JP3160581B2 - 電波源情報表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アンテナ応答に
デコンボリューション法を適用する過程で得られる電波
源スペクトル信号に含まれる指数関数成分を抽出するこ
とにより、直接的に電波源情報を取得し表示させるよう
にした電波源情報表示装置に関する。
デコンボリューション法を適用する過程で得られる電波
源スペクトル信号に含まれる指数関数成分を抽出するこ
とにより、直接的に電波源情報を取得し表示させるよう
にした電波源情報表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばレーダにおいて観測対象を
観測する場合は、アンテナの回転等によってアンテナビ
ームの指向方向を移動させ、アンテナビームの指向した
各方位角からの電波を受信し、方位角に対する受信電波
の強さ（アンテナ応答）を観測する方法が一般に用いら
れている。この際、ビーム幅の小さいアンテナを用いる
と、電波源の分布に近いアンテナ応答が得られ、レーダ
の方位分解能が向上する。このように、従来の技術にお
いてアンテナ分解能を向上させるということは、電波源
の分布に近いアンテナ応答を得ることを意味している。
また合成開口レーダのように、受信電波に信号処理を施
してアンテナ分解能を向上させる方法も知られている
が、この方法においても、信号処理によりアンテナビー
ム幅を小さくしたのと等価な効果を得ることにより、電
波源の分布に近いアンテナ応答を得ようとするものであ
る。
観測する場合は、アンテナの回転等によってアンテナビ
ームの指向方向を移動させ、アンテナビームの指向した
各方位角からの電波を受信し、方位角に対する受信電波
の強さ（アンテナ応答）を観測する方法が一般に用いら
れている。この際、ビーム幅の小さいアンテナを用いる
と、電波源の分布に近いアンテナ応答が得られ、レーダ
の方位分解能が向上する。このように、従来の技術にお
いてアンテナ分解能を向上させるということは、電波源
の分布に近いアンテナ応答を得ることを意味している。
また合成開口レーダのように、受信電波に信号処理を施
してアンテナ分解能を向上させる方法も知られている
が、この方法においても、信号処理によりアンテナビー
ム幅を小さくしたのと等価な効果を得ることにより、電
波源の分布に近いアンテナ応答を得ようとするものであ
る。
【０００３】ところで、上記従来のアンテナ分解能を向
上させる手法は、電波源の分布をアンテナ応答より間接
的に求める方法であり、直接、電波源の分布を求めるこ
とができないという問題がある。仮にＤiracのデルタ関
数で表されるようなパターンを有するアンテナが存在す
るとしたならば、そのアンテナにおけるアンテナ応答は
電波源の応答と一致することになるが、アンテナ理論よ
り、このようなパターンを有するアンテナは存在しない
ことが知られている。したがって、現実のアンテナパタ
ーンは有限のビーム幅とサイドローブを有するものであ
るため、観測できる電波源の分布はアンテナパターンで
歪まされてしまうという問題がある。
上させる手法は、電波源の分布をアンテナ応答より間接
的に求める方法であり、直接、電波源の分布を求めるこ
とができないという問題がある。仮にＤiracのデルタ関
数で表されるようなパターンを有するアンテナが存在す
るとしたならば、そのアンテナにおけるアンテナ応答は
電波源の応答と一致することになるが、アンテナ理論よ
り、このようなパターンを有するアンテナは存在しない
ことが知られている。したがって、現実のアンテナパタ
ーンは有限のビーム幅とサイドローブを有するものであ
るため、観測できる電波源の分布はアンテナパターンで
歪まされてしまうという問題がある。
【０００４】これに対して、従来よりレーダなどの分解
能を向上させる手法として、デコンボリューション法を
用いて電波源分布関数を求めることにより、分解能を向
上させる方法が知られている。このデコンボリューショ
ン法を用いた電波源分布関数を求める手法は、アンテナ
ビームを移動させながらアンテナから得られた受信電界
信号を方位角に関してフーリエ変換し、またアンテナの
点波源１個が存在する場合の受信電界信号パターンを方
位角に関してフーリエ変換し、前記アンテナ受信電界信
号を方位角に関してフーリエ変換した信号を、前記アン
テナの点波源が１個存在する場合の受信電界信号パター
ンを方位角に関してフーリエ変換した信号で除算し、更
に除算した信号を方位角に関してフーリエ逆変換して、
そのフーリエ逆変換信号を最終アンテナ出力として出力
させる手法である。
能を向上させる手法として、デコンボリューション法を
用いて電波源分布関数を求めることにより、分解能を向
上させる方法が知られている。このデコンボリューショ
ン法を用いた電波源分布関数を求める手法は、アンテナ
ビームを移動させながらアンテナから得られた受信電界
信号を方位角に関してフーリエ変換し、またアンテナの
点波源１個が存在する場合の受信電界信号パターンを方
位角に関してフーリエ変換し、前記アンテナ受信電界信
