(57)【要約】【課題】送受信する信号の周波数を変えずに、マルチパス環境下において、高精度に測角することができるレーダ装置。【解決手段】受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器４１と、開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣビームとΔビームとから成る位相モノパルスビームを再形成する位相モノパルスビーム再形成器４２と、位相モノパルスビーム再形成器で再形成された複数の位相モノパルスビームの中からΣビームの出力が最大となる指向方向のΣビームおよびΔビームを抽出する再形成ビーム抽出器４３と、再形成ビーム抽出器で抽出されたΣビームとΔビームとを用いて位相モノパルス測角により測角値を算出する測角処理器４５とを備える。【選択図】図１
2009098070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、
前記開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣビームとΔビームとから成る位相モノパルスビームを再形成する位相モノパルスビーム再形成器と、
前記位相モノパルスビーム再形成器で再形成された複数の位相モノパルスビームの中からΣビームの出力が最大となる指向方向のΣビームおよびΔビームを抽出する再形成ビーム抽出器と、
前記再形成ビーム抽出器で抽出されたΣビームとΔビームとを用いて位相モノパルス測角により測角値を算出する測角処理器と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、
前記開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣＬビームとΣＵビームとから成るスクイントビームを再形成するスクイントビーム再形成器と、
前記スクイントビーム再形成器で再形成された複数のスクイントビームの中からΣＬビームの出力が最大となる指向方向のΣＬビームおよびΣＵビームを抽出する再形成ビーム抽出器と、
前記再形成ビーム抽出器で抽出されたΣＬビームとΣＬビームとを用いてスクイント測角により測角値を算出する測角処理器と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、
前記開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣビームとΔビームとから成る位相モノパルスビームを再形成する位相モノパルスビーム再形成器と、
前記位相モノパルスビーム再形成器で再形成された複数の位相モノパルスビームの中から誤差電圧の虚数成分の絶対値が最小となるΣビームおよびΔビームを抽出する再形成ビーム抽出器と、
前記再形成ビーム抽出器で抽出されたΣビームとΔビームとを用いて位相モノパルス測角により測角値を算出する測角処理器と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、
前記開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣＬビームとΣＵビームとから成るスクイントビームを再形成するスクイントビーム再形成器と、
前記スクイントビーム再形成器で再形成された複数のスクイントビームの中から誤差電圧の虚数成分の絶対値が最小となるΣＬビームおよびΣＵビームを抽出する再形成ビーム抽出器と、
前記再形成ビーム抽出器で抽出されたΣＬビームとΣＬビームとを用いてスクイント測角により測角値を算出する測角処理器と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームに基づき測角を行う測角器と、
受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、
前記開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき所定の指向方向を有するΣビームとΔビームとから成る位相モノパルスビームを再形成し、さらに、前記測角器からの測角値に応じて該位相モノパルスビームを再指向させる位相モノパルスビーム再形成器と、
前記位相モノパルスビーム再形成器で再指向されたΣビームとΔビームとを用いて位相モノパルス測角により測角値を算出する測角処理器と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームに基づき測角を行う測角器と、
受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、
前記開口分割信号生成器で生成された開口分割信号の位相差に基づき算出したアンビギュイティを持つ測角値の中から、前記測角器で測角された測角値によって示される目標角度の前後の所定範囲に含まれる測角値を選択する位相測角器と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標を検出するレーダ装置に関し、特にマルチパス環境下において目標を測角する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置（または受信装置）は、マルチパス環境下においては、目標からの直接波の他にマルチパス波を受信する。そのため、直接波とマルチパス波とがベクトル合成されて受信信号のレベルが低減し、モノパルス測角の精度が極端に低下する場合がある。
【０００３】
このような問題に対処するために、複数の周波数の信号を用いることによって直接波とマルチパス波の位相関係を変えて観測を行い、観測された信号の中で基準ビーム（Σビーム）のレベルが最も高い周波数の信号を用いて測角を行うといった「周波数ホッピング方法」が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図１９は、このような従来のレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、励振器１ａ、アンテナ２、第１受信器３1、第２受信器３2および信号処理器４から構成されている。
【０００５】
励振器１ａは、信号発生器（図示しない）で発生されたパルス信号の周波数を順次に変更しながら、送信するための周波数に変換し、アンテナ２に送る。アンテナ２は、複数のアンテナ素子２１、複数（アンテナ素子２１と同数）の送受信モジュール２２および給電回路２３から構成されている。複数のアンテナ素子２１の各々の構成は同じであるので、以下では、１つのアンテナ素子について「アンテナ素子２１」と称して説明する。同様に、複数の送受信モジュール２２の各々の構成は同じであるので、以下では、１つの送受信モジュールについて「送受信モジュール２２」と称して説明する。
【０００６】
アンテナ素子２１は、送受信モジュール２２から送られてくる高周波信号を空中に向けて送信するとともに、空中からの信号、つまり目標から反射される直接波およびマルチパス波を受信し、送受信モジュール２２に送る。
【０００７】
