(57)【要約】【課題】距離分解能を劣化させずに強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく強度の小さな信号の検出能力を向上させるパルスレーダ装置を得る。【解決手段】予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段、受信信号からビデオ信号を得る受信手段、同じレンジビン番号のビデオ信号に対し距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を得る距離シフト器１５、距離シフトビデオ信号に対し送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引き抑圧後ビデオ信号を得る信号抑圧器１６、抑圧後ビデオ信号に対し距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて逆方向に距離シフトさせて距離逆シフトビデオ信号を得る距離逆シフト器１７、距離逆シフトビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器１８を備える。【選択図】図１
2005315738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段と、
前記パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段と、
Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し所定のシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器と、
前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器と、
前記信号抑圧器からの抑圧後ビデオ信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて前記距離シフト器の距離シフト方向とは逆方向に距離をシフトさせて距離逆シフトビデオ信号を生成する距離逆シフト器と、
前記距離逆シフト器からの距離逆シフトビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と
を備えたパルスレーダ装置。
【請求項２】
予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段と、
前記パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段と、
Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し所定のシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器と、
前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器と、
前記信号抑圧器からの抑圧後ビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と、
前記合成帯域器による帯域の合成後の信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて距離を補正する距離補正器と
を備えたパルスレーダ装置。
【請求項３】
予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段と、
前記パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段と、
前記受信手段からのビデオ信号を保存するメモリーと、
Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と、
前記合成帯域器による帯域の合成後の信号から強度の大きい信号の距離を計測しその距離情報を出力する振幅判定器と、
前記メモリーより取り出したビデオ信号に対し前記振幅判定器からの距離情報より求まるシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器と、
前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器と、
前記信号抑圧器からの抑圧後ビデオ信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて前記距離シフト器の距離シフト方向とは逆方向に距離をシフトさせて距離逆シフトビデオ信号を生成する距離逆シフト器と、
前記距離逆シフト器からの距離逆シフトビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と
を備えたパルスレーダ装置。
【請求項４】
予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段と、
前記パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段と、
前記受信手段からのビデオ信号を保存するメモリーと、
Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と、
前記合成帯域器による帯域の合成後の信号から強度の大きい信号の距離を計測しその距離情報を出力する振幅判定器と、
前記メモリーより取り出したビデオ信号に対し前記振幅判定器からの距離情報より求まるシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器と、
前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器と、
前記信号抑圧器からの抑圧後ビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と、
前記合成帯域器による帯域の合成後の信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて距離を補正する距離補正器と
を備えたパルスレーダ装置。
【請求項５】
請求項１または３に記載のパルスレーダ装置において、
前記距離シフト器は、前記距離逆シフト器で生成された距離逆シフトビデオ信号を新たなビデオ信号として新たなシフト距離を用いて距離シフトさせた距離シフトビデオ信号を生成し、
前記合成帯域器は、前記距離シフト器から前記距離逆シフト器までの処理を距離情報の数だけ繰り返した後の前記距離逆シフト器からの距離逆シフトビデオ信号に対し帯域の合成を行う
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
【請求項６】
請求項１または３に記載のパルスレーダ装置において、
前記距離シフト器は、前記信号抑圧器で生成された抑圧後ビデオ信号を新たなビデオ信号として新たなシフト距離を用いて距離シフトさせた距離シフトビデオ信号を生成し、
距離逆シフト器は、前記距離シフト器と前記信号抑圧器との処理を距離情報の数だけ繰り返した後の抑圧後ビデオ信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離の総和と同じ値のシフト距離を用いて前記距離シフト器の距離シフト方向とは逆方向に距離をシフトさせて距離逆シフトビデオ信号を生成する
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
【請求項７】
請求項２または４に記載のパルスレーダ装置において、
前記距離シフト器は、前記信号抑圧器で生成された抑圧後ビデオ信号を新たな距離シフトビデオ信号として新たなシフト距離を用いて距離シフトさせた距離シフトビデオ信号を生成し、
前記合成処理器は、前記距離シフト器と前記信号抑圧器との処理を距離情報の数だけ繰り返した後の抑圧後ビデオ信号に対し帯域の合成を行い、
前記距離補正器は、前記合成帯域器による帯域の合成後の信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離の総和と同じ値のシフト距離を用いて距離を補正する
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパルスレーダ装置において、
前記信号抑圧器で生成された抑圧後ビデオ信号を保存するメモリーと、
前記合成帯域器による帯域の合成後の信号に対し、抑圧したい距離の信号強度が要求される強度よりも大きいかどうかの判断を行い、大きい場合にその判断情報を前記信号抑圧器に出力する抑圧判断器と
をさらに備え、
前記信号抑圧器は、前記抑圧判断器から抑圧したい距離の信号強度が要求される強度よりも大きいという判断情報が入力された場合に、前記メモリーから取り出した抑圧後ビデオ信号を新たな距離シフトビデオ信号として予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって新たな抑圧後ビデオ信号を生成する
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパルスレーダ装置において、
前記送信手段を、可変なステップ周波数で予め定めたパルス繰り返し周期毎にパルスを生成する送信手段に置き換えると共に、
前記合成帯域器による帯域の合成後の信号を保存するメモリーと、
前記メモリーに保存された帯域の合成後の信号と前記合成帯域器による帯域の合成後の信号とを同じ距離どうしで加算するレンジ合成器と
をさらに備えた
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパルスレーダ装置において、
前記信号抑圧器を、距離シフトビデオ信号をずらすＮ未満の正の整数の送信周波数番号が可変な可変信号抑圧器に置き換えると共に、
前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を保存するメモリーと、
前記合成帯域器による帯域の合成後の信号を保存するメモリーと、
前記メモリーに保存された帯域の合成後の信号と前記合成帯域器による帯域の合成後の信号とを同じ距離どうしで加算するレンジ合成器と
をさらに備え、
前記可変信号抑圧器は、前記メモリーから取り出した距離シフトビデオ信号に対して送信周波数番号を異なる値ずらして抑圧後ビデオ信号を生成する
ことを特徴とするパルスレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、合成帯域処理を行うパルスレーダ装置に関し、特に、強度の大きい反射信号を抑圧することによって強度の小さい反射信号を強度の大きい反射信号のサイドロープに埋もれることなく検出するためのパルスレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成帯域処理を行うレーダ装置では、帯域の合成を行う合成帯域器の前に窓関数器を設け、合成帯域器の入力信号に対して窓関数による重みをかけ合成帯域器の出力信号を包絡線検波した信号に生じるレンジサイドローブの抑圧を行っていた。ここで、窓関数に関しては、例えば非特許文献１に開示されている。また、合成帯域処理に関しては、例えば非特許文献２に開示されている。
