JP2007078462A - 監視レーダ装置のレーダモニタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】DPSK変調信号に関する動作確認が可能となり、しかもテスト信号発生回路の簡略化も実現し得る監視レーダ装置のレーダモニタ装置を提供する。
【解決手段】DPSK復調器184による質問信号とテスト信号とのDPSK復調処理に先立ち、質問信号及びテスト信号をA/D変換器181にてアナログ信号からデジタル信号に変換し、I/Q検波器182にてデジタル信号を直交変換し、DPSK復調器184にて複素形式でDPSK復調処理し、このDPSK復調後のテスト信号に基づいて質問信号が正しくDPSK変調されているか否かを判定するようにしている。
【選択図】 図1
【解決手段】DPSK復調器184による質問信号とテスト信号とのDPSK復調処理に先立ち、質問信号及びテスト信号をA/D変換器181にてアナログ信号からデジタル信号に変換し、I/Q検波器182にてデジタル信号を直交変換し、DPSK復調器184にて複素形式でDPSK復調処理し、このDPSK復調後のテスト信号に基づいて質問信号が正しくDPSK変調されているか否かを判定するようにしている。
【選択図】 図1
Description
この発明は、例えば航空管制用の二次監視レーダ装置のレーダモニタ装置に係り、特に二次監視レーダ装置の動作監視機能を改善する技術に関する。
航空管制用の二次監視レーダ装置は、例えば特許文献1に示されているように、質問信号(1030MHz)を航空機上のトランスポンダ(応答装置)に送信し、このトランスポンダにより解読された質問信号に対応する応答信号(1090MHz)を受信することによって航空機の識別を行なうものである。
一方、上記二次監視レーダ装置を運用するためには、安定動作が要求される。そこで従来では、二次監視レーダ装置からの質問信号を受信し、この質問信号に対応する応答信号を二次監視レーダ装置へ送出するRPM(Radar Performance Monitor)装置を用いて、二次監視レーダ装置の動作確認を行なうようにしている。この動作確認方法は、質問信号と同一の変調テスト信号を用いて行なうようにしている。
特開昭61−11683号公報。
ところで、上記RPM装置では、局部発振器の出力にパルス変調を行うため、DPSK(Differential Phase Shift Keying)変調による質問信号を受信する場合に、このDPSK変調に関する動作確認を行なえない。また、変調テスト信号を発生するために、専用の局部発振器が必要となり、ハードの構成が複雑で高価となる。
この発明の目的は、DPSK変調信号に関する動作確認が可能となり、しかもテスト信号発生回路の簡略化も実現し得る監視レーダ装置のレーダモニタ装置を提供することにある。
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
(1)監視レーダ装置から位相変調された質問信号を受信し、受信周波数変換部にてIF周波数に変換した後、位相復調部にて位相復調して得られるビデオ信号から監視レーダ装置からの質問の内容の確認を行ない、当該質問の内容に対する応答信号を発生し、送信周波数変調部にてパルス変調した後、応答信号として監視レーダ装置に向けて送信するレーダモニタ装置において、受信周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換手段と、このアナログ/デジタル変換手段により得られるデジタル信号を直交変換して前記位相復調部に出力する直交変換手段と、質問信号と同じく位相変調して生成されるアナログの試験信号を発生する試験信号発生手段と、質問信号と試験信号とを受信系統に送出する信号注入手段と、位相復調部から出力される試験信号に基づいて質問信号が正しく位相復調されているか否かを確認する確認手段とを備えるようにしたものである。
(1)監視レーダ装置から位相変調された質問信号を受信し、受信周波数変換部にてIF周波数に変換した後、位相復調部にて位相復調して得られるビデオ信号から監視レーダ装置からの質問の内容の確認を行ない、当該質問の内容に対する応答信号を発生し、送信周波数変調部にてパルス変調した後、応答信号として監視レーダ装置に向けて送信するレーダモニタ装置において、受信周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換手段と、このアナログ/デジタル変換手段により得られるデジタル信号を直交変換して前記位相復調部に出力する直交変換手段と、質問信号と同じく位相変調して生成されるアナログの試験信号を発生する試験信号発生手段と、質問信号と試験信号とを受信系統に送出する信号注入手段と、位相復調部から出力される試験信号に基づいて質問信号が正しく位相復調されているか否かを確認する確認手段とを備えるようにしたものである。
