(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェーズドアレイアンテナにおける複数系統の受信モジュールで受信された複数の受信信号を、中間周波数帯のＩＦ信号にそれぞれ変換する周波数変換部と、
前記複数のＩＦ信号をそれぞれデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記複数のデジタル信号のうちいずれかを基準信号とし、前記複数のデジタル信号のうち前記基準信号以外を対象信号とし、前記対象信号それぞれに対応した処理回路群を備え、前記複数の処理回路群により、前記複数の対象信号を、前記複数の対象信号の信号成分毎に、前記基準信号に適応等化させる適応等化処理部と、
前記基準信号と、前記適応等化後の複数の対象信号とをそれぞれ直交検波し、複数の直交検波信号を生成する直交検波部と、
前記複数の直交検波信号を用いて前記フェーズドアレイアンテナにおける受信ビームを指定方向に形成するビーム形成部と
を具備し、
前記適応等化処理部は、波面調整時に放射された雑音信号が前記複数の受信モジュールで受信された場合、前記複数の処理回路群により、前記雑音信号由来の複数のデジタル信号における基準信号に、このデジタル信号における対象信号を、信号成分毎に適応等化させることで、全体の受信波面を揃えることを特徴とするＤＢＦ（Digital Beamforming）受信器。
【請求項２】
前記複数の処理回路群は、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いて、前記複数の対象信号を前記基準信号に適応させることを特徴とする請求項１記載のＤＢＦ受信器。
【請求項３】
フェーズドアレイアンテナにおける複数系統の受信モジュールで受信された、互いに周波数の異なる第１信号と第２信号を含む複数の到来信号を、中間周波数帯のＩＦ信号にそれぞれ変換する周波数変換部と、
前記複数のＩＦ信号に対してダウンサンプリングし、前記複数のＩＦ信号をそれぞれデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、
前記複数のデジタル信号をそれぞれ第１及び第２のデジタル信号に分配する分配部と、
前記複数の第１のデジタル信号のうちいずれかを第１の基準信号とし、前記複数の第１のデジタル信号のうち前記第１の基準信号以外を第１の対象信号とし、前記第１の対象信号それぞれに対応した第１の処理回路群を備え、前記複数の第１の処理回路群により、前記複数の第１の対象信号を、前記複数の第１の対象信号の信号成分毎に、前記第１の基準信号に適応等化させる第１の適応等化処理部と、
前記第１の基準信号及び前記適応等化後の複数の第１の対象信号に、前記第１信号の成分に対応する周波数の第１のデジタルローカル信号を乗算することで直交検波し、前記直交検波信号から前記第１信号の成分を抽出する第１の受信処理部と、
前記抽出した第１信号の成分を用いて前記フェーズドアレイアンテナにおける第１の受信ビームを指定方向に形成する第１のビーム形成部と、
前記複数の第２のデジタル信号のうちいずれかを第２の基準信号とし、前記複数の第２のデジタル信号のうち前記第２の基準信号以外を第２の対象信号とし、前記第２の対象信号それぞれに対応した第２の処理回路群を備え、前記複数の第２の処理回路群により、前記複数の第２の対象信号を、前記複数の第２の対象信号の信号成分毎に、前記第２の基準信号に適応等化させる第２の適応等化処理部と、
前記第２の基準信号及び前記適応等化後の複数の第２の対象信号に、前記第２信号の成分に対応する周波数の第２のデジタルローカル信号を乗算することで直交検波し、前記直交検波信号から前記第２信号の成分を抽出する第２の受信処理部と、
前記抽出した第２信号の成分を用いて前記フェーズドアレイアンテナにおける第２の受信ビームを指定方向に形成する第２のビーム形成部と
を具備し、