【０００３】
例えば、目標Ａが１５０ｍ，目標Ｂが２００ｍの距離にあり、目標Ｂの受信信号強度が目標Ａの受信信号強度よりも３０ｄＢ小さい場合に、窓関数を用いずに合成帯域処理を行った時の包絡線検波後信号の相対強度と、同様の条件で、窓関数として、Ｈａｍｍｉｎｇ窓を用いて合成帯域処理を行った時の包絡線検波後の信号の相対強度とを比較した場合、窓関数を用いてない場合は、目標Ｂは目標Ａのレンジサイドローブに埋もれて検出ができなくなっているのに対し、窓関数を用いることによって目標Ａのレンシサイドローブが小さくなり、目標Ｂの検出が可能になる。
【０００４】
【非特許文献１】Ａ．Ｖ．Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍ，Ｒ．Ｗ．Ｓｃｈａｆｅｒ原著、伊達玄訳「ディジタル信号処理（上）」、第５章５節
【非特許文献２】Ｄｏｎａｌｄ Ｒ．Ｗｅｈｎｅｒ著「Ｈｉｇｈ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｒａｄａｒ」、Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｃｈａｐｔｅｒ  ５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
合成帯域処理については、上記文献に記載されているが、ここでは発明が解決しようとする課題を明確にするために、合成帯域処理によって、高分解能距離が得られる原理を簡単に説明する。
【０００６】
合成帯域処理を用いて高分解能距離を得るパルスレーダ装置では、送信時に、Ｎ個の送信パルスＳｔに対して、パルス毎に送信周波数をｆ０からｆＮ−１までステップ周波数間隔Δｆ毎に変化させる。その時の送信信号Ｓｎ（ｔ）は式（１）で表される。ただし、ここでは、数式による表現を簡略化するために、各信号を複素信号で表現している。
【０００７】
【数１】
2005315738.tif 000003
ただし、Ａは送信信号の振幅、φｎは各送信周波数の初期位相、Ｔｐはパルス幅、Ｔｐｒｉはパルス繰り返し周期を表す。
【０００８】
式（１）で表される送信信号Ｓｎ（ｔ）がパルスレーダ装置から相対距離Ｒ離れたところにある目標に反射して、パルスレーダ装置に受信された場合、受信信号Ｕｎ（ｔ）は式（２）で表される。
【０００９】
【数２】
2005315738.tif 000004
ただし、Ａ’は受信信号の振幅、ｃは光速を表す。
【００１０】
式（２）で表される受信信号Ｕｎ（ｔ）に対して、振幅が１で、送信信号Ｓｎ（ｔ）と同じ周波数同じ初期位相をもつ式（３）で示す局部発信信号Ｗｎ（ｔ）を用いて周波数をダウンコンバートすることによって生成した複素ビデオ信号Ｖｎ（ｔ）は式（４）で表される。
【００１１】
【数３】
2005315738.tif 000005
【００１２】
【数４】
2005315738.tif 000006
【００１３】
式（４）より、同じレンジビン番号でサンプリングされたｎ（ｎ＝０，１，・・・，Ｎ−１）番目の送信パルスに対する複素ディジタルビデオ信号Ｖ（ｎ）は式（５）で表される。
【００１４】
【数５】
2005315738.tif 000007
【００１５】
式（５）で表される複素ディジタルビデオに対して、逆フーリエ変換による帯域の合成を行った場合、逆フーリエ変換後の信号Ｐ（ｋ）は式（６）で表される。
【００１６】
【数６】
2005315738.tif 000008
【００１７】
式（６）の第２項
【００１８】
【数７】
2005315738.tif 000009
より、式（７）が成り立つ時に逆フーリエ変換後の信号Ｐ（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号がピーク値となることがわかる。
【００１９】
【数８】
2005315738.tif 000010
【００２０】
よって、各ｋに対する逆フーリエ変換後の信号Ｐ（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号は、式（８）で表される相対距離Ｒの目標からの反射信号強度を示すこととなる。
【００２１】
【数９】
2005315738.tif 000011
【００２２】
また、距離分解能ΔＲは式（９）で表され、ＮあるいはΔｆを大きくすることによって、距離分解能ΔＲは小さくなり、高分解能距離が得られることが分かる。
【００２３】
【数１０】
2005315738.tif 000012
【００２４】
また、距離の折り返しなく表現できる最大の距離Ｒmaxは次式で表される。
【００２５】
【数１１】
2005315738.tif 000013
【００２６】
しかしながら、式（６）にも示したように、逆フーリエ変換を用いているために、逆フーリエ変換後の信号Ｐ（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号は、ｓｉｎｃ関数（ｓｉｎ（ｘ）／ｘ）の形状となり、目標以外の距離のピーク、いわゆるレンジサードローブが生じる。よって、大きな信号強度の受信信号と、小さい信号強度の受信信号が混在しているような状況では、大きな信号強度の受信信号のレンジサイドローブに受信小さい目標が埋もれてしまい。検出が困難になる課題があった。
【００２７】
従来の合成帯域処理を行うレーダ装置では、この課題を解決するために、式（５）で示される複素ディジタルビデオ信号Ｖ（ｎ）に対して、窓関数による重みをつけた後に、逆フーリエ変換による帯域の合成を行っていた。しかし、窓関数を用いた場合は、距離分解能が劣化するという問題が生じる。
【００２８】
今、目標距離を１５０ｍとし、窓関数を用いない場合の式（６）で表される逆フーリエ変換後の信号Ｐ（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号の相対強度と、窓関数としてＨａｍｍｉｎｇ窓を用いた場合の式（６）で表される逆フーリエ変換後の信号Ｐ（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号の相対強度とを比較した場合、距離分解能をピークから３ｄＢ強度が小さくなった幅で定義すると、窓関数としてＨａｍｍｉｎｇ窓を用いた場合、窓関数を用いない場合に比べ、距離分解能は約１．３倍となる。
【００２９】
さらに、窓関数を用いた場合は、レンジサイドローブレベルは小さくできるが、まったくなくすことはできない。例えば、窓関数を用いてない場合の第一レンジサイドローブレベルが、例えば約−１２．７ｄＢであるのに対し、Ｈａｍｍｉｎｇ窓を用いた場合の第一レンジサイドローブレベルは、例えば約−４３．０ｄＢとなることが分かる。このことは、２つの目標からの反射受信信号強度の差が４３ｄＢ以上ある場合には、やはり、大きな信号強度の受信信号のレンジサイドローブに信号強度の小さな受信信号が埋れてしまい信号強度の小さな受信信号の検出が困難になることを示している。すなわち、窓関数を用いる方法では、用いる窓関数によって検出できる小さい信号強度の受信信号の限界値が存在することになる。
【００３０】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、合成帯域処理による高分解能距離を得るレーダにおいて、距離分解能を劣化させずに、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出能力を向上させることができるパルスレーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
この発明に係るパルスレーダ装置は、予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段と、前記パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段と、Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し所定のシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器と、前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器と、前記信号抑圧器からの抑圧後ビデオ信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて前記距離シフト器の距離シフト方向とは逆方向に距離をシフトさせて距離逆シフトビデオ信号を生成する距離逆シフト器と、前記距離逆シフト器からの距離逆シフトビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器とを備えたものである。
【００３２】
また、他の発明に係るパルスレーダ装置は、予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段と、前記パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段と、Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し所定のシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器と、前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器と、前記信号抑圧器からの抑圧後ビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と、前記合成帯域器による帯域の合成後の信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて距離を補正する距離補正器とを備えたものである。
【００３３】
