发射装置及方法、接收装置及方法、物标探知装置及方法

申请号 CN201110035766.X 申请日 2011-02-01 公开(公告)号 CN102193087B 公开(公告)日 2015-06-17
申请人 古野电气株式会社; 发明人 浅田泰畅; 前野仁;
摘要 涉及发射装置及方法、接收装置及方法、物标探知装置及方法。提供(动词缺宾语)一种抑制二次回波或干涉,能够正确地探知物标所成真实的像。发射部(12)以规定的脉冲列重复周期(PTRI)反复发射包含短脉冲 信号 (PS)和中脉冲信号(PM)的脉冲列(PG)。在至少一个脉冲列中,以各个脉冲列的开始定时为基准将位于脉冲列内的短脉冲信号及中脉冲信号(PM)的发射定时设定成不同。接收 信号处理 部(14)获取构成这样的脉冲列的各脉冲状信号的接收数据,使各个脉冲列及被包含在各个脉冲列中的短脉冲信号和中脉冲信号的接收数据的基准定时一致。接收信号处理部在脉冲列之间比较接收数据,获得在脉冲列之间的再现性等,据此能识别二次回波、干涉及真实的像。
权利要求

1.一种发射装置,具有:信号生成部,生成脉冲宽互不相同的物标探知用的多种脉冲状信号;及天线,向外部放射所述脉冲状信号;该发射装置的特征在于,所述脉冲状信号在所述脉冲状信号的回波信号的接收期间以外被生成并发射,在规定时间内所包含的多种脉冲状信号的发射顺序和在不同于所述规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的多种脉冲状信号的发射顺序不同,
所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在发射所述第2脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在发射所述第1脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
2.一种发射装置,具有:信号生成部,生成脉冲宽互不相同的物标探知用的多种脉冲状信号;及天线,向外部放射所述脉冲状信号;该发射装置的特征在于,所述脉冲状信号在所述脉冲状信号的回波信号的接收期间以外被生成并发射,在规定时间内所包含的多种脉冲状信号的组合和在不同于所述规定时间的时刻且在同样长的时间内所包含的多种脉冲状信号的组合不同,
所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在发射所述第2脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在发射所述第1脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
3.根据权利要求1或2所述的发射装置,其特征在于,
在所述规定时间内包含脉冲列,该脉冲列包含构成多种脉冲状信号的各种脉冲状信号的至少各一个。
4.根据权利要求3所述的发射装置,其特征在于,
各脉冲列中的特定的两种脉冲状信号的发射定时间隔在多个脉冲列中的至少一个脉冲列中不同。
5.一种接收装置,其接收脉冲宽各不相同的物标探知用的多种脉冲状信号所产生的回波信号并生成接收数据,其特征在于,具有,
天线,接收所述回波信号;及
接收信号处理部,按照所述脉冲状信号的每个种类使接收数据的基准定时一致,按照所述脉冲状信号的每个种类比较所述接收数据,生成基于比较结果的数据;
所述脉冲状信号的回波信号在接收期间内被接收,该接收期间是所述脉冲状信号没有被发射的期间,
所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在所述第2脉冲状信号被发射之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在所述第1脉冲状信号被发射之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
6.一种接收装置,其接收在设定了脉冲宽各不相同的物标探知用的多种脉冲状信号的组合和/或顺序不同的多个脉冲列的状态下按每个脉冲列发射的所述多个脉冲状信号所产生的回波信号并生成接收数据,其特征在于,具有:
天线,接收所述回波信号;及
接收信号处理部,对于各脉冲列的多种脉冲状信号的接收数据,在脉冲列间让脉冲列的基准定时一致,并且相对于该脉冲列的基准定时让构成该脉冲列的多种脉冲状信号的接收数据的各基准定时一致,按照所述脉冲状信号的每个种类比较所述接收数据,生成基于比较结果的数据;
所述脉冲状信号的回波信号在接收期间内被接收,该接收期间是所述脉冲状信号没有被发射的期间,
所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在所述第2脉冲状信号被发射之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在所述第1脉冲状信号被发射之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
7.根据权利要求6所述的接收装置,其特征在于,
所述接收信号处理部具备距离扫掠存储器,该距离扫掠存储器分别单独存储每个所述脉冲列的接收数据,
所述接收信号处理部比较存储在各个距离扫掠存储器中的接收数据,生成基于所述比较结果的数据。
8.根据权利要求6或7所述的接收装置,其特征在于,
所述接收信号处理部从作为比较对象的同种脉冲状信号所产生的多个接收数据中采用代表值数据,由此生成基于所述比较结果的数据。
9.一种物标探知装置,发射脉冲宽互不相同的物标探知用的多种脉冲状信号,并接收基于回波信号的接收数据,其特征在于,具有:
发射部,对于生成的多种脉冲状信号,使在规定时间内所包含的多种脉冲状信号的顺序和在不同于所述规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的所述多种脉冲状信号的顺序不同,和/或,对于生成的多种脉冲状信号,使在规定时间内所包含的所述多种脉冲信号的组合和在不同于所述规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的多种脉冲状信号的组合不同;
天线,将从所述发射部施加的脉冲状信号依次向外部放射,并且接收所述回波信号;及接收信号处理部,按照所述脉冲状信号的每个种类使接收数据的基准定时一致,按照所述脉冲状信号的每个种类比较所述接收数据,生成基于比较结果的数据;
所述脉冲状信号在所述脉冲状信号的回波信号的接收期间以外被生成并发射,所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在发射所述第2脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在发射所述第1脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
10.一种物标探知装置,设定脉冲宽互不相同的多种脉冲状信号的组合和/或顺序不同的多个脉冲列,按每个脉冲列发射所述多个脉冲状信号,并且接收各脉冲状信号的回波信号并生成接收数据,其特征在于,
将权利要求3或权利要求4所述的发射装置及权利要求6~权利要求8的任意一项所述的接收装置组合而成。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的物标探知装置,其特征在于,具备:
图像形成部,该图像形成部使用基于所述比较结果的数据,进行图像形成。
12.根据权利要求9或权利要求10所述的物标探知装置,其特征在于,
所述天线以规定周期旋转。
13.一种发射方法,发射脉冲宽互不相同的物标探知用的多种脉冲状信号,其特征在于,包括:
生成所述多种脉冲状信号的步骤,其中在规定时间内所包含的多种脉冲状信号的顺序和在不同于所述规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的多种脉冲状信号的顺序不同;

将该多种脉冲状信号依次向外部放射的步骤;
