(57)【要約】【課題】レーダパルスのパルス幅の相違及びレーダの送受信が同時になるエクリプス（蝕）による妨害波のエネルギーの損失を抑えて、レーダの機種によらない効果的な電波妨害装置を得る。【解決手段】中間周波数に変換されたレーダパルス信号を記憶手段（ＤＲＦＭ）に記憶させるとともに、検出回路でレーダパルス信号のパルス前縁を検出し、このパルス前縁信号に基づいて記憶手段に記憶されたレーダパルス信号を再生するタイミングをタイミング制御回路で制御して遅延量を与えたあと、移相器でシフトされた局部発振器の信号を変調して妨害波を出力する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間周波数に変換されたレーダパルス信号からパルスとパルス前縁を検出する検出手段と、前記検出されたパルス信号を記憶する記憶手段と、前記検出されたパルス前縁信号に基づいて前記記憶手段に記憶されたレーダパルス信号を再生するタイミングを制御するタイミング制御手段とを備えた電波妨害装置。
【請求項２】
前記タイミング制御手段は、前記検出されたパルス前縁信号に基づいて再生パルスの遅延時間を短周期で切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電波妨害装置。
【請求項３】
前記タイミング制御手段回路は、前記パルス前縁信号が入力される毎に過去に前記記憶手段に記憶されたパルス信号を読み出し再生することを特徴とする請求項１記載の電波妨害装置。
【請求項４】
前記検出手段は、中間周波数に変換されたレーダパルス信号からパルス幅を測定検出し、この検出されたパルス幅に基づいて前記タイミング制御手段は記憶手段に記憶されたパルス信号のパルス幅を可変制御して再生することを特徴とする請求項１記載の電波妨害装置。
【請求項５】
中間周波数に変換されたレーダパルス信号からパルス信号とパルス前縁を検出する検出手段と、前記検出されたパルス信号を記憶する記憶手段と、前記検出されたパルス前縁信号に基づいて前記記憶手段に記憶されたレーダパルス信号を再生するタイミングを制御するタイミング制御手段と、前記記憶手段にパルス信号を記憶する際にパルス信号に量子化雑音を加算するための量子化雑音発生器とを備えた電波妨害装置。
【請求項６】
前記量子化雑音の重畳は、前記量子化雑音発生器の出力信号を逆量子化する逆量子化変換器と、前記逆量子化変換器の出力信号を前記中間周波数のパルス信号に加算する加算器と、前記加算器の出力信号を記憶する際に、前記量子化雑音発生器の出力信号を減算して記憶する記憶手段を備える構成としたことを特徴とする請求項５記載の電波妨害装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、速度弁別を行うレーダに対して偽信号を送信してその機能を減殺する電波妨害装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電波妨害装置は、レーダから到来した電波をアンテナで受信し、局部発振器の信号とミキサーで混合して中間周波数の信号に変換して受信パルスを生成する。このパルスを一定時間遅延する遅延線を通して遅延させる。この遅延時間は、一般的に妨害対象となるレーダのパルス幅に設定されることが多い。遅延された中間周波数の信号を送信するために、受信に使用した局部発信器の信号を位相量制御器の制御信号によって位相器で位相調整を行う。この位相調整された局部発信器の信号を遅延された中間周波数の信号により変調器で変調する。この変調され、元の周波数に戻された信号を増幅しアンテナから送信する。
以上は、先行技術ではなく、一般的に知られている技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電波妨害装置は、以上のように構成されているので、受信パルスの遅延量が固定であるため、レーダと電波妨害装置を搭載している目標物との距離によってはレーダの送信波を送信する送信タイミングと目標物から送信された妨害波がレーダに到達し受信されるタイミングとが同一になってしまう場合がある。このときには、レーダで妨害波を受信することができなくなるという問題がある。なお、この問題はレーダ反射波が受信されない問題としても知られており、エクリプス（蝕）と呼ばれている。また、電波妨害装置の遅延量が固定遅延量であるため、レーダの送信パルス幅が遅延量より長いパルス幅で送信された信号の場合には、電波妨害装置が送信する妨害波の平均電力が半減するという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、レーダが送信するタイミングと、目標物が送信する妨害波がレーダに到達し受信されるタイミングが重ならないようにして、レーダで妨害波の受信が全く受信されないことがないようにするとともに、レーダの送信するパルス幅によらず妨害波の平均電力が半減しない電波妨害装置を得ることを目的とする。