JPWO2006013615A1 - レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
周波数変調を伴う基準連続波に基づく送信波を空間に放射し、外部目標に反射されたこの送信波を受信して受信信号を取得するとともに、取得した受信信号と上記基準連続波からビート信号を求め、求めたビート信号から上記外部目標の距離及び速度を算出するレーダ装置において、
上記基準連続波を上記レーダ装置に特有の間隔でパルス化することによりパルス送信信号を出力するパルス化手段と、
上記パルス送信信号を上記送信波として空間に放射するアンテナとを備えたことを特徴とするものである。
16 アンテナ。
図1は、この発明の実施の形態1によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図に示したレーダ装置1は、基準信号発生器11、送信周波数変換器12、パルス化装置13、制御器14、サーキュレータ15、アンテナ16、受信器17、信号処理器18を備えている。このうち、基準信号発生器11、送信周波数変換器12、パルス化装置13、制御器14までは、主として送信信号を発生するための部品群である。また、サーキュレータ15とアンテナ16は送受信兼用で用いられる部品群である。さらに受信器17と信号処理器18は受信信号を処理するための部品群である。
実施の形態1によるレーダ装置1は、FMCWレーダ方式を採用していたが、2周波CW方式を採用してもよい。実施の形態2によるレーダ装置はかかる特徴を有するものである。実施の形態2によるレーダ装置の構成のブロック図も図1によって示される。実施の形態2では、図の基準信号発生器11は、第1周波数期間において一定の周波数f1の連続波基準信号を発生し、第2周波数期間において一定の周波数f2(ただしf2>f1とする)の連続波基準信号を発生するようになっている。ここで第1周波数期間と第2周波数期間はともにTであるものとする。また連続する1つずつの第1周波数期間と第2周波数期間とで1つのバーストが構成されるものとする。
図6は、この発明の実施の形態3によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において新規な要素は、送信周波数制御器21である。その他の構成要素は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
図7は、この発明の実施の形態4によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において新規な要素は、PRI制御器22である。その他の構成要素は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
図8は、この発明の実施の形態5によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において、実施の形態1と比して新規な要素は次のとおりである。まず、サーキュレータ15を廃して代わりに送信専用アンテナ16aをパルス生成器13に接続した。そして、受信専用アンテナとして素子アンテナ16b−1〜16b−n(nは自然数)を設けてアレーアンテナ構成とするとともに、受信素子アンテナ毎に個別の受信器(受信器17−1〜17−nとする)を設けた。さらに受信器17−1〜17−nの受信信号に基づいてマルチビーム形成処理を行うマルチビーム形成処理器18aを設け、マルチビーム形成処理器18aが形成したビーム毎に個別の信号処理器(信号処理器18b−1〜18b−n)を設けた。その他の構成要素は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
図9は、この発明の実施の形態6によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。実施の形態6は、実施の形態5に加えてさらに送信側もマルチビーム構成にした点が特徴である。送信側の構成もマルチビーム構成としたので、PRIと最低周波数f_mとビーム方向の組み合わせをレーダ装置1に特有のものとすることで、さらに干渉波の抑制を行うことができる。
図10は、この発明の実施の形態7によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において新規な要素は、干渉波モニタ19である。干渉波モニタ19は受信器17が出力する受信信号の周波数とPRIを監視する。またこの発明の実施の形態7における制御器14はこの監視結果に基づいて、レーダ装置の周波数やPRIを変更する。その他の構成要素は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
図11は、この発明の実施の形態8によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において実施の形態7に比較して新規な要素は、送信停止制御付パルス生成器20を設けた点にある。送信停止制御付パルス生成器20は連続波をパルス化するとともに、一時的にパルス波の発生を停止する機能を有する。その他の構成要素は実施の形態7と同じであるので説明を省略する。
図12は、この発明の実施の形態9によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図において実施の形態1に比較して新規な要素は、コード送信回路21とコードモニタ22とを設けた点にある。コード送信器21は、レーダ装置1で使用している周波数ホッピングの周波数帯域とPRIとをコード化した情報をパルス信号とし、このパルス信号とパルス生成器13が出力するFMCW波に基づくパルス波とを時分割で送信する回路又は素子である。またコードモニタ22は、他のレーダ装置が送信してきた周波数ホッピングの周波数帯域とPRIとをコード化した情報をモニタリングする回路又は素子である。制御器14は、コードモニタ22が取得した情報に基づいてレーダ装置1の周波数ホッピングの周波数帯域とPRIとを制御するとともに、コード送信器21が送信するコードをコードモニタ22が受信した他のレーダ装置のコードに基づいて決定するようになっている。その他の構成要素は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
