JPH01155285A - 信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば航空機からレーダで地上を探索した時
０表示器上に示される距離をスラント距離（航空機から
地上を斜めに見た距離）から水平距離に変換する装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の信号処理装置のブロック図であり９図に
おいてａｅは電子ビームを掃引する掃引発振回路、αη
はスラント距離を水平距離に変換するための距離変換電
圧発生回路、、Ｑｌｌは上ε掃引発振回路（Ｉｅから出
力された電圧に上記距離変換電圧発生回路ａηより出力
された電圧を剰するための剰算器、　０９はレーダから
の入力信号、■は上記剰算器唾から出力された電圧によ
って電子ビームを制御し、上記入力信号ａ９からの信号
を表示するための電子表示管である。

従来の信号処理装置は上記のように構成され。

たとえば、距離変換電圧発生回路αｎで第５図に示され
るような電圧を発生させる。第６図で、航空機から地上
を探索した時の距離の関係を説明する。

図のＹ点に航空機がいるとき、航空機の高度をＲＨとし
、航空機からレーダで地上のＸ点を照射したときの航空
機からＸ点までのスラント距離をＲ５とし、Ｘ点まで９
水平距離をＲＧとする。第５図に戻ってＡ−８間の時間
をｔＡ−Ｂとすると５ｔＡ９は航空機から発射された電
波が地上で反射して戻ってくるまでの最短時間、すなわ
ち高度の２倍の距離を電波が進むのに等しい時間を表わ
している。

つまり、この間の受信信号は地上からの情報をまったく
含んでいない。今、航空機の高度をＲＨｓ光速をＣで表
わすとＩ　ｔＡ−Ｂは第１１）式で求めるととができる
。

次にＢ−Ｃ間は、スラント距離を水平距離に変換するた
めの距離変換電圧曲線である。航空機の高度をＲＨ，ス
ラント距離をＲ５，水平距離をＲＧとすると、ＲＧは第
（２）式で示される。

ＲｘＷ扁７（２Ｉ 従って、距離変換電圧は係数をｋとすると、第１３１式
で与えられる。

第１３１式をアナログ回路で正確に実現するのは困難な
ので一般には近似して実現される。距離変換電圧発生回
路Ｑ７）より上述のように第５図の波形を出力し、これ
に、掃引発振回路ａＳから出力された電圧を剰算器ａη
により剰することにより５ｔＡ−８間の電子ビームの掃
引を禁止し、その後、距離変換電圧に応じた速度で電子
ビームを掃引し、入力信号ａ８を電子表示管ａ９の上に
水平距離に応じた位置に表示するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の信号処理装置では、アナログ回路に
より構成されているから、使用素子による距離変換電圧
回路ａηの出力電圧のバラつきに起因する表示距離誤差
があり使用素子の経年変化により距離変換電圧回路ａη
の出力電圧が変化し、それによる表示距離の変化があり
、また回路組立後の調整が必要になるという問題点があ
った。

この発明はかかる問題を解決するためになされたもので
、使用素子による表示距離誤差や経年変化による表示距
離の変化をな（シ９回路組立後の調整をな（すことを目
的とする、 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る信号処理装置は、計数回路によって作っ
た値と係数とを剰算器により掛け算し。

この値と定数を加算器により加算し、この結果をレジス
タに保持し、加算器の出力結果とレジスタに保持した値
を比較し、その大小関係により、ディジタル信号を記憶
させたメモリのアドレスを発生させる計数回路を制御し
て別のメモリにデータを転送するものである。

〔作　用〕

この発明においては、ディジタル回路を用いて。

受信信号を水平距離に対応した信号に変換するから、使
用素子による表示距離誤差や、経年変化による表示距離
変化や１組立後の調整を無（すことができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
　ＩＩ＋は一定の増分で値を増加または減少させる第１
の計数回路、１２１は係数を発生させる係数発生回路、
（３）は定数発生回路、（４）は第１の計数回路１１：
の値と係数回路（２）からの値を掛け合わせる剰算器、
（５）は剰算器１３＋の結果と定数発生回路＋３１から
の値を加える加算器、（６Ｉは加算器１５：の結果を保
持するレジスタ、（７）は加算器（５）の結果とレジス
タ＋６１の出力値を比較する比較器、（８）は比較器１
７１の結果により増分を零または一定値で増加または減
少させる第２の計数回路、（９Ｉは第２の計数回路（８
νの出力をアドレスとする第１のアドレスバス、ａ・は
第１のアドレスバス１９１で指示されるアドレ閃どデー
タを書き込んだり読み出したりできる第１のメモリ。

