することがで
きるため、ある送信パルスに対する目標からの反射信号
が受信されるまで、次の周波数のパルスが送信をまつ必
要がなくなり、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒ
が長い場合にでも、短いパルス繰り返し周期Ｔ _priを用
いることができる。また、固定初期位相の周波数シンセ
サイザーを用いて生成した受信用局部発振信号Ｌｒを用
いた場合にでも、あらかじめ求めた相対距離情報を用い
て、受信用局部発振信号Ｌｒの初期位相が、各周波数の
受信信号に対応する周波数の送信信号を生成した時に用
いた送信用局部発振信号Ｌｔの初期位相と同じとなる位
相θ_nを求め、その位相θ_nを用いて、合成帯域処理前の
ディジタルＩ、Ｑビデオ信号の位相の補正を行うことに
よって、合成帯域処理に必要な目標との相対距離Ｒに対
応する位相情報を得ることができ、結果として、パルス
レーダ装置と目標との相対距離Ｒとパルス繰り返し周期
Ｔ_priが数１０の関係にある場合にでも合成帯域処理を
行うことができ、パルスレーダ装置と目標との相対距離
Ｒが長い場合にでも、一回の合成帯域処理に要する信号
送信時間の短くすることができる。また、実施の形態１
では、合成帯域処理に必要な目標との相対距離Ｒに対応
する位相情報を得るために、周波数シンセサイザーにお
いて、生成する受信用局部発振信号Ｌｒの初期位相を制
御するというアナログ信号に対する補正であったのに対
し、実施の形態２によれば、ディジタルＩ、Ｑビデオ信
号の位相補正をするというディジタル信号に対する補正
であるため、レーダ装置内の温度等の環境条件の変化や
機器のばらつきの影響を受けにくくすることができる。

【００３９】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図５にお
いて１から１８は、先に図１、および図１０で説明した
通りである。また、２２は距離補正器である。この動作
を、実施の形態２の動作と異なる周波数計算器１８以降
について、図５を用いて説明する。周波数計算器１８で
は、あらかじめ距離測定処理や距離追尾処理によって得
られた目標１０との相対距離情報Ｒ’を用いて、数１１
により、受信信号が、いくつ前のパルス繰り返し周期の
送信パルスに対する目標１０からの反射信号であるか、
すなわち、送信パルスが目標１０に反射して受信される
までに要する時間内のパルス繰り返し周期Ｔ_priの数ｍ
を求め、ｍとその時の送信周波数から受信信号の周波数
を求める。ただし、目標１０との相対距離情報Ｒ’と目
標１０との真の相対距離Ｒとの差は、数１１により求ま
るｍと、数１１において、Ｒ’をＲとした時に求まるｍ
が異ならない程度としている。求めた受信信号の周波数
の情報を固定初期位相周波数シンセサイザー２ｂに、ｍ
を距離補正器２２に出力する。固定初期位相周波数シン
セサイザー２ｂでは、周波数計算器１８から入力された
受信信号の周波数の情報から、その周波数に対応する周
波数の受信用局部発振信号を、あらかじめ定めた初期位
相で生成し、周波数変換器５ｂに出力する。周波数変換
器５ｂでは、受信信号の周波数と固定初期位相周波数シ
ンセサイザー２ｂで発生した受信用局部発振信号の周波
数の差の周波数の中間周波数信号を生成し、中間周波数
増幅器１１へ出力する。中間周波数増幅器１１では、中
間周波数信号の電力の増幅を行い、その結果を分配器３
に出力する。分配器３では、中間周波数増幅器１１から
入力信号を２分し、それぞれを位相検波器１３ａ、１３
ｂに出力する。一方、基準中間周波数信号発生器４で発
生した基準中間周波数信号は、９０度ハイブリッド器１
２で９０度の位相差を持った２つの信号に分離され、位
相検波器１３ａ、１３ｂに出力される。位相検波器１３
ａ、および１３ｂでは、分配器３からの入力信号と９０
度ハイブリッド器１２からの入力信号から、中間周波数
信号の周波数と基準中間周波数信号の周波数の差の周波
数を持ち、互いに９０度の位相差を持つＩ成分、Ｑ成分
のビデオ信号を生成する。生成されたＩ、Ｑビデオ信号
は、サンプリング周波数が１／Ｔ_pのＡ／Ｄ変換器１４
ａ、１４ｂに入力され、パルス幅Ｔ_pと同じ間隔のレン
ジビン毎のディジタルＩ、Ｑビデオ信号に変換され、合
成帯域器１５に出力する。合成帯域器１５では、送信周
波数の異なるＮ個の送信パルスに対する同じレンジビン
のディジタルＩ、Ｑビデオ信号を逆フーリエ変換するこ
とによって、パルス幅Ｔ_p以下の距離分解能ΔＲを得る
合成帯域処理を行い、その結果を包絡線検波器１６に出
力する。包絡線検波器１６では、合成帯域器１５から入
力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を距
離補正器２２に出力する。距離補正器２２では、周波数
計算器１８から入力されたｍとパルス繰り返し周期Ｔ
_priを用いて、数１３により、補正距離ｒｈを求め、補
正距離ｒｈの距離を補正した後の包絡線検波器出力信号
を表示器１７に出力する。

