JP7166496B1 - レーダシステム - Google Patents
レーダシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7166496B1 JP7166496B1 JP2022535073A JP2022535073A JP7166496B1 JP 7166496 B1 JP7166496 B1 JP 7166496B1 JP 2022535073 A JP2022535073 A JP 2022535073A JP 2022535073 A JP2022535073 A JP 2022535073A JP 7166496 B1 JP7166496 B1 JP 7166496B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radar
- signal
- transmitter
- receiver
- radar transmitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/46—Indirect determination of position data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures
Abstract
Description
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係るレーダシステム1aの構成例及び動作原理を示す図である。
レーダシステム1aは、複数のレーダ装置を有し、レーダシステム1aからターゲット2までの距離及びターゲット2の速度を高速に検出可能とするシステムである。このレーダシステム1aは、例えばマルチスタティックレーダに適用可能である。
なお、図1において、太い矢印はターゲット2の進行方向を示し、細い矢印はレーダ装置から送信されたレーダ信号又はターゲット2で反射されたレーダ信号であるレーダ反射波の進行方向を示している。
そして、レーダ送受信機11a-1は、受信した複数のレーダ反射波R-11-2,R-11-3を同時に信号処理可能である。これにより、レーダ送受信機11a-1は、レーダシステム1aからターゲット2までの距離及びターゲット2の速度を高速に検出可能である。
そして、レーダ送受信機11a-2は、受信した複数のレーダ反射波R-11-1,R-11-3を同時に信号処理可能である。これにより、レーダ送受信機11a-2は、レーダシステム1aからターゲット2までの距離及びターゲット2の速度を高速に検出可能である。
そして、レーダ送受信機11a-3は、受信した複数のレーダ反射波R-11-1,R-11-2を同時に信号処理可能である。これにより、レーダ送受信機11a-3は、レーダシステム1aからターゲット2までの距離及びターゲット2の速度を高速に検出可能である。
この際、信号制御部12aは、パルス変調されたレーダ信号から発生する不要波と当該レーダ信号とは別のレーダ信号とが干渉しないように上記制御を行う。すなわち、信号制御部12aは、パルス変調されたレーダ信号における搬送周波数をfAとし、繰返し周波数をPRFAとし、デューティー比をDutyとし、当該レーダ信号とは別のレーダ信号における搬送周波数をfBとし、正の整数をnとした場合、fB=fA±{PRFA×(1/Duty)}又はfB≠fA±nPRFAを満たすように上記制御を行う。
一方、上記変更を行う必要がない場合、レーダ装置は、上記両方の機能を有するレーダ送受信機である必要はない。この場合、例えば、レーダ装置として、上記レーダ送受信機ではなく、上記送信を行うレーダ送信機又は上記受信を行うレーダ受信機が設けられていてもよい。例えば、図1の例では、レーダ送受信機11a-1をレーダ送信機(第1のレーダ送信機)とし、レーダ送受信機11a-2をレーダ送信機(第2のレーダ送信機)とし、レーダ送受信機11a-3をレーダ受信機としてもよい。
図1の例では、まず、レーダ送受信機11a-1がターゲット2に向けてレーダ信号S-11-1を送信するとともに、レーダ送受信機11a-2がターゲット2に向けてレーダ信号S-11-2を送信する。なお、ここでは、レーダ信号S-11-1及びレーダ信号S-11-2は共にパルス変調波であるとする。
また、信号制御部12aは、レーダ信号S-11-1における搬送周波数、繰返し周波数及びデューティー比、並びに、レーダ信号S-11-2における搬送周波数、繰返し周波数及びデューティー比のうちの1つ以上を制御している。
そして、レーダ送受信機11a-3は、受信したレーダ反射波R-11-1及びレーダ反射波R-11-2を同時に信号処理する。これにより、レーダ送受信機11a-3は、レーダシステム1aからターゲット2までの距離及びターゲット2の速度を高速に検出する。
図2はパルス変調波から発生する不要波の一例を示す図である。図2において、縦軸はレーダ信号の電力スペクトルを示し、横軸は周波数を示している。図2では、パルス変調波であるレーダ信号S-11-1における搬送周波数がf1であり、繰返し周波数がPRF1である場合を示している。
この図2に示すように、パルス変調波のような変調波では、その搬送周波数を中心にして、繰返し周波数毎に不要波が発生する。一方、この不要波は、搬送周波数を中心にD=PRF×(1/Duty)の周波数毎にNullを持つ。
そのため、信号制御部12aは、特に繰返し周波数及びデューティー比を適切に選択することで、最大で2PRFの周波数で不要波の発生を抑えることが可能である。図2では、f1±2PRF1の周期でNullが発生するようにデューティー比が設定された場合での不要波の発生の様子を示している。
