JP2004347362A - Fm−cwレーダ装置および該装置における妨害波除去方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信信号Sr中に、目標Taからの反射波Wrとともに妨害波Wiが含まれる場合、連続する少なくとも3回の掃引周期のビート信号データSbd1〜Sbd3のレベルを対応するサンプリング時点t0〜tn毎に比較し、2番目に大きいレベルのビート信号データを選択することで、レベルの大きい妨害波信号Iiやレベルの小さい妨害波信号Iiを選択することがなくなり、選択したビート信号データからなる再構成ビート信号データSbdsは、妨害波信号Iiが除去された目標からの反射波のみのビート信号データになる。遅延器や複数の混合器を必要としないきわめて簡単な構成で妨害波信号Iiを除去することができる。
【選択図】図3
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、周波数変調(FM)された連続波(CW)信号を送受信して目標としての物体を検知し、物体までの距離、物体の移動速度等を測定することで、航法、捜索、監視等を可能とするFM−CWレーダ装置および該装置における妨害波除去方法に関し、特に、他のレーダ等からの干渉電波等の妨害波を除去することの可能なFM−CWレーダ装置および該装置における妨害波除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
FM−CWレーダは、連続的な電波に周波数変調を加えて送信する方式のレーダである。送信波の一部を、物体から反射してきた受信波と混合すれば、電波が往復する遅延時間に比例したビート波が生じる。このビート信号を周波数分析した場合、周波数が物体までの距離に対応し、振幅(強度)が物体の散乱の強さに対応する。このようなFM−CWレーダ方式は、パルスレーダ方式に比べ、連続波を使用することから小電力ですみ、また、ナノ秒パルスを増幅するような高周波部品を必要としないという利点を有する。
【0003】
図7は、一般的なFM−CWレーダ装置2の構成を示している。図8A、図8B、図8Cは、その動作説明図を示している。
【0004】
図7に示すように、繰り返しのこぎり波を発生する掃引信号発生器4によって変調され高周波発振器6から出力される送信信号Stが、方向性結合器8および送信アンテナ10を介して空間に送信波Wtとして放射される。
【0005】
観測しようとする物体である目標Taからの反射波Wrが、受信アンテナ14によって受信され受信信号Srとして混合器16の一方の入力信号として供給される。
【0006】
一方、混合器16の他方の入力信号として、高周波発振器6からの送信信号Stの一部がローカル信号として方向性結合器8から供給されている。
【0007】
混合器16は、このローカル信号としての送信信号Stと受信信号Srとを混合し、送信信号Stと受信信号Srとの時間差に応じた周波数差を有するビート信号Sbを出力する。
【0008】
図8Aは、送信信号Stの周波数変化特性(送信周波数変化特性)Ctと、受信信号Srの周波数変化特性(受信周波数変化特性)Crを時間軸上に描いた図である。図8Aにおいて、送信信号Stと受信信号Srとの周波数差fb(単位は周波数)がビート信号Sbの周波数となり、この周波数差fbの振幅特性Afbを図8Bに示す。
【0009】
この周波数差fbは、FM−CWレーダ装置2の位置から目標Taまでの距離に比例するので、ビート信号SbをFFT(高速フーリエ変換)等の周波数分析器18で分析し、図8Cに示す周波数fb1(周波数差fbと同一の周波数)で、ある強度を有する周波数スペクトルPtaを得る。
【0010】
この周波数スペクトルPtaの周波数fb1を周波数距離換算器20で目標Taまでの距離R(図8C参照)に換算することで、目標Taまでの測距を行うことができる。
【0011】
ところで、従来から、目標Taまでの距離等を測定するために、パルスレーダが用いられている。このパルスレーダでは、非常に大きな送信ピーク電力を持つ高周波パルスを使用している。そのため、FM−CWレーダと同一の周波数もしくは近接する周波数でパルスレーダを使用した場合、FM−CWレーダは、強い干渉を受け、目標の探知が困難になるという問題がある。
