JP3060012B2 - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

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JP3060012B2
JP3060012B2 JP10344925A JP34492598A JP3060012B2 JP 3060012 B2 JP3060012 B2 JP 3060012B2 JP 10344925 A JP10344925 A JP 10344925A JP 34492598 A JP34492598 A JP 34492598A JP 3060012 B2 JP3060012 B2 JP 3060012B2
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八郎 末田
敏晴 伊藤
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防衛庁技術研究本部長
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動物標を主探知
対象とするレーダ装置に関するものであり、とくに受信
信号に含まれる地表面等の不要反射信号成分を抑圧する
機能を備えたレーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】移動物標を主探知対象とする従来のレー
ダ装置では、同一方向に複数の同一時間幅のパルスを送
信して、移動物標や地表面等の反射信号を受信し、各送
信パルスで得た受信信号間でドップラ偏移を分析して、
地表面等の反射信号と考えられるドップラ偏移の小さい
信号成分(以下、不要信号と呼ぶ)を抑圧し、移動物標
の反射信号(以下、目標信号と呼ぶ)を求めている。
【0003】その際、一般的に、パルスの送信間隔は送
信パルスによる反射信号がレーダ装置の最大探知距離か
ら帰るまでの時間(以下、最大探知距離相当時間と呼
ぶ)以上に設定される。その理由は、送信間隔を最大深
知距離相当時間以内に設定すると、反射信号がレーダ装
置に帰るまでの時間から物標の距離を求める測距に支障
を生ずることと、送信中にレーダ装置に帰る反射信号を
与える距離領域については探知性能が大幅に劣化するこ
とによる。
【0004】また、受信信号間でのドップラ偏移の分析
と不要信号の抑圧は、適当な周波数フィルタを通じて行
われることが多い。例えば、受信信号間で信号の差をと
って不要信号を抑圧する手法も、そのような周波数フィ
ルタによるものと考えることができる。
【0005】上述のレーダ装置で得られる不要信号の抑
圧能力は受信信号のドップラ偏移を分析する周波数フィ
ルタの帯域幅に依存する。さらに、その帯域幅は、ドッ
プラ偏移の分析を受信信号間で行っているので、レーダ
装置の最大探知距離に応じて設定されるパルスの送信間
隔の逆数に比例する。このため、帯域幅を自由に設定す
ることはできず、ドップラ偏移の広がった不要信号を効
果的に抑圧することは困難であった。
【0006】上述の問題に対処するため、パルスの送信
間隔をレーダ装置の最大探知距離相当時間以下に設定し
ているレーダ装置もある。しかし、これによると、前述
のように、物標の距離を求める手段が必要なほか、探知
不能となる距離領域が生ずるという問題が生ずる。
【0007】この他、1つの長パルスを送信して、受信
信号からドップラ偏移の小さい信号成分を除去するレー
ダ装置も提案されている。しかし、これによると、近距
離では十分な受信信号長が得られないため、目標信号と
不要信号の分離が困難になるという問題がある。
【0008】さらに、時間とともに周波数を上げたチャ
ープ信号で変調したパルスと時間とともに周波数を下げ
たチャープ信号で変調したパルスを一組にして送信し、
ドップラ偏移に対する両チャープ信号の性質を利用し
て、不要信号を抑圧するレーダ装置も提案されている。
しかし、これによると、1組の送信パルスによる全反射
信号が受信できない近距離領域では不要信号の抑圧が困
難なだけでなく、目標信号が2つになるという問題があ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置の問
題は、受信信号のドップラ偏移を分析する周波数フィル
タの帯域幅がレーダ装置に要求される最大探知距離で決
まることにある。
【0010】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、地表面等からの不要反射信号成分を効果的
に抑圧できるレーダ装置を提供することを目的とする。
【0011】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のレーダ装置は、互いに区別可能なように変
調を施した長パルスと短パルスの組を適当な間隔を開け
て送信する送信手段と、前記送信手段で送信した長短両
パルスによる移動物標や地表面等の反射信号を受信する
受信手段と、前記受信手段で得た受信信号に含まれる地
表面等の不要反射信号成分を前記短パルスによる受信信
号成分で推定して抑圧する抑圧手段と、前記抑圧手段で
