レーダ装置
【課題】 連続妨害波とパルス妨害波とが混在する複合妨害波の環境下においても、所望のレーダ目標信号を的確に検出する。
【解決手段】 主アンテナ１及び補助アンテナ２を併設したレーダ装置において、第１及び第２の閾値設定手段７２，７４出力の一致信号を導出する一致信号生成手段７３と、この一致信号に基づいてＳＬＣ３から出力された信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段７１とを有する。
従って、たとえＳＬＣ３から出力される主ＣＨ信号Ｙmに大きなパルス妨害波Ｊp1が残存したとしても、一致信号生成手段７３における検出により振幅制限手段７１を駆動するので、パルス妨害波Ｊp1の振幅は制限され、目標信号Ｓ１，Ｓ2は良好なＳ／Ｎのもとで検出表示できる。
【解決手段】 主アンテナ１及び補助アンテナ２を併設したレーダ装置において、第１及び第２の閾値設定手段７２，７４出力の一致信号を導出する一致信号生成手段７３と、この一致信号に基づいてＳＬＣ３から出力された信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段７１とを有する。
従って、たとえＳＬＣ３から出力される主ＣＨ信号Ｙmに大きなパルス妨害波Ｊp1が残存したとしても、一致信号生成手段７３における検出により振幅制限手段７１を駆動するので、パルス妨害波Ｊp1の振幅は制限され、目標信号Ｓ１，Ｓ2は良好なＳ／Ｎのもとで検出表示できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続妨害波とパルス妨害波とが混在する複合妨害波の環境下においても、目標（所望）信号を的確に検出可能なレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
指向性を有するアンテナでレーダ波を受信し、目標（所望）信号を抽出するレーダ装置において、妨害波はレーダアンテナパターンのサイドローブから受けることが多い。
【０００３】
レーダ装置において、サイドローブからの妨害波を除去するために、サイドローブキャンセラ（ＳＬＣ；Sidelobe Canceller）が採用される。
【０００４】
ＳＬＣは、主アンテナからの受信信号と、主アンテナのサイドローブよりも利得の高い補助アンテナからの受信信号とを導入し、妨害波到来方向の受信感度をゼロにするようなパターン形成を行って妨害波を抑圧する。しかしながら、妨害波をキャッチして、妨害波到来方向の受信感度がゼロとなるパターンを得るまでには時間を要するので、ＳＬＣは、短パルス妨害波に対しては必ずしも効果的ではないという問題がある。
【０００５】
そこで、スイッチング動作によりパルス妨害波を除去するサイドローブブランカ（ＳＬＢ；Sidelobe Blanker）を採用し、ＳＬＢとＳＬＣとの組み合わせ構成により、連続妨害波に加えてパルス妨害波をも抑圧するレーダ装置が知られている。（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
図５は、主アンテナと補助アンテナと設置し、連続妨害波をＳＬＣで抑圧するとともに、パルス妨害波をＳＬＢで除去して目標信号を検出する従来のレーダ装置の構成図である。また、図６（ａ）は図５に示した主アンテナ及び補助アンテナのアンテナパターン図で、実線Ｐａは主アンテナのアンテナパターン、一点鎖線Ｐｂは補助アンテナのアンテナパターンをそれぞれ示したものであり、受信される第１及び第２の目標信号Ｓ1,Ｓ2及び連続妨害波Ｊc並びに第１，第２のパルス妨害波Ｊp1，Ｊp2を各受信角度方向に合わせて示している。図６（ｂ）は連続妨害波Ｊc抑圧時の受信感度を示したパターン図である。
【０００７】
図５に示した従来のレーダ装置の構成において、アレイアンテナからなる主アンテナ１と補助アンテナ２には、それぞれ主受信機１ａ及び補助受信機２ａが接続されている。
【０００８】
主受信機１ａ及び補助受信機２ａでは、それぞれ受信信号の高周波増幅、周波数変換及びＡ／Ｄ変換等が行われ、ディジタル化された主ＣＨ（チャンネル）信号及び補助ＣＨ（チャンネル）信号が形成され、主ＣＨ信号はＳＬＣ３に、また補助ＣＨ信号ＹaはＳＬＣ３及びＳＬＢ４に供給される。
【０００９】
ＳＬＣ３は、減算回路３１、２つの加算回路３２，３３、それに遅延回路３４ａを組み込んだ狭帯域フィルタ３４で構成され、狭帯域フィルタ３４と減算回路３１との間のフィードバック制御によりウエイト処理が実行される。
【００１０】
ＳＬＣ３は、図６（ａ）に示したように、サイドローブに連続妨害波Ｊcを受信したとき、受信角度位置における補助アンテナ２のアンテナ利得Ｊcbは、所定の時定数のもとで図示矢印Ｙ方向に移動収束し、主アンテナ１のアンテナ利得Ｊcaと一致して減算を行うように機能する。従って、図６（ｂ）に示すように、受信感度パターン上にヌル点Ｊcnが形成され、到来方向の感度がゼロとなるように作動し、連続妨害波Ｊcは抑圧される。
【００１１】
ＳＬＣ３において、連続妨害波Ｊcが抑圧された主ＣＨ信号ＹmはＳＬＢ４に供給される。
【００１２】
ＳＬＢ４は、図５に示したように、スイッチング回路４１、振幅比較回路４２、及びゲート発生回路４３で構成され、ＳＬＣ３からの主ＣＨ信号Ｙmは、スイッチング回路４１及び振幅比較回路４２に、また補助受信機２ａから出力された補助ＣＨ信号Ｙaは振幅比較回路４２に供給される。
【００１３】
振幅比較回路４２は、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmと補助受信機２ａから供給される補助ＣＨ信号Ｙaとを導入し、両信号の振幅レベルを比較し、補助ＣＨ信号Ｙaの振幅レベルが主ＣＨ信号Ｙmよりも大のとき、振幅比較信号をゲート発生回路４３に供給する。
【００１４】
すなわち、振幅比較回路４２は、主アンテナ１で受信されたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2と補助アンテナ２で受信されたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2とを比較したとき、図６に示したように、サイドローブにおけるアンテナ利得の差異から、補助ＣＨ信号Ｙaにおける振幅レベルの方がより大である（Ｊpb＞Ｊpa）であることを利用してパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2を検出し、ゲート発生回路４３に供給する。
【００１５】
ゲート発生回路４３は、振幅比較回路４２で検出されたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2のパルス幅に相当するゲート信号を形成してスイッチング回路４１に供給するので、スイッチング回路４１は、スイッチ（ＯＮ／ＯＦＦ）によるＯＦＦ操作により、図６（ｂ）に示したように、受信角度位置Ｊpoで受信されＳＬＣ３から供給された主ＣＨ信号Ｙmに含むパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2を除去して、図５に示したパルス圧縮回路５に供給する。
【００１６】
パルス圧縮回路５は、このようにして妨害波が抑圧ないしは除去された主ＣＨ信号Ｙmを導入し、目標信号に対するパルス圧縮を行って検出器６に供給するので、検出器６は目標信号Ｓ1,Ｓ2を検出表示することができる。
【非特許文献１】吉田 孝 監修「改訂 レーダ技術」社団法人 電子情報通信学会、平成８年１０年１月１日発行、ｐ．２９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記のように、従来のレーダ装置では、サイドローブで受信された連続妨害波ＪcはＳＬＣ３で抑圧され、同じくサイドローブで受信されたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2はＳＬＢ４で除去されるように構成されている。
【００１８】
ＳＬＢ４は、振幅比較回路４２を備え、補助ＣＨ信号Ｙaにおけるパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2が主ＣＨ信号Ｙmにおけるパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2よりも振幅レベルが大であることを利用してパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2を検出し、その検出信号によりスイッチング回路４１が作動して、パルス妨害波Ｊp1,Ｊp2が除去される。
【００１９】
しかしながら、ＳＬＢ４では、連続妨害波Ｊcとパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2が同時に混在する環境下において、補助受信機２ａから出力される補助ＣＨ信号Ｙa中には、パルス妨害波Ｊp1,Ｊp2とともに連続妨害波Ｊcも何ら抑圧されることなく含まれて振幅比較回路４２に供給される。