この場合、レーダ信号S-11-1に起因した不要波が、f1±nPRF1の周波数で発生する。そのため、レーダ反射波R-11-2における搬送周波数がf1±nPRF1=f2という条件を満たしてしまうと、レーダ反射波R-11-2と上記不要波とが干渉する。
また、同様に、レーダ信号S-11-2に起因した不要波が、f2±nPRF2の周波数で発生する。そのため、レーダ反射波R-11-1における搬送周波数がf2±nPRF2=f1という条件を満たしてしまうと、レーダ反射波R-11-1と上記不要波とが干渉する。
図3では、レーダ反射波R-11-1から発生した不要波がレーダ反射波R-11-2における搬送周波数の信号帯域内と干渉していることが分かる。この場合、レーダ反射波R-11-2における受信SNRが劣化し、受信感度が劣化する。
図4Aは、信号制御部12aによる制御前の状態を示しており、レーダ反射波R-11-1から発生した不要波がレーダ反射波R-11-2に干渉している。この場合、レーダ反射波R-11-2における受信SNRが劣化し、受信感度が劣化する。
これに対し、図4Bは、信号制御部12aが、搬送周波数を制御した場合を示している。ここでは、信号制御部12aが、レーダ信号S-11-2におけるf2を、レーダ反射波R-11-1から発生する不要波とは異なる周波数となるように制御している。これにより、レーダ反射波R-11-2における受信SNRの劣化を防ぐことができ、受信感度の劣化を防ぐことができる。
図5Aは、信号制御部12aによる制御前の状態を示しており、レーダ反射波R-11-1から発生した不要波がレーダ反射波R-11-2に干渉している。この場合、レーダ反射波R-11-2における受信SNRが劣化し、受信感度が劣化する。
これに対し、図5Bは、信号制御部12aが、レーダ信号S-11-1におけるPRF1を制御した場合を示している。すなわち、信号制御部12aは、PRF1(図5Bに示す矢印の区間)を制御することで、不要波の発生間隔を調整している。これにより、レーダ反射波R-11-2における受信SNRの劣化を防ぐことができ、受信感度の劣化を防ぐことができる。
なお、図5では、搬送周波数の変更に制限がある場合等を想定している。
図6Aは、信号制御部12aによる制御前の状態を示しており、レーダ反射波R-11-1から発生した不要波がレーダ反射波R-11-2に干渉している。この場合、レーダ反射波R-11-2における受信SNRが劣化し、受信感度が劣化する。
これに対し、図6Bは、信号制御部12aが、レーダ信号S-11-1におけるデューティー比を制御した場合を示している。すなわち、信号制御部12aは、上記デューティー比を制御することで、f2の信号帯域にNullを作るように調整している。これにより、レーダ反射波R-11-2における受信SNRの劣化を防ぐことができ、受信感度の劣化を防ぐことができる。
なお、図6では、搬送周波数の変更に制限がある場合等を想定している。
なお、このレーダシステム1aにおけるレーダ信号の制御動作は、レーダシステム1aの運用開始前に実施される。また、レーダ信号S-11-1における搬送周波数はf1且つ繰返し周波数がPRF1であり、レーダ信号S-11-2における搬送周波数はf2且つ繰返し周波数がPRF2であるとする。
その後、レーダ送受信機11a-3は、レーダ送受信機11a-1により送信されてターゲット2で反射されたレーダ信号であるレーダ反射波R-11-1、及び、レーダ送受信機11a-2により送信されてターゲット2で反射されたレーダ信号であるレーダ反射波R-11-2を受信する。
この際、例えば、レーダ送受信機11a-3は、不図示のダウンコンバータにより、f2の近傍で発生させた局部発振信号(LO:Local Oscillator)を用い、レーダ反射波R-11-2を高周波信号からベースバンド周波数の信号にダウンコンバージョンする。そして、レーダ送受信機11a-3は、ダウンコンバージョンの結果から、所望帯域の近傍に一定の閾値以上の電力の信号が存在すると判定した場合に、不要波が存在すると判定してもよい。
また、例えば、レーダ送受信機11a-3は、f1,f2が既知である場合、不図示のダウンコンバータにより、f2≒f1±nPRF1となる条件の局部発振信号を用い、レーダ反射波R-11-2を高周波信号からベースバンド周波数の信号にダウンコンバージョンする。そして、レーダ送受信機11a-3は、そのダウンコンバータの出力から、閾値以上の直流成分の電圧が存在すると判定した場合に、不要波が存在すると判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11a-1及びレーダ送受信機11a-2が、レーダ送受信機11a-3に対し、f1,f2,PRF1及びf2の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11a-3は、上記パイロット信号が示す情報を用いて、上記不要波の存在を判定してもよい。
この際、例えば、信号制御部12aは、事前に保持している情報に基づいて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11a-1及びレーダ送受信機11a-2が、レーダ送受信機11a-3に対し、f1,f2,PRF1及びf2の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11a-3は、上記パイロット信号が示す情報を用いて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、レーダ送受信機11a-3が、不要波を含む受信帯域を持つレーダ反射波R-11-2を受信すると、そのレーダ反射波R-11-2をダウンコンバージョンした際に信号の振幅が不連続となる。そこで、例えば、レーダ送受信機11a-3が、上記不連続の有無を判定することで、上記条件を満たすかを判定してもよい。
