JP2615901B2 - 対電波放射源誘導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，電波放射源に対し，追尾誘導を必要とす
る，例えば対電波放射源ミサイルなどの対電波放射源誘
導装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第13図は従来の対電波放射源誘導装置の構成図であ
る。図において，（１）はパルスを発生する複数の電波
放射源からの電波を受信し、一部が重なり合った２個の
アンテナビームを構成することのできるアンテナ，
（２）は外部からの制御信号により特定の周波数帯域の
みを処理し，アンテナ（１）の２つのビームの和信号と
差信号を発生する受信機（３）はアンテナ（１）の角度
制御を行うアンテナサーボ，（４）は受信機（２）から
のアナログビデオ信号をデジタルに変換するA/D変換
器，（５）はA/D変換器（４）からの信号に対し，特定
のパルス繰り返し数を持つ信号のみを追尾する追尾ゲー
ト，（６）は追尾ゲート（５）のゲートを発生するゲー
ト発生器，（７）は追尾ゲート（５）を通過した和信号
及び差信号から上記アンテナ（１）に対する電波放射源
の方向の差を示す角度誤差を計算する角度誤差検出器，
（８）は追尾ゲート（５）を通過した和信号に対し，信
号の振幅が一定値以上かどうかを検出し，ターゲットの
信号に追尾ゲート（５）がロックオンしているかどうか
を判定するロックオン判定器，（９）はロックオン判定
器（８）からのロックオン情報と，角度誤差検出器
（７）からの角度誤差情報から，アンテナサーボ（３）
の角度制御，受信機（２）の周波数制御及びゲート発生
器（６）のゲート位置制御を行い，誘導装置全体の追尾
制御を行うと同時に，母機に誘導制御情報を伝送する追
尾誘導制御器，（10）は追尾ターゲットの送信周波数，
送信パルス繰り返し数，初期位置等を記憶しておく追尾
データメモリである。

第14図は，従来の対電波放射源誘導装置の受信機
（２）の動作原理を説明する図であり，（ａ）が電波放
射源の送信波の周波数スペクトラム，（ｂ）が受信機
（２）出力の周波数スペクトラムである。同図（ａ）の
Ｘで示すようにターゲット１が，バンドf4の周波数で送
信していて，同図Ｙに示すように，ターゲット２がバン
ドf7で送信している時，受信機（２）にバンドf4の周波
数を選択するように制御信号を出すと，出力は同図
（ｂ）のＺのようになる。上記の原理を利用して，従来
の対電波放射源誘導装置は追尾誘導制御部（９）が，追
尾したいターゲットの周波数バンドを受信機（２）に指
定し，周波数追尾をする構成をとっている。

第15図は，従来の対電波放射源誘導装置の追尾ゲート
（５）及びゲート発生器（６）及びロックオン判定器
（８）の動作原理を説明する図である。同図において，
例えば，（ａ）に示すような入力があり，ゲート発生器
（６）が同図（ｂ）に示すようなゲートタイミングを発
生している場合に，追尾ゲート（５）出力は，同図
（ｃ）で示すように,3つのパルスのうち１つしか出力が
ないため，ロックオン判定器（８）はロックオン判定を
下さない。また，同図（ｄ）のようなゲートタイミング
では,3つのパルスのうち３つとも出力があり，ロックオ
ン判定器（８）はロックオン判定を下す。上記のよう
に，従来の対電波放射源誘導装置では，追尾誘導制御器
（９）が，追尾したいターゲットのパルス繰り返し数
（パルス繰り返し周波数とも呼ばれ、単位時間のパルス
数を示す。）に相当する追尾ゲート信号を発生するよう
にゲート発生器（６）に指示し，追尾ゲート（５）出力
が受信パルスに一致していれば，ロックオン判定器
（８）は，ロックオン判定を下すようになっている。

第16図は，上記受信機（２），追尾ゲート（５），ゲ
ート発生器（６），ロックオン判定器（８）の動作原理
をふまえ，従来の対電波放射源誘導装置全体の動作を説
明する動作フローチャートである。追尾誘導制御器
（９）はステップ（28）で追尾データメモリ（10）か
ら，追尾したいターゲットの送信周波数バンド，パルス
繰り返し数，概略方向を選択し，ステップ（29）で，ま
ず受信機（２）に追尾する周波数バンド，ステップ（3
0）でゲート発生器（６）に追尾するパルス繰り返し
数，ステップ（31）でアンテナサーボ（３）に追尾する
ダーケットの概略方向データを設定する。電波放射源か
らの受信周波数，パルス繰り返し数が追尾誘導制御器
（９）の設定したデータと一致し，ロックオン判定器
（８）がステップ（25）でロックオン判定を出すと，ス
テップ（33）でそのデータに対し，角度誤差検出器
（７）において，角度誤差検出を行い，追尾誘導制御器
（９）は，ステップ（34）でターゲットロックオン判定
を下し，角度誤差検出データを用いて角度追尾に入ると
同時に，母機を正確に電波放射に誘導する誘導制御信号
を母機に出す。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の対電波放射源誘導装置では，例えば，電波放射
源が複数の送信周波数を切り換えて送信してきた場合，
ロックオン判定器（８）のロックオンは，電波放射源の
送信周波数が切り換わる毎に外れてしまうため，追尾誘
導制御器（９）は，もう一度最初から追尾動作をやり直
すため，目標とする電波放射源を追尾している時間が減
少し，安定した電波放射源の追尾及び安定した母機の誘
導が困難であるという課題があった。

また例えば，電波放射源が複数の周波数を同時に送信
してきた場合，受信機（２）は単一の周波数しか処理で
きないため，複数の周波数の中の１つしか追尾すること
ができないという課題があった。

また，例えば，電波放射源が複数の送信パルス繰り返
し数を，切り換えて送信してきた場合も，上記と同様の
理由で追尾誘導性能が劣化するという課題があった。

また例えば，複数の電波放射源がある場合には，従来
の装置では一つの電波放射源のみを角度追尾するような
構成をとっているため単一の目標しか識別できないとい
う課題があった。

