JP2010038833A - パルスレーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＰＲＩを用いて目標までの相対距離を求めるパルスレーダ装置において、測距不可能なレンジビンの存在を回避したパルスレーダ装置を得る。
【解決手段】複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器１と、複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に送信し、目標Ａからの反射信号Ｃを受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部１００と、複数のＰＲＩごとの複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器１８と、ＰＲＩごとに検出された個別の目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、目標Ａの相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器１９とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数のＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：パルス繰返周期）を用いて、目標までの相対距離を計測するパルスレーダ装置に関するものである。

従来から、複数のＰＲＩを用いて目標との相対距離を計測するパルスレーダ装置は、よく知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
図８は非特許文献１による測距例を示す説明図であり、２つのＰＲＩを用いて目標までの相対距離を計測する場合を示している。

図８においては、真の目標との相対距離を示すレンジビン（真のレンジビン）と、１番目のＰＲＩを送信パルス幅Ｔ_ｐの５倍のＴ_ｐｒｉ１とした場合のレンジビンと、２番目のＰＲＩを送信パルス幅Ｔ_ｐの４倍のＴ_ｐｒｉ２とした場合のレンジビンとの関係を示している。
図８から分かるように、従来のパルスレーダ装置においては、Ｔ_ｐｒｉ１を送信パルス幅Ｔ_ｐの５倍に設定し、Ｔ_ｐｒｉ２を送信パルス幅Ｔ_ｐの４倍に設定することにより、送信パルス幅Ｔ_ｐの２０倍の距離まで、曖昧さなく目標の相対距離の計測が可能となる。

しかしながら、各ＰＲＩにおけるパルスを送信する時間間隔の真のレンジビンに存在する目標は、送信ブラインドとなるので、そのＰＲＩでは検出することができず、測距が不可能になる。図８の例では、真のレンジビン番号「４」、「５」、「８」、「１０」、「１２」、「１５」、「１６」に存在する目標の測距が不可能になる。

Ｍ．Ｓｋｏｌｎｉｋ，"Ｒａｄａｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，"ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，１７．２０〜１７．２５

従来のパルスレーダ装置では、各ＰＲＩにおけるパルスを送信する時間間隔の真のレンジビンに存在する目標は、送信ブラインドとなって測距が不可能になるという課題があった。

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、複数のＰＲＩを用いて目標までの相対距離を求めるパルスレーダ装置において、測距不可能なレンジビンの存在を回避したパルスレーダ装置を得ることを目的とする。

この発明によるパルスレーダ装置は、複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器と、複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列を目標の方向に送信し、目標からの反射信号を受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部と、複数のＰＲＩごとの複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器と、ＰＲＩごとに検出された個別の目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、目標の相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器と、を備えたものである。

この発明によれば、複数のＰＲＩで時分割で電波を送信し、各ＰＲＩの送信信号に対する受信信号に対して目標の検出処理を行い、ＰＲＩごとに検出された目標のレンジビン番号と、目標が検出されないことの情報とを用いることにより、測距不可能なレンジビン（距離）の存在を回避して、目標の相対距離を求めることができる。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１は、この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
図１において、パルスレーダ装置は、目標Ａに対向する送受信部１００と、ビデオ信号保存用メモリ１６と、包絡線検波器１７と、目標検出器１８と、送信ブラインド考慮型測距器１９とを備えている。

送受信部１００は、ＰＲＩ設定器１と、タイミング発生器２と、局部発振器３と、基準中間周波数信号生成器４と、周波数変換器５、６と、パルス変調器７と、電力増幅器８と、送受切替器９と、送受信用のアンテナ１０と、中間周波数増幅器１１と、分配器１２と、９０度ハイブリッド器１３と、位相検波器１４ａ、１４ｂと、Ａ／Ｄ変換器１５ａ、１５ｂとを備えている。