【0012】
この問題を、図9A〜図9Cを用いて詳しく説明する。前記の図7に示すように、FM−CWレーダと同一の周波数もしくは近接する周波数で、パルスレーダの送信アンテナ22からの送信波(干渉波あるいは妨害波という。)Wiが、FM−CWレーダ装置2の受信アンテナ14で妨害波として受信されてしまう。
【0013】
図9Aに、図8Aの図と重ねて示すように、パルスレーダの送信波Wiは、パルス幅をτとするとき、概略1/τの帯域を有する広い周波数範囲を有する特性(パルスレーダ送信波周波数変化特性)Cpを持つ。この特性Cpを有する送信波Wiがパルス繰り返し周波数(PRF)fpで繰り返し送信され、FM−CWレーダ装置2の本来の受信信号Srに重畳されて受信される。
【0014】
この場合、混合器16から出力される信号上でも、図9Bに、図8Bの図と重ねて示すように、本来のビート信号Sbの振幅特性Afb上に、繰り返し周期1/fpで、パルス状の妨害波信号Iiが重畳される。
【0015】
本来のビート信号Sbに妨害波信号Iiが重畳された信号を周波数分析器18で周波数スペクトルに変換すると、図9Cに示すように、本来の目標Taからの周波数スペクトルPta以外に、上記のパルス繰り返し周波数fpに対して整数倍からなる周波数n・fp(n=1,2,…)を有する妨害波スペクトルPiが現れる。このため、目標Taの探知が困難になる。
【0016】
パルスレーダ等からの妨害波信号が混入しても、この妨害波を除去し、妨害波を含まない目標からの反射波のビート信号のみを抽出することを可能とするFM−CWレーダ装置および該装置における妨害波除去方法が、この出願の出願人による特許文献1に開示されている。
【0017】
【特許文献1】
特開2003−43138号公報(図5)
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献1に係る技術では、受信信号Sr中に、目標Taからの反射波Wrとともに妨害波Wiが含まれる場合、ローカルの送信信号Stとこの送信信号Stを遅延させた遅延送信信号とを第1および第2の混合器にそれぞれ供給する。これら第1および第2の混合器により受信信号Srに対して、それぞれビート信号Sbと遅延ビート信号とを生成する。生成したビート信号Sbと遅延ビート信号とを周波数分析器により周波数分析した後、周波数距離換算器により距離に換算し、相関処理器で相関をとることで妨害波成分を除去し、妨害波Wiを含まない目標Taからの反射波Wrのビート信号のみに対応する目標Taまでの距離Rを抽出する。
【0019】
この特許文献1に係る技術では、妨害波を含まない目標からの反射波のビート信号のみを好適に抽出することができる。
【0020】
この発明は、このような技術に関連してなされたものであり、パルスレーダ等からの妨害波が混入しても、この妨害波をより簡単な構成で除去し、目標からの反射波のビート信号を生成することを可能とするFM−CWレーダ装置および該装置における妨害波除去方法を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【0022】
この発明に係るFM−CWレーダ装置は、たとえば図1、図3に示すように、掃引周期毎に周波数変調された連続波信号である送信信号(St)を送信波(Wt)として送出するとともに、目標(Ta)からの反射波(Wr)を受信信号(Sr)として受信し、前記目標を検知するFM−CWレーダ装置(32)において、前記送信信号と前記受信信号とからビート信号(Sb)を生成する混合器(16)と、掃引周期毎に前記ビート信号をサンプリングし、ビート信号データ(Sbd)にAD変換するAD変換器(180)と、連続する少なくとも3回の掃引周期の前記ビート信号データ(Sbd1〜Sbd3)を格納するメモリ(181〜183)と、前記メモリに格納された前記3回の送信周期の各ビート信号データのレベルを対応するサンプリング時点毎に比較し、2番目に大きいレベルのビート信号データを選択し、選択したビート信号データからなる再構成ビート信号データ(Sbds)を生成する演算器(184)とを備えることを特徴とする(請求項1記載の発明)。
【0023】