その後、シーケンスはステップST701に戻る。
この際、例えば、信号制御部12aは、事前に保持している情報に基づいて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11a-1及びレーダ送受信機11a-2が、レーダ送受信機11a-3に対し、f1,f2,PRF1及びf2の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11a-3は、上記パイロット信号が示す情報を用いて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、レーダ送受信機11a-3は、レーダ反射波R-11-2をダウンコンバージョンし、その結果をフーリエ級数展開し、その結果から得られる周波数のPRFを求める。そして、レーダ送受信機11a-3は、求めたPRFから、上記条件を満たすかを判定してもよい。なお、レーダ反射波R-11-2をダウンコンバージョンするために、レーダ送受信機11a-3では、f1,f2は既知である。
その後、シーケンスはステップST701に戻る。
この際、例えば、レーダ送受信機11a-3は、不図示のダウンコンバータにより、f1の近傍で発生させた局部発振信号(LO)を用い、レーダ反射波R-11-1を高周波信号からベースバンド周波数の信号にダウンコンバージョンする。そして、レーダ送受信機11a-3は、ダウンコンバージョンの結果から、所望帯域の近傍に一定の閾値以上の電力の信号が存在すると判定した場合に、不要波が存在すると判定してもよい。
また、例えば、レーダ送受信機11a-3は、f1,f2が既知である場合、不図示のダウンコンバータにより、f1≒f2±nPRF2となる条件の局部発振信号を用い、レーダ反射波R-11-1を高周波信号からベースバンド周波数の信号にダウンコンバージョンする。そして、レーダ送受信機11a-3は、そのダウンコンバータの出力から、閾値以上の直流成分の電圧が存在すると判定した場合に、不要波が存在すると判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11a-1及びレーダ送受信機11a-2が、レーダ送受信機11a-3に対し、f1,f2,PRF2,f1の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11a-3は、上記パイロット信号が示す情報を用いて、上記不要波の存在を判定してもよい。
この際、例えば、信号制御部12aは、事前に保持している情報に基づいて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11a-1及びレーダ送受信機11a-2が、レーダ送受信機11a-3に対し、f1,f2,PRF2及びf1の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11a-3は、上記パイロット信号が示す情報を用いて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、レーダ送受信機11a-3が、不要波を含む受信帯域を持つレーダ反射波R-11-1を受信すると、そのレーダ反射波R-11-1をダウンコンバージョンした際に信号の振幅が不連続となる。そこで、例えば、レーダ送受信機11a-3が、上記不連続の有無を判定することで、上記条件を満たすかを判定してもよい。
その後、シーケンスはステップST701に戻る。
この際、例えば、信号制御部12aは、事前に保持している情報に基づいて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11a-1及びレーダ送受信機11a-2が、レーダ送受信機11a-3に対し、f1,f2,PRF2及びf1の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11a-3は、上記パイロット信号が示す情報を用いて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、レーダ送受信機11a-3は、レーダ反射波R-11-1をダウンコンバージョンし、その結果をフーリエ級数展開し、その結果から得られる周波数のPRFを求める。そして、レーダ送受信機11a-3は、求めたPRFから、上記条件を満たすかを判定してもよい。なお、レーダ反射波R-11-1をダウンコンバージョンするために、レーダ送受信機11a-3では、f1,f2は既知である。
その後、シーケンスはステップST701に戻る。
実施の形態1に係るレーダシステム1aでは、送信を行うレーダ送受信機と受信を行うレーダ送受信機とが異なるレーダ送受信機である場合を示した。これに対し、実施の形態2に係るレーダシステム1bでは、ある1台のレーダ送受信機が送信及び受信を行う場合について説明する。
レーダシステム1bは、複数のレーダ装置を備え、レーダシステム1bからターゲット2までの距離及びターゲット2の速度を高速に検出可能とするシステムである。このレーダシステム1bは、例えばマルチスタティックレーダに適用可能である。
なお、図8において、太い矢印はターゲット2の進行方向を示し、細い矢印はレーダ装置から送信されたレーダ信号又はターゲット2で反射されたレーダ信号であるレーダ反射波の進行方向を示している。
そして、レーダ送受信機11b-1は、受信した複数のレーダ反射波R-11-1,R-11-2を同時に信号処理可能である。これにより、レーダ送受信機11b-1は、レーダシステム1bからターゲット2までの距離及びターゲット2の速度を高速に検出可能となる。
