JP2006184186A - Radar system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radar system capable of restraining a secondary echo generated caused by a dubious distance to enhance detection performance. <P>SOLUTION: Whether a solitary waveform is included in a video signal concerned in a long pulse B or not is determined, compression processing for the video signal concerned in the long pulse B is carried out when the solitary waveform is not included, the solitary waveform is removed from the video signal concerned in the long pulse B when the solitary waveform is included, and the compression processing is carried out in the video signal after the solitary waveform is removed. The secondary echo generated caused by a dubious distance is restrained thereby to enhance detection performance. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、観測領域内に存在する物体を検出するレーダ装置に関するものである。   The present invention relates to a radar apparatus that detects an object existing in an observation region.
レーダ装置は、送信ピーク電力が小さい場合、通常、物体の探知距離が短いが、パルス圧縮機能を備えていれば、送信ピーク電力が小さくても、物体の探知距離を延伸することができる。
レーダ装置のパルス圧縮機能は、観測領域内の大気に放射する送信信号(例えば、連続波)をパルス幅が広く、かつ、パルス内部が位相変調あるいは周波数変調などの変調処理が施されたパルス信号に変調して送信し、観測領域内の物体に反射されたパルス信号を受信する際、その受信したパルス信号の電力を積算してから、電力積算後のパルス信号のパルス幅を圧縮する処理である。
このように、パルス信号のピーク電力を積み上げることにより、送信ピーク電力が大きい場合と等価の探知性能を、短パルスの場合と同様の距離分解能で得ることができる。
When the transmission peak power is small, the radar apparatus usually has a short object detection distance. However, if the radar apparatus has a pulse compression function, the object detection distance can be extended even if the transmission peak power is small.
The pulse compression function of a radar device is a pulse signal that has a wide pulse width for a transmission signal (for example, continuous wave) radiated to the atmosphere in the observation area, and the inside of the pulse is subjected to modulation processing such as phase modulation or frequency modulation. When receiving a pulse signal that is modulated and transmitted and reflected by an object in the observation area, the power of the received pulse signal is integrated, and then the pulse width of the pulse signal after power integration is compressed. is there.
In this way, by accumulating the peak power of the pulse signal, detection performance equivalent to that when the transmission peak power is large can be obtained with the same distance resolution as in the case of the short pulse.
したがって、レーダ装置がパルス圧縮機能を使用すれば、物体の探知距離を延伸することができるが、パルス信号のパルス幅が広いため近距離の観測には向かない。
何故なら、一般にパルス信号を送信している間は、物体に反射されたパルス信号を受信することができず、パルス幅が広いパルス信号を送信する場合、送信時間が長くなるため、送信から受信までの時間差が少ない近距離に存在する物体の反射波を受信することができないからである。
Therefore, if the radar apparatus uses the pulse compression function, the detection distance of the object can be extended. However, since the pulse width of the pulse signal is wide, it is not suitable for observation of a short distance.
This is because, generally, while transmitting a pulse signal, the pulse signal reflected by the object cannot be received, and when a pulse signal with a wide pulse width is transmitted, the transmission time becomes longer, so reception is performed from transmission. This is because it is impossible to receive a reflected wave of an object existing at a short distance with a small time difference.
そこで、従来のレーダ装置は、近距離の観測はパルス圧縮機能を使用しない短パルス(パルス幅が狭いパルス信号)で観測を実施し、長距離の観測はパルス圧縮機能を使用して長パルス(パルス幅が広いパルス信号)で観測を実施するようにしている。
短パルスの観測では、パルス圧縮機能を使用しないため、遠距離に存在する物体を観測することができないが、パルス信号のパルス幅が狭い分、パルス信号の受信処理の時間的ブランクが短く、近距離に存在する物体の観測を行うことができる。
これに対して、長パルスの観測では、パルス信号の受信処理の時間的ブランクが長いため、近距離に存在する物体の観測を行うことができない代わりに、距離分解能を維持したまま、遠距離に存在する物体の観測が可能になる。
このように、短パルスと長パルスを切り替えることにより、近距離観測と遠距離観測を行うレーダ装置は、例えば、以下の非特許文献1に開示されている。
For this reason, conventional radar devices use short pulses (pulse signals with a narrow pulse width) that do not use the pulse compression function for short-range observation, and long pulses ( Observation is performed with a pulse signal having a wide pulse width.
In short pulse observation, the pulse compression function is not used, so it is not possible to observe objects that exist at a long distance.However, the pulse signal reception processing has a short temporal blank because the pulse signal has a narrow pulse width. It is possible to observe an object existing at a distance.
On the other hand, in the long pulse observation, since the temporal blank of the pulse signal reception process is long, it is not possible to observe an object existing at a short distance, but at a long distance while maintaining the distance resolution. Observation of existing objects becomes possible.
As described above, a radar apparatus that performs short-distance observation and long-distance observation by switching between a short pulse and a long pulse is disclosed in Non-Patent Document 1 below, for example.
なお、以下の非特許文献1に開示されているレーダ装置では、短パルスと長パルスの送信を行う時間間隔をそれぞれの最大観測距離によって定めている。
即ち、それぞれのパルス送信において、想定される最大距離に存在する物体に反射されたパルス信号の遅延量(送受信の時間差)より長い時間間隔を設定している。
短パルスの観測では、近距離に存在する物体のみを観測対象とするため、短パルスの送信後に、長パルスを送信するまでの時間差を比較的短い値に設定することができる。ただし、想定以上の距離に存在する物体に反射されたパルス信号が受信される可能性もあるため、以下の非特許文献1では、短パルスと長パルスとで送信周波数を異なるものとしている。
これにより、想定した最大距離を越える距離に存在する物体に反射されたパルス信号である2次エコーを誤って受信することがないようにしている。即ち、パルスレーダにおける距離の曖昧さをなくすようにしている。
In the radar apparatus disclosed in Non-Patent Document 1 below, the time interval for transmitting a short pulse and a long pulse is determined by each maximum observation distance.
That is, in each pulse transmission, a time interval longer than the delay amount (transmission / reception time difference) of the pulse signal reflected by the object existing at the assumed maximum distance is set.
In observation of a short pulse, only an object existing at a short distance is targeted for observation, so that the time difference from the transmission of a short pulse to the transmission of a long pulse can be set to a relatively short value. However, since there is a possibility that a pulse signal reflected by an object present at a distance longer than expected may be received, in Non-Patent Document 1 below, the transmission frequency is different between the short pulse and the long pulse.
This prevents a secondary echo, which is a pulse signal reflected by an object existing at a distance exceeding the assumed maximum distance, from being erroneously received. That is, the ambiguity of the distance in the pulse radar is eliminated.
しかし、電波の周波数資源の制約から、1つのレーダ装置が複数の周波数を利用することができるとは限らない。
即ち、有効利用の点から言えば、短パルスと長パルスが同じ周波数を利用することが望ましい。
ただし、先にも述べたように、近距離を想定した短パルス観測において、遠距離に反射率の大きい物体が存在すると、長パルス観測における反射波の受信中に、遠距離に存在する物体に反射されたパルス信号である2次エコーが混入することがある。
However, one radar device cannot always use a plurality of frequencies due to restrictions on radio frequency resources.
That is, in terms of effective use, it is desirable that the short pulse and the long pulse use the same frequency.
However, as mentioned earlier, if there is an object with a high reflectivity at a long distance in short pulse observation assuming a short distance, the object existing at a long distance will be detected during reception of a reflected wave in long pulse observation. A secondary echo that is a reflected pulse signal may be mixed.
特に、非特許文献1のようにレーダ装置を空港監視に用いる場合、航空機を検出する機能の他に、航空機エコーよりも微弱な電力を持つ気象エコーを検出する機能を有することが多いが、気象エコーの場合、信号電力が微弱であるため、2次エコーの影響を特に受けやすい。
この際、パルス圧縮機能を使用するため、パルス圧縮用の変調が施されていない短パルスの2次エコーに対して、誤ってパルス復調処理が行われ、その結果、2次エコーが距離方向に拡散されるため、距離方向に拡散された2次エコーと、もともと距離方向に分布している気象エコーとを識別することが困難になる。
In particular, when the radar apparatus is used for airport monitoring as in Non-Patent Document 1, in addition to the function of detecting an aircraft, it often has a function of detecting a meteorological echo having a weaker power than an aircraft echo. In the case of an echo, since the signal power is weak, it is particularly susceptible to the influence of a secondary echo.
At this time, since the pulse compression function is used, a pulse demodulation process is erroneously performed on a short-pulse secondary echo that is not modulated for pulse compression. As a result, the secondary echo is moved in the distance direction. Due to the diffusion, it becomes difficult to distinguish the secondary echo diffused in the distance direction from the weather echo originally distributed in the distance direction.
従来のレーダ装置は以上のように構成されているので、短パルスと長パルスの送信タイミングの時間間隔を長くすれば、距離方向に拡散された2次エコーと気象エコーの識別が困難になる状況を回避することができる。しかし、この場合、単位時間当りの送信パルス数が減少するため探知性能が劣化するなどの課題があった。   Since the conventional radar apparatus is configured as described above, it is difficult to distinguish secondary echoes and weather echoes diffused in the distance direction if the time interval between the transmission timings of short pulses and long pulses is increased. Can be avoided. However, in this case, there is a problem that the detection performance is deteriorated because the number of transmission pulses per unit time decreases.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、距離の曖昧さが原因で生じる2次エコーを抑圧して探知性能を高めることができるレーダ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a radar apparatus capable of suppressing the secondary echo generated due to the ambiguity of the distance and improving the detection performance.
この発明に係るレーダ装置は、第2のパルス受信手段により受信されたパルス信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていなければ、そのパルス信号のパルス幅を圧縮し、孤立波形が含まれていれば、そのパルス信号から孤立波形を除去して、除去後のパルス信号のパルス幅を圧縮するようにしたものである。   The radar apparatus according to the present invention determines whether or not an isolated waveform is included in the pulse signal received by the second pulse receiving means. If the isolated waveform is not included, the pulse width of the pulse signal is determined. If an isolated waveform is included, the isolated waveform is removed from the pulse signal, and the pulse width of the pulse signal after the removal is compressed.
