(57)【要約】【課題】プリディストーション処理を行うレーダ装置において、電源が落ちた場合であっても、歪みの無い送信信号を即座に送信可能な構成を提供する。【解決手段】レーダ装置１（パルス圧縮レーダ）は、歪みが生じる前の送信信号と、パワーアンプ１６が出力する送信信号（帰還信号）と、に基づいて、補正係数を算出する。レーダ装置１は、この補正係数を用いて、パワーアンプの増幅時に生じる歪みを考慮して、理想送信信号記憶部３３が出力した送信信号を補正する。レーダ装置１は、算出した補正係数をバックアップとして記憶させておく不揮発性メモリ３８を備える。【選択図】図１
2014045928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪みが生じる前の送信信号を記憶する理想送信信号記憶部と、
入力された送信信号を増幅して出力する送信信号増幅部と、
前記送信信号増幅部が出力した送信信号を外部に送信するとともに、当該送信信号の反射信号を受信信号として受信するアンテナと、
前記送信信号増幅部が出力した送信信号を帰還信号として帰還させる信号帰還回路と、
前記帰還信号と、前記理想送信信号記憶部が記憶する送信信号と、に基づいて、増幅により生じる歪みを打ち消すための補正用データを求める補正用データ算出部と、
前記補正用データを記憶可能な不揮発性メモリと、
前記補正用データに基づいて、前記理想送信信号記憶部が出力した送信信号を補正する送信信号補正部と、
を備えることを特徴とするパルス圧縮レーダ。
【請求項２】
請求項１に記載のパルス圧縮レーダであって、
前記アンテナが受信した受信信号に基づいて物標に関する情報を求める信号処理部を備え、
前記アンテナが受信した受信信号を前記信号処理部へ伝達する回路と、前記帰還信号を前記補正用データ算出部まで伝達する回路と、の少なくとも一部同士が共通であることを特徴とするパルス圧縮レーダ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパルス圧縮レーダであって、
前記不揮発性メモリは、電源を切る指示を受けた際に、前記補正用データを記憶することを特徴とするパルス圧縮レーダ。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載のパルス圧縮レーダであって、
前記不揮発性メモリは、設定されたスケジュールに応じて、前記補正用データを記憶することを特徴とするパルス圧縮レーダ。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載のパルス圧縮レーダであって、
前記不揮発性メモリは、送信する送信信号の種類を変更する際に、変更前の時点における前記補正用データを記憶することを特徴とするパルス圧縮レーダ。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載のパルス圧縮レーダであって、
前記補正用データは、前記理想送信信号記憶部が記憶する送信信号に対して、前記帰還信号をどれだけ素早く追従させるかを示す追従係数を用いて求められており、
前記補正用データ算出部は、前記理想送信信号記憶部が記憶する送信信号と、前記帰還信号と、を比較し、当該比較結果に基づいて、前記追従係数を決定して前記補正用データを算出することを特徴とするパルス圧縮レーダ。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載のパルス圧縮レーダであって、
前記補正用データ算出部は、前記理想送信信号記憶部が記憶する送信信号と、前記帰還信号と、を比較し、当該比較結果に基づいて、前記補正用データを再計算するか否かを決定することを特徴とするパルス圧縮レーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリディストーション処理を行うパルス圧縮レーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の幅のパルスを送信し、受信時にパルス幅を圧縮する処理を行うパルス圧縮レーダが知られている。パルス圧縮レーダでは、増幅部（パワーアンプ等）によって増幅された信号を送信することがあるが、信号を増幅した場合、非線形の歪みが生じることがある。この非線形の歪みを補正する方法として、プリディストーション処理が知られている。【０００３】
