JP2002122660A - Pulse radar device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse radar device for improving a distance resolution by a synthetic band process.
【0002】[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5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fN-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Sn(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。The pulse radar apparatus utilizing the Related Art Synthetic band processing, at the time of transmission, as shown in FIG. 5, the frequency step for N pulses, the transmission frequency from f 0 for each pulse to f N-1 The transmission is performed by changing the interval Δf. The transmission signal S n (t) at that time is expressed by Equation 1. However, here, each signal is represented by a complex signal in order to simplify the expression by mathematical expressions.
【0003】[0003]
【数1】 (Equation 1)
【0004】ただし、Aは送信信号の振幅、φnは各送
信周波数の初期位相、Tpはパルス幅、Tpri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Un (t)は、
数2で表される。[0004] Here, A is the amplitude of the transmission signal, φ n is the initial phase of each transmission frequency, T p is the pulse width, and T pri is the pulse repetition period. When this transmission signal is reflected by a target located at a distance R away from the pulse radar device and received by the pulse radar device, the received signal becomes Un (t):
It is represented by Equation 2.
【0005】[0005]
【数2】 (Equation 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Vn (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。Here, A 'represents the amplitude of the received signal, and c represents the speed of light. When the received signal is subjected to frequency conversion using the reference signal V n (t) having the same initial phase as that of the transmission signal as shown in Equation 3, the signal W after the frequency conversion is obtained.
n (t) is expressed by Equation 4.
【0007】[0007]
【数3】 (Equation 3)
【0008】[0008]
【数4】 (Equation 4)
【0009】数4で表されるWn (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。When the inverse Fourier transform is performed using the signal of the pulse-modulated portion of W n (t) expressed by the equation (4), the signal P (k) after the inverse Fourier transform is expressed by the equation (5). You.
【0010】[0010]
【数5】 (Equation 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。When linear detection is used as the method of envelope detection, the signal | P (k) |
The absolute value of (k) is represented by Equation 6.
【0012】[0012]
【数6】 (Equation 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kpとすると、kp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。From equation (6), it can be seen that | P (k) | becomes a peak value when k becomes equal to 2RNΔf / c.
When │P (k) │ is a k to be the peak value and k p, as shown in Equation 7 from k p, it is possible to determine the relative distance R between the pulse radar apparatus and the target.
【0014】[0014]
【数7】 (Equation 7)
【0015】また、距離分解能ΔRは数8で表される。The distance resolution ΔR is expressed by the following equation (8).
【0016】[0016]
【数8】 (Equation 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。From equation (8), it can be seen that the distance resolution ΔR can be improved by increasing NΔf.
【0018】図6は、例えば、D.R.Wehner
著、”High−Resolution Rada
r”、Artech House、pp.197−23
7、1995、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8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6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。FIG. R. Wehner
Written, "High-Resolution Rada
r ", Arttech House, pp. 197-23.
7, 1995, by improving the range resolution ΔR and obtaining a range resolution ΔR equal to or smaller than the target size,
It is a conventional pulse radar apparatus for obtaining a target range profile as shown in FIG. In FIG. 6, 1 is a timing generator, 2 is a fixed initial phase frequency synthesizer,
3a and 3b are distributors, 4 is a reference intermediate frequency signal generator,
5a and 5b are frequency converters, 6 is a pulse modulator, 7 is a power amplifier, 8 is a duplexer, 9 is an antenna, 10 is a target, 11 is an intermediate frequency amplifier, 12 is a 90-degree hybrid device, and 13a and 13b are A phase detector, 14a and 14b are A / D converters, 15 is a synthesis band, 16 is an envelope detector, and 17 is a display.
【0019】上記の従来のパルスレーダ装置の動作につ
いて図6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Tpriの間隔で、周波数切替信
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、送受切替信号を送受切替器
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からの周波数切替信号によっ
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Tpri毎に生
成し、分配器3aに出力する。The operation of the above-described conventional pulse radar device will be described with reference to FIG. The timing generator 1 outputs the frequency switching signal to the fixed initial phase frequency synthesizer 2, the pulse modulation signal to the pulse modulator 6, and the transmission / reception switching signal to the transmission / reception switch 8 at intervals of the pulse repetition period Tpri . In the fixed initial phase frequency synthesizer 2, one type of signal among N types of signals whose frequency and initial phase is determined in advance is determined in advance by a frequency switching signal from the timing generator 1, for example,
It is generated for each pulse repetition period Tpri in order from the lowest frequency and output to the distributor 3a.
【0020】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5a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。In the distributor 3a, the input signal from the fixed initial phase frequency synthesizer 2 is divided into two, and one of them is used as a local oscillation signal (transmission local oscillation signal) of the transmission signal generation frequency converter 5a. The other is output as a local oscillation signal (reception local oscillation signal) of the frequency converter 5b for generating an intermediate frequency signal to 5a. The frequency converter 5a generates a transmission carrier signal having the sum of the frequency of the local oscillation signal for transmission from the distributor 3a and the frequency of the reference intermediate frequency signal generated by the reference intermediate frequency signal generator 4, and generates a pulse. Output to the modulator 6.
