JPS5935816Y2 - 移動目標検出レ−ダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はパルスドプラ方式の移動目標検出レーダ（以下
ＭＴＩレーダという。

）に関する。７般にＭＴＩレーダは受信機の例えば中間
周波数において零ドプラ信号を除去するために零ドプラ
抑圧フィルタ（狭帯域遮断フィルタ。

）が挿入されており、固定目標信号とかクランタ信号の
ようにドプラ成分が零か零に近い信号は除去されている
。

これに対して移動目標信号を抽出するために上記中間周
波数において中間周波数ｆを中心に送信パルス繰返し周
波数ｆＲの帯域を持つ帯域通過フィルタが挿入されてい
る。

なお送信波および反射波（受信波）は、送信周波数を中
心とするパルス変調のスペクトラムを有し、各スペクト
ラムの間隔は前記ｆＲＫ８応していることは言うまでも
ない。

またこのようなフィルタの構成上、ｆＲはある程度高い
周波数（数１０ ＫＨ２’）を選ぶ必要がある。

ところで＝般にレーダの距離校正を行うには、レーダに
より固定目標を捉えてその距離情報を算出し、これが他
の手段（例えば光学的測定）′Ｃ得た真の距離情報に一
致するように距離校正系を調整するものである。

またレーダによる目標捕捉精度を高めろために目標角度
情報を算出して真の角度情報を基準にして角度校正を行
うこともある。

しかし上記のようなＭＴＩレーダは、移動目標信号のみ
抽出し固定目標信号を除去するので、例えばコーナリフ
レクタを付けた風船や固定目標を捜索あるいは追随して
固定目標信号を得て距離情報あるいは角度情報を算出す
ることができず、距離校正あるいは角度校正が不便であ
った。

このような不便を解決するために、上記校正時に前記遮
断フィルタを除去することが考えられるが除去操作は煩
雑である。

あるいは上記フィルタをバイパスするような切換回路を
形成することも考えられる。

しかし通常この種のフィルタは水晶フィルタが用いられ
、且つ水晶フィルタの入出力にある電気振動０超音波の
変換素子の振幅減衰が太きＬ・ためにこれを補償する増
幅器は利得の大きいものが必要である。

したがって水晶フィルタの切換えに伴って上記補償増幅
器も切換える必要がある。

しかしこの増幅器を含むＡＯＣ（自動利得調整）系が形
成されて（・ろと、上記のような切換回路の構成は難し
く複雑になる。

またＭＴＩ受信機を複数系列（和、差など、）用いてモ
ノパルス角度追随受信機を構成する場合には、上記各系
列において上記のような切換回路を形成することは、各
系列の位相関係を一定に保つ必要があるから一層難しい
。

また上記したようなフィルタの除去、切換えを行わずに
、前記校正時に送信周波数を少しシフトし、中間周波数
を少しシフトすることによって固定目標信号が零ドプラ
抑圧フィルタを通過するようにすることも考えられる。

このためには送信周波数源である局部発振器の発振周波
数をシフトさせることが考えられるが、通常この局部発
振器は安定化発振器であり発振周波数を所望通りシフト
させることが難しい。

しあるいは局部発振器の発振周波数をシフトさせ
ることなく所望の周波数シフト量に対応した周波数を発
振可能な校正用発振器および周波数ｄ合量を付設し、校
正時に局部発振器出力と校正用発振器出力とを周波数混
合器により置台して周波数変換し、この変換出力周波数
を送信周波数とすることも考えられる。

しかしこのように校正用発振器および周波数混合器を付
設することはとりもなおさず原発振器、周波数てい倍器
、増幅器等が付設されることになり、構成が大型化する
とともに複雑になる。

しかも、このように単に送信周波数自体を変える方法で
は、送信パルスの繰返し周期は変わらないため遠距離に
ある目標の距離校正をすることができない。

すなわち、レーダと目標間の電波の往復時間が送信繰返
し周期よりも長（なると、反射信号がどの時点の送信パ
ルスに基づくものであるかが不明になるため、目標の角
度検出はできても（目標の有無がわかれば可能）、距離
検出ができない欠点がある。

本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、切換操作
により送信パルスの繰返し周波数を、ＭＴＩ動作に必要
な周波数より所定値以上低くして送信信号の周波数スペ
クトラムの間隔を狭くし、固定目標反射信号の側波帯成
分を移動目標信号抽出用フィルタにより抽出可能にする
ことによって距離校正、角度校正時などに固定目標信号
を抽出でき、校正を簡単に行い得ると共に構成が簡単で
安価に実現可能なパルスドプラ方式の移動目標検出レー
ダを提供するものである。

以下図面を参照して本考案の一実施例を詳細に説明する
。

第１図は周知のＭＴＩレーダの→りに対して距離校正時
などにＭＴＩ用トリガ発生器１１のトリガ出力に代えて
ノーマル動作用トリガ発生器１２のトリガ出力を切換ス
イッチ１３により切換選択し得るように変更した構成を
示すものである。

