JPH0784029A - レーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法 - Google Patents
レーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法Info
- Publication number
- JPH0784029A JPH0784029A JP5249690A JP24969093A JPH0784029A JP H0784029 A JPH0784029 A JP H0784029A JP 5249690 A JP5249690 A JP 5249690A JP 24969093 A JP24969093 A JP 24969093A JP H0784029 A JPH0784029 A JP H0784029A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- antenna
- sum signal
- antennas
- antenna system
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/2813—Means providing a modification of the radiation pattern for cancelling noise, clutter or interfering signals, e.g. side lobe suppression, side lobe blanking, null-steering arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/02—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing sum and difference patterns
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モノパルス給電方式のアンテナ系を用いたレ
ーダにおいて、アンテナパターンのビーム圧縮性能を更
に向上させると共に、出力信号の欠落を防止できるよう
にしたアンテナパターンのビーム圧縮処理方法を提供す
る。 【構成】 モノパルス給電方式の同一の２つのアンテナ
１，１から同相で電波を送出しながら走査し、反射電波
を受信した２つのアンテナ１，１の各受信信号をハイブ
リッド回路４に入力して、和信号Σと差信号Δを形成す
る。次いで検波回路５で復調したのち、信号処理部６で
和信号Σ及び差信号Δの二階微分処理を行い、和信号Σ
の二階微分係数が予め設定された正の実数値以下で、且
つ差信号Δの二階微分係数が予め設定された負の実数値
以上の場合のみ、和信号Σを出力し、それ以外の場合は
零を出力する。
ーダにおいて、アンテナパターンのビーム圧縮性能を更
に向上させると共に、出力信号の欠落を防止できるよう
にしたアンテナパターンのビーム圧縮処理方法を提供す
る。 【構成】 モノパルス給電方式の同一の２つのアンテナ
１，１から同相で電波を送出しながら走査し、反射電波
を受信した２つのアンテナ１，１の各受信信号をハイブ
リッド回路４に入力して、和信号Σと差信号Δを形成す
る。次いで検波回路５で復調したのち、信号処理部６で
和信号Σ及び差信号Δの二階微分処理を行い、和信号Σ
の二階微分係数が予め設定された正の実数値以下で、且
つ差信号Δの二階微分係数が予め設定された負の実数値
以上の場合のみ、和信号Σを出力し、それ以外の場合は
零を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、モノパルス給電方式
のアンテナ系を用いたレーダにおいて、アンテナパター
ンのビーム圧縮を行う際のビーム圧縮性能を向上させる
アンテナパターンのビーム圧縮処理方法に関する。
のアンテナ系を用いたレーダにおいて、アンテナパター
ンのビーム圧縮を行う際のビーム圧縮性能を向上させる
アンテナパターンのビーム圧縮処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、受信用アンテナ等のアンテナパ
ターンの良さを表す指標の一つにビーム幅があり、この
ビーム幅が小さい程、アンテナパターンとしての性能が
よくなる。しかしながら、ビーム幅とアンテナの大きさ
（長さ）は互いに反比例の関係にあり、ビーム幅を小さ
くしようとするとアンテナの大きさが大となり、アンテ
ナの大きさを小さくしようとするとビーム幅が大きくな
ってしまう。
ターンの良さを表す指標の一つにビーム幅があり、この
ビーム幅が小さい程、アンテナパターンとしての性能が
よくなる。しかしながら、ビーム幅とアンテナの大きさ
（長さ）は互いに反比例の関係にあり、ビーム幅を小さ
くしようとするとアンテナの大きさが大となり、アンテ
ナの大きさを小さくしようとするとビーム幅が大きくな
ってしまう。
【０００３】例えばレーダアンテナにおいて、対象物の
識別度、すなわち分解能を２倍にすることを考えた場
合、ビーム幅を半分にしなければならないので、アンテ
ナの大きさが２倍になってしまう。大きさが２倍になる
と、アンテナの占有領域が大きくなるばかりでなく、ア
ンテナ重量の増加，アンテナ支持構造物の大型化等、さ
まざまな弊害が生ずる。逆にアンテナの大きさを半分に
すると、ビーム幅が２倍に広がり、識別度が半分に悪化
する。
識別度、すなわち分解能を２倍にすることを考えた場
合、ビーム幅を半分にしなければならないので、アンテ
ナの大きさが２倍になってしまう。大きさが２倍になる
と、アンテナの占有領域が大きくなるばかりでなく、ア
ンテナ重量の増加，アンテナ支持構造物の大型化等、さ
まざまな弊害が生ずる。逆にアンテナの大きさを半分に
すると、ビーム幅が２倍に広がり、識別度が半分に悪化
する。