号を方位角に関してフーリエ変換した信号を、前記アン
テナの点波源が１個存在する場合の受信電界信号パター
ンを方位角に関してフーリエ変換した信号で除算し、更
に除算した信号を方位角に関してフーリエ逆変換して、
そのフーリエ逆変換信号を最終アンテナ出力として出力
させる手法である。
【０００５】このデコンボリューション法による電波源
分布関数の取得動作について、更に詳細に説明すると、
次の通りである。すなわち、θを方位角、ｇ（θ）をア
ンテナパターン、ｆ（θ）を波源分布関数とすると、ア
ンテナ受信電界ｅ（θ）は、次式（１）の畳み込み積分
形式で表される。 ｅ（θ）＝∫ｆ（φ）・ｇ（θ−φ）ｄφ ・・・・・・・（１） なお、（１）式におけるｆ（φ）は、波源分布関数ｆ
（θ）と同じもので、φは積分変数（積分式中の便宜的
な変数）を表しており、θと同じ方位角の単位をもつも
のである。
分布関数の取得動作について、更に詳細に説明すると、
次の通りである。すなわち、θを方位角、ｇ（θ）をア
ンテナパターン、ｆ（θ）を波源分布関数とすると、ア
ンテナ受信電界ｅ（θ）は、次式（１）の畳み込み積分
形式で表される。 ｅ（θ）＝∫ｆ（φ）・ｇ（θ−φ）ｄφ ・・・・・・・（１） なお、（１）式におけるｆ（φ）は、波源分布関数ｆ
（θ）と同じもので、φは積分変数（積分式中の便宜的
な変数）を表しており、θと同じ方位角の単位をもつも
のである。
【０００６】一般にアンテナパターンｇ（θ）は、点波
源が１個存在する場合のアンテナ受信電界として測定さ
れる。ここで、Ｅ（ω），Ｆ（ω），Ｇ（ω）を、それ
ぞれｅ（θ），ｆ（θ），ｇ（θ）の方位角に関するフ
ーリエ変換を施した関数、即ち方位角周波数関数とする
と、（１）式は次式（２）の乗算形式で表される。 Ｅ（ω）＝Ｆ（ω）・Ｇ（ω） ・・・・・・・・・・・・（２）
源が１個存在する場合のアンテナ受信電界として測定さ
れる。ここで、Ｅ（ω），Ｆ（ω），Ｇ（ω）を、それ
ぞれｅ（θ），ｆ（θ），ｇ（θ）の方位角に関するフ
ーリエ変換を施した関数、即ち方位角周波数関数とする
と、（１）式は次式（２）の乗算形式で表される。 Ｅ（ω）＝Ｆ（ω）・Ｇ（ω） ・・・・・・・・・・・・（２）
【０００７】ここで、Ｇ（ω）はアンテナパターンの方
位角周波数関数、すなわちアンテナの方位角周波数に関
する伝達関数であり、使用するアンテナが決まれば、ア
ンテナパターンｇ（θ）も決まるため、Ｇ（ω）はｇ
（θ）から計算により求めることが可能である。またＥ
（ω）はアンテナ受信電界ｅ（θ）の方位角周波数関数
であり、各指向角度でのアンテナ受信電界信号ｅ（θ）
の測定値から計算により求めることが可能である。した
がって、Ｅ（ω），Ｇ（ω）は既知であり、波源の方位
角周波数分布関数Ｆ（ω）は、次式（３）より求めるこ
とができる。 Ｆ（ω）＝Ｅ（ω）／Ｇ（ω） ・・・・・・・・・・・・（３）
位角周波数関数、すなわちアンテナの方位角周波数に関
する伝達関数であり、使用するアンテナが決まれば、ア
ンテナパターンｇ（θ）も決まるため、Ｇ（ω）はｇ
（θ）から計算により求めることが可能である。またＥ
（ω）はアンテナ受信電界ｅ（θ）の方位角周波数関数
であり、各指向角度でのアンテナ受信電界信号ｅ（θ）
の測定値から計算により求めることが可能である。した
がって、Ｅ（ω），Ｇ（ω）は既知であり、波源の方位
角周波数分布関数Ｆ（ω）は、次式（３）より求めるこ
とができる。 Ｆ（ω）＝Ｅ（ω）／Ｇ（ω） ・・・・・・・・・・・・（３）
【０００８】このＦ（ω）は、上述のとおり、波源の分
布関数ｆ（θ）を方位角に関しフーリエ変換したもので
あるので、（３）式で表されるＦ（ω）に方位角に関す
るフーリエ逆変換を施すことにより、波源の分布関数ｆ
（θ）を求めることが可能となる。なお、ωは空間周波
数である。
布関数ｆ（θ）を方位角に関しフーリエ変換したもので
あるので、（３）式で表されるＦ（ω）に方位角に関す
るフーリエ逆変換を施すことにより、波源の分布関数ｆ
（θ）を求めることが可能となる。なお、ωは空間周波
数である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
デコンボリューション法を用いたアンテナ分解能を向上
させる手法は、アンテナパターンで歪まされた電波源分
布であるアンテナ応答から、アンテナパターンの歪みを
取り除き、電波源分布のみを求めようとする方法であ
り、この際デコンボリューション法では基本的には、上
記のように、アンテナ応答を方位角に関してフーリエ変
換した信号をアンテナパターンを方位角に関してフーリ
エ変換した信号で除算したり、あるいはアンテナ応答を
方位角に関してフーリエ変換した信号にアンテナパター
ンに基づく逆フィルタを乗じた後、この信号を方位角に
関してフーリエ逆変換をすることにより、電波源分布関
数を求めているものである。
デコンボリューション法を用いたアンテナ分解能を向上
させる手法は、アンテナパターンで歪まされた電波源分
布であるアンテナ応答から、アンテナパターンの歪みを
取り除き、電波源分布のみを求めようとする方法であ
