JP2016217976A - レーダシステム及びレーダ信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーダシステムにおいて、送信側で、アンテナ開口面をN個の送信サブアレイに分割し、所定の範囲を覆う送信サブアレイ成形ビームを形成するために送信サブアレイそれぞれに対する送信移相器の移相量を設定し、送信サブアレイ毎に異なるN通りの変調信号をもつ連続波またはパルス信号を送信する。また、受信側で、アンテナ開口面をM個の受信サブアレイに分割し、所定の範囲を覆う受信サブアレイ成形ビームを形成するために受信サブアレイそれぞれに対する受信移相器の移相量を設定し、受信サブアレイ毎に得られる受信信号を前記N通りの変調信号に基づいて復調してN×M個の出力を取得し、Nb種類の送受信DBFビーム形成用のウェイトを乗算してMIMO方式の合成ビームを形成し、目標位置を観測する。
【選択図】図1
Description
以下、図1乃至図14を参照して、第1の実施形態に係るレーダシステムについて説明する。
アンテナ装置100は、アンテナ開口面をN(N≧2)分割したN個のサブアレイ11〜1Nを備える。ここで、サブアレイ11を代表して内部構成を説明する。
サブアレイ11において、送信系統では、信号処理装置200の変調信号生成器21で生成されるサブアレイ毎に異なるM系列(非特許文献2参照)等の変調信号を入力して変調器111で連続波信号またはパルス信号による送信信号を位相変調する。この位相変調された送信信号を周波数変換器112でローカル信号発生器113からのローカル信号と混合してRF信号に変換し、電力分配器114でL系統に分配する。i(iは1〜L)番目の系統では、分配されたRF信号を送信移相器115iにより位相制御器11Dからの制御信号に基づいて位相制御してビーム形成し、送信増幅器116iにより増幅して、サーキュレータ117iを経由してアンテナ素子118iから送出する。
第1の実施形態では、MIMOによるビーム形成において、送信サブアレイの位相に中心をグレーティングローブが発生しない間隔でサブアレイを構成する手法について述べた。第2の実施形態では、第1の実施形態の構成を利用して、MIMOとSIMOを切り替える方式について述べる。
本実施形態は、送信装置と受信装置が離隔している場合の、MIMOビームの形成手法である。図16に第3の実施形態に係るレーダシステムの構成を示す。但し、図16において、図15と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。また、送信装置側の構成についても省略する。
第3の実施形態では、観測点に対して利得の高い送受信ペンシルビームを形成する手法について述べた。この場合、送信アンテナの開口面位置、向きの情報にずれがある場合には、送信波面(位相)がずれて利得が低下する可能性がある。第4の実施形態ではこの対策のための手法について述べる。図19は本実施形態に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。但し、図19において、図15及び図16と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。
Claims (8)
- アンテナ開口面をN(N≧2)個の送信サブアレイに分割し、所定の範囲を覆う送信サブアレイ成形ビームを形成するために前記N個の送信サブアレイそれぞれに対する送信移相器の移相量を設定し、前記N個の送信サブアレイ毎に異なるN通りの変調信号をもつ連続波またはパルス信号を送信する送信装置と、
アンテナ開口面をM(M≧2)個の受信サブアレイに分割し、所定の範囲を覆う受信サブアレイ成形ビームを形成するために前記M個の受信サブアレイそれぞれに対する受信移相器の移相量を設定し、前記M個の受信サブアレイ毎に得られる受信信号を前記送信装置の前記N通りの変調信号に基づいて復調し、前記M個の受信サブアレイそれぞれの出力としてN×M個の出力を得る受信装置と、
前記受信装置で得られるN×M個の出力に、前記所定の範囲を規定するAZ及びEL角度の範囲をNb(Nb≧1)本のビームで覆うためのNb種類の送受信DBF(Digital Beam Forming)ビーム形成用のウェイトを乗算してMIMO(Multiple Input Multiple Output)方式の合成ビームを形成し、当該合成ビームから目標の位置を観測する信号処理装置と
を具備するレーダシステム。 - 前記信号処理装置は、前記MIMO方式の合成ビームにより目標を捜索し、前記捜索により目標が検出された場合に、前記送信サブアレイ成形ビームを前記検出された目標の方向に向けてSIMO(Single Input Multiple Output)方式により前記目標を観測する請求項1記載のレーダシステム。
- 前記信号処理装置は、前記目標の捜索範囲を分割した各位置に対して位相焦点が合うように前記送受信DBFビームを形成する請求項1記載のレーダシステム。
- 前記信号処理装置は、前記目標の捜索範囲を分割した各位置に対して位相焦点が合うように前記送受信DBFビームを形成し、さらに送受信波面を複数通り設定して、目標が最大振幅または最大SNをもつ送受信波面を選択する請求項1記載のレーダシステム。
- アンテナ開口面をN(N≧2)個の送信サブアレイに分割し、所定の範囲を覆う送信サブアレイ成形ビームを形成するために前記N個の送信サブアレイそれぞれに対する送信移相器の移相量を設定し、前記N個の送信サブアレイ毎に異なるN通りの変調信号をもつ連続波またはパルス信号を送信し、
アンテナ開口面をM(M≧2)個の受信サブアレイに分割し、所定の範囲を覆う受信サブアレイ成形ビームを形成するために前記M個の受信サブアレイそれぞれに対する受信移相器の移相量を設定し、前記M個の受信サブアレイ毎に得られる受信信号を送信される前記N通りの変調信号に基づいて復調し、前記M個の受信サブアレイそれぞれの出力としてN×M個の出力を取得し、
前記N×M個の出力に、前記所定の範囲を規定するAZ及びEL角度の範囲をNb(Nb≧2)本のビームで覆うためのNb種類の送受信DBF(Digital Beam Forming)ビーム形成用のウェイトを乗算してMIMO(Multiple Input Multiple Output)方式の合成ビームを形成し、当該合成ビームから目標の位置を観測するレーダ信号処理方法。 - 前記MIMO方式の合成ビームにより目標を捜索し、前記捜索により目標が検出された場合に、前記送信サブアレイ成形ビームを前記検出された目標の方向に向けてSIMO(Single Input Multiple Output)方式により前記目標を観測する請求項5記載のレーダ信号処理方法。
- 前記目標の捜索範囲を分割した各位置に対して位相焦点が合うように前記送受信DBFビームを形成する請求項5記載のレーダ信号処理方法。
- 前記目標の捜索範囲を分割した各位置に対して位相焦点が合うように前記送受信DBFビームを形成し、さらに送受信波面を複数通り設定して、目標が最大振幅または最大SNをもつ送受信波面を選択する請求項5記載のレーダ信号処理方法。
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