JP6731315B2 - Simulated target generation device and method - Google Patents
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Description
本発明は、模擬目標発生装置及び方法に関する。 The present invention relates to a simulated target generation device and method.
飛来するレーダ波が物体によって反射されて発生する反射波を模擬したRF(radio frequency)信号を生成する装置は、レーダ装置の試験や妨害電波の発生に好適に用いられる。本明細書では、このような装置を模擬目標発生装置と呼ぶことにする。 An apparatus for generating an RF (radio frequency) signal simulating a reflected wave generated when an incoming radar wave is reflected by an object is suitably used for testing the radar apparatus and generating an interfering radio wave. In this specification, such a device will be referred to as a simulated target generator.
模擬目標発生装置としてRF入力信号を用いる場合の最も典型的な構成は、DRFM(Digital Radio Frequency Memory)を使用する構成である。DRFMとは、受信したレーダ波に対して高速A/D変換を行って該レーダ波の波形を表す波形データを取得し、該波形データをメモリに記憶するように構成されたデバイスである。メモリに記憶された波形データに対して伝搬遅延を模擬するための遅延処理やドップラー効果による周波数遷移(ドップラーシフト)を模擬するデジタル処理を行い、該デジタル処理で得られたデジタルデータに対してD/A変換を行えば、目的とするRF信号が得られる。 The most typical configuration when an RF input signal is used as the simulated target generator is a configuration that uses a DRFM (Digital Radio Frequency Memory). The DRFM is a device configured to perform high-speed A/D conversion on a received radar wave to obtain waveform data representing the waveform of the radar wave and store the waveform data in a memory. The waveform data stored in the memory is subjected to delay processing for simulating propagation delay and digital processing for simulating frequency transition (Doppler shift) due to the Doppler effect, and D is applied to the digital data obtained by the digital processing. If the /A conversion is performed, the target RF signal can be obtained.
DRFMを使用する模擬目標発生装置は、例えば、特許第3242587号、特許第4413757号、及び、特許第2667637号に開示されている。特に、特許第2667637号は、レーダ波受信信号からI信号、Q信号を含む直交ビデオ信号を復調し、I信号、Q信号をデジタル化して波形データに変換するアナログ・デジタル変換回路と、I信号、Q信号を波形データを記憶するメモリ回路と、メモリ回路から出力されるI信号、Q信号の波形データをアナログ信号に戻して出力するデジタル・アナログ変換回路を含むレーダ・ターゲット波模擬装置を開示している。 Simulated target generators using DRFM are disclosed in, for example, Japanese Patent Nos. 3242587, 4413757, and 2667637. In particular, Japanese Patent No. 2667637 discloses an analog/digital conversion circuit that demodulates a quadrature video signal including an I signal and a Q signal from a radar wave reception signal, digitizes the I signal and the Q signal to convert them into waveform data, and an I signal. Discloses a radar target wave simulation apparatus including a memory circuit for storing waveform data of Q and Q signals, and a digital-analog conversion circuit for returning waveform data of I and Q signals output from the memory circuit to analog signals and outputting the analog signals. doing.
これらの公知の模擬目標発生装置の課題の一つは、反射によって発生する周波数スペクトルの広がりを適切に模擬できないことである。上記の模擬目標発生装置は、ドップラー効果による周波数遷移を模擬できるが、周波数スペクトルの広がりを模擬することを想定していない。例えば、合成開口レーダにより生成されたレーダ波の反射波は、元のレーダ波の周波数スペクトルよりも広がった周波数スペクトルを有しているが、上記の模擬目標発生装置は、周波数スペクトルの広がりを模擬する処理を行うことはできない。 One of the problems of these known simulated target generators is that the spread of the frequency spectrum generated by reflection cannot be properly simulated. The simulated target generator described above can simulate the frequency transition due to the Doppler effect, but it is not supposed to simulate the spread of the frequency spectrum. For example, the reflected wave of the radar wave generated by the synthetic aperture radar has a frequency spectrum that is wider than the frequency spectrum of the original radar wave. It is not possible to perform the processing that does.
したがって、本発明の目的は、反射波における周波数スペクトルの広がりを模擬できる模擬目標発生装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a simulated target generator capable of simulating the spread of the frequency spectrum in a reflected wave.
以下に、「発明を実施するための形態」で使用される符号を参照しながら、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、「特許請求の範囲」の記載と「発明を実施するための形態」との対応関係の一例を示すために付記されたものである。 The means for solving the problems will be described below with reference to the reference numerals used in the "Description of Embodiments". These reference signs are added to indicate an example of a correspondence relationship between the description of "Claims" and the "Description of Embodiments".
本発明の一の観点では、レーダ波に対応するRF入力信号(31、61)に対してA/D変換及び直交復調を行って、I入力波形データ(34I、63I)及びQ入力波形データ(34Q、63Q)を生成するA/D変換・直交復調回路部(11、121、122、13I、13Q、14I、14Q、41、42、431、432)と、I入力波形データ(34I、63I)に対してデジタル処理を行ってI出力波形データ(35I、64I)を生成するI相処理部(15I、44I)と、Q入力波形データ(34Q、63Q)に対してデジタル処理を行ってQ出力波形データ(35Q、64Q)を生成するQ相処理部(15Q、44Q)と、I出力波形データ(35I、64I)とQ出力波形データ(35Q、64Q)とに対してD/A変換及び直交変調を行ってRF出力信号を生成するD/A変換・直交復調回路部(16I、16Q、171、172、18、451、452、46、47)と、I相処理部(15I、44I)におけるデジタル処理と、Q相処理部(15Q、44Q)におけるデジタル処理とを個別に制御する波形制御器(20、49)とを具備する。 According to one aspect of the present invention, RF input signals (31, 61) corresponding to radar waves are subjected to A/D conversion and quadrature demodulation to obtain I input waveform data (34I, 63I) and Q input waveform data ( 34Q, 63Q) to generate A/D conversion/quadrature demodulation circuit section (11, 12 1 , 12 2 , 13I, 13Q, 14I, 14Q, 41, 42, 43 1 , 43 2 ) and I input waveform data ( 34I, 63I) is digitally processed to generate I output waveform data (35I, 64I), and digital processing is performed for the Q input waveform data (34Q, 63Q). The Q phase processing unit (15Q, 44Q) for performing the Q output waveform data (35Q, 64Q) and the D/D for the I output waveform data (35I, 64I) and the Q output waveform data (35Q, 64Q) A D/A conversion/quadrature demodulation circuit unit (16I, 16Q, 17 1 , 17 2 , 18, 45 1 , 45 2 , 46, 47) that performs A conversion and quadrature modulation to generate an RF output signal, and an I phase A waveform controller (20, 49) for individually controlling the digital processing in the processing unit (15I, 44I) and the digital processing in the Q-phase processing unit (15Q, 44Q) is provided.
一実施形態では、I相処理部(15I、44I)が、I入力波形データ(34I、63I)に対し、第1利得を乗じると共に第1遅延時間だけ遅延するI相波形成形処理を行ってI出力波形データ(35I、64I)を生成するように構成され、Q相処理部(15Q、44Q)が、Q入力波形データ(34Q、63Q)に対し、第2利得を乗じると共に第2遅延時間だけ遅延するQ相波形成形処理を行ってQ出力波形データ(35Q、64Q)を生成するように構成される。 In one embodiment, the I-phase processing unit (15I, 44I) performs an I-phase waveform shaping process of multiplying the I input waveform data (34I, 63I) by the first gain and delaying by the first delay time. The Q-phase processing unit (15Q, 44Q) is configured to generate output waveform data (35I, 64I) and multiplies the Q input waveform data (34Q, 63Q) by the second gain and by the second delay time. A delayed Q-phase waveform shaping process is performed to generate Q output waveform data (35Q, 64Q).
他の実施形態では、I相処理部(15I、44I)が、I入力波形データ(34I、63I)に対し、それぞれ第1乃至第nI相利得を乗じると共にそれぞれ第1乃至第nI相遅延時間だけ遅延して第1乃至第nI相波形データを生成し(nは、2以上の整数)、第1乃至第nI相波形データを合成するI相波形成形処理を行ってI出力波形データ(35I、64I)を生成するように構成され、Q相処理部(15Q、44Q)が、Q入力波形データ(34Q、63Q)に対し、それぞれ第1乃至第nQ相利得を乗じると共にそれぞれ第1乃至第nQ相遅延時間だけ遅延して第1乃至第nQ相波形データを生成し、第1乃至第nQ相波形データを合成するQ相波形成形処理を行ってQ出力波形データ(35Q、64Q)を生成するように構成される。 In another embodiment, the I-phase processing unit (15I, 44I) multiplies the I-input waveform data (34I, 63I) by the first to n-th I-phase gains and only the first to the n-th I-phase delay time, respectively. The first to n-th I-phase waveform data are generated with a delay (n is an integer of 2 or more), the I-phase waveform shaping process of synthesizing the first to n-th I-phase waveform data is performed, and the I output waveform data (35I, 64I), and the Q-phase processing section (15Q, 44Q) multiplies the Q input waveform data (34Q, 63Q) by the 1st to nQth phase gains and the 1st to nQth respectively. The 1st to n-th Q-phase waveform data is generated after being delayed by the phase delay time, and the Q-phase waveform shaping process for synthesizing the 1st to n-th Q-phase waveform data is performed to generate the Q output waveform data (35Q, 64Q). Is configured as follows.
一実施形態では、I相処理部(15I、44I)が、I相波形成形処理に加え、レーダ波を出射するレーダ装置とレーダ波を反射する物体との距離に依存して発生する伝搬遅延に対応する伝搬遅延時間の遅延を与えるI相伝搬遅延処理を行ってI出力波形データ(35I、64I)を生成するように構成され、Q相処理部(15Q、44Q)が、Q入力波形データ(34Q、63Q)に対し、同一の伝搬遅延時間の遅延を与えるQ相伝搬遅延処理を行ってQ出力波形データ(35Q、64Q)を生成するように構成される。 In one embodiment, the I-phase processing unit (15I, 44I) performs, in addition to the I-phase waveform shaping process, a propagation delay that occurs depending on the distance between the radar device that emits the radar wave and the object that reflects the radar wave. The Q-phase processing section (15Q, 44Q) is configured to perform I-phase propagation delay processing that gives a delay of a corresponding propagation delay time to generate I-output waveform data (35I, 64I). 34Q, 63Q) is subjected to Q-phase propagation delay processing for giving the same propagation delay time to generate Q output waveform data (35Q, 64Q).
一実施形態では、I相処理部(15I、44I)が、I相波形成形処理に加え、時間軸方向に波形を圧縮し又は伸長するI相波形圧縮伸長処理を行ってI出力波形データ(35I、64I)を生成するように構成され、Q相処理部(15Q、44Q)が、Q相波形成形処理に加え、時間軸方向に波形を圧縮し又は伸長するQ相波形圧縮伸長処理を行ってQ出力波形データ(35Q、64Q)を生成するように構成される。 In one embodiment, the I-phase processing unit (15I, 44I) performs the I-phase waveform compression processing to compress or expand the waveform in the time axis direction in addition to the I-phase waveform shaping processing to perform the I-output waveform data (35I). , 64I) and the Q-phase processing unit (15Q, 44Q) performs a Q-phase waveform compression/expansion process for compressing or expanding the waveform in the time axis direction in addition to the Q-phase waveform shaping process. It is configured to generate Q output waveform data (35Q, 64Q).
