JP3009334B2 - 測距レーダ - Google Patents
測距レーダInfo
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Description
反射してくる電波を受信して目標までの距離を計測する
ことを目的とする測距レーダに関するものである。
おいて、1は送信源、2は送信信号に疑似ランダム符号
系列を使用して0,πの2位相変調あるいは平衡変調を
かける第1の位相変調器、3は前記変調された信号を増
幅する送信機、4は送信機3で増幅された信号を送信す
る送信アンテナ、5は目標からの反射した信号を受信す
る受信アンテナ、6は受信信号を分配する電力分配器、
7は電力分配器6により分配された受信信号と第2の位
相変調器14より出力された復調用信号との掛け算操作
を実施し自己相関関数を振幅とする中間周波信号を出力
する第1の復調器、8は第1の復調器7で復調された信
号を増幅する第1の中間周波増幅器、9は第1の中間周
波増幅器8で増幅された信号を振幅検波する振幅検波
器、10は電力分配器6により分配された受信信号と第
3の位相変調器15より出力された復調用信号との掛け
算操作を実施し自己直交相関関数を振幅とする中間周波
信号を出力する第2の復調器、11は第2の復調器10
で復調された信号を増幅する第2の中間周波増幅器、1
2は自己相関関数の出力である中間周波増幅器8と自己
直交相関関数の出力である第2の中間周波増幅器11の
信号より掛け算検波あるいはFET検波によって得られ
る同期誤差信号を求める同期検波器、13は変復調用信
号を発生させる変復調用信号発生器、14は変復調用信
号発生器13で作られる疑似ランダム符号系列を用いて
第1の復調器7への復調信号を出力する第2の位相変調
器、15は目標との同期を維持するために変復調用信号
発生器13で作られる疑似ランダム符号系列と直交して
いる疑似ランダム符号系列を用いて第2の復調器10へ
の復調信号を出力する第3の位相変調器、16は局部発
振器である。
ている。送信源1の出力信号である送信源出力111は
第1の位相変調器2において変復調用信号発生器13の
出力である変調用信号112を用いて2位相変調あるい
は平衡変調されて第1の位相変調器出力113となり、
送信機3に入力され増幅されて送信機出力114とな
り、送信アンテナ4により送信信号115となって目標
に送信される。目標よりの反射波である受信信号116
は受信アンテナ5で受信され受信アンテナ出力117と
なり、電力分配器6に入力され、受信信号の電力が分配
されて電力分配器の第1の出力118及び電力分配器の
第2の出力122となる。
調器7において第2の位相変調器14の出力である第1
の復調用信号128を復調用信号として掛け算操作をさ
れて自己相関関数を振幅とする中間周波信号である第1
の復調器出力119となり、第1の中間周波増幅器8に
入力され増幅されて、第1の中間周波増幅器出力120
となり、第1の中間周波増幅器出力120の一方の出力
は同期検波器12に入力される。電力分配器6の他方の
出力である電力分配器の第2の出力122は第2の復調
器10において第3の位相変調器15の出力である第2
の復調用信号129を復調用信号として掛け算操作され
て自己直交相関関数を振幅とする中間周波信号である第
2の復調器出力123となり、第2の中間周波増幅器1
1に入力され増幅されて第2の中間周波増幅器出力12
4となり、第2の中間周波増幅器出力124は同期検波
器12に入力され第1の中間周波増幅器出力120と掛
け算検波あるいはFET検波によって得られる同期のた
めの誤差信号である同期検波出力125となり、変復調
用信号発生器13に入力される。
用第1の信号126は局部発振器16の出力である局部
発振器出力130の変調用信号となり、第2の位相変調
器14において位相変調されて第1の復調用信号128
となる。変復調用信号発生器13の他方の出力である復
調用第2の信号127は局部発振器出力130の変調用
信号となり、第3の位相変調器15において位相変調さ
れて第2の復調用信号129となる。第1の中間増幅器
出力120の他方の出力は振幅検波器9に入力され、こ
こで振幅検波されて振幅検波器出力121となり、目標
の検出に使用される。
上のように構成されているので、目標との同期捕捉のた
めに外部から初期距離を必要とする。特に高繰り返しド
ップラレーダにおいては、目標からのエコーの折り返し
が狭い間隔で発生するために特に正確な距離情報を必要
とする。符号変調をかけた測距レーダの場合、目標のエ
コーの折り返しは符号長間隔で現れるが、パルス幅おき
にサイドローブが発生する。このサイドローブが目標検
出レベルよりも大きい場合は、虚像の目標に誤ロックオ
ンする場合が存在する。それを防止するためには符号長
分の目標検出を実施しその中で最大振幅のものを選択し
同期をとる方法がある。しかし、この場合、符号長分の
目標検出を必要とするために同期捕捉に時間がかかると
いう問題点があった。
ためになされたもので、現状のハードウェアをもとにし
ているために小型でかつ、同期捕捉のための時間が上記
の半分以下にすることを目的としている。
ダは、目標検出系と同期維持系を同期捕捉時には、同期
維持系も目標検出系として使用することにより目標検出