波面調整時に放射された雑音信号が前記複数の受信モジュールで受信された場合、前記第１の適応等化処理部は、前記複数の第１の処理回路群により、前記雑音信号由来の複数の第１のデジタル信号における第１の基準信号に、この第１のデジタル信号における第１の対象信号を信号成分毎に適応等化させ、前記第２の適応等化処理部は、前記複数の第２の処理回路群により、前記雑音信号由来の複数の第２のデジタル信号における第２の基準信号に、この第２のデジタル信号における第２の対象信号を信号成分毎に適応等化させることで、全体の受信波面を揃えることを特徴とするＤＢＦ受信器。
【請求項４】
前記複数の第１及び第２の処理回路群は、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いて、前記複数の第１及び第２の対象信号を前記第１及び第２の基準信号にそれぞれ適応させることを特徴とする請求項３記載のＤＢＦ受信器。
【請求項５】
前記第１及び第２の受信処理部は、ＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator）を同時に２種類用いて、デジタル信号のみで２周波数分離を実施することを特徴とする請求項３記載のＤＢＦ受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信信号をデジタル変換してデジタル信号処理を施したのちビームパターンを形成するＤＢＦ（Digital Beamforming）受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＤＢＦレーダ装置は、フェーズドアレイアンテナとＤＢＦ受信器とを備える。ＤＢＦ受信器は、フェーズドアレイアンテナの各送受信モジュールで受信された信号を、各モジュールに対応して設けられた受信回路に入力してそれぞれ所定の演算処理をする。そして、ＤＢＦ受信器は、演算処理された信号に基づいてビーム形成器でフェーズドアレイアンテナにおける受信ビームを指定方向に形成する。
【０００３】
ここで、上記ＤＢＦレーダ装置では、各送受信モジュールの位相を合わせる為の波面調整を行う。この波面調整では、フェーズドアレイアンテナに対して連続信号を注入し、各送受信モジュールの受信信号をＤＢＦ受信器に入力する。ＤＢＦ受信器では、各モジュールに対応する受信回路において、デジタルとなったＩ／Ｑ信号を収集する。ＤＢＦ受信器は、この収集されたＩ／Ｑ信号から各送受信モジュールの受信波面に対応した振幅／位相を求め、送受信モジュール間の振幅／位相を揃えるための補正値を算出する。そして、ＤＢＦ受信器は、補正値を記憶しておき、運用時にその補正値を読み出してＩ／Ｑ信号に複素乗算することで、各送受信モジュールの波面調整を行うようにしている。
【０００４】
しかしながら、上記キャリブレーションの手法では、ＤＢＦ受信器において、各モジュール対応の受信回路におけるＩ／Ｑ信号の収集、収集したＩ／Ｑ信号からの補正値の算出及び、補正値の記憶・読み出しという煩雑な調整作業を要するため、調整に時間がかかりすぎるという問題があった。
【非特許文献１】「適応フィルタ理論」、鈴木訳、科学技術出版、Ｐ．４１４−４３１。
【非特許文献２】「ＭａｔｌａｂによるＤＳＰ入門」、荒訳、ピアゾンエデュケーション、Ｐ．８３−９４。
【非特許文献３】"Digital Techniques for Wideband Receivers", James Tsui, Artech House, P. 229-261。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来のＤＢＦレーダ装置に用いられるＤＢＦ受信器では、フェーズドアレイアンテナにおける各送受信モジュールの波面調整をする際に、各モジュール対応の受信回路におけるＩ／Ｑ信号を収集し、収集したＩ／Ｑ信号から補正値を算出し、その補正値の設定の実施を行う必要があり、その煩雑な調整作業に時間がかかるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、Ｉ／Ｑ信号の収集、補正値の算出及び、補正値の設定の実施をしなくても、自動的にフェーズドアレイアンテナにおける各送受信モジュールの波面調整を行うことが可能なＤＢＦ受信器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るＤＢＦ受信器は、フェーズドアレイアンテナにおける複