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【発明の名称】 電波探知装置
【発明者】 【氏名】小林 修

【氏名】小山 卓郎

【要約】 【課題】広帯域の受信帯域範囲を有する受信機を用いずに、複数の受信機の受信帯域範囲にまたがる周波数広帯域のパルス圧縮電波を送信した電波発射源を特定する。

【構成】少なくとも2つの受信装置に共通のサンプリングクロックを供給して各受信装置の同期を制御し、これら各受信装置よりそれぞれ検出されたパルス圧縮信号のパルス内の周波数データをそのサンプリング時刻の若い順に並べ替えて一の合成パルスデータを生成し、この一の合成パルスデータの下限周波数、上限周波数及び周波数の時間変化を検出して前記各受信装置の受信帯域範囲にまたがる周波数帯域を有するパルス圧縮電波を検出する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信したパルス圧縮電波のパルス内の周波数データをそれぞれ検出する少なくとも2つの受信装置と、これら2つの受信装置に共通のサンプリングクロックを供給して各受信装置の同期を制御する同期制御部と、この同期制御部により制御された前記受信装置によりそれぞれ検出されたパルス圧縮信号のパルス内の周波数データをそのサンプリング時刻の若い順に並べ替え、一の合成パルスデータとして出力する合成処理部と、この合成処理部から出力された前記一の合成パルスデータの下限周波数、上限周波数及び周波数の時間変化を検出し、前記各受信装置の受信帯域範囲にまたがる周波数帯域を有するパルス圧縮電波を検出する信号検出部と、この信号検出部により検出された前記各受信装置の受信帯域範囲にまたがる周波数帯域を有するパルス圧縮電波の周波数情報を表示する表示手段とを備えた電波探知装置。
【請求項2】
前記信号検出部は、前記各受信装置の受信帯域範囲にまたがる周波数帯域を有するパルス圧縮電波の他、前記各受信装置により検出されたパルス圧縮信号のパルス内の周波数データから各受信装置の受信帯域範囲内のパルス圧縮電波を検出する請求項1に記載の電波探知装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、レーダ装置等の電波発射源から送信されたパルス圧縮電波を受信し、当該パルス圧縮電波を発射した電波発射源を特定する電波探知装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、航空機等の目標の検出を行うパルスレーダでは、探知距離を大きくし、かつ、距離分解能を高める方式としてパルス圧縮レーダ方式を採用しており、例えば、送信パルスに直線的な周波数変調を施して放射するチャープレーダ方式等が広く知られている。このパルス圧縮レーダ方式のレーダ装置(以下、パルス圧縮レーダという)によれば、送信パルスに変調を加えることによりその送信パルスの有する帯域幅を広くすることができ、距離分解能を高めることができる。また、広い範囲のレンジまたは速度域にある目標に対しても正確な計測をなし得るために、目標の移動速度に応じてチャープ信号係数およびパルス圧縮係数を可変制御するもの等も提案されている。
【0003】
一方、このようなパルス圧縮レーダから送信されたパルス圧縮信号を受信して電波発射源を特定する電波探知装置では、使用する受信機によりパルス圧縮の周波数帯域が制限されるので、使用する受信機の受信帯域範囲以外のパルス圧縮電波を受信した場合には、当該受信機の受信帯域範囲でしかパルス圧縮電波を受信するこができず、異なる周波数帯域のパルス圧縮電波を受信して電波発射源を特定するためには各パルス圧縮電波が有する周波数帯域に応じた複数の受信機を設けておく必要がある。
【0004】
【特許文献1】特開平11−194166号公報(第5−6頁、第1図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来の電波探知装置は以上のように構成されているので、複数の受信機を設けることにより異なる周波数帯域のパルス圧縮電波をそれぞれ受信して当該パルス電波を送信した電波発射源を特定することができるものの、これら複数の受信機の受信帯域範囲にまたがるような広帯域の周波数帯域を有するパルス圧縮電波を受信した場合には、そのようなパルス圧縮電波の有無を検出することができず、電波発射源を特定することができないという問題点があった。
【0006】