【0021】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Tpri毎に、
あらかじめ定めたパルス幅Tp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からの送受切替信号
によって、パルス繰り返し周期Tpri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。In the pulse modulator 6, a pulse modulation signal from the timing generator 1 is applied to the input signal from the frequency converter 5 a at every pulse repetition period Tpri .
Performs pulse modulation of a predetermined pulse width T p. The output signal of the pulse modulator 6 is input to the power amplifier 7,
The power is amplified and output to the transmission / reception switch 8. The transmission / reception switch 8 outputs an input signal from the power amplifier 7 to the antenna 9 at a predetermined time interval at every pulse repetition period Tpri according to the transmission / reception switching signal from the timing generator 1.
【0022】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からの送受切替信号によ
って、パルス繰り返し周期Tpri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。また、周波数変換器5bには、分配器
3aから受信用局部発振信号も入力される。The antenna 9 radiates an input signal from the transmission / reception switch 8 into space as a transmission signal. The transmission signal is reflected by the target 10 and the background, becomes a reflection signal, is received by the antenna 9, and is output to the transmission / reception switch 8. The transmission / reception switch 8 outputs an input signal from the antenna 9 at a predetermined time interval to the frequency converter 5b at every pulse repetition period Tpri according to the transmission / reception switching signal from the timing generator 1. Further, a local oscillation signal for reception is also input to the frequency converter 5b from the distributor 3a.
【0023】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。The frequency converter 5b generates an intermediate frequency signal having the difference between the frequency of the received signal and the frequency of the local oscillation signal for reception, and outputs it to the intermediate frequency amplifier 11. The intermediate frequency amplifier 11 amplifies the power of the intermediate frequency signal,
The result is output to the distributor 3b. The splitter 3b divides the input signal from the intermediate frequency amplifier 11 into two, and outputs each to the phase detectors 13a and 13b. On the other hand, the reference intermediate frequency signal generated by the reference intermediate frequency signal generator 4 is
90 degree phase difference with 90 degree hybrid device 12
The signals are separated into two signals and output to the phase detectors 13a and 13b.
【0024】位相検波器13a、および13bでは、分
配器3b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/TpのA/D変換器14a、14bに入力さ
れ、パルス幅Tp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。The phase detectors 13a and 13b have a frequency difference between the frequency of the intermediate frequency signal and the frequency of the reference intermediate frequency signal from the input signal from the distributor 3b and the input signal from the 90-degree hybrid device 12, An I component and a Q component video signals having a phase difference of 90 degrees are generated. The generated I, Q video signal, the sampling frequency is input 1 / T p of the A / D converter 14a, a 14b, a digital I for each range bin of the same interval as the pulse width T p, is converted to a Q video signal , To the synthesis band unit 15.
【0025】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Tp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。In the synthesis bander 15, digital I and Q video signals in the same range bin for N transmission pulses having different transmission frequencies are subjected to inverse Fourier transform,
A synthesis band process for obtaining a distance resolution ΔR equal to or less than the pulse width T p is performed, and the result is output to the envelope detector 16. The envelope detector 16 obtains the amplitude values of all the complex signals input from the synthesis band unit 15 and outputs the result to the display 17. The display 17 displays the input signal from the envelope detector 16.
【0026】[0026]
【発明が解決しようとしている課題】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。In the combined band processing, in order to obtain the phase information corresponding to the relative distance R from the target at all frequencies of the transmission signal, the following equations (1) to (4) are used.
As shown in, it is necessary to use a reference signal having the same initial phase as the initial phase of the transmission signal of the corresponding frequency for the reception signal of each frequency.
【0027】しかし、実際には図6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Tpri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φLn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。However, in practice, as shown in the conventional pulse radar apparatus using the synthetic band processing in FIG. 6, a transmission signal is generated using a reference intermediate frequency signal and a transmission local oscillation signal, and is used as a reference signal. Uses a local oscillation signal for reception and a reference intermediate frequency signal. Reference intermediate frequency signal frequency, and while the initial phase is not always changed, transmission local oscillation signal is the pulse repetition period T pri frequency for each,
And the initial phase changes. Therefore, for the reception signal of each frequency, the initial phase φ Ln of the local oscillation signal for transmission used when generating the transmission signal of the corresponding frequency,
By using the receiving local oscillation signal having the same initial phase, it is possible to obtain phase information corresponding to a relative distance R from a target required for the synthesis band processing.