(1)の構成によれば、位相復調部による質問信号と試験信号との位相復調処理に先立ち、質問信号及び試験信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、このデジタル信号を直交変換して複素形式で位相復調処理し、この位相復調後の試験信号に基づいて質問信号が正しく位相復調されているか否かを判定するようにしている。従って、質問信号に関する正確な位相情報を得ることができ、レーダモニタ装置の位相復調に関する動作確認が可能となる。
(2)試験信号発生手段は、IF周波数と同一の周波数となる第1の試験信号を生成して応答信号と共用の送信線路に送出する信号生成手段と、送信周波数変調部で用いられる局部発振器により、第1の試験信号を質問信号と同一の周波数となる第2の試験信号に変換する変換手段と、応答信号送出時に、送信線路からの出力を送信周波数変調部に供給し、試験信号送出時に、送信線路からの出力を変換手段に供給する信号供給切替手段とを有し、信号注入手段は、第2の試験信号とIF周波数変換前の質問信号とを受信系統に送出することを特徴とする。
(2)の構成によれば、質問信号と同一の周波数となる第2の試験信号を、応答信号発生用の局部発振器を利用して第1の試験信号から生成するようにしているので、試験信号発生用の局部発振器を応答信号発生用の局部発振器と共用することができ、これにより簡単な回路構成でかつ安価な装置を提供できる。また、第1の試験信号用の送信線路を応答信号用の送信線路と共用されるので、その分装置の配線構造を簡素化することができる。
(3)試験信号発生手段は、IF周波数と同一の周波数となる第1の試験信号を生成し、応答信号とは別の送信線路に送出する信号生成手段と、送信周波数変調部で用いられる局部発振器により、送信線路から出力される第1の試験信号を質問信号と同一の周波数となる第2の試験信号に変換する変換手段とを有し、信号注入手段は、第2の試験信号とIF周波数変換前の質問信号とを受信系統に送出することを特徴とする。
(3)の構成によれば、(2)と同様の作用効果が得られるとともに、応答信号と第1の試験信号とを切り替えて送出するための切替スイッチが不要となり、その分回路構成を簡略化でき、また切替スイッチの切替制御が不要となる分処理負担も軽減できる。
(4)試験信号発生手段は、IF周波数と同一の周波数となる試験信号を生成し、送信周波数変調前の応答信号と共用の送信線路に送出する信号生成手段と、応答信号送出時に、送信線路からの出力を送信周波数変調部に供給し、試験信号送出時に、送信線路からの出力を信号注入手段に供給する信号供給切替手段とを有し、信号注入手段は、試験信号と受信周波数変換部の出力信号とをアナログ/デジタル変換手段に送出することを特徴とする。
(4)の構成によれば、IF周波数帯の試験信号とに基づいて、質問信号の位相復調が正しく行なわれているか否かの確認を行なうようにしているので、上記(2)に比して、回路構成の簡略化を図ることができる。
(5)試験信号発生手段は、IF周波数と同一の周波数となる試験信号を生成して、応答信号とは別の送信線路に送出し、信号注入手段は、送信線路から出力される試験信号と受信周波数変換部の出力信号とをアナログ/デジタル変換手段に送出することを特徴とする。
(5)の構成によれば、上記(4)と同様の作用効果が得られるとともに、上記(4)に比して、回路構成を簡略化でき、また切替スイッチの切替制御が不要となる分処理負担も軽減できる。
以上詳述したようにこの発明によれば、DPSK変調信号に関する動作確認が可能となり、しかもテスト信号発生回路の簡略化も実現し得る監視レーダ装置のレーダモニタ装置を提供することができる。
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、この発明の第1の実施形態に係わるRPM装置の構成を示すブロック図である。
(第1の実施形態)
図1は、この発明の第1の実施形態に係わるRPM装置の構成を示すブロック図である。
図1において、空中線11にて受信された二次監視レーダ装置(図示せず)からの質問信号(1030MHz)は、受信系統を構成するサーキュレータ12及び方向性結合器13を介して高周波増幅器14にて増幅され、バンドパスフィルタ15にて所望の受信周波数を選択し、ミキサ16によりIF信号に変換され、受信機帯域を決定するバンドパスフィルタ17を通った後、信号処理部18に入力される。
