JPS6038669B2 - 干渉妨害回避レーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、干渉波を検知し送受信周波数を干渉波のな
い周波数に自動的に切換えることにより、干渉波による
妨害を回避するレーダ装置、特にこの機能を備えたパル
ス圧縮レーダ装置に関する。

近年の電子装置の発展は著しく、電波密度は増加の一途
をたどっている。

そのため、他の電子装置からしーダ装置への電波干渉が
起りレダ装置の目穣検知能力の低下をきたすことが多い
。この干渉妨害を除く有効な手段として、複数のレーダ
装置送受信周波数を用意し、使用送受信波数において干
渉妨害を受けると他の周波数に切換える周波数切換送受
信方式がある。

ここで受信周波数は対応送信周波数を中心周波数として
一定の帯城を有する周波数であって、単一の周波数を意
味するものではない。この場合は、送信縄波数と受信周
波数とが同時に切換わるよう騰成されているので、それ
ぞれの送受信周波数ごとのレーダ装置の回路構成をチャ
ンネルと称する。そこで、送受信周波数の切襖をチャン
ネル切換ともいう。従来この種レーダ装置は、干渉妨害
を受けていることを検知するには、レーダ・スコープの
監視にもとづく、レーダ装置の操作者の判断に頼らざる
をえなかった。また、作動中のチャンネルにおける干渉
妨害を検知しても、池チャンネルにおける干渉波有無の
判断手段がないために、新たに選択したチャンネルでも
干渉妨害を受けることがあった。この場合には、さらに
操作者の判断を介して第３、第４のチャンネル切換が必
要となり、干渉妨害の回避にかなりの時間と操作者の労
力を要していた。また、ある種のレーダ装置では、干渉
波の有無にかかわらず、周期的または無差別にチャンネ
ルを切換えることにより干渉妨害回避の時間短縮はかっ
ている。

しかし、その場合は、チャンネルの周波数と干渉波の周
波数スペクトルとが一致するたびに干渉妨害を受けるこ
とになり、レーダ装置の目標探知能力の低下をまね〈。
本発明は、これら従来装置の欠点を解決できるように、
作動チャンネルにおける干渉妨害を自動検出し、この検
出に応動して妨害干渉波のないチャンネルに自動的に切
換え得る干渉妨害回避レーダ装置を提供することにある
。

本発明によれば、多数のチャンネルを備えるレーダ装簿
において、妨害干渉波の存しないチャンネル（クリャチ
ャンネル）を常時検知しておく手段と作動中のチャンネ
ルにおける妨害干渉波を検出する手段と、この検出に基
づいていずれかのクリャ・チャンネルを選択する手段と
を有する干渉妨害回避可能なパルス圧縮レーダ装置を得
ることができる。

このクリャ・チャンネル検知手段は、受信信号を各チャ
ンネルの受信周波数ごとに分離してそれぞれのビデオ信
号を生ずる広帯域受信部と、これら各チャンネルごとの
ビデオ信号それぞれの時間積分信号を得てこの信号と妨
害信号レベルに相当する関値とを避鮫して各チャンネル
ごとに干渉波の有無を表わすチャンネル状態表示信号を
生ずるレベル弁別回路とからなる。

また、干渉波検出手段は、中間周波数変換後の受信信号
をパルス圧縮する回路と、このパルス圧縮回路出力を検
波する第１の検波回路と前記中間周波数信号を受ける直
線増幅回路と、この直線増幅回路出力を検波する第２の
検波回路と、前記第１の検波回路出力からこの第２の検
波回路出力を減算する回路と、前記減算回路出力が一定
振幅以上でる期間の前記第２の検波回路出力を消去する
プランキング回路と、このプランキング回路出力により
駆動され一定時間幅の干渉、検出パルスを生じる単安定
マルチパイプレータとからなる。

