JP3039530B2 - 電波方位探知装置 - Google Patents
電波方位探知装置Info
- Publication number
- JP3039530B2 JP3039530B2 JP10220334A JP22033498A JP3039530B2 JP 3039530 B2 JP3039530 B2 JP 3039530B2 JP 10220334 A JP10220334 A JP 10220334A JP 22033498 A JP22033498 A JP 22033498A JP 3039530 B2 JP3039530 B2 JP 3039530B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calibration signal
- antenna
- signal
- receiver
- calibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の無指向性空中
線と複数の受信機とが伝送ケーブルによりそれぞれ接続
された電波方位探知装置に関し、特に空中線から受信機
に至る受信経路の位相・振幅のばらつきを事前に測定し
て補正データを求めるための校正手段に関する。
線と複数の受信機とが伝送ケーブルによりそれぞれ接続
された電波方位探知装置に関し、特に空中線から受信機
に至る受信経路の位相・振幅のばらつきを事前に測定し
て補正データを求めるための校正手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】混信状態下であっても、高分解能スペク
トル解析が可能なＭＵＳＩＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｉ
ｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法が知られ
ている。このＭＵＳＩＣ法に関しては、文献（Ｒ．Ｏ．
Ｓｃｈｍｉｄｔ，“Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｅｍｉｔｔｅｒ
Ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｐａｒａ
ｍｅｔｅｒ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ”，ＩＥＥＥ Ｔｒ
ａｎｓ． Ａｎｔｅｎｎａｓ Ｐｒｏｐａｇａｔ．，Ａ
Ｐ−３４，Ｎｏ．３，Ｍａｒｃｈ １９８６）により開
示されている。
トル解析が可能なＭＵＳＩＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｉ
ｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法が知られ
ている。このＭＵＳＩＣ法に関しては、文献（Ｒ．Ｏ．
Ｓｃｈｍｉｄｔ，“Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｅｍｉｔｔｅｒ
Ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｐａｒａ
ｍｅｔｅｒ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ”，ＩＥＥＥ Ｔｒ
ａｎｓ． Ａｎｔｅｎｎａｓ Ｐｒｏｐａｇａｔ．，Ａ
Ｐ−３４，Ｎｏ．３，Ｍａｒｃｈ １９８６）により開
示されている。
【０００３】ＭＵＳＩＣ法のような高い分解能をもつ推
定法を利用した電波方位探知装置は、一般に、複数の無
指向性空中線により電波を受信して電波の到来方位を算
出するが、この場合、空中線から受信機に至る受信経路
の位相・振幅のばらつきを補正する必要があるため、方
位算出に先立ち、受信経路の位相・振幅のばらつきを測
定して補正データを収集するための校正を実施する。
定法を利用した電波方位探知装置は、一般に、複数の無
指向性空中線により電波を受信して電波の到来方位を算
出するが、この場合、空中線から受信機に至る受信経路
の位相・振幅のばらつきを補正する必要があるため、方
位算出に先立ち、受信経路の位相・振幅のばらつきを測
定して補正データを収集するための校正を実施する。
【０００４】図３は従来のこの種の電波方位探知装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【０００５】到来電波を受信する複数の無指向性の空中
線１−１，１−２，…，１−ｍと、これら空中線１にそ
れぞれ対応して設けられて受信信号と校正信号とを切り
換えて出力する切換器１２−１，１２−２，…，１２−
ｍと、これら切換器１２の出力信号を伝送ケーブル１３
−１，１３−２，…，１３−ｍを介してそれぞれ受信す
る受信機４−１，４−２，…，４−ｍと、これら受信機
４の出力信号および事前に測定された各受信経路の位相
・振幅の補正データに基づき到来電波の方位を計算する
計算器５と、計算結果を表示する表示器６と、計算器５
の指示に応じて各切換器１２の切換え動作を制御する切
換信号Ｃ２を発生し制御ケーブル１４を介して送出する
切換信号発生器７と、計算器５の指示に応じて各受信経
