JPH06317669A - 上下チャープ用同一ｓａｗ整合フィルタを利用しているパルス圧縮信号プロセッサ - Google Patents
上下チャープ用同一ｓａｗ整合フィルタを利用しているパルス圧縮信号プロセッサInfo
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- JPH06317669A JPH06317669A JP5276807A JP27680793A JPH06317669A JP H06317669 A JPH06317669 A JP H06317669A JP 5276807 A JP5276807 A JP 5276807A JP 27680793 A JP27680793 A JP 27680793A JP H06317669 A JPH06317669 A JP H06317669A
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- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S17/34—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、中心周波数を中心として上昇チャ
ープ成分および下降チャープ成分を有する受信された反
射反響信号のパルス圧縮に正スロープの整合フィルタの
使用による欠点を除去したチャープなレーザレーダシス
テムのパルス圧縮信号プロセッサを提供することを目的
とする。 【構成】 受信した反射反響を第１の信号および第２の
信号に分割する分割器12と、第１の信号を第１の局部発
振器信号ＬＯupと混合し、帯域通過フィルタ26でその混
合信号から上方側波帯成分を抽出し、第１の負スロープ
の整合フィルタ30を使用して上方側波帯成分を圧縮する
第１の信号処理手段と、第２の信号を第２の局部発振器
信号ＬＯdnと混合し、帯域通過フィルタ40でその混合信
号から下方側波帯成分を抽出し、第２の負スロープの整
合フィルタ44を使用して下方側波帯成分を圧縮する第２
の信号処理手段とを具備していることを特徴とする。
ープ成分および下降チャープ成分を有する受信された反
射反響信号のパルス圧縮に正スロープの整合フィルタの
使用による欠点を除去したチャープなレーザレーダシス
テムのパルス圧縮信号プロセッサを提供することを目的
とする。 【構成】 受信した反射反響を第１の信号および第２の
信号に分割する分割器12と、第１の信号を第１の局部発
振器信号ＬＯupと混合し、帯域通過フィルタ26でその混
合信号から上方側波帯成分を抽出し、第１の負スロープ
の整合フィルタ30を使用して上方側波帯成分を圧縮する
第１の信号処理手段と、第２の信号を第２の局部発振器
信号ＬＯdnと混合し、帯域通過フィルタ40でその混合信
号から下方側波帯成分を抽出し、第２の負スロープの整
合フィルタ44を使用して下方側波帯成分を圧縮する第２
の信号処理手段とを具備していることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にＦＭ「チャー
プ」レーザレーダシステムに関し、特に両方向性線形Ｆ
Ｍ反響信号の上下チャープを処理する同一の音響波（Ｓ
ＡＷ）整合フィルタを利用するパルス圧縮信号プロセッ
サに関する。
プ」レーザレーダシステムに関し、特に両方向性線形Ｆ
Ｍ反響信号の上下チャープを処理する同一の音響波（Ｓ
ＡＷ）整合フィルタを利用するパルス圧縮信号プロセッ
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】物体の存在、位置および運動を検出する
ために強度に集束された光ビームを使用するレーザレー
ダシステムは、特にレーダ通信および測定分野において
使用されている。軍事的に、これらのシステムは、巡航
ミサイルおよびレーザレーダが障害回避および地勢追跡
のような機能が提供されている戦術戦闘機技術と共に実
行されている。これらのレーザレーダシステムは、目標
の識別特徴を利用することによって目標の方向へミサイ
ルあるいは飛行機を正確に誘導する精巧な目標自動誘導
性能を可能にする。
ために強度に集束された光ビームを使用するレーザレー
ダシステムは、特にレーダ通信および測定分野において
使用されている。軍事的に、これらのシステムは、巡航
ミサイルおよびレーザレーダが障害回避および地勢追跡
のような機能が提供されている戦術戦闘機技術と共に実
行されている。これらのレーザレーダシステムは、目標
の識別特徴を利用することによって目標の方向へミサイ
ルあるいは飛行機を正確に誘導する精巧な目標自動誘導
性能を可能にする。
【０００３】線形周波数変調（ＬＦＭ）「チャープ」レ
ーザレーダは、これらの適用において特に有効であるこ