チャンネル選択手段は、前記チャンネル状態表示信号を
受け優先選択すべきクリャチャンネルを定める回路と、
前記干渉検出パルスに応動して優先選択クリャチャソネ
ルへのレーダ作動チャンネルの切換を指令する回路とか
らなる。本発明による干渉妨害回避レーダ装置は、作動
チャンネルにおける妨害干渉波を自動的に迅速確実に検
出して、クリャチャンネルへ自動的に短時間に切換える
ことができる。

したがって、本レーダ装置によれば干渉波の存する環境
においても目標の検知・追尾が容易であるとともに、レ
ーダ操作者の負坦を軽減し得る。以下、図面を参照して
本発明を詳述する。

第１図は従来のチャンネル切換型干渉妨害回避レーダ装
道であってパルス圧縮型送受信系を有するものの一例を
示すものである。

第１図において１は空中線、２はサーキュレータ、３は
送信機、４はチャンネル切操回路、５はトリガー発生器
、６はＴＲ管、７は局部発振器、８は受信機、９は表示
器である。このような構成においてトリガー発生器５か
らのトリガーにより駆動された送信機３は高周波パルス
の送信信号を発生する。

この送信信号は反射信号として受信されたのち、受信機
８においてパルス圧縮されるべく処理された信号である
。この送信信号はサーキュレータ２を通ったのち空中線
１から空間に放射される。反射信号は空中線１で橘促さ
れ、サーキュレータ２およびＴＲ管６を経由して受信機
８へ加えられる。局部発振器７は送信信号の一部を受け
、それよりも受信機８の中間周波数だけ高い周波数の局
部発振信号を受信機８へ供給する。したがって、受信周
波数は送信周波数と常に一致して変化する。受信機８は
受信高周波信号の中間周波数への変換、パルス圧縮およ
び検波によってビデオ信号を得て、これを表示器９へ送
る。送信周波数は、チャンネル切襖回路４において手動
により指定したチャンネルにより定まる。レーダ操作者
は表示器９のレーダスコープを観察して、干渉波の存在
を確認した場合は他のチャンネルに手動で切換え、干渉
波を回避する。しかし、この従来方式に不可避的な欠点
については前述のとおりである。第２図には、この発明
の一実施例としてＮチャンネルのパルス圧縮型干渉妨害
回避レーダ装置を示す。

第１図と同じ構成素子は同じ参照番号で示す。本実施例
はこれら回路から横成される従来装置同様の部分に加え
て分配回路１０、広帯域受信部１１、レベル弁別器１２
、チャンネル選択回路１３および干渉波検出回路１４を
備える。分配回路１０は受信信号をレーダ受信機８と広
帯域受信部１１へ分配供給する。広帯域受信部１１は、
それぞれが各チャンネルの送信周波数を中心通過周波数
とするＮ個の狭帯城フィル夕と、これらフィル夕の出力
からビデオ信号をそれぞれ生じるＮ個の検波器と、これ
らのビデオ信号をそれぞれ増幅するＮ個のビデオ増幅器
とから構成されている。なお、広帯域受信機１１として
は、各チャンネルごと個別にビデオ信号を得るのではな
く、全チャンネルの周波数領域について単一の中間周波
信号を生じ得る一個の広帯域受信機あるいは広帯域周波
数ディスクリミネータを用い、時分割処理によって各チ
ャンネルごとのビデオ信号を得る方式やその他の任意の
方式を採用できる。レベル弁別回路１２はやはりＮチャ
ンネルからなり、各チャンネルの詳細ブロック図が第３
図に示されている。

積分回路３１は広帯域受信部１１の対応するチャンネル
のビデオ信号を時間積分し、受信レベル電圧を生じる。
パルス状受信信号はこの積分処理により平滑される。ス
レツシホールド回路３２は受信レベル電圧が予め定めた
スレッシホールド電圧は予測した遠距離のクラッタおよ
び受信機内部雑音の信号レベルよりやや高く設定する。
波形整形回路３３は、スレツシホールド回路３２出力と
して差電圧の存する場合には一定の直流電圧である“１
”信号を、出力零の場合には接地電位である“０”信号
を出力する。この波形整形回路３３出力をチャンネル丈
態表示信号と称する。その“０”は当該チャンネルがク
リャチャンネルであり、“１”は当該チャンネルがレー
ダ装置の作動チャンネルまたは干渉波受信チャンネルで
あることを示す。干渉波検出回路１４はトリガ信号ｂ、
し−ダ受信機８の中間周波増幅段から取り出した中間周
波信号ａ（パルス圧縮前の信号）とを受け、作動チャン
ネルにおける妨害干渉波の存在を検出して干渉検出パル
スｆをチャンネル選択回路１３へ加える。

