JPH07333325A - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

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Publication number
JPH07333325A
JPH07333325A JP6130402A JP13040294A JPH07333325A JP H07333325 A JPH07333325 A JP H07333325A JP 6130402 A JP6130402 A JP 6130402A JP 13040294 A JP13040294 A JP 13040294A JP H07333325 A JPH07333325 A JP H07333325A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
transmission
code
demodulation
reception
Prior art date
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Pending
Application number
JP6130402A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroo Nagata
洋男 永田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6130402A priority Critical patent/JPH07333325A/ja
Publication of JPH07333325A publication Critical patent/JPH07333325A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 捜索時にスペクトル拡散を行うレーダ装置に
おいて、距離分解能を劣化させずに復調器の数量を削減
する。 【構成】 複数の復調符号発生器9が出力する復調符号
を捜索信号処理器12の目標検出状況に応じて、復調符
号切換器10で切り換える。捜索開始直後は変調符号と
の相互相関の小さい復調符号を選択することにより、所
望の遅延量が多少ずれても復調可能な符号を出力して、
復調器11の数量を節約する。一方、目標の有無がある
程度判明した段階では相互相関の大きい復調符号を選択
することで、従来のレーダ装置と同等の距離分解能を得
る。 【効果】 従来のレーダ装置と同等の距離分解能を維持
しながら、復調器の数量を削減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、秘匿性の向上および
妨害波の除去を目的として、捜索時にスペクトル拡散を
行うレーダ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のレーダ装置を示すブロック
図である。図において、1は送受共用アンテナ、2はア
ンテナ1の送受を切り換える送受切換器、3は送信パル
スを発生する送信パルス発生器、4は送信パルスに同期
して一定の変調符号を発生する変調符号発生器、5はC
OHO(COHerent Oscillator)信
号を発生するコヒーレント発振器、6は変調符号とCO
HO信号をアナログ乗算して送信信号を生成する変調
器、7はCOHO信号を使って受信信号を位相検波する
位相検波器、8は位相検波された受信信号を量子化する
A/D(Analog to Digital)変換
器、9は一定の復調符号を発生する復調符号発生器、1
1は量子化された受信信号に復調符号をディジタル乗算
する複数の復調器、12は復調された受信信号の中から
目標を検出する捜索信号処理器、13は捜索信号処理器
12の演算結果を表示する表示器である。
【0003】図8を使って、従来のレーダ装置の動作を
説明する。送信パルス発生器3から出力された送信パル
スは、送受切換器2が送信状態のときに+1の値を、受
信状態のときに0の値を取る。次に、変調符号発生器4
は送信パルスに同期した一定の変調符号を発生する。な
お、図8では変調符号の符号単位時間をτ,送受切換器
2の送信時間を7τ、送受切換器2の受信時間を14
τ、変調符号の7ビットコードを『+1,+1,−1,
−1,+1,−1,+1』と仮定したきのタイムチャー
トを示した。送信信号は、コヒーレント発振器5が出力
するCOHO信号を、変調器6の中で変調符号とアナロ
グ乗算することにより生成され、アンテナ1から自由空
間に放射する。
【0004】ここで、図8の変調符号で変調を加えた送
信信号のスペクトルを図10に示す。図11に示した無
変調時における送信スペクトルのピーク電力を0dBと
したとき、変調を加えた送信スペクトルはピーク電力が
