JP2003207564A - レーダ装置及び遅延時間測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 通常の変換能力を有したＡ／Ｄ変換器等を利
用して、距離分解能を向上する。 【解決手段】 カオスコード発生部３０が出力する周期
ｆ／ｎのカオス信号から、遅延回路３１が（ｋ−１）／
（２ｆ）だけ基準の時点（基準点）から遅延させて、ず
らしながらｎ個取り出し、これにより搬送波を変調して
ｎ個の信号波を生成し、対象物に放射し、対象物で反射
して受信されたｎ個の反射波からｎ個のベースバンド信
号を得て、これをそれぞれ周期２ｆ／ｎでＡ／Ｄ変換器
４４がディジタル信号に変換し、その周期に合わせてｎ
個のディジタル信号を合成し、疑似的な周波数ｆのカオ
ス信号に対応するベースバンド信号を生成する。同様
に、遅延回路３１が出力するｎ個のカオス信号から周波
数ｆの疑似的なカオス信号を生成し、ベースバンド信号
に基づくディジタル信号と、当該疑似的なカオス信号に
基づくディジタル信号との相関演算により、反射波の遅
延時間を測定。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カオスコードを用
いたレーダ装置及びカオスコードを用いた反射波の遅延
時間測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カオスコードによりパルス幅を変
更した信号（カオス信号）を変調した信号波を用い、こ
の信号波を空間に放射し、その反射波を受信して復調
し、一定の周期で符号化して得た信号系列と、先に送信
したカオス信号との相関演算を行って、特定のカオス信
号を含む信号波が送信された時間と、その信号波が対象
で反射されて反射波として受信された時間との差（遅延
時間）を測定する技術（カオスレーダ技術）が開発され
ている。この技術の具体的内容は、例えば、イギリスの
特許、GB2345149号、「Time delay determination and
determination of signal shift」等に記載されてい
る。

【０００３】従来のカオスレーダの基本的構成は、図８
に示すように、カオスコード発生部１１と、サンプリン
グ部１２と、発振器１３と、位相変調部１４と、送信ア
ンテナ１５と、受信アンテナ１６と、方向性結合器１７
と、混合器１８と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１９
と、Ａ／Ｄ変換器２０と、カオス処理部２１とから構成
されている。

【０００４】カオスコード発生部１１は、カオスコード
によりそのパルス幅を変更したパルス信号をカオス信号
として生成して出力する。ここで、カオス信号は、具体
的には、パルス幅がカオスコードによって疑似ランダム
に変更されたものとなっている。すなわち理想的には、
このカオス信号の一部は、他の一部とは正確には重なり
合わないようになっている。

【０００５】サンプリング部１２は、カオスコード発生
部１１が出力するカオス信号を所定の周期でサンプリン
グしてディジタル信号に変換し、カオス処理部２１に出
力する。発振器１３は、所定周波数の搬送波を出力して
いる。位相変調部１４は、カオスコード発生部１１から
入力されるカオス信号により、発振器１３が出力する搬
送波を位相変調して、当該位相変調した信号を送信アン
テナ１５を介して放射する。

【０００６】受信アンテナ１６は、送信アンテナ１５か
ら放射された信号波の反射波を受信して、混合器１８に
出力する。方向性結合器１７は、発振器１３が出力する
搬送波と同等の信号を混合器１８に出力する。混合器１
８は、受信アンテナ１６により受信された反射波と方向
性結合器１７により入力される搬送波と同等の信号とを
混合して、ベースバンド信号（復調信号）を出力する。

【０００７】ＬＰＦ１９は、ベースバンド信号から高周
波成分を除去してＡ／Ｄ変換器２０に出力する。Ａ／Ｄ
変換器２０は、所定の周期でＬＰＦ１９から入力される
ベースバンド信号をディジタル値に変換して信号系列を
生成し、カオス処理部２１に出力する。そしてカオス処
理部２１が当該信号系列とサンプリング部１２から入力
されるサンプリングされた信号（元のカオス信号）との
相関演算を行い、処理結果としての遅延時間の情報を出
力する。ここでの相関処理の内容は各パルスの立上がり
エッジや立ち下りエッジに着目して相関演算を行うもの
で、その具体的内容は、上述のGB2345149号特許に詳し
く開示されているので、ここでの説明を省略する。

