JP5134850B2 - Beam scanning apparatus and beam scanning method - Google Patents
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本発明は、一様でない指向性利得を有するビームを用いてエネルギーの入出力を行うシステムにおいてビーム指向方向近傍の指向性利得を平準化するビーム走査装置及びビーム走査方法に関する。 The present invention relates to a beam scanning apparatus and a beam scanning method for leveling a directivity gain in the vicinity of a beam directing direction in a system that inputs and outputs energy using a beam having a non-uniform directivity gain.
従来から、一様でない指向性利得を有するビームを用いて、エネルギーの入力、出力及び入出力を行う様々なシステムが知られている。ここでは、1例として3次元レーダ装置における従来のビーム走査装置について説明する。図11は、従来のビーム走査装置を有するレーダ装置の構成を示すブロック図である。図11に示すように、従来のレーダ装置は、アンテナ1、サーキュレータ2、送信機3、受信機4、信号処理部5、走査角制御部6、及びレーダ制御部7で構成される。さらに、レーダ制御部7は、ビーム走査角選択器11aとビーム走査角テーブル12aとで構成される。ここで、従来のビーム走査装置は、走査角制御部6とレーダ制御部7とで構成される。
Conventionally, various systems for inputting, outputting, and inputting / outputting energy using a beam having a non-uniform directional gain are known. Here, as an example, a conventional beam scanning apparatus in a three-dimensional radar apparatus will be described. FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus having a conventional beam scanning apparatus. As shown in FIG. 11, the conventional radar apparatus includes an
送信機3は、送信信号を生成し、サーキュレータ2に出力する。サーキュレータ2は、三つのポートを有し特定の方向のみ電力を伝送する。ここでは、サーキュレータ2は、送信機3により入力された送信信号をアンテナ1に出力する。
The
レーダ制御部7は、ビーム走査角に基づくビーム走査角信号を生成し、走査角制御部6に出力する。レーダ制御部7によるビーム走査角信号の生成の詳細については、後述する。
The
走査角制御部6は、レーダ制御部7により入力されたビーム走査角信号に基づき、アンテナ1のビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する。その後、走査角制御部6は、生成したアンテナ制御信号をアンテナ1に出力する。
The scanning
アンテナ1は、サーキュレータ2により入力された送信信号を電波に変換して送信波を生成するとともに、走査角制御部6により入力されたアンテナ制御信号に基づき所定の方向の空間に向けて送信する。また、アンテナ1は、送信波の反射波を受信し、電気信号に変換してサーキュレータ2に出力する。サーキュレータ2は、入力された電気信号を受信機4に出力する。
The
受信機4は、サーキュレータ2を介してアンテナ1により入力された電気信号の周波数変換を行う。さらに、受信機4は、電気信号を周波数変換して得られた受信信号を信号処理部5に出力する。
The
信号処理部5は、受信機4により入力された受信信号に基づき目標を検出する。検出された目標は、例えば、図示されないディスプレイや追尾処理を行う追尾装置に出力される。
The
次に、上述のように構成された従来のビーム走査装置の作用を説明する。レーダ制御部7において、ビーム走査角テーブル12aは、複数のビームポジション番号と複数のビームポジション番号の各々に対応するビーム走査角を記憶する。
Next, the operation of the conventional beam scanning apparatus configured as described above will be described. In the
ビーム走査角選択器11aは、ビームポジション番号を更新するとともに、ビーム走査角テーブル12aを参照してビームポジション番号に対応するビーム走査角に応じたビーム走査角信号を走査角制御部6に出力する。ここで、n番目のビームポジション番号i(n)は、以下の式で与えられる。
ここで、iminは、ビームポジション番号の最小値である。また、imaxは、ビームポジション番号の最大値である。図12は、ビーム走査角テーブル12aの記憶する内容を示す。図12に示すように、例えばビームポジション番号の最小値と最大値がそれぞれ1と9の場合、ビームポジション番号は、最小値の1から始まって、最大値9に達するまで順次更新される。(2)式に基づき、ビームポジション番号は、最大値9に達すると最小値1に戻るため、{1、2、3、…、9、1、2、3、…}のように変化する。
Here, i min is the minimum value of the beam position number. I max is the maximum value of the beam position number. FIG. 12 shows the contents stored in the beam scanning angle table 12a. As shown in FIG. 12, for example, when the minimum value and the maximum value of the beam position number are 1 and 9, respectively, the beam position number is sequentially updated from the minimum value of 1 until reaching the maximum value of 9. Based on the equation (2), the beam position number returns to the
走査角制御部6は、レーダ制御部7により入力されたビーム走査角信号に基づくビーム走査角をアンテナ1のビーム走査角に対応するアンテナ制御信号に変換し、アンテナ1へ出力する。
The scanning
アンテナ1は、走査角制御部6により入力されたアンテナ制御信号に基づき、ビーム走査角選択器11aが選択したビームポジション番号に対応するビーム走査角を中心とする指向性ビームを形成する。ここで、1例として、ビームの指向性利得が以下の式で与えられるとする。
ここで、Gは、ビームの指向性利得である。また、xは、X軸の値である。また、yは、Y軸の値である。また、x0は、X軸上のビーム中心値である。また、y0は、Y軸上のビーム中心値である。 Here, G is the directivity gain of the beam. X is the value of the X axis. Y is a value of the Y axis. X0 is the beam center value on the X axis. Y0 is the beam center value on the Y axis.
さらに、ビーム走査角テーブル12aは、図12に示す内容のビームポジション番号及びビーム走査角を記憶していると仮定する。図13は、従来のレーダ装置によるビーム走査処理の様子を示す。 Further, it is assumed that the beam scanning angle table 12a stores the beam position number and the beam scanning angle having the contents shown in FIG. FIG. 13 shows a state of beam scanning processing by a conventional radar apparatus.
