JP2013217698A - Rader system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号を送受信するレーダ装置に関する。 The present invention relates to a radar device that transmits and receives signals.
航空管制用レーダ、海上レーダ、気象レーダ等のレーダ装置は、複数の基板を組み合わせて構成されることが一般的であるが、各基板では、基板毎の利得がある。これらの利得は、基板毎に補正されているのが一般的な手段である。 Radar devices such as air traffic control radar, marine radar, and weather radar are generally configured by combining a plurality of substrates, but each substrate has a gain for each substrate. These gains are generally corrected for each substrate.
しかしながら、各基板で利得を調整する補正手段を有する場合、各基板の構成が複雑になり、規模も大きくなる。具体的には、アッテネータや利得調整機能等を付加する必要がある。 However, if each substrate has a correction means for adjusting the gain, the configuration of each substrate becomes complicated and the scale increases. Specifically, it is necessary to add an attenuator, a gain adjustment function, and the like.
上述したように、一般的には、各基板毎、装置全体での調整が必要となり、規模も大きくなりかつ、人的作業もかなり必要となる。 As described above, in general, it is necessary to adjust the entire apparatus for each substrate, the scale is increased, and considerable human work is required.
送信器を介して信号を送信し、受信器を介して送信した信号に応答する信号を受信するレーダ装置であって、信号処理部と、変換器と、記憶手段と、補正手段とを備える。信号処理部は、送信信号を生成し、受信信号を解析する。変換器は、信号処理部が生成した送信信号を送信用のフォーマットに変換して送信器に出力するとともに、受信器が受信した、受信信号を信号処理部で処理可能なフォーマットに変換して信号処理部に出力する。記憶手段は、変換器が出力する送信信号及び受信信号の利得を特定する利得値を記憶する。補正手段は、変換器が出力する送信信号及び受信信号を、記憶手段が記憶する利得値に応じて補正する。 A radar apparatus that transmits a signal through a transmitter and receives a signal that is responsive to the signal transmitted through the receiver, and includes a signal processing unit, a converter, a storage unit, and a correction unit. The signal processing unit generates a transmission signal and analyzes the reception signal. The converter converts the transmission signal generated by the signal processing unit into a transmission format and outputs it to the transmitter, and converts the received signal received by the receiver into a format that can be processed by the signal processing unit. Output to the processing unit. The storage means stores gain values that specify the gains of the transmission signal and the reception signal output from the converter. The correction unit corrects the transmission signal and the reception signal output from the converter according to the gain value stored in the storage unit.
図1を用いて実施形態に係るレーダ装置1について説明する。レーダ装置1は、例えば、航空レーダ、海上レーダ、気象レーダ等の一般的なレーダ装置である。
A
図1に示すように、本発明の実施形態に係るレーダ装置1は送信信号を生成するとともに受信信号を解析処理する信号処理部11と、送信信号をDA変換するとともに受信信号をAD変換するDA/AD変換器12と、送信信号及び受信信号をIF変換するIF変換器13と、送信信号及び受信信号をRF変換するRF変換器14とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
ここで、信号処理部11は、DA/AD変換器12、IF変換器13及びRF変換器14は別々に製造され、組み合わされるものとする。このとき、信号処理部11は、送信信号を生成して送信するための処理を実行する送信信号処理手段111と、受信信号を解析する受信信号処理手段112を有している。
Here, in the signal processing unit 11, the DA / AD converter 12, the
各変換器12〜14は、それぞれ、入力する信号を変換する変換手段121〜141を備えている。各変換手段121〜141で信号を変換する際にそれぞれ固有の誤差が発生する。そのため、各変換器12〜14は、それぞれ、各変換器の利得を特定する利得値を記憶する利得値記憶手段122〜142を備えている。この利得値は、各変換器12〜14の製造時にそれぞれ測定され、各利得値記憶手段122〜142に記憶されている。具体的には、各利得値は、「信号の利得」であり、「送信信号を変換して出力する際の利得(送信利得値)」及び「受信信号を変換して出力する際の利得(受信利得値)」である。さらに、利得が温度に影響して変化する場合、各変換器12〜14は、各変換器12〜14における温度を計測する温度センサ123〜143を有している。 Each converter 12-14 is provided with the conversion means 121-141 which each converts the signal input. When each of the converting means 121 to 141 converts a signal, an inherent error occurs. Therefore, each converter 12-14 is provided with gain value storage means 122-142 which memorize | stores the gain value which specifies the gain of each converter, respectively. This gain value is measured at the time of manufacture of each converter 12-14, and is memorize | stored in each gain value memory | storage means 122-142. Specifically, each gain value is a “signal gain”, “a gain when converting and outputting a transmission signal (transmission gain value)” and “a gain when converting and outputting a received signal ( Received gain value) ”. Furthermore, when the gain changes due to the influence of temperature, each converter 12-14 has temperature sensors 123-143 that measure the temperature in each converter 12-14.
また、信号処理部11は、各利得値記憶手段122〜142で記憶される利得値と、温度センサ123〜143で計測された温度とを利用して各変換器12〜14で発生する誤差を制御する補正値を求める演算手段113を有している。信号処理部11は、レーダ装置1の性能を把握させるため、各変換器12〜14の演算手段113で求めた補正値をモニタ装置(図示せず)等の外部の装置に出力することができる。
In addition, the signal processing unit 11 uses the gain values stored in the gain
さらに、DA/AD変換器12は、演算手段113が演算した補正値を利用して出力する信号のレベルを補正する補正手段124を有している。
Further, the DA / AD converter 12 includes a
〈前処理〉
まず、前処理として、レーダ装置1において補正値を算出する際の処理について説明する。前処理を行うタイミングとしては、例えば、レーダ装置1で必要な構成である信号処理部11、DA/AD変換器12、IF変換器13及びRF変換器14等が揃ったタイミング、いずれかの変換器12〜14が交換されたタイミング、定期的なタイミング等である。または、レーダ装置1で温度センサ123〜143を有する場合、温度センサ123〜143の温度が所定の範囲外に変化した場合が挙げられる。
<Preprocessing>
First, as pre-processing, processing for calculating correction values in the
演算手段113は、前処理を行うタイミングで、各利得値記憶手段122〜142で記憶される利得値によって、信号のレベルを補正する補正値を求める。なお、演算手段113は、前処理を行うタイミングで各利得値記憶手段122〜142から利得値を受信してもよいし、各変換器12〜14が信号処理部11と接続されたタイミングで利得値を受信して信号処理部11内のメモリ(図示せず)で記憶していてもよい。
The calculation means 113 obtains a correction value for correcting the signal level by the gain value stored in each of the gain value storage means 122 to 142 at the timing of performing the preprocessing. Note that the
ここでは、DA/AD変換器12の「送信利得値a1」が「0.5[dB]」であり、「受信利得値a2」が「−0.2[dB]」であり、IF変換器13の「送信利得値b1」が「0.8[dB]」であり、「受信利得値b2」が「1.0[dB]」であり、RF変換器14の「送信利得値c1」が「−0.5[dB]」であり、「受信利得値c2」が「−1.0[dB]」である例で説明する。
Here, the “transmission gain value a1” of the DA / AD converter 12 is “0.5 [dB]”, the “reception gain value a2” is “−0.2 [dB]”, and the
演算手段113は、a1+b1+c1を送信信号の利得として求め、この利得を補正する値を送信補正値とする。したがって、送信信号の利得は、0.5+0.8−0.5=0.8[dB]となるため、演算手段113は、−0.8[dB]を送信補正値として求める。
The calculating means 113 calculates a1 + b1 + c1 as the gain of the transmission signal, and sets a value for correcting this gain as the transmission correction value. Accordingly, since the gain of the transmission signal is 0.5 + 0.8−0.5 = 0.8 [dB], the
また、演算手段113は、a2+b2+c2を受信信号の利得として求め、この利得を補正する値を受信補正値とする。したがって、受信信号の利得は、−0.2+1.0−1.0=0.2[dB]となるため、演算手段113は、0.2[dB]を受信補正値として求める。
Also, the calculation means 113 obtains a2 + b2 + c2 as the gain of the received signal, and sets a value for correcting this gain as the reception correction value. Therefore, since the gain of the received signal is −0.2 + 1.0−1.0 = 0.2 [dB], the
ここで、各温度センサ123〜143から測定した温度を入力する場合、演算手段113は、入力した温度に応じて調整した送信利得値a1,b1,c1を用いて送信信号の利得を求めることができる。また、演算手段113は、入力した温度に応じて調整した受信利得値a2,b2,c2を用いて受信信号の利得を求めることができる。例えば、演算手段113では、温度と送信利得または受信利得を調整する調整値とを対応付けるテーブルを予め備えておりこのテーブルで入力した温度に対応する調整値を利用して調整した利得で補正値を求める。
Here, when the temperature measured from each of the
演算手段113は、前処理で求めた補正値(送信補正値及び受信補正値)を、DA/AD変換器12の補正手段124に出力する。補正手段124は、演算手段113から入力した補正値を、演算手段113内のメモリ(図示せず)で記憶して送信処理または受信処理で利用する。
The arithmetic means 113 outputs the correction values (transmission correction value and reception correction value) obtained in the preprocessing to the correction means 124 of the DA / AD converter 12. The
〈送信処理〉
続いて、レーダ装置1の処理について説明する。
<Transmission processing>
Next, processing of the