【０００８】このような従来のカオスレーダでは、距離
分解能は、カオスコードの周波数によって決まる。カオ
ス信号と反射波から得られた信号系列との相関演算が細
かく行われるからである。すなわち、カオスコードの周
波数が高くなれば、距離分解能も向上する。そこで、高
分解能のカオスレーダにおいては、カオスコードの周波
数を高めるとともにサンプリング部１２におけるサンプ
リング周期と、Ａ／Ｄ変換器２０の変換周期とを短く設
定している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の高分解能のカオスレーダでは、例えばＡ／Ｄ変換器の
変換周期が短くなる結果、高速の変換能力が必要とされ
る。しかしながらＡ／Ｄ変換器等の変換能力は、いかに
高速のものであっても、用途によっては距離分解能に対
して十分な能力とはいえない場合が多いのが現状であ
る。

【００１０】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、通常の変換能力を有したＡ／Ｄ変換器等を利用し
て、距離分解能を向上できるレーダ装置及び遅延時間測
定方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するために、本発明は、カオス信号を変調して得た信
号波を放射し、その反射波を受信して復調し、当該復調
結果と前記カオス信号との相関演算により目標物との距
離を測定するレーダ装置であって、所望の最大距離の測
定に必要な時間長を単位とした、単位時間長分の複数の
カオス信号をそれぞれ所定の時間だけその開始点を基準
点からずらしながら順次出力する手段と、前記複数のカ
オス信号を、前記基準点を合わせて合成し、合成カオス
信号を出力する手段と、前記複数のカオス信号を変調し
て得た複数の信号波を放射する手段と、前記放射された
複数の信号波の反射波を受信し、各反射波を一定の周期
でディジタル値に変換して、各反射波に基づいて複数の
信号系列を生成する手段と、前記複数の信号系列を前記
変換の周期に合わせて合成し、当該合成した信号系列と
前記合成カオス信号との相関を演算する手段と、を含む
こととしたものである。

【００１２】また本発明は、カオス信号を変調して得た
信号波を放射し、その反射波を受信して復調し、当該復
調結果と前記カオス信号との相関演算により目標物との
距離を測定するレーダ装置であって、前記復調結果につ
いて、一定の周期ごとにディジタル値に変換して信号系
列を生成する複数の変換手段であって、各変換手段がデ
ィジタル値へ変換する周期の開始点が互いに異なる複数
の変換手段と、前記複数の変換手段によりそれぞれ生成
された複数の信号系列を前記カオス信号の開始点に合わ
せて合成し、当該合成した信号系列と元のカオス信号と
の相関を演算する手段と、を含むこととしたものであ
る。

【００１３】また本発明は、カオス信号を変調して得た
信号波を放射し、その反射波を受信して復調し、当該復
調結果を一定の周期で符号化して信号系列を得て、当該
信号系列と前記カオス信号との相関演算により反射波の
遅延時間を測定する方法であって、所望の最大距離の測
定に必要な時間長を単位とした、単位時間長分の複数の
カオス信号をそれぞれ所定の時間だけその開始点を基準
点からずらしながら順次出力する工程と、前記複数のカ
オス信号を、前記基準点を合わせて合成し、合成カオス
信号を出力する工程と、前記複数のカオス信号を変調し
て得た複数の信号波を放射する工程と、前記放射された
複数の信号波の反射波を受信し、各反射波を一定の周期
でディジタル値に変換して、各反射波に基づいて複数の
信号系列を生成する工程と、前記複数の信号系列を前記
変換の周期に合わせて合成し、当該合成した信号系列と
前記合成カオス信号との相関を演算する工程と、を含む
こととしたものである。

【００１４】また本発明は、カオス信号を変調して得た
信号波を放射し、その反射波を受信して復調し、当該復
調結果と前記カオス信号との相関演算より反射波の遅延
時間を測定する方法であって、前記復調結果について、
一定の周期ごとにディジタル値に変換して信号系列を生
成する複数の変換手段を用い、各変換手段でのディジタ
ル値へ変換する周期の開始点を互いに異ならせて複数の
信号系列を生成し、前記生成された複数の信号系列を前
記カオス信号の開始点に合わせて合成し、当該合成した
信号系列と元のカオス信号との相関を演算することとし
たものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施
の形態に係るレーダ装置は、図１に示すように、カオス
コード発生部３０と、遅延回路３１と、発振器３２と、
位相変調部３３と、送信アンテナ３４と、受信アンテナ
３５と、方向性結合器３６と、混合器３７と、ローパス
フィルタ（ＬＰＦ）３８と、逆遅延回路３９と、ディジ
タル回路部４０とから主として構成され、ディジタル回
路部４０は、サンプリング部４１と、第１メモリ部４２
と、第１合成メモリ４３と、Ａ／Ｄ変換器４４と、第２
メモリ部４５と、第２合成メモリ４６と、カオス処理部
４７とを含んで構成されている。ここで第１メモリ部４
２は、図２（ａ）に示すように、入力切替部５１と、複
数（ｎ個；ｎは１以上の整数）のメモリからなるメモリ
群５２と、出力切替部５３とから構成される。また、第
２メモリ部４５は、入力切替部５４と、複数（ｎ個）の
メモリからなるメモリ群５５と、出力切替部５６とから
構成されている。