また例えば，電波放射源が，送信周波数，送信パルス
繰り返し数以外の電波諸元，例えば，送信パルス幅等を
切り換えながら送信してきたような場合，従来の装置で
は，追尾ゲート（５）のゲート幅は固定したまま追尾し
ているため，単一のパルス幅を持つ送信波に対してしか
対処できないという課題があった。

また例えば，従来の装置では，パルス繰り返し数を検
出する際に追尾データメモリ（10）に書かれているパル
ス繰り返し数データを用いて追尾ゲートを発生しパルス
繰り返し数の識別を行う方式を取っているため，電波放
射源のパルス繰り返し数識別する際に追尾ゲートの位置
決め等のオーバーヘッドタイムがあるため，パルス繰り
返し数の識別に時間がかかり過ぎるといった課題があっ
た。

また電波放射源が，例えば，スタガ，ジッタ，マルチ
PRFレンジング，バーカーコードによるパルス圧縮波な
ど，特殊なパルス間隔を持つ送信をしてきた場合には，
追尾ゲート（５）は即座に受信波と同様の追尾ゲートタ
イミングを発生することができず，追尾できないという
課題があった。

また電波放射源が，例えばリニアFM変調，バーカーコ
ード等によるパルス圧縮波など，特殊なパルス間隔を持
つ送信をしてきた場合には，追尾ゲート（５）は即座に
受信波と同様の追尾ゲートタイミングを発生することが
できず，追尾できない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
れたものであり，周波数バンド毎にあるターゲットメモ
リに電波放射源のパルス繰り返し時間（以下パルス到来
時間と呼ぶことにする。）及びパルス振幅をパルス幅、
電波放射源のアンテナに対する角度により連続して書き
込むことにより，複数の電波放射源及び複数の送信周波
数，複数の送信パルス繰り返し数，複数のパルス幅を放
出する電波放射源の同時送信に対しても，連続して追尾
を行い，母機を安定かつ正確に電波放射源に誘導するこ
とを目的とする。

また，この発明は，ターゲットメモリに書かれている
パルス到来時間データに対し追尾データメモリに書かれ
ているパルス繰り返し数データとのパターンマッチング
処理をすることにより，電波放射源のパルス繰り返し数
及び不規則なパルス列を正確かつ迅速に識別することを
目的とする。

また，この発明は，パルス到来時間のヒストグラム処
理を行うことにより電波放射源のパルス繰り返し数の検
出を行い，スタガ，ジッタ，マルチPRFレンジング等の
特殊なパルス間隔を持つ送信波に対しても正確な識別を
行うことを目的とする。

また，この発明は，ターゲットメモリデータに対し
て，相関処理演算をすることにより，リニアFM変調，バ
ーカーコード等によるパルス圧縮波など，特殊なパルス
繰り返し数パターンに対しても，正確な識別をすること
を目的とする。

また，この発明は，ターゲットメモリデータに対して
FFT演算処理を行うことにより電波放射源のパルス繰り
返し数を正確に識別することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる対電波放射源誘導装置は，アンテナ
サーボによって角度制御されるアンテナを持ち，アンテ
ナからの受信信号を入力して、その受信信号の和信号、
差信号を受信する周波数毎に独立して出力する受信機を
持ち，受信機の各々の周波数バンド出力毎に置かれてい
るA/D変換器の後段に振幅検出器，パルス到来時間検出
器，パルス幅検出器，角度誤差検出器を持ち，パルス幅
データと，角度制御データと角度誤差データとからメモ
リ書き込みアドレスを発生するアドレス発生器を持ち，
上記アドレス発生器の発生するアドレスをもとに，振幅
データとパルス到来時間を書き込むターゲットメモリを
持ち，追尾したい電波放射源のパルス繰り返し時間等を
記憶している追尾データメモリを持ち，ターゲットメモ
リデータに対しパルス繰り返し数の識別を行うパルス分
析器を持ち，パルス分析器からのパルス繰り返し数デー
タと，ターゲットメモリに書かれた角度誤差データ，パ
ルス幅データ等の送信波データと，アンテナサーボから
のアンテナ角度データとにより，電波放射源に安定して
母機を誘導する追尾誘導制御器を持つ。

また，パルス分析器では，追尾データメモリに書き込
まれているパルス繰り返し数データとパターンマッチン
グ処理をする方式を取ったり，パルス到来時間のヒスト
グラム処理を行うことによりパルス繰り返し数を分析す
る方式を取ったり，相関処理演算をすることにより電波
放射源の送信パルスパターンを識別する方式を取った
り,FFT演算処理を行うことによりパルス繰り返し数を分
析する方式を取ったりする。

〔作 用〕

この発明においては，各周波数バンド毎に受信信号を
同時に処理できるような構成になっているため，電波放
射源が複数の送信周波数を切り換えて送信してきたり，
電波放射源が複数の送信周波数を同時に送信してきたよ
うな場合でも，各周波数バンド毎に設置されているター
ゲットメモリに電波放射源からの送信波の振幅及びパル
ス到来時間データを連続して書き込むことができ，ター
ゲットメモリの受信波データを連続的処理することによ
り，安定した電波放射源の追尾及び母機の誘導が可能と
なる。

またターゲットメモリに長時間のパルス到来時間を記
録することにより電波放射源が複数のパルス繰り返し数
を切り換えて送信してきた場合も，連続してパルス到来
時間を記録できるため，安定した電波放射源の追尾及び
母機の誘導が可能となる。

