JPS62135783A - 増分自動ゲイン・コントロ−ル付レ−ダ受信機及び受信方法 - Google Patents

増分自動ゲイン・コントロ−ル付レ−ダ受信機及び受信方法

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JPS62135783A
JPS62135783A JP61290321A JP29032186A JPS62135783A JP S62135783 A JPS62135783 A JP S62135783A JP 61290321 A JP61290321 A JP 61290321A JP 29032186 A JP29032186 A JP 29032186A JP S62135783 A JPS62135783 A JP S62135783A
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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】 〔技術分野〕 この発明なレーダ信号処理装置に関し、特に気象レーダ
・システムのレーダ反射データを処理する装置及び方法
に関する。
〔背景技術〕
パルス・ドツプラー・レーダU、 気sレーダへの応用
のような大きなダイナミック・レンジを有するレーダ反
射信号の処理に必要とされるものであり、その入力信号
の振幅をレーダ受信機のダイナミック・レンジ内、荷に
レーダ受信機のアナログ・デイジタル(AID )変換
器(複数)のダイナミック・レンジ内に保持するために
、フィード・フォワード閉ループの自動ゲイン・コント
ロール(AGC)を使用している。AG’CはA/D変
換器の前のアナログ制御により、又はA/DK挨器の後
のディジタル制御により制御することが可能である。線
形自動ゲイン・コントロール増幅器又は減衰器の調整?
するために、レーダ反射信号は、典型的なものとしてア
ナログ手段や、ディジタル手段によるスライド窓、ブロ
ック平均装置、又は指数積分器により積分きれる。デシ
ベル(dB)の倍数又ぼ約数にあるAGC信号は、フィ
ード・フォワードでれ、スケールが足められ、浮動小数
点A/Dデータの対数に加算されてレーダ反射信号の対
数暑発生すセる。他のレーダからのレーダ・ジャミング
及び妨害パルスはレーダ受信機のA/D変換器と、通常
はAGC倍号とに限界乞もたらし、従ってレーダのダイ
ナミック・レンジ及びグラワンド・クラッタの抑圧機能
を低下さぜる。
この技術分野に2いて公知の他の解決方法では、レーダ
反射信号のマグニチュード、べき数又は対数が巌形増幅
器又は減衰器のゲイン乞設定する壕でレーダ反射信号を
遅延することにより、レーダ反射信号をレーダ受信機に
あるA/D変換器のダイナミック・レンダ内のものにし
ている。しかし、アナログT号及びビデオ信号の遅延は
、電源装置の許容精度及び動作温度について正確に制御
して線形増幅器や、減衰器のゲインの制御に必要づれる
処理?することが困難、かつ高価なものである。
レーダ・システムではランダムなインパルス形式の妨害
についての処理を2<すために、妨害パルス検出器を使
用している。従来技術として公知の一解決方法では、レ
ンジ・セルMに隣接するレンジ・セル、即ちレンジ・セ
ルM−1及びM+1ヲ調べているが、レンジMのレーダ
反射信号を処理して妨害パルスを検出してもレンジMの
妨害パルスに対する置換データを発生することはない。
ランダムな妨害パルスに関する技術として公知の他の解
決方法では、掃引間の一致基準を用いてεす、この基準
ではレーダ反射信号を有効信号として受は入れるのに、
同一レンジで連続する2つ(又はそれ以上)の掃引にお
いて振幅量1直を超えることビ要求している。しかし、
この解決方法では、弱い信号の連続的な掃引が必要と−
r々振幅閾1直に達しないかも仰れないので、検出器感
度の損失ぞもたらす。
舟幅差による妨害排除装置として従米孜術で矧うしてい
る他の解決方法では、各レンジ・セルについて掃引間の
振幅を比較している。大振幅!有するランダムな妨害反
射信号が向−レンジで隣接する掃引に発生する可能性は
低い。現在掃引と前の掃引との間の振幅差を比較するこ
とにより、アンテナのビーム幅内で相関てれる強力な有
効レーダ戻り信号に大きな影響7与えることなく、ラン
ダムな妨害パルスを排除することができる。しかシ、典
型的ナコヒーレント・レーダ・システムでは、妨害パル
スが検出されたときは、最終的に8乃至10のレーダ反
射信号が処理でれる結果、試験したレンジ・セルのレー
ダ反射信号も喪失してし葦う。
〔発明の概要〕
この発明によれば、可変ダイナミック・レンジを有し、
それぞれ複数のレンジ・セルを有する複数の送信掃引に
よる入力信号ン処理する受信機が提供される。前記可変
ダイナミック・レンジは、6 dB q分で入力信号の
レンジ・サンプルの減衰を増加でぜ、複数のアナログ・
デイジタル(A/D)K換器のダイナミック・レンジ内
で容入力信号の振幅のビデオ信号表記を測定することに
基づいている。減衰の増分量は、現在掃引に2けるレン
ジ・セルのうちの対応する一つのAGCレベルと、前の
掃引に8いて対応するレンジ・セルのうちのA/D限界
条件と、現在掃引に2けるビデオ信号表記のうちの一つ
の絶対値と、前記絶対値により設定されたA / D限
界条件とを調べることに基づいて、次の送信掃引におけ
るレンジ・セルのそれぞれについて判断でれるAGCレ
ベル信号により選択される。更に、減衰の増分量は、高
パルス繰返周波数波形に対する6dBガードバンドが選
択されたか、又は低パルス繰返周波数波形に対する1 
2 dBガードバンドが選択されたかに基づいている。
レーダ受信機には、正規化でれた浮動小数点数衣示によ
りA/D変換器が発生したビデオ信号表記を処理するデ
ィジタル信号プロセッサが接続でれ、ここで特定のレン
ジ・サンプルを測定するために発生した増分AGCレベ
ルが正規化された浮動小数点数の指数頃(又はその一部
)となる。この解決方法は非常に効果的な信号処理が得
られる。
更に、この発明の特徴によれば、それぞれ複数のレンジ
・セル7有する複数のレーダ掃引によるレーダ反射信号
を処理するレーダ受信機において、増分の自動ゲインコ
ントロール(Aac)w笑行する方法が提供され、前記
方法は、次の掃引AGC−レベルに応答してレーダ反射
信号の生起し得る振幅のレンジに応答するようにレーダ
受信機のダイナミック・レンジを増分調整するステップ
と、レーダ戻り信号の同相成分及び直交成分から、前記
レーダ掃引のうちの現在掃引において前記レンジ・セル
のうちで対応する一つのAGCレベルと、現在掃引A/
D限界条件と、前の掃引A/D限界条件とに基づいて次
の掃引に2ける前記レンジ・セルのそれぞれについて次
の掃引AGCレベルを判断するステップとから構成され
ている。
更に、前記ステップには、次の掃引AGCレベル及び現
在掃引A/D限界条件のそれぞれをメモリに記憶するス
テップと、現在掃引AGCレベル及び前の掃引A/D限
界条件を有するメモリの出力デーlシレSブスタf−F
f!8#貫P惜すスステップ2−前記レジスタの出力デ
ータ乞遅延して現在掃引AGCレベルを有するデータを
エネーブルし、前記現在掃引AGCレベルにより減衰し
たレーダ反射信号から抽出した同相III成分及び直交
+Q+成分に時間を一致させるステップとが含1れる。
矢の掃引に8いて各レンジ・セルについて次の掃引AG
Cレベルを判断する前記ステップには、更にI成分及び
Q成分のそれぞれについて仮数及び指数2発生するステ
ップと、前記I成分及びQ/jX分のそれぞれについて
仮数及び指数の最大指数を選択するステップと、選択て
れたA/Dレベル・ガードバンドと、最大指数と、現在
掃引AGCレベルと、現在掃引A/D限界と、対応する
レンジ・セルに対する前の掃引A / D限界とにより
判断でれた次の掃引AGCンベルを発生するステップと
が含まれる。
この発明によれば、受信機と、妨害パルスを検出する検
出手段を有するディジタル信号システムとによりレーダ
反射信号即ち受侶洒号を処理するレーダ・システムが提
供される。妨害パルス検出tする前記検出手段は、各受
信信号のI成分及びQ成分の固定小数点データ表示を、
1#度の増加用に少なくとも1つの最上位ビットを含む
仮数と、指数とを有する浮動小数点データ表示に変換す
る変換手段と、前記変換手段に接読され、AGCレベル
・ワードに対応して各前記受信信号に対する対数マグニ
チュード値を発生する発生手段と、前記対数マグニチュ
ード値を発生する前記発生手段に接続てれ、レンジMて
隣接する掃引N及び掃引N−2の対数マグニチュード値
の検定に基づいて772Mで掃引N−IKj6ける前記
受信信号のうちの一つに対する妨害パルスを検出する手
段とを有する。
前記対数マグニチュード値は、主として谷受信洒号につ
いてI成分及びQf’12分の最大指数により決定され
る。精度は、各I成分及びQ成分の正規化された仮数と
、非正規化されたコントロール・ワードとに応答して対
数マグニチュードの仮数の補正により増加される。この
仮数の補正値は正しいスケールに対して整合され、かつ
前記最大指数に加算テれることにより、A / D出力
の対数マグニチュード1@を発生する。次に、前記レー
ダ反射信号に用いたAGCレベルは前記A/D出力の対
数マグニチュードに71D算されることにより、実際の
レーダ反射信号に対する対数マグニチュードを発生する
更に、この発明の特徴によれば、妨害パルス検出器は、
隣接するレンジ掃引N、N−1及びN−2の対数マグニ
チュード値Y2)X及びYl をそれぞれ記憶する記憶
手段と、前記対数マグニチュード値Y1、及びY2 を
記憶する記憶手段に接Wciれ、前記対数マグニチュー
ド値Y1、及びY2 の平均値を発生する発生手段と、
前記平均値を閾値レベルに加算して和を形成する刀口算
手段と、前記加算手段に接続され、前記平均値と前記閾
値レベルとの和を前記対数マグニチュード値Xに比較し
て、前記対数マグニチュード値Xが前記和より大きいと
きに妨害パルス信号を発生する発生手段とを備えている
この発明の他の特徴によれば、自動ゲイン・コントロー
ルを用い、可能とする広いレンジの振幅内で変化し得る
振幅を有する受信信号を処理することにより、妨害パル
スを検出して置換するレーダ・システムにおいて、前記
レーダ・システムは各受信信号のI成分及びQ成分の固
定小数点データ表示を、精度の増加用に少なくとも一つ
の最上位ビットを有する仮数と、指数とを含む第1の浮
動小数点データ表示に変換する変換手段と、前記変換手
段に接続され、AGCレベル・ワードに対応し、各前記
受信信号に対して対数マグニチュードを発生する発生手
段と、前記対数マグニチュード値を発生する前記発生手
段に接続され、レンジMで隣接す名掃引N及びN−2の
対数マグニチュード値の検定に基づいてレンジMて掃引
N−1の前記受信1ぎ号のうちの一つに対する妨害パル
スを検出し、かつ妨害パルスを決定したときに妨害パル
ス信号を発生する検出手段と、前記受信信号の各振幅と
、前記AGCレベル・ワードとに対する前記固定小数点
データ表示に応答して前記受信信する発生手段と、前記
第2の固定小数点データを発生する前記発生手段と前記
妨害パルスを検出する前記検出手段とに接続され、前記
妨害パルス検出信号に応答し、補間データを発生して掃
引N−1のレンジMで前記受信信号のうちの一つに対す
る前記妨害パルスを置換する発生手段とを有する。
更に、この発明は、各受信信号のそれぞれのI成分及び
