JPH09113606A - アナログ・デジタル変換システム - Google Patents
アナログ・デジタル変換システムInfo
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- JPH09113606A JPH09113606A JP8243318A JP24331896A JPH09113606A JP H09113606 A JPH09113606 A JP H09113606A JP 8243318 A JP8243318 A JP 8243318A JP 24331896 A JP24331896 A JP 24331896A JP H09113606 A JPH09113606 A JP H09113606A
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的広範囲のサンプリング／変換速度に亘
る動作が可能なアナログ・デジタル変換器を含む信号処
理システムを提供すること。 【解決手段】 アナログ信号のデジタル化されたサンプ
ルを選択可能な速度Ｒで処理するシステム（９）は、サ
ンプリング・パルスの列を所定のサンプリング速度ｆｓ
で生じるタイミング発生器と、サンプリング・パルスの
中のそれぞれのパルスに応答して、前記アナログ信号の
デジタル化されたサンプルを生じるアナログ・デジタル
変換器と、プロセッサと前記アナログ・デジタル変換器
が生じるデジタル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ
番目（但し、Ｎ＝ｆs/Ｒ）のサンプルを前記プロセッサ
に与えるセレクタとを含むプロセッサ・セクション（2
6）と、から構成される。
る動作が可能なアナログ・デジタル変換器を含む信号処
理システムを提供すること。 【解決手段】 アナログ信号のデジタル化されたサンプ
ルを選択可能な速度Ｒで処理するシステム（９）は、サ
ンプリング・パルスの列を所定のサンプリング速度ｆｓ
で生じるタイミング発生器と、サンプリング・パルスの
中のそれぞれのパルスに応答して、前記アナログ信号の
デジタル化されたサンプルを生じるアナログ・デジタル
変換器と、プロセッサと前記アナログ・デジタル変換器
が生じるデジタル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ
番目（但し、Ｎ＝ｆs/Ｒ）のサンプルを前記プロセッサ
に与えるセレクタとを含むプロセッサ・セクション（2
6）と、から構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ・デジタ
ル変換システムに関し、更に詳しくは、アナログ信号の
デジタル化されたサンプルを、広範囲の選択可能な速度
に亘って提供するために要求されるアナログ・デジタル
変換システムに関する。
ル変換システムに関し、更に詳しくは、アナログ信号の
デジタル化されたサンプルを、広範囲の選択可能な速度
に亘って提供するために要求されるアナログ・デジタル
変換システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】この技術分野で知られているように、レ
ーダ・システムなどの種々のシステムが、デジタル信号
プロセッサを用いてレーダ反射信号を処理する応用例な
どにおいて、アナログ形式のレーダ反射信号を、対応す
るデジタル信号に変換することが必要となる。例えば、
レーダ信号プロセッサを用いて、１又は複数の目標に伴
うレンジ及び／又は１又は複数の相対速度を決定する。
レーダ・パルスは、パルス繰返（反復）周波数（ＰＲ
Ｆ）と称される速度で送信される。パルス送信に続く所
定の時間間隔の間に、すなわち、パルスが到着すると予
測される時間の間に、レーダ反射信号がサンプリングさ
れる。パルスの送信時刻とサンプリングがなされる時刻
との間の時間差に基づいて、サンプルは、それぞれが、
レンジ、すなわち、レーダ・システムのアンテナとサン
プリングされた反射を生じる目標との間の距離に対応す
る。それぞれの送信されたパルスの後でサンプリングが
なされる速度は、所望のレンジ分解能に直接に関係して
いる。このプロセスは、レンジ・ゲーティング（range
gating）と称され、そこでは、サンプリングがなされる
それぞれの時刻は、そのサンプリングがなされる時刻に
対応するレンジにおいて目標によって生じる反射のレン
ジ・セル、すなわち、ゲートを表す。
ーダ・システムなどの種々のシステムが、デジタル信号
プロセッサを用いてレーダ反射信号を処理する応用例な
どにおいて、アナログ形式のレーダ反射信号を、対応す
るデジタル信号に変換することが必要となる。例えば、
レーダ信号プロセッサを用いて、１又は複数の目標に伴
うレンジ及び／又は１又は複数の相対速度を決定する。
レーダ・パルスは、パルス繰返（反復）周波数（ＰＲ
Ｆ）と称される速度で送信される。パルス送信に続く所
定の時間間隔の間に、すなわち、パルスが到着すると予
測される時間の間に、レーダ反射信号がサンプリングさ
れる。パルスの送信時刻とサンプリングがなされる時刻
との間の時間差に基づいて、サンプルは、それぞれが、
レンジ、すなわち、レーダ・システムのアンテナとサン
プリングされた反射を生じる目標との間の距離に対応す
る。それぞれの送信されたパルスの後でサンプリングが
なされる速度は、所望のレンジ分解能に直接に関係して
いる。このプロセスは、レンジ・ゲーティング（range
gating）と称され、そこでは、サンプリングがなされる
それぞれの時刻は、そのサンプリングがなされる時刻に
対応するレンジにおいて目標によって生じる反射のレン
