JPH0675106B2 - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

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JPH0675106B2
JPH0675106B2 JP63223722A JP22372288A JPH0675106B2 JP H0675106 B2 JPH0675106 B2 JP H0675106B2 JP 63223722 A JP63223722 A JP 63223722A JP 22372288 A JP22372288 A JP 22372288A JP H0675106 B2 JPH0675106 B2 JP H0675106B2
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JP
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pulse
signal
circuit
transmission
detection
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昇 栗原
也智 目黒
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は,バーカー・コードによる位相変調方式のパ
ルス圧縮を用いて目標の探知距離性能延伸を図るととも
に距離分解能を確保し,更に,複数のパルス繰り返し周
波数(以下PRFという。)を用いて、目標までの距離を
測定する中PRFパルスドップラ方式のレーダに関するも
のである。
〔従来の技術〕
第4図は従来の中PRFパルスドップラ方式のレーダ装置
を示した構成図であり,図において,(1)は送信機,
(2)はアンテナ,(3)は受信機,(4)は信号処理
器,(5)はクラッタ除去回路,(6)はパルス圧縮
器,(7)は周波数分析回路,(8)は振幅検波回路,
(9)は積分器,(10)は信号検出回路,(11)は複数
PRF測距回路,(12)はタイミング回路,(14)は表示
器である。
第5図は送信パルスとの重なりにより幅が狭くなった受
信パルスのパルス圧縮後の波形を示す図であり、(15)
は送信パルス,(16)は受信パルス,(17)は幅の同じ
受信パルスのパルス圧縮後の波形,(18)は幅の狭くな
った受信パルス,(19)は幅の狭くなった受信パルスの
パルス圧縮後の波形,(20)は距離サイドローブ,(2
1)はスレッショルド・レベル,(22)は信号検出処理
後の量子化された信号である。
第6図は従来のレーダの送信パルスと受信パルスの重な
りによる目標検出不能領域を示す概念図である。
次に動作について説明する。送信機(1)で発生された
送信信号はアンテナ(2)に送られて,アンテナ(2)
から目標に向けて放射される。この送信信号は目標で反
射されて再びアンテナ(2)で受信され,受信機(3)
に入力されて,増幅・周波数変換・位相検波・アナログ
/ディジタル変換が行われた後,信号処理器(4)に送
られる。信号処理器(4)では,2重消去デイレイ・ライ
ン・キャンセラー方式等のクラッタ除去回路(5)でま
ず不用なクラッタ成分が除去され,次にパルス圧縮器
(6)で信号のパルス圧縮が行われ,信号対雑音比が改
善されるとともにパルス幅が狭くなる。そして,周波数
分析回路(7)では高速フーリエ変換処理により狭帯域
のドップラ信号となり,振幅検波回路(8)では各狭帯
域ドップラ信号の振幅検波が行われ、その後積分器
(9)で積分された後,信号検出回路(10)で信号は雑
音中から検出され,各PRF毎に信号の存在するレンジ・
ゲートが求められる。信号が検出された複数PRFのレン
ジ・ゲートを用いて測距回路(11)は相関処理により真
の目標距離を演算する。この結果は目標データとして表
示器(14)に送られて表示される。このように動作する
従来のレーダは第5図に示したように,送信パルス(1
5)と受信パルス(16)が重なって狭い受信パルスにな
ると,完全なパルス圧縮が行われず,距離サイドローブ
(20)が上昇して検出処理時の雑音レベルを上昇させ,
探知性能を低下させたり,或いは距離サイドローブ(2
0)を誤って信号として検出したりするとともに,圧縮
率が低下して信号のパルス幅は広がってレンジ・ゲート
位置を誤ることもあった。例えば,同図(e)に於てス
レッショルド・レベルが同図(c)と同じ場合,距離サ
イドローブ(20)を信号として検出してしまうし,本来
の信号のパルス幅が広がり同図(f)に示すように,そ
の中心位置がずれてしまうことになる。このため,完全
にパルス圧縮のされない範囲の受信信号は処理しないよ
うにしていた。従って,送信パルス(15)の前後に送信
パルス幅相当の非検出領域が発生し,かなりのレンジ・
エクリプスを生じさせていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の中PRFパルスドップラ方式のレーダ装置は以上の
ように構成されており,上記方法で目標の探知を行って
いたために,送信パルスと受信パルスとが重なる期間が
多くて目標検出性能が劣化したり,信号検出可能なPRF
数が少なくて測距が出来ない等の課題を有していた。
