JPS6331021Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は一定の周期毎にくり返す信号の位相
変化をその位相変化に応じた低周波信号に変換す
る信号処理装置に関するもので、例えばパルスレ
ーダに使用する場合移動物標からの反射波によつ
て得られる中間周波信号の位相変化を信号処理す
ることにより、移動物標のドツプラ周波数成分を
再生することが出来る。

従来ドツプラ信号を得る最も簡単な方法は、連
続波を物標に向けて発射し、その反射波と発射波
の一部とを混合することにより得られる。

しかし、同時に連続波を物標に向けて発射して
距離情報を得る方法は種々考えられるが、構成も
複雑となり物標の状況によつてはパルス波を物標
に向けて発射する方法と同等の質の距離情報は得
難かつた。

又、パルス波を移動物標に向けて発射し、その
ドツプラ信号を得るためには受信波を混合して中
間周波信号に変換した後ち、さらにドツプラ周波
数帯に下げる変換器が必要であり、このために連
続波を発生する局部発振器が必要となり装置もか
なり複雑なものとなつていた。

この考案は以上の点に鑑みてなされたもので、
一定の周期をもつてくり返す信号の位相変化をそ
の位相変化に応じた低周波信号に変換する信号処
理装置を提供するものである。

以下、この考案の一実施例として、移動物標に
向けてパルス状波を発射しその反射波から距離情
報を得るとともに、この考案の実施例による信号
処理装置を用いて速度情報であるドツプラ信号を
得るものであり、その実施例を第１図により説明
する。第１図に於て、１は信号入力端子で、移動
物標からの反射波を含む中間周波信号が入力され
る端子である。２はパルス入力端子で、移動目標
に向けて発射される電波に同期したパルス信号が
入力される端子である。３はシユミツト回路で、
信号入力端子１に接続され基準電位に対して正の
閾値電圧で動作しデジタル信号に変換するもので
ある。４はシユミツト回路で信号入力端子１に接
続され基準電位に対して負の閾値電圧で動作しデ
ジタル信号に変換するものである。５は反転回路
で、シユミツト回路４のデジタル信号を反転する
ものである。６はＲ−Ｓフリツプフロツプ回路
で、シユミツト回路３のデジタル信号でセツトさ
れ、パルス入力端子２のパルス信号でリセツトさ
れるように接続されている。７はＲ−Ｓフリツプ
フロツプ回路で、反転回路５のデジタル信号でセ
ツトされ、パルス入力端子２のパルス信号でリセ
ツトされるように接続されている。８は主論理回
路で、Ｒ−Ｓフリツプフロツプ回路６の出力端子
S_PMをセツト端子に、Ｒ−Ｓフリツプフロツプ回
路７の出力信号S_NMをリセツト端子に受け、該出
力信号S_PMが出力信号S_NMより早く立ち上がつた
場合のみ出力信号S_PMの立上りでセツトされ、出
力信号S_NMの立上りでリセツトされ、出力信号を
発生するよう構成されている。また９は補助論理
回路で、Ｒ−Ｓフリツプフロツプ回路７の出力信
号S_NMをセツト端子に、Ｒ−Ｓフリツプフロツプ
回路６の出力信号S_PMをリセツト端子に受け、該
出力信号S_NMが出力信号S_PMより早く立ち上がつ
た場合のみ出力信号S_NMの立上りでセツトされ、
出力信号S_PMの立上りでリセツトされ、出力信号
を発生するよう構成されている。１０，１１はそ
れぞれ保持回路で、主、補助論理回路８，９の出
力信号に接続されパルス入力端子２のパルス信号
の周期よりも短かい時間主、補助論理回路８，９
の出力信号を保持するものである。１２は反転回
路で、保持回路１１に接続され保持回路１１の出
力信号を反転するものである。１３はアンド回路
で、保持回路１０と反転回路１２の出力信号をそ
れぞれ入力とするものである。１４はフイルタ回
路で、アンド回路１３のデジタル信号のパルス数
に応じたアナログ信号に変換するものであり、ド
ツプラ周波数帯の通過帯域を有するものである。
１５は増幅器で、フイルタ回路１４のドツプラ信
号を必要に応じて適宜増幅するものである。１６
は出力端子で、必要なレベルのドツプラ信号が出
力される。

