JPH1054873A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】目標物までの距離に応じた最適なパルス幅の反
射信号をレーダ指示機に入力して、全ての距離レンジで
最適な性能が得られるレーダ装置を提供する。 【解決手段】レーダ指示機１からの指示に基づき送信機
２から長、短のパルス幅の送信パルス信号を送信し、目
標物３１からの反射信号を検波回路９において検波し、
検波出力を量子化回路１０にて量子化し、長パルス幅の
送信パルス信号に対応する量子化出力と短パルス幅の送
信パルス信号に対応する量子化出力とを各別にラインメ
モリ２１、２２に格納し、一定周期の読み出しクロック
によってラインメモリ２１、２２から量子化信号を読み
出し、量子化信号がラインメモリ２１、２２から読み出
されるまでの読み出しクロック数を計数し、ラインメモ
リ２１、２２から読み出された量子化信号を、計数クロ
ック数と長、短パルス幅に基づく比率で信号合成回路２
５において合成して、レーダ指示機１に送出するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーダ装置に関し、
さらに詳細には目標物までの距離に応じた最適な送信パ
ルス幅による反射受信信号をレーダ指示機に入力するこ
とができるレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーダ装置は図７のブロック図に
示すように、少なくともレーダ装置操作のための各種設
定が行われ、かつ入力された信号に基づく表示を行うレ
ーダ指示機１２において設定された指示に基づくパルス
幅の送信パルス信号が送信機２から送信され、空中線３
を介して空間に輻射される。空中線３から輻射された送
信パルス信号は目標物３１により反射され、再び空中線
３へ戻り受信される。受信されたパルス信号は受信部の
周波数変換回路４により処理の容易な周波数に変換され
たうえ増幅される。増幅された信号はバンドパスフィル
タ６または７のうち、レーダ指示機１２において設定さ
れたパルス幅に基づいて切り替えられる切替スイッチ５
によって選択された一方のバンドパスフィルタに供給さ
れて帯域制限され、選択された側のバンドパスフィルタ
により帯域制限された信号は切替スイッチ５と連動して
切り替えられる切替スイッチ８を介して検波回路９に導
かれ、検波回路９において検波され、検波出力は量子化
回路１０において量子化された後、ラインメモリ１１に
一旦記憶されたうえ、ラインメモリ１１から読み出され
てレーダ指示機１２へ入力されるように構成されてい
る。

【０００３】従来のレーダ装置では、レーダ指示機１２
において例えば近距離レンジが選択されている場合に
は、パルス幅選択信号に基づいて送信パルス信号のパル
ス幅はショートパルス幅に設定されて、距離分解能を向
上させ、また遠距離レンジが選択されている場合には、
送信パルス信号のパルス幅はパルス幅選択信号に基づい
てロングパルス幅に設定されて、感度を向上させてい
た。

【０００４】また、送信パルス信号のパルス幅はレーダ
指示機１２においてレンジの設定を変更しない限りスイ
ーブ毎に常に一定であり、遠距離レンジに設定してある
場合はスイーブ毎に常にロングパルス幅の送信パルス信
号を送信し、近距離レンジに設定してある場合はスイー
ブ毎に常にショートパルス幅の送信パルス信号を送信し
ている。図８はロングパルス幅の送信パルス信号系列を
示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーダ装置では、近距離レンジが選択されてショートパ
ルス幅の送信パルス信号が使用されている場合には遠距
離での感度が低下し、遠距離レンジが選択されてロング
パルス幅の送信パルス信号が使用されている場合には近
距離での距離分解能が低下するという問題点がある。

【０００６】本発明は、目標物までの距離に応じた最適
なパルス幅の反射信号をレーダ指示機に入力して、全て
の距離レンジで最適な性能が得られるレーダ装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるレーダ装
置は、パルス幅の異なる送信パルス信号を予め定めた複
数回にわたって順次送信する送信手段と、目標物からの
反射信号の到来までの時間を該反射信号に対応する送信
パルス信号の送信時を基準にして計時する計時手段と、
反射信号に対応する送信パルス信号のパルス幅および計
時手段により計時された該反射信号の到来までの時間に
基づく比率で、前記連続する予め定めた複数の送信パル
ス信号に基づく反射信号を合成して合成出力信号をレー
ダ指示機に送出する信号合成手段と、を備えたことを特
徴とする。

