JPS63243882A - レ−ダ信号処理装置 - Google Patents
レ−ダ信号処理装置Info
- Publication number
- JPS63243882A JPS63243882A JP62079417A JP7941787A JPS63243882A JP S63243882 A JPS63243882 A JP S63243882A JP 62079417 A JP62079417 A JP 62079417A JP 7941787 A JP7941787 A JP 7941787A JP S63243882 A JPS63243882 A JP S63243882A
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- Pending
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241001274197 Scatophagus argus Species 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は衛星又は飢空機に搭載され、海上の風向風速を
推定するレーダであるマイクロ波散乱計の信号処理、そ
の中でもセルの分割を行うためのフィルタ部に関するも
のである。
推定するレーダであるマイクロ波散乱計の信号処理、そ
の中でもセルの分割を行うためのフィルタ部に関するも
のである。
一般にマイクロ波散乱計は移動するプラットフォームに
搭載され海面に向かってマイクロ波を放射し、その受信
電力によって海上の風向、風速を推定するレーダである
。推定は観測領域をある分解能で細かく分割してその単
位ごとに行うか、この観測領域の分割は観測領域による
ドツプラ周波数の差を用いて行っている。第２図は観測
位置と。
搭載され海面に向かってマイクロ波を放射し、その受信
電力によって海上の風向、風速を推定するレーダである
。推定は観測領域をある分解能で細かく分割してその単
位ごとに行うか、この観測領域の分割は観測領域による
ドツプラ周波数の差を用いて行っている。第２図は観測
位置と。
その観測位置からの受信波のドツプラ周波数との関係を
示している。図に示すようにドツプラ周波数は観測位置
か遠くなるにつれて単調増加しており、フィルタリング
によって帯域分割すれば個々の領域からの信号のみをと
り出すことかでざる。
示している。図に示すようにドツプラ周波数は観測位置
か遠くなるにつれて単調増加しており、フィルタリング
によって帯域分割すれば個々の領域からの信号のみをと
り出すことかでざる。
例えば第２図において周波数人の部分のみを通過させる
ようなバンドパスフィルタを使えば、ａの観測位置の部
分の信号を取り出すことかできる。
ようなバンドパスフィルタを使えば、ａの観測位置の部
分の信号を取り出すことかできる。
実際にはこのようなバンドパスフィルタを少しずつ中心
周波数をずらして並べ各観測領域からの信号を得る。
周波数をずらして並べ各観測領域からの信号を得る。
従来このフィルタリングを行う装置として例えばｒＳｔ
ａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｃａｔｔ
ｅｒｏｍｅｔｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｆｒｏｍ
５ｐａｃｅｊ （Ｒ，Ｅ、 Ｆｉｓｃｈｅｒ。
ａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｃａｔｔ
ｅｒｏｍｅｔｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｆｒｏｍ
５ｐａｃｅｊ （Ｒ，Ｅ、 Ｆｉｓｃｈｅｒ。
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、 Ｏｎ ＧＢ、 ｖｏｌ、 Ｇ
Ｅ−１０，ＮＯ，２）や「Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ Ｍ
ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ａｃｃｕｒａｃｉｅｓ Ｕｓｉ
ｎｇＤｉｇｉｔａｌ Ｄｏｐｐｌｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｒｓ ｉｎ ＳｐａｃｅｂｏｒｎｅＳｃａｔｔｅｒｏ
ｍｅｔｅｒｓＪ （Ｃ，Ｙ、 ＣＨＩ、 Ｆ、 Ｋ、
Ｌｉ他。
Ｅ−１０，ＮＯ，２）や「Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ Ｍ
ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ａｃｃｕｒａｃｉｅｓ Ｕｓｉ
ｎｇＤｉｇｉｔａｌ Ｄｏｐｐｌｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｒｓ ｉｎ ＳｐａｃｅｂｏｒｎｅＳｃａｔｔｅｒｏ
ｍｅｔｅｒｓＪ （Ｃ，Ｙ、 ＣＨＩ、 Ｆ、 Ｋ、
Ｌｉ他。
ＩＦＪＥＥ Ｔｒａｎｓ、 ｏｎ ＧＢ８． ｖｏｌ、
ＧＥ−２４，ＮＯ，３，ＭＡＹ１９８６） の例か
ある。第３図に「ＢａｃｋｓｃａｔｔｅｒＭｅａｓｕｒ
ｅｍｅｎｔ Ａｃｃｕｒａｃｉｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｄｉ
ｇｉｔａｌ ＤａｐｐｌｅｒＰｒｏｃｅｓｓｏｒｓ ｉ
ｎ ５ｐａｃｅｂｏｒｎｅ Ｓｃａｔｔｅｒｏｍｅｔｅ
ｒｓＪにて提案されている例を示す。図においてα２は
受信信号をサンプリングしディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換部、 囮は上記Ａ／Ｄ変換部０ｚより出力され
たディジタル４３号を一旦格納する入力メモリ、ＧＢは
入力メモリαＧのデータを順次読み出し。
ＧＥ−２４，ＮＯ，３，ＭＡＹ１９８６） の例か
ある。第３図に「ＢａｃｋｓｃａｔｔｅｒＭｅａｓｕｒ
ｅｍｅｎｔ Ａｃｃｕｒａｃｉｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｄｉ
ｇｉｔａｌ ＤａｐｐｌｅｒＰｒｏｃｅｓｓｏｒｓ ｉ
ｎ ５ｐａｃｅｂｏｒｎｅ Ｓｃａｔｔｅｒｏｍｅｔｅ
ｒｓＪにて提案されている例を示す。図においてα２は
受信信号をサンプリングしディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換部、 囮は上記Ａ／Ｄ変換部０ｚより出力され
たディジタル４３号を一旦格納する入力メモリ、ＧＢは
入力メモリαＧのデータを順次読み出し。
フィルタリングを行って領域分割するためのドツプラフ
ィルタである。観測領域で反射し受信機で受信した信号
は、ます人／Ｄ変換部ａＨｃおいてサンプリング、量子
化される。このときのサンプリング周波数は所望の観測
領域幅に相当するドツプラ周波数帯域幅以上か必要であ
る。また観測位置とドツプラ周波数が１対１に対応して
いることから２位置決め許容誤差と必要周波数分解能も
観測位置に応じて必然的に定まる。第４図に観測位置と
必要Ｊ＠波数分解能の関係を示す。図より必要周波数分
解能は観測位置か遠くなるに従って小さくなり、最遠点
において最も小さくなる。従って周波数分解能か最遠点
での必要周波数分解となるように観測時間を設定する必
要がある。（観測時間と周波数分解能は逆数の関係にあ
る。）Ａ／Ｄ 変侠部１３によってディジタル化した信
号は必要な観測時間の間そのまま入力メモＩＪ （１１
Ｋ曹ぎ込み一旦格納しておく。次に入力メモリαｌから
全データを読み出しドツプラフィルタαυによってフィ
ルタリングし、領域分割を行う、ドツプラフィルタは領
域分割のためにフィルタバンクを作る必要かあることか
ら通常フーリエ変換（２０４８点程度）が用いられる。
ィルタである。観測領域で反射し受信機で受信した信号
は、ます人／Ｄ変換部ａＨｃおいてサンプリング、量子
化される。このときのサンプリング周波数は所望の観測
領域幅に相当するドツプラ周波数帯域幅以上か必要であ
る。また観測位置とドツプラ周波数が１対１に対応して
いることから２位置決め許容誤差と必要周波数分解能も
観測位置に応じて必然的に定まる。第４図に観測位置と
必要Ｊ＠波数分解能の関係を示す。図より必要周波数分
解能は観測位置か遠くなるに従って小さくなり、最遠点
において最も小さくなる。従って周波数分解能か最遠点
での必要周波数分解となるように観測時間を設定する必
要がある。（観測時間と周波数分解能は逆数の関係にあ
る。）Ａ／Ｄ 変侠部１３によってディジタル化した信
号は必要な観測時間の間そのまま入力メモＩＪ （１１
Ｋ曹ぎ込み一旦格納しておく。次に入力メモリαｌから
全データを読み出しドツプラフィルタαυによってフィ
ルタリングし、領域分割を行う、ドツプラフィルタは領
域分割のためにフィルタバンクを作る必要かあることか
ら通常フーリエ変換（２０４８点程度）が用いられる。
従来のレーダ信号処理装置では、１回の処理でフィルタ
リングするため受信信号をサンプリング。
リングするため受信信号をサンプリング。
量子化するときの観測時間を観測領域の最遠点での庵波
数分解能に合わせて定める必要があるため。
数分解能に合わせて定める必要があるため。
逆に近い観測領域では必要以上に高い分解能でデータを
取り込んでしまう。従って入力メモリのデータ量が必要
以上に多くなり、メモリ容量の増加。
取り込んでしまう。従って入力メモリのデータ量が必要
以上に多くなり、メモリ容量の増加。
またドツプラフィルタにおけるフーリエ変換の処理点数
増加につながるので、ハードウェアの増大。
増加につながるので、ハードウェアの増大。
処理時間の増大等の問題点があった。
この発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、必要周波数分解能に応じたデータ量におさえる
ことによりハードウェアの小型化。
もので、必要周波数分解能に応じたデータ量におさえる
ことによりハードウェアの小型化。
処理の高速化を目的とするものである。
この発明に係るレーダ信号処理装置は、受信信号の帯域
を太１かに分割するためのバンドパスフィルタと２周波
数分解能に合ったサンプリングを行うＡ／Ｄ変換器を設
けたものである。
を太１かに分割するためのバンドパスフィルタと２周波
数分解能に合ったサンプリングを行うＡ／Ｄ変換器を設
けたものである。
〔作用〕
この発明においては、受信信号をバンドパスフィルタに
よって数個の周波数帯域に分割し、必要な周波数分解能
に合ったサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換してメモリへ入
力する。
よって数個の周波数帯域に分割し、必要な周波数分解能
に合ったサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換してメモリへ入