次の第１図の動作を第２図〜第６図に示す波形
とともに説明する。信号入力端子１は移動物標か
らの反射波に応じた中間周波信号が入力されれ、
その波形は第２図１〜９に示す様にパルスドツプ
ラレーダの送信波に同期した各パルス毎にその位
相が変化する。ここで、第２図では発射波に対す
る受信波の受信開始時刻Trは厳密には位相変化
に相当する時間だけずれているが、中間周波数信
号の１サイクルの時間と比較して充分小さいため
各パルス毎に同じ時刻に表わしてある。シユミツ
ト回路３，４に第２図１〜９に示す様な中間周波
信号を加えると、シユミツト回路３は設定された
正の閾値電圧を越えた時間に出力S_Pを発生し、又
逆にシユミツト回路４は設定された負の閾値電圧
を越えた時間に出力S_N′を発生し、それぞれの出
力S_P及びS_N′は第３図１〜９に示す様な波形とな
る。又、反転回路５はシユミツト回路４の出力信
号S′_Nを反転させた信号S_Nを出力する。次に、Ｒ
−Ｓフリツプフロツプ回路６及び７はシユミツト
回路の出力信号S_P及び反転回路５の出力信号S_N
で“Ｌ”から“Ｈ”にセツトされ、パルス端子２
のパルス信号stによつてそれぞれ“Ｈ”から
“Ｌ”にリセツトされる。従つて、Ｒ−Ｓフリツ
プフロツプ回路６及び７のそれぞれの出力信号
S_PM及びS_NMは第４図１〜９に示す様な波形とな
る。

次に主論理回路８はＲ−Ｓフリツプフロツプ回
路６の出力信号S_PMがＲ−Ｓフリツプフロツプ回
路７の出力信号S_SMより早く立ち上がつた場合の
み該出力信号S_PM、S_NMでセツト、リセツトされ、
第５図１〜９に示すような出力信号S_PN（図示した
波形の上側のもの）を発生する。また補助論理回
路９はＲ−Ｓフリツプフロツプ回路７の出力信号
S_NMがＲ−Ｓフリツプフロツプ回路６の出力信号
S_PMより早く立ち上がつた場合のみ該出力信号
S_NM、S_PMでセツト、リセツトされ、第５図１〜
９に示すような出力信号S_NP（図示した波形の下側
のもの）を発生する。ここで、第５図に示した
主、補助論理回路８及び９のそれぞれの出力信号
S_PN及びS_NPを横軸に時間を取つて書き直すと第６
図ａ及びｂに示す様な波形となり又、同時に示し
た時間Ｔは発射電波のパルスに同期したパルス信
号の繰返し時間である。

保持回路１０及び１１は第６図ａ及びｂに対応
する出力信号S_PN及びS_NPを受けて、繰返し時間Ｔ
より短かく出来るだけ発射時間に近い時間までそ
れぞれの信号を保持した後自動的に“Ｌ”レベル
に復帰するものであり、このそれぞれの出力信号
S_PNM及びS_NPM′の波形を第６図Ｃ及びｄに示す。
保持回路１１の出力信号S_NPM′を反転回路１２で
反転させた出力信号S_NPMは第６図ｅに示す様な波
形となる。保持回路１０と反転回路１２のそれぞ
れの出力信号S_PNM及びS_NPMはアンド回路１３に入
力され、その出力信号S_D′は第６図ｆに示す様な
波形となる。フイルタ回路１４はあらかじめ予測
されるドツプラ周波数成分を通過させる低周波の
帯域フイルタであり、デジタルの出力信号S_D′の
パルス数に比例したアナログのドツプラ周波数と
して出力され、その出力信号S_Dは第６図ｇに示す
様な波形となる。この様にして移動物標からの反
射波を信号処理することにより、移動物標の速度
に応じたドツプラ周波数信号成分を検出すること
が出来る。このように本実施例の信号処理装置で
は、一定周期をもつて繰り返す信号の位相変化を
その位相変化に応じた低周波信号に変換するよう
にしたので、ドツプラ信号を得るために必要な低
周波信号を、パルスドツプラレーダの受信機で得
られる中間周波信号から容易に取り出すことがで
きる。