ｏｎは一定の増分で値を増加または減少させる第３の計
数回路、　ａＺは第３の計数回路Ｑｌｌの出力をアドレ
スとする第２のアドレスバス、ａ３は第２のアドレスバ
スａｚで指示されるアドレスにデータを書き込んだり読
み出したりできる第２のメ舌り、　ａｃはデータバス、
ａ９はデータバスＩを介して第１のメモリＱＧと第２の
メモリαＪに読み書きできる外部装置である。

初めに、スラント距離から水平距離に変換する方法を第
２図を用いて説明し、その後前記のように構成された信
号処理装置で変換が可能であることを説明する。

第４図の入力信号α９をＡ／Ｄコンバータ等を用いて等
サンプル間隔でディジタル信号に変換する。

この状態を第２図（ａ）に示す。この信号はスラント距
離に対して等間隔にとったデータ列となっている。第２
図（ａ）でＤＳＩ　（Ｉ　ｗ　１．２．　ｓ、　・）は
Ａ／Ｄコンバータ等によりサンプリングされたｉ番目の
データであることを示している。ところで、第（２）式
を変形すれば第１４）式となることは明らかである。

Ｒ５＝　　Ｒ，’＋　Ｒ，’　　　　　　　　＋４１こ
こでデータが一定の距離間隔でサンプリングされたこと
を考慮して単位系を変更する。つまり。

スラント距離Ｒ８と高度ＲＨの単位は、入力゛されたス
ラント距離の最大値がＲ８１１１ｍでこれを２個にの単
位は　Ｒ８１ｌｉｌＥ−ＲＨ’　　とする。上記の単位
系で表わされたＲ８．ＲＧ、ＲＨをそれぞれＲ５ｓ　＊
　Ｒ８ＧｅＲ８Ｈと表わすと、第（４）式は第（５１式
のように書ける。第１５１式で Ｉ　ｎｔ　（ｓ）はＸを越えない最大の整数を表わす関
数である。今、Ｒ８５＝１０の状態を考えてみると。

Ｒ９Ｑｍ１〜４の時、Ｒｇｓ寓１０　となる。すなわち
＊Ｒ８Ｇが１〜４のデータの値はＲ８５＝１０　　のデ
ータと同一のものになる。（つまりＤＧ１〜ＤＧ４　”
ＤＳＩ０となる。）同様にして＋　Ｒ２Ｏ””　５〜６
０時Ｒ５５＝１１となる。このようにして水平距離に変
換された入力信号の様子を第２図（ｂ）に示す。

ところで、第（４）式の関係をグラフにすると、第３図
のようになる、ハードウェアでルートの計算を行うのは
困難なので、何本かの直線で近似する。

第３図に一例として、ＲＧ＝＝Ｒ，で２分割して２直線
で近似したものを一点鎖線で示した。実際には９分割点
や、近似する直線の数は任意に決めて良い。直線の式は
傾きをａ、ｙ切片をｂとすると第（６１式で考えられる
。

Ｒ８＝　ａ　ＲＧ　＋　ｂ　　　　　　　　　　　　１
６１第３図に示した２直線の傾きとｙ切片を求める。

水平距離での最大値をＲＱＩＩＩＥとすると、Ｏ≦ＲＧ
（ＲＨの範囲の直線の傾きをａ、ｙ切片をｂｌ。

ＲＨ≦ＲＧ≦ＲＱＩＩＫ　　の範囲の直線の傾きを８２
゜ｙ切片をｂ２とするとｓ　ａ１ｅｂ１ｓａ２＊ｂ２は
第（７）式となる。よって、単位系を変換して考えると
第（８）式となる。

第１図のように構成された信号処理装置において、まず
外部装置ａＳからデータ（このデータとは例えばＡ／Ｄ
コンバータ等によりディジタルに変換されたデータを言
う。）をデータバスＩを介して第１のメモリ顛に書き込
んでおく。

第曾の計数回路ｉｌ＋は直線の式第（６１式の水平距離
ＲＧを発生させる。また係数発生回路１２１は直線の傾
きａを出力し、剰算器（４１で水平距離ＲＧと傾きａを
剰算する。定数発生回路（３）は直線のｙ切片すを出力
し、加算器＋５１にて、剰算器１４）の結果とｙ切片す
の値を加算する。すなわち、ここまでで、水平距離ＲＧ
に対するスラント距離を求めたことになる。直線の傾き
ａはＲＨ＞０ならばａ（ｆである。また、加算器＋＝＋
の出力は第（８１式に示すように整数部のみを取り出す
。このとき加算器（５）の出力は第１の計数回路Ｉｌｌ
の増加がたとえば１ならば１つ前の加算器（５）の出力
と等しいが１１“だけ大きい結果となる。レジスタ（６
）は加算器（５；の値を保持する。比較器（７）は加算
器（５１の出力と１つ前の加算器＋５１からの出力結果
すなわちレジスタ（６）の出力とを比較する。第２の計
数回路＋８１は比較器（７）により加算器（５）の出力
がレジスタ（６）の値と等しくないと判断された時にの
み値を増減させ、それ以外の時は直前の値を保持する。

