JPS60379A - 移動目標指示レ−ダ装置 - Google Patents

移動目標指示レ−ダ装置

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JPS60379A
JPS60379A JP58109586A JP10958683A JPS60379A JP S60379 A JPS60379 A JP S60379A JP 58109586 A JP58109586 A JP 58109586A JP 10958683 A JP10958683 A JP 10958683A JP S60379 A JPS60379 A JP S60379A
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JP
Japan
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vector
signal
circuit
outputs
output
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Pending
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JP58109586A
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English (en)
Inventor
Norio Muto
武藤 徳生
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to FR848409420A priority patent/FR2548385B1/fr
Publication of JPS60379A publication Critical patent/JPS60379A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/526Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on the whole spectrum without loss of range information, e.g. using delay line cancellers or comb filters

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、移動目標指示(Moving Targe
tIndicator;以下MTIと称す)レーダ装置
に関し、特に該装置における、固定目標を消去し、移動
目標のみを検出する信号処理回路に関するものである。
従来この種の装置として第1図に示すものがあった。第
1図は2重消去の場合のMTI処理回路を示している。
図に詔いて、(1)は基準信号発生器、+21.(2a
)はこの基準信号発生器(1)の信号と、入力信号Si
との位相差を検出する位相検波器、(3)は上記基準信
号発生器(1)の信号の位゛相を900ずらすための9
0°移相器、+41.(4a)は位相検波器+21.(
2a)のアナログ出力をディジタル信号に変換するA/
])変換器、+51. (5a) 、 (5b) 、 
(5Cb信号をレーダの送信繰返し周期に相当する時間
だけ遅延させる遅延回路、+61.(6a)、(6bl
、(6C)ilこの遅延を受けたディジタル信号と、1
周期遅れて入力されてくるディジタル信号との差を取る
ための減算器、+71.(7a)は2重消去後の信号の
自乗をとる乗算器、(8)は乗算器+71.(7a)の
それぞれの信号を加算し、加算した結果の平方根をとる
演算器、(9)は以上の演算結果のディジタル信号をア
ナログ量に変換するためのD/A変換器である。
次に、まずM’rlの基本動作について説明する。
183図に示すごと(、固定目標からの受信信号はベク
トルCで、また移動目標からの信号はベクトルMaで表
わされる。固定目標と移動目標とが同時にレーダ受信機
に入力された場合、1番目の受信信号はベクトルCとベ
クトルMaのベクトル和となり、ベクトルAで表わされ
る信号となる。そして次の周期の2番目の受信時には、
移動目標からの信号はベクトルMbに変化するので、受
信信号はベクトルBで表わされる信号となる。MTI処
理回路においては、1番目の受信信号Aをレーダ繰返し
周期の時間分だけ遅延させ、これと2番目の受信信号B
との差を取る動作が行なわれ“る。この時、各受信信号
に移動目標の成分を含んでいるので受信ベクトルが変化
しており、従って差の成分ベクトルMが生じ、これが移
動目標として検出される。
なお受信信号が固定目標のみの場合、変動分はないので
信号は消去され、出力は零となる。
第1図に示すMTI処理回路では、上記に述べた受信信
号のベクトル差をとる処理が行なわれる。
ただし、この場合、ベクトル差をとる処理は2回行なわ
れており、2重消去回路となっている。こ喜 の第1図に示す回路動作を詳細に説明する。
まず、基準信号発生器(1)の出力は2分配され、一方
は該信号発生器(1)の出力と同位相で位相検波器(2
)に入力される。また他方は90 移相器(3)によ号
Siは、上記に述べたように90°位相差を持つ基準信
号と位相検波されるので、直角成分に分解されることに
なる。ここで、位相検波器(2)の出力はX軸成分に相
当し、■チャンネルとも呼ばれる。
また位相検波器(2λ)の出力はX軸成分に相当し、(
チャンネルとも呼ばれ、これら各成分によりベクトル演
算が行なわれる。
このアナログ量である位相検波器(2)及び(2a)の
出力はA/D変換器(4)及び(4a)によってディジ
タル処理され、ディジタル量に変換される。このように
してX、γの各成分に分解され、ディジタルffHこ変
換された1番目の受信信号は、遅延回路(51及び(5
a)により1周期分遅延され、2′#目の受信信号が入
力された時点で減算器(6)及び(6a)により、ベク
トル差をとる演算が行なわれる。減算器(6)及び(6
a)の出力は、さらに遅延回路(5b)、(5C)、減