路の位相・振幅のばらつきを測定するための校正信号Ｓ
ｃを発生し伝送ケーブル１５を介して送出する校正信号
発生器８と、伝送ケーブル１５を介して校正信号Ｓｃを
受信して各切換器１２へ分配する分配器９とを備えてい
る。
線１−１，１−２，…，１−ｍと、これら空中線１にそ
れぞれ対応して設けられて受信信号と校正信号とを切り
換えて出力する切換器１２−１，１２−２，…，１２−
ｍと、これら切換器１２の出力信号を伝送ケーブル１３
−１，１３−２，…，１３−ｍを介してそれぞれ受信す
る受信機４−１，４−２，…，４−ｍと、これら受信機
４の出力信号および事前に測定された各受信経路の位相
・振幅の補正データに基づき到来電波の方位を計算する
計算器５と、計算結果を表示する表示器６と、計算器５
の指示に応じて各切換器１２の切換え動作を制御する切
換信号Ｃ２を発生し制御ケーブル１４を介して送出する
切換信号発生器７と、計算器５の指示に応じて各受信経
路の位相・振幅のばらつきを測定するための校正信号Ｓ
ｃを発生し伝送ケーブル１５を介して送出する校正信号
発生器８と、伝送ケーブル１５を介して校正信号Ｓｃを
受信して各切換器１２へ分配する分配器９とを備えてい
る。
【０００６】次に校正時の動作を説明する。
【０００７】校正動作の開始時に、計算器５は、校正開
始の指示信号Ｃ１を切換信号発生器７および校正信号発
生器８へ出力する。指示信号Ｃ１を受けた切換信号発生
器７は校正信号を選択させる切換信号Ｃ２を出力し、校
正信号発生器８は校正信号Ｓｃを出力する。切換信号Ｃ
２を受けた各切換器１２は分配された校正信号Ｓｃを選
択して出力する。各受信機４は校正信号Ｓｃをそれぞれ
受け中間周波信号に変換し計算器５へ出力する。計算器
５は各受信経路の位相・振幅のばらつきデータ（複素
数）を求め、これを補正データとしてメモリに記憶す
る。なお、校正動作の終了時に、計算器５は校正終了を
指示する信号Ｃ１を送出する。
始の指示信号Ｃ１を切換信号発生器７および校正信号発
生器８へ出力する。指示信号Ｃ１を受けた切換信号発生
器７は校正信号を選択させる切換信号Ｃ２を出力し、校
正信号発生器８は校正信号Ｓｃを出力する。切換信号Ｃ
２を受けた各切換器１２は分配された校正信号Ｓｃを選
択して出力する。各受信機４は校正信号Ｓｃをそれぞれ
受け中間周波信号に変換し計算器５へ出力する。計算器
５は各受信経路の位相・振幅のばらつきデータ（複素
数）を求め、これを補正データとしてメモリに記憶す
る。なお、校正動作の終了時に、計算器５は校正終了を
指示する信号Ｃ１を送出する。
【０００８】ここで、ＭＵＳＩＣ法の概要を説明する。
【０００９】いま、空中線によって受信された受信信号
の各受信機による測定値を要素とする列ベクトルをＹと
し、校正信号の各受信機による測定値を要素とする列ベ
クトルをＺとすれば、受信信号の測定値を補正した値を
要素とする列ベクトルＸは式（１）で得られる。
の各受信機による測定値を要素とする列ベクトルをＹと
し、校正信号の各受信機による測定値を要素とする列ベ
クトルをＺとすれば、受信信号の測定値を補正した値を
要素とする列ベクトルＸは式（１）で得られる。
【００１０】Ｘ＝Ｙ／Ｚ …（１） 但し、Ｙ＝［Ｙ１，Ｙ２，・・，Ｙｍ］T、Ｚ＝［Ｚ
１，Ｚ２，・・，Ｚｍ］T ［ ］Tは転置行列を示す。
１，Ｚ２，・・，Ｚｍ］T ［ ］Tは転置行列を示す。
【００１１】また前記文献によれば、ｍ個の空中線にｄ
個の信号がそれぞれ入力されるならば、列ベクトルＸ
は、振幅を示す列ベクトルＦと雑音を示す列ベクトルＷ
との線形結合の形で式（２）のように表示できる。
個の信号がそれぞれ入力されるならば、列ベクトルＸ
は、振幅を示す列ベクトルＦと雑音を示す列ベクトルＷ
との線形結合の形で式（２）のように表示できる。
【００１２】Ｘ＝ＡＦ＋Ｗ …（２） 但し、Ｘ＝［Ｘ１，Ｘ２，・・，Ｘｍ］T、Ａ＝［Ａ
（θ１），Ａ（θ２），・・，Ａ（θｄ）］、Ｆ＝［Ｆ
１，Ｆ２，・・，Ｆｄ］T、Ｗ＝［Ｗ１，Ｗ２，・・，
Ｗｍ］T なお、Ａはｍ行ｄ列の行列であり、θ１，・・，θｄは
ｄ個の各入力信号の到来方位であり、Ｆ１，・・，Ｆｄ
は任意の参照点を基準としたｄ個の各入力信号の振幅で
ある。また、Ｗ１，・・，Ｗｍは、ｍ個の空中線から計
算器までの各経路の雑音であり主に受信機の内部雑音で
ある。
（θ１），Ａ（θ２），・・，Ａ（θｄ）］、Ｆ＝［Ｆ
１，Ｆ２，・・，Ｆｄ］T、Ｗ＝［Ｗ１，Ｗ２，・・，
Ｗｍ］T なお、Ａはｍ行ｄ列の行列であり、θ１，・・，θｄは
ｄ個の各入力信号の到来方位であり、Ｆ１，・・，Ｆｄ
は任意の参照点を基準としたｄ個の各入力信号の振幅で
ある。また、Ｗ１，・・，Ｗｍは、ｍ個の空中線から計
算器までの各経路の雑音であり主に受信機の内部雑音で
ある。
【００１３】一般に列ベクトルＸ，Ｆ，Ｗおよび行列Ａ
の各要素は複素数である。行列Ａのｉ行ｊ列の要素ａｉ
ｊのｉは、原点に対する相対位置座標上のｉ番目の空中
線を示し、ｊは入力信号のｊ番目の方向の応答を示す。
空中線群の受信応答を示すステアリングベクトルＡ（θ
ｊ）が解として得られるということは、θｊが得られた
ことと同等である。また、θ１≠θ２で、Ａ（θ１）＝
Ａ（θ２）が行列Ａで存在した場合、これを「アンビギ
ュテイ（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ）がある」と呼ぶが、この
