JP2002257929A - 方位角と仰角とを同時に測定するための単一差ビームを用いたモノパルスアレイレーダー - Google Patents
方位角と仰角とを同時に測定するための単一差ビームを用いたモノパルスアレイレーダーInfo
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- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/02—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing sum and difference patterns
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ビーム形成器から合計（Σ）ビーム出力と単一
差（Δ）ビーム出力が得られるレーダーモノパルス信号
受信システムを提供すること。 【解決手段】方位角差ビームと仰角差ビームに関する情
報を単一の複素数にコード化する。ある種の従来技術の
構成と比較して、信号を処理するのに必要とするチャン
ネル数が減少する。モノパルス処理の終わり付近で、複
素数を合計ビーム情報で割って商を得て、複素モノパル
ス比を直接生成する：ｍ＝ｍΑ＋ｊｍΕ（但し、ｍΑは
方位角モノパルス比であり、ｍΕは仰角モノパルス比で
ある）。
差（Δ）ビーム出力が得られるレーダーモノパルス信号
受信システムを提供すること。 【解決手段】方位角差ビームと仰角差ビームに関する情
報を単一の複素数にコード化する。ある種の従来技術の
構成と比較して、信号を処理するのに必要とするチャン
ネル数が減少する。モノパルス処理の終わり付近で、複
素数を合計ビーム情報で割って商を得て、複素モノパル
ス比を直接生成する：ｍ＝ｍΑ＋ｊｍΕ（但し、ｍΑは
方位角モノパルス比であり、ｍΕは仰角モノパルス比で
ある）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダーシステム
に関し、より詳細にはモノパルスレーダーシステムに関
する。
に関し、より詳細にはモノパルスレーダーシステムに関
する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】モノパ
ルスレーダーシステムは、レーダー監視及び追跡のた
め、及びミサイル追跡又は自動誘導システムに広く使用
されている。モノパルスレーダーシステムは、単一機能
監視レーダーを高度決定レーダーシステムと組み合わせ
て使用する場合と比較して、単一レーダーシステムによ
り、監視操作において標的の存在を確定するために必要
とする情報が得られるだけでなく、合計ビームの照準に
対する前記標的の方位角と仰角の両方を測定するのに必
要とする情報も得られる利点がある。ここで、用語「方
位角」及び「仰角」は、２つの直交方向を指定するのに
使用される通常の用語であり、真の方位角又は真の仰角
とは必ずしも関連しない。
ルスレーダーシステムは、レーダー監視及び追跡のた
め、及びミサイル追跡又は自動誘導システムに広く使用
されている。モノパルスレーダーシステムは、単一機能
監視レーダーを高度決定レーダーシステムと組み合わせ
て使用する場合と比較して、単一レーダーシステムによ
り、監視操作において標的の存在を確定するために必要
とする情報が得られるだけでなく、合計ビームの照準に
対する前記標的の方位角と仰角の両方を測定するのに必
要とする情報も得られる利点がある。ここで、用語「方
位角」及び「仰角」は、２つの直交方向を指定するのに
使用される通常の用語であり、真の方位角又は真の仰角
とは必ずしも関連しない。
【０００３】図１は、アレイアンテナを用いた従来技術
のモノパルスアンテナシステムの概略ブロック図であ
る。図１において、モノパルスレーダー受信システム１
０は、一組１２の各アンテナ要素１２1、１２2、…１２
Nを備えている。各受信アンテナ要素１２1、１２2、…
１２Nで、２つの寸法を有する受信アレイを作製する。
個々のアンテナ要素１２1、１２2、…１２Nは、標的か
ら反射した信号を受信し、受信した信号ｒ1、ｒ2、…、
ｒNを、アナログビーム形成器１４の種々の入力ポート
１４ｉ1、１４ｉ2、…、１４ｉNに結合される。ビーム
形成器１４は、図２との関連において一般的に記載され
ている信号を処理してアナログ合計（Σ）信号、方位角
差信号（ΔΑ）及び仰角差信号（ΔΕ）を生成する。ア
ナログ合計信号は、個々のアンテナ要素のアレイにより
受信された全ての信号の和を表す。アナログ方位角差信
号は、アンテナ要素のアレイの右半分と左半分のアンテ
ナ要素により受信された信号間の差を表し、一方、アナ
ログ仰角差信号は、前記アレイの上半分及び下半分のア
ンテナ要素により受信された信号間の差を表す。アナロ
グ合計信号を、ビーム形成器１４から、低ノイズ増幅及
び／又は中間周波数（ＩＦ）への周波数逓降変換等の標
準アナログ受信機機能をおこなうΣ処理チャンネルのブ
ロック１６Σとして示されている無線周波数（ＲＦ）受
信機に加える。受信機１６Σから受信したアナログ信号
を、ＩＦ増幅及び検出等のさらなる標準機能を実行する
ＩＦ受信機１８Σに加えてベースバンドアナログ信号を
生成する。ＩＦ受信機１８Σからのベースバンド信号
を、アナログ信号を合計チャンネルにより受信された信
号を表す量子化又はデジタル信号に変換する、アナログ
−デジタル変換器（ＡＤＣ）２０Σに加える。アナログ
−デジタル変換器２０Σからのデジタル信号を、ブロッ
ク２２Σとして示されている通常の合計チャンネル波形
デジタル処理に附する。この合計チャンネル波形デジタ
ル処理により、受信合計ビームにおける標的の有無につ
いて評価する通常のしきい値又は他の検出器２４による
評価用処理合計チャンネル信号を生成する。
のモノパルスアンテナシステムの概略ブロック図であ
る。図１において、モノパルスレーダー受信システム１
０は、一組１２の各アンテナ要素１２1、１２2、…１２
Nを備えている。各受信アンテナ要素１２1、１２2、…
１２Nで、２つの寸法を有する受信アレイを作製する。
個々のアンテナ要素１２1、１２2、…１２Nは、標的か
ら反射した信号を受信し、受信した信号ｒ1、ｒ2、…、
ｒNを、アナログビーム形成器１４の種々の入力ポート
１４ｉ1、１４ｉ2、…、１４ｉNに結合される。ビーム
形成器１４は、図２との関連において一般的に記載され
ている信号を処理してアナログ合計（Σ）信号、方位角
差信号（ΔΑ）及び仰角差信号（ΔΕ）を生成する。ア
ナログ合計信号は、個々のアンテナ要素のアレイにより
