JPS6336473B2 - - Google Patents
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- JPS6336473B2 JPS6336473B2 JP5137282A JP5137282A JPS6336473B2 JP S6336473 B2 JPS6336473 B2 JP S6336473B2 JP 5137282 A JP5137282 A JP 5137282A JP 5137282 A JP5137282 A JP 5137282A JP S6336473 B2 JPS6336473 B2 JP S6336473B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光あるいは電磁波を使用したモノパ
ルス追尾装置のモノパルス受信機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a monopulse receiver of a monopulse tracking device using light or electromagnetic waves.
追尾用受信機は、使用する電磁波の周波数、光
の波長によつて形式は異なり、また、追尾装置か
ら強い光又は電磁波を目標に照射することによつ
て反射して来る光又は電磁波に向かつて追尾する
アクテイブ追尾装置、あるいは、目標と背景との
間の明暗によつて追尾するパツシブ追尾装置な
ど、送信機の有無によつても異なり、その他さま
ざまな形式がある。本発明のモノパルス受信機は
パツシブ追尾装置に使用する形式のものである。 Tracking receivers have different formats depending on the frequency of the electromagnetic waves and wavelength of the light used, and they can also be used to direct strong light or electromagnetic waves from a tracking device to the reflected light or electromagnetic waves. There are various other types, such as active tracking devices that track the target and passive tracking devices that track based on the brightness and darkness between the target and the background. The monopulse receiver of the present invention is of the type used in passive tracking devices.
まず、追尾用受信機のなかで最も製作困難な受
信機の一つであるイルミネータを使用しないパツ
シブレーダ用の従来のモノパルス受信機の問題点
について述べる。 First, we will discuss the problems with conventional monopulse receivers for passive radars that do not use an illuminator, which is one of the most difficult tracking receivers to manufacture.
それぞれの物体には固有の輝度温度があり、形
状、周囲条件によつて異なることは知られてい
る。この輝度温度を計測するのに、ラジオメータ
が使用されるが、このラジオメータを使用して地
上にある戦車、自動車等を追尾しようとすると、
そのラジオメータを用いて追尾用受信機が構成さ
れるために、製作の容易なコニカルスキヤン追尾
装置が用いられることが多い。モノパルス追尾装
置に比べて、追尾精度の悪いコニカルスキヤン追
尾装置が利用されるのは、モノパルス受信機の製
作上の困難による。コニカルスキヤン追尾装置、
モノパルス追尾装置の両者とも、パツシブ追尾受
信機を構成するためにはラジオメータが使用され
る。このラジオメータの感度ΔT minは下記の式
(1)によつて表わせる。 It is known that each object has its own brightness temperature, which varies depending on its shape and surrounding conditions. A radiometer is used to measure this brightness temperature, but if you try to use this radiometer to track tanks, cars, etc. on the ground,
Since a tracking receiver is constructed using the radiometer, a conical scan tracking device that is easy to manufacture is often used. The reason why a conical scan tracking device, which has lower tracking accuracy than a monopulse tracking device, is used is due to the difficulty in manufacturing a monopulse receiver. conical scan tracking device,
Both monopulse tracking devices use a radiometer to form a passive tracking receiver. The sensitivity ΔT min of this radiometer is calculated using the following formula:
It can be expressed by (1).
Kはラジオメータの形式によつて異なり、1〜
3の間の値をとる。Tsはアンテナ雑音温度と受
信機雑音温度の和であり、nは受信機の数であ
り、Bは受信機の帯域幅であり、τは検波後の積
分時間である。 K varies depending on the type of radiometer and ranges from 1 to
Takes a value between 3. Ts is the sum of antenna noise temperature and receiver noise temperature, n is the number of receivers, B is the receiver bandwidth, and τ is the integration time after detection.
第1図に振幅比較形モノパルス追尾レーダの受
信部に用いられるモノパルス受信機の従来例を示
す。この図において、モノパルスアンテナ8へ入
つた信号11,12,13,14はモノパルスコ
ンパレータ9によつて和信号15と差信号16,
17に変換されてミキサ5に加えられる。各ミキ
サ5には局部発振器6の信号も加えられ、和信号
15、差信号16,17は中間周波に落とされて
夫々中間周波増幅器7に加えられる。そして、各
中間周波増幅器7の出力は位相検波器10に加え
られ、各位相検波器10より方位角角度誤差信号
18、高低角角度誤差信号19が取出される。そ
してこの両信号18,19よりモノパルスアンテ
ナ8の中心軸よりの目標の誤差角を知るようにな
つている。 FIG. 1 shows a conventional example of a monopulse receiver used in a receiving section of an amplitude comparison type monopulse tracking radar. In this figure, signals 11, 12, 13, and 14 entering a monopulse antenna 8 are processed by a monopulse comparator 9 into a sum signal 15, a difference signal 16,
17 and added to mixer 5. A signal from a local oscillator 6 is also applied to each mixer 5, and the sum signal 15 and difference signals 16 and 17 are reduced to an intermediate frequency and applied to an intermediate frequency amplifier 7, respectively. The output of each intermediate frequency amplifier 7 is applied to a phase detector 10, and an azimuth angle error signal 18 and an elevation angle error signal 19 are extracted from each phase detector 10. From these two signals 18 and 19, the error angle of the target from the central axis of the monopulse antenna 8 is known.