所述脉冲状信号在所述脉冲状信号的回波信号的接收期间以外被生成并发射,所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在发射所述第2脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在发射所述第1脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
14.一种发射方法,发射脉冲宽互不相同的物标探知用的多种脉冲状信号,其特征在于,包括:
生成所述多种脉冲状信号的步骤,其中在规定时间内所包含的多种脉冲状信号的组合和在不同于所述规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的多种脉冲状信号的组合不同;

将该多种脉冲状信号依次向外部放射的步骤;
所述脉冲状信号在所述脉冲状信号的回波信号的接收期间以外被生成并发射,所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在发射所述第2脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在发射所述第1脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的发射方法,其特征在于,
生成所述脉冲状信号的步骤,在所述规定时间内包含脉冲列,该脉冲列包含构成所述多种脉冲状信号的各种脉冲状信号的至少各一个。
16.一种接收方法,接收脉冲宽分别不同的物标探知用的多种脉冲状信号所产生的回波信号并生成接收数据,其特征在于,包含:
接收所述回波信号的步骤;及
按照所述脉冲状信号的每个种类使接收数据的基准定时一致,按照所述脉冲状信号的每个种类比较所述接收数据,生成基于比较结果的数据的步骤;
所述脉冲状信号的回波信号在接收期间内被接收,该接收期间是所述脉冲状信号没有被发射的期间,
所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在所述第2脉冲状信号被发射之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在所述第1脉冲状信号被发射之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
17.一种接收方法,接收在设定了脉冲宽分别不同的物标探知用的多种脉冲状信号的组合和/或顺序不同的多个脉冲列的状态下按每个脉冲列发射的所述多个脉冲状信号所产生的回波信号并生成接收数据,其特征在于,包含:
接收所述回波信号的步骤;及
对于各脉冲列的多种脉冲状信号的接收数据,在各脉冲列间使脉冲列的基准定时一致,并且相对于该脉冲列的基准定时让构成该脉冲列的多种脉冲状信号的接收数据的各基准定时一致,按照所述脉冲状信号的每个种类比较所述接收数据,生成基于比较结果的数据的步骤;
所述脉冲状信号的回波信号在接收期间内被接收,该接收期间是所述脉冲状信号没有被发射的期间,
所述多种脉冲状信号之中的第1脉冲状信号是为了探知规定的探知区域而具有规定的脉冲宽的脉冲状信号,所述多种脉冲状信号之中的第2脉冲状信号是为了探知作为由所述第1脉冲状信号的所述规定的脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,在所述第2脉冲状信号被发射之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在所述第1脉冲状信号被发射之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。
18.根据权利要求16或17所述的接收方法,其特征在于,
根据所述接收数据生成基于比较结果的数据的步骤,从成为比较对象的同种脉冲状信号所产生的多个接收数据中采用代表值数据,由此生成基于所述比较结果的数据。
19.一种物标探知方法,发射脉冲宽分别不同的多种脉冲状信号,接收基于回波信号的接收数据,其特征在于,
将权利要求13~15中任意一项所述的发射方法和权利要求16~18中任意一项所述的接收方法组合而成。
20.一种发射装置,其特征在于,具有:
发射部,生成具有第1脉冲宽的物标探知用的第1脉冲状信号、及具有比该第1脉冲宽更窄的第2脉冲宽的物标探知用的第2脉冲状信号;及
天线,向外部放射所述第1脉冲状信号或所述第2脉冲状信号;
所述发射部使所述第1脉冲状信号和所述第2脉冲状信号的发射顺序可变;
所述第1脉冲状信号和所述第2脉冲状信号在所述第1脉冲状信号和所述第2脉冲状信号的回波信号的接收期间以外被生成并发射,
所述第1脉冲状信号是用于探知规定的探知区域的脉冲状信号,所述第2脉冲状信号是用于探知作为由所述第1脉冲宽产生的盲区的区域的脉冲状信号,
在发射所述第2脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第2脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间,在发射所述第1脉冲状信号之后,设定了对应于与所述第1脉冲状信号的探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间。

说明书全文

发射装置及方法、接收装置及方法、物标探知装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及发射多种脉冲状信号的发射装置和发射方法、接收发射后的脉冲状信号的反射信号的接收装置和接收方法、具备该发射装置和接收装置的物标探知装置、以及包含该发射方法以及接收方法的物标探知方法。

背景技术

[0002] 以往提出了各种进行物标探知的雷达装置等物标探知装置,例如通过向规定范围的探知区域发射电磁波信号并接收该电磁波信号的反射信号,而形成针对探知区域的探知图像。该雷达装置,如专利文献1或专利文献2中的记载,其利用脉冲状信号作为发射的电磁波信号,以规定间隔连续地发射该脉冲状信号。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 【专利文献1】日本国专利2656097号公报
[0006] 【专利文献2】日本国专利2788926号公报
[0007] 现有的雷达装置在生成发射的脉冲状信号时,利用容易产生大发射电磁控管。可是,随着近来对无用电磁波的限制或小型化等,半导体等的固体化雷达正在取代磁控管雷达被广泛应用。
[0008] 较之磁控管雷达,固体化雷达能生成的脉冲的振幅小,所以在探知远距离区域时等需要大的发射电力的情况下,必须增大脉冲宽。可是,对于利用一个天线切换收发而实现的雷达装置而言,发射中不能进行接收,如果脉冲宽过宽的话,则相应地在雷达装置的附近区域造成无法接收反射信号的盲区。
[0009] 因此,为了探知脉冲宽较宽的脉冲状信号的盲区,提出了使用窄脉冲 宽的脉冲状信号的方法。该方法是在连续的宽脉冲宽的脉冲状信号之间,发射窄脉冲宽的脉冲状信号。
[0010] 可是,该方法有时接收自船发射的不同脉冲宽的脉冲状信号的二次回波,从实际不存在物标的位置,得到无法想到不是物标反射的电平的回波,成为错误检测的原因。
[0011] 因此,本发明的目的是即使利用多种脉冲状信号进行物标探知,也能够准确且可靠地探知物标。

发明内容

[0012] 本发明涉及一种发射装置,该发射装置具有:信号生成部,生成脉冲宽互不相同的多种脉冲状信号;以及天线,将脉冲状信号向外部放射。有关该发射装置的信号生成部生成的多种脉冲状信号,在规定时间内所包含的多种脉冲状信号的发射顺序和在不同于所述规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的多种脉冲状信号的发射顺序不同。
[0013] 另外,在规定时间内所包含的多种脉冲状信号的组合和在不同于所述规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的多种脉冲状信号的组合不同。