Q成分の固定小数点データ表記を、精度の増加用に少な
くとも一つの最上位ピッ)Y有する仮数と、指数とを有
する第1の正規化された浮動小数点データ表示に変換す
るステップと、前記正規化された浮動小数点データ表示
及びAGCレベル・ワードに応答して各前記受信信号に
対する対数マグニチュード値?発生するステップと、レ
ンジMで隣接する掃引N及びN−2の前記対数マグニチ
ュード値の検定に基づいてレンジMで掃引N−1に8け
る前記受信信号のうちの1つに対する妨害パルスを検出
するステップと、妨害パルスが検出されたときは、パル
ス妨害瑛出1M号を発生AGCレベル・ワードとのそれ
ぞれに対する前記固定小数点データ表示に応答して前記
受信信号の第2の正規化された浮動小数点データを発生
するステップと、前記妨害パルス検出信号に応答して前
記受信信号の前記第2の正規化された浮動小数点データ
表示から補間データを発生して掃引N−1のレンジMで
前記受信信号のうちの1つに対する前記妨害パルスを置
換するステップとを有することを特徴とする。更に、前
記対数マグニチュード値を発生するステップは、各受信
信号及び非正規化されたコントロール・ワードの各I成
分及びQ成分の正規化された仮数に応答して対数マグニ
チュード仮数の補正頃を発生するステップと、前記対数
マグニチュード仮数の補正1直を各前記受信信号に対す
る159.分及びQ成分の最大指数に加算してA/D出
力の対数マグニチュードを発生するステップと、前記A
/D出力の対数マグニチュードを、前記AGCレベル・
ワードに加算して各前記受信信号の前記対数マグニチュ
ード値を得るステップとを含む。ただし、前記AGCレ
ベル・ワードは前記受信1ゴ号のそれぞれに印加してA
/D変換器のダイナミック・レンジ内にこれらの信号を
保持させる減衰係数を衣わす。
更に、この発明の特徴によれば、前記レーダ・システム
に8いて妨害パルスを検出する方法は、隣接するレンジ
掃引N、N−1及びN−2に対する対数マグニチュード
値Y2)X及びYl  を記憶するステップと、前記対
数マグニチュード値Yl、及びY2 の平均値を発生す
るステップと、前記平均値を閾値レベルに加算して和を
形成するステップと、前記@値しベルの前記平均値の和
を前記対数マグニチュード値Xと比較するステップと、
前記対数マグニチュード値Xが前記和より大きいときは
妨害パルス信号を発生するステップと7有する。
〔実施例の説明〕
この発明により動作可能な気象レーダ受信機及びディジ
タル・プロセッサ・システム10は、第1図に示されて
いる。送信機11は複数のレンジ・セルをそれぞれ有す
る複数のレーダ掃引中に複数のレーダ信号を発生してア
ンテナ12から送信する。パルス反復インターバル(P
RI)は送信した1舜接のレーダ信号間の時間であり、
このインターバルをレンジに2ける掃引とも呼ぶ。受信
機48はアンテナ12からレーダ反射信号15乞受信し
、これを同相II)成分及び直交[Ql ff分のビデ
オ信号にり゛ラン・コンバージョンする。アナログ・デ
イジタル(AID )変換器30,32ばこのビデオ信
号を12ビツトのディジタル・ワード表記に変換し、ま
た自動ゲイン・コントロール(AGC)発生器31−1
2進3ピツト・ワードのAGCレベル・フントロール3
6をAGC減衰器2zに供給し、アナログ・デイジタル
(AID)f換器30,32のダイナミック・レンジ内
に保持するために必要な7段階の6dB増分によりレー
ダ反射信号15を減衰舌せ、これによって可変夕°イナ
ミツク・レンジ機能を有する受信機48を得ている。デ
ィジタル信号プロセッサ50は受信機48からディジタ
ル表示のビデオ信号データを受信し、反射率(21、平
均半径方向速度(vl及びスペクトル幅(σ)の予測値
を言むレーダ基礎データを発生するのに必要な処理Z実
行する。更に、ディジタル信号プロセッサ50 n妨害
パルスを検出してランダムな妨害パルスによる処理誤り
を除去、又は大幅に減少ざぜるようにしている。
第1図を引き続き参照すると、レーダ反射信号15(S
バンド)は、低雑音増幅器14により増幅され、レーダ
・タイミング発生器13から、RFコロ−ル発振器入力
(RFLO15)乞有するRF混合器16に供給てれて
30 MHz  の中間周波数(IF)信号に変換され
る。レーダ・タイミング発生器13はレーダ・システム
・タイミング用に10AfHz  のレーダ・クロック
60を供給する。
IF倍信号前置増幅器18により増幅された後、IF整
合フィルタ20に供給されてIF整合フィルタ20の帯
域幅をレーダ反射信号15の情報帯域幅に整合させるこ
とにより、レーダ反射1ぎ号15の信号対雑音比IPを
最適化する。IF整合フィルタ20からの出力VI A
 G CtW衰器22に供給され、AGC城衰器22は
、3ピツトのレベル・コントロール36に応答してO減
衰の他に、6dB瑠分による7レベルの減衰も行なうの
で、IA倍信号びQA倍信号アナログ・デイジタルCA
/D)K換器30.32のダイナミック・レンジ内に保
ち、システム・ダイナミック・レンジ機能を拡張する効
果を得ている。AGC減衰器22は一6dB、−12d
B及び−24dBの減衰セクションを有し、各減衰セク
ションがAGCレベル・コントロール36の3ビツトの
うちの1ビツトにより制御され、これによって6dB増
分により42 dBまでの減衰の組合わせを選択してダ
イナミック・レンジを拡張できるようにしている。
AGC減衰器22の出力は位相復調器24に供給され、
位相復調器24はレーダ・タイミング発生器13からの
ローカル発振器入力(IFLO23)を有し、レーダ反
射信号15のIビデオ信号及びQビデオ信号を発生する
ものでろる。位相復調器24はレーダ反射1百号15の
IF信号表記を各レンジ・セル用の同相tIl ff分
及び直交IQ)成分に分離している。ビデオ増幅器26
及び28はIビデオ信号及びQビデオ信号を増幅してそ
れぞれIA倍信号びQAff1号を出力している。2つ
の12ビツトのアナログ・デイジタル(AID )変換
器30.32は、レーダ・クロック60刀)ら得たレン
ジ・サンプル・クロック75に応答し、アナログ信号の
IA倍号及びQA倍信号サンプリングして、第1表に示
すように、各アナログ信号に対する2の補数、12ビツ
トによるディジタル表示のID信号及びQD倍信号それ
ぞれ発生する。この実施例では、レンジ・サンプル・ク
ロック75がレーダ・クロック60を計数した整数であ
り、これを連続スるA/Dサンプリング・クロックに用
いて妨害?受けたサンプリング速度に起因するトランジ
ェントを除去するようにしている。
12ビツトのレーダ反射データであるId倍信号びQd
信号は自動ゲイン・コントロール(AGC)発生器34
に供給され、100発生器34に6dB増分によるAG
C減衰器22の設定を選択する3ビツト・ワードのAG
Cレベル・コントロール36’i発生する。AGCルー
プは12ビツトのA/D変換器30.32と共に、第1
図に示すこの発明の実施例の場合は120dBのシステ
ム・ダイナミック・レンジを判断する。AGCループは
、100発生器34及びAGC減衰器22を有し、選択
可能な6dB増分で総合102dBのうちの42 d 
Bを得ている。A/D変換器30.32は60dBのダ
イナミック・レンジを有する。100発生器34は次の
p u Iにおいて対応するレンジ・セルについてAG
C減衰器22の設定を決定する。
これは、レンジ・セルの絶対値のIか、又はQのうちの
太きいものと、現在PRIにおいて対応するAGC設定
と、第2図及び第3図に示すように、かつ以下でも説明
するが、特定のガードバンド97及び99に対する現在
PRI及び前のPRIのA/D限界検出とから得られる
。固定点の12ビツトのId及びQd信号のレーダ反射
データはAGC発生器34(第4図)におけるAIDデ
ータ・レジスタ71にルンジ・サンプリング期間だけ保
持され、かつ当該データを得るのに使用した3ビツト・
ワードのAGCレベル41と共にA/DデータID38
及びQD40としてディジタル信号プロセッサ50にフ
ィードフォワードされる。
A/DデータID38及びQD40は、ここで3ピツト
のAGCレベル41のワードと時間が整合されることに
より、総合システム・ダイナミック・レンジ内で最大振
幅のレーダ反射信号15を処理する。次に、ディジタル
信号プロセッサ50はグラウンド・クラッタを抑圧する
ために必要とする処理を実行し、レーダ・ベース・デー
タ信号、即ち反射率(z) 52)平均半径方向速度(
τ)54及びRFコロ−ル発振器入力(RFLO15)
56を発生し、更にレーダ・システム用のレーダ・クロ
ック60に応答してコントロール・タイミング49を発
生する。
第2図及び第3図を参照すると、102.1 Eの総合
システム・ダイナミック・レンジを得るこの発明の動作
が示されている。A/D変換器30.32(第1図)は
60dBのダイナミック・レンジを有し、またAGCレ
ベル41の8レベル(0〜7)は42dBのダイナミッ
ク・レンジを付加する6dBの増分である。このグラフ
は、6dBガードバンド(第2図)及び12dBガード
バンド(第3図)に対する6dBの増分によp、AGC
レベル41のワード(0〜7)対A/DデータID38
又はQD40のA/Dレベルをプロットシタものである
。第2図の6dBガードバンドは高パルス反復周波数(
PRF)波形に用いられ、また第3図の12dBガード
バンドは低PRF波形に用られる。
PRIが増加するに従ってレーダ反射信号15の振幅が
大きく変化する可能性が増加するので、ガードバンドは
増加することになる。PRIからPRIへの振幅変化は
レーダの機能及びレーダ反射信号15のパラメータの関
数である。気象レーダ及び他の多くのレーダ応用では、
2つだけのガードバンド、即ち3msよシ大きなPRI
に対しては6dB%また3msより小さなPRIに対し
ては12dBを必要とする。
第2図及び第3図において、縦軸の目盛シばA/Dデー
タID38又はQD40のレベルを示し、左側に0−’
−2047の範囲、また右側にdB単位を付けである。
第2図の横軸の目盛シはA/D変換器30.32につい
ての0〜1024レベル(FS/2)を示し、これによ
ってAGCレベルにより7×6dB増分によI)42d
Bの拡張したダイナミック・レンジを得ている。各AG
Cレベル41の増加は、A/D変換された入力信号の6
dB減衰係数を衣わすものであり、ディジタル信号プロ
セッサ50に供給されたA/DデータID38及びQl
)40の浮動小数点指数に対応する。処理されたレーダ
反射信号15のレベルは、データAGCVAOCjレベ
ル41 ””1X I D 38及び2       XQD4
0である。浮動小数点数表示では、AGCレベル41が
指数、A/Dデータが仮数である。即ち、AGCレベル
41はA/DデータID38及びQD40の共通指数で
ある。浮動小数点数表示は多くの文献に説明されておシ
、その一つにKai HwLLルσ、 JohnWiL
gy a 5otssの「コンピュータ演算の原理、構
造及び設計、(Computer Architect
ure andDesign ) J、1979年発行
がある。レーダ反射信号15を増加させるために、AG
Cレベルの7増分はID38又はQD40A/Dレベル
のうちの大きい方の絶対値を6dBガードバンドに対し
て512〜2047レベル・レンジ内(第2図)、また
12dBガードバンドに対して256〜2047レベル
・レンジ内(第2図)に保持するように試行することに