り、この際デコンボリューション法では基本的には、上
記のように、アンテナ応答を方位角に関してフーリエ変
換した信号をアンテナパターンを方位角に関してフーリ
エ変換した信号で除算したり、あるいはアンテナ応答を
方位角に関してフーリエ変換した信号にアンテナパター
ンに基づく逆フィルタを乗じた後、この信号を方位角に
関してフーリエ逆変換をすることにより、電波源分布関
数を求めているものである。
【００１０】しかし、実際にはデコンボリューション法
を用いても、電波源分布は関数の形で求められるのでは
なく、各方位角に対する関数値として与えられるだけで
ある。したがって、デコンボリューション法では、フー
リエ逆変換後の信号より電波源情報を抽出するために、
更なる処理が必要となる。例えば、フーリエ逆変換後の
信号をグラフ化し、そのグラフより電波源の位置、大き
さを求める等の処理を施すのが普通である。このよう
に、デコンボリューション法では、結局は直接電波源情
報を抽出することができないという問題がある。
を用いても、電波源分布は関数の形で求められるのでは
なく、各方位角に対する関数値として与えられるだけで
ある。したがって、デコンボリューション法では、フー
リエ逆変換後の信号より電波源情報を抽出するために、
更なる処理が必要となる。例えば、フーリエ逆変換後の
信号をグラフ化し、そのグラフより電波源の位置、大き
さを求める等の処理を施すのが普通である。このよう
に、デコンボリューション法では、結局は直接電波源情
報を抽出することができないという問題がある。
【００１１】本発明は、従来のデコンボリューション法
を利用した分解能向上手法における上記問題点を解消す
るためになされたもので、電波源情報を直接求めること
が可能な電波源情報表示装置を提供することを目的とす
る。
を利用した分解能向上手法における上記問題点を解消す
るためになされたもので、電波源情報を直接求めること
が可能な電波源情報表示装置を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、電波を受信するアンテナと、該アンテナ
のアンテナビームの指向方向を、観測対象物の方向に移
動させる手段と、前記アンテナビームを移動させながら
アンテナから得られた受信電界信号を方位角に関してフ
ーリエ変換する手段と、前記アンテナの点波源１個が存
在する場合の受信電界パターンを方位角に関してフーリ
エ変換する手段と、前記アンテナ受信電界信号を方位角
に関してフーリエ変換した信号を、前記アンテナの点波
源１個が存在する場合の受信電界パターンを方位角に関
してフーリエ変換した信号で除算する手段と、該除算手
段の除算出力信号に対して方位角周波数に関するローパ
スフィルタ処理を施すローパスフィルタと、該ローパス
フィルタの出力信号の指数関数成分を抽出する手段と、
該抽出手段で抽出された指数関数成分に基づいて電波源
情報を取得する手段と、該取得手段で得られた電波源情
報を表示する表示手段とで電波源情報表示装置を構成す
るものである。
め、本発明は、電波を受信するアンテナと、該アンテナ
のアンテナビームの指向方向を、観測対象物の方向に移
動させる手段と、前記アンテナビームを移動させながら
アンテナから得られた受信電界信号を方位角に関してフ
ーリエ変換する手段と、前記アンテナの点波源１個が存
在する場合の受信電界パターンを方位角に関してフーリ
エ変換する手段と、前記アンテナ受信電界信号を方位角
に関してフーリエ変換した信号を、前記アンテナの点波
源１個が存在する場合の受信電界パターンを方位角に関
してフーリエ変換した信号で除算する手段と、該除算手
段の除算出力信号に対して方位角周波数に関するローパ
スフィルタ処理を施すローパスフィルタと、該ローパス
フィルタの出力信号の指数関数成分を抽出する手段と、
該抽出手段で抽出された指数関数成分に基づいて電波源
情報を取得する手段と、該取得手段で得られた電波源情
報を表示する表示手段とで電波源情報表示装置を構成す
るものである。
【００１３】このように構成された電波源情報表示装置
において、除算手段の除算処理により得られる信号は、
デコンボリューション法の途中で得られる電波源分布ス
ペクトル信号に対応するものであり、電波源分布関数を
方位角に関してフーリエ変換したものである。ところ
で、電波源分布は幾つかの離散電波源の和であるとモデ
ル化することが可能である。離散電波源は点波源と考え
ることができるため、それをフーリエ変換したものは周
波数領域上では指数関数で表現されることはよく知られ
ている。したがって、電波源分布スペクトルは指数関数
の和として表現される。それ故、電波源分布スペクトル
に対して指数関数成分抽出手段で処理を行って指数関数
成分を抽出することにより、電波源分布に関する情報を
直接取得して表示することが可能となる。
において、除算手段の除算処理により得られる信号は、
デコンボリューション法の途中で得られる電波源分布ス
ペクトル信号に対応するものであり、電波源分布関数を
方位角に関してフーリエ変換したものである。ところ
で、電波源分布は幾つかの離散電波源の和であるとモデ
