JPH05126943A - 高分解能レーダ装置 - Google Patents

高分解能レーダ装置

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JPH05126943A
JPH05126943A JP28808791A JP28808791A JPH05126943A JP H05126943 A JPH05126943 A JP H05126943A JP 28808791 A JP28808791 A JP 28808791A JP 28808791 A JP28808791 A JP 28808791A JP H05126943 A JPH05126943 A JP H05126943A
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JP
Japan
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radar
order
frequencies
target
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP28808791A
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English (en)
Inventor
Mitsuyoshi Shinonaga
充良 篠永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】目標についての距離分解能採得性能はもとよ
り、対妨害性能にも優れた高分解能レーダ装置を提供す
る。 【構成】それぞれ一定の等しい周波数間隔で割り当てら
れた複数のレーダ送信周波数をパルス毎に切り替えて送
信し、受信時にこれら送信信号に対応した逆フーリエ変
換を施して高い距離分解能を有するレーダエコーを再現
するステップド・フレクェンシー方式による高分解能レ
ーダ装置を前提として、前記パルス毎に切り替えて送信
される複数のレーダ送信周波数の送信順序を、それらレ
ーダ送信周波数が重複することなく、ある一定の周波数
範囲をもれなく含む、周波数値の昇順、若しくは降順に
従わない配列によるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高い距離分解能を有
するレーダエコーを再現する高分解能レーダ装置に関
し、特にステップド・フレクェンシー(Stepped Freque
ncy )方式と称される高距離分解能採得方式を改善し
て、目標についての高い距離分解能をより安全に採得す
ることのできる装置の具現に関する。
【0002】
【従来の技術】レーダ装置として目標についての高い距
離分解能を得るために従来採用されている上記ステップ
ド・フレクェンシー方式とは、基本的に( 1)送信時に
は、図4に示されるようなそれぞれ一定の等しい周波数
間隔で割り当てられた複数のレーダ送信周波数f0 〜f
n を、パルス毎に切り替えつつ、それらレーダ送信周波
数の値の昇順、若しくは降順に従って送信し、( 2)受信
時には、これら送信信号に対応して順次受信される信号
に逆フーリエ変換を施して、これを再生する。
【0003】といった手順を繰り返して、所望とするレ
ーダ像を採得する方式であり、これによって上記目標に
ついての高い距離分解能が得られるようにしている。
【0004】なおここで、上記受信時に実行される逆フ
ーリエ変換としては通常、いわゆるFFT(高速フーリ
エ変換)によるものが採用されているため、その実施に
は、受信された信号の全てを適宜の記憶手段に一旦記録
し、その後これら受信信号をビット逆順と言われる順序
に並べ直して逆フーリエ変換処理を実行するのが普通と
なっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなステップド
・フレクェンシー方式を採用することで、目標について
の高い距離分解能を得ることは確かに可能となるが、そ
のためには上述のように、等しい周波数間隔で割り当て
られた複数のレーダ送信周波数f0 〜fn を、それらレ
ーダ送信周波数の値の昇順、若しくは降順に従って送信
する必要があったことから、逆に目標とされる側、若し
くはこうしたレーダ装置による目標エコーの採得を不都
合とする側からみれば、簡単にこのレーダ送信周波数が
予測でき、同装置によるこうしたレーダ処理を妨害する
ことも容易となっている。
【0006】このように、上記ステップド・フレクェン
シー方式を採用したレーダ装置は、目標についての高い
距離分解能を得ることができるとはいえ、妨害に対して
