JP2001305218A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相関処理の負荷を軽減し、少ない信号処理負
荷で高いパルス圧縮率を実現でき、また、送信手段の信
号源、受信手段の精度を、繰り返す短い信号長に対応し
たもので十分とすることができるレーダ装置を得る。 【解決手段】 所定の繰り返しパターンにしたがった基
準信号を発生する基準信号発生器１Ａと、この基準信号
を電波として連続的に放射する送信機２と、この送信機
から放射されて目標１０で反射されてくる電波を受信す
る受信機５と、この受信機からの出力信号を相関処理し
て目標１０の位置、速度を検出する信号処理器６Ａとを
備え、この信号処理器６Ａは、受信機５の出力信号を繰
り返しの各区間毎にそれぞれ相関処理を行う相関処理部
８Ａと、この相関処理部の出力信号をＦＦＴ処理するＦ
ＦＴ処理部１３と、このＦＦＴ処理部の出力信号から目
標１０の位置、速度を検出する目標検出処理部９Ａとを
有する。

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、少ない信号処理
負荷で高いパルス圧縮率を実現するレーダ装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来のレーダ装置を示す構成図
である。図において、１は基準信号発生器、２は送信
機、３はアンテナ、４は送信信号と受信信号を分離、結
合する分配結合器、５は受信機、６は信号処理器であ
る。また、７はドップラ補正処理部、８は相関処理部、
９は目標検出処理部であり、これらの構成要素７〜９に
より信号処理器６を構成する。また、１０は検出対象の
目標である。

【０００３】次に、動作について説明する。最初にレー
ダ装置は、基準信号発生器１で、ある変調パターンにし
たがった信号を発生させる。その発生された信号は送信
機２で搬送周波数に周波数変換、増幅され、分配結合器
３を経由してアンテナ４から空中に送信される。アンテ
ナ４から放射された電波は、目標１０で反射し、放射さ
れた電波と同様のパルス列となり、レーダ装置に到達す
る。その信号を、アンテナ４から分配結合器３を経由
し、受信機５で基準信号発生器１からの基準信号と同様
の周波数の信号に変換し、信号処理器６に出力する。信
号処理器６は、受信機５の出力する信号から、目標１０
の反射する信号を基準信号発生器１からの基準信号と同
様な参照パタンとのマッチドフィルタを使用して検出す
る。

【０００４】尚、図のように、従来のレーダ装置では一
般に、分配結合器３を使用して送信および受信アンテナ
を１つで構成する場合が多いが、分配結合器を使用せず
にそれぞれ別々の送信用アンテナ、受信用アンテナを使
用しても原理的に異なるものではない。

【０００５】更に信号処理器６の内部の動作を説明す
る。目標１０で電波を反射する際に、反射電波は、目標
１０の距離に応じた遅延、目標１０の速度に応じた周波
数変化（ドップラーシフト）がされた信号となる。その
ため、ドップラ補正処理部７で相関処理を行うための参
照信号（または受信信号）を目標１０の速度に従いドッ
プラー補正する。相関処理部８では、受信信号と参照信
号の相関処理を行う。

【０００６】この相関処理の結果、目標１０の距離にし
たがった時間遅れに関して信号のピークが生じるため、
目標検出処理部９でこのピークを検出することにより、
目標１０とその距離の検出を行う。ところで、ドップラ
ー補正処理部７について、一般には、目標１０の速度は
検出以前には不明である。このため、有り得る限りの速
度に対応したドップラー補正を行い、そのそれぞれにつ
いて相関処理部８で相関処理を行い、そして目標検出処
理部９でその目標１０の検出を行うことになる。

【０００７】ここで、上記動作を、それぞれの処理で扱
う信号について、図９を参照して説明する。図におい
て、Ｓ１は基準信号発生器１が発生する基準信号、Ｓ２
は受信機５を通過した後の目標１０からの反射信号、Ｓ
３は信号検出のための参照信号、Ｓ４は相関処理部８の
出力信号である。また、Ｓ５はパルス圧縮を行わないレ
ーダの基準信号、Ｓ６はパルス圧縮を行わないレーダの
受信信号、Ｓ７はその相関処理部８の出力信号Ｓ４に相
当する検出信号である。また、同図において、Ｌはパル
ス長、Ｔはパルスを送信する間隔、Ｌｃは圧縮後のパル
ス幅、Ａはパルス圧縮を行わないレーダの受信信号の信
号強度、Ａ×Ｌ／Ｌｃはパルス圧縮レーダにおけるパル
ス圧縮後の受信信号の信号強度である。

