(57)【要約】【課題】素子間隔を送信波の半波長以上に設定してもアンビギュイティを抑圧して測角できる測角装置を得る。【解決手段】複数の送信波長を設定する送信波長設定回路１０と、波長の異なる送信波を順次発射する送信アンテナ１と、素子間隔が送信波の半波長以上に設定され、送信波が目標に反射して生成される目標信号を受信する受信アンテナ３と、目標信号を到来方向毎に分離するための受信ビームを形成するビーム形成部４と、ビーム形成部４の出力信号振幅としきい値を比較し、目標信号の到来方向を判定する目標判定回路９と、複数の送信波長とそれらに各々対応する測角結果を記憶するメモリ回路１１と、メモリ回路１１に記憶された複数の送信波長と測角結果の組み合わせについて中国人剰余定理を用いて目標信号の真の到来方向を計算する測角回路１２とを設けた。【選択図】図１
2005172768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信波長を設定する送信波長設定回路と、
前記送信波長設定回路により設定された複数の送信波長の送信波を生成する送信機と、
前記送信機により生成された波長の異なる送信波を順次発射する送信アンテナと、
複数の素子から構成され、素子間隔が送信波の半波長以上に設定され、前記送信アンテナから発射された送信波が目標に反射して生成される目標信号を受信する受信アンテナと、
前記目標信号を到来方向ごとに分離するための受信ビームを形成するビーム形成部と、
前記ビーム形成部からの出力信号振幅と第１のしきい値を比較し、前記目標信号の到来方向を判定する目標判定回路と、
前記送信波長設定回路により設定された複数の送信波長と前記複数の送信波長にそれぞれ対応する前記目標判定回路の測角結果を記憶する第１のメモリ回路と、
前記第１のメモリ回路に記憶された複数の送信波長と測角結果の組み合わせについて中国人剰余定理を用いて目標信号の真の到来方向を計算する第１の測角回路と
を備えたことを特徴とする測角装置。
【請求項２】
前記第１のメモリ回路は、前記ビーム形成部からの出力信号振幅も記憶し、
前記第１の測角回路の代りに、
前記第１のメモリ回路に記憶された複数の送信波長と測角結果の組み合わせについて中国人剰余定理を用いて目標信号の第１の真の到来方向を計算し、前記第１の真の到来方向と、前記第１のメモリ回路に記憶された出力信号振幅のうち、任意の隣接する２つの受信ビームの出力信号振幅比とに基づいて目標信号の第２の真の到来方向を計算する第２の測角回路
を備えたことを特徴とする請求項１記載の測角装置。
【請求項３】
前記送信機、前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの代りに、
前記送信波長設定回路により設定された複数の送信波長のそれぞれについて複数の方向に同時に送信ビームを照射するための送信波を生成するマルチビーム送信機と、
複数の素子から構成され、素子間隔が送信波の半波長以上に設定され、前記マルチビーム送信機により生成された送信ビームを複数の方向に同時に照射するとともに、照射された送信ビームが目標に反射して生成される目標信号を受信する送受信兼用アンテナと、
前記送受信兼用アンテナの送信と受信を切り換るサーキュレータと
を備えたことを特徴とする請求項１記載の測角装置。
【請求項４】
前記第１のメモリ回路は、前記ビーム形成部からの出力信号振幅も記憶し、
前記第１の測角回路の代りに、
前記第１のメモリ回路に記憶された出力信号振幅と第２のしきい値を比較し、前記第２のしきい値を越える出力信号振幅を有する不要信号に対応する、前記第１のメモリ回路に記憶された複数の送信波長と測角結果の組み合わせを分離した後、前記第１のメモリ回路に記憶された複数の送信波長と測角結果の組み合わせの残りについて中国人剰余定理を用いて目標信号の真の到来方向を計算する第３の測角回路
を備えたことを特徴とする請求項１記載の測角装置。
【請求項５】
レンジビン単位で目標距離ごとに前記ビーム形成部からの受信信号を分離して前記目標判定回路に伝達する測距回路と、
前記第１のメモリ回路の代りであって、前記送信波長設定回路により設定された複数の送信波長と前記複数の送信波長にそれぞれ対応する前記目標判定回路の測角結果と、前記目標距離を記憶する第２のメモリ回路とを備え、
前記第１の測角回路は、前記第２のメモリ回路に記憶された目標距離に基づいて不要信号に対応する、前記第２のメモリ回路に記憶された複数の送信波長と測角結果の組み合わせを分離した後、前記第２のメモリ回路に記憶された複数の送信波長と測角結果の組み合わせの残りについて中国人剰余定理を用いて目標信号の真の到来方向を計算する
ことを特徴とする請求項１記載の測角装置。
【請求項６】
前記ビーム形成部は、
前記受信アンテナ、あるいは前記送受信兼用アンテナから出力された受信信号の帯域制限、位相検波を行う受信機と、