またさらに、レーダの送信パルスを受信して妨害波を再生する再生タイミングを変えることで、別の妨害効果を与えることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電波妨害装置は、受信パルスとパルスの前縁を検出する検出手段と、検出されたパルス信号を記憶する記憶手段と、検出されたパルスの前縁信号に基づいて記憶手段に記憶されたレーダパルス信号を再生するタイミングを制御するタイミング制御手段とを備えるようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。なお、全図を通して同一符合は同一、又は相当部分を示すものとする。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１の電波妨害装置の構成を示す図で、レーダから送信された送信波を図示していないアンテナで受信し、ミキサー１で局部発振器２の信号と混合してレーダの送信パルス信号に変換する。この信号は、パルス前縁検出器（検出手段）３に入力され、ここでパルス信号の前縁（前エッジ）を検出すると共にパルスを出力しＤＲＦＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅａｑｕｅｎｃｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）（記憶手段）４に記憶する。検出されたパルスの前エッジはタイミング制御回路（タイミング制御手段）５に入力される。このタイミング制御回路５で妨害波のもとになるパルスの再生するタイミングを生成してＤＲＦＭ４の制御を行う。ＤＲＦＭ４から読み出されたパルスを変調器８に入力する。変調器８には、局部発振器２の信号を位相量制御回路７で位相量を制御される移相器６を介して与えられている。変調器８で変調された信号が妨害波として図示していないアンテナから送信される。
【０００７】
次に動作の詳細を説明する。まず、この発明の電波妨害装置の位置付けを簡単に図１１を用いて説明する。この発明の電波妨害装置は、目標物１３に搭載されている。レーダ１２（一般的には地上に設置されている）から送信される送信波１４（以下、レーダ波という）は、目標物１３にあたると反射され目標物からの反射波１５（以下、レーダエコーという）としてレーダ１２に到達する。レーダ１２では、このレーダエコー１５を受信して、レーダ波１４の送信タイミングとの時間差とから目標物までの距離を知る。また、送信周波数と受信周波数の差から目標物の速度を知る。電波妨害装置１３は、レーダ１２からのレーダ波１４を受信すると、検知された送信パルスの波形を記憶し、受信タイミングから擬似レーダエコー１６（以下、妨害波という）を生成して送信するものである。
【０００８】
さて、図１に戻り説明を行う。図示されていないアンテナで受信されたレーダ波１４は、局部発振器２の信号とミキサー１で混合されて中間周波数のパルス信号に変換される。このパルス信号はパルス検出器３で、パルスの前縁（パルスの立ち上がり）を検出し、タイミング制御回路５に出力する。一方、パルス検出器３では、中間周波数成分を含んだパルス波形として、ＤＲＦＭ４へ出力する。図３は、ＤＲＦＭ４の構成を示すもので、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器などの量子化器４ａ、メモリ４ｂとＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器などの逆量子化器４ｃからなる。中間周波数を含んだパルスは量子化器４ａでデジタルデータに変換されメモリ４ｂに記憶される。
【０００９】
つぎに、記憶されたパルス信号を再生し妨害波を送信するまでを説明する。ＤＲＦＭ４に記憶された受信パルスのデジタルデータは、パルス検出器３で検出されたパルスの前縁信号によって制御される。パルス再生タイミング制御回路５では、検出したパルス前縁信号からの遅延時間を調整してメモリ４ｂからパルスのデジタルデータを読み出し逆量子化器４ｃで中間周波数を含むパルス信号を再生する。この再生されたパルス信号は変調器８に入力される。変調器８には、ミキサー１に使用された局部発振器２の信号を位相量制御器７の制御信号によって移相器６で位相を変えられた信号が入力されている。この位相を変化させて変調するということは、ドップラ効果を与えることと同じであり、レーダ１２で妨害波１６を受信すると位相の差から目標物１３の擬似速度（欺瞞速度ともいう）を検知する。