【００４０】

【数１３】

【００４１】表示器１７では、距離補正器１６からの入
力信号を表示する。

【００４２】数１３で表される補正距離ｒｈは以下の様
にして導くことができる。この発明の実施の形態３で示
している固定初期位相周波数シンセサイザー２ｂで発生
した受信用局部発振信号と基準中間周波数信号発生器４
で発生した基準中間周波数信号を用いて生成される参照
信号Ｖ’_n（ｔ）は、従来例で示した数３に対して、数
１４で表される。

【００４３】

【数１４】

【００４４】よって、数２で表される受信信号Ｕ
_n（ｔ）に対して、数１４で示す参照信号Ｖ’_n（ｔ）を
用いて周波数変換を行った場合、周波数変換後の信号
Ｗ’_n（ｔ）は数１５で表される。

【００４５】

【数１５】

【００４６】数１５で表されるＷ’_n（ｔ）のパルス変
調された部分の信号を用いて、逆フーリエ変換を行った
場合、逆フーリエ変換後の信号Ｐ’（ｋ）は数１６で表
される。

【００４７】

【数１６】

【００４８】また、包絡線検波の方法として、直線検波
を用いた場合、包絡線検波後の信号｜Ｐ’（ｋ）｜は
Ｐ’（ｋ）の絶対値で数１７で表される。

【００４９】

【数１７】

【００５０】数１７より、ｋがＮΔｆ（２Ｒ／ｃ−ｍＴ
_pri）と等しくなった時に｜Ｐ’（ｋ）｜がピーク値と
なることがわかる。｜Ｐ’（ｋ）｜がピーク値となるｋ
をｋ’_pとすると、ｋ’_pより求まる距離は、数１８に示
すように、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒから
距離ｍＴ_priｃ／２を引いた距離、すなわち数１３で示
した距離ｒｈを引いた距離となる。

【００５１】

【数１８】

【００５２】図６は、この発明の実施の形態３を示すパ
ルスレーダ装置において、距離補正前の目標レンジプロ
フィールＳｒｐ’と距離補正後の目標レンジプロフィー
ルＳｒｐを示したものである。数１８で示したように、
各周波数の受信信号における、それぞれに対応する送信
用局部発振信号と受信用局部発振信号の初期位相のずれ
は、目標レンジプロフィールには、数１３で求まるｒｈ
の距離のずれとなって現れるため、距離ｒｈの距離を補
正することによって、パルスレーダ装置と目標との相対
距離Ｒを求めることができ、正しい目標レンジプロフィ
ールを得ることができる。

【００５３】また、この発明の実施の形態３を示すパル
スレーダ装置において、送信パルス、受信パルス、送信
用局部発振信号、受信用局部発振信号の関係は、実施の
形態２同様に、図４で表される。図４からもわかるよう
に、送信用局部発振信号Ｌｔと受信用局部発振信号Ｌｒ
を生成する周波数シンセサイザーを別々に設けることに
よって、周波数の異なる送信用局部発振信号Ｌｔと受信
用局部発振信号Ｌｒを同じパルス繰り返し周期Ｔ_pri内
で生成することができるため、ある送信パルスに対する
目標からの反射信号が受信されるまで、次の周波数のパ
ルスが送信をまつ必要がなくなり、パルスレーダ装置と
目標との相対距離Ｒが長い場合にでも、短いパルス繰り
返し周期Ｔ_priを用いることができる。また、固定初期
位相の周波数シンセサイザーを用いて生成した受信用局
部発振信号Ｌｒを用いた場合にでも、あらかじめ求めた
相対距離情報を用いて、合成帯域処理後に距離補正を行
うことによって、距離間違いのない合成帯域処理を行う
ことができ、結果として、パルスレーダ装置と目標との
相対距離Ｒとパルス繰り返し周期Ｔ_priが数１０の関係
にある場合にでも合成帯域処理を行うことができ、パル
スレーダ装置と目標との相対距離Ｒが長い場合にでも、
一回の合成帯域処理に要する信号送信時間の短くするこ
とができる。また、実施の形態２では、合成帯域処理の
前のディジタルＩ、Ｑビデオ信号に対して、位相補正を
行うために、全てのサンプル点のディジタルＩ、Ｑビデ
オ信号に対して、位相補正を行うため、処理時間がかか
るのに対し、実施の形態３では、合成帯域処理を行い、
時間軸上の信号、すなわち距離に変換した後に補正を行
うために、少ない処理時間で補正を行うことができる。

