JPH06342063A

JPH06342063A - パルス圧縮レーダ

Info

Publication number: JPH06342063A
Application number: JP5130630A
Authority: JP
Inventors: Bunpei Matsumoto; 文平松本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、パルス信号の送信タイミングと、
受信タイミングとの時間間隔によって、目標までの距離
を測るパルス圧縮レーダに関し、距離分解能とクラッタ
抑圧性能とを向上させることを目的とする。【構成】所定波形のパルス信号を生成するパルス圧縮
変調手段１，送信手段２，受信手段３，受信パルス信号
に対して圧縮処理を施してパルス圧縮信号を得るパルス
圧縮復調手段４をそなえ、パルス信号の送信タイミング
とパルス圧縮信号に基づく受信タイミングとの時間間隔
によって、目標までの距離を測るパルス圧縮レーダにお
いて、パルス圧縮変調手段１により生成されるパルス信
号が、同一振幅で且つ、相互の周波数間隔が一定である
多数の正弦波を重畳して生成されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定波形のパルス信号
の送信タイミングと、反射エコーとして受信されたパル
ス信号に対し圧縮処理を施して得られたパルス圧縮信号
に基づく受信タイミングとの時間間隔によって、目標ま
での距離を測るパルス圧縮レーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパルス圧縮レーダにおける圧縮方
式としては、チャープ変調パルス圧縮方式および２値位
相変調パルス圧縮方式がある。まず、チャープ変調パル
ス圧縮方式では、発振器からの正弦波信号に対して、時
間について線型に周波数変調の施したものをパルス信号
として用いる。

【０００３】又、２値位相変調パルス圧縮方式では、パ
ルスを圧縮比に応じた個数の小パルスに分け、１個毎に
適当な順序で正規（＋）又は反転（−）の位相を与えて
送信し、受信後に丁度逆の位相で処理して重ね合わせ
て、所定の圧縮比を実現するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなパルス圧縮方式を用いた従来のパルス圧縮レーダで
は、狭い時間幅のパルスに対して、高いパルス圧縮比を
実現するのが困難である。具体的には、何れのパルス圧
縮方式においても、１００ｎｓｅｃのパルスに対して、
圧縮比５０の性能を得ることは不可能であるという課題
があった。

【０００５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、狭い時間幅のパルスに対して高いパルス圧縮
比でのパルス圧縮復調を行なえるようにして、距離分解
能およびクラッタ除去性能の向上をはかった、パルス圧
縮レーダを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図で、この図１において、２０はパルス圧縮レーダ
であり、このパルス圧縮レーダ２０は、パルス信号の送
信タイミングと、パルス圧縮信号に基づく受信タイミン
グとの時間間隔によって目標までの距離を測るものであ
る。

【０００７】そして、パルス圧縮レーダ２０は、パルス
圧縮変調手段１，送信手段２，受信手段３，パルス圧縮
復調手段４をそなえて構成されている。パルス圧縮変調
手段１は、所定波形のパルス信号を生成するものであ
り、このパルス信号を生成するに際して、同一振幅で且
つ、相互の周波数間隔の一定である多数の正弦波を重畳
することにより得るようになっており、多数の発振器
５，加算器６，ゲート７を有して構成されている。

【０００８】ここで、各発振器５は、同一振幅で且つ相
互の周波数間隔が一定である多数の正弦波をそれぞれ発
振するものである。加算器６は、多数の発振器５からそ
れぞれ発振された正弦波を合成して重畳するものであ
り、ゲート７は、加算器６からの信号を振幅変調すると
ともに、所定パルス幅のパルス信号として送信手段２へ
出力するものである。

【０００９】送信手段２は、パルス圧縮変調手段１から
のパルス信号を目標物体３３へ向け送信するものであ
り、受信手段３は、目標物体３３から反射されてきたパ
ルス信号を受信するものである。又、パルス圧縮復調手
段４は、受信手段３により受信されたパルス信号に対し
て圧縮処理を施すことによりパルス圧縮信号を得るもの
で、分離手段８，直交位相検波手段９，保持手段１０，
相関演算手段１１を有して構成されている。

