JPH02165087A - レーダ装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、送イ１周波数に直線周波数変調をかけるこ
とにより測距を行うＣＷレーグ又８よ高ＰＲＦレーダに
関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種のレーダ装置として、第３図に示すものがあ
り、その原理は例えば電子通信学会糧「レーダ技術ＪＰ
２８６〜Ｐ２８９　（昭和５９年）に述べられている。

す上第３図に従って説明する。

図において（１）は送信電波を空中に放射する送信アン
テナ、（２）は一定の周波数による送信と直線周波数変
調による送イ＝をある一定の時間Ｔ毎に切り換えて前記
送信アンテナ（１）へ送出する送信＋；ＬＴ３）は前記
送信アンテナ（１）から発射されたｆ８波が目標に当た
って戻って来た反射波を受信する受信アンテナ、（４）
は前記受信アンテナ（３）から出力される信号を入力し
ドツプラ周波数成分のみ出力ずろ受信機、（７）は前記
受信機（４）の出力信号の周波数分析を行う周波数分析
器、（５）は前記周波数分析器（７）の出カイ＝号を記
憶し時間Ｔだけ遅延させる遅延回路。

（８）は前記周波数分析Ｔａ（７）の出力信号と前記遅
延回路（５）の出力信号を入力し一定の周波数による送
イ：の間のドツプラ周波数ｆｄ、と直線周波数変調によ
る送信の間のドツプラ周波数ｆｄ、の差を検出し目標の
距離情報として出力する演算器である。図中。

Ｘ□−Ｘ２．Ｘ３．Ｘ６．Ｘ？、Ｘｌｌ　１．を各部の
７３号を示すための符号である。

次に動作について説明する。送信機（２）あるいは一定
の時間区間Ｔの間、一定の周波数により送信すると２次
の時間区間Ｔの間、直線周波数変調による送信を行う。

送信機（２）はこのような動作を繰り返し、送信ｅｘ＋
は送信アンテナ（１）から空中に放射されろ。空中に放
射された電波は肌空機等の目標（図には示されていない
）に当たって反射され、レーダ装置と目標間の距離を電
波が往復する時間ｔｒだけ遅延し、またレーダ装置と目
標間の相対速度に比例したドツプラ周波数だけ変調され
て受信アンテナ（３）に到着する。受信アンテナ（３）
の出力信号ｘ２は受信機（４）で送信信号Ｘ□を基準と
した周波数差成分のみ抽出される。第４図はこれらの関
係を示すための図である。第４図において。

Ｆｌは送信信号のＮ波数変化を示す線、Ｆ２は受信信号
の周波数変化を示す線、Ｔは信号処理の時間区間、　ｔ
ｒはレーダ装置と目標間の距離に相当する時間、　ｆｄ
ｌは〜定の周波数による送信の間観測される）ニップラ
周波数、　ｆｄ２は直線周波数変調による送信の間観測
されるドツプラ周波数、には直線周波数変調率である。

このとき、　ｆ’ｄ２は次式で表される。

Ｅｄ２　＝　ｆｄｌ　−ｋｔｒ　　　　　　　　　　　
（１１したがって、　ｆｄｌ及びｆｄ２がわかれば次式
により目標の距ｉＲが求まる。

Ｒ＝Ｃ・（ｆｄｌ　−ｆｄ２）　／　（２・ｋ）　　　
　　（２＋（Ｃ：光速） 受信ｆＪ　（４１の出力Ｘ３は周波数分析＠！！　（７
）てｆｄｌ及びｆｄ２が検出サレル。ｆｄｌ　　（又Ｌ
ｔｆｄ２　）　ノ信号Ｘ７は遅延回路（５）でＴの間保
持され、演算器（８）において、第（２）式１こしたが
って距離Ｒが求められる。

第５図、第６図はｆｄｌ及びｆｄ２のスペクトルの一例
を示す図である。第５図（ａ）はｆｄ２のスペクトル、
第５図（ｂ）はスペクトルの一例を示す。第６図は目標
のジェノｌ−エンジン等による変調が存在する例である
。第６図（ａ）はｆｄ２のスペクトル。

第６図（ｂ）はｆｄｌのスペクトルの一例を示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来のレーダ装置は一定の周波数による
送信の間の周波数分析と、直線周波数変調による送信の
間の周波数分析を別々に行った後。

周波数の差を検出することにより目標の距離を求めてい
たため、第６図のように目標のジェットエンジン等によ
る変調が存在する場合は２周波数の差の検出に多くの組
合せが存在するため、真の距離を特定出来ないという課
題があった。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るレーダ装置は、一定の周波数による送イ
：の間の信号と直線周波数変調による送信の間の信号を
周波数軸上でスペクトルの相関をとるようにした。