とが認められている。「チャープ」レーザレーダシステ
ムは、典型的に予め定められた中心周波数ｆc でレーザ
光を放射する連続波（ＣＷ）送信器を含む。この放射さ
れた光は、送信器の空洞内に配置された電気光学装置を
通過することによって線形「チャープ」に周波数変調さ
れる。変調された波形の形状は、効率、複雑さ、および
特性における最適な妥協のために多少変化される。
ーザレーダは、これらの適用において特に有効であるこ
とが認められている。「チャープ」レーザレーダシステ
ムは、典型的に予め定められた中心周波数ｆc でレーザ
光を放射する連続波（ＣＷ）送信器を含む。この放射さ
れた光は、送信器の空洞内に配置された電気光学装置を
通過することによって線形「チャープ」に周波数変調さ
れる。変調された波形の形状は、効率、複雑さ、および
特性における最適な妥協のために多少変化される。
【０００４】図１に示されるような両方向性の波形は、
システムにおける距離／ドップラーの両義性を最小に
し、システムの不明瞭な距離を最大にするためにしばし
ば使用される。この波形を形成するため、それぞれ送信
されたパルスの周波数がまず増加され、一定速度で減少
される。生成される周波数の変化は線形であることが好
ましく、信号の周波数に対する時間の特性は典型的に図
１において実線で示されるような台形のパターンであ
る。信号における各チャープは、周波数が増加している
「上昇チャープ」成分および周波数が減少している「下
降チャープ」成分を含む。
システムにおける距離／ドップラーの両義性を最小に
し、システムの不明瞭な距離を最大にするためにしばし
ば使用される。この波形を形成するため、それぞれ送信
されたパルスの周波数がまず増加され、一定速度で減少
される。生成される周波数の変化は線形であることが好
ましく、信号の周波数に対する時間の特性は典型的に図
１において実線で示されるような台形のパターンであ
る。信号における各チャープは、周波数が増加している
「上昇チャープ」成分および周波数が減少している「下
降チャープ」成分を含む。
【０００５】送信されたチャープな信号は目標の方向に
向けられ、そこから反射して戻され、目標に関連した反
射信号あるいは「反響」を形成する。目標に到達し、戻
るための送信された信号のかかる時間は、送信された信
号に関して反射信号の時間の変位を生じさせる。反響信
号は周波数において送信された信号と同じ増加および減
少を本質的に保持する。これは、図１にグラフで示さ
れ、実線が送信された信号Ｔｘを表し、破線が対応して
いる反射信号Ｒｘを示している。図１に示されるよう
に、送信された信号および反射信号の両方は、周波数が
連続的に増加している上昇チャープおよび周波数が減少
する対応している下降チャープを有する。
向けられ、そこから反射して戻され、目標に関連した反
射信号あるいは「反響」を形成する。目標に到達し、戻
るための送信された信号のかかる時間は、送信された信
号に関して反射信号の時間の変位を生じさせる。反響信
号は周波数において送信された信号と同じ増加および減
少を本質的に保持する。これは、図１にグラフで示さ
れ、実線が送信された信号Ｔｘを表し、破線が対応して
いる反射信号Ｒｘを示している。図１に示されるよう
に、送信された信号および反射信号の両方は、周波数が
連続的に増加している上昇チャープおよび周波数が減少
する対応している下降チャープを有する。
【０００６】送信された信号と反射信号の間の瞬間の周
波数の差はｆo として図１に示されている。この周波数
の差を得るため、反射信号は送信されたビームの小部分
を保持するためにビームスプリッタを使用することによ
って形成される送信された信号の典型的なサンプルであ
る基準信号と比較される。適切なスケールのこの瞬間の
周波数の差ｆo は、目標およびその配置に関する正確な
情報を確かめるために反射信号を「復調」するために使
用される。
波数の差はｆo として図１に示されている。この周波数
の差を得るため、反射信号は送信されたビームの小部分
を保持するためにビームスプリッタを使用することによ
って形成される送信された信号の典型的なサンプルであ
る基準信号と比較される。適切なスケールのこの瞬間の
周波数の差ｆo は、目標およびその配置に関する正確な
情報を確かめるために反射信号を「復調」するために使
用される。
【０００７】長距離検出性能および微細な距離分解能の
両方を得るため、非常に高いピークパワーの非常に狭い
パルスが送信される必要がある。しかし、ピークパワー
のレベルに実際的な制限があるため、レーザレーダシス
テムは典型的に送信された信号として比較的長いコード
化されたパルスを利用し、狭いパルスを得るために反射
信号のパルス圧縮の利点を得る。これは、長いパルスレ
ーザシステムの増加された検出能力の達成を可能にし、