本発明の他の観点では、模擬目標発生方法が、レーダ波に対応するRF入力信号(31、61)に対してA/D変換及び直交復調を行って、I入力波形データ(34I、63I)及びQ入力波形データ(34Q、63Q)を生成するステップと、I入力波形データ(34I、63I)に対してデジタル処理を行ってI出力波形データ(35I、64I)を生成するステップと、Q入力波形データ(34Q、63Q)に対してデジタル処理を行ってQ出力波形データ(35Q、64Q)を生成するステップと、I出力波形データ(35I、64I)とQ出力波形データ(35Q、64Q)とに対してD/A変換及び直交変調を行ってRF出力信号を生成するステップとを具備する。I入力波形データ(34I、63I)に対して行われるデジタル処理と、Q入力波形データ(34Q、63Q)に対して行われるデジタル処理とは、個別に制御される。 In another aspect of the present invention, a simulated target generation method performs A/D conversion and quadrature demodulation on an RF input signal (31, 61) corresponding to a radar wave to obtain I input waveform data (34I, 63I). And a step of generating Q input waveform data (34Q, 63Q), a step of digitally processing the I input waveform data (34I, 63I) to generate I output waveform data (35I, 64I), and a Q input A step of digitally processing the waveform data (34Q, 63Q) to generate Q output waveform data (35Q, 64Q); I output waveform data (35I, 64I) and Q output waveform data (35Q, 64Q). To D/A convert and quadrature modulate to generate an RF output signal. The digital processing performed on the I input waveform data (34I, 63I) and the digital processing performed on the Q input waveform data (34Q, 63Q) are individually controlled.
本発明によれば、反射波における周波数スペクトルの広がりを模擬できる模擬目標発生装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a simulated target generator capable of simulating the spread of the frequency spectrum in a reflected wave.
以下、添付図面を参照しながら実施形態を説明する。以下の説明において、同一又は対応する構成要素は、同一又は対応する参照符号によって参照することがある。また、同一構成の複数の構成要素が存在する場合、それらを参照符号に添字を付すことによって区別することがある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same or corresponding components may be referred to by the same or corresponding reference numerals. Further, when there are a plurality of constituent elements having the same structure, they may be distinguished by adding a subscript to the reference numeral.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の模擬目標発生装置10の構成を示すブロック図である。模擬目標発生装置10は、分配器11と、ミキサ121、122と、フィルタ13I、13Qと、A/Dコンバータ14I、14Qと、I相処理部15Iと、Q相処理部15Qと、D/Aコンバータ16I、16Qと、ミキサ171、172と、合成器18と、ローカル発振器19と、波形制御器20とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the simulated
分配器11とミキサ121、122とは、レーダ波に対応するRF(radio frequency)入力信号31(例えば、レーダ波をアンテナで受信して得られる信号)に対して直交復調(quadrature demodulation)を行ってI入力信号33I、Q入力信号33Qを生成するIQ分離部として動作する。ここで、I入力信号33Iは、I相のIF(intermediate frequency)信号(ベースバンド信号)であり、Q入力信号33Qは、Q相のIF信号である。
The distributor 11 and the mixers 12 1 and 12 2 perform quadrature demodulation on an RF (radio frequency) input signal 31 (for example, a signal obtained by receiving a radar wave by an antenna) corresponding to the radar wave. And operates as an IQ separation unit that generates the I input signal 33I and the
詳細には、分配器11は、RF入力信号31をミキサ121、122に分配する。以下では、ミキサ121に分配された信号をRF分配信号321と記載し、ミキサ122に分配された信号を、RF分配信号322と記載する。 Specifically, the distributor 11 distributes the RF input signal 31 to the mixers 12 1 and 12 2 . The following describes a signal distributed to the mixers 12 1 and the RF distribution signals 32 1, the signal distributed to the mixer 12 2, referred to as RF distribution signal 32 2.
ミキサ121は、RF分配信号321に対し、ローカル発振器19から供給されたI相のローカル発振信号38Iを用いてダウンコンバージョンを行ってI入力信号33Iを生成する。一方、ミキサ122は、RF分配信号322に対し、ローカル発振器19から供給されたQ相のローカル発振信号38Qを用いてダウンコンバージョンを行ってQ入力信号33Qを生成する。I相のローカル発振信号38IとQ相のローカル発振信号38Qとは、同一の周波数を有しているが、位相が90°ずれている。
The mixer 12 1 down-converts the RF distribution signal 32 1 by using the I-phase local oscillation signal 38I supplied from the
フィルタ13Iは、ミキサ121からI入力信号33Iを受け取り、I入力信号33Iに含まれるエイリアス成分を除去するように構成されている。同様に、フィルタ13Qは、ミキサ122からQ入力信号33Qを受け取り、Q入力信号33Qに含まれるエイリアス成分を除去するように構成されている。フィルタ13I、13Qとしては、例えば、低域通過フィルタが用いられ得る。
Filter 13I receives the I input signal 33I from the mixer 12 1, and is configured to remove aliasing components contained in the I input signal 33I. Similarly,
A/Dコンバータ14Iは、フィルタ13Iから出力されるIF信号に対してA/D変換を行ってI相の波形を表すI入力波形データ34Iを生成する。同様に、A/Dコンバータ14Qは、フィルタ13Qから出力されるIF信号に対してA/D変換を行ってQ相の波形を表すQ入力波形データ34Qを生成する。
The A/D converter 14I performs A/D conversion on the IF signal output from the filter 13I to generate I input waveform data 34I representing an I-phase waveform. Similarly, the A/
I相処理部15Iは、I入力波形データ34Iに対してレーダ波が物体によって反射された反射波を模擬するための処理を行ってI出力波形データ35Iを生成する。同様に、Q相処理部15Qは、Q入力波形データ34Qに対してレーダ波が物体によって反射された反射波を模擬するための処理を行ってQ出力波形データ35Qを生成する。I相処理部15I、Q相処理部15Qの構成は、下記のとおりである。
The I-phase processing unit 15I performs a process for simulating a reflected wave of a radar wave reflected by an object on the I input waveform data 34I to generate I output waveform data 35I. Similarly, the Q-
I相処理部15Iは、メモリ21Iと、波形成形部22Iとを備えている。 The I-phase processing unit 15I includes a memory 21I and a waveform shaping unit 22I.
メモリ21Iは、I入力波形データ34IをA/Dコンバータ14Iから受け取って保存する。 The memory 21I receives the I input waveform data 34I from the A/D converter 14I and stores it.
波形成形部22Iは、メモリ21IからI入力波形データ34Iを読み出し、I入力波形データ34Iに対してI相の波形を調節するデジタル処理(I相波形成形処理)を行ってI出力波形データ35Iを生成する。本実施形態では、波形成形部22Iが、直列に接続された乗算器23Iと遅延器24Iとを備えている。波形成形部22Iは、乗算器23I及び遅延器24Iを用いて利得AIを乗じると共に遅延時間TIだけ遅延するデジタル演算をI入力波形データ34Iに対して行い、これにより、I出力波形データ35Iを生成する。 The waveform shaping section 22I reads the I input waveform data 34I from the memory 21I, performs digital processing (I phase waveform shaping processing) for adjusting the I phase waveform on the I input waveform data 34I, and outputs I output waveform data 35I. To generate. In the present embodiment, the waveform shaping section 22I includes a multiplier 23I and a delay device 24I connected in series. The waveform shaping section 22I performs digital calculation delayed by a delay time T I with multiplying the gain A I using multipliers 23I and delay unit 24I for the I input waveform data 34I, thereby, I output waveform data 35I To generate.
詳細には、乗算器23Iには利得AIが設定され、乗算器23Iは、メモリ21Iから読み出したI入力波形データ34Iに利得AIを乗じる乗算を行う。遅延器24Iは、遅延時間TIが設定され、乗算器23Iから受け取ったデータを遅延時間TIだけ遅延し、I出力波形データ35Iとして出力する。乗算器23Iの利得AIと遅延器24Iの遅延時間TIとは、波形制御器20によって設定される。
Specifically, the gain A I is set in the multiplier 23I, and the multiplier 23I multiplies the I input waveform data 34I read from the memory 21I by the gain A I. The delay unit 24I has a delay time T I set, delays the data received from the multiplier 23I by the delay time T I , and outputs it as I output waveform data 35I. The gain A I of the multiplier 23I and the delay time T I of the delay device 24I are set by the
乗算器23Iは、高速動作できるように構成されており、その利得AIがA/Dコンバータ14Iのサンプリングごとに変更可能である。更に、遅延器24Iも、高速動作できるように構成されており、その遅延時間TIは、A/Dコンバータ14Iのサンプリングごとに変更可能である。 Multiplier 23I is configured to allow high speed operation, the gain A I can be changed for each sampling of the A / D converter 14I. Further, the delay device 24I is also configured to operate at high speed, and its delay time T I can be changed for each sampling of the A/D converter 14I.
なお、乗算器23Iと遅延器24Iの位置は、逆であってもよい。遅延器24Iがメモリ21Iから読み出されたI入力波形データ34Iを遅延時間TIだけ遅延して出力し、乗算器23Iが遅延器24Iから出力されるデータに利得AIを乗じる乗算を行うことでI出力波形データ35Iを生成してもよい。 The positions of the multiplier 23I and the delay device 24I may be reversed. The delay unit 24I delays and outputs the I input waveform data 34I read from the memory 21I by a delay time T I , and the multiplier 23I multiplies the data output from the delay unit 24I by the gain A I. The I output waveform data 35I may be generated by.