【００５４】実施の形態４．図７はこの発明の実施の形
態４を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図７にお
いて１、３から１８は、先に図１、および図１０で説明
した通りである。また、２３は安定化発振器群、２４は
送信用周波数選択器、２５は受信用周波数選択器であ
る。この動作を、従来のパルスレーダ装置と動作の異な
る中間周波数増幅器１１以前まで、図７を用いて説明す
る。タイミング発生器１では、パルス繰り返し周期Ｔ
_priの間隔で、周波数切換信号を送信用周波数選択器２
４と受信用周波数選択器２５へ、パルス変調信号をパル
ス変調器６へ、送受切換信号を送受切換器８へ出力す
る。安定化発振器群２３では、あらかじめ周波数と初期
位相を定めたＮ種類の信号を、安定化発振器群２３中の
各安定化局部発振器で生成し、生成したＮ種類の全ての
信号を送信用周波数選択器２４と受信用周波数選択器２
５に出力する。送信用周波数選択器２４では、タイミン
グ発生器１からの周波数切換信号によって、パルス繰り
返し周期Ｔ_pri毎にＮ種類の安定化発振器群２３からの
入力信号の中から１つの信号をあらかじめ定めた順序、
例えば、低い周波数から順番に選択し、送信用局部発振
信号として、周波数変換器５ａに出力する。周波数変換
器５ａでは、送信用周波数選択器２４からの送信用局部
発振信号の周波数と、基準中間周波数信号発生器４で生
成した基準中間周波数信号の周波数との和の周波数の送
信キャリア信号を生成し、パルス変調器６に出力する。
パルス変調器６では、周波数変換器５ａからの入力信号
に対して、タイミング発生器１からのパルス変調信号に
よって、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定
めたパルス幅Ｔ_pのパルス変調を行う。パルス変調器６
の出力信号は、電力増幅器７に入力され、電力の増幅が
行われ、送受切替器８に出力される。送受切替器８で
は、タイミング発生器１からの送受切換信号によって、
パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定めた時間
間隔の電力増幅器７からの入力信号をアンテナ９に出力
する。アンテナ９では、送受切替器８からの入力信号
を、送信信号として空間へ放射する。送信信号は目標１
０、および背景に反射し、反射信号となってアンテナ９
で受信され、送受切替器８に出力される。送受切替器８
では、タイミング発生器１からの送受切換信号によっ
て、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎に、あらかじめ定めた
時間間隔のアンテナ９からの入力信号を周波数変換器５
ｂに出力する。一方、周波数計算器１８では、あらかじ
め距離測定処理や距離追尾処理によって得られた目標１
０との相対距離情報Ｒ’を用いて、数１１により、受信
信号が、いくつ前のパルス繰り返し周期の送信パルスに
対する目標１０からの反射信号であるか、すなわち、送
信パルスが目標１０に反射して受信されるまでに要する
時間内のパルス繰り返し周期Ｔ_priの数ｍを求め、ｍと
その時の送信周波数から受信信号の周波数を求める。た
だし、目標１０との相対距離情報Ｒ’と目標１０との真
の相対距離Ｒとの差は、数１１により求まるｍと、数１
１において、Ｒ’をＲとした時に求まるｍが異ならない
程度としている。求めた受信信号の周波数の情報は受信
用周波数選択器２５に出力される。受信用周波数選択器
２５では、周波数計算器１８から入力された受信信号の
周波数の情報を用いて、タイミング発生器１からの周波
数切換信号によって、パルス繰り返し周期Ｔ_pri毎にＮ
種類の安定化発振器群２３からの入力信号の中から、受
信信号の周波数に対応する周波数の受信用局部発振信号
を選択し、周波数変換器５ｂに出力する。周波数変換器
５ｂでは、受信信号の周波数と受信用周波数選択器２５
で選択した受信用局部発振信号の周波数の差の周波数の
中間周波数信号を生成し、中間周波数増幅器１１へ出力
する。中間周波数増幅器１１以降の処理は、従来のパル
スレーダ装置の動作と同じである。