信号処理部11は、送信する信号を生成するため送信信号処理手段111において、送信スケジュールに応じて、送信信号を生成する。ここで生成した送信信号はディジタル信号であるため、信号処理部11は、生成した送信信号をDA/AD変換器12に出力する。
In order to generate a signal to be transmitted, the signal processing unit 11 generates a transmission signal in the transmission
DA/AD変換器12の変換手段121は、信号処理部11から入力した送信信号をアナログ信号に変換する。このとき、補正手段124は、信号処理部11の演算手段113から入力した補正値を利用して、送信信号のレベルをする。すなわち、送信補正値が−0.8[dB]であるときは、変換されたアナログ信号の利得を0.8[dB]下げる。これにより、受信信号にDA/AD変換器12、IF変換器13及びRF変換器14で与えられる誤差を、補正手段124で一括して補正することができる。また、変換手段121は、アナログに変換された送信信号をIF変換器13に出力する。
The conversion means 121 of the DA / AD converter 12 converts the transmission signal input from the signal processing unit 11 into an analog signal. At this time, the
IF変換器13の変換手段131は、DA/AD変換器12から入力した送信信号の周波数を所定の周波数に変換してRF変換器14に出力する。また、RF変換器14の変換手段141は、IF変換器13から入力した送信信号の周波数を送信用の周波数に変換し、送信器(図示せず)に出力する。これにより、送信信号は、送信器によって送信される。
The conversion means 131 of the
〈受信処理〉
次に、レーダ装置1の受信処理について説明する。RF変換器14の変換手段141は、受信器(図示せず)を介して入力した受信信号の周波数を所定の周波数に変換してIF変換器13に出力する。また、IF変換器13の変換手段131は、RF変換器14から入力した受信信号の周波数をAD変換可能な周波数に変換し、DA/AD変換器12に出力する。
<Reception processing>
Next, the reception process of the
DA/AD変換器12の変換手段121は、IF変換器13から入力したアナログの受信信号をディジタル信号に変換する。このとき、補正手段124は、信号処理部11の演算手段113から入力した補正値を利用して、受信信号のレベルを補正する。すなわち、受信補正値が0.2[dB]であるときは、受信信号をディジタル信号にする際に、利得を0.2[dB]上げる。これにより、受信信号にDA/AD変換器12、IF変換器13及びRF変換器14で与えられる誤差を、補正手段124で一括して補正することができる。また、変換手段121は、ディジタルに変換された受信信号を受信信号処理手段112に出力する。これにより、受信信号処理手段112は、DA/AD変換器12から受信信号を解析してその結果を記憶装置や表示装置等(図示せず)に出力する。
The conversion means 121 of the DA / AD converter 12 converts the analog reception signal input from the
上述したように、実施形態に係るレーダ装置1によれば、変換器12〜14等の各基板特有の利得で生じる誤差を、演算手段113で求められる補正値で一括して補正することができる。したがって、実施形態に係るレーダ装置1では、各基板毎に補正データを記憶できるようにし、自動的に装置全体を調整する機能を持たせていることにより、規模の縮小かつ人的作業の必要性を最小限に抑えている。
As described above, according to the
[変形例]
なお、図1を用いて上述した例では、DA/AD変換器12が補正手段124を有するものとして説明したが、信号処理部11が補正手段を有し、信号処理部11内でレベルが補正された信号をDA/AD変換器12に出力する構成でも同様である。
[Modification]
In the example described above with reference to FIG. 1, the DA / AD converter 12 has been described as having the correcting
また、上述の説明では、各変換器12〜14が異なる基板で構成されるものとして説明したが、同一の基板上にある場合、この1の基板に対してそれぞれ1の利得値記憶手段と温度センサを備えていればよい。例えば、RF変換器とIF変換器が1の基板で構成される場合、この基板上では、RF変換器及びIF変換器に対する利得を調整する利得値を記憶する利得値記憶手段と、この基板の温度を計測する1の温度センサを備えていればよい。 Further, in the above description, the converters 12 to 14 are described as being configured by different substrates. However, when the converters 12 to 14 are on the same substrate, one gain value storage unit and temperature are respectively provided for the one substrate. What is necessary is just to provide a sensor. For example, when the RF converter and the IF converter are configured by one substrate, on this substrate, gain value storage means for storing a gain value for adjusting a gain for the RF converter and the IF converter, What is necessary is just to provide the one temperature sensor which measures temperature.