受信された全ての信号の和を表す。アナログ方位角差信
号は、アンテナ要素のアレイの右半分と左半分のアンテ
ナ要素により受信された信号間の差を表し、一方、アナ
ログ仰角差信号は、前記アレイの上半分及び下半分のア
ンテナ要素により受信された信号間の差を表す。アナロ
グ合計信号を、ビーム形成器１４から、低ノイズ増幅及
び／又は中間周波数（ＩＦ）への周波数逓降変換等の標
準アナログ受信機機能をおこなうΣ処理チャンネルのブ
ロック１６Σとして示されている無線周波数（ＲＦ）受
信機に加える。受信機１６Σから受信したアナログ信号
を、ＩＦ増幅及び検出等のさらなる標準機能を実行する
ＩＦ受信機１８Σに加えてベースバンドアナログ信号を
生成する。ＩＦ受信機１８Σからのベースバンド信号
を、アナログ信号を合計チャンネルにより受信された信
号を表す量子化又はデジタル信号に変換する、アナログ
−デジタル変換器（ＡＤＣ）２０Σに加える。アナログ
−デジタル変換器２０Σからのデジタル信号を、ブロッ
ク２２Σとして示されている通常の合計チャンネル波形
デジタル処理に附する。この合計チャンネル波形デジタ
ル処理により、受信合計ビームにおける標的の有無につ
いて評価する通常のしきい値又は他の検出器２４による
評価用処理合計チャンネル信号を生成する。
【０００４】図１のアナログ方位角差信号ΔΑを、ビー
ム形成器１４から、標準アナログ受信機機能を実行する
ΔΑ処理チャンネルのブロック１６ΔΑとして示されて
いる無線周波数（ＲＦ）受信機に加える。受信機１６
ΔΑから受信したアナログ信号を、ＩＦ増幅及び検出等
のさらなる標準機能を実行するＩＦ受信機１８ΔΑに加
えてΔΑチャンネル用ベースバンドアナログ信号を生成
する。ＩＦ受信機１８Δ Αからのベースバンド信号を、
アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２０ΔΑに加え
て、アナログ信号を、方位角差チャンネルにより受信さ
れた信号を表す量子化又はデジタル信号に変換する。ア
ナログ−デジタル変換器２０ΔΑからのデジタル信号
を、ブロック２２ΔΑとして示されている通常の方位角
差チャンネル波形デジタル処理に附して、通常の方位角
モノパルス比検出器２６による評価用処理方位角差信号
を生成する。方位角モノパルス比検出器は、方位角差信
号の合計信号に対する比を評価して標的の照準に対する
方位角を求める。
ム形成器１４から、標準アナログ受信機機能を実行する
ΔΑ処理チャンネルのブロック１６ΔΑとして示されて
いる無線周波数（ＲＦ）受信機に加える。受信機１６
ΔΑから受信したアナログ信号を、ＩＦ増幅及び検出等
のさらなる標準機能を実行するＩＦ受信機１８ΔΑに加
えてΔΑチャンネル用ベースバンドアナログ信号を生成
する。ＩＦ受信機１８Δ Αからのベースバンド信号を、
アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２０ΔΑに加え
て、アナログ信号を、方位角差チャンネルにより受信さ
れた信号を表す量子化又はデジタル信号に変換する。ア
ナログ−デジタル変換器２０ΔΑからのデジタル信号
を、ブロック２２ΔΑとして示されている通常の方位角
差チャンネル波形デジタル処理に附して、通常の方位角
モノパルス比検出器２６による評価用処理方位角差信号
を生成する。方位角モノパルス比検出器は、方位角差信
号の合計信号に対する比を評価して標的の照準に対する
方位角を求める。
【０００５】図１のアナログ仰角差信号ΔΕを、ビーム
形成器１４から、標準アナログ受信機機能を実行するΔ
Ε処理チャンネルのブロック１６ΔΕとして示されてい
る無線周波数（ＲＦ）受信機に加える。受信機１６ΔΕ
から受信したアナログ信号を、ＩＦ増幅及び検出等のさ
らなる標準機能を実行するＩＦ受信機１８ΔΕに加える
ことにより、ΔΕチャンネル用ベースバンドアナログ信
号を生成する。ＩＦ受信機１８ΔΕからのベースバンド
信号を、アナログ−デジタル変換器２０ΔΕに加えて、
アナログ信号を仰角差チャンネルにより受信された信号
を表す量子化又はデジタル信号に変換する。アナログ−
デジタル変換器２０ΔΕからのデジタル信号を、ブロッ
ク２２ΔΕとして示されている通常の方位角差チャンネ
ル波形デジタル処理に附して、通常の仰角モノパルス比
検出器３０による評価用処理仰角差信号を生成する。仰
角モノパルス比検出器３０は、仰角差信号の合計信号に
対する比を評価して標的の照準に対する仰角を求める。
形成器１４から、標準アナログ受信機機能を実行するΔ
Ε処理チャンネルのブロック１６ΔΕとして示されてい
る無線周波数（ＲＦ）受信機に加える。受信機１６ΔΕ
から受信したアナログ信号を、ＩＦ増幅及び検出等のさ
らなる標準機能を実行するＩＦ受信機１８ΔΕに加える
ことにより、ΔΕチャンネル用ベースバンドアナログ信
号を生成する。ＩＦ受信機１８ΔΕからのベースバンド
信号を、アナログ−デジタル変換器２０ΔΕに加えて、
アナログ信号を仰角差チャンネルにより受信された信号
を表す量子化又はデジタル信号に変換する。アナログ−
デジタル変換器２０ΔΕからのデジタル信号を、ブロッ
ク２２ΔΕとして示されている通常の方位角差チャンネ
ル波形デジタル処理に附して、通常の仰角モノパルス比
検出器３０による評価用処理仰角差信号を生成する。仰
角モノパルス比検出器３０は、仰角差信号の合計信号に
対する比を評価して標的の照準に対する仰角を求める。
【０００６】図１の構成において、ＲＦ受信機ブロック
及びＩＦ受信機ブロックは、通常受信信号の混乱を引き
起こさないと思われ、したがって、ビーム形成器の出力
でのアナログ信号とアナログ−デジタル変換器の出力で
のデジタル信号は、異なる形態で表されているけれど
も、同じであるとみなされる。図１に示す従来の構成に
おいて、ビーム形成された信号（ビーム形成器出力又は
ＡＤＣ出力で）は、
及びＩＦ受信機ブロックは、通常受信信号の混乱を引き
起こさないと思われ、したがって、ビーム形成器の出力
でのアナログ信号とアナログ−デジタル変換器の出力で
のデジタル信号は、異なる形態で表されているけれど
も、同じであるとみなされる。図１に示す従来の構成に
おいて、ビーム形成された信号（ビーム形成器出力又は
ＡＤＣ出力で）は、
【数１】 （式中、ＷΣ、ＷΔΑ及びＷΔΕは合計、方位角差及び
仰角差ビーム形成重みであり、｛ｒ（ｋ）｝はアレイの
各アンテナ要素で受信された信号である）として表され
る。
仰角差ビーム形成重みであり、｛ｒ（ｋ）｝はアレイの
各アンテナ要素で受信された信号である）として表され
る。
【０００７】上記したように、図１のブロック２４にお
ける標的検出は通常通りであり、ある種のしきい値処理
