JPH0233999B2 - - Google Patents
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- JPH0233999B2 JPH0233999B2 JP57219381A JP21938182A JPH0233999B2 JP H0233999 B2 JPH0233999 B2 JP H0233999B2 JP 57219381 A JP57219381 A JP 57219381A JP 21938182 A JP21938182 A JP 21938182A JP H0233999 B2 JPH0233999 B2 JP H0233999B2
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- JP
- Japan
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- phase
- signal
- difference
- amplitude
- sum
- Prior art date
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- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は目標の角度情報を位相または振幅情
報で表現するよう情報処理を行なうレーダ受信機
に関する。
報で表現するよう情報処理を行なうレーダ受信機
に関する。
従来より、レーダ受信機はアンテナの電気的視
界（ボアサイト）内で、目標の角度を振幅または
位相エンコードするよう設定されている。振幅を
検出するシステムでは、モノパルス比較器から取
り出される和信号および差信号をレーダ受信機内
で位相加算して、「Σ＋Δ」および「Σ＋Δ」の
信号を生成する。このようにする主たる利点は、
レーダ信号プロセツサにより容易に「Δ／Σ」を
算出することができ、この「Δ／Σ」に目標の角
度が比例することである。次の利点としては、２
つの受信チヤネル（ΣおよびΔ）が近接位相整合
（Close Phase matching）を要求しないことで
ある。また、従来の振幅エンコーデイングシステ
ムの主な欠点は利得飽和し易いことである。した
がつて、受信機を飽和するような充分大きな信号
は、ΣおよびΔの大きさの信号を有効でなくする
ので、角度情報が失なわれてしまう。
界（ボアサイト）内で、目標の角度を振幅または
位相エンコードするよう設定されている。振幅を
検出するシステムでは、モノパルス比較器から取
り出される和信号および差信号をレーダ受信機内
で位相加算して、「Σ＋Δ」および「Σ＋Δ」の
信号を生成する。このようにする主たる利点は、
レーダ信号プロセツサにより容易に「Δ／Σ」を
算出することができ、この「Δ／Σ」に目標の角
度が比例することである。次の利点としては、２
つの受信チヤネル（ΣおよびΔ）が近接位相整合
（Close Phase matching）を要求しないことで
ある。また、従来の振幅エンコーデイングシステ
ムの主な欠点は利得飽和し易いことである。した
がつて、受信機を飽和するような充分大きな信号
は、ΣおよびΔの大きさの信号を有効でなくする
ので、角度情報が失なわれてしまう。
また、従来の別のタイプの受信機は目標の角度
情報を位相エンコードする方式で動作する。この
レーダシステムではΣおよびΔの信号を直角位相
で重ね合わせ、「Σ＋jΔ」および「Σ−jΔ」の信
号を生成する。この場合、目標の角度は「Φ（Σ
＋jΔ）−Φ（Σ−jΔ）」に比例するようになる。
情報を位相エンコードする方式で動作する。この
レーダシステムではΣおよびΔの信号を直角位相
で重ね合わせ、「Σ＋jΔ」および「Σ−jΔ」の信
号を生成する。この場合、目標の角度は「Φ（Σ
＋jΔ）−Φ（Σ−jΔ）」に比例するようになる。
このシステムは目標が大きな信号を発生させて
も、充分対処することができる。しかし、このた
めには複雑な信号プロセツサが必要とされる欠点
がある。さらに、２つのチヤネル間の位相整合も
要求される。
も、充分対処することができる。しかし、このた
めには複雑な信号プロセツサが必要とされる欠点
がある。さらに、２つのチヤネル間の位相整合も
要求される。
この発明は上記のような２種類の検波方式の相
異なる利点および欠点を相互に改善するためにな
されたもので、振幅および位相情報の両方に関し
て目標の角度情報を得ることのできるレーダ受信
機を提供することを目的とする。
異なる利点および欠点を相互に改善するためにな
されたもので、振幅および位相情報の両方に関し
て目標の角度情報を得ることのできるレーダ受信
機を提供することを目的とする。
この発明に係るレーダ受信機は、捕捉目標の振
幅情報および位相情報を選択的にデユアルモード
で処理するものである。この受信機は第１の
（差）チヤネルおよび第２の（和）チヤネルを有
し、アンテナから信号に基づきモノパルス比較器
