JP2007078463A - Monitoring radar system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば航空管制用の二次監視レーダ装置に係り、特に応答信号に対する受信感度の向上を目的とした技術に関する。 The present invention relates to a secondary monitoring radar apparatus for air traffic control, for example, and more particularly to a technique for improving reception sensitivity with respect to a response signal.
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。
ところで、二次監視レーダ装置では、トランスポンダからの微弱な応答信号をできる限り受信し、応答信号を忠実に再生することを目的として、受信フィルタの使用が求められる。この受信フィルタのフィルタ特性としては、減衰特性が大きく(減衰特性の傾斜が大きい)、群遅延特性のばらつきが小さい特性が要求されることになる。しかし、この要求を満たした受信フィルタについては、アナログ回路にて実現されており、理想の特性を得ることが難しい。 By the way, the secondary monitoring radar apparatus is required to use a reception filter for the purpose of receiving as weak a response signal as possible from the transponder and reproducing the response signal faithfully. As a filter characteristic of the reception filter, a characteristic having a large attenuation characteristic (a large inclination of the attenuation characteristic) and a small variation in the group delay characteristic is required. However, a reception filter that satisfies this requirement is realized by an analog circuit, and it is difficult to obtain ideal characteristics.
また、上記二次監視レーダ装置では、モノパルス測角方式で使用するマルチ受信機を備える場合に、測角精度を向上させるために、各系統間(和パターン、差パターン)の振幅/位相特性を同一にする必要がある。この場合、各系統間の振幅/位相特性を測定し、この測定結果に基づいて、空中線・受信機間の各フィーダ長の調整、受信機内の減衰器による振幅レベルの調整及び位相器による位相特性の調整を人為的作業によって行なっている。このため、調整が完了するまでに多くの手間と時間がかかり、また調整精度の確保が難しく、運用における長期間の安定度の確保が難しい。 Further, when the secondary monitoring radar apparatus includes a multi-receiver used in the monopulse angle measurement method, the amplitude / phase characteristics between the systems (sum pattern, difference pattern) are improved in order to improve angle measurement accuracy. Must be the same. In this case, the amplitude / phase characteristics between each system are measured, and based on the measurement results, the feeder length between the antenna and the receiver is adjusted, the amplitude level is adjusted by the attenuator in the receiver, and the phase characteristics by the phaser. Is adjusted by human work. For this reason, it takes a lot of labor and time to complete the adjustment, it is difficult to ensure the adjustment accuracy, and it is difficult to ensure the long-term stability in operation.
そこで、この発明の第1の目的は、応答信号に対する受信感度を向上させるために、簡易な構成により、減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現し得る監視レーダ装置を提供することにある。 Accordingly, a first object of the present invention is to provide a monitoring radar device capable of realizing a reception filter characteristic having a large attenuation characteristic and a small variation in group delay characteristic with a simple configuration in order to improve reception sensitivity with respect to a response signal. It is to provide.
また、この発明の第2の目的は、応答信号に対する受信感度を向上させるために、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようにし、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能な監視レーダ装置を提供することにある。 The second object of the present invention is to make it possible to adjust the amplitude and phase characteristics of the received signal quickly and appropriately without requiring manual operation in order to improve the reception sensitivity with respect to the response signal. An object of the present invention is to provide a surveillance radar device capable of ensuring long-term stability.
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。
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてIF周波数に変換し帯域フィルタに通してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、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/デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換して帯域フィルタに出力する直交変換手段とを備えるようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
In a surveillance radar device that sends an interrogation signal toward an object, receives a response signal from the object to the interrogation signal at a receiving unit, converts the IF signal to an IF frequency at a frequency conversion unit, and passes a bandpass filter to obtain a video signal An analog / digital conversion means for converting the output signal of the frequency conversion section from an analog signal to a digital signal, and an orthogonal conversion means for orthogonally converting the digital signal obtained by the analog / digital conversion means and outputting the result to a bandpass filter. It is what I did.
