JPH0257875B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は干渉除去方式に関し、特にレーダと併
設して使用する呼掛応答方式において複数の呼掛
者によつて応答者が受ける干渉および複数の応答
者によつて呼掛者が受ける干渉、ならびに妨害等
による他動的干渉等を除去するための干渉除去方
式に関する。

レーダと併設され、通常複数の送受信局が質問
局としてその有効送受信範囲を重複させつつ呼掛
者として予め設定する搬送周波数による質問パル
スを発射し、この質問パルスに応答して質問パル
スとは異なる搬送周波数の応答パルスを発射する
レスポンダを搭載した、航空機等の応答局として
の応答者との間で質問ならびに応答パルスの授受
を介して互いに識別し合う呼掛応答方式はよく知
られている。

呼掛応答方式においては、通常、応答者はレス
ポンダを搭載した航空機を対象としこれを応答局
として運用しているがこの応答局はレスポンダを
有する船舶もしくは車輌、あるいは人間集団等を
移動局としても原理的には全く同様に運用しうる
ものでありこのような応答局を含む応答者を対象
とする呼掛応答方式による識別も近時しばしば利
用されていることもまたよく知られている。

しかしながら、従来のこの種の呼掛応答方式に
は次に述べるような欠点がある。

すなわち、呼掛者と応答者との間で授受される
質問パルスおよび応答パルスはそれぞれ予め特定
する既知の固定周波数ならびに固定の信号形式を
採用しており、通常複数の応答者と複数の呼掛者
との間でこれら同一の固定周波数ならびに信号形
式を用いて実施される呼掛、応答によつて次の２
つの基本的な運用上の問題が発生する。

その１は、複数の呼掛者と複数の応答者とは互
いに常時かつ任意に呼掛および応答を実施しう
る、いわゆるallcall方式で運用されるため、質問
および応答における電波の干渉が避けられずこの
ため正常な呼掛応答がしばしば阻害されるという
欠点がある。

その２は、質問パルスと応答パルスとがそれぞ
れ予め特定する一定の周波数および信号形式であ
るため、外部からの混信パルスおよび妨害パルス
等による影響を受け易く、特に人為的に行なわれ
る妨害パルスに対してはこの影響の受け方が著し
く容易に正常な運用を阻害されてしまうという欠
点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、レーダ
装置と併用する呼掛者と応答者との間で運用され
る呼掛応答方式において、レーダ装置によつて取
得する目標情報によつて特定する個別目標ごとに
それぞれの距離情報に対応する時間で質問パルス
を目標ごとに時分割して発射するという手段を備
えて個別目標ごとの呼掛応答を図ることにより、
干渉を大幅に除去し得るとともに妨害に対する排
除能力も著しく改善し、しかも一周波数でも呼掛
応答が可能となる干渉除去方式を提供することに
ある。

本発明の方式は、レーダ装置を併併置して運用
する複数の送受信局を呼掛者としこの呼掛者の発
射する質問パルスに対する応答パルスをレスポン
ダを介して発射する複数の応答者と前記呼掛者と
が前記質問パルスおよび応答パルスの授受を介し
て相互に存在を認識し合う呼掛応答における干渉
を除去する干渉除去方式であつて、前記呼掛者と
前記応答者がそれぞれ互いに同期しかつ時間的に
ランダムな第１，第２，第３および第４の少なく
とも４個の時系列パルスを呼掛応答の処理時間フ
レームごとに発生するランダム時系列パルス発生
手段と、前記呼掛者が前記第１の時系列パルスに
時間的に対応した質問開始パルスと前記第２の時
系列パルスに対して前記レーダ装置による前記応
答者の測距分だけ時間的に先行した識別パルスと
前記第３の時系列パルスに時間的に対応し前記応
答者が前記呼掛者までの距離を知るための距離測
定パルスとを質問パルスとして送出する質問手段
と、前記応答者が前記質問開始パルスの受信にも
とづいて前記第２の時系列パルスのタイミングで
前記識別パルスを受信すべく発生する第１の待受
ゲート時間内に前記識別パルスを捕捉することに
よつて前記呼掛者による正規の前記質問パルス受
信を確認しかつ前記距離測定パルスの受信タイミ
ングと前記第３の時系列パルスのタイミングによ
つて前記呼掛者までの測距を行ないさらに前記第
４の時系列パルスに時間的に対応した応答パルス
を送出する応答手段と、前記呼掛者が前記レーダ
装置による前記応答者の測距分だけ前記第４の時
系列パルスよりも遅延させたタイミングで前記応
答パルスを受信すべく発生する第２の待受ゲート
時間内で前記応答パルスを捕捉して前記応答者の
応答を確認する応答確認手段とを備えて前記複数
の呼掛者および応答者による質問パルスおよび応
答パルスもしくは妨害信号による干渉を除去する
構成を有する。

次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図Ａ，Ｂは本発明の第一の実施例を示すブロ
ツク図である。