数系統の受信モジュールで受信された複数の受信信号を、中間周波数帯のＩＦ信号にそれぞれ変換する周波数変換部と、前記複数のＩＦ信号をそれぞれデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換部と、前記複数のデジタル信号のうちいずれかを基準信号とし、前記複数のデジタル信号のうち前記基準信号以外を対象信号とし、前記対象信号それぞれに対応した処理回路群を備え、前記複数の処理回路群により、前記複数の対象信号を、前記複数の対象信号の信号成分毎に、前記基準信号に適応等化させる適応等化処理部と、前記基準信号と、前記適応等化後の複数の対象信号とをそれぞれ直交検波し、複数の直交検波信号を生成する直交検波部と、前記複数の直交検波信号を用いて前記フェーズドアレイアンテナにおける受信ビームを指定方向に形成するビーム形成部とを具備し、前記適応等化処理部は、波面調整時に放射された雑音信号が前記複数の受信モジュールで受信された場合、前記複数の処理回路群により、前記雑音信号由来の複数のデジタル信号における基準信号に、このデジタル信号における対象信号を、信号成分毎に適応等化させることで、全体の受信波面を揃えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によるＤＢＦ受信器の適応等化処理部は、対象信号毎に複数の処理回路を備える。適応等化処理部は、複数のデジタル信号が供給されると、複数の処理回路により、対象信号を、対象信号の信号成分毎に、基準信号に適応等化させるようにしている。そして、波面調整時に放射された雑音信号が複数の受信モジュールで受信された場合には、適応等化処理部は、複数の処理回路により、雑音信号由来の対象信号を、この信号成分毎に、雑音信号由来の基準信号に適応等化させることで、受信モジュールの受信波面を揃えるようにしている。これにより、雑音信号をレーダ装置に放射するだけで、受信波面を揃えることが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フェーズドアレイアンテナにおける送受信モジュールの波面調整を自動的に行うことが可能なＤＢＦ受信器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＤＢＦ受信器３０を備えるＤＢＦレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図１において、信号発生器１０から出力された信号は、フェーズドアレイアンテナ２０の送受信モジュール２１−１〜２１−Ｎそれぞれで受信され、ＤＢＦ受信器３０へ出力される。
【００１２】
ＤＢＦ受信器３０は、受信処理部３１とビーム形成器３２とを備える。送受信モジュール２１−１〜２１−Ｎで得られた複数系統の信号は、各送受信モジュール２１−１〜２１−Ｎに対応して設けられた受信回路３３−１〜３３−Ｎに入力される。受信回路３３−１〜３３−Ｎに入力された信号は、周波数変換器３４−１〜３４−ＮでＩＦ信号（Intermediate Frequency）に周波数変換され、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３５−１〜３５−Ｎでデジタル信号に変換される。
【００１３】
Ａ／Ｄ変換器３５−１で得られるデジタル信号は、適応等化処理を行う際の基準信号として設定されており、適応フィルタ３６−２〜３６−Ｎ及び、直交検波器３７−１に出力される。また、Ａ／Ｄ変換器３５−２〜３５−Ｎで得られるデジタル信号は、それぞれ適応フィルタ３６−２〜３６−Ｎに出力される。適応フィルタ３６−２〜３６−Ｎは、入力された基準信号にＡ／Ｄ変換器３５−２〜３５−Ｎで得られたデジタル信号を適応等化させる。適応フィルタ３６−２〜３６−Ｎで適応等化されたデジタル信号は、直交検波器３７−２〜３７−Ｎにそれぞれ出力される。
【００１４】
直交検波器３７−１〜３７−Ｎは、受け取ったデジタル信号を直交検波し、ビーム形成器３２へ出力する。ビーム形成器３２は、直交検波器３７−１〜３７−Ｎで得られる複数系統のＩ／Ｑ信号を用いて、フェーズドアレイアンテナ２０における受信ビームを指定方向に形成する。