地表面等の不要反射信号成分を抑圧した受信信号から前
記長パルスによる移動物標の反射信号成分を抽出する抽
出手段とを持ち、前記抑圧手段は、前記短パルスによる
受信信号成分を地表面等の不要反射信号成分であるとし
て、該短パルスによる受信信号成分から前記長パルスで
得られると推定される不要信号成分を生成する生成手段
と、前記短パルスによる受信信号成分と前記生成手段で
生成した不要信号成分を元の受信信号から除去する手段
とを備えた構成である。
【0013】本発明のレーダ装置において、長短両パル
スに変調を施すのは、レーダ装置に要求される距離分解
能を得る必要による。その際、長パルスに施す変調は、
長パルスによる受信信号の信号長に関わらず、同一の距
離分解能が得られる位相変調等によるのが有利である。
また、短パルスに施す変調は、受信信号から短パルスに
よる信号成分を選択的に抽出できるようにするため、長
パルスに施す変調とは異なるものにする方が有利であ
る。但し、距離分解能は長パルスと同一にする必要があ
る。
【0014】前記長短両パルスのパルス幅であるが、長
パルスでは有効な受信信号が得られる範囲で長くする方
が有利である。一方、短パルスのパルス幅は、受信信号
から短パルスによる信号成分を抽出するためには長い方
が望ましいが、長くすると短パルスの送信時に受信でき
ない長パルスによる反射信号が増大するので、適当な値
に設定する必要がある。また、パルスの送信間隔である
が、長短1組のパルスの送信間隔はレーダ装置の最大探
知距離相当時間以上に設定し、両パルスの間隔は不要信
号を抑圧するのに適した値に設定するのが有利である。
【0015】本発明に関わるレーダ装置では、互いに区
別可能なように変調を施した長パルスと短パルスの組を
適当な間隔を開けて送信する送信手段と、前記送信手段
で送信した長短両パルスによる移動物標や地表面等の反
射信号を受信する受信手段と、前記受信手段で得た受信
信号に含まれる地表面等の不要反射信号成分を短パルス
による受信信号成分で推定して抑圧する抑圧手段を
ち、該抑圧手段は、前記短パルスによる受信信号成分を
地表面等の不要反射信号成分であるとして、該短パルス
による受信信号成分から前記長パルスで得られると推定
される不要信号成分を生成する生成手段と、前記短パル
スによる受信信号成分と前記生成手段で生成した不要信
号成分を元の受信信号から除去する手段とを備えること
から、長パルスと短パルスの間隔を適切に設定すること
で、受信信号のドップラ偏移を分析する周波数フィルタ
の帯域幅を不要信号を抑圧するのに適した帯域幅に設定
できる。
【0016】さらに、地表面等の反射信号成分を抑圧し
た受信信号から長パルスによる移動物標の反射信号成分
を抽出する抽出手段を持つことから、パルスの送信間隔
をレーダ装置の最大探知距離相当時間以下に設定してい
るレーダ装置と異なり、長パルスの反射信号を得るまで
の時間差から物標までの距離を確定できる。加えて、短
パルスの送信に伴い受信できる長パルスによる反射信号
は短パルスのパルス幅相当だけ欠けるが、長パルスのパ
ルス幅を短パルスのパルス幅よりも十分に長く設定して
おけば、レーダ装置の最大探知距離相当時間以内の送信
間隔で同一パルス幅で送信する従来のレーダ装置と異な
り、探知不能となる距離領域は生じない。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレーダ装置の
実施の形態を図面に従って説明する。
【0018】図1は本発明のレーダ装置の実施の形態で
あって、図中の1はアンテナ、2は送受切替器、3は受
信器、4は送信器、5は短パルス圧縮器、6は短パルス
参照信号生成器、7は推定不要信号生成器、8は変調信
号生成器、9は引算器、10は長パルス圧縮器、11は
長パルス参照信号生成器、12は目標信号検出器であ
る。
【0019】その機能を説明すると、送信器4は、適当
な変調を施した長パルスと短パルスの組を生成して、送
受切替器2を通じて、アンテナ1から送信するもので、
これらは、図2の如く適当な変調を施した長短両パルス
を適当な間隔を開けて送信する送信手段を構成してい
る。適当な変調とは、例えば位相変調等であり、長パル
スの変調信号と短パルスの変調信号は互いに区別可能な
ように異なっている。
【0020】この送信信号による移動物標や地表面等か
らの反射信号は、アンテナ1と送受切替器2を通じて、
受信器3で位相検波をされ、これらは前記送信手段で送
信した長短両パルスによる移動物標や地表面等の反射信
号を受信する受信手段を構成している。図2に近距離か
らの反射信号及び遠距離からの反射信号を例示する。
【0021】前記受信手段で得た受信信号は短パルス圧
縮器5に送られる。短パルス圧縮器5は受信信号に含ま
れる短パルスによる反射信号成分を圧縮する。その際、
短パルス圧縮器5は短パルスによる反射信号成分の圧縮
に必要な参照信号を短パルス参照信号生成器6から得
る。
【0022】次いで、推定不要信号生成器7は、短パル
スによる受信信号成分の圧縮値から圧縮前の受信信号の
振幅値を算出して、算出した振幅値に長パルスの変調信
号を乗じて長パルス用推定不要信号部分を作成するとと