また、さらに他の発明に係るパルスレーダ装置は、予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段と、前記パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段と、前記受信手段からのビデオ信号を保存するメモリーと、Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と、前記合成帯域器による帯域の合成後の信号から強度の大きい信号の距離を計測しその距離情報を出力する振幅判定器と、前記メモリーより取り出したビデオ信号に対し前記振幅判定器からの距離情報より求まるシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器と、前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器と、前記信号抑圧器からの抑圧後ビデオ信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて前記距離シフト器の距離シフト方向とは逆方向に距離をシフトさせて距離逆シフトビデオ信号を生成する距離逆シフト器と、前記距離逆シフト器からの距離逆シフトビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器とを備えたものである。
【００３４】
さらに、さらに他の発明に係るパルスレーダ装置は、予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段と、前記パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段と、前記受信手段からのビデオ信号を保存するメモリーと、Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と、前記合成帯域器による帯域の合成後の信号から強度の大きい信号の距離を計測しその距離情報を出力する振幅判定器と、前記メモリーより取り出したビデオ信号に対し前記振幅判定器からの距離情報より求まるシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器と、前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から前記距離シフト器からの距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器と、前記信号抑圧器からの抑圧後ビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器と、前記合成帯域器による帯域の合成後の信号に対し前記距離シフト器で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて距離を補正する距離補正器とを備えたものである。
【発明の効果】
【００３５】
この発明によれば、合成帯域処理による高分解能距離が得られ、信号強度の大きな受信信号の距離を抑圧したい距離として処理を行うことにより、信号強度の大きな受信信号を抑圧することができ、それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。また、窓関数を用いていないため、距離分解能が劣化することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。図１に示す実施の形態１に係るパルスレーダ装置は、予め定めたパルス繰り返し周期とパルス幅で、パルス毎に送信周波数を予め定めたステップ周波数間隔毎に変化させてパルスを送信する送信手段として、タイミング発生器１、周波数シンセサイザ２、分配器３ａ、基準中間周波数信号発生器４、周波数変換機５ａ、パルス変調器６、電力増幅器７を備えており、送受切替器８を介してアンテナ９により送信信号が空間へ放射される。
【００３７】
また、パルス繰り返し周期毎に得られる各送信パルスに対する受信信号からそれぞれ送信周波数に応じた局部発信信号を用いてビデオ信号を生成する受信手段として、送信手段と共通のタイミング発生器１、周波数シンセサイザ２、分配器３ａ、基準中間周波数信号発生器４に加え、周波数変換機５ｂ、中間周波数増幅器１１、９０度ハイブリッド器１２、分配器３ｂ、位相検波器１３ａ及び１３ｂ、Ａ／Ｄ変換器１４ａ及び１４ｂを備えており、目標１０及び背景で反射された反射信号が受信される。
【００３８】
さらに、Ｎ（２以上の整数）個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のビデオ信号に対し所定のシフト距離を用いて距離をシフトさせた距離シフトビデオ信号を生成する距離シフト器１５、距離シフト器１５からの距離シフトビデオ信号に対して予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から距離シフトビデオ信号を引くことによって抑圧後ビデオ信号を生成する信号抑圧器１６、信号抑圧器１６からの抑圧後ビデオ信号に対し距離シフト器１５で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて距離シフト器１５の距離シフト方向とは逆方向に距離をシフトさせて距離逆シフトビデオ信号を生成する距離逆シフト器１７、距離逆シフト器１７からの距離逆シフトビデオ信号に対し帯域の合成を行う合成帯域器１８を備えており、合成帯域器１８による出力は包絡線検波器１９により包絡線検波され、表示器２０に表示される。
【００３９】
次に、上記構成を備える実施の形態１に係るパルスレーダ装置の動作について説明する。タイミング発生器１では、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉの間隔で、周波数切換信号を周波数シンセサイザ２へ、パルス変調信号をパルス変調器６へ、送受切換信号を送受切替器８へそれぞれ出力する。周波数シンセサイザ２では、タイミング発生器１からの周波数切換信号によって、予め周波数、初期位相及びステップ周波数を定めたＮ種類の信号の中の一種類を、最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順に、あるいはランダムにパルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に生成し、分配器３ａに出力する。分配器３ａでは、周波数シンセサイザ２からの入力信号を２分し、一方を送信信号生成用の周波数変換機５ａの局部発振信号として周波数変換機５ａに、もう一方を中間周波数信号生成用の周波数変換機５ｂの局部発振信号として、周波数変換機５ｂにそれぞれ出力する。
【００４０】
周波数変換機５ａでは、分配器３ａからの局部発振信号の周波数と、基準中間周波数信号発生器４で生成される基準中間周波数信号の周波数との和の周波数の送信キャリア信号を生成し、パルス変調器６に出力する。パルス変調器６では、周波数変換機５ａからの入力信号に対して、タイミング発生器１からのパルス変調信号によって、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に予め定めたパルス幅Ｔｐのパルス変調を行う。パルス変調器６の出力信号は、電力増幅器７に入力され、電力の増幅が行われ、送受切替器８に出力される。送受切替器８では、タイミング発生器１からの送受切換信号によって、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に予め定めた時間間隔の電力増幅器７からの入力信号をアンテナ９に出力する。アンテナ９では、送受切替器８からの入力信号を、送信信号として空間へ放射する。送信信号は目標１０、および背景に反射し、反射信号となってアンテナ９で受信され、送受切替器８に出力される。
【００４１】
送受切替器８では、タイミング発生器１からの送受切換信号によって、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に予め定めた時間間隔のアンテナ９からの入力信号を周波数変換機５ｂに出力する。また、周波数変換機５ｂには、分配器３ａから局部発振信号も入力される。周波数変換機５ｂでは、受信信号の周波数と局部発振信号の差の周波数の中間周波数信号を生成し、中間周波数増幅器１１へ出力する。中間周波数増幅器１１では、中間周波数信号の電力の増幅を行い、その結果を分配器３ｂに出力する。分配器３ｂでは、中間周波数増幅器１１から入力信号を２分し、それぞれを位相検波器１３ａ、１３ｂに出力する。
【００４２】
一方、基準中間周波数信号発生器４で発生した基準中間周波数信号は、９０度ハイブリッド器１２で９０度の位相差を持った２つの信号に分離され、位相検波器１３ａ、１３ｂに出力される。位相検波器１３ａ及び１３ｂでは、分配器３ｂからの入力信号と９０度ハイブリッド器１２からの入力信号から、中間周波数信号の周波数と基準中間周波数信号の周波数の差の周波数を持ち、互いに９０度の位相差を持つＩ成分、Ｑ成分のビデオ信号を生成する。生成されたＩ、Ｑビデオ信号は、サンプリング周波数が１／ＴｐのＡ／Ｄ変換器１４ａ、１４ｂに入力され、パルス幅Ｔｐと同じ間隔のレンジビン毎のディジタルＩ、Ｑビデオ信号に変換され、距離シフト器１５に出力される。
【００４３】
距離シフト器１５では、Ｎ個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のディジタルＩビデオ信号を実部、ディジタルＱビデオ信号を虚部とした、式（５）で表される複素ディジタルビデオ信号に対して、レーダ装置の高度とアンテナ指向方向から予め求めた、あるいは他のレーダシステムより得られた抑圧したい距離の情報より求まるシフト距離Ｒs１を用いて式（１１）で表される処理を行い、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を生成し、信号抑圧器１６に出力する。
【００４４】
【数１２】
2005315738.tif 000014
【００４５】
ただし、周波数シンセサイザ２において、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に周波数をランダムに生成した場合は、複素ディジタルビデオ信号を、送信パルスの周波数が最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順になるように並べ替えた後に上記処理を行う。
【００４６】
信号抑圧器１６では、式（１２）に示すように、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）に対して、予め定めた送信パルス数Ｎ未満の正の整数値αだけずらした距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ＋α）から距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を引くことによって、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を生成し、距離逆シフト器１７に出力する。
【００４７】
【数１３】
2005315738.tif 000015
【００４８】