送受信モジュール２２は、図２０に示すように、サーキュレータ２２１、送信側増幅器２２２ａ、送信側移相器２２３ａ、受信側増幅器２２２ｂおよび受信側移相器２２３ｂから構成されている。サーキュレータ２２１は、送信側増幅器２２２ａから送られてくる高周波送信信号をアンテナ素子２１に送るか、アンテナ素子２１から送られてくる高周波受信信号を受信側増幅器２２２ｂに送るかを切り替える。
【０００８】
送信側増幅器２２２ａは、送信側移相器２２３ａから送られてくる高周波送信信号を増幅し、サーキュレータ２２１を介してアンテナ素子２１に送る。送信側移相器２２３ａは、給電回路２３から送られてくる送信信号の位相を調整して高周波送信信号に変換し、送信側増幅器２２２ａに送る。
【０００９】
受信側増幅器２２２ｂは、アンテナ素子２１からサーキュレータ２２１を介して送られてくる高周波受信信号を増幅し、受信側移相器２２３ｂに送る。受信側移相器２２３ｂは、受信側増幅器２２２ｂから送られてくる高周波受信信号の位相を調整して中間周波信号に変換し、受信信号として給電回路２３に送る。
【００１０】
給電回路２３は、送信分配器とモノパルス比較器を含む受信合成器（いずれも図示は省略する）とから構成されている。送信分配器は、励振器１ａから送られてくるパルス信号を電力分配して複数の送受信モジュール２２に送る。また、受信合成器は、複数の送受信モジュール２２から送られてくる受信信号を合成してΣビーム信号（以下、単に「Σビーム」と呼ぶ）およびΔビーム信号（以下、単に「Δビーム」と呼ぶ）を生成する。Δビームは、ΔＡＺビームとΔＥＬビームとから成る。この給電回路２３で生成されたΣビームは、基準ビームとして第１受信器３1に送られ、Δビームは第２受信器３2に送られる。
【００１１】
第１受信器３1は、給電回路２３から送られてくるΣビームを周波数変換し、さらにデジタル信号に変換して信号処理器４に送る。第２受信器３2は、給電回路２３から送られてくるΔビームを周波数変換し、さらにデジタル信号に変換して信号処理器４に送る。
【００１２】
信号処理器４は、検出器４６および測角器４７を備えている。検出器４６は、第１受信器３1から送られてくるΣビームを所定のスレッショルドレベルと比較することにより目標を検出するとともに、その時のΣビームを、測角器４７に送る。測角器４７は、検出器４６から送られてくるΣビームと、第２受信器３2から送られてくるΔビームとに基づき目標方向の角度を表す測角値を算出し、目標情報として外部に出力する。
【００１３】
上記のように構成される従来のレーダ装置の動作を説明する。励振器１ａから送り出された信号は、アンテナ２内の給電回路２３の送信分配器で分配されて、送受信モジュール２２に送られる。そして、送受信モジュール２２の送信側移相器２２３ａで位相制御された後に、送信側増幅器２２２ａで増幅され、サーキュレータ２２１を経由して、アンテナ素子２１から空間に放射される。
【００１４】
また、アンテナ素子２１から入力した信号は、送受信モジュール２２のサーキュレータ２２１を経由して受信側増幅器２２２ｂに送られ増幅される。この受信側増幅器２２２ｂで増幅された信号は、受信側移相器２２３ｂで位相制御された後、給電回路２３に送られる。そして、給電回路２３の受信合成器でΣビームおよびΔビームが生成され、第１受信器３1および第２受信器３2にそれぞれ送られる。
【００１５】
第１受信器３1は、給電回路２３から送られてくるΣビームを、第２受信器３2は、給電回路２３から送られてくるΔビームを、それぞれ周波数変換し、さらにデジタル信号に変換して信号処理器４に送る。信号処理器４は、上述したように、Σビームに基づき目標を検出し、さらに、ΣビームおよびΔビームに基づき測角を行う。
【００１６】
この従来のレーダ装置において、励振器１ａは、複数の周波数の送信信号を順次に発生してアンテナ２に送る。第１受信器３1は、ローカル信号を変えて、各周波数に対応するΣビームを生成して信号処理器４に送る。同様に、第１受信器３2は、ローカル信号を変えて、各周波数に対応するΔビームを生成して信号処理器４に送る。信号処理器４では、第１受信器３1から得られるΣビームの中でレベルの最も高い周波数のΣビームを用いて目標の検出が行われ、さらに、その時のΔビームを用いて測角処理が行われる。これにより、直接波とマルチパス波の位相関係を変えた周波数ホッピング方法で観測が行われる。
【非特許文献１】（マルチパス環境下の測角）  E.BOSSE ,”Model-Based Multifrequency Array Signal Processing for Low-Angle Tracking ”,IEEE Trans. AES. Vol.31,No.1, pp.194-210, Jan.(1995)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述した従来のレーダ装置においては、送受信信号の周波数として、離隔した複数の周波数を用いる必要があるので処理規模または装置規模が大きくなり、また、複数の周波数の信号を送受信するために観測時間が長くなるという問題がある。また、送信パルスを周波数分で分割したサブパルス方式を使用すると、システム利得が低下するという問題がある。
【００１８】
また、マルチパス環境下に限らず、モノパルス測角を実施する際に、目標が指向方向から大きくずれると、誤差電圧の誤差が大きくなり、測角精度が劣化するという問題がある。
【００１９】
本発明の課題は、送受信する信号の周波数を変えずに、マルチパス環境下において、高精度に測角することができるレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、第１の発明は、受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣビームとΔビームとから成る位相モノパルスビームを再形成する位相モノパルスビーム再形成器と、位相モノパルスビーム再形成器で再形成された複数の位相モノパルスビームの中からΣビームの出力が最大となる指向方向のΣビームおよびΔビームを抽出する再形成ビーム抽出器と、再形成ビーム抽出器で抽出されたΣビームとΔビームとを用いて位相モノパルス測角により測角値を算出する測角処理器とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、第２の発明は、受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣＬビームとΣＵビームとから成るスクイントビームを再形成するスクイントビーム再形成器と、スクイントビーム再形成器で再形成された複数のスクイントビームの中からΣＬビームの出力が最大となる指向方向のΣＬビームおよびΣＵビームを抽出する再形成ビーム抽出器と、再形成ビーム抽出器で抽出されたΣＬビームとΣＬビームとを用いてスクイント測角により測角値を算出する測角処理器とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、第３の発明は、受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣビームとΔビームとから成る位相モノパルスビームを再形成する位相モノパルスビーム再形成器と、位相モノパルスビーム再形成器で再形成された複数の位相モノパルスビームの中から誤差電圧の虚数成分の絶対値が最小となるΣビームおよびΔビームを抽出する再形成ビーム抽出器と、再形成ビーム抽出器で抽出されたΣビームとΔビームとを用いて位相モノパルス測角により測角値を算出する測角処理器とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、第４の発明は、受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき、任意の指向方向を有する複数の位相モノパルスビームであって、各々はΣＬビームとΣＵビームとから成るスクイントビームを再形成するスクイントビーム再形成器と、スクイントビーム再形成器で再形成された複数のスクイントビームの中から誤差電圧の虚数成分の絶対値が最小となるΣＬビームおよびΣＵビームを抽出する再形成ビーム抽出器と、再形成ビーム抽出器で抽出されたΣＬビームとΣＬビームとを用いてスクイント測角により測角値を算出する測角処理器とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
また、第５の発明は、受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームに基づき測角を行う測角器と、受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、開口分割信号生成器で生成された開口分割信号に基づき所定の指向方向を有するΣビームとΔビームとから成る位相モノパルスビームを再形成し、さらに、測角器からの測角値に応じて該位相モノパルスビームを再指向させる位相モノパルスビーム再形成器と、位相モノパルスビーム再形成器で再指向されたΣビームとΔビームとを用いて位相モノパルス測角により測角値を算出する測角処理器とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、第６の発明は、受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームに基づき測角を行う測角器と、受信信号に基づき生成されたΣビームおよびΔビームから開口分割信号を生成する開口分割信号生成器と、開口分割信号生成器で生成された開口分割信号の位相差に基づき算出したアンビギュイティを持つ測角値の中から、前記測角器で測角された測角値によって示される目標角度の前後の所定範囲に含まれる測角値を選択する位相測角器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
第１の発明によれば、位相モノパルスビームにより、直接波とマルチパス波を受信した場合に、指向方向の異なる複数の位相モノパルスビームを再形成し、その中のΣビームの出力が最大となる指向方向のΣビームおよびΔビームを用いて測角を行うので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【００２７】
また、第２の発明によれば、スクイントビームにより、直接波とマルチパス波を受信した場合に、指向方向の異なる複数のスクイントビームを再形成し、その中のΣＬビームの出力が最大となる指向方向のΣＬビームおよびΣＵビームを用いて測角を行うので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【００２８】
また、第３の発明によれば、位相モノパルスビームにより、直接波とマルチパス波を受信した場合に、指向方向の異なる複数の位相モノパルスビームを再形成し、その中の虚数部の絶対値が最小となるΣビームおよびΔビームを用いて測角を行うので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【００２９】
また、第４の発明によれば、スクイントビームにより、直接波とマルチパス波を受信した場合に、指向方向の異なる複数のスクイントビームを再形成し、その中の虚数部の絶対値が最小となるΣＬビームおよびΣＵビームを用いて測角を行うので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【００３０】
また、第５の発明によれば、位相モノパルスビームの指向方向が、目標に対してずれている場合でも、指向方向を目標方向に向けるΣビームおよびΔビームを再形成して、この再形成されたΣビームおよびΔビームを用いて測角を行うので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【００３１】
また、第６の発明によれば、ΣビームおよびΔビームより形成した開口分割信号の位相差により算出した角度アンビギュイティをもつ高精度な測角値の中から、ΣビームおよびΔビームによる角度アンビギュイティをもたない測角値によって示される目標角度の前後の所定範囲に含まれる測角値を選択するので、角度アンビギュイティを持たない高精度な測角値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下においては、背景技術の欄で説明した従来のレーダ装置の構成部分に相当する部分には、背景技術の欄で使用した符号と同じ符号を付して説明を省略または簡単化する。
【実施例１】
【００３３】
本発明の実施例１に係るレーダ装置は、測角方式として位相モノパルス測角方式を採用したものである。なお、位相モノパルス測角については、『電子情報通信学会、改訂レーダ技術、pp.262-264（1996）』に説明されている。
【００３４】
図１は、本発明の実施例１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、図１９に示した従来のレーダ装置における励振器１ａが新たな励振器１に変更されるとともに、信号処理器４が新たな信号処理器４ａに変更されて構成されている。励振器１は、信号発生器（図示しない）で発生されたパルス信号の周波数を、送信するための周波数に変換し、アンテナ２に送る。信号処理器４ａは、開口分割信号生成器４１、位相モノパルスビーム再形成器４２、再形成ビーム抽出器４３、検出器４４および測角処理器４５から構成されている。
【００３５】
まず、アンテナ２の給電回路２３で生成されて、第１受信器３1および第２受信器３2を経由して信号処理器４ａに送られるΣビームおよびΔビームの生成方法を、図２を参照しながら説明する。ここでは、位相モノパルス測角を行う場合の簡易な方式として、リニアアレイを用いる場合について説明する。
【００３６】
位相モノパルス測角を行う場合の受信信号は、図３に示すように、ΣビームｂσとΔビームｂδとに分けて、次式で表すことができる。
【数１】
2009098070.tif 000003
【００３７】
ここで、
Ｗσｎ；Σビームｂσのｎ番目の素子の複素ウェイト
Ｗδｎ；Δビームｂδのｎ番目の素子の複素ウェイト
Ａσｎ；Σビームの振幅ウェイト
Ａδｎ；Δビームの振幅ウェイト
Θｂ  ；ビーム走査角
ｂσ  ；Σビーム
ｂδ  ；Δビーム
ｅｎ  ；ｎ番目の素子パターン（ｎ＝１〜Ｎ）
ｄｎ  ；ｎ番目の素子の基準位置からの距離（ｎ＝１〜Ｎ）
