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    公开号:WO1992014167A1
    申请号:PCT/JP1992/000099
    申请日:1992-02-01
    公开日:1992-08-20
    发明作者:Takumi Fujikawa；Yoshiyuki Kiya；Koichi Aridome
    申请人:Furuno Electric Company, Limited；
    IPC主号:G01S7-00
    专利说明:
    [0001] 明細書 発明の名称
    [0002] レーダ装置 技術分野
    [0003] この発明は、 装備時などにおいて、 エコー信号を受信して表示す る際の距離方向のタイ ミ ングを調整する機能を備えたレーダ装置に 関する。 背景技術
    [0004] レーダ装置を新たに船舶などに装備する際、 一般にタイ ミ ング調 整が行われる。 これは表示器に表示されるレーダ映像の距離方向の 位置をレーダアンテナからの実際の距雠に対応させるための調整で ある。
    [0005] 指示部から空中線部に対して 卜 リガ信号が与えられてからエコー 信号が立ち上がるまでには、 一般に電波の物標までの往復時間以外 に時間遅れが生じるため、 タイ ミ ング調整が必要となる。 この時間 遅れの原因と しては、 指示部と空中線部間のケーブルによる信号の 遅延、 送信回路部における遅延および受信回路部における遅延など が考えられる。 そこで、 従来は、 レーダ装置を船舶等に装備するなどの際には、 アンテナからの距離が零に相当する箇所を基点と して受信信号デー タが取り込めるようにタイ ミ ング調整を行っている。
    [0006] これには、 第 6図に示すように、 送信卜 リガパルスを発生する送 信卜 リガパルス発生部 aと、 受信信号を所定のサンブリ ング周期で もってデジタル化するサンプリ ング回路 b との間に遅延量調整回路 cを設け、 上記の送信卜 リガパルスをこの遅延量調整回路 cを介し てサンプリ ング回路 bに対してサンプリ ング開始のスタートパルス と して与えるように構成し、 タイ ミ ング調整の際には、 アンテナか ら一定距雜に設置された試験用の物標に対して探知電波を発射し、 これに基づく画像を見ながら、 画像歪みが生じないように、 遅延量 調整回路 cにおいて上記の送信ト リガパルスに対する遅延量を手動 で調整するようにしている。
    [0007] このように、 従来のレーダ装置では、 これを船舶等に新たに装備 する場合や、 ケーブル長を代えた場合や送受信部の回路部品を交換 したような場合には、 その都度、 アンテナからの距離が零に相当す る箇所を基点と して受信信号が取り込めるようにタイ ミ ング調整を 行う必要があった。 このため、 調整操作が極めて煩雑になってい た。
    [0008] また、 従来は、 ワンショ ッ トマルチバイブレータ I Cを用いて、 ト リガ信号の発生タイ ミ ングから一定時間遅れて受信信号の取り込 みを開始するようにし、 C R時定数で遅延時間を調整するようにし ていた。
    [0009] 従来のレーダ装置の各信号をタイ ミ ングチャー ト と して第 1 1 図 に示す。 第 1 1 図のよ う に ト リガ信号が発生されてから一定時間 t 0遅れて受信信号が現れる。 ワ ンショ ッ 卜パルスは 卜 リガ信号か ら t 0に相当する時間発生される。 1次メモリ はワ ンショ ッ トパル スの終了後受信データを順次記憶していく 。 1次メモリに記憶され た受信データは非サンプリ ング時間中に 2次メモリへ転送する。 1 次メモリから 2次メモリへのデータ転送の例を第 1 2図に示す。 2 次メモリの書込みア ドレスはアンテナの方向に対応し、 図のように 1次メモリの先頭を 2次メモリの中心即ちアンテナ位置に対応させ て順にデータを移し込む。
    [0010] と ころが、 このような従来の実サンプリ ング開始時期を制御する ものでは、 比較的短時間のワ ンショ ッ トパルスを発生するには有効 であるが、 C R時定数を長く して遅延時間を長く しょう とすれば、 ワ ンショ ッ 卜パルスの周期がサンプリ ング周期よ り大き く変動する ようになり ジツタが生じる。
    [0011] 例えば養殖漁場などの監視用レーダにおいては、 指示部と空中線 部間を 1 〜 3 kmもの長いケーブルで接続するといつた使用形態もあ る。 このような場合には長時間で且つ時間の安定したワ ンショ ッ ト パルスを発生させなければならない。 なお、 クロ ッ ク信号をカウン 卜 して所定の遅延信号を発生させる ディ ジタル回路を用いれば上述の問題は解消されるが、 極めて高速 動作が要求される。 例えばレンジ 0. 25NMで半径 240ド ッ 卜の場合、 1 ドッ トのサンプリ ングクロ ッ クは 77. 7MHz となり、 この速度で動 作する遅延回路をディ ジタル回路で廉価に実現することは困難であ る。 発明の開示
    [0012] この発明の一つの目的は、 装備時などにおいて、 エコー信号を受 信して表示する際の距離方向のタイ ミングを自動的に調整すること ができるレーダ装置を提供することである。