プリディストーション処理では、外部に送信される信号の一部を帰還させて非線形の歪みを取得し、この歪みを考慮して補正を行う。具体的には、取得した歪みに基づいて補正用データを求め、当該補正用データによって、送信信号が増幅部による増幅後に理想的な波形になるように、増幅前の送信信号を予め補正する。以上のようにして、送信信号の歪みを除去することができる。【０００４】
特許文献１は、このプリディストーション処理を行う無線装置を開示する。この無線装置は、過去の補正用データ（歪補償係数）を記憶しており、過去の補正用データに基づいて補正用データを算出して更新する。特許文献１では、補正用データを記憶するメモリとして、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  ＡＣＣＥＳＳ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリを用いる例が示されている。【０００５】
特許文献２は、プリディストーション処理ではなく、信号を受信する受信回路において歪みを除去する無線受信装置を開示する。この無線受信装置は、受信した信号にフィルタ処理を行うＦＩＲデジタルフィルタを備えている。このＦＩＲデジタルフィルタは係数を変更可能で有り、この係数は不揮発性メモリに記憶されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再表２００１−８３２０号公報
【特許文献２】特開２００８−２１９１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、プリディストーション処理では、直前に求めた補正用データを利用して、新たに補正用データを算出して更新することが一般的である。また、この補正用データを算出する処理は処理量が多くなりがちであり、補正用データを複数回更新させる場合は多くの時間が掛かってしまう。【０００８】
ここで、従来では、この補正用データをＲＡＭ等の不揮発性メモリに記憶しているため、電源が落ちた場合、補正用データが失われてしまう。この場合、再び適切な補正用データが算出されるまでは、歪みがある送信信号が送信されてしまう。【０００９】
なお、特許文献２は、ＦＩＲデジタルフィルタの係数を不揮発性メモリに記憶する構成を開示する。しかし、特許文献２は、信号を受信する側の構成を開示するにとどまり、信号の送信側（プリディストーション処理を行う側）については殆ど開示していない。また、ＦＩＲデジタルフィルタの係数は、更新していくものではなく、基本的には、一度決定された値を使い続けるタイプの係数である。【００１０】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、プリディストーション処理を行うレーダ装置において、電源が落ちた場合であっても、歪みの無い送信信号を即座に送信可能な構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１２】
本発明の観点によれば、以下の構成のパルス圧縮レーダが提供される。即ち、このパルス圧縮レーダは、理想送信信号記憶部と、送信信号増幅部と、アンテナと、信号帰還回路と、補正用データ算出部と、不揮発性メモリと、送信信号補正部と、を備える。前記理想送信信号記憶部は、歪みが生じる前の送信信号（理想的な波形の送信信号）を記憶する。前記送信信号増幅部は、入力された送信信号を増幅して出力する。前記アンテナは、前記送信信号増幅部が出力した送信信号を外部に送信するとともに、当該送信信号の反射信号を受信信号として受信する。前記信号帰還回路は、前記送信信号増幅部が出力した送信信号を帰還信号として帰還させる。前記補正用データ算出部は、前記帰還信号と、前記理想送信信号記憶部が記憶する送信信号と、に基づいて、増幅により生じる歪みを打ち消すための補正用データを求める。前記不揮発性メモリは、前記補正用データを記憶可能である。前記送信信号補正部は、前記補正用データに基づいて、前記理想送信信号記憶部が出力した送信信号を補正する。
