(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数変調（ＦＭ）パルスレーダ装置が、一方的或いは相互に他のＦＭパルスレーダ装置の送信電波が最小受信レベル以上の強度で受信される領域内に存在する場合、該複数のＦＭパルスレーダ装置間で送受信パルス内の周波数変調の下限周波数ｆＬ及び上限周波数ｆＨ並びに周波数変化の態様を違えることなく送受信パルス幅を違えることにより、他ＦＭパルスレーダ装置の送信電波を受信したことにより生ずるレーダ出力における干渉が抑圧されることを特徴とするＦＭパルスレーダ装置群。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＭパルスレーダ装置における干渉除去技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＦＭパルスレーダ装置間に干渉が発生することが考えられる場合に、その干渉を防止或いは抑圧する技術としては、▲１▼使用周波数帯域を変える、▲２▼周波数変調が直線変調であれば増加変調と減少変調というように違える、▲３▼周波数変調を直線変調と非直線変調というように違える、▲４▼非直線変調同士である場合には非直線の様相（パターン）を違える、▲５▼周波数変調に位相変調を組み合わせる、等である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、▲１▼の周波数帯域を違えるということは技術的には可能であっても、この種レーダ装置に割り当てられている周波数帯域幅は狭く、現実には周波数変調の下限周波数と上限周波数が定められており、これを変えることは無理な状況にある。
【０００４】
▲２▼の周波数変調が直線変調のときに増加変調と減少変調とにするという技術は、干渉し合うレーダ装置が２装置だけである場合には有効であるが、３装置以上になると対応し切れなくなる。
【０００５】
▲３▼の直線変調と非直線変調とにするという技術については、タイムサイドローブレベルが直線変調では−１３ｄＢであるのに対し、非直線変調ではもっと下げることができ、レーダスコープ上での映像の視認性が向上するため、ユーザから非直線変調の採用を指定され直線変調を採用できない場合がある。
【０００６】
▲４▼の非直線変調同士で非直線の様相（パターン）を違えるという技術については、レーダ映像の視認性の点からユーザ側によってタイムサイドローブレベルの要求が出され、違いを持たせるための幅が狭くなり、干渉抑圧の効果が充分に挙げられない場合がある。
【０００７】
▲５▼の周波数変調に加えて位相変調を行うという技術については、移動目標の場合ドップラー効果の影響を受けて、目標が大きく見えたり、位置がずれて見えたりするという欠点がある。
【０００８】
このように、従来の干渉抑圧技術には、周波数割当てやユーザの要望から来る制約、また対移動目標のように技術自体に伴う問題があり、時によってはいずれの技術も採用し得ない場合が生じ得るという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、周波数帯域を変えることなく、ユーザのレーダ映像視認性に対する要望を満たしつつ、位相変調も行うことなく、干渉装置が３台以上であっても、干渉の抑圧が可能な技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための、本発明の手段構成は、以下の通りである。
即ち、複数の周波数変調（ＦＭ）パルスレーダ装置が、一方的或いは相互に他のＦＭパルスレーダ装置の送信電波が最小受信レベル以上の強度で受信される領域内に存在する場合、該複数のＦＭパルスレーダ装置間で送受信パルス内の周波数変調の下限周波数ｆＬ及び上限周波数ｆＨ並びに周波数変化の態様を違えることなく送受信パルス幅を違えることにより、他ＦＭパルスレーダ装置の送信電波を受信したことにより生ずるレーダ出力における干渉が抑圧されることを特徴とするＦＭパルスレーダ装置群である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、周波数変調の下限周波数ｆL および上限周波数ｆH を変えることができない他、従来の干渉防止技術が適用できない場合でも、レーダ出力における干渉妨害を抑圧軽減できるというものである。
その原理は、送信パルス幅における周波数変調の下限周波数ｆL 、上限周波数ｆH および周波数変化の態様（パターン）を違えることができなくとも、図３に示すように送信パルス幅をτ1 とτ2 のように違えることにより、パルス幅内における周波数の時間に対する変化率が異なることになり、受信装置において受信パルスを圧縮器で圧縮処理した場合、自装置の送信波の目標反射信号の周波数変化率は圧縮器の特性と整合しているため、正規の出力レベルで出力されるが、パルス幅の異なる他装置の送信波が入力した場合には、その周波数の時間変化率が、圧縮器の特性と不整合であるため、抑圧されて出力される。このため、干渉抑圧効果が得られるというものである。