ｊ    ；虚数単位
ｋ    ；波数（２π／λ）
λ    ；波長
開口分割された信号を、図２に示すように、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ２１およびＸ２２とすると、モノパルス信号は次式で表すことができる。
【数２】
2009098070.tif 000004
【００３８】
ここで、
Σ    ；和信号
ΔＡＺ；ＡＺ面差信号
ΔＥＬ；ＥＬ面差信号
上述した（２）式より、開口分割信号は、次式で算出できる。
【数３】
2009098070.tif 000005
【００３９】
信号処理器４ａの開口分割信号生成器４１は、上述した（３）式により開口分割信号ＸｕおよびＸｄを生成する。この開口分割信号生成器４１で生成された開口分割信号ＸｕおよびＸｄは、位相モノパルスビームとして位相モノパルスビーム再形成器４２に送られる。
【００４０】
位相モノパルスビーム再形成器４２は、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号ＸｕおよびＸｄの位相を制御して、次式により、任意の指向方向をもつＬ本（Ｌは正の整数）の位相モノパルスビーム（ΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒ）を再形成する。
【数４】
2009098070.tif 000006
【００４１】
ここで、
ｄ    ：アンテナ位相中心と開口分割した信号の距離
ｋ    ：波数＝２π／λ
λ    ：波長
ｂσｒ：再形成したΣビーム（ｌ＝１〜Ｌ）
ｂδｒ：再形成したΔビーム（ｌ＝１〜Ｌ）
θｐ  ：指向方向（ｌ＝１〜Ｌ）
この位相モノパルスビーム再形成器４２で再形成されたΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒは、再形成ビーム抽出器４３に送られる。
【００４２】
再形成ビーム抽出器４３は、位相モノパルスビーム再形成器４２から送られてくるΣビームｂσｒの中で、その出力が最大値となるビーム指向方向θｐ（ｌｍａｘ）のΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒを抽出し、検出器４４に送る。
【００４３】
検出器４４は、再形成ビーム抽出器４３から送られてくるΣビームｂσｒを所定のスレッショルドレベルと比較することにより目標を検出するとともに、その検出時のΣビームｂσｒとΔビームｂδｒを測角処理器４５に送る。
【００４４】
測角処理器４５は、検出器４６から送られてくるΣビームｂσｒとΔビームｂδｒとを用いて位相モノパルス測角を実施することにより測角値を算出し、目標角度θｔを求める。この測角処理器４５で行われる位相モノパルス測角においては、図５（ｆ）に示すように、次式により求められる誤差電圧εｍと、あらかじめ取得しておいた基準誤差電圧のテーブルとを比較することにより、目標角度θｔが算出される。
【数５】
2009098070.tif 000007
【００４５】
ここで、
Ｒｅ［  ］；実部
＊        ；複素共役
次に、上記のように構成される実施例１に係るレーダ装置の動作を、図４に示すフローチャートおよび図５に示す説明図を参照しながら説明する。
【００４６】
まず、ビームデータが取得される（ステップＳ１１）。すなわち、開口分割信号生成器４１は、第１受信器３1および第２受信器３2から、図５（ａ）に示すようなΣビームおよびΔビームを取得する。
【００４７】
次いで、開口分割信号が生成される（ステップＳ１２）。すなわち、開口分割信号生成器４１は、ステップＳ１１で取得したΣビームおよびΔビームから、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すような開口分割信号Ｘｕ（ΣＵビーム）およびＸｄ（Σｄビーム）を生成し、位相モノパルスビーム再形成器４２に送る。
【００４８】
次いで、ビーム再形成が行われる（ステップＳ１３）。すなわち、位相モノパルスビーム再形成器４２は、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号Ｘｕ（ΣＵビーム）およびＸｄ（Σｄビーム）を用いて位相モノパルスビームを再形成する。この再形成により得られた位相モノパルスビーム（ΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒ）は、再形成ビーム抽出器４３に送られる。
【００４９】
次いで、Σレベルが抽出される（ステップＳ１４）。すなわち、再形成ビーム抽出器４３は、位相モノパルスビーム再形成器４２から送られてくる、Σビームｂσｒのレベルを抽出して自己の内部に保存する。
【００５０】
次いで、Ｌ本のビームについて処理が終了したかどうかが調べられる（ステップＳ１５）。このステップＳ１５において、Ｌ本のビームについて処理が終了していないことが判断されると、次いで、ビーム指向方向が変更される（ステップＳ１６）。その後、ステップＳ１３に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００５１】
一方、ステップＳ１５において、Ｌ本のビームについて処理が終了したことが判断されると、図５（ｄ）に示すようにＬ本のビームが形成されたことが判断され、次いで、Σ最大ビームが抽出される（ステップＳ１７）。すなわち、再形成ビーム抽出器４３は、図５（ｅ）に示すように、自己の内部に保存しているΣビームｂσｒのレベルの中から最大値を出力する指向方向のΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒを抽出し、検出器４４を経由して測角処理器４５に送る。
【００５２】
次いで、位相モノパルス測角が行われる（ステップＳ１８）。すなわち、測角処理器４５は、検出器４６から送られてくるΣビームｂσｒとΔビームｂδｒとを用いて位相モノパルス測角を実施し、測角値を算出する。これにより、図６（ｂ）に示すようなマルチパスの影響を抑圧した測角値が得られる。以上により処理は終了する。
【００５３】
以上説明したように、本発明の実施例１に係るレーダ装置によれば、位相モノパルスビームにより、直接波とマルチパス波を受信した場合に、指向方向の異なる複数の位相モノパルスビームを再形成し、その中のΣビームの出力が最大となる指向方向のΣビームおよびΔビームを用いて測角を行うので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【実施例２】
【００５４】
本発明の実施例２に係るレーダ装置は、測角方式としてスクイント測角方式を採用したものである。なお、スクイント測角については、『電子情報通信学会、改訂レーダ技術、pp.260-262（1996）』に説明されている。
【００５５】
図７は、本発明の実施例２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、図１に示した実施例１に係るレーダ装置における信号処理器４ａが、新たな信号処理器４ｂに変更されて構成されている。信号処理器４ｂは、開口分割信号生成器４１、スクイントビーム再形成器４２ａ、再形成ビーム抽出器４３ａ、検出器４４ａおよび測角処理器４５ａから構成されている。開口分割信号生成器４１は、実施例１に係るレーダ装置の信号処理器４ａに含まれるそれと同じである。
