JP2010197241A - 目標捜索信号生成方法および目標捜索装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目標が目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分を持つ場合であっても、探知性能や距離分解能の劣化がないレーダ装置等の目標捜索装置を提供する。
【解決手段】一方向の目標の捜索にチヤープ変調された複数のパルスを送信するレーダ信号を生成する際に、パルス幅と距離分解能との一方または両方を｛Pw(i)・Dr(i)=Pw(1)・Dr(1)±Ti・（λ／2）｝の関係が該複数のパルス相互において保たれるようにし、目標がレーダ信号と同一方向へ移動する速度成分を有することによる受信信号のドップラーシフトを補償して、各受信信号の圧縮される時間位置を同一にする。ここに、Pw(1)、Pw(i)：第１、第i番目の送信パルスのパルス幅、Dr(1)、Dr(i)：第１、第i番目の送信パルスの距離分解能、Ti：第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスとの時間間隔、λ：送信電波の波長。
【選択図】図２

Description

本発明は、目標捜索信号生成方法および目標捜索装置に関し、特に、目標捜索信号として電磁波であるレーダ信号を用いる目標捜索信号生成方法（レーダ信号生成方法）および目標捜索装置（レーダ装置）、並びに目標捜索信号として超音波であるソーナー信号を用いる目標捜索信号生成方法（ソーナー信号生成方法）および目標捜索装置（ソーナー装置）に関する。本発明は、捜索レーダ、追尾レーダ、合成開口レーダ、逆合成開口レーダ等のレーダ装置分野、捜索用ソーナー、合成開口ソーナー等のソーナー分野に好適に適用できる。

空中を飛翔する航空機や海中を航行する潜水艇などを目標とし、それら目標に向けてパルス波動でなる目標捜索信号を送出し、目標で反射された目標捜索信号を受信することにより、目標を捜索する目標捜索装置としては、レーダ装置およびソーナー装置が広く実用されている。レーダ装置は目標捜索信号として電波でなるレーダ信号を空中に送信し、ソーナー装置は目標捜索信号として超音波でなるソーナー信号を水中に送信する。科学技術の発達に伴い、特許文献１の特開２００２−６０３１号公報「パルス圧縮式レーダ装置」にも記載のように、レーダ装置には、スペースデブリ（space debris：宇宙ゴミ）のような遠距離高速移動目標の探知が求められるようになってきている。あるいは、レーダ信号やソーナー信号の反射断面積が小さい目標に対するレーダ装置やソーナー装置の探知性能を向上させるために、送信パルス数の増加と高分解能化とが求められるようになってきている。

特開２００２−６０３１号公報（第２−３頁）

一般に、レーダ装置の探知距離やクラッタ(clutter)抑圧性能を上げるためには、一方向の目標の捜索に複数のパルスを送信して、目標から反射された複数のパルスを受信パルスとして受信し、得られた受信パルスを積分することが必要になる。しかしながら、かくのごとき複数の受信パルスを積分する方式によると、目標がレーダ信号と同一の方向に移動する成分であるレーダ方向速度を有する場合は、パルスを送信してから目標からの受信パルスを得るまでの時間、すなわち受信パルスの時間位置が各受信パルスによって変化することになる。その結果、一方向の捜索時間内の目標のレーダ方向移動量がレーダ装置の距離分解能に比して大きくなると、受信パルスを積分した際の損失が大きくなり、探知性能等が劣化するという問題が生ずる。

従来技術においては、かくのごとき問題に対処するために、目標のレーダ方向移動量を距離分解能に比して小さくするように、距離分解能を下げるか、あるいは、送信パルス数を減らして、一方向の捜索時間を短縮するようにしていた。あるいは、受信パルスを積分する前に、目標の速度を仮定して、各受信パルスの時間位置を補正するようにしていた。

しかし、前者の処置による場合は、探知性能や距離分解能といったレーダの基本性能を劣化させることになってしまう。また、後者の処置による場合は、目標の速度について多くの場合を仮定する必要があるため、各受信パルスの時間位置を補正するための信号処理量が膨大になるだけでなく、仮定した数に比例してレーダの誤警報も増加するという問題が生じてしまう。

