(57)【要約】【課題】  周波数の有効利用が図られ、不要波の影響を受けにくい追尾システムを得る。【解決手段】  相手局が、現在の位置情報を検出して位置情報デジタル信号を出力する位置検出手段と、位置情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により位置情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む位置信号変調部と、この位置信号変調部が出力する位置信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、自局が、位置信号を受信する受信アンテナと、拡散符号を用いて受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む位置信号復調部と、復調した相手局の位置情報と自局の位置情報とから相手局の方向を算出する方向演算部と、この方向演算部が出力する方向信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向に指向させる制御部とを備える。【選択図】        図１
2005257595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手局が送信する該相手局の位置信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを前記相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、前記相手局が、該相手局の現在の位置情報を検出して該位置情報を表す位置情報デジタル信号を出力する位置検出手段と、前記位置情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により前記位置情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む位置信号変調部と、該位置信号変調部が出力する前記位置信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、前記自局が、前記位置信号を受信する受信アンテナと、前記拡散符号を用いて前記受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む位置信号復調部と、該位置信号復調部が出力する前記位置情報デジタル信号に基づく前記相手局の位置情報と前記自局の位置情報とから前記相手局の方向を算出する方向演算部と、該方向演算部が出力する方向信号に基づき前記自局の指向性アンテナのビームを前記相手局方向に指向させる制御部とを備えた追尾システム。
【請求項２】
相手局が送信する情報信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを前記相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、前記相手局が、前記情報信号に含まれる情報を表す情報デジタル信号に対し、前記情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により前記情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む情報信号変調部と、該情報信号変調部が出力する前記情報信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、前記自局が、前記情報信号を受信する複数の受信アンテナと、前記拡散符号を用いて前記複数の受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む情報信号復調部と、前記逆拡散復調手段が出力する複数の復調信号の振幅情報又は位相情報のいずれかに基づき前記情報信号の到来方向を検出する方向検出部と、該方向検出部が出力する方向信号に基づき前記自局の指向性アンテナのビームを前記相手局方向に指向させる制御部とを備えた追尾システム。
【請求項３】
自局が、情報信号を受信する複数の受信アンテナと、拡散符号を用いて前記複数の受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む情報信号復調部と、前記逆拡散復調手段が出力する複数の復調信号の振幅情報又は位相情報のいずれかに基づき前記情報信号の到来方向を検出する方向検出部とからなる複数の検出部と、該複数の検出部が出力する複数の方向信号の中から所定の方向信号を選択して制御部へ出力する選択部とを備えた請求項２に記載の追尾システム。
【請求項４】
復調信号が情報デジタル信号を変調する搬送波信号であることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の追尾システム。
【請求項５】
復調信号が情報デジタル信号であることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の追尾システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自局の指向性アンテナのビームを相手局方向へ指向させる追尾システムに係わり、特に、相手局の方向が変わっても相手局が送信する信号に基づき自局のアンテナのビームを相手局方向へ指向させることができる追尾システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の追尾システムにおいて、ＧＰＳを用いて取得した相手局の３次元位置情報の狭帯域信号を相手局が自局へ送信し、さらに映像情報等の広帯域信号を相手局が自局へ送信する場合、それぞれの信号に対し別の周波数の搬送波を用い、自局が受信する相手局の３次元位置情報と自局の３次元位置情報とから相手局の方向を算出して、算出した相手局の方向へ自局の指向性アンテナのビームを指向する構成にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、主ビームの一部が重なりあった２個のアンテナで相手局からの信号を受信し、それぞれのアンテナが受信する信号の振幅情報から信号の到来方向を検出する振幅比較モノパルス方式や、アレーアンテナのアレー面を半分の半アレーに分割して相手局からの信号を受信し、それぞれの半アレーが受信する信号の位相情報から信号の到来方向を検出する位相比較モノパルス方式が知られており（例えば、非特許文献１参照）、検出した信号の到来方向へ自局の指向性アンテナのビームを指向する構成にしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１８８８０２号公報（第３頁、第１図）
【非特許文献１】吉田孝監修「改訂レーダ技術」（社）電子情報通信学会編、２００３年２月１５日、ｐ．２６０−２６４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の追尾システムは、周波数の異なる複数の搬送波を用いていたので、それぞれの搬送波の周波数の近傍に信号の周波数成分が存在し、相手局の３次元位置情報及び映像信号を伝送するために複数の周波数帯域が必要となり、周波数の有効利用が図られないという問題点があった。また、３次元位置情報を伝送する帯域内に不要波が混入すると、３次元位置情報を正しく伝送できないという問題点があった。
【０００６】