【００１２】
本発明の実施の形態としては、同種のＦＭパルスレーダ装置が干渉の可能性のある領域内の複数箇所に存在する場合、或いは既に１又は複数装置が存在する干渉可能性領域に新たに加わる場合に、予め送信パルス幅を違えておくという形態と、それぞれのＦＭパルスレーダ装置においてパルス幅を段階的或いは連続的に変化させることができるようにしておき、干渉の状況によって適宜パルス幅を選択し得るようにしておくという形態が考えられる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を構成するＦＭパルスレーダ装置の送信パルス幅を定める例を図面を参照して説明する。
図１は、従来のＦＭパルスレーダ装置のような弾性表面波分散形遅延線（Surface Acoustic Wave-Dispersive Delay Line ：ＳＡＷ−ＤＤＬ、以下単にＤＤＬと言う）を用いずにディジタル手法によりＦＭパルスを生成し、受信側においてはディジタル的にパルス圧縮するディジタル処理形のＦＭパルスレーダ装置の例である。
【００１４】
パルス長調整器２０は送信パルス幅を定めるパルス幅信号を出力する手段であり、パルス幅を連続的或いは段階的に変えることができる。波形メモリ２１は、パルス幅信号が入力され、トリガ発生器２３からトリガが入力されるとパルス幅の前端で定められた下限周波数（又は上限周波数）、後端で定められた上限周波数（又は下限周波数）となり、その間定められた直線或いは曲線パターンで周波数が変化するＦＭパルスをディジタル信号で出力する。
【００１５】
パルス長調整器２０によってパルス幅が変えられると下限周波数、上限周波数は変わらず、途中の周波数の変化のパターンはパルス幅方向に拡大或いは縮小されたパターンとなる。
【００１６】
こうして得られたＦＭパルス信号は、Ｄ／Ａ変換器２２でアナログ信号に変換された後、波形整形器７へ入力され、ここで、ゲート発生器１０からのゲート信号によって、パルス幅前後に現れている不要信号をカット整形されて、送信器１１へ送られる。
【００１７】
トリガ発生器２３は、そのレーダ装置に定められているパルス繰返し周期でトリガを発生する。また、ゲート発生器１０へは、その出力ゲートの幅が、パルス長調整器２０で設定されるパルス幅に連動して合致するようにパルス長調整器２０から幅情報が送られている。
【００１８】
送信器１１へ送られた送信用信号は、安定化発振器１２からの信号により、送信周波数に変換された後、送受切替器１３を経て空中線１４から空中へ放射される。目標で反射されて戻って来た電波は空中線１４で受信され送受切替器１３を経て受信器１５へ入力される。ここで、安定化発振器からの信号により、中間周波数（ＩＦ）に変換され、ＩＦ増幅器１６で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２４によりディジタル信号に変換され、圧縮器２５へ入力され、ここでディジタル的にパルス圧縮が行われる。
【００１９】
圧縮された信号は、ディジタルの表示器１９へ送られ画面表示される。通常、レーダスコープのようにＰＰＩ表示させる場合には、圧縮器２５のディジタル信号をＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換して指示器へ送る。
この実施例では、パルス長調整器２０によるパルス幅の選択と圧縮器２５の特性の変更により、下限周波数、上限周波数および周波数変化のパターンを変えずにレーダ装置としてのパルス幅を変えることになる。
【００２０】
図２は、ＤＤＬを用いたＦＭパルスレーダ装置の例である。ＣＯＨＯ１の出力の周波数（例えば３０ＭＨｚ）を分周器２で分周した信号をトリガ発生器３の起動信号とし、トリガ発生器３からのトリガでパルス発生器４を起動し、発生したパルスをミキサ５へ送る。ミキサ５へはＣＯＨＯ１からの信号が入力されており、この信号をパルス変調する。
【００２１】
パルス変調された信号を、遅延時間に周波数特性のあるＤＤＬ６を通すとパルス幅が伸長され、その中で時間的に周波数の変化するＦＭのかかった送信用信号が得られる。この送信用信号は波形整形器７へ送られ、ここでゲート発生器１０からのゲート信号により、パルス幅前後に現れている不要信号をカット成形されて、送信器１１へ送られる。
【００２２】
ゲート発生器１０は、ＣＯＨＯ１の信号を分周器８によって分周した信号により、トリガ発生器９を起動させ、そのトリガによってゲートを発生する。送信器１１へ送られた送信用信号は安定化発振器１２からの信号により、送信周波数に変換された後、送受切替器１３を経て空中線１４から空中へ放射される。
【００２３】