また、このような広帯域の帯域幅を有するパルス圧縮電波を送信する電波発射源を特定するために、広帯域の受信帯域範囲を有する受信機を用いた場合には、受信機を交換したり、新たに設けることにより、従来の受信機が有効に使用できないあるいは電波探知装置の装置規模が増大するという問題点があった。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたものであり、広帯域の受信帯域範囲を有する受信機を用いずに、複数の受信機の受信帯域範囲にまたがるような周波数広帯域のパルス圧縮電波を検出して当該周波数広帯域のパルス圧縮電波を送信した電波発射源を特定することができる新規な電波探知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明に係る電波探知装置は、受信したパルス圧縮信号を受信処理する受信部、この受信部から出力された受信信号をサンプリング処理するA/D変換部及びこのA/D変換部から出力されたサンプリング信号を高速フーリエ変換処理し、前記受信したパルス圧縮信号の変調周波数及びその時間変化を検出する信号処理部からそれぞれ構成される第1及び第2の受信装置と、これら第1及び第2の受信装置に共通のサンプリングクロックを供給して前記A/D変換部の同期を制御する同期制御部と、この同期制御部により制御された前記A/D変換部のサンプリング信号からそれぞれ検出された前記受信したパルス圧縮信号の周波数値をそのサンプリング時刻の若い順に並べ替え、一の合成データとして出力する合成処理部と、この合成処理部から出力された前記一の合成データの下限周波数、上限周波数及び周波数の時間変化を検出し、前記第1及び第2の受信装置の受信帯域範囲にまたがるパルス圧縮電波を検出する信号検出部と、その検出されたパルス圧縮電波の周波数情報を表示する表示手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【0009】
この発明によれば、複数の受信機の受信帯域範囲にまたがるような広帯域の周波数帯域を有するパルス圧縮電波を送信した電波発射源を特定することができる一方、使用中の受信機を広帯域の受信帯域範囲を有する受信部に交換したり、新たに設ける必要がなく、電波探知装置の装置規模を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について図1乃至図5を用いて説明する。図1は実施の形態1による電波探知装置を示すブロック構成図である。図1において、1a,1bは電波発射源から送信されたパルス圧縮電波をそれぞれ受信する第1及び第2の受信空中線、2a,2bは第1及び第2の受信空中線1a,1bにより受信されたパルス圧縮電波をそれぞれ受信処理する第1及び第2の受信部、3a,3bは第1及び第2の受信部2a,2bから出力された受信信号をそれぞれサンプリング処理してデジタル信号に変換する第1及び第2のA/D変換部、4a,4bは第1及び第2のA/D変換部3a,3bから出力されたデジタル信号、すなわちサンプリングデータを高速フーリエ変換処理(以下、FFT処理という)し、受信したパルス圧縮電波のパルス内の周波数を検出する第1及び第2の信号処理部、5a及び5bはそれぞれ上述した受信空中線、受信部、A/D変換部及び信号処理部により構成される第1及び第2の受信装置である。これら第1及び第2の受信装置5a,5bを構成する各受信部2a,2bはそれぞれ異なる受信帯域範囲を有しており、各受信部2a,2bによって受信処理することができるパルス圧縮電波は各受信部2a,2bが有する受信帯域範囲により制限される。例えば、実施の形態1による電波探知装置では、第1の受信部2aの受信帯域範囲を0〔Hz〕〜A/2〔Hz〕、第2の受信部2bの受信帯域範囲をA/2〔Hz〕〜A〔Hz〕とし、これら第1及び第2の受信部2a,2bによって0〔Hz〕〜A〔Hz〕の受信帯域範囲をカバーしている。
【0011】
また、6は第1及び第2の受信装置5a,5bに共通に設けられた時刻発生部(図示表略)から出力された時刻信号に基づくサンプリングクロックを第1及び第2のA/D変換部3a,3bにそれぞれ供給して第1及び第2のA/D変換部3a,3b間の同期を制御する同期制御部、7は第1及び第2の信号処理部4a,4bによって検出された受信したパルス圧縮電波のパルス内の周波数(以下、周波数データという)をそのサンプリング時刻の若い順に並べ替え、一の合成パルスデータとして出力する合成処理部、8は合成処理部7から出力された合成パルスデータ、並びに第1及び第2の信号処理部4a,4bにおいてそれぞれ検出された周波数データがそれぞれ入力され、これらの周波数データから第1及び第2の受信部2a,2bの受信帯域範囲にまたがる周波数広帯域のパルス圧縮電波、並びに第1及び第2の受信部2a,2bの各受信帯域範囲内のパルス圧縮電波を検出する信号検出部、9は信号検出部8により検出された各パルス圧縮電波の周波数情報をモニタ等の表示部に表示する表示手段、10は同期制御部6から第1及び第2のA/D変換部3a,3bに対して供給されるサンプリングクロックである。
【0012】
なお、図2は図1に示す第1及び第2の受信部2a,2bの受信帯域範囲を示す受信帯域特性図であり、図2(a)は第1の受信部2aの受信帯域範囲、図2(b)は第2の受信部2bの受信帯域範囲をそれぞれ示している。図2に示すように、第1の受信部2aでは0〔Hz〕〜A/2〔Hz〕の周波数帯域のパルス圧縮電波、第2の受信部2bではA/2〔Hz〕〜A〔Hz〕の周波数帯域のパルス圧縮電波をそれぞれ受信処理することができる。
