(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を送信しその反射波を受信信号として受信する送受信部と、前記受信信号と局部発振信号とを混合して低周波の受信信号に変換する周波数変換部と、この低周波の受信信号をディジタル画像信号に変換する信号変換部とを備えたレーダ装置において、
前記ディジタル画像信号を極座標系から（Ｘ，Ｙ）座標系に座標変換したのち、１象限単位で１画面分積算し、この１画面分の積算値を増加させるように前記周波数変換部の局部発振信号の周波数を変化させる自動同調手段と、
前記ディジタル画像信号を前記１象限分の積算値と共に、アンテナを含む前段部分から画面表示部を含む後段部分に１象限単位で直列伝送する直列伝送手段と、
前記後段部分が受信したディジタル画像信号の１象限分の積算値を算定し、この積算値と受信した前記１象限分の積算値とを照合することにより伝送中に発生することのある符号誤りの有無を１象限単位で検査する手段と、
前記符合誤りの発生がない象限の表示データを１象限単位で更新する表示画面更新手段と
を備えたこと特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記座標変換は、座標変換対象のディジタル画像信号をデータメモリに書き込みながらこの書き込みアドレスの順序を変更することによって行われることを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶などに搭載されるレーダ装置に関するものであり、特に、自動同調機能を備えたレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
船舶などに搭載されるレーダ装置の典型的なものでは、数GHz の周波数の搬送波が幅１μsec 程度のパルスで振幅変調され、これが360 °にわたって方向が変更されながら送信され、物体による反射波が受信信号として受信される。この受信信号は、混合回路において搬送波と同程度の周波数帯の局部発振信号と混合されることによって低周波の中間周波信号に変換されたのち、ディジタル画像信号に変換され、更に、極座標から（Ｘ，Ｙ）座標への座標変換を受けながら画面表示される。
【０００３】
上述のような構成のレーダ装置では、混合回路の局発信号の周波数の変動などに起因する同調のずれが発生すると、中間周波信号の波形がなまって見かけ上の感度が低下し、表示画面の画質が劣化する。そこで、従来、同調レベル計が付加されており、このレベル計は、混合回路から出力される中間周波信号の本来の周波数に選択特性を有するフィルタを内蔵している。このようなレーダ装置の使用者は、同調用レベルメータの指示を観ながら回転ツマミやプッシュスイッチなどの同調制御機構を手動操作して混合回路の局発信号の周波数を変化させることにより同調を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の同調メータを用いた同調方式では、同調用レベルメータ回路のピーク値と表示画面の画質との間にずれが生じることがあり、そのような指示に基づき設定した画面の画質が最適とはならない事態が発生する。また、従来の同調方式では、検出した中間周波信号のレベルを表示する同調用レベルメータを設置することが必要になり、装置が複雑・高価になるという問題がある。また、従来方式では、同調用レベルメータを観るために表示画面から目を離さなければならなくなり、その間に標的を見失ってしまうおそれもある。
【０００５】
従って、本発明の一つの目的は、表示画面の画質を最高に設定できる新規な同調機構を提供することにある。本発明の他の目的は、同調用レベルメータの設置を必要としない同調機構を提供することにある。本発明の更に他の目的は、この装置の使用者が表示画面から目を離さずに行うことができる同調機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決する本発明のレーダ装置は、電波を送信しその反射波を受信信号として受信する送受信部と、前記受信信号と局部発振信号とを混合して低周波の受信信号に変換する周波数変換部と、この低周波の受信信号をディジタル画像信号に変換する信号変換部とを備えている。そして、このレーダ装置は、前記ディジタル画像信号を極座標系から（Ｘ，Ｙ）座標系に座標変換したのち、１象限単位で１画面分積算し、この１画面分の積算値を増加させるように前記周波数変換部の局部発振信号の周波数を変化させる自動同調手段と、前記ディジタル画像信号を前記１象限分の積算値と共に、アンテナを含む前段部分から画面表示部を含む後段部分に１象限単位で直列伝送する直列伝送手段と、前記後段部分が受信したディジタル画像信号の１象限分の積算値を算定し、この積算値と受信した前記１象限分の積算値とを照合することにより伝送中に発生することのある符号誤りの有無を１象限単位で検査する手段と、前記符合誤りの発生がない象限の表示データを１象限単位で更新する表示画面更新手段とを備えている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記座標変換は、座標変換対象のディジタル画像信号をデータメモリに書き込みながらこの書き込みアドレスの順序を変更することによって行われるように構成されていいる。
【０００８】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例のレーダ装置の構成を示す機能ブロック図である。この実施例のレーダ装置は、センサ部１と、表示部として利用される汎用のパソコン２とが、制御データ転送用の直列伝送路３と、表示データ転送用の直列伝送路４とによって相互接続された構成となっている。
【０００９】
センサ部１は、プロセッサ１０、送信器１１、送受分離器１２、送受共用の指向性アンテナ１３、受信増幅器１４、ミキサ１５、局部発振器１６、中間周波増幅器１７、Ａ／Ｄ変換器１８、データメモリ１９、座標変換器２０、回転走査部２１及び通信インターフェイス部２２を備えている。
【００１０】
送信部１１は、数GHz の搬送波を１μsec 程度の幅のパルスで振幅変調することによって一定周期の送信パルスを作成する。この送信パルスは、送受分離器１２を通して送受共用の指向性アンテナ１３に供給され、空中に送信される。この送信電波の物体による反射波は、送受共用の指向性アンテナ１３に受信され、この受信信号は送受分離器１２を経て受信増幅器１４に供給され、増幅を受けてミキサ１５に供給される。
