JPH0445793B2 - - Google Patents
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- JPH0445793B2 JPH0445793B2 JP57200592A JP20059282A JPH0445793B2 JP H0445793 B2 JPH0445793 B2 JP H0445793B2 JP 57200592 A JP57200592 A JP 57200592A JP 20059282 A JP20059282 A JP 20059282A JP H0445793 B2 JPH0445793 B2 JP H0445793B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
- H01Q3/2611—Means for null steering; Adaptive interference nulling
- H01Q3/2629—Combination of a main antenna unit with an auxiliary antenna unit
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーダ等の受信装置において、受信ア
ンテナのサイドローブより入射する妨害波等の不
要電波の影響を抑圧し、主ローブからの所望信号
のみを忠実に再現する機能を持つ、サイドロー
ブ・キヤンセラの改良に係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a function for suppressing the influence of unnecessary radio waves such as interference waves incident from the side lobes of a receiving antenna in a receiving device such as a radar, and faithfully reproducing only the desired signal from the main lobe. This relates to the improvement of sidelobe cancellers.
サイドローブ・キヤンセラは、主アンテナであ
る受信アンテナと並列に無指向性の補助アンテナ
を一個または複数個設け、各補助アンテナに対し
相関ループが連なる構成をしており、主アンテナ
の受信信号と、各補助アンテナの受信信号との相
関値に基づいて、主アンテナの受信信号におけ
る、サイドローブより入射する不要電波の推定信
号を生成し、これを主アンテナの受信信号から減
ずる事によつて、所望信号のみを残す機能を持つ
ものである。第1図に従来のサイドローブ・キヤ
ンセラの回路構成図を示す。第1図において、1
は主アンテナ、2は補助アンテナである。本図で
は簡単のために、補助アンテナが1本の場合を示
す。さて、2本のアンテナで受信された信号は局
部発振器3と、例えば数10GHz程度の高周波数帯
域変調が可能な変調回路としてのミキサ4,5に
より中心周波数ωIFを持つた中間周波数(IF)の
信号に変換される。主アンテナからの入力信号
は、更に局部発振器6と、ミキサ7により周波数
ωIF+ω0の信号uに変換される(これを主信号と
呼ぶ)。但し、ω0は局部発振器6の周波数であ
る。これに対して、補助アンテナからの入力信号
は中心周波数ωIFを持つた信号xであらわしてあ
る(これを参照信号と呼ぶ)。 A sidelobe canceller has one or more omnidirectional auxiliary antennas installed in parallel with the main receiving antenna, and has a configuration in which correlation loops are connected to each auxiliary antenna, and the received signal of the main antenna and Based on the correlation value with the received signal of each auxiliary antenna, an estimated signal of unnecessary radio waves incident from the side lobe in the received signal of the main antenna is generated, and this is subtracted from the received signal of the main antenna to obtain the desired signal. It has the function of leaving only the signal. FIG. 1 shows a circuit diagram of a conventional sidelobe canceller. In Figure 1, 1
is the main antenna, and 2 is the auxiliary antenna. For simplicity, this figure shows a case where there is only one auxiliary antenna. Now, the signals received by the two antennas are converted to an intermediate frequency (IF) with a center frequency ωIF by a local oscillator 3 and mixers 4 and 5, which serve as modulation circuits capable of high frequency band modulation of, for example, several tens of GHz. converted into a signal. The input signal from the main antenna is further converted by a local oscillator 6 and a mixer 7 into a signal u having a frequency ωIF+ω 0 (this is called a main signal). However, ω 0 is the frequency of the local oscillator 6. On the other hand, the input signal from the auxiliary antenna is represented by a signal x having a center frequency ωIF (this is called a reference signal).