距離逆シフト器１７では、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）に対して、抑圧したい距離の情報より求まる距離シフト器１５で用いたシフト距離Ｒs１と同じ値のシフト距離Ｒs２を用いて式（１３）で表される処理を行い、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を生成し、合成帯域器１８に出力する。
【００４９】
【数１４】
2005315738.tif 000016
【００５０】
式（１３）おいて、今、シフト距離Ｒs１とシフト距離Ｒs２が等しいために、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）は次式で表される。
【００５１】
【数１５】
2005315738.tif 000017
【００５２】
合成帯域器１８では、距離逆シフト器１７から入力された、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を式（１５）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。
【００５３】
【数１６】
2005315738.tif 000018
【００５４】
式（１５）の第４項
【００５５】
【数１７】
2005315738.tif 000019
より、式（７）と同様に式（１６）が成り立つ時に逆フーリエ変換後の信号Ｐα’（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号がピーク値となることがわかる。
【００５６】
【数１８】
2005315738.tif 000020
【００５７】
よって、各ｋに対する逆フーリエ変換後の信号Ｐα’（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号は、式（１７）で表される相対距離Ｒの目標からの反射信号強度を示すこととなる。
【００５８】
【数１９】
2005315738.tif 000021
【００５９】
さらに、フーリエ変換後の出力信号には、式（１５）の第１項
【００６０】
【数２０】
2005315738.tif 000022
による振幅変調がかかる。このことは、距離Ｒが、シフト距離Ｒs１と等しい場合は、ｓｉｎの括弧内が０となり、振幅が０になることを示している。よって、シフト距離Ｒs１の信号の振幅を０にする。すなわち、抑圧することができる。また、第２項
【００６１】
【数２１】
2005315738.tif 000023
、第３項
【００６２】
【数２２】
2005315738.tif 000024
は、初期位相の項であるために、包絡線検波を行うと振幅が１となり、振幅および合成帯域処理にも影響を及ぼさない。
【００６３】
包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を表示器２０に出力する。表示器２０では、包絡線検波器１９からの入力信号を表示する。
【００６４】
また、上述した説明では、抑圧したい距離が１つの場合について動作の説明をしたが、抑圧したい距離が複数の場合は、図２及び図３に示す処理を行う。すなわち、図２に示すように、距離逆シフト器１７の出力信号である距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を距離シフト器１５に戻し、距離シフト器１５において、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を新たな複素ディジタルビデオ信号Ｖ（ｎ）とし、別の抑圧したい距離の情報より求めた新たなシフト距離Ｒｓ１を用いて、式（１１）の演算を行い、その結果を信号抑圧器１６に出力する。そして、この距離シフト器１５から距離逆シフト器１７までの処理を抑圧したい距離の数だけ繰り返した後に、最終出力を距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）として合成帯域器１８に出力する。
【００６５】
または、図３に示すように、信号抑圧器１６の出力信号である抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を距離シフト器１５に戻し、距離シフト器１５において、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を新たな複素ディジタルビデオ信号Ｖ（ｎ）とし、前回抑圧した距離と、今回抑圧したい距離の差の情報より求めた新たなシフト距離Ｒｓ１を用いて、式（１１）の演算を行い、その結果を信号抑圧器１６に出力する。そして、この距離シフト器１５と信号抑圧器１６の処理を抑圧したい距離の数だけ繰り返した後に、最終出力を抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）として、距離逆シフト器１７に出力する。距離逆シフト器１７では、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）に対して、これまで、距離シフト器１５で用いたシフト距離の総和をシフト距離Ｒs２として式（１３）で表される処理を行い、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を生成し、合成帯域器１８に出力する。
【００６６】
このような処理を行うことによって、合成帯域処理による高分解能距離が得られ、且つシフト距離Ｒｓ１の信号の振幅を０にする、すなわち、抑圧することができる。よって、信号強度の大きな受信信号の距離を抑圧したい距離として、上記処理を行うことにより、信号強度の大きな受信信号を抑圧することができ、それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。また、窓関数を用いていないため、距離分解能が劣化することはない。
【００６７】
図４に、目標Ａが１５０ｍ，目標Ｂが２００ｍの距離にあり、目標Ｂの受信信号強度が目標Ａの受信信号強度よりも５０ｄＢ小さい場合に、窓関数を用いずに合成帯域処理を行った時の包絡線検波後信号の相対強度を、図５に、同様の条件で、窓関数としてＨａｍｍｉｎｇ窓を用いて合成帯域処理を行った時の包絡線検波後信号の相対強度を、図６に、同様の条件で、上記処理を行った時の包絡線検波後信号の相対強度をそれぞれ示す。図４〜図６より、窓関数を用いる方法では、目標Ａのサイドローブに目標Ｂが埋もれてしまい、目標Ｂの検出が困難になるのに対し、上記処理を行うことによって、目標Ａを抑圧することができ、それに伴い目標Ａのレンジサイドローブも抑圧され、目標Ｂが検出可能であることが分かる。また、距離分解能も劣化することもないことも分かる。
【００６８】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。図７に示す実施の形態２において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図７に示す実施の形態２においては、図１に示す実施の形態１の距離逆シフト器１７がなく、包絡線検波器１９を介した合成帯域器１８による帯域の合成後の信号に対し距離シフト器１５で用いたシフト距離と同じ値のシフト距離を用いて距離を補正する距離補正器２１をさらに備えている。
【００６９】
この実施の形態２に係るパルスレーダ装置の動作について説明する。図７に示す実施の形態２において、信号抑圧器１６までの動作は実施の形態１と同様の動作である。信号抑圧器１６で生成された、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）は、合成帯域器１８に出力される。合成帯域器１８では、信号抑圧器１６から入力された、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を式（１８）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。
【００７０】
【数２３】
2005315738.tif 000025
【００７１】
式（１８）の第４項
【００７２】
【数２４】
2005315738.tif 000026
より、式（１９）が成り立つ時に逆フーリエ変換後の信号Ｐα″（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号がピーク値となることがわかる。
【００７３】
【数２５】
2005315738.tif 000027
【００７４】
よって、逆フーリエ変換後の信号Ｐ″（ｋ）の絶対値、すなわち包絡線検波後信号は、式（２０）で表されるように、相対距離Ｒの目標からの反射信号強度を相対距離Ｒからシフト距離Ｒs１だけ引いた距離を示すこととなる。
【００７５】
【数２６】
2005315738.tif 000028
【００７６】
さらに、フーリエ変換後の出力信号には、式（１８）の第１項
【００７７】
【数２７】
2005315738.tif 000029
による振幅変調がかかる。このことは、距離Ｒが、シフト距離Ｒs１と等しい場合は、ｓｉｎの括弧内が０となり、振幅が０になることを示している。よって、シフト距離Ｒs１の信号の振幅を０にする。すなわち、抑圧することができる。また、第２項
【００７８】
【数２８】
2005315738.tif 000030
、第３項
【００７９】
【数２９】
2005315738.tif 000031
は、初期位相の項であるために、包絡線検波を行うと振幅が１となり、振幅および合成帯域処理にも影響を及ぼさない。
【００８０】
包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を距離補正器２１に出力する。式（２０）からも分かるように、距離シフト器１５の作用によって包絡線検波後の出力信号は、相対距離Ｒの目標からの反射信号強度を相対距離Ｒからシフト距離Ｒs１だけ引いた距離を示している。距離補正器２１では、抑圧したい距離の情報より求まる距離シフト器１５で用いたシフト距離Ｒs１と同じ値のシフト距離Ｒs２と式（１０）で表される合成帯域処理において距離の折り返しなく表現できる最大の距離Ｒmaxを用いて、包絡線検波後の出力信号に対し、図８に示すように、０からＲmax−Ｒs２の距離を、Ｒs２からＲmaxの距離とし、Ｒmax−Ｒs２からＲmaxの距離を、０からＲs２の距離とする距離補正を行い、真の相対距離Ｒを求め、その結果を表示器２０に出力する。表示器２０では、距離補正器２１からの入力信号を表示する。
【００８１】
また、上述した説明では、抑圧したい距離が１つの場合について動作の説明をしたが、抑圧したい距離が複数の場合は、図９に示す処理を行う。すなわち、図９に示すように、信号抑圧器１６の出力信号である抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を距離シフト器１５に戻し、距離シフト器１５において、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を新たな複素ディジタルビデオ信号Ｖ（ｎ）とし、前回抑圧した距離と、今回抑圧したい距離の差の情報より求めた新たなシフト距離Ｒｓ１を用いて、式（１１）の演算を行い、その結果を信号抑圧器１６に出力する。この距離シフト器１５と信号抑圧器１６の処理を抑圧したい距離の数だけ繰り返した後に、最終出力を抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）として、合成帯域器１８に出力する。
