監視レーダ装置
【課題】応答信号に対する受信感度を向上させるために、簡易な構成により、減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現し得る監視レーダ装置を提供する。
【解決手段】各ＩＦ信号をバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３に通す前に、各ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換器５１−１〜５１−３にてアナログ信号からデジタル信号に変換し、Ｉ／Ｑ検波器５２−１〜５２−３にて複素形式のデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）に変換してバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３に通すように構成している。
【解決手段】各ＩＦ信号をバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３に通す前に、各ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換器５１−１〜５１−３にてアナログ信号からデジタル信号に変換し、Ｉ／Ｑ検波器５２−１〜５２−３にて複素形式のデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）に変換してバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３に通すように構成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば航空管制用の二次監視レーダ装置に係り、特に応答信号に対する受信感度の向上を目的とした技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制用の二次監視レーダ装置は、例えば特許文献１に示されているように、質問信号（１０３０ＭＨｚ）を航空機上のトランスポンダ（応答装置）に送信し、このトランスポンダにより解読された質問信号に対応する応答信号（１０９０ＭＨｚ）を受信することによって航空機の識別を行なうものである。
【特許文献１】特開昭６１−１１６８３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、二次監視レーダ装置では、トランスポンダからの微弱な応答信号をできる限り受信し、応答信号を忠実に再生することを目的として、受信フィルタの使用が求められる。この受信フィルタのフィルタ特性としては、減衰特性が大きく（減衰特性の傾斜が大きい）、群遅延特性のばらつきが小さい特性が要求されることになる。しかし、この要求を満たした受信フィルタについては、アナログ回路にて実現されており、理想の特性を得ることが難しい。
【０００４】
また、上記二次監視レーダ装置では、モノパルス測角方式で使用するマルチ受信機を備える場合に、測角精度を向上させるために、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にする必要がある。この場合、各系統間の振幅／位相特性を測定し、この測定結果に基づいて、空中線・受信機間の各フィーダ長の調整、受信機内の減衰器による振幅レベルの調整及び位相器による位相特性の調整を人為的作業によって行なっている。このため、調整が完了するまでに多くの手間と時間がかかり、また調整精度の確保が難しく、運用における長期間の安定度の確保が難しい。
【０００５】
そこで、この発明の第１の目的は、応答信号に対する受信感度を向上させるために、簡易な構成により、減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現し得る監視レーダ装置を提供することにある。
【０００６】
また、この発明の第２の目的は、応答信号に対する受信感度を向上させるために、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようにし、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能な監視レーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてＩＦ周波数に変換し帯域フィルタに通してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換して帯域フィルタに出力する直交変換手段とを備えるようにしたものである。
【０００８】
この構成によれば、ＩＦ周波数に変換された応答信号を帯域フィルタに通す前に、ＩＦ周波数帯の応答信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、このデジタル信号を直交変換して複素形式のデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）を帯域フィルタに通すようにしている。従って、帯域フィルタをデジタルＦＩＲ（Finit Impulse Response）フィルタで作成することができ、これにより減衰特性が大きく、しかも群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。
【０００９】
周波数変換部とアナログ／デジタル変換手段との間に、周波数変換部の出力信号から不要波成分を除去する除去手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、デジタル信号への変換に先立ち、ＩＦ周波数に変換された応答信号から不要波成分を除去するようにしているので、さらに良好な受信フィルタ特性を実現できる。
【００１１】
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてＩＦ周波数に変換してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、応答信号の振幅特性及び位相特性が最良となるように求められた基準振幅情報及び基準位相情報を記憶するメモリと、このメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報に従って、アナログ／デジタル手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを備えるようにしたものである。
【００１２】
この構成によれば、ビデオ信号の生成処理に先立ち、ＩＦ周波数帯の応答信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、このデジタル信号を直交変換して複素形式のデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）からビデオ信号を生成するようにし、しかもメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報を利用してデジタル信号の振幅及び位相を補正するようにしている。従って、基準振幅情報及び基準位相情報をメモリを記憶しておくだけで、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようになり、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能となる。
【００１３】
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、この受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を第１系統へ、各受信信号の差信号を第２系統へ分岐し、系統ごとに周波数変換部にてＩＦ周波数に変換してビデオ信号を得る二次監視レーダ装置において、第１系統の和信号及び第２系統の差信号に対しそれぞれ既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段と、周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、第１及び第２系統のビデオ信号それぞれからパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により第１及び第２系統間の振幅・位相特性の差分を検出する検出手段と、この検出手段により得られる差分に基づいて、アナログ／デジタル変換手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを備えるようにしたものである。
【００１４】
この構成によれば、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を受信信号の和信号及び差信号それぞれに重畳しておくようにし、これら和信号及び差信号に重畳されているパイロット信号を利用して、各系統間の振幅・位相特性の差分を検出して系統間のデジタル信号の振幅及び位相合わせを行なうようにしている。従って、特別な測定器等を用いることなく、容易に受信信号の振幅・位相特性の調整を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上詳述したようにこの発明によれば、応答信号に対する受信感度を向上させるために、簡易な構成により、減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現し得る監視レーダ装置を提供することができる。
