JP2616318B2 - レーダ信号処理装置 - Google Patents
レーダ信号処理装置Info
- Publication number
- JP2616318B2 JP2616318B2 JP3312377A JP31237791A JP2616318B2 JP 2616318 B2 JP2616318 B2 JP 2616318B2 JP 3312377 A JP3312377 A JP 3312377A JP 31237791 A JP31237791 A JP 31237791A JP 2616318 B2 JP2616318 B2 JP 2616318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- target
- output
- phase difference
- calculation unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アレイアンテナを使
用し、ＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ ＢｅａｍＦｏｒｍｉｎ
ｇ）技術によりビーム形成を行なう検索、追尾レーダ、
例えば地上設置用ＤＢＦレーダ、または艦船搭載用ＤＢ
Ｆレーダに関するものである。
用し、ＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ ＢｅａｍＦｏｒｍｉｎ
ｇ）技術によりビーム形成を行なう検索、追尾レーダ、
例えば地上設置用ＤＢＦレーダ、または艦船搭載用ＤＢ
Ｆレーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のフェーズドアレイアンテ
ナを使用した捜索、追尾レーダの信号処理装置の構成ブ
ロック図である。図において、１はアンテナ素子、１７
は移相器、１８はマイクロ波ビーム合成器、５は目標検
出部である。
ナを使用した捜索、追尾レーダの信号処理装置の構成ブ
ロック図である。図において、１はアンテナ素子、１７
は移相器、１８はマイクロ波ビーム合成器、５は目標検
出部である。
【０００３】従来の装置は、上記のように構成され、ア
レイアンテナのアンテナ素子１で受信された信号は素子
毎に移相器１７により移相された後、マイクロ波ビーム
合成器１８に入力され、加算される。その結果はビーム
として目標検出部５に入力され目標の検出処理が施され
た後、後段の信号処理部または目標情報処理部へ出力さ
れる。
レイアンテナのアンテナ素子１で受信された信号は素子
毎に移相器１７により移相された後、マイクロ波ビーム
合成器１８に入力され、加算される。その結果はビーム
として目標検出部５に入力され目標の検出処理が施され
た後、後段の信号処理部または目標情報処理部へ出力さ
れる。
【０００４】上記のレーダ信号処理方法について図４を
用いて説明する。図４（ａ）はアレイアンテナに対し対
向接近する目標とドップラ周波数の関係を、図４（ｂ）
はアレイアンテナに対し仰角方向すなわち垂直方向に運
動する目標とドップラ周波数の関係を示す。図におい
て、１９はアレイアンテナ、２０は山などの固定目標、
２１はアレイアンテナ１９に対し対向接近する目標、２
２は対向接近目標２１の速度ベクトル、２３は固定目標
２０のスペクトル、２４は対向接近目標２１のドップラ
周波数、２５は垂直方向に運動する目標、２６は垂直方
向に運動する目標２５の速度ベクトル、２７は垂直方向
に運動する目標２５のドップラ周波数を表わす。従来の
レーダ信号処理方法では、図４（ａ）に示すように山な
どの固定目標と対向接近する目標とではドップラ周波数
が分離しているため、固定目標を除去し移動目標を抽出
することにより目標検出を行っていた。従って、図４
（ｂ）に示すように、垂直方向に運動する目標について
はドップラ周波数が固定目標と重なってしまうため、固
定目標を除去する際に目標も消去されていた。
用いて説明する。図４（ａ）はアレイアンテナに対し対
向接近する目標とドップラ周波数の関係を、図４（ｂ）
はアレイアンテナに対し仰角方向すなわち垂直方向に運
動する目標とドップラ周波数の関係を示す。図におい
て、１９はアレイアンテナ、２０は山などの固定目標、
２１はアレイアンテナ１９に対し対向接近する目標、２
２は対向接近目標２１の速度ベクトル、２３は固定目標
２０のスペクトル、２４は対向接近目標２１のドップラ
周波数、２５は垂直方向に運動する目標、２６は垂直方
向に運動する目標２５の速度ベクトル、２７は垂直方向
に運動する目標２５のドップラ周波数を表わす。従来の
レーダ信号処理方法では、図４（ａ）に示すように山な
どの固定目標と対向接近する目標とではドップラ周波数
が分離しているため、固定目標を除去し移動目標を抽出
することにより目標検出を行っていた。従って、図４