かくのごとき問題は、レーダ装置の分野のみならず、ソーナー装置の分野においても、全く同様であり、レーダ信号の代わりに、超音波のソーナー信号を送信し、目標がソーナー信号と同一の方向に移動する成分であるソーナー方向速度を有する場合は、パルスを送信してから目標からの受信パルスを得るまでの時間が各受信パルスによって変化することになり、ソーナー装置の探知性能等が劣化するという問題が生ずる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、目標が目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分を持つ場合であっても、探知性能や距離分解能の劣化がない目標捜索装置、およびこの目標捜索装置に適用される目標捜索信号生成方法の提供を目的とする。

前述の課題を解決するため、本発明による目標捜索信号生成方法および目標捜索装置は、次のような特徴的な構成を採用している。下記項目番号（１）及び（７）は、特許請求の範囲における請求項の項番にそれぞれ対応している。

（１）夫々がチヤープ変調信号である複数のパルスでなる目標捜索信号を生成し、該目標捜索信号を該目標に向けて送信する目標捜索装置に適用される目標捜索信号生成方法において、該複数のパルスにおけるパルス幅及び距離分解能の内の少なくとも一方を互いに相違させることによって、該目標が該目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分による受信パルスのドップラーシフトを補償して、該各受信パルスの圧縮される時間位置を同一にする目標捜索信号生成方法。

（２）夫々がチヤープ変調信号である複数のパルスでなる目標捜索信号を生成し、該目標捜索信号を該目標に向けて送信する目標捜索装置において、該複数のパルスにおけるパルス幅及び距離分解能の内の少なくとも一方を互いに相違させることによって、該目標が該目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分による受信パルスのドップラーシフトを補償して、該各受信パルスの圧縮される時間位置を同一にする目標捜索信号生成手段を有する目標捜索装置。

本発明の目標捜索信号生成方法および目標捜索装置によれば、複数のパルスでなる目標捜索信号を生成する際に、該複数のパルス信号におけるパルス幅及び距離分解能の内の少なくとも一方を、互いに相違させたチヤープ変調信号を該目標捜索信号とすることによって、目標が目標捜索信号と同一方向に移動する方向速度成分を有する場合であっても、該目標が該目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分を有することによる受信パルスのドップラーシフトを補償して、該各受信パルスの圧縮される時間位置を同一にし、圧縮した受信パルスを損失なく積分することができる。而して、本発明により、目標が目標捜索信号と同一方向に移動する方向速度成分を有する場合であっても、探知性能や距離分解能といった目標捜索装置の基本性能を劣化させることがない方法及び装置を実現することができる。

本発明によるレーダ装置のブロック構成の一例を示すブロック構成図である。 図１のレーダ装置におけるレーダ信号生成部１の詳細な構成を示すブロック構成図である。

（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、夫々がチヤープ変調信号である複数のパルスでなる目標捜索信号を生成し、該目標捜索信号を該目標に向けて送信する目標捜索装置およびこの目標捜索装置に適用される目標捜索信号生成方法において、パルス幅及び距離分解能の内の少なくとも一方を該複数のパルスにおいて互いに相違させることによって、例えば下記式（Ａ）の関係を満たすようにし、該目標が該目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分による受信パルスのドップラーシフトを補償して、該各受信パルスの圧縮される時間位置を同一に保つことを主要な特徴としている。下記式（Ａ）は、１つの目標捜索信号が有する送信パルスの数をｎとしたときにおける第１番目の送信パルスと第i番目(i：1,2,・・・・,n)の送信パルスとにおけるパルス幅と距離分解能との関係を、両パルスの時間間隔Tiおよび送信電波の波長λをパラメータとして示す式である。なお、式（Ａ）は一例であり、目標捜索信号の複数のパルスにおけるパルス幅と距離分解能の少なくとも一方（一方又は両方）を変えることによって、各受信パルスの圧縮される時間位置を同一に保つことを可能とするものであれば、式（Ａ）に限るものではない。