【0013】
次に動作について説明する。まず、第1及び第2の受信部2a,2bの受信帯域範囲内の周波数帯域を有するパルス圧縮電波を受信する場合について説明する。レーダ装置等の電波発射源から送信されたパルス圧縮電波は第1及び第2の受信空中線1a,1bによりそれぞれ受信されるが、第1及び第2の受信部2a,2bにはそれぞれ受信帯域範囲が設けられており、各受信部2a,2bの受信帯域範囲内の周波数帯域を有するパルス圧縮信号がそれぞれ受信処理されて第1及び第2のA/D変換部にそれぞれ出力される。例えば、0〔Hz〕〜A/2〔Hz〕の周波数帯域のパルス圧縮電波は第1の受信部2aにより受信処理されて第1のA/D変換部3aに出力され、A/2〔Hz〕〜A〔Hz〕の周波数帯域のパルス圧縮電波は第2の受信部2bにより受信処理されて第2のA/D変換部3bに出力される。
【0014】
第1及び第2のA/D変換部3a,3bは、各受信部2a,2bから出力された受信信号をそれぞれサンプリング処理して第1及び第2の信号処理部4a,4bに出力し、第1及び第2の信号処理部4a,4bは、各A/D変換部3a,3bから出力されたサンプリング信号をそれぞれFFT処理してパルス内の周波数データを出力する。信号検出部8は各信号処理部4a,4bから出力された周波数データから各受信部2a,2bにおいて受信処理されたチャープ信号の有無を検出して表示手段9に出力する。具体的には、各信号処理部4a,4bから出力された周波数データの下限周波数、上限周波数及び周波数の時間変化をそれぞれ検出し、各受信部2a,2bにおいてそれぞれ受信処理されたパルス圧縮電波の周波数情報を表示モニタ等の表示部に表示する。例えば、受信したパルス圧縮電波のパルス内の周波数をテキストあるいは特性図等を用いて表示する。
【0015】
次に、第1及び第2の受信部2a,2bの受信帯域範囲にまたがる周波数帯域を有する周波数広帯域のパルス圧縮電波を受信して当該パルス圧縮電波の周波数情報を検出等する場合について図3乃至図6を用いて説明する。図3はパルス圧縮レーダ等から送信され、第1及び第2の受信部2a,2bの受信帯域範囲にまたがるような周波数帯域を有するパルス圧縮電波のパルス内の周波数変化を示す周波数特性図である。図3に示すように、実施の形態1ではパルス圧縮電波のパルス内の周波数が0〔Hz〕〜A〔Hz〕の範囲で直線的に変化しており、いわゆるチャープレーダ方式のパルス圧縮電波を示している。
【0016】
また、図4は図3に示すような周波数特性を有するパルス圧縮電波を受信する場合の各受信部2a,2bの受信処理の範囲について模式的に示す説明図である。第1及び第2の受信空中線1a,1bにより受信されたパルス圧縮電波は各受信部2a,2bにそれぞれ出力されるが、各受信装置5a、5bの受信部2a,2bには図2(a),(b)に示すような受信帯域範囲が設けられており、各受信部2a,2bは当該設定された受信帯域範囲内の周波数帯域しか各受信空中線1a,1bにより受信したパルス圧縮電波を受信処理することができず、図3に示すような周波数広帯域のパルス圧縮電波を受信した場合、図3に示すように、第1の受信部2aでは受信したパルス圧縮電波の下部範囲の周波数帯域の部分、第2の受信部2bでは受信したパルス圧縮電波の上部範囲の周波数帯域の部分がそれぞれ受信処理される。各受信部2a,2bにより受信処理された受信信号は第1及び第2のA/D変換部3a,3bにそれぞれ出力される。
【0017】
図5は各受信部2a,2bにより受信処理された周波数広帯域のパルス圧縮電波のサンプリング処理及びFFT処理について説明するための説明図である。図5において、11aは各受信空中線1a,1bにより受信された周波数広帯域のパルス圧縮電波のうち第1のA/D変換部3aによりサンプリング処理された部分のサンプリング信号、11bは第2のA/D変換部3bによりサンプリング処理された部分のサンプリング信号である。図5上段に示すように、各受信部2a,2bの受信帯域範囲にまたがる広帯域の周波数帯域を有するパルス圧縮電波を各受信空中線1a,1bにより受信した場合、第1及び第2のA/D変換部3a,3bから出力されたサンプリング信号により各受信空中線1a,1bによりそれぞれ受信した周波数広帯域のパルス圧縮電波全体のサンプリング信号が得られる。なお、各A/D変換部3a,3bではサンプリング間隔をそれぞれ一定にしているので、周波数変化の遅い部分をサンプリング処理する第1のA/D変換部3aの方が周波数変化の早い部分をサンプリング処理する第2のA/D変換部3bよりも多数のサンプリング信号が出力されることになる。そして、このようにして得られたサンプリング信号に基づいて第1及び第2の信号処理部4a,4bがFFT処理を行い、各受信空中線1a,1bによりそれぞれ受信したパルス圧縮電波のパルス内の周波数をそれぞれ検出する。
