JP4036697B2 - 無線周波数を共有する方法 - Google Patents

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Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダに関し、特に、複数のレーダの同期に関し、さらには、複数のレーダの同期を同一周波数帯で行うための方法に関する。
【０００１】
【従来の技術】
ＭＦ、ＨＦ、ＶＨＦおよびＶＨＦ帯で動作する低周波レーダは、広く用いられている。しかし、低周波レーダの本来の用途は、海洋の表面流および局所的な波のリアルタイムマッピングを海岸の観測地点からモニタリングすることである。このことにとって、これらの低周波レーダは、多くの利益をもたらす。すなわち、（ｉ）海岸に設置されたアンテナを用いることにより、周波数が低いだけより広範囲の表面波伝搬モードにおいて水平線を越えて調べることができる。（ii）これら低周波においてのみ、海洋の波によるブラッグ散乱であるエコーから表面流を抽出することができ、より普及しているマイクロ波レーダでは、表面流は測定できず、代わりとなる低コストな測定技術は存在しない。（iii）データ転送速度が遅いことから、低周波および特定のＦＭＣＷ信号変調を行い、低コストのデジタル信号発生器および処理機による処理が容易となる。ここで想定されるレーダは、典型的に、一般的なマイクロ波レーダより３オーダの大きさで低い周波数で動作している。１００を越えるＨＦレーダが建造され、海洋表面流をモニタリングするために動作しており、より多くのユニットの早急な配備が要求されている。この数に３つの空間波を加えた見通し外レーダは、現在ある世界中の全てのＨＦレーダで構成される。これに対し、マイクロレーダは、約２億個建造されており、世界中に配置されている。
【０００２】
今まで、ＭＦ／ＨＦ／ＶＨＦ帯は、大部分のレーダには用いられていなかったため、ＩＴＵ（国際電気通信連合）においても、アメリカおよび世界で４３０ＭＨｚを下回る周波数帯は、使用されていなかった。このように使用を希望するユーザは、「第２のライセンス」を受けなければならない。すなわち、第１のユーザを干渉することができない。干渉を避けるために、ユーザはそれぞれ全ての他のＨＦレーダユーザから分離した周波数が必要である（これらの周波数帯の従来の無線通信ユーザに対しても同様に）。問題は、無線通信に対して、レーダ動作のために必要な信号帯域幅が広いことである。例えば、１ｋｍの範囲領域を達成するためには、１５０ｋＨｚの帯域幅が必要となる。一般的な無線チャンネルは、５ｋＨｚまたはそれ以下の帯域幅を占める。これは、１つのレーダのユーザが３０の潜在的な無線チャンネルを占有することを意味する。最後に、与えられた固定の帯域幅（例えば、１５０ｋＨｚ）は、マイクロ波（例えば、５ＧＨｚ）より、ＨＦにおいて相対的に大きい部分帯域幅を占めることとなる。これらは全て、新たなユーザのそれぞれが自ら使用する独占した周波数を享受することができず、複数のユーザで相互干渉を引き起こさないように、マナーを守って、同じ周波数を共有しなければならない。
【０００３】
このための１つの方法として、時間多重化がある。この方法によると、いくつかのレーダ基地が１つの周波数を時分割し、それを同期された形で一時に放射する。時間多重化では２つのタイプ、すなわち、基地への順序付けおよびパルス間インターリーブが可能である。
【０００４】
時間多重化方法は、基地の列を参照し、一列のスケジュールにおいて、数分間隔でそれぞれのレーダから送信される。これは、海洋エコーから表面流をマッピングするには、大きな欠点となる。ベクトルマップの質および正確性は、より長いエコーの時系列データ群が処理されることによって改善される。効率的かつ好ましいことが証明されている現在のＨＦ海岸レーダは、連続して動作し、１〜３時間の期間を超えるデータをスペクトル的に処理し、平均化する。６つのレーダ基地の動作例は、全て同一の周波数を用いることができる。例えば、１０分の期間とすると、それぞれ通常のたった１／６の時間でしかなく、データ品質を落としてしまうため、問題である。
