(57)【要約】【課題】本発明は、レーダ装置の機能測定に供される電波環境模擬信号生成装置の構成簡易化を図る。【解決手段】電波環境の諸元パラメータに基づく模擬反射信号を生成し、レーダ装置（供試レーダ）２に向け送信する電波環境模擬信号生成装置１において、送受信アンテナ１５ａでレーダ装置２からのレーダ波を受信し、高周波連続信号生成回路１６において、遅延合成によりレーダ波にコヒーレントな高周波連続信号を生成する。また、レベル検出器１８において、受信された送信パルス信号の受信信号レベルを測定して模擬信号生成器１９で生成される電波環境の諸元パラメータに基づく模擬環境信号の信号レベルを補正を行い、高周波連続信号と合成するので、簡単な構成で、電波環境模擬反射信号を容易に生成して送出することができる。【選択図】　　　図１
2004108797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波環境の諸元パラメータに基づく模擬反射信号を生成し、レーダ装置に向けて送信する電波環境模擬信号生成装置において、
前記レーダ装置から放射されたパルスレーダ波を受信する受信手段と、
この受信手段で受信された前記パルスレーダ波を分配遅延して合成し、パルスレーダ波にコヒーレントな高周波連続信号を生成する高周波連続信号生成手段と、
前記受信手段で受信されたパルスレーダ波の受信信号レベルを検出しその検出信号を出力する受信レベル検出手段と、
この受信レベル検出手段からの前記検出信号に対応した信号レベルの前記電波環境の諸元パラメータに基づく模擬環境信号を生成する模擬信号生成手段と、
この模擬信号生成手段で生成された模擬環境信号と、前記高周波連続信号生成手段で生成された高周波連続信号とを合成して環境模擬反射信号を生成する信号合成手段と、
この信号合成手段で生成された環境模擬反射信号を前記レーダ装置に向けて送信する送信手段と
を具備することを特徴とする電波環境模擬信号生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダ装置（供試レーダ）の機能及び性能の測定に使用される電波環境模擬信号生成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーダ装置（供試レーダ）の機能や性能を測定検査するために、レーダ装置から送信されてくるレーダ送信周波数信号やレーダのパルス繰返し周波数信号を、ケーブルを介して受信し、そのケーブルを介して受信された基準信号に基づき、空間における電波伝播の諸元パラメータに基づく電波環境模擬反射信号を生成してレーダ装置に向けて送信される。
【０００３】
すなわち、従来の電波環境模擬信号生成装置１は、図４に示すように、被測定検査対象となる供試レーダすなわちレーダ装置２とは距離を隔てて配置されていて、電波環境模擬信号生成装置１には、電波伝播の諸元パラメータに基づく模擬環境信号を生成可能な周知の模擬信号生成器１１が組み込まれている。
【０００４】
一方、レーダ装置（供試レーダ）２には、レーダ送信周波数信号２１ａを生成する基準信号生成器２１が内蔵されていて、そのレーダ送信周波数信号２１ａに基づき生成されたパルスレーダ波が、アンテナ２２から空間に向けて放射される。
【０００５】
また、基準信号生成器２１で生成されたレーダ送信周波数信号２１ａ、及びそのレーダ送信周波数信号２１ａに基づき生成されたレーダの送信パルス繰り返し信号２１ｂ、並びにその送信パルス繰返し信号２１ｂの周期に同期して駆動されるアンテナ２２のビーム指向角度データ２２ａ等が、ケーブル３を介して、電波環境模擬信号生成装置１に向けて伝送される。
【０００６】
電波環境模擬信号生成装置１の模擬信号生成器１１には、ケーブル３を介してレーダの送信パルス繰返し信号２１ｂ及びビーム指向角度データに２２ａが供給されるので、レーダ装置２におけるパルスレーダ波の送信パルス周期に同期し、かつパルスレーダ波の放射指向角度に対応した模擬環境信号を生成して変調処理器１２に供給する。
【０００７】