算器(6b) 、 (6C)により2回目のベクトル差
をとる演算が行なわれる。そしてこの減算器C6b)、
C6C)の出力x、yは、それぞれ乗算器(7)及び(
7a)に入力されて、これによりX2及びゾがめられる
。つづいて演算器(8)により x2+Y2の演算が行
なわれ、2重消去後の消え残りベクトルの大きさがめら
れる。このようにして得られたM’rI処理後の出力は
D/A変換器(9)によってアナログ量に変換されて出
力される。
第4図に2重消去のベクトル図を示す。2重消去後の出
力は1M31となる。1重消去回路の出力IM11は、
MTIフィルタ特性としてよく知られているように次式
で表わされるsin波形をとる。
IMll oCl singTfd l ・・・曲・・
曲・・曲・・曲・・・・・(1)ここで、Tはレーダ繰
返し周期であり、fdはドツプラ周波数である。2重消
去後の出力IM31は、同様に次式となる。
1M31 oc l s inπTfd12 ・・・・
・・・・・・・・・・・−・・曲■曲・・f21ここで
注意しなければならないのは、(2)式で表わされるフ
ィルタ特性は移動目標についてのみ適用できるものであ
り、受信信号に移動目標によるもの以外の変動分を含む
場合については、次に示す例のよう−こ(2)式とは違
ったものになるということである。
第5図にその一例を示す。ベクトルAは1番目の受信信
号、ベクトルBは2番目の受信信号、ベクトルDは3番
目の受信信号で、このベクトルDは1番目の受イg信号
Aと同じであるとする。この場合2重消去後の出力は1
重消去後の出力と同じ大きさの信号1ainπTfd 
lが消え残り、2@消去の効果がないことになる。
従来のMTIレーダ装置は以上のように構成されている
ので、信号に変動があった場合消え残りが大きくなって
しまう。従って固定目標からの受一 倍信号は変動のないものが必要であだ。このためには送
信信号が安定でなければならず、電源リップル等の変動
原因となる要素に対し、技術的にその達成が非常に困難
な性能を要求せざるを得なかった。またその要求により
装置が大型化し、回路が複雑化するといった欠点があっ
た。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、1重消去後のベクトル信号と消去
前のベクトル信号とのベクトル内積をとることにより、
移動目標以外の変動分を除去するようにしたMTIレー
ダ装置を提供することを目的としている。
すなわち本発明は、移動目標によるもの以外の送信信号
等の変動については、1重消去後のベクトル信号と消去
前のベクトル信号とのなす角度がほぼ90°に等しく、
シたがってベクトル内積は零になることを利用し、これ
により移動目標によるもの以外の変動分を除去しようと
するものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第2
図において、(1)は基準信号発生器、(2)及び(2
a)は位相検波器、(3)は90’移相器、(4)及び
(4a)はA/D変換器、(5)及ヒ(5a ) ハ?
A%回路、(6)及び(6a)は減算器で、上記遅延回
路+51.(51)及び減算器1B)、(6a)により
1重消去回路頭が構成されている。(刻は演算回路であ
り、この演算回路(至)において、σα及び(loa)
はベクトルの内積をとるための乗算器、uDは加算器で
、該加算器aDの出力は乗算器(101及び(10りの
出力を加算することにより、ベクトルの内積(Ax−E
x +Ay−Ey)となる。ここで、Ax、Ayは消去
前のベクトル信号AのX軸。
y軸成分、Ex、Eyは1重消去後のベクトル信号Eの
X軸、Y軸成分である。(7)及び(7a)は乗算器で
、消去前の入力ベクトルAの各成分Ax 、Ayを自乗
する回路である。(8)は演算器で、乗算器(7)の出
力Ax2と乗算器(7a) ノ出力Ay 2によりJ−
^717−A−の演算を行ない、消去前の入力ベクトル
信号変換して出力するものであり、この出力信号は指示
器への入力信号となる。
ところで、送信信号に変動を与える主要因は、送信管に
印加される高圧電源のリップル変動である。リップル変
動は送信信号のレベル変動と、位相変動との両方に影響
を与えるが、通常、レベル変動は位相変動に比べて小さ
くほとんど無視できる。したがって、MTI処理後の消
え残りは、送信信号の位相変動によるものがほとんどで
あり、この消え残りの様子を第6図1こ示す。この場合
、移動目標成分はないとする。
図において、ベクトルAは1番目の受信信号、ベクトル
Bは2番目の受信信号を表わしており、両者の間にαの
位相変動があったとしている。この場合、1重消去回路
によりベクトルAとベクトルBとの差がとられたとき、
ベクトルEが消え残りとして出力される。しかるに、固
定目標に対してこのような消え残りが生じた場合、固定
目標と同時に入力されてくる移動目標のうち、ベクトル
百より小さな移動目標は検知できないことになる。
これは、従来のMTI処理回路においては消え残りベク
トルの大きさのみを抽出していたためである。
そこで本実施例においては、消去前のベクトルA(ベク
トルBでも同じである)と、消去後のベクトルEとの角
度に注目したものである。すなわち、送信信号の位相変
動あるいは、目標物のゆらぎ等に対してはその変動が小
さいので、ベクトルAとベクトルEのなす角度θはほぼ
90 であることがわかる。したがって、両ベクトルA
、Eの内債をとると、次式により零となり、変動分が消
去できることとなる。
A−E=Ax−Ex+Ay @Ey=lAl−IElc
osθ =−−−−−t:3)θ=90°より A*E
=Q ここでAx、Ay、Ex、Eyは各ベクトルのX軸、y
軸の成分であり、A、Eは両ベクトルの内積を表わす。
(3)五においては、IAIの係数を含むため固定目標
からの受信信号の大きさにより出力がかわる。よってI
AIで正規化すると(4)式となる。
(4)式の右辺のIEIは従来のzft消去の出力であ
る。
このように、本実施例においては、従来の1重消去回路
の出力にさらにcowθが乗じられた出力となる。II