[0014] 本发明的另一种发射装置,其特征在于,具有:发射部,生成具有第1脉冲宽的第1脉冲状信号、及具有比该第1脉冲宽还宽的第2脉冲宽的第2脉冲状信号;及天线,向外部放射所述第1脉冲状信号或所述第2脉冲状信号;所述发射部使所述第1脉冲状信号和所述第2脉冲状信号的发射顺序可变。
[0015] 在上述结构中,多种脉冲状信号不总是按照相同模式持续放射。据此,在接收该多种脉冲状信号的回波信号时,能够使不同种的脉冲状信号的回波信号彼此的接收间隔也不总是相同。
[0016] 另外,在所述规定时间内包含脉冲列,该脉冲列含有构成多种脉冲状信号的各种脉冲状信号的至少各一个。
[0017] 据此,示出了实现放射上述多种脉冲状信号的更具体的结构。在这个结构中,使用了由多种脉冲状信号的组合构成的脉冲列的概念。并 且,在该构成中,让每个脉冲列的各个脉冲状信号的组合或发射顺序不相同。
[0018] 比如,在某个脉冲列中,按照先短脉冲、后中脉冲的顺序发射,在与其连续的下一脉冲列中,按照先中脉冲、后短脉冲的顺序发射。据此,例如即使是同样的短脉冲,各自从脉冲列的基准定时到发射短脉冲的时间间隔不同。因此,可以有意地使能够获取与各个脉冲列的基准定时对应的同种脉冲状信号的接收信号(回波信号)的定时不同。
[0019] 另外,比如,设定在基本脉冲列中是含有短脉冲和中脉冲各一个的结构,与此相对,在特定脉冲列中是含有两个短脉冲和一个中脉冲的结构。在该设定中,对于同种脉冲状信号,能够让距离每个脉冲列的开始定时的时间间隔对于每个脉冲列都不相同。另外,如果是该方法,则没有必要让每个脉冲列中的多种脉冲状信号的发射定时移位,或变化脉冲状信号的发射顺序,可以只增加脉冲列中的特定脉冲状信号的发射次数。
[0020] 另外,在本发明的发射装置中,各脉冲列中的特定的两种脉冲状信号的发射定时间隔在多个脉冲列中的至少一个脉冲列中不同。
[0021] 在该结构中,示出了上述的让每个脉冲列的定时不相同的方法以外的具体的别的方法。即使组合该方法,对于同种的脉冲状信号而言,也能够让距离各个脉冲列的开始定时的时间间隔在每个脉冲列都发生变化。并且,使用该设定能够更加自由地设定各脉冲状信号的发射定时。
[0022] 另外,本发明涉及一种接收脉冲宽分别不同的多种脉冲状信号形成的回波信号生成接收数据的接收装置。该接收装置,具备天线和接收信号处理部。天线接收回波信号。接收信号处理部按照脉冲状信号的每个种类使接收数据的基准定时一致,按照脉冲状信号的每个种类比较接收数据,基于比较结果生成数据。
[0023] 在该结构中,如上所述,即使随机发射多种脉冲状信号,并接收其回波信号,也按照脉冲状信号的每个种类使基于回波信号的接收数据的基准定时一致。并且,如果比较像这样使基准定时一致后的接收数据,则基于各接收数据的再现性等能够抑制二次回波。此时,即使接收到他船所发射的脉冲状信号,用该处理,也能够抑制由该接收引起的干涉的 影响。
[0024] 另外,本发明涉及一种接收装置,其在设定了脉冲宽分别不同的多种脉冲状信号的组合或顺序不同的多个脉冲列的状态下,接收按照每个脉冲列发送的多个脉冲状信号所形成的回波信号生成接收数据。该接收装置,具备天线和接收信号处理部。天线,接收回波信号。接收信号处理部对于各脉冲列的多种脉冲状信号的接收数据,在脉冲列间让脉冲列的基准定时一致,同时对于该脉冲列的基准定时让构成该脉冲列的多种脉冲状信号的接收数据的各基准定时一致,按照脉冲状信号的每个种类比较所述接收数据,生成基于比较结果的数据。
[0025] 在该结构中,示出了将脉冲列的概念用于多种脉冲状信号的发射时的接收。在该结构中,即使脉冲列内的多种脉冲状信号不同,根据排序,也能够在脉冲列间让脉冲状信号的发射定时相一致,能够让用于比较每个脉冲列的接收信号的基准一致。并且,如果比较像这样让基准时机一致后的接收信号,则能够基于各个接收数据的再现性等抑制二次回波。进而,也能抑制来自他船的脉冲状信号所引起的干涉。
[0026] 另外,本发明的接收装置的接收信号处理部,具备分别独立存储各个脉冲列的接收数据的距离扫掠存储器。接收信号处理部比较存储在各个距离扫掠存储器中的接收数据,生成基于比较结果的数据。
[0027] 在该结构中,表示接收装置的具体结构,也可以为要比较的各个脉冲列分别配备距离扫掠存储器,并事先存储各接收数据。
[0028] 另外,本发明的接收装置的接收信号处理部,从多个成为比较对象的同种脉冲状信号形成的接收数据中采用代表值数据,生成基于比较结果的数据。
[0029] 在该结构中,表示比较处理的具体方法。在该方法中,采用最小值数据等代表值数据,在各脉冲列中同一距离位置连续出现物标数据时,能够得到高电平的数据,如果是二次回波或干涉的话,能够抑制成低电平的数据。
[0030] 本发明涉及一种放射脉冲宽互不相同的多种脉冲状信号,并接收基于回波信号的接收数据的物标探知装置。该物标探知装置,具备发射部、天线以及接收信号处理部。由信号处理部生成的多种脉冲状信号 为:在规定时间内所包含的多个脉冲状信号的顺序和在不同于规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的多个脉冲状信号的顺序不同,和/或,生成的多种脉冲状信号为:在规定时间内所包含的多个脉冲状信号的组合和在不同于所述规定时间的时刻且同样长的时间内所包含的多个脉冲状信号的组合不同。天线将从所述发射部施加的脉冲状信号顺次向外部放射,并且接收回波信号。接收信号处理部按照脉冲状信号的每个种类使接收数据的基准定时一致,按照脉冲状信号的每个种类比较接收数据,生成基于比较结果的数据。
[0031] 该结构成组具备上述发射装置和接收装置,由此构成物标探知装置。通过设为这种结构,能够抑制使用多个频率的脉冲状信号的物标探知中的二次回波。进而,也能够抑制从他船发送的脉冲状信号所引起的干涉。
[0032] 另外,本发明的物标探知装置具备图像形成部,该图像形成部利用基于比较结果的数据进行图像形成。在该结构中,根据上述比较结果进行图像形成,由此只将实像显示在画面上。据此,能够将正确且容易认识的探知结果显示给操作者。
[0033] 另外,本发明的物标探知装置的天线以规定周期旋转。在该结构中,通过天线旋转,能够对物标探知装置的周围全方向进行上述物标探知。
[0034] 另外,上述的说明中,以发射装置,接收装置,物标探知装置为例说明了本发明的作用,不限于此,即使发射方法,接收方法,物标探知方法或实现这些方法的处理程序也能得到同样作用。
[0035] 根据本发明,在发射多种脉冲状信号进行物标探知时,也能够抑制由接收数据中的二次回波的信号或干涉造成的影响,进行准确且可靠的物标探知。附图说明
[0036] 图1是示意性地示出现有雷达装置的探知概念、发射概念、接收概念和问题点的图。
[0037] 图2是表示涉及第1实施方式的雷达装置的结构的框图
[0038] 图3是表示涉及第1实施方式的雷达装置的发射概念的图。
[0039] 图4是表示涉及第1实施方式的雷达装置的收发的脉冲状态的图,(A)是发射时序图、(B)是以时序表示接收信号的状态的图、(C)是表示对接收信号进行了排序的状态的图。
[0040] 图5是用于表示二次回波的除去概念的图。
[0041] 图6是表示干涉的除去概念的图,(A)是收发时序图、(B)是表示对接收信号进行了排序的状态的图、(C)是表示干涉抑制处理后的数据列的图。
[0042] 图7是表示涉及第1实施方式的雷达装置的其他发射时序图的图。
[0043] 图8是由涉及第2实施方式的短脉冲信号PS、中脉冲信号PM、以及长脉冲信号PL构成的三连发脉冲的发射时序图。
[0044] 图9是说明三连发脉冲的二次回波除去概念的图,(A)是发射时序图、(B)是表示对接收信号进行了排序的状态的图、(C)是表示各距离扫掠存储器(Sweep-memory)的数据列以及二次回波抑制处理后的数据列的图。
[0045] 符号说明
[0046] 10自船;11雷达装置;12发射部;21发射控制部;22发射信号生成部;13环行器;14接收信号处理部;41A/D转换部;42接收数据存储部;43接收数据比较部;44图像数据生成部;90物标;90I伪像的物标