信号処理部18において、IF信号は、A/D(アナログ/デジタル)変換器181にてデジタル信号に変換された後、I/Q検波器182によりI/Q信号を得た後、ビデオ検波器183にてビデオ信号を、DPSK復調器184によりDPSKビデオ信号を得る。各ビデオ信号は、応答信号処理器185にて応答信号の判定に使用される。この判定結果は、応答信号発生器186に供給される。
応答信号発生器186は、応答信号処理器185からの判定結果に基づいて応答信号のパターンを作成する。この応答信号発生器186の出力信号は、D/A(デジタル/アナログ)変換器187にデジタル信号からアナログ信号に変換されて変調ビデオ信号となり、切替スイッチ19を介してパルス変調器20に供給され、局部発振器21の出力信号によりパルス変調がなされ、高周波増幅器22にて増幅された後、空中線11から送信される。
また、RPM装置の動作確認を行うことを目的とし、信号処理部18のテスト信号発生器188にてテスト信号が作成される。このテスト信号は、D/A変換器187によりデジタル信号からアナログ信号に変換されてIFテスト信号となり、切替スイッチ19を介してミキサ23に供給される。
IFテスト信号は、ミキサ23にて局部発振器21の出力信号を用いて周波数変換が行われ、バンドパスフィルタ24により所望の周波数信号が選択されることにより、RFテスト信号(1030MHz)が得られる。RFテスト信号は方向性結合器13を通して受信系統に入力される。
上記切替スイッチ19は、タイミング発生器189からの試験ON/OFFを示す切替信号に応じて出力系統を切り替えるもので、試験ON時には信号処理部18から出力されるIFテスト信号をミキサ23に導出し、試験OFF時には信号処理部18から出力される変調ビデオ信号をパルス変調器20に導出する。
そして、応答信号処理器185は、ビデオ検波器183及びDPSK復調器184から出力される試験用のビデオ信号に基づいて、質問信号が正しくDPSK復調されているか否かの判定を行なう。なお、この判定結果は、図示しない表示器等に表示される。
次に、上記構成における動作について説明する。
以前は、RPM装置として、図2に示すような構成の装置が考えられていた。なお、図2において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
以前は、RPM装置として、図2に示すような構成の装置が考えられていた。なお、図2において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図2のRPM装置では、信号処理部31から出力される変調テスト信号を、局部発振器21とは別に、専用の局部発振器32を用いてパルス変調器33によりパルス変調を施していた。この場合、パルス変調器33にて変調テスト信号をパルス変調しているので、DPSK変調に関する動作確認は行なえない。また、専用の局部発振器32を用いているために、回路構成が複雑化してしまうことになる。
そこで、本第1の実施形態では、DPSK復調器184による質問信号とテスト信号との位相復調処理に先立ち、A/D変換器181にて質問信号及びテスト信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、I/Q検波器182にてデジタル信号をI/Q信号に直交変換し、その後でDPSK復調器184により複素形式で位相復調処理するようにしている。また、専用の局部発振器を削除して、応答信号用の局部発振器21により共用するようにしている。
まず、通常の運用時においては、試験OFFを示す切替信号により切替スイッチ19をパルス変調器20側に設定し、応答信号の送出を行なう。このとき、タイミング発生器189により応答信号発生器186を駆動させている。
次に、質問信号の休止時に、試験ONを示す切替信号により切替スイッチ19をミキサ23側に設定し、IFテスト信号をミキサ23に送出させ、受信系統に入力させる。そして、IFテスト信号は、信号処理部18に供給され、A/D変換器181でデジタル信号に変換され、I/Q検波器182で直交変換された後、DPSK復調器184でDPSK復調される。これにより、応答信号処理器185にてテスト信号に基づいて、DPSK復調に関する動作確認を行なうことができる。
以上のように上記第1の実施形態では、DPSK復調器184による質問信号とテスト信号とのDPSK復調処理に先立ち、質問信号及びテスト信号をA/D変換器181にてアナログ信号からデジタル信号に変換し、I/Q検波器182にてデジタル信号を直交変換し、DPSK復調器184にて複素形式でDPSK復調処理し、このDPSK復調後のテスト信号に基づいて質問信号が正しくDPSK復調されているか否かを判定するようにしている。従って、質問信号に関する正確な位相情報を得ることができ、これによりRPM装置のDPSK復調に関する動作確認が可能となる。