【０００８】基準信号発生器１では、基準信号Ｓ１に示
すようなあるパターンにしたがったパルスを繰り返し発
生する。この信号が空中に放射され、目標１０で反射し
て再度受信機５で受信される。受信機５で受信された信
号は、反射信号Ｓ２のように、基準信号Ｓ１に対して、
目標１０の距離に応じた遅延がなされ、また、目標１０
の速度に応じた周波数変化（ドップラーシフト）がなさ
れた信号となる。このため、参照信号３としては、目標
１０の速度に応じて基準信号Ｓ１に対して周波数補正を
行なったものを用意する。その上で、受信信号即ち反射
信号Ｓ２と参照信号Ｓ３の相関処理を行い、その結果の
出力信号Ｓ４のピークを検出し、その遅延時間から目標
１０の距離を算出する。

【０００９】尚、比較のためにパルス圧縮を行わないレ
ーダについてと同様の信号を表現すると、それぞれ信号
Ｓ５、Ｓ６のようになる。パルス圧縮を行わないレーダ
では基準信号Ｓ５として無変調のパルスを送信する。そ
の受信に際しては、相関処理を行わないため、検出信号
は信号Ｓ６のようになる。両方式の目標検出に使用する
信号Ｓ４およびＳ７を比較すると、パルス圧縮を行わな
いレーダでは、検出する電力がパルスの尖頭電力のみで
あるのに比べ、パルス圧縮レーダでは、尖頭電力をパル
スの長さだけ積分した値を検出することになる。このパ
ルス圧縮による積分効果をパルス圧縮率と呼ぶが、図の
例では、Ｌ／Ｌｃ倍の圧縮率を実現していることとな
る。このため、同じ目標からの反射信号を検出する際に
は、パルス圧縮率の高いレーダの方が大きな電力を検出
することができ、その結果、目標を感度よく検出でき
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のレー
ダ装置は、以上のように構成されているので、以下の様
な問題点があった。即ち、大きなパルス圧縮率を実現す
るためには長いパルスを使用し、長時間の積分を行う必
要がある。しかし、従来の構成のまま長いパルスを使用
すると、以下の様な問題が生じる。

【００１１】先ず、長大なパルスに対する相関処理は処
理負荷が大であり、実現が困難である。処理負荷の増大
する原因は、扱うデータ量の多さおよびデータ長に比例
した数の異なるドップラ補正をした参照パタンについて
相関処理を行うためである。また、パルス圧縮を行うた
めには、その信号源（基準信号発生器）、受信機に関し
て、パルス長に応じた精度が必要になる（パルス長Ｌに
対して、１／Ｌに比例した精度が必要）。

【００１２】この発明は、上述のような従来の問題点を
解決するためになされたものであり、同じ信号を連続的
に繰り返して送信し、受信、検出処理においても繰り返
す短い信号毎に処理を行うことで、相関処理の負荷が軽
減でき、また、信号源、受信機の精度を、繰り返す短い
信号長に対応したもので十分とすることができるレーダ
装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るレ
ーダ装置は、所定の繰り返しパターンにしたがった信号
を電波として連続的に放射する送信手段と、該送信手段
から放射されて目標で反射されてくる電波を受信する受
信手段と、該受信手段からの出力信号を相関処理して上
記目標の位置、速度を検出する信号処理手段とを備えた
ものである。

【００１４】請求項２の発明に係るレーダ装置は、請求
項１の発明において、上記信号処理手段は、上記受信手
段の出力信号を繰り返しの各区間毎にそれぞれ相関処理
する相関処理手段と、該相関処理手段の出力信号をＦＦ
Ｔ処理するＦＦＴ処理手段と、該ＦＦＴ処理手段の出力
信号から上記目標の位置、速度を検出する目標検出処理
手段とを有するものである。

【００１５】請求項３の発明に係るレーダ装置は、請求
項１または２の発明において、上記信号処理手段は、上
記相関処理をアナログ処理およびデジタル処理で分担し
て行うものである。

【００１６】請求項４の発明に係るレーダ装置は、請求
項２または３の発明において、上記受信手段は出力信号
としてアナログ信号を出力し、上記相関処理手段は、上
記受信手段からのアナログ信号を相関処理し、デジタル
信号に変換して出力するものである。