この発明によれば、第2のパルス受信手段により受信されたパルス信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていなければ、そのパルス信号のパルス幅を圧縮し、孤立波形が含まれていれば、そのパルス信号から孤立波形を除去して、除去後のパルス信号のパルス幅を圧縮するように構成したので、距離の曖昧さが原因で生じる2次エコーを抑圧して探知性能を高めることができる効果がある。   According to the present invention, it is determined whether or not the isolated waveform is included in the pulse signal received by the second pulse receiving means. If the isolated waveform is not included, the pulse width of the pulse signal is compressed. If the isolated waveform is included, the isolated waveform is removed from the pulse signal, and the pulse width of the pulse signal after the removal is compressed so that the secondary echo generated due to the ambiguity of the distance is reduced. This has the effect of suppressing the detection performance.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、制御部1は第1のパルス幅を有するパルス信号(以下、短パルスという)を観測領域に向けて発信する第1のパルス発信処理を実施する際には、切替スイッチ3,6及び信号処理部13の切替スイッチ21,25の接続先をA側に設定し、第2のパルス幅を有するパルス信号(以下、長パルスという)を観測領域に向けて発信する第2のパルス発信処理を実施する際には、切替スイッチ3,6及び信号処理部13の切替スイッチ21,25の接続先をB側に設定する。
なお、制御部1は第1のパルス発信処理と第2のパルス発信処理を交互に繰り返し実施するため、切替スイッチ3,6及び信号処理部13の切替スイッチ21,25の接続先を交互に切り替えるようにする。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, in which a control unit 1 transmits a pulse signal having a first pulse width (hereinafter referred to as a short pulse) toward an observation region. When the first pulse transmission process is performed, the connection destinations of the changeover switches 3 and 6 and the changeover switches 21 and 25 of the signal processing unit 13 are set to the A side, and a pulse signal having a second pulse width ( When the second pulse transmission processing for transmitting a long pulse (hereinafter referred to as a long pulse) to the observation region is performed, the connection destinations of the selector switches 3 and 6 and the selector switches 21 and 25 of the signal processing unit 13 are set to the B side. Set.
The control unit 1 alternately switches the connection destinations of the changeover switches 3 and 6 and the changeover switches 21 and 25 of the signal processing unit 13 in order to alternately and repeatedly perform the first pulse transmission process and the second pulse transmission process. Like that.
送信信号発生部2は例えば連続波である送信信号を生成し、その送信信号を切替スイッチ3に出力する。
切替スイッチ3は制御部1の指示の下で、送信信号発生部2から出力された送信信号をパルス変調部4又はパルス圧縮用変調部5に出力する。
パルス変調部4は切替スイッチ3から送信信号を受けると、その送信信号をパルス変調して短パルスを生成し、その短パルスを切替スイッチ6に出力する。
パルス圧縮用変調部5は切替スイッチ3から送信信号を受けると、その送信信号をパルス変調して長パルスを生成するとともに、パルス内部に位相変調や周波数変調などのパルス圧縮用の変調を施し、変調後の長パルスを切替スイッチ6に出力する。
The transmission signal generator 2 generates a transmission signal that is a continuous wave, for example, and outputs the transmission signal to the changeover switch 3.
Under the instruction of the control unit 1, the changeover switch 3 outputs the transmission signal output from the transmission signal generation unit 2 to the pulse modulation unit 4 or the pulse compression modulation unit 5.
When receiving a transmission signal from the changeover switch 3, the pulse modulation unit 4 modulates the transmission signal to generate a short pulse and outputs the short pulse to the changeover switch 6.
When receiving a transmission signal from the changeover switch 3, the pulse compression modulation unit 5 performs pulse modulation on the transmission signal to generate a long pulse, and performs modulation for pulse compression such as phase modulation and frequency modulation inside the pulse, The modulated long pulse is output to the changeover switch 6.
切替スイッチ6は制御部1の指示の下で、パルス変調部4から出力された短パルス又はパルス圧縮用変調部5から出力された長パルスを送信信号増幅部7に出力する。
送信信号増幅部7は切替スイッチ6から出力された短パルス又は長パルスの電力を増幅し、電力増幅後の短パルス又は長パルスを送受切替部8に出力する。
送受切替部8は送信信号増幅部7から出力された短パルス又は長パルスを空中線部9に出力する。また、送受切替部8は空中線部9により受信された短パルス又は長パルスを受信信号増幅部10に出力する。
Under the instruction of the control unit 1, the changeover switch 6 outputs the short pulse output from the pulse modulation unit 4 or the long pulse output from the pulse compression modulation unit 5 to the transmission signal amplification unit 7.
The transmission signal amplifying unit 7 amplifies the short pulse or long pulse power output from the changeover switch 6 and outputs the short pulse or long pulse after power amplification to the transmission / reception switching unit 8.
The transmission / reception switching unit 8 outputs the short pulse or the long pulse output from the transmission signal amplification unit 7 to the antenna unit 9. The transmission / reception switching unit 8 outputs the short pulse or the long pulse received by the antenna unit 9 to the reception signal amplification unit 10.
空中線部9は送受切替部8から短パルス又は長パルスを受けると、その短パルス又は長パルスを観測領域に向けて大気に放射する。また、空中線部9は観測領域内に存在する物体に反射された短パルス又は長パルスを受信し、その短パルス又は長パルスを送受切替部8に出力する。
なお、制御部1、送信信号発生部2、切替スイッチ3、パルス変調部4、パルス圧縮用変調部5、切替スイッチ6、送信信号増幅部7、送受切替部8及び空中線部9からパルス送信手段が構成されている。
When the aerial unit 9 receives a short pulse or a long pulse from the transmission / reception switching unit 8, the aerial unit 9 radiates the short pulse or the long pulse toward the observation region to the atmosphere. The antenna unit 9 receives a short pulse or a long pulse reflected by an object existing in the observation region, and outputs the short pulse or the long pulse to the transmission / reception switching unit 8.
The control unit 1, the transmission signal generating unit 2, the changeover switch 3, the pulse modulation unit 4, the pulse compression modulation unit 5, the changeover switch 6, the transmission signal amplification unit 7, the transmission / reception switching unit 8 and the antenna unit 9 are used as pulse transmission means. Is configured.
受信信号増幅部10は例えば低雑音増幅器から構成され、送受切替部8から出力された微弱な信号である短パルス又は長パルスを増幅する。
周波数変換部11は受信信号増幅部10により増幅された短パルス又は長パルスの周波数を下げる周波数変換処理を実施する。
位相検波部12は短パルス又は長パルスに対する位相検波処理を実施して、I(In−phase)信号とQ(Quadurature−phase)信号からなるビデオ信号を取得する。
なお、制御部1、送受切替部8、空中線部9、受信信号増幅部10、周波数変換部11及び位相検波部12から第1及び第2のパルス受信手段が構成されている。
The reception signal amplifying unit 10 is composed of, for example, a low noise amplifier, and amplifies a short pulse or a long pulse that is a weak signal output from the transmission / reception switching unit 8.
The frequency conversion unit 11 performs a frequency conversion process for reducing the frequency of the short pulse or the long pulse amplified by the reception signal amplification unit 10.
The phase detection unit 12 performs a phase detection process on a short pulse or a long pulse, and acquires a video signal including an I (In-phase) signal and a Q (Quadure-phase) signal.
The control unit 1, the transmission / reception switching unit 8, the antenna unit 9, the reception signal amplification unit 10, the frequency conversion unit 11, and the phase detection unit 12 constitute first and second pulse reception means.
信号処理部13は位相検波部12から長パルスに係るビデオ信号を受けると、そのビデオ信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていなければ、そのビデオ信号に対する圧縮処理を実施して時間方向を狭め、孤立波形が含まれていれば、そのビデオ信号から孤立波形を除去して、除去後のビデオ信号に対する圧縮処理を実施して時間方向を狭める信号処理を実施する。
なお、信号処理部13は信号処理手段を構成している。
When the signal processing unit 13 receives the video signal related to the long pulse from the phase detection unit 12, the signal processing unit 13 determines whether or not the isolated waveform is included in the video signal. If the isolated signal is not included, the signal processing unit 13 Perform compression processing to narrow the time direction, and if an isolated waveform is included, remove the isolated waveform from the video signal and perform compression processing on the video signal after removal to perform signal processing to narrow the time direction. carry out.
The signal processing unit 13 constitutes signal processing means.
図2はこの発明の実施の形態1によるレーダ装置の信号処理部を示す構成図であり、図において、信号処理部13の切替スイッチ21は制御部1の指示の下で、位相検波部12から出力された短パルスに係るビデオ信号を切替スイッチ25に出力し、位相検波部12から出力された長パルスに係るビデオ信号を孤立波形検出部22に出力する。
信号処理部13の孤立波形検出部22は長パルスに係るビデオ信号に2次エコーの受信波形である孤立波形が含まれていれば、その孤立波形を検出する。
FIG. 2 is a block diagram showing the signal processing unit of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, the changeover switch 21 of the signal processing unit 13 is switched from the phase detection unit 12 under the instruction of the control unit 1. The output video signal related to the short pulse is output to the changeover switch 25, and the video signal related to the long pulse output from the phase detector 12 is output to the isolated waveform detector 22.
The isolated waveform detection unit 22 of the signal processing unit 13 detects the isolated waveform if the video signal related to the long pulse includes an isolated waveform that is a received waveform of the secondary echo.
信号処理部13の2次エコー除去部23は孤立波形検出部22により孤立波形が検出された場合、長パルスに係るビデオ信号から孤立波形を除去する。
信号処理部13のパルス圧縮部24は2次エコー除去部23から出力された長パルスに係るビデオ信号に対する圧縮処理を実施して、そのビデオ信号の時間方向を狭める。
信号処理部13の切替スイッチ25は制御部1の指示の下で、切替スイッチ21から出力されたビデオ信号を気象エコー信号処理部26に出力し、あるいは、パルス圧縮部24から出力されたビデオ信号を気象エコー信号処理部26に出力する。
信号処理部13の気象エコー信号処理部26は切替スイッチ25から出力されたビデオ信号を解析して降雨の検出や降水強度の算出などを行う。
The secondary echo removing unit 23 of the signal processing unit 13 removes the isolated waveform from the video signal related to the long pulse when the isolated waveform detecting unit 22 detects the isolated waveform.
The pulse compression unit 24 of the signal processing unit 13 performs compression processing on the video signal related to the long pulse output from the secondary echo removal unit 23, and narrows the time direction of the video signal.
The changeover switch 25 of the signal processing unit 13 outputs the video signal output from the changeover switch 21 to the weather echo signal processing unit 26 or the video signal output from the pulse compression unit 24 under the instruction of the control unit 1. Is output to the weather echo signal processing unit 26.