【0028】図7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。FIG. 7 shows the relationship among a transmission pulse, a reception pulse, a local oscillation signal for transmission, and a local oscillation signal for reception of a pulse radar apparatus utilizing the conventional synthetic band processing. In the figure, St indicates a transmission pulse, Sr indicates a reception pulse, Lt indicates a local oscillation signal for transmission, and Lr indicates a local oscillation signal for reception. However, to keep things simple,
The number of pulses N used for the synthesis band processing is set to 3.
【0029】図7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。As shown in FIG. 7, in a conventional pulse radar apparatus using the synthetic band processing, a signal generated by one frequency synthesizer is used for a transmission local oscillation signal Lt and a reception local oscillation signal Lr by a distributor. Since the two phases are used, the initial phases of the two are always the same at all the frequencies, and the synthesis band processing can be realized.
【0030】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
Tpriが数9の関係にある場合にしか用いることができ
ない。However, since a signal generated by one fixed initial phase frequency synthesizer is used for the local oscillation signal Lt for transmission and the local oscillation signal Lr for reception, the following process is performed until a reflected signal from a target for a certain transmission pulse is received. Cannot be transmitted. That is, it can be used only when the relative distance R between the pulse radar device and the target and the pulse repetition period Tpri have the relationship of Expression 9.
【0031】[0031]
【数9】 (Equation 9)
【0032】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Tpri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Tpri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。Therefore, when the relative distance R between the pulse radar device and the target is long, a long pulse repetition period T
pri is required. As described above, in the synthesis band processing, digital I and Q video signals generated from reception pulses for N transmission pulses having different transmission frequencies are subjected to inverse Fourier transform, so that transmission signals of N pulses are required. It is. Therefore, a signal transmission time of N times the pulse repetition period Tpri is required to obtain the result of one combined band process. Therefore, in the conventional pulse radar device using the synthetic band processing, there is a problem that the signal transmission time for obtaining one result is long because the pulse repetition period T pri is long.
【0033】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。The present invention has been made to solve such a problem. In a pulse radar apparatus which improves the distance resolution ΔR by combining band processing, a relative distance R between the pulse radar apparatus and a target and a pulse repetition cycle are provided. T
The synthesis band processing can be performed even when pri is in the relation of several tens, and the relative distance R between the pulse radar device and the target can be calculated.
It is an object of the present invention to obtain a pulse radar device in which the signal transmission time required for one combined band process is short even when the signal is long.
【0034】[0034]
【数10】 (Equation 10)
【0035】[0035]
【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、あらかじめ定めたステップ周波数間隔の
逆数の正の整数倍の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、あらかじめ定めたステップ周波
数間隔の逆数の正の整数倍の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替器を介して、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、前記受信機で生成した前記ディジタル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。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pulse radar apparatus which transmits a predetermined frequency and an initial phase for each pulse repetition cycle of a positive integer multiple of a reciprocal of a predetermined step frequency interval. A fixed initial phase frequency synthesizer that generates an oscillation signal, and using the local oscillation signal for transmission generated by the fixed initial phase frequency synthesizer, a pulse repetition cycle of a positive integer multiple of the reciprocal of a predetermined step frequency interval, and A transmitter that generates a transmission signal that is pulse-modulated with a pulse width, and a transmission / reception switch that switches a transmission / reception signal at a timing of a pulse repetition cycle of the transmission signal, radiates a transmission wave to a target including a background, a target, An antenna for receiving the transmission wave reflected by the background as a reception wave, and an antenna determined in advance. A frequency calculator for determining the frequency information of the received wave using relative distance information of the received wave, and a receiving local unit of a frequency corresponding to the frequency of the received wave using the frequency information of the received wave obtained by the frequency calculator A fixed initial phase frequency synthesizer that generates an oscillation signal at a predetermined initial phase, a receiver that generates digital I and Q video signals from the received wave using the local oscillation signal for reception, and a receiver that generates the video signal. The digital I and Q video signals are provided with a synthesis band-pass filter for performing an inverse Fourier transform.
【0036】また、第2の発明によるパルスレーダ装置
は、第1の発明によるパルスレーダ装置のおいて、パル
ス繰り返し周期をあらかじめ定めたステップ周波数間隔
の逆数の正の整数倍とする関係を保ちながら、ランダム
あるいは、あらかじめ定めた順序で送信パルス生成毎に
パルス繰り返し周期の間隔を変化させることを特徴とす
る。Further, the pulse radar apparatus according to the second aspect of the present invention is the pulse radar apparatus according to the first aspect of the present invention, while maintaining the relationship that the pulse repetition period is a positive integer multiple of the reciprocal of the predetermined step frequency interval. It is characterized in that the interval of the pulse repetition period is changed every time a transmission pulse is generated in a random or predetermined order.
【0037】[0037]
【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2から17は、先に図6で説明した通りで
ある。また、18はステップ周波数同期型タイミング発
生器、19は周波数計算機である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram of a pulse radar device according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, 2 to 17 are as described above with reference to FIG. Reference numeral 18 denotes a step frequency synchronization type timing generator, and 19 denotes a frequency calculator.
