JP2010151751A - 電波探知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】外来ノイズやCWを受信するような環境下においても、到来電波源に対するパルス検出機能が正常に働くようにする。
【解決手段】第1の振幅記憶部41の閾値Th1とTh2の間にノイズ検出閾値Th3を設け、振幅記憶時間測定部80は、第1の振幅記憶部41において振幅電圧の記憶値がノイズ検出閾値Th3を超え、以降一定時間パルス開始閾値Th1を上回らず、またパルス終了閾値Th2を下回らない状態が続いた場合には、閾値設定部70に対して、第2の処理系によるパルス検出処理切り替え指示を出し、閾値設定部70は、上記指示に応じてパルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、第2の振幅記憶部42のパルス開始閾値Th1’とパルス終了閾値Th2’を第1の振幅記憶部41で測定した振幅電圧の記憶値の最大値を考慮して設定する。
【選択図】図1

Description

この発明は、直接検波方式により到来電波源のパルス検出を行う電波探知装置に関するものである。
比較的簡単な構成で広帯域の受信が可能な直接検波方式を用いて到来電波源を探知する電波探知装置がある。この装置は、図8に示すような機能構成を備えている。アンテナ(図示せず)で受信された高周波信号を必要に応じて中間周波数に変換し、続いて検波部10により、包絡線検波してビデオ信号に変換する。その後、ビデオ信号A/D変換部20において、ビデオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、振幅検出部30により振幅電圧を測定する。次に、振幅記憶部40において、閾値設定部70で設定された上下閾値を用いて上記測定された振幅電圧の記憶開始、終了を検出してビデオ信号の振幅値を記憶する。パルス情報作成部90では、振幅記憶部40で記憶された記憶開始から記憶終了までの振幅情報を基に到来電波源からのパルス情報を作成し出力する。
図9により、振幅記憶部40におけるビデオ信号のパルス検出を行う方法を説明する。縦軸が電圧値、横軸が時間である。閾値の設定にあたっては、予め電波探知装置自身の内部受信機ノイズを測定し、そのノイズ測定値の影響を受けない程度の高い値に2つの閾値Th1、Th2(Th1>Th2)を決定する。Th2は、Th1より一定値低い値とする。Th1は、ビデオ信号の電圧値がこの値(Th1)を超えた時に、以降の振幅電圧値をパルス検出のために記憶するもので、パルス開始閾値と呼ぶ。一方、Th2は、Th1で記憶開始した振幅電圧値がこの値(Th2)より下がった時に、記憶を停止するもので、パルス終了閾値と呼ぶ。仮に、パルス検出のための閾値を1つとした場合、閾値付近で電圧値が揺らぐと、その都度誤検出することになる。このような誤検出防止のため、通常はパルス検出に異なる2つの閾値Th1、Th2を設けてパルスの検出を行うようにしている。
なお、以下に述べるこの発明と関連する技術について特許文献1および特許文献2を挙げておく。
特開2003−172775号公報 特開2006−170816号公報
従来の上述したような直接検波方式の電波探知装置では、図10に示すように、パルス検出処理の2つの閾値Th1、Th2の範囲内の振幅電圧値で受信信号が留まるような場合、例えば外来ノイズや、微小のCW(Continuous Wave:連続波)の場合には、Th2の振幅記憶終了が認識されないために、このような電波環境時上に検出対象とするパルス波が存在したとしても、そのパルス波を正確に検出することができないという問題がある。
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、外来ノイズやCWを受信するような環境下においても、到来電波源に対するパルス検出機能が正常に働く電波探知装置を得ることを目的とする。
この発明に係る電波探知装置は、アンテナで受信された高周波信号を包絡線検波してビデオ信号に変換する検波部と、ビデオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するビデオ信号A/D変換部と、デジタル変換されたビデオ信号の振幅電圧を測定する第1の振幅検出部と、第1の振幅検出部で測定された振幅電圧の中からパルス開始閾値Th1とパルス終了閾値Th2を通過する時間の振幅値を記憶する第1の振幅記憶部と、第1の振幅記憶部で記憶されたパルスの振幅値からパルス情報を作成して出力する第1のパルス情報作成部と、第1の振幅検出部、第1の振幅記憶部および第1のパルス情報作成部からなる第1の処理系と並列で、それぞれが同様な機能の第2の振幅検出部、第2の振幅記憶部および第2のパルス情報作成部からなる第2の処理系と、第1および第2の振幅記憶部における振幅電圧の記憶時間を測定する振幅記憶時間測定部と、振幅記憶時間測定部で測定される振幅値の記憶時間に応じて第1および