【００５５】図８は、この発明の実施の形態４を示すパ
ルスレーダ装置において、送信パルス、受信パルス、送
信用局部発振信号、受信用局部発振信号の関係を示した
ものである。図において、Ｓｔ、Ｓｒ、Ｌｔ、Ｌｒは先
に図１１で説明した通りである。また、図１１と同様
に、話を簡単にするために、合成帯域処理に用いるパル
ス数Ｎは３とし、数１１で求まる送信パルスが目標１０
に反射して受信されるまでに要する時間内のパルス繰り
返し周期Ｔ_priの数ｍは１としている。また、安定化発
振器群２３で生成される信号の初期位相はすべて、０度
としている。図８からもわかるように、送信用局部発振
信号Ｌｔと受信用局部発振信号Ｌｒは、常に合成帯域処
理に用いる全ての信号を生成している安定化発振器群２
３の中から必要な信号を選択して用いているため、周波
数の異なる送信用局部発振信号Ｌｔと受信用局部発振信
号Ｌｒを同じパルス繰り返し周期Ｔ_pri内で生成するこ
とができる。また、送信用局部発振信号Ｌｔと受信用局
部発振信号Ｌｒを同じ安定化発振器を用いて生成してい
るため、各周波数の受信信号に対して、それぞれ対応す
る周波数の送信信号を生成した時に用いた送信用局部発
振信号の初期位相φ_Lnと、同じ初期位相の受信用局部発
振信号を用いることができ、合成帯域処理に必要な目標
との相対距離Ｒに対応する位相情報を得ることができ
る。そのため、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒ
とパルス繰り返し周期Ｔ_priが数１０の関係にある場合
にでも合成帯域処理を行うことができ、パルスレーダ装
置と目標との相対距離Ｒが長い場合にでも、一回の合成
帯域処理に要する信号送信時間の短くすることができ
る。また、実施の形態１、２、３では、送信、および受
信用局部発振信号Ｌｒの周波数の切換を周波数シンセサ
イザーで行っているため、周波数切換時に周波数が安定
するまでの時間がかかるのに対し、実施の形態４では、
常に合成帯域処理に用いる全ての信号を安定化発振器群
２３で生成し、その中から必要な信号を送信用周波数選
択器２４、および受信用周波数選択器２５で選択して用
いているため、高速に周波数を切り替えることができ
る。また、実施の形態１、２、３で合成帯域法を実現す
るために行っていた位相制御、位相補正、距離補正も必
要でなくなる。

【００５６】

【発明の効果】第１の発明によれば、パルスレーダ装置
と目標との相対距離Ｒとパルス繰り返し周期Ｔ_priが数
１０の関係にある場合にでも合成帯域処理を行うことが
でき、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒが長い場
合にでも、一回の合成帯域処理に要する信号送信時間の
短くすることができる。

【００５７】また、第２の発明によれば、パルスレーダ
装置と目標との相対距離Ｒとパルス繰り返し周期Ｔ_pri
が数１０の関係にある場合にでも合成帯域処理を行うこ
とができ、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒが長
い場合にでも、一回の合成帯域処理に要する信号送信時
間の短くすることができる。さらに、第１の発明に比
べ、レーダ装置内の温度等の環境条件の変化や機器のば
らつきの影響を受けにくくなる。

【００５８】また、第３の発明によれば、パルスレーダ
装置と目標との相対距離Ｒとパルス繰り返し周期Ｔ_pri
が数１０の関係にある場合にでも合成帯域処理を行うこ
とができ、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒが長
い場合にでも、一回の合成帯域処理に要する信号送信時
間の短くすることができる。さらに、第１の発明に比
べ、レーダ装置内の温度等の環境条件の変化や機器のば
らつきの影響を受けにくく、第２の発明に比べ、処理時
間が短くなる。