【００１６】次に、各部の動作について説明する。な
お、次の説明において、必要な距離分解能を得るための
カオスコードの周波数がｆであるとする。

【００１７】カオスコード発生部３０は、周波数ｆ／ｎ
のカオスコードを生成し、このカオスコードによりパル
スの幅を変更したパルス信号（カオス信号）を出力す
る。このカオス信号は、従来のものと同様のものであ
る。遅延回路３１は、カオスコード発生部３０が出力す
るカオス信号から、所定の時点を基準にして、事前に設
定された時間分のカオス信号をｎ個だけ抽出して順次出
力する。またこの遅延回路３１は、ｎ個のうち、ｋ番目
のカオス信号の抽出の開始点を、（ｋ−１）／（２ｆ）
だけ基準の時点（基準点）から遅延させて、ずらす。こ
こで、事前に設定された時間とは、所望の最大測定距離
に応じて設定された時間Ｔである。つまり、遅延回路３
１が順次出力する複数のカオス信号は、その開始点が、
基準点から所定の時間ずつずれたものとなる。また、ｎ
個のカオス信号が出力されるまでにかかる時間ｔは、上
記設定された時間Ｔをｎ倍したものに、各（ｋ−１）／
（２ｆ）の（ｋ＝１からｎまでの）総和をさらに加算し
たもの（（１）式）になる。

【００１８】

【数１】 発振器３２は、所定周波数の搬送波を出力している。位
相変調部３３は、発振器３２が出力する搬送波を遅延回
路３１が順次出力するｎ個のカオス信号でそれぞれ位相
変調し、ｎ個の信号波を生成する。送信アンテナ３４
は、生成された信号波を順次放射する。

【００１９】受信アンテナ３５は、送信アンテナ３４か
ら順次放射されたｎ個の信号波の反射波を受信し、混合
器３７に出力する。方向性結合器３６は、発振器３２が
出力する搬送波と同等の信号を混合器３７に出力する。
混合器３７は、受信されたｎ個の反射波の信号と、方向
性結合器３６から入力される信号とを混合して復調を行
い、復調された信号をＬＰＦ３８に出力する。ＬＰＦ３
８は、復調された信号から高周波成分を取除いたｎ個の
ベースバンド信号を順次出力する。

【００２０】逆遅延回路３９は、ｎ個のベースバンド信
号のうち、ｋ番目のベースバンド信号をそれぞれ（ｎ−
ｋ＋１）／（２ｆ）だけ遅延させて出力する。これによ
り、各ベースバンド信号の演算の基準点が一致させられ
る。

【００２１】ディジタル回路部４０のサンプリング部４
１は、遅延回路３１が出力するカオス信号を周波数２ｆ
／ｎでサンプリングしたディジタル信号系列に変換して
出力する。第１メモリ部４２の入力切替部５１は、所定
の時点を基準にして、事前に設定された時間ごとにメモ
リ群５２のいずれかのメモリを順次選択し、サンプリン
グ部４１が出力するディジタル信号系列を当該選択中の
メモリに格納する。メモリ群５２は、ｎ個のＲＡＭ（Ra
ndom Access Memory）からなり、入力切替部５１を介し
てサンプリング部４１が出力するディジタル信号系列の
入力を受けると、これを順次格納して保持する。出力切
替部５３は、メモリ群５２に格納されたカオス信号に基
づくディジタル信号系列を、カオス信号の基準点を合わ
せて合成するよう、メモリ群５２のいずれかのメモリか
ら選択的にディジタル信号を取り出して、合成カオス信
号として第１合成メモリ４３に出力する。これら第１メ
モリ部４２による合成の動作については、後に詳しく述
べる。