【0038】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。ステップ周波数同期型タイミング発生器1
8では、pを任意の正の整数として、パルス繰り返し周
期Tpriをステップ周波数間隔Δfと数11の関係を満
たすように設定し、設定したパルス繰り返し周期T pri
の間隔で、周波数切替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、送受切替信号を送受切替器8へ出力する。This operation is performed in the same manner as the conventional pulse radar device.
Until the intermediate frequency amplifier 11 which works differently, using FIG.
Will be explained. Step frequency synchronization type timing generator 1
8, p is an arbitrary positive integer, and the pulse repetition cycle
Period TpriSatisfies the relationship of step 11 with the step frequency interval Δf.
Set the pulse repetition period T pri
At the interval of the fixed initial phase frequency synth
Pulse modulator sends pulse modulated signals to sizers 2a and 2b
6 and outputs a transmission / reception switching signal to the transmission / reception switch 8.
【0039】[0039]
【数11】 [Equation 11]
【0040】固定初期位相周波数シンセサイザー2aで
はステップ周波数同期型タイミング発生器18からの周
波数切替信号によって、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Tpri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。In the fixed initial phase frequency synthesizer 2a, one of N types of signals whose frequency and initial phase are determined in advance is determined by a frequency switching signal from the step frequency synchronization type timing generator 18 in a predetermined order. For example, it is generated for each pulse repetition period Tpri in order from a low frequency, and as a local oscillation signal for transmission,
Output to the frequency converter 5a.
【0041】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、
ステップ周波数同期型タイミング発生器18からのパル
ス変調信号によって、パルス繰り返し周期Tpri毎に、
あらかじめ定めたパルス幅Tp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。The frequency converter 5a transmits the sum of the frequency of the local oscillation signal for transmission generated by the fixed initial phase frequency synthesizer 2a and the frequency of the reference intermediate frequency signal generated by the reference intermediate frequency signal generator 4. A carrier signal is generated and output to the pulse modulator 6. In the pulse modulator 6, the input signal from the frequency converter 5a is
By the pulse modulation signal from the step frequency synchronization type timing generator 18, every pulse repetition period Tpri ,
Performs pulse modulation of a predetermined pulse width T p. The output signal of the pulse modulator 6 is input to the power amplifier 7,
The power is amplified and output to the transmission / reception switch 8.
【0042】送受切替器8では、ステップ周波数同期型
タイミング発生器18からの送受切替信号によって、パ
ルス繰り返し周期Tpri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、ステップ周波数同期型タイミング発生器18からの
送受切替信号によって、パルス繰り返し周期Tpri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。The transmission / reception switch 8 outputs an input signal from the power amplifier 7 to the antenna 9 at a predetermined time interval for each pulse repetition period T pri in accordance with a transmission / reception switching signal from the step frequency synchronization type timing generator 18. I do. In the antenna 9, the input signal from the transmission / reception switch 8 is
It radiates into space as a transmission signal. The transmission signal is target 10,
The light is reflected by the background, becomes a reflected signal, is received by the antenna 9, and is output to the transmission / reception switch 8. The transmission / reception switch 8 outputs an input signal from the antenna 9 at a predetermined time interval to the frequency converter 5b at every pulse repetition period T pri according to a transmission / reception switching signal from the step frequency synchronization type timing generator 18.
【0043】一方、周波数計算器19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12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Tpri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、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に出力する。On the other hand, in the frequency calculator 19, the target 10 obtained in advance by the distance measurement processing or the distance tracking processing is obtained.
By using the relative distance information R ′, the number of the received signals is the reflected signal from the target 10 with respect to the transmission pulse of the previous pulse repetition cycle, that is, the transmission pulse is reflected on the target 10 by the equation (12). The number m of the pulse repetition period T pri within the time required for reception is obtained, the frequency of the received signal is obtained from m and the transmission frequency at that time, and the information on the obtained frequency of the received signal is sent to the fixed initial phase frequency synthesizer 2b. Output.
【0044】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12により求
まるmと、数12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。However, the difference between the relative distance information R ′ to the target 10 and the true relative distance R to the target 10 is m obtained by the equation (12) and m obtained when R ′ is R in the equation (12). It does not differ.
【0045】[0045]
【数12】 (Equation 12)
【0046】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19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。In the fixed initial phase frequency synthesizer 2b, a local oscillation signal for reception having a frequency corresponding to the frequency is generated at a predetermined initial phase from the information on the frequency of the received signal input from the frequency calculator 19, Output to the frequency converter 5b. In the frequency converter 5b, the frequency of the received signal and the fixed initial phase frequency synthesizer 2b
An intermediate frequency signal having a frequency corresponding to the difference between the frequencies of the local oscillation signals for reception generated in step (1) is generated and output to the intermediate frequency amplifier 11. The processing after the intermediate frequency amplifier 11 is the same as the operation of the conventional pulse radar device.