この第1図の構成では、中間周波増幅器7が3
台あるので、式(1)のnは3である。しかし、感度
ΔT minを小さくするため式(1)の帯域幅Bを数百
メガヘルツ程度まで広げたいが、現在の技術では
モノパルスアンテナ8、モノパルスコンパレータ
9、ミキサ5、中間周波増幅器7を通過して来る
信号を位相検波器10に加えるので、和信号15
と差信号16,17の間のキヤリアの位相を揃え
て位相検波することは、極めて困難であり、モノ
パルス受信機の実用化を妨げている。 In the configuration shown in FIG. 1, the intermediate frequency amplifier 7 is
Since there are a number of units, n in equation (1) is 3. However, in order to reduce the sensitivity ΔT min, we would like to widen the bandwidth B in equation (1) to about several hundred megahertz, but with the current technology, the Since the incoming signal is added to the phase detector 10, the sum signal 15
It is extremely difficult to align the phases of the carriers between the signal and the difference signals 16 and 17 and perform phase detection, which prevents the practical use of monopulse receivers.
第2図に光モノパルス受信機の従来例を示す。
光検知器21は光学系20のレンズあるいは凹面
鏡等の焦点面上に置かれており、第3図の如く4
個の検知素子31,32,33,34を有してい
る。その光検知器21の4個の出力を夫々増幅器
22で増幅し、それらの出力の差を引算回路26
で得て方位角角度誤差信号18及び高低角角度誤
差信号19を出力するようにしている。 FIG. 2 shows a conventional example of an optical monopulse receiver.
The photodetector 21 is placed on the focal plane of the lens or concave mirror of the optical system 20, and is placed on the focal plane of the lens or concave mirror of the optical system 20.
It has three detection elements 31, 32, 33, and 34. The four outputs of the photodetector 21 are each amplified by an amplifier 22, and the difference between these outputs is calculated by a subtraction circuit 26.
The azimuth angle error signal 18 and the elevation angle error signal 19 are output.
この第2図の構成では、目標の光信号28によ
る線35が第3図のように光検知器21の4個の
検知素子31乃至34の中心にくるように追尾す
るものであり、目標が光学系20の光学軸からず
れると、当然、焦点面上の像も反対方向へずれ
る。従つて、光検知器21及び増幅器22の各チ
ヤンネル間のばらつきが無ければ、光学軸からの
目標の角度を出力18,19より知ることができ
る。しかし、第2図の出力18,19は増幅器2
2の利得に依存してしまうため、増幅器22の利
得のばらつきにより出力18,19の零点は光学
軸と一致せず、目標の角度計測誤差は大きくな
る。勿論これは欠点である。 In the configuration shown in FIG. 2, the target is tracked so that the line 35 resulting from the optical signal 28 is centered on the four detection elements 31 to 34 of the photodetector 21 as shown in FIG. When the optical axis of the optical system 20 is shifted, the image on the focal plane is naturally shifted in the opposite direction. Therefore, if there is no variation between the channels of the photodetector 21 and the amplifier 22, the angle of the target from the optical axis can be known from the outputs 18 and 19. However, the outputs 18 and 19 in FIG.
2, the zero points of the outputs 18 and 19 do not coincide with the optical axis due to variations in the gain of the amplifier 22, and the target angle measurement error increases. Of course, this is a drawback.
このような目的の追尾装置においては、式(1)の
ΔT minを小さくし、そして、追尾角精度を高め
ることが追尾用受信機を成功させる鍵になる。 In a tracking device for such a purpose, the key to making the tracking receiver successful is to reduce ΔT min in equation (1) and increase tracking angle accuracy.
そこで、本発明は、高感度で角度追尾精度の良
好で、製造容易なモノパルス受信機を提供しよう
とするものである。 Therefore, the present invention aims to provide a monopulse receiver that has high sensitivity, good angle tracking accuracy, and is easy to manufacture.