等で発生させた差信号および和信号がそれぞれの
チヤネルに供給されるようにする。
幅情報および位相情報を選択的にデユアルモード
で処理するものである。この受信機は第１の
（差）チヤネルおよび第２の（和）チヤネルを有
し、アンテナから信号に基づきモノパルス比較器
等で発生させた差信号および和信号がそれぞれの
チヤネルに供給されるようにする。
この各チヤネルは高周波部および中間周波部で
構成し、それぞれのチヤネルの高周波部を局部発
振器に結合する。すなわち、この発振器はチヤネ
ルそれぞれに供給された信号を高周波信号から中
間周波信号に変換する。そして、中間周波数とな
つた差信号および和信号を、中間周波部に設けら
れた180゜ハイブリツドコンバイナで組み合わせて
相互の和信号および差信号を合成する。これらの
合成信号は目標の角度情報を振幅で表わすもの
で、それぞれ振幅角度検波器へ供給して所望の角
度情報を得るようにする。
構成し、それぞれのチヤネルの高周波部を局部発
振器に結合する。すなわち、この発振器はチヤネ
ルそれぞれに供給された信号を高周波信号から中
間周波信号に変換する。そして、中間周波数とな
つた差信号および和信号を、中間周波部に設けら
れた180゜ハイブリツドコンバイナで組み合わせて
相互の和信号および差信号を合成する。これらの
合成信号は目標の角度情報を振幅で表わすもの
で、それぞれ振幅角度検波器へ供給して所望の角
度情報を得るようにする。
また、第１のチヤネルの高周波部と局部発振器
との間に、電気的に制御される移相器を設けるこ
とで、この第１のチヤネルに対して局部発振器か
ら供給される信号の位相を可変制御する。この場
合、移相器は和および差チヤネル相互の位相遅延
に整合する初期位相を与える。（第１のモード）
か、あるいは差チヤネルの位相を90゜進相させる
（第２のモード）。この第２のモードでは差チヤネ
ルの出力が90゜進相する。したがつて、180゜ハイ
ブリツドコンバイナからの出力信号は目標の角度
情報を対応する位相で表現するもので、このコン
バイナには位相角度検波器を連結して位相角度情
報を処理し、目標の角度情報を得るようにする。
との間に、電気的に制御される移相器を設けるこ
とで、この第１のチヤネルに対して局部発振器か
ら供給される信号の位相を可変制御する。この場
合、移相器は和および差チヤネル相互の位相遅延
に整合する初期位相を与える。（第１のモード）
か、あるいは差チヤネルの位相を90゜進相させる
（第２のモード）。この第２のモードでは差チヤネ
ルの出力が90゜進相する。したがつて、180゜ハイ
ブリツドコンバイナからの出力信号は目標の角度
情報を対応する位相で表現するもので、このコン
バイナには位相角度検波器を連結して位相角度情
報を処理し、目標の角度情報を得るようにする。
つまり、移相器の出力を選択制御することで、
受信機の動作モードを振幅情報の処理から位相情
報の処理へ移行できる。例えば、捉えた目標に対
して受信機は通常のレンジゲートを行なう期間に
振幅モードの処理を行なえる。そして、レンジゲ
ートの期間以外のインターバルに、受信機は位相
情報の処理をすることができるので、振幅モード
だけの受信機動作では困難であるような目標の追
尾が可能となる。
受信機の動作モードを振幅情報の処理から位相情
報の処理へ移行できる。例えば、捉えた目標に対
して受信機は通常のレンジゲートを行なう期間に
振幅モードの処理を行なえる。そして、レンジゲ
ートの期間以外のインターバルに、受信機は位相
情報の処理をすることができるので、振幅モード
だけの受信機動作では困難であるような目標の追
尾が可能となる。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第１図はデユアルモードのレーダ受信機２
０の構成を示しており、アンテナ装置２１で受信
された目標からの情報に基づいてモノパルス比較
器２２では差の出力信号および和の出力信号を発
生する。そして、この差および和の信号それぞれ
は第１および第２のチヤネルとして処理を行なう
ものである。
する。第１図はデユアルモードのレーダ受信機２
０の構成を示しており、アンテナ装置２１で受信
された目標からの情報に基づいてモノパルス比較
器２２では差の出力信号および和の出力信号を発
生する。そして、この差および和の信号それぞれ
は第１および第２のチヤネルとして処理を行なう
ものである。
上記受信機２０は高周波段２５および中間周波
段２６で構成される。そして、第１および第２の
チヤネルは、共に高周波段２５および中間周波段
２６に含まれる。この第１のチヤネルはプリアン
プ３０、ミクサ３１を含み差チヤネルとして差信
号を処理するもので、第２のチヤネルも同様にし
てプリアンプ５０、ミクサ５１を含み和チヤネル
として和信号を処理する。この和チヤネルのミク
サ５１には局部発振器３２からの信号が供給さ
れ、この発振器３２からの信号は、さらに電気的
に制御される移相器３３を介して差チヤネルのミ
クサ３１に供給する。
段２６で構成される。そして、第１および第２の
