(57)【要約】【課題】帯域幅が広い模擬目標発生装置を提供する。【解決手段】模擬目標発生装置が、レーダ波に対応するＲＦ入力信号を分配して第１乃至第ｎＲＦ分配信号（ｎは、２以上の整数）を生成する分配器と、互いに異なる第１乃至第ｎ周波数帯域に割り当てられた第１乃至第ｎ模擬処理部と、セレクタとを具備する。第１乃至第ｎ模擬処理部の第ｉ模擬処理部（ｉは、１以上ｎ以下の整数）は、第ｉＲＦ分配信号の第ｉ周波数帯域の成分に対して処理を行って第ｉＲＦ模擬信号を生成するように構成される。セレクタは、ＲＦ入力信号の第１乃至第ｎ周波数帯域の電力に基づいて第１乃至第ｎＲＦ模擬信号のいずれかを選択し、選択した信号をＲＦ出力信号として出力する。【選択図】図１
2018031652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ波に対応するＲＦ入力信号を分配して第１乃至第ｎＲＦ分配信号（ｎは、２以上の整数）を生成する分配器と、
互いに異なる第１乃至第ｎ周波数帯域に割り当てられた第１乃至第ｎ模擬処理部と、
セレクタ
とを具備し、
前記第１乃至第ｎ模擬処理部のうちの第ｉ模擬処理部（ｉは、１以上ｎ以下の整数）は、第ｉＲＦ分配信号の第ｉ周波数帯域の成分に対して処理を行って第ｉＲＦ模擬信号を生成するように構成され、
前記セレクタは、前記ＲＦ入力信号の前記第１乃至第ｎ周波数帯域の電力に基づいて前記第１乃至第ｎＲＦ模擬信号のいずれかを選択し、選択した信号をＲＦ出力信号として出力する
模擬目標発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の模擬目標発生装置であって、
前記第１乃至第ｎ周波数帯域は、第ｊ＋１周波数帯域（ｊは、１以上ｎ−１以下の整数）の一部が第ｊ周波数帯域の一部と重なるように設定されている
模擬目標発生装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の模擬目標発生装置であって、
前記第ｉ模擬処理部は、
第ｉローカル発振信号を生成するローカル発振器と、
前記第ｉＲＦ分配信号に対して前記第ｉローカル発振信号を用いてダウンコンバージョンを行う第１ミキサと、
前記ダウンコンバージョンによって得られたＩＦ入力信号に対して所望のデジタル処理を含む処理を行ってＩＦ模擬信号を生成するＤＲＦＭと、
前記ＩＦ模擬信号に対して前記第ｉローカル発振信号を用いてアップコンバージョンを行って前記第ｉＲＦ模擬信号を生成する第２ミキサ
とを具備し、
前記第１乃至第ｎローカル発振信号の周波数が互いに異なっている
模擬目標発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載の模擬目標発生装置であって、
前記ＤＲＦＭは、
前記ＩＦ入力信号に対してＡ／Ｄ変換を行って波形データを生成するＡ／Ｄコンバータと、
前記波形データを保存するメモリと、
前記波形データに対して前記デジタル処理を行って処理後データを生成する信号処理器と、
前記処理後データに対してＤ／Ａ変換を行って前記ＩＦ模擬信号を生成するＤ／Ａコンバータ
とを備えている
模擬目標発生装置。
【請求項５】
請求項４に記載の模擬目標発生装置であって、
第１時刻において、前記ＲＦ入力信号の、前記第１乃至第ｎ周波数帯域のうちの第ｋ周波数帯域（ｋは、１以上ｎ以下の整数のいずれか）の電力が所定の検出閾値を超えた場合、前記第１乃至第ｎ模擬処理部のうちの第ｋ模擬処理部の前記ＤＲＦＭの前記信号処理器は、前記第ｋ模擬処理部の前記ＤＲＦＭの前記メモリに保存された、前記第１時刻よりも所定の時間だけ遡った第２時刻以降の前記波形データに基づいて、前記第２時刻よりも所定の遅延時間だけ遅れた第３時刻以降の前記ＩＦ模擬信号に対応する前記処理後データを生成する
模擬目標発生装置。
【請求項６】
レーダ波に対応するＲＦ入力信号を分配して第１乃至第ｎＲＦ分配信号（ｎは、２以上の整数）を生成するステップと、
互いに異なる第１乃至第ｎ周波数帯域に割り当てられた第１乃至第ｎ模擬処理部により、それぞれ、第１乃至第ｎＲＦ模擬信号を生成するステップと、
前記第１乃至第ｎＲＦ模擬信号のうちのいずれかをＲＦ出力信号として選択し、前記ＲＦ出力信号を出力するステップ
とを具備し、
前記第１乃至第ｎＲＦ模擬信号のうちの第ｉＲＦ模擬信号は、第ｉＲＦ分配信号の第ｉ周波数帯域の成分に対して処理を行うことで生成され、
前記ＲＦ出力信号は、前記ＲＦ入力信号の前記第１乃至第ｎ周波数帯域の電力に基づいて前記第１乃至第ｎＲＦ模擬信号のうちから選択される
模擬目標発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、模擬目標発生装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛来するレーダ波が物体によって反射されて発生する反射波を模擬したＲＦ（radio frequency）信号を生成する装置は、レーダ装置の試験や妨害電波の発生に好適に用いられる。本明細書では、このような装置を模擬目標発生装置と呼ぶことにする。
【０００３】