【００２０】
従って、振幅比較回路４２からは連続妨害波Ｊcにも応答した信号がゲート発生回路４３を介してスイッチング回路４１に供給されるので、スイッチング回路４１は、連続妨害波Ｊcの受信時間長にわたって主ＣＨ信号Ｙmを遮断することになる。
【００２１】
連続妨害波Ｊcによって主ＣＨ信号Ｙmが遮断される様子を、図５に加え、図７を参照して説明する。
【００２２】
図７（ａ）は主アンテナ１で受信したレーダ波の主受信機１ａにおける距離（レンジ）方向の出力波形を示したものであり、メインローブで受信された異なる距離からの目標信号Ｓ1,Ｓ2と、サイドローブで受信された連続妨害波Ｊc及び２個のパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2を示している。
【００２３】
図７（ａ）に示した主受信機１ａの出力信号は、ＳＬＣ３に供給され、ここで連続妨害波Ｊcは抑圧されるので、ＳＬＣ３から出力される主ＣＨ信号Ｙmの信号波形は図７(ｂ)に示したようになり、振幅比較回路４２に供給される。なお、ＳＬＣ３では、ある時定数のもとでウエイト処理が行われるので、ＳＬＣ３出力の連続妨害波Ｊcは、図７（ｂ）に示したように、立ち下がり特性を示して抑圧される。
【００２４】
図７（ｃ）は、振幅比較回路４２に供給される補助ＣＨ信号Ｙaの波形を示している。
【００２５】
補助ＣＨ信号Ｙaは、サイドローブにおいては、主アンテナ１よりアンテナ利得の大きな補助アンテナ２で受信された信号であるから、図７（ｃ）に示したように、補助ＣＨ信号Ｙaに含むパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2や連続妨害波Ｊcは、主ＣＨ信号Ｙmにおけるよりも大きな振幅レベルを示す。なお、ここでは、サイドローブで受信されたパルス妨害波Ｊp1及び連続妨害波Ｊcの振幅レベルは主ＣＨ信号Ｙmのメインローブで受信される目標信号Ｓ1,Ｓ2よりも大であるものとして示している。
【００２６】
そこで、図７（ｂ）に示した主ＣＨ信号Ｙmと図７（ｃ）に示した補助ＣＨ信号Ｙaとが振幅比較回路４２に供給され振幅比較されたとき、パルス妨害波Ｊp1,Ｊp2のみならず、連続妨害波Ｊcも、主ＣＨ信号Ｙmにおけるより受信目標信号Ｓ1,Ｓ2よりも大（Ｙa＞Ｙm）であるので、スイッチング回路４１には、図７（ｄ）に示したゲート信号がゲート発生回路４３から供給され、スイッチング動作により主ＣＨ信号Ｙmの出力は遮断（ＯＦＦ）される。
【００２７】
従って、スイッチング回路４１のＯＦＦ動作により、スイッチング回路４１からの信号出力は、図７（ｅ）に示したようにゼロとなるので、主ＣＨ信号Ｙmに含む目標信号Ｓ1,Ｓ2の検出は不可能となる。
【００２８】
なお上記説明において、主ＣＨ信号Ｙmに含む目標信号Ｓ1が補助ＣＨ信号Ｙaに含む連続妨害波Ｊcよりも大であれば、その限りにおいて、スイッチング回路４１はＯＮ動作し目標信号Ｓ1は出力される。しかしながら他の受信レベルの低い目標信号Ｓ2等の多くは検出されないことになり実用上問題である。
【００２９】
レーダ装置の実際の運用において、意図的に放射される妨害波は大きな信号レベルを有していることが多い。とりわけパルス圧縮レーダ等におけるように、遠距離に位置する小さな移動目標の検出を目的としたレーダ装置においては、連続妨害波とパルス妨害波とが混在する複合妨害波の環境下において目標検出を行うとき、パルス妨害波及び連続妨害波の抑圧ないしは除去が課題であり改善が要望されていた。
【００３０】
そこで本発明は、比較的簡単な構成で、パルス妨害波はもとより、連続妨害波をも適切に抑圧し、比較的小さなレベルの目標信号でも良好なＳ／Ｎのもとで、的確に検出可能なレーダ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】
【００３１】
第１の本発明に係るレーダ装置は、主アンテナと補助アンテナとを有し、主アンテナのサイドローブで受信された妨害波を抑圧して目標信号を検出するレーダ装置において、前記主アンテナと前記補助アンテナとに接続され、妨害波を抑圧して出力するサイドローブキャンセラと、このサイドローブキャンセラからの出力を導入し、予め設定された第１の閾値を超えた信号成分を導出する第１の閾値設定手段と、前記補助アンテナからの信号を導入し、予め設定された第２の閾値を超えた信号成分を導出する第２の閾値設定手段と、この第２の閾値設定手段と前記第１の閾値設定手段とに接続され、各閾値設定手段から出力された各信号成分の一致信号を導出する一致信号生成手段と、この一致信号生成手段と前記サイドローブキャンセラとに接続され、一致信号生成手段からの一致信号に基づき、前記サイドローブキャンセラから供給された信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段とを具備することを特徴とする。
【００３２】
第２の本発明に係るレーダ装置は、主アンテナと補助アンテナとを有し、主アンテナのサイドローブで受信された妨害波を抑圧して目標信号を検出するレーダ装置において、前記主アンテナと前記補助アンテナとに接続され、妨害波を抑圧して出力するサイドローブキャンセラと、このサイドローブキャンセラと前記補助アンテナとに接続され、サイドローブキャンセラから出力された信号と補助アンテナから出力された信号との振幅を比較する比較手段と、この比較手段と前記サイドローブキャンセラとに接続され、比較手段からの振幅比較信号に基づき、前記サイドローブキャンセラから供給された出力信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
上記のように、第１の本発明に係るレーダ装置は、第１及び第２の閾値設定手段と、各閾値設定手段から出力された各信号成分の一致信号を導出する一致信号生成手段と、この一致信号生成手段からの一致信号に基づいてサイドローブキャンセラから出力された信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段とを有する。
【００３４】
一致信号生成手段は、第１及び第２の閾値設定手段で抽出された振幅レベルの大きな信号成分の相関一致をとって振幅制限手段を駆動するので、たとえ一方の補助ＣＨ信号に連続妨害波が存在したとしても、抑圧された主ＣＨ信号側の連続妨害波との間では不一致となり、振幅制限手段における主ＣＨ信号の振幅制限は回避できる。
【００３５】
一方、パルス妨害波は、補助ＣＨ信号に含むパルス妨害波とサイドローブキャンセラでは抑圧されることなく出力されるパルス妨害波とが一致し、一致信号が生成されて振幅制限手段を駆動する。
【００３６】
このように、振幅制限手段は、連続妨害波には応答せず、パルス妨害波に対し、その振幅を予め設定された振幅値に制限して出力するので、後段において、主ＣＨ信号に含む目標信号を良好なＳ／Ｎのもとで検出できる。
【００３７】
また、第２の本発明に係るレーダ装置は、比較手段と振幅制限手段とを有し、比較手段は、補助アンテナで受信された信号レベルとサイドローブキャンセラで連続妨害波が抑圧された主アンテナの受信信号とを比較して振幅制限手段を制御するので、主ＣＨ信号と比較して、補助ＣＨ信号に含むより振幅レベルの大きなパルス妨害波や連続妨害波を検出して振幅制限手段を作動させることができる。
【００３８】
つまり、振幅制限手段は、主ＣＨ信号に含む目標信号検出に支障ない程度に、妨害波を振幅制限して出力することができる。
【００３９】
従って、連続妨害波とパルス妨害波とが混在する複合妨害波の環境下において、目標信号よりも大きな連続妨害波やパルス妨害波を受信したとしても、目標信号は何ら遮断されることなく出力され検出できる。
【００４０】
また同時に、比較手段で検出されたパルス妨害波は、主ＣＨ信号に含むパルス妨害波の振幅を制限して出力するので、目標信号の検出がパルス妨害波により阻害されるのを回避できる。
【００４１】
このように、第１及び第２の本発明のレーダ装置によれば、ＳＬＣで連続妨害波を抑圧した主ＣＨ信号は何ら遮断されることなく出力され、またたとえ強大なパルス妨害波を含むとしてもその振幅は制限されるので、目標信号を適正なＳ／Ｎのもとで検出表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明によるレーダ装置の一実施例を図１ないし図４を参照して詳細に説明する。なお、図５ないし図７に示した従来のレーダ装置と同一構成には、同一符号を付して詳細な説明は省略するとともに、本実施例におけるレーダ装置においても、図６に示したアンテナパターンが形成されてレーダ波及び妨害波が受信されるものとして以下説明する。
【００４３】
図１は、本発明によるレーダ装置の第１の実施例を示した構成図である。
【００４４】
図１において、アレイアンテナで構成された主アンテナ１と補助アンテナ２には、それぞれ主受信機１ａ及び補助受信機２ａが接続されている。
【００４５】