に等しい。標的をブロック２４で示すと、標的の方位角
及び仰角（ｍΑ及びｍΕ）は、モノパルステーブルルッ
クアップから求められる。
ける標的検出は通常通りであり、ある種のしきい値処理
に等しい。標的をブロック２４で示すと、標的の方位角
及び仰角（ｍΑ及びｍΕ）は、モノパルステーブルルッ
クアップから求められる。
【数２】 対応の合計、方位角及び仰角ビーム用アンテナパターン
は、
は、
【数３】 （式中、（Ｔx，Ｔy）は方向コサインであり、（ｘk，
ｙk）はアンテナ要素位置である）により得られる。
ｙk）はアンテナ要素位置である）により得られる。
【０００８】高速デジタル信号処理により、図１の「主
にアナログ」モノパルスシステムのモルフォロジー又は
トポロジーを、図２の概略ブロック図に示すようなデジ
タルビーム形成に適用できた。図２において、図１の要
素に対応する要素を、２００系列を除いて同じ参照番号
で示す。図２において、レーダーシステム２１０の受信
部は、図１と同様なＮ個のアンテナ要素１２1、１２2、
…、１２Nからなるセット１２を備えている。対応の受
信信号ｒ1、ｒ2、…、ｒNは、セット１２の各受信アン
テナ要素から対応のＲＦ受信機２１６1、２１６2、…、
２１６Nに結合され、ここで、信号は低ノイズ増幅さ
れ、ろ波され、ＩＦ周波数に変換される。ＲＦ受信機２
１６1、２１６2、…、２１６Nからのアナログ受信信号
を、ＩＦ受信機２１８1、２１８2、…、２１８Nを備え
た対応のＲＦ受信機からなるセット２１８に結合させ
る。セット２１８のＩＦ受信機は、ＩＦ周波数信号を増
幅及びさもなければ処理して、ベースバンド信号を生成
する。ＩＦ増幅器セット２１８からのベースバンド信号
を、対応のＡＤＣからなるセット２２０のアナログ−デ
ジタル変換器（ＡＤＣ）２２０1、２２０2、…、２２０
Nに加える。Ｎ個の受信信号を表すデジタル信号を、セ
ット２２０のＮ個のＡＤＣから、デジタルビーム形成器
２１４のＮ個の入力ポート２１４ｉ1、２１４ｉ2、…、
２１４ｉNに加える。ビーム形成器２１４は、ビーム形
成器２１４がデジタル形態の処理をすることを除いて図
１のビーム形成器１４と実質的に同じ方法で、デジタル
番号で表されている信号を処理するのに対して、図１の
ビーム形成器はアナログ装置である。ビーム形成器２１
４は、デジタル合計（Σ）信号、方位角差信号（ΔΑ）
及び仰角差信号（ΔΕ）を生成する。デジタル合計信号
は、個々のアンテナ要素のアレイにより受信された全て
の信号の和を表し、デジタル方位角差信号は、アンテナ
要素のアレイの右半分と左半分のアンテナ要素により受
信された信号間の差を表し、一方、デジタル仰角差信号
は、前記アレイの上半分及び下半分のアンテナ要素によ
り受信された信号間の差を表す。これらの全ては、図１
のアナログビーム形成器の場合と同様である。
にアナログ」モノパルスシステムのモルフォロジー又は
トポロジーを、図２の概略ブロック図に示すようなデジ
タルビーム形成に適用できた。図２において、図１の要
素に対応する要素を、２００系列を除いて同じ参照番号
で示す。図２において、レーダーシステム２１０の受信
部は、図１と同様なＮ個のアンテナ要素１２1、１２2、
…、１２Nからなるセット１２を備えている。対応の受
信信号ｒ1、ｒ2、…、ｒNは、セット１２の各受信アン
テナ要素から対応のＲＦ受信機２１６1、２１６2、…、
２１６Nに結合され、ここで、信号は低ノイズ増幅さ
れ、ろ波され、ＩＦ周波数に変換される。ＲＦ受信機２
１６1、２１６2、…、２１６Nからのアナログ受信信号
を、ＩＦ受信機２１８1、２１８2、…、２１８Nを備え
た対応のＲＦ受信機からなるセット２１８に結合させ
る。セット２１８のＩＦ受信機は、ＩＦ周波数信号を増
幅及びさもなければ処理して、ベースバンド信号を生成
する。ＩＦ増幅器セット２１８からのベースバンド信号
を、対応のＡＤＣからなるセット２２０のアナログ−デ
ジタル変換器（ＡＤＣ）２２０1、２２０2、…、２２０
Nに加える。Ｎ個の受信信号を表すデジタル信号を、セ
ット２２０のＮ個のＡＤＣから、デジタルビーム形成器
２１４のＮ個の入力ポート２１４ｉ1、２１４ｉ2、…、
２１４ｉNに加える。ビーム形成器２１４は、ビーム形
成器２１４がデジタル形態の処理をすることを除いて図
１のビーム形成器１４と実質的に同じ方法で、デジタル
番号で表されている信号を処理するのに対して、図１の
ビーム形成器はアナログ装置である。ビーム形成器２１
４は、デジタル合計（Σ）信号、方位角差信号（ΔΑ）
及び仰角差信号（ΔΕ）を生成する。デジタル合計信号
は、個々のアンテナ要素のアレイにより受信された全て
の信号の和を表し、デジタル方位角差信号は、アンテナ
要素のアレイの右半分と左半分のアンテナ要素により受
信された信号間の差を表し、一方、デジタル仰角差信号
は、前記アレイの上半分及び下半分のアンテナ要素によ
り受信された信号間の差を表す。これらの全ては、図１
のアナログビーム形成器の場合と同様である。
【０００９】図２のビーム形成器２１４の（Σ）、（Δ
Α）及び（ΔΕ）出力ポートからのデジタル（Σ）、
（ΔΑ）及び（ΔΕ）信号を、図１の処理に対応する処
理に附する。すなわち、Σ信号を波形処理ブロック２２
Σ及びそこから検出ブロック２４に加え、ΔΑ信号を波
形処理ブロック２２ΔΑに加え、ΔΕ信号を別の波形処
理ブロック２２ΔΕに加える。ブロック２６及び３０
は、図１の構成で実行されたのと同じ機能を実行する。
すなわち、合計信号Σの方位角差信号ΔΑに対する比及
び合計信号Σの仰角差信号ΔΕに対する比を求め、それ
らの比から標的角度を調べる。
Α）及び（ΔΕ）出力ポートからのデジタル（Σ）、
（ΔΑ）及び（ΔΕ）信号を、図１の処理に対応する処
理に附する。すなわち、Σ信号を波形処理ブロック２２
Σ及びそこから検出ブロック２４に加え、ΔΑ信号を波
形処理ブロック２２ΔΑに加え、ΔΕ信号を別の波形処
理ブロック２２ΔΕに加える。ブロック２６及び３０
は、図１の構成で実行されたのと同じ機能を実行する。
すなわち、合計信号Σの方位角差信号ΔΑに対する比及
び合計信号Σの仰角差信号ΔΕに対する比を求め、それ
らの比から標的角度を調べる。
【００１０】図３は、図１のアナログビーム形成器１４
又は図２のデジタルビーム形成器２１４により実行され
る処理の簡略図である。図３において、ビーム形成器１
４、２１４は、ｒ1信号を受信（アレイの第一アンテナ
要素（図示なし）から）し、信号を３つの乗算器３１０
Σ1、３１０Α1及び３１０Ε1に結合させる。ｒ2受信信
号を３つの乗算器３１０Σ2、３１０Α2及び３１０Ε2
に加え、ｒN受信信号を３つの乗算器３１０ΣN、３１０