以下、本発明に係るモノパルス受信機の実施例
を図面に従つて説明する。 Embodiments of the monopulse receiver according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第4図は本発明の第1実施例であつて微弱な目
標信号(微弱な電磁波の雑音信号)を追尾するた
めのモノパルス受信機を示す。モノパルスアンテ
ナ8へ入つた入力信号11,12,13,14は
局部発振器6とミキサ5とによつて中間周波に落
とされた後、スイツチ41によつて4つの中間周
波増幅器7に順次一定周期で振り分けられる。中
間周波増幅器7を通過した信号は検波器42によ
り二乗検波され、第2スイツチ43に送られる。
ここで、第1スイツチ41、第2スイツチ43
は、第5図のように、4入力、4出力のスイツチ
であつて、4つの入力信号がそれぞれ同じ中間周
波増幅器7を同じ回数だけ通過するように切換動
作を行う。第5図のように回転形のスイツチに
し、第1スイツチ41と第2スイツチ43を同期
させればこの目的を達する。換言すれば、アンテ
ナ出力端8aの信号は第2スイツチ43の出力端
43aに、アンテナ出力端8bの信号は第2スイ
ツチ43の出力端43bに、アンテナ出力端8c
の信号は第2スイツチ43の出力端43cに、ア
ンテナ出力端8dの信号は第2スイツチ43の出
力端43dに出力されるように第1及び第2スイ
ツチ41,43の切換動作を行う。前記第2スイ
ツチ43の4つの出力端の出力信号は、低域通過
ろ波器44を通つて夫々結合回路45に入り、引
算回路26によつて、それらの出力信号の2個の
差、あるいは複数個ずつの和の差が作成される。
一方の引算回路26の出力が方位角角度誤差信号
18となり、他方の引算回路26の出力が高低角
角度誤差信号19となる。前記結合回路45は、
各ろ波器44の出力を必要に応じて2個ずつ加算
して引算回路26に出力するものである。 FIG. 4 is a first embodiment of the present invention, and shows a monopulse receiver for tracking a weak target signal (weak electromagnetic wave noise signal). Input signals 11, 12, 13, and 14 entering the monopulse antenna 8 are reduced to an intermediate frequency by a local oscillator 6 and a mixer 5, and then sent to four intermediate frequency amplifiers 7 in sequence at a constant cycle by a switch 41. Can be sorted. The signal that has passed through the intermediate frequency amplifier 7 is square-law detected by the detector 42 and sent to the second switch 43.
Here, the first switch 41, the second switch 43
As shown in FIG. 5, this is a 4-input, 4-output switch, and performs a switching operation so that each of the four input signals passes through the same intermediate frequency amplifier 7 the same number of times. This purpose can be achieved by using a rotary switch as shown in FIG. 5 and synchronizing the first switch 41 and the second switch 43. In other words, the signal from the antenna output end 8a is sent to the output end 43a of the second switch 43, the signal from the antenna output end 8b is sent to the output end 43b of the second switch 43, and the signal from the antenna output end 8c is sent to the output end 43b of the second switch 43.
The first and second switches 41 and 43 are switched so that the signal from the antenna output end 8d is output to the output end 43c of the second switch 43, and the signal from the antenna output end 8d is output to the output end 43d of the second switch 43. The output signals of the four output terminals of the second switch 43 pass through a low-pass filter 44 and enter a combination circuit 45, respectively, and a subtraction circuit 26 calculates the difference between the two output signals. Alternatively, the difference between multiple sums is created.
The output of one subtraction circuit 26 becomes the azimuth angle error signal 18, and the output of the other subtraction circuit 26 becomes the elevation angle error signal 19. The coupling circuit 45 is
The outputs of each filter 44 are added two by two as necessary and outputted to the subtraction circuit 26.
次にこの第1実施例の動作を説明し、第1図の
従来例に比べて、中間周波増幅器7の利得が変化
しても出力18,19の零点は常に電波軸あるい
は光学軸と一致することを示すと共に一組の同期
したスイツチ41,43の役割を説明する。第6
図に第4図の数学的モデルを示す。入力信号1
1,12,13,14をx1、x2、x3、x4とする。
それぞれ4つの入力に対応する入力換算受信機雑
音をn1、n2、n3、n4とし、加算器65を介して第
1スイツチ41の入力端に夫々加算されるものと
みなす。4個の検波器42の出力をy1、y2、y3、
y4とする。スイツチ41,43の切換動作は1周
期について説明すれば充分であるので1周期につ
いて考えると、
となる。a1、a2、a3、a4は4つの中間周波増幅器
7の増幅度であり、式(2)の記号の添字はチヤンネ
ルの番号を、カツコの内の番号は出力する順番を
表わす。また2 1、2 2、2 3、2 4は二乗検波後の
平均した出力を表わす。次に第2スイツチ43が
第1スイツチ41と同期していれば、第2スイツ
チ43の出力z1、z2、z3、z4はそれぞれ次のよう
に表わされる。 Next, the operation of this first embodiment will be explained. Compared to the conventional example shown in FIG. This will be shown and the role of a pair of synchronized switches 41 and 43 will be explained. 6th
The figure shows the mathematical model of Fig. 4. Input signal 1
Let 1, 12, 13, and 14 be x 1 , x 2 , x 3 , and x 4 .