模擬目標発生装置としてＲＦ入力信号を用いる場合の最も典型的な構成は、ＤＲＦＭ（Digital Radio Frequency Memory）を使用する構成である。ＤＲＦＭとは、受信したレーダ波に対して高速Ａ／Ｄ変換を行って該レーダ波の波形を表す波形データを取得し、該波形データをメモリに記憶するように構成されたデバイスである。メモリに記憶された波形データに対して所望のデジタル処理（例えば、遅延処理やドップラー効果による周波数シフト（ドップラーシフト）を模擬する処理）を行い、該デジタル処理で得られたデジタルデータに対してＤ／Ａ変換を行えば、目的とするＲＦ信号が得られる。
【０００４】
ＤＲＦＭを用いる模擬目標発生装置の一つの課題は、ＤＲＦＭの帯域幅に制限があることである。ＤＲＦＭの帯域幅はＡ／Ｄ変換におけるサンプリングレートに依存し、サンプリングレートが高いほど帯域幅を広くすることができる。しかしながら、現実には、サンプリングレートには上限があるのでＤＲＦＭの帯域幅には制限がある。近年のレーダ装置には、レーダ波の周波数を高速に切り換える周波数アジリティ機能を有するものがあり、ＤＲＦＭの帯域幅の制限は、模擬目標発生装置の実装において大きな制約になっている。
【０００５】
ＤＲＦＭの帯域幅の制限の問題を解決する一つの手法として、特許第４４１３７５７号は、動作する周波数帯域が異なる２つのＤＲＦＭを用いる技術を開示している。この特許文献に開示された技術では、レーダ波に対応するＲＦ入力を２つのＤＲＦＭに分配器によって分配して該２つのＤＲＦＭにおいて処理を行うと共に、該２つのＤＲＦＭから出力されるＲＦ信号を合成器によって同位相で合成することで帯域幅の拡大を実現している。
【０００６】
しかしながら、発明者の検討によれば、この特許文献に開示されている技術では、合成器を用いているために帯域幅が合成器の精度に依存し、帯域幅の拡大の幅に制約がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４１３７５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的の一つは、帯域幅が広い模擬目標発生装置を提供することにある。本発明の他の目的及び新規な特徴は、以下の開示から当業者には理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、「発明を実施するための形態」で使用される符号を参照しながら、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、「特許請求の範囲」の記載と「発明を実施するための形態」との対応関係の一例を示すために付記されたものである。
【００１０】
本発明の一の観点では、模擬目標発生装置（１０）が、レーダ波に対応するＲＦ入力信号（２１）を分配して第１乃至第ｎＲＦ分配信号（ｎは、２以上の整数）（２２１〜２２３）を生成する分配器（１）と、互いに異なる第１乃至第ｎ周波数帯域に割り当てられた第１乃至第ｎ模擬処理部（２１〜２３）と、セレクタ（３）とを具備している。第１乃至第ｎ模擬処理部（２１〜２３）のうちの第ｉ模擬処理部（ｉは、１以上ｎ以下の整数）（２ｉ）は、第ｉＲＦ分配信号（２２ｉ）の第ｉ周波数帯域の成分に対して処理を行って第ｉＲＦ模擬信号（２３ｉ）を生成するように構成されている。セレクタ（３）は、ＲＦ入力信号（２１）の第１乃至第ｎ周波数帯域の電力に基づいて第１乃至第ｎＲＦ模擬信号（２１〜２３）のいずれかを選択し、選択した信号をＲＦ出力信号（２４）として出力する。
【００１１】
第１乃至第ｎ周波数帯域は、第ｊ＋１周波数帯域（ｊは、１以上ｎ−１以下の整数）の一部が第ｊ周波数帯域の一部と重なるように設定されていることが望ましい。
【００１２】
一実施形態では、第ｉ模擬処理部（２ｉ）が、第ｉローカル発振信号を生成するローカル発振器（１４ｉ）と、第ｉＲＦ分配信号（２２ｉ）に対して第ｉローカル発振信号を用いてダウンコンバージョンを行う第１ミキサ（１１ｉ）と、ダウンコンバージョンによって得られたＩＦ入力信号に対して所望のデジタル処理を含む処理を行ってＩＦ模擬信号を生成する第ｉＤＲＦＭ（１２ｉ）と、ＩＦ模擬信号に対して第ｉローカル発振信号を用いてアップコンバージョンを行って第ｉＲＦ模擬信号（２３ｉ）を生成する第２ミキサ（１３ｉ）とを具備する。第１乃至第ｎローカル発振信号の周波数は、互いに異なっている。
【００１３】
一実施形態では、ＤＲＦＭ（１２１〜１２３）が、該ＩＦ入力信号に対してＡ／Ｄ変換を行って波形データを生成するＡ／Ｄコンバータ（３２１〜３２３）と、該波形データを保存するメモリ（３３１〜３３３）と、該波形データに対してデジタル処理を行って処理後データを生成する信号処理器（３４１〜３４３）と、該処理後データに対してＤ／Ａ変換を行ってＩＦ模擬信号を生成するＤ／Ａコンバータ（３５１〜３５３）とを備えている。
【００１４】