Q相処理部15Qは、I相処理部15Iと同様に構成されており、メモリ21Qと、波形成形部22Qとを備えている。
The Q-
メモリ21Qは、Q入力波形データ34QをA/Dコンバータ14Qから受け取って保存する。
The
波形成形部22Qは、メモリ21QからQ入力波形データ34Qを読み出し、Q入力波形データ34Qに対してQ相の波形を調節するデジタル処理(Q相波形成形処理)を行ってQ出力波形データ35Qを生成する。本実施形態では、波形成形部22Qが、直列に接続された乗算器23Qと遅延器24Qとを備えている。波形成形部22Qは、乗算器23Q及び遅延器24Qを用いて利得AQを乗じると共に遅延時間TQだけ遅延するデジタル演算をQ入力波形データ34Qに対して行い、これにより、Q出力波形データ35Qを生成する。
The waveform shaping section 22Q reads the Q input waveform data 34Q from the
詳細には、乗算器23Qには利得AQが設定されており、乗算器23Qは、メモリ21Qから読み出したQ入力波形データ34Qに利得AQを乗じる乗算を行う。遅延器24Qは、遅延時間TQが設定されており、乗算器23Qから受け取ったデータを遅延時間TQだけ遅延し、Q出力波形データ35Qとして出力する。乗算器23Qの利得AQと遅延器24Qの遅延時間TQとは、波形制御器20によって設定される。
Specifically, the
乗算器23Qは、乗算器23Iと同様に、高速動作できるように構成されており、その利得AQがA/Dコンバータ14Qのサンプリングごとに変更可能である。更に、遅延器24Qも、高速動作できるように構成されており、その遅延時間TQは、A/Dコンバータ14Qのサンプリングごとに変更可能である。
Like the multiplier 23I, the
なお、乗算器23Qと遅延器24Qの位置は、逆であってもよい。遅延器24Qがメモリ21Qから読み出されたQ入力波形データ34Qを遅延時間TQだけ遅延して出力し、乗算器23Qが遅延器24Qから出力されるデータに利得AQを乗じる乗算を行うことでQ出力波形データ35Qを生成してもよい。
The positions of the
D/Aコンバータ16Iは、I相処理部15Iによるデジタル処理によって生成されたI出力波形データ35Iに対してD/A変換を行ってI出力信号36Iを生成する。D/Aコンバータ16Iから出力されるI出力信号36Iは、ミキサ171に供給される。
The D/
同様に、D/Aコンバータ16Qは、Q相処理部15Qによるデジタル処理によって生成されたQ出力波形データ35Qに対してD/A変換を行ってQ出力信号36Qを生成する。D/Aコンバータ16Qから出力されるQ出力信号36Qは、ミキサ172に供給される。
Similarly, the D/
ミキサ171、172と合成器18とは、I出力信号36I及びQ出力信号36Qに対して直交変調(quadrature modulation)を行ってRF出力信号37を生成する直交変調部として動作する。RF出力信号37は、レーダ波が物体によって反射された反射波を模擬した波形を有するRF信号である。
The mixers 17 1 and 17 2 and the
詳細には、ミキサ171は、I出力信号36Iに対し、ローカル発振器19から供給されたI相のローカル発振信号38Iを用いてアップコンバージョンを行ってI相のRF信号を生成する。また、ミキサ172は、Q出力信号36Qに対し、ローカル発振器19から供給されたQ相のローカル発振信号38Qを用いてアップコンバージョンを行ってQ相のRF信号を生成する。
In particular, the mixer 17 1, compared I output signal 36I, and generates an RF signal of I phase performs up-conversion using a local oscillation signal 38I I-phase supplied from the
合成器18は、ミキサ171から出力されるI相のRF信号とミキサ172から出力されるQ相のRF信号とを合成してRF出力信号37を生成する。出力されたRF出力信号37は、例えば、レーダ装置の評価に用いてもよいし、また、増幅した上でアンテナ装置によってレーダ波が飛来している方向に向けて発信してもよい。
The
ローカル発振器19は、ミキサ121によるダウンコンバージョン及びミキサ171によるアップコンバージョンに用いられるI相のローカル発振信号38Iと、ミキサ122によるダウンコンバージョン及びミキサ172によるアップコンバージョンに用いられるQ相のローカル発振信号38Qとを生成する。上述のように、ローカル発振信号38Iとローカル発振信号38Qとは90°位相がずれている。本実施形態では、ローカル発振信号38Iの位相を基準として(即ち、ローカル発振信号38Iの位相を0°と定義して)、ローカル発振信号38Qの位相は90°である。
The
波形制御器20は、RF出力信号37の波形が所望の波形になるように、I相処理部15I及びQ相処理部15Qを制御する。ここで、本実施形態では、I相処理部15Iにおいて行われる処理とQ相処理部15Qにおいて行われる処理とが個別に制御可能であることに留意されたい。後に詳細に説明するように、I相処理部15Iにおいて行われる処理とQ相処理部15Qにおいて行われる処理とが個別に制御可能であることにより、本実施形態の模擬目標発生装置10は、RF入力信号31よりも周波数スペクトルの幅が広いRF出力信号37を生成することができる。
The
本実施形態の模擬目標発生装置10は、I相処理部15Iにおいて行われる処理と、Q相処理部15Qにおいて行われる処理とが、個別に制御可能であるため、複雑な波形のRF出力信号37を生成可能であり、反射波における周波数スペクトルの広がりを適切に模擬できる。例えば、本実施形態の模擬目標発生装置10では、I相処理部15Iの処理に用いられる利得AI及び遅延時間TIと、Q相処理部15Qの処理に用いられる利得AQ及び遅延時間TQとが、個別に設定可能であり、このような構成により、複雑な波形のRF出力信号37を生成し、反射波における周波数スペクトルの広がりを有効に模擬できる。
In the
また、I相処理部15IとQ相処理部15Qとは、それぞれが位相を可変に調節可能であるように構成されているので、I相処理部15IとQ相処理部15Qによって生成されたI出力波形データ35IとQ出力波形データ35Qとの重ねあわせにより、RF出力信号37においてドップラー効果によって歪んだ波形を模擬した波形を生成可能である。詳細には、乗算器23I、23Qは、利得AI、AQが可変であり、振幅変化を与えることができる。また、遅延器24I、24Qは、遅延時間を与えることができる。これらの動作は、いずれも、RF出力信号37の位相を可変に制御する効果を与える。一例としては、乗算器23I、23Qの利得AI、AQを正規分布に従って個別に可変すれば、RF出力信号37にレイリー分布に従った歪波形を与えることも可能である。
Further, since the I-phase processing unit 15I and the Q-
(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態の模擬目標発生装置40の構成を示すブロック図である。第2の実施形態の模擬目標発生装置40は、第1の実施形態の模擬目標発生装置10と類似した構成を有しているが、デジタル処理によって直交復調(IQ分離)及び直交変調を行うように構成されている点で第1の実施形態の模擬目標発生装置10と相違している。以下、第2の実施形態の模擬目標発生装置40の構成について詳細に説明する。
(Second embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the simulated
第2の実施形態の模擬目標発生装置40は、フィルタ41と、A/Dコンバータ42と、デジタルミキサ431、432と、I相処理部44Iと、Q相処理部44Qと、デジタルミキサ451、452と、合成器46と、D/Aコンバータ47と、正弦波発生器48と、波形制御器49とを備えている。
フィルタ41は、レーダ波に対応するRF入力信号61(例えば、レーダ波をアンテナで受信して得られる信号)を受け取り、RF入力信号61の、A/Dコンバータ42が対応可能な周波数帯域よりも高い周波数の成分を遮断するように構成されている。フィルタ41としては、例えば、低域通過フィルタが用いられ得る。
The
A/Dコンバータ42は、フィルタ41から出力されるRF信号に対してA/D変換を行って波形データ62を生成する。波形データ62は、デジタルミキサ431、432に供給される。
The A/
デジタルミキサ431、432は、デジタル処理によって直交復調(quadrature demodulation)を行ってI入力波形データ63I、Q入力波形データ63Qを生成するIQ分離部として動作する。ここで、I入力波形データ63Iは、RF入力信号61のI相の波形を表すデータであり、Q入力波形データ63Qは、Q相の波形を表すデータである。
Digital mixers 43 1, 43 2, quadrature demodulation by the digital processing (quadrature stands for demodulation) performing I input waveform data 63I, operates as IQ separating section for generating a Q input waveform data 63q. Here, the I input waveform data 63I is data representing the I phase waveform of the
詳細には、デジタルミキサ431は、正弦波発生器48から受け取った正弦波デジタル値67Iを用いてダウンコンバージョンを行ってI入力波形データ63Iを生成する。同様に、デジタルミキサ432は、正弦波発生器48から受け取った正弦波デジタル値67Qを用いてダウンコンバージョンを行ってQ入力波形データ63Qを生成する。なお、正弦波デジタル値67I、67Qは、同一の周波数で正弦波状に変化するが、位相が90°ずれている。
Specifically, the digital mixer 43 1 generates an I input waveform data 63I performs down-conversion using a sine-wave digital values 67I received from the
I相処理部44Iは、I入力波形データ63Iに対してレーダ波が物体によって反射された反射波を模擬するための処理を行ってI出力波形データ64Iを生成する。一方、Q相処理部44Qは、Q入力波形データ63Qに対してレーダ波が物体によって反射された反射波を模擬するための処理を行ってQ出力波形データ64Qを生成する。I相処理部44I、Q相処理部44Qは、いずれも、DRFM(digital radio frequency memory)として実装されてもよい。
The I-
I相処理部44Iは、フィルタ51Iと、メモリ52Iと、波形成形部53Iとを備えている。
The I-
フィルタ51Iは、デジタルミキサ431からI入力波形データ63Iを受け取り、I入力波形データ63Iに含まれるエイリアス成分を除去するように構成されている。フィルタ51Iとしては、例えば、低域通過フィルタが用いられ得る。 Filter 51I receives the I input waveform data 63I from the digital mixer 43 1, and is configured to remove aliasing components contained in the I input waveform data 63I. As the filter 51I, for example, a low pass filter can be used.
メモリ52Iは、フィルタ51Iから出力されるI入力波形データを受け取って保存する。 The memory 52I receives and stores the I input waveform data output from the filter 51I.