チヤネルは、共に高周波段２５および中間周波段
２６に含まれる。この第１のチヤネルはプリアン
プ３０、ミクサ３１を含み差チヤネルとして差信
号を処理するもので、第２のチヤネルも同様にし
てプリアンプ５０、ミクサ５１を含み和チヤネル
として和信号を処理する。この和チヤネルのミク
サ５１には局部発振器３２からの信号が供給さ
れ、この発振器３２からの信号は、さらに電気的
に制御される移相器３３を介して差チヤネルのミ
クサ３１に供給する。
上記移相器３３には、その出力信号の位相を制
御するように複数の入力信号をプログラム設定す
ることができる。一般的に移相器３３からの初期
位相は和および差チヤネルが有する位相遅延に整
合する。したがつて、チヤネル間の位相差は
「０」度となる。また、入力信号を選択して移相
器３３に設定し、差チヤネルに供給される局部発
振器３２からの信号に90゜の位相変位を与えるよ
うにする。差および和チヤネルのミクサ３１，５
１の出力は、それぞれポストアンプ３４，５４を
介して180゜ハイブリツドコンバイナ３５に供給す
る。このコンバイナ３５は和信号および差信号の
２つの入力信号を組み合わせて相互の和信号およ
び差信号を生成する。これらの信号はそれぞれ対
応するアンプ３６，５６を介して、振幅角度検波
器５７および位相角度検波器５８に供給する。
御するように複数の入力信号をプログラム設定す
ることができる。一般的に移相器３３からの初期
位相は和および差チヤネルが有する位相遅延に整
合する。したがつて、チヤネル間の位相差は
「０」度となる。また、入力信号を選択して移相
器３３に設定し、差チヤネルに供給される局部発
振器３２からの信号に90゜の位相変位を与えるよ
うにする。差および和チヤネルのミクサ３１，５
１の出力は、それぞれポストアンプ３４，５４を
介して180゜ハイブリツドコンバイナ３５に供給す
る。このコンバイナ３５は和信号および差信号の
２つの入力信号を組み合わせて相互の和信号およ
び差信号を生成する。これらの信号はそれぞれ対
応するアンプ３６，５６を介して、振幅角度検波
器５７および位相角度検波器５８に供給する。
和および差チヤネルの位相整合の概念はこの技
術分野においては既知である。例えば米国特許第
3883870号 “並列信号処理チヤネルの位相整合システム”
において、モノパルスレーダ用の位相整合システ
ムが開示されており、試験信号発生器、位相検波
器と共に可変移相器を用いて、レーダ受信機の和
チヤネルおよび差チヤネルで得られる信号の位相
整合および位相ロツクを行なつている。この２つ
のチヤネルは温度、動作周波数等の変動に関わり
なく常に位相整合した状態に継続保持する必要が
ある。
術分野においては既知である。例えば米国特許第
3883870号 “並列信号処理チヤネルの位相整合システム”
において、モノパルスレーダ用の位相整合システ
ムが開示されており、試験信号発生器、位相検波
器と共に可変移相器を用いて、レーダ受信機の和
チヤネルおよび差チヤネルで得られる信号の位相
整合および位相ロツクを行なつている。この２つ
のチヤネルは温度、動作周波数等の変動に関わり
なく常に位相整合した状態に継続保持する必要が
ある。
また、第１図に示した受信機の各構成要素は、
それぞれレーダ技術において一般にによく知られ
たものであるが、受信機細部には設計上注文製造
品を使用することになる。しかし、これらは各種
製造業者の持つ標準品をそのまま、あるいは若干
の変更を加えて入手し、所望の機能を果させるこ
とができる。製造業者として、例えばマサチユー
セツツ州バーリントンのマイクロウエーブ・アソ
シエイツ社ではモノパルス比較器および移相器を
製造しており、カリフオルニア州プラトーアルト
のワトキンス・ジヨンソン社では180゜ハイブリツ
ドコンバイナ、その他のマイクロ波製品を製造し
ている。従来の受信機にも検波器が備えられてい
たが、振幅角度検波器、位相角度検波器は通常注
文製品となる。また。コンピユータのハードウエ
アおよびソフトウエアを利用して、デイジタル処
理により目標の角度検出を行なえる。
それぞれレーダ技術において一般にによく知られ
たものであるが、受信機細部には設計上注文製造
品を使用することになる。しかし、これらは各種
製造業者の持つ標準品をそのまま、あるいは若干
の変更を加えて入手し、所望の機能を果させるこ
とができる。製造業者として、例えばマサチユー
セツツ州バーリントンのマイクロウエーブ・アソ
シエイツ社ではモノパルス比較器および移相器を
製造しており、カリフオルニア州プラトーアルト
のワトキンス・ジヨンソン社では180゜ハイブリツ
ドコンバイナ、その他のマイクロ波製品を製造し
ている。従来の受信機にも検波器が備えられてい
たが、振幅角度検波器、位相角度検波器は通常注
文製品となる。また。コンピユータのハードウエ
アおよびソフトウエアを利用して、デイジタル処
理により目標の角度検出を行なえる。
動作において、この受信機２０はモノパルス比
較器２２から和信号および差信号を受け取り、和