この場合、第１時刻において、ＲＦ入力信号（２１）の、第１乃至第ｎ周波数帯域のうちの第ｋ周波数帯域（ｋは、１以上ｎ以下の整数のいずれか）の電力が所定の検出閾値を超えたときに、第ｋ模擬処理部（２ｋ）のＤＲＦＭ（１２ｋ）の信号処理器（３４ｋ）が、第ｋ模擬処理部（２ｋ）のＤＲＦＭ（１２ｋ）のメモリ（３３ｋ）に保存された、第１時刻よりも所定の時間だけ遡った第２時刻以降の波形データに基づいて、第２時刻よりも所定の遅延時間だけ遅れた第３時刻以降のＩＦ模擬信号に対応する処理後データを生成することが好ましい。
【００１５】
本発明の他の観点では、模擬目標発生方法が、レーダ波に対応するＲＦ入力信号（２１）を分配して第１乃至第ｎＲＦ分配信号（ｎは、２以上の整数）（２２１〜２２３）を生成するステップと、互いに異なる第１乃至第ｎ周波数帯域に割り当てられた第１乃至第ｎ模擬処理部（２１〜２３）により、それぞれ、第１乃至第ｎＲＦ模擬信号（２３１〜２３３）を生成するステップと、第１乃至第ｎＲＦ模擬信号（２３１〜２３３）のうちのいずれかをＲＦ出力信号（２４）として選択し、ＲＦ出力信号（２４）を出力するステップとを具備する。第１乃至第ｎＲＦ模擬信号（２３１〜２３３）のうちの第ｉＲＦ模擬信号（２３ｉ）は、第ｉＲＦ分配信号（２２ｉ）の第ｉ周波数帯域の成分に対して処理を行うことで生成される。ＲＦ出力信号（２４）は、ＲＦ入力信号（２１）の第１乃至第ｎ周波数帯域の電力に基づいて第１乃至第ｎＲＦ模擬信号（２３１〜２３３）のうちから選択される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、帯域幅が広い模擬目標発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態の模擬目標発生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態におけるチャネルの割り当て（即ち、周波数帯域の割り当て）を示す概念図である。
【図３Ａ】時間軸方向において波形を伸長するデジタル処理を説明する図である。
【図３Ｂ】時間軸方向において波形を圧縮するデジタル処理を説明する図である。
【図４】本実施形態の模擬目標発生装置の変形例を示すブロック図である。
【図５】本実施形態の模擬目標発生装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】チャネルＣＨ３の周波数帯域の電力が設定閾値を超えた場合の模擬目標発生装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら実施形態を説明する。以下の説明において、同一又は対応する構成要素は、同一又は対応する参照符号によって参照することがある。また、同一構成の複数の構成要素が存在する場合、それらを参照符号に添字を付すことによって区別することがある。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態の模擬目標発生装置１０の構成を示すブロック図である。模擬目標発生装置１０は、分配器１と、複数の（本実施形態では３つの）模擬処理部２１〜２３と、セレクタ３と、制御回路４とを備えている。
【００２０】
分配器１は、レーダ波に対応するＲＦ入力信号２１（例えば、レーダ波をアンテナで受信して得られる信号）を分配して複数のＲＦ分配信号２２１〜２２３を生成する。ＲＦ分配信号２２１〜２２３は、それぞれ、模擬処理部２１〜２３に供給される。
【００２１】
模擬処理部２１〜２３は、それぞれ、互いに異なるチャネルに割り当てられている。ここで、チャネルとは、模擬処理部２１〜２３のそれぞれに割り当てられる周波数帯域を意味しており、本実施形態では、チャネルＣＨ１〜ＣＨ３の３つのチャネルが、それぞれ、模擬処理部２１〜２３に割り当てられる。
【００２２】
図２は、本実施形態におけるチャネルの割り当て（即ち、周波数帯域の割り当て）を示す概念図である。本実施形態では、模擬処理部２１に割り当てられるチャネルＣＨ１が最も高い周波数帯域に設定される。更に、模擬処理部２２に割り当てられるチャネルＣＨ２が次に高い周波数帯域に設定され、模擬処理部２３に割り当てられるチャネルＣＨ３が最も低い周波数帯域に設定される。図２において、記号ｆＵ１は、チャネルＣＨ１の上限の周波数を示しており、記号ｆＬ１は、チャネルＣＨ１の下限の周波数を示している。同様に、記号ｆＵ２は、チャネルＣＨ２の上限の周波数を示しており、記号ｆＬ２は、チャネルＣＨ２の下限の周波数を示している。更に、記号ｆＵ３は、チャネルＣＨ３の上限の周波数を示しており、記号ｆＬ３は、チャネルＣＨ３の下限の周波数を示している。
【００２３】
本実施形態では、周波数ドメインにおいて隣接する２つのチャネルの周波数帯域は、互いに、一部分がオーバーラップしている。即ち、チャネルＣＨ２の周波数帯域の上限の周波数ｆＵ２は、チャネルＣＨ１の周波数帯域の下限の周波数ｆＬ１よりも高く、チャネルＣＨ３の周波数帯域の上限の周波数ｆＵ３は、チャネルＣＨ２の周波数帯域の上限の周波数ｆＬ２よりも高い。
【００２４】
隣接する２つのチャネルの周波数帯域のオーバーラップしている部分の幅Δｆ１２（＝ｆＵ２−ｆＬ１）、Δｆ２３（＝ｆＵ３−ｆＬ２）は、想定されるレーダ波のパルス幅に応じて決定される。一実施形態では、例えば、幅Δｆ１２、Δｆ２３は、想定されているレーダ波のパルスの９９％占有周波数帯幅に設定されてもよい。想定されているパルス幅が狭いほど幅Δｆ１２、Δｆ２３は広くされる。