【０００４】このようにビーム幅とアンテナの大きさは
相反する性質を持っていることは良く知られている。実
際のアンテナではアンテナの占める領域等に制限のある
場合が殆どであるので、このような制約の下でビーム幅
は、ある程度のところで妥協している。
相反する性質を持っていることは良く知られている。実
際のアンテナではアンテナの占める領域等に制限のある
場合が殆どであるので、このような制約の下でビーム幅
は、ある程度のところで妥協している。
【０００５】このような問題を一部改善するために、従
来、モノパルス給電方式の同一の２つのアンテナの受信
信号の和信号パターンから、差信号パターンを差し引く
ことにより、ビーム幅を小さくするビーム圧縮方法が知
られている。図７は、かかるビーム圧縮を行うレーダ装
置を示す図であり、101 ，101 は長さａで中心間距離を
ｄとしたモノパルス給電方式のアンテナ、102 はパワー
デバイダ、103 は送信回路であり、該送信回路103 で得
られる送信電力はパワーデバイダ102 を介してアンテナ
101 に同相で供給されるようになっている。104 は２つ
のアンテナ101，101 の各受信信号の和信号Σと差信号
Δを形成するハイブリッド回路、105 は前記和信号Σ及
び差信号Δを復調する検波回路、106 は和信号Σより差
信号Δを差し引きアンテナ出力信号を出力する差動アン
プである。
来、モノパルス給電方式の同一の２つのアンテナの受信
信号の和信号パターンから、差信号パターンを差し引く
ことにより、ビーム幅を小さくするビーム圧縮方法が知
られている。図７は、かかるビーム圧縮を行うレーダ装
置を示す図であり、101 ，101 は長さａで中心間距離を
ｄとしたモノパルス給電方式のアンテナ、102 はパワー
デバイダ、103 は送信回路であり、該送信回路103 で得
られる送信電力はパワーデバイダ102 を介してアンテナ
101 に同相で供給されるようになっている。104 は２つ
のアンテナ101，101 の各受信信号の和信号Σと差信号
Δを形成するハイブリッド回路、105 は前記和信号Σ及
び差信号Δを復調する検波回路、106 は和信号Σより差
信号Δを差し引きアンテナ出力信号を出力する差動アン
プである。
【０００６】このように構成したレーダ装置において
は、差動アンプ106 から、和信号Σより差信号Δを差し
引いたアンテナ出力信号が出力されるが、この出力態様
を、一般的なビーム圧縮としての電力パターンで表現す
ると、図８に示すように表すことができる。すなわち、
図８において、点線は２つのアンテナの受信信号の和信
号Σを示し、一点鎖線は差信号Δを示し、実線はそれら
の差信号である出力信号（Σ−Δ）を示しており、ビー
ム幅を圧縮した合成指向特性が得られることがわかる。
は、差動アンプ106 から、和信号Σより差信号Δを差し
引いたアンテナ出力信号が出力されるが、この出力態様
を、一般的なビーム圧縮としての電力パターンで表現す
ると、図８に示すように表すことができる。すなわち、
図８において、点線は２つのアンテナの受信信号の和信
号Σを示し、一点鎖線は差信号Δを示し、実線はそれら
の差信号である出力信号（Σ−Δ）を示しており、ビー
ム幅を圧縮した合成指向特性が得られることがわかる。
【０００７】ところで、レーダ装置において上記のよう
にビーム圧縮処理を行う従来の方法では、ビームが圧縮
されたと同等の効果は一応得られるものの、電波放射方
向に電波散乱体が多数存在する場合の差信号Δは、和信
号Σと比べて小さくなり、したがって和信号Σから差信
号Δを差し引いても、最終出力信号値が和信号Σの値と
あまり変わらない。したがって、ビーム圧縮効果が大き
くならないという問題点がある。
にビーム圧縮処理を行う従来の方法では、ビームが圧縮
されたと同等の効果は一応得られるものの、電波放射方
向に電波散乱体が多数存在する場合の差信号Δは、和信
号Σと比べて小さくなり、したがって和信号Σから差信
号Δを差し引いても、最終出力信号値が和信号Σの値と
あまり変わらない。したがって、ビーム圧縮効果が大き
くならないという問題点がある。
【０００８】上記問題点を解決するため、本件発明者
は、先に特願平５−１１７５７５号において、次のよう
な構成のアンテナパターンのビーム圧縮処理方法を提案
した。すなわち、モノパルス給電方式の同一の２つのア
ンテナからなるレーダのアンテナ系を準備するステップ
と、該アンテナ系の２つのアンテナから同相でそれぞれ
電波を送信しながら該アンテナ系を走査するステップ
と、前記アンテナ系から送信された電波が散乱体で反射
されて戻ってくる電波を前記アンテナ系で受信するステ
ップと、前記アンテナ系の２つのアンテナの各受信信号
の和信号から、２つのアンテナの各受信信号の差信号を
差し引いた信号を、最終的なアンテナ出力信号として出
力する信号処理ステップとからなるレーダにおけるアン
テナパターンのビーム圧縮処理方法において、前記信号
処理ステップに、前記和信号の受信パターン波形が上方
向に凸状、すなわち和信号を走査角度で二階微分処理を
行い、その二階微分係数が負で、且つ前記差信号の受信
パターン波形が下方向に凸状、すなわち差信号を走査角
度で二階微分処理を行い、その二階微分係数が正の場合
にのみ、前記最終的なアンテナ出力信号を出力し、それ
以外の場合は出力信号を零とする処理を行うステップを
含ませる方法を提案した。
は、先に特願平５−１１７５７５号において、次のよう
な構成のアンテナパターンのビーム圧縮処理方法を提案
した。すなわち、モノパルス給電方式の同一の２つのア
ンテナからなるレーダのアンテナ系を準備するステップ
と、該アンテナ系の２つのアンテナから同相でそれぞれ
電波を送信しながら該アンテナ系を走査するステップ
と、前記アンテナ系から送信された電波が散乱体で反射
されて戻ってくる電波を前記アンテナ系で受信するステ
ップと、前記アンテナ系の２つのアンテナの各受信信号