場合、式（４）の評価関数（ＰＭＵ）の計算結果で疑似
のピークを示すものとなる。
の各要素は複素数である。行列Ａのｉ行ｊ列の要素ａｉ
ｊのｉは、原点に対する相対位置座標上のｉ番目の空中
線を示し、ｊは入力信号のｊ番目の方向の応答を示す。
空中線群の受信応答を示すステアリングベクトルＡ（θ
ｊ）が解として得られるということは、θｊが得られた
ことと同等である。また、θ１≠θ２で、Ａ（θ１）＝
Ａ（θ２）が行列Ａで存在した場合、これを「アンビギ
ュテイ（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ）がある」と呼ぶが、この
場合、式（４）の評価関数（ＰＭＵ）の計算結果で疑似
のピークを示すものとなる。
【００１４】予め、行列Ａは事前測定または計算で求め
ておき、列ベクトルＸは測定で得たうえで、式（３）に
よりマトリクスＳを求める。 Ｓ＝Ｅ（ＸＸ*） …（３） ここで、＊は複素共役転置を示し、Ｅ＝（ ）は期待値
を示す。
ておき、列ベクトルＸは測定で得たうえで、式（３）に
よりマトリクスＳを求める。 Ｓ＝Ｅ（ＸＸ*） …（３） ここで、＊は複素共役転置を示し、Ｅ＝（ ）は期待値
を示す。
【００１５】次に共分散行列のマトリクスＳの最小固有
値Ｅｍを求める。空中線群の受信応答を示すステアリン
グベクトルＡ（θ）は予めメモリに格納されているの
で、各方位毎に式（４）で表される評価関数ＰＭＵを計
算する。
値Ｅｍを求める。空中線群の受信応答を示すステアリン
グベクトルＡ（θ）は予めメモリに格納されているの
で、各方位毎に式（４）で表される評価関数ＰＭＵを計
算する。
【００１６】 評価関数ＰＭＵ＝１／（Ａ*（θ）ＥｍＥｍ*Ａ（θ）） …（４） この評価関数ＰＭＵがピークとなる方位を電波の到来方
位として推定する。
位として推定する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】上述したＭＵＳＩＣ法
を利用した電波方位探知装置において、短波帯以下の低
い周波数の電波を探知する場合、無指向性空中線の間隔
（アンテナアレイの素子間隔）が数十メートル以上が必
要となる。
を利用した電波方位探知装置において、短波帯以下の低
い周波数の電波を探知する場合、無指向性空中線の間隔
（アンテナアレイの素子間隔）が数十メートル以上が必
要となる。
【００１８】すなわち、ステアリングベクトルの位相分
の変化量はｄ／λ（ｄは空中線間隔、λは自由空間波
長）に比例し、ｄ／λが小さすぎる場合、方位差が少な
い２波の混信波を分離できないので、このｄ／λを適当
に選ぶ必要がある。このため、短波帯以下の電波を探知
する場合は、空中線間隔が数十メートル以上となる。
の変化量はｄ／λ（ｄは空中線間隔、λは自由空間波
長）に比例し、ｄ／λが小さすぎる場合、方位差が少な
い２波の混信波を分離できないので、このｄ／λを適当
に選ぶ必要がある。このため、短波帯以下の電波を探知
する場合は、空中線間隔が数十メートル以上となる。
【００１９】このように空中線間隔が数十メートル以上
になる場合、図２に示したように、分配器９から数十メ
ートル以上離れているｍ個の切換器（１２−１〜１２−
ｍ）に校正信号をそれぞれ伝送しなければならないの
で、伝送ケーブルの使用量が増大するという問題点を有
している。
になる場合、図２に示したように、分配器９から数十メ
ートル以上離れているｍ個の切換器（１２−１〜１２−
ｍ）に校正信号をそれぞれ伝送しなければならないの
で、伝送ケーブルの使用量が増大するという問題点を有
している。
【００２０】なお、切換器１２を受信機の近傍に設置す
ることも可能であるが、空中線の近傍に増幅回路や選択
回路を含む場合や、広帯域な周波数の電波を受信する場
合には、空中線から受信機までのケーブルによる位相お
よび振幅のばらつきを正確に評価しなければならないの
で、空中線の近傍に切換器を設置する必要がある。
ることも可能であるが、空中線の近傍に増幅回路や選択
回路を含む場合や、広帯域な周波数の電波を受信する場
合には、空中線から受信機までのケーブルによる位相お
よび振幅のばらつきを正確に評価しなければならないの
で、空中線の近傍に切換器を設置する必要がある。
【００２１】本発明の目的は、校正信号用伝送ケーブル
の使用量（本数および長さ）を低減できる校正手段を提
供することにある。
の使用量（本数および長さ）を低減できる校正手段を提
供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の電波方位探知装
置は、複数の空中線と複数の受信機との間に接続された
伝送ケーブルを使用して、受信機側から空中線側へ校正
信号を送出し、空中線側から折り返し同じ伝送ケーブル
を使用して受信機側へ校正信号を送出する手段を設け
る。
置は、複数の空中線と複数の受信機との間に接続された
伝送ケーブルを使用して、受信機側から空中線側へ校正
信号を送出し、空中線側から折り返し同じ伝送ケーブル
を使用して受信機側へ校正信号を送出する手段を設け
る。
【００２３】より具体的には、無指向性の複数（ｍ）の
空中線と、これら各空中線にそれぞれ設けられて受信信
号と校正信号とを切り換えて出力する複数（ｍ）の切換