Pw(i)・Dr(i)=Pw(1)・Dr(1)±Ti・（λ／2） …（Ａ）
ここに、Pw(i)：第i番目の送信パルスのパルス幅
Dr(i)：第i番目の送信パルスの距離分解能
Pw(1)：第１番目の送信パルスのパルス幅
Dr(1)：第１番目の送信パルスの距離分解能
Ti ：第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスとの時間間隔
λ ：目標捜索信号の波長
i ：1,2,・・・・,n
なお、右辺の符号（±）の（＋）は、チヤープ変調信号がダウンチヤ−プ変調である場合を示し、（−）は、チヤープ変調信号がアップチヤ−プ変調である場合を示す。
（本発明の実施形態）

本発明における目標捜索信号をレーダ信号とするとき、本発明の目標捜索信号生成方法および目標捜索装置は、それぞれレーダ信号生成方法およびレーダ装置となる。同様に、本発明における目標捜索信号をソーナー信号とするとき、本発明の目標捜索信号生成方法および目標捜索装置は、それぞれソーナー信号生成方法およびソーナー装置となる。以下では、本発明における目標捜索信号をレーダ信号とすることにより得られるレーダ信号生成方法およびレーダ装置の好適な実施形態について図を参照して説明するが、ソーナー信号生成方法およびソーナー装置についても、生成するチヤープ変調信号の信号形式が送波用のソーナー信号となるだけであって、下記レーダ信号生成方法およびレーダ装置の実施形態と全く同様である。

図１は、本発明によるレーダ装置のブロック構成の一例を示すブロック構成図である。図１のレーダ装置は、レーダ信号生成部１、送信部２、アンテナ部３、受信部４、信号処理部５および表示・制御部６を有して構成されている。図１のレーダ装置は、次のように動作する。

まず、図１のレーダ装置が空間にレーダ信号を送信するまでの動作を説明する。レーダ信号生成部１（前述の目標捜索信号生成手段に相当）は、夫々がチヤープ変調信号である複数のパルスでなるレーダ信号１０１を生成する。このレーダ信号１０１は、ベースバンド信号であるので、以後ベースバンドレーダ信号と称することとする。ベースバンドレーダ信号１０１では、複数のパルスにおけるパルス幅と距離分解能との内の少なくとも一方を、後述の式(Ａ)で示す関係を保つように、複数のパルスに関して互いに相違させてあれば、本発明のレーダ装置は実現できるが、本実施形態では、説明の簡単化のために、複数のパルスにおけるパルス幅だけを該複数のパルスに関して互いに相違させてあるものとする。送信部２は、ベースバンドレーダ信号１０１により波長λの高周波の搬送波を変調し、高周波レーダ信号を生成し、この高周波レーダ信号を増幅して、増幅された高周波レーダ信号１０２をアンテナ部３に送信する。アンテナ部３は、送信部２から送信されてきた高周波レーダ信号１０２を空間の指定された方向に送出する。

次いで、図１のレーダ装置が目標で反射された高周波のレーダ信号を受信し、高周波の受信信号を生成し、高周波の受信信号をベースバンドの受信信号に変換し、ベースバンドの受信信号ついてパルス圧縮の処理を行い、目標信号を生成するまでの動作を説明する。アンテナ部３は、目標からの高周波の反射信号を受信し、高周波受信信号１０３として出力する。受信部４は、アンテナ部３で得た高周波受信信号１０３を増幅した後、搬送波成分を除去して、ベースバンドの受信信号１０４を生成し、受信信号１０４を信号処理部５に出力する。これら受信信号１０３及び１０４が複数のパルスでなることは、レーダ信号１０１及び１０２と同じである。

本実施の形態では、前述のとおり、レーダ信号１０２における複数のパルスのパルス幅と距離分解能とのうちのパルス幅だけを、後述の式(Ａ)で示す関係を保つように、複数のパルスに関して互いに相違させてある。レーダ信号１０２における複数のパルスのパルス幅が式(Ａ)関係にあるので、目標がレーダ信号と同一方向へ移動する速度成分（つまりレーダ方向速度）で生じるドップラーシフトに起因する受信信号１０４の複数のパルス間の時間位置の偏移（シフト）が、信号処理部５におけるパルス圧縮処理において補償され、そのパルス圧縮処理により得たパルス圧縮後の複数のパルス相互の時間位置は同一となる。

信号処理部５は、タイミング１１１信号に同期して、受信パルス１０４における複数のパルスについて、パルス幅を圧縮するパルス圧縮の処理を施し、複数の圧縮パルスを生成する。このパルス圧縮の処理は、ＦＦＴ処理（マッチトフィルタ）により行う。本実施形態では、前述のとおり、パルス圧縮後の複数のパルス相互の時間位置が同一に整えられている。パルス圧縮後の複数のパルスは、積分され、積分されたパルスについて誤警報確率を一定にする等の処理を施し、所定値を越えるピーク電力の圧縮後のパルスを目標信号１０５として出力する。パルス圧縮後の複数のパルス相互の時間位置が同一に整えられているので、積分処理における損失が少なく、積分処理により得る目標信号１０５のピーク電力を大きくすることができる。従って、本実施形態は、目標探知距離が大きくて、しかも距離分解能が大きいという捜索能力に優れたレーダ装置となる。

表示・制御部６は、信号処理部５で得た目標信号１０５を画面に表示する。また、表示・制御部６は、レーダ装置全体に対して、必要な制御を行う。

図２は、図１のレーダ装置におけるレーダ信号生成部１の詳細な構成を示すブロック構成図である。図２のレーダ信号生成部１は、タイミング発生器１１、波形メモリ１２、パルスデータ選択器１３及びデジタル／アナログ変換器（以下、「Ｄ／Ａ」と略記する。）１４を有してなる。タイミング発生器１１は、タイミング信号１１１を生成し、タイミング信号１１１をパルスデータ選択器１３および信号処理部５へ送出する。波形メモリ１２は、複数のチャープ波形データを格納しておくメモリである。本実施形態のレーダにおけるレーダ信号１０１が、第１番目，・・・・，第ｉ番目，・・・・第n番目までのｎ個の送信パルスで構成されるとすると、波形メモリ１２は、少なくともｎ個のチャープ波形データを記憶している。本実施形態では、送信パルスのパルス幅Pw(ｉ)が各送信パルス毎に相違し、距離分解能Dr(ｉ)はどの送信パルスにおいても一定としてあるので、各チャープ波形データにおけるチャープ波形のパルス幅Pw(ｉ)が後述の式（Ａ）を満たしている。波形メモリ１２は、送信パルスのパルス幅Pw(ｉ)だけが互いに相違するｎ個のチャープ波形データを記憶している。

パルスデータ選択器１３は、タイミング信号１１１に応じて、チャープ波形データを波形メモリ１２から順次に読み出し、読み出した各チャープ波形データをＤ／Ａへ出力する。本実施形態における各レーダ信号１０１，１０２はｎ個の送信パルスでなるので、パルスデータ選択器１３は、１つのレーダ信号に対応してｎ個のチャープ波形データをタイミング信号１１１のタイミングでＤ／Ａへ出力する。タイミング信号１１１のタイミングで順に送出されるｎ個のチャープ波形データで構成される信号は、図２にはデジタルレーダ信号１１３として記載してある。Ｄ／Ａ１４は、デジタルレーダ信号１１３を受け、デジタルレーダ信号１１３を構成するｎ個のチャープ波形データを順にアナログの信号に変換し、ベースバンドレーダ信号１０１として出力する。

次に、図１のレーダ装置の送信パルス１０２の生成方法についてさらに説明する。

前述のとおり、このレーダ装置におけるレーダ信号生成部１は、チャープ変調信号生成器であり、複数のパルス（チャープ変調信号）でなるレーダ信号１０１として出力する。このレーダ信号生成部１でレーダ信号１０１として生成されるチャープ変調信号では、複数のパルスにおけるパルス幅を、次の式(Ａ)で示す関係を保つように、複数のパルスに関して相違させることによって、目標がレーダ信号と同一方向へ移動する速度成分（つまりレーダ方向速度）による受信パルス間のドップラーシフトを補償して、各受信パルスの圧縮される時間位置を同一に保つように制御する。

Pw(i)・Dr(i)=Pw(1)・Dr(1)±Ti・（λ／2） …（Ａ）
ただし、Pw(i)：第i番目の送信パルスのパルス幅
Dr(i)：第i番目の送信パルスの距離分解能
Pw(1)：第１番目の送信パルスのパルス幅
Dr(1)：第１番目の送信パルスの距離分解能
Ti ：第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスとの時間間隔
λ ：レーダ装置の送信電波（高周波レーダ信号１０２）の波長
i ：1,2,・・・・,n