【００１６】
また、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようにし、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能な監視レーダ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１において、送信機１から例えば航空機（図示せず）の識別を行なうために必要な質問信号が発生される。この質問信号は、サーキュレータ２を介して空中線装置３により航空機に向けて送出される。
【００１９】
そして、航空機のトランスポンダから上記質問信号に対する応答信号が空中線装置３で受信される。空中線装置３は、複数個所における各受信信号を加算して和パターンのＲＦ（無線周波数）信号を生成し、各受信信号を減算して差パターンのＲＦ信号を生成する。
【００２０】
上記空中線装置３で得られた和パターンのＲＦ信号はサーキュレータ２を介して受信機４に供給され、差パターンのＲＦ信号は直接受信機４に供給される。
【００２１】
一方、送信機１から発生されるオムニパターンの送信信号は、サーキュレータ６を介して空中線装置３にて航空機に向けて送出され、空中線装置３にて得られたオムニパターンのＲＦ信号は、サーキュレータ６を介して受信機４に供給される。
【００２２】
図２は、上記受信機４と信号処理部５との接続構成を示すブロック図である。
【００２３】
すなわち、空中線装置３にて受信された各ＲＦ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）は、各系統に設けられるバンドパスフィルタ４１−１〜４１−３にて所望の受信周波数が選択され、高周波増幅器４２−１〜４２−３にて増幅され、ミキサ４３−１〜４３−３及び局部発振器４４によりＩＦ（中間周波数）信号に変換された後、ＩＦ段での不要な信号をバンドパスフィルタ４５−１〜４５−３にて除去し各ＩＦ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）を得る。
【００２４】
得られた各ＩＦ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）は、信号処理装置５に入力され、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器５１−１〜５１−３にてアナログ信号からデジタル信号に変換された後、Ｉ／Ｑ検波器５２−１〜５２−３によりＩ／Ｑビデオ信号を得る。各Ｉ／Ｑビデオ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）は最小受信感度の確保および受信信号の忠実な再生を目的としたバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３を通り、ビデオ作成回路５４−１〜５４−３により各ビデオ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）に生成される。
【００２５】
また、Ｉ／Ｑビデオ信号（和）とＩ／Ｑビデオ信号（差）はモノパルスビデオ作成回路５５によりビデオ信号（モノパルス）に生成される。
【００２６】
次に、上記構成における動作について説明する。
以前は、二次監視レーダ装置の受信機として、図３に示すような構成が考えられていた。なお、図３において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
バンドパスフィルタ４５−１〜４５−３を通過した各ＩＦ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）は、おのおのビデオ検波回路７１−１〜７１−３にてビデオ検波されビデオ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）として、さらにＩＦ信号（和）とＩＦ信号（差）はπ／２ハイブリット回路７２、ビデオ検波回路７３、モノパルスビデオ作成回路７４によりビデオ信号（モノパルス）が作成され、信号処理装置へ出力されていた。
【００２８】
この二次監視レーダ装置の受信フィルタ特性は、ＩＦ信号段におけるバンドパスフィルタ４５−１〜４５−３により実現されていた。しかし、これらバンドパスフィルタ４５−１〜４５−３に減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を持たせることは非常に困難であり、また回路構成の複雑化も招いてしまうことになる。
【００２９】
そこで、本第１の実施形態では、受信フィルタ特性がＲＦ段のバンドパスフィルタ４１−１〜４１−３、ＩＦ段のバンドパスフィルタ４５−１〜４５−３、デジタル段のバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３の各減衰特性の合成で実現されることに着目し、各フィルタ４１−１〜４１−３，４５−１〜４５−３，５３−１〜５３−３の帯域幅について、ＲＦ段バンドパスフィルタ４１−１〜４１−３＞ＩＦ段バンドパスフィルタ４５−１〜４５−３＞ディジタル段バンドパスフィルタ５３−１〜５３−３の関係とするようにした。
【００３０】
これにより、最小受信感度の確保および受信信号の忠実な再生を得るための受信フィルタ特性の実現は、デジタル段のバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３の特性で決まることになる。
【００３１】
そこで、デジタル段のバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３をデジタルＦＩＲ（Finit Impulse Response）フィルタで作成することにより、減衰特性が大きく（減衰特性の傾きが大きい）、なおかつ群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。
【００３２】
また、バンドパスフィルタ５３−１〜５３−３をデジタルＦＩＲフィルタで構成することにより各系統間（和パターン、差パターン、オムニパターン）のフィルタ特性を同一にすることが可能となり、各系統間の特性のばらつきをなくすことができる。
【００３３】
以上のように上記第１の実施形態では、各ＩＦ信号をバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３に通す前に、各ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換器５１−１〜５１−３にてアナログ信号からデジタル信号に変換し、Ｉ／Ｑ検波器５２−１〜５２−３にて複素形式のデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）に変換してバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３に通すように構成している。
【００３４】
従って、バンドパスフィルタ５３−１〜５３−３をデジタルＦＩＲフィルタで作成することができ、これにより減衰特性が大きく、しかも群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
図４は、この発明の第２の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図４において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
この第２の実施形態では、上記バンドパスフィルタ４５−１〜４５−３を削除するようにしている。従って、このような第２の実施形態であれば、バンドパスフィルタ５３−１〜５３−３のみで受信フィルタ特性を実現しているので、精度面では上記第１の実施形態より劣るが、回路構成を簡単化できる。
【００３７】
（第３の実施形態）
図５は、この発明の第３の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図５において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
この第３の実施形態では、差パターンの系統のＩ／Ｑ検波器５２−２とバンドパスフィルタ５３−２との間に振幅／位相補正回路８１を介挿接続している。この振幅／位相補正回路８１には、メモリ８２が接続されている。
【００３９】
メモリ８２には、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にするべく、和パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
【００４０】
振幅／位相補正回路８１は、Ｉ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の振幅及び位相を補正する。
【００４１】
以上のように上記第３の実施形態では、ビデオ作成回路５４−１によるビデオ信号の生成処理に先立ち、メモリ８１に記憶された基準振幅データ及び基準位相データを利用してＩ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑ信号の振幅及び位相を補正するようにしている。