It is assumed that the input-referred receiver noise corresponding to each of the four inputs is n 1 , n 2 , n 3 , and n 4 and is added to the input end of the first switch 41 via the adder 65, respectively. The outputs of the four detectors 42 are y 1 , y 2 , y 3 ,
Let y be 4 . It is sufficient to explain the switching operation of the switches 41 and 43 for one cycle, so considering one cycle, becomes. a 1 , a 2 , a 3 , and a 4 are the amplification degrees of the four intermediate frequency amplifiers 7, the subscript of the symbol in equation (2) represents the channel number, and the number inside the bracket represents the output order. Further, 2 1 , 2 2 , 2 3 , and 2 4 represent the averaged output after square detection. Next, if the second switch 43 is synchronized with the first switch 41, the outputs z 1 , z 2 , z 3 and z 4 of the second switch 43 are respectively expressed as follows.
式(3)は第5図の如きスイツチ2個を互いに逆に
回転した場合に相当する。次に低域通過ろ波器4
4でz1(1)、z1(2)、z1(3)、z1(4)の和をとる。同様に
z2(1)、z2(2)、z2(3)、z2(4)、…、z4(1)、z4(2)、z4(3
)、
z4(4)についても和をとる。あるいは、文字通りデ
イジタル方式で4つの和をとつても良い。すなわ
ち、各低域通過ろ波器44の出力をs1、s2、s3、
s4とすると、
となる。式(4)のn1、n2、n3、n4は4つの受信系続
の入力換算雑音であつて高周波部の損失およびミ
キサ、前置増幅器等の雑音指数によつて定まる量
であるので、2 1、2 2、2 3、2 4を等しく調整す
ることは可能である。 Equation (3) corresponds to the case where two switches as shown in FIG. 5 are rotated in opposite directions. Next, low pass filter 4
4, calculate the sum of z 1 (1), z 1 (2), z 1 (3), and z 1 (4). similarly
z 2 (1), z 2 (2), z 2 (3), z 2 (4), ..., z 4 (1), z 4 (2), z 4 (3
),
Also take the sum for z 4 (4). Alternatively, the four sums may be literally calculated digitally. That is, the output of each low-pass filter 44 is s 1 , s 2 , s 3 ,
If s 4 , becomes. In equation (4), n 1 , n 2 , n 3 , and n 4 are input conversion noises connected to the four receiving systems, and are determined by the loss in the high frequency section and the noise figure of the mixer, preamplifier, etc. Therefore, it is possible to adjust 2 1 , 2 2 , 2 3 , and 2 4 equally.
2 1=2 2=2 3=2 4 ……(5)
引算回路26の出力18(方位角角度誤差信
号:Az)、19(高低角角度誤差信号:El)は式
(4)、(5)より
あるいは
となる。式(6)、式(7)は、誤差角出力Az、Elが入
力の電力差に比例していることを示しており、モ
ノパルス受信機の出力として望ましいことを示し
ている。なお結合回路45は式(7)のs1+s2、s3+
s4、s1+s4、s2+s3の演算を必要ならば実施する
回路である。 2 1 = 2 2 = 2 3 = 2 4 ...(5) The outputs 18 (azimuth angle error signal: Az) and 19 (elevation angle error signal: El) of the subtraction circuit 26 are expressed by the formula
From (4) and (5) or becomes. Equations (6) and (7) show that the error angle outputs Az and El are proportional to the input power difference, which indicates that they are desirable as outputs of a monopulse receiver. Note that the coupling circuit 45 has s 1 +s 2 and s 3 + in equation (7).
This circuit executes the operations of s 4 , s 1 +s 4 , and s 2 +s 3 if necessary.
上記第1実施例によれば次のような効果を上げ
ることができる。 According to the first embodiment, the following effects can be achieved.
(1) モノパルスアンテナ8の出力を第1及び第2
スイツチ41,43によつて4個の中間周波増
幅器7に均等に振り分け増幅し、全部の増幅器
7の出力の和をとつているので、各増幅器7の
増幅度や位相特性のばらつきによつて方位角角
度誤差信号18及び高低角角度誤差信号19が
変動することがない。従つて、高精度の追尾が
可能となる。(1) The output of the monopulse antenna 8 is
The switches 41 and 43 distribute the amplification equally to the four intermediate frequency amplifiers 7, and the sum of the outputs of all the amplifiers 7 is calculated. The angle error signal 18 and the elevation angle error signal 19 do not fluctuate. Therefore, highly accurate tracking is possible.
(2) 4つの受信系統(ミクサ、中間周波増幅器
等)の入力換算雑音を等しくして前述の式(5)が
成立するようにすれば、信号18,19には受
信系統による雑音が実質的に現れないようにす
ることができる。また、中間周波増幅器7は4
台であるから式(1)のnは4になる。これらの点
より高感度追尾が可能である。(2) If the input conversion noise of the four receiving systems (mixer, intermediate frequency amplifier, etc.) is made equal so that the above equation (5) holds, then the signals 18 and 19 will have substantially no noise due to the receiving system. You can prevent it from appearing. Moreover, the intermediate frequency amplifier 7 has 4
Since it is a stand, n in equation (1) is 4. Highly sensitive tracking is possible from these points.
