JP2659340B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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- JP2659340B2 JP2659340B2 JP6287618A JP28761894A JP2659340B2 JP 2659340 B2 JP2659340 B2 JP 2659340B2 JP 6287618 A JP6287618 A JP 6287618A JP 28761894 A JP28761894 A JP 28761894A JP 2659340 B2 JP2659340 B2 JP 2659340B2
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- Japan
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーダ装置に関し、特
に変調された送信信号を用い、その反射受信信号と送信
信号を元に発生した参照信号との間で相関処理を行うパ
ルス圧縮レーダ装置に関する。
に変調された送信信号を用い、その反射受信信号と送信
信号を元に発生した参照信号との間で相関処理を行うパ
ルス圧縮レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーダ装置においては、目標を探知可能
な最大距離は、空間に送信されるエネルギーに比例す
る。送信エネルギーを増大するための手段として最もよ
く用いられる方法は、送信信号を所定の信号で変調して
送信時間を延ばし、受信時に相関処理を行ってエネルギ
ーを集中させることにより、距離方向の分解能を劣化さ
せることなく、最大探知距離を増大させる、パルス圧縮
という技術である。
な最大距離は、空間に送信されるエネルギーに比例す
る。送信エネルギーを増大するための手段として最もよ
く用いられる方法は、送信信号を所定の信号で変調して
送信時間を延ばし、受信時に相関処理を行ってエネルギ
ーを集中させることにより、距離方向の分解能を劣化さ
せることなく、最大探知距離を増大させる、パルス圧縮
という技術である。
【０００３】従来この種のパルス圧縮を用いるレーダ装
置では、受信信号を復調するための相関処理に用いる参
照信号として、送信信号を変調するのに用いた信号がそ
のまま用いられている。図２は、この種のレーダ装置の
構成例である。
置では、受信信号を復調するための相関処理に用いる参
照信号として、送信信号を変調するのに用いた信号がそ
のまま用いられている。図２は、この種のレーダ装置の
構成例である。
【０００４】図２において、送信コード発生器２０１に
おいて発生されたコード列は、送信機２０２及び相関処
理器２０５へ入力される。送信機２０２においては、入
力されたコード列に従って送信信号の位相の反転，非反
転を切換え、空中線２０３より空間に送信される。物体
からの反射信号は、受信機２０４において増幅され、相
関処理器２０５へ入力される。相関処理器２０５におい
ては、この受信信号に対して、送信コード発生器からの
入力コードを参照信号として相関処理を行う。コード列
の代表的な例として、バーカ系列の例を図３に示す。図
３はバーカ系列の系列長７の例である。また、＋記号は
非反転位相，−記号は反転位相を表す。相関処理におい
ては、（１）式で示される演算が行われる。
おいて発生されたコード列は、送信機２０２及び相関処
理器２０５へ入力される。送信機２０２においては、入
力されたコード列に従って送信信号の位相の反転，非反
転を切換え、空中線２０３より空間に送信される。物体
からの反射信号は、受信機２０４において増幅され、相
関処理器２０５へ入力される。相関処理器２０５におい
ては、この受信信号に対して、送信コード発生器からの
入力コードを参照信号として相関処理を行う。コード列
の代表的な例として、バーカ系列の例を図３に示す。図
３はバーカ系列の系列長７の例である。また、＋記号は
非反転位相，−記号は反転位相を表す。相関処理におい
ては、（１）式で示される演算が行われる。
【０００５】
【０００６】すなわち、受信信号（ｂ）と参照信号
（ｃ）との掛け算が行われた後、参照信号の存在する期
間の加算合成が行われる。参照信号は、１パルス相当分
毎順次ずれながら受信信号との相関がとられる。（ｄ）