ＰＲＩ設定器１、タイミング発生器２、局部発振器３、基準中間周波数信号生成器４、周波数変換器５、パルス変調器７、電力増幅器８、送受切替器９およびアンテナ１０は、送信部を構成している。
また、ＰＲＩ設定器１、タイミング発生器２、局部発振器３、基準中間周波数信号生成器４、周波数変換器６、送受切替器９、アンテナ１０、中間周波数増幅器１１、分配器１２、９０度ハイブリッド器１３、位相検波器１４ａ、１４ｂおよびＡ／Ｄ変換器１５ａ、１５ｂは、受信部を構成している。

ＰＲＩ設定器１は、あらかじめ定めた所定の時間間隔で、１つ以上の目標Ａの相対速度を計測するための複数のＰＲＩ（パルス繰返し周期）を設定する。
送受信部１００は、複数のＰＲＩごとに、所定の時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に送信し、目標Ａからの反射信号Ｃを受信してレンジビン（距離ゲート）ごとの複数の受信ビデオ信号（後述するディジタルビデオ信号Ｄｉ、Ｄｑ）を生成する。
ビデオ信号保存用メモリ１６は、送受信部１００からの受信ビデオ信号を保存する。

次に、前述の図８とともに、図２を参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１の各部の機能について、さらに詳細に説明する。
図２は目標検出時のレンジビン番号と真のレンジビンとの対応関係を示す説明図であり、Ｔ_ｐｒｉ１の送信時およびＴ_ｐｒｉ２の送信時での目標検出のレンジビン番号を示している。

ここでは、前述（図８）と同様に、ＰＲＩ設定器１で設定されるＰＲＩをＴ_ｐｒｉ１、Ｔ_ｐｒｉ２と表し、ＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ１）は、送信パルス幅Ｔ_ｐの５倍に設定され、ＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ２）は、送信パルス幅Ｔ_ｐの４倍に設定されているものとする。

タイミング発生器２は、ＰＲＩ設定器１からのＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ１）の間隔で、タイミング信号を発生する。このタイミング信号は、パルス変調器７ではパルス変調信号として使用され、送受切替器９では送受切替信号として使用される。

局部発振器３は、局部発振信号を生成して周波数変換器５、６に入力し、基準中間周波数信号生成器４は、基準中間周波数信号を生成して周波数変換器５および９０度ハイブリッド器１３に入力する。
周波数変換器５は、局部発振器３からの局部発振信号の周波数と、基準中間周波数信号生成器５からの基準中間周波数信号の周波数との和の周波数の送信キャリア信号を生成する。

パルス変調器７は、周波数変換器５からの送信キャリア信号に対して、タイミング発生器２からのタイミング信号（パルス変調信号に相当）を用いて、パルス繰返し周期ＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ１）ごとに、あらかじめ定めたパルス幅Ｔ_ｐのパルス変調を施す。
電力増幅器８は、パルス変調器７からの出力信号を取り込み、電力増幅して送受切替器９に入力する。

送受切替器９は、タイミング発生器２からのタイミング信号（送受切替信号に相当）に応答して、ＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ１）ごとに、所定の時間間隔で、電力増幅器８からの入力信号を送信用の信号としてアンテナ１０に入力する。
アンテナ１０は、送受切替器９からの入力信号を、パルス列Ｂ（送信信号）として空間に放射する。

送信されたパルス列Ｂは、目標Ａおよび背景に反射して、反射信号Ｃとなってアンテナ１０で受信され、アンテナ１０からの受信信号（反射信号Ｃ）は、送受切替器９に入力される。
受切替器９は、タイミング発生器２からのタイミング信号（送受切替信号に相当）に応答して、ＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ）ごとに、所定の時間間隔で、アンテナ１０から入力される受信信号を周波数変換器６に入力する。

周波数変換器６には、中間周波数信号の生成用として、局部発振器３からの局部発振信号も入力されており、周波数変換器６は、受信信号の周波数と局部発振信号の周波数との差の周波数からなる中間周波数信号を生成し、これを中間周波数増幅器１１に入力する。

中間周波数増幅器１１は、中間周波数信号を電力増幅して分配器１２に入力する。
分配器１２は、中間周波数増幅器１１で増幅された中間周波数信号を２分配して、それぞれを個別に位相検波器１４ａ、１４ｂに入力する。