主受信機１ａと補助受信機２ａは、主アンテナ１と補助アンテナ２で受信された高周波信号をそれぞれ増幅し、周波数変換、及びＡ／Ｄ変換を経て、ディジタル化された主ＣＨ信号及び補助ＣＨ信号を形成してＳＬＣ３に供給する。
【００４６】
ＳＬＣ３は、従来と同様に、主ＣＨ信号と補助ＣＨ信号とにおける妨害波信号を用いたウエイト処理により、主ＣＨ信号に含む連続妨害信号を抑圧して出力する。
【００４７】
ＳＬＣ３において、連続妨害波が抑圧された主ＣＨ信号Ｙmは、振幅制限手段であるリミッタ回路７１と第１の閾値設定手段である第１スレショルド回路７２に供給される。
【００４８】
第１スレショルド回路７２は、ベースクリッパの機能を有し、予め設定された閾値Ｔhm以上の信号成分を検出して出力する。
【００４９】
従って、第１スレショルド回路７２は、ＳＬＣ３で抑圧されたレベルの小さな連続妨害波や雑音成分を除去し、閾値Ｔhm以上の、振幅レベルの大きなパルス妨害波や受信レベルの大きな目標信号成分を検出して、一致信号生成手段であるアンド回路７３に供給する。
【００５０】
一方、補助受信機２ａから出力される補助ＣＨ信号Ｙaは、上記のようにＳＬＣ３に供給されるとともに、第２の閾値設定手段である第２スレショルド回路７４に供給される。
【００５１】
第２スレショルド回路７４は、第１スレショルド回路７２と同様に、予め設定された閾値Ｔha以上の信号成分を検出してアンド回路７３に供給する。従って、第２スレショルド回路７４からは、閾値Ｔhaを超えた、受信レベルの高いパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2や連続妨害波Ｊcが検出されてアンド回路７３に供給される。
【００５２】
アンド回路７３は、第１スレショルド回路７２と第２スレショルド回路７４で検出され出力された信号間の一致（ＡＮＤ）をとり、その一致信号をリミッタ回路７１に供給する。
【００５３】
リミッタ回路７１は振幅制限手段を構成し、一致信号の時間長にわたり、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmの振幅を予め設定されたリミット値（ピーククリップレベルの振幅）Ａに制限して出力する。
【００５４】
すなわち、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmの位相をΦmとしたとき、リミッタ回路７１は、リミット値Ａに振幅制限された主ＣＨ信号Ｙm＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ・Φm）を導出してパルス圧縮回路５に供給する。
【００５５】
上記のように、この実施例では、閾値Ｔhmの第１スレショルド回路７２を経た主ＣＨ信号Ｙmと閾値Ｔhaの第２スレショルド回路７４を経た補助ＣＨ信号Ｙaとが、アンド回路７３において一致の有無が判定され、一致した信号成分により、主ＣＨ信号Ｙmがリミット値Ａに制限されて出力されるが、その過程を、図２を参照してさらに詳細説明する。
【００５６】
図２（ａ）は、主受信機１ａの出力信号波形を示したもので、図７（ａ）に示した出力信号波形に対応する。すなわち、図２（ａ）は、目標信号Ｓ1,Ｓ2がメインローブにおいて距離を異にして受信され、連続妨害波Ｊc及び２個の距離を隔てたパルス妨害波Ｊp1,Ｊpがサイドローブに受信された様子を示している。
【００５７】
図２（ｂ）は、図７（ｂ）に対応し、ＳＬＣ３から第１スレショルド回路７２に供給される主ＣＨ信号Ｙmと、その第１スレショルド回路７２において予め設定された閾値Ｔhm（一点鎖線で示す）とを合わせ示した信号波形図である。
【００５８】
第１スレショルド回路７２は、閾値Ｔhm以下の信号を切り取るベースクリッパであり、図２（ｃ）に示したように、閾値Ｔhmを超えた目標信号Ｓ1及びパルス妨害波Ｊp1を生成してアンド回路７３に供給する。
【００５９】
一方、図２（ｄ）は、図７（ｃ）に対応し、補助受信機２ａから出力された補助ＣＨ信号Ｙaと、第２スレショルド回路７４において、予め設定された閾値Ｔha（一点鎖線で示す）とを合わせ示した信号波形図である。
【００６０】
第２スレショルド回路７４は、閾値Ｔha以下の信号を切り取り、図２（ｅ）に示したように、閾値Ｔhaを超えた連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Ｊp1を生成してアンド回路７３に供給する。
【００６１】
アンド回路７３は、図２（ｃ）に示した第１スレショルド回路７２からの信号と、図２（ｅ）に示した第２スレショルド回路７４との一致（アンド）をとり、図２（ｆ）に示す一致信号を生成してリミッタ回路７１に供給する。
【００６２】
リミッタ回路７１は、アンド回路７３からの一致信号の供給を受け、その一致信号の占める時間長の間、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmの振幅を、予め設定されたリミット値Ａに振幅制限して出力する。
【００６３】
従って、リミッタ回路７１からは、図２（ｇ）に示したように、図２（ｆ）に示された区間の間の信号成分、すなわち目標信号Ｓ1及びパルス妨害波Ｊp1がリミット値Ａに振幅制限された主ＣＨ信号Ｙmが出力される。
【００６４】
大きな連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Jp1がサイドローブで受信され、また信号レベルの大きな目標信号Ｓ1がメインローブで受信されたとしても、リミッタ回路７１は主ＣＨ信号Ｙmを遮断（ＯＦＦ）することなく、図２（ｇ）に示したように、図２（ｆ）に示された区間長の間だけ、予め設定されたリミット値Ａに振幅制限されて出力される。
【００６５】
すなわち、大きな目標信号Ｓ1が、たとえ連続妨害波Ｊcとの一致により、振幅制限されたとしても信号レベルの小さな目標信号Ｓ2とともに遮断されることなく出力され、検出される。
【００６６】
また、振幅レベルの大きな妨害波Ｊp1は、リミッタ回路７１における、図２（ｆ）に示された区間長さにわたりリミット値Ａに振幅制限されるので、目標信号Ｓ1,Ｓ2は良好なＳ／Ｎのもとで検出可能である。とりわけ、パルス圧縮では、パルス妨害波はパルス圧縮比に比例してその振幅がさらに抑圧されるので、リミット値Ａへの振幅制限により、パルス妨害波Ｊp1が目標信号Ｓ1,Ｓ2の検出を阻害するのを回避できる。
【００６７】
なお、図では示していないが、レンジ（距離）方向でパルス妨害波がたとえ目標信号に重なって存在したとしても、目標信号は重畳したパルス妨害波のパルス幅だけ振幅制限を受けるのみで済むので、目標検出に対する影響は小さく押さえられる。
【００６８】
上記第１の実施例では、一致信号生成手段（アンド回路７３）と振幅制限手段（リミッタ回路７１）とを設け目標信号Ｓ1,Ｓ2を検出するように構成したが、主ＣＨ信号にたとえ大きなパルス妨害波Ｊp1を含むとしても、目標信号Ｓ1,Ｓ2を遮断することなく出力検出できれば良いので、一致信号生成手段を振幅比較手段に代えても、同様に、主ＣＨ信号に含む当該パルス妨害波の振幅を制限して目標検出できる。
【００６９】
図３は、ＳＬＣ３を経た主ＣＨ信号と補助受信機からの補助ＣＨ信号との振幅比較により、パルス妨害波を抽出し、主ＣＨ信号に含むパルス妨害波の振幅を制限して目標を検出する本発明に係るレーダ装置の第２の実施例を示した構成図である。
【００７０】
なお、図３に示した構成において、図１に示した第１の実施例と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略し、相違点のみを特に説明する。
【００７１】
図３に示した第２の実施例にかかるレーダ装置は、図１に示したレーダ装置と対比して、図１に示したアンド回路７３に代えて振幅比較回路７５を設けた点が相違する。
【００７２】
以下、図３に示したレーダ装置の動作を、図４に示した信号波形図を参照して説明する。
【００７３】
図４（ａ）は、主受信機１ａの出力信号波形を示したもので、図２（ａ）に示した主受信機１ａの出力信号波形に対応し、目標信号Ｓ1,Ｓ2がメインローブにおいて距離を異にして受信され、連続妨害波Ｊc及び２個の距離を隔てたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2がサイドローブに受信された様子を示している。
【００７４】
図４（ｂ）は、図２（ｂ）に対応し、ＳＬＣ３から第１スレショルド回路７２に供給される主ＣＨ信号Ｙmと、その第１スレショルド回路７２において予め設定される閾値Ｔhmレベル（一点鎖線で示す）との関係を示した信号波形図である。
【００７５】
第１スレショルド回路７２は、ベースクリッパを構成し、閾値Ｔhm以下の信号を切り取り、図４（ｃ）に示したように、閾値Ｔhmを超えた目標信号Ｓ1及びパルス妨害波Ｊp1を検出して振幅比較回路７５に供給する。
【００７６】
一方、図４（ｄ）は、図２（ｄ）に対応し、補助受信機２ａから出力される補助ＣＨ信号Ｙaと、第２スレショルド回路７４において予め設定された閾値Ｔha（一点鎖線で示す）との関係を示した信号波形図である。