なお、レーダ送受信機11b-1は、送信及び受信を行う場合には、レーダ信号S-11-1を送信するとともにレーダ反射波R-11-2を受信可能とする処理と、レーダ反射波R-11-1,R-11-2を受信可能とする処理とを時分割に行う。
そして、レーダ送受信機11b-2は、受信した複数のレーダ反射波R-11-1,R-11-2を同時に信号処理可能である。これにより、レーダ送受信機11b-2は、レーダシステム1bからターゲット2までの距離及びターゲット2の速度を高速に検出可能となる。
なお、レーダ送受信機11b-2は、送信及び受信を行う場合には、レーダ信号S-11-2を送信するとともにレーダ反射波R-11-1を受信可能とする処理と、レーダ反射波R-11-1,R-11-2を受信可能とする処理とを時分割に行う。
この際、信号制御部12bは、パルス変調されたレーダ信号から発生する不要波と当該レーダ信号とは別のレーダ信号とが干渉しないように上記制御を行う。すなわち、信号制御部12bは、パルス変調されたレーダ信号における搬送周波数をfAとし、繰返し周波数をPRFAとし、デューティー比をDutyとし、当該レーダ信号とは別のレーダ信号における搬送周波数をfBとした場合、fB=fA±{PRFA×(1/Duty)}又はfB≠fA±nPRFAを満たすように上記制御を行う。
一方、上記変更を行う必要がない場合、レーダ装置は、上記両方の機能を有するレーダ送受信機である必要はない。この場合、例えば、レーダ装置として、上記レーダ送受信機ではなく、上記送信を行うレーダ送信機が設けられていてもよい。例えば、図8の例では、レーダ送受信機11b-2をレーダ送信機(第2のレーダ送信機)としてもよい。
レーダ送受信機11b-1は、図9に示すように、送信回路111、サーキュレータ112,アンテナ113及び受信回路114を備えている。
一方、高出力増幅器1113は、送受信回路において消費電力の大きな要素回路の1つであるため、消費電力を抑えるために、デューティー比に同期して動作電源をオンオフ可能とし、レーダ信号を送信しない場合には停止することが望ましい。
実施の形態2に係るレーダシステム1bでは、動作が、2つのタイムスロット(タイムスロットA及びタイムスロットB)における動作に分けられている。
そして、タイムスロットAにおいて、レーダ送受信機11b-1が、上記タイムスロットAよりも1つ前のタイムスロットBでレーダ送受信機11b-1により送信されてターゲット2で反射されたレーダ反射波R-11-1を受信する。
なお、上記タイムスロットAにおいてレーダ送受信機11b-2により送信されてターゲット2で反射されたレーダ反射波R-11-2は、ターゲット2との距離によってはタイムスロットAにおいてレーダ送受信機11b-1に到達することもある。そのため、レーダ送受信機11b-1は、このレーダ反射波R-11-2も受信する。
そして、タイムスロットBにおいて、レーダ送受信機11b-1が、上記タイムスロットよりも1つ前のタイムスロットAでレーダ送受信機11b-2により送信されてターゲット2で反射されたレーダ反射波R-11-2を受信する。
タイムスロットBでは、信号生成回路1111により生成されたレーダ信号が、可変利得増幅器1112及び高出力増幅器1113において増幅され、サーキュレータ112を介してアンテナ113から送信される。ここで、アンテナ113から送信されるレーダ信号は大電力となる。そのため、このレーダ信号のうちの1/100程度の電力が、サーキュレータ112のアイソレーション又はアンテナ113での反射によって受信回路114へ漏れ込んでしまう。そして、このレーダ信号S-11-1の漏れ込みとレーダ反射波R-11-2とが低雑音増幅器1141を介してA/D変換器1142に入力される。なお、ターゲット2が遠方に位置する場合には、レーダ反射波R-11-2の電力よりも、レーダ信号S-11-1の漏れ込みの電力の方が大きくなることもあり得る。
このように、タイムスロットBでは、レーダ送受信機11b-1がレーダ信号を同時に送受信するため、レーダ信号S-11-1から発生する不要波がレーダ反射波R-11-2に対して干渉波となり得る。
なお、このレーダシステム1bにおけるレーダ信号の制御動作は、レーダシステム1bの運用開始前に実施される。また、レーダ信号S-11-1における搬送周波数はf1且つ繰返し周波数がPRF1であり、レーダ信号S-11-2における搬送周波数はf2且つ繰返し周波数がPRF2であるとする。
その後、レーダ送受信機11b-1は、レーダ送受信機11a-1により送信されてターゲット2で反射されたレーダ信号であるレーダ反射波R-11-1、及び、レーダ送受信機11b-2により送信されてターゲット2で反射されたレーダ信号であるレーダ反射波R-11-2を受信する。
この際、例えば、レーダ送受信機11b-1は、不図示のダウンコンバータにより、f2の近傍で発生させた局部発振信号(LO)を用い、レーダ反射波R-11-2を高周波信号からベースバンド周波数の信号にダウンコンバージョンする。そして、レーダ送受信機11b-1は、ダウンコンバージョンの結果から、所望帯域の近傍に一定の閾値以上の電力の信号が存在すると判定した場合に、不要波が存在すると判定してもよい。