狭いパルスシステムの距離分解能力を保持する。長いパ
ルスの送信は、高いピークパワー信号を生成せずにレー
ダの平均パワー能力のさらに効果的な利用を可能にす
る。
両方を得るため、非常に高いピークパワーの非常に狭い
パルスが送信される必要がある。しかし、ピークパワー
のレベルに実際的な制限があるため、レーザレーダシス
テムは典型的に送信された信号として比較的長いコード
化されたパルスを利用し、狭いパルスを得るために反射
信号のパルス圧縮の利点を得る。これは、長いパルスレ
ーザシステムの増加された検出能力の達成を可能にし、
狭いパルスシステムの距離分解能力を保持する。長いパ
ルスの送信は、高いピークパワー信号を生成せずにレー
ダの平均パワー能力のさらに効果的な利用を可能にす
る。
【０００８】パルス圧縮は、十分な幅の変調されたパル
スの送信がピークパワーの適当なレベルで目標を照射す
るのに必要な平均パワーを供給することを可能にする。
受信された反響信号は、距離の正確度および短いパルス
に等しい分解能を得るためにそれらの変調を復調するこ
とによって圧縮される。これは、送信されたパルス内の
搬送波の周波数の変調によって送信された信号の帯域幅
を増加することによって実行される。整合フィルタに関
して、受信された長いパルスは送信された信号帯域幅の
逆数に等しい持続時間の短いパルスに圧縮される。
スの送信がピークパワーの適当なレベルで目標を照射す
るのに必要な平均パワーを供給することを可能にする。
受信された反響信号は、距離の正確度および短いパルス
に等しい分解能を得るためにそれらの変調を復調するこ
とによって圧縮される。これは、送信されたパルス内の
搬送波の周波数の変調によって送信された信号の帯域幅
を増加することによって実行される。整合フィルタに関
して、受信された長いパルスは送信された信号帯域幅の
逆数に等しい持続時間の短いパルスに圧縮される。
【０００９】パルス圧縮の様々な方法は本質的に整合フ
ィルタ方式であり、それにおいて送信されたパルスはコ
ード化され、受信されたパルスは時間周波数特性がコー
ド化の共役（反対）であるフィルタを通過する。この機
能は、通常、受信された反響を処理するために使用され
る信号プロセッサ内で実行される。
ィルタ方式であり、それにおいて送信されたパルスはコ
ード化され、受信されたパルスは時間周波数特性がコー
ド化の共役（反対）であるフィルタを通過する。この機
能は、通常、受信された反響を処理するために使用され
る信号プロセッサ内で実行される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】整合フィルタは、周波
数に逆比例している時間遅延を信号に導入する。図２に
示されるように、上昇チャープを圧縮するフィルタは反
響の周波数が増加するのと正確に同じ率で増加している
周波数と共に線形に減少する信号通過時間を有する。累
進的に高い周波数である上昇チャープ反響の後縁部分は
低い周波数の前縁部分よりも通過時間がかからず、それ
によって連続部分を集群あるいは圧縮させる。パルスが
フィルタによって圧縮されているとき、パルスが入力さ
れるときよりもその振幅は非常に大きくなり、その幅は
非常に狭くなる。出力反響が受信された反響の幅の一部
分であるが、それは何倍ものピークパワーを有する。
数に逆比例している時間遅延を信号に導入する。図２に
示されるように、上昇チャープを圧縮するフィルタは反
響の周波数が増加するのと正確に同じ率で増加している
周波数と共に線形に減少する信号通過時間を有する。累
進的に高い周波数である上昇チャープ反響の後縁部分は
低い周波数の前縁部分よりも通過時間がかからず、それ
によって連続部分を集群あるいは圧縮させる。パルスが
フィルタによって圧縮されているとき、パルスが入力さ
れるときよりもその振幅は非常に大きくなり、その幅は
非常に狭くなる。出力反響が受信された反響の幅の一部
分であるが、それは何倍ものピークパワーを有する。
【００１１】レーザレーダシステムにおいて、このパル
ス圧縮は典型的に整合フィルタとして使用される表面音
響波（ＳＡＷ）によって実行される。信号通過時間は上
昇チャープを圧縮するために図２に示されるような周波
数と共に減少するか、あるいは下降チャープを圧縮する
ために周波数と共に増加する。図２に示されたタイプの
フィルタは負スロープ装置と呼ばれ、周波数が通過時間
によって増加する反対の構成を有しているフィルタは正
スロープ装置と呼ばれている。
ス圧縮は典型的に整合フィルタとして使用される表面音
響波（ＳＡＷ）によって実行される。信号通過時間は上
昇チャープを圧縮するために図２に示されるような周波
数と共に減少するか、あるいは下降チャープを圧縮する
ために周波数と共に増加する。図２に示されたタイプの