パルス間インターリーブは、ショートパルスを放射するか、一連のコード化されたパルスを放射するかのいずれかをシステムに適用することができる。基地から発信されたエコーは、所望のデータを有する最も離れた範囲領域から信号が伝搬する時間に一致する間隔だけ離れた基地に到達する。この時間の最後に、波形は、再び送信される。パルス間インターリーブにおいて、第１レーダが送信しない間、第１レーダにおけるこの期間の最後で送信を繰り返す代わりに、第２レーダが波形を送信する（同じ周波数で動作する他のレーダも同様である）。このとき、異なるレーダサイト間の伝搬距離のために十分な保護時間が設けられる。この方法は、基地列による方法より深刻な欠点を有する。すなわち、それぞれのレーダから放射されるエネルギーの合計を減少させてしまうことである。信号−雑音割合は、レーダから放射されるエネルギーの合計に直接的に依存する。それゆえ、高質のエコーが、レーダから放射される所定の出力を得ることのできる最大距離の範囲が減少してしまう。これはあまりにもコストがかかることとなり、不適当である。
【０００５】
上述した問題に対する方法として、普通の周波数多重化を用いるという、満足できないアプローチもある。この方法の問題点は、それぞれの周波数間のスペクトルのスペースが少なくとも信号の帯域幅と同様かそれ以上必要となることである。例えば、６つのレーダを用いる場合、同様に６つの分離周波数が必要となり、それぞれが１５０ｋＨｚずつ広いチャンネルとなる。
【０００６】
従来技術の他の根本的な障害は、複数のレーダ送信機および受信機によるスペクトル帯域幅のリソースの使用が効率的ではなく、例え他のレーダが存在したとしても最大の効果を得るように動作させるために互いのレーダを適用させることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するべくなされたもので、レーダリソースを効率的に使用可能であるとともに、十分満足できる最大効率を得ることのできる無線周波数が時間多重変調を共有するための方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の具体例を以下に示す。もちろん、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【０００９】
本発明の一側面は、ＧＰＳ時間多重変調に伴って周波数を共有する複数基地レーダのための装置である。本装置は、ＧＰＳ受信機、安定器、クロック発生器、マイクロプロセッサ、メモリチップ、信号シンセサイザ、および、デジタルデータ出力装置を具備する。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ信号から時間情報を抽出する。安定器は、時間に対するレーダ機能を制御する。マイクロプロセッサは、レーダ信号を多重変調処理する。
【００１０】
本発明の他の側面は、ＧＰＳ信号に基いた複数ソースの無線信号を多重変調する方法である。無線周波数信号は、ブロック信号により、指定された割合で送受信される。クロック信号は、受信した周波数信号の変調を制御する。送受信された無線周波数信号は、スイープ変調を用いて変調される。
【００１１】
また、本発明の他の側面は、多重変調の方法である。Ｎ個のレーダ基地は、０からＮまでの数が割り当てられる。連続的なスイープ変調の開始時間は、同じ数字のレーダ基地に一致するように０からＮまで数えられる。信号は、スイープ時間が一致するように命令されたレーダ基地から送受信される。
【００１２】
さらに、本発明の他の側面は、多重変調の方法である。無線周波数信号は、ブロック信号により命令された時間で送受信される。また、クロック信号は、無線周波数信号の変調についての開始および終了時間も制御する。無線周波数信号はスイープ変調を用いて変調される。
【００１３】
また、さらなる他の側面は、無線周波数がＧＰＳ時間多重変調を共有するための方法である。無線周波数信号は、多重変調され、時間遅延または周波数がオフセットされる。このようにして、無線周波数信号は、復調される。
【００１４】
