JPH06294864A - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

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JPH06294864A
JPH06294864A JP5081861A JP8186193A JPH06294864A JP H06294864 A JPH06294864 A JP H06294864A JP 5081861 A JP5081861 A JP 5081861A JP 8186193 A JP8186193 A JP 8186193A JP H06294864 A JPH06294864 A JP H06294864A
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JP
Japan
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output
target
multiplier
pulse
pri
Prior art date
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Application number
JP5081861A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Murakami
克彦 村上
Hideaki Yoshikura
秀明 吉倉
Noboru Ujigawa
昇 宇治川
Masaaki Kuno
正昭 久野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルスドップラレーダにおいて、パルス毎ス
タガ方式を用いた場合にも、コヒーレント積分に劣化が
生じないようなレーダ装置を得る。 【構成】 パルス毎スタガによる目標受信ビデオの位相
変化をPRI値と目標速度から予測し、位相補正を行う
ことでコヒーレントな積分を可能にするコヒーレント積
分器を設ける。 【効果】 パルス毎スタガ方式を用いた場合にも、積分
損失を生じることなくコヒーレント積分を実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、船舶、航空機などを
捜索し、追尾するレーダ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のパルスドップラレーダ(p
ulse doppler radar)の構成図であ
る。1は送信トリガを周期的に発生するタイミング発生
器、2は前記送信トリガに同期して送信パルス信号を発
生する送信機、3は前記送信パルス信号を空間に放射し
反射エコーを受信するアンテナ、4は送信時には前記送
信パルス信号を前記アンテナに出力し、受信時には前記
反射エコーを受信機に出力する送受切換器、5は前記送
受切換器の出力に対しフィルタリング、増幅、周波数変
換、位相検波等を行う受信機、6は前記受信機の出力を
ディジタル信号に変換するA/D変換器、19は前記A
/D変換器の出力に対し離散フーリエ変換を行うパルス
ドップラフィルタ(pulse doppler fi
lter)、8は前記積分手段の出力から目標に関する
情報を抽出する目標情報処理器である。
【0003】従来のレーダ装置は上記のように構成さ
れ、タイミング発生器1が出力する送信トリガに同期し
て、送信機2が高周波パルスを発生する。この高周波パ
ルスは、送受切換器4を介してアンテナ3に送られる。
アンテナ3はこのパルス信号を空間に放射すると共に、
目標等からの反射エコーを受信する。反射エコーは、送
受切換器4を介して受信機5に送られ、フィルタリン
グ、増幅、周波数変換、位相検波等の処理後にA/D変
換器6へ出力される。A/D変換器6はこの入力アナロ
グ信号をディジタル信号(以降受信ビデオと呼ぶ)に変
換し、パルスドップラフィルタ19に対して出力する。
パルスドップラフィルタ19は、例えばFFT(Fas
t Fourier Transform)等の処理を
行うことにより、目標のドップラ周波数成分を抽出し、
受信ビデオ中の目標対雑音比を改善する。また、目標信
号とクラッタ(地面、雨等からの反射エコー)とを分離
する。パルスドップラフィルタ19の出力信号は目標情
報処理器8にて処理され、目標の有無、位置、速度等の
情報が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のレ
ーダ装置では、パルスドップラフィルタにて目標のドッ
プラ周波数成分を抽出するために、一定期間PRIを固
定する必要があった。例えば64点のFFTを用いる場
合には、64ヒットの間同一のPRIで送信しなければ
ならなかった。もしPRIが一定でないと、コヒーレン
ト積分に損失が生じ目標対雑音比の改善効果は劣化して
しまう。一方、2次エコー(PRIよりも遠方に存在す
る山などからの反射エコー)やパルスジャミングを抑
圧、除去する方法としてパルス毎スタガ(pulse
to pulse stagger)が知られている。
これは、PRIを送信ごとに変化させることによって、
送信トリガに同期しない反射エコーを抑圧、除去するも
のである。従来のパルスドップラレーダでは一定期間P
RIを固定しなければならないため、2次エコーやパル