フィルタは負スロープ装置と呼ばれ、周波数が通過時間
によって増加する反対の構成を有しているフィルタは正
スロープ装置と呼ばれている。
【００１２】従来のレーザレーダシステムにおいて、個
々のＳＡＷ整合フィルタは両方向性反響信号の各上昇お
よび下降パルスを処理するために独特に開発された。正
スロープＳＡＷ整合フィルタは下降チャープを圧縮する
ために使用され、負スロープＳＡＷ整合フィルタは上昇
チャープを圧縮するために使用された。
々のＳＡＷ整合フィルタは両方向性反響信号の各上昇お
よび下降パルスを処理するために独特に開発された。正
スロープＳＡＷ整合フィルタは下降チャープを圧縮する
ために使用され、負スロープＳＡＷ整合フィルタは上昇
チャープを圧縮するために使用された。
【００１３】しかしながら、ＳＡＷ装置は高い周波数に
よって悪化される長い遅延に関するバルクモード問題を
有する。正スロープ装置において、高い周波数はフィル
タによる長い遅延を受ける。バルクモード問題は、瀘波
することによって除去することが難しいスプリアス信号
を生成する。出力は、サイドローブによって先行および
後続される不所望な一連の小さいパルスである。
よって悪化される長い遅延に関するバルクモード問題を
有する。正スロープ装置において、高い周波数はフィル
タによる長い遅延を受ける。バルクモード問題は、瀘波
することによって除去することが難しいスプリアス信号
を生成する。出力は、サイドローブによって先行および
後続される不所望な一連の小さいパルスである。
【００１４】それ故、これらの問題を実質的に減少さ
せ、上昇および下降チャープを改善された特性で圧縮す
ることを可能にするＬＦＭチャープレーザ信号プロセッ
サが必要とされる。
せ、上昇および下降チャープを改善された特性で圧縮す
ることを可能にするＬＦＭチャープレーザ信号プロセッ
サが必要とされる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の信号プロセッサ
は、通常のシステムにおいて使用される正スロープＳＡ
Ｗ整合フィルタを除去し、それを負スロープＳＡＷ整合
フィルタと置換することによってこれらの問題を実質的
に除去する。信号プロセッサは両方向性ＬＦＭ反響を受
信し、別々に処理される２つの信号に分割し、これらの
分割した信号はそれぞれ第１の結果的な信号および第２
の結果的な信号を生成するために局部発振器信号と混合
される。上方側波帯は第１の結果的な信号から抽出さ
れ、負スロープＳＡＷフィルタによって圧縮される。下
方側波帯は第２の結果的な信号から抽出され、負スロー
プＳＡＷフィルタを使用して圧縮される。これは、両方
のチャープが高性能の負スロープフィルタによって処理
されることを可能にし、低性能の正スロープフィルタを
使用する通常のシステム固有の問題を実質的に除去す
る。
は、通常のシステムにおいて使用される正スロープＳＡ
Ｗ整合フィルタを除去し、それを負スロープＳＡＷ整合
フィルタと置換することによってこれらの問題を実質的
に除去する。信号プロセッサは両方向性ＬＦＭ反響を受
信し、別々に処理される２つの信号に分割し、これらの
分割した信号はそれぞれ第１の結果的な信号および第２
の結果的な信号を生成するために局部発振器信号と混合
される。上方側波帯は第１の結果的な信号から抽出さ
れ、負スロープＳＡＷフィルタによって圧縮される。下
方側波帯は第２の結果的な信号から抽出され、負スロー
プＳＡＷフィルタを使用して圧縮される。これは、両方
のチャープが高性能の負スロープフィルタによって処理
されることを可能にし、低性能の正スロープフィルタを
使用する通常のシステム固有の問題を実質的に除去す
る。
【００１６】本発明の付加的な目的、利点および特徴
は、添付図面と共に以下の説明および特許請求の範囲か
ら明瞭となるであろう。
は、添付図面と共に以下の説明および特許請求の範囲か
ら明瞭となるであろう。
【００１７】
【実施例】図３を参照すると、本発明によるパルス圧縮
信号プロセッサは全体を10と示されている。信号プロセ
ッサ10は、両方向性変調ビームを利用しているＬＦＭチ
ャープレーザレーダシステムにおいて最も適切に使用さ
れるが、任意の他の適当なシステムにおいても使用され
る。
信号プロセッサは全体を10と示されている。信号プロセ
ッサ10は、両方向性変調ビームを利用しているＬＦＭチ
ャープレーザレーダシステムにおいて最も適切に使用さ
れるが、任意の他の適当なシステムにおいても使用され
る。
【００１８】プロセッサ10は入力信号14、好ましくは予
め選択された中心周波数ｆc を有する上下チャープを含
んでいる両方向性反射反響信号を受信するパワー分割器
12を含む。信号14は、周波数が図１に示されるように直
線的に増減される台形状に変調されることが好ましい。