一方、９０度ハイブリッド器１３は、基準中間周波数信号生成器５からの基準中間周波数信号を、互いに９０度の位相差を有する２つの信号に分離し、それぞれ個別に位相検波器１４ａ、１４ｂに入力する。

位相検波器１４ａ、１４ｂは、分配器４ｂからの入力信号と９０度ハイブリッド器１３からの入力信号とから、中間周波数信号の周波数と基準中間周波数信号の周波数との差の周波数を有し、互いに９０度の位相差を有するＩ成分およびＱ成分のビデオ信号Ｉ、Ｑを生成する。

位相検波器１４ａ、１４ｂで生成されたビデオ信号Ｉ、Ｑは、サンプリング周波数が１／Ｔ_ｐ（送信パルス幅Ｔ_ｐの逆数に相当）のＡ／Ｄ変換器１５ａ、１５ｂに入力される。
Ａ／Ｄ変換器１５ａ、１５ｂは、ビデオ信号Ｉ、Ｑを、送信パルス幅Ｔ_ｐと同じ間隔のレンジビンごとのディジタルビデオ信号Ｄｉ、Ｄｑに変換し、受信ビデオ信号としてビデオ信号保存用メモリ１６に記憶させる。

ビデオ信号保存用メモリ１６は、ＰＲＩ設定器１であらかじめ定めた所定の時間間隔のすべてのレンジビン番号のディジタルビデオ信号Ｄｉを実部とし、ディジタルビデオ信号Ｄｑを虚部とした複素ディジタルビデオ信号を保存する。

次に、ＰＲＩ設定器１は、所定の時間間隔において、ＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ１）に対して互いに素の関係となるＰＲＩを設定する。ここでは、新たなＰＲＩをＴ_ｐｒｉ２と表し、ＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ２）は、送信パルス幅Ｔ_ｐの４倍に設定されているものとする。
以下、ＰＲＩをＴ_ｐｒｉ２として、タイミング発生器２〜ビデオ信号保存用メモリ１６による上述の動作を繰返し実行する。

ここで、図８に示したように、Ｔ_ｐｒｉ１が送信パルス幅Ｔ_ｐの５倍に設定され、Ｔ_ｐｒｉ２が送信パルス幅Ｔ_ｐの４倍に設定されているので、送信パルス幅Ｔ_ｐの２０倍（真のレンジビンが「０、１、・・・、１９」）の距離まで、曖昧さなく目標Ａの相対距離の計測が可能となる。

続いて、包絡線検波器１７は、ビデオ信号保存用メモリ１６に保存された受信ビデオ信号Ｄｉ、Ｄｑの振幅値を求める。すなわち、Ｔ_ｐｒｉ１送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値と、Ｔ_ｐｒｉ２送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値とを求め、振幅値の検波結果を目標検出器１８に入力する。

目標検出器１８は、Ｔ_ｐｒｉ１送信時の複素ディジタルビデオ信号の振幅値と、Ｔ_ｐｒｉ２送信時の複素ディジタルビデオ信号の振幅値とのそれぞれに対し、ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）を用いることにより、目標Ａの検出を行う。

送信ブラインド考慮型測距器１９は、目標検出器１８で、Ｔ_ｐｒｉ１送信時に検出された目標のレンジビン番号と、Ｔ_ｐｒｉ２送信時に検出された目標のレンジビン番号とを用いて、目標が存在する真のレンジビン番号を求める。
この際、Ｔ_ｐｒｉ１、Ｔ_ｐｒｉ２のうちのいずれかの送信時に目標が検出されなかった場合には、送信ブラインド状態と見なし、送信ブラインド情報として、検出されなかったＰＲＩにおける目標の存在するレンジビン番号を「０」に設定する。

図２においては、Ｔ_ｐｒｉ１を送信パルス幅Ｔ_ｐの５倍に設定し、Ｔ_ｐｒｉ２を送信パルス幅Ｔ_ｐの４倍に設定した場合の真のレンジビン番号（目標相対距離情報）と、Ｔ_ｐｒｉ１に対するレンジビン番号と、Ｔ_ｐｒｉ２に対するレンジビン番号との関係を示している。