スジャミングを抑圧、除去するためにパルス毎スタガを
用いることができないという問題があった。
【0005】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、パルス毎スタガ方式を用いた場
合にも、コヒーレント積分に劣化が生じないようなレー
ダ装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係わるレーダ
装置は、パルス毎スタガによる目標受信ビデオの位相変
化をPRI値と目標速度から予測し、位相補正を行うこ
とでコヒーレントな積分を可能にするコヒーレント積分
器を設けたものである。
【0007】さらに、このコヒーレント積分器を、PR
I値と目標速度を入力し位相補正係数を出力する変換器
と、位相補正係数にウェイティングを乗算する第1の乗
算器と、受信ビデオを1PRI遅延させる遅延器と、1
PRI遅延した受信ビデオと前記第1の乗算器の出力を
乗算する第2の乗算器と、この第2の乗算器の出力と受
信ビデオを加算する加算器とで構成したものである。
【0008】さらに、前記コヒーレント積分器におい
て、第2の乗算器の出力と加算器の出力を入力し、どち
らか一方を出力する選択器を加えたものである。
【0009】また、受信ビデオから送信トリガに同期し
ない信号を検出しゲート信号を出力する非同期信号検出
器と、このゲート信号をもとに前記コヒーレント積分器
の出力をブランキングするブランクゲートを設けたもの
である。
【0010】
【作用】上記のように構成されたレーダ装置では、まず
パルス毎スタガによる目標受信ビデオの位相変化をPR
I値と目標速度からPRIごとに予測し、目標受信ビデ
オに対し位相補正を行う。この後、位相補正後の受信ビ
デオを加算することで積分損失を生じることなくコヒー
レント積分が実行される。
【0011】さらに、位相補正係数に窓関数を乗算する
ことで、コヒーレント積分時の周波数サイドローブが抑
圧される。
【0012】さらに、コヒーレント積分器に選択器を付
加することで、同じハードウェアを用いてクラッタ抑圧
フィルタを構成することができる。クラッタ抑圧フィル
タとして用いる場合には、PRI値とクラッタ速度から
位相補正係数を決定することで、パルス毎スタガによる
不要波抑圧性能の劣化が防止される。
【0013】また、受信ビデオ中の送信トリガに同期し
ない信号を検出し、その距離の受信ビデオをブランキン
グすることで、2次エコーやパルスジャミングを目標と
して検出してしまうことが防止される。
【0014】
【実施例】
実施例1 図1はこの発明の一実施例を示す全体構成図であり、
1,2,3,4,5,6,8は前記従来装置と同一のも
のである。7はPRIに応じた位相補正を行いコヒーレ
ント積分を行う可変サンプルコヒーレント積分器であ
る。
【0015】可変サンプルコヒーレント積分器の動作に
ついて以下に説明する。まず位相補正係数θ(n)が
“数1”に従って求められる。ここで、nは送信パルス
番号、τ(i)はi番目の送信パルスのPRI値、Vは
目標の予測速度、λはレーダ送信波長、Nは送信パルス
の総数である。
【0016】
【数1】
【0017】次に、位相補正係数θ(n)を用いて“数
2”に従って位相補正が行われる。ここで、X(n)は
n番目の送信に対する受信ビデオ、Y(n)は位相補正
後の受信ビデオである。これにより、各PRIの目標受
信ビデオの位相が揃う。
【0018】
【数2】
【0019】最後に、“数3”に示すように受信ビデオ
が加算されることで、パルス毎スタガを行っても積分損
失を生じることなくコヒーレント積分が実行される。こ
こで、Zが積分結果である。
【0020】
【数3】
【0021】実施例2 図2は請求項第2項記載の発明の一実施例を示す構成図
であり、9はPRI値と目標速度を入力し位相補正係数
を出力する変換器、10は位相補正係数にウェイティン
グを乗算する乗算器、11は受信ビデオを1PRI遅延
させる遅延器、12は1PRI遅延した受信ビデオと乗
算器10の出力を乗算する乗算器、13は乗算器12の
出力と受信ビデオを加算する加算器、14は1ヒット分
の積分器である。本実施例では、乗算器10によって窓
関数を乗算することで、コヒーレント積分時の周波数サ
イドローブが抑圧される。
【0022】実施例3 図2は請求項第3項記載の発明の一実施例を示す構成図
であり、9,10,11,12,13は実施例2と同一
のものである。15は乗算器12の出力と加算器13の
出力を入力し、どちらか一方を出力する選択器、16は
1ヒット分の積分器である。本実施例は、選択器15に
て、乗算器12の出力を選択した場合には実施例2と全
く同じ動作となる。また、加算器13の出力を選択した
場合には、任意のドップラ周波数を抑圧するディジタル
フィルタとなる。この場合、目標速度のかわりにクラッ
タ速度から位相補正係数を決定することで、パルス毎ス
タガによる不要波抑圧性能の劣化が防止される。
【0023】実施例4 図4は請求項第4項記載の発明の一実施例を示す構成図
であり、1,2,3,4,5,6,7,8は実施例1と
同一のものである。17は受信ビデオから送信トリガに
同期しない信号を検出しゲート信号を出力する非同期信
号検出器、18はこのゲート信号をもとに可変サンプル
コヒーレント積分器7の出力をブランキングするブラン
