JPH0727856A - Mtiレーダ方式 - Google Patents
Mtiレーダ方式Info
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- JPH0727856A JPH0727856A JP5169927A JP16992793A JPH0727856A JP H0727856 A JPH0727856 A JP H0727856A JP 5169927 A JP5169927 A JP 5169927A JP 16992793 A JP16992793 A JP 16992793A JP H0727856 A JPH0727856 A JP H0727856A
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Abstract
式に関し、コヒーレントMTIパルス・ドプラ・レーダ
において、信号の回り込みを防止して小型化を可能にし
た、MTIレーダ方式を提供することを目的とする。 【構成】コヒーレントMTIレーダにおいては、高安定
発振器1の発振出力信号とローカル信号発生器2の送信
ローカル信号とを混合して送信信号を発生し、送信信号
に基づく目標からの反射信号と高安定発振器1の発振出
力信号とを混合して送信ローカル信号と同一周波数のI
F周波数信号を生成し、ローカル信号発生器2からの受
信ローカル信号によってこのIF周波数信号を周波数変
換した信号を位相検波して目標の移動情報を抽出する。
この場合に、ローカル信号発生器2にコヒーレント発振
器21の発振出力信号を可変分周比で分周する可変分周
器23を備えて、送信ローカル信号と受信ローカル信号
とを発生するように構成する。
Description
t Indication)レーダ方式に関し、特にコヒーレントM
TIパルス・ドプラ・レーダにおいて、信号の回り込み
を防止して小型化を可能にした、MTIレーダ方式に関
するものである。
ダ(コヒーレントMTIレーダ)は、固定目標中から移
動目標を分離して表示できるものであり、航空機,船舶
等の移動物体を検出し、表示するために用いられる。
信ローカル信号の受信中間周波(IF)回路への回り込
みを防止することによって、装置の小型化,軽量化を可
能にすることが要望されている。
ダ方式の原理的構成を示したものであって、1は発振周
波数が極めて安定な高安定発振器(STALO)、2は
送信および受信の各種ローカル信号を発生するローカル
信号発生器、3は送信ミキサ、4は空中線、5は空中線
4を送信および受信に共用するための空中線共用器、6
は受信信号を第1IF周波数に変換する受信第1ミキ
サ、7は第1IF周波数を第2IF周波数に変換する受
信第2ミキサ、8は第2IF周波数の信号を位相検波す
る位相検波器である。またローカル信号発生器2におい
て、21はコヒーレント発振器(COHO)、22はコ
ヒーレント発振器21の発振周波数を固定分周比で分周
する固定分周器である。
号は、送信ミキサ3において、ローカル信号発生器2か
らの周波数fLTの送信ローカル信号と混合されて、f1
+f LTで表される周波数f3 の信号を発生する。送信ミ
キサ3からの周波数f3 の信号は、送信パルス幅τで示
す期間、空中線4から送信され、目標から反射した信号
が再び空中線4を経て、受信第1ミキサ6に入力され
る。
が固定物体の場合、送信周波数と同一のf4 (=f3 )
であり、目標が移動物体の場合は、送信周波数に対して
ドプラ効果による周波数偏移を持った成分を含んだ形で
得られる。
ヒーレントな条件を保存するため、送信時に使用した高
安定発振器1からの周波数f1 の信号を用いて周波数変
換を行い、f4 −f1 で表される周波数f5 を有する、
第1IF周波数の信号を得る。
第2ミキサ7において、ローカル信号発生器2からの周
波数fLRの受信ローカル信号によって周波数変換され
て、周波数f6 を有する第2IF周波数の信号を発生す
る。
f6 の信号と、ローカル信号発生器2からの位相参照用
の周波数f7 の基準信号とによって位相検波を行ってビ
デオ信号を得る。目標が固定物体の場合、周波数f6 =
f7 であり、目標が移動物体の場合は、送信周波数に対
してドプラ効果による周波数偏移を持った成分が含まれ
ているので、位相検波出力においてこれを分離すること
ができ、これから移動目標の位置変化情報を抽出するこ
とができる。
レント発振器21からの発振周波数f2 の信号を固定分
周器22において、固定分周比で分周することによっ
て、周波数fLTの送信ローカル信号と、周波数fLRの受