8はミキサであり、参照信号xと荷重信号wを
混合し、主信号中に含まれる妨害波信号成分の推
定信号である信号yを生成する。後述するように
荷重信号wの中心周波数ω0であるため、信号y
の中心周波数はωIF±ω0となる。9は加算器であ
り主信号uから信号yを減ずる機能を持つ。ま
た、10は中心周波数ωIF+ω0の帯域フイルタで
あり帯域フイルタ10への入力信号におけるωIF
−ω0を中心周波数とする信号成分をカツトオフ
する。このようにして生成された信号zがサイド
ローブ・キヤンセラの出力信号となるが、信号z
は中心周波数がωIF+ω0の信号であり、主信号y
中の所望信号成分に等しい。さらに出力信号zは
ミキサ11により参照信号xと混合され、中心周
波数ω0の信号に変換される。12は中心周波数
ω0の狭帯域フイルタであり、ミキサ11と狭帯
域フイルタ12により相関器13が構成される。
また、14は中心周波数ω0の帯域増幅器であり、
この出力信号である荷重信号wがミキサ8に入力
される事により、相関フイードバツクループを構
成している。 A mixer 8 mixes the reference signal x and the weight signal w to generate a signal y that is an estimated signal of the interference wave signal component included in the main signal. As will be described later, since the center frequency ω of the load signal w is 0 , the signal y
The center frequency of is ωIF±ω 0 . 9 is an adder which has a function of subtracting the signal y from the main signal u. Further, 10 is a band filter with a center frequency ωIF+ω 0 , and the ωIF in the input signal to the band filter 10 is
-ω Cut off the signal component whose center frequency is 0 . The signal z generated in this way becomes the output signal of the sidelobe canceller, but the signal z
is a signal whose center frequency is ωIF + ω 0 , and the main signal y
equal to the desired signal component in Furthermore, the output signal z is mixed with the reference signal x by the mixer 11 and converted into a signal with a center frequency ω 0 . 12 is a narrowband filter with a center frequency ω 0 , and the mixer 11 and narrowband filter 12 constitute a correlator 13 .
Further, 14 is a band amplifier with a center frequency ω 0 ,
The load signal w, which is this output signal, is input to the mixer 8, thereby forming a correlation feedback loop.
以上の構成において、狭帯域フイルタ12はそ
の入力信号の位相成分が出力信号において保存さ
れるように構成される事が望ましい。しかし、
IF帯において位相成分が保存されるような狭帯
域フイルタの構成は困難である。第1図の従来の
サイドローブ・キヤンセラにおいては以上のよう
な構成上の欠点を持つている。 In the above configuration, it is desirable that the narrowband filter 12 be configured such that the phase component of its input signal is preserved in the output signal. but,
It is difficult to construct a narrowband filter that preserves the phase component in the IF band. The conventional sidelobe canceller shown in FIG. 1 has the above-mentioned structural drawbacks.
本発明は以上の欠点を補うために第1図におけ
るミキサ11からミキサ8までの間の処理をベー
スバンド帯で周位相成分(inphase成分、以下
「I成分」と略記する)及び直交位相成分
(quadralure成分、以下「Q成分」と略記する)
を用いて狭帯域フイルタリングにおける位相の保
存が精度良く行なわれるように改良したものであ
る。この改良を行うために、第2図のような回路
を構成する。第2図においては、第1図における
局部発振器6とミキサ7を取りはずし、主信号u
と、参照信号xの中心周波数が同一になつてい
る。更に、参照信号xについては90゜の移相器1
5を使つて直交成分信号xQを新たに生成してい
る。20は新たに加えた相関器であり、受信18
と低域フイルタ19より構成され直交成分信号xQ
と出力信号zとの相関成分をとるものである。相
関器17と20によりベースバンド帯、すなわち
複素信号である直交信号rIとrQが生成される。2
1,22は直流増幅器である。これらにより複素
荷重のI,Q成分であるwI,wQが生成される。
23,24は乗算器、25は加算器であり、これ
には前記乗算器23,24が並列に接続されてい
る。従つて、前記WI,WQが乗算器23,24を
介してx,xQと乗算され、第1,2の補正信号と
して出力されて加算器25に入力される。これら
によつて信号wI,wQ,x,xQから再びIF信号y
を求める事になる。 In order to compensate for the above-mentioned drawbacks, the present invention has proposed that the processing from mixer 11 to mixer 8 in FIG. quadralure component, hereinafter abbreviated as "Q component")
This has been improved so that phase preservation in narrowband filtering can be performed with high precision using In order to make this improvement, a circuit as shown in FIG. 2 is constructed. In FIG. 2, the local oscillator 6 and mixer 7 in FIG. 1 are removed, and the main signal u
and the center frequencies of the reference signal x are the same. Furthermore, for the reference signal x, a 90° phase shifter 1
5 to newly generate the orthogonal component signal xQ . 20 is a newly added correlator, and reception 18
and a low-pass filter 19, the orthogonal component signal x Q
The correlation component between the output signal z and the output signal z is taken. Correlators 17 and 20 generate baseband signals, that is, orthogonal signals r I and r Q , which are complex signals. 2
1 and 22 are DC amplifiers. These generate w I and w Q , which are I and Q components of the complex weight.