最初に、図13(a)は、ビーム走査状況を示すものであり、xy平面上における所定の利得以上のビームの輪郭線を描いたものである。図13(a)において、xy平面上に9つの円が描かれており、各々の円の中心点は、図12に示す9つのビーム走査角に対応している。 First, FIG. 13 (a) shows a beam scanning situation, in which an outline of a beam having a predetermined gain or more on the xy plane is drawn. In FIG. 13A, nine circles are drawn on the xy plane, and the center point of each circle corresponds to the nine beam scanning angles shown in FIG.
また、図13(b)は、一連のビーム走査が終了したときの指向性利得を示す図であり、xyに対する(3)式で示したビームの指向性利得を3次元的に示したものである。すなわち、図13(b)は、ビームを投影したある面(xy平面)におけるビーム強度を示したものと考えることができる。図13(b)より、ビームの中心部の利得が高く、ビームとビームとの間の位置における利得が低いことがわかる。 FIG. 13B is a diagram showing the directivity gain when a series of beam scans are completed, and shows the directivity gain of the beam shown by the expression (3) with respect to xy in a three-dimensional manner. is there. That is, FIG. 13B can be considered to indicate the beam intensity on a certain plane (xy plane) on which the beam is projected. FIG. 13B shows that the gain at the center of the beam is high and the gain at the position between the beams is low.
また、図13(c)は、一連のビーム走査が終了したときの探知確率を示す図である。ここでは、目標の探知確率が以下の式で与えられるとする。
ここで、Pdは、探知確率である。また、Pfaは、誤警報確率である。さらに、SNRは、信号対雑音比である。図13(c)に示すように、探知確率は、指向性利得の凹凸の影響を受けて、同様の凹凸を示している。 Here, Pd is a detection probability. Pfa is a false alarm probability. Furthermore, SNR is the signal to noise ratio. As shown in FIG. 13C, the detection probability shows the same unevenness due to the influence of the directivity gain unevenness.
また、特許文献1には、隣接する複数のレーダビーム間の相関を下げ、指向パターンの交点方向付近の探知性能の劣化を低減することのできるレーダ空中線システムが記載されている。このレーダ空中線システムによれば、ビーム走査回路から出力された各走査ビームを各走査ビーム毎に偏波特性を切り替え、異なる偏波特性を有する各走査ビームとして空中線開口面に与える偏波切替回路を備えて構成したので、隣接する複数のレーダビーム間の偏波特性が異なるものにすることができる。したがって、この偏波切替回路は、電波の伝搬や目標物からの反射特性に変化をもたらし、ダイバシチ効果を得、当該レーダビーム間の相関を低減できて指向パターンの交点方向付近の探知性能の劣化を低減でき、したがってレーダビームの重なり部分の探知確率が高まり、探知性能が向上するという効果が得られる。
しかしながら、上述した従来のビーム走査装置は、ビームポジション番号毎のビーム走査角を固定とするので、ビームポジション番号毎のビーム指向方向が変化しない。この結果、指向性利得の差(ビーム指向方向に近い所では高く、遠い所では低い)も固定的となるので、利得に依存する性能、例えば探知確率にも固定的な差異が発生する。このため、最も利得が低いところ(ワーストケース)に対しても規定の探知性能を達成しようとする場合には、送信機の送信電力やアンテナのアンテナ利得を増大させる必要があり、装置全体の規模は大きくなる。 However, since the conventional beam scanning apparatus described above fixes the beam scanning angle for each beam position number, the beam directing direction for each beam position number does not change. As a result, the difference in directivity gain (high in a position close to the beam directing direction and low in a distant place) is fixed, so that a fixed difference also occurs in performance depending on gain, for example, detection probability. For this reason, in order to achieve the specified detection performance even at the lowest gain (worst case), it is necessary to increase the transmission power of the transmitter and the antenna gain of the antenna. Will grow.
また、上記の事情は特許文献1に記載されたレーダ空中線システムを用いた場合にも該当する。このレーダ空中線システムは、レーダビーム間の相関を低減して、指向パターンの交点方向付近の探知性能の劣化を低減させるために、ビーム走査回路から出力された各走査ビームを各走査ビーム毎に偏波特性を切り替え、異なる偏波特性を有する各走査ビームとして空中線開口面に与える偏波切替回路を備えているので、装置全体の規模は拡大し、偏波切替にも電力を必要とする。
The above situation also applies to the case where the radar antenna system described in
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するもので、簡易な構成で装置規模を拡大することなく、指向性利得のばらつきを低減して探知性能を向上することができるビーム走査装置及びビーム走査方法を提供することを課題とする。 The present invention solves the above-described problems of the prior art. A beam scanning apparatus and a beam that can improve the detection performance by reducing the variation in directivity gain without increasing the scale of the apparatus with a simple configuration. It is an object to provide a scanning method.
本発明に係るビーム走査装置は、上記課題を解決するために、第1の発明は、一様でない指向性利得を有するビームの制御を行うビーム走査装置であって、複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択部と、ノイズを発生させるノイズ発生部と、前記複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定するとともに、前記ノイズ発生部により発生したノイズに対して前記ノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数を、前記ビーム走査角選択部により生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加部と、前記ノイズ付加部により生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a beam scanning apparatus according to the present invention is a beam scanning apparatus that controls a beam having a non-uniform directivity gain, and has a plurality of predetermined beam scanning angles. A beam scanning angle selection unit that generates a first beam scanning angle signal corresponding to the selected beam scanning angle, a noise generation unit that generates noise, and the plurality of predetermined beams A noise addition range based on a scanning angle is set, and a random number obtained by subjecting the noise generated by the noise generation unit to at least one of translation or scaling according to the noise addition range is used as the beam scanning. A second beam scanning angle signal corresponding to the beam scanning angle obtained by adding the beam scanning angle corresponding to the first beam scanning angle signal generated by the angle selector is generated. To with a noise adding section for updating the random number to be added at a predetermined time, the scanning angle to produce an antenna control signal for instructing the beam pointing direction of the antenna based on the second beam scanning angle signal generated by the noise adding unit And a control unit.