ジ・セル、すなわち、ゲートを表す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この技術分野では既知
であるが、レーダ・システムを広い範囲のパルス反復周
波数に亘って動作させることが必要となる応用例もあ
る。更には、サンプリングが、広範囲のレンジ分解能に
対する多くの異なるサンプリング速度で行われることが
必要となる応用例もある。デジタル化されたサンプルを
生じるのに用いられるシステムには、アナログ・デジタ
ル変換器が含まれる。この変換器を用いて、ビデオ信号
のサンプリングが行われ、サンプリング信号に応答し
て、対応するデジタル・サンプルに変換される。サンプ
リング／変換速度の変動に対応するためには、アナログ
・デジタル変換器は、この比較的大きな範囲のサンプリ
ング／変換速度に亘って動作する能力を有しなければな
らない。
であるが、レーダ・システムを広い範囲のパルス反復周
波数に亘って動作させることが必要となる応用例もあ
る。更には、サンプリングが、広範囲のレンジ分解能に
対する多くの異なるサンプリング速度で行われることが
必要となる応用例もある。デジタル化されたサンプルを
生じるのに用いられるシステムには、アナログ・デジタ
ル変換器が含まれる。この変換器を用いて、ビデオ信号
のサンプリングが行われ、サンプリング信号に応答し
て、対応するデジタル・サンプルに変換される。サンプ
リング／変換速度の変動に対応するためには、アナログ
・デジタル変換器は、この比較的大きな範囲のサンプリ
ング／変換速度に亘って動作する能力を有しなければな
らない。
【０００４】
【課題を解決する手段】本発明によれば、アナログ信号
のデジタル化されたサンプルを選択可能な速度（レー
ト）Ｒで処理するシステムが提供される。このシステム
は、サンプリング・パルスの列を所定のサンプリング速
度ｆｓで生じるタイミング発生器と、サンプリング・パ
ルスのそれぞれのパルスに応答してアナログ信号のデジ
タル化されたサンプルを生じるアナログ・デジタル変換
器と、アナログ・デジタル変換器が生じるデジタル化さ
れたサンプルのそれぞれのＮ番目（但し、Ｎは整数であ
り、ｆs/Ｒに等しい）のサンプルを処理するプロセッサ
・セクション（＝処理セクション）と、を含む。
のデジタル化されたサンプルを選択可能な速度（レー
ト）Ｒで処理するシステムが提供される。このシステム
は、サンプリング・パルスの列を所定のサンプリング速
度ｆｓで生じるタイミング発生器と、サンプリング・パ
ルスのそれぞれのパルスに応答してアナログ信号のデジ
タル化されたサンプルを生じるアナログ・デジタル変換
器と、アナログ・デジタル変換器が生じるデジタル化さ
れたサンプルのそれぞれのＮ番目（但し、Ｎは整数であ
り、ｆs/Ｒに等しい）のサンプルを処理するプロセッサ
・セクション（＝処理セクション）と、を含む。
【０００５】この構成において、アナログ・デジタル変
換器は、連続的で、比較的高く、一定のサンプリング速
度ｆｓで動作し、他方で、プロセッサ・セクションは、
デジタル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番目のサ
ンプルを処理する。但し、ここで、Ｎ＝ｆs/Ｒであり、
Ｒは、選択可能なサンプリング速度である。このように
して、選択可能な速度Ｒの範囲に亘ってアナログ形式の
サンプルをデジタル化しなければならないアナログ・デ
ジタル変換器と比較して、比較的安価なアナログ・デジ
タル変換器を含む、より広い選択範囲のアナログ・デジ
タル変換器を、用いることができる。
換器は、連続的で、比較的高く、一定のサンプリング速
度ｆｓで動作し、他方で、プロセッサ・セクションは、
デジタル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番目のサ
ンプルを処理する。但し、ここで、Ｎ＝ｆs/Ｒであり、
Ｒは、選択可能なサンプリング速度である。このように
して、選択可能な速度Ｒの範囲に亘ってアナログ形式の
サンプルをデジタル化しなければならないアナログ・デ
ジタル変換器と比較して、比較的安価なアナログ・デジ
タル変換器を含む、より広い選択範囲のアナログ・デジ
タル変換器を、用いることができる。
【０００６】本発明の別の特徴によれば、システムは、
サンプリング・パルスの列を所定のサンプリング速度ｆ
ｓで生じるタイミング発生器と、サンプリング・パルス
の中のそれぞれのパルスに応答してアナログ信号のデジ
タル化されたサンプルを生じるアナログ・デジタル変換
器と、プロセッサと、アナログ・デジタル変換器によっ
て生じたデジタル化されたサンプルのそれぞれのＮ番目
（但し、Ｎ＝ｆs/Ｒ）のサンプルをプロセッサに与える
セレクタと、を含む。
サンプリング・パルスの列を所定のサンプリング速度ｆ
ｓで生じるタイミング発生器と、サンプリング・パルス
の中のそれぞれのパルスに応答してアナログ信号のデジ
タル化されたサンプルを生じるアナログ・デジタル変換
器と、プロセッサと、アナログ・デジタル変換器によっ
て生じたデジタル化されたサンプルのそれぞれのＮ番目
（但し、Ｎ＝ｆs/Ｒ）のサンプルをプロセッサに与える
セレクタと、を含む。
【０００７】本発明の更に別の特徴によれば、前記セレ
クタは、信号に応答してＲ＝ｆs/Ｎ（但し、Ｎはデジタ
ル化された信号取得速度Ｒに対するサンプリング速度ｆ
ｓの比率ｆs/Ｒを表す）のレートで、パルスを生じるデ
シメータと、アナログ・デジタル変換器が生じるデジタ
ル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番目のサンプル
を記憶するレジスタであってこのデジタル化されたサン
プルはそれぞれがデシメータの生じるパルスの中の対応
するパルスに応答して記憶されるレジスタと、を含む。