第１図Ａは第一の実施例による干渉除去方式を
実施する呼掛応答方式の呼掛者としての質問局
を、また第２図Ｂは応答者としての応答局の構成
を示すブロツク図である。

第１図Ａに示す質問局１は、基準クロツク信号
発生回路１１，ランダム時間パルス発生回路１
２，パルス発生回路１３，距離／時間変換回路１
４，送信回路１５，ゲート回路１６，送受切替回
路１７，アンテナ１８，受信回路１９，待受時間
ゲート発生回路２０，遅延回路２１および一致検
出回路２２を備えて構成され、また併設して利用
する２次元レーダ装置１０００を併記して示して
いる。また、第１図Ｂに示す応答局２は、第１図
Ａと同じ送信回路１５，受信回路１９のほか、ア
ンテナ２１，送受切替回路２２，一致検出回路２
３，ゲート回路２４，測距回路２５，基準クロツ
ク信号発生回路２６，ランダム時間パルス発生回
路２７，パルス発生回路２８，待受時間ゲート発
生回路２９を備えて構成される。

第１図Ａにおいて、基準クロツク信号発生回路
１１で高安定度の発振器によつて基準クロツク信
号を発生し、ランダム時間パルス発生回路１２は
この基準クロツク信号を出力ライン１１１を介し
て入力して予め設定したPN（PseudoNoise，擬
似雑音）符号系列のランダム時間パルス列を発生
する。予め設定したPN符号系列は既知であり、
従つてランダム時間パルスの生起時間間隔もシス
テム内で既知となる。

ランダム時間パルス発生回路１２は、良く知ら
れているようにｎ段のシフトレジスタと、このｎ
段のシフトレジスタの状態の理論的結合をその入
力に帰還する理論回路とで構成されたPN符号発
生回路によつて2ⁿ−１個の論理値符号系列、すな
わち最長符号系列によるランダム符号系列のPN
符号を発生し、パルス形成回路を介して既知のラ
ンダム時間間隔で生起するランダム時間パルスを
発生しこれをパルス発生回路１３に送出する。

パルス発生回路１３は、このランダム時間パル
スに対応する時間で呼掛けを行なう１応答局当り
予め設定する個数、本実施例の場合は３個のパル
スを質問パルスとして発生し、これらの質問パル
スを応答局２に発射することによつて次のように
して応答局２からの応答パルスを受けている。

第２図ａ〜ｅは第１図Ａ，Ｂに示す第一の実施
例における主要パルスの時間的特徴を示す主要パ
ルスタイムチヤートである。以下に第２図ａ〜ｅ
を参照しながら第１図の実施例について説明す
る。

第２図において、時間T₀は呼掛応答処理を行
なう１応答局当りの所要時間であり、またこれを
４等分する時間Ｔは、第２図ｂの各質問パルスの
発射タイミングに対応して予め設定される時間フ
レームで、本実施例においてはT₀／４ずつの４
フレームとしている。質問パルスは各フレームの
開始時間から時間Taの期間に時間的にランダム
で発射されるが、この時間Taは時間Ｔからレー
ダ測距による最大レンジに対応する時間および測
距処理に要する時間等に対応する時間Tbを減じ
たものである。

いま、１回当りの呼掛応答シーケンスについて
説明する。

前述した如く、ランダム時間パルス発生回路１
２によつて第２図ａに示す時間T₁，T₂，T₃およ
びT₄等のランダム時刻にパルス幅てのランダム
時間パルスp₁，p₂、およびp₃がパルス発生回路１
３に供給され、またランダム時間パルスp₄は待受
時間ゲート回路２０に供給される。一方レーダ装
置１０００によつて取得した応答局２の距離情報
は出力ライン１４１を介して送出され、距離／時
間変換回路１４で下記(1)式によつて電波伝搬時間
tdに変換演算され、距離時間情報tdとして出力ラ
イン１４２を介してパルス発生回路１３に供給さ
れる。

td＝Ｌ／Ｃ…(1) (1)式においてＬは距離情報、Ｃは電波伝搬速度
を示す。

パルス発生回路１３はランダム時間パルス発生
回路１２からのランダム時間パルスp₁，p₂、およ
びp₃と、距離／時間変換回路１４からの距離時間
情報tdを受けると、ランダム時間パルスp₁，p₂、
およびp₃の発生時刻T₁，T₂およびT₃は既知であ
るので第２図ｂに示す質問パルスP₁を発生した
のち、距離時間信号tdに相当する時間、時刻T₂
より早い時刻T′₂に質問パルスP₂を発生せしめ、
応答局側で時刻T₂において質問パルスP₂を受信
できるように質問局側では電波伝搬時間tdだけ早
く質問パルスP₂を送出したのち時刻T₃において
質問パルスP₃を送出する。

上述した質問パルスP₁，P₂およびP₃のうち質
問パルスP₁を特に質問開始パルスと称する。

送信回路１５は出力ライン１３１を介して前記
質問パルスP₁，P₂およびP₃を入力し、予め特定
する周波数の搬送波をパルス変調し、出力ライン
１５２を介して送受切替回路１７に送出、さらに
入出力ライン１７１、アンテナ１８を介して応答
局２へ質問パルス電波１８１として送信する。送
受切替回路１７は通常、送信状態に設定されてお
り、質問パルスP₃が送出されたのち、パルス発
生回路１３から出力ライン１３２を介して供給さ
れるランダムパルス信号p₃によつて起動されるゲ
ート回路１６によつて応答局からの応答パルスを
受信できるように出力ライン１６１を介してゲー
ト信号を受け受信状態に切替えられる。送受切替
回路１７は次のランダム時間パルスp₁の発生によ
つてゲート回路１６がリセツトされることによつ
て送信状態に復帰せしめられる。