また，アドレス発生器は，パルス幅検出器のデータ及
び角度誤差検出器のデータ及びアンテナの角度制御デー
タにより，電波放射源のパルス幅及び角度を分類した状
態で，電波放射源のパルス到来時間及びパルス幅データ
をターゲットメモリに書き込むことができるため，例え
ば，複数の電波放射源がアンテナのビーム内に存在して
も，同時に多数の電波放射源からの送信波データを角度
毎に区分された状態で記憶できる。また例えば，送信波
が複数のパルス幅を切り換えながら送信してきても，送
信波データをパルス幅で分類された状態で記憶できる。
上記の理由により，複数の電波放射源に対する追尾及び
複数のパルス幅を切り換えながら発生する電波放射源に
対する，連続した追尾及び母機の誘導が可能となる。

またパルス分析器では，ターゲットメモリに書かれて
いるパルス到来時間データに対し追尾データメモリに書
かれているパルス繰り返し数データとのパターンマッチ
ング処理をすることにより，電波放射源のパルス繰り返
し数及び不規則なパルス列を正確かつ迅速に識別するこ
とができる。

また，さらに別の方式のパルス分析器では，ターゲッ
トメモリに書かれているパルス到来時間データに対しヒ
ストグラム処理を行うことにより電波放射源のパルス繰
り返し数の検出を行い，スタッガ，ジッタ，マルチPRF
レンジング等の特殊なパルス間隔を持つ送信波に対して
も正確な識別を行うことができる。

また，さらに別の方式のパルス分析器では，ターゲッ
トメモリデータに対して，相関処理演算をすることによ
り，リニアFM変調，バーカーコード等によるパルス圧縮
波など，特殊なパルス繰り返し数パターンに対しても，
正確な識別をすることができる。

また，さらに別の方式のパルス分析器では，ターゲッ
トメモリデータに対してFFT演算処理を行うことにより
電波放射源のパルス繰り返し数を正確に識別することが
できる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であり，
（１），（３），（４），（７），（10）は上記従来装
置と全く同一のものである。（27）はアンテナ（１）に
入った受信信号を周波数バンド毎に独立して処理し受信
ビデオをだすことのできる受信機であり，周波数バンド
は４つの例を示している。（11）は各周波数バンド毎に
あるA/D変換器（４）の和信号出力の振幅を検出する振
幅検出器，（12）は上記和信号データに対し，パルス到
来時間を検出するパルス到来時間検出器，（13）は上記
和信号データに対し，パルス幅を検出するパルス幅検出
器，（15）は上記振幅検出器（11），パルス到来時間検
出器（12）のデータを記憶するターゲットメモリであ
り，電波放射源の送信波データを収録するのに十分な容
量を持つものとする。

（14）は上記ターゲットメモリ（15）にデータを書き
込む際に，角度誤差，パルス幅等で書き込み位置を分類
できるような書き込みアドレスを発生し，読み出しをす
る際には，上記の分類されたデータの中から，必要なデ
ータのみを自由に読み出すことのできるアドレスを発生
するアドレス発生器である。（９）はターゲットメモリ
（15）に書かれている振幅データ，角度データと，アン
テナサーボ（３）からのアンテナ角度データとにより，
目標とする電波放射源の追尾を行い，母機を誘導する追
尾誘導制御器であり，本装置全体の追尾制御コントロー
ルを行う。（16）はA/D変換器（４），角度誤差検出器
（７），振幅検出器（11），パルス到来時間検出器（1
2），パルス幅検出器（13），アドレス発生器（14）及
びターゲットメモリ（15）とから構成されるユニットで
ある。

第２図はターゲットメモリデータに対して，基準パル
ス繰り返し時間の検出を行い，その基準パルス繰り返し
時間によりパルス繰り返し数を分析する方式のパルス分
析器（17）の内部構成を示した図であり，（18）はター
ゲットメモリ（15）に記録されているパルス到来時間デ
ータから２つのパルス到来時間差を検出し，基準となる
パルス繰り返し時間を出力する基準PRI検出器，（６）
は基準PRI検出器（18）からの基準パルス繰り返し時間
を用いて，同一パルス間隔のゲート信号を発生させるゲ
ート発生器，（19）はターゲットメモリ（15）からのパ
ルス到来時間データとゲート発生器（６）からのゲート
信号との論理積と論理積をとった全回数を出力する論理
積作成回路，（20）は論理積作成回路（19）で作成され
た論理積が１である個数を計数する計数カウンタ，（2
1）は計数カウンタ（20）の計数値が一定値，例えば論
理積をとった全回数の80％以上パルス繰り返し数を検出
した時１を追尾誘導制御器（９）に出力するコンパレー
タである。

第３図は，追尾データメモリに書かれている基準パル
ス繰り返し時間データを用いることによりパルス繰り返
し数を分析する方式のパルス分析器（17）の内部構成を
示した図であり，（６）は追尾データメモリ（10）から
の基準パルス繰り返し時間を用いて，同一パルス間隔の
ゲート信号を発生させるゲート発生器，（19）はターゲ
ットメモリ（15）からのパルス到来時間データとゲート
発生器（６）からのゲート信号との論理積と論理積をと
った全回数を出力する論理積作成回路，（20）は論理積
作成回路（19）で作成された論理積が１である個数を計
数する計数カウンタ，（21）は計数カウンタ（20）の計
数値が一定値，例えば論理積をとった全回数の80％以上
パルス繰り返し数を検出した時１を追尾誘導制御器
（９）に出力するコンパレータである。

第４図は追尾データメモリに書き込まれているパルス
繰り返し数データとパターンマッチング処理をする方式
のパルス分析器（17）の内部構成を示した図であり，
（19）はターゲットメモリ（15）に書かれているパルス
到来時間データと追尾データメモリ（10）に書かれてい
るパルス繰り返し数データとの論理積と論理積をとった
全回数を出力する論理積作成回路であり，（20）は論理
積作成回路（19）において論理積が１になった回数を計
数する計数カウンタ，（21）は計数カウンタ（20）で計
数された計数値が一定値，例えば論理積をとる回数の80
％以上の値であった時に１を出力するコンパレータであ
る。

