JPH03186782A

JPH03186782A - 信号処理方式

Info

Publication number: JPH03186782A
Application number: JP32594089A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Hasegawa; 長谷川　昌延
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1989-12-18
Publication date: 1991-08-14

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〕本発明は、パルスレーダの信３処理方式に関する。

〔従来の技術］パルスレーダ装置は、送信パルス信号を空中線より発射
し、送信ビーム内に存在する目標から、の反射信号を空
中線で受け、受信機で増幅、検波し、指示機の上に表示
することは良く知られている。

このようなパルスレーダ装置の一例が第４図に示されて
いる。第４図に示されるように、送信機１からの送信パ
ルスは、サーキュレータ２を経由して、レーダアンテナ
である空中線３に送られる。

空中線３から放射される送信ビーム内に目標２０が存在
すると、目標２０は電波を反射する。反射された電波を
受信すると、空中線３は、サーキュレータ２を経由して
受信機４に受信信号を送る。

このとき、目標２０までの距離がり、であると、送信パ
ルスと受信信号との時間差Ｔは、となる。ただし、Ｃは
光速である。

通常、送信パルスの繰り返しは、レーダ装置としての探
知距離能力に応じて決定され、第４図に示されるように
、表示範囲外の遠距離にある目標３０からの反射信号は
、最小受信感度以下となり、指示機上に表示されること
が無いように配慮されている。しかし、目標から反射さ
れる信号のレベルは目標自体のレーダ反射断面積に比例
するため、レーダ反射断面積が極端に大きい場合は、表
示範囲外の遠距離にある目標３０からの受信レベルがレ
ーダ装置の最小受信感度以上となることがある。

たとえば、第４図に示されるように、表示範囲外の遠路
ＭＬ２にレーダ反射面積の大きい目標３０があるＪレー
ダ装置は、第５図に示されるように、送信パルスのパル
ス５０１を送り出す。このレーダ装置は、２Ｌ、／ｃ待
時間後受信信号のパルス６０１Ａを得る。さらに、２Ｌ
ｚ／ｃ時間後に受信信号のパルス６０１Ｂを得る。受信
信号のパルス６０１Ａは、指示機掃引信号のスイープ７
０１の領域に入る。ところが、受信信号のパルス６０１
Ｂは、次のスイープであるスィーブ７０２の領域に入る
。

同様にして、送信パルスのパルス５０２〜５０４により
、受信信号のパルス６０２　Ａ〜６０４Ａ、　６０２８
〜６０３Ｂを得るが、パルス６０２Ｂはスイープ７０３
の領域に入り、パルス６０３Ｂも次のスイープの領域に
入る。この結果、レーダ装置の指示機の表示は、第６図
に示されるようになる。すなわち、スイープ７０１〜７
０３により、目標２０に比べ目標３０の方が近くに存在
するように表示される。

このように、表示範囲外の距離にある目標も次のスイー
プの表示領域に表示されてしまうが、指示機上の表示位
置は真の目標位置とは異なってしまう。これは指示機上
、真の位置に表示されないため偽像と呼ばれる。また、
大気中の電波伝搬状態が異常となり、本来は最小受信感
度以下である遠距離目標からの受信レベルが異常に大き
くなることがあり、この場合にも偽像が発生し、レーダ
による監視、管制ミッションに支障を与える原因となっ
ている。

この偽像を除去するレーダ装置の一例が第７図に示され
ている。このレーダ装置は、送信機ｌと、サーキュレー
タ２と、空中線３と、受信機４と、スィーブ相関処理回
路１０と、指示機９とを備えている。

このようなレーダ装置は、偽像を除去するため、送信の
繰り返し時間を変え、かつ各ヒツトの受信信号を順次記
憶させた後に、複数ヒツト分のスイープ相関をとる。そ
して、相関のとれない目標すなわち偽像を除去する方式
を採っている。例えば第４図に示すような目標２０．３
０から、レーダ装置が受信信号を得る。この受信信号が
第８図に示されている。第８図に示される受信信号では
、パルス８０１が目標２０からのものであり、送信パル
スとの時間差が２Ｌ、／ｃとなっている。また、パルス
８０２．８０３が目標３０からのものであり、時間が２
　ＬＺ　／ｃ　−ＴＩ、　　２　ＬＺ　／ｃ−’ｒ２と
なっている。