(1)レーダ装置毎に順位を割り当てる予め識別値を付与しておき、コードとしては周波数ホッピング帯域、PRIを表すコードとこの識別値とを送出する。またコードは周波数ホッピング帯域、PRIの組み合わせ毎に複数個準備しておく。複数のコードについても順番を付与しておく。
(2)コードモニタ22では自己の識別値と他のレーダ装置との識別値の大小関係を判断し、他のレーダ装置と自己のレーダ装置のコードが一致し、さらに自己の識別値の方が他のレーダ装置の識別値よりも大きい場合は、一つ順序の大きいコードに移行し、他のレーダ装置よりも識別値が小さい場合は、一つ順序の小さいコードに移行する。
また、レーダ波を通じてPRIや周波数ホッピングの帯域の衝突を検出するのではなく、通信手段を設けて通信による他のレーダ装置との間で情報交換をし、ここで得られた情報に基づいてレーダ装置に特有なPRIや周波数ホッピングの帯域を選択するようにしてもよい。図13は、このような特徴を有するレーダ装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、このレーダ装置では通信手段23を設けた。この通信手段23は他のレーダ装置と通信による情報交換を行う。具体的には、このレーダ装置のPRIや周波数ホッピングの周波数帯域を他のレーダ装置に送信する。また他のレーダ装置からそのレーダ装置が使用しているPRIや周波数ホッピングの周波数帯域を受信する。これによって周囲の状況に基づいて、このレーダ装置に特有なPRIや周波数帯域を選択するのである。
Claims (11)
- 周波数変調を伴う基準連続波に基づく送信波を空間に放射し、外部目標に反射されたこの送信波を受信して受信信号を取得するとともに、取得した受信信号と上記基準連続波からビート信号を求め、求めたビート信号から上記外部目標の距離及び速度を算出するレーダ装置において、
上記基準連続波を上記レーダ装置に特有の間隔でパルス化してパルス送信信号を生成するパルス生成手段と、
上記パルス送信信号を上記送信波として空間に放射するアンテナと、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第1項記載のレーダ装置において、
上記パルス生成手段は、上記特有の間隔を所定の周期毎に異なる間隔に変更することを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第1項記載のレーダ装置において、
上記パルス生成手段は、上記特有の間隔を乱数に基づいて決定する、
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第1項記載のレーダ装置において、
FMCW連続波を発生する基準信号発生手段を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第1項記載のレーダ装置において、
ステップ連続波を発生する基準信号発生手段を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第1項記載のレーダ装置において、
上記基準連続波に基づいて複数の方向に照射するマルチビームを形成するマルチビーム形成手段を備え、
上記パルス生成手段は、上記マルチビームの方向とパルス送信間隔との組み合わせが上記レーダ装置に特有となるようにパルス送信間隔を選択し、このパルス送信間隔に基づき上記マルチビームの連続送信波をパルス化して上記マルチビーム毎のパルス送信信号を生成し、
上記アンテナは、上記マルチビーム毎のパルス送信信号を各ビーム方向に照射する
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第1項記載のレーダ装置において、
干渉波の発生を検出する干渉波モニタを備え、
上記パルス生成手段は、上記干渉波モニタが検出した干渉波のパルス間隔と異なる間隔を上記特有の間隔に選択することを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第7項記載のレーダ装置において、
上記パルス生成手段は、所定の時間パルスの生成を停止することを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第1項記載のレーダ装置において、
このレーダ装置が使用するパルス送信間隔を符号化してコードを生成するとともに、生成したコードを他のレーダ装置に送信するコード送信手段と、
他のレーダ装置が使用するパルス送信間隔に対応するコードを受信するコードモニタとを備え、
上記パルス生成器は、上記コード送信手段が送信するコードと上記コードモニタが受信した受信結果に基づいてこのレーダ装置が使用するパルス送信間隔を選択することを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第9項記載のレーダ装置において、
上記コード送信手段は、上記パルス生成手段によって生成されたパルス送信信号を取得して第1のパルス送信信号とし、上記コードをパルス化して得たパルス送信信号を第2のパルス送信信号として、第1及び第2のパルス送信信号を時分割で出力し、
上記アンテナは上記コード送信手段が出力する第1及び第2のパルス送信信号を上記送信波として空間に放射するとともに、外部目標に反射されたこの送信波を受信して受信信号を出力し、
上記コードモニタは、上記アンテナが出力した受信信号からコードを抽出して上記他のレーダ装置が使用するパルス送信間隔に対応するコードを取得することを特徴とするレーダ装置。 - 請求の範囲第1項記載のレーダ装置において、
上記基準連続波の周波数を変調する周波数変調手段と、
上記パルス生成手段がパルス化するパルス送信間隔と上記周波数変調手段が変調する周波数の周波数帯域との組み合わせを上記レーダ装置に特有なものとする制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
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