たとえば、目標Ａの数が「１」の場合に、Ｔ_ｐｒｉ１送信時にレンジビン番号「３」で検出され、Ｔ_ｐｒｉ２送信時に検出されなかった場合（レンジビン番号「０」）には、図２から、目標Ａの存在する真のレンジビン番号は「８」であると見なす。

図２から明らかなように、真のレンジビン番号（０、１、・・・、１９）に対し、Ｔ_ｐｒｉ１に対するレンジビン番号とＴ_ｐｒｉ２に対する距離レンジビン番号との組み合わせがすべて異なるので、測距不可能なレンジビンが存在しないことが分かる。

以上のように、この発明の実施の形態１（図１）によれば、複数のＰＲＩを用いて目標までの相対距離を求めるパルスレーダ装置において、複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器１と、複数のＰＲＩごとに、所定の時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に送信し、目標Ａからの反射信号Ｃを受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部１００と、複数のＰＲＩごとの複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器１８と、ＰＲＩごとに検出された個別の目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、目標Ａの相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器と、を備え、送信ブラインド情報を用いるようにしたので、測距不可能なレンジビンの存在を回避して目標Ａまでの相対距離を測距可能なパルスレーダ装置を得ることができる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Ａまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図１）では、送信ブラインド状態の発生に対して特に対処しなかったが、図３に示すように、目標検出器１８に関連したノンコヒーレント積分器２０および送信ブラインド判定器２１Ａを設け、目標検出器１８で目標が検出されない状態を判定して、目標が検出されなかったときの非検出ＰＲＩにより、所定の時間間隔でパルス列を目標の方向に再度送信させるように構成してもよい。

図３はこの発明の実施の形態２を示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
図３において、図１との相違点は、包絡線検波器１７の後段に、ノンコヒーレント積分器２０が付加され、目標検出器１８の後段に、送信ブラインド判定器２１Ａが付加されていることのみである。

通常は、ノンコヒーレント積分器２０および送信ブラインド判定器２１Ａは無効状態にあり、包絡線検波器１７の出力信号は目標検出器１８に入力され、目標検出器１８の出力信号は送信ブラインド考慮型測距器１９に入力される。
送信ブラインド判定器２１Ａは、目標検出器１８の検出結果が送信ブラインド状態を示す場合のみに動作し、送受信部１００に対して、非検出ＰＲＩおよび所定の時間間隔でパルス列Ｂを再度送信させる指令を与えるとともに、ノンコヒーレント積分器２０を有効化する。

すなわち、送信ブラインド判定器２１Ａは、目標検出器１８で、Ｔ_ｐｒｉ１、Ｔ_ｐｒｉ２のうちのいずれかの送信時に目標が検出されなかった場合に、目標が検出されなかった非検出ＰＲＩをＰＲＩ設定器１で再度設定させ、タイミング発生器２〜ビデオ信号保存用メモリ１６の動作を繰返し実行させる。

たとえば、Ｔ_ｐｒｉ１の送信時に目標検出器１８で目標が検出され、Ｔ_ｐｒｉ２の送信時に目標検出器１８で目標が検出されなかった場合には、ＰＲＩ設定器１は、ＰＲＩをＴ_ｐｒｉ２（非検出ＰＲＩ）に再度設定し、タイミング発生器２〜ビデオ信号保存用メモリ１６は、Ｔ_ｐｒｉ２に対して、前述の動作を繰返し実行する。

包絡線検波器１７は、ビデオ信号保存用メモリ１６に保存された最初のＴ_ｐｒｉ２送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値と、２回目のＴ_ｐｒｉ２送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値とを求め、振幅値の検波結果をノンコヒーレント積分器２０に入力する。

ノンコヒーレント積分器２０は、最初のＴ_ｐｒｉ２送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値と、２回目のＴ_ｐｒｉ２送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値とを、同じレンジビンごとに加算して、信号対雑音電力を等価的に改善し、その積分結果を目標検出器１８に入力する。

目標検出器１８は、Ｔ_ｐｒｉ２送信時のノンコヒーレント積分器２０からの出力信号に対し、ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）を用いて、目標の検出を行う。