【００１３】
これにより、不揮発性メモリが補正係数を記憶するため、電源を落とした場合であっても補正用データを保持することができる。従って、パルス圧縮レーダの起動直後から歪みの小さい送信信号を出力することができる。
【００１４】
前記のパルス圧縮レーダにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このパルス圧縮レーダは、前記アンテナが受信した受信信号に基づいて物標に関する情報を求める信号処理部を備える。前記アンテナが受信した受信信号を前記信号処理部へ伝達する回路と、前記帰還信号を前記補正用データ算出部まで伝達する回路と、の少なくとも一部同士が共通である。
【００１５】
これにより、２つの回路の少なくとも一部同士を共通にすることができるので、回路構成を単純にすることができるとともに、信号の変換等を行う機器（ミキサ等）の個数を減らしてコストを低減させることができる。
【００１６】
前記のパルス圧縮レーダにおいては、前記不揮発性メモリは、電源を切る指示を受けた際に、前記補正用データを記憶することが好ましい。
【００１７】
これにより、最新の補正用データを記憶しておくことができるので、パルス圧縮レーダの起動直後から一層歪みの小さい送信信号を出力することができる。
【００１８】
前記のパルス圧縮レーダにおいては、前記不揮発性メモリは、設定されたスケジュールに応じて、前記補正用データを記憶することが好ましい。
【００１９】
これにより、電源が突然遮断した場合であっても、補正用データを記憶しておくことができる。
【００２０】
前記のパルス圧縮レーダにおいては、前記不揮発性メモリは、送信する送信信号の種類を変更する際に、変更前の時点における前記補正用データを記憶することが好ましい。
【００２１】
これにより、変更前の送信信号についての最新の補正用データを記憶することができる。
【００２２】
前記のパルス圧縮レーダにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記補正用データは、前記理想送信信号記憶部が記憶する送信信号に対して、前記帰還信号をどれだけ素早く追従させるかを示す追従係数を用いて求められている。前記補正用データ算出部は、前記理想送信信号記憶部が記憶する送信信号と、前記帰還信号と、を比較し、当該比較結果に基づいて、前記追従係数を決定して前記補正用データを算出する。
【００２３】
これにより、例えば長期間起動されなかった等の理由により送信信号が大きく歪んでいた場合であっても、上記の追従係数を大きくすることで、当該歪みを素早く補正することができる。そして、歪みが解消された場合は追従係数を小さくすることで、送信信号を安定させることができる。
【００２４】
前記のパルス圧縮レーダにおいては、前記補正用データ算出部は、前記理想送信信号記憶部が記憶する送信信号と、前記帰還信号と、を比較し、当該比較結果に基づいて、前記補正用データを再計算するか否かを決定することが好ましい。
【００２５】
これにより、例えば送信信号の歪みが大きい場合は補正用データを新たに算出して更新するとともに、送信信号の歪みが小さい場合は以前に求めた補正用データを利用する制御が可能となる。従って、補正用データ算出部の負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーダ装置のブロック図。
【図２】送信トリガ、送信信号、及びスイッチのタイミングチャート。
【図３】プリディストーション処理によって送信信号の歪みが解消したことを示すグラフ。
【図４】補正係数を不揮発性メモリに記憶するための処理を示すフローチャート。
【図５】揮発性メモリを備えない構成のレーダ装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、レーダ装置１のブロック図である。
【００２８】