【００８２】
合成帯域器１８では、信号抑圧器１６から入力された、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を式（１８）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を距離補正器２１に出力する。
距離補正器２１では、距離シフト器１５で用いたシフト距離の総和をシフト距離Ｒs２として包絡線検波後の出力信号に対し、図８に示す距離補正を行い、真の相対距離Ｒを求め、その結果を表示器２０に出力する。表示器２０では、距離補正器２１からの入力信号を表示する。
【００８３】
このような処理を行うことによって、合成帯域処理による高分解能距離が得られ、且つシフト距離Ｒｓ１の信号の振幅を０にする、すなわち、抑圧することができる。よって、信号強度の大きな受信信号の距離を抑圧したい距離として、上記処理を行うことにより、信号強度の大きな受信信号を抑圧することができ、それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。また、窓関数を用いていないため、距離分解能が劣化することはない。さらに、実施の形態１中の式（１３）で示した複素乗算が必要でないため、実施の形態１に比べ高速な処理が可能となる。
【００８４】
実施の形態３．
図１０は、この発明の実施の形態３に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。図１０に示す実施の形態３において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図１０に示す実施の形態３においては、図１に示す実施の形態１に対し、受信手段からのビデオ信号を保存するメモリー２７ａと、包絡線検波器１９を介した合成帯域器１８による帯域の合成後の信号から強度の大きい信号の距離を計測しその距離情報を出力する振幅判定器２２とをさらに備えている。
【００８５】
この実施の形態３に係るパルスレーダ装置の動作について説明する。図１０に示す実施の形態３において、Ａ／Ｄ変換器１４ａ、１４ｂまでの動作は実施の形態１と同様の動作である。Ａ／Ｄ変換器１４ａ、１４ｂで生成されたディジタルＩ、Ｑビデオ信号は、合成帯域器１８に出力されると共に、メモリー２７ａに出力される。メモリー２７ａでは、Ｎ個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から生成されたディジタルＩ、Ｑビデオ信号の中で、合成帯域処理を実施するレンジビンのディジタルＩ、Ｑビデオ信号を保存する。
【００８６】
一方、合成帯域器１８では、メモリー２７ａに保存したディジタルＩビデオ信号と同じディジタルＩビデオ信号を実部、メモリー２７ａに保存したディジタルＱビデオ信号と同じディジタルＱビデオ信号を虚部とした、式（５）で表される複素ディジタルビデオ信号に対して、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、周波数シンセサイザ２において、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に周波数をランダムに生成した場合は、複素ディジタルビデオ信号を、送信パルスの周波数が最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順になるように並べ替えた後に上記処理を行う。
【００８７】
包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を振幅判定器２２に出力する。振幅判定器２２では、強度の大きい信号の距離を計測し、その距離情報を距離シフト器１５、および距離逆シフト器１７に出力する。距離シフト器１５では、メモリー２７ａより、保存した合成帯域処理を実施するレンジビンのディジタルＩ、Ｑビデオ信号を取り出し、取り出したディジタルＩビデオ信号を実部、ディジタルＱビデオ信号を虚部とする式（５）で表される複素ディジタルビデオ信号に対して、振幅判定器２２より入力された距離情報より求まるシフト距離Ｒs１を用いて式（１１）で表される処理を行い、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を生成し、信号抑圧器１６に出力する。ただし、周波数シンセサイザ２において、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に周波数をランダムに生成した場合は、複素ディジタルビデオ信号を、送信パルスの周波数が最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順になるように並べ替えた後に上記処理を行う。
【００８８】
信号抑圧器１６では、式（１２）に示すように、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）に対して、予め定めた送信パルス数Ｎ未満の正の整数値αだけずらした距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ＋α）から距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を引くことによって、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を生成し、距離逆シフト器１７に出力する。距離逆シフト器１７では、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）に対して、振幅判定器２２より入力された距離情報より求まる距離シフト器１５で用いたシフト距離Ｒs１と同じ値のシフト距離Ｒs２を用いて式（１３）で表される処理を行い、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を生成し、合成帯域器１８に出力する。
【００８９】
合成帯域器１８では、距離逆シフト器１７から入力された、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を式（１５）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を表示器２０に出力する。表示器２０では、包絡線検波器１９からの入力信号を表示する。
【００９０】
また、上述した説明では、振幅判定器２２において検出された、強度の大きい信号の距離が一つの場合について動作の説明をしたが、検出された強度の大きい信号の距離が複数ある場合は、図１１または図１２に示す処理を行う。すなわち、図１１に示すように、距離逆シフト器１７の出力信号である距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を距離シフト器１５に戻し、距離シフト器１５において、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を新たな複素ディジタルビデオ信号Ｖ（ｎ）とし、今回抑圧したい距離の情報より求めた新たなシフト距離Ｒｓ１を用いて、式（１１）の演算を行い、その結果を信号抑圧器１６に出力する。そして、この距離シフト器１５から距離逆シフト器１７までの処理を抑圧したい距離の数だけ繰り返した後に、最終出力を距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）として合成帯域器１８に出力する。
【００９１】
あるいは、図１２に示すように、信号抑圧器１６の出力信号である抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を距離シフト器１５に戻し、距離シフト器１５において、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を新たな複素ディジタルビデオ信号Ｖ（ｎ）とし、前回抑圧した距離と、今回抑圧したい距離の差の情報より求めた新たなシフト距離Ｒｓ１を用いて、式（１１）の演算を行い、その結果を信号抑圧器１６に出力する。この距離シフト器１５と信号抑圧器１６の処理を振幅判定器２２で検出された強度の大きい信号の距離の数だけ繰り返した後に、最終出力を抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）として、距離逆シフト器１７に出力する。距離逆シフト器１７では、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）に対して、これまで、距離シフト器１５で用いたシフト距離の総和をシフト距離Ｒs２として式（１３）で表される処理を行い、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を生成し、合成帯域器１８に出力する。
【００９２】
このような処理を行うことによって、合成帯域処理による高分解能距離が得られ、信号強度の大きな受信信号の存在する距離の振幅を０にする、すなわち、抑圧することができる。それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。また、窓関数を用いていないため、距離分解能が劣化することはない。さらに、実施の形態１、２のように、抑圧したい距離の情報を、レーダ装置の高度とアンテナ指向方向から求めたり、他のレーダシステムよりもらう必要がなくなる。
【００９３】
実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。図１３における構成要素は、すでに実施の形態１、２及び３で示した通りである。
【００９４】
この実施の形態４に係るパルスレーダ装置の動作について説明する。図１３に示す実施の形態４において、Ａ／Ｄ変換器１４ａ、１４ｂまでの動作は実施の形態１と同様の動作である。Ａ／Ｄ変換器１４ａ、１４ｂで生成されたディジタルＩ、Ｑビデオ信号は、合成帯域器１８に出力されると共に、メモリー２７ａに出力される。メモリー２７ａでは、Ｎ個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から生成されたディジタルＩ、Ｑビデオ信号の中で、合成帯域処理を実施するレンジビンのディジタルＩ、Ｑビデオ信号を保存する。
【００９５】