この構成によれば、IF周波数に変換された応答信号を帯域フィルタに通す前に、IF周波数帯の応答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のデジタル信号(I信号、Q信号)を帯域フィルタに通すようにしている。従って、帯域フィルタをデジタルFIR(Finit Impulse Response)フィルタで作成することができ、これにより減衰特性が大きく、しかも群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。 According to this configuration, before the response signal converted to the IF frequency is passed through the bandpass filter, the response signal in the IF frequency band is converted from an analog signal to a digital signal, and the digital signal is orthogonally converted to obtain a complex digital The signal (I signal, Q signal) is passed through a bandpass filter. Therefore, the bandpass filter can be created by a digital FIR (Finit Impulse Response) filter, thereby realizing a reception filter characteristic having a large attenuation characteristic and a small variation in the group delay characteristic.
周波数変換部とアナログ/デジタル変換手段との間に、周波数変換部の出力信号から不要波成分を除去する除去手段をさらに備えたことを特徴とする。 It is characterized by further comprising a removing means for removing unwanted wave components from the output signal of the frequency converting section between the frequency converting section and the analog / digital converting means.
この構成によれば、デジタル信号への変換に先立ち、IF周波数に変換された応答信号から不要波成分を除去するようにしているので、さらに良好な受信フィルタ特性を実現できる。 According to this configuration, unnecessary wave components are removed from the response signal converted to the IF frequency prior to the conversion to the digital signal, so that even better reception filter characteristics can be realized.
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてIF周波数に変換してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、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/デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、応答信号の振幅特性及び位相特性が最良となるように求められた基準振幅情報及び基準位相情報を記憶するメモリと、このメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報に従って、アナログ/デジタル手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを備えるようにしたものである。 In a monitoring radar device that sends an interrogation signal toward an object, receives a response signal from the object to the interrogation signal at the receiving unit, converts the IF signal to an IF frequency at the frequency converting unit, and obtains a video signal. The analog / digital conversion means for converting the output signal from the analog signal to the digital signal, the orthogonal conversion means for orthogonally converting the digital signal obtained by the analog / digital conversion means, and the amplitude characteristic and phase characteristic of the response signal are the best A memory for storing the reference amplitude information and the reference phase information obtained so that the amplitude and phase of the digital signal converted by the analog / digital means are corrected according to the reference amplitude information and the reference phase information stored in the memory. And a correction means for performing the correction.
この構成によれば、ビデオ信号の生成処理に先立ち、IF周波数帯の応答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のデジタル信号(I信号、Q信号)からビデオ信号を生成するようにし、しかもメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報を利用してデジタル信号の振幅及び位相を補正するようにしている。従って、基準振幅情報及び基準位相情報をメモリを記憶しておくだけで、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようになり、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能となる。 According to this configuration, before the video signal generation processing, the response signal in the IF frequency band is converted from an analog signal to a digital signal, and the digital signal is orthogonally converted to form a complex format digital signal (I signal, Q signal). A video signal is generated from the digital signal, and the amplitude and phase of the digital signal are corrected using reference amplitude information and reference phase information stored in the memory. Therefore, by simply storing the reference amplitude information and reference phase information in the memory, the amplitude and phase characteristics of the received signal can be adjusted quickly and appropriately without human intervention. It is possible to ensure the stability of
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、この受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を第1系統へ、各受信信号の差信号を第2系統へ分岐し、系統ごとに周波数変換部にてIF周波数に変換してビデオ信号を得る二次監視レーダ装置において、第1系統の和信号及び第2系統の差信号に対しそれぞれ既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段と、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/デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、第1及び第2系統のビデオ信号それぞれからパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により第1及び第2系統間の振幅・位相特性の差分を検出する検出手段と、この検出手段により得られる差分に基づいて、アナログ/デジタル変換手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを備えるようにしたものである。
The interrogation signal is sent to the object, the response signal to the interrogation signal is received from the object at the receiving unit, and the sum signal of the received signals obtained at a plurality of locations of the receiving unit is received by the first system. In a secondary monitoring radar apparatus that branches a signal difference signal to a second system and converts each system into an IF frequency by a frequency conversion unit to obtain a video signal, the sum signal of the first system and the difference signal of the second system Pilot signal superimposing means for superimposing pilot signals each having known amplitude and phase characteristics, analog / digital conversion means for converting the output signal of the frequency converter from an analog signal to a digital signal, and the analog / digital conversion means A pilot signal is extracted from the orthogonal transformation means for orthogonally transforming the digital signal obtained in
この構成によれば、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を受信信号の和信号及び差信号それぞれに重畳しておくようにし、これら和信号及び差信号に重畳されているパイロット信号を利用して、各系統間の振幅・位相特性の差分を検出して系統間のデジタル信号の振幅及び位相合わせを行なうようにしている。従って、特別な測定器等を用いることなく、容易に受信信号の振幅・位相特性の調整を行なうことができる。 According to this configuration, a pilot signal having a known amplitude / phase characteristic is superimposed on the sum signal and the difference signal of the received signal, and the pilot signal superimposed on the sum signal and the difference signal is used. Thus, the difference between the amplitude and phase characteristics between the systems is detected, and the amplitude and phase of the digital signal between the systems are adjusted. Therefore, it is possible to easily adjust the amplitude / phase characteristics of the received signal without using a special measuring instrument or the like.