【００５６】
スクイント測角を行う場合の受信信号は、図８に示すように、下方ビームｂlと上方ビームｂｕとに分けて、次式で表すことができる。
【数６】
2009098070.tif 000008
【００５７】
ここで、
Ｗｌｎ；ｂlのｎ番目の素子の複素ウェイト
Ｗｕｎ；ｂuのｎ番目の素子の複素ウェイト
Ａｎ  ；振幅ウェイト
Θｓｑ；ｂｌとｂｕのスクイント角
Θｐ  ；ビーム走査角
ｂｌ  ；下方ビーム
ｂｕ  ；上方ビーム
スクイントビーム再形成器４２ａは、下方ビームをｂlおよび上方ビームｂｕと等価なビームを、位相モノパルスビームを用いて再形成する。すなわち、スクイントビーム再形成器４２ａは、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号ＸｕおよびＸｄの位相を制御し、次式により、任意の指向方向をもつＬ本のスクイントビーム（ΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒ）を再形成する。
【数７】
2009098070.tif 000009
【００５８】
ここで、
ｄ    ：アンテナ位相中心と開口分割した信号の距離
ｋ    ：波数＝２π／λ
λ    ：波長
ｂｌｒ：再形成したΣＬビーム（ｌ＝１〜Ｌ）
ｂｕｒ：再形成したΣＵビーム（ｌ＝１〜Ｌ）
θｐ  ：指向方向（ｌ＝１〜Ｌ）
θｓｑ：スクイント角
このスクイントビーム再形成器４２ａで再形成することにより得られたΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒは、再形成ビーム抽出器４３ａに送られる。
【００５９】
再形成ビーム抽出器４３ａは、スクイントビーム再形成器４２ａから送られてくるｂｌｒビームの中で、その出力が最大値となるビーム指向方向θｐ（ｌｍａｘ）のΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒを抽出し、検出器４４ａに送る。
【００６０】
検出器４４ａは、再形成ビーム抽出器４３から送られてくるｂｌｒビームを所定のスレッショルドレベルと比較することにより目標を検出するとともに、その検出時のΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒを測角処理器４５ａに送る。
【００６１】
測角処理器４５ａは、検出器４４ａから送られてくるΣＬビームｂｌｒとΣＵビームｂｕｒとを用いてスクイント測角を実施して測角値を算出し、目標角度θｔを求める。この測角処理器４５ａで行われるスクイント測角においては、図１０（ｆ）に示すように、次式により求められる誤差電圧εｓｑと、あらかじめ取得しておいた基準誤差電圧のテーブルとを比較することにより、目標角度θｔが算出される。
【数８】
2009098070.tif 000010
【００６２】
ここで、
Ｒｅ［  ］；実部
＊        ；複素共役
次に、上記のように構成される実施例２に係るレーダ装置の動作を、図９に示すフローチャートおよび図１０に示す説明図を参照しながら説明する。
【００６３】
まず、ビームデータが取得される（ステップＳ２１）。すなわち、開口分割信号生成器４１は、第１受信器３1および第２受信器３2から、図１０（ａ）に示すようなΣビームおよびΔビームを取得する。
【００６４】
次いで、開口分割信号が生成される（ステップＳ２２）。すなわち、開口分割信号生成器４１は、ステップＳ２１で取得したΣビームおよびΔビームから、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すような開口分割信号Ｘｕ（ΣＵビーム）およびＸｄ（Σｄビーム）を生成し、スクイントビーム再形成器４２ａに送る。
【００６５】
次いで、ビーム再形成が行われる（ステップＳ２３）。すなわち、スクイントビーム再形成器４２ａは、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号Ｘｕ（ΣＵビーム）およびＸｄ（Σｄビーム）を用いてスクイントビームを再形成する。この再形成により得られたスクイントビーム（ΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒ）は、再形成ビーム抽出器４３ａに送られる。
【００６６】
次いで、Σレベルが抽出される（ステップＳ２４）。すなわち、再形成ビーム抽出器４３ａは、スクイントビーム再形成器４２ａから送られてくる、ΣＬビームｂｌｒのレベルを抽出して自己の内部に保存する。
【００６７】
次いで、Ｌ本のビームについて処理が終了したかどうかが調べられる（ステップＳ２５）。このステップＳ２５において、Ｌ本のビームについて処理が終了していないことが判断されると、次いで、ビーム指向方向が変更される（ステップＳ２６）。その後、ステップＳ２３に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００６８】
一方、ステップＳ２５において、Ｌ本のビームについて処理が終了したことが判断されると、図１０（ｄ）に示すようにＬ本のビームが形成されたことが判断され、次いで、Σ最大ビームが抽出される（ステップＳ２７）。すなわち、再形成ビーム抽出器４３ａは、図１０（ｅ）に示すように、自己の内部に保存しているΣＬビームｂｌｒのレベルの中から最大値を出力する指向方向のΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒを抽出して測角処理器４５ａに送る。
【００６９】
次いで、スクイント測角が行われる（ステップＳ２８）。すなわち、測角処理器４５ａは、検出器４４ａから送られてくるΣＬビームｂｌｒとΣＵビームｂｕｒとを用いてスクイント測角を実施し、測角値を算出する。これにより、図６（ａ）に示すようなマルチパスの影響を抑圧した測角値が得られる。以上により処理は終了する。
【００７０】
以上説明したように、本発明の実施例２に係るレーダ装置によれば、スクイントビームにより、直接波とマルチパス波を受信した場合に、指向方向の異なる複数のスクイントビームを再形成し、その中のΣＬビームの出力が最大となる指向方向のΣＬビームおよびΣＵビームを用いて測角を行うので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【実施例３】
【００７１】
本発明の実施例３に係るレーダ装置の構成は、図１に示した実施例１に係るレーダ装置の構成と同じである。
【００７２】
実施例３に係るレーダ装置は、上述した（４）式によりＬ本の位相モノパルスビームを形成するまでは実施例１の場合と同じであるが、Σビームの出力の最大値によって１つの位相モノパルスビームを抽出する代わりに、Ｌ本の位相モノパルスビームについて、次式により誤差電圧εｍ２を算出する。
【数９】
2009098070.tif 000011
【００７３】
ここで、
Ｉｍ［  ］    ：  虚部