【００７７】
第２スレショルド回路７４は、閾値Ｔha以下の信号を切り取り、図４（ｅ）に示したように、閾値Ｔhaを超えた連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Ｊp1を検出して振幅比較回路７５に供給する。なお、この第２の実施例では、閾値Ｔha＝閾値Ｔhmに設定されているものとする。
【００７８】
振幅比較回路７５は、図４（ｃ）に示した第１スレショルド回路７２からの信号と、図４（ｅ）に示した第２スレショルド回路７４からの信号を比較し、この実施例では、図４（ｅ）に示した第２スレショルド回路７４からの信号振幅が大のとき、その区間の比較信号をリミッタ回路７１に供給する。
【００７９】
この実施例でも、補助ＣＨ信号Ｙaは、補助ＣＨ信号Ｙaに含む連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Ｊ1,Ｊ2は、いずれも主ＣＨ信号Ｙmにおける連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Ｊ1,Ｊ2よりも振幅は大であるとする。従って、振幅比較回路７５からは、パルス妨害波Ｊp1を含む連続妨害波Ｊcの図４（ｆ）に示す距離方向の比較信号が得られてリミッタ回路７１に供給される。
【００８０】
リミッタ回路７１は、振幅比較回路７５からの比較出力信号の供給を受け、その比較出力信号の占める時間長（距離区間）の間にわたり、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmの振幅を、予め設定されたリミット値Ａに制限して出力する。
【００８１】
リミッタ回路７１からは、図４（ｇ）に示したように、目標信号Ｓ1及びパルス妨害波Ｊp1において、リミット値Ａに振幅制限された主ＣＨ信号Ｙmが出力される。
【００８２】
従って、第２の実施例においても、ＳＬＣ３を経た主ＣＨ信号Ｙmにパルス妨害波Ｊp1がたとえ消え残っていたとしても、振幅比較回路７５におけるサイドローブにおけるアンテナ利得差を利用した比較操作により、パルス妨害波Ｊp1が検出され、リミッタ回路７１を作動させるので、主ＣＨ信号Ｙmにおけるパルス妨害波Ｊp1の振幅を、移動目標等の目標検出に支障がない程度の振幅（リミット値Ａ）に制限されて出力される。
【００８３】
また、補助ＣＨ信号Ｙaに含む連続妨害波Ｊcの振幅は、ＳＬＣ３で抑圧された主ＣＨ信号Ｙmに含む連続妨害波Ｊcの振幅よりも大であるから、振幅比較回路７５では、その連続妨害波Ｊcを検出し、連続的にリミッタ回路７１を作動させる。
【００８４】
しかしながら、リミッタ回路７１は、ＳＬＣ３からの主ＣＨ信号Ｙmに対し、リミット値Ａに単に制限するように作動するのみであるから、たとえ連続妨害波Ｊc中に目標信号Ｓ1,Ｓ2が存在したとしても、主ＣＨ信号Ｙmに含む目標信号Ｓ1,Ｓ2は、何ら遮断（ＯＦＦ）されることなく出力され検出される。
【００８５】
なお、この第２の実施例では、主アンテナ１で受信される目標信号Ｓ1の信号レベルが補助ＣＨ信号における連続妨害波Ｊcのレベルよりも低いものとして説明したが、目標信号Ｓ1の信号レベルが連続妨害波Ｊc（あるいはパルス妨害波）の振幅レベルより高い場合は、リミッタ回路７１で振幅制限を受けることなく出力され、検出に際し、目標信号Ｓ1成分は最大限有効利用される。
【００８６】
また、上記第１及び第２の各実施例では、レーダ装置は、単に目標からのレーダ波を受信するものとして説明したが、主アンテナ系に送受切換器を組み込み受信系とともにレーダ送信機を切換え接続し、主アンテナにおけるレーダ波の送受信により、目標からの反射信号を受信するように構成しても良いことは言うまでもない。
【００８７】
また、上記各実施例の主受信機１ａ及び補助受信機２ａは、各受信高周波がディジタル信号に変換されて出力されるものとして説明したが、中間周波等のアナログ信号の状態で出力されたものでも同様な効果を得ることができる。
【００８８】
以上説明のように、第１及び第２の実施例に係るレーダ装置によれば、大きな連続妨害波Ｊcと目標信号Ｓ1,Ｓ2とがレンジ方向に重畳した環境下においても、また強大なパルス妨害波Ｊp1.Ｊp2が受信されたとしても、振幅制限手段は、主ＣＨ信号はなんら遮断されることなく検出でき、また大きなパルス妨害波がたとえＳＬＣでは抑圧されることなく残存したとしてもリミット値に振幅制限されるので、目標信号Ｓ1,Ｓ2は良好なＳ／Ｎのもとで的確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明によるレーダ装置の第１の実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示したレーダ装置の動作を説明する信号波形図である。
【図３】本発明によるレーダ装置の第２の実施例を示した構成図である。
【図４】図２に示したレーダ装置の動作を説明する信号波形図である。
【図５】従来のレーダ装置を示した構成図である。
【図６】図６（ａ）は図５に示したレーダ装置のアンテナパターン図、図６（ｂ）は図５に示したレーダ装置の受信感度パターン図である。
【図７】図５に示したレーダ装置の動作を説明する信号波形図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 主アンテナ
１ａ 主受信機
２ 補助アンテナ
２ａ 補助受信機
３ サイドローブキャンセラ（ＳＬＣ）
５ パルス圧縮回路
６ 検出器
７１ リミッタ回路（振幅制限手段）
７２ 第１スレショルド回路（第１の閾値設定手段）
７３ アンド回路（一致信号生成手段）
７４ 第２スレショルド回路（第２の閾値設定手段）
７５ 振幅比較回路（比較手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続妨害波とパルス妨害波とが混在する複合妨害波の環境下においても、目標（所望）信号を的確に検出可能なレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
指向性を有するアンテナでレーダ波を受信し、目標（所望）信号を抽出するレーダ装置において、妨害波はレーダアンテナパターンのサイドローブから受けることが多い。
【０００３】
レーダ装置において、サイドローブからの妨害波を除去するために、サイドローブキャンセラ（ＳＬＣ；Sidelobe Canceller）が採用される。
【０００４】
ＳＬＣは、主アンテナからの受信信号と、主アンテナのサイドローブよりも利得の高い補助アンテナからの受信信号とを導入し、妨害波到来方向の受信感度をゼロにするようなパターン形成を行って妨害波を抑圧する。しかしながら、妨害波をキャッチして、妨害波到来方向の受信感度がゼロとなるパターンを得るまでには時間を要するので、ＳＬＣは、短パルス妨害波に対しては必ずしも効果的ではないという問題がある。
【０００５】
そこで、スイッチング動作によりパルス妨害波を除去するサイドローブブランカ（ＳＬＢ；Sidelobe Blanker）を採用し、ＳＬＢとＳＬＣとの組み合わせ構成により、連続妨害波に加えてパルス妨害波をも抑圧するレーダ装置が知られている。（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
図５は、主アンテナと補助アンテナと設置し、連続妨害波をＳＬＣで抑圧するとともに、パルス妨害波をＳＬＢで除去して目標信号を検出する従来のレーダ装置の構成図である。また、図６（ａ）は図５に示した主アンテナ及び補助アンテナのアンテナパターン図で、実線Ｐａは主アンテナのアンテナパターン、一点鎖線Ｐｂは補助アンテナのアンテナパターンをそれぞれ示したものであり、受信される第１及び第２の目標信号Ｓ1,Ｓ2及び連続妨害波Ｊc並びに第１，第２のパルス妨害波Ｊp1，Ｊp2を各受信角度方向に合わせて示している。図６（ｂ）は連続妨害波Ｊc抑圧時の受信感度を示したパターン図である。
【０００７】
図５に示した従来のレーダ装置の構成において、アレイアンテナからなる主アンテナ１と補助アンテナ２には、それぞれ主受信機１ａ及び補助受信機２ａが接続されている。
【０００８】
主受信機１ａ及び補助受信機２ａでは、それぞれ受信信号の高周波増幅、周波数変換及びＡ／Ｄ変換等が行われ、ディジタル化された主ＣＨ（チャンネル）信号及び補助ＣＨ（チャンネル）信号が形成され、主ＣＨ信号はＳＬＣ３に、また補助ＣＨ信号ＹaはＳＬＣ３及びＳＬＢ４に供給される。
【０００９】
ＳＬＣ３は、減算回路３１、２つの加算回路３２，３３、それに遅延回路３４ａを組み込んだ狭帯域フィルタ３４で構成され、狭帯域フィルタ３４と減算回路３１との間のフィードバック制御によりウエイト処理が実行される。
【００１０】
ＳＬＣ３は、図６（ａ）に示したように、サイドローブに連続妨害波Ｊcを受信したとき、受信角度位置における補助アンテナ２のアンテナ利得Ｊcbは、所定の時定数のもとで図示矢印Ｙ方向に移動収束し、主アンテナ１のアンテナ利得Ｊcaと一致して減算を行うように機能する。従って、図６（ｂ）に示すように、受信感度パターン上にヌル点Ｊcnが形成され、到来方向の感度がゼロとなるように作動し、連続妨害波Ｊcは抑圧される。
