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JP2010038832A - Pulse radar apparatus - Google Patents

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JP2010038832A
JP2010038832A JP2008204532A JP2008204532A JP2010038832A JP 2010038832 A JP2010038832 A JP 2010038832A JP 2008204532 A JP2008204532 A JP 2008204532A JP 2008204532 A JP2008204532 A JP 2008204532A JP 2010038832 A JP2010038832 A JP 2010038832A
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target
distance
pris
speed
same
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Application number
JP2008204532A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruyuki Hara
照幸 原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire a pulse radar apparatus for obtaining a relative distance to a target by using the small number of PRIs even if the number of the targets is large. <P>SOLUTION: The pulse radar apparatus includes: a PRI setting device 1: a transmitting/receiving section 100 for transmitting a pulse train B per a plurality of the PRIs in the direction of the target A, receiving a reflection signal C, and generating a received video signal per range bin; a multiple distance/speed map generator 17 for implementing a Fourier transform of a plurality of the received video signals in the same range bin per plurality of the PRIs, and generating a plurality of distance/speed maps; a target detector 18 for detecting the target in a plurality of the distance/speed maps generated per a plurality of the PRIs; an identical target determining device 19 for determining an identity between a plurality of the targets detected by the distance/speed maps of a plurality of the different PRIs by using speed information on a plurality of the targets; and a ranging device 20 for obtaining the relative distance of the same target by using PRI information and range bin information of the same target in the distance/speed map generated per PRI. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、複数のPRI(Pulse Repetition Interval:パルス繰返周期)を用いて、目標までの相対距離を計測するパルスレーダ装置に関するものである。   The present invention relates to a pulse radar device that measures a relative distance to a target using a plurality of PRIs (Pulse Repetition Intervals).

従来から、複数のPRIを用いて目標との相対距離を計測するパルスレーダ装置は、よく知られている(たとえば、非特許文献1参照)。   Conventionally, a pulse radar device that measures a relative distance from a target using a plurality of PRIs is well known (for example, see Non-Patent Document 1).

M.Skolnik,“Radar Handbook Second Edition,”McGraw−Hill,17.20〜17.25M.M. Skolnik, “Radar Handbook Second Edition,” McGraw-Hill, 17.20-17.25.

従来のパルスレーダ装置では、目標との相対距離を計測するために、少なくとも目標数よりも多い数(目標数+1)のPRIを用いる必要があったので、目標数の増加にともない、必要なPRIの数が増えるという課題があった。
また、PRIの数が増えると、目標との相対距離の計測に要する時間が長くなり、移動目標に対して、正しく測距することができないという課題があった。
In the conventional pulse radar apparatus, since it is necessary to use at least the number of PRIs (target number + 1) larger than the target number in order to measure the relative distance to the target, the necessary PRI increases as the target number increases. There was a problem that the number of people increased.
Further, when the number of PRIs increases, the time required for measuring the relative distance from the target becomes longer, and there is a problem that distance measurement cannot be performed correctly with respect to the moving target.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、目標数が多数の場合であっても、少ない数のPRIを用いて目標までの相対距離を求めることのできるパルスレーダ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a pulse radar device capable of obtaining a relative distance to a target using a small number of PRIs even when the number of targets is large. The purpose is to obtain.

この発明によるパルスレーダ装置は、想定する1つ以上の目標の相対速度を曖昧さなく計測可能な複数のPRIを設定するPRI設定器と、複数のPRIごとに、あらかじめ定めた時間間隔でパルス列を目標の方向に送信し、目標からの反射信号を受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部と、複数のPRIごとに、複数の受信ビデオ信号を同じレンジビンごとにフーリエ変換することによって、複数の距離速度マップを生成する複数距離速度マップ生成器と、複数のPRIごとに生成された複数の距離速度マップごとに目標を検出する目標検出器と、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間の同一性を、複数の目標の速度情報を用いて判定する同一目標判定器と、同一目標判定器で同一と判定された同一目標に対するPRIごとに生成された距離速度マップのレンジビン情報とPRI情報とを用いて、同一目標の相対距離を求める測距器とを備えたものである。   The pulse radar device according to the present invention has a PRI setter for setting a plurality of PRIs capable of measuring the relative speed of one or more targets to be assumed without ambiguity, and a pulse train at a predetermined time interval for each of the plurality of PRIs. A transmission / reception unit that transmits in the direction of the target, receives a reflected signal from the target and generates a plurality of received video signals for each range bin, and Fourier transforms the plurality of received video signals for the same range bin for each of the plurality of PRIs Thus, a multi-distance speed map generator that generates a plurality of distance-velocity maps, a target detector that detects a target for each of a plurality of distance-velocity maps generated for each of a plurality of PRIs, and a distance-velocity map for different PRIs. Same target determiner and same target determiner that determine the sameness among detected targets using speed information of multiple targets With the range bin information and PRI information distance rate map generated for each PRI for the determined same goal it is obtained by a range finder for determining the relative distance of the same target.

この発明によれば、想定する目標の速度が曖昧さ(アンビギュイティ)なく計測可能な複数のPRIにより時分割で電波を送信し、各PRIの送信信号に対する受信信号を用いて、PRIごとに距離速度マップを生成して目標検出を行い、PRIごとに得られた距離速度マップから求まる目標の相対速度情報のPRI間の整合性を利用して、目標の相対距離を求めることにより、多数の目標の場合でも少ないPRIで、各目標の相対距離を求めることができる。   According to the present invention, radio waves are transmitted in a time-sharing manner by a plurality of PRIs that can be measured without ambiguity in the assumed target speed, and the received signals for the transmission signals of each PRI are used for each PRI. A target is detected by generating a distance-velocity map, and by calculating the relative distance of the target using the consistency between the PRIs of the relative speed information of the target obtained from the distance-velocity map obtained for each PRI, a large number of targets are obtained. Even in the case of a target, the relative distance of each target can be obtained with a small PRI.

実施の形態1.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係るパルスレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。
図1において、パルスレーダ装置は、目標Aに対向する送受信部100と、ビデオ信号保存用メモリ16と、複数距離速度マップ生成器17と、目標検出器18と、同一目標判定器19と、測距器20とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing a functional configuration of a pulse radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the pulse radar apparatus includes a transmission / reception unit 100 facing the target A, a video signal storage memory 16, a multi-distance speed map generator 17, a target detector 18, a same target determination unit 19, and a measurement. A distance device 20 is provided.

送受信部100は、PRI設定器1と、タイミング発生器2と、局部発振器3と、基準中間周波数信号生成器4と、周波数変換器5、6と、パルス変調器7と、電力増幅器8と、送受切替器9と、送受信用のアンテナ10と、中間周波数増幅器11と、分配器12と、90度ハイブリッド器13と、位相検波器14a、14bと、A/D変換器15a、15bとを備えている。   The transmission / reception unit 100 includes a PRI setting unit 1, a timing generator 2, a local oscillator 3, a reference intermediate frequency signal generator 4, frequency converters 5 and 6, a pulse modulator 7, a power amplifier 8, A transmission / reception switch 9, an antenna 10 for transmission / reception, an intermediate frequency amplifier 11, a distributor 12, a 90-degree hybrid 13, a phase detector 14a, 14b, and A / D converters 15a, 15b are provided. ing.

