JP2007309863A - Radar spectrum measurement apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To receive radio waves radiated from an antenna of a radar system and measure spectra of a wide range of frequency bands including undesired radiation in an environment at the presence of the radiation of radio waves from other transmitters and the transmission of external undesired radio waves which interfere in measuring desired radio waves. <P>SOLUTION: An antenna on the measuring side removes external undesired radio waves by a switching means and receives radar radio waves of undesired radiation radiated from the radar system. Frequency conversion means provided in parallel down-convert radio waves of a prescribed band received by the antenna into a plurality of different frequency bands. An A/D conversion means performs conversion into digital signals by the plurality of frequency conversion means which each cover the frequency bands. A plurality of DSPs convert digital signals within prescribed bands into amplitudes for every frequency in synchronization with trigger signals. Since a synthesizing means such as a full-range DSP synthesizes the magnitude of the amplitudes for every frequency, it is possible to substantially shorten the measurement time. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、他の送信機から外来不要波が出ているという環境の基で、レーダーシステムのアンテナから放射された電波を受信して、不要輻射を含めた広範囲な周波数帯域のスペクトラムを計測するレーダースペクトラム計測装置に関するものである。   The present invention receives radio waves radiated from an antenna of a radar system and measures a spectrum in a wide frequency band including unwanted radiation under an environment where extraneous unnecessary waves are emitted from other transmitters. The present invention relates to a radar spectrum measuring apparatus.

従来、レーダーから放射される電波は、広範囲の周波数帯域にわたって、その放射レベルを測定し、不要輻射を含め、どのような周波数およびその強さがどのように分布しているかを解析するためのスペクトラムアナライザを組み合わせた計測システムが知られている。また、国際電気通信連合であるＩＴＵは、前記レーダーから放射される不要輻射の規制値と、不要輻射を含めたレーダースペクトラムの測定方法について、周波数帯域に応じた条件等を定めている。前記国際電気通信連合であるＩＴＵにおいて、レーダーアンテナは、通常の動作状態（機械的に回転または電子的に電波の放射方向を制御して回転させる）で測定することが定められている。   Conventionally, the spectrum of a radio wave emitted from a radar is used to measure the radiation level over a wide frequency band and analyze what frequency and its intensity are distributed, including unwanted radiation. A measurement system combining an analyzer is known. The ITU, which is an international telecommunications union, defines conditions and the like according to the frequency band for the regulation value of unnecessary radiation radiated from the radar and the method of measuring the radar spectrum including unnecessary radiation. In the ITU, which is the International Telecommunication Union, it is stipulated that the radar antenna measures in a normal operating state (mechanically rotated or electronically controlled by rotating the direction of radio wave radiation).

特開平６−２１８６４号公報に記載されている電波環境測定装置は、携帯電話等の間における電波伝播が直接波、構築物から反射される反射波、その他の外来電波等がどのように伝播されているかを測定するものである。
特開平６−２１８６４号公報 In the radio wave environment measuring apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-21864, the propagation of radio waves between mobile phones and the like is directly propagated, the reflected wave reflected from the structure, and other external radio waves are propagated. Is to measure.
JP-A-6-21864

レーダーシステムの主にアンテナから放射される電波を前記ＩＴＵの勧告した測定方法に従ってレーダースペクトラムを測定する場合、機械的に回転または電子的に電波の放射方向を制御して回転させるというレーダーシステムの諸元により、放射された電波を非同期に、かつ電波の到達するタイミングが不明である条件下では、現在で入手可能な計測装置は、長時間の測定時間が必要である。たとえば、９ＧＨｚ帯のパルスレーダーの不要輻射を測定する場合、パルス幅が１μｓｅｃ以下でレーダーアンテナが２０ｒｐｍで回転しているとすると、３０ＭＨｚから２６ＧＨｚまでの周波数帯域の１回の測定に必要な総測定時間は、約２２時間になっている。前記長時間の測定は、温度や湿度等の環境変化等により、測定結果の信頼性に問題があった。また、前記レーダーのスペクトラムは、周波数変換手段、Ａ／Ｄ変換手段、ＤＳＰ等からなるスペクトラムアナライザによって計測される。しかし、前記スペクトラムアナライザは、本発明のような広帯域の周波数を計測することを想定していないため、従来のスペクトラムアナライザを使用してＩＴＵの勧告した測定法を実施する場合には、複数回に分け、長時間かけて、他の送信機から外来不要波が出ているという環境の中で計測しなければならない。したがって、上記条件を満足していない環境下で動作しているレーダーの不要輻射を含めたスペクトラムを測定することは今まで不可能であった。   When measuring a radar spectrum according to a measurement method recommended by the ITU, radio waves mainly emitted from an antenna of a radar system, various types of radar systems that rotate mechanically or electronically control the radiation direction of the radio waves. Under the conditions that the emitted radio wave is asynchronous and the timing at which the radio wave arrives is unknown, a currently available measuring device requires a long measurement time. For example, when measuring unwanted radiation from a 9 GHz band pulse radar, assuming that the pulse width is 1 μsec or less and the radar antenna is rotating at 20 rpm, the total measurement required for one measurement in the frequency band from 30 MHz to 26 GHz The time is about 22 hours. The long-time measurement has a problem in reliability of measurement results due to environmental changes such as temperature and humidity. Further, the spectrum of the radar is measured by a spectrum analyzer including a frequency conversion unit, an A / D conversion unit, a DSP, and the like. However, the spectrum analyzer is not supposed to measure a wideband frequency as in the present invention. Therefore, when the measurement method recommended by the ITU is performed using a conventional spectrum analyzer, the spectrum analyzer is used multiple times. It must be measured in an environment where extraneous unnecessary waves are emitted from other transmitters over a long period of time. Therefore, it has been impossible to measure a spectrum including unnecessary radiation of a radar operating in an environment that does not satisfy the above conditions.