（ｂ）に示すように、垂直方向に運動する目標について
はドップラ周波数が固定目標と重なってしまうため、固
定目標を除去する際に目標も消去されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】レーダが対象とする目
標の将来動向として、今後ますます機動性の向上やステ
ルス化が進むことが予想される。一方、レーダを運用す
る環境の将来動向としても電磁妨害の多様化や妨害能力
の向上が予想される。こうした動向を踏まえ、将来の捜
索、追尾レーダでは、あらゆる方向に運動する目標を対
象とし迅速に対処することが必要である。従来のレーダ
信号処理方法では、図４（ａ）に示すような対向接近目
標に対しては探知、追尾処理を行なっていたが、図４
（ｂ）に示すような垂直方向に運動する目標、例えば地
上および地下、または艦船上から垂直方向に発射される
目標に対しては発射後の初期段階、すなわち垂直方向に
運動している間は目標からの反射波は固定目標からの反
射波と共に消去され、探知されないという課題があっ
た。
標の将来動向として、今後ますます機動性の向上やステ
ルス化が進むことが予想される。一方、レーダを運用す
る環境の将来動向としても電磁妨害の多様化や妨害能力
の向上が予想される。こうした動向を踏まえ、将来の捜
索、追尾レーダでは、あらゆる方向に運動する目標を対
象とし迅速に対処することが必要である。従来のレーダ
信号処理方法では、図４（ａ）に示すような対向接近目
標に対しては探知、追尾処理を行なっていたが、図４
（ｂ）に示すような垂直方向に運動する目標、例えば地
上および地下、または艦船上から垂直方向に発射される
目標に対しては発射後の初期段階、すなわち垂直方向に
運動している間は目標からの反射波は固定目標からの反
射波と共に消去され、探知されないという課題があっ
た。
【０００６】この発明はこのような課題を解決するため
になされたもので、垂直方向に運動する目標をも対象と
し、ＤＢＦの特徴を生かしてアレイアンテナのアンテナ
素子毎の受信信号を利用することにより垂直方向に運動
する目標の速度を求めることを目的とするものである。
になされたもので、垂直方向に運動する目標をも対象と
し、ＤＢＦの特徴を生かしてアレイアンテナのアンテナ
素子毎の受信信号を利用することにより垂直方向に運動
する目標の速度を求めることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーダ信
号処理方法およびその装置は、垂直方向に運動する目標
を検出して距離情報を求め、かつアレイアンテナのアン
テナ素子のうち方位角が同一で仰角が異なる任意の２素
子間の受信信号の位相差の時間微分を算出することによ
り、垂直方向に運動する目標の速度を算出する手段を設
けたものである。
号処理方法およびその装置は、垂直方向に運動する目標
を検出して距離情報を求め、かつアレイアンテナのアン
テナ素子のうち方位角が同一で仰角が異なる任意の２素
子間の受信信号の位相差の時間微分を算出することによ
り、垂直方向に運動する目標の速度を算出する手段を設
けたものである。
【０００８】
【作用】この発明においては、ＤＢＦの特徴を生かしア
レイアンテナのアンテナ素子毎の受信信号を利用するこ
とにより、垂直方向に運動する目標の速度を信号処理部
において迅速に求めることができる。
レイアンテナのアンテナ素子毎の受信信号を利用するこ
とにより、垂直方向に運動する目標の速度を信号処理部
において迅速に求めることができる。
【０００９】
実施例１．図１は、この発明による一実施例の全体構成
図である。図中１および５は上記の従来装置と同一のも
のであり、２は受信機、３はＡ／Ｄ変換器、４はディジ
タルビーム形成部、６は位相検出部、７は位相差算出
部、８は垂直方向速度算出部、９は遅延器、１０は位相
差変化量算出部、１１は目標検出部５より出力される目
標の距離情報、１２は微分演算部である。
図である。図中１および５は上記の従来装置と同一のも
のであり、２は受信機、３はＡ／Ｄ変換器、４はディジ
タルビーム形成部、６は位相検出部、７は位相差算出
部、８は垂直方向速度算出部、９は遅延器、１０は位相
差変化量算出部、１１は目標検出部５より出力される目
標の距離情報、１２は微分演算部である。
【００１０】この発明によるレーダ信号処理方法につい
て図２を用いて説明する。図において、１３および１４
は時刻ｔ＝ｔ１における目標の位置と電波の到来方向を
示す。同様に、１５および１６は時刻ｔ＝ｔ２（ｔ２＞
ｔ１）における目標の位置と電波の到来方向を示す。時
刻＝ｔ１において、距離Ｒ、仰角θ１に存在する目標か
らの電波はアレイアンテナの各アンテナ素子で受信され
るが、このとき方位角が同一で仰角が異なる任意の２素
子、例えばＡklとＡkmで受信された信号の位相差ψｔ１
は次式で表わされる。