PRI設定器1、タイミング発生器2、局部発振器3、基準中間周波数信号生成器4、周波数変換器5、パルス変調器7、電力増幅器8、送受切替器9およびアンテナ10は、送信部を構成している。
また、PRI設定器1、タイミング発生器2、局部発振器3、基準中間周波数信号生成器4、周波数変換器6、送受切替器9、アンテナ10、中間周波数増幅器11、分配器12、90度ハイブリッド器13、位相検波器14a、14bおよびA/D変換器15a、15bは、受信部を構成している。
The PRI setter 1, the timing generator 2, the local oscillator 3, the reference intermediate frequency signal generator 4, the frequency converter 5, the pulse modulator 7, the power amplifier 8, the transmission / reception switch 9 and the antenna 10 constitute a transmission unit. ing.
Also, a PRI setting device 1, a timing generator 2, a local oscillator 3, a reference intermediate frequency signal generator 4, a frequency converter 6, a transmission / reception switch 9, an antenna 10, an intermediate frequency amplifier 11, a distributor 12, a 90 degree hybrid device 13, the phase detectors 14a and 14b and the A / D converters 15a and 15b constitute a receiving unit.

PRI設定器1は、あらかじめ定めた時間間隔で、想定する1つ以上の目標Aの相対速度を曖昧さ(アンビギュイティ)なく計測可能な複数のPRI(パルス繰返し周期)を設定する。   The PRI setting unit 1 sets a plurality of PRIs (pulse repetition periods) that can measure the relative speed of one or more target A without any ambiguity at predetermined time intervals.

送受信部100は、複数のPRIごとに、あらかじめ定めた時間間隔でパルス列Bを目標Aの方向に送信し、目標Aからの反射信号Cを受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号(後述するディジタルビデオ信号Di、Dq)を生成する。   The transmission / reception unit 100 transmits the pulse train B in the direction of the target A at predetermined time intervals for each of the plurality of PRIs, receives the reflected signal C from the target A, and receives a plurality of received video signals for each range bin (described later). Digital video signals Di, Dq) are generated.

ビデオ信号保存用メモリ16は、送受信部100からの受信ビデオ信号を保存し、複数距離速度マップ生成器17は、複数のPRIごとに、複数の受信ビデオ信号を同じレンジビンごとにフーリエ変換することによって、複数の距離速度マップを生成する。
目標検出器18は、複数のPRIごとに生成された複数の距離速度マップごとに複数の目標を検出する。
The video signal storage memory 16 stores the received video signal from the transmission / reception unit 100, and the multi-distance speed map generator 17 performs Fourier transform on the same range bin for each of the plurality of received video signals for each of the plurality of PRIs. , Generate multiple distance speed maps.
The target detector 18 detects a plurality of targets for each of a plurality of distance speed maps generated for each of a plurality of PRIs.

同一目標判定器19は、速度情報の整合性を判定する速度整合器として機能し、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間の同一性を、各距離速度マップで検出された目標の速度情報を用いて判定する。
測距器20は、同一目標判定器19で同一と判定された同一目標に対するPRIごとに生成された距離速度マップのレンジビン情報とPRI情報とを用いて、同一目標の相対距離を求める。
The same target determiner 19 functions as a speed matcher that determines the consistency of speed information, and the identity between a plurality of targets detected in the distance speed map for different PRIs is detected in each distance speed map. Determination is made using target speed information.
The distance measuring device 20 obtains the relative distance of the same target by using the range bin information and the PRI information of the distance / velocity map generated for each PRI for the same target determined to be the same by the same target determination unit 19.

以下、図2〜図5を参照しながら、図1に示したこの発明の実施の形態1の各部の機能について、さらに詳細に説明する。
ここでは、PRIをTpri1と表し、PRI(Tpri1)は、送信パルス幅Tの5倍に設定されているものとする。
Hereinafter, the function of each part of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIGS.
Here, PRI is expressed as T pri1, and PRI (T pri1 ) is set to 5 times the transmission pulse width T p .

送受信部100において、タイミング発生器2は、PRI設定器1からのPRI(Tpri1)の間隔で、タイミング信号を発生してパルス変調器7および送受切替器9に入力する。タイミング信号は、パルス変調器7ではパルス変調信号として使用され、送受切替器9では送受切替信号として使用される。 In the transmission / reception unit 100, the timing generator 2 generates a timing signal at an interval of PRI (T pri1 ) from the PRI setting unit 1 and inputs the timing signal to the pulse modulator 7 and the transmission / reception switch 9. The timing signal is used as a pulse modulation signal in the pulse modulator 7 and used as a transmission / reception switching signal in the transmission / reception switch 9.

局部発振器3は、局部発振信号を生成して周波数変換器5、6に入力し、基準中間周波数信号生成器4は、基準中間周波数信号を生成して周波数変換器5および90度ハイブリッド器13に入力する。
周波数変換器5は、局部発振器3からの局部発振信号の周波数と、基準中間周波数信号生成器5からの基準中間周波数信号の周波数との和の周波数の送信キャリア信号を生成する。
The local oscillator 3 generates a local oscillation signal and inputs it to the frequency converters 5 and 6, and the reference intermediate frequency signal generator 4 generates a reference intermediate frequency signal and supplies it to the frequency converter 5 and the 90-degree hybrid unit 13. input.
The frequency converter 5 generates a transmission carrier signal having a frequency that is the sum of the frequency of the local oscillation signal from the local oscillator 3 and the frequency of the reference intermediate frequency signal from the reference intermediate frequency signal generator 5.

パルス変調器7は、周波数変換器5からの送信キャリア信号に対して、タイミング発生器2からのタイミング信号(パルス変調信号に相当)を用いて、パルス繰り返し周期PRI1ごとに、あらかじめ定めたパルス幅Tのパルス変調を施す。
電力増幅器8は、パルス変調器7からの出力信号を取り込み、電力増幅して送受切替器9に入力する。
The pulse modulator 7 uses a timing signal (corresponding to a pulse modulation signal) from the timing generator 2 with respect to the transmission carrier signal from the frequency converter 5 and uses a predetermined pulse width for each pulse repetition period PRI1. subjected to a pulse modulation of T p.
The power amplifier 8 takes in the output signal from the pulse modulator 7, amplifies the power, and inputs it to the transmission / reception switch 9.

送受切替器9は、タイミング発生器2からのタイミング信号(送受切替信号に相当)に応答して、PRI(Tpri1)ごとに、あらかじめ定めた時間間隔で、電力増幅器8からの入力信号を送信用の信号としてアンテナ10に入力する。
アンテナ10は、送受切替器9からの入力信号を、パルス列B(送信信号)として空間に放射する。
The transmission / reception switch 9 transmits an input signal from the power amplifier 8 at a predetermined time interval for each PRI (T pri1 ) in response to a timing signal (corresponding to a transmission / reception switching signal) from the timing generator 2. The signal is input to the antenna 10 as a trust signal.
The antenna 10 radiates the input signal from the transmission / reception switch 9 to space as a pulse train B (transmission signal).

送信されたパルス列Bは、目標Aおよび背景に反射して、反射信号Cとなってアンテナ10で受信され、アンテナ10からの受信信号(反射信号C)は、送受切替器9に入力される。
受切替器9は、タイミング発生器2からのタイミング信号(送受切替信号に相当)に応答して、PRI(Tpri)ごとに、あらかじめ定めた時間間隔で、アンテナ10から入力される受信信号を周波数変換器6に入力する。
The transmitted pulse train B is reflected to the target A and the background, and is received by the antenna 10 as a reflected signal C. The received signal (reflected signal C) from the antenna 10 is input to the transmission / reception switch 9.
In response to the timing signal from the timing generator 2 (corresponding to the transmission / reception switching signal), the reception switch 9 receives the reception signal input from the antenna 10 at a predetermined time interval for each PRI (T pri ). Input to the frequency converter 6.