また、この発明に係るFM−CWレーダ装置における妨害波除去方法は、図4に示すように、掃引周期毎に周波数変調された連続波信号である送信信号を送信波として送出するとともに、目標からの反射波を受信信号として受信して前記目標を検知する際に、前記受信信号中に前記目標からの反射波とともに妨害波が含まれるとき、前記妨害波を除去するためのFM−CWレーダ装置における妨害波除去方法において、前記送信信号と前記受信信号とからビート信号を生成する混合処理過程と、掃引周期毎に前記ビート信号をサンプリングし、ビート信号データにAD変換するAD変換処理過程と(ステップS1)、連続する少なくとも3回の掃引周期の前記ビート信号データをメモリに格納する格納処理過程と(ステップS2)、前記メモリに格納された前記3回の送信周期の各ビート信号データのレベルを対応するサンプリング時点毎に比較し、2番目に大きいレベルのビート信号データを選択し、選択したビート信号データからなる再構成ビート信号データを生成する演算処理過程と(ステップS3,S4)を備えることを特徴とする(請求項2記載の発明)。
【0024】
この発明によれば、連続する少なくとも3回の掃引周期のビート信号データのレベルを対応するサンプリング時点毎に比較し、2番目に大きいレベルのビート信号データを選択することで、レベルの大きい妨害波やレベルの小さい妨害波を選択することがなくなり、選択したビート信号データからなる再構成ビート信号データ上から妨害波が除去された目標からの反射波のビート信号データを生成することができる。
【0025】
なお、連続する4回の送信周期のビート信号データを比較する場合には、2番目または3番目に大きいレベルのビート信号データを選択すればよく、連続する5回の送信周期のビート信号データを比較する場合には、2〜4番目の大きさのいずれかのレベルのビート信号データ、あるいは3番目の大きさのビート信号データを選択すればよい。
【0026】
この発明は、遅延器や複数の混合器を必要としないので、構成がきわめて簡単になる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に参照する図面において、上記図7、図8A〜図8C、および図9A〜図9Cに示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。また、必要に応じてこれらの図面を参照する。
【0028】
図1は、この発明の実施の形態に係るFM−CWレーダ装置32を示している。
【0029】
このFM−CWレーダ装置32は、基本的には、送信部40と、周波数分析器118を含む受信部42とから構成される。
【0030】
送信部40は、直線的に振幅(電圧あるいは電流)が増加するのこぎり波を掃引信号として一定周期で繰り返し発生する掃引信号発生器4と、この掃引信号により周波数変調された、この場合、掃引周期毎に徐々に周波数が高くなる連続波信号である高周波を送信信号Stとして出力する高周波発振器6と、送信信号Stを主要な送信信号Stと一部の送信信号(ローカル信号ともいう。)Stに分割する方向性結合器8と、主要な送信信号Stを空間に電波である送信波Wtとして目標Taに対して放射する送信アンテナ10とを備えている。
【0031】
受信部42は、観測しようとする目標Taからの反射波Wrを受信するとともに、FM−CWレーダ装置32と同一の周波数もしくは近接する周波数のパルスレーダの送信アンテナ22からの妨害波(干渉波)としての送信波Wiを受信し、妨害波を含む受信信号Srを出力する受信アンテナ14と、妨害波を含む受信信号Srと送信信号Stとからビート信号Sbを生成する混合器16と、アナログ信号であるビート信号Sbをデジタル信号であるビート信号データSbdに変換し後述する妨害波除去処理を行った後に妨害波が除去されたビート信号データSbdの周波数スペクトルをFFT(高速フーリエ変換)等の処理により出力する周波数分析器118と、この周波数スペクトルを距離(横軸を距離、縦軸を強度で表すことができるので、距離強度信号ともいう。)に換算する周波数距離換算器20とを備える。
【0032】