【００１７】請求項５の発明に係るレーダ装置は、請求
項２の発明において、上記相関処理手段と上記ＦＦＴ処
理手段との間に、上記相関処理手段の相関処理の結果に
対して包絡線算出処理を行う包絡線算出処理手段と、該
包絡線算出処理手段の出力からパルスのピークを検出す
るパルス検出処理手段とを設けたものである。

【００１８】請求項６の発明に係るレーダ装置は、請求
項５の発明において、上記受信手段は出力信号としてア
ナログ信号を出力し、上記包絡線算出処理手段の代わり
に上記相関処理手段の出力を検波する検波器を設け、該
検波器の出力信号をデジタル信号に変換して出力するも
のである。

【００１９】請求項７の発明に係るレーダ装置は、請求
項１〜６のいずれかの発明において、上記送信手段は、
所定の繰り返しパターンの基準信号を発生する基準信号
発生器と、該基準信号発生器からの基準信号を送信アン
テナを介して空間に電波として放射する送信機とを有す
るものである。

【００２０】請求項８の発明に係るレーダ装置は、請求
項７の発明において、上記所定の繰り返しパターンの基
準信号は、同じパタンを繰り返す信号であるとするもの
である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図を参照して説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
構成図である。図１において、図８と対応する部分には
同一符号を付し、その詳細説明を省略する。図におい
て、１Ａは送信機２の入力側に設けられ、所定の繰り返
しパターンにしたがった基準信号を発生する基準信号発
生器、６Ａは受信機５の出力側に設けられた信号処理手
段としての信号処理部、１１は送信機２に接続された送
信アンテナ、１２は受信機５に接続された受信アンテナ
である。信号処理部６Ａは、ドップラー補償処理部７
と、相関処理手段としての相関処理部８Ａと、ＦＦＴ処
理手段としてのＦＦＴ処理部１３と、目標検出処理手段
としての目標検出処理部９Ａとを備える。尚、基準信号
発生器１Ａ、送信機２および送信アンテナ１１は送信手
段を構成し、受信機５および受信アンテナ１２は受信手
段を構成する。

【００２２】次に、動作について、図２および図３を参
照して説明する。先ず、この発明の基本原理を、使用す
る送受信信号と、それに関わる信号処理で説明する。図
２は、本実施の形態によるレーダ装置で扱う信号につい
て示したものであり、図において、Ｓ１１は基準信号発
生器１Ａから発生される基準信号であり、連続したｍ個
の区間について繰り返し同じパタンを使用することを特
徴としている。Ｓ１２は受信機５を通過した後の目標１
０からの反射信号、Ｓ１３は相関処理部８Ａ内または外
部のメモリ（図示せず）に予め格納されている信号検出
のための参照信号（区間ｉに対応するもの）であり、こ
の参照信号Ｓ１３としては一般に送信信号即ち基準信号
Ｓ１１と相似のパターンを有するものが設定される。ま
た、Ｓ１４は各区間ｉでの相関処理処理部８Ａの出力信
号である。各区間ｉの出力信号Ｓ１４を集めたものが信
号Ｓ１５であり、その信号Ｓ１５から、同じ距離に対応
する信号を抽出したものが信号Ｓ１６である。この信号
Ｓ１６についてＦＦＴ処理を行い、ある距離について、
目標の速度に対する信号の強度分布を算出したものが信
号Ｓ１７である。

【００２３】さて、基準信号発生器１Ａでは、送信機２
および送信アンテナ１１を介して図２のようにあるパタ
ーンにしたがった基準信号Ｓ１１を電波として繰り返し
発生する。以後、この繰り返しの各１周期の間を区間と
呼ぶことにする。また、基準信号Ｓ１１の繰り返しの時
間をＬｓ（＝ｎΔｔ：ｎはデジタル処理を行う際のサン
プルポイント数即ち１区間の信号のサンプル数、Δｔは
サンプリング間隔）とする。この信号が目標１０で反射
し、受信機５を通過するとその受信信号即ち反射信号Ｓ
１２は、図２に示すように、基準信号Ｓ１１に対して目
標１０の距離に対応した時間遅れＴ_Lと、目標１０の速
度に応じたドップラ周波数シフトを施した形になる。