【００１５】
上記適応フィルタ３６−２〜３６−Ｎは、基準信号であるＡ／Ｄ変換器３５−１で得られたデジタル信号に、Ａ／Ｄ変換器３５−２〜３５−Ｎで得られたデジタル信号を適応等化することで、その振幅及び位相を基準信号のものと一致させる。本実施例では、適応フィルタの原理のうち、以下に示すＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを一例として用いる（例えば、非特許文献１参照。）。  
ｅ（ｎ）＝ｄ（ｎ）−ＷｎＴＸｎ  
＝ｄ（ｎ）−ＸｎＴＷｎ  
Ｗｎ＋１＝Ｗｎ＋μｅ（ｎ）Ｘｎ  
なお、  
Ｘｎ＝［ｘ（ｎ），ｘ（ｎ−１），…，ｘ（ｎ−Ｍ）］Ｔ 
Ｗｎ＝［Ｗｎ（０），Ｗｎ（１），…，Ｗｎ（Ｍ）］Ｔ 
Ｙ（ｎ）＝ＷｎＴＸｎ＝ＸｎＴＷｎ  
である。ここで、ｎは時刻、ｅ（ｎ）は残差、ｄ（ｎ）は基準信号（Ａ／Ｄ変換器３５−１からのデジタル信号）、Ｘｎは入力ベクトル（Ａ／Ｄ変換部３５−２〜３５−Ｎからのデジタル信号の列）、Ｗｎは時刻ｎでの係数ベクトル（時刻ｎでの適応フィルタ係数）、Ｙ（ｎ）は適応フィルタ出力ベクトル、Ｔは転置を示す。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る適応フィルタ３６−２をＬＭＳアルゴリズムを用いて実現した際の機能構成を示すブロック図である。図２において、加算部３６１には、Ａ／Ｄ変換器３５−１から出力される基準信号ｄ（ｎ）と、適応フィルタ３６−２からの出力Ｙ（ｎ）によるフィードバック信号とが入力される。加算部３６１は、基準信号ｄ（ｎ）からフィードバック信号Ｙ（ｎ）を減じ、残差ｅ（ｎ）として各タップ１〜Ｍ＋１の乗算部３６２−１〜３６２−Ｍ＋１に出力する。
【００１７】
ここで、タップ１〜Ｍ＋１における信号の処理手順は同一であるため、以下では、タップ１における信号の処理を説明する。タップ１において、ｅ（ｎ）は、乗算部３６２−１でＡ／Ｄ変換器３５−２からのデジタル信号Ｘ（ｎ）を乗算され、乗算部３６３−１で関数μを乗算されたのち加算部３６４−１に出力される。乗算部３６３−１で得られた信号は、加算部３６４−１で、遅延部３６５−１からのフィードバック信号Ｗｎ（０）を加算されてＷｎ＋１（０）となり、遅延部３６５−１に出力される。Ｗｎ＋１（０）は、遅延部３６５−１で遅延されてＷｎ（０）となり、乗算部３６６−１に出力される。また、Ｗｎ（０）は、加算部３６４−１にフィードバックされる。Ｗｎ（０）は、乗算部３６６−１でＸ（ｎ）を乗算された後、加算部３６７でタップ２〜Ｍ＋１からの信号と加算されて出力Ｙ（ｎ）となり、直交検波部３７−２に出力される。
【００１８】
以上のように、上記第１の実施形態では、信号発生器１０からの信号を送受信モジュール２１−１〜２１−Ｎで受信し、各信号をＤＢＦ受信器３０に出力する。ＤＢＦ受信器３０は、受信回路３３−１〜３３−Ｎにおいて、入力信号を周波数変換器３４−１〜３４−Ｎで周波数変換し、Ａ／Ｄ変換器３５−１〜３５−Ｎでデジタル信号に変換する。ＤＢＦ受信器３０は、Ａ／Ｄ変換器３５−１で得られるデジタル信号を基準信号とし、適応フィルタ３６−２〜３６−Ｎにおいて、Ａ／Ｄ変換器３５−２〜３５−Ｎで得られるデジタル信号をこの基準信号に適応等化させるようにしている。そして、ＤＢＦ受信器３０は、適応フィルタ３６−２〜３６−Ｎで適応等化されたデジタル信号及び、Ａ／Ｄ変換器３５−１からのデジタル信号を、直交検波器３７−１〜３７−Ｎで直交検波したのち、ビーム形成器３２でビーム形成を行う。
【００１９】
これにより、上記第１の実施形態に係るＤＢＦ受信器３０は、適応フィルタ３６−２〜３６−ＮにおいてＡ／Ｄ変換器３５−２〜３５−Ｎで得られるデジタル信号を基準信号に適応等化することが可能になる。
【００２０】
