JP2009293936A - Radar testing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radar testing device used for absolute calibration and the like of radar images photographed by a synthetic aperture radar mounted on a flying object. <P>SOLUTION: A radar testing device includes at least: an antenna transmitting and receiving radio waves with a synthetic aperture radar; an amplifier amplifying the received signal; an original signal generator generating a seed signal; a local oscillator generating the local signal using the seed signal; a mixer frequency-converting the received signal using the local signal; a DDS giving frequency offset to the local signal; and a variable resistance attenuator setting the radar cross section. This device performs the frequency offset with the DDS at an intermediate frequency. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、航空機や人工衛星などの飛翔体に搭載された合成開口レーダが撮像したレーダ画像の絶対校正等に用いられるレーダ試験装置に関する。
The present invention relates to a radar test apparatus used for absolute calibration of a radar image captured by a synthetic aperture radar mounted on a flying object such as an aircraft or an artificial satellite.

合成開口レーダのレーダ画像の絶対校正などにはレーダ試験装置が用いられている。図４に、人工衛星に搭載された合成開口レーダ１と地球表面２に設置された従来のレーダ試験装置３００との関係を模式的に示す。なお図４においてＳは人工衛星の進行方向である。   A radar test apparatus is used for absolute calibration of a radar image of a synthetic aperture radar. FIG. 4 schematically shows the relationship between the synthetic aperture radar 1 mounted on the artificial satellite and the conventional radar test apparatus 300 installed on the earth surface 2. In FIG. 4, S is the traveling direction of the artificial satellite.

代表的なレーダ試験装置としては、図５及び図６に示す構成のものが存在する。図５に示すレーダ試験装置３００は、人工衛星に搭載された合成開口レーダ１と地球表面２に設置されたレーダ試験装置３００との間で電波の送受信を行うものであり、送受信を行うアンテナ３と、受信信号の増幅を行う増幅器４と、受信信号に周波数オフセットを与える移相器１６と、周波数オフセット量を制御する移相器コントローラ１７と、レーダ断面積を設定する可変抵抗減衰器１３とを具備している。   As a typical radar test apparatus, there is one having the configuration shown in FIGS. The radar test apparatus 300 shown in FIG. 5 transmits and receives radio waves between the synthetic aperture radar 1 mounted on the artificial satellite and the radar test apparatus 300 installed on the earth surface 2, and the antenna 3 for transmitting and receiving. An amplifier 4 that amplifies the received signal, a phase shifter 16 that gives a frequency offset to the received signal, a phase shifter controller 17 that controls the amount of frequency offset, and a variable resistance attenuator 13 that sets the radar cross section. It has.

人工衛星に搭載された合成開口レーダ１からの電波は、地球表面２に設置されたレーダ試験装置３００内の受信用アンテナ３ａで受信されてから、増幅器４ａで所定レベルまで増幅される。増幅された受信信号は、移相器１７に入力される。そして移相器コントローラ１８の制御信号に基づいて、移相器１７の位相を０〜２πラジアンの範囲で所定の繰り返し周波数ｆ０で変化させると、受信信号は周波数ｆ０の周波数オフセットを受けることになる。この周波数オフセットを伴った信号を増幅器４ｂで所定レベルまで増幅させた後、レーダ試験装置３００のレーダ断面積が所定の値に設定されるよう可変抵抗減衰器１４の減衰量を調整した後、送信用アンテナ３ｂから合成開口レーダ１に向けて電波が送信される。 The radio wave from the synthetic aperture radar 1 mounted on the artificial satellite is received by the receiving antenna 3a in the radar test apparatus 300 installed on the earth surface 2, and then amplified to a predetermined level by the amplifier 4a. The amplified received signal is input to the phase shifter 17. Then, based on the control signal of the phase shifter controller 18, is varied at a repetition frequency f 0 of the predetermined range of 0~2π radian phase of the phase shifter 17, the received signal is subject to frequency offset of the frequency f 0 become. After amplifying the signal with the frequency offset to a predetermined level by the amplifier 4b, the attenuation amount of the variable resistance attenuator 14 is adjusted so that the radar cross section of the radar test apparatus 300 is set to a predetermined value, and then transmitted. Radio waves are transmitted from the trusted antenna 3b toward the synthetic aperture radar 1.