ΑN及び３１０ΕNに加える。乗算器３１０Σ1、３１０
Σ2及び３１０ΣNはシステムのΣビームに関連してお
り、乗算器３１０Α 1、３１０Α2及び３１０ΑNはΔΑ
ビームに関連しており、乗算器３１０Ε1、３１０Ε2及
び３１０ΕNはΔΕビームに関連している。各乗算器
も、乗算器を介して流れるリターン信号に重みをつける
ための重みを受信する。より詳細には、乗算器３１０
Σ1、３１０Σ2、…及び３１０ΣNは、それぞれ重みＷ1
Σ、Ｗ2 Σ、…及びＷN Σに関連しており；乗算器３１０
Α1、３１０Α2、…及び３１０ΑNは、それぞれ重みＷ1
ΔΑ、Ｗ2 ΔΑ、…及びＷN ΔΑに関連しており；乗算器
３１０Ε1、３１０Ε2、…及び３１０ΕNは、それぞれ
重みＷ1 ΔΕ、Ｗ2 ΔΕ、…及びＷN ΔΕに関連してい
る。乗算器は、ｒ1、ｒ2、…、ｒN信号に種々の重みを
乗算して、合計される信号を生成する。乗算器３１０
Σ1、３１０Σ2、…及び３１０ΣNにより生成した重み
をつけた信号を、加算回路３１２Σにより合計してビー
ム形成器１４、２１４の出力でΔΑ信号を生成し、乗算
器３１０Α1、３１０ Α2、…及び３１０ΑNにより生成
した重みをつけた信号を、加算回路３１６Αによりいっ
しょに合計してΔΑ信号を生成し、乗算器３１０Α1、
３１０Α2、…及び３１０ΑNにより生成した重みをつけ
た信号を、加算回路３１２Εによりいっしょに合計して
ΔΕ信号を生成する。
又は図２のデジタルビーム形成器２１４により実行され
る処理の簡略図である。図３において、ビーム形成器１
４、２１４は、ｒ1信号を受信（アレイの第一アンテナ
要素（図示なし）から）し、信号を３つの乗算器３１０
Σ1、３１０Α1及び３１０Ε1に結合させる。ｒ2受信信
号を３つの乗算器３１０Σ2、３１０Α2及び３１０Ε2
に加え、ｒN受信信号を３つの乗算器３１０ΣN、３１０
ΑN及び３１０ΕNに加える。乗算器３１０Σ1、３１０
Σ2及び３１０ΣNはシステムのΣビームに関連してお
り、乗算器３１０Α 1、３１０Α2及び３１０ΑNはΔΑ
ビームに関連しており、乗算器３１０Ε1、３１０Ε2及
び３１０ΕNはΔΕビームに関連している。各乗算器
も、乗算器を介して流れるリターン信号に重みをつける
ための重みを受信する。より詳細には、乗算器３１０
Σ1、３１０Σ2、…及び３１０ΣNは、それぞれ重みＷ1
Σ、Ｗ2 Σ、…及びＷN Σに関連しており；乗算器３１０
Α1、３１０Α2、…及び３１０ΑNは、それぞれ重みＷ1
ΔΑ、Ｗ2 ΔΑ、…及びＷN ΔΑに関連しており；乗算器
３１０Ε1、３１０Ε2、…及び３１０ΕNは、それぞれ
重みＷ1 ΔΕ、Ｗ2 ΔΕ、…及びＷN ΔΕに関連してい
る。乗算器は、ｒ1、ｒ2、…、ｒN信号に種々の重みを
乗算して、合計される信号を生成する。乗算器３１０
Σ1、３１０Σ2、…及び３１０ΣNにより生成した重み
をつけた信号を、加算回路３１２Σにより合計してビー
ム形成器１４、２１４の出力でΔΑ信号を生成し、乗算
器３１０Α1、３１０ Α2、…及び３１０ΑNにより生成
した重みをつけた信号を、加算回路３１６Αによりいっ
しょに合計してΔΑ信号を生成し、乗算器３１０Α1、
３１０Α2、…及び３１０ΑNにより生成した重みをつけ
た信号を、加算回路３１２Εによりいっしょに合計して
ΔΕ信号を生成する。
【００１１】したがって、向上したモノパルスシステム
が、望まれている。
が、望まれている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、標的の存在を決定するため、及び前記標的からのリ
ターン信号の到着の方位角及び仰角を測定するためのレ
ーダーリターン信号検出システムが提供される。本発明
の一態様によるレーダーリターン信号検出システムは、
前記リターン信号を受信するための受信アンテナ要素
アレイを備えている。このアレイは、好ましくは要素ア
ンテナからなる二次元アレイである。また、本システム
は、（ａ）アナログ−デジタル変換手段と（ｂ）ビーム
形成器とを組み合わせて備えている。この組み合わせ
は、前記リターン信号の典型的な信号を受信する前記ア
ンテナ要素の各々に連結されている。また、この組み合
わせは、デジタル第一信号及び第二信号を生成する２つ
のビーム形成ポートを備えており、前記第一信号が合計
ビームを表し、前記第二信号が差ビームを表す。前記第
二信号が前記方位角差情報と前記仰角差情報が前記複素
数の実数部と虚数部のうちの一つとしてコード化されて
いる複素数の形態である。また、このシステムは、前記
第一信号を受信するため、及び標的の有無を決定するた
めの合計信号指標を生成するための、前記組み合わせに
連結されたデジタル合計信号処理手段を備えている。デ
ジタル差信号処理手段が、前記組み合わせに連結され、
前記複素数を受信するとともに、前記第一信号を前記複
素数で処理して方位角と仰角を生成する。本発明の特に
有利な実施態様においては、前記複素数を前記合計信号
により割って、実数成分が方位角モノパルス比に相当
し、虚数成分が仰角モノパルス比に相当する、さらなる
複素数を生成する。
ば、標的の存在を決定するため、及び前記標的からのリ
ターン信号の到着の方位角及び仰角を測定するためのレ
ーダーリターン信号検出システムが提供される。本発明
の一態様によるレーダーリターン信号検出システムは、
前記リターン信号を受信するための受信アンテナ要素
アレイを備えている。このアレイは、好ましくは要素ア
ンテナからなる二次元アレイである。また、本システム
は、（ａ）アナログ−デジタル変換手段と（ｂ）ビーム
形成器とを組み合わせて備えている。この組み合わせ
は、前記リターン信号の典型的な信号を受信する前記ア
ンテナ要素の各々に連結されている。また、この組み合
わせは、デジタル第一信号及び第二信号を生成する２つ
のビーム形成ポートを備えており、前記第一信号が合計
ビームを表し、前記第二信号が差ビームを表す。前記第
二信号が前記方位角差情報と前記仰角差情報が前記複素
数の実数部と虚数部のうちの一つとしてコード化されて
いる複素数の形態である。また、このシステムは、前記
第一信号を受信するため、及び標的の有無を決定するた
めの合計信号指標を生成するための、前記組み合わせに
連結されたデジタル合計信号処理手段を備えている。デ
ジタル差信号処理手段が、前記組み合わせに連結され、
前記複素数を受信するとともに、前記第一信号を前記複
素数で処理して方位角と仰角を生成する。本発明の特に
有利な実施態様においては、前記複素数を前記合計信号
により割って、実数成分が方位角モノパルス比に相当
し、虚数成分が仰角モノパルス比に相当する、さらなる