さらに、相手局からの信号を複数のアンテナで受信し、それぞれのアンテナが受信する信号の振幅情報又は位相情報から相手局の信号の到来方向を検出する際に、その信号と同じ周波数成分をもつ不要波を受信すると、検出される到来方向に誤差が生じるという問題点があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、周波数の有効利用が図られ、不要波の影響を受けにくい追尾システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る追尾システムにおいては、相手局が送信するこの相手局の位置信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、相手局が、この相手局の現在の位置情報を検出してこの位置情報を表す位置情報デジタル信号を出力する位置検出手段と、位置情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により位置情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む位置信号変調部と、この位置信号変調部が出力する位置信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、自局が、位置信号を受信する受信アンテナと、拡散符号を用いて受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む位置信号復調部と、この位置信号復調部が出力する位置情報デジタル信号に基づく相手局の位置情報と自局の位置情報とから相手局の方向を算出する方向演算部と、この方向演算部が出力する方向信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向に指向させる制御部とを備えたものである。
【０００９】
また、この発明に係る追尾システムにおいては、相手局が送信する情報信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、相手局が、情報信号に含まれる情報を表す情報デジタル信号に対し、情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む情報信号変調部と、この情報信号変調部が出力する情報信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、自局が、情報信号を受信する複数の受信アンテナと、拡散符号を用いて複数の受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む情報信号復調部と、逆拡散復調手段が出力する複数の復調信号の振幅情報又は位相情報のいずれかに基づき情報信号の到来方向を検出する方向検出部と、この方向検出部が出力する方向信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向に指向させる制御部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、相手局が送信するこの相手局の位置信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、相手局が、この相手局の現在の位置情報を検出してこの位置情報を表す位置情報デジタル信号を出力する位置検出手段と、位置情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により位置情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む位置信号変調部と、この位置信号変調部が出力する位置信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、自局が、位置信号を受信する受信アンテナと、拡散符号を用いて受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む位置信号復調部と、この位置信号復調部が出力する位置情報デジタル信号に基づく相手局の位置情報と自局の位置情報とから相手局の方向を算出する方向演算部と、この方向演算部が出力する方向信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向に指向させる制御部とを備えることにより、周波数の有効利用が図られ、不要波の影響を受けにくい追尾システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における追尾システムの構成を説明するブロック図である。図１において、追尾システムは、相手局１００と、相手局１００を追尾する自局２００とから構成される。相手局１００は、相手局１００の位置情報と画像情報を送信する。自局２００は相手局１００から送信される位置情報を受信し、受信した相手局２００の位置情報と自局の位置情報とから相手局２００の方向を算出する。そして、自局２００は、後述する自局２００の指向性アンテナ２２０のビームを相手局２００の方向へ指向させて、相手局１００が送信する画像情報を指向性アンテナにより受信するものとする。
【００１２】
相手局１００は、相手局１００の現在の位置情報である３次元位置情報を検出し、この３次元位置情報を表す位置情報デジタル信号を出力する位置検出手段であるＧＰＳ信号受信処理部１１０、画像情報を表す画像情報デジタル信号を生成する画像情報デジタル信号生成部１２０、位置情報デジタル信号及び画像情報デジタル信号に対し、フレーミング、インターリーブ、誤り訂正符号の付与を含む符号化等のデジタル信号処理を行った後にそれぞれ後述する位置信号変調部１４０及び画像信号変調部１５０へ出力する制御及び後述する各種回路部に対する制御を行うＣＰＵ１３０、ＣＰＵ１３０が出力する位置情報デジタル信号を変調する位置信号変調部１４０、ＣＰＵ１３０が出力する画像情報デジタル信号を変調する画像信号変調部１５０、位置信号変調部１４０が出力する位置信号と画像信号変調部１５０が出力する画像信号とを合成する合成部１６０、及び、合成部１６０が出力する合成信号を空間に放射して送信する送信アンテナであるアンテナ部１７０から構成される。なお、アンテナ部１７０は無指向性アンテナにより構成されるものとする。
【００１３】
位置信号変調部１４０は、アンテナ部１７０から空間へ放射して送信するための搬送波をＣＰＵ１３０が出力する位置情報デジタル信号で１次変調する位置信号データ変調部１４１、及び、位置信号データ変調部１４１が出力する１次変調位置信号を位置信号用拡散符号発生部１４２が出力する拡散符号である位置信号用拡散符号によりスペクトラム拡散変調する拡散変調手段である位置信号符号変調部１４３から構成される。なお、位置信号データ変調部１４１では、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）やＰＳＫ（Phase Shift Keying）などのデジタル変調方式で１次変調を行う。また、位置信号符号変調部１４３では、直接拡散変調方式で２次変調を行う。
【００１４】
同様に、画像信号変調部１５０は、位置信号データ変調部１４１で変調される搬送波と同じ周波数の搬送波をＣＰＵ１３０が出力する画像情報デジタル信号で１次変調する画像信号データ変調部１５１、及び、画像信号データ変調部１５１が出力する１次変調画像信号を画像信号用拡散符号発生部１５２が出力する画像信号用拡散符号によりスペクトラム拡散変調する画像信号符号変調部１５３から構成される。なお、画像信号データ変調部１５１も、位置信号データ変調部１４１と同様に、ＦＳＫやＰＳＫなどのデジタル変調方式で１次変調を行う。また、画像信号符号変調部１５３も位置信号符号変調部１４３と同様に、直接拡散変調方式で２次変調を行う。
【００１５】
なお、位置信号用拡散符号及び画像信号用拡散符号のチップレートは同一とし、位置情報デジタル信号及び画像情報デジタル信号のデータレートよりも高速であるものとする。さらに、両者の拡散符合は直交する系列により構成するものとする。