力する。
第１図はこの発明によるレーダ信号処理装置の一実施例
ケ示すブロック図である。ｆｉｌは受信信号の電力を後
段のバンドパスフィルタへ４分配するための電力分配器
、（２）〜（５）は上記電力分配器＋１１の出力を４個
の周波数帯域に分割する第１〜第４のバンドパスフィル
タ、（６）〜（９）は上記第１〜第４のバンドパスフィ
ルタ（２）〜（５）によって帯域分割した信号を必要な
周波数分解能に合ったサンプリング間隔でサンプリング
、量子化する第１〜第４のＡ／Ｄ変換器、σＯは上記第
１〜第４のＡ／Ｄ変換器（６１〜（９）の出力をマルチ
プレクスして格納する入力メモリｔａＬｌは上記入力メ
モリαＣに格納されたデータをさらに細かくフィルタリ
ングし帯域分割するドツプラフィルタである。αＬ（Ｉ
ｌｌは第３図で説明したものと同−又は同等である。
ケ示すブロック図である。ｆｉｌは受信信号の電力を後
段のバンドパスフィルタへ４分配するための電力分配器
、（２）〜（５）は上記電力分配器＋１１の出力を４個
の周波数帯域に分割する第１〜第４のバンドパスフィル
タ、（６）〜（９）は上記第１〜第４のバンドパスフィ
ルタ（２）〜（５）によって帯域分割した信号を必要な
周波数分解能に合ったサンプリング間隔でサンプリング
、量子化する第１〜第４のＡ／Ｄ変換器、σＯは上記第
１〜第４のＡ／Ｄ変換器（６１〜（９）の出力をマルチ
プレクスして格納する入力メモリｔａＬｌは上記入力メ
モリαＣに格納されたデータをさらに細かくフィルタリ
ングし帯域分割するドツプラフィルタである。αＬ（Ｉ
ｌｌは第３図で説明したものと同−又は同等である。
海面上で反射し受信機において受信した受信信号はまず
電力分配器（１）によって富力を４分配する。
電力分配器（１）によって富力を４分配する。
ここで受信信号の周波数的性質を考えると、第２図で示
したように観測位置か遠くなる程周波数が高くなり、第
３図で示したように観測位置が遠くなる程必要周数数分
解能が小さくなる傾向にある。
したように観測位置か遠くなる程周波数が高くなり、第
３図で示したように観測位置が遠くなる程必要周数数分
解能が小さくなる傾向にある。
従って周波数が高い程必要周波数分解能は小さくなる。
そこで第５図に示すように受＠信号を４帯域に分割し、
帯域ごとに最小の必要周波数分解能に応じた観測時間で
データ入力を行うことを考える。つまり電力分配器（１
）の出力ディジタル信号を第１〜第４のバンドパスフィ
ルタ（２）〜（５）によって４個の周数数帯域に分割す
る。これによってフィルタリングされた信号は帯域制限
されているのでサンプリング間隔は等価的に広くするこ
とかできる。サンプリング定理よりこのときのサンプリ
ング周数数は分割した帯域幅以上であれば良いからであ
る。これによって第１〜第４のＡ／Ｄ変換器（６）〜（
９１の出力ディジタル信号は帯域ごとに必要周波数分解
能及び帯域幅に合ったデータレートとなっている。第１
〜第４のＡ／Ｄ変換器（６）〜（９１の出力はマルチブ
レクスされて入力メモリαＣへ格納される。格納される
データ量は、データレートが低く観測時間も短くなるの
で従来に比べ少なくすることができる。入力メモリＱＩ
Ｋ格納されたデータは帯域ごとにドツプラフィルタαυ
へ転送され、フーリエ変換によりフィルタバンク（２５
６個程度）が形成され観測仙域の領域分割が達成される
。
帯域ごとに最小の必要周波数分解能に応じた観測時間で
データ入力を行うことを考える。つまり電力分配器（１
）の出力ディジタル信号を第１〜第４のバンドパスフィ
ルタ（２）〜（５）によって４個の周数数帯域に分割す
る。これによってフィルタリングされた信号は帯域制限
されているのでサンプリング間隔は等価的に広くするこ
とかできる。サンプリング定理よりこのときのサンプリ
ング周数数は分割した帯域幅以上であれば良いからであ
る。これによって第１〜第４のＡ／Ｄ変換器（６）〜（
９１の出力ディジタル信号は帯域ごとに必要周波数分解
能及び帯域幅に合ったデータレートとなっている。第１
〜第４のＡ／Ｄ変換器（６）〜（９１の出力はマルチブ
レクスされて入力メモリαＣへ格納される。格納される
データ量は、データレートが低く観測時間も短くなるの
で従来に比べ少なくすることができる。入力メモリＱＩ
Ｋ格納されたデータは帯域ごとにドツプラフィルタαυ
へ転送され、フーリエ変換によりフィルタバンク（２５
６個程度）が形成され観測仙域の領域分割が達成される
。
ここではバンドパスフィルタによる最初の周波数帯域分
割数を４としたが、この値は固定的なものではなく観測
領域幅、観測位置決め許容誤差によって変化する値であ
る。
割数を４としたが、この値は固定的なものではなく観測
領域幅、観測位置決め許容誤差によって変化する値であ
る。
以上述べたようにこの発明によれば、必要以上に小さな
分解能でフィルタリングを行う必要がなくなるので、メ
モリへ入力されるデータ量が減少し、ドツプラフィルタ
におけるフーリエ変換の点数も減少する。従ってメモリ
容量の減少によるハードウェアの小型化、処理点数の減
少による処理速度の高速化を達成できるという効果があ
る。
分解能でフィルタリングを行う必要がなくなるので、メ
モリへ入力されるデータ量が減少し、ドツプラフィルタ
におけるフーリエ変換の点数も減少する。従ってメモリ
容量の減少によるハードウェアの小型化、処理点数の減
少による処理速度の高速化を達成できるという効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例を示すレーダ信号処理装置