【００１０】ここで、分離手段８は、受信手段３により
受信されたパルス信号を、周波数成分ごとに分離するも
ので、多数のフィルタ１２から構成されている。これら
のフィルタ１２は、各周波数成分について、所定パルス
幅のパルス信号に対するマッチドフィルタ処理を行なう
ものである。直交位相検波手段９は、分離手段８（フィ
ルタ１２）により分離されたパルス信号の各周波数成分
を並列的に直交位相検波するもので、多数の直交位相検
波器１３から構成されている。これらの直交位相検波器
１３は、各周波数成分について、パルス圧縮変調手段１
の各発振器５に基づいて得られる直交位相検波基準信号
を用いて、直交位相検波を行なうものである。

【００１１】保持手段１０は、直交位相検波手段９によ
る直交位相検波結果を保持するものである。相関演算手
段１１は、保持手段１０により保持された直交位相検波
結果について各周波数成分間の相関演算を行ない、相関
演算結果をパルス圧縮信号として出力するものである。
尚、この相関演算手段１１は、保持手段１０を介して得
られた、各周波数成分についての直交位相検波結果の各
周波数成分間の相関を、高速フーリエ変換により演算す
るようになっている。

【００１２】

【作用】上述の本発明のパルス圧縮レーダでは、図１に
示すように、パルス圧縮変調手段１によって、同一振幅
で且つ、相互の周波数間隔の一定である多数の正弦波が
重畳されることにより、所定波形のパルス信号が生成さ
れる。即ち、パルス圧縮変調手段１に設けられた多数の
発振器５から、それぞれ、同一振幅で且つ、相互の周波
数間隔が一定である多数の正弦波が発振され、これらの
正弦波は、パルス圧縮変調手段１内の加算器６に入力さ
れて、この加算器６により合成され重畳されたのち、ゲ
ート７へ出力される。

【００１３】ゲート７へ送られた加算器６からの信号
は、ゲート７において振幅変調されてから、所定パルス
幅のパルス信号として送信手段２へ出力され、このパル
ス信号が、送信手段２から目標物体３３へ向けて送信さ
れる。そののち、目標物体３３から反射されてきたパル
ス信号は、受信手段３によって受信されて、パルス圧縮
復調手段４へ出力される。パルス圧縮復調手段４では、
このパルス信号に対して圧縮処理を施すことにより、パ
ルス圧縮信号が得られる。

【００１４】即ち、受信手段３からのパルス信号は、始
めにパルス圧縮復調手段４の分離手段８へ出力される。
分離手段８では、多数のフィルタ１２によって、各周波
数成分毎に所定パルス幅のパルス信号に対するマッチド
フィルタ処理が行なわれ、受信したパルス信号が周波数
成分ごとに分離される。分離手段８により分離されたパ
ルス信号の各周波数成分は、直交位相検波手段９におけ
る多数の直交位相検波器１３によって、並列的に直交位
相検波される。即ち、各直交位相検波器１３毎に、各周
波数成分について、パルス圧縮変調手段１の各発振器５
に基づいて得られる直交位相検波基準信号が用いられ
て、直交位相検波が行なわれるのである。

【００１５】そして、直交位相検波手段９による直交位
相検波結果は、保持手段１０により保持され、更に、こ
れらの保持された直交位相検波結果について、相関演算
手段１１により、各周波数成分間の相関演算が行なわ
れ、それらの相関演算結果がパルス圧縮信号として出力
される。この際、相関演算手段１１は、保持手段１０を
介して得られた、各周波数成分についての直交位相検波
結果の各周波数成分間の相関を、高速フーリエ変換によ
り演算する。