なお、式（Ａ）において、時間とともに周波数を下げたダウンチャープ変調による場合は、右辺の第１項に対して第２項を加算するように、第１項と第２項との間の演算子は（＋）とし、一方、時間とともに周波数を上げたアップチャープ変調による場合は、右辺の第１項に対して第２項を減算するように、第１項と第２項との間の演算子は（−）とする。

ここで、まず、式(Ａ)を成立させる場合のチャープ変調信号の特性について説明する。該チャープ変調信号は、ドップラーシフト（ドップラー偏移）を受けると、圧縮されるパルスの時間位置がシフトする。そのシフト量は、ドップラ偏移量に比例するだけでなく、圧縮前と圧縮後のパルス幅にも比例する。

ドップラーシフトによるシフト量の大きさは、例えば、圧縮前のパルス幅内に１周期のドップラーシフトを受けた場合に、圧縮後のパルスのピーク値から第１ナル(null)点までの時間幅となる。また、信号がシフトする方向は、ドップラーシフト量が（＋）のとき、ダウンチャープ変調信号の場合はレーダから遠ざかる方向となり、アップチャープ変調信号の場合はその逆となる。

なお、圧縮後のパルスのピーク値から第１ナル点までの時間幅は、２つの目標を分離できる距離分解能相当の時間となる。このため、ここでは、送信パルスの圧縮後パルス幅とする。

以下、第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスについて、受信パルスが圧縮される時間位置を同一にするための圧縮前と圧縮後のパルス幅及び距離分解能の関係を説明する。

第１番目の送信パルスで得られた受信パルスの圧縮される時間位置Pt(1)は、次の式（１）で表される。
Pt(1)=Rto±fd・Pw(1)・Dt(1) …（１）
ただし、Pt(1)：第１番目の送信パルスの圧縮される時間位置
Rto ：第1番目の送信パルスが反射されたときの目標の距離相当時間
fd ：ドップラ周波数
Pw(1)：第１番目の送信パルスのパルス幅
Dt(1)：第１番目の送信パルスの圧縮後パルス幅

ただし、式（１）の第１項と第２項との間の演算子の（±）については、ダウンチャープ変調信号による場合は、（＋）となり、アップチャープ変調信号による場合は、逆に（−）になる。

式（１）の右辺の各項は次のような意味を表している。第１項は、レーダから目標までの距離を電波が往復するために要する時間を表し、第２項は、目標のレーダ信号と同一方向の速度成分（レーダ方向速度）によって送信信号がドップラーシフトを受けたことによる圧縮時間位置のシフト量を表している。

ここで、ドップラ周波数（fd）は次の式（２）で表される。
fd=2・Vt／λ …（２）
ただし、Vt：目標のレーダ方向速度
λ：レーダ信号１０２による送信電波の波長
なお、Vtは、目標がレーダ装置に接近する方向を（＋）としている。

式（２）を式（１）に代入すると、次の式（３）のようになる。
Pt(1)=Rto±2・Vt・Pw(1)・Dt(1)／λ …（３）

次に、第i番目の送信パルスで得られる受信パルスの圧縮される時間位置を説明する。該時間位置は、第１番目の送信パルスで得られた受信パルスの圧縮される時間位置に対して、第１番目の送信パルスから第i番目の送信パルスまでの間に目標がレーダ信号と同一方向の速度成分（レーダ方向速度）を有して移動した距離に相当する時間を加えたものとして、次の式（４）のようになる。
Pt(i)=Rto−2・Vt・Ti／C±2・Vt・Pw(i)・Dt（i)／λ …（４）
ただし、Pt(i)：第i番目の送信パルスの圧縮される時間位置
Ti ：第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスとの時間差
C ：光速
Dt(i)：第i番目の送信パルスの圧縮後パルス幅
i ：1,2,・・・・,n

なお、第２項の移動距離（距離の変化量）を（−）に設定している理由は、目標のレーダ方向速度Vtが（＋）のときは、目標の移動方向がレーダ装置に接近する方向であることによる。