のブロック図、第２図は観測位置とドツプラ周波数の関
係を示す図、第３図は従来のレーダ信号処理装置のブロ
ック図、第４図は観測位置と必要周波数分解能の関係を
示す図、第５図は観測位置とドツプラ周波数、帯域の関
係を示す図である。 図において（１１は電力分配器、（２）〜（５）は第１
〜第４のバンドパスフィルタ、（６）〜（９）は第１〜
第４のＡ／Ｄ変換器、 ａ（１は入力メモリ、 α１１
はドツプラフィルタである。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
のブロック図、第２図は観測位置とドツプラ周波数の関
係を示す図、第３図は従来のレーダ信号処理装置のブロ
ック図、第４図は観測位置と必要周波数分解能の関係を
示す図、第５図は観測位置とドツプラ周波数、帯域の関
係を示す図である。 図において（１１は電力分配器、（２）〜（５）は第１
〜第４のバンドパスフィルタ、（６）〜（９）は第１〜
第４のＡ／Ｄ変換器、 ａ（１は入力メモリ、 α１１
はドツプラフィルタである。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- レーダの受信信号をフィルタリングし、ドップラ周波数
の違いによって個々の領域の信号に分割する信号処理装
置において、受信信号を分配する電力分配器と、上記電
力分配器によって４分配された信号をフィルタリングし
帯域分割する第１〜第４のバンドパスフィルタと、上記
第１〜第４のバンドパスフィルタ出力をサンプリングし
ディジタル信号に変換する第１〜第４のＡ／Ｄ変換器と
、上記第１〜第４のＡ／Ｄ変換器出力をマルチプレクス
して格納する入力メモリと、上記入力メモリに格納され
たデータをさらに細かくフィルタリングし帯域分割する
ドップラフィルタを備えることを特徴とするレーダ信号
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079417A JPS63243882A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | レ−ダ信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079417A JPS63243882A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | レ−ダ信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243882A true JPS63243882A (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=13689293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62079417A Pending JPS63243882A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | レ−ダ信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63243882A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05508930A (ja) * | 1990-12-14 | 1993-12-09 | アライド−シグナル・インコーポレーテッド | 風のシア検出用機上気象レーダ |
| EP1433309A1 (en) * | 2001-09-28 | 2004-06-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dynamic video sampling |
| JP2015169643A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-28 | 日本電気株式会社 | レーダ装置及びその制御方法 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62079417A patent/JPS63243882A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05508930A (ja) * | 1990-12-14 | 1993-12-09 | アライド−シグナル・インコーポレーテッド | 風のシア検出用機上気象レーダ |
| EP1433309A1 (en) * | 2001-09-28 | 2004-06-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dynamic video sampling |
| US8446530B2 (en) | 2001-09-28 | 2013-05-21 | Entropic Communications, Inc. | Dynamic sampling |
| JP2015169643A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-28 | 日本電気株式会社 | レーダ装置及びその制御方法 |
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