23 and 24 are multipliers, and 25 is an adder, to which the multipliers 23 and 24 are connected in parallel. Therefore, the W I and W Q are multiplied by x and x Q via the multipliers 23 and 24, outputted as first and second correction signals, and inputted to the adder 25. By these, the IF signal y is returned from the signals w I , w Q , x, x Q
You will be asked for.
以上の事をより詳細に説明すると次のようにな
る。まず参照信号xと出力信号zのIFにおける
複素包絡信号をxe,zeとし、これらの振幅及び位
相成分をそれぞれax,az,θx,θzとすると
xe=axej〓x ………(1)
ze=azej〓z ………(2)
x=Re(xeej〓IFt)
=axcos(ωIFt+θx) …(3)
z=Re(zeej〓IFt)
=azcos(ωIFt+θz) …(4)
となる。また信号xQは
xQ=In(xeej〓IFt)
=axsin(ωIFt+θx) …(5)
となる。そこで相関器17及び20の出力信号で
あるrI,rQにおいては、低域フイルタ16,19
により中心周波数2ωIFを持つ成分が減衰し、次の
ようになる。 The above will be explained in more detail as follows. First, let x e and z e be the complex envelope signals at the IF of the reference signal x and output signal z, and let these amplitude and phase components be a x , a z , θ x , and θ z, respectively, then x e = a x e j 〓 x ………(1) z e =a z e j 〓 z ………(2) x=R e (x e e j 〓 IFt ) =a x cos(ω IF t+θ x ) …(3) z = R e (z e e j 〓 IFt ) = a z cos (ω IF t + θ z )...(4). Further, the signal x Q becomes x Q =I n (x e e j 〓 IFt ) = a x sin (ω IF t + θ x ) (5). Therefore, in the output signals r I and r Q of the correlators 17 and 20, the low-pass filters 16 and 19
As a result, the component with the center frequency 2ω IF is attenuated, and becomes as follows.
rI=xz=1/2x z{(z−x)}
=1/2{Re(e e *) ………(6)
rQ=xQz=1/2axaz{−sin(θz−θx)
=1/2{−In(e e *)} ………(7)
但し、 は低域フイルタリングの結果をあらわ
す。さて、増幅器16,17のゲインを2gとす
ると結局、荷重のI及びQ成分であるwI,wQは
次のようになる。r I =xz=1/2 x z {( z − x )} =1/2{R e ( e e * ) ………(6) r Q =x Q z=1/2a x a z {− sin(θ z −θ x ) = 1/2 {−I n ( e e * )} ………(7) However, represents the result of low-pass filtering. Now, assuming that the gains of the amplifiers 16 and 17 are 2g, the I and Q components of the load, w I and w Q , are as follows.
wI=2gI=gRe(e e *) ………(8)
wQ=2gQ=−gIn(e e *) ………(9)
そこで
w=wI−jwQ=ge e * ………(10)
とおけば加算器25の出力信号である信号yは、
次のようになる。w I = 2g I = gR e ( e e * ) ………(8) w Q = 2g Q = −gI n ( e e * ) ………(9) So w = w I −jw Q = g e e * ......(10), then the signal y, which is the output signal of the adder 25, is
It will look like this:
y=wIx+wQxQ
=g[Re(e e *)・Re(xeej〓IFt)
−In(e e *)In(xeej〓IFt)]
=gRe(e e *・xeej〓IFt)
=Re(wx) ………(11)
となる。即ち、信号yは信号xに対して複素荷重
wを乗じた信号の実数部分となる。y=w I x+w Q x Q = g[R e ( e e * )・R e (x e e j 〓 IFt ) −I n ( e e * )I n (x e e j 〓 IFt )] = gR e ( e e *・x e e j 〓 IFt ) = R e (wx) ......(11). That is, the signal y becomes the real part of the signal obtained by multiplying the signal x by the complex weight w.