信ローカル信号と、周波数f7の位相参照用の基準信号
とを発生する。
における、送受信時の各ローカル信号の発生を説明する
ものである。コヒーレントMTIレーダにおいては、パ
ルス幅τ(例えば0.5〜20μS)の送信パルスが、
パルス繰り返し周期T(例えば100〜2500μS)
で発生し、送信パルスが発生しない期間において受信が
行われる。この場合、送信ローカル信号(fLT)と受信
ローカル信号(fLR)は、常時発生している。
レントMTIレーダ方式においては、受信第1ミキサ6
の出力周波数f5 は、送信ローカル信号の周波数fLTと
同一周波数となる。従って、受信第1IF回路において
送信ローカル信号の回り込みが発生すると、目標が存在
しない領域(時間または距離の領域)においても、固定
目標が存在するのと同じになるため、レーダの性能を著
しく阻害する結果となる。
ーレントMTIレーダにおいては、受信期間において
も、送信ローカル信号が発生している。そのため、受信
第1IF周波数信号に対する送信ローカル信号のアイソ
レーションは、極めて大きいことが必要となる。一例と
して、送信ローカル信号レベルが+10dBmであるの
に対し、受信信号レベルは−110dBmかそれ以下で
あり、従って相対的に必要なレベル離隔度(アイソレー
ション)は120dB以上となる。
ルドを厳重に施すことによって、所要アイソレーション
を確保することも可能であるが、小型,携帯用の装置の
場合、このような大きなアイソレーションの確保は、形
状,寸法の制約からその実現は極めて困難であるという
問題がある。
決しようとするものであって、コヒーレントMTIレー
ダにおいて、受信第1IF周波数信号と送信ローカル信
号とのアイソレーションを、電磁シールドのみに頼るこ
となく確保できるようにして、コヒーレントMTIレー
ダの小型化,軽量化を実現できるようにすることを目的
としている。
器2の送信ローカル信号とを混合して送信信号を発生
し、送信信号に基づく目標からの反射信号と高安定発振
器1の発振出力信号とを混合して送信ローカル信号と同
一周波数のIF周波数信号を生成し、ローカル信号発生
器2からの受信ローカル信号によってIF周波数信号を
周波数変換した信号を位相検波して目標の移動情報を抽
出するコヒーレントMTIレーダにおいて、ローカル信
号発生器2がコヒーレント発振器21の発振出力信号を
可変分周比で分周する可変分周器23を備えて送信ロー
カル信号と受信ローカル信号とを発生する。
の発振出力信号とローカル信号発生器2の送信ローカル
信号とを混合して送信信号を発生して空中線4から送出
し、受信第1ミキサ6において、空中線4から受信した
この送信信号に基づく目標からの反射信号と高安定発振
器1の発振出力信号とを混合して送信ローカル信号と同
一周波数の第1IF周波数信号を生成し、受信第2ミキ
サ7においてローカル信号発生器2からの受信ローカル
信号とこの第1IF周波数信号とを混合して第2IF周
波数信号を生成し、位相検波器8において第2IF周波
数信号を位相検波して目標の移動情報を抽出するコヒー
レントMTIレーダにおいて、ローカル信号発生器2が
コヒーレント発振器21の発振出力信号を可変分周比で
分周する可変分周器23を備えて送信ローカル信号と受
信ローカル信号とを発生する。
23を、分周比を高速に変化できるDDS(Direct Dig
ital Synthesizer) から構成する。
って、図4におけると同じものを同じ番号で示し、ロー
カル信号発生器2において、23はコヒーレント発振器
21の発振周波数を可変分周比で分周する可変分周器、
24はコヒーレント発振器21の発振周波数を固定分周
比で分周する固定分周器である。
レーダにおける、送受信時の各ローカル信号の発生を説
明するものである。図5に示された従来方式の場合と異
なり、送信ローカル信号は、ローカル・シフト・パルス
に応じて、送信パルスの期間のみ発生し、一方、受信ロ
ーカル信号は、受信期間のみ発生することが示されてい
る。
送信パルス幅τの期間のみ存在すればよい。従って、送
信ミキサ3において、高安定発振器1の周波数f1 の信
号を周波数変換する、周波数fLTの送信ローカル信号
も、図2に示されるように、この期間のみ存在すればよ
い。
器22は、高速度で分周比を切り換えることが可能であ
り、コヒーレント発振器21から出力される周波数f2
の信号をもとに、ローカル信号を発生させる際に、可変
分周器23を用いることによって、送信期間と受信期間
とに応じて、送信ローカル信号と受信ローカル信号とを
切り換えて発生させることができる。
ル信号を発生させることによって、図4および図5に示