第2の発明は、一様でない指向性利得を有するビームの制御を行うビーム走査装置であって、複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択部と、ノイズを発生させるノイズ発生部と、前記複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定するとともに、前記ノイズ発生部により発生したノイズに対して前記ノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数のうち所定の範囲内の乱数のみを選択するオーバーレンジ処理部と、前記ビーム走査角選択部により生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して前記オーバーレンジ処理部により選択された乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加部と、前記ノイズ付加部により生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御部とを備えることを特徴とする。 A second invention is a beam scanning device for controlling a beam having a non-uniform directivity gain, sequentially selecting one of a plurality of predetermined beam scanning angles, and at the selected beam scanning angle. A beam scanning angle selection unit that generates a first beam scanning angle signal in response, a noise generation unit that generates noise, a noise addition range based on the plurality of predetermined beam scanning angles, and the noise generation unit An overrange processing unit for selecting only a random number within a predetermined range from random numbers obtained by subjecting the generated noise to at least one of parallel movement or scaling according to the noise addition range; and the beam scanning angle. It is obtained by adding the random number selected by the overrange processing unit to the beam scanning angle corresponding to the first beam scanning angle signal generated by the selection unit. And to generate a second beam scan angle signal corresponding to the beam scan angle, based on the noise adding section for updating the random number to be added at a predetermined time, the second beam scanning angle signal generated by the noise adding unit antenna And a scanning angle control unit for generating an antenna control signal for instructing the beam directing direction.
第3の発明は、一様でない指向性利得を有するビームの制御を行うビーム走査装置であって、複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択部と、前記ビーム走査角選択部により生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して予め設定された乱数パターンに基づく乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加部と、前記ノイズ付加部により生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御部とを備えることを特徴とする。
A third invention is a beam scanning device for controlling a beam having a non-uniform directivity gain, sequentially selecting one of a plurality of predetermined beam scanning angles, and at the selected beam scanning angle. A beam scanning angle selection unit that generates a first beam scanning angle signal corresponding to the first beam scanning angle signal, and a random number pattern set in advance for the beam scanning angle corresponding to the first beam scanning angle signal generated by the beam scanning angle selection unit. Generating a second beam scanning angle signal corresponding to the beam scanning angle obtained by adding the random numbers based on the noise, and updating a random number to be added at a predetermined time; and a second noise generating unit generated by the noise adding unit. And a scanning angle control unit that generates an antenna control signal that indicates the beam directing direction of the antenna based on the two-beam scanning angle signal.
本発明の第1の発明によれば、簡易な構成で装置規模を拡大することなく、ビーム指向方向にノイズに基づく乱数を付加し、指向性利得のばらつきを低減して探知性能を向上することができる。 According to the first aspect of the present invention, random numbers based on noise are added to the beam directing direction without increasing the scale of the apparatus with a simple configuration, and variation in directivity gain is reduced to improve detection performance. Can do.
本発明の第2の発明によれば、簡易な構成で装置規模を拡大することなく、ビーム指向方向に所定範囲内の大きさの乱数のみを付加し、指向性利得のばらつきを低減して探知性能を向上することができる。 According to the second aspect of the present invention, detection is performed by adding only a random number having a size within a predetermined range in the beam directing direction and reducing variation in directivity gain without increasing the scale of the apparatus with a simple configuration. The performance can be improved.
本発明の第3の発明によれば、簡易な構成で装置規模を拡大することなく、ビーム指向方向に予め設定された乱数パターンに基づく乱数を付加し、指向性利得のばらつきを低減して探知性能を向上することができる。 According to the third aspect of the present invention, a random number based on a random number pattern preset in the beam directing direction is added in the beam directing direction without increasing the scale of the apparatus with a simple configuration, thereby reducing the variation in directivity gain. The performance can be improved.
以下、本発明のビーム走査装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of a beam scanning apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施例1のビーム走査装置を有するレーダ装置の構成を示すブロック図である。なお、図1および後述の各実施の形態を示す図において、背景技術として説明した図11における構成要素と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以て示し、重複した説明を省略する。図1に示すように、このレーダ装置は、アンテナ1、サーキュレータ2、送信機3、受信機4、信号処理部5、走査角制御部6、及びレーダ制御部7で構成される。さらに、レーダ制御部7は、ビーム走査角選択器11b、ビーム走査角テーブル12b、ノイズ付加器13、及びノイズ発生器14で構成される。ここで、本実施の形態に係るビーム走査装置は、アンテナ1から入出力される一様でない指向性利得を有するビームの制御を行うビーム走査装置であって、走査角制御部6とレーダ制御部7とで構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus having a beam scanning apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1 and the drawings showing the respective embodiments described later, the same or equivalent components as those in FIG. 11 described as the background art are denoted by the same reference numerals as those described above, and redundant description is omitted. As shown in FIG. 1, the radar apparatus includes an
ビーム走査角選択器11bは、本発明のビーム走査角選択部に対応し、複数の所定のビーム走査角の中から1つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成する。具体的には、ビーム走査角選択器11bは、ビームポジション番号を更新するとともに、ビーム走査角テーブル12bを参照してビームポジション番号に対応するビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成してノイズ付加器13に出力する。
The beam
また、ビーム走査角テーブル12bは、複数のビームポジション番号と複数のビームポジション番号の各々に対応するビーム走査角を記憶する。本実施例においては、ビーム走査角テーブル12bは、従来技術として説明したビーム走査角テーブル12aと同様、図12に示すビームポジション番号及びビーム走査角を記憶するものとする。 The beam scanning angle table 12b stores a plurality of beam position numbers and beam scanning angles corresponding to the plurality of beam position numbers. In the present embodiment, the beam scanning angle table 12b stores the beam position number and the beam scanning angle shown in FIG. 12, similarly to the beam scanning angle table 12a described as the prior art.