待受時間ゲート発生回路２０は、ランダム時間
パルスp₃とp₄とがランダム時間パルス発生回路１
２から供給されると第２図ｅに示す待受ゲート時
間信号G_g1を発生しこれを出力ライン２０１を介
して遅延回路２１に送出する。遅延回路２１はこ
の待受ゲート時間信号G_g1を距離／時間変換回路
１４から出力ライン１４２を介して受ける距離時
間情報tdによつて時間tdだけ遅延し、第２図ｅに
示す如く時刻T₄で応答局２から送信される応答
パルスP₄を時刻T₄＋tdで受信できるように、出
力ライン２１１を介して待受ゲート信号G_g2とし
て一致検出回路２２に供給する。

レーダ装置１０００のアンテナと同期して回転
するアンテナ１８は指向性アンテナであり、レー
ダ装置１０００によつて選択された方向および距
離にある応答局２に対して質問パルスP₁，P₂お
よびP₃が発射されると同時に、その距離にある
応答局２からの応答パルスP₄のみを受信できる
ように待受ゲートを設けて選択受信する。

応答局２は第１図Ｂに示す如く、質問局１から
の質問パルスP₁，P₂およびP₃をアンテナ２１，
入出力ライン２１１、送受切替回路２２、出力ラ
イン２２１を介して受信回路１９に入力し、これ
によつて復調した第２図Ｃに示す受信パルスP₁′，
P₂′およびP₃′を検出するが、これらは質問パルス
の発生時刻T₁，T₂′およびT₃よりも質問局１から
応答局２までの距離に相当する電波伝搬時間tdだ
け遅れて受信される。

応答局２の基準クロツク信号発生回路２６は質
問局１のものと同一であり、相互に時刻同期が確
保されており、ランダム時間パルス発生回路２７
からは質問局１と同一のPN符号系列によつて同
一の時刻T₁，T₂，T₃およびT₄で第２図ａに示す
ランダム時間パルスp₁，p₂，p₃およびp₄を発生す
る。

いま受信パルスP₁′が検出され、これが入力ラ
イン２９１を介して待受時間ゲート発生回路２９
に供給されると、時刻T₂で待受時間ゲート発生
回路２９から第２図ｃに示す待受ゲート信号Ga
が出力ライン２９２を介して一致検出回路２３に
供給され、時刻T₂で到来する受信パルスP₂′のみ
が検出される。この受信パルスP₂′は、質問局１
から予め電波伝搬時間tdだけ早く送信された質問
パルスP₂に対応するものであり、該当する質問
局１からの質問パルスのみが検知されることとな
る。これにより他の質問局からの他の応答局に送
出された質問パルスが除去でき、また他の距離に
ある他の応答局もこの質問パルスに応答すること
なく干渉を低減することができる。このことか
ら、質問パルスP₂を特に識別パルスと称する。
時刻T₂で一致検出回路２３によつて受信パルス
P₂′が検出されると出力ライン２４１を介してゲ
ート回路２４にトリガ信号が供給され、ゲート回
路２４のゲートが開き、次の受信パルスP₃′とラ
ンダム時間パルス発生回路２７から入力するラン
ダム時間パルスp₃とが測距回路２５に送出され
る。

測距回路２５は、時刻T₃で発生したランダム
時間パルスp₃と第２図ｃに示す受信パルスP₃′と
の時間差を計測することによつて質問局１からの
距離を算出し、これを出力ライン２５１に送出し
たうえ応答局２側で質問局１からの距離表示を行
なう。このことから質問パルスP₃を特に距離測
定パルスと称する。

距離が測定されると測距回路２５から出力ライ
ン２５２を介して送受切替回路２２およびパルス
発生回路２８へトリガ信号が供給され、送受切替
回路２２はアンテナ２１を送信回路１９に切替え
ると同時に、ランダム時間発生回路２７からの時
刻T₄におけるランダム時間パルスp₄がパルス発
生回路２８に送出され、このパルス発生回路２８
によつて第２図ｄに示す応答パルスP₄が出力ラ
イン２８１を介して送信回路１５に送出される。
送信回路１５はこの応答パルスP₄によつて質問
パルスの搬送波と同じ、もしくは予め特定する周
波数の搬送波をパルス変調し、出力ライン２２
２，送受切替回路２２，入出力ライン２１１およ
びアンテナ２１を介して応答パルス電波２１２と
して質問局１に送信する。

応答局から送信された応答パルス電波２１２は
質問局１からのアンテナ１８によつて捕捉され、
送受切替回路１７，出力ライン１７２を介して受
信回路１９に入力され、これによつて復調された
のち第２図ｅに示す応答パルスP₄′として検出さ
れ、出力ライン１９１を介して一致検出回路２２
に供給される。