以上詳述したようにこの発明によれば、応答信号に対する受信感度を向上させるために、簡易な構成により、減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現し得る監視レーダ装置を提供することができる。 As described above in detail, according to the present invention, in order to improve the reception sensitivity with respect to the response signal, a monitoring radar apparatus capable of realizing a reception filter characteristic having a large attenuation characteristic and a small variation in group delay characteristic with a simple configuration. Can be provided.
また、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようにし、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能な監視レーダ装置を提供することができる。 In addition, it is possible to provide a monitoring radar apparatus that can adjust the amplitude and phase characteristics of the received signal quickly and appropriately without requiring manpower, thereby ensuring long-term stability in operation.
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二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the secondary monitoring radar apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1において、送信機1から例えば航空機(図示せず)の識別を行なうために必要な質問信号が発生される。この質問信号は、サーキュレータ2を介して空中線装置3により航空機に向けて送出される。
In FIG. 1, an interrogation signal necessary for identifying an aircraft (not shown), for example, is generated from the
そして、航空機のトランスポンダから上記質問信号に対する応答信号が空中線装置3で受信される。空中線装置3は、複数個所における各受信信号を加算して和パターンのRF(無線周波数)信号を生成し、各受信信号を減算して差パターンのRF信号を生成する。
Then, a response signal to the interrogation signal is received by the
上記空中線装置3で得られた和パターンのRF信号はサーキュレータ2を介して受信機4に供給され、差パターンのRF信号は直接受信機4に供給される。
The sum pattern RF signal obtained by the
一方、送信機1から発生されるオムニパターンの送信信号は、サーキュレータ6を介して空中線装置3にて航空機に向けて送出され、空中線装置3にて得られたオムニパターンのRF信号は、サーキュレータ6を介して受信機4に供給される。
On the other hand, the omni-pattern transmission signal generated from the
図2は、上記受信機4と信号処理部5との接続構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a connection configuration between the
すなわち、空中線装置3にて受信された各RF信号(和パターン、差パターン、オムニパターン)は、各系統に設けられるバンドパスフィルタ41−1〜41−3にて所望の受信周波数が選択され、高周波増幅器42−1〜42−3にて増幅され、ミキサ43−1〜43−3及び局部発振器44によりIF(中間周波数)信号に変換された後、IF段での不要な信号をバンドパスフィルタ45−1〜45−3にて除去し各IF信号(和パターン、差パターン、オムニパターン)を得る。
That is, for each RF signal (sum pattern, difference pattern, omni pattern) received by the
得られた各IF信号(和パターン、差パターン、オムニパターン)は、信号処理装置5に入力され、A/D(アナログ/デジタル)変換器51−1〜51−3にてアナログ信号からデジタル信号に変換された後、I/Q検波器52−1〜52−3によりI/Qビデオ信号を得る。各I/Qビデオ信号(和パターン、差パターン、オムニパターン)は最小受信感度の確保および受信信号の忠実な再生を目的としたバンドパスフィルタ53−1〜53−3を通り、ビデオ作成回路54−1〜54−3により各ビデオ信号(和パターン、差パターン、オムニパターン)に生成される。
The obtained IF signals (sum pattern, difference pattern, omni pattern) are input to the
また、I/Qビデオ信号(和)とI/Qビデオ信号(差)はモノパルスビデオ作成回路55によりビデオ信号(モノパルス)に生成される。
Further, the I / Q video signal (sum) and the I / Q video signal (difference) are generated into a video signal (monopulse) by the monopulse
次に、上記構成における動作について説明する。
以前は、二次監視レーダ装置の受信機として、図3に示すような構成が考えられていた。なお、図3において、上記図2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。
Next, the operation in the above configuration will be described.