波形成形部53Iは、メモリ52IからI入力波形データを読み出し、該I入力波形データに対してI相の波形を調節するデジタル処理を行ってI出力波形データ64Iを生成する。波形成形部53Iは、第1の実施形態の模擬目標発生装置10の波形成形部22Iと同様の構成を有しており、乗算器54Iと、遅延器55Iとを備えている。乗算器54Iには利得AIが設定されており、乗算器54Iは、メモリ52Iから読み出したI入力波形データに利得AIを乗じる乗算を行う。遅延器55Iは、遅延時間TIが設定されており、乗算器54Iから受け取ったデータを遅延時間TIだけ遅延し、I出力波形データ64Iとして出力する。乗算器54Iの利得AIと遅延器55Iの遅延時間TIとは、波形制御器49によって設定される。
The waveform shaping section 53I reads the I input waveform data from the memory 52I, performs digital processing for adjusting the I phase waveform on the I input waveform data, and generates I output waveform data 64I. The waveform shaping section 53I has the same configuration as the waveform shaping section 22I of the simulated
第1の実施形態と同様に、乗算器54Iは、高速動作できるように構成されており、その利得AIはA/Dコンバータ42のサンプリングごとに変更可能である。更に、遅延器55Iも、高速動作できるように構成されており、その遅延時間TIは、A/Dコンバータ42のサンプリングごとに変更可能である。
As in the first embodiment, the
なお、乗算器54Iと遅延器55Iの位置は、逆であってもよい。遅延器55Iがメモリ52Iから読み出されたI波形データを遅延時間TIだけ遅延して出力し、乗算器54Iが遅延器55Iから出力されるデータに利得AIを乗じる乗算を行うことでI出力波形データ64Iを生成してもよい。
The positions of the
Q相処理部44Qは、I相処理部44Iと同様に構成されており、フィルタ51Qと、メモリ52Qと、波形成形部53Qとを備えている。
The Q-
フィルタ51Qは、デジタルミキサ432からQ入力波形データ63Qを受け取り、Q入力波形データ63Qに含まれるエイリアス成分を除去するように構成されている。フィルタ51Qとしては、例えば、低域通過フィルタが用いられ得る。
メモリ52Qは、フィルタ51Qから出力されるQ入力波形データを受け取って保存する。
The
波形成形部53Qは、メモリ52QからQ入力波形データを読み出し、該Q入力波形データに対してQ相の波形を調節するデジタル処理を行ってQ出力波形データ64Qを生成する。波形成形部53Qは、波形成形部53Iと同様の構成を有しており、乗算器54Qと、遅延器55Qとを備えている。乗算器54Qには利得AQが設定されており、乗算器54Qは、メモリ52Qから読み出したQ入力波形データに利得AQを乗じる乗算を行う。遅延器55Qは、遅延時間TQが設定されており、乗算器54Qから受け取ったデータを遅延時間TQだけ遅延し、Q出力波形データ64Qとして出力する。乗算器54Qの利得AQと遅延器55Qの遅延時間TQとは、波形制御器49によって設定される。
The waveform shaping section 53Q reads the Q input waveform data from the
第1の実施形態と同様に、乗算器54Qは、高速動作できるように構成されており、その利得AQはA/Dコンバータ42のサンプリングごとに変更可能である。更に、遅延器55Qも、高速動作できるように構成されており、その遅延時間TQは、A/Dコンバータ42のサンプリングごとに変更可能である。
Similar to the first embodiment, the
なお、乗算器54Qと遅延器55Qの位置は、逆であってもよい。遅延器55Qがメモリ52Qから読み出されたQ波形データを遅延時間TQだけ遅延して出力し、乗算器54Qが遅延器55Qから出力されるデータに利得AQを乗じる乗算を行うことでQ出力波形データ64Qを生成してもよい。
The positions of the
デジタルミキサ451、452と合成器46とは、I出力波形データ64I及びQ出力波形データ64Qに対して直交変調(quadrature modulation)を行って出力波形データ65を生成する直交変調部として動作する。
The digital mixer 45 1, 45 2 and
詳細には、デジタルミキサ451は、I出力波形データ64Iに対して正弦波発生器48から供給されたI相の正弦波デジタル値67Iを用いてアップコンバージョンを行ってRF領域のI出力波形データを生成する。また、デジタルミキサ452は、Q出力波形データ64Qに対し、正弦波発生器48から供給されたQ相の正弦波デジタル値67Qを用いてアップコンバージョンを行ってRF領域のQ出力波形データを生成する。
Specifically, the digital mixer 45 1, I output waveform data in the RF domain by performing upconversion using a sine-wave digital values 67I I-phase supplied from the
合成器46は、デジタルミキサ451から出力されるRF領域のI出力波形データとデジタルミキサ452から出力されるRF領域のQ出力波形データとを合成して(即ち、加算して)出力波形データ65を生成する。
The
D/Aコンバータ47は、出力波形データ65に対してD/A変換を行ってRF出力信号66を生成する。出力されたRF出力信号66は、例えば、レーダ装置の評価に用いてもよいし、また、増幅した上でアンテナ装置によってレーダ波が飛来している方向に向けて発信してもよい。
The D/
正弦波発生器48は、デジタルミキサ431、451によるアップコンバージョン及びダウンコンバージョンに用いられるI相の正弦波デジタル値67Iと、デジタルミキサ432、452によるアップコンバージョン及びダウンコンバージョンに用いられるQ相の正弦波デジタル値67Qとを生成する。上述のように、正弦波デジタル値67Iと正弦波デジタル値67Qとは90°位相がずれている。本実施形態では、正弦波デジタル値67Iの位相を基準として(即ち、正弦波デジタル値67Iの位相を0°と定義して)、正弦波デジタル値67Qの位相は90°である。
The
波形制御器49は、RF出力信号66の波形が所望の波形になるように、I相処理部44I及びQ相処理部44Qを制御する。より具体的には、波形制御器49は、I相処理部44Iの乗算器54Iの利得AIと遅延器55Iの遅延時間TIとを設定し、更に、Q相処理部44Qの乗算器54Qの利得AQと遅延器55Qの遅延時間TQとを設定する。
The
第2の実施形態ではデジタル処理によって直交復調及び直交変調が行われるが、本質的には、第2の実施形態の模擬目標発生装置40の動作は、第1の実施形態の模擬目標発生装置10と同じである。詳細には、第1の実施形態の模擬目標発生装置10では、分配器11、ミキサ121、122、フィルタ13I、13Q及びA/Dコンバータ14I、14Qが、全体として、直交復調とA/D変換とを行ってI入力波形データ34IとQ入力波形データ34Qとを生成する回路部を構成している一方、第2の実施形態では、フィルタ41、A/Dコンバータ42及びデジタルミキサ431、432が、直交復調とA/D変換とを行ってI入力波形データ63IとQ入力波形データ63Qとを生成する回路部を構成している。また、第1の実施形態の模擬目標発生装置10では、D/Aコンバータ16I、16Q、ミキサ171、172及び合成器18が、全体として、波形成形部22I、22Qによって生成されたI出力波形データ35IとQ出力波形データ35Qに対してA/D変換と直交変調を行ってRF出力信号37を生成する回路部を構成している。一方で、第2の実施形態の模擬目標発生装置40では、デジタルミキサ451、452、合成器46、D/Aコンバータ47が、全体として、波形成形部53I、53Qによって生成されたI出力波形データ64IとQ出力波形データ64Qに対して直交変調とA/D変換とを行ってRF出力信号66を生成する回路部を構成している。このように、第1の実施形態の模擬目標発生装置10と第2の実施形態の模擬目標発生装置40とが、A/D変換と直交復調の順序、及び、D/A変換と直交変調の順序が入れ替わっているだけで、本質的な動作が同じである。
Although quadrature demodulation and quadrature modulation are performed by digital processing in the second embodiment, the operation of the
このことから、第2の実施形態の模擬目標発生装置40が、第1の実施形態の模擬目標発生装置10と同様の利点を有することも容易に理解されよう。第2の実施形態の模擬目標発生装置40は、複雑な波形のRF出力信号66を生成可能であり、反射波における周波数スペクトルの広がりを適切に模擬することができる。本実施形態においても、I相処理部44Iにおいて行われる処理と、Q相処理部44Qにおいて行われる処理とが、個別に制御可能である。例えば、本実施形態の模擬目標発生装置40においても、I相処理部44Iの処理に用いられる利得AI及び遅延時間TIと、Q相処理部44Qの処理に用いられる利得AQ及び遅延時間TQとが、個別に設定可能であり、このような構成により、複雑な波形のRF出力信号66を生成し、反射波における周波数スペクトルの広がりを有効に模擬できる。
From this, it will be easily understood that the simulated
(第3の実施形態)
図3は、第3の実施形態の模擬目標発生装置10Aの構成を示すブロック図である。第3の実施形態の模擬目標発生装置10Aは、第1の実施形態の模擬目標発生装置10と類似した構成を有している。ただし、第3の実施形態の模擬目標発生装置10Aでは、I相処理部15I、Q相処理部15Qの波形成形部22I、22Qの構成が変更されている。
(Third Embodiment)
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the simulated
本実施形態では、波形成形部22Iが、直列に接続された乗算器23I及び遅延器24Iの組を複数備えている。図3には、波形成形部22Iが、2組の乗算器23I及び遅延器24Iを備える構成が図示されている。 In the present embodiment, the waveform shaping section 22I includes a plurality of sets of a multiplier 23I and a delay device 24I connected in series. FIG. 3 shows a configuration in which the waveform shaping section 22I includes two sets of a multiplier 23I and a delay device 24I.
詳細には、本実施形態では、波形成形部22Iが、乗算器23I1、23I2と、遅延器24I1、24I2と、合成器25Iとを備えている。乗算器23I1、23I2には、それぞれ、利得AI1、AI2が設定される。乗算器23I1は、メモリ21Iから読み出したI入力波形データ34Iに利得AI1を乗じる乗算を行い、乗算器23I2は、I入力波形データ34Iに利得AI2を乗じる乗算を行う。 Specifically, in the present embodiment, the waveform shaping section 22I includes multipliers 23I 1 and 23I 2 , delay units 24I 1 and 24I 2, and a combiner 25I. Gains A I1 and A I2 are set in the multipliers 23I 1 and 23I 2 , respectively. The multiplier 23I 1 performs multiplication by multiplying the I input waveform data 34I read from the memory 21I by the gain A I1 , and the multiplier 23I 2 performs multiplication by multiplying the I input waveform data 34I by the gain A I2 .
遅延器24I1、242には、それぞれ、遅延時間TI1、TI2が設定される。遅延器24I1は、乗算器23I1から受け取ったデータを遅延時間TI1だけ遅延して出力する。同様に、遅延器24I2は、乗算器23I2から受け取ったデータを遅延時間TI2だけ遅延して出力する。 The delay device 24I 1, 24 2, respectively, the delay time T I1, T I2 is set. The delay unit 24I 1 delays the data received from the multiplier 23I 1 by a delay time T I1 and outputs the delayed data. Similarly, the delay unit 24I 2 delays the data received from the multiplier 23I 2 by the delay time T I2 and outputs the delayed data.
乗算器23I1と遅延器24I1との組は、I入力波形データ34Iに対して利得AI1を乗じると共に遅延時間TI1だけ遅延するデジタル演算を行う演算器として動作する。同様に、乗算器23I2と遅延器24I2との組は、I入力波形データ34Iに対して利得AI2を乗じると共に遅延時間TI2だけ遅延するデジタル演算を行う演算器として動作する。乗算器23I1と遅延器24I1との組と、乗算器23I2と遅延器24I2との組は、互いに並列に設けられている。 The set of the multiplier 23I 1 and the delay device 24I 1 operates as an arithmetic unit that performs a digital operation of multiplying the I input waveform data 34I by the gain A I1 and delaying it by the delay time T I1 . Similarly, the set of the multiplier 23I 2 and the delay device 24I 2 operates as an arithmetic unit that performs a digital operation of multiplying the I input waveform data 34I by the gain A I2 and delaying it by the delay time T I2 . The group of the multiplier 23I 1 and the delay unit 24I 1 and the group of the multiplier 23I 2 and the delay unit 24I 2 are provided in parallel with each other.
合成器25Iは、遅延器24I1、24I2から出力されるデータを合成して(即ち、加算して)I出力波形データ35Iを生成する。 The synthesizer 25I synthesizes (ie, adds) the data output from the delay units 24I 1 and 24I 2 to generate I output waveform data 35I.