前記受信機から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号に関して電波到来方向を想定したコヒーレント積分を行うコヒーレント積分回路と、
前記コヒーレント積分回路からの出力信号に関して検波を行う検波回路とを有する
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の測角装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、広帯域の送信信号を用いて角度アンビギュイティを抑圧し、レーダ受信信号から目標の測角処理を行なう測角装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の測角装置においては、目標判定回路で、ビーム形成部の出力信号振幅とスレッショルドが比較され、振幅値がスレッショルドを越えることで、目標の存在方向が検出される（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
従来の別の測角装置では、アンテナ素子位置のうち、どの２つの素子位置に関しても互いに素となるように設定されている。コヒーレント積分の結果、想定する電波到来方向と真の電波到来方向がほぼ一致する場合、受信信号成分が積分されて目標判定回路で信号が検出される。この構成によると素子間隔は半波長以上に設定でき、少ない素子数でも十分長い開口長を実現できる（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
【非特許文献１】ＭＥＲＲＩＬＬ  Ｉ．ＳＫＯＬＮＩＫ“Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ＲＡＤＡＲ  ＳＹＳＴＥＭＳ”ＭｃＧＲＡＷ−ＨＩＬＬ  ＣＯ．ＩＮＣ．，ｐｐ３０２
【非特許文献２】中澤、高橋、安部“不等間隔アレーを用いた方位推定”電子情報通信学会論文誌Ｂ、２０００年６月、ｖｏｌ．Ｊ８３−Ｂ、Ｎｏ．６、ｐｐ．８４５−８５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の測角装置は、角度アンビギュイティを防止するために素子間隔を送信波の半波長以下に設定する必要があった。一方、測角精度を表す角度分解能はアンテナ開口長が大きいほど高く、アンテナの素子数×素子間隔が大きいほど高精度な測角が行える。そのため、素子数を固定すると、角度アンビギュイティ発生防止のため、素子間隔を十分大きくとれないこととなり、高い角度分解能が得られないという問題点があった。また、素子位置を不等間隔に設定することによって素子間隔を送信波の半波長以上に設定できる反面、実用上の観点からは、この方式では素子間隔をハードウェア的に調整する必要があり、既存の等間隔の素子アンテナには適用し難いという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、素子間隔を送信波の半波長以上に設定してもアンビギュイティが発生することなしに測角ができ、開口長を大きくできることにより測角精度の高分解能化が図れる測角装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る測角装置は、複数の送信波長を設定する送信波長設定回路と、前記送信波長設定回路により設定された複数の送信波長の送信波を生成する送信機と、前記送信機により生成された波長の異なる送信波を順次発射する送信アンテナと、複数の素子から構成され、素子間隔が送信波の半波長以上に設定され、前記送信アンテナから発射された送信波が目標に反射して生成される目標信号を受信する受信アンテナと、前記目標信号を到来方向ごとに分離するための受信ビームを形成するビーム形成部と、前記ビーム形成部からの出力信号振幅と第１のしきい値を比較し、前記目標信号の到来方向を判定する目標判定回路と、前記送信波長設定回路により設定された複数の送信波長と前記複数の送信波長にそれぞれ対応する前記目標判定回路の測角結果を記憶する第１のメモリ回路と、前記第１のメモリ回路に記憶された複数の送信波長と測角結果の組み合わせについて中国人剰余定理を用いて目標信号の真の到来方向を計算する第１の測角回路とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る測角装置は、素子間隔を送信波の半波長以上に設定してもアンビギュイティが発生することなしに測角ができ、開口長を大きくできることにより測角精度の高分解能化が図れるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る測角装置について図１から図４までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る測角装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１０】
