JPH04188089A - Radar equipment - Google Patents

Radar equipment

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JPH04188089A
JPH04188089A JP2318439A JP31843990A JPH04188089A JP H04188089 A JPH04188089 A JP H04188089A JP 2318439 A JP2318439 A JP 2318439A JP 31843990 A JP31843990 A JP 31843990A JP H04188089 A JPH04188089 A JP H04188089A
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JP
Japan
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signal
target
reference signal
pulse compression
doppler frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP2318439A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Inatsune
茂穂 稲常
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent range bin movement even for a target signal shifted by the Doppler effect and prevent decay of amplitude by giving reference signal used for pulse compression after compensating in accordance with the target Doppler frequency obtained from the result of coherence integration. CONSTITUTION:The output of an amplitude detector 20 is input to a threshold detector 21 and if it exceeds a determined threshold, it is judged to be a target. A frequency change rate alpha and a pre-compression pulse width tau are given by a chirp signal generator 12 and a Doppler frequency fd is obtained from the output of the amplitude detector 20. The recalculation of the reference signal is executed by a reference signal calculation means 101. Since the pulse compression is done with the use of the recalculated reference signal for the coherent integration after the second time, the signal after the pulse compression never have a range bin movement. Also for the amplitude width, decay due to Doppler frequency is never caused.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、パルス圧縮後の目標信号のレンジビン移動
及びパルス圧縮率の劣化を防ぐ復調処理を適用したレー
ダ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a radar device that applies demodulation processing that prevents range bin movement of a target signal after pulse compression and deterioration of pulse compression ratio.

[従来の技術] 第8図は従来のレーダ装置の構成ブロック図である。[Conventional technology] FIG. 8 is a block diagram of a conventional radar device.

は)はアンテナ、(2)は送信手段、(3)は送受切換
器、(4)は受信手段、 (12)はチャープ信号発生
手段、  +231は信号処理手段、  (22)は表
示器である。
) is the antenna, (2) is the transmitting means, (3) is the transmitting/receiving switch, (4) is the receiving means, (12) is the chirp signal generating means, +231 is the signal processing means, and (22) is the display. .

次に動作概要を説明する。Next, an outline of the operation will be explained.

上記の送信手段(2)では、チャープ信号発生手段け2
)から送られるチャープ信号で変調した高周波信号を発
生する。上記高周波信号は送受切換器(3)、アンテナ
は)を介して目標へ放射される。
In the above transmitting means (2), the chirp signal generating means 2
) generates a high-frequency signal modulated by a chirp signal sent from the The high frequency signal is radiated to the target via a transmitter/receiver switch (3) and an antenna.

上記受信手段(4)では、第9図に示されるように、目
標により反射された高周波信号はアンテナは)を介して
ミキサー(5)に入力され9局部発振器(11)の出力
との積がとられ、中間周波信号に変換される。ミキサー
(5)の出力はIP(中間周波)増幅器(6)で増幅さ
れた後、2分配され、夫々位相検出器(ア)へ入力され
1位相検波器(7)においてコヒーレント(8)の出力
信号との積及びコヒーレント発振器(8)の圧力信号の
位相を90゜移相器(9)にて90°遅らせた信号との
積がとられ、夫々位相検波される。夫々の位相検波器出
力は受信複素ビデオ信号の実部m及び虚部iQ)として
、 A/D変換器(10)によりディジタル複素ビデオ
信号に変換される。上記ディジタル複素ビデオ信号は信
号処理手段(23)に取り込まれ、相関演算手段(17
)によりリファレンス信号記憶手段(18)から読み出
されるリファレンス信号と相関演算されることにより、
パルス圧縮が行われる。相関演算手段 (17)はディ
ジタル複素ビデオ信号をレンジビン方向(距離方向)に
ついてFFT fFastFourier Trans
form)を行う第1 FF7手段 (13)と、リフ
ァレンス信号記憶手段(18)より送られるリファレン
ス信号についてFFTを行う第2FFT手段(I4)と
、第1 FF7手段(13)と第2 FF7手段(14
)の出力を複素乗算する乗算器(15)と2乗算器(1
5)の出力を逆FFTする逆FFT手段(16)より構
成されている。
In the receiving means (4), as shown in FIG. 9, the high frequency signal reflected by the target is input to the mixer (5) via the antenna (9), and the product of the signal and the output of the local oscillator (11) is and converted to an intermediate frequency signal. The output of the mixer (5) is amplified by an IP (intermediate frequency) amplifier (6), then divided into two parts, each input to a phase detector (A), and outputted from a coherent (8) by a phase detector (7). The product of the signal and the signal obtained by delaying the phase of the pressure signal from the coherent oscillator (8) by 90° by a 90° phase shifter (9) are taken, and the phases are detected. The output of each phase detector is converted into a digital complex video signal by an A/D converter (10) as the real part m and imaginary part iQ) of the received complex video signal. The digital complex video signal is taken into the signal processing means (23), and the correlation calculation means (17)
) by performing a correlation calculation with the reference signal read out from the reference signal storage means (18),
Pulse compression is performed. The correlation calculation means (17) performs FFT fFastFourier Trans on the digital complex video signal in the range bin direction (distance direction).
a first FF7 means (13) that performs FFT on the reference signal sent from the reference signal storage means (18), a first FF7 means (13) and a second FF7 means ( 14
) and a multiplier (15) that performs complex multiplication of the output of
5) comprises an inverse FFT means (16) which performs an inverse FFT on the output of step 5).