【００１１】
ＳＬＣ３において、連続妨害波Ｊcが抑圧された主ＣＨ信号ＹmはＳＬＢ４に供給される。
【００１２】
ＳＬＢ４は、図５に示したように、スイッチング回路４１、振幅比較回路４２、及びゲート発生回路４３で構成され、ＳＬＣ３からの主ＣＨ信号Ｙmは、スイッチング回路４１及び振幅比較回路４２に、また補助受信機２ａから出力された補助ＣＨ信号Ｙaは振幅比較回路４２に供給される。
【００１３】
振幅比較回路４２は、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmと補助受信機２ａから供給される補助ＣＨ信号Ｙaとを導入し、両信号の振幅レベルを比較し、補助ＣＨ信号Ｙaの振幅レベルが主ＣＨ信号Ｙmよりも大のとき、振幅比較信号をゲート発生回路４３に供給する。
【００１４】
すなわち、振幅比較回路４２は、主アンテナ１で受信されたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2と補助アンテナ２で受信されたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2とを比較したとき、図６に示したように、サイドローブにおけるアンテナ利得の差異から、補助ＣＨ信号Ｙaにおける振幅レベルの方がより大である（Ｊpb＞Ｊpa）であることを利用してパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2を検出し、ゲート発生回路４３に供給する。
【００１５】
ゲート発生回路４３は、振幅比較回路４２で検出されたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2のパルス幅に相当するゲート信号を形成してスイッチング回路４１に供給するので、スイッチング回路４１は、スイッチ（ＯＮ／ＯＦＦ）によるＯＦＦ操作により、図６（ｂ）に示したように、受信角度位置Ｊpoで受信されＳＬＣ３から供給された主ＣＨ信号Ｙmに含むパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2を除去して、図５に示したパルス圧縮回路５に供給する。
【００１６】
パルス圧縮回路５は、このようにして妨害波が抑圧ないしは除去された主ＣＨ信号Ｙmを導入し、目標信号に対するパルス圧縮を行って検出器６に供給するので、検出器６は目標信号Ｓ1,Ｓ2を検出表示することができる。
【非特許文献１】吉田 孝 監修「改訂 レーダ技術」社団法人 電子情報通信学会、平成８年１０年１月１日発行、ｐ．２９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記のように、従来のレーダ装置では、サイドローブで受信された連続妨害波ＪcはＳＬＣ３で抑圧され、同じくサイドローブで受信されたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2はＳＬＢ４で除去されるように構成されている。
【００１８】
ＳＬＢ４は、振幅比較回路４２を備え、補助ＣＨ信号Ｙaにおけるパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2が主ＣＨ信号Ｙmにおけるパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2よりも振幅レベルが大であることを利用してパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2を検出し、その検出信号によりスイッチング回路４１が作動して、パルス妨害波Ｊp1,Ｊp2が除去される。
【００１９】
しかしながら、ＳＬＢ４では、連続妨害波Ｊcとパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2が同時に混在する環境下において、補助受信機２ａから出力される補助ＣＨ信号Ｙa中には、パルス妨害波Ｊp1,Ｊp2とともに連続妨害波Ｊcも何ら抑圧されることなく含まれて振幅比較回路４２に供給される。
【００２０】
従って、振幅比較回路４２からは連続妨害波Ｊcにも応答した信号がゲート発生回路４３を介してスイッチング回路４１に供給されるので、スイッチング回路４１は、連続妨害波Ｊcの受信時間長にわたって主ＣＨ信号Ｙmを遮断することになる。
【００２１】
連続妨害波Ｊcによって主ＣＨ信号Ｙmが遮断される様子を、図５に加え、図７を参照して説明する。
【００２２】
図７（ａ）は主アンテナ１で受信したレーダ波の主受信機１ａにおける距離（レンジ）方向の出力波形を示したものであり、メインローブで受信された異なる距離からの目標信号Ｓ1,Ｓ2と、サイドローブで受信された連続妨害波Ｊc及び２個のパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2を示している。
【００２３】
図７（ａ）に示した主受信機１ａの出力信号は、ＳＬＣ３に供給され、ここで連続妨害波Ｊcは抑圧されるので、ＳＬＣ３から出力される主ＣＨ信号Ｙmの信号波形は図７(ｂ)に示したようになり、振幅比較回路４２に供給される。なお、ＳＬＣ３では、ある時定数のもとでウエイト処理が行われるので、ＳＬＣ３出力の連続妨害波Ｊcは、図７（ｂ）に示したように、立ち下がり特性を示して抑圧される。
【００２４】
図７（ｃ）は、振幅比較回路４２に供給される補助ＣＨ信号Ｙaの波形を示している。
【００２５】
補助ＣＨ信号Ｙaは、サイドローブにおいては、主アンテナ１よりアンテナ利得の大きな補助アンテナ２で受信された信号であるから、図７（ｃ）に示したように、補助ＣＨ信号Ｙaに含むパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2や連続妨害波Ｊcは、主ＣＨ信号Ｙmにおけるよりも大きな振幅レベルを示す。なお、ここでは、サイドローブで受信されたパルス妨害波Ｊp1及び連続妨害波Ｊcの振幅レベルは主ＣＨ信号Ｙmのメインローブで受信される目標信号Ｓ1,Ｓ2よりも大であるものとして示している。
【００２６】
そこで、図７（ｂ）に示した主ＣＨ信号Ｙmと図７（ｃ）に示した補助ＣＨ信号Ｙaとが振幅比較回路４２に供給され振幅比較されたとき、パルス妨害波Ｊp1,Ｊp2のみならず、連続妨害波Ｊcも、主ＣＨ信号Ｙmにおけるより受信目標信号Ｓ1,Ｓ2よりも大（Ｙa＞Ｙm）であるので、スイッチング回路４１には、図７（ｄ）に示したゲート信号がゲート発生回路４３から供給され、スイッチング動作により主ＣＨ信号Ｙmの出力は遮断（ＯＦＦ）される。
【００２７】
従って、スイッチング回路４１のＯＦＦ動作により、スイッチング回路４１からの信号出力は、図７（ｅ）に示したようにゼロとなるので、主ＣＨ信号Ｙmに含む目標信号Ｓ1,Ｓ2の検出は不可能となる。
【００２８】
なお上記説明において、主ＣＨ信号Ｙmに含む目標信号Ｓ1が補助ＣＨ信号Ｙaに含む連続妨害波Ｊcよりも大であれば、その限りにおいて、スイッチング回路４１はＯＮ動作し目標信号Ｓ1は出力される。しかしながら他の受信レベルの低い目標信号Ｓ2等の多くは検出されないことになり実用上問題である。
【００２９】
レーダ装置の実際の運用において、意図的に放射される妨害波は大きな信号レベルを有していることが多い。とりわけパルス圧縮レーダ等におけるように、遠距離に位置する小さな移動目標の検出を目的としたレーダ装置においては、連続妨害波とパルス妨害波とが混在する複合妨害波の環境下において目標検出を行うとき、パルス妨害波及び連続妨害波の抑圧ないしは除去が課題であり改善が要望されていた。
【００３０】
そこで本発明は、比較的簡単な構成で、パルス妨害波はもとより、連続妨害波をも適切に抑圧し、比較的小さなレベルの目標信号でも良好なＳ／Ｎのもとで、的確に検出可能なレーダ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】
【００３１】
第１の本発明に係るレーダ装置は、主アンテナと補助アンテナとを有し、主アンテナのサイドローブで受信された妨害波を抑圧して目標信号を検出するレーダ装置において、前記主アンテナと前記補助アンテナとに接続され、妨害波を抑圧して出力するサイドローブキャンセラと、このサイドローブキャンセラからの出力を導入し、予め設定された第１の閾値を超えた信号成分を導出する第１の閾値設定手段と、前記補助アンテナからの信号を導入し、予め設定された第２の閾値を超えた信号成分を導出する第２の閾値設定手段と、この第２の閾値設定手段と前記第１の閾値設定手段とに接続され、各閾値設定手段から出力された各信号成分の一致信号を導出する一致信号生成手段と、この一致信号生成手段と前記サイドローブキャンセラとに接続され、一致信号生成手段からの一致信号に基づき、前記サイドローブキャンセラから供給された信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段とを具備することを特徴とする。