第５図はパルス到来時間のヒストグラム処理を行うこ
とによりパルス繰り返し数を分析する方式のパルス分析
器（17）の内部構成を示した図であり，（22）は入力値
が比較値を中心とする一定のレベル範囲にあるとき,1を
出力するコンパレータであり，例えば，比較値が10であ
り，レベル範囲が±20％とすると，入力値が８以上12以
下の時のみ１を出力する。（20）はコンパレータ（22）
で１が出力された回数を計数する計数カウンタ，（23）
は入力の論理積を出力する論理積作成回路である。

第６図は相関処理演算をすることにより電波放射源の
送信パルスパターンを識別する方式のパルス分析器（1
7）の内部構成を示した図であり，（24）はターゲット
メモリ（15）のパルス到来時間データと振幅データに対
してFFT信号処理を行うFFT演算回路，（25）は周波数軸
上での乗算を行う乗算器，（26）は乗算器（25）出力に
対してIFFT演算を行うIFFT演算回路，（21）はIFFT演算
回路（26）に対して，追尾データメモリ（10）に書かれ
ている一定スレッショルド値以上の値が出力された場合
に１を出力するコンパレータである。

第７図は,FFT演算処理を行うことによりパルス繰り返
し数を分析する方式のパルス分析器（17）の内部構成を
示した図であり，（24）はターゲットメモリ（15）に記
録されているパルス到来時間に対して電波放射源のパル
ス繰り返し数より十分高い周波数でサンプリングを行い
FFT演算を行うFFT演算回路であり，例えば16kHzのサン
プリング周波数で16点FFTを行い周波数ビン＃１〜＃４
までを出力する。（22）はFFT演算回路の出力に対して
パターン比較を行うコンパレータであり，例えば比較値
に対して±20％以内の値が入力されたら１を出力する。
（23）はコンパレータ（22）の出力に対して論理積演算
を行う論理積作成回路である。

上記のように構成された対放射源誘導装置において
は，アンテナ（１）で受信している受信波を受信機（2
7）が周波数毎に独立して出力し，さらに後段では周波
数毎にターゲットメモリ（15）に受信データを記録して
から処理することができるため，常に電波放射源からの
送信波データを受信し続けることが可能となる。

また，受信機（27）の和信号及び差信号は,A/D変換器
（４）で各々デジタルデータに変換され，振幅，パルス
到来時間，パルス幅，角度誤差が検出される。

上記データの中で，パルス幅データとパルス到来時間
データは，十分な容量を持つターゲットメモリ（15）に
書き込まれてから，追尾，誘導用の情報として活用され
るようになっているため，受信波のパルス繰り返し数が
不規則に変化しても，そのパルス繰り返し数に相当する
不規則なパルス到来時間としてターゲットメモリ（15）
に書かれてゆき，受信したパルス情報をすべて収録する
ことができる。

さらに，ターゲットメモリ（15）のアドレス発生器
（14）は，アンテナサーボ（３）に指示する角度制御デ
ータ及び角度誤差検出器（７）からの角度誤差データ及
びパルス幅検出器（13）からのパルス幅データをターゲ
ットメモリ（15）のアドレスとして使用するため，複数
の電波データを効率よく分類された形で書き込むことが
できる。第８図は上記ターゲットメモリ（15）に４つの
電波放射源が，分類された形で書き込まれている様子を
説明した図であり，追尾誘導制御器（９）から見たター
ゲットメモリ（15）のメモリ空間を示している。本発明
の実施例では周波数バンドに対応するターゲットメモリ
（15）は４個の構成をとっているが,4個のターゲットメ
モリ（15）は，追尾誘導制御器（９）から見れば，隣同
志のアドレス領域に配置されているものと見なすことが
できる。同図では４つの電波放射源がメモリ空間上のX,
Y,Z,Wに書き込まれ，異なる角度D1,D2,異なる送信周波
数f1,f2,f3,f4及び異なるパルス幅W1,W2で送信してきて
も，メモリ空間上で明確に識別することを示している。

また，アドレス発生器（14）は，ターゲットメモリ
（15）に時系列のデータを連続して書き込めるようにな
っているため，複数の電波放射源が，複数の送信周波数
及び複数のパルス幅の送信を混在させて送信してきて
も，ターゲットメモリ（15）内には，電波データが整理
された形で連続して記憶されてゆくことになり，電波放
射源の電波データを追尾してゆくためのオーバーヘッド
タイムがない。

また，第２図に示した基準パルス繰り返し時間の検出
によりパルス繰り返し数の分析を行う方式のパルス分析
器（17）では，基準PRI検出器（18）がまずターゲット
メモリ（15）からのパルス到来時間データから２つのパ
ルスの到来時間差を検出し，基準となるパルス繰り返し
時間を出力する。ゲート発生器（６）は基準PRI検出器
（18）からの基準パルス繰り返し時間を用いて，同一パ
ルス間隔のゲート信号を発生させる。もし，ターゲット
メモリ（15）のパルス到来時間データが，上記の基準と
なるパルス繰り返し時間で受信されているものとすれ
ば，論理積作成回路（19）は，論理積をとったパルスの
うち大部分を１で出力する。計数カウンタ（20）は，こ
の論理積１の個数を計数し，もし，この個数が一定値，
例えば論理積をとった全回数の80％以上であれば，コン
パレータ（21）は１を出力し追尾誘導制御器（９）にパ
ルス繰り返し数を検出したことを知らせる。追尾データ
メモリ（10）には，基準PRI検出器（18）からの基準パ
ルス繰り返し時間データに対応する電波放射源が記録さ
れており，追尾誘導制御器（９）は追尾データメモリ
（10）を介して検出された電波放射源の種類を識別する
ことができる。