チャンネル選択回路１３は干渉検出パルスｆを受けたと
きチャンネル状態表示信号が示すクリャチャンネルのう
ちから予め定めた優先チャンネルを選択し、そのチャン
ネルへの切換を指令するチャンネル切換信号を出力する
。チャンネル切襖回路４はこのチャンネル切換信号に応
じてレーダ装置を新たなチャンネルへ切換える。第４図
を参照すると、干渉波検出回路１４の詳細ブロック図が
示されている。

レーダ受信機８の中間周波信号ａは２つの信号処理系統
に加えられる。第１の系統では中間周波信号ａはパルス
圧縮回路４１に加えられる。当該レーダ装置の送信信号
は受信後パルス圧縮されるべく処理されていることは前
述のとおりである。そこで、パルス圧縮回路４１出力で
は相対的に目標信号が強調され、干渉波、クラッタおよ
び雑音は抑圧されている。対数増幅検波回路４２は、パ
ルス圧縮回路４１出力を広い信号レベル範囲にわたって
増幅し、検波してビデオ信号を生じる。第２の系統では
、中間周波信号ａを直線増幅（または減衰）回路４３で
増幅し（または減衰し）、前記回略４２と同一特性の対
数増幅検波回路４４でビデオ信号に変換し、これを遅延
回路４５に加える。第１の系統と第２の系統はパルス圧
縮されるべく処理されてない信号に対しては等しい利得
を有する。さらに両系統の信号処理時間が一致するよう
遅延回路４５で調整する。差勢増幅回路４６は第１の系
統のビデオ信号から第２の系統のビデオ信号を減算する
ことにより目標信号だけを抽出し増幅する。

パルス整形回路４７はこの目標信号のうち予め定めた振
幅を超えたものを一定振幅一定時間幅のゲート信号に整
形する。この時間幅は送信パルス幅よりやや広く設定す
る。クラッタ除去回路４８はよく知られたＳＴＣ（Ｓｅ
ｍｉｔｉｖｉＶＴｉｍｅＣｏｎｔｒｏｌ）回路であり、
第２の系統のビデオ信号のうちトリガーｂ受信から一定
期間内に存するグランドクラッタおよびシークラツタの
抑圧を主な目的とする。トリガーｂから一定期間クラツ
タを抑圧することによりそのクラッタレベル以下の干渉
波が消去されたとしてもその干渉波は妨害とはならない
から干渉波検出に関し支障とはならない。また、遠距離
クラツタは一般に妨害干渉波に比べ低レベルであるから
特に選択的に抑圧しなくても妨害干渉波と誤認されるこ
とはない。このＳＴＣ回路のクラッタ抑圧スレッシホー
ルドレベルは距離に応じて低くなるよう設定し、上述の
クラッタの他、妨害となり得ない低レベル干渉波信号、
受信機雑音などをも消去する。したがって、クラッタ抑
圧回路４８出力は干渉波信号と目標信号だけを含む。プ
ランキング回路４９の詳細ブロック図を第５図に示す。

ゲート回路５２はゲート信号ｃの存する時間だけ遅延回
路５１出力を阻止し、他の時間はそれを通過させる。遅
延回路５１はクラッタ除去回路出力ｄに時間遅延を与え
てゲート信号ｃと時間的に一致させる。ここに、ゲート
回路出力ｅとして干渉波成分だけが抽出された。干渉波
電力が高い場合には、差動増幅回路４６（第４図）から
目標信号ビデオは得られないが、ゲート回路５２が開い
たままとなるだけであり干渉波信号ｅは支障なく抽出で
きる。再び第４図について説明を続けると、単安定マル
チパイプレータ４０は干渉波信号ｅにより駆動され、干
渉検出パルスｆを発生する。