周波数変換器6には、中間周波数信号の生成用として、局部発振器3からの局部発振信号も入力されており、周波数変換器6は、受信信号の周波数と局部発振信号の周波数との差の周波数からなる中間周波数信号を生成し、これを中間周波数増幅器11に入力する。   The frequency converter 6 also receives a local oscillation signal from the local oscillator 3 for generating an intermediate frequency signal. The frequency converter 6 is a frequency of a difference between the frequency of the received signal and the frequency of the local oscillation signal. An intermediate frequency signal is generated and input to the intermediate frequency amplifier 11.

中間周波数増幅器11は、中間周波数信号を電力増幅して分配器12に入力する。
分配器12は、中間周波数増幅器11で増幅された中間周波数信号を2分配して、それぞれを個別に位相検波器14a、14bに入力する。
The intermediate frequency amplifier 11 amplifies the power of the intermediate frequency signal and inputs it to the distributor 12.
The distributor 12 distributes the intermediate frequency signal amplified by the intermediate frequency amplifier 11 into two, and individually inputs the signals to the phase detectors 14a and 14b.

一方、90度ハイブリッド器13は、基準中間周波数信号生成器5からの基準中間周波数信号を、互いに90度の位相差を有する2つの信号に分離し、それぞれ個別に位相検波器14a、14bに入力する。   On the other hand, the 90-degree hybrid unit 13 separates the reference intermediate frequency signal from the reference intermediate frequency signal generator 5 into two signals having a phase difference of 90 degrees and inputs them individually to the phase detectors 14a and 14b. To do.

位相検波器14a、14bは、分配器4bからの入力信号と90度ハイブリッド器13からの入力信号とから、中間周波数信号の周波数と基準中間周波数信号の周波数との差の周波数を有し、互いに90度の位相差を有するI成分およびQ成分のビデオ信号I、Qを生成する。   The phase detectors 14a and 14b have a difference frequency between the frequency of the intermediate frequency signal and the frequency of the reference intermediate frequency signal from the input signal from the distributor 4b and the input signal from the 90-degree hybrid unit 13, and I component and Q component video signals I and Q having a phase difference of 90 degrees are generated.

位相検波器14a、14bで生成されたビデオ信号I、Qは、サンプリング周波数が1/T(送信パルス幅Tの逆数に相当)のA/D変換器15a、15bに入力される。
A/D変換器15a、15bは、ビデオ信号I、Qを、送信パルス幅Tと同じ間隔のレンジビンごとのディジタルビデオ信号Di、Dqに変換し、受信ビデオ信号としてビデオ信号保存用メモリ16に記憶させる。
The video signals I and Q generated by the phase detectors 14a and 14b are input to A / D converters 15a and 15b having a sampling frequency of 1 / T p (corresponding to the reciprocal of the transmission pulse width T p ).
A / D converter 15a, 15b, the video signal I, the Q, the digital video signal Di for each range bin of the same interval as the transmitted pulse width T p, converted to Dq, the video signal storage memory 16 as a received video signal Remember.

ビデオ信号保存用メモリ16は、PRI設定器1であらかじめ定めた時間間隔のすべてのレンジビン番号のディジタルビデオ信号Diを実部とし、ディジタルビデオ信号Dqを虚部とした複素ディジタルビデオ信号を保存する。   The video signal storage memory 16 stores a complex digital video signal in which the digital video signals Di of all the range bin numbers at the time intervals predetermined by the PRI setting unit 1 are real parts and the digital video signals Dq are imaginary parts.

次に、PRI設定器1は、あらかじめ定めた時間間隔において、想定する目標Aの相対速度がアンビギュイティなく計測可能なPRIであって、かつPRI(Tpri1)に対して互いに素の関係となるPRIを設定する。ここでは、新たなPRIをTpri2と表し、PRI(Tpri2)は、送信パルス幅Tの4倍に設定されているものとする。
以下、PRIをTpri2として、タイミング発生器2〜ビデオ信号保存用メモリ16による上述の動作を繰返し実行する。
Next, the PRI setter 1 is a PRI in which the relative speed of the target A to be assumed can be measured without ambiguity at a predetermined time interval, and the PRI setter 1 has a prime relationship with the PRI (T pri1 ). Is set to PRI. Here, the new PRI is represented as T pri2, and PRI (T pri2 ) is set to four times the transmission pulse width T p .
Thereafter, the above-described operation by the timing generator 2 to the video signal storage memory 16 is repeatedly executed with PRI as T pri2 .

図2はPRI設定器1で設定されるPRIを示す説明図であり、PRIをTpri1、Tpri2とした場合のレンジビンと真のレンジビンとの関係を示している。
図2においては、真の目標Aとの相対距離を示す真のレンジビン(0、1、2、・・・、20)と、PRIをTpri1(送信パルス幅Tの5倍)に設定した場合のレンジビン(0、1、2、3、4)と、PRIをTpri2(送信パルス幅Tの4倍)に設定した場合のレンジビン(0、1、2、3)との関係を示している。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the PRI set by the PRI setting device 1, and shows the relationship between the range bin and the true range bin when the PRI is set to T pri1 and T pri2 .
In FIG. 2, a true range bin (0, 1, 2,..., 20) indicating a relative distance from the true target A and PRI is set to T pri1 (5 times the transmission pulse width T p ). Shows the relationship between the range bin (0, 1, 2, 3, 4) and the range bin (0, 1, 2, 3) when PRI is set to T pri2 (4 times the transmission pulse width T p ). ing.

図2から明らかなように、PRI(Tpri1)を送信パルス幅Tの5倍に設定し、PRI(Tpri2)を送信パルス幅Tの4倍に設定した場合には、送信パルス幅Tの20倍の距離まで、曖昧さなく目標の相対距離の計測が可能となる。 As apparent from FIG. 2, when PRI (T pri1 ) is set to 5 times the transmission pulse width T p and PRI (T pri2 ) is set to 4 times the transmission pulse width T p , the transmission pulse width up to 20 times the distance of T p, it is possible to measure the relative distance unambiguously goal.

以下、複数距離速度マップ生成器17は、ビデオ信号保存用メモリ16内の保存データ(複素ディジタルビデオ信号)から、Tpri1で送信時の同じレンジビン番号の複素ディジタルビデオ信号を用いて、レンジビンごとにフーリエ変換し、その結果の振幅を求めることによって、距離速度マップを生成する。 Hereinafter, the multi-distance speed map generator 17 uses the complex digital video signal of the same range bin number at the time of transmission with T pri1 from the storage data (complex digital video signal) in the video signal storage memory 16 for each range bin. A distance-velocity map is generated by performing a Fourier transform and obtaining the resulting amplitude.

また、複数距離速度マップ生成器17は、Tpri2で送信時の同じレンジビン番号の複素ディジタルビデオ信号を用いて、レンジビンごとにフーリエ変換し、その結果の振幅を求めることによって、距離速度マップを生成する。 The multi-distance speed map generator 17 generates a distance speed map by performing Fourier transform for each range bin using the complex digital video signal of the same range bin number at the time of transmission at T pri2 and obtaining the amplitude of the result. To do.