また、上記第1の実施形態では、ミキサ23により応答信号発生用の局部発振器21を利用してIFテスト信号からRFテスト信号を生成するようにしているので、テスト信号専用の局部発振器を応答信号発生用の局部発振器21と共用することができ、これにより簡単な回路構成でかつ安価なRPM装置を提供できる。また、切替スイッチ19を用いてテスト信号用の送信線路を応答信号用の送信線路と共用するようにしているので、その分RPM装置の配線構造を簡素化することができる。
(第2の実施形態)
図3は、この発明の第2の実施形態に係わるRPM装置の構成を示すブロック図である。なお、図3において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図3は、この発明の第2の実施形態に係わるRPM装置の構成を示すブロック図である。なお、図3において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
この第2の実施形態では、切替スイッチ19を削除して、応答信号用の送信線路とは別に専用の送信線路によりIFテスト信号をミキサ23に供給するようにしている。
このような第2の実施形態であれば、上記第1の実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、変調ビデオ信号とIFテスト信号とを切り替えて送出するための切替スイッチ19が不要となり、その分回路構成を簡略化でき、また切替スイッチ19の切替制御が不要となる分処理負担も軽減できる。
(第3の実施形態)
図4は、この発明の第3の実施形態に係わるRPM装置の構成を示すブロック図である。なお、図4において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図4は、この発明の第3の実施形態に係わるRPM装置の構成を示すブロック図である。なお、図4において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
この第3の実施形態では、バンドパスフィルタ17と信号処理部18との間に、方向性結合器13を介挿接続している。また、信号処理部18とパルス変調器20との間に、切替スイッチ41を介挿接続している。
切替スイッチ41は、タイミング発生器189からの試験ON/OFFを示す切替信号に応じて出力系統を切り替えるもので、試験ON時には信号処理部18から出力されるIFテスト信号を方向性結合器13に導出し、試験OFF時には信号処理部18から出力される変調ビデオ信号をパルス変調器20に導出する。
このように上記第3の実施形態であれば、IF帯のテスト信号に基づいて、質問信号のDPSK復調が正しく行なわれているか否かの確認を行なうようにしているので、上記第1の実施形態に比して、回路構成の簡略化を図ることができる。
(第4の実施形態)
図5は、この発明の第3の実施形態に係わるRPM装置の構成を示すブロック図である。なお、図5において、上記図4と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図5は、この発明の第3の実施形態に係わるRPM装置の構成を示すブロック図である。なお、図5において、上記図4と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
この第4の実施形態では、切替スイッチ41を削除して、応答信号用の送信線路とは別に専用の送信線路によりIFテスト信号を方向性結合器13に供給するようにしている。
このような第4の実施形態であれば、上記第3の実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、上記第3の実施形態に比して、回路構成を簡略化でき、また切替スイッチ41の切替制御が不要となる分処理負担も軽減できる。
(その他の実施形態)
なお、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
なお、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
また、本発明は一般的な監視レーダでも適用可能である。
11…空中線、12…サーキュレータ、13…方向性結合器、14,22…高周波増幅器、15,17,24…バンドパスフィルタ、16、23…ミキサ、18…信号処理部、181…A/D(アナログ/デジタル)変換器、182…I/Q検波器、183…ビデオ検波器、184…DPSK復調器、185…応答信号処理器、186…応答信号発生器、187…D/A(デジタル/アナログ)変換器、188…テスト信号発生器、189…タイミング発生器、19…切替スイッチ、20…パルス変調器、21…局部発振器。
