JPS6089782A - パルス圧縮装置 - Google Patents
パルス圧縮装置Info
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- JPS6089782A JPS6089782A JP58198606A JP19860683A JPS6089782A JP S6089782 A JPS6089782 A JP S6089782A JP 58198606 A JP58198606 A JP 58198606A JP 19860683 A JP19860683 A JP 19860683A JP S6089782 A JPS6089782 A JP S6089782A
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- Japan
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- pulse
- group delay
- pulse compression
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- Pending
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-
- 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
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
- G01S13/28—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses
- G01S13/284—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses using coded pulses
- G01S13/288—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses using coded pulses phase modulated
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はパルス圧縮装置４に関するものである。
一般に、パルスレーダでは探知距離を増大するために迷
信ビーク電力を大きくする必要があシ、他方距離分解能
を高めるためにはできるだけパルス幅を狭くする必要が
ある。しかし、大電力でかつ幅の狭いパルスを使用する
場合は、送信部の電子部品特性の制約上によシ利用率が
低下し、また受信部のＳ／Ｎの劣化等の問題があった。
信ビーク電力を大きくする必要があシ、他方距離分解能
を高めるためにはできるだけパルス幅を狭くする必要が
ある。しかし、大電力でかつ幅の狭いパルスを使用する
場合は、送信部の電子部品特性の制約上によシ利用率が
低下し、また受信部のＳ／Ｎの劣化等の問題があった。
この問題を解消した方式がパルス圧縮である。この方式
は、探知距離を決定する送信電力は平均電力で考えるべ
きであり、距離分解能を決定するものは送信パルス幅で
はなく送信パルスの有する帯域幅であるという考えに基
づくもので、送信パルス幅を長くしてその平均電力を増
大し、送信パルスにその帯域幅を広くするための変調を
施すものである。
は、探知距離を決定する送信電力は平均電力で考えるべ
きであり、距離分解能を決定するものは送信パルス幅で
はなく送信パルスの有する帯域幅であるという考えに基
づくもので、送信パルス幅を長くしてその平均電力を増
大し、送信パルスにその帯域幅を広くするための変調を
施すものである。
以下にパルス圧縮方式の基本原理を説明する。
第１′図（ａｌは一般にレーダによく用いられる時間に
比例して周波数が直線的に変化する直線周波数変調（チ
ャープ変調）信号の波形図で、第２図（ａｌに示すよう
な周波数偏移がΔ工チャープレートが（−Δｆ／ΔＴ）
、周波数が高くなるほど遅延時間が短いダウンチャープ
信号である。この信号を第２図（ｂｌに示すような、入
力信号と逆特性のパルス圧縮フィルタ（周波数偏移△ｆ
、チャープレートΔｆ／ΔＴ）に通すと第１図（ｂ）に
示すように時間的に一点に集中した圧縮パルスが得られ
る。この圧縮ノ（ルス幅は（１／△ｆ）で、長いノくル