本発明のこれらおよび他の具体例は、以下の記述および添付された図面とともに考慮することにより、よりよく評価され、理解される。しかし、以下の記述は、本発明の多数の特徴部分の様々な実施形態を例示するものであって、発明をこれらに限定するものではないと、理解されるべきである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の様々な特徴および効果をこれに限定されない一実施形態を図面を参照しつつ以下に記述することにより、詳細かつ十分に説明する。様々な他の形態、変更、追加、および／または付け替えを行うことは、本発明の意義を逸脱しない範囲で本開示によって、当業者にとって容易となる。
【００１６】
本開示の技術がもたらすものは、単純な構成で、安価かつ正確に、全世界対応の時間基準（ＧＰＳ）を用い、複数の後方散乱レーダを同期させることにある。
【００１７】
また、本開示の技術は、複数の後方散乱レーダおよびバイスタティック端末を混合させても、全て同じ周波数を共有した状態で、相互干渉せずに、全てを同時に動作させることでもある。
【００１８】
CODAR SeaSonde原理に従う全ての海岸ＨＦレーダを用いて、波形および信号を処理することに特徴を有する。この特許技術（米国特許５３６１０７２号）は、短いＲＦ信号の帯域幅（例えば、１５０ｋＨｚ）を受信機の復調処理によって、非常に小さい情報帯域幅（例えば、６０Ｈｚ）に変調する。この復調処理は、同じ信号形式を用いる複数のレーダがＲＦ信号の帯域幅に、情報帯域幅が相互干渉することなく、オーバーラップさせるための「多重変調」に必要となる。それぞれの基地における変調の始めとして、１００を越えるレーダの全てが同じ１５０ｋＨｚのチャンネルを共有しても、同時に同じ周波数を有する他の存在によって、パフォーマンスが低下しないように、時間参照を抽出したＧＰＳを用いて同期させる。このように、それぞれは、価値のある限定されたスペクトルリソース、すなわち、レーダチャンネルが指定され、認定された信号、を共有しつつ、最適なパフォーマンスで、その時間におけるデータの１００％（すなわち、負荷時間率１００％）を収集することができる。この多重変調は、前述した従来の時間および周波数を多重化する方法において限定されることを克服するものである。
【００１９】
本発明の側面を図１および信号波形を示す図２を参照しつつ詳細に説明する。図１のブロック図は、便宜上、本発明のハードウェア構成とソフトウェアのステップとの双方を示している。左端にあるのは、ＨＦレーダアンテナ（送信アンテナ１３および受信アンテナ１４）であり、送受信を行う。右端にあるのは、ＧＰＳアンテナ１である。角が角張ったブロックは、ハードウェアの構成を示している。角が丸いブロックは、受信したレーダデータについて、コンピュータ上で実行するためのソフトウェアのステップを示しており、具体化の１つとしてリアルタイムで行われる。ブロックを結ぶ線分は、信号がアナログの場合は実線で、デジタルの場合は破線で示される。本発明を具体化するハードウェアおよびソフトウェアの概念的ステップは、図２の信号見取り図を参照することによって明らかになる。レーダ受信機１２のデスクトップコンピュータ１０の出力は、ブロック１０の右側にある破線で示されるように、デジタル表面流、すなわち、波の情報である。
【００２０】
（ＧＰＳ時間ソース）
図１のブロック図の右側から始めると、目に見える星座であるＧＰＳ衛星からの信号１３０は、ＧＰＳアンテナ１に衝突し、ＧＰＳ受信機２に伝達される。ＧＰＳ受信機２は、ＧＰＳ衛星ネットワークの主目的である従来のＧＰＳ送信機の多くにとって、一般的な位置情報と異なり、ＧＰＳ信号からの時間情報を抽出するために、特に設計される。正確な位置情報を供給するために、個々の衛星は、互いを数ナノ秒の正確さで同期させるための時間信号を伝達させる。一具体例として、これらの時間信号は、１秒間隔で、地球に送信される。
【００２１】
ＧＰＳの信号−雑音比（ＳＮＲ）に従って、時間に関するこれらの信号のパルス／秒の位置は、ＧＰＳ受信機２によって出力される。即席の時間位置は、地球上の小さい基地で適用可能な典型的なＳＮＲレベルにおいて、ナノ秒の正確さは判別されないため、ＧＰＳ受信機２の最終段階は、数オーダの大きさで時間位置の正確さが向上する重いローパスフィルタであり、フェーズロックオシレータ（ＰＬＯ）と呼ばれる。このＰＬＯは、高い慣性を有し、電子的フライホイールの役割を果たしている。そして、１００万につき１０12〜１０13パーツの正確さで構築するために１時間以上必要である。