以上のような課題を解決するために、本発明は、長い測定時間を短縮するものであり、他の送信機から外来不要波が出ていないという環境の中で、簡単な構成からなる、高い信頼性を有するレーダースペクトラム計測装置を提供することを目的とする。   In order to solve the problems as described above, the present invention shortens a long measurement time, and has a simple configuration in an environment where no extraneous unnecessary waves are emitted from other transmitters. An object of the present invention is to provide a radar spectrum measuring apparatus having reliability.

（第１発明）
第１発明のレーダースペクトラム計測装置は、他の送信機から外来不要波が出ているという環境のもとに、レーダーシステムのアンテナから放射された電波を受信して、不要輻射を含めた広範囲な周波数帯域のスペクトラムを計測するものであり、前記レーダーシステムのアンテナから放射された電波および外来不要波を受信する受信端子と、前記受信端子から受信した電波の中から外来不要波と所望の電波とを分けることができるスイッチ手段と、前記スイッチ手段を通過した電波を異なる周波数帯域に変換する複数の周波数変換手段と、前記周波数変換手段の一つから前記不要輻射レーダー電波の中で一つ周波数を検出し、前記周波数をトリガー信号にするトリガー信号作成手段と、前記複数の周波数変換手段によって変換された異なる周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に変換する複数のＡ／Ｄ変換手段と、前記複数のＡ／Ｄ変換手段によって変換されたそれぞれのデジタル信号を周波数毎の振幅に変換するとともに、前記トリガー信号作成手段によって作成されたトリガー信号によって同期が取られている複数のＤＳＰと、前記複数のＤＳＰによって周波数毎の振幅に変換された結果を全周波数帯域に合成する合成手段と、前記合成手段によって合成されたレーダースペクトラムを記憶するレーダースペクトラム記憶手段とから少なくとも構成されていることを特徴とする。 (First invention)
The radar spectrum measuring apparatus according to the first aspect of the present invention receives a radio wave radiated from an antenna of a radar system in an environment where extraneous unnecessary waves are emitted from other transmitters, and has a wide range including unnecessary radiation. A frequency band spectrum is measured, a receiving terminal for receiving radio waves and external unnecessary waves radiated from the antenna of the radar system, and an external unnecessary wave and a desired radio wave among radio waves received from the receiving terminal Switching means, a plurality of frequency converting means for converting the radio waves that have passed through the switching means into different frequency bands, and one frequency among the unwanted radiation radar radio waves from one of the frequency converting means. Trigger signal generating means for detecting and using the frequency as a trigger signal, and different converted by the plurality of frequency converting means A plurality of A / D conversion means for converting an analog signal in a wave number band into a digital signal, and each digital signal converted by the plurality of A / D conversion means is converted into an amplitude for each frequency, and the trigger signal is created A plurality of DSPs synchronized by a trigger signal created by the means, a synthesis means for synthesizing the result converted to amplitude for each frequency by the plurality of DSPs into an entire frequency band, and a synthesis by the synthesis means And radar spectrum storage means for storing the radar spectrum.

（第２発明）
第２発明のレーダースペクトラム計測装置において、第１発明のスイッチ手段は、過去に到着した外来不要波と所望電波のタイミングから、引き続き到着する外来不要波と所望電波の時期を予測し、前記予測に基づいて制御するスイッチ制御手段によって開閉されることを特徴とする。 (Second invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the second aspect of the invention, the switch means of the first aspect of the invention predicts the time of the unnecessary external wave and the desired radio wave that have arrived from the timing of the extraneous unnecessary wave and the desired radio wave that have arrived in the past. It is characterized in that it is opened and closed by a switch control means for controlling based on it.

（第３発明）
第３発明のレーダースペクトラム計測装置において、第１発明または第２発明のスイッチ手段は、外来不要波を遅延させ、前記遅延された外来不要波に同期した信号によって制御するスイッチ制御手段によって開閉されることを特徴とする。 (Third invention)
In the radar spectrum measuring apparatus of the third invention, the switch means of the first invention or the second invention is opened and closed by a switch control means for delaying the extraneous unnecessary wave and controlling it by a signal synchronized with the delayed extraneous unnecessary wave. It is characterized by that.

（第４発明）
第４発明のレーダースペクトラム計測装置において、第１発明から第３発明の受信端子は、前記所望電波および外来不要波を分岐して取得する受信アンテナからなることを特徴とする。 (Fourth invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the receiving terminal according to the first to third aspects of the present invention comprises a receiving antenna for branching and obtaining the desired radio wave and the extraneous unnecessary wave.

（第５発明）
第５発明のレーダースペクトラム計測装置において、第１発明から第４発明の受信端子は、前記所望電波および外来不要波をそれぞれ独立して取得する受信アンテナからなることを特徴とする。 (Fifth invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the receiving terminal according to the first to fourth aspects of the present invention comprises a receiving antenna that independently acquires the desired radio wave and the extraneous unnecessary wave.

（第６発明）
第６発明のレーダースペクトラム計測装置において、第１発明から第５発明のスイッチ手段は、前記スイッチ制御手段によって予め決められた関数にしたがって制御される導通特性を備えていることを特徴とする。 (Sixth invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the switch means according to the first to fifth aspects has a conduction characteristic controlled according to a function predetermined by the switch control means.

（第７発明）
第７発明のレーダースペクトラム計測装置において、第１発明から第６発明の並列に接続されている前記周波数変換手段、Ａ／Ｄ変換手段、ＤＳＰは、リアルタイムスペクトラムアナライザであることを特徴とする。 (Seventh invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the seventh aspect of the present invention, the frequency conversion means, A / D conversion means, and DSP connected in parallel according to the first to sixth aspects of the invention are real-time spectrum analyzers.