【００２２】第１合成メモリ４３は、第１メモリ部４２
の動作により基準点を合わせて合成されたｎ個のカオス
信号の合成結果を保持する。Ａ／Ｄ変換器４４は、逆遅
延回路３９が出力するベースバンド信号を、２ｆ／ｎの
周期でディジタル信号系列に変換して出力する。第２メ
モリ部４５の入力切替部５４は、Ａ／Ｄ変換器４４が出
力する、ｋ番目のベースバンド信号から得られたディジ
タル信号系列を、メモリ群５５のｋ番目のメモリに出力
する。メモリ群５５は、ｎ個のＲＡＭからなり、入力切
替部５４を介してＡ／Ｄ変換器４４から入力されるディ
ジタル信号系列を順次格納して保持する。

【００２３】出力切替部５６は、メモリ群５５に格納さ
れた、ｎ個のベースバンド信号に基づくｎ個のディジタ
ル信号系列を、Ａ／Ｄ変換の基準点に合わせて合成し、
その合成の結果を出力する。この第２メモリ部４５によ
る合成の動作についても、後に詳しく述べる。

【００２４】第２合成メモリ４６は、第２メモリ部４５
が出力する合成の結果を保持する。カオス処理部４７
は、第１合成メモリ４３が保持する合成カオス信号と、
第２合成メモリ４６が保持する合成されたディジタル信
号との相関演算を行い、反射波の遅延時間の情報を出力
する。

【００２５】ここで、第１メモリ部４２及び第２メモリ
部４５における合成の処理について説明する。なお、所
望の最大測定距離に応じて設定された時間をＴとした場
合、サンプリング周波数が２ｆ／ｎであれば、データ量
Ｍは、Ｔ×２ｆ／ｎ個となる。

【００２６】まず、第１メモリ部４２での合成の処理に
ついて説明する。入力切替部５１は、遅延回路３１が出
力したｎ個のカオス信号をそれぞれ、サンプリング部４
１にてディジタル変換して得た、ｎ個のディジタル信号
のうち、ｋ番目のディジタル信号を、メモリ群５２（メ
モリ１，メモリ２…メモリｎ）のｋ番目のＲＡＭ（メモ
リｋ）に格納する。各ＲＡＭには、Ｍ個のデータが蓄積
されるから、メモリ群５２にｎ個のディジタル信号が格
納された結果は、図２に示すような状態となる。

【００２７】本実施の形態において特徴的なことは、ｋ
番目のディジタル信号系列は、遅延回路３１によって基
準点から（ｋ−１）／（２ｆ）だけずれた位置から開始
される系列であることである。つまり、１番目のディジ
タル信号系列は、基準点を０として、０，ｎ／（２
ｆ），２ｎ／（２ｆ）…の時間でカオス信号をサンプリ
ングした結果であり、２番目のディジタル信号系列は、
１／（２ｆ），ｎ／（２ｆ）＋１／（２ｆ）＝（ｎ＋
１）／（２ｆ），…という時間でカオス信号をサンプリ
ングした結果となっている。さらにｎ番目のメモリの先
頭は基準点から（ｎ−１）／（２ｆ）だけずれた時刻の
カオス信号をサンプリングした結果となっている。

【００２８】そこで、このメモリ群５２の各メモリから
１番目のメモリの先頭、２番目のメモリの先頭…ｎ番目
のメモリの先頭、１番目のメモリの２つ目、…という順
序で読出すよう、出力切替部５３によりメモリを切替え
て読出すようにすれば、基準点を０として、０，１／
（２ｆ），２／（２ｆ），…（ｎ−１）／（２ｆ），ｎ
／（２ｆ），（ｎ＋１）／（２ｆ）…という時刻でカオ
ス信号をサンプリングしたかのような、疑似的なカオス
信号が生成される。この疑似的なカオス信号の生成が本
実施の形態の変換周期に合わせての合成に相当する。つ
まり、第１の合成メモリ４３には、図２との対応におい
て図３に示すような状態で各ディジタル信号が合成され
て格納されているようになり、これは、０，１／（２
ｆ），２／（２ｆ），…（ｎ−１）／（２ｆ），ｎ／
（２ｆ），（ｎ＋１）／（２ｆ）…という時刻でカオス
信号をサンプリングしたかのような疑似的なカオス信号
に相当するのである。