【００２５】
模擬処理部２１〜２３は、それぞれ、ＲＦ分配信号２２１〜２２３の割り当てられたチャネルの周波数帯域の成分に対して処理を行ってＲＦ模擬信号２３１〜２３３を生成するように構成されている。ここで、ＲＦ模擬信号２３１〜２３３とは、レーダ波が物体によって反射された反射波を模擬した波形を有するＲＦ信号であり、詳細は後に説明する。
【００２６】
模擬処理部２１は、ミキサ１１１と、ＤＲＦＭ１２１と、ミキサ１３１と、ローカル発振器１４１とを備えている。ローカル発振器１４１の発振周波数は、ｆ１である。
【００２７】
ミキサ１１１は、模擬処理部２１に分配されたＲＦ分配信号２２１に対し、ローカル発振器１４１から受け取った発振周波数ｆ１のローカル発振信号を用いてダウンコンバージョンを行い、ダウンコンバージョンで得られたＩＦ（intermediate frequency）入力信号をＤＲＦＭ１２１に出力する。発振周波数ｆ１は、ダウンコンバージョンにより、ＲＦ分配信号２２１のチャネルＣＨ１の周波数帯域の成分が、ＩＦ入力信号においてＤＲＦＭ１２１が処理可能な周波数帯域に移行するように設定される。
【００２８】
ＤＲＦＭ１２１は、ミキサ１１１におけるダウンコンバージョンによって生成されたＩＦ入力信号を処理し、レーダ波が物体によって反射された反射波を模擬した波形を有するＩＦ模擬信号を生成するように構成されている。ＤＲＦＭ１２１は、本実施形態では、レーダ波が物体によって反射される位置に依存する（即ち、レーダ波を発生するレーダ装置と物体の間の距離に依存する）伝搬遅延、及び、レーダ波が反射する物体の速度に応じて発生するドップラーシフトを模擬した波形の情報を含むＩＦ模擬信号を生成する。
【００２９】
本実施形態では、ＤＲＦＭ１２１は、フィルタ３１１と、Ａ／Ｄコンバータ３２１と、メモリ３３１と、信号処理器３４１と、Ｄ／Ａコンバータ３５１とを備えている。
【００３０】
フィルタ３１１は、ミキサ１１１からＩＦ入力信号を受け取り、該ＩＦ入力信号に含まれるエイリアス成分を除去するように構成されている。フィルタ３１１から出力されるＩＦ信号は、ＲＦ分配信号２２１のチャネルＣＨ１の周波数帯域の成分に由来する成分が含まれている。フィルタ３１１としては、例えば、低域通過フィルタが用いられ得る。
【００３１】
Ａ／Ｄコンバータ３２１は、フィルタ３１１から出力されるＩＦ信号に対してＡ／Ｄ変換を行って波形データを生成する。Ａ／Ｄコンバータ３２１から出力される波形データは、ＲＦ分配信号２２１のチャネルＣＨ１の周波数帯域の成分の信号波形を示している。
【００３２】
メモリ３３１と信号処理器３４１とは、Ａ／Ｄコンバータ３２１から出力される波形データに対して所望のデジタル処理を行って処理後データを生成する信号処理部を構成している。メモリ３３１は、Ａ／Ｄコンバータ３２１から出力される波形データを格納すると共に、信号処理器３４１によって生成される処理後データを格納するために用いられる。信号処理器３４１は、メモリ３３１に格納されている波形データに対してデジタル処理を行って処理後データを生成する。生成された処理後データは、メモリ３３１に格納される。
【００３３】
信号処理器３４１では、反射波の波形を模擬するためのデジタル処理が行われる。例えば、メモリ３３１に記憶されている波形データに対し、時間軸方向において波形を圧縮し、又は、伸長するデジタル処理を行うことにより、レーダ波が反射する物体の速度に応じて発生するドップラーシフトを模擬することができる。図３Ａは、時間軸方向において波形を伸長するデジタル処理を図示しており、図３Ｂは、時間軸方向において波形を圧縮するデジタル処理を図示している。図３Ａ、図３Ｂにおいて、破線は元の波形（Ａ／Ｄコンバータ３２１から出力される波形データで示されている波形）を示しており、実線は、デジタル処理によって得られる処理後データで示されている波形を示している。時間軸方向において波形を圧縮する処理は、周波数が高くなるように周波数をシフトする処理に相当しており、時間軸方向において波形を伸長する処理は、周波数が低くなるように周波数をシフトする処理に相当している。加えて、該デジタル処理で得られた処理後データをＤ／Ａコンバータ３５１に供給するタイミングを制御することにより（処理後データのＤ／Ａコンバータ３５１への供給に適切な遅延を与えることにより）、物体による反射における伝搬遅延を模擬することができる。
【００３４】
例えば、Ａ／Ｄコンバータ３２１によって時刻ｔｉにおいてサンプリングされた波形データをＱ（ｔｉ）とした場合（ｉ＝１，２，３，・・・）、時系列データＱ（Ａ・（ｔｉ−ｔＤＬ））は、波形が時間軸方向にｔＤＬだけ遅延され、且つ、Ａ＞１の場合に波形が時間軸方向にＡ倍に圧縮され、Ａ＜１の場合に波形が１／Ａ倍に伸長されたデータになる。時間軸方向において波形を圧縮又は伸長した波形データＱ＾（ｔｋ）（ｋ＝１，２，３，・・・）は、時系列データＱ（Ａ・（ｔｉ−ｔＤＬ））から補間により求めることができる。一実施形態では、このようにして算出された時系列データＱ＾（ｔｋ）を、処理後データとして用いてもよい。