【００５９】また、第４の発明によれば、パルスレーダ
装置と目標との相対距離Ｒとパルス繰り返し周期Ｔ_pri
が数１０の関係にある場合にでも合成帯域処理を行うこ
とができ、パルスレーダ装置と目標との相対距離Ｒが長
い場合にでも、一回の合成帯域処理に要する信号送信時
間の短くすることができる。さらに、第１、第２、第３
の発明に比べ、送信、および受信用局部発振信号の切換
を高速に行うことができ、第１、第２、第３の発明で行
っていた位相制御、位相補正、距離補正は必要でなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるパルスレーダ装置の実施の形
態１を示す構成図である。

【図２】この発明によるパルスレーダ装置の実施の形
態１において、送信パルス、受信パルス、送信用局部発
振信号、受信用局部発振信号の関係を示す図である。

【図３】この発明によるパルスレーダ装置の実施の形
態２を示す構成図である。

【図４】この発明によるパルスレーダ装置の実施の形
態２において、送信パルス、受信パルス、送信用局部発
振信号、受信用局部発振信号の関係を示す図である。

【図５】この発明によるパルスレーダ装置の実施の形
態３を示す構成図である。

【図６】この発明によるパルスレーダ装置の実施の形
態３において、距離補正前と後の目標レンジプロフィー
ルを示す図である。

【図７】この発明によるパルスレーダ装置の実施の形
態４を示す構成図である。

【図８】この発明によるパルスレーダ装置の実施の形
態４において、送信パルス、受信パルス、送信用局部発
振信号、受信用局部発振信号の関係を示す図である。

【図９】合成帯域処理の送信パルス波形を示す図であ
る。

【図１０】従来のパルスレーダ装置を示す構成図であ
る。

【図１１】従来のパルスレーダ装置において、送信パ
ルス、受信パルス、送信用局部発振信号、受信用局部発
振信号の関係を示す図である。

【図１２】目標レンジプロフィールを示す図である。

【符号の説明】

１タイミング発生器、２固定初期位相周波数シンセ
サイザー、３分配器、４基準中間周波数信号発生
器、５周波数変換器、６パルス変調器、７電力増幅
器、８送受切替器、９アンテナ、１０目標、１１
中間周波数増幅器、１２９０度ハイブリッド器、１
３位相検波器、１４Ａ／Ｄ変換器、１５合成帯域
器、１６包絡線検波器、１７表示器、１８周波数
計算器、１９位相計算器、２０可変初期位相周波数
シンセサイザー、２１位相補正器、２２距離補正
器、２３安定化発振器群、２４送信用周波数選択
器、２５受信用周波数選択器、Ｓｔ送信パルス、Ｓ
ｒ受信パルス、Ｌｔ送信用局部発振信号、Ｌｒ受
信用局部発振信号、Ｓｒｐ’ 距離補正前の目標レンジ
プロフィール、Ｓｒｐ距離補正後の目標レンジプロフ
ィール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中根正文東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者戸梶功東京都福生市加美平３の38の10センチュリー羽村101 (72)発明者田中正之東京都練馬区上石神井２の33の10 Ｆターム(参考） 5J070 AB01 AC02 AD01 AE02 AH31 AH33 AH34 AH35 AK22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あらかじめ定めたパルス繰り返し周期毎
にあらかじめ定めた周波数、および初期位相の送信用局
部発振信号を生成する固定初期位相周波数シンセサイザ
ーと、前記固定初期位相周波数シンセサイザーで生成し
た前記送信用局部発振信号を用いて、あらかじめ定めた
パルス繰り返し周期、およびパルス幅でパルス変調した
送信信号を生成する送信機と、前記送信信号をパルス繰
り返し周期のタイミングで送受信の信号を切り換える送
受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射
し、目標、および背景で反射した前記送信波を受信波と
して受けるアンテナと、あらかじめ求めた目標との相対
距離情報を用いて前記受信波の周波数情報を求める周波
数計算器と、前記周波数計算器で求めた前記受信波の周
波数情報とパルス繰り返し周期から前記送信用局部発振
信号と同じ初期位相となる位相を求める位相計算器と、
前記周波数計算器で求めた前記受信波の周波数情報を用
いて前記受信波の周波数に対応する周波数の受信用局部
発振信号を前記位相計算器で求めた初期位相で生成する