信号は和チヤネルで、差信号は差チヤネルで処理
されるようになる。すなわち、和信号および差信
号は共に高周波信号であり、従来と同様に高周波
段２５の局部発振器３２およびミクサ３１，５１
により所定の低い中間周波数信号に変換される。
振幅モードにおいては、移相器３３によつて位相
情報Φ0が、差チヤネルに供給される局部発振器
信号に注入され、この信号は和および差チヤネル
の出力信号相互が有する位相遅延に整合する。こ
れに対して位相モードでは、移相器３３は差チヤ
ネルに供給される局部発振信号を90゜進相する。
したがつて、差チヤネルの出力も90゜移相する。
較器２２から和信号および差信号を受け取り、和
信号は和チヤネルで、差信号は差チヤネルで処理
されるようになる。すなわち、和信号および差信
号は共に高周波信号であり、従来と同様に高周波
段２５の局部発振器３２およびミクサ３１，５１
により所定の低い中間周波数信号に変換される。
振幅モードにおいては、移相器３３によつて位相
情報Φ0が、差チヤネルに供給される局部発振器
信号に注入され、この信号は和および差チヤネル
の出力信号相互が有する位相遅延に整合する。こ
れに対して位相モードでは、移相器３３は差チヤ
ネルに供給される局部発振信号を90゜進相する。
したがつて、差チヤネルの出力も90゜移相する。
そして、180゜ハイブリツドコンバイナ３５を用
いて、和および差チヤネルで得られた信号（Σお
よびΔ）を、このコンバイナ３５で入力信号相互
の和信号または相互の差信号である出力信号に合
成する。したがつて、受信機２０が振幅モードで
動作中、コンバイナ３５から得られる出力信号は
「Σ−Δ」および「Σ＋Δ」となる。この２つの
出力信号は振幅角度検波器５７に供給され、この
検波器５７で処理されて振幅に関しての目標の角
度情報を得る。また、位相モードで動作中、コン
バイナ３５は「ｊ＝90゜」として「Σ＋jΔ」およ
び「Σ＋jΔ」に相当する信号を出力する。これ
らの出力は位相角度検波器５８に供給され、この
検波器５８でこの信号を処理して位相角度情報に
関しての目標角度情報を得る。
いて、和および差チヤネルで得られた信号（Σお
よびΔ）を、このコンバイナ３５で入力信号相互
の和信号または相互の差信号である出力信号に合
成する。したがつて、受信機２０が振幅モードで
動作中、コンバイナ３５から得られる出力信号は
「Σ−Δ」および「Σ＋Δ」となる。この２つの
出力信号は振幅角度検波器５７に供給され、この
検波器５７で処理されて振幅に関しての目標の角
度情報を得る。また、位相モードで動作中、コン
バイナ３５は「ｊ＝90゜」として「Σ＋jΔ」およ
び「Σ＋jΔ」に相当する信号を出力する。これ
らの出力は位相角度検波器５８に供給され、この
検波器５８でこの信号を処理して位相角度情報に
関しての目標角度情報を得る。
受信機２０の動作は以下のようである。すなわ
ち、振幅情報は通常のレンジゲート期間に処理さ
れ、位相情報はこのレンジゲートの期間以外の期
間中に処理されるようになる。
ち、振幅情報は通常のレンジゲート期間に処理さ
れ、位相情報はこのレンジゲートの期間以外の期
間中に処理されるようになる。
尚、この受信機２０の持つ２つの動作モードに
よるタイミングシーケンスの一例を第２図に示し
てある。
よるタイミングシーケンスの一例を第２図に示し
てある。
以上のようにこの発明の新規で改良されたレー
ダ受信機によれば、目標の角度情報を振幅または
位相として表現する２つの動作モードを有するこ
とで、振幅角度検出、位相角度検出それぞれの利
点をあわせ持つと共に、それらの欠点を削減する
ことができる。
ダ受信機によれば、目標の角度情報を振幅または
位相として表現する２つの動作モードを有するこ
とで、振幅角度検出、位相角度検出それぞれの利
点をあわせ持つと共に、それらの欠点を削減する
ことができる。
上述した実施例はこの発明の原理による実施例
を代表して示したものであり、当業者であれば、
ここに開示された技術の範囲を逸脱することな
く、様々に改変してこの発明を容易に実施するこ
とができることは明らかである。
を代表して示したものであり、当業者であれば、
ここに開示された技術の範囲を逸脱することな
く、様々に改変してこの発明を容易に実施するこ
とができることは明らかである。
図面はこの発明の一実施例を説明するためのも
ので、第１図はその構成を示す図、第２図はその
動作タイミングを示す図である。 ２５……高周波部、２６……中間周波部、３
１，５１……ミクサ、３２……局部発振器、３３
……移相器、３５……180゜ハイブリツドコンバイ
ナ、５７……振幅角度検波器、５８……位相角度
検波器。
ので、第１図はその構成を示す図、第２図はその
動作タイミングを示す図である。 ２５……高周波部、２６……中間周波部、３
１，５１……ミクサ、３２……局部発振器、３３
……移相器、３５……180゜ハイブリツドコンバイ
ナ、５７……振幅角度検波器、５８……位相角度
検波器。
Claims (1)
- １ 受信信号に基づく第１および第２のチヤネル
