JP3409746B2 - 多機能通信装置 - Google Patents

多機能通信装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、航空機、船舶等
に搭載される目標検出機能を兼ね備えた多機能通信装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、航空機等は他の航空機又は管制局
等と通信を行うための通信装置を備えている。例えば、
図6は航空機等に搭載される従来の通信装置を示す装置
構成図であり、図6において、25は他の航空機等の通
信相手、26は通信用の空中線、27は送受切換器、2
8は通信用の受信機、29は通信用の送信機、30は通
信復調信号処理器、31は通信変調信号処理器、32は
音声出力部、33は音声入力部、34は上述の各構成要
素26ないし33にて構成される通信装置である。通信
装置34は通信波36及び37を送受信することにより
通信相手25と相互に通信を行う。
【0003】図4に示すように、従来の通信装置には他
の航空機等の位置、移動状況を検出する機能はなく、い
わゆる目標検出機能を備えるためには通信装置とは別に
目標検出機能を有する例えばレーダ装置を同時に搭載す
ることが必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、航空機、船舶
等が通信機能と目標検出機能とを備えるためには、通信
装置とは別に例えばレーダ装置が必要であり、レーダ用
の空中線、送受信機等を通信用の空中線、送受信機等と
は別に航空機等に搭載しなければならず、目標検出機能
を備える反面、装置規模が大きくなるという問題点があ
った。即ち、レーダ用の空中線、受信機等は要求される
装置仕様等にもよるが、通信用の空中線等と比べて比較
的大きなものであり、単にレーダ装置を既存の通信装置
にそのまま付加するという構成では、レーダ装置の搭載
領域に大幅な制限を受け、搭載される航空機等の大きさ
によっては装置能力の制限あるいはレーダ装置の搭載が
できない等の問題点があった。
【0005】また、単にレーダ装置を付加しただけでは
通信用と目標検出用とでそれぞれ別の周波数の電波を必
要とするので、電波資源の有効活用との観点からも問題
点がある。
【0006】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたものであり、通信装置にレーダ機能をもた
せ、レーダ用の空中線、送受信機等を設けることなく他
の航空機等の目標検出を行うことができる新規な多機能
通信装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る多
機能通信装置は、信用の通信装置と、この通信装置か
ら目標物に対して通信波を送信し、その反射波と前記通
信装置から取り出た送信モニタ信号とを相関処理して
相関信号を出力する相関処理器と、この相関処理器の
記相関信号を処理して前記目標物までの距離を検出する
目標検出処理器とを備えたものである。
【0008】請求項2の発明に係る多機能通信装置は、
前記通信波を送信し、その反射波を受信する空中線
受信共用の送受信空中線であるものである。
【0009】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
一実施形態について図を用いて説明する。図1は本実施
の形態による多機能通信装置を示す装置構成図であり、
図1において、1は通信装置、2は通信装置1に付加さ
れた目標検出部、3は他の航空機等の通信相手、4は通
信相手以外の他の目標物(以下、目標という。)をそれ
ぞれ示している。また、図1において、5はマイクなど
の音声入力部、6は音声入力部1から入力された音声信
号を通信用の信号に変調する通信変調信号処理器、7は
通信変調信号処理器6から出力された信号に基づいて送
信信号を生成する送信機、8は送信機7から出力された
送信信号を通信波として通信相手に送信する送信用の空
中線、9は通信相手から送信された通信波を受信する受
信用の空中線、10は受信用の空中線9により受信され
た通信相手からの通信波を受信処理する受信機、11は
受信機10により受信処理された受信信号について復調
処理等を施し、通信相手から送信された音声信号を取り
出す通信復調信号処理器、12は通信復調信号処理器1
1により取り出された音声信号を出力するスピーカ等の
音声出力部であり、13は送信機7から取り出された送
信モニタ信号と受信機10にて受信処理された受信信号
とがそれぞれ入力され、これらの信号について相関処理
を行う相関処理器、14は相関処理器13の処理結果か
ら目標として検出された信号について所定の信号処理を
施し、目標の位置(方位、距離)及び移動速度等を検出
する目標検出処理部、15は目標検出処理部14から出
力された目標信号を表示するモニタ等の表示部である。
【0010】次に動作について説明する。まず、通信相