複素数を生成する。
【００１３】本発明の一実施態様において、前記ビーム
形成器は、前記アンテナ要素からアナログ信号を受信す
るため、及びアナログ形態の前記第一信号及び第二信号
を生成するためのアナログビーム形成器であり、前記ア
ナログ−デジタル変換手段が、前記アナログ第一信号及
び第二信号をデジタル形態に変換するための、前記アナ
ログビーム形成器のビーム出力に連結した第一アナログ
−デジタル変換器及び第二アナログ−デジタル変換器を
備えている。
形成器は、前記アンテナ要素からアナログ信号を受信す
るため、及びアナログ形態の前記第一信号及び第二信号
を生成するためのアナログビーム形成器であり、前記ア
ナログ−デジタル変換手段が、前記アナログ第一信号及
び第二信号をデジタル形態に変換するための、前記アナ
ログビーム形成器のビーム出力に連結した第一アナログ
−デジタル変換器及び第二アナログ−デジタル変換器を
備えている。
【００１４】本発明の別の実施態様において、前記アナ
ログ−デジタル変換手段は、前記アレイにおける前記受
信アンテナ要素の数と同数の複数のアナログ−デジタル
変換器を備えており、前記アナログ−デジタル変換器の
各々が前記受信アンテナ要素の一つに連結されていて、
前記受信アンテナ要素の各々により受信されたアナログ
信号をデジタル形態に変換させる。本実施態様では、前
記ビーム形成器は、前記複数のアナログ−デジタル変換
器に連結されたデジタルビーム形成器であって、前記ア
ナログ−デジタル変換器により生成された前記デジタル
信号から前記デジタル第一信号及び第二信号を生成す
る。
ログ−デジタル変換手段は、前記アレイにおける前記受
信アンテナ要素の数と同数の複数のアナログ−デジタル
変換器を備えており、前記アナログ−デジタル変換器の
各々が前記受信アンテナ要素の一つに連結されていて、
前記受信アンテナ要素の各々により受信されたアナログ
信号をデジタル形態に変換させる。本実施態様では、前
記ビーム形成器は、前記複数のアナログ−デジタル変換
器に連結されたデジタルビーム形成器であって、前記ア
ナログ−デジタル変換器により生成された前記デジタル
信号から前記デジタル第一信号及び第二信号を生成す
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、モノパルスリターン信
号受信・処理部を備えたレーダーシステムに関する。こ
のモノパルスリターン信号受信・処理部は、標的検出用
ビームを生成するとともに、ビーム内の標的の方位角及
び仰角を測定する。有利なことに、これらの機能は、た
ったの２つのチャンネルで実行される。すなわち、従来
技術のような３つのチャンネルではなく、Σチャンネル
及びΔチャンネルにより実行される。そうすることによ
り、３つではなく２つのビーム出力ポートしか必要とせ
ず、１つのＲＦ受信機と、１つのＩＦ受信機と、１つの
ＡＤＣを省略できるので、アナログビーム形成器の複雑
さを軽減できる。図２の「デジタル」構成に関して、Ｒ
Ｆ受信機、ＩＦ受信機及びＡＤＣ等のハードウエアの量
は、アレイにおける一定数のアンテナ要素については同
じであるが、波形処理の２つの差チャンネルのうちの一
方を省くことができる。信号処理は複雑であるか、さら
にもっと複雑になるかもしれないが、処理速度と処理能
力は将来において増加すると予想されるので、より多く
の処理の代わりにハードウエアを少なくすることが有利
なことがある。実質的に、方位角差信号と仰角差信号の
うちの一方に関する情報は、単一の差チャンネルにより
処理される複素信号の実数部にコード化され、方位角差
信号と仰角差信号の他の一方に関する情報は、複素信号
の虚数部にコード化される。
号受信・処理部を備えたレーダーシステムに関する。こ
のモノパルスリターン信号受信・処理部は、標的検出用
ビームを生成するとともに、ビーム内の標的の方位角及
び仰角を測定する。有利なことに、これらの機能は、た
ったの２つのチャンネルで実行される。すなわち、従来
技術のような３つのチャンネルではなく、Σチャンネル
及びΔチャンネルにより実行される。そうすることによ
り、３つではなく２つのビーム出力ポートしか必要とせ
ず、１つのＲＦ受信機と、１つのＩＦ受信機と、１つの
ＡＤＣを省略できるので、アナログビーム形成器の複雑
さを軽減できる。図２の「デジタル」構成に関して、Ｒ
Ｆ受信機、ＩＦ受信機及びＡＤＣ等のハードウエアの量
は、アレイにおける一定数のアンテナ要素については同
じであるが、波形処理の２つの差チャンネルのうちの一
方を省くことができる。信号処理は複雑であるか、さら
にもっと複雑になるかもしれないが、処理速度と処理能
力は将来において増加すると予想されるので、より多く
の処理の代わりにハードウエアを少なくすることが有利
なことがある。実質的に、方位角差信号と仰角差信号の
うちの一方に関する情報は、単一の差チャンネルにより
処理される複素信号の実数部にコード化され、方位角差
信号と仰角差信号の他の一方に関する情報は、複素信号
の虚数部にコード化される。
【００１６】図４は、本発明の一態様による「アナロ
グ」レーダー受信機の受信部の概略ブロック図である。
図４において、図１の要素に対応する要素は、同様な参
照番号により示されている。図４において、アンテナ要
素のセット１２は、図１のものと同一である。アナログ
ビーム形成器は、４１４で示されている。このアナログ
ビーム形成器４１４は、たった２つの出力ビームポー
ト、すなわち、Σポート及びΔポートしか備えていない
点で少なくとも図１のビーム形成器１４とは異なる。ビ
ーム形成器４１４によりΣビームポートで生成された合
計（Σ）信号を、図１と同様の合計チャンネル（さらに
は詳細に説明しない）に加える。図４のビーム形成器４
１４により生成された差信号は、図４の単一差信号が図
１における２つの別個の差信号にコード化された情報を
含む点で、図１のビーム形成器１４により生成された差
信号のどちらとも異なる。差信号（Δ）信号を、ビーム
形成器４１４のΔビームポートから、ＲＦ受信機１６Δ
に加え、そこから、ＩＦ受信機１８Δ及びＡＤＣ２０Δ
に加える。これらは、全て図１のどちらの差チャンネル
のものとも実質的に同一である。ＡＤＣブロック２０Δ
からのデジタル信号を、ブロック２２Δとして表されて
いる波形処理に附する。ブロック２２Δからの信号は、
ブロック４３０に渡され、そこで差チャンネル信号から
差信号情報の２つの部分（方位角部と仰角部）の抜き出
しと、方位角差信号及び仰角差信号の合計信号に対する
比を求めて、所望の方位角信号と仰角信号を生成する。
グ」レーダー受信機の受信部の概略ブロック図である。