一方、一致検出回路２２へは遅延回路２１から
電波伝搬時間tdに相当する時間ランダム時刻T₄
よりも遅れた時刻で応答パルス受信出力P₄′を受
けるために、第２図ｅに示す待受時間ゲート信号
G_g2が供給されており、応答局２から送信された
応答パルス受信出力との一致が検出され目標とす
る応答局による応答パルスのみを選択受信しうる
ように設定される。

こうして、アンテナ１８の指向性によつて選択
される方向でかつ目標とする距離にある応答局か
らの応答パルスのみが受信され干渉を大幅に除去
することができる。

このようにして、質問局１から方向および距離
によつて選別された目標とする応答局２のみが応
答パルスを発射し、他の応答局は応答パルス電波
を発射することなく、また他の質問局からの質問
に応答している各応答局からの応答パルスは質問
局１では排除しうることによつて干渉が大幅に除
去される。

前述した動作は、処理時間フレームＴごとに質
問局と応答局とによつて次次に時分割しつつ実行
することによつてレーダ装置１０００による距離
を知る１対の質問局と応答局のみが１つの搬送波
を使用して他の質問局および応答局による干渉も
しくは妨害を排除しつつ呼掛応答を実施すること
が可能となる。

第３図Ａ，Ｂは本発明の第二の実施例を示すブ
ロツク図である。

第３図Ａは第二の実施例における質問局の構成
を示すブロツク図であり、第３図Ｂは応答局の構
成を示すブロツク図である。

第３図ＡおよびＢによつて示す第二の実施例の
構成は、それぞれ送信回路３０および受信回路３
１のみが第１図ＡおよびＢに示す送信回路１５，
受信回路１９と異なるのみで他の同一記号で示す
ものは、それぞれ同一の内容のものでありこれら
に関する詳細な説明は省略する。

第３図ＡおよびＢによつて示す第二の実施例に
おいては、第１図による第１の実施例では質問パ
局から発射される質問パルスおよび応答局から発
射する応答パルスがそれぞれ予め設定した無変調
の搬送波パルスとしているのに対し、予め定める
デジタル符号系列によつて搬送波に角度変調を与
えて送出せしめるものであり、いわゆるスペクト
ラム拡散技術における拡散変調を搬送波パルスに
応用したものである。この拡散変調を受けた搬送
波パルスを質問パルスおよび応答パルスとして利
用する呼掛応答は、この拡散変調に利用したデジ
タル符号系列パターンを知る質問局と応答局間に
おいてのみ送受信しうるものであり、これによつ
て、特に妨害等による干渉に対しても極めて排除
性の高い呼掛応答を実施することができ、また、
複数の質問者ごとにそれぞれ異なるデジタル符号
系列を与えることによつて応答局に質問局の識別
能力を付与することができると同時にさらに相互
干渉を大幅に低減できるようにシステムを運用す
ることが可能となる。

ここでは直接拡散変調方式を用いた実施例につ
いて説明する。第３図Ａにおいて、送信回路３０
は、PN符号発生回路３０１，周波数シンセサイ
ザ３０２，平衡変調器３０３，送信電力増幅回路
３０４および加算器３０５を備えて構成され、ま
た受信回路３１は、周波数シンセサイザ３１１，
PN符号発生回路３１２，平衡変調器３１３，周
波数ミクサ３１４，IF（中間周波数）フイルタ３
１５および復調回路３１６を備えて構成される。

パルス発生回路１３から質問パルスP₁，P₂お
よびP₃がPN符号発生器３０１に供給されるごと
にPN符号発生器３０１は予め設定したPN符号
を出力しこれを出力ライン３０１１を介して加算
器３０５に送出する。

加算器３０５には入力ライン１５１を介して２
値の論理符号系列によるデータ情報が必要に応じ
て入力されこの２入力をデジタル加算したうえ出
力ライン３０５１を介して平衡変調器３０３に送
出される。

平衡変調器３０３で周波数シンセサイザ３０２
から出力ライン３０２１を介して受ける予め定め
た周波数の搬送波と加算器３０５の出力とを平衡
変調することによつて予め定めたPN符号系列に
対応して搬送波がスペクトル拡散変調を受け出力
ライン３０３１を介して送信電力増幅回路３０４
に送出して所定のレベルの質問パルスとして出力
ライン１５２を介して送出する。

このようにしてスペクトラム直接拡散変調を受
けた質問パルスが質問局１から応答局２に向けて
発射されると応答局２からもこれと同じ信号形式
の応答パルスが発射され、この応答パルスは質問
局１のアンテナ１８によつて捕捉されたのち送受
切替回路１７を介して受信回路３１に入力され
る。

受信回路３１は、周波数シンセサイザ３１１に
よつて送信回路３０の有する周波数シンセサイザ
３０３の出力する周波数と中間周波数だけシフト
した周波数の搬送周波数を出力、これを出力ライ
ン３１１１を介して平衡変調器３１３に送出し、
また送信回路３０の有するPN符号発器３０１と
正確に周期を保持し同一の論理符号系列パターン
のPN符号を発生するPN符号発生器３１２の出
力を出力ライン３１２を介して平衡変調器３１３
に送出に送出することにより平衡変調器３１３に
よつていわゆる送信信号の写像としての局部基準
信号が発生し、これを出力ライン３１３１を介し
て周波数ミクサ３１４に送出し、出力ライン１７
２を介して入力する受信信号を周波数ミクサ３１
４で混合することによつて逆拡散が行なわれ同一
のPN符号による直接拡散変調を受けた信号が検
出されこれを出力ライン３１４１を介してIFフ
イルタ３１５に送出し、IFフイルタ３１５によ
つてフイルタリングしたのち出力ライン３１５１
を介して復調回路３１６に送出して復調すること
によつて第２図ｅに示す応答パルスP₄′が再生さ
れる。