において、相関処理結果として示したのは、２パルス相
当分受信信号よりずれた場合の例である。従って、相関
処理器２０５の最終出力は、（ｅ）に相関処理出力とし
て示すように受信信号と参照信号が一致した点におい
て、最大出力（符号長７の場合、７）が得られ、一致が
ずれた点では、−１という不要信号（いわゆるレンジ・
サイドローブ）が周期的に生じる。また、送信信号の位
相変調用符号列としてＭ系列符号を用いた場合において
も、従来のレーダ装置では、相関処理出力に最大｜１０
｜という強度のレンジ・サイドローブが発生する。
（ｃ）との掛け算が行われた後、参照信号の存在する期
間の加算合成が行われる。参照信号は、１パルス相当分
毎順次ずれながら受信信号との相関がとられる。（ｄ）
において、相関処理結果として示したのは、２パルス相
当分受信信号よりずれた場合の例である。従って、相関
処理器２０５の最終出力は、（ｅ）に相関処理出力とし
て示すように受信信号と参照信号が一致した点におい
て、最大出力（符号長７の場合、７）が得られ、一致が
ずれた点では、−１という不要信号（いわゆるレンジ・
サイドローブ）が周期的に生じる。また、送信信号の位
相変調用符号列としてＭ系列符号を用いた場合において
も、従来のレーダ装置では、相関処理出力に最大｜１０
｜という強度のレンジ・サイドローブが発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のとおり、この種
の従来レーダ装置では、相関処理において参照信号と一
致の取れない領域において不要な信号レベル（いわゆ
る、レンジ・サイドローブ）が発生する。このレンジ・
サイドローブを抑圧するために従来のレーダ装置では、
重み付けフィルタを相関処理後に適用している。しか
し、このような重み付けフィルタによりレンジ・サイド
ローブを十分抑圧するためには、重み付けフィルタとし
て高次（多段）フィルタを用いる必要があり回路や処理
の規模の増大を招くという欠点がある。
の従来レーダ装置では、相関処理において参照信号と一
致の取れない領域において不要な信号レベル（いわゆ
る、レンジ・サイドローブ）が発生する。このレンジ・
サイドローブを抑圧するために従来のレーダ装置では、
重み付けフィルタを相関処理後に適用している。しか
し、このような重み付けフィルタによりレンジ・サイド
ローブを十分抑圧するためには、重み付けフィルタとし
て高次（多段）フィルタを用いる必要があり回路や処理
の規模の増大を招くという欠点がある。
【０００８】さらに、受信信号がドップラ偏移を受けた
場合、参照信号として送信信号（すなわち、ドップラ＝
０の信号）を用いているため、相関処理において一致が
とれなくなり、レンジ・サイドローブが発生するという
問題点もある。この問題に対しては、相関処理前に位相
補償器あるいはドップラ・フィルタ・バンクと位相補償
器との組み合せ等が提案されている（例えば特公平１−
５５４３３号公報）が、いずれも余分な付加回路が必要
であり、上記と同様、規模の増大を招くという欠点があ
る。
場合、参照信号として送信信号（すなわち、ドップラ＝
０の信号）を用いているため、相関処理において一致が
とれなくなり、レンジ・サイドローブが発生するという
問題点もある。この問題に対しては、相関処理前に位相
補償器あるいはドップラ・フィルタ・バンクと位相補償
器との組み合せ等が提案されている（例えば特公平１−
５５４３３号公報）が、いずれも余分な付加回路が必要
であり、上記と同様、規模の増大を招くという欠点があ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のレーダ装置で
は、適当な変調信号で、振幅，位相，周波数あるいはパ
ルス間隔、及びその組み合わせにより変調した信号を空
間に送信する場合において、この変調送信信号に対する
受信反射信号を復調もしくは圧縮するさいに、送信信号
の変調に使用した信号とは異なる信号を参照信号とし
て、相関処理を行う。例えば、送信信号として、各パル
スの位相をバーカ系列符号によって変調したパルス群を
用い、参照信号として、送信パルス群と同一の信号列の
前後に１パルス相当分の間隔を空けて前記送信パルス群
の位相を反転させた信号列を配置した信号を用いる。あ
るいは、送信信号として、各パルスの位相をＭ系列符号
によって変調したパルス群を用い、参照信号として、送
信パルス群と同一の信号列の前後に送信パルス群と同一