一般にベースバンド帯の信号、すなわち複素信
号に対して位相を制御できるような低域フイルタ
を作ることは容易でない。このことを考慮し、本
願では、複素信号の荷重の計算を実数部と虚数部
とに分けて行うことにより、これらを独立に調整
できるようにして荷重の位相特性の誤差を吸収で
きるようにしたものである。 Generally, it is not easy to create a low-pass filter that can control the phase of a baseband signal, that is, a complex signal. Taking this into consideration, in this application, the load of a complex signal is calculated separately into the real part and the imaginary part, so that these can be adjusted independently and errors in the phase characteristics of the load can be absorbed. It is something.
また、乗算器23,24の代わりにミキサを使
用してもよい。 Also, mixers may be used instead of the multipliers 23 and 24.
またベースバンド帯の処理は相関器17,20
の後から乗算器23,24の出口までであり、こ
の部分はデイジタル化可能である。 In addition, the baseband band processing is performed by correlators 17 and 20.
This part extends from after the output to the outputs of the multipliers 23 and 24, and can be digitized.
以上のように本発明に係るサイドローブキヤン
セラでは、相関ループの一部をベースバンド帯の
I,Q信号で構成しているため、複素荷重wを求
める際の低域フイルタリングによつても位相が損
なわれる事なく安定な荷重を得る事ができる。更
に主信号uと参照信号xの中心周波数が同一であ
るため、局部発振器6、ミキサ7、帯域フイルタ
10が不要となつて回路が簡単化される。 As described above, in the sidelobe canceller according to the present invention, since a part of the correlation loop is composed of baseband I and Q signals, low-pass filtering when determining the complex weight w can also be performed. A stable load can be obtained without loss of phase. Furthermore, since the center frequencies of the main signal u and the reference signal x are the same, the local oscillator 6, mixer 7, and band filter 10 are no longer necessary, simplifying the circuit.
尚、本発明のサイドローブ・キヤンセラにおけ
る相関ループ構成法は、MSN(Maximum S/
N)制御構造を持つ、アダブテイブ・アレイ制御
装置にも適用する事ができる。 The correlation loop construction method in the sidelobe canceller of the present invention is based on MSN (Maximum S/
N) It can also be applied to an adaptive array control device having a control structure.
第1図はIF帯における従来のサイドローブ・
キヤンセラの回路構成図、第2図は本発明のI成
分、Q成分の2個の相関ループを持つサイドロー
ブ・キヤンセラの回路構成図である。
図において、1は主アンテナ、2は補助アンテ
ナ、3,6は局部発振器、4,5,7,8,1
1,18はミキサ、9,25は加算器、10は帯
域フイルタ、12は狭帯域フイルタ、14は帯域
増幅器、13,17,20は相関器、16,19
は低域フイルタ、21,22は直流増幅器、2
3,24は乗算器である。尚、図中同一あるいは
相当部分には同一符号を付して示してある。
Figure 1 shows the conventional sidelobe in the IF band.
Circuit diagram of canceller FIG. 2 is a circuit diagram of a sidelobe canceller having two correlation loops of I component and Q component according to the present invention. In the figure, 1 is the main antenna, 2 is the auxiliary antenna, 3, 6 are local oscillators, 4, 5, 7, 8, 1
1 and 18 are mixers, 9 and 25 are adders, 10 is a band filter, 12 is a narrow band filter, 14 is a band amplifier, 13, 17, and 20 are correlators, 16, 19
is a low-pass filter, 21 and 22 are DC amplifiers, 2
3 and 24 are multipliers. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.