図3は距離速度マップの例を示す説明図であり、横方向はレンジビン、縦方向は速度ビンを示している。
図3(a)はTpri1を送信パルス幅Tの5倍としたときの距離速度マップであり、フーリエ変換として16点のFFT(Fast Fourier Transform)を用いた場合を示している。
図3(b)はTpri2を送信パルス幅Tの4倍としたときの距離速度マップであり、フーリエ変換として、同様に16点のFFTを用いた場合を示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a distance / velocity map, where the horizontal direction indicates a range bin and the vertical direction indicates a velocity bin.
FIG. 3A is a distance-velocity map when T pri1 is set to 5 times the transmission pulse width T p , and shows a case where 16-point FFT (Fast Fourier Transform) is used as Fourier transform.
FIG. 3B is a distance-velocity map when T pri2 is four times the transmission pulse width T p , and shows a case where 16-point FFT is similarly used as Fourier transform.

図3(a)においては、Tpri1を送信パルス幅Tの5倍としているので、Tpri1に対する距離速度マップは、5個のレンジビン(0、1、2、3、4)と16個の速度ビン(0、1、・・・、15)とにより形成される。
一方、図3(b)においては、Tpri2を送信パルス幅Tの4倍としているので、Tpri2に対する距離速度マップは、4個のレンジビン(0、1、2、3)と16個速度ビン(0、1、・・・、15)とにより形成される。
In FIG. 3A, since T pri1 is set to 5 times the transmission pulse width T p , the distance speed map for T pri1 includes five range bins (0, 1, 2, 3, 4) and 16 And velocity bins (0, 1,..., 15).
On the other hand, in FIG. 3B, since T pri2 is set to four times the transmission pulse width T p , the distance / velocity map for T pri2 includes four range bins (0, 1, 2, 3) and 16 speeds. And bins (0, 1,..., 15).

目標検出器18は、図3(a)に示すTpri1に対する距離速度マップと、図3(b)に示すTpri2に対する距離速度マップとのそれぞれに対し、CFAR(Constant False Alarm Rate)を用いて、目標Aの検出を行う。 The target detector 18 uses a CFAR (Constant False Alarm Rate) for each of the distance velocity map for T pri1 shown in FIG. 3A and the distance velocity map for T pri2 shown in FIG. The target A is detected.

図4は、図2の説明図に対して、複数の目標A1、A2、A3に関する速度ビン番号の各相対速度と真のレンジビンとを具体的に対応付けて示した説明図である。
また、図5は、図3(a)、(b)の距離速度マップに対して、図4内の各目標A1〜A3に関連して各レンジビンに検出される目標を、具体的に記入した説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing the relative speeds of the speed bin numbers related to the plurality of targets A1, A2, and A3 and the true range bins in association with the explanatory diagram of FIG.
In addition, FIG. 5 specifically describes the targets detected in each range bin in relation to the targets A1 to A3 in FIG. 4 with respect to the distance / velocity maps of FIGS. 3 (a) and 3 (b). It is explanatory drawing.

図4においては、真のレンジビン番号「2」の相対距離に、速度ビン番号「7」の相対速度を有する目標A1があり、真のレンジビン番号「7」の相対距離に、速度ビン番号「3」の相対速度を有する目標A2があり、真のレンジビン番号「9」の相対距離に、速度ビン番号「14」の相対速度を有する目標A3がある場合を想定している。   In FIG. 4, there is a target A1 having a relative speed of the speed bin number “7” at the relative distance of the true range bin number “2”, and a speed bin number “3” at the relative distance of the true range bin number “7”. ”And a target A3 having a relative speed of speed bin number“ 14 ”at a relative distance of true range bin number“ 9 ”.

図5において、Tpri1に対する距離速度マップでは、レンジビン番号「2」に2つの目標(T1_1)、(T1_2)が検出され、レンジビン番号「4」に1つの目標(T1_3)が検出される。
一方、Tpri2に対する距離速度マップ上では、レンジビン番号「1」に1つの目標(T2_1)が検出され、レンジビン番号「2」に1つの目標(T2_2)が検出され、レンジビン番号「3」に1つの目標(T2_3)が検出される。
In FIG. 5, in the distance / velocity map for T pri1 , two targets (T1_1) and (T1_2) are detected for the range bin number “2”, and one target (T1_3) is detected for the range bin number “4”.
On the other hand, on the distance / velocity map for T pri2 , one target (T2_1) is detected for the range bin number “1”, one target (T2_2) is detected for the range bin number “2”, and 1 for the range bin number “3”. One target (T2_3) is detected.

同一目標判定器19は、図5において、Tprit1に対する距離速度マップとTpri2に対する距離速度マップとにおいて検出された目標に対し、同じ速度ビンの目標を同一目標と判定する。
図5の例では、速度ビン番号「3」で同じとなる(T1_1)と(T2_3)とを同一目標と判定し、速度ビン番号「7」で同じとなる(T1_2)と(T2_2)とを同一目標と判定し、速度ビン番号「14」で同じとなる(T1_3)と(T2_1)とを同一目標と判定する。
Same target determinator 19 determines in FIG. 5, with respect to the target detected in the distance velocity map for the distance rate map and T PRI2 for T Prit1, the target of the same speed bottle the same goal.
In the example of FIG. 5, (T1_1) and (T2_3) that are the same at the speed bin number “3” are determined to be the same target, and (T1_2) and (T2_2) that are the same at the speed bin number “7”. It is determined that they are the same target, and (T1_3) and (T2_1) that are the same for the speed bin number “14” are determined as the same target.

測距器20は、同一目標判定器19で同一目標と判定されたTpri1に対する距離速度マップとTpri2に対する距離速度マップとの目標のレンジビンの情報を用いて、以下の式(1)〜(5)により、同一目標と判定された目標の存在する真のレンジビン番号Nを求める。 The range finder 20 uses the range bin information of the target of the distance speed map for T pri1 and the distance speed map for T pri2 determined as the same target by the same target determination unit 19, and uses the following range (1) to (1) to ( by 5) to determine the true range bin number N t in the presence of the target where it is determined that the same target.

Figure 2010038832
Figure 2010038832

ただし、式(1)、(4)、(5)内のmod(X,Y)は、XをYで割った残余を示す。
また、式(1)において、Npri1は、同一目標判定器19で同一目標と判定された目標のTpri1に対する距離速度マップ(図5)上のレンジビン番号を示し、Npri12は、同一目標判定器19で同一目標と判定された目標のTpri2に対する距離速度マップ上のレンジビン番号を示す。
さらに、式(2)〜(5)内の係数K、Kは、式(4)、(5)を満足する最小の自然数(正の整数)を示し、Tpri1、Tpri2の値によって、事前に求めることのできる値である。
However, mod (X, Y) in the formulas (1), (4), and (5) indicates the remainder when X is divided by Y.
In Formula (1), N pri1 indicates the range bin number on the distance speed map (FIG. 5) for the target T pri1 determined as the same target by the same target determiner 19, and N pri12 indicates the same target determination. The range bin number on the distance / velocity map for the target T pri2 determined to be the same target by the device 19 is shown.
Furthermore, the coefficients K 1 and K 2 in the expressions (2) to (5) indicate the minimum natural numbers (positive integers) that satisfy the expressions (4) and (5), and depend on the values of T pri1 and T pri2 . This is a value that can be obtained in advance.