次に、この考案による他の実施例を説明する。
第１図の一実施例の説明に於て、保持回路１０の
出力信号S_PNMと、アンド回路１３の出力信号S_D′
とは同じ波形あり、従つて、補助論理回路９、保
持回路１１、反転回路１２及びアンド回路１３を
省略することが出来る。すなわち、入力端子１の
中間周波信号S_IFが第２図に示す如く、雑音成分
を考慮する必要のない場合に有効であり、上記４
つの回路により中間周波信号S_IFの位相状態が均
一的に変化することを確認する回路である。例え
ば、第２図１〜３の時刻に何らかのスパイク状雑
音を受信し、第２図８〜９の時刻にも再び同様な
雑音を受信した場合にはドツプラ信号として検出
することになるが、前記の一実施例の場合には検
出することはなく、雑音に対して誤動作が他の実
施例と比較した場合より少なくなる。

ここで、移動物標へ向けて発射する電波とその
反射波を受信して中間周波に変換するための局部
発信波との位相関係を同期させることが必要であ
るが、送信機及び局部発振器をガンダイオード等
の固体発振素子及び同調部にバラクタダイオード
を用いた１個の発振装置で兼用することにより、
発射電波と局部発信波との位相関係が常に同期し
ていることが実験により見出された。

以上のようにこの考案に係る信号処理装置によ
れば、一定周期をもつて繰り返す信号の位相変化
をその位相変化に応じた低周波信号に変換するよ
うにしたので、ドツプラ信号を得るために必要な
低周波信号を、パルスドツプラレーダの受信機で
得られる中間周波信号から容易に取り出すことが
できる。またこの信号処理装置と、同調部にバラ
クタダイオードを有する固体発振装置とを組み合
わせた場合、移動物標の距離情報に加えて、速度
情報を容易に得ることができ、その効果は絶大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による信号処理装
置を示すブロツク図、第２図から第６図までは第
１図に示した各ブロツクの動作波形図である。な
お図中同一符号は同一又は相当部分を示す。 ３……第１のシユミツト回路、４……第２のシ
ユミツト回路、６……第１のフリツプフロツプ回
路、７……第２のフリツプフロツプ回路、８……
主論理回路、９補助論理回路、１０……保持回
路、１４……フイルタ回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 パルスドツプラレーダの送信波と反射波とを混
   合して得られる中間周波信号を入力信号としてド
   ツプラ信号を検出するための信号処理装置におい
   て、 上記入力信号の基準電位に対して正の閾値電圧
   で動作し、上記入力信号を第１のデジタル信号に
   変換する第１のシユミツト回路、 上記入力信号に対して負の閾値電圧で動作し、
   上記入力信号を第２のデジタル信号に変換する第
   ２のシユミツト回路、 上記第１のデジタル信号の立上りでセツトさ
   れ、上記送信波に同期したパルス信号の立上りで
   リセツトされるよう構成した第１のＲ−Ｓフリツ
   プフロツプ回路、 上記第２のデジタル信号の立上りでセツトさ
   れ、上記パルス信号の立上りでリセツトされるよ
   う構成した第２のＲ−Ｓフリツプフロツプ回路、 上記両Ｒ−Ｓフリツプフロツプ回路の出力端子
   のいずれか一方をセツト端子に、他方をリセツト
   端子に接続され、セツト端子に入るセツト信号が
   リセツト端子に入るリセツト信号より先に立上が
   る場合のみ、セツト及びリセツト信号の立上りで
   セツト及びリセツトされ出力を発生する論理回
   路、 この論理回路の出力信号を入力とし上記パルス
   信号の周期より短い時間該論理回路の出力信号に
   応じた信号を保持する保持回路、 ドツプラ周波数帯の通過帯域を有し、該保持回
   路の出力信号からドツプラ信号を取り出すフイル
   タ回路を備えたことを特徴とする信号処理装置。