【0047】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7で説明した通りである。また、図7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Tpri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。FIG. 2 shows a relationship among a transmission pulse, a reception pulse, a transmission local oscillation signal, and a reception local oscillation signal in the pulse radar device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, St, Sr, Lt, Lr are as described above with reference to FIG. Also, as in FIG. 7, in order to simplify the story, the number of pulses N
Is set to 3, and the number m of the pulse repetition period T pri within the time required for the transmission pulse obtained by Expression 11 to be reflected on the target 10 and received is set to 1. The initial phase of the local oscillation signal for transmission Lt generated by the fixed initial phase frequency synthesizer 2a and the initial phase of the local oscillation signal for reception Lr generated by the fixed initial phase frequency synthesizer 2b are 0 degrees at all frequencies.
【0048】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Tpri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Tpriを用
いることができる。As can be seen from FIG. 2, by separately providing a frequency synthesizer for generating the local oscillation signal for transmission Lt and the local oscillation signal for reception Lr, the local oscillation signal for transmission Lt and the local oscillation signal for reception having different frequencies are provided. Signal Lr
Can be generated within the same pulse repetition period T pri , so that the pulse of the next frequency does not need to circulate until the reflected signal from the target for a certain transmission pulse is received. Relative distance R
Is shorter, a shorter pulse repetition period T pri can be used.
【0049】また、パルス繰り返し周期Tpriを周波数
ステップ間隔Δfと数11に示す関係に設定することに
よって、すべての周波数の送信用局部発振信号Ltと受
信用局部発振信号Lrにおいて、パルス繰り返し周期T
priの時間間隔内に変化する位相量は2πの整数倍とな
る。すなわち、図2に示すように、同じ周波数の送信用
局部発振信号Ltを生成する時の初期位相φLnと受信用
局部発振信号Lrを生成する時の初期位相θLnを同じに
しておけば、送信用局部発振信号Ltと受信用局部発振
信号Lrを生成する時間差の間に変化する受信用局部発
振信号Lrの位相の変化量は、すべての周波数において
2πの整数倍となる。Further, by setting the pulse repetition period Tpri to the relationship shown in Expression 11 with the frequency step interval Δf, the pulse repetition period Tt and the local oscillation signal Lr for all frequencies are transmitted.
The amount of phase changing within the time interval of pri is an integral multiple of 2π. That is, as shown in FIG. 2, if the initial phase φ Ln when generating the local oscillation signal for transmission Lt of the same frequency and the initial phase θ Ln when generating the local oscillation signal for reception Lr are the same, The amount of change in the phase of the local oscillation signal for reception Lr, which changes during the time difference between the generation of the local oscillation signal for transmission Lt and the local oscillation signal for reception Lr, is an integral multiple of 2π at all frequencies.
【0050】よって、送信用局部発振信号Ltの初期位
相φLnと、受信用局部発振信号Lrの初期位相θLnを、
同じ周波数の送信用局部発振信号Ltを生成した時刻に
換算した初期位相θ‘Lnとが同じとなり、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φLn
と、同じ初期位相の受信用局部発振信号を用いたことと
等価となる。Therefore, the initial phase φ Ln of the transmission local oscillation signal Lt and the initial phase θ Ln of the reception local oscillation signal Lr are
The initial phase θ ′ Ln converted to the time when the transmission local oscillation signal Lt of the same frequency is generated becomes the same, and the transmission signal used when the transmission signal of the corresponding frequency is generated for the reception signal of each frequency. Initial phase φ Ln of local oscillation signal
Is equivalent to using the local oscillation signal for reception having the same initial phase.
【0051】従って、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。その
結果、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Tpri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を短くすることができる。Accordingly, it is possible to obtain phase information corresponding to the relative distance R from the target required for the synthesis band processing. As a result, even when the relative distance R between the pulse radar device and the target and the pulse repetition period Tpri have a relationship of several tens, the synthesis band processing can be performed, and the relative distance R between the pulse radar device and the target is long. Even in such a case, the signal transmission time required for one combined band process can be shortened.
【0052】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2から17と19は、先に図1、および図6で説明
した通りである。また、20はステップ周波数同期型ラ
ンダムタイミング発生器である。Embodiment 2 FIG. 3 is a block diagram of a pulse radar device showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, 2 to 17 and 19 are as described above with reference to FIGS. Reference numeral 20 denotes a step frequency synchronous random timing generator.