図１において、本実施の形態１に係る測角装置は、電波を送信する送信アンテナ１と、送信電波を生成する送信機２と、目標等からの反射電波を受信する受信アンテナ３（３−１〜３−Ｎ）と、電波を到来方向ごとに分離するための受信ビームを形成するビーム形成部４と、目標信号成分を判定するための目標判定回路９（９−１〜９−Ｎ）と、送信波長を設定して送信機２からその波長の電波を送信するように制御する送信波長設定回路１０と、送信波長とその波長で測角したときの結果の組を蓄えておくメモリ回路（第１のメモリ回路）１１と、このメモリ回路１１から伝達された送信波長と測角結果の組み合わせから真の目標を測角する測角回路（第１の測角回路）１２とが設けられている。
【００１１】
また、ビーム形成部４は、帯域制限、位相検波を行う受信機５（５−１〜５−Ｎ）と、アナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６（６−１〜６−Ｎ）と、電波の到来方向により定まる空間周波数成分を抽出するためのコヒーレント積分回路７と、電波を検波するための検波回路８（８−１〜８−Ｎ）とを有する。
【００１２】
つぎに、この実施の形態１に係る測角装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図２〜図４は、この発明の実施の形態１に係る測角装置の動作を説明するための図である。
【００１４】
送信波長設定回路１０では、あらかじめ送信する波長が複数用意されている。その波長をそれぞれλ（１），λ（２），…，λ（Ｍ）とする。ただし、整数ｎ（１），ｎ（２），…，ｎ（Ｍ）が存在して、λ（１）ｎ（１）＝λ（２）ｎ（２）＝…＝λ（Ｍ）ｎ（Ｍ）＝Δの関係があり、Ｎ／Δ（Ｎ：素子数）は整数となるものとする。素子間隔ｄｅは、開口長を大きくするため、λ（ｉ）／２より大きく設定されている。このとき、各波長λ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，Ｍ）で計測された電波到来方向（目標の存在方向）はアンビギュイティが発生して計測される。
【００１５】
図２は、真の電波到来方向がＤθｒのとき、波長λ（１），…，λ（Ｍ）で計測しアンビギュイティが発生して、それぞれ電波到来方向θ（１），…，θ（Ｍ）が計測される状況を表している。電波到来方向θ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，Ｍ）はビーム番号で計測される。ビーム番号は、図２（ａ）に示される通りに番号づけしている。電波到来角度零の方向からＮ番目の受信ビームを越えると角度のアンビギュイティが発生して計測される。Ｗ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，Ｍ）を次の式（１）で定義する。Ｗ（ｉ）は全て整数で互いに素な関係となっている。
【００１６】
【数１】
2005172768.tif 000003
式（１）
【００１７】
送信アンテナ１と送信機２から波長の異なる電波が順番に複数発射され、目標からの反射電波が受信アンテナ３に到達する。図３に示すように、目標がアンテナ面を基準にしてθ方向に存在しており、目標からの反射電波が角度θで入射したとするとき、受信アンテナ３を構成するｋ番目のアンテナ素子に入力する信号は次の式（２）により表される。
【００１８】
【数２】
2005172768.tif 000004
式（２）
【００１９】
各アンテナ素子で受信された信号は、ビーム形成部４に伝達される。ビーム形成部４の受信機５で帯域制限、位相検波された後、Ａ／Ｄ変換器６によりディジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器６のサンプリング周期は、送信機２の帯域幅をＢ［Ｈｚ］とするとき１／Ｂ［ｓ］となる。Ａ／Ｄ変換器６からの出力信号はコヒーレント積分回路７に伝達される。コヒーレント積分回路７では、各アンテナ素子から伝達された信号を次の式（３）によりコヒーレント積分する。次の式（３）では、θｌのｌを換えることで種々の方向から受信される目標信号が積分される。
【００２０】
【数３】
2005172768.tif 000005
式（３）
【００２１】
素子間隔ｄｅが波長λの半分以上の場合（ｄｅ≧λ／２）、次の式（４）の関係となる電波到来角度θが存在する。
【００２２】
【数４】
2005172768.tif 000006
式（４）
【００２３】