よY)A/D変換器30.32における限界を防止し、
かつクラッタ抑圧のだめのクラッタ対雑音比を最大化さ
せている。E M S 雑音レベル(σN)は、この実
施例の場合、公称1.45A/Dレベルに設定される。
A/DデータID38及びQD40の絶対値ニよ、!1
)AG(:’レベル4107つの増分を発生しているの
で、第2図及び第3図は負レベルについて示していない
。A/DデータID38及びQD40が負のときは、2
進の負の補数は絶対値を発生する。12ビツトのA/D
変換器30.32は−2048〜+2047のレベル・
レンジt[fる。
第2図及び第3図を引き続き参照すると、線形受信機4
8のQ対I  A/Dレベル・レンジは、限界がA/D
変換器30.32に発生することを示している。A/D
変換器30.32は正(+)のフル・スケール(FS)
より大きいアナログ入力レベルに対しては最大の正で制
限し、また負(−)のFSより小さいアナログ入力に対
しては最大の負で制限する。この実施例において、5V
フル・スケールA/D変換器の場合、IA/DA/D変
換器を2048レベルにより割算したものに等しい。
受信機48内のビデオ増幅器26及び28はA/D変換
器30.32を保護するために最大A/Dフル・スケー
ルの入力電圧の2倍に制限している。
A/D変換器の前か、又はA/Dマグニチュード(72
+42 )!/2についてゲイン調整を行なう従来技術
のような近似ではなく、AGCレベル41のワードはA
/DデータID38又はQD40のうちの大きい方に基
づいて決定されるので、AGC発生のだめの正確なレベ
ルを得ている。先に述べたように、2の補数表記の絶対
値を用いているので、A/DデータID38及びQD4
0の負レベルは発生しない。A/D線形ダイナミック・
レンジは以下に説明するように、定義される。
この発明において、I又はQ  A/D線形ダイナミッ
ク・レンジは次のようになる。
また、I及びQrO形ダイナミック・レンジは次のよう
になる。
AGCレベル41のワードの8つのAGCレベル(0〜
7)は102dBの総合システム・ダイナミック・レン
ジに対して42dBのダイナミック・レンジを付加する
ものである。′ ビデオ帯域即ちベースバンドにある静止クラッタはピー
ク、即ちDCレベルである。クラッタ抑圧についての最
小クラッタ対雑音比は、最大EMS雑音レベルに対する
ピーク、又はDCクラッタ・レベル(C)の比として定
義される。A/DデータID38又はQD40のA/D
について高PRF波形の場合の8MS雑音レベルに対す
る最小クラッタ・レベル(dB)は以下のようになり、
第2図にもこれを示す。
=最小50 dB 統計的にぽ全てのA/Dンペルが等しい確率にあルカ、
平均的なA/DデータI 38又(/’IQD40のA
 / Dレベルは、第2図に示す6dBのガードバンド
に対して2047レベルから9dB低い。
平均8MS雑音レベルは1.25と、1.625レベル
又は1.45EMSレベルとの間の中間であり、クラッ
タ抑圧の場合の典型的な又は平均的なりラツタ対雑音比
は次のようになる。
典型54 dB り2ツタ抑圧の場合のA/DデータID 38及びQD
 40クラツタ対雑音比は同一であり、最小匝が50 
dBl  典型的なものとして54 dBである。
低PRF波形(dB)の場曾の最小クラッタ対雑音レベ
ルは第3図に示され、また以下のようになる。
A/DデータID38又はQD40の平均A/Dレベル
は、第3図に示す12 dBガードバンドの場合、20
47レベルから15 dB低い。クラッタ抑圧の場合の
典型的な又は平均クラッタ対雑音比は、 典型48 dB クラッタ抑圧の場合のA / DデータID38及びQ
D40クラッタ対雑音比は同一であり、最小値が44 
dB 、典型的なものが48 dBである。
第4図を参照すると、100発生器34のブロック図が
示されている。100発生器34は、ルンジ・サンプリ
ング期間についてId及びQdデータを記憶するA/D
データ・レジスタ71と、現在掃引AGCレベル41.
A/Dデータ11)38及びQD40、現在A/D限界
45の条件、及び前の掃引における同一レンジ・セルに
対する前のA/D限界42を調べることにより、次の掃
引におけるデータの同一レンジ・セルをサンプリングす
るのに用いる正常な次回掃引AGCレベル44と、現在
A/D限界45の条件とを判断するAGC検出器70と
を有する。
更に、100発生器34は、2048ワード×4ビツト
(各レンジ・セルに対して1メモリ位置)として構成さ
れて、3ビツト・ワードの次回掃引AGCレベル44と
、現在A/D限界45のビットとを記憶するAGC掃引
メモリ72ン有する。
AGCN引メモリ72は、現在掃引に2いて各レンジ・
セルについてアクセスされるものであり、AGCレジス
クCN+4)74を用いてAGCレベル・コントロール
36を保持し、又は電源投入時に予め定めたレベル0に
AGC?/7期条件を設定し、これをAGC減衰器22
(第1図)に転送する。レンジ・サンプル・クロック7
5は各レンジ・セルに対するAGCアドレス66を発生
する。
レンジ・サンプル・クロック75が発生した後、レーダ
・クロック60(伝搬時間を許容するように遅延レジス
タ73刀)ら供給きれる)の3カウントにより、各レン
ジ・セルについてのデータがAGC掃引メモリ72から
AGCレジスタ(N+4)74へ読み出でれる(アクセ
スされる)。更に、100発生器34は、AGCレベル
・コントロール36のワードに関連したデータに対応す
るA/DデータIO38及びQD40ビ受は取るまで、
フィード・フォワードするAGCレベル・コントロール
36のワードと、前のA / D限界42のビットとを
遅延する4つのレジスタ、即ちAGCレジスタ(#+3
)76、AGCレジスタ(#+2)78、AGCレジス
タ(#+1)80及びAGCレジスタ(#) ’&有す
る。レンジ・サンプル・クロック75が関連する前のA
/D限定ビットを4つのレジスタ、即ちAGCレジスタ
(#+2)78〜AGCレジスタ(#) 82をシフ)
−g−1r、4レンジのサンプリング遅延を行なうこと
により、第1の遅6正けAGC嬉を呂99のトランパジ
エント[猷鴬ンA/D  LSBの1/2に安定ざぞる
。第2の遅延はA / D変換が実行できるようにし、
第3の遅延はA/DデータID38及びQD40をA 
/ D変換器30.32から転送する時間を与え、第4
の遅延ばA/Dデータ・レジスタ71におけるA/Dデ
ータID38及びQ040のタイミング乞これに関連す
る3ビツトのAGCレベル・コントロール36(ここで
ばAGCレベル41と呼ばれる)と、AGCレジスタ(
#) 82に2ける前の1ビツトの前のA/D限界4z
とに時間整合させる。A/DデータID38及びQ04
0は順方向にAGC検出器70、ディジタル信号プロセ
ッサ50へ供給されて、史に処理される。ここでは、A
GC′@出器70が次回掃引AGCレベル44及び現在
A / D駆足45を計算して、4レンジ・サンプル前
にAGC掃引メモリ72’に読み出し、AGCレジスタ
(N+3)76〜AGCレジスタ(N) 82により4
つの遅延に対する補償をするために用いたものと同一の
、AGCアドレス66の頭によってAGC掃引メモリ7
2にデータを記憶する。このようにして、同一のAGC
アドレス66を読み出し/書き込みエネーブル68と連
係して用い、特定のレンジ・セルに対するメモリの読み
出し又は誉き込みをする。
AGC発生器34に関する限界機能は、A/D限界検出
、初期条件の処理、及び線形A/Dダイナミック・レン
ジ内に確保させるAGCレベルの設定である。各レンジ
・セルの限界検出は監視され、また現在AID限界45
を検出した最初のPRI掃引は高PRF波形に対する6
 dB (+IAGCレベル)、及び低PRF波形に対
する1 2dB (+2AGCレベル)の最小量により
、そのレンジ・セルに対するAGCレベルの設定を変更
させている。現在A/D限界45が現在PRI掃引にお
いて検出され、かつ前のPRI掃引の限定のためにAG
C掃引メモリ72に前のA/D限界420ビットが設定
されたときは、レンジ・セルに対するAGC設定を高P
RF波形に対する12dB(+2AGCレベル)、及び
低PRF波形に対する1 8 dB C+3AGCレベ
ル)に変更する(第6表を参照のこと)。電源投入の初
期条件によって各レンジ・セルについてAGCレベル・
コントロール36を予め定めたOに設定するので、レー
ダ反射信号15のダイナミック・レンジが102dB未
滴のときは、A/D限界の検出及び制御により、高PR
F波形に対して最大4PRI掃引となシ、限界を超え、
また低PFIF波形に対して最大3PRI掃引となる。
妨害パルスによl)A/D変換器30.32が限界まで
駆動されたときは、次のPRI掃引期間まで妨害パルス
は検出されない。A/D限界の検出及び制御は、先に説
明したように、前のA/D限界42及び現在A/D限界
45を用い、妨害パルスによI)AGCの設定が制御さ
れないようにする。
第2図及び第3図に示す6dB又は12dBガードバン
ドによるA/D限界の検出及び制御により、瞬時的なA
GCに匹敵する高速度応答が得られる。
AGCレベル・コントロール36は、ディジタル信号処
理、即ちクラッタのフィルタ処理及びレーダ反射信号1
5のパラメータ予測をするだめに、気象レーダ受信機及
びA/D変換器の線形ダイナミック・レンジを拡張して
いる。クラッタのフィルタ処理及びパラメータ予測につ
いて数七dBで測定されるように、AGCレベルが小さ
く、その影響を無視することができるときは、レーダ反
射信号15の変動に基づく限定のみが発生する。
レーダ反射信号15が大きい指数レンジ0〜10におけ
る6dBガードバンドに対してフル・スケール(FS)
から12dB以上低下、又は大きい指数レンジ0〜9に
おける12dBガードバンドに対してFSから18dB
以上低下する減衰をしたときは、第6表に示すように、
AGC設定を6dB、又はIAGCレベルだけ低下させ
る。減衰したレーダ反射信号15がその実際値に復帰す
るときは、PRI掃引におけるレンジ・セルに対して6
dBだけAGCの設定を低くすることにより、レーダ反
射信号15の減衰が限界まで進行し、ディジタル信号処
理を混乱させてしまうのを防止する。
第5図を参照すると、AGC検出器70は、2進固定点
(小数点)のA/DデータZD38及びQD40を絶対
値に変換し、かつ絶対値をA/DデータID38及びQ
D40についての指数及び仮数を有する正規化された浮
動小数点に変換する。A/DデータID38及びQD4
0の固定点数値から得た絶対値の最上位(MSE)A/
Dピット、セットは、第2表及び第3衣に示す正規化さ
れた浮動小数点の仮数の指数及びMSBを決定する。A
/DデータID38及びQD40の最下位は0により満
たされている。固定点のA/DデータID38及びQD
40が限界にあったときは、Al1)データID38及
びQD40から発生した最大指数値(LEXPN  9
’5)を選択し、現在A/D限界450ピットヲセット
する。AGC検出器70は次回掃引AGCレベル44を
決定し、対数マグニチュード発生器100に入力データ
を供給する。固定点のA/DデータID38は、正規化
浮動小数点変換器90により浮動小数点に変換され、固
定点のA/DデータQD40は正規化浮動小数点変換器
92により正規化された浮動小数点に変換される。正規
化された浮動小数点数表記は、次回掃引AGCレベル4
4の判断及び対数マグニチュードの計算に最も効果的な