合成開口レーダ１からの受信信号に、周波数ｆ０の周波数オフセットをレーダ試験装置３００で与えてから合成開口レーダ１に向けて送信すると、レーダ試験装置３００の見かけ上の位置が合成開口レーダ１のレーダ画像内で、アジマス方向にシフトさせることができる（非特許文献１参照）。 When the received signal from the synthetic aperture radar 1 is given a frequency offset of the frequency f 0 by the radar test apparatus 300 and then transmitted toward the synthetic aperture radar 1, the apparent position of the radar test apparatus 300 becomes the position of the synthetic aperture radar 1. It can be shifted in the azimuth direction in the radar image (see Non-Patent Document 1).

図６のレーダ試験装置３５０は、従来のレーダ試験装置のほかの例であり、人工衛星に搭載された合成開口レーダ１と地球表面２に設置されたレーダ試験装置３５０との間で電波の送受信を行うものであり、送受信を行うアンテナ３と、受信信号の周波数変換を行うためのミキサ５と、ミキサ５へのローカル信号を与える局部発振器７と、受信信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄコンバータ８と、受信信号に遅延を与える遅延回路１９と、遅延回路１９の遅延量を制御する遅延回路コントローラ２０と、受信信号のＤ／Ａ変換を行うＤ／Ａコンバータ１０と、受信信号の増幅を行う増幅器４とを具備している。   The radar test apparatus 350 of FIG. 6 is another example of the conventional radar test apparatus, and transmits and receives radio waves between the synthetic aperture radar 1 mounted on the artificial satellite and the radar test apparatus 350 installed on the earth surface 2. An antenna 3 for transmitting and receiving, a mixer 5 for performing frequency conversion of the received signal, a local oscillator 7 for providing a local signal to the mixer 5, and an A / D for performing A / D conversion of the received signal A D converter 8; a delay circuit 19 that delays the received signal; a delay circuit controller 20 that controls a delay amount of the delay circuit 19; a D / A converter 10 that performs D / A conversion of the received signal; And an amplifier 4 for performing amplification.

人工衛星等の飛翔体に搭載された合成開口レーダ１からの電波は、地球表面２に設置されたレーダ試験装置３５０内の受信用アンテナ３ａで受信されてからミキサ５ａに入力される。局部発振器７で生成されたローカル信号は、ミキサ５ａに入力され、受信信号と混合されて中間周波数にダウンコンバートされる。その後、Ａ／Ｄコンバータ８でＡ／Ｄ変換されたデジタル受信信号は、遅延回路１９で所定の遅延時間が与えられて出力される。出力された遅延を伴うデジタル受信信号は、Ｄ／Ａコンバータ１０で中間周波数のアナログ信号に変換された後、局部発振器７からのローカル信号とミキサ５ｂで混合されてアップコンバートされる。アップコンバートされた受信信号は、合成開口レーダ１からの受信信号に遅延時間を伴った受信信号となる。この遅延時間を伴った受信信号は、増幅器４で所定のレベルまで増幅された後、送信用アンテナ３ｂから合成開口レーダ１に向けて電波が送信される。なお、レーダ試験装置３５０の遅延量の制御は、遅延回路コントローラ２０によって行われる（非特許文献２）。   Radio waves from the synthetic aperture radar 1 mounted on a flying object such as an artificial satellite are received by the receiving antenna 3a in the radar test apparatus 350 installed on the earth surface 2 and then input to the mixer 5a. The local signal generated by the local oscillator 7 is input to the mixer 5a, mixed with the received signal, and down-converted to an intermediate frequency. Thereafter, the digital received signal that has been A / D converted by the A / D converter 8 is output after being given a predetermined delay time by the delay circuit 19. The output digital reception signal with delay is converted into an analog signal of an intermediate frequency by the D / A converter 10, and then mixed with the local signal from the local oscillator 7 by the mixer 5b and up-converted. The up-converted received signal becomes a received signal with a delay time from the received signal from the synthetic aperture radar 1. The received signal with the delay time is amplified to a predetermined level by the amplifier 4, and then a radio wave is transmitted from the transmitting antenna 3 b toward the synthetic aperture radar 1. Note that the delay amount of the radar test apparatus 350 is controlled by the delay circuit controller 20 (Non-Patent Document 2).