本実施形態のレーダ装置１は、船舶に搭載されるタイプのパルス圧縮レーダであり、パルス幅の長い電波を送信するとともに、その受信信号を解析することで、物標の位置や速度を検出することができる。また、レーダ装置１は、上述のプリディストーション処理を行う構成である。以下、レーダ装置１の詳細な構成について説明する。
【００２９】
レーダ装置１は、プリディストーション処理（詳細な補正方法は後述）を行った送信信号を送信信号記憶部１３に記憶する。そして、送信信号の送信タイミングを定めるトリガパルス（送信トリガ）が生成されると、送信信号記憶部１３に記憶した送信信号が出力される（図２を参照）。この送信信号は、図１に示すように、ＤＡＣ１４、ミキサ１５、パワーアンプ（送信信号増幅部）１６、サーキュレータ１１を経由して、アンテナ１０から外部へ送信される。なお、レーダ装置１は、ユーザが所定の操作を行うことで、パルス仕様（パルス幅や周波数の変化態様）が異なる他の送信信号を送信可能である。
【００３０】
ＤＡＣ１４は、送信信号記憶部１３が出力する送信信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換し、変換後の送信信号をミキサ１５へ出力する。
【００３１】
ミキサ１５は、この送信信号を、局部発振器１２が出力する局部発振器信号（局発信号）と混合する。これにより、送信信号の周波数を送信周波数まで引き上げることができる。ミキサ１５は、周波数が引き上げられた送信信号をパワーアンプ１６へ出力する。
【００３２】
パワーアンプ１６は、この送信信号を増幅し、サーキュレータ１１を介して、アンテナ１０から外部へ送信する。なお、パワーアンプ１６によって送信信号が増幅されることで、送信信号に非線形の歪みが生じ得る。しかし、本実施形態ではこの歪みを考慮して補正された（プリディストーション処理が行われた）送信信号がパワーアンプ１６へ入力されているため、非線形の歪みの無い（少ない）電波が送信信号として送信される。
【００３３】
なお、パワーアンプ１６が出力する送信信号は、信号帰還回路４２を介して、スイッチ２３にも出力される。スイッチ２３へ出力された送信信号（帰還信号）は、プリディストーション処理を行うために利用される。
【００３４】
アンテナ１０は、上記のように送信信号を送信し、この送信信号が物標（エコー源）に反射して戻ってきた反射信号を受信信号として受信するように構成されている。また、アンテナ１０は、所定の回転速度で水平面内を回転しながら、電波の送受信を繰り返し行うように構成されている。以上の構成で、自船を中心として水平面内を３６０°にわたってスキャンし、周囲の物標の様子を取得することができる。
【００３５】
サーキュレータ１１は、パワーアンプ１６からの高エネルギーの送信信号が受信側の回路に入力されないように、かつ、受信信号が受信側の回路に適切に入力されるように、信号の経路を適宜切り替えることができる。
【００３６】
次に、アンテナ１０が受信した受信信号を処理する構成について説明する。受信信号は、サーキュレータ１１を通過した後に、リミッタ２１、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、受信信号増幅部）２２、スイッチ２３、ミキサ２４、ＡＤＣ２５を通過する。そして、レーダ映像作成部（信号処理部）２６によってレーダ映像が作成され、このレーダ映像が表示部２７に表示される。なお、以下の説明では、この受信信号が通る経路を受信回路４１と称することがある。以下、それぞれの機器について説明する。
【００３７】
リミッタ２１は、過大な信号レベルの信号が後段の機器に流れ込むことを防止する。リミッタ２１は、例えば信号レベルが所定以上の信号を抑圧する。
【００３８】
ＬＮＡ２２は、受信信号の信号レベルを増幅する処理を行う。このＬＮＡ２２を経由することで、微弱な受信信号の信号レベルを後段の処理が行える程度まで増幅することができる。
【００３９】
スイッチ２３には、ＬＮＡ２２から出力される受信信号と、パワーアンプ１６から出力される前記帰還信号と、が入力される。スイッチ２３は、これらの信号のうち一方を後段のミキサ２４へ出力する。
【００４０】