【００２９】一方、第２メモリ部４５における合成の処
理はつぎのようになる。入力切替部５４は、Ａ／Ｄ変換
器４４が出力した一連のディジタル信号を、Ｍ個ずつ、
メモリ群５５の各メモリに格納する。すなわち、このメ
モリ群５５には、図４に示すように、１〜Ｍ番目に入力
されたディジタル信号は１番目のメモリに、Ｍ＋１〜２
Ｍ番目に入力されたディジタル信号は２番目のメモリ
に、というように格納された状態になる。なお、例えば
２ｆ／ｎの周期でＡ／Ｄ変換器４４が出力するディジタ
ルデータをそのまま取込んだ場合、逆遅延回路３９の働
きによって遅延されたベースバンド信号のディジタルデ
ータへの変換結果がそのまま取込まれるため、各メモリ
の先頭は実際には意味のないデータ（反射波を反映して
いないデータ）、すなわち「不定」のデータとなる。格
納するＭ個は、この「不定」のデータを除いてＭ個とす
る。

【００３０】また、出力切替部５６が、このメモリ群５
５の各メモリから１番目のメモリの第１番目に入力され
たディジタル信号、Ｍ＋１番目に入力されたディジタル
信号、というように取り出して第２の合成メモリ４６に
出力する。こうして第２の合成メモリ４６にも図３に示
したのと同様の状態で、０，１／（２ｆ），２／（２
ｆ），…（ｎ−１）／（２ｆ），ｎ／（２ｆ），（ｎ＋
１）／（２ｆ）…という時刻で出力されたカオス信号に
関するベースバンド信号が格納された状態となる。

【００３１】そしてカオス処理部４７が第１の合成メモ
リ４３に格納された一連のディジタル信号と、第２の合
成メモリ４６に格納された一連のディジタル信号との相
関を演算し、その結果によって受信信号の遅延時間を測
定することになる。ここで、カオス信号を利用した遅延
時間の演算は、既に述べた、イギリスの特許GB2345149
号、「Time delay determination and determination o
f signal shift」等に記載されているように、パルス位
置の立上がり（又は立ち下り）において相関演算が行わ
れるものであるので、その詳細な説明を省略する。

【００３２】また、このようにパルス位置の立上がり時
点に着目して相関演算を行うので、周波数ｆ／ｎのカオ
ス信号をｎ個合成して得た疑似的なカオス信号を用いて
も、周波数ｆのカオス信号を用いる場合と、相関演算の
結果には変わりないのである。

【００３３】そして、この疑似的なカオス信号は、０，
１／（２ｆ），…という時刻で出力されたカオス信号に
相当するので、周波数２ｆでサンプリングし、受信波を
復調して得たベースバンド信号を周波数２ｆでＡ／Ｄ変
換したのと同等の分解能を得ることができる。すなわ
ち、本実施の形態によれば、ほぼｎ倍の時間をかけて測
定し、その時間内で測定された結果を利用してｎ倍の分
解能での遅延時間の測定を可能としたのである。また、
この測定された遅延時間の情報に基づき、測定対象まで
の距離が算出される。

【００３４】実施の形態２．また、本発明の第２の実施
の形態に係るレーダ装置について、図５を参照しながら
説明する。本実施の形態に係るレーダ装置は、図５に示
すように、カオスコード発生部６１と、発振器３２と、
位相変調部３３と、送信アンテナ３４と、受信アンテナ
３５と、方向性結合器３６と、混合器３７と、ローパス
フィルタ（ＬＰＦ）３８と、遅延回路群６２と、ディジ
タル回路部７０とを含んで構成され、ディジタル回路部
７０は、Ａ／Ｄ変換器群７１と、メモリ群７２と、切替
スイッチ７３と、合成メモリ７４と、サンプリング部７
５と、コードメモリ７６と、カオス処理部７７とを含ん
で構成されている。なお、第１の実施の形態におけるも
のと同様の動作をするものについては、同じ符号を付し
て詳細な説明を省略する。

【００３５】カオスコード発生部６１は、周波数ｆのカ
オスコードを生成し、このカオスコードによりパルスの
幅を変更したパルス信号（カオス信号）を出力する。こ
のカオス信号は、従来のものと同様のものである。遅延
回路群６２は、ｎ個の遅延回路からなり、ｋ番目の遅延
回路は、ＬＰＦ３８から入力されるベースバンド信号
を、（ｋ−１）／（２ｆ）だけ遅延させて出力する。