なお、第1実施例において、ミキサ5を使つて
中間周波に落として増幅したが、もし直接信号を
増幅できるならば、ミキサ5は無くても良い。ま
た、第2スイツチ43の位置は検波器42の後に
あるが、増幅器7の後でも良い。低域通過ろ波器
44の位置は第2スイツチ43と結合回路45の
間に入つているが、結合回路45と引算回路26
の間、又は引算回路26の後でも良い。 In the first embodiment, the mixer 5 is used to reduce the signal to an intermediate frequency and amplify it, but if the signal can be directly amplified, the mixer 5 may be omitted. Furthermore, although the second switch 43 is located after the detector 42, it may also be located after the amplifier 7. The low-pass filter 44 is located between the second switch 43 and the combination circuit 45, but the combination circuit 45 and the subtraction circuit 26
It may be during the subtraction circuit 26 or after the subtraction circuit 26.
第7図はモノパルスアンテナの直後に第1スイ
ツチを配置した本発明の第2実施例の数学モデル
を示す。この場合、同一構成要素には同一符号を
付した。この構成では、式(2)、(3)で計算したのと
同様の方法により、4個の検波器42の出力y1、
y2、y3、y4は次式で表わされる。 FIG. 7 shows a mathematical model of a second embodiment of the invention in which the first switch is placed immediately after the monopulse antenna. In this case, the same components are given the same reference numerals. In this configuration, the outputs y 1 of the four detectors 42,
y 2 , y 3 , and y 4 are expressed by the following formulas.
同様に第2スイツチ43の出力z1、z2、z3、z4
は
となる。したがつて、z1、z2、z3、z4の低域通過
ろ波器44通過後の出力s1、s2、s3、s4は
となり、引算回路26の出力18(方位角角度誤
差信号:Az)、19(高低角角度誤差信号:El)
は次のようになる。 Similarly, the outputs of the second switch 43 z 1 , z 2 , z 3 , z 4
teeth becomes. Therefore, the outputs s 1 , s 2 , s 3 , s 4 after passing through the low-pass filter 44 of z 1 , z 2 , z 3 , z 4 are The outputs of the subtraction circuit 26 are 18 (azimuth angle error signal: Az) and 19 (elevation angle error signal: El).
becomes as follows.
あるいは
である。式、(12)には式(5)の条件を含まないの
で、4つのミキサ、増幅器の入力換算雑音2 1、
n2 2、2 3、2 4が異なつていてもよい。 or It is. Since Equation (12) does not include the condition of Equation (5), the input-referred noise of the four mixers and amplifiers is 2 1 ,
n 2 2 , 2 3 and 2 4 may be different.
これまで電磁波用のモノパレス受信機について
第1及び第2実施例で述べて来たが、光信号源追
尾の場合も同様にできる。第8図に目標としての
光信号源を追尾するためのモノパレス受信機を本
発明の第3実施例として示す。光信号28を受け
る光学系20をレンズ又は凹面鏡あるいはレンズ
と凹面鏡との組合せによつて構成し、光学系20
の焦点面上に第3図のような4つの検知素子31
乃至34を有する光検知器21をおき、各検知器
出力を第1スイツチ41によつて4個の増幅器2
2に振り分け、第1スイツチ41に同期した第2
スイツチ43により再び入力信号と出力信号との
関係を一致させる。すなわち、光検知器21の出
力端21aの信号は第2スイツチ43の出力端4
3aに、出力端21bの信号は出力端43bに、
出力端21cの信号は出力端43cに、出力端2
1dの信号は出力端43dに出力される如く第1
及び第2スイツチ41,43の切換動作を行う。
以下引算回路26によつて方位角角度誤差信号1
8及び高低角角度誤差信号19を得る原理は第4
図の第1実施例の場合と同様である。この第3実
施例の光検知器21以降の信号処理方法の数学モ
デルは第6図で表現できる。 Up to now, the monopalace receiver for electromagnetic waves has been described in the first and second embodiments, but the same can be done in the case of optical signal source tracking. FIG. 8 shows a monopalace receiver for tracking an optical signal source as a target as a third embodiment of the present invention. The optical system 20 receiving the optical signal 28 is configured by a lens, a concave mirror, or a combination of a lens and a concave mirror.
Four detection elements 31 as shown in Fig. 3 are placed on the focal plane of
The output of each detector is sent to four amplifiers 2 by a first switch 41.
2 and synchronized with the first switch 41.
The switch 43 makes the relationship between the input signal and the output signal match again. That is, the signal at the output end 21a of the photodetector 21 is transmitted to the output end 4 of the second switch 43.
3a, the signal at the output end 21b is sent to the output end 43b,
The signal at the output end 21c is sent to the output end 43c,
The signal 1d is output to the first output terminal 43d.
And the switching operation of the second switches 41 and 43 is performed.
Below, the azimuth angle error signal 1 is calculated by the subtraction circuit 26.