ここで、第１番目と第i番目の両信号の圧縮される時間位置Pt(1)、Pt(i)を同一の時間位置にするための関係を前述の式（３）と式（４）とから求めると、次の式（５）のようになる。
Pw(i)・Dt(i)=Pw(1)・Dt(1)±Ti・λ／C …（５）

ただし、式（５）の右辺の第１項と第２項との間の演算子の（±）については、ダウンチャープ変調信号による場合は、第１項に対して第２項は（＋）となり、アップチャープ変調信号による場合は、第１項に対して第２項は逆に（−）となる。

式（５）に示すように、例えば、レーダ信号としてダウンチャープ変調信号を用いる場合は、左辺の第i番目の送信パルスの圧縮前と圧縮後とのパルス幅の積を、右辺の第１項の第１番目の送信パルスの圧縮前と圧縮後とのパルス幅の積に、右辺の第２項の（Ti・λ／C）を加えた値となるように設定すれば、両受信パルスの圧縮される時間位置は同一になることがわかる。

また、レーダ信号としてアップチャープ変調信号を用いる場合は、左辺の第i番目の送信パルスの圧縮前と圧縮後とのパルス幅の積を、右辺の第１項の第１番目の送信パルスの圧縮前と圧縮後とのパルス幅の積から、右辺の第２項の（Ti・λ／C）を引いた値となるように設定すれば、両受信パルスの圧縮される時間位置は同一になることがわかる。

さらに、式（５）の圧縮後のパルス幅（Dt）を距離分解能（Dr）で表せば、
Dt=2・Dr／C …（６）
と表すことができる。

したがって、式（６）を式（５）に代入すると、光速（C）が消去されて、次の式（７）つまり前述した式（Ａ）が得られる。
Pw(i)・Dr(i)=Pw(1)・Dr(1)±Ti・λ／2 …（７）

かくのごとく、式（７）つまり前述した式（Ａ）によれば、レーダの性能諸元を表す距離分解能Dr(i)、Dr(i)の値を直接利用することにより、性能劣化がないレーダ信号を生成することができる。本実施形態は、前述のとおり、パルス幅Pw(i)だけが互いに相違し、式（Ａ）の関係を満たす第１番目から第ｎ番目までのｎ個のチャープ波形データを波形メモリ１２に記憶しておき、これらｎ個のチャープ波形データを順次に読み出し、これら各チャープ波形データに基づきｎ個のチャープ変調送信パルス（第１番目から第ｎ番目）を順次に生成している。

なお、前述した本実施形態に関わるレーダ装置の基本的な構成と動作とは、圧縮前パルス幅等を一定としたチャープ変調信号を用いる従来のレーダ装置の場合と同様であっても差し支えない。

（本実施形態の効果の説明）
本実施形態に示したレーダ装置においては、レーダ信号生成部１においてレーダ信号を生成する際に、各レーダ信号ｉ（i＝1,2,…，n）のパルス幅Pw(i)と距離分解能Dr(i)との一方もしくは両方を、前述の式（Ａ）式で示す関係を保つように変えることによって、目標がレーダ信号と同一方向の速度成分（レーダ方向速度）を有する場合であっても、目標のレーダ方向速度による受信パルス間の移動距離を補償して各受信パルスの圧縮される時間位置を同一にすることができ、而して、圧縮した受信パルスを損失することなく積分することができる。

なお、前述した実施形態は、レーダ装置の場合について説明したが、ソーナー装置の場合も全く同様であり、前述の実施形態のレーダ信号をソーナー装置用の送波用ソーナー信号と読み替えるだけで、そのまま適用することができる。