【００１６】そして、上述の送信手段２からのパルス信
号の送信タイミングと、パルス圧縮復調手段４によって
得られたパルス圧縮信号に基づく受信タイミングとの時
間間隔によって、目標物体３３までの距離が測定される
のである。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図２は本発明の一実施例を示すブロック図で、
この図２において、２０はパルス圧縮レーダであり、こ
のパルス圧縮レーダ２０は、パルス信号の送信タイミン
グと、パルス圧縮信号に基づく受信タイミングとの時間
間隔によって、目標までの距離を測るものである。

【００１８】そして、本実施例のパルス圧縮レーダ２０
は、パルス圧縮変調部１Ａ，送信部２Ａ，受信部３Ａ，
パルス圧縮復調部４Ａ，表示処理部１４，表示部１５，
安定化局部発振器１７，デュプレクサ１８，送受信用空
中線１９をそなえて構成されている。ここで、安定化局
部発振器１７は、送信部２Ａおよび受信部３Ａへ、それ
ぞれの変復調処理のための所定の周波数の信号を出力す
るものである。デュプレクサ１８は、送信波と受信波と
が干渉しないようにするためのものであり、送受用空中
線１９は、送信波を目標物体３３へ送信するとともに、
目標物体３３からの反射エコー（受信波）を受信するも
のである。

【００１９】パルス圧縮変調部１Ａは、下式（１）に示
す、所定波形のパルス信号ｆ（ｔ）を生成するものであ
り、このパルスｆ（ｔ）は、後述するごとく、同一振幅
で且つ、相互の周波数間隔の一定である多数の正弦波を
重畳することにより生成されるようになっている。

【００２０】

【数１】

【００２１】尚、式（１）においては、｜ｔ｜＜τ／２
のときＧ（ｔ）＝Ａ，｜ｔ｜＝τ／２のときＧ（ｔ）＝
Ａ／２，｜ｔ｜＞τ／２のときＧ（ｔ）＝０である。
又、ｔは時刻、ｆ_cは正弦波周波数、Δｆは正弦波周波
数間隔、Φ_kは正弦波位相、Ａは正弦波振幅、ｍは正弦
波の数、ｉは虚数単位、τはパルスの時間幅である。但
し、正弦波周波数間隔Δｆは、パルス幅τの逆数と等し
い。

【００２２】そして、パルス圧縮変調部１Ａは、上記の
パルス信号ｆ（ｔ）を生成するために、ｍ（ｍは任意の
自然数）個の発振器（ＯＳＣ）５，ｍ個の分配器（Ｄｉ
ｖ）２３，加算器（Ｃｏｍｂ）６，ゲート７を有して構
成されている。ここで、ｍ個の発振器５は、それぞれ、
同一振幅で且つ、相互の周波数間隔が一定である正弦波
を発振するものである。各分配器２３は、各発振器５か
らの正弦波を加算器６およびパルス圧縮復調部４Ａのそ
れぞれに分配して出力するものであり、その際、加算器
６へは正弦波ｊ_k（ｔ）を出力し、パルス圧縮復調部４
へは正弦波ｇ_k（ｔ）を出力する。

【００２３】これらの正弦波ｊ_k（ｔ）および正弦波ｇ
_k（ｔ）は、ｍ系統の分配器２３の出力の内のｋ（ｋは
１〜ｍの間の整数）番目の系統の出力を示した式であ
り、正弦波ｊ_k（ｔ）は、ｋ番目の系統のもので、周波
数がｆ_c＋ｋΔｆ、位相が２πΦ_kのものであり、正弦
波ｇ_k（ｔ）は、ｋ番目の系統のもので、周波数がｆ_c
＋ｋΔｆ、位相が２π（Φ_k＋Φ）のものである。そし
て、正弦波ｊ_k（ｔ）は、下式（２）で表すことがで
き、又、正弦波ｇ_k（ｔ）は、下式（３）で表わすこと
ができる。尚、下式（３）のΦは、任意の位相変化量で
あり、下式（２），（３）の他の記号は、先に説明した
通りである。