The meteorological echo signal processing unit 26 of the signal processing unit 13 analyzes the video signal output from the changeover switch 25 to detect rainfall and calculate precipitation intensity.
次に動作について説明する。
この実施の形態1のレーダ装置は、図3に示すように、短パルスAと長パルスBを観測領域に向けて交互に放射するものである。
図3は短パルスAと長パルスBの送受信と信号処理部13の処理内容を示す説明図であり、図において、横軸は短パルスAや長パルスBの送信タイミングを示し、縦軸はレーダ装置からの距離を示しており、レーダ装置から距離30の位置に孤立する物体(例えば、航空機)が存在している。
レーダ装置は短パルスAの反射波をタイミング31の期間に受信すると想定し、長パルスBの反射波をタイミング32の期間に受信すると想定している。
ただし、図3の例では、短パルスAが経路33を通って上記物体に照射されて、その物体に反射された短パルスAが経路34を通ってレーダ装置に戻っていることを表している。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 3, the radar apparatus according to the first embodiment emits short pulses A and long pulses B alternately toward the observation region.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the transmission / reception of the short pulse A and the long pulse B and the processing contents of the signal processing unit 13. In the figure, the horizontal axis shows the transmission timing of the short pulse A and the long pulse B, and the vertical axis shows the radar. The distance from the apparatus is shown, and there is an isolated object (for example, an aircraft) at a distance of 30 from the radar apparatus.
It is assumed that the radar apparatus receives the reflected wave of the short pulse A in the period of timing 31 and receives the reflected wave of the long pulse B in the period of timing 32.
However, in the example of FIG. 3, the short pulse A is irradiated to the object through the path 33, and the short pulse A reflected by the object returns to the radar apparatus through the path 34. .
まず、送信信号発生部2は、例えば連続波である送信信号を生成し、その送信信号を切替スイッチ3に出力する。
この際、制御部1は、短パルスAを観測領域に向けて発信するため、切替スイッチ3,6及び信号処理部13の切替スイッチ21,25の接続先をA側に設定する。
これにより、切替スイッチ3は、送信信号発生部2から出力された送信信号をパルス変調部4に出力する。
First, the transmission signal generator 2 generates a transmission signal that is, for example, a continuous wave, and outputs the transmission signal to the changeover switch 3.
At this time, the control unit 1 sets the connection destinations of the changeover switches 3 and 6 and the changeover switches 21 and 25 of the signal processing unit 13 to the A side in order to transmit the short pulse A toward the observation region.
Thereby, the changeover switch 3 outputs the transmission signal output from the transmission signal generation unit 2 to the pulse modulation unit 4.
パルス変調部4は、切替スイッチ3から送信信号を受けると、その送信信号をパルス変調して短パルスAを生成し、その短パルスAを切替スイッチ6に出力する。
なお、パルス変調部4は、送信信号をパルス変調してパルス信号を生成するだけであり、後述するパルス圧縮用変調部5のように、パルス内部に変調を施すなどの処理は実施しない。
切替スイッチ6は、上述したように、制御部1により接続先がA側に設定されているので、パルス変調部4から出力された短パルスAを送信信号増幅部7に出力する。
When receiving the transmission signal from the changeover switch 3, the pulse modulation unit 4 modulates the transmission signal to generate a short pulse A and outputs the short pulse A to the changeover switch 6.
Note that the pulse modulation unit 4 only generates a pulse signal by pulse-modulating the transmission signal, and does not perform processing such as modulation inside the pulse unlike the pulse compression modulation unit 5 described later.
As described above, since the connection destination is set to the A side by the control unit 1, the changeover switch 6 outputs the short pulse A output from the pulse modulation unit 4 to the transmission signal amplification unit 7.
送信信号増幅部7は、切替スイッチ6から短パルスAを受けると、その短パルスAの電力を増幅し、電力増幅後の短パルスAを送受切替部8に出力する。
送受切替部8は、送信信号増幅部7から増幅された短パルスAを受けると、その短パルスAを空中線部9に出力することにより、その短パルスAを観測領域に向けて大気に放射させる。
レーダ装置から距離が近い領域に物体が存在する場合、空中線部9から放射された短パルスAは、その物体に反射され、タイミング31の期間中に空中線部9に受信される。
When receiving the short pulse A from the changeover switch 6, the transmission signal amplifying unit 7 amplifies the power of the short pulse A and outputs the short pulse A after power amplification to the transmission / reception switching unit 8.
When the transmission / reception switching unit 8 receives the amplified short pulse A from the transmission signal amplifying unit 7, the transmission / reception switching unit 8 outputs the short pulse A to the antenna unit 9 to radiate the short pulse A toward the observation region. .
When an object exists in a region close to the radar apparatus, the short pulse A radiated from the antenna unit 9 is reflected by the object and is received by the antenna unit 9 during the timing 31.
図3の例では、レーダ装置から距離が近い領域に物体が存在しないので、物体に反射された短パルスAは、タイミング31の期間中に空中線部9に受信されないが(図3の例では、タイミング32の期間中に空中線部9に受信される)、仮に、タイミング31の期間中に空中線部9に受信された場合には、送受切替部8が空中線部9により受信された短パルスAを受信信号増幅部10に出力する。
受信信号増幅部10は、送受切替部8から短パルスAを受けると、その短パルスAを増幅して周波数変換部11に出力する。
周波数変換部11は、後段の信号処理の容易化を図るため、受信信号増幅部10から増幅された短パルスAを受けると、その短パルスAの周波数を下げる周波数変換処理を実施する。
位相検波部12は、周波数変換部11が短パルスAの周波数を変換すると、その短パルスAに対する位相検波処理を実施して、I(In−phase)信号とQ(Quadurature−phase)信号からなるビデオ信号を取得する。
なお、I信号とQ信号を合わせると、複素数の振幅を有する受信信号になる。
In the example of FIG. 3, since there is no object in a region close to the radar apparatus, the short pulse A reflected by the object is not received by the antenna unit 9 during the period of timing 31 (in the example of FIG. 3, (Received by the antenna unit 9 during the period of timing 32), and if it is received by the antenna unit 9 during the period of timing 31, the transmission / reception switching unit 8 receives the short pulse A received by the antenna unit 9. The signal is output to the reception signal amplifier 10.
When receiving the short pulse A from the transmission / reception switching unit 8, the reception signal amplification unit 10 amplifies the short pulse A and outputs it to the frequency conversion unit 11.
When the frequency converter 11 receives the amplified short pulse A from the reception signal amplifier 10 in order to facilitate the subsequent signal processing, the frequency converter 11 performs a frequency conversion process for reducing the frequency of the short pulse A.
When the frequency conversion unit 11 converts the frequency of the short pulse A, the phase detection unit 12 performs phase detection processing on the short pulse A, and includes an I (In-phase) signal and a Q (Quadrature-phase) signal. Get video signal.
When the I signal and the Q signal are combined, a received signal having a complex amplitude is obtained.
信号処理部13の切替スイッチ21は、上述したように、制御部1により接続先がA側に設定されているので、位相検波部12から出力された短パルスAに係るビデオ信号を切替スイッチ25に出力する。
また、信号処理部13の切替スイッチ25も、制御部1により接続先がA側に設定されているので、切替スイッチ21から出力された短パルスAに係るビデオ信号を気象エコー信号処理部26に出力する。
信号処理部13の気象エコー信号処理部26は、切替スイッチ25からビデオ信号を受けると、そのビデオ信号を解析して、例えば、降雨の検出や降水強度の算出などを行う。
As described above, the changeover switch 21 of the signal processing unit 13 is set to the A side by the control unit 1, so that the video signal related to the short pulse A output from the phase detection unit 12 is changed over to the changeover switch 25. Output to.
Further, since the changeover switch 25 of the signal processing unit 13 is set to the A side by the control unit 1, the video signal related to the short pulse A output from the changeover switch 21 is sent to the weather echo signal processing unit 26. Output.
When the meteorological echo signal processing unit 26 of the signal processing unit 13 receives the video signal from the changeover switch 25, it analyzes the video signal and performs, for example, detection of rainfall and calculation of precipitation intensity.
制御部1は、短パルスAによる観測期間を経過すると、長パルスBを観測領域に向けて発信するため、切替スイッチ3,6及び信号処理部13の切替スイッチ21,25の接続先をB側に設定する。
これにより、切替スイッチ3は、送信信号発生部2から出力された送信信号をパルス圧縮用変調部5に出力する。
When the observation period by the short pulse A has passed, the control unit 1 transmits the long pulse B toward the observation region, so that the connection destinations of the changeover switches 3 and 6 and the changeover switches 21 and 25 of the signal processing unit 13 are set to the B side. Set to.
Thereby, the changeover switch 3 outputs the transmission signal output from the transmission signal generator 2 to the pulse compression modulator 5.
パルス圧縮用変調部5は、切替スイッチ3から送信信号を受けると、その送信信号をパルス変調して長パルスを生成するとともに、パルス内部に位相変調や周波数変調などのパルス圧縮用の変調を施し、変調後の長パルスを切替スイッチ6に出力する。
長パルスBのパルス幅は、図3からも明らかなように、短パルスAのパルス幅よりも広くなっている。
切替スイッチ6は、上述したように、制御部1により接続先がB側に設定されているので、パルス圧縮用変調部5から出力された長パルスBを送信信号増幅部7に出力する。
When receiving a transmission signal from the changeover switch 3, the pulse compression modulation unit 5 modulates the transmission signal to generate a long pulse, and performs pulse compression modulation such as phase modulation and frequency modulation inside the pulse. The modulated long pulse is output to the changeover switch 6.
The pulse width of the long pulse B is wider than the pulse width of the short pulse A, as is apparent from FIG.
As described above, since the connection destination is set to the B side by the control unit 1, the selector switch 6 outputs the long pulse B output from the pulse compression modulation unit 5 to the transmission signal amplification unit 7.
送信信号増幅部7は、切替スイッチ6から長パルスBを受けると、その長パルスBの電力を増幅し、電力増幅後の長パルスBを送受切替部8に出力する。
送受切替部8は、送信信号増幅部7から増幅された長パルスBを受けると、その長パルスBを空中線部9に出力することにより、その長パルスBを観測領域に向けて大気に放射させる。
空中線部9から放射された長パルスBは、レーダ装置より遠い位置に存在する雲などに反射して、タイミング32の期間中に空中線部9に受信される。
ただし、図3の例では、レーダ装置から距離が遠い位置、即ち、レーダ装置から距離30の位置に孤立する物体(例えば、航空機)が存在しているので、タイミング32の期間中に、長パルスBの他に、その物体に反射された短パルスAを受信する。
When receiving the long pulse B from the changeover switch 6, the transmission signal amplifying unit 7 amplifies the power of the long pulse B and outputs the long pulse B after power amplification to the transmission / reception switching unit 8.