【００４２】
従って、和パターンの基準振幅データ及び基準位相データをメモリ８２に記憶しておくだけで、系統間の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようになり、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能となる。
【００４３】
なお、この第３の実施形態では、メモリ８２に和パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておく例について説明したが、差パターンの信号の振幅・位相特性が最良となる基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしてもよい。
【００４４】
（第４の実施形態）
図６は、この発明の第４の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図６において、上記図５と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
この第４の実施形態では、Ａ／Ｄ変換器５１−２とＩ／Ｑ検波器５２−２との間に振幅補正回路８３を介挿接続し、Ｉ／Ｑ検波器５２−２とバンドパスフィルタ５３−２との間に位相補正回路８４を介挿接続するようにしている。このとき、振幅補正回路８３及び位相補正回路８４にメモリ８２を接続し、このメモリ８２に和パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしている。
【００４６】
振幅補正回路８３は、Ａ／Ｄ変換器５１−２から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路８４は、Ｉ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の位相を補正する。
【００４７】
このように第４の実施形態であれば、上記第３の実施形態と同様な作用効果が得られるとともに、振幅補正回路８３と位相補正回路８４とを別々に分けているので、１回路当たりの処理負担は上記第３の実施形態に比して軽減される。
【００４８】
（第５の実施形態）
図７は、この発明の第５の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図７において、上記図５と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４９】
この第５の実施形態では、和パターンの系統のＩ／Ｑ検波器５２−１とバンドパスフィルタ５３−１との間に振幅／位相補正回路８１を介挿接続している。この振幅／位相補正回路８１には、メモリ８２が接続されている。
【００５０】
メモリ８２には、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にするべく、差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
【００５１】
振幅／位相補正回路８１は、Ｉ／Ｑ検波器５２−１から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の振幅及び位相を補正する。
【００５２】
このように第５の実施形態であっても、上記第３の実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００５３】
（第６の実施形態）
図８は、この発明の第６の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図８において、上記図６と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５４】
この第６の実施形態では、Ａ／Ｄ変換器５１−１とＩ／Ｑ検波器５２−１との間に振幅補正回路８３を介挿接続し、Ｉ／Ｑ検波器５２−１とバンドパスフィルタ５３−１との間に位相補正回路８４を介挿接続するようにしている。このとき、振幅補正回路８３及び位相補正回路８４にメモリ８２を接続し、このメモリ８２に差パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしている。
【００５５】
振幅補正回路８３は、Ａ／Ｄ変換器５１−１から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路８４は、Ｉ／Ｑ検波器５２−１から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の位相を補正する。
【００５６】
このように第６の実施形態であっても、上記第４の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００５７】
（第７の実施形態）
図９は、この発明の第７の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図９において、上記図５と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５８】
この第７の実施形態では、和パターン及び差パターンの系統のＩ／Ｑ検波器５２−１，５２−２とバンドパスフィルタ５３−１，５３−２との間に振幅／位相補正回路８５を介挿接続している。この振幅／位相補正回路８５には、メモリ８２が接続されている。
【００５９】
メモリ８２には、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にするべく、和パターン及び差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
【００６０】
振幅／位相補正回路８５は、Ｉ／Ｑ検波器５２−１，５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の振幅及び位相を補正する。
【００６１】
このように第７の実施形態であっても、上記第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００６２】
（第８の実施形態）
図１０は、この発明の第８の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図１０において、上記図５と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６３】
この第８の実施形態では、和パターン及び差パターンの系統のＡ／Ｄ変換器５１−１，５１−２とＩ／Ｑ検波器５２−１，５２−２との間に振幅補正回路８６を介挿接続し、Ｉ／Ｑ検波器５２−１，５２−２とバンドパスフィルタ５３−１，５３−２との間に位相補正回路８７を介挿接続している。この振幅補正回路８６及び位相補正回路８７には、メモリ８２が接続されている。
【００６４】
メモリ８２には、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にするべく、和パターン及び差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
【００６５】
振幅補正回路８６は、Ａ／Ｄ変換器５１−１，５１−２から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路８７は、Ｉ／Ｑ検波器５２−１，５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の位相を補正する。
【００６６】
このように第８の実施形態であっても、上記第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００６７】
（第９の実施形態）
図１１は、この発明の第９の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。図１１において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６８】
この第９の実施形態では、空中線装置３にパイロット信号発生器１００を接続している。パイロット信号発生器１００は、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を発生する。このパイロット信号は、空中線装置３により和パターン及び差パターンのＲＦ信号に重畳される。
【００６９】
図１２は、上記受信機４と信号処理部５との接続構成を示すブロック図である。図１２において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７０】
この第９の実施形態では、差パターンの系統におけるＩ／Ｑ検波器５２−２とバンドパスフィルタ５３−２との間に振幅／位相補正回路９１を介挿接続している。この振幅／位相補正回路９１は、パイロット信号検出回路９２により制御されるものである。
【００７１】
パイロット信号検出回路９２は、ビデオ作成回路５４−１，５４−２から出力される各ビデオ信号に重畳されるパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により和パターン及び差パターンの系統間の振幅・位相特性の差分を検出し、この検出結果を振幅／位相補正情報として振幅／位相補正回路９１に出力する。
