JPH05223931A - 性能を向上させたモードs型インテロゲータ - Google Patents
性能を向上させたモードs型インテロゲータInfo
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Abstract
て、受信機(45)のチャンネルがマッチした改良型モ
ードS型インテロゲータを提供する。 【構成】 この受信機はチャンネルをマッチさせるた
め、減衰ピークが有限な等リップル位相応答フィルタを
用いる。このフィルタはストップバンド減衰の上昇が公
知の全極ローパスフィルタより早く、減衰が減衰ピーク
を有する遅延が最もフラットなフィルタよりも大きい。
Description
型航空管制レーダー・ビーコンシステム(ATCRB
S)に関し、さらに詳細には、性能を向上させたモード
S型インテロゲータ・サブシステムに関する。
を効率的に行なうには、ATCRBSを用いて互いに接
近する可能性のある航空機を正確に識別すると共にその
位置を正確に測定することが肝要である。一般的に、モ
ードS型ATCRBSは、公知のハーフアングル位相比
較モノパルス方位測定方式と図1に示すようなマルチパ
ターン・アンテナ10とを用いて個々の航空機を選択的
に識別しそれに対して質問を発する。このパターンは3
つのパターン、即ち、和パターン15、差パターン20
及びオムニパターン25を含む。図1から明らかなよう
に、和パターン15は非モノパルスシステムの単一主ビ
ームと等価である。目標がボアサイトから角度θだけは
ずれている場合、この和パターンと差パターンとで異な
る振幅及び位相を有する反射波を検出できる。公知のコ
ヒーレント位相比較方式を用いると、和と差の信号の比
率から角度θを正確に求めることが可能である。しかし
ながら、この角度θを正確に求めるには、受信機の和及
び差チャンネルを例えば位相応答、群遅延及び周波数応
答の点でマッチするように入念に調整する必要がある。
このため、これらのチャンネル、特にインテロゲータ受
信機内で用いるフィルタに厳しい条件が課せられること
になる。
機の位置を高い信頼度で求めることができるインテロゲ
ータを提供することにある。
した受信機を有するインテロゲータを提供することにあ
る。
マッチした低コストの受信機を有するインテロゲータを
提供することにある。
ークを有する等リップル位相応答フィルタを用いる受信
機を備えたインテロゲータを提供することにある。
ークを有する最小次数の等リップル位相応答フィルタを
用いる受信機を備えたインテロゲータを提供することに
ある。
は、航空機へ質問信号を発しその応答を処理する性能を
向上させたモードS型インテロゲータであって、マルチ
パターン・アンテナと、質問情報を送信するため前記マ
ルチパターン・アンテナに作動的に結合したマルチチャ
ンネル・モノパルス送信機と、応答を表わすパルスを検
出するため前記マルチパターン・アンテナに作動的に結
合されたモノパルス受信機と、検出したパルスに基づき
航空機の位置を求めるとともにその識別を行う応答処理
手段とよりなり、前記受信機は下記のローパス・プロト
タイプ伝達関数
ルタを含むことを特徴とするインテロゲータを提供す
る。
につき詳細に説明する。
ータのブロック図である。図1に示すようなモードS型
インテロゲータの基本的な構成及び動作については、本
明細書の一部を形成するものとして引用する米国政府運
輸省連邦航空局の仕様である、Mode Select
Beacon System Sensor,FAA
−E−2716(1984)に記載がある。この連邦航
空局の仕様は、以下に要約するように図1に示す個々の
ブロックの機能及び動作につき説明している。
5及びマルチパターン・アンテナ10を介して質問情報
を送信する。一般的に、送信機30は質問情報パルスを
周波数1030MHzで送信する。送信制御信号が外部
のデータ処理装置からインテロゲータへ送られるが、こ
の信号が質問情報を表わす。これらの信号は、変調/タ
イミングコントローラ40へ質問モード(例えば、モー
ド3/A,モードC,モードS)、電力レベル、パルス
繰り返しレート、及びサイドローブ抑制方法について指
示を与える。変調/タイミングコントローラ40はこれ
らの信号を復号し、適当なタイミング信号(タイミング
信号は年時刻クロック42から受信する)を加え、そし
て送信機30へ送る必要な変調パルスを発生する。
ンネル・ハーフアングル・位相比較モノパルス受信機を
示す。この受信機45は航空機からの応答を表わすパル
スを検出する。詳しくは、和パターン15及びオムニパ
ターン25により検出される反射波と差パターン20に
より検出される反射波とを受信する。マルチパターン・
アンテナ10のボアサイトから角度θはずれた航空機の
位置を正確に求めるには、受信機45のチャンネルを注
意深くマッチさせる必要がある。これを実現するため、
受信機45に有限の減衰ピークを有する等リップル位相
応答フィルタ(equi-ripple-phase response filter) を
設ける。これらのフィルタにつき以下において詳細に説
明する。受信機45は、ATCRBS応答プロセッサ5
0及びモードS応答プロセッサ55へ加えられるデジタ
ル化されたパルスの流れを発生させる。このATCRB
S応答プロセッサ50は、質問信号を受けた各航空機の
方位を識別するために受信機45からのパルスの流れを
復号する。ATCRBSプロットエクストラクタ60
は、航空機からの応答信号を追跡して応答間の相関を行
なうことにより質問信号が送られた各航空機の位置を示
すプロットを作成する。モードS型応答プロセッサ55
は受信機45からのパルスの流れを復号して、モノパル
スの平均をとり、モードS応答装置を搭載した各航空機
からの個々の応答信号のエラーを補正する。応答信号を
処理することにより、モードS応答装置を搭載した各航
空機の位置を示すモードSプロットが得られる。
は、受信機45に含まれる減衰ピークが有限の等リップ
ル位相応答フィルタである。これらのフィルタは、マル
チパターン・アンテナ10のボアサイトに対する航空機
の角度θを正確に求めるために必要な帯域幅及び線形位
相応答を与える。受信機45においてチャンネル間のマ
ッチングを確実に得るためには、フィルタの次数を極力
少なくするのが望ましい。このようにすると、必要な各
フィルタの部品数を最少限に抑えると共に、フィルタの