同様に、波形成形部22Qは、直列に接続された乗算器23Q及び遅延器24Qの組を複数備えている。図3には、波形成形部22Qが、2組の乗算器23Q及び遅延器24Qを備える構成が図示されている。
Similarly, the waveform shaping section 22Q includes a plurality of sets of a
詳細には、本実施形態では、波形成形部22Qが、乗算器23Q1、23Q2と、遅延器24Q1、24Q2と、合成器25Qとを備えている。乗算器23Q1、23Q2には、波形制御器20により、それぞれ、利得AQ1、AQ2が設定される。乗算器23Q1は、メモリ21Qから読み出したQ入力波形データ34Qに利得AQ1を乗じる乗算を行い、乗算器23Q2は、Q入力波形データ34Qに利得AQ2を乗じる乗算を行う。
Specifically, in this embodiment, the waveform shaping section 22Q includes
遅延器24Q1、24Q2には、波形制御器20により、それぞれ、遅延時間TQ1、TQ2が設定される。遅延器24Q1は、乗算器23Q1から受け取ったデータを遅延時間TQ1だけ遅延して出力する。同様に、遅延器24Q2は、乗算器23Q2から受け取ったデータを遅延時間TQ2だけ遅延して出力する。
The
乗算器23Q1と遅延器24Q1との組は、Q入力波形データ34Qに対して利得AQ1を乗じると共に遅延時間TQ1だけ遅延するデジタル演算を行う演算器として動作する。同様に、乗算器23Q2と遅延器24Q2との組は、Q入力波形データ34Qに対して利得AQ2を乗じると共に遅延時間TQ2だけ遅延するデジタル演算を行う演算器として動作する。乗算器23Q1と遅延器24Q1との組と、乗算器23Q2と遅延器24Q2との組は、互いに並列に設けられている。
The set of the
合成器25Qは、遅延器24Q1、24Q2から出力されるデータを合成して(即ち、加算して)Q出力波形データ35Qを生成する。
The combiner 25Q combines (ie, adds) the data output from the delay devices 24Q 1 and 24Q 2 to generate Q
本実施形態では、波形制御器20は、RF出力信号37が所望の波形になるように、波形成形部22Iの乗算器23I1、23I2の利得AI1、AI2、遅延器24I1、24I2の遅延時間TI1、TI2、波形成形部22Qの乗算器23Q1、23Q2の利得AQ1、AQ2及び遅延器24Q1、24Q2の遅延時間TQ1、TQ2を設定する。
In the present embodiment, the
本実施形態の模擬目標発生装置10Aは、第1の実施形態の模擬目標発生装置10と同様に、I相処理部15Iにおいて行われる処理と、Q相処理部15Qにおいて行われる処理とが、個別に制御可能であり、これにより、反射波における周波数スペクトルの広がりを適切に模擬できる。
Similar to the simulated
加えて、第3の実施形態では、波形成形部22Iにおいて、乗算器23Iと遅延器24Iの組が並列に設けられ、それぞれの組から出力されるデータが合成器25Iによって合成されてI出力波形データ35Iが生成され、波形成形部22Qにおいて、乗算器23Qと遅延器24Qの組が並列に設けられ、それぞれの組から出力されるデータが合成器25Qによって合成されてQ出力波形データ35Qが生成される。このような構成によれば、RF出力信号37において、より複雑な波形を模擬することができる。
In addition, in the third embodiment, in the waveform shaping section 22I, a pair of the multiplier 23I and the delay unit 24I is provided in parallel, and the data output from each pair is combined by the combiner 25I to form the I output waveform. Data 35I is generated, a pair of
(第4の実施形態)
図4は、第4の実施形態の模擬目標発生装置40Aの構成を示すブロック図である。第4の実施形態の模擬目標発生装置40Aは、第2の実施形態の模擬目標発生装置40と類似した構成を有しており、デジタル処理によって直交復調(IQ分離)及び直交変調を行うように構成されている。ただし、第4の実施形態の模擬目標発生装置40Aでは、第3の実施形態の模擬目標発生装置10Aと同様に、I相処理部44I、Q相処理部44Qにおいて、乗算器と遅延器の組が並列に設けられる構成の波形成形部53I、53Qが用いられる。
(Fourth Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the simulated
詳細には、図4に図示された模擬目標発生装置40Aでは、波形成形部53Iが図3の模擬目標発生装置10Aの波形成形部22Iと同様に構成され、波形成形部53Qが図3の模擬目標発生装置10Aの波形成形部22Qと同様に構成されている。
In detail, in the
詳細には、本実施形態では、波形成形部53Iが、乗算器54I1、54I2と、遅延器55I1、55I2と、合成器56Iとを備えている。乗算器54I1、54I2には、それぞれ、利得AI1、AI2が設定される。乗算器54I1は、メモリ52Iから読み出したI入力波形データに利得AI1を乗じる乗算を行い、乗算器54I2は、I入力波形データに利得AI2を乗じる乗算を行う。
Specifically, in the present embodiment, the waveform shaping unit 53I includes
遅延器55I1、55I2には、それぞれ、遅延時間TI1、TI2が設定される。遅延器55I1は、乗算器54I1から受け取ったデータを遅延時間TI1だけ遅延して出力する。同様に、遅延器55I2は、乗算器54I2から受け取ったデータを遅延時間TI2だけ遅延して出力する。
Delay times T I1 and T I2 are set in the delay devices 55I 1 and 55I 2 , respectively. The delay device 55I 1 delays the data received from the
合成器56Iは、遅延器55I1、55I2から出力されるデータを合成して(即ち、加算して)、デジタルミキサ451に供給されるI出力波形データ64Iを生成する。 The combiner 56I combines (ie, adds) the data output from the delay devices 55I 1 and 55I 2 to generate I output waveform data 64I supplied to the digital mixer 45 1 .
同様に、波形成形部53Qは、直列に接続された乗算器54Q及び遅延器55Qの組を複数備えている。図4には、波形成形部53Qが、2組の乗算器54Q及び遅延器55Qを備える構成が図示されている。
Similarly, the waveform shaping section 53Q includes a plurality of sets of a
詳細には、本実施形態では、波形成形部53Qが、乗算器54Q1、54Q2と、遅延器55Q1、55Q2と、合成器56Qとを備えている。乗算器54Q1、54Q2には、波形制御器49により、それぞれ、利得AQ1、AQ2が設定される。乗算器54Q1は、メモリ52Qから読み出したQ入力波形データに利得AQ1を乗じる乗算を行い、乗算器23Q2は、Q入力波形データに利得AQ2を乗じる乗算を行う。
Specifically, in the present embodiment, the waveform shaping section 53Q includes
遅延器55Q1、55Q2には、波形制御器49により、それぞれ、遅延時間TQ1、TQ2が設定される。遅延器55Q1は、乗算器54Q1から受け取ったデータを遅延時間TQ1だけ遅延して出力する。同様に、遅延器55Q2は、乗算器54Q2から受け取ったデータを遅延時間TQ2だけ遅延して出力する。
The delay times T Q1 and T Q2 are set to the
合成器56Qは、遅延器55Q1、55Q2から出力されるデータを合成して(即ち、加算して)、デジタルミキサ452に供給されるQ出力波形データ64Qを生成する。
The
波形制御器49は、RF出力信号66が所望の波形になるように、波形成形部53Iの乗算器54I1、54I2の利得AI1、AI2、遅延器55I1、55I2の遅延時間TI1、TI2、波形成形部53Qの乗算器54Q1、54Q2の利得AQ1、AQ2及び遅延器55Q1、55Q2の遅延時間TQ1、TQ2を設定する。
The
図4に図示された模擬目標発生装置40Aの構成でも、図3に図示された模擬目標発生装置10Aと同様に、RF出力信号66においてより複雑な波形を模擬することができる。
Even with the configuration of the
(第5の実施形態)
図5は、第5の実施形態の模擬目標発生装置10Bの構成を示すブロック図である。第5の実施形態の模擬目標発生装置10Bは、第1の実施形態の模擬目標発生装置10と類似した構成を有している。ただし、第5の実施形態の模擬目標発生装置10Bでは、I相処理部15I、Q相処理部15Qの構成が変更されている。
(Fifth Embodiment)
FIG. 5: is a block diagram which shows the structure of the
具体的には、第5の実施形態では、レーダ波を出射するレーダ装置と該レーダ波を反射する物体との距離に依存して発生する伝搬遅延を模擬するための伝搬遅延器26I、26Qが、それぞれI相処理部15I、Q相処理部15Qに設けられる。I相処理部15Iにおいて、伝搬遅延器26Iは、波形成形部22Iと直列に接続され、Q相処理部15Qにおいて、伝搬遅延器26Qは、波形成形部22Qと直列に接続される。
Specifically, in the fifth embodiment, the propagation delay devices 26I and 26Q for simulating the propagation delay generated depending on the distance between the radar device that emits the radar wave and the object that reflects the radar wave are provided. , And the I-phase processing unit 15I and the Q-
伝搬遅延器26I、26Qには、伝搬遅延に対応する遅延時間TPが設定され、伝搬遅延器26I、26Qは、入力された波形データを遅延時間TPだけ遅延して出力するように構成される。レーダ波を出射するレーダ装置と該レーダ波を反射する物体との距離が近い場合を模擬する場合には、短い遅延時間TPが設定され、レーダ装置と物体との距離が遠い場合を模擬する場合には、長い遅延時間TPが設定される。ここで、伝搬遅延器26I、26Qに設定される遅延時間TPが同一であることに留意されたい。 A delay time T P corresponding to the propagation delay is set in the propagation delay devices 26I and 26Q, and the propagation delay devices 26I and 26Q are configured to delay the input waveform data by the delay time T P and output the delayed waveform data. It When simulating the case where the distance between the radar device that emits the radar wave and the object that reflects the radar wave is short, a short delay time T P is set, and the case where the distance between the radar device and the object is long is simulated. In this case, a long delay time T P is set. It should be noted that the delay times T P set in the propagation delay devices 26I and 26Q are the same.
伝搬遅延器26Iは、波形成形部22Iから受け取った波形データを遅延時間TPだけ遅延してI出力波形データ35Iを生成し、D/Aコンバータ16Iに出力する。D/Aコンバータ16Iは、伝搬遅延器26Iから受け取ったI出力波形データ35Iに対してD/A変換を行ってI出力信号36Iを生成する。
The propagation delay device 26I delays the waveform data received from the waveform shaping section 22I by the delay time T P to generate I output waveform data 35I, and outputs it to the D/
同様に、伝搬遅延器26Qは、波形成形部22Qから受け取った波形データを遅延時間TPだけ遅延してQ出力波形データ35Qを生成し、D/Aコンバータ16Qに出力する。D/Aコンバータ16Qは、伝搬遅延器26Qから受け取ったQ出力波形データ35Qに対してD/A変換を行ってQ出力信号36Qを生成する。
Similarly, the propagation delay unit 26Q delays the waveform data received from the waveform shaping unit 22Q by the delay time T P to generate Q
本実施形態の模擬目標発生装置10Bは、第1乃至第4の実施形態の模擬目標発生装置と同様に、複雑な波形のRF出力信号37を生成可能であり、反射波における周波数スペクトルの広がりを有効に模擬できる。
Similar to the simulated target generators of the first to fourth embodiments, the
加えて、本実施形態では、レーダ波を出射するレーダ装置と該レーダ波を反射する物体との距離に依存して発生する伝搬遅延を模擬するために専用に用いられる伝搬遅延器26I、26QがI相処理部15I、Q相処理部15Qに設けられるため、波形成形部22I、22QによってRF出力信号37の波形を成形する処理と、伝搬遅延を模擬する処理とを分離することができる。このような構成は、波形制御器20における処理の複雑化を抑制できるという利点がある。
In addition, in the present embodiment, the propagation delay devices 26I and 26Q exclusively used to simulate the propagation delay generated depending on the distance between the radar device that emits the radar wave and the object that reflects the radar wave are provided. Since it is provided in the I-phase processing unit 15I and the Q-
なお、伝搬遅延器26Iと波形成形部22Iとの位置は、逆であってもよい。この場合、伝搬遅延器26Iは、メモリ21Iから受け取ったI入力波形データを遅延時間TPだけ遅延して波形成形部22Iに出力する。波形成形部22Iは、伝搬遅延器26Iから受け取ったデータに対して利得AIを乗じると共に遅延時間TIだけ遅延するデジタル演算を行う。 The positions of the propagation delay device 26I and the waveform shaping section 22I may be reversed. In this case, the propagation delay device 26I delays the I input waveform data received from the memory 21I by the delay time T P and outputs it to the waveform shaping section 22I. The waveform shaping section 22I performs a digital operation of multiplying the data received from the propagation delay device 26I by a gain A I and delaying the data by a delay time T I.