When the transmission / reception switching unit 8 receives the amplified long pulse B from the transmission signal amplifying unit 7, the transmission / reception switching unit 8 outputs the long pulse B to the antenna unit 9 to radiate the long pulse B toward the observation region. .
The long pulse B radiated from the antenna unit 9 is reflected by a cloud or the like existing at a position farther from the radar apparatus, and is received by the antenna unit 9 during the timing 32.
However, in the example of FIG. 3, since there is an isolated object (for example, an aircraft) at a position far from the radar apparatus, that is, at a distance 30 from the radar apparatus, a long pulse is output during the period of timing 32. In addition to B, a short pulse A reflected by the object is received.
ここで、長パルスBはパルス幅が拡散されているため、空中線部9に受信される長パルスBの信号波形は、孤立反射体が存在したとしても、図3(a)の信号波形41が示すように、時間方向に広がった形状になる。
しかし、短パルスAはパルス幅が拡散されていないため、空中線部9に受信される短パルスAは、図3(a)の信号波形42が示すように、時間方向に局在したインパルス的な振幅分布を有する。
このように、短パルスAの信号波形は孤立波形となり、2次エコーとみなすことができる。
Here, since the pulse width of the long pulse B is diffused, the signal waveform 41 of FIG. 3A is the signal waveform of the long pulse B received by the antenna unit 9 even if there is an isolated reflector. As shown, the shape spreads in the time direction.
However, since the pulse width of the short pulse A is not spread, the short pulse A received by the antenna unit 9 is an impulse-like localized in the time direction as shown by the signal waveform 42 in FIG. Has an amplitude distribution.
Thus, the signal waveform of the short pulse A becomes an isolated waveform and can be regarded as a secondary echo.
送受切替部8は、タイミング32の期間中に空中線部9が長パルスB(物体に反射された短パルスAを含む)を受信すると、その長パルスBを受信信号増幅部10に出力する。
受信信号増幅部10は、送受切替部8から長パルスBを受けると、その長パルスBを増幅して周波数変換部11に出力する。
周波数変換部11は、後段の信号処理の容易化を図るため、受信信号増幅部10から増幅された長パルスBを受けると、その長パルスBの周波数を下げる周波数変換処理を実施する。
位相検波部12は、周波数変換部11が長パルスBの周波数を変換すると、その長パルスBに対する位相検波処理を実施して、I信号とQ信号からなるビデオ信号を取得する。
信号処理部13の切替スイッチ21は、上述したように、制御部1により接続先がB側に設定されているので、位相検波部12から出力された長パルスBに係るビデオ信号を孤立波形検出部22に出力する。
When the antenna unit 9 receives the long pulse B (including the short pulse A reflected by the object) during the period of the timing 32, the transmission / reception switching unit 8 outputs the long pulse B to the reception signal amplification unit 10.
When receiving the long pulse B from the transmission / reception switching unit 8, the reception signal amplification unit 10 amplifies the long pulse B and outputs it to the frequency conversion unit 11.
When receiving the amplified long pulse B from the reception signal amplifying unit 10, the frequency converting unit 11 performs a frequency converting process for reducing the frequency of the long pulse B in order to facilitate subsequent signal processing.
When the frequency conversion unit 11 converts the frequency of the long pulse B, the phase detection unit 12 performs a phase detection process on the long pulse B and acquires a video signal composed of an I signal and a Q signal.
As described above, the changeover switch 21 of the signal processing unit 13 is connected to the B side by the control unit 1, so that the video signal related to the long pulse B output from the phase detection unit 12 is detected as an isolated waveform. To the unit 22.
信号処理部13の孤立波形検出部22は、切替スイッチ21から長パルスBに係るビデオ信号を受けると、そのビデオ信号に含まれている2次エコーの受信波形である孤立波形を検出する。
ここで、孤立波形は、例えば、レーダ信号処理で一般的な一定誤警報確率回路、即ち、CFAR(Constant False Alarm Rate)回路を用いて検出する。一定誤警報確率回路による孤立波形の検出処理手法は、例えば、下記の非特許文献に記されている。
・非特許文献
関根松夫、レーダ信号処理技術、p.97〜p.99,社団法人電子情報通信学会発行 1991年
When the isolated waveform detection unit 22 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the long pulse B from the changeover switch 21, the isolated waveform detection unit 22 detects an isolated waveform that is a reception waveform of the secondary echo included in the video signal.
Here, the isolated waveform is detected by using, for example, a constant false alarm probability circuit generally used in radar signal processing, that is, a CFAR (Constant False Alarm Rate) circuit. An isolated waveform detection processing method using a constant false alarm probability circuit is described in, for example, the following non-patent literature.
・ Non-patent literature Matsuo Sekine, radar signal processing technology, p. 97-p. 99, published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 1991
信号処理部13の2次エコー除去部23は、孤立波形検出部22により孤立波形が検出された場合、長パルスBに係るビデオ信号から孤立波形を除去する。
ここで、孤立波形を除去する方法としては、孤立波形が存在する時間の振幅値(電力値)を0とする方法がある(図3の(b)を参照)。
あるいは、受信機雑音の値が予め分かっている場合は、孤立波形が存在する時間の振幅値を受信機雑音レベルで置き換えるようにしてもよい。
これらの除去方法によれば、確実に2次エコー電力を除去することが可能となる。
The secondary echo removing unit 23 of the signal processing unit 13 removes the isolated waveform from the video signal related to the long pulse B when the isolated waveform detecting unit 22 detects the isolated waveform.
Here, as a method for removing the isolated waveform, there is a method in which the amplitude value (power value) of the time in which the isolated waveform exists is set to 0 (see FIG. 3B).
Alternatively, when the value of the receiver noise is known in advance, the amplitude value at the time when the isolated waveform exists may be replaced with the receiver noise level.
According to these removal methods, it is possible to reliably remove the secondary echo power.
ただし、孤立波形が存在する時間の振幅値を0とする方法では、気象エコー電力も除去してしまう場合もある。
そこで、孤立波形が存在する時間の前後の振幅値で、孤立波形が存在する時間の振幅値を補間するようにしてもよい。
最も簡単な除去方法としては、前後の振幅値を直線で補間する方法が考えられる。また、前後の振幅値の平均値と一致する平均値を持つ複素乱数を、孤立波形を除去した部分に挿入するようにしてもよい。
これにより、気象エコー電力を減衰させることなく、2次エコー除去処理を行うことができるため、気象エコー電力から算出される降雨強度の計測精度の劣化を防止することができる。
However, in the method of setting the amplitude value of the time when the isolated waveform exists to 0, the weather echo power may be removed.
Therefore, the amplitude value at the time when the isolated waveform exists may be interpolated with the amplitude values before and after the time when the isolated waveform exists.
As the simplest removal method, a method of interpolating the preceding and following amplitude values with a straight line can be considered. Further, a complex random number having an average value that matches the average value of the previous and subsequent amplitude values may be inserted into the portion from which the isolated waveform is removed.
Thereby, since secondary echo removal processing can be performed without attenuating weather echo power, it is possible to prevent deterioration in measurement accuracy of rainfall intensity calculated from weather echo power.
信号処理部13のパルス圧縮部24は、2次エコー除去部23により孤立波形が除去された長パルスBに係るビデオ信号を受けると、気象エコー信号処理部26が観測処理を実施することができるようにするため、そのビデオ信号に対する圧縮処理を実施して、そのビデオ信号の時間方向を狭める。
信号処理部13の切替スイッチ25は、上述したように、制御部1により接続先がB側に設定されているので、パルス圧縮部24から出力された長パルスBに係るビデオ信号を気象エコー信号処理部26に出力する。
信号処理部13の気象エコー信号処理部26は、切替スイッチ25からビデオ信号を受けると、そのビデオ信号を解析して、降雨の検出や降水強度の算出などを行う。
When the pulse compression unit 24 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the long pulse B from which the isolated waveform has been removed by the secondary echo removal unit 23, the weather echo signal processing unit 26 can perform the observation process. In order to achieve this, the video signal is compressed to narrow the time direction of the video signal.
As described above, the changeover switch 25 of the signal processing unit 13 has the connection destination set to the B side by the control unit 1, so that the video signal related to the long pulse B output from the pulse compression unit 24 is the weather echo signal. The data is output to the processing unit 26.
When the meteorological echo signal processing unit 26 of the signal processing unit 13 receives the video signal from the changeover switch 25, it analyzes the video signal to detect rain, calculate precipitation intensity, and the like.
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、長パルスBに係るビデオ信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていなければ、その長パルスBに係るビデオ信号に対する圧縮処理を実施し、孤立波形が含まれていれば、その長パルスBに係るビデオ信号から孤立波形を除去して、除去後のビデオ信号に対する圧縮処理を実施するように構成したので、距離の曖昧さが原因で生じる2次エコーを抑圧して探知性能を高めることができる効果を奏する。   As apparent from the above, according to the first embodiment, it is determined whether or not an isolated waveform is included in the video signal related to the long pulse B. If the isolated waveform is not included, the long pulse B is determined. If the isolated signal is included, the isolated waveform is removed from the video signal related to the long pulse B and the compressed video signal is compressed. Therefore, it is possible to suppress the secondary echo generated due to the ambiguity of the distance and improve the detection performance.
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2によるレーダ装置の信号処理部を示す構成図であり、図において、図2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
信号処理部13のパルス圧縮部51は、切替スイッチ21から出力された長パルスに係るビデオ信号に対するパルス圧縮処理を実施し、長パルスによる2次エコーが存在する場合、ビデオ信号を圧縮する。
信号処理部13の孤立波形検出部52はパルス圧縮部51により圧縮処理されたビデオ信号に2次エコーの受信波形である孤立波形が含まれていれば、その孤立波形を検出する。
信号処理部13の2次エコー拡散部53は孤立波形検出部52により孤立波形が検出された場合、その孤立波形にパルス圧縮用変調処理を実施することにより、2次エコーの拡散波形を生成する。
信号処理部13の2次エコー減算部54は切替スイッチ21から出力されたビデオ信号から、2次エコー拡散部53により生成された2次エコーの拡散波形を減算して、そのビデオ信号から2次エコーを除去する。
Embodiment 2. FIG.