!、lは、(1)式に示すようにsin関数で表わせる
から、この関数を用いて従来の2重消去回路の出力と本
実施例回路の出力を表わすと次式となり、両者の相違が
明確となる。
2重消去回路出力1sinπTf川×1sinyrTf
dl −= (51本実施例回路出力1SinπTfd
xcosθl・・・・・・・・・・・・(6)ただし、
(5)式は従来技術の作用、動作の説明で述べたように
、移動目標についての式であり、変動分の消え残りは大
きい。(6)式においてcosθは、移動目標を含まな
い変動分のみについて考えるとcosθ=sin+tU
Edとなり第5図の例で示した変動に対しても、2重消
去と同じ効果があられれ、消え残りが小さくなる。また
一般に、移動目標を含んii消去回路の後に構成したも
のが第2図であり、この第2図の回路について具体的な
動作を説明する。基準信号発生器(1)、位相検波器(
2)及び(2a)。
90移相器+31.A/D変換器(4)及び(4a) 
、遅延回路(5)及び(5a)、減算器(6)及び(6
a)は従来回路と動作は同じである。そして減算処理前
、後のベクトル成分Ax、Aγ及びEx、Eyは乗算器
叫及び乗算器DOa)に入力され、それぞれ(3)式の
Ax xEx及びAyxEyの演算が行なわれる。加算
器+Illはこの同乗算器(I[i 、 (toa)の
出力の和をとることにより、ベクトルAとEの内債をと
りこれを出力する。一方、乗算器(71及ヒ’ (7a
)はAXXAX及びAyxAyの演算を行ない、演算器
(8)は同乗算器+71.(7a)の出力を受けて、1
’Ax’ + X−の演算を行なってベクトルAの絶対
値IAIをとる。さらに演算器(121により(4)式
に示すような演算が行なわれ、その結果がD/A変換器
(9)を経て出力される。
なお、上記実施例では、ベクトルの内積をとることによ
り変動分の消去を行なったが、1重消去後のベクトル信
号と消去前のベクトル信号との位相角がほぼ90°であ
ることをめ、そのcosをとる回路においても同様の動
態を得る。
以上のように、この発明によれば、MTIレーダ装置に
おける信号処理回路において、1重消去後のベクトル信
号と、消去前のベクトル信号との内積をとる回路を設け
たので、送信信号の変動や目標物のゆらぎ等による消え
残りを除去することができ、移動目標のみを高い精度で
検出することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2重消去の場合のMTI処理回路のブロ
ック図、第2図はこの発明の一実施例によるMTIレー
ダ装置の信号処理回路のブロック図、第3図ないし第6
図は上記第1図及び第2図に示す回路の動作を説明する
ためのベクトル信号図である。 (20)・・・1重消去回路、圓・・・演算回路。 なお図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄 第3図 第4図 第5図 x(I→々シネIし) 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 固定目標及び移動目標からの反射波を受信して
    得た受信ベクトル信号のうち上記固定目標からの受信ベ
    クトル信号を消去する1重消去回路と、1重消去後のベ
    クトル信号と消去前の上記受信ベクトル信号との内債を
    とり上記検事り目標によるもの以外の変動分を除去する
    演算回路とを備えたことを特徴とする移動目標指示レー
    ダ装置。
JP58109586A 1983-06-16 1983-06-16 移動目標指示レ−ダ装置 Pending JPS60379A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58109586A JPS60379A (ja) 1983-06-16 1983-06-16 移動目標指示レ−ダ装置
US06/620,029 US4617568A (en) 1983-06-16 1984-06-13 MTI Radar
FR848409420A FR2548385B1 (fr) 1983-06-16 1984-06-15 Radar comportant un dispositif eliminateur d'echos fixes

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JP58109586A JPS60379A (ja) 1983-06-16 1983-06-16 移動目標指示レ−ダ装置

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JPS60379A true JPS60379A (ja) 1985-01-05

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JP58109586A Pending JPS60379A (ja) 1983-06-16 1983-06-16 移動目標指示レ−ダ装置

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JP (1) JPS60379A (ja)
FR (1) FR2548385B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8006377B2 (en) 1998-09-28 2011-08-30 Ibiden Co., Ltd. Method for producing a printed wiring board

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Publication number Publication date
US4617568A (en) 1986-10-14
FR2548385A1 (fr) 1985-01-04
FR2548385B1 (fr) 1990-01-26

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