【００１１】
このミキサ１５に供給された受信信号は、局部発振器１６から供給される搬送波と同程度の周波数帯の局部発振信号と混合され、低周波の中間周波信号に変換される。この中間周波信号は、中間周波増幅器１７で増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換器１８において所定のサンプリング周期でディジタル信号に変換され、データメモリ１９に書き込まれる。
【００１２】
回転走査部２１は、送受共用の指向性アンテナ１３からのビームの放射方向を360 °にわたって所定の周期で回転させることにより、ビームの放射方向の回転走査を行う。このビームの回転走査は、上述したパルスの送信と、その反射波の受信動作とに同期して行われる。このため、ある時間幅にわたって出現する受信信号は、一定の角度間隔で設定された複数の方向のそれぞれから受信された反射波となる。
【００１３】
座標変換器２０は、回転走査部２１から受けたビーム放射方向の情報と、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される画素信号の配列位置を示す時間情報とに基づき、この極座標表示のための画素信号の配列順序を（Ｘ，Ｙ）座標表示のための配列順序に変更するためのメモリアドレスを発生し、データメモリ１９のアドレス端子に供給する。この結果、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される画素信号は極座標表示用の画像信号から、表示位置が（Ｘ，Ｙ）座標によって管理される（Ｘ，Ｙ）座標系の画像信号に変換されながらデータメモリ１９に書き込まれる。
【００１４】
上記座標変換器２０による座標変換処理に伴ってデータ量が減少する。すなわち、（Ｘ，Ｙ）座標系では、画素信号の密度は垂直、水平走査線の間隔で決定され、表示画面内の位置に無関係に一定である。これに対して、極座標系では、原点から離れるにつれて放射上の走査線の間隔が拡大してゆくため、これらの走査線上に配列される画素信号の密度を遠方において直交座標系のそれと同程度の値に保つと、原点付近では、画素信号が接近しすぎた過密の状態になり、データ量が過大となる。この原点近傍の過剰な局座標系の画素信号は、（Ｘ，Ｙ）座標系の同一の画素位置に重ね書きされることにより、最後に書き込まれた画素信号以外のものが廃棄される。
【００１５】
プロセッサ１０は、送受共用の指向性アンテナ１３の回転走査が０から９０°の第１象限範囲について終了すると、この走査が終了したばかりの第１象限の画像信号をデータメモリ１９から読出してインターフェイス回路２２と直列伝送路４とを介してパソコン２に転送する。同様に、プロセッサ１０は、第２象限、第３象限、第４象限の映像信号についてもデータメモリへの書き込みが終了すると、書き込みが終了した象限の画像信号をデータメモリ１９から読出し、インターフェイス部２２と直列伝送路４とを介してパソコン２に転送する。
【００１６】
プロセッサ１０は、このディジタル画像信号の転送処理と並行して、データメモリ１９からの読み出した１象限分の画像信号に含まれる全ての画素信号のレベルを積算し、１象限分の画像信号の末尾にその積算値を付加する。この１象限分の画像信号は、インターフェイス部２１から直列伝送路４を通してパソコン２に転送される。
【００１７】
パソコン２では、センサ部１から直列伝送路４を通して転送されてきた１象限分の画像信号が受信されると、これが内蔵の画面メモリに書き込まれると共に、この画像信号を構成する全ての画素信号のレベルが積算される。そして、パソコン２では、１象限分の画像信号中に含まれる全ての画素信号の積算値と、センサ部１で積算され転送データの末尾に付加された１象限分の画像信号中に含まれる全ての画素信号の積算値との照合が行われる。
【００１８】
パソコン２では、両者の積算値が一致すると伝送中の符号誤りが発生しなかったものと見做され、この１象限分の画像信号によって対応の象限の画像データが更新される。これに対して、両者の積算値が一致しない場合には、伝送中に符号誤りが発生したものと見做され、受信した１象限分の画像信号が廃棄される。この積算値が過大な場合には、上位の桁が廃棄され、下位の所定桁部分のみの照合が行われる。
【００１９】
センサ部１のプロセッサ１０は、４つの象限の各積算値の和を算定することにより、１画面分の画像信号を構成する画素信号の積算値を算定し、この積算値が増加する方向に、局部発振器１６の発振周波数を変化させる。この結果、１画面中に出現する情報量が最大となるような同調が自動的に行われることになり、表示画面の画質が最高となるように制御される。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のレーダ装置は、ディジタル画像信号を１画面分積算し、この積算値を増大させるように周波数変換部の局部発振信号の周波数を変化させる自動同調部を備える構成であるから、表示画面中に局所的に出現する雑音や、反射物標の多寡に基づいて発生する誤差が減少し、表示画面の画質を常に最適に保つことができる。
【００２１】
また、画像信号の積算に先立って、局座標系から（Ｘ，Ｙ）座標系への座標変換によるデータ量の圧縮が行われる構成であるから、積算時間が短縮されるという利点がある。
【００２２】
特に、センサ部からパソコンなどの表示部に画像信号の転送を行う際に転送中の符号誤りの発生を検出するために転送画像信号の積算機能を備える構成のレーダ装置については、上記積算機能を自動同調機能にそのまま利用することが可能となり、新たな機能を追加することなく、自動同調が実現できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例のレーダ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
1    センサ部
2    パソコン
3    制御データの直列伝送路
4    映像信号の直列伝送路
10    プロセッサ
15    ミキサ
16    局発
19    データメモリ
20    座標変換器
【図１】
0003710348.tif 000002