の和信号から、２つのアンテナの各受信信号の差信号を
差し引いた信号を、最終的なアンテナ出力信号として出
力する信号処理ステップとからなるレーダにおけるアン
テナパターンのビーム圧縮処理方法において、前記信号
処理ステップに、前記和信号の受信パターン波形が上方
向に凸状、すなわち和信号を走査角度で二階微分処理を
行い、その二階微分係数が負で、且つ前記差信号の受信
パターン波形が下方向に凸状、すなわち差信号を走査角
度で二階微分処理を行い、その二階微分係数が正の場合
にのみ、前記最終的なアンテナ出力信号を出力し、それ
以外の場合は出力信号を零とする処理を行うステップを
含ませる方法を提案した。
【０００９】一般に、レーダのように離散的分布の散乱
体を観測対象とする場合、その受信パターン波形は、散
乱体が存在する角度付近では上方向に凸状の波形となる
が、散乱体が存在しない角度付近では上方向に凸状の波
形とはならないのが一般的である。
体を観測対象とする場合、その受信パターン波形は、散
乱体が存在する角度付近では上方向に凸状の波形となる
が、散乱体が存在しない角度付近では上方向に凸状の波
形とはならないのが一般的である。
【００１０】一方、モノパルス給電方式の同一の２つの
アンテナからなるアンテナ系の各アンテナの受信信号の
和信号と差信号を用い、和信号パターンから、差信号パ
ターンを差し引くことによりビーム幅を小さくするレー
ダにおけるビーム圧縮処理方法においては、和信号受信
パターン波形は、前記図８の点線で示すように、散乱体
が存在している角度付近では上方向に凸状の波形となる
が、差信号受信パターン波形は、図８の一点鎖線で示す
ように、散乱体が存在している角度付近では逆に下方向
に凸状の波形となり、散乱体が存在している角度付近か
ら離れるにつれて上方向に凸状となる。
アンテナからなるアンテナ系の各アンテナの受信信号の
和信号と差信号を用い、和信号パターンから、差信号パ
ターンを差し引くことによりビーム幅を小さくするレー
ダにおけるビーム圧縮処理方法においては、和信号受信
パターン波形は、前記図８の点線で示すように、散乱体
が存在している角度付近では上方向に凸状の波形となる
が、差信号受信パターン波形は、図８の一点鎖線で示す
ように、散乱体が存在している角度付近では逆に下方向
に凸状の波形となり、散乱体が存在している角度付近か
ら離れるにつれて上方向に凸状となる。
【００１１】したがって、上記提案のように、和信号受
信パターン波形が上方向に凸状、すなわち和信号の二階
微分係数が負となり、差信号受信パターン波形が下方向
に凸状、すなわち差信号の二階微分係数が正となる場合
にのみ、和信号から差信号を差し引いて出力信号を出力
する処理を行い、その他の場合は零を出力する処理を行
うことにより、図８に示す電力パターンにおいて、点線
で示す和信号受信パターン波形が上方向に凸状で、一点
鎖線で示す差信号受信パターン波形が下方向に凸状とな
る部分においてのみ、出力信号が出力される。これによ
り図９の実線で示すように、出力信号が出力されること
になり、更にビーム圧縮効果を向上させることができ
る。なお図９において、点線は和信号受信パターン波形
が上方向に凸状になっている部分を示し、一点鎖線は差
信号受信パターン波形が下方向に凸状になっている部分
を示している。
信パターン波形が上方向に凸状、すなわち和信号の二階
微分係数が負となり、差信号受信パターン波形が下方向
に凸状、すなわち差信号の二階微分係数が正となる場合
にのみ、和信号から差信号を差し引いて出力信号を出力
する処理を行い、その他の場合は零を出力する処理を行
うことにより、図８に示す電力パターンにおいて、点線
で示す和信号受信パターン波形が上方向に凸状で、一点
鎖線で示す差信号受信パターン波形が下方向に凸状とな
る部分においてのみ、出力信号が出力される。これによ
り図９の実線で示すように、出力信号が出力されること
になり、更にビーム圧縮効果を向上させることができ
る。なお図９において、点線は和信号受信パターン波形
が上方向に凸状になっている部分を示し、一点鎖線は差
信号受信パターン波形が下方向に凸状になっている部分
を示している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、先に提案し
たビーム圧縮処理方法においては、電波放射範囲内に散
乱体が１個存在している場合の例を挙げて説明した。し
かし、実際にレーダを運用する場合は、大きさ，位置な
どの異なる散乱体が分布している場合が常である。例え
ば、大きな散乱体の隣に小さな散乱体が存在している場
合には、前記和信号受信パターン波形に関しては、大き
な散乱体存在している角度付近では上方向に凸状となる
が、小さな散乱体が存在している角度付近では上方向に
凸状とはならない場合がある。
たビーム圧縮処理方法においては、電波放射範囲内に散
乱体が１個存在している場合の例を挙げて説明した。し
かし、実際にレーダを運用する場合は、大きさ，位置な
どの異なる散乱体が分布している場合が常である。例え
ば、大きな散乱体の隣に小さな散乱体が存在している場
合には、前記和信号受信パターン波形に関しては、大き
な散乱体存在している角度付近では上方向に凸状となる
が、小さな散乱体が存在している角度付近では上方向に
凸状とはならない場合がある。
【００１３】例えば、散乱体が−12度，−６度，０度，
６度及び12度の位置に存在し、−６度の位置の散乱体の
散乱係数が0.１で、他の位置の散乱体の散乱係数は１で
ある場合の、和信号電力パターンは図10に示すようにな
り、差信号電力パターンは図11に示すようになる。図10
からわかるように、散乱係数が0.１の小さな散乱体が存
在している−６度の角度付近では、上方向に凸状になっ
ていない。
６度及び12度の位置に存在し、−６度の位置の散乱体の
散乱係数が0.１で、他の位置の散乱体の散乱係数は１で