【００２４】ｊ_k（ｔ）＝Ａｅｘｐ［２πｉ｛（ｆ_c＋ｋΔｆ）ｔ＋Φ_k｝］（２）ｇ_k（ｔ）＝ｅｘｐ［２πｉ｛（ｆ_c＋ｋΔｆ）ｔ＋Φ_k＋Φ｝］（３）加算器６は、各発振器５からそれぞれ発振された正弦波
を合成して重畳するものであり、ゲート７は、後述する
タイミング制御部１６の制御に従って、加算器６からの
信号を振幅変調して、これを先に示した所定パルス幅の
パルス信号ｆ（ｔ）として出力するものである。以上
が、本実施例のパルス圧縮変調部１Ａを構成する各装置
の説明である。

【００２５】そして、送信部２Ａは、パルス圧縮変調部
１Ａからのパルス信号に対し、目標物体３３へ向け送信
するための処理を施すもので、送信周波数変換部２１と
送信電力増幅部２２とによって構成されている。送信周
波数変換部２１は、パルス圧縮変調部１Ａからのパルス
信号を、安定化局部発振器１７からの出力の周波数に基
づいて変調するものであり、送信電力増幅部２２は、送
信周波数変換部２１からのパルス信号の変調波を増幅す
るものである。送信電力増幅部２２によって増幅された
送信波は、前述したデュプレクサ１８を介し送受用空中
線１９から目標物体３３へ向けて送信されるようになっ
ている。

【００２６】又、受信部３Ａは、目標物体３３から反射
されてきたパルス信号（送受用空中線１９，デュプレク
サ１８を介して得られるもの）の受信処理を行なうもの
で、受信低雑音増幅部３１と受信周波数変換部３２とに
よって構成されている。受信低雑音増幅部３１は、受信
波を増幅するものであり、受信周波数変換部３２は、安
定化局部発振器１７からの出力の周波数に基づいて、受
信低雑音増幅部３１からの受信波から送信波を取り省い
てパルス信号を抽出するものである。

【００２７】そして、パルス圧縮復調部４Ａは、受信部
３Ａからのパルス信号に対して圧縮処理を施すことによ
り、パルス圧縮信号を得るもので、パルス圧縮復調部４
Ａは、分離部８Ａ，直交位相検波部９Ａ，保持部１０
Ａ，相関演算部１１Ａ，タイミング制御部１６を有して
構成されている。ここで、分離部８Ａは、受信部３Ａに
より受信されたパルス信号を、周波数成分毎に分離して
出力するもので、分配器８０とｍ個のフィルタ１２とか
ら構成されている。分配器８０は、受信部３Ａからの受
信パルス信号を、ｍ個に分配しｍ個のフィルタ１２にそ
れぞれ出力するものである。

【００２８】各フィルタ１２〔ＦＬ（１）〜ＦＬ
（ｍ）〕は、パルス信号が送られて来ると、予めそれぞ
れに割り当てられた周波数成分を抽出するもので、具体
的には、ｋ（ｋ＝１〜ｍ）番目のフィルタ１２〔ＦＬ
（ｋ）〕は、周波数がｆ_c＋ｋΔｆでパルス幅がτのパ
ルスに対するマッチドフィルタ処理を行なうものであ
る。そして、直交位相検波部９Ａは、分離部８Ａにより
分離されたパルス信号の各周波数成分を、並列的に直交
位相検波するもので、ｍ系統の各フィルタ１２に応じた
ｍ個の直交位相検波器１３から構成されている。

【００２９】これらの直交位相検波器１３は、各々に送
られて来る周波数成分について、パルス圧縮変調部１Ａ
の各発振器５に基づいて得られる直交位相検波基準信号
を用いて、直交位相検波を行なうものである。この直交
位相検波基準信号とは、先にパルス圧縮変調部１Ａの分
配器２３の出力として説明した、正弦波ｇ_k（ｔ）のこ
とである。