たとえば、図5内の検出目標(T1_1)、(T2_3)の場合を例にあげると、レンジビン番号Npri1、Npri2は、Npri1=2、Npri2=3となる。
また、前述のように、Tpri1=5T、Tpri2=4Tであるので、係数K、Kは、K=4、K=1となる。
For example, taking the detection targets (T1_1) and (T2_3) in FIG. 5 as an example, the range bin numbers N pri1 and N pri2 are N pri1 = 2 and N pri2 = 3.
As described above, since T pri1 = 5T p and T pri2 = 4T p , the coefficients K 1 and K 2 are K 1 = 4 and K 2 = 1.

上記値を式(1)〜(3)に代入して目標の存在する真のレンジビン番号Nを求めると、N=7となり、正しく目標の存在する真のレンジ分番号を求めることができる。
最後に、測距器20は、同一目標判定器19で同一と判定された同一目標に対するPRIごとに生成された距離速度マップのレンジビン情報とPRI情報とを用いて、同一目標の相対距離を求める。
Substituting the above values into the formulas (1) to (3) to obtain the true range bin number N t where the target exists, N t = 7, and the true range number where the target exists can be obtained correctly. .
Finally, the distance measuring device 20 obtains the relative distance of the same target by using the range bin information and the PRI information of the distance / velocity map generated for each PRI for the same target determined to be the same by the same target determination unit 19. .

以上のように、この発明の実施の形態1に係るパルスレーダ装置(図1)は、想定する1つ以上の目標Aの相対速度を曖昧さ(アンビギュイティ)なく計測可能な複数のPRIを設定するPRI設定器1と、複数のPRIごとに、あらかじめ定めた時間間隔でパルス列Bを目標Aの方向に送信し、目標Aからの反射信号Cを受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号(ディジタルビデオ信号Di、Dq)を生成する送受信部100と、複数のPRIごとに、複数の受信ビデオ信号を同じレンジビンごとにフーリエ変換することによって、複数の距離速度マップ(図5)を生成する複数距離速度マップ生成器17と、複数のPRIごとに生成された複数の距離速度マップごとに目標Aを検出する目標検出器18と、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間の同一性を、複数の目標の速度情報を用いて判定する同一目標判定器19と、同一目標判定器19で同一と判定された同一目標に対するPRIごとに生成された距離速度マップのレンジビン情報とPRI情報とを用いて、同一目標の相対距離を求める測距器20とを備えている。   As described above, the pulse radar apparatus (FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention uses a plurality of PRIs that can measure the relative speed of one or more target A without any ambiguity. For each PRI setter 1 to be set and a plurality of PRIs, a pulse train B is transmitted in the direction of the target A at a predetermined time interval, a reflected signal C from the target A is received, and a plurality of received video signals for each range bin A transmitter / receiver 100 that generates (digital video signals Di, Dq) and a plurality of distance velocity maps (FIG. 5) are generated by Fourier transforming a plurality of received video signals for each same range bin for each of a plurality of PRIs. A multi-distance speed map generator 17, a target detector 18 that detects a target A for each of a plurality of distance speed maps generated for each of a plurality of PRIs, and a different PRI PRI for the same target determined by the same target determiner 19 and the same target determined by the same target determiner 19 for determining the identity between the plurality of targets detected in the separation speed map. A range finder 20 for obtaining the relative distance of the same target using the range bin information and the PRI information of the distance speed map generated every time is provided.

具体的には、図5に示すように、同一目標判定器19は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で、相対速度が同じ目標を同一目標と判定する。
これにより、目標数が複数の場合においても、目標Aの相対速度情報を用いて、PRIごとに検出された目標の同一性を判定することができるので、少ない複数PRIを用いて、目標Aまでの相対距離を求めることが可能となる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Aまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。
Specifically, as shown in FIG. 5, the same target determination unit 19 determines a target having the same relative speed as a same target among a plurality of targets detected by distance speed maps for different PRIs.
As a result, even when there are a plurality of targets, it is possible to determine the identity of the target detected for each PRI using the relative speed information of the target A. Can be obtained.
Although not shown here, the same effects can be obtained even when pulse compression that modulates within a pulse is used together. Further, the obtained relative distance to the target A can be measured with higher resolution and higher accuracy by using pulse compression or synthetic band processing.

実施の形態2.
なお、上記実施の形態1(図1〜図5)では、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で相対速度が同じ目標を同一目標と判定したが、図6に示すように、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で、相対速度が最も近い目標を同一目標と判定してもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment (FIGS. 1 to 5), targets having the same relative speed among a plurality of targets detected in the distance / velocity map for different PRIs are determined to be the same target, but as shown in FIG. In addition, a target having the closest relative speed among a plurality of targets detected in the distance speed map for different PRIs may be determined as the same target.

以下、図1とともに図6の説明図を参照しながら、この発明の実施の形態2に係る同一目標判定器19の処理動作について説明する。
この発明の実施の形態2の構成は図1に示した通りであり、同一目標判定器19の一部動作が異なるのみである。
Hereinafter, the processing operation of the same target determination unit 19 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The configuration of the second embodiment of the present invention is as shown in FIG. 1, and only the partial operation of the same target determination unit 19 is different.

図6において、同一目標判定器19は、Tpri1に対する距離速度マップとTpri2に対する距離速度マップとで検出された目標に対し、最も近い相対速度の目標を同一目標と判定する。 6, the same target determinator 19, with respect to the target detected by the distance velocity map for the distance rate map and T PRI2 for T PRI1, determines target closest relative speed equal target.

図6の例では、速度ビン番号「3」の目標(T1_1)と速度ビン番号「2」の目標(T2_3)とを同一目標と判定し、速度ビン番号「7」の目標(T1_2)と速度ビン番号「8」の目標(T2_2)とを同一目標と判定し、速度ビン番号「14」の目標(T1_3)と速度ビン番号「15」の目標(T2_1)とを同一目標と判定する。
送受信部100、ビデオ信号保存用メモリ16〜目標検出器18および測距器20の処理は、前述の実施の形態1と同様である。
In the example of FIG. 6, the target (T1_1) with the speed bin number “3” and the target (T2_3) with the speed bin number “2” are determined as the same target, and the target (T1_2) with the speed bin number “7” and the speed The target (T2_2) with the bin number “8” is determined as the same target, and the target (T1_3) with the speed bin number “14” and the target (T2_1) with the speed bin number “15” are determined as the same target.
The processing of the transmitter / receiver 100, the video signal storage memory 16 to the target detector 18 and the distance measuring device 20 is the same as that of the first embodiment.

以上のように、この発明の実施の形態2に係る同一目標判定器19は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で、相対速度が最も近い目標を同一目標と判定するので、前述と同様に、目標数が複数の場合でも、目標Aの相対速度情報を用いて、PRIごとに検出された目標の同一性を判定することができ、少ない複数PRIを用いて、目標Aまでの相対距離を求めることが可能となる。
さらに、PRIごとに検出された目標の相対速度が異なる場合にも対処が可能となる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Aまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。
As described above, the same target determination unit 19 according to the second embodiment of the present invention determines a target having the closest relative speed among the plurality of targets detected by the distance speed map for different PRIs as the same target. Therefore, as described above, even when there are a plurality of targets, it is possible to determine the identity of the target detected for each PRI using the relative speed information of the target A. The relative distance to A can be obtained.
Furthermore, it is possible to cope with the case where the relative speeds of the targets detected for each PRI are different.
Although not shown here, the same effects can be obtained even when pulse compression that modulates within a pulse is used together. Further, the obtained relative distance to the target A can be measured with higher resolution and higher accuracy by using pulse compression or synthetic band processing.