クゲートである。本実施例では、2次エコーやパルスジ
ャミングといった、送信トリガに同期しない不要信号は
ブランクゲート18によって除去されてしまう。そこで
目標情報処理器8において非同期な不要信号を間違って
目標として検出してしまうことが防止される。目標信号
については、実施例1と同様に積分され、パルス毎スタ
ガを行うことによる積分損失は生じない。
【0024】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0025】パルス毎スタガ方式を用いた場合にも、積
分損失を生じることなくコヒーレント積分を実行でき
る。
【0026】また、位相補正係数に窓関数を乗算するこ
とでコヒーレント積分時の周波数サイドローブを抑圧す
ることができる。
【0027】また、可変サンプルコヒーレント積分器に
選択器を付加することで、同じハードウェアを用いてク
ラッタ抑圧フィルタを構成することができる。クラッタ
抑圧フィルタとして用いる場合には、PRI値とクラッ
タ速度から位相補正係数を決定することで、パルス毎ス
タガによる不要波抑圧性能の劣化が防止できる。
【0028】また、受信ビデオ中の送信トリガに同期し
ない信号を検出し、その距離の受信ビデオをブランキン
グすることで、2次エコーやパルスジャミングを目標と
して検出してしまうことを防げる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す構成図である。
【図2】この発明の実施例2を示す構成図である。
【図3】この発明の実施例3を示す構成図である。
【図4】この発明の実施例4を示す構成図である。
【図5】従来のレーダ装置を示す全体構成図である。
【符号の説明】
1 タイミング発生器 2 送信機 3 アンテナ 4 送受切換器 5 受信機 6 A/D変換器 7 可変サンプルコヒーレント積分器 8 目標情報処理器 9 変換器 10 乗算器 11 遅延器 12 乗算器 13 加算器 14 積分器 15 選択器 16 積分器 17 非同期信号検出器 18 ブランクゲート 19 パルスドップラフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久野 正昭 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会社 鎌倉製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 任意のPRI(Pulse Repet
    ition Interval)で送信トリガを発生す
    るタイミング発生器と、前記送信トリガに同期して送信
    パルス信号を発生する送信機と、前記送信パルス信号を
    空間に放射し反射エコーを受信するアンテナと、送信時
    には前記送信パルス信号を前記アンテナに出力し、受信
    時には前記受信エコーを受信機に出力する送受切換器
    と、前記送受切換器の出力に対しフィルタリング、増
    幅、周波数変換、位相検波を行う受信機と、前記受信機
    の出力をディジタル信号に変換するA/D(Analg
    /Digital)変換器と、前記A/D変換器の出力
    をPRIに応じた位相補正を行いコヒーレント積分する
    積分手段と、前記積分手段の出力から目標に関する情報
    を抽出する目標情報処理器とを備えたことを特徴とする
    レーダ装置。
  2. 【請求項2】 前記コヒーレント積分の手段として、前
    記タイミング発生器の出力するPRI値と前記目標情報
    処理器の出力する目標速度を入力し位相補正係数を出力
    する変換器、前記変換器の出力に窓関数を乗算する第1
    の乗算器、前記A/D変換器の出力を1PRI遅延させ
    る遅延器、前記遅延器の出力と前記第1の乗算器の出力
    を乗算する第2の乗算器、前記第2の乗算器の出力と前
    記A/D変換器の出力を加算する加算器、これら変換
    器、第1の乗算器、第2の乗算器、遅延器、及び加算器
    から構成される積分器と、この積分器に直列接続された
    複数の積分器とを備えたことを特徴とする請求項1記載
    のレーダ装置。
  3. 【請求項3】 前記変換器、第1の乗算器、第2の乗算
    器、遅延器、加算器に加え、前記第2の乗算器の出力と
    前記加算器の出力とを入力し、これら2つの入力のどち
    らか一方を出力する選択器から構成される積分器と、こ
    の積分器に直列接続された複数の積分器とを備えたこと
    を特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
  4. 【請求項4】 前記A/D変換器の出力からPRIに同
    期しない反射エコーを検出しゲート信号を出力する非同
    期信号検出器と、このゲート信号をもとに前記コヒーレ
    ント積分手段の出力をブランキングし前記目標情報処理
    器へ出力するブランクゲートを備えたことを特徴とする
    請求項1記載のレーダ装置。
JP5081861A 1993-04-08 1993-04-08 レーダ装置 Pending JPH06294864A (ja)

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