ル化することが可能である。離散電波源は点波源と考え
ることができるため、それをフーリエ変換したものは周
波数領域上では指数関数で表現されることはよく知られ
ている。したがって、電波源分布スペクトルは指数関数
の和として表現される。それ故、電波源分布スペクトル
に対して指数関数成分抽出手段で処理を行って指数関数
成分を抽出することにより、電波源分布に関する情報を
直接取得して表示することが可能となる。
【００１４】なお、本発明において指数関数成分抽出手
段で指数関数成分の抽出処理を行う前に、除算出力信号
に対してローパスフィルタ処理を行っているが、これは
次の理由による。すなわち、アンテナの受信電界パター
ンをフーリエ変換した信号には、物理的に空間周波数上
の帯域が存在するため、その帯域を超えた領域の成分は
持ち得ない。しかしながら除算手段で信号処理を行って
取得した除算信号（電波源分布スペクトル）には、上記
帯域を超えた領域の周波数成分が含まれる。これは実際
の処理と理想的な処理との差により発生するものであ
る。この帯域を超えた領域の信号成分を、そのまま用い
て次段の処理（指数関数抽出処理）を行うと、信号を劣
化させることになる。したがって、ここでローパスフィ
ルタ処理を行い、上記帯域を超えた領域の信号成分を除
去し、信号の劣化を防止するようにしている。
段で指数関数成分の抽出処理を行う前に、除算出力信号
に対してローパスフィルタ処理を行っているが、これは
次の理由による。すなわち、アンテナの受信電界パター
ンをフーリエ変換した信号には、物理的に空間周波数上
の帯域が存在するため、その帯域を超えた領域の成分は
持ち得ない。しかしながら除算手段で信号処理を行って
取得した除算信号（電波源分布スペクトル）には、上記
帯域を超えた領域の周波数成分が含まれる。これは実際
の処理と理想的な処理との差により発生するものであ
る。この帯域を超えた領域の信号成分を、そのまま用い
て次段の処理（指数関数抽出処理）を行うと、信号を劣
化させることになる。したがって、ここでローパスフィ
ルタ処理を行い、上記帯域を超えた領域の信号成分を除
去し、信号の劣化を防止するようにしている。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図１は本発明に係る電波源情報表示装置をレーダ装
置に適用した実施の形態を示す概略ブロック構成図であ
る。図１において、１は電波を送信及び受信するための
アンテナで、ダイポールアンテナ、ホーンアンテナ、パ
ラボラアンテナ、アレイアンテナ等どのようなアンテナ
でも用いることができる。２はアンテナ回転装置で、観
測電波源方向にアンテナを回転させるものである。３は
切替えスイッチで、アンテナ１と次に述べる送信回路、
あるいは受信回路との接続を切り替えるものである。４
は送信回路で、該送信回路４より出力される送信電力は
切替えスイッチ３を経由して、アンテナ１から送信され
るようになっている。５は受信回路で、アンテナ１の受
信電波を電界信号に変換するものである。６は信号処理
回路で、図２に示すように、アンテナ回転装置２からの
角度信号を取り込み、受信回路５から出力される受信電
界信号を方位角に関してフーリエ変換する手段６−１
と、アンテナ１のレーダに関するアンテナパターンを方
位角に関してフーリエ変換する手段６−２と、フーリエ
変換された受信電界信号をフーリエ変換されたアンテナ
パターン信号で除算する手段６−３と、除算した信号に
対して方位角周波数に関するローパスフィルタ処理を施
すローパスフィルタ６−４と、ローパスフィルタ６−４
を通した信号の指数関数成分を抽出する手段６−５と、
抽出した指数関数成分から電波源情報を取得する手段６
−６とを備えている。７は信号処理回路６で得られた電
波源情報を表示する表示部である。なお、指数関数成分
抽出手段６−５としては、取得データより行列演算を用
いて指数関数成分を求めるＰrony法を適用したものなど
が用いられる。また、表示部７としては電波源情報を図
表で表示したり、グラフ化して表示するものなどが用い
られる。
る。図１は本発明に係る電波源情報表示装置をレーダ装
置に適用した実施の形態を示す概略ブロック構成図であ
る。図１において、１は電波を送信及び受信するための
アンテナで、ダイポールアンテナ、ホーンアンテナ、パ
ラボラアンテナ、アレイアンテナ等どのようなアンテナ
でも用いることができる。２はアンテナ回転装置で、観
測電波源方向にアンテナを回転させるものである。３は
切替えスイッチで、アンテナ１と次に述べる送信回路、
あるいは受信回路との接続を切り替えるものである。４
は送信回路で、該送信回路４より出力される送信電力は
切替えスイッチ３を経由して、アンテナ１から送信され
るようになっている。５は受信回路で、アンテナ１の受
信電波を電界信号に変換するものである。６は信号処理
回路で、図２に示すように、アンテナ回転装置２からの
角度信号を取り込み、受信回路５から出力される受信電
界信号を方位角に関してフーリエ変換する手段６−１
と、アンテナ１のレーダに関するアンテナパターンを方