【００３５】
なお、ドップラーシフトを模擬せず、伝搬遅延だけを模擬する場合には、Ａ／Ｄコンバータ３２１から出力される波形データを遅延して処理後データとしてＤ／Ａコンバータ３５１に供給してもよい。
【００３６】
Ｄ／Ａコンバータ３５１は、メモリ３３１から受け取った処理後データに対してＤ／Ａ変換を行ってＩＦ模擬信号を生成する。Ｄ／Ａコンバータ３５１から出力されるＩＦ模擬信号は、ミキサ１３１に供給される。
【００３７】
ミキサ１３１は、Ｄ／Ａコンバータ３５１から受け取ったＩＦ模擬信号に対し、ローカル発振器１４１から受け取ったローカル発振信号を用いてアップコンバージョンを行ってＲＦ模擬信号２３１を生成する。
【００３８】
チャネルＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域が割り当てられている模擬処理部２２、２３も、同様の構成を有しており、同様に動作する。詳細には、模擬処理部２２は、ミキサ１１２と、ＤＲＦＭ１２２と、ミキサ１３２と、ローカル発振器１４２とを備えており、模擬処理部２３は、ミキサ１１３と、ＤＲＦＭ１２３と、ミキサ１３３と、ローカル発振器１４３とを備えている。
【００３９】
模擬処理部２２、２３のミキサ１１２、１１３は、模擬処理部２１のミキサ１１１と同様にダウンコンバージョンを行い、模擬処理部２２、２３のミキサ１３２、１３３は、模擬処理部２１のミキサ１３１と同様にアップコンバージョンを行う。ミキサ１３２、１３３から、ＲＦ模擬信号２３２、２３３が出力される。
【００４０】
模擬処理部２２、２３のＤＲＦＭ１２２、ＤＲＦＭ１２３は、模擬処理部２１のＤＲＦＭ１２１と同様の構成を有しており、ＲＦ分配信号２２１の代わりにＲＦ分配信号２２２、２２３を受け取って同様に動作する。模擬処理部２２のＤＲＦＭ１２２は、フィルタ３１２と、Ａ／Ｄコンバータ３２２と、メモリ３３２と、信号処理器３４２と、Ｄ／Ａコンバータ３５２とを備えており、模擬処理部２３のＤＲＦＭ１２３は、フィルタ３１３と、Ａ／Ｄコンバータ３２３と、メモリ３３３と、信号処理器３４３と、Ｄ／Ａコンバータ３５３とを備えている。ＤＲＦＭ１２２、ＤＲＦＭ１２３のフィルタ３１２、３１３は、ＲＦ分配信号２２１の代わりにＲＦ分配信号２２２、２２３を受け取ることを除いて、ＤＲＦＭ１２１のフィルタ３１１と同様に動作する。ＤＲＦＭ１２２、ＤＲＦＭ１２３のＡ／Ｄコンバータ３２２、３２３は、ＤＲＦＭ１２１のＡ／Ｄコンバータ３２１と同様に動作し、ＤＲＦＭ１２２、ＤＲＦＭ１２３のメモリ３３２、３３３は、ＤＲＦＭ１２１のメモリ３３１と同様に動作する。また、ＤＲＦＭ１２２、ＤＲＦＭ１２３の信号処理器３４２、３４３は、ＤＲＦＭ１２１の信号処理器３４１と同様に動作し、ＤＲＦＭ１２２、ＤＲＦＭ１２３のＤ／Ａコンバータ３５２、３５３は、ＤＲＦＭ１２１のＤ／Ａコンバータ３５１と同様に動作する。
【００４１】
ローカル発振器１４２、１４３は、それぞれ、発振周波数ｆ２、ｆ３の発振信号を生成する。ただし、模擬処理部２２、２３に割り当てられている周波数帯域が異なるので、ローカル発振器１４２、１４３の発振周波数ｆ２、ｆ３は、模擬処理部２１のローカル発振器１４１の発振周波数ｆ１と異なっている。本実施形態では、発振周波数ｆ２は、発振周波数ｆ１よりも低く、発振周波数ｆ３は、発振周波数ｆ２よりも低い。発振周波数ｆ２は、ダウンコンバージョンにより、ＲＦ分配信号２２２のチャネルＣＨ２の周波数帯域の成分が、ＤＲＦＭ１２２が処理可能な周波数帯域に移行するように設定され、発振周波数ｆ３は、ダウンコンバージョンにより、ＲＦ分配信号２２３のチャネルＣＨ３の周波数帯域の成分が、ＤＲＦＭ１２３が処理可能な周波数帯域に移行するように設定される。
【００４２】
セレクタ３は、制御回路４から受け取った制御信号に応じて模擬処理部２１、２２、２３から受け取ったＲＦ模擬信号２３１、２３２、２３３のいずれかをＲＦ出力信号２４として出力する。出力されたＲＦ出力信号２４は、例えば、レーダ装置の評価に用いてもよいし、また、増幅した上でアンテナ装置によってレーダ波が飛来している方向に向けて発信してもよい。
【００４３】
制御回路４は、ＲＦ模擬信号２３１、２３２、２３３のいずれかを選択し、選択したＲＦ模擬信号を出力するようにセレクタ３に指示する制御信号を生成する。本実施形態では、制御回路４は、ＲＦ入力信号２１のチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３それぞれの周波数帯域の成分の電力に基づいてＲＦ模擬信号２３１、２３２、２３３のいずれかを選択する。このとき、制御回路４は、模擬処理部２１、２２、２３のＤＲＦＭ１２１、１２２、１２３のＡ／Ｄコンバータ３２１、３２２、３２３から受け取った波形データから、ＲＦ入力信号２１のチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３それぞれの周波数帯域の成分の電力を特定する。
【００４４】