この干渉検出パルスｆのパル幅はチャンネル選択回路１
３が検出パルスｆに応じてチャンネル切襖信号を発生す
るに十分な値に設定する。干渉検出について第４図の各
部信号を示す第７図を参照して説明すると、中間周波信
号ａ（第７図Ａ参照）にはクラッタ、レーダ波（目しー
ダに応答する反射波で、ここでは目標信号と称する）と
他レーダからの干渉波が含まれる。

信号ａはパルス圧縮回路４１にてパルス圧縮されると、
目標信号はしベル強調されるが他のクラツタや干渉波レ
ベルは殆んと変化しない（第７図Ｂ参照）。従って差動
増幅回路４６にてパルス圧縮された信号とパルス圧縮さ
れない信号との差をとると、目標信号のみが残り（第７
図Ｃ参照）、パルス波形整形回路４７にて前述の如きゲ
ート信号Ｃ（第７図○参照）を出力する。一方、クラツ
タ除去回路４８で感度調整（ＳＴＣ）することより第７
図Ａのクラッタは抑圧されるので、その出力ｄは第７図
８に示される。プランキング回路４９ではゲート信号Ｃ
によって信号ｄから目標信号を除去して干渉信号ｅを得
る（第７図Ｆ参照）。単安定マルチパイプレータ４０で
は、この干渉パルスｅを受けて干渉検出信号ｆを出力す
る。以上のようにして干渉が検出されるが、クラッタ除
去回路４ ８としてはＳＴＣの他山ＯＧ／ＣＦＡＲ）等
のクラッ夕除去手段も用い得ることは勿論である。

なお、第４図に示した干渉波検出回路では、専用のパル
ス圧縮回路４１に設けたが、これを省略して、レーダ受
信機８（第２図）中のパルス圧縮回路出力の一部を対数
増幅検波器４２へ加えても差し支えない。

また、対数増幅検波器４２．４３は干渉波検出回路１４
の作動受信信号範囲（ダイナミックレンジ）の拡大を目
的とするが、ダイナミック レンジをそれほど大きくす
る必要がない場合には直線増幅器と検波器とで構成する
こともできる。クラッタ除去回路４８としてＳ．Ｔ．Ｃ
回路の例を挙げたが、トリガ−ｂからグランド（シー）
クラツタの存在が予測される一定期間全ての信号を遮断
するゲート回路を採用することもできる。さらに、クラ
ッタがほとんど存しない環境においては、クラツタ除去
回路４８を省略することもできる。第６図を参照すると
、チャンネル数Ｎ＝５の場合のチャンネル選択回路１３
の詳細ブロック図が示されている。