第３図Ｂに示す応答局２も第３図Ａに示す送信
回路３０と受信回路３１を備え、出力ライン２６
１を介して基準クロツク信号発生回路２６から基
準クロツク信号を受けつつ受信回路３１によつて
質問パルスの受信処理を行ない、送信回路３０に
よつて応答パルスの送信を行なうが、これらの送
受信については送受信すべき信号の個数のみが異
なる程度であり、基本的には第３図Ａによつて説
明した内容とほぼ同一であるので省略する。

第４図Ａ，Ｂは本発明の第三の実施例を示すブ
ロツク図である。第４図Ａは第三の実施例におけ
る質問局、第４図Ｂは応答局の構成を示すブロツ
ク図である。

第４図ＡおよびＢは、第１図ＡおよびＢに示す
構成のうち送信回路および受信回路だけを変更
し、送信すべき質問パルスおよび応答パルスを、
通常、スペクトラム拡散における基本的変調技術
の１つとして直接拡散変調、周波数ホツピング拡
散変調とともによく知られるパルス化周波数変調
によつて変調した搬送波によつて形成せしめ、こ
のような質問パルス、応答パルスの授受を介して
呼掛応答を行なおうとするものである。

パルス化周波数変調は、パルス化した搬送波を
予め設定した広い周波数帯域で掃引して角度変調
するもので、相互に変調の内容を知るものだけが
これを送受信しうることによつて質問，応答に対
する妨害等を大幅に除去しうるものである。

第４図Ａにおいて送信回路３２は、掃引信号発
生回路３２１，発信回路３２２および送信電力増
幅回路３２３を備えて構成され、また受信回路３
３は入力増幅回路３３１および復調回路３３２を
備えて構成される。

送信回路３２は、出力ライン１３１を介してラ
ンダム時間パルスを掃引信号発生回路３２１に入
力するごとに掃引信号を発生しこれを出力ライン
３２１１を介して発信回路３２２に送出する。

掃引信号は、発振回路３２２の有するVCO
（VoltageControlOscillator）の制御電圧として
利用するものであり、このVCOによつて発生す
る搬送周波数を予め設定する周波数帯域で周波数
掃引して周波数変調波とするためにこの周波数掃
引の内容に対応して設定する電圧変化率の鋸歯状
電圧である。

発信回路３２２はこの掃引信号によつて制御さ
れて予め設定する変調率の周波数変調搬送波を発
生し、これを出力ライン３２２１を介して送信電
力増幅回路３２３に送出したうえパルス化周波数
変調による質問パルスとして送出する。

第４図Ｂに示す応答局２もこの送信回路３２を
備えて応答パルスを発射し、質問局１ではこの応
答パルスを受信回路３３に受信する。

受信回路３３は、この入力をいつたん入力増幅
回路３３１によつて所定のレベルに増幅したの
ち、出力ライン３３１１を介して復調回路３３２
に送出しこれによつて周波数変調前の搬送周波数
に変換して出力ライン１９１に送出する。

第４図Ｂに示す応答局２は、受信回路３３によ
つて応答局１から発射されたパルス化周波数変調
による質問パルスを復調し、また送信回路３２か
らパルス化周波数変調を行なつた応答パルスを出
力し、このようにして質問パルス，応答パルスと
ともにパルス化周波数変調した搬送波を出力して
干渉を大幅に除去した呼掛応答を実施することが
できる。

第５図Ａ，Ｂは第四の実施例を示すブロツク図
である。第５図Ａは第四の実施例による質問局１
の構成、第５図Ｂは応答局２の構成を示すブロツ
ク図である。

第５図ＡおよびＢに示す質問局１および応答局
２の構成内容はそれぞれの有する同一の送信回路
３４および受信回路３５の構成内容が、第３図Ａ
およびＢに示す送信回路３０および受信回路３１
に対し次の内容が付加された点だけが異なる。

すなわち送信回路３４は第５図Ａに示す如く第
３図Ａにおける送信回路３０に対してPN符号発
生器３０６を追加したものであり、また受信回路
３５は第３図Ａに示す受信回路３１にPN符号発
生器３１７が追加されたものである。また、これ
ら送，受信回路におけるPN符号発生器はいずれ
も基準クロツク信号発生回路１１から出力ライン
１１２を介して基準クロツク信号の供給を受けて
動作する。

第５図ＡおよびＢによつて示す第四の実施例
は、第３図Ａ，Ｂに示す第二の実施例で発生する
質問パルスおよび応答パルスの搬送波をPN符号
によつて周波数ホツピングさせ、かつこれを他の
PN符号で直接拡散変調せしめることによつて妨
害等による干渉，混信等に対する排除性をさらに
改善しようとするものである。