分割器12は、それぞれ２つの分離した同様の信号16およ
び18に受信された反響信号14を分割する。
め選択された中心周波数ｆc を有する上下チャープを含
んでいる両方向性反射反響信号を受信するパワー分割器
12を含む。信号14は、周波数が図１に示されるように直
線的に増減される台形状に変調されることが好ましい。
分割器12は、それぞれ２つの分離した同様の信号16およ
び18に受信された反響信号14を分割する。
【００１９】第１の信号16は、ＬＯupとして示されるｆ
c 以上の第１の一定の周波数の単一音調正弦波であるこ
とが好ましい局部発振器（ＬＯ）信号22と電子ミキサ20
において結合される。ミキサ20の出力は、２つの側波
帯、すなわちＬＯup−ｆc の中心周波数の下方側波帯お
よびＬＯup＋ｆc の中心周波数の上方側波帯を有する局
部発振器信号22の周波数ＬＯupを中心周波数とする信号
24である。これらの側波帯はミキサ20によって生成され
る和および差信号の結果であり、すなわち下方側波帯を
生成する差信号および上方側波帯において生じる和信号
である。ミキサ20の出力信号24は、図４にグラフで示さ
れている。
c 以上の第１の一定の周波数の単一音調正弦波であるこ
とが好ましい局部発振器（ＬＯ）信号22と電子ミキサ20
において結合される。ミキサ20の出力は、２つの側波
帯、すなわちＬＯup−ｆc の中心周波数の下方側波帯お
よびＬＯup＋ｆc の中心周波数の上方側波帯を有する局
部発振器信号22の周波数ＬＯupを中心周波数とする信号
24である。これらの側波帯はミキサ20によって生成され
る和および差信号の結果であり、すなわち下方側波帯を
生成する差信号および上方側波帯において生じる和信号
である。ミキサ20の出力信号24は、図４にグラフで示さ
れている。
【００２０】信号24の上方側波帯は、帯域通過フィルタ
26によって選択される。上方側波帯信号28は負スロープ
フィルタ30、好ましくはＳＡＷ整合フィルタ30を通過
し、上記されたような反射反響信号14の圧縮された上昇
チャープ信号成分32を出力する。しかしながら、帯域通
過フィルタ26の機能は局部発振器信号22の周波数ＬＯup
を選択することによってＳＡＷフィルタ30に集積される
ことが好ましいので、上方側波帯信号28は中心周波数ｆ
saw のＳＡＷ整合フィルタの通過帯域内に含まれる（す
なわち、ＬＯup＋ｆe ＝ｆsaw ）。これは、分離した帯
域通過フィルタ26の必要性を除去する。
26によって選択される。上方側波帯信号28は負スロープ
フィルタ30、好ましくはＳＡＷ整合フィルタ30を通過
し、上記されたような反射反響信号14の圧縮された上昇
チャープ信号成分32を出力する。しかしながら、帯域通
過フィルタ26の機能は局部発振器信号22の周波数ＬＯup
を選択することによってＳＡＷフィルタ30に集積される
ことが好ましいので、上方側波帯信号28は中心周波数ｆ
saw のＳＡＷ整合フィルタの通過帯域内に含まれる（す
なわち、ＬＯup＋ｆe ＝ｆsaw ）。これは、分離した帯
域通過フィルタ26の必要性を除去する。
【００２１】同様に、信号18は、好ましくはＬＯupより
上の一定周波数ＬＯdnの単一音調正弦波であることが好
ましい電子ミキサ34によって局部発振器信号36と混合さ
れる。これは、ＬＯdn−ｆc の中心周波数の下方側波帯
42およびＬＯdn−ｆc の中心周波数の上方側波帯を有し
ている局部発振器信号36の中心周波数ＬＯdnの信号38を
生成する。ミキサ34の出力信号38は、図５にグラフで示
されている。
上の一定周波数ＬＯdnの単一音調正弦波であることが好
ましい電子ミキサ34によって局部発振器信号36と混合さ
れる。これは、ＬＯdn−ｆc の中心周波数の下方側波帯
42およびＬＯdn−ｆc の中心周波数の上方側波帯を有し
ている局部発振器信号36の中心周波数ＬＯdnの信号38を
生成する。ミキサ34の出力信号38は、図５にグラフで示
されている。
【００２２】下方側波帯42は、信号38から帯域通過フィ
ルタ40によって選択される。しかしながら、下方側波帯
42がその通過帯域内に含まれるようにＳＡＷフィルタ44
の中心周波数ｆsaw を選択することによって、分離した
帯域通過フィルタ40の必要性は除去される。下方側波帯
42は、負スロープＳＡＷ整合フィルタ44を通って処理さ
れる。
ルタ40によって選択される。しかしながら、下方側波帯
42がその通過帯域内に含まれるようにＳＡＷフィルタ44
の中心周波数ｆsaw を選択することによって、分離した
帯域通過フィルタ40の必要性は除去される。下方側波帯
42は、負スロープＳＡＷ整合フィルタ44を通って処理さ
れる。
【００２３】反射反響信号14の下降チャープ成分を表し
ている下方側波帯信号42の処理は、電子混合処理が下方