ある場合の、和信号電力パターンは図10に示すようにな
り、差信号電力パターンは図11に示すようになる。図10
からわかるように、散乱係数が0.１の小さな散乱体が存
在している−６度の角度付近では、上方向に凸状になっ
ていない。
【００１４】このような場合に、上記先に提案したビー
ム圧縮処理方法を用いると、小さな散乱体が存在してい
る角度付近では出力信号が零となる。したがって実際に
は散乱体は存在しているにもかかわらず、出力信号が零
となり、出力信号が欠落することになってしまうという
問題点がある。
ム圧縮処理方法を用いると、小さな散乱体が存在してい
る角度付近では出力信号が零となる。したがって実際に
は散乱体は存在しているにもかかわらず、出力信号が零
となり、出力信号が欠落することになってしまうという
問題点がある。
【００１５】本発明は、先に提案したアンテナパターン
のビーム圧縮処理方法における上記問題点を解消するた
めになされたもので、アンテナパターンのビーム圧縮性
能を更に向上させると共に、出力信号の欠落を防止でき
るようにした、レーダにおけるアンテナパターンのビー
ム圧縮処理方法を提供することを目的とする。
のビーム圧縮処理方法における上記問題点を解消するた
めになされたもので、アンテナパターンのビーム圧縮性
能を更に向上させると共に、出力信号の欠落を防止でき
るようにした、レーダにおけるアンテナパターンのビー
ム圧縮処理方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、モノパルス給電方式の同一の２
つのアンテナからなるレーダのアンテナ系を準備するス
テップと、該アンテナ系の２つのアンテナから同相でそ
れぞれ電波を送信しながら該アンテナ系を走査するステ
ップと、前記アンテナ系から送信された電波が散乱体で
反射されて戻ってくる電波を前記アンテナ系で受信する
ステップと、前記アンテナ系の２つのアンテナの各受信
信号の和信号を走査角度で二階微分処理して和信号の二
階微分係数を算出するステップと、前記アンテナ系の２
つのアンテナの各受信信号の差信号を走査角度で二階微
分処理して差信号の二階微分係数を算出するステップ
と、前記和信号の二階微分係数が予め設定された正の実
数値以下で、且つ差信号の二階微分係数が予め設定され
た負の実数値以上の場合にのみ、前記和信号を最終的な
出力信号として出力し、それ以外の場合は出力信号を零
とする出力信号処理を行うステップとで、レーダにおけ
るアンテナパターンのビーム圧縮処理方法を構成するも
のである。
決するため、本発明は、モノパルス給電方式の同一の２
つのアンテナからなるレーダのアンテナ系を準備するス
テップと、該アンテナ系の２つのアンテナから同相でそ
れぞれ電波を送信しながら該アンテナ系を走査するステ
ップと、前記アンテナ系から送信された電波が散乱体で
反射されて戻ってくる電波を前記アンテナ系で受信する
ステップと、前記アンテナ系の２つのアンテナの各受信
信号の和信号を走査角度で二階微分処理して和信号の二
階微分係数を算出するステップと、前記アンテナ系の２
つのアンテナの各受信信号の差信号を走査角度で二階微
分処理して差信号の二階微分係数を算出するステップ
と、前記和信号の二階微分係数が予め設定された正の実
数値以下で、且つ差信号の二階微分係数が予め設定され
た負の実数値以上の場合にのみ、前記和信号を最終的な
出力信号として出力し、それ以外の場合は出力信号を零
とする出力信号処理を行うステップとで、レーダにおけ
るアンテナパターンのビーム圧縮処理方法を構成するも
のである。
【００１７】このように、和信号を最終出力信号として
出力させる範囲を、和信号受信パターン波形が上方に凸
状となる範囲、すなわち和信号の二階微分係数が負とな
る範囲から、予め設定された正の実数値以下となる範囲
に広げ、同様に差信号の二階微分係数が正となる範囲か
ら、予め設定された負の実数値以上となる範囲に広げる
ことにより、小さな散乱体の存在している角度付近にお
ける出力信号の欠落を防止することが可能となり、より
散乱体分布に近い出力パターン波形を得ることが可能と
なる。なお、上記和信号の二階微分係数の正の実数値、
あるいは差信号の二階微分係数の負の実数値の具体的な
数値は、観測対象、例えば、港湾レーダ，航空管制レー
ダ等により異なるので、それぞれの観測対象に応じ予め
実験等により最適な数値が設定される。
出力させる範囲を、和信号受信パターン波形が上方に凸
状となる範囲、すなわち和信号の二階微分係数が負とな
る範囲から、予め設定された正の実数値以下となる範囲
に広げ、同様に差信号の二階微分係数が正となる範囲か
ら、予め設定された負の実数値以上となる範囲に広げる
ことにより、小さな散乱体の存在している角度付近にお
ける出力信号の欠落を防止することが可能となり、より
散乱体分布に近い出力パターン波形を得ることが可能と
なる。なお、上記和信号の二階微分係数の正の実数値、
あるいは差信号の二階微分係数の負の実数値の具体的な
数値は、観測対象、例えば、港湾レーダ，航空管制レー
ダ等により異なるので、それぞれの観測対象に応じ予め
実験等により最適な数値が設定される。
【００１８】
【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係るレーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮
処理方法の一実施例を説明するためのレーダ装置の概略
構成を示す概念図である。図２において、１，１は長さ
ａで中心間距離をｄとしたモノパルス給電方式の同一構
成の２つの送受信用アンテナで、ホーンアンテナやアレ
イアンテナ等が用いられ、これらのアンテナ１，１でア
ンテナ系を構成している。２はパワーデバイダ、３は送
信回路であり、該送信回路３で得られる送信電力はパワ
ーデバイダ２を介して、アンテナ１，１に同相で供給さ
れるようになっている。４はハイブリッド回路で、２つ