従って、パルス８０１の相関はとれているため、相関処
理信号において目標２０を示す出力が存在する。これに
対して、パルス８０２と８０３との相関はとれていない
ため、相関処理信号において目標３０を示す出力が存在
しない。

このような信号処理方式により゛、パルスレーダ装置は
偽像を除去している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の偽像除去のための信号処理方式°は、連
続した複数のヒツト分の相関をとる方式となっている。

このため、送信パルスをｎヒツト送信してｍヒツト分休
み、それを繰り返すような断続動作をさせる場合、また
は送信パルス数がプログラム化されて極端に少ない場合
等には偽像を完全に除去できないという欠点がある。

本発明の目的は、このような欠点を除去し、完全に偽像
を除去できる信号処理方式を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、パルスを送信し、目標で反射されたパルスを
受信して目標の位置を表示する信号処理方式において、パルスの繰り返し時間を変化してパルスを送信する送信
手段と、目標で反射されたパルスを受信し、受信したパルスと送
信したパルスとの時間差を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した時間差が一定のときに、目
標を実像と識別し、この時間差が前記送信手段の送信し
たパルスの繰り返し時間の変化に対応するときに、目標
を偽像と識別する識別手段と、前記識別手段の識別に基づいて、偽像を除去して実像を
表示する表示手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、パルスを送信し、目標で反射されたパ
ルスを受信して目標の位置を表示する信号処理方式にお
いて、パルスの繰り返し時間を変化してパルスを送信する送信
手段と、目標で反射されたパルスを受信し、受信したパルスと送
信したパルスとの時間差を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した時間差が一定のときに、目
標を実像と識別し、この時間差が前記送信手段の送信し
たパルスの繰り返し時間の変化に対応するときに、目標
を偽像と識別する識別手段と、前記識別手段の識別に基づいて、偽像を区別して表示す
る表示手段とを有することを特徴とする。

（実施例〕次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示す系統図である。第１
図に示す信号処理方式は、送信機１と、サーキュレータ
２と、空中線３と、受信機４と、送信トリガ制御回路５
と、目標位置標定回路６と、実像偽像識別回路７と、偽
像除去回路８と、指示機９とを備えている。

このような信号処理方式は、パルスレーダシステムに適
用されており、受信した目標が実像か偽像かを識別する
。

この信号処理方式の送信トリガ制御回路５は、送信機１
と目標位置標定回路６とに接続され、識別機能を「オフ
（ＯＦＦ）　Ｊ状態から「オン（ＯＮ）　Ｊ状態にする
と作動する。

送信機１は、サーキュレータ２を経由して、空中線３に
送信パルスを送る。このとき、識別機能が「ＯＮ」状態
であれば、送信パルスの繰り返し時間が変化する。

受信機４は、サーキュレータ２を経由して、空中線３か
ら受信信号を受けると、目標位置標定回路６と偽像除去
回路８とにビデオ出力を送る。

目標位置標定回路６は、送信パルスと目標からの受信信
号との時間間隔を計測し、この計測結果を実像偽像識別
回路７へ送る。

実像偽像識別回路７は、識別機能がｒＯＮＪ状態のとき
に、目標位置標定回路６からの計測結果に基づいて、目
標が実像であるかどうかを判断する。そして、判断の結
果を偽像除去回路８に送る。

偽像除去回路８は、目標が偽像のときに、この目標に対
応する受信信号を除去するか、または目標が偽像である
ことを示すタグ表示を付与する。

指示機９は、偽像除去回路８の出力に基づいて、目標を
画面に表示する。

次に、この信号処理方式の動作について説明する。

通常、この信号処理方式は、送信パルスを空中線３より
放射し、第４図に示すような送信ビーム内に存在する目
標２０からの反射信号を受信する。

同一送信ビーム内に複数の目標が存在する場合であって
も、目標からの反射信号レベルが、レーダの最小受信感
度以上の目標のみを探知し、指示機９に表示する。

レーダの探知距離は、’Ｒａｄａｒ　ｌ１ａｎｄｂｏｏ
Ｊ　　（著者：　ＭＥＲＲＩＬＬ　１．５ＫＯＬＮＩＫ
、発行：　ＭｃＧｒａｗ−１！１ｌｌＩｎｃ、）のＣｈ
ａｐｔｅｒ　　１　　’へｎ　　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉ
ｏｎ　　ｔｏ　　Ｒａｄａｒ」で詳しく述べられている
ように、多くのレーダパラメータによって決定される。