一方、合成帯域器１８では、メモリー２７ａに保存したディジタルＩビデオ信号と同じディジタルＩビデオ信号を実部、メモリー２７ａに保存したディジタルＱビデオ信号と同じディジタルＱビデオ信号を虚部とした、式（５）で表される複素ディジタルビデオ信号に対して、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、周波数シンセサイザ２において、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に周波数をランダムに生成した場合は、複素ディジタルビデオ信号を、送信パルスの周波数が最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順になるように並べ替えた後に上記処理を行う。
【００９６】
包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を振幅判定器２２に出力する。振幅判定器２２では、強度の大きい信号の距離を計測し、その距離情報を距離シフト器１５、および距離逆シフト器１７に出力する。距離シフト器１５では、メモリー２７ａより、保存した合成帯域処理を実施するレンジビンのディジタルＩ、Ｑビデオ信号を取り出し、取り出したディジタルＩビデオ信号を実部、ディジタルＱビデオ信号を虚部とする式（５）で表される複素ディジタルビデオ信号に対して、振幅判定器２２より入力された距離情報より求まるシフト距離Ｒs１を用いて式（１２）で表される処理を行い、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を生成し、信号抑圧器１６に出力する。ただし、周波数シンセサイザ２において、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に周波数をランダムに生成した場合は、複素ディジタルビデオ信号を、送信パルスの周波数が最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順になるように並べ替えた後に上記処理を行う。
【００９７】
信号抑圧器１６では、式（１２）に示すように、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）に対して、予め定めた送信パルス数Ｎ未満の正の整数値αだけずらした距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ＋α）から距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を引くことによって、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を生成し、合成帯域器１８に出力する。合成帯域器１８では、信号抑圧器１６から入力された、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を式（１８）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。
【００９８】
包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を距離補正器２１に出力する。式（２０）からも分かるように、距離シフト器１５の作用によって包絡線検波後の出力信号は、相対距離Ｒの目標からの反射信号強度を相対距離Ｒからシフト距離Ｒs１だけ引いた距離を示している。距離補正器２１では、振幅判定器２２より入力された距離情報より求まる距離シフト器１５で用いたシフト距離Ｒs１と同じ値のシフト距離Ｒs２を用いて包絡線検波後の出力信号に対し、図８に示す距離補正を行い、真の相対距離Ｒを求め、その結果を表示器２０に出力する。表示器２０では、距離補正器２１からの入力信号を表示する。
【００９９】
また、上述した説明では、振幅判定器２２において検出された、強度の大きい信号の距離が一つの場合について動作の説明をしたが、検出された強度の大きい信号の距離が複数ある場合は、図１４に示す処理を行う。すなわち、図１４に示すように、信号抑圧器１６の出力信号である抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を距離シフト器１５に戻し、距離シフト器１５において、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を新たな複素ディジタルビデオ信号Ｖ（ｎ）とし、前回の抑圧した距離と、今回抑圧したい距離の差の情報より求めた新たなシフト距離Ｒｓ１を用いて、式（１１）の演算を行い、その結果を信号抑圧器１６に出力する。この距離シフト器１５と信号抑圧器１６の処理を抑圧したい距離の数だけ繰り返した後に、最終出力を抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）として、合成帯域器１８に出力する。
【０１００】
合成帯域器１８では、信号抑圧器１６から入力された、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を式（１８）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を距離補正器２１に出力する。距離補正器２１では、距離シフト器１５で用いたシフト距離の総和をシフト距離Ｒs２として包絡線検波後の出力信号に対し、図８に示す距離補正を行い、真の相対距離Ｒを求め、その結果を表示器２０に出力する。表示器２０では、距離補正器２１からの入力信号を表示する。
【０１０１】
このような処理を行うことによって、合成帯域処理による高分解能距離が得られ、信号強度の大きな受信信号の存在する距離の振幅を０にする、すなわち、抑圧することができる。それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。また、窓関数を用いていないため、距離分解能が劣化することはない。さらに、実施の形態１、２のように、抑圧したい距離の情報を、レーダ装置の高度とアンテナ指向方向から求めたり、他のレーダシステムよりもらう必要がなくなる。加えて、実施の形態２と同様に式（１３）で示した複素乗算が必要でないため、実施の形態３に比べ高速な処理が可能となる。
【０１０２】
実施の形態５．
図１５は、この発明の実施の形態５に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。図１５に示す実施の形態５において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図１５に示す実施の形態５においては、信号抑圧器１６で生成された抑圧後ビデオ信号を保存するメモリー２７ｂと、包絡線検波器１９を介した合成帯域器１８による帯域の合成後の信号に対し、抑圧したい距離の信号強度が要求される強度よりも大きいかどうかの判断を行い、大きい場合にその判断情報を信号抑圧器１６に出力する抑圧判断器２３とをさらに備え、信号抑圧器１６は、抑圧判断器２３から抑圧したい距離の信号強度が要求される強度よりも大きいという判断情報が入力された場合に、メモリー２７ｂから取り出した抑圧後ビデオ信号を新たな距離シフトビデオ信号として予め定めたＮ未満の正の整数値だけ送信周波数番号をずらした距離シフトビデオ信号から距離シフトビデオ信号を引くことによって新たに抑圧後ビデオ信号を生成するようになされている。
【０１０３】
この実施の形態５に係るパルスレーダ装置の動作について説明する。図１５に示す実施の形態５において、Ａ／Ｄ変換器１４ａ、１４ｂまでの動作は実施の形態１と同様の動作である。Ａ／Ｄ変換器１４ａ、１４ｂで生成されたディジタルＩ、Ｑビデオ信号は、距離シフト器１５に出力される。距離シフト器１５では、Ｎ個の周波数の異なる送信パルスに対する受信信号から得られた同じレンジビン番号のディジタルＩビデオ信号を実部、ディジタルＱビデオ信号を虚部とした、式（５）で表される複素ディジタルビデオ信号に対して、予め、レーダ装置の高度とアンテナ指向方向から求めた、あるいは他のレーダシステムより得られた抑圧したい距離の情報より求まるシフト距離Ｒs１を用いて式（１１）で表される処理を行い、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を生成し、信号抑圧器１６に出力する。ただし、周波数シンセサイザ２において、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に周波数をランダムに生成した場合は、複素ディジタルビデオ信号を、送信パルスの周波数が最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順になるように並べ替えた後に上記処理を行う。
【０１０４】
信号抑圧器１６では、式（１２）に示すように、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）に対して、予め定めた送信パルス数Ｎ未満の正の整数値αだけずらした距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ＋α）から距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を引くことによって、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を生成し、距離逆シフト器１７に出力すると共にメモリー２７ｂに出力する。メモリー２７ｂでは、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を保存する。
一方、距離逆シフト器１７では、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）に対して、抑圧したい距離の情報より求まる距離シフト器１５で用いたシフト距離Ｒs１と同じ値のシフト距離Ｒs２を用いて式（１３）で表される処理を行い、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を生成し、合成帯域器１８に出力する。
【０１０５】
合成帯域器１８では、距離逆シフト器１７から入力された、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を式（１５）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果を抑圧判断器２３に出力する。
【０１０６】
抑圧判断器２３では、包絡線検波器からの入力信号に対して、抑圧したい距離の信号強度が、要求される強度よりも大きいかどうかの判断を行い、大きい場合は、大きいという情報を信号抑圧器１６にもどす。また、小さい場合は、包絡線検波器からの入力信号をそのまま表示器２０に出力する。表示器２０では、包絡線検波器１９からの入力信号を表示する。
【０１０７】