第2の振幅記憶部の閾値を設定する閾値設定部を備え、第1の振幅記憶部の閾値Th1とTh2の間にノイズ検出閾値Th3を設け、振幅記憶時間測定部は、第1の振幅記憶部において振幅電圧がノイズ検出閾値Th3を超え、以降、パルス開始閾値Th1を上回らず、またはパルス終了閾値Th2を下回らない状態を一定時間測定した場合には外来ノイズもしくはCW受信状態と判断して、閾値設定部に対して第1の処理系から第2の処理系によるパルス検出処理に切り替える指示を出し、閾値設定部は、上記指示に応じてパルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、第2の振幅記憶部のパルス開始閾値Th1’とパルス終了閾値Th2’を、第1の振幅記憶部で測定した外来ノイズの振幅値の最大値を考慮して設定し、第1の振幅記憶部から得られる振幅値がノイズ検出閾値Th3を下回るまで当該第2の振幅記憶部への閾値の設定を行うものである。
ただし、Th2≦Th3<Th1<Th1’かつTh2≦Th3<Th2’<Th1’とする。
この発明によれば、振幅電圧からパルスを検出する第1および第2の処理系を並列に設け、第1の処理系における不要電波と重なっている振幅値の推移状況に応じて、パルス検出処理を第2の処理系に切り替え、第2の処理系の閾値を不要電波を避けた高さに設定してパルス検出を行うようにしたので、外来ノイズもしくはCWが存在しても到来電波源のパルス波の検出を可能にする。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。
検波部10は、アンテナ(図示せず)で受信された高周波信号を包絡線検波してビデオ信号に変換する手段である。ビデオ信号A/D変換部20は、ビデオ信号をデジタル信号に変換する手段である。第1の振幅検出部31および第2の振幅検出部32は、ビデオ信号A/D変換部20に対して並列に接続されており、ビデオ信号A/D変換部20でデジタル化されたビデオ信号の振幅電圧をそれぞれ測定する手段である。第1の振幅記憶部41は、閾値設定部70により設定された閾値を用いて、第1の振幅検出部31にて測定された振幅電圧の記憶開始、終了を検出してビデオ信号の振幅電圧値を記憶する手段である。第2の振幅記憶部42も第1の振幅記憶部41と同様、閾値設定部70により設定された閾値を用いて、第2の振幅検出部32にて測定された振幅電圧のパルス開始、パルス終了を検出してビデオ信号の振幅電圧値を記憶する手段である。閾値設定部70は、第1、第2の振幅記憶部41と42に対し振幅の記憶開始、終了の閾値、およびノイズ検出の閾値の設定を行う手段である。振幅記憶時間測定部80は、第1、第2の振幅記憶部41と42で振幅電圧を記憶した時間を測定する手段である。第1のパルス情報作成部91は、第1の振幅記憶部41で記憶された記憶開始から記憶終了までの振幅値を基に到来電波源からのパルス情報を作成する手段である。第2のパルス情報作成部92は、第2の振幅記憶部42で記憶された記憶開始から記憶終了までの振幅値を基に到来電波源からのパルス情報を作成する手段である。なお、この発明では、第1の振幅検出部31、第1の振幅記憶部41および第1のパルス情報作成部91でパルス検出処理を行う第1の処理系を構成し、この系と並列に、第2の振幅検出部32、第2の振幅記憶部42および第2のパルス情報作成部92でパルス検出処理の第2の処理系を構成している。
次に動作について説明する。
図2は、第1、第2の振幅記憶部におけるパルス検出動作について示す説明図である。第1の振幅記憶部41では、パルス開始閾値Th1とパルス終了閾値Th2の2つの閾値に加えて、ノイズ検出閾値Th3(Th2≦Th3<Th1)を設定している。これは、ノイズ検出閾値Th3を下から上に通過した時の振幅値を、本来のパルス検出とは別に検出記憶するためのものある。このノイズ検出閾値Th3は、図10のように、外来ノイズがパルス開始閾値Th1とパルス終了閾値Th2との間に存在している場合にTh1を超えるパルスの検出が出来ないという問題を解決するために設けた閾値である。第1の振幅記憶部41では、第1の振幅検出部31で測定された振幅電圧がこのノイズ検出閾値Th3を超えると、その振幅値を記憶し始め、振幅記憶時間測定部80では、その状態を一定時間測定する。
振幅記憶時間測定部80では、第1の振幅記憶部41において振幅電圧がノイズ検出閾値Th3を超えたが、以降、一定時間パルス開始閾値Th1を上回らず、またパルス終了閾値Th2を下回らない状態を一定時間測定した場合には外来ノイズもしくはCW受信状態と判断する。そして、閾値設定部70に対して、第1の処理系から第2の処理系によるパルス検出処理に切り替える指示を出す。この指示に応じて閾値設定部70では、パルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、第1の振幅記憶部41で測定した外来ノイズもしくはCWの振幅値の最大値を考慮して第2の振幅記憶部42の閾値を設定する。この場合、図2に示すように、第2の振幅記憶部42に設定されるパルス開始閾値はTh1’で、パルス終了閾値はTh2’(Th1<Th2’<Th1’)となる。なお、パルス検出処理は第2の処理系に切り替えられるが、振幅記憶時間測定部80で外来ノイズもしくはCWの受信状態を引き続き測定するため、第1の振幅記憶部41の動作は停止されないものとする。そして、第1の振幅記憶部41から得られる振幅値がノイズ検出閾値Th3を下回るまで第2の振幅記憶部42への閾値の設定を行う。