方法である。対数マグニチュード出力の重み付しナは、
容易に共通した2つの原理を関連付けるものである。
第2表 正の数に対して正規化浮動小数点変換器A/Dデータが
+2046又は+2047のときは、指数=A/Dオバ
ーフローに対して15をセットする。最大指数選択器9
4はこの指数を用いて現在A/D限界450ビットヲセ
ットし、最大指数のLEXPN  95’t1/2にセ
ットする。
A/Dデータ=00ときは、指数=0をセットする。A
/Dデータ=0でないときは、最上位AIDビット・セ
ットは指数を決定する。
A/DデータID38又はQD40ピット(正符号+1
1ビツト)コ データ・ピット: 0XXX  XXXX XXXXC
LSB)指数:      12 119876 54
324ピツト指数スケール(0〜12)=IE:XPN
 91又はQEXPN93 4ビット指数スクール: IEXP31EXP21EX
P11EXPOQEXP3 QEXPIQEXPIQE
XPO等価dBスケール:   48  24  12
  64データ・ビット=正規化数の4MS R(IM
AN  88  又はQMAN  89)A/Dデータ
入力 IXX   (符号’)QllC正の正規110  (
MSB) Q10化の場合19        Q9 
 符号=0)IS         Q8 IT         Q7 16         Q5 IS        Q5 14         Q4 13         Q3 12         Q2 II        Ql 10   CLSB)  QO 出力 第3衣 負の数に対する正規化浮動小数点変換器具のデータの場
合に、レベルが−2048のときは絶対値を+2047
にセットする。レベルが−2048でないときは、負の
データの2の補数を取9、゛倉敷の絶対値を決定する。
A/Dデータが+2046又は+2047のときは、オ
バーフロー検出に対して指数=A/D15をセットする
。最大指数選択器94はこの指数を用いて現在A/D限
界450ビットをセットし、最大指数のLEXPN  
95を12にセットする。A/Dデータが+2046又
は+2047でないときは、最上位の2の補数データ・
ピット・セットにより指数を決定する。
A/DデータID38又はQD40のピット(負符号+
11ビツト) 2の補数す: OX X X XXXX XXXX(L
SB)指数:  12 11 10 98765432
4ピツト指数スケール(0〜12)−IEXPN  9
1  又はQEXPN  93 4ビット指数スケール:IEXP31EXP21EXP
11EXPOQEXP3 QEXPIQEXPIQEX
PO等価dBスケール:   48  24  12 
 64データ・ビット=正規化された2の補数4MSE
(IMAN  88  又はQMAN  89)A/D
データ入力 出力 第1の原理は以下に定義したデシベルによる対数マグニ
チュードの衣示である。
デシベルによる対数マグニチュード(dB)= 2 U
 LoyxoC(I2+QD2)” )第2の原理はデ
ィジタル回路において2進数による2のベキ乗を共通使
用するものである。ビットの重み付けはこれら2つの原
理を以下の用に対応付けるものである。
201og、o〔2〕=+6dB 又は201oQ1oc 1/ 2 ’]=  6 d 
Bこれらの2式は、指数における変化が対数マグニチュ
ードにおける6dB変化に対応することを示している。
次回掃引AGCレベル44を決定するために用いた最大
指数のLEXPN  95は、6dBステツプで粗のA
/D対数マグニチュードを得るためにも用られている。
仮数1(IMAN88)及びQCQMAN  89)は
対数マグニチュードを+3dBレンジと一6dBレンジ
との間で要求精度に精密調整するために用いられる。精
度が374dBの場合は、仮数の絶対値の4M5Rのみ
が+3dBレンジと、−6dBレンジとの間の粗の対数
マグニチュードを調整するために必要とされる。
第5図を引き続き参照すると、正規化浮動小数点変換器
90.92を実現するために必要な関数ロジックは、第
2表及び第3表により特定化することが可能であり、当
業者にとシ容易に理解可能とする離散的な集積回路、F
ROM又はROMのような半導体メモリデバイス、又は
PLA又はPALのよ5なロジック・アレーにより実現
される。第2表及び第3表は浮動小数点数のA/Dデー
タID38データ及びQD40を変換する各浮動小数点
変換器90.92に必要なロジックを示している。
12ビツトの無名数のA/DデータID38又はQD4
0を用いることにより、左から右ヘセットされる符号ピ
ットの後の最初のビットが指数を決定する。第2表及び
第3表に各データ・ビットに対応する指数を示す。指数
に割り付けた前記無名数は次回掃引AGCレベル44を
決定するのに用いられ、最大指数CLEXPN  95
)の直接的な加算によって対数マグニチュード(log
 mag 108)が得られるようにする。逐次的な指
数の割p付けは次回掃引AGCレベルl14を決定する
のに用いることができる。この実施例における指数割シ
付げを対数マグニチュードの計算を最適化するように選
択した。各指数が6dB増分、即ち6dBステツプに対
応しているので、指数(IEXOlQEXPO)の最下
位ピット(LSB)が第2表及び第3表に示すように6
dBの重み付けを有するときは、この直接加算が可能で
ある。仮数部(IMAM88、QMAN 89)は、1
2ビツト入力の絶対値を取り、正規化し、最終値(符号
ピットを含まない。)の4M5Bを抽出することにより
、決定される。
例えば、入力データ・ピット位置l3−1を有するA 
/ DデータID38の2進数である12ビット固定点
の絶対値00000000 1000の指数を決定する
場合、I、=1のときは、指数が5に等しく、かつ浮動
小数点変換器90によるIEXPN 91の出力がI 
EXP 3=0、I EXP 2= 1、I BXP 
1=0及びIEXPO=1となること′(!−第2衣が
示している。仮数は正規化されたIDワードの4 iM
 S Bであり、この実施例におけるIDワードはI 
MAN 10=1、IMAN9=0、IMAN8=O1
及びIMAN7=0である。正規化された浮動小数点数
の仮数部(IMAN 88及びQMAN 89)の4M
Sは、対数マグニチュード発生器100に供給され、こ
こで4 MS B f用い、正確に3/4dBの対数マ
グニチュードを発生する。最大指数選択器94により決
定された2つの指数IEXPN 91及びQEXPN9
3のうちの大きい指数(LEXPN 95)も対数マグ
ニチュード発生器100に送出されて、6dBステツプ
による粗の対数マグニチュード値となる。
精度の低い仮数は+3dB〜−6dBのレンジ間で対数
マグニチュードを精密調整するのに用いられる。このよ
うなデータが負数のときは、第3表は、土として、A/
DデータZD38及びQD40から2の補数形式(即ち
2進数ビツトを反転し、1をLSBに加算する)を指定
する点で第2表と異なる。
先に述べたように、A/DデータID38及びQl)4
0に対する浮動小数点数指数IEXPN 91及びQE
XPN 93は最大指数選択器94に供給され、最大指
数選択器94は各指数のマグニチュードを調べて、ビッ
ト位置LEXP3、LEXP2)LEXPl、LEXP
Oを有する4ピツト・ワードLEXPN95により指定
された2つの指数のうちの最大値を決定する。第4表は
最大指数選択器94に必要な機能を実行するロジックを
指定するものである。LEXPN  91か、又はQE
XPN 93が15に等しいときは、A/Dフロー検出
が発生し、これによって次回掃引AGCレベル44の選
択と、対数マグニチュード計算とのだめに最大指数(L
EXPN95)を12に設定し、かつ現在A/D限定4
5のビットをセットする。ID指数(IEXPN  9
1)が最大のときに、ID38及びQD40の入力が0
、従ってEXP Q L= 1.51=0及び5O=0
(このような0デ一タ条件に可してOdB対数マグニチ
ュード補正を定める)となる場合を除き、QD指数CQ
EXPN  93)が最大のときは、BXPQLビット
をクリアする。コントロール・ビットS1及びSOは、
最大指数と最小指数との間の差に従ってセットされ、か
つ対数マグニチュード発生器100により用いられ、第
4表に示すように、非正規化欄に示した機能を実行する
ことにより最大指数IEXPN 91と最小指数QEX
PN 93との間の差に従い、小さい指数の仮数を非正
規化する。
第4表 最大指数選択器 ID又はQD指数(IEXPN  91又はQEXPN
93)=15のときは、A/D限界検出が発生し、次の
AGCレベルの選択及び対数マグニチュードに対して最
大指数LEXP3〜LEXP3が12にセットされ、現
在A/D限定45がセットされることを意味する。そう
でないときは、現在A/D限定45の限界ビットがクリ
アされ、LEXPN 95がIEXPN  91及びQ
BXPN  93のうちの大きいものにセットされる。
EXPQLは、Q指数CQEXPN  93)の方が太
きいときはセットされ、またI指数(IEXPN91)
の方が大きいときはクリアされる。ID及びQD A/
D入力がいずれにもO(コードEXPQL=1.51=
0.5O=OはOdB対数マグニチュードの補正を定め
る)である場合を除き、I及びQ指数が等しいときは、
EXPQLはクリアされる。
コントロール・ビット5O1S1は大きい方の指数と小
さい方の指数との間の差に従ってセットされ、以下のよ
うに、小さな指数仮数を非正規化する。
0       0   0     X11    
   01     ÷2 2      1  0    ÷4 〉又は3     .11     XQ第5図を引き
続き参照すると、次のAGCレベル発生器96は次回掃
引AGCレベル44、現在AGCVベルニ基づく3ビツ
トのディジタル・ワード、前のA/D限界42)現在A
/D限定45、最大指数CLEXPN 95)、選択し
た特定のガードバンド97.99(6dB、12dB)
を発生する。
次のAGCレベル発生器96の機能を実行するロジック
は、第5表及び第6表に示されている。第6表は2つの
ガードバンド6dB及び12dBに対して可能とされる
全てのA/Dレベルにおける変化を示す。
第2表、第3表、第5宍及び第6表を参照すると、次回
掃引AGCレベル44を計算するのに必要とするものは
、A/DデータZD38又はQl)40に割9付げられ
た指数、A/D限界条件(前のA/D限界42及び現在
A/D限定45)、ガードバンド97.99及びAGC
レベル41のワードが全てである。AGCレベル41の
計算用ロジックは第5表及び第6表に示されている。先
に説明したように、A/DデータID38又はQI)4
0の指数用のロジックは、第2表及び第3表に示されて
いる。左から右にセットされた符号ビットの後の最初の
A/DデータID38又はQD40のビットは、指数を
決定する。AGCレベル41を−1だけ減少させたいと
きは、最小0に限定させることにより、次回掃引AGC
レベル44が負になるのを防ぐ。AGCレベル41を増
加させたときは、最大の次回掃引AGCレベル44は7
に制限される。
この実施例において、この限界はAGC減衰器22の3
ビツトを制御するのに用いたビット数に従って設定され
る。第4表、第5表及び第6表により指定された機能の
ハードウェア実施は、離散的な集積回路、FROM及び