のアンテナ１，１からの受信信号の和信号Σと差信号Δ
を形成するものである。５は検波回路であり、６は信号
処理部で、検波回路５で復調された和信号Σ及び差信号
Δの二階微分処理を施し、そして和信号Σの二階微分係
数が予め設定された正の実数値以下で、且つ差信号Δの
二階微分係数が予め設定された負の実数値以上である場
合にのみ、和信号Σを最終出力信号として出力し、その
他の場合には零を出力するものである。
明に係るレーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮
処理方法の一実施例を説明するためのレーダ装置の概略
構成を示す概念図である。図２において、１，１は長さ
ａで中心間距離をｄとしたモノパルス給電方式の同一構
成の２つの送受信用アンテナで、ホーンアンテナやアレ
イアンテナ等が用いられ、これらのアンテナ１，１でア
ンテナ系を構成している。２はパワーデバイダ、３は送
信回路であり、該送信回路３で得られる送信電力はパワ
ーデバイダ２を介して、アンテナ１，１に同相で供給さ
れるようになっている。４はハイブリッド回路で、２つ
のアンテナ１，１からの受信信号の和信号Σと差信号Δ
を形成するものである。５は検波回路であり、６は信号
処理部で、検波回路５で復調された和信号Σ及び差信号
Δの二階微分処理を施し、そして和信号Σの二階微分係
数が予め設定された正の実数値以下で、且つ差信号Δの
二階微分係数が予め設定された負の実数値以上である場
合にのみ、和信号Σを最終出力信号として出力し、その
他の場合には零を出力するものである。
【００１９】このように構成したレーダ装置において、
アンテナ１，１からなるアンテナ系は、パワーデバイダ
２を介して送信回路３から送信電力の供給を受け、電波
を送出しながらアンテナビームを走査する。そして送出
された電波が散乱体で反射されて戻ってくると、アンテ
ナ１，１で受信され、ハイブリッド回路４に入力され
て、該ハイブリッド回路４から和信号パターンに対応し
た和信号Σ及び差信号パターンに対応した差信号Δが出
力される。これらの和信号Σ及び差信号Δを検波回路５
で復調したのち、信号処理部６で前記の信号処理を行う
ことにより、ビーム圧縮効果を向上させ、且つ信号の欠
落を防止した出力信号が得られる。
アンテナ１，１からなるアンテナ系は、パワーデバイダ
２を介して送信回路３から送信電力の供給を受け、電波
を送出しながらアンテナビームを走査する。そして送出
された電波が散乱体で反射されて戻ってくると、アンテ
ナ１，１で受信され、ハイブリッド回路４に入力され
て、該ハイブリッド回路４から和信号パターンに対応し
た和信号Σ及び差信号パターンに対応した差信号Δが出
力される。これらの和信号Σ及び差信号Δを検波回路５
で復調したのち、信号処理部６で前記の信号処理を行う
ことにより、ビーム圧縮効果を向上させ、且つ信号の欠
落を防止した出力信号が得られる。
【００２０】図２は、図１に示したレーダ装置におい
て、アンテナ１，１として長さａを受信電波波長の５倍
とした一様分布のホーンアンテナを用い、中心間距離ｄ
をアンテナ長ａと同じ値としてアンテナ系を構成し、該
アンテナ系のビームを走査した場合におけるシミュレー
ション結果を示す図である。なお、出力信号として和信
号Σを出力させる判定基準としては、和信号の二階微分
係数は0.0607以下で、且つ差信号の二階微分係数は０以
上とし、それ以外の場合は出力信号を零とした。
て、アンテナ１，１として長さａを受信電波波長の５倍
とした一様分布のホーンアンテナを用い、中心間距離ｄ
をアンテナ長ａと同じ値としてアンテナ系を構成し、該
アンテナ系のビームを走査した場合におけるシミュレー
ション結果を示す図である。なお、出力信号として和信
号Σを出力させる判定基準としては、和信号の二階微分
係数は0.0607以下で、且つ差信号の二階微分係数は０以
上とし、それ以外の場合は出力信号を零とした。
【００２１】そして、このシミュレーション結果は、ア
ンテナ回転軸に対して−12度，−６度，０度，６度及び
12度方向に、点散乱体がアンテナから等距離に存在し、
−６度の位置の散乱体の散乱係数が0.１で、他の位置の
散乱体の散乱係数は１である場合の最終出力信号の電力
パターンを示しており、図３に、本発明に係るビーム圧
縮処理方法に対比するため、図７に示したレーダ装置を
用いた従来のビーム圧縮処理方法による最終出力信号の
電力パターンを示し、図４に先に提案した特願平５−１
１７５７５号によるビーム圧縮処理方法による最終出力
信号の電力パターンを示す。
ンテナ回転軸に対して−12度，−６度，０度，６度及び
12度方向に、点散乱体がアンテナから等距離に存在し、
−６度の位置の散乱体の散乱係数が0.１で、他の位置の
散乱体の散乱係数は１である場合の最終出力信号の電力
パターンを示しており、図３に、本発明に係るビーム圧
縮処理方法に対比するため、図７に示したレーダ装置を
用いた従来のビーム圧縮処理方法による最終出力信号の
電力パターンを示し、図４に先に提案した特願平５−１
１７５７５号によるビーム圧縮処理方法による最終出力
信号の電力パターンを示す。
【００２２】図２〜図４に示す電力パターンは、点散乱
体が１個存在する際の最大出力電力を基準とし、出力電
力がその基準値の0.１以上となる場合に１を出力し、そ
れ以外の場合は０を出力する、すなわち出力しないよう
にして、レーダ表示を模擬して示している。ここで、基
準値の0.１以上となる場合に１を出力するようにしたの
は、レーダ表示器のＣＲＴではダイナミックレンジが10
dB程度であるからである。なお、図２〜図４において、
上部に示した＊印は散乱体の存在する位置を表してい
る。
体が１個存在する際の最大出力電力を基準とし、出力電
力がその基準値の0.１以上となる場合に１を出力し、そ
れ以外の場合は０を出力する、すなわち出力しないよう