側波帯信号42のスロープを逆にするため、通常の正スロ
ープフィルタではなく負スロープＳＡＷフィルタによっ
て達成されることができる。和および差信号を生成する
ためにＬＯ信号36を受信されたＬＦＭパルス14に乗算す
ることによって、下方側波帯のチャープ方向は入力信号
におけるチャープの方向と反対方向を向く。下方側波帯
の中心周波数はＬＯdn−ｆc に等しいので、反射信号が
周波数において増加するとき差信号は周波数において減
少し、反射信号が周波数において減少するとき差信号の
周波数は増加する。和信号（上方側波帯）の方向は変わ
らない。それ故、下降チャープの下方側波帯は上昇チャ
ープと同様に周波数において増加し、負スロープ整合フ
ィルタ44によって圧縮される。これは図４および５に良
く示されている。
ている下方側波帯信号42の処理は、電子混合処理が下方
側波帯信号42のスロープを逆にするため、通常の正スロ
ープフィルタではなく負スロープＳＡＷフィルタによっ
て達成されることができる。和および差信号を生成する
ためにＬＯ信号36を受信されたＬＦＭパルス14に乗算す
ることによって、下方側波帯のチャープ方向は入力信号
におけるチャープの方向と反対方向を向く。下方側波帯
の中心周波数はＬＯdn−ｆc に等しいので、反射信号が
周波数において増加するとき差信号は周波数において減
少し、反射信号が周波数において減少するとき差信号の
周波数は増加する。和信号（上方側波帯）の方向は変わ
らない。それ故、下降チャープの下方側波帯は上昇チャ
ープと同様に周波数において増加し、負スロープ整合フ
ィルタ44によって圧縮される。これは図４および５に良
く示されている。
【００２４】反射反響信号14から得られる２つの分離し
た信号16および18を処理するために使用される装置およ
び方法は、各ミキサ20および34に供給される局部発振器
信号27および36を除いて同一であることが好ましい。Ｓ
ＡＷ整合フィルタ30および44は帯域通過フィルタとして
動作するので、適切な側波帯の選択は各ミキサに供給さ
れる局部発振器信号のみを変えることによって実行され
る。各局部発振器信号の周波数は、適切な側波帯が両Ｓ
ＡＷフィルタ30および44の通過帯域に入るように選択さ
れることが好ましい（すなわち、ｆsaw ＝ＬＯup＋ｆc
＝ＬＯdn−ｆcあるいはＬＯup＝ｆsaw −ｆc およびＬ
Ｏdn＝ｆsaw ＋ｆc ）。これは、分離した電子帯域通過
フィルタの必要性を除去し、同じ中心周波数ｆsaw の実
質的に同一の負スロープＳＡＷ整合フィルタの使用によ
って実行される。
た信号16および18を処理するために使用される装置およ
び方法は、各ミキサ20および34に供給される局部発振器
信号27および36を除いて同一であることが好ましい。Ｓ
ＡＷ整合フィルタ30および44は帯域通過フィルタとして
動作するので、適切な側波帯の選択は各ミキサに供給さ
れる局部発振器信号のみを変えることによって実行され
る。各局部発振器信号の周波数は、適切な側波帯が両Ｓ
ＡＷフィルタ30および44の通過帯域に入るように選択さ
れることが好ましい（すなわち、ｆsaw ＝ＬＯup＋ｆc
＝ＬＯdn−ｆcあるいはＬＯup＝ｆsaw −ｆc およびＬ
Ｏdn＝ｆsaw ＋ｆc ）。これは、分離した電子帯域通過
フィルタの必要性を除去し、同じ中心周波数ｆsaw の実
質的に同一の負スロープＳＡＷ整合フィルタの使用によ
って実行される。
【００２５】上下ＬＦＭパルスの両方のパルス圧縮のた
めに負スロープフィルタを使用することによって、サイ
ドローブあるいは時間スプリアス応答は改善され、整合
フィルタのスロープおよび荷重を整合しやすくし、それ
によってチャンネルの平衡を容易にする。負スロープフ
ィルタは製造が容易で、正スロープフィルタよりも高度
な特性および良好なサイドローブの除去率を有する。た
だ１つのタイプのフィルタしかストックのために必要と
しない（正負のスロープの２種類ではなく）ので生産コ
ストは減少される。再現性のない技術のコストは半分に
カットされ、コストの減少は増加された量の購買によっ
てさらに増加される。結局、ただ１つの試験固着具しか
必要でなく、ただ１つの試験手順しか必要とされない。
めに負スロープフィルタを使用することによって、サイ
ドローブあるいは時間スプリアス応答は改善され、整合
フィルタのスロープおよび荷重を整合しやすくし、それ
によってチャンネルの平衡を容易にする。負スロープフ
ィルタは製造が容易で、正スロープフィルタよりも高度
な特性および良好なサイドローブの除去率を有する。た
だ１つのタイプのフィルタしかストックのために必要と
しない（正負のスロープの２種類ではなく）ので生産コ
ストは減少される。再現性のない技術のコストは半分に
カットされ、コストの減少は増加された量の購買によっ