具体实施方式

[0047] 下面,参照附图说明涉及本发明第1实施方式的物标探知装置。以下举例示出雷达装置作为物标探知装置,另外,本实施方式的结构也能够适用于声纳装置等利用脉冲状信号的其他装置。
[0048] 首先,参考附图详细说明本实施方式的雷达装置所解决的问题。
[0049] 图1是示意性地示出现有雷达装置的探知概念、发射概念、接收概念和问题点的图。
[0050] 通常的雷达装置如图1(A)、(B)所示,反复发射探知规定范围内的距离自船10较远的中距离区域的中脉冲信号PM、和探知对该中脉冲状信号PM而言成为盲区的近距离区域的短脉冲信号PS。具体而言, 如图1(B)所示,现有的雷达装置进行发射控制,以事先设定的脉冲列重复周期PTRI(Pulse Train Repetition Interval)依次发射脉冲列PG,该脉冲列PG设定为以规定的时间间隔发射短脉冲信号PS和中脉冲信号PM。此时,各脉冲列的结构以及短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的时间关系、短脉冲信号PS的发射待机时间RTS以及中脉冲信号PM的发射待机时间RTM与脉冲列无关,是固定的。
[0051] 可是,进行该现有的发射控制的情况下,发生下述的问题。
[0052] 即,短脉冲信号PS不一定在近距离区域内完全反射或者衰减,反而传播到中距离区域内。当位于中距离区域内的物标90的反射截面积较大等时,如图1(A)所示,在物标90上反射,其反射信号被雷达装置接收。
[0053] 因此,如图1(C)所示,在中脉冲信号PM的发射待机时间RTM内,雷达装置接收到了物标90的由中脉冲信号PM(PM1,PM2)形成的真实的接收信号RM(RM1,RM2)、以及由短脉冲信号PS(PS1,PS2)形成的二次回波的接收信号RS(RS1,RS2)。
[0054] 在此情况下,雷达装置检测出中脉冲信号PM的发射定时和该中脉冲信号PM形成的接收信号的接收定时之间的时间差TD,该时间差TD与自船10和物标90之间的真实距离D相对应,而且,雷达装置检测出与中脉冲信号PM的发射定时和短脉冲信号PS形成的接收信号的接收时刻之间的时间差TV对应的二次回波,如图1(D)所示,检测为如同在事实上不存在的距离自船10距离V的位置上,存在作为二次回波的像的物标90I。
[0055] 如此一来,在全部脉冲列PG的收发期间内的时间轴上的相同位置都产生该二次回波,所以即使在脉冲列间进行相关处理,也不能正确地检测、除去该二次回波。
[0056] 另外,与上述二次回波一样,如果他船的雷达装置的发射周期和自船的雷达装置的发射周期相同,那么来自该他船的雷达装置的干涉也在时间轴上的相同位置产生干涉的像,因此即使在脉冲列间进行相关处理,也不能正确地检测、除去该干涉。
[0057] 本实施方式的雷达装置,能够抑制像这样使用各自脉冲宽不同的多种 脉冲状信号进行物标探知时的二次回波的像或干涉的影响。下面,说明具体的结构以及方法。
[0058] 图2是本实施方式的雷达装置11的结构框图。图3是示意性地示出发射概念的图。图4(A)表示本实施方式的发射控制的发射时序图,图4(B)是表示在图3的情况下按照图4(A)的发射控制得到的接收信号的时序下的状态的图,图4(C)是对图4(B)的接收信号进行了排序的时序下的状态的图。另外,图4只示出脉冲列PG1到脉冲列PG4,但在脉冲列PG4之后也重复发射脉冲列PG。图5是表示二次回波的除去概念的图,图5(A)表示接收信号处理部14的接收数据存储部42的各距离扫掠存储器的数据列,图5(B)表示二次回波除去处理后的数据列。
[0059] 如图2所示,本实施方式的雷达装置11具备相当于本申请的发射装置的发射部12、环形器13、天线900、以及相当于本申请的接收装置的接收信号处理部14。
[0060] 发射部12具备发射控制部21以及发射信号生成部22。发射控制部21将发射控制信息输出给发射信号生成部22,该发射控制信息是指实现如图4(A)所示的发射时序图的信息。发射信号生成部22基于发射控制信息以规定定时生成脉冲列PG并依次输出给环形器13,该脉冲列PG包含短脉冲信号PS以及中脉冲信号PM的2种脉冲状信号。
[0061] 具体而言,如图4(A)所示,短脉冲信号PS和中脉冲信号PM作为一组构成脉冲列PG。所谓中脉冲信号PM是指为了探知规定的探知区域而具有规定脉冲长度WPM的脉冲状信号。所谓短脉冲信号PS是指用于探知作为由中脉冲信号PM的脉冲长度WPM产生的盲区的近距离区域的脉冲状信号。因此,短脉冲信号PS的脉冲长度WPS设定为比中脉冲信号PM的脉冲长度WPM短。
[0062] 进一步,在各个脉冲列PG中,在时间轴上,发射短脉冲信号PS之后,设定对应于与近距离区域的最远方相应的距离的发射待机时间RTS;发射中脉冲状信号PM之后,设定对应于与中距离区域的最远方即探知区域的最远方相应的距离的发射待机时间RTM。并且,设定为以一定的脉冲列重复周期PTRI反复发射各脉冲列PG。
[0063] 在本申请中,并不是在所有脉冲列PG中使短脉冲信号PS和中脉冲 信号PM的顺序一致,而是设定为在时间轴上相邻的脉冲列PG之间,短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的顺序相互调换。例如,如图4(A)所示,对于沿时序排列的脉冲列PG1、PG2、PG3、PG4,脉冲列PG1中以先短脉冲信号PS1,后中脉冲信号PM1的顺序发射;在脉冲列PG2中以先中脉冲信号PM2,后短脉冲信号PS2的顺序发射;在脉冲列PG3中以先短脉冲信号PS3,后中脉冲信号PM3的顺序发射;在脉冲列PG4中以先中脉冲信号PM4,后短脉冲信号PS4的顺序发射。另外,在本例中,示出了按照每个脉冲列PG交替改变发射顺序的例子,但设定为至少一个脉冲列PG的发射顺序不同于其他脉冲列PG的发射顺序不同即可。另外,像这样包括短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的发射顺序不同的脉冲列PG的多个脉冲列中的发射顺序,可以根据事先设定的发射调度来设定,也可以根据基于操作输入等的规定的随机触发来设定。
[0064] 返回图2,环形器13将由发射部12的发射信号生成部22输出的短脉冲信号PS以及中脉冲信号PM传播至天线900。天线900配置在自船10上,如图3所示,一边在平面上以规定的旋转速度旋转,一边通过环形器13将输入的短脉冲信号PS以及中脉冲信号PM以规定的指向性向外部放射。据此,如图3所示,一边依次改变方位方向,一边放射构成各脉冲列PG的短脉冲信号PS以及中脉冲信号PM。
[0065] 另一方面,天线900接收来自外部的电波,并将接收信号输入环形器13。该接收信号含有由天线900放射的短脉冲信号PS以及中脉冲信号PM的反射信号。环形器13将从天线900传输的接收信号传输至接收信号处理部14。据此,能够探知自船10的周围全方位的物标。
[0066] 接收信号处理部14具备A/D转换部41、接收数据存储部42、接收数据比较部43、以及图像数据生成部44,基于来自发射部12的发射控制信息,将没有发射短脉冲信号PS以及中脉冲信号PM的发射待机时间RTS、RTM作为接收期间,执行接收处理。
[0067] A/D转换部41以规定的采样时间对通过环形器13所取得的接收信号进行模数转换,生成由规定位数组成的接收数据,输出给接收数据存储部42。
[0068] 接收数据存储部42,具备如图5(A)所示的所谓距离扫掠存储器,按 照每个脉冲列PG,以将依次输入的接收数据从近距离侧向远距离侧排列的方式,即以本船10为基准沿距离(R)方向排列的方式,依次存储一个距离扫掠量。此时,接收数据存储部42具有多个距离扫掠存储器,这样一来就能够存储沿方位(θ)方向排列的多次距离扫掠即多个脉冲列PG的接收数据。并且,距离扫掠存储器的个数可以限定为在后段的比较处理中作为一次比较处理的对象的脉冲列PG的个数。
[0069] 作为具体的距离扫掠存储器的存储方法,比如,利用下面的方法。