【００２４】反射信号Ｓ１２は、時間Ｌｓ毎に繰り返す
信号であるため、受信信号を各区間毎に分割し、それぞ
れに対して相関処理を行うことができる。そこで、相関
処理部８Ａでは、反射信号Ｓ１２を時間Ｌｓに相当する
長さ毎に分割し、それぞれの分割された反射信号Ｓ１２
について、基準信号Ｓ１１に対して目標１０の速度に応
じた周波数シフトを施した参照パターンＳ１３と相関処
理を行う。その結果、相関処理部８Ａの出力側には、図
２に示すように、それぞれ目標１０の距離に対応した時
間遅れＴ_Lにピークを持つ出力信号Ｓ１４が得られる。
ここで、反射信号Ｓ１２を分割する際に、大凡時間Ｌｓ
に相当する長さ毎であり、どの分割した信号長も同一の
長さであれは、特にその長さ、場所について厳密である
必要はない。

【００２５】このように、相関処理を行った信号は、以
下の様な特徴を持つ。 イ 信号の分割位置、長さに拘わらず、それぞれ分割し
た信号の送信時点での目標の距離に対応した時間にピー
クを持つ。 ロ それぞれの相関処理の結果のピークの位置は、区間
毎に独立である。

【００２６】更に、ここで、各区間における出力信号Ｓ
１４について、同一距離に関する信号を比較すると、以
下のことがわかる。いま、目標１０の速度をｖとする
と、各区間毎の時間Ｌｓの間に目標１０との距離は、微
少な距離ｖ×Ｌｓだけ変化するため、各区間で反射信号
Ｓ１２は参照信号Ｓ１３に対して以下の位相量ずつ変化
する。

【００２７】 ２×π×ｖ×Ｌｓ×ｆ／ｃ （１）

【００２８】但し、上記式（１）において、ｆはレーダ
装置の送信機の搬送周波数、ｃは光速度である。このた
め、各区間毎の相関結果を同じ距離について比較する
と、その結果は目標１０の速度に応じた周期信号とな
る。このため、各区間の相関処理部８Ａの出力信号Ｓ１
４から、ＦＦＴ処理部１３において、図２に示すように
それぞれ同じ距離信号Ｓ１６を抽出し、これにＦＦＴを
施した結果の信号Ｓ１７は、目標１０の速度に対応した
ピークを持つので、これを目標検出処理部９Ａにおいて
検出することにより、目標１０およびその距離、速度を
検出できる。

【００２９】ところで、このようにして目標検出を行う
場合、その検出する信号の強度は以下のように考えるこ
とができる。ハ 最初の区間毎の相関では、各区間の信
号長即ち時間Ｌｓの長さのコヒーレント積分を行う。ニ
次段のＦＦＴ処理は、目標の速度に対応した周波数を
補正した上で、これに関して、ｍ回（ｍは相関計算を行
う区間の数）のコヒーレント積分を行うことと同等であ
る。このため、本実施の形態では、実質的にＬｓ×ｍの
長さの信号に対して相関処理を行ったと同等のパルス圧
縮率Ｌｓ×ｍを実現することとなる。

【００３０】次に、本実施の形態における処理負荷の軽
減の効果について、図３を参照して説明する。図３は、
上述した従来の方式と本実施の形態で行っている方式を
対比して概略的に示すもので、図３（ａ）は実質的に従
来の方式における相関処理部８の部分を示し、図３
（ｂ）は実質的に本実施の形態の方式における相関処理
部８ＡとＦＦＴ処理部９Ａの部分を示している。このよ
うな相関処理は、デジタル処理で実施する場合、一般に
同図のようにＦＦＴを使用する方法が最も処理負荷が少
なく、ＦＦＴ処理、乗算・加算処理（積和処理）、逆Ｆ
ＦＴ処理の３段階で実施する。ところで、従来の方式の
如く参照信号の長さがＮΔｔの場合、マッチドフィルタ
による検出では、検出がドップラ周波数に対して１／Ｎ
Δｔの分解能を持つため、目標のドップラー周波数範囲
をｆｗとすると、ＮΔｔ・ｆｗ個の異なるドップラーシ
フトに関してそれぞれ対応した参照信号を準備し、処理
を行う必要がある。

【００３１】ところが、従来方式の如くＮΔｔの長さの
参照信号により検出を行う場合と、本実施の形態の如く
ｎΔｔの長さの参照信号による検出の結果をｍ回使用し
て検出を行う場合（但し、Ｎ＝ｎ×ｍ）でパルス圧縮レ
ーダとしての検出能力はほぼ同等である。これに対し、
両者の行う処理工程を比較すると、図３（ａ）および
（ｂ）の通りである。この場合に、ＦＦＴ処理、乗算・
加算処理（積和処理）はそれぞれ、扱うデータの量Ｎに
対して算術演算量がおよそ（Ｎ／２）ｌｏｇ（Ｎ−
１），２Ｎに比例するため、結果として、それぞれの処
理で本実施の形態の方式が、より少ない処理負荷で検出
を可能にしている。