【００２２】
（進化型波形発生（ＡＷＧ）モジュール）
本発明の一実施形態が示す概念は、商業利用が可能なＡＷＧモジュールが必ず必要となる。この装置は、コーダーオーシャンセンサーズリミテッド社（カリフォルニア ロスアルトス）によって製造されるものである。ＧＰＳ受信機２の出力は、（ｉ）他のフェーズロックオシレータ３に伝達する非常に安定した１０ＭＨｚのクロック信号、および（ii）レーダ安定器５に伝達する非常に安定した１パルス／秒のデータストリーム、である。フェーズロックオシレータ３に伝達された１０ＭＨｚの信号は、レーダキャリアの発生のために用いられ、他の内部周波数が必要とする１２０ＭＨｚの時間信号に変調される。この１２０ＭＨｚの参照信号は、クロック発生器４に伝達される。この信号は、他のデバイスによって必要となる多くの他の参照周波数を発生させるために分割され、（ｉ）マイクロプロセッサ７に伝送するための１２ＭＨｚの信号、（ii）レーダ安定器５に伝送するための４０ＭＨｚの参照信号、および（iii）直接信号シンセサイザ（ＤＳＳ）６およびオシレータに伝送するための６０または１２０ＭＨｚの信号となる。
【００２３】
レーダ安定器５の主な役割は、レーダを時間に対してどのように制御させるかを伝えることである。例えば、送信機の出力および受信機の入力のオン／オフが同時にならないように、切り替え信号を発生させる。また、必要でないシステムの様々な地点の信号を抑制し、送受信するスイッチまたはゲートをオン／オフする。そして、本発明にとって重要となるのは、線形周波数スイープ変調の開始および終了を決定することである。異なるレーダにおける異なるスイープ開始時間は、分離している局所的海洋情報のそれぞれが互いに干渉しないように、共通のＧＰＳ時間を通じて同期される。
【００２４】
メモリチップ８によってサポートされるマイクロプロセッサ７は、デスクトップコンピュータのような、人間が操作し得るレーダを制御し、リアルタイムで受信したエコー信号を処理するための、本システムのデジタルパーツのインターフェイスである。コンピュータへ接続するための出力は、ＵＳＢ、シリアル出力（例えば、RS-232）およびシステム信号バス等、いくつかの形がある。ＧＰＳ受信機２へも、RS-232シリアルケーブルによって接続される。最後に、送受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ９に信号を送信する。これは、レーダ送信機１１およびレーダ受信機１２において、パルスサイクル間の適切な時間に信号を抑制するために、様々なチャンネルをオン／オフする。
【００２５】
レーダ送信機１１およびレーダ受信機１２に必要とされる実際の無線周波数（ＲＦ）信号は、直接信号シンセサイザ（ＤＳＳ）６において発生させる。これらの信号は、スイープ変調およびパルス変調を有している。周波数のスイープの間隔、スイープ反復間隔、パルスおよびブランク期間、および、キャリア周波数は、全てデジタルで表示され、発生される。そして、それぞれの波形の周期的反復が前回のサイクルと全く同じであることを確かにする。これにより、拍車および他の波形の不完全性が、ドップラーシフトされた海洋エコー情報が汚染されないように、直列（ドップラースペクトルが０になる）にシフトすることが保証される。０〜７５ＭＨｚの間のキャリア周波数は、このＤＳＳチップ６を経てコーダーＡＷＧモジュールによって発生される。出力信号は、レーダ送信機１１のアンプに伝達され、送信アンテナ１３を通じて放射される。これらの信号のレプリカは、それらに沿った方形波として、受信アンテナ１４に入射されたエコー、ノイズ、および他のレーダ信号が、レーダ受信機１２で混合される。
【００２６】
ＡＷＧブロックによって達成されたこれらの役割は、全て、CODAR SeaSondeの６”×５”×１”サイズの密封されたモジュールにおいて実行される。
【００２７】