て図２を用いて説明する。図において、１３および１４
は時刻ｔ＝ｔ１における目標の位置と電波の到来方向を
示す。同様に、１５および１６は時刻ｔ＝ｔ２（ｔ２＞
ｔ１）における目標の位置と電波の到来方向を示す。時
刻＝ｔ１において、距離Ｒ、仰角θ１に存在する目標か
らの電波はアレイアンテナの各アンテナ素子で受信され
るが、このとき方位角が同一で仰角が異なる任意の２素
子、例えばＡklとＡkmで受信された信号の位相差ψｔ１
は次式で表わされる。
【００１１】
【数１】
【００１２】同様に、時刻ｔ＝ｔ２（ｔ２＞ｔ１）にお
けるＡklとＡkmのアンテナ２素子間の受信信号の位相差
ψｔ２は次式で表わされる。
けるＡklとＡkmのアンテナ２素子間の受信信号の位相差
ψｔ２は次式で表わされる。
【００１３】
【数２】
【００１４】一方、時刻ｔ＝ｔ１から時刻ｔ＝ｔ２（ｔ
２＞ｔ１）の間に目標が垂直方向に進む距離Ｒｖは次式
で表わされる。
２＞ｔ１）の間に目標が垂直方向に進む距離Ｒｖは次式
で表わされる。
【００１５】
【数３】
【００１６】従って、垂直方向に運動する目標の速度Ｖ
ｖは数１〜数３を用いて次式のように表わされる。
ｖは数１〜数３を用いて次式のように表わされる。
【００１７】
【数４】
【００１８】上記のように構成されたレーダ信号処理装
置では、アンテナ素子１で受信された信号は素子毎に設
けられた受信機２およびＡ／Ｄ変換器３を通ってディジ
タル受信信号に変換された後、ディジタルビーム形成部
４に入力されビーム形成される。目標検出部５ではビー
ム形成結果に対し目標検出処理を行ない、検出結果およ
び抽出した目標の情報を後段の信号処理部または目標情
報処理部へ出力する。それと同時に、目標検出部５で得
られた目標の情報のうち距離情報Ｒを垂直方向速度算出
部８に出力する。また、ディジタルビーム形成部４に入
力されるＭ×Ｎ素子分のディジタル受信信号のうち方位
角が同一で仰角の異なる任意の２素子、例えばＡklおよ
びＡkmの素子の受信信号が位相算出部６に入力され、各
受信信号の瞬時瞬時の位相が算出される。位相差算出部
７では、各位相算出部６で算出された結果を入力とし、
数４中ψで既述される各時刻でのアンテナ２素子間の受
信信号の位相差を算出する。垂直方向速度算出部８の遅
延器９では、位相差算出部７の出力を遅延させ、位相差
変化量算出部１０では位相差算出部７の出力と遅延器９
との出力の差を計算し、数４中Δψで記述される位相差
変化量を求める。微分演算部１２では位相差変化量算出
部１０の出力に対し数４に従い、定数λ／（２πｄlm）
および目標検出部５より出力される目標の距離Ｒならび
に遅延器９による遅延時間Δｔの逆数１／Δｔを乗算す
ることにより垂直方向に運動する目標の速度Ｖｖを算出
し後段の信号処理部または目標情報処理部へ出力する。
なお、数４において電波の波長λおよびアンテナ素子間
隔ｄlmは既知とする。
置では、アンテナ素子１で受信された信号は素子毎に設
けられた受信機２およびＡ／Ｄ変換器３を通ってディジ
タル受信信号に変換された後、ディジタルビーム形成部
４に入力されビーム形成される。目標検出部５ではビー
ム形成結果に対し目標検出処理を行ない、検出結果およ
び抽出した目標の情報を後段の信号処理部または目標情
報処理部へ出力する。それと同時に、目標検出部５で得
られた目標の情報のうち距離情報Ｒを垂直方向速度算出
部８に出力する。また、ディジタルビーム形成部４に入
力されるＭ×Ｎ素子分のディジタル受信信号のうち方位
角が同一で仰角の異なる任意の２素子、例えばＡklおよ
びＡkmの素子の受信信号が位相算出部６に入力され、各
受信信号の瞬時瞬時の位相が算出される。位相差算出部
７では、各位相算出部６で算出された結果を入力とし、
数４中ψで既述される各時刻でのアンテナ２素子間の受
信信号の位相差を算出する。垂直方向速度算出部８の遅
延器９では、位相差算出部７の出力を遅延させ、位相差
変化量算出部１０では位相差算出部７の出力と遅延器９
との出力の差を計算し、数４中Δψで記述される位相差
変化量を求める。微分演算部１２では位相差変化量算出
部１０の出力に対し数４に従い、定数λ／（２πｄlm）
および目標検出部５より出力される目標の距離Ｒならび
に遅延器９による遅延時間Δｔの逆数１／Δｔを乗算す
ることにより垂直方向に運動する目標の速度Ｖｖを算出
し後段の信号処理部または目標情報処理部へ出力する。
なお、数４において電波の波長λおよびアンテナ素子間
隔ｄlmは既知とする。
【００１９】
【発明の効果】この発明は、以上説明したとおり、ＤＢ
Ｆの特徴を生かしアレイアンテナのアンテナ素子のうち
方位角が同一で仰角の異なる任意の２素子のディジタル
受信信号より２素子間の受信信号の位相差を求め、その
単位時間当たりの変化量を算出することにより、垂直方
向に運動する目標の速度を信号処理部において迅速に算
出することが可能となる。