Claims (5)
- 監視レーダ装置から位相変調された質問信号を受信し、受信周波数変換部にてIF周波数に変換した後、位相復調部にて位相復調して得られるビデオ信号から前記監視レーダ装置からの質問の内容の確認を行ない、当該質問の内容に対する応答信号を発生し、送信周波数変調部にてパルス変調した後、応答信号として前記監視レーダ装置に向けて送信するレーダモニタ装置において、
前記受信周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換手段と、
このアナログ/デジタル変換手段により得られるデジタル信号を直交変換して前記位相復調部に出力する直交変換手段と、
前記質問信号と同じく位相変調して生成されるアナログの試験信号を発生する試験信号発生手段と、
前記質問信号と前記試験信号とを受信系統に送出する信号注入手段と、
前記位相復調部から出力される前記試験信号に基づいて前記質問信号が正しく位相復調されているか否かを確認する確認手段とを具備したことを特徴とするレーダモニタ装置。 - 前記試験信号発生手段は、
前記IF周波数と同一の周波数となる第1の試験信号を生成して前記応答信号と共用の送信線路に送出する信号生成手段と、
前記送信周波数変調部で用いられる局部発振器により、前記第1の試験信号を前記質問信号と同一の周波数となる第2の試験信号に変換する変換手段と、
応答信号送出時に、前記送信線路からの出力を前記送信周波数変調部に供給し、試験信号送出時に、前記送信線路からの出力を前記変換手段に供給する信号供給切替手段とを有し、
前記信号注入手段は、前記第2の試験信号とIF周波数変換前の質問信号とを受信系統に送出することを特徴とする請求項1記載のレーダモニタ装置。 - 前記試験信号発生手段は、
前記IF周波数と同一の周波数となる第1の試験信号を生成し、前記応答信号とは別の送信線路に送出する信号生成手段と、
前記送信周波数変調部で用いられる局部発振器により、前記送信線路から出力される第1の試験信号を前記質問信号と同一の周波数となる第2の試験信号に変換する変換手段とを有し、
前記信号注入手段は、前記第2の試験信号とIF周波数変換前の質問信号とを受信系統に送出することを特徴とする請求項1記載のレーダモニタ装置。 - 前記試験信号発生手段は、
前記IF周波数と同一の周波数となる試験信号を生成し、前記送信周波数変調前の応答信号と共用の送信線路に送出する信号生成手段と、
応答信号送出時に、前記送信線路からの出力を前記送信周波数変調部に供給し、試験信号送出時に、前記送信線路からの出力を前記信号注入手段に供給する信号供給切替手段とを有し、
前記信号注入手段は、前記試験信号と前記受信周波数変換部の出力信号とを前記アナログ/デジタル変換手段に送出することを特徴とする請求項1記載のレーダモニタ装置。 - 前記試験信号発生手段は、前記IF周波数と同一の周波数となる試験信号を生成して、前記応答信号とは別の送信線路に送出し、
前記信号注入手段は、前記送信線路から出力される試験信号と前記受信周波数変換部の出力信号とを前記アナログ/デジタル変換手段に送出することを特徴とする請求項1記載のレーダモニタ装置。
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009085656A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Toshiba Corp | 解読装置 |
JP2009281820A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Toshiba Corp | モードsシミュレータ |
JP2011130174A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Fujitsu Ltd | 通信装置 |
CN110554267A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-10 | 贵州航天电子科技有限公司 | 一种应答信号测试系统 |
CN112444806A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-05 | 安徽四创电子股份有限公司 | 一种s模式一体化询问机 |
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