送信ブラインド考慮型測距器１９は、目標検出器１８で、Ｔ_ｐｒｉ１送信時に検出された目標のレンジビン番号と、Ｔ_ｐｒｉ２送信時のノンコヒーレント積分器２０からの出力信号に対して検出された目標のレンジビン番号とを用いて、目標Ａの存在する真のレンジビン番号を求める。
この際、Ｔ_ｐｒｉ１、Ｔ_ｐｒｉ２のいずれかの送信時に目標が検出されなかった場合には、送信ブラインドと見なし、検出されなかったＰＲＩにおける目標の存在するレンジビン番号を「０」に設定する。

以上のように、この発明の実施の形態２（図３）によれば、複数のＰＲＩを用いて目標Ａまでの相対距離を求めるパルスレーダ装置において、複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器１と、複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に送信し、目標Ａからの反射信号Ｃを受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部１００と、複数のＰＲＩごとの複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器１８と、目標検出器１８で目標が検出されない状態を判定して、目標が検出されなかったときの非検出ＰＲＩにより、所定の時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に再度送信させるための送信ブラインド判定器２１Ａと、非検出ＰＲＩでパルス列Ｂを再度送信して得られた受信ビデオ信号と、非検出ＰＲＩで最初に得られた受信ビデオ信号との積分を行うノンコヒーレント積分器２０と、ＰＲＩごとに検出された個別の目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、目標Ａの相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器１９と、を備え、目標が検出されない送信ブラインド情報を用いるようにしたので、測距不可能なレンジビンの存在を回避して目標Ａまでの相対距離を測距可能なパルスレーダ装置を得ることができる。

さらに、ノンコヒーレント積分器２０においてノンコヒーレント積分が行われることにより、信号対雑音電力比を等価的に改善することができるので、信号対雑音電力比が低いことに起因して目標検出ができない状態を、送信ブラインドで目標が検出できない状態と誤判定する可能性を低減させることができる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Ａまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態２（図３）では、包絡線検波器１７の後段に必要時に有効化されるノンコヒーレント積分器２０を挿入したが、図４に示すように、包絡線検波器１７の前段にコヒーレント積分器２２を挿入し、送信ブラインド判定器２１Ｂは、目標検出器１８で目標が検出されなかったときの非検出ＰＲＩにより、所定の時間間隔以上の長時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に再度送信させるように構成してもよい。

図４はこの発明の実施の形態３を示すブロック図であり、前述（図３参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
図４において、図３との相違点は、ノンコヒーレント積分器２０に代えて、包絡線検波器１７の前段にコヒーレント積分器２２が付加され、送信ブラインド判定器２１Ａに代えて、目標検出器１８の後段に送信ブラインド判定器２１Ｂが付加されていることのみである。

この場合、コヒーレント積分器２２は、複数のＰＲＩごとに、複数の受信ビデオ信号に対しコヒーレント積分を行う。
目標検出器１８は、複数のＰＲＩごとのコヒーレント積分後の複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する。
送信ブラインド判定器２１Ｂは、目標検出器１８で目標が検出されない状態を判定して、目標検出器１８で目標が検出されなかったときの非検出ＰＲＩにより、所定の時間間隔以上の長時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に再度送信させる。

以下、図４に示したこの発明の実施の形態３によるコヒーレント積分器２２〜送信ブラインド考慮型測距器１９の具体的な動作について説明する。
図４において、タイミング発生器２〜ビデオ信号保存用メモリ１６の動作は、前述と同様である。

コヒーレント積分器２２は、信号保存用メモリ１６に保存されたＴ_ｐｒｉ１送信時の複素ディジタルビデオ信号を同じレンジビンごとにフーリエ変換し、その演算結果を包絡線検波器１７に入力する。
同様に、コヒーレント積分器２２は、Ｔ_ｐｒｉ２送信時の複素ディジタルビデオ信号を同じレンジビンごとにフーリエ変換し、その演算結果を包絡線検波器１７に入力する。