【0018】
具体的には、第1のA/D変換部3aによりサンプリング処理された部分のサンプリング信号を第1の信号処理部4aによりFFT処理し、第2のA/D変換部3bによりサンプリング処理された部分のサンプリング信号を第2の信号処理部4bによりFFT処理してパルス内の周波数変化を検出する。また、各信号処理部4a,4bは各A/D変換部3a,3bから出力されたサンプリング信号を所定の時間間隔に区切ってFFT処理しており、これにより、受信した周波数広帯域のパルス圧縮電波の各パルス内の周波数変化を検出することができる。例えば、実施の形態1による電波探知装置では、図5下段に示すように、各A/D変換部3a,3bから出力されたサンプリング信号をそのサンプリング時刻に基づいてそれぞれ三分割し、各所定区間のサンプリング信号についてFFT処理を施して各所定区間毎の周波数値を算出する。この場合、各A/D変換部3a,3bから出力されたサンプリング信号をそれぞれ三分割するので、計6区間(区間1〜区間6)について周波数値(周波数f1〜f6)がそれぞれ検出されることになる。これら第1及び第2の信号処理部4a,4bにより検出されたパルス内の周波数は各受信空中線1a,1bにより受信したパルス圧縮電波の周波数データとして合成処理部7と信号検出部8とにそれぞれ出力される。なお、図5に示す例では、各A/D変換部3a,3bから出力されたサンプリング信号をそれぞれ三分割してFFT処理を施したが、受信したパルス圧縮電波のパルス内の周波数変化が検出できればよく、受信対象であるパルス圧縮電波の周波数帯域等に基づいて適宜適切な区間に分割してFFT処理を施せばよい。
【0019】
合成処理部7は、第1及び第2の信号処理部4a,4bにより検出された各周波数データが入力されると、それらの周波数データをそのサンプリング時刻を参照して並べ替え、一の合成パルスデータとしてメモリ等の記憶部(図示省略)に一時的に記憶すると共に、その合成パルスデータを信号検出部8に出力する。図6は第1及び第2の信号処理部4a,4bにより検出された周波数データであって、合成処理部7において並べ替えられた周波数データを示す周波数データ説明図であり、図6(a)は合成処理部7において並べ替えられた状態の周波数データ、図6(b)は合成パルスデータとして信号検出部8に出力された状態の周波数データをそれぞれ示している。図6(a)に示すように、第1及び第2の信号処理部4a,4bにより検出された各周波数データは、合成処理部7において区間1の周波数値から順に並べられ、図6(b)に示すような合成パルスデータが生成される。このように、合成処理部7において第1及び第2の信号処理部4a,4bにより検出された各周波数データを合成処理するので、第1及び第2の受信部2a,2bの受信帯域範囲にまたがるような周波数広帯域のパルス圧縮電波を受信した場合でも、当該周波数広帯域のパルス圧縮電波に対応する周波数データを得ることができる。
【0020】
そして、信号検出部8は、合成処理部7及び第1及び第2の信号処理部4a,4bからそれぞれ出力された周波数データを一時的に記憶し、これらの周波数データに基づいて第1及び第2の受信空中線1a,1bにより受信したパルス圧縮電波の各パルス内の周波数変化およびその周波数値を検出する。具体的には、合成処理部7から出力された周波数データのうち、1パルス内でのサンプリング時刻と考えられるサンプリング間隔の短い周波数データを集め、その下限周波数f6、上限周波数f1及びこれら周波数値f1〜f6の時間変化を検出することにより第1及第2の受信部2a,2bの受信帯域範囲にまたがるような周波数広帯域のパルス圧縮電波についての周波数情報を検出する。図3に示すように、いわゆるチャープレーダ方式のパルス圧縮電波では、パルス内の周波数が0〔Hz〕〜A〔Hz〕の範囲で直線的に変化しており、合成処理部7から出力された合成パルスデータの周波数変化から図3に示すような周波数広帯域のパルス圧縮電波の有無を検出することができる。信号検出部8により検出された周波数広帯域のパルス圧縮電波の有無及びその周波数情報は表示手段9に出力され、表示モニタ等の表示部にテキストあるいは特性図等を用いて表示される。
【0021】
なお、実施の形態1では、2系統の受信装置5a,5bの受信部2a,2bの受信帯域範囲にまたがる周波数帯域を有するパルス圧縮電波を検出等する場合について説明したが、3系統以上の受信装置の各受信部にまたがるような周波数帯域を有するパルス圧縮電波を検出等する場合についても適用することができる。この場合、合成処理部7においては3系統以上の受信装置においてそれぞれ検出された周波数データを合成処理して一の合成パルスデータを生成し、この合成パルスデータから3系統以上の受信装置の各受信部にまたがるような周波数帯域を有する周波数広帯域のパルス圧縮電波についてパルス内の周波数を検出等する。
【0022】
実施の形態2.