それぞれの差信号、和信号を組み合わせて相互の
和および相互の差の成分をもつ第１の出力信号を
生成し、上記第１の出力信号を振幅角度検波器へ
供給してこの信号に含まれる目標の角度情報を振
幅で表示させるようにすると共に、前記第１のチ
ヤネルに供給される信号の位相を選択的に制御す
るよう電気的に制御された移相器を設け、この移
送器によつて前記差信号の位相を所定の量だけ増
大して第２の出力信号を生成し、この第２の出力
信号は前記和信号および位相増加させた差信号の
相互の和および相互の差の成分をもつ目標の角度
情報を含み、この第２の出力信号を位相角度検波
器で処理して上記目標の角度情報の位相を表示さ
せるようにし、上記移相器の出力信号を選択的に
制御することにより受信機の動作モードを制御し
て振幅または位相情報にそれぞれ対応する目標の
角度情報を選択的に得るようにしたことを特徴と
するデユアルモードタイプのレーダ受信機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US333363 | 1981-12-22 | ||
| US06/333,363 US4568940A (en) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | Dual-mode radar receiver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113875A JPS58113875A (ja) | 1983-07-06 |
| JPH0233999B2 true JPH0233999B2 (ja) | 1990-07-31 |
Family
ID=23302468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57219381A Granted JPS58113875A (ja) | 1981-12-22 | 1982-12-16 | レ−ダ受信機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4568940A (ja) |
| EP (1) | EP0082427B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58113875A (ja) |
| DE (1) | DE3278941D1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2599858B1 (fr) * | 1979-05-02 | 1988-10-14 | Thomson Csf | Recepteur hyperfrequence effectuant des mesures d'ecartometrie, plus particulierement associe a un radar secondaire aeroporte, et radar secondaire le comportant |
| JPS61108984A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Toshiba Corp | モノパルス測角レ−ダ装置 |
| US4821039A (en) * | 1985-05-01 | 1989-04-11 | Crane Patrick E | Dual polarized monopulse orthogonal superposition |
| FR2595144B1 (fr) * | 1986-02-28 | 1988-05-13 | Thomson Csf | Procede de traitement des signaux somme et difference d'un radar du type monopulse, en vue d'estimer la phase parasite introduite entre ces signaux par les circuits hyperfrequence de formation des voies somme et difference |
| US4789861A (en) * | 1987-02-09 | 1988-12-06 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for detecting an out of beam condition in a monopulse radar receiver |
| US4924230A (en) * | 1989-03-14 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Search detection apparatus |
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