【００１６】
自局２００は、相手局１００が送信する合成信号のうち、後述する位置信号復調部２３０により位置信号を選択的に受信する受信アンテナである無指向性アンテナ２１０、相手局１００の方向にビームを指向して相手局１００が送信する合成信号のうち、後述する画像信号復調部２４０により画像信号を選択的に受信する指向性アンテナ２２０、無指向性アンテナ２１０が出力する受信信号を復調する位置信号復調部２３０、指向性アンテナ２２０が出力する受信信号を復調する画像信号復調部２４０、画像信号復調部２４０が出力する画像情報デジタル信号を表示装置等（図示せず。）への表示処理や記憶装置（図示せず。）への記憶処理等を行うＣＰＵ２５０、位置信号復調部２３０が出力する相手局１００の位置情報デジタル信号と、自局２００の位置情報を検出するＧＰＳ信号受信処理部２６０が出力する自局２００の位置情報デジタル信号とに基づき、自局２００を基準とした相手局１００の方向を算出する方向演算部であるアンテナ制御信号発生部２７０、及び、アンテナ制御信号発生部２７０が出力する方向信号であるアンテナ制御信号により指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００の方向に指向させる制御部であるアンテナ制御部２８０から構成される。指向性アンテナ２２０はパラボラアンテナで構成するものとする。
【００１７】
位置信号復調部２３０は、無指向性アンテナ２１０が出力する受信信号に対し、相手局１００の位置信号用拡散符号発生部１４２が出力する位置信号用拡散符号と同じ拡散符号を発生する位置信号用拡散符号発生部２３１、位置信号用拡散符号発生部２３１が発生する位置信号用拡散符号が受信信号に含まれる位置信号用拡散符号と同期するようにその発生のタイミングを調整する位置信号用拡散符号同期部２３２、位置信号用拡散符号同期部２３２により発生タイミングが調整された位置信号用拡散符号を用いて無指向性アンテナ２１０が出力する受信信号を逆拡散復調する逆拡散復調手段である位置信号符号復調部２３３、及び、位置信号符号復調部２３３が出力する位置符号復調信号に含まれる搬送波と同期した搬送波を再生して位置符号復調信号から位置情報デジタル信号を復調する位置信号データ復調部２３４から構成される。位置信号用拡散符号同期部２３２は、拡散符号を同期捕捉するスライディング相関器又は整合フィルタと、捕捉が完了した後に同期はずれが発生しないように同期保持する遅延ロックループによる位相制御回路を用いて構成する。
【００１８】
同様に、画像信号復調部２４０は、指向性アンテナ２２０が出力する受信信号に対し、相手局１００の画像信号用拡散符号発生部１５２が出力する画像信号用拡散符号と同じ拡散符号を発生する画像信号用拡散符号発生部２４１、画像信号用拡散符号発生部２４１が発生する画像信号用拡散符号が受信信号に含まれる画像信号用拡散符号と同期するようにその発生のタイミングを調整する画像信号用拡散符号同期部２４２、画像信号用拡散符号同期部２４２により発生タイミングが調整された画像信号用拡散符号を用いて指向性アンテナ２２０が出力する受信信号を逆拡散復調する画像信号符号復調部２４３、及び、画像信号符号復調部２４３が出力する画像符号復調信号に含まれる搬送波と同期した搬送波を再生して画像符号復調信号から画像情報デジタル信号を復調する画像信号データ復調部２４４から構成される。画像信号用拡散符号同期部２４２も位置信号用拡散符号同期部２３２と同様に構成する。
【００１９】
次に、動作について説明する。
まず、相手局１００の動作について説明する。
ＧＰＳ信号受信処理部１１０は、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して相手局１００の３次元位置情報を検出し、この３次元位置情報を表す位置情報デジタル信号をＣＰＵ１３０へ出力する。位置情報デジタル信号は狭帯域の信号である。ＣＰＵ１３０は、位置情報デジタル信号に対し、フレーミング、インターリーブ、誤り訂正符号の付与を含む符号化等のデジタル信号処理を行い、位置信号データ変調部１４１へ出力する。
【００２０】
位置信号データ変調部１４１は、アンテナ部１７０から空間へ放射して送信するための搬送波をＣＰＵ１３０が出力する位置情報デジタル信号でＰＳＫ変調して１次変調位置信号を生成し、位置信号符号変調部１４３へ出力する。位置信号符号変調部１４３は、１次変調位置信号に対し、位置信号用拡散符号発生部１４２が出力する位置信号用拡散符号によりスペクトラム拡散変調する。位置信号用拡散符号のチップレートは位置情報デジタル信号のデータレートよりも高速であり、位置情報デジタル信号のスペクトルは拡散されて拡がる。スペクトル拡散された位置信号が合成部１６０へ出力される。
【００２１】
同様に、画像情報デジタル信号生成部１２０は、自局２００へ送信する画像情報を画像情報デジタル信号として生成し、ＣＰＵ１３０へ出力する。画像情報デジタル信号は位置情報デジタル信号と比較して広帯域の信号である。ＣＰＵ１３０は、画像情報デジタル信号に対し、位置情報デジタル信号と同様のデジタル信号処理を行い、画像信号データ変調部１５１へ出力する。
【００２２】
画像信号データ変調部１５１は、位置信号変調部１４１で用いたのと同じ周波数の搬送波をＣＰＵ１３０が出力する画像情報デジタル信号でＰＳＫ変調して１次変調画像信号を生成し、画像信号符号変調部１５３へ出力する。画像信号符号変調部１５３は、１次変調画像信号に対し、画像信号用拡散符号発生部１５２が出力する画像信号用拡散符号によりスペクトラム拡散変調する。画像信号用拡散符号のチップレートは画像情報デジタル信号のデータレートよりも高速であり、画像情報デジタル信号のスペクトルは拡散されて拡がる。そして、スペクトル拡散された画像信号が合成部１６０へ出力される。ここで、１次変調画像信号と１次変調位置信号の搬送波の周波数は同じである。また、画像信号用拡散符号と位置信号用拡散符号のチップレートが同じなので、スペクトル拡散された画像信号と位置信号の帯域幅も同程度になる。すなわち、スペクトル拡散された画像信号と位置信号は、同じ搬送波周波数を中心として同程度の帯域幅を有する信号となる。
【００２３】
合成部１６０は、位置信号符号変調部１４３が出力する位置信号と、画像信号符号変調部１５３が出力する画像信号とを合成し、アンテナ部１７０へ出力する。アンテナ部１７０は合成部１６０が出力する合成信号を空間に放射する。
【００２４】
次に、自局２００の動作について説明する。
無指向性アンテナ２１０は、相手局１００のアンテナ部１７０より送信される合成信号を受信し、その受信信号を位置信号用拡散符号同期部２３２及び位置信号符号復調部２３３へ出力する。位置信号用拡散符号発生部２３１は、相手局１００の位置信号用拡散符号発生部１４２が出力する位置信号用拡散符号と同じ拡散符号を発生し、位置信号用拡散符号同期部２３２は受信信号に含まれる位置信号用拡散符号と同期するようにその発生のタイミングを調整する。位置信号符号復調部２３３は、位置信号用拡散符号同期部２３２により発生タイミングが調整された位置信号用拡散符号を用いて受信信号を逆拡散復調する。ここで、位置信号用拡散符号は画像信号用拡散符号と直交する系列となっているので、合成信号である受信信号から位置信号だけ抽出できる。位置信号符号復調部２３３により符号復調された位置符号復調信号は位置信号データ復調部２３４へ出力される。もしも、位置信号の帯域内に狭帯域の不要波が混入しても、位置信号用拡散符号を用いて逆拡散された不要波は帯域が拡がる。したがって、位置符号復調信号の帯域内において、位置符号復調信号に対する逆拡散された不要波のレベルが抑圧される。
【００２５】