位角に関してフーリエ変換する手段６−２と、フーリエ
変換された受信電界信号をフーリエ変換されたアンテナ
パターン信号で除算する手段６−３と、除算した信号に
対して方位角周波数に関するローパスフィルタ処理を施
すローパスフィルタ６−４と、ローパスフィルタ６−４
を通した信号の指数関数成分を抽出する手段６−５と、
抽出した指数関数成分から電波源情報を取得する手段６
−６とを備えている。７は信号処理回路６で得られた電
波源情報を表示する表示部である。なお、指数関数成分
抽出手段６−５としては、取得データより行列演算を用
いて指数関数成分を求めるＰrony法を適用したものなど
が用いられる。また、表示部７としては電波源情報を図
表で表示したり、グラフ化して表示するものなどが用い
られる。
【００１６】次に、このように構成した本発明に係る電
波源情報表示装置を適用したレーダ装置の動作について
説明する。アンテナ１を回転させながら、アンテナ１か
らアンテナパターンに応じた電波を送信する。アンテナ
１から送信された電波が散乱体で反射されて戻ってくる
と、アンテナ１はアンテナパターンに応じた受信電波を
出力する。この受信電波は受信回路５で受信電界信号に
変換され、次いで信号処理回路６へ入力される。信号処
理回路６では、まずフーリエ変換手段６−１で受信電界
信号はフーリエ変換処理され、次いで除算手段６−３に
おいてフーリエ変換手段６−２によってフーリエ変換さ
れたアンテナパターン信号で除算処理される。次いで、
ローパスフィルタ６−４を通してローパスフィルタ処理
を行った後、指数関数成分抽出手段６−５により指数関
数成分が抽出され、次いで抽出された指数関数成分に基
づいて電波源情報取得手段６−６で、散乱体（電波源）
の角度及び大きさの情報が得られる。電波源情報取得手
段で得られた電波源情報は表示部７に表示される。
波源情報表示装置を適用したレーダ装置の動作について
説明する。アンテナ１を回転させながら、アンテナ１か
らアンテナパターンに応じた電波を送信する。アンテナ
１から送信された電波が散乱体で反射されて戻ってくる
と、アンテナ１はアンテナパターンに応じた受信電波を
出力する。この受信電波は受信回路５で受信電界信号に
変換され、次いで信号処理回路６へ入力される。信号処
理回路６では、まずフーリエ変換手段６−１で受信電界
信号はフーリエ変換処理され、次いで除算手段６−３に
おいてフーリエ変換手段６−２によってフーリエ変換さ
れたアンテナパターン信号で除算処理される。次いで、
ローパスフィルタ６−４を通してローパスフィルタ処理
を行った後、指数関数成分抽出手段６−５により指数関
数成分が抽出され、次いで抽出された指数関数成分に基
づいて電波源情報取得手段６−６で、散乱体（電波源）
の角度及び大きさの情報が得られる。電波源情報取得手
段で得られた電波源情報は表示部７に表示される。
【００１７】次に、指数関数成分を抽出し、電波源の情
報を取得する点について、更に説明すると、電波的に見
た大きさがＡの点波源がθ0 の位置に存在している場
合、この点波源Ａは数式的には次式（４）で示す関数で
表現される。 Ａ・δ（θ−θ0 ） ・・・・・・・・・・・（４） ここで、δ（θ）はＤiracのデルタ関数である。この関
数にフーリエ変換を施した関数は、次式（５）で示す指
数関数で表現される。 Ａ・exp(−ｊωθ0 ） ・・・・・・・・・・（５） ここで、ｊは虚数単位、ωは空間周波数で、Ａは一般に
複素数である。そして、上記（４），（５）式の関係か
ら、電波源の電波的寸法とその位相並びに波源の位置が
対応付けて求められる。
報を取得する点について、更に説明すると、電波的に見
た大きさがＡの点波源がθ0 の位置に存在している場
合、この点波源Ａは数式的には次式（４）で示す関数で
表現される。 Ａ・δ（θ−θ0 ） ・・・・・・・・・・・（４） ここで、δ（θ）はＤiracのデルタ関数である。この関
数にフーリエ変換を施した関数は、次式（５）で示す指
数関数で表現される。 Ａ・exp(−ｊωθ0 ） ・・・・・・・・・・（５） ここで、ｊは虚数単位、ωは空間周波数で、Ａは一般に
複素数である。そして、上記（４），（５）式の関係か
ら、電波源の電波的寸法とその位相並びに波源の位置が
対応付けて求められる。
【００１８】表１は、アンテナ１として、回転方向のア
ンテナ長が波長に対して 10.16倍の一様分布の開口面ア
ンテナ（アンテナビーム幅：５度）を用い、該アンテナ
１を回転させた場合において、アンテナから等距離上に
５度間隔で電波的に同一の点散乱体が２個存在している
場合に取得される電波源情報のシミュレーション結果を
表形式で表示したものである。本発明により取得された
電波源情報では、電波位相が若干異なるものの、実際の
電波源情報と殆ど同じ情報が得られることがわかる。
ンテナ長が波長に対して 10.16倍の一様分布の開口面ア
ンテナ（アンテナビーム幅：５度）を用い、該アンテナ
１を回転させた場合において、アンテナから等距離上に
５度間隔で電波的に同一の点散乱体が２個存在している
場合に取得される電波源情報のシミュレーション結果を