同様に、伝搬遅延器26Qと波形成形部22Qとの位置は、逆であってもよい。この場合、伝搬遅延器26Qは、メモリ21Qから受け取ったQ入力波形データを遅延時間TPだけ遅延して波形成形部22Qに出力する。波形成形部22Qは、伝搬遅延器26Qから受け取ったデータに対して利得AQを乗じると共に遅延時間TQだけ遅延するデジタル演算を行う。
Similarly, the positions of the propagation delay device 26Q and the waveform shaping section 22Q may be reversed. In this case, the propagation delay device 26Q delays the Q input waveform data received from the
また、本実施形態において、I相処理部15Iにおいて、第3の実施形態に提示されている乗算器と遅延器の組が並列に設けられる構成(図3参照)の波形成形部22Iが用いられてもよい。同様に、Q相処理部15Qにおいて、第3の実施形態に提示されている乗算器と遅延器の組が並列に設けられる構成の波形成形部22Qが用いられてもよい。
Further, in the present embodiment, the I-phase processing unit 15I uses the waveform shaping unit 22I having the configuration (see FIG. 3) in which the set of the multiplier and the delay device presented in the third embodiment is provided in parallel. May be. Similarly, in the Q-
(第6の実施形態)
図6は、第6の実施形態の模擬目標発生装置40Bの構成を示すブロック図である。第6の実施形態の模擬目標発生装置40Bは、第2の実施形態の模擬目標発生装置40と類似した構成を有している。ただし、第6の実施形態の模擬目標発生装置40Bでは、I相処理部44I、Q相処理部44Qの構成が変更されている。
(Sixth Embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the simulated
具体的には、第6の実施形態では、第5の実施形態と同様に、レーダ波を出射するレーダ装置と該レーダ波を反射する物体との距離に依存して発生する伝搬遅延を模擬するための伝搬遅延器57I、57Qが、それぞれI相処理部44I、Q相処理部44Qに設けられる。I相処理部44Iにおいて、伝搬遅延器57Iは、波形成形部53Iと直列に接続され、Q相処理部44Qにおいて、伝搬遅延器57Qは、波形成形部53Qと直列に接続される。
Specifically, in the sixth embodiment, similarly to the fifth embodiment, the propagation delay that occurs depending on the distance between the radar device that emits the radar wave and the object that reflects the radar wave is simulated. Propagation delay devices 57I and 57Q are provided in the I-
伝搬遅延器57I、57Qには、伝搬遅延に対応する遅延時間TPが設定される。伝搬遅延器57Iは、波形成形部53Iから受け取ったI出力波形データを遅延時間TPだけ遅延し、I出力波形データ64Iとしてデジタルミキサ451に出力する。同様に、伝搬遅延器57Qは、波形成形部53Qから受け取ったQ出力波形データを遅延時間TPだけ遅延し、Q出力波形データ64Qとしてデジタルミキサ452に出力する。 A delay time T P corresponding to the propagation delay is set in the propagation delay devices 57I and 57Q. Propagation delay unit 57I delays the I output waveform data received from the waveform shaping section 53I delay time T P, and outputs to the digital mixer 45 1 as the I output waveform data 64I. Similarly, propagation delay unit 57Q delays the Q output waveform data received from the waveform shaping section 53Q delay time T P, and outputs to the digital mixer 45 2 as Q output waveform data 64q.
第6の実施形態の模擬目標発生装置40Bは、第1乃至第5の実施形態の模擬目標発生装置と同様に、複雑な波形のRF出力信号66を生成可能であり、反射波における周波数スペクトルの広がりを有効に模擬できる。
The
加えて、第6の実施形態の模擬目標発生装置40Bは、第5の実施形態の模擬目標発生装置10Bと同様に、レーダ波を出射するレーダ装置と該レーダ波を反射する物体との距離に依存して発生する伝搬遅延を模擬するために専用に用いられる伝搬遅延器57I、57QがI相処理部44I、Q相処理部44Qに設けられるため、波形成形部53I、53QによってRF出力信号66の波形を成形する処理と、伝搬遅延を模擬する処理とを分離することができる。このような構成は、波形制御器49における処理の複雑化を抑制できるという利点がある。
In addition, the simulated
なお、伝搬遅延器57Iと波形成形部53Iとの位置は、逆であってもよい。この場合、伝搬遅延器57Iは、メモリ52Iから受け取ったI入力波形データを遅延時間TPだけ遅延して波形成形部53Iに出力する。波形成形部53Iは、伝搬遅延器57Iから受け取ったデータに対して利得AIを乗じると共に遅延時間TIだけ遅延するデジタル演算を行う。 The positions of the propagation delay device 57I and the waveform shaping section 53I may be reversed. In this case, the propagation delay unit 57I delays the I input waveform data received from the memory 52I by the delay time T P and outputs it to the waveform shaping unit 53I. The waveform shaping unit 53I multiplies the data received from the propagation delay unit 57I by the gain A I and performs a digital operation of delaying the data by the delay time T I.
同様に、伝搬遅延器57Qと波形成形部53Qとの位置は、逆であってもよい。この場合、伝搬遅延器57Qは、メモリ52Qから受け取ったQ入力波形データを遅延時間TPだけ遅延して波形成形部53Qに出力する。波形成形部53Qは、伝搬遅延器57Qから受け取ったデータに対して利得AQを乗じると共に遅延時間TQだけ遅延するデジタル演算を行う。
Similarly, the positions of the propagation delay device 57Q and the waveform shaping section 53Q may be reversed. In this case, the propagation delay unit 57Q delays the Q input waveform data received from the
また、本実施形態において、I相処理部44Iにおいて、第4の実施形態に提示されている乗算器と遅延器の組が並列に設けられる構成(図4参照)の波形成形部53Iが用いられてもよい。同様に、Q相処理部44Qにおいて、第4の実施形態に提示されている乗算器と遅延器の組が並列に設けられる構成の波形成形部53Qが用いられてもよい。
Further, in the present embodiment, the I-
(第7の実施形態)
図7は、第7の実施形態の模擬目標発生装置10Cの構成を示すブロック図である。第7の実施形態の模擬目標発生装置10Cは、第5の実施形態の模擬目標発生装置10Bと類似した構成を有している。ただし、第7の実施形態の模擬目標発生装置10Cでは、ドップラー効果による周波数遷移(ドップラーシフト)を模擬するためのデジタル処理を行う信号処理器28が追加的に設けられる。加えて、信号処理器28によるデジタル処理のワークメモリとして用いられるメモリ27I、27Qが、それぞれ、I相処理部15I、Q相処理部15Qに設けられる。図7に図示された構成では、メモリ27Iが波形成形部22Iと伝搬遅延器26Iの間に設けられ、メモリ27Qが波形成形部22Qと伝搬遅延器26Qの間に設けられている。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the simulated
第7の実施形態では、I相処理部15Iにおいて、下記の処理が行われる。
波形成形部22Iは、メモリ21IからI入力波形データ34Iを読み出し、読み出したI入力波形データ34Iに対し、利得AIを乗じると共に遅延時間TIだけ遅延するデジタル演算を行う。このデジタル演算によって得られた波形データは、波形成形部22Iから出力されてメモリ27Iに保存される。
In the seventh embodiment, the I-phase processing unit 15I performs the following processing.
The waveform shaping unit 22I reads the I input waveform data 34I from the memory 21I, and performs a digital operation of multiplying the read I input waveform data 34I by a gain A I and delaying the delay time T I. The waveform data obtained by this digital calculation is output from the waveform shaping section 22I and stored in the memory 27I.
信号処理器28は、波形成形部22Iから出力された波形データに対して、時間軸方向において波形を圧縮し、又は、伸長するデジタル処理を行い、I相波形圧縮/伸長データを生成する。I相波形圧縮/伸長データは、メモリ27Iに保存される。
The
図8Aは、時間軸方向において波形を伸長するデジタル処理を図示しており、図8Bは、時間軸方向において波形を圧縮するデジタル処理を図示している。図8A、図8Bにおいて、破線は元の波形(波形成形部22Iから出力される波形データで示されている波形)を示しており、実線は、I相波形圧縮/伸長データで示されている波形を示している。時間軸方向において波形を圧縮する処理は、周波数が高くなるように周波数をシフトする処理に相当しており、時間軸方向において波形を伸長する処理は、周波数が低くなるように周波数をシフトする処理に相当している。このような処理によれば、レーダ波が反射する物体の速度に応じて発生するドップラーシフトを模擬することができる。 FIG. 8A illustrates digital processing for expanding a waveform in the time axis direction, and FIG. 8B illustrates digital processing for compressing a waveform in the time axis direction. 8A and 8B, the broken line shows the original waveform (the waveform shown by the waveform data output from the waveform shaping section 22I), and the solid line shows the I-phase waveform compression/expansion data. The waveform is shown. The process of compressing the waveform in the time axis direction is equivalent to the process of shifting the frequency so that the frequency becomes higher, and the process of expanding the waveform in the time axis direction is the process of shifting the frequency so that the frequency becomes lower. Is equivalent to. According to such processing, it is possible to simulate the Doppler shift generated according to the speed of the object reflected by the radar wave.
例えば、波形成形部22Iから出力される波形データの時刻tiについてのデータ値をQI(ti)とした場合(i=1,2,3,・・・)、時系列データQI(A・ti)は、A>1の場合に波形が時間軸方向にA倍に圧縮され、A<1の場合に波形が1/A倍に伸長されたデータになる。時間軸方向において波形を圧縮又は伸長した波形データQI^(tk)(k=1,2,3,・・・)は、時系列データQI(A・ti)から補間により求めることができる。一実施形態では、このようにして算出された時系列データQI^(tk)を、I相波形圧縮/伸長データとして用いてもよい。 For example, when the data value of the waveform data output from the waveform shaping unit 22I at time t i is Q I (t i ) (i=1, 2, 3,... ), the time series data Q I ( A·t i ) is data in which the waveform is compressed A times in the time axis direction when A>1, and the waveform is expanded 1/A times when A<1. Waveform data Q I ^(t k ) (k=1, 2, 3,...) In which a waveform is compressed or expanded in the time axis direction is obtained by interpolation from time series data Q I (A·t i ). You can In one embodiment, the way-series data Q when calculated I ^ (t k), may be used as the I-phase waveform compression / decompression data.
伝搬遅延器26Iは、メモリ27Iから受け取った波形圧縮/伸長データを更に遅延時間TPだけ遅延してI出力波形データ35Iを生成し、D/Aコンバータ16Iに出力する。D/Aコンバータ16Iは、伝搬遅延器26Iから受け取ったI出力波形データ35Iに対してD/A変換を行ってI出力信号36Iを生成する。
The propagation delay device 26I further delays the waveform compression/expansion data received from the memory 27I by the delay time T P to generate I output waveform data 35I and outputs it to the D/
Q相処理部15Qにおいても、I相処理部15Iと同様の処理が行われる。波形成形部22Qは、メモリ21QからQ入力波形データ34Qを読み出し、読み出したQ入力波形データQに対し、利得AQを乗じると共に遅延時間TQだけ遅延するデジタル演算を行う。このデジタル演算によって得られた波形データは、波形成形部22Qから出力されてメモリ27Qに保存される。
The Q-
信号処理器28は、メモリ27Qに保存された波形データに対して、上述されているような、時間軸方向において波形を圧縮し、又は、伸長するデジタル処理を行ってQ相波形圧縮/伸長データを生成する。Q相波形圧縮/伸長データは、メモリ27Qに保存される。
The
伝搬遅延器26Qは、メモリ27Qから受け取ったQ相波形圧縮/伸長データを更に遅延時間TPだけ遅延してQ出力波形データ35Qを生成し、D/Aコンバータ16Qに出力する。D/Aコンバータ16Qは、伝搬遅延器26Qから受け取ったQ出力波形データ35Qに対してD/A変換を行ってQ出力信号36Qを生成する。
The propagation delay device 26Q further delays the Q-phase waveform compression/expansion data received from the memory 27Q by a delay time T P to generate Q
本実施形態の模擬目標発生装置10Cも、第1乃至第6の実施形態の模擬目標発生装置と同様に、複雑な波形のRF出力信号37を生成可能であり、反射波における周波数スペクトルの広がりを有効に模擬できる。
Similar to the simulated target generators of the first to sixth embodiments, the
加えて、本実施形態では、RF出力信号37の波形の成形のためのデジタル処理(波形成形部22I、22Qによる波形成形処理)、ドップラー効果による周波数遷移を模擬するためのデジタル処理(信号処理器28によるデジタル処理)及び伝搬遅延の模擬のための遅延処理(伝搬遅延器26I、26Qによる伝搬遅延処理)が互いに分離されているので、波形制御器20における処理の複雑化を抑制できるという利点がある。
In addition, in the present embodiment, digital processing for shaping the waveform of the RF output signal 37 (waveform shaping processing by the waveform shaping units 22I and 22Q), digital processing for simulating frequency transition due to the Doppler effect (signal processor) 28) and the delay processing for simulating the propagation delay (the propagation delay processing by the propagation delay devices 26I and 26Q) are separated from each other, which has the advantage of suppressing the complication of the processing in the
なお、I相について行われる3つのデジタル処理:RF出力信号37の波形の成形のためのデジタル処理(波形成形部22Iによる波形成形処理)、ドップラー効果による周波数遷移を模擬するためのデジタル処理(信号処理器28によるデジタル処理)及び伝搬遅延の模擬のための遅延処理(伝搬遅延器26Iによる伝搬遅延処理)の順序は、互に入れ替え可能である。波形成形部22I、メモリ27I及び伝搬遅延器26Iが接続される順序は、該3つのデジタル処理を行うべき順序に応じて決定される。 Three digital processes performed on the I phase: digital process for shaping the waveform of the RF output signal 37 (waveform shaping process by the waveform shaping section 22I), digital process for simulating frequency transition due to Doppler effect (signal). The order of the digital processing by the processor 28) and the delay processing for simulating the propagation delay (propagation delay processing by the propagation delay device 26I) can be interchanged. The order in which the waveform shaping section 22I, the memory 27I, and the propagation delay device 26I are connected is determined according to the order in which the three digital processes should be performed.