（複数の基地動作を許容するための多重変調）
本発明の重要な側面は、同じキャリア周波数上で動作する複数のレーダ送信機１１における線形周波数変調スイープ開始時間を同期させることである。同じＧＰＳ共通時間信号列にすると、正確に指定され、わずかに異なる時間において、実行が開始される。これらの時間は、互いのレーダサイトジオメトリに依存する。これらの最適な決定法については、後述する。本発明の一実施形態においては、図１に示され、本構成が採用する３つの異なる送信機からの３つの信号１００，１１０，１２０は、図２に示される。例えば、第１レーダから放射された信号１００は、送信アンテナ１３から離れていく向きで示されている。信号１００は、すぐに、受信アンテナ１４に受信される。時間が非常に短いのは、レーダ自身の送信からの海洋エコーであるためである。しかし、第２レーダおよび第３レーダからの強力な直接信号もまた受信アンテナ１４およびレーダ受信機１２に入射される。ここで、明確化のために、全ての信号が連続信号（ＣＷ）であると仮定する（すなわち、本発明は、米国特許５３６１０７２号の標準パルスゲート線形変調を採用することができ、当該方式において動作するけれでも、ここでは、パルス波ではない）。
【００２８】
図２の上から３つのパネルは、上から順に、参照第１レーダ、第２レーダ波形、および第３レーダ波形からの直接信号波形２００，２１０，２２０を誇張してプロットしている。第２レーダおよび第３レーダからの直接信号波形２１０，２２０は、それぞれの海洋エコーに比べて大変重要である。それらの海洋エコーは低く、スペクトルがレーダ干渉として目に見えることがないくらいに十分に広い。第２レーダおよび第３レーダからの部分的に干渉した直接信号波形２１０，２２０は、それぞれわずかに時間遅延していることを図は示している。CODAR SeaSondeの動作において、スイープ反復期間は、０．５秒であり、スイープ遅延は、１ミリ秒オーダーで生じる。２番目および３番目のパネルで示されるオフセットは、ここでは誇張して例示されている。中心キャリア周波数は、典型的に１３ＭＨｚ付近であり、当該周波数は、５０ｋＨｚ以上をスイープする。これは、３ｋｍ範囲の解像度を供給することとなる。なお、図示されるユニットの軸は、任意に取られている。
【００２９】
レーダ受信機１２において、放射された直接送信信号１００は、受信信号１１０，１２０と混合される。混合入力（送信信号１００）および受信信号１１０，１２０の双方は、変調される波形のスイープ線形周波数が等しく、それぞれが少し遅延している。図２の上から４番目のパネル２３０は、前述の３つの直接信号波形２００，２１０，２２０を示すパネルの時間関数としての即席周波数を示している。
【００３０】
混合過程は、２つの信号位相を差し引くことによってスイープを除去する。最も下のパネル２４０は、この混合過程における復調出力が時間信号周波数としてプロットされた結果の参照レーダ波形２００および２つの干渉信号波形２１０，２２０を示す。復調後の直接信号は、周波数が０になり、参照レーダの使用範囲の間隔の全ての海洋エコードップラー情報が直列の１００Ｈｚ以内に収まる（すなわち、周波数が０となる）。
【００３１】
図１に示すレーダ受信機１２において、コンピュータ１０のデジタル信号処理と同様に、ローパスフィルタが設けられ、他のレーダから干渉してくる直接信号の全てを放棄する間、レーダエコー情報を分離する。このように、第２レーダおよび第３レーダは、スイープ変調の開始をオフセットするようにプログラムされる。出力が復調されたそれらのレーダ受信機１２は、所望の参照レーダからの情報がオーバーラップしない領域において、少なくとも１００Ｈｚに分離される。それゆえ、複数のレーダは、全て同じ５０ｋＨｚの周波数チャンネルを同時に共有したり、それらの信号を互いの受信機に入力したとしても、復調情報帯は、本発明のＧＰＳ同期多重変調によって、明確に分離される。スイープレーダ信号またはＲＦ帯域幅のレーダ信号が５０ｋＨｚであり、復調後の情報帯域幅が５０ｋＨｚであったとき、５００００／５０＝１０００もの基地において、相互干渉を引き起こしたり、情報を悪化させることなく同じ周波数チャンネルを使用できる。
【００３２】