本発明によれば、測定しようとするレーダーシステムにおけるレーダースペクトラムを従来の測定時間より大幅に短縮できるだけでなく、信頼性の高い測定結果を得ることができる。本発明は、他の送信機から外来不要波が出ているという環境の中で、周波数変換手段、Ａ／Ｄ変換手段、ＤＳＰからなるスペクトラムアナライザを複数並列に設け、受信したレーダーの中の一つの周波数によって作成されるトリガー信号によって、前記複数のスペクトラムアナライザの同期を取ることで、正確な計測が可能になった。   According to the present invention, it is possible not only to significantly reduce the radar spectrum in the radar system to be measured, but also to obtain a highly reliable measurement result. The present invention provides a plurality of spectrum analyzers composed of frequency converters, A / D converters, and DSPs in parallel in an environment where extraneous unnecessary waves are emitted from other transmitters, and is one of the received radars. By synchronizing the plurality of spectrum analyzers with a trigger signal generated by one frequency, accurate measurement can be performed.

本発明によれば、計測装置を並列に設けておくことにより、最大放射電力と、それ以外の放射電力の比較が同時刻に行なうことができるため、同時刻における周波数成分を短時間で、かつ、正確に測定することができる。   According to the present invention, since the measurement device is provided in parallel, the maximum radiated power and the other radiated power can be compared at the same time. Can be measured accurately.

本発明によれば、スイッチ手段を設けることにより、所望の電波と不所望である他の送信機からの外来不要波を分けることができるため、計測結果の精度を向上させることができる。   According to the present invention, by providing the switch means, it is possible to separate desired radio waves and unwanted external waves from other undesired transmitters, so that the accuracy of measurement results can be improved.

本発明によれば、外来不要波および所望の電波のタイミングを基にし、また、外来不要波を遅延させ、あるいは関数発生手段を設けることにより、前記スイッチ手段により前記外来不要波を除去することができるため、より正確な解析が可能になった。   According to the present invention, it is possible to remove the extraneous unnecessary wave by the switch means by delaying the extraneous unnecessary wave or providing a function generating means based on the timing of the extraneous unnecessary wave and a desired radio wave. This enables more accurate analysis.

（第１発明）
第１発明のレーダースペクトラム計測装置は、他の送信機から外来不要波が出ているという環境のもとに、計測すべきレーダーシステムのアンテナから放射された電波を受信して、不要輻射を含めた広範囲な周波数帯域のスペクトラムを計測するものである。前記レーダースペクトラム計測装置の受信端子は、前記レーダーシステムから放射された不要輻射を含むレーダー電波を受信する。スイッチ手段は、前記受信端子から受信した電波の中から外来不要波と所望の電波とを分けることができる。周波数変換手段は、前記アンテナにより受信するとともに、前記スイッチ手段を通過した所定帯域の電波を異なる複数の周波数帯域にダウンコンバートする。また、前記周波数変換手段は、測定すべき広範囲な周波数をカバーするように複数が並列に備えられている。トリガー信号作成手段は、たとえば、前記周波数変換手段の一つから前記不要輻射を含むレーダー電波の中の一つの周波数を検出し、前記周波数をトリガー信号とする。Ａ／Ｄ変換手段は、それぞれの周波数帯域をカバーする複数の周波数変換手段によって前記アンテナによって受信されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。 (First invention)
The radar spectrum measuring apparatus according to the first aspect of the present invention receives radio waves radiated from an antenna of a radar system to be measured in an environment where extraneous unnecessary waves are emitted from other transmitters, and includes unnecessary radiation. It measures the spectrum of a wide frequency band. The receiving terminal of the radar spectrum measuring device receives radar radio waves including unwanted radiation radiated from the radar system. The switch means can separate the external unnecessary wave and the desired radio wave from the radio waves received from the receiving terminal. The frequency conversion means receives the signal from the antenna and down-converts a predetermined band of radio waves that have passed through the switch means into a plurality of different frequency bands. A plurality of the frequency conversion means are provided in parallel so as to cover a wide range of frequencies to be measured. The trigger signal creating means detects, for example, one frequency in the radar radio wave including the unnecessary radiation from one of the frequency conversion means, and uses the frequency as a trigger signal. The A / D conversion means converts the analog signal received by the antenna into a digital signal by a plurality of frequency conversion means covering each frequency band.

前記複数のＡ／Ｄ変換手段によって変換されたそれぞれのデジタル信号は、複数のＤＳＰ（Digital Signal Proccesor−以下単にＤＳＰと記載する）によって所定帯域内のデジタル信号を周波数毎の振幅に変換されるとともに、前記トリガー信号によって複数のＤＳＰの同期が取られる。すなわち、前記ＤＳＰは、前記変換されたデジタル信号をそれぞれの帯域における周波数毎の強さに変換するとともに、それぞれの同期が取られている。前記複数のＤＳＰによって前記周波数毎の振幅の強さは、全帯域ＤＳＰ等の合成手段によって合成される。前記全帯域ＤＳＰ等の合成手段によって合成されたレーダースペクトラムは、レーダースペクトラム記憶手段によって記憶される。前記レーダースペクトラム記憶手段によって記憶されたデータは、必要に応じて、表示手段によって前記スペクトラムとして見ることができる。   Each digital signal converted by the plurality of A / D conversion means is converted into an amplitude for each frequency by converting a digital signal in a predetermined band by a plurality of DSPs (Digital Signal Processors). A plurality of DSPs are synchronized by the trigger signal. That is, the DSP converts the converted digital signal into the strength for each frequency in each band, and is synchronized with each other. The amplitude intensity for each frequency is synthesized by the plurality of DSPs by a synthesizing unit such as a full-band DSP. The radar spectrum synthesized by the synthesis means such as the full-band DSP is stored by the radar spectrum storage means. The data stored by the radar spectrum storage means can be viewed as the spectrum by the display means as necessary.