また、ＤＢＦレーダ装置では、各送受信モジュール２１−１〜２１−Ｎの位相を合わせる為の波面調整が行われる。この波面調整時には、信号発生器１０は、フェーズドアレイアンテナ２０に対して雑音信号を放射する。ここで、雑音信号を利用する理由は、送受信モジュール２１−１〜２１−Ｎの周波数特性を一度に補正するためである。フェーズドアレイアンテナ２０の送受信モジュール２１−１〜２１−Ｎでそれぞれ受信された雑音信号は、周波数変換器３４−１〜３４−ＮでＩＦ帯の信号に周波数変換され、Ａ／Ｄ変換器３５−１〜３５−Ｎでデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器３５−２〜３５−Ｎで得られる各デジタル信号は、適応フィルタ３６−２〜３６−ＮにおいてＡ／Ｄ変換器３５−１で得られた基準信号に適応等化される。
【００２１】
これにより、上記第１の実施形態に係るＤＢＦ受信器３０は、送受信モジュール２１−１〜２１−Ｎの固有位相を揃え、波面調整を行うことが可能となる。
【００２２】
これらのことにより、本実施形態に係るＤＢＦ受信器３０は、従来のようにＩ／Ｑ信号の収集、補正値の算出及び、補正値の設定の実施をしなくても、自動的にフェーズドアレイアンテナにおける各送受信モジュールの波面調整を行うことができる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、ＬＭＳアルゴリズムを利用して適応フィルタを構築する例について説明していたが、適応フィルタを構築するアルゴリズムはＬＭＳアルゴリズムに限定される訳ではない。
【００２４】
また、上記実施形態では、Ａ／Ｄ変換器３５−１で得られるデジタル信号を基準信号とする例について説明しているが、Ａ／Ｄ変換器３５−１以外からのデジタル信号を基準信号とする場合であっても同様に実施可能である。
【００２５】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るＤＢＦ受信器４０の機能構成を示すブロック図である。なお、一般にＤＢＦ受信器は、複数の受信ビームを備えることが可能であるが、本実施形態では、受信ビームが２つの場合を説明する。
【００２６】
図３において、フェーズドアレイアンテナにおける複数系統の受信モジュールで受信された、互いに周波数の異なる第１信号と第２信号とを含む到来信号が、ＤＢＦ受信器４０に入力される。到来信号は、周波数変換器４４−１〜４４−Ｎで中間周波数帯に周波数変換され、含まれる第１及び第２信号はそれぞれ、周波数ｆＩＦ１±α（αは受信帯域）の第１のＩＦ信号及び、周波数ｆＩＦ２±αの第２のＩＦ信号となり、Ａ／Ｄ変換器４５−１〜４５−Ｎに出力される。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器４５−１〜４５−Ｎは、Ａ／Ｄ変換に伴うデータのサンプリングが１周期当たり２回以下となる任意のＡ／Ｄ変換クロック周波数ｆＡＤが設定されている（例えば、非特許文献２参照。）。このクロック周波数を用いてＡ／Ｄ変換することにより、第１のＩＦ信号は周波数ｆＤ１±αの第１のデジタル信号となり、第２のＩＦ信号は周波数ｆＤ２±αの第２のデジタル信号となる。ここで、ｆＤ１及びｆＤ２は以下のように示される。  
ｆＤ１＝ｆＩＦ１−ｆＡＤ 
ｆＤ２＝ｆＩＦ２−ｆＡＤ 
Ａ／Ｄ変換器４５−１〜４５−Ｎにより得られた第１のデジタル信号と第２のデジタル信号とを含むデジタル信号は、分配器４６−１〜４６−Ｎにより２系統に分配される。分配器４６−１で分配されたデジタル信号は、適応等化処理を行う際の基準信号として設定されており、適応フィルタ４７−２〜４７−Ｎ及び直交検波回路４９−１と、適応フィルタ４８−２〜４８−Ｎ及び直交検波回路４１０−１とにそれぞれ出力される。分配器４６−２〜４６−Ｎで分配されたデジタル信号は、適応フィルタ４７−２〜４７−Ｎと適応フィルタ４８−２〜４８−Ｎとにそれぞれ出力され、各適応フィルタ４７−２〜４７−Ｎ，４８−２〜４８−Ｎで基準信号に基づいて適応等化される。適応フィルタ４７−２〜４７−Ｎで適応等化されたデジタル信号は、直交検波回路４９−２〜４９−Ｎにそれぞれ出力され、適応フィルタ４８−２〜４８−Ｎで適応等化されたデジタル信号は、直交検波回路４１０−２〜４１０−Ｎにそれぞれ出力される。
【００２８】
直交検波回路４９−１〜４９−Ｎは、入力されるデジタル信号を直交検波し、このＩ／Ｑ信号から第１信号の成分を抽出してビーム形成器４２−１へ出力する。ビーム形成器４２−１は、直交検波器４９−１〜４９−Ｎで得られる複数系統のＩ／Ｑ信号を用いて、フェーズドアレイアンテナにおける第１信号の受信ビームを指定方向に形成する。