弱い面も否めない。
【0007】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、ステップド・フレクェンシー方式による
上述した欠点を解消して、目標についての距離分解能採
得性能はもとより、対妨害性能にも優れた高分解能レー
ダ装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ためこの発明では、それぞれ一定の等しい周波数間隔で
割り当てられた複数のレーダ送信周波数をパルス毎に切
り替えて送信し、受信時にこれら送信信号に対応した逆
フーリエ変換を施して高い距離分解能を有するレーダエ
コーを再現する上述したステップド・フレクェンシー方
式による高分解能レーダ装置を前提として、前記パルス
毎に切り替えて送信される複数のレーダ送信周波数の送
信順序を、それらレーダ送信周波数が重複することな
く、ある一定の周波数範囲をもれなく含む、周波数値の
昇順、若しくは降順に従わない配列によるものとする。
【0009】
【作用】ステップド・フレクェンシー方式によれば基本
的に、複数のレーダ送信周波数が重複することなく、あ
る一定の周波数範囲をもれなく含む条件さえ満たされて
いれば、これら送信される信号の配列と上記逆フーリエ
変換が実行されるときの受信信号の配列とが、例えば上
記ビット逆順に相当するようなある所定の規則のもとに
対応付けされることで、当該目標についての高い距離分
解によるレーダエコーの再現は実現される。したがっ
て、上記送信される複数のレーダ送信周波数の送信順序
が「それらレーダ送信周波数が重複することなく、ある
一定の周波数範囲をもれなく含む、周波数値の昇順、若
しくは降順に従わない配列」であるとしても、すなわち
送信信号が、「それらレーダ送信周波数が重複すること
なく、ある一定の周波数範囲をもれなく含む」条件のも
とで並べ替えされたものであったとしても、その受信
後、逆フーリエ変換が実行される際に、こうした対応付
けさえ適正になされれば、ステップド・フレクェンシー
方式としての高い距離分解能によるレーダエコー再現性
能は維持される。そして、これを妨害することも難しく
なる。
【0010】なお、上記レーダ送信周波数の選定された
数が2のべき乗であるとするときには、その送信順序を
特に、低周波数側、若しくは高周波数側から順に2進コ
ードを割り当てたときのビット逆順に従うようにするこ
とで、前述したFFT(高速フーリエ変換)による逆フ
ーリエ変換の際の受信信号の一時記憶や同受信信号の並
び替え等が不要となり、優れた距離分解能採得性能、並
びに対妨害性能を維持した上で、より効率のよいレーダ
エコーの再現が可能となる。
【0011】また因みに、このようにビット逆順にて送
信を行った場合には、例えば全周波数の半分の周波数に
相当する信号を送信した時点で、上記FFTによる中間
演算結果が得られるようになることから、全ての送信が
済むまで演算の開始を遅らせる必要もない。
【0012】しかもここでいう中間演算結果とは、処理
可能範囲、すなわち観測範囲が半分になっているとはい
え、分解能そのものは最終的に得られる分解能と何ら変
わらない。このことは、対象となる目標が小さい場合に
は、FFTによる最終結果を待たずして、同目標につい
ての高い分解能でのレーダエコーが再現されるようにな
ることを意味する。
【0013】
【実施例】図1に、この発明にかかる高分解能レーダ装
置の一実施例を示す。
【0014】すなわちこの実施例のレーダ装置におい
て、1は送信信号の基準となる高安定の高周波信号を発
振する高周波発振器、2はこの発振される高周波信号に
基づき先の図4に定義されるようなある一定の周波数範
囲内でそれぞれ一定の周波数間隔にて割り当てられる複
数の(ここでは2のべき乗数であるとする)レーダ送信
周波数をパルス毎に切り替えて送信出力する送信機、3
はサーキュレータなどからなる送受切換器、4はこの送
受切換器3を介して供給される上記送信信号を目標に向
けて照射するとともに、その反射波を当該レーダ装置に
取り込む空中線、5はこの空中線4によって取り込ま
れ、送受切換器3を介して入力される高周波受信信号
を、上記高周波発振器1から発振される高周波信号に基
づいて所定に受信・復調処理する受信機、6はこの受信
・復調処理された信号に前述したFFTによる逆フーリ
エ変換を施して当該目標についてのレーダエコーを再現
する信号処理器、7はこの再現されたレーダエコーを所
定の態様で表示する指示器、そして8は、上記送信機2
による2のべき乗数からなるレーダ送信周波数の送信順
序が、低周波数側、若しくは高周波数側から順に2進コ