上記ノーマル動作用トリガ発生器１２は、ＭＨ用トリ・
ガ発生器１１のトリガ出力の繰返し周波数ｆＲの例えば
約ｌ／２（これは後述する帯域通過フィルタ２６の特性
との関係で定まる。

）の繰返し周波数ｆＲ′を有するトリガパルスを発生す
る。

次に第１図の周知のＭＴ Ｉレーダ部分について説明す
る。

先ず安定化局部発振器１４，１５はそれぞれ対応して周
波数ｆＬ、ｆｒを発振する。

ここで周波数ｆＩはレーダ受信機の中間周波数である。

上記両発振器１４，１５の各出力信号は周波数混合器１
６により混合されて送信周波数成分が導出されろ。

この出力信号は適宜増幅されて変調送信機１１に導かれ
る。

一力、前記ＭＴＩ用トリガ発生器１１は所定の繰返し周
波数ｆＲのトリガパルスを発生し、とのトリガ出力は切
換スイッチ１３を介して前記変調送信機１７に導かれる
。

この変調送信機１１は、トリガパルスに同期した所定幅
のパルスにより送信周波数信号をパルス振幅変調して送
信パルス（繰返し周波数ｆＲ）を発生する。

この送信パルスはデュプレクサ１８を通りアンテナ１９
から目標に向けて送信される。

この送信波は目標により反射し、この反射波は前記アン
テナ１９により受信される。

この受信パルスは前記デュプレクサ１８を通り低雑音特
性を有する高周波増幅器２０に導かれて増幅される。

この増幅出力は周波数混合器２１に導かれて前記局部発
振器１４の出力信号と混合され、受信中間周波数ｆＩ酸
成分導出される。

この中間周波信号の周波数スペクトラムは、第２図ａに
実線で示すように固定目標反射信号として中心周波数ｆ
ｏ酸成分よびこれを中心に前記送信パルスの繰返し周波
数ｆＲの間隔で次第にエネルギーが低下しながら分布す
る側波帯成分が含まれる。

また移動目標反射信号があれば、そのスペクトラムは第
２図ａに点線で示すように上記固定目標信号スペクトラ
ムに対してドプラ周波数ｆｄだげシフトして分布する。

上記のような中間周波信号は中間周波増幅器２２により
増幅され、送信パルス抑圧ゲート２３に導かれ、ここで
送信パルス期間に対応して供給されるゲートパルスによ
り送信パルス期間だけ抑圧される。

このゲート２３を通過した中間周波信号はレンジケート
増幅器２４に導かれ、ここで所定のレンジに対応する時
間だけ与えられろゲートパルスにより上記レンジ期間だ
け増幅される。

この増幅出力は零ドプラ抑圧フィルタ２５に導かれ、ド
プラ周波数が零かまたは零に非常に近い信号（これは固
定目標信号スペクトラムの中心周波数１０１１２．分に
相当する。

）が抑圧されろ。即ちこのフィルタ２５は第２図Ｃに示
すように中間周波数ｆｏを中心とする狭帯域抑圧特性を
有する。

また上記フィルタ２５の抽出出力は第２図ｄに示すよう
な特性を有する帯域通過フィルタ２６に導かれ、中心周
波数ｆｏを中心にして前記送信パルスの繰返し周波数ｆ
Ｒに等しい帯域内の信号、即ち移動目標信号が第２図ｅ
に示すように抽出される。

このフィルタ２６の出力ビデオはビデオ処理回路２γに
導かれて適宜信号処理される。

これに対して前記ＭＴＩ用トリガ発生器１１の出力に代
えてノーマル動作用トリガ発生器１２の出力をスイッチ
１３により切換選択した場合には移動目標信号のほか固
定目標信号を抽出することができる。

即ちノーマル動作用トリガ発生器１２は、前記ＭＴＩ用
トリガ発生器１１のトリガ出力の繰返し周波数ｆＨの例
えば約１／２の繰返し周波数７ Ｒ／のトリガパルスを
発生する。

したがって送信パルスの繰返し周波数は７ Ｒ／となり
、この送信パルスに対する受信パルスが中間周波数に変
換された中間周波信号の周波数スペクトラムは、第２図
すに示すようになる。

なお第２図す中、実線（工固定目標信号成分、点線は移
動目標信号成分を示す。

即ち固定目標信号成分のスペクトラム間隔は前記繰返し
周波数７ Ｒ／に等しく、移動目標信号と固定目標信号
とはドプラ周波数ｆｄだげ離れている。

したがって上記中間周波数信号が零ドプラフィルタ２５
および帯域通過フィルタ２６に順次導かれて抽出された
出力は第２図ｆに示すように固定目標信号の中心周波数
ｆｏ威分が抑圧され、帯域通過フィルタ２６の帯域内の
固定目標信号の側波帯（実線）と移動目標信号成分とよ
りなる。