包絡線検波器１７は、コヒーレント積分器２２からのＴ_ｐｒｉ１送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値と、Ｔ_ｐｒｉ２送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値とを求め、その検波結果を目標検出器１８に入力する。

目標検出器１８は、Ｔ_ｐｒｉ１送信時の包絡線検波器１７の出力信号と、Ｔ_ｐｒｉ２送信時の包絡線検波器１７の出力信号とのそれぞれに対し、ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）を用いて、目標の検出を行う。

送信ブラインド判定器２１Ｂは、目標検出器１８で、Ｔ_ｐｒｉ１、Ｔ_ｐｒｉ２のうちのいずれかの送信時に目標が検出されなかった場合に、送受信部１００内のＰＲＩ設定器１に対する指令を生成し、目標が検出されなかった非検出ＰＲＩを、１回目の所定の時間間隔以上の長時間間隔で再度設定させ、タイミング発生器２からビデオ信号保存用メモリ１６までの動作を繰返し実行させる。

たとえば、Ｔ_ｐｒｉ１送信時に目標検出器１８で目標が検出され、Ｔ_ｐｒｉ２送信時に目標検出器１８で目標が検出されなかった場合には、ＰＲＩ設定器１は、１回目の所定の時間間隔以上の長時間間隔でＰＲＩを再度Ｔ_ｐｒｉ２（非検出ＰＲＩ）に設定し、タイミング発生器２〜ビデオ信号保存用メモリ１６は、Ｔ_ｐｒｉ２に対して前述の動作を繰返し実行する。

コヒーレント積分器２２は、信号保存用メモリ１６に保存された２回目のＴ_ｐｒｉ２送信時の複素ディジタルビデオ信号を同じレンジビンごとにフーリエ変換し、その演算結果を包絡線検波器１７に入力する。
包絡線検波器１７は、コヒーレント積分器２２からの２回目のＴ_ｐｒｉ２送信時のすべての複素ディジタルビデオ信号の振幅値を求め、その検波結果を目標検出器１８に入力し、目標検出器１８は、２回目のＴ_ｐｒｉ２送信時の包絡線検波器１７の出力信号のそれぞれに対し、ＣＦＡＲを用いて個別に目標の検出を行う。

送信ブラインド考慮型測距器１９は、Ｔ_ｐｒｉ１送信時に目標検出器１８で検出された目標のレンジビン番号と、２回目のＴ_ｐｒｉ２送信時に目標検出器１８で検出された目標のレンジビン番号とを用いて、目標Ａの存在する真のレンジビン番号を求める。
この際、Ｔ_ｐｒｉ１、Ｔ_ｐｒｉ２のいずれかの送信時に目標が検出されなかった場合は、送信ブラインドと見なし、検出されなかったＰＲＩにおける目標の存在するレンジビン番号を「０」に設定する。

以上のように、この発明の実施の形態３（図４）によれば、複数のＰＲＩを用いて目標Ａまでの相対距離を求めるパルスレーダ装置において、複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器１と、複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に送信し、目標Ａからの反射信号Ｃを受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部１００と、複数のＰＲＩごとに、複数の受信ビデオ信号に対しコヒーレント積分を行うコヒーレント積分器２２と、複数のＰＲＩごとのコヒーレント積分後の複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器１８と、目標検出器１８で目標が検出されない状態を判定して、目標検出器１８で目標が検出されなかったときの非検出ＰＲＩにより、所定の時間間隔以上の長時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に再度送信させるための送信ブラインド判定器２１Ｂと、ＰＲＩごとに検出された目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、目標Ａの相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器１９と、を備え、目標が検出されない送信ブラインド情報を用いるようにしたので、測距不可能なレンジビンの存在を回避して目標Ａまでの相対距離を測距可能なパルスレーダ装置を得ることができる。

さらに、コヒーレント積分器２２においてコヒーレント積分が行われることにより、信号対雑音電力比を改善することができるので、信号対雑音電力比が低いことに起因して目標検出ができない状態を、送信ブラインドで目標が検出できない状態と誤判定する可能性を低減させることができる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Ａまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。

