(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の時間間隔で送信周波数帯域を切り換えた信号を生成する送信機と、
前記生成された信号に基き電波を目標に向けて照射する送信アンテナと、
前記電波が目標に反射して生成される信号を受信する受信アンテナと、
前記受信された信号について帯域制限、位相検波を行なう受信機と、
前記送信機から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、
前記受信機から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号についてフーリエ変換を行う第１のコヒーレント積分回路と、
前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力信号についてフーリエ変換を行う第２のコヒーレント積分回路と、
前記送信機から出力した信号についてフーリエ変換を施した信号と受信信号についてフーリエ変換を施した信号の各周波数成分について乗算を行う相関回路と、
前記相関回路の出力信号のうち、参照したい領域からの受信信号成分のみを通過させる帯域通過フィルタと、
前記帯域通過フィルタからの出力信号について逆フーリエ変換を行う第３のコヒーレント積分回路と
を備えたことを特徴とする送受信装置。
【請求項２】
前記帯域通過フィルタは、前記参照したい領域を複数の領域に分割した領域からの受信信号成分のみを通過させる、分割した各領域に対応する複数の第２の帯域通過フィルタから構成され、
前記第３のコヒーレント積分回路は、前記複数の第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う複数の第４のコヒーレント積分回路から構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の送受信装置。
【請求項３】
前記帯域通過フィルタは、前記相関回路の出力信号のうち、距離零から始まらない任意の参照したい領域からの受信信号成分のみを通過させる
ことを特徴とする請求項１記載の送受信装置。
【請求項４】
前記帯域通過フィルタは、前記距離零から始まらない任意の参照したい領域を複数の領域に分割した領域からの受信信号成分のみを通過させる、分割した各領域に対応する複数の第２の帯域通過フィルタから構成され、
前記第３のコヒーレント積分回路は、前記複数の第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う複数の第４のコヒーレント積分回路から構成されている
ことを特徴とする請求項３記載の送受信装置。
【請求項５】
前記帯域通過フィルタは、フィルタの形状損失から定まる信号対雑音電力比の劣化の最大値のトレードオフから参照したい距離範囲を設定した第１及び第２の帯域通過フィルタから構成され、
前記第３のコヒーレント積分回路は、前記第１及び第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う第４及び第５のコヒーレント積分回路から構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の送受信装置。
【請求項６】
前記帯域通過フィルタは、電力の大きい不要信号が受信される領域を遮断領域とする
ことを特徴とする請求項１記載の送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、妨害を目的として送信した電波が目標に反射し、アンテナで受信された信号を検出することで、レーダとしても使用することができる送受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の送受信装置について図面を参照しながら説明する。図１３は、従来の送受信装置の構成を示すブロック図である。
【０００３】
図１３において、１は妨害の目的で電波を送信する送信アンテナ、２は妨害を目的として送信信号を生成する送信機、３は電波を受信する受信アンテナ、４は受信アンテナにより受信された信号について帯域制限、位相検波を行なう受信機、５Ａ及び５Ｂは送信機２、受信機４から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【０００４】
また、同図において、７Ａ及び７ＢはＡ／Ｄ変換器５Ａ、５Ｂからの出力信号についてフーリエ変換を行なうコヒーレント積分回路、８は送信機２から出力した信号についてフーリエ変換を施した信号と受信信号についてフーリエ変換を施した信号の各周波数成分について乗算を行なう相関回路、１０は相関回路８からの出力信号について逆フーリエ変換を行なうコヒーレント積分回路である。
【０００５】
さらに、同図において、１８はコヒーレント積分回路７Ａ、７Ｂ、相関回路８、及びコヒーレント積分回路１０から構成されており、受信信号のフーリエ変換した信号と、送信信号を基に生成した参照信号についてフーリエ変換した信号を、各成分ごとに乗算し、その逆フーリエ変換を行なうことによりパルス圧縮処理を行なうパルス圧縮処理系を表している。なお、１１は目標検出処理系である。