第９図は上記のパルス分析器（17）の動作を説明する
図である。同図（ａ）のターゲットメモリデータに対
し，基準PRI検出器（18）は基準となるパルス繰り返し
時間１μｓを検出し，ゲート発生器（６）は，同図
（ｂ）に示すような１μｓ間隔のゲート信号を発生す
る。この場合，論理積作成回路（19）の出力は同図
（ｃ）のようになり，計数カウンタ（20）の計数値は４
となる。論理積をとった全回数は５であるから，コンパ
レータ（21）は論理積をとった全回数の80％以上であれ
ば１を出力するものとすれば１を出力し，追尾誘導制御
器（９）にパルス繰り返し数を検出したことを知らせ
る。

また，第３図に示した追尾データメモリ（10）に書か
れている基準パルス繰り返し時間データを用いることに
よりパルス繰り返し数を分析する方式によるパルス分析
器（17）では，まず追尾誘導制御器（９）からの指示に
より追尾データメモリ（10）が追尾したい電波放射源の
パルス繰り返し時間を出力する。ゲート発生器（６）は
追尾データメモリ（10）からの基準となるパルス繰り返
し時間を用いて，同一パルス間隔のゲート信号を発生さ
せる。もし，ターゲットメモリ（15）のパルス到来時間
データが，上記の基準となるパルス繰り返し時間で受信
されているものとすれば，論理積作成回路（19）は，論
理積をとったパルスのうち大部分を１で出力する。計数
カウンタ（20）は，この論理積１の個数を計数し，もし
この個数が一定値，例えば論理積をとった全回数の80％
以上であればコンパレータ（21）は１を出力し追尾誘導
制御器（９）にパルス繰り返し数を検出したことを知ら
せるす。

第９図は上記のパルス分析器（17）の動作を説明する
図である。同図（ａ）のターゲットメモリデータに対
し，追尾データメモリ（10）は基準となるパルス繰り返
し時間１μｓを出力し，ゲート発生器（６）は，同図
（ｂ）に示すような１μｓ間隔のゲート信号を発生す
る。この場合，論理積作成回路（19）の出力は同図
（ｃ）のようになり，計数カウンタ（20）の計数値は４
となる。論理積をとった全回数は５であるから，コンパ
レータ（21）は論理積をとった全回数の80％以上であれ
ば１を出力するものとすれば,1を出力し，追尾誘導制御
器（９）にパルス繰り返し数を検出したことを知らせ
る。

また，第４図に示した追尾データメモリ（10）に書き
込まれているパルス繰り返し数データとパターンマッチ
ング処理をする方式のパルス分析器（17）では，まず追
尾データメモリ（10）に記憶されているすべてのパルス
到来時間間隔のパターンとターゲットメモリ（15）に書
かれているパルス到来時間データとを比較し，論理積が
１になった個数を計数カウンタ（20）で計数する。計数
カウンタ（20）の計数値が，一定値，例えば論理積をと
る回数の80％以上の値であれば，その時，追尾データメ
モリ（10）に書かれているパルス繰り返し時間のパター
ンとターゲットメモリ（15）に書かれている電波放射源
のパルス到来時間のパターンとは高い相関があるという
判定が下され，コンパレータ（21）は１を出力し，追尾
誘導制御器（９）に電波放射源のパルス繰り返し数のパ
ターンが識別されたことを知らせる。

第９図は上記のパルス分析器（17）の動作を説明する
図である。（ａ）はターゲットメモリ（15）に書かれて
いる電波放射源のパルス到来時間データ，（ｂ）は追尾
データメモリ（10）に書かれているパルス繰り返し時間
のパターンデータ，（ｃ）は論理積作成回路（19）の出
力である。この場合，論理積をとる回数は５回であり計
数カウンタ（20）の計数値は４回であるのでコンパレー
タ（21）は１を出力し，追尾誘導制御器（９）に電波放
射源のパルス繰り返し数のパターンが識別されたことを
知らせる。

また，第５図に示したパルス到来時間のヒストグラム
処理を行うことによりパルス繰り返し数を分析する方式
のパルス分析器（17）では，ターゲットメモリ（15）の
パルス到来時間に対して４個のコンパレータ（22）が，
追尾データメモリ（10）で設定した各々の比較値を中心
とする一定レベル範囲，例えば±20％の範囲内に入力値
がある場合に１を出力するようになっている。ターゲッ
トメモリ（15）に書かれているパルス到来時間データの
すべてに対して上記の比較を繰り返すと，計数カウンタ
（20）の各々の計数値は，コンパレータ（22）の各々の
比較値の前後±20％に入るデータ値を定義域とするヒス
トグラムを形成する。

追尾データメモリ（10）は，追尾誘導制御器（９）よ
り追尾するターゲットを指定され，計数カウンタ（20）
の後段にあるコンパレータ（22）の比較入力に対し，追
尾するターゲットの各々の定義域におけるヒストグラム
値を教える。計数カウンタ（20）の後段にあるコンパレ
ータ（22）は，追尾データメモリ（10）のデータ値と，
計数カウンタ（20）のデータ値との比較を行い，例え
ば，計数カウンタ（20）のデータ値が，追尾データメモ
リ（10）のデータ値の±20％の範囲にあれば１を出力す
る。

上記操作において，もし追尾データメモリ（10）の出
力したヒストグラムパターンと，計数カウンタ（20）の
出力したヒストグラムパターンが，±20％の範囲で一致
していれば論理積作成回路（23）は，すべての計数カウ
ンタ（20）の後段にあるコンパレータ（22）が１を出力
しているので１を出力し，追尾誘導制御器（９）に電波
放射源の送信パルスパターンの識別ができたことを知ら
せる。