第２の計数回路（８）より出力された値は第１のアドレ
スバス（９）を通して第１のメモリｆｌ（ＩＩこ与えら
れ、第１のメモリ＋ｌ［１は与えられたアドレスのデー
タを読み出しデータバスＩに出力する。一方、第３の計
数回路ｉｎは比較器（７）からの結果にかかわらず値を
増減させ、値を第２のアドレスバスｆｉりに出力する。

第２のメそり０は第２のアドレスａ７Ｊにより与えられ
たアドレスにデータバスＩに出力されている値を書き込
む。このようにして変換が終了した後、第２のメモリ１
１３からデータバスａ４を介して外部装置ａｓにデータ
を読み出して利用する。

第１のメモリ佃から第２のメそＩＪ（１３への転送をも
う少し詳細に説明すると、第２の計数回路（８）の初期
値として、第１のメモリａＧのデータの中からＲ８Ｈの
データが格納されているアドレスを与える。

つまり第６図からもわかるようにこの時のデータがＲ８
Ｇ＝０の時のデータに等しい。（最初のデータの前のデ
ータは不定であるので、一番初めだけは比較器（７）の
出力結果を無効にしておく。）次に第１の計数回路＋１
１と第３の計数回路Ｃ１１ｌの値を＋１　（第２図を用
いて説明するために増分は＋１とするが、メモリに距離
が遠い方から近い方へデータを格納するなら、増分を−
１とすることができる。また、増分が＋１でなくても、
一定値であればよい。）増やす。ここで加算器（５）か
らの出力とレジスタ（６）の出力を比較し、もし、同じ
であったら、水平距離で見ようとしている距離のデータ
（第２図（′ｂ）で示すＤＧ２）が次のスラント距離の
データ（第２図（ａ）で示すＤＳｌｌ　）　　に達して
いないので第２の計数回路（８）の値を増加させず保持
する。

これにより第１のメモリαＧからは一つ前と同じデータ
を出力し、これが第２のメモリ０の次のアドレスに書き
込まれる。もし、加算器（５）の出力がレジスタ（６１
のデータより大きい時は９次のスラント距離のデータに
達しているので第２の計数回路（８）の値を１増加させ
、第１のメモリ（ＩＩの次のアドレスのデータを第２の
メモＩＪＱ３の次のアドレスに書き込む。このようにし
て、先に第２図を用いて説明したのと同様にスラント距
離方向に等間隔に並んだデータ列を水平距離方向に等間
隔に並んだデータ列に変換できる。

また、第１７１式で示した様にＲＧ＝ＲＨの点で２つに
分割したので、係数発生回路１２）、定数発生回路（３
）の出力をＲＧ＝＝ＲＨで変更する必要がある。

第１５１式との誤差を少なくするためには分割点を多く
すればよいし、逆に誤差が太き（でもよければ分割点を
少くすればよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、受信信号をディジタル
的に処理することによりスラント距離から水平距離にい
つでも同じ精度で変換できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図。 第２開−はＡ／Ｄコンバータ等によりディジタル的１ 化された入力信号　−ｍ−水平距離 ト距離と水平距離の関係図、第４図は従来の信号処理装
置のブロック図、第５図は距離変換電圧発生回路αηか
ら出力される電圧波形の一例、第６図はスラント距離、
水平距離、高度の関係を示す図である。 図において９口１は第１の計数回路、（２）は係数発生
回路、（３）は定数発生回路、（４）は剰算器、（５）
は加算器、（６）はレジスタ、（７）は比較器、（８）
は第２の計数回路、　Ｑｌは第１のメモ！Ｊ、（１１１
は第３の計数回路。 α３は第２のメモリである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ある一定の値で距離を示す数値を増加または減少させる
   ことのできる第１の計数回路、この計数回路の出力結果
   と係数を掛け算する剰算器、この剰算器の剰算結果と定
   数を足し算する加算器、この加算器の出力結果を保持す
   るレジスタ、このレジスタの出力値と前記加算器の出力
   の大小を判定する比較器、この比較器の比較結果が等し
   くないとき計数を増加または減少させる第２の計数回路
   、この第２の計数回路からの値をアドレスとする第１の
   メモリ、この第１のメモリから出力されたデータを入力
   とする第２のメモリ、この第２のメモリのアドレスを発
   生させる第３の計数回路、第１のメモリへのデータの書
   き込みと、第２のメモリからデータを読み出すことので
   きる手段を備えたことを特徴とする信号処理装置。