[0070] 在先发射短脉冲信号PS,后发射中脉冲信号PM的脉冲列PG1、PG3中,首先,在输入短脉冲信号PS的接收数据时,基于发射控制信息中的发射定时信息,以对应距离扫掠存储器上的距离(R)方向的最近位置的距离方向地址为起点,沿着距离(R)方向,到根据短脉冲信号PS的探知范围分配的距离方向地址为止,与各个距离(R)对应地依次写入短脉冲信号PS的接收数据。之后,在输入中脉冲状信号PM的接收数据时,基于发射控制信息的发射定时信息,以对应上述的最近位置的距离方向地址为起点,相应于距离(R),将中脉冲信号PM的接收数据依次写入被分配给比之前的近脉冲信号PS的距离(R)范围更靠远方的中脉冲信号PM的脉冲长度WPM所对应的数据存储器区域。
[0071] 另一方面,在先发射中脉冲信号PM、后发射短脉冲信号PS的脉冲列PG2、PG4中,首先,在输入中脉冲信号PM的接收数据时,基于发射控制信息中的发射定时信息,以对应最近位置的距离方向地址为起点,相应于各自的距离(R),将中脉冲信号PM的接收数据依次写入沿距离(R)方向分配给中脉冲信号PM用的与中脉冲信号PM的脉冲长度WPM对应的数据存储器区域。之后,在输入短脉冲信号PS的接收数据时,基于发射控制信息的发射定时信息,以对应最近位置的距离方向地址为起点,沿着距离(R)方向,到分配给短脉冲信号PS的地址为止,与各自的距离(R)对应地依次写入短脉冲信号PS的接收数据。
[0072] 如果每个距离扫掠存储器的所有地址中都写有接收数据,蓄积了比较对象量的距离扫掠接收数据PGnSD(n相当于脉冲列PG的编号),则将该距离扫掠接收数据PGnSD群输出给接收数据比较部43。
[0073] 接收数据比较部43对输入的多个距离扫掠接收数据PGnSD的相 同距离方向地址上的接收数据彼此进行比较。并且,接收数据比较部43根据对象的距离方向地址上的多个接收数据,计算最小值数据(相当于本发明的“代表值数据”的一例)。接收数据比较部43利用最小值数据,形成图像形成用距离扫掠数据GDmSD(m是正整数),输出给图像数据生成部44。如果执行了该比较以及最小值计算处理,详见后述,仅有比较的距离扫掠彼此的相同距离位置即排序处理后的各个脉冲列的时间轴上同一位置上出现的真实的像的接收数据作为高电平的数据,出现在图像形成用距离扫掠数据GDmSD中。另一方面,不出现在相同位置上的二次回波或干涉的接收数据在图像形成用距离扫掠数据GDmSD中其电平被抑制。据此,能够抑制二次回波或干涉对接收数据的影响。
[0074] 图像数据生成部44基于输入的图像形成用距离扫掠数据GDmSD的各数据的电平,形成调整亮度颜色后的探知图像,并将该探知图像显示在显示器(无图示)上。此时,图像形成用距离扫掠数据GDmSD,因为抑制二次回波或干涉的影响,所以抑制了二次回波或干涉显示在显示器上,能够正确且可靠地仅识别真实物标的回波。
[0075] 下面,更加详细地说明抑制二次回波以及干涉的原理。
[0076] (A)首先,参照图3、图4、以及图5说明二次回波的抑制。
[0077] 如图3所示,在中距离区域内有反射截面积大的物标90的情况下,如果以图4(A)所示的发射定时依次发射各个脉冲列PG1~PG4,则虽然存在如图4(B)所示的相同物标90,但每个脉冲列PG得到以各脉冲列PG的开始定时为基准而不同的定时的接收信号。
[0078] (1)脉冲列PG1的收发
[0079] 首先,脉冲列PG1的短脉冲信号PS1超出作为本来的目的的近距离区域,经位于中距离区域内的物标90反射,接收到接收信号RS1。以短脉冲信号PS1的发射开始时刻定时为基准,在延迟了相当于天线900(自船10)和物标90之间的距离D的2倍的时间长度TD的定时,接收到接收信号RS1。因为该短脉冲信号PS1的接收定时位于中脉冲信号PM1的待机期间(接收期间)RTM内,所以根据距中脉冲信号PM1的发射开始定时的延迟间隔TV被存储到距离扫掠存储器中。
[0080] 然后,脉冲列PG1的中脉冲信号PM1被物标90反射,接收到接收信 号RM1。以中脉冲信号PM1的发射开始定时为基准,在延迟了相当于天线900(自船10)和物标90的距离D的2倍的时间长度TD的定时,接收到接收信号RM1。
[0081] 因此,脉冲列PG1形成的接收数据所得到的距离扫掠接收数据PG1SD如图5(A)最上段所示,包含作为真实的像的接收数据RMD1和作为二次回波(假回波)的接收数据RSD1,其中,由于中脉冲信号PM1,接收数据RMD1出现在对应于距离D的距离方向地址上;由于短脉冲信号PS1,接收数据RSD1出现在对应于距离v的距离方向地址上。
[0082] (2)脉冲列PG2的收发
[0083] 上述的脉冲列PG1之后,脉冲列PG2的中脉冲信号PM2经物标90反射,接收到接收信号RM2。以中脉冲信号PM2的发射开始定时为基准,在延迟了相当于天线900(自船10)和物标90的距离D的2倍的时间长度TD的定时,接收到接收信号RM2。
[0084] 然后,脉冲列PG2的短脉冲信号PS2超出作为本来的目的的近距离区域,被存在在中距离区域的物标90反射,接收到接收信号RS2。以短脉冲信号PS2的发射开始定时为基准,在延迟了相当于天线900(自船10)和物标90的距离D的2倍的时间长度TD的定时,接收到接收信号RS2。该短脉冲信号PS2的接收定时,在下一个脉冲列PG3的期间内被接收,不在脉冲列PG2的期间内被接收。
[0085] 因此,脉冲列PG2形成的接收数据所得到的距离扫掠接收数据PG2SD,如图5(A)从上开始第二段所示,不含作为短脉冲信号PS2的二次回波(假回波)的像的接收数据RSD2,只含作为由于中脉冲状信号PM2出现在对应于距离D的距离方向地址上的真实的像的接收数据RMD2。
[0086] (3)脉冲列PG3的收发
[0087] 接在上述脉冲列PG2之后,脉冲列PG3的短脉冲信号PS3超出作为本来的目的的近距离区域,被存在在中距离区域的物标90反射,接收到接收信号RS3。以短脉冲信号PS3的发射开始定时为基准,在延迟了相当于天线900(自船10)和物标90的距离D的2倍的时间长度TD的定时,接收到接收信号RS3。该短脉冲信号PS3的接收定时因为在中脉冲信号PM3的待机期间(接收期间)RTM内被接收,所以根据距中脉冲信号 PM3的发射开始定时的延迟时间Tv,被存储在距离扫掠存储器内。
[0088] 然后,脉冲列PG3中的中脉冲状信号PM3经物标90反射,接收到接收信号RM3。以中脉冲信号PM3的发射开始定时为基准,在延迟了相当于天线900(自船10)和物标90的距离D的2倍的时间长度TD的定时,接收到接收信号RM3。
[0089] 另外,上述脉冲列PG2的短脉冲信号PS2的接收信号RM2也存在于脉冲列PG3期间内。
[0090] 因此,对应脉冲列PG3的距离扫掠接收数据PG3SD如图5(A)从上开始第三段所示,含有作为真实的像的接收数据RMD3、作为二次回波(假回波)的像的接收数据RSD3和RSD2,其中,由于中脉冲信号PM3,接收数据RMD3出现在对应于距离D的距离方向地址上,由于短脉冲信号PS3,接收数据RSD3出现在对应于距离v的距离方向地址上,接收数据RSD2是之前的脉冲列PG2的短脉冲信号PS2所形成的。
[0091] 将如此得到的短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的顺序不完全一致的脉冲列PG1、PG2、PG3的距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD、PG3SD在每个距离方向地址上进行比较。如图5(A)的最上段、从上至下第二段以及第三段所示,中脉冲信号PM1、PM2、PM3所形成的作为真实的像的接收数据RMD1、RMD2、RMD3为规定电平以上,且在相同距离方向地址上连续出现。另一方面,短脉冲状信号PS1、PS2、PS3形成的作为二次回波的像的接收数据RSD1、RSD2、RSD3没有出现在相同距离方向地址上,即没有出现在距离自船10相同距离位置上。