図４において、図１の要素に対応する要素は、同様な参
照番号により示されている。図４において、アンテナ要
素のセット１２は、図１のものと同一である。アナログ
ビーム形成器は、４１４で示されている。このアナログ
ビーム形成器４１４は、たった２つの出力ビームポー
ト、すなわち、Σポート及びΔポートしか備えていない
点で少なくとも図１のビーム形成器１４とは異なる。ビ
ーム形成器４１４によりΣビームポートで生成された合
計（Σ）信号を、図１と同様の合計チャンネル（さらに
は詳細に説明しない）に加える。図４のビーム形成器４
１４により生成された差信号は、図４の単一差信号が図
１における２つの別個の差信号にコード化された情報を
含む点で、図１のビーム形成器１４により生成された差
信号のどちらとも異なる。差信号（Δ）信号を、ビーム
形成器４１４のΔビームポートから、ＲＦ受信機１６Δ
に加え、そこから、ＩＦ受信機１８Δ及びＡＤＣ２０Δ
に加える。これらは、全て図１のどちらの差チャンネル
のものとも実質的に同一である。ＡＤＣブロック２０Δ
からのデジタル信号を、ブロック２２Δとして表されて
いる波形処理に附する。ブロック２２Δからの信号は、
ブロック４３０に渡され、そこで差チャンネル信号から
差信号情報の２つの部分（方位角部と仰角部）の抜き出
しと、方位角差信号及び仰角差信号の合計信号に対する
比を求めて、所望の方位角信号と仰角信号を生成する。
【００１７】図５は、「デジタル」レーダーリターン信
号受信機の概略ブロック図である。図５において、アン
テナ要素のセット１２、ＲＦ受信機のセット２１６、Ｉ
Ｆ受信機のセット２１８及びＡＤＣのセット２２０は図
２と同様であり、対応する要素は、同様な参照番号によ
り示されている。デジタルビーム形成器５１４は、図２
の対応のビーム形成器２１４と同じＮ個のデジタル入力
信号を受信するが、異なる処理を実行して３つのビーム
ではなく２つのビーム（Σビーム及びΔビーム）を生成
する。ここで、ビーム形成器５１４によりΔビーム出力
ポートで生成されたΔビーム信号は、標的の方位角と仰
角の両方を求めることができる情報を含んでいる。図５
のビーム形成器５１４のΣビーム出力は、図２のビーム
形成器２１４のΣビーム出力と同一であり、ブロック２
２Σにおける波形処理及びブロック２４におけるしきい
値又は標的検出により同様に処理される。ビーム形成器
５１４のΔビーム出力を、ブロック５２２における波形
処理に附する。方位角差信号情報（ΔΑ）と仰角差信号
情報（ΔΕ）をブロック５３０における差信号（Δ）か
ら抜き出し、比を抜き出し、方位角と仰角とを求める。
号受信機の概略ブロック図である。図５において、アン
テナ要素のセット１２、ＲＦ受信機のセット２１６、Ｉ
Ｆ受信機のセット２１８及びＡＤＣのセット２２０は図
２と同様であり、対応する要素は、同様な参照番号によ
り示されている。デジタルビーム形成器５１４は、図２
の対応のビーム形成器２１４と同じＮ個のデジタル入力
信号を受信するが、異なる処理を実行して３つのビーム
ではなく２つのビーム（Σビーム及びΔビーム）を生成
する。ここで、ビーム形成器５１４によりΔビーム出力
ポートで生成されたΔビーム信号は、標的の方位角と仰
角の両方を求めることができる情報を含んでいる。図５
のビーム形成器５１４のΣビーム出力は、図２のビーム
形成器２１４のΣビーム出力と同一であり、ブロック２
２Σにおける波形処理及びブロック２４におけるしきい
値又は標的検出により同様に処理される。ビーム形成器
５１４のΔビーム出力を、ブロック５２２における波形
処理に附する。方位角差信号情報（ΔΑ）と仰角差信号
情報（ΔΕ）をブロック５３０における差信号（Δ）か
ら抜き出し、比を抜き出し、方位角と仰角とを求める。
【００１８】本発明によれば、方位角差信号と仰角差信
号とを、ビーム形成器で一緒にして一つのビームにして
もよい。
号とを、ビーム形成器で一緒にして一つのビームにして
もよい。
【数４】 ビーム形成器の重みは、以下の通りである。
【数５】 この場合、差チャンネルのアンテナパターンは、以下の
通りである。
通りである。
【数６】 図４又は図５のブロック４３０又は５３０において、差
ビームを合計ビームによって割ることにより得られた商
は、複素モノパルス比
ビームを合計ビームによって割ることにより得られた商
は、複素モノパルス比
【数７】 を生成し、そこから、方位角モノパルス比及び仰角モノ
パルス比がｍの実数部及び虚数部として直接抜き出すこ
とができる。このように、必要なのは単一のΔ／Σ比を
求めることのみであり、且つ両方の角度が得られる。
パルス比がｍの実数部及び虚数部として直接抜き出すこ
とができる。このように、必要なのは単一のΔ／Σ比を
求めることのみであり、且つ両方の角度が得られる。
【００１９】図６aは、図１又は図２と同様な構造で作
製してもよい円形Ｂａｙｌｉｓｓ仰角差アンテナビーム
のパターンを示している。ビームの照準は、Ａｚ軸とＥ
ｌ軸との交点により表される。図６aにおいて、主ヌル
は、方位角（Ａｚ）軸と平行且つその上に位置している
線６１０により表される。２つの半円形ヌルは、６１２
及び６１４として示されている。図６ｂは、仰角軸上の
図６aのビームを介した切断図である。図示されている
ように、主ヌルは０度で生じ、付属ヌルは照準から一定
の空間角度で生じる。図７aは、図１又は図２のような
構造で作製できる円形Ｂａｙｌｉｓｓ方位角差アンテナ
ビームのパターンを表す。図６aの場合と同様に、ビー
ムの照準は、Ａｚ軸とＥｌ軸との交点により表される。
図７aにおいて、主ヌルは、仰角軸と平行且つその上に
位置している線７１０により表される。２つの半円形ヌ
ルは、７１２及び７１４として示されている。図７ｂ
は、方位角軸上の図７aのビームを介した切断図であ
る。図示されているように、主ヌルは０度で生じ、付属
ヌルは照準から一定の空間角度で生じる。本発明による
差アンテナビームを、図８に示す。図示されているよう
に、中央点ヌル８１０が、２つの円形ヌル８１２及び８
１４により包囲されて存在している。このように、本発
明による差ビームは、図１又は図２の従来技術の構成に
より生成されるΣ又はΔ差ビームとは異なり、その照準
を中心として円形的に対称である。
製してもよい円形Ｂａｙｌｉｓｓ仰角差アンテナビーム
のパターンを示している。ビームの照準は、Ａｚ軸とＥ
ｌ軸との交点により表される。図６aにおいて、主ヌル
は、方位角（Ａｚ）軸と平行且つその上に位置している
線６１０により表される。２つの半円形ヌルは、６１２
及び６１４として示されている。図６ｂは、仰角軸上の
図６aのビームを介した切断図である。図示されている