レジスタに記憶されたサンプルは、次に、プロセッサに
与えられる。
クタは、信号に応答してＲ＝ｆs/Ｎ（但し、Ｎはデジタ
ル化された信号取得速度Ｒに対するサンプリング速度ｆ
ｓの比率ｆs/Ｒを表す）のレートで、パルスを生じるデ
シメータと、アナログ・デジタル変換器が生じるデジタ
ル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番目のサンプル
を記憶するレジスタであってこのデジタル化されたサン
プルはそれぞれがデシメータの生じるパルスの中の対応
するパルスに応答して記憶されるレジスタと、を含む。
レジスタに記憶されたサンプルは、次に、プロセッサに
与えられる。
【０００８】本発明の更に別の特徴によれば、レーダ・
システムが与えられて、そこでは、送信されたパルスの
列に応答して生じたビデオ信号のレンジ・セル・サンプ
ルが、このレーダ・システムによって選択されたレンジ
・セル分解能に関係する選択可能な速度Ｒで得られる。
アナログ・デジタル変換システムには、前記ビデオ信号
が印加される。このアナログ・デジタル変換システム
は、所定の連続で一定のサンプリング速度ｆｓでサンプ
リング・パルスの列を生じるタイミング発生器と、サン
プリング・パルスの中のそれぞれのパルスに応答してア
ナログ信号のデジタル化されたサンプルを生じるアナロ
グ・デジタル変換器と、それぞれの送信されたパルスに
続いてアナログ・デジタル変換器が生じるデジタル化さ
れたサンプルの中のそれぞれのＮ番目（但し、Ｎ＝ｆs/
Ｒ）のサンプルを処理し処理済みのデジタル化されたサ
ンプルからレンジ・セルにおけるエネルギのドップラ周
波数を決定するプロセッサ・セクションと、を含む。
システムが与えられて、そこでは、送信されたパルスの
列に応答して生じたビデオ信号のレンジ・セル・サンプ
ルが、このレーダ・システムによって選択されたレンジ
・セル分解能に関係する選択可能な速度Ｒで得られる。
アナログ・デジタル変換システムには、前記ビデオ信号
が印加される。このアナログ・デジタル変換システム
は、所定の連続で一定のサンプリング速度ｆｓでサンプ
リング・パルスの列を生じるタイミング発生器と、サン
プリング・パルスの中のそれぞれのパルスに応答してア
ナログ信号のデジタル化されたサンプルを生じるアナロ
グ・デジタル変換器と、それぞれの送信されたパルスに
続いてアナログ・デジタル変換器が生じるデジタル化さ
れたサンプルの中のそれぞれのＮ番目（但し、Ｎ＝ｆs/
Ｒ）のサンプルを処理し処理済みのデジタル化されたサ
ンプルからレンジ・セルにおけるエネルギのドップラ周
波数を決定するプロセッサ・セクションと、を含む。
【０００９】本発明の更に別の特徴によれば、一連の送
信されたパルスに応答して生じたビデオ信号のデジタル
化されたレンジ・セル・サンプルを取得するレーダ・シ
ステムが与えられ、そこでは、デジタル化されたサンプ
ルは、このレーダ・システムの所望のレンジ・セル分解
能に対する選択された速度で、取得される。それぞれの
送信されたパルスは、レーダ送信トリガ信号に応答して
生じる。ビデオ信号のデジタル化されたサンプルは、サ
ンプリング周波数ｆｓを有するサンプリング・パルスの
列に応答して、生じる。ゲーティング・ウィンドウ・パ
ルスは、それぞれのトリガ信号の所定の時間だけ後に生
じる。デジタル処理セクションは、ゲーティング・ウィ
ンドウの時間継続（持続時間）の間にアナログ・デジタ
ル変換器によって生じるデジタル化されたサンプルの中
のそれぞれのＮ番目（但し、Ｎ＝ｆs/Ｒ）のサンプルを
処理して、ゲーティング・ウィンドウの時間継続の間に
生じた処理済みのデジタル化されたサンプルから、レン
ジ・セルにおけるエネルギのドップラ周波数を決定す
る。
信されたパルスに応答して生じたビデオ信号のデジタル
化されたレンジ・セル・サンプルを取得するレーダ・シ
ステムが与えられ、そこでは、デジタル化されたサンプ
ルは、このレーダ・システムの所望のレンジ・セル分解
能に対する選択された速度で、取得される。それぞれの
送信されたパルスは、レーダ送信トリガ信号に応答して
生じる。ビデオ信号のデジタル化されたサンプルは、サ
ンプリング周波数ｆｓを有するサンプリング・パルスの
列に応答して、生じる。ゲーティング・ウィンドウ・パ
ルスは、それぞれのトリガ信号の所定の時間だけ後に生
じる。デジタル処理セクションは、ゲーティング・ウィ
ンドウの時間継続（持続時間）の間にアナログ・デジタ
ル変換器によって生じるデジタル化されたサンプルの中
のそれぞれのＮ番目（但し、Ｎ＝ｆs/Ｒ）のサンプルを
処理して、ゲーティング・ウィンドウの時間継続の間に
生じた処理済みのデジタル化されたサンプルから、レン
ジ・セルにおけるエネルギのドップラ周波数を決定す
る。
【００１０】
【実施例】図１を参照すると、コヒーレントなドップラ
・レーダ・システム９が示されている。レーダ・システ
ム９のレーダ送信機／受信機セクション10は、サーキュ
レータ12を介してここでは例えばクライストロン（klys
tron）増幅器13である増幅器に結合されたアンテナ11
と、パルス変調器14と、タイミング及び制御ユニット15
とを含み、これらは、従来型の態様で構成されており、
よって、無線周波数（RF）のパルス列が、所望のパルス
反復周波数（ PRF）で送信される。ここでは、レーダ・
システム９は、異なるパルス反復周波数を有する送信パ
ルスを生じる。送信されたパルス列の中の各パルスは、
アンテナ11からの様々なレンジに亘って分散している様
々な目標によって反射される。それぞれの送信されたパ
ルスに応答して生じる反射されたエネルギの一部は、ア
ンテナ11によって受信される。このエネルギの一部が受
信される時刻は、送信パルスが送信された時刻との相対