Previously, a configuration as shown in FIG. 3 was considered as a receiver of the secondary monitoring radar apparatus. In FIG. 3, the same parts as those in FIG.
バンドパスフィルタ45−1〜45−3を通過した各IF信号(和パターン、差パターン、オムニパターン)は、おのおのビデオ検波回路71−1〜71−3にてビデオ検波されビデオ信号(和パターン、差パターン、オムニパターン)として、さらにIF信号(和)とIF信号(差)はπ/2ハイブリット回路72、ビデオ検波回路73、モノパルスビデオ作成回路74によりビデオ信号(モノパルス)が作成され、信号処理装置へ出力されていた。
Each IF signal (sum pattern, difference pattern, omni pattern) that has passed through the band-pass filters 45-1 to 45-3 is video-detected by the respective video detection circuits 71-1 to 71-3, and a video signal (sum pattern, As a difference pattern and an omni pattern, the IF signal (sum) and the IF signal (difference) are further processed by a π / 2
この二次監視レーダ装置の受信フィルタ特性は、IF信号段におけるバンドパスフィルタ45−1〜45−3により実現されていた。しかし、これらバンドパスフィルタ45−1〜45−3に減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を持たせることは非常に困難であり、また回路構成の複雑化も招いてしまうことになる。 The reception filter characteristics of the secondary monitoring radar device are realized by band-pass filters 45-1 to 45-3 in the IF signal stage. However, it is very difficult to provide these bandpass filters 45-1 to 45-3 with reception filter characteristics having large attenuation characteristics and small variations in group delay characteristics, and the circuit configuration becomes complicated. It will be.
そこで、本第1の実施形態では、受信フィルタ特性がRF段のバンドパスフィルタ41−1〜41−3、IF段のバンドパスフィルタ45−1〜45−3、デジタル段のバンドパスフィルタ53−1〜53−3の各減衰特性の合成で実現されることに着目し、各フィルタ41−1〜41−3,45−1〜45−3,53−1〜53−3の帯域幅について、RF段バンドパスフィルタ41−1〜41−3>IF段バンドパスフィルタ45−1〜45−3>ディジタル段バンドパスフィルタ53−1〜53−3の関係とするようにした。
Therefore, in the first embodiment, the reception filter characteristics are RF-stage bandpass filters 41-1 to 41-3, IF-stage bandpass filters 45-1 to 45-3, and digital-stage bandpass filters 53-. Paying attention to the fact that it is realized by combining the
これにより、最小受信感度の確保および受信信号の忠実な再生を得るための受信フィルタ特性の実現は、デジタル段のバンドパスフィルタ53−1〜53−3の特性で決まることになる。 As a result, the reception filter characteristics for ensuring the minimum reception sensitivity and obtaining the faithful reproduction of the received signal are determined by the characteristics of the digital stage band-pass filters 53-1 to 53-3.
そこで、デジタル段のバンドパスフィルタ53−1〜53−3をデジタルFIR(Finit Impulse Response)フィルタで作成することにより、減衰特性が大きく(減衰特性の傾きが大きい)、なおかつ群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。 Therefore, by creating digital stage band-pass filters 53-1 to 53-3 with digital FIR (Finit Impulse Response) filters, the attenuation characteristics are large (the inclination of the attenuation characteristics is large), and the group delay characteristics vary. A small reception filter characteristic can be realized.