【０００６】
つぎに、前述した従来の送受信装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０００７】
目標のレーダ機能を麻痺させる目的で、送信機２により送信信号を生成し、送信アンテナ１により電波を目標に向けて照射する。送信機２では、目標から送信される電波の種々の周波数に対応して妨害するため、広帯域の信号を送信する。
【０００８】
図１４は、送信帯域と送信周波数の関係を表している。送信帯域をＮ分割し、ｆ１からｆＮをランダムに選択して送信信号を生成する。
【０００９】
図１５は、送信信号を生成する手順について表している。
【００１０】
ステップ１００において、処理を開始する。
【００１１】
次に、ステップ１０１において、ランダム信号の周期Ｌと、送信周波数のＮ種類（ｆ１，ｆ２，…，ｆＮ）を設定する。ランダム信号の周期Ｌは、目標側で周期性が検出できない程度に充分大きめに設定する。
【００１２】
次に、ステップ１０２において、ｆ１からｆＮの送信周波数をランダムにＭ個選択することで、ｆ’１，ｆ’２，…，ｆ’Ｌを設定する。
【００１３】
次に、ステップ１０３において、ｆ’１，ｆ’２，…，ｆ’Ｌを送信周波数とする信号ｓ’１，ｓ’２，…，ｓ’Ｌを生成する。
【００１４】
そして、ステップ１０４において、次の計算式（１）を用いて送信信号ｓ１，ｓ２，… を生成する。なお、ｓ’の下付き（ｋ ｍｏｄ Ｌ）は、ｋをＬで割った余りの数である。
【００１５】
ｓk＝ｓ’k mod L                                            （１）
【００１６】
上記の手順により、ｆ１からｆＮの周波数がランダムにＬ周期で変動するＮ／送信帯域のパルス幅の信号が送信される。
【００１７】
送信アンテナ１から送信された信号は、目標に搭載されている受信アンテナにより受信される。目標に搭載されているレーダが、送信周波数ｆｊの送信信号を用いている時、目標の受信アンテナではＮパルスの内、１パルスの割合で送信周波数ｆｊの信号が受信される。この時、目標側から送信された送信周波数ｆｊの信号に送信アンテナ１から送信されたｆｊの信号が重畳され、目標の受信アンテナにより受信される。目標の受信アンテナには、自身から送信した送信信号の他に、送信アンテナ１から送信された信号が重畳されているため、レーダの測距に必要な位相情報等が失われる状況が発生し、目標のレーダ機能が低下する。
【００１８】
送信アンテナ１から送信され、目標に反射した信号は受信アンテナ３により受信される。受信機４により、受信された信号（受信信号）について帯域制限、位相検波が行なわれ、複素信号が出力される。受信機４から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器５Ｂに入力し、セル単位のディジタル信号が出力される。
【００１９】
また、送信アンテナ１、送信機２により送信された信号もＡ／Ｄ変換器５Ａに入力し、Ａ／Ｄ変換器５Ａからの出力信号によりセル単位で参照信号が生成される。Ａ／Ｄ変換器５Ｂから出力された受信信号、Ａ／Ｄ変換器５Ａから出力された参照信号はそれぞれコヒーレント積分回路７Ｂ、７Ａに入力する。
【００２０】
図１６は、パルス圧縮処理系１８の処理手順の概要を表している。
【００２１】
コヒーレント積分回路７Ａ、７Ｂでは、入力信号についてＬ点の離散的なフーリエ変換処理を行ない、入力信号のＬ点の周波数成分が計算される。コヒーレント積分回路７Ｂ、７Ａにより、周波数成分に変換された受信信号と参照信号は相関回路８に入力する。
【００２２】
相関回路８では、次の式（２）により受信信号と参照信号の各周波数成分同士の乗算を行ない、その結果を出力する。
【００２３】
ｆk＝ｆt,kｆ*r,k                                          （２）
【００２４】
なお、ｆkは相関回路８から出力されるｋ番目のセルの信号成分、ｆt,kは受信信号についてフーリエ変換した信号のｋ番目のセルの成分、ｆr,kは送信信号についてフーリエ変換した信号のｋ番目のセルの成分、ｆ*は複素信号ｆr,kの共役信号である。
【００２５】
相関回路８からの出力信号は、コヒーレント積分回路１０に入力する。コヒーレント積分回路１０では、入力信号についてＬ点の逆フーリエ変換処理を行なう。実際に、距離ｃτ／２（ｃ：光速、τ：送信から受信までの遅れ時間）に目標が存在した場合は、送信アンテナ１により送信された信号は目標に反射し、τだけ遅れて受信アンテナ３により受信される。
【００２６】
コヒーレント積分回路１０により逆フーリエ変換処理を行なうことで、パルス圧縮処理が行なわれ、遅れ時間τの部分にピークが検出される。コヒーレント積分回路１０による出力信号を基に次の式（３）により計算される距離分解能ごとにＬ点分の目標距離が計測される。
【００２７】
δＲ＝ｃ／２Ｂ                                                （３）