スイッチ２３の切替タイミングは、図２に示すように、レーダ装置１の送信信号の送信タイミングに依存している。つまり、レーダ装置１は、送信信号を送信する送信期間と、反射信号を受信する受信期間と、を所定のタイミングで切り替えており、送信と受信とを並行して行わない。そして、スイッチ２３は、レーダ装置１が送信期間である場合、帰還信号をミキサ２４へ出力する。一方、スイッチ２３は、レーダ装置１が受信期間である場合、受信信号をミキサ２４へ出力する。これにより、帰還信号と受信信号が同じ経路を通る場合であっても、信号同士が混合されることを防止できる。
【００４１】
ミキサ２４は、ミキサ１５と同様に、帰還信号又は受信信号と、局部発振器１２の局発信号と、を混合することで、帰還信号又は受信信号の周波数を引き下げることができる。ミキサ２４は、周波数が引き下げられた帰還信号又は受信信号をＡＤＣ２５へ出力する。
【００４２】
ＡＤＣ２５は、帰還信号又は受信信号を、アナログ信号からデジタル信号へ変換する。ＡＤＣ２５は、帰還信号を帰還信号記憶部３１へ出力し、受信信号をレーダ映像生成部２６へ出力する。
【００４３】
レーダ映像生成部２６は、ＡＤＣ２５から入力された受信信号に送信信号等を考慮してパルス圧縮処理を行い、パルス圧縮処理後の信号に基づいて、レーダ映像を作成する。具体的には、レーダ映像生成部２６は、アンテナ１０が送信信号を送信したタイミングと、反射信号を受信したタイミングと、の時間差に基づいて物標までの距離を求める。また、レーダ映像生成部２６は、アンテナ１０の回転位相（向き）に基づいて当該物標の方向を取得する。以上のようにして、レーダ映像生成部２６は、レーダ映像を生成する。
【００４４】
表示部２７は、液晶ディスプレイ等を備えており、レーダ映像生成部２６が作成したレーダ映像を表示することができる。
【００４５】
次に、プリディストーション処理を行う構成について説明する。
【００４６】
レーダ装置１は、プリディストーション処理を行う構成として、帰還信号記憶部３１と、信号調整部３２と、理想送信信号記憶部３３と、補正係数算出部（補正用データ算出部）３４と、揮発性メモリ３５と、送信信号補正部３６と、信号調整部３７と、不揮発性メモリ３８と、を備えている。
【００４７】
帰還信号記憶部３１には、前述のように、スイッチ２３が出力した帰還信号が入力される。帰還信号記憶部３１には、送信信号の送信毎に帰還信号が入力されるが、補正係数算出部３４等がプリディストーション処理を行っている間は、帰還信号を更新しないものとする。これにより、ある帰還信号を用いたプリディストーション処理が完了する前に次の帰還信号が帰還信号記憶部３１に入力された場合であっても、利用中の帰還信号による補正処理を行うことができる。
【００４８】
信号調整部３２は、補正係数算出部３４等によるプリディストーション処理を適切に行うために、帰還信号を調整する。信号調整部３２は、例えば、比較を行うために振幅や位相を調整する処理等を行う。信号調整部３２による信号調整後の帰還信号は、補正係数算出部３４へ出力される。
【００４９】
理想送信信号記憶部３３は、アンテナ１０が送信する理想的な送信信号（歪みが生じる前の送信信号、リファレンス信号、以下理想信号と称する）を記憶している（具体的には理想信号の波形を記憶している）。この理想信号は、補正係数算出部３４へ出力される。
【００５０】
補正係数算出部３４には、信号調整後の帰還信号と、理想信号と、が入力される。補正係数算出部３４は、両信号に基づいて、プリディストーション処理に必要な補正係数を算出する。補正係数とは、帰還信号と理想信号との差を定量的に示す係数である。本実施形態において補正係数算出部３４は、以下の式（１）の演算を行うことにより、補正係数ｈ（ｎ）を算出する。
【数１】
2014045928.tif 000003
【００５１】
ここで、ｘは理想信号であり、ｙは帰還信号であり、μはステップサイズ（追従係数）である。ステップサイズは、応答性（追従性）を定める係数である。また、現在の補正係数ｈ（ｎ）は、直前に求めた補正係数ｈ（ｎ−１）に基づいて求められる。つまり、補正係数算出部３４は、過去の状況と現在の状況とを加味して、補正係数を刻々と更新していく。なお、この直前の補正係数（ｎ−１）は、揮発性メモリ３５によって記憶されている。