【００３２】このことを、更に図３を参照しながら詳述
する。図３（ａ）における従来方式では、入力信号即ち
受信信号Ｓ（ｔ）に対してＮ点についてＦＦＴ処理を行
って信号Ｓ（ｆ）を得、この信号Ｓ（ｆ）と参照信号Ｈ
（ｆ）の相関処理を行ってΦ（ｆ）（相関のＦＦＴ結果
に相当のもの）＝Ｓ（ｆ）・Ｈ（ｆ）を算出し、この算
出結果に対して逆ＦＦＴ処理を行って相関出力信号φ
（ｔ）を得る。この場合、信号をＮ点サンプリングする
とＦＦＴ処理、逆ＦＦＴ処理では（Ｎ／２）log（Ｎ−
１）に比例する計算量が必要である。

【００３３】これに対し、図３（ｂ）における本実施の
形態の方式、つまり、実質的に高速化による相関処理で
は、信号を更に細かい区間（１，２，・・・・，ｍ）に
分け、それぞれの区間の信号のサンプル数をｎとする。
このとき、各区間ｉ内の相関をするための計算は入力信
号即ち受信信号Ｓｉ（ｔ）に対してｎ点についてＦＦＴ
処理を行って信号Ｓｉ（ｆ）を得、この信号Ｓｉ（ｆ）
と参照信号Ｈｉ（ｆ）の相関処理を行ってΦｉ（ｆ）
（相関のＦＦＴ結果に相当のもの）＝Ｓｉ（ｆ）・Ｈｉ
（ｆ）を算出し、この算出結果に対して逆ＦＦＴ処理を
行って相関出力信号φｉ（ｔ）を得る。この場合、信号
をｎ点サンプリングするとＦＦＴ処理、逆ＦＦＴ処理に
おける計算量は（ｎ／２）log（ｎ−１）に比例する。
したがって、相関処理における総合的な計算量は、従来
方式と本実施の形態の方式では、それぞれ下記の式
（２）および式（３）に比例したものとなる。

【００３４】 （Ｎ／２）log（Ｎ−１）＝（ｎ×ｍ／２）log（ｎ＋ｍ−１） （２） ｍ（ｎ／２）log（ｎ−１）＝（ｎ×ｍ／２）log（ｎ−１） （３）

【００３５】この式（２）および式（３）から、本実施
の形態の方式は、従来方式に比べて計算量がlog（ｎ＋
ｍ−１）／log（ｎ−１）だけ少なくなる、つまり、処
理負荷が軽減されることになる。

【００３６】次に、信号処理の時間精度を見てみると、
以下の通りである。上記項目イ、ロの性質からわかるよ
うに一連の信号処理を行うにあたり、それぞれ最長でＬ
ｓの長さの信号を扱うのに十分な精度があればよい。ま
た、上記項目ハ、ニから、この方式では、長さＬｓ×ｍ
の信号を使用したと同じパルス圧縮率が実現できる。こ
のため、信号処理に必要な時間精度は、従来の方式に比
較してｍ倍粗くてよい。

【００３７】このように、本実施の形態では、同じパタ
ーンの信号を連続的に繰り返して送信し、受信、検出処
理においても繰り返す短い信号毎に処理を行う、つま
り、圧縮を行う信号として、同じパターンを複数回繰り
返す信号を使用し、相関処理を行う際に、繰り返しの各
区間毎にそれぞれ相関処理を行った信号を再度処理す
る。これにより、得られるパルス圧縮率は信号全体を積
分した場合と同じであるが、処理負荷は一度に扱うデー
タ量によるため相関処理の負荷が軽減され、時間精度は
最初の相関処理によるため精密さが不要になる。

【００３８】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２を示す構成図である。図４において、図１と対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略す
る。上記実施の形態１では、ドップラ周波数補正および
相関処理をデジタル処理で行っていたが、本実施の形態
では、信号の繰り返しの長さを適当に小さい値に選択す
ることで、相関処理部分を実質的にアナログ処理で実現
可能とし、ドップラ周波数補正が不要になるようにする
ものである。図において、５Ａは出力信号としてアナロ
グ信号を出力する受信機、６Ｂは受信機５Ａの出力側に
設けられた信号処理手段としての信号処理部である。信
号処理部６Ｂは、アナログ相関器１４と、このアナログ
相関器１４の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器１５と、ＦＦＴ処理部１３と、目標検出処理部９Ａと
を備える。尚、受信機５Ａおよび受信アンテナ１２は受
信手段を構成する。その他の構成は図１と同様である。