パルスがスイープ変調に重ね合わされると、この数字は、２０まで減少する。しかし、互いのグループのそれぞれがＧＰＳ同期するために、より多くのレーダが２０を一群として地理的に集合すると、より多くの地理的に離れたグループ化によるレーダは、グループ間距離が干渉を起こさない程度に十分弱い信号を保持するため、干渉を受けずに動作することができる。このように、国中あるいは世界中に広がった何百というレーダを同じ周波数チャンネルにおいて相互干渉することなく動作させることができる。
【００３３】
（複数レーダによる全スペクトル占有率の最小化のためにオフセット変調するための方法）
本発明の重要な部分は、同じ周波数チャンネルを用いた放射基地の総数を最大にするために、複数の基地におけるスイープ変調の最適な開始時間を決定する仕組みを発見することである。ここでは、そのような最適な仕組みの一具体例を示す。明確化のために、直線の海岸線に沿った３つの基地について例示する。
【００３４】
ここに記載するアルゴリズムは、制限付きの最小化を採用する。ここで、最小化のための関数は、「０時」において最初の基地が開始する時間を、最後の基地（Ｎ番目の基地とする）の送信スイープ時間の開始とするものであり、他の全ての基地は、０からＮ番目の間の時間に開始される。基地の番号は、ｎで表され、ｎは、１からＮまで変化し、連続した開始時間は、ｎが増えるにつれて０時間から順序付けられる。制限は、基地ｎのそれぞれについて、基地ｎ＋１からの直接信号の受信時間が、信号が放射された基地ｎから最も遠く離れた所望の海洋エコーの受信時間より大きいことである。なお、基地に付けられた数ｎは、任意に付されたものものであり、この場合、Ｎの階乗通りの順列がある。これらの可能な順列の全ての中から、１組の基地およびＮ組の基地のスイープ開始の間の合計時間が最も短いものである１つの最もよい順列が発見される。この結果は、送信順が正反対になってもよいことが分かる。すなわち、もし、｛１，３，４，２｝の順が最適であるなら、｛２、４、３、１｝も同じ最適な結果となる。
【００３５】
「線形プログラミング」ツールには、商業利用可能なパソコン、ワークステーション用のMathematicaのソフトウェアが用いられる。「制限マトリクス」の設定は、それぞれ所望の基地間距離および最大エコー距離を入力することによって行われる。
【００３６】
Ｎ個の基地のスイープ開始時間を可能な限り最も短い時間間隔でまとめるために、この方法を用いることによって、復調後の情報帯域幅も可能な限り最も小さい帯域幅にまとめることができる。このスイープ開始時間と信号が存在する復調された周波数との間の関係は、前述されている。他の方法としては、ここで述べられている方法を固定された区域において、互いに相互干渉することなく、与えられた情報帯域幅の空白（例えば、２ｋＨｚ）にまとめるために、基地の数をできる限り増やすことが挙げられる。この制限は、後方散乱レーダおよびバイスタティックレーダ構成の双方に適用可能である。
【００３７】
例えば、南北の直線の海岸線に沿って３つの基地が約３０ｋｍの空間を隔てて存在すると仮定する。これらのシステムは、後方散乱レーダ（バイスタティックではない）と仮定する。さらに、互いのレーダの最大範囲が１００ｋｍ（エコーが集合した領域に向けて出力することを意味する）であると仮定する。最後に、１つのレーダエコーおよび次のレーダの直接信号受信時間に保護領域を有しないと仮定する。
【００３８】
制限付き最小化プログラムに入力される実際の基地の位置（緯度および経度）は、次に表される。
基地１：東経１２２°０’、北緯３６°４３．７８２’
基地２：東経１２２°０’、北緯３７°０’
基地３：東経１２２°０’、北緯３７°１６．２１８’
【００３９】
開始時間の空間をまとめるための最適な解決法は、基地の順番を｛１，３，２｝または｛２，３，１｝とすることである。スイープのためのマイクロ秒のオーダーで連続な開始時間は、｛０；４６６．６７；１０３３．３４｝である。３ｋｍの範囲領域を得る５０ｋＨｚ以上のスイープ幅および２Ｈｚのスイープ受信率（０．５秒のスイープ受信間隔に一致する）を用いた例は、３つの基地が１０３．３４Ｈｚの復調された情報帯域幅にまとめられることを意味する。互いのレーダーからのエコーは、他の２つのどちらからもオーバーラップしない情報ないよう帯域幅を生成する。