次に、実施の形態2による電波探知装置について図7を用いて説明する。実施の形態1による電波探知装置では、信号検出部8が第1及び第2の信号処理部4a,4bにより検出された周波数データ、及び合成処理部7から出力された合成パルスデータから第1及び第2の受信空中線1a,1bにより受信したパルス圧縮電波の周波数情報をそれぞれ検出して表示モニタ等の表示部に表示するように構成したが、例えば、いずれかの受信帯域範囲を指定し、当該指定した受信帯域範囲におけるパルス圧縮電波の周波数情報のみを検出して表示部に表示するように構成してもよい。図7は実施の形態2による電波探知装置を示すブロック構成図であり、図7において、12は信号検出部8において検出したい受信帯域範囲を指定するキーボード、マウス等の操作手段である。なお、図中、同一符号は、同一又は相当部分を示し、これらについての詳細な説明は省略する。
【0023】
図7に示すような電波探知装置では、まず、信号検出部8において検出したい受信帯域範囲を操作手段12を用いて入力する。操作手段12に受信帯域範囲が入力されるとその指定信号が信号検出部8bに入力され、信号検出部8bは指定された受信帯域範囲内のパルス圧縮電波の周波数データについてパルス圧縮電波の有無を検出する。例えば、操作手段12から0〜A/2〔Hz〕の受信帯域範囲を指定する指定信号が信号検出部8bに入力されると、信号検出部8bは第1の信号処理部4aから出力された周波数データからパルス圧縮電波の有無及びその周波数情報を検出して表示手段9に出力する。また、操作手段12から0〜A〔Hz〕の受信帯域範囲を指定する指定信号が信号検出部8bに入力されると、信号検出部8bは合成処理部6から出力された合成パルスデータからパルス圧縮電波の有無及びその周波数情報を検出して表示手段9に出力する。このように、信号検出部8において検出するパルス圧縮電波を操作手段12を用いて指定することにより、信号検出部8における処理負荷が低減できる一方、所望のパルス圧縮電波についての周波数情報を検出して表示部に表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】実施の形態1による電波探知装置を示すブロック構成図である。
【図2】図1に示す各受信部2a,2bの受信帯域範囲を示す受信帯域特性図である。
【図3】電波発射源から送信された周波数広帯域のパルス圧縮電波のパルス内の周波数変化を示す周波数特性図である。
【図4】図1に示す第1及び第2の受信部2a,2bの受信処理の範囲について模式的に示す説明図である。
【図5】図1に示す第1及び第2のA/D変換部3a,3b及び第1及び第2の信号処理部4a,4bにおけるサンプリング処理及びFFT処理について説明するための説明図である。
【図6】図1に示す合成処理部7において並べ替えられた周波数データを示す周波数データ説明図である。
【図7】実施の形態2による電波探知装置を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【0025】
1a,1b 受信空中線、2a,2b 受信部、3a,3b A/D変換部、
4a,4b 信号処理部、5a,5b 受信装置、6 同期制御部、
7 合成処理部、8 信号検出部、9 表示手段、10 サンプリングクロック。
【出願人】 【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【出願日】 平成18年7月6日(2006.7.6)
【代理人】 【識別番号】100113077
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 省吾

【識別番号】100112210
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 忠彦

【識別番号】100108431
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 加奈子

【識別番号】100128060
【弁理士】
【氏名又は名称】中鶴 一隆


【公開番号】 特開2008−14812(P2008−14812A)
【公開日】 平成20年1月24日(2008.1.24)
【出願番号】 特願2006−186594(P2006−186594)