ス（△Ｔ）を用いながらそれに変調をかけることによっ
て送信波（）くルス圧縮フィルタへの入力信号）の帯域
幅のほぼ逆数の幅の狭いパルスを用いたレーダと同一の
距離精度を得ることが出来る。
比例して周波数が直線的に変化する直線周波数変調（チ
ャープ変調）信号の波形図で、第２図（ａｌに示すよう
な周波数偏移がΔ工チャープレートが（−Δｆ／ΔＴ）
、周波数が高くなるほど遅延時間が短いダウンチャープ
信号である。この信号を第２図（ｂｌに示すような、入
力信号と逆特性のパルス圧縮フィルタ（周波数偏移△ｆ
、チャープレートΔｆ／ΔＴ）に通すと第１図（ｂ）に
示すように時間的に一点に集中した圧縮パルスが得られ
る。この圧縮ノ（ルス幅は（１／△ｆ）で、長いノくル
ス（△Ｔ）を用いながらそれに変調をかけることによっ
て送信波（）くルス圧縮フィルタへの入力信号）の帯域
幅のほぼ逆数の幅の狭いパルスを用いたレーダと同一の
距離精度を得ることが出来る。
コノ１−Ｆ、縮パルス波形を評価するノくラメータとし
て圧縮パルス幅とサイドロープレベルがある。第３図（
ａｌは第１図（１））のように理想的に圧縮が行われた
場合の圧縮パルス波形、ム’４３ ｍｌ（ｂｌは第１図
の）くルス圧縮フィルタへの入力信号に位相歪みを有す
る場合の圧縮波形で、圧縮）Ｚルス幅の拡がりおよびサ
イドロープレベルの劣化等を生じている。この圧縮パル
ス幅の拡がりは距離分解能の劣化、サイドロープレベル
の劣化けＳ／Ｎ の劣化と等価である。これら特性の劣
化は、第４図（ａｌに示すような群遅延特性の変動や、
第４図（ｂｌに示すような位相歪み特性の誤差ｙｃより
生ずる。
て圧縮パルス幅とサイドロープレベルがある。第３図（
ａｌは第１図（１））のように理想的に圧縮が行われた
場合の圧縮パルス波形、ム’４３ ｍｌ（ｂｌは第１図
の）くルス圧縮フィルタへの入力信号に位相歪みを有す
る場合の圧縮波形で、圧縮）Ｚルス幅の拡がりおよびサ
イドロープレベルの劣化等を生じている。この圧縮パル
ス幅の拡がりは距離分解能の劣化、サイドロープレベル
の劣化けＳ／Ｎ の劣化と等価である。これら特性の劣
化は、第４図（ａｌに示すような群遅延特性の変動や、
第４図（ｂｌに示すような位相歪み特性の誤差ｙｃより
生ずる。
ここで変調さ牡た信号の位相をθ（ｔ）、周波数をｆ（
ｔ） 、位相歪みをψ［１）とすると次式の関係が成立
する。
ｔ） 、位相歪みをψ［１）とすると次式の関係が成立
する。
θ（１に２πＩｆ（ｔ＋ａｔ＋ψｆｔ） ・・・・・・
・・（１）なお、理想的な場合はψｆｔ＋ ＝ ０ で
ある。
・・（１）なお、理想的な場合はψｆｔ＋ ＝ ０ で
ある。
従来のパルス圧縮装置では、パルス圧縮フィル。
りの位相特性をψ［ｔｌ ＝ Ｏとして作成するため、
送信部及び受信部で発生する位相歪みψ（ｔｌだけパル
ス圧縮時に誤差を発生し、第３図（ｂｌに示すように圧
縮パルス波形が劣化する欠点があった。また、この送信
部及び受信部の位相歪みを低減させるにも電子部品特性
の制約から位相平担性や位相誤差に限度があジ、ハード
ウェアの改良だけでは位相歪みの影響を取、り除くこと
が出来ないという欠点があった。
送信部及び受信部で発生する位相歪みψ（ｔｌだけパル
ス圧縮時に誤差を発生し、第３図（ｂｌに示すように圧
縮パルス波形が劣化する欠点があった。また、この送信
部及び受信部の位相歪みを低減させるにも電子部品特性
の制約から位相平担性や位相誤差に限度があジ、ハード
ウェアの改良だけでは位相歪みの影響を取、り除くこと
が出来ないという欠点があった。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去し、送信
部及び受信部の位相歪みデータを検出し。
部及び受信部の位相歪みデータを検出し。
これらのデータを軸止するようにパルス圧縮を行うこと
により、位相歪みの影響をほとんどなくすことができる
ようにしたパルス圧縮装置を提供することにある。
により、位相歪みの影響をほとんどなくすことができる
ようにしたパルス圧縮装置を提供することにある。
本発明の構成は、送信部で特定信号により直線周波数変
調された広帯域信号を送信信号とし、この送信信号の反
射波を受信部で受けてデータ処理の段階でパルス圧縮す
るパルス圧縮装置において前記送惰部及び受信部の装置
内で受けた歪のある変調信号の群遅延特性を測定する群
遅延測定手段と、この群遅延測定手段から得たデータを