また、バンドパスフィルタ53−1〜53−3をデジタルFIRフィルタで構成することにより各系統間(和パターン、差パターン、オムニパターン)のフィルタ特性を同一にすることが可能となり、各系統間の特性のばらつきをなくすことができる。 Further, by configuring the band pass filters 53-1 to 53-3 with digital FIR filters, it becomes possible to make the filter characteristics between the systems (sum pattern, difference pattern, omni pattern) the same, and between the systems. Variations in characteristics can be eliminated.
以上のように上記第1の実施形態では、各IF信号をバンドパスフィルタ53−1〜53−3に通す前に、各IF信号をA/D変換器51−1〜51−3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52−1〜52−3にて複素形式のデジタル信号(I信号、Q信号)に変換してバンドパスフィルタ53−1〜53−3に通すように構成している。 As described above, in the first embodiment, each IF signal is analogized by the A / D converters 51-1 to 51-3 before each IF signal is passed through the bandpass filters 53-1 to 53-3. The signal is converted to a digital signal, converted into a complex digital signal (I signal, Q signal) by I / Q detectors 52-1 to 52-3, and passed through bandpass filters 53-1 to 53-3. It is configured as follows.
従って、バンドパスフィルタ53−1〜53−3をデジタルFIRフィルタで作成することができ、これにより減衰特性が大きく、しかも群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。 Accordingly, the bandpass filters 53-1 to 53-3 can be created by digital FIR filters, thereby realizing a reception filter characteristic having a large attenuation characteristic and a small variation in the group delay characteristic.
(第2の実施形態)
図4は、この発明の第2の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図4において、上記図2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。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing a connection configuration between the receiver and the signal processing device of the secondary monitoring radar device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same parts as those in FIG.
この第2の実施形態では、上記バンドパスフィルタ45−1〜45−3を削除するようにしている。従って、このような第2の実施形態であれば、バンドパスフィルタ53−1〜53−3のみで受信フィルタ特性を実現しているので、精度面では上記第1の実施形態より劣るが、回路構成を簡単化できる。 In the second embodiment, the bandpass filters 45-1 to 45-3 are deleted. Therefore, in such a second embodiment, since the reception filter characteristics are realized only by the bandpass filters 53-1 to 53-3, the circuit is inferior to the first embodiment in terms of accuracy, but the circuit The configuration can be simplified.
(第3の実施形態)
図5は、この発明の第3の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図5において、上記図2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。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing a connection configuration between a receiver and a signal processing device of a secondary monitoring radar device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same parts as those in FIG.
この第3の実施形態では、差パターンの系統のI/Q検波器52−2とバンドパスフィルタ53−2との間に振幅/位相補正回路81を介挿接続している。この振幅/位相補正回路81には、メモリ82が接続されている。
In the third embodiment, an amplitude /
メモリ82には、各系統間(和パターン、差パターン)の振幅/位相特性を同一にするべく、和パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
The
振幅/位相補正回路81は、I/Q検波器52−2から出力されるI/Qビデオ信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてI/Q信号の振幅及び位相を補正する。
The amplitude /
以上のように上記第3の実施形態では、ビデオ作成回路54−1によるビデオ信号の生成処理に先立ち、メモリ81に記憶された基準振幅データ及び基準位相データを利用してI/Q検波器52−2から出力されるI/Q信号の振幅及び位相を補正するようにしている。
As described above, in the third embodiment, the I / Q detector 52 uses the reference amplitude data and the reference phase data stored in the
従って、和パターンの基準振幅データ及び基準位相データをメモリ82に記憶しておくだけで、系統間の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようになり、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能となる。
Therefore, only by storing the reference pattern amplitude data and the reference phase data of the sum pattern in the
なお、この第3の実施形態では、メモリ82に和パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておく例について説明したが、差パターンの信号の振幅・位相特性が最良となる基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしてもよい。
In the third embodiment, the example in which the reference amplitude data and the reference phase data of the sum pattern are stored in the
(第4の実施形態)
図6は、この発明の第4の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図6において、上記図5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。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a connection configuration between a receiver and a signal processing apparatus of a secondary monitoring radar apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same parts as those in FIG.