実施の形態3.
なお、上記実施の形態1(図1〜図5)では、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で相対速度が同じ目標を同一目標と判定したが、図7に示すように、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で、相対速度が同じで、かつ強度が最も近い目標を同一目標と判定してもよい。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment (FIGS. 1 to 5), targets having the same relative speed among a plurality of targets detected by the distance / velocity map for different PRIs are determined to be the same target, but as shown in FIG. In addition, a target having the same relative speed and the closest strength among a plurality of targets detected in the distance / velocity map for different PRIs may be determined as the same target.

以下、図1とともに図7の説明図を参照しながら、この発明の実施の形態3に係る同一目標判定器19の処理動作について説明する。
この発明の実施の形態3の構成は図1に示した通りであり、同一目標判定器19の一部動作が異なるのみである。
Hereinafter, the processing operation of the same target determination unit 19 according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
The configuration of the third embodiment of the present invention is as shown in FIG. 1, and only the partial operation of the same target determination unit 19 is different.

図7において、黒丸の大きさは、目標の強度を示している。
この場合、同一目標判定器19は、Tpri1に対する距離速度マップとTpri2に対する距離速度マップとで検出された目標に対し、相対速度が同じで、かつ強度が最も近い目標を同一目標と判定する。
In FIG. 7, the size of the black circle indicates the target intensity.
In this case, the same target determinator 19, with respect to the target detected by the distance velocity map for the distance rate map and T PRI2 for T PRI1, the relative velocity is the same and the intensity is determined that the same target closest target .

図7の例では、Tpri1に対する距離速度マップの速度ビン番号「3」に2つの目標(T1_1)、(T1_3)が存在し、Tpri2に対する距離速度マップの速度ビン番号「3」に2つの目標(T2_1)、(T2_3)が存在する。
また、速度ビン番号「3」において、各目標の強度は、(T1_1)と(T2_3)とが近似し、(T1_3)と(T2_1)とが近似している。
In the example of FIG. 7, two goals in distance speed map speed bin number "3" for T pri1 (T1_1), (T1_3 ) is present, the distance velocity map for the T PRI2 speed bin number "3" of the two Targets (T2_1) and (T2_3) exist.
Further, in the speed bin number “3”, the intensity of each target is approximated between (T1_1) and (T2_3) and approximated between (T1_3) and (T2_1).

したがって、同じ速度ビン番号「3」で、強度の近い目標(T1_1)と(T2_3)とを同一目標と判定し、目標(T1_3)と(T2_1)とを同一目標と判定する。
さらに、速度ビン番号「7」で同じとなる目標(T1_2)と(T2_2)とを同一目標と判定する。
Therefore, the targets (T1_1) and (T2_3) having the same speed bin number “3” and having similar intensities are determined as the same target, and the targets (T1_3) and (T2_1) are determined as the same target.
Furthermore, it is determined that the same target (T1_2) and (T2_2) with the same speed bin number “7” are the same target.

以上のように、この発明の実施の形態3に係る同一目標判定器19は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で、相対速度が同じで、かつ強度が最も近い目標を同一目標と判定するので、前述と同様に、目標数が複数の場合でも、目標Aの相対速度情報を用いて、PRIごとに検出された目標の同一性を判定することができ、少ない複数PRIを用いて目標Aまでの相対距離を求めることが可能となる。
さらに、同じ速度ビンに複数の目標が存在する場合にも対応可能となる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Aまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。
As described above, the same target determination unit 19 according to the third embodiment of the present invention has the same relative speed and the closest intensity among a plurality of targets detected by the distance speed maps for different PRIs. As described above, even when there are a plurality of targets, it is possible to determine the identity of the targets detected for each PRI using the relative speed information of the target A. The relative distance to the target A can be obtained using PRI.
Furthermore, it is possible to cope with a case where a plurality of targets exist in the same speed bin.
Although not shown here, the same effects can be obtained even when pulse compression that modulates within a pulse is used together. Further, the obtained relative distance to the target A can be measured with higher resolution and higher accuracy by using pulse compression or synthetic band processing.

実施の形態4.
なお、上記実施の形態3(図7)では、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で、相対速度が同じで、かつ強度が最も近い目標を同一目標と判定したが、図8に示すように、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で、相対速度が最も近く、かつ強度が最も近い目標を同一目標と判定してもよい。
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment (FIG. 7), the targets having the same relative speed and the closest strength among the plurality of targets detected in the distance / velocity map for different PRIs are determined as the same target. As shown in FIG. 8, a target having the closest relative speed and the closest strength among a plurality of targets detected in the distance speed map for different PRIs may be determined as the same target.

以下、図1とともに図8の説明図を参照しながら、この発明の実施の形態4に係る同一目標判定器19の処理動作について説明する。
この発明の実施の形態4の構成は図1に示した通りであり、同一目標判定器19の一部動作が異なるのみである。
Hereinafter, the processing operation of the same target determination unit 19 according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The configuration of the fourth embodiment of the present invention is as shown in FIG. 1, and only the partial operation of the same target determination unit 19 is different.

図8において、前述(図7)と同様に、黒丸の大きさは、目標の強度を示している。
この場合、同一目標判定器19は、Tpri1に対する距離速度マップとTpri2に対する距離速度マップとで検出された目標に対し、相対速度が最も近く、かつ強度が最も近い目標を同一目標と判定する。
In FIG. 8, similarly to the above (FIG. 7), the size of the black circle indicates the target intensity.
In this case, the same target determinator 19, with respect to the target detected by the distance velocity map for the distance rate map and T PRI2 for T PRI1, determines close relative speed is highest, and the intensity is the closest target the same target .

図8の例では、Tpri1に対する距離速度マップの速度ビン番号「3」の目標(T1_1)と、Tpri2に対する距離速度マップの速度ビン番号「2」の目標(T2_3)とが、互いに相対速度が最も近く、かつ強度も最も近いので、同一目標と判定される。
同様に、Tpri1に対する距離速度マップの速度ビン番号「3」の目標(T1_3)と、Tpri2に対する距離速度マップの速度ビン番号「2」の目標(T2_1)とが、同一目標と判定される。
さらに、Tpri1に対する距離速度マップの速度ビン番号「7」の目標(T1_2)と、Tpri2に対する距離速度マップの速度ビン番号「8」の目標(T2_2)とが、同一目標と判定される。
In the example of FIG. 8, the target distance speed map speed bin number "3" with respect to T pri1 (T1_1), the target (T2_3) distance speed map speed bin number "2" to T PRI2, but relative speed to each other Is the closest and the intensity is the closest, so it is determined that they are the same target.
Similarly, the target distance speed map speed bin number "3" with respect to T pri1 (T1_3), the target distance speed map speed bin number "2" to T pri2 (T2_1) and is, it is determined that the same target .
Further, the target distance speed map speed bin number "7" for T pri1 (T1_2), the target distance speed map speed bin number "8" for T pri2 (T2_2), but it is determined that the same target.