【００２９】
直交検波回路４１０−１〜４１０−Ｎは、入力されるデジタル信号を直交検波し、このＩ／Ｑ信号から第２信号の成分を抽出してビーム形成器４２−２へ出力する。ビーム形成器４２−２は、直交検波器４１０−１〜４１０−Ｎで得られる複数系統のＩ／Ｑ信号を用いてフェーズドアレイアンテナにおける第２信号の受信ビームを指定方向に形成する。
【００３０】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る受信回路４３−２の機能構成を示すブロック図である。図４において、直交検波回路４９−２は乗算器４１１と、ＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator）４１２と、デジタルフィルタ４１３とを備え、直交検波回路４１０−２は乗算器４１４と、ＮＣＯ４１５と、デジタルフィルタ４１６とを備える。
【００３１】
直交検波回路４９−２は、適応フィルタ４７−２で適応等化されたデジタル信号を受け取り、乗算器４１１に入力する。また、乗算器４１１には、ＮＣＯ４１２から出力されるローカル信号ＳＮＣＯ１が入力されている。信号ＳＮＣＯ１は、  
ＳＮＣＯ１＝ｃｏｓ（２π×ｆＮＣＯ１ｔ）−ｓｉｎ（２π×ｆＮＣＯ１ｔ）  
と表され、ここでの周波数はｆＮＣＯ１＝ｆＤ１となっている。乗算器４１１は、適応フィルタ４７−２からのデジタル信号に信号ＳＮＣＯ１を乗じてＩＮＣＯ１及びＱＮＣＯ１を算出し、これらをデジタルフィルタ４１３に出力する。ここで、ＩＮＣＯ１は、  
【数１】
0004852052.tif 000002
【００３２】
と表され、ＱＮＣＯ１は、  
【数２】
0004852052.tif 000003
【００３３】
と表される（例えば、非特許文献３参照。）。
【００３４】
デジタルフィルタ４１３は、周波数（ｆＤ１±α−ｆＮＣＯ１）のみを帯域通過させるようになっており、乗算器４１１で算出されたＩＮＣＯ１及びＱＮＣＯ１を透過させることにより、ｃｏｓ２πｔ（ｆＤ１±α−ｆＮＣＯ１）とｓｉｎ２πｔ（ｆＤ１±α−ｆＮＣＯ１）のみを抽出し、ビーム形成器４２−１へ出力する。
【００３５】
直交検波回路４１０−２は、適応フィルタ４８−２で適応等化されたデジタル信号を受け取り、乗算器４１４に入力する。また、乗算器４１４には、ＮＣＯ４１５から出力されるローカル信号ＳＮＣＯ２が入力されている。信号ＳＮＣＯ２は、  
ＳＮＣＯ２＝ｃｏｓ（２π×ｆＮＣＯ２ｔ）−ｓｉｎ（２π×ｆＮＣＯ２ｔ）  
と表され、ここでの周波数はｆＮＣＯ２＝ｆＤ２となっている。乗算器４１４は、適応フィルタ４８−２からのデジタル信号に信号ＳＮＣＯ２を乗じてＩＮＣＯ２及びＱＮＣＯ２を算出し、これらをデジタルフィルタ４１６に出力する。ここで、ＩＮＣＯ２は、  
【数３】
0004852052.tif 000004
【００３６】
と表され、ＱＮＣＯ２は、  
【数４】
0004852052.tif 000005
【００３７】
と表される。
【００３８】
デジタルフィルタ４１６は、周波数（ｆＤ２±α−ｆＮＣＯ２）のみを帯域通過させるようになっており、乗算器４１４で算出されたＩＮＣＯ２及びＱＮＣＯ２を透過させることにより、ｃｏｓ２πｔ（ｆＤ２±α−ｆＮＣＯ２）とｓｉｎ２πｔ（ｆＤ２±α−ｆＮＣＯ２）のみを抽出し、ビーム形成器４２−２へ出力する。
【００３９】
以上のように、上記第２の実施形態に係るＤＢＦ受信器４０は、互いに周波数の異なる第１信号と第２信号とを含む複数系統の到来信号を受信し、周波数変換器４４−１〜４４−Ｎで周波数変換してＩＦ信号に変換する。ＤＢＦ受信器４０は、このＩＦ信号をＡ／Ｄ変換器４５−１〜４５−Ｎでエイリアシングを行うことにより、デジタル信号に変換すると共に、含まれている信号の周波数をｆＤ１±αとｆＤ２±αとに変換する。このデジタル信号は、２系統ずつに分配されて、一方は適応フィルタ４７−２〜４７−Ｎで基準信号に適応等化される。適応等化されたデジタル信号は、乗算器４１１でＮＣＯ４１２から出力される周波数ｆＮＣＯ１＝ｆＤ１のローカル信号を乗算されることにより直交検波されてＩ／Ｑ信号に変換される。そして、ＤＢＦ受信器４０は、このＩ／Ｑ信号をデジタルフィルタ４１３で必要情報のみを抽出する。２系統に分配されたうちの他方のデジタル信号は、適応フィルタ４８−２〜４８−Ｎで基準信号に適応等化される。適応等化されたデジタル信号は、乗算器４１４でＮＣＯ４１５から出力される周波数ｆＮＣＯ２＝ｆＤ２のローカル信号を乗算されることにより直交検波されてＩ／Ｑ信号に変換される。そして、ＤＢＦ受信器４０は、このＩ／Ｑ信号をデジタルフィルタ４１６で必要情報のみを抽出する。