【０００８】本発明にかかるレーダ装置によれば、送信
手段によってパルス幅の異なる送信パルス信号が予め定
めた複数回にわたって順次送信され、目標物から反射さ
れる。目標物からの反射信号の到来までの時間が該反射
信号に対応する送信パルス信号の送信時を基準にして計
時手段によって計時される。反射信号に対応する送信パ
ルス信号のパルス幅および計時手段により計時された該
反射信号の到来までの時間に基づく比率によって、前記
連続する予め定めた複数の送信パルス信号に基づく反射
信号が信号合成手段によって合成され、合成出力信号が
レーダ指示機に送出される。

【０００９】しかるに、各反射信号は目標物までの距離
と送信パルス信号のパルス幅とによって定められた比率
に基づいて、信号合成手段において合成されるため、送
信パルス信号のパルス幅が短くかつ反射信号の到来まで
の時間が短いときは比率を大きく設定し、送信パルス信
号のパルス幅が長くかつ反射信号の到来までの時間が長
いときは比率を大きく設定することができて、目標物ま
での距離が短いときにはパルス幅の短い送信パルス信号
に基づく反射信号の比率が大きくなり、目標物までの距
離が長いときにはパルス幅の長い送信パルス信号に基づ
く反射信号の比率が大きくなって、近距離での分解能の
低下は抑制され、遠距離での感度の低下は抑制されるこ
とになる。

【００１０】本発明にかかるレーダ装置によれば、レー
ダ指示機からの指示に基づいて送信機からパルス幅の異
なる送信パルス信号を予め定めた複数回にわたって順次
送信され、目標物から反射される。反射信号は検波回路
において検波され、検波出力信号は量子化回路において
量子化される。量子化信号は量子化信号に対応する送信
パルス信号のパルス幅毎に区分され、同一区分とされた
量子化信号は該同一区分とされた量子化信号に対応する
送信パルス信号の送信時から反射信号の到来までの時間
に対応するラインメモリの番地に格納される。ラインメ
モリは送信パルス信号のパルス幅毎に設けられている。

【００１１】各ラインメモリから一定周期の読み出しク
ロックにて各ラインメモリに格納された量子化信号が読
み出され、各ラインメモリから量子化信号が読み出され
るまでの読み出しクロック数に基づいて送信パルス信号
の送信時を基準にした反射信号の到来までの時間が計時
手段によって計時される。この計時された時間は目標物
までの距離に対応している。

【００１２】各ラインメモリから読み出された量子化信
号に対応する送信パルス信号のパルス幅および計時手段
により計時された該反射信号の到来までの時間に基づく
比率で、各ラインメモリから読み出された量子化信号が
信号合成手段によって合成されてレーダ指示機に送出さ
れる。

【００１３】しかるに、量子化信号は目標物までの距離
と送信パルス信号のパルス幅とによって定められた比率
によって、信号合成手段において合成されるため、送信
パルス信号のパルス幅が短くかつ反射信号の到来までの
時間が短いときは比率を大きく設定し、送信パルス信号
のパルス幅が長くかつ反射信号の到来までの時間が長い
ときは比率を大きく設定することができて、目標物まで
の距離が短いときにはパルス幅の短い送信パルス信号に
基づく反射信号の比率が大きくなり、目標物までの距離
が長いときにはパルス幅の長い送信パルス信号に基づく
反射信号の比率が大きくなって、近距離での分解能の低
下は抑制され、遠距離での感度の低下は抑制されること
になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるレーダ装置
を実施の一形態によって説明する。

【００１５】図１は本発明の実施の一形態にかかるレー
ダ装置の構成を示すブロック図である。

【００１６】本発明の実施の一形態にかかるレーダ装置
１５は、ロングパルス幅、ショートパルス幅の２種類の
送信パルス信号を使用し、１スイープ毎にロングパルス
幅の送信パルス信号とショートパルス幅の送信パルス信
号とを交互に送信する場合を例に説明する。図２は送信
パルス信号を時系列で示した説明図である。

【００１７】本発明の実施の一形態にかかるレーダ装置
１５において、図７に示した従来例と同一の構成要素に
は同一の符号を付して示してある。

【００１８】少なくともレーダ装置１５の操作のための
各種設定が行われ、かつ入力された信号に基づく表示が
なされるレーダ指示機１から出力されるパルス幅選択信
号に基づき、送信機２はスイープ毎にロングパルスとシ
ョートパルスの指示を受けて、ロングパルス幅の送信パ
ルスとショートパルス幅の送信パルスとの送信パルス信
号を出力し、空中線３から輻射される。空中線３から輻
射された送信パルス信号は目標物３１により反射され、
空中線３に戻り受信される。空中線３において受信され
たパルス信号は周波数変換回路４に導かれて、周波数変
換回路４において処理の容易な周波数の中間周波信号に
変換されたうえ増幅される。