ノイズ発生器14は、本発明のノイズ発生部に対応し、ノイズを発生させる。具体的には、ノイズ発生器14は、準乱数、擬似乱数、及び物理乱数のいずれかに基づきノイズを発生させる。
The
図2は、ノイズ発生器14の出力を示す図である。図2(a)は、Faure数列を用いた準乱数発生装置の出力である。準乱数は、個々の点を関数に従って決定し、擬似乱数よりも均質な分布を得ることができるという特徴がある。また、準乱数は、多次元空間に均一に分布するので、図2(a)に示すように、各々の点が重なり合わないような分布を得ることができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating the output of the
図2(b)は、メルセンヌ・ツイスタ法を用いた擬似乱数発生装置の出力を示す図である。x軸及びy軸の各々の擬似乱数は独立して求められているため、重なり合う点が散見される。 FIG. 2B is a diagram showing the output of the pseudorandom number generator using the Mersenne Twister method. Since the pseudo-random numbers for each of the x-axis and the y-axis are obtained independently, there are some overlapping points.
また、図2(c)は、物理乱数発生装置の出力である。物理乱数は、ハードウェアにより物理現象を利用して生成される。例えば、ダイオードのPN接合部に生じる熱雑音を利用する方法がよく使われる。この場合にも、x軸及びy軸の各々の物理乱数は独立して求められているため、重なり合う点が散見される。 FIG. 2C shows the output of the physical random number generator. The physical random number is generated by using a physical phenomenon by hardware. For example, a method using thermal noise generated at a PN junction of a diode is often used. Also in this case, since the physical random numbers of the x-axis and the y-axis are obtained independently, there are some overlapping points.
ノイズ付加器13は、本発明のノイズ付加部に対応し、複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定するとともに、ノイズ発生器14により発生したノイズに対してノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数を、ビーム走査角選択器11bにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成する。ノイズ付加範囲の設定、平行移動、及びスケーリングについては後述する。
The
走査角制御部6は、ノイズ付加器13により生成された第2ビーム走査角信号に基づき、アンテナ1のビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する。その後、走査角制御部6は、生成したアンテナ制御信号をアンテナ1に出力する。
The scanning
アンテナ1は、サーキュレータ2により入力された送信信号を電波に変換して送信波を生成するとともに、走査角制御部6により入力されたアンテナ制御信号に基づき所定の方向の空間に向けて送信する。また、アンテナ1は、送信波の反射波を受信し、電気信号に変換してサーキュレータ2に出力する。サーキュレータ2は、入力された電気信号を受信機4に出力する。
The
その他の構成は、図11で説明した従来のレーダ装置と同様であり、重複した説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the conventional radar apparatus described with reference to FIG.
次に、上述のように構成された本実施の形態のビーム走査装置の作用を説明する。まずレーダ制御部7内のビーム走査角選択器11bは、上述したように複数の所定のビーム走査角の中から1つを順次選択する。具体的には、ビーム走査角選択器11bは、ビームポジション番号を更新するとともに、ビーム走査角テーブル12bを参照してビームポジション番号に対応するビーム走査角を選択する。本実施例においては、ビーム走査角テーブル12bは、図12に示すビームポジション番号及びビーム走査角を記憶する。ビームポジション番号は、上述したように(1)式及び(2)式で与えられるので、ビーム走査角選択器11bは、ビームポジション番号を1、2、3、…9、1、2、…というように、1から9までの数字を繰り返すように更新し、ビームポジション番号に対応するビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成する。
Next, the operation of the beam scanning apparatus of the present embodiment configured as described above will be described. First, the beam
次に、ノイズ発生器14は、上述したように、準乱数、擬似乱数、及び物理乱数のいずれかに基づきノイズを発生させる。本実施例においては、図2に示すように、ノイズ発生器14によりX軸、Y軸のいずれに対しても0から1の範囲でノイズが得られたものとする。
Next, as described above, the
ノイズ付加器13は、ビーム走査角選択器11bを介してビーム走査角テーブル12bに記憶された複数の所定のビーム走査角の情報を得て、その複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定する。ノイズ付加範囲は、2次元空間を隙間なく覆うことができる正多角形(以下、充填形)であり、図3(a)、図3(b)、図3(c)に示すように正三角形、正方形、及び正六角形の3種類である。このため、ビーム形状に相当する円形は、図3(d)、図3(e)、図3(f)に示すように充填形の外接円となる。なお、ビーム形状が楕円形の場合、ノイズ付加範囲は、ビーム形状に対応して縦又は横方向にスケーリングを施した三角形、四角形、及び六角形を取りうる。ここで、図4は、本実施例の形態のビーム走査装置におけるノイズ付加範囲を示す。描かれた9つの円は、図13(a)と同様に、xy平面上における所定の利得以上のビームの輪郭線を描いたものである。図4のビームポジションは、図3(e)に相当するため、そのノイズ付加範囲(充填形)は、図3(b)に示すように四角形である。ノイズ付加器13は、中心の円が他の円と交わる点を頂点とする四角形をノイズ付加範囲と設定する。また、ノイズ付加範囲は、四角形とは限らない。ノイズ付加器13によるノイズ付加範囲の設定方法は、どのようなものであってもよく、ビームの指向性利得のばらつきを低減できるようなノイズ付加範囲を算出するものとする。ノイズ付加器13は、このノイズ付加範囲内でビーム指向方向を変動させる変動量を示す乱数を決定する。
The
次に、ノイズ付加器13は、ノイズ発生器14により発生したノイズに対してノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して乱数を得る。本実施例においては、平行移動とスケーリングの両方を行う。具体的には、図4より、ビーム幅が1であり、付加するノイズの範囲は、原点を中心とする円に内接する四角形である。したがって、ノイズ付加範囲は、−√2/4≦X≦√2/4、−√2/4≦Y≦√2/4となる。ノイズ発生器14の出力は、図2に示すように、0≦X≦1、0≦Y≦1である。そこで、最初にノイズ付加器13は、ノイズ発生器14の出力のX軸成分とY軸成分にそれぞれ−1/2を加えて平行移動を行う。この平行移動により、ノイズ発生器14の出力は、−1/2≦X≦1/2、−1/2≦Y≦1/2の範囲に分布する乱数となる。次に、ノイズ付加器13は、得られた乱数のX軸成分とY軸成分にそれぞれ√2/2を乗じてスケーリングを行う。このスケーリングにより、−√2/4≦X≦√2/4、−√2/4≦Y≦√2/4の範囲に分布する乱数が得られる。