このとき、計算式（４）の範囲から到来する電波については角度のアンビギュイティが発生して誤った電波到来方向が測角される。実際、計算式（４）となる方向θから電波が受信された場合、次の式（５）の関係が成り立つ条件で、
【００２４】
【数５】
2005172768.tif 000007
式（５）
【００２５】
次の式（６）の関係となる電波到来方向θ０として検出される。
【００２６】
【数６】
2005172768.tif 000008
式（６）
【００２７】
アンビギュイティが発生しないためには、素子間隔ｄｅ、電波到来方向θ、送信波長λの間に次の式（７）の関係が成立する条件が必要となる。
【００２８】
【数７】
2005172768.tif 000009
式（７）
【００２９】
−１≦ｓｉｎθ≦１より、アンビギュイティが発生しない条件は、式（７）よりｄｅ≦λ／２となる。コヒーレント積分回路７からの出力信号は、検波回路８に伝達される。検波回路８では、入力信号の振幅成分を出力する。検波回路８からの出力信号は、目標判定回路９に伝達される。目標判定回路９では、雑音を誤って目標信号成分と判定する誤警報確率を基準にスレッショルド（第１のしきい値）が設定されている。コヒーレント積分した結果、実際にθｌから電波が到来していたとすると、その信号成分が積分され電波の到来方向が検出される。
【００３０】
コヒーレント積分時に想定する電波到来方向とコヒーレント積分回路７の出力信号振幅の関係は図４のようになり、特にビーム形成部４からの出力信号振幅は図中θ１，θ２，…，θＮに対応する振幅値となる。目標判定回路９では、ビーム形成部４の出力信号振幅とスレッショルドが比較され、振幅値がスレッショルドを越えることで、目標の存在方向（目標信号の到来方向）θｗ１が検出される。
【００３１】
目標判定回路９から測角結果がメモリ回路１１に伝達される。送信波長λ（ｉ）に対応する測角結果をθ（ｉ）（Δ単位での値）とするとき、λ（１）からλ（Ｍ）までの全ての波長に対して、目標存在方向を測角することで、メモリ回路１１には（Ｗ（ｉ），θ（ｉ））の組が蓄えられる。Ｍ種類の波長を用いて目標存在方向を計測した後、波長λ（１）から波長λ（Ｍ）までの組（Ｗ（ｉ），θ（ｉ））を測角回路１２に伝達する。
【００３２】
この測角回路１２では、中国人剰余定理（Chinese remainder theorem）を用いて真の目標の存在方向を計算する。具体的には、次の式（８）により、目標信号の真の到来方向Ｄθｒを計算する。
【００３３】
【数８】
2005172768.tif 000010
式（８）
【００３４】
式（８）を用いて計算された角度ＤθｒはΔ単位で近似された値となっているので、必要に応じてその近似を調整して真の到来角度を計算する。例えば、観測範囲を−π／２からπ／２としたい場合はＬΔ／２＝Ｎｄｅの関係となるように素子間隔と送信波長を設定する。なお、Ｌ＝Ｗ（１）Ｗ（２）…Ｗ（Ｎ）の関係がある。波長λ（ｉ）（１≦ｉ≦Ｍ）のなかで最も短い波長をλ（ｉ０）とするとき、λ（ｉ０）で計測した角度の精度が最も良いので、この波長で到来角度を計測する。Δ単位で計測した値がＬ／２より小さい場合は、電波到来方向は０からπ／２の範囲となる。最初に、次の式（９）により波数ｎｈを計算する。
【００３５】
【数９】
2005172768.tif 000011
式（９）
【００３６】
次の式（１０）により電波の到来方向θを計算する。
【００３７】
【数１０】
2005172768.tif 000012
式（１０）
【００３８】
Δ単位で計測した値がＬ／２より大きい場合は、電波到来方向は０から−π／２の範囲となる。式（９）に変えて次の式（１１）により波数ｎｈを計算する。
【００３９】
【数１１】
2005172768.tif 000013
式（１１）
【００４０】
式（１０）を用いて電波到来角度を計算する。本実施の形態１に係る測角装置は、素子間隔を送信波の半波長以上に設定してもアンビギュイティのない測角が行えるため、素子数を増加することなくアンテナ開口長を大きく設定でき、測角の高分解能化が図れる。
【００４１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る測角装置について図５から図７までを参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態２に係る測角装置の構成を示す図である。
【００４２】
図５において、本実施の形態２に係る測角装置は、送信アンテナ１と、送信機２と、受信アンテナ３と、ビーム形成部４と、目標判定回路９と、送信波長設定回路１０と、メモリ回路１１とが設けられ、これらは上記実施の形態１と同じである。
【００４３】
ビーム形成部４は、受信機５と、Ａ／Ｄ変換器６と、コヒーレント積分回路７と、検波回路８とを有し、上記実施の形態１と同じである。