図２は、レーダ１２のパルスと妨害装置の送信パルス（レーダ１２側では受信パルス）の時間関係を示した図で、レーダ１２が送信するレーダ波は目標物１３にあたってレーダエコー波としてレーダに受信される。レーダ１２側では、レーダ波とエコー波の受信時間差により目標物１３までの距離は算出できるが、目標物１３側では、レーダ１２における送出タイミング、レーダエコーの受信タイミングの予測は困難である。そのため、電波妨害装置では受信パルスから検出したパルスの前縁信号をもとに、妨害波がレーダ波と同一タイミングにならないように遅延時間τを制御する。図では、レーダエコーからの遅延時間τとして示している。そして、遅延時間τを比較的長周期（例えば、数秒程度）で切り替えることにより、必ず妨害波が効率よくレーダに注入される状態を発生させる。
【００１０】
この実施の形態１の発明によれば、パルスの再生タイミングを変えることにより遅延時間を変えられるので、レーダエコーと妨害波の時間関係を最適化できエクリプスによる妨害効果の低下を防ぐことができ有効な妨害ができるという効果がある。
【００１１】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、遅延時間を比較的長周期で切り替えるように構成した電波妨害装置の例を示したが、この実施の形態２では、実施の形態１と同様の構成でＤＲＦＭ４から記憶されたパルスデータを読み出すタイミングを制御して再生するパルスを制御するようにしたものである。図４はこの実施の形態２により送信される妨害波の時間関係を示す図である。再生タイミング制御回路５でＤＲＦＭ４から読み出すタイミング時間を段階的に短周期（遅延時間では、τ１、τ２、τ３、τ４、τ５）で変化させて読み出してパルスを再生するものである。
【００１２】
このように、ＤＲＦＭから読み出すタイミングを段階的に短周期で妨害パルスを再生すると、レーダに注入される妨害波の電力が変化することになり、妨害波に振幅変調を加えたのと同等の効果をもたらすとともに、電波妨害装置側での振幅変調用の部品を不要にでき、機器の小型化につながる効果を奏する。
【００１３】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３における、妨害波の発生を説明する図である。実施の形態１および２ではパルス前縁信号により再生タイミング制御回路５で、比較的長周期または段階的に短周期でＤＲＦＭ４に記憶されているパルスデータを読み出して再生し妨害波を送信するようにしたが、この実施の形態では、遅延時間をほぼゼロにして妨害波を送信するようにしたものである。レーダ側もエクリプス（蝕）除去のための処理を採用している場合もある。すなわち、レーダと目標物の距離によってはレーダエコー波が送信タイミングに重ならないようにするため、図５に示すように、レーダ側の送信するレーダ波の送信周期（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…）を微妙に変化させている。したがって、レーダ反射波から遅延せずに妨害波を出力すれば、最も効率よく妨害波をレーダに注入できる。
【００１４】
遅延させずに妨害波を送信するということは、受信と送信を同時に実施することであり、電波妨害装置におけるアイソレーションを充分に取れないため難しい。そのため、この実施の形態では、図６に示すように、レーダ波を受信する毎にパルスデータをＤＲＦＭ４に記憶するのではなく、一度ＤＲＦＭ４に記憶されたパルスデータを繰り返し再生するのである。ただし、再生するタイミングは、レーダ波を受信毎に、パルス検出回路で検出されたパルスの前縁信号のタイミングで行う。
【００１５】
以上のような構成をとることにより、レーダ反射波から遅延させずに妨害波を送信できるので、最も効率よく妨害波をレーダに注入できる効果がある。
【００１６】
実施の形態４．
なお、実施の形態１では、ＤＲＦＭ４の前段でレーダ波のパルス前縁を検出するようにしていたが、図７に示すようにレーダ波のパルス幅を測定するパルス幅測定回路３ａとした構成でもよい。その他の構成は、図１と同じである。
図７で動作を説明する。ミキサー１で中間周波数のパルス信号に変換された後、このパルス信号のパルス幅をパルス幅測定回路３ａで測定し、そのパルス幅情報をパルス制御回路５ａに出力する。パルス制御回路５ａはパルス幅情報に基づいて、同じパルス幅の時間だけＤＲＦＭ４に記録させる。そして、測定したパルス幅の時間だけ遅延させてパルスを再生する。再生されたパルスは移相シフトされた局部発振器２の信号を変調器８で変調し、妨害波として送信する。
図８はこの様子を示す図で、図８（ａ）は、電波妨害装置で受信したレーダ波のパルス幅が広い場合で、図８（ｂ）はパルス幅が狭い場合の時間関係を表している。パルス幅（ＰＷ）が広くても、または狭くてもパルス幅（ＰＷ）と同じ幅の遅延時間（τ）だけ遅延させる。
【００１７】