Masaharu Fujita, "Development of a frequency offsetting ARC",Proc. IGARSS’91,Vol1.2, pp1023-1025, Finland,June3-6, 1991Masaharu Fujita, "Development of a frequency offsetting ARC", Proc. IGARSS’91, Vol1.2, pp1023-1025, Finland, June3-6, 1991 Nobuhiko Kodaira, "Possibility of the use of a transponder as an active SAR calibration target", Proc. IGARSS’89,Vol1, pp258-261, Canada,July10-14, 1986Nobuhiko Kodaira, "Possibility of the use of a transponder as an active SAR calibration target", Proc. IGARSS’89, Vol1, pp258-261, Canada, July10-14, 1986

図５に示した従来のレーダ試験装置は、帯域内に強勢なスプリアスが発生するため、フィルタでは除去できないスプリアスの影響を受けて、レーダ試験装置の見かけ上の位置がアジマス方向に複数存在してしまう。このため、合成開口レーダのレーダ画像の絶対校正を行う上で帯域内スプリアスの除去が課題となっている。   Since the conventional radar test apparatus shown in FIG. 5 generates a strong spurious signal within the band, a plurality of apparent positions of the radar test apparatus exist in the azimuth direction under the influence of spurious noise that cannot be removed by a filter. End up. For this reason, removal of in-band spurious is an issue in performing absolute calibration of radar images of synthetic aperture radar.

また、図５及び図６に示したレーダ試験装置では、それぞれアジマス方向またはレンジ方向のいずれかにレーダ試験装置の見かけ上の位置をシフトさせることはできるが、それ以外の方向にはシフトさせることができないので、シフト方向の制約を受けることになる。そこで任意の方向にシフトさせることが出来るレーダ試験装置が望まれている。   In addition, in the radar test apparatus shown in FIGS. 5 and 6, the apparent position of the radar test apparatus can be shifted in either the azimuth direction or the range direction, respectively, but in other directions. Since this is not possible, the shift direction is restricted. Therefore, a radar test apparatus that can be shifted in an arbitrary direction is desired.

さらに、移動体の検出を合成開口レーダのＭＴＩ（Moving Target Indicator）機能を利用して行う場合、ＭＴＩ機能を評価するためには地上に車両や列車等の移動体が必要となる。しかしながら、図５及び図６に示したレーダ試験装置では、レーダ試験装置の見かけ上の位置が、所定の速度で時間と共に変化する疑似移動体の機能を有するレーダ試験装置とすることができない。   Furthermore, when detecting a moving object using the MTI (Moving Target Indicator) function of a synthetic aperture radar, a moving object such as a vehicle or a train is required on the ground in order to evaluate the MTI function. However, the radar test apparatus shown in FIGS. 5 and 6 cannot be a radar test apparatus having a function of a pseudo moving body in which the apparent position of the radar test apparatus changes with time at a predetermined speed.

そこで本発明者は上記課題に鑑み、レーダ画像の絶対校正を行う際の帯域内スプリアスの除去を行うことが可能なレーダ試験装置を発明した。また更に、アジマス方向またはレンジ方向に限定されない任意の方向にシフトさせることが可能なレーダ試験装置を発明した。加えて、レーダ試験装置の見かけ上の位置が、所定の速度で時間と共に変化する疑似移動体の機能を有するレーダ試験装置を発明した。   In view of the above problems, the present inventors have invented a radar test apparatus capable of removing in-band spurious when performing absolute calibration of a radar image. Furthermore, a radar test apparatus capable of shifting in any direction not limited to the azimuth direction or the range direction has been invented. In addition, the radar test apparatus having the function of a pseudo moving body in which the apparent position of the radar test apparatus changes with time at a predetermined speed has been invented.

第１の発明は、飛翔体に搭載された合成開口レーダの校正に用いるレーダ試験装置であって、前記レーダ試験装置は、少なくとも、前記合成開口レーダとの間で電波の送受信を行うアンテナと、前記受信した信号を増幅する増幅器と、種信号を生成する原信号発生器と、前記種信号を用いてローカル信号を生成する局部発振器と、前記受信した信号の周波数変換を、前記ローカル信号を用いて行うミキサと、前記ローカル信号に周波数オフセットを与えるＤＤＳと、レーダ断面積の設定を行う可変抵抗減衰器と、を備えており、前記ＤＤＳによる周波数オフセットを中間周波数で行う、レーダ試験装置である。   A first invention is a radar test apparatus used for calibration of a synthetic aperture radar mounted on a flying object, wherein the radar test apparatus includes at least an antenna that transmits and receives radio waves to and from the synthetic aperture radar; An amplifier that amplifies the received signal, an original signal generator that generates a seed signal, a local oscillator that generates a local signal using the seed signal, and frequency conversion of the received signal using the local signal A radar test apparatus that includes a mixer for performing frequency offset for the local signal, a variable resistance attenuator for setting a radar cross section, and performing frequency offset by the DDS at an intermediate frequency. .

本発明のレーダ試験装置により、レーダ画像の校正を行う際の帯域内スプリアスの防止を行うことが出来る。   The radar test apparatus according to the present invention can prevent in-band spurious when calibrating a radar image.