4 is a block diagram showing a signal processing unit of a radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The pulse compression unit 51 of the signal processing unit 13 performs a pulse compression process on the video signal related to the long pulse output from the changeover switch 21, and compresses the video signal when a secondary echo due to the long pulse exists.
The isolated waveform detection unit 52 of the signal processing unit 13 detects the isolated waveform if the video signal compressed by the pulse compression unit 51 includes an isolated waveform that is a received waveform of the secondary echo.
When an isolated waveform is detected by the isolated waveform detection unit 52, the secondary echo diffusion unit 53 of the signal processing unit 13 generates a secondary echo diffusion waveform by performing a pulse compression modulation process on the isolated waveform. .
The secondary echo subtracting unit 54 of the signal processing unit 13 subtracts the secondary echo diffusion waveform generated by the secondary echo diffusion unit 53 from the video signal output from the changeover switch 21 and obtains the secondary signal from the video signal. Remove echo.
次に動作について説明する。
信号処理部13にパルス圧縮部51、孤立波形検出部52、2次エコー拡散部53及び2次エコー減算部54が追加されている点以外は、上記実施の形態1と同様であるため、ここでは、パルス圧縮部51、孤立波形検出部52、2次エコー拡散部53及び2次エコー減算部54の動作を主に説明する。
Next, the operation will be described.
Since the signal processing unit 13 is the same as the first embodiment except that a pulse compression unit 51, an isolated waveform detection unit 52, a secondary echo diffusion unit 53, and a secondary echo subtraction unit 54 are added, Now, operations of the pulse compression unit 51, the isolated waveform detection unit 52, the secondary echo diffusion unit 53, and the secondary echo subtraction unit 54 will be mainly described.
制御部1は、短パルスAを観測領域に向けて発信する場合、上記実施の形態1と同様に、切替スイッチ3,6及び信号処理部13の切替スイッチ21,25の接続先をA側に設定する。
これにより、信号処理部13の切替スイッチ21は、上記実施の形態1と同様にして、位相検波部12から短パルスAに係るビデオ信号を受けると、そのビデオ信号をパルス圧縮部51に出力する。
ただし、空中線部9から観測領域内に短パルスAを放射する直前に、空中線部9から放射された長パルスBにより2次エコーが発生した場合、短パルスAを受信するタイミング31の期間中に空中線部9によって、その2次エコーが受信されることがある。例えば、航空機のような孤立した物体が2次エコー源である場合、短パルスAに係るビデオ信号に2次エコー波形が現れることになる。
When transmitting the short pulse A toward the observation region, the control unit 1 sets the connection destinations of the changeover switches 3 and 6 and the changeover switches 21 and 25 of the signal processing unit 13 to the A side as in the first embodiment. Set.
Accordingly, when the change-over switch 21 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the short pulse A from the phase detection unit 12 in the same manner as in the first embodiment, the video signal is output to the pulse compression unit 51. .
However, when a secondary echo is generated by the long pulse B radiated from the aerial portion 9 immediately before the short pulse A is radiated from the aerial portion 9 into the observation region, during the period 31 of receiving the short pulse A The secondary echo may be received by the antenna unit 9. For example, when an isolated object such as an aircraft is the secondary echo source, a secondary echo waveform appears in the video signal related to the short pulse A.
信号処理部13のパルス圧縮部51は、切替スイッチ21から短パルスAに係るビデオ信号を受けると、長パルスBにより発生した2次エコーを検出できるようにするため、そのビデオ信号に対して、パルス圧縮処理を実施して、そのビデオ信号に含まれる2次エコーの成分が1点の距離に積み上がるようにする。
信号処理部13の孤立波形検出部52は、パルス圧縮部51がビデオ信号を圧縮すると、孤立波形検出部22と同様の検出方法を実施して、そのビデオ信号に含まれている2次エコーの受信波形である孤立波形を検出する。
When the pulse compression unit 51 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the short pulse A from the changeover switch 21, in order to be able to detect the secondary echo generated by the long pulse B, A pulse compression process is performed so that secondary echo components included in the video signal are accumulated at a distance of one point.
When the pulse compression unit 51 compresses the video signal, the isolated waveform detection unit 52 of the signal processing unit 13 performs the same detection method as that of the isolated waveform detection unit 22, and detects the secondary echo included in the video signal. An isolated waveform that is a received waveform is detected.
信号処理部13の2次エコー拡散部53は、孤立波形検出部52により孤立波形が検出された場合、その孤立波形にパルス圧縮用変調処理を実施することにより、2次エコーの拡散波形を生成する。
信号処理部13の2次エコー減算部54は、切替スイッチ21から出力されたビデオ信号から、2次エコー拡散部53により生成された2次エコーの拡散波形を減算して、そのビデオ信号から2次エコーを除去する。
When the isolated waveform detection unit 52 detects an isolated waveform, the secondary echo diffusion unit 53 of the signal processing unit 13 generates a secondary echo diffusion waveform by performing a pulse compression modulation process on the isolated waveform. To do.
The secondary echo subtracting unit 54 of the signal processing unit 13 subtracts the secondary echo diffusion waveform generated by the secondary echo diffusion unit 53 from the video signal output from the changeover switch 21, and 2 from the video signal. Remove the next echo.
信号処理部13の切替スイッチ25は、上述したように、制御部1により接続先がA側に設定されているので、2次エコー減算部54から出力された短パルスAに係るビデオ信号を気象エコー信号処理部26に出力する。
信号処理部13の気象エコー信号処理部26は、切替スイッチ25からビデオ信号を受けると、そのビデオ信号を解析して、降雨の検出や降水強度の算出などを行う。
As described above, the changeover switch 25 of the signal processing unit 13 is connected to the A side by the control unit 1, so that the video signal related to the short pulse A output from the secondary echo subtraction unit 54 is meteorological. The result is output to the echo signal processing unit 26.
When the meteorological echo signal processing unit 26 of the signal processing unit 13 receives the video signal from the changeover switch 25, it analyzes the video signal to detect rain, calculate precipitation intensity, and the like.
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、短パルスAに係るビデオ信号に対して、本来は長パルスBに対して行うパルス圧縮処理を実施して、圧縮処理後のビデオ信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていなければ、パルス圧縮処理前のビデオ信号をそのまま気象エコー信号処理部26に出力し、孤立波形が含まれていれば、その孤立波形に対応するパルス圧縮処理前の拡散波形を生成し、パルス圧縮処理前のビデオ信号から当該拡散波形を減算するように構成したので、短パルスAを受信するタイミング31の期間中に、長パルスBにより発生した2次エコーを受信しても、その2次エコーを除去して、探知性能を高めることができる効果を奏する。   As apparent from the above, according to the second embodiment, the video signal after the compression processing is performed by performing the pulse compression processing originally performed on the long pulse B on the video signal related to the short pulse A. If the isolated waveform is not included, the video signal before the pulse compression processing is output to the weather echo signal processing unit 26 as it is, and if the isolated waveform is included. Since the diffusion waveform before the pulse compression processing corresponding to the isolated waveform is generated and the diffusion waveform is subtracted from the video signal before the pulse compression processing, during the period 31 of receiving the short pulse A, Even if the secondary echo generated by the long pulse B is received, the secondary echo is removed, and the detection performance can be improved.
なお、この実施の形態2では、信号処理部13にパルス圧縮部51、孤立波形検出部52、2次エコー拡散部53及び2次エコー減算部54が追加されているものについて示したが、パルス圧縮部51、孤立波形検出部52、2次エコー拡散部53及び2次エコー減算部54を追加する代わりに、孤立波形検出部22、2次エコー除去部23及びパルス圧縮部24を削除するようにしてもよい。
ただし、この場合は、長パルスBにより発生した2次エコーを除去することができるが、短パルスAにより発生した2次エコーは除去することができない。
In the second embodiment, the pulse processing unit 51, the isolated waveform detection unit 52, the secondary echo diffusion unit 53, and the secondary echo subtraction unit 54 are added to the signal processing unit 13. Instead of adding the compression unit 51, the isolated waveform detection unit 52, the secondary echo diffusion unit 53, and the secondary echo subtraction unit 54, the isolated waveform detection unit 22, the secondary echo removal unit 23, and the pulse compression unit 24 are deleted. It may be.
However, in this case, the secondary echo generated by the long pulse B can be removed, but the secondary echo generated by the short pulse A cannot be removed.
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
パルス圧縮用変調部14は切替スイッチ3から送信信号を受けると、その送信信号をパルス変調するとともに、パルス圧縮符号Aを用いて、パルス内で位相変調処理を施すことによりパルスAを生成し、そのパルスAを切替スイッチ6に出力する。
パルス圧縮用変調部15は切替スイッチ3から送信信号を受けると、その送信信号をパルス変調するとともに、パルス圧縮符号Bを用いて、パルス内で位相変調処理を施すことによりパルスBを生成し、そのパルスBを切替スイッチ6に出力する。ただし、パルスA,Bのパルス幅は、パルスAのパルス幅=パルスBのパルス幅でもよいし、パルスAのパルス幅<パルスBのパルス幅でもよいし、パルスAのパルス幅>パルスBのパルス幅でもよい。
なお、パルス圧縮用変調部14,15はパルス送信手段を構成している。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
When receiving a transmission signal from the changeover switch 3, the pulse compression modulation unit 14 modulates the transmission signal and generates a pulse A by performing a phase modulation process in the pulse using the pulse compression code A. The pulse A is output to the changeover switch 6.
When receiving a transmission signal from the changeover switch 3, the pulse compression modulation unit 15 performs pulse modulation on the transmission signal and generates a pulse B by performing a phase modulation process in the pulse using the pulse compression code B. The pulse B is output to the changeover switch 6. However, the pulse widths of the pulses A and B may be the pulse width of the pulse A = the pulse width of the pulse B, the pulse width of the pulse A <the pulse width of the pulse B, or the pulse width of the pulse A> the pulse B The pulse width may be used.
The pulse compression modulators 14 and 15 constitute pulse transmission means.