【００２８】
なお、δＲは距離分解能、ｃは光速、Ｂは送信帯域である。
【００２９】
パルス圧縮処理系１８から出力された信号は、目標検出処理系１１に入力する。目標検出処理系１１では、受信機雑音を目標信号と誤って判定する誤警報確率を基にあらかじめスレッショルドが与えられており、そのスレッショルドを越えた信号成分を目標と判定する。
【００３０】
コヒーレント積分回路１０からの出力信号を基に、計算式（２）で表される分解能で測られる各距離ごとに、パルス圧縮処理を行なった結果出力された信号成分とスレッショルドを比較し、スレッショルドを越えた信号成分に相当する距離に目標有りの判定を行なう。
【００３１】
図１７は、レーダハンドブック（Ｒａｄａｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ）に記載されているパルス圧縮処理系を表している。
【００３２】
図１７において、１７は入力したインパルス信号の周波数成分を調整することで送信信号を生成するコーディングフィルタ、１８は送信信号の各周波数成分の共役を周波数成分とする参照信号と相関処理を行ない、パルス圧縮処理を行なうマッチドフィルタを表している。
【００３３】
さらに、特開平８−３１３６２４号公報では、パルス圧縮を行なう際の周波数帯域を制限することで、距離分解能を低くすることにより処理の高速化を実現しているレーダ装置が記載されている。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の送受信装置では、目標のレーダ機能を低下させる目的で設定したランダム信号の周期Ｌにより、捜索範囲が決まっていた。そのため、Ｌが大きい場合、目標からの反射電力の限界から事実上目標を探知することのできない最大探知距離以上の距離範囲についてもパルス圧縮処理を行なうことになり、不当に演算量が増加するという問題点があった。
【００３５】
また、特開平８−３１３６２４号公報記載のレーダ装置では、パルス圧縮を行なう際の周波数帯域を制限することで、処理の高速化を実現しているが、距離分解能を低くすることにより測距精度が劣化するという問題点があった。
【００３６】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、分解能を低くすることなしに、参照したい距離範囲を制限することにより、パルス圧縮処理を高速に行なうことができる送受信装置を得ることを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る送受信装置は、一定の時間間隔で送信周波数帯域を切り換えた信号を生成する送信機と、前記生成された信号に基き電波を目標に向けて照射する送信アンテナと、前記電波が目標に反射して生成される信号を受信する受信アンテナと、前記受信された信号について帯域制限、位相検波を行なう受信機と、前記送信機から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、前記受信機から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号についてフーリエ変換を行う第１のコヒーレント積分回路と、前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力信号についてフーリエ変換を行う第２のコヒーレント積分回路と、前記送信機から出力した信号についてフーリエ変換を施した信号と受信信号についてフーリエ変換を施した信号の各周波数成分について乗算を行う相関回路と、前記相関回路の出力信号のうち、参照したい領域からの受信信号成分のみを通過させる帯域通過フィルタと、前記帯域通過フィルタからの出力信号について逆フーリエ変換を行う第３のコヒーレント積分回路とを備えたものである。
【００３８】
この発明の請求項２に係る送受信装置は、前記帯域通過フィルタが、前記参照したい領域を複数の領域に分割した領域からの受信信号成分のみを通過させる、分割した各領域に対応する複数の第２の帯域通過フィルタから構成され、前記第３のコヒーレント積分回路が、前記複数の第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う複数の第４のコヒーレント積分回路から構成されているものである。
【００３９】
この発明の請求項３に係る送受信装置は、前記帯域通過フィルタが、前記相関回路の出力信号のうち、距離零から始まらない任意の参照したい領域からの受信信号成分のみを通過させるものである。
【００４０】
この発明の請求項４に係る送受信装置は、前記帯域通過フィルタが、前記距離零から始まらない任意の参照したい領域を複数の領域に分割した領域からの受信信号成分のみを通過させる、分割した各領域に対応する複数の第２の帯域通過フィルタから構成され、前記第３のコヒーレント積分回路が、前記複数の第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う複数の第４のコヒーレント積分回路から構成されているものである。