初期位相可変型周波数シンセサイザーと、前記受信波か
ら前記受信用局部発振信号を用いてディジタルＩ、Ｑビ
デオ信号を生成する受信機と、前記ディジタルＩ、Ｑビ
デオ信号を逆フーリエ変換する合成帯域器を備えたこと
を特徴とするパルスレーダ装置。
【請求項２】あらかじめ定めたパルス繰り返し周期毎
にあらかじめ定めた周波数、および初期位相の送信用局
部発振信号を生成する固定初期位相周波数シンセサイザ
ーと、前記固定初期位相周波数シンセサイザーで生成し
た前記送信用局部発振信号を用いて、あらかじめ定めた
パルス繰り返し周期、およびパルス幅でパルス変調した
送信信号を生成する送信機と、前記送信信号をパルス繰
り返し周期のタイミングで送受信の信号を切り換える送
受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射
し、目標、および背景で反射した前記送信波を受信波と
して受けるアンテナと、あらかじめ求めた目標との相対
距離情報を用いて前記受信波の周波数情報を求める周波
数計算器と、前記周波数計算器で求めた前記受信波の周
波数情報とパルス繰り返し周期から前記送信用局部発振
信号と同じ初期位相となる位相を求める位相計算器と、
前記周波数計算器で求めた前記受信波の周波数情報を用
いて前記受信波の周波数に対応する周波数の受信用局部
発振信号をあらかじめ定めた初期位相で生成する固定初
期位相周波数シンセサイザーと、前記受信波から前記受
信用局部発振信号を用いてディジタルＩ、Ｑビデオ信号
を生成する受信機と、前記位相計算器で求めた初期位相
を用いて前記ディジタルＩ、Ｑビデオ信号の位相の補正
を行う位相補正器と、前記位相補正器によって位相補正
された前記ディジタルＩ、Ｑビデオ信号を逆フーリエ変
換する合成帯域器を備えたことを特徴とするパルスレー
ダ装置。
【請求項３】あらかじめ定めたパルス繰り返し周期毎
にあらかじめ定めた周波数、および初期位相の送信用局
部発振信号を生成する固定初期位相周波数シンセサイザ
ーと、前記固定初期位相周波数シンセサイザーで生成し
た前記送信用局部発振信号を用いて、あらかじめ定めた
パルス繰り返し周期、およびパルス幅でパルス変調した
送信信号を生成する送信機と、前記送信信号をパルス繰
り返し周期のタイミングで送受信の信号を切り換える送
受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射
し、目標、および背景で反射した前記送信波を受信波と
して受けるアンテナと、あらかじめ求めた目標との相対
距離情報を用いて前記受信波の周波数情報を求める周波
数計算器と、前記周波数計算器で求めた前記受信波の周
波数情報を用いて前記受信波の周波数に対応する周波数
の受信用局部発振信号をあらかじめ定めた初期位相で生
成する固定初期位相周波数シンセサイザーと、前記受信
波から前記受信用局部発振信号を用いてディジタルＩ、
Ｑビデオ信号を生成する受信機と、前記ディジタルＩ、
Ｑビデオ信号を逆フーリエ変換する合成帯域器と、前記
合成帯域器の出力信号に対して、前記周波数計算器で求
めた前記受信波の周波数情報を用いて、距離の補正を行
う距離補正器を備えたことを特徴とするパルスレーダ装
置。
【請求項４】あらかじめ定めた周波数、および初期位
相の信号を生成する複数の安定化発振器と、あらかじめ
定めたパルス繰り返し周期毎に、あらかじめ定めた順序
で、前記複数の安定化発振器で生成した信号の中から送
信信号生成に用いる送信用局部発振信号を選択する送信
用周波数選択器と、前記送信用周波数選択器で選択した
前記送信用局部発振信号を用いて、あらかじめ定めたパ
ルス繰り返し周期、およびパルス幅でパルス変調した送
信信号を生成する送信機と、前記送信信号をパルス繰り
返し周期のタイミングで送受信の信号を切り換える送受
切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射
し、目標、および背景で反射した送信波を受信波として
受けるアンテナと、あらかじめ求めた目標との相対距離
情報を用いて前記受信波の周波数情報を求める周波数計
算器と、前記周波数計算器で求めた前記受信波の周波数
情報を用いて前記受信波の周波数に対応する周波数の受
信用局部発振信号を前記複数の安定化発振器の出力信号
の中から選択する受信用周波数選択器と、前記受信波か
ら前記受信用局部発振信号を用いてディジタルＩ、Ｑビ
デオ信号を生成する受信機と、前記ディジタルＩ、Ｑビ
デオ信号を逆フーリエ変換する合成帯域器を備えたこと
を特徴とするパルスレーダ装置。