処理して前記送信部及び受信部で受けた位相歪みをめる
データ処理手段と含むことを特徴とする。
調された広帯域信号を送信信号とし、この送信信号の反
射波を受信部で受けてデータ処理の段階でパルス圧縮す
るパルス圧縮装置において前記送惰部及び受信部の装置
内で受けた歪のある変調信号の群遅延特性を測定する群
遅延測定手段と、この群遅延測定手段から得たデータを
処理して前記送信部及び受信部で受けた位相歪みをめる
データ処理手段と含むことを特徴とする。
本発明によれば１群遅延測定手段により測定した裟１〆
書゛内部における位相歪データをデータ処理部で処理し
て位相歪み特性をめ、このデータをマツチドフィルタ作
成部に入力し、送信゛部及び受信部の装置内部の位相歪
みの影響を無視できるようにマツチドフィルタ全作成す
ることにより、装置内の位相歪による影之、ニジを殆ん
どなくすことが出来距離分解能を向上させ、８／Ｎ比を
改善することができる、 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
書゛内部における位相歪データをデータ処理部で処理し
て位相歪み特性をめ、このデータをマツチドフィルタ作
成部に入力し、送信゛部及び受信部の装置内部の位相歪
みの影響を無視できるようにマツチドフィルタ全作成す
ることにより、装置内の位相歪による影之、ニジを殆ん
どなくすことが出来距離分解能を向上させ、８／Ｎ比を
改善することができる、 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第５図はの第１の実施例のブロック図である。
この実施例のパルス圧縮装置１は、パルス圧縮をディジ
タル処理で行うもので、大別して′ｉα子化装置８．パ
ルス圧縮部５．マツチドフィルタ作成部６、データ処理
部７９群遅延測定装置２から構成される。まず、量子化
装置８は入力端子９からの受信信号をディジタルデータ
に変換してパルス圧縮部５に供給する。群遅延測定装置
２は、送信部及び受信部で装置内部による位相歪みを生
じた入力！１１貰子１０からの受信モニタ信号の群遅延
特性を測定する部分で、タイミング発生器４と周波数カ
ウンタとから構成される。周波数カウンタ３は。
タル処理で行うもので、大別して′ｉα子化装置８．パ
ルス圧縮部５．マツチドフィルタ作成部６、データ処理
部７９群遅延測定装置２から構成される。まず、量子化
装置８は入力端子９からの受信信号をディジタルデータ
に変換してパルス圧縮部５に供給する。群遅延測定装置
２は、送信部及び受信部で装置内部による位相歪みを生
じた入力！１１貰子１０からの受信モニタ信号の群遅延
特性を測定する部分で、タイミング発生器４と周波数カ
ウンタとから構成される。周波数カウンタ３は。
パルス信号内の任意の遅延時刻の周波数をｆｌｌ１１定
し、タイミング発生器４は、任意の遅延時刻を設定する
機能を有し、入力端子１］からの基準トリガ信号を入力
してこの遅延時刻を一定のステップで変化させることに
よシバルス全体の群遅延特性が得られる。この群遅延測
定装置２からの測定データは、データ処理部７に送られ
近似的に位相データがめられる。さらに、この位相デー
タを最小二乗法で近似解析し位相歪み特性をめる。この
位相歪み特性のデータはマツチドフィルタ作成部６に送
られ、送信部及び受信部で生じた位相歪みを考慮したマ
ツチドフィルタ（ディジタル値）が作成される。パルス
圧縮部５ではディジタルデータに変換された受信信号と
位相歪みを考慮したマツチドフィルタとの相関演算が行
われ出力端子１２から圧縮パルス信号が出力される。
し、タイミング発生器４は、任意の遅延時刻を設定する
機能を有し、入力端子１］からの基準トリガ信号を入力
してこの遅延時刻を一定のステップで変化させることに
よシバルス全体の群遅延特性が得られる。この群遅延測
定装置２からの測定データは、データ処理部７に送られ
近似的に位相データがめられる。さらに、この位相デー
タを最小二乗法で近似解析し位相歪み特性をめる。この
位相歪み特性のデータはマツチドフィルタ作成部６に送
られ、送信部及び受信部で生じた位相歪みを考慮したマ
ツチドフィルタ（ディジタル値）が作成される。パルス
圧縮部５ではディジタルデータに変換された受信信号と
位相歪みを考慮したマツチドフィルタとの相関演算が行
われ出力端子１２から圧縮パルス信号が出力される。
第す図は第ら図のブロック図の具体槁成を示すブロック