にして、レーダ表示を模擬して示している。ここで、基
準値の0.１以上となる場合に１を出力するようにしたの
は、レーダ表示器のＣＲＴではダイナミックレンジが10
dB程度であるからである。なお、図２〜図４において、
上部に示した＊印は散乱体の存在する位置を表してい
る。
【００２３】これらの図２〜図４からわかるように、本
発明によるビーム圧縮処理方法によれば、従来のビーム
圧縮方法あるいは先に提案したビーム圧縮処理方法にお
ける最終出力パターン波形では、散乱体の分布とは大き
く異なった波形となる場合においても、本発明によるビ
ーム圧縮処理を施すことにより、出力信号の欠落が防止
され、散乱体分布に、より忠実な最終出力パターン波形
が得られ、且つビームが更に圧縮されたと等価な効果が
得られる。
発明によるビーム圧縮処理方法によれば、従来のビーム
圧縮方法あるいは先に提案したビーム圧縮処理方法にお
ける最終出力パターン波形では、散乱体の分布とは大き
く異なった波形となる場合においても、本発明によるビ
ーム圧縮処理を施すことにより、出力信号の欠落が防止
され、散乱体分布に、より忠実な最終出力パターン波形
が得られ、且つビームが更に圧縮されたと等価な効果が
得られる。
【００２４】次に図１に示したレーダ装置のアンテナ系
の具体的な構成例を図５に示す。この構成例は、アンテ
ナ系を同一構成のホーンアンテナ11，11で構成したもの
で、12はアンテナ支持体である。また図１に示した信号
処理部６の具体的な構成としては、受信信号をＡ／Ｄ変
換器でディジタル信号に変換したのち、計算機で二階微
分演算及び二階微分係数の判定を行う手段等、既知の技
術を用いて構成することができる。その構成例を図６に
示す。図６において、21，22は検波器で復調されたアナ
ログの和信号Σと差信号Δをディジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換器で、23は計算機であり、該計算機23は和信号
Σと差信号Δの二階微分演算及び二階微分係数が予め設
定された値の範囲内か否かの判定を行い、和信号Σを出
力したり、あるいは零を出力するように構成されてい
る。
の具体的な構成例を図５に示す。この構成例は、アンテ
ナ系を同一構成のホーンアンテナ11，11で構成したもの
で、12はアンテナ支持体である。また図１に示した信号
処理部６の具体的な構成としては、受信信号をＡ／Ｄ変
換器でディジタル信号に変換したのち、計算機で二階微
分演算及び二階微分係数の判定を行う手段等、既知の技
術を用いて構成することができる。その構成例を図６に
示す。図６において、21，22は検波器で復調されたアナ
ログの和信号Σと差信号Δをディジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換器で、23は計算機であり、該計算機23は和信号
Σと差信号Δの二階微分演算及び二階微分係数が予め設
定された値の範囲内か否かの判定を行い、和信号Σを出
力したり、あるいは零を出力するように構成されてい
る。
【００２５】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、２つのアンテナの和信号の二階微
分係数が予め設定された正の実数値以下で、且つ２つの
アンテナの差信号の二階微分係数が予め設定された負の
実数値以上の場合のみ、和信号を最終的な出力信号とし
て出力し、それ以外の場合は零を出力するように構成し
たので、ビーム圧縮効果を向上させると共に、出力信号
の欠落を防止し、散乱体分布に忠実な最終出力パターン
波形が得られる。
に、本発明によれば、２つのアンテナの和信号の二階微
分係数が予め設定された正の実数値以下で、且つ２つの
アンテナの差信号の二階微分係数が予め設定された負の
実数値以上の場合のみ、和信号を最終的な出力信号とし
て出力し、それ以外の場合は零を出力するように構成し
たので、ビーム圧縮効果を向上させると共に、出力信号
の欠落を防止し、散乱体分布に忠実な最終出力パターン
波形が得られる。
【図１】本発明に係るレーダにおけるアンテナパターン
のビーム圧縮処理方法の実施例を説明するためのレーダ
装置の概略構成を示す図である。
のビーム圧縮処理方法の実施例を説明するためのレーダ
装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示したレーダ装置に関するシミュレーシ
ョンで得られる出力電力パターンを示す図である。
ョンで得られる出力電力パターンを示す図である。
【図３】従来のレーダ装置に関するシミュレーションで
得られる出力電力パターンを示す図である。
得られる出力電力パターンを示す図である。
【図４】先に提案したビーム圧縮処理方法を適用したレ
ーダ装置に関するシミュレーションで得られる出力電力
パターンを示す図である。
ーダ装置に関するシミュレーションで得られる出力電力
パターンを示す図である。
【図５】図１に示したレーダ装置におけるアンテナ系の
具体的な構成例を示す斜視図である。
具体的な構成例を示す斜視図である。
【図６】図１に示したレーダ装置における信号処理部の
具体的な構成例を示す図である。
具体的な構成例を示す図である。
【図７】従来のレーダ装置を示す概略構成図である。
【図８】従来のレーダ装置においてビーム圧縮処理を行
う場合の和信号，差信号及び出力信号の各波形を示す図
である。
う場合の和信号，差信号及び出力信号の各波形を示す図
である。
【図９】先に提案したビーム圧縮処理方法により得られ
る出力信号波形を示す図である。
る出力信号波形を示す図である。
【図10】大きな散乱体の隣に小さな散乱体が存在してい
る場合の和信号電力パターンを示す図である。
る場合の和信号電力パターンを示す図である。
【図11】大きな散乱体の隣に小さな散乱体が存在してい
る場合の差信号電力パターンを示す図である。
る場合の差信号電力パターンを示す図である。