【００５２】
ここで、過去の状況をどれだけ加味するかは、μ（ステップサイズ）によって決定される。ステップサイズが大きいと現在の状況を重視するため、理想信号と帰還信号との差を素早く補正することができるが、補正係数が発散してしまうことがある。一方、ステップサイズが小さいと補正係数が発散する可能性は低いが、理想信号と帰還信号との差を素早く補正することができない。ステップサイズは、以上のことを考慮して定められる。
【００５３】
補正係数算出部３４は、以上のようにして補正係数を決定し、この補正係数を送信信号補正部３６へ出力する。また、揮発性メモリ３５は、補正係数算出部３４が新たに求めた補正係数を記憶する（補正係数を更新する）。
【００５４】
また、補正係数算出部３４は、所定の条件（詳細は後述）に従って、バックアップのために補正係数を不揮発性メモリ３８に記憶する。不揮発性メモリ３８としては、フラッシュメモリやＲＯＭ等の半導体メモリの他、磁気又は光等を利用したメモリ等を採用することができる。
【００５５】
送信信号補正部３６は、この補正係数を用いて、理想信号に予め所定の歪みを加えて送信信号を生成する。送信信号補正部３６によって生成された送信信号は、信号調整部３７に出力される。
【００５６】
信号調整部３７は、後段のＤＡＣ１４に合わせて送信信号のレートを調整したり、振幅を調整したりする。信号調整部３７が調整した送信信号は、帰還信号記憶部３１に記憶される。
【００５７】
帰還信号記憶部３１に記憶された送信信号は、前述のように、送信トリガに応じて出力され、パワーアンプ１６によって増幅された後に外部へ送信される。
【００５８】
ここで、パワーアンプ１６に入力される送信信号は、送信信号補正部３６によってプリディストーション処理が行われている（予め歪められている）。従って、パワーアンプ１６により歪みが発生することで、歪み同士が打ち消し合い、送信信号の波形が理想信号に近似する。
【００５９】
本実施形態のレーダ装置１では、以上のようにして、プリディストーション処理が行われる。なお、補正係数算出部３４等は、新たに帰還信号が入力されると、当該帰還信号に基づいて補正係数を求め直す。送信信号補正部３６は、この新たな補正係数によって送信信号を補正する。このように、プリディストーション処理が繰り返されることで、送信信号に含まれる歪みをより高精度に除去できる。
【００６０】
図３には、プリディストーション処理によって送信信号の歪みが解消したことを示すデータが概略的に示されている。図３（ａ）は、プリディストーション処理を行っていない送信信号をパルス圧縮した信号と、理想信号をパルス圧縮した信号と、を比較する図である。図３（ｂ）は、プリディストーション処理を十分な回数行った送信信号をパルス圧縮した信号と、理想信号をパルス圧縮した信号と、を比較する図である。図３（ａ）の送信信号をパルス圧縮した信号には、歪みの影響による指向性の劣化が発生している。これに対し、図３（ｂ）の送信信号をパルス圧縮した信号にはこのような劣化が殆ど見当たらない。つまり、本実施形態の処理により、送信信号の歪みを除去することができる。
【００６１】
次に、補正係数をバックアップする構成について説明する。図４は、補正係数を不揮発性メモリに記憶するための処理を示すフローチャートである。
【００６２】
上述のように、補正係数の算出には時間が掛かり、複数回更新しないと送信信号の歪みを除去できない。そのため、従来の構成では、電源が遮断する等して補正係数が失われてしまうと、歪みの少ない送信信号を送信するまで時間が掛かってしまう。また、パワーアンプ１６は、使用期間等に応じて特性が変化し、それに応じて送信信号に生じる歪みが変化する。本実施形態では、以上の点を考慮して、所定のタイミングで補正係数を不揮発性メモリ３８に記憶する。以下、詳細に説明する。
【００６３】
補正係数算出部３４は、ユーザから電源を落とす指示を受けた場合（Ｓ１０１）、最新の補正係数を不揮発性メモリ３８に記憶する（Ｓ１０４）。また、補正係数算出部３４は、前記パルス仕様が異なる他の送信信号への切替指示があった場合も（Ｓ１０２）、現在使用中の送信信号の最新の補正係数を不揮発性メモリ３８に記憶する（Ｓ１０４）。