以上、本発明の好適形態例の構成を説明した。しかし、斯かる形態例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。例えば、本発明の実施態様は、課題を解決するための手段における構成（１）及び（７）に加えて、次のような構成として表現できる。下記項目番号（２）〜（６）及び（８）〜（１２）は、特許請求の範囲における請求項の項番にそれぞれ対応している。
（２）生成する前記チヤープ変調信号が、次の式（Ａ）
Pw(i)・Dr(i)=Pw(1)・Dr(1)±Ti・（λ／2） …（Ａ）
ここに、Pw(i)：第i番目の送信パルスのパルス幅
Dr(i)：第i番目の送信パルスの距離分解能
Pw(1)：第１番目の送信パルスのパルス幅
Dr(1)：第１番目の送信パルスの距離分解能
Ti ：第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスとの時間間隔
λ ：目標捜索信号の波長
i ：1,2,・・・・,n
を満たすことを特徴とする上記（１）に記載の目標捜索信号生成方法。
（３）前記式（Ａ）の右辺の符号（±）の（＋）は、前記チヤープ変調信号がダウンチヤ−プ変調である場合を示し、（−）は、前記チヤープ変調信号がアップチヤ−プ変調である場合を示す上記（２）に記載の目標捜索信号生成方法。
（４）前記チヤープ変調信号として生成した送信パルスを一方向に複数送信して、複数の反射パルスを受信した際に、送信した各送信パルスとの相関処理結果として得られた圧縮後の各受信パルスを積分して、あらかじめ定めた所定の大きさを有する信号を目標信号として抽出する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の目標捜索信号生成方法。
（５）前記目標捜索信号がレーダ信号である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の目標捜索信号生成方法。
（６）前記目標捜索信号がソーナー信号である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の目標捜索信号生成方法。
（８）生成する前記チヤープ変調信号が、次の式（Ａ）
Pw(i)・Dr(i)=Pw(1)・Dr(1)±Ti・（λ／2） …（Ａ）
ここに、Pw(i)：第i番目の送信パルスのパルス幅
Dr(i)：第i番目の送信パルスの距離分解能
Pw(1)：第１番目の送信パルスのパルス幅
Dr(1)：第１番目の送信パルスの距離分解能
Ti ：第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスとの時間間隔
λ ：目標捜索信号の波長
i ：1,2,・・・・,n
を満たす上記（７）に記載の目標捜索装置。
（９）前記式（Ａ）の右辺の符号（±）の（＋）は、前記チヤープ変調信号がダウンチヤ−プ変調である場合を示し、（−）は、前記チヤープ変調信号がアップチヤ−プ変調である場合を示す上記（８）に記載の目標捜索装置。
（１０）前記チヤープ変調信号として生成した送信パルスを一方向に複数送信して、複数の反射パルスを受信した際に、送信した各送信パルスとの相関処理結果として得られた圧縮後の各受信パルスを積分して、あらかじめ定めた所定の大きさを有する信号を目標信号として抽出する上記（７）ないし（９）のいずれかに記載の目標捜索装置。
（１１）前記目標捜索信号がレーダ信号であることを特徴とする上記（７）ないし（１０）のいずれかに記載の目標捜索装置。
（１２）前記目標捜索信号がソーナー信号である上記（７）ないし（１１）のいずれかに記載の目標捜索装置。

また、上記実施形態では、複数のパルスにおけるパルス幅Pw(i)と距離分解能Dr(i)のうちのパルス幅Pw(i)だけを互いに相違させたが、本発明は、パルス幅Pw(i)と距離分解能Dr(i)との両方又は距離分解能Dr(i)だけを複数のパルスに関して相違させても実施でき、目標が目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分による受信パルスのドップラーシフトを補償し、各受信パルスの圧縮される時間位置を同一に保つという効果を得ることができる。もし、送信パルスの距離分解能Dr(i)だけを各送信パルス毎に相違させる方式を採用するときは、波形メモリ１２は、送信パルスの距離分解能Dr(i)が互いに相違するｎ個のチャープ波形データだけを記憶しておれば、足りる。また、パルス幅Pw(i)と距離分解能Dr(i)との両方を相違さる方式を採用するときは、波形メモリ１２は、送信パルスのパルス幅Pw(i)及び距離分解能Dr(i)が互いに相違するｎ個のチャープ波形データだけを記憶しておれば、足りる。いずれの方式においても、式（Ａ）を満たすことが必要であることは勿論である。