Next, the
最後に、ノイズ付加器13は、得られた乱数をビーム走査角選択器11bにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成する。
Finally, the
具体的にいうと、本実施例においてビームポジション番号は1から9まである。ビーム走査角選択器11bは、ビームポジション番号を1、2、3、…9、1、2、…というように更新する。最初に、ノイズ付加器13は、ビームポジション番号が1から9に変化する間、得られた乱数のいずれか一つに対応するX成分及びY成分をビーム走査角に加算する。次に、ビームポジション番号が1に戻ると、ノイズ付加器13は、得られた乱数のうち未だ使われていない別の乱数に更新し、ビームポジション番号が9に更新されるまでその乱数に対応するX成分及びY成分をビーム走査角に加算する。次に、ビームポジション番号が1に戻ると、ノイズ付加器13は、再び得られた乱数のうち未だ使われていない別の乱数に更新し、ビームポジション番号が9に更新されるまでその乱数に対応するX成分及びY成分をビーム走査角に加算する。このように、ノイズ付加器13は、乱数の更新を繰り返す。ノイズ付加器13は、生成した第2ビーム走査角信号を走査角制御部6に出力する。
Specifically, in this embodiment, the beam position numbers are 1 to 9. The beam
走査角制御部6は、レーダ制御部7内のノイズ付加器14により入力された第2ビーム走査角信号に基づき、アンテナ1のビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する。その後、走査角制御部6は、生成したアンテナ制御信号をアンテナ1に出力する。
The scanning
アンテナ1は、走査角制御部6により入力されたアンテナ制御信号に基づき所定の方向の空間に向けて送信する。すなわち、アンテナ1は、ビーム走査角選択器11bが出力した第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角を中心とする指向性ビームを形成する。
The
図5は、本実施例のビーム走査装置を有するレーダ装置によるビーム走査処理の様子を示す。図5(a)は、準乱数に基づきノイズを発生させるノイズ発生器14を用いたビーム走査装置により10回分のビーム走査を重ね合わせたものを示す。さらに、図5(b)は、一連のビーム走査が終了したときの指向性利得を示す。図5(c)は、探知確率(平均値)を示す。ビーム走査角にノイズ付加範囲内の乱数を付加することにより、指向性利得の凹凸が減少し、探知確率の凹凸も減少している。
FIG. 5 shows a state of beam scanning processing by a radar apparatus having the beam scanning apparatus of the present embodiment. FIG. 5A shows a result of overlapping beam scanning for 10 times by a beam scanning device using a
上述のとおり、本発明の実施例1の形態に係るビーム走査装置によれば、簡易な構成で装置規模を拡大することなく、ビーム指向方向にノイズに基づく乱数を付加し、指向性利得のばらつきを低減して探知性能を向上することができる。 As described above, according to the beam scanning apparatus according to the first embodiment of the present invention, random numbers based on noise are added to the beam directing direction without increasing the scale of the apparatus with a simple configuration, and variation in directivity gain is achieved. Detection performance can be improved.
また、ノイズ付加器13は、ノイズ発生器14により発生したノイズに対して平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施すので、比較的自由にノイズ付加範囲を設定することができる。
Further, since the
ビーム指向方向近傍の指向性利得の凹凸を減らすことができるので、最も利得が低いところ(ワーストケース)の規定の探知性能を達成するために送信機の送信電力やアンテナのアンテナ利得を増大させる必要が無く、装置の小型化が可能である。 Since the unevenness of the directivity gain near the beam directing direction can be reduced, it is necessary to increase the transmission power of the transmitter and the antenna gain of the antenna in order to achieve the specified detection performance at the lowest gain (worst case) The device can be downsized.
また、特許文献1に記載されたレーダ空中線システムに用いられている偏波切替回路を備える必要も無く、ビーム走査角信号に応じたビーム走査角にノイズに基づく乱数を数値として加算するのみなので、簡易な構成で実現できる。
In addition, it is not necessary to provide a polarization switching circuit used in the radar antenna system described in
次に実施例2のビーム走査装置について説明する。図6は、本発明の実施例2のビーム走査装置を有するレーダ装置の構成を示すブロック図である。実施例1の構成と異なる点は、レーダ制御部7内に、新たにオーバーレンジ処理器15を備える点である。
Next, a beam scanning apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus having the beam scanning apparatus according to the second embodiment of the present invention. The difference from the configuration of the first embodiment is that an
オーバーレンジ処理器15は、本発明のオーバーレンジ処理部に対応し、複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定するとともに、ノイズ発生器14により発生したノイズに対してノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数のうち所定の範囲内の乱数のみを選択する。詳細については、後述する。
The
ノイズ付加器13cは、ビーム走査角選択器11cにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して、オーバーレンジ処理器15により選択された乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成する。
The
ビーム走査角テーブル12cは、複数のビームポジション番号と複数のビームポジション番号の各々に対応するビーム走査角を記憶する。図7は、ビーム走査角テーブル12cの記憶する内容を示す。 The beam scanning angle table 12c stores a plurality of beam position numbers and beam scanning angles corresponding to the plurality of beam position numbers. FIG. 7 shows the contents stored in the beam scanning angle table 12c.
その他の構成は、実施例1と同じであり、重複した説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.