前記並列に接続されている前記周波数変換手段、Ａ／Ｄ変換手段、ＤＳＰは、リアルタイムスペクトラムアナライザを構成する。前記リアルタイムスペクトラムアナライザは、デジタル信号を高速フーリエ変換するが、前記フーリエ変換がフリーランの状態にあるため、パルス波のＦＦＴ（First Fourier Transformer ) 変換結果にバラツキが出てしまう。従来、市販のリアルタイムスペクトラムアナライザは、並列に多数接続した場合、レーダーパルス波のスペクトルを分析することができなかった。しかし、本発明は、前記ＦＦＴ変換を全て同期して行なうために正しい分析が可能になった。   The frequency converter, A / D converter, and DSP connected in parallel constitute a real-time spectrum analyzer. The real-time spectrum analyzer performs a fast Fourier transform on a digital signal. However, since the Fourier transform is in a free-running state, the FFT (First Fourier Transformer) conversion result of the pulse wave varies. Conventionally, when a large number of commercially available real-time spectrum analyzers are connected in parallel, the spectrum of the radar pulse wave cannot be analyzed. However, since the present invention performs all the FFT conversions synchronously, a correct analysis is possible.

また、市販のリアルタイムスペクトラムアナライザは、比較的大型であるため、多数の並列化に向いていなかった。本発明のリアルタイムスペクトラムアナライザは、ＦＦＴ変換のデータサイズを変えるためにプログラマブルＤＳＰとすることで、小型で分析ステップを可変できるようなゲートアレイとすることが可能になった。さらに、本発明は、前記ＤＳＰのトリガー信号をレーダーパルスに同期またはレーダーパルス信号から推定したタイミングで発生させるトリガー信号作成手段を設け、前記トリガー信号により、同期を取ることで、従来市販の装置では不可能であったものを、迅速、かつ、短時間で正確な計測が可能になった。   Moreover, since a commercially available real-time spectrum analyzer is relatively large, it is not suitable for many parallel processing. The real-time spectrum analyzer of the present invention can be a small-sized gate array that can change the analysis step by using a programmable DSP to change the data size of the FFT conversion. Furthermore, the present invention provides trigger signal generating means for generating the trigger signal of the DSP in synchronization with a radar pulse or at a timing estimated from the radar pulse signal, and by synchronizing with the trigger signal, What was impossible is now possible to measure quickly and accurately in a short time.

（第２発明）
第２発明のレーダースペクトラム計測装置は、第１発明のスイッチ手段に外来不要波を受信しないようにするスイッチ制御手段が設けられている。前記スイッチ制御手段は、過去に到着した外来不要波および所望波のタイミングを記憶できるようにしておき、前記外来不要波および所望電波のタイミングによって、引き続き到着する外来不要波および所望電波の時期を予測することができる。そして、前記スイッチ制御手段は、前記予測に基づいてスイッチ手段を制御して所望の電波のみ通すように開閉を行なう。 (Second invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the second aspect of the invention, the switch means of the first aspect of the invention is provided with switch control means for preventing reception of extraneous unnecessary waves. The switch control means is configured to be able to store the timing of the external unwanted wave and the desired wave that have arrived in the past, and predict the timing of the external unwanted wave and the desired radio wave that will continue to arrive based on the timing of the external unwanted wave and the desired radio wave. can do. The switch control means controls the switch means based on the prediction to open and close so that only a desired radio wave can pass.

（第３発明）
第３発明のレーダースペクトラム計測装置は、第１発明のスイッチ手段に外来不要波を遅延させる遅延手段を設けている。前記スイッチ手段に設けられた遅延手段は、受信した外来不要波を遅延させ、前記遅延された外来不要波に同期した信号によって、外来不要波が前記スイッチ手段を通過しないようにスイッチ制御手段によって前記スイッチ手段を開閉している。 (Third invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the third aspect of the invention, the switch means of the first aspect is provided with delay means for delaying extraneous unnecessary waves. The delay means provided in the switch means delays the received extraneous unnecessary wave, and the switch control means prevents the extraneous unnecessary wave from passing through the switch means by a signal synchronized with the delayed extraneous unnecessary wave. The switch means is opened and closed.

（第４発明）
第４発明のレーダースペクトラム計測装置は、第１発明から第３発明の受信端子を受信アンテナとしている。前記受信アンテナは、アンテナ以外に増幅器あるいはその他の付属機器を備えている場合が多い。第１発明から第３発明の受信端子は、前記受信アンテナによって受信した信号を受け入れる場所である。前記受信アンテナは、前記所望電波および外来不要波をそれぞれ分岐して取得することができる。 (Fourth invention)
In the radar spectrum measuring apparatus of the fourth invention, the receiving terminal of the first to third inventions is used as a receiving antenna. In many cases, the receiving antenna includes an amplifier or other accessory device in addition to the antenna. The receiving terminal of the first to third inventions is a place for receiving a signal received by the receiving antenna. The receiving antenna can branch and acquire the desired radio wave and the extraneous unnecessary wave.

（第５発明）
第５発明のレーダースペクトラム計測装置は、第１発明から第３発明の受信端子を、前記所望の電波を取得する受信アンテナと、外来不要波を取得する受信アンテナがそれぞれ独立している。 (Fifth invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the fifth aspect of the invention, the receiving terminal for acquiring the desired radio wave and the receiving antenna for acquiring the extraneous unnecessary wave are independent of the receiving terminals of the first to third aspects of the invention.

（第６発明）
第６発明のレーダースペクトラム計測装置は、第１発明から第５発明のスイッチ手段に予め決められた関数発生手段の関数にしたがって制御される導通特性を持たせている。前記スイッチ手段は、予め記憶されている関数発生手段の関数にしたがって制御される導通特性に基づいた所望の電波を通過させ、あるいは外来不要波を阻止するように働く。 (Sixth invention)
In the radar spectrum measuring apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the switch means according to the first to fifth aspects has a conduction characteristic controlled in accordance with a function of a predetermined function generating means. The switch means serves to pass a desired radio wave based on conduction characteristics controlled in accordance with a function stored in advance in the function generating means, or to block an unnecessary external wave.