【００４１】
この発明の請求項５に係る送受信装置は、前記帯域通過フィルタが、フィルタの形状損失から定まる信号対雑音電力比の劣化の最大値のトレードオフから参照したい距離範囲を設定した第１及び第２の帯域通過フィルタから構成され、前記第３のコヒーレント積分回路が、前記第１及び第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う第４及び第５のコヒーレント積分回路から構成されているものである。
【００４２】
この発明の請求項６に係る送受信装置は、前記帯域通過フィルタが、電力の大きい不要信号が受信される領域を遮断領域とするものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る送受信装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４４】
図１において、送信アンテナ１、送信機２、受信アンテナ３、受信機４、Ａ／Ｄ変換器５Ａ、５Ｂ、コヒーレント積分回路７Ａ、７Ｂ、相関回路８、コヒーレント積分回路１０、及び目標検出処理系１１は従来と同じである。
【００４５】
また、同図において、９は参照したい領域からの受信信号成分のみ通過する帯域通過フィルタである。６は帯域通過フィルタ９を用いて参照したい距離範囲からの受信信号のみパルス圧縮処理を行なうパルス圧縮処理系である。
【００４６】
つぎに、この実施の形態１に係る送受信装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４７】
目標のレーダ機能を麻痺させる目的で、従来と同様に、送信アンテナ１、送信機２を用いて電波を発射する。目標に反射した電波は受信アンテナ３により受信され、従来と同様に処理が行なわれ、相関回路８から受信信号と参照信号の乗算された信号が出力される。
【００４８】
帯域通過フィルタ９では、最大探知距離等を基に参照したい距離範囲を設定した後、その参照したい領域からの受信信号についてのみパルス圧縮処理を行なう。
【００４９】
従来の方式により計算される全領域と参照したい領域の関係を基に、参照したい領域からの受信信号成分のみ抽出するため、相関回路８からの出力信号を図２の特性を持つ帯域通過フィルタ９に入力する。
【００５０】
参照したいレンジ領域のセル数がＫ点の時、ｊ０＝Ｌ／Ｋ点を帯域通過フィルタ９のフィルタ点数として設定する。Ｋセル分のみパルス圧縮処理を行なえば良いため、帯域通過フィルタ９の出力信号についてｊ０セル間隔でサンプリングを行ない、コヒーレント積分回路１０においてＫ点の逆ＦＦＴ処理を行なう。
【００５１】
そのため、相関回路８からの入力信号をＳ’１，Ｓ’２，…，Ｓ’Ｌとする時、相関回路８からの入力信号と帯域通過フィルタ９の出力信号Ｓ”１，Ｓ”２，…，Ｓ”Ｋの関係は図３の状況となる。
【００５２】
この実施の形態１では、従来コヒーレント積分回路１０において行なわれていたＬ点の逆ＦＦＴ処理が、Ｋ（Ｋ＜Ｌ）点の逆ＦＦＴ処理で行なわれるため、演算負荷が低減されている。
【００５３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る送受信装置について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００５４】
図４において、送信アンテナ１、送信機２、受信アンテナ３、受信機４、Ａ／Ｄ変換器５Ａ、５Ｂ、コヒーレント積分回路７Ａ、７Ｂ、及び相関回路８は、上記実施の形態１と同じである。
【００５５】
また、同図において、９Ａ、９Ｂ、９Ｃは帯域通過フィルタ、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃはコヒーレント積分回路、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは目標検出処理系である。さらに、１２は参照したい領域を複数の領域に分割し、各領域ごとに用意された、その領域からの受信信号成分のみ通過する帯域通過フィルタを用意することでパルス圧縮処理の演算時間の高速化を図っていることを特徴とするパルス圧縮処理系である。
【００５６】
つぎに、この実施の形態２に係る送受信装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５７】
目標のレーダ機能を麻痺させる目的で、上記実施の形態１と同様に、送信アンテナ１、送信機２を用いて電波を発射する。目標で反射した電波は受信アンテナ３により受信され、上記実施の形態１と同様に処理が行なわれ、パルス圧縮処理系１２において、相関回路８から受信信号と参照信号の乗算された信号が出力される。
【００５８】
参照したい領域を帯域通過フィルタ数だけ分割し、図５に示すように、各領域を帯域通過フィルタ９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｃに割り当てる。
【００５９】