的な関係において、受信されたそのエネルギの一部を生
じさせる目標のレンジに対応する。アンテナ11によって
受信されたエネルギは、サーキュレータ12を通過する。
サーキュレータ12の出力における信号は、ミキサ17にお
いて従来型の態様で、安定局部発振器（ STALO）18によ
って、ヘテロダインされる。 STALO18が生じた信号は、
ミキサ20において、コヒーレントな局部発振器（COHO）
19によって生じる信号とヘテロダインされて信号を生
じ、この信号は、従来型の態様で、クライストロン増幅
器13によって増幅される。ミキサ17の出力において生じ
る信号は、IF増幅器21を通過して、従来型の直角位相検
出器22に至る。直角位相検出器22は、従来型の態様で、
IF増幅器21から与えられる信号とCOHO19によって供給さ
れる基準信号とに応答して、ライン25、27の上に１対の
ビデオ信号を生じる。これらの信号は、それぞれが、一
般に、「同相」ビデオ及び「直角」ビデオ信号と称され
る。「同相」及び「直角」ビデオ信号は、従って、ミキ
サ17によって中間周波数（IF）信号にヘテロダインされ
た後の受信信号とCOHO19によって生じた基準信号との位
相シフトを表す。パルスが送信された後の任意の選択さ
れた時刻における「同相」及び「直角」信号のレベルの
変化率は、その選択された時刻に対応するレンジでの目
標のドップラ周波数に関係する周波数で、パルスごとに
変動する。「同相」及び「直角」ビデオ信号は、処理セ
クション26に与えられる。処理セクション26の詳細は、
後で説明する。しかし、ここでは、処理セクション26
は、これ以外のことと共に、レーダ・システム９によっ
て照射される様々な目標のドップラ周波数を決定し、所
望の目標、すなわち所望の目標又はターゲットへの距離
を評価するのに用いられることに言及すれば十分であろ
う。所望のターゲットの位置がいったん確定されれば、
タイミング及び制御ユニット15が、処理セクション26に
よって判断された情報から、次に送信されるパルスに対
するターゲットの予想されるレンジを予測する。すなわ
ち、ターゲットの予想レンジ、従って、各目標の反射の
概算の反射時間に関する予測が行われる。タイミング及
び制御ユニット15は、これにより、ドエル（ dwell）す
なわちゲーティング・ウィンドウ・パルスを、それぞれ
の送信されたパルスの後に、すなわち、その間にターゲ
ットからの期間が予想されるライン31上のそれぞれのト
リガ信号 XMTの後に、ライン29上に生じる。
・レーダ・システム９が示されている。レーダ・システ
ム９のレーダ送信機／受信機セクション10は、サーキュ
レータ12を介してここでは例えばクライストロン（klys
tron）増幅器13である増幅器に結合されたアンテナ11
と、パルス変調器14と、タイミング及び制御ユニット15
とを含み、これらは、従来型の態様で構成されており、
よって、無線周波数（RF）のパルス列が、所望のパルス
反復周波数（ PRF）で送信される。ここでは、レーダ・
システム９は、異なるパルス反復周波数を有する送信パ
ルスを生じる。送信されたパルス列の中の各パルスは、
アンテナ11からの様々なレンジに亘って分散している様
々な目標によって反射される。それぞれの送信されたパ
ルスに応答して生じる反射されたエネルギの一部は、ア
ンテナ11によって受信される。このエネルギの一部が受
信される時刻は、送信パルスが送信された時刻との相対
的な関係において、受信されたそのエネルギの一部を生
じさせる目標のレンジに対応する。アンテナ11によって
受信されたエネルギは、サーキュレータ12を通過する。
サーキュレータ12の出力における信号は、ミキサ17にお
いて従来型の態様で、安定局部発振器（ STALO）18によ
って、ヘテロダインされる。 STALO18が生じた信号は、
ミキサ20において、コヒーレントな局部発振器（COHO）
19によって生じる信号とヘテロダインされて信号を生
じ、この信号は、従来型の態様で、クライストロン増幅
器13によって増幅される。ミキサ17の出力において生じ
る信号は、IF増幅器21を通過して、従来型の直角位相検
出器22に至る。直角位相検出器22は、従来型の態様で、
IF増幅器21から与えられる信号とCOHO19によって供給さ
れる基準信号とに応答して、ライン25、27の上に１対の
ビデオ信号を生じる。これらの信号は、それぞれが、一
般に、「同相」ビデオ及び「直角」ビデオ信号と称され
る。「同相」及び「直角」ビデオ信号は、従って、ミキ
サ17によって中間周波数（IF）信号にヘテロダインされ
た後の受信信号とCOHO19によって生じた基準信号との位
相シフトを表す。パルスが送信された後の任意の選択さ
れた時刻における「同相」及び「直角」信号のレベルの
変化率は、その選択された時刻に対応するレンジでの目
標のドップラ周波数に関係する周波数で、パルスごとに
変動する。「同相」及び「直角」ビデオ信号は、処理セ
クション26に与えられる。処理セクション26の詳細は、
後で説明する。しかし、ここでは、処理セクション26
は、これ以外のことと共に、レーダ・システム９によっ
て照射される様々な目標のドップラ周波数を決定し、所
望の目標、すなわち所望の目標又はターゲットへの距離
を評価するのに用いられることに言及すれば十分であろ
う。所望のターゲットの位置がいったん確定されれば、
タイミング及び制御ユニット15が、処理セクション26に
よって判断された情報から、次に送信されるパルスに対
するターゲットの予想されるレンジを予測する。すなわ
ち、ターゲットの予想レンジ、従って、各目標の反射の
概算の反射時間に関する予測が行われる。タイミング及
び制御ユニット15は、これにより、ドエル（ dwell）す
なわちゲーティング・ウィンドウ・パルスを、それぞれ