（第７発明）
第７発明のレーダースペクトラム計測装置は、第１発明から第６発明における並列に接続されている前記周波数変換手段、Ａ／Ｄ変換手段、ＤＳＰがリアルタイムスペクトラムアナライザである。前記リアルタイムスペクトラムアナライザは、前記周波数変換手段、Ａ／Ｄ変換手段、ＤＳＰを並列に設けても、前記トリガー信号によって同期を取ることにより、リアルタイムの計測が正確にできるようになった。 (Seventh invention)
In a radar spectrum measuring apparatus according to a seventh aspect of the present invention, the frequency converter, the A / D converter and the DSP connected in parallel in the first to sixth aspects are real-time spectrum analyzers. Even if the frequency converter, A / D converter, and DSP are provided in parallel, the real-time spectrum analyzer can perform real-time measurement accurately by synchronizing with the trigger signal.

図１は本発明の第１実施例で、レーダーシステムから放射される電波を計測するレーダースペクトラム計測装置を説明するための図である。なお、図１において、記号＊は、互いに線で接続されているものとする。第１実施例におけるレーダースペクトラム計測装置は、測定すべきレーダーシステム１１と、前記レーダーシステム１１から放射する所望電波および外来不要波を受信する測定アンテナ１２と、前記測定アンテナ１２で受信した電波を受ける受信端子１２１と、前記受信端子１２１から外来不要波または所望電波に分けるスイッチ手段１３１と、前記スイッチ手段１３１を制御するスイッチ制御手段１３１１と、複数の高周波ダウンコンバータ１４１、１４２、１４ｎと、前記高周波ダウンコンバータの周波数をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段１５１、１５２、１５ｎと、前記Ａ／Ｄ変換手段の周波数を振幅に変換（フーリエ変換）するプログラマブルＤＳＰ１６１、１６２、１６ｎとを少なくとも備えている。   FIG. 1 is a diagram for explaining a radar spectrum measuring apparatus for measuring radio waves radiated from a radar system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the symbols * are connected to each other by lines. The radar spectrum measuring apparatus according to the first embodiment receives a radar system 11 to be measured, a measurement antenna 12 that receives a desired radio wave and an extraneous unnecessary wave radiated from the radar system 11, and a radio wave received by the measurement antenna 12. A receiving terminal 121; a switching means 131 for separating the receiving terminal 121 into an extraneous unnecessary wave or a desired radio wave; a switch control means 1311 for controlling the switching means 131; a plurality of high frequency down converters 141, 142, 14n; A / D conversion means 151, 152, 15n for converting the frequency of the down converter into a digital signal, and programmable DSP 161, 162, 16n for converting the frequency of the A / D conversion means into an amplitude (Fourier transform) Yes.

トリガー信号作成手段１３は、前記高周波ダウンコンバータ１４１のある周波数、たとえば、中心周波数を検出して、この周波数をトリガー信号とする。前記プログラマブルＤＳＰ１６１、１６２、１６ｎは、前記トリガー信号によって同期をとってそれぞれの変換を開始し、周波数解析を行う。   The trigger signal creating means 13 detects a certain frequency of the high frequency down converter 141, for example, a center frequency, and uses this frequency as a trigger signal. The programmable DSPs 161, 162, and 16n start conversions in synchronization with the trigger signal, and perform frequency analysis.

前記プログラマブルＤＳＰ１６１、１６２、１６ｎにおいて得られたデジタル信号の振幅は、全帯域プログラマブルＤＳＰ１７によって、全帯域にわたった振幅の強さとして合成される。前記全帯域にわたった振幅の強さは、レーダースペクトラム記憶手段１８に記憶され、前記レーダーシステムの不要輻射を含めた広範囲な周波数帯域の伝播状態を解析することができる。前記レーダースペクトラム記憶手段１８に記憶されたデータは、トリガー信号による同期がとれているため、複数のスペクトラムアナライザによって得られた信号を合成しても、正確な解析が可能である。表示手段１８１は、必要に応じて、前記レーザースペクトラムを表示することにより、解析をより容易にするものである。また、前記トリガー信号は、スイッチ制御手段１３１１を同期するように制御することができる。さらに、前記レーダーシステム１１における信号を無線または有線により、スイッチ制御手段１３１１に送り、同期をとることができる。   The amplitudes of the digital signals obtained in the programmable DSPs 161, 162, and 16n are synthesized by the all-band programmable DSP 17 as the intensity of the amplitude over the entire band. The intensity of the amplitude over the entire band is stored in the radar spectrum storage means 18, and a propagation state in a wide frequency band including unnecessary radiation of the radar system can be analyzed. Since the data stored in the radar spectrum storage means 18 is synchronized with a trigger signal, accurate analysis is possible even if signals obtained by a plurality of spectrum analyzers are combined. The display means 181 makes the analysis easier by displaying the laser spectrum as necessary. The trigger signal can be controlled to synchronize the switch control means 1311. Furthermore, the signal in the radar system 11 can be sent to the switch control means 1311 by wireless or wired to synchronize.

前記周波数設定手段１４１１、１４２１、１４ｎ１は、高周波ダウンコンバータ１４１、１４２、１４ｎにおける周波数帯域を任意に設定できる。前記高周波ダウンコンバータ１４１、１４２、１４ｎは、前記設定する周波数の上下端部において、同じ周波数が互いに重なるように設定することもできる。また、前記全帯域プログラマブルＤＳＰ１７は、各プログラマブルＤＳＰ１６１、１６２、１６ｎを合成する際に、前記周波数の重なり部を重ねた状態にする。前記周波数重なり部出力調整手段１７１は、前記全帯域プログラマブルＤＳＰ１７において、重なり部の出力を同じレベルに調整する。前記出力調整は、高周波ダウンコンバータ、Ａ／Ｄ変換手段、プログラマブルＤＳＰ等におけるそれぞれの誤差を無くすことができ、正確な計測結果を得ることができる。   The frequency setting means 1411, 1421, 14n1 can arbitrarily set the frequency band in the high frequency down converters 141, 142, 14n. The high-frequency down converters 141, 142, and 14n can be set so that the same frequency overlaps the upper and lower ends of the set frequency. Further, the full-band programmable DSP 17 puts the overlapping portions of the frequencies into an overlapping state when the programmable DSPs 161, 162, and 16n are combined. The frequency overlap portion output adjusting means 171 adjusts the output of the overlap portion to the same level in the all-band programmable DSP 17. The output adjustment can eliminate respective errors in the high-frequency down converter, the A / D conversion means, the programmable DSP, etc., and an accurate measurement result can be obtained.