の信号列を配置した信号を用いる。さらに、送信パルス
群の時間長を、最大探知距離からの反射信号が受信され
始める時間よりも、長くとる。
は、適当な変調信号で、振幅，位相，周波数あるいはパ
ルス間隔、及びその組み合わせにより変調した信号を空
間に送信する場合において、この変調送信信号に対する
受信反射信号を復調もしくは圧縮するさいに、送信信号
の変調に使用した信号とは異なる信号を参照信号とし
て、相関処理を行う。例えば、送信信号として、各パル
スの位相をバーカ系列符号によって変調したパルス群を
用い、参照信号として、送信パルス群と同一の信号列の
前後に１パルス相当分の間隔を空けて前記送信パルス群
の位相を反転させた信号列を配置した信号を用いる。あ
るいは、送信信号として、各パルスの位相をＭ系列符号
によって変調したパルス群を用い、参照信号として、送
信パルス群と同一の信号列の前後に送信パルス群と同一
の信号列を配置した信号を用いる。さらに、送信パルス
群の時間長を、最大探知距離からの反射信号が受信され
始める時間よりも、長くとる。
【００１０】
【実施例】図１に本発明によるレーダ装置の一実施例を
示す。同図において、送信コード発生器１０１において
発生されたコード列は、送信機１０２及び参照信号発生
器１０６、位相反転器１０７へ入力される。送信機１０
２においては、入力されたコード列に従って、送信信号
の位相反転，非反転を切換え、空中線１０３より空間に
送信される。物体からの反射信号は、受信機１０４にお
いて増幅され、相関処理器１０５へ入力される。相関処
理器１０５においては、この受信信号に対して、参照信
号発生器１０６からの入力コードを参照信号として相関
処理を行う。
示す。同図において、送信コード発生器１０１において
発生されたコード列は、送信機１０２及び参照信号発生
器１０６、位相反転器１０７へ入力される。送信機１０
２においては、入力されたコード列に従って、送信信号
の位相反転，非反転を切換え、空中線１０３より空間に
送信される。物体からの反射信号は、受信機１０４にお
いて増幅され、相関処理器１０５へ入力される。相関処
理器１０５においては、この受信信号に対して、参照信
号発生器１０６からの入力コードを参照信号として相関
処理を行う。
【００１１】コード列の代表的な例として、図３と同
様、バーカ系列の例を図４に示す。図４はバーカ系列の
系列長７の場合であり、送信信号、受信信号（ａ）は図
３と同じである。参照信号としては、前記送信パルス群
と同一の信号列の前後に１パルス相当分の間隔を開けて
前記送信パルス群の位相を反転させた信号列を配置した
信号を用いる。すなわち、バーカ符号長７の場合、
（ｂ）に示す参照信号となる。相関処理結果は、（１）
式において、加算範囲をｉ＝１〜２３として、算出さ
れ、（ａ）の受信信号のタイミングでは、ゼロとなる。
以下同様に、順次シフトしながら相関処理が行われ、
（ｄ）に相関処理出力（パルス圧縮出力）として示すと
おり、完全に一致した点において最大値７となり、その
他ではゼロとなり、レンジ・サイドローブをゼロとする
ことが可能となる。
様、バーカ系列の例を図４に示す。図４はバーカ系列の
系列長７の場合であり、送信信号、受信信号（ａ）は図
３と同じである。参照信号としては、前記送信パルス群
と同一の信号列の前後に１パルス相当分の間隔を開けて
前記送信パルス群の位相を反転させた信号列を配置した
信号を用いる。すなわち、バーカ符号長７の場合、
（ｂ）に示す参照信号となる。相関処理結果は、（１）
式において、加算範囲をｉ＝１〜２３として、算出さ
れ、（ａ）の受信信号のタイミングでは、ゼロとなる。
以下同様に、順次シフトしながら相関処理が行われ、
（ｄ）に相関処理出力（パルス圧縮出力）として示すと
おり、完全に一致した点において最大値７となり、その
他ではゼロとなり、レンジ・サイドローブをゼロとする
ことが可能となる。
【００１２】また、コード列として、バーカ系列の代わ
りにＭ系列符号を用いることも可能である。この場合
は、参照信号として、送信変調用として用いたコード列
と同一のコード列をこのコード列の前後に付加したコー
ド列を用いる。この時のレンジ・サイドローブは、従来
の手法による場合最悪−１０となるが、本発明の方法に
よれば、最悪−１であり大きく改善される。さらに、Ｍ
系列符号の場合、参照信号として送信符号列と同一の符
号列及び位相を反転させ所定の時間長遅延させた符号列