この周波数ホツピング技術は、スペクトラム拡
散における基本技術として直接拡散技術とともに
よく知られているもので、基本的には予め設定す
る符号系列パターンの符号変化に対応して搬送周
波数を予め設定する不連続な変化パターン、すな
わち周波数ホツピングパターンに従つて不連続に
シフト（ホツプ）させるものであり、第四の実施
例においては次のようにして第二の実施例におけ
る搬送波をさらに周波数ホツピングしたうえ、こ
れに直接拡散変調を施しこのような複合拡散変調
処理を施した搬送波を質問および応答パルスの搬
送波としている。

すなわち、第５図Ａにおける送信回路３４は、
PN符号発生器３０１のほかにこれとほぼ同じ機
能を有するPN符号発生器３０６を備え、パルス
発生回路１３から出力するランダム時間パルスを
出力ライン１３１を介して入力するごとに予め設
定した符号系列パターンのPN符号を発生しこれ
を周波数シンセサイザ３０２に送出する。

周波数シンセサイザ３０２はこのようなPN符
号を入力するごとに論理値‘１”，“０”の変化パ
ターンに対応しかつ論理値変化ごとに不連続に変
化する予め設定した周波数ホツピングパターンで
搬送周波数を発生しこれを平衡変調器３０３に送
出する。

平衡変調器３０４は加算器３０５から送出され
た直接拡散符号と周波数シンセサイザ３０２の出
力との平衡変調を行ない、直接拡散変調と周波数
ホツピングとを複合した搬送波による質問パルス
を形成せしめている。

第５図Ｂに示す応答局２もこの送信回路３４に
よつて同じ信号形式の応答パルスを発生しこれを
質問局１に対して発射する。

質問局１の受信回路３５はこの応答パルスをア
ンテナ１８および送受切替回路１７を介して受
け、周波数ミクサ３１４に入力する。

周波数ミクサ３１４には平衡変調器３１３から
局部基準信号が入力されるが、受信回路３５にあ
つてはこの局部基準信号は送信回路３４から出力
される拡散変調信号と写像のものとする必要があ
り、このためPN符号発生器３０６と正確に同期
したPN符号発生器３１７から出力するPN符号
を出力ライン３１７１を介して周波数シンセサイ
ザ３１１に送出し、このシンセサイザ出力をPN
符号発生器３０１と正確に同期したPN符号発生
器３１２の出力と平衡変調器３１３で変調するこ
とによつて得られる。

このようにして得られる平衡変調器３１３の出
力する局部基準信号と、出力ライン１７２を介し
て入力する直接／周波数ホツピングの複合拡散を
受けた受信信号とを周波数ミクサ３１４で周波数
ミクシングして逆拡散を行ない、フイルタリング
および複調処理によつて応答パルスP₄′が再生さ
れる。

第５図Ｂに示す応答局２も送信回路３４および
受信回路３５を備え、これらは基準クロツク信号
発生回路２６から基準クロツク信号をうけつつ質
問パルスを受信回路３５によつて受処信理したう
え、送信回路３５によつて応答パルスを発生して
いるが、これらの処理は基本的には第５図Ａにお
ける動作とほぼ同一であるので詳細な説明は省略
するが、この場合質問局１と応答局の送，受信回
路における同一の信号のPN符号発生器はそれぞ
れ正確に同期を保持してそれぞれ前述した送受信
処理理を実施しており、他の構成内容の動作につ
いては第１図Ａ，Ｂによつて説明した内容と同様
である。

第６図Ａ，Ｂは本発明の第五の実施例を示すブ
ロツク図である。

第６図Ａは第五の実施例による質問局１の構
成、第６図Ｂは第五の実施例による応答局２の構
成を示すブロツク図である。

第６図ＡおよびＢに示す質問局１および応答局
２の構成内容は、送信回路３６および受信回路３
７の構成内容が第４図ＡおよびＢに示す送信およ
び受信回路と次の点が異なるものである。

すなわち、送信回路３６は送信回路３２にPN
符号発生器３２４、周波数シンセサイザ３２５を
追加し、発信回路３２２を後述する如く１部構成
内容を追加した変調回路３２６に変更したもので
あり、また受信回路３７は、PN符号発生器３３
３，平衡変調器３３４，周波数シンセサイザ３３
５，周波数ミクサ３３６，IFフイルタ３３７，
PN符号発生器３３８を追加した構成としてい
る。

第６図Ａ，Ｂに示す第五の実施例は、第４図
Ａ，Ｂに示す第三の実施例で発生する質問パルス
および応答パルスの搬送波をPN符号によつてパ
ルスごとに周波数ホツピングさせるとともにこれ
をパルス化周波数変調によつて変調した搬送波と
し、このような搬送波による質問パルス、応答パ
ルスを用いて呼掛応答を行なうものである。

このパルス化周波数変調自体については第４図
Ａ，Ｂによつて詳述してあるので、このパルス化
周波数変調とともに重畳して実施する周波数ホツ
ピングによる処理内容を主として説明する。