の送信されたパルスの後に、すなわち、その間にターゲ
ットからの期間が予想されるライン31上のそれぞれのト
リガ信号 XMTの後に、ライン29上に生じる。
【００１１】処理セクション26は、アナログ・デジタル
変換器28、セレクタ30、及びプロセッサ32を含み、これ
らは、図に示されるように構成されている。アナログ・
デジタル変換器は、ビデオ信号のデジタル化されたサン
プルを、連続的で比較的高く一定の速度ｆｓで生じる。
すなわち、サンプリング周波数は、パルス反復周波数や
レンジ分解能セルとは無関係に、一定に維持される。デ
ジタル化されたサンプルのそれぞれのＮ番目のサンプル
だけが処理セクション26によって処理される。但し、こ
こでは、Ｎ＝ｆs/Ｒであり、Ｒはビデオ信号のレンジ・
セルが処理される速度である。よって、Ｒは、所望のレ
ンジ・セル分解能に従って選択される。このようにし
て、デジタル化されたサンプルのそれぞれのＮ番目のサ
ンプルだけが、処理セクション26に至ってそこで処理さ
れ、処理されたサンプルは、レーダ・システム９によっ
て望まれるレンジ・セル分解能に従って選択される速度
Ｒでプロセッサに与えられる。このように、レンジ分解
能セルは、任意の従来型の態様で、タイミング及び制御
ユニット15によって選択される。ここで、レンジ分解能
は、速度Ｒでは、ｆｓからｆs/Ｎであり得る。Ｎは整数
である。すなわち、ターゲット捕捉モードでは、レンジ
・セル分解能は大きく、つまり、Ｎは大きな整数であ
り、他方で、ターゲットがいったん捕捉されレーダ・シ
ステムがターゲット追跡モードに入ると、小さなレンジ
分解能が望ましく、その場合には、Ｎ＝１である。
変換器28、セレクタ30、及びプロセッサ32を含み、これ
らは、図に示されるように構成されている。アナログ・
デジタル変換器は、ビデオ信号のデジタル化されたサン
プルを、連続的で比較的高く一定の速度ｆｓで生じる。
すなわち、サンプリング周波数は、パルス反復周波数や
レンジ分解能セルとは無関係に、一定に維持される。デ
ジタル化されたサンプルのそれぞれのＮ番目のサンプル
だけが処理セクション26によって処理される。但し、こ
こでは、Ｎ＝ｆs/Ｒであり、Ｒはビデオ信号のレンジ・
セルが処理される速度である。よって、Ｒは、所望のレ
ンジ・セル分解能に従って選択される。このようにし
て、デジタル化されたサンプルのそれぞれのＮ番目のサ
ンプルだけが、処理セクション26に至ってそこで処理さ
れ、処理されたサンプルは、レーダ・システム９によっ
て望まれるレンジ・セル分解能に従って選択される速度
Ｒでプロセッサに与えられる。このように、レンジ分解
能セルは、任意の従来型の態様で、タイミング及び制御
ユニット15によって選択される。ここで、レンジ分解能
は、速度Ｒでは、ｆｓからｆs/Ｎであり得る。Ｎは整数
である。すなわち、ターゲット捕捉モードでは、レンジ
・セル分解能は大きく、つまり、Ｎは大きな整数であ
り、他方で、ターゲットがいったん捕捉されレーダ・シ
ステムがターゲット追跡モードに入ると、小さなレンジ
分解能が望ましく、その場合には、Ｎ＝１である。
【００１２】更に詳しくは、図２のＡからＦを参照する
と、図２のＡに示されるように、ライン31上のそれぞれ
の送信パルス XMTは、レーダ送信トリガ信号に応答して
生じる。直角位相検出器22が生じるライン25、27上のビ
デオ信号のデジタル化されたサンプルは、ライン35上の
サンプリング・パルスｆｓの列に応答して、アナログ・
デジタル変換器28によって生じる。サンプリング・パル
ス、すなわち、ここでは例えば、タイミング及び制御ユ
ニット15におけるマスタ・クロック37からのパルスの立
ち上がりエッジが、図２のＣに示されるように、パルス
として表されている。サンプリング・パルスは、サンプ
リング周波数ｆｓを有するものとして、ライン35上に生
じる。サンプリング・パルスは、固定されたサンプリン
グ周波数ｆｓで連続的にライン35上に生じる。この周波
数ｆｓは、レーダ・システムによって望まれる最も高い
予想されるレンジ・セル分解能を与えるのに十分な高さ
を有する。このように、変動するサンプリング速度の短
いバーストにおいてだけサンプリングするのではなく、
アナログ・デジタル変換器セクションに与えられるサン
プリング・パルスは、時間において連続的であり、ここ
ではｆｓである一定の速度を有する。ゲーティング・ウ
ィンドウ・パルス（図２のＤ）は、タイミング及び制御
ユニット15によって、ライン29上に、ライン31上の各送
信パルス・トリガ信号 XMTの所定の時間だけ後に、生じ
る。デジタル処理セクション26は、アナログ・デジタル
変換器28がライン29上のゲーティング・ウィンドウ・パ
ルスの時間継続の間に生じるデジタル化されたサンプル
のそれぞれのＮ番目のサンプルを処理し、ゲーティング
・ウィンドウの時間継続の間に、得られたデジタル化さ
れたサンプルから、レンジ・セルにおけるエネルギのド
ップラ周波数を決定する。更に、ライン29上のゲーティ
ング・ウィンドウ・パルスのために、ゲーティング・ウ
ィンドウの外側の時間周期の間に得られたデジタル・サ
ンプルは、処理セクション26によって放棄される。
と、図２のＡに示されるように、ライン31上のそれぞれ
の送信パルス XMTは、レーダ送信トリガ信号に応答して
生じる。直角位相検出器22が生じるライン25、27上のビ
デオ信号のデジタル化されたサンプルは、ライン35上の
サンプリング・パルスｆｓの列に応答して、アナログ・
デジタル変換器28によって生じる。サンプリング・パル
ス、すなわち、ここでは例えば、タイミング及び制御ユ
ニット15におけるマスタ・クロック37からのパルスの立
ち上がりエッジが、図２のＣに示されるように、パルス