この第4の実施形態では、A/D変換器51−2とI/Q検波器52−2との間に振幅補正回路83を介挿接続し、I/Q検波器52−2とバンドパスフィルタ53−2との間に位相補正回路84を介挿接続するようにしている。このとき、振幅補正回路83及び位相補正回路84にメモリ82を接続し、このメモリ82に和パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしている。
In the fourth embodiment, an
振幅補正回路83は、A/D変換器51−2から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路84は、I/Q検波器52−2から出力されるI/Qビデオ信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準位相データに基づいてI/Q信号の位相を補正する。
The
このように第4の実施形態であれば、上記第3の実施形態と同様な作用効果が得られるとともに、振幅補正回路83と位相補正回路84とを別々に分けているので、1回路当たりの処理負担は上記第3の実施形態に比して軽減される。
As described above, in the fourth embodiment, the same effects as those of the third embodiment can be obtained, and the
(第5の実施形態)
図7は、この発明の第5の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図7において、上記図5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。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing a connection configuration between the receiver and the signal processing device of the secondary monitoring radar device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same parts as those in FIG.
この第5の実施形態では、和パターンの系統のI/Q検波器52−1とバンドパスフィルタ53−1との間に振幅/位相補正回路81を介挿接続している。この振幅/位相補正回路81には、メモリ82が接続されている。
In the fifth embodiment, an amplitude /
メモリ82には、各系統間(和パターン、差パターン)の振幅/位相特性を同一にするべく、差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
The
振幅/位相補正回路81は、I/Q検波器52−1から出力されるI/Qビデオ信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてI/Q信号の振幅及び位相を補正する。
The amplitude /
このように第5の実施形態であっても、上記第3の実施形態と同様な作用効果が得られる。 Thus, even in the fifth embodiment, the same operational effects as those in the third embodiment can be obtained.
(第6の実施形態)
図8は、この発明の第6の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図8において、上記図6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。
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a block diagram showing a connection configuration between the receiver and the signal processing device of the secondary monitoring radar device according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same parts as those in FIG.
この第6の実施形態では、A/D変換器51−1とI/Q検波器52−1との間に振幅補正回路83を介挿接続し、I/Q検波器52−1とバンドパスフィルタ53−1との間に位相補正回路84を介挿接続するようにしている。このとき、振幅補正回路83及び位相補正回路84にメモリ82を接続し、このメモリ82に差パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしている。
In the sixth embodiment, an
振幅補正回路83は、A/D変換器51−1から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路84は、I/Q検波器52−1から出力されるI/Qビデオ信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準位相データに基づいてI/Q信号の位相を補正する。
The
このように第6の実施形態であっても、上記第4の実施形態と同様の作用効果が得られる。 Thus, even in the sixth embodiment, the same operational effects as in the fourth embodiment can be obtained.
(第7の実施形態)
図9は、この発明の第7の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図9において、上記図5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。
(Seventh embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing a connection configuration between a receiver and a signal processing device of the secondary monitoring radar device according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same parts as those in FIG.
この第7の実施形態では、和パターン及び差パターンの系統のI/Q検波器52−1,52−2とバンドパスフィルタ53−1,53−2との間に振幅/位相補正回路85を介挿接続している。この振幅/位相補正回路85には、メモリ82が接続されている。
In the seventh embodiment, an amplitude /
メモリ82には、各系統間(和パターン、差パターン)の振幅/位相特性を同一にするべく、和パターン及び差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
The
振幅/位相補正回路85は、I/Q検波器52−1,52−2から出力されるI/Qビデオ信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてI/Q信号の振幅及び位相を補正する。
The amplitude /
このように第7の実施形態であっても、上記第3の実施形態と同様の作用効果が得られる。 As described above, even in the seventh embodiment, the same effects as those of the third embodiment can be obtained.
(第8の実施形態)
図10は、この発明の第8の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図10において、上記図5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。
(Eighth embodiment)
FIG. 10 is a block diagram showing a connection configuration between the receiver and the signal processing device of the secondary monitoring radar device according to the eighth embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same parts as those in FIG.