【００３０】保持部１０Ａは、直交位相検波部９Ａのｍ
系統の各直交位相検波器１３に対応してｍ個設けられて
おり、それぞれが対応する直交位相検波器１３からの直
交位相検波結果を保持するものである。具体的に述べる
と、各保持部１０Ａは、タイミング制御部１６の制御に
従い、対応する直交位相検波器１３からの信号ｈ
_k（ｔ）の時刻ｔ_sでの値ｈ_k（ｔ_s）を保持するもの
である。尚、この信号ｈ_k（ｔ）は、ｍ系統の直交位相
検波器１３の中のｋ番目のものを示している。

【００３１】相関演算部１１Ａは、タイミング制御部１
６の制御に従い、保持部１０Ａにより保持された、それ
ぞれの直交位相検波結果ｈ_k（ｔ_s）について、各周波
数成分間の相関演算を高速フーリエ変換により行ない、
これらの相関演算結果を、ｍ系統のパルス圧縮信号とし
て出力するものである。具体的には、下式（４）に示す
相関演算を実施するのである。この式（４）において、
ｓ_p（ｔ_s）は、演算処理後にｐ番目の系統より出力さ
れる信号を示しているとともに、パルス圧縮した信号
を、時刻ｔ_s＋（〔２ｐ−ｍ＋１〕／〔２ｍΔｆ〕）に
測定した値を示している。尚、ｐは１〜ｍの間の整数で
ある。

【００３２】

【数２】

【００３３】例えば、直交位相検波出力の保持が時刻ｔ
_S＝τ／２で行なわれた場合、相関演算部１１Ａの出力
ｓ_p（τ／２）は、下式（５）で表される。そして、τ
＝１／Δｆであるから、相関演算部１１Ａは、上記の式
によりパルス圧縮比を、パルス圧縮変調部１Ａでの正弦
波の数と同数のｍとするパルス圧縮処理を行なうように
なっている。尚、下式（５）において、｜ｔ｜≦τのと
きＴ（ｔ）＝Ａ｛１−（｜ｔ｜／τ），｜ｔ｜≧τのと
きＴ（ｔ）＝０である。

【００３４】

【数３】

【００３５】又、タイミング制御部１６は、ゲート７，
各保持部１０Ａ，相関演算部１１Ａ，表示処理部１４，
表示部１５の動作処理タイミングを制御するものであ
る。以上が本実施例のパルス圧縮復調部４Ａを構成する
各装置の説明である。そして、表示処理部１４は、タイ
ミング制御部１６の制御に従って、上記のパルス圧縮復
調部４Ａにより得られたパルス圧縮信号に基づいて目標
物体３３までの距離を求め、その結果を表示部１５で表
示させるものである。

【００３６】上述の構成により、図２に示すように、パ
ルス信号の送信時には、パルス圧縮変調部１Ａによっ
て、同一振幅で且つ、相互の周波数間隔の一定であるｍ
個の正弦波が重畳されることにより、所定波形のパルス
信号ｆ（ｔ）が生成される。即ち、パルス圧縮変調部１
Ａに設けられたｍ個の発振器５から、それぞれ、同一振
幅で且つ、相互の周波数間隔が一定であるｍ系統の正弦
波が発振される。

【００３７】これらの正弦波は、それぞれ、分配器２３
で２つの正弦波ｊ_k（ｔ）と正弦波ｇ_k（ｔ）とに分配
され、ｍ個の正弦波ｊ_k（ｔ）が、加算器６にて合成さ
れるとともに重畳されたのち、ゲート７において、タイ
ミング制御部１６の制御に応じて振幅変調される。この
結果、式（１）に示す、所定パルス幅のパルスｆ（ｔ）
が生成されるのである。そののち、このパルス信号ｆ
（ｔ）は、送信部２Ａへ出力されて、ここで、送信処理
を受けたのち、目標物体３３へ向けて送信されるのであ
る。