【００３９】次に、動作について説明する。基準信号発
生器１Ａでは、送信機２および送信アンテナ１１を介し
て図２の様にあるパターンにしたがった基準信号Ｓ１１
を電波として繰り返し発生する。この電波が目標１０で
反射し、受信機５Ａで受信されアナログ信号としてアナ
ログ相関器１４に出力される。アナログ相関器１４では
入力されたアナログ信号と参照パターンとの相関処理を
行う。受信機５Ａの受信信号は時間Ｌｓの周期を持った
信号であるため、アナログ相関器１４で行った相関結果
も周期信号となり、周期的に現われる信号のピークはそ
れぞれ目標の距離に相当する。その結果をＡ／Ｄ変換器
１５でデジタル信号に変換し、図１と同様にしてＦＦＴ
処理部１３におけるＦＦＴを施した結果から目標検出処
理部９Ａにおいて目標１０およびその距離、速度を検出
できる。

【００４０】このように本実施の形態では、上記実施の
形態１と同様の原理で一部アナログ処理を使用している
ので、信号処理に必要な時間精度は上記実施の形態１と
同様であるが、相関処理の負荷は上記実施の形態１以上
に軽減される。

【００４１】実施の形態３．図５は、この発明の実施の
形態３を示す構成図である。図５において、図１と対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略す
る。上記実施の形態１および２では、ｎΔｔの長さの信
号に対して相関処理を行った後、更にそれぞれの信号を
目標の距離毎にコヒーレント積分を行い、検出処理を行
ったが、本実施の形態では、相関処理の結果に対して包
絡線算出処理を行、包絡線算出処理の出力からパルスの
ピークを検出するもので、原理は異なるが同様に目標の
検出が可能である。

【００４２】図において、６Ｃは受信機５の出力側に設
けられた信号処理手段としての信号処理部である。信号
処理部６Ｃは、ドップラー補償処理部７と、相関処理部
８Ａと、相関処理の結果に対して包絡線算出処理を行う
包絡線算出処理手段としての包絡線算出処理部１６と、
包絡線算出処理部１６の出力からパルスのピークを検出
するパルス検出処理手段としてのパルス検出処理部１７
と、ＦＦＴ処理手段としてのＦＦＴ処理部１３Ａと、目
標検出処理部９Ａとを備える。その他の構成は、図１と
同様である。

【００４３】次に、動作について、図６を参照して説明
する。基準信号発生器１Ａでは、送信機２および送信ア
ンテナ１１を介して図６の様にあるパターンにしたがっ
た基準信号Ｓ１１を電波として繰り返し発生する。この
電波が目標１０で反射し、反射信号Ｓ１２として受信機
５で受信され、図１と同様にドップラー補償処理部７で
ドップラー補償処理を行い、この処理結果に対して相関
処理部８Ａで参照信号Ｓ１３を用いて相関処理を行う。

【００４４】次いで、相関処理部８Ａによる相関処理の
結果に対して包絡線算出処理部１６で包絡線算出処理を
行い、その結果を基に、パルス検出処理部１７で先にピ
ーク検出を行い、その後、検出したパルス列に対してＦ
ＦＴ処理部１３ＡでＦＦＴ処理を行い、更に、目標検出
処理部９Ａで目標の距離、速度を算出する。ここで、上
述の相関処理の結果に対する包絡線は、図６に示す信号
Ｓ１８のようなパルス列になる。この信号Ｓ１８のピー
クの位置については、その各区間におけるピーク位置が
目標１０の距離に対応し、ピークの各区間に跨る間隔は
目標１０の速度に対応する。そのため、信号１８に対し
てＦＦＴ処理部１３ＡにおいてＦＦＴ処理を行い、その
周波数成分を求めると、目標検出処理部９Ａにおいてそ
のピークにより目標の速度が、ピークの位相により目標
の位置が算出可能である。

【００４５】斯くして、本実施の形態でも、上記実施の
形態１および２と同様の効果が得られ、また、本実施の
形態では、相関処理後のパルスのピークについてのみＦ
ＦＴ処理を行えばよいので、それだけ処理負荷を軽減で
きる。