さらに、図1に示す例では、レーダ装置1において、利得の調整が必要な構成として、変換器12〜14を備えるものとして説明したが、変換器12〜14の他にも利得の調が必要な基板を備える場合も同様である。また、図1を用いて上述した例では、送信信号と受信信号とは、それぞれ同一の変換器12〜14を備えていたが、送信信号と受信信号とは異なる変換器で変換される場合も同様である。すなわち、その基板毎に利得値を記憶する記憶手段や温度を計測する温度センサを有し、記憶する利得値及び計測した温度を演算手段113に出力し、演算手段113でこれらの利得値や温度を考慮して補正値を求めることができればよい。
Furthermore, in the example illustrated in FIG. 1, the
上記のように、本発明を各実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなる。また、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。 As mentioned above, although this invention was described by each embodiment, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art. Further, the present invention naturally includes various embodiments not described herein.
1…レーダ装置
11…信号処理部
111…送信信号処理手段
112…受信信号処理手段
113…演算手段
12…DA/AD変換器
13…IF変換器
14…RF変換器
121…変換手段
121〜141…変換手段
122〜142…利得値記憶手段
123〜143…温度センサ
124…補正手段
DESCRIPTION OF
Claims (2)
送信信号を生成し、受信信号を解析する信号処理部と、
前記信号処理部が生成した送信信号を送信用のフォーマットに変換して前記送信器に出力するとともに、前記受信器が受信した、受信信号を前記信号処理部で処理可能なフォーマットに変換して前記信号処理部に出力する変換器と、
前記変換器が出力する送信信号及び受信信号の利得を特定する利得値を記憶する記憶手段と、
前記変換器が出力する送信信号及び受信信号を、前記記憶手段が記憶する利得値に応じて補正する補正手段と、
を備えることを有することを特徴とするレーダ装置。 A radar device that transmits a signal through a transmitter and receives a signal in response to the signal transmitted through the receiver,
A signal processing unit for generating a transmission signal and analyzing the reception signal;
The transmission signal generated by the signal processing unit is converted into a transmission format and output to the transmitter, and the reception signal received by the receiver is converted into a format that can be processed by the signal processing unit. A converter for outputting to the signal processing unit;
Storage means for storing gain values for specifying gains of transmission signals and reception signals output from the converter;
Correction means for correcting the transmission signal and the reception signal output from the converter according to the gain value stored in the storage means;
A radar apparatus comprising:
前記記憶手段は、前記複数の変換手段にそれぞれに設けられて各変換手段で生じる利得を補正する利得値をそれぞれ記憶し、
前記補正手段は、複数の利得値を加算して求められる補正値によって信号を補正する
ことを特徴とするレーダ装置。 The converter is composed of a plurality of conversion means for converting an input signal and outputting it to a subsequent stage,
The storage means stores a gain value that is provided in each of the plurality of conversion means and corrects a gain generated in each conversion means,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects the signal with a correction value obtained by adding a plurality of gain values.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012086386A JP2013217698A (en) | 2012-04-05 | 2012-04-05 | Rader system |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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