図6はこの発明の実施の形態3によるレーダ装置の信号処理部を示す構成図であり、図において、図4と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
信号処理部13のパルス圧縮部61は切替スイッチ21からパルスAに係るビデオ信号を受けると、そのビデオ信号に対してパルス圧縮符号Bによる圧縮処理を実施する。
信号処理部13の2次エコー拡散部62は孤立波形検出部52により検出された孤立波形の遅延時間位置に、パルス圧縮符号Bにより拡散された拡散信号を付加することにより、推定2次エコー信号を合成する。
信号処理部13のパルス圧縮部63は2次エコー減算部54からビデオ信号を受けると、パルス圧縮符号Aを用いて、そのビデオ信号に対する圧縮処理を実施する。
6 is a block diagram showing a signal processing unit of a radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
When the pulse compression unit 61 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the pulse A from the changeover switch 21, the pulse compression unit 61 performs a compression process using the pulse compression code B on the video signal.
The secondary echo diffusion unit 62 of the signal processing unit 13 adds the spread signal spread by the pulse compression code B to the delay time position of the isolated waveform detected by the isolated waveform detection unit 52 to thereby estimate the secondary echo signal. Is synthesized.
When the pulse compression unit 63 of the signal processing unit 13 receives the video signal from the secondary echo subtraction unit 54, it uses the pulse compression code A to perform compression processing on the video signal.
信号処理部13のパルス圧縮部64は切替スイッチ21からパルスBに係るビデオ信号を受けると、パルス圧縮符号Aを用いて、そのビデオ信号に対する圧縮処理を実施する。
信号処理部13の2次エコー拡散部65は孤立波形検出部22により検出された孤立波形の遅延時間位置に、パルス圧縮符号Aにより拡散された拡散信号を付加することにより、推定2次エコー信号を合成する。
信号処理部13の2次エコー減算部66は切替スイッチ21から出力されたビデオ信号から、2次エコー拡散部65により生成された2次エコーの拡散波形を減算して、そのビデオ信号から2次エコーを除去する。
信号処理部13のパルス圧縮部67は2次エコー減算部66からビデオ信号を受けると、パルス圧縮符号Bを用いて、そのビデオ信号に対する圧縮処理を実施する。
When the pulse compression unit 64 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the pulse B from the changeover switch 21, the pulse compression unit 64 uses the pulse compression code A to perform compression processing on the video signal.
The secondary echo diffusion unit 65 of the signal processing unit 13 adds the spread signal diffused by the pulse compression code A to the delay time position of the isolated waveform detected by the isolated waveform detection unit 22 to thereby estimate the secondary echo signal. Is synthesized.
The secondary echo subtraction unit 66 of the signal processing unit 13 subtracts the secondary echo diffusion waveform generated by the secondary echo diffusion unit 65 from the video signal output from the change-over switch 21, and secondary the subtraction from the video signal. Remove echo.
When the pulse compression unit 67 of the signal processing unit 13 receives the video signal from the secondary echo subtraction unit 66, it uses the pulse compression code B to perform compression processing on the video signal.
次に動作について説明する。
上記実施の形態1,2では、パルス変調部4が送信信号をパルス変調するだけで、パルス内でパルス圧縮用の変調処理を実施していないものについて示したが、パルス変調部4の代わりに、パルス内でパルス圧縮用の変調処理を実施するパルス圧縮用変調部14を設けるようにしてもよい。
Next, the operation will be described.
In the first and second embodiments, the pulse modulation unit 4 merely modulates the transmission signal, and the pulse compression modulation process is not performed in the pulse. A pulse compression modulation unit 14 that performs modulation processing for pulse compression within the pulse may be provided.
制御部1は、パルスAを観測領域に向けて発信する場合、上記実施の形態1と同様に、切替スイッチ3,6及び信号処理部13の切替スイッチ21,25の接続先をA側に設定する。
これにより、信号処理部13の切替スイッチ21は、上記実施の形態1と同様にして、位相検波部12からパルスAに係るビデオ信号を受けると、そのビデオ信号をパルス圧縮部61に出力する。
When transmitting the pulse A toward the observation region, the control unit 1 sets the connection destinations of the changeover switches 3 and 6 and the changeover switches 21 and 25 of the signal processing unit 13 to the A side as in the first embodiment. To do.
As a result, when the changeover switch 21 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the pulse A from the phase detection unit 12 in the same manner as in the first embodiment, the video signal is output to the pulse compression unit 61.
信号処理部13のパルス圧縮部61は、切替スイッチ21からパルスAに係るビデオ信号を受けると、パルスBにより発生した2次エコーを検出できるようにするため、そのビデオ信号に対して、パルス圧縮符号Bを用いて、パルス圧縮処理を実施する。
信号処理部13の孤立波形検出部52は、パルス圧縮部61が2次エコーを圧縮するためのパルス圧縮処理を実施すると、上記実施の形態2と同様にして、そのビデオ信号に含まれている2次エコーの受信波形である孤立波形を検出する。
When the pulse compression unit 61 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the pulse A from the changeover switch 21, the pulse compression unit 61 performs pulse compression on the video signal so that the secondary echo generated by the pulse B can be detected. A pulse compression process is performed using the code B.
The isolated waveform detection unit 52 of the signal processing unit 13 is included in the video signal in the same manner as in the second embodiment when the pulse compression unit 61 performs the pulse compression process for compressing the secondary echo. An isolated waveform that is a received waveform of the secondary echo is detected.
信号処理部13の2次エコー拡散部62は、孤立波形検出部52が孤立波形を検出すると、その孤立波形の遅延時間位置に、パルス圧縮符号Bにより拡散された拡散信号を付加することにより、推定2次エコー信号を合成する。
信号処理部13の2次エコー減算部54は、切替スイッチ21から出力されたビデオ信号から、2次エコー拡散部62により生成された2次エコーの拡散波形(推定2次エコー信号)を減算して、そのビデオ信号から2次エコーを除去する。
信号処理部13のパルス圧縮部63は、2次エコー減算部54から2次エコー除去後のビデオ信号を受けると、パルス圧縮符号Aを用いて、そのビデオ信号に対する圧縮処理を実施する。
When the isolated waveform detection unit 52 detects the isolated waveform, the secondary echo diffusion unit 62 of the signal processing unit 13 adds the spread signal spread by the pulse compression code B to the delay time position of the isolated waveform. An estimated secondary echo signal is synthesized.
The secondary echo subtraction unit 54 of the signal processing unit 13 subtracts the secondary echo diffusion waveform (estimated secondary echo signal) generated by the secondary echo diffusion unit 62 from the video signal output from the changeover switch 21. Then, the secondary echo is removed from the video signal.
When the pulse compression unit 63 of the signal processing unit 13 receives the video signal after the secondary echo removal from the secondary echo subtraction unit 54, the pulse compression unit 63 uses the pulse compression code A to perform compression processing on the video signal.
一方、制御部1は、パルスBを観測領域に向けて発信する場合、上記実施の形態1と同様に、切替スイッチ3,6及び信号処理部13の切替スイッチ21,25の接続先をB側に設定する。
これにより、信号処理部13の切替スイッチ21は、上記実施の形態1と同様にして、位相検波部12からパルスBに係るビデオ信号を受けると、そのビデオ信号をパルス圧縮部64に出力する。
On the other hand, when transmitting the pulse B toward the observation region, the control unit 1 sets the connection destinations of the changeover switches 3 and 6 and the changeover switches 21 and 25 of the signal processing unit 13 to the B side as in the first embodiment. Set to.
As a result, when the changeover switch 21 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the pulse B from the phase detection unit 12 in the same manner as in the first embodiment, it outputs the video signal to the pulse compression unit 64.
信号処理部13のパルス圧縮部64は、切替スイッチ21からパルスBに係るビデオ信号を受けると、パルスAにより発生した2次エコーを検出できるようにするため、そのビデオ信号に対する圧縮処理を実施する。
信号処理部13の孤立波形検出部22は、パルス圧縮部64がパルス圧縮符号Aを用いて、ビデオ信号に対する圧縮処理を実施すると、上記実施の形態1と同様にして、そのビデオ信号に含まれている2次エコーの受信波形である孤立波形を検出する。
When the pulse compression unit 64 of the signal processing unit 13 receives the video signal related to the pulse B from the changeover switch 21, the pulse compression unit 64 performs a compression process on the video signal so that the secondary echo generated by the pulse A can be detected. .
When the pulse compression unit 64 uses the pulse compression code A to perform compression processing on the video signal, the isolated waveform detection unit 22 of the signal processing unit 13 is included in the video signal as in the first embodiment. An isolated waveform that is a received waveform of the secondary echo is detected.
信号処理部13の2次エコー拡散部65は、孤立波形検出部22が孤立波形を検出すると、その孤立波形の遅延時間位置に、パルス圧縮符号Aにより拡散された拡散信号を付加することにより、推定2次エコー信号を合成する。
信号処理部13の2次エコー減算部66は、切替スイッチ21から出力されたビデオ信号から、2次エコー拡散部65により生成された2次エコーの拡散波形(推定2次エコー信号)を減算して、そのビデオ信号から2次エコーを除去する。
信号処理部13のパルス圧縮部67は、2次エコー減算部66から2次エコー除去後のビデオ信号を受けると、パルス圧縮符号Bを用いて、そのビデオ信号に対する圧縮処理を実施する。
When the isolated waveform detection unit 22 detects the isolated waveform, the secondary echo diffusion unit 65 of the signal processing unit 13 adds the spread signal spread by the pulse compression code A to the delay time position of the isolated waveform, An estimated secondary echo signal is synthesized.
The secondary echo subtraction unit 66 of the signal processing unit 13 subtracts the secondary echo diffusion waveform (estimated secondary echo signal) generated by the secondary echo diffusion unit 65 from the video signal output from the changeover switch 21. Then, the secondary echo is removed from the video signal.
When the pulse compression unit 67 of the signal processing unit 13 receives the video signal after the secondary echo removal from the secondary echo subtraction unit 66, the pulse compression unit 67 uses the pulse compression code B to perform compression processing on the video signal.
以上で明らかなように、この実施の形態3によれば、パルス変調部4の代わりに、パルス内でパルス圧縮用の変調処理を実施するパルス圧縮用変調部14を設けたことにより、パルスAやパルスBにより発生した2次エコーを受信しても、その2次エコーを除去して探知性能を高めることができる効果を奏する。   As is apparent from the above, according to the third embodiment, instead of the pulse modulation unit 4, the pulse compression modulation unit 14 that performs modulation processing for pulse compression in the pulse is provided, so that the pulse A Even if the secondary echo generated by the pulse B is received, the secondary echo can be removed to improve the detection performance.