上記リファレンス信号はチャープ信号発生手段(12)
で発生されるチャープ信号を離散的にサンプルしたもの
である。上記相関演算手段(I7)の出力は、第8図に
明記していないバッファにコヒーレント積分数Nヒツト
相当9蓄えられ、第3FFT手段 (19)により、パ
ルスヒツト方向(時間方向)についてFFTが行われる
。上記第3 FF7手段(19)の出力をもとに振幅検
出器(20)により振幅値を計算し、スレッショルド検
出器(21)へ送る。スレッショルド検出器(21)は
振幅検出器(20)から送られてきた信号が所定のスレ
ッショルドレベルを越えたとき目標と判断し、検出信号
を表示器 (22)へ送る。表示器 (22)は目標の
検出信号を受けて目標を表示する。
The above reference signal is a chirp signal generating means (12)
This is a discrete sample of the chirp signal generated by The output of the correlation calculation means (I7) is stored in a buffer not specified in FIG. 8 corresponding to the number of coherent integrals N hits, and is subjected to FFT in the pulse hit direction (time direction) by the third FFT means (19). . An amplitude value is calculated by an amplitude detector (20) based on the output of the third FF7 means (19) and sent to a threshold detector (21). The threshold detector (21) determines that the signal sent from the amplitude detector (20) is a target when it exceeds a predetermined threshold level, and sends a detection signal to the display (22). The display (22) receives the target detection signal and displays the target.

送信信号の変調用及びリファレンス信号として用いられ
るチャープ信号は第3図(a)で示す波形であり、第(
11式で与えられる。
The chirp signal used for modulating the transmission signal and as a reference signal has the waveform shown in FIG.
It is given by Equation 11.

s (t) = exp (j2παt 2 )  ・
・・・・・・・(1)ここに 5(t):チャープ信号 t  :時間 −て/2≦t≦て/2 α :周波数変化率 τ :圧縮前パルス幅 である。
s (t) = exp (j2παt 2 ) ・
(1) Here, 5 (t): Chirp signal t: Time -te/2≦t≦te/2 α: Frequency change rate τ: Pulse width before compression.

第3図(alのf2011は送信信号及びリファレンス
信号の基となるチャープ信号である。チャープ信号(2
01)の周波数は第3図(b)のチャープ信号の周波数
(202)で示す様に変化する。この周波数f (tl
は第(2)式で表わされる。
Fig. 3 (f2011 in al is a chirp signal that is the basis of the transmission signal and reference signal. Chirp signal (2
01) changes as shown by the frequency (202) of the chirp signal in FIG. 3(b). This frequency f (tl
is expressed by equation (2).

f(t)=a−t   ・・・・・・・・・・・・ (
2)ここに α:周波数変化率 t:時間 −て/2≦t≦τ/2 である。
f(t)=a-t ・・・・・・・・・・・・ (
2) Here, α: Frequency change rate t: Time −te/2≦t≦τ/2.

第4図(a)、  (b)はリファレンス信号と受信信
号(ディジタル複素ビデオ信号)の周波数を示す。(3
01)はリファレンス信号の周波数、 (3021は静
止目標からの受信信号の周波数である。静止目標からの
反射波はドツプラー周波数を生じず。
FIGS. 4(a) and 4(b) show the frequencies of the reference signal and the received signal (digital complex video signal). (3
01) is the frequency of the reference signal, (3021 is the frequency of the received signal from the stationary target. The reflected wave from the stationary target does not generate a Doppler frequency.