【００４４】
本実施の形態２に係る測角装置は、測角回路１２と同様の動作を行い、かつ隣接する２つの受信ビームの出力信号振幅比から電波の到来方向を高精度に計測する測角２回路（第２の測角回路）１３がさらに設けられている。
【００４５】
つぎに、この実施の形態２に係る測角装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４６】
送信アンテナ１と送信機２から波長の異なる電波が順番に発射され、受信アンテナ３で目標からの反射電波が受信された後、上記実施の形態１と同様に動作し、ビーム形成部４から信号が出力される。測角２回路１３では、上記実施の形態１の測角回路１２と同様に、メモリ回路１１に蓄えられた（Ｗ（ｉ），θ（ｉ））の組について、中国人剰余定理を用いて目標信号の真の到来方向を計算する。例えば、４０度と計算される。この実施の形態２では、ビーム形成部４からの出力信号振幅データもメモリ回路１１に記憶されている。
【００４７】
図６は、電波の到来方向と隣接する受信ビームの出力信号振幅の関係について表している。
【００４８】
図６では、ビーム１で計測した受信信号振幅値Ｃ１と、ビーム２で計測した受信信号振幅値Ｃ２をそれぞれ表している。このとき、信号振幅値Ｃ１、Ｃ２がスレッショルド（第１のしきい値）を越えると、目標判定回路９でビーム１の方向とビーム２の方向が電波到来方向としてそれぞれ検出される。
【００４９】
測角２回路１３では、ビーム１とビーム２の幅以上の精度で反射電波の到来方向を検出するため、Ｃ１とＣ２の振幅比を計算する。この振幅比は、どのビームで計算しても同じ値になるので、どのビームを用いるかは任意である。この振幅比に対応する電波の到来方向は複数存在するが、上記の測角回路１２と同様の処理をすることで一つの到来方向を求めておく。振幅比｜Ｃ１／Ｃ２｜は電波の到来方向に依存して図７のような特性となる。なお、図７の特性は、上記求めた一つの到来方向に対応するものである。振幅比｜Ｃ１／Ｃ２｜の符号はビーム１で受信された電波とビーム２で受信された電波の位相差から計算される。その符号は到来方向の正負の取り方に依存する。
【００５０】
一例として次の式（１２）により判定され、このとき図３のように受信アンテナ面に垂直方向から左側から到来する電波の到来方向が正となる。例えば、図７に示すように、計算された振幅比｜Ｃ１／Ｃ２｜に対応する電波の到来方向が４０．５度と計算される。
【００５１】
【数１２】
2005172768.tif 000014
式（１２）
【００５２】
上記実施の形態１と同様に、目標の存在方向が計測される。以上のようなモノパルス測角機能から高精度に計測された電波到来方向に関するアンビギュイティを使用して上記実施の形態１と同様にアンビギュイティを抑圧することで、上記実施の形態１よりも高い精度で測角が行える。
【００５３】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る測角装置について図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態３に係る測角装置の構成を示す図である。
【００５４】
図８において、本実施の形態３に係る測角装置は、ビーム形成部４と、目標判定回路９と、送信波長設定回路１０と、メモリ回路１１と、測角回路１２とが設けられ、これらは上記実施の形態１と同じである。
【００５５】
ビーム形成部４は、受信機５と、Ａ／Ｄ変換器６と、コヒーレント積分回路７と、検波回路８とが設けられ、上記実施の形態１と同じである。
【００５６】
本実施の形態３に係る測角装置は、複数の方向に同時にビームを照射するための送信波を生成するマルチビーム送信機１４と、複数の方向に同時に送信ビームを照射する、受信アンテナ兼用の送受信兼用アンテナ１５と、送信と受信を切り換るサーキュレータ１６（１６−１〜１６−Ｎ）とがさらに設けられている。なお、送受信兼用アンテナ１５の素子間隔ｄｅは、上記実施の形態１の受信アンテナ３と同様に、開口長を大きくするため、λ（ｉ）／２より大きく設定されている。
【００５７】
つぎに、この実施の形態３に係る測角装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５８】
上記実施の形態１と同様に、送信波長設定回路１０ではあらかじめ送信する波長が複数用意されている。その波長をそれぞれλ（１），λ（２），…，λ（Ｍ）とする。サーキュレータ１６により送信機１４からの電波を発射するように切り換え、送受信兼用アンテナ１５から電波を発射する。送受信兼用アンテナ１５から発射された電波の角度θの方向の成分は次の式（１３）により表される。
【００５９】
【数１３】
2005172768.tif 000015
式（１３）
【００６０】