ように、主ヌルは０度で生じ、付属ヌルは照準から一定
の空間角度で生じる。図７aは、図１又は図２のような
構造で作製できる円形Ｂａｙｌｉｓｓ方位角差アンテナ
ビームのパターンを表す。図６aの場合と同様に、ビー
ムの照準は、Ａｚ軸とＥｌ軸との交点により表される。
図７aにおいて、主ヌルは、仰角軸と平行且つその上に
位置している線７１０により表される。２つの半円形ヌ
ルは、７１２及び７１４として示されている。図７ｂ
は、方位角軸上の図７aのビームを介した切断図であ
る。図示されているように、主ヌルは０度で生じ、付属
ヌルは照準から一定の空間角度で生じる。本発明による
差アンテナビームを、図８に示す。図示されているよう
に、中央点ヌル８１０が、２つの円形ヌル８１２及び８
１４により包囲されて存在している。このように、本発
明による差ビームは、図１又は図２の従来技術の構成に
より生成されるΣ又はΔ差ビームとは異なり、その照準
を中心として円形的に対称である。
【００２０】このように、本発明によるレーダーリター
ン信号検出システム（４１０、５１０）は、標的の存在
を決定するため、及び前記標的からのリターン信号の到
着の方位角及び仰角(ビームの照準に対する)を測定する
ためのものである。このレーダーシステムは、前記リタ
ーン信号を受信するための受信アンテナ要素又は要素ア
ンテナ（１２1、１２2・・・１２N）のアレイ（１２）
を備えている。このアレイ（１２）は、好ましくは要素
アンテナからなる二次元アレイである。また、本システ
ムは、（ａ）アナログ−デジタル変換手段（２０、２２
０）と（ｂ）ビーム形成器（４１４、５１４）とを組み
合わせて備えている。この組み合わせ（２０、４１４；
２２０、５１４）は、前記リターン信号の典型的な信号
を受信する前記アンテナ要素（１２ｘ（但し、ｘは１〜
Ｎの指数を示す））の各々に連結されている。また、こ
の組み合わせ（２０、４１４；２２０、５１４）は、デ
ジタル第一信号及び第二信号を生成する２つのビーム形
成ポート（Σ、Δ）を備えており、前記第一信号が合計
（Σ）ビームを表し、前記第二信号が差（Δ）ビームを
表す。前記第二信号が前記方位角差情報と前記仰角差情
報が前記複素数の実数部と虚数部のうちの一つとしてコ
ード化されている複素数（Ｒ＋ｊＸ）の形態である。ま
た、このシステムは、前記第一信号を受信するため、及
び標的の有無を決定するための合計信号指標（標的の存
在の有無）を生成（出力ポート２５で）するための、前
記組み合わせ（２０、４１４；２２０、５１４）に連結
されたデジタル合計信号処理手段（２２Σ、２４）を備
えている。デジタル差信号処理手段（２２Δ、４３０；
５２２、５３０）が、前記組み合わせ（２０、４１４；
２２０、５１４）に連結され、前記複素数を受信すると
ともに、前記第一信号を前記複素数で処理して方位角と
仰角を生成する。本発明の特に有利な実施態様において
は、前記複素数を前記合計信号により割って、実数成分
が方位角モノパルス比に相当し、虚数成分が仰角モノパ
ルス比に相当する、さらなる複素数を生成する。
ン信号検出システム（４１０、５１０）は、標的の存在
を決定するため、及び前記標的からのリターン信号の到
着の方位角及び仰角(ビームの照準に対する)を測定する
ためのものである。このレーダーシステムは、前記リタ
ーン信号を受信するための受信アンテナ要素又は要素ア
ンテナ（１２1、１２2・・・１２N）のアレイ（１２）
を備えている。このアレイ（１２）は、好ましくは要素
アンテナからなる二次元アレイである。また、本システ
ムは、（ａ）アナログ−デジタル変換手段（２０、２２
０）と（ｂ）ビーム形成器（４１４、５１４）とを組み
合わせて備えている。この組み合わせ（２０、４１４；
２２０、５１４）は、前記リターン信号の典型的な信号
を受信する前記アンテナ要素（１２ｘ（但し、ｘは１〜
Ｎの指数を示す））の各々に連結されている。また、こ
の組み合わせ（２０、４１４；２２０、５１４）は、デ
ジタル第一信号及び第二信号を生成する２つのビーム形
成ポート（Σ、Δ）を備えており、前記第一信号が合計
（Σ）ビームを表し、前記第二信号が差（Δ）ビームを
表す。前記第二信号が前記方位角差情報と前記仰角差情
報が前記複素数の実数部と虚数部のうちの一つとしてコ
ード化されている複素数（Ｒ＋ｊＸ）の形態である。ま
た、このシステムは、前記第一信号を受信するため、及
び標的の有無を決定するための合計信号指標（標的の存
在の有無）を生成（出力ポート２５で）するための、前
記組み合わせ（２０、４１４；２２０、５１４）に連結
されたデジタル合計信号処理手段（２２Σ、２４）を備
えている。デジタル差信号処理手段（２２Δ、４３０；
５２２、５３０）が、前記組み合わせ（２０、４１４；
２２０、５１４）に連結され、前記複素数を受信すると
ともに、前記第一信号を前記複素数で処理して方位角と
仰角を生成する。本発明の特に有利な実施態様において
は、前記複素数を前記合計信号により割って、実数成分
が方位角モノパルス比に相当し、虚数成分が仰角モノパ
ルス比に相当する、さらなる複素数を生成する。
【００２１】本発明の一実施態様において、前記ビーム
形成器（４１４、５１４）は、前記アンテナ要素（１２
1、１２2、…１２N）からアナログ信号を受信するた
め、及びアナログ形態の前記第一信号及び第二信号を生
成するためのアナログビーム形成器（４１４）であり、
前記アナログ−デジタル変換手段（２０、２２０）が、
前記アナログ第一信号及び第二信号をデジタル形態に変
換するための、前記アナログビーム形成器（４１４）の
ビーム出力ポート（Σ、Δ）に連結した第一アナログ−
デジタル変換器及び第二アナログ−デジタル変換器を備
えている。
形成器（４１４、５１４）は、前記アンテナ要素（１２
1、１２2、…１２N）からアナログ信号を受信するた
め、及びアナログ形態の前記第一信号及び第二信号を生
成するためのアナログビーム形成器（４１４）であり、
前記アナログ−デジタル変換手段（２０、２２０）が、
前記アナログ第一信号及び第二信号をデジタル形態に変
換するための、前記アナログビーム形成器（４１４）の
ビーム出力ポート（Σ、Δ）に連結した第一アナログ−
デジタル変換器及び第二アナログ−デジタル変換器を備
えている。
【００２２】本発明の別の実施態様において、前記アナ
ログ−デジタル変換手段（２０、２２０）は、前記アレ
イにおける前記受信アンテナ要素の数と同数の複数のア
ナログ−デジタル変換器（２１６1、…、２１６N）を備
えており、前記アナログ−デジタル変換器（２１６1、
…、２１６N）の各々が前記受信アンテナ要素の一つに