Claims (1)
信信号を入力し、主アンテナのサイドローブ方向
から入射する妨害波の影響を抑圧し、主アンテナ
のメインローブ方向から入射された電波の影響に
よる信号成分のみを残して出力するサイドロー
ブ・キヤンセラにおいて、主アンテナと補助アン
テナの受信信号の各々を同一の中間周波数(IF)
を中心周波数として高周波数帯域変調を行う変調
回路と、この変調回路の出力における補助アンテ
ナからの信号と、サイドローブ・キヤンセラの出
力信号を入力とし、前記中間周波数帯の信号をベ
ースバンド帯、すなわち複素信号に変換する相関
器と、この相関器の出力信号を入力して増幅する
狭帯域の直流増幅器と、この直流増幅器の出力信
号と、補助アンテナからの信号を入力とする乗算
回路とを有し、この乗算回路の出力として、第1
の補正信号を得ると共に、前記変調回路の出力に
おける補助アンテナからの信号の直交成分をとる
ための、90゜移相器と、この90゜移相器からの出力
信号と、サイドローブ・キヤンセラの出力信号と
を入力とし、前記中間周波数帯の信号をベースバ
ンド帯、すなわち複素信号に変換する相関器と、
この相関器の出力信号を入力して増幅する狭帯域
の直流増幅器と、この直流増幅器の出力信号と、
90゜移相器の出力信号とを入力とする乗算回路と
を有し、この乗算回路の出力として、第2の補正
信号を得、更にこの第2の補正信号と前記第1の
補正信号を出力する各乗算回路が並列に接続さ
れ、前記第1、2の補正信号を入力とする加算回
路と、この加算回路の出力信号を、前記変調回路
の出力における主アンテナからの信号から減ずる
減算回路とを有し、この減算回路の出力信号を、
サイドローブ・キヤンセラの出力信号とすること
により、二重の相関フイードバツクループを形成
することを特徴とするサイドローブ・キヤンセ
ラ。1 Input the received signals received by the main antenna and the auxiliary antenna, suppress the influence of interference waves incident from the side lobe direction of the main antenna, and suppress the signal component due to the influence of radio waves incident from the main lobe direction of the main antenna. In the sidelobe canceller that outputs only
A modulation circuit that performs high frequency band modulation with the center frequency as the center frequency, a signal from the auxiliary antenna at the output of this modulation circuit, and an output signal of the sidelobe canceller are input, and the signal in the intermediate frequency band is modulated in the baseband band, i.e. It has a correlator that converts it into a complex signal, a narrowband DC amplifier that inputs and amplifies the output signal of this correlator, and a multiplication circuit that receives the output signal of this DC amplifier and the signal from the auxiliary antenna as input. As the output of this multiplier circuit, the first
A 90° phase shifter is used to obtain a correction signal from the auxiliary antenna and to take the orthogonal component of the signal from the auxiliary antenna at the output of the modulation circuit, and the output signal from the 90° phase shifter and a sidelobe canceller are used. a correlator that receives the output signal as an input and converts the intermediate frequency band signal into a baseband band, that is, a complex signal;
a narrowband DC amplifier that inputs and amplifies the output signal of this correlator, and an output signal of this DC amplifier;
a multiplier circuit that receives the output signal of the 90° phase shifter as an input, obtains a second correction signal as an output of the multiplier circuit, and further combines this second correction signal and the first correction signal. an adder circuit in which the output multiplier circuits are connected in parallel and receives the first and second correction signals; and a subtracter circuit that subtracts the output signal of the adder circuit from the signal from the main antenna at the output of the modulator circuit. and the output signal of this subtraction circuit is
A sidelobe canceller characterized in that a double correlation feedback loop is formed by using an output signal of the sidelobe canceller.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200592A JPS5990404A (en) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | Side lobe canceller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200592A JPS5990404A (en) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | Side lobe canceller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5990404A JPS5990404A (en) | 1984-05-24 |
| JPH0445793B2 true JPH0445793B2 (en) | 1992-07-27 |
Family
ID=16426909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57200592A Granted JPS5990404A (en) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | Side lobe canceller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5990404A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8005725A (en) * | 1980-10-17 | 1982-05-17 | Hollandse Signaalapparaten Bv | METHOD AND APPARATUS FOR SUPPLYING FAULT SIGNALS FROM FAULT SOURCES DURING THE RECEPTION OF TARGET SECO SIGNALS IN THE RECEIVER OF AN IMPULSE RADAR DEVICE. |
-
1982
- 1982-11-16 JP JP57200592A patent/JPS5990404A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5990404A (en) | 1984-05-24 |
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