図９は、送信ビーム照射方向とそのゲイン｜ｓθｌ（θ）｜の関係について表している。
【００６１】
図９を参照すると、マルチビームでは複数の方向に電波が同時に照射されていることから、この実施の形態３では、全方向を観測する際に一本のビーム辺りの掃引する角度範囲が狭い範囲となっている。そのため、全方位を観測する時間を短くでき、短時間で目標が検出される。サーキュレータ１６により受信機との接続に切り換え目標から反射した電波を受信して、以降は、上記実施の形態１と同様に動作する。
【００６２】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る測角装置について図１０を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態４に係る測角装置の構成を示す図である。
【００６３】
図１０において、本実施の形態４に係る測角装置は、送信アンテナ１と、送信機２と、受信アンテナ３と、ビーム形成部４と、目標判定回路９と、送信波長設定回路１０と、メモリ回路１１とが設けられ、これらは上記実施の形態１と同じである。
【００６４】
ビーム形成部４は、受信機５と、Ａ／Ｄ変換器６と、コヒーレント積分回路７と、検波回路８とを有し、上記実施の形態１と同じである。
【００６５】
本実施の形態４に係る測角装置は、信号成分電力を基準に目標信号と不要信号を分離し、その後、測角回路１２と同様の動作を行う測角３回路（第３の測角回路）１７がさらに設けられている。
【００６６】
つぎに、この実施の形態４に係る測角装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００６７】
送信アンテナ１と送信機２から波長の異なる電波が順番に発射され、受信アンテナ３で目標からの反射電波が受信された後、上記実施の形態１と同様に動作し、ビーム形成部４から信号が出力される。
【００６８】
このとき、レーダ受信信号には目標信号の他にも、地面、海面等で反射したクラッタ、干渉波等が不要信号として受信される。目標信号の他に不要信号が受信されると、目標判定回路９では、目標信号と不要信号が共にスレッショルド（第１のしきい値）を越えて目標信号として判定され、その結果が測角３回路１７に伝達される。すなわち、この実施の形態４では、ビーム形成部４からの出力信号振幅データもメモリ回路１１に記憶されている。
【００６９】
この測角３回路１７には、複数の信号成分が伝達されるため、いずれが目標信号成分であるかの判定ができない状況が発生する。測角３回路１７では、目標信号と不要信号をその電力値を基準として区別する。具体的には、スレッショルド（第２のしきい値）を設定してスレッショルドを越える信号成分は不要信号成分として判定、分離し、スレッショルドを越えない信号は目標信号として判定する。この処理により目標信号成分を検出した後、上記実施の形態１の測角回路１２と同様に動作し、目標の存在方向を検出する。
【００７０】
本実施の形態４では、信号電力の大きさを基に目標信号と不要信号を区別しており、いずれが目標信号成分であるかの判定できない状況が発生することなく、測角処理が行える。
【００７１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る測角装置について図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１１は、この発明の実施の形態５に係る測角装置の構成を示す図である。
【００７２】
図１１において、本実施の形態５に係る測角装置は、送信アンテナ１と、送信機２と、受信アンテナ３と、ビーム形成部４と、目標判定回路９と、送信波長設定回路１０と、測角回路１２とが設けられ、上記実施の形態１と同じである。
【００７３】
ビーム形成部４は、受信機５と、Ａ／Ｄ変換器６と、コヒーレント積分回路７と、検波回路８とを有し、上記実施の形態１と同じである。
【００７４】
本実施の形態５に係る測角装置は、目標信号を距離ごとに分離する測距回路１８（１８−１〜１８−Ｎ）と、送信波長とその波長で測角したときの結果と目標距離の組を蓄えておくメモリ２回路（第２のメモリ回路）１９とがさらに設けられている。
【００７５】
つぎに、この実施の形態５に係る測角装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００７６】
送信アンテナ１と送信機２から波長の異なるパルス幅１／Ｂ［ｓ］（Ｂ：送信帯域幅［Ｈｚ］）のパルスが順番に発射され、受信アンテナ３で目標からの反射電波、または不要信号が受信された後、上記実施の形態１と同様に動作し、ビーム形成部４から信号が出力される。
【００７７】