てさらに増加される。結局、ただ１つの試験固着具しか
必要でなく、ただ１つの試験手順しか必要とされない。
【００２６】本発明は好ましい実施例に関して説明され
ており、当業者は様々な変化および変更が特許請求の範
囲に記載されたような本発明の技術的範囲から逸脱する
ことなしに行われることができることを容易に理解する
であろう。
ており、当業者は様々な変化および変更が特許請求の範
囲に記載されたような本発明の技術的範囲から逸脱する
ことなしに行われることができることを容易に理解する
であろう。
【図１】送信された両方向性ＬＦＭチャープ信号（実
線）および対応している反射（破線）信号の周波数に対
する時間の特性のグラフ図。
線）および対応している反射（破線）信号の周波数に対
する時間の特性のグラフ図。
【図２】上昇チャープのパルス圧縮を示す図。
【図３】本発明の技術によるパルス圧縮信号プロセッサ
のブロック図。
のブロック図。
【図４】図３に示される信号プロセッサの第１のミキサ
の出力のグラフ図。
の出力のグラフ図。
【図５】図３に示される信号プロセッサの第２のミキサ
の出力のグラフ図。
の出力のグラフ図。
10…信号プロセッサ、12…パワー分割器、14…反響信
号、30，44…ＳＡＷ整合フィルタ。
号、30，44…ＳＡＷ整合フィルタ。
Claims (10)
- 【請求項１】 中心周波数を中心として上昇チャープ成
分および下降チャープ成分を有する受信された反射反響
信号を処理するためのチャープなレーザレーダシステム
におけるパルス圧縮信号プロセッサにおいて、 （ａ）前記受信された反射反響を第１の信号および第２
の信号に分割する手段と、 （ｂ）第１の結果的な信号を生成するために第１の信号
を第１の局部発振器信号と混合し、前記第１の結果的な
信号から上方側波帯成分を抽出し、第１の負スロープの
整合フィルタを使用して前記上方側波帯成分を圧縮する
第１の信号処理手段と、 （ｃ）第２の結果的な信号を生成するために第２の信号
を第２の局部発振器信号と混合し、前記第２の結果的な
信号から下方側波帯成分を抽出し、第２の負スロープの
整合フィルタを使用して前記下方側波帯成分を圧縮する
第２の信号処理手段とを具備していることを特徴とする
パルス圧縮信号プロセッサ。 - 【請求項２】 前記第１および第２の負スロープの整合
フィルタが実質的に同一である請求項１記載の信号プロ
セッサ。 - 【請求項３】 前記第１および第２の負スロープの整合
フィルタが表面音響波フィルタである請求項１記載の信
号プロセッサ。 - 【請求項４】 前記第１の局部発振器信号が一定の周波
数の信号音調正弦波である請求項１記載の信号プロセッ
サ。 - 【請求項５】 前記第１の局部発振器信号の周波数が前
記反射反響の中心周波数より上である請求項４記載の信
号プロセッサ。 - 【請求項６】 前記第２の局部発振器信号が一定の周波
数の単一音調正弦波であり、前記第２の局部発振器の前
記周波数が前記第１の局部発振器信号の周波数より上で
ある請求項５記載の信号プロセッサ。 - 【請求項７】 前記第１の負スロープの整合フィルタが
第１の通過帯域を有し、前記第１の局部発振器信号の周
波数は前記上方側波帯が前記第１の通過帯域内に実質的
に含まれるように選択されている請求項５記載の信号プ
ロセッサ。 - 【請求項８】 前記第２の負スロープの整合フィルタが
第２の通過帯域を有し、前記第２の局部発振器信号の周
波数は前記下方側波帯が前記第２の通過帯域内に実質的
に含まれるように選択されている請求項７記載の信号プ
ロセッサ。 - 【請求項９】 前記第１および第２の負スロープの整合
フィルタの各帯域が実質的に同一である請求項８記載の
信号プロセッサ。 - 【請求項１０】 チャープなレーザレーダシステムにお
ける上昇チャープ成分および下降チャープ成分を有する
受信された反射反響信号を生成する方法において、 （ａ）前記受信された反射反響信号を第１の信号および
第２の信号に分割し、 （ｂ）上方側波帯および下方側波帯を有している第１の
結果的な信号を生成するために前記第１の信号を第１の
局部発振器信号と混合し、 （ｃ）前記上方側波帯を第１の結果的な信号から抽出
し、前記上方側波帯を第１の負スロープのＳＡＷ整合フ
ィルタによって圧縮し、 （ｄ）上方側波帯および下方側波帯を有している第２の
結果的な信号を生成するために前記第２の信号を第２の
局部発振器信号と混合し、 （ｅ）前記下方側波帯を前記第２の結果的な信号から抽
出し、前記下方側波帯を前記第１の負スロープのＳＡＷ
整合フィルタと実質的に同一の第２の負スロープのＳＡ
Ｗ整合フィルタによって圧縮するステップを具備してい
ることを特徴とするチャープなレーザレーダシステムに