図５は、参照したい領域をＭ分割した状況について表している。
【００６０】
各帯域通過フィルタは９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｃ、割り当てられた領域からの受信信号のみ通過するように重みが調整されている。この時、特性は、図６のようになる。
【００６１】
図６は、領域ｋ（中心セルｍｋ）の帯域通過フィルタの特性例について表している。
【００６２】
帯域通過フィルタ９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｃは、次の式（４）及び（５）による処理を行なう。なお、Σのｉは、ｉ＝１〜ｊ０である。
【００６３】
Ｓ”l＝ΣωiＳ’(l-1)j0+i                                    （４）
【００６４】
ωi＝ω0,iｅｘｐ〔−ｊ２π（ｍk）／Ｌ〕                      （５）
【００６５】
なお、Ｓ”lは帯域通過フィルタ９の出力信号のｌサンプル目の信号、Ｓ’iは帯域通過フィルタ９の入力信号のｉレンジセル目の信号、ｊ０は帯域通過フィルタ９のフィルタ点数、ω0,iは帯域通過フィルタ９の特性を調整するための重み、ｍkはｋ番目の帯域通過フィルタ９の中心レンジセルである。また、式（４）のΣのｉは、ｉ＝１〜ｊ０である。
【００６６】
帯域通過フィルタ９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｃの出力信号は、それぞれコヒーレント積分回路１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃに入力する。コヒーレント積分回路１０（１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃ）では、逆ＦＦＴを用いてパルス圧縮処理を行なう。
【００６７】
この時、各領域では、Ｋ／Ｍセル相当の領域についてパルス圧縮処理を行なうため、コヒーレント積分回路１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃにおける逆フーリエ変換の点数がＫ／Ｍ点となっている。上記実施の形態１では、コヒーレント積分回路１０においてＫ点の逆フーリエ変換を行なっていたため、この実施の形態２の方が少ない逆フーリエ変換の点数となっている。
【００６８】
この実施の形態２に係る送受信装置は、参照したい領域をさらに細かく分割し、各領域ごとにパルス圧縮処理を行なっているため、コヒーレント積分回路１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃにおける逆フーリエ変換の点数が少なくなっており、演算量の負荷が低減されている。
【００６９】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る送受信装置について図面を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態３に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００７０】
図７において、送信アンテナ１、送信機２、受信アンテナ３、受信機４、Ａ／Ｄ変換器５Ａ、５Ｂ、コヒーレント積分回路７Ａ、７Ｂ、相関回路８、コヒーレント積分回路１０、及び目標検出処理系１１は、上記実施の形態１と同じである。
【００７１】
また、同図において、９は特性の異なる帯域通過フィルタ、１３は所定の距離を中心とする前後の参照したい範囲からの受信信号のみパルス圧縮処理を行なうことを特徴とするパルス圧縮処理系である。
【００７２】
次に、この実施の形態３の動作について説明する。目標のレーダ機能を麻痺させる目的で、上記実施の形態１と同様に、送信アンテナ１、送信機２を用いて電波を発射する。目標に反射した電波は受信アンテナ３により受信され、実施の形態１と同様に処理が行なわれ、パルス圧縮処理系１３において、相関回路８から受信信号と参照信号の乗算された信号が出力される。
【００７３】
相関回路８から出力された信号は、帯域通過フィルタ９に入力する。帯域通過フィルタ９では、所定の距離を中心とする前後の参照したい範囲からの受信信号のみ通過する構成となっている。次の式（６）及び（７）により帯域通過フィルタ処理を行なう。なお、Σのｉは、ｉ＝１〜ｊ０である。
【００７４】
Ｓ”l＝ΣωiＳ’(l-1)j0+i                                    （６）
【００７５】
ωi＝ω0,iｅｘｐ〔−ｊ２π（ｍ）／Ｌ〕                        （７）
【００７６】
なお、Ｓ”lは帯域通過フィルタ９の出力信号のｌサンプル目の信号、Ｓ’iは帯域通過フィルタ９の入力信号のｉレンジセル目の信号、ｊ０は帯域通過フィルタ９のフィルタ点数、ω0,iは帯域通過フィルタ９の特性を調整するための重み、ｍは帯域通過フィルタ９の中心レンジセルである。また、式（６）のΣのｉは、ｉ＝１〜ｊ０である。
【００７７】
この実施の形態３に係る送受信装置は、必ずしも距離零から始まっていない参照したい領域についてのみパルス圧縮処理を行なう構成となっているため、コヒーレント積分回路１０における逆フーリエ変換の点数が少なくなっており、演算量の負荷が低減されている。
【００７８】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る送受信装置について図面を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態４に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００７９】
図８において、送信アンテナ１、送信機２、受信アンテナ３、受信機４、Ａ／Ｄ変換器５Ａ、５Ｂ、コヒーレント積分回路７Ａ、７Ｂ、相関回路８、コヒーレント積分回路１０Ａ、１０Ｂ、・・・、１０Ｃ、及び目標検出処理系１１Ａ、１１Ｂ、・・・、１１Ｃは、上記実施の形態２と同じである。
【００８０】
また、同図において、９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｃは特性の異なる帯域通過フィルタ、１４は所定の距離を中心とする前後の参照したい領域を複数の領域に分割し、上記実施の形態２と同様に各領域ごとにパルス圧縮処理を行なうことを特徴とするパルス圧縮処理系である。
【００８１】
次に、この実施の形態４の動作について説明する。目標のレーダ機能を麻痺させる目的で、上記実施の形態２と同様に送信アンテナ１、送信機２を用いて電波を発射する。目標に反射した電波は受信アンテナ３により受信され、実施の形態２と同様に処理が行なわれ、相関回路８から受信信号と参照信号の乗算された信号が出力される。
【００８２】
相関回路８から出力された信号は、帯域通過フィルタ９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｃに入力する。参照したい領域を帯域通過フィルタ数だけ分割し、各領域を帯域通過フィルタに割り当てる。各帯域通過フィルタは割り当てられた領域からの受信信号のみ通過するように重みが調整されている。ｍセルを通過する範囲の中心セルとする時、帯域通過フィルタは次の式（８）及び（９）による処理を行なう。なお、Σのｉは、ｉ＝１〜ｊ０である。
【００８３】
Ｓ”l＝ΣωiＳ’(l-1)j0+i                                    （８）
【００８４】
ωi＝ω0,iｅｘｐ〔−ｊ２π（ｍ＋ｍk）／Ｌ〕                  （９）
【００８５】
なお、Ｓ”lは帯域通過フィルタ９の出力信号のｌサンプル目の信号、Ｓ’iは帯域通過フィルタ９の入力信号のｉレンジセル目の信号、ｊ０は帯域通過フィルタ９のフィルタ点数、ω0,iは帯域通過フィルタ９の特性を調整するための重み、ｍは参照したい領域の中心レンジセル、ｍkはｋ番目の帯域通過フィルタ９のｍセルを基準とした時の中心レンジセルである。また、式（８）のΣのｉは、ｉ＝１〜ｊ０である。
【００８６】
この実施の形態４に係る送受信装置は、必ずしも距離零から始まっていない参照したい領域についてのみパルス圧縮処理を行なう構成となっており、また、参照領域したい領域をさらに細かく分割し、各領域ごとにパルス圧縮処理を行なっているため、コヒーレント積分回路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおける逆フーリエ変換の点数が少なくなっており、演算量の負荷が低減されている。
【００８７】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る送受信装置について図面を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態５に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００８８】
図９において、送信アンテナ１、送信機２、受信アンテナ３、受信機４、Ａ／Ｄ変換器５Ａ、５Ｂ、コヒーレント積分回路７Ａ、７Ｂ、及び相関回路８は、上記実施の形態１と同じである。
【００８９】
また、同図において、９Ａ、９Ｂは帯域通過フィルタ、１０Ａ、１０Ｂはコヒーレント積分回路、１１Ａ、１１Ｂは目標検出処理系、１５は２種類の帯域通過フィルタ９Ａ及び９Ｂにより被覆される領域の範囲と、帯域通過フィルタの形状損失から定まる信号対雑音電力比の劣化の最大値のトレードオフから参照したい距離範囲を設定することを特徴とするパルス圧縮処理系である。
【００９０】
次に、この実施の形態５の動作について説明する。目標のレーダ機能を麻痺させる目的で、実施の形態１と同様に送信アンテナ１、送信機２を用いて電波を発射する。目標に反射した電波は受信アンテナ３により受信され、実施の形態１と同様に処理が行なわれ、相関回路８から受信信号と参照信号の乗算された信号が出力される。
【００９１】
相関回路８から出力された信号は、２種類の帯域通過フィルタ９Ａ、９Ｂに入力する。それぞれの帯域通過フィルタ９Ａ、９Ｂは、２つに分割された参照したい領域がそれぞれ割り当てられている。
【００９２】
この時、参照したい領域の広さは、図１０に示す、帯域通過フィルタの形状損失から定まる信号対雑音電力比の劣化の最大値ｄを参照し、設定する。２種類の帯域通過フィルタ９Ａ、９Ｂを使用して、参照したい領域からの受信信号をパルス圧縮する時、信号対雑音電力比の劣化の最大値はｄとなる。このｄは、参照したい領域を広くするほど大きくなる。
【００９３】
そこで、参照する領域の広さとｄの値の関係を計算し、そのトレードオフから参照する領域の広さを設定する。
【００９４】
この実施の形態５に係る送受信装置は、２種類の帯域通過フィルタ９Ａ、９Ｂにより被覆される領域の範囲と、帯域通過フィルタの形状損失から定まる信号対雑音電力比の劣化の最大値のトレードオフから、参照したい距離範囲を設定しているため、信号対雑音電力比の劣化の許容範囲内で可能となる最大のレンジ範囲からの受信信号についてパルス圧縮処理を行なうことができる。
【００９５】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係る送受信装置について図面を参照しながら説明する。図１１は、この発明の実施の形態６に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００９６】
図１１において、送信アンテナ１、送信機２、受信アンテナ３、受信機４、Ａ／Ｄ変換器５Ａ、５Ｂ、コヒーレント積分回路７Ａ、７Ｂ、相関回路８、コヒーレント積分回路１０、及び目標検出処理系１１は、上記実施の形態１と同じである。
【００９７】
また、同図において、９は特性の異なる帯域通過フィルタ、１６は電力の大きい不要信号が受信される領域を遮断領域とする帯域通過フィルタ９を使用することにより信号対不要信号電力比を改善することを特徴とするパルス圧縮処理系である。
【００９８】
次に、この実施の形態６の動作について説明する。目標のレーダ機能を麻痺させる目的で、上記実施の形態１と同様に、送信アンテナ１、送信機２を用いて電波を発射する。目標に反射した電波は受信アンテナ３により受信され、実施の形態１と同様に処理が行なわれ、相関回路８から受信信号と参照信号の乗算された信号が出力される。
【００９９】
相関回路８から出力された信号は、帯域通過フィルタ９に入力する。この帯域通過フィルタ９では、図１２に示すように、電力の大きい不要信号が受信される領域を遮断領域とする特性となるように帯域通過フィルタの重みが調整されている。
【０１００】
この実施の形態６に係る送受信装置は、電力の大きい不要信号が受信される領域を遮断領域とする特性を持つ帯域通過フィルタ９を使用することにより、不要信号が抑圧され、信号対不要信号電力比を改善され、目標の検出性能が改善される。
【０１０１】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る送受信装置は、以上説明したとおり、一定の時間間隔で送信周波数帯域を切り換えた信号を生成する送信機と、前記生成された信号に基き電波を目標に向けて照射する送信アンテナと、前記電波が目標に反射して生成される信号を受信する受信アンテナと、前記受信された信号について帯域制限、位相検波を行なう受信機と、前記送信機から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、前記受信機から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号についてフーリエ変換を行う第１のコヒーレント積分回路と、前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力信号についてフーリエ変換を行う第２のコヒーレント積分回路と、前記送信機から出力した信号についてフーリエ変換を施した信号と受信信号についてフーリエ変換を施した信号の各周波数成分について乗算を行う相関回路と、前記相関回路の出力信号のうち、参照したい領域からの受信信号成分のみを通過させる帯域通過フィルタと、前記帯域通過フィルタからの出力信号について逆フーリエ変換を行う第３のコヒーレント積分回路とを備えたので、処理の高速化を実現することができるという効果を奏する。
【０１０２】
この発明の請求項２に係る送受信装置は、以上説明したとおり、前記帯域通過フィルタが、前記参照したい領域を複数の領域に分割した領域からの受信信号成分のみを通過させる、分割した各領域に対応する複数の第２の帯域通過フィルタから構成され、前記第３のコヒーレント積分回路が、前記複数の第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う複数の第４のコヒーレント積分回路から構成されているので、処理の高速化を実現することができるという効果を奏する。
【０１０３】
この発明の請求項３に係る送受信装置は、以上説明したとおり、前記帯域通過フィルタが、前記相関回路の出力信号のうち、距離零から始まらない任意の参照したい領域からの受信信号成分のみを通過させるので、処理の高速化を実現することができるという効果を奏する。
【０１０４】
この発明の請求項４に係る送受信装置は、以上説明したとおり、前記帯域通過フィルタが、前記距離零から始まらない任意の参照したい領域を複数の領域に分割した領域からの受信信号成分のみを通過させる、分割した各領域に対応する複数の第２の帯域通過フィルタから構成され、前記第３のコヒーレント積分回路が、前記複数の第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う複数の第４のコヒーレント積分回路から構成されているので、処理の高速化を実現することができるという効果を奏する。
【０１０５】
この発明の請求項５に係る送受信装置は、以上説明したとおり、前記帯域通過フィルタが、フィルタの形状損失から定まる信号対雑音電力比の劣化の最大値のトレードオフから参照したい距離範囲を設定した第１及び第２の帯域通過フィルタから構成され、前記第３のコヒーレント積分回路が、前記第１及び第２の帯域通過フィルタの各出力信号について逆フーリエ変換を行う第４及び第５のコヒーレント積分回路から構成されているので、受信信号を所定の信号対雑音電力比の劣化範囲内で、広い領域からの受信信号をパルス圧縮することができるという効果を奏する。
【０１０６】
この発明の請求項６に係る送受信装置は、以上説明したとおり、前記帯域通過フィルタが、電力の大きい不要信号が受信される領域を遮断領域とするので、信号対不要信号電力比を改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る送受信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に係る送受信装置の帯域通過フィルタの特性を示す図である。
【図３】  この発明の実施の形態１に係る送受信装置の帯域通過フィルタのサンプリングを示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態２に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】  この発明の実施の形態２に係る送受信装置による参照したいレンジ領域の割り当てを示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態２に係る送受信装置による逆フーリエ変換の前処理の状況を示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態３に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態４に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】  この発明の実施の形態５に係る送受信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５に係る送受信装置によるレンジ領域の割り当てと信号対雑音電力比の劣化の関係を示す図である。
【図１１】  この発明の実施の形態６に係る送受信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６に係る送受信装置の帯域通過フィルタの特性を示す図である。
【図１３】  従来の送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】  従来の送受信装置による送信帯域の分割の状況を示す図である。
【図１５】  従来の送受信装置による送信信号生成動作を示すフローチャートである。
【図１６】  従来の送受信装置によるパルス圧縮処理の概要を示す図である。
【図１７】  従来の送受信装置のパルス圧縮処理系の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  送信アンテナ、２  送信機、３  受信アンテナ、４  受信機、５Ａ、５ＢＡ／Ｄ変換器、６  パルス圧縮処理系、７Ａ，７Ｂ  コヒーレント積分回路、８  相関回路、９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ  帯域通過フィルタ、１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  コヒーレント積分回路、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ  目標検出処理系、１２  パルス圧縮処理系、１３  パルス圧縮処理系、１４  パルス圧縮処理系、１５  パルス圧縮処理系、１６  パルス圧縮処理系。
【図１】
0003750913.tif 000002
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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