第4図(a)に示す様に送信信号の帯域と同じ帯域の信
号となり、リファレンス信号と相関をとる第5図(a)
のパルス圧縮復波形(4011で示す振幅値がJατ2
のパルスとなる。ところが、移動目標の場合には、第4
図tblの移動目標からの受信信号の周波数(3031
で示す様に、ドツプラー周波数fdだけずれた受信信号
となるため、リファレンス信号と相関をとると第5図(
blのパルス圧縮復波形(402)で示すとおり、距離
(レンジ)に比例する時間方向のパルス波形のずれ、及
びパルス波形の振幅値の劣化が生じるという問題点があ
る。
As shown in Figure 4 (a), the signal is in the same band as the transmission signal, and is correlated with the reference signal as shown in Figure 5 (a).
The pulse compression decoded waveform (the amplitude value indicated by 4011 is Jατ2
becomes the pulse. However, in the case of a moving target, the fourth
The frequency of the received signal from the moving target in Figure tbl (3031
As shown in Figure 5 (
As shown in the pulse compressed decoded waveform (402) of bl, there is a problem in that a shift in the pulse waveform in the time direction proportional to the distance (range) and a deterioration in the amplitude value of the pulse waveform occur.

[発明が解決しようとする課題] 従来のこの種のレーダ装置は1以上のように構成されて
いて、目標が動いていない場合には、同じ帯域の信号を
受信し、パルス圧縮を行っても圧縮後のパルスはレンジ
ビン移動がおこらず目標の位置に圧縮前の受信信号のJ
(212倍の信号として積み上がる。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional radar devices of this type are configured in one or more ways, and when the target is not moving, they receive signals in the same band and perform pulse compression. The compressed pulse does not move the range bin, and the received signal before compression is J at the target position.
(It accumulates as a 212 times signal.

しかし、目標が動いている場合には、ドツプラー効果に
より、受信信号はドツプラー周波数分だけ送信周波数か
らシフトするため、パルス圧縮後のレンジビン移動が発
生し、目標の位置を正しく示さない。またパルス圧縮後
の信号は十分な圧縮効果を得られないという課題があっ
た。
However, when the target is moving, the received signal is shifted from the transmitted frequency by the Doppler frequency due to the Doppler effect, resulting in range bin movement after pulse compression, which does not correctly indicate the target position. Further, there is a problem that a sufficient compression effect cannot be obtained for the signal after pulse compression.

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、ドツプラー効果により受信信号の周波数がシフ
トしても、レンジビン移動が発生することなく、また十
分な圧縮効果の得られるレーダ装置を得ることを目的と
する。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides a radar device that does not cause range bin movement even if the frequency of the received signal shifts due to the Doppler effect, and that can obtain a sufficient compression effect. The purpose is to obtain.

[課題を解決するための手段] fl)上記の目的を達成するために1本発明のレーダ装
置は、送信パルスを発生する送信手段と。
[Means for Solving the Problems] fl) To achieve the above object, the radar device of the present invention includes a transmitting means for generating a transmitting pulse.

アンテナを介して目標で反射された電波を受信し、受信
信号を増幅し位相検波した後、ディジタル複素ビデオ信
号に変換する受信手段と、受信信号をパルス圧縮及びコ
ヒーレント積分してから目標の検出を行う信号処理手段
と、検出目標を表示する表示器とを備えたレーダ装置で
あって。
A receiving means receives radio waves reflected by a target via an antenna, amplifies the received signal, performs phase detection, and then converts it into a digital complex video signal, and a receiving means that performs pulse compression and coherent integration of the received signal before detecting the target. The radar apparatus includes a signal processing means for detecting a detected target, and a display for displaying a detected target.

上記信号処理手段が、パルス圧縮に用いるリファレンス
信号をコヒーレント積分結果より求まる目標のドツプラ
ー周波数に応じて計算できるリファレンス信号計算手段
を備えたことを特徴とする。
The signal processing means is characterized in that it includes a reference signal calculation means capable of calculating a reference signal used for pulse compression according to a target Doppler frequency determined from a result of coherent integration.

(2)上記信号処理手段が、パルス圧縮に用いる複数の
リファレンス記憶手段と、上記リファレンス記憶手段を
コヒーレント積分結果より求まる目標のドツプラー周波
数の応じて切換えることができる制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。
(2) The signal processing means includes a plurality of reference storage means used for pulse compression, and a control means capable of switching the reference storage means according to the target Doppler frequency determined from the coherent integration result. shall be.