なお、図４に図示されているように、制御回路４は、Ａ／Ｄコンバータ３２１、３２２、３２３から出力される波形データを受け取る代わりに、メモリ３３１、３３２、３３３に格納された波形データを受け取り、メモリ３３１、３３２、３３３から受け取った波形データに基づいてＲＦ入力信号２１のチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３それぞれの周波数帯域の成分の電力を特定してもよい。ＲＦ模擬信号２３１、２３２、２３３の選択については、後に詳細に説明する。
【００４５】
本実施形態の模擬目標発生装置１０は、以下に議論されるように、模擬処理部２１、２２、２３に異なる周波数帯域を割り当てることで、模擬目標発生装置１０の全体として広い帯域幅を実現している。これにより、本実施形態の模擬目標発生装置１０は、レーダ波の周波数の切り換えに対応することができる。以下、本実施形態における模擬目標発生装置１０の動作を詳細に説明する。
【００４６】
図５は、本実施形態における模擬目標発生装置１０の動作の一例を示すタイミングチャートである。レーダ波は、一般に、パルス波形として生成される。ただし、近年のレーダ装置は、しばしば周波数アジリティ機能を有しており、図５の最上段に図示されているように、レーダ波の周波数が広範囲で高速に切り換えられる。例えば、図５には、７つのパルス＃１〜＃７が図示されているが、パルス＃１〜＃７は互いに周波数帯域が異なっている。チャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域は、想定されているレーダ波の各パルスが、周波数ドメインにおいて、チャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３のうちの少なくとも一の周波数帯域に位置しているように決定される。図５の例では、パルス＃１、＃２は、チャネルＣＨ１の周波数帯域に位置しており、パルス＃３は、チャネルＣＨ３の周波数帯域に位置している。パルス＃５は、チャネルＣＨ２の周波数帯域に位置しており、パルス＃６は、チャネルＣＨ３の周波数帯域に位置している。
【００４７】
ここで、上述のように、チャネルＣＨ１、ＣＨ２の周波数帯域が互いに重なっており、チャネルＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域が互いに重なっているので、周波数ドメインにおいて、一のパルスが２つのチャネルの周波数帯域に位置する事態が生じ得ることに留意されたい。図５の例では、周波数ドメインにおいて、パルス＃４は、チャネルＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域が重なっている帯域に位置しており、パルス＃７は、チャネルＣＨ１、ＣＨ２の周波数帯域が重なっている帯域に位置している。
【００４８】
以下では、図５の最上段に図示されているように周波数が遷移するレーダ波がＲＦ入力信号２１として入力された場合の本実施形態の模擬目標発生装置１０の動作を説明する。
【００４９】
レーダ波に対応するＲＦ入力信号２１は、分配器１によってＲＦ分配信号２２１〜２２３に分配されて模擬処理部２１〜２３に供給される。ミキサ１１１〜１１３によってＲＦ分配信号２２１〜２２３に対してダウンコンバージョンが行われ、ダウンコンバージョンによって生成されたＩＦ信号が、それぞれ、ＤＲＦＭ１２１〜１２３に供給される。ＤＲＦＭ１２１に供給されるＩＦ信号においては、ＲＦ分配信号２２１のチャネルＣＨ１の周波数帯域の成分が、ＤＲＦＭ１２１が処理可能な周波数帯域に移行されている。同様に、ＤＲＦＭ１２２に供給されるＩＦ信号においては、ＲＦ分配信号２２２のチャネルＣＨ２の周波数帯域の成分が、ＤＲＦＭ１２２が処理可能な周波数帯域に移行されており、ＤＲＦＭ１２３に供給されるＩＦ信号においては、ＲＦ分配信号２２３のチャネルＣＨ３の周波数帯域の成分が、ＤＲＦＭ１２３が処理可能な周波数帯域に移行されている。
【００５０】
チャネルＣＨ１に対応するＤＲＦＭ１２１に供給されたＩＦ信号はフィルタ３１１に入力され、フィルタ３１１を通過したＩＦ信号が、Ａ／Ｄコンバータ３２１に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３２１から出力される波形データは、ＲＦ入力信号２１の、チャネルＣＨ１の周波数帯域の波形を表している。Ａ／Ｄコンバータ３２１から出力された波形データは、メモリ３３１に格納される。
【００５１】
同様に、チャネルＣＨ２に対応するＤＲＦＭ１２２に供給されたＩＦ信号はフィルタ３１２に入力され、フィルタ３１２を通過したＩＦ信号がＡ／Ｄコンバータ３２２に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３２２から出力される波形データは、ＲＦ入力信号２１のチャネルＣＨ２の周波数帯域の波形を表している。Ａ／Ｄコンバータ３２２から出力された波形データは、メモリ３３２に格納される。
【００５２】