された従来方式において問題となっていた、送信ローカ
ル信号の受信第1IF回路への回り込み発生の条件が成
立しないようにすることが可能となる。なお図1におい
て、固定分周器24は、位相検波器8における位相検波
の基準信号となる周波数f7 の信号のみを発生する。そ
の他の点は、図4に示された従来方式の場合と同様であ
る。
って、図1におけると同じものを同じ番号で示し、25
は可変分周器23の出力を、送信ミキサ3と受信第2ミ
キサ7とに切り換えて出力するローカル切り換えスイッ
チである。
として9400MHzを得るために、高安定発振器1の発
振周波数f1 を9100MHzとし、コヒーレント発振器
21の発振周波数を2700MHzとして、可変分周器2
3から、送信ローカル周波数fLTとして300MHzを、
受信ローカル周波数fLRとして270MHzを得るように
している。
ルスに応じて、送信期間に300MHzの送信ローカル信
号を発生し、受信期間に270MHzの受信ローカル信号
を発生する。ローカル切り換えスイッチ25は、ローカ
ル・シフト・パルスに応じて、送信期間に送信ローカル
信号を送信ミキサ3に供給し、受信期間に受信ローカル
信号を受信第2ミキサ7に供給するように切り換えを行
う。
から9400MHzの送信信号を発生し、受信時には、受
信第1ミキサ6から第1IF周波数f5 として300M
Hzを得、受信第2ミキサ7から第2IF周波数f6 とし
て30MHzを得て、位相検波器8において固定分周器2
4からの周波数f7 (30MHz)の基準信号によって位
相検波を行って、ビデオ信号を出力することができる。
な条件を得るために、送信ローカル周波数fLTと受信第
1IF周波数f5 とはともに300MHzとなるが、ロー
カル信号発生器2の可変分周器23によって、分周比を
高速に切り換えることによって、回り込みが発生しない
ようにすることができる。なお、図3におけるローカル
切り換えスイッチ25は必ずしも使用しなくても、実際
上、同一の動作を行わせることができる。
えることができる可変分周器としては、周知のDDS
(Direct Digital Synthesiser) を用いることができ
る。DDSは、極めて高速のクロック周波数によって動
作して、ディジタル処理によって正弦波等の関数を発生
することができるIC化された装置であって、プログラ
マブルに分周比を設定することによって、入力信号の周
波数を任意の分周比で分周するとともに、瞬時に分周比
の切り換えを行うことができるものである。
における可変分周器23にこのようなDDSを使用し、
ローカル・シフト・パルスによって送信期間と受信期間
とに応じて分周比を切り換えることによって、送信ロー
カル信号の回り込みが生じないコヒーレントMTIレー
ダを実現することができる。図3の実施例における使用
周波数は一例を示し、他の周波数帯においても、同様な
効果を得ることができる。
相検波によって出力を取り出すようにするため、位相検
波器8の入力である第2IF周波数f6 と、位相参照用
の基準信号の周波数f7 とは同一周波数となるが、この
周波数は一般にVHF帯かまたはそれ以下の周波数であ
り、さらに、所要アイソレーションは80dB程度に圧
縮された条件となるため、装置実現上、特に問題となる
ことはない。
ヒーレントMTIレーダにおいて、送信ローカル信号の
受信IF回路への回り込みが発生しなくなる。従来は、
受信IF回路信号と送信ローカル信号とで120dB以
上のアイソレーションが必要であったが、本発明方式で
は送信期間と受信期間とで時間的に分離したので、従来
方式のように、極めて厳重な電磁シールドを施す等の配
慮が必要でない。
とを避けられなかったが、本発明方式では、小型化,軽
量化が可能となり、携帯型のコヒーレントMTIレーダ
を実現することができるようになる。
送受信時の各ローカル信号の発生を説明する図である。
構成を示す図である。
受信時の各ローカル信号の発生を説明する図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 高安定発振器(1)の発振出力信号とロ
ーカル信号発生器(2)の送信ローカル信号とを混合し
て送信信号を発生し、該送信信号に基づく目標からの反
射信号と前記高安定発振器(1)の発振出力信号とを混
合して前記送信ローカル信号と同一周波数のIF周波数
信号を生成し、前記ローカル信号発生器(2)からの受
信ローカル信号によって該IF周波数信号を周波数変換
した信号を位相検波して前記目標の移動情報を抽出する
コヒーレントMTIレーダにおいて、 前記ローカル信号発生器(2)がコヒーレント発振器