第２の発明は、飛翔体に搭載された合成開口レーダの校正に用いるレーダ試験装置であって、前記合成開口レーダとの間で電波の送受信を行うアンテナと、前記受信した信号を増幅する増幅器と、種信号を生成する原信号発生器と、前記受信した信号の周波数変換を行うミキサと、前記種信号を用いて生成されたローカル信号を、前記ミキサに与える局部発振器と、前記ミキサによってダウンコンバートされた信号に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号に対して遅延を与えるＦＰＧＡと、前記遅延されたデジタル信号に対してＤ／Ａ変換を行うＤ／Ａコンバータと、前記種信号に基づいてクロック信号を生成するクロック信号発生器と、前記クロック信号を用いて、前記ローカル信号に周波数オフセットを与えるＤＤＳと、前記Ｄ／Ａ変換された信号に対して前記ミキサによってアップコンバートされた信号について、前記周波数オフセットを伴うローカル信号を用いて、前記ミキサによってアップコンバートされた信号のイメージ周波数を除去するフィルタと、レーダ断面積の設定を行う可変抵抗減衰器と、前記ＦＰＧＡ、前記ＤＤＳ及び前記可変抵抗減衰器の制御を行うコントローラと、を備えており、前記コントローラによる制御に基づき、前記ＦＰＧＡ及び前記ＤＤＳにおいて、遅延量及び周波数オフセット量を所定割合で一定量変化させる、レーダ試験装置である。   A second invention is a radar test apparatus used for calibration of a synthetic aperture radar mounted on a flying object, an antenna that transmits and receives radio waves to and from the synthetic aperture radar, and an amplifier that amplifies the received signal An original signal generator that generates a seed signal, a mixer that performs frequency conversion of the received signal, a local oscillator that supplies a local signal generated using the seed signal to the mixer, and a down-converter by the mixer An A / D converter that performs A / D conversion on the converted signal, an FPGA that gives a delay to the A / D converted digital signal, and a D / A conversion on the delayed digital signal A D / A converter that performs the clock signal generation, a clock signal generator that generates a clock signal based on the seed signal, and the frequency signal is output to the local signal using the clock signal. A DDS giving a set, and a signal upconverted by the mixer with respect to the D / A converted signal, a local signal with the frequency offset is used to determine an image frequency of the signal upconverted by the mixer. A filter to be removed, a variable resistance attenuator for setting a radar cross section, and a controller for controlling the FPGA, the DDS, and the variable resistance attenuator, and based on the control by the controller, the FPGA In the DDS, the radar test apparatus changes the delay amount and the frequency offset amount by a predetermined amount at a predetermined rate.

本発明のレーダ試験装置により、レーダ画像の校正を行う際の帯域内スプリアスの防止を行うとともに、レーダ試験装置の見かけ上の位置を、アジマス方向またはレンジ方向に限定されない任意の方向にシフトさせることが可能となる。なお、アジマス方向とは、合成開口レーダ１を搭載した人工衛星等の飛翔体の進行方向に平行な方向であり、レンジ方向とは、合成開口レーダ１を搭載した人工衛星等の飛翔体の進行方向に直交する方向である。   The radar test apparatus of the present invention prevents in-band spurious when calibrating a radar image and shifts the apparent position of the radar test apparatus in an arbitrary direction that is not limited to the azimuth direction or the range direction. Is possible. The azimuth direction is a direction parallel to the traveling direction of a flying object such as an artificial satellite equipped with the synthetic aperture radar 1, and the range direction is the progression of the flying object such as an artificial satellite equipped with the synthetic aperture radar 1. It is a direction orthogonal to the direction.

上述の発明において、前記レーダ試験装置は、前記ＦＰＧＡ及び前記ＤＤＳにおける前記遅延量及び周波数オフセット量が、時間とともに所定の割合で変化する制御指示を前記コントローラから受け取ることにより、任意の方向に所定の速度で前記レーダ試験装置の見かけ上の位置を移動させる、ように構成することも出来る。   In the above-described invention, the radar test apparatus receives a control instruction in which the delay amount and the frequency offset amount in the FPGA and the DDS change at a predetermined ratio with time from the controller. The apparent position of the radar test apparatus can be moved at a speed.

本発明のように構成することで、レーダ試験装置の見かけ上の位置が、所定の速度で時間と共に変化する疑似移動体の機能を有するレーダ試験装置が可能となる。   By configuring as in the present invention, a radar test apparatus having a function of a pseudo moving body in which the apparent position of the radar test apparatus changes with time at a predetermined speed is possible.