表形式で表示したものである。本発明により取得された
電波源情報では、電波位相が若干異なるものの、実際の
電波源情報と殆ど同じ情報が得られることがわかる。
【００１９】
【表１】
【００２０】図３は、上記構成のアンテナを用いた本発
明に係る電波源情報表示装置で取得された電波源情報の
シミュレーション結果をグラフ化して示す図であり、図
４は比較のため、同じアンテナで従来のデコンボリュー
ション法を用いてシミュレーションを行った場合のレー
ダ応答を示す図である。
明に係る電波源情報表示装置で取得された電波源情報の
シミュレーション結果をグラフ化して示す図であり、図
４は比較のため、同じアンテナで従来のデコンボリュー
ション法を用いてシミュレーションを行った場合のレー
ダ応答を示す図である。
【００２１】これらの図から分かるように、従来のデコ
ンボリューション法では、図４に示すように、得られた
電波源分布関数値を一旦グラフ等に表示し、その後に、
そのピーク位置、その位置での関数の値を求める等の処
理を施した後に、電波源の情報が得られる。図４では−
2.5 度、及び＋2.5 度付近にピークを持つ応答となって
いるため、その付近に散乱体が存在するという情報が抽
出できるのみで、例えば、−２度には散乱体が存在しな
いのか、あるいはピーク値に対して 0.8程度の大きさの
散乱体が存在するのかということに関しては、判断が下
せない。一方、本発明によれば、表１に示した情報が取
得できるため、−2.5 度、及び＋2.5 度以外には散乱体
は存在しないということが明確に分かる。
ンボリューション法では、図４に示すように、得られた
電波源分布関数値を一旦グラフ等に表示し、その後に、
そのピーク位置、その位置での関数の値を求める等の処
理を施した後に、電波源の情報が得られる。図４では−
2.5 度、及び＋2.5 度付近にピークを持つ応答となって
いるため、その付近に散乱体が存在するという情報が抽
出できるのみで、例えば、−２度には散乱体が存在しな
いのか、あるいはピーク値に対して 0.8程度の大きさの
散乱体が存在するのかということに関しては、判断が下
せない。一方、本発明によれば、表１に示した情報が取
得できるため、−2.5 度、及び＋2.5 度以外には散乱体
は存在しないということが明確に分かる。
【００２２】上記実施の形態においては、アンテナビー
ムの指向方向を、観測電波源方向に移動させるための手
段として、機械的なアンテナ回転装置を用いたものを示
したが、アンテナビームの指向方向を移動させる手段と
しては、電子的なアンテナビーム走査手段や、航空機、
人工衛星等のような移動プラットフォームに搭載してア
ンテナビームを移動させる手段等を用いることができ
る。
ムの指向方向を、観測電波源方向に移動させるための手
段として、機械的なアンテナ回転装置を用いたものを示
したが、アンテナビームの指向方向を移動させる手段と
しては、電子的なアンテナビーム走査手段や、航空機、
人工衛星等のような移動プラットフォームに搭載してア
ンテナビームを移動させる手段等を用いることができ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、アンテナ受信電界の方位角に関す
るフーリエ変換信号を、アンテナパターンの方位角に関
するフーリエ変換信号で除算し、その除算信号を方位角
周波数に関するローパスフィルタに通し、その通過信号
の指数関数成分を抽出し、その指数関数成分に基づいて
電波源情報を取得し、この電波源情報を表示するように
構成しているので、高精度で直接電波源情報を取得し表
示することができる。
に、本発明によれば、アンテナ受信電界の方位角に関す
るフーリエ変換信号を、アンテナパターンの方位角に関
するフーリエ変換信号で除算し、その除算信号を方位角
周波数に関するローパスフィルタに通し、その通過信号
の指数関数成分を抽出し、その指数関数成分に基づいて
電波源情報を取得し、この電波源情報を表示するように
構成しているので、高精度で直接電波源情報を取得し表
示することができる。
【図１】本発明に係る電波源情報表示装置の実施の形態
を示すブロック構成図である。
を示すブロック構成図である。
【図２】図１に示した実施の形態における信号処理回路
の構成を示すブロック構成図である。
の構成を示すブロック構成図である。
【図３】本発明に係る電波源情報表示装置によるアンテ
ナ受信電力応答のシミュレーション結果を示す図であ
る。
ナ受信電力応答のシミュレーション結果を示す図であ
る。
【図４】従来のデコンボリューション法によるアンテナ
受信電力応答のシミュレーション結果を示す図である。
受信電力応答のシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】 １ アンテナ ２ アンテナ回転装置 ３ 切替えスイッチ ４ 送信回路 ５ 受信回路 ６ 信号処理回路 ６−１ フーリエ変換手段 ６−２ フーリエ変換手段 ６−３ 除算手段 ６−４ ローパスフィルタ ６−５ 指数関数成分抽出手段 ６−６ 電波源情報取得手段 ７ 表示部