この出力信号はビデオ処理回路２γに導かれて固定目標
成分と移動目標成分に周波数分離される。

なおノーマル動作用トリガ発生器１２の使用時には、こ
のトリガ出力の繰返し周波数ｆＲ′に対応して送信パル
ス抑圧ゲート２３に供給する抑圧ゲートパルスを変える
と共に必要に応じてレンジゲート増幅器２４に供給する
レンジゲートパルスの幅を変える。

なお、ノーマル動作用トリガ発生器１２の出力トリガ周
波数は、要するに受信中間周波信号に含まれる中心周波
数ｆｏ威外分以外固定目標信号成分が帯域通過フィルタ
２６の帯域内に入るように選定可能である。

また上記実施例の帯域通過フィルタ２６に代えて帯域通
過フィルタを使用し得ろことは＝つまでもない。

また上記実施例は受信機系列が１個の場合を示したが、
例えば３系列用いて角度追随を行うように構成したモノ
パルスレーダにも本考案を適用し得ることは言うまでも
ない。

上述したように本考案によれば、移動目標検出レーダに
おいて距離校正とか角度校正などを行うため固定目標信
号も検出したい場合に、受信中間周波信号に含まれる固
定目標信号成分のうち中心周波数ｆｏ以外の成分（側波
帯成分）が帯域通過フィルタ２６ｃ／′）帯域内に含ま
れるようにトリガパルス繰返し周波数を低くするように
構威し、固定目標信号を検出することができろ。

このような構成は、トリガパルスの繰返し周波数を変更
するだけであるため単なるデジタル回路で容易に構成で
き、フィルタ２６のバイパス回路を設けて切換えるとか
校正用発振器及び周波数混合器を付設する方法に比べて
構成が簡易であり安価に実現できる。

また、局部発振周波数を変えたり校正用発振器を設けて
原発振周波数を変えたりすることにより送信周波数を変
える方法では、ＭＴＩ用トリガパルスの周期以上に電波
の到来時間が長くなる距離の場合、距離校正ができなか
ったが、本考案ではそのような距離にある目標により距
離校正ができ、遠距離の距離校正が可能である。

本考案は上述したように送信パルスの繰返し周波数をＭ
ＴＩ動作に必要な周波数より低ぐして送信信号の周波数
スペクトラムの間隔を狭くし、固定目標反射信号の側波
帯成分を移動目標信号抽出用フィルタにより抽出可能に
することによって、距離校正、角度校正時などに固定目
標信号を抽出でき、校正を簡単に行い得ろと共に構成が
簡単で遠距離の距離校正もでき安価に実現可能なパルス
ドプラ移動目標検出レーダな提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る移動目標検出レーダの一実施例を
示すブロンクダイヤグラム、第２ 図ａ オよびｂは各
対応して第１図においてＭＴＩ用トリガ発生器およびノ
ーマル動作用トリガ発生器を使用した場合における受信
中間周波信号の周波数スペクトラムを示す図、第２図Ｃ
およびｄは各対応して第１図の零ドプラ抑圧フィルタお
よび帯域通過フィルタの特性を示す図、第２図ｅおよび
ｆは各対応して同図ａ、ｂの中間周波信号のうちフィル
タを通り抽出された成分を示す図である。 １１・・・ＭＴＩ用トリガ発生器、１２・・・ノーマル
トリガ発生器、１３・・・切換スイッチ、２５・・・零
ドプラ抑圧フィルタ、２６・・・帯域通過フィルタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 送信周波数の連続信号を発生する信号発生手段と、第１
   の繰返し周波数の第１のパルス信号及びこの第１の繰返
   し周波数よりも低（・第２の繰返し周波数の第２のパル
   ス信号を発生し第１または第２のどちらか一力のパルス
   信号を出力するパルス信号出力手段と、このパルス信号
   出力手段からのパルス信号及び前記信号発生手段の出力
   信号が供給されパルス信号の繰返し周期に対応して断続
   的に前記送信周波数の信号を出力する変調手段と、この
   変調手段の出力信号が切換手段を介して供給され送信パ
   ルス信号を放射するとともに目標からの反射信号を受信
   する空中線と、この空中線からの受信出力信号が前記切
   換手段を介して供給されかつ受信スペクトラムの中心周
   波数の近傍にこの中心周波数を除く前記第１の繰返し周
   波数分の帯域を有し前記第１のパルス信号が前記変調手
   段に供給される場合は移動目標信号のみを抽出し前記第
   ２のパルス信号が前記変調手段に供給されろ場合は固定
   目標信号を抽出する目標信号抽出手段とを具噛する移動
   目標検出レーダ。