の２種を用い、各々を用いた相関出力を加算することに
より、このサイドローブもゼロとする事が可能である。
このようすを図５に示す。（ａ）は送信符号列、（ｂ）
は送信信号と同一の第一の参照信号、（ｃ）は送信符号
列の値を反転させ、１信号単位遅延させた参照信号の例
である。（ｂ）の参照信号との相関処理により、（ｄ）
に示すように、レンジ・サイドローブとして−１となる
出力が得られる。一方、（ｃ）の参照信号と相関処理に
より（ｂ）に対し位相が反転している結果、相関処理結
果としても（ｄ）の反転となるため、（ｅ）に示すレン
ジ・サイドローブが＋１となる出力が得られる。この両
者の結果を加算すれば、（ｆ）に示すとおり、−１と＋
１とが打ち消し合い、レンジ・サイドローブはゼロとな
る。
りにＭ系列符号を用いることも可能である。この場合
は、参照信号として、送信変調用として用いたコード列
と同一のコード列をこのコード列の前後に付加したコー
ド列を用いる。この時のレンジ・サイドローブは、従来
の手法による場合最悪−１０となるが、本発明の方法に
よれば、最悪−１であり大きく改善される。さらに、Ｍ
系列符号の場合、参照信号として送信符号列と同一の符
号列及び位相を反転させ所定の時間長遅延させた符号列
の２種を用い、各々を用いた相関出力を加算することに
より、このサイドローブもゼロとする事が可能である。
このようすを図５に示す。（ａ）は送信符号列、（ｂ）
は送信信号と同一の第一の参照信号、（ｃ）は送信符号
列の値を反転させ、１信号単位遅延させた参照信号の例
である。（ｂ）の参照信号との相関処理により、（ｄ）
に示すように、レンジ・サイドローブとして−１となる
出力が得られる。一方、（ｃ）の参照信号と相関処理に
より（ｂ）に対し位相が反転している結果、相関処理結
果としても（ｄ）の反転となるため、（ｅ）に示すレン
ジ・サイドローブが＋１となる出力が得られる。この両
者の結果を加算すれば、（ｆ）に示すとおり、−１と＋
１とが打ち消し合い、レンジ・サイドローブはゼロとな
る。
【００１３】さらに、ドップラ偏移を受けた場合、例え
ばπ相当のドップラ偏移を受けた場合、このπ相当ドッ
プラ偏移した信号に対する圧縮処理結果をゼロにするこ
とも、図６に示すような符号列を用いることにより可能
である。この場合、受信信号は、送信信号に対しπのド
ップラ偏移を受ける（送信信号（式２）に（式３）を掛
けることである。）ため、送信信号の位相反転信号とな
る。
ばπ相当のドップラ偏移を受けた場合、このπ相当ドッ
プラ偏移した信号に対する圧縮処理結果をゼロにするこ
とも、図６に示すような符号列を用いることにより可能
である。この場合、受信信号は、送信信号に対しπのド
ップラ偏移を受ける（送信信号（式２）に（式３）を掛
けることである。）ため、送信信号の位相反転信号とな
る。
【００１４】
【００１５】
【００１６】すなわち、（ｂ）の受信信号として示す信
号が得られる。ここで、参照信号の基準符号列として送
信信号の符号列を中心前後で反転した符号列を用い、こ
の基準信号の前後に、この基準信号の位相を反転したも
のを付加した符号列を参照信号として用いる。（ｃ）
に、この参照信号を示す。ここで送信信号の符号列を中
心前後で反転した符号列とは、（ｃ）に示すように、送
信信号の中心から前半（＋＋）を反転し（−−）とし、
送信信号の中心から後半（＋−）をそのままとしたもの
である。この符号列の場合、基準信号部分と受信信号と
が一致する点では、相関処理結果は図７に示すようにな
り、圧縮出力は、ゼロとなる。一致がズレた点において
は、｜２｜のレンジ・サイドローブが発生するが、正常
に圧縮された場合は、４であり、振幅差を検出基準とす
ることにより、容易に区別可能である。
号が得られる。ここで、参照信号の基準符号列として送
信信号の符号列を中心前後で反転した符号列を用い、こ
の基準信号の前後に、この基準信号の位相を反転したも
のを付加した符号列を参照信号として用いる。（ｃ）
に、この参照信号を示す。ここで送信信号の符号列を中
心前後で反転した符号列とは、（ｃ）に示すように、送
信信号の中心から前半（＋＋）を反転し（−−）とし、
送信信号の中心から後半（＋−）をそのままとしたもの
である。この符号列の場合、基準信号部分と受信信号と
が一致する点では、相関処理結果は図７に示すようにな
り、圧縮出力は、ゼロとなる。一致がズレた点において
は、｜２｜のレンジ・サイドローブが発生するが、正常