もに前記振幅値に短パルスの変調信号を乗じて短パルス
用推定不要信号部分を作成し、短パルス圧縮器5で圧縮
された信号成分は全て不要信号であるとしたときの推定
不要信号(前記長パルス用推定不要信号部分及び短パル
ス用推定不要信号部分を有する)を生成する。その際、
推定不要信号の生成に必要な長パルスと短パルスの変調
信号は変調信号生成器8から得る。
【0023】そして、前記推定不要信号生成器7で生成
した推定不要信号を最初の受信信号から引算器9で引算
して、最初の受信信号に含まれる短パルスによる信号成
分と長パルスによる不要信号成分を抑圧する。それらの
短パルス圧縮器5、短パルス参照信号生成器6、推定不
要信号生成器7、変調信号生成器8、引算器9が前記受
信手段で得た受信信号に含まれる地表面等の不要反射信
号成分を前記短パルスによる受信信号成分で推定して抑
圧する抑圧手段を構成し、地表面等では短パルスによる
反射波と長パルスによる反射波とに殆ど変化がないこと
に着目して抑圧動作を行っている。
【0024】地表面等からの不要信号を抑圧した受信信
号は長パルス圧縮器10に送られる。長パルス圧縮器1
0は移動物標からの反射信号成分を圧縮する。その際、
移動物標からの反射信号成分を圧縮するための参照信号
は長パルス参照信号生成器11から得る。そして、目標
信号検出器12で長パルス圧縮器10で得られた信号か
ら目標信号とするものを検出する。これらの長パルス圧
縮器10、長パルス参照信号生成器11、目標信号検出
器12が前記抑圧手段で地表面等の不要反射信号成分を
抑圧した受信信号から前記長パルスによる移動物標の反
射信号成分を抽出する抽出手段を構成している。
【0025】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るレー
ダ装置によれば、目標信号を検出するための長パルスと
不要信号を抑圧するための短パルスの間隔を不要信号の
ドップラ偏移の広がり等に合わせて設定できるので、効
果的に不要信号を抑圧できる。また、長パルスによる移
動物標の反射信号成分から目標信号を抽出するので、物
標までの距離を確定できる。さらに、短パルスの送信中
は受信できないとしても、それによって欠ける長パルス
の受信信号の割合は小さいので、短パルスを送信するこ
とで探知性能が大幅に劣化する距離領域は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレーダ装置の実施の形態を示すブ
ロック図である。
【図2】実施の形態における長短両パルスの送信信号及
び反射信号の時間関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 アンテナ 2 送受切替器 3 受信器 4 送信器 5 短パルス圧縮器 6 短パルス参照信号生成器 7 推定不要信号生成器 8 変調信号生成器 9 引算器 10 長パルス圧縮器 11 長パルス参照信号生成器 12 目標信号検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに区別可能なように変調を施した長
    パルスと短パルスの組を適当な間隔を開けて送信する送
    信手段と、前記送信手段で送信した長短両パルスによる
    移動物標や地表面等の反射信号を受信する受信手段と、
    前記受信手段で得た受信信号に含まれる地表面等の不要
    反射信号成分を前記短パルスによる受信信号成分で推定
    して抑圧する抑圧手段と、前記抑圧手段で地表面等の不
    要反射信号成分を抑圧した受信信号から前記長パルスに
    よる移動物標の反射信号成分を抽出する抽出手段とを
    ち、 前記抑圧手段は、前記短パルスによる受信信号成分を地
    表面等の不要反射信号成分であるとして、該短パルスに
    よる受信信号成分から前記長パルスで得られると推定さ
    れる不要信号成分を生成する生成手段と、前記短パルス
    による受信信号成分と前記生成手段で生成した不要信号
    成分を元の受信信号から除去する手段とを備えて いるこ
    とを特徴とするレーダ装置。
JP10344925A 1998-11-18 1998-11-18 レーダ装置 Expired - Lifetime JP3060012B2 (ja)

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JP2011027587A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Japan Radio Co Ltd レーダ装置
WO2012077345A1 (ja) * 2010-12-10 2012-06-14 三菱電機株式会社 監視装置
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JP6740112B2 (ja) * 2016-12-19 2020-08-12 株式会社東芝 信号処理装置、および気象レーダ装置

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