図10のような場合、閾値Th1を超えるパルスについては検出できなかったが、図2の仕組みの場合は第2の振幅記憶部42による振幅値の記憶機能が働くため、第2のパルス情報作成部92でパルス情報を作成することができ、到来電波源からのパルス検出が可能になる。
以上のように、この実施の形態1によれば、振幅電圧からパルスを検出する第1および第2の処理系を並列に設け、第1の処理系における不要電波と重なっている振幅値の推移状況に応じて、パルス検出処理を第2の処理系に切り替え、第2の処理系の閾値を不要電波を避けた高さに設定してパルス検出を行うようにしたので、外来ノイズもしくはCWが存在しても到来電波源のパルス波の検出を可能にする。
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2による電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図1に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。この実施の形態2の場合、第1の振幅記憶部41に設定されている閾値はパルス開始閾値Th1とパルス終了閾値Th2の2つである。
振幅記憶時間測定部80では、第1の振幅記憶部41において第1の振幅検出部31で測定された振幅電圧が、パルス開始閾値Th1を上回り、以降、パルス終了閾値Th2を下回らない状態が一定時間続いた場合にはCWの受信状態と判断する。そして、閾値設定部70に対して、第1の処理系から第2の処理系によるパルス検出処理の切り替える指示を出す。この指示に応じて閾値設定部70では、パルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、第1の振幅記憶部41で測定したCWの振幅値の最大値を考慮して閾値Th1’、Th2’(Th2<Th1<Th2’<Th1’)を第2の振幅記憶部42へ設定する。そして、第1の振幅記憶部から得られる振幅値がパルス終了閾値Th2を下回るまで第2の振幅記憶部への閾値の設定を行う。この時の動作状況を図4に示す。実施の形態1とは、第1の振幅記憶部41の閾値が2つであることと、第2の処理系を作動させる前の振幅値の推移状況に違いがある。
実施の形態2によれば、振幅値がパルス開始閾値Th1を上回った後、パルス終了閾値Th2を下回らないで推移しているようなCWを受信している場合でも、第2の処理系によりCWより電力の高い、本来の到来電波源のパルス波を検出することが可能になる。
実施の形態3.
図5は、この発明の実施の形態3による電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図3に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。この実施の形態3では、実施の形態2における振幅記憶時間測定部80の代わりに、第1の振幅記憶部で記憶される振幅値の平均値を一定時間毎に算出する振幅平均時間測定部85を設けている。
第1の振幅記憶部41では、振幅値に拘らず定期的に振幅電圧を記憶し、振幅平均時間測定部85でその記憶した振幅値の平均値を一定時間毎に求める。振幅平均時間測定部85では、図6に示すように、一定時間毎に算出した振幅値の平均値が第1の振幅検出部41のパルス終了閾値Th2を超えている場合にはノイズが存在していると判断して、閾値設定部70に対して第1の処理系から第2の処理系にパルス検出処理を切り替える指示を出す。この指示に応じて閾値設定部70は、パルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、一定時間毎の振幅値の平均値に応じた第2の振幅記憶部42の閾値Th1’、Th2’(Th2<Th1<Th2’<Th1’)の設定を行う。なお、この実施の形態3では、第1、第2のパルス情報作成部91と92において同じパルス情報が出力される場合があるが、その場合には片方の情報を削除する処理を行う。
この実施の形態3によれば、外来ノイズを受信している場合、およびCWを受信している場合でも、第1の振幅記憶部41で記憶されるそれらの波の一定時間毎の振幅値の平均値を求めて、該平均値に基づいておいて第2の振幅記憶部4の閾値を外来ノイズやCWの影響を受けない適切な値に変更設定しているので、本来の到来電波源のパルス波を検出することができる。
実施の形態4.