本発明のレーダ試験装置を用いることによって、レーダ画像の絶対校正を行う際の帯域内スプリアスの除去を行うことが可能となる。また、アジマス方向やレンジ方向は勿論のこと、それ以外の所定方向にもレーダ試験装置の見かけ上の位置がシフトできるため、合成開口レーダのアジマス方向やレンジ方向以外にレーダ断面積が小さな海面や湖面等が位置する場合であっても、海面や湖面等にレーダ試験装置の見かけ上の位置がシフトさせられるので、自由度の高いシフト方向が得られる効果を有する。更に、本発明のレーダ試験装置は、所定の速度で所定方向に見かけ上移動させることができるため、疑似移動体となるレーダ試験装置が得られる効果を有する。
By using the radar test apparatus of the present invention, it is possible to remove in-band spurious when performing absolute calibration of a radar image. In addition, the apparent position of the radar test equipment can be shifted not only in the azimuth direction and range direction, but also in other predetermined directions. Even when a lake surface or the like is located, the apparent position of the radar test apparatus is shifted to the sea surface, the lake surface, or the like, so that a shift direction with a high degree of freedom can be obtained. Furthermore, since the radar test apparatus of the present invention can be apparently moved in a predetermined direction at a predetermined speed, there is an effect that a radar test apparatus that becomes a pseudo moving body can be obtained.

図１に本発明のレーダ試験装置３０の構成の一例を模式的に示す。本発明のレーダ試験装置３０は、人工衛星等の飛翔体に搭載された合成開口レーダ１との間で電波の送受信を行うアンテナ３と、受信信号の増幅を行う増幅器４と、受信信号の周波数変換を行うためのミキサ５と、種信号を生成する原信号発生器６（通常の高周波数信号を発生させる発振器を示す。例えば１０ＭＨｚ発振器などがある）と、ミキサ５へのローカル信号を与える局部発振器７と、受信信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄコンバータ８と、受信信号に遅延を与えるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）９と、受信信号のＤ／Ａ変換を行うＤ／Ａコンバータ１０と、原信号発生器６で発生した種信号に基づいてクロック信号を生成するクロック信号発生器１１と、ローカル信号に周波数オフセットを与えるＤＤＳ（Direct Digital Synthesizer）１２と、イメージ周波数を除去するフィルタ１３と、レーダ断面積の設定を行う可変抵抗減衰器１４と、ＦＰＧＡ９及びＤＤＳ１２並びに可変抵抗減衰器１４の制御を行うコントローラ１５と、コントローラ１５への指令を与えるパソコン１６（コンピュータ端末であればよい）とを具備している。   FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of a radar test apparatus 30 according to the present invention. A radar test apparatus 30 according to the present invention includes an antenna 3 that transmits and receives radio waves to and from a synthetic aperture radar 1 mounted on a flying object such as an artificial satellite, an amplifier 4 that amplifies a received signal, and a frequency of the received signal. A mixer 5 for performing conversion, an original signal generator 6 for generating a seed signal (showing an ordinary oscillator for generating a high-frequency signal, such as a 10 MHz oscillator), and a local unit for providing a local signal to the mixer 5 An oscillator 7, an A / D converter 8 that performs A / D conversion of the received signal, an FPGA (Field Programmable Gate Array) 9 that delays the received signal, and a D / A converter 10 that performs D / A conversion of the received signal A clock signal generator 11 that generates a clock signal based on the seed signal generated by the original signal generator 6, and a DDS (Direct Digital Synthesizer) 1 that gives a frequency offset to the local signal 2, a filter 13 for removing an image frequency, a variable resistance attenuator 14 for setting a radar cross section, a controller 15 for controlling the FPGA 9 and DDS 12 and the variable resistance attenuator 14, and giving a command to the controller 15 And a personal computer 16 (which may be a computer terminal).

人工衛星等の飛翔体に搭載された合成開口レーダ１からの電波は、地球表面２に設置されたレーダ試験装置３０内の受信用アンテナ３ａで受信されてから増幅器４ａで所定レベルまで増幅された後、ミキサ５ａに入力される。原信号発生器６からの種信号（原信号発生器６は、レーダ試験装置３０の電源がオンになった時点で連続した高周波数信号を発生させ、それを原信号として用いる）を用いて局部発振器７ａで生成されたローカル信号は、ミキサ５ａに入力され、増幅器４ａで増幅された受信信号と混合されて中間周波数ｆ１にダウンコンバートされる。この受信信号はミキサ５ｂによって局部発振器７ｂからのローカル信号と混合されて中間周波数ｆ２にダウンコンバートされる。 Radio waves from the synthetic aperture radar 1 mounted on a flying object such as an artificial satellite are received by the receiving antenna 3a in the radar test apparatus 30 installed on the earth surface 2 and then amplified to a predetermined level by the amplifier 4a. Thereafter, the signal is input to the mixer 5a. Using the seed signal from the original signal generator 6 (the original signal generator 6 generates a continuous high frequency signal when the radar test apparatus 30 is turned on and uses it as an original signal). local signal generated by the oscillator 7a is inputted to the mixer 5a, it is down-converted by being mixed with the received signal amplified by the amplifier 4a to the intermediate frequency f 1. The received signal is down-converted is mixed with the local signal from the local oscillator 7b by a mixer 5b by the intermediate frequency f 2.