周波数分析器118は、掃引信号発生器4から供給される、掃引信号に同期した繰り返し方形波信号からサンプリング信号(サンプリングパルス)Spを発生するサンプリング信号発生器80と、サンプリング信号Spを受けて入力アナログ信号であるビート信号Sbを、掃引周期に同期してサンプリングしデジタル化しビート信号データSbdを出力するAD変換器180を有している。
【0033】
周波数分析器118は、また、連続する3回の掃引周期のビート信号データSbdをそれぞれビート信号データSbd1〜Sbd3として格納するメモリ181〜183と、メモリ181〜183に格納された連続する3回の掃引周期のビート信号データSbd1〜Sbd3を読み出し、読み出した連続する3回の掃引周期のビート信号データSbd1〜Sbd3のレベルを、対応するサンプリング時点毎に比較し、各サンプリング時点で2番目に大きいレベルのビート信号データSbdを選択し、選択した各サンプリング時点で2番目に大きいレベルのビート信号データSbdからなるビート信号データ(再構成ビート信号データという。)Sbdsを生成する演算器184と、再構成ビート信号データSbdsをFFT処理により周波数スペクトルPtaに変換して出力する周波数解析手段185を有している。メモリ181〜183は、FIFO(First In First Out)メモリあるいはRAMを使用することができる。
【0034】
この実施の形態に係るFW−CWレーダ装置32は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作について説明する。なお、特に断らない限り、制御・処理主体は図示していないコンピュータを構成するCPUである。
【0035】
図1において、送信部40を構成する掃引信号発生器4から出力される繰り返しのこぎり波である掃引信号によって変調され高周波発振器6から出力される送信信号Stが、方向性結合器8および水平方向に回転する送信アンテナ10を介して空間に電波である送信波Wtとして放射される。
【0036】
観測しようとする物体である目標Taからの反射波Wrと、FM−CWレーダ装置32と同一の周波数もしくは近接する周波数のパルスレーダの送信アンテナ22からの妨害波(干渉波)としての送信波Wiとが、受信部42を構成する受信アンテナ14によって受信され、受信信号Srとして混合器16の一方の入力信号として供給される。
【0037】
一方、混合器16の他方の入力信号として、高周波発振器6からの送信信号Stの一部がローカル信号として方向性結合器8から供給されている。
【0038】
混合器16は、妨害波を含む受信信号Srとローカル信号の送信信号Stとからビート信号Sbを生成する。
【0039】
このとき、図9A〜図9Cを参照して説明した動作と全く同様に、パルスレーダの送信波Wiは、パルス幅をτとするとき、概略1/τの帯域を有する広い周波数範囲を有する特性(パルスレーダ送信波周波数変化特性)Cpを持つ(図2A、図2B、図2C参照)。
【0040】
ここで、図2A、図2B、図2Cの上段側には、それぞれ、連続する掃引周期の1掃引周期目、これに続く、2掃引周期目、さらにこれに続く3掃引周期目の送信信号St1〜St3の周波数変化特性(送信周波数変化特性)Ct1〜Ct3(実線で表示)と、受信信号Sr1〜Sr3の周波数変化特性(受信周波数変化特性)Cr1〜Cr3(点線で表示)を時間軸上に描いている。
【0041】
図2A〜図2Cにおいて、対応する送信信号Stと受信信号Srとの周波数差fb(単位は周波数)が、それぞれ下段に描いたビート信号Sb1〜Sb3の周波数となり、この周波数差fbは、FW−CWレーダ装置32の設置位置と目標Taとの間の距離が一定である場合、同一周波数となる。なお、FW−CWレーダ装置32の設置位置と目標Taとの間の距離が一定である場合とは、それらが両方とも固定位置にある場合、あるいは動いていても隣り合う掃引周期間では停止しているとみなせる場合には距離が一定であると見なすことができる。
【0042】
このような場合には、図2A〜図2Cの下段に示す各ビート信号Sb1〜Sb3の位相は、掃引周期に同期している、いわゆる同位相と考えることができる。ここで、掃引の繰り返し周波数は、例として、約1[kHz](1[ms])に設定することができる。
【0043】