【0053】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3を用い
て説明する。ステップ周波数同期型ランダムタイミング
発生器20では、hをパルス繰り返し周期カウンター、
q(h)をパルス繰り返し周期カウンターh毎にランダ
ム、あるいは、あらかじめ定めた順序で変化する正の整
数として、パルス繰り返し周期カウンターh毎に間隔の
異なるパルス繰り返し周期Tpri(h)をステップ周波
数間隔Δfと数13の関係を満たすように設定し、設定
したパルス繰り返し周期Tpriの間隔で、周波数切替信
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、送受切替信号を送
受切替器8へ出力する。This operation will be described with reference to FIG. 3 up to the intermediate frequency amplifier 11 which operates differently from the conventional pulse radar device. In the step frequency synchronous random timing generator 20, h is a pulse repetition period counter,
Assuming that q (h) is random for each pulse repetition cycle counter h or a positive integer that changes in a predetermined order, a pulse repetition cycle T pri (h) having a different interval for each pulse repetition cycle counter h is defined as a step frequency interval. The frequency switching signal is set to satisfy the relationship of Δf and Expression 13 and the frequency switching signal is transmitted to the fixed initial phase frequency synthesizers 2a and 2b at intervals of the set pulse repetition period Tpri .
It outputs the pulse modulation signal to the pulse modulator 6 and the transmission / reception switching signal to the transmission / reception switch 8.
【0054】[0054]
【数13】 (Equation 13)
【0055】固定初期位相周波数シンセサイザー2aで
はステップ周波数同期型ランダムタイミング発生器20
からの周波数切替信号によって、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Tpri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。In the fixed initial phase frequency synthesizer 2a, a step frequency synchronous random timing generator 20
From the N types of signals whose frequency and initial phase have been determined in advance, for each pulse repetition period Tpri in a predetermined order, for example, in order from the lowest frequency, and transmit them. The signal is output to the frequency converter 5a as a credit local oscillation signal.
【0056】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、
ステップ周波数同期型ランダムタイミング発生器20か
らのパルス変調信号によってパルス繰り返し周期Tpri
毎に、あらかじめ定めたパルス幅Tpのパルス変調を行
う。The frequency converter 5a transmits the sum of the frequency of the transmission local oscillation signal generated by the fixed initial phase frequency synthesizer 2a and the frequency of the reference intermediate frequency signal generated by the reference intermediate frequency signal generator 4. A carrier signal is generated and output to the pulse modulator 6. In the pulse modulator 6, the input signal from the frequency converter 5a is
The pulse repetition period T pri is controlled by the pulse modulation signal from the step frequency synchronous random timing generator 20.
Each, performs pulse modulation of the pulse width T p a predetermined.
【0057】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、ステップ周波数同期型ラ
ンダムタイミング発生器20からの送受切替信号によっ
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。The output signal of the pulse modulator 6 is a power amplifier
7, the power is amplified, and output to the duplexer 8.
Is forced. In the transmission / reception switch 8, a step frequency synchronous type
The transmission / reception switching signal from the random timing generator 20
And the pulse repetition period T priPredetermined for each
Input signal from power amplifier 7 at time interval to antenna 9
Output.
【0058】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、ステップ周波数同期型ランダムタイミング発
生器20からの送受切替信号によって、パルス繰り返し
周期Tpri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。The antenna 9 radiates an input signal from the transmission / reception switch 8 to space as a transmission signal. The transmission signal is reflected by the target 10 and the background, becomes a reflection signal, is received by the antenna 9, and is output to the transmission / reception switch 8. The transmission / reception switch 8 outputs an input signal from the antenna 9 at a predetermined time interval to the frequency converter 5b at every pulse repetition period Tpri according to a transmission / reception switching signal from the step frequency synchronous random timing generator 20. .
【0059】一方、周波数計算器19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12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Tpri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、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に出力する。On the other hand, in the frequency calculator 19, the target 10 previously obtained by the distance measurement processing and the distance tracking processing is obtained.
By using the relative distance information R ′, the number of the received signals is the reflected signal from the target 10 with respect to the transmission pulse of the previous pulse repetition cycle, that is, the transmission pulse is reflected on the target 10 by the equation (12). The number m of the pulse repetition period T pri within the time required for reception is obtained, the frequency of the received signal is obtained from m and the transmission frequency at that time, and the information on the obtained frequency of the received signal is sent to the fixed initial phase frequency synthesizer 2b. Output.
【0060】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12により求
まるmと、数12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。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19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。However, the difference between the relative distance information R ′ to the target 10 and the true relative distance R to the target 10 is m obtained by Expression 12 and m obtained when R ′ is R in Expression 12. It does not differ. The fixed initial phase frequency synthesizer 2b generates a local oscillation signal for reception of a frequency corresponding to the received frequency from the information on the frequency of the received signal input from the frequency calculator 19 with a predetermined initial phase. 5b.
【0061】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。The frequency converter 5b generates an intermediate frequency signal having a frequency equal to the difference between the frequency of the received signal and the frequency of the local oscillation signal for reception generated by the fixed initial phase frequency synthesizer 2b, and outputs the intermediate frequency signal to the intermediate frequency amplifier 11. The processing after the intermediate frequency amplifier 11 is the same as the operation of the conventional pulse radar device.