Ａ／Ｄコンバータ８でＡ／Ｄ変換されたデジタル受信信号は、シフトレジスタ機能を有するＦＰＧＡ９で所定の遅延時間τが与えられて出力される。出力された遅延を伴うデジタル受信信号は、Ｄ／Ａコンバータ１０で中間周波数ｆ２のアナログ信号に変換された後、局部発振器７ｂからのローカル信号とミキサ５ｃで混合されて中間周波数ｆ１にアップコンバートされる。 The digital reception signal A / D converted by the A / D converter 8 is output with a predetermined delay time τ given by the FPGA 9 having a shift register function. Digital received signal with the output delay is up after being converted into an analog signal of an intermediate frequency f 2 by the D / A converter 10, is mixed with the local signal and a mixer 5c from the local oscillator 7b into an intermediate frequency f 1 Converted.

一方、原信号発生器６からの種信号に基づきクロック信号発生器１１で生成されたクロック信号はＤＤＳに入力され、ＤＤＳで所定のオフセット周波数ｆ０を有する信号を発生する。このオフセット周波数ｆ０を有する信号は、局部発振器７ｃで周波数オフセットｆ０を伴ったローカル信号としてミキサ５ｄに入力され、前記中間周波数ｆ１の受信信号と混合されてアップコンバートされる。 On the other hand, the clock signal generated by the clock signal generator 11 based on the seed signal from the original signal generator 6 is input to the DDS, and a signal having a predetermined offset frequency f 0 is generated by the DDS. The signal having the offset frequency f 0 is input to the mixer 5d as a local signal with the frequency offset f 0 by the local oscillator 7c, mixed with the reception signal of the intermediate frequency f 1 and up-converted.

例えば図５に示すような、従来のレーダ試験装置３００では、移相器１７により周波数オフセットを与えていたが、帯域内スプリアスの発生が否めなかった。そこで、本発明のようにＤＤＳを用い、かつ中間周波数により周波数オフセットを行うことによって、帯域内スプリアスを防止することが可能となる。   For example, in the conventional radar test apparatus 300 as shown in FIG. 5, the frequency offset is given by the phase shifter 17, but the occurrence of in-band spurious cannot be denied. Therefore, in-band spurious can be prevented by using DDS as in the present invention and performing frequency offset with an intermediate frequency.

上述のようにアップコンバートされた受信信号は、合成開口レーダ１からの受信信号に遅延時間τ及び周波数オフセットｆ０を伴った受信信号となる。この遅延時間τ及び周波数オフセットｆ０を伴った受信信号は、フィルタ１３に入力されて不要なイメージ周波数の成分が除去された後、増幅器４ｂで所定のレベルまで増幅される。そして、レーダ試験装置３０のレーダ断面積が所定の値に設定されるよう可変抵抗減衰器１４の減衰量の調整が行われた後、送信用アンテナ３ｂから合成開口レーダ１に向けて電波が送信される。 The reception signal up-converted as described above becomes a reception signal with a delay time τ and a frequency offset f 0 in addition to the reception signal from the synthetic aperture radar 1. The received signal with the delay time τ and the frequency offset f 0 is input to the filter 13 to remove unnecessary image frequency components and then amplified to a predetermined level by the amplifier 4b. Then, after the attenuation of the variable resistance attenuator 14 is adjusted so that the radar cross-sectional area of the radar test apparatus 30 is set to a predetermined value, radio waves are transmitted from the transmitting antenna 3b toward the synthetic aperture radar 1. Is done.

なお、レーダ試験装置３０の遅延量及び周波数オフセット量並びに減衰量の制御は、コントローラ１５によって行われるが、コントローラ１５への制御指令はパソコン１６から与えられる。   Note that the delay amount, frequency offset amount, and attenuation amount of the radar test apparatus 30 are controlled by the controller 15, but a control command to the controller 15 is given from the personal computer 16.