ROMのような半導体メモリ・デバイス、又はPLAや
、PALのようなロジック・アレーを使用することによ
り、第2表及び第3表について前に説明したものと同様
に実現することができる。
第5衣 次のAGCレベル発生器96のロジックAGCレベル4
1における変化を最小0及び最大7に制限して次回掃引
AGCレベル44を決定する。
A/DデータがA/Dレベル512〜1023内にある
ときは、AGCレベル41を+0により変化させる。
A/Dデータが512レベル以下のときは、AGCレベ
ル41を−1により変化させる。
A/Dデータが6dBガードバンド97内にあるときは
、A、GCレベル41を+1により変化させる。ただし
、前のA/D限界42及び及び現在A/D限定45がセ
ットされているときは、AGCレベル41を+2により
変化させる。
12dBガードメインド99 A/DデータがA/Dレベル256〜511内にあると
きは、AGCレベル41を十〇により変化させる。
A/DデータがA/Dレベル256以下のときは、AG
Cレベル41を−1により変化させる。
A/Dデータが12dBガードバンド99内、かつA/
Dレベル512〜1023内のときは、AGCレベル4
1−e+1により変化させる。
A/Dデータが12dBガードバンド99内、かつA/
Dレベル1024〜2047内のときは、AGCレベル
41を+2により変化させる。ただし、前のA/D限界
42及び現在A/D限定45がセットされているときは
、AGCレベル41を+3により変化させる。
入力         出力 97又は12dBガ ードノインド99 AGCレベ (AGCレベル41における二 最大指数に対する   大きな ID38又はQD40  1EXPN  91データ 
      又はQEXPN 93LIMIT+204
7      15骨LIMIT+2046     
 15 ’01(以上の場合を除く)12 0 01X、XXXX、XXXX    110 00
1、XXXX、XXXX    100 000、IX
XX、XXXX     90 000.0IXX、X
XXX     80 000.0OIJ、、¥、¥、
¥X    70 000.0001.Z、Y、¥1’
     60 000.0000,1.¥X、¥  
   50 000.0000,01.¥、¥    
 40 000.0000,001.Y     30
 000.0000,0001    2o  ooo
、oooo、oooo     。
正符号ビット 表 ν計算のロジック 変化を最小O及び最大7に制限する) 前のAID    次回掃引AGCレベル44を決定す
る限界42    AGCレベル41における変化6d
B        12dB ガードバンド    ガードバンド 1         +2      ’    +3
0        、  +1          +
2X         +1          +2
X         +O+I X         −1+O X         −1−I X         −1−I X         −1−1 −¥         −1、−I X         −1−I X         −1−I X         −1−I X         −1−I X         −1−I X=不定 対数マグニチュード・パルス検出 ここで第6図、第7図及び第8図を参照する。
第6図には受信機48に接続されているディジタル信号
プロセッサ50のブロック図が示されている。ディジタ
ル信号プロセッサ50は、レンジ・サンプルの対数マグ
ニチュード値を発生することにより、妨害パルスの検出
及び除去と、妨害されたレーダ反射信号15又はレンジ
・サンプルの置換とを実行し、かつ単一パルス妨害の発
生に基づき隣接する掃引レンジの複数サンプルの浮動小
数点数を補間する手段を有する。期間Ts、f、有する
最初のレーダの掃引N−1において第8図のパルスXに
より表わされる妨害パルスが発生すると、第8図に掃引
N−2及びNにより示す隣接の掃引において非妨害のレ
ンジ・サンプルM間を補間し、発生した合成レンジ・サ
ンプルにより、第1のレーダの妨害レンジ・サンプルを
置換する。妨害パルス検出器110は拡張した受信機の
フル・ダイナミック・レンジを用い、対数マグニチュー
ド発生器100からレーダ反射信号15を定める8ビツ
ト・ワードの対数マグニチュード(MAG)108を受
信する。妨害パルス検出器110は、妨害パルスを検出
したときは、PID130信号を発生し、これをクラッ
タ・フィルタにより処理されるべき適当なディジタル・
ワードIF2及びQF2を選択する浮動小数点補間器1
50と、反射率(g152)平均半径方向速度(a)5
4及びスペクトル幅(σ6)を発生スるレーダ・ベース
・プロセッサ51とに供給する。正規化浮動小数点発生
器140は、受信機48の特定のレンジ・サンプルのA
/DデータID38及びQD40のディジタル情報と、
これと共にアナログ・デイジタル(A/D)変換器30
.32における前記レンジ・サンプルのデータをId及
びQd又は(遅延された)A/DデータID38即ちQ
D40のディジクル情報に変換する前に、AGC減衰器
22の設定に用いたAGCレベル41とを受信する。正
規化浮動小数点発生器140ば、A/DデータID38
及びQD40 ’e 2の補数による正規化された浮動
小数点データIF+及びQF2 に変換した後、これを
浮動小数点補間器150に供給する。2の補数による正
規化された浮動小数点データIF1及びQF2の変換は
、アメリカ合衆国カルフォルニア州うホイア(La J
olla ) 92038のTRW  LSIプロダク
ト・ディビジョンにより製造されたTDC1022型の
ようなモノリシック浮動小数点演算装置を用いて正規化
浮動小数点発生器140及び浮動小数点補間器150に
2ける演算機能を実行すればよい。浮動小数点補間器1
50は、合成したレンジ・サンプル・データIFY及び
Qpy (第10図)を発生して、第8図に示すように
隣接する掃引において妨害てれていないパルスのデータ
で補間することにより、妨害を受けたパルスを置換して
いる。妨害パルスを検出て更に処理ン進める。
第7図ン参照すると、置数対数発生器102を有する対
数マグニチュード発生器100の機能ブロック図が示さ
れている。仮数対数発生器102の論理機能は第7表に
示されて2す、先に説明したように、ロジックを離散的
な集積回路、FROMや、ROMのような半導体メモリ
・デバイス、又は当該の技術分野の者にとって容易に理
解可能なPLAや、PALのようなロジック・アレーを
使用することにより実現可能である。アナログ・デイジ
タルCA/D)Km器30及び32によりサンプリング
された入力信号のマグニチュードは(IDz+QD2)
   であり、また対数マグニチュード発生器100に
以下の式刀1ら足められるA/DデータIO38及びQ
l)4 Uから発生し、正規化した浮動小数点数の対数
マグニチュード(MAG)108の値を発生する。例え
ば、IEXPN91が最大指数でめったときは、 A/D log mag 103 =20 l o g
[((LWA!f 2 IEXPN)” +−−ハpy
pu、、、、’/ 、  −、−、、−,2−−F9l
og最大指数 Log  マグニチュード仮数 第  7  表 板数対数マグニチュード・レンジは一6dB〜+3dB
であり、対数マグニチュード乞補正するため、又は±3
74dBに精密調整するために用いられる。補正は8ピ
ツトに拡張された符号である。
2進入力IMAN(10−7)又はQMAN (10−
7)は、0を除き、正規化された浮動小数点数である。
A/D  IO及びQDデータがOに等しいときは、対
数マグニチュードの補正uOdBであり、これは固有の
コントロール・ピットS1.5O1E:XPQL=0’
O1により恢出される、A/D  IO及びQDデータ
がOに等しくないときは、1/2レベルの丸めを用い、
打ち切りよりも丸めの可能性に対して誤差t1/2だけ
減少さぞている。
丸めが172レベルのと@ば、IMAN6及びQMAN
6をIMAN6 (10−7)及びQ’−M A N6
(10−7)入力で2進の1にそれぞれ等しくする。欠
いでEXPQLを用い、指数の大小を判断し、以下のよ
うにコントロール・ビットS1及びSOにより、小ブな
指数ン有する仮数のスケール馨定める。
0、OXI 0     1     XI/2 1     0     X 1/4 1     1     XO 割限梢度3/4dBのときは、下位の正規化A/Dビッ
トIIWIAN(6−0)は必要でなく、無視される。
これらは、oT北とする全ての唾の半均、即ち全て0〜
1間の中間1直であると見做される。
側って、IMAN6及びQMAN6を2進の1に等しく
し、対数マグニチュード仮数補正107を次式により計
算する。
対数マグニチュードの補正 =2010gl:(7MAN(10−6)2−+−QA
/AN(10−6)”)]”(107)=10jog、
o((1M47V(10−6)2+Q&AAr(106
)2))仮数対数発生器102に対する入力データはI
MAN88及びQMAN89ン有し、これらは浮動小数
点A/Dデータl03B及びQD40を正規化した直交
データの絶対値の4M5Rである。IMAN88及びQ
MAN89の生成は、以下で第5図に関連して説明する
。他の入力にはA/DデータID38及びQZ)40の
大小の指数(IEXPN91及びQEXPN93)間の
差乞表わすコントロール・ビットS1、SO及びQEX
PN93の刀が大きいときにセットしていずれの方が大
きい711表わすEXPQLビットが含1れる。これら
3ビツトのSl、SO1gXPQL83に、仮数シフト
・フィールド即ち非正規化されたコントロール・ワード
を形成して2す、また非正規化し、かつ指数Z等しくて
ぞ@べく正規化しなかった場合に2つの仮数、I M 
A N88及びQMAN8 9をどのように配列する刀
ユの情報でるる。
仮数対数発生器102は第7表により定めた式(l/2
レベルの丸め乞行なっている。)から8ビツトの対数マ
グニチュード仮数補正107を計算する。仮数対数発生
器102の出力は、加算器104に供給され、ここで最
大指数選択器94が発生した最大指数(LEXPN95
)に加算され、表示用に便利なことが多い71 / D
  l og mag103ン発生する。この直接加算
は選択した指数番号付けにより可能にされる。
第5図を参照すると、正規化浮動小数点変換器90及び
92がA/DデータID38及びQ040に基づいて指
数IEXPN91及びQEXPN93 ′?:それぞれ
発生している。第2表及び第3表は指数IEXPN91
及びQEXPN93に対応するA/DデータID38及
びQ04011C基づいてこれらに割り何げられた10
進値を示すものでるる。第2表は正の数に対するロジッ
クを示し、第3衣は負の数に対するロジックを示す。指
数は(正人力又は負入力)のいずれの場合であっても、
符号ビットの論理状態が逆である人力(1038又はQ
D40)の最上位ビットにより決定でれる。4ビツト指
数(IEXPN91又はQEXPN93)は第2表及び
第3表に示すようにdBに等価である。第2表及び第3
表から明らかなように、出力指数(IEXF#91又は
QEXPN93)のLSBば、6dBのdB7.ケール
埴に対応して3つ、この6dBF1先に説明したように
、ディジタル回路に8ける2進の2のベキ数及びデシベ
ル表示の共通原理を容易にインタフェース接続でぜるよ