系を2系統としたものである。
目標検出系を2系統とし、同期捕捉後は、1系統を目標
検出系もう1系統を同期維持系にしようすることにより
目標検出系の系を増やすことなしに同期捕捉時間を半分
以下とする。
する。図1において、1〜16は上記従来装置と全く同
一のものである。17は第2の中間周波増幅器出力信号
をモード制御器22の信号により第2の振幅検波器18
に出力するか同期検波器12に出力するかを切り換える
第1の切り換え回路、18は同期捕捉時に振幅検波する
第2の振幅検波器、19は第1の振幅検波器9と第2の
振幅検波器18からの出力を比較する振幅比較器、20
は第2の位相変調器14からの復調信号にパルス幅繰り
返し周期のディレイをかけるディレイ回路、21はモー
ド制御器22の信号によりディレイ回路20の信号また
は第3の位相変調器15の信号かを切り換えて第2の復
調器に出力する第2の切り換え回路、22は振幅比較器
19によって比較された振幅が最大でかつ目標検出レベ
ル以上のものがある場合、距離ゲートの位置を出力し、
モードを追随に移行させ第1、第2の切り換え回路1
7,21に同期維持信号を出力するモード制御器であ
る。
て、送信源1の出力信号である送信源出力111は第1
の位相変調器2において変復調用信号発生器13の出力
である変調用信号112を用いて2位相変調あるいは平
衡変調されて第1の位相変調器出力113となり、送信
機3に入力され増幅されて送信機出力114となり、送
信アンテナ4より送信信号115となって目標に送信さ
れる。目標よりの反射波である受信信号116は受信ア
ンテナ5で受信され受信アンテナ出力117となり、電
力分配器6に入力され、受信信号の電力が分配されて電
力分配器の第1の出力118及び電力分配器の第2の出
力122となる。
調器7において第2の位相変調器14の出力である第1
の復調用信号128を復調用信号として掛け算操作を実
施し、自己相関関数を振幅とする中間周波信号である第
1の復調器出力119となり、第1の中間周波増幅器8
に入力され増幅されて、第1の中間周波増幅器出力12
0となり、第1の中間周波増幅器出力120の一方の出
力は同期検波器12に入力される。電力分配器6の他方
の出力である電力分配器の第2の出力122は第2の復
調器10において第2の切り換え回路21の出力である
第2の復調用信号138を復調用信号として掛け算操作
を実施し、自己直交相関関数を振幅とする中間周波信号
である第2の復調器出力123となり、第2の中間周波
増幅器出力11に入力され増幅されて第2の中間周波増
幅器出力124となり、第2の中間周波増幅器出力12
4は第1の切り換え回路17に入力される。
22の信号により同期捕捉時には、第2の振幅検波器1
8に第2の中間周波増幅器捕捉出力131として出力
し、同期維持時には同期検波器12に第2の中間増幅器
同期出力132として出力する。同期検波器12は同期
維持時に第1の切り換え回路17から出力される第2の
中間増幅器同期出力132を第1の中間周波増幅器出力
120と掛け算検波あるいはFET検波によって得られ
る同期のための誤差信号である同期検波出力125とな
り変復調用信号発生器13に入力される。
用第1の信号126は第2の位相変調器14において局
部発振器16の出力である局部発振器出力130の変調
用信号となり、第2の位相変調器14において位相変調
されて第1の復調用信号128となる。第1の復調用信
号128の一方は第1の復調器へ、他方の出力はディレ
イ回路20に入力される。ディレイ回路20はパルス繰
り返し周期だけディレイをかける。復調用第2の信号1
27は局部発振器出力130の変調用信号となり、第3
の位相変調器15において位相変調されて第3の位相変
調器出力129となる。第2の切り換え回路21はモー
ド制御器22の信号により同期捕捉時にはディレイ回路
出力138を、同期維持時には第3の位相変調器出力1
29を第2の復調器10に入力させる。
は第1の振幅検波器9に入力され、ここで振幅検波され
て第1の振幅検波器出力121となり、目標の検出に使
用される。同期捕捉時、第1の切り換え回路出力131
は第2の振幅検波器18に入力され振幅検波され振幅比
較器19に入力される。振幅比較器19は第1の振幅検
波器出力121と第2の振幅検波器出力133を比較し
振幅比較器出力134としてモード制御器22に出力す
る。モード制御器22は所定の捕捉パターン終了時、振
幅結果が最大でかつ目標検出レベルを越えるものが存在
した場合、モードを捕捉から追随にかえモード制御信号
135として第1の切り換え回路17及び第2の切り換
え回路21に入力する。また振幅の大きいゲートを真の
距離からの目標のエコーとして選択し、距離ゲートの位
置を振幅比較器出力136として変復調用信号発生器1
3に出力する。以上の説明を簡易のタイミングチャート
で示すと図2のようになる。
列をMコード3ビットの場合を考える。符号長3の受信
信号に対してa,b,cのように3パターンの復調が考
えられ、そのときの目標の振幅はa1,b1,c1のよ
うになる。このとき、従来の測距レーダにおいては、同
期捕捉時a,b,cの3回の復調を実施しなければなら
ないのの対して、この発明においては、1回の復調で
a,bを実施することができ、第1の振幅検波器9と第