通常、指示機９の最大表示範囲は、対象とする目標を探
知できる距離よりも大きく設定される。最大表示範囲と
送信パルスの繰り返し時間は密接な関連のもとに設定さ
れる。言い換えれば、送信パルスの繰り返し時間からレ
ーダの探知性能が決まり、指示機の最大表示範囲が設定
される。

ところで、第４図に示すように、同一送信ビーム内に目
標２０と目標３０とが存在する場合、目標３０からの反
射信号レベルは、レーダの最小受信感度以下で探知され
ない。しかし、目標３０のレーダ反射断面積が非常に大
きい場合や、空中の電波伝搬が異常状態となり損失が極
端に小さくなる現象（一般にＡＰ現象と呼ばれる）が発
生した場合等においては、目標３０からの受信信号レベ
ルがレーダの最小受信感度より大きくなり、この目標３
０が探知されることになる。

この場合、送信パルスから受信信号までの時間間隔Ｔは
、先に述べたように次式で示される。

ただし、Ｃは光速であり、Ｌはレーダと目標までの距離
である。

ここで、第４図に示すように、目標２０までの距離をＬ
ｌ　とし、目標３０までの距離をＬ２とする。

このとき、送信パルスと目標２０からの受信信号との時
間差は、２　Ｌ　１　／　ｃとなる。また、送信パルス
と目標３０からの受信信号との時間差は、２Ｌ。

／Ｃとなる。このときに、目標３０による時間差２Ｌｚ
／ｃが送信パルス繰り返し時間Ｔ１より大きい場合は、
目標３０からの信号は次の送信パル・スの受信期間にず
れ込むことは明らかである。

この場合、目標３０からの受信信号は、第６図のように
表示されてしまう。すなわち、目標２０より目標３０の
方が近くに存在するように表示されてしまう。このよう
に、目標３０からの信号はレーダに探知されるが、指示
機９上で真の位置とは異なる位置に表示されてしまうた
め、管制に支障を与える要因となる。この真の位置に表
示されない像は、先に述べたように偽像と呼ばれる。

このように、送信パルスの繰り返し時間Ｔ１が一定のケ
ースで偽像が発生した場合、識別機能を「ＯＮ」状態に
すると、送信トリガ制御回路５が作動する。これにより
、送信機ｌがら空中線３に送られる送信パルスの繰り返
し時間が、第２図に示すように、Ｔ　＋　、　Ｔ　＋十
ΔＴ、Ｔ、、Ｔ、十ΔＴ・・・と交互に変化する。すな
わち、パルス１０１とパルス１０２との時間差がＴ１、
パルス１０２とパルス１０３との時間差がＴ１＋ΔＴ、
パルス１０３とパルス１０４との時間差がＴ、のように
なっている。

この送信パルスのパルス１０１が目標２０で反射される
と、受信信号のパルス２０１Ａが得られる。このとき、
パルス１０１　と２０１Ａとの時間差は２Ｌ、／Ｃとな
っている。また、送信パルスのパルス１０１が目標３０
で反射されると、受信信号のパルス２０１Ｂが得られる
。このとき、パルス１０１　と２０１Ｂとの時間差は２
　Ｌｚ　／　ｃとなっている。パルス２０１Ｂと、次の
送信パルスのパルス１０２との時間差は、Ｌｌ　となっ
ている。

送信パルスのパルス１０２が目標２０で反射されると、
受信信号のパルス２０２Ａが得られる。このとき、パル
ス１０２と２０２Ａとの時間差は２Ｌｌ／Ｃとなってい
る。また、送信パルスのパルス１０２が目標３０で反射
されると、受信信号のパルス２０２Ｂが得られる。この
とき、パルス１０２と２０２　Ｂとの時間差は２Ｌ２／
Ｃとなっている。パルス２０２Ｂと、次の送信パルスの
パルス１０３との時間差は、Ｌｌ−ΔＴ＝ｔｚとなって
いる。

同様にして、送信パルスのパルス１０３が目標２０で反
射されると、受信信号のパルス２０３　Ａが得られ、目
標３０で反射されると、受信信号のパルス２０３Ｂが得
られる。このとき、パルス２０３　Ｂと次の送信パルス
のパルス１０４との時間差は、ｔｌとなっている。