上述したような特性Cpを有する送信波Wiがパルス繰り返し周波数(PRF)fpで繰り返し送信され、FM−CWレーダ装置32の本来の受信信号Sr1〜Sr3に重畳されて受信される。混合器16から出力されるビート信号Sb1〜Sb3上でも、図2A、図2B、図2Cの下段に示すように、本来のビート信号Sb1〜Sb3の振幅特性Afb1〜Afb3上に、繰り返し周期1/fpで、パルス状の妨害波信号Iiが重畳される。
【0044】
このパルス状の妨害波信号Iiは、掃引信号と非同期の関係にあるので、ビート信号Sb1〜Sb3上に非同期でばらばらに乗ってくる。
【0045】
このとき、図2Dに示す、掃引信号に同期したサンプリング信号SpがAD変換器180のクロック入力端子に供給されている。サンプリング信号Spの周波数は、サンプリング定理により、測定しようとするビート信号Sbの2倍以上の周波数に設定しておく。
【0046】
AD変換器180は、掃引周期毎にビート信号Sbをサンプリングし、ビート信号データSbdにAD変換する(図4:ステップS1)。この場合、時間的に連続する少なくとも3回の掃引周期のビート信号Sb1(図2A参照)、Sb2(図2B参照)、Sb3(図2BC参照)を、それぞれ掃引周期毎に連続的にビート信号データSbd1、Sbd2、Sbd3に変換し、それぞれメモリ181、182、183に格納する(図4:ステップS2)。
【0047】
図3A〜図3Cは、メモリ181〜183に格納されたビート信号データSbd1〜Sbd3(それぞれ、図2A〜図2Cのビート信号Sb1〜Sb3に対応する。)を理解の便宜のためアナログ波形として示している。
【0048】
また、図3Eは、メモリアドレスに対応させるサンプリング時点t0〜tnで発生するサンプリングパルスSpを示している。
【0049】
連続する3回の掃引周期分のビート信号データSbd1〜Sbd3がメモリ181〜183に格納されたとき、演算器184は、メモリ181〜183に格納された前記3回の送信周期の各ビート信号データのレベル(絶対値)を対応する各サンプリング時点t0〜tn毎に比較し、各サンプリング時点t0〜tn毎に、2番目に大きいレベルのビート信号データSbd(Sbd1〜Sbd3のうちのいずれか1つ)を選択する(図4:ステップ3)。
【0050】
次に、演算器184は、選択したビート信号データSbdからなる、図3Dに示す再構成ビート信号データSbdsを生成し、演算器184内のメモリに格納する(図4:ステップS4)。
【0051】
ステップS3の処理過程のように演算することで、混合器16が飽和レベル以上となるような非常に大きい妨害波信号Iiが、ビート信号Sb1〜Sb3に混入していたとしても、ビート信号データSbd1〜Sbd3中の妨害波信号Iiにより形成される最大値が除去できるので、パルスレーダ等のスパイク性の干渉波Wiを除去することができる。最小値も除去できるので、結局、干渉波Wiのレベルの強さに関係なく、非常に強い干渉波でも弱い干渉波でも除去することができる。
【0052】
なお、連続する3回の掃引周期分のビート信号データSbd1〜Sbd3を平均して妨害波信号Iiを小さくすることができるが、干渉レベルが平均化の回数分の1、この場合1/3に小さくなるに過ぎないので、上記ステップS3の処理のように、3回の送信周期の各ビート信号データのレベルの中、各サンプリング時点で2番目に大きいレベルのビート信号データを選択して再構成ビート信号データSbdsを生成することが好ましい。
【0053】
また、連続する3回の掃引周期分のビート信号データSbd1〜Sbd3を比較することに限らず、連続する4回の送信周期のビート信号データを比較してもよく、この場合には、2番目または3番目に大きいレベルのビート信号データを選択して再構成ビート信号データSbdsを作成すればよい。連続する5回の送信周期のビート信号データを比較する場合には、2〜4番目の大きさのいずれかのレベルのビート信号データ、あるいは3番目の大きさのビート信号データを選択して再構成ビート信号データSbdsを作成すればよい。
【0054】
このように、一旦、メモリ181〜183に取り込んだ後の処理は、デジタル的な処理であるので、特開2003−43138号公報に記載した遅延器や複数の混合器を必要とせず、構成がきわめて簡単になり、コストも低減できる。