図である。受信信号は、量子化袋し８において高速鼓形
ザンプリング（ｌ（ＳＷＳ）されてアナログ波形からデ
ジタル４８号に変換され、パルス圧縮部５のＦＦＴ（高
速フーリエ変換部）２８においてフーリエ変換され、マ
ツチドフィルタ作成部６の出力をＦＪｉ”Ｔ２９におい
てフーリエ変換された出力との積をＩ’１ｊ（Ａ鉢部３
０でと９．この積演算１Ｘ１３０の出力をＩＰＦＴ（逆
１司速フーリエ変換部）３１において時間領域にもどし
てパルス圧縮された出力を出力端子１２からと夛出す。
図である。受信信号は、量子化袋し８において高速鼓形
ザンプリング（ｌ（ＳＷＳ）されてアナログ波形からデ
ジタル４８号に変換され、パルス圧縮部５のＦＦＴ（高
速フーリエ変換部）２８においてフーリエ変換され、マ
ツチドフィルタ作成部６の出力をＦＪｉ”Ｔ２９におい
てフーリエ変換された出力との積をＩ’１ｊ（Ａ鉢部３
０でと９．この積演算１Ｘ１３０の出力をＩＰＦＴ（逆
１司速フーリエ変換部）３１において時間領域にもどし
てパルス圧縮された出力を出力端子１２からと夛出す。
一方、群遅延特性の測定データは、データ処理部７の位
相データ作成部２０で時間ステップ△Ｔごとに近似的に
積分して１位相誤差演算部２１で最小二乗法によＱ、近
似的に位相誤差△θｉをめる。この位相誤差Δθｉは、
マツチドフィルタ作成部６の理相的位相データＲＯＭ２
２の出力と共に加算部２３で加算され、ＣＯ８ＳＩＮア
ドレス演算部２４で演算され、このアドレスにより高速
フーリエ変換（ＦＦ’Ｔ）のためのＳ ＩＮ Ｉ（、（
，１Ｍ２５ 、 ＣＯ８Ｃ０８ＲＯを選択してデータフ
ォーマット部２７で配列並びかえを行い、パルス圧縮部
５のｌ’ＦＴ２９に供給される。
相データ作成部２０で時間ステップ△Ｔごとに近似的に
積分して１位相誤差演算部２１で最小二乗法によＱ、近
似的に位相誤差△θｉをめる。この位相誤差Δθｉは、
マツチドフィルタ作成部６の理相的位相データＲＯＭ２
２の出力と共に加算部２３で加算され、ＣＯ８ＳＩＮア
ドレス演算部２４で演算され、このアドレスにより高速
フーリエ変換（ＦＦ’Ｔ）のためのＳ ＩＮ Ｉ（、（
，１Ｍ２５ 、 ＣＯ８Ｃ０８ＲＯを選択してデータフ
ォーマット部２７で配列並びかえを行い、パルス圧縮部
５のｌ’ＦＴ２９に供給される。
本発明によれば、以上説明したように、従来のパルス圧
縮装置に群遅延測定装置とデータ処理部を備えることに
より、送信部と受信部に発生する位相歪みのパルス圧縮
に与える影響をなくし、さらに送信部及び受信部の電子
部品への負荷を軽減できる。
縮装置に群遅延測定装置とデータ処理部を備えることに
より、送信部と受信部に発生する位相歪みのパルス圧縮
に与える影響をなくし、さらに送信部及び受信部の電子
部品への負荷を軽減できる。
第１図（ａｌ 、 ｆｂｌは本発明に用いられるチャー
ブ変調信号およびそのパルス圧縮された波形図、第２図
［ａ） 、 （ｂｌは第１図のチャープ変６周信号を形
成する場合およびパルス圧縮する場合の群遅延特性図、
第３図（ａｌ 、 （ｂｌけパルス圧縮波形の理想状態
および位相歪のある状態の波形図、第４図ｔａ＋ 、
ｆｂ）は位相歪を生ずるときの群遅延特性図および位相
歪み特性図、第５図は本発明の実施例のブロック図、第
６図は邪５図の具体例を含むブロック図である。 図において。 １・ パルス圧縮装置ｒ”＋ ２・・・・・・群遅延測
定装置、３ ・周波数カウンタ、４・・・・・タイミン
グ発生器、５ パルス圧縮部、６・用マツチドフィルタ
作成部、７ データ処Ｊｊ１部、８ ・・・、几子化装
計、９ ・・受信信号入力端子、１０・・・・受信モニ
タ信勾入力ψ；：ｌｉ子、】】 ・・・トリガ入力端子
、１２ ・・・・／−を−陥パルスｆｉＡ号出力☆１１
１ｊ子、２０・・・・・位相データ作ｈ’ｙ一部、２】
・ ・（）′Ｌ相誤差４１０−Ｊ’ｊ’ｌ：ｆ＋ ２２
位相データ１もＯＭ、２３ ・力ｎ Ｓ′ｓ、音ＩＸ
、２４− アドレス演算部、２５・・・・５ＩＮＲＯ緘
２６ ・１もＯＭ。 ２７・・・・データフォーマット部、２８．２９・・・
・・・Ｌｉ” Ｆ Ｔ、３０ ・・・・積演算部、３１
・・・・・ＩＦＦ”Ｔである。
ブ変調信号およびそのパルス圧縮された波形図、第２図
［ａ） 、 （ｂｌは第１図のチャープ変６周信号を形
成する場合およびパルス圧縮する場合の群遅延特性図、
第３図（ａｌ 、 （ｂｌけパルス圧縮波形の理想状態