として表されている。サンプリング・パルスは、サンプ
リング周波数ｆｓを有するものとして、ライン35上に生
じる。サンプリング・パルスは、固定されたサンプリン
グ周波数ｆｓで連続的にライン35上に生じる。この周波
数ｆｓは、レーダ・システムによって望まれる最も高い
予想されるレンジ・セル分解能を与えるのに十分な高さ
を有する。このように、変動するサンプリング速度の短
いバーストにおいてだけサンプリングするのではなく、
アナログ・デジタル変換器セクションに与えられるサン
プリング・パルスは、時間において連続的であり、ここ
ではｆｓである一定の速度を有する。ゲーティング・ウ
ィンドウ・パルス（図２のＤ）は、タイミング及び制御
ユニット15によって、ライン29上に、ライン31上の各送
信パルス・トリガ信号 XMTの所定の時間だけ後に、生じ
る。デジタル処理セクション26は、アナログ・デジタル
変換器28がライン29上のゲーティング・ウィンドウ・パ
ルスの時間継続の間に生じるデジタル化されたサンプル
のそれぞれのＮ番目のサンプルを処理し、ゲーティング
・ウィンドウの時間継続の間に、得られたデジタル化さ
れたサンプルから、レンジ・セルにおけるエネルギのド
ップラ周波数を決定する。更に、ライン29上のゲーティ
ング・ウィンドウ・パルスのために、ゲーティング・ウ
ィンドウの外側の時間周期の間に得られたデジタル・サ
ンプルは、処理セクション26によって放棄される。
【００１３】更に詳しくは、処理セクション26は、アナ
ログ・デジタル変換器セクション28と、レジスタ・セク
ション40と、デシメータ42と、信号プロセッサ32とを含
む。デシメータ42は、図３に示すように機能し、カウン
タ50を含む。カウンタ50は、ライン35を介してそのクロ
ック入力に印加される信号を、すなわち、速度ｆｓを有
するライン35上のサンプリング・パルスを、カウントす
る。カウンタ50は、ライン29上のゲーティング・ウィン
ドウの時間継続の間、イネーブルされる。デシメータ42
は、ライン53上にタイミング及び制御ユニット15によっ
て生じる整数Ｎを記憶するレジスタ52を含む。上述のよ
うに、整数Ｎは、レーダ・システム９が望むレンジ分解
能に関係する。カウンタ50のカウントは、最初は、ゼロ
のカウントにリセットされる。イネーブルされると、カ
ウンタ50のカウントは、ライン35上のサンプリング・パ
ルスのそれぞれのパルスに応答して増加する。カウント
がＮに増加すると、コンパレータ54は、ライン56（図２
のＦ）上に出力パルスを生じ、カウンタ50のカウントを
ゼロにリセットし、レジスタ・セクション40をイネーブ
ルして時間遅延Δの後にアナログ・デジタル変換器セク
ション28の出力において入手可能なデジタル化されたサ
ンプル（すなわち、図２のＥ及びＦに示されているよう
に、ライン58、60上で入手可能なデジタル化されたサン
プル）を、記憶（すなわち、ロード、ＬＤ）させる。こ
のようにして、パルスＲ１、Ｒ２、．．．（図２のＦ）
が、ライン56上に、選択された速度Ｒ（但し、Ｒ＝ｆs/
Ｎ）で、デシメータ42によって、生じる。ライン29上の
ゲーティング・ウィンドウ信号のために、ゲーティング
・ウィンドウの外側の時間周期の間に得られたデジタル
・サンプルもまた、処理セクション26によって放棄され
る。更に、アナログ・デジタル変換器セクション28がラ
イン25、27上のサンプルをデジタル・サンプルに変換す
る際の時間遅延Δのために、対応する遅延Δがデシメー
タ42の出力において与えられることに留意すべきであ
る。よって、パルスＲ１、Ｒ２、．．．（図２のＦ）が
デシメータ42によってライン56上に生じる際には、パル
スＲ’１、Ｒ’２、．．．（図２のＧ）がライン59上
に、時間遅延Δの後に、生じる。ライン59上のパルス
は、レジスタ・セクション40をイネーブルして図２の
Ｅ、Ｆ、Ｇに示されているようにライン58、60上で入手
可能なデジタル化されたサンプルを記憶（すなわち、ロ
ード、ＬＤ）させるのに用いられる。このように、デジ
タル・プロセッサ32は、アナログ・デジタル変換器セク
ション28がゲーティング・ウィンドウの時間継続の間に
生じるデジタル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番
目のサンプルだけをそれ自身まで至らせ、それ以外のこ
とと共に、ゲーティング・ウィンドウの時間継続の間に
生じた処理済みのデジタル化されたサンプルからのレン
ジ・セルにおけるエネルギのドップラ周波数を決定す
る。
ログ・デジタル変換器セクション28と、レジスタ・セク
ション40と、デシメータ42と、信号プロセッサ32とを含
む。デシメータ42は、図３に示すように機能し、カウン
タ50を含む。カウンタ50は、ライン35を介してそのクロ
ック入力に印加される信号を、すなわち、速度ｆｓを有
するライン35上のサンプリング・パルスを、カウントす
る。カウンタ50は、ライン29上のゲーティング・ウィン
ドウの時間継続の間、イネーブルされる。デシメータ42
は、ライン53上にタイミング及び制御ユニット15によっ
て生じる整数Ｎを記憶するレジスタ52を含む。上述のよ
うに、整数Ｎは、レーダ・システム９が望むレンジ分解
能に関係する。カウンタ50のカウントは、最初は、ゼロ
のカウントにリセットされる。イネーブルされると、カ
ウンタ50のカウントは、ライン35上のサンプリング・パ
ルスのそれぞれのパルスに応答して増加する。カウント
がＮに増加すると、コンパレータ54は、ライン56（図２
のＦ）上に出力パルスを生じ、カウンタ50のカウントを
ゼロにリセットし、レジスタ・セクション40をイネーブ
ルして時間遅延Δの後にアナログ・デジタル変換器セク
ション28の出力において入手可能なデジタル化されたサ