【００７２】
そして、振幅／位相補正回路９１は、上記振幅／位相補正情報に基づいてＩ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号の振幅及び位相を補正する。
【００７３】
以上のように第９の実施形態では、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を和パターン及び差パターンのＲＦ信号にそれぞれに重畳しておくようにし、これら和パターン及び差パターンのビデオ信号に重畳されているパイロット信号を利用して、パイロット信号検出回路９２にて各系統間の振幅／位相特性の差分を検出し、振幅／位相補正回路９１にてＩ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号の振幅及び位相を補正して系統間のビデオ信号の振幅及び位相合わせを行なうようにしている。
【００７４】
従って、特別な測定器等を用いることなく、容易に和パターン及び差パターンの系統間の振幅・位相特性の調整を行なうことができる。
【００７５】
（その他の実施形態）
なお、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００７６】
また、本発明は一般的な監視レーダでも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図２】同第１の実施形態における受信機と信号処理部との接続構成を示すブロック図。
【図３】以前に考えられていた二次監視レーダ装置の受信機を示すブロック図。
【図４】この発明の第２の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図５】この発明の第３の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図６】この発明の第４の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図７】この発明の第５の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図８】この発明の第６の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図９】この発明の第７の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図１０】この発明の第８の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図１１】この発明の第９の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図１２】同第９の実施形態における受信機と信号処理部との接続構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７８】
１…送信機、２…サーキュレータ、３…空中線装置、４…受信機、５…信号処理装置、４１−１〜４１−３，４５−１〜４５−３，５３−１〜５３−３…バンドパスフィルタ、４２−１〜４２−３…高周波増幅器、４３−１〜４３−３…ミキサ、４４…局部発振器、５１−１〜５１−３…Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器、５２−１〜５２−３…Ｉ／Ｑ検波器、５４−１〜５４−３…ビデオ作成回路、５５…モノパルスビデオ作成回路、８１，８５，９１…振幅／位相補正回路、８２…メモリ、８３，８６…振幅補正回路、８４，８７…位相補正回路、９２…パイロット信号検出回路、１００…パイロット信号発生器。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば航空管制用の二次監視レーダ装置に係り、特に応答信号に対する受信感度の向上を目的とした技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制用の二次監視レーダ装置は、例えば特許文献１に示されているように、質問信号（１０３０ＭＨｚ）を航空機上のトランスポンダ（応答装置）に送信し、このトランスポンダにより解読された質問信号に対応する応答信号（１０９０ＭＨｚ）を受信することによって航空機の識別を行なうものである。
【特許文献１】特開昭６１−１１６８３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、二次監視レーダ装置では、トランスポンダからの微弱な応答信号をできる限り受信し、応答信号を忠実に再生することを目的として、受信フィルタの使用が求められる。この受信フィルタのフィルタ特性としては、減衰特性が大きく（減衰特性の傾斜が大きい）、群遅延特性のばらつきが小さい特性が要求されることになる。しかし、この要求を満たした受信フィルタについては、アナログ回路にて実現されており、理想の特性を得ることが難しい。
【０００４】
また、上記二次監視レーダ装置では、モノパルス測角方式で使用するマルチ受信機を備える場合に、測角精度を向上させるために、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にする必要がある。この場合、各系統間の振幅／位相特性を測定し、この測定結果に基づいて、空中線・受信機間の各フィーダ長の調整、受信機内の減衰器による振幅レベルの調整及び位相器による位相特性の調整を人為的作業によって行なっている。このため、調整が完了するまでに多くの手間と時間がかかり、また調整精度の確保が難しく、運用における長期間の安定度の確保が難しい。
【０００５】
そこで、この発明の第１の目的は、応答信号に対する受信感度を向上させるために、簡易な構成により、減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現し得る監視レーダ装置を提供することにある。
【０００６】
また、この発明の第２の目的は、応答信号に対する受信感度を向上させるために、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようにし、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能な監視レーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてＩＦ周波数に変換し帯域フィルタに通してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換して帯域フィルタに出力する直交変換手段とを備えるようにしたものである。
【０００８】
この構成によれば、ＩＦ周波数に変換された応答信号を帯域フィルタに通す前に、ＩＦ周波数帯の応答信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、このデジタル信号を直交変換して複素形式のデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）を帯域フィルタに通すようにしている。従って、帯域フィルタをデジタルＦＩＲ（Finit Impulse Response）フィルタで作成することができ、これにより減衰特性が大きく、しかも群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。
【０００９】
周波数変換部とアナログ／デジタル変換手段との間に、周波数変換部の出力信号から不要波成分を除去する除去手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、デジタル信号への変換に先立ち、ＩＦ周波数に変換された応答信号から不要波成分を除去するようにしているので、さらに良好な受信フィルタ特性を実現できる。
【００１１】
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてＩＦ周波数に変換してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、応答信号の振幅特性及び位相特性が最良となるように求められた基準振幅情報及び基準位相情報を記憶するメモリと、このメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報に従って、アナログ／デジタル手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを備えるようにしたものである。
【００１２】
この構成によれば、ビデオ信号の生成処理に先立ち、ＩＦ周波数帯の応答信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、このデジタル信号を直交変換して複素形式のデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）からビデオ信号を生成するようにし、しかもメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報を利用してデジタル信号の振幅及び位相を補正するようにしている。従って、基準振幅情報及び基準位相情報をメモリを記憶しておくだけで、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようになり、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能となる。