図１の本発明のレーダ試験装置３０は、パソコン１６からの指令に基づいて、コントローラ１５からの制御信号でＦＰＧＡ９とＤＤＳ１２とを同時動作させることにより、図２に示すように、レーダ試験装置３０が実際に設置された位置Ｐから位置Ｑに見かけ上レーダ試験装置３０がシフトできる。   The radar test apparatus 30 according to the present invention shown in FIG. 1 operates the FPGA 9 and the DDS 12 simultaneously with a control signal from the controller 15 based on a command from the personal computer 16, as shown in FIG. As a result, the radar test apparatus 30 can apparently shift from the position P where it is actually installed to the position Q.

ＦＰＧＡ９またはＤＤＳ１２のいずれか一方をコントローラ１５の制御に基づいて動作させた場合は、アジマス方向またはレンジ方向のいずれかにレーダ試験装置３０の見かけ上の位置がシフトできることは勿論である。   Of course, when either the FPGA 9 or the DDS 12 is operated based on the control of the controller 15, the apparent position of the radar test apparatus 30 can be shifted in either the azimuth direction or the range direction.

図１において、コントローラ１５の制御によりＦＰＧＡ９で遅延時間τの値が時間と共に所定の割合で変化させると共に、ＤＤＳ１２で周波数オフセットｆ０の値が時間と共に所定の割合で変化させることにより、図３に示すように、レーダ試験装置３０が設置された時刻ｔ０の位置Ｐから時刻ｔｎ後の見かけ上の位置Ｑの所定方向に、レーダ試験装置３０が所定の速度であたかも移動しているかのような疑似移動体として動作させることができる。 In FIG. 1, by controlling the controller 15, the value of the delay time τ is changed by the FPGA 9 at a predetermined rate with time, and the value of the frequency offset f 0 is changed by the DDS 12 at a predetermined rate with time. As shown, it is as if the radar test apparatus 30 is moving at a predetermined speed in a predetermined direction of an apparent position Q after the time t n from the position P at the time t 0 where the radar test apparatus 30 is installed. It can be operated as a pseudo moving body.

本発明の産業上の利用可能性は、航空機や人工衛星などの飛翔体に搭載された合成開口レーダが撮像したレーダ画像の絶対校正等に使用するレーダ試験装置として役立つ。
The industrial applicability of the present invention is useful as a radar test apparatus used for absolute calibration of a radar image captured by a synthetic aperture radar mounted on a flying object such as an aircraft or an artificial satellite.

本発明のレーダ試験装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radar test apparatus of this invention. 本発明のレーダ試験装置を見かけ上シフトさせた例である。（実施例１）This is an example in which the radar test apparatus of the present invention is apparently shifted. Example 1 本発明のレーダ試験装置を疑似移動体化させた例である。（実施例２）This is an example in which the radar test apparatus of the present invention is converted to a pseudo-moving body. (Example 2) 従来のレーダ試験装置の使用例である。It is an example of use of a conventional radar test apparatus. アジマス方向に見かけ上の位置がシフトできる従来のレーダ試験装置である。This is a conventional radar test apparatus capable of shifting the apparent position in the azimuth direction. レンジ方向に見かけ上の位置がシフトできる従来のレーダ試験装置である。This is a conventional radar test apparatus capable of shifting the apparent position in the range direction.

符号の説明Explanation of symbols

１：合成開口レーダ
２：地球表面
３：送受信用アンテナ
４：増幅器
５：ミキサ
６：原信号発生器
７：局部発振器
８：Ａ／Ｄコンバータ
９：ＦＰＧＡ
１０：Ｄ／Ａコンバータ
１１：クロック信号発生器
１２：ＤＤＳ
１３：フィルタ
１４：可変抵抗減衰器
１５：コントローラ
１６：パソコン
１７：移相器
１８：移相器コントローラ
１９：遅延回路
２０：遅延回路コントローラ
３０：レーダ試験装置
３００：従来のレーダ試験装置
３５０：従来のレーダ試験装置 1: Synthetic Aperture Radar 2: Earth Surface 3: Transmitting / Receiving Antenna 4: Amplifier 5: Mixer 6: Original Signal Generator 7: Local Oscillator 8: A / D Converter 9: FPGA
10: D / A converter 11: Clock signal generator 12: DDS
13: Filter 14: Variable resistance attenuator 15: Controller 16: Personal computer 17: Phase shifter 18: Phase shifter controller 19: Delay circuit 20: Delay circuit controller 30: Radar test apparatus 300: Conventional radar test apparatus 350: Conventional Radar test equipment

Claims (3)