【００１９】周波数変換回路４において周波数変換さ
れ、増幅された中間周波信号はバンドパスフィルタ６ま
たは７のうち、レーダ指示機１によって指示されたパル
ス幅に基づいて切り替えられる切替スイッチ５によって
選択された一方のバンドパスフィルタに供給されて帯域
制限され、切替スイッチ５によって選択された側のバン
ドパスフィルタからの出力信号は切替スイッチ５と連動
して切り替えられる切替スイッチ８を介して検波回路９
に供給されて検波される。

【００２０】検波回路９から出力される検波出力は量子
化回路１０に供給されて量子化される。量子化された量
子化出力信号は、ラインメモリ２１と２２のうち、切替
スイッチ５と連動して切り替えられる切替スイッチ２０
によって選択された一方のラインメモリに供給されて、
選択されたラインメモリに格納される。

【００２１】ラインメモリ２１および２２に格納された
量子化出力信号はレーダ指示機１から出力される一定周
期の読み出しクロックに基づいて書き込みと平行して読
み出される。ラインメモリ２１および２２から読み出さ
れた量子化出力信号は合成比率制御回路２３、２４にそ
れぞれ入力されて、レーダ指示機１から送出される時間
（距離）信号に基づく合成比率倍の処理が施されて、合
成比率制御回路２３、２４から出力される合成比率倍の
処理がなされた信号が信号合成回路２５へ送出される。

【００２２】合成比率制御回路２３および２４からの出
力は信号合成回路２５において合成されて、レーダ指示
機１へ送出され、目標物３１までの距離および目標物の
方位に基づく表示がなされる。

【００２３】上記のように構成された本発明の実施の一
形態にかかるレーダ装置１５の作用について説明する。

【００２４】レーダ指示機１によってロングパルス送信
が指示されているときは、切替スイッチ５および８はバ
ンドパスフィルタ６側に切り替えられ、切替スイッチ２
０はラインメモリ２１側に切り替えられ、ショートパル
ス送信が指示されているときは、切替スイッチ５および
８はバンドパスフィルタ７側に切り替えられ、切替スイ
ッチ２０はラインメモリ２２側に切り替えられるものと
する。

【００２５】レーダ指示機１からの指示を受けて送信機
２からは図２に示すように、ロングパルス幅の送信パル
ス信号とショートパルス幅の送信パルス信号とが交互に
送信される。この送信信号は空中線３から輻射されて目
標物３１によって反射される。

【００２６】目標物３１によって反射された送信パルス
信号は空中線３に入射され、周波数変換回路４において
中間周波信号に変換のうえ増幅されて、ロングパルス幅
の送信パルス信号に対応する中間周波信号はバンドパス
フィルタ６において帯域制限され、検波回路９において
検波され、ショートパルス幅の送信パルス信号に対応す
る中間周波信号はバンドパスフィルタ７において帯域制
限され、検波回路９において検波される。

【００２７】検波回路９から出力される検波出力は量子
化回路１０において量子化され、ロングパルス幅の送信
パルス信号に対応する量子化出力信号はラインメモリ２
１に格納され、ショートパルス幅の送信パルス信号に対
応する量子化出力信号はラインメモリ２２に格納され
る。この場合においてロングパルス幅の送信パルス信号
とショートパルス幅の送信パルス信号とが交互に送信機
２から出力されるために、ロングパルス幅の送信パルス
信号に基づく量子化出力信号のラインメモリ２１に格納
されるタイミングは図４（ａ）に示すごとく送信タイミ
ングの奇数番号（ロングパルス送信のとき）の送信１、
３、５、…のときであり、ショートパルス幅の送信パル
ス信号に基づく量子化出力信号のラインメモリ２２に格
納されるタイミングは図４（ｃ）に示すごとく送信タイ
ミングの偶数番号（ショートパルス送信のとき）の送信
２、４、６、…のときである。

【００２８】一方、ラインメモリ２１および２２に格納
されている量子化出力信号はレーダ指示機１から出力さ
れる読み出しクロックによって同期して読み出される。
ラインメモリ２１からの読み出しタイミングは図４
（ｂ）に示すごとくであり、ラインメモリ２２からの読
み出しタイミングは図４（ｄ）に示すごとくであって、
ラインメモリ２１から読み出された量子化出力信号は合
成比率制御回路２３において合成比率倍の処理がなさ
れ、ラインメモリ２２から読み出された量子化出力信号
は合成比率制御回路２４において合成比率倍の処理がな
される。