Ｆの特徴を生かしアレイアンテナのアンテナ素子のうち
方位角が同一で仰角の異なる任意の２素子のディジタル
受信信号より２素子間の受信信号の位相差を求め、その
単位時間当たりの変化量を算出することにより、垂直方
向に運動する目標の速度を信号処理部において迅速に算
出することが可能となる。
【図１】この発明の実施例１を示すレーダ信号処理装置
の全体構成図である。
の全体構成図である。
【図２】この発明によるレーダ信号処理方法の原理図で
ある。
ある。
【図３】従来のレーダ信号処理装置の全体構成図であ
る。
る。
【図４】従来のレーダ信号処理方法を説明するために目
標の運動方向とドップラ周波数の関係を示す図である。
標の運動方向とドップラ周波数の関係を示す図である。
１ アンテナ素子 ２ 受信機 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ ディジタルビーム形成部 ５ 目標検出部 ６ 位相算出部 ７ 位相差算出部 ８ 垂直方向速度算出部 ９ 遅延器 １０ 位相差変化量算出部 １２ 微分演算部
Claims (1)
- 【請求項１】 目標からの電波を受信するアレイアンテ
ナと、前記アレイアンテナの各アンテナ素子に設けられ
た受信機と、前記各受信機から出力されるアナログ受信
信号をディジタル受信信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力としディジタルビーム形
成を行なうディジタルビーム形成部と、前記ディジタル
ビーム形成部の出力結果より目標検出を行なう目標検出
部と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力のディジタル受信信号の
うち方位角が同一で仰角の異なる任意の２素子の受信信
号について時刻ｔ１，ｔ２，……，ｔｎ（ｔ１＜ｔ２＜
……＜ｔｎ）における位相を算出する位相算出部と、前
記２素子に対する各位相算出部の算出結果より時刻ｔ
１，ｔ２，……，ｔｎ（ｔ１＜ｔ２＜……＜ｔｎ）にお
ける２素子間の位相差を算出する位相差算出部と、前記
位相差算出部の出力を遅延させる垂直方向速度算出部の
中の遅延器と、前記位相差算出部の出力と前記遅延器の
出力との差を求める垂直方向速度算出部の中の位相差変
化量算出部と、前記位相差変化量算出部の出力に前記目
標検出部より出力される目標の距離および前記遅延器に
よる遅延時間の逆数ならびに定数を乗算し演算結果を後
段の信号処理部または目標情報処理部へ出力する垂直方
向速度算出部の中の微分演算部とを備えたことを特徴と
するレーダ信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3312377A JP2616318B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | レーダ信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3312377A JP2616318B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | レーダ信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150037A JPH05150037A (ja) | 1993-06-18 |
| JP2616318B2 true JP2616318B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=18028525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3312377A Expired - Lifetime JP2616318B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | レーダ信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616318B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9459341B2 (en) | 2012-10-16 | 2016-10-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Radar signal processing apparatus, radar signal processing method, and radar signal processing program |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3498624B2 (ja) | 1999-03-31 | 2004-02-16 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