信号抑圧器１６では、抑圧判断器２３より、抑圧したい距離の信号強度が、要求される強度よりも大きいという情報がきた場合は、メモリー２７ｂより、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を取り出し、取り出した抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を新たな距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）とし式（１２）で表される処理を行い、新たな抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を生成し、距離逆シフト器１７に出力すると共にメモリー２７ｂに出力する。メモリー２７ｂでは、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を保存する。以降、信号抑圧器１６から抑圧判断器２３までの処理を、抑圧判断器２３において、抑圧したい距離の信号強度が、要求される強度よりも小さくなるまで繰り返す。
【０１０８】
このような処理を行うことによって、合成帯域処理による高分解能距離が得られ、且つシフト距離Ｒｓ１の信号の振幅を０にする、すなわち、抑圧することができる。よって、信号強度の大きな受信信号の距離を抑圧したい距離として、上記処理を行うことにより、信号強度の大きな受信信号を抑圧することができ、それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。また、窓関数を用いていないため、距離分解能が劣化することはない。さらに、抑圧したい距離と信号強度の大きな受信信号の距離とに誤差があった場合にでも、信号強度の大きな受信信号を抑圧することができ、それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。
【０１０９】
図１６に、図４ないし図６と同様に、目標Ａが１５０ｍ，目標Ｂが２００ｍの距離にあり、目標Ｂの受信信号強度が目標Ａの受信信号強度よりも５０ｄＢ小さい場合において、抑圧したい距離を１４９ｍとして、信号抑圧器１６から抑圧判断器２３までの処理を１回行った時の包絡線検波後信号の相対強度を、図１７に、同じ条件で、信号抑圧器１６から抑圧判断器２３までの処理を２回行った時の包絡線検波後信号の相対強度を示す。図１６及び図１７より、信号抑圧器１６から抑圧判断器２３までの処理を１回行った時は、目標Ｂは目標Ａのサイドローブと区別がつかず検出が困難であるのに対し、信号抑圧器１６から抑圧判断器２３までの処理を２回行った時は、目標Ａを抑圧することができ、それに伴い目標Ａのレンジサイドローブも抑圧され、目標Ｂが検出可能になることが分かる。
【０１１０】
また、上述した説明では、実施の形態１で示したパルスレーダ装置の適用例を示したが、実施の形態２、３、４にも適用可能である。
【０１１１】
実施の形態６．
図１８は、この発明の実施の形態６に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。図１８に示す実施の形態６において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図１８に示す実施の形態６においては、図１に示す実施の形態１に係る周波数シンセサイザ２の代わりにステップ周波数可変周波数シンセサイザ２４を設けて、送信手段を、可変なステップ周波数で予め定めたパルス繰り返し周期毎にパルスを生成する送信手段に置き換えると共に、包絡線検波器１９を介した合成帯域器１８による帯域の合成後の信号を保存するメモリー２７ｃと、メモリー２７ｃに保存された帯域の合成後の信号と包絡線検波器１９を介した合成帯域器１８による帯域の合成後の信号とを同じ距離どうしで加算するレンジ合成器２５とをさらに備えている。
【０１１２】
この実施の形態６に係るパルスレーダ装置の動作について説明する。図１８に示す実施の形態６において、タイミング発生器１では、パルス繰り返し周期Ｔｐｒｉの間隔で、周波数切換信号をステップ周波数可変周波数シンセサイザ２４へ、パルス変調信号をパルス変調器６へ、送受切換信号を送受切替器８へそれぞれ出力する。ステップ周波数可変周波数シンセサイ２４では、タイミング発生器１からの周波数切換信号によって、予め周波数、初期位相及びステップ周波数を定めたＮ種類の信号の中の一種類を、最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順に、あるいはランダムにパルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に生成し、分配器３ａに出力する。以降、分配器３ａから包絡線検波器１９までの処理は、上記実施の形態１と同様である。
【０１１３】
包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべての複素信号の振幅値を求め、その結果をメモリー２７ｃに出力する。メモリー２７ｃでは、包絡線検波器１９から入力された複素信号の振幅値を保存する。次に、ステップ周波数可変周波数シンセサイザ２４では、タイミング発生器１からの周波数切換信号によって、予め周波数、初期位相を定めたＮ種類の信号の中の一種類を、最も低い周波数から昇順に、あるいは最も高い周波数から降順に、あるいはランダムに、１回目とは異なるステップ周波数でパルス繰り返し周期Ｔｐｒｉ毎に生成し、以降、分配器３ａから包絡線検波器１９までの処理は、上記実施の形態１と同様である。
【０１１４】
包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果をレンジ合成器２５に出力する。レンジ合成器２５では、メモリー２７ｃに保存された信号と包絡線検波器１９から入力された信号を、同じ距離どうしで、和、或いは２値化した後の論理和をとり、その結果を表示器２０に出力する。表示器２０では、包絡線検波器１９からの入力信号を表示する。
【０１１５】
また、ここでは、ステップ周波数可変周波数シンセサイザ２４から包絡線検波器１９までの繰り返しが２回の場合について説明したが、ステップ周波数可変周波数シンセサイザ２４において、毎回異なるステップ周波数を用い、ステップ周波数可変周波数シンセサイザ２４から包絡線検波器１９までの処理を２回以上繰り返し、その度に、包絡線検波器１９の出力結果をすべてメモリー２７ｃに保存し、レンジ合成器２５で、メモリー２７ｃに保存された全データに対し、同じ距離どうしで、和、或いは２値化した後の論理和をとってもかまわない。
【０１１６】
このような処理を行うことによって、合成帯域処理による高分解能距離が得られ、且つシフト距離Ｒｓ１の信号の振幅を０にする、すなわち、抑圧することができる。よって、信号強度の大きな受信信号の距離を抑圧したい距離として、上記処理を行うことにより、信号強度の大きな受信信号を抑圧することができ、それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。また、窓関数を用いていないため、距離分解能が劣化することはない。さらに、抑圧したい距離以外の距離の信号を抑圧することを抑制することができる。
【０１１７】
図１９に、抑圧したい距離を１５０ｍとして、ステップ周波数可変周波数シンセサイザ２４において、ステップ周波数を７４９．４８２ｋＨｚとした場合の抑圧器２３での抑圧度３０、ステップ周波数を１１２３．２２３ｋＨｚとした場合の抑圧器２３での抑圧度３１、およびそれらの和の抑圧度３２を示す。ステップ周波数を７４９．４８２ｋＨｚとした場合の抑圧器２３での抑圧度３０では、抑圧したい距離１５０の他に３５０ｍの抑圧度が大きくなり、また、ステップ周波数を１１２３．２２３ｋＨｚとした場合の抑圧器２３での抑圧度３１では、抑圧したい距離１５０の他に１６．５ｍ、２８３．５ｍの抑圧度が大きくなるのに対し、それらの和の抑圧度３２では、抑圧したい距離である１５０ｍのみの抑圧度が大きくなっていることが分かる。
【０１１８】
また、上述した説明では、実施の形態１で示したパルスレーダ装置の適用例を示したが、実施の形態２、３、４、５にも適用可能である。
【０１１９】
実施の形態７．
図２０は、この発明の実施の形態７に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。図２０に示す実施の形態７において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図２０に示す実施の形態７においては、図１に示す実施の形態１の信号抑圧器１６を、距離シフトビデオ信号をずらすＮ未満の正の整数の送信周波数番号が可変な可変信号抑圧器２６に置き換えると共に、距離シフト器１５からの距離シフトビデオ信号を保存するメモリー２７ｅと、包絡線検波器１９を介した合成帯域器１８による帯域の合成後の信号を保存するメモリー２７ｃと、メモリー２７ｃに保存された帯域の合成後の信号と包絡線検波器１９を介した合成帯域器１８による帯域の合成後の信号とを同じ距離どうしで加算するレンジ合成器２５とをさらに備え、可変信号抑圧器２６により、メモリー２７ｅから取り出した距離シフトビデオ信号に対して送信周波数番号を異なる値ずらして抑圧後ビデオ信号を生成するようになされている。
【０１２０】
この実施の形態７に係るパルスレーダ装置の動作について説明する。図２０に示す実施の形態７において、距離シフト器１５までの動作は実施の形態１と同様の動作である。距離シフト器１５で生成された距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）は、可変信号抑圧器２６に出力されると共に、メモリー２７ｅに出力される。メモリー２７ｅでは、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を保存する。
【０１２１】
一方、可変信号抑圧器２６では、距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）から、ステップ数Ｎ未満の予め定めた整数値αだけ送信周波数番号をずらした信号Ｖ’（ｎ＋α）を生成し、式（１２）に示すように、Ｖ’（ｎ＋α）からＶ’（ｎ）を引くことによって、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）を生成し、距離逆シフト器１７に出力する。距離逆シフト器１７では、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇα’（ｎ）に対して、抑圧したい距離の情報より求まる距離シフト器１５で用いたシフト距離Ｒs１と同じ値のシフト距離Ｒs２を用いて式（１３）で表される処理を行い、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を生成し、合成帯域器１８に出力する。
【０１２２】