実施の形態４．
なお、上記実施の形態２（図４）では、コヒーレント積分器２２を用いたが、図５に示すように、送信ブラインド判定器２１Ｃのみを用い、目標検出器１８で目標が検出されない非検出ＰＲＩが存在した場合に、想定される真のレンジビンの目標が送信ブラインド状態とならないように、送受信部１００内のＰＲＩ設定器１に対して新たなＰＲＩを設定させるように構成してもよい。

図５はこの発明の実施の形態４を示すブロック図であり、前述（図４参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
図５において、図４との相違点は、コヒーレント積分器２２を不要とし、送信ブラインド判定器２１Ｂに代えて、目標検出器１８の後段に送信ブラインド判定器２１Ｃが付加されていることのみである。

以下、図６、図７を参照しながら、図５に示したこの発明の実施の形態３による送信ブラインド判定器２１Ｃおよび送受信部１００の動作について説明する。
図６はこの発明の実施の形態３による測距例を示す説明図であり、２つのＰＲＩに加えて、新たなＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ３）を用いて目標Ａまでの相対距離を計測する場合を示している。
図７は目標検出時のレンジビン番号と真のレンジビンとの対応関係を示す説明図であり、Ｔ_ｐｒｉ１、Ｔ_ｐｒｉ２の送信時に加えて、新たなＴ_ｐｒｉ３の送信時での目標検出のレンジビン番号を対応付けて示している。

この場合、送信ブラインド判定器２１Ｃは、目標検出器１８で目標が検出されない状態を判定して、目標が検出されない非検出ＰＲＩが存在した場合に、想定される真のレンジビンの目標が送信ブラインド状態とならないように、送受信部１００内のＰＲＩ設定器１に対して新たなＰＲＩを設定させるための指令を生成する。

すなわち、送信ブラインド判定器２１Ｃは、目標検出器１８で、Ｔ_ｐｒｉ１、Ｔ_ｐｒｉ２のどちらかの送信時に目標が検出されなかった場合に、想定される真のレンジビンの目標が送信ブラインドとならないように、ＰＲＩ設定器１で新たなＰＲＩを設定させる。

たとえば、Ｔ_ｐｒｉ１送信時に目標検出器１８によりレンジビン番号「３」で目標が検出され、Ｔ_ｐｒｉ２送信時に目標検出器１８により目標が検出されなかった場合（レンジビン番号「０」）には、想定される真のレンジビン番号は「８」である。
したがって、ＰＲＩ設定器１は、図６、図７に示すように、真のレンジビン番号「８」の目標が送信ブラインドにならない別のＰＲＩとして、送信パルス幅Ｔ_ｐの３倍のＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ３）を新たに設定する。

以下、タイミング発生器２〜ビデオ信号保存用メモリ１６は、前述の動作を繰返し実行し、包絡線検波器１７および目標検出器１８は、新たに設定したＰＲＩ（Ｔ_ｐｒｉ３）に対して、前述の動作を行う。
最後に、送信ブラインド考慮型測距器１９は、Ｔ_ｐｒｉ１送信時に目標検出器１８で検出された目標のレンジビン番号と、Ｔ_ｐｒｉ３送信時に目標検出器１８で検出された目標のレンジビン番号とを用いて、図７から、目標Ａの存在する真のレンジビン番号を求める。
また、ここでは、図示を省略するが、この際に、Ｔ_ｐｒｉ３送信時に目標が検出されなかった場合は、信号対雑音電力が低いものと見なし、前述の実施の形態２、３のいずれかの手順により、信号対雑音電力の改善を行う。

以上のように、この発明の実施の形態４によれば、複数のＰＲＩを用いて目標Ａまでの相対距離を求めるパルスレーダ装置において、複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器１と、複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列Ｂを目標Ａの方向に送信し、目標Ａからの反射信号Ｃを受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部１００と、複数のＰＲＩごとの複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器１８と、目標検出器１８で目標が検出されない状態を判定して、目標が検出されない非検出ＰＲＩが存在した場合に、想定される真のレンジビンの目標が送信ブラインド状態とならないように新たなＰＲＩを設定させるための送信ブラインド判定器２１Ｃと、ＰＲＩごとに検出された個別の目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、目標Ａの相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器１９と、を備え、目標が検出されない送信ブラインド情報を用いることによって、測距不可能なレンジビンの存在を回避して目標Ａまでの相対距離を測距可能なパルスレーダ装置を得ることができる。