飛翔体に搭載された合成開口レーダの校正に用いるレーダ試験装置であって、
前記レーダ試験装置は、少なくとも、
前記合成開口レーダとの間で電波の送受信を行うアンテナと、
前記受信した信号を増幅する増幅器と、
種信号を生成する原信号発生器と、
前記種信号を用いてローカル信号を生成する局部発振器と、
前記受信した信号の周波数変換を、前記ローカル信号を用いて行うミキサと、
前記ローカル信号に周波数オフセットを与えるＤＤＳと、
レーダ断面積の設定を行う可変抵抗減衰器と、を備えており、
前記ＤＤＳによる周波数オフセットを中間周波数で行う、
ことを特徴とするレーダ試験装置。 A radar test apparatus used for calibration of a synthetic aperture radar mounted on a flying object,
The radar test apparatus is at least:
An antenna for transmitting and receiving radio waves to and from the synthetic aperture radar;
An amplifier for amplifying the received signal;
An original signal generator for generating a seed signal;
A local oscillator that generates a local signal using the seed signal;
A mixer that performs frequency conversion of the received signal using the local signal;
A DDS for providing a frequency offset to the local signal;
A variable resistance attenuator for setting the radar cross section,
The frequency offset by the DDS is performed at an intermediate frequency.
Radar test equipment characterized by the above. 飛翔体に搭載された合成開口レーダの校正に用いるレーダ試験装置であって、
前記合成開口レーダとの間で電波の送受信を行うアンテナと、
前記受信した信号を増幅する増幅器と、
種信号を生成する原信号発生器と、
前記受信した信号の周波数変換を行うミキサと、
前記種信号を用いて生成されたローカル信号を、前記ミキサに与える局部発振器と、
前記ミキサによってダウンコンバートされた信号に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号に対して遅延を与えるＦＰＧＡと、
前記遅延されたデジタル信号に対してＤ／Ａ変換を行うＤ／Ａコンバータと、
前記種信号に基づいてクロック信号を生成するクロック信号発生器と、
前記クロック信号を用いて、前記ローカル信号に周波数オフセットを与えるＤＤＳと、
前記Ｄ／Ａ変換された信号に対して前記ミキサによってアップコンバートされた信号について、前記周波数オフセットを伴うローカル信号を用いて、前記ミキサによってアップコンバートされた信号のイメージ周波数を除去するフィルタと、
レーダ断面積の設定を行う可変抵抗減衰器と、
前記ＦＰＧＡ、前記ＤＤＳ及び前記可変抵抗減衰器の制御を行うコントローラと、を備えており、
前記コントローラによる制御に基づき、前記ＦＰＧＡ及び前記ＤＤＳにおいて、遅延量及び周波数オフセット量を所定割合で一定量変化させる、
ことを特徴とするレーダ試験装置。 A radar test apparatus used for calibration of a synthetic aperture radar mounted on a flying object,
An antenna for transmitting and receiving radio waves to and from the synthetic aperture radar;
An amplifier for amplifying the received signal;
An original signal generator for generating a seed signal;
A mixer for frequency conversion of the received signal;
A local oscillator that provides the mixer with a local signal generated using the seed signal;
An A / D converter that performs A / D conversion on the signal down-converted by the mixer;
An FPGA that gives a delay to the A / D converted digital signal;
A D / A converter that performs D / A conversion on the delayed digital signal;
A clock signal generator for generating a clock signal based on the seed signal;
A DDS that provides a frequency offset to the local signal using the clock signal;
A filter that removes an image frequency of a signal up-converted by the mixer using a local signal with the frequency offset for a signal up-converted by the mixer with respect to the D / A converted signal;
A variable resistance attenuator for setting the radar cross section;
A controller for controlling the FPGA, the DDS, and the variable resistance attenuator,
Based on the control by the controller, in the FPGA and the DDS, the delay amount and the frequency offset amount are changed by a predetermined amount at a predetermined rate.
Radar test equipment characterized by the above. 前記レーダ試験装置は、
前記ＦＰＧＡ及び前記ＤＤＳにおける前記遅延量及び周波数オフセット量が、時間とともに所定の割合で変化する制御指示を前記コントローラから受け取ることにより、任意の方向に所定の速度で前記レーダ試験装置の見かけ上の位置を移動させる、
ことを特徴とする請求項２に記載のレーダ試験装置。 The radar test apparatus is:
By receiving from the controller a control instruction in which the delay amount and the frequency offset amount in the FPGA and the DDS change at a predetermined rate with time, the apparent position of the radar test apparatus at a predetermined speed in an arbitrary direction. Move the
The radar test apparatus according to claim 2.
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