[0092] 利用这一性质,在距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD、PG3SD的每个距离方向地址上取得最小值。通过取得该最小值,在出现中脉冲信号PM的接收数据的距离方向地址上,几乎不抑制接收数据的电平,并反映在图像形成用距离扫掠数据中。另一方面,在出现短脉冲信号PS的二次回波的接收数据的距离方向地址中,接收数据的电平被抑制,并反映在图像形成用距离扫掠数据中。
[0093] 例如,举例说明如图5(B)所示的、作为真实的像的中脉冲信号PM的接收数据出现在距离方向地址Rd上且作为二次回波的像的短脉冲信号PS的接收数据出现在距离方向地址Rv上的情况。此时,“32”表示在 该距离方向地址Rd上的距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD、PG3SD的接收数据。因此,作为最小值的图像形成用距离扫掠数据GD1SD的距离方向地址Rd的数据没有被抑制,还是“32”。另一方面,在该距离方向地址Rv上的距离扫掠接收数据PG1SD、PG3SD的接收数据是“8”,接收数据PG2SD的接收数据是“0”。因此,作为最小值的图像形成用距离扫掠数据GD1SD的距离方向地址Rv的数据被抑制为“0”。
[0094] 如此,如果使用本实施方式的处理,不会抑制中脉冲信号PM所形成的真实的像,仅抑制短脉冲信号PS的二次回波的影响。
[0095] 另外,脉冲列PG4以后也同样,在比较对象的脉冲列PG间,短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的发射顺序如果不同,同样能够抑制成为二次回波的像的接收数据,生成仅由真实的像的接收数据所构成的图像形成用距离扫掠数据GDnSD。
[0096] 另外,在上述说明中,在时间轴上相邻的脉冲列PG之间,将短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的发射顺序设定成不同,因此以包括这些在时间轴上相邻的各脉冲列的方式进行比较,可是比较对象的多个脉冲列PG在时间轴上没有必要必须相邻,设定为形成比较对象的接收数据的多个脉冲列不完全一致,即脉冲信号的发射顺序和其他的脉冲列不同的脉冲列存在至少一个即可。
[0097] (B)下面,参照图6说明干涉的抑制。图6是说明干涉除去的概念的图。图6(A)表示收发的时序图,图6(B)表示进行接收信号的排序处理以使脉冲列PG彼此的短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的顺序相一致之后的干涉的接收信号RC的时序图,图6(C)表示各个距离扫掠存储器的数据列,图6(D)表示干涉抑制处理后的数据列。
[0098] 在自船的接收期间接收到他船发射的脉冲状信号的情况下,检测到该他船的脉冲状信号形成的接收信号RC。此时,如果他船的脉冲状信号的发射周期TRC和自船的脉冲列重复周期PTRI相一致的话,如图6(A)所示,在距离各脉冲列PG的开始定时相同的延迟时间TC后,分别得到干涉形成的接收信号RC(RC1、RC2、RC3、RC4、...)。
[0099] 但是,脉冲列PG1、PG3从脉冲列的开始定时按照短脉冲信号PS、中脉冲信号PM的顺序发射;脉冲列PG2、PG4从脉冲列的开始定时按照中 脉冲信号PM、短脉冲信号PS的顺序发射。
[0100] 因此,在如图6所示的情况下,在从短脉冲信号PS开始的脉冲列PG1中,TC表示从短脉冲信号PS的开始定时到干涉的接收信号RC1的延迟时间,可是由于该干涉的接收信号RC1位于中脉冲信号PM1的接收期间内,所以以从中脉冲信号PM1的开始定时开始的延迟时间TDC1为基准存储到距离扫掠存储器中。因此,在距离扫掠接收数据PG1SD中,接收数据RCD1存储到在以从中脉冲信号PM1的开始定时起的延迟时间TDC1(≠TC)为基准的距离方向地址上。
[0101] 下面,从中脉冲信号PM2开始,在该中脉冲信号PM2的接收期间接收因干涉而形成的接收信号RC2的脉冲列PG2中,以和从中脉冲状信号PM2的开始定时开始的延迟时间TC相同的延迟时间TDC2为基准,被存储到距离扫掠存储器。因此,在距离扫掠接收数据PG2SD中,接收数据RCD2存储到以从中脉冲信号PM2的开始定时开始的延迟时间TDC2(=TC)为基准的距离方向地址上。
[0102] 同样,在对应脉冲列PG3的距离扫掠接收数据PG3SD中,接收数据RCD3存储在以从中脉冲信号PM3的开始定时开始的延迟时间TDC3(≠TC)为基准的距离方向地址上。另外,在对应脉冲列PG4的距离扫掠接收数据PG4SD中,接收数据RCD4存储在以从中脉冲信号PM4的开始定时开始的延迟时间TDC4(=TC)为准的距离方向地址上。
[0103] 并且,比较对应脉冲列PG1、PG2、PG3的距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD、PG3SD,干涉形成的接收数据RCD1、RCD3和干涉形成的接收数据RCD2的距离方向地址不同,通过进行取得上述最小值的处理,在形成图像形成用距离扫掠数据GD1SD时,抑制这些由干涉形成的接收数据RCD1、RCD2、RCD3。
[0104] 比如,如图6(D)所示,在距离方向地址Rc1上的距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD、PG3SD的接收数据分别是「8」、「0」、「8」。因此,作为最小值的图像形成用距离扫掠数据GD1SD的距离方向地址Rc1的数据被抑制为「0」。进一步,在距离方向地址Rc2的距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD、PG3SD的接收数据分别是「0」、「8」、「0」。因此,作为最小值的图像形成用距离扫掠数据GD1SD的距离方向地址Rc2的数 据也被抑制为「0」。
[0105] 如此,应用上述的抑制二次回波的处理,能够可靠地抑制干涉。
[0106] 以上,由于使用本实施方式的构成以及方法,即使是连续发射多种类的脉冲状信号的雷达装置,也能够抑制二次回波或者干涉,对应从自装置到真实存在的物标的距离来可靠地显示该物标。
[0107] 另外,在上述说明中,例示了使用短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的发射顺序不同的多个脉冲列PG进行发射控制,另外,也可以采用如图7所示的其他发射控制。图7是本实施方式的其他发射控制例的发射时序图,在图7(A)中,使短脉冲信号PS的发射定时间隔在每个脉冲列PG中不同,在图7(B)中,在一部分脉冲列PG中,反复发射中脉冲信号PM。
[0108] 在图7(A)所示的发射控制中,脉冲列PG1、PG2、PG3、PG4等的所有的脉冲列PG中的短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的发射顺序相同。可是,脉冲列PG1的短脉冲信号PS1的发射待机时间RTS1和脉冲列PG2中的短脉冲信号PS2的发射待机时间RTS2不同。另外,脉冲列PG2中的短脉冲信号PS2的发射待机时间RTS2和脉冲列PG3中的短脉冲信号PS3的发射待机时间RTS3不同。进一步,脉冲列PG3的短脉冲信号PS3的发射待机时间RTS3和脉冲列PG4的短脉冲信号PS4的发射待机时间RTS4不同。据此,短脉冲信号PS的发射定时的间隔不同。
[0109] 于是,通过像这样使短脉冲信号PS的发射定时间隔不同,在短脉冲信号PS形成的二次回波或干涉出现的距离方向的位置上,以脉冲列PG的开始定时为基准,依存对于各个短脉冲信号PS的发射待机时间RTS而变得不规则。因此,比较短脉冲信号PS的发射待机时间RTS不同的脉冲列PG形成的各个接收数据,能够抑制在图像形成用距离扫掠数据中出现二次回波或干涉。
[0110] 在图7(B)所示的发射控制中,脉冲列PG1、PG3的发射定时结构相同,但是在时间轴上脉冲列PG1、PG3所夹的脉冲列PG2’中,尾随短脉冲信号PS2连续发射由相同的形状构成的2发中脉冲信号PM21、PM22。