うに選択された先のである。矢に、2つの指数IEXP
N91及びQEXPN93VL最大指数選択器94に供
給されて2つ、その出力LH:XPN95が7?、dB
(’q能とする最大指数値)に対応する十進数の12に
等しくなったときは、詔4表に説明したA/D眠界の場
合の1例を除き、最大指数選択器94はぞの出力のLE
XPN95を2人力悟号IEXPN91及びQEXPN
93のうちの大きい万に等しくてぞる。
最大指数選択器94、LEXPN95の出力は、刀口昇
器104に接読され、対数マグニチュード仮数補正10
7に@接加算てれる(第7図に示すように整合でれる)
。以下のようにIEXPN≧QEXPNの場合は、この
刀n算ぼA/D  log mag103の式のディジ
タル回路により実行される。
EXPN A/D log mag103=10LOG〔2”  
  )+この場合は、 LH:XPN95=101og〔2”・′EXPN〕=
IEXPN(20LOG〔2〕) 対数マグニチュード仮数補正107= 従って、 A/D  log sag 103 = LEXPN 
95+対数マグニチユード仮数補正107 第7図を引き続き参照すると、A/D  logmag
103’l;5;、ここでA/DデータID38及びQ
z)40に変侠されたレーダ反射信号15をサンプリン
グするときに用いたAGCレベル41に直接刀口算する
ことができる。刀口算106の刀0算砧朱は士3/4の
相反でレーダのフル・ターイナミツク・レンジに対応可
能な8ビツトの対数マグニチュード108となる。8ビ
ツトの対数マグニチュード108の最終精度は仮数対数
発生器102の出力の精度により支配される。この対数
マグニチュード仮数補正107ばその最小及び最大入力
消号のそれぞれに対応する一6dB〜+3dBに及ぶ(
0人力の特殊な場合を除く)。
第8図及び第9図を参照する。第9図には、妨害パルス
検出器110のブロック図が示されている。対数マグニ
チュード発生器100が発生した8ビツトの対数マグニ
チュード(A(AG) 108fl、妨害パルス検出器
110に供給され、対数マグニチュード・レジスタ11
2に一時記憶される。矢に、対数マグニチュード(&A
G) 1081’!第1の掃引遅延メモIJ 114に
転送され、掃引遅延メモリ114の出力は第2の掃引遅
延メモリ116に供給される。対数マグニチュード・レ
ジスタ112)瑠引遅延メモリ114及び116はレン
ジMでレーダ掃引N、N−1、N−2に対するレンジ・
サンプルの対数マグニチュード値Y2)X及びYl  
をぞれぞれ一時記憶するためのものであり、PID転送
1M号113により一時記憶する。対数マグニチュード
・レジスタ112の8ビツト出力も710真器118の
1人力に供給され、加算器118は第2の掃引遅延メモ
リ116の出力から他の8ピツト入力を受は取っている
。加算器118の出力はシフタ119に供給てれ、シフ
タ119は2による割算を実行する。シフタ119から
の8ピツトはZlO算器120に供給されて閾値121
のレベルに加算される。力n算器120がオバーフロー
したとき、即ちキャリー出力ビットCoUT2123ヲ
セットしたときは、これZインバータ126により反転
した後、NANDゲート128に3いて妨害パルスの検
出を禁止する。この禁止fillが得られるのは、可能
とされる対数マグニチュード及び閾1直がこのキャリー
出力ビットC6UT2123をセットさぜることがない
ためである。従って、キャリー出力ビットC6UT21
23がセットされたときけ、回路の故障を表わしている
刀n算器120の出力の7M5Rはインバータ124に
より反転でれ、加算器122により、調査中の掃引N−
1におけるレンジ・サンプル乞有する掃引遅延メモリー
14の出力のVMSEVC加算泗れる。この7M5R’
1便用して対数マグニチュード108の丸め又は切り捨
てによる量子化誤差Z低減している。この実施例では、
閾@ i 21の電子化ステップが1.5dBである。
妨害パルスが発生したときは、加算器122の加算によ
りキャリ出力信号C6UT工125が発生する。キャリ
出力1ぎ号C6UT1125にHANDゲート128を
介して出力され、PIDレジスター29に記憶された麦
に、妨害パルスの検出を示す洛号PID130を発生す
る。
第8図及び第9図を参照すると、妨害パルス検出器11
0の目的に次の対数マグニチュード・アルゴリズム基準
に基づいてE5害パルスを検出することにある。
X Y≦Tときは、妨害パルスなし X2>Tときに、妨害パルスあり ただし、 X−生起し得る妨害パルスのために掃引N−1に3いて
処理されているレンジ・サンプルMの対数マグニチュー
ド、 Y=Y2+Y、 =掃引N−1及び掃引NVC−j6い
て隣接するレンジ・サンプルの対数マグニチュードの和
、 Yl =Xと同一レンジに3ける前の掃引N−2刀≧ら
のレンジ・サンプルの対数マグニチュード、Y2 =X
と同一レンジに2ける前の]掃引Nがらのレンジ・サン
プルの対数マグニチュード(注:Xを計算し、工掃引記
憶した後に、妨害パルスについて調べられる。)、 T=4ビットの閾匝121の+mは通常、’J−,5d
B増分で1’2dB可変である。
第8図及び第9図7引き続き参照すると、3つの掃引N
、N−1及びN−2からのレンジ・サンプルY2)X及
びY、を対数マグニチュード・レジスタ112)最初の
掃引遅延メモリ114及び第2の掃引遅延メモリ116
にそれぞれ記憶した後に、加算器118によりY2 及
びYI  を力り算し、その和をシフタ119に1ビツ
トだけ右にシフトして、和()’2 +7+ )を2に
より割算して切り捨による和(y2+y+)の平均即ち
Y/2’fjt得る。この平均は加算器120により閾
+tatzxのレベルに加算され、その和の出力の7 
iV S Bをインバータ124により反転して1の補
数を形成することにより、Xとの@接比較に適当な値を
得る。インバータ124からの1の補数出力をも数の7
M5RによるXと比較をすることにより、妨害パルスの
アルゴリズムを実行する、即ち次式の引算及び比較を実
行する効果的な方法乞得る。
X −(Y/2+T ) <0 富に正の数Xと、インバータ124z>らの常に負の数
との2進加算により、加其器122の最上位段から掃引
N−1に妨害パルスが発生したことを示す1ビツトのキ
ャリ出力信号C125を元UT1 生する。このキャリ出力信号C6UT□125ば、キャ
リー出力ピットC6UT2123を反転したインバータ
126の出力により、NANDゲート128を通過して
、対数マグニチュード・オバーフロー誤り条件が発生し
ていないこと乞示す。このような誤り条件が発生しなか
ったときは、対数マグニチュード・アルゴリズムにより
妨害パルスの検出を禁止する。このような誤り条件が発
生したときけ、浮動小数点補間器150に信号PID1
30を転送する前に、PIDI30をPIDレジスタ1
29に一時記憶する。
第10図を参照すると、浮動小数点補間器150の機能
ブロック図が示てれている。浮動小数点補間器150ば
、浮動小数点加算器142及び144を有する正規化浮
動小数点発生器14071−ら2の補数による正規化さ
れた浮動小数点データ峠、及びQFlの入力と、妨害パ
ルス検出器110からの信号PID130とを受は取り
、2の補数による正規化された浮動小数点のディジタル
・ワードI 及びQF2’に発生してクラッタ・フィル
タ及びレーダ・ベース・プロセッサ51に供給する。マ
ルチプレクサ(MUX) 160及び1682に供給で
れた1富号PID130は、妨害パルスのレンジ・サン
プルを置換するための合成データIFY及びQFYを選
択する。そうでないときは、MUX160及び162に
よりレンジ・サンプル・データIFX及びQFX乞それ
ぞれ選択する。レンジ・サンプル・データ’FX及びQ
、Xi正規化浮動小数点発生器140の出力の浮動小数
点データIF1及びQF□を遅延したものに等価である
浮動小数点補間器150は隣接する掃引に3いて非妨害
パルス間の補間により妨害パルスに対する合成レンジ・
サンプル・データを発生する。掃引遅延メモリ152は
掃引N−1K2いてレンジ・サンプルの同相成分の浮動
小数点値を記1.@シ、また掃引遅延メモリ154は掃
引N−2に2いてレンジ・サンプルの同相成分の浮動小
数点値を記憶する。掃引NVC’j6いて浮動小数点デ
ータIF5−が発生すると、f!I動小動点数点加算器
156引N−2及び掃引Nのレンジ・サンプルを互いに
加算する補間欠災行し、その和をシフタ158に供給す
る。シフタ158flこの和を2により割算して浮動小
数点のレンジ・サンプル・データIFY乞形成してMU
X 160に供給する。浮動小数点の直交成分の補間は
同じようにして実行てれる。掃引遅延メモリ164は掃
引N−1に3いてレンジ・サンプルの直交成分の浮動小
数点値を記憶し、また掃引遅延メモリ166は掃引N−
2においてレンジ・サンプルの直交成分の浮動小数点1
直を記憶する。
掃引Nにおいて浮動小数点データQF□が発生したとき
は、浮動小数点710算器168により掃引N−2及び
掃引Nのレンジ・サンプルを互いに加算する補間馨実行
し、その和をシフタ170に供給し、シフタ170がこ
の和を2により割算して浮動小数点のレンジ・サンプル
・データQFY’を形成してこれを、VIUXI62に
供給する。
マルチプレクサ(MUX) 160及び162は妨害パ
ルス検出器110が発生した信号PID130により選
択される。妨害パルスが発生しlがったときは、レンジ
・サンプル・データIFX及びQFXぽ変更てれずにM
UX160及び162Y通過する。
し71\し、妨害パルスが発生したとき汀、補間値のレ
ンジ・サンプル・データI 及びQFYがbi U X
Y 160及び162Y通過する。これによって、リアル・
タイムで妨害パルスビ有するレンジ・セル・サンプルを
伏出し、除去し、直換する効果的な手段が侮られる。
以上で好適実施例の説明を終了するが、この発明の構成
の精神及び軛囲乞逸脱することなく、当業者に2いては
多くの変形及び変更が明らかである。
【図面の簡単な説明】 第1図はディジタル信号プロセッサに接続てれたこの発
明の実施例による気象レーダ受信機を示すブロック図、 第2図はクラッタ抑圧に対して50dBの最小ID及び
QDダイナミック・レンジ乞得るように高パルス課返周
波数波形に対して6dBガードバンド暑有する6dB瑠
分によりID38又はQ040のA / Dレベル及び
AGCレベル41のプロットを示す図、 第3図にクラッタ抑圧に対して44 dBの最小ID及
びQDダイナミック・レンジ乞侍るように低パルス繰返
周波数波形に対して12 dBガードバンド乞有する6
dB増分によりIO38又F’1QD40のA/Dレベ
ル対AGCレベル41のプロットヲ示す図、 第4図はこの発明のAGC発生器の機能ブロック図、 第5図は第2図及び第3図に示すAGCレベルと、対数
マグニチュード発生器に供給された1ぎ号とン発生する
ために用いられるAGC発生器内のAGC検出器のブロ
ック図、 第6図は妨害パルス検出器及び浮動小数点発生器乞用い
るレーダ・システムに2けるディジタル信号プロセッサ
の機能ブロック図、 第7図は妨害パルス検出器に接続された対数マグニチュ
ード発生器を示すこの発明の磯龍ブロック図、 第8図は第1のレーダの掃引N−1に2いてレンジMで
発生する第2のレーダからの妨害パルスを示す図、 第9図は第6図に示す妨害パルス検出器の機能ブロック
図、 第1O図に妨害パルス検出器により選択される出力?有