また、例えば、レーダ送受信機11b-1は、f1,f2が既知である場合、不図示のダウンコンバータにより、f2≒f1±nPRF1となる条件の局部発振信号を用い、レーダ反射波R-11-2を高周波信号からベースバンド周波数の信号にダウンコンバージョンする。そして、レーダ送受信機11b-1は、そのダウンコンバータの出力から、閾値以上の直流成分の電圧が存在すると判定した場合に、不要波が存在すると判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11b-2が、レーダ送受信機11b-1に対し、f2及びf2の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11b-1は、上記パイロット信号が示す情報並びにf1及びPRF1を用いて、上記不要波の存在を判定してもよい。
この際、例えば、信号制御部12bは、事前に保持している情報に基づいて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11b-2が、レーダ送受信機11b-1に対し、f2及びf2の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11b-1は、上記パイロット信号が示す情報並びにf1及びPRF1を用いて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、レーダ送受信機11b-1が、不要波を含む受信帯域を持つレーダ反射波R-11-2を受信すると、そのレーダ反射波R-11-2をダウンコンバージョンした際に信号の振幅が不連続となる。そこで、例えば、レーダ送受信機11b-1が、上記不連続の有無を判定することで、上記条件を満たすかを判定してもよい。
その後、シーケンスはステップST1101に戻る。
この際、例えば、信号制御部12bは、事前に保持している情報に基づいて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11b-2が、レーダ送受信機11b-1に対し、f2及びf2の信号帯域を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11b-1は、上記パイロット信号が示す情報並びにf1及びPRF1を用いて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、レーダ送受信機11b-1は、レーダ反射波R-11-2をダウンコンバージョンし、その結果をフーリエ級数展開し、その結果から得られる周波数のPRFを求める。そして、レーダ送受信機11b-1は、求めたPRFから、上記条件を満たすかを判定してもよい。なお、レーダ反射波R-11-2をダウンコンバージョンするために、レーダ送受信機11b-1では、f1,f2は既知である。
その後、シーケンスはステップST1101に戻る。
この際、例えば、レーダ送受信機11b-1は、不図示のダウンコンバータにより、f1の近傍で発生させた局部発振信号(LO)を用い、レーダ反射波R-11-1を高周波信号からベースバンド周波数の信号にダウンコンバージョンする。そして、レーダ送受信機11b-1は、ダウンコンバージョンの結果から、所望帯域の近傍に一定の閾値以上の電力の信号が存在すると判定した場合に、不要波が存在すると判定してもよい。
また、例えば、レーダ送受信機11b-1は、f1,f2が既知である場合、不図示のダウンコンバータにより、f1≒f2±nPRF2となる条件の局部発振信号を用い、レーダ反射波R-11-1を高周波信号からベースバンド周波数の信号にダウンコンバージョンする。そして、レーダ送受信機11b-1は、そのダウンコンバータの出力から、閾値以上の直流成分の電圧が存在すると判定した場合に、不要波が存在すると判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11b-2が、レーダ送受信機11b-1に対し、f2及びPRF2を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11a-3は、上記パイロット信号が示す情報並びにf1及びf1の信号帯域を用いて、上記不要波の存在を判定してもよい。
この際、例えば、信号制御部12bは、事前に保持している情報に基づいて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11b-2が、レーダ送受信機11b-1に対し、f2及びPRF2を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11b-1は、上記パイロット信号が示す情報並びにf1及びf1の信号帯域を用いて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、レーダ送受信機11b-1が、不要波を含む受信帯域を持つレーダ反射波R-11-1を受信すると、そのレーダ反射波R-11-1をダウンコンバージョンした際に信号の振幅が不連続となる。そこで、例えば、レーダ送受信機11b-1が、上記不連続の有無を判定することで、上記条件を満たすかを判定してもよい。
その後、シーケンスはステップST1101に戻る。
この際、例えば、信号制御部12bは、事前に保持している情報に基づいて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、事前に、レーダ送受信機11b-2が、レーダ送受信機11b-1に対し、f2及びPRF2を通知するパイロット信号を送信する。そして、レーダ送受信機11b-1は、上記パイロット信号が示す情報並びにf1及びf1の信号帯域を用いて、上記条件を満たすかを判定してもよい。
また、例えば、レーダ送受信機11b-1は、レーダ反射波R-11-1をダウンコンバージョンし、その結果をフーリエ級数展開し、その結果から得られる周波数のPRFを求める。そして、レーダ送受信機11b-1は、求めたPRFから、上記条件を満たすかを判定してもよい。なお、レーダ反射波R-11-1をダウンコンバージョンするために、レーダ送受信機11b-1では、f1,f2は既知である。