位置信号データ復調部２３４は、位置信号符号復調部２３３が出力する位置符号復調信号に含まれる搬送波と同期した搬送波を再生して、相手局１００の位置信号データ変調部１４１にてデジタル変調された方式に対応して、位置符号復調信号から位置情報デジタル信号を復調する。そして、相手局１００の位置情報である位置情報デジタル信号をアンテナ制御信号発生部２７０へ出力する。
【００２６】
自局２００のＧＰＳ信号受信処理部２６０は、相手局１００のＧＰＳ信号受信処理部１１０と同様に、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して自局２００の３次元位置情報を検出し、この３次元位置情報を表すデジタル信号である自局の位置情報デジタル信号をアンテナ制御信号発生部２７０へ出力する。
【００２７】
アンテナ制御信号発生部２７０は、位置信号データ復調部２３４が出力する相手局１００の位置情報デジタル信号と、ＧＰＳ信号受信処理部２６０が出力する自局２００の位置情報デジタル信号とを用いて、自局２００を基準とした相手局１００の方向を算出する。そして、アンテナ制御部２８０へアンテナ制御信号を出力する。アンテナ制御部２８０は、アンテナ制御信号発生部２７０が出力するアンテナ制御信号に基づき、指向性アンテナ２２０に対し、その姿勢を調整することにより、指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００方向へ指向させる制御を行う。
【００２８】
相手局１００方向へビームが指向される指向性アンテナ２２０は、無指向性アンテナ２１０と同様に相手局１００のアンテナ部１７０より送信される合成信号を受信し、その受信信号を画像信号用拡散符号同期部２４２及び画像信号符号復調部２４３へ出力する。指向性アンテナ２２０は高利得で合成信号を受信できる。画像信号用拡散符号発生部２４１は、相手局１００の画像信号用拡散符号発生部１５２が出力する画像信号用拡散符号と同じ拡散符号を発生し、画像信号用拡散符号同期部２４２は受信信号に含まれる画像信号用拡散符号と同期するようにその発生のタイミングを調整する。画像信号符号復調部２４３は、画像信号用拡散符号同期部２４２により発生タイミングが調整された画像信号用拡散符号を用いて受信信号を逆拡散復調する。ここで、画像信号用拡散符号は位置信号用拡散符号と直交する系列となっているので、合成信号である受信信号から画像信号だけ抽出できる。画像信号符号復調部２４３により符号復調された画像符号復調信号は画像信号データ復調部２４４へ出力される。
【００２９】
画像信号データ復調部２４４は、画像信号符号復調部２４３が出力する画像符号復調信号に含まれる搬送波と同期した搬送波を再生して、相手局１００の画像信号データ変調部１５１にてデジタル変調された方式に対応して、画像符号復調信号から画像情報デジタル信号を復調する。そして、相手局１００が送信する画像情報デジタル信号をＣＰＵ２５０へ出力する。ＣＰＵ２５０は、画像信号データ復調部２４４が出力する画像情報デジタル信号を表示装置等へ表示する処理や記憶装置へ記憶する処理等を行う。
【００３０】
このように、相手局１００や自局２００の３次元位置が変化することにより、自局２００を基準とした相手局１００の方向が相対的に変化しても、自局２００の指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００の方向へ指向させることができ、相手局１００が送信する広帯域の画像信号等を効率よく受信することができる。
【００３１】
また、相手局の位置情報デジタル信号及び映像情報デジタル信号に対し、同一のチップレートを有し互いに直交する系列で構成する拡散符号によりそれぞれスペクトル拡散し、同一周波数の搬送波で変調して伝送するので、伝送に用いる周波数帯域が一つでよく周波数の有効利用が図られる。また、位置信号の帯域内に狭帯域の不要波が混入しても、位置信号用拡散符号を用いて逆拡散された不要波は帯域幅が拡がり、位置符号復調信号の帯域内において、位置符号復調信号に対する逆拡散された不要波のレベルが抑圧されるので、不要波が位置信号の伝送に及ぼす影響を低減できる。
【００３２】
以上の説明において、相手局１００から自局２００までの空間の伝送路においてマルチパスを考慮しなかった。地面反射や海面反射などがあるマルチパス環境ではマルチパスフェージングの影響を受け、自局２００における位置信号の受信電界強度が変動し、位置信号が正しく伝送されない問題があるが、スペクトル拡散された位置信号をＲＡＫＥ受信することにより、マルチパスフェージングの影響を低減することができる。スペクトル拡散された映像信号についても同様の効果がある。
【００３３】
このように構成された実施の形態１による追尾システムは、相手局が送信するこの相手局の位置信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、相手局が、この相手局の現在の位置情報を検出してこの位置情報を表す位置情報デジタル信号を出力する位置検出手段と、位置情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により位置情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む位置信号変調部と、この位置信号変調部が出力する位置信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、自局が、位置信号を受信する受信アンテナと、拡散符号を用いて受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む位置信号復調部と、この位置信号復調部が出力する位置情報デジタル信号に基づく相手局の位置情報と自局の位置情報とから相手局の方向を算出する方向演算部と、この方向演算部が出力する方向信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向に指向させる制御部とを備えたので、周波数の有効利用が図られ、不要波の影響を受けにくい追尾システムを得ることができる。
【００３４】
実施の形態２．
実施の形態１では、相手局１００の３次元位置の情報を表す位置情報デジタル信号を、画像情報デジタル信号とともにスペクトル拡散して伝送し、自局の３次元位置情報を用いて相手局の方向を算出したが、実施の形態２では、相手局１００から送信される情報信号の到来方向を検出して相手局１００の方向を検知するものである。以下の説明において、情報信号は画像信号であるものとする。ここでは、情報信号である画像信号を伝送する搬送波の位相情報を用いて到来方向を検出するものとする。
【００３５】
図２は、この発明の実施の形態２における追尾システムの構成を説明するブロック図である。図２において、相手局１００は、図１に示した実施の形態１と比較し、相手局１００の位置情報に関係するデジタル信号を生成し、変調し、アンテナ部１７０まで伝送する構成要素、すなわち、ＧＰＳ信号受信処理部１１０、位置信号データ変調部１４１、位置信号用拡散符号発生部１４２、位置信号符号変調部１４３、及び合成部１６０を削除したものである。相手局１００のその他の構成は図１と同様である。アンテナ部１７０からは、スペクトラム拡散変調された画像信号が送信される。ここで、画像信号用拡散符号のチップレートは画像情報デジタル信号のデータレートよりも高速であるものとする。
【００３６】