8 and the principle of obtaining the elevation angle angle error signal 19 is the fourth
This is similar to the case of the first embodiment shown in the figure. A mathematical model of the signal processing method after the photodetector 21 of this third embodiment can be expressed as shown in FIG.
第9図は本発明の第4実施例であつて回転形光
検知器を第1スイツチの代りに用いた構成を示
す。この場合回転形検知器91はスイツチと検知
器の両方の機能を具備していると考えられ、信号
処理方法の数学モデルは第7図で表現できる。 FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention, in which a rotating photodetector is used in place of the first switch. In this case, the rotary detector 91 is considered to have the functions of both a switch and a detector, and a mathematical model of the signal processing method can be expressed as shown in FIG.
なお、第1スイツチの位置はモノパルスアンテ
ナの後、あるいはミキサの後、あるいはミキサの
後に前置増幅器を置いて、その出力の後でも良
い。また、第7図の如き第1スイツチの位置は、
第1スイツチの高周波損失が少ないときは良い
が、高周波損失が多いときには第4図及び第6図
に示した構成を採用することになる。さらに2つ
の信号の差を式(6)、(7)、(11)、(12)に示したように
s1、s2、s3、s4で比較したがs1−s3の代りに、z1(i)
の信号を同期間隔2回分だけ遅延させて
Az=∞
〓i=1
{z1(i)−z3(i+2)} ……(13)
を求め、これより出力18,19を得るようにし
てもよい。ただし式(13)中のiはモデユロ4で
ある。このAzは遅延回路と引算回路との組合せ
により第2スイツチ43の出力から作成できるこ
とは明らかである。 The first switch may be located after the monopulse antenna, after the mixer, or after the output of a preamplifier placed after the mixer. In addition, the position of the first switch as shown in Fig. 7 is
It is good when the high frequency loss of the first switch is small, but when the high frequency loss is large, the configuration shown in FIGS. 4 and 6 will be adopted. Furthermore, the difference between the two signals is expressed as shown in equations (6), (7), (11), and (12).
We compared s 1 , s 2 , s 3 and s 4 , but instead of s 1 −s 3 , z 1 (i)
Delay the signal by two synchronization intervals to obtain Az= ∞ 〓 i=1 {z 1 (i)−z 3 (i+2)} ...(13) and obtain outputs 18 and 19 from this. Good too. However, i in equation (13) is modulo 4. It is clear that this Az can be created from the output of the second switch 43 by a combination of a delay circuit and a subtraction circuit.
また、第8図、第9図に示した光信号源を追尾
するモノパルス受信機においても式(6)、(7)あるい
は式(11)、(12)の出力を得るためには、式(4)、(10)を
実
行する演算回路あるいは式(13)を実行する遅延
回路を含む演算回路が必要であるが、具体的な構
成は第4図の第1実施例の場合と全く同じであ
る。 Furthermore, in order to obtain the outputs of equations (6) and (7) or equations (11) and (12) in the monopulse receiver that tracks the optical signal source shown in FIGS. 4), an arithmetic circuit that executes (10) or an arithmetic circuit that includes a delay circuit that executes equation (13) is required, but the specific configuration is exactly the same as that of the first embodiment shown in FIG. be.
これまでの各実施例は2軸(方位角、高低角)
の追尾系のための出力を求めるということで4チ
ヤンネルの増幅器の場合について述べたが、1軸
(方位角又は高低角の一方)追尾の場合には2チ
ヤンネルで良い。したがつて、そのときは4入力
4出力のスイツチ41,43は2入力2出力のス
イツチになる。 Each example so far has two axes (azimuth angle, elevation angle)
The case of a four-channel amplifier has been described in order to obtain the output for the tracking system, but in the case of one-axis (either azimuth angle or elevation angle) tracking, two channels are sufficient. Therefore, in that case, the four-input, four-output switches 41 and 43 become two-input, two-output switches.
さらに、これまで述べてきた増幅方式は、ラジ
オメータの分類でいう、トータルパワー形のラジ
オメータの方式である。ラジオメータは、その他
デイツケ形、相関係など数多く発表されており、
ここで使つたトータルパワー形の増幅方式でな
く、デイツケ形などのラジオメータの方式が使用
可能である。 Furthermore, the amplification method described so far is a total power type radiometer method according to the classification of radiometers. Many other radiometers have been announced, including the Deitske type and phase relationship.
Instead of the total power type amplification method used here, a radiometer method such as the Deitske type can be used.
以上説明したように、目標からの入力信号が光
や非常に弱い雑音入力のような場合には、従来技
術では、角度精度の良い低雑音のモノパルス受信
機は極めて困難であつたが、本発明によれば、こ
れまでの説明で使用した式(6)、(7)、(11)、(12)が示す
ように、ラジオメータを使用して、角度精度の良
いそして式(1)のBを大きくすることが可能でΔT
minの小さな高感度のモノパルス受信機を従来技
術とはまつたく異つた構成で実現できる。また、
技術的にも製作容易であり、実用上の効果は極め
て大きい。 As explained above, when the input signal from the target is light or very weak noise input, it is extremely difficult to create a low-noise monopulse receiver with good angular accuracy using conventional technology. According to Equations (6), (7), (11), and (12) used in the previous explanation, a radiometer can be used to obtain B of Equation (1) with good angular accuracy. It is possible to increase ΔT
A high-sensitivity monopulse receiver with a small min can be realized with a configuration that is completely different from conventional technology. Also,
It is technically easy to manufacture and has extremely large practical effects.