[0111] 进行上述发射控制时,接收信号处理部在接收脉冲列PG2’时,对中脉冲信号PM21和中脉冲信号PM22的接收数据进行追加处理,存储到 距离扫掠存储器。比如,将中脉冲信号PM22的接收数据更新存储到中脉冲信号PM21的接收数据上,或平均化中脉冲信号PM21的接收数据和中脉冲信号PM22的接收数据并存储。然后,将进行了该追加处理的脉冲列PG2’的距离扫掠接收数据与脉冲列PG1或脉冲列PG3的距离扫掠接收数据进行比较,由此能够抑制在图像形成用距离扫掠数据中出现短脉冲信号PS的二次回波或干涉。
[0112] 另外,适当组合这些方法,即适当组合作为脉冲列PG的构成要素的短脉冲信号PS和中脉冲信号PM的发射顺序、各发射待机时间、短脉冲信号PS或中脉冲信号的发射数目,在多个脉冲列PG中,能够使出现短脉冲状信号PS的二次回波的距离方向位置或出现干涉的距离方向位置不同,能够抑制二次回波或干涉。
[0113] 另外,在本实施方式中,例示了进行比较处理时,将比较对象的多个脉冲列PG的距离扫掠接收数据的各距离方向地址中的接收数据的最小值设定成图像形成用距离扫掠数据,但是不限于此,也可以用平均值、中央值等。另外,也可以使用通过进行在作为对象的接收数据群中的、距离最小值侧规定个数的电平的接收数据等的设定得到的值。
[0114] 另外,只在多个脉冲列PG的相同距离方向地址的接收数据都为规定阈值以上时,将任意接收数据设定成图像形成用距离扫掠数据,至少一个接收数据的电平小于规定阈值时,可以将距离方向地址的图像形成用距离扫掠数据例如设定成低的规定值或者设定成「0」。另外,也可以不采用这种基于阈值的判断,而只在相同距离方向地址的接收数据间的电平差小于规定值时,设定任意一个接收数据,当电平差是规定值以上时,将低电平一方的接收数据或「0」设定成图像形成用距离扫掠数据。这些方法也能抑制二次回波或干涉的影响。
[0115] 另外,在本实施方式中,示出了比较两个脉冲列PG的距离扫掠接收数据的情况,不限于此,也可以比较3个以上的脉冲列PG的距离扫掠接收数据,来形成抑制二次回波或干涉后的图像形成用距离扫掠数据。此时,比如,在多个脉冲列PG的同一距离方向地址上可以使用最小值,也可以使用平均值或中央值等。
[0116] 另外,参照附图说明关于第2实施方式的物标探知装置(雷达装 置)。另外,本实施方式的物标探知装置的基本结构和关于第1实施方式的物标探知装置相同,其不同之处在于:构成脉冲列PG的多种类的脉冲信号由近距离区域用的短脉冲信号PS、中距离区域用的中脉冲信号PM、远距离区域用的长脉冲信号PL构成。因此,省略其结构的说明,参照图8、图9只对发射控制以及二次回波或干涉的抑制概念加以说明。
[0117] 图8表示由短脉冲信号PS、中脉冲信号PM、以及长脉冲信号PL所构成的三连发脉冲的发射时序图,图8(A)表示现有的发射时序图,图8(B)表示本申请的发射时序图。
[0118] 另外,图9是说明在三连发脉冲中的二次回波抑制概念的图,图9(A)表示使用图8(B)的发射控制时的接收时序图,图9(B)是表示排列图9(A)的接收信号后的时序的状态的图。另外,虽然在图9中只表示出从脉冲列PG1到脉冲列PG4,但是不限于此,在其后脉冲列PG被重复发射。图9(C)表示接收信号处理部14的接收数据存储部42的各个距离扫掠存储器的数据列以及二次回波抑制处理后的数据列。
[0119] 首先,简而言之,在现有方法中,在全部的脉冲列PG中,短脉冲信号PS、中脉冲信号PM、以及长脉冲信号PL的发射顺序以及各个发射待机时间RTS、RTM、RTL都相同。并且,这些脉冲列PG都以脉冲列重复周期PTRI被依次进行发射控制。如此情况下,在全部脉冲列PG中都相同,短脉冲信号PS的二次回波出现在中脉冲信号PM后的发射待机时间RTM内;短脉冲信号PS或者中脉冲信号PM的二次回波出现在长脉冲信号PL后的发射待机时间RTL内。另外,有时干涉形成的回波出现在全部脉冲列PG内的同一位置。另外,因为全部的脉冲列PG的结构相同,即使比较脉冲列PG的接收数据也不能除去二次回波以及干涉。
[0120] 因此,在本实施方式,让每个脉冲列PG的短脉冲信号PS、中脉冲信号PM、以及长脉冲信号PL的发射顺序不同。例如,在图8(B)的情况下,在脉冲列PG1中,与脉冲列PG1的开始定时同时发射短脉冲信号PS1,在该发射后等待发射待机时间RTS发射中脉冲信号PM1。然后,在发射中脉冲信号PM1后,等待发射待机时间RTM发射长脉冲信号PL1,并在该发射后设定发射待机时间RTL。
[0121] 接着,在继脉冲列PG1之后的脉冲列PG2中,与脉冲列PG2的开始 定时(与脉冲列PG1的结束定时一致)同时,发射中脉冲信号PM2,在该发射后等待发射待机时间RTM发射长脉冲信号PL2。然后,在发射长脉冲信号PL2后,等待发射待机时间RTL发射短脉冲信号PS2,并在该发射后设定发射待机时间RTS。
[0122] 然后,继脉冲列PG2之后的脉冲列PG3中,与脉冲列PG3开始定时(与脉冲列PG2的结束定时一致)同时,发射长脉冲信号PL3,在该发射后等待发射待机时间RTL,发射短脉冲信号PS3。进一步,在发射短脉冲信号PS3后,等待发射待机时间RTS,发射中脉冲信号PM3,并在该发射后设定发射待机时间为RTM。
[0123] 然后,在继脉冲列PG3之后的脉冲列PG4中,与脉冲列PG4的开始定时(与脉冲列PG3的结束定时一致)同时发射短脉冲信号PS4,在该发射后等待发射待机时间RTS发射长脉冲信号PL4。然后,在发射长脉冲信号PL4后,等待发射待机时间RTL发射中脉冲信号PM4,并在该发射后设定发射待机时间为RTM。
[0124] 如此,在每个脉冲列PG让短脉冲信号PS、中脉冲信号PM、以及长脉冲信号PL的发射顺序不同,如图9(A)所示,作为接收数据能够得到各脉冲信号形成的真实的像和二次回波的像。
[0125] 例如,如图9的例子所示,中距离区域和远距离区域分别存在物标。
[0126] (1)脉冲列PG1期间内
[0127] 在脉冲列PG1的中脉冲信号PM1的发射待机时间RTM内,中脉冲信号PM1形成的真实的接收信号RMM1和短脉冲信号PS1形成的二次回波的接收信号RMS1一同出现。另外,在长脉冲信号PL1的发射待机时间RTL内,长脉冲信号PL1形成的真实的接收信号RLL1和中脉冲信号PM1形成的二次回波的接收信号RLM1一同出现。
[0128] 因此,从脉冲列PG1形成的接收数据得到的距离扫掠接收数据PG1SD如图9(C)的最上段所示,含有出现在对应中脉冲信号PM1的中距离区域的物标位置的距离方向地址上的作为真实的回波的接收数据RMMD1、出现在对应长脉冲PL1的远距离区域的物标位置的距离方向地址的作为真实的回波的接收数据RLLD1。进一步,包括由于短脉冲信号PS1 而出现在对应中距离区域的物标位置的距离方向地址上的作为二次回波的像的接收数据RMSD1、由于中脉冲信号PM1而出现在对应远距离区域的物标位置的距离方向地址上的作为二次回波的像的接收数据RLMD1。
[0129] (2)脉冲列PG2期间内
[0130] 接着,在脉冲列PG2的中脉冲信号PM2的发射待机时间RTM内,因为之前没有发射短脉冲信号,所以仅出现中脉冲信号PM2形成的真实的接收信号RMM2。另外,在长脉冲信号PL2的发射待机时间RTL内,出现长脉冲信号PL2形成的真实的接收信号RLL2和中脉冲信号PM2形成的二次回波像的接收信号RLM2。
[0131] 因此,从脉冲列PG2形成的接收数据得到的距离扫掠接收数据PG2SD如图9(C)的从上开始第二段所示,包含由于中脉冲信号PM2而在出现在对应中距离区域的物标位置的距离方向地址上的作为真实的像的接收数据RMMD2、由于长脉冲PL2而出现在对应远距离区域的物标位置的距离方向地址上的作为真实的像的接收数据RLLD2。进一步,包含因中脉冲信号PM2在对应远距离区域的物标位置的距离方向地址上出现的作为二次回波的像的接收数据RLMD2。
[0132] (3)脉冲列PG3期间内