Claims (4)
- 【請求項１】 電波を受信するアンテナと、該アンテナ
のアンテナビームの指向方向を観測電波源方向に移動さ
せる手段と、前記アンテナビームを移動させながらアン
テナから得られた受信電界信号を方位角に関してフーリ
エ変換する手段と、前記アンテナの点波源１個が存在す
る場合の受信電界パターンを方位角に関してフーリエ変
換する手段と、前記アンテナ受信電界信号を方位角に関
してフーリエ変換した信号を、前記アンテナの点波源１
個が存在する場合の受信電界パターンを方位角に関して
フーリエ変換した信号で除算する手段と、該除算手段の
除算出力信号に対して方位角周波数に関するローパスフ
ィルタ処理を施すローパスフィルタと、該ローパスフィ
ルタの出力信号の指数関数成分を抽出する手段と、該抽
出手段で抽出された指数関数成分に基づいて電波源情報
を取得する手段と、該取得手段で得られた電波源情報を
表示する表示手段とを備えていることを特徴とする電波
源情報表示装置。 - 【請求項２】 前記アンテナビームの指向方向を移動さ
せる手段は、アンテナ回転装置で構成されていることを
特徴とする請求項１記載の電波源情報表示装置。 - 【請求項３】 前記アンテナビームの指向方向を移動さ
せる手段は、電子的アンテナビーム走査装置で構成され
ていることを特徴とする請求項１記載の電波源情報表示
装置。 - 【請求項４】 前記アンテナビームの指向方向を移動さ
せる手段は、アンテナ移動装置で構成されていることを
特徴とする請求項１記載の電波源情報表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29136398A JP3160581B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 電波源情報表示装置 |
| DE69915206T DE69915206T2 (de) | 1998-09-30 | 1999-09-24 | Anzeigegerät für Daten einer Funkquelle |
| EP99307576A EP0990920B1 (en) | 1998-09-30 | 1999-09-24 | Radio wave source information display apparatus |
| US09/406,797 US6259397B1 (en) | 1998-09-30 | 1999-09-28 | Radio wave source information display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29136398A JP3160581B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 電波源情報表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000114850A JP2000114850A (ja) | 2000-04-21 |
| JP3160581B2 true JP3160581B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=17767960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29136398A Expired - Fee Related JP3160581B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 電波源情報表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6259397B1 (ja) |
| EP (1) | EP0990920B1 (ja) |
| JP (1) | JP3160581B2 (ja) |
| DE (1) | DE69915206T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2963443A1 (en) | 2014-07-01 | 2016-01-06 | Furuno Electric Co., Ltd. | Device, method and program for processing signal, underwater detecting device and radar apparatus |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1021513C2 (nl) * | 2002-09-23 | 2004-03-25 | Thales Nederland Bv | Agile PRT deconvolutie-werkwijze en -systemen en de toepassing ervan. |