なお、模擬擬信号生成器１１では、レーダ装置２側からのビーム指向角度データ２２ａの供給に基づき、その角度データに対応した模擬環境信号の出力レベルを設定が行われるとともに、移動目標を模擬する際のドップラ周波数の値や、気象条件等に依存した空間における電波伝播の統計的な分布データ等が適宜選択できるように予め設定されている。
【０００８】
また、電波環境模擬信号生成装置１側では、予め供試レーダであるレーダ装置２の送信パルス変調の変調パターンは既知とされるので、変調処理器１２に供給された環境模擬信号は、そのレーダ装置２側の送信パルス変調に即した変調処理が施された後、周波数変換器１３に供給される。
【０００９】
周波数変換器１３は、変調処理された環境模擬信号を、ケーブル３を介してレーダ装置２から供給されたレーダ送信周波数信号２１ａと混合して周波数変換を行い、模擬反射信号を生成して送信アンテナ１４からレーダ装置２に向けて送信する。
【００１０】
上記のように、電波環境模擬信号生成装置１で生成される模擬反射信号は、レーダ装置２からのケーブル３を介して伝送された送信パルス繰返し信号２１ｂやビーム指向角度データに２２ａに基づくので、送信アンテナ１４からレーダ装置２に向け放射される模擬反射信号は、レーダ装置２の送信レーダ波とコヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）な信号となる。
【００１１】
従って、電波環境模擬信号生成装置１からの模擬反射信号を受信したレーダ装置２は、模擬された種々の電波伝播環境下での模擬目標反射信号を受信して、レーダとしての機能及び性能を測定検査することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の電波環境模擬信号生成装置では、レーダ装置２における送信レーダ波とコヒーレンスのとれた電波環境模擬信号を生成して送信するために、レーダ装置２との間に敷設されたケーブル３を介して、レーダ送信周波数信号２１ａや送信パルス繰返し周波数信号２１ａ等の受信が行なわれていた。
【００１３】
また、従来の電波環境模擬信号生成装置では、変調処理器１２において送信レーダ波の変調パターンに対応した設定を行うことが必要であり、そのため被測定検査対象であるレーダ装置（供試レーダ）固有の変調パターンを、逐一掌握していることが要求されので、操作設定上の煩雑さは避けられず改善が要望されていた。
【００１４】
そこで本発明は、ケーブルを敷設することなく、簡単な構成により、レーダ装置（供試レーダ）固有のレーダ諸元に自動的に対応して、適正な模擬反射信号を容易に生成し得る電波環境模擬信号生成装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電波環境の諸元パラメータに基づく模擬反射信号を生成し、レーダ装置に向けて送信する電波環境模擬信号生成装置において、前記レーダ装置から放射されたパルスレーダ波を受信する受信手段と、この受信手段で受信された前記パルスレーダ波を分配遅延して合成し、パルスレーダ波にコヒーレントな高周波連続信号を生成する高周波連続信号生成手段と、前記受信手段で受信されたパルスレーダ波の受信信号レベルを検出しその検出信号を出力する受信レベル検出手段と、この受信レベル検出手段からの前記検出信号に対応した信号レベルの前記電波環境の諸元パラメータに基づく模擬環境信号を生成する模擬信号生成手段と、この模擬信号生成手段で生成された模擬環境信号と、前記高周波連続信号生成手段で生成された高周波連続信号とを合成して環境模擬反射信号を生成する信号合成手段と、この信号合成手段で生成された環境模擬反射信号を前記レーダ装置に向けて送信する送信手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