に圧縮された場合は、４であり、振幅差を検出基準とす
ることにより、容易に区別可能である。
【００１７】なお、上記に述べた本発明において、送信
パルス群の時間長を、最大探知距離からの反射信号が受
信され始める時間よりも短くする場合、次の送信までの
時間の中で、付加した部分と一致がとれる点が生じ、偽
信号となる。図４に示すバーカ系列信号の場合、相関処
理出力の最大値７となる点より前後７信号単位あいた点
で−７という偽信号が発生する。しかし、この問題は、
送信パルス群の時間長を、最大探知距離からの反射信号
が受信され始める時間よりも長くとることにより回避可
能である。このようすを、図８に示す。（ａ）は、偽信
号が発生する場合の例であり、（ｂ）は、発生しない場
合の例である。
パルス群の時間長を、最大探知距離からの反射信号が受
信され始める時間よりも短くする場合、次の送信までの
時間の中で、付加した部分と一致がとれる点が生じ、偽
信号となる。図４に示すバーカ系列信号の場合、相関処
理出力の最大値７となる点より前後７信号単位あいた点
で−７という偽信号が発生する。しかし、この問題は、
送信パルス群の時間長を、最大探知距離からの反射信号
が受信され始める時間よりも長くとることにより回避可
能である。このようすを、図８に示す。（ａ）は、偽信
号が発生する場合の例であり、（ｂ）は、発生しない場
合の例である。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、レ
ンジ・サイドローブをゼロあるいは従来に比べ大きく改
善することが出来るパルス圧縮処理を有したレーダ装置
が得られる。
ンジ・サイドローブをゼロあるいは従来に比べ大きく改
善することが出来るパルス圧縮処理を有したレーダ装置
が得られる。
【図１】本発明の一実施例によるパルス圧縮レーダ装置
の系統図。
の系統図。
【図２】従来のパルス圧縮レーダ装置の系統図。
【図３】従来のパルス圧縮レーダ装置での相関処理（パ
ルス圧縮）出力の例を示す図。
ルス圧縮）出力の例を示す図。
【図４】本発明のパルス圧縮レーダ装置での相関処理
（パルス圧縮）出力の例を示す図。
（パルス圧縮）出力の例を示す図。
【図５】本発明のＭ系列符号によるレンジ・サイドロー
ブ抑圧の例を示す図。
ブ抑圧の例を示す図。
【図６】ドップラ偏移がある場合に、相関処理（パルス
圧縮）出力をゼロとする符号列の例を示す図。
圧縮）出力をゼロとする符号列の例を示す図。
【図７】図６に示した符号列で基準信号と受信信号とが
一致する点での相関処理結果を示す図。
一致する点での相関処理結果を示す図。
【図８】送信パルス群を時間長の設定例を示す図。
１０１，２０１ 送信コード発生器 １０２，２０２ 送信機 １０３，２０３ 空中線 １０４，２０４ 受信機 １０５，２０５ 相関処理器 １０６ 参照信号発生器 １０７ 位相反転器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 寛 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 竹村 重治 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特公 平３−30112（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (6)
- 【請求項１】 変調信号で、振幅，位相，周波数あるい
はパルス間隔、及びその組み合せにより変調した所定の
符号列信号を空間に送信するレーダ装置において、前記
変調された送信信号に対する受信反射信号を復調もしく
は圧縮するさいに、前記送信信号の変調に使用した信号
とは異なる符号列信号を参照信号として、前記受信信号
との相関処理を行うことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項２】 送信信号として、各パルスの位相をバー
カ系列符号によって変調したパルス群を用い、参照信号
として、前記送信パルス群と同一の信号列の前後に１パ
ルス相当分の間隔を開けて前記送信パルス群の位相を反
転させた信号列を配置した信号を用いることを特徴とす
る請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項３】 送信信号として、各パルスの位相をＭ系
列符号によって変調したパルス群を用い、参照信号とし