次に、上述のように構成された本実施の形態のビーム走査装置の作用を説明する。まずレーダ制御部7内のビーム走査角選択器11cは、複数の所定のビーム走査角の中から1つを順次選択する。具体的には、ビーム走査角選択器11cは、ビームポジション番号を更新するとともに、ビーム走査角テーブル12cを参照してビームポジション番号に対応するビーム走査角を選択する。ビームポジション番号は、実施例1と同様に(1)式及び(2)式で与えられるので、ビーム走査角選択器11cは、ビームポジション番号を1、2、3、…9、1、2、…というように、1から9までの数字を繰り返すように更新し、ビームポジション番号に対応するビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成する。
Next, the operation of the beam scanning apparatus of the present embodiment configured as described above will be described. First, the beam
次に、ノイズ発生器14は、実施例1と同様に、準乱数、擬似乱数、及び物理乱数のいずれかに基づきノイズを発生させる。本実施例においては、図2に示すように、ノイズ発生器14によりX軸、Y軸のいずれに対しても0から1の範囲でノイズが得られたものとする。
Next, as in the first embodiment, the
オーバーレンジ処理器15は、ビーム走査角テーブル12cに記憶された複数の所定のビーム走査角の情報を得て、その複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定する。ここで、図8は、本実施例の形態のビーム走査装置におけるノイズ付加範囲を示す。描かれた9つの円は、図13(a)と同様に、xy平面上における所定の利得以上のビームの輪郭線を描いたものである。図8のビームポジションは、図3(f)に相当するため、そのノイズ付加範囲(充填形)は、図3(c)に示すように六角形である。ここで、充填形が六角形の場合、ビーム形状に相当する円形の重なりが最も小さい。レーダ装置において、2次元空間を隙間なく覆うビームの重なりが小さいことは、所定の空間を捜索するために用いるビームポジション数を少なくできることであり、その結果、所定の空間を走査する時間を短くする。又は、所定の空間及び時間あたりの積分パルス数を増加(同じビームポジションの送受信回数を増加)させることにより、性能を向上させることができる。オーバーレンジ処理器15は、中心の円が他の円と交わる点を頂点とする六角形をノイズ付加範囲と設定する。実施例1の場合には、図4に示すようにノイズ付加範囲が四角形であったため、ノイズ付加器13は、ノイズ発生器14の出力を平行移動及びスケーリングすることによりノイズ付加範囲に一致させることができた。しかしながら、本実施例においては、ノイズ付加範囲が六角形であるため、平行移動及びスケーリングのみでは、オーバーレンジ処理器15は、ノイズ発生器14の出力をノイズ付加範囲に一致させることができない。
The
そこで、オーバーレンジ処理器15は、ノイズ発生器14により発生したノイズに対してノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数のうち所定の範囲内の乱数のみを選択する。具体的には、オーバーレンジ処理器15は、このノイズ付加範囲内でビーム指向方向を変動させる変動量を示す乱数を決定するために、まず、実施例1と同様に平行移動とスケーリングの両方を行う。これにより、オーバーレンジ処理器15は、−√2/4≦X≦√2/4、−√2/4≦Y≦√2/4の範囲に分布する乱数が得られる。
Therefore, the
次に、オーバーレンジ処理器15は、得られた乱数がノイズ付加範囲である六角形内に入るか否かを判定し、六角形内の乱数のみを選択する。さらに、オーバーレンジ処理器15は、ノイズ付加範囲内に所望する数の乱数が得られなかった場合、得られるまでノイズ発生器14の出力に対して上述した処理を繰り返す。このようにして、オーバーレンジ処理器15は、ノイズ付加範囲内に一様なノイズを発生させる。
Next, the
ノイズ付加器13cは、ビーム走査角選択器11cにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して、オーバーレンジ処理器15により選択された乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成する。
The
具体的に説明すると、実施例1と同様ビームポジション番号は1から9まであるので、ビーム走査角選択器11cは、ビームポジション番号を1、2、3、…9、1、2、…というように更新する。ノイズ付加器13cは、実施例1と同様に、ビームポジション番号が最小値になる度に、オーバーレンジ処理器15により得られた乱数のうち未だ使われていない別の乱数に更新し、ビームポジション番号が9に更新されるまでその乱数に対応するX成分及びY成分をビーム走査角に加算する。ノイズ付加器13cは、生成した第2ビーム走査角信号を走査角制御部6に出力する。その後の動作は、実施例1と同様であり、重複した説明を省略する。
More specifically, since the
上述のとおり、本発明の実施例2の形態に係るビーム走査装置によれば、実施例1の効果に加え、簡易な構成で装置規模を拡大することなく、ビーム指向方向に所定範囲内の乱数を付加し、指向性利得のばらつきを低減して探知性能を向上することができる。 As described above, according to the beam scanning apparatus according to the second embodiment of the present invention, in addition to the effects of the first embodiment, a random number within a predetermined range in the beam directing direction without increasing the apparatus scale with a simple configuration. To improve the detection performance by reducing the variation of the directivity gain.
また、オーバーレンジ処理器15を備えるので、ノイズ発生器14により発生したノイズに対して平行移動及びスケーリングを施すだけでは一致させるのが難しいノイズ付加範囲に対しても、範囲内に一様なノイズ(乱数)を設定することができる。
In addition, since the
次に実施例3のビーム走査装置について説明する。図9は、本発明の実施例3のビーム走査装置を有するレーダ装置の構成を示すブロック図である。実施例1の構成と異なる点は、レーダ制御部7内に実施例1で用いたノイズ発生器14が無く、代わりにノイズテーブル16を有する点である。
Next, a beam scanning apparatus according to
ノイズ付加器13dは、ビーム走査角選択器11dにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対してノイズテーブル16に予め設定された乱数パターンに基づく乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成する。
The
また、ノイズテーブル16は、複数のノイズ番号と複数のノイズ番号の各々に対応するノイズを記憶する。図10は、本実施例においてノイズテーブル16が記憶するノイズ番号及びノイズを示す。なお、ノイズテーブル16が記憶するノイズ番号及びノイズの乱数パターンは、1つとは限らず、目的に合わせて操作人が使用するパターンを選択することもできる。また、操作人ではなく、ノイズ付加器13dが自動的に使用するパターンを選択する構成でもよい。
Further, the noise table 16 stores a plurality of noise numbers and noise corresponding to each of the plurality of noise numbers. FIG. 10 shows noise numbers and noises stored in the noise table 16 in this embodiment. Note that the noise number and noise random number pattern stored in the noise table 16 are not limited to one, and a pattern used by the operator can be selected according to the purpose. Further, a configuration may be used in which the
その他の構成は、実施例1と同じであり、重複した説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.