このように、本発明の電波環境模擬信号生成装置は、レーダ装置から放射されたパルスレーダ波を受信する受信手段、及び受信されたパルスレーダ波の受信レベル測定手段を備えたので、レーダ送信ビームの形状や指向性に依存しない一定レベルの模擬環境信号を生成することができる。また、上記受信手段に加え、高周波連続信号生成手段を備えたので、ケーブル等を別途敷設する必要もなく、レーダ装置から送信されたパルスレーダ波にコヒーレントな模擬反射信号を生成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電波環境模擬信号生成装置の一実施の形態を図１ないし図３を参照して詳細に説明する。なお、図４に示した従来の構成と同一構成には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１８】
図１は、レーダ装置（供試レーダ）２に対向配置された本発明による電波環境模擬信号生成装置の一実施の形態を示した構成図である。
【００１９】
すなわち、電波環境模擬信号生成装置１は、レーダ装置２から放射されるパルスレーダ波を受信するとともに、生成された環境模擬反射信号を送信可能な送受信アンテナ１５ａを備えている。
【００２０】
送信手段と受信手段とを兼ね備えた送受信アンテナ１５ａは、送受切替器１５ｂを介して高周波連続信号を生成する高周波連続信号生成回路１６に接続されている。
【００２１】
高周波連続信号生成回路１６は、分配器１６１、遅延器１６２、及び合成器１６３とで構成され、送受切替器１５ｂを介して供給されたレーダ装置２からのパルスレーダ波は分配器１６１で複数に分配されるとともに、それら各分配信号は遅延器１６２に供給される。
【００２２】
高周波連続信号生成回路１６の遅延器１６２は、供給された各分配信号が時間軸上で順次つらなるように個々に遅延を与えて合成器１６３に供給する。
【００２３】
すなわち、図２（ａ）に示したように、レーダ装置２から放射された送信パルス幅ｔで、送信繰返し周期Ｔのパルスレーダ波が、図２（ｂ１）に示したように、時間ｄの遅延を経て送受アンテナ１５ａに受信されたものとして、以下高周波連続信号生成回路１６の動作を説明する。
【００２４】
また、送受アンテナ１５ａで受信された図２（ｂ１）に示すパルス信号は、送受切替器１５ｂを介して高周波連続信号生成回路１６の分配器１６１に供給されるが、この間遅延なく、ほぼ同時に複数（ｎ）個に分配されて、遅延器１６２に供給されるものとして説明する。
【００２５】
遅延器１６２は、各分配されたｎ個のパルス信号にそれぞれ対応するように、複数（ｎ）個の並列伝送線路が形成されているとともに、各並列伝送線路には、順次、０、τ、２τ、・・・（ｎ−１）τの遅延時間を有する遅延素子１６２ａが接続配列されている。
【００２６】
従って、複数（ｎ）個に分配された各パルス信号は、図２の（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）、・・・（ｂｎ）に示した遅延パルス信号として生成され、並列に合成器１６３に供給されて合成されるが、（ｎ−１）τの遅延時間は、送信繰返し周期Ｔより長くなるように設定されている。従って、合成器１６３は、図２（ｂｇ）に示すように、分配器１６１から遅延器１６２を介して順次供給される次の受信パルス信号につらなる連続信号、すなわち高周波連続信号を形成して合成処理器１７に供給する。
【００２７】
つまり、合成器１６３から出力される図２（ｂｇ）に示した高周波連続信号は、レーダ装置２からのパルスレーダ波にコヒーレントな信号であり、合成処理器１７、送受切替器１５ｂ及び送受アンテナ１５ａを介して、電波環境を模擬した反射信号として、レーダ装置２に向け送信される。
【００２８】
次に、高周波連続信号生成回路１６の分配器１６１を介した受信パルス信号は、受信レベル測定手段であるレベル検出器１８に供給され、レベル検出器１８は、分配器１６１で分配される各受信レーダ波の信号レベルを測定し、その測定データに基づくレベル補正信号１８ａを生成して模擬信号生成器１９に供給する。
【００２９】
そこで、送受信アンテナ１５ａで受信されるレーダ波の受信電力レベルは、レーダ装置２のアンテナビームの指向方向に対応したものとなる。
【００３０】