以上のように、この発明の実施の形態4に係る同一目標判定器19は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間で、相対速度が最も近く、かつ強度が最も近い目標を同一目標と判定するので、前述と同様に、目標数が複数の場合でも、目標Aの相対速度情報を用いて、PRIごとに検出された目標の同一性をとることができ、少ない複数PRIを用いて目標までの相対距離を求めることが可能となる。
さらに、複数の相対速度の近接した目標に対しても対処が可能となる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Aまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。
As described above, the same target determination unit 19 according to the fourth embodiment of the present invention has the closest relative speed and the closest intensity among the plurality of targets detected by the distance speed maps for different PRIs. As described above, even if there are a plurality of targets, it is possible to take the sameness of the targets detected for each PRI using the relative speed information of the target A, and to reduce the plurality of PRIs. The relative distance to the target can be obtained using.
Furthermore, it is possible to cope with a plurality of targets having close relative speeds.
Although not shown here, the same effects can be obtained even when pulse compression that modulates within a pulse is used together. Further, the obtained relative distance to the target A can be measured with higher resolution and higher accuracy by using pulse compression or synthetic band processing.

実施の形態5.
なお、上記実施の形態1〜4(図1〜図8)では、測距器20の測距結果に応じた再判定処理について言及しなかったが、図9に示すように、測距器20の測距結果に応答する同一目標再判定器21を設け、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標のすべてに対する測距器20の測距結果が、複数のPRIから求められる測距可能な距離と一致していない場合は、前回とは異なる判定基準で複数の目標の間の同一性の判定処理を再度実行するように構成してもよい。
Embodiment 5 FIG.
In the first to fourth embodiments (FIGS. 1 to 8), the re-determination process according to the distance measurement result of the distance measuring device 20 is not mentioned. However, as shown in FIG. The same target re-determination unit 21 responding to the distance measurement results is provided, and the distance measurement results of the distance measurement device 20 for all of the plurality of targets detected in the distance speed map for different PRIs are obtained from the plurality of PRIs. When the distance does not match the possible distance, the determination process of the identity between the plurality of targets may be executed again based on a determination criterion different from the previous one.

以下、図9とともに図10〜図12の説明図を参照しながら、この発明の実施の形態5に係るパルスレーダ装置の理動作について説明する。
図9において、送受信部100およびビデオ信号保存用メモリ16〜測距器20は、前述(図1参照)と同様のものであり、同一目標再判定器21が追加された点が前述と異なる。
Hereinafter, the operation of the pulse radar device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 and FIG.
In FIG. 9, the transmission / reception unit 100 and the video signal storage memory 16 to the distance measuring device 20 are the same as those described above (see FIG. 1), and are different from the above in that the same target re-determination unit 21 is added.

また、この場合、PRI設定器1は、前述(Tの5倍、4倍)のPRIに加えて、あらかじめ定めた時間間隔において、想定する目標Aの相対速度がアンビギュイティなく計測可能なPRIであって、かつTpri1、Tpri2と互いに素となる送信パルス幅Tの3倍のPRIを、Tpri3として新たに設定する。
図10はPRIをTpri1、Tpri2とした場合のレンジビンに加えて、PRIをTpri3とした場合のレンジビン(0、1、2)と真のレンジビン(0、1、・・・、43、・・・)との関係を示す説明図である。
In this case, PRI setter 1 (5-fold T p, 4-fold) above in addition to the PRI of at predetermined time intervals, which can measure the relative speed of the target A to be assumed ambiguities without a PRI, and T PRI1, three times the PRI of the transmitted pulse width T p which is a relatively prime to T PRI2, newly set as T PRI3.
10 in addition to the range bin in the case of the PRI and T PRI1, T PRI2, range bins when the PRI and T PRI3 (0, 1, 2) and the true range bin (0,1, ..., 43, ...) is an explanatory diagram showing the relationship with.

図10に示すように、送信パルス幅Tの60倍の距離まで、曖昧さなく目標の相対距離の計測が可能となる。ただし、図面を簡略化するために、図10では、送信パルス幅Tの43倍までしか表記していない。 As shown in FIG. 10, up to 60 times the distance of the transmission pulse width T p, it is possible to measure the relative distance unambiguously goal. However, in order to simplify the drawing, FIG. 10, only it is abbreviated to 43 times the transmission pulse width T p.

図11は同一目標再判定器21の動作を示す説明図であり、図12(a)〜(d)は同一目標の可能性Case1〜Case4を示す説明図である。
図11において、速度ビン番号「3」の2つの目標は、Tpri1に対する距離速度マップでは、レンジビン番号「3」の(T1_1)とレンジビン番号「4」の(T1_2)として検出され、Tpri2に対する距離速度マップ上では、レンジビン番号「1」の(T2_1)とレンジビン番号「2」の(T2_2)として検出され、さらに、Tpri3に対する距離速度マップ上では、レンジビン番号「1」の(T3_1)とレンジビン番号「2」の(T3_2)として検出されている。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the operation of the same target re-determination unit 21, and FIGS. 12 (a) to 12 (d) are explanatory diagrams showing the same target possibilities Case1 to Case4.
11, two target velocity bin number "3" is the distance velocity map for the T PRI1, is detected as a range bin number "3" (point arrives) and range bin number "4" (T1_2), for T PRI2 On the distance / velocity map, (T2_1) of the range bin number “1” and (T2_2) of the range bin number “2” are detected, and (T3_1) of the range bin number “1” on the distance / velocity map for T pri3 . The range bin number “2” is detected as (T3_2).

この場合、同一目標の可能性として、図12(a)〜(d)に示す4つの可能性Case1〜Case4があるが、その中で、図10に示す真のレンジビン番号を示す組み合わせは、第1の可能性Case1のみである。
すなわち、Tpri1、Tpri2、Tpri3に対する距離速度マップ上でレンジビン番号「3」、「1」、「1」(真のレンジビン番号「13」)の目標が同一目標と判定され、Tpri1、Tpri2、Tpri3に対する距離速度マップ上でレンジビン番号「4」、「2」、「2」(真のレンジビン番号「14」)の目標が同一目標と判定される。
In this case, there are four possibilities Case 1 to Case 4 shown in FIGS. 12A to 12D as the possibility of the same target. Among them, the combination indicating the true range bin number shown in FIG. Only one possibility Case1.
That is, the targets of the range bin numbers “3”, “1”, “1” (true range bin number “13”) are determined to be the same target on the distance / velocity map for T pri1 , T pri2 , T pri3 , and T pri1 , The targets of the range bin numbers “4”, “2”, “2” (true range bin number “14”) are determined to be the same target on the distance / velocity map for T pri2 and T pri3 .

したがって、一度は、同一目標判定器19において、たとえば第2の可能性Case2の組み合わせと判定されても、同一目標再判定器21において、真のレンジビン番号が存在しない距離を示した場合は、すべての目標に対して、真のレンジビン番号が存在する組み合わせ(図11、図12の例では、第1の可能性Case1の組み合わせ)になるまで、同一性の判定処理を繰り返し実行する。   Therefore, once the same target determiner 19 determines that the combination of the second possibility Case2 is, for example, the same target redeterminer 21 indicates a distance where no true range bin number exists, all The identity determination process is repeatedly executed until a combination having a true range bin number with respect to the target (a combination of the first possibility Case 1 in the examples of FIGS. 11 and 12) is obtained.