【００３６】ディジタル回路部７０のＡ／Ｄ変換器群７
１は、ｎ個のＡ／Ｄ変換器からなり、ｋ番目のＡ／Ｄ変
換器は、遅延回路群６２のｋ番目の遅延回路から入力さ
れる遅延されたベースバンド信号を周波数２ｆ／ｎでデ
ィジタル信号に変換して出力する。つまり、各Ａ／Ｄ変
換器は、ｎ／（２ｆ）ごとにディジタル信号を出力す
る。カオス信号の開始時点を０とすると、１番目のＡ／
Ｄ変換器は、０，ｎ／（２ｆ），２ｎ／（２ｆ）…の時
点でのカオス信号に対応するベースバンド信号に基づく
ディジタル信号を、２番目のＡ／Ｄ変換器は、１／（２
ｆ），（ｎ＋１）／（２ｆ），（２ｎ＋１）／（２ｆ）
…の時点でのカオス信号に対応するベースバンド信号に
基づくディジタル信号を出力していることとなる。な
お、ｋ番目のＡ／Ｄ変換器は、（ｋ−１）／（２ｆ），
（ｋ×ｎ＋ｋ−１）／（２ｆ），（ｋ×（２ｎ）＋ｋ−
１）／（２ｋ）…の時点でのカオス信号に対応するベー
スバンド信号に基づくディジタル信号を出力しているこ
ととなる。

【００３７】メモリ群７２は、ｎ個のＲＡＭから構成さ
れ、ｋ番目のＲＡＭは、Ａ／Ｄ変換器群７１のｋ番目の
Ａ／Ｄ変換器から入力されるディジタル信号を格納す
る。すなわち、各ＲＡＭに格納されたディジタル信号
は、図６（ａ）に示すようなものとなる。なお、図６
（ａ）では、各ＲＡＭに、どの時点のカオス信号に対応
するディジタル信号が格納されているかを示している。

【００３８】切替スイッチ７３は、図６（ｂ）に示す順
序で各ＲＡＭに格納された各ディジタル信号を読出して
合成メモリ７４に出力している。従って、合成メモリ７
４には、図７に示すように、カオス信号の開始時点を０
とすると、０，１／（２ｆ），２／（２ｆ），…（ｎ−
１）／（２ｆ），ｎ／（２ｆ），（ｎ＋１）／（２ｆ）
…，２ｎ／（２ｆ）の時点でのカオス信号に対応するベ
ースバンド信号に基づく、一連のディジタル値が合成結
果のディジタル信号として記憶されている状態となる。
なお、図７では、各ＲＡＭに、どの時点のカオス信号に
対応するディジタル信号が格納されているかを示してい
る。ここで所望の最大測定距離に応じて設定された時間
をＴとした場合、サンプリング周波数が２ｆ／ｎであれ
ば、各Ａ／Ｄ変換器が出力するデータの量Ｍは、Ｔ×２
ｆ／ｎ個となる。

【００３９】サンプリング部７５は、カオスコード発生
部６１が出力するカオス信号を周波数２ｆでサンプリン
グしたディジタル信号系列に変換して出力する。コード
メモリ７６は、サンプリング部７５から入力されたディ
ジタル信号系列を格納する。従って、このコードメモリ
７６には、カオス信号の開始時点を０として、０，１／
（２ｆ），２／（２ｆ），…２ｎ／（２ｆ）の時点での
カオス信号に基づくディジタル信号系列が格納された状
態となる。カオス処理部７７は、コードメモリ７６に格
納されているディジタル信号の系列と、合成メモリ７４
に格納されているディジタル信号の系列との相関演算を
行い、受信した信号の遅延時間を演算して出力する。

【００４０】本実施の形態によれば、ｎ個のＡ／Ｄ変換
器を用いることで、それぞれが、１／（２ｆ）ずつずれ
たタイミングで、周期ｎ／（２ｆ）ごとにＡ／Ｄ変換を
行い、これらを利用してカオス処理を行うことで、ｎ倍
の分解能で、すなわち周波数ｆのカオス信号を用い、周
波数ｆでＡ／Ｄ変換を行ったときと同等の分解能での遅
延時間の測定を可能としたのである。また、この測定さ
れた遅延時間の情報に基づき、測定対象までの距離が算
出される。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、カオス信号を変調して
得た信号波を放射し、その反射波を受信して復調し、当
該復調結果とカオス信号との相関演算により目標物との
距離を測定するレーダ装置であって、所望の最大距離の
測定に必要な時間長を単位とした、単位時間長分の複数
のカオス信号をそれぞれ所定の時間だけその開始点を基
準点からずらしながら順次出力し、これら複数のカオス
信号を、基準点を合わせて合成して合成カオス信号を生
成し、一方で複数のカオス信号の各々により搬送波を変
調して得た複数の信号波を放射し、当該放射された複数
の信号波の反射波を受信し、各反射波を一定の周期でデ
ィジタル値に変換して、各反射波に基づいて複数の信号
系列を生成し、この複数の信号系列をディジタル値の変
換の周期に合わせて合成し、当該合成した信号系列と合
成カオス信号との相関により目標物との距離を演算して
出力するレーダ装置としているので、カオス信号の周期
やディジタル値への変換周期が長くても、それぞれ開始
点をずらしながら生成した複数のカオス信号に基づく信
号波及びその反射波を合成して用いることで、測定距離
の分解能を向上できる。従って、通常の変換能力を有し
たＡ／Ｄ変換器等を利用して、距離分解能を向上でき
る。