手3との通信を行う場合、通信装置1は音声入力部5か
ら入力された音声信号を通信変調信号処理器6、送信機
7を介して送信用の空中線8から通信波16として通信
相手3に対して送信し、また、通信相手3から送信され
た通信波17を受信用の空中線8によって受信し、受信
機9、通信復調信号処理器11を介して音声信号として
音声出力部12から出力させる。これにより本発明に係
る多機能通信装置と通信相手3との通信が可能となる。
【0011】次に目標検出処理について図2及び図3を
用いて詳細に説明する。図2は相関処理器13の動作原
理を説明するための信号説明図、図3は一般のレーダ装
置の動作原理を説明するための信号説明図である。以下
説明するように、本実施の形態による多機能通信装置
は、通信装置1から送信される通信波16が目標4によ
り反射された通信反射波18を用いて目標4の検出を行
うものである。
【0012】一般に、レーダ装置等は、図3(a)に示
すようなパルス波形の信号をレーダ送信波として送信
し、これに対する目標からの反射波を受信して目標の検
出、すなわち目標の方位及び距離等を検出しているが、
このような反射波から目標の検出処理ができるのは、目
標からの反射波が図3(b)に示すような時間的に集中
した信号強度の受信信号として受信処理されるからであ
り、例えば、図2(a)に示すような信号強度が時間的
な広がりを持つ連続波では、たとえ図3(b)に示すよ
うな検出スレッショルドを用いても、時間的に集中した
受信信号を得ることができず目標の特定、すなわち目標
の検出を行うことはできない。
【0013】図2(a)は送信機7から出力され、通信
用の空中線8から通信相手3に対して送信される送信信
号、例えば通信波16の一例として示した周波数変調の
場合の信号波形図であり、この通信波16は通信相手3
の周辺に存在する他の航空機等の目標4を検出するため
図1に示すような放射特性にて目標に対し送信されてい
る。
【0014】これに対し、本実施の形態による多機能通
信装置では、図2(a)に示すような送信機7から出力
された送信信号を送信モニタ信号として相関処理器13
に取り出し、この送信モニタ信号を用いて受信機10か
ら出力された受信信号との相関処理を行うことにより、
信号強度が時間的に集中した信号を得ることができ、こ
の相関処理後の信号に基づいて目標4についての方位、
距離等を検出することができる。即ち、相関処理器13
においては、送信機7から取り出された図2(a)に示
すような送信モニタ信号と受信機10から出力された図
2(b)に示すような受信信号とがそれぞれ入力されて
おり、これらの信号について遅れ時間τに対する相関処
理を行うことにより、目標4が相関のある信号として積
み上がり、図2(c)に示すような時間的に集中した形
の信号を得ることができる。また、目標検出処理器14
においては、相関処理器13の相関処理にて得られた図
2(c)に示すような信号が入力されるので、このよう
な信号について検出スレッショルドを用いた目標検出処
理を行うことにより目標4の検出を行うことができる。
【0015】相関処理の具体的方法としては、送信モニ
タ信号をx(t)、受信機10から出力された受信信号
をy(t)と記述した場合、以下の式(1)に示す相互
相関関数z(τ)を演算することにより実現することが
できる。なお、図2(a)では周波数変調された通信波
の例を示したが、位相変調など他の変調形式とした通信
波を用いた場合についても同様であり、上述のようにし
て目標4の検出を行うことができる。
【0016】
【数1】
【0017】以上のように、図1に示す本実施の形態に
よる多機能通信装置では、受信機10から出力された受
信信号が図2(b)に示すような時間的な広がりを持つ
信号であっても、相関処理器13において送信機7から
取り出した送信モニタ信号との相関処理を行うことによ
り図2(c)に示すような信号強度が時間的に集中した
信号を得ることができ、この相関処理器13から出力さ
れた信号に基づいて目標検出処理機14による目標検出
処理を行うことにより、レーダ用の空中線、送受信機等
を用いなくても目標4の検出を行うことができる。これ
によって、通信相手3の周辺に他の航空機等が存在する
ような場合において、通信相手3との通信を維持しなが
ら通信相手3の周辺に存在する他の航空機等についての
目標検出を行うことができる。また、上記実施の形態で
は通信相手3との通信中における目標検出処理について
説明したが、以上のような目標検出処理は通信相手3と
の通信中でなくても同様に実施することができ、この場
合には、目標検出の方向が通信相手3に制限されること
なく目標の検出を行うことができる。
【0018】実施の形態2.次に本発明の他の実施形態
について図4を用いて説明する。図4は本実施の形態に
よる多機能通信装置を示す装置構成図であり、図4にお
いて、19は送信機7から出力された送信信号を通信波
として通信相手に送信し、通信相手から送信された通信