【００４０】
これにより、上記第１の実施形態に係るＤＢＦ受信器４０は、適応フィルタ４７−２〜４７−Ｎ，４８−２〜４８−ＮにおいてＡ／Ｄ変換器４５−２〜４５−Ｎで得られるデジタル信号を基準信号に適応等化することが可能になる。また、ＤＢＦ受信器４０は、受信される複数系統の到来信号を、直交検波回路４９−１〜４９−Ｎ，４１０−１〜４１０−Ｎで第１信号成分と第２信号成分とに分離すると共に直交検波することが可能となる。
【００４１】
また、ＤＢＦ受信器４０では、雑音信号を受信して受信モジュールの位相を合わせる為の波面調整が行われる。ＤＢＦ受信器４０は、受信した雑音信号を周波数変換器４４−１〜４４−Ｎで周波数変換し、Ａ／Ｄ変換器４５−１〜４５−Ｎでデジタル信号に変換する。そして、ＤＢＦ受信器４０は、このデジタル信号を適応フィルタ４７−２〜４７−Ｎ，４８−２〜４８−Ｎで基準信号に適応等化する。
【００４２】
これにより、上記第２の実施形態に係るＤＢＦ受信器４０は、受信モジュールの受信波面を揃えることが可能となる。
【００４３】
これらのことにより、本実施形態に係るＤＢＦ受信器４０では、従来のようにＩ／Ｑ信号の収集、補正値の算出及び、補正値の設定の実施をしなくても、自動的に受信モジュールの波面調整を行うことができる。また、周波数の異なる信号を含む信号をデジタル回路により分離すると共に直交検波することが可能であるため、回路規模を縮小させ、コストを抑えることができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、周波数の異なる２つの信号を含む到来信号入力される場合について説明したが、到来信号が含む信号は２つ以上であっても良い。ただし、到来信号が２以上の信号を含む際には、分配部４６−１〜４６−Ｎにおける信号の分配数を信号の入力数に併せて増やし、各系統に適応フィルタ及び直交検波回路を設置する必要がある。
【００４５】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＤＢＦ受信器を備えるＤＢＦレーダ装置の機能構成を示すブロック図。
【図２】上記第１の実施形態の適応フィルタの機能構成を示すブロック図。
【図３】本発明に係るＤＢＦ受信器の第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図４】上記第２の実施形態の受信回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４７】
１０…信号発生器、２０…フェーズドアレイアンテナ、２１−１〜２１−Ｎ…送受信モジュール、３０，４０…ＤＢＦ受信器、３１，４１…受信処理部、３２，４２−１，４２−２…ビーム形成器、３３−１〜３３−Ｎ，４３−１〜４３−Ｎ…受信処理部、３４−１〜３４−Ｎ，４４−１〜４４−Ｎ…周波数変換器、３５−１〜３５−Ｎ，４５−１〜４５−Ｎ…Ａ／Ｄ変換器、３６−２〜３６−Ｎ，４７−２〜４７−Ｎ，４８−２〜４８−Ｎ…適応フィルタ、３６１…加算部、３６２−１〜３６２−Ｍ…乗算部、３６３−１〜３６３−Ｍ…乗算部、３６４−１〜３６４−Ｍ…加算部、３６５−１〜３６５−Ｍ…遅延部、３６６−１〜３６６−Ｍ…乗算部、３６７…加算部、３７−１〜３７−Ｎ…直交検波器、４０…ＤＢＦ受信器、４９−１〜４９−Ｎ，４１０−１〜４１０−Ｎ…直交検波回路、４１１，４１４…乗算器、４１２，４１５…ＮＣＯ、４１３，４１６…デジタルフィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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