【００１３】
対象物に向けて質問信号を送出し、対象物から質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、この受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を第１系統へ、各受信信号の差信号を第２系統へ分岐し、系統ごとに周波数変換部にてＩＦ周波数に変換してビデオ信号を得る二次監視レーダ装置において、第１系統の和信号及び第２系統の差信号に対しそれぞれ既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段と、周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、第１及び第２系統のビデオ信号それぞれからパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により第１及び第２系統間の振幅・位相特性の差分を検出する検出手段と、この検出手段により得られる差分に基づいて、アナログ／デジタル変換手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを備えるようにしたものである。
【００１４】
この構成によれば、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を受信信号の和信号及び差信号それぞれに重畳しておくようにし、これら和信号及び差信号に重畳されているパイロット信号を利用して、各系統間の振幅・位相特性の差分を検出して系統間のデジタル信号の振幅及び位相合わせを行なうようにしている。従って、特別な測定器等を用いることなく、容易に受信信号の振幅・位相特性の調整を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上詳述したようにこの発明によれば、応答信号に対する受信感度を向上させるために、簡易な構成により、減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現し得る監視レーダ装置を提供することができる。
【００１６】
また、受信信号の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようにし、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能な監視レーダ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１において、送信機１から例えば航空機（図示せず）の識別を行なうために必要な質問信号が発生される。この質問信号は、サーキュレータ２を介して空中線装置３により航空機に向けて送出される。
【００１９】
そして、航空機のトランスポンダから上記質問信号に対する応答信号が空中線装置３で受信される。空中線装置３は、複数個所における各受信信号を加算して和パターンのＲＦ（無線周波数）信号を生成し、各受信信号を減算して差パターンのＲＦ信号を生成する。
【００２０】
上記空中線装置３で得られた和パターンのＲＦ信号はサーキュレータ２を介して受信機４に供給され、差パターンのＲＦ信号は直接受信機４に供給される。
【００２１】
一方、送信機１から発生されるオムニパターンの送信信号は、サーキュレータ６を介して空中線装置３にて航空機に向けて送出され、空中線装置３にて得られたオムニパターンのＲＦ信号は、サーキュレータ６を介して受信機４に供給される。
【００２２】
図２は、上記受信機４と信号処理部５との接続構成を示すブロック図である。
【００２３】
すなわち、空中線装置３にて受信された各ＲＦ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）は、各系統に設けられるバンドパスフィルタ４１−１〜４１−３にて所望の受信周波数が選択され、高周波増幅器４２−１〜４２−３にて増幅され、ミキサ４３−１〜４３−３及び局部発振器４４によりＩＦ（中間周波数）信号に変換された後、ＩＦ段での不要な信号をバンドパスフィルタ４５−１〜４５−３にて除去し各ＩＦ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）を得る。
【００２４】
得られた各ＩＦ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）は、信号処理装置５に入力され、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器５１−１〜５１−３にてアナログ信号からデジタル信号に変換された後、Ｉ／Ｑ検波器５２−１〜５２−３によりＩ／Ｑビデオ信号を得る。各Ｉ／Ｑビデオ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）は最小受信感度の確保および受信信号の忠実な再生を目的としたバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３を通り、ビデオ作成回路５４−１〜５４−３により各ビデオ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）に生成される。
【００２５】
また、Ｉ／Ｑビデオ信号（和）とＩ／Ｑビデオ信号（差）はモノパルスビデオ作成回路５５によりビデオ信号（モノパルス）に生成される。
【００２６】
次に、上記構成における動作について説明する。
以前は、二次監視レーダ装置の受信機として、図３に示すような構成が考えられていた。なお、図３において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
バンドパスフィルタ４５−１〜４５−３を通過した各ＩＦ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）は、おのおのビデオ検波回路７１−１〜７１−３にてビデオ検波されビデオ信号（和パターン、差パターン、オムニパターン）として、さらにＩＦ信号（和）とＩＦ信号（差）はπ／２ハイブリット回路７２、ビデオ検波回路７３、モノパルスビデオ作成回路７４によりビデオ信号（モノパルス）が作成され、信号処理装置へ出力されていた。
【００２８】
この二次監視レーダ装置の受信フィルタ特性は、ＩＦ信号段におけるバンドパスフィルタ４５−１〜４５−３により実現されていた。しかし、これらバンドパスフィルタ４５−１〜４５−３に減衰特性が大きく、群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を持たせることは非常に困難であり、また回路構成の複雑化も招いてしまうことになる。
【００２９】
そこで、本第１の実施形態では、受信フィルタ特性がＲＦ段のバンドパスフィルタ４１−１〜４１−３、ＩＦ段のバンドパスフィルタ４５−１〜４５−３、デジタル段のバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３の各減衰特性の合成で実現されることに着目し、各フィルタ４１−１〜４１−３，４５−１〜４５−３，５３−１〜５３−３の帯域幅について、ＲＦ段バンドパスフィルタ４１−１〜４１−３＞ＩＦ段バンドパスフィルタ４５−１〜４５−３＞ディジタル段バンドパスフィルタ５３−１〜５３−３の関係とするようにした。
【００３０】
これにより、最小受信感度の確保および受信信号の忠実な再生を得るための受信フィルタ特性の実現は、デジタル段のバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３の特性で決まることになる。
【００３１】
そこで、デジタル段のバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３をデジタルＦＩＲ（Finit Impulse Response）フィルタで作成することにより、減衰特性が大きく（減衰特性の傾きが大きい）、なおかつ群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。
【００３２】
また、バンドパスフィルタ５３−１〜５３−３をデジタルＦＩＲフィルタで構成することにより各系統間（和パターン、差パターン、オムニパターン）のフィルタ特性を同一にすることが可能となり、各系統間の特性のばらつきをなくすことができる。
【００３３】
以上のように上記第１の実施形態では、各ＩＦ信号をバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３に通す前に、各ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換器５１−１〜５１−３にてアナログ信号からデジタル信号に変換し、Ｉ／Ｑ検波器５２−１〜５２−３にて複素形式のデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）に変換してバンドパスフィルタ５３−１〜５３−３に通すように構成している。