このような構成にすることによって、レーダのレーダ波が広いパルス幅であっても、または狭いパルス幅であっても、妨害波がレーダに注入する平均電力が減ることなく効率よく妨害できる。
【００１８】
実施の形態５．
以上説明してきた実施の形態では、ＤＲＦＭ４の前段にパルスの前縁を検出する検出回路またはパルス幅測定回路を設けた構成のものについて説明してきたが、この実施の形態では、これらによらない電波妨害装置の実施の形態を説明する。
図９は、実施の形態５の構成を示す図で、量子化雑音発生器９とＤＲＦＭ４内の量子化器４ａとメモリ４ｂの間に加算器４ｄを備えた構成である。その他の構成は実施の形態１と同じである。
図９において、量子化雑音発生器９で量子化雑音を発生させ、この量子化雑音を、中間周波数の受信レーダパルス信号を量子化器４ａでデジタルデータに変換された信号と加算器４ｄで重畳する。この重畳されたデジタルデータをメモリ４ｂに記憶する。記憶されたデジタルデータを読み出して逆量子化器４ｃで中間周波数のパルス信号に変換し、変調器８で変調して妨害波として送信する。
【００１９】
このように構成することにより、重畳させる量子化雑音を適切に選べば、電波妨害波に部品の追加無く、ノイズを重畳させた有効な妨害波を送信することができる。
【００２０】
実施の形態６．
なお、上記の実施の形態５では、量子化雑音を重畳させてＤＲＦＭ４に記憶させたが、図１０に示すように、ＤＲＦＭ４の加算器４ｄに替えて減算器４ｅとし、量子化雑音発生器９の出力雑音をこの減算器４ｅに入力すると共に逆量子化変換器１０に入力した後、アナログ信号に変換された雑音を、ＤＲＦＭ４の前段で、ミキサー１で中間周波数の信号になったレーダパルス信号に加算器１１で加算するように構成してもよい。ＤＲＦＭ４に記憶される信号は雑音の少ない信号となり、ＤＲＦＭ４から読み出され、逆量子化器４ｃで中間周波数のパルス信号に変換され、変調器８に入力される。
【００２１】
このような構成にすることによって、量子化雑音を加減する一連の処理を行うことで、単純にレーダパルスデータをＤＲＦＭで記憶／再生したときに比べて、妨害波の出力波形に含まれる雑音を減少させることができ、有効な電波妨害ができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、受信レーダ信号を中間周波数に変換されたレーダパルス信号からパルスとパルス前縁を検出し、この検出されたパルスを記憶するとともに、パルス前縁信号に基づいて記憶されたパルスを再生するタイミングを制御する構成としたので、レーダに対応した最適化した遅延量の妨害波の発生が可能となり、またエクリプスによる妨害効果の低下を防ぐことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】この発明の妨害波とレーダ波の関係を示す図である。
【図３】この発明のＤＲＦＭの構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２における妨害波とレーダ波の関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３における妨害波とレーダ波の関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３における妨害波再生タイミングを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４における電波妨害装置の構成を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態４における妨害波の平均電力を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態５による電波妨害装置の構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態６による電波妨害装置の構成を示す図である。
【図１１】この発明の電波妨害装置とレーダの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１  ミキサー、２  局部発振器、３  パルス検出器、４  ＤＲＦＭ、４ａ  量子化器、４ｂ  メモリ、４ｃ  逆量子化器、４ｄ  加算器、４ｅ  減算器、５  タイミング制御回路、６  移相器、７  位相量制御回路、８  変調器、９  量子化雑音発生器、１０  逆量子化変換器、１１  加算器、１２  レーダ、１３  目標物、１４  レーダ波、１５  レーダエコー波、１６  妨害波。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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