[作用] fil上記のように構成されたレーダ装置において、信
号処理手段が、パルス圧縮に用いるリファレンス信号を
コヒーレント積分結果より求まる目標のドツプラー周波
数に応じて補償し、計算できるリファレンス信号計算手
段を備えることにより、ドツプラーシフトを受けた受信
信号でもレンジビン移動が発生せず、また振幅値が劣化
することな(目標信号のパルス圧縮が行える。
[Function] In the radar device configured as described above, the signal processing means includes reference signal calculation means capable of compensating and calculating the reference signal used for pulse compression according to the target Doppler frequency determined from the coherent integration result. As a result, range bin movement does not occur even in the received signal that has undergone Doppler shift, and the amplitude value does not deteriorate (pulse compression of the target signal can be performed).

(2)上記のように構成されたレーダ装置において、信
号処理手段が、パルス圧縮に用いる複数のリファレンス
記憶手段と、上記リファレンス記憶手段をコヒーレント
積分結果より求まる目標のドツプラー周波数に応じて切
換えることができる制御手段とを備えることにより、ド
ツプラーシフトを受けた受信信号でもレンジビン移動が
少なく。
(2) In the radar device configured as described above, the signal processing means can switch between the plurality of reference storage means used for pulse compression and the reference storage means according to the target Doppler frequency determined from the coherent integration result. By providing a control means that can control the range bin movement, even if the received signal undergoes Doppler shift, the range bin movement is small.

また振幅値の劣化も抑えて、目標信号のパルス圧縮が行
える。
Furthermore, the pulse compression of the target signal can be performed while suppressing the deterioration of the amplitude value.

[発明の実施例1 請求項(1)、請求項(2)それぞれの一実施例を図を
参照して説明する。
[Embodiment 1 of the Invention An embodiment of each of claims (1) and (2) will be described with reference to the drawings.

第1図は請求項(1)の一実施例を示す要部構成図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of main parts showing an embodiment of claim (1).

第8図の従来例と同一構成のアンテナ(1)、送信手段
(2)、送受切換器(3)、受信手段(4)、チャープ
信号発生手段f12) 、第1 FF7手段(13) 
Antenna (1), transmitting means (2), transmitting/receiving switch (3), receiving means (4), chirp signal generating means f12), and first FF7 means (13) having the same configuration as the conventional example shown in FIG.
.

第2 FF7手段(14) 、乗算器(151、逆FF
T手段(16) 、相関演算手段(171、第3FFT
手段(191゜振幅検出器(20) 、スレッショルド
検出器(21) 。
Second FF7 means (14), multiplier (151, inverse FF
T means (16), correlation calculation means (171, third FFT
Means (191° amplitude detector (20), threshold detector (21).

表示器 (22)については既に説明しであるので。The display device (22) has already been explained.

ここでは説明を省略する。The explanation will be omitted here.

第1図において(101)はパルス圧縮に用いるリファ
レンス信号を計算し出力するリファレンス信号計算手段
、 (181は出力されたリファレンス信号を記憶し、
相関演算手段(17)へ送るリファレンス信号記憶手段
、 (102+は上記相関演算手段(17)と、リファ
レンス信号記憶手段(18)と、リファレンス信号計算
手段(101)と、第3 FF7手段(19)と、振幅
検出器(20)と、スレッショルド検出器(21)から
構成されている信号処理手段である。
In FIG. 1, reference signal calculation means (101) calculates and outputs a reference signal used for pulse compression; (181 stores the output reference signal;
Reference signal storage means for sending to the correlation calculation means (17), (102+ is the correlation calculation means (17), the reference signal storage means (18), the reference signal calculation means (101), and the third FF7 means (19) , an amplitude detector (20), and a threshold detector (21).