【００２９】ここで、レーダ指示機１から合成比率制御
回路２３および２４に送出される時間（距離）信号は、
ラインメモリに格納されている最初の量子化出力信号が
読み出されるまでの読み出しクロックの計数値に基づい
て定められる。

【００３０】すなわち、送信機２からの送信直後におい
て受信信号を受信したときの受信時は自位置（レーダ装
置の位置）に対応する距離（＝０）からの反射による受
信信号の受信時に対応しており、この信号がラインメモ
リ２１、２２の最初の番地に格納されることになる。一
方、目標物３１からの反射信号は目標物３１までの距離
の２倍に対応する時間遅れて受信される。したがって、
受信信号に基づく量子化出力信号が格納されるラインメ
モリ２１、２２の格納番地は目標物３１までの距離に比
例した位置になって、遠方の目標物３１からの反射信号
に基づく量子化出力信号ほどラインメモリ２１、２２の
後方の番地に格納されることになる。

【００３１】送信パルス信号の間隔に対して目標物３１
の移動速度は遅く、ロングパルス幅の送信パルス信号と
ショートパルス幅の送信パルス信号の連続する２つにつ
いては、反射までの時間（距離）は同一とみなせて、ラ
インメモリ２１、２２の同一番地に格納される。

【００３２】そこで、送信時を基準にして最初に量子化
出力信号が読み出されるまでの読み出しクロック数を計
数し、この計数値、すなわち時間（距離）信号に基づく
図３に示す合成比率がレーダ指示機１から合成比率制御
回路２３および２４に送出される。図３から明らかなよ
うにロングパルス幅の送信パルス信号に対しては時間の
増加と共に合成比率は増加し、ショートパルス幅の送信
パルス信号に対しては時間の増加と共に合成比率は減少
していく。

【００３３】読み出しクロックによってラインメモリ２
１、２２から読み出される量子化出力信号は図４（ｂ）
および図４（ｄ）からも明らかなように、今回の受信信
号と、前回の受信信号であってロングパルス−ショート
パルス、ショートパルス−ロングパルス、ロングパルス
−ショートパルスと入れ替わりながら、毎送信ごとに合
成比率制御回路２３、２４において合成比率倍の処理が
なされ、信号合成回路２５において合成されて、レーダ
指示機１に供給される。

【００３４】上記のように目標物３１までの距離に基づ
く合成比率倍処理がなされて合成された結果、近距離か
らの反射信号がロングパルス幅の送信パルス信号に対応
する場合には、量子化出力信号は図５（ａ−１）に示す
ごとくであり、近距離からの反射信号がショートパルス
幅の送信パルス信号に対応する場合、量子化出力信号は
図５（ａ−２）に示すごとくであって、近距離のために
ロングパルス幅に対応する量子化出力信号に対する合成
比率は小さくほぼ０であり、ショートパルス幅に対応す
る量子化出力信号に対する合成比率は大きく、合成後に
おいては図５（ａ−３）に示すごとくになって、ショー
トパルス幅に対応する量子化出力信号がレーダ指示機１
へ送出されることになり、距離分解能の低下は抑制され
る。

【００３５】また、中距離からの反射信号がロングパル
ス幅の送信パルス信号に対応する場合、量子化出力信号
は図５（ｂ−１）に示すごとくであり、中距離からの反
射信号がショートパルス幅の送信パルス信号に対応する
場合には、量子化出力信号は図５（ｂ−２）に示すごと
くであって、中距離のためにロングパルス幅に対応する
量子化出力信号に対する合成比率とショートパルス幅に
対応する量子化出力信号に対する合成比率とはほぼ等し
く、合成後においては図５（ｂ−３）に示すごとくにな
って、ショートパルス幅に対応する量子化出力信号とシ
ョートパルス幅に対応する量子化出力信号との両方の信
号が混ざったような量子化出力信号がレーダ指示機１へ
送出されることになる。