合成帯域器１８では、距離逆シフト器１７から入力された、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）を式（１５）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。包絡線検波器１９は、包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果をメモリー２７ｃに出力する。
【０１２３】
メモリー２７ｃでは、包絡線検波器１９から入力された複素信号の振幅値を保存する。また、可変信号抑圧器２６では、メモリー２７ｅより保存した距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）を取り出し、取り出した距離シフト複素ディジタルビデオ信号Ｖ’（ｎ）に対して、ステップ数Ｎ未満の予め定めた整数値であるかつ１回目の値と異なる整数値βだけ送信周波数番号をずらした信号Ｖ’（ｎ＋β）を生成し、式（２１）に示すように、Ｖ’（ｎ＋β）からＶ’（ｎ）を引くことによって、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇβ’（ｎ）を生成し、距離逆シフト器１７に出力する。
【０１２４】
【数３０】
2005315738.tif 000032
【０１２５】
距離逆シフト器１７では、抑圧後複素ディジタルビデオ信号Ｇβ’（ｎ）に対して、抑圧したい距離の情報より求まる距離シフト器１５で用いたシフト距離Ｒs１と同じ値のシフト距離Ｒs２を用いて式（２２）で表される処理を行い、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈβ’（ｎ）を生成し、合成帯域器１８に出力する。
【０１２６】
【数３１】
2005315738.tif 000033
【０１２７】
式（２２）おいて、今、シフト距離Ｒs１とシフト距離Ｒs２が等しいために、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈβ’（ｎ）は次式で表される。
【０１２８】
【数３２】
2005315738.tif 000034
【０１２９】
合成帯域器１８では、距離逆シフト器１７から入力された、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈβ’（ｎ）を式（２４）に示すように、逆フーリエ変換することによってパルス幅Ｔｐ以下の距離分解能ΔＲを得る帯域の合成を行い、その結果を包絡線検波器１９に出力する。ただし、距離逆シフト複素ディジタルビデオ信号Ｈα’（ｎ）の逆フーリエ変換への入力点数がＮより小さい場合は、０詰めを行う。
【０１３０】
【数３３】
2005315738.tif 000035
【０１３１】
包絡線検波器１９では、合成帯域器１８から入力されるすべて複素信号の振幅値を求め、その結果をレンジ合成器２５に出力する。レンジ合成器２５では、メモリー２７ｃに保存された信号と包絡線検波器１９から入力された信号を、同じ距離どうしで、和、或いは２値化した後の論理和をとり、その結果を表示器２０に出力する。表示器２０では、包絡線検波器１９からの入力信号を表示する。
【０１３２】
また、ここでは、可変信号抑圧器２６から包絡線検波器１９までの繰り返しが２回の場合について説明したが、可変信号抑圧器２６において、送信周波数番号を毎回異なる整数値ずらして、可変信号抑圧器２６からから包絡線検波器１９までの処理を２回以上繰り返し、その度に、包絡線検波器１９の出力結果をすべてメモリー２７ｃに保存し、レンジ合成器２５で、メモリー２７ｃに保存された全データに対し、同じ距離どうしで、和、或いは２値化した後の論理和をとってもかまわない。
【０１３３】
このような処理を行うことによって、合成帯域処理による高分解能距離が得られ、且つシフト距離Ｒｓ１の信号の振幅を０にする、すなわち、抑圧することができる。よって、信号強度の大きな受信信号の距離を抑圧したい距離として、上記処理を行うことにより、信号強度の大きな受信信号を抑圧することができ、それに伴い、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブも抑圧され、信号強度の大きな受信信号のレンジサイドローブに埋もれることなく、信号強度の小さな受信信号の検出が可能となる。また、窓関数を用いていないため、距離分解能が劣化することはない。さらに、抑圧したい距離以外の距離の信号を抑圧することを抑制することができる。
【０１３４】
図２１に、抑圧したい距離を１５０ｍとして、可変信号抑圧器２６において、送信周波数番号を２ずらした場合の抑圧器２３での抑圧度３３、送信周波数番号を３ずらした場合の抑圧器２３での抑圧度３４、およびそれらの和の抑圧度３５を示す。送信周波数番号を２ずらした場合の抑圧器２３での抑圧度３３では、抑圧したい距離１５０の他に３５０ｍの抑圧度が大きくなり、また、送信周波数番号を３ずらした場合の抑圧器２３での抑圧度３４では、抑圧したい距離１５０の他に１６．５ｍ、２８３．５ｍの抑圧度が大きくなるのに対し、それらの和の抑圧度３５では、抑圧したい距離である１５０ｍのみの抑圧度が大きくなっていることが分かる。
【０１３５】
また、上述した説明では、実施の形態１で示したパルスレーダ装置の適用例を示したが、実施の形態２、３、４、５にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１の変形例に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１の他の変形例に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】目標Ａが１５０ｍ，目標Ｂが２００ｍの距離にあり、目標Ｂの受信信号強度が目標Ａの受信信号強度よりも５０ｄＢ小さい場合に、窓関数を用いずに合成帯域処理を行った時の包絡線検波後信号の相対強度を示す図である。
【図５】目標Ａが１５０ｍ，目標Ｂが２００ｍの距離にあり、目標Ｂの受信信号強度が目標Ａの受信信号強度よりも５０ｄＢ小さい場合に、窓関数としてＨａｍｍｉｎｇ窓を用いて合成帯域処理を行った時の包絡線検波後信号の相対強度を示す図である。
【図６】目標Ａが１５０ｍ，目標Ｂが２００ｍの距離にあり、目標Ｂの受信信号強度が目標Ａの受信信号強度よりも５０ｄＢ小さい場合に、この発明の実施の形態１に係る処理を行った時の包絡線検波後信号の相対強度を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の距離補正器２１の動作を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態２の変形例に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態３の他の変形例に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態３のさらに他の変形例に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態４の他の変形例に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】この発明の実施の形態５に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】目標Ａが１５０ｍ，目標Ｂが２００ｍの距離にあり、目標Ｂの受信信号強度が目標Ａの受信信号強度よりも５０ｄＢ小さい場合に、抑圧したい距離を１４９ｍとして、この発明の実施の形態５に係る信号抑圧器１６から抑圧判断器２３までの処理を１回行った時の包絡線検波後信号の相対強度を示す図である。
【図１７】図１６と同じ条件で、この発明の実施の形態５に係る信号抑圧器１６から抑圧判断器２３までの処理を２回行った時の包絡線検波後信号の相対強度を示す図である。
【図１８】この発明の実施の形態６に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】抑圧したい距離を１５０ｍとして、この発明の実施の形態６に係るステップ周波数可変周波数シンセサイザ２４においてステップ周波数を７４９．４８２ｋＨｚと１１２３．２２３ｋＨｚとした場合の抑圧器２３での抑圧度を示す図である。
【図２０】この発明の実施の形態７に係るパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】抑圧したい距離を１５０ｍとして、この発明の実施の形態７に係る可変信号抑圧器２６において送信周波数番号を２と３ずらした場合の抑圧器２３での抑圧度を示す図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１  タイミング発生器、２  周波数シンセサイザ、３ａ，３ｂ  分配器、４  基準中間周波数信号発生器、５ａ，５ｂ  周波数変換機、６  パルス変調器、７  電力増幅器、８  送受切替器、９  アンテナ、１０  目標、１１  中間周波数増幅器、１２  ９０度ハイブリッド器、１３ａ，１３ｂ  位相検波器、１４ａ，１４ｂ  Ａ／Ｄ変換器、１５  距離シフト器、１６  信号抑圧器、１７  距離逆シフト器、１８  合成帯域器、１９  包絡線検波器、２０  表示器、２１  距離補正器、２２  振幅判定器、２３  抑圧判断器、２５  レンジ合成器、２６  可変信号抑圧器、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｅ  メモリー。
【図１】
2005315738.tif 000036
【図２】
2005315738.tif 000037
【図３】
2005315738.tif 000038
【図４】
2005315738.tif 000039
【図５】
2005315738.tif 000040
【図６】
2005315738.tif 000041
【図７】
2005315738.tif 000042
【図８】
2005315738.tif 000043
【図９】
2005315738.tif 000044
【図１０】
2005315738.tif 000045
【図１１】
2005315738.tif 000046
【図１２】
2005315738.tif 000047
【図１３】
2005315738.tif 000048
【図１４】
2005315738.tif 000049
【図１５】
2005315738.tif 000050
【図１６】
2005315738.tif 000051
【図１７】
2005315738.tif 000052
【図１８】
2005315738.tif 000053
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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