前記レーダースペクトラムは、全方位において計測されるが、障害物により必ずしも計測できない場所がある場合もある。前記場所を避けた場合、前記測定位置は、レーダースペクトラムとともに、レーダースペクトラム記憶手段１８に記憶される。前記位置設定手段１８２は、たとえば、カーナビゲータに使用されるＧＰＳ（Global Positioning System ）を利用することができる。前記プログラマブルＤＳＰ、全帯域プログラマブルＤＳＰは、ＤＳＰとすることができる。また、全帯域プログラマブルＤＳＰは、前記各プログラマブルＤＳＰを合成する合成手段であってもよい。さらに、前記合成手段は、通常のパーソナルコンピュータとすることも可能である。   The radar spectrum is measured in all directions, but there may be places where measurement is not always possible due to obstacles. When the place is avoided, the measurement position is stored in the radar spectrum storage means 18 together with the radar spectrum. The position setting means 182 may use, for example, a GPS (Global Positioning System) used for a car navigator. The programmable DSP and the full-band programmable DSP can be a DSP. Further, the all-band programmable DSP may be a combining unit that combines the programmable DSPs. Further, the synthesizing means can be an ordinary personal computer.

図２は本発明の第２実施例で、レーダーシステムから放射される電波を受信する際に、所望電波と外来不要波を分けて受信するレーダースペクトラム計測装置を説明するための図である。図２において、スイッチ制御手段１３１１は、レーダーシステム１１から放射された電波（所望電波）を受信するアンテナ２１と、主に、外来不要波を受信するアンテナ２２と、前記所望電波を測定する所望電波測定手段２１２と、前記所望電波測定手段２１２によって測定された所望電波のパルス間隔を測定するパルス間隔測定手段２１３と、前記パルス間隔測定手段２１３によって測定されたパルス間隔によって、所望電波のタイミングを記憶する所望電波タイミング記憶手段２１４と、前記外来不要波を受信する外来不要波受信手段２２１と、前記外来不要波受信手段２２１によって受信した外来不要波のパルス間隔を測定するパルス間隔測定手段２２３と、前記外来不要波のタイミングを記憶する外来不要波タイミング記憶手段２２４と、前記各タイミングによってスイッチ手段１３１を制御する制御手段２２７とを少なくとも備えている。前記アンテナ２１および２２で受信した電波は、前記制御手段２２７の制御の基にスイッチ手段１３１を開き、または閉じるようになり、その後、図１の処理が行なわれる。   FIG. 2 is a diagram for explaining a radar spectrum measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention, which receives a desired radio wave and an unnecessary external wave separately when receiving a radio wave radiated from a radar system. In FIG. 2, the switch control means 1311 includes an antenna 21 that receives radio waves (desired radio waves) radiated from the radar system 11, an antenna 22 that mainly receives external unnecessary waves, and a desired radio wave that measures the desired radio waves. The timing of the desired radio wave is stored by the measuring unit 212, the pulse interval measuring unit 213 for measuring the pulse interval of the desired radio wave measured by the desired radio wave measuring unit 212, and the pulse interval measured by the pulse interval measuring unit 213. Desired radio wave timing storage means 214, external unwanted wave receiving means 221 for receiving the extraneous unnecessary wave, pulse interval measuring means 223 for measuring the pulse interval of the extraneous unnecessary wave received by the extraneous unnecessary wave receiving means 221, External unnecessary wave timing storage means 22 for storing the timing of the external unnecessary wave When includes at least a control unit 227 for controlling the switch means 131 by the respective timing. The radio waves received by the antennas 21 and 22 open or close the switch means 131 based on the control of the control means 227, and then the processing of FIG. 1 is performed.

前記アンテナ２１、２２によって受信された電波は、それぞれの受信手段２１２、２２１によって受信された後、パルス間隔測定手段２１３、２２３によって間隔が測定される。それぞれのタイミング記憶手段２１４、２２４は、前記測定されたパルス間隔を所望電波または外来不要波のタイミングとして記憶される。前記所望電波および外来不要波タイミング記憶手段２１４、２２４によって記憶されているタイミングは、前記制御手段２２７によって、所望電波および／または外来不要波を予測できるため、その時期にスイッチ手段１３１の開閉を所望の態様で制御する。   After the radio waves received by the antennas 21 and 22 are received by the receiving units 212 and 221, the intervals are measured by the pulse interval measuring units 213 and 223. Each of the timing storage means 214 and 224 stores the measured pulse interval as the timing of the desired radio wave or extraneous unnecessary wave. The timing stored in the desired radio wave and extraneous unnecessary wave timing storage means 214, 224 can predict the desired radio wave and / or extraneous unnecessary wave by the control means 227. Control in the manner of.

遅延手段２２５は、外来不要波受信手段２２１によって受信された外来不要波を遅らせた状態で遅延状態記憶手段２２６に一旦記憶し、前記遅延状態記憶手段２２６に記憶された外来不要波のタイミングによって、次の外来不要波がスイッチ手段１３１を通過しないように制御手段２２７によって制御させる。関数発生手段１３１２は、予め決められた導通特性を有している。前記制御手段２２７は、前記関数発生手段１３１２の導通特性にしたがって所望の電波を通過させ、あるいは外来不要波を阻止するように制御する。なお、図２におけるアンテナ２１およびアンテナ２２は、別々に図示されているが、一つとして、所望電波および外来不要波を受信することができる。本発明のスイッチ制御手段１３１１は、レーダーシステム１１からの信号、トリガー信号、遅延状態記憶手段２２６からの信号、関数発生手段１３１２からの信号の全部によってスイッチ手段１３１を制御することができ、所望電波、外来不要波、これらが混合している電波に対しても対応できるようになっている。   The delay unit 225 temporarily stores the external unnecessary wave received by the external unnecessary wave reception unit 221 in a delayed state in the delay state storage unit 226, and according to the timing of the external unnecessary wave stored in the delay state storage unit 226, The control unit 227 controls the next external unnecessary wave so as not to pass through the switch unit 131. The function generating means 1312 has a predetermined conduction characteristic. The control means 227 performs control so as to allow a desired radio wave to pass or block an unnecessary external wave according to the conduction characteristics of the function generating means 1312. In addition, although the antenna 21 and the antenna 22 in FIG. 2 are illustrated separately, one can receive a desired radio wave and an unnecessary external wave. The switch control means 1311 of the present invention can control the switch means 131 by all of the signal from the radar system 11, the trigger signal, the signal from the delay state storage means 226, and the signal from the function generation means 1312. In addition, it is possible to cope with unnecessary external waves and radio waves in which these waves are mixed.