[0133] 接着,在脉冲列PG3期间内,首先,在长脉冲信号PL3的发射期间,虽然应该出现脉冲列PG2的短脉冲信号PS2形成的假的接收信号RMS2,可是因为是发射期间所以不接收信号而不出现。并且,在长脉冲信号PL3的发射待机时间RTL内,因为之前没有发射中脉冲信号,所以只出现长脉冲信号PL3形成的真实的像的接收信号RLL3。在短脉冲信号PS3的发射待机时间RTS内什么也没有出现;在中脉冲状信号PM3的发射待机时间RTM内,出现了中脉冲信号PM3形成的真实的像的接收信号RMM3和短脉冲信号PS3形成的二次回波像的接收信号RMS3。另外,在接下来的脉冲列PG4的接收期间,出现了中脉冲信号PM3形成的远距离区域的物标的二次回波像的接收信号。
[0134] 因此,从脉冲列PG3形成的接收数据得到的距离扫掠接收数据PG3SD如图9(C)从上开始第三段所示,包含因中脉冲信号PM3在对应中距离区域的物标位置的距离方向地址上出现的作为真实的像的接收数据 RMMD3、因长脉冲信号PL3在对应远距离区域的物标位置的距离方向地址上出现的作为真实的像的接收数据RLLD3。进一步,包含因短脉冲信号PS3出现在对应中距离区域的物标位置的距离方向地址上的作为二次回波的像的接收数据RMSD3。
[0135] 在每个距离方向地址上比较像这样得到的短脉冲信号PS、中脉冲信号PM以及长脉冲信号PL的顺序不同的脉冲列PG1、PG2、PG3的距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD、PG3SD。如图9(C)的最上段、第二段和第三段所示,对应中脉冲信号PM1、PM2、PM3的作为真实的像的接收数据RMMD1、RMMD2、RMMD3在同一距离方向地址上以规定电平以上的电平连续出现。
另一方面,在和短脉冲信号PS1、PS3形成的作为二次回波的像的接收数据RMSD1、RMSD3同一距离方向地址上,不存在短脉冲信号PS2的像。
[0136] 另外,长脉冲信号PL1、PL2、PL3形成的作为真实的像的接收数据RLLD1、RLLD2、RLLD3以规定电平以上的电平连续地出现在同一距离方向地址上。另一方面,在和中脉冲信号PM1、PM2形成的作为二次回波的像的接收数据RLMD1、RLMD2相同的距离方向地址上,不存在中脉冲信号PM3的像。
[0137] 利用该性质,在距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD、PG3SD的每个距离方向地址上采用最小值,如图9(C)的最下段所示,在作为真实的像的中脉冲信号PM的接收数据以及作为真实的像的长脉冲信号PL的接收数据出现的距离方向地址上,能够形成高电平的图像形成用距离扫掠数据GD1SD。另一方面,在短脉冲信号PS的二次回波像的接收数据或中脉冲信号PM的二次回波像的接收数据出现的距离方向地址上,抑制电平,以该抑制后的电平的数据形成该距离方向地址的图像形成用距离扫掠数据GD1SD。据此,能够抑制由于短脉冲信号PS而出新在中距离区域出现的二次回波以及由于中脉冲状信号PM而出现在远距离区域出现的二次回波所产生的像。另外,这样的情况下,和上述的实施方式相同,也能抑制因他船的脉冲状信号而形成的干涉。
[0138] 另外,如上所述,比较各自发射顺序不同的3个脉冲列,能够可靠地同时抑制在中距离区域出现的二次回波像和在远距离区域出现的二次 回波像,根据各自发射顺序不同的2个脉冲列的组合方式,能够只抑制在中距离区域出现的二次回波像(图9(C)的距离扫掠接收数据PG1SD、PG2SD的组合),或者只抑制在远距离区域出现的二次回波像(图9(C)的距离扫掠接收数据PG1SD、PG3SD的组合),或者抑制在中距离区域和远距离区域上出现的二次回波像(图9(C)的距离扫掠接收数据PG2SD、PG3SD的组合)。
[0139] 另外,在本实施方式,和上述第1实施方式相同,在不同脉冲列PG让短脉冲信号PS的发射待机时间RTS或中脉冲信号PM的发射待机时间RTM不同,或者在特定的脉冲列PG中多次发射中脉冲信号PM或长脉冲信号PL。
[0140] 另外,在上述说明中以三连发脉冲为例加以说明,可是,也能够将构成脉冲列PG的脉冲状信号的种类设定成四种以上,上述的结构以及方法同样适用于含有四种以上脉冲信号的结构。
[0141] 另外,在本实施方式,进行比较处理时,将作为比较对象的多个脉冲列PG的距离扫掠接收数据的各距离方向地址的接收数据的最小值设定成图像形成用距离扫掠数据为例,不限于此,也可以使用平均值、中央值等。
[0142] 进一步,只在多个脉冲列PG的同一距离方向地址的接收数据都是规定阈值以上时,将任意的接收数据设定成图像形成用距离扫掠数据,在至少有一个接收数据小于阈值时,可以将该距离方向地址的图像形成用距离扫掠数据例如设定为「0」。另外,也可以不采用这种基于阈值的判断,而只在同一距离方向地址的接收数据之间的最大值和最小值的电平差小于规定值时,将最大值的接收数据设定为图像形成用距离扫掠数据,在电平差是规定值以上时,将电平为最小值的接收数据或「0」设定成图像形成用距离扫掠数据。
[0143] 另外,在本实施方式,表示比较3个脉冲列PG的距离扫掠接收数据的情况,也可以比较4个以上的脉冲列PG的距离扫掠接收数据,来形成抑制了二次回波或干涉后的图像形成用距离扫掠数据。在此情况下,比如,可以在多个脉冲列PG的同一距离方向地址上使用最小值,也可以使用平均值或中央值等。
[0144] 另外,如本实施方式,如果脉冲列PG内的脉冲状信号的种类增加,则因为脉冲信号的发射顺序的组合数量增加,比如,也可以形成相应于组合数量的距离扫掠接收数据,并对这些数据进行比较。在这样的情况下,基于比较的图像形成用距离扫掠数据的形成方法,可以用上述的任意的方法,也可以从这些距离扫掠接收数据任取多个距离扫掠接收数据进行比较,由此除去二次回波或干涉。
[0145] 另外,如果像这样组合数量增加,则由于能够顺次让脉冲列PG的发射顺序不相同来形成多种类的距离扫掠接收数据,因此对于反射信号小而在不能稳定得到规定电平的接收信号的物标而言,同时抑制二次回波或干涉。因此,比如,从比较对象的距离方向地址的接收数据群的电平中,例如如上所述,从成为对象的接收数据群中采用比较高的电平的接收数据,或者算出规定电平以上的接收数据的个数以个数阈值进行判断,由此能够防止将这样低接收电平的物标错认为是二次回波或干涉加以抑制。
[0146] 进一步,如果功能性地表现上述的各实施方式的结构以及处理的概念的话,在每个依次发射多种类的脉冲信号的脉冲列,进行使各脉冲信号的发射顺序以及各脉冲信号的时间关系一致的置换处理(向距离扫掠存储器的写入处理),形成接收数据的情况下,发射时事先让各脉冲列的结构不同,以使在根据本来的脉冲信号和接收期间的关系不显示的位置上出现的二次回波的像不在全部的脉冲列都同样出现即可,如果是能实现此目的的结构或方法,也可以是其他的结构或方法。
[0147] 另外,在上述说明中,表示事先设定发射顺序或发射待机时间以及特定脉冲信号的重复等的时间偏移的控制的情况,但也可以具备操作输入部等,根据手动的操作输入,适当插入顺序的交替或时间偏移的控制,也可以随机地插入顺序的交替或时间偏移。另外,如果是能够从其他的航行装置等取得物标的位置信息的环境的话,也可以根据该位置信息判断二次回波或干涉发生的可能性,如果有发生的可能性,则进行顺序的交替或时间偏移的控制。
[0148] 另外,在上述说明中,表示了组合由各个不同的脉冲宽构成的多种类的脉冲状信号来构成脉冲列,并调整在该脉冲列内的各脉冲状信号的 顺序或定时的例子,但即使不使用脉冲列的概念,也能够适用本申请的结构以及方法来抑制二次回波像或干涉的影响。
[0149] 在此情况下,在发射侧,以多种类的脉冲状信号的时间的位置关系不稳定在一定状态的方式,发射各脉冲状信号即可。另一方面,在接收侧,各种类的脉冲状信号的接收数据的基准定时吻合不用脉冲列的基准定时,而在同一种类的多个脉冲状信号间,进行使接收数据的基准定时一致的处理即可。
[0150] 另外,在上述说明中,举例示出了对每1次的比较结果形成图像形成用距离扫掠数据,但也可以算出由多次的比较结果得到的数据的进一步的中间值、中央值、最小值、平均值等,来形成图像形成用距离扫掠数据。
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