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,従来のレーダが送信パルスと少しでも重なると
信号処理しないようにしていたのに対し,送信パルスと
受信パルスの重なりに関係なく信号処理をするようにす
るとともに,距離サイドローブが上昇して信号検出時の
雑音レベルが増加することによる探知性能の低下や,サ
イドローブ自体の検出を防ぐため,送受信パルスの重な
る範囲は雑音中からの信号検出のためのスレッショルド
・レベルを変化させるようにし,信号検出距離範囲及び
信号検出PRF数を増加させ,探知性能を向上させること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係わるレーダ装置は,信号処理器のタイミン
グ回路からの送信パルス・タイミングを受けて,レンジ
・ゲートに応じたスレッショルド・レベル制御を行うス
レッショルド制御回路を追加し,この出力で信号検出回
路の制御を行うようにしたものである。
〔作用〕
この発明に於けるスレッショルド制御回路は,送信パル
スと受信パルスの重なりに関係なく信号処理を行い,送
信パルスと受信パルスが重なって狭い受信パルスにな
り,完全なパルス圧縮が行われず距離サイドローブが上
昇した場合に,サイドローブ自身を信号として検出しな
いように,そして信号検出時の雑音レベルの上昇により
探知性能が劣化しないように,或いは,圧縮率が低下す
るとともに信号のパルス幅が広がってレンジ・ゲート位
置を誤ったりすることのないように,タイミング回路か
らの送信パルス・タイミングを受けて,レンジ・ゲート
に応じたスレッショルド・レベル制御を行う。
〔実施例〕
以下この発明の一実施例を図に基づいて説明する。第1
図は,この発明に係わるレーダ装置の構成である。図に
於て(1)〜(12),(14)は上記従来のレーダ装置と
同一の機器又は部分である。この発明に於て,(13)は
スレッショルド制御回路である。第2図はこの発明に於
ける,狭くなった受信パルスのパルス圧縮後の波形とス
レッショルド・レベル制御を示す概念図であり,図に於
て(15)は13ビット・バーカー・コード位相変調された
送信パルス,(16)は受信パルス,(17)は正常な受信
パルスのパルス圧縮後の波形,(18)は幅の狭くなった
受信パルス,(19)は幅の狭くなった受信パルスのパル
ス圧縮後の波形,(20)は距離サイドローブ,(21)は
スレッショルド・レベルである。第3図はこの発明に於
けるレーダの送信パルスと受信パルスの重なりによる目
標検出不能領域の減少,或いは,目標検出可能PRF数の
増加を示す概念図である。
次に,この発明によるレーダ装置の動作について説明す
る。送信機(1)で発生された送信信号はアンテナ
(2)に送られて,アンテナ(2)から目標に向けて放
射される。この送信信号は目標で反射されて再びアンテ
ナ(2)で受信され,受信機(3)に入力されて,増幅
・周波数変換・位相検波・アナログ/ディジタル変換が
行われた後,信号処理器(4)に送られる。信号処理器
(4)ではタイミング回路(12)からのPRF信号に同期
して,2重消去デイレイ・ラインキャンセラー方式等のク
ラッタ除去回路(5)でまず不用なクラッタ成分が除去
され,次にパルス圧縮器(6)で信号のパルス圧縮が行
われ,信号対雑音比が改善されるとともにパルス幅が狭
くなる。そして,周波数分析回路(7)では高速フーリ
エ変換処理により狭帯域のドップラ信号となり,振幅検
波回路(8)では各狭帯域ドップラ信号の振幅検波が行
われ,その後積分器(9)で積分された後信号検出回路
(10)に送られるが,ここまでは従来のレーダ装置と同
様である。第2図に示すように送信パルス(15)の前後
で受信パルス(16)が全くブランキングされない時は従
来のレーダと同じ信号検出のスレッショルド・レベル
(21)を使用し,そして,ブランキングされる割合が増
加して受信パルス幅が狭くなるに従って,スレッショル
ド・レベル(21)を高くする事によって,距離サイドロ
ーブ(20)を誤って検出したり,パルス圧縮率が低下し
て信号のパルス幅が広がってレンジ・ゲート位置を誤る
ことを防ぐことが出来る。同図(a)は送信パルス(1
5)を示しており,同図(b)に示すように送信パルス
(15)と重ならない受信パルス(16)はパルス圧縮後で
はサイドローブも低く,完全にパルス圧縮されている。
ところが,同図(c),(d)ではパルス幅の狭くなっ
た受信パルス(18)では,その圧縮後の波形(19)の距
離サイドローブ(20)も上昇し,パルス圧縮率も低下し
てパルス幅が広がっている。しかし,同図(e)に示す
タイミング回路(12)からの送信パルス・タイミングに
同期したパルス幅データを受けて,同図(f)に示すよ
うに,レンジゲートに応じてスレッショルド・レベルを
変化してやれば,距離サイドローブを誤って検出した
り,広がったパルス幅によるレンジ・ゲート位置を誤る
事もなくなる。このスレッショルド・レベルをスレッシ
ョルド制御回路(13)が,送信パルスのタイミングを基
準として信号検出回路(10)に送出する事によって,上
記動作は実現される。そして,この発明によって拡大し
た信号検出可能範囲及びPRF数が第3図に示される。こ
こではPRFが4個の場合を示しているが,上記従来のレ
ーダに比べると改善されていることが明らかである。そ