【００６４】
また、レーダ装置１は、補正係数のバックアップを行うタイミング（スケジュール）をユーザの操作等によって設定することができる。例えば、設定するタイミングの例としては、所定時間毎、指定した時間、補正係数が安定したとき等を挙げることができる。そして、補正係数算出部３４は、バックアップを行うタイミングになったとき（Ｓ１０３）、最新の補正係数を不揮発性メモリ３８に記憶する（Ｓ１０４）。
【００６５】
なお、不揮発性メモリ３８が記憶する補正係数は１つに限られず、例えばパルス仕様毎に補正係数を記憶したり、最新の数個の補正係数を記憶したりする構成であっても良い。
【００６６】
次に、電源投入後に補正係数算出部３４が行う処理について説明する。
【００６７】
レーダ装置１に電源が投入された場合、補正係数算出部３４は、不揮発性メモリ３８にアクセスして、これから送信する送信信号に対応する補正係数を取得する。補正係数算出部３４は、この補正係数を送信信号補正部３６へ出力する。送信信号補正部３６によって補正された送信信号は、パワーアンプ１６で増幅された後にアンテナ１０から送信される。
【００６８】
このように、レーダ装置１は、不揮発性メモリ３８に記憶された補正係数を利用することで、即座に歪みの少ない送信信号を送信することができる。しかし、長時間電源が投入されなかった場合や環境の変化等によっては、不揮発性メモリ３８に記憶された補正係数で補正を行っても十分に歪みが除去できないことが考えられる。本実施形態では、この点を考慮して、以下の処理を行う。
【００６９】
即ち、補正係数算出部３４は、理想信号と帰還信号とを比較した結果、両信号が近似していないと判定した場合、前記ステップサイズの値を上昇させる。これにより、帰還信号が理想信号に素早く近似するように（送信信号の歪みが素早く除去されるように）補正係数が算出される。そして、補正係数算出部３４は、両信号を比較して近似していると判定した場合、ステップサイズの値を元に戻す。これにより、補正係数が発散することを防止できる。なお、ステップサイズは２段階だけではなく、３段階以上で変化させても良い。
【００７０】
次に、信号帰還回路４２を備えることによる利点について説明する。
【００７１】
信号帰還回路４２がない構成では、プリディストーション用の回路のためのミキサ及びＤＡＣに加え、レーダ映像作成用の回路のためのミキサ及びＤＡＣが必要となる。これに対し、本実施形態では、プリディストーション用の回路と、レーダ映像作成用の回路と、が一部共通する構成である。そのため、両回路でミキサ１５及びＤＡＣ１４を共通にすることができる。従って、ミキサ及びＤＡＣの数を減らすことができるので、コストを低減することができる。
【００７２】
また、信号帰還回路４２がない構成では、局部発振器１２の局発信号を３つの機器に送信する必要があるので、回路構成が複雑になる可能性がある。これに対し、本実施形態では、局部発振器１２の局発信号を２つの機器に送信するだけで良いので、レーダ装置１のスペースを有効に活用して配線を行うことができ、回路構成を簡単することができる。
【００７３】
次に、補正係数算出部３４で行われる演算の負荷を軽減するための制御について説明する。補正係数を算出する演算は比較的負荷が大きいため、以下のように制御を行って、必要なときにのみ補正係数が算出される構成にすることができる。以下、具体的に説明する。
【００７４】
この制御を行う場合、補正係数算出部３４は、補正係数を算出する前に理想信号と帰還信号を比較して両信号が近似しているか否かを判定する。そして、補正係数算出部３４は、両信号が近似していると判定した場合、送信信号の歪みは十分に除去されているものとして、補正係数を算出しない。この場合、送信信号補正部３６は、以前に求めた補正係数を用いてプリディストーション処理を行う。
【００７５】
一方、補正係数算出部３４は、両信号が近似していないと判定した場合、送信信号の歪みが十分に除去されていないとして、補正係数を算出する。この場合、送信信号補正部３６は、新たに求めた補正係数を用いてプリディストーション処理を行う。