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

上記受信手段(4)から出力されるディジタル複素ビデ
オ信号は信号処理手段f102)に取り込まれ、相関演
算手段(17)によりリファレンス信号記憶手段(18
)から読み出されるリファレンス信号と相関演算される
ことにより、パルス圧縮が行われる。上記リファレンス
信号の初期値は第3図fa)のチャープ信号(201)
で示される送信信号を離散的にサンプルしたものである
。上記相関演算手段 (17)の出力は、第1図に明記
していないバッファにコヒーレント積分数Nヒツト9蓄
えられ、第3 FF7手段 (19)により、パルスヒ
ツト方向(時間方向)についてFFTが行われる。上記
第3 FF7手段(19)の出力は振幅検出器(2G)
へ送られ振幅検出が行われる。第6図の(6011に振
幅検出器 (20)の出力を示す。さらに振幅検出器(
20)の出力はスレッショルド検出器(21)に入力さ
れ、所定のスレッショルドレベルを越えたとき目標と判
断される。目標と判断された受信信号は振幅検出器(2
0)の出力からドツプラー周波数fdが計測される。上
記ドツプラー周波数fdの値はリファレンス信号計算手
段(101)にフィードバックされる。ドツプラー周波
数°がfdの場合、受信信号の真の周波数は第7図fb
)で示すように変化していることが推定される。第7図
(b)の縦軸は周波数、横軸は時間を表わす。(702
)は受信信号の周波数の時間変化を示す。受信信号の周
波数(702)が同図の様に変化する場合、受信信号は
例えば第7図(a)の(701)で示す波形となる。第
7図(a)の受信信号波形とリファレンス信号の初期値
として用いた第3図Fa)のチャープ信号の(201)
で相関をとった場合、2つの帯域は異なるので両信号の
中心が一致するところではピーク値とならない。すなわ
ちピーク値がレンジビン方向でずれを生じるレンジビン
移動が発生し、目標の正確な位置が分からない。このレ
ンジビン移動を2回目以降のコヒーレント積分で防ぐた
め、パルス圧縮で用いるリファレンス信号を再計算し、
第7図(a)の受信信号は波形(701)と同じ波形に
なるようにする。再計算されるリファレンス信号は第(
3)式%式% r(t):リファレンス信号 t  :時間 −て/2≦t≦τ/2 α :周波数変化率 て :圧縮前パルス幅 fd:ドツプラー周波数 である。
The digital complex video signal outputted from the receiving means (4) is taken into the signal processing means f102), and the reference signal storage means (18) is processed by the correlation calculating means (17).
), pulse compression is performed by performing a correlation calculation with a reference signal read from the reference signal. The initial value of the above reference signal is the chirp signal (201) in Figure 3 fa).
This is a discrete sample of the transmitted signal shown in . The output of the above-mentioned correlation calculation means (17) is stored in a buffer not specified in FIG. 1 for a coherent integral number N hits9, and is subjected to FFT in the pulse hit direction (time direction) by the third FF7 means (19). . The output of the third FF7 means (19) is an amplitude detector (2G)
and amplitude detection is performed. In Fig. 6 (6011) shows the output of the amplitude detector (20).
The output of 20) is input to a threshold detector (21), and when it exceeds a predetermined threshold level, it is determined to be a target. The received signal determined to be the target is sent to the amplitude detector (2
The Doppler frequency fd is measured from the output of 0). The value of the Doppler frequency fd is fed back to the reference signal calculation means (101). When the Doppler frequency ° is fd, the true frequency of the received signal is fb in Figure 7.
) is estimated to have changed as shown in The vertical axis in FIG. 7(b) represents frequency, and the horizontal axis represents time. (702
) indicates the time change in the frequency of the received signal. When the frequency (702) of the received signal changes as shown in the figure, the received signal has the waveform shown by (701) in FIG. 7(a), for example. (201) of the received signal waveform in Fig. 7(a) and the chirp signal in Fig. 3 Fa) used as the initial value of the reference signal.
When the correlation is taken, the two bands are different, so the peak value will not be obtained where the centers of both signals coincide. In other words, range bin movement occurs in which the peak value deviates in the range bin direction, and the exact position of the target cannot be determined. In order to prevent this range bin movement in the second and subsequent coherent integrations, we recalculate the reference signal used in pulse compression.
The received signal in FIG. 7(a) is made to have the same waveform as the waveform (701). The recalculated reference signal is
3) Formula % Formula % r(t): Reference signal t: Time -t/2≦t≦τ/2 α: Frequency change rate T: Pulse width before compression fd: Doppler frequency.

周波数変化率αと圧縮前パルス幅ではチャープ信号発生
手段は2)により与えられ、ドツプラー周波数fdは振
幅検出器 (20)の出力から求められる。第(3)式
の計算はリファレンス信号計算手段(101)で行われ
る。
The frequency change rate α and the pre-compression pulse width are given by the chirp signal generating means 2), and the Doppler frequency fd is determined from the output of the amplitude detector (20). The calculation of equation (3) is performed by the reference signal calculation means (101).