図２において、自局２００は、相手局１００から送信される画像信号の到来方向を検出するための複数の受信アンテナである方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂ、相手局１００から送信される画像信号を受信する指向性アンテナ２２０、方探用アンテナ部２１１ａ、２１１ｂ及び指向性アンテナ２２０が出力する受信信号に対し、相手局１００の画像信号用拡散符号発生部１５２が出力する画像信号用拡散符号と同じ拡散符号を発生する画像信号用拡散符号発生部２４１、画像信号用拡散符号発生部２４１が発生する画像信号用拡散符号が方探用アンテナ部２１１ａ、２１１ｂ及び指向性アンテナ２２０のそれぞれの受信信号に含まれる画像信号用拡散符号と同期するようにその発生のタイミングをそれぞれ調整する画像信号用拡散符号同期部２４２、画像信号用拡散符号同期部２４２により発生タイミングがそれぞれ調整された画像信号用拡散符号を用いて、方探用アンテナ部２１１ａ、２１１ｂ及び指向性アンテナ２２０が出力するそれぞれの受信信号を逆拡散復調する逆拡散復調手段である画像信号符号復調部２４３ａ、２４３ｂ及び２４３、画像信号符号復調部２４３ａ、２４３ｂ及び２４３が出力するそれぞれの画像符号復調信号の位相を揃えて合成する合成部２３５、合成部２３５が出力する位相の揃った画像符号復調信号に対し、画像符号復調信号に含まれる搬送波と同期した搬送波を再生して画像符号復調信号から画像情報デジタル信号を復調する画像信号データ復調部２４４、画像信号データ復調部２４４が出力する画像情報デジタル信号を表示装置等（図示せず。）への表示処理や記憶装置（図示せず。）への記憶処理等を行うＣＰＵ２５０、画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂが出力する画像符号復調信号に含まれる搬送波の位相差を検出する位相差検出部２３６、位相差検出部２３６が出力する位相差情報から相手局１００のアンテナ部１７０から到来する画像信号の到来方向を検出するアンテナ制御信号発生部２７０、及び、アンテナ制御信号発生部２７０が出力する方向信号であるアンテナ制御信号により指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００の方向に指向させる制御部であるアンテナ制御部２８０から構成される。
【００３７】
ここで、画像信号用拡散符号発生部２４１、画像信号用拡散符号同期部２４２、画像信号符号復調部２４３ａ、２４３ｂ及び２４３、及び画像信号データ復調部２４４が情報信号復調部である画像信号復調部を構成する。また、位相差検出部２３６及びアンテナ制御信号発生部２７０が方向検出部を構成する。
【００３８】
図３は方探アンテナ部の構成図である。図３の（ａ）に示すように、方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂは平面状に配列された２つのサブアレーアンテナを用いて構成する。２つのサブアレーアンテナの正面方向はともにＺ方向で同じである。図２では、図の錯綜を避けるため、２個の方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂを用いた構成を示しており、実施の形態２においては２個の方探用アンテナを用いた場合について構成や動作の説明をするものとする。到来方向の検出について、図３の（ａ）に示す構成では、ＸＺ面内の１次元の方向情報が得られる。２次元の方向情報を得るには、図３の（ｂ）に示すように、２個の方探用アンテナ２１１ａ及び２１１ｂの配列に対し空間的に直交する方向にさらに２個の方探用アンテナ２１１ｃ及び２１１ｄ、すなわち、４個の方探用アンテナがあればよく、これに対応して、画像信号符号復調部も４個設ければよい。
【００３９】
図４は位相差検出部２３６の構成を説明するブロック図である。位相差検出部２３６は、方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂから画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂを経由して入力される画像符号復調信号に対してそれぞれの搬送波を再生する搬送波再生部、搬送波再生部が出力するそれぞれの搬送波に対する和信号（Σ）と差信号（Δ）を出力するコンパレータ、差信号（Δ）に対し位相を９０度遅らせる移相器（図中（−ｊ）のブロックで示す。）、及び９０度位相が遅れた差信号（−ｊΔ）を和信号（Σ）で除する除算部（図中（−ｊΔ／Σ）のブロックで示す。）から構成される。搬送波再生部は、画像符号復調信号がＢＰＳＫ方式でデジタル変調されているなら、例えば画像符号復調信号に対し搬送波周波数ｆｃを中心周波数とする帯域通過フィルタ、２乗回路による２逓倍回路、２×ｆｃを中心周波数とする帯域通過フィルタ、ＶＣＯを備えた位相比較器、及び１／２分周回路により構成できる。画像符号復調信号がＱＰＳＫ方式でデジタル変調されているなら、例えば画像符号復調信号に対し搬送波周波数ｆｃを中心周波数とする帯域通過フィルタ、４乗回路による４逓倍回路、４×ｆｃを中心周波数とする帯域通過フィルタ、ＶＣＯを備えた位相比較器、及び１／４分周回路により構成できる。
【００４０】
次に、動作について説明する。
まず、相手局１００の動作は、図１に示した実施の形態１の相手局１００の画像情報に関する動作と同じである。
【００４１】
次に、自局２００の動作について説明する。
方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂは、相手局１００のアンテナ部１７０より送信される画像信号をそれぞれ受信し、その受信信号を画像信号用拡散符号同期部２４２、画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂへそれぞれ出力する。画像信号用拡散符号発生部２４１は、相手局１００の画像信号用拡散符号発生部１５２が出力する画像信号用拡散符号と同じ拡散符号を発生し、画像信号用拡散符号同期部２４２はそれぞれの受信信号に含まれる画像信号用拡散符号と同期するようにその発生のタイミングをそれぞれ調整する。画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂは、画像信号用拡散符号同期部２４２により発生タイミングがそれぞれ調整された画像信号用拡散符号を用いてそれぞれの受信信号を逆拡散復調する。もしも、画像信号の帯域内に狭帯域の不要波が混入しても、画像信号用拡散符号を用いて逆拡散された不要波は帯域が拡がる。したがって、画像符号復調信号の帯域内において、画像符号復調信号に対する逆拡散された不要波のレベルが抑圧される。
【００４２】
画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂが出力するそれぞれの画像符号復調信号は、合成部２３５とともに位相差検出部２３６へ出力される。位相差検出部２３６では、それぞれの画像符号復調信号が搬送波再生部へ出力され、画像符号復調信号に含まれる搬送波信号が再生される。搬送波再生部によりそれぞれ再生された搬送波はコンパレータへ出力される。
【００４３】
方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂがそれぞれ画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂを経由して搬送波再生部から出力される信号をそれぞれＡ、Ｂとし、それぞれの搬送波の位相差をΨとすると、Ψ＝２πｄζ／λとなる。ここで、ｄは方探用アンテナ部２１１ａと２１１ｂとの中心間距離、ζ＝ｃｏｓ（α）、λは搬送波の波長である。
【００４４】
コンパレータから出力される和信号（Σ）と差信号（Δ）は次のようになる。
Σ＝Ａ＋Ｂ
Δ＝Ａ−Ｂ
ここでＡとＢの振幅はそれぞれ等しいものとすると、次のような関係が成り立つ。
Σ＝Ａ＋Ｂ
＝Ａ（１＋ｅｘｐ（−ｊΨ））
＝Ａ（ｅｘｐ（ｊΨ／２）＋ｅｘｐ（−ｊΨ／２））・ｅｘｐ（−ｊΨ／２）
＝２Ａｃｏｓ（Ψ／２）・ｅｘｐ（−ｊΨ／２）
Δ＝Ａ−Ｂ
＝Ａ（１−ｅｘｐ（−ｊΨ））
＝Ａ（ｅｘｐ（ｊΨ／２）−ｅｘｐ（−ｊΨ／２））・ｅｘｐ（−ｊΨ／２）