(21)の発振出力信号を可変分周比で分周する可変分
周器(23)を備えて前記送信ローカル信号と受信ロー
カル信号とを発生することを特徴とするMTIレーダ方
式。 - 【請求項2】 送信ミキサ(3)において高安定発振器
(1)の発振出力信号とローカル信号発生器(2)の送
信ローカル信号とを混合して送信信号を発生して空中線
(4)から送出し、受信第1ミキサ(6)において、空
中線(4)から受信した該送信信号に基づく目標からの
反射信号と前記高安定発振器(1)の発振出力信号とを
混合して前記送信ローカル信号と同一周波数の第1IF
周波数信号を生成し、受信第2ミキサ(7)において前
記ローカル信号発生器(2)からの受信ローカル信号と
該第1IF周波数信号とを混合して第2IF周波数信号
を生成し、位相検波器(8)において該第2IF周波数
信号を位相検波して前記目標の移動情報を抽出するコヒ
ーレントMTIレーダにおいて、 前記ローカル信号発生器(2)がコヒーレント発振器
(21)の発振出力信号を可変分周比で分周する可変分
周器(23)を備えて前記送信ローカル信号と受信ロー
カル信号とを発生することを特徴とするMTIレーダ方
式。 - 【請求項3】 前記可変分周器(23)が、分周比を高
速に変化できるDDS(Direct Digital Synthesiser)
からなることを特徴とする請求項1または2に記載のM
TIレーダ方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16992793A JP3230022B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | Mtiレーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16992793A JP3230022B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | Mtiレーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0727856A true JPH0727856A (ja) | 1995-01-31 |
JP3230022B2 JP3230022B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=15895524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16992793A Expired - Fee Related JP3230022B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | Mtiレーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3230022B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6037895A (en) * | 1998-06-05 | 2000-03-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vehicle mounted radar apparatus |
KR101133524B1 (ko) * | 2012-01-09 | 2012-04-04 | 삼성탈레스 주식회사 | 낮은 위상 잡음을 갖는 주파수 합성기 |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP16992793A patent/JP3230022B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6037895A (en) * | 1998-06-05 | 2000-03-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vehicle mounted radar apparatus |
KR101133524B1 (ko) * | 2012-01-09 | 2012-04-04 | 삼성탈레스 주식회사 | 낮은 위상 잡음을 갖는 주파수 합성기 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3230022B2 (ja) | 2001-11-19 |
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