【００４０】
現在のCODAR SeaSonde復調出力処理は、−２０４８Ｈｚから＋２０４８Ｈｚ
までの間の情報帯域幅を保存し、３つのレーダの内容をレーダのデジタル化された信号情報容量に記憶させるが、この帯域内で互いにオーバーラップすることはない。
【００４１】
最後に、注目すべきことは、これら３つのレーダの１つあるいはそれ以上が、バイスタティック送信機であってもよいことである。残りの受信機が自らの後方散乱エコーだけでなく、それに同期して動作するバイスタティック送信機からのエコーも記録する。これは、送信機よりも、同時に動作する受信機に適用される。これにより、範囲、解像度、および正確さのバイスタティックな増大によって、許容量が非常に広い単純な後方散乱レーダネットワークを得ることができる。
【００４２】
なお、以上の記述において単数で表現される語は、１以上であってもよく、複数で表現される語は、２または２以上であってもよい。他の語は、少なくとも２つあるいはそれ以上であってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の技術的価値は、海洋表面流のリアルタイムマッピングが可能であることである。さらに本発明は、海岸のレーダ基地から局所的な波のモニタリングに便利なことである。上記開示に従うことにより、他の当業者も本発明の利益を得ることができる。
【００４４】
本発明の効果は、通常では互いに相互干渉してしまう複数のＨＦレーダでパフォーマンスを落とすことなく同じ周波数で動作させることができることである。
【００４５】
本発明により開示される全ての具体例は、過度の実験を要することなく実施可能である。また、本発明は、ここに記述されたものに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態におけるハードウェアおよびソフトウェアを例示するための図である。
【図２】本発明に係る一実施形態における入力および出力の信号波形を例示するための図である。
【符号の説明】
２ ＧＰＳ受信機
３ フェーズロックオシレータ
４ クロック発生器
５ レーダ安定器
６ 直接信号シンセサイザ
７ マイクロプロセッサ
８ メモリチップ
９ 送受信スイッチ
１０ コンピュータ
１１ レーダ送信機
１２ レーダ受信機

Claims (3)

  1. 複数のレーダ基地に０からＮまでの複数の番号付けをするステップと、
    前記０からＮまでの複数の番号で、複数の連続したスイープ変調の開始時間を順序付けて、前記複数の連続したスイープ変調の開始時間の１つのそれぞれを前記番号付けされた前記複数のレーダ基地の１つに一致させるステップと、
    前記複数の連続したスイープ変調の開始時間によって指定されたように、前記複数のレーダ基地からの信号を送信するステップと、
    複数の連続したスイープ変調の終了時間によって指定されたように、前記複数のレーダ基地の信号を受信するステップとを具備し、
    前記複数の信号は、全て同じ帯域幅であり、
    前記複数の連続したスイープ変調開始時間を順に行うステップは、最大限の基地の数を最小限の情報帯域幅に集合させるための手段として、０番目に番号付けされた第 1 レーダ基地のスイープ開始時間からＮ番目に番号付けされた第Ｎレーダ基地のスイープ開始時間までの合計時間が最小となるような、スイープ変調の順番を見つけるために、基地間距離及び最大エコー距離を入力することにより、全ての可能なＮ個の順列を試行するステップを具備することを特徴とする無線周波数を共有する方法。
  2. 前記複数の連続したスイープ変調の開始時間は、ＧＰＳ信号により指定されることを特徴とする請求項１記載の無線周波数を共有する方法。
  3. 前記複数の連続したスイープ変調の開始時間は、前記レーダ基地の相対的サイトジオメトリによって指定されることを特徴とする請求項１記載の無線周波数を共有する方法。
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