する浮動小数点補間器に接続した正規化浮動小数点発生
器を示す機能ブロック図である。 10・・・気象レーダ受信機及びディジタル・プロセッ
サ・システム、22・・・AGC減衰器、24・・・位
相復調器、30.32・・・A/D変換器、34・・・
AGC発生器、48・・・受信機、5G・・・ディジタ
ル堪号プロセッサ、70・・・AGC検出器、71・・
・A/Dデータ・レジスタ、72・・・AGC掃引メモ
リ、74〜82・・・AGCレジスタ(#+4)、90
.92・・・浮動小数点変換器、94・・・最大指数選
択器、96・・・次のAGCレベル発生器、100・・
・対数マグニチュード発生器、102・・・仮数河数発
生器、110・・・妨害パルス検出器、112・・・対
数マグニチュード・レジスタ、140・・・浮動小数点
発生器、150・・・#動点数点補間器、114.11
6.152.154.164.166・・・掃引遅延メ
モリ。

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)可変ダイナミツク・レンジを備え、複数のレンジ
    ・セルをそれぞれ有する複数の送信掃引による入力信号
    を処理する増分自動ゲイン・コントロール付レーダ受信
    機であつて、 前記入力信号を表わすアナログ・ビデオ信号をデイジタ
    ル・ワードに変換する変換手段と、自動ゲイン・コント
    ロール(AGC)レベルに応答して可能とする前記入力
    信号の振幅のレンジに対応するように前記受信機のダイ
    ナミツク・レンジを調整する調整手段と、 前記調整手段と前記変換手段との間に接続され、前記ビ
    デオ信号表記を発生する手段と、 前記変換手段に接続され、次の前記送信掃引の各々にお
    ける前記レンジ・セルのそれぞれに対して前記AGCレ
    ベルを発生するAGCレベル発生手段とを備え、 前記AGCレベルを前記ビデオ信号表記である前記デイ
    ジタル・ワードのうちの一つの絶対値と、前記絶対値に
    より設定されたアナログ・デイジタル(A/D)限界条
    件と、複数の前記送信掃引のうちの現在の一つにある複
    数の前記レンジ・セルにおいて対応している一つのAG
    Cレベルと、前の送信掃引において対応しているレンジ
    ・セルのA/D限界条件とにより決定する、増分自動ゲ
    イン・コントロール付レーダ受信機。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の増分自動ゲイン・コ
    ントロール付レーダ受信機において、前記AGCレベル
    発生手段は増分レベルにより前記調整手段を変化させる
    レーダ受信機。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載の増分自動ゲイン・コ
    ントロール付レーダ受信機において、前記ビデオ信号表
    記は前記レンジ・セルのそれぞれについて同相成分及び
    直交成分を有するレーダ受信機。
  4. (4)特許請求の範囲第3項記載の増分自動ゲイン・コ
    ントロール付レーダ受信機において、複数の前記デイジ
    タル・ワードのうちの一つの前記絶対値は各前記レンジ
    ・セルに対する前記ビデオ信号表記のうちの一つの前記
    同相成分及び直交成分のうちで最大のものであるレーダ
    受信機。
  5. (5)可変ダイナミツク・レンジを有し、複数のレンジ
    ・セルをそれぞれ有する複数のレーダ掃引からのレーダ
    反射信号を処理する増分自動ゲイン・コントロール付レ
    ーダ受信機であつて、 アナログ・ビデオ信号表記である複数の前記レーダ反射
    信号を複数のデイジタル・ワードに変換する変換手段と
    、 増分自動ゲイン・コントロール(AGC)レベルに応答
    して生起し得る前記レーダ反射信号の振幅のレンジに対
    応するように前記受信機のダイナミツク・レンジを調整
    する調整手段と、 前記調整手段と前記変換手段との間に接続され、前記レ
    ーダ掃引における前記複数のレンジ・セルについてそれ
    ぞれ同相(I)成分及び直交(Q)成分を有するビデオ
    信号表記を発生する発生手段と、前記変換手段に接続さ
    れ、前記レーダ掃引のうちの次の一つにおける各前記レ
    ンジ・セルについてアナログ・デイジタル(A/D)レ
    ベルを発生するA/Dレベル発生手段とを備え、 前記A/Dレベルを前記ビデオ信号表記の前記I成分及
    びQ成分のうちで大きな方の絶対値と、前記絶対値によ
    り設定されたA/D限界条件と、前記レーダ掃引のうち
    の現在の一つにおける前記レンジ・セルのうちで対応す
    るレンジ・セルに対するAGCレベルと、前のレーダ掃
    引及びA/Dレベル・ガードバンドにおいて対応する一
    つに対するA/D限界条件とによつて決定する、 増分自動ゲイン・コントロール付レーダ受信機。
  6. (6)特許請求の範囲第5項記載の増分自動ゲイン・コ
    ントロール付レーダ受信機において、 前記変換手段は前記I成分をI_Dデイジタル・ワード
    に変換する第1のアナログ・デイジタル(A/D)変換
    器と、前記Q成分をQ_Dデイジタル・ワードに変換す
    る第2のA/D変換器とを有する、レーダ受信機。
  7. (7)特許請求の範囲第6項記載の増分自動ゲイン・コ
    ントロール付レーダ受信機において、 前記I_Dディジタル・ワード及び前記Q_Dデイジタ
    ル・ワードは2の補数系により生成される、レーダ受信
    機。
  8. (8)特許請求の範囲第5項記載の増分自動ゲイン・コ
    ントロール付レーダ受信機において、 前記増分AGCレベル発生手段は6dB増分により前記
    調整手段を調整する、レーダ受信機。
  9. (9)特許請求の範囲第5項記載の増分自動ゲイン・コ
    ントロール付レーダ受信機において、 前記増分AGCレベル・ガードバンドは高パルス繰返周
    波数波に対して6dBを有し、かつ前記増分AGCレベ
    ル・ガードバンドは低パルス繰返周波数波に対して12
    dBを有する、レーダ受信機。
  10. (10)自動ゲイン・コントロールを有し、複数のレー
    ダ反射信号に生起し得る振幅のレンジに対応するように
    その受信機のダイナミツク・レンジを調整する増分自動
    ゲイン・コントロール付レーダ受信機において、 各前記レンジ・セルに対する前記レーダ反射信号のアナ
    ログ・ビデオ信号表記をデイジタル・ワードに変換する
    第1及び第2のアナログ・デイジタル(A/D)変換器
    と、 第1の増分自動ゲイン・コントロール(AGC)AGC
    レベルに応答して前記レーダ反射信号に生起し得る振幅
    のレンジに対応するように前記受信機のダイナミツク・
    レンジを調整するAGC減衰器と、 前記AGC減衰器と前記A/D変換器との間に接続され
    、複数のレーダ掃引のそれぞれの複数のレンジ・セルに
    それぞれ同相(I)成分及び直交(Q)成分を有する前
    記ビデオ信号表記を発生する位相復調器手段と、 前記A/D変換器に接続され、前記レーダ掃引のうちの
    次の一つにおける各前記レンジ・セルに対し、前記ビデ
    オ信号表記の前記I成分及びQ成分のうちで大きな方の
    絶対値と、前記絶対値により設定されたアナログ・デイ
    ジタル(A/D)限界条件と、前記レーダ掃引のうちの
    現在の一つにおいて前記レンジ・セルのうちで対応する
    一つの第2の増分AGCレベルと、前のレーダ掃引にお
    いて対応するレンジ・セルのA/D限界セルと、A/D
    レベル・ガードバンドとによつて決定された前記第1の
    増分AGCレベルを発生するAGC発生器と、 前記AGC発生器に接続され、正規化された浮動小数点
    表示による前記ビデオ信号表記の前記I成分及びQ成分
    に対する前記デイジタル・ワードを処理するデイジタル
    信号プロセツサとを備え、前記同相I成分及び直交Q成
    分はそれぞれ前記増加AGCレベルに等しい指数を有す
    る仮数である増分自動ゲイン・コントロール付レーダ受
    信機。
  11. (11)特許請求の範囲第10項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記第1のA
    /D変換器は前記I成分をI_Dデイジタル・ワードに
    変換し、前記第2のA/D変換器は前記Q成分をQ_D
    デイジタル・ワードに変換する、レーダ受信機。
  12. (12)特許請求の範囲第11項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記I_Dデ
    イジタル・ワード及び前記Q_Dデイジタル・ワードは
    前記A/D変換器により2の補数系内に生成される、レ
    ーダ受信機。
  13. (13)特許請求の範囲第11項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記I_Dデ
    イジタル・ワード及び前記Q_Dデイジタル・ワードは
    それぞれ前記浮動小数点表示において浮動小数点ワード
    の仮数部を形成すると共に、それぞれ前記第1のAGC
    値に等しく対応する浮動小数点指数を有し、前記I_D
    デイジタル・ワード及び前記Q_Dデイジタル・ワード
    を発生する、レーダ受信機。
  14. (14)特許請求の範囲第10項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記第1の増
    分A/Dレベルを発生する前記AGC発生器は6dB増
    分により前記AGC減衰器を変化させることを特徴とす
    る増分自動ゲイン・コントロール付レーダ受信機。
  15. (15)特許請求の範囲第10項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記ガードバ
    ンドは高パルス繰返周波数波形に対して6dB増分ガー
    ドバンドを有し、 かつ前記ガードバンドは低パルス繰返周波数波形に対し
    て12dB増分ガードバンドを有するレーダ受信機。
  16. (16)複数のレンジ・セルをそれぞれ有する複数のレ
    ーダ掃引により生起し得る振幅の広いレンジ内で変化し
    得るレーダ反射信号について動作するレーダ受信機の増
    分自動ゲイン・コントロール付レーダ受信機において、 次の掃引自動ゲイン・コントロール(AGC)レベルに
    応答してレーダ反射信号の生起し得る振幅のレンジに対
    応するように前記受信機のダイナミック・レンジを調整
    する調整手段と、 前記レーダ反射信号の同相(I)成分及び直交(Q)成
    分を入力して、前記レーダ掃引のうちの現在のものにお
    いて前記レンジ・セルのうちで対応する1つに対するA
    GCレベルと、現在掃引A/D限界条件と、前の掃引ア
    ナログ・デイジタル(A/D)限界条件とに基づいて、
    次のレーダ掃引において各前記レンジ・セルについて前
    記次の掃引AGCレベルを決定する検出手段と、 前記検出手段に接続され、前記次の掃引AGCレベル及
    び前記現在掃引A/D限界条件のそれぞれを記憶するメ