7.4dB抑圧されることを表わしている。レーダ装置
において、捜索時に送信スペクトルのピーク電力を抑圧
することは、送信信号が探知される危険が減少するこ
と、すなわち秘匿性が向上することを意味する。また、
送信信号の周波数成分を広帯域に拡散することによっ
て、妨害波を受けた場合には、妨害波の成分を周波数軸
上で分離して除去することが可能となる。
【0005】次は、復調処理について説明する。0.5
rcτ(ここでcは光速,rは任意の実数)の距離に存
在する目標に反射した送信信号は、送信からrτの遅延
後に再びアンテナ1で受信する。受信信号は位相検波器
7で位相検波した後、A/D変換器8でディジタル信号
に変換する。量子化された受信信号は、復調器11の中
でkτ(ここでkはrの小数点以下を四捨五入した整
数)だけ遅延した復調符号と積和演算を行うことによ
り、0.5rcτの距離に存在する目標からの受信信号
を復調する。なお、図8では7ビットの符号長に対し
て、復調後の受信信号が7倍の振幅となる復調符号の例
を示した。捜索信号処理器12は復調された受信信号の
中から目標を検出して、その結果得られた情報を表示器
13へ出力する。
【0006】ただし、任意の距離に存在する目標を同時
に検出するためには、所望のkに対応した複数の復調器
11を使って受信信号を復調する。図8に示すような送
信パルスの繰返し周期が21τの捜索レーダでは、受信
信号と送信信号が完全に重なる場合を除いて、20通り
のk(k=1〜20)に対応した復調器11が必要とな
る。なお、図7では図を簡略化して、4個の復調器11
で目標を捜索するレーダ装置の例を示した。
【0007】さらに、10.5rcτ以遠の距離に存在
する目標からの受信信号は遅延量(rτ)が送信パルス
の繰返し周期(21τ)よりも大きくなるため、単純に
遅延量から距離を一意的に予測することができない。そ
こで、通常のレーダ装置では図9に示す通り、送信パル
スの繰返し周期を変えながら受信信号の相対的な遅延量
を測定する。遅延量がrτ以外の受信信号は送信パルス
の繰返し周期によって相対的な遅延量が変化することを
利用して、距離の真値を求める方法が採用されている。
しかも、受信信号が送信信号に重なる場合や目標が複数
存在する場合などを考慮して、8通り程度の繰返し周期
で受信信号の相対的な遅延量を比較するのが一般的であ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなレーダ装
置では、変調符号の符号長に比例して復調器の数量も増
加するため、レーダ装置全体のハードウェア量が大きく
なるという問題点があった。
【0009】また、複数の送信パルス周期を時分割に切
り換えながら目標までの距離を測定するため、観測時間
が長くなるという問題点があった。
【0010】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、復調器の数量を削減することおよ
び距離測定の観測時間を削減することを目的としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明によるレーダ装
置は、目標の検出状況に応じて復調器に最適な復調符号
を供給する機能を持つものである。
【0012】また、変調器に供給する変調符号を送信パ
ルスごとに切り換えて、単一の送信パルス周期で目標の
距離を測定する機能を持つものである。
【0013】
【作用】捜索開始時には変調符号との相互相関が小さい
復調符号を選択することによって、復調器の数量を削減
する。目標の有無がある程度判明した段階では相互相関
が大きい復調符号に切り換えることによって、従来のレ
ーダ装置と同等の距離分解能を実現することができる。
【0014】また、変調符号を送信パルスごとに切り換
えることによって、受信信号の遅延量が一意的に識別可
能となる。従来のレーダ装置のように複数の送信パルス
周期を時分割に切り換えて相対的な遅延量を比較する必
要がないため、観測時間を削減することができる。
【0015】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明の実施例1を示すブロック図
である。図において、1〜9,11〜13は従来のレー
ダ装置と全く同一のものである。10は複数の復調符号
発生器9から出力した復調符号を捜索信号処理器12の
目標検出状況に応じて切り換える復調符号切換器であ
る。
【0016】図3を使って、図1に示したレーダ装置の
動作を説明する。送信パルス発生器3から出力された送
信パルスは、送受切換器2が送信状態のときに+1の値
を、受信状態のときに0の値を取る。次に、変調符号発
生器4は送信パルスに同期した一定の変調符号を発生す
る。なお、図3では変調符号の符号単位時間をτ,送受
切換器2の送信時間を7τ、送受切換器2の受信時間を