マルチパスが大きいと、この誤差電圧εｍ２の絶対値が大きくなるため、再形成ビーム抽出器４３は、（９）式の誤差電圧が最小となる位相モノパルスビームを抽出し、検出器４４を経由して測角処理器４５に送る。測角処理器４５は、検出器４６から送られてくる位相モノパルスビーム（ΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒ）を用いて、次式により位相モノパルス測角を実施し、測角値を算出する。
【数１０】
2009098070.tif 000012
【００７４】
次に、実施例３に係るレーダ装置の動作を、図１１に示すフローチャートおよび図５に示す説明図を参照しながら説明する。なお、以下においては、実施例１に係るレーダ装置における処理、つまり図４のフローチャートに示す処理と同じ処理を行うステップには、図４で使用した符号と同じ符号を付して説明を簡略化する。
【００７５】
まず、ビームデータが取得される（ステップＳ１１）。次いで、開口分割信号が生成される（ステップＳ１２）。次いで、ビーム再形成が行われる（ステップＳ１３）。すなわち、位相モノパルスビーム再形成器４２は、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号ＸｕおよびＸｄを用いて位相モノパルスビームを再形成し、この再形成したΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒを、再形成ビーム抽出器４３に送る。
【００７６】
次いで、誤差電圧（虚部）が抽出される（ステップＳ３１）。すなわち、再形成ビーム抽出器４３は、位相モノパルスビーム再形成器４２から送られてくるΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒから誤差電圧を算出し、自己の内部に保存する。
【００７７】
次いで、Ｌ本のビームについて処理が終了したかどうかが調べられる（ステップＳ１５）。このステップＳ１５において、Ｌ本のビームについて処理が終了していないことが判断されると、次いで、ビーム指向方向が変更される（ステップＳ１６）。その後、ステップＳ１３に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００７８】
一方、ステップＳ１５において、Ｌ本のビームについて処理が終了したことが判断されると、図５（ｄ）に示すようにＬ本のビームが形成されたことが判断され、次いで、誤差電圧最小ビームが抽出される（ステップＳ３２）。すなわち、再形成ビーム抽出器４３は、図５（ｅ）に示すように、自己の内部に保存している誤差電圧の中から、誤差電圧が最小となる指向方向のΣビームｂσｒおよびΔビームｂδｒを抽出し、検出器４４を経由して測角処理器４５に送る。
【００７９】
次いで、位相モノパルス測角が行われる（ステップＳ１８）。すなわち、測角処理器４５は、検出器４６から送られてくるΣビームｂσｒとΔビームｂδｒとを用いて位相モノパルス測角を実施し、測角値を算出する。これにより、図６（ｂ）に示すようなマルチパスの影響を抑圧した測角値が得られる。以上により処理は終了する。
【００８０】
以上説明したように、本発明の実施例３に係るレーダ装置によれば、位相モノパルスビームにより、直接波とマルチパス波を受信した場合に、指向方向の異なる複数の位相モノパルスビームを再形成し、その中の虚数部の絶対値が最小となる指向方向のΣビームおよびΔビームを用いて測角を行うので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【実施例４】
【００８１】
本発明の実施例４に係るレーダ装置の構成は、図７に示した実施例２に係るレーダ装置の構成と同じである。
【００８２】
実施例４に係るレーダ装置は、上述した（７）式によりＬ本のスクイントビームを形成するまでは実施例２の場合と同じであるが、ΣＬビームの出力の最大値によって１つのスクイントビームを抽出する代わりに、Ｌ本のスクイントビームについて、次式により誤差電圧εｓｑ２を算出する。
【数１１】
2009098070.tif 000013
【００８３】
ここで、
Ｉｍ［  ］    ：  虚部
マルチパスが大きいと、この誤差電圧εｓｑ２の絶対値が大きくなるため、再形成ビーム抽出器４３ａは、（１１）式の誤差電圧が最小となるスクイントビームを抽出し、検出器４４ａを経由して測角処理器４５ａに送る。測角処理器４５ａは、検出器４４ａから送られてくるスクイントビーム（ΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒ）を用いて、次式によりスクイント測角を実施し、測角値を算出する。
【数１２】
2009098070.tif 000014
【００８４】
次に、実施例４に係るレーダ装置の動作を、図１２に示すフローチャートおよび図１０に示す説明図を参照しながら説明する。なお、以下においては、実施例２に係るレーダ装置における処理、つまり図９のフローチャートに示す処理と同じ処理を行うステップには、図９で使用した符号と同じ符号を付して説明を簡略化する。
【００８５】
まず、ビームデータが取得される（ステップＳ２１）。次いで、開口分割信号が生成される（ステップＳ２２）。次いで、ビーム再形成が行われる（ステップＳ２３）。すなわち、スクイントビーム再形成器４２ａは、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号ＸｕおよびＸｄを用いてスクイントビームを再形成し、この再形成したΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒを、再形成ビーム抽出器４３ａに送る。
【００８６】
次いで、誤差電圧（虚部）が抽出される（ステップＳ４１）。すなわち、再形成ビーム抽出器４３ａは、スクイントビーム再形成器４２ａから送られてくる、ΣＬビームｂｌｒビームおよびΣＵビームｂｕｒから誤差電圧を算出し、自己の内部に保存する。
【００８７】
次いで、Ｌ本のビームについて処理が終了したかどうかが調べられる（ステップＳ２５）。このステップＳ２５において、Ｌ本のビームについて処理が終了していないことが判断されると、次いで、ビーム指向方向が変更される（ステップＳ２６）。その後、ステップＳ２３に戻り、上述した処理が繰り返される。
【００８８】
一方、ステップＳ２５において、Ｌ本のビームについて処理が終了したことが判断されると、図１０（ｄ）に示すようにＬ本のビームが形成されたことが判断され、次いで、誤差電圧最小ビームが抽出される（ステップＳ４２）。すなわち、再形成ビーム抽出器４３ａは、図１０（ｅ）に示すように、自己の内部に保存している誤差電圧の中から、誤差電圧が最小となる指向方向のスクイントビーム（ΣＬビームｂｌｒおよびΣＵビームｂｕｒを抽出し、検出器４４ａを経由して測角処理器４５ａに送る。
【００８９】
次いで、スクイント測角が行われる（ステップＳ２８）。すなわち、測角処理器４５ａは、検出器４４ａから送られてくるΣＬビームｂｌｒとΣＵビームｂｕｒとを用いてスクイント測角を実施し、測角値を算出する。これにより、図６（ａ）に示すようなマルチパスの影響を抑圧した測角値が得られる。以上により処理は終了する。