次に、上述のように構成された本実施の形態のビーム走査装置の作用を説明する。基本的には、実施例1の形態のビーム走査装置の作用と同様である。ビーム走査角選択器11dは、ビームポジション番号を更新するとともに、ビーム走査角テーブル12dを参照してビームポジション番号に対応するビーム走査角を選択し、ビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成する
ノイズ付加器13dは、ビーム走査角選択器11dにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対してノイズテーブル16に予め設定された乱数パターンに基づく乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成する。具体的には、ノイズ付加器13dは、ノイズ番号を更新し、ノイズテーブル16を参照してノイズ番号に対応するノイズを選択する。なお、ノイズ付加器13dではなく、ビーム走査角選択器11dがノイズ番号を更新してノイズ付加器13dに出力する構成としてもよい。n番目のノイズ番号j(n)は、以下の式で与えられる。
ここで、jminは、ノイズ番号の最小値である。また、jmaxは、ノイズ番号の最大値である。iminは、上述したように、ビームポジション番号の最小値である。ビームポジション番号は、(1)式及び(2)式で与えられ、本実施例においては1から9まである。ノイズ番号は、図10に示したように1から100まである。 Here, j min is the minimum value of the noise number. J max is the maximum noise number. i min is the minimum value of the beam position number as described above. The beam position numbers are given by the equations (1) and (2), and are 1 to 9 in this embodiment. The noise numbers are from 1 to 100 as shown in FIG.
実施例1、2と同様に、ビーム走査角選択器11bは、ビームポジション番号を1、2、3、…9、1、2、…というように更新する。最初に、ビームポジション番号が1から9に変化する間、ノイズ番号は1である。次に、ビームポジション番号が1に戻ると、ノイズ番号は、2に更新され、ビームポジション番号が9に更新されるまで2に固定される。次に、ビームポジション番号が1に戻ると、ノイズ番号は、3に更新され、ビームポジション番号が9に更新されるまで3に固定される。このように、ノイズ付加器13d又はビーム走査角選択器11dは、変動番号の更新を繰り返す。
As in the first and second embodiments, the beam
ノイズ付加器13dは、ビーム走査角選択器11dにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して、ノイズテーブル16に予め設定された乱数パターンを参照してノイズ番号に対応するノイズ(乱数)を選択して加算し、得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成し、走査角制御部6に出力する。
The
その後の動作は実施例1と同様であり、重複した説明を省略する。 Subsequent operations are the same as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.
上述のとおり、本発明の実施例3の形態に係るビーム走査装置によれば、実施例1の効果に加え、簡易な構成で装置規模を拡大することなく、ビーム指向方向に予め設定された乱数パターンに基づく乱数を付加し、指向性利得のばらつきを低減して探知性能を向上することができる。 As described above, according to the beam scanning apparatus according to the third embodiment of the present invention, in addition to the effects of the first embodiment, a random number set in advance in the beam directing direction without increasing the apparatus scale with a simple configuration. A random number based on the pattern can be added to reduce the directivity gain variation and improve the detection performance.
また、ノイズテーブル16は、小型の記憶装置等で構成することができ、実施例1、2のようにノイズ発生器14やオーバーレンジ処理器15が必要無いため、装置の小型化及び低価格化を図ることができる。
Further, the noise table 16 can be constituted by a small storage device or the like, and since the
さらに、ノイズテーブル16は、ノイズ番号及びノイズの組み合わせに係るパターンを複数記憶することにより、状況に応じて柔軟にパターンを選択してビーム走査を行うことができる。 Further, the noise table 16 stores a plurality of patterns related to a combination of noise number and noise, so that beam scanning can be performed by selecting a pattern flexibly according to the situation.
本発明に係るビーム走査装置は、レーダ、レーザレーダ、及びソナー等の装置に利用可能である。 The beam scanning device according to the present invention can be used in devices such as radar, laser radar, and sonar.
1 アンテナ
2 サーキュレータ
3 送信機
4 受信機
5 信号処理部
6 走査角制御部
7 レーダ制御部
11a、11b、11c、11d ビーム走査角選択器
12a、12b、12c、12d ビーム走査角テーブル
13、13c、13d ノイズ付加器
14 ノイズ発生器
15 オーバーレンジ処理器
16 ノイズテーブル
DESCRIPTION OF
Claims (9)
複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択部と、
ノイズを発生させるノイズ発生部と、
前記複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定するとともに、前記ノイズ発生部により発生したノイズに対して前記ノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数を、前記ビーム走査角選択部により生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加部と、
前記ノイズ付加部により生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御部と、
を備えることを特徴とするビーム走査装置。 A beam scanning device for controlling a beam having a non-uniform directivity gain,
A beam scanning angle selection unit that sequentially selects one of a plurality of predetermined beam scanning angles and generates a first beam scanning angle signal according to the selected beam scanning angle;
A noise generator that generates noise;
Obtained by setting a noise addition range based on the plurality of predetermined beam scanning angles and performing at least one of parallel movement or scaling on the noise generated by the noise generation unit according to the noise addition range a random number, and generates a second beam scan angle signal corresponding to the beam scanning angle obtained by adding to the beam scan angle corresponding to the first beam scan angle signal generated by the beam scanning angle selector A noise adding unit that updates a random number to be added at a predetermined time ;
A scanning angle control unit that generates an antenna control signal that indicates a beam directing direction of the antenna based on the second beam scanning angle signal generated by the noise adding unit;
A beam scanning device comprising:
複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択部と、
ノイズを発生させるノイズ発生部と、
前記複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定するとともに、前記ノイズ発生部により発生したノイズに対して前記ノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数のうち所定の範囲内の乱数のみを選択するオーバーレンジ処理部と、
前記ビーム走査角選択部により生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して前記オーバーレンジ処理部により選択された乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加部と、
前記ノイズ付加部により生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御部と、
を備えることを特徴とするビーム走査装置。 A beam scanning device for controlling a beam having a non-uniform directivity gain,
A beam scanning angle selection unit that sequentially selects one of a plurality of predetermined beam scanning angles and generates a first beam scanning angle signal according to the selected beam scanning angle;
A noise generator that generates noise;
Obtained by setting a noise addition range based on the plurality of predetermined beam scanning angles and performing at least one of parallel movement or scaling on the noise generated by the noise generation unit according to the noise addition range An overrange processing unit that selects only random numbers within a predetermined range of random numbers;
A second value corresponding to the beam scanning angle obtained by adding the random number selected by the overrange processing unit to the beam scanning angle corresponding to the first beam scanning angle signal generated by the beam scanning angle selection unit. A noise adding unit that generates a beam scanning angle signal and updates a random number to be added at a predetermined time ;