その後、シーケンスはステップST1101に戻る。
実施の形態1,2では、一例として、レーダ信号S-11-1及びレーダ信号S-11-2が共にパルス変調された信号である場合を中心に説明を行った。しかしながら、これに限らず、レーダ信号S-11-2は、パルス変調されたレーダ信号ではなく、すなわちパルス波のデューティー比で制御された繰返しのレーダ信号ではなく、連続波であってもよい。
図12Aは、信号制御部12aによる制御前の状態を示しており、レーダ反射波R-11-1から発生した不要波がレーダ反射波R-11-2に干渉している。この場合、レーダ反射波R-11-2における受信SNRが劣化し、受信感度が劣化する。
これに対し、図12Bは、信号制御部12aが、レーダ信号S-11-1における搬送周波数、繰返し周波数及びデューティー比並びにレーダ信号S-11-2における搬送周波数のうちの1つ以上を制御した場合を示している。これにより、レーダ反射波R-11-2における受信SNRの劣化を防ぐことができ、受信感度の劣化を防ぐことができる。
実施の形態1,2に係るレーダシステム1a,1bでは、2つのレーダ信号を受信する場合を中心に説明を行った。これに対し、実施の形態4に係るレーダシステムでは、3つ以上のレーダ信号を受信する場合について示す。
図13Aは、信号制御部12bによる制御前の状態を示しており、レーダ反射波R-11-3から発生した不要波がレーダ反射波R-11-1に干渉し、また、レーダ反射波R-11-1から発生した不要波がレーダ反射波R-11-2に干渉している。この場合、レーダ反射波R-11-1及びレーダ反射波R-11-2における受信SNRが劣化し、受信感度が劣化する。
これに対し、図13Bは、信号制御部12bが、レーダ信号S-11-2におけるf2を制御し、また、レーダ信号S-11-3におけるPRF3を制御した場合を示している。これにより、レーダ反射波R-11-1及びレーダ反射波R-11-2における受信SNRの劣化を防ぐことができ、受信感度の劣化を防ぐことができる。
そして、タイムスロットAにおいて、レーダ送受信機11b-1が、上記タイムスロットAよりも1つ前のタイムスロットBでレーダ送受信機11b-1により送信されてターゲット2で反射されたレーダ反射波R-11-1を受信する。
なお、上記タイムスロットAにおいてレーダ送受信機11b-2~11b-Nにより送信されてターゲット2で反射されたレーダ反射波R-11-2~R-11-Nは、ターゲット2との距離によってはタイムスロットAにおいてレーダ送受信機11b-1に到達することもある。そのため、レーダ送受信機11b-1は、このレーダ反射波R-11-2~R-11-Nも受信する。
そして、タイムスロットBにおいて、レーダ送受信機11b-1が、上記タイムスロットよりも1つ前のタイムスロットAでレーダ送受信機11b-2~11b-Nにより送信されてターゲット2で反射されたレーダ反射波R-11-2~R-11-Nを受信する。
信号制御部12aの機能は、処理回路51により実現される。処理回路51は、図14Aに示すように、専用のハードウェアであってもよいし、図14Bに示すように、メモリ53に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、又はDSP(Digital Signa Processor)ともいう)52であってもよい。
Claims (8)
- パルス変調されたレーダ信号をターゲットに送信可能な第1のレーダ送信機と、
レーダ信号を前記ターゲットに送信可能な第2のレーダ送信機と、
前記第1のレーダ送信機により送信されて前記ターゲットで反射されたレーダ信号及び前記第2のレーダ送信機により送信されて前記ターゲットで反射されたレーダ信号を同時に受信可能なレーダ受信機と、
前記第1のレーダ送信機或いは前記第1のレーダ送信機及び前記第2のレーダ送信機に対し、パルス変調されたレーダ信号における搬送周波数、繰返し周波数及びデューティー比、並びに、パルス変調されていないレーダ信号における搬送周波数のうちの1つ以上を制御する信号制御部とを備え、
前記信号制御部は、前記第1のレーダ送信機に対し、パルス変調されたレーダ信号における搬送周波数、繰返し周波数及びデューティー比を制御する、前記第1のレーダ送信機及び前記第2のレーダ送信機に対し、パルス変調されたレーダ信号における搬送周波数、繰返し周波数及びデューティー比を制御する、或いは、前記第1のレーダ送信機に対し、パルス変調されたレーダ信号における搬送周波数、繰返し周波数及びデューティー比を制御するとともに、前記第2のレーダ送信機に対し、パルス変調されていないレーダ信号における搬送周波数を制御する
ことを特徴とするレーダシステム。 - 前記信号制御部は、パルス変調されたレーダ信号における搬送周波数をfAとし、繰返し周波数をPRFAとし、デューティー比をDutyとし、当該レーダ信号とは別のレーダ信号における搬送周波数をfBとし、正の整数をnとした場合、fB=fA±{PRFA×(1/Duty)}又はfB≠fA±nPRFAを満たすように制御を行う
ことを特徴とする請求項1記載のレーダシステム。 - 前記第1のレーダ送信機及び前記第2のレーダ送信機のうちの少なくとも一方は、前記レーダ受信機と一体化されたレーダ送受信機として構成された
ことを特徴とする請求項1記載のレーダシステム。 - 前記レーダ送受信機は、レーダ信号を送信するとともにレーダ信号を受信可能とする処理と、自機が送信して前記ターゲットで反射されたレーダ信号を含む複数のレーダ信号を受信可能とする処理とを時分割に行う
ことを特徴とする請求項3記載のレーダシステム。 - 前記レーダ送受信機は、
レーダ信号を生成する信号生成回路と、