【００３２】
第２の本発明に係るレーダ装置は、主アンテナと補助アンテナとを有し、主アンテナのサイドローブで受信された妨害波を抑圧して目標信号を検出するレーダ装置において、前記主アンテナと前記補助アンテナとに接続され、妨害波を抑圧して出力するサイドローブキャンセラと、このサイドローブキャンセラと前記補助アンテナとに接続され、サイドローブキャンセラから出力された信号と補助アンテナから出力された信号との振幅を比較する比較手段と、この比較手段と前記サイドローブキャンセラとに接続され、比較手段からの振幅比較信号に基づき、前記サイドローブキャンセラから供給された出力信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
上記のように、第１の本発明に係るレーダ装置は、第１及び第２の閾値設定手段と、各閾値設定手段から出力された各信号成分の一致信号を導出する一致信号生成手段と、この一致信号生成手段からの一致信号に基づいてサイドローブキャンセラから出力された信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段とを有する。
【００３４】
一致信号生成手段は、第１及び第２の閾値設定手段で抽出された振幅レベルの大きな信号成分の相関一致をとって振幅制限手段を駆動するので、たとえ一方の補助ＣＨ信号に連続妨害波が存在したとしても、抑圧された主ＣＨ信号側の連続妨害波との間では不一致となり、振幅制限手段における主ＣＨ信号の振幅制限は回避できる。
【００３５】
一方、パルス妨害波は、補助ＣＨ信号に含むパルス妨害波とサイドローブキャンセラでは抑圧されることなく出力されるパルス妨害波とが一致し、一致信号が生成されて振幅制限手段を駆動する。
【００３６】
このように、振幅制限手段は、連続妨害波には応答せず、パルス妨害波に対し、その振幅を予め設定された振幅値に制限して出力するので、後段において、主ＣＨ信号に含む目標信号を良好なＳ／Ｎのもとで検出できる。
【００３７】
また、第２の本発明に係るレーダ装置は、比較手段と振幅制限手段とを有し、比較手段は、補助アンテナで受信された信号レベルとサイドローブキャンセラで連続妨害波が抑圧された主アンテナの受信信号とを比較して振幅制限手段を制御するので、主ＣＨ信号と比較して、補助ＣＨ信号に含むより振幅レベルの大きなパルス妨害波や連続妨害波を検出して振幅制限手段を作動させることができる。
【００３８】
つまり、振幅制限手段は、主ＣＨ信号に含む目標信号検出に支障ない程度に、妨害波を振幅制限して出力することができる。
【００３９】
従って、連続妨害波とパルス妨害波とが混在する複合妨害波の環境下において、目標信号よりも大きな連続妨害波やパルス妨害波を受信したとしても、目標信号は何ら遮断されることなく出力され検出できる。
【００４０】
また同時に、比較手段で検出されたパルス妨害波は、主ＣＨ信号に含むパルス妨害波の振幅を制限して出力するので、目標信号の検出がパルス妨害波により阻害されるのを回避できる。
【００４１】
このように、第１及び第２の本発明のレーダ装置によれば、ＳＬＣで連続妨害波を抑圧した主ＣＨ信号は何ら遮断されることなく出力され、またたとえ強大なパルス妨害波を含むとしてもその振幅は制限されるので、目標信号を適正なＳ／Ｎのもとで検出表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明によるレーダ装置の一実施例を図１ないし図４を参照して詳細に説明する。なお、図５ないし図７に示した従来のレーダ装置と同一構成には、同一符号を付して詳細な説明は省略するとともに、本実施例におけるレーダ装置においても、図６に示したアンテナパターンが形成されてレーダ波及び妨害波が受信されるものとして以下説明する。
【００４３】
図１は、本発明によるレーダ装置の第１の実施例を示した構成図である。
【００４４】
図１において、アレイアンテナで構成された主アンテナ１と補助アンテナ２には、それぞれ主受信機１ａ及び補助受信機２ａが接続されている。
【００４５】
主受信機１ａと補助受信機２ａは、主アンテナ１と補助アンテナ２で受信された高周波信号をそれぞれ増幅し、周波数変換、及びＡ／Ｄ変換を経て、ディジタル化された主ＣＨ信号及び補助ＣＨ信号を形成してＳＬＣ３に供給する。
【００４６】
ＳＬＣ３は、従来と同様に、主ＣＨ信号と補助ＣＨ信号とにおける妨害波信号を用いたウエイト処理により、主ＣＨ信号に含む連続妨害信号を抑圧して出力する。
【００４７】
ＳＬＣ３において、連続妨害波が抑圧された主ＣＨ信号Ｙmは、振幅制限手段であるリミッタ回路７１と第１の閾値設定手段である第１スレショルド回路７２に供給される。
【００４８】
第１スレショルド回路７２は、ベースクリッパの機能を有し、予め設定された閾値Ｔhm以上の信号成分を検出して出力する。
【００４９】
従って、第１スレショルド回路７２は、ＳＬＣ３で抑圧されたレベルの小さな連続妨害波や雑音成分を除去し、閾値Ｔhm以上の、振幅レベルの大きなパルス妨害波や受信レベルの大きな目標信号成分を検出して、一致信号生成手段であるアンド回路７３に供給する。
【００５０】
一方、補助受信機２ａから出力される補助ＣＨ信号Ｙaは、上記のようにＳＬＣ３に供給されるとともに、第２の閾値設定手段である第２スレショルド回路７４に供給される。
【００５１】
第２スレショルド回路７４は、第１スレショルド回路７２と同様に、予め設定された閾値Ｔha以上の信号成分を検出してアンド回路７３に供給する。従って、第２スレショルド回路７４からは、閾値Ｔhaを超えた、受信レベルの高いパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2や連続妨害波Ｊcが検出されてアンド回路７３に供給される。
【００５２】
アンド回路７３は、第１スレショルド回路７２と第２スレショルド回路７４で検出され出力された信号間の一致（ＡＮＤ）をとり、その一致信号をリミッタ回路７１に供給する。
【００５３】
リミッタ回路７１は振幅制限手段を構成し、一致信号の時間長にわたり、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmの振幅を予め設定されたリミット値（ピーククリップレベルの振幅）Ａに制限して出力する。
【００５４】
すなわち、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmの位相をΦmとしたとき、リミッタ回路７１は、リミット値Ａに振幅制限された主ＣＨ信号Ｙm＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ・Φm）を導出してパルス圧縮回路５に供給する。
【００５５】
上記のように、この実施例では、閾値Ｔhmの第１スレショルド回路７２を経た主ＣＨ信号Ｙmと閾値Ｔhaの第２スレショルド回路７４を経た補助ＣＨ信号Ｙaとが、アンド回路７３において一致の有無が判定され、一致した信号成分により、主ＣＨ信号Ｙmがリミット値Ａに制限されて出力されるが、その過程を、図２を参照してさらに詳細説明する。
【００５６】
図２（ａ）は、主受信機１ａの出力信号波形を示したもので、図７（ａ）に示した出力信号波形に対応する。すなわち、図２（ａ）は、目標信号Ｓ1,Ｓ2がメインローブにおいて距離を異にして受信され、連続妨害波Ｊc及び２個の距離を隔てたパルス妨害波Ｊp1,Ｊpがサイドローブに受信された様子を示している。
【００５７】
図２（ｂ）は、図７（ｂ）に対応し、ＳＬＣ３から第１スレショルド回路７２に供給される主ＣＨ信号Ｙmと、その第１スレショルド回路７２において予め設定された閾値Ｔhm（一点鎖線で示す）とを合わせ示した信号波形図である。
【００５８】
第１スレショルド回路７２は、閾値Ｔhm以下の信号を切り取るベースクリッパであり、図２（ｃ）に示したように、閾値Ｔhmを超えた目標信号Ｓ1及びパルス妨害波Ｊp1を生成してアンド回路７３に供給する。
【００５９】
一方、図２（ｄ）は、図７（ｃ）に対応し、補助受信機２ａから出力された補助ＣＨ信号Ｙaと、第２スレショルド回路７４において、予め設定された閾値Ｔha（一点鎖線で示す）とを合わせ示した信号波形図である。
【００６０】
第２スレショルド回路７４は、閾値Ｔha以下の信号を切り取り、図２（ｅ）に示したように、閾値Ｔhaを超えた連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Ｊp1を生成してアンド回路７３に供給する。
【００６１】
アンド回路７３は、図２（ｃ）に示した第１スレショルド回路７２からの信号と、図２（ｅ）に示した第２スレショルド回路７４との一致（アンド）をとり、図２（ｆ）に示す一致信号を生成してリミッタ回路７１に供給する。
【００６２】
リミッタ回路７１は、アンド回路７３からの一致信号の供給を受け、その一致信号の占める時間長の間、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmの振幅を、予め設定されたリミット値Ａに振幅制限して出力する。