2回目以降のコヒーレント積分では再計算したリファレ
ンス信号を用いてパルス圧縮を行うため、パルス圧縮後
の信号はレンジビン移動が発生しない。また振幅値につ
いてもドツプラー周波数の影響による劣化を生じない。
In the second and subsequent coherent integrations, pulse compression is performed using the recalculated reference signal, so no range bin movement occurs in the signal after pulse compression. Also, the amplitude value does not deteriorate due to the influence of Doppler frequency.

次に、第2図は請求項(2)の一実施例を示す要部構成
図である。
Next, FIG. 2 is a block diagram of essential parts showing an embodiment of claim (2).

第8図の従来例と同一構成部分については既に説明しで
あるので、ここでは省略する。
Since the same components as those of the conventional example shown in FIG. 8 have already been explained, their explanation will be omitted here.

第2図において(2001)はパルス圧縮に用いるリフ
ァレンス信号を選択する制御手段、 +20031はリ
ファレンス信号を記憶している複数のりコアレンス信号
記憶手段、  +20021は相関演算手段 (17)
と、リファレンス信号処理手段(2003)と、制御手
段(2001)と、第3 FF7手段(19)と、振幅
検出器(20)と、スレッショルド検出器(21)から
構成されている信号処理手段である。
In FIG. 2, (2001) is a control means for selecting a reference signal used for pulse compression, +20031 is a plurality of correlation signal storage means for storing reference signals, and +20021 is a correlation calculation means (17).
, a reference signal processing means (2003), a control means (2001), a third FF7 means (19), an amplitude detector (20), and a threshold detector (21). be.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

受信手段(4)から出力されるディジタル複素ビデオ信
号は信号は信号処理手段+20021に取込まれ、相関
演算手段(17)によりリファレンス信号記憶手段(2
001から読み出されるリファレンス信号と相関演算さ
れることにより、パルス圧縮が行われる。上記リファレ
ンス信号の初期値は複数のリファレンス信号記憶手段の
うち第3図(a)のチャープ信号(201)で示される
送信信号を離散的にサンプルしたデータを記憶したもの
を制御手段+20011により選択して与える。上記相
関演算手段(17)の出力は、第2図に明記していない
バッファにコヒーレント積分数Nヒツト9蓄えられ、第
3FFT手段 (19)により、パルスヒツト方向(時
間方向)についてFFT 、すなわちコヒーレント積分
が行われる。上記第3 FFT手段(19)の出力は振
幅検出器 (20)へ送られ、振幅検出が行われる。
The digital complex video signal output from the receiving means (4) is taken into the signal processing means +20021, and the reference signal storage means (20021) is processed by the correlation calculation means (17).
Pulse compression is performed by performing a correlation calculation with the reference signal read from 001. The initial value of the reference signal is selected by the control means +20011 from among the plurality of reference signal storage means, which stores data obtained by discretely sampling the transmission signal shown by the chirp signal (201) in FIG. 3(a). give it. The output of the correlation calculating means (17) is stored in a buffer not specified in FIG. will be held. The output of the third FFT means (19) is sent to the amplitude detector (20), where amplitude detection is performed.

第6図の(601)に振幅検出器 (20)の出力を示
す。さらに振幅検出器 (20)の出力はスレッショル
ド検出器 (21)に入力され、所定のスレッショルド
レベルを越えたとき目標と判断される。目標と判断され
た受信信号は振幅検出器(20)の出力からドツプラー
周波数fdが計測される。上記ドツプラー周波数fdの
値は制御手段(2001)にフィードバックされる。ド
ツプラー周波数がfdの場合、受信信号の真の周波数は
第7図(blで示すように変化していることが推定され
る。第7図fb)の縦軸は周波数、横軸は時間を表わす
。(702)は受信信号の周波数の時間変化を示す。受
信信号の周波数(702+が同図の様に変化する場合、
受信信号は例えば第7図(a)の(701)で示す波形
となる。第7図(a)の受信信号波形とリファレンス信
号の初期値として用いた第3図(a)のチャープ信号(
201)で相関をとった場合、2つの帯域は異なるので
両信号の中心が一致するところではピーク値とならない
。すなわちピーク値がレンジビン方向でずれを生じるレ
ンジビン移動が発生し、目標の正確な位置が分からない
。このレンジビン移動を2回目以降のコヒーレント積分
で抑えるため、制御手段(2001)によりパルス圧縮
で用いるリファレンス信号を切り換え、第7図(a)の
受信信号波形(701)に近いデータを選択する。予め
計算されて複数のリファレンス信号記憶手段に記憶され
ているリファレンス信号は第(4)式で与えられる。
(601) in FIG. 6 shows the output of the amplitude detector (20). Furthermore, the output of the amplitude detector (20) is input to a threshold detector (21), and when it exceeds a predetermined threshold level, it is judged as a target. The Doppler frequency fd of the received signal determined to be the target is measured from the output of the amplitude detector (20). The value of the Doppler frequency fd is fed back to the control means (2001). When the Doppler frequency is fd, it is estimated that the true frequency of the received signal changes as shown in Figure 7 (bl. Figure 7 fb), the vertical axis represents frequency and the horizontal axis represents time. . (702) indicates a time change in the frequency of the received signal. When the frequency of the received signal (702+ changes as shown in the figure,
The received signal has a waveform shown, for example, at (701) in FIG. 7(a). The received signal waveform in FIG. 7(a) and the chirp signal in FIG. 3(a) used as the initial value of the reference signal (
201), the two bands are different, so the peak value does not occur where the centers of both signals coincide. In other words, range bin movement occurs in which the peak value deviates in the range bin direction, and the exact position of the target cannot be determined. In order to suppress this range bin shift in the second and subsequent coherent integrations, the control means (2001) switches the reference signal used in pulse compression and selects data close to the received signal waveform (701) in FIG. 7(a). The reference signal calculated in advance and stored in a plurality of reference signal storage means is given by equation (4).