前記信号生成回路により生成されたレーダ信号を増幅する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器による増幅後のレーダ信号を増幅する高出力増幅器と、
入力されたレーダ信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記低雑音増幅器による増幅後のレーダ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、
入力されたレーダ信号を外部に送信するとともに、外部からのレーダ信号を受信するアンテナと、
前記高出力増幅器による増幅後のレーダ信号を前記アンテナに出力し、前記アンテナにより受信されたレーダ信号を前記低雑音増幅器に出力するサーキュレータとを有する
ことを特徴とする請求項3記載のレーダシステム。 - 前記レーダ送受信機は、送信を行うものとして動作するか否か及び受信を行うものとして動作するか否かを任意に変更可能である
ことを特徴とする請求項3記載のレーダシステム。 - 前記信号制御部は、前記レーダシステムの運用開始前に制御を行う
ことを特徴とする請求項1項記載のレーダシステム。 - 前記第1のレーダ送信機及び前記第2のレーダ送信機のうちの少なくとも一方は複数設けられ、
前記レーダ受信機は、3つ以上のレーダ信号を同時に受信可能である
ことを特徴とする請求項1項記載のレーダシステム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/007458 WO2023162057A1 (ja) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | レーダシステム |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7166496B1 true JP7166496B1 (ja) | 2022-11-07 |
JPWO2023162057A1 JPWO2023162057A1 (ja) | 2023-08-31 |
JPWO2023162057A5 JPWO2023162057A5 (ja) | 2024-01-30 |
Family
ID=83931127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022535073A Active JP7166496B1 (ja) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | レーダシステム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7166496B1 (ja) |
WO (1) | WO2023162057A1 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0566580U (ja) * | 1992-02-14 | 1993-09-03 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
JP2007508545A (ja) * | 2003-10-10 | 2007-04-05 | レイセオン・カンパニー | レンジ、レーダ感度、及び角度精度の強化のための複数レーダ結合 |
JP2011520127A (ja) * | 2008-05-07 | 2011-07-14 | コロラド ステート ユニバーシティー リサーチ ファウンデーション | ネットワーク化された波形システム |
JP2016166897A (ja) * | 2010-05-17 | 2016-09-15 | 日本無線株式会社 | レーダ装置 |
WO2018025421A1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 日本電気株式会社 | 物体検知装置および物体検知方法 |
JP2018520333A (ja) * | 2015-04-20 | 2018-07-26 | レスメッド センサー テクノロジーズ リミテッド | 多センサー高周波検出 |
US20180239009A1 (en) * | 2015-09-03 | 2018-08-23 | Thierry Kerber | Remote sensing by periodically inhibited pulse signals |
CN112924959A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-08 | 哈尔滨工业大学 | 基于带宽合成的分布式高频地波雷达目标定位和测速方法 |
-
2022
- 2022-02-24 WO PCT/JP2022/007458 patent/WO2023162057A1/ja active Application Filing
- 2022-02-24 JP JP2022535073A patent/JP7166496B1/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0566580U (ja) * | 1992-02-14 | 1993-09-03 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
JP2007508545A (ja) * | 2003-10-10 | 2007-04-05 | レイセオン・カンパニー | レンジ、レーダ感度、及び角度精度の強化のための複数レーダ結合 |