目標物で反射されて戻って来た電波は、空中線１４で受信され送受切替器１３を経て受信器１５へ入力される。ここで、安定化発振器１２からの信号により中間周波数（ＩＦ）に変換され、ＩＦ増幅器１６で増幅されてＤＤＬ１７へ入力され、パルスは元のパルス幅に圧縮される。周波数変換の際、送信波と側波帯が逆転するようにしてあれば、ＤＤＬ６と同じ遅延線でも、パルスは元のパルス幅に圧縮される。ＤＤＬ１７で圧縮された受信信号はＩＦ増幅検波器１８でビデオ信号となり、表示器１９へ入力され画像表示される。
【００２４】
ここで、干渉抑圧のために、送信パルス幅内における下限周波数、上限周波数および周波数変化の態様を変えないでパルス幅だけ変えるにはＤＤＬ６およびＤＤＬ１７を、変更後のパルス幅に対応する特性のものに替えるとともに、ゲート発生器１０のゲート幅を変更後のパルス幅に調整することになる。
【００２５】
以下に、下限周波数から上限周波数までの幅が１４ＭＨｚの或る周波数帯域で、送信パルス幅が１００μｓのＦＭパルスレーダ装置に、周波帯域、周波数の変化パターンが共に同じでパルス幅のみが９０μｓの干渉信号が入力した場合の干渉抑圧シミュレーションの結果を示す。
【００２６】
図４は、ＦＭ送信パルスの非直線チャープを示す図であり、横幅の−５から５までが１００μｓのパルス幅に相当し、縦軸の−７から７までが下限周波数から上限周波数までを示し、その幅は１４ＭＨｚである。即ち、１００μｓの幅の１送信パルス幅内において、周波数は図４の曲線で示されるような時間変化をしていることになる。
【００２７】
図５は、図４の１００μｓ非直線チャープに適合させて圧縮した場合の波形図であり、図１の圧縮器２５の出力点で観測された波形に相当する。横軸は、距離に相当し０から２までで２００μｓに相当する。縦軸は出力レベルでｄＢで表されている。
【００２８】
これに対して、擬似干渉波として、図４の非直線チャープをパルス幅だけ９０μｓに比例圧縮したＦＭパルス波を受信して、１００μｓの非直線チャープに適合させてある圧縮器２５（図１）で圧縮した場合の出力をシミュレートすると、図６に示すようになる。
【００２９】
そして、図５の出力波形と図６の出力波形を重ねて表示したのが、図７の出力波形図である。これによると、パルス幅を９０μｓに圧縮されたＦＭパルス波の出力は、下限周波数、上限周波数、周波数変化のパターンが同じであっても、圧縮後の出力レベルにおいて、約２０ｄＢ抑圧されていることになり、実用上、充分に干渉抑圧或いは干渉除去の機能を果すことができると言える。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明におけるＦＭパルスレーダ装置群は、それぞれのレーダ装置におけるパルス幅が異なることにより、送信ＦＭパルスにおける下限周波数、上限周波数および周波数変化パターンが同じであっても、周波数の時間変化率が異なるため、他レーダ装置の送信波を受信しても圧縮器の特性と整合せず、圧縮器の出力において、自装置の送信パルスによる目標反射信号より抑圧度が大きくなり、実用上干渉抑圧或いは干渉除去の機能を有するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用が可能な、ディジタル処理によりパルス幅可変のＦＭパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の適用が可能な、ＤＤＬを用いたＦＭパルスレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】下限周波数、上限周波数および周波数変化パターンを変えずにパルス幅のみを変化させたときの周波数変調状況を示す図である。
【図４】ＦＭ送信パルスの非直線チャープを示すグラフである。
【図５】図４の非直線チャープに適合させて圧縮した場合の波形図で図１の圧縮器２５の出力点で観測された波形図である。
【図６】図４の非直線チャープのパルス幅を９０μｓに比例圧縮した非直線ＦＭパルスを受信して１００μｓの非直線チャープに適合させてある圧縮器２５（図１）で圧縮した場合の出力をシミュレートした出力波形図である。
【図７】図５の波形図と図６の波形図を重ねて表示し、９０μｓのＦＭパルスの抑圧度を分かり易くした波形図である。
【符号の説明】
１  ＣＯＨＯ
２  分周器
３  トリガ発生器
４  パルス発生器
５  ミキサ
６  ＤＤＬ
７  波形整形器
８  分周器
９  トリガ発生器
１０  ゲート発生器
１１  送信器
１２  安定化発振器
１３  送受切替器
１４  空中線
１５  受信器
１６  ＩＦ増幅器
１７  ＤＤＬ
１８  ＩＦ増幅検波器
１９  表示器
２０  パルス長調整器
２１  波形メモリ
２２  Ｄ／Ａ変換器
２３  トリガ発生器
２４  Ａ／Ｄ変換器
２５  圧縮器
【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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