して,信号検出回路(10)で検出されたPRF毎の目標レ
ンジ・ゲート位置データが測距回路(11)に送られて,
複数PRFによる相関処理を用いた測距が行われ,距離情
報として表示器(14)に送られ,表示される。
〔発明の効果〕
以上のように,従来のレーダが,送信パルスと少しでも
重なると受信パルスを信号処理しないようにしていたの
に対し,この発明は,送信パルスと受信パルスの重なり
に関係なく信号処理をするようにするとともに,スレッ
ショルド制御回路を信号処理器のタイミング回路と信号
検出回路の間に追加し,送信パルスのタイミングを基準
として,レンジゲートに応じたスレッショルド・レベル
を信号検出回路に送出するだけの簡単な構成で,広い送
信パルスにより狭い受信パルス幅となった場合であって
も信号を検出し,距離検出不能領域を最小にして探知性
能を向上する事が出来ると言う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は,この発明の一実施例によるレーダ装置を示す
概略の構成図,第2図はこの発明に於ける,狭くなった
受信パルスのパルス圧縮後の波形とスレッショルド・レ
ベル制御を示す概念図,第3図はこの発明に於けるレー
ダの送信パルスと受信パルスの重なりによる目標検出不
能領域の減少,或いは,目標検出可能PRF数の増加を示
す概念図,第4図は従来の中PRFパルスドップラ方式の
レーダ装置を示した構成図,第5図は送信パルスとの重
なりにより幅が狭くなった受信パルスのパルス圧縮後の
波形を示す図,第6図は従来のレーダの送信パルスと受
信パルスの重なりによる目標検出不能領域を示す概念
図,図において,(1)は送信機,(2)はアンテナ,
(3)は受信機,(4)は信号処理器,(5)はクラッ
タ除去回路,(6)はパルス圧縮器,(7)は周波数分
析回路,(8)は振幅検波回路,(9)は積分器,(1
0)は信号検出回路,(11)は複数PRF測距回路,(12)
はタイミング回路,(13)はスレッショルド制御回路,
(14)は表示器,PRFはパルス繰り返し周波数,τoは送
信パルス幅,τrは受信パルス幅,Tkはスレッショルド
・レベル,τBは受信信号非検出範囲である。 なお,,各図中,同一符号は同一又は相当部分を示すもの
とする。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定周波数の送信波を発生し,所定のパル
    ス幅とパルス繰り返し周波数でパルス変調し,更にこの
    パルス幅内をバーカー・コードにより位相変調する送信
    機と,上記送信波を空間に放射し,目標からの反射波を
    受信するアンテナと,上記受信波を増幅・周波数変換・
    位相検波・アナログ/ディジタル変換する受信機と,上
    記ディジタル信号に対してクラッタ除去・パルス圧縮・
    周波数分析・振幅検波・積分・信号検出・複数パルス繰
    り返し周波数測距を行って目標距離を算出する信号処理
    器と,目標データを表示する表示器とを具備したレーダ
    装置において,上記信号処理器はレーダの送受信タイミ
    ングを発生するタイミング回路と,不要なクラッタを除
    去するクラッタ除去回路と,上記クラッタ除去回路の出
    力信号に含まれるバーカー・コードによる位相変調を受
    けた受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮器と,上記パ
    ルス圧縮器の出力を高速フーリエ変換して狭帯域のドッ
    プラ信号を得る周波数分析器と,上記周波数分析器の出
    力である各狭帯域ドップラ信号の振幅検波を行う振幅検
    波回路と,上記振幅検波回路の出力を各狭帯域ドップラ
    信号毎に積分する積分器と,上記タイミング回路から送
    信パルスに同期してレンジ・ゲートに応じたスレッショ
    ルド・レベルを発生して信号検出回路に送出するスレッ
    ショルド制御回路と,上記積分器の出力を受けて受信機
    雑音と信号との振幅比較レベルを上記スレッショルド制
    御回路からのレンジ・ゲート毎のスレッショルド・レベ
    ルに基づいて決定し,信号のみを検出してそのレンジ・
    ゲート位置を算出する信号検出回路と,上記信号検出回
    路で検出された複数のパルス繰り返し周波数毎の目標レ
    ンジ・ゲート位置データを用いて相関処理により測距す
    る測距回路とで構成し,送信パルスタイミングに同期し
    て送信パルスによりブランキングされる受信信号のパル
    ス幅に対応するレンジ・ゲート毎に信号検出のスレッシ
    ョルド・レベルを制御する手段を有することを特徴とす
    るレーダ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2834046B2 (ja) * 1995-09-25 1998-12-09 防衛庁技術研究本部長 レーダ装置
JP6029287B2 (ja) * 2012-02-22 2016-11-24 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 距離測定方法及びレーダー装置

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