さらに、３つ目の新たなＰＲＩを用いることにより、信号対雑音電力比が低いことに起因して目標検出ができない状態を、送信ブラインドで目標が検出できない状態と誤判定する可能性を低減させることができる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Ａまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。

この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ装置を示すブロック図である。 図１内の送信ブラインド考慮型測距器の動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ装置を示すブロック図である。 図５内の送信ブラインド考慮型測距器の動作を示す説明図である。 図５内の送信ブラインド考慮型測距器の動作を示す説明図である。 従来のパルスレーダ装置による公知の測距例を示す説明図である。

符号の説明

１ ＰＲＩ設定器、１６ ビデオ信号保存用メモリ、１７ 包絡線検波器、１８ 目標検出器、１９ 送信ブラインド考慮型測距器、２０ ノンコヒーレント積分器、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ 送信ブラインド判定器、１００ 送受信部、Ａ 目標、Ｂ パルス列、Ｃ 反射信号、Ｄｉ、Ｄｑ ディジタルビデオ信号（受信ビデオ信号）。

Claims (4)

1. 複数のＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：パルス繰返し周期）を設定するＰＲＩ設定器と、
   前記複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列を前記目標の方向に送信し、前記目標からの反射信号を受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部と、
   前記複数のＰＲＩごとの前記複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器と、
   前記ＰＲＩごとに検出された前記個別の目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、前記目標の相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器と、
   を備えたことを特徴とするパルスレーダ装置。
2. 複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器と、
   前記複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列を前記目標の方向に送信し、前記目標からの反射信号を受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部と、
   前記複数のＰＲＩごとの前記複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器と、
   前記目標検出器で目標が検出されない状態を判定して、目標が検出されなかったときの非検出ＰＲＩにより、前記所定の時間間隔でパルス列を前記目標の方向に再度送信させるための送信ブラインド判定器と、
   前記非検出ＰＲＩで前記パルス列を再度送信して得られた受信ビデオ信号と、前記非検出ＰＲＩで最初に得られた受信ビデオ信号との積分を行うノンコヒーレント積分器と、
   前記ＰＲＩごとに検出された前記個別の目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、前記目標の相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器と、
   を備えたことを特徴とするパルスレーダ装置。
3. 複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器と、
   前記複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列を前記目標の方向に送信し、前記目標からの反射信号を受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部と、
   前記複数のＰＲＩごとに、前記複数の受信ビデオ信号に対しコヒーレント積分を行うコヒーレント積分器と、
   前記複数のＰＲＩごとのコヒーレント積分後の複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器と、
   前記目標検出器で目標が検出されない状態を判定して、前記目標検出器で目標が検出されなかったときの非検出ＰＲＩにより、前記所定の時間間隔以上の長時間間隔でパルス列を前記目標の方向に再度送信させるための送信ブラインド判定器と、
   前記ＰＲＩごとに検出された目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、前記目標の相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器と、
   を備えたことを特徴とするパルスレーダ装置。
4. 複数のＰＲＩを設定するＰＲＩ設定器と、
   前記複数のＰＲＩごとに、あらかじめ定めた所定の時間間隔でパルス列を前記目標の方向に送信し、前記目標からの反射信号を受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部と、
   前記複数のＰＲＩごとの前記複数の受信ビデオ信号に対して個別に目標を検出する目標検出器と、
   前記目標検出器で目標が検出されない状態を判定して、目標が検出されない非検出ＰＲＩが存在した場合に、想定される真のレンジビンの目標が送信ブラインド状態とならないように、新たなＰＲＩを設定させるための送信ブラインド判定器と、
   前記ＰＲＩごとに検出された個別の目標のレンジビン情報とＰＲＩ情報と送信ブラインド情報とを用いて、前記目標の相対距離を求める送信ブラインド考慮型測距器と、
   を備えたことを特徴とするパルスレーダ装置。

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