ンプル（すなわち、図２のＥ及びＦに示されているよう
に、ライン58、60上で入手可能なデジタル化されたサン
プル）を、記憶（すなわち、ロード、ＬＤ）させる。こ
のようにして、パルスＲ１、Ｒ２、．．．（図２のＦ）
が、ライン56上に、選択された速度Ｒ（但し、Ｒ＝ｆs/
Ｎ）で、デシメータ42によって、生じる。ライン29上の
ゲーティング・ウィンドウ信号のために、ゲーティング
・ウィンドウの外側の時間周期の間に得られたデジタル
・サンプルもまた、処理セクション26によって放棄され
る。更に、アナログ・デジタル変換器セクション28がラ
イン25、27上のサンプルをデジタル・サンプルに変換す
る際の時間遅延Δのために、対応する遅延Δがデシメー
タ42の出力において与えられることに留意すべきであ
る。よって、パルスＲ１、Ｒ２、．．．（図２のＦ）が
デシメータ42によってライン56上に生じる際には、パル
スＲ’１、Ｒ’２、．．．（図２のＧ）がライン59上
に、時間遅延Δの後に、生じる。ライン59上のパルス
は、レジスタ・セクション40をイネーブルして図２の
Ｅ、Ｆ、Ｇに示されているようにライン58、60上で入手
可能なデジタル化されたサンプルを記憶（すなわち、ロ
ード、ＬＤ）させるのに用いられる。このように、デジ
タル・プロセッサ32は、アナログ・デジタル変換器セク
ション28がゲーティング・ウィンドウの時間継続の間に
生じるデジタル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番
目のサンプルだけをそれ自身まで至らせ、それ以外のこ
とと共に、ゲーティング・ウィンドウの時間継続の間に
生じた処理済みのデジタル化されたサンプルからのレン
ジ・セルにおけるエネルギのドップラ周波数を決定す
る。
【００１４】これ以外の実施例も、冒頭の特許請求の範
囲の精神と技術的範囲とに属するものとする。
囲の精神と技術的範囲とに属するものとする。
【図１】本発明によるレーダ・システムのブロック図で
ある。
ある。
【図２】ＡからＧは、図１のレーダ・システムの動作を
理解するのに役立つタイミング図である。
理解するのに役立つタイミング図である。
【図３】図１のレーダ・システムにおいて用いられるデ
シメータの機能ブロック図である。
シメータの機能ブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ・エイ・ブーチャード アメリカ合衆国マサチューセッツ州02174, アーリントン，ガードナー・ストリート 180，アパートメント ２−３ (72)発明者 ジェフリー・イー・カーメラ アメリカ合衆国マサチューセッツ州01720, アクトン，ウォンパス・アベニュー 12− アイ (72)発明者 マイケル・ピー・デミリア アメリカ合衆国マサチューセッツ州01523, ランカスター，ピー・オー・ボックス 297
Claims (5)
- 【請求項１】 アナログ信号のデジタル化されたサンプ
ルを選択可能なレートＲで処理するシステムであって、 サンプリング・パルスの列を所定のサンプリング速度ｆ
ｓで生じるタイミング発生器と、 前記サンプリング・パルスのそれぞれのパルスに応答し
て、前記アナログ信号のデジタル化されたサンプルを生
じるアナログ・デジタル変換器と、 プロセッサと、前記アナログ・デジタル変換器が生じる
デジタル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番目（但
し、Ｎ＝ｆs/Ｒ）のサンプルを前記プロセッサに与える
セレクタと、を含むプロセッサ・セクションと、 から構成されるシステム。 - 【請求項２】 サンプリング・パルスの列を所定のサン
プリング速度ｆｓで生じるタイミング発生器と、 前記サンプリング・パルスのそれぞれのパルスに応答し
て、アナログ信号のデジタル化されたサンプルを生じる
アナログ・デジタル変換器と、 プロセッサと、 前記アナログ・デジタル変換器によって生じたデジタル
化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番目（但し、Ｎ＝
ｆs/Ｒ）のサンプルを、前記プロセッサに、所定のレー
トＲで与えるセレクタと、 から構成されるシステム。 - 【請求項３】 前記セレクタは、 信号に応答して、レートＲ＝ｆs/Ｎ（但し、Ｎはデジタ
ル化された信号取得速度に対するサンプリング速度ｆｓ
の比率ｆs/Ｒを表す）で、パルスを生じるデシメータ
と、 前記アナログ・デジタル変換器が生じるデジタル化され
たサンプルの中のそれぞれのＮ番目のサンプルを記憶す
るレジスタであって、前記デジタル化されたサンプル
は、それぞれが、前記デシメータの生じるパルスの中の
対応するパルスに応答して記憶される、レジスタと、 から構成される請求項２記載のシステム。 - 【請求項４】 送信されたパルスの列に応答して生じた
ビデオ信号のレンジ・セル信号がレーダ・システムの所
望のレンジ・セル分解能に関係する選択可能なレートＲ
で得られるレーダ・システムであって、前記ビデオ信号
が印加されるアナログ・デジタル変換システムを含むレ
ーダ・システムにおいて、前記アナログ・デジタル変換
システムは、 所定のサンプリング速度ｆｓでサンプリング・パルスの
列を生じるタイミング発生器と、 前記サンプリング・パルスのそれぞれのパルスに応答し
てアナログ信号のデジタル化されたサンプルを生じるア
ナログ・デジタル変換器と、 プロセッサと、前記送信されたパルスのそれぞれのパル
スに続いて前記アナログ・デジタル変換器が生じる前記
デジタル化されたサンプルの中のそれぞれのＮ番目のサ
ンプルを前記プロセッサに与えるセレクタと、を含むプ
ロセッサ・セクションと、 から構成され、Ｎ＝ｆs/Ｒであり、前記プロセッサは、