図7は、この発明の実施の形態4による電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図3に相当する部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。この実施の形態4では、実施の形態2の構成に対して、閾値データベース部(DB)87を設けている。閾値データベース部87には、外来電波環境が既知である地域情報および/もしくは時間情報に対応付けた第2の振幅記憶部に設定するための閾値情報が予め格納されている。また、閾値設定部70には、GPSなどの他の装置から位置情報および/もしくは時間情報が与えられるようになっている。
閾値設定部70は、他の装置から、位置情報および/もしくは時間情報が与えられた場合、その情報に応じた閾値情報を閾値データベース部87から検索する。閾値設定部70では、閾値データベース部87から対応する閾値情報を読み出し、振幅記憶時間測定部80による動作に優先して、パルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、読み出した閾値情報に基づいて第2の振幅記憶部のパルス開始閾値Th1’とパルス終了閾値Th2’を設定する。
この実施の形態4によれば、振幅記憶時間測定部80による振幅値測定を行わずに、外来ノイズやCWを予測できる場合の適切な閾値情報を閾値データベース部87から読み出して第2の処理系に設定できるようにしているので、実施の形態1や実施の形態2におけるよりも迅速に到来電波源のパルスを検出することができる。
この発明の実施の形態1による電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態1に係るパルス検出動作について示す説明図である。 この発明の実施の形態2による電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態2に係るパルス検出動作について示す説明図である。 この発明の実施の形態3による電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態3に係るパルス検出動作について示す説明図である。 この発明の実施の形態4による電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。 従来の直接検波方式の電波探知装置の機能構成を示すブロック図である。 従来のビデオ信号のパルス検出方法について示す説明図である。 従来のパルス検出方法による問題点を示す説明図である。
符号の説明
10 検波部、20 ビデオ信号A/D変換部、31 第1の振幅検出部、32 第2の振幅検出部、41 第1の振幅記憶部、42 第2の振幅記憶部、70 閾値設定部、80 振幅記憶時間測定部、85 振幅平均時間測定部、87 閾値データベース(DB)部、91 第1のパルス情報作成部、92 第2のパルス情報作成部。

Claims (4)

  1. アンテナで受信された高周波信号を包絡線検波してビデオ信号に変換する検波部と、
    ビデオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するビデオ信号A/D変換部と、
    前記デジタル変換されたビデオ信号の振幅電圧を測定する第1の振幅検出部と、
    第1の振幅検出部で測定された振幅電圧の中からパルス開始閾値Th1とパルス終了閾値Th2を通過する時間の振幅値を記憶する第1の振幅記憶部と、
    第1の振幅記憶部で記憶された振幅値からパルス情報を作成して出力する第1のパルス情報作成部と、
    第1の振幅検出部、第1の振幅記憶部および第1のパルス情報作成部からなる第1の処理系と並列で、それぞれが同様な機能の第2の振幅検出部、第2の振幅記憶部および第2のパルス情報作成部からなる第2の処理系と、
    第1および第2の振幅記憶部における振幅電圧の記憶時間を測定する振幅記憶時間測定部と、
    振幅記憶時間測定部で測定される振幅値の記憶時間に応じて第1および第2の振幅記憶部の閾値を設定する閾値設定部を備え、
    第1の振幅記憶部の閾値Th1とTh2の間にノイズ検出閾値Th3を設け、
    振幅記憶時間測定部は、第1の振幅記憶部において振幅電圧がノイズ検出閾値Th3を超え、以降、パルス開始閾値Th1を上回らず、またはパルス終了閾値Th2を下回らない状態を一定時間測定した場合には外来ノイズもしくはCW受信状態と判断して、閾値設定部に対して第1の処理系から第2の処理系によるパルス検出処理に切り替える指示を出し、
    閾値設定部は、前記指示に応じてパルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、第2の振幅記憶部のパルス開始閾値Th1’とパルス終了閾値Th2’を、第1の振幅記憶部で測定した外来ノイズの振幅値の最大値を考慮して設定し、その後、第1の振幅記憶部から得られる振幅値がノイズ検出閾値Th3を下回るまで当該第2の振幅記憶部への閾値の設定を行うことを特徴とする電波探知装置。