＝２ｊＡｓｉｎ（Ψ／２）・ｅｘｐ（−ｊΨ／２）
【００４５】
差信号（Δ）の位相を移相器において９０度遅らせた後、除算部において和信号（Σ）で除することにより角度誤差ε＝ｔａｎ（Ψ／２）となる。このように、位相差検出部２３６により画像信号の到来方向αに対応する角度誤差εの情報が検出される。以上の和信号（Σ）及び差信号（Δ）に対する信号処理は位相比較モノパルス方式として知られている。
【００４６】
位相差検出部２３６で検出される角度誤差εの情報はアンテナ制御信号発生部２７０へ出力される。アンテナ制御信号発生部２７０は、位相差検出部２３６で検出される角度誤差εの情報と、方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂのアンテナ正面方向（Ｚ方向）を基準とする指向性アンテナ２２０のアンテナ正面方向の情報とから、指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００方向へ指向させるアンテナ制御信号をアンテナ制御部２８０へ出力する。方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂと指向性アンテナの正面方向が常に同じ方向に設定されるなら、角度誤差εの情報が相手局１００の方向の情報となる。
【００４７】
相手局１００方向へビームが指向される指向性アンテナ２２０は、方探用アンテナ２１１ａ及び２１１ｂとともに相手局１００のアンテナ部１７０より送信される画像信号を受信し、その受信信号を画像信号用拡散符号同期部２４２及び画像信号符号変調部２４３へ出力する。画像信号用拡散符号発生部２４１は、相手局１００の画像信号用拡散符号発生部１５２が出力する画像信号用拡散符号と同じ拡散符号を発生し、画像信号用拡散符号同期部２４２は受信信号に含まれる画像信号用拡散符号と同期するようにその発生のタイミングをそれぞれ調整する。画像信号符号復調部２４３は、画像信号用拡散符号同期部２４２により発生タイミングが調整された画像信号用拡散符号を用いて受信信号を逆拡散復調する。
【００４８】
画像信号符号復調部２４３ａ、２４３ｂ及び２４３が出力するそれぞれの画像符号復調信号は、合成部２３５へ出力される。合成部２３５は画像信号符号復調部２４３ａ、２４３ｂ及び２４３が出力するそれぞれの画像符号復調信号の位相を揃えて合成する。ここで、それぞれの画像符号復調信号の位相は、画像信号用拡散符号同期部２４２においてそれぞれの画像信号用拡散符号の発生タイミングの情報を用いて検出することができる。
【００４９】
画像信号データ復調部２４４は、合成部２３５から出力される位相の揃った合成信号画像符号復調信号に対し、画像符号復調信号に含まれる搬送波と同期した搬送波を再生して画像符号復調信号から画像情報デジタル信号を復調する。この搬送波の再生は、位相検出部２３６における搬送波再生部と同様に行う。ＣＰＵ２５０は、画像信号データ復調部２４４が出力する画像情報デジタル信号を表示装置等（図示せず。）への表示処理や記憶装置（図示せず。）への記憶処理等を行う。
【００５０】
このように、相手局１００の方向が変化しても、自局２００の指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００の方向へ指向させることができ、相手局１００が送信する広帯域の画像信号等を効率よく受信することができる。
【００５１】
また、画像信号の帯域内に狭帯域の不要波が混入しても、画像信号用拡散符号を用いて逆拡散された不要波は帯域幅が拡がり、画像符号復調信号の帯域内において、画像符号復調信号に対する逆拡散された不要波のレベルが抑圧されるので、不要波が画像信号の到来方向の探知に及ぼす影響を低減できる。
【００５２】
このように構成された実施の形態２による追尾システムは、相手局が送信する情報信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、相手局が、情報信号に含まれる情報を表す情報デジタル信号に対し、情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む情報信号変調部と、この情報信号変調部が出力する情報信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、自局が、情報信号を受信する複数の受信アンテナと、拡散符号を用いて複数の受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む情報信号復調部と、逆拡散復調手段が出力する複数の復調信号の位相情報に基づき情報信号の到来方向を検出する方向検出部と、この方向検出部が出力する方向信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向に指向させる制御部とを備えたので、不要波の影響を受けにくい追尾システムを得ることができる。
【００５３】
実施の形態３．
実施の形態２では画像信号を伝送する搬送波の位相情報を用いて到来方向を検出したが、実施の形態３では、画像信号を伝送する搬送波の振幅情報を用いて到来方向を検出して相手局１００の方向を検知するものである。
【００５４】
図５は、この発明の実施の形態３における追尾システムの構成を説明するブロック図である。図５において、相手局１００は、図２に示した実施の形態２と同様の構成である。アンテナ部１７０からは、スペクトラム拡散変調された画像信号が送信される。ここで、画像信号用拡散符号のチップレートは画像情報デジタル信号のデータレートよりも高速であるものとする。一方、自局２００については、方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂに用いるアンテナの主ビーム方向がわずかに異なりそれぞれの主ビームの一部が重なる点が異なる。さらに、図２の位相差検出部２３６の代わりに振幅差検出部２３７を備える点が異なる。なお、図５においても２個の方探用アンテナを用いた場合について構成や動作の説明をするものとする。到来方向の検出について、図３の（ａ）に示す構成と同様に、１次元の方向情報が得られる。２次元の方向情報を得るには、図３の（ｂ）に示す構成と同様に、２個の方探用アンテナ２１１ａ及び２１１ｂの配列に対し空間的に直交する方向にさらに２個の方探用アンテナ２１１ｃ及び２１１ｄ、すなわち、４個の方探用アンテナがあればよく、これに対応して、画像信号符号復調部も４個設ければよい。
【００５５】
図６は振幅差検出部２３７の構成を説明するブロック図である。図６は、図４に示した位相差検出部２３６の構成と比較し、コンパレータから出力される差信号（Δ）に対する移相器がなく、除算部（図中（Δ／Σ）のブロックで示す。）では、差信号（Δ）の振幅を和信号（Σ）の振幅で除する構成となっている。
【００５６】
次に動作について説明する。
まず、相手局１００の動作は、図２に示した実施の形態２の相手局１００の動作と同じである。
【００５７】
次に、自局２００の動作について説明する。
方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂは、相手局１００のアンテナ部１７０より送信される画像信号をそれぞれ受信し、その受信信号を画像信号用拡散符号同期部２４２、画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂへそれぞれ出力する。画像信号用拡散符号発生部２４１は、相手局１００の画像信号用拡散符号発生部１５２が出力する画像信号用拡散符号と同じ拡散符号を発生し、画像信号用拡散符号同期部２４２はそれぞれの受信信号に含まれる画像信号用拡散符号と同期するようにその発生のタイミングをそれぞれ調整する。画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂは、画像信号用拡散符号同期部２４２により発生タイミングがそれぞれ調整された画像信号用拡散符号を用いてそれぞれの受信信号を逆拡散復調する。もしも、画像信号の帯域内に狭帯域の不要波が混入しても、画像信号用拡散符号を用いて逆拡散された不要波は帯域が拡がる。したがって、画像符号復調信号の帯域内において、画像符号復調信号に対する逆拡散された不要波のレベルが抑圧される。