    [0013] この発明の他の目的は、 一の探知信号に起因する反射信号を一旦 記憶するバッファメモリ と、 表示器の画素数と同数の記憶素子を有 しバッファメモリから供給されるェコ一信号を対応する記憶素子に 記憶する記憶器とを具備するレーダ装置において、 受信されたェコ 一信号の中からメイ ンバンクを検出しこのメイ ンバンクに基づいて 前記バッファメモリへのエコー信号の書き込みを開始させることに よ りエコー信号を受信して表示する際の距離方向のタイ ミ ングを自 動的に調整するレーダ装置を提供することである。
    [0014] この発明の他の目的は、 一の探知信号に起因する反射信号を一旦 記憶するバッファメモリ と、 表示器の画素数と同数の記憶素子を有 しバッ フ ァメモ リから供給されるエコー信号を対応する記憶素子に 記憶する記憶器とを具備するレーダ装置において、 バッファメモリ から供給されるエコー信号の中からメイ ンバンクを検出し、 検出さ れたメ イ ンバンクに基づいてバッ フ ァメモ リ から送出されるエコー 信号の記憶器への書き込みを開始させるこ とによ りエコー信号を受 信して表示する際の距離方向のタイ ミ ングを自動的に調整するレー ダ装置を提供することである。
    [0015] この発明の他の目的は、 1 スイープ分の受信データを記憶する 1 次メモリ と、 1 スキャ ン分の受信データを記憶する 2次メモリ とを 具備するレーダ装 aにおいて、 1次メモリ内のアンテナ位置に相当 する読み出し基準位置を、 設定されたタイ ミ ング調整量だけ移動さ せることによ りエコー信号を受信して表示する際の距離方向のタイ ミ ングを調整するレーダ装置を提供することである。
    [0016] この発明の第 1 の特徴は、 順次異なる方向に探知信号を発射し、 エコー信号を受信し表示器に表示するこ とによ り広範囲方向の周囲 状況を表示するレーダ装置において、 エコー信号を受信する受信部 と、 この受信部から送出される一の探知信号に起因する反射信号を 一旦記憶するバッ フ ァメモ リ と、 表示器の画素数以上の記憶素子を 有しこのバッ ファメモリから供給されるェコ一信号を対応する記憶 素子に記憧する記憶器と、 この記憶器から読み出された信号を表示 する表示器と、 受信されたエコー信号の中からメイ ンバンクを検出 - - するメイ ンバンク検出手段と、 このメイ ンバンク検出手段によ り検 出されたメイ ンバンクに基づいて前記バッファメモリへのエコー信 号の書き込みを開始させるスタート信号を生成するスター卜信号生 成手段とで構成することである。
    [0017] この発明の第 2の特徴は、 順次異なる方向に探知信号を発射し、 エコー信号を受信し表示器に表示することにより広範囲方向の周囲 状況を表示するレーダ装置において、 エコー信号を受信する受信部 と、 この受信部から送出される一の探知信号に起因する反射信号を —旦記愫するバッファメモリ と、 表示器の画素数以上の記慷素子を 有しこのバッファメモリから供給されるエコー信号を対応する記憧 素子に記憶する記慷器と、 前記バツファメモリから供給されるェコ 一信号の中からメイ ンバンクを検出するメイ ンバンク検出手段と、 このメイ ンバンク検出手段によ り検出されたメイ ンバンクに基づい て前記バッファメモリから記慷器へのェコ一信号の書き込みを開始 させるスター卜信号を生成するスター卜信号生成手段とで構成する こ とである。
    [0018] レーダ装置に用いられるアンテナは、 通常、 送信と受信を共甩し ているため、 送受信部とアンテナとの間には送信時と受信時とで信 号の流れを変えるサ一キユレ一夕が設けられている。 このサーキュ レータの部分では、 送信電波の一部がアンテナから発射されるまで に直接受信回路側に回り込んでく る。 この信号 （いわゆるメイ ンバ ンク） は、 アンテナから外に出ていないので、 アンテナからの距離 が零に相当する信号となる。
    [0019] したがって、 このメイ ンバンクを検出し、 この信号を基点と して アンテナからの受信信号を取り込むようにすれば、 常に、 受信信号 の取り込みタイ ミ ングに誤差が生じないことになる。
    [0020] 本発明の第 1及び第 2の特徴は、 かかる事実に着目 して得られた ものであって、 上記の課題を解決するため、 アンテナから発射され る探知 «波信号の発射タイ ミ ングを決める送信 卜 リガパルスを発生 する送信 ト リガパルス発生部 1 と、 前記探知電波の物標からの反射 波をアンテナによ り受信して得られる受信信号を所定のサンブリ ン グ周期でデジタル化して取り込むサンプリ ング回路 2 と、 このサン プリ ング回路 2でサンプリ ングされた受信信号データの複数ビーム 分を一時的に記憶するバッファメモリ 8 と、 このバッファメモリ 8 から転送される受信信号データを画像データと して格納する画像メ モリ 1 0 と、 この画像メモリ 1 0に対する画像データの書き込みノ 読み出しのア ドレス信号を発生するア ドレス発生回路 1 2 と、 前記 画像メモリ 1 0から読み出された画像データを画像表示する C R T 等の表示器 1 6 とを備えたレーダ装置において、 次の構成を採る。