A scanning angle control unit that generates an antenna control signal that indicates a beam directing direction of the antenna based on the second beam scanning angle signal generated by the noise adding unit;
A beam scanning device comprising:
複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択部と、
前記ビーム走査角選択部により生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して予め設定された乱数パターンに基づく乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加部と、
前記ノイズ付加部により生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御部と、
を備えることを特徴とするビーム走査装置。 A beam scanning device for controlling a beam having a non-uniform directivity gain,
A beam scanning angle selection unit that sequentially selects one of a plurality of predetermined beam scanning angles and generates a first beam scanning angle signal according to the selected beam scanning angle;
The second beam corresponding to the beam scanning angle obtained by adding a random number based on a preset random number pattern to the beam scanning angle corresponding to the first beam scanning angle signal generated by the beam scanning angle selection unit. A noise addition unit that generates a scanning angle signal and updates a random number to be added at a predetermined time ;
A scanning angle control unit that generates an antenna control signal that indicates a beam directing direction of the antenna based on the second beam scanning angle signal generated by the noise adding unit;
A beam scanning device comprising:
複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択ステップと、
ノイズを発生させるノイズ発生ステップと、
前記複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定するとともに、前記ノイズ発生ステップにより発生したノイズに対して前記ノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数を、前記ビーム走査角選択ステップにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加ステップと、
前記ノイズ付加ステップにより生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御ステップと、
を備えることを特徴とするビーム走査方法。 A beam scanning method for controlling a beam having a non-uniform directivity gain,
A beam scanning angle selection step of sequentially selecting one of a plurality of predetermined beam scanning angles and generating a first beam scanning angle signal according to the selected beam scanning angle;
Noise generation step for generating noise,
Obtained by setting a noise addition range based on the plurality of predetermined beam scanning angles and performing at least one of parallel movement or scaling on the noise generated by the noise generation step according to the noise addition range a random number, and generates a second beam scan angle signal corresponding to the beam scanning angle obtained by adding to the beam scan angle corresponding to the first beam scan angle signal generated by the beam scanning angle selection step A noise adding step for updating the random numbers to be added at a predetermined time ;
A scanning angle control step of generating an antenna control signal for instructing a beam directing direction of the antenna based on the second beam scanning angle signal generated by the noise adding step;
A beam scanning method comprising:
複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択ステップと、
ノイズを発生させるノイズ発生ステップと、
前記複数の所定のビーム走査角に基づくノイズ付加範囲を設定するとともに、前記ノイズ発生ステップにより発生したノイズに対して前記ノイズ付加範囲に合わせて平行移動又はスケーリングの少なくとも1つを施して得られた乱数のうち所定の範囲内の乱数のみを選択するオーバーレンジ処理ステップと、
前記ビーム走査角選択ステップにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して前記オーバーレンジ処理ステップにより選択された乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加ステップと、
前記ノイズ付加ステップにより生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御ステップと、
を備えることを特徴とするビーム走査方法。 A beam scanning method for controlling a beam having a non-uniform directivity gain,
A beam scanning angle selection step of sequentially selecting one of a plurality of predetermined beam scanning angles and generating a first beam scanning angle signal according to the selected beam scanning angle;
Noise generation step for generating noise,
Obtained by setting a noise addition range based on the plurality of predetermined beam scanning angles and performing at least one of parallel movement or scaling on the noise generated by the noise generation step according to the noise addition range An overrange processing step of selecting only random numbers within a predetermined range of random numbers;
A second value corresponding to the beam scanning angle obtained by adding the random number selected in the overrange processing step to the beam scanning angle corresponding to the first beam scanning angle signal generated in the beam scanning angle selection step. A noise addition step of generating a beam scanning angle signal and updating a random number to be added at a predetermined time ;
A scanning angle control step of generating an antenna control signal for instructing a beam directing direction of the antenna based on the second beam scanning angle signal generated by the noise adding step;
A beam scanning method comprising:
複数の所定のビーム走査角の中から一つを順次選択するとともに、選択したビーム走査角に応じた第1ビーム走査角信号を生成するビーム走査角選択ステップと、
前記ビーム走査角選択ステップにより生成された第1ビーム走査角信号に応じたビーム走査角に対して予め設定された乱数パターンに基づく乱数を加算して得られたビーム走査角に応じた第2ビーム走査角信号を生成するとともに、加算する乱数を所定の時期に更新するノイズ付加ステップと、
前記ノイズ付加ステップにより生成された第2ビーム走査角信号に基づきアンテナのビーム指向方向を指示するアンテナ制御信号を生成する走査角制御ステップと、
を備えることを特徴とするビーム走査方法。 A beam scanning method for controlling a beam having a non-uniform directivity gain,
A beam scanning angle selection step of sequentially selecting one of a plurality of predetermined beam scanning angles and generating a first beam scanning angle signal according to the selected beam scanning angle;
The second beam corresponding to the beam scanning angle obtained by adding a random number based on a preset random number pattern to the beam scanning angle corresponding to the first beam scanning angle signal generated by the beam scanning angle selection step. A noise addition step of generating a scanning angle signal and updating a random number to be added at a predetermined time ;
A scanning angle control step of generating an antenna control signal for instructing a beam directing direction of the antenna based on the second beam scanning angle signal generated by the noise adding step;
A beam scanning method comprising:
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