連結されていて、前記受信アンテナ要素の各々により受
信されたアナログ信号をデジタル形態に変換させる。本
実施態様では、前記ビーム形成器（５１４）は、前記複
数のアナログ−デジタル変換器の出力に連結されたデジ
タルビーム形成器であって、前記アナログ−デジタル変
換器により生成された前記デジタル信号から前記デジタ
ル第一信号及び第二信号を生成する。
ログ−デジタル変換手段（２０、２２０）は、前記アレ
イにおける前記受信アンテナ要素の数と同数の複数のア
ナログ−デジタル変換器（２１６1、…、２１６N）を備
えており、前記アナログ−デジタル変換器（２１６1、
…、２１６N）の各々が前記受信アンテナ要素の一つに
連結されていて、前記受信アンテナ要素の各々により受
信されたアナログ信号をデジタル形態に変換させる。本
実施態様では、前記ビーム形成器（５１４）は、前記複
数のアナログ−デジタル変換器の出力に連結されたデジ
タルビーム形成器であって、前記アナログ−デジタル変
換器により生成された前記デジタル信号から前記デジタ
ル第一信号及び第二信号を生成する。
【００２３】米国特許第４，０８８，９９７号及び第
３，７１４，６５２号は、単一チャンネルモノパルスレ
ーダーシステムに言及しているが、手段、技術及び方法
が、本明細書に記載の本発明とは異なる。
３，７１４，６５２号は、単一チャンネルモノパルスレ
ーダーシステムに言及しているが、手段、技術及び方法
が、本明細書に記載の本発明とは異なる。
【図１】従来技術の「アナログ」モノパルスレーダーシ
ステムの概略ブロック図である。
ステムの概略ブロック図である。
【図２】従来技術の「デジタル」モノパルスレーダーシ
ステムの概略ブロック図である。
ステムの概略ブロック図である。
【図３】図１又は図２のビーム形成器の動作原理の一部
分を示す概略図である。
分を示す概略図である。
【図４】「アナログ」ビーム形成器を用いた、本発明の
一態様によるレーダーシステム受信構成の概略ブロック
図である。
一態様によるレーダーシステム受信構成の概略ブロック
図である。
【図５】「デジタル」ビーム形成器を用いた、本発明の
一態様によるレーダーシステム受信構成の概略ブロック
図である。
一態様によるレーダーシステム受信構成の概略ブロック
図である。
【図６】a. 仰角差信号におけるヌルの照準図又はパタ
ーンである。b. ヌルに隣接する突起構造を示すパター
ンを介した仰角切断図である。
ーンである。b. ヌルに隣接する突起構造を示すパター
ンを介した仰角切断図である。
【図７】a. 方位角差信号におけるヌルの照準図又はパ
ターンである。b. ヌルに隣接する突起構造を示すパタ
ーンを介した方位角切断図である。
ターンである。b. ヌルに隣接する突起構造を示すパタ
ーンを介した方位角切断図である。
【図８】本発明の一態様による差ビームにおけるヌルの
アンテナビーム又はパターンの照準図である。
アンテナビーム又はパターンの照準図である。
１２：受信アンテナ要素アレイ １２1、１２2、…１２N：アンテナ要素 ２０、２２０：アナログ−デジタル変換手段 ２２Σ、２４：デジタル合計信号処理手段 ２２Δ、４３０、５２２、５３０：デジタル差信号処理
手段 ２５：出力ポート ２１６1、…、２１６N：アナログ−デジタル変換器 ４１０、５１０：レーダーリターン信号検出システム ４１４、５１４：ビーム形成器 Σ、Δ：ビーム形成ポート
手段 ２５：出力ポート ２１６1、…、２１６N：アナログ−デジタル変換器 ４１０、５１０：レーダーリターン信号検出システム ４１４、５１４：ビーム形成器 Σ、Δ：ビーム形成ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド ジェイ ミューロウ アメリカ合衆国 バージニア州 22963、 レイク モンティセロ、メスクワイト プ レイス ２ Ｆターム(参考） 5J070 AC11 AD07 AD08 AH31
Claims (3)
- 【請求項１】標的の存在を決定するため、及び前記標的
からのリターン信号の到着の方位角及び仰角を測定する
ためのレーダーリターン信号検出システムであって、 前記リターン信号を受信するための受信アンテナ要素ア
レイと、 アナログ−デジタル変換手段とビーム形成器との組み合
わせであって、前記組み合わせが前記リターン信号の典
型的な信号を受信する前記アンテナ要素の各々に連結さ
れており、前記組み合わせがデジタル第一信号及び第二
信号を生成する２つのビーム形成ポートを備えており、
前記第一信号が合計ビームを表し、前記第二信号が差ビ
ームを表し、前記第二信号が前記方位角差情報と前記仰
角差情報が前記複素数の実数部と虚数部のうちの一つと
してコード化されている複素数の形態である、組み合わ
せと、 前記第一信号を受信するため、及び標的の有無を決定す
るための合計信号指標を生成するための、前記組み合わ
せに連結されたデジタル合計信号処理手段と、 前記複素数を受信するためと、前記第一信号と前記複素
数の前記実数成分とを組み合わせて前記方位角と仰角と
のうちの一方を生成するためと、前記第一信号と前記複
素数の前記虚数成分とを組み合わせて前記方位角と仰角
とのうちの他方の一つを生成するための、前記組み合わ
せに連結されたデジタル差信号処理手段と、を備えてい
るシステム。 - 【請求項２】前記組み合わせにおいて、 前記ビーム形成器が前記アンテナ要素からアナログ信号
を受信するため、及びアナログ形態の前記第一信号及び
第二信号を生成するためのアナログビーム形成器であ
り、 前記アナログ−デジタル変換手段が、前記アナログ第一
信号及び第二信号をデジタル形態に変換するための、前
記アナログビーム形成器に連結した第一アナログ−デジ
タル変換器及び第二アナログ−デジタル変換器を備えて
いる、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】前記組み合わせにおいて、 前記アナログ−デジタル変換手段が、前記アレイにおけ
る前記受信アンテナ要素の数と同数の複数のアナログ−
デジタル変換器を備えており、前記アナログ−デジタル
変換器の各々が前記受信アンテナ要素の一つに連結され
ていて、前記受信アンテナ要素の各々により受信された
アナログ信号をデジタル形態に変換させ、 前記ビーム形成器が、前記複数のアナログ−デジタル変
換器に連結されたデジタルビーム形成器であって、前記
アナログ−デジタル変換器により生成された前記デジタ
ル形態から前記デジタル第一信号及び第二信号を生成す
る、請求項１又は２に記載のシステム。
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