【0062】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7で説明した通りである。また、図7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Tpri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。FIG. 4 shows the relationship among a transmission pulse, a reception pulse, a transmission local oscillation signal, and a reception local oscillation signal in the pulse radar device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, St, Sr, Lt, Lr are as described above with reference to FIG. Also, as in FIG. 7, in order to simplify the story, the number of pulses N
Is set to 3, and the number m of the pulse repetition period T pri within the time required for the transmission pulse obtained by Expression 11 to be reflected on the target 10 and received is set to 1. The initial phase of the local oscillation signal for transmission Lt generated by the fixed initial phase frequency synthesizer 2a and the initial phase of the local oscillation signal for reception Lr generated by the fixed initial phase frequency synthesizer 2b are 0 degrees at all frequencies.
【0063】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。As can be seen from FIG.
A frequency system for generating the signal Lt and the local oscillation signal Lr for reception.
By providing separate synthesizers,
Transmission local oscillation signal Lt and reception local oscillation signal Lr
With the same pulse repetition period T priCan be generated within
The reflected signal from the target for a given transmit pulse
The next frequency pulse must wait for transmission until the
The relative distance R between the pulse radar device and the target
Is short, the short pulse repetition period T priFor
Can be.
【0064】また、パルス繰り返し周期Tpri(h)と
周波数ステップ間隔Δfを数13に示す関係に設定する
ことによって、すべての周波数の送信用局部発振信号L
tと受信用局部発振信号Lrにおいて、パルス繰り返し
周期Tpri(h)がパルス繰り返し周期カウンターh毎
に異なる場合にでも、パルス繰り返し周期Tpri(h)
の時間間隔内に変化する位相量は2πの整数倍となる。Further, by setting the pulse repetition period T pri (h) and the frequency step interval Δf to the relationship shown in Expression 13, the transmission local oscillation signals L for all frequencies are set.
In the reception local oscillation signal Lr and t, the pulse repetition period T pri (h) even when different for each pulse repetition period counter h, the pulse repetition period T pri (h)
Is an integer multiple of 2π.
【0065】すなわち、図4に示すように、同じ周波数
の送信用局部発振信号Ltを生成する時の初期位相φLn
と受信用局部発振信号Lrを生成する時の初期位相θLn
を同じにしておけば、送信用局部発振信号Ltと受信用
局部発振信号Lrを生成する時間差の間に変化する受信
用局部発振信号Lrの位相の変化量は、すべての周波数
において2πの整数倍となる。That is, as shown in FIG. 4, the initial phase φ Ln when the transmission local oscillation signal Lt of the same frequency is generated.
And initial phase θ Ln when generating local oscillation signal Lr for reception
Is the same, the amount of change in the phase of the receiving local oscillation signal Lr that changes during the time difference between the generation of the transmitting local oscillation signal Lt and the receiving local oscillation signal Lr is an integer multiple of 2π at all frequencies. Becomes
【0066】よって、送信用局部発振信号Ltの初期位
相φLnと、受信用局部発振信号Lrの初期位相θLnを、
同じ周波数の送信用局部発振信号Ltを生成した時刻に
換算した初期位相θ‘Lnとが同じとなり、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φLn
と、同じ初期位相の受信用局部発振信号を用いたことと
等価となる。Accordingly, the initial phase φ Ln of the transmission local oscillation signal Lt and the initial phase θ Ln of the reception local oscillation signal Lr are
The initial phase θ ′ Ln converted to the time when the transmission local oscillation signal Lt of the same frequency is generated becomes the same, and the transmission signal used when the transmission signal of the corresponding frequency is generated for the reception signal of each frequency. Initial phase φ Ln of local oscillation signal
Is equivalent to using the local oscillation signal for reception having the same initial phase.
【0067】従って、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。その
結果、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Tpri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。Therefore, it is possible to obtain the phase information corresponding to the relative distance R from the target required for the synthesis band processing. As a result, even when the relative distance R between the pulse radar device and the target and the pulse repetition period Tpri have a relationship of several tens, the synthesis band processing can be performed, and the relative distance R between the pulse radar device and the target is long. Even in such a case, the signal transmission time required for one combined band process can be reduced.
【0068】さらに、実施の形態1では、パルス繰り返
し周期が一定であったのに対し、実施の形態2によれ
ば、パルス繰り返し周期をパルス繰り返し周期カウンタ
ー毎にランダムあゆいは、あらかじめ定めて間隔と順序
で変化させることもでき、レーダの秘匿性の向上が計れ
る。Further, according to the first embodiment, the pulse repetition period is constant, whereas according to the second embodiment, the pulse repetition period is randomly determined for each pulse repetition period counter by a predetermined interval. The order can be changed in order, and the confidentiality of the radar can be improved.