2の振幅検波器18の振幅を比較して振幅が約3倍の差
であれば大きい方の振幅が真の距離を表しており、ほぼ
等しければcが真の距離であるというように1回の復調
で真の距離を捕捉することができる。
をMコード3ビットで述べたが、符号系列は何でもよ
く、かつ符号長も捕捉時間が許せば、いくつでもよい。
れているので、同期維持系及び目標検出系の2系統を持
っている従来の測距レーダの構成に切り換え回路等の付
加により、ハードウェアを大型にすることなく同期捕捉
を従来のものより高速にすることができる。
る。
ある。
同期捕捉パターンの説明図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 送信信号を生成する送信源と、変復調用
信号を発生する変復調用信号発生器と、上記変復調用信
号発生器より出力される疑似ランダム符号系列により、
上記送信信号に0,πの2位相変調あるいは平衡変調を
発生する第1の位相変調器と、上記第1の位相変調器出
力を増幅する送信機と、上記送信機出力を空中に送信す
る送信アンテナと、目標よりの反射波を受信する受信ア
ンテナと、上記受信アンテナで受信された受信信号を2
分配する電力分配器と、上記変復調用信号発生器より出
力される疑似ランダム符号系列により復調信号を発生す
る第2の位相変調器と、上記電力分配器の一方の出力
を、上記第2の位相変調器の出力を復調用信号として掛
け算操作を実施し自己相関関数を振幅とする中間周波数
信号を出力する第1の復調器と、上記中間周波数信号を
増幅する第1の中間周波数増幅器と、上記第2の位相変
調器の出力にパルス幅繰り返し周期だけディレイをかけ
るディレイ回路と、上記変復調用信号発生器より出力さ
れる疑似ランダム符号系列と直交している疑似ランダム
符号系列により同期に必要な直交復調信号を発生する第
3の位相変調器と、同期捕捉時には捕捉する距離を2カ
所にするため第2の復調器に上記ディレイ回路の出力
を、同期維持時には上記第3の位相変調器の出力を出力
する第2の切り換え回路と、上記電力分配器の他方の出
力を前記第2の切り換え回路の出力を復調用信号として
掛け算操作を実施し同期捕捉時には自己相関関数を振幅
とする中間周波信号を、同期維持時には自己直交相関関
数を振幅とする中間周波信号を出力する第2の復調器
と、上記中間周波信号を増幅する第2の中間周波増幅器
と、同期捕捉時には上記第2の中間周波増幅器の出力信
号を第2の振幅検波器へ同期維持時には同期検波器へ出
力する第1の切り換え回路と、上記第1の中間周波増幅
器の出力を振幅検波する第1の振幅検波器と、上記第1
の切り換え回路の出力を振幅検波する第2の振幅検波器
と、上記第1、第2の振幅検波器の出力を比較する振幅
検波器と、同期捕捉時には上記振幅検波器の出力により
目標検出の判定及び目標の距離を算出し、上記変復調用
信号発生器へ復調タイミングを出力しモードを同期維持
モードに切り換えるモード制御器と、同期維持時に上記
第1の切り換え回路の出力と上記第1の中間周波増幅器
の出力により掛け算検波あるいはFET検波によって得
られる誤差信号を発生する同期検波器と、上記第2、第
3の位相変調器で発生する復調用信号のキャリア信号を
上記第2、第3の位相変調器へ発生する局部発振器とを
備えたことを特徴とする測距レーダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7006482A JP3009334B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 測距レーダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7006482A JP3009334B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 測距レーダ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08194056A JPH08194056A (ja) | 1996-07-30 |
JP3009334B2 true JP3009334B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=11639702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7006482A Expired - Fee Related JP3009334B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 測距レーダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3009334B2 (ja) |
-
1995
- 1995-01-19 JP JP7006482A patent/JP3009334B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08194056A (ja) | 1996-07-30 |
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