第10図は上記のパルス分析器（17）の動作を説明する
図である。ターゲットメモリ（15）に各々0.5μs,1μs,
2μｓのパルス繰り返し間隔を持つバーストスタガのパ
ルス繰り返しパターンが同図（ａ）で示すように記録さ
れている場合に，パルス分析器（17）でヒストグラム処
理を行うと，同図（ｂ）で示されるようなヒストグラム
出力が得られる。このヒストグラム出力に対し，同図
（ｃ）で示すような追尾データメモリ（10）のヒストグ
ラムパターンとの比較を行うと，計数カウンタ（20）の
後段にあるコンパレータ（22）の出力はすべて１とな
り，追尾誘導制御器（９）が指定した電波放射源のパス
ル繰り返しパターンが識別される。

また，相関処理演算をすることにより電波放射源の送
信パルスパターンを識別する方式のパルス分析器では，
例えばリニアFM変調方式で変調されたパルス圧縮波を電
波放射源が送信してきた場合，まず,FFT演算回路（24）
でターゲットメモリ（15）に書かれている時間軸での受
信波の振幅データをフーリエ演算処理し，周波数上での
振幅データに変換する。一方，追尾データメモリ（10）
は追尾誘導制御器（９）からの指示を受け，追尾したい
電波放射源の送信波の周波数スペクトラムの複素共役関
数をリファレンスデータとして出力し，乗算器（25）で
周波数上での振幅データとの乗算を行う。周波数上での
乗算は時間軸上での畳み込み積分と同じ意義を持ち，も
し，リファレンスデータが受信波の周波数スペクトラム
の複素共役関数データと一致していれば，乗算器（25）
の出力をIFFT演算回路（26）で時間軸上のデータに変換
すれば，圧縮されたパルスとなって出力される。

電波放射源が，例えば圧縮前振幅1,圧縮後振幅10で送
信しているような場合，コンパレータ（21）は例えば９
をスレッショルド値と定めた時,IFFT演算回路（26）の
出力が９以上であれば,1を出力し，追尾誘導制御器
（９）にパルスが検出されたことを知らせる。

第11図は上記のパルス分析器（17）の動作を説明する
図である。同図（ａ）に示すようなターゲットメモリ
（15）中のリニアFM変調方式で変調されたパルス圧縮波
に対し,FFT演算回路（24）でFFT演算を行うと出力は同
図（ｂ）のようになる。同図（ｃ）は追尾データメモリ
（10）から読み出されたリファレンスデータであり，同
図（ｂ）の出力と，同図（ｃ）の出力を乗算器（25）で
乗算すると，出力は同図（ｃ）のようになり，位相のそ
ろったパルス波の周波数スペクトラムとなる。同図
（ｄ）の出力をIFFT演算回路（26）でIFFT演算を行う
と，同図（ｅ）で示した圧縮後波形が得られる。

また，第７図に示したFFT演算処理を行うことにより
パルス繰り返し数を分析する方式のパルス分析器（17）
では，まず,FFT演算回路（24）がターゲットメモリ（1
5）のパルス到来時間データを電波放射源のパルス繰り
返し数よりも十分高い周波数，例えば電波放射源のバル
ス繰り返し数が2kHz程度であれば,16kHz程度でサンプリ
ングした後にFFT演算，例えば16点FFT演算を行う。FFT
演算器（24）の各周波数ビン出力には電波放射源の整数
倍に当たる周波数ビンにのみ振幅データが出力されるた
め後段にあるコンパレータ（22）で，各周波数ビンの比
較データと比較を行うことにより，電波放射源の送信パ
ルスパターンを周波数軸上でパターンマッチング処理で
きることになる。コンパレータ（22）の比較値は，比較
パターン発生器（26）が追尾データメモリ（10）の指示
を受け出力することになっており，比較パターンと,FFT
演算器（24）の出力パターンが一致していれば，論理積
作成回路（23）は１を出力し，追尾誘導制御器（９）に
パルス繰り返し数が識別できたことを知らせる。

第12図は上記のパルス分析器（17）の動作を説明する
図であり，パルス幅１μs,パルス繰り返し数2kHzのパル
ス到来時間データを16kHzでサンプリングし,16点FFT演
算処理をした時の各周波数ビンの出力振幅の例を示して
いる。第７図で示したパルス分析器（17）でFFT演算回
路（24）が例えば，周波数ビン＃１〜＃４を出力してい
るとすると，比較パターン発生器（26）は，＃１〜＃４
の出力が入るコンパレータ（22）の比較値に，例えば，
＃１〜＃４の順に,0,0.95,0,0.9を入れておけばコンパ
レータが，例えば比較値に対して±20％以内の値が入力
されたら１を出力するものとすれば，すべてのコンパレ
ータ（22）は１を出力し，論理積作成回路（23）の出力
は１となり，パルスの識別ができたことを追尾誘導制御
器（９）に伝える。

ところで上記説明では，アンテナ角度データの処理
は,2個のアンテナビーム，例えば，上下のみの一方向だ
けに限定しているが，複数個のビーム，例えば上下左右
の合計４個のアンテナビームにより，上下方向，左右方
向の角度の処理を行っても同様の追尾誘導制御が行える
ことはいうまでもない。

また，上記説明では，受信機（27）の周波数バンド数
は４であるが，この周波数バンド数を増やせば増やす
程，弁別できる周波数が増え，より正確な電波放射源の
識別ができることはいうまでもない。

また，上記説明では，パルス到来時間のヒストグラム
処理を行うことによりパルス繰り返し数を分析する方式
のパルス分析器（17）において，コンパレータ（22）を
４つ並列に並べた構成をとっているが，この並列に並べ
たコンパレータ（22）の数を増やせば増やす程弁別でき
るパルス繰り返し数が増え，より正確な電波放射源のパ
ルス繰り返し数の識別ができることはいうまでもない。

また，上記説明では，相関処理演算により電波放射源
の送信パルスパターンを識別する方式のパルス分析器
（17）において，周波数領域での演算処理を行っている
が，時間領域で畳み込み積分等の相関処理演算を行って
も電波放射源の送信パルスパターンの識別ができること
はいうまでもない。