【００９０】
以上説明したように、本発明の実施例４に係るレーダ装置によれば、スクイントビームにより、直接波とマルチパス波を受信した場合に、指向方向の異なる複数のスクイントビームを再形成し、その中の虚数部の絶対値が最小となるΣＬビームおよびΣＵビームを用いて測角を行うように構成したので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【実施例５】
【００９１】
図１３は、本発明の実施例５に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、図１に示した実施例１に係るレーダ装置における信号処理器４ａが、新たな信号処理器４ｃに変更されて構成されている。信号処理器４ｃは、実施例１に係るレーダ装置の信号処理器４ａから再形成ビーム抽出器４３が除去され、検出器４６および測角器４７が追加され、さらに、位相モノパルスビーム再形成器４２が、新たな位相モノパルスビーム再形成器４２ｂに変更されて構成されている。
【００９２】
検出器４６および測角器４７は、図１９を参照しながら説明した従来のレーダ装置の信号処理器４におけるそれらと同じである。測角器４７で算出された測角値は、位相モノパルスビーム再形成器４２ｂに送られる。
【００９３】
位相モノパルスビーム再形成器４２ｂは、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号ＸｕおよびＸｄを用いて、所定の指向方向をもつ位相モノパルスビーム（ΣビームおよびΔビーム）を再形成し、さらに、この再形成した位相モノパルスビームを測角器４７から送られてくる測角値によって示される測角方向に再指向させる。この位相モノパルスビーム再形成器４２ｂで再指向された位相モノパルスビーム（ΣビームおよびΔビーム）は、検出器４４に送られる。
【００９４】
次に、上記のように構成される実施例５に係るレーダ装置の動作を、図１４に示すフローチャートおよび図１５に示す説明図を参照しながら説明する。
【００９５】
まず、ビームデータが取得される（ステップＳ５１）。すなわち、開口分割信号生成器４１は、第１受信器３1および第２受信器３2から、図１５（ａ）に示すようなΣビームおよびΔビームを取得する。
【００９６】
次いで、位相モノパルス測角が行われる（ステップＳ５２）。すなわち、検出器４６は、第１受信器３1から送られてくるΣビームを所定のスレッショルドレベルと比較することにより目標を検出するとともに、その検出時のΣビームを、測角器４７に送る。測角器４７は、図１５（ｃ）に示すように、検出器４６から送られてくるΣビームと、第２受信器３2から送られてくるΔビームとに基づき測角値を算出し、目標角度θ０として位相モノパルスビーム再形成器４２ｂに送る。
【００９７】
次いで、開口分割信号が生成される（ステップＳ５３）。すなわち、開口分割信号生成器４１は、ステップＳ５１で取得したΣビームおよびΔビームから、図１５（ｂ）に示すような開口分割信号Ｘｕ（ΣＵビーム）およびＸｄ（Σｄビーム）を生成し、位相モノパルスビーム再形成器４２に送る。
【００９８】
次いで、ビーム再形成が行われる（ステップＳ５４）。すなわち、位相モノパルスビーム再形成器４２ｂは、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号Ｘｕ（ΣＵビーム）およびＸｄ（Σｄビーム）を用いて位相モノパルスビームを再形成し、さらに、測角器４７から送られてくる測角値によって示される目標角度θ０の方向に位相モノパルスビームを再指向させる。この位相モノパルスビーム再形成器４２ｂで再指向された位相モノパルスビーム（ΣビームおよびΔビーム）は、検出器４４を経由して測角処理器４５に送られる。
【００９９】
次いで、測角が行われる（ステップＳ５５）。すなわち、測角処理器４５は、検出器４６から送られてくる位相モノパルスビーム（ΣビームとΔビーム）を用いて位相モノパルス測角を実施し、測角値を算出する。この位相モノパルス測角においては、図１５（ｅ）に示すように、誤差電圧と、あらかじめ取得しておいた基準誤差電圧のテーブルとを比較することにより、目標角度θｔが算出され、目標情報として外部に出力される。
【０１００】
なお、上述した例では、位相モノパルス測角を行う場合について説明したが、実施例２に係るレーダ装置と同様に、位相モノパルスビーム再形成器４２ｂをスクイントビーム再形成器に置き換えてスクイントビーム（ΣＬビームおよびΣＵビーム）を生成し、このスクイントビームを、測角器４７から送られてくる測角値によって示される測角方向に再指向させ、測角処理器４５では、スクイント測角または振幅比較測角を行うように構成できる。
【０１０１】
以上の構成により、測角器４７による測角において、目標方向と指向方向が異なる場合には、ビームの中心で目標を捉えることができないオフボアサイトの測角になり、測角精度が劣化するが、測角器４７で算出される測角値により、目標方向がほぼわかるので、その方向に再形成されたビームを指向させることにより、オフボアサイトの角度を低減して、高精度な測角が可能になる。
【０１０２】
すなわち、本発明の実施例５に係るレーダ装置によれば、位相モノパルスビームの指向方向が、目標に対してずれている場合でも、指向方向を目標方向に向けるΣビームおよびΔビームを再形成して、この再形成されたΣビームおよびΔビームを用いて測角を行うように構成したので、マルチパス波の影響を軽減することができる。その結果、送受信する信号の周波数を変えなくとも、マルチパス環境下において、高精度に測角することができる。
【実施例６】
【０１０３】
図１６は、本発明の実施例６に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。このレーダ装置は、図１に示した実施例１に係るレーダ装置における信号処理器４ａが、新たな信号処理器４ｄに変更されて構成されている。信号処理器４ｄは、実施例１に係るレーダ装置の信号処理器４ａから位相モノパルスビーム再形成器４２、再形成ビーム抽出器４３、検出器４４および測角処理器４５が除去されるとともに、検出器４６、測角器４７および位相測角器４８が追加されて構成されている。
【０１０４】
検出器４６および測角器４７は、図１９を参照しながら説明した従来のレーダ装置の信号処理器４におけるそれらと同じである。測角器４７で算出された測角値は、位相測角器４８に送られる。
【０１０５】
位相測角器４８は、測角器４７から送られてくる測角値と、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号ＸｕおよびＸｄの位相差を用いて得た角度アンビギュイティをもつ測角値とを用いて、角度アンビギュイティを除いた測角値を算出し、目標情報として外部に出力する。
【０１０６】
ここで、開口分割信号を用いると、位相中心の異なる位置における位相がわかるので、次式により、測角値を得ることができる。
【数１３】
2009098070.tif 000015
【０１０７】
ここで、
ｄ  ：開口分割アンテナの位相中心の間隔
Φ１：開口分割アンテナ１の位相
Φ２：開口分割アンテナ２の位相
λ  ：波長