【0055】
これらの処理過程により、妨害波Wiを含まない目標Taからの反射波Wrのビート信号Sbに対応した再構成ビート信号データSbds(図3D参照)のみを抽出することができる。
【0056】
次に、周波数分析器118を構成する周波数解析手段185は、図3Dに示す再構成ビート信号データSbdsをFFT処理し、図8Cに示す周波数fb1(周波数差fbと同一の周波数)で、ある強度を有する周波数スペクトルPtaを得る(図4:ステップS5)。
【0057】
次に、周波数距離換算器20は、周波数スペクトルPtaの周波数fb1を目標Taの距離R(図8C参照)に換算して、目標Taまでの測距が行われる。
【0058】
図5は、この実施の形態のFM−CWレーダ装置32により目標Taを観測した場合のレーダ画面のシミュレーション図、図6は、図7の従来技術に係るFM−CWレーダ装置2により同一の目標Taを観測した場合のレーダ画面のシミュレーション図である。なお、図5、図6の場合とも、FM−CWレーダ装置32、2の設置位置は固定であり、多数の目標Taも固定されている。観測半径は8[km]に設定している。
【0059】
図6に示す従来技術に係るFM−CWレーダ装置2のレーダシミュレーション画面90では、目標TaのエコーTaeの他に、中心から放射状に外方に延びる多数の妨害波(干渉波)Wiに係るクラッターのエコーCeが現れているのに対し、図5に示すこの実施の形態に係るFM−CWレーダ装置32のレーダシミュレーション画面92では、妨害波(干渉波)WiであるクラッターのエコーCeが除去された目標TaのエコーTaeのみが検知されていることが理解される。
【0060】
このように上述した実施の形態によれば、受信信号Sr中に、目標Taからの反射波Wrとともに妨害波Wiが含まれる場合、連続する少なくとも3回の掃引周期のビート信号データSbd1〜Sbd3のレベルを対応するサンプリング時点t0〜tn毎に比較し、2番目に大きいレベルのビート信号データを選択することで、レベルの大きい妨害波信号Iiやレベルの小さい妨害波信号Iiを選択することがなくなり、選択したビート信号データからなる再構成ビート信号データSbdsが、妨害波が除去された目標Taからの反射波Wrのビート信号データになる。この場合、遅延器や複数の混合器を必要としないので、構成がきわめて簡単になる。
【0061】
なお、この発明は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、連続する少なくとも3回の掃引周期のビート信号データのレベルを対応するサンプリング時点毎に比較し、2番目に大きいレベルのビート信号データを選択することで、レベルの大きい妨害波やレベルの小さい妨害波を選択することがなくなり、選択したビート信号データからなる再構成ビート信号データ上から妨害波が除去された目標からの反射波のビート信号データを生成することができる。
【0063】
従来技術に比較して遅延器や複数の混合器が不要となるので、きわめて簡単な構成で低コストにFM−CWレーダ装置を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図2Aは、1掃引周期目の送信信号の周波数変化特性と受信信号の周波数変化特性およびビート信号に、それぞれ妨害波であるパルスレーダ送信波周波数変化特性が重畳された特性およびビート信号を示す説明図である。
図2Bは、2掃引周期目の送信信号の周波数変化特性と受信信号の周波数変化特性およびビート信号に、それぞれ妨害波であるパルスレーダ送信波周波数変化特性が重畳された特性およびビート信号を示す説明図である。
図2Cは、3掃引周期目の送信信号の周波数変化特性と受信信号の周波数変化特性およびビート信号に、それぞれ妨害波であるパルスレーダ送信波周波数変化特性が重畳された特性およびビート信号を示す説明図である。
図2Dは、掃引周期に同期したサンプリング信号を示す説明図である。
【図3】図3Aは、1掃引周期目のビート信号データの説明図である。
図3Bは、2掃引周期目のビート信号データの説明図である。
図3Cは、3掃引周期目のビート信号データの説明図である。
図3Dは、妨害波信号が除去された再構成ビート信号データの説明図である。