【００５８】
画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂが出力するそれぞれの画像符号復調信号は、合成部２３５とともに振幅差検出部２３７へ出力される。振幅差検出部２３７では、それぞれの画像符号復調信号が搬送波再生部へ出力され、画像符号復調信号に含まれる搬送波信号が再生される。搬送波再生部によりそれぞれ再生された搬送波はコンパレータへ出力される。
【００５９】
方探用アンテナ部２１１ａ及び２１１ｂがそれぞれ画像信号符号復調部２４３ａ及び２４３ｂを経由して搬送波再生部から出力される信号をそれぞれＡ、Ｂとすると、コンパレータからはＡ及びＢに対する和信号（Σ＝Ａ＋Ｂ）及び差信号（Δ＝Ａ−Ｂ）が出力される。除算部は、差信号（Δ）の振幅を和信号（Σ）の振幅で除した角度誤差信号εを出力する。
【００６０】
図７は振幅差検出部２３７に関係する各部の動作を説明する図である。図７の（ａ）は、方探用アンテナ２１１ａ及び２１１ｂのビームパターンを示す。図７の（ｂ）は、コンパレータから出力される和信号（Σ）と差信号（Δ）の角度に対する信号レベルの形状を示す。図７の（ｃ）は角度に対する角度誤差信号εのレベルの形状を示す。ここで、角度とは、図６の紙面内における角度であり、画像信号の到来方向を表す。このように、振幅差検出部２３７により画像信号の到来方向（角度）に対応する角度誤差εの情報が検出される。以上の和信号（Σ）及び差信号（Δ）に対する信号処理は振幅比較モノパルス方式として知られている。
【００６１】
位相差検出部２３６で検出される角度誤差εの情報はアンテナ制御信号発生部２７０へ出力される。これ以降の動作は実施の形態２と同様である。
【００６２】
このように、相手局１００の方向が変化しても、自局２００の指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００の方向へ指向させることができ、相手局１００が送信する広帯域の画像信号等を効率よく受信することができる。
【００６３】
また、画像信号の帯域内に狭帯域の不要波が混入しても、画像信号用拡散符号を用いて逆拡散された不要波は帯域幅が拡がり、画像符号復調信号の帯域内において、画像符号復調信号に対する逆拡散された不要波のレベルが抑圧されるので、不要波が画像信号の到来方向の探知に及ぼす影響を低減できる。
【００６４】
このように構成された実施の形態３による追尾システムは、相手局が送信する情報信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、相手局が、情報信号に含まれる情報を表す情報デジタル信号に対し、情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む情報信号変調部と、この情報信号変調部が出力する情報信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、自局が、情報信号を受信する複数の受信アンテナと、拡散符号を用いて複数の受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む情報信号復調部と、逆拡散復調手段が出力する複数の復調信号の振幅情報に基づき情報信号の到来方向を検出する方向検出部と、この方向検出部が出力する方向信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向に指向させる制御部とを備えたので、不要波の影響を受けにくい追尾システムを得ることができる。
【００６５】
実施の形態４．
実施の形態２及び実施の形態３では、２個（２次元の方向情報を得るには４個）を１組とする方探用アンテナ部を備えて、相手局１００が送信する画像情報の到来方向を検知したが、実施の形態４では、実施の形態２における１組の方探用アンテナに対応する画像信号符号復調部、位相差検出部及びアンテナ制御信号発生部からなる複数の検出部２９０ａ及び２９０ｂを設け、複数の検出部２９０ａ及び２９０ｂが出力する複数の方向信号である複数のアンテナ制御信号から所定のアンテナ制御信号を選択する選択部２９１を備える。選択部２９１が出力するアンテナ制御信号がアンテナ制御部２８０へ出力される。ここで、複数の検出部２９０ａ及び２９０ｂの一部をなす複数組の方探用アンテナ部はそれぞれの正面方向が同じで空間的に異なる位置に配置される。なお、複数の検出部２９０ａ及び２９０ｂにおける画像信号符号復調部及び指向性アンテナ２２０に接続される画像信号符号復調部２４３が出力するそれぞれの画像符号復調信号は合成部２３５へ出力される。その他の構成は図２に示した実施の形態２と同様である。
【００６６】
それぞれの検知部２９０ａ及び２９０ｂにおいて、相手局１００のアンテナ部１７０より送信される画像信号を方探用アンテナ部で受信してからアンテナ制御信号発生部が方向信号であるアンテナ制御信号を出力する動作は実施の形態２における動作と同様である。ここで、複数組の方探用アンテナ部が空間的に異なる位置に配置されるので、相手局１００のアンテナ部１７０から自局２００の複数組の方探用アンテナ部に至る伝送路において地面反射や海面反射などがあるマルチパス環境では、複数組の方探用アンテナ部が受信する画像信号のレベルがフェージングにより異なる。複数の検知部２９０ａ及び２９０ｂが出力するアンテナ制御信号に対し、選択部２９１が位相差検出部の和信号（Σ）のレベルの最も大きいアンテナ制御信号を選択してアンテナ制御部２８０へ出力する。このように受信状態のよい画像信号を用いてアンテナ制御信号を出力するので、画像信号の到来方向を精度よく検出できる。その他の動作は実施の形態２と同様である。
【００６７】
このように、相手局１００の方向が変化しても、自局２００の指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００の方向へ指向させることができ、相手局１００が送信する広帯域の画像信号等を効率よく受信することができる。
【００６８】
また、画像信号の帯域内に狭帯域の不要波が混入しても、画像信号用拡散符号を用いて逆拡散された不要波は帯域幅が拡がり、画像符号復調信号の帯域内において、画像符号復調信号に対する逆拡散された不要波のレベルが抑圧されるので、不要波が画像信号の到来方向の探知に及ぼす影響を低減できる。
【００６９】
さらに、受信状態のよい画像信号を用いてアンテナ制御信号を出力するので、画像信号の到来方向を精度よく検知できる。
【００７０】
このように構成された実施の形態４による追尾システムは、自局が、情報信号を受信する複数の受信アンテナと、拡散符号を用いて複数の受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む情報信号復調部と、逆拡散復調手段が出力する複数の復調信号の位相情報に基づき情報信号の到来方向を検出する方向検出部とからなる複数の検出部と、これら複数の検出部が出力する複数の方向信号の中から所定の方向信号を選択して制御部へ出力する選択部とを備えたので、不要波の影響を受けにくく、情報信号の到来方向を精度よく検知できる追尾システムを得ることができる。
【００７１】
上記の実施の形態４の説明において、複数の検知部の一部に位相差検出部を用いたが、実施の形態３と同様に、振幅差検出部を用いても同様に動作する。