y (t) =:exp(j2u (a ・t+ f 
’d) ・t)・・・・(4) ここに γ(t):リファレンス信号 t   :時間 −て/2≦t≦τ/2α  :周波数
変化率 τ  :圧縮前パルス幅 f’d  :ドップラー周波数f。+L+fz+・・。
y (t) =:exp(j2u (a ・t+ f
'd) ・t)...(4) Here γ(t): Reference signal t: Time -t/2≦t≦τ/2α: Frequency change rate τ: Pulse width before compression f'd: Doppler Frequency f. +L+fz+...

f。f.

M   :リファレンス信号記憶手段(2003)の総
数 である。
M: Total number of reference signal storage means (2003).

周波数変化率αと圧縮前パルス幅ではチャープ信号発生
手段(I2)より出力されるチャープ信号で決まる。予
め想定しであるドツプラー周波数f’dは対象とする目
標の予想速度に応じて決める。複数のリファレンス信号
記憶手段(2003)にはそれぞれドツプラー周波数を
f ’d”fo、 f + 、 fz、・・・、九とし
て第(4)式を計算した値が記憶されているものとする
。制御手段(20011は振幅検出器(20)の出力か
ら求めた受信信号のドツプラー周波数fdに応じfdに
最も近いf’dを選び、そのf’dに対応するリファレ
ンス信号記憶手段(200]を相関演算手段(17)に
接続する。2回目以降にコヒーレント積分では受信信号
に近似させたリファレンス信号を用いてパルス圧縮を行
うため、パルス圧縮後の信号はレンジビン移動及び振幅
値の劣化を抑えることができる。
The frequency change rate α and the pre-compression pulse width are determined by the chirp signal output from the chirp signal generating means (I2). The Doppler frequency f'd, which is assumed in advance, is determined according to the expected speed of the target. It is assumed that the plurality of reference signal storage means (2003) respectively store values obtained by calculating equation (4) with the Doppler frequencies f'd"fo, f+, fz, . . . , 9. The control means (20011) selects the f'd closest to fd according to the Doppler frequency fd of the received signal obtained from the output of the amplitude detector (20), and correlates the reference signal storage means (200) corresponding to the f'd. Connected to the calculation means (17).Since the second and subsequent coherent integrations perform pulse compression using a reference signal approximated to the received signal, the signal after pulse compression can suppress range bin movement and amplitude value deterioration. can.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、パルス圧縮に
用いるリファレンス信号をコヒーレント積分結果より求
まる目標のドツプラー周波数に応じて補償し、与えるこ
とにより、ドツプラーシフトを受けた目標信号でもレン
ジビン移動が発生せず、また振幅値が劣化することなく
目標信号のパルス圧縮が行える。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by compensating and providing a reference signal used for pulse compression according to the target Doppler frequency determined from the coherent integration result, Pulse compression of the target signal can be performed without range bin movement occurring in the signal and without deterioration of the amplitude value.