更に、チャネルＣＨ３に対応するＤＲＦＭ１２３に供給されたＩＦ信号はフィルタ３１３に入力され、フィルタ３１３を通過したＩＦ信号がＡ／Ｄコンバータ３２３に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３２３から出力される波形データは、ＲＦ入力信号２１のチャネルＣＨ３の周波数帯域の波形を表している。Ａ／Ｄコンバータ３２３から出力された波形データは、メモリ３３２に格納される。
【００５３】
メモリ３３１、３３２、３３３に格納された波形データに対し、それぞれ、信号処理器３４１、３４２、３４３によって所望のデジタル処理が行われて処理後データが生成される。上述のように、信号処理器３４１、３４２、３４３によって行われるデジタル処理としては、例えば、時間軸方向において波形を圧縮し、又は、伸長する処理が挙げられる。このような処理によれば、レーダ波が反射する物体の速度に応じて発生するドップラーシフトを模擬することができる。
【００５４】
信号処理器３４１、３４２、３４３によって生成された処理後データは、それぞれ、Ｄ／Ａコンバータ３５１、３５２、３５３に送られる。送られた処理後データに対してＤ／Ａコンバータ３５１、３５２、３５３によってＤ／Ａ変換が行われ、それぞれＩＦ信号が生成される。
【００５５】
Ｄ／Ａコンバータ３５１から出力されたＩＦ信号は、ミキサ１３１に供給される。供給されたＩＦ信号に対してミキサ１３１によってアップコンバートが行われ、ＲＦ模擬信号２３１が生成される。同様に、Ｄ／Ａコンバータ３５２から出力されたＩＦ信号は、ミキサ１３２に供給される。供給されたＩＦ信号に対してミキサ１３２によってアップコンバートが行われ、ＲＦ模擬信号２３２が生成される。更に、Ｄ／Ａコンバータ３５３から出力されたＩＦ信号は、ミキサ１３３に供給される。供給されたＩＦ信号に対してミキサ１３３によってアップコンバートが行われ、ＲＦ模擬信号２３３が生成される。
【００５６】
一方で、制御回路４により、チャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３のＡ／Ｄコンバータ３２１、３２２、３２３から出力された波形データ（又は、メモリ３３１、３３２、３３３から読み出された波形データ）から、各時刻におけるＲＦ分配信号２２１のチャネルＣＨ１の周波数帯域の電力、ＲＦ分配信号２２２のチャネルＣＨ２の周波数帯域の電力、及び、ＲＦ分配信号２２３のチャネルＣＨ３の周波数帯域の電力がそれぞれ算出される。ここで、ＲＦ分配信号２２１、２２２、２２３は、ＲＦ入力信号２１が分配されて生成される信号なので、この演算により、各時刻におけるＲＦ入力信号２１のチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域のそれぞれの電力が算出されることになる。
【００５７】
制御回路４は、各時刻におけるＲＦ入力信号２１のチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域のそれぞれの電力に基づき、チャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３のいずれかを選択する。詳細には、制御回路４は、各時刻にＲＦ入力信号２１のチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域のそれぞれの電力が、所定の検出閾値を超えているかを判断する。
【００５８】
ある一のチャネルの周波数帯域の電力が検出閾値を超えた場合、制御回路４は、当該一のチャネルを選択する。例えば、図５を参照して、ＲＦ入力信号２１としてチャネルＣＨ１の周波数帯域のパルス＃１が入力されると、チャネルＣＨ１の周波数帯域の電力が検出閾値を超えるので、チャネルＣＨ１が選択される。
【００５９】
あるチャネルが一度選択されると、該チャネルが選択されている状態は、他のチャネルが選択されるまで継続される。例えば、図５においては、ＲＦ入力信号２１としてパルス＃１が入力された後、チャネルＣＨ１が選択されている状態が、チャネルＣＨ３の周波数帯域のパルス＃３が入力されるまで継続される。
【００６０】
２つのチャネルの周波数帯域の電力が検出閾値を超えた場合、制御回路４は、最も電力が高いチャネルを選択する。例えば、パルス＃７については、チャネルＣＨ１、ＣＨ２の周波数帯域が重なっている周波数帯域に位置しているので、チャネルＣＨ１、ＣＨ２の周波数帯域の電力が検出閾値を超える。ただし、パルス＃７の周波数帯域は、チャネルＣＨ１の周波数帯域の中心により近いので、チャネルＣＨ１の周波数帯域の電力が、チャネルＣＨ２の周波数帯域の電力よりも高くなる。このような場合、チャネルＣＨ１が選択される。
【００６１】
また、パルス＃４については、チャネルＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域が重なっている周波数帯域に位置しており、且つ、チャネルＣＨ２、ＣＨ３の周波数帯域の電力は実質的に同一である。このような場合、チャネルＣＨ２、ＣＨ３のいずれが選択されてもよい。図５には、パルス＃４に応じてチャネルＣＨ３が選択される（チャネルＣＨ３が選択されている状態が維持される）動作が図示されている。