図３は本発明の実施例で、レーダーシステムから放射される電波をほぼ全方位で計測する状態を説明するための図である。図３において、レーダーシステム１１は、たとえば、８箇所において、レーダースペクトラム計測装置が配置され、外来不要波を含む全帯域のレーダースペクトラムを計測することができる。前記レーダースペクトラム計測装置は、全帯域において、比較的短時間に計測ができるようになったため、全方位について計測しても、大きな時間的ずれがなく計測できる。   FIG. 3 is a diagram for explaining a state in which the radio wave radiated from the radar system is measured in almost all directions in the embodiment of the present invention. In FIG. 3, the radar system 11 has radar spectrum measuring devices arranged at, for example, eight locations, and can measure the radar spectrum of the entire band including the extraneous unnecessary waves. Since the radar spectrum measuring apparatus can measure in all bands in a relatively short time, even when measuring in all directions, the radar spectrum measuring apparatus can measure without a large time shift.

図４は本発明の実施例で、ＤＳＰを説明するためのブロック構成図である。図４において、ＤＳＰは、ＦＦＴ（First Fourier Transformer ) であり、前記トリガー信号作成手段１３によって作成されたトリガーで同期して制御する制御手段４１１と、演算用のプログラムが記憶されているＲＡＭ４１２と、前記ＲＡＭ４１２のプログラムに従って演算する演算手段４１４とから少なくとも構成されている。ＲＯＭまたはＲＡＭ４１３は、前記ＤＳＰ１５１、１５２、１５ｎに前記ＲＡＭ４１２の代わりに設けられる。前記ＤＳＰは、プログラマブルＤＳＰとすることもできる。前記プログラマブルＤＳＰは、たとえば、プログラムを書き替える図示されていないＤＳＰ制御手段がそれぞれに設けられる。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a DSP according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, the DSP is an FFT (First Fourier Transformer), a control means 411 for controlling in synchronization with the trigger created by the trigger signal creating means 13, a RAM 412 storing a calculation program, It comprises at least calculation means 414 for calculating according to the program of the RAM 412. A ROM or RAM 413 is provided in place of the RAM 412 in the DSP 151, 152, 15 n. The DSP may be a programmable DSP. Each of the programmable DSPs is provided with a DSP control means (not shown) for rewriting a program, for example.

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。図１および図３において示されているブロックは、周知または公知の技術によって構成されるものである。   As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example. Various design changes can be made without departing from the scope of the present invention. The blocks shown in FIG. 1 and FIG. 3 are constructed by a known or publicly known technique.

本発明の第１実施例で、レーダーシステムから放射される電波を計測するレーダースペクトラム計測装置を説明するための図である。（実施例１）It is a figure for demonstrating the radar spectrum measuring device which measures the electromagnetic wave radiated | emitted from a radar system in 1st Example of this invention. Example 1 本発明の第２実施例で、レーダーシステムから放射される電波を受信する際に、所望電波と外来不要波を分けて受信するレーダースペクトラム計測装置を説明するための図である。（実施例２）FIG. 6 is a diagram for explaining a radar spectrum measuring apparatus that receives a desired radio wave and an unnecessary external wave separately when receiving a radio wave radiated from a radar system in a second embodiment of the present invention. (Example 2) 本発明の実施例で、レーダーシステムから放射される電波をほぼ全方位で計測する状態を説明するための図である。In the Example of this invention, it is a figure for demonstrating the state which measures the electromagnetic wave radiated | emitted from a radar system in almost all directions. 本発明の実施例で、ＤＳＰを説明するためのブロック構成図である。In the Example of this invention, it is a block block diagram for demonstrating DSP.

符号の説明Explanation of symbols

１１・・・レーダーシステム
１２・・・測定アンテナ
１３・・・トリガー信号作成手段
１３１・・・スイッチ手段
１３１１・・・スイッチ制御手段
１４１、１４２、１４ｎ・・・高周波ダウンコンバータ
１４１１、１４２１、１４ｎ１・・・周波数設定手段
１５１、１５２、１５ｎ・・・Ａ／Ｄ変換手段
１６１、１６２、１６ｎ・・・プログラマブルＤＳＰ
１７・・・全帯域プログラマブルＤＳＰ
１７１・・・周波数重なり部出力調整手段
１８・・・レーダースペクトラム記憶手段
１８１・・・表示手段
１８１・・・位置設定手段
２１、２２・・・アンテナ
２１１・・・レーダーシステム電波受信手段
２１２・・・所望電波測定手段
２１３・・・パルス間隔測定手段
２１４・・・所望電波タイミング記憶手段
２２１・・・外来不要波受信手段
２２３・・・パルス間隔測定手段
２２４・・・外来不要波タイミング記憶手段
２２５・・・遅延手段
２２６・・・遅延状態記憶手段
２２７・・・制御手段
１３１２・・・関数発生手段
４１１・・・制御手段
４１２・・・ＲＡＭ
４１３・・・ＲＯＭまたはＲＡＭ
４１４・・・演算手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Radar system 12 ... Measurement antenna 13 ... Trigger signal preparation means 131 ... Switch means 1311 ... Switch control means 141, 142, 14n ... High frequency down converter 1411, 1421, 14n1. ..Frequency setting means 151, 152, 15n ... A / D conversion means 161, 162, 16n ... Programmable DSP
17 ... All-band programmable DSP
171 ... Frequency overlap portion output adjusting means 18 ... Radar spectrum storage means 181 ... Display means 181 ... Position setting means 21, 22 ... Antenna 211 ... Radar system radio wave receiving means 212 ... Desired radio wave measuring means 213 ... Pulse interval measuring means 214 ... Desired radio wave timing storage means 221 ... External unnecessary wave receiving means 223 ... Pulse interval measuring means 224 ... External unnecessary wave timing storage means 225 ... Delay means 226 ... Delay state storage means 227 ... Control means 1312 ... Function generation means 411 ... Control means 412 ... RAM
413 ... ROM or RAM
414 ... Calculation means