第1図は従来の電磁波信号源を追尾するモノパ
ルス受信機を示すブロツク図、第2図は従来の光
信号源を追尾するモノパルス受信機を示すブロツ
ク図、第3図は光検知器の構成の一例を示す構成
図、第4図は本発明に係るモノパルス受信機の第
1実施例を示すブロツク図、第5図は第1実施例
で用いるスイツチの一例を示す回路図、第6図は
第1実施例の信号処理の数学モデルを示すブロツ
ク図、第7図は本発明の第2実施例における信号
処理の数学モデルを示すブロツク図、第8図は本
発明の第3実施例を示すブロツク図、第9図は本
発明の第4実施例を示すブロツク図である。
5……ミキサ、6……局部発振器、7……中間
周波増幅器、8……モノパルスアンテナ、11乃
至14……入力信号、18……方位角角度誤差信
号、19……高低角角度誤差信号、20……光学
系、21……光検知器、22……増幅器、26…
…引算回路、41,43……スイツチ、42……
検波器、44……低域通過ろ波器、45……結合
回路、91……回転形光検知器。
Figure 1 is a block diagram showing a conventional monopulse receiver that tracks an electromagnetic wave signal source, Figure 2 is a block diagram showing a conventional monopulse receiver that tracks an optical signal source, and Figure 3 shows the configuration of a photodetector. 4 is a block diagram showing a first embodiment of a monopulse receiver according to the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a switch used in the first embodiment, and FIG. 6 is a block diagram showing an example of a switch used in the first embodiment. FIG. 7 is a block diagram showing a mathematical model of signal processing in a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram showing a mathematical model of signal processing in a third embodiment of the present invention. 9 are block diagrams showing a fourth embodiment of the present invention. 5...Mixer, 6...Local oscillator, 7...Intermediate frequency amplifier, 8...Monopulse antenna, 11 to 14...Input signal, 18...Azimuth angle error signal, 19...Height angle angle error signal, 20...Optical system, 21...Photodetector, 22...Amplifier, 26...
...Subtraction circuit, 41, 43...Switch, 42...
Detector, 44...Low pass filter, 45...Coupling circuit, 91...Rotating photodetector.
Claims (1)
受信機において、複数個の出力を持つモノパルス
アンテナと、該モノパルスアンテナの出力を増幅
する複数の増幅器と、該増幅器出力を検波する複
数の検波器と、該検波器出力を受ける複数の低域
通過ろ波器又は複数の遅延回路と、該低域通過ろ
波器又は遅延回路の複数の出力を引算する引算回
路と、相互に同期した複数入力複数出力の第1及
び第2スイツチとを具備し、前記アンテナ出力又
は前記増幅器前段の信号を前記第1のスイツチに
より切換えて前記複数の増幅器に入力し、各増幅
器を通過した信号の検波前、あるいは検波後に挿
入された第2スイツチにより、前記アンテナ出力
端1の信号は第2スイツチの出力端1に、アンテ
ナ出力端2の信号は第2スイツチの出力端2に、
アンテナ出力端子3の信号は第2スイツチの出力
端3に、そしてアンテナ出力端4の信号は第2ス
イツチの出力端4のごとく夫々出力し、それらの
出力信号の2個の差、あるいは複数個ずつの和の
差により、前記アンテナの中心軸よりの誤差角信
号を取出すことを特徴とするモノパルス受信機。 2 光信号源を追尾するためのモノパルス受信機
において、対物レンズ又は凹面鏡あるいは両者を
組合せた光学系と、該光学系を通過した光信号を
受ける光検知器と、該光検知器の複数出力を増幅
する複数の増幅器と、相互に同期した複数入力複
数出力の第1及び第2スイツチと、前記複数の増
幅器出力を受ける複数の低域通過ろ波器又は複数
の遅延回路と、該低域通過ろ波器又は遅延回路の
複数の出力を引算する引算回路とを具備し、前記
光学系の焦点面上に前記光検知器を置き、該光検
知器の信号を前記第1スイツチにより切換えて前
記複数の増幅器に入力し、増幅後の信号を前記第
2スイツチにより、前記検知出力端1の信号は第
2スイツチ出力端1に、検知器出力端2の信号は
第2スイツチ出力端2に、検知器出力端3の信号
は第2スイツチ出力端3に、検知器出力端4の信
号は第2スイツチ出力端4のごとく夫々出力し、
それらの出力信号の2個の差、あるいは複数個ず
つの和の差により、前記光学系の光学軸からの誤
差角信号を取出すことを特徴とするモノパルス受
信機。 3 光信号源を追尾するためのモノパルス受信機
において、対物レンズ又は凹面鏡あるいは両者を
組合せた光学系と、該光学系を通過した光信号を
受ける回転形光検知器と、該回転形光検知器の複
数出力を増幅する複数の増幅器と、該複数の増幅
器出力を受ける複数の低域通過ろ波器又は複数の
遅延回路と、該低域通過ろ波器又は遅延回路の複
数の出力を引算する引算回路と、前記回転形光検
知器と同期している複数入力複数出力スイツチと
を具備し、前記光学系の焦点面上に前記回転形光
検知器を置き、前記増幅器出力を前記スイツチに
より、前記光学系での第1入力信号は前記スイツ
チ出力端1に、第2入力信号はスイツチ出力端2
に、第3入力信号はスイツチ出力端3に、第4入
力信号はスイツチ出力端4に導出されるごとく切
換え、それらの出力信号の2個の差、あるいは複
数個ずつの和の差により、前記光学系の光学軸か
らの誤差角信号を取出すことを特徴とするモノパ
ルス受信機。[Claims] 1. A monopulse receiver for tracking a weak target signal includes a monopulse antenna having multiple outputs, multiple amplifiers that amplify the output of the monopulse antenna, and detecting the output of the amplifier. a plurality of detectors, a plurality of low-pass filters or a plurality of delay circuits that receive the outputs of the detectors, and a subtraction circuit that subtracts the plurality of outputs of the low-pass filters or delay circuits; comprising first and second switches with multiple inputs and multiple outputs synchronized with each other, the antenna output or the signal from the stage before the amplifier is switched by the first switch, inputted to the plurality of amplifiers, and passed through each amplifier. A second switch inserted before or after the detection of the signal outputs the signal from the antenna output end 1 to the output end 1 of the second switch, and the signal from the antenna output end 2 to the output end 2 of the second switch.