〔作　用〕

この発明においては、受信信号のスベクｊ・ルにスプリ
アスや広がりがあっても、スペクトルの相関をとること
により、真の距離に相当するスペク）・／Ｌにピークが
発生するため、真の距廂を特定できる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す図である。

図において、（１）は送信電波を空中に放射する送信ア
ンテナ、（２ｊは一定の周波数による送信と直線周波数
変調による送信をある一定の時間Ｔ毎に切り換えて前記
送信アンテナ（１）へ送出する送信機、（３）は前記送
信アンテナ（１）から発射された電波が目標に当たって
戻って来た反射波を受信する受信アンテナ、（４）は前
記受信アンテナ（３）から出力されろ信号を入力しドツ
プラ周波数成分のみ出力する受信機、（５）は前記受信
機（４）の出力信号を記憶し時Ｉ７σＴだけ遅延させる
遅延回路、（６）は前記受信機（４）の出力信号と前記
遅延回路（５）の出力信号の複素共役を乗算する乗算器
、（７）は前記乗算器（６）の出力信号の周波数分析を
行う周波数分析器である。図中Ｘ　Ｉ、　Ｘ　２　、　
Ｘ　３　、Ｘ　ａ　、Ｘ　ｓ　、Ｘ　ａは各部の信号を
示すための符号である。

次に動作について説明する。送信機（２）はある−定の
時間区間Ｔの間、一定の周波数により送イニすると２次
の時間区間Ｔの間、直線周波数変調による送信を行う。

送（ｇ　ｆＥｌ　［２）はこのような動作を繰り返し、
送信波Ｘ１は送信アンテナ（１）から空中に放射される
。空中に放射された電波は飢空機等の目標（図には示さ
れていない）に当たって反射され。

レーダ装置と目標間の距離を電波が往復する時間Ｃｒｔ
！け遅延し、またレーダ装置と目標間の相対速度に比例
したドツプラ周波数だけ変調されて受信アンテナ（３）
に到着する。受信アンテナ（３）の出力信号ｘ２は受信
機（４）で送信信号ｘｌを基準とした周波数差成分のみ
抽出される。これらの関係は第４図と同様である。受信
＋１　（４］の出力信号Ｘ、は遅延回路（５）でＴの間
保持され２乗算器（６）において、受信機（４］の出力
信号Ｘ３と複素共役の債が求められる。乗算器（６）の
出力信号Ｘ、は２周波数分析器（７）において、フーリ
エ変換、　Ｆ　Ｆ　Ｔ　（Ｆａｓｔ　ＦｏｕｒｉｅｒＴ
ｒａｎｓ　ｆｏｒｍ）等の周波数分析が行われる。時間
軸上で複素共役の積がとられた後フーリエ変換すること
は周波数軸上で相関関数を求める事と等価である。した
がって、第６図のように単一目標のスペクトルが広がっ
ている場合でも、その自己相関関数を求めるので、第２
図のように目標の距離に相当するスペクＩ・ルのピーク
を容易に検出できる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、一定の周波数による送
信の間の信号と直線周波数変調による送信の間のイ：号
を周波数軸上でスペクトルの相関をとるようにしている
ために第６図のように目１票のジエνｌ・エンジン等に
よる変調が存在する場合でも真の距離を特定できろとい
う効果がある。また。

周波数分析が半分の量で済むｔコめ、ハードウェアの負
担が軽（なるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図はスペク
トルを示す図、第３図は従来のレーダ装置を示す図、第
４図は周波数の変化を示す図。 第５図（ａ）、　（ｂ）、第６図（ａ）　、　（ｂ）は
スペクトルを示す図である。 図中、（１）は送信アンテナ、（２ｊは送信＄１（３１
は受信アンテナ、］４）は受信機２（５）は遅延回路、
（６）は乗算器、（７）ｔよ周波数分析器、（８）は演
算器である。 なお、　図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付
して示しである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定の周波数による送信と直線周波数変調による送信を
   ある一定の時間Ｔ毎に切り換えることのできる送信機と
   、前記送信機から出力される信号を空中に電波として発
   射する送信アンテナと、前記送信アンテナから発射され
   目標から反射して戻って来た電波を受信する受信アンテ
   ナと、前記受信アンテナから出力される信号を入力しド
   ップラ周波数成分のみ出力する受信機と、前記受信機の
   出力信号を記憶し時間Ｔでけ遅延させる遅延回路と、前
   記受信機の出力信号と前記遅延回路の出力信号の複素共
   役の積を出力する乗算器と、前記乗算器の出力信号の周
   波数分析を行う周波数分析器を備えることを特徴とする
   レーダ装置。