【0069】[0069]
【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Tpri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。According to the first aspect of the present invention, even when the relative distance R between the pulse radar device and the target and the pulse repetition period Tpri have a relationship of several tens, the composite band processing can be performed. Even when the relative distance R between the device and the target is long, the signal transmission time required for one combined band processing can be shortened.
【0070】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Tpri
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、レーダの秘匿性が向上する。According to the second invention, the relative distance R between the pulse radar device and the target and the pulse repetition period T pri
Can be performed even in the case of the relation of several tens, and even when the relative distance R between the pulse radar device and the target is long, the signal transmission time required for one synthesis band processing can be shortened. Can be. Further, the confidentiality of the radar is improved as compared with the first aspect.
【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。FIG. 1 is a configuration diagram showing Embodiment 1 of a pulse radar device according to the present invention.
【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。FIG. 2 is a diagram showing a relationship among a transmission pulse, a reception pulse, a local oscillation signal for transmission, and a local oscillation signal for reception in the first embodiment of the pulse radar apparatus according to the present invention;
【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。FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the pulse radar device according to the present invention;
【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。FIG. 4 is a diagram showing a relationship among a transmission pulse, a reception pulse, a local oscillation signal for transmission, and a local oscillation signal for reception in Embodiment 2 of the pulse radar device according to the present invention.
【図5】 合成帯域処理の送信パルス波形を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a transmission pulse waveform in the synthesis band processing.
【図6】 従来のパルスレーダ装置を示す構成図であ
る。FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional pulse radar device.
【図7】 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。FIG. 7 is a diagram showing a relationship among a transmission pulse, a reception pulse, a local oscillation signal for transmission, and a local oscillation signal for reception in a conventional pulse radar device.
【図8】 目標レンジプロフィールを示す図である。FIG. 8 is a view showing a target range profile.
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、12 90度ハイブリッド器、1
3 位相検波器、14 A/D変換器、15 合成帯域
器、16 包絡線検波器、17 表示器、18 ステッ
プ周波数同期型タイミング発生器、19 周波数計算
器、20 ステップ周波数同期型ランダムタイミング発
生器。Reference Signs List 1 timing generator, 2 fixed initial phase frequency synthesizer, 3 distributor, 4 reference intermediate frequency signal generator, 5 frequency converter, 6 pulse modulator, 7 power amplifier, 8 duplexer, 9 antenna, 10 target, 11
Intermediate frequency amplifier, 12 90 degree hybrid, 1
3 phase detector, 14 A / D converter, 15 synthetic band detector, 16 envelope detector, 17 display, 18 step frequency synchronous timing generator, 19 frequency calculator, 20 step frequency synchronous random timing generator .
Claims (2)
逆数の正の整数倍の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、あらかじめ定めたステップ周波
数間隔の逆数の正の整数倍の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替える送受切替器を介して、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信するアンテナと、
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、前記受信機で生成した前記ディジタルI、Q
ビデオ信号を逆フーリエ変換する合成帯域器とを備えた
ことを特徴とするパルスレーダ装置。A fixed initial phase frequency synthesizer for generating a transmission local oscillation signal having a predetermined frequency and an initial phase for each pulse repetition cycle of a positive integer multiple of a reciprocal of a predetermined step frequency interval; Using the transmission local oscillation signal generated by the initial phase frequency synthesizer, a transmitter that generates a pulse repetition cycle of a positive integer multiple of the reciprocal of a predetermined step frequency interval, and a pulse-modulated transmission signal with a pulse width. Via the transmission / reception switch that switches the transmission signal between transmission and reception signals at the timing of a pulse repetition cycle, radiates a transmission wave to a target including a background, and receives the transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave. Antenna and
A frequency calculator for obtaining frequency information of the received wave using relative distance information with a target obtained in advance, and a frequency corresponding to the frequency of the received wave using frequency information of the received wave obtained by the frequency calculator A fixed initial phase frequency synthesizer that generates a local oscillation signal for reception at a predetermined initial phase, a receiver that generates digital I and Q video signals from the received wave using the local oscillation signal for reception, The digital I and Q generated by the machine
A pulse radar device comprising: a synthesis bander for performing an inverse Fourier transform on a video signal.
ステップ周波数間隔の逆数の正の整数倍とする関係を保
ちながら、ランダムあるいは、あらかじめ定めた順序で
送信パルス生成毎にパルス繰り返し周期の間隔を変化さ
せることを特徴とする請求項1記載のパルスレーダ装
置。2. The pulse repetition period is changed at random or in a predetermined order every time a transmission pulse is generated, while maintaining the relationship that the pulse repetition period is a positive integer multiple of the reciprocal of a predetermined step frequency interval. The pulse radar device according to claim 1, wherein:
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