【００３４】
従って、バンドパスフィルタ５３−１〜５３−３をデジタルＦＩＲフィルタで作成することができ、これにより減衰特性が大きく、しかも群遅延特性のばらつきが小さい受信フィルタ特性を実現することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
図４は、この発明の第２の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図４において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
この第２の実施形態では、上記バンドパスフィルタ４５−１〜４５−３を削除するようにしている。従って、このような第２の実施形態であれば、バンドパスフィルタ５３−１〜５３−３のみで受信フィルタ特性を実現しているので、精度面では上記第１の実施形態より劣るが、回路構成を簡単化できる。
【００３７】
（第３の実施形態）
図５は、この発明の第３の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図５において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
この第３の実施形態では、差パターンの系統のＩ／Ｑ検波器５２−２とバンドパスフィルタ５３−２との間に振幅／位相補正回路８１を介挿接続している。この振幅／位相補正回路８１には、メモリ８２が接続されている。
【００３９】
メモリ８２には、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にするべく、和パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
【００４０】
振幅／位相補正回路８１は、Ｉ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の振幅及び位相を補正する。
【００４１】
以上のように上記第３の実施形態では、ビデオ作成回路５４−１によるビデオ信号の生成処理に先立ち、メモリ８１に記憶された基準振幅データ及び基準位相データを利用してＩ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑ信号の振幅及び位相を補正するようにしている。
【００４２】
従って、和パターンの基準振幅データ及び基準位相データをメモリ８２に記憶しておくだけで、系統間の振幅・位相特性の調整を人手を要することなく迅速かつ適切に行なえるようになり、これにより運用における長期間の安定度の確保が可能となる。
【００４３】
なお、この第３の実施形態では、メモリ８２に和パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておく例について説明したが、差パターンの信号の振幅・位相特性が最良となる基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしてもよい。
【００４４】
（第４の実施形態）
図６は、この発明の第４の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図６において、上記図５と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
この第４の実施形態では、Ａ／Ｄ変換器５１−２とＩ／Ｑ検波器５２−２との間に振幅補正回路８３を介挿接続し、Ｉ／Ｑ検波器５２−２とバンドパスフィルタ５３−２との間に位相補正回路８４を介挿接続するようにしている。このとき、振幅補正回路８３及び位相補正回路８４にメモリ８２を接続し、このメモリ８２に和パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしている。
【００４６】
振幅補正回路８３は、Ａ／Ｄ変換器５１−２から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路８４は、Ｉ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の位相を補正する。
【００４７】
このように第４の実施形態であれば、上記第３の実施形態と同様な作用効果が得られるとともに、振幅補正回路８３と位相補正回路８４とを別々に分けているので、１回路当たりの処理負担は上記第３の実施形態に比して軽減される。
【００４８】
（第５の実施形態）
図７は、この発明の第５の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図７において、上記図５と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４９】
この第５の実施形態では、和パターンの系統のＩ／Ｑ検波器５２−１とバンドパスフィルタ５３−１との間に振幅／位相補正回路８１を介挿接続している。この振幅／位相補正回路８１には、メモリ８２が接続されている。
【００５０】
メモリ８２には、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にするべく、差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
【００５１】
振幅／位相補正回路８１は、Ｉ／Ｑ検波器５２−１から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の振幅及び位相を補正する。
【００５２】
このように第５の実施形態であっても、上記第３の実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００５３】
（第６の実施形態）
図８は、この発明の第６の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図８において、上記図６と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５４】
この第６の実施形態では、Ａ／Ｄ変換器５１−１とＩ／Ｑ検波器５２−１との間に振幅補正回路８３を介挿接続し、Ｉ／Ｑ検波器５２−１とバンドパスフィルタ５３−１との間に位相補正回路８４を介挿接続するようにしている。このとき、振幅補正回路８３及び位相補正回路８４にメモリ８２を接続し、このメモリ８２に差パターンの基準振幅データ及び基準位相データを記憶しておくようにしている。
【００５５】
振幅補正回路８３は、Ａ／Ｄ変換器５１−１から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路８４は、Ｉ／Ｑ検波器５２−１から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の位相を補正する。
【００５６】
このように第６の実施形態であっても、上記第４の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００５７】
（第７の実施形態）
図９は、この発明の第７の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図９において、上記図５と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５８】
この第７の実施形態では、和パターン及び差パターンの系統のＩ／Ｑ検波器５２−１，５２−２とバンドパスフィルタ５３−１，５３−２との間に振幅／位相補正回路８５を介挿接続している。この振幅／位相補正回路８５には、メモリ８２が接続されている。
【００５９】
メモリ８２には、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にするべく、和パターン及び差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
【００６０】
振幅／位相補正回路８５は、Ｉ／Ｑ検波器５２−１，５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データ及び基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の振幅及び位相を補正する。
【００６１】
このように第７の実施形態であっても、上記第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００６２】
（第８の実施形態）
図１０は、この発明の第８の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図である。なお、図１０において、上記図５と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６３】
この第８の実施形態では、和パターン及び差パターンの系統のＡ／Ｄ変換器５１−１，５１−２とＩ／Ｑ検波器５２−１，５２−２との間に振幅補正回路８６を介挿接続し、Ｉ／Ｑ検波器５２−１，５２−２とバンドパスフィルタ５３−１，５３−２との間に位相補正回路８７を介挿接続している。この振幅補正回路８６及び位相補正回路８７には、メモリ８２が接続されている。
【００６４】