１ アンテナ ２ パワーデバイダ ３ 送信回路 ４ ハイブリッド回路 ５ 検波回路 ６ 信号処理部
Claims (1)
- 【請求項１】 モノパルス給電方式の同一の２つのアン
テナからなるレーダのアンテナ系を準備するステップ
と、該アンテナ系の２つのアンテナから同相でそれぞれ
電波を送信しながら該アンテナ系を走査するステップ
と、前記アンテナ系から送信された電波が散乱体で反射
されて戻ってくる電波を前記アンテナ系で受信するステ
ップと、前記アンテナ系の２つのアンテナの各受信信号
の和信号を走査角度で二階微分処理して和信号の二階微
分係数を算出するステップと、前記アンテナ系の２つの
アンテナの各受信信号の差信号を走査角度で二階微分処
理して差信号の二階微分係数を算出するステップと、前
記和信号の二階微分係数が予め設定された正の実数値以
下で、且つ差信号の二階微分係数が予め設定された負の
実数値以上の場合にのみ、前記和信号を最終的な出力信
号として出力し、それ以外の場合は出力信号を零とする
出力信号処理を行うステップを含むことを特徴とするレ
ーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249690A JP2630560B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | レーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法 |
| US08/293,888 US5485162A (en) | 1993-09-13 | 1994-08-22 | Method of performing beam compression process on antenna pattern of radar |
| DE69410196T DE69410196T2 (de) | 1993-09-13 | 1994-08-31 | Verfahren zur Strahlungskeulenkompression von Radarantennendiagrammen |
| EP94306386A EP0643439B1 (en) | 1993-09-13 | 1994-08-31 | Method of performing the process of beam compression on antenna patterns of radar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249690A JP2630560B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | レーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784029A true JPH0784029A (ja) | 1995-03-31 |
| JP2630560B2 JP2630560B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=17196759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5249690A Expired - Fee Related JP2630560B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | レーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5485162A (ja) |
| EP (1) | EP0643439B1 (ja) |
| JP (1) | JP2630560B2 (ja) |
| DE (1) | DE69410196T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5977904A (en) * | 1997-03-27 | 1999-11-02 | Denso Corporation | Structure of aperture antenna and radar system using same |
| KR100654588B1 (ko) * | 1996-11-21 | 2007-01-31 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 멀티빔차량레이더시스템 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19648327B4 (de) * | 1996-11-22 | 2004-03-18 | L-3 Communications Elac Nautik Gmbh | Verfahren zur Richtstrahlbildung in Peilanlagen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US6437737B1 (en) * | 1999-04-16 | 2002-08-20 | Science And Applied Technology, Inc. | Antenna data compression using multi-dipole antenna |
| FR2918804B1 (fr) * | 2007-07-12 | 2009-10-02 | Thales Sa | Pseudo-antenne omnidirectionnelle pour interrogateur ou systeme permettant les fonctions d'interrogation reponse et/ou d'ecoute passive |