なお、この実施の形態3では、パルスの変調処理として符号変調を利用することを想定しているが、パルス圧縮方式としては符号変調には限るものではなく、例えば、変調方式として周波数変調方式を利用する場合、変調周波数の時間変化率を変えた観測を交互に繰り返すようなものが考えられる。あるいは、符号変調と周波数変調を交互に繰り返すようなものも考えられる。   In the third embodiment, it is assumed that code modulation is used as a pulse modulation process. However, the pulse compression method is not limited to code modulation. For example, a frequency modulation method is used as a modulation method. In the case of use, it is conceivable that the observation with the time rate of change of the modulation frequency is repeated alternately. Or the thing which repeats code modulation and frequency modulation alternately is also considered.
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4によるレーダ装置の信号処理部を示す構成図であり、図において、図4と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
信号処理部13の受信振幅比算出部71は切替スイッチ21から出力された短パルスAに係るビデオ信号とパルス圧縮部51により2次エコーを想定して圧縮処理されたビデオ信号の振幅比を算出する。
信号処理部13の2次エコー検出部72は受信振幅比算出部71により算出された振幅比と所定の閾値を比較し、その振幅比が所定の閾値より大きい場合、そのパルス信号に孤立波形が含まれていると判定して孤立波形を検出する。
Embodiment 4 FIG.
7 is a block diagram showing a signal processing unit of a radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The reception amplitude ratio calculation unit 71 of the signal processing unit 13 calculates the amplitude ratio between the video signal related to the short pulse A output from the changeover switch 21 and the video signal compressed by the pulse compression unit 51 assuming a secondary echo. To do.
The secondary echo detector 72 of the signal processor 13 compares the amplitude ratio calculated by the reception amplitude ratio calculator 71 with a predetermined threshold, and if the amplitude ratio is larger than the predetermined threshold, an isolated waveform is present in the pulse signal. An isolated waveform is detected by determining that it is included.
上記実施の形態1〜3では、孤立波形検出部52が一定誤警報確率回路を用いて、孤立波形を検出するものについて示したが、切替スイッチ21から出力された短パルスAに係るビデオ信号に2次エコーが混入している場合、パルス圧縮部51の2次エコーに対する圧縮処理によって2次エコーが積算されるため、圧縮処理前後の振幅比が大きくなることを利用して、孤立波形を検出するようにしてもよい。   In the first to third embodiments, the isolated waveform detection unit 52 uses the constant false alarm probability circuit to detect an isolated waveform, but the video signal related to the short pulse A output from the changeover switch 21 is described. When secondary echo is mixed, the secondary echo is integrated by the compression process on the secondary echo of the pulse compression unit 51, so that the isolated waveform is detected by utilizing the fact that the amplitude ratio before and after the compression process becomes large. You may make it do.
即ち、信号処理部13の受信振幅比算出部71は、切替スイッチ21から出力された短パルスAに係るビデオ信号とパルス圧縮部51により圧縮処理されたビデオ信号の振幅比を算出する。
信号処理部13の2次エコー検出部72は、受信振幅比算出部71により算出された振幅比と所定の閾値を比較し、その振幅比が所定の閾値より大きい場合、そのパルス信号に孤立波形が含まれていると判定する。
一方、1次エコー成分のみが含まれている場合は、パルス圧縮部51の圧縮処理によって2次エコー成分が積算されないため、その振幅比が所定の閾値より小さい場合、そのパルス信号に孤立波形が含まれていないと判定する。
That is, the reception amplitude ratio calculation unit 71 of the signal processing unit 13 calculates the amplitude ratio between the video signal related to the short pulse A output from the changeover switch 21 and the video signal compressed by the pulse compression unit 51.
The secondary echo detection unit 72 of the signal processing unit 13 compares the amplitude ratio calculated by the reception amplitude ratio calculation unit 71 with a predetermined threshold, and if the amplitude ratio is larger than the predetermined threshold, an isolated waveform is included in the pulse signal. Is determined to be included.
On the other hand, when only the primary echo component is included, the secondary echo component is not integrated by the compression processing of the pulse compression unit 51. Therefore, if the amplitude ratio is smaller than a predetermined threshold, an isolated waveform is included in the pulse signal. It is determined that it is not included.
上記実施の形態1〜3では、孤立波形を2次エコーとして検出することから、航空機などの孤立反射源による2次エコーを除去することができるが、気象エコーや空間的に広がった領域に存在する山地などの2次エコーは除去できない。
しかし、この実施の形態4によれば、圧縮処理前後の振幅比から2次エコーの有無を判定するので、2次エコー源が気象エコーや空間的に広がった領域に存在する山地などの2次エコーを検出することができる効果を奏する。
In Embodiments 1 to 3 above, since the isolated waveform is detected as a secondary echo, the secondary echo from an isolated reflection source such as an aircraft can be removed, but it exists in a weather echo or a spatially spread area. Secondary echoes such as mountainous areas cannot be removed.
However, according to the fourth embodiment, since the presence / absence of the secondary echo is determined from the amplitude ratio before and after the compression process, the secondary echo source is a secondary echo such as a meteorological echo or a mountainous area existing in a spatially widened area. There is an effect that an echo can be detected.
この発明の実施の形態1によるレーダ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the radar apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるレーダ装置の信号処理部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the signal processing part of the radar apparatus by Embodiment 1 of this invention. 短パルスAと長パルスBの送受信と信号処理部13の処理内容を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows transmission / reception of the short pulse A and the long pulse B, and the processing content of the signal processing part 13. FIG. この発明の実施の形態2によるレーダ装置の信号処理部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the signal processing part of the radar apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3によるレーダ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the radar apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3によるレーダ装置の信号処理部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the signal processing part of the radar apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4によるレーダ装置の信号処理部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the signal processing part of the radar apparatus by Embodiment 4 of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
1 制御部(パルス送信手段、第1のパルス受信手段、第2のパルス受信手段)、2 送信信号発生部(パルス送信手段)、3 切替スイッチ(パルス送信手段)、4 パルス変調部(パルス送信手段)、5 パルス圧縮用変調部(パルス送信手段)、6 切替スイッチ(パルス送信手段)、7 送信信号増幅部(パルス送信手段)、8 送受切替部(パルス送信手段、第1のパルス受信手段、第2のパルス受信手段)、9 空中線部(パルス送信手段、第1のパルス受信手段、第2のパルス受信手段)、10 受信信号増幅部(第1のパルス受信手段、第2のパルス受信手段)、11 周波数変換部(第1のパルス受信手段、第2のパルス受信手段)、12 位相検波部(第1のパルス受信手段、第2のパルス受信手段)、13 信号処理部(信号処理手段)、14 パルス圧縮用変調部(パルス送信手段)、15 パルス圧縮用変調部(パルス送信手段)、21 切替スイッチ、22 孤立波形検出部、23 2次エコー除去部、24 パルス圧縮部、25 切替スイッチ、26 気象エコー信号処理部、31 タイミング、32 タイミング、33 経路、34 経路、41 信号波形、42 信号波形、51 パルス圧縮部、52 孤立波形検出部、53 2次エコー拡散部、54 2次エコー減算部、61 パルス圧縮部、62 2次エコー拡散部、63 パルス圧縮部、64 パルス圧縮部、65 2次エコー拡散部、66 2次エコー減算部、67 パルス圧縮部、71 受信振幅比算出部、72 2次エコー検出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part (pulse transmission means, 1st pulse reception means, 2nd pulse reception means) 2 Transmission signal generation part (pulse transmission means) 3 Change switch (pulse transmission means) 4 Pulse modulation part (pulse transmission) Means), 5 pulse compression modulation section (pulse transmission means), 6 changeover switch (pulse transmission means), 7 transmission signal amplification section (pulse transmission means), 8 transmission / reception switching section (pulse transmission means, first pulse reception means) , Second pulse receiving means), 9 antenna part (pulse transmitting means, first pulse receiving means, second pulse receiving means), 10 received signal amplifying part (first pulse receiving means, second pulse receiving means) Means), 11 frequency converter (first pulse receiving means, second pulse receiving means), 12 phase detector (first pulse receiving means, second pulse receiving means), 13 signal processor (signal) 14) pulse modulation unit (pulse transmission unit), 15 pulse compression modulation unit (pulse transmission unit), 21 changeover switch, 22 isolated waveform detection unit, 23 secondary echo removal unit, 24 pulse compression unit, 25 selector switch, 26 weather echo signal processing unit, 31 timing, 32 timing, 33 path, 34 path, 41 signal waveform, 42 signal waveform, 51 pulse compression unit, 52 isolated waveform detection unit, 53 secondary echo diffusion unit, 54 Secondary echo subtraction unit, 61 pulse compression unit, 62 secondary echo diffusion unit, 63 pulse compression unit, 64 pulse compression unit, 65 secondary echo diffusion unit, 66 secondary echo subtraction unit, 67 pulse compression unit, 71 received amplitude A ratio calculation unit, 72 a secondary echo detection unit.

Claims (10)

  1. 送信信号をパルス変調して、第1のパルス幅を有するパルス信号を観測領域に向けて発信する第1のパルス発信処理と、その送信信号をパルス変調して、第1のパルス幅より広い第2のパルス幅を有するパルス信号を観測領域に向けて発信する第2のパルス発信処理とを交互に繰り返し実施するパルス送信手段と、上記パルス送信手段が第1のパルス発信処理を実施すると、所定の期間中、観測領域内に存在する物体に反射されたパルス信号の受信処理を実施する第1のパルス受信手段と、上記パルス送信手段が第2のパルス発信処理を実施すると、所定の期間中、観測領域内に存在する物体に反射されたパルス信号の受信処理を実施する第2のパルス受信手段と、上記第2のパルス受信手段により受信されたパルス信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていなければ、そのパルス信号のパルス幅を圧縮し、孤立波形が含まれていれば、そのパルス信号から孤立波形を除去して、除去後のパルス信号のパルス幅を圧縮する信号処理手段とを備えたレーダ装置。   A first pulse transmission process for pulse-modulating a transmission signal and transmitting a pulse signal having a first pulse width toward an observation region; and a pulse modulation of the transmission signal to generate a first pulse signal wider than the first pulse width. A pulse transmission unit that alternately and repeatedly performs a second pulse transmission process of transmitting a pulse signal having a pulse width of 2 toward the observation region; and when the pulse transmission unit performs the first pulse transmission process, During the period, the first pulse receiving means for performing the reception processing of the pulse signal reflected by the object existing in the observation region, and the pulse transmission means performing the second pulse transmission processing during the predetermined period A second pulse receiving means for performing reception processing of a pulse signal reflected by an object existing in the observation region, and the pulse signal received by the second pulse receiving means includes an isolated waveform. If the isolated waveform is not included, the pulse width of the pulse signal is compressed. If the isolated waveform is included, the isolated waveform is removed from the pulse signal, and the pulse after the removal is removed. A radar apparatus comprising signal processing means for compressing a pulse width of a signal.