メモリ８２には、各系統間（和パターン、差パターン）の振幅／位相特性を同一にするべく、和パターン及び差パターンを基準とした基準振幅データ及び基準位相データが記憶されている。
【００６５】
振幅補正回路８６は、Ａ／Ｄ変換器５１−１，５１−２から出力されるデジタル信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準振幅データに基づいてデジタル信号の振幅を補正する。また、位相補正回路８７は、Ｉ／Ｑ検波器５２−１，５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号を入力し、メモリ８２に記憶されている基準位相データに基づいてＩ／Ｑ信号の位相を補正する。
【００６６】
このように第８の実施形態であっても、上記第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００６７】
（第９の実施形態）
図１１は、この発明の第９の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。図１１において、上記図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６８】
この第９の実施形態では、空中線装置３にパイロット信号発生器１００を接続している。パイロット信号発生器１００は、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を発生する。このパイロット信号は、空中線装置３により和パターン及び差パターンのＲＦ信号に重畳される。
【００６９】
図１２は、上記受信機４と信号処理部５との接続構成を示すブロック図である。図１２において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７０】
この第９の実施形態では、差パターンの系統におけるＩ／Ｑ検波器５２−２とバンドパスフィルタ５３−２との間に振幅／位相補正回路９１を介挿接続している。この振幅／位相補正回路９１は、パイロット信号検出回路９２により制御されるものである。
【００７１】
パイロット信号検出回路９２は、ビデオ作成回路５４−１，５４−２から出力される各ビデオ信号に重畳されるパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により和パターン及び差パターンの系統間の振幅・位相特性の差分を検出し、この検出結果を振幅／位相補正情報として振幅／位相補正回路９１に出力する。
【００７２】
そして、振幅／位相補正回路９１は、上記振幅／位相補正情報に基づいてＩ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号の振幅及び位相を補正する。
【００７３】
以上のように第９の実施形態では、既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を和パターン及び差パターンのＲＦ信号にそれぞれに重畳しておくようにし、これら和パターン及び差パターンのビデオ信号に重畳されているパイロット信号を利用して、パイロット信号検出回路９２にて各系統間の振幅／位相特性の差分を検出し、振幅／位相補正回路９１にてＩ／Ｑ検波器５２−２から出力されるＩ／Ｑビデオ信号の振幅及び位相を補正して系統間のビデオ信号の振幅及び位相合わせを行なうようにしている。
【００７４】
従って、特別な測定器等を用いることなく、容易に和パターン及び差パターンの系統間の振幅・位相特性の調整を行なうことができる。
【００７５】
（その他の実施形態）
なお、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００７６】
また、本発明は一般的な監視レーダでも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図２】同第１の実施形態における受信機と信号処理部との接続構成を示すブロック図。
【図３】以前に考えられていた二次監視レーダ装置の受信機を示すブロック図。
【図４】この発明の第２の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図５】この発明の第３の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図６】この発明の第４の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図７】この発明の第５の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図８】この発明の第６の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図９】この発明の第７の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図１０】この発明の第８の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の受信機と信号処理装置との接続構成を示すブロック図。
【図１１】この発明の第９の実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図１２】同第９の実施形態における受信機と信号処理部との接続構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７８】
１…送信機、２…サーキュレータ、３…空中線装置、４…受信機、５…信号処理装置、４１−１〜４１−３，４５−１〜４５−３，５３−１〜５３−３…バンドパスフィルタ、４２−１〜４２−３…高周波増幅器、４３−１〜４３−３…ミキサ、４４…局部発振器、５１−１〜５１−３…Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器、５２−１〜５２−３…Ｉ／Ｑ検波器、５４−１〜５４−３…ビデオ作成回路、５５…モノパルスビデオ作成回路、８１，８５，９１…振幅／位相補正回路、８２…メモリ、８３，８６…振幅補正回路、８４，８７…位相補正回路、９２…パイロット信号検出回路、１００…パイロット信号発生器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に向けて質問信号を送出し、前記対象物から前記質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてＩＦ周波数に変換し帯域フィルタに通してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、
前記周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換して前記帯域フィルタに出力する直交変換手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。
【請求項２】
前記周波数変換部と前記アナログ／デジタル変換手段との間に、前記周波数変換部の出力信号から不要波成分を除去する除去手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の監視レーダ装置。
【請求項３】
対象物に向けて質問信号を送出し、前記対象物から前記質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてＩＦ周波数に変換してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、
前記周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、
前記応答信号の振幅特性及び位相特性が最良となるように求められた基準振幅情報及び基準位相情報を記憶するメモリと、
このメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報に従って、前記アナログ／デジタル手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記メモリに記憶された基準振幅情報に従って、前記アナログ／デジタル手段の出力信号の振幅を補正し、前記メモリに記憶された基準位相情報に従って、前記直交変換手段の出力信号の位相を補正することを特徴とする請求項３記載の監視レーダ装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記メモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報に従って、前記直交変換手段の出力信号の振幅及び位相を補正することを特徴とする請求項３記載の監視レーダ装置。
【請求項６】
受信系統を複数備え、これら複数の受信系統のうちの第１の受信系統にて前記受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を処理し、前記第１の受信系統とは異なる第２の受信系統にて前記受信部の高低、方位それぞれの差信号を処理するとき、
前記補正手段は、前記第１及び第２の受信系統のいずれか一方に設けられることを特徴とする請求項３記載の監視レーダ装置。
【請求項７】