図３（ａ）は、レーダ装置２で形成されたアンテナビームＡが、ある空間覆域を周期Ｔで繰返し定速度走査（スキャン）しているとしたとき、走査開始からＴ／２のときのパターンを示したもので、もしも走査空間覆域の丁度中間角度位置方向に電波環境模擬信号生成装置１の送受信アンテナ１４が据え付けられているとすれば、常に走査開始から、Ｔ／２経過したタイミングで主ビームパターンによる送信パルスレーダ信号を受信することを意味する。換言すれば、送受信アンテナ１４は、繰返し走査周期ごとに図３（ａ）で示すビームパターンに沿った電力レベルのレーダ送信パルス信号を受信する。
【００３１】
図３（ａ）に示したビームパターンで送信されたレーダ装置２のレーダ波に対して、このレーダ波の模擬反射信号を送信する側の電波環境模擬信号生成装置１は、ビーム走査角度に対応した受信角度位置に拘わらず、常に一定振幅レベルの模擬反射信号を送信する。
【００３２】
すなわち、レーダ装置２に対して、そのビームの形状及び指向性に依存することなく、合成処理器１７から一定振幅レベルの模擬反射信号を出力させるために、模擬信号生成器１９は、高周波連続信号生成器１６から合成処理器１７に供給される大きな受信信号に対しては小さなレベルの模擬反射信号を、高周波連続信号生成器１６から合成処理器１７に供給される小さな受信信号に対しては大きなレベルの模擬反射信号を生成して合成処理器１７に供給する。
【００３３】
そのために、受信レベル測定手段であるレベル検出器１８は、図３（ａ）に示した受信パターンにおいて、サイドローブレベルの小さな信号に対しては大きな利得補正信号を生成し、また主ローブレベルの大きな信号に対しては小さな利得補正信号を生成して模擬信号生成１９に供給する。すなわち、レベル検出器１８は、測定された図３（ａ）に示した受信電力レベルとは丁度逆特性の、図３（ｂ）に示す利得補正信号を生成して模擬信号生成器１９に供給するので、模擬信号生成機器１９は、レベル検出器１８から図３（ｂ）に示す特性曲線に沿い利得補正を施した模擬信号を生成して、合成処理器１７に供給する。
【００３４】
その結果、合成処理器１７は、レーダビームの形状や指向性に依存しない一定振幅レベルの模擬反射信号を生成し、送受切替器１５ｂ、送受アンテナ１５ａを介して、レーダ装置２に向け送信することができる。
【００３５】
このようにして、電波環境模擬信号生成装置１からは、空間における電波伝播の統計的分布や移動目標を模擬した場合のドプラ周波数等の電波環境特性に基づいた環境模擬反射信号を送信することができ、それを受信したレーダ装置（供試レーダ）２では、従来と同様に、その送受信機能及び性能をレーダ走査に対応させつつ測定検査を行うことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明の電波環境模擬信号生成装置は、受信手段及び送信手段を備えて、受信されたレーダ波に基づく模擬環境信号を生成するので、従来のように別途、ケーブルを敷設することなく、簡単な構成で、相手レーダ装置（供試レーダ）のレーダ仕様に自動的に則した環境模擬反射信号を生成し得るものであり、実用に際し得られる効果大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電波環境模擬信号生成装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す装置の高周波連続信号生成回路の動作説明図である。
【図３】図１に示す装置のレベル検出器の動作説明図である。
【図４】従来の電波環境模擬信号生成装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１　電波環境模擬信号生成装置
１１　模擬信号生成器
１２　変調処理器
１３　周波数変換器
１４　送信アンテナ
１５ａ　送受信アンテナ（送信手段、受信手段）
１５ｂ　送受切替器
１６　高周波連続信号生成器（高周波連続信号生成手段）
１７　合成処理器（信号合成手段）
１８　レベル検出器（受信レベル測定手段）
１９　模擬信号生成器（模擬信号生成手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004108797.tif 000006