この第8の実施形態では、和パターン及び差パターンの系統のA/D変換器51−1,51−2とI/Q検波器52−1,52−2との間に振幅補正回路86を介挿接続し、I/Q検波器52−1,52−2とバンドパスフィルタ53−1,53−2との間に位相補正回路87を介挿接続している。この振幅補正回路86及び位相補正回路87には、メモリ82が接続されている。
In the eighth embodiment, an
メモリ82には、各系統間(和パターン、差パターン)の振幅/位相特性を同一にするべく、和パターン及び差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
The
振幅補正回路86は、A/D変換器51−1,51−2から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路87は、I/Q検波器52−1,52−2から出力されるI/Qビデオ信号を入力し、メモリ82に記憶されている基準位相データに基づいてI/Q信号の位相を補正する。
The
このように第8の実施形態であっても、上記第3の実施形態と同様の作用効果が得られる。 As described above, even in the eighth embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained.
(第9の実施形態)
図11は、この発明の第9の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。図11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。
(Ninth embodiment)
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the secondary monitoring radar apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. In FIG. 11, the same parts as those in FIG.
この第9の実施形態では、空中線装置3にパイロット信号発生器100を接続している。パイロット信号発生器100は、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を発生する。このパイロット信号は、空中線装置3により和パターン及び差パターンのRF信号に重畳される。
In the ninth embodiment, the
図12は、上記受信機4と信号処理部5との接続構成を示すブロック図である。図12において、上記図2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。
FIG. 12 is a block diagram showing a connection configuration between the
この第9の実施形態では、差パターンの系統におけるI/Q検波器52−2とバンドパスフィルタ53−2との間に振幅/位相補正回路91を介挿接続している。この振幅/位相補正回路91は、パイロット信号検出回路92により制御されるものである。
In the ninth embodiment, an amplitude /
パイロット信号検出回路92は、ビデオ作成回路54−1,54−2から出力される各ビデオ信号に重畳されるパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により和パターン及び差パターンの系統間の振幅・位相特性の差分を検出し、この検出結果を振幅/位相補正情報として振幅/位相補正回路91に出力する。
The pilot
そして、振幅/位相補正回路91は、上記振幅/位相補正情報に基づいてI/Q検波器52−2から出力されるI/Qビデオ信号の振幅及び位相を補正する。
Then, the amplitude /
以上のように第9の実施形態では、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を和パターン及び差パターンのRF信号にそれぞれに重畳しておくようにし、これら和パターン及び差パターンのビデオ信号に重畳されているパイロット信号を利用して、パイロット信号検出回路92にて各系統間の振幅/位相特性の差分を検出し、振幅/位相補正回路91にてI/Q検波器52−2から出力されるI/Qビデオ信号の振幅及び位相を補正して系統間のビデオ信号の振幅及び位相合わせを行なうようにしている。
As described above, in the ninth embodiment, pilot signals having known amplitude / phase characteristics are superimposed on the sum pattern and difference pattern RF signals, respectively, and are added to the sum pattern and difference pattern video signals. Using the superimposed pilot signal, the pilot
従って、特別な測定器等を用いることなく、容易に和パターン及び差パターンの系統間の振幅・位相特性の調整を行なうことができる。 Therefore, it is possible to easily adjust the amplitude / phase characteristics between the sum pattern and difference pattern systems without using a special measuring instrument or the like.
(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。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
また、本発明は一般的な監視レーダでも適用可能である。 The present invention can also be applied to a general surveillance radar.
1…送信機、2…サーキュレータ、3…空中線装置、4…受信機、5…信号処理装置、41−1〜41−3,45−1〜45−3,53−1〜53−3…バンドパスフィルタ、42−1〜42−3…高周波増幅器、43−1〜43−3…ミキサ、44…局部発振器、51−1〜51−3…A/D(アナログ/デジタル)変換器、52−1〜52−3…I/Q検波器、54−1〜54−3…ビデオ作成回路、55…モノパルスビデオ作成回路、81,85,91…振幅/位相補正回路、82…メモリ、83,86…振幅補正回路、84,87…位相補正回路、92…パイロット信号検出回路、100…パイロット信号発生器。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記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/デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換して前記帯域フィルタに出力する直交変換手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。 Surveillance radar that sends an interrogation signal toward an object, receives a response signal from the object to the interrogation signal at a reception unit, converts the IF signal to an IF frequency at a frequency conversion unit, and passes a band filter to obtain a video signal In the device
Analog / digital conversion means for converting the output signal of the frequency converter from an analog signal to a digital signal;
A surveillance radar apparatus comprising orthogonal conversion means for orthogonally converting a digital signal obtained by the analog / digital conversion means and outputting it to the bandpass filter.