この測角値は、図１８（ｄ）に示すように、角度アンビギュイティを持つ。この影響を除くために、通常のΣビームおよびΔビームによる測角値を用いると、角度アンビギュイティの無い範囲で、高精度に測角できる。
【０１０８】
次に、上記のように構成される実施例６に係るレーダ装置の動作を、図１７に示すフローチャートおよび図１８に示す説明図を参照しながら説明する。
【０１０９】
まず、ビームデータが取得される（ステップＳ６１）。すなわち、開口分割信号生成器４１は、第１受信器３1および第２受信器３2から、図１８（ａ）に示すようなΣビームおよびΔビームを取得する。
【０１１０】
次いで、位相モノパルス測角が行われる（ステップＳ６２）。すなわち、検出器４６は、第１受信器３1から送られてくるΣビームを所定のスレッショルドレベルと比較することにより目標を検出するとともに、その検出時のΣビームを、測角器４７に送る。測角器４７は、図１８（ｃ）に示すように、検出器４６から送られてくるΣビームと、第２受信器３2から送られてくるΔビームとに基づき測角値を算出し、位相測角器４８に送る。
【０１１１】
次いで、開口分割信号が生成される（ステップＳ６３）。すなわち、開口分割信号生成器４１は、ステップＳ６１で取得したΣビームおよびΔビームから、図１８（ｂ）に示すような開口分割信号Ｘｕ（ΣＵビーム）およびＸｄ（Σｄビーム）を生成し、位相測角器４８に送る。
【０１１２】
次いで、開口分割位相による測角が行われる（ステップＳ６４）。すなわち、位相測角器４８は、開口分割信号生成器４１から送られてくる開口分割信号Ｘｕ（ΣＵビーム）およびＸｄ（Σｄビーム）の位相差に基づき、図１８（ｄ）に示すように、測角値を算出する。
【０１１３】
次いで、測角値の合成が行われる（ステップＳ６５）。すなわち、位相測角器４８は、図１８（ｅ）に示すように、ステップＳ６４で算出された角度アンビギュイティを持つ測角値の中から、測角器４７から送られてくる測角値によって示される目標角度の前後の所定範囲に含まれる測角値を選択し、目標情報として外部に出力する。
【０１１４】
以上説明したように、本発明の実施例６に係るレーダ装置によれば、ΣビームおよびΔビームより形成した開口分割信号の位相差により算出した角度アンビギュイティをもつ高精度な測角値の中から、ΣビームおよびΔビームによる角度アンビギュイティをもたない測角値によって示される目標角度の前後の所定範囲に含まれる測角値を選択するので、角度アンビギュイティを持たない高精度な測角値を得ることができる。
【０１１５】
なお、上述した実施例１〜実施例６においては、本発明をレーダ装置に適用した場合について説明したが、本発明はレーダ装置に限らず、受信のみを行う受信装置に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、レーダ装置やソナー装置などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施例１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係るレーダ装置におけるΣビームおよびΔビームの生成方法を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例１に係るレーダ装置において位相モノパルス測角を行う場合の受信信号を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例１に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例１〜実施例４に係るレーダ装置におけるマルチパスの影響を抑圧する様子を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例２に係るレーダ装置におけるビーム形成の様子を示す図である。
【図９】本発明の実施例２に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施例３に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例４に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例５に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施例５に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施例５に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施例６に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施例６に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施例６に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【図１９】従来のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】従来のレーダ装置の送受信モジュールの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  励振器
２    アンテナ
２１  アンテナ素子
２２  送受信モジュール
２３  給電回路
３1  第１受信器
３2  第２受信器
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  信号処理器
４１  開口分割信号生成器
４２、４２ｂ  位相モノパルスビーム再形成器
４２ａスクイントビーム再形成器
４３、４３ａ  再形成ビーム抽出器
４４、４４ａ  検出器
４５、４５ａ  測角処理器
４６  検出器
４７  測角器
４８  位相測角器
【図１】
2009098070.tif 000016
【図２】
2009098070.tif 000017
【図３】
2009098070.tif 000018
【図４】
2009098070.tif 000019
【図５】
2009098070.tif 000020
【図６】
2009098070.tif 000021
【図７】
2009098070.tif 000022
【図８】
2009098070.tif 000023
【図９】
2009098070.tif 000024
【図１０】
2009098070.tif 000025
【図１１】
2009098070.tif 000026
【図１２】
2009098070.tif 000027
【図１３】
2009098070.tif 000028
【図１４】
2009098070.tif 000029
【図１５】
2009098070.tif 000030
【図１６】
2009098070.tif 000031
【図１７】
2009098070.tif 000032
【図１８】
2009098070.tif 000033
【図１９】
2009098070.tif 000034
【図２０】
2009098070.tif 000035