【００４６】実施の形態４．図７は、この発明の実施の
形態４を示す構成図である。図７において、図１および
図５と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明
を省略する。上記実施の形態３では、ドップラ周波数補
正および相関処理をデジタル処理で行っていたが、本実
施の形態では、上記実施の形態２と同様に、信号の繰り
返しの長さを適当に小さい値に選択することで、相関処
理部分を実質的にアナログ処理で実現可能とし、ドップ
ラ周波数補正が不要になるようにするものである。図に
おいて、６Ｄは受信機５Ａの出力側に設けられた信号処
理手段としての信号処理部である。信号処理部６Ｄは、
アナログ相関器１４と、このアナログ相関器１４の出力
を検波する検波器１８と、この検波器１８の出力をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１５と、Ａ／Ｄ変換器
１５の出力からパルスのピークを検出するパルス検出処
理手段としてのパルス検出処理部１７と、ＦＦＴ処理部
１３Ａと、目標検出処理部９Ａとを備える。その他の構
成は図１および図４と同様である。

【００４７】次に、動作について説明する。基準信号発
生器１Ａでは、送信機２および送信アンテナ１１を介し
て図２の様にあるパターンにしたがった基準信号Ｓ１１
を電波として繰り返し発生する。この電波が目標１０で
反射し、受信機５Ａで受信されアナログ信号としてアナ
ログ相関器１４に出力される。アナログ相関器１４では
入力されたアナログ信号と参照パターンとの相関処理を
行う。受信機５Ａの受信信号は時間Ｌｓの周期を持った
信号であるため、アナログ相関器１４で行った相関結果
も周期信号となり、周期的に現われる信号のピークはそ
れぞれ目標の距離に相当する。アナログ相関器１４の出
力を検波器１８で検波し、その結果をＡ／Ｄ変換器１５
でデジタル信号に変換し、パルス検出処理部１７で先に
ピーク検出を行い、その後、検出したパルス列に対して
ＦＦＴ処理部１３ＡでＦＦＴ処理を行い、更に、目標検
出処理部９Ａで目標の距離、速度を算出する。

【００４８】このように本実施の形態では、上記実施の
形態１と同様の原理で一部アナログ処理を使用している
ので、信号処理に必要な時間精度は上記実施の形態１と
同様であるが、処理負荷は上記実施の形態１以上に軽減
される。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、この請求項１の発
明によれば、所定の繰り返しパターンにしたがった信号
を電波として連続的に放射する送信手段と、該送信手段
から放射されて目標で反射されてくる電波を受信する受
信手段と、該受信手段からの出力信号を相関処理して上
記目標の位置、速度を検出する信号処理手段とを備えた
ので、相関計算を行うデータ数が少なく、また、相関を
行う参照パタンの数をデータ長に比例して減少すること
ができ、以って、相関処理の負荷が軽減され、少ない信
号処理負荷で高いパルス圧縮率を実現でき、また、送信
手段の信号源、受信手段の精度を、繰り返す短い信号長
に対応したもので十分とすることができ、装置の低廉化
に寄与できるという効果がある。

【００５０】また、請求項２の発明によれば、上記信号
処理手段は、上記受信手段の出力信号を繰り返しの各区
間毎にそれぞれ相関処理する相関処理手段と、該相関処
理手段の出力信号をＦＦＴ処理するＦＦＴ処理手段と、
該ＦＦＴ処理手段の出力信号から上記目標の位置、速度
を検出する目標検出処理手段とを有するので、処理負荷
は一度に扱うデータ量によるため相関処理の負荷が軽減
され、また、時間精度は最初の相関処理によるため精密
さが不要になるという効果がある。

【００５１】また、請求項３の発明によれば、上記信号
処理手段は、上記相関処理をアナログ処理およびデジタ
ル処理で分担して行うので、信号処理負荷の低減を図る
ことができるという効果がある。

【００５２】また、請求項４の発明によれば、上記受信
手段は出力信号としてアナログ信号を出力し、上記相関
処理手段は、上記受信手段からのアナログ信号を相関処
理し、デジタル信号に変換して出力するので、相関処理
の一部にアナログ処理を使用することで相関処理の負荷
をより軽減できるという効果がある。

【００５３】また、請求項５の発明によれば、上記相関
処理手段と上記ＦＦＴ処理手段との間に、上記相関処理
手段の相関処理の結果に対して包絡線算出処理を行う包
絡線算出処理手段と、該包絡線算出処理手段の出力から
パルスのピークを検出するパルス検出処理手段とを設け
たので、処理負荷は一度に扱うデータ量によるため相関
処理の負荷がより軽減されるという効果がある。