また、上記において、コヒーレント積分結果により求ま
る目標のドツプラー周波数に応じて、異なるリファレン
ス信号を記・重した複数のリファレンス信号記・聞手段
から最もよく一致するリファレンス信号を選択し、相聞
演算手段に与えることにより、ドツプラーシフトを受け
た目標信号でもレンジビン移動が少なく、また振幅値の
劣化も抑えて目標信号のパルス圧縮が行える。
In addition, in the above, according to the target Doppler frequency determined by the coherent integration result, the most matching reference signal is selected from a plurality of reference signal recording/listening means in which different reference signals are recorded/superimposed, and is provided to the interpolation calculation means. As a result, even if the target signal has undergone Doppler shift, there is little range bin movement, and the pulse compression of the target signal can be performed while suppressing deterioration of the amplitude value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は請求項1.の一実施例を示す要部構成); 図、第2図波請求項2.の一実施例を示す要部構成図、
第3図(a) 、 fb)は送信手段に送るチャープ信
号を示す図、第4図ia) 、 [b)は従来例のリフ
ァレンス信号と受信信号の関係を示す図、第5図(a)
 、 (b)はパルス圧縮後の波形を示す図、第6図は
コヒーレント積分後の波形を示す区、第7図は実施例の
リファレンス信号を示す図、第8図は従来例を示す構成
ブロック図、第9図は受信手段を示す構成ブロック図で
ある。 なお9図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第3図 第4vA 302:静止目樽がらの受化信3の周波数1d ; ト
ラアラ−周フ皮歓 第 5 図 401゛パル入圧扁後5友升a 第6図 601:、11に中晶−一に出l)≧(20)の出ツフ
第 7 図 701−−噴tイ:;;、イ5.% ラ躬if+5.7
02:倹化化号のI!′l族骸 703:役化化号の中!(点、
Figure 1 shows claim 1. Main part configuration showing one embodiment of the present invention); Figure 2. Claim 2. A main part configuration diagram showing an example of
Figures 3(a) and fb) are diagrams showing the chirp signal sent to the transmitting means, Figures 4a) and [b) are diagrams showing the relationship between the reference signal and the received signal in the conventional example, and Figure 5(a).
, (b) is a diagram showing the waveform after pulse compression, FIG. 6 is a diagram showing the waveform after coherent integration, FIG. 7 is a diagram showing the reference signal of the embodiment, and FIG. 8 is a configuration block showing the conventional example. 9 are block diagrams showing the structure of the receiving means. In addition, in FIG. 9, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Fig. 3 Fig. 4vA 302: Frequency 1d of receiving signal 3 of stationary eye barrel; Figure 701--The output of 1) ≧ (20) No. 7 % Raif+5.7
02: I of Hokkaido! 'l-tribe Mukuro 703: Inside the Yakuka-go! (point,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アンテナを介して目標に向け放射するチャープ変
調のかかった送信パルスを発生する送信手段と、アンテ
ナを介して目標で反射された電波を受信し、受信信号を
増幅し位相検波した後、ディジタル複素ビデオ信号に変
換する受信手段と、受信信号をパルス圧縮及びコヒーレ
ント積分してから目標の検出を行う信号処理手段と、検
出目標を表示する表示器とを備えたレーダ装置において
、上記信号処理手段が、パルス圧縮に用いるリファレン
ス信号をコヒーレント積分結果より求まる目標のドップ
ラー周波数に応じて計算できるリファレンス信号計算手
段を備えて構成されたことを特徴とするレーダ装置。
(1) A transmitter that generates a chirp-modulated transmission pulse that is radiated toward a target via an antenna, receives radio waves reflected by the target via the antenna, amplifies the received signal, and performs phase detection, and then A radar apparatus comprising a receiving means for converting into a digital complex video signal, a signal processing means for detecting a target after pulse compression and coherent integration of the received signal, and a display for displaying the detected target. A radar device characterized in that the means comprises reference signal calculation means capable of calculating a reference signal used for pulse compression according to a target Doppler frequency determined from a coherent integration result.
(2)上記信号処理手段が、パルス圧縮に用いる複数の
リファレンス記憶手段と、上記リファレンス記憶手段を
コヒーレント積分結果より求まる目標のドップラー周波
数に応じて切換ることができる制御手段とを備えて構成
されたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
のレーダ装置。
(2) The signal processing means is configured to include a plurality of reference storage means used for pulse compression, and a control means capable of switching the reference storage means according to a target Doppler frequency determined from the coherent integration result. A radar device according to claim (1), characterized in that:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04357485A (en) * 1990-08-30 1992-12-10 Mitsubishi Electric Corp Pulse doppler radar apparatus
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JPWO2018220825A1 (en) * 2017-06-02 2019-11-07 三菱電機株式会社 Radar equipment

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