また，上記説明では,FFT演算処理を行うことによりパ
ルス繰り返し数を分析する方式のパルス分析器（17）に
おいて，コンパレータ（22）を４つ並列に並べた構成を
とっているが，この並列に並べたコンパレータ（22）の
数を増やせば増やす程,FFT演算処理した後の周波数ビン
が増え，より正確な電波放射源のパルス繰り返し数の識
別ができることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり，主として複数の周波
数バンドを同時に処理できる受信機及び効率良く収録さ
れたデータを分類することのできるターゲットメモリの
使用により，複数の電波放射源が送信周波数やパルス繰
り返し数等を不連続に変化させて受信してきた場合や，
複数の送信周波数を同時に送信してきた場合にも，連続
したデータ処理を行うことができ，安定した誘導追尾が
行うことができるという効果がある。

さらにこの発明では，ターゲットメモリに書かれてい
るパルス到来時間データに対し追尾データメモリに書か
れているパルス繰り返し数データとのパターンマッチン
グ処理をすることにより，電波放射源のパルス繰り返し
数及び不規則なパルス列を正確かつ迅速に識別ができる
という効果がある。

さらにこの発明では，パルス到来時間のヒストグラム
処理を行うことにより電波放射源のパルス繰り返し数の
検出を行い，スタガ，ジッタ，マルチPRFレンジング等
の特殊なパルス間隔を持つ送信波に対しても正確な識別
ができるという効果がある。

さらにこの発明では，ターゲットメモリデータに対し
て，相関処理演算をすることにより，リニアFM変調，バ
ーカーコード等によるパルス圧縮波など，特殊なパルス
繰り返し数パターンに対しても，正確な識別ができると
いう効果がある。