コスト、サイズ及び製造困難性を減少できる。
タの減衰応答、位相応答及び群遅延を示す。本発明の好
ましい実施例では、このフィルタの中心周波数は60M
Hzである。図2に示すように、フィルタの3dB帯域
幅は8.5MHzであり、40dB帯域幅は28MHz
である。必要条件は最大30MHzである。上述した必
要なチャンネル間のマッチングを得るため、本発明の好
ましい実施例では、チャンネル間の位相直線性が53乃
至67MHzの範囲において少なくとも±10°である
必要がある。かくして、必要とされる位相直線性は3d
Bの帯域幅よりもほぼ65%広い帯域幅に亘って得られ
る。チャンネル間の位相応答は53乃至67MHzの範
囲に亘って6°以内でマッチさせる必要がある。
法は、適当な全極ローパス応答を選択した後ローパスか
らバンドパスへの既知の狭帯域周波数変換を行なうこと
である。本発明のインテロゲータにつきフィルタ条件を
満足しようとして、発明者等は所望の40dB応答条件
を満足する最小次数のフィルタを決定するため全極ロー
パスフィルタのカタログを検討した。かかるカタログの
一例として、JohnWileyにより1967年に発
行されたAnatol Zverev著:Handbo
ok of Filter Synthesesがあ
る。この検討により、40dBストップバンド減衰条件
を満足するには5次のハーフディグリー・等リップル位
相応答フィルタが必要であることがわかった。ガウス型
フィルタのような他のフィルタでは、その条件を満足す
るため少なくとも10次のフィルタが必要であった。し
かしながら、製造コストを低く抑え、製造時のフィルタ
の同調を容易にするためだけでなく、フィルタ間のマッ
チングを容易に行なうには、最も低い次数のフィルタを
用いるのが有利である。
パス・プロトタイプフィルタを選択して、下記の式を用
いることによりローパスからバンドパスへの狭帯域周波
数変換を行なうことが可能である。
したローパス極またはゼロ、ω0は中心周波数である。
適当なローパス・プロトタイプを選択するにあたり、発
明者等は群遅延が最もフラットな、有限の伝達関数ゼロ
点を有するローパスフィルタを調べた。かかるフィルタ
は、「Tiefpasse mit Tsechebyscheff-Charakter der B
etriebdamphung im Sperribereich und maximal geebne
ter Laufzeit」、FREQUENZ Bd 19 pp. 265-282 (1965)
に記載されている。
ク間の減衰が提案されたフィルタの次数に等しいフィル
タ次数では40dB以下であるため40dBの最小スト
ップバンド条件を満足しない。
述した群遅延が最もフラットなフィルタの位相応答及び
群遅延を表わす。図3を参照すると、この直線性は狭い
範囲では本発明のフィルタの直線性よりも優れているこ
とがわかる。しかしながら、上述したように、このフィ
ルタはストップバンド減衰条件を満足しない。したがっ
て、図3の実線で示すように位相直線性をある程度諦め
ることにより、また図4の実線で示すように群遅延の直
線性をある程度諦めることにより、必要なストップバン
ド減衰が得られ、遅延が比較的一定な大きい帯域幅を得
ることができ、位相直線性及び群遅延に対する影響は最
少となる。
単調でなくピークがある等リップル位相応答フィルタと
して分類される新しいフィルタを開発した。図2からわ
かるように、変換されたバンドパス・ストップバンド減
衰最小値の減衰ピークは40dBよりも大きい。本発明
のフィルタでは大きい減衰が得られるため、所望の特性
を実現するには4次のローパス・プロトタイプフィルタ
が必要であるにすぎない。本発明による減衰ピークが有
限な等リップル位相応答フィルタは、ローパス・プロト
タイプの下記の伝達関数を満足する。
周りでほぼ対称的なバンドパス応答を実現するため式
(1)により変換される。ストップバンド減衰を向上さ
せるためにjω軸上に2つのゼロ点を位置させる。この
jω軸上のゼロ点は群遅延を変化させない。そのかわ
り、これらのゼロ点は応答の大きさ、即ち周波数応答を
変化させる。本発明の実施例の特性としては、ローパス
フィルタの1ラディアンの3dBカットオフ周波数の極
及びゼロ点は以下の通りである。
し、有限のゼロ点を調整して8.5MHzの3dB帯域
幅を得、減衰特性の対称性を向上させるため2つのゼロ
点がω=0で加わるようにすると、バンドパス伝達関数
の極及びゼロ点は以下のようになる。
パスフィルタを実現した一例である。当業者であればわ
かるように、伝達関数の極及びゼロ点が与えられると回
路をシミュレートし作成するために用いる市販のプログ
ラムが種々存在する。図5に示した例は市販のプログラ
ムFILSWNを用いて開発した。
同じ等リップル群遅延特性を保持する等リップル位相応
答及び減衰ピークを有するフィルタを組み込んだインテ
ロゲータを提供する。しかしながら、本発明のフィルタ
は、ストップバンド減衰の上昇が全極フィルタよりも早
く、ストップバンド減衰が減衰ピークを有する遅延が最
もフラットなフィルタよりも大きい。
したが、この実施例は本発明の一例にすぎず本発明の範
囲を限定するものではない。そのかわり、本発明の範囲
は頭書した特許請求の範囲により限定される。
のブロック図である。
ラフである。
衰ピークを有する遅延が最もフラットなフィルタの位相
とを示すグラフである。
ピークを有する遅延が最もフラットなフィルタの群遅延
とを示すグラフである。
するバンドパスフィルタの一例である。
Claims (1)
- 【請求項1】 航空機へ質問信号を発しその応答を処理
する性能を向上させたモードS型インテロゲータであっ
て、 マルチパターン・アンテナと、 質問情報を送信するため前記マルチパターン・アンテナ
に作動的に結合したマルチチャンネル・モノパルス送信
機と、 応答を表わすパルスを検出するため前記マルチパターン
・アンテナに作動的に結合されたモノパルス受信機と、 検出したパルスに基づき航空機の位置を求めるとともに
その識別を行う応答処理手段とよりなり、 前記受信機は下記のローパス・プロトタイプ伝達関数 【数1】 を満足する減衰ピークが有限な等リップル位相応答フィ