【００３６】また、遠距離からの反射信号がロングパル
ス幅の送信パルス信号に対応する場合には、量子化出力
信号は図５（ｃ−１）に示すごとくであり、遠距離から
の反射信号がショートパルス幅の送信パルス信号に対応
する場合には、量子化出力信号は図５（ｃ−２）に示す
ごとくであって、遠距離のためにロングパルス幅に対応
する量子化出力信号に対する合成比率は大きく、ショー
トパルス幅に対応する量子化出力信号に対する合成比率
は小さくほぼ０であって、合成後においては図５（ｃ−
３）に示すごとくになって、ロングパルス幅に対応する
量子化出力信号がレーダ指示機１へ送出されることにな
って、感度低下は抑制される。

【００３７】上記は目標物３１が一つの場合の例である
が、目標物３１が近距離、中距離および遠距離の位置に
それぞれ存在しているときの１送信時間において、ロン
グパルス幅とショートパルス幅とに基づくときの状態は
図６に示すごとくであって、図６（ａ−１）はロングパ
ルス幅に対応する量子化出力信号を示し、図６（ａ−
２）はショートパルス幅に対応する量子化出力信号を示
し、図６（ａ−３）は合成後の量子化出力信号を示して
いる。

【００３８】この結果、近距離ではショートパルス幅の
送信パルス信号による受信信号の量子化出力信号が、遠
距離ではロングパルス幅の送信パルス信号による受信信
号の量子化出力信号がレーダ指示機１に入力されて、近
距離での距離分解能と遠距離での感度が共に最適な状態
でレーダ装置を動作させることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーダ装
置は、目標物までの距離に応じた最適なパルス幅の送信
パルス信号による反射受信信号をレーダ指示機に入力す
ることができるため、近距離での距離分解能と遠距離で
の感度が共に最適な状態でレーダ装置を動作させること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態にかかるレーダ装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の一形態にかかるレーダ装置から
送信される送信パルス信号を示す時系列表示図である。

【図３】本発明の実施の一形態にかかるレーダ装置にお
ける合成比率を示す特性図である。

【図４】本発明の実施の一形態にかかるレーダ装置にお
けるラインメモリの作用の説明に供する模式図である。

【図５】本発明の実施の一形態にかかるレーダ装置の作
用の説明に供する模式図である。

【図６】本発明の実施の一形態にかかるレーダ装置の作
用の説明に供する模式図である。

【図７】従来のレーダ装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】従来のレーダ装置から送信される送信パルス信
号を示す時系列表示図である。

【符号の説明】

１ レーダ指示機 ２ 送信機 ３ 空中線 ４ 周波数変換回路 ５、８、２０ 切替スイッチ ６、７ バンドパスフィルタ ９ 検波回路 １０ 量子化回路 １５ レーダ装置 ２１、２２ ラインメモリ ２３、２４ 合成比率制御回路 ２５ 信号合成回路 ３１ 目標物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルス幅の異なる送信パルス信号を予め定
   めた複数回にわたって順次送信する送信手段と、 目標物からの反射信号の到来までの時間を該反射信号に
   対応する送信パルス信号の送信時を基準にして計時する
   計時手段と、 反射信号に対応する送信パルス信号のパルス幅および計
   時手段により計時された該反射信号の到来までの時間に
   基づく比率で、前記連続する予め定めた複数の送信パル
   ス信号に基づく反射信号を合成して合成出力信号をレー
   ダ指示機に送出する信号合成手段と、 を備えたことを特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】レーダ指示機からの指示に基づいてパルス
   幅の異なる送信パルス信号を予め定めた複数回にわたっ
   て順次送信する送信機と、 目標物からの反射信号を検波する検波回路と、 検波回路から出力される検波出力信号を量子化する量子
   化回路と、 量子化回路から出力される量子化信号に対応する送信パ
   ルス信号のパルス幅毎に量子化信号を区分し、同一区分
   とされた量子化信号を該同一区分とされた量子化信号に
   対応する送信パルス信号の送信時から反射信号の到来ま
   での時間に対応する番地に格納する、送信パルス信号の
   パルス幅毎に設けられたラインメモリと、 各ラインメモリに格納した量子化信号を一定周期の読み
   出しクロックにて各ラインメモリから読み出し、各ライ
   ンメモリから量子化信号が読み出されるまでの読み出し
   クロック数に基づいて送信パルス信号の送信時を基準に
   した反射信号の到来までの時間を計時する計時手段と、 各ラインメモリから読み出した量子化信号に対応する送
   信パルス信号のパルス幅および計時手段により計時され
   た該反射信号の到来までの時間に基づく比率で各ライン
   メモリから読み出した量子化信号を合成してレーダ指示
   機に送出する信号合成手段と、 を備えたことを特徴とするレーダ装置。