前記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/デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、
前記応答信号の振幅特性及び位相特性が最良となるように求められた基準振幅情報及び基準位相情報を記憶するメモリと、
このメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報に従って、前記アナログ/デジタル手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。 In a monitoring radar device that sends an interrogation signal toward an object, receives a response signal to the interrogation signal from the object at a receiving unit, converts it to an IF frequency at a frequency conversion unit, and obtains a video signal.
Analog / digital conversion means for converting the output signal of the frequency converter from an analog signal to a digital signal;
Orthogonal conversion means for orthogonally converting a digital signal obtained by the analog / digital conversion means;
A memory for storing reference amplitude information and reference phase information obtained so that the amplitude characteristic and phase characteristic of the response signal are best;
A monitoring radar apparatus comprising correction means for correcting the amplitude and phase of a digital signal converted by the analog / digital means in accordance with reference amplitude information and reference phase information stored in the memory.
前記補正手段は、前記第1及び第2の受信系統のいずれか一方に設けられることを特徴とする請求項3記載の監視レーダ装置。 A plurality of reception systems are provided, and the first reception system of the plurality of reception systems processes the sum signal of each reception signal obtained at a plurality of locations of the reception unit, and is different from the first reception system. When processing the difference signal of each of the height and azimuth of the receiving unit in the two receiving systems,
4. The surveillance radar device according to claim 3, wherein the correction means is provided in one of the first and second reception systems.
前記補正手段は、前記第1及び第2の受信系統にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項3記載の監視レーダ装置。 A plurality of reception systems are provided, and the first reception system of the plurality of reception systems processes the sum signal of each reception signal obtained at a plurality of locations of the reception unit, and is different from the first reception system. When processing the difference signal of the plurality of received signals in the two receiving systems,
4. The surveillance radar device according to claim 3, wherein the correction unit is provided in each of the first and second reception systems.
前記第1系統の和信号及び第2系統の差信号に対しそれぞれ既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段と、
前記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/デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、
前記第1及び第2系統のビデオ信号それぞれからパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により第1及び第2系統間の振幅・位相特性の差分を検出する検出手段と、
この検出手段により得られる差分に基づいて、前記アナログ/デジタル変換手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。 Sending an interrogation signal toward the object, receiving a response signal to the interrogation signal from the object at the receiving unit, and summing the received signals obtained at a plurality of locations of the receiving unit to the first system, In a monitoring radar device that branches a difference signal of each received signal to a second system and converts the received signal to an IF frequency by a frequency converter for each system to obtain a video signal
Pilot signal superimposing means for superimposing pilot signals having known amplitude / phase characteristics on the sum signal of the first system and the difference signal of the second system;
Analog / digital conversion means for converting the output signal of the frequency converter from an analog signal to a digital signal;
Orthogonal conversion means for orthogonally converting a digital signal obtained by the analog / digital conversion means;
Detecting means for extracting a pilot signal from each of the video signals of the first and second systems, and detecting a difference in amplitude / phase characteristics between the first and second systems based on the pilot signals;
A monitoring radar apparatus comprising: a correction unit that corrects the amplitude and phase of the digital signal converted by the analog / digital conversion unit based on a difference obtained by the detection unit.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005265383A JP2007078463A (en) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | Monitoring radar system |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010066069A (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Toshiba Corp | Secondary surveillance radar system |
JP2010159992A (en) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | Secondary surveillance radar system and monopulse angle-measuring method by the same |
JP2010281650A (en) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Nec Corp | Receiving device, method therefor, radar device, and reception method therefor |
-
2005
- 2005-09-13 JP JP2005265383A patent/JP2007078463A/en active Pending
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JP2010159992A (en) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | Secondary surveillance radar system and monopulse angle-measuring method by the same |
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