Claims (7)

他の送信機から電波が放射され、所望の電波を測定する場合に妨害となる外来不要波が出ているという環境のもとに、レーダーシステムのアンテナから放射された所望の電波を受信して、不要輻射を含めた広範囲な周波数帯域のスペクトラムを計測するレーダースペクトラム計測装置において、
前記レーダーシステムのアンテナから放射された電波および外来不要波を受信する受信端子と、
前記受信端子から受信した電波の中から外来不要波と所望の電波とを分けることができるスイッチ手段と、
前記スイッチ手段を通過した電波を異なる周波数帯域に変換する複数の周波数変換手段と、
前記周波数変換手段の一つから前記不要輻射レーダー電波の中の一つ周波数を検出し、前記周波数をトリガー信号にするトリガー信号作成手段と、
前記複数の周波数変換手段によって変換された異なる周波数帯域のアナログ信号をデジタル信号に変換する複数のＡ／Ｄ変換手段と、
前記複数のＡ／Ｄ変換手段によって変換されたそれぞれのデジタル信号を周波数毎の振幅に変換するとともに、前記トリガー信号作成手段によって作成されたトリガー信号によって同期が取られている複数のＤＳＰと、
前記複数のＤＳＰによって周波数毎の振幅に変換された結果を全周波数帯域に合成する合成手段と、
前記合成手段によって合成されたレーダースペクトラムを記憶するレーダースペクトラム記憶手段と、
から少なくとも構成されていることを特徴とするレーダースペクトラム計測装置。 Receive the desired radio waves radiated from the antenna of the radar system in an environment where external radio waves are radiated from other transmitters and there are unwanted external waves that interfere when measuring the desired radio waves. In a radar spectrum measurement device that measures the spectrum of a wide frequency band including unwanted radiation,
A receiving terminal for receiving radio waves radiated from the antenna of the radar system and extraneous unnecessary waves;
Switch means capable of separating an unnecessary external wave and a desired radio wave from radio waves received from the receiving terminal;
A plurality of frequency conversion means for converting the radio waves passed through the switch means into different frequency bands;
Trigger signal creating means for detecting one frequency in the unwanted radiation radar radio wave from one of the frequency converting means and using the frequency as a trigger signal;
A plurality of A / D conversion means for converting analog signals of different frequency bands converted by the plurality of frequency conversion means into digital signals;
A plurality of DSPs that convert each digital signal converted by the plurality of A / D conversion means into an amplitude for each frequency and that are synchronized by the trigger signal created by the trigger signal creation means;
A synthesizing means for synthesizing the result converted into the amplitude for each frequency by the plurality of DSPs into the entire frequency band;
Radar spectrum storage means for storing the radar spectrum synthesized by the synthesis means;
A radar spectrum measuring device comprising at least the following. 前記スイッチ手段は、過去に到着した外来不要波および所望電波のタイミングから、引き続き到着する外来不要波および所望電波の時期を予測し、前記予測に基づいて制御するスイッチ制御手段によって開閉されることを特徴とする請求項１に記載されたレーダースペクトラム計測装置。   The switch means predicts the time of the extraneous unnecessary wave and the desired radio wave that arrives from the timing of the extraneous unnecessary wave and the desired radio wave that have arrived in the past, and is opened and closed by the switch control means that controls based on the prediction. The radar spectrum measuring apparatus according to claim 1, wherein 前記スイッチ手段は、外来不要波を遅延させ、前記遅延された外来不要波に同期した信号によって制御するスイッチ制御手段によって開閉されることを特徴とする請求項１に記載されたレーダースペクトラム計測装置。   2. The radar spectrum measuring apparatus according to claim 1, wherein the switch means is opened and closed by a switch control means for delaying an extraneous unnecessary wave and controlling it by a signal synchronized with the delayed extraneous unnecessary wave. 前記受信端子は、前記所望電波および外来不要波を分岐して取得する受信アンテナからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載されたレーダースペクトラム計測装置。   The radar spectrum measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the receiving terminal includes a receiving antenna that branches and acquires the desired radio wave and an unnecessary external wave. 前記受信端子は、前記所望電波および外来不要波をそれぞれ独立して取得する受信アンテナからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載されたレーダースペクトラム計測装置。   4. The radar spectrum measurement apparatus according to claim 1, wherein the reception terminal includes a reception antenna that independently acquires the desired radio wave and the external unnecessary wave. 5. 前記スイッチ手段は、前記スイッチ制御手段によって予め決められた関数にしたがって制御される導通特性を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載されたレーダースペクトラム計測装置。   The radar spectrum measurement according to any one of claims 1 to 5, wherein the switch means has a conduction characteristic controlled in accordance with a function predetermined by the switch control means. apparatus. 並列に接続されている前記周波数変換手段、Ａ／Ｄ変換手段、ＤＳＰは、リアルタイムスペクトラムアナライザであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載されたレーダースペクトラム計測装置。   The radar spectrum measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the frequency converter, the A / D converter, and the DSP connected in parallel are real-time spectrum analyzers. .
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