器と、これら各切換器と伝送ケーブルを介してそれぞれ
接続される複数（ｍ）の受信機と、受信機側に設置され
て前記空中線から前記受信機に至る複数（ｍ）の受信経
路の位相・振幅のばらつきを補正するデータを求めるた
めに受信信号と同一周波数の前記校正信号を発生する校
正信号発生器と、前記複数（ｍ）の受信機の出力信号に
基づき受信電波の到来方位を計算する計算器とを備える
電波方位探知装置において、前記校正信号発生器が出力
する校正信号をｍ分岐する分配器と、前記伝送ケーブル
の前記受信機の入力側にそれぞれ配設される複数（ｍ）
のサーキュレータとを有し、これらサーキュレータが、
前記分配器により分配された校正信号をそれぞれ受けて
前記伝送ケーブルへ送出すると共に前記伝送ケーブルを
介して伝送されてくる信号を前記受信機へそれぞれ送出
する校正信号送出手段を設ける。
空中線と、これら各空中線にそれぞれ設けられて受信信
号と校正信号とを切り換えて出力する複数（ｍ）の切換
器と、これら各切換器と伝送ケーブルを介してそれぞれ
接続される複数（ｍ）の受信機と、受信機側に設置され
て前記空中線から前記受信機に至る複数（ｍ）の受信経
路の位相・振幅のばらつきを補正するデータを求めるた
めに受信信号と同一周波数の前記校正信号を発生する校
正信号発生器と、前記複数（ｍ）の受信機の出力信号に
基づき受信電波の到来方位を計算する計算器とを備える
電波方位探知装置において、前記校正信号発生器が出力
する校正信号をｍ分岐する分配器と、前記伝送ケーブル
の前記受信機の入力側にそれぞれ配設される複数（ｍ）
のサーキュレータとを有し、これらサーキュレータが、
前記分配器により分配された校正信号をそれぞれ受けて
前記伝送ケーブルへ送出すると共に前記伝送ケーブルを
介して伝送されてくる信号を前記受信機へそれぞれ送出
する校正信号送出手段を設ける。
【００２４】また、前記切換器は、前記受信機側のサー
キュレータから伝送ケーブルを介して送られてくる前記
校正信号を抽出する空中線側のサーキュレータと、空中
線からの受信信号と受信機側から送出されてきた校正信
号とを切り換えて前記空中線側のサーキュレータへ出力
するスイッチ部と、前記空中線側のサーキュレータによ
り抽出された校正信号を検出する校正信号検出部と、こ
の校正信号検出部のより検出された校正信号のレベルが
しきい値以上のときに前記スイッチ部を動作させて校正
信号を選択させるスイッチ制御部とを有する。
キュレータから伝送ケーブルを介して送られてくる前記
校正信号を抽出する空中線側のサーキュレータと、空中
線からの受信信号と受信機側から送出されてきた校正信
号とを切り換えて前記空中線側のサーキュレータへ出力
するスイッチ部と、前記空中線側のサーキュレータによ
り抽出された校正信号を検出する校正信号検出部と、こ
の校正信号検出部のより検出された校正信号のレベルが
しきい値以上のときに前記スイッチ部を動作させて校正
信号を選択させるスイッチ制御部とを有する。
【００２５】前記切換器は、前記空中線に接続される第
１の端子と、前記伝送ケーブルに接続される第２の端子
と、校正信号の往路の任意経路を基準とした相対位相お
よび相対振幅を測定するための測定用端子と、前記空中
線側のサーキュレータにより抽出された校正信号を、前
記スイッチ部と校正信号検出部と前記測定用端子とにそ
れぞれ分配する分配部とを有する。
１の端子と、前記伝送ケーブルに接続される第２の端子
と、校正信号の往路の任意経路を基準とした相対位相お
よび相対振幅を測定するための測定用端子と、前記空中
線側のサーキュレータにより抽出された校正信号を、前
記スイッチ部と校正信号検出部と前記測定用端子とにそ
れぞれ分配する分配部とを有する。
【００２６】更に、前記受信機側の計算器は、校正動作
の開始／終了時に前記校正信号発生器に対して前記校正
信号の出力オン／オフを指示すると共に、受信した校正
信号の位相・振幅の測定値、および前記切換器の測定用
端子により事前に測定された前記校正信号の往路（受信
機側から空中線側に至る経路）の相対位相および相対振
幅の測定データに基づき、空中線から受信機に至る受信
経路の位相・振幅のばらつきを補正するための補正デー
タを求めるように構成する。
の開始／終了時に前記校正信号発生器に対して前記校正
信号の出力オン／オフを指示すると共に、受信した校正
信号の位相・振幅の測定値、および前記切換器の測定用
端子により事前に測定された前記校正信号の往路（受信
機側から空中線側に至る経路）の相対位相および相対振
幅の測定データに基づき、空中線から受信機に至る受信
経路の位相・振幅のばらつきを補正するための補正デー
タを求めるように構成する。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２８】図１は本発明の一実施形態を示すブロック
図であり、図３に示した従来例と同一構成要素には同じ
符号を付している。また、図２は空中線側に設置される
切換器２の一例を示すブロック図である。
図であり、図３に示した従来例と同一構成要素には同じ
符号を付している。また、図２は空中線側に設置される
切換器２の一例を示すブロック図である。
【００２９】図１において、到来電波を受信する複数の
無指向性の空中線１−１，１−２，…，１−ｍと、これ
ら空中線１にそれぞれ対応して設けられて受信信号と校