【００６２】
あるチャネルの周波数帯域の電力が検出閾値を超え、該チャネルが制御回路４によって選択された場合、該チャネルに対応する模擬処理部２（２１、２２又は２３）から出力されるＲＦ模擬信号２３（２３１、２３２又は２３３）が選択され、選択されたＲＦ模擬信号２３がＲＦ出力信号２４として出力される。
【００６３】
留意すべきことは、パルスが入力されたときに、各チャネルの周波数帯域の電力がノイズレベルから検出閾値まで立ち上がるまでにはある程度の時間を要するということである。あるチャネルの周波数帯域に位置するパルスが入力された場合に該チャネルの周波数帯域の電力が検出閾値に到達した時刻以後の波形データに基づいてＲＦ模擬信号２３を生成すると、パルスの立ち上がりを模擬することができない。
【００６４】
このような問題に対応するために、本実施形態では、あるチャネルの周波数帯域の電力が検出閾値に到達した場合、検出閾値に到達した時刻よりもパルスの立ち上がり時間に応じた時間ＴＬだけ遡った時刻以後の波形データがメモリ３３から読み出され、読み出された波形データに基づいてＲＦ模擬信号２３（即ち、ＲＦ出力信号２４）が生成される。このような動作によれば、レーダ波のパルスの反射波を適切に模擬することができる。
【００６５】
図６は、一例として、チャネルＣＨ３の周波数帯域に位置するパルス＃３がＲＦ入力信号２１として入力されたときの模擬目標発生装置１０の動作（図５の破線Ａで囲まれている部分の動作）の詳細を図示している。
【００６６】
パルス＃３がＲＦ入力信号２１として入力され、ある時刻ｔ１においてあるチャネルの周波数帯域の電力が検出閾値に到達した場合、時刻ｔ１から時間ＴＬだけ遡った時刻ｔ２（＝ｔ１−ＴＬ）以降の波形データが、チャネルＣＨ３に対応するＤＲＦＭ１２３のメモリ３３３から読み出される。ＤＲＦＭ１２３においては、読み出された波形データに対して信号処理器３４３によってデジタル処理が行われて処理後データが生成される。
【００６７】
更に、時刻ｔ２以降の波形データから生成された処理後データが、時刻ｔ２から遅延時間ＴＤだけ遅延された時刻ｔ３からＤ／Ａコンバータ３５３に供給され始める。ここで、遅延時間ＴＤは、物体による反射に要する遅延を模擬するように設定される。処理後データに対してＤ／Ａコンバータ３５３によってＤ／Ａ変換が行われてＩＦ模擬信号が生成される。時刻ｔ３以降のＩＦ模擬信号に対応する処理後データは、時刻ｔ２以降の波形データから生成されることになる。生成されたＩＦ模擬信号に対してアップコンバージョンが行われてＲＦ模擬信号２３３が生成される。
【００６８】
更に、制御回路４によってチャネルＣＨ３が選択され、セレクタ３は、時刻ｔ３以降、チャネルＣＨ３に対応するＲＦ模擬信号２３３をＲＦ出力信号２４として出力するように制御される。時刻ｔ３以降、ＲＦ出力信号２４としてチャネルＣＨ３に対応するＲＦ模擬信号２３３が出力され、これにより、パルス＃３の立ち上がり波形も含めてパルス＃３の反射波を模擬した波形を有する信号が、ＲＦ出力信号２４として出力される。
【００６９】
以上に説明されているように、本実施形態では、ＲＦ模擬信号２３１、２３２、２３３を生成する模擬処理部２１、２２、２３が異なるチャネルに割り当てられ（即ち、異なる周波数帯域に割り当てられ）、更に、ＲＦ入力信号２１の各チャネルの電力に応じてＲＦ模擬信号２３１、２３２、２３３のいずれかが選択される。選択されたＲＦ模擬信号２３がＲＦ出力信号２４として出力される。このような動作により、本実施形態の模擬目標発生装置１０は、広い帯域幅を実現している。このような特性は、レーダ波の周波数の切り換えに対応するために好適である。
【００７０】
以上には、本発明の実施形態が具体的に記述されているが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。本発明が種々の変更と共に実施され得ることは、当業者には理解されよう。
【符号の説明】
【００７１】
１０    ：模擬目標発生装置
１      ：分配器
２１〜２３：模擬処理部
３      ：セレクタ
４      ：制御回路
１１１〜１１３：ミキサ
１２１〜１２３：ＤＲＦＭ（digital radio frequency memory）
１３１〜１３３：ミキサ
１４１〜１４３：ローカル発振器
２１    ：ＲＦ入力信号
２２１〜２２３：ＲＦ分配信号
２３１〜２３３：ＲＦ模擬信号
２４    ：ＲＦ出力信号
３１１〜３１３：フィルタ
３２１〜３２３：Ａ／Ｄコンバータ
３３１〜３３３：メモリ
３４１〜３４３：信号処理器
３５１〜３５３：Ｄ／Ａコンバータ
【図１】
2018031652.tif 000003
【図２】
2018031652.tif 000004
【図３Ａ】
2018031652.tif 000005
【図３Ｂ】
2018031652.tif 000006
【図４】
2018031652.tif 000007
【図５】
2018031652.tif 000008
【図６】
2018031652.tif 000009