ードを割り当てたときのビット逆順に従う順序となるよ
う、上記高周波発振器1を制御する周波数制御器であ
る。
【0015】ここで、周波数制御器8の上記ビット逆順
による並び替え制御について図2及び図3を併せ参照し
て説明する。
【0016】図2は、簡単のため「0」〜「3」を示す
4つの、すなわち2の2乗個の2進コードについて、こ
れら各コードがビット逆順にどのような態様で並び替え
されるかをテーブルとして示したものである。
【0017】すなわちこの図2に示されるように、上記
周波数制御器8では、 ( 1)10進の番号「0」を示す2進数「00」について
は、その各ビットを逆順に並び替えて「00」とし、こ
れに対応する10進の番号「0」を新たに割り当てる。
【0018】( 2)10進の番号「1」を示す2進数「0
1」については、その各ビットを逆順に並び替えて「1
0」とし、これに対応する10進の番号「2」を新たに
割り当てる。
【0019】( 3)10進の番号「2」を示す2進数「1
0」については、その各ビットを逆順に並び替えて「0
1」とし、これに対応する10進の番号「1」を新たに
割り当てる。
【0020】( 4)10進の番号「3」を示す2進数「1
1」については、その各ビットを逆順に並び替えて「1
1」とし、これに対応する10進の番号「3」を新たに
割り当てる。
【0021】といった並び替えを、送信機2から送信出
力される2のべき乗数個(ここでは2の2乗数=4個)
のレーダ送信周波数の送信順序について施す。
【0022】これにより送信機2からは、例えばf0 〜
f3 の4つのレーダ送信周波数が、通常(従来)であれ
ば図3(a)に示されるように、その周波数値の昇順に
従った順序で繰り返し出力されていたものが、同図3
(b)に示されるように、同一繰り返し周期内で f0 --> f2 --> f1 --> f3 -->f0 ... といった順序に並び替えされて出力されることとなる。
【0023】したがってこの実施例のレーダ装置によれ
ば、上記空中線4からは、この図3(b)に示される態
様にて各レーダ送信周波数が順序付けされた送信信号が
目標に対して照射され、かつその反射波が同目標からの
レーダエコーとして受信機5により受信・復調処理され
て、信号処理器6に入力されることとなる。
【0024】信号処理器6は上述のように、この受信・
復調処理された信号にFFTによる逆フーリエ変換を施
して当該目標についてのレーダエコーを再現する周知の
回路であるが、この実施例においては上記のように、パ
ルス毎に切り替えて送信される複数のレーダ送信周波数
の送信順序が予め、この例では低周波数側から順に2進
コードを割り当てたときのビット逆順に並び替えされて
いることから、FFTによって逆フーリエ変換を施すと
はいえ、従来のように◆受信処理された信号の全てを適
宜の記憶手段に一旦記録する。
【0025】◆その後、これら記録した受信信号をビッ
ト逆順に並べ直す。
【0026】などといった前処理を行うことは一切不要
となる。すなわち、この信号処理器6では、該入力され
る信号に対して直ちにFFTによる逆フーリエ変換演算
を実行することができるようになっている。
【0027】そして、信号処理器6によるこうした逆フ
ーリエ変換演算を通じて再現されたレーダエコーは、前
述のように高い距離分解能を有して、指示器6に表示さ
れるようになる。
【0028】このように、上記実施例によるレーダ装置
によれば、パルス毎に例えば、図3(b)に示される態
様にて各レーダ送信周波数が順序付けされる送信信号が
目標に対して照射されることから、目標とされる側、若
しくはこうしたレーダ装置による目標エコーの採得を不
都合とする側からみて、その送信信号の内容は予測し難
く、したがってこれを妨害することも困難となる。
【0029】また、同実施例のレーダ装置によれば、上
記レーダ送信周波数の選定される数が2のべき乗である
として、その送信順序を特に、低周波数側から順に2進
コードを割り当てたときのビット逆順に従うようにした
ことから、FFTによる逆フーリエ変換の際の受信信号
の一時記憶や同受信信号の並び替え等が不要となり、よ
り効率のよいレーダエコーの再現が可能となる。
【0030】また、このようにレーダ送信周波数をビッ
ト逆順に並び替えて送信することで、例えば全周波数の
半分の周波数に相当する信号を送信した時点で、FFT
による中間演算結果が得られるようになり、全ての送信
が済むまで該演算の開始を遅らせる必要もない。
【0031】しかもここでいう中間演算結果とは、処理
可能範囲、すなわち観測範囲が半分になっているとはい
え、分解能そのものは最終的に得られる分解能と何ら変
わらない。したがって、対象となる目標が小さい場合に