【００６３】
従って、リミッタ回路７１からは、図２（ｇ）に示したように、図２（ｆ）に示された区間の間の信号成分、すなわち目標信号Ｓ1及びパルス妨害波Ｊp1がリミット値Ａに振幅制限された主ＣＨ信号Ｙmが出力される。
【００６４】
大きな連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Jp1がサイドローブで受信され、また信号レベルの大きな目標信号Ｓ1がメインローブで受信されたとしても、リミッタ回路７１は主ＣＨ信号Ｙmを遮断（ＯＦＦ）することなく、図２（ｇ）に示したように、図２（ｆ）に示された区間長の間だけ、予め設定されたリミット値Ａに振幅制限されて出力される。
【００６５】
すなわち、大きな目標信号Ｓ1が、たとえ連続妨害波Ｊcとの一致により、振幅制限されたとしても信号レベルの小さな目標信号Ｓ2とともに遮断されることなく出力され、検出される。
【００６６】
また、振幅レベルの大きな妨害波Ｊp1は、リミッタ回路７１における、図２（ｆ）に示された区間長さにわたりリミット値Ａに振幅制限されるので、目標信号Ｓ1,Ｓ2は良好なＳ／Ｎのもとで検出可能である。とりわけ、パルス圧縮では、パルス妨害波はパルス圧縮比に比例してその振幅がさらに抑圧されるので、リミット値Ａへの振幅制限により、パルス妨害波Ｊp1が目標信号Ｓ1,Ｓ2の検出を阻害するのを回避できる。
【００６７】
なお、図では示していないが、レンジ（距離）方向でパルス妨害波がたとえ目標信号に重なって存在したとしても、目標信号は重畳したパルス妨害波のパルス幅だけ振幅制限を受けるのみで済むので、目標検出に対する影響は小さく押さえられる。
【００６８】
上記第１の実施例では、一致信号生成手段（アンド回路７３）と振幅制限手段（リミッタ回路７１）とを設け目標信号Ｓ1,Ｓ2を検出するように構成したが、主ＣＨ信号にたとえ大きなパルス妨害波Ｊp1を含むとしても、目標信号Ｓ1,Ｓ2を遮断することなく出力検出できれば良いので、一致信号生成手段を振幅比較手段に代えても、同様に、主ＣＨ信号に含む当該パルス妨害波の振幅を制限して目標検出できる。
【００６９】
図３は、ＳＬＣ３を経た主ＣＨ信号と補助受信機からの補助ＣＨ信号との振幅比較により、パルス妨害波を抽出し、主ＣＨ信号に含むパルス妨害波の振幅を制限して目標を検出する本発明に係るレーダ装置の第２の実施例を示した構成図である。
【００７０】
なお、図３に示した構成において、図１に示した第１の実施例と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略し、相違点のみを特に説明する。
【００７１】
図３に示した第２の実施例にかかるレーダ装置は、図１に示したレーダ装置と対比して、図１に示したアンド回路７３に代えて振幅比較回路７５を設けた点が相違する。
【００７２】
以下、図３に示したレーダ装置の動作を、図４に示した信号波形図を参照して説明する。
【００７３】
図４（ａ）は、主受信機１ａの出力信号波形を示したもので、図２（ａ）に示した主受信機１ａの出力信号波形に対応し、目標信号Ｓ1,Ｓ2がメインローブにおいて距離を異にして受信され、連続妨害波Ｊc及び２個の距離を隔てたパルス妨害波Ｊp1,Ｊp2がサイドローブに受信された様子を示している。
【００７４】
図４（ｂ）は、図２（ｂ）に対応し、ＳＬＣ３から第１スレショルド回路７２に供給される主ＣＨ信号Ｙmと、その第１スレショルド回路７２において予め設定される閾値Ｔhmレベル（一点鎖線で示す）との関係を示した信号波形図である。
【００７５】
第１スレショルド回路７２は、ベースクリッパを構成し、閾値Ｔhm以下の信号を切り取り、図４（ｃ）に示したように、閾値Ｔhmを超えた目標信号Ｓ1及びパルス妨害波Ｊp1を検出して振幅比較回路７５に供給する。
【００７６】
一方、図４（ｄ）は、図２（ｄ）に対応し、補助受信機２ａから出力される補助ＣＨ信号Ｙaと、第２スレショルド回路７４において予め設定された閾値Ｔha（一点鎖線で示す）との関係を示した信号波形図である。
【００７７】
第２スレショルド回路７４は、閾値Ｔha以下の信号を切り取り、図４（ｅ）に示したように、閾値Ｔhaを超えた連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Ｊp1を検出して振幅比較回路７５に供給する。なお、この第２の実施例では、閾値Ｔha＝閾値Ｔhmに設定されているものとする。
【００７８】
振幅比較回路７５は、図４（ｃ）に示した第１スレショルド回路７２からの信号と、図４（ｅ）に示した第２スレショルド回路７４からの信号を比較し、この実施例では、図４（ｅ）に示した第２スレショルド回路７４からの信号振幅が大のとき、その区間の比較信号をリミッタ回路７１に供給する。
【００７９】
この実施例でも、補助ＣＨ信号Ｙaは、補助ＣＨ信号Ｙaに含む連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Ｊ1,Ｊ2は、いずれも主ＣＨ信号Ｙmにおける連続妨害波Ｊc及びパルス妨害波Ｊ1,Ｊ2よりも振幅は大であるとする。従って、振幅比較回路７５からは、パルス妨害波Ｊp1を含む連続妨害波Ｊcの図４（ｆ）に示す距離方向の比較信号が得られてリミッタ回路７１に供給される。
【００８０】
リミッタ回路７１は、振幅比較回路７５からの比較出力信号の供給を受け、その比較出力信号の占める時間長（距離区間）の間にわたり、ＳＬＣ３から供給される主ＣＨ信号Ｙmの振幅を、予め設定されたリミット値Ａに制限して出力する。
【００８１】
リミッタ回路７１からは、図４（ｇ）に示したように、目標信号Ｓ1及びパルス妨害波Ｊp1において、リミット値Ａに振幅制限された主ＣＨ信号Ｙmが出力される。
【００８２】
従って、第２の実施例においても、ＳＬＣ３を経た主ＣＨ信号Ｙmにパルス妨害波Ｊp1がたとえ消え残っていたとしても、振幅比較回路７５におけるサイドローブにおけるアンテナ利得差を利用した比較操作により、パルス妨害波Ｊp1が検出され、リミッタ回路７１を作動させるので、主ＣＨ信号Ｙmにおけるパルス妨害波Ｊp1の振幅を、移動目標等の目標検出に支障がない程度の振幅（リミット値Ａ）に制限されて出力される。
【００８３】
また、補助ＣＨ信号Ｙaに含む連続妨害波Ｊcの振幅は、ＳＬＣ３で抑圧された主ＣＨ信号Ｙmに含む連続妨害波Ｊcの振幅よりも大であるから、振幅比較回路７５では、その連続妨害波Ｊcを検出し、連続的にリミッタ回路７１を作動させる。
【００８４】
しかしながら、リミッタ回路７１は、ＳＬＣ３からの主ＣＨ信号Ｙmに対し、リミット値Ａに単に制限するように作動するのみであるから、たとえ連続妨害波Ｊc中に目標信号Ｓ1,Ｓ2が存在したとしても、主ＣＨ信号Ｙmに含む目標信号Ｓ1,Ｓ2は、何ら遮断（ＯＦＦ）されることなく出力され検出される。
【００８５】
なお、この第２の実施例では、主アンテナ１で受信される目標信号Ｓ1の信号レベルが補助ＣＨ信号における連続妨害波Ｊcのレベルよりも低いものとして説明したが、目標信号Ｓ1の信号レベルが連続妨害波Ｊc（あるいはパルス妨害波）の振幅レベルより高い場合は、リミッタ回路７１で振幅制限を受けることなく出力され、検出に際し、目標信号Ｓ1成分は最大限有効利用される。
【００８６】
また、上記第１及び第２の各実施例では、レーダ装置は、単に目標からのレーダ波を受信するものとして説明したが、主アンテナ系に送受切換器を組み込み受信系とともにレーダ送信機を切換え接続し、主アンテナにおけるレーダ波の送受信により、目標からの反射信号を受信するように構成しても良いことは言うまでもない。
【００８７】
また、上記各実施例の主受信機１ａ及び補助受信機２ａは、各受信高周波がディジタル信号に変換されて出力されるものとして説明したが、中間周波等のアナログ信号の状態で出力されたものでも同様な効果を得ることができる。
【００８８】
以上説明のように、第１及び第２の実施例に係るレーダ装置によれば、大きな連続妨害波Ｊcと目標信号Ｓ1,Ｓ2とがレンジ方向に重畳した環境下においても、また強大なパルス妨害波Ｊp1.Ｊp2が受信されたとしても、振幅制限手段は、主ＣＨ信号はなんら遮断されることなく検出でき、また大きなパルス妨害波がたとえＳＬＣでは抑圧されることなく残存したとしてもリミット値に振幅制限されるので、目標信号Ｓ1,Ｓ2は良好なＳ／Ｎのもとで的確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明によるレーダ装置の第１の実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示したレーダ装置の動作を説明する信号波形図である。
【図３】本発明によるレーダ装置の第２の実施例を示した構成図である。
【図４】図２に示したレーダ装置の動作を説明する信号波形図である。
【図５】従来のレーダ装置を示した構成図である。