このように、送信パルスを基準にして、受信信号までの
時間間隔をみると、目標２０は、はぼ毎にｔｌ、ｔｚ（
＝ｔ＋　−ΔＴ）と変化する。すなわち、第３図に示す
ように、目標２０のような実像の場合、送信パルスの繰
り返しをΔＴ時間変化しても、送信パルスと受信信号と
の時間差はほぼ一定となる。これに対して、目標３０の
ような偽像の場合、送信パルスの繰り返しをΔＴ時間変
化すると、送信パルスと受信信号との時間差は６７時間
の変化を生じる。

このような受信信号が空中線３からサーキュレータ２を
通り受信機４に送られる。受信機４は、この受信信号を
受は取ると、受信機４の出力であるビデオ信号を目標位
置標定回路６と偽像除去回路８とに送る。目標位置標定
回路６は、各ヒント毎に送信パルスから受信信号までの
時間、すなわち位置を計測し、時間Δ丁の変化があるか
どうかを検出する。実像偽像識別回路７では、目標位置
標定回路６の結果に基づき、時間ΔＴの変化のある目標
は偽像、また時間ΔＴの変化が見られずほぼ一定の位置
で検出される目標は実像と判断する。

偽像であると確認された信号は、偽像除去回路８におい
て除去されるか、または偽像であることを区別するため
のタグ表示を付与し、指示機９に送り、指示機画面に表
示する。

ところで、実際の場面において、このような偽像を逐−
調べることは不可能であるため、管制担当者が特定した
目標に着目して実像か偽像かを判断することになると考
えられるが、実用上有効な手段と判断される。

また、本機能を低頻度の周期で組み入れ、前述の手順を
自動的に行わせ、実像か偽像かを識別し、偽像を除去す
るか偽像であることを指示機画面上にタグ表示すること
は、マイクロプロセッサ等の技術を用いることにより容
易に実現可能である。

このように、本実施例は、パルスレーダシステムにおい
て、送信トリガ繰り返し時間を制御する手段と、送信信
号を基準とした受信信号の位置を標定する手段と、受信
信号の位置標定の結果、実像か偽像かを識別する手段と
、偽像を除去または偽像であることを表示する手段とを
含む。そして、これらの手段により、本実施例は、受信
した目標が実像か偽像かを識別する機能を向上すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、送信パルスの繰
り返し時間を変化させ、それに応して、送信パルスと受
信信号との相対時間差の変化の有無を検出することによ
り、偽像の識別を行い、レーダによる航空管制の信頼性
を大幅に改善できる効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明の一実施例を示す系統図、第２図、第
３図は、第１図の実施例の動作を示す波形図、第４図は、従来のレーダ装置の一例を示す系統図、第５図は、第４図のレーダ装置の動作を示す波形図、第６図は、第４図のレーダ装置の表示例を示す図、第７図は、従来のレーダ装置の他側を示す系統図、第８図は、第７図のレーダ装置の動作を示す波形図であ
る。１・・・・・送信機２・・・・・送受切り替え用サーキュレータ３・・・・
・空中線４・・・・・受信機５・・・・・送信トリガ制御回路６・・・・・目標位置標定回路７・・・・・実像偽像識別回路８・偽像除去回路・指示機

Claims

【特許請求の範囲】

（１）パルスを送信し、目標で反射されたパルスを受信
して目標の位置を表示する信号処理方式において、パルスの繰り返し時間を変化してパルスを送信する送信
手段と、目標で反射されたパルスを受信し、受信したパルスと送
信したパルスとの時間差を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した時間差が一定のときに、目
標を実像と識別し、この時間差が前記送信手段の送信し
たパルスの繰り返し時間の変化に対応するときに、目標
を偽像と識別する識別手段と、前記識別手段の識別に基づいて、偽像を除去して実像を
表示する表示手段とを有することを特徴とする信号処理
方式。
（２）パルスを送信し、目標で反射されたパルスを受信
して目標の位置を表示する信号処理方式において、パルスの繰り返し時間を変化してパルスを送信する送信
手段と、目標で反射されたパルスを受信し、受信したパルスと送
信したパルスとの時間差を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した時間差が一定のときに、目
標を実像と識別し、この時間差が前記送信手段の送信し
たパルスの繰り返し時間の変化に対応するときに、目標
を偽像と識別する識別手段と、前記識別手段の識別に基づいて、偽像を区別して表示す
る表示手段とを有することを特徴とする信号処理方式。