正信号とを切り換えて出力する切換器２−１，２−２，
…，２−ｍと、空中線側と受信機側とを接続する伝送ケ
ーブル１３−１，１３−２，…，１３−ｍと、校正信号
を空中線側に送出するためのサーキュレータ３−１，３
−２，…，３−ｍと、空中線側からの信号をサーキュレ
ータ３を介して受信する受信機４−１，４−２，…，４
−ｍと、これら受信機４の出力信号および事前に測定さ
れた各受信経路の位相・振幅の補正データに基づき到来
電波の方位を計算する計算器５と、計算結果を表示する
表示器６と、各受信経路の位相・振幅のばらつきを補正
するデータを求めるための校正信号Ｓｃを発生する校正
信号発生器８と、校正信号Ｓｃを各サーキュレータ３−
１，３−２，…，３−ｍへ分配する分配器９と、事前に
測定した校正信号Ｓｃの各往路（受信機側のサーキュレ
ータ３から伝送ケーブル１３を介して空中線側の切換器
２に至る経路）の任意経路を基準とした相対位相および
相対振幅の測定データをメモリ１１に入力するための入
力器１０と、校正信号Ｓｃの各往路の相対位相および相
対振幅の測定データをそれぞれ記憶するメモリ１１とを
備えている。
無指向性の空中線１−１，１−２，…，１−ｍと、これ
ら空中線１にそれぞれ対応して設けられて受信信号と校
正信号とを切り換えて出力する切換器２−１，２−２，
…，２−ｍと、空中線側と受信機側とを接続する伝送ケ
ーブル１３−１，１３−２，…，１３−ｍと、校正信号
を空中線側に送出するためのサーキュレータ３−１，３
−２，…，３−ｍと、空中線側からの信号をサーキュレ
ータ３を介して受信する受信機４−１，４−２，…，４
−ｍと、これら受信機４の出力信号および事前に測定さ
れた各受信経路の位相・振幅の補正データに基づき到来
電波の方位を計算する計算器５と、計算結果を表示する
表示器６と、各受信経路の位相・振幅のばらつきを補正
するデータを求めるための校正信号Ｓｃを発生する校正
信号発生器８と、校正信号Ｓｃを各サーキュレータ３−
１，３−２，…，３−ｍへ分配する分配器９と、事前に
測定した校正信号Ｓｃの各往路（受信機側のサーキュレ
ータ３から伝送ケーブル１３を介して空中線側の切換器
２に至る経路）の任意経路を基準とした相対位相および
相対振幅の測定データをメモリ１１に入力するための入
力器１０と、校正信号Ｓｃの各往路の相対位相および相
対振幅の測定データをそれぞれ記憶するメモリ１１とを
備えている。
【００３０】また、各切換器２−１，２−２，…，２−
ｍは、図２に示したように、空中線からの受信信号と受
信機側から送出されてくる校正信号とを切り換えるスイ
ッチ部２１と、信号を増幅するための増幅部２２と、受
信機側から伝送ケーブル１３を介して送出されてくる校
正信号Ｓｃを抽出するサーキュレータ２３と、サーキュ
レータ２３により抽出された校正信号Ｓｃを分配する分
配部２４と、校正信号Ｓｃを検出する校正信号検出部２
５と、校正信号検出部２５の検出レベルがしきい値以上
のときにスイッチ部２１を動作させて校正信号Ｓｃを選
択させるスイッチ制御部２６と、空中線１に接続される
端子２０１と、伝送ケーブル１３に接続される端子２０
２と、校正信号Ｓｃの往路の相対位相および相対振幅を
測定するための測定用端子２０３とを有している。
ｍは、図２に示したように、空中線からの受信信号と受
信機側から送出されてくる校正信号とを切り換えるスイ
ッチ部２１と、信号を増幅するための増幅部２２と、受
信機側から伝送ケーブル１３を介して送出されてくる校
正信号Ｓｃを抽出するサーキュレータ２３と、サーキュ
レータ２３により抽出された校正信号Ｓｃを分配する分
配部２４と、校正信号Ｓｃを検出する校正信号検出部２
５と、校正信号検出部２５の検出レベルがしきい値以上
のときにスイッチ部２１を動作させて校正信号Ｓｃを選
択させるスイッチ制御部２６と、空中線１に接続される
端子２０１と、伝送ケーブル１３に接続される端子２０
２と、校正信号Ｓｃの往路の相対位相および相対振幅を
測定するための測定用端子２０３とを有している。
【００３１】次に校正時の動作を説明する。
【００３２】校正動作の開始時に、計算器５は、校正開
始の指示信号Ｃ１を校正信号発生器８へ出力する。指示
信号Ｃ１を受けた校正信号発生器８は校正信号Ｓｃを分
配器９へ出力する。なお、校正信号Ｓｃの周波数は受信
信号と同一周波数の高周波信号である。
始の指示信号Ｃ１を校正信号発生器８へ出力する。指示
信号Ｃ１を受けた校正信号発生器８は校正信号Ｓｃを分
配器９へ出力する。なお、校正信号Ｓｃの周波数は受信
信号と同一周波数の高周波信号である。
【００３３】校正信号Ｓｃは、分配器９によってサーキ
ュレータ３−１，３−２，…，３−ｍへそれぞれ分配さ
れた後、各サーキュレータ３および伝送ケーブル１３−
１，１３−２，…，１３−ｍを経て空中線側の切換器２
−１，２−２，…，２−ｍへそれぞれ送出される。
ュレータ３−１，３−２，…，３−ｍへそれぞれ分配さ
れた後、各サーキュレータ３および伝送ケーブル１３−
１，１３−２，…，１３−ｍを経て空中線側の切換器２
−１，２−２，…，２−ｍへそれぞれ送出される。
【００３４】次に図２を参照すると、各伝送ケーブル１
３を介して伝送されてきた校正信号Ｓｃは、各切換器２
の端子２０２に入力される。そして、切換器２のサーキ