および位相歪のある状態の波形図、第４図ｔａ＋ 、
ｆｂ）は位相歪を生ずるときの群遅延特性図および位相
歪み特性図、第５図は本発明の実施例のブロック図、第
６図は邪５図の具体例を含むブロック図である。 図において。 １・ パルス圧縮装置ｒ”＋ ２・・・・・・群遅延測
定装置、３ ・周波数カウンタ、４・・・・・タイミン
グ発生器、５ パルス圧縮部、６・用マツチドフィルタ
作成部、７ データ処Ｊｊ１部、８ ・・・、几子化装
計、９ ・・受信信号入力端子、１０・・・・受信モニ
タ信勾入力ψ；：ｌｉ子、】】 ・・・トリガ入力端子
、１２ ・・・・／−を−陥パルスｆｉＡ号出力☆１１
１ｊ子、２０・・・・・位相データ作ｈ’ｙ一部、２】
・ ・（）′Ｌ相誤差４１０−Ｊ’ｊ’ｌ：ｆ＋ ２２
位相データ１もＯＭ、２３ ・力ｎ Ｓ′ｓ、音ＩＸ
、２４− アドレス演算部、２５・・・・５ＩＮＲＯ緘
２６ ・１もＯＭ。 ２７・・・・データフォーマット部、２８．２９・・・
・・・Ｌｉ” Ｆ Ｔ、３０ ・・・・積演算部、３１
・・・・・ＩＦＦ”Ｔである。
Claims (1)
- 送信部で特定信号により直線周波数変調された広帯域信
号を送信信号とし、この送信信号の反射波を受信部で受
けてデータ処理の段階でノくルス圧縮するパルス圧縮装
置において、前記送信部及び受信部の装憤゛内で受けた
歪のある変調信号の群遅延特性ｆ測定する群遅延測定手
段と、この群遅延測定手段から得たデータを処理して前
記送信部及び受信部で受けた位相歪みをめるデータ処理
手段と含むことを特徴とするノくルス圧縮装餘。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198606A JPS6089782A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | パルス圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198606A JPS6089782A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | パルス圧縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089782A true JPS6089782A (ja) | 1985-05-20 |
Family
ID=16393987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58198606A Pending JPS6089782A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | パルス圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089782A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5160798A (en) * | 1984-08-09 | 1992-11-03 | Casio Computer Co., Ltd. | Tone information processing device for an electronic musical instrument for generating sound having timbre corresponding to two parameters |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP58198606A patent/JPS6089782A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5160798A (en) * | 1984-08-09 | 1992-11-03 | Casio Computer Co., Ltd. | Tone information processing device for an electronic musical instrument for generating sound having timbre corresponding to two parameters |
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