チャンネル１の系統はィンバー夕６２１、ＡＮＤゲート
６３１，６４１およびフリツプフロツブ６６１からなる
。他チャンネルも同様である。チャンネル状態表示信号
ｈ，、ｈ２・・・ｈ５は前述したようにクリャチャンネ
ルでは“０”、干渉波受信チャンネルおよびレーダ作動
チャンネルでは“１”である。いま、チャンネル１は干
渉波受信チャンネル、チャンネル２はしーダ作動チャン
ネル、チヤンネル３，４，５はクリヤチヤンネルとする
と、インバータ６２１，６２２出力は‘‘０１１であり
インバータ６２３，６２４，６２５出力は“１”である
。このとき、干渉検出パルスｆを受けたとすると、ＡＮ
Ｄゲート６３１，６３２出力は“０”、ＡＮＤゲート６
３８，６３４，６３５出力は“１”となる。シフレレジ
スタ６５は、干渉検出パルスｆで起動され干渉検出パル
スｆのパルス幅の１０分の１以下狭い時間幅のゲート信
号ｇ，，＆・・…・を生じ、ＯＲゲート６７からストッ
プパルスｉを受けるまで継続する。最後のゲート信号＆
を発生すべき時刻は干渉検出パルスｆの存する期間とす
る。ゲートパルスｇ，，＆を発生してもＡＮＤゲート６
４１，６４２出力は‘‘０”であるが、ゲートパルス＆
を生じた時ＡＮＤゲート６４３出力は１１１”となる。
フリツプフロツプ６６１，６６２・…・・６６５はいず
れも干渉検出パルスｆをリセット様子Ｒに受けた時その
立上りによりリセットされ、出力は“０”となっている
。ＡＮＤゲート６４３出力が“１”となった時、フリツ
プフロツプ６６３はセットこれ出力が“１”に保持され
る。ＯＲゲート６７はこのフリップフロップ６６３出力
を受けストップパルスｉを発生する。ストップパルスｉ
によりクロツクパルス（レーダ装贋のディジタル回路に
共通）のシフト動作を中止したシフトレジスタ６５はゲ
ート信号＆、鶴を発生することなくクリャされ次の干渉
検出パルス受信まで待機状態となる。したがって、チャ
ンネル３のフリツプフロツプ６６３だけがセットされ池
チャンネルのフリツプフロツプはリセツトされたままで
ある。このフリツプフロツプ６６３出力に応答してチャ
ンネル切換回路４（第２図）はしーダの送受信周波数を
チャンネル３に切換える。以上実施例を挙げ本発明を詳
述したが、特許請求の範囲に記載した本願発明はこれに
限定されるものでないことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の干渉妨害回避レーダ装置を示すブロック
図、第２図は本発明による干渉妨害回避レーダ装置を示
すブー。 ック図である。第３図、第４図、第５図および第６図は
それぞれレベル弁別回路、干渉波検出回路、プランキン
グ回路およびチャンネル選択回路のブロック図、第７図
は第２図および第４図に示す干渉波検出回路の動作を説
明するための波形図である。各図において、参照番号１
は空中線、２はサーキュレータ、３は送信機、４はチャ
ンネル切換回路、５はトリガー発生器、６はＴＲ管、７
は局部発振器、８は受信機、９は表示器、１川ま分配回
路、１１は広帯域受信部、１２はしベル弁別回路、１３
はチャンネル選択回路、１４は干渉波検出回路、３１は
積分回路、３２はスレツシホールド回路、３３は波形整
形回路、４０は単安定マルチパイプレー夕、４１はパル
ス圧縮回路、４２，４４は対数増幅検波回路、４３は直
線増幅回路、４５は遅延回路、４６は差敷増幅回路、４
７はパルス整形回路、４８はクラッタ除去回路、４９は
プランキング回路、５１は遅延回路、５２はゲート回路
、６５はシフトレジスタ、６７は○Ｒゲ−ト、６２１〜
６２５はインバータ、６３１〜６３５，６４１〜６４５
はＡＮＤゲート、６６１〜６６５はシフトレジスタを示
す。 ゴ１図 ケミ図 プＳ図 才２図 オム図 ゴム図 第７８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の予め定めた送受信周波数（チヤンネル）につ
   いて動作可能なパルス圧緒方式のレーダ装置において、
   受信信号からクラツタ信号を除去する第１の手段と；前
   記受信信号をパルス圧縮する第２の手段と；このパルス
   圧縮された信号とパルス圧縮されない信号とを比較する
   ことにより前記受信信号から目標信号を除去する第３の
   手段と；前記第１および第３の手段によりクラツタ信号
   および目標信号が除去された信号のレベルを基にして干
   渉波の存在を検出する第４の手段と；前記複数の送受信
   周波数の予め定めたチヤンネルについて受信信号のレベ
   ルを基にして妨害干渉波の存在しないチヤンネル（クリ
   ヤチヤンネル）を検知する第５の手段と；前記第４の手
   段により現在運用中のチヤンネルに干渉波が存在するこ
   とが検知されたとき前記第５の手段により検知されたク
   リヤチヤンネルのうち所定のチヤンネルを選択切換え動
   作させる第６の手段とを備えて成ることを特徴とする干
   渉妨害回避レーダ装置。