ュレータ２３により抽出されて分配器２４に入力され、
スイッチ部２１、校正信号検出部２５および測定用端子
２０３へ校正信号Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３としてそれぞ
れ分配される。
３を介して伝送されてきた校正信号Ｓｃは、各切換器２
の端子２０２に入力される。そして、切換器２のサーキ
ュレータ２３により抽出されて分配器２４に入力され、
スイッチ部２１、校正信号検出部２５および測定用端子
２０３へ校正信号Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３としてそれぞ
れ分配される。
【００３５】校正信号Ｓｃ２は、校正信号検出部２５に
よって検出され、スイッチ制御部２６によって比較判定
される。校正信号の検出レベルがしきい値以上のときに
スイッチ部２１は校正信号Ｓｃ１を選択する。なお、校
正信号の検出レベルがしきい値未満のとき、スイッチ部
２１は空中線からの受信信号を選択する。スイッチ部２
１により選択された校正信号Ｓｃ１は、増幅部２２およ
びサーキュレータ２３を経て、端子２０２から伝送ケー
ブル１３を介して受信機側へ送出される。
よって検出され、スイッチ制御部２６によって比較判定
される。校正信号の検出レベルがしきい値以上のときに
スイッチ部２１は校正信号Ｓｃ１を選択する。なお、校
正信号の検出レベルがしきい値未満のとき、スイッチ部
２１は空中線からの受信信号を選択する。スイッチ部２
１により選択された校正信号Ｓｃ１は、増幅部２２およ
びサーキュレータ２３を経て、端子２０２から伝送ケー
ブル１３を介して受信機側へ送出される。
【００３６】このように校正信号Ｓｃは、受信機側から
各伝送ケーブル１３を経て空中線側の各切換器２へそれ
ぞれ送出された後、校正信号Ｓｃ１として空中線側の各
切換器２から折り返して各伝送ケーブル１３を経て受信
機側へそれぞれ伝送されてくるので、この校正信号Ｓｃ
１に基づき校正を行うことが可能である。
各伝送ケーブル１３を経て空中線側の各切換器２へそれ
ぞれ送出された後、校正信号Ｓｃ１として空中線側の各
切換器２から折り返して各伝送ケーブル１３を経て受信
機側へそれぞれ伝送されてくるので、この校正信号Ｓｃ
１に基づき校正を行うことが可能である。
【００３７】この場合、校正信号Ｓｃ１には、受信機側
のサーキュレータ３から伝送ケーブル１３を介して空中
線側の切換器２に至る往路、および空中線側の切換器２
から伝送ケーブル１３を介して受信機４に至る復路の位
相および振幅の変動分が含まれているので、受信機側の
基準点に対し往路で発生する任意経路を基準とした相対
位相および相対振幅を事前に測定しておき、この値を校
正信号Ｓｃ１の測定値から除去することが必要となる。
このため、事前に、切換器２に設けられた測定用端子２
０３に測定器を接続し、各往路で発生した相対位相およ
び相対振幅をそれぞれ測定する。そして、これら測定値
を入力器１０を操作して入力してメモリ１１に記憶させ
ておく。
のサーキュレータ３から伝送ケーブル１３を介して空中
線側の切換器２に至る往路、および空中線側の切換器２
から伝送ケーブル１３を介して受信機４に至る復路の位
相および振幅の変動分が含まれているので、受信機側の
基準点に対し往路で発生する任意経路を基準とした相対
位相および相対振幅を事前に測定しておき、この値を校
正信号Ｓｃ１の測定値から除去することが必要となる。
このため、事前に、切換器２に設けられた測定用端子２
０３に測定器を接続し、各往路で発生した相対位相およ
び相対振幅をそれぞれ測定する。そして、これら測定値
を入力器１０を操作して入力してメモリ１１に記憶させ
ておく。
【００３８】各受信機４は校正信号Ｓｃ１をそれぞれ受
け中間周波信号に変換し計算器５へ出力する。計算器５
は受信した校正信号Ｓｃ１の位相・振幅の測定値、およ
び予めメモリ１１に記憶されている往路の相対位相およ
び相対振幅の測定値に基づき補正データを求める。
け中間周波信号に変換し計算器５へ出力する。計算器５
は受信した校正信号Ｓｃ１の位相・振幅の測定値、およ
び予めメモリ１１に記憶されている往路の相対位相およ
び相対振幅の測定値に基づき補正データを求める。
【００３９】このように、空中線から受信機へ受信信号
を伝送する伝送ケーブルを使用して、校正信号を受信機
側から空中線側に伝送し、空中線側の切換器から折り返
し同じ伝送ケーブルを介して受信機側へ伝送するので、
校正信号用の伝送ケーブルおよび切換器制御用ケーブル
が不要となる。
を伝送する伝送ケーブルを使用して、校正信号を受信機
側から空中線側に伝送し、空中線側の切換器から折り返
し同じ伝送ケーブルを介して受信機側へ伝送するので、
校正信号用の伝送ケーブルおよび切換器制御用ケーブル
が不要となる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、ＭＵＳＩＣ法のような
高分解能解析アルゴリズムを使用して短波帯の電波の到
来方位を検出する場合、空中線間隔が数十メートル以上
になっても、従来使用した校正信号用ケーブルおよび切
換器制御用ケーブルが不要となるので、ケーブル使用量
を大幅に削減できる。
高分解能解析アルゴリズムを使用して短波帯の電波の到
来方位を検出する場合、空中線間隔が数十メートル以上