【００７２】
実施の形態５．
実施の形態２乃至実施の形態４では、情報信号である画像信号を伝送する搬送波の位相情報又は振幅情報を用いて到来方向を検出したが、実施の形態５では、情報信号である画像信号を復調した情報デジタル信号である画像デジタル信号の位相情報を用いて到来方向を検出する。
【００７３】
図９は、この発明の実施の形態５における追尾システムの構成を説明するブロック図である。図９において、相手局１００は、図２に示した実施の形態２と同様の構成である。ただし、画像情報デジタル信号生成部１２０は、画像情報を表す画像情報デジタル信号に加え、同一の符号で周期が一定の有するパイロット信号も生成するものとする。
【００７４】
自局２００は、画像信号符号復調部２４３ａ、２４３ｂ及び２４３がそれぞれ出力する画像符号復調信号に対し、それぞれ再生した搬送波を用いて画像情報デジタル信号を復調する画像信号データ復調部２４４ａ、２４４ｂ、２４４、画像信号データ復調部２４４ａ、２４４ｂ及び２４４が出力する位相の異なる画像情報デジタル信号に対し位相を揃えて合成する合成部２３５ａ、画像信号データ復調部２４４ａ及び２４４ｂが出力する位相の異なる画像情報デジタル信号に含まれるパイロット信号の位相差を検出する位相差検出部２３６ａを備える。パイロット信号の位相差を用いて実施の形態２と同様に画像信号の到来方向を検出できる。
【００７５】
このように、相手局１００の方向が変化しても、自局２００の指向性アンテナ２２０のビームを相手局１００の方向へ指向させることができ、相手局１００が送信する広帯域の画像信号等を効率よく受信することができる。
【００７６】
また、画像信号の帯域内に狭帯域の不要波が混入しても、画像信号用拡散符号を用いて逆拡散された不要波は帯域幅が拡がり、画像符号復調信号の帯域内において、画像符号復調信号に対する逆拡散された不要波のレベルが抑圧されるので、不要波が画像信号の到来方向の探知に及ぼす影響を低減できる。
【００７７】
このように構成された実施の形態５による追尾システムは、相手局が送信する情報信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向へ指向させる追尾システムにおいて、相手局が、情報信号に含まれる情報を表す情報デジタル信号に対し、情報デジタル信号のデータレートよりも高速のチップレートを有する拡散符号により情報デジタル信号をスペクトル拡散する拡散変調手段を含む情報信号変調部と、この情報信号変調部が出力する情報信号を空間に放射する送信アンテナとを備え、自局が、情報信号を受信する複数の受信アンテナと、拡散符号を用いて複数の受信アンテナが出力する受信信号を復調する逆拡散復調手段を含む情報信号復調部と、逆拡散復調手段が出力する複数の復調信号の位相情報に基づき情報信号の到来方向を検出する方向検出部と、この方向検出部が出力する方向信号に基づき自局の指向性アンテナのビームを相手局方向に指向させる制御部とを備えたので、不要波の影響を受けにくい追尾システムを得ることができる。
【００７８】
以上の実施の形態５の説明において、情報デジタル信号である画像デジタル信号の位相情報を用いて画像信号の到来方向を検出したが、実施の形態３と同様に画像デジタル信号の振幅情報を用いてもよい。
【００７９】
さらに、実施の形態４と同様に、複数の検出部を設けてもよい。
【００８０】
上記の実施の形態１乃至実施の形態５の説明において、指向性アンテナ２２０をパラボラアンテナで構成したが、フェーズドアレーアンテナで構成してもよい。アンテナ制御部２８０は、アンテナ制御信号発生部２７０からのアンテナ制御信号に基づき、フェーズドアレーアンテナを構成するアレー素子の励振位相を制御し、フェーズドアレーアンテナのビーム方向を相手局１００の方向に指向させることができる。
【００８１】
また、実施の形態２乃至実施の形態５の説明において、相手局１００から自局２００までの空間の伝送路においてマルチパスを考慮しなかった。地面反射や海面反射などがあるマルチパス環境ではマルチパスフェージングの影響を受け、自局２００における画像信号の受信電界強度が変動し、画像信号が正しく伝送されない問題があるが、スペクトル拡散された画像信号をＲＡＫＥ受信することにより、マルチパスフェージングの影響を低減することができ、不要波の影響を受けにくい追尾システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】この発明の実施の形態１における追尾システムの構成を説明するブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２における追尾システムの構成を説明するブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態２における追尾システムの方探アンテナの構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２における追尾システムの位相差検出部２３６の構成を説明するブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３における追尾システムの構成を説明するブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３における追尾システムの振幅差検出部２３７の構成を説明するブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態３における追尾システムの振幅差検出部２３７に関係する各部の動作を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態４における追尾システムの構成を説明するブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態５における追尾システムの構成を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００  相手局、１１０  位置検出手段であるＧＰＳ信号受信処理部、１２０  画像情報デジタル信号生成部、１３０  ＣＰＵ、１４０  位置信号変調部、１４１  位置信号データ変調部、１４２  位置信号用拡散符号発生部、１４３  拡散変調手段である位置信号符号変調部、１５０  画像信号変調部、１５１  画像信号データ変調部、１５２  画像信号用拡散符号発生部、１５３  画像信号符号変調部、１６０  合成部、１７０  送信アンテナであるアンテナ部、２００  自局、２１０  受信アンテナである無指向性アンテナ、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ  複数の受信アンテナである方探用アンテナ部、２２０  指向性アンテナ、２３０  位置信号復調部、２３１  位置信号用拡散符号発生部、２３２  位置信号用拡散符号同期部、２３３  逆拡散復調手段である位置信号符号復調部、２３４  位置信号データ復調部、２３５、２３５ａ  合成部、２３６、２３６ａ  位相差検出部、２３７  振幅差検出部、２４０  画像信号復調部、２４１  画像信号用拡散符号発生部、２４２  画像信号用拡散符号同期部、２４３、２４３ａ、２４３ｂ  画像信号符号復調部、２４４  画像信号データ復調部、２５０  ＣＰＵ、２６０  ＧＰＳ信号受信処理部、２７０  アンテナ制御信号発生部、２８０  制御部であるアンテナ制御部、２９０ａ、２９０ｂ  検出部。
【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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