| DE112018001574T5 (de) | 2017-03-24 | 2019-12-24 | Japan Aerospace Exploration Agency | Beobachtungsvorrichtung, Beobachtungsverfahren und Programm |
| WO2020075319A1 (ja) | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 観測装置、観測方法及びプログラム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4243988A (en) * | 1979-03-01 | 1981-01-06 | The Bendix Corporation | Means for improving angular resolution of incoherent pulse radar systems |
| DE3136625C1 (de) * | 1981-09-15 | 1983-03-31 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Großbasispeiler |
| JPS6269225A (ja) | 1985-09-24 | 1987-03-30 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 波動の結像方法 |
| JPH0843525A (ja) | 1994-08-02 | 1996-02-16 | Japan Radio Co Ltd | 逆フィルタ処理回路 |
| US5532699A (en) * | 1994-09-19 | 1996-07-02 | E-Systems, Inc. | Non-coherent radar system having improved resolution capabilities |
| DE4442935A1 (de) * | 1994-12-02 | 1996-06-13 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren zum Peilen schallabstrahlender oder schallreflektierender Ziele |
| JP3518056B2 (ja) | 1995-05-30 | 2004-04-12 | 日本無線株式会社 | ディコンボルューション回路 |
| JP3032186B2 (ja) * | 1998-09-22 | 2000-04-10 | 宇宙開発事業団 | アンテナ分解能を向上させた電波受信装置 |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP29136398A patent/JP3160581B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-09-24 EP EP99307576A patent/EP0990920B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-24 DE DE69915206T patent/DE69915206T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-28 US US09/406,797 patent/US6259397B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2963443A1 (en) | 2014-07-01 | 2016-01-06 | Furuno Electric Co., Ltd. | Device, method and program for processing signal, underwater detecting device and radar apparatus |
| US9857464B2 (en) | 2014-07-01 | 2018-01-02 | Furuno Electric Co., Ltd. | Device, method and program for processing signal, underwater detecting device and radar apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0990920A3 (en) | 2001-04-04 |
| DE69915206T2 (de) | 2004-12-30 |
| EP0990920A2 (en) | 2000-04-05 |
| JP2000114850A (ja) | 2000-04-21 |
| DE69915206D1 (de) | 2004-04-08 |
| EP0990920B1 (en) | 2004-03-03 |
| US6259397B1 (en) | 2001-07-10 |
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