になっても、従来使用した校正信号用ケーブルおよび切
換器制御用ケーブルが不要となるので、ケーブル使用量
を大幅に削減できる。
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した切換器２の一例を示すブロック図
である。
である。
【図３】従来の電波方位探知装置の一例を示すブロック
図である。
図である。
１−１，１−２，…，１−ｍ 空中線 ２−１，２−２，…，２−ｍ 切換器 ３−１，３−２，…，３−ｍ サーキュレータ ４−１，４−２，…，４−ｍ 受信機 ５ 計算器 ８ 校正信号発生器 ９ 分配器 １０ 入力器 １１ メモリ １３−１，１３−２，…，１３−ｍ 伝送ケーブル ２１ スイッチ部 ２２ 増幅部 ２３ サーキュレータ ２４ 分配部 ２５ 校正信号検出部 ２６ スイッチ制御部 ２０３ 測定用端子 Ｓｃ 校正信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 3/00 - 3/74 G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (6)
- 【請求項１】 無指向性の複数（ｍ）の空中線と、これ
ら各空中線にそれぞれ設けられて受信信号と校正信号と
を切り換えて出力する複数（ｍ）の切換器と、これら各
切換器と複数（ｍ）の伝送ケーブルを介してそれぞれ接
続される複数（ｍ）の受信機と、受信機側に設置されて
前記空中線から前記受信機に至る複数（ｍ）の受信経路
の位相・振幅のばらつきを補正するデータを求めるため
に受信信号と同一周波数の前記校正信号を発生する校正
信号発生器と、前記複数（ｍ）の受信機の出力信号に基
づき受信電波の到来方位を計算する計算器とを備える電
波方位探知装置において、 前記複数（ｍ）の伝送ケーブルを介して受信機側から前
記複数（ｍ）の切換器へ前記校正信号をそれぞれ送出す
る校正信号送出手段を備え、前記切換器が前記伝送ケー
ブルを介して受信した前記校正信号を折り返し前記伝送
ケーブルを介して受信機側へ送出することを特徴とする
電波方位探知装置。 - 【請求項２】 前記校正信号送出手段は、前記校正信号
発生器が出力する校正信号をｍ分岐する分配器と、前記
伝送ケーブルの前記受信機の入力側にそれぞれ配設され
る複数（ｍ）のサーキュレータとを有し、これらサーキ
ュレータが、前記分配器により分配された校正信号をそ
れぞれ受けて前記伝送ケーブルへ送出すると共に前記伝
送ケーブルを介して伝送されてくる信号を前記受信機へ
それぞれ送出することを特徴とする請求項１記載の電波
方位探知装置。 - 【請求項３】 前記切換器は、前記受信機側のサーキュ
レータから前記伝送ケーブルを介して送られてくる前記
校正信号を抽出する空中線側のサーキュレータと、空中
線からの受信信号と受信機側から送出されてきた校正信
号とを切り換えて前記空中線側のサーキュレータへ出力
するスイッチ部と、前記空中線側のサーキュレータによ
り抽出された校正信号を検出する校正信号検出部と、こ
の校正信号検出部のより検出された校正信号のレベルが
しきい値以上のときに前記スイッチ部を動作させて校正
信号を選択させるスイッチ制御部とを有していることを
特徴とする請求項２記載の電波方位探知装置。 - 【請求項４】 前記切換器は、前記空中線に接続される
第１の端子と、前記伝送ケーブルに接続される第２の端
子と、校正信号の往路（受信機側から空中線側に至る経
路）の任意経路を基準とした相対位相および相対振幅を
測定するための測定用端子と、前記空中線側のサーキュ
レータにより抽出された校正信号を、前記スイッチ部と
校正信号検出部と前記測定用端子とにそれぞれ分配する
分配部とを有していることを特徴とする請求項３記載の
電波方位探知装置。 - 【請求項５】 前記受信機側の計算器は、校正動作の開
始／終了時に前記校正信号発生器に対して前記校正信号
の出力オン／オフを指示すると共に、受信した校正信号
の位相・振幅の測定値、および前記切換器の測定用端子
により事前に測定された前記校正信号の往路の相対位相
および相対振幅の測定データに基づき、空中線から受信
機に至る受信経路の位相・振幅のばらつきを補正するた
めの補正データを求めることを特徴とする請求項４記載
の電波方位探知装置。 - 【請求項６】 前記切換器は、前記スイッチ部の出力信
号を増幅して前記空中線側のサーキュレータへ供給する
増幅部を有していることを特徴とする請求項４記載の電
波方位探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10220334A JP3039530B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 電波方位探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10220334A JP3039530B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 電波方位探知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000056004A