JP2011520127A (ja) * | 2008-05-07 | 2011-07-14 | コロラド ステート ユニバーシティー リサーチ ファウンデーション | ネットワーク化された波形システム |
JP2016166897A (ja) * | 2010-05-17 | 2016-09-15 | 日本無線株式会社 | レーダ装置 |
JP2018520333A (ja) * | 2015-04-20 | 2018-07-26 | レスメッド センサー テクノロジーズ リミテッド | 多センサー高周波検出 |
US20180239009A1 (en) * | 2015-09-03 | 2018-08-23 | Thierry Kerber | Remote sensing by periodically inhibited pulse signals |
WO2018025421A1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 日本電気株式会社 | 物体検知装置および物体検知方法 |
CN112924959A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-08 | 哈尔滨工业大学 | 基于带宽合成的分布式高频地波雷达目标定位和测速方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023162057A1 (ja) | 2023-08-31 |
JPWO2023162057A1 (ja) | 2023-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2989428B2 (ja) | 時分割型fmレーダシステム | |
WO2021197065A1 (zh) | 抑制干扰的方法和探测装置 | |
US11740345B2 (en) | Dithering FMCW radar parameters to mitigate spurious signals | |
JP2007218690A (ja) | 探知測距装置 | |
WO2007043475A1 (ja) | レーダ装置とレーダサイト間調整方法 | |
EP3252496A1 (en) | Radar device and transmission power control method | |
JP7166496B1 (ja) | レーダシステム | |
KR101908490B1 (ko) | 누설 신호를 감소시킬 수 있는 w 대역 레이더 장치 | |
US8552904B2 (en) | In-vehicle pulse radar | |
KR101848729B1 (ko) | 다중 대역폭을 갖는 fmcw 레이더 및 그 제어 방법 | |
WO2022008063A1 (en) | Radar implementation in a communication device | |
JP2011013182A (ja) | 物標探知装置および物標探知方法 | |
JP2008249498A (ja) | レーダ装置 | |
EP0467245A1 (en) | Pulsed radar with a single FSK oscillator | |
KR101052023B1 (ko) | Fmcw 레이더의 rf 시스템 | |
JP2964947B2 (ja) | 時分割型レーダシステム | |
KR102096043B1 (ko) | 고주파 신호의 송/수신 시간을 조절하는 방법 및 그 장치 | |
KR20150135734A (ko) | 선형 주파수 변조 신호와 잡음 신호를 이용한 레이더 및 이의 제어 방법 | |
JP2005204230A (ja) | フェーズドアレーアンテナ | |
KR102473459B1 (ko) | 신호발생기를 구비한 신호제어장치 | |
EP4262101A1 (en) | Transmitter, radar and vehicle | |
JP5916424B2 (ja) | パルスレーダ装置 | |
KR102142503B1 (ko) | Fmcw 레이더의 와이드밴드 신호 송신 장치 및 방법 | |
KR20190026245A (ko) | 능동 전자주사식 위상배열 레이더 및 이를 이용한 출력 레이더 신호 생성 방법 | |
JP2020003389A (ja) | 反射制御装置および探知妨害装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220609 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220609 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220609 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220726 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220912 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220927 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221025 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7166496 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |