| 【発明の名称】 |
受信装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】濱田 芳男
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の指向性空中線からの各受信信号の信号レベルを測定する複数の広帯域受信機と、狭帯域同調受信機の受信タイミングで、上記各広帯域受信機で測定された各受信信号の信号レベルから受信信号の到来方位を算出する方位算出手段とを備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項２】 到来方位を算出する受信タイミングの位置を、受信信号のパルス幅により調整するようにしたことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】 上記各広帯域受信機の利得差をあらかじめ各周波数で測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機を同調するごとに、上記狭帯域同調受信機の同調周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項４】 上記各広帯域受信機の利得差をあらかじめ各周波数で測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機で測定した受信信号の周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項５】 校正信号発生器を設け、上記各広帯域受信機の入力に校正信号を定期的に入力し、上記校正信号の各周波数で上記各広帯域受信機の利得差を測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機で測定した受信信号の周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項６】 狭帯域同調受信機を同調する毎に、各広帯域受信機の入力に校正信号を入力し、上記狭帯域同調受信機の同調周波数で上記各広帯域受信機の利得差を測定して記憶しておき、信号受信時に、上記記憶したデータを参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項７】 上記各広帯域受信機の入力側に、一定帯域の信号だけを反射し他の信号を出力する帯域阻止フィルタと、狭帯域同調受信機で連続波を受信したとき受信信号を上記帯域阻止フィルタを介して上記各広帯域受信機に入力させるための切換え手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項８】 上記各広帯域受信機のビデオ帯域幅を受信信号のパルス幅により切換えするビデオ帯域幅切換え手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーダ信号等の無線信号を受信し、この受信信号の周波数，パルス幅，パルス繰り返し周波数等のパルス諸元と上記受信信号の到来方位とを測定する受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、例えば特開平４−２４６９３４号公報に示された従来の受信装置を簡略化したブロック図である。図において、１１は広帯域の掃引受信を行って予め定められた帯域毎の受信の有無を調べる第１の受信機、１２は指定された周波数の受信信号に同調する第２の受信機、１３は第１の受信機１１の受信状況を調べる探知処理部、１４は受信された信号のパルス諸元を測定する測定処理部、１５は分析済みの信号を保存する分析済みステータスファイル、１６は測定処理部１４で測定された受信信号の測定結果を保存する電波情報ファイルである。次に、上記構成の受信装置の動作について説明する。探知処理部１３は、図外の空中線で受信され第１の受信機１１で調べられた入力信号の帯域を探知するとともに、分析済みステータスファイル１５を参照して上記入力信号が分析済みであるかどうか調べ、上記入力信号が分析していない帯域の入力信号であれば測定処理部１４に測定指示を行なう。測定処理部１４は指定された帯域に第２の受信機１２を同調させて当該帯域の入力信号を受信し、上記入力信号の周波数や変調諸元（パルス幅、パルス繰り返し周波数）を測定し、その測定結果を電波情報ファイル１６に登録するとともに、分析済みステータスファイル１５に分析が完了したことを通知する。なお、分析済みステータスファイル１５は、第１の受信機１１で受信の有無を調べる帯域に対応した分析終了または未分析ステータスを格納し、電波情報ファイル１６には、分析した上記入力信号の周波数や変調諸元を格納する。従来の受信装置は、以上の処理を繰り返すことにより多数の信号を自動的に分析するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の受信装置は、以上のように構成されているので、例えば、複数の指向性空中線を用い、受信信号の到来方位を、上記各空中線からの受信信号の振幅差を用いて算出しようとした場合、第２の受信機１２である狭帯域同調受信機が空中線の数だけ必要となるため、装置規模が大きくなってしまうという問題点があった。また、第１の受信機１１と第２の受信機１２とは、同時に受信分析していないので、信号が連続して受信されていなければ第２の受信機１２で信号を分析できない等の問題点があった。
【０００４】この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成で、各受信信号の周波数，パルス幅，パルス繰り返し周波数などパルス諸元と、受信信号の到来方位とを瞬時に精度よく測定できる受信装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る受信装置は、複数の指向性空中線からの各受信信号の信号レベルを測定する複数の広帯域受信機と、狭帯域同調受信機の受信タイミングで、上記各広帯域受信機で測定された各受信信号の信号レベルから受信信号の到来方位を算出する方位算出手段とを備えたものである。
【０００６】請求項２に係る受信装置は、到来方位を算出する受信タイミングの位置を、受信信号のパルス幅により調整するようにしたものである。
【０００７】請求項３に係る受信装置は、各広帯域受信機の利得差をあらかじめ各周波数で測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機を同調するごとに、狭帯域同調受信機の同調周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたものである。
【０００８】請求項４に係る受信装置は、各広帯域受信機の利得差をあらかじめ各周波数で測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機で測定した受信信号の周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたものである。
【０００９】請求項５に係る受信装置は、校正信号発生器を設け、上記各広帯域受信機の入力に校正信号を定期的に入力し、上記校正信号の各周波数で上記各広帯域受信機の利得差を測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機で測定した受信信号の周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたものである。
【００１０】請求項６に係る受信装置は、狭帯域同調受信機を同調する毎に、各広帯域受信機の入力に校正信号を入力し、上記狭帯域同調受信機の同調周波数で上記各広帯域受信機の利得差を測定して記憶しておき、信号受信時に、上記記憶したデータを参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたものである。
【００１１】請求項７に係る受信装置は、各広帯域受信機の入力側に、一定帯域の信号だけを反射し他の信号を出力する帯域阻止フィルタと、狭帯域同調受信機で連続波を受信したとき受信信号を上記帯域阻止フィルタを介して上記各広帯域受信機に入力させるための切換え手段とを設けたものである。
【００１２】請求項８に係る受信装置は、各広帯域受信機のビデオ帯域幅を受信信号のパルス幅により切換えするビデオ帯域幅切換え手段を設けたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１４】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１に係わる受信装置の構成を示すブロック図で、１は狭帯域同調受信機、ｌａは空中線、ｌｂは同調信号入力端子、２Ａ，２Ｂは広帯域受信機、２ａ，２ａは指向性空中線、３は方位算出手段である。狭帯域同調受信機１は、受信周波数に同調するためローカル信号を発生する局部発振器１ｃと、目標とする信号に同調し受信した無線信号（ＲＦ信号）を中間周波数帯域の信号（ＩＦ信号）に変換するチューナー１ｄと、受信信号のパルス諸元を測定する信号測定部１ｅとを備えている。また、広帯域受信機２Ａ，２Ｂは、それぞれ、指向性空中線２ａで受信したＲＦ信号を増幅するＲＦ増幅器２ｂと、増幅されたＲＦ信号を検波してビデオ信号に変換する検波器２ｃと、上記ビデオ信号を増幅するビデオ増幅器２ｄと、増幅された上記ビデオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２ｅとを備えている。また、狭帯域同調受信機１と広帯域受信機２Ａ，２Ｂの受信周波数範囲は同じであり、狭帯域同調受信機１は、受信周波数範囲内の目標とする周波数に同調し、受信信号の周波数、パルス幅、パルス繰り返し周波数等のパルス諸元を検出するもので、一方、広帯域受信機２Ａ，２Ｂは、受信周波数範囲内の信号を瞬時に受信し、受信電波の振幅（受信レベル）を測定するものである。また、方位算出手段３は、上記２つの広帯域受信機２Ａ，２Ｂの出力に基づいて受信信号の到来方向を算出するものである。なお、方位算出手段３には、指向性空中線２ａの方位と出力レベルとの関係（空中線利得）から求められた、方位対レベル差のテーブルが予め設けてあるものとする。
【００１５】次に、上記構成の受信装置の動作について、図８のタイミングチャートに基づいて説明する。いま、受信信号の周波数内に、図８（ａ）に示すような、周波数がｆｌ，ｆ２，ｆ３の３つの信号が有り、狭帯域同調受信機１において、例えば、上記ｆ２の信号を受信するように同調信号入力端子ｌｂから同調信号を入力すると、局部発振器１ｃは目標とする信号である上記ｆ２の信号に同調できるローカル信号を発生してチューナｌｄに出力する。チューナ１ｄは、空中線ｌａで受信した上記信号を、上記ローカル信号でＩＦ信号に変換して信号測定部ｌｅに出力する。信号測定部ｌｅは、上記ＩＦ信号からパルス諸元を検出するとともに、図８（ｂ）に示すように、広帯域受信機２の方位算出手段３に受信タイミングを出力する。一方、図９に示すような指向性（空中線利得特性）を持たせた２つの指向性空中線２ａ，２ａに信号が入力すると、広帯域受信機２Ａ，２Ｂには、上記指向性空中線２ａ，２ａから、受信信号の到来方位に対応したレベル差（図３のΔＬ）を持った信号がそれぞれ入力される。広帯域受信機２Ａ，２Ｂの高周波増幅器２ｂ，２ｂは、上記レベル差を持った信号をそれぞれ増幅してそれぞれ検波器２ｃ，２ｃに出力する。検波器２ｃ，２ｃは、増幅されたそれぞれの信号をビデオ信号に変換してビデオ増幅器２ｄ，２ｄに送る（図８（ｃ））。ビデオ増幅器２ｄ，２ｄで増幅されたビデオ信号は、各Ａ／Ｄ変換器２ｅ，２ｅでディジタル信号に変換された後、方位算出手段３に出力される。方位算出手段３は、ディジタル信号に変換されたそれぞれの信号から、入力信号の受信レベル差を求めるとともに、上述した指向性空中線２ａの方位対レベル差のテーブルを参照し、上記受信信号の到来方位を算出する。このとき、上記各受信信号に対して、図８（ｄ）に示すようなレベル差情報を、狭帯域同調受信機１の信号測定部ｌｅから出力された上記受信タイミング（図８（ｂ））でサンプリングを行うことにより、図８（ｅ）に示すように、目標とする信号の到来方位を算出することができる。
【００１６】このように、本実施の形態１においては、狭帯域同調受信機１で受信信号のパルス諸元を測定するとともに、２つの指向性空中線２ａ，２ａからの２つの受信信号の受信レベルをそれぞれ広帯域受信機２Ａ，２Ｂで測定し、狭帯域同調受信機１の受信タイミングで、上記２つの受信レベル差から受信信号の到来方位を算出するようにしたので、瞬時に正確に受信電波の到来方向を求めることができる。また、広帯域受信機２Ａ，２Ｂは、周波数変換器や局部発振器などを使用していないので、構成が簡単であり、受信装置を小型化することができる。
【００１７】なお、上記実施の形態１では、指向性空中線が２つの場合について説明したが、指向性空中線の数を３つ以上とし、各空中線からの受信信号のレベル差を求めて目標とする信号の到来方位を算出すれば、信号の到来方位の測定精度を更に向上させることができる。また、指向性空中線は複数で、広帯域受信機を１台とし、上記複数の指向性空中線の出力を順次切り替えて上記広帯域受信機に入力し、各指向性空中線の受信信号のレベル差を測定するようにすれば、瞬時性はなくなるが、回路規模が小さく、かつ、受信信号の到来方位を精度よく測定できる受信装置を得ることができる。
【００１８】実施の形態２．本実施の形態２では、図１の信号測定部ｌｅから出力される、受信信号の到来方位を算出するための受信タイミングの出力時間を、受信信号のパルス幅によって変えられるようにしたものである。例えば、図８（ａ）の点線に示すように、ｆ２の信号のパルス幅が広くなった場合には、受信タイミングの出力時間を図８（ｂ）の点線に示すように遅らせることにより、目標とする信号のパルス幅が変化してもレベル情報が安定している時間にデータをラッチできるので、受信信号の立ち上がり時間が変動した場合の誤動作をなくすことができる。
【００１９】実施の形態３．図２は、本発明の実施の形態３に係わる受信装置の構成を示すブロック図で、上記実施の形態１の各広帯域受信機２Ａ，２ＢのＡ／Ｄ変換器２ｅ，２ｅの後段に、広帯域受信機２Ａ，２Ｂの利得差を補正するレベル補正回路２ｆ，２ｆをそれぞれ付加して上記Ａ／Ｄ変換器２ｅ，２ｅのそれぞれの出力を補正するとともに、上記補正動作を、同調信号入力端子ｌｂの受信タイミングで行うように構成したものである。すなわち、狭帯域同調受信機１でパルス諸元を測定するとともに、２つの広帯域受信機２Ａ，２Ｂの利得差を、予め各周波数で測定した後、それぞれのレベル補正回路２ｆ，２ｆに記憶しておき、狭帯域同調受信機１を同調する毎に、その同調周波数で上記記憶したデータを参照し、Ａ／Ｄ変換器２ｅ，２ｅから出力される受信レベルを補正した後、方位算出手段３で到来方位を算出するようにしたもので、２つの広帯域受信機２Ａ，２Ｂに利得差がある場合でも、その利得差を補正することができるので、方位測定精度を更に向上させることができる。
【００２０】実施の形態４．上記実施の形態３では、２つの広帯域受信機２Ａ，２Ｂの利得補正を、狭帯域同調受信機１の同調信号入力端子ｌｂからの同調周波数で行ったが、図３に示すように、狭帯域同調受信機１の信号測定部ｌｅで測定した分析周波数で、２つの広帯域受信機２Ａ，２Ｂの利得差を補正すれば、補正に使用する周波数が正確に受信信号の周波数になるので、方位測定精度を更に向上させることができる。
【００２１】実施の形態５．上記実施の形態４では、狭帯域同調受信機１内の信号測定部ｌｅで測定した周波数で２つの広帯域受信機２Ａ，２Ｂの利得補正を行うように構成したが、本実施の形態５は、図４に示すように、校正信号を定期的に発生する校正信号発生器４を設けるとともに、２つの広帯域受信機２Ａ，２Ｂへの入力信号を、指向性空中線２ａからの受信信号と上記校正信号発生器４からの校正信号とに切換える切換えスイッチ２ｇとを設け、上記校正信号発生器４からの校正信号により、２つの広帯域受信機２Ａ，２Ｂの利得補正を行うように構成したものである。上記校正信号は、校正信号発生器４から、切換えスイッチ２ｇ，２ｇを介して広帯域受信機２Ａ，２Ｂへ入力され、広帯域受信機２Ａ，２Ｂの利得差が各周波数ごとに測定される。この測定結果は、レベル補正回路２ｆ，２ｆに記憶される。レベル補正回路２ｆ，２ｆは、狭帯域同調受信機１で受信した信号の周波数で、上記記憶したデータを参照してＡ／Ｄ変換器２ｅから出力される受信レベルを補正する。したがって、方位算出手段３は、校正信号により校正された利得差により利得補正された各受信信号から、受信信号の到来方位を算出するので、方位測定精度を更に向上させることができる。
【００２２】実施の形態６．上記実施の形態５では、校正信号発生器４は、校正信号を定期的に発生させたが、本実施の形態６は、図５に示すように、校正信号発生器４が、狭帯域同調受信機１を同調するごとに同調周波数で校正信号を発生するようにし、この校正信号を広帯域受信機２Ａ，２Ｂに入力して広帯域受信機の利得差を補正するように構成したもので、受信信号の方位測定を更に精度よく行うことができる。
【００２３】実施の形態７．図６は、本実施の形態７に係わる受信装置の構成を示すブロック図で、上記実施の形態１の広帯域受信機２Ａ，２Ｂの前段に、一定帯域の信号だけを反射し、他の信号を出力する帯域阻止フィルタ（以下、ＢＲＦ；バンドレジェクションフィルタという）２ｈ，２ｈを設けるとともに、狭帯域同調受信機１の信号測定部１ｅで受信周波数範囲内における連続波（以下、ＣＷ信号という）の有無をモニタしておき、上記信号測定部１ｅがＣＷ信号を検出したときに、上記ＢＲＦ２ｈ，２ｈを有効にする切換えスイッチ２ｉ，２ｉを設けたもので、目標とする信号以外のＣＷ信号が受信された場合には、上記信号測定部１ｅからの切換え指令により、上記切換えスイッチ２ｉ，２ｉを切換え、指向性空中線２ａ，２ａからの各受信信号がそれぞれ上記ＢＲＦ２ｈ，２ｈを介して広帯域受信機２Ａ，２Ｂに入力されるようにしたので、広帯域受信機２Ａ，２Ｂでは、目標とする信号以外のＣＷ信号を有効にカットすることができ、受信信号の方位測定を精度よく行うことができる。