【００３８】又、送信パルス信号の受信時には、以下の
処理（パルス圧縮処理）が行なわれる。即ち、目標物体
３３から反射されて返って来たパルス信号は、受信部３
Ａによる受信処理を受けたのち、パルス圧縮復調部４Ａ
へ出力される。この受信部３Ａからのパルス信号を受け
たパルス圧縮復調部４Ａによって、この信号に圧縮処理
が施されることによりパルス圧縮信号が得られる。

【００３９】即ち、受信部３Ａからのパルス信号ｆ
（ｔ）は、始めにパルス圧縮復調部４Ａの分離部８Ａへ
出力される。そして、分離部８Ａでは、パルス処理ｆ
（ｔ）は、分配器８０によりｍ個に分配されてから、例
えば、ｋ番目の系統に関しては、ｋ番目のフィルタ１２
〔ＦＬ（ｋ）〕により、周波数がｆ_c＋ｋΔｆでパルス
幅がτのパルスに対するマッチドフィルタ処理が行なわ
れる。このような処理を１〜ｍの各系統毎に行なうこと
により、入力パルスｆ（ｔ）が、パルス圧縮変調部１Ａ
で合成前のｍ系統の周波数成分に分解されるのである。

【００４０】分離部８Ａによりｍ系統毎に分離されたパ
ルス信号ｆ（ｔ）の各周波数成分は、直交位相検波部９
Ａによって、パルス圧縮変調部１Ａにおける同じ系統の
発振器５の正弦波から得られる分配器２３の正弦波ｇ_k
（ｔ）に基づいて、直交位相検波される。そして、直交
位相検波部９Ａによるｍ系統の直交位相検波結果を示す
信号ｈ_k（ｔ）が、対応する系統の保持部１０Ａへ出力
される。このような出力を受信した各系統の保持部１０
Ａでは、所定の時刻ｔ_sでの信号ｈ_k（ｔ）の値ｈ
_k（ｔ _s）が保持される。

【００４１】そののち、相関演算部１１Ａによって、こ
れらｍ系統毎に保持された各直交位相検波結果ｈ_k（ｔ
_s）について、各周波数成分間の相関演算が、式（４）
に示すような、高速フーリエ変換により行なわれる。こ
の結果、これらのｍ系統毎に得られる相関演算結果ｓ_p
（ｔ_s）が、各系統のパルス圧縮信号として出力され
る。これにより、図３の（ｃ）の実線部分で表されるよ
うな、ｍ系統毎のパルス圧縮信号の波形が得られる。
尚、図３の（ｃ）において、各系統毎のパルス圧縮波形
の振幅を、図中の一点鎖線で示す値による重み付けした
ものが、パルス圧縮処理後のパルス振幅の絶対値であ
る。又、図３の（ａ）は、発生パルス信号ｆ（ｔ）の振
幅の絶対値を示したものであり、図３の（ｂ）は、マッ
チドフィルタ処理後のパルス振幅の絶対値を示したもの
である。

【００４２】例えば、上記の保持部１０Ａが、直交位相
検波出力の保持を時刻τ／２で行なった場合、この時の
相関演算部１１からの各パルス圧縮信号はｓ_p（τ／
２）となり、又、τ＝１／Δｆであるから、その圧縮比
は、パルス信号ｆ（ｔ）の各周波数成分と同数のｍとな
り、パルス時間幅はτ／ｍに圧縮される。仮に、τ＝１
００ｎｓｅｃ（ｎはｎａｎｏの略、ｎａｎｏ＝１
０^-9），Δｆ＝１０ＭＨｚ，ｍ＝５０だとすると、パル
ス幅が２ｎｓｅｃに圧縮されて圧縮比５０となったパル
ス圧縮信号が得られる。

【００４３】又、保持部１０Ａでは、所定の時間間隔
（１／Δｆ）毎に、送られて来た信号ｈ_k（ｔ）の値ｈ
_k（ｔ_s）を保持していく。このため、相関演算部１１
Ａは、１／Δｆ毎に値ｈ_k（ｔ_s）に応じた相関演算を
行なうことになり、図４の（ｃ）〜（ｇ）に示すよう
に、１／ｍΔｆ毎のパルス圧縮波形のサンプル値が、連
続的に得られることになる。尚、図４の（ｃ）〜（ｇ）
は、それぞれ順に、ｔ_s＝−（τ／２），ｔ_s＝０，ｔ
_s＝τ／２，ｔ_s＝τ，ｔ_s＝（３／２）τで保持した
ときのパルス圧縮処理後のパルス振幅の絶対値を示して
いる。

【００４４】また、発生パルス信号ｆ（ｔ）の遅延時間
に応じて、圧縮したパルスの振幅は最大１／２まで減衰
するが、パルス圧縮比はそのままであり減少することは
ない。このような各系統のパルス圧縮信号が、相関演算
部１１Ａから表示処理部１４へ出力されることにより、
受信パルスによって持たらされた情報（目標物体３３ま
での距離に基づく情報）が、表示部１５で表示される。

【００４５】このとき、上述の送信部２Ａからのパルス
信号の送信タイミングと、パルス圧縮復調部４Ａによっ
て得られたパルス圧縮信号に基づく受信タイミングとの
時間間隔ｔ_uによって、目標物体３３までの距離ｒ_uが
測定されるが、その時の遅延時間ｔ_uは、距離ｒ_uに対
して、ｒ_u＝ｃｔ_u／２の関係があるので、時間幅１０
０ｎｓｅｃのパルスに対し、パルス圧縮比５０の性能を
得た場合には、距離精度および距離分解能は、約０．３
ｍ（メートル）の性能が得られる。これは、距離精度お
よび距離分解能は、一般的に送信パルス幅に反比例する
ためである。尚、ｃは光速であり、約３×１０⁸ｍ／ｓ
ｅｃである。

【００４６】更に、レーダのクラッタ除去性能は環境条
件が同じであれば、送信電力および送信パルス幅に反比
例するため、パルス圧縮する前のクラッタ除去性能に対
して、クラッタ電力を１／５０にすることができ、従来
例の方式に比べて、約１７ｄｂの改善量を得ることがで
きる。即ち、本実施例のパルス圧縮レーダによれば、パ
ルス圧縮変調部１Ａ，送信部２Ａ，受信部３Ａ，パルス
圧縮復調部４Ａをそなえるパルス圧縮レーダにおいて、
パルス圧縮変調部１Ａにより生成されるパルス信号が、
同一振幅で且つ、相互の周波数間隔が一定である多数の
正弦波を重畳して生成されることにより、発生するパル
ス幅に応じて、所望のパルス圧縮比と同数の正弦波の
数、および正弦波の周波数間隔Δｆを設定することで、
パルスの時間幅の長さに関係無く所望のパルス圧縮比が
得られる。これにより、狭い時間幅のパルスに対して
も、上述の例にのように、高いパルス圧縮比が実現でき
て、距離分解能，測距精度およびクラッタ除去性能を大
幅に向上させることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のパルス圧
縮レーダによれば、所定波形のパルス信号を生成するパ
ルス圧縮変調手段と、パルス圧縮変調手段からのパルス
信号を目標へ向け送信する送信手段と、目標から反射さ
れてきたパルス信号を受信する受信手段と、受信手段に
より受信されたパルス信号に対して圧縮処理を施すこと
によりパルス圧縮信号を得るパルス圧縮復調手段とをそ
なえ、送信手段からのパルス信号の送信タイミングと、
パルス圧縮復調手段によって得られたパルス圧縮信号に
基づく受信タイミングとの時間間隔によって目標までの
距離を測る際に、パルス圧縮変調手段により生成される
パルス信号を、同一振幅で且つ相互の周波数間隔が一定
である多数の正弦波を重畳して生成し、その反射エコー
に対し所定の圧縮処理を施すように構成したので、狭い
時間幅のパルスに対して高いパルス圧縮比を実現でき、
距離分解能，測距精度およびクラッタ除去を大幅に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図３】本実施例によるｍ系統のパルス圧縮波形例を示
す図である。