    [0021] すなわち、 この発明の第 1 の特徴では、 送信 卜 リガパルス発生部 1 は、 送信 ト リガパルスの出力周期が各々の送信 ト リガパルスごと に異なるように構成されたものである一方、 送信 卜 リガパルス発生 部 1 からの送信卜 リガパルスに応答してアンテナで得られた受信信 号を所定のサンプリ ング周期でデジタル化する A D変換器 2 0 と、 この A / D変換器 2 0でデジタル化された複数ビーム分の受信 信号データを格納するメイ ンバンク検出用メモリ 2 2 と、 このメイ ンバンク検出用メモリ 2 2に格納された複数ビーム分に関するスィ ーブ相関を取って受信信号データに含まれるメイ ンバンクを検出す るメイ ンバンク検出回路 2 4 と、 このメイ ンバンク検出回路 2 4で 検出されたメイ ンバンクに応答して前記サンプリ ング回路 2に対し てサンプリ ング開始のスタートパルスを出力するスタートパルス発 生部 2 6 とを備えている。
    [0022] また、 この発明の第 2の特徴では、 送信 卜 リガパルス発生部 1 は、 送信卜 リガパルスの出力周期が各々の送信ト リガパルスごとに 異なるように構成されたものであり、 かつ、 この送信卜 リガパルス 発生部 1からの送信ト リガパルスを前記サンプリ ング回路 2に対し てサンプリ ング開始のスタートパルスと して与える一方、 バッファ メモリ 8に格納されている複数ビーム分の受信信号データに関する スイープ相関を取って受信信号データに含まれるメイ ンバンクを検 出するメイ ンバンク回路 2 4 と、 このメイ ンバンク検出回路 2 4で 検出されたメイ ンバンクに応答して前記ア ド レス発生回路 1 2 に対 して書き込みア ドレス発生のスター トパルスを出力するスター トパ ルス発生部 2 6 とを備えている。 この発明の第 1 の特徴に係る構成では、 送信 ト リ ガパルス発生部
    [0023] 1 から送信 ト リ ガパルスが出力される と同時に、 この送信小 リ ガパ ルスに応答して受信信号がデジタル化されてメ イ ンバンク検出用メ モ リ 2 2 に格納される。 メイ ンバンク検出回路 2 4は、 複数ビーム 分の受信信号データに関するスイープ相関を取って受信信号データ に含まれるメイ ンバンクを検出する。 こ こで、 送信 ト リガパルス発 生部 1 から出力される送信 卜 リガパルスの出力周期は、 各々の送信 卜 リ ガパルスごとに異なるよ うに設定されているから、 同一物標で 反射された探知電波のいわゆるセカ ンダリエコーの時間的な到来位 置がそれぞれ異なるものとなり 、 セカ ンダリエコーは除かれる。 一 方、 送信 卜 リガパルスの出力タイ ミ ングからメイ ンバンクが得られ るまでの時間は、 送信 ト リ ガパルスの出力周期の変化によ らず一定 であるから、 メイ ンバンクは相関性があるこ とになる。 こ う して、 メイ ンバンクが検出されれば、 スター トパルス発生部 2 6は、 これ に応答してサンプリ ング回路 2 に対してサンプリ ング開始のスター 卜パルスを出力するので、 これによ りサンプリ ング回路 2がバヅ フ ァメモ リ 8に対する受信信号データのサンプリ ングを開始する。
    [0024] —方、 この発明の第 2 の特徴に係る構成では、 送信 ト リ ガパルス 発生部 1 から送信 卜 リ ガパルスが出力される と 同時に、 この送信 卜 リ ガパルスに応答して受信信号がサンプリ ング回路 2 でサンプリ ン グされてバッ フ ァメモ リ 8 に格納される。 メ イ ンバンクは、 送信 卜 一 —
    [0025] リガパルスが出力された直後の受信信号に含まれるレベルの強い信 号であり、 他のレベルの強い信号とは明確に区別するこ とができ る。 そこで、 メ イ ンバンク検出回路 2 4は、 複数ビーム分の受信信 号データに関するスイープ相関を取って受信信号データに含まれる メイ ンバンクを検出する。 そして、 メイ ンバンクが検出されれば、 スター 卜パルス発生部 2 6は、 これに応答してア ド レス発生回路 1 2に対して書き込みア ドレス発生のスタートパルスを出力するの で、 その時点からバヅ フ ァメモリ 8に格納されている受信信号デー タが画像メモリ 1 0に書き込まれる。
    [0026] このように、 この発明の第 1、 第 2のいずれの特徴についても、 メイ ンバンクを検出し、 このメイ ンバンクの信号を基点としてアン テナからの受信信号データを画像メモリ 1 0に格納するので、 常 に、 ァンテナからの距雌が零に相当する箇所からの受信信号データ に基づく画像を表示することができる. このため、 距雜方向におけ る画像の歪みが生じないので、 レーダ情報に基づく距離の認識を誤 ることが回避される。
    [0027] この発明の第 3の特徴は、 卜 リガ信号に同期してパルス状電波を 発射し物体からの反射波を受信する送受波手段と、 1 スイープ分の 受信データを記憶する 1次メモリ と、 1 スキヤ ン分の受信データを 記憶する 2次メモリ と、 前記 1次メモリの内容をアンテナの方向に 対応する 2次メモリのア ドレスに書き込む受信データ転送手段と、 距離方向のタイ ミ ング調整量を設定するタイ ミ ング調整量設定手段 と、 1次メモリ内のアンテナ位'置に相当する読み出し基準位置を、 設定されたタイ ミ ング調整量だけ移動させる読出基準位置変更手段 とで構成するこ とである。
    [0028] この発明の第 3の特徴を有するレーダ装置では、 送受波手段によ り、 ト リガ信号に同期してパルス状電波が発射されるとと もに物標 からの反射波が受信され、 また 1 スイープ分の受信データが 1次メ モリ に記 ·»され、 受信データ転送手段によって、 1次メモリの内容 がアンテナ方向に対応して 2次メモリのア ドレスに書き込まれる。 そしてタイ ミ ング調整量設定手段によ り距離方向のタイ ミ ング調整 量が設定され、 読出基準位置変更手段によ り、 1次メモリ内のアン テナ位置に相当する読出基準位置が、 設定されたタイ ミング調整量 だけ移動される。
    [0029] 上述のタイ ミ ング調整の作用を第 1 0図に示す。 第 1 0図におい て、 1次メモリに左から順に ト リガパルスの発生タイ ミ ングからの 1 スイープ分の受信データが記憶されている。 この 1次メモリの内 容を 2次メモリに転送する際、 上記基準位置変更手段によって、 設 定されたタイ ミ ング調整量だけ移動した位置を基準位置と して 1次 メモリから順に 2次メモリへ転送する。 同図の例では 1次メモリの 第 3画素をアンテナ位置に相当する読出基準位置と して 2次メモ リ の中心に対応させている。 - - このように一旦 1次メモリに書き込まれた受信データを 2次メモ リへ移し変える処理は、 1次メモリ に次の 1 スイープのデータが書 き込まれるまでの時間に行う。 1次メモリから 2次メモリへの転送 速度は 1次メモリに対する受信データのサンプリ ング周期に比較し て充分遅いため、 高速動作の要求されないディ ジタル回路によって 廉価に構成することができる。 図面の簡単な説明
    [0030] 第 1図は、 この発明に係るレーダ装置の一実施例の主要部のプロ ック図である。
    [0031] 第 2図および第 3図は、 第 1図に示す実施例の動作説明に供する タイ ミ ングチャートである。
    [0032] 第 4図は、 この発明に係るレーダ装置の他の実施例の主要部のブ ロック図である。
    [0033] 第 5図は、 第 4図に示す実施例の動作説明に供するタイ ミ ングチ ヤー卜である。
    [0034] 第 6図は従来のレーダ装置のタイ ミ ング調整用の回路部分を含む ブロ ック図である。
    [0035] 第 7図は、 この発明に係るレーダ装置の他の実施例の主要部のブ π 、ジ ク図である。
    [0036] 第 8図は、 第 7図に示す実施例の各信号のタイ ミ ングチャートで ある。
    [0037] 第 9図は、 第 7図に示す実施例の各信号のタイ ミ ングチ ヤ一卜で ある。
    [0038] 第 1 0図は、 この発明の作用説明図である。
    [0039] 第 1 1 図は、 従来のレーダ装置における各信号のタイ ミ ングチ ヤ 一卜である。
    [0040] 第 1 2図は、 従来のレーダ装置におけるデータ転送の例を示す図 である。 実施例
    [0041] 実施例 1
    [0042] 第 1 図において、 1 はアンテナ （図示せず） から送信される探知 電波信号の発射タイ ミ ングを決める送信 ト リガパルスを発生する送 信 卜 リガパルス発生部である。 この送信 ト リガパルス発生部 1 は、 送信 ト リガパルスの出力周期が各々の送信 ト リガパルスごとに異な るよ うに、 すなわち、 送信 ト リガパルスがジッ タをもつように構成 されている。 2は探知電波信号に起因するエコー信号を所定のサン プリ ング周期でデジタル化して取り込むサンプリ ング回路であり、 例えば、 A / D変換器 4 と コー ド化回路 6 とで構成される。 そ し て、 コー ド化回路 6は、 画像メモ リ 1 0のデータの記憶容量を少な く するため、 例えば 8 ビッ トの受信信号データを 3 ビッ トにデータ 圧縮する。 8はサンプリ ング回路 2でサンプリ ングされた受信信号 データの複数ビーム分 （たとえば 3 ビーム分） を一時的に記憶する バッファメモリで、 画像メモリ 1 0に対する受信信号データの書き 込み速度を調整するために設けられている。 このバッ ファメモリ 8 は、 1 ビーム分の受信信号データが新たに格納されるまでの間に、 既に格納されている 1 ビーム分の受信信号データが次段の画像メモ リ 1 0に転送されるようになっている。 1 0はバッファメモリ 8か ら転送される受信信号データを画像データと して格納する画像メモ リで、 表示器 1 6が有する画素数以上の記憧素子を有している。 1 2は画像メモリ 1 0に対する画像データの書き込み Z読み出しァ ド レス信号を発生するア ド レス発生回路、 1 4は画像メモリ 1 0から 読み出されたデジタル信号の画像データをアナログ信号に変換する D Z A変換器である。 1 6は D / A変換器 1 4を通った画像信号を 表示する表示器で、 例えば C R Tで構成される。
    [0043] 2 0は送信ト リガパルス発生部 1から供給される送信ト リガパル スに応答してアンテナで捕捉されたエコー信号を所定のサンブリ ン グ周期でデジタル化する A Z D変換器である。 2 2は A Z D変換器 2 0でデジタル化された複数ビーム分 （たとえば 3 ビーム分） の受 信信号データを格納するメイ ンバンク検出用メモリである。 このメ イ ンバンク検出用メモリ 2 2は、 1 ビーム分の受信信号データが新 たに格納されるたびに、 このデータによって既に格納されている最 古の受信信号データが書き換えられるよ う になつている。 2 4はメ イ ンバンク検出用メ モ リ 2 2 に格納された複数ビーム分のエコー信 号につきスイープ相関を取って受信信号データに含まれるメイ ンバ ンクを検出するメ イ ンバンク検出回路である。 2 6 はメイ ンバンク 検出回路 2 4で検出されたメイ ンバンクに応答してサンプリ ング回 路 2 に対してサンプリ ング開始のスター トパルスを出力するスター 卜パルス発生部である。
    [0044] 次に、 上記構成のレーダ装置の動作について、 第 2図に示すタイ ミ ングチャー トを参照して説明する。
    [0045] アンテナは、 所定の速度で回転しアンテナの周囲を探査する。 各 々の回転の間に送信 ト リ ガパルス発生部 1 から探知パルス信号を発 射するタイ ミ ングを決める送信 卜 リ ガパルスが繰り返し出力される (第 2 図 （ a ) 参照） 。 この場合の送信 ト リ ガパルスの出力周期 T i は、 各々の送信 ト リガパルスごとに異なっている。 そして、 こ の送信 卜 リ ガパルスが A / D変換器 2 0に対して Aノ D変換開始の スター トパルスと して供給される。 A Z D変換器 2 0 は、 このスタ 一卜パルス信号に応答して一定の期間にわたって受信信号をデジタ ル化する （第 2図 （ b ) 参照） 。 そして、 このデジタル信号がメイ ンバンク検出用メモ リ 2 2 に格納される。
    [0046] メ イ ンバンク検出用メモ リ 2 2 に複数ビーム分 （たとえば 3 ビー ム分） の受信信号が格納される と （第 2 図 （ c ) - ( e ) 参照） 、 - - メイ ンバンク検出回路 2 4は、 複数ビーム分の受信信号データにつ いてスイープ相関を取って受信信号データに含まれるメイ ンバンク を検出する。 すなわち、 送信ト リガパルス発生部 1 から出力される 送信ト リガパルスの出力周期は、 各々の送信ト リガパルスごとに異 なるように設定されているから、 探知電波信号に起因し同一物標で 反射されたいわゆるセカンダリエコー （図中符号 χ !〜χ3で示す） の 時間的な到来位置はそれぞれ異なつたものとなり、 セカンダリエコ 一は除かれる。 これに対して、 送信卜 リガパルスの出力タイ ミ ング を基点として、 ここからメイ ンバンク （図中符号 y !〜y3で示すエツ ジ） が得られるまでの時間 t oは、 各々の送信ト リガパルスの出力周 期 T i の変化にかかわらず一定であるから、 送信卜 リガパルスを基 準と して各メインバンク y 〜y3は同じ時刻に表われる。 従って、 ス ィーブ相関を取れば、 受信信号データに含まれるメイ ンバンクを検 出することができる （第 2図 （ f ) 参照） 。 ただし、 第 2図 （ a ) に示す送信卜 リガパルスが入って最初のエッジをメイ ンバンクとす る。
    [0047] こう して、 メイ ンバンクが検出されると、 スタートパルス発生部 2 6は、 これに応答してサンプリ ング回路 2に対してサンプリ ング 開始のスタートパルスを出力する （第 2図 （ g ) 参照） 。 このスタ 一卜パルスに応答して、 Aノ D変換器 4は受信信号についての Aノ D変換を開始する （第 2図 （ h ) 参照） 。 従って、 この A Z D変換 の開始タイ ミ ングがアンテナからの探知距離が零に相当する箇所に なる。 そして、 A Z D変換された受信信号データ （第 2図 （ i ) 参 照） が次段のコー ド化回路 6でコー ド化され、 ノ ッ フ ァメモリ 8に 格納される。 バッ フ ァメモリ 8に格納されている 1 ビーム分に相当 する受信信号データは、 エコー信号が新たに入力されるまでの間 に、 画像メモ リ 1 0 に画像データ と して転送される。 画像メ モ リ
    [0048] 1 0に格納された画像データは、 T V走査に同期して読み出され、 D Z A変換器 1 4でアナログ信号に変換された後、 表示器 1 6に出 力されて画像表示される。
    [0049] なお、 受信信号には掃引偽像が含まれることがある。 掃引偽像と は、 発射された探知信号に起因する反射波がそのサンプリ ング期間 ではなく 、 次のサンプリ ング期間に現われる現象のこ とで、 一種の 偽像であり、 これがメイ ンバンクの検出を誤らせるこ とがある。 そ こで、 以下のこ とを考慮する。 すなわち、 メイ ンバンク検出回路 2 4において、 複数ビーム分の受信信号データについて （第 3図
    [0050] ( a ) 〜 （ c ) 参照） 、 単にこれらのアン ドを取るこ とでスイープ 相関をとる場合には、 各受信信号データに含まれる第二掃引偽像 X！ 〜χ 3がある程度の時間的な幅をもっと き、 第 3図 （ d ) に示すよう に、 第二掃引偽像を十分に除けない。 この不都合を回避するには、 受信信号データのエッジ位置 （本例では立ち下がりエッジ） を検出 するようにするのが好ま しい。 この場合には、 第二掃引偽像のエツ ジ位置は異なるところにく るから、 同図 （ e ) に示すように、 第二 掃引偽像をよ り確実に除く こ とができる。 実施例 2
    [0051] 第 4図は、 この発明の他の実施例に係るレーダ装置のブロック図 である。 上記実施例 1 に付されている符合と同じ符合が付されてい るものは、 同じ機能を行なうものとする。
    [0052] この実施例においては、 送信卜 リガパルス発生部 1 は、 送信卜 リ ガパルスの出力周期が各々の送信卜 リガパルスごとに異なるように 構成されている。 また、 送信ト リガパルスがサンプリ ング回路 2に 対して入力信号をサンプリ ングするサンプリ ング開始のスタートパ ルスと して与えられる。 メインバンク検出回路 2 4は、 バッファメ モリ 8に記憶されている複数ビーム分の受信信号データについてス ィーブ相関を取るように構成されている。 更に、 スター卜パルス発 生部 2 6は、 メイ ンバンク検出回路 2 4で検出されたメインバンク に応答してァ ドレス発生回路 1 2に対して供給される書き込みア ド レスを発生させるスター卜パルスを出力する。 その他の構成は実施 例 1 の場合と同様である。
    [0053] このよ うに構成すると、 実施例 1 に比べて、 A Z D変換器 2 0お よびメイ ンバンク検出用メモリ 2 2を省略するこ とができ、 回路構 成を一層簡単にできる利点がある。 次に、 第 4図に示すレーダ装置の動作について第 5図に示すタイ ミ ングチャー トを参照して説明する。
    [0054] この実施例では、 送信 卜 リガパルス発生部 1 から送信 ト リガパル スが出力されると （第 5図 （ a ) 参照） 、 この送信 ト リガパルスが サンプリ ング回路 2の Aノ D変換器 4に対して A Z D変換を開始さ せるスター 卜パルスと して供給される。 A Z D変換器 4は、 この信 号に応答して一定の期間にわたって受信信号をデジタル化する （第 5図 （ b ) 参照） 。 すなわち、 受信信号データのサンプリ ングは、 送信ト リガパルスの出力される時に開始されることになる （第 5図 ( c ) 参照） 。
    [0055] サンプリ ング回路 2によ り取り込まれた受信信号データは、 バッ ファメモリに格納される。 そして、 このバッファメモリ 8に格納さ れた複数ビーム分 （たとえば 3 ビーム分） の受信信号データは、 メ イ ンバンク検出回路 2 4に送られる。 メイ ンバンク検出回路 2 4 は、 複数ビーム分の受信信号データについてスイープ相関をとつて 受信信号データに含まれるメイ ンバンクを検出する （第 5図 （ d ) 参照） 。 そ して、 メイ ンバンクが検出されれば、 スター 卜パルス 発生部 2 6 は、 これに応答してア ド レス発生回路 1 2 に対して書 き込みア ド レス発生のスタートパルスを出力する （第 5図 （ e ) 参 照） 。
    [0056] —方、 バッ ファメモ リ 8からは、 次の 1 ビーム分の受信信号デー - - 夕が新たに格納されるまでの間に、 1 ビーム分の受信信号データが 読み出されて画像メモリ 1 0に対して転送が開始されるが、 その受 信信号データの読み出しの初期の期間 t。にはア ド レス発生回路 1 2 からは書き込みア ドレスが発生されていないので （第 5図 （ f ) 参 照） 、 バッファメモリ 8から読み出された受信信号データの内、 送 信ト リガパルスの出力タイ ミ ングからメイ ンバンクが検出されるま での期間 toに含まれるデータは捨てられ、 ァンテナからの距讎が零 に相当する箇所を基点と した受信信号データのみが画像データと し て画像メモリ 1 0に格納されることになる （第 5図 （ g ) 参照） 。
    [0057] このように、 実施例 1、 実施例 2に記載したいずれの発明におい ても、 メイ ンバンクを検出し、 このメイ ンバンクの信号を基点とし てアンテナからの受信信号データが画像メモリ 1 0に格納されるこ とになるので、 常に、 アンテナからの距雛が零に相当する箇所から の受信信号データを画像情報と して表示することができる。
    [0058] また、 上記の各実施例では、 メイ ンバンクが検出できない場合に は、 マグネ 卜ロンにおいて送信失敗が発生したことになるから、 こ のときは、 受信信号データの取り込みは行われない。 すなわち、 レ ーダ装置においては、 従来、 送信が失敗した場合でも、 送信の有無 にかかわらず、 データの取り込み動作が行なわれる。 送信が失敗し た場合には、 アンテナからは送信波が出ていないため、 物標からの 反射信号がない。 従って、 装置が受信信号のデータサンプリ ングを 開始しても、 何も信号が存在しないので、 C R Tの画面には、 何等 表示像が現われない。 すなわち、 画像メモ リ に対しては、 データ " 0 " が書き込まれるため、 既に画像メモ リ に書き込まれているデ ータはこれによって消去されるこ とになる。 その結果、 アンテナが ある角度に位置する と きに、 送信が失敗する と、 画像メモ リ上で は、 その角度に対応する箇所に直線上にデータ " 0 " が書き込まれ ていく 。 そのため、 特に、 物標が C R T上で明るく表示されている 場合には、 その物標に対して暗い直線が描かれてしま う こ とにな る。 本発明は、 このような不具合を有効に防止することができ、 画 質の改善が図れる. 霁旆例 3
    [0059] 第 7図において、 1次メモリ 1 1 1 は 1 スイープ分の受信データ を記慷する S R A Mなどから構成される高速メモリ、 1 1 2は 1 ス キャン分すなわちアンテナ 1周分の受信データをアンテナの回転に 伴い更新しつつ記憶するメモリである。 A / D変換回路 1 1 0は空 中線部から入力した映像信号を一定周期でサンプリ ングしディ ジタ ルデータに変換すると と もに 1次メモリ 1 1 1 へ順次書き込む。 卜 リガ信号発生回路 1 1 5は低周波で空中線部および制御信号発生回 路 1 1 6に対し ト リガ信号を与える。 空中線部は 卜 リガ信号に同期 してパルス状電波を発射する と と もに物標からの反射波を受信す - - る。 制御信号発生回路 1 1 6は、 ト リガ信号に同期して 1次メモリ 1 1 1 に対する受信データの書き込みを開始させる。 また同じく制 御信号発生回路 1 1 6は 1次メモ リ 1 1 1 から 2次メモリ 1 1 2へ のデータ転送期間を表す信号を遅延回路 1 1 8へ与える。 遅延回路 1 1 8は制御信号発生回路 1 1 6から与えられるデータ転送期間信 号から一定時間遅れて 2次メモリ書き込み制御回路 1 1 9に対し書 き込み開始タイ ミ ング信号を与える。 この遅延回路 1 1 8は 1次メ モリ 1 1 1から 2次メモリ 1 1 2に対するデータ転送のクロヅクを カウン トするカウンタと、 そのカウンタの値が設定値に達したとき 上記データ書き込み開始タイ ミ ング信号を発生する回路とからな る。 設定部 1 1 7は上記設定値を設定するもので、 例えばキ一ボ ー ドなどである。 2次メモリ香き込み制御回路 1 1 9は遅延回路 1 1 8から受け取ったデータ嘗き込み開始タイ ミング信号に同期し て 1次メモリ 1 1 1からの出力データを 2次メモリ 1 1 2の所定ェ リアに書き込んでいく 。 2次メモリ 1 1 2の書き込みア ドレスは、 アンテナの方向に応じて極座標から直角座標に変換した結果を C P U (不図示） から受けて、 更に 2次メモリ 1 1 2のア ドレスに対応 させることにより求める。 D Z A変換回路 1 1 3はモニタ 1 1 4の ラスタスキャンのタイ ミングに同期して 2次メモリ 1 1 2から画像 データを読み出すと ともにアナ口グ信号に変換し、 .これを表示信号 と してモニタ 1 1 4へ出力する。 モニタ 1 1 4は与えられた映像信 号から 2次元のレーダ映像をディ ライ 卜表示する。
    [0060] 上記レーダ装置の主要部のタイ ミ ングチャー トを第 8図および第 9図に示す。 第 8図のように、 ト リガ信号の発生から一定時間 t o 遅れて受信信号が現れるが、 1次メモリ には 卜 リガ信号の立ち上が り と同時にデータが書き込まれていく 。 従って 1次メモリの初めの 部分には無信号などの不要なデータが書き込まれる。
    [0061] 同図の例では 1次メモリの第 3画素からデータが香き込まれてい く ことになる。
    [0062] ただし図面を明瞭化するために 1次メモリの画素単位を極めて粗 く している。
    [0063] また、 第 9図のように ト リガ信号が発生されてからサンプリ ング 期間の間に受信信号がサンプリ ングされ、 1次メモリに受信データ が書き込まれる。 その後データ転送期間において 1次メモリの内容 が低速で 2次メモリに転送される。 そして遅延回路 1 1 8によ り定 められた遅延時間 t 1後から出力される 1次メモリの内容が 2次メ モ リ に転送されていく 。 その結果、 1 次メモ リの初めの部分から遅 延時間分に出力されるデータは 2次メモリ に書き込まれることがな く 、 第 9図の例では第 3画素以降の受信データが 2次メモリの中心 から周囲方向へ順に書き込まれていく 。
    [0064] なお、 上記の実施例は、 この発明のほんのいく つかの実施例にし か過ぎない。 当業者が、 この発明の要旨又は範囲を逸脱するこ とな - - く他の実施例又は変形例を容易に考え出すことができるのは明らか である。 発明の効果
    [0065] この発明によれば、 メイ ンバンクを検出することにより、 アンテ ナからの距離が零に相当する箇所を基点と して受信信号が表示され るように自動的にタイ ミ ング調整が行なわれる。 したがって、 レー ダ装置を船舶等に新たに装備する場合や、 ケーブル、 送受信部の回 路部品を交換したような場合でも、 従来のようなタイ ミング調整が 不要となる。 その結果、 タイ ミ ング調整操作の煩雑さが解消される 等の優れた効果が発揮される。
    [0066] この発明によれば、 1次メモリの内容を 2次メモリへ転送する際 に、 1次メモリ内のアンテナ位置に相当する読出し基準位 を移動 させることによってタイ ミング調整するようにしたため、 比較的低 速で動作するディジタル回路により、 長時間の遅延補正であっても ジッ タのない正確なタイ ミング補正が可能となる。 しかも回路に高 速性が要求されないため。 装置を廉価に構成することができる。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    ( 1 ) 順次異なる方向に探知信号を発射し、 エコー信号を受信し表 示器に表示するこ とによ り広範囲方向の周囲状況を表示するレーダ 装置において、
    エコー信号を受信する受信部と、
    該受信部から供給される 1 スイープ分の受信データを記憶する第 1 メモリ と、
    該第 1 メモ リから供給される 1 スキャ ン分の受信データを記憒す る第 2メモリ と、
    該第 2メモリから読み出された信号を表示する表示器と、 前記受信されたエコー信号の中からメイ ンバンクを検出するメイ ンバンク検出手段と、
    該メイ ンバンク検出手段によ り検出されたメイ ンバンクに基づい て前記第 1 メモリへのェコ一信号の書き込みを開始させるスター卜 信号を生成するスタート信号生成手段とを具備することを特徴とす るレーダ装置。
    ( 2 ) 順次異なる方向に探知信号を発射し、 エコー信号を受信し表 示器に表示するこ とによ り広範囲方向の周囲状況を表示するレーダ 装置において、
    エコー信号を受信する受信部と、
    この受信部から送出される一の探知信号に起因する反射信号を一 一 2 ί3 - 旦記憶するバッ フ ァメモリ と、
    該バッファメモリから供給され 1 スキャ ン分のエコー信号を対応 する記憶素子に記憶する記憶器と、
    該記バッフ ァメモリから供給されるェコ一信号の中からメイ ンバ ンクを検出するメイ ンバンク検出手段と、
    該メイ ンバンク検出手段により検出されたメイ ンバンクに基づい て前記バッファメモリから記憶器へのエコー信号の書き込みを開始 させるスタート信号を生成するスタート信号生成手段とを具備する ことを特徴とするレーダ装置。
    ( 3 ) ト リガ信号に同期してパルス状電波を発射し物体からの反射 波を受信する送受波手段と、
    1 スイープ分の受信データを記憶する 1次メモリ と、
    1 スキャン分の受信データを記憶する 2次メモリ と、
    前記 1次メモリの内容をアンテナの方向に対応する 2次メモリの ァ ドレスに書き込む受信データ転送手段と、
    距離方向のタイ ミング調整量を設定するタイ ミ ング調整量設定手 段と、
    1次メモリ内のアンテナ位置に相当する読み出し基準位置を、 設 定されたタイ ミ ング調整量だけ移動させる読出基準位置変更手段と を設けたことを特徴とするレーダ装置。
    ( 4 ) 読出基準位置変更手段が、 カウンタと、 このカウンタの出力 信号に応答して開始信号を生成する信号生成手段とで構成されるこ とを特徴とする請求項 3に記載されるレーダ装置。
    ( 5 ) アンテナからの探知信号の発射タイ ミ ングを決める送信 ト リ ガパルスを発生する送信 卜 リ ガパルス発生部と、
    前記探知信号に起因し物標によ り反射されアンテナで捕捉される 受信信号を所定のサンプリ ング周期で取り込むサンブリ ング回路 と、
    このサンプリ ング回路でサンプリ ングされた受信信号であって複 数ビーム分を一時的に記憶するバッ ファメモリ と、
    このバッ フ ァメモリから転送される受信信号データを画像データ と して格納する画像メモリ と、
    この画像メモリ に対する画像データの書き込み/読み出しのア ド レス信号を発生するア ド レス発生回路と、
    前記画像メモリから読み出された画像データを画像表示する表示 器と、
    前記送信 卜 リガパルス発生部からの送信 卜 リガパルスに応答して 前記アンテナで得られた受信信号を所定のサンプリ ング周期でデジ タル化する A Z D変換器と、
    この A Z D変換器でデジタル化された複数ビーム分の受信信号を 格納するメイ ンバンク検出用メモ リ と、
    このメイ ンバンク検出用メモリ に格納された複数ビーム分の受信 - 2 3 - 信号データに関するスイープ相関を取って受信信号データに含まれ るメイ ンバンクを検出するメイ ンバンク検出回路と、
    このメイ ンバンク検出回路で検出されたメイ ンバンクに応答して 前記サンプリ ング回路に対してサンプリ ングを開始させるためのス タートパルスを出力するスター卜パルス発生手段とを備えることを 特徴とするレーダ装置。
    ( 6 ) ァンテナからの探知信号の発射タイ ミ ングを決める送信ト リ ガパルスを発生する送信卜 リガパルス発生部と、
    前記探知信号に起因し物標によ り反射されアンテナで捕捉される 受信信号を所定のサンプリ ング周期で取り込むサンプリ ング回路 と、
    このサンプリ ング回路でサンプリ ングされた受信信号であって複 数ビーム分を一時的に記憶するバッファメモリ と、
    このバッファメモリから転送される受信信号データを画像データ と して格納する画像メモリ と、
    この画像メモリに対する画像データの書き込み/読み出しのア ド レス信号を発生するア ド レス発生回路と、
    前記画像メモリから読み出された画像データを画像表示する表示 器と、
    前記バッファメモリに格納されている複数ビーム分の受信信号デ 一夕に関するスイープ相関を取って受信信号データに含まれるメイ ンバンク を検出するメ イ ンバンク検出回路と、
    このメイ ンバンク検出回路で検出されたメイ ンバンクに応答して 前記ア ド レス発生回路に対して書き込みア ド レスを発生させるため のスター トパルスを出力するスター トパルス発生部と を備えるこ と を特徴とするレーダ装置。
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-08-20| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CA GB US |
    1992-09-29| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 2079470 Country of ref document: CA |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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