【００２４】実施の形態８．図７は、本実施の形態８に係わる受信装置の構成を示すブロック図で、上記実施の形態１の受信装置において、同調信号入力端子ｌｂの同調信号を、広帯域受信機２Ａ，２Ｂの各ビデオ増幅器２ｄ，２ｄに入力し、狭帯域同調受信機１を同調するごとに、広帯域受信機２Ａ，２Ｂの各ビデオ増幅器２ｄ，２ｄの帯域幅を選択できるようにしたものである。一般にビデオ帯域幅を狭くすると受信感度は向上し、受信できるパルス幅が広くなる。そこで、目標とする信号のパルス幅がわかっている場合には、上記ビデオ増幅器２ｄ，２ｄの帯域幅を必要最低限の帯域幅とすることにより、受信感度を向上させることができ、受信信号の到来方位を更に正確に算出することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したのように、請求項１記載の受信装置は、狭帯域同調受信機で受信信号のパルス諸元を測定し、到来方位の算出は、広帯域受信機の出力に基づいて行うようにしたので、構成簡単にして瞬時に到来方位を算出することができる。また、狭帯域同調受信機の受信タイミングで、受信信号の到来方位を算出するようにしたので、目標とする信号以外での誤動作をなくすことができる。
【００２６】また、請求項２記載の受信装置は、到来方位を算出する受信タイミングの位置を、受信信号のパルス幅により調整するようにしたので、受信信号のパルス幅が変わっても常に安定に受信信号の到来方位を測定することができる。
【００２７】請求項３記載の受信装置は、各広帯域受信機の利得差をあらかじめ各周波数で測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機を同調するごとに、狭帯域同調受信機の同調周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたので、受信信号の到来方位を精度よく測定することができる。
【００２８】請求項４記載の受信装置は、各広帯域受信機の利得差をあらかじめ各周波数で測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機で測定した受信信号の周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたので、受信信号の到来方位を精度よく測定することができる。
【００２９】請求項５記載の受信装置は、校正信号発生器を設け、上記各広帯域受信機の入力に校正信号を定期的に入力し、上記校正信号の各周波数で上記各広帯域受信機の利得差を測定して記憶しておき、狭帯域同調受信機で測定した受信信号の周波数で、上記記憶したデ−夕を参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたので、受信信号の到来方位を更に精度よく測定することができる【００３０】請求項６記載の受信装置は、狭帯域同調受信機を同調する毎に、各広帯域受信機の入力に校正信号を入力し、上記狭帯域同調受信機の同調周波数で上記各広帯域受信機の利得差を測定して記憶しておき、信号受信時に、上記記憶したデータを参照して各広帯域受信機の利得差を補正するようにしたので、受信信号の到来方位を精度よく測定することがことができる。
【００３１】請求項７記載の受信装置は、各広帯域受信機の入力側に、一定帯域の信号だけを反射し他の信号を出力する帯域阻止フィルタ（ＢＲＦ）と、狭帯域同調受信機で連続波を受信したとき受信信号を上記ＢＲＦに入力させるための切換え手段とを設け、狭帯域同調受信機でＣＷ信号を検出したとき、このＢＲＦによってＣＷ信号を除去できるようにしたので、ＣＷ信号が入力してもこのＣＷ信号を有効にカットすることができ、目標とする信号の到来方位を精度よく測定することができる。
【００３２】請求項８記載の受信装置は、各広帯域受信機のビデオ帯域幅を受信信号のパルス幅により切換えするビデオ帯域幅切換え手段を設け、同調周波数によって、広帯域受信機のビデオ帯域幅を設定できるようにしたので、予め受信対象とする信号のパルス幅がわかっている場合は、このビデオ帯域幅を設定することにより、感度よく到来信号の方位を測定することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月２８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 純一
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１６０４０７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月１８日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３２７９５０ |
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