同様に、Q相について行われる3つのデジタル処理:RF出力信号37の波形の成形のためのデジタル処理(波形成形部22Qによる波形成形処理)、ドップラー効果による周波数遷移を模擬するためのデジタル処理(信号処理器28によるデジタル処理)及び伝搬遅延の模擬のための遅延処理(伝搬遅延器26Qによる伝搬遅延処理)の順序は、互に入れ替え可能である。波形成形部22Q、メモリ27Q及び伝搬遅延器26Qが接続される順序は、該3つのデジタル処理を行うべき順序に応じて決定される。 Similarly, three digital processes performed for the Q phase: a digital process for shaping the waveform of the RF output signal 37 (a waveform shaping process by the waveform shaping section 22Q) and a digital process for simulating the frequency transition due to the Doppler effect ( The order of the digital processing by the signal processor 28) and the delay processing for simulating the propagation delay (propagation delay processing by the propagation delay device 26Q) can be interchanged. The order in which the waveform shaping unit 22Q, the memory 27Q, and the propagation delay device 26Q are connected is determined according to the order in which the three digital processes should be performed.
また、図7において、伝搬遅延器26I、26Qによる遅延処理は必ずしも行われなくてもよい。伝搬遅延器26I、26Qによる遅延処理に相当する遅延処理は、波形成形部22I、22Q又は信号処理器28によって行われてもよい。
Further, in FIG. 7, the delay processing by the propagation delay devices 26I and 26Q does not necessarily have to be performed. The delay processing corresponding to the delay processing by the propagation delay devices 26I and 26Q may be performed by the waveform shaping units 22I and 22Q or the
更に、図7においては、I相処理部15Iが2つのメモリ21I、27Iを含むとしてメモリ21I、27Iが別々に図示されているが、実際の実装においては、メモリ21I、27Iは、物理的に分離されずに1つのメモリデバイスとしてI相処理部15Iに実装されてもよい。同様に、実際の実装においては、メモリ21Q、27Qが物理的に分離されずに1つのメモリデバイスとしてQ相処理部15Qに実装されてもよい。
Further, in FIG. 7, the memories 21I and 27I are illustrated separately as the I-phase processing unit 15I includes two memories 21I and 27I, but in an actual implementation, the memories 21I and 27I are physically It may be mounted in the I-phase processing unit 15I as one memory device without being separated. Similarly, in actual implementation, the
(第8の実施形態)
図9は、第8の実施形態の模擬目標発生装置40Cの構成を示すブロック図である。第8の実施形態の模擬目標発生装置40Cは、第6の実施形態の模擬目標発生装置40Bと類似した構成を有している。ただし、第8の実施形態の模擬目標発生装置40Cでは、第7の実施形態の模擬目標発生装置10Cと同様に、ドップラー効果による周波数遷移(ドップラーシフト)を模擬するためのデジタル処理を行う信号処理器59が追加的に設けられる。加えて、信号処理器59によるデジタル処理のワークメモリとして用いられるメモリ58I、58Qが、それぞれ、I相処理部44I、Q相処理部44Qに設けられる。図9に図示された構成では、メモリ58Iが波形成形部53Iと伝搬遅延器57Iの間に設けられ、メモリ58Qが波形成形部53Qと伝搬遅延器57Qの間に設けられる。
(Eighth Embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the simulated
第8の実施形態では、I相処理部44Iにおいて、下記の処理が行われる。
波形成形部53Iは、メモリ52IからI入力波形データを読み出し、読み出したI入力波形データに対し、利得AIを乗じると共に遅延時間TIだけ遅延するデジタル演算を行う。このデジタル演算によって得られた波形データは、波形成形部53Iから出力されてメモリ58Iに保存される。
In the eighth embodiment, the I-
The waveform shaping unit 53I reads the I input waveform data from the memory 52I, performs a digital operation of multiplying the read I input waveform data by a gain A I and delaying the delay time T I. The waveform data obtained by this digital calculation is output from the waveform shaping section 53I and stored in the memory 58I.
信号処理器59は、波形成形部53Iから出力された波形データに対して、時間軸方向において波形を圧縮し、又は、伸長するデジタル処理を行い、I相波形圧縮/伸長データを生成する。時間軸方向において波形を圧縮し、又は、伸長するデジタル処理については、第7の実施形態で説明した通りである。I相波形圧縮/伸長データは、メモリ58Iに保存される。
The
伝搬遅延器57Iは、メモリ58Iから受け取った波形圧縮/伸長データを更に遅延時間TPだけ遅延してI出力波形データ64Iを生成する。生成されたI出力波形データ64Iは、デジタルミキサ451に供給される。 The propagation delay unit 57I further delays the waveform compression/decompression data received from the memory 58I by the delay time T P to generate I output waveform data 64I. The generated I output waveform data 64I is supplied to the digital mixer 45 1 .
Q相処理部44Qにおいても、I相処理部44Iと同様の処理が行われる。波形成形部53Qは、メモリ52QからQ入力波形データを読み出し、読み出したQ入力波形データに対し、利得AQを乗じると共に遅延時間TQだけ遅延するデジタル演算を行う。このデジタル演算によって得られた波形データは、波形成形部53Qから出力されてメモリ58Qに保存される。
The Q-
信号処理器59は、メモリ58Qに保存された波形データに対して、上述されているような、時間軸方向において波形を圧縮し、又は、伸長するデジタル処理を行ってQ相波形圧縮/伸長データを生成する。
The
伝搬遅延器57Qは、メモリ58Qから受け取ったQ相波形圧縮/伸長データを更に遅延時間TPだけ遅延してQ出力波形データ64Qを生成する。生成されたQ出力波形データ64Qは、デジタルミキサ452に供給される。
The propagation delay unit 57Q further delays the Q-phase waveform compression/expansion data received from the memory 58Q by the delay time T P to generate Q
本実施形態の模擬目標発生装置40Cも、第1乃至第7の実施形態の模擬目標発生装置と同様に、複雑な波形のRF出力信号66を生成可能であり、反射波における周波数スペクトルの広がりを有効に模擬できる。
The
加えて、本実施形態では、RF出力信号66の波形の成形のためのデジタル処理(波形成形部53I、53Qによる波形成形処理)、ドップラー効果による周波数遷移を模擬するためのデジタル処理(信号処理器59によるデジタル処理)及び伝搬遅延の模擬のための遅延処理(伝搬遅延器57I、57Qによる伝搬遅延処理)が互いに分離されているので、波形制御器49における処理の複雑化を抑制できるという利点がある。
In addition, in the present embodiment, digital processing for shaping the waveform of the RF output signal 66 (waveform shaping processing by the waveform shaping units 53I and 53Q), digital processing for simulating frequency transition due to the Doppler effect (signal processor) Since the digital processing by 59) and the delay processing for simulating the propagation delay (the propagation delay processing by the propagation delay devices 57I and 57Q) are separated from each other, there is an advantage that the processing in the
なお、I相について行われる3つのデジタル処理:RF出力信号66の波形の成形のためのデジタル処理(波形成形部53Iによる波形成形処理)、ドップラー効果による周波数遷移を模擬するためのデジタル処理(信号処理器59によるデジタル処理)及び伝搬遅延の模擬のための遅延処理(伝搬遅延器57Iによる伝搬遅延処理)の順序は、互に入れ替え可能である。波形成形部53I、メモリ58I及び伝搬遅延器57Iが接続される順序は、該3つのデジタル処理を行うべき順序に応じて決定される。 Three digital processes performed on the I phase: digital process for shaping the waveform of the RF output signal 66 (waveform shaping process by the waveform shaping unit 53I), digital process for simulating frequency transition due to Doppler effect (signal). The order of the digital processing by the processor 59) and the delay processing for simulating the propagation delay (propagation delay processing by the propagation delay unit 57I) can be interchanged. The order in which the waveform shaping unit 53I, the memory 58I, and the propagation delay device 57I are connected is determined according to the order in which the three digital processes should be performed.
同様に、Q相について行われる3つのデジタル処理:RF出力信号66の波形の成形のためのデジタル処理(波形成形部53Qによる波形成形処理)、ドップラー効果による周波数遷移を模擬するためのデジタル処理(信号処理器59によるデジタル処理)及び伝搬遅延の模擬のための遅延処理(伝搬遅延器57Qによる伝搬遅延処理)の順序は、互に入れ替え可能である。波形成形部53Q、メモリ58Q及び伝搬遅延器57Qが接続される順序は、該3つのデジタル処理を行うべき順序に応じて決定される。 Similarly, three digital processes performed for the Q phase: a digital process for shaping the waveform of the RF output signal 66 (a waveform shaping process by the waveform shaping unit 53Q) and a digital process for simulating the frequency transition due to the Doppler effect ( The order of the digital processing by the signal processor 59) and the delay processing for simulating the propagation delay (propagation delay processing by the propagation delay unit 57Q) can be interchanged. The order in which the waveform shaping section 53Q, the memory 58Q, and the propagation delay device 57Q are connected is determined according to the order in which the three digital processes should be performed.
また、図9においては、I相処理部44Iが2つのメモリ52I、58Iを含むとしてメモリ52I、58Iが別々に図示されているが、実際の実装においては、メモリ52I、58Iは、物理的に分離されずに1つのメモリデバイスとしてI相処理部44Iに実装されてもよい。同様に、実際の実装においては、メモリ52Q、58Qが物理的に分離されずに1つのメモリデバイスとしてQ相処理部44Qに実装されてもよい。
Further, in FIG. 9, the I-
以上には、本発明の実施形態が具体的に記述されているが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。本発明が種々の変更と共に実施され得ることは、当業者には理解されよう。 Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented with various modifications.