The signal at the antenna output terminal 3 is outputted to the output terminal 3 of the second switch, and the signal at the antenna output terminal 4 is outputted to the output terminal 4 of the second switch. A monopulse receiver characterized in that an error angle signal from the central axis of the antenna is extracted based on the difference between the sums of the antennas. 2. A monopulse receiver for tracking an optical signal source includes an optical system that includes an objective lens, a concave mirror, or a combination of both, a photodetector that receives the optical signal that has passed through the optical system, and multiple outputs of the photodetector. a plurality of amplifiers for amplification, first and second switches having multiple inputs and multiple outputs synchronized with each other, a plurality of low-pass filters or a plurality of delay circuits receiving the outputs of the plurality of amplifiers; a subtraction circuit for subtracting a plurality of outputs of a filter or a delay circuit, the photodetector is placed on the focal plane of the optical system, and the signal of the photodetector is switched by the first switch. and input the amplified signal to the plurality of amplifiers, and the amplified signal is sent to the second switch, so that the signal at the detection output terminal 1 is input to the second switch output terminal 1, and the signal at the detector output terminal 2 is input to the second switch output terminal 2. The signal at the detector output end 3 is outputted to the second switch output end 3, and the signal at the detector output end 4 is outputted to the second switch output end 4, respectively.
A monopulse receiver characterized in that an error angle signal from the optical axis of the optical system is extracted based on the difference between two of these output signals or the difference between the sum of a plurality of output signals. 3. In a monopulse receiver for tracking an optical signal source, an optical system comprising an objective lens, a concave mirror, or a combination of both, a rotating photodetector that receives the optical signal that has passed through the optical system, and the rotating photodetector a plurality of amplifiers that amplify a plurality of outputs, a plurality of low-pass filters or a plurality of delay circuits that receive the outputs of the plurality of amplifiers, and a plurality of outputs of the low-pass filters or delay circuits that are subtracted; a subtracting circuit that performs a subtraction circuit, and a multiple input multiple output switch that is synchronized with the rotary photodetector, the rotary photodetector is placed on the focal plane of the optical system, and the output of the amplifier is connected to the switch. Therefore, the first input signal in the optical system is sent to the switch output end 1, and the second input signal is sent to the switch output end 2.
Then, the third input signal is outputted to the switch output terminal 3, and the fourth input signal is outputted to the switch output terminal 4. A monopulse receiver characterized by extracting an error angle signal from the optical axis of an optical system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5137282A JPS58169072A (en) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Monopulse receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5137282A JPS58169072A (en) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Monopulse receiver |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58169072A JPS58169072A (en) | 1983-10-05 |
JPS6336473B2 true JPS6336473B2 (en) | 1988-07-20 |
Family
ID=12885107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5137282A Granted JPS58169072A (en) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Monopulse receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58169072A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0477873U (en) * | 1990-11-21 | 1992-07-07 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP5137282A patent/JPS58169072A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0477873U (en) * | 1990-11-21 | 1992-07-07 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS58169072A (en) | 1983-10-05 |
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