おける受信反射反響信号の生成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US971793 | 1992-11-05 | ||
| US07/971,793 US5298962A (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Pulse compression signal processor utilizing identical saw matched filters for both up and down chirps |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317669A true JPH06317669A (ja) | 1994-11-15 |
| JPH0827349B2 JPH0827349B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=25518799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5276807A Expired - Fee Related JPH0827349B2 (ja) | 1992-11-05 | 1993-11-05 | 上下チャープ用同一ｓａｗ整合フィルタを利用しているパルス圧縮信号プロセッサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5298962A (ja) |
| EP (1) | EP0596731A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0827349B2 (ja) |
| CA (1) | CA2102167C (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013253812A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Toshiba Corp | パルスレーダ装置 |
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| WO2007070853A2 (en) | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Digital Signal Corporation | System and method for tracking eyeball motion |
| US8081670B2 (en) | 2006-02-14 | 2011-12-20 | Digital Signal Corporation | System and method for providing chirped electromagnetic radiation |
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| EP3394636B1 (de) | 2015-10-16 | 2023-04-19 | BARTELS, Oliver | Funkbasierte positionsbestimmung mit hoch genauer verzögerung im transponder |
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1992
- 1992-11-05 US US07/971,793 patent/US5298962A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-11-01 CA CA002102167A patent/CA2102167C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-04 EP EP93308815A patent/EP0596731A3/en not_active Withdrawn
- 1993-11-05 JP JP5276807A patent/JPH0827349B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0596731A3 (en) | 1995-11-08 |
| US5298962A (en) | 1994-03-29 |
| JPH0827349B2 (ja) | 1996-03-21 |
| EP0596731A2 (en) | 1994-05-11 |
| CA2102167A1 (en) | 1994-05-06 |
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