    ただし、Th2≦Th3<Th1<Th1’かつTh2≦Th3<Th2’<Th1’とする。
  2. アンテナで受信された高周波信号を包絡線検波してビデオ信号に変換する検波部と、
    ビデオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するビデオ信号A/D変換部と、
    前記デジタル変換されたビデオ信号の振幅電圧を測定する第1の振幅検出部と、
    第1の振幅検出部で測定された振幅電圧の中からパルス開始閾値Th1とパルス終了閾値Th2を通過する時間の振幅値を記憶する第1の振幅記憶部と、
    第1の振幅記憶部で記憶された振幅値からパルス情報を作成して出力する第1のパルス情報作成部と、
    第1の振幅検出部、第1の振幅記憶部および第1のパルス情報作成部からなる第1の処理系と並列で、それぞれが同様な機能の第2の振幅検出部、第2の振幅記憶部および第2のパルス情報作成部からなる第2の処理系と、
    第1および第2の振幅記憶部における振幅電圧の記憶時間を測定する振幅記憶時間測定部と、
    振幅記憶時間測定部で測定される振幅値の記憶時間に応じて第1および第2の振幅記憶部の閾値を設定する閾値設定部を備え、
    振幅記憶時間測定部は、第1の振幅記憶部において振幅電圧がパルス開始閾値Th1を上回り、以降、パルス終了閾値Th2を下回らない状態を一定時間測定した場合にはCW受信状態と判断して、閾値設定部に対して第1の処理系から第2の処理系によるパルス検出処理に切り替える指示を出し、
    閾値設定部は、前記指示に応じてパルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、第2の振幅記憶部のパルス開始閾値Th1’とパルス終了閾値Th2’を第1の振幅記憶部で測定したCWの振幅値の最大値を考慮して設定し、その後、第1の振幅記憶部から得られる振幅値がパルス終了閾値Th2を下回るまで第2の振幅記憶部への閾値の設定を行うことを特徴とする電波探知装置。
    ただし、Th2<Th1<Th2’<Th1’とする。
  3. 外来電波環境が既知である地域情報および/もしくは時間情報に対応付けた第2の振幅記憶部に設定する閾値情報を予め格納する閾値データベース部を備え、
    閾値設定部は、他の装置から入力される位置情報および/もしくは時間情報を受信した場合には、閾値データベース部から当該情報に対応する閾値情報を読み出し、振幅記憶時間測定部による動作に優先して、パルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、前記読み出した閾値情報に基づいて第2の振幅記憶部のパルス開始閾値Th1’とパルス終了閾値Th2’を設定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の電波探知装置。
  4. アンテナで受信された高周波信号を包絡線検波してビデオ信号に変換する検波部と、
    ビデオ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するビデオ信号A/D変換部と、
    前記デジタル変換されたビデオ信号の振幅電圧を測定する第1の振幅検出部と、
    第1の振幅検出部で測定された振幅電圧の中からパルス開始閾値Th1とパルス終了閾値Th2を通過する時間の振幅値を記憶する第1の振幅記憶部と、
    第1の振幅記憶部で記憶された振幅値からパルス情報を作成して出力する第1のパルス情報作成部と、
    第1の振幅検出部、第1の振幅記憶部および第1のパルス情報作成部からなる第1の処理系と並列で、それぞれが同様な機能の第2の振幅検出部、第2の振幅記憶部および第2のパルス情報作成部からなる第2の処理系と、
    第1の振幅記憶部で記憶される振幅値の平均値を一定時間毎に算出する振幅平均時間測定部と、
    振幅平均時間測定部で測定される一定時間毎の振幅値の平均値に応じて第1および第2の振幅記憶部の閾値を設定する閾値設定部を備え、
    振幅平均時間測定部は、測定した一定時間毎の振幅値の平均値が第1の振幅記憶部のパルス終了閾値Th2を超えている場合には、閾値設定部に対して第1の処理系から第2の処理系によるパルス検出処理に切り替える指示を出し、
    閾値設定部は、前記指示に応じてパルス検出処理を第2の処理系に切り替えると共に、前記一定時間毎の振幅値の平均値に応じた第2の振幅記憶部のパルス開始閾値Th1’とパルス終了閾値Th2’を設定することを特徴とする電波探知装置。
    ただし、Th2<Th1<Th2’<Th1’とする。
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