【００７６】
以上のような制御を行うことで、補正係数算出部３４の負荷を軽減できる。なお、信号の比較は、帰還信号が入力される毎に行う必要は必ずしもなく、例えば両信号が近似している場合は、所定回数毎に信号を比較しても良い。
【００７７】
以上に説明したように、このレーダ装置１は、理想送信信号記憶部３３と、パワーアンプ１６と、アンテナ１０と、信号帰還回路４２と、補正係数算出部３４と、不揮発性メモリ３８と、送信信号補正部３６と、を備える。前記理想送信信号記憶部３３は、歪みが生じる前の送信信号を記憶する。前記パワーアンプ１６は、入力された送信信号を増幅して出力する。前記アンテナ１０は、前記パワーアンプ１６が出力した送信信号を外部に送信するとともに、当該送信信号の反射信号を受信信号として受信する。前記信号帰還回路４２は、前記パワーアンプ１６が出力した送信信号を帰還信号として帰還させる。前記補正係数算出部３４は、前記帰還信号と、前記理想送信信号記憶部３３が記憶する送信信号と、に基づいて、増幅により生じる歪みを打ち消すための補正係数を求める。前記不揮発性メモリ３８は、前記補正係数を記憶可能である。前記送信信号補正部３６は、前記補正係数に基づいて、理想送信信号記憶部３３が出力した送信信号を補正する。
【００７８】
これにより、不揮発性メモリ３８が補正係数を記憶するため、電源を落とした場合であっても補正係数を保持することができる。従って、レーダ装置１の起動直後から歪みの小さい送信信号を出力することができる。
【００７９】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８０】
上記実施形態では、揮発性メモリ３５が演算のために補正係数を記憶して、不揮発性メモリ３８がバックアップとして補正係数を記憶する構成である。これに代えて、図５に示すように、不揮発性メモリ３８が演算のため及びバックアップのために補正係数の記憶を行う構成であっても良い。
【００８１】
信号増幅部はパワーアンプ１６に限られず、送信信号に歪みが生じる可能性があれば、任意の機器を使用することができる。
【００８２】
補正用データ算出部（補正係数算出部３４）は、プリディストーション処理を行う際に必要な補正用データを算出する構成であれば良く、式（１）以外の方法で補正用データを算出しても良い。また、補正用データ算出部は、「係数」を算出する必要は必ずしもなく、補正に必要な何らかのデータを算出する構成であれば良い。なお、揮発性メモリ３５及び不揮発性メモリ３８の記憶対象も同様に補正係数に限られない。
【００８３】
補正係数算出部３４ではなく、他の機器が不揮発性メモリ３８に補正係数を記憶する処理を行っても良い。
【００８４】
信号処理部（レーダ映像生成部２６）は、物標に関する情報を求める構成であれば良く、レーダ映像まで生成せずに物標の位置のみを求める構成であっても良い。
【００８５】
図１のブロック図で示した構成は一例であり、本発明の構成を備えていれば、機器の追加、削除、位置の変更等を適宜行うことができる。例えば、ＡＤＣ２５の後段にハイパスフィルタを備える構成であっても良い。
【００８６】
本発明は、船舶用のレーダ装置に限られず、航空機等の他の移動体に搭載されるレーダ装置に適用することができる。また、移動体に搭載される用途以外にも、航路監視用のレーダ装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１  レーダ装置（パルス圧縮レーダ）
１３  送信信号記憶部
１６  パワーアンプ（送信信号増幅部）
２１  リミッタ
２２  ＬＮＡ
２３  スイッチ
２４  ミキサ
２５  ＡＤＣ
３１  帰還信号記憶部
３３  理想送信信号記憶部
３４  補正係数算出部（補正用データ算出部）
３５  揮発性メモリ
３６  送信信号補正部
３８  不揮発性メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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