14τ、変調符号を『+1,+1,−1,+1,−1,
+1,−1』と仮定したきのタイムチャートを示した。
送信信号は、コヒーレント発振器5が出力生成するCO
HO信号を変調器6の中で、変調符号とアナログ乗算す
ることにより生成され、アンテナ1から自由空間に放射
する。
【0017】ここで、図3の変調符号による送信信号の
スペクトルを図6に示す。図11に示した無変調時にお
ける送信スペクトルのピーク電力を0dBとしたとき、
変調を加えた送信スペクトルはピーク電力が6.5dB
抑圧されていることを表わしている。
【0018】次は、復調処理について説明する。0.5
rcτ(ここでcは光速,rは任意の実数)の距離に存
在する目標に反射した送信信号は、送信からrτの遅延
後に再びアンテナ1で受信する。受信信号は位相検波器
7で位相検波した後、A/D変換器8でディジタル信号
に変換する。量子化された受信信号は、復調器11の中
でkτ(ここでkはrの小数点以下を四捨五入した整
数)だけ遅延した復調符号と積和演算を行うことによ
り、0.5rcτの距離に存在する目標からの受信信号
を復調する。捜索信号処理器12は復調された受信信号
の中から目標を検出して、その結果得られた情報を表示
器13へ出力する。
【0019】従来のレーダ装置との差異は、複数の復調
符号発生器9が出力する復調符号を、捜索信号処理器1
2の目標検出状況に応じて、復調符号切換器10で切り
換える機能を有する点にある。図4に示す通り、同一の
変調符号で送信信号を変調しても、異なる復調符号(図
中では符号A,符号Bと表わす)で復調すれは、復調後
の受信信号に異なる特徴を与えることができる。捜索開
始直後には復調符号の遅延量kτが多少ずれても大きな
振幅が得られる復調符号Aを使用して、復調器11の数
量を節約する。これに対して、目標の有無がある程度判
明した段階では狭い捜索距離範囲からの受信信号だけを
復調する復調符号Bを使用して、従来のレーダ装置と同
じ距離分解能を確保する。なお、符号Aから符号Bに遷
移する過程で、さらに中間的な符号を使用する場合も同
様に考えられる。図1では復調符号を4種類使用する例
のブロック図を示した。
【0020】実施例2.図2はこの発明の実施例2を示
すブロック図である。図において、1〜8,11〜13
は上記従来のレーダ装置と全く同一のものである。14
は複数の変調符号発生器4から出力した変調符号を送信
パルスごとに切り換える変調符号切換器、15は変調符
号切換器14の切り換え制御に応じて復調符号は発生す
る復調符号発生器である。
【0021】図5を使って、図2に示したレーダ装置の
動作を説明する。送信パルス発生器3から出力された送
信パルスは、送受切換器2が送信状態のときに+1の値
を、受信状態のときに0の値を取る。なお、図5では変
調符号の符号単位時間をτ,送受切換器2の送信時間を
7τ,送受切換器2の受信時間を14τ,と仮定したと
きのタイムチャートを示した。次に、変調符号発生器4
はそれぞれ直交した変調符号(図中では符号A,符号
B,符号C,符号Dと表わす)を出力し、変調符号切換
器14は送信パルスごとに変調符号を切り換える。送信
信号は、コヒーレント発振器5が出力するCOHO信号
を変調器6の中で、変調符号とアナログ乗算することに
より生成され、アンテナ1から自由空間に放射する。
【0022】次は、復調処理について説明する。0.5
rcτ(ここでcは光速,rは任意の実数)の距離に存
在する目標に反射した送信信号は、送信からrτの遅延
後に再びアンテナ1で受信する。受信信号は位相検波器
7で位相検波した後、A/D変換器8でディジタル信号
に変換する。量子化された受信信号は、復調器11の中
でkτ(ここでkはrの小数点以下を四捨五入した整
数)だけ遅延した復調符号と積和演算を行うことによ
り、0.5rcτの距離に存在する目標からの受信信号
を復調する。捜索信号処理器12は復調された受信信号
の中から目標を検出して、その結果得られた情報を表示
器13へ出力する。
【0023】従来のレーダ装置との差異は、複数の復調
符号発生器3が出力する変調符号を、送信パルスごとに
変調符号切換器14で切り換える機能を有する点と、変
調符号切換器14の切り換え制御に応じて復調符号発生
器15が所望の復調符号を発生する点にある。図5に示
す通り、受信信号を加えられた変調符号が復調符号と一
致したときには復調処理によって振幅が7倍となるのに
対して、一致しないときには最大でも3倍止まりである
ことを利用すれば、受信信号の遅延量(rτ)が送信パ
ルス周期(21τ)より大きい場合にも相対的な遅延量
を一意的に求めることができる。したがって、従来のレ
ーダ装置のように複数の送信パルス周期を時分割に切り
換えて相対的な遅延量を測定する必要がないことがわか
る。
【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、以下に記載されたような効果を奏する。