前記アナログ・デジタル変換器によって生じ前記セレク
タによって与えられた前記デジタル化されたサンプルの
中のそれぞれのＮ番目のサンプルを処理して、前記処理
済みのデジタル化されたサンプルから、前記レンジ・セ
ルにおけるエネルギのドップラ周波数を決定する、レー
ダ・システム。 - 【請求項５】 一連の送信されたパルスに応答して生じ
たビデオ信号のデジタル化されたサンプルを取得するレ
ーダ・システムであって、前記デジタル化されたサンプ
ルは、レンジ・セル取得レートの中の所定のレンジの範
囲内で選択されたレートＲで取得され、それぞれの送信
されたパルスは、レーダ送信トリガ信号に応答して生じ
ており、ゲーティング・ウィンドウ・パルスがそれぞれ
のトリガ信号の所定の時間だけ後に生じるレーダ・シス
テムにおいて、 サンプリング周波数ｆｓを有するサンプリング・パルス
の列に応答して、前記ビデオ信号のデジタル化されたサ
ンプルを生じるデジタイザ・セクションであって、前記
サンプリング速度は、前記レーダ・システムの所望のレ
ンジ・セル分解能に関係している、デジタイザ・セクシ
ョンと、 前記送信されたパルスのそれぞれのパルスに続く前記ゲ
ーティング・ウィンドウの時間継続の間にアナログ・デ
ジタル変換器によって生じるデジタル化されたサンプル
の中のそれぞれのＮ番目（但し、Ｎ＝ｆs/Ｒ）のサンプ
ルを処理して、前記ゲーティング・ウィンドウの時間継
続の間に前記取得されたデジタル化されたサンプルか
ら、前記レンジ・セルにおけるエネルギのドップラ周波
数を決定するデジタル処理セクションと、 から構成される、レーダ・システム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US528571 | 1995-09-15 | ||
| US08/528,571 US5610613A (en) | 1995-09-15 | 1995-09-15 | Analog to digital conversion system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113606A true JPH09113606A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3709022B2 JP3709022B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
ID=24106239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24331896A Expired - Fee Related JP3709022B2 (ja) | 1995-09-15 | 1996-09-13 | アナログ・デジタル変換システム |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5610613A (ja) |
| EP (1) | EP0763898B1 (ja) |
| JP (1) | JP3709022B2 (ja) |
| DE (1) | DE69634188T2 (ja) |
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| US6407697B1 (en) * | 2000-06-15 | 2002-06-18 | Honeywell International Inc. | Low probability of intercept coherent radar altimeter |
| JP4724694B2 (ja) * | 2007-08-08 | 2011-07-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電波レーダ装置 |
| EP2051098A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-22 | Ford Global Technologies, LLC | A method and system for presence detection |
| RU2623579C1 (ru) * | 2016-06-06 | 2017-06-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Способ обзора воздушного пространства радиолокационной станцией с активной фазированной антенной решеткой |
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- 1995-09-15 US US08/528,571 patent/US5610613A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-09 EP EP96306541A patent/EP0763898B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-09 DE DE69634188T patent/DE69634188T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-13 JP JP24331896A patent/JP3709022B2/ja not_active Expired - Fee Related
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