    モリ手段と、 前記メモリ手段に接続され、初期条件を設定すると共に
    、前記現在掃引AGCレベル及び前記前の掃引A/D限
    界条件を含む前記メモリ手段からの出力データを一時記
    憶するレジスタ手段と、前記レジスタ手段に接続され、
    前記現在掃引AGCレベルにより減衰され、前記レーダ
    反射信号から抽出した前記I成分及びQ成分と時間を一
    致させるために、前記現在掃引AGCレベルを有する前
    記出力データをイネープルさせるように前記レジスタ手
    段からの前記出力データを遅延させる遅延手段と を備える、増分自動ゲイン・コントロール付レーダ受信
    機。
  17. (17)特許請求の範囲第16項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、各前記I成分
    及びQ成分について仮数及び指数を発生する正規化浮動
    小数点変換手段と、 前記浮動小数点変換手段に接続され、前記同相成分及び
    直交成分のうちの最大指数を選択し、かつ前記現在掃引
    A/D限界条件を検出する最大指数選択器と、 前記最大指数選択手段に接続され、選択されたA/Dレ
    ベルのガードバンドと、前記最大指数と、前記現在掃引
    AGCレベルと、前記現在掃引A/D限界と、対応する
    レンジ・セルに対する前記前の掃引A/D限界とにより
    決定された前記次の掃引AGCレベルを発生する次のA
    GCレベル発生器と、 を備えるレーダ受信機。
  18. (18)特許請求の範囲第17項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、選択された前
    記A/Dレベルのガードバンドは高パルス繰返周波数波
    形に対して6dB、かつ低パルス繰返周波数波形に対し
    て12dBを有する、レーダ受信機。
  19. (19)特許請求の範囲第18項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記現在掃引
    AGCレベルは前記6dBガードバンドに対して1だけ
    増加され、かつ前記12dBガードバンド内のA/Dレ
    ベルに基づいて1又は2だけ増加されると共に、 前記現在AGCレベルは、前記現在掃引で限界を検出し
    たときは6dBガードバンドについて1だけ増加し、前
    記現在掃引に隣接する前記前のレーダ掃引に限界を検出
    しなかつたときは前記12dBガードバンド内のA/D
    レベルに基づいて1又は2だけ増加して前記次のAGC
    レベルを発生する、レーダ受信機。
  20. (20)特許請求の範囲第18項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記現在掃引
    AGCレベルは、 前記現在掃引に対して隣接する前のレーダ掃引に限界を
    検出したときは、前記6dBガードバンドに対して2だ
    け増加され、前記12dBガードバンドに対して3だけ
    増加されて前記次のAGCレベルを発生させる、 レーダ受信機。
  21. (21)特許請求の範囲第18項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記現在掃引
    AGCレベルは、 前記レーダ反射信号が前記6dBガードバンドにおいて
    12dBだけ振幅を減少し、かつ前記12dBガードバ
    ンドにおいて18dBだけ振幅を減少させたときは、大
    きい指数レンジ0〜10における前記6dBガードバン
    ドに対して1だけ減少され、かつ大きい指数レンジ0〜
    9における前記12dBガードバンドに対して1だけ減
    少されて前記次のAGCレベルを発生する、レーダ受信
    機。
  22. (22)特許請求の範囲第17項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信機において、前記正規化浮
    動小数点変換手段は負の数を絶対値に変換する変換手段
    を有すると共に、 前記絶対値の浮動小数点の指数はA/Dオバーフロー条
    件が発生したときは固有の符号に設定され、前記符号は
    A/D限界を設定し、かつ前記指数は予め定めた値を設
    定する、 レーダ受信機。
  23. (23)複数のレンジ・セルをそれぞれ有する複数の送
    信掃引から生起し得る複数の振幅のレンジを有する入力
    信号を処理する受信機において可変ダイナミツク・レン
    ジを得る増分自動ゲイン・コントロール付レーダ受信方
    法であつて、 前記入力信号のアナログのビデオ信号表記を発生するス
    テツプと、 前記入力信号のアナログ・ビデオ信号表記をデイジタル
    ・ワードに変換するステツプと、 自動ゲイン・コントロール(AGC)レベルに応答して
    前記入力信号に生起し得る振幅の前記レンジに対応する
    ように前記受信機の前記可変ダイナミツク・レンジを調
    整する調整ステツプと、 前記送信掃引のうちの次の一つにおける前記レンジ・セ
    ルのそれぞれに対し、前記ビデオ信号表記の前記デイジ
    タル・ワードのうちの一つの大きな絶対値と、前記絶対
    値により設定されたアナログ・デイジタル(A/D)限
    界条件と、前記送信掃引のうちの現在の一つにおける前
    記レンジ・セルのうちで対応するレンジ・セルのAGC
    レベルと、前の送信掃引において対応する一つに対する
    A/D限界条件とにより決定した前記AGCレベルを発
    生するステツプと、から構成される増分自動ゲイン・コ
    ントロール付レーダ受信方法。
  24. (24)特許請求の範囲第23項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信方法において、前記可変ダ
    イナミツク・レンジを調整する調整ステツプは前記調整
    を6dB増分により実行する、レーダ受信方法。
  25. (25)特許請求の範囲第23項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信方法において、前記AGC
    レベルを発生する前記ステツプは高パルス繰返周波数波
    に対して6dBであり、低パルス繰返周波数波形に対し
    て12dBであるガードバンドを設定するステツプを有
    する、レーダ受信方法。
  26. (26)それぞれ複数のレンジ・セルを有する複数の送
    信掃引からのレーダ反射信号により動作するレーダ受信
    機の増分自動ゲイン・コントロールを実行する増分自動
    ゲイン・コントロール付レーダ受信方法であつて、 次の掃引自動ゲイン・コントロール(AGC)レベルに
    対応して前記レーダ反射信号の生起し得る振幅のレンジ
    に対応するように前記受信機のダイナミツク・レンジを
    調整する調整ステツプと、前記レーダ反射信号の同相(
    I)成分及び直交(Q)成分から、前記送信掃引のうち
    の現在の一つにおける前記レンジ・セルの対応する一つ
    に対するAGCレベルと、現在掃引アナログ・デイジタ
    ル(A/D)限界条件と、前の掃引A/D限界条件に基
    づき、前記次の掃引における各前記レンジ・セルについ
    て前記次の掃引AGCレベルを判断するステツプと、メ
    モリ手段に各前記次の掃引AGCレベルと、前記現在掃
    引A/D限界条件とを記憶するステツプと、前記現在掃
    引AGCレベルと、前記現在掃引A/D限界条件とを有
    する前記メモリ手段からの出力データをレジスタ手段に
    一時記憶するステツプと、前記現在掃引AGCレベルに
    より減衰させ、前記レーダ反射信号から抽出した前記I
    成分及びQ成分と時間を一致させるために、前記レジス
    タ手段からの前記出力データを遅延させて前記現在掃引
    AGCレベルを有する前記レジスタ手段の出力データを
    イネーブルさせるステツプと、 から構成される増分自動ゲイン・コントロール付レーダ
    受信方法。
  27. (27)特許請求の範囲第26項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信方法において、前記次の掃
    引における各前記レンジ・セルに対する次の掃引AGC
    レベルを判断するステツプは前記I成分及びQ成分のそ
    れぞれに対する仮数及び指数を発生するステツプと、 前記I成分及びQ成分の最大指数を選択するステツプと
    、 選択されたA/Dレベルのガードバンドと、前記最大指
    数と、前記現在掃引AGCレベルと、前記現在掃引A/
    Dレベルと、対応するレンジ・セルに対する前記前の掃
    引A/D限界とにより判断された前記次のAGCレベル
    を発生するステツプと、を有するレーダ受信方法。
  28. (28)特許請求の範囲第26項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信方法において、次の掃引A
    GCレベルに応答して前記ダイナミツク・レンジを調整
    するステツプは、 前記6dBに対して1だけ、又は前記12dBガードバ
    ンド内のA/Dレベルに基づいて1又は2だけ前記現在
    掃引AGCレベルを増加するステツプと、前記現在掃引
    において限界を検出し、かつ前記現在掃引に隣接する前
    記前の掃引において限界を検出しなかつたときは、6d
    Bガードバンドについて1だけ、また前記12dBガー
    ドバンド内のA/Dレベルに基づいて1又は2だけ、前
    記現在掃引AGCレベルを増加して、前記次のAGCレ
    ベルを発生するステツプと、 を有するレーダ受信方法。
  29. (29)特許請求の範囲第26項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信方法において、次の掃引A
    GCレベルに応答して前記ダイナミツク・レンジを調整
    するステツプは、 前記現在掃引に隣接する前の掃引において限界を検出し
    たときは、6dBガードバンドについて2だけ、12d
    Bガードバンドについて3だけ前記現在掃引AGCレベ
    ルを増加して前記次の掃引AGCレベルを発生するステ
    ツプ を有するレーダ受信方法。
  30. (30)特許請求の範囲第26項記載の増分自動ゲイン
    ・コントロール付レーダ受信方法において、次の掃引A
    GCレベルに応答して前記ダイナミツクレンジを調整す
    る前記ステツプは、 前記6dBガードバンドにおいて12dBだけ、かつ前
    記12dBガードバンドにおいて18dBだけ、前記レ
    ーダ反射信号が振幅を減少させたときは、大きい指数レ
    ンジ0〜10における前記6dBガードバンドに対して
    1だけ、かつ 大きい指数レンジ0〜9における前記12dBガードバ
    ンドに対して前記現在掃引AGCレベルを1だけ前記現
    在掃引AGCレベルを減少させるステツプを有する、レ
    ーダ受信方法。
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