波を受信する送受信兼用の送受信空中線、20は送受信
動作を切り換える送受切換器、21は上述の構成要素を
有する通信装置である。なお、図中、同一符号は同一又
は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略す
る。
【0019】図4に示すように、本実施の形態によれ
ば、空中線が送信用と受信用とで共用されるので、さら
に装置規模を小さくすることができ、より小型化が可能
な多機能通信装置を得ることができる。
【0020】実施の形態3.次に本発明の他の実施形態
について図5を用いて説明する。上記実施の形態による
多機能通信装置はいずれも音声通信を前提としたもので
あったが、通信データとして文字データ、画像データ等
を用いるデータ通信を行うものであってもよく、以下、
データ通信を行う通信装置を適用した場合について説明
する。図5は本実施の形態による多機能通信装置を示す
装置構成図であり、図5において、22は情報端末機等
の他の外部装置と接続され、このような外部装置からの
文字データ、画像データ等が入力されるデータ入力部、
23は通信復調信号処理器11により取り出された通信
相手3からの文字データ、画像データ等を他の外部装置
へ出力するデータ出力部、24は上述の構成要素を有す
る通信装置である。なお、図中、同一符号は同一又は相
当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【0021】図5に示すように、文字データ、画像デー
タ等のような通信データを通信波により送受信する通信
装置に適用した場合においても、相関処理器13におい
て送信機7から取り出した送信モニタ信号との相関処理
を行うことにより図2(c)に示すような信号強度が時
間的に集中した信号を得ることができ、この相関処理器
13から出力された信号に基づいて目標検出処理器14
による目標検出処理を行うことにより、上記実施の形態
と同様にレーダ用の空中線、送受信機等を用いなくても
目標4の検出処理を行うことができる。なお、本実施の
形態による多機能通信装置の場合においても図4に示す
ように空中線を送信用と受信用とで共用してもよく、よ
り小型化が可能な多機能通信装置を得ることができる。
【0022】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る発明によ
れば、信用の通信装置と、この通信装置から目標物に
対して通信波を送信し、その反射波と前記通信装置から
取り出た送信モニタ信号とを相関処理して相関信号を
出力する相関処理器と、この相関処理器の前記相関信号
を処理して前記目標物までの距離を検出する目標検出処
理器とを備えたので、レーダ用の空中線、送受信機等を
設けることなくレーダ機能、即ち目標検出機能を持つこ
とができ、装置規模の小さな多機能通信装置を得ること
ができる。また、通信用とレーダ用の異なる周波数の電
波を必要とせず、電波資源の有効活用を図ることができ
る。
【0023】また、請求項2に係る発明によれば、前記
通信波を送信し、その反射波を受信する空中線送受信
共用の送受信空中線であるので、さらに装置規模を小さ
くしより小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態による多機能通信装置
を示す装置構成図である。
【図2】 図1に示す相関処理器13の動作原理を説明
するための信号説明図である。
【図3】 一般のレーダ装置の動作原理を説明するため
の信号説明図である。
【図4】 この発明の他の実施形態による多機能通信装
置を示す装置構成図である。
【図5】 この発明の他の実施形態による多機能通信装
置を示す装置構成図である。
【図6】 従来の通信装置を示す装置構成図である。
【符号の説明】
1 通信装置 2 目標検出部 3 通信相手 4 目標 7 通信用の送信機 10 通信用の受信機 13 相関処理器 14 目標検出処理器 19 送受信空中線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/38 - 1/58 G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信用の通信装置と、この通信装置から
    目標物に対して通信波を送信し、その反射波と前記通信
    装置から取り出た送信モニタ信号とを相関処理して相
    関信号を出力する相関処理器と、この相関処理器の前記
    相関信号を処理して前記目標物までの距離を検出する目
    標検出処理器とを備えたことを特徴とする多機能通信装
    置。
  2. 【請求項2】 前記通信波を送信し、その反射波を受信
    する空中線送受信共用の送受信空中線であることを特
    徴とする請求項1に記載の多機能通信装置。
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