図3Eは、掃引周期に同期したサンプリング信号を示す説明図である。
【図4】この発明方法に係る実施の形態の処理工程を示すフロー図である。
【図5】この実施の形態に係るFM−CWレーダ装置により目標を観測した場合における妨害波が除去されたレーダ画面のシミュレーション図である。
【図6】従来技術に係るFM−CWレーダ装置により目標を観測する際に、妨害波が除去されずに表示されてしまうことを示すレーダ画面のシミュレーション図である。
【図7】従来技術に係るFM−CWレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図8】図8Aは、送信信号の周波数変化特性と受信信号の周波数変化特性を示す説明図である。
図8Bは、送信信号と受信信号との周波数差を示すビート信号を示す波形図である。
図8Cは、目標の反射波に係る周波数強度信号および周波数距離信号の説明図である。
【図9】図9Aは、送信信号の周波数変化特性と受信信号の周波数変化特性に妨害波であるパルスレーダ送信波周波数変化特性が重畳された特性を示す説明図である。図9Bは、送信信号と受信信号との周波数差を示すビート信号上に、パルス上の妨害波信号が重畳された状態を示す説明図である。
図9Cは、本来の目標からの周波数スペクトル上に、パルス繰り返し周波数の整数倍からなる周波数を有する妨害波スペクトルが重畳された周波数強度を示す説明図である。
【符号の説明】
2、32…FM−CWレーダ装置 4…掃引信号発生器
6…高周波発振器 8…方向性結合器
10、22…送信アンテナ 16…混合器
18、118…周波数分析器 20…周波数距離換算器
22…送信アンテナ 40…送信部
42…受信部 80…サンプリング信号発生器
180…AD変換器 181〜183…メモリ
184…演算器 Afb…振幅特性
Ce…クラッターのエコー
Cp…パルスレーダ送信波周波数変化特性
fb…周波数差 fb1…周波数
fp…パルス繰り返し周波数 Ii…パルス状の妨害波信号
Pi…妨害波スペクトル Pta…周波数スペクトル
R…距離 Sb、Sb1〜Sb3…ビート信号
Sbd1〜Sbd3…ビート信号データ
Sbds…再構成ビート信号データ Sr…受信信号
St…送信信号 Ta…目標
Tae…目標のエコー Wi…送信波(干渉波あるいは妨害波)
Wt…送信波
Claims (2)
- 掃引周期毎に周波数変調された連続波信号である送信信号を送信波として送出するとともに、目標からの反射波を受信信号として受信し、前記目標を検知するFM−CWレーダ装置において、
前記送信信号と前記受信信号とからビート信号を生成する混合器と、
掃引周期毎に前記ビート信号をサンプリングし、ビート信号データにAD変換するAD変換器と、
連続する少なくとも3回の掃引周期の前記ビート信号データを格納するメモリと、
前記メモリに格納された前記3回の送信周期の各ビート信号データのレベルを対応するサンプリング時点毎に比較し、2番目に大きいレベルのビート信号データを選択し、選択したビート信号データからなる再構成ビート信号データを生成する演算器と
を備えることを特徴とするFM−CWレーダ装置。 - 掃引周期毎に周波数変調された連続波信号である送信信号を送信波として送出するとともに、目標からの反射波を受信信号として受信して前記目標を検知する際に、前記受信信号中に前記目標からの反射波とともに妨害波が含まれるとき、前記妨害波を除去するためのFM−CWレーダ装置における妨害波除去方法において、
前記送信信号と前記受信信号とからビート信号を生成する混合処理過程と、
掃引周期毎に前記ビート信号をサンプリングし、ビート信号データにAD変換するAD変換処理過程と、
連続する少なくとも3回の掃引周期の前記ビート信号データをメモリに格納する格納処理過程と、
前記メモリに格納された前記3回の送信周期の各ビート信号データのレベルを対応するサンプリング時点毎に比較し、2番目に大きいレベルのビート信号データを選択し、選択したビート信号データからなる再構成ビート信号データを生成する演算処理過程と
を備えることを特徴とするFM−CWレーダ装置における妨害波除去方法。
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