【図６】図６（ａ）は図５に示したレーダ装置のアンテナパターン図、図６（ｂ）は図５に示したレーダ装置の受信感度パターン図である。
【図７】図５に示したレーダ装置の動作を説明する信号波形図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 主アンテナ
１ａ 主受信機
２ 補助アンテナ
２ａ 補助受信機
３ サイドローブキャンセラ（ＳＬＣ）
５ パルス圧縮回路
６ 検出器
７１ リミッタ回路（振幅制限手段）
７２ 第１スレショルド回路（第１の閾値設定手段）
７３ アンド回路（一致信号生成手段）
７４ 第２スレショルド回路（第２の閾値設定手段）
７５ 振幅比較回路（比較手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主アンテナと補助アンテナとを有し、主アンテナのサイドローブで受信された妨害波を抑圧して目標信号を検出するレーダ装置において、
前記主アンテナと前記補助アンテナとに接続され、妨害波を抑圧して出力するサイドローブキャンセラと、
このサイドローブキャンセラからの出力を導入し、予め設定された第１の閾値を超えた信号成分を導出する第１の閾値設定手段と、
前記補助アンテナからの信号を導入し、予め設定された第２の閾値を超えた信号成分を導出する第２の閾値設定手段と、
この第２の閾値設定手段と前記第１の閾値設定手段とに接続され、各閾値設定手段から出力された各信号成分の一致信号を導出する一致信号生成手段と、
この一致信号生成手段と前記サイドローブキャンセラとに接続され、一致信号生成手段からの一致信号に基づき、前記サイドローブキャンセラから供給された信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段と
を具備することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記振幅制限手段は、前記一致信号の時間幅の間、前記サイドローブキャンセラから供給された出力信号の振幅を制限するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
主アンテナと補助アンテナとを有し、主アンテナのサイドローブで受信された妨害波を抑圧して目標信号を検出するレーダ装置において、
前記主アンテナと前記補助アンテナとに接続され、妨害波を抑圧して出力するサイドローブキャンセラと、
このサイドローブキャンセラと前記補助アンテナとに接続され、サイドローブキャンセラから出力された信号と補助アンテナから出力された信号との振幅を比較する比較手段と、
この比較手段と前記サイドローブキャンセラとに接続され、比較手段からの振幅比較信号に基づき、前記サイドローブキャンセラから供給された出力信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段と
を具備することを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
前記比較手段は、前記補助アンテナから出力された信号成分の振幅レベルが前記サイドローブキャンセラから出力された信号成分の振幅レベルよりも大のとき振幅比較信号を出力し、
前記振幅制限手段は、前記サイドローブキャンセラからの出力信号を、前記振幅比較信号の時間幅にわたって振幅制限する
ように構成されたことを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記サイドローブキャンセラと前記比較手段との間に、サイドローブからの出力を導入し、予め設定された第１の閾値を超えた信号成分を比較手段に導出する第１の閾値設定手段を設け、
前記補助アンテナと前記比較手段との間に、補助アンテナからの出力を導入し、予め設定された第２の閾値を超えた信号成分を前記比較手段に導出する第２の閾値設定手段を設けた
ことを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記比較手段は、前記第２の閾値設定手段から出力された信号成分の振幅レベルが第１の閾値設定手段から出力された信号成分の振幅レベルよりも大のとき振幅比較信号を出力し、
前記振幅制限手段は、前記サイドローブキャンセラからの出力信号を、前記振幅比較信号の時間幅にわたって振幅制限する
ように構成されたことを特徴とする請求項５に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記振幅制限手段は、パルス圧縮手段に出力信号を供給するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１】
主アンテナと補助アンテナとを有し、主アンテナのサイドローブで受信された妨害波を抑圧して目標信号を検出するレーダ装置において、
前記主アンテナと前記補助アンテナとに接続され、妨害波を抑圧して出力するサイドローブキャンセラと、
このサイドローブキャンセラからの出力を導入し、予め設定された第１の閾値を超えた信号成分を導出する第１の閾値設定手段と、
前記補助アンテナからの信号を導入し、予め設定された第２の閾値を超えた信号成分を導出する第２の閾値設定手段と、
この第２の閾値設定手段と前記第１の閾値設定手段とに接続され、各閾値設定手段から出力された各信号成分の一致信号を導出する一致信号生成手段と、
この一致信号生成手段と前記サイドローブキャンセラとに接続され、一致信号生成手段からの一致信号に基づき、前記サイドローブキャンセラから供給された信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段と
を具備することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記振幅制限手段は、前記一致信号の時間幅の間、前記サイドローブキャンセラから供給された出力信号の振幅を制限するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
主アンテナと補助アンテナとを有し、主アンテナのサイドローブで受信された妨害波を抑圧して目標信号を検出するレーダ装置において、
前記主アンテナと前記補助アンテナとに接続され、妨害波を抑圧して出力するサイドローブキャンセラと、
このサイドローブキャンセラと前記補助アンテナとに接続され、サイドローブキャンセラから出力された信号と補助アンテナから出力された信号との振幅を比較する比較手段と、
この比較手段と前記サイドローブキャンセラとに接続され、比較手段からの振幅比較信号に基づき、前記サイドローブキャンセラから供給された出力信号の振幅を制限して出力する振幅制限手段と
を具備することを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
前記比較手段は、前記補助アンテナから出力された信号成分の振幅レベルが前記サイドローブキャンセラから出力された信号成分の振幅レベルよりも大のとき振幅比較信号を出力し、
前記振幅制限手段は、前記サイドローブキャンセラからの出力信号を、前記振幅比較信号の時間幅にわたって振幅制限する
ように構成されたことを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記サイドローブキャンセラと前記比較手段との間に、サイドローブからの出力を導入し、予め設定された第１の閾値を超えた信号成分を比較手段に導出する第１の閾値設定手段を設け、
前記補助アンテナと前記比較手段との間に、補助アンテナからの出力を導入し、予め設定された第２の閾値を超えた信号成分を前記比較手段に導出する第２の閾値設定手段を設けた
ことを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記比較手段は、前記第２の閾値設定手段から出力された信号成分の振幅レベルが第１の閾値設定手段から出力された信号成分の振幅レベルよりも大のとき振幅比較信号を出力し、
前記振幅制限手段は、前記サイドローブキャンセラからの出力信号を、前記振幅比較信号の時間幅にわたって振幅制限する
ように構成されたことを特徴とする請求項５に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記振幅制限手段は、パルス圧縮手段に出力信号を供給するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１項に記載のレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２５０８１２（Ｐ２００６−２５０８１２Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６９６７４（Ｐ２００５−６９６７４）
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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