第６図Ａに示す送信回路３６は、基準クロツク
信号発生回路１１から出力ライン１１２を介して
基準クロツク信号を受けつつPN符号発生器３２
４がパルス発生回路１３からランダム時間パルス
を入力するごとに予め設定した符号系列パターン
のPN符号を発生しこれを周波数シンセサイザ３
２５に送出する。

周波数シンセサイザ３２５はこのPN符号を入
力するごとにこのPN符号の変化パターンに対応
した予め設定する周波数ホツピングパターンで変
化する搬送周波数を発生しこれを発信回路３２６
に送出する。

変調回路３２６は、掃引信号発生回路３２１か
ら受ける掃引信号によつて、周波数シンセサイザ
から供給されるホツピング周波数をパルス化周波
数変調し、こうしてパルス化周波数変調と周波数
ホツピングを複合した搬送波を形成、これを送信
電力増幅回路３２３に送出して所定のレベルとし
たうえ、送受切替回路１７，アンテナ１８を介し
て質問パルス電波として応答局２へ発射する。

第６図Ｂに示す応答局２もこの送信回路３６に
よつて同じ信号形式の応答パルスを発生しこれを
質問局１に対して発射する。

質問局１の受信回路３７は、この入力をアンテ
ナ１８および送受切替回路１７を介して周波数ミ
クサ３３６に入力する。

周波数ミクサ３３６にはまた、平衡変調器３３
４から局部基準信号が入力されるが、この局部基
準信号は送信回路３６から出力される質問パルス
とは写像のものであり、PN符号発生器３２４と
正確に同期したPN符号発生器３３３から出力す
るPN符号を周波数シンセサイザ３３５に送出
し、このシンセサイザ出力と、PN符号発生器３
２４と正確に同期したPN符号発生器３３８の出
力とを平衡変調器３３４で変調することによつて
得られる。

このようにして得られる平衡変調器３３４の出
力する局部基準信号と、出力ライン１７２を介し
て入力する、パルス化周波数変調と周波数ホツピ
ングとによる複合拡散を受けた受信信号とを周波
数ミクサ３３６で周波数ミクシングして逆拡散を
行ない、IFフイルタ３３７でフイルタリングし
復調回路３３２で復調処理を行なつて応答パルス
P₄′を再生する。

第６図Ｂに示す応答局２も、送信回路３６およ
び受信回路３７を備え、質問パルスを受信回路３
７によつて受信処理したうえ送信回路３６によつ
て応答パルスを発生しているが、これらの処理は
基本的には第６図Ａにおける動作とほぼ同一であ
るので詳細な説明は省略する。

本発明は呼掛応答方式における呼掛者が、併設
して利用するレーダ装置によつて取得した既知の
距離情報に基づいて特定する応答者のみを対象と
し、この応答者のみが応答しうる質問パルスを予
め設定する時間間隔で発射して他の応答者を排除
しつつ呼掛応答を行なうことによつて他の呼掛も
しくは応答者による質問および応答による干渉を
根本的には除去する点に基本的な特徴を有するも
のであり、第１，２，３，４，５および６図にそ
れぞれのＡ，Ｂに示す第一，二，三，四および五
の実施例の変形も種種考えられる。

たとえば、基準クロツク信号発生回路１１およ
びランダム時間パルス発生回路１２によつて発生
するランダム時間パルスPN符号を利用している
が、これは他の合成符号たとえばゴールド符号も
しくはその他これらに類似の符号系列のものを設
定しても容易に実施しうることは明らかである。

さらに、前述した各実施例においては質問局と
応答局とがそれぞれ１式ずつの場合を例として説
明しているがこれらはそれぞれ複数としても一向
に差支えないことは明らかであり、なおこの場合
複数の質問局が相互に同期を保持して運用される
ようにすれば干渉除去能力がさらに増大したもの
となることも明らかである。

なお、前述した各実施例における距離情報は２
次元のレーダ装置１０００によつて取得したもの
としているが、このレーダ装置１０００は３次元
のレーダ装置としても一向に差支えなく以上はす
べて本発明の主旨を損なうことなくいずれも容易
に実施しうるものである。