は、FFTによる最終結果を待たずして、同目標につい
ての高い分解能でのレーダエコーが再現されるようにな
り、場合によっては、この中間演算結果を得た段階で以
降の送信または処理を打ち切ることもできるようにな
る。換言すれば、目標の大きさ等に応じて、レーダ処理
の規模をコントロールすることが可能となる。
【0032】なお、上記の実施例では便宜上、レーダ送
信周波数の送信順序についてこれを、「低周波数側から
順に2進コードを割り当てたときのビット逆順に従う」
としたが、これは「高周波数側から順に2進コードを割
り当てたときのビット逆順に従う」ようにしても勿論よ
い。
【0033】また、上記の実施例では、受信信号処理の
短縮化を併せ図るべく、周波数制御器8を通じて、送信
機2からパルス毎に切り替えて送信される複数のレーダ
送信周波数の送信順序を、低周波数側(若しくは高周波
数側)から順に2進コードを割り当てたときのビット逆
順に並び替えするようにしたが、こうしたレーダ送信周
波数の送信順序が必ずしもビット逆順である必要はな
い。
【0034】すなわち、ビット逆順とは、上記レーダ送
信周波数の数が2のべき乗数であるときには確かに適当
であるが、FFTの性質に鑑みれば、2を基数としない
並び替えも可能である。したがって要は、パルス毎に切
り替えて送信される該複数のレーダ送信周波数の送信順
序は、それらレーダ送信周波数が重複することなく、あ
る一定の周波数範囲をもれなく含む、周波数値の昇順、
若しくは降順に従わない配列によるものでありさえすれ
ばよい。そして、こうした条件が満たされさえすれば、
この高分解能レーダ装置としての対妨害性能は良好に維
持される。
【0035】もっともこの場合には、周波数制御器8を
通じて並び替え制御される該レーダ送信周波数の送信順
序にかかる情報が、図1に付記した破線矢印を通じて、
信号処理器6に伝達され、この伝達されるレーダ送信周
波数の送信順序情報に基づいて、受信処理信号の並べ替
え等、FFTによる逆フーリエ変換のための前処理がこ
の信号処理器6内で実行されることとなる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ステップド・フレクェンシー方式としての高い距離
分解能によるレーダエコー再現性能を最低限維持した上
で、対妨害性能を大きく向上することができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる高分解のレーダ装置について
その一実施例構成を示すブロック図である。
【図2】ビット逆順による並び替え処理についてその一
例を示す変換テーブル図である。
【図3】ステップド・フレクェンシー方式にて送信され
る複数のレーダ送信周波数の送信順序について、従来採
用されていた周波数値の昇順による方法と上記実施例に
おいて採用されるビット逆順による方法とを対比して示
すタイムチャートである。
【図4】ステップド・フレクェンシー方式にて採用され
るレーダ送信周波数について、その一定の周波数間隔と
一定の周波数範囲との定義を図示したグラフである。
【符号の説明】
1 高周波発振器 2 送信機 3 送受切換器 4 空中線 5 受信機 6 信号処理器 7 指示器 8 周波数制御器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれ一定の等しい周波数間隔で割り当
    てられた複数のレーダ送信周波数をパルス毎に切り替え
    て送信し、受信時にこれら送信信号に対応した逆フーリ
    エ変換を施して、高い距離分解能を有するレーダエコー
    を再現する高分解能レーダ装置であって、 前記パルス毎に切り替えて送信される複数のレーダ送信
    周波数の送信順序を、それらレーダ送信周波数が重複す
    ることなく、ある一定の周波数範囲をもれなく含む、周
    波数値の昇順、若しくは降順に従わない配列によるもの
    とすることを特徴とする高分解能レーダ装置。
  2. 【請求項2】前記レーダ送信周波数の選定された数が2
    のべき乗であり、その送信順序が、低周波数側、若しく
    は高周波数側から順に2進コードを割り当てたときのビ
    ット逆順に従う請求項1記載の高分解能レーダ装置。
JP28808791A 1991-11-01 1991-11-01 高分解能レーダ装置 Pending JPH05126943A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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