【００５４】また、請求項６の発明によれば、上記受信
手段は出力信号としてアナログ信号を出力し、上記包絡
線算出処理手段の代わりに上記相関処理手段の出力を検
波する検波器を設け、該検波器の出力信号をデジタル信
号に変換して出力するので、相関処理の一部にアナログ
処理を使用することで相関処理の負荷をより軽減できる
という効果がある。

【００５５】また、請求項７の発明によれば、上記送信
手段は、所定の繰り返しパターンの基準信号を発生する
基準信号発生器と、該基準信号発生器からの基準信号を
送信アンテナを介して空間に電波として放射する送信機
とを有するので、受信側の相関処理の負荷の軽減に寄与
できるという効果がある。

【００５６】更に、請求項８の発明によれば、上記所定
の繰り返しパターンの基準信号は、同じパタンを繰り返
す信号であるので、受信側ではその受信信号を各区間毎
に分割してそれぞれに相関処理を行い、相関処理におけ
る負荷の軽減を効率よく行うことができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態１、２および４の動作
説明に供するための図である。

【図３】 この発明の実施の形態１における処理負荷軽
減の効果を説明するための図である。

【図４】 この発明の実施の形態２を示す構成図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態３を示す構成図であ
る。

【図６】 この発明の実施の形態３の動作説明に供する
ための図である。

【図７】 この発明の実施の形態４を示す構成図であ
る。

【図８】 従来のレーダ装置を示す構成図である。

【図９】 従来のレーダ装置の動作説明に供するための
図である。

【符号の説明】

１Ａ 基準信号発生器、 ２ 送信機、 ５，５Ａ 受
信機、 ６Ａ〜６Ｄ信号処理器、 ７ ドップラ補正処
理部、 ８Ａ 相関処理部、 ９Ａ 目標検出処理部、
１０ 目標、 １１ 送信アンテナ、 １２ 受信ア
ンテナ、 １３，１３Ａ ＦＦＴ処理部、 １４ アナ
ログ相関器、 １５ Ａ／Ｄ変換器、１６ 包絡線算出
処理部、 １７ パルス検出処理部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の繰り返しパターンにしたがった信
   号を電波として連続的に放射する送信手段と、該送信手
   段から放射されて目標で反射されてくる電波を受信する
   受信手段と、該受信手段からの出力信号を相関処理して
   上記目標の位置、速度を検出する信号処理手段とを備え
   たことを特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】 上記信号処理手段は、上記受信手段の出
   力信号を繰り返しの各区間毎にそれぞれ相関処理する相
   関処理手段と、該相関処理手段の出力信号をＦＦＴ処理
   するＦＦＴ処理手段と、該ＦＦＴ処理手段の出力信号か
   ら上記目標の位置、速度を検出する目標検出処理手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
3. 【請求項３】 上記信号処理手段は、上記相関処理をア
   ナログ処理およびデジタル処理で分担して行うことを特
   徴とする請求項１または２記載のレーダ装置。
4. 【請求項４】 上記受信手段は出力信号としてアナログ
   信号を出力し、上記相関処理手段は、上記受信手段から
   のアナログ信号を相関処理し、デジタル信号に変換して
   出力することを特徴とする請求項２または３記載のレー
   ダ装置。
5. 【請求項５】 上記相関処理手段と上記ＦＦＴ処理手段
   との間に、上記相関処理手段の相関処理の結果に対して
   包絡線算出処理を行う包絡線算出処理手段と、該包絡線
   算出処理手段の出力からパルスのピークを検出するパル
   ス検出処理手段とを設けたことを特徴とする請求項２記
   載のレーダ装置。
6. 【請求項６】 上記受信手段は出力信号としてアナログ
   信号を出力し、上記包絡線算出処理手段の代わりに上記
   相関処理手段の出力を検波する検波器を設け、該検波器
   の出力信号をデジタル信号に変換して出力するようにし
   たことを特徴とする請求項５記載のレーダ装置。
7. 【請求項７】 上記送信手段は、所定の繰り返しパター
   ンの基準信号を発生する基準信号発生器と、該基準信号
   発生器からの基準信号を送信アンテナを介して空間に電
   波として放射する送信機とを有することを特徴とする請
   求項１〜６のいずれかに記載のレーダ装置。
8. 【請求項８】 上記所定の繰り返しパターンの基準信号
   は、同じパタンを繰り返す信号であることを特徴とする
   請求項７記載のレーダ装置。