| DE102009042967A1 (de) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Peilen von schallabstrahlenden Zielen |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4010469A (en) * | 1951-06-20 | 1977-03-01 | The Rand Corporation | Interference suppression |
| JPH0748616B2 (ja) * | 1991-10-24 | 1995-05-24 | 宇宙開発事業団 | アンテナパターンの処理方法 |
| JPH071846B2 (ja) * | 1992-04-22 | 1995-01-11 | 宇宙開発事業団 | アンテナパターンのビーム圧縮処理方法 |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP5249690A patent/JP2630560B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-08-22 US US08/293,888 patent/US5485162A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-31 EP EP94306386A patent/EP0643439B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-31 DE DE69410196T patent/DE69410196T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100654588B1 (ko) * | 1996-11-21 | 2007-01-31 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 멀티빔차량레이더시스템 |
| US5977904A (en) * | 1997-03-27 | 1999-11-02 | Denso Corporation | Structure of aperture antenna and radar system using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2630560B2 (ja) | 1997-07-16 |
| EP0643439B1 (en) | 1998-05-13 |
| DE69410196T2 (de) | 1998-09-03 |
| US5485162A (en) | 1996-01-16 |
| DE69410196D1 (de) | 1998-06-18 |
| EP0643439A1 (en) | 1995-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2544292B2 (ja) | レ―ダにおけるアンテナパタ―ンのビ―ム圧縮処理方法 | |
| EP0684486B1 (en) | Multibeam radar system | |
| US6157339A (en) | Radar for enabling accurate determination of false image of target | |
| JP3045977B2 (ja) | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 | |
| JP2002257926A (ja) | レーダ | |
| JP4244993B2 (ja) | レーダ | |
| JP2630561B2 (ja) | レーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法 | |
| JP2630560B2 (ja) | レーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法 | |
| EP1533627B1 (en) | Radar | |
| JP3197217B2 (ja) | レーダ目標角度測定装置 | |
| JP3070589B2 (ja) | レーダ装置 | |
| JP2000515338A (ja) | 尖鋭化されたビーム、低いサイドローブをもたらすアンテナ装置 | |
| JP2544299B2 (ja) | レ―ダにおけるアンテナパタ―ンのビ―ム圧縮処理方法 | |
| JPH0748616B2 (ja) | アンテナパターンの処理方法 | |
| US5296864A (en) | Beam compression process for antenna pattern | |
| JP2002131420A (ja) | レーダの信号処理回路 | |
| JP2544298B2 (ja) | レ―ダにおけるアンテナパタ―ンのビ―ム圧縮処理方法 | |
| US5448247A (en) | Beam compression method for radar antenna patterns | |
| JP3018825B2 (ja) | レーダ装置 | |
| JP2591482B2 (ja) | 目標検出回路 | |
| GB2303266A (en) | Sidelobe supression radar | |
| JP2570867B2 (ja) | レーダー信号処理装置 | |
| JPH0330114B2 (ja) | ||
| JP2894012B2 (ja) | ３次元レーダ装置 | |
| JPH01217286A (ja) | 構造物探査方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |