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JPH0448193B2 - - Google Patents
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JPH0448193B2 - - Google Patents

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JPH0448193B2
JPH0448193B2 JP25003385A JP25003385A JPH0448193B2 JP H0448193 B2 JPH0448193 B2 JP H0448193B2 JP 25003385 A JP25003385 A JP 25003385A JP 25003385 A JP25003385 A JP 25003385A JP H0448193 B2 JPH0448193 B2 JP H0448193B2
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target
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sin
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JP25003385A
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Keizo Suzuki
Kazuo Kimata
Koichi Kunitoki
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、送信アンテナから、航空機、飛し
よう体、あるいは車両などの目標に電波を照射
し、それらの目標から反射して来る電波を媒体と
して目標の距離を追尾する距離追尾レーダにおい
て、照射する電波を秘とく性の高い広帯域変調形
式で送信して、目標からの反射波を狭帯域受信機
で受信し、目標までの距離を追尾する距離追尾レ
ーダの改良に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention emits radio waves from a transmitting antenna to targets such as aircraft, flying objects, or vehicles, and transmits radio waves reflected from those targets to a medium. In a distance tracking radar that tracks the distance of a target, the emitted radio waves are transmitted in a highly secretive wideband modulation format, and the reflected waves from the target are received by a narrowband receiver to track the distance to the target. This paper relates to improvements in distance tracking radar.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の距離レーダには、大別して、パルス方式
と連続波方式があるが、連続波方式はレーダ自身
が目標に照射する電波が常にレーダ自身内にある
受信機に漏れ込んでしまうため、受信機を高感度
にすることは難かしかつた。そのために測距レー
ダはパルス方式が比較的良く使用されている。パ
ルス方式のレーダは使用するパルス変調形式か
ら、受信機の帯域幅を広く取る必要があるため、
受信機雑音が多くなるために感度はあまり良くな
い。その上受信機帯域幅が広いため目標側が行な
う帯波妨害にも弱いという重大な欠点がある。対
電波妨害に関するレーダ技術についてはこれまで
さまざまな方法が提案されているが、レーダ自身
が目標に向けて照射する電波の周波数及び形式が
目標側に察知されないような電波形式の電磁波を
目標に照射することができれば、対電波妨害の根
本的な解決の一つになるはずである。
Conventional distance radars can be roughly divided into pulse type and continuous wave type. Continuous wave type radars are used because the radio waves emitted by the radar to the target always leak into the receiver inside the radar. It was difficult to make it highly sensitive. For this reason, pulse type distance measuring radars are relatively often used. Pulse radar requires a wide receiver bandwidth due to the pulse modulation format used.
Sensitivity is not very good due to increased receiver noise. Furthermore, because the receiver bandwidth is wide, it is vulnerable to band interference caused by the target side, which is a serious drawback. Various methods have been proposed for radar technology to counter radio interference, but the radar itself irradiates the target with electromagnetic waves in the form of radio waves that are undetectable to the target due to the frequency and format of the radio waves it emits towards the target. If it can be done, it will be one of the fundamental solutions to counter radio interference.

上に述べた理由によつてこれからのモノパルス
レーダの進むべき一つの方向は、 (ア) 送信出力の受信機への漏れ込みによつて受信
機の感度が劣化する場合には、パルス方式にし
て送信と受信を切り換え、さらにパルス繰り返
し周波数を可変することによつて送信パルスと
受信反射波パルスの一致を防ぎ、受信電力の低
下を防ぐ。
For the reasons stated above, one direction that monopulse radar should take in the future is: (a) If the sensitivity of the receiver deteriorates due to leakage of transmitted output into the receiver, use the pulse method. By switching between transmission and reception and further varying the pulse repetition frequency, the transmission pulse and the reception reflected wave pulse are prevented from matching, thereby preventing a drop in reception power.

(イ) 送信する電波の形式はできるだけ広い周波数
スペクトルを使用し、かつ秘とく性の高い変調
形式を選ぶ。
(b) For the format of radio waves to be transmitted, use a frequency spectrum as wide as possible and select a modulation format that is highly confidential.

(ウ) 受信機の前段において帯域幅はできるだけ狭
くすることにより、混変調妨害を減少させ、対
電波妨害能力を向上させ、あわせて高感度化を
はかる。
(c) By narrowing the bandwidth as much as possible in the front stage of the receiver, cross-modulation interference is reduced, anti-electromagnetic interference capability is improved, and sensitivity is increased.

(エ) 従来からあるモノパルス測角レーダにおいて
角度信号及び距離信号の復調を狭帯域受信方式
で実現する。
(d) Realize demodulation of angle signals and distance signals in conventional monopulse angle measurement radar using a narrowband reception method.

などであり、これらの実現が強く要望されてい
る。
There is a strong demand for their realization.

第4図の従来例と第5図のタイムチヤートを用
いて、距離追尾レーダの従来例について説明す
る。基準パルス発生器57の出力である基準パル
ス発生器出力29は、整形回路58で波形整形さ
れて所定のパルス幅のパルスに波形整形されて基
準パルス23になる。送信源59で作られる送信
源出力15は、パルス変調器60によつて、パル
ス変調されて、パルス変調器出力24になり、電
力増幅器61によつて増幅されて、電力増幅器出
力47になり、送信アンテナ60によつて、送信
出力18は、目標に向けて送信される。目標から
の反射波は送信からT(秒)だけ遅れて、受信入
力1となり、受信アンテナ51にて受信されて、
受信アンテナ出力2になる。局部発振器56で作
られる局部発振器出力13は、第3混合器52に
よつて受信アンテナ出力2とともに混合されて、
第3混合器出力36になり、第3中間周波増幅器
53によつて増幅されて、第3中間周波増幅器出
力37になつて、振幅検波器54によつて振幅検
波されて振幅検波出力10になる。表示器55で
は、基準パルス23を基準パルスにして、振幅検
波出力10を表示することによつて、レーダから
目標までの距離は求められる。
A conventional example of a distance tracking radar will be explained using the conventional example shown in FIG. 4 and the time chart shown in FIG. The reference pulse generator output 29, which is the output of the reference pulse generator 57, is waveform-shaped by a shaping circuit 58 to become a reference pulse 23 having a predetermined pulse width. Transmission source output 15 produced by transmission source 59 is pulse modulated by pulse modulator 60 to become pulse modulator output 24 and amplified by power amplifier 61 to become power amplifier output 47; By means of transmit antenna 60, transmit power 18 is transmitted towards a target. The reflected wave from the target is delayed by T (seconds) from the transmission, becomes reception input 1, is received by the reception antenna 51,
The receiving antenna output becomes 2. The local oscillator output 13 produced by the local oscillator 56 is mixed with the receiving antenna output 2 by the third mixer 52,
It becomes the third mixer output 36, is amplified by the third intermediate frequency amplifier 53, becomes the third intermediate frequency amplifier output 37, is amplitude detected by the amplitude detector 54, and becomes the amplitude detection output 10. . The distance from the radar to the target can be determined by displaying the amplitude detection output 10 on the display 55 using the reference pulse 23 as the reference pulse.

なお、第3中間周波増幅器53は、受信される
目標からの反射波のパルス幅を保持する必要性か
ら広帯域の中間周波増幅器になつている。
Note that the third intermediate frequency amplifier 53 is a wideband intermediate frequency amplifier because it is necessary to maintain the pulse width of the received reflected wave from the target.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

目標を捜索し検知して追尾する追尾レーダでは
目標を正確に追尾することもさることながら、目
標側から妨害を受けてもなおかつ目標を正確に追
尾できる性能が重要である。いま送信信号18を
S18とすると、 S18=P(sin ωpt)cos ωt (1) の信号が目標に照射される。ただし、P(sin ωp
t)は、第2図のパルス振幅変調信号であり、
ωpはパルス繰り返しの角周波数である。目標は、
角周波数ωの信号がレーダから照射されているこ
とを周波数カウンタあるいは周波数分析器によつ
て察知し、レーダに対して角周波数ωの周波数の
信号あるいは中心角周波数がωである周波数の雑
音変調信号を容易に送り返すことができ、相手側
のレーダの目標追尾に容易に妨害をかけることが
できる。目標からの反射波である受信信号S1は、 S1=q〔sin ωp(t−T)〕cos〔ω(t−T)〕 (2) である。ただしTはレーダから目標までの往復の
時間であり、q〔sin ωp(t−T)〕は、受信信号
1のパルス変調項である。
In a tracking radar that searches for, detects, and tracks a target, it is important not only to accurately track the target, but also to have the ability to accurately track the target even in the face of interference from the target side. Now transmit signal 18
S 18 , a signal of S 18 =P(sin ω p t)cos ωt (1) is irradiated to the target. However, P(sin ω p
t) is the pulse amplitude modulated signal of FIG.
ω p is the angular frequency of pulse repetition. The goal,
A frequency counter or frequency analyzer detects that a signal with an angular frequency ω is emitted from the radar, and sends a signal with an angular frequency ω or a noise modulation signal with a frequency whose center angular frequency is ω to the radar. can be easily sent back, easily interfering with target tracking by the other party's radar. The received signal S 1 which is a reflected wave from the target is S 1 =q[sin ω p (t-T)] cos [ω(t-T)] (2). However, T is the round trip time from the radar to the target, and q[sin ω p (t−T)] is the pulse modulation term of the received signal 1.

したがつて関数q〔sin ωp(t−T)〕は関数P
〔sin ωp(t−T)〕を含む。時間Tから目標まで
の距離を求めるためには、1マイクロ秒≒150m
の関係から求まる。レーダから目標までの距離を
求めるためには、広帯域信号であるq〔sin ωp(t
−T)〕を復調する必要があり、受信機は当然広
帯域になり、妨害を受けやすくなる。したがつ
て、距離追尾レーダの送信信号を目標側に知られ
ないようにすることが、距離追尾レーダの対電波
妨害の立場からは根本的解決の一方法である。
Therefore, the function q [sin ω p (t-T)] is the function P
[sin ω p (t-T)] is included. To find the distance from time T to the target, 1 microsecond ≒ 150m
It is found from the relationship. In order to find the distance from the radar to the target, a broadband signal q[sin ω p (t
-T)], the receiver naturally has a wide band and is susceptible to interference. Therefore, one fundamental solution from the standpoint of radio wave interference of the distance tracking radar is to prevent the target side from knowing the transmission signal of the distance tracking radar.

この発明は、距離追尾レーダの送信電波の変調
形式を目標側において容易にレーダの使用周波数
を察知されない、Oとπ(円周率)の2位相の位
置変調された広帯域のパルス波を目標に向け照射
し、目標からの広帯域信号を狭帯域の中間周波数
で受信が可能な極めて電波的に秘とく性の高い、
そして対電波妨害能力の高い2位相変調の距離追
尾レーダを供給することを目的とする。
This invention modulates the modulation format of the transmitted radio waves of the distance tracking radar by targeting a wideband pulse wave that is position modulated with two phases of O and π (pi) so that the frequency used by the radar is not easily detected on the target side. It is an extremely radio-secrecy device that can emit light to the target and receive wideband signals from the target using a narrow band of intermediate frequencies.
The purpose of the present invention is to provide a two-phase modulation distance tracking radar with high anti-electromagnetic interference capability.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る距離追尾レーダは、Oとπの2
位相の位相変調された広帯域のパルス波を目標に
向け照射し、目標からの広帯域信号を復調し、狭
帯域の中間周波数で受信できるようにしたもので
ある。
The distance tracking radar according to the present invention has 2 of O and π.
It emits a phase-modulated broadband pulse wave toward a target, demodulates the broadband signal from the target, and receives it at a narrow band of intermediate frequencies.

〔作 用〕[Effect]

この発明における作用及び原理的説明を、第2
図及び第3図のタイムチヤートを用いて行う。
The operation and principle of this invention will be explained in the second section.
This is done using the time chart shown in Figure 3.

第2図において、送信出力18は、ωを搬送波
の角周波数とすると、cos ωtと−cos ωtの信号
を交互に送信させる。したがつて、受信反射波
は、レーダと目標までの距離に相当する時間T
(秒)だけ遅れて目標からの反射波である入力信
号1を受信する。入力信号1は、送信出力18と
同様に、〔cos ω(t−T)、−cos ω(t−T)〕の
ペアで受信されるので、中間周波数増幅器の帯域
幅を狭くして受信する狭帯域受信機では、[cos
ω(t−T)、−cos ω(t−T)]のペアは、時間
軸でのコンボルーシヨンが周波数軸での掛算とな
る原理を使うことにより、互いに逆相である信号
を狭帯域フイルタによつてろ波する、すなわち、
積分することと等価であるためcos ω(t−T)
と−cos ω(t−T)の差分だけが残ることにな
り、両者の出現時間がほぼ同じであれば狭帯域フ
イルタの出力スペクトルはほとんどゼロになつて
しまう。したがつて、送信信号と相関のない単一
周波数の妨害波は第1混合器62及び第2混合器
63で復調されないため、狭帯域フイルタ出力は
ほとんどゼロとなり妨害の影響は少なくなる。こ
れまで送信ごとにcos ωt、−cos ωtを切り換える
場合について説明したが、必ずしもそうである必
要はなく、たとえばM系列の擬似ランダムコード
のように、O相とπ相の出現時間がほぼ同じであ
ればよい。そこで、送信源出力15S15のように
定める。
In FIG. 2, the transmission output 18 causes signals of cos ωt and -cos ωt to be transmitted alternately, where ω is the angular frequency of the carrier wave. Therefore, the received reflected wave has a time T corresponding to the distance between the radar and the target.
The input signal 1, which is a reflected wave from the target, is received with a delay of (seconds). Like the transmission output 18, the input signal 1 is received as a pair of [cos ω(t-T), -cos ω(t-T)], so it is received by narrowing the bandwidth of the intermediate frequency amplifier. In a narrowband receiver, [cos
The pair ω(t-T), -cos ω(t-T)] uses the principle that convolution on the time axis is multiplication on the frequency axis, so that signals with opposite phases to each other can be narrowbanded. filtering by a filter, i.e.
Since it is equivalent to integrating cos ω(t-T)
Only the difference between and -cos ω(t-T) remains, and if the appearance times of both are approximately the same, the output spectrum of the narrowband filter will be almost zero. Therefore, since single-frequency interference waves that have no correlation with the transmitted signal are not demodulated by the first mixer 62 and the second mixer 63, the output of the narrow band filter becomes almost zero, and the influence of interference is reduced. So far, we have explained the case where cos ωt and -cos ωt are switched for each transmission, but this does not necessarily have to be the case. For example, in the case of an M-series pseudo-random code, the appearance times of the O phase and the π phase are almost the same. Good to have. Therefore, the transmission source output is determined as 15S15 .

S15=sin ωt (3) ただし、ωは送信源出力15の搬送波の角周波
数である。第3位相変調器出力16S16は 位相変調信号の時間波形をsin ωsとすると、 S16=sin〔ωt+π/2sign(sin ωst)〕 (4) となり、パルス変調器出力24、高周波増幅器出
力47及び送信出力18S18は、同じ表現が可能
であるので、 S18=P(sin ωpt)sin〔ωt+π/2sign(sin ω
st)〕 =P(sin ωpt)sin〔π/2sign(sin ωst)
〕cos ωt(5) となる。ただし、 S22=P(sin ωpt) (6) であり、式(6)は、パルス整形回路出力22であ
り、ωsは信号発生器出力20の角周波数である。
さらに、 sign X=
1 X>0 0 X=0 (7) −1 X<0 である。式(5)の送信出力18による目標からの反
射波である受信入力1S1はTだけ送信より遅れて
受信されるので、 S1=q〔sin ωp(t−T)〕sin{π/2sign〔sin
ωs(t−T)〕}cos ω(t−T)(8) 受信入力1S1は中間周波数に落とすために、第
1位相変調器出力7S7及び第2位相変調器出力8
S8を用いて第1混合器62及び第2混合器63へ
のスイツチング信号とする。信号発生器75の遅
延器74通過後の出力{sinπ/2sign[sin ωs(t− π)]}と局部発振器56の出力cosω[l(t−τ)]
とを第1位相変調器70で混合すれば第1位相変
調器出力7S7は S7=sin{π/2sign〔sin ωt(t−τ)〕}cos〔
ωl(t−τ)〕(9) とする。ただし、ωlは局部発振器56の出力信号
の角周波数、τは送信から受信までの時間遅延で
ある。一方、反転ビツト発生器66でビツト反転
された信号発生器75の信号は信号発生器75出
力信号の倍の角周波数で位相が反転するため sin{π/2gign[sin ωs(t−τ)sin2ωs(t−τ
)]} となり、局部発振器56の出力cos[ωl(t−τ)]
と第2位相変調器82で混合すれば第2位相変調
器出力8S8は S8=sin{π/2sign〔sin ωs(t−τ)sin2ωs(t
−τ)〕}cos〔ωl(t−τ)〕(10) となる。次に受信信号と第1位相変調器出力(7)及
び第2位相変調器出力8との混合器出力を求める
ための準備として、(8)式の位相変調項sin{π/2 sign[sin ωs(t−τ)]}と(9)及び(10)式の積の時

平均を求めると、次の関係式 式(11)、(12)が成立す
る。
S 15 =sin ωt (3) where ω is the angular frequency of the carrier wave of the transmission source output 15. If the time waveform of the phase modulation signal is sin ω s , the third phase modulator output 16S 16 becomes S 16 = sin [ωt + π/2 sign (sin ω s t)] (4), and the pulse modulator output 24 and the high frequency amplifier Since the output 47 and the transmission output 18S 18 can be expressed in the same way, S 18 = P (sin ω p t) sin [ωt + π/2 sign (sin ω
s t)] = P (sin ω p t) sin [π/2 sign (sin ω s t)
]cos ωt(5). where S 22 =P(sin ω p t) (6), where Equation (6) is the pulse shaping circuit output 22 and ω s is the angular frequency of the signal generator output 20.
Furthermore, sign X=
1 X>0 0 X=0 (7) −1 X<0. The reception input 1S 1, which is the reflected wave from the target due to the transmission output 18 in equation (5), is received with a delay of T after the transmission, so S 1 = q[sin ω p (t-T)] sin{π/ 2sign〔sin
ω s (t-T)〕}cos ω(t-T) (8) In order to reduce the receiving input 1S 1 to an intermediate frequency, the first phase modulator output 7S 7 and the second phase modulator output 8
S8 is used as a switching signal to the first mixer 62 and second mixer 63. The output of the signal generator 75 after passing through the delay device 74 {sinπ/2sign [sin ω s (t- π)]} and the output of the local oscillator 56 cosω [ l (t-τ)]
If mixed in the first phase modulator 70, the first phase modulator output 7S 7 becomes S 7 =sin {π/2sign [sin ωt(t-τ)]}cos[
ω l (t−τ)](9). Here, ω l is the angular frequency of the output signal of the local oscillator 56, and τ is the time delay from transmission to reception. On the other hand, the phase of the signal from the signal generator 75 whose bits have been inverted by the inversion bit generator 66 is inverted at an angular frequency twice that of the output signal of the signal generator 75, so that sin {π/2gign[sin ω s (t−τ) sin2ω s (t−τ
)]}, and the output cos[ω l (t−τ)] of the local oscillator 56 becomes
If mixed in the second phase modulator 82, the second phase modulator output 8S 8 becomes S 8 =sin {π/2sign [sin ω s (t−τ) sin2ω s (t
−τ)]}cos[ω l (t−τ)](10). Next, in preparation for finding the mixer output of the received signal, the first phase modulator output (7), and the second phase modulator output 8, the phase modulation term sin {π/2 sign [sin ω s (t−τ)]} and equations (9) and (10), the following relational expressions (11) and (12) hold.

sin{π/2Sign〔sin ωs(t−T)}sin{π/2s
ign〔sin ωs(t−τ)〕}≒cos ωs(T−τ)(11) −sin{π/2sign〔sin ωs(t−τ)〕}sin{π
/2sign〔sin ωs(t−τ)sin2ωs(t−τ)〕} ≒1/2sin2ωs(T−τ) (12) ただし、 は、一周期の時間平均である。
したがつて、第1混合器出力3S3は、(8)式の受信
信号と(9)式の第1位相変調器出力(7)S7とを混合し
狭帯域フイルタを通過するため時間平均された値
で、 S3=q〔sin ωp(t−T)〕cos ωs(T−τ)cos
〔t(ω−ωl)−(ωT−ωlτ)〕(13) となり、第2同期検波器67の基準信号となる。
第第2混合器出力4S4は、(8)式の受信信号と(10)式
の第2位相変調器出力8S8とを混合し、狭帯域フ
イルタを通過するため時間平均された値で、 S4=q〔sin ωp(t−T)〕1/2sin2ωs(T−τ
)cos〔t(ω−ωl)−(ωT−ωτ)〕(14) となる。
sin{π/2Sign[sin ω s (t-T)}sin{π/2s
ign[sin ω s (t-τ)]}≒cos ω s (T-τ)(11) −sin{π/2sign[sin ω s (t-τ)]}sin{π
/2sign [sin ω s (t−τ) sin2ω s (t−τ)]} ≒1/2 sin 2ω s (T−τ) (12) where is the time average of one period.
Therefore, the first mixer output 3S3 mixes the received signal of equation (8) with the first phase modulator output (7) S7 of equation (9) and passes through the narrow band filter, so the time average S 3 = q[sin ω p (t-T)] cos ω s (T-τ) cos
[t(ω- ωl )-(ωT- ωlτ )](13) This becomes the reference signal for the second synchronous detector 67.
The second mixer output 4S 4 is a time-averaged value obtained by mixing the received signal of equation (8) and the second phase modulator output 8S 8 of equation (10) and passing through a narrow band filter. S 4 = q [sin ω p (t-T)] 1/2 sin2ω s (T-τ
)cos[t(ω− ωl )−(ωT−ωτ)](14).

第1中間周波増幅器出力64S64は、変調によ
る高周波成分を抑圧するよう帯域制限されている
ため両側帯波q[sin ωP(t−T)]は除かれて、
式(13)の信号は、 S64=cos[t(ω−ωl)−(ωT−ωlτ)]・cos
ωs(T−τ)(16) となる。同様に第2中間周波増幅器出力(6)S6は、
両側帯波が除かれて、 S6=1/2sin2ωs(T−τ)cos[t(ω−ωl)−
(ωT−ωlτ)](17) となる。距離情報に関する第2同期検波器出力(9)
S9は、 S9646=2/1sin2ωS(T−τ)・cos ωS
(T−τ)=cos2ωS(T−τ)・sin ωS(T−τ)(1
8) となり、式(18)は、Oを中心に正負の値をとり得る
ので、第2同期検波器67の出力として望ましい
ことを示している。
Since the first intermediate frequency amplifier output 64S 64 is band-limited to suppress high frequency components due to modulation, both sideband waves q [sin ω P (t-T)] are excluded.
The signal in equation (13) is S 64 =cos[t(ω− ωl )−(ωT− ωlτ )]・cos
ω s (T−τ)(16). Similarly, the second intermediate frequency amplifier output (6) S 6 is
After removing both sideband waves, S 6 = 1/2 sin2ω s (T−τ)cos[t(ω−ω l )−
(ωT−ω l τ)](17). Second synchronous detector output regarding distance information (9)
S 9 is, S 9 = 646 = 2/1 sin2ω S (T−τ)・cos ω S
(T-τ)=cos 2 ω S (T-τ)・sin ω S (T-τ)(1
8) Equation (18) shows that it is desirable as the output of the second synchronous detector 67 because it can take positive and negative values around O.

したがつて、距離追尾レーダのなかで、レーダ
から目標までの距離Tに相当する信号を自由に発
生できれば T=τ (19) となつて、式(19)を常にOにすることにより、レー
ダが目標を追尾することができるとともに、目標
までの距離を求めることができる。
Therefore, if a distance tracking radar can freely generate a signal corresponding to the distance T from the radar to the target, then T = τ (19), and by always setting Equation (19) to O, the radar can track the target and determine the distance to the target.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を、第1図を用いて
説明する。信号発生器75の出力である信号発生
器出力20は、第3位相変調器71において、送
信源59の出力である送信源出力15を位相変調
して、πラジアンだけ位相差のある2位相の位相
変調をした第3位相変調器出力16になる。距離
信号発生器76で作られる、レーダが目標に電波
を照射し、再びレーダに返つて来るまでの時間T
に相当する信号である距離信号発生器出力46
は、パルス基準信号発生器72において目標から
の反射波の到着時間が送信出力18の送信時間と
重ならないかどうか演算されて、パルス基準信号
発生器出力21になり、パルス整形回路73で所
定のパルス幅の信号に整形されて、パルス成形回
路出力22となる。第3位相変調器出力16は、
パルス変調器60において、パルス成形回路出力
22を変調信号として用いることにより、パルス
変調器出力24になり、電力増幅器61によつて
増幅されて、電力増幅器出力47となり、送信ア
ンテナ50によつて、送信出力18は、目標に向
けて照射される。目標からの反射波である受信入
力1は、受信アンテナ51において受信され、受
信アンテナ出力2となり、第1混合器62及び第
2混合器63のそれぞれに分岐されて、第1位相
変調器出力7及び第2位相変調器出力8をそれぞ
れ使つて、第1混合器出力3及び第2混合器出力
4になる。第1混合器出力3は、第1中間周波増
幅器64にて増幅されて、第1中間増幅器出力5
になり、第2同期検波器67の基準信号になる。
第2混合器出力4は、第2中間増幅器において増
幅され、第2中間周波増幅器出力6になり、第2
同期検波器67において、同期検波され、距離誤
差信号9となり、距離信号発生器76に入力され
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The signal generator output 20, which is the output of the signal generator 75, is obtained by phase modulating the transmission source output 15, which is the output of the transmission source 59, in the third phase modulator 71, and generates a two-phase signal having a phase difference of π radian. The third phase modulator output 16 is phase modulated. Time T generated by the distance signal generator 76 until the radar irradiates radio waves to the target and the radio waves return to the radar.
The distance signal generator output 46 is a signal corresponding to
is calculated in the pulse reference signal generator 72 to determine whether the arrival time of the reflected wave from the target does not overlap with the transmission time of the transmission output 18, and becomes the pulse reference signal generator output 21. The signal is shaped into a pulse width signal and becomes the pulse shaping circuit output 22. The third phase modulator output 16 is
By using the pulse shaping circuit output 22 as a modulation signal in the pulse modulator 60, it becomes the pulse modulator output 24, which is amplified by the power amplifier 61 to become the power amplifier output 47, and by the transmitting antenna 50, The transmitted power 18 is directed towards the target. Reception input 1, which is a reflected wave from the target, is received by reception antenna 51, becomes reception antenna output 2, is branched to each of first mixer 62 and second mixer 63, and is output to first phase modulator output 7. and second phase modulator output 8 to become the first mixer output 3 and the second mixer output 4, respectively. The first mixer output 3 is amplified by the first intermediate frequency amplifier 64, and the first intermediate amplifier output 5 is amplified by the first intermediate frequency amplifier 64.
This becomes the reference signal for the second synchronous detector 67.
The second mixer output 4 is amplified in a second intermediate amplifier and becomes the second intermediate frequency amplifier output 6, which becomes the second intermediate frequency amplifier output 6.
The signal is synchronously detected in the synchronous detector 67 and becomes a distance error signal 9, which is input to the distance signal generator 76.

信号発生器出力20のもう一方の出力は、遅延
器74においてτだけ信号発生器出力20を遅延
させ、受信入力1と常に同期が保たれるように、
すなわち、距離誤差信号9が常にゼロになるよう
に、距離信号発生器出力46により遅延器74の
遅延量を変化させて、遅延器出力19とし、局部
発振器56で作られる局部発振器出力13を第1
位相変調器70において、位相変調して、第1位
相変調器出力7になる。一方、もう1つの遅延器
出力19は、反転ビツト発生器66で遅延器出力
19の位相を反転する。この反転された信号と反
転させていない遅延器出力19とを第1切換器7
7により、各ビツトのちようど中間のタイミング
で、信号発生器出力20と同一の角周波数ωs
切換えることにより第1切換器出力27を合成す
る。この第1切換器出力27は、局部発振器出力
13を第2位相変調器82において位相変調し
て、第2位相変調器出力8になる。
The other output of the signal generator output 20 delays the signal generator output 20 by τ in a delay device 74 so that the signal generator output 20 is always kept in synchronization with the receiving input 1.
That is, the delay amount of the delay device 74 is changed by the distance signal generator output 46 so that the distance error signal 9 is always zero, and the delay amount is changed to the delay device output 19, and the local oscillator output 13 generated by the local oscillator 56 is 1
In the phase modulator 70 , the signal is phase modulated and becomes the first phase modulator output 7 . On the other hand, the phase of the other delay output 19 is inverted by an inversion bit generator 66. This inverted signal and the non-inverted delay device output 19 are connected to the first switch 7.
7, the first switch output 27 is synthesized by switching each bit at the same angular frequency ω s as the signal generator output 20 at an intermediate timing. This first switch output 27 phase modulates the local oscillator output 13 in a second phase modulator 82 to become a second phase modulator output 8 .

以上の実施例によつて、O、πの2位相の位相
変調された広帯域のパルス波を目標に向け照射
し、目標からの広帯域信号を復調し、狭帯域の中
間周波数で受信できることが説明できた。
The above example explains that it is possible to irradiate a broadband pulse wave modulated with two phases of O and π toward a target, demodulate the broadband signal from the target, and receive it at a narrowband intermediate frequency. Ta.

なお、上記実施例では、送信アンテナと受信ア
ンテナを別々に構成して説明したが、送信器を同
一のアンテナで構成しても良い。また、信号発生
器の出力を、正弦波のような単一スペクトルの場
合について説明したが、ランダムノイズのような
広いスペクトルを持つた信号でもよい。また、こ
れまで第2図に示すように位相変調はパルス繰り
返しごとに実施する例について説明してきたが、
第3図に示すようにパルス内で位相変調する場合
は、パルス繰返しごとに位相変調する場合の零の
部分がなくなり位相変調された各パルスが相互に
隣接する、すなわち、パルス繰返しの角周波数
ωPと信号発生器出力の角周波数ωsの関係が異な
るだけで式(5)の送信出力S18は同じとなり、同様
に適用できる。なお、第3図は、ランダム信号を
2値化して位相変調する場合である。この場合、
式(18)の角周波ωsは、1ビツトに対応する基本角
周波数と考えればよい。
In the above embodiment, the transmitting antenna and the receiving antenna are configured separately, but the transmitter may be configured with the same antenna. Moreover, although the case where the output of the signal generator has a single spectrum such as a sine wave has been described, it may be a signal having a wide spectrum such as random noise. Furthermore, as shown in Fig. 2, we have so far explained an example in which phase modulation is performed for each pulse repetition.
As shown in Figure 3, when the phase is modulated within the pulse, the zero part that occurs when the phase is modulated for each pulse repetition disappears, and the phase-modulated pulses are adjacent to each other, that is, the angular frequency ω of the pulse repetition The only difference is the relationship between P and the angular frequency ω s of the signal generator output, but the transmission output S 18 in equation (5) is the same, and it can be applied in the same way. Note that FIG. 3 shows a case where a random signal is binarized and phase modulated. in this case,
The angular frequency ω s in equation (18) can be considered as the fundamental angular frequency corresponding to one bit.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

(1) 位相をOとπラジアンの2位相で送信するの
で、電波妨害をかける立場からは、本発明の2
位相信号を検知し、周波数を解読して、妨害電
波を相手レーダに送り返すことは困難であるの
で、電波的に秘とく性の高い、対電波妨害に優
れた距離追尾レーダとなつている。
(1) Since the phase is transmitted in two phases of O and π radians, from the standpoint of causing radio wave interference, the second aspect of the present invention is
Since it is difficult to detect the phase signal, decipher the frequency, and send the interfering radio waves back to the other radar, it is a distance tracking radar with high radio secrecy and excellent resistance to radio interference.

(2) 本発明の距離追尾レーダに送信信号と相関の
ない第一周波数の妨害をかけても混合器で復調
されずに逆い広帯域に拡散されることになり、
混合器の後ろに置かれる狭帯域の中間増幅器の
帯域の外側にスペクトルが分散されてしまうの
で、受信機への妨害は少ない。
(2) Even if the distance tracking radar of the present invention is subjected to interference at the first frequency that has no correlation with the transmitted signal, it will not be demodulated by the mixer and will be spread to the opposite wide band.
There is less interference to the receiver because the spectrum is spread outside the band of the narrowband intermediate amplifier placed after the mixer.

(3) これまでの狭帯域受信のレーダでは、精度の
良い測距が実現できなかつたが、本発明によれ
ば、狭帯域受信の測距が可能になり、送信パル
スと受信パルスが一致することの不都合を繰り
返しパルス間隔と送信から受信までの遅延時間
とを同期して変更するなどで可能になるので、
送信出力の効率が良くなる。
(3) Conventional narrowband reception radars have not been able to achieve accurate distance measurement, but the present invention makes it possible to perform narrowband reception distance measurement, and the transmitted and received pulses match. This problem can be overcome by synchronizing and changing the pulse interval and the delay time from transmission to reception.
Transmission output efficiency improves.

(4) 中間増幅器の周波数帯域幅を狭くすることが
できるので、避けることのできない受信機固有
の雑音を減らすことができ、極めて高感度の距
離追尾レーダになつている。
(4) Since the frequency bandwidth of the intermediate amplifier can be narrowed, the unavoidable receiver-specific noise can be reduced, resulting in an extremely sensitive distance tracking radar.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による距離追尾レ
ーダを示すブロツク図、第2図、第3図は、第1
図の実施例を説明するためのタイムチヤート、第
4図は従来の距離追尾レーダを示すブロツク図、
第5図は第4図の従来例を説明するためのタイム
チヤートである。 図において、1は受信入力、2は受信アンテナ
出力、3は第1混合器出力、4は第2混合器出
力、5は第1中間増幅器出力、6は第2中間増幅
器出力、7は第1位相変調器出力、8は第2位相
変調器出力、9は距離誤差信号、10は振幅検波
器出力、13は局部発振器出力、15は送信源出
力、16は第3位相変調器出力、18は送信出
力、19は遅延器出力、20は信号発生器出力、
21はパルス基準発生器出力、22はパルス整形
回路出力、23は基準パルス、24はパルス変調
器出力、26は距離演算器出力、27は第1切換
器出力、29は基準パルス発生器出力、36は第
3混合器出力、37は第3中間周波増幅器出力、
46は距離信号発生器出力、47は電力増幅器出
力、50は送信アンテナ、51は受信アンテナ、
52は第3混合器、53は第3中間周波増幅器、
54は振幅検波器、55は表示器、56は局部発
振器、57は基準パルス発生器、58は整形回
路、59は送信源、60はパルス変調器、61は
電力増幅器、62は第1混合器、63は第2混合
器、64は第1中間周波増幅器、62は第2中間
周波増幅器、66は反転ビツト発生器、67は第
2同期検波器、70は第1位相変調器、71は第
3位相変調器、72はパルス基準信号発生器、7
3はパル整形回路、74は遅延器、75は信号発
生器、76は距離信号発生器、77は第1切換
器、82は第2位相変調器である。なお、各図中
同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。
FIG. 1 is a block diagram showing a distance tracking radar according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
A time chart for explaining the embodiment shown in the figure, FIG. 4 is a block diagram showing a conventional distance tracking radar,
FIG. 5 is a time chart for explaining the conventional example shown in FIG. In the figure, 1 is the reception input, 2 is the reception antenna output, 3 is the first mixer output, 4 is the second mixer output, 5 is the first intermediate amplifier output, 6 is the second intermediate amplifier output, and 7 is the first Phase modulator output, 8 is second phase modulator output, 9 is distance error signal, 10 is amplitude detector output, 13 is local oscillator output, 15 is transmission source output, 16 is third phase modulator output, 18 is Transmission output, 19 is delay device output, 20 is signal generator output,
21 is the output of the pulse reference generator, 22 is the output of the pulse shaping circuit, 23 is the reference pulse, 24 is the output of the pulse modulator, 26 is the output of the distance calculator, 27 is the output of the first switch, 29 is the output of the reference pulse generator, 36 is the third mixer output, 37 is the third intermediate frequency amplifier output,
46 is a distance signal generator output, 47 is a power amplifier output, 50 is a transmitting antenna, 51 is a receiving antenna,
52 is a third mixer, 53 is a third intermediate frequency amplifier,
54 is an amplitude detector, 55 is a display, 56 is a local oscillator, 57 is a reference pulse generator, 58 is a shaping circuit, 59 is a transmission source, 60 is a pulse modulator, 61 is a power amplifier, 62 is a first mixer , 63 is a second mixer, 64 is a first intermediate frequency amplifier, 62 is a second intermediate frequency amplifier, 66 is an inverted bit generator, 67 is a second synchronous detector, 70 is a first phase modulator, 71 is a first 3 phase modulator, 72 is a pulse reference signal generator, 7
3 is a pulse shaping circuit, 74 is a delay device, 75 is a signal generator, 76 is a distance signal generator, 77 is a first switch, and 82 is a second phase modulator. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 送信アンテナ、受信アンテナ、第1、第2混
合器、局部発振器、第1、第2中間周波増幅器、
同期検波器又は掛算器、遅延器及び信号発生器を
具備した距離追尾レーダにおいて、位相変調のた
めの信号を発生する前記信号発生器の出力信号を
用いて送信源出力を位相変調した信号を、前記送
信アンテナにより目標に向け照射し、前記受信ア
ンテナにより目標の反射波を受信し、前記受信ア
ンテナの出力を前記第1、第2混合器に加え、前
記第1混合器においては受信アンテナの出力を、
前記信号発生器の出力信号に比べて目標への送信
から受信までの伝播時間に相当する時間だけ遅延
させた信号により前記局部発振器の出力を変調し
た第1位相変調器の出力と混合し、また第2混合
器においては受信アンテナの出力を、前記遅延さ
せた信号の各ビツトの前半分は同位相、後半分は
逆位相させた信号により前記局部発振器の出力を
変調した第2位相変調器の出力と混合して2つの
中間周波数に変換し、変調による高周波成分を抑
圧するよう帯域制限した前記第1、第2中間周波
増幅器によつて増幅し、前記同期検波又は掛算器
によつて、同期検波あるいは掛算して得られる信
号を用いて、目標の位置を検出することを特徴と
する距離追尾レーダ。
1 transmitting antenna, receiving antenna, first and second mixers, local oscillator, first and second intermediate frequency amplifiers,
In a distance tracking radar equipped with a synchronous detector or multiplier, a delay device, and a signal generator, a signal obtained by phase modulating the output of a transmission source using the output signal of the signal generator that generates a signal for phase modulation, The transmitting antenna irradiates the target, the receiving antenna receives the reflected wave from the target, the output of the receiving antenna is added to the first and second mixers, and the first mixer receives the output of the receiving antenna. of,
mixing the output of the local oscillator with the output of the first phase modulator modulated by a signal delayed by a time corresponding to the propagation time from transmission to the target to reception compared to the output signal of the signal generator; In the second mixer, the output of the receiving antenna is modulated by a second phase modulator which modulates the output of the local oscillator with a signal in which the first half of each bit of the delayed signal is in phase and the second half is in antiphase. It is mixed with the output and converted into two intermediate frequencies, amplified by the first and second intermediate frequency amplifiers whose bands are limited so as to suppress high frequency components due to modulation, and synchronized by the synchronous detection or multiplier. A distance tracking radar that detects the position of a target using a signal obtained by detection or multiplication.
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