【００４２】また、本発明によれば、カオス信号を変調
して得た信号波を放射し、その反射波を受信して復調
し、当該復調結果とカオス信号との相関演算により目標
物との距離を測定するレーダ装置であって、当該復調結
果について、一定の周期ごとにディジタル値に変換して
信号系列を生成する複数の変換手段を用いて、各変換手
段がディジタル値へ変換する周期の開始点が互いに異な
るようにし、これら複数の変換手段によりそれぞれ生成
された複数の信号系列をカオス信号の開始点に合わせて
合成し、当該合成した信号系列と元のカオス信号との相
関により目標物との距離を演算して出力するデータ装置
としているので、各変換手段の変換周期が長くても、そ
れぞれ変換周期の開始時点をずらしながら生成した複数
の信号系列を合成して用いることで、測定距離の分解能
を向上できる。従って、通常の変換能力を有したＡ／Ｄ
変換器等を利用して、距離分解能を向上できる。

【００４３】さらに、本発明によれば、カオス信号を変
調して得た信号波を放射し、その反射波を受信して復調
し、当該復調結果を一定の周期で符号化して信号系列を
得て、当該信号系列とカオス信号との相関演算により反
射波の遅延時間を測定する方法であって、所望の最大距
離の測定に必要な時間長を単位とした、単位時間長分の
複数のカオス信号をそれぞれ所定の時間だけその開始点
を基準点からずらしながら順次出力し、当該複数のカオ
ス信号を、基準点を合わせて合成し、合成カオス信号を
生成しておき、これら複数のカオス信号を変調して得た
複数の信号波を放射し、この放射された複数の信号波の
反射波を受信し、各反射波を一定の周期でディジタル値
に変換して、各反射波に基づいて複数の信号系列を生成
し、これら複数の信号系列を変換の周期に合わせて合成
し、当該合成した信号系列と合成カオス信号との相関に
より反射波の遅延時間の測定方法としているので、カオ
ス信号の周期やディジタル値への変換周期が長くても、
それぞれ開始点をずらしながら生成した複数のカオス信
号に基づく信号波及びその反射波を合成して用いること
で、測定距離の分解能を向上できる。従って、通常の変
換能力を有したＡ／Ｄ変換器等を利用して、測定の分解
能を向上できる。

【００４４】さらに本発明によれば、カオス信号を変調
して得た信号波を放射し、その反射波を受信して復調
し、当該復調結果とカオス信号との相関演算より反射波
の遅延時間を測定する方法であって、当該復調結果につ
いて、一定の周期ごとにディジタル値に変換して信号系
列を生成する複数の変換手段を用い、各変換手段でのデ
ィジタル値へ変換する周期の開始点を互いに異ならせて
複数の信号系列を生成し、当該生成された複数の信号系
列を前記変換の周期に合わせて合成し、当該合成した信
号系列と元のカオス信号との相関により反射波の遅延時
間を演算するので、各変換手段の変換周期が長くても、
それぞれ変換周期の開始時点をずらしながら生成した複
数の信号系列を合成して用いることで、測定距離の分解
能を向上できる。従って、通常の変換能力を有したＡ／
Ｄ変換器等を利用して、測定の分解能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態に係るレーダ装置
の構成ブロック図である。