Ａ／Ｄ変換器６では、１／Ｂ［ｓ］の周期でサンプリングが行われており、１／Ｂ［ｓ］の精度で目標距離が計測される。この精度で計測した目標距離をレンジビンと表記する。一例としてＡ／Ｄ変換器６の出力信号のｋｍ番目にサンプリングされた信号に目標信号が含まれていたとするとき、目標はｋｍレンジビンに存在することとなる。目標距離は次の式（１４）で表される。
【００７８】
【数１４】
2005172768.tif 000016
式（１４）
【００７９】
そのため、図１２に示すように、目標信号と不要信号が同時に受信されても、その距離が異なる場合、距離の違いから目標信号と不要信号が分離できる。これは、目標信号の距離を前後関係等から把握している場合である。測距回路１８では、レンジビン単位で目標距離ごとに受信信号を分離して目標判定回路９に伝達する。目標判定回路９では、距離ごとに目標信号の判定を行いメモリ２回路１９に伝達する。
【００８０】
メモリ２回路１９では、送信波長とその波長で測角したときの結果と目標距離の組が３次元データとして蓄えられている。メモリ２回路１９からは、距離ごとに送信波長とその波長で測角したときの結果を測角回路１２に伝達する。この測角回路１２では、目標信号の距離の違いから目標信号と不要信号を分離し、その後、上記実施の形態１と同様の動作を行い、目標の存在方向を検出する。
【００８１】
この実施の形態５では、レンジビンを単位で距離ごとに目標信号を分離して測角処理を行っているため、目標信号と不要信号が同時に受信されている状況でも、距離ごとに測角処理を行うことで、目標信号と不要信号が分離でき、いずれが目標信号成分であるかの判定できない状況が発生することなく、測角処理が行える。
【００８２】
本実施の形態５では、目標信号と不要信号が同時に受信されても、その距離が異なる場合、距離の違いから目標信号と不要信号が分離できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る測角装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る測角装置の動作を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る測角装置の動作を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る測角装置の動作を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る測角装置の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る測角装置の動作を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る測角装置の動作を説明するための図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る測角装置の構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る測角装置の動作を説明するための図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る測角装置の構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係る測角装置の構成を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態５に係る測角装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  送信アンテナ、２  送信機、３  受信アンテナ、４  ビーム形成部、５  受信機、６  Ａ／Ｄ変換器、７  コヒーレント積分回路、８  検波回路、９  目標判定回路、１０  送信波長設定回路、１１  メモリ回路、１２  測角回路、１３  測角２回路、１４  マルチビーム送信機、１５  送受信兼用アンテナ、１６  サーキュレータ、１７  測角３回路、１８  測距回路、１９  メモリ２回路。
【図１】
2005172768.tif 000017
【図２】
2005172768.tif 000018
【図３】
2005172768.tif 000019
【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】
2005172768.tif 000024
【図９】
2005172768.tif 000025
【図１０】
2005172768.tif 000026
【図１１】
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【図１２】
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