さらにこの発明では，ターゲットメモリデータに対し
てFFT演算処理を行うことにより電波放射源のパルス繰
り返し数を正確に識別ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図，第２図，第
３図，第４図，第５図，第６図，第７図はこの発明のパ
ルス分析器の詳細ブロック図，第８図はターゲットメモ
リの説明図，第９図，第10図，第11図，第12図はパルス
分析器の動作を説明する図，第13図は従来の対電波放射
源誘導装置の構成図，第14図，第15図，第16図は従来の
放電波放射源誘導装置の動作を説明する図である。 図において，（１）はアンテナ，（２）は受信機，
（３）はアンテナサーボ，（４）はA/D変換器，（５）
は追尾ゲート，（６）はゲート発生器，（７）は角度誤
差検出器，（８）はロックオン判定器，（９）は追尾誘
導制御器，（10）は追尾データメモリ，（11）は振幅検
出器，（12）はパルス到来時間検出器，（13）はパルス
幅検出器，（14）はアドレス発生器，（15）はターゲッ
トメモリ，（17）はパルス分析器，（18）は基準PRI検
出，（19），（23）は論理積作成回路，（20）は計数カ
ウンタ，（21），（22）はコンパレータ，（24）はFFT
演算回路，（25）は乗算器，（26）はIFFT演算回路，
（27）は受信機である。 なお，図中同一あるいは相当部分には，同一符号を付し
てある。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個のアンテナビームを構成して複数の電
   波放射源からの電波を受信するアンテナと、上記アンテ
   ナのビームの向きを調節するアンテナサーボと、上記ア
   ンテナからの受信信号を受信し、２つのビームの和信号
   及び差信号を、受信する周波数バンド毎に出力すること
   ができる受信機と、上記受信機の周波数バンド毎に設け
   られ、上記受信機から出力された各々の周波数バンドの
   和信号及び差信号をデジタル信号に変換する複数個のA/
   D変換器と、上記複数個のA/D変換器にそれぞれ対応して
   設けられ、上記デジタル化された和信号と差信号により
   上記アンテナに対する電波放射源の方向の差を示す角度
   差を算出する複数個の角度誤差検出器と、上記デジタル
   化された各々の周波数バンドの和信号から和信号の振
   幅、パルス繰り返し時間、パルス幅をそれぞれ検出する
   複数個の振幅検出器、パルス繰り返し時間検出器及びパ
   ルス幅検出器と、上記振幅検出器出力とパルス繰り返し
   時間検出器出力とを上記パルス幅検出器、角度誤差検出
   器で検出したパルス幅及び角度誤差毎に記憶場所を分類
   してそれぞれ記憶する複数個のターゲットメモリと、上
   記ターゲットメモリにデータをそれぞれ書き込み、読み
   出すためのアドレスを発生する複数個のアドレス発生器
   と、追尾すべき電波放射源のパルス繰り返し時間データ
   が記憶された追尾データメモリと、上記ターゲットメモ
   リに記憶されたパルス繰り返し時間データを上記追尾デ
   ータメモリに記憶されたパルス繰り返し時間データと比
   較し、該データの一致した回数により複数の電波放射源
   の中から特定のパルス繰り返し数を持つ電波放射源を識
   別するパルス分析器と、上記パルス分析器により識別さ
   れた電波放射源に対するアンテナの角度誤差を上記ター
   ゲットメモリから読み出して母機誘導のための信号とす
   る追尾誘導制御器とを備えたことを特徴とする対電波放
   射源誘導装置。
2. 【請求項２】２個のアンテナビームを構成して複数の電
   波放射源からの電波を受信するアンテナと、上記アンテ
   ナのビームの向きを調節するアンテナサーボと、上記ア
   ンテナからの受信信号を受信し、２つのビームの和信号
   及び差信号を、受信する周波数バンド毎に出力すること
   ができる受信機と、上記受信機の周波数バンド毎に設け
   られ、上記受信機から出力された各々の周波数バンドの
   和信号及び差信号をデジタル信号に変換する複数個のA/
   D変換器と、上記複数個のA/D変換器にそれぞれ対応して
   設けられ、上記デジタル化された和信号と差信号により
   上記アンテナに対する電波放射源の方向の差を示す角度
   差を算出する複数個の角度誤差検出器と、上記デジタル
   化された各々の周波数バンドの和信号から和信号の振
   幅、パルス繰り返し時間、パルス幅をそれぞれ検出する
   複数個の振幅検出器、パルス繰り返し時間検出器及びパ
   ルス幅検出器と、上記振幅検出器出力とパルス繰り返し
   時間検出器出力とを上記パルス幅検出器、角度誤差検出
   器で検出したパルス幅及び角度誤差毎に記憶場所を分類
   してそれぞれ記憶する複数個のターゲットメモリと、上
   記ターゲットメモリにデータをそれぞれ書き込み、読み
   出すためのアドレスを発生する複数個のアドレス発生器
   と、追尾すべき電波放射源のパルス繰り返し時間のヒス
   トグラムパターンが記憶された追尾データメモリと、上
   記ターゲットメモリに記憶されたパルス繰り返し時間デ
   ータをヒストグラム処理してパルス繰り返し時間のヒス
   トグラムパターンを作成し、そのヒストグラムパターン
   を上記追尾データメモリに記憶されたヒストグラムパタ
   ーンと比較することにより上記複数の電波放射源の中か
   ら上記ヒストグラムパターンが一致する、電波放射源を
   識別するパルス分析器と、上記パルス分析器により識別
   された電波放射源に対するアンテナの角度誤差を上記タ
   ーゲットメモリから読み出して母機誘導のための信号と
   する追尾誘導制御器とを備えたことを特徴とする対電波
   放射源誘導装置。
3. 【請求項３】２個のアンテナビームを構成して複数の電
   波放射源からの電波を受信するアンテナと、上記アンテ
   ナのビームの向きを調節するアンテナサーボと、上記ア
   ンテナからの受信信号を受信し、２つのビームの和信号
   及び差信号を、受信する周波数バンド毎に出力すること
   ができる受信機と、上記受信機の周波数バンド毎に設け
   られ、上記受信機から出力された各々の周波数バンドの
   和信号及び差信号をデジタル信号に変換する複数個のA/
   D変換器と、上記複数個のA/D変換器にそれぞれ対応して
   設けられ、上記デジタル化された和信号と差信号により
   上記アンテナに対する電波放射源の方向の差を示す角度
   差を算出する複数個の角度誤差検出器と、上記デジタル
   化された各々の周波数バンドの和信号から和信号の振
   幅、パルス繰り返し時間、パルス幅をそれぞれ検出する
   複数個の振幅検出器、パルス繰り返し時間検出器及びパ
   ルス幅検出器と、上記振幅検出器出力とパルス繰り返し
   時間検出器出力とを上記パルス幅検出器、角度誤差検出
   器で検出したパルス幅及び角度誤差毎に記憶場所を分類
   してそれぞれ記憶する複数個のターゲットメモリと、上
   記ターゲットメモリにデータをそれぞれ書き込み、読み
   出すためのアドレスを発生する複数個のアドレス発生器
   と、追尾すべき電波放射源の送信波の周波数スペクトラ
   ムがリファレンスデータとして記憶された追尾データメ
   モリと、上記ターゲットメモリに記憶された和信号の振
   幅の時間変動から周波数スペクトラムを得、その周波数
   スペクトラムを上記追尾データメモリに記憶されたリフ
   ァレンスデータと相関処理することにより複数の電波放
   射源の中から上記リファレンスデータと相関のあるスペ
   クトラムを持つ変調波を有する電波放射源を識別するパ
   ルス分析器と、上記パルス分析器により識別された電波
   放射源に対するアンテナの角度誤差を上記ターゲットメ
   モリから読み出して母機誘導のための信号とする追尾誘
   導制御器とを備えたことを特徴とする対電波放射源誘導
   装置。
4. 【請求項４】２個のアンテナビームを構成して複数の電
   波放射源からの電波を受信するアンテナと、上記アンテ
   ナのビームの向きを調節するアンテナサーボと、上記ア
   ンテナからの受信信号を受信し、２つのビームの和信号
   及び差信号を、受信する周波数バンド毎に出力すること
   ができる受信機と、上記受信機の周波数バンド毎に設け
   られ、上記受信機から出力された各々の周波数バンドの
   和信号及び差信号をデジタル信号に変換する複数個のA/
   D変換器と、上記複数個のA/D変換器にそれぞれ対応して
   設けられ、上記デジタル化された和信号と差信号により
   上記アンテナに対する電波放射源の方向の差を示す角度
   差を算出する複数個の角度誤差検出器と、上記デジタル
   化された各々の周波数バンドの和信号から和信号の振
   幅、パルス繰り返し時間、パルス幅をそれぞれ検出する
   複数個の振幅検出器、パルス繰り返し時間検出器及びパ
   ルス幅検出器と、上記振幅検出器出力とパルス繰り返し
   時間検出器出力とを上記パルス幅検出器、角度誤差検出
   器で検出したパルス幅及び角度誤差毎に記憶場所を分類
   してそれぞれ記憶する複数個のターゲットメモリと、上
   記ターゲットメモリにデータをそれぞれ書き込み、読み
   出すためのアドレスを発生する複数個のアドレス発生器
   と、追尾すべき電波放射源の各周波数ビンに対応する振
   幅データが記憶された追尾データメモリと、上記ターゲ
   ットメモリのパルス繰り返し時間データを電波放射源の
   パルス繰り返し数より高い周波数でサンプリングした後
   にFFT演算することにより各周波数ビンの振幅データを
   作成し、その振幅データを上記追尾データメモリに記憶
   された各周波数ビンの振幅データと比較することにより
   複数の電波放射源の中から上記振幅データが一致する特
   定のパルス繰り返し数を持つ電波放射源を識別するパル
   ス分析器と、上記パルス分析器により識別された電波放
   射源に対するアンテナの角度誤差を上記ターゲットメモ
   リから読み出して母機誘導のための信号とする追尾誘導
   制御器とを備えたことを特徴とする対電波放射源誘導装
   置。