て、前記送信パルス群と同一の信号列の前後に前記送信
パルス群と同一の信号列を配置した信号を用いることを
特徴とする請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項４】 参照信号として、特定のドップラ偏移を
受けた受信信号に対する相関処理結果を０とする符号列
を用いることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項５】 送信パルス群の時間長を、最大探知距離
からの反射信号が受信され始める時間よりも、長くとる
ことを特徴とする請求項１，２，３または４記載のレー
ダ装置。 - 【請求項６】 Ｍ系列符号において、参照信号として送
信パルス群と同一の符号列及び送信パルス群の位相を反
転させた上で所定の単位遅延させた符号列とを用い、各
々の前記送信パルス群との相関処理出力を加算すること
を特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6287618A JP2659340B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6287618A JP2659340B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08146127A JPH08146127A (ja) | 1996-06-07 |
| JP2659340B2 true JP2659340B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17719599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6287618A Expired - Lifetime JP2659340B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659340B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5964706A (en) * | 1998-03-18 | 1999-10-12 | General Electric Company | Method and apparatus for pulsed doppler imaging using coded excitation on transmit and pulse compression on receive |
| JP5600928B2 (ja) * | 2009-11-25 | 2014-10-08 | トヨタ自動車株式会社 | レーダ装置 |
| US8698670B2 (en) * | 2011-06-01 | 2014-04-15 | Panasonic Corporation | High speed high resolution wide range low power analog correlator and radar sensor |
| CN104995529A (zh) * | 2013-02-19 | 2015-10-21 | 丰田自动车株式会社 | 雷达和物体检测方法 |
| EP3446248A2 (en) * | 2016-04-18 | 2019-02-27 | Massachusetts Institute of Technology | Extraction of features from physiological signals |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0330112A (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-08 | Toshiba Corp | バイモルフ可動型磁気ヘッド装置 |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP6287618A patent/JP2659340B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08146127A (ja) | 1996-06-07 |
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