10、10A〜10C:模擬目標発生装置
11 :分配器
121、122:ミキサ
13I、13Q:フィルタ
14I、14Q:A/Dコンバータ
15I :I相処理部
15Q :Q相処理部
16I、16Q:D/Aコンバータ
18 :合成器
19 :ローカル発振器
20 :波形制御器
21I、21Q:メモリ
22I、22Q:波形成形部
23I、23I1、23I2、23Q、23Q1、23Q2:乗算器
24I、24I1、24I2、24Q、24Q1、24Q2:遅延器
25I、25Q:合成器
26I、26Q:伝搬遅延器
27I、27Q:メモリ
28 :信号処理器
31 :RF入力信号
321、322:RF分配信号
33I :I入力信号
33Q :Q入力信号
34I :I入力波形データ
34Q :Q入力波形データ
35 :出力波形データ
36I :I出力信号
36Q :Q出力信号
40、40A〜40C:模擬目標発生装置
41 :フィルタ
42 :A/Dコンバータ
431、432:デジタルミキサ
44I :I相処理部
44Q :Q相処理部
451、452:デジタルミキサ
46 :合成器
47 :D/Aコンバータ
48 :正弦波発生器
49 :波形制御器
51I、51Q:フィルタ
52I、52Q:メモリ
53I :波形成形部
53Q :波形成形部
54I、54I1、54I2、54Q、54Q1、54Q2:乗算器
55I、55I1、55I2、55Q、55Q1、55Q2:遅延器
56I、56Q:合成器
57I、57Q:伝搬遅延器
58I、58Q:メモリ
59 :信号処理器
61 :RF入力信号
62 :波形データ
63I :I入力波形データ
63Q :Q入力波形データ
64I :I出力波形データ
64Q :Q出力波形データ
65 :出力波形データ
66 :RF出力信号
67I、67Q:正弦波デジタル値
10, 10A to 10C: Simulated target generator 11: Distributors 12 1 and 12 2 : Mixers 13I and 13Q: Filters 14I and 14Q: A/D converter 15I: I-phase processing unit 15Q: Q-phase processing units 16I and 16Q: D/A converter 18: synthesizer 19: local oscillator 20: waveform controllers 21I, 21Q: memories 22I, 22Q: waveform shaping units 23I, 23I 1 , 23I 2 , 23Q, 23Q 1 , 23Q 2 : multipliers 24I, 24I 1 , 24I 2 , 24Q, 24Q 1 , 24Q 2 : Delay device 25I, 25Q: Combiner 26I, 26Q: Propagation delay device 27I, 27Q: Memory 28: Signal processor 31: RF input signal 32 1 , 32 2 : RF Distribution signal 33I: I input signal 33Q: Q input signal 34I: I input waveform data 34Q: Q input waveform data 35: Output waveform data 36I: I output signal 36Q: Q output signal 40, 40A to 40C: Simulated target generator 41 : filter 42: A / D converter 43 1, 43 2: digital mixers 44I: I phase processing unit 44Q: Q phase processing unit 45 1, 45 2: digital mixers 46: synthesizer 47: D / A converter 48: sine wave Generator 49: Waveform controller 51I, 51Q: Filter 52I, 52Q: Memory 53I: Waveform shaping unit 53Q: Waveform shaping unit 54I, 54I 1 , 54I 2 , 54Q, 54Q 1 , 54Q 2 : Multiplier 55I, 55I 1 , 55I 2 , 55Q, 55Q 1 , 55Q 2 : Delay devices 56I, 56Q: Combiner 57I, 57Q: Propagation delay device 58I, 58Q: Memory 59: Signal processor 61: RF input signal 62: Waveform data 63I: I input waveform Data 63Q: Q input waveform data 64I: I output waveform data 64Q: Q output waveform data 65: Output waveform data 66: RF output signals 67I and 67Q: Sine wave digital value
Claims (6)
前記I入力波形データに対してデジタル処理を行ってI出力波形データを生成するI相処理部と、
前記Q入力波形データに対してデジタル処理を行ってQ出力波形データを生成するQ相処理部と、
前記I出力波形データと前記Q出力波形データとに対してD/A変換及び直交変調を行ってRF出力信号を生成するD/A変換・直交変調回路部と、
前記I相処理部におけるデジタル処理と、前記Q相処理部におけるデジタル処理とを個別に制御する波形制御器と、
を具備し、
前記I相処理部が、前記I入力波形データに対し、第1I相利得を乗じると共に第1I相遅延時間だけ遅延するI相波形成形処理を行って前記I出力波形データを生成するように構成され、
前記Q相処理部が、前記Q入力波形データに対し、第1Q相利得を乗じると共に第1Q相遅延時間だけ遅延するQ相波形成形処理を行って前記Q出力波形データを生成するように構成され、
前記波形制御器が、前記第1I相利得と、前記第1Q相利得と、を個別に設定可能であるように構成された
模擬目標発生装置。 An A/D conversion/quadrature demodulation circuit section that performs I/D conversion and quadrature demodulation on an RF input signal corresponding to a radar wave to generate I input waveform data and Q input waveform data;
An I-phase processing unit that performs digital processing on the I input waveform data to generate I output waveform data;
A Q-phase processing unit that performs digital processing on the Q input waveform data to generate Q output waveform data;
A D/A conversion/quadrature modulation circuit section for performing D/A conversion and quadrature modulation on the I output waveform data and the Q output waveform data to generate an RF output signal;
A waveform controller for individually controlling digital processing in the I-phase processing section and digital processing in the Q-phase processing section ;
Equipped with,
The I-phase processing unit is configured to perform a I-phase waveform shaping process for multiplying the I-input waveform data by a first I-phase gain and delaying by a first I-phase delay time to generate the I output waveform data. ,
The Q-phase processing unit is configured to perform a Q-phase waveform shaping process for multiplying the Q-input waveform data by a first Q-phase gain and delaying by a first Q-phase delay time to generate the Q output waveform data. ,
The simulated target generation device configured such that the waveform controller can individually set the first I-phase gain and the first Q-phase gain .
前記波形制御器は、前記第1I相遅延時間と、前記第1Q相遅延時間と、を個別に設定可能であるように構成されたThe waveform controller is configured to be able to individually set the first I-phase delay time and the first Q-phase delay time.
模擬目標発生装置。Simulated target generator.
前記I相処理部が、前記I入力波形データに対し、それぞれ前記第1I相利得乃至第nI相利得を乗じると共にそれぞれ前記第1I相遅延時間乃至第nI相遅延時間だけ遅延して第1I相波形データ乃至第nI相波形データを生成し(nは、2以上の整数)、前記第1I相波形データ乃至前記第nI相波形データを合成するI相波形成形処理を行って前記I出力波形データを生成するように構成され、
前記Q相処理部が、前記Q入力波形データに対し、それぞれ前記第1Q相利得乃至第nQ相利得を乗じると共にそれぞれ前記第1Q相遅延時間乃至第nQ相遅延時間だけ遅延して第1Q相波形データ乃至第nQ相波形データを生成し、前記第1Q相波形データ乃至前記第nQ相波形データを合成するQ相波形成形処理を行って前記Q出力波形データを生成するように構成され、
前記波形制御器が、前記第1I相利得乃至前記第nI相利得と、前記第1Q相利得乃至前記第nQ相利得と、を個別に設定可能であり、前記第1I相遅延時間乃至前記第nI相遅延時間と、前記第1Q相遅延時間乃至前記第nQ相遅延時間と、を個別に設定可能である、ように構成された
模擬目標発生装置。 The simulated target generator according to claim 1,
The I-phase processing unit, the I input to waveform data, the first is delayed by each of the first I-phase delay time, second nI phase delay time with each multiplying said first I-phase gain, second nI phase gain to generate an I-phase waveform data, second nI phase waveform data (n is an integer of 2 or more), the first 1 I-phase waveform data to said performing I phase waveform shaping processing for combining the first nI phase waveform data I Configured to generate output waveform data,
The Q-phase processing unit, the Q input to the waveform data, the first is delayed by each of the first Q-phase delay time, second nQ phase delay time with each multiplying said first Q-phase gain, second nQ phase gain generates a Q-phase waveform data, second nQ phase waveform data, configured such that the first 1 Q-phase waveform data to perform the Q-phase waveform shaping processing for combining the first nQ phase waveform data to generate the Q output waveform data It is,
The waveform controller can individually set the first I-phase gain to the n-th I-phase gain and the first Q-phase gain to the n-th Q-phase gain, and the first I-phase delay time to the n-th I-phase gain. A simulated target generator configured such that the phase delay time and the first Q-phase delay time to the n-th Q-phase delay time can be individually set .
前記I相処理部が、前記I相波形成形処理に加え、前記レーダ波を出射するレーダ装置と前記レーダ波を反射する物体との距離に依存して発生する伝搬遅延に対応する伝搬遅延時間の遅延を与えるI相伝搬遅延処理を行って前記I出力波形データを生成するように構成され、
前記Q相処理部が、前記Q入力波形データに対し、前記伝搬遅延時間の遅延を与えるQ相伝搬遅延処理を行って前記Q出力波形データを生成するように構成された
模擬目標発生装置。 The simulated target generator according to any one of claims 1 to 3,
In addition to the I-phase waveform shaping processing, the I-phase processing unit includes a propagation delay time corresponding to a propagation delay generated depending on a distance between a radar device that emits the radar wave and an object that reflects the radar wave. Is configured to perform the I-phase propagation delay process for giving a delay to generate the I-output waveform data,
The simulated target generation device, wherein the Q-phase processing unit is configured to perform Q-phase propagation delay processing for delaying the propagation delay time on the Q input waveform data to generate the Q output waveform data.
前記I相処理部が、前記I相波形成形処理に加え、時間軸方向に波形を圧縮し又は伸長するI相波形圧縮伸長処理を行って前記I出力波形データを生成するように構成され、
前記Q相処理部が、前記Q相波形成形処理に加え、時間軸方向に波形を圧縮し又は伸長するQ相波形圧縮伸長処理を行って前記Q出力波形データを生成するように構成された
模擬目標発生装置。 The simulated target generation device according to any one of claims 1 to 4,
The I-phase processing unit is configured to perform the I-phase waveform compression/expansion process of compressing or expanding the waveform in the time axis direction in addition to the I-phase waveform shaping process to generate the I-output waveform data,
The Q-phase processing section is configured to generate the Q-output waveform data by performing Q-phase waveform compression/expansion processing for compressing or expanding the waveform in the time axis direction in addition to the Q-phase waveform shaping processing. Target generator.
前記I入力波形データに対して、I相利得を乗じると共にI相遅延時間だけ遅延するI相波形成形処理を行ってI出力波形データを生成するステップと、
前記Q入力波形データに対して、Q相利得を乗じると共にQ相遅延時間だけ遅延するQ相波形成形処理を行ってQ出力波形データを生成するステップと、
前記I出力波形データと前記Q出力波形データとに対してD/A変換及び直交変調を行ってRF出力信号を生成するステップと、を具備し、
前記I相利得と、前記Q相利得と、が個別に設定される
模擬目標発生方法。 Performing A/D conversion and quadrature demodulation on an RF input signal corresponding to a radar wave to generate I input waveform data and Q input waveform data,
Generating I output waveform data by subjecting the I input waveform data to I phase waveform shaping processing for multiplying the I phase gain and delaying by the I phase delay time ;
Generating Q output waveform data by subjecting the Q input waveform data to a Q phase waveform shaping process for multiplying the Q phase gain and delaying by a Q phase delay time ;
Anda step of generating an RF output signal by performing D / A conversion and quadrature modulation with the I output waveform data to said Q output waveform data,
Simulated target generating method and the I-phase gain, and the Q-phase gain, are set separately.
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