【図４】本実施例による５０系統のパルス圧縮波形例を
示す図である。

【符号の説明】

１パルス圧縮変調手段１Ａパルス圧縮変調部２送信手段２Ａ送信部３受信手段３Ａ受信部４パルス圧縮復調手段４Ａパルス圧縮復調部５発振器６加算器７ゲート８分離手段８Ａ分離部９直交位相検波手段９Ａ直交位相検波部１０保持手段１０Ａ保持部１１相関演算手段１１Ａ相関演算部１２フィルタ１３直交位相検波器１４表示処理部１５表示部１６タイミング制御部１７安定化局部発振器１８デュプレクサ１９送受用空中線２０パルス圧縮レーダ２１送信周波数変換部２２送信電力増幅部２３分配器３１受信低雑音増幅部３２受信周波数変換部３３目標物体８０分配器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定波形のパルス信号を生成するパルス
圧縮変調手段（１）と、該パルス圧縮変調部（１）からの該パルス信号を目標へ
向け送信する送信手段（２）と、該目標から反射されてきた該パルス信号を受信する受信
手段（３）と、該受信手段（３）により受信された該パルス信号に対し
て圧縮処理を施すことによりパルス圧縮信号を得るパル
ス圧縮復調手段（４）とをそなえ、該送信手段（２）からの該パルス信号の送信タイミング
と、該パルス圧縮復調手段（４）によって得られた該パ
ルス圧縮信号に基づく受信タイミングとの時間間隔によ
って該目標までの距離を測るパルス圧縮レーダにおい
て、該パルス圧縮変調手段（１）により生成される該パルス
信号が、同一振幅で且つ相互の周波数間隔が一定である
多数の正弦波を重畳して生成されることを特徴とする、
パルス圧縮レーダ。
【請求項２】該パルス圧縮変調手段（１）が、同一振幅で且つ相互の周波数間隔が一定である多数の正
弦波をそれぞれ発振する多数の発振器（５）と、該多数の発振器（５）からそれぞれ発振された正弦波を
合成して重畳する加算器（６）と、該加算器（６）からの信号を振幅変調するとともに所定
パルス幅の該パルス信号として該送信手段（２）へ出力
するゲート（７）とを有して構成されていることを特徴
とする請求項１記載のパルス圧縮レーダ。
【請求項３】該パルス圧縮復調手段（４）が、該受信手段（３）により受信された該パルス信号を周波
数成分ごとに分離する分離手段（８）と、該分離手段（８）により分離された該パルス信号の各周
波数成分を並列的に直交位相検波する直交位相検波手段
（９）と、該直交位相検波手段（９）による直交位相検波結果を保
持する保持手段（１０）と、該保持手段（１０）により保持された直交位相検波結果
について各周波数成分間の相関演算を行ない、該相関演
算結果を該パルス圧縮信号として出力する相関演算手段
（１１）とを有して構成されていることを特徴とする請
求項１または２に記載のパルス圧縮レーダ。
【請求項４】該分離手段（８）が、各周波数成分につ
いて該所定パルス幅のパルス信号に対するマッチドフィ
ルタ処理を行なう多数のフィルタ（１２）から構成され
ていることを特徴とする請求項３記載のパルス圧縮レー
ダ。
【請求項５】該直交位相検波手段（９）が、各周波数
成分について、該パルス圧縮変調手段（１）の各発振器
（７）に基づいて得られる直交位相検波基準信号を用い
て直交位相検波を行なう多数の直交位相検波器（１３）
から構成されていることを特徴とする請求項３または４
に記載のパルス圧縮レーダ。
【請求項６】該相関演算手段（１１）が、該保持手段
（１０）を介して得られた各周波数成分についての直交
位相検波結果の各周波数成分間の相関を、高速フーリエ
変換により演算することを特徴とする請求項３〜５のい
ずれかに記載のパルス圧縮レーダ。