以上説明した如く本発明によれば、呼掛応答方
式により質問パルスによる呼掛、および応答パル
スにより応答を介して互いに識別し合う複数の呼
掛者と応答者とがうける干渉を除去する干渉除去
方式において、呼掛応答方式と併用するレーダ装
置によつて取得した距離情報に基づいて応答さす
べき応答者のみが受信しうる質問パルスを呼掛者
から応答者に発射するとともにこの質問パルスに
対して応答者がレスポンスする応答パルスを、質
問パルスを発射した呼掛者のみが受信しうるとい
う基本的干渉除去手段に加え、さらに所望に応じ
質問パルスおよび応答パルスを予め設定するデジ
タル符号系列の符号変化に対応して角度変調もし
くは周波数変換、あるいはまたこれらの複合なら
びに周波数変調等を施した搬送波によつて形成せ
しめるというパルス搬送波変調手段を備えて特定
の呼掛者と応答者のみによる呼掛および応答の実
施を図ることにより、１周波数による呼掛応答を
可能ならしめるとともに、他の呼掛者もしくは応
答者、あるいはこれら両者による干渉を基本的に
除去し、かつ妨害等による故意の干渉，混信等も
基本的に排除し得る極めて干渉除去能力の高い干
渉除去方式が実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは本発明の第一の実施例による質
問局（呼掛者）Ａおよび（応答者）Ｂの構成を示
すブロツク図、第２図ａ〜ｅは第１図の実施例に
おける主要パルスの時間的特性を示す主要パルス
タイムチヤート、第３図Ａ，Ｂは本発明の第二の
実施例による質問局Ａおよび応答局Ｂの構成を示
すブロツク図、第４図Ａ，Ｂは本発明の第三の実
施例による質問局Ａおよび応答局Ｂの構成を示す
ブロツク図、第５図Ａ，Ｂは本発明の第四の実施
例による質問局Ａおよび応答局Ｂの構成を示すブ
ロツク図、第６図Ａ，Ｂは本発明の第五の実施例
による質問局Ａおよび応答局Ｂの構成を示すブロ
ツク図である。 １…質問局、２…応答局、１１，２６…基準ク
ロツク信号発生回路、１２，２７…ランダム時間
パルス発生回路、１３，２８…パルス発生回路、
１４…距離／時間変換回路、１５，３０，３２，
３４，３６…送信回路、１６，２４…ゲート回
路、１７，２２…送受切替回路、１８，２１…ア
ンテナ、１９，３１，３３，３５，３７…受信回
路、２０，２９…待受時間ゲート発生回路、２１
…遅延回路、２２，２３…一致検出回路、２５…
測距回路、３０１，３０６，３１２，３１７，３
２４，３３３，３３８…PN符号発生器、３０
２，３１１，３２５，３３５…周波数シンセサイ
ザ、３０３，３１３，３３４…平衡変調器、３０
４，３２３…送信電力増幅回路、３０５…加算
器、３１４，３３６…周波数ミクサ、３１５，３
３７…IFフイルタ、３１６，３３２…復調回路、
３２１…掃引信号発生回路、３２２…発信回路、
３２６…変調回路、３３１…入力増幅回路、１０
００…レーダ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーダ装置を併置して運用する複数の送受信
   局を呼掛者としこの呼掛者の発射する質問パルス
   に対する応答パルスをレスポンダを介して発射す
   る複数の応答者と前記呼掛者とが前記質問パルス
   および応答パルスの授受を介して相互に存在を認
   識し合う呼掛応答における干渉を除去する干渉除
   去方式であつて、前記呼掛者と前記応答者がそれ
   ぞれ互いに同期しかつ時間的にランダムな第１，
   第２，第３および第４の少なくとも４個の時系列
   パルスを呼掛応答の処理時間フレームごとに発生
   するランダム時系列パルス発生手段と、前記呼掛
   者が前記第１の時系列パルスに時間的に対応した
   質問開始パルスと前記第２の時系列パルスに対し
   て前記レーダ装置による前記応答者の測距分だけ
   時間的に先行した識別パルスと前記第３の時系列
   パルスに時間的に対応し前記応答者が前記呼掛者
   までの距離を知るための距離測定パルスとを質問
   パルスとして送出する質問手段と、前記応答者が
   前記質問開始パルスの受信にもとづいて前記第２
   の時系列パルスのタイミングで前記識別パルスを
   受信すべく発生する第１の待受ゲート時間内に前
   記識別パルスを捕捉することによつて前記呼掛者
   による正規の前記質問パルス受信を確認しかつ前
   記距離測定パルスの受信タイミングと前記第３の
   時系列パルスのタイミングによつて前記呼掛者ま
   での測距を行ないさらに前記第４の時系列パルス
   に時間的に対応した応答パルスを送出する応答手
   段と、前記呼掛者が前記レーダ装置による前記応
   答者の測距分だけ前記第４時系列パルスよりも遅
   延させたタイミングで前記応答パルスを受信すべ
   く発生する第２の待受ゲート時間内で前記応答パ
   ルスを捕捉して前記応答者の応答を確認する応答
   確認手段とを備えて前記複数の呼掛者および応答
   者による質問パルスおよび応答パルスもしくは妨
   害信号による干渉を除去することを特徴とする干
   渉除去方式。 ２ 前記質問パルスおよび応答パルスの搬送周波
   数が予め設定したデジタル符号系列の符号変化に
   対応して角度変調を施されたものであることを特
   徴とする特許請求範囲第１項記載の干渉除去方
   式。 ３ 前記質問パルスおよび応答パルスが予め設定
   した周波数変化範囲にわたつて角度変調を受けた
   搬送波であることを特徴する特許請求範囲第１項
   記載の干渉除去方式。 ４ 前記質問パルスおよび応答パルスの搬送周波
   数が予め設定したデジタル符号変化に対応して角
   度変調されたうえこの搬送周波数が予め設定した
   デジタル符号系列の符号変化に対応してパルスご
   とに変化したものであること特徴とする特許請求
   範囲第１項記載の干渉除去方式。 ５ 前記質問パルスおよび応答パルスを予め設定
   した周波数変化範囲にわたつて角度変調を受けた
   搬送波とするとともにこの搬送波が予め設定した
   デジタル符号系列の符号変化に対応してパルスご
   とに変化したものであることを特徴とする特許請
   求範囲第１項記載の干渉除去方式。