受信系統を複数備え、これら複数の受信系統のうちの第１の受信系統にて前記受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を処理し、前記第１の受信系統とは異なる第２の受信系統にて前記複数の受信信号の差信号を処理するとき、
前記補正手段は、前記第１及び第２の受信系統にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項３記載の監視レーダ装置。
【請求項８】
対象物に向けて質問信号を送出し、前記対象物から前記質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、この受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を第１系統へ、各受信信号の差信号を第２系統へ分岐し、系統ごとに周波数変換部にてＩＦ周波数に変換してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、
前記第１系統の和信号及び第２系統の差信号に対しそれぞれ既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段と、
前記周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、
前記第１及び第２系統のビデオ信号それぞれからパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により第１及び第２系統間の振幅・位相特性の差分を検出する検出手段と、
この検出手段により得られる差分に基づいて、前記アナログ／デジタル変換手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記第１及び第２系統のいずれか一方に設けられる前記アナログ／デジタル手段の出力信号の振幅を補正し、前記直交変換手段の出力信号の位相を補正することを特徴とする請求項８記載の監視レーダ装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記第１及び第２系統のいずれか一方に設けられる前記直交変換手段の出力信号の振幅及び位相を補正することを特徴とする請求項８記載の監視レーダ装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記第１及び第２の受信系統にそれぞれ設けられる前記アナログ／デジタル手段の出力信号の振幅を補正し、前記直交変換手段の出力信号の位相を補正することを特徴とする請求項８記載の監視レーダ装置。
【請求項１２】
前記補正手段は、前記第１及び第２の受信系統にそれぞれ設けられる前記直交変換手段の出力信号の振幅及び位相を補正することを特徴とする請求項８記載の監視レーダ装置。
【請求項１】
対象物に向けて質問信号を送出し、前記対象物から前記質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてＩＦ周波数に変換し帯域フィルタに通してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、
前記周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換して前記帯域フィルタに出力する直交変換手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。
【請求項２】
前記周波数変換部と前記アナログ／デジタル変換手段との間に、前記周波数変換部の出力信号から不要波成分を除去する除去手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の監視レーダ装置。
【請求項３】
対象物に向けて質問信号を送出し、前記対象物から前記質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、周波数変換部にてＩＦ周波数に変換してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、
前記周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、
前記応答信号の振幅特性及び位相特性が最良となるように求められた基準振幅情報及び基準位相情報を記憶するメモリと、
このメモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報に従って、前記アナログ／デジタル手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記メモリに記憶された基準振幅情報に従って、前記アナログ／デジタル手段の出力信号の振幅を補正し、前記メモリに記憶された基準位相情報に従って、前記直交変換手段の出力信号の位相を補正することを特徴とする請求項３記載の監視レーダ装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記メモリに記憶された基準振幅情報及び基準位相情報に従って、前記直交変換手段の出力信号の振幅及び位相を補正することを特徴とする請求項３記載の監視レーダ装置。
【請求項６】
受信系統を複数備え、これら複数の受信系統のうちの第１の受信系統にて前記受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を処理し、前記第１の受信系統とは異なる第２の受信系統にて前記受信部の高低、方位それぞれの差信号を処理するとき、
前記補正手段は、前記第１及び第２の受信系統のいずれか一方に設けられることを特徴とする請求項３記載の監視レーダ装置。
【請求項７】
受信系統を複数備え、これら複数の受信系統のうちの第１の受信系統にて前記受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を処理し、前記第１の受信系統とは異なる第２の受信系統にて前記複数の受信信号の差信号を処理するとき、
前記補正手段は、前記第１及び第２の受信系統にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項３記載の監視レーダ装置。
【請求項８】
対象物に向けて質問信号を送出し、前記対象物から前記質問信号に対する応答信号を受信部にて受信し、この受信部の複数個所で得られる各受信信号の和信号を第１系統へ、各受信信号の差信号を第２系統へ分岐し、系統ごとに周波数変換部にてＩＦ周波数に変換してビデオ信号を得る監視レーダ装置において、
前記第１系統の和信号及び第２系統の差信号に対しそれぞれ既知の振幅・位相特性を有するパイロット信号を重畳するパイロット信号重畳手段と、
前記周波数変換部の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段で得られるデジタル信号を直交変換する直交変換手段と、
前記第１及び第２系統のビデオ信号それぞれからパイロット信号を抽出し、これらパイロット信号により第１及び第２系統間の振幅・位相特性の差分を検出する検出手段と、
この検出手段により得られる差分に基づいて、前記アナログ／デジタル変換手段により変換されたデジタル信号の振幅及び位相を補正する補正手段とを具備したことを特徴とする監視レーダ装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記第１及び第２系統のいずれか一方に設けられる前記アナログ／デジタル手段の出力信号の振幅を補正し、前記直交変換手段の出力信号の位相を補正することを特徴とする請求項８記載の監視レーダ装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記第１及び第２系統のいずれか一方に設けられる前記直交変換手段の出力信号の振幅及び位相を補正することを特徴とする請求項８記載の監視レーダ装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記第１及び第２の受信系統にそれぞれ設けられる前記アナログ／デジタル手段の出力信号の振幅を補正し、前記直交変換手段の出力信号の位相を補正することを特徴とする請求項８記載の監視レーダ装置。
【請求項１２】
前記補正手段は、前記第１及び第２の受信系統にそれぞれ設けられる前記直交変換手段の出力信号の振幅及び位相を補正することを特徴とする請求項８記載の監視レーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−７８４６３（Ｐ２００７−７８４６３Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６５３８３（Ｐ２００５−２６５３８３）
【出願日】平成１７年９月１３日（２００５．９．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００２２１１５５）東芝電波プロダクツ株式会社 (62)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１３日（２００５．９．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００２２１１５５）東芝電波プロダクツ株式会社 (62)
【Ｆターム（参考）】
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