| JP3622565B2 (ja) | 1999-03-31 | 2005-02-23 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
| JP3988571B2 (ja) | 2001-09-17 | 2007-10-10 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
| US20150285904A1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | Texas Instruments Incorporated | Antenna configuration for parking assist radar |
| JP7302293B2 (ja) | 2019-05-29 | 2023-07-04 | 日本電気株式会社 | 方位推定装置、方位推定方法、及びプログラム |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP3312377A patent/JP2616318B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9459341B2 (en) | 2012-10-16 | 2016-10-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Radar signal processing apparatus, radar signal processing method, and radar signal processing program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05150037A (ja) | 1993-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2651054B2 (ja) | ポリスタティック相関レーダ | |
| US7804445B1 (en) | Method and apparatus for determination of range and direction for a multiple tone phased array radar in a multipath environment | |
| US5559515A (en) | Channel switching interferometric AMTI radar | |
| JP2616318B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP4356662B2 (ja) | 分散ネットワーク・レーダ装置 | |
| JP2751616B2 (ja) | レーダ信号処理方法およびその装置 | |
| JPH0429080A (ja) | バイスタティック・レーダー装置 | |
| JP2855933B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP7306030B2 (ja) | 目標運動推定装置及び目標運動推定方法 | |
| CN114994676A (zh) | 一种一站固定式双站低频超宽带sar运动目标成像方法 | |
| JP2002071795A (ja) | 目標捕捉・追尾用レーダ装置 | |
| JP2776037B2 (ja) | レーダ信号処理方法およびその装置 | |
| JPH07325147A (ja) | レーダ装置及びレーダ信号処理方法 | |
| US3218639A (en) | Non-scanning panoramic radar system | |
| JPH02183191A (ja) | 多目標追尾装置 | |
| JP2747360B2 (ja) | 追尾レーダ装置 | |
| JPH10282231A (ja) | レーダ装置 | |
| RU2759511C1 (ru) | Моноимпульсная радиолокационная система | |
| TWI808874B (zh) | 用於交通工具的雷達系統及偵測方法 | |
| JPH0820507B2 (ja) | フェーズドアレイレーダ装置 | |
| JPH0213753B2 (ja) | ||
| JPH026029B2 (ja) | ||
| JPH0248071B2 (ja) | Reedaasochi | |
| JP2716604B2 (ja) | 目標検出装置および目標検出方法 | |
| JP2002122398A (ja) | 誘導装置 |