【図２】 カオス信号をサンプリングした結果を格納す
るメモリ群の内容の一例を表す説明図である。

【図３】 合成メモリの内容の一例を表す説明図であ
る。

【図４】 ベースバンド信号をディジタル信号に変換し
た結果を格納するメモリ群の内容の一例を表す説明図で
ある。

【図５】 本発明の第２の実施の形態に係るレーダ装置
の構成ブロック図である。

【図６】 ベースバンド信号をディジタル信号に変換し
た結果を格納するメモリ群の内容の一例及び読出し順序
を表す説明図である。

【図７】 合成メモリの内容の一例を表す説明図であ
る。

【図８】 従来のカオスレーダ装置の構成ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１１，３０，６１ カオスコード発生部、１２，４１，
７５ サンプリング部、１３，３２ 発振器、１４，３
３ 位相変調部、１５，３４ 送信アンテナ、１６，３
５ 受信アンテナ、１７，３６ 方向性結合器、１８，
３７ 混合器、１９，３８ ローパスフィルタ、２０，
４４ Ａ／Ｄ変換器、２１，４７，７７カオス処理部、
３１ 遅延回路、３９ 逆遅延回路、４０，７０ ディ
ジタル回路部、４２ 第１メモリ部、４３ 第１合成メ
モリ、４５ 第２メモリ部、４６ 第２合成メモリ、５
１，５４ 入力切替部、５２，７１ メモリ群、５３，
５６ 出力切替部、６２ 遅延回路群、７１ Ａ／Ｄ変
換器群、７３ 切替スイッチ、７６ コードメモリ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カオス信号を変調して得た信号波を放射
   し、その反射波を受信して復調し、当該復調結果と前記
   カオス信号との相関演算により目標物との距離を測定す
   るレーダ装置であって、 所望の最大距離の測定に必要な時間長を単位とした、単
   位時間長分の複数のカオス信号をそれぞれ所定の時間だ
   けその開始点を基準点からずらしながら順次出力する手
   段と、 前記複数のカオス信号を、前記基準点を合わせて合成
   し、合成カオス信号を出力する手段と、 前記複数のカオス信号を変調して得た複数の信号波を放
   射する手段と、 前記放射された複数の信号波の反射波を受信し、各反射
   波を一定の周期でディジタル値に変換して、各反射波に
   基づいて複数の信号系列を生成する手段と、 前記複数の信号系列を前記変換の周期に合わせて合成
   し、当該合成した信号系列と前記合成カオス信号との相
   関を演算する手段と、 を含むことを特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】 カオス信号を変調して得た信号波を放射
   し、その反射波を受信して復調し、当該復調結果と前記
   カオス信号との相関演算により目標物との距離を測定す
   るレーダ装置であって、 前記復調結果について、一定の周期ごとにディジタル値
   に変換して信号系列を生成する複数の変換手段であっ
   て、各変換手段がディジタル値へ変換する周期の開始点
   が互いに異なる複数の変換手段と、 前記複数の変換手段によりそれぞれ生成された複数の信
   号系列を前記カオス信号の開始点に合わせて合成し、当
   該合成した信号系列と元のカオス信号との相関を演算す
   る手段と、 を含むことを特徴とするレーダ装置。
3. 【請求項３】 カオス信号を変調して得た信号波を放射
   し、その反射波を受信して復調し、当該復調結果を一定
   の周期で符号化して信号系列を得て、当該信号系列と前
   記カオス信号との相関演算により反射波の遅延時間を測
   定する方法であって、 所望の最大距離の測定に必要な時間長を単位とした、単
   位時間長分の複数のカオス信号をそれぞれ所定の時間だ
   けその開始点を基準点からずらしながら順次出力する工
   程と、 前記複数のカオス信号を、前記基準点を合わせて合成
   し、合成カオス信号を出力する工程と、 前記複数のカオス信号を変調して得た複数の信号波を放
   射する工程と、 前記放射された複数の信号波の反射波を受信し、各反射
   波を一定の周期でディジタル値に変換して、各反射波に
   基づいて複数の信号系列を生成する工程と、 前記複数の信号系列を前記変換の周期に合わせて合成
   し、当該合成した信号系列と前記合成カオス信号との相
   関を演算する工程と、 を含むことを特徴とする反射波の遅延時間の測定方法。
4. 【請求項４】 カオス信号を変調して得た信号波を放射
   し、その反射波を受信して復調し、当該復調結果と前記
   カオス信号との相関演算より反射波の遅延時間を測定す
   る方法であって、 前記復調結果について、一定の周期ごとにディジタル値
   に変換して信号系列を生成する複数の変換手段を用い、
   各変換手段でのディジタル値へ変換する周期の開始点を
   互いに異ならせて複数の信号系列を生成し、 前記生成された複数の信号系列を前記カオス信号の開始
   点に合わせて合成し、当該合成した信号系列と元のカオ
   ス信号との相関を演算することを特徴とする反射波の遅
   延時間の測定方法。