JP2000056004A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3039530B2 true JP3039530B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=16749528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10220334A Expired - Lifetime JP3039530B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 電波方位探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3039530B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015169507A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
| KR102100913B1 (ko) * | 2018-06-20 | 2020-04-14 | 국방과학연구소 | 2차원 방향탐지 장치 및 방법 |
-
1998
- 1998-08-04 JP JP10220334A patent/JP3039530B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000056004A (ja) | 2000-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11448725B2 (en) | Radar apparatus | |
| US6624784B1 (en) | Adaptive array antenna | |
| US7088956B2 (en) | Path search circuit, radio receiver and radio transmitter, utilizing a directional beam | |
| US10955542B2 (en) | Radar apparatus and direction-of-arrival estimation device | |
| US6339399B1 (en) | Antenna array calibration | |
| US9470782B2 (en) | Method and apparatus for increasing angular resolution in an automotive radar system | |
| EP2413427B1 (en) | Dual-feed antenna array with integral comparison circuit for phase and amplitude calibration | |
| US20060044185A1 (en) | Antenna array calibration | |
| KR20190084593A (ko) | 가상 수신신호 생성을 이용한 도래각 추정 방법 및 장치 | |
| RU2011132134A (ru) | Устройство и способ калибровки | |
| KR20150029411A (ko) | 다중 안테나 채널 멀티플렉스를 이용한 전파측정장치 및 방법 | |
| JP6701124B2 (ja) | レーダ装置 | |
| KR101807522B1 (ko) | 자기 간섭을 이용한 레이더의 수신 채널 보상 장치 및 그 방법 | |
| US20210036420A1 (en) | Multi-element antenna array with integral comparison circuit for phase and amplitude calibration | |
| JP2009002909A (ja) | 信号処理装置、測角装置、信号処理方法及び測角方法 | |
| KR102099388B1 (ko) | 안테나 어레이 외삽을 이용한 레이더 수신신호의 도착방향 추정 방법 및 장치 | |
| JP3039530B2 (ja) | 電波方位探知装置 | |
| US6549762B1 (en) | Method for estimating arrival direction of desired wave | |
| US6255986B1 (en) | Calibration method and arrangement | |
| JP2002185236A (ja) | アンテナシステム | |
| JP3438527B2 (ja) | 信号波到来角度推定装置及びアレーアンテナ制御装置 | |
| JP6781505B2 (ja) | 変位計測装置 | |
| JP3757574B2 (ja) | フェーズドアレーレーダ装置 | |
| JP2020056780A (ja) | レーダ装置 | |
| JP5047661B2 (ja) | 測角装置及び測角方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000201 |