【0025】実施例1によれば距離分解能を劣化させず
に、復調器の数量を削減することができる。
【0026】また、実施例2にでは目標までの距離を測
定するための観測時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示すブロック図である。
【図2】この発明の実施例2を示すブロック図である。
【図3】図1に示したレーダ装置の動作を表わすタイム
チャートである。
【図4】図1に示したレーダ装置の動作を表わすタイム
チャートである。
【図5】図2に示したレーダ装置の動作を表わすタイム
チャートである。
【図6】図1に示したレーダ装置における送信スペクト
ルを表わすグラフである。
【図7】従来のレーダ装置を示すブロック図である。
【図8】従来のレーダ装置の動作を表わすタイムチャー
トである。
【図9】従来のレーダ装置の動作を表わすタイムチャー
トである。
【図10】従来のレーダ装置における送信スペクトルを
表わすグラフである。
【図11】図10に示す送信スペクトルを補足説明する
ためのグラフである。
【符号の説明】
1 アンテナ 2 送受切換器 3 送信パルス発生器 4 変調符号発生器 5 コヒーレント発振器 6 変調器 7 位相検波器 8 A/D変換器 9 復調符号発生器 10 復調符号切換器 11 復調器 12 捜索信号処理器 13 表示器 14 変調符号切換器 15 復調符号発生器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送受共用のアンテナと、アンテナの送受
    を切り換える送受切換器と、送信パルスを発生する送信
    パルス発生器と、送信パルスに同期して変調符号を発生
    する変調符号発生器と、COHO(COHerent
    Oscillator)信号を発生するコヒーレント発
    振器と、変調符号とCOHO信号をアナログ乗算して送
    信信号を生成する変調器と、COHO信号を使って受信
    信号を位相検波する位相検波器と、位相検波された受信
    信号を量子化するA/D(Analog to Dig
    ital)変換器と、捜索信号処理器の目標検出状況に
    応じた所望の復調符号を発生する複数の復調符号発生器
    と、複数の復調符号を捜索信号処理器の目標検出状況に
    応じて切り換える復調符号切換器と、量子化された受信
    信号と復調符号をディジタル乗算する複数の復調器と、
    復調された受信信号から目標を検出する捜索信号処理器
    と、捜索信号処理の結果を表示する表示器とを備えたこ
    とを特徴とするレーダ装置。
  2. 【請求項2】 送受共用のアンテナと、アンテナの送受
    を切り換える送受切換器と、送信パルスを発生する送信
    パルス発生器と、互いに直交した変調符号を発生する複
    数の変調符号発生器と、送信パルスごとに複数の変調符
    号を切り換える変調符号切換器と、COHO(COHe
    rent Oscillator)信号を発生するコヒ
    ーレント発振器と、変調符号とCOHO信号をアナログ
    乗算して送信信号を生成する変調器と、COHO信号を
    使って受信信号を位相検波する位相検波器と、位相検波
    された受信信号を量子化するA/D(Analog t
    o Digital)変換器と、変調符号切換器の切り
    換え制御に応じて復調符号を発生する復調符号発生器
    と、量子化された受信信号と復調符号をディジタル乗算
    する複数の復調器と、復調された受信信号から目標を検
    出する捜索信号処理器と、捜索信号処理の結果を表示す
    る表示器とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
JP6130402A 1994-06-13 1994-06-13 レーダ装置 Pending JPH07333325A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014511483A (ja) * 2011-02-21 2014-05-15 トランスロボティックス,インク. 距離および/または移動を感知するためのシステムおよび方法

Cited By (3)

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US9835720B2 (en) 2011-02-21 2017-12-05 TransRobotics, Inc. System and method for sensing distance and/or movement
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