以上のように、この発明の実施の形態5(図8)に係るパルスレーダ装置は、測距器20の測距結果に応答する同一目標再判定器21を備えている。
同一目標再判定器21は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標のすべてに対する測距器20の測距結果が、複数のPRIから求められる測距可能な距離と一致しているか否かを判定し、一致していない場合は、前回とは異なる判定基準で複数の目標の間の同一性の判定処理を再度実行する。
As described above, the pulse radar device according to the fifth embodiment (FIG. 8) of the present invention includes the same target redetermining device 21 that responds to the distance measurement result of the distance measuring device 20.
The same target re-determination unit 21 confirms that the distance measurement results of the distance measuring device 20 for all of the plurality of targets detected in the distance / velocity map for different PRIs match the distances that can be measured from the plurality of PRIs. If it does not coincide, the determination process of the identity between the plurality of targets is executed again based on a determination criterion different from the previous one.

これにより、前述と同様に、目標数が複数の場合でも、目標の相対速度情報を用いて、PRIごとに検出された目標の同一性をとることができ、少ない複数PRIを用いて目標までの相対距離を求めることが可能となる。
さらに、同じ速度ビンに同様の強度の複数目標が存在する場合にも対応可能となる。
また、ここでは、図示を省略するが、パルス内で変調を行うパルス圧縮を併用した場合にでも、同様の作用効果を奏する。さらに、求まった目標Aまでの相対距離をパルス圧縮や合成帯域処理等を用い、より高い分解能、高い精度で測距することも可能である。
Thus, as described above, even when there are a plurality of targets, it is possible to take the same target detected for each PRI using the target relative speed information, and to reach the target using a small number of PRIs. The relative distance can be obtained.
Furthermore, it is possible to cope with a case where a plurality of targets having the same intensity exist in the same speed bin.
Although not shown here, the same effects can be obtained even when pulse compression that modulates within a pulse is used together. Further, the obtained relative distance to the target A can be measured with higher resolution and higher accuracy by using pulse compression or synthetic band processing.

この発明の実施の形態1に係るパルスレーダ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the pulse radar apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1内のPRI設定器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the PRI setting device in FIG. 図1内の複数距離速度マップ生成器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the multiple distance speed map generator in FIG. 図1内の目標検出器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the target detector in FIG. 図1内の同一目標判定器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the same target determination device in FIG. この発明の実施の形態2に係る同一目標判定器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the same target determination device which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る同一目標判定器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the same target determination device which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る同一目標判定器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the same target determination device which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5に係るパルスレーダ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the pulse radar apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 図9内のPRI設定器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the PRI setting device in FIG. 図9内の目標検出器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the target detector in FIG. 図9内の同一目標再判定器の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the same target redeterminator in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 PRI設定器、16 ビデオ信号保存用メモリ、17 複数距離速度マップ生成器、18 目標検出器、19 同一目標判定器、20 測距器、21 同一目標再判定器、100 送受信部、A 目標、B パルス列、C 反射信号、Di、Dq ディジタルビデオ信号(受信ビデオ信号)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PRI setting device, 16 Video signal storage memory, 17 Multiple distance speed map generator, 18 Target detector, 19 Same target judgment device, 20 Distance measuring device, 21 Same target redeterminator, 100 Transmission / reception part, A target, B Pulse train, C Reflected signal, Di, Dq Digital video signal (received video signal).

Claims (6)

想定する1つ以上の目標の相対速度を曖昧さなく計測可能な複数のPRI(Pulse Repetition Interval:パルス繰返し周期)を設定するPRI設定器と、
前記複数のPRIごとに、あらかじめ定めた時間間隔でパルス列を前記目標の方向に送信し、前記目標からの反射信号を受信してレンジビンごとの複数の受信ビデオ信号を生成する送受信部と、
前記複数のPRIごとに、前記複数の受信ビデオ信号を同じレンジビンごとにフーリエ変換することによって、複数の距離速度マップを生成する複数距離速度マップ生成器と、
前記複数のPRIごとに生成された前記複数の距離速度マップごとに前記目標を検出する目標検出器と、
異なるPRIに対する距離速度マップで検出された複数の目標の間の同一性を、前記複数の目標の速度情報を用いて判定する同一目標判定器と、
前記同一目標判定器で同一と判定された同一目標に対する前記PRIごとに生成された距離速度マップのレンジビン情報とPRI情報とを用いて、前記同一目標の相対距離を求める測距器と
を備えたことを特徴とするパルスレーダ装置。
A PRI setting device for setting a plurality of PRIs (Pulse Repetition Intervals) that can measure the relative speed of one or more targets to be assumed without ambiguity;
For each of the plurality of PRIs, a transmission / reception unit that transmits a pulse train in a target direction at a predetermined time interval, receives a reflected signal from the target, and generates a plurality of received video signals for each range bin;
For each of the plurality of PRIs, a multi-distance speed map generator that generates a plurality of distance speed maps by Fourier transforming the plurality of received video signals for each same range bin;
A target detector for detecting the target for each of the plurality of distance-velocity maps generated for each of the plurality of PRIs;
The same target determiner for determining the identity between a plurality of targets detected in the distance speed map for different PRIs using the speed information of the plurality of targets;
A range finder for obtaining a relative distance of the same target using range bin information and PRI information of a distance speed map generated for each PRI for the same target determined to be the same by the same target determiner; A pulse radar device characterized by that.
前記同一目標判定器は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された前記複数の目標の間で、相対速度が同じ目標を前記同一目標と判定することを特徴とする請求項1に記載のパルスレーダ装置。   2. The pulse radar according to claim 1, wherein the same target determination unit determines a target having the same relative speed as the same target among the plurality of targets detected by the distance-speed map for different PRIs. apparatus. 前記同一目標判定器は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された前記複数の目標の間で、相対速度が最も近い目標を前記同一目標と判定することを特徴とする請求項1に記載のパルスレーダ装置。   2. The pulse according to claim 1, wherein the same target determination unit determines a target having the closest relative speed among the plurality of targets detected in the distance speed map for different PRIs as the same target. Radar device. 前記同一目標判定器は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された前記複数の目標の間で、相対速度が同じで、かつ強度が最も近い目標を前記同一目標と判定することを特徴とする請求項1に記載のパルスレーダ装置。   The same target determination unit determines a target having the same relative speed and the closest strength as the same target among the plurality of targets detected by the distance-speed map for different PRIs. Item 2. The pulse radar device according to Item 1. 前記同一目標判定器は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された前記複数の目標の間で、相対速度が最も近く、かつ強度が最も近い目標を前記同一目標と判定することを特徴とする請求項1に記載のパルスレーダ装置。   The same target determination unit determines a target having the closest relative speed and the closest strength among the plurality of targets detected in the distance speed map for different PRIs as the same target. Item 2. The pulse radar device according to Item 1. 前記測距器の測距結果に応答する同一目標再判定器を備え、
前記同一目標再判定器は、異なるPRIに対する距離速度マップで検出された前記複数の目標のすべてに対する前記測距器の測距結果が、前記複数のPRIから求められる測距可能な距離と一致しているか否かを判定し、一致していない場合は、前回とは異なる判定基準で前記複数の目標の間の同一性の判定処理を再度実行することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のパルスレーダ装置。
The same target re-determination unit responding to the distance measurement result of the distance measuring device,
In the same target re-determination unit, the range finding results of the range finder for all of the plurality of targets detected in the distance / velocity map for different PRIs coincide with the distances that can be obtained from the plurality of PRIs. 6. The identity determination process between the plurality of targets is executed again according to a determination criterion different from the previous one if the two do not coincide with each other. The pulse radar device according to any one of the above.
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