  2. 信号処理手段は、第1のパルス受信手段により受信されたパルス信号のパルス幅を圧縮して、圧縮後のパルス信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていれば、そのパルス信号を拡散して、圧縮前のパルス信号から拡散後のパルス信号を減算することを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。   The signal processing means compresses the pulse width of the pulse signal received by the first pulse receiving means, determines whether or not an isolated waveform is included in the compressed pulse signal, and the isolated waveform is included. The radar apparatus according to claim 1, wherein the pulse signal is diffused and the pulse signal after diffusion is subtracted from the pulse signal before compression.
  3. 送信信号をパルス変調して、第1のパルス幅を有するパルス信号を観測領域に向けて発信する第1のパルス発信処理と、その送信信号をパルス変調して、第1のパルス幅より広い第2のパルス幅を有するパルス信号を観測領域に向けて発信する第2のパルス発信処理とを交互に繰り返し実施するパルス送信手段と、上記パルス送信手段が第1のパルス発信処理を実施すると、所定の期間中、観測領域内に存在する物体に反射されたパルス信号の受信処理を実施する第1のパルス受信手段と、上記パルス送信手段が第2のパルス発信処理を実施すると、所定の期間中、観測領域内に存在する物体に反射されたパルス信号の受信処理を実施する第2のパルス受信手段と、上記第2のパルス受信手段により受信されたパルス信号のパルス幅を圧縮する一方、上記第1のパルス受信手段により受信されたパルス信号のパルス幅を圧縮して、圧縮後のパルス信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていれば、そのパルス信号を拡散して、圧縮前のパルス信号から拡散後のパルス信号を減算する信号処理手段とを備えたレーダ装置。   A first pulse transmission process for pulse-modulating a transmission signal and transmitting a pulse signal having a first pulse width toward an observation region; and a pulse modulation of the transmission signal to generate a first pulse signal wider than the first pulse width. A pulse transmission unit that alternately and repeatedly performs a second pulse transmission process of transmitting a pulse signal having a pulse width of 2 toward the observation region; and when the pulse transmission unit performs the first pulse transmission process, During the period, the first pulse receiving means for performing the reception processing of the pulse signal reflected by the object existing in the observation region, and the pulse transmission means performing the second pulse transmission processing during the predetermined period A second pulse receiving means for receiving a pulse signal reflected by an object existing in the observation region; and a pulse width of the pulse signal received by the second pulse receiving means is compressed. On the other hand, by compressing the pulse width of the pulse signal received by the first pulse receiving means, it is determined whether or not an isolated waveform is included in the compressed pulse signal. A radar apparatus comprising: signal processing means for spreading the pulse signal and subtracting the pulse signal after diffusion from the pulse signal before compression;
  4. 送信信号をパルス変調して第1のパルス幅を有するパルス信号を生成するとともに、そのパルス信号にパルス圧縮処理用の変調処理を実施し、変調処理後のパルス信号を観測領域に向けて発信する第1のパルス発信処理と、その送信信号をパルス変調して第2のパルス幅を有するパルス信号を生成するとともに、そのパルス信号にパルス圧縮処理用の変調処理を実施し、変調処理後のパルス信号を観測領域に向けて発信する第2のパルス発信処理とを交互に繰り返し実施するパルス送信手段と、上記パルス送信手段が第1のパルス発信処理を実施すると、所定の期間中、観測領域内に存在する物体に反射されたパルス信号の受信処理を実施する第1のパルス受信手段と、上記パルス送信手段が第2のパルス発信処理を実施すると、所定の期間中、観測領域内に存在する物体に反射されたパルス信号の受信処理を実施する第2のパルス受信手段と、上記第2のパルス受信手段により受信されたパルス信号のパルス幅を圧縮して、圧縮後のパルス信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていなければ、そのパルス信号に対して第1のパルス発信処理に対応する圧縮処理を施し、孤立波形が含まれていれば、そのパルス信号を拡散して、圧縮前のパルス信号から拡散後のパルス信号を減算し、減算後のパルス信号に対して第2のパルス発信処理に対応する圧縮処理を施す信号処理手段とを備えたレーダ装置。   The transmission signal is pulse-modulated to generate a pulse signal having the first pulse width, and the pulse signal is subjected to modulation processing for pulse compression processing, and the modulated pulse signal is transmitted to the observation region. The first pulse transmission process and the transmission signal are pulse-modulated to generate a pulse signal having a second pulse width, and the pulse signal is subjected to a modulation process for pulse compression, and the pulse after the modulation process A pulse transmission means for alternately and repeatedly performing a second pulse transmission process for transmitting a signal toward the observation area; and when the pulse transmission means implements the first pulse transmission process, within the observation area during a predetermined period A first pulse receiving means for performing a receiving process of a pulse signal reflected by an object existing in the object, and when the pulse transmitting means performs a second pulse transmitting process, a predetermined period of time A second pulse receiving means for receiving a pulse signal reflected by an object existing in the observation region, and compressing the pulse width of the pulse signal received by the second pulse receiving means, It is determined whether or not an isolated waveform is included in the subsequent pulse signal. If the isolated waveform is not included, compression processing corresponding to the first pulse transmission process is performed on the pulse signal, and the isolated waveform is If it is included, the pulse signal is diffused, the pulse signal after diffusion is subtracted from the pulse signal before compression, and the compression process corresponding to the second pulse transmission process is performed on the pulse signal after subtraction. A radar apparatus comprising signal processing means;
  5. 送信信号をパルス変調して第1のパルス幅を有するパルス信号を生成するとともに、そのパルス信号にパルス圧縮処理用の変調処理を実施し、変調処理後のパルス信号を観測領域に向けて発信する第1のパルス発信処理と、その送信信号をパルス変調して第2のパルス幅を有するパルス信号を生成するとともに、そのパルス信号にパルス圧縮処理用の変調処理を実施し、変調処理後のパルス信号を観測領域に向けて発信する第2のパルス発信処理とを交互に繰り返し実施するパルス送信手段と、上記パルス送信手段が第1のパルス発信処理を実施すると、所定の期間中、観測領域内に存在する物体に反射されたパルス信号の受信処理を実施する第1のパルス受信手段と、上記パルス送信手段が第2のパルス発信処理を実施すると、所定の期間中、観測領域内に存在する物体に反射されたパルス信号の受信処理を実施する第2のパルス受信手段と、上記第1のパルス受信手段により受信されたパルス信号のパルス幅を圧縮して、圧縮後のパルス信号に孤立波形が含まれているか否かを判定し、孤立波形が含まれていなければ、そのパルス信号に対して第2のパルス発信処理に対応する圧縮処理を施し、孤立波形が含まれていれば、そのパルス信号を拡散して、圧縮前のパルス信号から拡散後のパルス信号を減算し、減算後のパルス信号に対して第1のパルス発信処理に対応する圧縮処理を施す信号処理手段とを備えたレーダ装置。   The transmission signal is pulse-modulated to generate a pulse signal having the first pulse width, and the pulse signal is subjected to modulation processing for pulse compression processing, and the modulated pulse signal is transmitted to the observation region. The first pulse transmission process and the transmission signal are pulse-modulated to generate a pulse signal having a second pulse width, and the pulse signal is subjected to a modulation process for pulse compression, and the pulse after the modulation process A pulse transmission means for alternately and repeatedly performing a second pulse transmission process for transmitting a signal toward the observation area; and when the pulse transmission means implements the first pulse transmission process, within the observation area during a predetermined period A first pulse receiving means for performing a receiving process of a pulse signal reflected by an object existing in the object, and when the pulse transmitting means performs a second pulse transmitting process, a predetermined period of time A second pulse receiving means for performing reception processing of a pulse signal reflected by an object existing in the observation region, and compressing a pulse width of the pulse signal received by the first pulse receiving means It is determined whether or not an isolated waveform is included in the subsequent pulse signal. If the isolated waveform is not included, compression processing corresponding to the second pulse transmission processing is performed on the pulse signal, and the isolated waveform is If included, the pulse signal is diffused, the pulse signal after diffusion is subtracted from the pulse signal before compression, and the compression process corresponding to the first pulse transmission process is performed on the pulse signal after subtraction. A radar apparatus comprising signal processing means;
  6. 信号処理手段は、一定誤警報確率回路を用いて、パルス信号に孤立波形が含まれているか否かを判定することを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   6. The signal processing unit according to claim 1, wherein the signal processing means determines whether or not an isolated waveform is included in the pulse signal using a constant false alarm probability circuit. Radar device.
  7. 信号処理手段は、第1のパルス受信手段により受信されたパルス信号のパルス幅を圧縮して、圧縮前後のパルス信号の振幅比を求め、その振幅比が所定の閾値より大きい場合、そのパルス信号に孤立波形が含まれていると判定することを特徴とする請求項2または請求項3記載のレーダ装置。   The signal processing means compresses the pulse width of the pulse signal received by the first pulse receiving means to obtain the amplitude ratio of the pulse signal before and after compression, and when the amplitude ratio is larger than a predetermined threshold, the pulse signal 4. The radar apparatus according to claim 2, wherein it is determined that an isolated waveform is included in the radar apparatus.
  8. 信号処理手段は、パルス信号に孤立波形が含まれている場合、孤立波形の振幅値を零に置換して、その孤立波形を除去することを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   8. The signal processing unit according to claim 1, wherein when the pulse signal includes an isolated waveform, the amplitude value of the isolated waveform is replaced with zero and the isolated waveform is removed. The radar device according to any one of the above.
  9. 信号処理手段は、パルス信号に孤立波形が含まれている場合、孤立波形の振幅値を受信機雑音レベルに置換して、その孤立波形を除去することを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   The signal processing means, when an isolated waveform is included in a pulse signal, replaces the amplitude value of the isolated waveform with a receiver noise level and removes the isolated waveform. The radar device according to any one of the above.
  10. 信号処理手段は、パルス信号に孤立波形が含まれている場合、孤立波形の振幅値を当該孤立波形の前後の振幅値で補間して、その孤立波形を除去することを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。   The signal processing means, when an isolated waveform is included in a pulse signal, interpolates the amplitude value of the isolated waveform with amplitude values before and after the isolated waveform, and removes the isolated waveform. The radar device according to claim 7.
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