ルタを含むことを特徴とするインテロゲータ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US07/786,835 US5182563A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Enhanced performance mode S interrogator |
US786835 | 1991-11-01 |
Publications (2)
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JPH05223931A true JPH05223931A (ja) | 1993-09-03 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008224388A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Toshiba Corp | モードs二次監視レーダ |
JP2010525749A (ja) * | 2007-04-24 | 2010-07-22 | アビエーション コミュニケーション アンド サーベイランス システムズ エルエルシー | Atc重畳データリンクを提供するためのシステム及び方法 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2689250B1 (fr) * | 1992-03-31 | 1994-05-13 | Thomson Csf | Procede et dispositif de detection de melanges d'impulsions recues par un radar secondaire. |
WO1994025482A1 (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-10 | Evans Herbert J | Polypeptides that include conformation-constraining groups which flank a protein-protein interaction site |
US5528244A (en) * | 1995-03-31 | 1996-06-18 | Cardion, Inc. | Processing for mode S signals suffering multipath distortion |
US5619206A (en) * | 1995-11-20 | 1997-04-08 | Northrop Grumman Corp. | Secondary radar digital monopulse receiving apparatus and method |
US6169770B1 (en) | 1998-01-08 | 2001-01-02 | Rockwell Collins, Inc. | Preemptive processor for mode S squitter message reception |
US6222480B1 (en) | 1999-03-24 | 2001-04-24 | Alliedsignal | Multifunction aircraft transponder |
US6313783B1 (en) | 1999-03-24 | 2001-11-06 | Honeywell International, Inc. | Transponder having directional antennas |
WO2002018973A2 (en) * | 2000-08-31 | 2002-03-07 | Honeywell International Inc. | Method for reducing transmit power for airborne collision avoidance systems |
US20050251353A1 (en) * | 2004-05-04 | 2005-11-10 | Zoltan Azary | System and method for analyzing an electrical network |
FR2909772B1 (fr) * | 2006-12-12 | 2012-12-21 | Thales Sa | Procede de reduction des effets dus aux propagations multitrajets lors du traitement de reponses en mode "s". |
TWI348316B (en) * | 2007-09-12 | 2011-09-01 | Mstar Semiconductor Inc | Smart channel scan method and associated apparatus |
US20230018691A1 (en) * | 2019-12-20 | 2023-01-19 | Denann Consultant Services Pty Ltd | Airport advertising system |
-
1991
- 1991-11-01 US US07/786,835 patent/US5182563A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-06-16 JP JP4180601A patent/JP2818988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008224388A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Toshiba Corp | モードs二次監視レーダ |
JP2010525749A (ja) * | 2007-04-24 | 2010-07-22 | アビエーション コミュニケーション アンド サーベイランス システムズ エルエルシー | Atc重畳データリンクを提供するためのシステム及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2818988B2 (ja) | 1998-10-30 |
US5182563A (en) | 1993-01-26 |
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