また、上記実施形態では、パルス圧縮の処理はＦＦＴ処理（マッチトフィルタ）により行うとしたが、分散遅延線によって行ってもよい。

１ レーダ信号生成部
２ 送信部
３ アンテナ部
４ 受信部
５ 信号処理部
６ 表示・制御部
１１ タイミング発生器
１２ パルスデータ選択器
１３ 波形メモリ
１４ デジタル／アナログ変換器
１０１ ベースバンドのレーダ信号
１０２ 高周波のレーダ信号
１０３ 高周波の受信信号
１０４ ベースバンドの受信信号
１０５ 目標信号
１１１ タイミング信号
１１２ デジタルパルスデータ
１１３ デジタルレーダ信号

Claims (12)

1. 夫々がチヤープ変調信号である複数のパルスでなる目標捜索信号を生成し、該目標捜索信号を該目標に向けて送信する目標捜索装置に適用される目標捜索信号生成方法において、該複数のパルスにおけるパルス幅及び距離分解能の内の少なくとも一方を互いに相違させることによって、該目標が該目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分による受信パルスのドップラーシフトを補償して、該各受信パルスの圧縮される時間位置を同一にすることを特徴とする目標捜索信号生成方法。
2. 前記チヤープ変調信号が、次の式（Ａ）
   Pw(i)・Dr(i)= Pw(1)・Dr(1)±Ti・（λ／2） …（Ａ）
   ここに、Pw(i)：第i番目の送信パルスのパルス幅
   Dr(i)：第i番目の送信パルスの距離分解能
   Pw(1)：第１番目の送信パルスのパルス幅
   Dr(1)：第１番目の送信パルスの距離分解能
   Ti ：第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスとの時間間隔
   λ ：目標捜索信号の波長
   i ：1,2,・・・・,n
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の目標捜索信号生成方法。
3. 前記式（Ａ）の右辺の符号（±）の（＋）は、前記チヤープ変調信号がダウンチヤ−プ変調である場合を示し、（−）は、前記チヤープ変調信号がアップチヤ−プ変調である場合を示すことを特徴とする請求項２に記載の目標捜索信号生成方法。
4. 前記各受信パルスの圧縮により得た圧縮後の各受信パルスの積分をし、該積分により得た積分パルスの内で、予め定めた所定の大きさを有するパルスを目標信号として抽出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の目標捜索信号生成方法。
5. 前記目標捜索信号がレーダ信号であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の目標捜索信号生成方法。
6. 前記目標捜索信号がソーナー信号であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の目標捜索信号生成方法。
7. 夫々がチヤープ変調信号である複数のパルスでなる目標捜索信号を生成し、該目標捜索信号を該目標に向けて送信する目標捜索装置において、該複数のパルスにおけるパルス幅及び距離分解能の内の少なくとも一方を互いに相違させることによって、該目標が該目標捜索信号と同一方向へ移動する速度成分による受信パルスのドップラーシフトを補償して、該各受信パルスの圧縮される時間位置を同一にする目標捜索信号生成手段を有することを特徴とする目標捜索装置。
8. 前記チヤープ変調信号が、次の式（Ａ）
   Pw(i)・Dr(i)= Pw(1)・Dr(1)±Ti・（λ／2） …（Ａ）
   ここに、Pw(i)：第i番目の送信パルスのパルス幅
   Dr(i)：第i番目の送信パルスの距離分解能
   Pw(1)：第１番目の送信パルスのパルス幅
   Dr(1)：第１番目の送信パルスの距離分解能
   Ti ：第１番目の送信パルスと第i番目の送信パルスとの時間間隔
   λ ：目標捜索信号の波長
   i ：1,2,・・・・,n
   を満たすことを特徴とする請求項７に記載の目標捜索装置。
9. 前記式（Ａ）の右辺の符号（±）の（＋）は、前記チヤープ変調信号がダウンチヤ−プ変調である場合を示し、（−）は、前記チヤープ変調信号がアップチヤ−プ変調である場合を示すことを特徴とする請求項８に記載の目標捜索装置。
10. 前記各受信パルスの圧縮により得た圧縮後の各受信パルスの積分をし、該積分により得た積分パルスの内で、予め定めた所定の大きさを有する信号を目標信号として抽出することを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の目標捜索装置。
11. 前記目標捜索信号がレーダ信号であることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の目標捜索装置。
12. 前記目標捜索信号がソーナー信号であることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の目標捜索装置。

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